關(guān)于鏡片光學(xué)中心垂直高度定位的探討

楊興通

配裝眼鏡的鏡片光學(xué)中心垂直高度（本文僅討論遠(yuǎn)近通用單焦眼鏡），指的是眼鏡配裝完工后鏡片光學(xué)中心在垂直方向上相對(duì)于鏡圈水平中心線的距離位置，比如在鏡圈水平中心線上、在鏡圈水平中心線上方多少毫米、在水平中心線下方多少毫米，一旦配裝完工，這個(gè)數(shù)值就固定了。與之相關(guān)聯(lián)的概念是“瞳高”，瞳高指的是瞳孔中心映光點(diǎn)在鏡片（撐片）上的水平對(duì)應(yīng)點(diǎn)（稱之為“瞳高點(diǎn)”吧）到鏡圈下緣切線的垂直距離，這個(gè)瞳高值是一個(gè)變量，會(huì)隨著戴鏡高度位置的變化而變化，但基本上會(huì)大于鏡圈垂直高度尺寸一半的量值。

關(guān)于配裝眼鏡的鏡片光學(xué)中心垂直高度的問(wèn)題，本人曾經(jīng)寫過(guò)一篇《瞳孔“正對(duì)”光學(xué)中心不科學(xué)》的文章（《中國(guó)眼鏡科技雜志》1999年第4期）。當(dāng)時(shí)，國(guó)內(nèi)眼鏡行業(yè)從業(yè)人員專業(yè)知識(shí)普遍欠缺，配鏡要講究“瞳距”的概念也才開(kāi)始普及，有些喜歡動(dòng)腦筋的朋友覺(jué)得既然鏡片的光學(xué)中心水平方向要盡可能地“對(duì)準(zhǔn)”瞳孔中心，那么光學(xué)中心垂直方向也同時(shí)“對(duì)準(zhǔn)”瞳孔中心豈不更好？于是配裝的眼鏡光學(xué)中心垂直高度普遍位于鏡圈水平中心線上方3～5毫米甚至更多，有人甚至還自詡這樣配鏡更科學(xué)。

如今，20年過(guò)去了，關(guān)于配裝眼鏡的鏡片光學(xué)中心垂直高度定位問(wèn)題，現(xiàn)在的同行都是怎么處理的呢？筆者曾在一眼鏡專業(yè)論壇上做過(guò)一個(gè)《遠(yuǎn)用單光眼鏡光學(xué)中心垂直高度定位》的小調(diào)查，結(jié)果匯總?cè)绫?：

表1

從表中可以看出，68%多的選擇是“移到鏡圈水平中心線上方2～3毫米”，理由主要有：《眼鏡定配工教材》里說(shuō)光學(xué)中心應(yīng)該上移2毫米，培訓(xùn)材料或者培訓(xùn)老師是這么說(shuō)的，當(dāng)學(xué)徒時(shí)師傅就是這么教的；21%多的選擇是“按照瞳高位置確定光學(xué)中心垂直高度位置”，并且做這個(gè)選擇的同行朋友“立場(chǎng)”最堅(jiān)定，認(rèn)為只有經(jīng)過(guò)“點(diǎn)瞳”配出來(lái)的眼鏡才是最科學(xué)的；10%不到的人選擇是“直接按照鏡圈水平中心線做”，還有個(gè)別人選擇“隨意確定”，理由是按水平中心線做，鏡片上下緣厚度才一致，有的認(rèn)為直接按照模板做“省心省力”。

那么，到底如何確定鏡片光學(xué)中心垂直高度位置才是更合理的呢？在此，我們可以做些分析：人眼的視軸隨著目標(biāo)物體的距離和相對(duì)高度的改變而變化，而這些目標(biāo)物體大部分位于中近距離和眼球水平面下方，這使得視軸絕大部分時(shí)間都處于下傾狀態(tài)，下傾的幅度經(jīng)過(guò)統(tǒng)計(jì)計(jì)算得出的中位值為10～12弧度角（這也是眼鏡架鏡圈平面要求10～12度前傾角的由來(lái)）。

圖1

設(shè)定眼球旋轉(zhuǎn)中心為O點(diǎn)，角膜頂點(diǎn)（視軸與角膜的交點(diǎn)）為B點(diǎn)，視軸與鏡片表面的交點(diǎn)（視交點(diǎn)）為C點(diǎn)，角膜中心映光點(diǎn)在鏡片表面的對(duì)應(yīng)點(diǎn)（相當(dāng)于視軸水平時(shí)與鏡片表面的交點(diǎn)，且稱之為瞳高點(diǎn)）為D點(diǎn)，則O、C、D三點(diǎn)構(gòu)成直角三角形，∠OCD為直角，∠COD（∠θ）為10～12度，OB為角膜頂點(diǎn)到旋轉(zhuǎn)中心的距離常值為13.5mm,BC為鏡眼距（角膜頂點(diǎn)到鏡片后頂點(diǎn)的距離）常值為12mm,則OC為25.5mm,通過(guò)三角函數(shù)計(jì)算得出CD=tan10 x(13.5+12)=4.50mm或tan12 x (13.5+12)=5.42mm。也就是說(shuō)，視軸下傾角10度時(shí)視交點(diǎn)位于瞳高點(diǎn)下方4.50mm處，視軸下傾角12度時(shí)視交點(diǎn)位于瞳高點(diǎn)下方5.42mm處，為行文方便，在此將這個(gè)距離統(tǒng)一簡(jiǎn)化為5mm，也可以簡(jiǎn)單地說(shuō)常用視軸的視交點(diǎn)位于平行視軸視交點(diǎn)（瞳高點(diǎn)）下方5mm左右的位置。

圖2

人們佩戴框架眼鏡時(shí)，瞳孔中心肯定在鏡圈水平中心線上方，根據(jù)經(jīng)驗(yàn)，當(dāng)其位于中心線上方10%～20%范圍（也就是離鏡圈下緣60%～70%距離，即上下距離比“三七開(kāi)”到“四六開(kāi)”之間）時(shí)，比較符合戴鏡習(xí)慣和大眾審美要求（與之相近的還有一個(gè)“黃金分割”的說(shuō)法，即瞳孔中心位于鏡圈高度0.618比例位置附近比較合適）。其實(shí)，很多時(shí)候，調(diào)整鏡架當(dāng)你把顧客下眼瞼調(diào)整到鏡圈水平中心線附近位置時(shí)就妥當(dāng)了，而下眼瞼和瞳孔中心的距離基本上也是5mm左右。結(jié)合前面計(jì)算出來(lái)的“常用視軸的視交點(diǎn)位于平行視軸視交點(diǎn)（瞳高點(diǎn)）下方5mm左右的位置”，也就是“鏡片光學(xué)中心位于瞳孔中心下方5mm左右才是最合適的位置”，我們可以得出“鏡片光學(xué)中心位于鏡圈水平中心線附近是最合適位置”的結(jié)論。

這個(gè)結(jié)論其實(shí)也可以從鄧可立老師的瞳高計(jì)算公式h=(b-34)÷2+22得到印證（這個(gè)公式簡(jiǎn)化一下就是“瞳高=眼鏡架高度/2+5 ”）。按照本瞳高計(jì)算公式，可計(jì)算出不同鏡圈高度對(duì)應(yīng)的瞳高值及瞳高與鏡圈高度占比（見(jiàn)表2）。

表2

從表中可以看出，無(wú)論鏡圈高度25mm的超小鏡架還是鏡圈高度50mm的超大鏡架，計(jì)算出來(lái)的瞳高值均處于鏡圈高度值70%～60%（相當(dāng)于“三七開(kāi)”與“四六開(kāi)”之間）的合理范圍。也就是說(shuō)，無(wú)論是鏡圈高度25mm的超小鏡架還是鏡圈高度50mm的超大鏡架，配裝和調(diào)校時(shí)使得鏡片光學(xué)中心位于鏡圈水平中心線上（相對(duì)應(yīng)的，瞳孔中心位于鏡圈水平中心線上方5mm位置）均是合理的。

前面我們說(shuō)了這么多，無(wú)非就是為了說(shuō)明鏡片光學(xué)中心位于鏡圈水平中心線位置的“合理性”，那么，鏡片光學(xué)中心上移（位于鏡圈水平中心線上方）又會(huì)有什么不合理的地方呢？事實(shí)上，當(dāng)雙眼屈光度一致時(shí)，雙眼由于視軸偏離光學(xué)中心（垂直方向）所引起的棱鏡效應(yīng)是同向等值的，其棱鏡作用力可以相互抵消，不會(huì)產(chǎn)生棱鏡效應(yīng)。如果雙眼屈光參差不嚴(yán)重的，小幅度的視軸偏離一般問(wèn)題不大。也就是說(shuō)，單從光學(xué)矯正效果的角度考量，鏡片光學(xué)中心垂直方向的高度位置上下偏移對(duì)于佩戴沒(méi)有多大影響，只要保持左右高度一致（垂直高度互差符合標(biāo)準(zhǔn)）即可，沒(méi)有水平方向的瞳距要求那么嚴(yán)格。但在實(shí)際裝配眼鏡的過(guò)程中，鏡片光學(xué)中心高度位置偏離鏡圈水平中心線過(guò)多還是會(huì)產(chǎn)生很多問(wèn)題的：如果鏡片光學(xué)中心垂直高度位置偏離鏡圈水平中心線過(guò)多（一般都是向上偏移），肯定會(huì)造成磨邊完成的鏡片上緣比下緣薄許多，且不論是否美觀，對(duì)無(wú)框眼鏡來(lái)說(shuō)肯定更容易破碎，對(duì)半框眼鏡則可能導(dǎo)致上緣開(kāi)槽困難以及更容易崩邊，對(duì)全框眼鏡來(lái)說(shuō)則問(wèn)題更大，因?yàn)槿蜓坨R架鏡圈上下緣的弧度基本上都是按照鏡片光學(xué)中心處于鏡圈水平中心線位置情況設(shè)計(jì)制造的，如果鏡片光學(xué)中心上移過(guò)多勢(shì)必會(huì)造成配裝困難，而且由于鏡片周邊受力不均和上下厚薄差造成鏡片內(nèi)部應(yīng)力不均，不僅影響佩戴舒適度，而且時(shí)間久了鏡片更容易變形拱起（基本上都是上緣拱起），嚴(yán)重影響視力健康。另外，如果鏡片光學(xué)中心垂直高度位置偏離鏡圈水平中心線過(guò)多，對(duì)于較高屈光參差的顧客看近時(shí)就會(huì)產(chǎn)生很難適應(yīng)的垂直棱鏡效應(yīng)。

另外一個(gè)問(wèn)題就是，現(xiàn)在的非球面鏡片基本上全面替代了傳統(tǒng)的球面鏡片，從設(shè)計(jì)上來(lái)說(shuō)，非球面鏡片只有直徑30mm的中心區(qū)域是光度恒定的有效光學(xué)區(qū)（相當(dāng)于傳統(tǒng)球面鏡片），周邊是呈同心圓的光度遞減區(qū)，在實(shí)際配鏡時(shí)應(yīng)該盡可能地避免周邊光度遞減區(qū)的光線進(jìn)入眼內(nèi)，如果非球面鏡片的光學(xué)中心高度位于鏡圈水平中心線上方較高位置，近看地面及閱讀時(shí)就容易透過(guò)鏡片的周邊光度遞減區(qū)視物，極易引起視覺(jué)不適。

其實(shí)，在國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)《GB13511配裝眼鏡》1992和1999版本5.4.1 配裝眼鏡的光學(xué)中心垂直互差表（表2）的底部均有“鏡片的光學(xué)中心應(yīng)位于鏡圈幾何中心垂直方向上下3mm的范圍內(nèi)”的規(guī)定，實(shí)際上就是要求鏡片光學(xué)中心垂直高度位置以鏡圈水平中心線為基準(zhǔn)。只是在國(guó)標(biāo)2011版本中才取消了相應(yīng)的規(guī)定，可能是因?yàn)?011版本標(biāo)準(zhǔn)合并了單焦、雙焦和多焦眼鏡的裝配標(biāo)準(zhǔn)的緣故。

綜上所述，筆者認(rèn)為鏡片光學(xué)中心位于鏡圈水平中心線上是最合理的，無(wú)需進(jìn)行人為的上下偏移（如果鏡圈垂直高度40mm以上或者戴鏡者鼻梁超低，可以酌情考慮上移1～2mm，3mm應(yīng)該是極限）。 ?