008 球面透镜柱面透镜及三棱镜的光学特性 - 定配工职业资格（初、中级）

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008 球面透镜柱面透镜及三棱镜的光学特性

2009-11-17 09:53:32 来源:网络作者:艾爵【大中小】浏览:47297次评论:0条

二、柱面透镜的光学特性

1．什么是柱面透镜

沿圆柱玻璃体的轴向切下一部分，这部分就是一个柱面透镜，即图1-4-3中AEBCFD围成的那部分。它由两个面组成，一个面是ABCD平面，另一个面是由AEB、DFC与AD、
BC围成的曲面，在ABCD平面中的入射光线，柱面透镜无屈折能力，而对来自左面的与ABCD平面垂直的入射光线，柱面透镜具有最大的屈折力。

柱面透镜的表示方法是由柱镜度及轴位两部分组成。如：-2.00D.C.×180即轴位为180°的-200度柱镜。
2．柱面透镜有焦线可觅，且焦线与轴向于行：
见图1-4-3中入射线a∥b，c∥d且垂直于平面ABCD，它们经柱面透镜的曲面屈折后，分别聚焦于M点和N点，由于我们可以做出n对（n为1到无穷大的自然数)的入射平行光，经柱面透镜折射后，就必然可以获得n个焦点，这些焦点连接起来成为一条线MN，即为该柱面透镜的焦线，在图中不难看出焦线MN∥轴向PP′。
3．柱面透镜各个子午线上的屈光力不等，且按规律周期变化着。
由上已知：对水平方向入射光屈折聚焦后可得到一条垂直方向的焦线。可知该柱面透镜的轴向位于垂直方向上，即90度，而最大的屈光力是在水平方向上，即180度。那么其他方向上的屈光力又是怎样周期性地变化着呢?这可以借助下列公式清楚、准确的表达:
Fθ=F·sin2θ
(1-4-6)
其中Fθ为所求与轴向为θ夹角方向上的屈光力，θ为所求方向与轴向间的夹角，F为柱面透镜具有的屈光力，即顶焦度。
例:已知F=-4.00×180，求30°，60°方向的顶焦度各为多少?
解:F30=-4sin230=-4×1/4=-1.00D
F60=-4sin260=-4×(√3/2)2=-4×3/4=-3.00D
即：30°、60°方向的顶焦度分别是-1.00D和-3.00D，
4．柱面透镜的视觉像移：
将一块柱面镜片(如+1.00D.C×180)置于眼前，通过镜面观察远处目标，并缓缓上下平移镜片时，所见目标也随之上下移动;若将镜片左右平移时，目标显不动状;当将镜片(以矢轴为轴)移动时，透过透镜，所见目标将会扭曲变形。如果目标是一个十字线，那么十字线在该镜片移动的过程中将一会儿“合拢”相向运动，继而又“分开”运动，这种“合拢”和“分开”的运动是呈周期性地变化的，称之为“剪刀运动”。这种现象是由柱面透镜各个子午线上具有的屈光力不相同而造成的。目标呈不动状的方向即为柱面透镜的轴位方向。
5．柱面透镜的轴向标示法:
(1)国际标准轴向标示法(TABO法)
此法为我国目前通用的轴向标示法，用图可表示为图1-4-4。

(2)鼻端轴向标示法
此法用图可表示为图1-4-5。

此法与TABO法的不同之处在左(L)眼的轴向，正好相反，应以180°减之，如：鼻端轴向标示法为L眼散光轴位为30°，则TABO法应为：180°-30° =150°。
(3)太阳穴轴向标示法，此法用图可表示为图1-4-6。

此法与TABO法的不同之处在右(R)眼的轴，正好相反，应以180°减之，如用太阳穴法(L)眼的散光轴位为75°，则TABO法应为：180°-75°=105°

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责任编辑：peijingshi

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