四、视觉光学ppt课件

如图
透镜的屈光度
• 屈光力：
以度表示（DiopterFra Baidu bibliotek,屈光力的大小是由透镜的焦距所决定 的。
• 屈光度 “D” 与焦距 “ f ”成反比，
即 D = 1米 / f（1度的镜片 = 晶状体在1米处焦距的倒 数）
• 屈光度表示法
1）1/4系统：以1/4D为间距 ±0.25D、±0.50D、±0.75D、±1.00D 2）1/8系统：以1/8D为间距 ±0.125D、±0.25D、±0.37D、±0.50D ±0.62D 、±0.75D、±0.87D、±1.00D
四、视觉光学
光学的物理定义
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几何光学 量子光学 物理光学 视觉光学
光的形态
• 属电磁波的一种，具波动与微粒双重性质； • 直线传播 • 在不同介质中传播速度不同，以真空中最快。
（在真空中的光速与在某介质中的光速之比，称为该介质的折射率。）
• 光束：相关联的光线集合称为光束
光的形态
• 散开光：由一点光源向四处传播者称之（凹透镜）
光的度量单位
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光通量 发光强度
光照度
光亮度
光的度量单位
• 光通量：
(单位：“流明” lumen,lm)
是表示光源所辐射的总光量。这是依人眼视觉效应的强度来度量的辐射通量
• 发光强度：（单位：“坎德拉”
candela,cd）
是光源在一定方向范围内（单位立体角）所辐射的光通量，是光学基本量。
上述“流明”单位即是发光强度为 1cd的点光源在1立体角所辐射的 通光量。
光的度量单位
•光照度：（单位：“勒克斯” lx）
被光均匀照射的物体，其单位面积上所接受的光通量。
•光亮度：（单位：cd/m² ）
是表示光源或被照物体表面单位面积上在某方向所发射或反射的光通量。
• 被照面每平方米所接受的光通量为1lm时，其照度 为1lx
• 汇聚光：由四处产波的光聚于一点的光束称之（凸透镜）
• 像散光：光束汇聚后既不相交于一点，又不互相平行，而 是产生前后两条互相垂直但不相交的焦线
光的传播
• 以186225里（约30万公里）/秒的速度运动
• 微妙的关系： 地球到月球的距离为30万公里； 人身上所有的神经连接起来有30万里； 光速约30万公里/秒
可见光与眼睛
• 光波的单位：纳米 nm，是长度单位 • 可见光的波长：
紫：397 ~ 424nm 青：424 ~ 455nm 蓝：455 ~ 492nm 绿：492 ~ 575nm 黄：575 ~ 585nm 橙：585 ~ 647nm 红：647 ~ 723nm 人类可见光的波长为 380 ~ 760nm
三棱镜
• 三棱镜没有焦点，只有影像位，改变对焦的位置和眼球运 动，所以会造成视力下降（偏离中心凹聚焦），造成视力 不稳定。 • 凹透镜光心如做大，眼睛容易造成外斜（如图）； 凸透镜光心如做大，眼睛容易造成内斜。
三棱镜
光线（影像）往底跑，眼镜往（棱）顶跑。
三棱镜
• 三棱镜作用 = 棱镜效应 • 三棱镜单位：△ （ 1△的三棱镜，能让1米处的影像移动1cm）
可见光与眼睛
•
• 太阳镜中的UV400，即防400nm 以下的紫外线。
• 太阳镜的市场应该在40岁以上。因为 40岁以上的人晶状体开始老化，角膜 对紫外线的吸收能力开始下降，晶体 受紫外线照射后老化会加速，所以应 该及时佩戴太阳镜。
可见光与眼睛
• 红外线
属于热射线 长期接触大量红外线 （如炉前工），会 加热眼球，造成白 内障。
棱镜的计算：
例：右眼为+3.50DS，左眼为-4.00DS，计算在光心下方
5mm，光心内侧4mm处的棱镜效应。
解：在光心下方5mm处：
右眼：P = CF = 0.5 × 3.5 = 1.75△BU 左眼：P = CF = 0.5 × 4 = 2△BD
在光心内侧4mm处：
右眼：P = CF = 0.4 × 3.5 = 1.4△BO 左眼：P = CF = 0.4 × 4 = 1.6△BI
二、柱面镜
• 柱面镜是由圆柱体玻璃的 一部分截制而成（在光学 上可视为两棱镜之组合）， 符号：cyl
二、柱面镜
• 如图a)：直线AB为圆柱轴 • 如图b)：如沿纵轴在圆柱体上切下来一部分，即为凸柱面镜 • 如图c)：为凹柱面透镜，等于从形成圆柱体的外模型取下来的一部 分，又称凹柱镜、负柱镜
可见光与眼睛
棱镜的计算： h×d 2）P△= ----------10
P=棱镜度 h=偏离距离 d=镜片度数
棱镜的计算：
• PD造成的△，双眼相加＞2△时就有问 题；＜1△时，问题不大。
远视与近视计算方法一样，只是基底方 向不一样。
三棱镜
• 正球面透镜是由底相对的大 小不同的三棱镜旋转组成
• 负球面透镜是由顶相对的大 小不同的三棱镜旋转组成
三棱镜
• 三棱镜的光学特性： 1）只能改变光束方向， 不改变其聚散度。 2）由于无焦点所以不能 成实像，其对影像的作用 与平面祥相似，只能成虚 像。
光线（影像）往底跑，眼睛往 （棱）顶跑。
光的反射定律与折射定律
• 折射的光线越靠近“法线”，折 射率越高，影像越虚，越不真实
• 折射率越低，越靠近我们的视线， 越真实
• 反射光越强，说明透明度越低
眼镜光学
眼镜光学
• 透镜的分类：
凸透镜、凹透镜、圆柱镜、三棱镜
一、球面镜：Spheric lens
非球面镜：Aspheric lens
透镜的种类：
• 当投射光沿柱面透镜轴的方向投射时，没有屈折作用，与其直角对称 投射时则有汇聚或散开光线的功能
• 当投射光与柱面透镜轴成直角方向投射时其成像并非一点，只能聚成 一直线（焦线）或二面（焦面）与圆柱轴平行。凸柱镜汇聚，凹柱镜 散开。
柱镜没有焦点，只有焦线或焦面
三、三棱镜
• 是由玻璃透明体各平面相交而成的三角柱 形体，简称棱镜。 • 一般所见的主切面为三角形，其结构有： 主切面、棱（顶）、顶角、底、底顶线之 分。
• 临床应用：用于检测、矫正眼位偏离、训练
三棱镜
棱镜的计算：
透镜上任一点对光线的偏折力即称为该点的棱镜效应，即该点所具 有的棱镜度。
1） P（△）= F C
P：该点的棱镜效应 F：眼透镜焦度（透镜屈光力），D C：三棱镜度点中心的距离，cm
凹透镜时，光心代表其产生棱镜效应的尖端
☆ 其基底朝向 ：凸透镜时，光心代表其产生棱镜效应的底