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驗(yàn)光鏡片箱計(jì)量檢定中的常見(jiàn)問(wèn)題與解決方法

發(fā)布時(shí)間:2019-07-15 作者:梁慶姣 來(lái)源:中國(guó)計(jì)量雜志 瀏覽:9922

  本文依據(jù) JJG579-2010《驗(yàn)光鏡片箱檢定規(guī)程》,圍繞驗(yàn)光鏡片箱檢定過(guò)程中的常見(jiàn)問(wèn)題進(jìn)行分析,探討了有關(guān)檢定方法及注意事項(xiàng),并給出了具體的建議和解決方法。


一、焦度計(jì)的參數(shù)設(shè)置


  對(duì)驗(yàn)光鏡片箱進(jìn)行檢定,要求使用一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)焦度計(jì)。按照 JJG579-2010 的規(guī)定,對(duì)驗(yàn)光鏡片箱進(jìn)行檢定時(shí),應(yīng)首先將一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)焦度計(jì)的分度設(shè)置在0.01m-1 擋,將阿貝數(shù)設(shè)置在 58 附近,標(biāo)準(zhǔn)波長(zhǎng)選擇e 譜線,同時(shí)對(duì)鏡片測(cè)量支座進(jìn)行檢查,去除支座孔徑內(nèi)的灰塵后方可開(kāi)始檢定。

  阿貝數(shù)又稱色散系數(shù),與鏡片材料折射率及焦度計(jì)的照明光源密切相關(guān)。自 20 世紀(jì) 90 年代國(guó)家開(kāi)始對(duì)焦度計(jì)、驗(yàn)光機(jī)和驗(yàn)光鏡片箱實(shí)施強(qiáng)制計(jì)量檢定至今,焦度計(jì)的照明光源經(jīng)歷了從白光到紅外、再到綠色 e 光源的演變。眼鏡鏡片也從光學(xué)玻璃過(guò)渡到樹(shù)脂材料,目前,樹(shù)脂鏡片已經(jīng)成為市場(chǎng)主體,光學(xué)玻璃鏡片盡管市場(chǎng)份額很小,卻并未完全退出。由不同材料制作的眼鏡鏡片的阿貝數(shù)通常在 30~60 之間,材料的折射率越高,色散越厲害,阿貝數(shù)越低。為此,各級(jí)計(jì)量技術(shù)機(jī)構(gòu)在使用焦度計(jì)開(kāi)展驗(yàn)光鏡片箱的計(jì)量檢定時(shí),將面臨鏡片材料和焦度計(jì)照明光源多樣化的新挑戰(zhàn)。

  因此,阿貝數(shù)也成為標(biāo)準(zhǔn)焦度計(jì)參數(shù)設(shè)置的重要指標(biāo)之一,在檢定過(guò)程中不可忽視。尤其是使用非 e 光源的焦度計(jì),如果忽略了阿貝數(shù)的設(shè)置,就會(huì)直接造成頂焦度測(cè)量結(jié)果的偏差,從而影響最終檢定結(jié)果的準(zhǔn)確性和公正性。

  本文選用了一臺(tái) NIDEK 自動(dòng)焦度計(jì)(型號(hào) LM-1800PD) 作為標(biāo)準(zhǔn)測(cè)量裝置,探討不同阿貝數(shù)設(shè)置對(duì)驗(yàn)光鏡片頂焦度測(cè)量結(jié)果的影響。 LM-1800PD自動(dòng)焦度計(jì)的阿貝系數(shù)有 58、41 和 32 三個(gè)擋位可供選擇,筆者將阿貝系數(shù)分別設(shè)置在 58、41、32 三個(gè)擋位下,通過(guò)比較實(shí)驗(yàn)了解阿貝數(shù)對(duì)頂焦度測(cè)量結(jié)果的影響。試驗(yàn)選用頂焦度標(biāo)準(zhǔn)鏡片中的球鏡片 ( 型號(hào) FL00980) 作為被測(cè)對(duì)象,每個(gè)鏡片測(cè)量 3 次,取平均值作為測(cè)量結(jié)果,測(cè)量比對(duì)數(shù)據(jù)如表1所示。 由表1可以看出:相同頂 焦度的球 鏡片,當(dāng)阿貝數(shù)設(shè)置在 58 擋位時(shí),鏡片的整體測(cè)量誤差偏小,在32擋位時(shí)的整體 誤差最大。對(duì)比三個(gè)不同擋位下的 測(cè)量 結(jié) 果,當(dāng)頂 焦 度 在 (-10~+10)m-1 范圍內(nèi)時(shí),測(cè)量結(jié)果之間的最高偏差為 0.08m-1;頂焦度為 +20.00m-1時(shí),測(cè)量結(jié)果偏差達(dá)到了 0.17m-1;頂焦度 為 -20.00m-1時(shí),測(cè)量結(jié) 果 偏差也為 0.17m-1;當(dāng)頂焦度為 +25.00m-1時(shí),測(cè)量 結(jié) 果 偏差為 0.18m-1;當(dāng)頂焦度為 -25.00m-1 時(shí),測(cè)量結(jié)果偏差達(dá)到 0.21m-1 。

  比對(duì)數(shù)據(jù)表明,在其他條件相同的情況下,選擇不同 的阿貝數(shù)設(shè)置,所得到的頂焦度示值誤差相差很大,表明阿貝數(shù)設(shè)置對(duì)頂焦度測(cè)量結(jié)果的影響的確較大,并且屈光度數(shù)越高,影響也越明顯。事實(shí)證明:如果檢定人員在檢定前沒(méi)有正確調(diào)整和設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)焦度計(jì)的阿貝數(shù),就可能因頂焦度示值誤差較大而導(dǎo)致發(fā)生對(duì)驗(yàn)光鏡片箱檢定結(jié)果的誤判。

  希望本文的比較試驗(yàn)?zāi)軌蛞鸹鶎訖z定人員的重視,在使用標(biāo)準(zhǔn)焦度計(jì)開(kāi)展驗(yàn)光鏡片箱的檢定時(shí),應(yīng)嚴(yán)格按照規(guī)程的要求將阿貝數(shù)設(shè)置在 58 左右,以確保量值及檢定結(jié)果的準(zhǔn)確、可靠。


二、關(guān)于光學(xué)中心位移的檢定


  1. 光學(xué)中心位移的測(cè)量不確定性

  JJG579-2010 中第 5.3 規(guī)定,球鏡驗(yàn)光鏡片、柱鏡驗(yàn)光鏡片的光學(xué)中心位移用鏡圈幾何中心處的棱鏡度表示。第 7.4.2 還對(duì)光學(xué)中心位移的檢定方法做了明確說(shuō)明:使鏡片的幾何中心位于鏡片支座的幾何中心處,為減少測(cè)量誤差,應(yīng)細(xì)微轉(zhuǎn)動(dòng)鏡片,使垂直方向的棱鏡度為零。此時(shí),在水平方向得到的棱鏡度示值,即為被檢鏡片的光學(xué)中心位移。驗(yàn)光鏡片上標(biāo)注的屈光度通常是指光學(xué)中心處的度數(shù),鏡片的理想狀態(tài)是幾何中心與光學(xué)中心一致,驗(yàn)光鏡片加框后的鏡圈直徑一般為(38±0.2)mm 或 24mm,由于加工過(guò)程中出現(xiàn)的誤差,使得鏡片的幾何中心點(diǎn)難以確定,有些鏡片的光學(xué)中心甚至嚴(yán)重偏離了鏡圈的幾何中心。如果使用光學(xué)中心位移超差較大的驗(yàn)光鏡片進(jìn)行驗(yàn)光,將直接影響所配眼鏡的質(zhì)量及舒適度。因此,驗(yàn)光鏡片光學(xué)中心位移的檢定也是 一項(xiàng)尤為重要的指標(biāo),且檢定的難度也較大。

  對(duì)光學(xué)中心位移進(jìn)行測(cè)量,難點(diǎn)在于使被檢鏡片的幾何中心位于鏡片支座的幾何中心處,如果靠肉眼來(lái)確定鏡圈和鏡片支座的幾何中心,難免會(huì)產(chǎn)生較大的誤 差。筆者用 -15.00m-1的球鏡片進(jìn)行了如下實(shí)驗(yàn) :將 -15.00m-1的球鏡片放在焦度計(jì)的鏡片支座上,目測(cè)鏡片的幾何中心使其位于鏡片支座的幾何中心處,此時(shí),測(cè)量得到球鏡度為 -15.08m-1,棱鏡度為 0.32cm/m。保持鏡片在支座的垂直位置不變,將鏡片水平右移 1mm,此時(shí),目測(cè)觀察鏡片的幾何中心仍位于鏡片支座的幾何中心處,但球鏡度顯示為 -15.07m-1,棱鏡度卻變?yōu)?0.83cm/m。參照規(guī)程JJG579-2010 中第 5.3 表4的允差規(guī)定,當(dāng)頂焦度絕對(duì)值大于12.00m-1時(shí),棱鏡度允差為±0.80cm/m。由此可見(jiàn),鏡片中心水平位移的微小變化就可能將合格的鏡片判為不合格,從而影響測(cè)量結(jié)果的準(zhǔn)確 性。

  2. 提高光學(xué)中心位移檢定方法的精準(zhǔn)性本文在總結(jié)前人經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上,經(jīng)過(guò)反復(fù)實(shí)踐和論證,通過(guò)借助焦度計(jì)的可調(diào)擋板,并采用以下兩種方法之一,即可保持鏡片支座和鏡片幾何中心的一致。

  方法一:從輔助鏡片中挑選一個(gè)十字片,將其放在焦度計(jì)鏡片支座上,使鏡片的一邊緊靠可調(diào)擋板一起移動(dòng),直至打印機(jī)構(gòu)的三點(diǎn)連線與十字片上的一條線相重合,然后將鏡片旋轉(zhuǎn) 90°,再檢查十字片的另一條線是否與打印標(biāo)記的三點(diǎn)連線相重合;如果重合,就可將可調(diào)擋板的位置固定下來(lái) ;如果不重合,則將鏡片進(jìn)行水平方向上的微移,并重復(fù) 以上步驟,直至十字片上相互垂直的兩條直線均與 打印標(biāo)記的三點(diǎn)連線相重合,使鏡片的幾何中心位 于焦度計(jì)鏡片支座的中心處。此時(shí),即可將可調(diào)擋板的位置進(jìn)行固定。 

  方法二:從驗(yàn)光鏡片箱中挑選出一個(gè)屈光度較小的鏡片,通常是屈光度為±0.12m-1 或±0.25m-1的球鏡片,因?yàn)榍舛仍叫。浇咏焦忡R,鏡片的光學(xué)中心與幾何中心也更容易趨于一致。隨后將可調(diào)擋板緊靠鏡片的一邊,同時(shí)移動(dòng)二者,直至鏡片的棱鏡度顯示值為零,然后進(jìn)行微調(diào),使各個(gè)方向的棱鏡度顯示均為零,此時(shí),即可將可調(diào)擋板的位置固定下來(lái)。 

  確定了焦度計(jì)可調(diào)擋板的位置后,再將被測(cè)鏡片放在鏡片支座上,并緊靠可調(diào)擋板,同時(shí)轉(zhuǎn)動(dòng)鏡片使被檢鏡片的成像中心與分 劃板的十字線重合,不需要再移動(dòng)鏡片在垂直方向的距離,此時(shí)焦度計(jì)所顯示的棱鏡度就是鏡片的光學(xué)中心位移。由于驗(yàn)光鏡片箱中的球鏡片、柱鏡片數(shù)量較多,倘若不借助可調(diào)擋板,要實(shí)現(xiàn)鏡片的幾何中心與鏡片支座的幾何中心互相重合,難度的確較大,需要對(duì)每一個(gè)鏡片進(jìn)行反復(fù)的測(cè)量和檢定,既耗費(fèi)時(shí)間,又未必能保證檢定結(jié)果的準(zhǔn)確。筆者建議的方法能很好地解決驗(yàn)光鏡片幾何中心與焦度計(jì)鏡片支座幾何中心定位一致的問(wèn)題,大大節(jié)省了檢定時(shí)間,提高了工作效率,也為正確檢定驗(yàn)光鏡片的光學(xué)中心位移提供了先決條件。

 

三、關(guān)于柱鏡軸位的檢定及調(diào)整 


  柱鏡片主要用于矯正人眼的散光,軸位是柱鏡片的重要指標(biāo)之一,部分散光患者對(duì)軸位的變化非常敏感,軸位的微小變化都會(huì)導(dǎo)致散光患者出現(xiàn)頭暈、視物疲勞和視物變形等癥狀。 JJG579-2010 中第 5.4 規(guī) 定,頂焦度絕對(duì) 值 在 (0.12~0.50)m-1范圍內(nèi),軸位允差為±3°,絕對(duì)值大于 0.50m-1 時(shí),軸位允差為±2°。柱鏡片必須帶有軸位標(biāo)線,檢定中應(yīng)保證鏡片的軸位標(biāo)線呈水平狀態(tài)。檢定時(shí),使被檢柱鏡片鏡圈兩端的軸位標(biāo)記與焦度計(jì)打印機(jī)構(gòu)的三點(diǎn)連線重合,便可讀出被檢鏡片的軸位偏差。檢定中若發(fā)現(xiàn)被檢柱鏡片的各項(xiàng)指標(biāo)中除了柱鏡軸位超差,其他指標(biāo)均正常時(shí),建議可對(duì)其標(biāo)定軸位線后再次檢定。具體操作方法為首先旋轉(zhuǎn)柱鏡片,使其在焦度計(jì)上的軸位顯示為 0°或 180°,然后在被檢鏡片上打印出標(biāo)記,三點(diǎn)連線即為柱鏡軸位線,此時(shí)在與外框相對(duì)應(yīng)的位置上做標(biāo)記。有些柱鏡片經(jīng)過(guò)長(zhǎng)時(shí)間的使用后,會(huì)出現(xiàn)鏡圈松動(dòng),造成實(shí)際軸位與鏡圈標(biāo)記間產(chǎn)生較大偏差,如果確認(rèn)是這種情況,可先用焦度計(jì)在驗(yàn)光鏡片上標(biāo)定軸位線,再將驗(yàn)光鏡片的軸位線旋轉(zhuǎn)到鏡圈標(biāo)記處,然后在鏡片與鏡圈的接觸部位點(diǎn)膠緊固,再經(jīng)檢定合格后即可使用。 


四、結(jié)論 

  驗(yàn)光鏡片箱的各項(xiàng)指標(biāo)準(zhǔn)確與否,直接影響驗(yàn)光師對(duì)人眼屈光狀態(tài)的判斷。作為一線檢定人員,既要深入理解焦度計(jì)的原理,又要掌握正確的檢定方法,才能正確執(zhí)行規(guī)程中的相關(guān)規(guī)定,減少由于操作方法不當(dāng)而造成的人為測(cè)量誤差。

本文刊發(fā)于《中國(guó)計(jì)量》雜志2019年第5期

作者:北京市朝陽(yáng)區(qū)計(jì)量檢測(cè)所 梁慶姣

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