验光机

对人眼睛进行客观式测量的精密仪器

验光机是一种对人眼睛进行客观式测量的精密仪器，能够测量眼睛的屈光不正程度，包括球镜度、柱镜度和光轴以及瞳距，为眼睛诊治和配镜提供参考数据。

简介

验光机用于为患者进行验光，以给出其所需配镜的参考度数。其准确与否直接影响患者视力健康。近几年来通过对验光机进行校准检测，发现了验光机存在的主要问题，如顶焦度示值不准，测量范围不够，出瞳处光照度超标等问题。

示值误差的测量

概述

1、测量依据：JJG892-95验光机检定规程。

2、测量标准：0m-1，±2.5m-1，±5m-1，±10m-1，±15m-1， ±20m-1共11个客观式的标准器。

3、测量对象：客观式验光机。

4、测量条件：室温，相对湿度＜85%。

5、测量方法：使用客观式验光机标准器对验光机进行检定，每一检定点重复测量4次，取平均值Dm，该点示值误差d=Dm-Ds。Ds为标准器实际值。

数学模型

d=Dm-Ds+δDp+δDt+δDl

式中：Dm—验光机示值；Ds—验光机标准器实际值；δDp—验光机标准器年变化量；δDt—验光机标准器安置时定位误差；δDl—验光机量化误差。

由于以上各分量独立无关；

uc2(d)=c2(Dm)u2(Dm)+c2(Ds)u2(Ds)+c2(δDp)u2(δDp)+ c2(δDt)u2(δDt)+c2(δDl)u2(δDl)

其中c(Dm)=c(Ds)=c(δDp)=c(δDt)=c(δDl)=1；c(Dm)—验光机测量重复性不确定度；c(Ds)—验光机标准器修正值的标准不确定度度；c(δDp)—验光机与标准器年变化量的标准不确定度；c(δDt)—验光机与标准器之间定位误差的标准不确定度；c(δDl)—验光机量化误差的标准不确定度。

测量不确定度分量

1、验光机测量重复性u(Dm)。由于验光机分辩率较大，使得测量结果不发生变化，故：u(Dm)=0。

2、验光机标准器修正值标准不确定度u(Ds)。从验光仪顶焦度标准器检定规程等资料可知，标准器的扩展不确定度U=0.07～0.10m-1，以正态分布估计，故取包含因子K99=2.579，于是：u(Ds)=U/K=(0.07～0.10)/2.576=（0.027～0.039）m-1其自由度v(Ds)=∞

3、验收机标准器年变化量标准不确定度u(δDp)。从验光机顶焦度标准器检定规程可知，其年变量为0.06～0.10m-1，半宽为0.03～0.05m-1。概率密度分布符合矩形分布，取k=。

c(δDp)=U/K=(0.03～0.05)/=0.017～0.029m-1

取u(δDp)相对不确定度10%，v(δDp)=50。

4、验收机量化误差的标准不确定度u(δDl)。验光机示值最小分辩率为0.12m-1，取其半宽a=0.06m-1，以矩形分布估计，于是：u(δDl)=0.06/=0.034m-1，v=∞

5、验光机与标准器之间定位误差的标准不确定度u(δDt)。定位误差主要是验光机对焦不清晰引起的。根据△t=±δd·D2/(1-δd·D)，经实验：δd=±0.0002mm，故△t=±0.08m-1，以矩形分布估计，于是：u(δDt)=U/K=0.08/=0.047m-1

估计v(δDt)的相对不确定度为10%，v=50

合成标准不确定度uc及有效自由度veff

由于各分量相互独立

扩展不确定度U

由于各分量相互接近，近似为正态分布，取置信概率达P=0.95，v=43.6，查阅t分布表得包含因子k=2.021，U95=kuc=(0.047～0.075)×2021=(0.095～0.15)m-1

测量不确定度的报告与表示

客观式验光机示值误差的测量不确定度：U95=(0.095～0.15m)-1 (P=0.95，Veff=43.6，K=2.021)