用来表示镜片屈光力的方法有很多,只有后顶点屈光力才是常规用于光学试验和实践操作的表示方法,等效屈光力和有效屈光力都是用来研究特定情况下镜片所产生的实际屈光度数。 虽然实际工作中可以用镜片测度表来获得镜片的近似屈光力,用中和法来获得镜片的前顶点屈光力,但后顶点屈光力的测量是最为重要的,后顶点屈光力通常是用焦度计来测量的。 用来表示镜片屈光力的方法有很多,只有后顶点屈光力才是常规用于光学试验和实践操作的表示方法,等效屈光力和有效屈光力都是用来研究特定情况下镜片所产生的实际屈光度数。 虽然实际工作中可以用镜片测度表来获得镜片的近似屈光力,用中和法来获得镜片的前顶点屈光力,但后顶点屈光力的测量是最为重要的,后顶点屈光力通常是用焦度计来测量的。
等效屈光力
多数的光学设备都是由一组被空气分隔的镜片组成的,或者由一组被不同屈光指数的介质分隔的弯曲面排列而成。多数这样的复杂系统都是对称的,也就是说,表面的曲率中心都是落在一个共同的光轴上。
在特殊的场合,我们为了方便表达复杂光学系统可以通过计算得出一个假想的单一薄透镜,使远处的物体通过这一薄透镜在相同位置产生相同大小的像。用假想的单一薄透镜来代替一个光学系统,那就可以应用简单的物像关系。
薄透镜的焦距及其所产生的像,无论是大小还是位置都与原光学系统所产生的一样,称之为等效焦距,等效焦距(单位为米)的倒数被称为等效屈光力。
要决定等效薄透镜在系统中的位置,就需要知道系统的主平面的位置。在对称的光学系统中只有一对主平面,在这个平面上,放大倍数为1,也就是说物和像的大小一样,像是倒置的。主平面与光轴交叉的点称为这个光学系统的主点。
在物空间的平面就称为第一主平面,在像空间的平面就称为第二主平面。从第一主点(P)到第一焦点(F)之间的距离为第一等效焦距,从第二主点(P’)到第二焦点(F’)之间的距离为第二等效焦距。第二等效焦距的倒数就称为等效屈光力。
如果这样,一个第二焦距为P’F’的单一薄透镜位于P’点,那它可以获得同镜片系统一样的效力。从这个单一薄透镜测得的第二焦距与从光学系统的第二焦点测得的第二焦距是相等的。等效屈兴力又可以看成是主平面的曲折力。
下面介绍一下确定一个光学系统主平面的常用方法。当一束光线在物空间或者像空间穿过各自空间中的焦点时,在相对的空间会产生一束与系统光轴平行的光线。在这两个空间中的光线的直线部分交于主平面上在一点。因此,如图7-3所示,通过F的光线与像空间平行光线交于第一主平面(H),通过F’的光线与物空间的平行关系交于第二主平面(H’)。
 任意两个光学单元的等效球镜度计算公式如下: FE=F1+F2-cF1F2 公式7-3 F1是指第一光学单元的屈光力;F2是指第二光学单元的屈光力;c是第一光学单元的第二主平面到第二光学单元的第一主平面之间的距离。 如果用等效屈光力来表达眼镜片的屈光力,那屈光力为FE的薄透镜的位置应在镜片的第二主平面(H’)。但是镜片的第二主平面并不容易确定,另外第二主平面的位置前一些还是后一些,会受到镜片形式的影响。因此,等效屈光力的概念很少用于眼镜片,仅用于一些比较复杂的光学系统,例如低视力注视器。 |