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光学透镜篇-定配工知识

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国家标准上的屈光度称为顶焦度,测量镜片度数的仪器称为顶焦度计,那么什么是顶焦度呢?为什么散光顾客配镜后说看物体变形?三棱镜又是什么,为什么它可以为斜视患者所配戴,在验光配镜中又有什么使用呢?为什么屈光参差配镜后更难以适应呢?这些都是我们日常验光配镜中经常遇到的问题,我们现在就谈谈这几个问题。


眼镜中使用的镜片都是透镜,按照透镜的外形分为凸透镜和凹透镜。透镜都是由二个折射面构成,每个折射面都有一个曲率中心,两个曲率中心的连线称为光轴,光轴与透镜的两个折射面有二个交点就是前、后顶点,平行光线经过透镜后都会形成一个焦点(实性或虚性),透镜到焦点的距离就是焦距,焦距用米为单位的倒数就是透镜的屈光力,单位是屈光度D(因为是用焦距以米为单位的倒数所以也有学者用m-1来表示屈光度),也就是说当焦距为1米时,透镜的屈光力就是+1.00D,焦距为0.5米时,透镜的屈光力就是+2.00D。


1、 什么是镜片的顶焦度?
透镜的屈光力严格的说应该从主点进行测量,但因为我们使用的镜片多是新月型的镜片,主点的位置会随镜片的面弯和厚度发生变化,所以我们为了测量方便就规定所有镜片的屈光度都使用顶焦度。也就是镜片顶点到焦点的距离用米为单位时的倒数就是顶焦度,测量顶焦度的仪器被称为顶焦度计。我们还规定在测量单光镜片和多焦点镜片(双光、三光和渐近镜片)的远用区时使用后顶点焦度,也就是测量单光和多焦点镜片远用光区时镜片后表面放在固定镜片的接触圈上,凹面朝下进行测量(通常使用的测量方法)。测量多焦点镜片的近用区使用前顶点焦度,测量多焦点镜片近用光区时把镜片反置凹面朝上,镜片前表


面放在固定镜片的接触圈上进行测量。


1、什么是面镜度,面镜度有什么实际应用呢?
眼镜镜片由前后两个折射面组成,研究表明每一个折射面都各自具有屈光度,我们把它称为面镜度(面镜度也就是我们日常所说的弯度,3.00D的面镜度就是我们说的300弯,6.00D的面镜度就是我们说的600弯),前后两个折射面的面镜度之和就等于镜片的屈光度。面镜度可以通过公式计算求得:
F=(n’-n)/r,
F:面镜度。
n’:折射面后方的介质折射率。
n: 折射面前方的介质折射率。
r: 折射面的曲率半径(以米为单位)。
我们可以使用这个公式计算任意单一折射面的面镜度。当折射面为平面时,公式中的分母曲率半径即为无限大,所以无论折射率之差是什么情况屈光度都为零,我们日常见到的玻璃两面均为平面,所以玻璃无论在空气中还是水中的屈光度总是为零。
① 、面镜度在眼镜装配加工中有指导意义,磨边时我们一般将镜片尖边的弯度按照镜片的基准弯度进行调整,根据镜片的基弯在磨边机上进行设置尖边位置(近视镜片前表面的弯度、远视镜片后表面的弯度被定为基弯),眼镜加工时我们使用镜度表来测量镜片基准面的弯度,镜度表是通过测量镜片矢高从而推算出曲率半径,按照折射率为1.523设计出表面的刻度,通过它我们可以方便快捷的测量出镜片的面镜度。
② 、面镜度在眼屈光学中也有非常重要的意义,我们在计算眼睛各屈光介质屈光力时,都是通过测量折射率和曲率半径来求得各屈光介质的屈光力,如角膜前表面曲率半径7.7 mm,后表面曲率半径6.8mm,角膜的折射率为1.376,前方为空气折射率为1,后方为房水折射率为1.336,角膜中心厚度厚度t=0.0005m。
那么前表面的屈光力为:F1=(1.376-1)/0.0077=+48.83D,
后表面的屈光力为: F2=(1.336-1.376)/0.0068=-5.88D,
角膜总的屈光力(厚透镜计算公式):F=F1+F2-(tF1F2)/n=+43.05D
我们知道人眼屈光力的2/3来自角膜,角膜屈光力较大的主要原因是角膜前方是折射率为1的空气,如果我们游泳或潜水时进入了水中,则角膜前变成了折射率为1.33的水,角膜前表面的屈光力急剧减小,眼睛就变成了一个+44D左右的远视眼,此时就看不清眼前任何物体了,配戴游泳眼镜就是为了保证进入水中眼前仍有空气的存在,只有这样我们才能看到奇妙多彩的海底世界。


2、为什么散光眼配镜后看物体有变形现象?
我们经常可以听到散光顾客配镜后主诉视物有变形现象,顾客主诉常有“变斜了、变胖了、变瘦了、变成梯形了……”那么是


什么原因呢?研究这个问题前我们首先看看什么是矫正散光的镜片,矫正近视和远视我们通常使用的是球面透镜,矫正散光用的镜片一般是柱面透镜,柱面透镜是沿圆柱体轴向切下来的一部分,从图中可以清楚的看到柱面透镜的特点是一个面是平面(图中的内表面),没有屈光度,另一个面是圆柱体的一部分(图中的外表面)。圆柱体的面我们生活中也比较常见如水杯的外表面、圆珠笔的外表面等,它的一个方向是弯曲的具有屈光度(如图中的水平方向),另一个方向是平的没有弯曲度(如图中的垂直方向)。所以柱面透镜的特点就是一个方向(轴位方向)没有屈光度,另外一个方向(轴位垂直方向)具有屈光度,如我们常见的-1.00DCX90就是表示散光轴为在90度方向的-1.00D的柱面透镜,在90度方向没有屈光度,180度方向的屈光度为-1.00D。我们以三个例子说明散光顾客配镜后的视物变形情况:
①、 R:-1.00DCX90 L:-1.00DCX90 ,
顾客双眼在90度方向都是没有屈光力的,在180度方向具有-1.00D的屈光力。配镜后顾客注视眼前目标时90度方向没有像大小变化,180度方向会有缩小的现象,所以顾客会感觉看到的物体更瘦、更高了


①、 R:-1.00DCX45 L:-1.00DCX45 ,
顾客双眼在45度方向都是没有屈光力的,在135度方向具有-1.00D的屈光力。双眼形成了一对向同一个方向倾斜的像,双眼融像顾客就会感觉看到的物体也都倾斜了。
②、 R:-1.00DCX45 L:-1.00DCX135 ,则顾客双眼分别在45、135度方向没有屈光力,在135、45度方向具有-1.00D的屈光力。双眼形成了两个异向倾斜的像,双眼融像顾客就会感觉看到的物体变成梯形的了。


1、 为什么近视镜片看物体是缩小的、远视镜片看物体是放大的?我们都知道近视镜片看物体是缩小的、远视镜片看物体是放大的,为什么呢?研究这个问题就要先知道透镜的最基本的光学单位——三棱镜。三棱镜是由两个平面相交形成的三角形的透明柱,因为两个折射面均为平面,所以三棱镜是没有屈光力的,光线经过三棱镜后不会发生会聚或发散作用,但却会发生传播方向的改变(如图6),通过三棱镜看物体物体都会向尖的方向移动,就是因为这个原因三棱镜在斜视的检查和配镜中经常被我们使用。如果光线经过三棱镜后在1米的距离上偏移
1 cm我们就称为1个棱镜度(1Δ),表示三棱镜时需要棱镜大小和棱镜基底方向,基底方向常用的有基底朝上、基底朝下、基底朝内、基底朝外。三棱镜是组成我们眼用透镜的最基本的光学单位,任何透镜都可看成是无数个三棱镜按照一定的规则排列组成,凸透镜是由底相对的大小不同三棱镜旋转组成,凹透镜是由顶相对的大小不同三棱镜旋转组成。当我们通过凸透镜看物体时,物体上发出的光线都会经过底向光心尖端向四周的三棱镜折射,物像都向着尖端(镜片四周)移位,所有的移位点形成了物像,我们就感觉物体放大了,相同的道理凹透镜就缩小了。


1、 如何从三棱镜的角度理解屈光参差的顾客比其他顾客更难适应框架眼镜?
任何一个镜片都可以看成是由无数个三棱镜组成,镜片除光心外任一点都是有三棱镜效果的,为了让顾客视物时尽量少的产生三棱镜效果,就要尽量保证视轴与光轴的重合,我们装配眼镜时光学中心尽量对准顾客的瞳孔中心就是这个原因,镜片上的任意位置三棱镜效果也可以通过P=FC的公式求得,例如+3.00DS的透镜在光心下方5mm处的棱镜效果就是P=FC=3X0.5=1.5Δ 基底向上。
当顾客配戴框架眼镜时,眼睛完全通过光心看物体是很少的,更多的时候顾客需要通过光心外看物体,此时双眼都会产生三棱镜效果,双眼所产生的三棱镜效果之差即为差异三棱镜效果。下面我们通过举例说明差异三棱镜效果对顾客配镜的影响:
①、
①、一顾客处方为:R:+2.00DS L:+2.00DS,顾客从镜片光心下方5mm处看近,此时右眼的三棱镜效果为P=FC=0.5X2=1ᇫ基底朝上,左眼的三棱镜效果为P=FC=0.5X2=1ᇫ 基底朝上,则双眼的差异棱镜效果为1ᇫ-1ᇫ= 0,没有差异三棱镜的存在,顾客只要把眼睛同步向上下左右任何方向转动都没有差异三棱镜产生,所以顾客配镜后很快就可以适应这付眼镜,
②、 一顾客处方为:R:+2.00DS L:+4.00DS,顾客从镜片光心下方5mm处看近,此时右眼的三棱镜效果为P=FC=0.5X2=1ᇫ基底朝上,左眼的三棱镜效果为P=FC=0.5X4=2ᇫ 基底朝上,则双眼的差异棱镜效果为2ᇫ-1ᇫ=1ᇫ,此时就存在差异三棱镜效果,我们在水平方向上能容忍的差异三棱镜较大,但在垂直方向能容忍的差异三棱镜较小,一般垂直方向不超过1.5ᇫ,所以考虑垂直方向上的差异三棱镜效果更有意义。当这种差异超过人眼的容忍范围配镜者就会产生不适感,这种差异会随着顾客注视点离开光心的距离而改变,离开光心越远差异也就越大,所以当注视周边物体时更容易出现不适的症状。顾客由于本身的习惯,如果注视周边物体时转动头部比较少而转动眼睛比较多,则顾客就很难在短期内适应这付眼镜,如果顾客转动头部比较多转动眼睛比较少,那么这个顾客一般就能很快适应这付眼镜了,这也就可以解释为什么顾客存在适应能力上的差异了。


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1楼2014-12-03 22:32