關于鏡片光學中心垂直高度定位的探討

楊興通

配裝眼鏡的鏡片光學中心垂直高度（本文僅討論遠近通用單焦眼鏡），指的是眼鏡配裝完工后鏡片光學中心在垂直方向上相對于鏡圈水平中心線的距離位置，比如在鏡圈水平中心線上、在鏡圈水平中心線上方多少毫米、在水平中心線下方多少毫米，一旦配裝完工，這個數值就固定了。與之相關聯的概念是“瞳高”，瞳高指的是瞳孔中心映光點在鏡片（撐片）上的水平對應點（稱之為“瞳高點”吧）到鏡圈下緣切線的垂直距離，這個瞳高值是一個變量，會隨著戴鏡高度位置的變化而變化，但基本上會大于鏡圈垂直高度尺寸一半的量值。

關于配裝眼鏡的鏡片光學中心垂直高度的問題，本人曾經寫過一篇《瞳孔“正對”光學中心不科學》的文章（《中國眼鏡科技雜志》1999年第4期）。當時，國內眼鏡行業從業人員專業知識普遍欠缺，配鏡要講究“瞳距”的概念也才開始普及，有些喜歡動腦筋的朋友覺得既然鏡片的光學中心水平方向要盡可能地“對準”瞳孔中心，那么光學中心垂直方向也同時“對準”瞳孔中心豈不更好？于是配裝的眼鏡光學中心垂直高度普遍位于鏡圈水平中心線上方3～5毫米甚至更多，有人甚至還自詡這樣配鏡更科學。

如今，20年過去了，關于配裝眼鏡的鏡片光學中心垂直高度定位問題，現在的同行都是怎么處理的呢？筆者曾在一眼鏡專業論壇上做過一個《遠用單光眼鏡光學中心垂直高度定位》的小調查，結果匯總如表1：

表1

從表中可以看出，68%多的選擇是“移到鏡圈水平中心線上方2～3毫米”，理由主要有：《眼鏡定配工教材》里說光學中心應該上移2毫米，培訓材料或者培訓老師是這么說的，當學徒時師傅就是這么教的；21%多的選擇是“按照瞳高位置確定光學中心垂直高度位置”，并且做這個選擇的同行朋友“立場”最堅定，認為只有經過“點瞳”配出來的眼鏡才是最科學的；10%不到的人選擇是“直接按照鏡圈水平中心線做”，還有個別人選擇“隨意確定”，理由是按水平中心線做，鏡片上下緣厚度才一致，有的認為直接按照模板做“省心省力”。

那么，到底如何確定鏡片光學中心垂直高度位置才是更合理的呢？在此，我們可以做些分析：人眼的視軸隨著目標物體的距離和相對高度的改變而變化，而這些目標物體大部分位于中近距離和眼球水平面下方，這使得視軸絕大部分時間都處于下傾狀態，下傾的幅度經過統計計算得出的中位值為10～12弧度角（這也是眼鏡架鏡圈平面要求10～12度前傾角的由來）。

圖1

設定眼球旋轉中心為O點，角膜頂點（視軸與角膜的交點）為B點，視軸與鏡片表面的交點（視交點）為C點，角膜中心映光點在鏡片表面的對應點（相當于視軸水平時與鏡片表面的交點，且稱之為瞳高點）為D點，則O、C、D三點構成直角三角形，∠OCD為直角，∠COD（∠θ）為10～12度，OB為角膜頂點到旋轉中心的距離常值為13.5mm,BC為鏡眼距（角膜頂點到鏡片后頂點的距離）常值為12mm,則OC為25.5mm,通過三角函數計算得出CD=tan10 x(13.5+12)=4.50mm或tan12 x (13.5+12)=5.42mm。也就是說，視軸下傾角10度時視交點位于瞳高點下方4.50mm處，視軸下傾角12度時視交點位于瞳高點下方5.42mm處，為行文方便，在此將這個距離統一簡化為5mm，也可以簡單地說常用視軸的視交點位于平行視軸視交點（瞳高點）下方5mm左右的位置。

圖2

人們佩戴框架眼鏡時，瞳孔中心肯定在鏡圈水平中心線上方，根據經驗，當其位于中心線上方10%～20%范圍（也就是離鏡圈下緣60%～70%距離，即上下距離比“三七開”到“四六開”之間）時，比較符合戴鏡習慣和大眾審美要求（與之相近的還有一個“黃金分割”的說法，即瞳孔中心位于鏡圈高度0.618比例位置附近比較合適）。其實，很多時候，調整鏡架當你把顧客下眼瞼調整到鏡圈水平中心線附近位置時就妥當了，而下眼瞼和瞳孔中心的距離基本上也是5mm左右。結合前面計算出來的“常用視軸的視交點位于平行視軸視交點（瞳高點）下方5mm左右的位置”，也就是“鏡片光學中心位于瞳孔中心下方5mm左右才是最合適的位置”，我們可以得出“鏡片光學中心位于鏡圈水平中心線附近是最合適位置”的結論。

這個結論其實也可以從鄧可立老師的瞳高計算公式h=(b-34)÷2+22得到印證（這個公式簡化一下就是“瞳高=眼鏡架高度/2+5 ”）。按照本瞳高計算公式，可計算出不同鏡圈高度對應的瞳高值及瞳高與鏡圈高度占比（見表2）。

表2

從表中可以看出，無論鏡圈高度25mm的超小鏡架還是鏡圈高度50mm的超大鏡架，計算出來的瞳高值均處于鏡圈高度值70%～60%（相當于“三七開”與“四六開”之間）的合理范圍。也就是說，無論是鏡圈高度25mm的超小鏡架還是鏡圈高度50mm的超大鏡架，配裝和調校時使得鏡片光學中心位于鏡圈水平中心線上（相對應的，瞳孔中心位于鏡圈水平中心線上方5mm位置）均是合理的。

前面我們說了這么多，無非就是為了說明鏡片光學中心位于鏡圈水平中心線位置的“合理性”，那么，鏡片光學中心上移（位于鏡圈水平中心線上方）又會有什么不合理的地方呢？事實上，當雙眼屈光度一致時，雙眼由于視軸偏離光學中心（垂直方向）所引起的棱鏡效應是同向等值的，其棱鏡作用力可以相互抵消，不會產生棱鏡效應。如果雙眼屈光參差不嚴重的，小幅度的視軸偏離一般問題不大。也就是說，單從光學矯正效果的角度考量，鏡片光學中心垂直方向的高度位置上下偏移對于佩戴沒有多大影響，只要保持左右高度一致（垂直高度互差符合標準）即可，沒有水平方向的瞳距要求那么嚴格。但在實際裝配眼鏡的過程中，鏡片光學中心高度位置偏離鏡圈水平中心線過多還是會產生很多問題的：如果鏡片光學中心垂直高度位置偏離鏡圈水平中心線過多（一般都是向上偏移），肯定會造成磨邊完成的鏡片上緣比下緣薄許多，且不論是否美觀，對無框眼鏡來說肯定更容易破碎，對半框眼鏡則可能導致上緣開槽困難以及更容易崩邊，對全框眼鏡來說則問題更大，因為全框眼鏡架鏡圈上下緣的弧度基本上都是按照鏡片光學中心處于鏡圈水平中心線位置情況設計制造的，如果鏡片光學中心上移過多勢必會造成配裝困難，而且由于鏡片周邊受力不均和上下厚薄差造成鏡片內部應力不均，不僅影響佩戴舒適度，而且時間久了鏡片更容易變形拱起（基本上都是上緣拱起），嚴重影響視力健康。另外，如果鏡片光學中心垂直高度位置偏離鏡圈水平中心線過多，對于較高屈光參差的顧客看近時就會產生很難適應的垂直棱鏡效應。

另外一個問題就是，現在的非球面鏡片基本上全面替代了傳統的球面鏡片，從設計上來說，非球面鏡片只有直徑30mm的中心區域是光度恒定的有效光學區（相當于傳統球面鏡片），周邊是呈同心圓的光度遞減區，在實際配鏡時應該盡可能地避免周邊光度遞減區的光線進入眼內，如果非球面鏡片的光學中心高度位于鏡圈水平中心線上方較高位置，近看地面及閱讀時就容易透過鏡片的周邊光度遞減區視物，極易引起視覺不適。

其實，在國家標準《GB13511配裝眼鏡》1992和1999版本5.4.1 配裝眼鏡的光學中心垂直互差表（表2）的底部均有“鏡片的光學中心應位于鏡圈幾何中心垂直方向上下3mm的范圍內”的規定，實際上就是要求鏡片光學中心垂直高度位置以鏡圈水平中心線為基準。只是在國標2011版本中才取消了相應的規定，可能是因為2011版本標準合并了單焦、雙焦和多焦眼鏡的裝配標準的緣故。

綜上所述，筆者認為鏡片光學中心位于鏡圈水平中心線上是最合理的，無需進行人為的上下偏移（如果鏡圈垂直高度40mm以上或者戴鏡者鼻梁超低，可以酌情考慮上移1～2mm，3mm應該是極限）。 ?