基于CL-200型焦度计的阿贝数研究

　　目前, 焦度计是检测眼镜片屈光度最方便、准确的仪器。焦度计从最初的目视型焦度计发展到投影式焦度计,再到现在的自动式焦度计, 其测试精确度不断提高, 各方面性能不断完善, 但色散问题始终没有得到有效解决。由于色散问题, 导致很多镜片度数无法得到精确测量, 由此引起的业务争端和服务纠纷不胜枚举。本文通过对日本拓普康公司生产的新型焦度计CL- 200的研究, 探讨色散问题的解决之道。

　　一、色散与阿贝数

　　色散是指光在媒质中传播速度v (或者说折射率n=c/v)随波长λ而异的现象。当某种媒质对两种不同颜色光线(用波长λ1和λ2表示) 的折射率之差(nλ1- nλ2) 称为该媒质对这两种颜色光的色散。

　　在视光学和眼镜行业中人们习惯用阿贝数(ABBENumber)来反映镜片材料的色散力, 常用V值表示。阿贝数是材料色散力的倒数, 是对控制光谱的材料能力的一种测量。与折射率的计算方法相似, 阿贝数可以用氦d谱线计算, 也可以用汞e谱线计算。阿贝数越高, 戴眼镜者越不容易察觉到镜片周边产生的色散现象(横向色差)。同时阿贝数还可以用于计算轴向色差和横向色差。以d谱线为光源的阿贝数计算公式为

　　式 中 : 黄 光 (587.56nm) 折 射 率 nd=1.500; 红 光(656.28nm) 折 射率nc=1.496; 蓝光(486.31nm) 折射率nF=1.505。

　　阿贝数与材料的色散力成反比, 通常镜片材料的阿贝数在30~60之间。阿贝数越大, 色散就越小; 阿贝数越小，则贝数如表1所示。

　　二、阿贝数对镜片屈光度检测的影响

　　由于人眼对黄绿光(550～600nm) 最为敏感, 所以把波长λ=555nm的视见函数称为人眼最佳视见函数。同时, 国际 标 准 ISO7944-1998, OPTICS AND OPTICAL INSTRU-MENTS -REFERENCE WAVELENGTHS 和 国 家 标 准GB10810-1996均 规 定 了 焦 度 计 的 标 准 测 量 波 长 λe=546.07nm。然而, 通常的焦度计都使用波长为660nm光源进行镜片的屈光度检测, 所以因波长的不同就产生了色散现象, 由此就会在镜片屈光度的测试中产生屈光度偏差, 而阿贝数正是由于测量光源与ISO标准规定不符而产生的对不同镜片的修正值, 这也印证了ISO7944对阿贝数的解释。当前市场上主流焦度计的光源波长, 如表2所示。

　　一般使用波长660nm光源的焦度计, 在对同一镜片按不同阿贝数进行屈光度检测时, 10D (D为屈光度单位, 是与网膜共轭的物面到眼睛距离的倒数, D=m- 1, 后文中“D”皆与此同) 以内镜片会产生≤0.07D的偏差, 而10D～20D的镜片会产生≤0.15D的偏差。

　　在常规使用中, 很多镜片都未标注阿贝数或者折射率, 所以在镜片屈光度检测时, 常会发生因阿贝数调整错误而引起镜片屈光度测试偏差, 从而出现诸多业务和服务上的纠纷。解决镜片屈光度检测中的色散问题, 一直是眼镜行业所关注的, 现在, 日本拓普康公司的CL- 200型焦度计给予了一个全新的解决方案。