眼镜光学ppt课件.ppt

眼镜光学,1,光学基础,基础概念光：光既是一种电磁波又是一种粒子，即波粒两缘性。光的波长：光源：本身能发光的物体称为光源也叫发光体。（包括热光源和冷光源）光线：用以表示光传播方向的一条几何直线。光速：光在媒质中的传播速度。光在空气中的传播速度为每秒30万千米。光的媒质：能够透过光线的物质（包括真空）称为光的媒质或介质。焦点：光的会聚点，包括实焦点和虚焦点。光束：有一定关系的一些光线的集合。,2,光学定律,直线传播定律：在同一种均匀的介质中，光是沿直线传播。独立传播定律：来自不同光源发出的光相遇时，互不影响，仍朝各自方向前进。光的干涉定律：来自同一个光源发出的光相遇时，会产生干涉现象。反射定律：入射光线与反射光线分居法线两侧，且与法线在同一个平面内，入射角等于反射角。折射定律：入射光线与折射光线分居法线两侧，且与法线在同一个平面内，入射角的正弦与折射角的正弦之比为一个常数n，.即折射率。光路可逆原理：沿着一定线路传播的一条光线，可以沿原路从相反方向返回通过发光点。光的全反射：当入射角大于临界角时，光线不能进入光疏媒质，反射回原来的媒质中，这种现象叫做光的全反射。,3,透镜,透镜：由两个折射面构成的透明介质。球镜：镜片的一面或两面呈球面弯曲的透镜。（包括凸透镜和凹透镜）柱镜：一个面是平面，另一个面是圆弧面的透镜。（包括凸柱镜和凹柱镜）棱镜：两个平面相交形成的三角形透明柱。焦距：焦点至透镜的距离。物距：物体至透镜的距离。像距：像点至透镜的距离。主光轴：通过透镜两个球面曲率中心的直线。曲率半径：透镜球面弧所在的圆的半径。光心：主光轴上一点，通过这一点的入射光线与出射光线平行但有侧移。光学系统：由两个或两个以上的薄透镜的组合称光学系统或光具组。共扼：像点与物点的对应关系。一度棱镜：一米出射光线的距离上能使光线位移一厘米，称一个棱镜度。,4,透镜的光学性质,球镜具有会聚和发散光线的作用凸透镜能会聚光线，又称正透镜凹透镜能发散光线，又称负透镜球面透镜各子午线的屈光力相同。柱面透镜可将光线会聚成一条焦线。柱面透镜各子午线的屈光力不同。三棱镜具有屈折光线的能力，而无聚焦的能力。三棱镜是组成一切眼用球、柱面透镜的最基本光学单位。视觉像移：凸透镜为逆动凹透镜为顺动柱镜为剪刀运动三棱镜：光线通过三棱镜向三棱镜的基底方向折射，视物向其顶尖方向移动。面镜度：球面透镜每一个面的顶焦度。透镜度：透镜的两个面镜度之和。,5,第二章：眼镜光学基本概念,概念矫正眼镜的作用：利用眼镜的折光能力，使位于无穷远处物体成像于非正视眼的远点平面上。屈光不正眼将这一位于远点平面上的像作为物，再结像于视网膜感光细胞层，间接地使远方物体结清晰的像于视网膜感光细胞层。像差：象所不能反映原物体的真实面貌，这种现象叫做象差。屈光度:反映镜片折光能力大小的量。柱镜的轴位：柱镜表面无折光能力的子午线的位置。透光率:光线通过镜片后的量与在通过镜片前的量的比值。镜片中心厚度：指镜片光心的厚度。阿贝数:色散系数，用V表示。是镜片中央色散的倒数，阿贝数越大，镜片的色散越小。有效镜度:在相同的眼用透镜因其距离因素而产生不同的顶焦度的光学效果，或不同的眼用透镜因其距离不同而产生相同的顶焦度的光学效果，称有效镜度。,6,眼镜相关的光学性质,1.单光镜片的两面都是球面，或一面是球面另一面是平面。2.散光镜片一面为环曲面，另一面为球面或平面。3.色散是由于七种可见光的波长不同，而相对于镜片的折射率也不同，因此在成像过程中将出现各种色光成像位置与大小的差异，称为色像差或色散4.相同屈光度的镜片，折射率越高镜片越薄、色散越大、密度也越大5.镜片倾斜会产生斜向散光6.镜片对物体各点的放大倍率不同会产生畸变7.高度数的正透镜由于其中心较厚，会产生形式放大倍率8.一个垂直与主光轴的较大的物体，由于各点离主光轴的远近不同，所以造成最清晰的象是一个曲面，称为视场弯曲9.球面透镜因为球面的棱镜偏向角的不同，而使主光轴上一像点通过时不能会聚成一点，而形成球面像差10.不在主光轴上的一物点通过镜片的中央部分和边缘部分也不能造成同一个象点，将形成彗形象差,7,透镜成像图,凸透镜：凹透镜：柱镜：,三棱镜,8,眼用三棱镜的光学特性,概念：由三个光学面两两相交所围成的柱体结构称为三棱镜图1-3-7）为眼用三棱镜，AABB及AACC分别为三棱镜之折射面，BBCC为三棱镜之底面，当CAB面垂直于底面时，CAB面即为主切面，通常以主切面代表一个三棱镜，A为顶(或尖)，BC代表底，AB与AC分别代表两个折射面，当入射光通过两折射面后，产生折射（图1-3-8）如果在1m(出射线)的距离上能使光线位移1cm，即三棱镜的力为1个棱镜度，记作:1。,9,特点,有屈折光线的能力而无聚焦的能力由图1-3-9可见:入射光abc经同一三棱镜屈折面折射后分别成折射线，ab和c且adc，但ab和c并未聚焦，仅改变光线的前进方向。结论：1.三棱镜可以改变光线的传播方向但不改变其聚散度2.三棱镜可以使入射光线向棱镜的底端产生偏折三棱镜的应用特性：当眼通过棱镜视物时，看到的像会向着棱镜的顶端产生视像移，所谓视像移，指的是看到的像和物体实际位置之间产生的移动，而不是物体本身的移动,10,在屈光学中，都用基底朝向表示棱镜朝向，眼科屈光学所用棱镜都作呈圆片形，在片上底尖方向刻有短线作为标记按照德国德国光学技术交流会（TABO）的规定，不论左右眼，均以戴镜者水平向左侧为零度。朝外(BO)朝内(BI)朝上(BU)朝下(BD）（画图）另一种是直接记录棱镜基底所指角度底向.如B360B180B90,11,球镜的光学特性,一。正球镜(凸透镜)可以将光线会聚，负球镜(凹透镜)可以将光线发散。对于眼镜光学来说，可以把正球镜看作是由无数个底相对的三棱镜旋转组成，负球镜是由无数顶相对的三棱镜旋转组成。二。球镜的屈折力眼镜片使光线屈折的程度，代表镜片折射力的大小。屈折力越强，折射力越强。我们把焦距的倒数作为镜片折射力强弱的单位，称之为“屈光度”，简写成D，目前是全世界通用的眼镜片折射力的单位。公式：D=1/F，其中F为像方焦距。球面镜片各条径线的屈折力均相等，可以用十字光标表示。,12,三。球面镜的联合与转换：1，两薄镜片同轴密接，其代数和为新球镜的镜度。D=D1+D2两薄透镜同轴间接，新镜度考虑间隔距离D=D1+D2-dD1D2d为间隔距离(m)例：D1：+5.00D2：+3.00d：4mmD=+5.00+3.00-0.004X5X3=+7.94DS2，球镜的目测与特点对于负球镜，像会和镜片移动方向相同。正球镜的视像移动方向为顺动。,13,柱面透镜,一。柱镜与球镜不同的地方在于对光线的屈折效果不同，因为球镜各子午线方向截面都是一样的，而柱镜则不一样。二。柱镜度：柱镜的屈光力是以柱镜最大径线方向屈光力来表示，轴与力的方向相互垂直，柱镜用DC表示，柱镜的轴和力可以用十字光标方式表示。三。三种柱镜轴向标示法TABO法R：135=颞侧法：45=鼻侧法：135TABO法L：45=颞侧法L：45=鼻侧法L：135,14,四。1.柱镜的目测：十字线成斜交状则镜片有散光，旋转镜片出现“剪动”则有散光，如果十字不变化则无散光。2，确定镜片的性质：1)旋转并平移镜片使片中十字和片外十字重合2)沿十字线线条方向平移镜片，观察视像移。3)一方不动，一方顺动则为单纯近散，轴在不动向4)一方不动，一方逆动则为单纯远散，轴在不动向5)两方都顺动，则为复性近散6)两方都逆动，则为复性远散7)一方顺动，一方逆动，则为混散，顺动向为远散轴向，逆动向为近散轴向,15,镜片的联合与处方变换,一。镜片联合：镜片联合前面已经讲了球镜的联合，下面主要讲柱镜的联合1，同轴柱镜的联合：同轴柱镜