微透鏡附加頂焦度測(cè)量結(jié)果的不確定度評(píng)估

摘要：本文介紹了微結(jié)構(gòu)眼鏡鏡片單點(diǎn)微透鏡附加頂焦度的測(cè)試方法以及測(cè)量結(jié)果不確定度的評(píng)定，根據(jù)GB/T 27418-2017《測(cè)量不確定的評(píng)定和表示》，結(jié)合微透鏡附加頂焦度的特點(diǎn)，詳細(xì)論述了測(cè)量過程中各分量標(biāo)準(zhǔn)不確定度，最終給出了帶有擴(kuò)展不確定度的測(cè)量結(jié)果。

關(guān)鍵詞：微結(jié)構(gòu)眼鏡鏡片；頂焦度；測(cè)量不確定度

在與健康和安全有關(guān)的領(lǐng)域中，尤其是關(guān)乎青少年近視防控領(lǐng)域的微透鏡生產(chǎn)和檢測(cè)監(jiān)管過程中，給予使用者一定的測(cè)量結(jié)果參考區(qū)間評(píng)價(jià)其可靠程度至關(guān)重要，此外，評(píng)定和表示測(cè)量不確定度也應(yīng)有一定的參考區(qū)間，尤其是在符合實(shí)際需要的包含概率或置信水平下的區(qū)間。本文為微透鏡中單個(gè)微透鏡附加頂焦度測(cè)量結(jié)果的不確定評(píng)定提供了實(shí)際可操作的方法。

1 試驗(yàn)方法

本次檢測(cè)項(xiàng)目為單個(gè)微透鏡的附加頂焦度，依據(jù)標(biāo)準(zhǔn)T/COOA7-2023，測(cè)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(xué)測(cè)量儀；

b.選擇微透鏡附加頂焦度標(biāo)稱值為3.50D的鏡片，按照操作規(guī)程的規(guī)定，確定主鏡片的測(cè)試點(diǎn)和微結(jié)構(gòu)鏡片單個(gè)微透鏡的測(cè)試點(diǎn)，將樣品放置在樣品臺(tái)上，測(cè)量孔徑設(shè)置成0.8mm定位穩(wěn)定后，進(jìn)行測(cè)試；

c.記錄主鏡片頂焦度值和微透鏡頂焦度值；

d.整個(gè)檢測(cè)過程中，環(huán)境溫度保持在24℃，相對(duì)濕度為74%R.H。

2 數(shù)學(xué)模型

F=F2-F1

其中，F(xiàn)為單個(gè)微透鏡附加頂焦度，F(xiàn)1為主鏡片頂焦度，F(xiàn)2為單個(gè)微透鏡頂焦度。

3 方差與靈敏系數(shù)

4 不確定度匯總

見表1。

5 標(biāo)準(zhǔn)不確定度

5.1 標(biāo)準(zhǔn)不確定度uF2

a.測(cè)量重復(fù)性分量uF21

單個(gè)微透鏡頂焦度F2重復(fù)進(jìn)行相同測(cè)量產(chǎn)生的不確定度，如果檢測(cè)中進(jìn)行10次測(cè)量，數(shù)據(jù)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(shí)際檢測(cè)中只進(jìn)行1次，根據(jù)貝塞爾公式，不確定度為：

b.頂焦度的校準(zhǔn)分量uF22

設(shè)備的校準(zhǔn)證書包含概率99%時(shí)，包含因子k=3，擴(kuò)展不確定度u=0.02m-1，則標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

5.2 標(biāo)準(zhǔn)不確定度uF1

a.測(cè)量重復(fù)性分量uF11

主鏡片頂焦度F1重復(fù)進(jìn)行相同測(cè)量產(chǎn)生的不確定度，如果檢測(cè)中進(jìn)行10次測(cè)量，數(shù)據(jù)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(shí)際檢測(cè)中只進(jìn)行1次，根據(jù)貝塞爾公式，不確定度為：

b.頂焦度的校準(zhǔn)分量uF12

設(shè)備的校準(zhǔn)證書包含概率99%時(shí)，包含因子k=3，擴(kuò)展不確定度u=0.02m-1，則標(biāo)準(zhǔn)不確定度：

6 合成標(biāo)準(zhǔn)不確定度

7 擴(kuò)展不確定度

取K=2，計(jì)算擴(kuò)展不確定度如下：

U=k×uc=3×0.0265=0.053m-1

8 結(jié)果表示

測(cè)量的單個(gè)微透鏡附加頂焦度為3.553m-1，則最后的結(jié)果表示為：F=（3.553±0.053）m-1（k=2，對(duì)應(yīng)約95%的包含概率[1]）。o

參考文獻(xiàn)：

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

作者單位：國家眼鏡產(chǎn)品質(zhì)量檢驗(yàn)檢測(cè)中心