矫正散光的透镜·参考幻灯片共56页

c lc l1 l2 lc
d l1
l2
由此可得镜片至最小弥散圆的距离：
lc
2l1l2 l1 l2
该距离以屈光度的形式表示为：
Lc
L1
L2 2
最小弥散圆的直径透镜简介和作 用
一散光透镜 5 .0D 0 / 4 S .0D 0 9 C ，直0 径 40mm，求透镜前 1m
矫正散光的透镜简介和作 用
• 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”
矫正散光的透镜简介和作 用
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
矫正散光的透镜简介和作 用
矫正散光的透镜简介和作 用
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 号相反且轴向垂直的柱镜叠加所代替。
3.0D 0 C H( )
3 .0D 0 V C 3 .0D 0S
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。
1.0D 0 C V
个柱镜，其屈光力为两个透镜屈光力的代 数和。
1.0D 0 C V( ) 1 .5 D 0 V C 2 .5 D 0 V C
2.0D 0 C H( ) 3 .0 D 0 H C 1 .0 D 0 H C
矫正散光的透镜简介和作 用
矫正散光的透镜简介和作 用
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。
到为最 前小焦弥线散长圆度的；h距2 离为为后焦l c 线；h长1
度；透镜直径为d，I 为Sturm

第三页，共55页
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。
公式
F n 1
r
第四页，共55页
皇冠玻璃的折射率 n1.5，23柱面最大曲率的半径为 ， 则该0.5柱2面3m的屈光力为？
F n 1 r
第五页，共55页
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”
第六页，共55页
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。
1.0D 0 C V( ) 1 .5 D 0 V C 2 .5 D 0 V C 2.0D 0 C H( ) 3 .0 D 0 H C 1 .0 D 0 H C
C 1 2 C 2 2 C 1 c2 o ( s 1 ) 2 C 2c2 o ( s 2 )
公式4-11
第四十四页，共55页
其中 2 C 1co 2 (s 1) 2 C 2co 2 (s 2)
1 2 C 1c2 o ( s1 ) C 2c2 o ( s2)
1 2 C 1 c 2 c o 2 1 o s C 1 s s 2 i s 2 n i 1 C n 2 c 2 c o 2 2 o s C 2 s s 2 i s 2 n i 2 1 2 c2 o ( C 1 c s 2 o 1 C 2 c s2 o 2 ) s s 2 i ( C 1 n s2 i 1 n C 2 s2 i 2 ) n
的轴垂直； ④ 转换后处方中的柱面加基弧为正交弧，其

1.00DS
2.0D 0 C H
1.0D 0 C H
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
F 1、球柱面透镜 一个球柱面透镜的前表面屈光力为F1 ，后表面屈光
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
（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；
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 L1D，d40mm ，F1 9D（轴向90），F2 5D（轴 向180 ），所以：
L1 LF 18D
l112.5cm
L2 LF 25D
l2 25cm
Lc 12L1L26D Il2 l1 1.5 2cm
lc 16.67cm
h2
dI4012.540mm 水平线
第三章--矫正散光的透镜·
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。
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

复杂成像系统分析方法
成像公式法
利用几何光学中的成像公式，通 过计算得到成像系统的放大倍数
、焦距等参数。
光线追迹法
通过追踪光线在成像系统中的传 播路径，分析光线的会聚、发散
情况，从而得到成像特点。
矩阵光学法
将成像系统中的各个元件用矩阵 表示，通过矩阵运算得到系统的 传输矩阵，进而分析成像特点。 这种方法适用于复杂成像系统的
。
04
凹透镜成像规律及应用
正立缩小虚像条件及特点
条件
当物体位于凹透镜的一倍焦距以内时 。
特点
成正立、缩小的虚像，像与物在同一 侧。
倒立放大实像条件及特点
条件
当物体位于凹透镜的一倍焦距与二倍焦距之间时。
特点
成倒立、放大的实像，像与物分居透镜两侧。
凹透镜在生活和科技中的应用
近视眼镜
利用凹透镜对光线的发 散作用，使成像后移，
透镜焦距和物距关系
01
02
03
04
焦距（f）
焦点到光心的距离。对于凸透 镜，焦距为正；对于凹透镜，
焦距为负。
物距（u）
物体到光心的距离。物体在透 镜的不同位置，成像方式也有
所不同。
像距（v）
像到光心的距离。像距与物距 和焦距有关，满足一定的成像
公式。
成像公式
1/f = 1/u + 1/v。这个公式 描述了物距、像距和焦距之间 的关系，是透镜成像的基本规
THANKS
感谢观看
准备实验器材
包括光源、光屏、透镜、光具座等。
ห้องสมุดไป่ตู้
调整实验装置
将光源、透镜和光屏依次放置在光具 座上，并调整它们的高度和位置，使 它们的中心在同一高度上。

• 圆形球面镜
• 非圆形球镜片的厚度
• 2、球镜片厚度的测量
• 镜片的厚度可以直接用厚度卡钳测量。厚度卡钳 是根据相似三角形对应边成比例的原理设计而成。
矫正眼镜的放大倍数
第三节 矫正眼镜的放大倍率
• 1、眼视网膜上像的大小 • 2、矫正眼镜的放大倍率 • 3、矫正眼镜的相对放大倍率
❖ 1、眼视网膜上像的大小 ❖ 视角：物体两端到眼睛物方节点所含夹角 ❖ 根据模型眼可知：像方节点到视网膜为17.054mm ❖ 即像的大小与视角有关。 ❖ 像高=17.054mmtanφ
• 为了提高成像质量，减少眼镜片的散光， 扩大眼镜片的视野范围
车尔宁（Tscherning）椭圆 条件：薄透镜 折射率1.523 镜片后顶点距角膜 前顶点12mm
上半支用虚线表示，代表深曲度眼镜片； 下半支用实线表示，代表浅曲度眼镜片。
F n 1 r
r前
n 1 F前
r后
n 1 F后
F前 F
眼的光学结构
RSM
正视眼的视网膜像大
矫正眼的视网膜像大 RSM 正视眼的视网膜像大
f A FE fE FA
FA F F0 dFF0
RSM FE
FE
FA (1 dF0 )F F0
简约眼和模型眼
• 一、模型眼
• 六个折射面：角膜前、后面，晶状体皮质前、 后面和晶状体核前、后面。
主点、焦点、节点
• 远视眼看远处物体时，必须进行调节才能看清楚。
❖ 远视眼远点
• 远视的原因
➢ 由于角膜或晶状体的曲率 变小，屈光力过小，即屈 光性远视
➢ 由于眼球的前后 直径太短，即轴 性远视。
矫正方法： 配戴一副合适屈光力的凸球面透镜做的眼镜。

混合散光
透镜 凹透镜 凸透镜 凹柱镜 环曲面透镜 凸柱镜 环曲面透镜 球柱镜 环曲面透镜 球柱镜 环曲面透镜 球柱镜 环曲面透镜
举例 -3.00DS +2.00DS -4.00DCAX90 +1.00DCAX180 -1.00DS/-2.00DCAX180 +2.00DS/+1.00DCAX90 -1.00DS/+3.00DCAX180
柱面透镜
• 主子午线： 轴的方向：
最小屈光力（屈光力为零）
与轴垂直的方向
最大屈光力
柱面透镜光学作用图
柱面透镜光学
• 投射光线沿柱镜轴的方向投射时，不发生屈折。 • 投射光线沿与轴成直角方向投射时，凸柱镜会聚光线，凹
柱镜发散光线，形成与轴平行的焦线。 • 柱镜各子午线上屈光力不等，且按规律周期性变化。
• 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 – 1/4系统 (0.25D, 0.50D, 0.75D) – 1/8系统 (0.125D, 0.25D, 0.375D)
• 镜度表
球镜屈光力的测量
球柱面透镜形式的转换
+1.00 +2.50
+0.50 -1.50
+1.00/+1.50×90 +0.50/－2.00×90
正负柱镜形式的转换
– 球柱相加作为新的球镜度 – 柱镜度改变正负号 – 轴位转90°
+1.00/+1.50×90 +2.50/-1.50×180
球柱面透镜形式的转换
• 正交柱镜形式转换为球柱镜形式

• 含水性软性接触镜（soft contact lens，SCL） • 透气性硬性接触镜（rigid gas-permeable contact lens RGP）
• 屈光手术治疗
– 角膜屈光手术
– 人工晶状体手术
16
眼镜
• 特点：安全、简便、经济 • 需散瞳检影验光，以柱镜矫正或球柱镜矫
正散光 • 如不适应，可先于较低度数矫正，再逐渐
混合型散光变为高度近视散光，使视力下降更明显。 • 散光眼的视力降低，在最高子午线上表现更为明显。可能
形成废用性弱视，及斜视倾向 • 高度散光眼易形成弱视
14
• 视疲劳：眼疼、头疼、流泪、视物重影、 近距离工作不能持久。
• 高度散光由于视力差，眼处于废用状态， 主要表现为视力严重障碍，视疲劳症状反 而不明显。
少于＋1.00屈光度 ＋1.00---- +2.00屈光度 ＋2.00---- +3.00屈光度 大于＋3.00屈光度
10
不规则散光
• 眼球的屈光系统各个屈光面不光滑，造成 各径线的屈光力不一致，或同一径线上各 部分的屈光力也不一致。
• 因为不能形成前后两条焦线，故圆柱镜不 能矫正其视力。
• 常见于角膜外伤、角膜炎症形成的疤痕
• 参数选择
– 高含水〈中含水〈低含水 – 厚度的选择 薄〈厚 – 离心浇铸〈模压〈车削
• 镜片光度的选择
– 验光处方总的球面透镜光度+1/2柱镜光度 – 处方中球镜：柱镜的比例〉1：4 – 角膜散光
20
复曲面隐形眼镜，散光隐形眼镜
软性眼镜的内曲面、外曲面、双曲面的两个互 相垂直的子午方位的曲率半径不同称为复曲面隐 形眼镜。 • 眼睑力的作用：逆规〈顺规〈斜位 • 定位方式： – 棱镜定位法，“西瓜子”，上薄下厚，稳定性

知识点4 根据三条特殊光线作图 【典例4】请你根据透镜对光线的作用特点完成图5-1-5中 的光路图。
如答图5-1-1所示。
【变式拓展4】在图5-1-6中给出的折射光线，画出相应的 入射光线。
如答图5-1-2所示。
课后训练
1.(3分)如图所示是光线通过透镜后的传播方向，其中不可
能发生的是
（ B)
7. （6分）如图5-1-10所示，两透镜焦距相同，且其中一个 焦点F刚好重合，根据已知光线作出原先的入射光线和后来 的折射光线。
如答图5-1-3 所示。
谢谢
【变式拓展1】图中四种光学器件中,属于凸透镜的是（ B）
知识点2 透镜对光的作用
【典例2】如果把一个玻璃球分割成五块，其截面如图5-
1-2 所示，再将这五块玻璃a、b、c、d、e分别放在太阳
光下，那么能使光线发散的是
（ )B
A．a
B．b
C．d
D．都不行
【变式拓展2】如图5-1-3画出了光线通过透镜（图中未画出） 的情形，其中一个透镜对光线起的作用与另外三个不同，这个 透镜的是_____c___（填“a”“b”“c”或“d”），它对光线 起____会__聚_____作用。
第五章 透镜及其应用
第1节 透 镜
-.
知识点1 透镜 1.透镜有两类：中间厚、边缘薄的透镜叫做_____凸__透__镜____， 中间薄、边缘厚的透镜叫做____凹__透__镜___。
知识点2 透镜对光的作用
2.凸透镜对光有____会__聚____作用，凹透镜对光有_____发__散_作 用。因此，凸透镜又叫做_____会__聚_透镜，凹透镜又叫做 __发___散___透镜。
4.（3分）用冰取火，绝不是天方夜谭。如图5-1-8所示，南 极考察团在失去火种的情况下，利用身边易得的冰块磨成中 间比边缘___厚_____（填“厚”或“薄”）的形状，这种形状 的冰块对光线有____会__聚____作用；让冰块正对着太阳光，调 节冰块与干草之间的距离，使干草刚好处于冰块的__焦__点____ 位置，形成一个最小 最亮的光斑，干草就可以燃烧。