第七章交叉圆柱透镜调整柱镜试片轴向 - 综合验光仪的原理和操作法

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第七章交叉圆柱透镜调整柱镜试片轴向

2009-12-10 15:32:49 来源:网络作者:唯尊【大中小】浏览:62795次评论:0条

交叉圆柱透镜，又称Jackson交叉柱镜，是在两个互为正交的子午轴向上具有量值相同、性质相反的复合式圆柱透镜，在屈光测定的过程中用于对客观屈光检测或散光盘视标检测发现的规则性散光的轴向和焦度进行微调，也用于发现未知的规则性散光。

一、交叉圆柱透镜的结构和特性
l.双合式透镜概念
交叉圆柱透镜为一双合式镜片，一条主子午轴向显示单纯性负圆柱透镜焦力，另一主子午轴向则显示单纯性正圆柱透镜焦力。综合验光仪上的交叉圆柱透镜焦力通常为-0.25/+0.25m-1，手持交叉圆柱透镜尚有-0.50/+0.50 m-1和-l.00/+1.00m m-1等规格。

2.交叉圆柱透镜的结构

(1)焦度轴向为检查时便于操作，交叉圆柱透镜装在一个镜片内环上，在内环的边缘上有轴向标记，红点表示负圆柱透镜轴向，白点表示正圆柱透镜轴向，在镜片外环对应的位置上由英文字母P来表示。

(2)翻转手轮位于两个轴向之间的子午轴向中点有一个手轮，在镜片外环对应的位置上由英文字母A来表示。以手轮所在的子午向为轴心将镜片内环串联在镜片外环上，当旋动手轮时，镜片内环可环绕手轮所在的轴向翻转，使交叉圆柱透镜的两个面交替向外。

(3)面向翻转与轴向互换在交叉圆柱透镜的面向翻转以后，负圆柱透镜的轴向与正圆柱透镜的轴向发生互换，通常将交叉圆柱透镜的负轴接近水平向的面向称为A面，将交叉圆柱透镜的负轴接近垂直向的面向称为B面(图7-1)。

3.交叉圆柱透镜的焦力分析
交叉圆柱透镜的负轴向位可显示最大正焦力，向翻转手轮方向移位可显示的正焦力越来越小，至手轮处焦力为0；同样交叉圆柱透镜在正轴向位可显示最大负焦力，向翻转手轮方向移位可显示的负焦力越来越小，至手轮处焦力为 0，故在交叉圆柱透镜的手轮轴向上无焦力(图7-2)。

4.交叉圆柱透镜的轴向与柱镜试片的轴向关系
综合验光仪上的交叉圆柱透镜移到视孔前后，若将它的手轮轴向或正、负柱镜轴向与柱镜试片的轴重合时，会发出轻度的“咔啦”声，以确认两轴向精确重合。当调整柱镜试片的轴向时，交叉圆柱透镜的手轮轴向及正负柱镜轴向也会随之发生等量联动，保持原来的对应关系。

5.基本检测程序
在作交叉圆柱透镜检测时，通常配合使用斑点状视标，或称蜂窝状视标，也可使用字母视力视标或环形视力视标等。交叉圆柱透镜的基本检测方法是交替翻转其两面，则其两面交替朝向外面(其负柱镜的轴向与正柱镜的轴向反复互换)，使透过两个不同面向所看到的斑点状视标交替展现在被测眼前，被测眼所看到的两幅视标甚至可能较检测前稍稍模糊或变形。检测的核心目的是比较被测眼所看到的两幅视标中哪一幅更清楚。

6.基础屈光状态
在作交叉圆柱透镜检测时，被测眼不应作任何雾视处理。在红绿视标试验完成后，验光试片组合使被测眼接近零调节最佳视力状态。

7.先轴向后焦度
在采用交叉圆柱透镜调整柱镜试片时，必须先调整其轴向，再调整其焦度，盖因在柱镜试片的轴向没有与眼的屈光主子午线相重合时，调整其焦度是不精确的。

二、交叉圆柱透镜调整柱镜试片轴向的分析

1.柱镜试片的轴向正确
假定被测眼前的试片组合使被测眼处于零调节最佳视力状态，即柱镜试片的轴向和焦度恰好弥补了被测眼散光带来的屈光缺陷，而通过红绿视标检测又附加了适量的球镜焦度，平行光线入眼后，在没有调节的情况下恰在视网膜黄斑中心凹聚焦。设柱镜试片的轴向在45°，将交叉圆柱透镜的手轮轴向与柱镜试片的轴向重合，交叉圆柱透镜的A面向前，负柱镜使入眼光线在视网膜后方0.25 m-1处形成一条与其轴同向的水平焦线，而正柱镜则在视网膜前方0.25 m-1处形成一条与其轴同向的垂直焦线。旋动手轮使交叉圆柱透镜翻转为B面向前，负柱镜变向后在视网膜后方0.25 m-1处形成一条垂直的焦线，而正柱镜则在视网膜前方0.25 m-1处形成一条水平焦线(图7-3)。

交叉圆柱透镜的两个不同的面向前时，虽然正负柱镜的轴向互换，所形成焦线的方向互换，但所形成焦线距视网膜的焦量相等，两焦线所形成的最小弥散圈恰好落在视网膜附近，被测眼感到在翻转交叉圆柱透镜时，两个面有同样的清晰度。故当将交叉柱镜的翻转手轮轴向与柱镜试片的轴向重合时，若被测眼感到交叉圆柱透镜的两个面清晰度相同时，证实原试片组合柱镜的轴向是正确的。

2.试片柱镜柱轴向有误
(l)被测眼为近视眼在近视试片组合中，若柱镜的轴向有误，且误偏量不大或柱镜试片的焦度本身不大，很难通过主观检测的方式发现。通过采用交叉圆柱透镜则能较为准确的定量柱镜试片轴向的误偏。
l)投放交叉柱镜之前若试片柱镜的轴向有误，被测眼散光所形成的生理柱镜与柱镜试片联合后，会在眼散光轴向与柱镜试片轴向之间某个子午轴向产生一个联合柱镜轴向，并在这一新的轴向上显示一定量的残余散光。但经过红绿视标检测，该残余散光史氏光锥的最小弥散圈已调整到了视网膜附近，且形成暂时的联合屈光稳态。

2)投放交叉柱镜之后的屈光定性分析投放交叉柱镜以后，原有的联合屈光稳态被打破，新的联合屈光稳态由眼的生理柱镜、柱镜试片、交叉柱镜正焦量和交叉柱镜负焦量等4个屈光因素叠加形成。在上述4个屈光因素中，柱镜试片和交叉柱镜的轴向和焦量是已知的。设柱镜试片的轴向为45°，交叉柱镜A面向前，负柱镜轴向在0°，正柱镜轴向在90°。由于综合验光仪仅设负柱镜试片，故柱镜试片与交叉柱镜的正负轴向联合后，在 0°~45°之间产生一个显示负焦量的柱镜联合轴向。交叉柱镜B面向前，则正柱镜轴向在 0°，负柱镜轴向在90°。柱镜试片与交叉柱镜的正负轴向联合后，在45°~90°之间产生一个显示负焦量的柱镜联合轴向(图7-4)。

假若柱镜试片逆时针误偏，则眼的散光轴向在柱镜试片的顺时针向，即在0°~45°之间，当交叉柱镜的A面向前时，柱镜的联合轴恰与眼的散光轴相接近，二者再次产生新的联合轴向也接近眼的散光轴，故A面较为清晰。当交叉柱镜的B面向前时，柱镜的联合轴与眼的散光轴分跨柱镜试片轴向的两侧，子午方位相差甚远，二者再次产生的联合轴向也远离眼的散光轴，故B面较模糊(图7-5-a)。

假若柱镜试片顺时针误偏，则眼的散光轴向在柱镜试片的逆时针向，即45°~90°之间，当交叉柱镜的A面向前时，柱镜的联合轴向与眼的散光轴分跨柱镜试片轴向的两侧，子午方位相差甚远，二者再次产生新的联合轴向，也远离眼的散光轴，故A面较模糊。当交叉柱镜的B面向前时，柱镜的联合轴恰与眼的散光轴接近，二者再次产生新的联合轴向也接近眼的散光轴，故B面较清晰(图7-5-b)。

从上述分析中可知，当柱镜试片逆时针误偏时，眼的散光轴在0°~45°之间，交叉柱镜的A面清晰，眼的散光轴与交叉柱镜的负轴向(红点)相接近，柱镜试片的轴向应该向顺时针间调整，即向交叉柱镜的负轴向(红点)方间调整。当柱镜试片顺时针误偏时，眼的散光轴在45°~90°之间，交叉柱镜的B面清晰，眼的散光轴仍然与交叉柱镜的负轴向(红点)相接近，柱镜试片的轴向应该向逆时针向调整，即仍然向交叉柱镜的负轴向(红点)方向调整。由此得出结论，当柱镜试片为负值时，将交叉柱镜的翻转手轮轴与柱镜试片的轴向重合，交叉柱镜清晰面的负轴向(红点)提示了试片柱镜调整的方向。

3)投放交叉柱镜之后的屈光定量验证分析上文对柱镜试片和交叉柱镜的联合柱镜轴向作了定性分析，为了证实该定性分析的可靠性，有必要进行定量分析。

两轴向斜交的圆柱透镜的屈光联合值计算方法如下。

式中D1为第一柱镜焦度，D2为第二柱镜焦度，Dc为联合柱镜焦度，Ds为柱镜联合后所产生的球镜焦度，θ为两柱镜之间所夹锐角，φ为联合柱镜轴向与第一柱镜轴向之间的夹角。

例7-1 设柱镜试片的轴向为45°，焦度为-1.00m-1，分别求交叉柱镜A面向前和B面向前时联合柱镜的轴向和焦度。计算过程从略，计算结果如下。

A面向前

-l.00×45°/+0.25×90°/-0.25×0°= + 0.17-l.l2×39°

B面向前

-l.0O×45°/+0.25×0°/-0.25×90°= +0.l7-1.l2×51°

分析:设柱镜试片的轴向为45°，眼的散光轴若在柱镜试片轴向的顺时针向，交叉柱镜的A面的柱镜联合轴向为39°，B面的柱镜联合轴向为5l°，A面的柱镜联合轴向接近眼的散光轴，故A面清晰，证实柱镜试片的轴向应该向交叉柱镜清晰面的负轴向(红点)方向调整。眼的散光轴若在柱镜试片轴向的逆时针向，交叉柱镜的A面的柱镜联合轴向为39°，B面的柱镜联合轴向为51°，B面的柱镜联合轴向接近眼的散光轴，故B面清晰，证实柱镜试片的轴向仍然应该向交叉柱镜清晰面的负轴向(红点)方向调整。
式中D1为第一柱镜焦度，D2为第二柱镜焦度，Dc为联合柱镜焦度，Ds为柱镜联合后所产生的球镜焦度，θ为两柱镜之间所夹锐角，φ为联合柱镜轴向与第一柱镜轴向之间的夹角。

例7-1 设柱镜试片的轴向为45°，焦度为-1.00m-1，分别求交叉柱镜A面向前和B面向前时联合柱镜的轴向和焦度。计算过程从略，计算结果如下。

A面向前

-l.00×45°/+0.25×90°/-0.25×0°= + 0.17-l.l2×39°

B面向前

-l.0O×45°/+0.25×0°/-0.25×90°= +0.l7-1.l2×51°

分析:设柱镜试片的轴向为45°，眼的散光轴若在柱镜试片轴向的顺时针向，交叉柱镜的A面的柱镜联合轴向为39°，B面的柱镜联合轴向为5l°，A面的柱镜联合轴向接近眼的散光轴，故A面清晰，证实柱镜试片的轴向应该向交叉柱镜清晰面的负轴向(红点)方向调整。眼的散光轴若在柱镜试片轴向的逆时针向，交叉柱镜的A面的柱镜联合轴向为39°，B面的柱镜联合轴向为51°，B面的柱镜联合轴向接近眼的散光轴，故B面清晰，证实柱镜试片的轴向仍然应该向交叉柱镜清晰面的负轴向(红点)方向调整。
式中D1为第一柱镜焦度，D2为第二柱镜焦度，Dc为联合柱镜焦度，Ds为柱镜联合后所产生的球镜焦度，θ为两柱镜之间所夹锐角，φ为联合柱镜轴向与第一柱镜轴向之间的夹角。

例7-1 设柱镜试片的轴向为45°，焦度为-1.00m-1，分别求交叉柱镜A面向前和B面向前时联合柱镜的轴向和焦度。计算过程从略，计算结果如下。

A面向前

-l.00×45°/+0.25×90°/-0.25×0°= + 0.17-l.l2×39°

B面向前

-l.0O×45°/+0.25×0°/-0.25×90°= +0.l7-1.l2×51°

分析:设柱镜试片的轴向为45°，眼的散光轴若在柱镜试片轴向的顺时针向，交叉柱镜的A面的柱镜联合轴向为39°，B面的柱镜联合轴向为5l°，A面的柱镜联合轴向接近眼的散光轴，故A面清晰，证实柱镜试片的轴向应该向交叉柱镜清晰面的负轴向(红点)方向调整。眼的散光轴若在柱镜试片轴向的逆时针向，交叉柱镜的A面的柱镜联合轴向为39°，B面的柱镜联合轴向为51°，B面的柱镜联合轴向接近眼的散光轴，故B面清晰，证实柱镜试片的轴向仍然应该向交叉柱镜清晰面的负轴向(红点)方向调整。

4)柱镜试片的调整量值柱镜试片焦度≤-l.00m-1时，柱镜试片与交叉柱镜的联合柱镜轴向与柱镜试片原轴向夹角≥6°，柱镜试片的每次调整量可为l0°，调整后再次翻转交叉柱镜，若发现交叉柱镜原清晰面变为模糊面，可酌情向回调整5°，口诀为“进十退五”。通常柱镜试片焦度≤l.O0m-1的眼对于＜5°的轴向误差不易分辨。柱镜试片焦度＞　-l.00m-1时，柱镜试片与交叉柱镜的联合柱镜轴向与柱镜试片原轴向夹角＜6°，柱镜试片的每次调整量宜为5°。调整后再次翻转交叉柱镜，若发现交叉柱镜原清晰面变为模糊面，可酌情向回调整2.5°，口诀为“进五退二”。
例7-2设:屈光试片组合为-3.75-0.75×30，交叉柱镜检查B面清晰，调整方法如下。
将柱镜轴向调整到40°，再次翻转交叉柱镜，结果A面清晰，将柱镜轴向退回到35°，再次翻转交叉柱镜，两面清晰度一致，检测完毕。
例7-3设:屈光试片组合为-5.75-l.50×30，交叉柱镜检查B面清晰，调整方法如下。
将柱镜轴向调整到35°，再次翻转交叉柱镜，结果A面清晰，将柱镜轴向退回到 32.5°，再次翻转交叉柱镜，两面清晰度一致，检测完毕。

5)再次进行红绿视标检测采用交叉柱镜调整柱镜试片的轴向以后，由于柱镜试片轴向与眼的散光轴向重合(或接近重合)形成了新的屈光稳态，该步骤检测前所进行的红绿视标检测结果已被打破，故在交叉柱镜调整柱镜试片轴向的检测完成后，应该再次进行红绿视标检测，为下一步交叉柱镜调整柱镜试片焦度的检测服务。

(2)被测眼为远视眼若被测眼为远视复性散光，雾视法检测时已采用正球镜试片使被测眼两条焦线转移到了视网膜的前方，形成复性近视散光的屈光状态，散光盘视标检测、红绿视标检测均与近视眼的测定方法相同，通常的综合验光仪上仅设置负圆柱透镜，交叉柱镜检测始终是在调整负柱镜的轴向，故采用交叉柱镜微调远视眼柱镜试片轴向的原理和方法同于对近视眼的检测。

三、操作步骤

(l)经过散光盘检测，被测眼的散光已被柱镜试片初步矫正，经过红绿视标检测被测眼的球性屈光不正已被球镜试片初步矫正，遮盖左眼。

(2)投放斑点状视标。

(3)将右侧交叉圆柱透镜转到视孔前(图7-6-a)。

(4)转动交叉圆柱透镜的外环，使其翻转手轮轴向与柱镜试片的轴向重合(图7-6-b)。当二者重合时发出轻微的咔啦声。
(5)调整交叉圆柱透镜，使其负轴近水平向，设为A面。嘱被测者注意视标的清晰度。
(6)旋转手轮，翻转交叉圆柱透镜，使其B面向前(图7-7)，令被测者比较A、B两面的清晰度。

(7)调整柱镜试片的轴向，如图7-8-a所示，若被测者诉A面清晰，旋动柱镜试片的轴向手轮(图7-8-b)，使柱镜试片的轴向交叉圆柱透镜的负柱镜(红点)作顺时针调整，若被测者诉B面清晰，旋动柱镜试片的轴向手轮，使柱镜试片的轴向交叉圆柱透镜的负柱镜(红点)作逆时针调整。在旋动柱镜试片手轮时可看到交叉圆柱透镜发生同步联动。[

(8)确定柱镜试片轴向调整的量，原则上试片柱镜的焦度越高调整的量宜越小，通常柱镜试片≤l.00m-1可每次调整l0°，按进十退五法则精细调整；试片柱镜＞l.00m-1。宜每次调整5°，按进五退二法则精细调整。
(9)重复(6)~(8)项操作，直至被测者诉交叉圆柱透镜两个面的清晰度一致。
(l0)移去交叉圆柱透镜，投放红绿视标，进行第二次红绿视标检测。

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