文 余红 朱嫦娥
框架眼镜作为矫正视力的重要手段之一,其验配的准确度、镜片及镜架的产品质量不容忽视。目前,镜片品种不断丰富,在满足消费者不同需求的同时,其质量检验成了保障消费者眼健康权益的关键。本文将通过比较分析,对不同镜片的检验方法进行阐述。
焦度计是专门用于检验镜片光学参数的仪器,属于国家强检计量器具,检定周期为一年。
图1 手动式焦度计测量原理光路图
焦度计由物镜系统和目镜系统组成,在放入被测镜片前,移动分划板(绿十字)位于准直物镜的第一焦点处,使得平行光进入望远物镜,成像于固定分划板(眼睛观察处)上,因此使用前应先调整目镜视度,以清晰观察固定分划板上的图像。
放入被测镜片后,望远物镜前将不再是平行光,这时需要调整移动分划板的位置,使得从被测镜片射出的光是平行光,再经过望远物镜后成像于固定分划板上。
被测镜片的后顶点(焦度计镜片座表面)位于准直物镜的第二焦点处。设镜片的焦距为f′,根据牛顿公式可得:
由于准直物镜要将移动分划板图案成像到镜片的第一焦点处,设镜片的焦距为f′,则 x′=-f′,所以
由焦度计的设计可以看出,镜片的后顶点对准准直物镜的第二焦点,所以镜片的度数测量的是后顶焦度。如果镜片的前表面放在镜片座上,则测量出的就是前顶焦度。
在一个镜片上,共有五个屈光力值,分别是前表面屈光力F1、后表面屈光力F2、屈光力F、前顶点屈光力(前顶焦度)fo和后顶点屈光力(后顶焦度)f′o。由于镜片是新月形,则镜片后顶焦度大于镜片屈光力,大于镜片前顶焦度。
检验离不开标准,我国眼镜行业现行的标准有:
GB10810.1-2005《眼镜镜片》(第1部分:单光和多焦点镜片)
GB10810.2-2006《眼镜镜片》(第2部分:渐进多焦点镜片)
GB10810.3-2006《眼镜镜片》(第3部分:透射比规范及测量方法)
GB10810.4-2012《眼镜镜片》(第4部分:抗反射膜的技术规范及测量方法)
GB10810.5-2012《眼镜镜片》(第5部分:镜片表面耐磨性的最低要求)
GB13511.1-2011《配装眼镜》(第1部分:单光和多焦点镜片)
GB13511.2-2011《配装眼镜》(第2部分:渐进多焦点镜片)
GB/T14214-2003《眼镜架》
GB/T 26397-2011《眼科光学术语》
GB17341-1998《光学和光学仪器焦度计》
QB 2457-1999《太阳镜》等
“GB”是汉语拼音“国标”的首字母;
“10810”是序列号,是我国所有国标的排序;
“-2005”是版本年代,用来识别新旧版本;
“发布日期”是指国标发布的日期;
“实施日期”是指全国强制执行的日期。通常发布日期和实施日期有半年的共存期,一旦到达实施日期,则旧版本国标自行作废,一律执行新国标。
标准中明确规定了眼镜相关的名词术语、光学参数要求、表面质量和内在疵病要求,以及检验环境、方法、包装等。
其一,镜片的表面质量和内在疵病在使用有效区域内,不允许有影响视力的缺陷存在,有效区域略有差别,检验方法相同。其二,检验光学参数时要将镜片的凹面放在焦度计的镜片座上,目的是测量后顶焦度。最后,眼镜两镜圈的底部要同时靠在焦度计的靠板上,目的是保证镜片上带有方向的参数测量准确。带有方向的参数包括:柱镜轴位、棱镜基底、梯度染色等。
不同眼镜在光学参数的检验方面有所不同。光学参数检验包括顶焦度和光学中心位置,下面重点比较几种常用镜片在光学参数方面的检验方法的不同之处,以电脑焦度计为例。
电脑焦度计的测量内容和参数设置如下:
a.在电脑焦度计显示屏上,可以设置显示镜片的屈光力、散光轴位、棱镜大小、基底方向。
b.电脑焦度计常用的设置有:
测量步长(0.01D、0.12D、0.25D),产品最终检验时需要设置0.01D;
散光轴向表示方法(负散、正散、混合表达,常用的是负散表示式);
棱镜基底表示方法(360°法、上下内外法);
阿贝数(高折射率阿贝数低、低折射率阿贝数高,阿贝数在30~60之间);
测量波长(绿光测量或黄光测量,数值略有差异);
单光测量模式;
双焦测量模式(可以直接读出ADD);
渐变焦测量模式(可以直接读出ADD,且有镜片移动指示以及能测量过度区的长宽度等)。
单光镜片是具有单视距功能的镜片,是目前人们选用最多的镜片品种,可用于矫正各种屈光不正眼。
单光镜片的检验方法就是常规的检验方法,即将镜片凹面放在焦度计镜片座上,眼镜两镜圈底部同时靠在靠板上,将镜片的光学中心对准焦度计测量中心(屏幕上显示为十字居中),压下压片器,读数,打点,即测得镜片的屈光力以及光学中心位置,再用直尺测量便可得出镜片的光学中心水平距离或垂直互差。
因为镜片的检验内容比较多,检验方法与单光镜片有所不同,增加了一些外观上的因素。
远用屈光力、近用屈光力(或ADD)、主镜片远用光学中心水平距离、子片近用视心水平距离、子片顶点位置等。
对于主镜片光学参数而言,检验的内容和方法与单光镜片相同,远用屈光力和光心位置要满足远用处方要求,检验的位置也是主镜片的光学中心位置。不同之处在于:
a.对于子片光学参数而言,检验的位置是子片的视心,要满足近用度数和瞳距的要求。视心是眼睛视线通过之处,并非子镜片光学中心,所以在视心处往往存在棱镜,如果双眼棱镜差异远远小于人眼耐受程度,则不影响使用。
b.双焦镜片的远用和近用光学参数必须同时满足,因此在镜片加工前应做好充分的检验或计算,要判断是否加工后产品能够合格。
c.对子片外观而言,双眼对称以及平顶线水平很重要。一方面满足了人们审美的需要,另一方面也体现了产品的精致,所以检验时要格外注意。
d.在无特殊要求的情况下,子片项点高度不应超过镜圈水平基准线,否则会影响远用区的使用。如果配镜订单上标注了子片顶点高度,则按标注尺寸进行检验,如果没有标注,则按经验位于镜圈水平基准线下方即可,其中也会考虑子片在整个镜圈中的位置是否合理、美观。
e.在测量ADD时,有三种方法,一种是分别测量远用和近用度数,其差值便是ADD。第二种方法是焦度计设置ADD模式,测出远用度数后,按下读数键,镜片不要离开镜片座,而是直接下拉到近用视点处,按下读数键,便得出ADD值。上面两种方法是以后顶焦度为基础的测量方法,如果仅仅是测双焦镜片的ADD,则需要使用下列方法。首选要在含有子镜片的表面上进行,同时测量位置是与子镜片近用视点以主镜片光学中心为对称的一点V′N,如图二所示,VN和V′N以主镜片光学中心OD为对称。因为在没有ADD时,这两点屈光力是一样的,所以这两点的度数差就是ADD。
图2
渐进多焦点镜片检验不同之处在于,测量屈光力的位置都不是镜片的光学中心,而分别是远用基准点、近用基准点、棱镜基准点位置的屈光力;还要测量配适点位置是否准确、水平配装基准线是否水平等。同样,如果单纯测量ADD,也需要在含有渐变面的一侧进行测量。
目前,视功能检查日益完善,棱镜的检测越来越重要。棱镜的检测有两种方法:
a.检测瞳孔位置,这种方法较为实用,需要将瞳孔位置在镜片上标注出来,即为检测位置,可直接迅速地在焦度计上读数。
b.检测光心位置并计算,这种方法较为精确,但耗时,需要计算棱镜度,特别是斜轴散光,需要将度数分解到所需要的方向,再进行计算。度数分解公式是:
需要注意的是棱镜凹面是平放还是倾斜放在焦度计镜片座上,会影响棱镜值的大小,这在加工前的检验中就要引起注意。
非球面镜片在磨边加工时,如果对光学中心位置有特殊要求,则应按要求进行检验。另外,如果处方中含有棱镜,则不适宜用公式(1)进行度数分解并计算,可以用直接测量法进行棱镜检验。❏