《眼镜学》全套教案

眼镜学科学时1教授题目基本教材、眼镜学教学目的大体内容、1学时教学重点、1、简单了解眼镜的历史和发展。3、了解学好眼镜学应建立的几个观点。(教案续页)辅助手段、时间分配眼睛是人体最宝贵的器官，视觉是人类最重要的感官，而眼镜则是矫正眼球屈光、保护眼睛健康和提高视觉功能的一种特殊的医疗器具。眼镜与每个人都有着密切关系，在每个人的一生中，或由于屈光不正、或由于老视、或出于保健、或出于美观，几乎均需要配戴眼镜，眼镜已经成为现代人一生眼镜学不仅涉及传统意义上的光学、材料学、化学等范畴，其实它作为一种医疗器具，与眼球生理学、眼科学、视光学、双眼视觉学、医学心理学和美学等有着更加密不可分的联系。随着科学的发高，理想的眼镜不仅应带来清晰的视觉，还应让戴镜者获得舒适的感觉、持回顾眼镜的发展历史，可以追溯到我国春秋末年，齐国的工业技术官书《考工论》就有用凹球面镜取火的记载，当时记载的是镜片的概念。眼镜片律，制造了世界上第一架望远镜，可以认为这是首次通过镜片的方式使人眼真正将镜片用于矫正人眼的屈光不正可能还是在中国，据考证，中国南宋时(即13世纪前半叶)已经发明了眼镜。根据Duke-书介绍，马可-波罗(MarcoPolo,1254-1324)于1270年到北京时，看到元朝(忽必烈时代)官吏戴凸透镜阅读文件，遂将其带到威尼斯，由工匠设法仿镜片的材料最初使用的是天然水晶，随着玻璃步取代了天然水晶。当几何光学知识和相关定律逐步被认识和应用后，人们发现镜片的屈光力与镜片材料的折射率有关。由此，不同类型和不同折射率的镜片材料随之相继出台，其中最具代表性的是折射率为1.523的皇冠玻璃(又称冕牌玻璃),它成为了以后玻璃材料或折射率标准的对照材料。为了减轻镜片重量或减薄镜片的厚度，出现了高折射率的玻璃镜片。随着航空业的就是树脂材料，如，哥伦比亚树脂材料的39号(Columbianresin,CR39),聚碳酸酯(polycarbonate,PC)(又称宇宙片或者太空片)等，这些材料在眼镜领域的应用可以说为镜片材料带来了革命性发展，不仅达到了轻、薄的要求，更重要的是从医学的角度使镜片材料更加安全眼镜的发展还体现在镜片表面镀膜技术的改进和临床应用，镀膜从最初的耐磨损膜(又称加硬膜)到单层减反射膜，逐步发展到由耐磨损膜、多层减反射膜、憎水膜等组成的复合膜，从生理和视觉角度减少滤过了紫外线等，从外观角度更加美观，从物理角度提高了镜镜片的设计从最原始的球面镜片发展到现在的片。从屈光矫正的临床研究发现，球性或球柱镜片作为放置在眼外的镜片与眼球共同组合成光学系统后，也会产生一些光学问题，如像差等，从而影响了成像效果。随着多学科研究的交叉、融合，如数学、光学和电脑应用，使得非球面设计更优化，不仅在成像质量方面解决许片厚度等方面也达到了良好的效果，眼镜的新技术、新成果近年来一直层出在眼镜片设计方面的另一个突出例子就是矫正老视的镜片，虽然最早的眼镜是从矫正老视开始的，但老视矫正一直沿用了阅读附加的方式，这方面突破的进展是出现了第一副双光镜片，随之出现能看远、看中距离和看近的三光镜片，20世纪50年代出现了渐进多焦点镜片(又称渐变镜、渐进片),即一片能满足不同距离注视要求的镜片，虽然最初的设计存在诸如周边变形等许多问题，但随着电脑技术发展、临床经验积累眼镜的发展还包括框架材料和框架设计。眼镜在安全、轻巧、舒适、时尚等方面都在不断进步，成为既具备视觉矫正功能、符合眼同时又具备时尚美学的特殊医疗器具，从而孕育了巨大的市无论是传统、经典的眼科学还是现代的眼视光学，其基本手术、药物和光学矫正。在传统医疗服务模式中，人们往往生病后才求医，大多数人也是出现疾病症状后才开始治疗，因此以化学药物和手术为主，光学矫正为辅。随着人们对健康概念的认识发生变化，在信息科技时代，拥有因此，随着社会的进步和发展，光学矫正已经成为眼视光学医疗服务中的主是恢复和拥有良好视觉功能等方面的重要手段。人工晶状体实际上是置入人眼内的精致的微型其材料与眼组织的相容性、稳定性均有特别高的要是以眼镜学为基础。现代的人工晶状体可以是球面镜或球柱镜、可以是球面设计或非球面设计、可以是单焦点或多焦点，对这些光学特性的理解以及应(三)眼镜的作用不仅仅限于屈光矫正1.眼镜与儿童斜视或弱视一些类型的儿童斜视或弱视如及时早期矫正和训练，可以迅速得以恢复。儿童斜视或弱视最主要的治疗手段就是配戴的成像情况会差异于原位的晶状体，该差异包括：光学像质、物像放大率、出了挑战。系。眼镜不仅是光学器具，具备商品性，更是特殊的器具，即医疗器具。镜片材料、设计或参数上的任何问题都可能引起作为身体局部组织的眼的问题发生，从而不仅影响视觉，甚至影响人的全身健康。因此，许多国家法部门制定了一系列条文规定，来保证镜片质(二)建立眼镜、眼睛与人的整体观点应该认识到，戴在眼睛前的镜片不再是单纯的镜片，而如角膜过陡或过平、眼轴过长或过短、眼睛调节问题等综合因素，使得外界所要注视的物体不能清晰成像在视网膜上，从而视物不清。通过眼外放置各种镜片，弥补眼球光学方面的缺像在视网膜上。该光学镜片和眼球相当于重新组成了而此时的光学镜片就成为眼的重要部分。因此，学虑眼睛和人的存在，必须考虑眼镜与眼睛之间的相眼球的理想成像仅仅是完成视觉任务的第一步，更重要的是人除了主观感觉看物清楚外，还应达到看得舒服，阅读持久的网膜清晰像必须通过健康的视神经、视路，到达视皮质，并加工成视觉信息而为人所感受。另外，双眼成像系统对外界物体所泽、清晰度等方面达到基本一致时，才能通过健康的视觉皮质系统获得双眼(三)眼镜是多学科结合产物的观点眼镜学是一门多学科交叉的课程，它以几何光学为基础，融合了数学、材料学、工学、计算机学等理工方面的学科，由于它的主要功能是矫正视力或视觉，因此又融合了眼球生理光学、心理学、(教案末页)小结题题复习思考思考题1、说明最初的可使用眼镜形式2、简述眼镜材料、镜片表面镀膜、镜片设计的发展3、眼镜学的学习意义4、如何学好眼镜学实施情况第1次课授课时间2009.9.9教案完成时间2008.8.31课程名科数教员职称面授学时2教授题目基本教材、眼镜学教学目的重点内容：几何光学的基本原理和成像的基础知识详细阐述：球面透镜的分类、光学性质、表示方法、放大率、视场大体内容、时间安排多媒体教学重点、重点：几何光学的基本原理和成像的基础知识，球面透镜的分类、难点：球镜的面屈光力和透镜屈光力、厚透镜片视场(教案续页)配透镜和哲学的思考，介绍斯宾诺莎的哲学著作《几何伦理学》(EthiGeometricoDemonstrata简称《伦理学》)概括本章重点内容：几何光学的基本原理和成像的基础知识的内容：球面透镜的分类、光学性质、表示方法、放大率、视场眼镜光学基本原理BasicOptics思路■光的基本概念，包括物理光学和几何光学■复习光的反射和折射■重点掌握光束的聚散度，包括其概念、表示方法、临床应用■介绍卡迪生系统Cartesain的符号规则■光的本质是一种电磁波electromagneticradiation■可见光380~760nm■光还给我们颜色的感觉■三色视者，正常色觉者；二色视者，二原色视者；全色盲者几何光学Geometricoptics■光源Lightsource能发光的物体。点光源Pointsource■光线Lightrays光的传播方向用一条直线表示，只有位置和方向■光束Lightbeam一系列有关系的光线集中起来。包括会聚、发散、平行、像散四种光束钟■入射光线、反射光线与法线位于同一平面■入射光线遇到光滑界面会发生镜面反射；入射光线遇到粗糙界面会发生■入射光线、折射光线与法线位于同一平面■折射原因：光在两种介质的传播速度不一样■全反射：光线大于临界角入射时没有折射。例如间接眼底镜45度入射反聚散度vergence=光束在空气中的特定位置，其聚集和发散的程度■聚散度=该位置的波阵(波阵面)一石击破水中天■波阵面与光线的关系垂直■聚散度的表示：L=1/1波阵面曲率半径的倒数■聚散度的单位：屈光度diopter■正：会聚光束的聚散度；负：发散光束的聚散度■聚散度的应用：透镜使光束聚散度改变、屈光迪生系统Cartesain的符号规则■假定所有光线的方向都是从左向右■所有角度由光轴逆时针为正(一)透镜概述两个折射面至少有一个是弯曲面。弯曲面可以为球面、柱(1)球面：顾名思义，像一个圆球的表面，各条子午线都是弯的，且弯(2)柱面：像一根柱子的表面，其中一条子午线是直的，与之垂直的子(3)环曲面；简而言之，就像一个鼓的表面，各条子午线都有弯度，其(4)平面：可以看作特殊的球面，半径无穷大的球面。2.透镜的分类按透镜的前后表面的形状可以分为球面透镜、圆柱透镜、(1)球镜(sphericallens):指前后两个面都为球面，或一面是球面，30分钟另一面是平面的透镜。球镜又可分为凸透镜(薄、边缘厚)。凸透镜又可分为双凸、平凸和凹如果透镜的中央厚度薄到一定程度，透镜的光学性如果中央厚度不能忽略，则称为厚透镜。当厚透镜的透镜形式发生改(二)透镜成像1.相关概念(1)焦点(第二焦点，F₂):无穷远处的物体发出的平行光线通过透镜后30分钟实焦点；而凹透镜所成的是虚焦点。如图3-16所示，(2)物点(objectpoint):入射到透(4)实物点/实像点：由实际光线相交形成的物点/像(5)虚物点/虚像点：由实际光线的反向延长线所成的物点/像点。2.作图法求像交点就是像点3.计算法求像(三)概念及分类根据凸透镜的前后两面的形状，如图3-22所示，可以分为以下几种类型lens);如果由一个凸面和一个凹面(diverging根据凹透镜的前后两面的形状，如图3-23所示，也可以分为以下由一个凹面和一个凸面组成，则称为凸凹透镜，或称透镜前后表面的形状对于薄透镜光学作用的影响可以忽略大影响。目前的眼镜片多采用新月型(二)光学性质当光线通过双凸透镜的前后两个面，都分别发生会聚，当光线通过新月形凸透镜的前表面(凸面)将会聚；通过后表面(凹面)将发散，而凸面的作用强于凹面。同理，新月形凹透镜的凹面3-28显示了各种形状球镜的光轴，其中C、C₂分别代表透镜前、后表面的光学由于光轴通过两个球面的光心，因此与两个面都相通过透镜的距离称为透镜的中央厚度，凸透镜的中央厚度最大，凹透镜的中2.薄透镜的焦点光轴上无穷远的物体发出的平行光线通过球面透镜后轭的光轴上的像(on-axisimage)。第二焦点也称为像方焦由光轴上的特定点发出的光线，通过球面透镜后出射为平行光线，这样的点(三)球镜屈光力透镜对光线聚散度改变的程度称为透镜的镜我们在上一节讲述了光束的聚散度公式3-4:其中，U为物聚散度，V为像聚散度，F为透镜的屈光力薄透镜至第二焦点(E)的距离为第二焦距，由于平行光线入射，因此物聚散度(U)为零，则像聚散度(V)与透镜屈光由于综合上述三条公式可以得出：公式3-6薄透镜的第一焦距(f()是透镜到第一焦点(R)的距离。从第一焦点发出由于综合上述公式可以得出公式3-7可见，f₂=-fj。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。(四)透镜屈光力和处方的规范写法加上柱镜(cylinder)的简称“C”;轴位(axis)要根据TABO标示法记录，用“x”来表示。为了避免手写时的误笔，常常将度的符号“0”省略，并在不足散光透镜通常以球柱联合的形式表示，要分别记录球镜度数、柱镜度数和柱镜的轴位。在球镜度数和柱镜度数之间会用“/”或者“”来连接，有时也1)配戴者的一般资料，包括姓名、性别、年龄、职业等2)分别注明右眼和左眼的远用和(或)近用屈光度数，包括球镜度数、柱镜度数和柱镜的轴位，并记录矫正视力；3)如果处方有棱镜，应注明右眼和左眼的棱镜度和基底朝向；4)记录远用和(或)近用的瞳距。如果验配渐进多焦(四)球镜的联合当两个或几个透镜联合后，相当于一个新的透镜的效果，称为透镜的联合(combination)。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度数的代数和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个球镜的代数和，必须考虑之间的距离d。联合后的效果需要用等效屈光力公式2-9进F=F+F,-dFF公式2-9(五)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，motion),表示此透镜为凹透镜；motion),表示此透镜为凸透镜。例3-14用像移法看到未知透镜为顺动，判断为凹透镜。+2.00D试镜片达到中和状态，则未知镜片的度数为-2.00D。知透镜的凹面，因两片之间的间隙较大，容(一)球镜的面屈光力和透镜屈光力当光束从折射率为m的介质，通过曲率半径为r的球面，进入折射率为n的介质，此球面的屈光力(F)与上述三者均相关。公式3-10F=(n₂-n₁)R公式3-11可见，当界面的曲率增加(即界面弯度增加),面屈光力增加；当界面的曲率减少(即界面弯度变平),则面屈光力减小。同时，当两种介质的折射率差别较大的时候，面屈光力较大；差别较小，则面屈光力较小2.薄透镜的屈光力如果忽略透镜的中央厚度，透镜如图3-36所示，折射率为n₁的新月型凸透镜放在折射率为n₁的介质中；透镜的后表面曲率半径分别为r₁、r₂;凸透镜的前、后表面屈光力分别为F、F₂,则公式3-12公式3-13光线从左向右通过透镜。假设光线进入透镜前表面时的物聚散度为U,像聚散度为V;通过透镜后表面时物聚散度为U₂,像聚散度为V₂,则：如果忽略透镜的中央厚度，光从前表面到后表面过程中聚代入可得出：V₂=F₁+F₂+U₁设透镜的屈光力为F,则：V₂=F+U₁当透镜位于空气中，空气的折射率=1,设透镜的折射率为n,则公式3-12,公式3-15公式3-16公式3-17如果透镜的中央厚度较大，光线从透镜的前表面到后表面的聚散度变化不能忽略，则需要用精确的公式计算透镜的屈光力3.透镜形式从透镜的屈光力与表面屈光力的可以有无数种形式，只要前、后表面屈光力相加为所需的实际上，除了上述形式外，还可以有无数种的形式。究竟用哪种形式能达到弧度(面屈光力)。例如+2.00D~+3.00D的透镜都使用范围的透镜，其后表面屈光力都为-5.50D。表3-3为现代镜片的基弧。(二)厚透镜1.薄透镜与厚透镜的区别当光线经过透镜发生折射时，光线先经过透镜的前表面，再经过透镜的前后表面之间的距离(即透镜的厚度),最后经过透镜的前表面F₁以后就到达了透镜的后表面F₂。如果透镜的两个面都是有曲率的当平行光线经过透镜的前表面时光线的聚散度发生了改变(F₁),当光线经过透镜的后表面时光线的聚散度又发生了改变(F₁+F₂),薄透镜的屈光力为F+F₂。如一个薄透镜的前表面的屈光力为+5.00D,后表面的屈光力为+1.00D,当平行光线经过透镜的前表面时，光线的聚散度变为+5.00D,因为忽略不计，所以聚散度经过改变的光线直接到达了透镜的后表面，+1.00D又将光线的聚散度发生了改变，将后表面的聚散度+1.00D加上+镜的屈光力是+6.00D。多了一个新的聚散度。这就使得透镜的后顶点屈光力不再等于F₁+F₂。如果后顶点屈光力与主点屈光力的误差大于0.12.等效空气距离光线由一种介质进入到另可以被写为公式3-19式中1与!′是距离，n与n′是折射率3.厚透镜对于厚透镜，当光线离开了第一个表面，它会在透镜内穿过，因为透镜的折射率高于空气的折射率，所以光线的聚散度也公式3-21在这里不能只注意到距离的改变，还要注意到折(三)放大率高斯公式公式3-26牛顿公式聚散度公式公式3-27公式3-28物经透镜成像后，像与物的大小之比称为放大率(如图31.横向线性放大率就是像高比物高，横向放大率是随着物体位置而定的，某一个放大率只对应一个物体的位置不等的，会发生变形(当轴向放大率等于+或-1时例外)3.角放大率当物位于无穷远时，物像大小之比常以角放大率来表示。角30分钟公式3-35在以上的三种放大率的表示方法中，横向线性放大率最4.三种放大率之间的关系在理想的光学系统中，同一对共轭面上的三种公式3-37(四)眼镜的放大率当屈光不正的眼睛戴上合适度数的眼镜以后，致在视网膜上成像的放大或缩小称之为屈光力放大率(power公式3-39F:眼镜的屈光力d:眼镜的后顶点到眼球的第一结点之间的距离2.眼镜的形式放大率同一屈光力的镜片因为形式的不同放大率也是不眼镜的形式放大公式3-40F:镜片的主点屈光力F:镜片的后顶点屈光力t:镜片的中心厚度F:表示镜片的前顶点屈光力从公式3-40可以看出，眼镜的形式放大率只和镜片的中心厚度、折射率、3.眼镜总的放大率是屈光力放大率和形式放大公式3-41镜后出现了视像大小不等现象，我们就可以利用公式3-41,通过改变透镜的形左右眼视像大小相等(或近似),解决了患者由于屈光参差带来的一些问题。公式3-42的总的屈光力为F₀,镜眼距为d,则：公式3-43公式3-44眼镜片的视场(视野),按通俗的话来说就是通过镜片所能看到的空间范围，一空镜圈与眼球旋转中心的夹角称作视觉视场(apparentfieldofvieview)。视觉视场仅与镜框的大小和位置有关，而实际视场除与镜(教案末页)小结本章节内容相对简单，目的是使学生对透镜和球面透镜建立初步的认识和了解，掌握透镜的概念和分类，了解透镜成像的范书写处方，了解球镜的联合，熟悉球镜的识别和中和思考题1、透镜的概念和分类本次教学中采用了较多的图片和故事形式，增加了课堂第2次课授课时间2009.9.16教案完眼镜学年级眼视光本科学时3教授题目眼镜学教学目的掌握散光和主子午线的概念；柱面透镜的性质和视觉像移掌握正交柱面的性质；球柱面的形式转换掌握环曲面透镜的概念和形式；环曲面透镜的书写规则和片形转换掌握标准标记法；眼镜处方的书写；眼镜片的标记熟悉球柱面透镜的识别和标记熟悉散光透镜的成像了解旧的轴位标记法大体内容、时间安排详细讲解散光和主子午线的概念；柱面透镜的性质和视觉像移(1学时)学时)重点讲解环曲面透镜的概念和形式；环曲面透镜多媒体幻灯结合板书教学重点重点：散光和主子午线的概念；柱面透镜的性质和视质；球柱面的形式转换。难点：散光和主子午线的概念，环曲面透镜片形转换教研室审阅意见：0辅助手段、一、柱面和柱面透镜1.柱面透镜如果散光眼的两条主子午线中的一条不需要矫正，可以使用柱面透镜矫正。柱面透镜可以从一透明圆柱体(如：玻璃)沿轴方向切下而如图所示(幻灯),将一条直线PQ绕另一条直线AA'平行等距离旋转就可以得到一圆柱体。AA'为圆柱的轴，两条线之间距为圆柱的曲率半径，与轴这样得到的一面为平面另一面为圆柱面的透镜为柱面透镜(cylindrical由于柱面透镜在与轴平行的方向上曲率为雾(没有弯曲),所以光线通过柱面透镜在这个方向上没有屈折，柱面透镜在与轴垂直的方向上有最大的曲率，所以光线通过柱面透镜在这个方向上受到最大的透镜后汇聚到焦点，焦点集合成一直线称为焦线，焦线2.柱面透镜的屈光力柱面透镜沿轴方向的曲率为零，与轴垂直方向有钟钟最大的曲率,该方向的屈光力为柱镜的屈光力。如例题：皇冠玻璃的折射率n=1.523,柱面最大曲率则该柱面的屈光力为+1.00DC。3.柱面透镜的视觉像移将一个柱面透镜置于眼前，观看“当透镜沿轴向移动时，由于轴向无曲率，故无视觉像移现象，当透镜沿最大曲率方向移动时，将产生视觉像移。若是正柱镜，像移与透镜移动方1.轴向相同的两柱镜叠加，其效果等于一个柱镜，其屈光力为两个透镜(1)+1.00DC×V二+1.50DC×V=+2.50DC×V2.两相同轴向、相同屈光力但正负不同的柱面迭加，结果互相中和。例+1.00DC×H=-1.00DC×H=0.00D例+3.00DC×V=+3.00DS--3.00DC×H(2)-1.00DS二-1.00DC×H(3)-2.00DS二+1.00DCxY1.球柱面透镜一个球柱面透镜的前表面屈光力为F,后表面屈光力为F₂,两面之和为球柱面透镜总屈光力F,有F=F+F₂。例F=+2.00DS,F₂=-1.00DC×V(15分钟)2.散光镜片的表示形式表示一散光镜片，分，镜片A在垂直方向屈光力为-3.00D(-2.00D二-1.00D),水平方向屈光力为-2.00D(1)可以表示成球面加负柱面(2)表示为球面加正柱面(3)表示为柱面加柱面(15分钟)可以看出，通常一个散光镜片可以有三种处方表1)球面+负柱面-2.00DS二-1.00DC×H2)球面+正柱面-3.00DS二+1.00DC×V上面式中S为球面(spherical的缩写)。C为柱面(cylindrical的缩写)一为联合符号，在不影响处方表达时可省略或以符号“/”代柱面+柱面的表示形式应用更少,但还有一些习惯检影验光的医师偶尔会开出这样的处方。由于三种镜片表示形式都可表示同一镜片，不统一的表示形式必‘正”值还是为“负”值，柱面都以“负”柱面的形式表示。如：+3.00DS/+2.00DC×2.散光透镜的处方转换散光透镜可以有三种处方表示，且三种表示目前在临床上都可能见到，因此有必要熟练掌握三种表示方法之间的转换。下面(1)方法—:“球面+负柱面”与“球面+正柱面”之间的转换1)原球面与柱面的代数和为新球面；2)将原柱面的符号改变，为新柱面；新轴：H→V(2)方法二“球面+柱面”变为“柱面+柱面”1)原球面为一新柱面，其轴与原柱面轴垂直；2)原球面与柱面的代数和为另一柱面，轴为将-2.00DS/-1.00DC×H改变为柱面+柱面形式。解：-2.00DS→-2.00DC×V写出处方：-2.00DC×V/-3.00DC×H(3)方法三：“柱面+柱面”变为“球面+柱面’1)设两柱面分别为A和B;2)若选A为新球面，则B减A为新柱面，轴为B轴解：-3.00DC→-3.00DS或：-2.00DC→-2.00DS1.散光透镜的成像——像散光束球面透镜上各方向的屈光力是一样的因此光线通过后可以成一点像。散光透镜各方向的屈光的两方向上有最大及最小的屈光力,这就使透镜那样成一点像。为一正散光透镜所形成的像散该正散光透镜在竖直方向上有最大的屈光力，在水平方向上有最小的屈光力，透镜为圆形。当平行光通过透镜后，由于垂过垂直方向的光线先会聚于F’,同时通过水平方向的光线由于屈光力最弱所以在F'并没有会聚，而继续向前会聚于F’。将屏幕放置在F'时会看到一条水平线，称为前焦线。当屏幕放置在F?时会看到一条竖直线，称的应为圆形，随着屏幕后移至F’附近，圆形逐渐变成扁椭圆，其长轴与前焦后焦线方向一致。由扁椭圆过渡为长椭圆的过程中一定会有一个 2.散光光束中各参数的计算焦线长度、最小弥散圆的位置和直径可由由图4-14可以看出：一散光透镜+5.00DS/+4.00DC×90,直径40mm,求透镜前1m的物点发出的光经透镜后所成焦线及最小弥散圆的位置及大小。解：已知L=-1D,d=40mm,F=+9D(轴向90°),F₂=+5D(轴向180°),所以：透镜时，透镜柱面的轴是在水平和垂直方向。实际上散何方向。这就需要矫正散光的镜片的轴也可以放置在任何需要的方对散光镜的柱面轴向应有统一规定。现在国际上普遍采称TABO标记法(TechnischerAusschussfürBrillenOptik德国光学学会建标准标记法中规定：由水平方向起,从被检者的左180°。在这样的规定下，垂直子午线称为90°子午线，水平子午线习惯称为180°子午线，度数符号“”可以省略，这样可以避免使10°误在绝大多数散光眼中，两主子午线互相垂直。这样如轴向，另一主子午线的轴向可由前轴向±90°而1.环曲面柱面的轴向无曲率，垂轴方向曲率最大。如果给柱面的轴方curve),正交弧的曲率半径以r,表示。图4-15为常见的三种环曲面。(2)桶形环曲面，av=r.,cv=r,;(3)绞盘形环曲面，av=r,cv=r,;也有的绞盘形环曲面，av=r,,(30分钟)2.环曲面透镜透镜的两个表面一面是环曲面，另一面是球面为其中(a)为一个+2.00DC×180柱面镜，+2.00D,水平方向(轴向)屈光力为零，后表面是一曲面透镜其前表面水平方向屈光力为+6.00D垂直方向屈光力为+8.00D,后表面为-6.00DS的球面，可见两透镜的屈光度数是相同的。将环曲面制作在透镜的外表面(内表面为球面),称为将环曲面制作在透镜的内表面(外表面为球面),称为因为内环曲面透镜的外表面是球面，所以外观比外环曲面镜片好看，更主要的是内环曲面透镜在消像差及提高成像质量等方面都明显优于外环曲面。因3.环曲面透镜的片形转换和识别在散光透镜的制作过程中，常对透镜的基弧有一定的要求，即按一规定的基弧制作镜片。这就要求将一已知的散光处i.将原处方中柱面符号转变为与基弧相同的符号；ii.将转换后处方中的球面减去基弧，其差值为环曲面镜片的球弧iii.基弧为要求的值，轴向与转换后处方中柱面的轴垂直；球面=基弧+球弧柱面=正交弧-基弧(轴与正交弧相同)将处方+3.00DS/+1.00DC×90转换为基弧-6.00D的环曲面形式。+3.00DS/+1.00DC×90→+4.00DS/有时因需要，会要求以一定的球弧设计环曲面镜片的片形设透镜的球面屈光力A,柱面屈光力D,处方为：ADS~BDC×0①将原处方A加减一球面值C(C的大小为A+C=D,D为要求的球弧值)②将另一球面C分解为两正交柱面，轴分别为θ及θ±90;③将柱面合并；①+3.00DS二-1.00DC×90--9.00DS二+9.00DS=-6.00DS二-1.00DC×90二+9.00DS③=-6.00DS二+8.00DC×90<+9(20分钟)(10分钟)(30分钟)示)实施情况学时3教授题目考书眼镜学瞿佳主编人民卫生出版社2005年出版教学目的掌握曲率的概念；垂度公式及其应用掌握球柱镜和环曲面镜片的厚度的计算掌握镜片的有效屈光力、等效屈光力、前后顶点屈光力、未补偿屈光力、已熟悉柱面透镜沿斜向轴向厚度的计算熟悉镜片厚度卡钳，镜片测度表及其应用熟悉顶点度的临床应用掌握手持中和法与焦度计测量镜片度数的方法了解非圆形球面透镜的厚度间安排多媒体幻灯结合板书点重点：曲率的概念；垂度公式及其应用；球柱镜和(教案续页)辅助手段、时间分配一、曲率50mm,另一个为100mm,就可以说第一个球面的曲率是第二个球面曲率的两倍。曲率的大小用曲率半径r表示，当半径减小时，曲率增加。球面的曲率与该球面材料性质无关。但光学透镜的屈光力则不仅与该透C为圆心，r为半径所形成的球面轨迹。图中，P点的切线方向为PQ,当P点移至P'时，切线也转到了新方向P'Q',显然，切线所转动的角与半径r所转的角大小相等。令此角为θ10分钟因为,故曲即球面的曲率等于该球面半径的倒数，以R表示球面的曲率，所半径r以米为单位，R则以屈光度(diopter)为单位。设曲率半径为1m,则屈光力为1D,则它的曲率为1m-¹,半径为50cm,则它的曲率就是2m-¹在任何含有曲率半径r的公式中，我们都可以以它的倒数，即曲率1.透镜的厚度在装配眼镜时，常常要力矫正外，还需讲究美观实用，故镜片不宜太厚，只要能装入镜架，同时又有足够的强度就可以。透镜的厚度与镜片的屈光力有关。凸透镜的中心较边缘为厚，凹透镜则边缘较中心为一般情况下,要控制透镜的厚度，只需要控制它的边缘厚是在不同的情况下,计算透镜的边缘厚度。2.垂度公式因为大多数镜片的主子午线是圆弧，所以透镜的厚度，可通过计算它的垂度(sag,或称为弧矢高度)而得到。如图5-2所示，C为圆心，r为半径，弦PQ代表平凸透镜(PAQO)的直径，该透镜的边缘厚度为雩，以y代表透镜直径的一半(即直径PQ=2y),现在要计算的是垂度s。应用勾股定理于△COQ,则：CO=√(CQ)²-(0Q)²即CO=√r²-y²代入上式即得垂度公式：由公式5-3可知，垂度与曲率半径r和透镜所以，如果已知透镜的直径和曲面的屈光力，则垂度可求。15分钟例试计算一平凸透镜(n=1.523)的中心厚度，其凸面屈光力为+160mm,边缘厚度为1mm。解：先求出曲面的曲率半径：中心厚度t=s+e=9.46+1=10.46mm如果透镜有两个曲面，则应先求出两个垂度的和或差。例试计算-10.00DS的新月形透镜(n=1.523)的边缘厚度。已知两个面屈光力分别为+4.00DS和-14.00DS,透镜的直径为44解：已知：t=0.6mmy=22mmF=+4.00DF₂=-14.00D该透镜边缘厚度为e=s,-s,+t=7.16-1.86+0.6=5.90mm。则，而且也不对称。如图5-5所示，假设该镜片的屈光力为-5.00DS,形式为平凹形，周边至光心的距离如图所示，沿不同子午线的剖面图也如图所示。如果中心厚度为0.8mm,周边的厚度并不相等，各周边的最大厚度位置距中心28mm,该方向s=1046-√1046²-28²=3.82mm,周边的最大厚度为e=s+t=3.82+0.8=4.62mm。最小厚度位置距中心16mm,用同样的方法可计算出最小厚度，该方向的垂度为s=1046-√1046²-16²=1.23mm柱面透镜不同于球面透镜，其各方向厚度不同。图5-6所示为正柱面透镜，其轴在垂直方向，由图5-6可知，边缘的最大厚度在轴向的两端，边缘的最小厚度在垂轴方向。如果与轴垂直方向的圆弧半径为r,其在轴方向的厚度可按球面透镜垂度的算法求出，即S=r-√r²-y²。如果柱面的屈光力为+5.00DC×90,边的最厚位置即在正轴方向，就所示是轴在垂直方向的负柱面透镜。与正柱面透镜不同的是用前述方法求出。如果该负柱面透镜的屈光力为-5.00DC×90,则最大边厚在180°方向。-5.00DC×90也可写成-5.00DS/+5.00DC×180,因此，可以说柱面透镜或环曲例一+3.00DS/+3.00DC×60圆形平凸环曲面透镜，直径为40mm,n=1.523薄边厚度为2mm,试计算其最大的边厚为多少?其厚边=(中心厚度)-(40mm镜片直径的3.00垂度)中心厚度=(边厚)+(40mm镜片直径的6.00垂度将-8.00DS/+4.00DC×180的透镜加工成基弧为+3.00D的环50mm×40mm的椭圆形，在+3.00D基弧上的边厚为3mm,求该镜片的最大边厚。薄边位于垂直轴向的顶端。厚边为：(50mm镜片直径的11.00垂度)-(50mm镜片直径的3.00垂度)+(中心厚度)(薄边厚度)-(40mm镜片直径的11.00垂度-40mm镜片直径的7.00垂度)计算各屈光力的曲率半径：正交弧中心厚度=3-(4.42-2.73)=1.31mm五、镜片测量弧形刻度面，P为指针。若要测量镜片上某点的厚度，则将该点卡在测量端J,指针将在圆15分钟通常通常使用镜片厚度卡钳测量镜片厚度非常方便。镜片测度表的原理如图5-10所示，该表可量出两定点K与L(2y动脚与指针有齿轮连接，表面刻度为屈光力。镜片屈光力若s、y为mm,则测度表所示的屈光力为：所以即：真实屈光力=镜片测度表读数屈光力、柱面镜片屈光力及其轴位方向、镜片棱镜度及其基底方向、并能确定镜片的光学中心。顿物像公式：由镜片屈光力定义，屈光力fo²为常数，镜片屈光力同X成线性关系。镜片焦度计可以直接获得镜片后顶点度数。六、透镜的有效屈光力顶点屈光力为+10.00D的镜片放在离病人角膜顶点15mm的位置能产生预期的光置变为B(距离病人角膜顶点10mm的位置),平行光线不再聚焦在A的焦平面上。个后顶点屈光力和B镜片相同的镜片将会聚焦平行光学于F。镜片B的后焦距f等于后焦距减去距离d。在这个例子中，f₄=0.10m,d=0.005m,所以公式7-1中，如果镜片移向眼睛，那d取正值，如果镜片远离眼睛，那d取负值。七、两同轴薄透镜的顶点度两同轴分离的薄透镜系统的一个重要特点就是光线从镜片F传生了改变，也就是说，镜片F,的入射光线聚散度和镜片F的出射光线聚散度是不同的。开镜片F后立即入射镜片F₂。因此，对于相贴的同轴薄透镜，镜片F²的入射光线聚散度(U₂)总是等于镜片F的出射光线聚散度(V₁),也就是：由于，V₁=F₁+U解：根据公式,两薄透镜紧贴在一起就相当于一个薄透镜，所以：F;=(+4.00D)+(+7.00D物距为u₁=-40.0cm物的聚散度为U₁=-400=-2.50D根据公式,V₂=+11.00D+(-2.50D)=+8.50D际屈光力F,就不等于两薄透镜的屈光力之和了。我们可以将这个系统看成是将F向着F₂移八、等效屈光力15分钟在特殊的场合，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。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的一点。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F-----所需矫正镜片的屈光力d-----眼远点距角膜顶点的距离(远点在角膜顶点后为"+”,在角膜顶点前为“-")S-----矫正镜片距角膜顶点的距离(单位：m)例如某人远点在角膜顶点后90mm处，若在眼前12mm处戴凸透镜矫正，则其所需的凸透镜的屈光力为多少?如矫正镜片位于眼前18mm处，则所需的矫正眼镜屈光力为：例如某人远点位于角膜顶点前105mm,如在眼前15mm处戴凹透镜矫正,则该矫正镜片所需屈光力为多少?如将该矫正镜片置于眼前10mm,则所需矫正镜片屈光力为：置上的有效屈光力必须相应随之产生变化,假设镜片由位其中F₄——镜片在A位置时所需的矫正屈光力(D)Fg——镜片在B位置时所需的矫正屈光力(D)d——镜片由A位置移向B位置移动的距离(m),当由A移动远离矫正眼时取负号移近矫正眼时取正号)以下分几种情况讨论镜—眼距变化对矫正镜片等屈光力的影响：1.视远时凸透镜的等效屈光力远视眼的远点在角移近至B点，此时要想使光线通过透镜仍能聚焦在远点F,则必须增加透镜的屈光力才可。例如某眼在眼前12mm处放置+10D的凸透镜时刚好能矫正其屈光不正，如将矫正眼镜移至眼前15mm处则需要的屈光力为多大才具有相同的等效度?如置于眼前10mm处，则需要的屈光力又为多大?则该眼的远点在眼角膜后88mm处。或根据公式7-4求出，移向15mm处时，FA=+10,d=12-15=-3mm,移向10mm处时d=12-10=2mm移向10mm处时d=12-10=2mm也就是说，在该眼前12mm处置+10D凸透镜与于眼前15mm处置+9.71D凸透镜、眼前10mm处置+10.20D凸透镜于该眼2.视远时凹透镜的等效屈光力近视眼的远点在角膜顶点后前，如图7-5所示，设F点为10分钟例某眼在眼前12mm处放置-5.00D的凹透镜时刚好能矫正其屈光不正,如将矫正眼镜放置于眼前15mm处，则需要的屈光力为多大才具有相同的等效度?如置于眼前10mm处，需要的屈光力又为多大?则该眼的远点在眼角膜前212mm处。或根据公式7-4求出，移向15mm处也就是说，在该眼前12mm处置-5.00D凹透镜与于眼前15mm处置-5.07D凹透镜、眼前10mm处置-4.95D凹透镜于该眼内成像具有相同效果。由于镜片与眼的距离不同，可例7-6某眼在眼前10mm处放置-5.00DS/-2.00DC×180的球柱透镜时刚好能矫正其屈当该矫正镜移向15mm处时，于90度径线，FA=-5.0D,d=10-15=-5mm,根于180度径线，FA=-7.0D,d=10-15=-5mm于180度径线，FA=-7.0D,d=10-8=-2mm10分钟薄透镜公式F=F₁+F₂表示透镜的总屈光力为前后表面屈光力之和，当透镜的厚度很小时，所计算的结果产生的误差很小。当透镜厚度不可忽略不计时，则必须使用厚透镜公式来计算厚透镜的后顶点屈光力。设一折射率为1.5的厚透镜中央厚度为9mm,其前表面屈光力为F₁=+30.00D,F₂=-10.00D,则根据公式计算所得其后顶点度为+26.59D。因此其真正后顶点屈光力较应用薄透镜公式F=F₁+F₂计算所得值+20.00D大+6.59D,这一差值是由于透镜厚度引起。假定要获得具有某一后顶点屈光力的透镜，若理想化地将透镜厚度忽略不计时，称其面屈光力示；考虑透镜厚度时，实际所需要的面屈光力称为已补偿屈光力(compensatedsurfacepower),用符号F表示。前表面未补偿屈光力为Fiw=(Fv'-F₂),后表面未补偿屈光力为F₂n=(Fv'-Fi)s1、球面透镜已补偿屈光力的计算1.已知透镜的中心厚度为t,折射率为n,后表面屈光力为F₂,屈光力为Fy',则透镜的前表面已补偿屈光力F₁应为多少?(fi及t的单位为mm)例求后顶点屈光力为+20.00DS,后表面屈光力为-10.00D,率为1.5的透镜的前表面已补偿屈光力。15分钟解：Fv¹=+20.00DSt=9mmn=1.5前表面未补偿屈光力Fin=(Fy'-F2)=+30.00Df₁=fiw+(t/n)=33.33+(9解：Fy¹=+8.00DSt=5mmn=1.523前表面未补偿屈光力Fin=(Fy'-F₂)=+12.00Dfi=fiw+(t/n)=83.33+(5/1屈光力为Fv',则透镜的后表面已补偿屈光力F₂应为多少?解：Fr¹=+9.00DSt=6mm2.柱面透镜已补偿屈光力的计算弧环曲面),则应分别计算基弧与正交弧的已例7-10镜片处方为+10.00DS/+2.00DC×30,将其磨成后表面屈光力为-4.00DS,中心厚度为6mm,折射率为1.523的镜片，求其前表面已补偿屈光力。公式上面+14.00DC×120/+16.00DC×30为前表面未补偿屈屈光力焦距为(1000/+14)=+71.43mm及(1000/+16)=+62.5mm。基弧f₁=+71.43+(6/1.532)=+75.37mm则F₁=(1000/+75.37)D=+13.27D则F₁=(1000/+66.44)D=+15.05D因此fi=fin+(t/n)=+66.67+(6/1.532)=+70.6lmm则F₁=(1000/+70.61)D=+14.16D例7-12镜片处方为+6.00DS/+2.00DC×90,将其磨成前表面屈光力为+13.00DC,中心厚度为5mm,折射率为1.523的镜片，求其后表面已补偿屈光力。解：由于柱面成分磨在后表面(负基弧环曲面),其后表面屈光力差应为2.00D。10分钟屈光不正的光学矫正系统是一组光学透镜系统，对于屈光不正眼球而言，其所需矫正屈光力是相对恒定的。放置于眼前的矫正眼镜片，则有很多因素可影响到其有效屈光力。如镜片到角膜顶点的距离、镜片的折射率、厚度等。经验光后确定于眼前一定距离配戴一定屈光力的镜片可矫正该眼屈力订制矫正镜片。目前用于光学矫正的镜片种类繁多，折射率与镜片设计方式各异。但均应保证所订制镜片的后顶点屈光力准确性，求出F₁=+7.84DS则该矫正镜片需将前表面研磨成+7.84DS,而非+8.00DS。一般于眼镜片制造厂，各种屈光力镜片胚料都己预先将镜片的一面(前表面或后表面)磨制好，订制一定屈光力镜片时只需根据厚透镜公式计算出镜片另一面的屈光力，最终使镜片的后顶点屈光力等于所需矫正屈光力。实践中经常将镜片制成新月形(前面为凸面，后面为凹面),此种形式厚透镜，后顶点屈光力多大于前2.角膜接触镜的顶点屈光力不同折射率材料角膜接触镜片前、后曲面具有一定的基弧和厚度，三者共同决定镜片的屈光力。由于角膜接触镜直接配戴于眼球角膜表面，与镜片之间有泪液相间隔。所形成镜眼组合透镜由四种不同折射率光学介质组成，其光学介最前方是折射率为1.000的空气；次为角膜接触镜，如材料以甲基丙烯酸甲酯(PMMA)为例，折射率为1.49;下一层为泪液层，折射率为1.336;后为角膜层，折射率为1.376;再后方为折射率为1.336的房水。这几层结构共同组成一个复杂的光学透镜系统。当验光确定患者配戴眼镜的屈光度数后，往往要将试镜片的后顶点度转换为角膜接触镜的后顶点屈光力。以下分几种情况讨论有关角膜接触镜的后1.角膜接触镜的前表面屈光力一般在配戴角膜接触镜时，镜片内曲面的曲率半径应和角改变镜片的后顶点屈光力。折射率是固定的，(1)薄角膜接触镜：角膜接触镜是很薄的透镜，常常忽略其厚度影而作为影响而作为薄竟处理。如镜片材料折射率为n,内表面曲率半径为rz,内表面屈光力为F₂,前表面曲率半径1,前表面屈光力为F1,镜片所需的屈光力为F,例一角膜接触镜戴于角膜曲率半径为7.8mm的眼角膜上，镜7.8mm,镜片材料折射率为1.49。要求的矫正屈光力(后顶点屈光力)为-5.00DS,求该镜片的前表面屈光力应为多少?解：根据上述公式，rz=7.8mm,n=1.49,F=-5.00DSF₁=F-F₂=-5.00-(-62.82)=即欲制成后顶点力为的是-5.00D的角膜接触镜，要求其前表面屈光力为+57.82D例如同7-14,设镜的厚度为t=0.25mm,则根据厚透镜即欲制成后顶点度为的是-5.00D的角膜接触镜，要求其前表面屈光力为+57.26D,对应曲率半径为8.56mm。2.镜-眼距的关系由于角膜接触镜直接配戴在角膜表面，与镜片之间有泪液相间隔。如忽目液的厚度，则镜片与角膜距离近似为需。则验光所得试镜片的后顶点屈光力必须根据镜眼-关公式转换为角膜接触镜的的屈光力。如用d来表示原框架眼角膜接触镜所需的后顶点屈光力，FA代表原框架眼镜片的后顶点屈光力，则例某眼于眼前12mm处配戴后顶点屈光力为—5.00DS的矫正镜片，现改为配戴角解：根据上镜-眼距公式，FA=-5.00DS,d=0.012mm,则可求出即应配戴后顶点屈光力为-4.72DS的角膜接触镜。与普通框架眼镜片镜-眼如原矫正镜片为凸透镜，改为配戴角膜接触镜，其镜片的后顶点屈光力必须相应增大；如原矫正镜片为凹透镜，则其角膜接触镜后顶点屈光力必3.泪液透镜顶点度的计算(1)薄泪液透镜：泪液层的前表面曲率半径与角膜接触镜后表面曲率半径一致，后表面曲率半径与角膜的前表面曲率半径一致。如接触镜制作时后表面曲曲率半径一致，则泪液层前、后两表面的曲率半径一致且平行。如忽略泪液层的厚度把其当(2)厚泪液透镜：如泪液层的前后表面曲率半径虽然相同，但考虑其厚度影响，则泪液层仍具有一定的屈光力。设其前、后表面屈光力分别为F₁、F₂且F₁=-F₂,厚度为t,折射率n=1.336。如泪液层的表面屈光力为F₁=44.00D,泪液层厚度为t=0.2mm,n=1.336,则该泪液透镜的后顶点屈光力为：泪液层的厚度，则当成厚透镜看待，其后顶点屈某接触镜的后表面曲率半径为7.5mm,角膜前表面曲率半径7.8mm则可得：泪液透镜前、后表面屈光力F₁、F₂分别为：如不考虑泪液层厚度，则该泪液透镜顶点度为：F=+44.8+(如此泪液透镜的中心厚度为t=0.1mm,考虑透镜的厚度，则其后顶点屈光力为：由此可见，如接触镜的后表面曲率半径与角膜的前表面曲率半径相差较大时，可形成具有较大后顶点屈光力的泪液透镜，对角膜接触镜的配戴效果影响较大触镜时，应尽可能保持接触镜的后表面曲率半径与角膜的前表面曲率半径相一致。10分钟(教案末页)小结+10.00DS,透镜的直径为44mm,其边缘厚度为1mm,求2、将+2.75DS/+1.50DC×90的透镜(n=1.5)切割成46×40如果镜片为-6.00D基弧的环曲面镜片形式，薄边厚度为1.5mm,求该3.某人远点在角膜顶点后90mm处，若在眼前12mm处戴凸透镜矫正，则其4.如某人远点位于角膜顶点前105mm,如在眼前15mm处戴凹透镜矫正，则学时3教授题目眼镜学教学目的1、掌握棱镜的术语和意义；棱镜的效果；棱镜单位的相互关系；棱镜的基底位置表示方法；棱镜各参数之间的关系；棱镜的厚度差3、熟悉旋转棱镜与视近棱镜的有效棱镜度的计4、掌握透镜移心对成像位置的影响；移心透镜的关系5、熟悉透镜棱镜效果分析的图解法。6、熟悉球面透镜的棱镜效果在临床中的应用。大体内容、时间安排多媒体结合板书点棱镜的合成与分解的计算。透镜移心对成像位置的影响移心透镜的关系式及其在球面透镜和柱面透平面。AA'BB'与AA'CC'为棱镜的两个折射面，两个面相交于顶线AABB'CC'称为棱镜的底面。与顶线和两个折射面垂直的截面AB镜的顶角，它的大小决定了棱镜对光线偏折能力的大小。垂直于底和顶边的(20分钟)P,其位置就象在P',向顶方向偏移。如果要(1)光线通过棱镜后，向基底方向偏折；(2)人眼通过棱镜视物，其像要向顶方向偏光线偏移Icm的棱镜为1*,若能偏移3所以，棱镜度可表示为：显然，当长度为1m,偏移5cm时，(2)厘弧度(centrad):此单位系Bennett于1891年所倡导，用(R)表示。它是以I弧度(radian)的百分之一为单位，就是说偏向角以弧度为单位1°为1/100rad,亦即半径为100单位的圆周上，1单位长度圆弧所张的圆心所以：1=0.57298=34.377眼科应用的多为小顶角棱镜，故以上二棱镜单位相差甚微。目前，视光学界3.棱镜的基底位置表示因为棱镜对眼位的矫正可能是各方向的，所以必须对棱镜底顶线方向作出规定。通常以棱镜的基底位置表示其方向，棱镜棱镜的基底表示方法有三种：即老式英国标记法,新0(TABO)标记法。于人的双眼，鼻侧为内，颞侧为外。故有：基底向内(Bl);基底向外(BO);基底向上(BU);基底向下(BD)(2)新式英国标记法：将眼睛分为上下两个半圆，并表示出基底方向。(3)360°标记法：与散光轴位表示相似，即双眼都从左向右逆时针旋转360°表示基底方向(图6-8),由于其对眼睛的3604.棱镜各参数之间的关系一个棱镜，其顶角为α。于该棱镜的第一面时，光线不发生折射，入射至第二面时，入射光线与该面法线成i角，出射光线与法线成i'角，故偏向角为θ,棱镜材料折射率为由图6-9中的几何关系可知：nsini=sini’或nsinα=sin(a+θ)眼用棱镜多小于10⁴,故α与θ都很小。当α与θ都很小时，有如下近似若棱镜材料折射率n=1.532则θ=0.532a由此可得出当n=1.532时,顶角α,偏向角θ与棱镜度三者之a.0.P三者关系偏向角θ棱镜度P:如果棱镜A与棱镜B的棱镜效果可以由另一棱例6-2两眼用棱镜3基底90°(3B90°)与4*基底0°合成一等效棱镜。解：(1)作图法：用矢量加法，先规定一单位长度(如1cm代表1*)如图6-12a,根据棱镜度的大小在0吸90°方向作OV=3,OH=4。矢测量出OR=5,φ=37°所以得等效棱镜为5⁴B37°(2)计算法：由图6-12a可知：所以3-B90°~4-B0⁰=5°B36.87°解：(1)作图6-12b(2)计算法：所以3·B270°~与4^B0⁰=5-B323°在坐标上沿30°方向作出OR=5。过R点作RH⊥OH出OH=4.3,OV=2.5。所以：5-B30°=2.5·B90°~4.3-B0°(2)计算法由图6-13a.例6-5把3B225°棱镜分解为B180°与B270°两棱镜。解：(1)作图法(图6-13b):作出OR=3,φ=225°标轴之垂线，测量出OV=2.1,0H=2.1。所以，3⁴B22=2.1²B180～2.1B270(2)计算法：由图6-13b可知OH=ORcosφ=3cos225=2OV=ORsinφ=3sin225⁰=2所以，3⁴B225°=2.12⁴B18O<2.12^B27°3.任意基底方向的两棱镜合成前面讨论的棱镜合成局限于基底方向(30分钟)法。即：P,=Psinθ,P₁=Pcosθ解：P=3sin30°=+1.5结果：3-B30°~4-B140°=4.096-B96.53°1.旋转棱镜将两片相同度数且底方向相反的棱镜叠后的棱镜度为雩。若将两片棱镜中的一片顺时针转90°,另一片逆时针转90°,则组合后的棱镜度为2P。如果每一棱镜均自零位转θ角度(图6-1在垂直方向上，则每一棱镜与水平线的倾角为φ(φ=90-θ)。每片棱镜在垂直方向的棱镜度分别为Psinφ底朝上、P2sinφ底朝下。显然，垂直方向的棱镜效果互相中和，水平方向的棱镜效果为Ptosφ,因底方向相同而相加，总效果为0,此时两棱镜是在底与顶相接位置而互相中和。当θ=90°,总效果为2P此时两棱镜系在底靠底位置。除这个位置之外的其它位置总效果为2Psinθ,sinθ之值由0连续变至l,故总效果由0连续变至2P。因旋转棱镜的原理由JohnHerschel所阐述，现常用的镜，每一棱镜片为20*,故最大偏向为40例6-7一旋转棱镜的两片组合棱镜各为10~,设每片均自需位转动30°试计算它的总棱镜效果。如果要其总效果为5,每片棱因为：R=2Psinθ,P=10·,0=30°所以；θ=14.48°棱镜度可达到90。其构造为曲率半径、折射率均相同的平凹柱镜与平凸柱镜嵌合在一起，利用机械装置令平凸柱镜能依轴心转动，使两镜的二平面产生直射入的光线发生不同的偏折，产生棱镜效果。其0°~50°的交角即该棱镜的顶角，其偏向角θ范围为0°~42°或棱镜度为0^~90^,其精度可达1*。球面透镜和棱镜相似，对光线有偏折作用。如图6-17所示，通过透镜的光线离光心越远，透镜对它的偏折力也越强。透镜总是把光线折向厚度大的地方。透镜的这个特点与棱镜把光线折向底边相似。对于球面透镜的偏折力来说，越靠近光心的地方偏折力越低，但对于棱镜来说，它的偏折力则保持不变。可以想象球面透镜是由无数个棱镜组合而成的，这些小棱镜的棱镜度随着它到光心的距离增加而增加，故球面透镜上各点的偏折力不一样。球面透镜上任一点对光线的偏折力，称为该点的棱镜效果。这种效果随该点至光在光心位置，球面透镜的两个面是平行的，故光心的棱镜由于正球面透镜的最厚部在光心，所以各点棱镜效果的底都朝向光心。对于负球面透镜来说，其最厚部位在边缘，故各点棱镜效果的底镜光心应对准眼睛的瞳孔。有时为了某种特殊需要，置。这种移动光心的过程称为移心。经过移心的透镜称作由于入射至光心的光线不会被偏折，故通过光心看物体，其位置将不移动。如果通过一正球面镜看物体，当透镜向下移动时，就象是在眼前加入底朝下的棱镜，故所见物体的像将向顶角方向移动，其移向相反。对于负球面镜，当将它向下移动时，就象是在眼前加入底朝上的棱镜，所见物体的像也向下移动，与球镜的移换言之，正透镜向下移时产生底朝下的棱镜效底朝上的棱镜效果。反之亦相反。例如，某眼睛需要+5.00DS矫正屈光不同时需要24底朝下的棱镜矫正眼肌缺陷，即处方为：+5.00DSC2-B270°。这时就可将镜片的光心向下移动，直至产生2-棱镜效果只要需要，在任何方向都可进行光心移位，也可将向某一方向的移心分解为垂直和水平两方向的移心。比如，要向30°方向移心4mm,就等于向90°方向移位2mm(4sin30),向0°方向移位3.46mm(4cos综上所述，可建立以下法则：要想通过透镜移心产生预正球面镜移心的方向应与所需棱镜之底的方向相同，而负球面镜移心的方向则应与所需棱镜之底的方向相反。例如，要想产生底朝内的棱镜效果，就将2.移心透镜的关系式透镜上任何一点的棱镜效果就是位于该点所具有的棱镜度，它对入射光线所产生的偏折与透镜在这一点上所产生的偏折相等。设入射点与距光心为C(m),与光轴平行的光线偏折并通过象方焦点F’,其偏角为θ,(如图6-19)则该点的棱镜度为：上式为移心透镜的关系式。式中，f'为透镜的象方如果C的单位为cm,则上式可写成：换言之，将屈光力为F透镜的光心移动C(cm)距离，所产生的一入射角的光线均为有效。如，+5.00DS透镜的光心向下移0.4cm,在视轴例6-9求左眼镜片+4.00DS在光心下方5mm及光心内侧4mm两处的棱镜效果。解：对于+4.00DS透镜，光心代表棱镜底的位置。(1)光心下方5mm:P=CF=0.5×4=2^B90°(底朝上)(20分钟)(2)光心内侧4mm:P=CF=0.4×4=1.6°B0°(底朝外)例6-10右眼+4.00DS镜片的光心下方8mm且偏算其垂直、水平和合成棱镜效果。解：垂直棱镜效果P,=C,F=0.8×4=3.2◆B90°(底朝上)水平棱镜效果P,=C,F=0.5×4=2★B18O(底朝外)合成棱镜效果P=√P²+P?=√3.2²+2²=3.77所以该点的棱镜效果为：3.77-B122(底朝外上方)。由移心关系式得：解：(1)2·底朝下因是负球镜，向上移4.4mm(2)1.5-底朝内因是负球镜，向外移3.3mm例6-12要使左眼镜片-8.00DS在视轴处产生2-B90°(40分钟)解：要产生2底朝上，则要产生1*底朝外，则(下移)(内移)即：向243.43°方向移动2.8mm。与轴垂直的方向上有屈光力，所以该方向有棱镜效果存在。因柱面镜的屈光力在与轴垂直的方向上，故柱面镜棱镜效果的基底方向也在与轴垂直的方向例6-13计算左眼镜片+3.00DC×90°在光心解：P=0.3×3=0.9☆B0°例6-14计算左眼镜片-2.50DC×180°在光心解：P=0.5×3=1.5☆B90°6.柱面镜的移心可以通过柱面镜的移心得到镜在与轴垂直的方向上有屈光力，所以移心方向也在与轴垂如，左眼处方+2.00DC×90°<1-B180°可通过柱面镜向内(180°)移5mm即可完成。移心量的求法与球面镜相7.球柱面镜的棱镜效果因为，球柱面镜可看成是球面镜与柱面镜或两例试求右眼镜片+2.00DS～+所以P=CyF=0.5×2=1^B27G所以P₂=0(轴向)处的棱镜效果为2^180。(2)也可将透镜看成柱面镜+柱面镜将处方变换为+4.00DC×90~+2例将右眼镜片-2.00DS～+3.00DC×180的光心向30°方向移心解：C,=6sin30=3mmC=6cos30=5.2mm所以P=C,F=0.3×1=0.3^B90°基底方向为结果，视轴处的棱镜效果P=1.08^B164例6-17要使左眼镜片-6.00DS～+2.00DC×90在视轴处产生2^B90°和1^B18P的棱镜效果，求移心量及方向。解：P,=2^B90°P₁=1^B18O(向下移)(向外移)移心方向五、球面透镜的棱镜效果在临床中的应用1.矫正眼肌障碍许多眼肌患者同时存在着不同程度的屈光不正。矫正时，若同时戴上棱镜和眼镜会带来许多不便。利用球面镜移心所产生的棱镜2.矫正辐转功能不足有些屈光不正患者戴力很好。但视近物时间长时，会出现头痛等症状。经检查，多数这样的患者存在着辐揍功能不足。解决办法，在远视力允许的前提下，通过透镜移心产生基底向内的棱镜效果，因基底向内的棱镜对眼睛有外展作用，达到矫正辐有些老视患者戴上近用镜，视近物时间长时也会睛的调节和辐辕是一对联动的功能，即同时动作。正常眼睛的调节和辐辕应维持一定的比例关系，这个关系称为调节辐揍3.其它利用球面镜的棱镜效果也可以解释临床上的一些现象。临床上常有一些近视患者会提出这样的问题：戴镜后矫正视力非常好，只是在上下楼梯或台阶时为什么总有踩空的感觉?正确的配镜应使眼镜的光心与瞳孔位置一致。戴镜时，由于透镜的光心没有棱镜效果，所以眼睛通过透镜的光心视物，像的位置不会发生变化。上下楼梯时，由于眼晴自然地向下看，这时眼睛并没有通过透镜的光心看楼梯，而是通过光心下面的某一点。近视患者戴的是负透镜，通过光心下的某点视物将产生基底向过基底向下的棱镜视物，像会上移，所以会有踩空的感(10分钟)小结本章节是全书的基础内容，需要讲清楚基本概念和计1、试述偏向角、棱镜度及厘弧度之间的区别与关系?3、试述棱镜的三种常用标记方法。4、试推倒棱镜的厚度差公式(作图说明):g=Pd/100(n-1)5、一棱镜的棱镜度为5°材料折射率为1.62直径42mm,薄边厚度为1.2mm,6、试求4-底朝上与5-底朝外合成为右眼的单一棱镜效果。7、将2-底朝上内方60°棱镜分解为垂直与水平成它的总棱镜效果。如果要其总效果为16°,每片棱镜应备转动多少角度?9、通过6-棱镜观看物体，假设棱镜在眼球转动中心10、试推倒移心透镜的关系式。11、求+5.00DS透镜在下列位置的棱镜效1)光心上方4mm12、左眼-8.00DS镜片的光心下方8mm且偏内3mm处一点,试计算其垂直、水平和合成棱镜效果。距65mm,问其产生的棱镜效果。实施情况及分课题双光镜、三光镜授课专业眼视光年级2006本科人数60授课日期授课地点科教楼《眼镜学》4、双光镜的阅读附加，常见的和特殊设计的双光镜的特点，视觉矫正范围和调第5次课授课时间2009.10.14教案完成时间2009.10.10课程名讲师3教授题目基本教材、眼镜学教学目的1、了解老视的发生、发展、临床表现和检查，掌握老视的矫正方式。2、掌握双光镜的相关参数、类型，双光镜棱镜效应的计算，像跳3、掌握双光镜的验配程序。4、了解双光镜的阅读附加，常见的和特殊设计的双光镜的特点，视觉矫正范围和调节需求，棱镜依赖型与控制型双光镜的概念与区5、了解三光镜的基本原理、视觉和调节需求范围、类型、光学性大体内容、3学时多媒体教学重点、重点：双光镜的相关参数、类型，双光镜棱镜效应的计算，像跳大(教案续页)时间分配状肌的功能也逐渐降低，从而引起眼的调节功能逐渐下降。大约从40~45岁开始，出现阅读、书写等近距离工作困难，并且随着调节力的进一步下降，中距离视觉也随后受到不同程度的影响。这种由于年龄增长所致的生理性眼调节下降引起的以视近困难为主要表现的屈光状态称为老视不论屈光状态如何，到了一定的年龄，每个人均会发生老视，但是其原有屈光状态将影响老视症状出现的迟早，远视眼，老视由于调节幅度的逐渐下降,老视的症状也渐渐出现。老视者初期常感觉将视标放得远些才能看清楚，在光线不足时更为明显，随种现象逐渐加重。为了看清楚近物需要增加调节，常产1.老视的机理目前尚不完全清楚。老视通常发生在眼调节幅度低于5.00D时。根据年龄和调节幅度之间的关系研究岁开始出现，通常出现在40岁左右，但可以有比较大2.与老视发生和发展有关的因素(1)屈光不正：远视眼比近视眼早出现老视，近视眼戴角膜接触镜者比戴普通框架眼镜早出现老视；(2)视力要求：由于近距离精细工作者容易注意到老视的症状，从事精细的近距离工作的人比工作距离远的人早出现老视症状；(3)身材：高个子、长手臂的人比矮个子、短手臂者有比较远的工作距离，需要比较少的调节，因此后者较早出现老视症状；(4)生活的地理位置：因为温度对晶状体的影响，生活在赤道附近的人们较早出现老视症状；(5)药物的影响：服用胰岛素、抗焦虑药、抗忧郁药、抗精神病药、抗组织胺药、抗惊厥药和利尿剂等的人，由于药物对睫二、老视的临床表现和检查对于老视者的检查与其他眼科检查一样，首先仔细询问病史，了解被检者的视觉需求和存在的视觉问题，并在进行必要的眼健康状态检查和全身基本健康状况的了解基础上，开始针对老视者近、中距离视觉状态的检查，基本步骤如下：1.进行远屈光检查与矫正；2.确定习惯工作距离，预测调节需求，设定试验性近附加。通常有以下四种方法可以用来选择试验性近附加；(1)根据年龄和屈光状态1)根据被检者的实际年龄查表8-1;表8-1试验性近附加(D)与年龄和屈光状态的关系年龄(岁)高度远视000(2)一半调节幅度储备法则：工作距离(以聚散度表示)相当于调节需一半而不会出现视觉疲劳。我们可以根据配戴者的调节需求，减去其能够使用的调节幅度的一半，就可以得到所需要的试验性近附加。调节幅度可以用移近法、移远法、负镜法等来进行测量。利用Hoffstet小调节幅度公式)可以推知老视出现的时间和矫正所需附加度Hoffstter最小调节幅度AMP=15-0.25×年龄公式例8-1工作距离W(D)=2.50D(40cm)该方法对于确定不同工作距离的被检者的近附加，特别是特殊的工作距(3)融合交叉柱镜(FCC)法：可以将FCC法的终点作为试验性近附临床上通常将以上方法的几种结合起来使用，以第一种结合第三种使用最为3.确认适宜的近附加人不可能在最大调节幅度的状态下长时间地工作，而在使用1/2