第二章第二节球镜的屈光力 - 眼镜技术

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第二章第二节球镜的屈光力

2010-06-06 12:02:50 来源:网络作者:天鸿【大中小】浏览:35440次评论:0条

一、球镜的屈光力
透镜对光线聚散度改变的程度称为透镜的镜度或屈光力。
我们在上一节讲述了光束的聚散度公式：
U+F=V
其中，U为物聚散度，V为像聚散度，F为透镜的屈光力；
物聚散度(U)与物距(u)的关系式：U=1/u
像聚散度(V)与像距(v)的关系式：V=1/v
薄透镜至第二焦点(F2)的距离为第二焦距，当平行光线通过透镜所成的像点为第二焦点，即：
v=f2
由于平行光线入射，因此物聚散度(U)为零，则像聚散度(V)与透镜屈光力(F)相等，即：
V=F+U=F
由于V=1/v，综合上述三条公式可以得出：
F = 1/f2 (2—8)
这就是薄透镜在空气中的屈光力公式。注意第二焦距的单位为米(m)。
薄透镜的第一焦距(f1)是透镜到第一焦点(F1)的距离。从第一焦点发出的光线通过透镜后成为平行光线，即：
u = f1
由于成像在无穷远，像聚散度(V)为零，即：
U+F=V=0，得出F = -U
由于U = 1/u，综合上述公式可以得出：
F = 1/f1 (2—9)
可见，f2 = -f1。证明薄透镜位于空气中时，第二焦点和第一焦点分居透镜的两侧，且与透镜的距离相等。
例2—3：如图2—14所示

屈光力为+4.00 D的凸透镜，其焦距为多少?
f2=1/F=1/4.00m = +0.25 m = +25 cm
f1=-1/F=-1/4.00m =-0.25 m =-25cm
第二焦点和第一焦点均为实焦点。
例2—4：如图2—15所示

屈光力为-3.00 D凹透镜，其焦距为多少?
f2=1/F = 1/-3.00m=-0.333 m=-33.3 cm
f1=-1/F =-1/-3.00m = +0.333 m = +33.3 cm
第二焦点和第一焦点均为虚焦点。
由于计算上的简便，很多书将透镜的第二焦点(F2)简称透镜的焦点(F)，第二焦距(f2)简称为透镜的焦距(f)，则透镜的屈光力公式为：
F = 1/f (2—10)
凸透镜的焦距(f)为正，屈光力也为正，因此凸透镜也称为正透镜或正镜；凹透镜的焦距(f)为负，屈光力也为负，因此凹透镜也称为负透镜或负镜。
例如，凸透镜的焦距为50cm,其屈光力：F=1/f=1/+0.5D=+2.00。
凹透镜焦距为50 cm其屈光力：F = 1/f = 1/-0.50 =-2.00 D

二、球镜对屈光的矫正
1.球镜对屈光不正的矫正
球镜置于镜框中，一般位于眼前12~23 mm，平行光经过球镜后聚焦在眼的视网膜上，如图2—16所示：

从上图已经看出，眼球本身存在屈光力，由于平行光线通过眼球本身的屈光作用后，聚焦点不在视网膜(在其前或在其后)，这时候如果球镜和眼球结合就形成新的光学系统，该系统达到了屈光状态正常的目的。
(1)近视
举例：-3.00 D的近视患者。
可以这样来理解，在无任何矫正的状态下，从眼底出来的光线聚焦在眼前的33 cm(眼的远点)，将负透镜置于眼前，将平行光线聚焦在眼的远点上，则正好最终聚焦在视网膜上，该镜片的屈光力为-3.00 D。(如图2-17。)

(2)远视
举例：+3.00 D的远视患者。
可以这样来理解，在无任何矫正的状态下，从眼底出来的光线聚焦在眼后的33 cm(眼的远点)，将正透镜置于眼前，将平行光线聚焦在眼的远点上，则正好最终聚焦在视网膜上，该镜片的屈光力为+3.OO D。(如图2-18。)

2.球镜在屈光不正处方中的度数表达
(1)常规表达方式
透镜屈光力的数值一般保留小数点后两位。屈光力的间距通常为1/4 D，如0.25 D、±0.50 D、0.75 D、1.00 D等。
屈光力的单位为“D”，如果是球镜，还要记录球面(sphere)的缩写“S”。完整球镜的屈光力记录示范：+1.50 DS、-3.75 DS。
如果透镜屈光力为零，则记录0.00 DS或平光透镜(plano lens，PL)。
(2)球镜的联合
当两块或几块透镜联合后，相当于一块新的透镜的效果，称为透镜的联合。透镜联合的符号是/。
两个球面薄透镜光学中心紧密叠合是最简单的透镜联合形式，联合的效果相当于原来两块球镜屈光力的代数和。
例如：+1.00 DS/+2.50 DS=+3.50 DS
-1.50 DS/-3.00 DS=-4.50 DS
+1.50 DS/-4.00 DS=-2.50 DS
如果两个共轴的球镜相隔一定的距离，则联合后的效果并不等于这两块球镜的代数和，必须考虑球镜之间的距离d。联合后的效果需要用等效屈光力公式：
F=F1+F2-dF1F2进行计算。具体参见等效屈光力章节。

三、球镜的识别与中和
鉴别一块球镜是凸透镜还是凹透镜，在实际工作中有着重要的意义。我们可以使用以下三种简单快捷的方法对球镜进行识别：
1.薄厚法对于镜度较深的球镜，直接观察或触摸镜片，比较镜片的中心和边缘厚度即可以识别。
(1)凹透镜：中心较薄，边缘较厚；
(2)凸透镜：中心较厚，边缘较薄；
2.影像法通过镜片成像也可以区分镜片的性质。
(1)凹透镜：通过凹透镜看到物体的像是略有缩小的；
(2)凸透镜：通过凸透镜看到物体的像是略有放大的。注意观察凸透镜的影像时不要将凸透镜拿得太远，超过其焦距将看到缩小、倒立的像。一般将凸透镜置于眼前15~20 cm左右为宜。
3.像移法手持镜片(凸面在外)置于眼前，缓慢地做上下或左右平移透镜，透过镜片所见到的像也会发生移动。
(1)如果像的移动方向与镜片的移动方向相同，称为顺动，表示此透镜为凹透镜；
(2)如果像的移动方向与镜片的移动方向相反，称为逆动，表示此透镜为凸透镜。
对凸透镜进行识别时，如果透镜与眼睛的距离超过透镜的焦距，将看到倒立、缩小和顺动的像。为了避免判断失误，一般将透镜放在眼前约15~20 cm处。如果看到倒立缩小的像，应将透镜移近。
若像不动，则表示此透镜为平光镜。透镜的屈光力越大，移动越快；屈光力越小，移动越慢。
4.我们也可以将镜片作前后移动来识别球面透镜
(1)镜片由眼前向远处移动时，透过镜片看到物像也向远处移动；当镜片由远处向眼前移动时，透过镜片看到物像向眼前移动，这种现象也称为顺动，表示此透镜为凹透镜。
(2)如果像的移动方向与透镜的移动方向相反，称为逆动，表示此透镜为凸透镜。
在临床上，上下左右平移透镜的方法较常用。
像移法是球镜中和法的基础。中和法是指用已知度数的透镜与未知度数的透镜相联合，寻找与未知透镜屈光力相抵消的已知透镜，以测量未知透镜的度数。常用镜片箱的已知镜片进行中和。
例如用像移法看到未知透镜为顺动，判断为凹透镜，则用镜片箱的凸透镜进行中和。将两块透镜叠合，观察像移情况，如果还是顺动，说明试镜片度数不够，换更高度数的试镜片继续中和；如果联合后变为逆动，则说明试镜片度数太高。反复更换试镜片直至联合后影像不动。例如用+2.00 D试镜片达到中和状态，则未知镜片的度数为-2.00 D。
为了使两块透镜紧密叠合，应将试镜片放在未知透镜的凸面，如果试镜片放在未知透镜的凹面，因两片之间的间隙较大，容易出现误差。

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责任编辑：peijingshi

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