球面標(biāo)準(zhǔn)鏡分為匯聚型和發(fā)散型。從匯聚球面鏡頭出射的光束為匯聚光束，經(jīng)過(guò)鏡頭 焦點(diǎn)后變?yōu)榘l(fā)散光束，可以用來(lái)測(cè)量常規(guī)的凸面或者凹面光學(xué)元件，如圖1；從發(fā)散鏡頭出 射的光束為發(fā)散光束，適合測(cè)量大曲率半徑的凹面光學(xué)元件，不能測(cè)量凸面，如圖2。
球面鏡頭的焦距f與口徑D鏡頭的比值叫做F數(shù)（F#），F(xiàn)#越小表示鏡頭出射的光束匯聚或 者發(fā)散程度越強(qiáng)，也就是張角越大。
球面鏡頭的個(gè)表面叫做基準(zhǔn)面（參考面），這個(gè)表面的面型質(zhì)量是球面鏡頭的 關(guān)鍵參數(shù)，基準(zhǔn)面的曲率半徑用R鏡頭表示。
在測(cè)量球面時(shí)，使被測(cè)球面的球心與標(biāo)準(zhǔn)鏡頭的焦點(diǎn)精確重合。凹面應(yīng)該放置在光束 發(fā)散部分測(cè)試（圖3），凸面放置在光束匯聚部分測(cè)試（圖4）。
二、測(cè)量凹面時(shí)球面鏡頭選配要點(diǎn)
1、被測(cè)球面（凹面）的曲率半徑R被測(cè)和有效口徑D被測(cè)的比值R被測(cè)/D被測(cè)應(yīng)當(dāng)大于等于球面鏡頭的F數(shù)，才能實(shí)現(xiàn)全口徑測(cè)量；建議選取F數(shù)（略小于）被測(cè)面R被測(cè)/D被測(cè)值的球面鏡頭。
2、被測(cè)標(biāo)準(zhǔn)鏡頭參考面的頂點(diǎn)與凹面的頂點(diǎn)之間的距離為二者的曲率半徑之和，即
L凹面＝R被測(cè)+R鏡頭
注：L凹面的長(zhǎng)度大于導(dǎo)軌的行程時(shí)，在載物臺(tái)加適當(dāng)長(zhǎng)度的延長(zhǎng)筒可以實(shí)現(xiàn)測(cè)量。
三、測(cè)量凸面時(shí)球面鏡頭選配要點(diǎn)
1、被測(cè)球面（凸面）的曲率半徑R被測(cè)和有效口徑D被測(cè)的比值R被測(cè)/D被測(cè)應(yīng)當(dāng)大于球面鏡頭 的F數(shù)，才能實(shí)現(xiàn)全口徑測(cè)量；建議選取F數(shù)（略小于）被測(cè)面R被測(cè)/D被測(cè)值的球面鏡頭。
2、標(biāo)準(zhǔn)鏡頭參考面的頂點(diǎn)與被測(cè)凸面的頂點(diǎn)之間的距離為二者的曲率半徑之差，即:
L凸面＝R鏡頭-R被測(cè)
注：L凸面必須大于零，即測(cè)量凸面時(shí)，被測(cè)凸面的曲率半徑必須小于標(biāo)準(zhǔn)鏡頭參考面的曲率半徑。
實(shí)例1
凹透鏡，曲率半徑R被測(cè)=56，有效口徑D被測(cè)=40，即R被測(cè)/D被測(cè)=1.4
根據(jù)凹面測(cè)試鏡頭選配要點(diǎn)1，對(duì)于60mm干涉儀鏡頭來(lái)講，可供選擇的鏡頭有F1.4， F1.0，F(xiàn)0.7和F0.6，均能實(shí)現(xiàn)全口徑測(cè)量，為F1.4；如果選擇F2.0或者更大F數(shù)鏡頭則 不能實(shí)現(xiàn)全口徑測(cè)量，測(cè)試范圍=1.4/F#。例如使用F2.0鏡頭，測(cè)試范圍為1.4/2.0=70%， 即28mm。
實(shí)例2
凸透鏡，曲率半徑R被測(cè)=56，有效口徑D被測(cè)=40，即R被測(cè)/D被測(cè)=1.4根據(jù)凸面測(cè)試鏡頭選配要點(diǎn)1，對(duì)于60mm干涉儀鏡頭來(lái)講，可供選擇的鏡頭有F1.4，F(xiàn)1.0，F(xiàn)0.7和F0.6，均能實(shí)現(xiàn)全口徑測(cè)量，為F1.4；
根據(jù)凸面測(cè)試鏡頭選配要點(diǎn)2，被測(cè)凸面的曲率半徑必須小于標(biāo)準(zhǔn)鏡頭參考面的曲率半徑，在F1.4，F(xiàn)1.0，F(xiàn)0.7和F0.6中，對(duì)于曲率半徑R被測(cè)=56的凸面，只有F1.4鏡頭的參考面曲率半徑65mm符合要求，且L凸面=65-56=9mm，即，標(biāo)準(zhǔn)鏡頭參考面的頂點(diǎn)與被測(cè)凸面的頂點(diǎn)之間的距離為9mm。
如圖6（a）使用F1.4鏡頭正好實(shí)現(xiàn)全口徑測(cè)試；如圖6（b），如果選用F1.0鏡頭，理論上被測(cè)鏡片需要進(jìn)入鏡頭內(nèi)部，實(shí)際不可能實(shí)現(xiàn)。
F2.0標(biāo)準(zhǔn)鏡頭的參考面曲率半徑為105mm，也能滿足L凸面>0,但是，測(cè)試范圍=1.4/F#。例如使用F2.0鏡頭，測(cè)試范圍為1.4/2.0=70%，即28mm。
實(shí)例3
凸透鏡，曲率半徑R被測(cè)=70，有效口徑D被測(cè)=50，即R被測(cè)/D被測(cè)=1.4根據(jù)凸面測(cè)試鏡頭選配要點(diǎn)1，對(duì)于60mm干涉儀鏡頭來(lái)講，可供選擇的鏡頭有F1.4，F(xiàn)1.0，F(xiàn)0.7和F0.6，均能實(shí)現(xiàn)全口徑測(cè)量，為F1.4；
根據(jù)凸面測(cè)試鏡頭選配要點(diǎn)2，被測(cè)凸面的曲率半徑必須小于標(biāo)準(zhǔn)鏡頭參考面的曲率半徑。在F1.4，F(xiàn)1.0，F(xiàn)0.7和F0.6中，所有鏡頭的參考面曲率半徑都小于被測(cè)凸面的曲率半徑R被測(cè)=70，均不能使用。
此時(shí)可以選擇更大口徑球面干涉儀（比方說(shuō)，QY-S-100為101.6mm口徑），實(shí)現(xiàn)全口徑測(cè)量。
或者折中方法，使用F2.0的鏡頭進(jìn)行局部測(cè)量，將鏡片傾斜放置，既能測(cè)量到鏡片中心和半口徑的邊緣。
