眼镜镜片与光学知识

眼镜镜片与光学知识

第一章光学基础知识

肉眼能感觉到的光称为可见光，可见光来自各种自然光源和人造光源。

可见光的波长范围为380～760nm，小于380nm的为紫外区，大于760nm的为红外区。

光在不同媒质中的传播速度不相同，在真空中的传播速度是最快的，约为3×108米/秒。

传播速度大的媒质相对于传播速度小的媒质叫光疏媒质，反之叫光密媒质。

光的传播有四个基本定律：光的直线传播定律、光的独立传播定律、光的反射定律、光的折射定律。

第一节光的反射和反射定律

一、光的反射

当光线投射到两媒质的分界面上时，一部分光线改变传播方向，返回原来媒质里继续传播，这种现象称为光的反射。

光的反射分为漫反射（或不规则反射）和镜面反射（或规则反射）。

通过漫反射我们可以从不同角度观察到物体，利用漫反射现象我们可以检查被加工物体的光洁度。

光学仪器可利用镜面反射来改变光的传播方向，控制光路。

光反射时，反射光的比例与媒质性质和入射角的大小有关。

二、反射定律

反射光线在入射光线与法线所构成的平面内，反射光线和入射光线分居在法线两侧。

反射角等于入射角i1= i2 。

反射现象里光路是可逆的，我们从平面镜内看见别人，别人也同时看见我们就是这个道理。

第二节平面镜成像和球面镜成像

一、平面镜成像

利用反射定律我们可以确定物体经平面镜成的像。

平面镜成像的特点：成虚像、成正立像、物像等大。

根据平面镜成像的原理，我们在设计验光室时，可借助平面镜将验光室的长度缩短。

二、球面镜成像

镜的反射面为球面的一部分称为球面镜。反射面为凹面的称为凹面镜，反射面为凸面的称为凸面镜。

顶点、球心、曲率半径、主轴、副轴的定义。

1、凹面镜

焦距等于曲率半径的一半，即f=r/2。

凹面镜的成像可利用成像公式计算和作图方法来求解。

成像公式为：-1/s +1/s＇=1/f ＇。

成像公式应遵循符号规则。

成像公式为近似公式。

作图方法求解成像是利用三条特殊光线。

2、凸面镜

成像情况同凹面镜。

此外我们可以验证不管物体在何位置，凸面镜始终成缩小的、正立的虚像。

因此，同样直径的凸镜可比平面镜能观察到较大的范围。

第三节光的折射和折射定律

一、光的折射

投射到界面的光线，有一部分将透过界面改变传播方向，进入另一种媒质继续传播，这种现象称为光的折射。

光的折射现象是自然界里普通存在的现象，眼镜片能矫正屈光不正也是光的折射现象的体现。

二、折射定律

折射光线在入射光线和法线所决定的平面内。

入射角的正弦和折射角的正弦之比是一个与入射角大小无关的常数。

在折射现象里，光路也是可逆的。

三、折射率

1、相对折射率

●折射定律中谈及的常数与两媒质的性质有关，称第二种媒质对于第一种媒质的相对折射率，记

作n2.1。

●第二种媒质对于第一媒质的相对折射率等于光线在第一种媒质里的传播速度与光在第二媒质里

的传播速度之比。即n2.1= v1/v2。

●反之亦然，n1.2= v2/v1 。

2、绝对折射率

任何媒质相对于真空的相对折射率称为媒质的绝对折射率，简称折射率。

媒质的折射率等于光在真空中的传播速度与光在该媒质中的传播速度之比，即n＝c/v。

折射率恒大于1。

光在空气中的传播速度与光在真空中的传播速度相差很小，所以空气的折射率近似等于1。

3、任何两媒质间的相对折射率

因为n2.1＝v1/v2，n2.1＝v2/v1所以n2.1 ＝1/n1.2 。

又因为n1＝c/v1，n2＝c/v2所以n1/n2＝v2/v1＝n1.2 。

折射定律又可表达为：Sini/Sini＇＝n2.1＝n2/n1，即n1Sini＝n2Sini＇。

四、光的全反射

光的传播速度大的媒质称为光疏媒质，光的传播速度小的媒质称为光密媒质。光疏媒质、光密媒质是相对而言的。

光从光疏媒质进入光密媒质，折射光线要靠拢法线。

光从光密媒质进入光疏媒质，折射光线要离开法线。当入射角大到一定程度时，折射光线将沿着分界面折射，即折射角i＇=90°。若再增大入射角，折射光线将产生反射，遵循反射定律。这种现象为全反射。

对应于折射角90°时的入射角称为媒质的临界角，记作A。SinA=1/n。

全反射产生的条件：⑴光从光密媒质进入光疏媒质；⑵入射角大于临界角A。

光学仪器中的折射棱镜，根据全反射的原理，棱镜的反射面可以不镀反射膜。

第四节透镜和透镜成像

一、概述

两个包容面所包容的透明体称为透镜。

透明体可以是光学玻璃、光学塑料，也可以是动物的活体。

包容面可以同是曲面，或一为曲面一为平面。曲面可以是不同形状的，如球面、圆柱面、环曲面、非球面，最常见的为球面。

包容面为球面或一面为球面一面为平面的透镜称为球面透镜。

球面透镜分为凸透镜（正透镜）和凹透镜（负透镜）。凸透镜又分为双凸、平凸和弯月形三种，凹透镜又分为凹、平凹和弯月形三种。

球面透镜两球心的连线称为透镜主光轴，简称主轴。

如果透镜中心厚度比起两球面曲率半径小得很多，或者说中心厚度对透镜屈光度的影响可以忽略不计，这种透镜称为薄透镜。

薄透镜可以用简图表示。近视眼镜片和度数不大（+5.00D以内）的远视眼镜片都可认为是薄透镜。

主轴与透镜的交点称为透镜的光学中心。过光心的入射光线其出射光线不会改变方向。

除主轴外，凡过光心的直线称为透镜的副光轴（副轴）。主轴只有一条，副轴有无数条。

二、透镜的焦点、焦距和焦平面

平行于主轴的近轴光线经透镜折射后会聚主轴上的一点称为焦点。凹透镜的焦点为虚焦点。

透镜有两个焦点─物方焦点和像方焦点。焦点到透镜的距离称为焦距，焦距分为物方焦距（用f表示）和像方焦距（用f＇表示）。如果透镜两侧处在同一媒质中，不管透镜两面的曲率半径是否相等，物、像方焦距总是相等的。

透镜焦距的大小由透镜两面的曲率半径以及透镜对两侧媒质的相对折射所确定。计算公式为：1/f＇=（n-1）（1/ r1-1/r2）

利用上式计算时应遵循符号规则。

当平行光线斜射到透镜上，折射光线将会聚在与平行光线相平行的副轴上的某一点，这点称为副焦点，副焦点有无数个，这些副焦点在焦平面内，焦平面是过焦点的垂直平面。透镜的焦平面有两个。

透镜对光线屈折能力的大小我们称之为屈光力或镜度，用F表示。F=1/f＇。单位为屈光度。

三、透镜成像

1、凸透镜成像

物体上的点发出光线经凸透镜折射后会聚于某一点，这些点就组成物体的像。

根据物体所处的位置不同，凸透镜可以成缩小的、等大的或放大的实像，也可以成放大的虚像。

2、凹透镜成像

不管物体在凹透镜的任何位置，均在物体同侧成缩小的虚像。

3、透镜成像作图

透镜成像可通过作图法求得。

透镜成像作图是利用三条特殊光线。

主轴上物点的成像作图可利用副轴和焦平面的关系来完成。

4、透镜的成像公式

成像公式为：¬－1/s＋1/s＇=1/f＇。

利用上式计算时要遵循符号规则。

成像计算的牛顿公式：X X＇=f f＇或X X＇=－f＇2。

利用上式计算时要遵循符号规则。

像高和物高的比称为横向放大率，简称放大率。用K表示。

当K＜0时表示倒立的实像，K＞0时表示正立的虚像；当｜Ｋ｜＞1时表示放大像，｜Ｋ｜＜1时表示缩小像，｜Ｋ｜=1时表示等大像。

第五节棱镜

由多个折射平面组成的透明柱体称为棱镜，两折射面的交线称为棱，与棱相垂直的横截面称为棱镜的主截面。

棱镜主要分为反射棱镜和折射棱镜两大类。

一、反射棱镜

光学系统中用来改变光路。

根据光的全反射的原理，反射棱镜的反射面可以不镀外反射膜。

二、折射棱镜

对光线产生折射作用，最常见的为三棱镜。

在眼镜行业中三棱镜用作对斜视眼的眼位的矫正。

当三棱镜的顶角很小时，偏向角δ与顶角α有如下关系：

δ=（n－1）α

第二章眼镜镜片概论

第一节眼镜镜片的分类

一、按镜片材料分类

1、晶石片

为天然的石英晶体，无色的称为水晶，有色的称为茶晶。

晶石制作的眼镜片使用效果并不理想，现在已被玻璃片和塑胶片代替。

市场上人造晶石很多，要注意鉴别。

2、玻璃片

用于眼镜片的光学玻璃可分为无色和有色两大类。

无色光学玻璃眼镜片分为光白片、高折射率片。

有色光学玻璃眼镜片分为有色片、光学克斯片、光学克塞片、变色片。

变色片在光照下会变色，是因为在无色或有色玻璃中添加卤化物的缘故。

玻璃片已经慢慢退出眼镜行业的市场。

3、塑胶片

塑胶又称为光学塑料或光学树脂，是一种高分子聚合材料。

塑胶片的最大优点是镜片不易破碎，破碎后破口没有玻璃片锋利，同时塑胶片重量轻。因此，市场占有份额逐年增加。

塑胶片分为压克力、CR-39、PC三种。

⑴压克力

俗称有机玻璃，记作PMMA。

n=1.49，υ=57.6，透光率92%，比重1.19克/厘米3，耐磨性2H。

多用于加工太阳眼镜片。

⑵CR-39

俗称树脂片。

n=1.498左右，υ=57.8，透光率89～90%，比重1.32克/厘米3，耐磨性4H。

现在已开发出n=1.56～1.74的树脂片，我们习惯把n=1.498树脂称为“低折”树脂片，n=1.56树脂称为“中折”树脂片，n≥1.60树脂称为“高折”树脂片。

此外，也已开发树脂变色片，这种变色片的变色不会受镜片厚度的影响。

树脂片广泛用作屈光不正矫正眼镜镜片的加工。

树脂片表面硬度低是其最大的缺点。

⑶PC

俗称太空片，宇宙片，成份为聚碳酸酯。

n=1.586，υ=29.9，透光率85～91%，比重1.20克/厘米3，耐磨性B。

C片的优点是强度高，重量轻；缺点是耐磨性差、色差大。

C片主要用作保护眼镜片、偏光镜片的加工。

近几年，市场上还出现一种非球面树脂片和非球面PC片，以改善球面镜片的成像质量。

二、按镜片规格、用途分类

1、镜片规格

镜片规格分为直径规格和厚度规格。

直径规格和厚度规格请参照国家标准GB10810《眼镜镜片》和轻工部标准QB2506《光学树脂镜片》。

2、镜片用途

镜片可按用途分类。

按用途分为球面镜片、散光镜片、棱镜片和特殊镜片等。

第二节眼镜镜片材料的光学特性

光学特性主要指折射率、阿贝数、透光率、均匀性、双折射等。

此外，对光学材料的条纹粗细、长短，气泡的大小、数量也有要求。

材料的理化性能主要指比重、耐磨性、耐冲击性、耐热性和化学稳定性等。

第三节眼镜镜片的技术要求

请参阅GB10810《眼镜镜片》国家标准和QB2506《光学树脂镜片》轻工部标准。

第四节眼镜镜片加工用的主要磨料

（略）

第三章球面镜片

第一节概述

球面镜片是指两面为球面或一面为球面一面为平面的透镜。

市场上的眼镜片多数为这种球面镜片，如矫正近视用的负镜片，矫正远视用的及老花眼用的正镜片。球面镜片的屈折本领的大小称为镜度或顶焦度,通常又叫屈光力或屈光度,用F表示,F=1/f＇。

屈光度用符号D表示，球面屈光度用DS表示。

第二节球面镜片的镜度及片形转换

在薄透镜的情况下，球面镜片的镜度可用下式表示：

F=（n-1）（1/r1-1/r2）。

利用上式计算时要遵循符号规则。

一、球面镜片的面镜度

球面镜片每个球面各自所具有的屈光度称为面屈光度（或面镜度）。

第一面面屈光度可用1/F1=(n-1)/r1 计算，第二面面屈光度可用 F2=(1-n)/r2 计算。

面屈光度和曲率半径的对应关系也可以查表得到。

二、球面镜片屈光度计算的简化公式

球面镜片屈光度计算的简化公式为：F= F1+/F2。

简化公式仅适用于薄镜片。

三、球面镜片的片形转换

1、片形转换

根据公式F= F1+/F2，我们可以任意地选择不同的F1和F2进行组合。

在保证镜片镜度不变的前提下，将镜片从一种形状改变成另一种形状的做法称为镜片的片形转换。

2、球面镜片的基弯

根据公式F= F1+/F2，球面镜片的片形有无数个形式。

这给眼镜片加工厂和眼镜片的定配带来不便。

为此，我们需要先确定镜片的一个基准面的镜度，通称基弧或基弯。

基弯的确定要根据镜片大小、镜片材料折射率、镜度高低等因素综合考虑。

近几年来，国内镜片加工厂有选择浅基弯的趋势，这种镜片由于像差的缘故对患者的使用会带来一些问题，应引起我们足够的重视。

第三节球面镜片的识别和测定

一、球面镜片的识别

判断球面镜片的正、负。

球面镜片的识别方法很多，比如用焦度计识别，根据镜片中心与边缘厚度认别，也可以利用像移试验法认别。

像移试验是通过手持镜片作像移观察，如果出现“逆动”现象，该镜片为正镜片，如果出现“顺动”现象，该镜片为负镜片。

二、球面镜片光心测定和标记

光心测定有两个目的：⑴镜片光心要与镜片的几何中心重合,其偏差要符合GB10810国家标准；⑵配装眼镜两镜片的光心距应与患者瞳距相吻合，其偏差要符号GB13511国家标准。

光心测定可借助于焦度计，具体操作见使用说明书。

光心测定也可以通过观察十字线来实现，但是这种方法测定的光心精度不高，对高度数眼镜片配装时，不一定能满足要求。

三、球面镜片的镜度测定

球面镜片的镜度测定有三种方法：即中和法、镜度表测量法和焦度计测量法。

中和法是根据叠合在一起的组合镜片的光学效果与组合后相同镜度的单片镜片的光学效果是相同

的原理。

验光试镜箱的标准片与测试镜片叠合后作像移试验，当呈中和状态（不产生视像移动）时，试镜片的标称镜度的相反数即为被测镜片的镜度。

镜度表测量法是借助于镜度表分别测量第一面面镜度、第二面面镜度，然后根据公式

F = F1+F2 求出镜片的镜度。

焦度计测量法请阅焦度计使用说明书。

四、不同折射率镜片的镜度转换（略）

第四节平光眼镜片

镜度等于零的镜片称为平光眼镜片，也就是说平行入射的光线经过平光眼镜片，出射光线仍为平行光线。

由于镜片厚度的影响，平光眼镜片两面的面镜度绝对值并不相等，即F1≠－F2 。

平光眼镜片不能看成薄透镜，而应认为是厚透镜。

一、主点、主点镜度

入射到厚透镜的光线要受到第一面、第二面的两次折射作用。

入射到厚透镜的光线在厚透镜的像方主面上却受到一次折射作用，像方主面与主轴的交点称为像方主点。

厚透镜还有另一个主面和主点，我们称为物方主面和物方主点。

像方主点到像方焦距之间的距离称为像方主点焦距，记作f＇。

像方主点焦距的倒数称为主点镜度，其表达式为F=F1+F2－t/nF1 F2 。

二、顶点镜度

研究发现，主点的位置会随着镜片第一、二面的弯度变化而变动，这给镜片镜度的测量带来不便。

因此，厚透镜镜度的度量一般以镜片的前后顶点为依据。

前顶点到物方之间的距离称为物方顶点焦距；后顶点到像方焦距之间的距离称为像方顶点焦距。物方顶点焦距的倒数称为物方顶点镜度，记作Fυ，又称前顶点镜度；像方顶点焦距的倒数称为像方顶点镜度，记作Fυ＇，又称后顶点镜度，简称为顶焦度。

它们与主点镜度有如下关系：

Fυ= F/（1-t/n F2 )= F1+F2 /（1-t/n F2）

Fυ＇= F/（1-t/n F1）= F1/（1-t/n F1 ）+F2 。

三、平光眼镜片的设计

平光眼镜片是镜度等于零的厚透镜。

换句话说，平光眼镜片的后顶点镜度等于零，令Fυ＇=0，则F=0。

这表明平光眼镜片的主点镜度等于零，则F=F1+F2 -t/n F1 F2=0。

因此有F1= -F2 /（1-t/n F2）或F2 = -F1 /（1-t/n F1）。

平光眼镜片的|F1 |≠|F2 |。例如n=1.53 t=2mm，当D1=+6.00D时，D2=－6.05D；当D2=－6.00D 时，D1=+5.95D。

因此平光眼镜片有|F1 |＜|F2 |，工厂批量生产平光眼镜片时，其中有一面的加工模具必须专门设计。

第五节球面镜片的厚度

（略）

第四章散光镜片

第一节平柱面镜片

一、概述

一面是平面，另一面是圆弧面的透镜称为平柱面透镜。

圆弧面为凸面的平柱面透镜叫正柱面透镜；圆弧面为凹面的平柱面透镜叫负柱面透镜。

平柱面透镜圆弧面的母线方向上没有弯度，镜度为零。与母线相垂直的圆弧面方向上具有最大的镜度。

当一束平行光线沿着垂直于圆弧面的母线方向入射时，正柱面透镜能使出射光线会聚成一条实焦线，负柱面透镜使出射光线会聚成一条虚焦线。

当平柱面透镜作像移观察，会发现透镜沿圆弧面母线方向移动时，看不到十字图像的像移；透镜沿圆弧面母线正交方向移动时，十字图像中与透镜移动方向平行的哪条直线呈现不动，与透镜移动方向相垂

直的哪条直线呈现像移，正柱面透镜呈现“逆动”，负柱面透镜呈现“顺动”。

二、平柱面镜片的鉴别与测量

1、平柱面镜片的鉴别

平柱面镜片鉴别是判断平柱面镜片的正负。

鉴别时可采用旋转法。

将镜片对准十字图像，令圆弧面的母线与十字图像的竖线相平行，然后转动镜片，正柱面镜片出现“逆剪动”，负柱面镜片出现“顺剪动”。

我们常利用这个特点来鉴别镜片是否会有柱面成份。当手持镜片对远处物体作转动观察，若发现视像倾斜变形，被检镜片含有柱面成份，否则不含柱面成份。

2、平柱面镜片轴向的测定

我们定义过镜片光心，镜度为零的直线称为平柱面镜片的轴线。

平柱面镜片的轴线实际上是平柱面透镜的圆弧面的母线方向。

轴向的测定可使用焦度计或镜度表来实现，也可用十字图目测法。

十字图目测法测定时，手持平柱面镜片，令其对准十字图像，调整镜片，使镜片内的十字图像与目标十字线相重合，然后将镜片沿十字线两方向各作一次平移，其中不呈像移的方向便是平柱面镜片的轴向。

3、平柱面镜片的镜度测量

镜度测量可用中和法、镜度表和焦度计进行。

焦度计测量平柱面镜片镜度的精度最高，建议最好采用这种方法。

三、平柱面镜片的镜度计算

平柱面镜片的镜度在轴向为零，在与轴相垂直的方向（力的方向）上镜度最大，斜交方向上的镜度在零与最大镜度之间变化。

平柱面镜片的最大镜度计算与球面镜片相同。

柱面镜度用字母DC表示。

平柱面镜片斜向度上的镜度按公式Fθ=F Sin2θ 计算，式中θ表示斜向度方向与轴向的夹角。

四、平柱面镜片的组合

由两个或多个平柱面镜片按一定方式叠合在一起，称为平柱面镜片的组合。

组合方式有两轴重合、正交和斜交三种。

平柱面镜片书写时要写明最大镜度，同时还必须标明轴向。

两平柱面镜片轴向重合时，组合后镜度等于两平柱面镜片镜度的代数和，轴向不变。

两平柱面镜片轴向正交，当两平柱面镜片镜度相同（代数值）时，组合后为一球面镜片，其镜度等于平柱面镜片的镜度。

两平柱面镜片轴向正交，当两平柱面镜片镜度不相同时，组合后镜片为一球面镜片与一平柱面镜片的组合形式。

第二节球柱面镜片

一、概述

近视眼用负球面镜片矫正，远视眼用正球面镜片矫正。

近视散光眼用负平柱面镜片矫正，远视散光眼用正平柱面镜片矫正。

如果既有近视（或远视）同时又有散光的屈光不正眼，必须用球面镜片和柱面镜片矫正。

这种既有球面成份又具有柱面成份的复合镜片称为球柱面镜片。

二、球柱面镜片的组合形式

球柱面镜片的表示形式有三种：两柱面正交、球面十正柱面和球面十负球面。

虽然球柱面镜片表达形式不同，但是光学效果是相同的。

三、球柱面镜片的片形转换

球柱面镜片的片形转换是指三种组合形式的互相转换，转换时子片形状变了，镜片的光学效果却不变。

镜片的片形转换有多种方法，初学者可先从光学十字图着手。在此基础上，可以根据片形转换规律总结出的口诀进行镜片的片形转换。

第三节环曲面镜片

一、概述

用平柱面镜片或球柱面镜片进行屈光矫正时，由于镜片像差大，往往会影响使用效果。

为此，我们一般将上述的两类镜片磨制成弯月形，即一面为球面一面为环曲面，这种镜片称为环曲面镜片。

所谓环曲面是两个正交柱面的组合面。

环曲面镜片的球面弯度称为球弯；环曲面的镜度较小的弯度称为基弯，镜度较大的弯度称为正交弯。

二、环曲面镜片的组合形式

环曲面镜片有两种组合形式

环曲面磨制在凸面的散光镜片称为凸环曲面镜片，俗称外散镜片。环曲面磨制在凹面的散光镜片称凹环曲面镜片，俗称内散镜片。

由于内散镜片的成像质量和装架性能都优于外散镜片，所以眼镜市场上的散光镜片基本上都是内散镜片。

由处方求解环曲面镜片的片形有两种方法，即光学十字图法和分析法（具体内容请参阅教材）。

第四节散光镜片的标示与测量

散光镜片包含有球面成份和柱面成份，处方时只要标成球柱面形式，写出散光轴向（柱面镜片的轴向）即可。从理论上讲处方书写成球柱面镜片三种形式中的任何一种都是可以的。

散光镜片的柱镜轴向的表示，现在普遍采用标准标示法（TABO法）。

标准标示法规定观察者面对患者，患者右眼在左边，左眼在右边，水平方向为180度，垂直方向为90度，其它角度从水平开始以逆时针方向安排。左右眼相同。

散光镜片的镜度测量、光心和散光镜片轴向的测定最好借助于焦度计，具体操作请阅焦度计使用说明书。

第五节散光镜片的厚度计算

眼镜片加工厂加工散光镜片时，对用料厚度的确定，必须进行上述厚度计算。

眼镜店在对眼镜片进行磨边时，磨边后镜片边缘厚度能否满足要求，需要进行厚度计算。

其实眼镜店对镜片磨边后镜片边厚能否满足装架要求，可以通过厚度计（或厚度卡钳）测量确定。

第五章眼用三棱镜片

第一节概述

一、棱镜

透明材料做成的多面体称为棱镜。多面体的面称为棱镜的折射面。两个折射面的交线称为棱。与棱垂直的剖面称为棱镜的主截面。

主截面为三角形的棱镜称为三棱镜。

两个折射面的夹角称为顶角，记作α。顶角所对的面称为棱镜的底。

当一束光线射到棱镜上，出射光线会向底面偏折。偏折光线与入射光线的夹角称为偏向角，记作δ。

偏向角δ是顶角α的函数。

二、眼用三棱镜片

入射到棱镜的光线，出射光线要向底面偏折；通过三棱镜观察物体，物体的像会向顶点方向偏移，这种现象称为棱镜的像移。

眼用三棱镜片的顶角很小，通常小于10°，一般用作斜视的矫正。

垂直于底或顶边的线称为底顶线。

两个折射面是平面的三棱镜称为平直三棱镜。眼用三棱镜片往往是磨成弯月形的，这类眼用三棱镜片简称为棱镜片。

三、棱镜效应

透过棱镜片观看物体会出现像移，这种现象称为棱镜效应。

我们可以通过棱镜效应来判断棱镜的底顶线方向。

第二节棱镜效果及棱镜底向标示法

棱镜效果是指棱镜片的棱镜度和棱镜底顶线的位置。

一、棱镜度

棱镜片对光线偏折能力称为棱镜度，用符号“△”表示。

我们把棱镜片能在偏折光线100单位处产生1单位的像移的偏折力称为1棱镜度，记作1△。依此类推。

棱镜度还有用厘弧度来度量的，用符号“▽”表示，但一般不常用。

二、棱镜度与棱镜顶角、偏向角之间的关系

棱镜片的顶角很小，光线的入射角和折射角也很小，所以偏向角与顶角有如下关系：

δ=（n-1）α。

棱镜度与折射角之间有如下关系：P△=100×tgδ。

三、正切刻度尺

一种特殊制作的直尺，用它可以测量棱镜片的棱镜度。

现在一般不用正切刻度尺测量，而是用焦度计来测量棱镜度。

四、棱镜片的厚度差计算

（略）

五、棱镜片底顶线标示法

棱镜片产生的棱镜效果除需进行棱镜度计算外，还须标明棱镜片的底顶线方向。

底顶线方向实际上就是棱镜片的底的朝向。

棱镜片矫正斜视眼，验光处方时应记录棱镜度和棱镜片的底向。

棱镜片底向的标示方法有三种：老式英国标示法、新式英国标示法和360°标示法。一般常用老式英国标示法。

老式英国标示法是将散光镜片轴向的标准标示法的180°、90°方向换成内、外，上、下即可。

眼的鼻侧方向称为内，颞侧方向称为外，眉毛方向称为上，嘴巴方向称为下。

若底向在其它方向时，除标明角度外，还要标明所处的象限（上内、上外、下内、下外）。

要注意：老式英国标示法上下方向左右眼是同向的，内外方向左右眼是反向的。

六、棱镜度的均分法

用棱镜片矫正斜视眼，当两眼棱镜度不同（或仅一眼有棱镜度）时，会造成左右眼轻重负荷不平衡，影响眼镜的舒服感。

为此，我们可以采用棱镜度均分法。

棱镜度均分法还可克服某眼的镜片移心量过大的矛盾。

棱镜度均分法是将棱镜度均分到双眼，左右眼的棱镜底向作相反设置。

第三节棱镜效果的合成和分解

棱镜效果是矢量。

棱镜效果的合成和分解要运用平行四边形法则，可用作图法和计算法。具体操作从略。

第四节眼镜片的棱镜效应和移心

一、球面镜片的棱镜效应和移心

球面镜片与棱镜片对光线的偏折情况是相似的。其实正镜片可以看成由无数个底朝光心的棱镜组成的，负镜片可以看成由无数个顶朝光心的棱镜组成的。

球面镜片各部分的棱镜的顶角是不相同的，靠近光心棱镜顶角小，靠近边缘棱镜顶角大。

装架后的眼镜片光心要与患者瞳孔相吻合，国家标准GB13511《配装眼镜》对光心距与患者瞳距的偏差提出相应的要求。当患者的视线偏离镜片光心时，镜片会产生棱镜效应。

因此，当处方需要棱镜度时，可以通过镜片移心来实现。

镜片移心量与棱镜度时，可以通过镜片移心来实现。

镜片移心量与棱镜度的关系有下式：P=C F。式中P―棱镜度，单位△；C―移心量，单位cm；F―镜度，单位屈光度。

根据处方的棱镜效应计算移心量时，可按公式C=P/F 求得，移心方向按下面规则确定：正球面镜片移心方向与所需棱镜度的底向相同，负球面镜片移心方向与所需棱镜度的底向相反。

按上面计算的结果在镜片上标划出偏离光心的位置，然后作出左右眼和鼻侧的标记。

光移心量过大的情况下造成无法磨边时，镜片可进行棱镜片的特殊加工，即控制镜片的厚度差来实现。

二、柱面镜片的棱镜效应和移心

柱面镜片沿轴向没有屈光度，在沿轴方向没有棱镜度。

柱面镜片上任一点的棱镜度等于该点到轴线垂直距离与柱镜度的乘积。

柱面镜片所需要的棱镜效应要分两种情况确定。

当所需的棱镜度的底顶线方向与柱镜轴正交时，可以通过移心获得，其操作同球面镜片。

当所需的棱镜度的底顶线方向与柱镜轴斜交时，只能进行特殊加工，即控制镜片的厚度差来实现。

三、球柱面镜片的棱镜效应和移心

球柱面镜片可以看成是球面镜片和柱面镜片的组合，也可认为是两个正交柱面的组合。

球柱面镜片所需要的棱镜效应可通过球柱面镜片的称心来实现。

当球柱面镜片的柱镜轴为180°或90°时，可将球柱面镜片转化为两正交柱面的组合形式，再将棱镜度分解成水平和垂直方向，然后按球面镜片的移心计算方法计算水平和垂直方向的移心量，必要时可将移心量合成单一的移心量。

当球柱面镜片的柱镜轴为斜轴时，移心量的计算比较复杂，建议可用图解法。当然最好采用焦度计打印偏心点的方法，具体操作请见高级职业培训《眼镜制作加工和调整》课程。

四、差异棱镜效应

眼睛通过镜片的光心观察物体时，不会产生棱镜效应，但是眼睛不是一个静止系统，它要随时转动通过镜片其它部位观察，这时镜片该部位要产生棱镜效应。

当两眼屈光不正程度相同，眼睛通过镜片光心以外的部位观察时，左右眼两镜片的棱镜效应相互抵消。

当两眼屈光不正程度不同，即屈光参差眼，眼睛通过镜片光心以外的部位观察时，左右眼两镜片的棱镜效应不能抵消，其差异称为差异棱镜效应。

如果屈光参差较大，加之视物时视线偏移过大，差异棱镜效应较大，这类眼镜的棱镜差异效应应予以充分重视。

第六章特殊眼镜镜片（眼镜）

第一节双光眼镜片

一个人随年龄的增长，调节机能下降，视近出现困难，我们说已经产生老花。

如果一个人既有屈光不正又有老花，那么为了克服配两副眼镜的使用不便，我们可以配制一副双光眼镜。

所谓双光眼镜是指双光眼镜片上有两个光度，一个视远称为远用区，一个视近称为近用区，远用区与近用区的交界线称为分界线。

目前国内市场的双光眼镜片主要分两类：熔合双光镜片和整体双光镜片。

熔合双光眼镜片是在近用区将一片高折射率的子片高温熔合（也可胶合）于主片的凹槽中，这类双光眼镜片的大片、子片的外形弯度是同一曲面，所以又称为无形双光眼镜片。这类双光眼镜片由玻璃加工而成的。

由于加工内散的需要，熔合双光眼镜片多为前熔式的，子片的形状多为圆形，分界线为圆弧线，分界线也有直线型（平顶）的。

整体双光眼镜片系整片用同种材料制成，近用附加镜度是在主片凸面上再加磨第二个曲面而成，这类双光镜片的分界线多为平顶形式和圆弧形式。

双光眼镜的装配请阅《眼镜制作加工和调整》课程。

第二节三重焦点眼镜片

双光眼镜片解决了一副眼镜视远和视近的问题。但是双光眼镜片存在以下缺点：

1、不能满足患者对中间距离的观察。

2、当视远、视近光度变化较大时，视线在分界线附近图像要产生较大的跳动。

为了克服上述的缺陷，可在双光眼镜片视远区和视近区之间增加一个过渡区，即设置一个中间光度，这类镜片称为三重焦点眼镜片。

三重焦点眼镜片多为整体型，分界线有两种形式：平顶形式和圆弧顶形式。

三重焦点眼镜可对远、中、近距离进行观察，由于设置了中间光度，图像突跳情况得以缓和。

三重焦点眼镜的装配请阅《眼镜制作加工和调整》课程。

第三节渐进多焦点眼镜片

渐进多焦点眼镜片（简称渐进片）由视远区向视近区过渡的镜片屈光度是慢慢变化的。这个屈光度渐变的区域称渐进区或渐进带。

渐进多焦点眼镜片的渐进区能很好地解决图像突跳的问题。

渐进片为了保证屈光度的渐变，一般将镜片的第一面加工成渐进面。所谓渐进面实际上是垂直方向为非圆弧曲线，水平方向为圆弧曲线的非球面。

由于渐进面的这种非球面结构，渐进片成像时有两个区域的图像会出现变形，我们称之为乱视区或非成像区。

工厂加工完成的渐进片有相应的标记，以提供装配时的参照点。

渐进片在进行磨边装架前必须作必要的检查，渐进片的装配请阅《眼镜制作加工和调整》课程。

渐进多焦点眼镜使用时应注意：

1、年龄在55岁以上的人员配制渐进眼镜宜慎重。

2、驾驶人员慎用渐进眼镜。

3、使用人员视线由远向近或由近向远过渡时，眼球不宜向左右作过多的转动。

4、使用人员一般要有3～14天的适应期，下加光度愈高，适应期愈长。

第四节镀膜眼镜片

一、概述

眼镜片加工厂在眼镜片冷加工完成后，通过物理或化学方法在眼镜片表面涂敷一层或多层物质，以提高眼镜片物理和光学性能，或对外来的有害光线起阻挡或吸收作用。

今后镀膜眼镜片的使用会越来越普及。

二、镀膜眼镜片的种类

1、镀硬膜眼镜片

CR-39树脂片表面硬度低，镜片易擦伤。

因此，树脂片表面加镀硬膜，以提高镜片表面的硬度。

眼镜片镀硬膜一般采用浸泡工艺法。

2、镀增透膜眼镜片

为提高眼镜片对可见光的透光率。

眼镜片镀增透膜可采用物理和化学两种方法。一般都采用物理方法即真空镀膜法。

3、镀防辐射膜眼镜片

为提高眼镜片对有害射线的阻挡和吸收功能。

目前国内面市的“防紫外、防眩光、防疲劳、防近视、阻止有害光线对眼睛损伤等功能”的镜片，实质上是镀防辐射膜镜片。

眼镜片镀防辐射膜一般采用真空镀膜法。

这类眼镜片适合微机操作人员、野外工作人员、驾驶人员等长期受有害射线伤害的人使用。

4、镀防雾膜眼镜片

防止眼镜片表面产生水雾，影响观察。

防雾膜有亲水膜和憎水膜两种。

亲水膜采用浸涂的方法，在眼镜片表面涂敷上一层AF密胺树脂来防止水雾的形成。

憎水膜一般采用真空镀膜法。

憎水膜不仅对水而且油污也有防止浸润的作用，具有抗油污和抗水雾性能，所以憎水膜又称抗污膜或顶膜。

三、镀膜眼镜片的保养

镀膜层比较娇嫩，使用中要注意保养。

应避免与酸、碱及有机溶剂的接触。

防止与其它物体碰擦，避免挂伤膜层。

应避免干擦，眼镜片表面有脏污时宜用水冲洗。

最好不使用超声波清洗镜片。

防止眼镜片膜层的温度作受急剧的变化。

第五节偏光眼镜片

偏光眼镜片（又称偏振眼镜片）广泛用于太阳镜的制作。

偏光眼镜片的核心是偏光膜，偏光眼镜片的功能好坏，主要取决于偏光膜的好坏。

偏光膜可以过滤掉水泥路面、水面、桌面、纸面等水平面反射后的偏振光，使进入眼睛的光线变得柔和，不易产生视疲劳。

根据偏光眼镜片的透光轴位置不同，可以制成太阳镜、钓鱼镜、驾驶镜等，也可以制成能防止教室黑板反光（眩光）的眼镜。