小孔在驗(yàn)光配鏡中的作用

1、驗(yàn) 光 與 配 鏡 小 孔 在 驗(yàn) 光 配 鏡 中 的 作 用 小 孔 片 是 輔 助 驗(yàn) 光 非 常 有 價(jià) 值 的 工 具 。 它 相 當(dāng) 于 光 學(xué) 系 統(tǒng) 中 設(shè) 置 的 一 光 闌 ，對(duì) 進(jìn) 入 人 眼 的 光 束 加 以 限 制 ，起 到 孔 徑 光 闌 的 作 用 。 小 孔 片 置 于 眼 前 X , t眼 屈 光 系 統(tǒng) 的 成 像 性 質(zhì) 會(huì) 產(chǎn) 生 重 大 影 響 。1 人 眼 的 景 深 當(dāng) 人 眼 注 視

2、一 定 距 離 物 體 時(shí) ， 由 于 眼 調(diào) 節(jié) ， 物 體 成 像 在 視 網(wǎng) 膜 中 心 凹 ， 而 此 時(shí) 在 視 軸 一 定 范 圍 的 物 體 雖 與 眼 的 距 離 不 同 ，但 也 可 同 時(shí) 被 看 清 楚 ， 這 表 示 在 調(diào) 節(jié) 不 變 的 情 況 下 ， 眼 的 明 視 有 空 間 深 度 。實(shí) 際 上 ， 眼 不 僅 要 看 平 面 的 物 體 ，還 可 以 看 前 后 具 一 定 深 度 的 立 體 物

3、，理 想 情 況 下 由成 像 理 論 可 知 ，眼 的 調(diào) 節(jié) 一 定 ~ , - j - ， 唯 有 在 同 一 平 面 內(nèi) 的 物 點(diǎn) 能 在 眼 的 視 網(wǎng) 膜 上 結(jié) 成 清 晰 的 像 點(diǎn) ( 即 二 者 共 軛 ) 。 調(diào) 節(jié) 不 變 時(shí) ，在 此 平 面 前 后 的 視 軸 上 物 點(diǎn) ， 其 在 視 網(wǎng) 膜 上 是 形 成 一 個(gè) 像 斑 ，稱 為 模 糊 圈 。 如 果 模 糊 圈 的 直 徑 在 某 個(gè) 范

4、 圍 內(nèi) ， 則 模 糊 圈 與 清 晰 像 點(diǎn) 看 不 出 有 何 差 異 。 事 實(shí) 上 ， 一 定 空 間 深 度 的 物 體 ， 如 立 體 物 在 共 軛 面 前 后 的 一 定 距 離 范 圍 內(nèi) ， 在 不 改 變 調(diào) 節(jié) 情 況 下 ， 眼 均 能 明 視 。 這 個(gè) 范 圍 即謂 之 d e p t ho ff i e l d ，譯 為 景 深 、視 野 深 度 。 若 物 點(diǎn) 的 距 離 比上 述 深 度 更

5、 遠(yuǎn) 或 更 近 時(shí) ， 不 能 為 眼 明 視 ， 即 要 行 調(diào) 節(jié) 了 ， 如 圖 2 所 示 ， 與 上 述 景 深 相 共 軛 的 視 網(wǎng) 膜 像 位 間 距 離 即 是 焦 點(diǎn) 深 度 ( d e p t ho ff o c u s ) ，簡(jiǎn) 稱 焦 深 。圖 1 景 深 與 焦 深 從 幾 何 光 學(xué) 角 度 探 討 ， 景 深 顯 然 與 視 網(wǎng) 膜 模 糊 圈 的 容 許 直 徑 有 關(guān) ， 這 取 決 于 人 眼

6、 的 分 辨 力 。 當(dāng) 中 心 視 力 為 1 ． 0 ， 即 最 小 視 角 為 S ’ 時(shí) ，外 界 兩 點(diǎn) 在 視 網(wǎng) 膜 上 所 結(jié) 像 點(diǎn) 的 模 糊 圈 直 徑 應(yīng) 為 1× 1 7 ． 0 5 mm =0 。 O 0 4 9 mm ≈0 ． O 0 5 mm ， 這 表 明 1 ． 0 視 力 者 ， 視 網(wǎng) 膜 上 模 糊 圈 直 徑 若 到 5， 就 能 形 成 鮮 明 清 晰 視 覺 。 亦 即 ，

7、對(duì) 人 眼 一 般 而 言 之 ，產(chǎn) 輝 ，丈 0 ． O 0 5 mm3 ~明 視 所 允 許 的 模 糊 圈 直 徑 。該 模 糊 圈 直 徑 還 與 瞳 孔 徑 、 物 距 等 多 種 因 素 相 關(guān) 。 在 圖 2 中 ， ≈0 ． 9和 p1 p 2 分 別 為 眼 的 入 射 光 瞳 和 出 射 光 瞳 ，PP分 別 為 相 應(yīng) 物 點(diǎn) SS的 像 斑 直 徑 。 根 據(jù) 幾 何 光 學(xué) 計(jì) 算 ， 進(jìn) 行 景 深 公 式

8、 的 推 導(dǎo) 。由 于 一 般 情 況 下 ， 人 眼 入 射 光 瞳 位 于 原 瞳 孔 前 方 0 ． 5 5 r am ， 是 原 瞳 孔 的 1 ． 1 3 1 3 倍 大 小 ， 而 出 射 光 瞳 位 于 原 瞳 孔 后 方 0 ． 0 8 r am ， 是 原 瞳 孔 的 1 ． 0 3 倍 。 因 二 者 很 接 近 ， 常 可 略 而 不 計(jì) ， 下 面 仍 以 瞳 孔 本 身 位 置 和 孔 徑 計(jì) 算 。P

9、’P' 1— = 、 — ) 一 ， l 一1 1 “I之PI：3 ． ．P‘； ＼ PII83 ’lSl2依 相 似 三 角 形 ，可 得 下 式 ：P N— S N —SdsNPN— S N —SdSN( 2 )而 S 、和 均 系 像 側(cè) 距 離 ' 依 成 像 公 式 + ’+ + l11+ ．·． ’=㈤ ． · ．S ㈤f +sf+．-． ㈤ 2 0 1 2 &#

10、183; 1 1 · 中國(guó)眼鏡科技雜志 0 9 7驗(yàn) 光 與 配 鏡 往 往 就 是 測(cè) 定 最 大 調(diào) 節(jié) 時(shí) 的 后 景 深 的 近 界 限 點(diǎn) 的 距 離 。 所 以有 學(xué) 者 認(rèn) 為 ， 近 點(diǎn) 值 應(yīng) 該 說 是 以景 深 為 基 礎(chǔ) 的 值 。 另 外 ，在 測(cè) 定 近 用 鏡 或 下 加 光 度 進(jìn) 行 調(diào) 節(jié) 幅 度 測(cè) 試 時(shí) ，如 果 該 測(cè) 定 欲 在 以 內(nèi) 的 精 度 進(jìn) 行 ，瞳 孔 變 小

11、致 景 深 增 加 ， 即 由 此 調(diào) 節(jié) 的 鮮 明 視 覺 范 圍 增 大 ， 實(shí) 相 當(dāng) 于 使 測(cè) 試 度 變 小 。由 上 所 述 ， 不 難 理 解 景 深 增 加 視 力 會(huì) 提 高 。 景 深 與 瞳 孔 大 小 負(fù) 相 關(guān) ， 瞳 孔 小 ， 景 深 則 加 大 。 日常 生 活 中 ， 老 視 者 喜 在 強(qiáng) 光 甚 至 日光 下 閱 讀 ， 其 視 覺 感 清 晰 ， 瞳 孔 縮 小 ，使 景 深 加 大 ，

12、 當(dāng) 然 還 有 像 差 減 少 的 因 素 。 又 如 戴 上 針 孔 片 視 力 增 高 ，景 深 增 加 是 其 重 要 原 因 之 一 。從 圖 3 可 以 看 到 外 界 物 體 光 進(jìn) 入 眼 球 后 在 眼 內(nèi) 就 成 為 一 個(gè) 光 錐 ， 這 個(gè) 錐 形 的 基 底 由 瞳 孔 裂 洞 所 形 成 。 從 圖 中 還 可 看 到 瞳 孔 愈 小 ， 光 錐 的 橫 切 面 就 愈 小 。 因 此 ， 瞳 孔 縮

13、小 就 可 大 大 降 低 晶 狀 體 周 邊 部 所 引 起 的 球 面 像 差 和 色 像 差 ，從 而 提 高 了 視 功 能 。 從 圖 中 還 可 以 看 到 當(dāng) 光 錐 的 尖 端 不 是 落 在 視 網(wǎng) 膜 上 ，小 瞳 孔 對(duì) 視 力 的 有 益 效 應(yīng) 更 為 明 顯 。 圖 中 。代 表 物 體 ， 當(dāng) 瞳 孔 由 原 來 的 大 小 a 縮 小 為 b 時(shí) ， 由 。形 成 的 彌 散 光 斑 將 從 ’

14、a 縮 小 到 6 ’ ， 相 應(yīng) 地 大 大 減 少 了 干 擾 效 應(yīng) 。 設(shè) 想 瞳 孔 為 口 口 時(shí) ， 集 合 的 光 筆 落 在 黃 斑 區(qū) 域 遮 蓋 的 面 積 為 口 ～ a ， 它 包 括 1 o o 個(gè) 錐 狀 細(xì) 胞 。 當(dāng) 瞳 孔 縮 小 到 原 瞳 孔 直 徑 的 1 ／ 5 時(shí) ， 這 時(shí) 像 占 據(jù) 的 面 積 僅 為 原 來 1 ／ 2 5 ， 即 圖 中 的 ，它 僅 包 括 4 個(gè) 錐 狀

15、 細(xì) 胞 。從 理 論 上 說 ， 當(dāng) 瞳 孔 縮 小 到 僅 是 一 個(gè) 點(diǎn) 時(shí) ， 只 允 許 一 條 光 線 能 夠 進(jìn) 入 眼 內(nèi) 時(shí) ， 不 管 哪 種 屈 光 不 正 ， 都 可 以 在 視 網(wǎng) 膜 上 形 成 清 楚 的 像 。 這 種 成 像 清 楚 的 原 理 和 圖 4 的 針 孔 照 相 機(jī) 的 原 理 相 同 ，這 個(gè) 原 理 對(duì) 于 臨 床 檢 查 有 很 大 的 幫 助 。 因 為 將 一 個(gè) 針 孔

16、 鏡 片 放 在 眼 前 可 使 各 種 屈 光 不 正 的 眼 提 高 視 力 ， 因 此 ， 一 個(gè) 遠(yuǎn) 視 眼 喜 歡 在 較 強(qiáng) 的 照 明 下 閱 讀 ， 使 瞳 孔 縮 到 最 小 程 度 ； 而 近 視 眼 在 看 物 體 時(shí) 習(xí) 慣 將 眼 半 閉 起 來 ， 因 而 得 到 裂 隙 成 像 的 好 處 。這 種 縮 瞳 方 法 也 有 其 不 利 的 一 面 ， 因 為 瞳 孔 縮 小 ， 進(jìn) 入 眼 內(nèi) 的

17、光 亦 相 應(yīng) 減 少 ， 因 而 視 力 反 而 降 a 圖 3 瞳 孔 大 小 的 視 效 應(yīng) C D B A 圖 4 針 孔 成 像 示 意 圖 低 。 更 為 重 要 的 是 ， 瞳 孔 過 小 ~ ． - j - 即 發(fā) 生 光 繞 射 ，使 視 力 降 低 。 據(jù) M i l l e r ( 1 9 7 7 ) 的 研 究 ，如 瞳 孔 小 于 2 m m 時(shí) ， 即 有 繞 射 現(xiàn) 象 發(fā) 生 ， 只 有 用 照

18、 明 予 以 補(bǔ) 償 。 當(dāng) 瞳 孔 直 徑 縮 小 為 0 ． 5 m m 時(shí) ， 可 使 士 5 ． O D屈 光 不 正 的 視 力 提 高 到 0 ． 5 ( 4 ． 7 ) ， 再 小 時(shí) 由 于 繞 射 作 用 使 視 力 降 低 。 故 從 理 論 上 講 ， 瞳 孔 變 小 時(shí) ，可 使 所 有 屈 光 不 正 得 以 矯 正 的 說 法 是 有 根 據(jù) 的 。 因 此 ， 為 了 提 高 屈 光 不 正 的 視 力

19、， 雖 有 兩 種 可 以 利 用 的 方 法 ， 即 增 加 照 明 強(qiáng) 度 和 縮 小 瞳 孔 ， 但 其 中 每 種 方 法 都 僅 可 將 視 力 提 高 到 一 定 程 度 。 若 要 得 到 最 好 的 視 力 ， 須 在 它 們 兩 者 之 間 采 取 適 當(dāng) 的 折 衷 選 擇 ，最 主 要 的 是 隨 著 照 明 情 況 而 改 變 ， 在 照 明 強(qiáng) 的 地 方 ， 為 了 便 于 產(chǎn) 生 一 個(gè) 明 亮 的

20、像 ， 可 采 用 縮 小 瞳 孔 的 辦 法 ； 反 之 ，在 照 明 較 差 的 地 方 ， 要 用 較 大 瞳 徑 使 像 的 亮 度 增 加 ， 才 可 以 得 到 較 好 的 視 力 。 在 一 般 情 況 下 ， 最 佳 的 瞳 徑 是 3 ～4 r am 。對(duì) 于 屈 光 不 正 眼 ， 在 光 照 度 適 宜 的 情 況 下 ， 人 瞳 直 徑 減 小 ，像 差 減 少 ， 彌 散 圈 減 小 ，景 深 增 大

21、，視 力 可 提 高 ，而 光 的 繞 射 使 視 力 反 而 下 降 ， 但 正 效 應(yīng) 大 于 負(fù) 效 應(yīng) ，視 力 會(huì) 上 升 ， 因 此 用 鏡 片 箱 中 的 小 孔 鏡 對(duì) 患 者 的 視 力 作 檢 查 正 是 基 于 這 一 原 理 。2J l q = 1 ． 在 驗(yàn) 光 中 的 作 用 2 ． 1 視 力 低 下 的 成 因 在 眼 科 門 診 或 眼 鏡 店 ， 常 常 遇 到 視 力 不 好 戴 鏡 仍 不

22、能 矯 正 的 情 況 。 筆 者 就 上 述 問 題 ，從 以 下 幾 個(gè) 方 面 ， 與 眼 鏡 同 行 進(jìn) 行 討 論 。 視 力 不 良 的 原 因 ， 可 歸 類 成 屈 光 性 及 病 理 性 兩 大 類 。2 ． 1 ． 1 屈 光 性 原 因 屈 光 性 原 因 即 是 “ 屈 光 不 正 ” 所 導(dǎo) 致 。 屈 光 不 正 包 括 ： 近 視 、 遠(yuǎn) 視 、 散 光 ( 亂 視 ) 。 而 這 3 種 情 況

23、并 不 是 都 能 通 過 戴 眼 鏡 得 到 滿 意 矯 正 。 屈 光 不 正 是 眼 鏡 行 業(yè) 服 務(wù) 的 主 要 對(duì) 象 。首 先 ， 要 談 談 屈 光 不 正 的 問 題 。 眼 睛 在 休 息 狀 態(tài) 時(shí) ， 平 行 光 線 進(jìn) 入 眼 內(nèi) ， 經(jīng) 過 眼 睛 的 屈 光 系 統(tǒng) ( 角 膜 、 晶 狀 體 、 玻 璃 體 ) 后 ， 光 線 聚 焦 于 視 網(wǎng) 膜 上 ， 稱 為 “ 正 視 眼 ” 。 若 不