第四章----眼用棱镜和透镜的棱镜效果
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眼用棱镜的移心方法作者:路慢来源:《智富时代》2019年第07期【摘要】棱镜是组成透镜的基本单元,有关棱镜的光学技术的学习可以帮助我们在配镜过程中有效棱镜的特征来提高视觉效率,同时避免因棱镜产生的各种视觉问题。
棱镜是一种特殊类型的透镜,主要特征是使入射光产生偏斜,该特性常用于解决眼的许多问题,如隐斜视、集合功能矫正等。
【关键词】棱镜;移心;斜视;棱镜效果一、绪论青少年视力问题越来越突出,有些孩子无法通过自身眼部肌肉力量帮助眼睛回复到正常状态,这个时候需要外力辅助,例如常见的青少年渐进多焦点帮助看近放松,棱镜移心帮助环节看近看远的集合问题等,因此今天提出了这个话题来探究一二。
二、球面透镜的棱镜效果2.1球面透镜球面透镜和棱镜相似,对光线都有偏折作用,通过的光线如果靠近光心,那么光线不发生偏折;光线偏离光心越远,光线被屈折的程度越深。
2.2透镜效应在光心处因为球面透镜的两个面是平行的,所以光心处棱镜效应为零。
因为凸透镜最厚的部分是在镜片的中心部,所以各小点的棱镜的底都朝向光心,所以我们可以把凸透镜看为是由底相对的大小不同的三棱镜旋转所组成。
同理,凹透镜最厚的部分是在镜片的边缘部,所以各小点的棱镜的顶都朝向光心,所以我们可以把凹透镜看为是由顶相对的大小不同的三棱镜旋转所组成。
2.3透镜移心对成像位置的影响在矫正屈光不正时,我们通常会通过移心来使镜片的光学中心与眼睛的瞳孔中心吻合,经过移心的透镜我们称作移心透镜,可以用来产生所需要的棱镜效果。
因为光线通过光心不产生偏折,所以透过光心看物体物体不发生偏移。
如果通过凸透镜看物体,当透镜往下移时,可以看到物体向顶的方向偏移,所以它的移动方向与透镜的移动方向是相反的。
如果通过凹透镜看物体,当透镜往下移时,可以看到物体向底的方向偏移,所以它的移动方向与透镜的移动方向是相同的。
换言之,凸透镜向下移产生基底朝下的棱镜效果;凹透镜向下移产生基底朝上的棱镜效果。
2.4棱镜效果Prentice规则:透镜上任何一点的棱镜效果就是该点所具备的棱镜度,偏折程度与透镜在这一点上相等。
眼用棱镜鲁本麟一、概述:眼科、眼视光临床常用折射三棱镜对于眼位异常、双眼单视功能障碍患者的检查、训练和矫正,我们称这类棱镜为眼用棱镜。
㈠眼用棱镜的三种形式:搓板形新月状楔状楔状棱镜:棱镜块、棱镜串、旋转棱镜,镜片箱中的棱镜均为楔状棱镜。
综合验光仪中是旋转棱镜,所谓旋转棱镜就是两片楔状棱镜(同度)活动性叠加、利用棱镜分解合成的原理、底向不同的旋转产生不同的棱镜度组合,它的总效果为2psinθ,其中两片楔状棱镜各为10△,当旋转时,可在0~20△之间任意变换。
旋转至两片棱镜底向相反时,合成棱镜度为0,旋转至两片棱镜底向一致时,合成棱镜度为20△。
新月形棱镜:用于球透镜、球柱镜与棱镜磨成一块毛边镜片的组合镜片,为使棱镜与球透镜、球柱透镜一个界面弧度吻合,棱镜形式设计为圆弧面,两个圆弧面的屈光度相同、符号相反、如一面为+6.0D,另一面为-6.0D。
搓板形棱镜称为fresnel press-on薄膜棱镜,这种棱镜是使用PVC材料注塑成型,折射率为1.525,厚度1mm,使用范围0.5△~30△,薄膜棱镜只在一个表面上存在密集的凹槽,另一面为平面,非常柔软,在不使用粘合剂的情况下就可以轻松的贴附在透镜的后表面(用加热法贴固和取下),应用于隐斜、偏心固视、融像不足、复视的矫治,但由于它的缺点,影响视力和对比敏感度、不美观,我国近年来已很少使用。
㈡眼用棱镜的构造(术语)、光学特性、单位(计量)构造:由两个平面相交形成的三角形透明体构成,两个平面相交的线为棱,通常称为顶,两个平面相交的角称为顶角,与顶角相对的平面称为棱镜的底,垂直于底和顶的线称为底顶线。
与底顶线和两个平面垂直的切面称为主切面,在临床使用中,以主切面表示。
即△。
光学特性:当光线通过棱镜后,改变了传播方向,向棱镜底偏斜,而我们通过棱镜看发光点,发光点(物象)的位置向棱镜尖端移位。
眼用棱镜的计量单位:棱镜的计量可用顶角或偏向角表示,但在眼用棱镜的计量中,大都以棱镜度作为计量单位,裴(prentice)氏法,即通过三棱镜观察1m处的物体,物象向棱镜尖端移动1cm,称为一个棱镜度,以1△表示。
透镜的棱镜效果一、球镜上任一点的棱镜效果光线通过棱镜后的偏向角与入射点无关,但光线通过透镜上不同点的偏向角则不一定相等。
这是因为任何球面透镜都可以看成由若干顶角不等的棱镜组合而成,边缘的顶角大,对光线的偏折大,越向中心顶角越小,对光线的偏折也越小,中心处两面平行,光线通过光心不偏折。
常把薄透镜上某点对光线的偏折称为该点的棱镜效果。
如图:L点发出的一条光线从透镜上高度为h的点入射,光线经透镜后的偏向角为δ= u’ - u式中u 和u’分别为物方和像方倾斜角,由图可近似的u’ = h/l’, -u = h/(-l)因而δ = h/l’- h/l当透镜光焦度为Φ,L’为L的像点时,成像公式为Φ= 1/ l’- 1/l由上面二式可得δ= hΦ若用棱镜度表示偏向角δ,则Prentice公式,即P= hΦ式中入射高h以厘米为单位,透镜光焦度以屈光度为单位。
上式说明透镜上某点的棱镜效果除与透镜光焦度Φ成正比外,还与入射高h成正比。
透镜光心处h = 0,因而无棱镜效果,随着h的增加,正负透镜的棱镜效果都加强,只是正透镜的底朝内,负透镜的底朝外。
在Prism公式种P正负无意义,计算时Φ不代入符号。
Prism公式可不考虑入射角而计算透镜上任一点的棱镜效果,但由于推导过程中运用了近轴成像公式,因而当h及Φ较大时计算结果是近似的。
利用图可求出任意球镜在任意高度的棱镜效果。
横轴是入射点距透镜中新的高度,纵轴是透镜在入射点的棱镜效果,斜线上的数字是透镜的光焦度。
如从1.5斜线与1.0纵轴的焦点向左,在纵轴上读出1.5Δ,即1.5D 的球镜在距球心1.0cm 处的棱镜效果为1.5Δ。
推导Prism 公式过程中还假设透镜为薄透镜,考虑透镜形状和厚度以后, 棱镜效透镜在Q 点的棱镜效果。
解:Q 点的棱镜效果为P= h ∣Φ∣=√(0.5)2+(-1)2×4=4.47Δβ=tg -1y/x = 153°P =4.47ΔB 153°例2:第一次戴近视镜的人常常觉得地面上升而踏空。
光的折射定律透镜和棱镜的应用光的折射定律:透镜和棱镜的应用光的折射定律是描述光在介质中传播时发生折射现象的定律。
在透镜和棱镜中,这一定律的应用为光的控制和分析提供了基础。
本文将探讨光的折射定律在透镜和棱镜中的应用。
1. 透镜透镜是一种光学元件,被广泛应用于改变光线传播方向、聚焦光线、矫正视觉缺陷等方面。
透镜有凸透镜和凹透镜两种类型。
1.1 凸透镜凸透镜使平行光线汇聚于焦点,被称为正透镜。
正透镜常应用于照相镜头、放大镜等场合。
凸透镜成像公式为:1/f = 1/v - 1/u,其中f为透镜焦距,v为像距,u为物距。
1.2 凹透镜凹透镜使平行光线发散,被称为负透镜。
负透镜常用于近视眼镜等光学器件中,用来矫正视觉缺陷。
凹透镜成像公式与凸透镜相似。
2. 棱镜棱镜是由一块透明介质组成的光学器件,它可以将光线按一定规律折射,实现光的分光、偏折和反射。
2.1 分光棱镜分光棱镜根据光的不同波长使其发生折射,分离成不同颜色的光谱。
这一原理被广泛应用于分光仪器、光谱分析等方面。
2.2 偏折棱镜偏折棱镜将入射光线按照一定角度发生折射,实现对光线方向的调节。
偏折棱镜可用于激光器、光学测量等领域。
2.3 反射棱镜反射棱镜通过反射光线的方式实现光的控制。
反射棱镜广泛应用于望远镜、反射镜等光学仪器中。
3. 光纤光纤是一种利用光的全反射在光导芯内传输信号的光学器件。
光纤的应用范围非常广泛,包括通信、医疗、测量等领域。
光纤的设计和制造依赖于光的折射定律,以确保光信号能够稳定地传输。
光的折射定律为透镜和棱镜的应用提供了理论基础,使得这些光学器件能够发挥出其独特的功能。
通过合理设计和利用光的折射特性,透镜可以实现对光线的聚焦和分散,棱镜可以实现对光线的分光和偏折,光纤可以实现信号的传输和控制。
这些应用不仅在科学研究和实验中具有重要意义,还在工程和技术领域有着广泛的应用。