矫正散光的透镜

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2
0 .3D 5 / 0 S .7 D 6 C9
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两个柱镜片中间方向的屈光力分别表示为:
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No两柱镜片叠加为一新镜片:
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公式4-11
其中
No Image
这种表示方法,右眼镜片的轴位表示与标 准标记法相同,只是左眼轴位表示与标准 标记法差 90
3、环曲面透镜的识别
(1) 环曲面透镜与球面透镜的区别:
球面透镜的前后表面都是球面,所以透镜的边缘 厚度是一样的。环曲面透镜则与球面透镜不同, 由于环曲面有两个互相垂直且不同的曲率,这就 使得环曲面镜的边缘厚度不同。曲率大的方向厚 度薄,相反曲率小的方向厚度厚。
故叠加后的镜片表示为:
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根据公式4-13,4-14可得到
No Image
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公式4-16,4-17,4-18为柱镜叠加公式,计算时可先利用 公式4-17将已知量代入求得叠加后的柱镜轴,再利用式 (4-18)求得叠加后的柱镜值,最后利用式(4-16)求出 叠加后的球面值。
第三章 矫正散光的透镜
第一节 柱面和柱面透镜
1、柱面透镜
将一条直线绕另一条直线平行等距离 旋转就可以得到一圆柱体。为圆柱的 轴,两条线之间距为圆柱的曲率半径, 与轴垂直的方向有最大的曲率。
180
由于柱面透镜在与轴平行的方向上曲率为零(没有弯曲),所以光 线通过柱面透镜在这个方向上没有曲折,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 的屈光力。平行光通过柱面透镜后汇聚到焦点,焦点集合成一直线 称为焦线(图4-4)(图4-5),焦线与轴平行。
C1C2CCCco2(s) 2 22
SCsi2n()及
F()SCsi2(n)求出
S C1 C2 C 2
由此可得镜片至最小弥散圆的距离:
ta2nC1sin1C2sin2 C1co1sC2co2s
该距离以屈光度的形式表示为: CC1sin1C2sin2 si2n
C 最小弥散圆的直径S 1 为:
1
1
一散光透镜 S
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。
第六节 散光透镜的轴向
1、标准标记法 现在国际上普遍采用的是标准标记法,又
称TABO标记法
标准标记法中规定:由水平方向起,从被检者的左向右逆
时针旋转为~ 140。在这样的规定下,垂直子午线称为 50
号相反且轴向垂直的柱镜叠加所代替。
F Fco2s ( )
5.两轴互相垂直屈光力不等的柱面叠加可等效为一球面与一柱面
的叠加。
F SCsi2 n
FSCsi2(n)
第三节 球柱面透镜
柱面镜只能矫正一个主子午线的屈光不正, 但多数散光眼是两条主子午线都需要矫正。 球柱面透镜就可以解决这样的问题。薄透 镜的总屈光力是前后两面屈光力之和,将 透镜的一面制成为球面,另一面制成柱面, 两面之和就得到一个球柱面透镜
6 0
式中S为透镜的球面值,C为透镜柱面值,C 2 为柱面轴向,2.4D0C2
为任意方向
220 透镜在 0.7 方向的屈光力为多少?
(二) 斜交柱镜的叠加
1.公式法
将两个柱镜片,138 和2 ,合成为一新的镜片,新镜片
由球部S,柱部C与轴 C 2 组成,即 ()69
S 2 2 2 0 .7 0 .35
若原来的透镜本来有球面成分:
① () No
No
Image
Image
② () No
10 基弧/正交弧 球弧
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
方向有最大的曲率,该方向的屈光力为柱 镜的屈光力。
球弧
公式
基弧/正交弧
皇冠玻璃的折射率 6.00D,柱面最大曲率的半径为 , 则该3.0D柱0/1S.0D面09C的0 屈光力为?
球弧 基弧/正交弧
3、柱面透镜的视觉像移
顺动、逆动
以柱面透镜的中心为轴进行旋转时,通过 透镜可观察到“”字的两条线在随着透镜 的旋转进行“张开”继而又“合拢”状的 移动。这种现象称之为“剪刀运动”
第二节 正交柱镜的性质
正交柱镜有以下性质:
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屈光力的代 数和。
A( )
1.0D 0C 30垂直线 ta2n (1)s2 i n30 (2)s2 i n6 05.2 (1)s2 i n30 (2)c2 o6s0 直径
第五节 环曲面和环曲面透镜
1、环曲面 “环曲面”一词来自拉丁文“Torus”,指
古希腊建筑中石柱下的环形石 。环曲面有 互相垂直的两个主要的曲率半径,形成两 个主要的曲线弧。其中曲率小的圆弧称作 基弧(base curve),基弧的曲率半径以表 示。曲率大的圆弧称作正交弧(cross curve),正交弧的曲率半径以表示。
ksink1si1nk2si2n tank1sin1k2sin2 k1cos1k2cos2
实际应用中,①球面负柱面的表示形式最 为常见,即不论球面值为正值还是为负值, 柱面都以“负”柱面的形式表示。
3、散光透镜的处方转换 方法一:“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; 3) 新轴与原轴垂直。 以上方法可归纳为:代数和、变号、转轴
DS( )
A B
DC
2.两相同轴向、相同屈光力但正负不同的柱面迭加,结果互相中
和。
A( )
C
3.两相同屈光力且轴互相垂直的柱镜叠加,效果为一球面透镜。 且球面镜的屈光力等于柱面镜的屈光力。
C ()
90 ( )
F Fsin 2
sin(90)cos
4.一个柱面镜可由一相同屈光力的球面镜与一个屈光力相同但符
① 将原处方 15230 加减一球面值 C 2 ② 将另一球面 30260 分解为两正交柱面,轴分别为 C1C2C 及48224;
③ 将柱面合并; ④ 写出处方。
第八节 斜交柱镜
(一) 斜交柱镜
1、柱镜中间方向的屈光力
2.40DC24
11.52.4 式中θ为该方向与柱镜轴
之夹角,F为柱镜的最大屈光力
S 0. 5 因为 0.05 D,S 所以,若 2.4D0C24
为与最大屈光力(F)方向夹角时,
2.0D 0C 30
2
2、球柱面镜中间方向的屈光力 散光透镜可以用球部与柱部的和来表示。
2.0D 0C 20
2.02002.0D/02.0SD01C1
该公式是柱面轴向为的一个特例,若散光 透镜的柱面轴为任意方向的 C 1 时,则方向 的屈光力为:
1、球柱面透镜 一个球柱面透镜的前表面C1屈1光力为3.0DS/2.0DC90,后表面屈光
力为30,两面之和为球柱面透镜总屈光力 ,有 C2 2 。
S
C
K1K2K(kco,ksi)n
kcokscoskcos K1(k1co1s,k1sin1)
K2(k2co2,sk2sin2)
1 12 2
2、散光镜片的表示形式 表示一散光镜片,要将其分解为球面及柱 面成分(三种)
子午线,水平子午线习惯称为 子午线,度数符号“°” C1si2n302si2n602.64 si1n00
可以省略,这样可以避免使
误认为是100 S122.640.18
2Hale Waihona Puke Baidu

0.1D8/2S.6D45C0
2、旧的轴位标记法
前采用的轴位标记法中主要是鼻侧标记法, 即以鼻侧为内,以颞侧为外,两眼均是从 内向外旋转 180
(2) 内环曲面透镜与外环曲面透镜的区别:
第七节 环曲面透镜的片形转换和
识别
将一已知的散光处方(球柱面镜形式的一种) 转换成所要求的片形,按要求的基弧转换片形 的步骤如下:
① 将原处方中柱面符号转变为与基弧相同 的符号;
② 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值;
③ 基弧为要求的值,轴向与转换后处方中 柱面的轴垂直;
2
,直径 C2 2 ,求透镜前 SS1S2C1C22C
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。
n
n
解:已知
S, C, (轴向 ), (轴 Ci sin 2i tan 2 i1 n Ci cos 2 i i 1
n
Ci sin 2i
C i1 sin 2
n
Ci C
S
Si i1
i1
3)若选B为新球面,则A减B为新柱面,轴 为A轴。
第四节 散光透镜的成像
1.散光透镜的成像——像散光束 散光透镜各方向的屈光力不同,且在互相
垂直的两方向上有最大及最小的屈光力, 这就使得光线通过散光透镜后不能像球面 透镜那样成一点像。图4-13 为一正散光透 镜所形成的像散光束,称为史氏光锥
28028
2、环曲面透镜
透镜的两个表面一面是环曲面,另一面是 球面为环曲面透镜(toric lens)。
与球柱面透镜相比,环曲面透镜无论在外 观上还是在成像质量上都优于球柱面透镜。
100
将环曲面制作在透镜的外表面(内表面为球面), 称为外环曲面,通常眼镜行业称之为外散镜片。
将环曲面制作在透镜的内表面(外表面为球面), 称为内环曲面,通常眼镜行业称之为内散镜片。
④ 转换后处方中的柱面加基弧为正交弧, 其轴向与基弧轴向垂直;
写出环曲面镜片片形。
书写环曲面透镜的片形时,通常把正面屈光力写在横线 上方,背面屈光力写在下方;基弧写在前面,正交弧写在 后面。
因此,环曲面透镜可写成:
2 C 或
如基弧已知,则: 正交弧 = 基弧 + 柱面成分 球弧 = 球面成分 - 基弧
若要从环面形式转回原球柱形处方,则: 球面 = 基弧 + 球弧 柱面 = 正交弧 - 基弧(轴与正交弧相同)
将处方 1.0030转换为基弧 2 的环曲面形
式。
有时因需要,会要求以一定的球弧设计环曲面镜片的片 形,方法如下:
设透镜的球面屈光力SS1S2C1C22,C 柱面屈光力1.5D0C3,0
处方为:230601.0D0C15( ) 1.5D0C3C 0 1
FI()C1s2i(n1)C212C1c2o(s1)
由扁椭圆过渡为长椭圆的过程中一定会有 一个圆形,称为最小弥散圆
前焦线与后焦线的间隔称为Sturm间隔, 它的大小表示了散光的大小。
2.散光光束中各参数的计算
透镜到前焦线的距离为 ;透
F()F()F() 镜到为度到 最 前 ;后小焦透焦弥线镜线散长直的圆度径距的;为12C121cC21coc离距21os2oC(1ss2is12n)i1CnC2c2c2co2o2(2osCs2s22i)s2为离n为,i2n 12c2o(C1c为后s2o1C2cs2o2)s12i(C1ns2i1nC2s22i2)nC焦;为12C22C1c2o(s1)2C2c2o(s2)线透;S2Ct1co2(us1)长镜2C2cro2(s2)m
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从前面的矢量关系可以看出,其中
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将公式4-13,4-14代回公式4-12中:
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公式4-15
将公式4-15代入公式4-11,则:
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(1) 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 为原柱面轴。
(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;
2
向 3 0 ),所以:
45
ta2n(1)si2n30(1)si2n453.73
(1)si2n30(1)co24s5
275
37.5
C(1)s2in30(1)s2in451.93 s7in5
S(1)(1)(1.9)30.035 2
0.0D 3/1.5 S 9D 3 3C .57 2.0D 0C 60水平线
间距。根据图中的关系,焦线
长度C1c2o1sC2c2o2sCc2oC1s2i1nC2s2i2nCs2in,分别为 :
1Cco2cso2sCsi2nsi2n
2
Cco2s()
2
FI(I)C2s2i(n2)C222C2c2o(s2)
F()F 1()F 2()
焦线的位置 及 可据 C1C2Ccos2()
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