阿贝数对眼镜镜片测量的影响

文 高博

作者单位：天津市眼科医院视光中心

焦度计用于测量眼镜镜片顶焦度、棱镜度和检验加工后眼镜的光学中心水平偏差、水平互差、光学中心垂直互差等标准的检测设备，属于国家依法强制检测的计量器具。焦度计的正确使用，对于确保加工质量符合验配数据、保护消费者视力健康有着非常重要的作用。其中，全自动焦度计更是具有操作简便、示值精度高（一般均能调试到0.01D）等诸多优点。但如果操作使用不正确，则会造成人为误差，使高精度仪器无法发挥应有的作用。因此，正确调试、操作使用仪器，以确保检验数据的真实、可靠，是每个从事检验工作人员应探讨的问题。

阿贝数（又称“ABBE 系数”或“色散系数”）作为镜片设计的重要参数，是检验中不可忽视的因素。阿贝数是指白光通过棱镜后产生的光谱发散。阿贝数小，则色散大；阿贝数大，则色散小。例如：现在市面上流行的PC镜片，虽然强度大、抗冲击性好，但是存在阿贝数小、色散大的缺点，在配戴时容易在镜片边缘出现彩虹现象。

ISO 8598和ISO 9342两个国际标准均规定焦度计的设计波长应为绿色汞线，即λe=546.07nm。而现实中的自动焦度计则大多数采用红外光源，无法满足ISO的要求。为了适应不同种类镜片顶焦度的测量，目前所使用精度较高的焦度计中均设置了阿贝数选择系统，以供检验者进行合理的匹配。

1 测量方法

为了实际考察阿贝数对镜片顶焦度测量的影响，笔者将通过不同材质镜片使用焦度计在不同阿贝数模式下测量产生的误差与使用不同光源的焦度计测量相同阿贝数镜片屈光度的误差进行比较。

1.1 方法一

笔者分别对玻璃镜片、树脂镜片和PC镜片进行测试，为直观分析，将实测顶焦度值处理成顶焦度实测偏差值，仅将顶焦度实测偏差中的最大值、最小值列于表中。

表1

表2

表3

1.2 方法二

解决阿贝数的问题是眼镜行业长期讨论的话题，以前由于普通绿光源无法解决杂散光干扰问题，用绿光源来解决阿贝数问题一直无法实现。伴随LED技术的发展，使用绿光LED光源成为解决镜片测量中阿贝数问题的有效途径。由于绿光波长为500nm～550nm，最接近人眼的光敏度和ISO规定的标准波长λe=546.07nm（CL-200型焦度计的波长值λ=543nm），这就解决了光的色散问题。为验证这一点，用经过校准后的NIDEK公司生产的LM-1000型焦度计作为标准器，按照镜片注明的阿贝数对镜片进行屈光度测量，比较其与CL-200型仪器的测试数据，以此来判断CL-200型仪器对于不同阿贝数镜片的测量准确度。

2 测试结果

方法一表明：选择的阿贝数不同，形成的顶焦度实测偏差值也不同，阿贝数选择越大，顶焦度实测偏差值越小。若不合理选择，阿贝数造成的误差最小为0.03D，最大为0.07D。而通过方法二比较可见，LED绿光源（波长为500nm～550nm）在对不同折射率、不同材质的镜片屈光度测量中，测试结果与标准器测试结果基本相同，通过各项数据比较，在无需改变阿贝数的情况下，以绿LED为光源的焦度计可以精确测量出各种材质和不同折射率镜片的屈光度。

3 讨论

对于使用e光源（CL-200、LM-500等）的自动焦度计在检定时不考虑阿贝数，可以直接检定；而非e光源的焦度计在检定时必须考虑阿贝数的修正，否则会带来较大的测量误差。中华人民共和国国家标准“眼镜镜片”（GB 10810-2005）中规定眼镜镜片球面顶焦度标称值在0.00～9.00D范围内，球镜允差确定为±0.12D。由于阿贝数设定不当，人为造成系统误差引起产品检验及判定中失去准确性和可靠性，这容易误将合格产品判为不合格，而将不合格产品判为合格。同时，从事眼镜定配的技术人员，在使用焦度计时，也要考虑阿贝数对镜片顶焦度的影响。

4 结论

任何仪器、产品都存在差异性。而焦度计的测量对象——眼镜镜片、配装眼镜、角膜接触镜、验光箱镜片等，又都存在着材料折射率、阿贝数和面型设计的差异，并且使用方法和产品设计等也有诸多不同。因此，在日常检定工作测量中产生误差也是客观存在的，有些误差是不可抗拒的，但合理调整阿贝数，避免人为系统误差的产生并非困难之事。检验中合理了解镜片的阿贝数，并在仪器上进行合理调试，则可避免此项误差所造成的影响。