阿貝數(shù)對眼鏡鏡片測量的影響

文 高博

作者單位：天津市眼科醫(yī)院視光中心

焦度計用于測量眼鏡鏡片頂焦度、棱鏡度和檢驗加工后眼鏡的光學(xué)中心水平偏差、水平互差、光學(xué)中心垂直互差等標(biāo)準(zhǔn)的檢測設(shè)備，屬于國家依法強制檢測的計量器具。焦度計的正確使用，對于確保加工質(zhì)量符合驗配數(shù)據(jù)、保護(hù)消費者視力健康有著非常重要的作用。其中，全自動焦度計更是具有操作簡便、示值精度高（一般均能調(diào)試到0.01D）等諸多優(yōu)點。但如果操作使用不正確，則會造成人為誤差，使高精度儀器無法發(fā)揮應(yīng)有的作用。因此，正確調(diào)試、操作使用儀器，以確保檢驗數(shù)據(jù)的真實、可靠，是每個從事檢驗工作人員應(yīng)探討的問題。

阿貝數(shù)（又稱“ABBE 系數(shù)”或“色散系數(shù)”）作為鏡片設(shè)計的重要參數(shù)，是檢驗中不可忽視的因素。阿貝數(shù)是指白光通過棱鏡后產(chǎn)生的光譜發(fā)散。阿貝數(shù)小，則色散大；阿貝數(shù)大，則色散小。例如：現(xiàn)在市面上流行的PC鏡片，雖然強度大、抗沖擊性好，但是存在阿貝數(shù)小、色散大的缺點，在配戴時容易在鏡片邊緣出現(xiàn)彩虹現(xiàn)象。

ISO 8598和ISO 9342兩個國際標(biāo)準(zhǔn)均規(guī)定焦度計的設(shè)計波長應(yīng)為綠色汞線，即λe=546.07nm。而現(xiàn)實中的自動焦度計則大多數(shù)采用紅外光源，無法滿足ISO的要求。為了適應(yīng)不同種類鏡片頂焦度的測量，目前所使用精度較高的焦度計中均設(shè)置了阿貝數(shù)選擇系統(tǒng)，以供檢驗者進(jìn)行合理的匹配。

1 測量方法

為了實際考察阿貝數(shù)對鏡片頂焦度測量的影響，筆者將通過不同材質(zhì)鏡片使用焦度計在不同阿貝數(shù)模式下測量產(chǎn)生的誤差與使用不同光源的焦度計測量相同阿貝數(shù)鏡片屈光度的誤差進(jìn)行比較。

1.1 方法一

筆者分別對玻璃鏡片、樹脂鏡片和PC鏡片進(jìn)行測試，為直觀分析，將實測頂焦度值處理成頂焦度實測偏差值，僅將頂焦度實測偏差中的最大值、最小值列于表中。

表1

表2

表3

1.2 方法二

解決阿貝數(shù)的問題是眼鏡行業(yè)長期討論的話題，以前由于普通綠光源無法解決雜散光干擾問題，用綠光源來解決阿貝數(shù)問題一直無法實現(xiàn)。伴隨LED技術(shù)的發(fā)展，使用綠光LED光源成為解決鏡片測量中阿貝數(shù)問題的有效途徑。由于綠光波長為500nm～550nm，最接近人眼的光敏度和ISO規(guī)定的標(biāo)準(zhǔn)波長λe=546.07nm（CL-200型焦度計的波長值λ=543nm），這就解決了光的色散問題。為驗證這一點，用經(jīng)過校準(zhǔn)后的NIDEK公司生產(chǎn)的LM-1000型焦度計作為標(biāo)準(zhǔn)器，按照鏡片注明的阿貝數(shù)對鏡片進(jìn)行屈光度測量，比較其與CL-200型儀器的測試數(shù)據(jù)，以此來判斷CL-200型儀器對于不同阿貝數(shù)鏡片的測量準(zhǔn)確度。

2 測試結(jié)果

方法一表明：選擇的阿貝數(shù)不同，形成的頂焦度實測偏差值也不同，阿貝數(shù)選擇越大，頂焦度實測偏差值越小。若不合理選擇，阿貝數(shù)造成的誤差最小為0.03D，最大為0.07D。而通過方法二比較可見，LED綠光源（波長為500nm～550nm）在對不同折射率、不同材質(zhì)的鏡片屈光度測量中，測試結(jié)果與標(biāo)準(zhǔn)器測試結(jié)果基本相同，通過各項數(shù)據(jù)比較，在無需改變阿貝數(shù)的情況下，以綠LED為光源的焦度計可以精確測量出各種材質(zhì)和不同折射率鏡片的屈光度。

3 討論

對于使用e光源（CL-200、LM-500等）的自動焦度計在檢定時不考慮阿貝數(shù)，可以直接檢定；而非e光源的焦度計在檢定時必須考慮阿貝數(shù)的修正，否則會帶來較大的測量誤差。中華人民共和國國家標(biāo)準(zhǔn)“眼鏡鏡片”（GB 10810-2005）中規(guī)定眼鏡鏡片球面頂焦度標(biāo)稱值在0.00～9.00D范圍內(nèi)，球鏡允差確定為±0.12D。由于阿貝數(shù)設(shè)定不當(dāng)，人為造成系統(tǒng)誤差引起產(chǎn)品檢驗及判定中失去準(zhǔn)確性和可靠性，這容易誤將合格產(chǎn)品判為不合格，而將不合格產(chǎn)品判為合格。同時，從事眼鏡定配的技術(shù)人員，在使用焦度計時，也要考慮阿貝數(shù)對鏡片頂焦度的影響。

4 結(jié)論

任何儀器、產(chǎn)品都存在差異性。而焦度計的測量對象——眼鏡鏡片、配裝眼鏡、角膜接觸鏡、驗光箱鏡片等，又都存在著材料折射率、阿貝數(shù)和面型設(shè)計的差異，并且使用方法和產(chǎn)品設(shè)計等也有諸多不同。因此，在日常檢定工作測量中產(chǎn)生誤差也是客觀存在的，有些誤差是不可抗拒的，但合理調(diào)整阿貝數(shù)，避免人為系統(tǒng)誤差的產(chǎn)生并非困難之事。檢驗中合理了解鏡片的阿貝數(shù)，并在儀器上進(jìn)行合理調(diào)試，則可避免此項誤差所造成的影響。