焦度计顶焦度测量结果的不确定度评定

刘艳

摘要：随着科学进步，焦点不断更新，不同版本的重心计数器之间存在差异，无论是在仪器功能的设计还是设置上。这种现象导致不同工厂生产的或不同的焦刀，在焦度测量中具有较大的散射效果，对最高焦度测量具有严重后果。本文对焦度计顶焦度测量结果的不确定度评定进行分析，以供参考。

关键词：焦度计；顶焦度示；值误差

引言

焦度计是太阳眼镜领域最常用的光学仪器之一。它测量眼镜的顶部焦距和棱镜，确定镜头的光学中心和位置，并打印标签，验证镜头在镜子中的正确安装。只有保证焦距仪的测量精度，才能保证眼镜光学指示器的数据准确。在使用过程中，我们发现随着技术的发展，聚焦仪不断更新。由于设计原理和功能设置不同，不同制造商在测量顶部焦距值时可能会分布更多的焦距仪模型，而镜头本身会弯曲、处理错误和外部环境会影响测量。确定和控制影响测量的关键因素提高测量精度。

1概述

1.测量依据：JJG580-2005《焦度计检定规程》。2.环境条件：温度为（20±5）℃，相对湿度不大于85％。3.测量标准：顶焦度标准镜片U≤0.02m-1（k=2）。4.被检对象：CL-300自动焦度计。5.测量原理：平行光线通过被测镜片后会产生一定的偏折，其偏折程度与被检焦度计的光阑大小及被测镜片的屈光力有关，CL-300自动焦度计可自动得出被测镜片的后顶焦度。6.测量过程：依据JJG580-2005，采用直接测量法，对CL-300自动焦度计进行检定，用实际测量值的平均值减去标准镜片的标准值后，即可得到被检焦度计的顶焦度示值误差。本文选择了焦度计测量范围内几个具有代表性的测量点，分别为-10.00m-1、-25.00m-1、+5.00m-1，并对焦度计顶焦度测量结果进行不确定度分析和评定。

2自动焦度计原理

随着技术的进步，亮度检测已经发展得很广泛，但较高焦距误差的发生更为普遍。通常，使用自动数字显示来测量眼镜的聚焦设置，这样眼镜后就无需人工更改聚焦设置。变焦仪主要测量眼镜(包括隐形眼镜)的顶部焦距(d)、棱镜(▲)，确定柱镜圆柱轴的方向，将标记印在未夹紧的透镜上，并检查透镜是否正确固定在镜中。是由光栅、坐标传感器和微机械组成的测量仿真系统。本文主要讨论聚焦仪作用于眼镜聚焦控制的误差分析。变焦仪是一种测量技术指标的仪器，如带隐形眼镜的眼镜环的顶部焦距。调焦仪按测量原理分为自动调焦方案和手动调焦原理。当前，行业采用自动聚焦的原则。本文用自动聚焦仪分析。光束通过透镜产生折射，其偏转取决于透镜的拉伸极限。缩放系数是上限值，用于测量转换为镜头拉伸极限的光束距离。

3顶焦度测量时的误差来源

3.1镜片矢高

眼镜必须具有光学性能，同时具有引人注目的外观。为此，制造商开发了具有类似焦点但弯曲程度不同的镜片，这种情况通常主要发生在非球形、薄玻璃等方面。这意味着“聚焦”设置是相同的。但是，镜头高度可能会有所不同，这会改变镜头中心相对于带孔光源的位置。为此，在实际测量镜头焦距时，应注意高透镜矢量引起的误差。

3.2外界环境

使用自动调焦仪时，对环境没有特殊要求。但是，近年来的实践表明，使用环境湿度、太冷、测头上灰尘或用户未能及时清洗设备，可能导致聚焦计数器不匹配和电压降。同时，汽车聚焦仪设计成由平行光束产生。但是，在实际测量中，外部射线通常会受到影响。如果光线太强，则会出现测量错误[3]。在此基础上，外界也是顶部焦距测量的主要影响之一。

3.3镜片生产质量

在制造眼镜时，由于加工技术而作用于技术的现状，实际生产的眼镜通常由于表面凹凸不平而存在不同的层，从而难以达到预期的定期曲率。这样，在眼镜上的不同位置进行重复、重复条件检查时，光线可以测量，从而对顶部焦距的测量结果产生一定的影响。

3.4焦度计示值模式

业内常用的自动对焦计数器通常使用分辨率最小为0.01m-1的数字显示仪器，因此在实际测量时会自动丢弃焦距仪。如果顶部焦距的绝对值小于0.01m-1，则不会检测到该焦距，因此会自动丢弃该焦距，从而导致测量错误。自动焦距仪的数值显示，在显示柱镜像的顶部焦距时区分两种显示模式，也就是“＋”模式以及“－”模式，通过计算，切换两种显示模式，这会导致较高焦距值的线性变化，从而导致错误。

5有效自由度的使用

在确定测量不确定性时，通常有两个扩展不确定性方程，影响结果和公式，影响组成标准中不确定性概率的分布:一个包含概率率的半宽范围。高级不确定性是成分不确定性的倍数(K = 2或3)。如果使用“向上”表示法，则必须明确包括概率，以确定kp的大小作为增加合成不确定性的一个包括系数。得到kp有两种方法:在估计成分不确定性的概率分布时，kp值、正态分布、三角法均匀分布、正态分布、arkussinus正态分布等可以在概率范围约为95%的k=2和概率范围约为99%的k=3中给出。第二，根据中心极限确定，可以假定，在接近概率不确定因素的正态分布时，为了更精确的kp分布，TP t分布的极限值被用作kp值，需要有效的自由度。

6误差的调校

6.1具体方法

当镜头上出现灰尘时，焦距测量仪可能会导致测量顶部焦距时出错。在这种情况下，检查人员必须离开镜头支架，使用特殊的清洁工具清洁灰尘，或使用软玻璃清洁镜头。清洁完成后，检查人员必须选择玻璃，确保贴在型号和规格上的镜片与支撑相符。

6.2仪器精度的设置

设备模式通常设置为0.01D，并根据相应的表将棱镜模式设置为极轴模式。在检查过程中，根据联邦质量保证局发布的设备规定，检查人员的聚焦仪必须正确调整眼镜顶部焦距的不确定性，Dk=2和u = 0.03。

6.3焦度计差异造成不确定分度的差异

需要进行综合分析，以便检查人员在校准时能够对自动调焦仪类的偏差作出反应。校准完所有数据后需要仪器的开/关，检查人员必须检查重新启动的设备，并进入测量控制菜单，检查数据是否符合要求。如果错误仍然存在，且该值较大，则会重新执行检查并进行校准，直到测量到的错误达到所需值为止。自动对焦仪有小误差、操作简便、精度高，但由于测量、环境条件、标准等原因，在某些操作中，较高焦距的误差值较高。因此，在自动调焦仪上聚焦误差发生时，必须应用科学校正方法，以确保测量的准确性和准确性。

结束语

综上所述，外部环境，以及技术缺陷和镜片弯曲本身，可能会对较高聚焦度的测量产生一定影响。因此，有必要更好地了解焦化措施的影响因素，并学习如何有效地识别和控制这些因素，以提高焦化措施的准确性。

参考文献

[1]叶向军.自动对焦式焦度计顶焦度示值误差测量结果的不确定度评定[C]//.江苏省计量测试学会2006年论文集.江苏省计量测试学会2006年论文集,2016:291-293.

[2]张文.焦度计顶焦度示值误差测量不确定度的评定[J].中国测试技术,2018(04):35-36.

[3]齐备.关于接触镜专用标准透镜的探讨[J].眼视光学杂志,2019(01):48-50.

[4],焦度计顶焦度示值误差的一种修正方法.内蒙古自治区,哲里木盟技术监督局,2018-01-01.

[5]王宝柱.焦度计顶焦度示值误差的分析及其一种修正方法[J].计量技术,2017(05):26-29.