本文依據 JJG579-2010《驗光(guāng)鏡片箱檢定規程(chéng)》,圍繞驗光鏡(jìng)片箱檢定過程中的常見問題進行(háng)分析,探討了有關檢定方法及注意事項,並給出了具體的建議和解(jiě)決方法。
一、焦度計的參數設置
對驗光鏡片箱進行檢定,要求使用一級標準焦度計。按照 JJG579-2010 的規定,對驗光鏡片箱進行檢定時,應首先將一級標準焦度計的(de)分度設置在0.01m-1 擋,將阿貝數設置在 58 附近,標準波長選擇e 譜(pǔ)線,同時對(duì)鏡片測量支座進行檢查,去(qù)除支座(zuò)孔徑內(nèi)的灰塵後方可開始檢定。
阿貝數又稱色散係數(shù),與鏡片(piàn)材料(liào)折射率及焦度(dù)計的照明光源密切相關。自 20 世紀 90 年代(dài)國家開始對焦(jiāo)度計(jì)、驗光機和驗光(guāng)鏡片箱實施強製計量檢定至今,焦度計的照(zhào)明光源經曆了從白光到紅(hóng)外、再到綠色(sè) e 光源的演變。眼鏡(jìng)鏡片也從光學玻璃過渡到樹脂材料(liào),目前,樹脂鏡片已經成為市場主體,光學玻璃鏡片盡管(guǎn)市場份額很小,卻並未完全(quán)退出。由不同材(cái)料製(zhì)作的眼鏡(jìng)鏡片的阿貝數通常在 30~60 之間,材料的折(shé)射率越高,色散(sàn)越厲害,阿貝數越低。為此,各(gè)級計量技術機構在使用(yòng)焦度計開展驗光鏡片箱的計量檢定時,將麵臨鏡片材料和焦度計(jì)照明光源多樣化的新挑戰。
因此,阿貝數也成(chéng)為標準焦度計參(cān)數設置的重要(yào)指(zhǐ)標之一,在檢定過程中不可忽視。尤其是使用非 e 光源的(de)焦度(dù)計,如果忽略了阿貝數(shù)的設置,就會直接造成頂焦度(dù)測量結果的(de)偏差,從而影響最終檢定(dìng)結果(guǒ)的準確性和公正性。
本文選用了一台 NIDEK 自動焦度計(型號 LM-1800PD) 作為標準測量裝置,探討不同(tóng)阿貝數設置對驗(yàn)光鏡片頂焦度測量結果的影響。 LM-1800PD自動焦度計的阿貝係數有 58、41 和 32 三個擋位可供選擇,筆者將阿貝係數分別設置在 58、41、32 三個擋位下(xià),通過比較實驗了解阿貝數對頂(dǐng)焦度測量結果的影響。試驗選用頂焦度標準鏡片中(zhōng)的球鏡片 ( 型號 FL00980) 作為被測對象,每(měi)個鏡片測量 3 次,取(qǔ)平均值作為測量結果,測量比對數據如(rú)表1所示。 由表1可以看出:相同頂 焦度的球 鏡片,當阿貝數設(shè)置在 58 擋位時,鏡片的整體測量誤差偏小,在32擋位時的整體 誤差最(zuì)大。對比三(sān)個(gè)不同(tóng)擋位下的 測量 結 果,當頂 焦 度 在 (-10~+10)m-1 範圍內時,測量結(jié)果之間(jiān)的最高偏差為 0.08m-1;頂焦度為 +20.00m-1時,測(cè)量結果偏差(chà)達到(dào)了 0.17m-1;頂焦度 為 -20.00m-1時,測量(liàng)結 果 偏差也為 0.17m-1;當頂焦度為 +25.00m-1時,測量 結 果 偏差為 0.18m-1;當頂焦度為 -25.00m-1 時,測量結果偏差達(dá)到 0.21m-1 。
比對數據表明(míng),在其(qí)他條件相同的情況下,選擇不同(tóng) 的阿(ā)貝數設置,所得到的頂焦度示值誤差相差很大,表明阿貝數設置(zhì)對頂焦度測量結果(guǒ)的(de)影響的(de)確較大,並且屈光度數越高,影響也越明顯。事實證明(míng):如果檢定人(rén)員(yuán)在檢定(dìng)前沒有正確調整和(hé)設置標準焦度計的阿貝數,就可能因頂焦度示值誤差較(jiào)大而導致發生對驗光鏡片箱(xiāng)檢定結(jié)果的誤判。
希望本文的比較試驗能(néng)夠引(yǐn)起基層檢(jiǎn)定(dìng)人員的重視,在使用標準焦(jiāo)度計開展驗光鏡片箱的檢定時,應嚴格按照規程的要求將阿貝數設置在 58 左右,以確保量值及檢定結果(guǒ)的準確、可靠。
二、關於光學中(zhōng)心位移的檢定
1. 光學中心位移的測量不確定性
JJG579-2010 中第 5.3 規定(dìng),球鏡驗光鏡(jìng)片、柱鏡驗光鏡片的光學中心位移用鏡圈幾何中心處(chù)的棱鏡度(dù)表示。第 7.4.2 還對光學中心位移的檢定方法做了明確說明:使(shǐ)鏡片的(de)幾何中心位於鏡片支座(zuò)的幾何中心處,為減少測量誤差,應細微轉動鏡片(piàn),使垂直方向(xiàng)的棱(léng)鏡度為零。此時(shí),在水平方向得到的棱(léng)鏡度示值,即為被檢鏡片的光學中心(xīn)位移。驗光鏡(jìng)片上標注的屈(qū)光度通常是指光學中(zhōng)心處的度數,鏡片的理想狀(zhuàng)態(tài)是幾何中心與光學中心一致,驗光鏡片(piàn)加框後的鏡圈(quān)直徑一(yī)般為(wéi)(38±0.2)mm 或 24mm,由於加工過程中出(chū)現的誤差,使得鏡片的幾何中心點難以確定,有些鏡(jìng)片(piàn)的光學中心(xīn)甚(shèn)至嚴重偏離了鏡圈(quān)的(de)幾何中心。如果使用光學中心位移超差較(jiào)大的驗光鏡片進行驗光,將直接影響所配眼鏡的(de)質量及舒適度。因此,驗光鏡片光學中心位移的檢定也是(shì) 一項尤為重要的指標,且檢定的難度也較大。
對光(guāng)學中心位移進行測量,難點在於使被檢(jiǎn)鏡片的幾何中心位於(yú)鏡(jìng)片支座的幾何中心處,如果靠肉眼來確定鏡圈和鏡片支座的幾何中心,難免會產生較大的(de)誤 差。筆者用 -15.00m-1的球鏡片進行了如下實驗 :將 -15.00m-1的球(qiú)鏡片放在焦度計的鏡(jìng)片支座上,目測鏡片的幾何中心使其位於鏡片支座的幾何中心處,此時,測量得到球鏡度為 -15.08m-1,棱鏡度為 0.32cm/m。保持(chí)鏡片在支座的垂直位置(zhì)不變,將鏡片水平右移 1mm,此時,目測觀察鏡片的(de)幾(jǐ)何中心仍位於鏡片支座的幾何中(zhōng)心處,但球鏡度顯示為 -15.07m-1,棱鏡度卻變為(wéi) 0.83cm/m。參照規程JJG579-2010 中第 5.3 表4的允差規定,當頂焦度絕對值(zhí)大於12.00m-1時,棱鏡度允(yǔn)差為±0.80cm/m。由此可(kě)見,鏡片中心水平位移的微小變化就可能將合格的鏡(jìng)片判為不合格,從而影響測量結果的準確 性。
2. 提高光學中心位移檢定方法的精準性本文在總結前人經驗(yàn)的基礎(chǔ)上,經過(guò)反複實踐(jiàn)和論證,通過借助焦(jiāo)度計的(de)可調擋(dǎng)板(bǎn),並采用以下兩種方法之一,即(jí)可保持鏡片支座(zuò)和鏡(jìng)片幾何中心的一致。
方法一:從輔助鏡片中挑選一個(gè)十字(zì)片,將其放在焦度計鏡片支座(zuò)上,使鏡片的一邊緊靠可(kě)調擋板一起移動,直至打印機構的三點連線與十字片上(shàng)的一條線相重(chóng)合,然後將鏡片(piàn)旋轉 90°,再檢查(chá)十字片的另一條線是否與打印標記的三點連線相(xiàng)重合;如果(guǒ)重合,就可將可調擋板的位置固定(dìng)下來 ;如果不重合,則將鏡(jìng)片進行水平方向上的微移,並重複 以上(shàng)步驟,直至十字片上相互垂直的兩(liǎng)條(tiáo)直線均與 打印(yìn)標記的(de)三點連線相重合,使鏡片的幾何中心位 於焦度計鏡(jìng)片支座的中心處。此時,即可將可調擋板的位置進行固定。
方法(fǎ)二(èr):從(cóng)驗光鏡(jìng)片箱中挑選出一個屈(qū)光度(dù)較(jiào)小的鏡片,通常是(shì)屈光(guāng)度為±0.12m-1 或±0.25m-1的球鏡片,因為屈光度越小,越(yuè)接近平光鏡,鏡片的光學(xué)中心與幾何中心也更容易趨於一致。隨後將可調擋板緊靠鏡片的一(yī)邊(biān),同時移動二者,直至鏡片的棱鏡度顯示值為零,然後進行(háng)微調,使各個方向的棱鏡度顯示均為零,此時,即可將可調擋板的位置固定(dìng)下(xià)來。
確定了焦(jiāo)度計可(kě)調擋板的位置後,再(zài)將被測鏡片放在鏡片支(zhī)座上,並緊靠可調(diào)擋板,同時轉動鏡片使被檢鏡片的成像中心與分 劃板的十字線重合,不需要再移(yí)動鏡片在垂直方向的距離(lí),此時(shí)焦度計所顯示的棱(léng)鏡度就是鏡片的光學中心位移。由於(yú)驗光鏡片箱中的球鏡片、柱鏡片數量較多,倘若不借助可調擋板,要實現(xiàn)鏡片的幾何中心與鏡片支座的(de)幾何(hé)中心互相(xiàng)重合,難度(dù)的(de)確(què)較大,需要對(duì)每一個鏡片進行反複的測量和檢定,既耗費時間,又未必(bì)能保證檢定(dìng)結果的準確。筆者(zhě)建議的方法能很好地解決驗光鏡片幾何中心與焦度(dù)計鏡(jìng)片(piàn)支座幾何中心定位一(yī)致的問題,大大節省了檢(jiǎn)定時(shí)間,提高了工作效率,也為正確檢定驗光鏡片的光學中心位移提供(gòng)了先決條件。
三、關於柱鏡軸位的檢定及調整(zhěng)
柱鏡片主要用於矯正人眼的散光,軸位是(shì)柱鏡片的(de)重要指標之一(yī),部分散光(guāng)患者對軸位的變化非常敏感,軸位的微小變化都會導致散光患者出現頭(tóu)暈、視物疲(pí)勞和視物變形等症狀。 JJG579-2010 中第 5.4 規 定,頂焦度絕對 值 在 (0.12~0.50)m-1範圍內,軸位允差(chà)為±3°,絕對值大於 0.50m-1 時,軸位允差為±2°。柱鏡片必須帶有軸位標線,檢定中應保證鏡片的軸位標線呈水平狀態。檢定時,使(shǐ)被檢柱鏡片鏡(jìng)圈(quān)兩端的軸位標記與焦度計打印機構的三點連線重合,便可讀出被檢鏡片的軸位(wèi)偏差。檢定中若發現被檢柱鏡片的各(gè)項指(zhǐ)標中(zhōng)除了柱鏡軸位超差(chà),其(qí)他指標均正常時,建議(yì)可對其標定軸位線後再(zài)次(cì)檢定。具體(tǐ)操作方法為首先旋(xuán)轉柱鏡片,使(shǐ)其在(zài)焦度(dù)計上的軸位顯示為 0°或 180°,然後在被檢鏡片上打印出標記,三點連線(xiàn)即(jí)為柱鏡軸位線,此時在與外框(kuàng)相對(duì)應的位置(zhì)上做標(biāo)記。有些柱鏡片經(jīng)過長時間的(de)使用後,會出(chū)現鏡圈鬆動,造成實際軸位與鏡圈標記間產生(shēng)較大偏差,如果確認是這(zhè)種(zhǒng)情況,可先用焦度計在(zài)驗光鏡片(piàn)上標定軸位線,再將驗光鏡片的軸位線旋轉到鏡圈標記(jì)處,然後在鏡片與鏡圈的接觸部位點膠緊固,再經檢定合格後即可使(shǐ)用。
四、結論
驗光鏡片箱的各(gè)項指標準確與否,直接影響驗光師對(duì)人眼屈光狀態的判斷。作為一線(xiàn)檢定人員,既要深入理解焦度計的原理,又(yòu)要掌握正確的檢定方法,才(cái)能正確執行規程中的相關規定,減少由(yóu)於操作方法不當而造成的(de)人為測量誤差。
本文刊(kān)發於《中國計量》雜誌2019年第5期
作者:北京(jīng)市朝陽區計量檢測(cè)所 梁慶姣