眼镜光学讲课
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球镜片光学技术—光学基本知识(眼镜光学技术课件)
由光线转向法线； • 球心角 （法线与光轴的夹角）是由光轴转到法线。
• 教学目标
– 掌握几何光学基本定律与应用
知识要求
– 几何光学基本定律 – 光路可逆性原理和全反射原理
• 能力要求
– 掌握几何光学的基本定律及其应用
一、几何光学基本定律
• 光的直线传播定律 各向同性的均匀介质中，光是沿着直线传播
光束会聚后既不相交于一点，又不互相平行， 而是产生前后两条相互垂直且不相交的焦线的光 束。
二、名词术语
7.物像共轭关系 由物点A发出的一束发散光束，经过光学系统
后，出射成为一束会聚于像点A’的会聚光束。A和 A’之间具有一对应关系，称之为物像共轭关系。
二、名词术语
8.物像空间与物像的虚实
– 物空间与像空间位居光学系统两侧。 – 实像可以观察，也可以用屏幕接收；虚像不能
表示颜色有两种方式:一种是以颜色的色调、 明度、饱和度三个特证为基础的纯生物方式；一 种是以加法混合为基础的生物物理方式。
色调、明度、饱和度是颜色的三个基本特性， 它与人的视觉有关，而且三者构成统一的视觉效 果。
一、色调
色调即颜色的类 别。取决于在物体反 射的光线中占主导的 波长，不同波长产生 不同颜色的感觉。色 调是颜色最重要的特 征，它是决定颜色本 质的基本特征。
空间混色
红、绿、蓝三个发光点，当它们互相靠得很 近，近到人眼不能分辨时，这三个发光点便在人 眼中产生混色效应。
利用了人眼空间分辨率有限的特点。
二、颜色的混合
2.减法混色（色料混合）
三原色是黄、品红、青，它们是加色法三原色红、绿、蓝的补色。 彩色电视机主要是应用加色法，而彩色影片的染料按减色法原理设计的。
一、视觉残留
• 教学目标
– 掌握几何光学基本定律与应用
知识要求
– 几何光学基本定律 – 光路可逆性原理和全反射原理
• 能力要求
– 掌握几何光学的基本定律及其应用
一、几何光学基本定律
• 光的直线传播定律 各向同性的均匀介质中，光是沿着直线传播
光束会聚后既不相交于一点，又不互相平行， 而是产生前后两条相互垂直且不相交的焦线的光 束。
二、名词术语
7.物像共轭关系 由物点A发出的一束发散光束，经过光学系统
后，出射成为一束会聚于像点A’的会聚光束。A和 A’之间具有一对应关系，称之为物像共轭关系。
二、名词术语
8.物像空间与物像的虚实
– 物空间与像空间位居光学系统两侧。 – 实像可以观察，也可以用屏幕接收；虚像不能
表示颜色有两种方式:一种是以颜色的色调、 明度、饱和度三个特证为基础的纯生物方式；一 种是以加法混合为基础的生物物理方式。
色调、明度、饱和度是颜色的三个基本特性， 它与人的视觉有关，而且三者构成统一的视觉效 果。
一、色调
色调即颜色的类 别。取决于在物体反 射的光线中占主导的 波长，不同波长产生 不同颜色的感觉。色 调是颜色最重要的特 征，它是决定颜色本 质的基本特征。
空间混色
红、绿、蓝三个发光点，当它们互相靠得很 近，近到人眼不能分辨时，这三个发光点便在人 眼中产生混色效应。
利用了人眼空间分辨率有限的特点。
二、颜色的混合
2.减法混色（色料混合）
三原色是黄、品红、青，它们是加色法三原色红、绿、蓝的补色。 彩色电视机主要是应用加色法，而彩色影片的染料按减色法原理设计的。
一、视觉残留
非球面镜片(眼镜光学技术课件)
好很多，具有轻薄美观以较高的及成像逼真度和清晰度。
• 个性化双面非球面 随着 自 由 曲 面 加 工 技术在镜片研磨生产中的应用，
很多精细化的设计都可以生产出来，根据配戴者的各种配 戴数据，进行像差修正的设计，使镜片非球面化达到真正 的个性化。
三、需要注意的事项
1．在减少镜片周边像差的同时，镜片周边的度数与中 心相比会变弱，用周边视物时会不清楚。
2．戴非球面镜片，有时觉得有背后来的反光，这是由 于非球面弧度低平，镜片内侧与角膜距离大，后面来 的反光可以反射到眼里，形成视觉干扰。
小结
非球面镜片较球面镜片的优点 薄、轻、美观（基弧平坦）、清晰 非球面镜片的设计原理 • 较平坦的光学表面 • 能控制显著的斜向散光
非球面镜片使用中会出现的问题
• 周边不如中心清楚 • 可能会有平坦表面反光现象
片，在设计上大多采用小的镜片弯度，再用非球面的设 计修正像差。镜片的后表面仍然是正常的球面或者环曲 面设计。
• 凹面非球面 内表面的环曲面设计成非球面，也就是环曲面非球
面化，可以解决内表面散光引起的像差。
二、非球面镜片的设计原理
5. 双面非球面
• 标准双面非球面 可进行高度的像差修正，成像质量比单面非球面的要
二、非球面镜片的设计原理
1. 表面平坦
• 在镜片厚度计算中，镜片基弯越大，镜片越厚。 • 镜片厚度影响着戴镜者对美的追求，因此平坦的基弧
设计解决了这一问题。
• 对于球面镜片，平坦的基 弧使得镜片变薄，但因斜 向入射产生较大的像散。
车尔尼椭圆— 消像散
二、非球面镜片的设计原理
2. 消像散
非球面的弯面不会局 限于球面的面型，非球面 的外弯是由椭园或双曲或 抛物球面构成的。这样就 保证了镜片不会因像散而 影响视觉效果。
• 个性化双面非球面 随着 自 由 曲 面 加 工 技术在镜片研磨生产中的应用，
很多精细化的设计都可以生产出来，根据配戴者的各种配 戴数据，进行像差修正的设计，使镜片非球面化达到真正 的个性化。
三、需要注意的事项
1．在减少镜片周边像差的同时，镜片周边的度数与中 心相比会变弱，用周边视物时会不清楚。
2．戴非球面镜片，有时觉得有背后来的反光，这是由 于非球面弧度低平，镜片内侧与角膜距离大，后面来 的反光可以反射到眼里，形成视觉干扰。
小结
非球面镜片较球面镜片的优点 薄、轻、美观（基弧平坦）、清晰 非球面镜片的设计原理 • 较平坦的光学表面 • 能控制显著的斜向散光
非球面镜片使用中会出现的问题
• 周边不如中心清楚 • 可能会有平坦表面反光现象
片，在设计上大多采用小的镜片弯度，再用非球面的设 计修正像差。镜片的后表面仍然是正常的球面或者环曲 面设计。
• 凹面非球面 内表面的环曲面设计成非球面，也就是环曲面非球
面化，可以解决内表面散光引起的像差。
二、非球面镜片的设计原理
5. 双面非球面
• 标准双面非球面 可进行高度的像差修正，成像质量比单面非球面的要
二、非球面镜片的设计原理
1. 表面平坦
• 在镜片厚度计算中，镜片基弯越大，镜片越厚。 • 镜片厚度影响着戴镜者对美的追求，因此平坦的基弧
设计解决了这一问题。
• 对于球面镜片，平坦的基 弧使得镜片变薄，但因斜 向入射产生较大的像散。
车尔尼椭圆— 消像散
二、非球面镜片的设计原理
2. 消像散
非球面的弯面不会局 限于球面的面型，非球面 的外弯是由椭园或双曲或 抛物球面构成的。这样就 保证了镜片不会因像散而 影响视觉效果。
《眼镜光学》课程讲义
《眼镜光学》课程讲义第一章光的性质光（电磁波） 可见光在传播过程中会发生许多物理现象和化非可见光 学现象。
研究这些现象的学科很多，比如生理光学、物理光学、量子光学等等。
波动性：光的色散、干涉、衍射、偏光、光的吸收和物体发光。
粒子性：光电效应眼镜光学主要运用几何光学的概念来研究光在眼镜片中的传播和成像的规律，以此来设计眼镜镜片，提高镜片的光学性能。
第一节 几何光学 光的波动性可借助几何学中的一些规律来进行研究，即利用几何学中的概念、定律来研究光的波动性（具体说光的传播成像）。
几何光学中的原理是真实情况的近似，但在大多数情况下与光学仪器所看到的现象相符，而其简单的运算提供了计算机和设计各种光学系统的方法，因此几何光学具有很大的实际意义。
当然，几何光学由于不考虑光能问题，也不考虑光的干涉和绕射现象，因而对光学仪器的成像质量的研究还必须借助于光的波动理论才能圆满解决。
第二节 几何光学的基本定律一、光的直线传播定律二、光的独立传播定律三、光的反射定律和折射定律四、光路的可逆性第三节 名词解释1、光源和发生点 本身所发光的物体称为发光体或光源。
光源分为自然光源和人造光源。
当发光体的大小和作用距离相比可以忽然不计时称之为发光点或点光源。
2、光线几何线代表光线，光线代表光的传播方向。
3、光束许多光线的集合称为光束。
自然界里有规律的光束有：(1)、平行光束(2)、发散光束(3)、会聚光束(4)、像散光束。
4、光束的聚散度光束所在空间的介质折射率Array光束发散点（或会聚点）到基准面距离以基准面为准，发散点（或会聚点）在左时距离为负，在右时距离为正。
聚散度单位为屈光度。
5、光速光在介质中传播的速度称为光速，介质不同，光速不同，真空中的光速为C=3×108米/秒（30万公里/秒）。
第四节光能一、辐射能通量、光通量单位时间内通过某一面积的全部辐射能，称为辐射能通量。
人眼能感受到的辐射能在380mm~760mm的光谱区域，单位时间内通过某面积的辐射能的光作用称为光通量。
眼镜光学ppt课件.ppt
– 1/4系统 (0.25D, 0.50D, 0.75D)
– 1/8系统 (0.125D, 0.25D, 0.375D)
篮 球 比 赛 是 根据运 动队在 规定的 比赛时 间里得 分多少 来决定 胜负的 ，因此 ，篮球 比赛的 计时计 分系统 是一种 得分类 型的系 统
• 镜度表
球镜屈光力的测量
F1
篮 球 比 赛 是 根据运 动队在 规定的 比赛时 间里得 分多少 来决定 胜负的 ，因此 ，篮球 比赛的 计时计 分系统 是一种 得分类 型的系 统
柱面透镜
• 一个柱面和一个平面组成
– 凸柱镜（正柱面透镜） – 凹柱镜（负柱面透镜）
篮 球 比 赛 是 根据运 动队在 规定的 比赛时 间里得 分多少 来决定 胜负的 ，因此 ，篮球 比赛的 计时计 分系统 是一种 得分类 型的系 统
篮 球 比 赛 是 根据运 动队在 规定的 比赛时 间里得 分多少 来决定 胜负的 ，因此 ，篮球 比赛的 计时计 分系统 是一种 得分类 型的系 统
球镜的屈光力
• 球面透镜屈光力的规范写法 1.正镜或负镜（+、-） 2.数值：小数点后保留两位 3.球镜表示：DS 例：+5.75DS
• 实际工作中屈光度的增率
球柱面透镜
• 概念
– 一个球面联合一个柱面
– 前后两个柱面，轴位互相垂直,柱镜度 不相同
+2.00 +2.00
+3.00 0
+1.00 0
0 +2.00
+3.00 +2.00
+3.00 +2.00
光学:两条主子午线方向均有不同的屈光力，且都不为 零。
篮 球 比 赛 是 根据运 动队在 规定的 比赛时 间里得 分多少 来决定 胜负的 ，因此 ，篮球 比赛的 计时计 分系统 是一种 得分类 型的系 统
– 1/8系统 (0.125D, 0.25D, 0.375D)
篮 球 比 赛 是 根据运 动队在 规定的 比赛时 间里得 分多少 来决定 胜负的 ，因此 ，篮球 比赛的 计时计 分系统 是一种 得分类 型的系 统
• 镜度表
球镜屈光力的测量
F1
篮 球 比 赛 是 根据运 动队在 规定的 比赛时 间里得 分多少 来决定 胜负的 ，因此 ，篮球 比赛的 计时计 分系统 是一种 得分类 型的系 统
柱面透镜
• 一个柱面和一个平面组成
– 凸柱镜（正柱面透镜） – 凹柱镜（负柱面透镜）
篮 球 比 赛 是 根据运 动队在 规定的 比赛时 间里得 分多少 来决定 胜负的 ，因此 ，篮球 比赛的 计时计 分系统 是一种 得分类 型的系 统
篮 球 比 赛 是 根据运 动队在 规定的 比赛时 间里得 分多少 来决定 胜负的 ，因此 ，篮球 比赛的 计时计 分系统 是一种 得分类 型的系 统
球镜的屈光力
• 球面透镜屈光力的规范写法 1.正镜或负镜（+、-） 2.数值：小数点后保留两位 3.球镜表示：DS 例：+5.75DS
• 实际工作中屈光度的增率
球柱面透镜
• 概念
– 一个球面联合一个柱面
– 前后两个柱面，轴位互相垂直,柱镜度 不相同
+2.00 +2.00
+3.00 0
+1.00 0
0 +2.00
+3.00 +2.00
+3.00 +2.00
光学:两条主子午线方向均有不同的屈光力，且都不为 零。
篮 球 比 赛 是 根据运 动队在 规定的 比赛时 间里得 分多少 来决定 胜负的 ，因此 ，篮球 比赛的 计时计 分系统 是一种 得分类 型的系 统
双焦镜片(眼镜光学技术课件)
一、双焦镜片的名词术语
双焦镜片——具有双视距功能的镜片。
主镜片 远用区 分割线 近用区 子片
子片水平位移 远用视心 子片垂直位移 子片顶点 近用视心 子片中心
二、双焦镜片的分类
按加工形式分类
融合双焦
按子片形状分类
平顶双焦
胶合双焦 圆顶双焦
三、双焦镜片的光学特性
• 胶合双焦
FN FD FS
add FS
三、双焦镜片的光学特性
• 融合双焦
主镜片屈光力 子片屈光力 附加顶焦度
FD F1 F2 FN F3 FC F2
add F3 FC F1
三、双焦镜片的光学特性
• 子片上通常没有光心
在光心处棱镜为零
• 近用视点处通常存在棱镜
近用视点位于子片几何中心和子片顶点之间
• 子片顶点处有像跳现象
子镜片在ON点产生的棱镜效果为：
PS
FS3Βιβλιοθήκη 24 10 101 3.00 0.9
2.7 BD
ON处总的棱镜效果为：
1 2.7 3.7 BD
四、双焦镜片的使用
由于在子片顶点处存在像跳（像缺损），因而通过 子片顶点看物体时，物体会突然变高。如果在下楼梯时 通过子片顶点看楼梯，容易产生踏空现象。因此在给顾 客配双焦镜片时，要特别提醒像跳现象，下楼梯时不可 通过子片顶点看楼梯。
教学目的
思政元素 教学目标 知识目标 能力目标
专业—敬业、细心—耐心
双焦镜片的分类和结构特点 双焦镜片的视觉特点和使用方法
双焦镜片的分类和结构特点 双焦镜片的视觉特点
了解各类双焦镜片的外观和成像特点 能根据镜片特点向顾客讲明正确使用方法
目录
CONTENTS
球镜片光学技术—镜片屈光力与视力矫正(眼镜光学技术课件)
– 对称双凹： -2.00DS -2.00DS = -4.00DS
– 不对称双凹：-1.50DS -2.50DS = -4.00DS
– 平凹：
0.00DS -4.00DS = -4.00DS
21
A
-d
-l -（l-d）
-l’ -（l’-d）
教学目标
– 镜眼距对矫正视力的影响 – 掌握镜眼距在实际工作中的意义
知识要求
– 镜眼距和等效度 – 镜眼距对矫正视力的影响
能力要求
– 掌握镜眼距对实际矫正效果的影响 – 会分析戴框架眼镜或戴角膜接触镜矫正视力后，看近
时调节力的区别
一、镜眼距和等效度
案例：一顾客45岁，双眼+10.00DS，戴框架眼镜后视力矫 正良好，经常伏案工作，工作距离33.3cm。主诉近期看 近时非常被劳，时间不能持久。而观周围同龄近视眼的人， 则无此症状。
分析：通常，一个正视眼的人在45岁时，眼睛的调节幅度为 3.00D，这时如果看眼前33.3cm处的物体，需动用其全部 调节，可以看清，但容易疲劳。 如果是一位远视眼且戴框架眼镜的人，由于镜眼距 的影响，他需要付出的调节要大于正视眼的人。
已知：n=1.6 解一：
r1=+200mm
r2=+100mm 求：F=？
解二：
例题2
一凸新月型薄镜片，折射率为1.5， 前、后表面曲率半径分别为50mm和 250mm，求镜片的屈光力。
已知：n=1.5 解一：
r1=+50mm
r2=+250mm 求：F=？
解二：
例题3
一双凸型薄透镜，折射率为1.6，前、 后表面曲率半径分别为120mm和200mm， 求透镜的屈光力。
缩径镜片(眼镜光学技术课件)
一、镜片的视场
视觉视场 有效直径相对于眼转动中心的张角，用 2 表示。 实际视场 镜片的有效直径相对于转动中心点的张角，用2 表示。
一、镜片的视场
设物点到镜片的距离l，镜片半径y，镜片到眼回 转中心的距离（像点）为25mm（12mm+13mm）。
视觉视场 ： tg y y
l 25 实际视场： F L L
tg y yL yL F y40 F
l 1000 1000
1000
二、缩径镜片
缩径镜片就是为减小镜片中心或边缘的厚度，缩 小了镜片的实际视场的一种特殊镜片。缩径镜片更注重 的是实用性，大大减薄了镜片厚度，减轻了重量，增加 了镜片装配的牢固性。
负缩径镜片的种类
正缩径镜片的种类
二、缩径镜片
• 缩径镜片的优点：轻、便于安装
解：由题意知，e=10mm，n=1.70，F=-20.00D，求y。
r n 1 1.70 1 0.035m 35mm F 20
s r r2 y2
101.2 35 352 y2
6 0
2y=46.4
得： y 23.2mm
故镜片的有效直径是46.4mm。
1.2 8.8
小结
• 对于大度数镜片，可以通过减小有效直 径的方法，减小镜片厚度。
教学目的
思政元素 教学目标 知识目标 能力目标
专业—敬业、细心—耐心 了解缩径镜片的特点 缩径镜片的视觉特点 会进行缩径镜片的验配
目录
CONTENTS
镜片的视场 缩径镜片
一、镜片的视场
镜片的视场，就是通过镜片所能看到的范围，一般 以角度来表示，即通过镜片所能看到的最大角度范围。戴 框架眼镜或使用缩径镜片的人，其视场会受到限制。
特殊镜片光学技术—特殊镜片(眼镜光学技术课件)可编辑全文
• (三)渐变焦镜片设计发展 • 硬性：较宽的远、近用区，过渡区较短较窄。中 • 软性：缩小远、近用区，延长过渡区。视近困难
• 现代软性：较宽的远用区、过渡区及近用区，长短 适宜的渐变通道，较柔和的周边像差，
新技术在渐变焦镜片中的应用
• 新技术在渐变焦镜片中的应用 • 1、非球面设计与渐变焦镜片的结合 • 在渐变焦镜片的视觉区域采用非球面设计 。
• 像跳 、像位移
• 像跳 ：通过光学中心以外的地方看物体时， 存在棱镜效果，看物体会产生位移，并且 越靠近边缘棱镜效果越大，即像位移也越 大。
• 当镜片上的某一点度数突然发生变化时， 棱镜效果也会突然发生变化，这时看物体 像位移也会产生突然变化。
• 像位移
• 当眼睛处于双焦镜片的近用区时，在近用视 点往往存在棱镜，因而会产生棱镜效应，导 致像位移。
• （一）镜片的视场
• 视觉视场—空镜框相对于眼转动中心的张角
• 实际视场—镜片的有效直径相对于转动中心共轭 点的张角。
tan y L F y 40 F
1000
1000
tan y yL y 40
l 1000 1000
• （a）图中空镜框的实际视场与视觉视场相同； （b）图中负镜片的实际视场大于视觉视场；（c） 图中正镜片的实际视场小于视觉视场。
• 优点：子镜片可以胶合在主镜片前面或后面，子 镜片可以任意材料和形状，光学中心定位容易， 且子镜片更换方便。
• 缺点：子镜片轮廓明显，影响美观，胶合面易开 胶、易变位，机械性能差等。
• 主镜片顶焦度、子镜片
• 顶焦度，胶合后近用区
• 的顶焦度
• 如图5-1-12，（a）图在视点处，主镜片产 生的棱镜基底向上，胶合了基底向下的子
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焦线与轴向平行
培训班：几何光学与眼镜光学
中山大学眼科视光学系
柱面透镜
柱面透镜的光学
在轴向主子午线方向屈光力为零 在屈光力主子午线方向屈光力最大
培训班：几何光学与眼镜光学
中山大学眼科视光学系
柱面透镜的表示方法
光学十字
培训班：几何光学与眼镜光学
中山大学眼科视光学系
柱面透镜的表示方法
0 +3.00
1/4系统 1/8系统
培训班：几何光学与眼镜光学
中山大学眼科视光学系
球面的屈光力
培训班：几何光学与眼镜光学
球面的屈光力
球镜的屈光力
中山大学眼科视光学系
球面的屈光力
r
n1
n2
培训班：几何光学与眼镜光学
F n2 n1 r
中山大学眼科视光学系
球面的屈光力
计算公式：
F n2 n1 r
举例：如图，光线从空气通过 球面进入玻璃（n=1.5），球面 的曲率半径是20cm，求此面的 屈光力。
散光透镜
光学：
平行光线通过散光透镜，不能形成一个焦点。
分类：根据透镜前后表面的形状：
柱面透镜 球柱面透镜 环曲面透镜
培训班：几何光学与眼镜光学
中山大学眼科视光学系
柱面透镜
圆柱体和柱面
圆柱体的轴 柱面
柱面在与轴平行的方向上是 平的
柱面在与轴垂直的方向上是 圆形的，弯度最大
这两个方向称为柱面的两条 主子午线方向。
几何光学与眼镜光学
光的本质 光的度量
物理光学
培训班：几何光学与眼镜光学
微粒说 波动说 电磁说 量子说
光的本质
培训班：几何光学与眼镜光学
电磁说
光与电磁波
光是一种电磁波 变化的电场和磁场产生电磁波
培训班：几何光学与眼镜光学
电磁说
电磁波根据波长的分类
γ射线：0.001~0.1nm X射线：0.1~10nm 紫外线：10~380nm 可见光：380~760nm 红外线：760nm~1mm 无线电波
球面
+1.00 +2.50 ＝
柱面 +
培训班：几何光学与眼镜光学
中山大学眼科视光学系
球柱面透镜形式的转换
光学十字转换为球柱联合形式
+1.00 +2.50
+1.00/+1.50×90 小度数的作为球镜度 大度数减小度数的作为柱镜度 小度数所在方向作为轴向
培训班：几何光学与眼镜光学
+2.50/-1.50×180 大度数的作为球镜度 小度数减大度数的作为柱镜度 大度数所在方向作为轴向
微波：1mm~1m 短波：1~10m 中波：100~1000m 长波：1000m以上
培训班：几何光学与眼镜光学
电磁说
光与色觉
单色光
蓝色光 ( B )：400nm - 475nm 青色光 ( C )：475nm - 485nm 绿色光 ( G )：485nm - 570nm 黄色光 ( Y )：570nm - 580nm 红色光 ( R )：580nm - 700nm
培训班：几何光学与眼镜光学
中山大学眼科视光学系
形式
球柱面透镜
+3.00 +2.00
培训班：几何光学与眼镜光学
中山大学眼科视光学系
球柱面透镜
形式
球镜 （）正柱镜 球镜 （）负柱镜 柱镜 （）柱镜
球柱联合的形式 正交柱镜的形式
培训班：几何光学与眼镜光学
中山大学眼科视光学系
球柱面透镜形式的转换
光学十字转换为球柱联合形式
培训班：几何光学与眼镜光学
光的基本定律
独立传播定律
来自不同方向的光线相遇时相互不 影响，仍朝各自的方向前进。
特例：干涉现象
培训班：几何光学与眼镜光学
光的基本定律
反射定律
术语：法线、入射角、反射角
培训班：几何光学与眼镜光学
光的基本定律
折射定律
培训班：几何光学与眼镜光学
中山大学眼科视光学系
光的基本定律
球面透镜成像
培训班：几何光学与眼镜光学
中山大学眼科视光学系
计算法
球面透镜成像
u
v
f
1 物距
1＝1 焦距 像距
1 1 ＝1 uf v
培训班：几何光学与眼镜光学
中山大学眼科视光学系
球面透镜成像
计算法
举例：一物体举例凸透镜50cm，透镜焦距为40cm，求 像的位置。
解： 1 1 1 1 1 0.50 v u f 0.50 0.40 v 2m
复色光
培训班：几何光学与眼镜光学
量子说
量子说
能量的发射与吸收是以确定的极小单位的量子间断性 地进行
发光过程是不连续的光子辐射，每个光子都具有一定 的能量，光子在空间运动时，其能量仍保持密集于一 处
光波频率越高、波长越短、能量越大、粒子性越显著 光波波长越长、能量越小、波动性越显著
培训班：几何光学与眼镜光学
培训班：几何光学与眼镜光学
中山大学眼科视光学系
柱面透镜
一个柱面和一个平面组成
正柱面透镜 负柱面透镜
培训班：几何光学与眼镜光学
中山大学眼科视光学系
柱面透镜
主子午线：
轴向子午线：与轴平行的子午 线，在柱面上是平的，没有弯 度。
屈光力子午线：与轴垂直的子 午线，在柱面上是圆形的，弯 度最大。
培训班：几何光学与眼镜光学
Fe
F1
F2
t n
F1F2
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球镜屈光力的测量
镜度表
焦度计
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中山大学眼科视光学系
球面透镜的联合
同轴密接联合
屈光力为原球面透镜屈光力的代数和
同轴间距联合
F1
F2
d
Fe F1 F2 dF1F2
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中山大学眼科视光学系
基弧 -6.50 -6.00 -5.50 -5.00 -4.50 -4.50 -4.50 -4.00
透镜屈光度 -1.00DS -2.00DS -3.00DS -4.00DS -5.00DS -6.00DS -7.00DS -8.00DS
基弧 +6.50 +6.00 +5.50 +5.00 +4.50 +4.00 +3.50 +3.00
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中山大学眼科视光学系
薄透镜与厚透镜
薄透镜
光线通过薄透镜前表面到达后表面的过程中，聚散度 的变化可以忽略不计
F F1 F2
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薄透镜与厚透镜
厚透镜
光线从透镜的前表面经过透镜到达后表面的过程中， 聚散度发生改变，且不能忽略不计
折射定律
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折射定律
为什么会发生偏折？
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折射定律
Snell法则
SinI n' SinI' n
举例：光线从真空中以45°角入射，折射角为30°， 求此介质的折射率。
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光的量度
视觉光度测量
视见函数
视感强度最亮是波长555nm处-黄绿色区
培训班：几何光学与眼镜光学
光的量度
光通量
表示光源所辐射的总光亮，单位：流明（lm）
发光强度
光源在单位立体角所辐射的光通量，单位：坎德拉(cd)
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光的量度
光照度
被光均匀照射的物体，单位面积上所接受的光通量 单位：勒克斯（lx）
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柱面透镜
光学
光线通过轴向子午线 （图中垂直方向） 不会出现聚散度的改变
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柱面透镜
光学
光线通过屈光力子 午线（图中水平方 向）
会出现聚散度的改 变
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柱面透镜
光线通过柱面透镜，将形成一条焦线
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球镜的形式
同一屈光度的球镜可以有无数种前后表面组成方 式
最佳透镜形式
尽可能减少或消除像差 配戴清晰舒适
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最佳球镜的形式
透镜屈光度 +1.00DS +2.00DS +3.00DS +4.00DS +5.00DS +6.00DS +7.00DS +8.00DS
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球面透镜的分类
凸透镜
中央比边缘厚
凹透镜
中央比边缘薄
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球面透镜的光学
焦点／焦距
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作图法
球面透镜成像
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作图法
培训班：几何光学与眼镜光学
几何光学
介质的折射率
常见介质的折射率
真空
1.0
空气
1.0003
水
1.333
冕牌玻璃 1.523
钻石
2.417
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光的基本定律
直线传播定律
在均匀介质中，光沿直线传播。
培训班：几何光学与眼镜光学
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柱面透镜
柱面透镜的光学
在轴向主子午线方向屈光力为零 在屈光力主子午线方向屈光力最大
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柱面透镜的表示方法
光学十字
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柱面透镜的表示方法
0 +3.00
1/4系统 1/8系统
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球面的屈光力
培训班：几何光学与眼镜光学
球面的屈光力
球镜的屈光力
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球面的屈光力
r
n1
n2
培训班：几何光学与眼镜光学
F n2 n1 r
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球面的屈光力
计算公式：
F n2 n1 r
举例：如图，光线从空气通过 球面进入玻璃（n=1.5），球面 的曲率半径是20cm，求此面的 屈光力。
散光透镜
光学：
平行光线通过散光透镜，不能形成一个焦点。
分类：根据透镜前后表面的形状：
柱面透镜 球柱面透镜 环曲面透镜
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柱面透镜
圆柱体和柱面
圆柱体的轴 柱面
柱面在与轴平行的方向上是 平的
柱面在与轴垂直的方向上是 圆形的，弯度最大
这两个方向称为柱面的两条 主子午线方向。
几何光学与眼镜光学
光的本质 光的度量
物理光学
培训班：几何光学与眼镜光学
微粒说 波动说 电磁说 量子说
光的本质
培训班：几何光学与眼镜光学
电磁说
光与电磁波
光是一种电磁波 变化的电场和磁场产生电磁波
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电磁说
电磁波根据波长的分类
γ射线：0.001~0.1nm X射线：0.1~10nm 紫外线：10~380nm 可见光：380~760nm 红外线：760nm~1mm 无线电波
球面
+1.00 +2.50 ＝
柱面 +
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球柱面透镜形式的转换
光学十字转换为球柱联合形式
+1.00 +2.50
+1.00/+1.50×90 小度数的作为球镜度 大度数减小度数的作为柱镜度 小度数所在方向作为轴向
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+2.50/-1.50×180 大度数的作为球镜度 小度数减大度数的作为柱镜度 大度数所在方向作为轴向
微波：1mm~1m 短波：1~10m 中波：100~1000m 长波：1000m以上
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电磁说
光与色觉
单色光
蓝色光 ( B )：400nm - 475nm 青色光 ( C )：475nm - 485nm 绿色光 ( G )：485nm - 570nm 黄色光 ( Y )：570nm - 580nm 红色光 ( R )：580nm - 700nm
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形式
球柱面透镜
+3.00 +2.00
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球柱面透镜
形式
球镜 （）正柱镜 球镜 （）负柱镜 柱镜 （）柱镜
球柱联合的形式 正交柱镜的形式
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球柱面透镜形式的转换
光学十字转换为球柱联合形式
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光的基本定律
独立传播定律
来自不同方向的光线相遇时相互不 影响，仍朝各自的方向前进。
特例：干涉现象
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光的基本定律
反射定律
术语：法线、入射角、反射角
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光的基本定律
折射定律
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光的基本定律
球面透镜成像
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计算法
球面透镜成像
u
v
f
1 物距
1＝1 焦距 像距
1 1 ＝1 uf v
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球面透镜成像
计算法
举例：一物体举例凸透镜50cm，透镜焦距为40cm，求 像的位置。
解： 1 1 1 1 1 0.50 v u f 0.50 0.40 v 2m
复色光
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量子说
量子说
能量的发射与吸收是以确定的极小单位的量子间断性 地进行
发光过程是不连续的光子辐射，每个光子都具有一定 的能量，光子在空间运动时，其能量仍保持密集于一 处
光波频率越高、波长越短、能量越大、粒子性越显著 光波波长越长、能量越小、波动性越显著
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柱面透镜
一个柱面和一个平面组成
正柱面透镜 负柱面透镜
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柱面透镜
主子午线：
轴向子午线：与轴平行的子午 线，在柱面上是平的，没有弯 度。
屈光力子午线：与轴垂直的子 午线，在柱面上是圆形的，弯 度最大。
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Fe
F1
F2
t n
F1F2
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球镜屈光力的测量
镜度表
焦度计
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球面透镜的联合
同轴密接联合
屈光力为原球面透镜屈光力的代数和
同轴间距联合
F1
F2
d
Fe F1 F2 dF1F2
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基弧 -6.50 -6.00 -5.50 -5.00 -4.50 -4.50 -4.50 -4.00
透镜屈光度 -1.00DS -2.00DS -3.00DS -4.00DS -5.00DS -6.00DS -7.00DS -8.00DS
基弧 +6.50 +6.00 +5.50 +5.00 +4.50 +4.00 +3.50 +3.00
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薄透镜与厚透镜
薄透镜
光线通过薄透镜前表面到达后表面的过程中，聚散度 的变化可以忽略不计
F F1 F2
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薄透镜与厚透镜
厚透镜
光线从透镜的前表面经过透镜到达后表面的过程中， 聚散度发生改变，且不能忽略不计
折射定律
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折射定律
为什么会发生偏折？
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折射定律
Snell法则
SinI n' SinI' n
举例：光线从真空中以45°角入射，折射角为30°， 求此介质的折射率。
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光的量度
视觉光度测量
视见函数
视感强度最亮是波长555nm处-黄绿色区
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光的量度
光通量
表示光源所辐射的总光亮，单位：流明（lm）
发光强度
光源在单位立体角所辐射的光通量，单位：坎德拉(cd)
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光的量度
光照度
被光均匀照射的物体，单位面积上所接受的光通量 单位：勒克斯（lx）
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柱面透镜
光学
光线通过轴向子午线 （图中垂直方向） 不会出现聚散度的改变
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柱面透镜
光学
光线通过屈光力子 午线（图中水平方 向）
会出现聚散度的改 变
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柱面透镜
光线通过柱面透镜，将形成一条焦线
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球镜的形式
同一屈光度的球镜可以有无数种前后表面组成方 式
最佳透镜形式
尽可能减少或消除像差 配戴清晰舒适
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最佳球镜的形式
透镜屈光度 +1.00DS +2.00DS +3.00DS +4.00DS +5.00DS +6.00DS +7.00DS +8.00DS
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球面透镜的分类
凸透镜
中央比边缘厚
凹透镜
中央比边缘薄
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球面透镜的光学
焦点／焦距
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作图法
球面透镜成像
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作图法
培训班：几何光学与眼镜光学
几何光学
介质的折射率
常见介质的折射率
真空
1.0
空气
1.0003
水
1.333
冕牌玻璃 1.523
钻石
2.417
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光的基本定律
直线传播定律
在均匀介质中，光沿直线传播。
培训班：几何光学与眼镜光学