3.1.2 近用助视器 - 低视力学

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3.1.2 近用助视器

2009-11-29 15:25:28 来源:网络作者: 【大中小】浏览:83134次评论:0条

可以改善低视力患者活动能力的任何一种装置或设备，均称助视器。在低视力的保健及康复中，助视器只是一部分，而不是全部。
助视器分为两大类，即光学性助视器和非光学性助视器。光学性助视器又分为远用和近用两种。
光学性助视器是一种借光学性能的作用，以提高低视力患者视觉活动水平的设备和装置。它可以是凸透镜、三棱镜或平面镜。凸透镜对目标可以产生放大作用，放大程度取决于该透镜的屈光度数。平面镜或三棱镜可以改变目标有视网膜上的成像位置。实际上没有一种助视器能够取代正常眼球的全部功能。低视力患者因工作、生活及学习有各种不同的要求，所以常常需要一种以上助视器。

（一）近用助视器放大原理
放大作用即增大目标在视网膜上的成像。有4种方法能增大视网膜成像，即产生放大作用。
1．相对体积放大作用在相对体积放大作用中，是目标实际的体积或大小增大了。
当外界目标增大时，视网膜成像亦随之增大，二者的关系是成正比关系，即目标增大几倍，视网膜成像也相应增加几倍。这种相对体积放大作用的例子有大字印刷品，如大字书，大字报纸等。另外用毡制粗笔尖代替一般圆珠笔写字，前者写出的字比后者粗大很多。上述两例均是应用很简单的技术提供放大作用，但常常不为大家所重视。当然这种放大作用常常将小目标“复制”成大目标，，例如将普通书印成大字本，这样不但重量及体积增加，而且价格也高一些。因此不经济。虽然如此，上述方法所提供的放大作用，对有些低视力患者来说却是十分重要的。例如，有些低视力患者常需借助光学助视器来阅读一般书刊，而且阅读距离有时过近。但在阅读大字书刊时，常可不用光学助视器，而且阅读距离也比较接近正常。
2．相对距离放大作用相对距离放大作用也叫移近放大作用，即将目标例如书本向眼前移近产生放大作用。当目标向眼前移近时，视网膜成像亦随之增大。当目标距眼40cm时，视网膜成像为1 倍，当目标距离眼20cm时即为原距离的1/2时，视网膜像放大2倍，当目标距眼为10cm即为原距离1/4时，视网膜像放大４倍，而距眼5cm时，放大作用为８倍，以此类推。
这种放大作用并未使用任何光学设备或助视器，所以这是一种有效的、有弹性及省钱的放大方法，而且对成像质量无明显影响。例如，在使用一般眼镜助视器及其他类似的光学助视器，都是由于相对距离放大作用或移近放大作用所致。上述助视器产生的视网膜成像增大，不是由于该类助视器凸透镜本身的放大作用，而是相对距离放大作用的结果。例如，距眼40cm处的目标所发出的光线到眼睛时聚散度为－2.50D，要想清晰地看到这个目标，则此眼必须使用2.50D的调节，或在眼前加+2.50D的镜片。当目标从距眼40cm移近到距眼20cm处时，则视网膜成像增大2倍，同时眼睛必须使用5.00D的调节，或在眼前中+5.00D镜片。表3-2说明了距离、放大作用、所需调节之间的关系。
表3-2 以40cm为基准点的放大作用与所需调节之间的关系
目标与眼距离
(cm) 放大作用
(×) 所需调节
(D) 目标与眼距离
(cm) 放大作用
(×) 所需调节
（D）
40 1 2.5 4 10 25
20 2 5 2 20 50
10 4 10 1 40 100
5 8 20

从表3-2得知，每增加1倍放大作用，便需增加2.50D，所以放大作用或放大率M = 屈光度/ 2.5，因此2×放大作用 = 2×2.5，即为+5.00D。这个公式所提供的是在“特殊”距离即40cm处的放大率。
但一般常用的放大率，不是以40cm，而是以25cm为基准点，即很多放大镜或其他光学助视器，都是以此来标明的（表3-3）。
表3-3 以25cm为基准点的放大作用与所需调节之间的关系
目标距离
（㎝）放大作用
（×）所需调节
（D）目标距离
（㎝）放大作用
（×）所需调节
（D）
25 1 4 4.16 6 24
12.5 2 8 3.13 8 32
6.25 4 16 2.50 10 40
5.00 5 20 1.00 25 100

如以25cm为基准点(即明视距离)，则放大作用与屈光度的关系便如表3-3。表3-2及表3-3会使读者产生混乱，因为4倍放大作用可以是+10.00D，阅读距离在10cm处（表3-2），也可以是+16.00D，阅读距离在6.25cm处（表3-3），所以出现了放大率都注明4倍，但屈光度数却不同，即一个为+10.00D，而另一个为+16.00D。所以会出现这个问题，是因为有生产厂家是以40cm为基准点（表3-2）算出放大率；而另外一些厂家是以25cm为基准点计算出放大率（表3-3）。这也是低视力专家常常愿意以屈光度数，不愿以放大倍数为放大镜或其他光学助视器加以标明的主要原因。一般低视力专家都以25cm为基准点，来计算放大率的，所以放大率M =透镜的屈光度数/4.00或M = 25cm/透镜的焦距。
如求+10.00D放大镜的放大率：M = 10.00/4.00，M =2.5×；或Ｍ= 25cm/10cm，Ｍ = 2.5×。
3．角放大作用是指物体通过光学系统后视网膜成像大小，与不通过光学系统视网膜成像大小之比。角放大作用最常见的光学设备是望远镜。
当目标距眼太远或目标无法向眼前移近时，都可以利用角放大作用。例如远处目标不能自行变大或移近眼前，则望远镜的角放大作用便可以被利用。
4．投影放大作用即把目标放大投射到屏幕上，如电影、幻灯以及闭路电视等，都称为投影放大。实际上也是一种纯属放大作用，投影放大作用 = 投影像大小（cm）/目标大小（cm）。
助视器可以利用上述4种放大作用中的一种或几种，例如将目标增大2倍（相对体积放大作用），然后目标距眼从25cm移近到12.5cm（相对距离放大作用），又放大2倍，总的放大作用（两种放大作用的联合）为4倍。例如在25cm处看放大为5倍的闭路电视，如移近到12.5cm处时，则总的放大作用是10倍。

（二）眼镜助视器

1．普通正透镜这种眼镜助视器与普通眼镜相似，但为屈光度数较大的正透镜。该类镜片的缺点是常常有周边部畸变（图3-5）。

（1）眼镜助视器的放大原理普通眼镜助视器与一般眼镜没有区别，只是屈光度数较大，例如，一般老视眼镜常为+1.00~4.00D。而在眼镜助视器常常从+4.00D开始。这种眼镜助视器所以能够产生放大作用，是由于患者只有将读物移到离眼很近处才能看清。这是由于目标与眼睛之间的距离缩短，因而使视网膜像增大，这便是一种相对距离的放大作用。

放大原理：在图3-6中假设眼的调节力足够大，物高为h的目标位于距眼l1处，它对观察眼光心的夹角为Ｗ1，则
Ｗ1 = －h/l1 = －hL1

在图３-7中，当高为h的视标位于正常的明视距离l2 = 25cm处，对光心的夹角为Ｗ2，则
Ｗ2 = －h/l2 = －hL2
则眼镜式助视器的放大率Ｍ=Ｗ1/Ｗ2 = －hL1/－hL2 = L1/ L2
l2 = 25cm为协定工作距离：L2 = 1/l2 = 100/25 = 4.00(D)；代入上述公式得：Ｍ=Ｗ1/Ｗ2 = L1/4
由以上推导可知，如果此视标位于眼前8cm处，则l1 = 8cm；L1 = 100/8 = 12.5(D)，Ｍ=12.5/4.00≈3×；即成的像是位于眼前协定距离25cm处成的像的3倍。可见，同一视标在视网膜上成像的大小与视标离眼睛的距离成反比，视标离眼睛越近，在视网膜上成的像越大。
但是，如果要使位于眼前8cm处的视标在人眼视网膜上形成清晰的像，眼睛就必须付出F = 1/ f = 100/8 = 12.5D的调节，而人眼的调节力难以维持这么高的调节。因此，需要在人眼前加上正透镜来代替人眼调节的不足，使人眼将眼前8cm处物体清晰地成像于视网膜上。眼镜助视器产生放大作用的原理是由于目标移近增大了视角。
临床上，我们经常遇到一些有调节力的患者，特别是儿童，即使在在正透镜（F）时，由于近反射作用而产生调节（A）附加于正透镜度上，其实际镜度为L1=F+A，使实际工作距离1/（F+A）小于正透镜焦距。如患儿10岁，戴+12.50D正透镜，按理论计算工作距离应为8cm，但在实际测量中发现其工作距离可能为5cm，故此时，总镜度为L1=100/5=+20.00D，高出+12.5D是因为调节A所致。A=L1－F=20－12.5=7.50D,因此，对调节较强的儿童使用正透镜助视器时，应按测量所得的实际工作距离l1，算出其实际镜度L1=1/l1，由此推算出实际放大率M=L1/4，可见，由于调节的存在，上述公式转变为：
M = （F+A）/4
其中，F为正透镜度 A为付出的调节
（2）眼镜助视器的应用假设标准检查距离为25cm,根据患者的近视力(VN)以及阅读一般书刊需要达到的近视力约为0.5,来确定阅读放大率M，即M=0.5/VN
，再根据协定放大率公式M=F/4，求出F=4M，得到眼镜式放大镜屈光度F值，取屈光度为F的正透镜给患者试戴，同时根据患者的调节力调整镜度，使患者在最舒适的状态下阅读所要达到的视标。例如：患者的近视力VＮ为0.15，阅读一般书刊需要达到的近视力约为0.5,则M=0.5/VＮ=0.5/0.15≈3，F=4×M=4×3=12.00D，用+12.00D正透镜给患者试戴，调整眼镜式放大镜的屈光度使患者在最舒适的状态下阅读0.5的视标。如患者能看清0.5视标，则表明患者可以看清一般书刊、报纸等。如果为双眼阅读由于集合与调节的不一致，应附加底朝内的棱镜。在试插棱镜之前，首先要准确调节好镜架，使透镜的光学中心与该工作距离的瞳距相一致，插棱镜片使患者感到舒适。即使患者无明显的不适，也应给予必需的棱镜结合。通常的规则是每眼给予1△的棱镜（底朝内）结合每眼+1.00D的正透镜。
一般屈光不正在配老视镜时，须将原有的散光加在近用镜片上，否则视力会下降。但对于低视力患者，近用镜上是否加原有散光，取决于散光度数的大小。如果眼镜助视器的屈光度数≥+10.00D时，低于2.00D的散光可以忽略，因为低视力患者看到的是一个大而较模糊的像，而散光矫正与否不为患者觉察，因此对视力影响不大。
戴单眼普通眼镜助视器的患者，如视力差的眼有光感以上的视力，在阅读时，容易干扰视力较好的眼，而出现视物不清或视疲劳的症状。解决方法是将视力差的镜片贴上不透明纸，可以避免视觉干扰。将阅读卡片放在患者眼前并逐渐后移，直到看清字体。让患者聚焦于某一单字上，让患者阅读一篇感兴趣的文章并大声朗读，同时调节光线。浏览文章时最好伴随轻微的头部移动而不是转动眼球。用大度数的助视器阅读标准印刷体时可能有困难，因为+20.00D以上的助视器，视野范围小。当患者能熟练阅读时，再给予较小字体的阅读材料。
许多使用眼镜助视器的患者除要求阅读外，还要求书写，但由于距离过近，书写甚感困难，解决的办法是在写字时，可用原阅读眼镜屈光度数的1/2。例如一位正视眼无调节力的低视力患者，戴一副+20.00D的普通眼镜助视器，其阅读距离为100/20=5cm。显然在5cm处写字是有困难的，但如果在书写时，将+20.00D减去1/2，即变为+10.00D，则其书写距离为100/10=10cm，使书写距离比阅读距离延长一倍，书写会方便一些。书写的字迹比阅读字体大许多，而且不必看得十分清晰，所以书写时使用原阅读屈光度数的1/2或更低一些的屈光度数是没问题的。必要时，在用书写镜写完字后，也可以用阅读镜再检查一次。
在使用较大屈光度数阅读时，由于阅读距离较近，在读20~30分钟后，常感疲劳。这可能是由于阅读距离近，另外可能因为没有阅读架及工作灯等原因，使患者体位不佳，造成颈部、背部及腰部等的肌肉疲劳，老年人则更为明显。解决的方法是给患者阅读架（或以乐谱架代替），解决好患者的照明等。患者如出现视力疲劳，应该休息一会儿，再进行阅读。
眼镜助视器的优点：①它是最容易接受的助视器；②可空出双手拿材料或书写；③在凸透镜助视器中，眼镜式助视器的视野最宽；④可以长时间的阅读；⑤适用于手臂震颤的患者；⑥可单眼或双眼使用。
缺点：①凸透镜度数越高，阅读距离越近。最高度数眼镜式助视器的阅读距离可在2.5cm以内；②透镜超过+10.00D时造成书写困难。③透镜度数增加时，视野逐渐缩小；④较近的阅读距离会妨碍照明；⑤透镜度数较高时，阅读速度会减慢；⑥光学中心固定，偏中心注视的患者有一定困难，他们必须转动眼睛或歪头视物。
2．正透镜加三棱镜这是一种双眼用的眼镜助视器，与单眼眼镜助视器有些不同，它的屈光度数一般不超过+14.00D，不然就无法有双眼单视。
正透镜加三棱镜的原理：为了达到双眼单视的效果，看近物时，伴随着调节作用双眼会产生集合运动。它与调节之间存在着一定的比例关系，当用正透镜帮助低视力患者看近物时，由于正透镜代偿了患者部分或全部的调节，患者实际付出的调节小于未戴镜时的调节，从而相应产生的集合小于实际所需的集合，而底朝内的棱镜能使像外移从而弥补了集合的不足。
集合的单位有两种：一种是米角（MA）是指对1m处近物双眼的集合量，正视眼看眼前1m处的物体时，两眼需要一个米角的集合同时需要1.00D的调节，在33cm进行阅读，需要3个米角的集合及3.00D的调节。集合的另一种单位是棱镜度，它和米角之间的关系是：
三棱镜（△）=瞳距（cm）×集合（MA）
可见集合用三棱镜表示时，集合和瞳距有关。
例如：当瞳距为60mm（6.0cm）时，1米角的集合等于：6×1=6△，即为6△。
当瞳距为65mm时，1米角的集合等于6.5△；当瞳距为70mm时，1米角的集合等于7△。
如果患者的瞳距为65mm，阅读距离为10cm，则需要10米角的集合用三棱镜表示即6.5×10=65△。说明患者瞳距为65mm，要看清10cm处的目标，双眼所需要的集合为65△，每眼所需集合为32.5△；如果瞳距为70mm，则双眼所需要的集合为70△，每眼所需集合为35△。
因此，在近距离工作或阅读时，需要很大的集合才能保持双眼单视，只有通过三棱镜或使镜片的光学中心内移，才能保持正常的阅读。
3．消球差透镜又称消球差显微眼镜，或称消球差放大镜。消球差透镜可以使屈光度数大的透镜变薄，并可减少图像的畸变。消球差透镜的前表面制成消球差面，近眼球面制成一般球面。在一般球面镜，面上各点的屈光度是一样的，但在消球差镜片上，以中央部屈光度最高，向周边逐渐减小。

（三）近用（或中距）望远镜
看近使用的望远镜称近用望远镜，又称望远镜显微镜、长焦距阅读放大镜、望远放大镜等。1667年Francessco Eschinardi为增加近视眼的工作距离，使用了近用望远镜。19世纪德国的Zeiss公司首先制成近用的一系列望远镜。尽管近用望远镜有许多缺点，但它最大的优点是能在较高倍放大倍率下使用，有较长的工作距离。
1．近用望远镜的光学原理最简单的一种近用望远镜由一个非调焦望远镜，在其物镜上加一个正透镜，或称为阅读帽而成。这样可以变远用望远镜为近或中距离用。例如，当正视眼用固定或非调焦望远镜看近时，近处目标通过望远镜进入眼内的光线是发散光线，而不是平行光线，因此需很大的调节力才能使近处的目标在视网膜上形成一个清晰的像。所需调节力约等于不用望远镜时调节力×望远镜放大倍数的平方。例如，正视眼看距眼25cm处的目标所用望远镜的放大倍数为2.5×，则需调节力为100/25=4.00D，4×2.52，即4×6.25=25。00D。
正常的调节力远远低于25.00D，所以无法在使用望远镜的情况下看清距眼25cm处的目标。为了看清近处目标，可以加正球镜于望远镜的目镜上，但需要很高度数的正球镜片（如上述），所以常不为人们所采用。另外一种方法的物镜上加正球镜片，具体加球镜片的方法中最简单的办法是加阅读帽。这样便可以变远用望远镜为近用。当25cm目标发出的光线经+4.00D的阅读帽以后，便变成平行光线，目标来自无限远。光线经过望远镜的物镜入目镜后，进入一个正视眼内，恰好在视网膜上形成一个清晰的像。所以远用望远镜变近用，其近距离完全取决于在固定焦距望远镜上所加阅读帽的屈光度数，与望远镜的放大倍数无关，即阅读距离等于所加正透镜的焦距，例如在一固定焦距的望远镜的物镜上，加+8.00D的正透镜，则该近用望远镜的阅读距离，就是+8.00D的焦距，即焦距f = 100/8 = 12.5cm；如阅读帽为+10.00D，则阅读距离为100/10 = 10cm。
远用望远镜在物镜上加阅读帽（正球镜）以后，其放大倍数亦发生改变，可以用下列公式求出：
M = Ma×Ｍd
Ｍ为加阅读帽后望远镜放大倍数；Ｍd为望远镜原放大倍数；Ma为阅读帽的放大倍数。
设阅读帽的屈光度数为+8.00D，望远镜的放大倍数为2.5×，则：Ma = 8.00/4 =2.0×，所以近用望远镜的放大倍数：M = Ma×Ｍd = 2.5×2 = 5×，该近用望远镜的放大倍数为5×。
如果患者选用眼镜助视器，为了达到相同的放大倍数即5×，需要一个+20.00D的普通眼镜助视器，其阅读或工作距离为100/20 = 5cm。而阅读帽屈光度数为+8.00D的近用望远镜的阅读或工作距离为12.5cm。说明二者放大率虽然均为5×，但近用望远镜的阅读比普通眼镜助视器要远。
使用近用望远镜时，为获得最佳放大作用及最适宜的阅读与工作距离，应该矫正患者的屈光不正。在远视眼，阅读距离会稍远一些，放大作用会稍下降；而在近视眼，可使阅读距离变近，放大作用稍增加。
2．近用望远镜的种类在望远镜上加阅读帽，这是比较简单的近用望远镜。常用的近用望远镜有眼镜式望远镜，如图3-3阅读帽的“帽”的外壳及镜片均为塑料制品，镜片的屈光度数及阅读距离分别为：+2.00D，50cm；+4.00D，25㎝；+6.00D，16.6㎝；+8.00D，12.5㎝；+10.00D，10㎝；+12.00D，8.3㎝；+16.00D，6.25㎝。
3．近用望远镜的应用近用望远镜是比较复杂的低视力助视器；指导患者将不同镜度阅读帽放在望远镜上，使其即能看远又能看近。在训练时，向患者介绍调节钮的位置及旋转方向，向外旋看远，向内旋看近，旋至中央看中等距离。让患者从远距离开始，自己调节焦距，使患者眼与望远镜形成一水平线。先让患者读视力表，然后看房间周围物体。调节目镜可获得最佳近视力，可阅读近视力表或阅读材料。
优点：比同样放大倍数的眼镜助视器阅读或工作距离远。中距离望远镜适合一些特殊工作，如打字、读乐谱、画图及一些修理工作。双手可自由活动，易获得较好照明。缺点：视野小，景深较短。

（四）立式放大镜

低视力患者常常愿意使用立式放大镜。因为它的使用方法简单。

立式放大镜是固定于一个支架上的凸透镜，目标或读物与透镜间的距离是恒定的（固定焦距）或可变的（可调焦或非固定焦距）。

1．光学原理以固定焦距立式放大镜加以说明。在固定焦距的立式放大镜，固定在架子上的凸透镜与帖在支架底部的读物或目标的距离小于该凸透镜的焦距，这样便在凸透镜的后方形成一个放大的正立的虚像，该虚像射出的光线，经凸透镜后，不是平行光线而是发散的光线，所以使用这种立式放大镜需动用调节力，或使用阅读镜。立式放大镜的凸透镜与目标间距离小于凸透镜焦距的主要目的是产生一个放大的正立的虚像。立式放大镜的光学原理见图3-8。

立式放大镜是将被观察物体置于焦点F稍内，物距为u的位置上，产生一个正立的放大的虚像，距放大镜的距离为u′。为了将虚像成像在视网膜上，人眼要付出一定的调节或需要阅读近附加A，一般A为2.50D（观察距离为40cm）或4.00D(观察距离为25cm)。由虚像的位置决定应选择哪个A值，即u′＞25cm，A应为2.50D（40cm）；如u′＜25cm，A可为4.00D（25cm）或2.50D（40cm）。由此可以得出该镜（阅读近附加或调节）与放大镜的距离为：
d= ∣－1/A－u′∣
由于两透镜相隔一定距离d，故其总聚散度将不再是简单的相加，而是其在A平面的等效屈光度： FE= FM + A – d FM
A
放大率： M = FE/4
其中，FE为等效屈光度；FM为台式放大镜的屈光度；A为调节或阅读近附加；d为人眼（或阅读镜）与台式放大镜之间的距离；u为物距；u′为像距；M为放大率
例如：一位患者戴+2.50D阅读镜，使用+20.00D立式放大镜，物距为u = 4cm = 0.04m，求其放大率。
1/u′=1/u + FM= 1/－0.04 + 20.00 = －25.00 + 20.00 = －5.00D
u′= －20cm，戴+2.50D阅读附加镜，明视距离为眼前40cm，即透镜成的虚像距离人眼之间的距离是40cm，放大镜与阅读附加镜之间的距离
d= ∣－100/2.5－(－20)∣=∣－40+20∣= 20cm
等效屈光度：FE = FM + A – d FM
A

=20.00 + 2.50－0.2×20.00×2.50
=22.50－10.00
= + 12.50D
放大率：M =FE /4 = 12.50/4≈3×
例如：我们测得某放大镜的物距u = 5.6cm = 0.056m；FM = +14.00D
计算得：1/u′=1/u + FM=－1/0.056 + 14.00 = －17.80 + 14.00 = －3.80D
u′ = －0.263m≈－26.3cm（其绝对值大于25cm）
∴ A = 2.50D即明视距离40cm
d = ∣－40 + 26.3∣= 13.7cm = 0.137m
FE= FM + A – d FM
A
=14.00+2.50－0.137×14.00×2.50
=16.50－4.70
= + 11.80D
M = FE/4＝11.80/4 ≈3×
通过以上计算可知，此立式放大镜为了达到3×放大率，必须付出+2.50D调节或戴+2.50D阅读附加，且眼距放大镜距离d为13.7cm。
患者在戴阅读镜后使用立式放大镜时，所戴阅读镜的屈光度受立式放大镜虚像位置的限制，即阅读眼镜的焦距不能小于虚像离透镜的距离。
例如：台式放大镜的屈光度为+ 20.00D，目标与透镜间的距离为4cm = 0.04m，患者戴近用阅读眼镜是+ 4.00D，问患者在何处可以看清此虚像？
先根据以下公式求像距：1/u′= 1/u +FM
u为物距（目标与放大镜间距离）；u′为像距（虚像与放大镜间距离）；FM为台式放大镜的屈光度；
1/u′= 1/u +FM= 1/－0.04 + 20.00 = －25.00 +20.00 = －5.00D
u′=－20cm，即像距透镜为20cm。患者戴 + 4.00D的眼镜，其焦距为100/4 = 25cm，即阅读焦距为25cm，也就是虚像距离眼镜的距离为25cm，患者戴+ 4.00D的阅读镜后需在离虚像25cm处，即离透镜5cm处看清此虚像。反之，如果患者所戴阅读镜的焦距小于像距，则患者只能看到一个模糊的像。如果患者戴+ 10.00D的阅读镜，使用+ 20.00D的台式放大镜，目标与透镜间的距离为4cm，则阅读镜的焦距为10cm小于放大镜的像距20cm，即阅读镜的焦点在“像前”10cm处（20－10 = 10cm），所以只能看到一个模糊的像。
2．常用的立式放大镜
（1）固定焦距立式放大镜带光源的立式放大镜：它实际上是手电筒式的立式放大镜，见图3-9。

有的还带有刻度尺，可对放大后的图像进行测量，对看地图等很有好处。因放大镜自身带有光源，故不需外界照明，使用比较方便。
低及中倍不带光源立式放大镜：见图3-10。

质量较好的放大镜的透镜是消球差透镜，周边部的畸变不明显，且多为塑料制品，因此放大镜的重量比较轻，如图3-11。

圆柱形放大镜的放大倍数约为1×（+ 3.50D），放大时像的高度增加，宽度无明显放大。适合于中心视野缩小但视力损害不严重的患者，因为该放大镜高度放大，而宽度（水平）放大不明显，所以不影响水平视野。该放大镜为柱状，比较长，放大镜支架面上有一线条标志，作为阅读材料的参考线，以免字行的错位。使用时该放大镜可以“压住”1~2行字，看完1行再移向下1行，对视野小，找行困难或易于读错行的患者极为有利。
（2）可调焦式立式放大镜一般可调焦式立式放大镜可应用于正视及轻度近视、远视患者。这种放大镜都比较小，携带方便。
可调焦立式放大镜的优点是不需要使用调节。对于某些患者使用眼镜或其他助视器难以维持固定焦距者，可以应用。主要缺点是视野小，使用时姿势差，易于疲劳等。

3．临床应用在使用立式固定焦距放大镜时（图3-12），一定要戴阅读眼镜或使用调节。立式放大镜的透镜或透镜组装在一支架上，支架的高度通过光路计算有一固定值。支架的脚平置于阅读平面上。阅读时只要逐渐水平移动镜体即可保持一个固定的工作距离，不要使放大镜离开读物。其放大率取决于阅读材料距透镜的距离，即支架高度，放大镜的屈光度数以及观察眼离透镜的距离。根据调节力的大小还可以适当地戴镜上阅读近附加眼镜。通常使用的立式放大镜的倍率为2.5×，当然根据低视力患者的要求，可采用不同的放大倍率。
固定焦距立式放大镜多适用于视野缺损较严重，但尚保存较好视力的患者，如视网膜色素变性及青光眼等。儿童比较容易接受这种放大镜。视力下降不太严重，但有周边视野损害者，可使用圆柱形放大镜，这种放大镜支架面可以加上一线条标志，作为阅读材料的参考线，以免字行的错位。
4．优缺点优点：①透镜安装在支架上，可预测焦距；②阅读距离较正常；③适用于短时间精细工作；④适用于儿童或不能用手持放大镜的成人；⑤适用于视野受限的患者；⑥放大镜本身可自带光源，加强照明；⑦可与标准阅读眼镜联合使用。
固定焦距立式放大镜的缺点：①视野小，通常靠近放大镜以获取较大视野；②如果成像有角度时，会产生像差，要指导患者从透镜面的垂直方向视物；③带框架的透镜限制了照明，除非框架是透明的或自备光源；④放大镜屈光度一般不超过+20.00D。

（五）手持放大镜
手持放大镜是一种手持的可在距眼不同距离使用的正透镜，即眼与透镜距离可任意改变的近用助视器。
手持放大镜在+10.00D以下者称为低放大倍数；+10.00D~+20.00D称为中等放大倍数；大于+20.00D称为高放大倍数。各种手持放大镜的屈光度数范围可从+4.00D~+80.00D，但常用范围在+4.00D~+20.00D。
手持放大镜可有不同形状，可为圆形、长方形、多角形等。其外壳及手柄可为塑料、金属，或二者兼有。塑料手持放大镜的外壳常比透镜要高一些，以防透镜被划伤。设计比较好的手持放大镜的头部即透镜部分与手柄重量差不多相等，使用方便。有的放大镜为折叠式，可改变其大小，携带方便，不使用时其外套也可起到保护镜片的作用。有的手持放大镜本身带有光源，且多见于放大倍数较高者。一般而言，放大倍数高，透镜直径小；反之，放大倍数低，透镜的直径较大。
1．光学原理手持放大镜的光学原理远较眼镜助视器、立式放大镜或闭路电视助视器等为复杂。
当物体（或阅读物）位于手持放大镜的焦点上，以放大镜以后，以平行光线出射，因此患者应戴上其远矫正眼镜。在这种情况下，等效屈光度就等于手持放大镜本身的屈光度。如果物体始终位于手持放大镜的焦点上，物体和手持放大镜同时移远或移近患者，等效屈光度保持不变。换句话说，只要物体位于手持放大镜的焦点上，不管手持放大镜距眼镜平面的距离远近，等效屈光力或系统总的放大倍率保持恒定。其计算方法是：
放大率M = 放大镜屈光度数/4，例如+12.00D放大镜的放大率M = 12/4=3×。或者是，放大率M = 25cm（明视距离）/放大镜的焦距，例如上例：M = 25/8.3 = 3×。
上述放大率的计算基于以下假设，即物体位于透镜的焦点处，上述M表示为放大镜的放大率，即在明视距离（25cm）处像的放大率。
如果物体或阅读物置于手持放大镜1倍焦距以内，离开放大镜的光线呈发散状态，这时，对于正视眼的患者必须要使用调节或戴阅读近附加镜来看清物体。当手持放大镜和患者的调节或阅读近附加联合使用时，等效屈光度可以用以下公式表示：
FE= FM + A – d FM A
放大率：M =FE /4
其中，FE：等效屈光度；FM：手持放大镜的屈光度；A：调节或阅读近附加；d：眼镜平面（或眼睛）与手持放大镜之间的距离。
当眼镜平面（或眼睛）与手持放大镜之间的距离发生变化，而其他因素不变时，举例如下：
例3-1：一个正视眼的患者通过一个下加光为+2.50D的双光镜和+10.00D的手持放大镜阅读报纸。如果患者用手持放大镜紧贴双光镜进行阅读，问系统的等效屈光度是多少？放大率是多少？
FE= FM + A – d FM A
=10.00+2.50-0×10.00×2.50
=+12.50D
放大率：M = FE/4=12.50/4=3.125×
例3-2：一个正视眼的患者通过一个下加光为+2.50D的双光镜和+10.00D的手持放大镜阅读报纸，如果手持放大镜距双光镜5cm，问系统的等效屈光度是多少？放大率是多少？
FE= FM + A – d FM A
=10.00+2.50-0.05×10.00×2.50
=+11.25D
放大率：M = FE /4=11.25/4=2.8125×
例3-3：一个正视眼的患者通过一个下加光+2.50D的双光镜和+10.00D的手持放大镜阅读报纸。如果手持放大镜距双光镜10cm，问系统的等效屈光度是多少？放大率是多少？
FE= FM + A – d FM A
=10.00+2.50-0.1×10.00×2.50
=+10.00D
放大率：M = FE /4=10.00/4=2.5×
例3-4：一个正视眼的患者通过一个下加光为+2.50D的双光镜和+10.00D的手持放大镜阅读报纸。如果手持放大镜距双光镜20cm，问系统的等效屈光度是多少？放大率是多少？
FE= FM + A – d FM A
=10.00+2.50-0.2×10.00×2.50
=+7.50D
放大率：M =FE /4=7.50/4=1.875×
可见，当物体位于1倍焦距以内，手持放大镜和双光镜的距离越远，等效屈光度越小，系统的放大率越低。
当物距变化，其他因素不变时，其等效屈光度：
FE= FM + A – d FM A
为了说明由于物距u改变而致放大率的改变。可以举例说明，假设在相同调节（或阅读附加）A=2.50D情况下用同一屈光度的手持放大镜。
例3-5：设FM =10.00D u=-5cm A=2.50D
1/u’=1/u+ FM =100/-5+10=-10.00D
u’=-100/10=-10cm d =∣-1/A-u’∣=∣-40+10∣=30cm
FE= FM + A – d FM A
=10.00+2.50-0.3×10.00×2.50
=12.50-7.50
=5.00D
放大率：M = FE/4=5.00/4=1.25×
例3-6：设FM=10.00D u= -8cm A=2.50D
1/u’=1/u+ FM=100/-8+10= -2.50D
u’= -1/0.025= -40cm d =∣-1/A-u’∣=∣-40-(-40)∣=0cm
FE= FM + A – d FM A
=10.00+2.50-0×10.00×2.50
=+12.50D
放大率：M =FE /4=12.50/4=3.125×
(这是一种特例，在这种情况下眼的主点平面与放大镜主点重合，即d = 0)
例3-7：设FM=10.00 u = -4cm A=2.50D
1/u’=1/u+ FM=100/-4+10.00= -15.00D
u’= -100/15= -6.7cm d =∣-1/A-u’∣=∣ -40-(-6.7)∣=33.3cm
FE= FM + A – d FM A
=10.00+2.50 – 0.333×10.00×2.50
=+4.175D
放大率：M =FE /4=+4.17/4=1.004×
从上例可见，同一镜度的手持放大镜随着物距u 的改变像距u’发生相应改变，从而引起了放大率的改变，即物体越靠近焦距其放大率越大。所以，为获得最高放大倍数，目标应该在焦距内近焦点处。
为了说明放大率与调节的关系，假设物距不变的情况下，同一手持放大镜由于调节（A）改变，引起放大率改变。举例如下：
例3-8设FM=10.00D u = - 5cm A=2.50D
1/u’=1/u+ FM=100/ - 5+10= - 10.00D
u’= - 10.00/10= - 10cm d =∣-1/A-u’∣=∣ -40+10∣=30cm
FE= FM + A – d FM A
=10.00+2.50 – 0.3×10.00×2.50
=+5.00D
放大率：M =FE /4=5.00/4=1.25×
例3-9：设FM=10.00D u = - 5cm A=4.00D
1/u’=1/u+ FM=100/ - 5+10= - 10.00D
u’= - 10.00/10= - 10cm d =∣-1/A-u’∣=∣ -25+10∣=15cm
FE= FM + A – d FM A
=10.00+4.00 – 0.15×10.00×4.00
=+8.00D
放大率：M =FE /4=8.00/4=2×
可见，随着调节或阅读附加（A）的增大，眼-镜距变短，即人眼越靠近放大镜，所得放大率也增大。
以上说明由于手持放大镜的使用方法不同，目标距放大镜距离不同，像的大小或放大倍数差别很大。少数患者，尤其是使用高倍手持放大镜，常常把手持放大镜放在眼前，则其放大作用或放大倍数与普通眼镜助视器相同，手持放大镜的屈光度数（FM）除以4即为该放大镜的放大倍数。如果患者戴阅读眼镜，其屈光度数为A，将放大镜贴紧眼镜，则FM+A便是二镜联合的屈光度数。
如果患者在看近时不戴眼镜，而使用调节力（A），则屈光度仍为FM+A，不过此处的A=调节力。
若患者为近视不加矫正，眼前放一个放大镜，看目标时，要想得到一个清晰的像，则需将目标自焦点处向内移，移到焦距内，例如患者眼前放+10.00D（2.5×）放大镜，目标不放在该放大镜焦点即10cm处，而放在焦距内8cm处，则从目标发出的散开光线到达放大镜处时的聚散度为-12.50D，被放大镜中和+10.00D后，尚余-2.50D，如该患者为-2.50D的近视眼，则恰好可在视网膜上形成一个清晰的像。若患者为未经矫正的远视，则目标需移到+10.00D的焦距10cm以外，患者才可能看清。如目标移到离眼前放大镜12.50cm处，则目标发出的发散光线到达放大镜处时的聚散度为-8.00D，经放大镜中和+10.00以后，尚余+2.00D，若该患者为+2.00D的远视，则该目标恰好在患者视网膜上形成一个清晰的像。
如放大镜不放在眼前，则眼离手持放大镜越远视野越小，眼离手持放大镜越近，视野越大。因为放大镜的孔径（直径）是固定不变的，所以眼离放大镜的距离不同，所看到的范围也有一定差别。
2．常用的手持放大镜
（1）低倍手持放大镜如图3-13为非球面消像差透镜。
（2）其他手持放大镜如图3-14所示各种手持放大镜。
3．临床应用手持放大镜是低视力患者（包括正常人）比较常用的一种助视器。它最适合于短时间读细小目标，例如读温度计的刻度、标签、电话本、节目表、药品说明书、工具书等。
在光线不佳处，可以使用带有光源或照明的手持放大镜（如图3-15）。

手持放大镜最常用的范围为+5.00D~+12.00D，即放大1.5~3.0倍。手持放大镜也可与眼镜联合应用，也可以其他方式使用。
手持放大镜在放大倍数较高，例如在+20.00D以上时，放大镜的直径较小，所以眼常常需要离放大镜近一些，甚至放在眼前才能获得较大的视野。在这种情况下，使用手持放大镜时，眼距放大镜比较远的优点便不存在了，反而不如使用眼镜助视器方便。同时，在高倍数手持放大镜，控制目标（例如书）、放大镜之间距离稳定不变也不太容易，因为稍改变二者之间的距离，放大倍数便明显改变。尤其是在老年人使用高倍数手持放大镜时，上述距离稍有改变，即无法看清目标。在这种情况下，可以考虑使用立式放大镜。
手持放大镜比较适用于周边视野缩小的患者，如青光眼、视网膜色素变性等。最好使用中等放大倍数（+10.00~+20.00D）的手持放大镜，一般以+10.00~+12.00D为佳。在应用过程中，应注意调整放大镜与目标的距离，使放大倍数适合于患者的视野情况。眼距放大镜要稍近一些，以使视野稍扩大一些。在儿童上学时，可以使用它看标本、看数学题及查字典等。具体使用手持放大镜的方法是，让患者戴上远用矫正眼镜，先把手持放大镜放在读物上，然后放大镜慢慢离开读物，使成像变形最轻为止，这样读物便在放大镜的焦距内，且很接近焦点处。患者眼与放大镜间的距离，可由患者自行决定。
4．优缺点优点：①工作或阅读距离可以改变，且距离比一般眼镜助视器远一些，可用于视野小的患者；②放大倍数可以改变；③适合于非中心注视患者使用；④一般不需用阅读眼镜；⑤适合于短时间使用及阅读细小的材料；⑥价格便宜，易于买到及使用方便；⑦放在眼前可以做眼镜助视器使用；⑧对照明要求不高。
缺点：①需占用一只手；②视野较小，尤其在高倍放大时；③阅读速度慢，不易有双眼单视；④当患者有手颤时，很难使用这种放大镜。

（六）闭路电视助视器

闭路电视（CCTV）助视器又称电子助视器或电视、影像放大镜，是由Potts等于1959年首次应用于低视力患者。Potts等所用的闭路电视仅能放大10倍，认为比投影放大效果效更佳。但自Potts等报告以后，并未引起各国低视力专家们的重视，直到大约在10年以后，由于Weed及Genensky等的工作，才使闭路电视作为助视器逐渐广泛应用于低视力患者。70年代中期，国外一些著名的低视力专家已将闭路电视作为低视力门诊或患者基本设备之一。

1．基本结构及种类闭路电视助视器的基本结构包括电视摄像机、电视接收机、光源和可上下及左右推拉的文件台（或称X-Y平台）等（图3-16）。

电视接收机目前多为彩电。电视屏幕大小不一，从30.48cm（12英寸）到66.04cm（26英寸），但比较常见的是43.18cm（17英寸）到48.26cm（19英寸），放大倍数通常为3×~60×，多数为台式，少数为便携式。比较先进的一种闭路电视助视器，可以与录像机、电子计算机等相连接，也可以将打字机固定在摄像机镜头下进行打字。利用手持摄像镜头，放在书上进行扫描阅读极为方便。该闭路电视助视器还有望远镜摄像头，利用摄像头可把远处的景物显示在电视屏幕上，例如，低视力儿童可以利用此镜头系统将教室中黑板上的字显示在屏幕上进行学习。
2．闭路电视助视器的放大原理闭路电视助视器是相对体积放大作用和相对距离放大作用的结合。如果从25cm的距离来看闭路电视的时候，相对距离放大作用=1或1个单位。当从比25cm更近的距离来看屏幕时，总共可以获得的放大倍率是相对体积放大作用和相对距离放大作用的乘积，即M=M1×M2，其中，M1：闭路电视助视器的相对体积放大作用；M2：相对距离放大作用。比如：工作距离为20cm，那么相对距离放大作用=1.25×，如果屏幕上的像是真实字体的5倍，那么相对体积放大作用是5×。则本例总的放大作用是M=M1×M2=1.25×5=6.25×。如果患者选择普通眼镜助视器，要达到上述相同的放大倍率，则需眼镜助视器的屈光度为6.25×4=25.00D，阅读距离仅为4cm。从上述可以明显看出闭路电视助视器在阅读距离方面的优越性。在使用闭路电视助视器时，不但有正常的阅读距离，而且写字也很方便。
3．优缺点优点：①放大倍数高。比传统的一般光学助视器放大倍数高，有些闭路电视助视器的最高放大倍数为60倍，这是一般光学助视器无法达到的，且放大倍数变换也很容易。②视野大。闭路电视助视器较一般光学助视器的视野大。③更有利于严重视力及视野损害患者，例如矫正视力在0.01~0.02的患者，一般光学助视器常无能为力，需要借助闭路电视助视器。④可有正常的阅读距离。一般光学助视器常随放大倍数增高，阅读或工作距离变近。使用闭路电视助视器可以采取患者喜欢的任何工作或阅读距离，并可保持舒适体位，这对需要较长时间工作或学习的低视力患者是十分重要的。⑤可有图像反转的改变。患者可以选择白底黑字（如一般书刊），也可以变换为黑底白字。许多低视力患者确实喜欢读黑底白字，这是一般光学助视器所无法达到的，因为许多低视力患者觉得白底耀眼，容易产生视疲劳。例如白化病患者常喜欢用黑底白字进行阅读。⑥对比度可以改变。闭路电视助视器与一般电视机一样，可以调整对比度和亮度。有些患者在对比度提高的情况下，视力有所提高；有些患者如果怕光，可以把亮度调低。⑦对于有严重视野缩小者更为适用。例如晚期青光眼或视网膜色素变性患者，常呈管状视野，如果用一般光学助视器，因视野进一步缩小，患者或找不到目标或阅读很慢，看完一个字改看另一个字时，往往会找不到另一个字。用闭路电视助视器时只要把字固定在电视屏幕上的一点，就可通过移动摄像头下的平板或利用手持摄像头的移动，使读物或目标准确地进入注视区。⑧阅读时不需要过度集合。使用闭路电视助视器，患者使用正常集合即可，而且不管放大倍数多大，仍可有双眼单视，这也是一般光学助视器所不能达到的。⑨有利于教学，尤其对低视力儿童的教育最有益。低视力儿童可以用远距离摄像镜头对准教室的黑板，老师在黑板上写的字、画的图，都可以映在屏幕上，也可以通过镜头观察到教师。在家庭中，儿童可以利用它读书、写字、做作业，对做数学题、地理画图等更为方便，例如一个图，可以先全面显示在屏幕上，然后在高放大倍率的条件下观察该图的每一个细节。⑩可借以从事其他工作。低视力患者还可利用闭路电视助视器做其他事情，如绣花、织毛衣、集邮、看照片及辨认药瓶上的小字说明书等。缺点：任何助视器都有缺点，闭路电视的最大问题是价格较高。
目前使用更多的是彩色闭路电视助视器以及和电脑显示屏相连的闭路电视助视器，这类闭路电视助视器可以与电脑相连，因而能充分利用电脑的各种功能。

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