眼镜光学（知识讲座）.docx

1、眼镜光学绪论几何光学的基础第一单元：基本概念一、光的基本性质1、发光体和发光点发光体：所有本身能发光的物体，称为发光体。如太阳、电灯。发光点：不考虑发光体的大小时，可将其示为发光点或点光源，以下讨论的光源都 为点光源。2、光波和光束可见光，可见光之外两端为紫外线和红外线，为不可见光，是对眼的有害光线。其中紫外线分为UVA、UVB、UVC三段，UVC可被臭氧层吸收，UVB可晒黑皮肤、长期可损伤角膜，引发雪盲，UVA可伤及晶状体、引发日照性白内障。红外线的热效应对眼的伤害最大。3、光线发散光线，会聚光线，平行光线（画图示之）1、光的直线传播定律：光在均匀透明的介质中是直线传播的。2、光的独立传播定

2、律：光在均匀透明的介质中是独立传播的，互不干扰。3、反射定律：当光入射到两个均匀介质的分界面上，有一部分光要反射回原来的介质中，入射角(a)=反射角(b)。法线(c)：垂直于界面的线。入射角(a)：入射光与法线的交角。反射角(b)：反射光与法线的交角。4、折射定律：当光线入射到两个均匀介质的分界面上，有一部分光线要透过分界面而折射到另一个介质中。折射率：材料对光线的偏折能力。5、光路可逆原理:光的行进路线为光路，光路是可逆的。6、光学符号规则：采用卡笛生系统(Cartesian),假定所有光线从左向右进行。所有光线自透镜向左度量的距离为负，向右度量的距离为正。(画图)第二单元透镜及成像一、球面

3、透镜1、凸透镜：中间比边缘厚的透镜，有会聚作用。凹透镜：中间比边缘薄的透镜，有发散作用。透镜屈光力单位2、屈光度：透镜屈光力大小的单位Diopter,简写为D)。屈光度是以透镜焦距单位是米)的倒数来表示的。D=l/f,f为焦距。例如，焦距为2米的透镜，其屈光度为l/2=0.5Do3、透镜成像公式：1/像距一 1/物距=1/焦距，称为高斯透镜公式。画图表示，注意像距的正负号，正号为凸透镜，负号为凹透镜。4、球面透镜之面镜度：球面镜度有两个界面，每个界面对入射光线具有屈折能力，各界面对光线的屈折能力用顶焦度来表示称之为面镜度。设透镜前面镜度为F1,后面镜度为F2, rl、r2分别为前后两界面的曲率

4、半径，且折射率为n的透镜置于空气中，则有：Fl= (n-l)/rlF2=(l-n)/r2则该透镜总的屈光度F=Fl+F2=(n-l)(l/rl-l/r2)o例：设透镜的折射率为1.50且为等双凸透镜，试证该透镜的焦距等于曲率半径。解：已知，设曲率半径为r ,焦距为f,因为l/f=(n-l)(Vrl-l/r2)=(1.50-l)(l/r-l/-r)=l/r所以f=r5、眼用球面透镜的顶焦度 眼用球面透镜的顶焦度等于该球面的两面镜度之和，艮F=F1+F2 (其中F为球面 透镜顶焦度，F1为该球面透镜前外表镜度，F2为该球面透镜后外表镜度)。例如： .S顶焦度：是一种度量单位的名称，是用来表述透镜对

5、光线屈折能力大小的，在数值 上等于透镜焦距的倒数。即：F=l/f,顶焦度的单位为屈光度，符号为D,量纲为1/mo6、球面透镜的视觉像移：将-3.00DS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；当左右平移镜片时，目标也随之左右移动，这种目标的动向与镜 片平移方向一致，称为顺动。将+1.00DS置于眼前，通过镜面观察远处目标，并缓缓上下平移镜片时，将会 发现目标逆镜片方向移动，称为逆动。通过移动的镜片观察目标也在移动的现象称为视觉像移，这种现象为我们能快 速给镜片定性提供简便而准确的方法。7、球面透镜的联合8、关于镜眼距透镜的有效镜度)：De =D/1-LD

6、 De为有效镜度，D为镜片度数，L为镜眼距。例L镜片-10.00D.S,镜眼距为12mm,贝！!有效镜度为10.()0/1.().012 X-10.00=-9.00D.So例2：镜片+5.00D.S,镜眼距为12mm所以：1)用负透镜矫正近视眼，如果把矫正透镜离开眼镜一定距离，应使眼镜度 数减弱。(2)用正透镜矫正远视眼，如果把矫正透镜离开眼镜一定距离，应使眼镜度数加强。在配镜时，应注意镜眼距的变化对镜度的影响，尤其是在配高度眼镜时更需注意！9、镜片的倍率无论是正视眼还是屈光不正眼，一戴上眼镜所看到的物体或大或小都会发生变 化，也就是说由于戴上眼镜，物体在视网膜上成的像与不戴眼镜比较大小发生了

7、变 化。显然这个变化是由于眼镜引起的，于是引出新概念，镜片的倍率。眼镜的倍率(S.M)：指戴上眼镜看到像的大小与不戴眼镜看到像大小的比。SM=1/ (1-LD)其中L指镜眼距(L) 0)单位米，D指镜片的屈光度。 凹透镜会将物体缩小，凸透镜会将物体放大。例近视 S-8.00D, L=12mmS.M=l/l-0.012X-8=91.2 %第三章散光一、定义：眼睛在不使用调节时，进入眼睛的平行光线不能在视网膜上成一清晰的 点像。分为规则散光和不规则散光。规则散光：眼睛在不使用调节时，进入眼睛的平行光线不能在视网膜上成一清晰的 点像，而是成前后两条互相垂直的焦线。不规则散光：眼睛在不使用调节时，进入

8、眼睛的平行光线在各个角度的屈光能力都 不同也称乱散光）。二、规则散光：画图示之前后焦线的间隔称施特姆间隔，它的大小反映散光的大小。最小弥散圆的位置基本上在前后焦线的中间部位（偏前）各经线中，折射力最强的经线称为强主经线。各经线中，折射力最弱的经线称为弱主经线。包含着强主经线的平面称为强主平面。包含着弱主经线的平面称为弱主平面。1、散光眼的经线表示：从顾客自身的角度来看，两只眼睛的方向从左到右为0-180 度。2、散光眼的分类：（1）散光的轴分类：A、直散光也称顺归散光），强主经线在垂直的方向。B、倒散光（也称逆归散光），强主经线在水平的方向。C、斜散光，强主经线在斜方向。（2）根据焦线与视网膜

9、的相对位置分类：A、单纯近视散光：一条焦线在视网膜上，另一条焦线在视网膜前。B、单纯远视散光：一条焦线在视网膜上，另一条焦线在视网膜后。C、复性近视散光：两条焦线都在视网膜前。D、复性远视散光：两条焦线都在视网膜后。E、混合散光：一条焦线在视网膜后，另一条焦线在视网膜前。3、矫正散光的透镜：（1）圆柱透镜：由一个透明圆柱玻璃体沿轴的方向剖开而得到的。（2）圆柱球面镜：给柱镜平面一定曲率使之成球面，这样一面为球面，另一面 为柱面的镜片为圆柱球面镜。柱面透镜各个子午线方向上的屈光力不等，且按规律周期变化着，这一变化规 律为FO=F，其中F6为所求与轴向为夹角方向上的屈光力，为所求方向与轴向间的夹角

10、，F为柱面透镜具有的屈光力，即顶焦度。4、柱面透镜的视觉像移将一柱面镜片如+1.00DC180）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；假设将镜片左右平移时，目标不动；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, 那麽十字线在该镜片移动的过程中将一会“合拢”相向运动，继而又“分开”运动, 这种“合拢”和“分开”的运动是呈周期性变化的，称之为“剪刀运动气这种现 象是由柱面透镜各子午线上具有的屈光力不同造成的。目标不动的方向即为柱面透 镜的轴位方向。5、柱镜及球柱镜的联合柱镜表示方法是用柱镜度及轴位两部分组成。如-2.0

11、0D.CAX180或C-2.00AX180o 球柱镜的表示方法-3.00D.S -1.00D.CX90,或写成S180 C90 C-1.50AX180=S(3)散光片一般有三种表示方法举例子)例一：S-2.00 C+3.00AX180S+1.00 C-3.00 AX9090 C球镜：Spherical 柱镜：Cylindrical 轴：Axris注：1正负号要写清。2小数点后有两位。4)三种表示法的换算：一 球+柱球+柱1、原球与柱的代数和为新球镜。2、柱镜绝对值不变，只将 符号变更为新柱镜。3、原轴加减90度为新轴。二球+柱一一柱+柱1、原球镜度为一柱镜度，其轴为原轴加减9()度。2、原球与

12、柱镜的代数和为另一 柱镜，其轴为原轴。三柱+柱一一球+柱1、设两个柱镜为务b。2、将其中任一柱镜为新球镜。3、假设以a为新球，则新柱为ba ,轴为b轴；假设以b为新球，则新柱为ab,轴为a轴。第四章眼用棱镜基础知识)1、 定义：为观察不同方向的物体，眼球会不断的转动，其转动受六条眼外肌的 控制，假设外眼肌有损伤眼球不能向某方向注视则形成斜视。人眼的斜视要 用棱镜矫正。2、棱镜的折光作用：光线射入棱镜后，光线向基底方向偏折，人眼通过棱镜视物时，其像要向顶方偏移。画图）3、棱镜的方向：从顾客自身看两眼睛从左向右（0-360）,基底向上BU90度）、基底向下BD （270度）、基底向内BI、基底向外BO4、球面透镜移心产生的棱镜效果：球面透镜中，凹透镜可看作两个顶对顶的三棱镜组成，凸透镜可看作两个底对底的三棱镜组成。画图）（1）球面镜与棱镜相似，对光线有偏折作用。（2）球面透镜把光线折向厚度大的地方。（与棱镜折向底边相似）（3）光线离光心越远，透镜对其偏折程度越强。5、棱镜度：棱镜对光偏折能力的大小，以棱镜度表示。一个棱镜度表示在100 个单位距离，偏移了 1个单位距离。公式P=CD其中P表示棱镜度，C表示移心的距离（cm）、D表示镜片的屈光 度。当光心与瞳距不相符时，像会产生偏