专利名称：检验客观式验光仪用柱镜标准器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种用于检验客观式验光仪的柱镜标
准器柱镜标准器由柱镜模拟眼和轴位控制器组成，
主要检验客观式验光仪的柱镜顶焦度示值和柱镜轴位
示值两项指标。
背景技术：
了解患者眼球的屈光状态，以决定其矫正视力所
需的度数而进行的 一 系列检查被称为屈光检查，又称
验光验光的方法总体上可分为两大类主观法(或
主觉法和客观法(或他觉法)。所谓主观法，就是根
据被验光者对拟定观察目标的自身视觉效果，得出被
验光者屈光矫正的结论；所谓客观法，则无需被验光
者表述白己的视觉效果，而由仪器直接给出结论。
验光时使用的仪器叫验光仪。验光仪主要给出屈
光不正患者需要配戴眼镜的球镜顶焦度示值(矫正近
视或远视)、柱镜顶焦度示值(矫正散光)以及柱镜轴位示值即散光轴位)等。根据验光方法的不同验
光仪可分为主观式验光仪和客观式验光'f义，
要考查验光仪给出的数据是否准确可靠，就需要
使用相应的计量标准器来对验光仪进行检验苴 z 、中
检验验光仪球镜顶焦度示值的计量标准器称为标准模
拟眼检验客观式验光仪柱镜顶焦度示值和柱镜轴位
示值的计量标准器称为柱镜标准器。
199 0年1月，在"建立验光仪用测试标准
科研项巨计划任务书中，提出了研制标准模拟眼和柱
镜标准器的任务。但是，由于受当时技术水平和加工
能力的限制，最终的科研任务中没有包括柱镜标准器
的研制因此在1 9 99年建立国家"验光仪顶焦度
工作基准"的时候，只是解决了检验验光仪球镜顶
度示值的标准模拟眼，而用于检验客观式验光仪柱镜
顶焦度不值和柱镜轴位示值的柱镜标准器仍然没有得
到解决
随着验光仪在生产、经营、医疗、质检等众多领
域越来越广泛的使用，由于缺乏柱镜标准器，无从判 断验光仪散光测量功能是否准确的问题，造成了很多 矛盾。因此，研制柱镜标准器成为当务之急。
在针对客观式验光仪的国际标准 IS0 1 0 3 4 2 "Eye ref ractometers'，中，X寸柱镜模拟目艮提供了两个推荐方案
方案:在验光仪标准模拟眼上贴附散光角膜接
触镜
这种方案的优点、在于标准模拟眼和散光角膜接角虫
镜都有成熟的产口 叩，成本低。
缺占 '、"是:
1、如果在标准模拟眼上贴附软性散光角膜接触
镜由于软性散光角膜接触镜在空气中含水量不断变
化形状和尺寸也会不断变化，因此两者组合后得
到的柱镜顶焦度示值和柱镜轴位示值无法在较长的时
间内保持稳定，难以进行量值传递和溯源。
2、如果在标准模拟眼上贴附硬性散光角膜接触
镜由于各自的设计参数不同，且硬性散光角膜接触
镜巨目'J的加工水平有限，组合后难以解决两者的同轴
共心问题，很容易造成在检验验光仪时出现双像重影
等问题，影响检测J结果
因此方案一在可行性和可靠性等方面较差,
方案:复曲面柱镜模拟眼
该方案是在原有标准模拟眼的基础上，把目U表面
由原来的球面设计成复曲面。
所谓复曲面也叫环曲面 (toric)， 来自于拉丁文丁 o r u s ，， o 复曲面
的曲率半径不同，
上聚焦形成两条相
模拟眼在两个主子
具有两个不同的顶
焦度
由于此复曲面
度很大。据我们了
题，国内外至今没
镜丄昼 丰旲拟眼。因此现
熟。
发明内容
本发明的目的
仪的柱镜标准器，
示值和柱镜轴位示
本发明一种检
特征在于，包括
柱镜模拟眼，
模拟眼为两段结构
段的另 一 端的端
面第二段的另一的定义是两个相互
使得近轴平行光在
互分离并垂直的，
午面上具有不同的
焦度，其顶焦度值
曲率半径只有8 mm解，正是由于加工有研制出按此方案
阶段釆用此方案的
在于提供 一 种用于
其可解决客观式验
值的检验问题。
验客观式验光仪用
该柱镜模拟眼为
，其中第一段的
面为凸柱面；第
端为凸球形面
垂直的主子午线
这两个主子午面
线所以复曲面
屈光本领，因而
之差就是柱镜顶
左右，其加工难
和检测方面的问
制作的复曲面柱
技术条件尚不成
检验客观式验光
光仪柱镜顶焦度
柱镜标准器， 其
形柱体，该柱镜
一山 顺面为平面，第
段的端为凹柱
述的第一段和第段的凸柱面、凹柱面胶合在一起；
轴位控制器，该轴位控制器为矩形，该轴位控
制器的两相对面上相隔 一 定距离开有方形通孔；
所述的柱镜模拟眼位于轴位控制器上的通孔内。
中所述的轴位控制器的方形通孔的两端为螺
纹，柱镜模拟眼置入方形通孔后，在柱镜模拟眼的凸
球形面刖置入一光阑，再用外圈带有螺纹的压圈固定，
柱镜模拟眼的平面一端同样用外圈带有螺纹的压圈固
定
其中柱镜模拟眼的第 一 段和第二段两部分的材料
均为无色光学玻璃，其阿贝数相同而折射率不同，实
现了柱镜度量值的复现。
其中柱镜模拟眼的第一段的端面平面为磨砂平
面
其中在柱镜模拟眼的第一段的端面平面上涂有褐
色的涂料，以模拟人眼眼底黄斑。
为让本发明的上述和其它目的、特征和优点能更
明显易懂，以下特举本发明的较佳实施例，并配合附
图，作详细说明如下，其中图1为本发明柱镜模拟眼的示意图
图2为本发明轴位控制器的示意图
图3为柱镜标准器关系图
具体实施例方式
本发明"检验客观式验光仪用柱镜标准器"，由柱
镜模拟眼10和轴位控制器2 0组成，主要检验客观
式验光仪的柱镜顶焦度示值和柱镜轴位示值两项指标。
请参阅图1 、图2及图3所示，本发明提供一种
检验客观式验光仪用柱镜标准器，其特征在于，包括
柱镜模拟眼1 0 (图1 )，该柱镜模拟眼1 o为方
形柱体，该柱镜模拟眼1 o为两段结构，其中第一段
1 1的端面为平面l 1 1，第一段l l的另一端的
端面为凸柱面l 1 2;第二段l 2的一端为凹柱面1
2 2，第一段l 2的另一端为凸球形面1 2 1，所述
的第段1l和第二段l 2的凸柱面1 1 2、凹柱面
1 22胶合在 一 起；
轴位控制器2 0 (图2 )，该轴位控制器20为
矩形，该轴位控制器2 0的两相对面上相隔 一 定距离
开有方形通孔2 1 ;所述的柱镜模拟眼1 0位于轴位控制器20上的
通孔21内(图3 )。
所述的轴位控制器2 0的方形通孔2 1的两i山 顿为
螺纹，柱镜模拟眼1 0置入方形通孔2 1后，在柱镜
模拟眼1 0的凸球形面1 21前置入 一 光阑22再
用外圈带有螺纹的压圈2 3固定，柱镜模拟眼10的
平面11 1 一端同样用外圈带有螺纹的压圈24固定
c参阅图3 )。
所述的柱镜模拟眼1 o的第 一 段1 1和第一段1
2两部分的材料均为无色光学玻璃，其阿贝数相同而
折射率不同，实现了柱镜度:值的复现。
图1是本发明柱镜模拟眼的示意图。柱镜模拟眼
10由平柱体1 1和球柱镜12两部分组成。平柱体
11的一个端面是磨砂平面11 1(模拟人眼的视网
膜)，另一个端面是凸柱面112 。球柱镜1 2的个
^山 顺面是抛光的凸球形面1 21(模拟人眼的角膜)，另
个^山 顿面是凹柱面1 2 2 。平柱体1 1和球柱镜12
的凸柱面1 1 2 、凹柱面122胶合在 一 起，形成兀
整的柱镜模拟眼i o。胶合所使用的胶要求牢固可靠，
不影响柱镜模拟眼的成像质量，其折射率"s应在1 . 5 3 1.6 0之间。最后，在磨砂平面l 1 l上涂有褐 色的涂料，以模拟人眼眼底黄斑。平柱体11和球柱镜l 2均为无色光学玻璃，其
阿贝数(即色散系数)相同而折射率不同。由于两部
分折射率不同且胶合面为柱面，并按照我们的设计参
数严格控制凸球形面121、凸柱面112、凹柱面
122的曲率您柱体1 1和球柱镜1 2的中心
厚度以及两部分胶合之后的总厚度，最终可得到球镜
度为0一 i m ,z 、有单纯-3m—1柱镜度的柱镜模拟眼1 0 ，
以实现检验客观式验光仪的柱镜顶焦度示值的功能。
柱镜模拟眼1 o的外形为方柱形，其中 一 个面为基准面。- 3m —1柱镜度的轴位方向与基准面平行，这种设计上的考虑可以保证在将柱镜模拟眼1 o装卡到轴
位控制器20之后，得到我们需要的0 °或9 0 °轴位
方向同时为了装卡方便，对柱镜模拟眼1 o的四条
棱都进行了倒角处理。
图2是本发明轴位控制器的示意图。轴位控制器
20整体为长方体形，在上下两相对面中间位置开有
个圆形通孔，用以在检测过程中，将轴位标准器和
客观式验光机连接并固定。在轴位控制器2 0的前后
两相对面上相隔 一 定距离开有方形通孔2 1 ，方形通
孔21的底面为基准面。方形通孔2 1的两端为螺纹，
在装配过程中起到固定柱镜模拟眼的作用。此外，通
过严格控制两个方形通孔2 1的中心距离，还可以模
11拟人眼PI血 目里孔距离，实现对客观式验光机瞳距测不值
误差的检
图3是本发明柱镜标准器的装配关系图。—、/ -目'j面所
述的柱镜模拟眼1 0和轴位控制器2 0 ，通过严格的
装配定位程序，最终组成完整的柱镜标准器
如图所不，将两个柱镜模拟眼1 o分别装入轴位
控制器20上的通孔2 1内，装配时应保证—个柱
镜模拟眼10的基准面和轴位控制器2 0的基准面重
合，另外个柱镜模拟眼1 Q的基准面和轴位控制器
20的基准面垂直，如此即可得到我们所需的o °和9
0°轴位方向，以实现检验客观式验光仪的柱镜轴位示
值的功能
柱镜模拟眼1 0的平面1 1 l一端用外圈带有螺
纹的压圈24固定；柱镜模拟眼1 0的凸球形面i2
前置入一光阑2 2，再用外圈带有螺纹的压圈23
固定。光阑22的通光孔径的直径约为4 mra左右，模
拟人眼的d血 目里孔，并可减少检测过程中杂散光对检泖J结
果的影响0
权利要求
1、一种检验客观式验光仪用柱镜标准器，其特征在于，包括柱镜模拟眼，该柱镜模拟眼为方形柱体，该柱镜模拟眼为两段结构，其中第一段的一端面为平面，第一段的另一端的端面为凸柱面；第二段的一端为凹柱面，第二段的另一端为凸球形面，所述的第一段和第二段的凸柱面、凹柱面胶合在一起；一轴位控制器，该轴位控制器为矩形，该轴位控制器的两相对面上相隔一定距离开有方形通孔；所述的柱镜模拟眼位于轴位控制器上的通孔内。
2、根据权利要求1所述的检验客观式验光仪用柱镜标准器，其特征在于，其中所述的轴位控制器的方形通孔的两端为螺纹，柱镜模拟眼置入方形通孔后，在柱镜模拟眼的凸球形面前置入一光阑，再用外圈带有螺纹的压圈固定，柱镜模拟眼的平面 一 端同样用外圈带有螺纹的压圈固定。
3、根据权利要求1所述的检验客观式验光仪用柱镜标准器，其特征在于，其中柱镜模拟眼的第 一 段和第一段两部分的材料均为无色光学玻璃，其阿贝数相同而折射率不同，实现了柱镜度量值的复现。
4 、根据权利要求1所述的检验客观式验光仪用柱镜标准器，其特征在于，其中柱镜模拟眼的第一段的端面平面为磨砂平面。
5 、根据权利要求1所述的检验客观式验光仪用柱镜标准器，其特征在于，其中在柱镜模拟眼的第一段的端面平面上涂有褐色的涂料以模拟人眼眼底黄斑。
全文摘要
一种检验客观式验光仪用柱镜标准器，其特征在于，包括柱镜模拟眼，该柱镜模拟眼为方形柱体，该柱镜模拟眼为两段结构，其中第一段的一端面为平面，第一段的另一端的端面为凸柱面；第二段的一端为凹柱面，第二段的另一端为凸球形面，所述的第一段和第二段的凸柱面、凹柱面胶合在一起；一轴位控制器，该轴位控制器为矩形，该轴位控制器的两相对面上相隔一定距离开有方形通孔；所述的柱镜模拟眼位于轴位控制器上的通孔内。
文档编号A61B3/103GK101422356SQ20071017660
公开日2009年5月6日 申请日期2007年10月31日 优先权日2007年10月31日
发明者刘文丽, 朱建平, 飞 李, 磊 杨, 洪宝玉, 马振亚 申请人:中国计量科学研究院