眼鏡光學(xué)（知識(shí)講座）.docx

1、眼鏡光學(xué)緒論幾何光學(xué)的基礎(chǔ)第一單元：基本概念一、光的基本性質(zhì)1、發(fā)光體和發(fā)光點(diǎn)發(fā)光體：所有本身能發(fā)光的物體，稱(chēng)為發(fā)光體。如太陽(yáng)、電燈。發(fā)光點(diǎn)：不考慮發(fā)光體的大小時(shí)，可將其示為發(fā)光點(diǎn)或點(diǎn)光源，以下討論的光源都 為點(diǎn)光源。2、光波和光束可見(jiàn)光，可見(jiàn)光之外兩端為紫外線和紅外線，為不可見(jiàn)光，是對(duì)眼的有害光線。其中紫外線分為UVA、UVB、UVC三段，UVC可被臭氧層吸收，UVB可曬黑皮膚、長(zhǎng)期可損傷角膜，引發(fā)雪盲，UVA可傷及晶狀體、引發(fā)日照性白內(nèi)障。紅外線的熱效應(yīng)對(duì)眼的傷害最大。3、光線發(fā)散光線，會(huì)聚光線，平行光線（畫(huà)圖示之）1、光的直線傳播定律：光在均勻透明的介質(zhì)中是直線傳播的。2、光的獨(dú)立傳播定

2、律：光在均勻透明的介質(zhì)中是獨(dú)立傳播的，互不干擾。3、反射定律：當(dāng)光入射到兩個(gè)均勻介質(zhì)的分界面上，有一部分光要反射回原來(lái)的介質(zhì)中，入射角(a)=反射角(b)。法線(c)：垂直于界面的線。入射角(a)：入射光與法線的交角。反射角(b)：反射光與法線的交角。4、折射定律：當(dāng)光線入射到兩個(gè)均勻介質(zhì)的分界面上，有一部分光線要透過(guò)分界面而折射到另一個(gè)介質(zhì)中。折射率：材料對(duì)光線的偏折能力。5、光路可逆原理:光的行進(jìn)路線為光路，光路是可逆的。6、光學(xué)符號(hào)規(guī)則：采用卡笛生系統(tǒng)(Cartesian),假定所有光線從左向右進(jìn)行。所有光線自透鏡向左度量的距離為負(fù)，向右度量的距離為正。(畫(huà)圖)第二單元透鏡及成像一、球面

3、透鏡1、凸透鏡：中間比邊緣厚的透鏡，有會(huì)聚作用。凹透鏡：中間比邊緣薄的透鏡，有發(fā)散作用。透鏡屈光力單位2、屈光度：透鏡屈光力大小的單位Diopter,簡(jiǎn)寫(xiě)為D)。屈光度是以透鏡焦距單位是米)的倒數(shù)來(lái)表示的。D=l/f,f為焦距。例如，焦距為2米的透鏡，其屈光度為l/2=0.5Do3、透鏡成像公式：1/像距一 1/物距=1/焦距，稱(chēng)為高斯透鏡公式。畫(huà)圖表示，注意像距的正負(fù)號(hào)，正號(hào)為凸透鏡，負(fù)號(hào)為凹透鏡。4、球面透鏡之面鏡度：球面鏡度有兩個(gè)界面，每個(gè)界面對(duì)入射光線具有屈折能力，各界面對(duì)光線的屈折能力用頂焦度來(lái)表示稱(chēng)之為面鏡度。設(shè)透鏡前面鏡度為F1,后面鏡度為F2, rl、r2分別為前后兩界面的曲率

4、半徑，且折射率為n的透鏡置于空氣中，則有：Fl= (n-l)/rlF2=(l-n)/r2則該透鏡總的屈光度F=Fl+F2=(n-l)(l/rl-l/r2)o例：設(shè)透鏡的折射率為1.50且為等雙凸透鏡，試證該透鏡的焦距等于曲率半徑。解：已知，設(shè)曲率半徑為r ,焦距為f,因?yàn)閘/f=(n-l)(Vrl-l/r2)=(1.50-l)(l/r-l/-r)=l/r所以f=r5、眼用球面透鏡的頂焦度 眼用球面透鏡的頂焦度等于該球面的兩面鏡度之和，艮F=F1+F2 (其中F為球面 透鏡頂焦度，F(xiàn)1為該球面透鏡前外表鏡度，F(xiàn)2為該球面透鏡后外表鏡度)。例如： .S頂焦度：是一種度量單位的名稱(chēng)，是用來(lái)表述透鏡對(duì)

5、光線屈折能力大小的，在數(shù)值 上等于透鏡焦距的倒數(shù)。即：F=l/f,頂焦度的單位為屈光度，符號(hào)為D,量綱為1/mo6、球面透鏡的視覺(jué)像移：將-3.00DS置于眼前，通過(guò)鏡面觀察遠(yuǎn)處目標(biāo)，并緩緩上下平移鏡片時(shí)，所見(jiàn)目標(biāo) 也隨之上下移動(dòng)；當(dāng)左右平移鏡片時(shí)，目標(biāo)也隨之左右移動(dòng)，這種目標(biāo)的動(dòng)向與鏡 片平移方向一致，稱(chēng)為順動(dòng)。將+1.00DS置于眼前，通過(guò)鏡面觀察遠(yuǎn)處目標(biāo)，并緩緩上下平移鏡片時(shí)，將會(huì) 發(fā)現(xiàn)目標(biāo)逆鏡片方向移動(dòng)，稱(chēng)為逆動(dòng)。通過(guò)移動(dòng)的鏡片觀察目標(biāo)也在移動(dòng)的現(xiàn)象稱(chēng)為視覺(jué)像移，這種現(xiàn)象為我們能快 速給鏡片定性提供簡(jiǎn)便而準(zhǔn)確的方法。7、球面透鏡的聯(lián)合8、關(guān)于鏡眼距透鏡的有效鏡度)：De =D/1-LD

6、 De為有效鏡度，D為鏡片度數(shù)，L為鏡眼距。例L鏡片-10.00D.S,鏡眼距為12mm,貝！!有效鏡度為10.()0/1.().012 X-10.00=-9.00D.So例2：鏡片+5.00D.S,鏡眼距為12mm所以：1)用負(fù)透鏡矯正近視眼，如果把矯正透鏡離開(kāi)眼鏡一定距離，應(yīng)使眼鏡度 數(shù)減弱。(2)用正透鏡矯正遠(yuǎn)視眼，如果把矯正透鏡離開(kāi)眼鏡一定距離，應(yīng)使眼鏡度數(shù)加強(qiáng)。在配鏡時(shí)，應(yīng)注意鏡眼距的變化對(duì)鏡度的影響，尤其是在配高度眼鏡時(shí)更需注意！9、鏡片的倍率無(wú)論是正視眼還是屈光不正眼，一戴上眼鏡所看到的物體或大或小都會(huì)發(fā)生變 化，也就是說(shuō)由于戴上眼鏡，物體在視網(wǎng)膜上成的像與不戴眼鏡比較大小發(fā)生了

7、變 化。顯然這個(gè)變化是由于眼鏡引起的，于是引出新概念，鏡片的倍率。眼鏡的倍率(S.M)：指戴上眼鏡看到像的大小與不戴眼鏡看到像大小的比。SM=1/ (1-LD)其中L指鏡眼距(L) 0)單位米，D指鏡片的屈光度。 凹透鏡會(huì)將物體縮小，凸透鏡會(huì)將物體放大。例近視 S-8.00D, L=12mmS.M=l/l-0.012X-8=91.2 %第三章散光一、定義：眼睛在不使用調(diào)節(jié)時(shí)，進(jìn)入眼睛的平行光線不能在視網(wǎng)膜上成一清晰的 點(diǎn)像。分為規(guī)則散光和不規(guī)則散光。規(guī)則散光：眼睛在不使用調(diào)節(jié)時(shí)，進(jìn)入眼睛的平行光線不能在視網(wǎng)膜上成一清晰的 點(diǎn)像，而是成前后兩條互相垂直的焦線。不規(guī)則散光：眼睛在不使用調(diào)節(jié)時(shí)，進(jìn)入

8、眼睛的平行光線在各個(gè)角度的屈光能力都 不同也稱(chēng)亂散光）。二、規(guī)則散光：畫(huà)圖示之前后焦線的間隔稱(chēng)施特姆間隔，它的大小反映散光的大小。最小彌散圓的位置基本上在前后焦線的中間部位（偏前）各經(jīng)線中，折射力最強(qiáng)的經(jīng)線稱(chēng)為強(qiáng)主經(jīng)線。各經(jīng)線中，折射力最弱的經(jīng)線稱(chēng)為弱主經(jīng)線。包含著強(qiáng)主經(jīng)線的平面稱(chēng)為強(qiáng)主平面。包含著弱主經(jīng)線的平面稱(chēng)為弱主平面。1、散光眼的經(jīng)線表示：從顧客自身的角度來(lái)看，兩只眼睛的方向從左到右為0-180 度。2、散光眼的分類(lèi)：（1）散光的軸分類(lèi)：A、直散光也稱(chēng)順歸散光），強(qiáng)主經(jīng)線在垂直的方向。B、倒散光（也稱(chēng)逆歸散光），強(qiáng)主經(jīng)線在水平的方向。C、斜散光，強(qiáng)主經(jīng)線在斜方向。（2）根據(jù)焦線與視網(wǎng)膜

9、的相對(duì)位置分類(lèi)：A、單純近視散光：一條焦線在視網(wǎng)膜上，另一條焦線在視網(wǎng)膜前。B、單純遠(yuǎn)視散光：一條焦線在視網(wǎng)膜上，另一條焦線在視網(wǎng)膜后。C、復(fù)性近視散光：兩條焦線都在視網(wǎng)膜前。D、復(fù)性遠(yuǎn)視散光：兩條焦線都在視網(wǎng)膜后。E、混合散光：一條焦線在視網(wǎng)膜后，另一條焦線在視網(wǎng)膜前。3、矯正散光的透鏡：（1）圓柱透鏡：由一個(gè)透明圓柱玻璃體沿軸的方向剖開(kāi)而得到的。（2）圓柱球面鏡：給柱鏡平面一定曲率使之成球面，這樣一面為球面，另一面 為柱面的鏡片為圓柱球面鏡。柱面透鏡各個(gè)子午線方向上的屈光力不等，且按規(guī)律周期變化著，這一變化規(guī) 律為FO=F，其中F6為所求與軸向?yàn)閵A角方向上的屈光力，為所求方向與軸向間的夾角

10、，F(xiàn)為柱面透鏡具有的屈光力，即頂焦度。4、柱面透鏡的視覺(jué)像移將一柱面鏡片如+1.00DC180）置于眼前，通過(guò)鏡面觀察遠(yuǎn)處目標(biāo)，并緩緩上下平 移鏡片時(shí)，所見(jiàn)目標(biāo)也隨之上下移動(dòng)；假設(shè)將鏡片左右平移時(shí)，目標(biāo)不動(dòng)；當(dāng)將鏡 片以矢軸為軸移動(dòng)時(shí)，透過(guò)透鏡，所見(jiàn)目標(biāo)將會(huì)扭曲變形。如果目標(biāo)是一個(gè)十字線, 那麼十字線在該鏡片移動(dòng)的過(guò)程中將一會(huì)“合攏”相向運(yùn)動(dòng)，繼而又“分開(kāi)”運(yùn)動(dòng), 這種“合攏”和“分開(kāi)”的運(yùn)動(dòng)是呈周期性變化的，稱(chēng)之為“剪刀運(yùn)動(dòng)氣這種現(xiàn) 象是由柱面透鏡各子午線上具有的屈光力不同造成的。目標(biāo)不動(dòng)的方向即為柱面透 鏡的軸位方向。5、柱鏡及球柱鏡的聯(lián)合柱鏡表示方法是用柱鏡度及軸位兩部分組成。如-2.0

11、0D.CAX180或C-2.00AX180o 球柱鏡的表示方法-3.00D.S -1.00D.CX90,或?qū)懗蒘180 C90 C-1.50AX180=S(3)散光片一般有三種表示方法舉例子)例一：S-2.00 C+3.00AX180S+1.00 C-3.00 AX9090 C球鏡：Spherical 柱鏡：Cylindrical 軸：Axris注：1正負(fù)號(hào)要寫(xiě)清。2小數(shù)點(diǎn)后有兩位。4)三種表示法的換算：一 球+柱球+柱1、原球與柱的代數(shù)和為新球鏡。2、柱鏡絕對(duì)值不變，只將 符號(hào)變更為新柱鏡。3、原軸加減90度為新軸。二球+柱一一柱+柱1、原球鏡度為一柱鏡度，其軸為原軸加減9()度。2、原球與

12、柱鏡的代數(shù)和為另一 柱鏡，其軸為原軸。三柱+柱一一球+柱1、設(shè)兩個(gè)柱鏡為務(wù)b。2、將其中任一柱鏡為新球鏡。3、假設(shè)以a為新球，則新柱為ba ,軸為b軸；假設(shè)以b為新球，則新柱為ab,軸為a軸。第四章眼用棱鏡基礎(chǔ)知識(shí))1、 定義：為觀察不同方向的物體，眼球會(huì)不斷的轉(zhuǎn)動(dòng)，其轉(zhuǎn)動(dòng)受六條眼外肌的 控制，假設(shè)外眼肌有損傷眼球不能向某方向注視則形成斜視。人眼的斜視要 用棱鏡矯正。2、棱鏡的折光作用：光線射入棱鏡后，光線向基底方向偏折，人眼通過(guò)棱鏡視物時(shí)，其像要向頂方偏移。畫(huà)圖）3、棱鏡的方向：從顧客自身看兩眼睛從左向右（0-360）,基底向上BU90度）、基底向下BD （270度）、基底向內(nèi)BI、基底向外BO4、球面透鏡移心產(chǎn)生的棱鏡效果：球面透鏡中，凹透鏡可看作兩個(gè)頂對(duì)頂?shù)娜忡R組成，凸透鏡可看作兩個(gè)底對(duì)底的三棱鏡組成。畫(huà)圖）（1）球面鏡與棱鏡相似，對(duì)光線有偏折作用。（2）球面透鏡把光線折向厚度大的地方。（與棱鏡折向底邊相似）（3）光線離光心越遠(yuǎn)，透鏡對(duì)其偏折程度越強(qiáng)。5、棱鏡度：棱鏡對(duì)光偏折能力的大小，以棱鏡度表示。一個(gè)棱鏡度表示在100 個(gè)單位距離，偏移了 1個(gè)單位距離。公式P=CD其中P表示棱鏡度，C表示移心的距離（cm）、D表示鏡片的屈光 度。當(dāng)光心與瞳距不相符時(shí)，像會(huì)產(chǎn)生偏