焦度计检定中常见问题及解决方法

摘要焦度计主要用于测量眼镜片（包括角膜接触镜片）的顶焦度（D）、棱镜度 （），确定柱镜片的柱镜轴位方向，在未切边镜片上打印标记并可检查镜片是 否正确安装在镜架中的仪器。自动焦度计操作简便，只要把镜片放好，即可自动测得球镜度、散光度、散 光轴向及棱镜度等。放置镜片后，自动焦度计能自动判别的镜片类型，判断其是 单焦点或是多焦点，并自动启动相应类别镜片测量模式。由于自动焦度计能自动 判别、自动测量、自动读数，减少了操作人员的工作量，深受使用人员的青睐， 市场占有率较高。本文介绍了自动焦度计的基本原理与组成，以及焦度计使用前，为使测量数 值更加准确可靠，在进行检测前，对阿贝值等项目的数值和选项设置，及原理分 析。同时，对在检测中所遇的相关问题，比如数值不稳定，十字项移动缓慢，等 问题，进行了初步的分析，并列出了相关的解决方法。通过这些设置已经相关问 题的解决方法，使对自动焦度计的检测得到的数值更加准确可靠。关键词：焦度计、原理组成、阿贝值、故障分析解决目录第一章概述 - 1 -1.1 论文意义、目的 - 1 -1.2 焦度计的原理 错误!未定义书签。第二章焦度计检定前的相关设置 92.1 阿贝值的设置9第三章检定中影响数值准确的常见问题及解决方法错误!未定义书签。3.1 开机不回零 93.2 焦度计的光学中心超差 93.3 焦度计的示值超差 错误!未定义书签。3.3.1 盖帽磨损 - 5 -3.3.2盖帽选择及清洁 错误!未定义书签。3.3.3光照 错误!未定义书签。第四章 结论错误!未定义书签。第一章 概述焦度计主要用于测量眼镜片（包括角膜接触镜片）的顶焦度（D）、棱镜度（力 确定柱镜片的柱镜轴位方向，在未切边镜片上打印标记并可检查镜片是否正确安 装在镜架中的仪器。焦度计根据显示方式分为连续显示式与数字显示式两类。焦度计根据工作原 理又分为基于调焦成像原理的焦度计与基于自动对焦原理的焦度计两类； 基于 调焦成像原理的焦度计根据观察方式的不同又分为目视式与投影式两种。 目视 式焦度计利用读数望远系统进行观察；而投影式焦度计利用投影物镜和投影屏进 行观察；目前市场上在用的焦度计主要有自动数显类、手动（数显、直读）类两 类自动焦度计操作简便，只要把镜片放好，即可自动测得球镜度、散光度、散 光轴向及棱镜度等。放置镜片后，自动焦度计能自动判别的镜片类型，判断其是 单焦点或是多焦点，并自动启动相应类别镜片测量模式。由于自动焦度计能自动 判别、自动测量、自动读数，减少了操作人员的工作量，深受使用人员的青睐， 市场占有率较高。1.1 论文意义、目的本文介绍了自动焦度计的基本原理与组成，以及焦度计使用前，为使测量数 值更加准确可靠，在进行检测前，对阿贝值，波长等项目的数值和选项设置，及 原理分析。同时，对在检测中所遇的相关问题，比如数值不稳定，十字项移动缓 慢，等问题，进行了初步的分析，并列出了相关的解决方法。通过这些设置已经 相关问题的解决方法，使对自动焦度计的检测得到的数值更加准确可靠。1.2 焦度计的原理本文以一种常见的自动焦度计为例介绍自动焦度计的测量原理，见图 1.1。f阳l自动掀聲卡卜铀刑蚤暮臣禹注:i曲養测谜月2曲孔总屈;.3怜电隹王療测1昌图1平行光线经过带孔光阑2,通过被测镜片1后，发生偏转，落在光电位置探 测器3上。由图 1 可知：f/ (f+a)二h/hf=h a/ ( h-h)式中，f：被测镜片的后顶焦距；a：后顶点到探测器距离；h:光线在光阑 高度；h:光线偏折后在探测器上高度；由顶焦度的定义得知顶焦度：D=1/f= (h-h) / ( h a)o若a、h已知，则焦度计通过测得光线在探测器上的高度h,就可以自动 得出被测镜片顶焦度的值。自动焦度计内部构造，见图2.2。焦度计按照要求在测量镜片顶焦度时采用波长入=546.07nm的绿色光线。这 是为了和人眼的视线函数最大敏感点555nm相适应。光电位置探测器大多采用 半导体图像传感器(CCD)。光线自光源发出后，在不加任何镜片时，会投射到光电位置探测器 CCD 之 O 点，见图2，焦度计显示 O 点。在焦度计支座上放置被测镜片后，光线偏折至 P点。O点至P点的位移量，即是光线的偏折量。自动焦度计会根据内置程序 计算出被测镜片的顶焦度，然后直接显示出来。第二章焦度计检定前的相关设置2.1阿贝值的设置阿贝数与镜片顶焦度的关系：由于镜片是由两个表面组成，而每个表面有各自的曲率，因而产生各自的镜 度，由工程光学理论可知，对于薄透镜来讲，镜片总镜度为卩：(2)式中：勺镜片前表面镜度镜片后表面镜度设：镜片前表面曲率半径为丫1，镜片后表面曲率半径为耳，折射率中弓镜片总镜度为:(3)K =-设：，它称为镜片的等效曲率。（3）式可写成能七7K （4）设：镜片c光、f光的折射率之差为：呷兀（6）则由此引起的镜片顶焦度改变值为： = AL，k佔(7)将（6）式代入（7）式:故:IL -1(8)由此可见，色散引起的镜片顶焦度改变值皿与镜片顶焦度卩成正比,与镜片阿贝数N成反比。厂值越大，邮越小，反之则相反。因此，阿贝数不调整会引起焦度值检测结果有偏差。由于一般检测所用的标准镜片为标准玻璃镜片，所以一般我们将阿贝值（59 4）的条件下。第三章 检定中影响数值准确的常见问题及解决方法3.1 开机不回零开机后不回零，就是焦度计测量支座上不放任何镜片的情况下，仍有球镜度 和柱镜度，（即球镜、柱镜度不为零），出观这一问题的原因，一般有以下几种：（1）由于焦度计使用一段时间后，镜片测量支座下面落入灰尘。轻轻的取 下测量支座帽，用干净的软布或镜头纸轻轻的擦净。然后将支座帽平稳地装上， 即可回零。（2）由于环境的影响，焦度计使用较长时间后，焦度计的光学元件表面粘有 油污或灰尘（打点机构上方的光学元件），用潮湿的酒精棉球轻轻的擦干净即可 回零。3.2焦度计的光学中心超差检查：用（+ 15. 00） m-球面标准镜片，（ml为顶焦度的单位），放置在镜 片测量支座上，调整镜片对好中心，打上中心标记，再将该镜片旋转180。，对 好中心，再次打上中心标记，两次中心标记间距离的一半应WO. 4mm，如超出误 差就应调整。出现这一故障主要有以下几点：（1）焦度计在使用较长时间后，打点机构位移或变形。如是出现垂直方向 超差，可通过调整垂直方向上的一个螺钉来消除误差。如是水平方向上超出误差， 则应松开打点机构横臂两头的定位螺钉，轻轻左右调整横臂，即可消除水平方向 上的光心误差。为了确保调整的准确性，在调整时，尽可能使两中心点接近重合， 或两中心点距离WO. 2mm。（2）由于焦度计使用较长时间后，镜片测量支座磨损，导致镜片放置倾斜， 光学中心超差。可通过更换支座测帽的方法消除。（3）由于仪器的各个透镜光轴不重合，导致焦度计光心偏移，示值超差， 这一故障严重影响眼镜的配制质量和焦度计的正常使用。必须返厂借助仪器调 修。3.3 焦度计的示值超差3.3.1 盖帽磨损检测放镜片位置的盖帽磨损，偏离标准位置后，引起示值误差超差。用标准 镜片对焦囊计使用标准盖帽和磨损量约为0.5mm的磨损盖帽进行对比测量，得到两组数据如下表1:在标准盖帽下的检定数据(m-1)磨损盖帽下的检定数据(m-1)在标准盖帽下的检定数据(m-1)磨损盖帽下的检定数据(m-1)-2.50-2.51+2.50+2.50-5.02-5.02+5.02+5.03-10.03-9.95+10.00+9.98-15.04-14.88+15.01+14.89-20.05-19.70+19.98+19.73-25.07-24.65+24.99+24.65表1从检测数据对照中可以看出，盖帽磨损后，在土 15m-1以内，其检定数据能 够符合JJG5802005焦度计检定规程要求，土 15m 以外检定数据超差，且 测量数据不成线性变化。盖帽磨损后很容易使示值误差超差。对轻微磨损的盖帽可以用该仪器出厂备 用的防磨薄贴片，贴在盖帽口上，严重磨损的盖帽，可考虑更换标准盏帽，其薄 膜贴片和盖帽形状见下图3：图3另外，在笔者检定过程中，有时会发现焦度计的使用人员，为防止盖帽划伤 镜片，会自行在盖帽上加贴防划垫，一般会用双面胶等，这样使盖帽高度增高， 同样会造成与盖帽磨损所导致检定数值不准确的结果，如遇到此情况，一定建议 使用者采用专门仪器出厂备用的防磨薄贴片，不可自行更换。3.3.2盖帽选择及清洁在日常检定过程中，如果发现盖帽磨损不严重，或者日常使用者并未自行在 盖帽上加装防划垫，焦度计数值还是不准确，检测者可以观察一下盖帽孔径大小。 一般仪器厂家在配送仪器时，除了用于日常眼镜测量的盖帽，还会有一个用于检 测隐型眼镜的盖帽，两个盖帽形状一样，但孔径不同。用于检测普通眼镜的盖帽 孔径一般为9mm，而用于检测隐型眼镜盖帽的孔径一般为6mm，由于差别不是很 大，使用者有时会混淆两者，两盖帽错用。由于透光孔径的变化，在数值上肯定 也会发生很大的改变，导致数值超差。另外，由于焦度计一般都是放在加工间，粉尘较大，盖帽下面的透镜有灰尘、 玻璃碎渣等，会引起启动错误，无法测量，显示值不稳定，示值超差等问题。启 动错误和显示不稳定多数在进口焦度计中存在，示值超差一般在国产焦度计中有 所反映。解决办法是将焦度计关机，取下盖帽，用擦镜布擦去灰尘或杂物装上 盖帽后开机检测。3.3.3 光照检测使用焦度计时，室内光照过强，引起读数值不稳定、光学中心不易对正， 检定点有超差现象。自动显示式焦度计一般最好要在无阳光直射的室内使用，室 内的一般照射不会对焦度计产生影响，但是光照过强也会影响焦度计的正常工 作，会使焦度计不能满足检建规程要求。多数国产焦度计如上海雄博LM-8、上 海经联SlI4-8、太原JD-2000,上海法里奥FL-2500等型号，在实际检定中就存 在对室内强光的敏感反应，在弱光照明或无灯照下焦度计可以恢复正常使用，检 定结果符合规程要求。第四章 结论本文介绍了自动焦度计的基本原理与组成，以及焦度计使用前，为使测量 数值更加准确可靠，在进行检测前，对阿贝值等项目的数值和选项设置，及原理 分析。同时，对在检测中所遇的相关问题，十字项移动缓慢，开机不回零，焦度 计的光学中心超差，焦度计的示值超差等问题，进行了初步的分析，并列出了相 关的解决方法。通过这些设置已经相关问题的解决方法，使对自动焦度计的检测 得到的数值更加准确可靠。总之，自动显示式焦度计出现的故障多数放映在显示误差和读书显示不稳 定上，其影响因素有时会是多方面的，在实际检定工作中要将各种可能引起的因 素排除，才能使焦度计恢复正常。接触焦度计的检测已经有 3 年多的时间，经验还很少，还需要更多的时间 工作来加强自己的知识与操作能力,肯定会有很多不足的地方，希望专家多提意 见，能让我更快的提高。