验光员基础知识1第3章光学P49.ppt

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,*,一、光的本质,是一种能量，是一种具有波动和粒子二象性的电磁波。微粒说、波动说、电磁说、量子说,单位：,二、波长、速度和频率,1,、波长：单位纳米,1nm,光一个振动周期所传播的距离，即相邻两个波峰或波谷之间的距离。,2,、可见光：人眼所能感受到的，能激发光觉的光,1,）波长范围,:,单色光：单一波长的光具有特定颜色,复色光：几种单色光混合后产生的光,2,）波长不同则颜色不同,3,）其他的紫外线、红外线等不可见光,4,）光与眼：视觉的产生,三、光的度量：,1,、视觉光度测量基础：,光谱灵敏度,:,黄绿光,视见函数曲线：对各种波长光的灵敏度,视觉感受：,2光的常用度量单位,A 光通量：1lm,B光强度：1 cd,C光照度：单位Lx 与视觉及视觉卫生相关,D光亮度：与照度和反射系数有光,几何光学,一、光的传播,光线：,光束：,介质：透明体,均匀介质、光密介质、,光疏介质,二、光的基本定律,直线传播定律：,例如影子,注意特殊条件下：衍射,独立传播定律：,不同光源发出的光,两束光在传播途中相遇时，互不干扰，其传播方向及其他性质都不发生改变，在交会点上，光强度为各光束的简单叠加。,反射定律：,1,、定义：当光线射到两种媒介分界面上时，一部分光线改变了原来的传播方向，返回原来的媒介里继续传播,2,、入射光线：,3,、入射点：,4,、法线：,5,、入射角：,6,、反射光线：,7,、反射角,8、,反射定律的内容,：,光的折射定律：,1,、概念：,2,、原因：,3,、折射率：,4,、绝对折射率：,5,、折射光线：,6,、,折射定律,光路可逆原理：,沿着一定线路传播的一条光线，可以沿着原路从相反方向返回，通过发光点。,光学符号的规则,：,自透镜起，向左为负，向右为正,自光轴起，向下为负，向上为正,自光线转向光轴，顺时针为负，逆时针为正,三、三棱镜,1,、定义：两个成一定角度的折射平面研磨在同一透明材料上的光学镜片。,2,、形状：长方形和圆形,3,、结构：,1,）屈光面,2,）顶角,3,）主棱,4,）主切面,5,）顶尖,6,）底,7,）底顶线,8,）偏向角,4,、光学特性：,1,）有屈折光线的能力，无聚焦能力,2,）使光向其基底偏斜，成虚像，并向尖端移位,3,）三棱镜是组成一切眼用球面透镜和柱面透镜的最基本的光学单元。,5,、棱镜屈光力及度量单位,偏向角、顶角度、,棱镜度,、厘弧度,1,：,6,、底向标示法的分类：书写棱镜处方时,BI BO BU BD,老式、新式标示法,360,底向标示法：,5,（底向,37,）,直角坐标底向标示法：底向,X,方向：,4,底向,Y,方向：,3,眼镜球面透镜,1,、结构和类别：,光学元件：,透镜：由两个折射面,(,其一面或两面成弧形,),及其之间的透明光学介质所形成的透明体。,球镜：,Sph s,薄透镜,主（光）轴和光心：,主轴：通过透镜两球面相应球心的直线,光心：主轴与两球面的交点，在薄透镜可看作一点。,分类：凸、凹,（一）凸透镜：中央比边缘厚的透镜,正透镜或会聚透镜,+,表示 对光起会聚作用,相当于很多基底向中心的三棱镜组成,1,）双凸：,2,）平凸：,3,）新月形：,（二）凹透镜？,2,、球镜的,光学特性：,（,1,）具有屈折光线和聚焦的能力,常用名词：,1,）焦点：平行光经折射后与主轴交叉之点,实焦点和虚焦点,第一（前）焦点和第二（后）焦点,（,2,）通过光心的光线不改变传播方向。,光轴：通过光心的直线。包括主光轴和副光轴,（,3,）成像规则及公式,1,）,三条主要的成像光线,2,）凸透镜的成像特点,3,）凹透镜的成像特点,4,）成像公式：,高斯透镜成像公式：,1/,像距,-1/,物距,=1/,焦距,（,4,）各子午线弯曲度相同，屈光力相等,包括：凸透镜和凹透镜,（,5,）,视觉像移,顺动：负球镜 逆动：正球镜,3,、屈光力及计算,（,1,）屈光力：以,F,表示,其单位：屈光度（顶焦度），用,D,表示,1D:,平行光通过某一透镜后在,1,米处集合成为焦点，其屈光力量为,1D,F=1/f,例：焦距,10cm,凸、凹透镜的,F,、焦距的区别,后顶点屈光力（后顶焦度、顶焦度）,（,2,）屈光力的表示形式：球镜,Ds,梯度：,0.25/0.12,（,3,）面镜度,公式：例题,五、圆柱透镜,1,、结构：,1,）定义：从圆柱形的屈光介质上取下的一部分，其两折射面中，一个表面是平面，另一个表面是圆柱面。,2,）分类：,CYL,3,）轴位：,与圆柱轴平行的方向，是柱镜的轴位方向,主子午线：轴向及与之垂直的表面弧,轴位标记：将柱镜磨制成圆形试镜片，轴位用短划痕标记。,表示形式：,Dc,矫正单纯散光,例如：,+2.00Dc*90,光学十字图,:,球：,柱：,球球：,柱柱：同轴、异轴,球柱：,2,、柱镜的光学特性：,1,）弯曲的表面是圆柱面，对光线有屈折作用。,2,）在轴的方向上，表面不弯曲，无屈光力，因此与轴平行的光，不发生偏折。,3,）经正柱镜，光线会聚，形成与轴平行的焦线（实）。经负柱镜？,4,）柱镜：可以看成由大小不同的三棱镜单向排列所组成,5）柱镜各子午线上屈光力不等,6）柱镜的视觉像移实验：,剪刀运动,轴向：,正柱：,负柱：,3,、柱镜的屈光力及轴向标示法分类：,1,）柱镜屈光力：,DC,，主子午线,2,）轴向标示：,鼻端轴向标示法,国际标准轴向标示法（,TABO,法,）,是我国目前通用的轴向标示法,太阳穴标示法,六、球面圆柱透镜,1,、结构：,定义：既有球镜镜度又有柱镜镜度的透镜,思考：,+3.00DS,联合,+2.00DC*180,？,1,）其两个主子午线均有屈光力，两者大小不等,2）用于矫正复性散光,2,、光学特性：,像散光束即史氏光锥,1,）成像：以垂直方向屈光力强为例,2,）焦间距：,3,）练习画反例散光的斯氏光锥,3,、球柱面透镜的屈光力表示,三种组合：,正交柱面形式,球面加正柱面形式,球面加负柱面形式,练习：,1,、垂直方向,+3.00D,水平方向,+1.00D,2,、垂直方向,+2.00D,水平方向,+4.00D,请写出三种表示形式,眼镜光学,一、眼镜球面透镜,1,、球面透镜的联合,透镜联合：,两块或以上的各种眼用透镜叠合、密接,透镜联合符号：,（,1,）两球面透镜同轴密接联合：求代数和的方法,（,2,）两球面透镜同轴间距联合：公式,2,、球镜的转换,（,1,）形式,(,片形,),转换：最佳形式？,（,2,）顶点转换：,主点屈光力,后顶点屈光力（,顶焦度,）,薄透镜视两者相等,二、眼镜柱面透镜,1,、联合与转换,（,1,）联合：,同轴向密接联合,轴向正交密接联合,（,2,）转换：形式转换,2,、球柱面透镜的联合与转换,（,1,）联合,（,2,）,转换,：,1,）光学十字图：三种形式,2,）透镜的光学恒等变换的规则：,代数和；变号；转轴,例：,-3.00DS,联合,+2.00DC*90,+5.00DS,联合,-3.00DC*170,三、眼镜棱镜,1,、合成与分解,2,、,球面透镜棱镜效应,（,1,）,Prentice,规则（移心透镜关系式）,P=CF,例：近视,-3.00DS,，向下移心,3mm,，,计算棱镜度及基底方向？,P=F*C=3*0.3=0.9,（,BU,）,（,2,）球镜上任意一点的棱镜效应,（,3,）透镜移心规则：正相同、负相反,3、球柱面透镜的棱镜效应,（1）柱镜,（2）球柱镜,4、眼镜的棱镜效应现象,(1)位移、位移不等,瞳距测量的重要性,偏心注视时：,则：双眼屈光度相等时？,不等时？,差异棱镜效应,：两眼所遭遇到的三棱镜效果之差,包括水平方向和垂直方向两部分,耐受程度,视觉干扰症状,（2）色散效应：,色散、色像差,（3）像跳：,双光眼镜,5、眼镜偏心的棱镜基底,四、镜眼距,1、镜眼距的等效分析,（1）透镜的有效屈光力：,（2）公式,Fe=F/(1-dF),例：已知F=+12.00DS，戴在眼前12mm处，若改配隐形眼镜，问应戴多少顶焦度？,+14.00D,(3)镜眼距改变对镜片等效屈光力的影响,凸透镜：,凹透镜：,2、戴镜后注视物体时所用调节力的变化,五、眼镜的放大作用,1,、球面透镜的物像公式：,2,、视网膜影像的定量,3,、,眼镜的放大倍率：概念及影响因素,4,、相对放大倍率：,5,、散光眼镜的视物变形：,六、眼镜镜片的曲率和厚度,1、曲率和测量方法,（1）曲率的定义,曲率半径、曲率、屈光力之间的关系,相关公式,（2）测量方法：镜片测度表,焦度表,焦度表的外观,焦度表结构,三个脚架（触针）,表盘,将不同凸凹度的镜片,表面情况换算成屈光度,镜度表的原理,垂度公式,表面屈光力公式,得出表面屈光力近似公式,镜度表的原理,两个固定脚之间的距离为,20mm,折射率为,1.523,则,测量方法,先校正零位,测量镜片,先测凸面,与镜片表面垂直,中央测量脚放于透镜的中心，旋转,360,再测另一面,两者之和,显示焦度和实际面焦度,换算公式：,2、眼镜镜片的厚度和测量方法,为了满足：屈光力、机械强度,中心厚度和最小厚度,七、眼镜的片形设计,1,、眼镜镜片的像差,单色差：,球差：普通眼镜可以忽略不计,慧差：眼球自身像差之一,场曲：弯曲像面,像散：散光,畸变：物像变形,正透镜，正畸变，枕形,负透镜：,色差：,纵向、,横向,2,、眼镜双面的曲度调配,（,1,）消除像差与镜片设计：曲率、,n,、厚度,（,2,）匹兹凡面,（,3,）减少畸变：,加大弯度或减少尺寸,（,4,）,基曲,对镜片光学质量的影响：,基曲的定义,基曲的意义,最佳曲度调配,常用矫正镜片的最佳形式,八、多焦眼镜,1、双光镜,双光镜特征,定义,将两种不同的屈光力加工在同一镜片上，成为两个区域的镜片，这种镜片称为双光镜。,视远区,/,远用区，主片,视近区,/,阅读区,/,近用区，子片,近附加：,Add,双光镜,远用,近用,双光镜片,根据,子片形状,分类：,一线双光,平顶双光,圆顶双光,双光镜的基本设计,DP,：代表视远区,NP,：代表视近区,a,圆形子片,b,平顶（,D,形）子片,c E,型（一线）子片,d,上子片,（1）双光镜片的类型按结构分四类,分裂型：相接,易崩边积尘,一体型：同一材料，有一面曲率不同,胶合型：用途广泛，但批量生产少,熔融型,：使用较广泛,主片折射率较低,、,加热,、,熔融、,无,分界线,优点：,1,）成本低,2,）视野大,3,）既能看近又能看远,4,）适应快,（,2,）双光眼镜的棱镜效应,像跳,视线从视远区进入到视近区时,在跨越,子片分界线,时,突然遇见由子片产生,底朝下的棱镜效应,与屈光力、视点到,光心的距离有关,双光镜在子片分界线的像跳,典型双光的像跳,1,）基准点及定位的名词定义,光心：,ODOsON,基准点：视轴通过的点,DRPNRP,或,DVPNVP,子片顶、子片垂直偏移量、子片高度、,子片深度、内移、几何内移、顶心距、,子片宽度,注意：,通常情况下,NRP,及子片顶的位置,2）近用光区棱镜效应的表象：,像跳,像位移,左右眼像位移差,2、三焦镜,为满足清晰的中距离视觉,附加焦度为近用附加焦度的50%-60%,3、渐进多焦点镜片,分区及渐进片标识,优点：,1）不同视距均有清晰视觉,2）美观、无像跳,3、缺点：1）视野小 2）适应期长,3）验配复杂 4）价格高,九、特殊类型的眼镜,1、等像眼镜,像倍率眼镜,2、菲涅尔透镜薄膜镜片、回旋透镜,