微透鏡附加頂焦度測量結果的不確定度評估

摘要：本文介紹了微結構眼鏡鏡片單點微透鏡附加頂焦度的測試方法以及測量結果不確定度的評定，根據GB/T 27418-2017《測量不確定的評定和表示》，結合微透鏡附加頂焦度的特點，詳細論述了測量過程中各分量標準不確定度，最終給出了帶有擴展不確定度的測量結果。

關鍵詞：微結構眼鏡鏡片；頂焦度；測量不確定度

在與健康和安全有關的領域中，尤其是關乎青少年近視防控領域的微透鏡生產和檢測監管過程中，給予使用者一定的測量結果參考區間評價其可靠程度至關重要，此外，評定和表示測量不確定度也應有一定的參考區間，尤其是在符合實際需要的包含概率或置信水平下的區間。本文為微透鏡中單個微透鏡附加頂焦度測量結果的不確定評定提供了實際可操作的方法。

1 試驗方法

本次檢測項目為單個微透鏡的附加頂焦度，依據標準T/COOA7-2023，測試步驟和說明如下：

a.選用上海仙本科技有限公司銷售的Lambda-X NIMO微透鏡光學測量儀；

b.選擇微透鏡附加頂焦度標稱值為3.50D的鏡片，按照操作規程的規定，確定主鏡片的測試點和微結構鏡片單個微透鏡的測試點，將樣品放置在樣品臺上，測量孔徑設置成0.8mm定位穩定后，進行測試；

c.記錄主鏡片頂焦度值和微透鏡頂焦度值；

d.整個檢測過程中，環境溫度保持在24℃，相對濕度為74%R.H。

2 數學模型

F=F2-F1

其中，F為單個微透鏡附加頂焦度，F1為主鏡片頂焦度，F2為單個微透鏡頂焦度。

3 方差與靈敏系數

4 不確定度匯總

見表1。

5 標準不確定度

5.1 標準不確定度uF2

a.測量重復性分量uF21

單個微透鏡頂焦度F2重復進行相同測量產生的不確定度，如果檢測中進行10次測量，數據分別為1.380、1.375、1.382、1.383、1.402、1.388、1.443、1.417、1.422、1.428（單位為m-1），但實際檢測中只進行1次，根據貝塞爾公式，不確定度為：

b.頂焦度的校準分量uF22

設備的校準證書包含概率99%時，包含因子k=3，擴展不確定度u=0.02m-1，則標準不確定度：

5.2 標準不確定度uF1

a.測量重復性分量uF11

主鏡片頂焦度F1重復進行相同測量產生的不確定度，如果檢測中進行10次測量，數據分別為：-2.173、

-2.175、-2.168、-2.171、-2.176、-2.166、

-2.179、-2.178、-2.180、-2.183（單位為m-1），但實際檢測中只進行1次，根據貝塞爾公式，不確定度為：

b.頂焦度的校準分量uF12

設備的校準證書包含概率99%時，包含因子k=3，擴展不確定度u=0.02m-1，則標準不確定度：

6 合成標準不確定度

7 擴展不確定度

取K=2，計算擴展不確定度如下：

U=k×uc=3×0.0265=0.053m-1

8 結果表示

測量的單個微透鏡附加頂焦度為3.553m-1，則最后的結果表示為：F=（3.553±0.053）m-1（k=2，對應約95%的包含概率[1]）。o

參考文獻：

[1]" 張明霞、林志國、吉黎明等.GB/T 27418-2017 測量不確定度評定和表示.[S]

作者單位：國家眼鏡產品質量檢驗檢測中心