几何光学基础-球面透镜成像（眼镜光学课件）

认识球镜片教学目标知识目标能力目标教学目的思政元素专业—敬业、细心—耐心了解球镜片的形式了解球镜片的常用名词会目测球镜片、光心及其正负球镜片球镜片的形式球镜片的名词视觉像移法认识球镜片及其形式会目测球镜片、光心及其正负一、球面透镜概念指前后表面均为球面，或一面为球面、一面为平面透镜。二、镜片的形式球镜片sphericallens凸镜片convexlens凹镜片concavelens双凸biconvex平凸plane-convex凹凸concave-convex双凹biconcave平凹plane-concave凸凹convex-concave新月形凸镜片Meniscus-convex新月形凹镜片Meniscus-concave新月形是镜片的最佳形式三、球镜片常用的名词曲率：球面的弯曲程度曲率半径：球面弧的曲率半径（r1和r2）曲率中心：球面弧的球心（图中C1和C2）光轴：通过球镜前后两个球面曲率中心的直线（C1和C2连线）前面：镜片的远眼面后面：镜片的近眼面前顶点：镜片前面与光轴的交点（O1）

后顶点：镜片后表面与光轴的交点（O2）光学中心：即前顶点（O1）四、球镜片的分类及功能镜片正镜片——凸镜片——会聚光线负镜片——凹镜片——发散光线矫正远视眼矫正近视眼五、目测法确定球镜片光心及其正负

目测法确定球镜片和光心，在实际工作中很重要，该方法可以快速地判断镜片的性质，在验光、配镜和售后岗位常会用到。确定球镜片光心

垂直于镜片表面，通过镜片观察十字目标，当镜片上的十字与目标十字重合时，十字交叉点就是镜片的光学中心。准备材料：十字目标识别球镜片

围绕镜片光学中心旋转镜片，如果镜片内的十字不动，则该镜片是球镜片。五、目测法确定球镜片光心及其正负判断球镜片正负厚薄法判断

正镜片——中心厚、边缘薄

负镜片——中心薄、边缘厚观察成像大小

正镜片——像放大

负镜片——像缩小

目测法确定球镜片和光心，在实际工作中很重要，该方法可以快速地判断镜片的性质，在验光、配镜和售后岗位常会用到。五、目测法确定球镜片光心及其正负判断球镜片正负像移法

像移法（视觉像移）——通过移动镜片来观察像移动的方法。

顺动——像移动的方向与镜片移动的方向相同。

逆动——像移动的方向与镜片移动的方向相反。

负球镜片的视觉像移——顺动正球镜片的视觉像移——逆动小结球镜片的概念镜片的形式——新月形镜片中的常用名词球镜片的分类及功能目测法确定球镜片光心及其正负

球镜片屈光力与视力矫正教学目标知识目标能力目标教学目的思政元素专业—敬业、细心—耐心镜片屈光力与视力矫正单球面屈光力透镜屈光力镜片矫正屈光不正眼掌握镜片屈光力及矫正视力原理一、单球面屈光力公式：n———折射面前面介质折射率n’——折射面后面介质折射率r———折射面曲率半径F———屈光力

屈光力是一个表征折射球面对光束会聚或发散能力大小的量，当r的单位用米来表示时，屈光力的单位为屈光度，用符号D表示。二、镜片屈光力

设镜片屈光力为F，折射率n，中心厚度t，空气折射率是1。

镜片的厚度与其焦距相比较，可以被忽略不计的镜片是薄镜片，通常将负镜片看作是薄镜片。薄镜片的屈光力：(>0)(<0)第一面屈光力：第二面屈光力：镜片的总屈光力：二、镜片屈光力例题：一厚镜片，前面屈光力F1=+10.00D，后面屈光力F2=-4.00D，折射率n=1.50，中心厚度t=9mm，求镜片屈光力F。解：

f’——镜片焦距l’——像距l——物距屈光力在空气中是焦距（单位米）的倒数。二、镜片屈光力高斯公式：聚散度：三、屈光不正眼眼的远点当眼调节静止时，所能看清最远处物体的位置。（眼的远点与视网膜共轭）正视眼的远点在无限远处近视眼的远点在眼前有限远处远视眼的远点在眼后有限远处眼的屈光不正度等于远点距离的倒数。眼的近点当眼调节最大时，所能看清最近处物体的位置。看清远点和近点之间的物体，由眼的调节来完成。四、镜片矫正屈光不正眼

一个-3.00DS的近视眼，远点在眼前33cm处，眼睛看不清33cm以外的物体。

将负镜片置于眼前，使平行光线发散，其反向延长线聚焦在眼的远点上，而远点与视网膜共轭，这样远处物体便可到达视网膜上。

如果镜片紧贴角膜，则该镜片的焦距与远点距离相等，即镜片屈光力为-3.00D。对于接触镜来讲，镜片的屈光力等于眼的屈光不正度。33cm眼睛远点镜片焦点四、镜片矫正屈光不正眼

同理，一个+3.00DS的远视眼，远点在眼后33cm处，眼睛如果不调节则看不清远物。

将正镜片置于眼前，使平行光线聚焦在眼的远点上，眼的远点与视网膜共轭，而远点与视网膜共轭，这样远处物体便可到达视网膜上。

如果镜片紧贴角膜，则该镜片的焦距与远点距离相等，即镜片屈光力为+3.00D。对于接触镜来讲，镜片的屈光力等于眼的屈光不正度。33cm眼睛远点镜片焦点四、镜片矫正屈光不正眼镜片矫正眼屈光不正原理：屈光不正眼与所戴矫正眼镜联合后，形成一个整体的屈光组合，使远方物体成像于视网膜上。镜片的作用是将无限远物体成像在眼的远点，而看清远点到近点之间距离物体，则由眼的调节完成。对于框架眼镜，由于镜片与角膜之间有一定的距离，同样需要镜片的第二焦点与眼的远点重合。远点、焦点小结单球面屈光力屈光不正眼眼的远点、近点镜片屈光力镜片矫正屈光不正眼对于接触镜来讲，镜片的屈光力等于眼的屈光不正度。对于框架眼镜来讲，由于镜眼距的影响，镜片的屈光力不等于眼的屈光不正度。镜片顶焦度、球镜片联合教学目标知识目标能力目标教学目的思政元素专业—敬业、细心—耐心掌握镜片度数的概念镜片联合后的屈光力镜片屈光力与顶焦度的关系镜片联合后的屈光力镜片的形式转换掌握镜片屈光力与顶焦度的关系会进行镜片的形式转换一、镜片屈光力与顶焦度镜片的屈光力是指镜片焦距（单位m）的倒数，焦距是镜片的主点到焦点之间的距离镜片的顶焦度是指镜片顶点到焦点距离（单位m）的倒数顶焦度又分为前顶焦度和后顶焦度

我们通常所说的镜片的度数（或镜片包装袋上所示的度数）是镜片的后顶焦度。前顶焦度F0：从镜片前表面的顶点到镜片的第一焦点距离的倒数叫做镜片的前顶焦度。后顶焦度F0’：从镜片后表面的顶点到透镜的第二焦点距离的倒数叫做镜片的后顶焦度。一、镜片屈光力与顶焦度

透镜后顶焦度和前顶焦度为对于新月形透镜，由于所以一、镜片屈光力与顶焦度二、球镜片的联合

当两球镜片光学中心正对而密接联合时，其屈光力为原先两个镜片屈光力的代数和。-2.00/+3.00=+1.00DS例：一个-2.00DS的球镜片和一个+3.00DS的球镜片同轴密接联合，联合后的屈光力为：密接联合间距联合

当两球镜片光学中心正对而间距联合时，其屈光力为：例：一镜片+3.00DS，另一镜片-1.00DS，两镜片间距5mm，求其联合屈光力。二、球镜片的联合三、镜片的形式转换镜片的形式也是镜片的弯曲程度。

-2.00/-2.00=-4.00-1.50/-2.50=-4.000/-4.00=-4.00+1.25/-5.25=-4.00+6.00/-10.00=-4.00+3.00/-7.00=-4.00深新月形：例：一个-4.00D球面薄镜片，可根据需要转换成下列任意一种形式：对称双凹：不对称双凹：平凹：

周视形：浅新月形：三、镜片的形式转换厚镜片要受到厚度的影响，需满足公式在眼镜的配制过程中，需要根据镜片和镜架的具体情况，进行镜片形式的优选组合，因而要设计合理的镜片形式。通常先选定一面作为镜片的基准面（或称基弧），基弧一旦确定，镜片的弯曲程度（形式）就确定了，这时镜片的另一面度数要随着基弧的变化而变化。正镜片基弧在后面，负镜片基弧在前面。薄镜片，镜片的两个屈光力和镜片屈光力只要满足公式同一度数的镜片，可以有不同的形式。例：一个厚镜片+8.00DS，n=1.50，t=10mm