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棱镜处方的加工
江苏金陵眼镜学校 邓可立
眼用三棱镜(以下简称为棱镜)。是两折射面成一定夹角的透镜。具有无焦性,不能改变入射光线的聚散度,只能改变其折射方向。依折射定率,折射光线总是折向底的方向。棱镜可将可见光中不同波长的单色光通过棱镜产生色的分散。
棱镜在屈光处方中大多小于10Δ,是小顶角三棱镜。光学计算比较简单。
第一节 棱镜的作用
双眼视理论引入我国视光界。在双眼视功能检查中,用来检查隐性斜视、斜视,检查双眼的垂直、水平聚散度,训练眼外肌,并根据原则直接用棱镜处方配合屈光矫正。改善双眼视功能,减少视疲劳,提高立体视精确度。
一、用棱镜检查隐性斜视、斜视及双眼远近垂直、水平聚散。
检查隐性斜视、斜视。隐斜检查的方法有他觉法和主觉法两类(略)。
检查水平聚散和垂直聚散,聚散是检查两眼的集合力和散开力,以期达到清晰,舒适,健康的视力,并获得最佳立体视(方法略)。
二、疏解水平双眼视异常可采用棱镜。较大的外隐斜或向歇性外斜,可用BI棱镜疏解。其原则用sheard(雪德)准则。内隐斜兼AC/A正常或较底,用BO棱镜疏解。其原则遵循1:1原则。水平疏解棱镜量的经验值:棱镜度等于水平隐斜量的1/3—2/3。
三、疏解垂直双眼视异常的棱镜使用。垂直隐斜可采用棱镜疏解,上隐斜用BD棱镜(无下隐斜专业词汇,如果右眼“下隐斜”判断左眼上隐斜)。棱镜的量采用隐斜量的2/3—1疏解。临床中,常有垂直隐斜伴随水平隐斜。London发现,矫正垂直隐斜者时。同时对水平产生矫正效果。因此,垂直伴水平隐斜者,优先矫正垂直隐斜。
四、训练眼外肌,用棱镜做视觉训练可缓解融像性聚散的需求。如:BO棱镜可减少对负融像性聚散的需求。BI棱镜可缓解正融像聚散的需求。但训练预后,一般不理想。儿童不配合,老人易失败。
第二节棱镜的结构与量度
棱镜是透镜的一种。它是由两折射面的一定夹角的透镜。棱镜不像球镜、柱镜,可以对入射光线,改变聚散度,形成一定屈光力。而入射光线进入棱镜的一个折射面,不能改变其聚散,只能改变其折射方向。根据折射定理,折射光线只能向底的方向折射。透过棱镜看物体,会产生向顶方向的视像移。
一、棱镜的结构
棱镜有两折射面成一定夹角组成。也就是棱镜一边厚一边薄,其厚端称为基底,夹角薄图1 棱 镜 的 结 构
顶
底
端为顶(尖)(如图1)底和顶的连线称为底顶线。图2 棱 镜 对 光 折 射
二、棱镜的量度。
1、棱镜的光学效应。
⑴.单纯棱镜是无焦的透镜。只能改变折射光线的方向而不能改变聚散(如:图2)。单色光的折射方向,依折射定律始终向底的方向偏折,平行光线入射、平行光线折射。
⑵.通过棱镜观察物体,物像总是向顶的方向产生视像移。(如:图3)图3 视 像 移
眼睛
视像移的量(实际上是棱镜量)与棱镜的折射率(n)成正比。与顶角的大小成正比。
⑶含有几种单色光组成的白色光通过棱镜后,依其单色光波长的不同,会产生一条不同色光色带。
2、棱镜的量度:棱镜的量度单位有数种。
有偏向角(d)法、棱镜度(Δ)法、厘弧度(D)法等。免得造成混乱。现代视光学理论,一般采用棱镜度(Δ)法。
⑴定度法:棱镜度(Δ)定镜度法C·F·prentice1888nian 所倡导,其符号为“Δ”,1Δ的棱镜度动议为能是光线在100单位距离处的物体,偏离1单位的距离。也就是透过棱镜看1米远的物体产生1cm的视像移。如果棱镜使1m距离物体产生4cm视像移,就是4Δ。(图4)
⑵定底法:由于棱镜对光的折射向基底的方向偏折。因此,棱镜在眼前置放的位置不同,光的折射方向也不同,就是要定一个方向。用基底朝向的定位法最为合适。在矫正隐性和斜视时,所标示底的方向为处方指导。内隐斜(内斜)基底向外(颞侧);外隐斜(外斜)棱镜的基底向内;上隐斜(上斜)棱镜基底向下或另一眼底基底向上。
定底法有两类:
①棱镜底的主方向法:将棱镜基底位置,用基底上(BU)、基底下(BD)、基底内(BI)、基底外(BO)表示。(如:图5)
②360°标示法。棱镜的主方向法,标示底在斜方向的棱镜就有困难。在1949年TABO(Technicher AnsammLung furdie Brilienoptik),提出棱镜的360°标示法。360°标示法与散光定轴TABO法起始点相同。将单眼左侧定为基底O°,逆时针旋转一周为360°
(如:图6)。
底顶线
水平参考线
基底
3、棱镜的标划。
棱镜线上的标记应有:水平参考线、顶底线、基底位置.......如(图7)
4、处方中棱镜度,应平均分置双眼。在处方中常记录单眼有棱镜,或双眼中棱镜量和底的位置,在眼镜加工时,都应将棱镜平均分配给两眼。
1)处方中,单眼棱镜的平均分配:
例1.处方R 4ΔBI 平均分配处方R 2ΔBI
L 0Δ L 2ΔBI
例2.处方R —3.00DS/ 6ΔBO 平均分配处方R —3.00DS/ 3ΔBO
L —2.50DS L—2.50DS/ 3ΔBO
例3.处方R +2.25DS/+1.00DCX90/3ΔBI
L +3.00DS/+1.00DCX105
平均分配处方R +2.25DS/+1.00DCX90/1.5ΔBI
L +3.00DS/+1.00DCX105/1.5ΔBI
例4.处方R -8.00DS/-2.00DCX180/4ΔBD
L -8.00DS/-2.00DCX180
平均分配处方R -8.00DS/-2.00DCX180/2ΔBD
L -8.00DS/-2.00DCX180/2ΔBU
2)处方中双眼棱镜的平均分配:
例1.处方 R 2ΔBO 平均分配处方R 1ΔBO/1.5ΔBD
L 3ΔBU L 1ΔBO/1.5ΔBU
例2.处方 R -11.00DS/-2.50X15/6ΔBO
L -11.50/-2.00X165/ 4ΔBU
平均分配处方R-11.00DS/-2.50X15/3ΔBO/2ΔBD
L-11.50BS/-2.00X165/3ΔBO/2ΔBU
第三节 棱镜的合成与分解
处方中棱镜有时需合成与分解。
平均分配双眼的棱镜,单眼有垂直、水平棱镜,需合成单一棱镜,底在斜向度。在镜片加工棱镜时,采用360度底斜向度标示,称为棱镜合成。将底斜向度的棱镜分解为互为垂直的棱镜效果,称棱镜的分解。
一.棱镜的合成:垂直和水平两棱镜,在眼镜加工时,需合为单一斜向度棱镜,方便加工
计算公式:合成棱镜度P=√H2+V2 (其中H是水平棱镜度,V是垂直棱镜度)
合成棱镜底:(先计算底与水平夹角α,再计算底)
tanα=V/H 底=180或360-α
例1. 将右片3ΔBU和4ΔBI的棱镜,合成的单一棱镜(如图7)
合成后的棱镜度:√32+42=5Δ
合成后的右片棱镜底:tanα=3/4,α=37゜
例2。右-11.00D/-2.50X15/3ΔBO/2ΔBD
左-11.50D/-2.00X165/3ΔBO/2ΔBU
为了方便镜片加工,需将右、左的棱镜各自合成新的棱镜。
右片合成的棱镜度(图9):P=√32 +22=3。7Δ
左片合成的棱镜度(图9):P=√32+22 =3。7Δ
右片棱镜底:tanα=2/3 α=33.70 底:180-33.7=146.30
左片棱镜底:tanα=2/3 α=33.70 底;360-33.7=326.30
二 棱镜的分:
斜向度的棱镜用焦度计检查时,需要分解成互相垂直的两棱镜。
计算公式:水平棱镜度PH=PCosθ
垂直棱镜度Pv=Psinθ
例1. 右棱镜4Δ,底210゜。分解为垂直和水平的两棱镜。(如图10)
解:水平棱镜度PH=PCosθ P=4Δ θ=210-180=30
ph=4XCos30=3.5ΔBO
垂直棱镜度Pv=Psinθ
PV=4Xsin30=2ΔBD
例2. 加工完成的眼镜,检测时,将棱镜斜向轴分解成水平、垂直棱镜。(图11)
右+2。00/+1。00X90/3ΔB225
左+3。00/+1。00/ X90/3ΔB45
解:1)右水平棱镜度及底,垂直棱镜度及底。θ=225-180=45
PH=3XCoS45=2.1ΔBO
PV=3Xsin45=2.1ΔBD
2)左水平棱镜度及底,垂直棱镜度及底。
PH=3XCon45=2.1ΔBO
PV=3XPsin45=2.1ΔBU
第四节 棱镜处方镜片加工的途经
一.移动光学中心
从眼镜光学基础知道,球镜是由无数力不相等的棱镜组成。正球镜是由底向对的棱镜组成。负球镜是由底向背的球镜组成。正球镜可使光线会聚,负球镜会使光线散开。在球镜上除光学中心外,任何地方都会有棱镜效应,越远离光学中心,棱镜效应越大。棱镜效应还与球镜力成正比。
1 移心透镜。在加工眼镜时,要求将光学中心与瞳孔重合。常常光学中心位置需根据瞳孔位置移动,偏离几何中心。比如眼镜架的几何中心距66毫米,瞳孔距离60毫米,加工眼镜时,就需将每只镜片的光学中心向鼻侧移动3毫米,才能使眼镜的光学中心与瞳孔距离相等。瞳孔与光心重合。由于处方的需要,处方中的棱镜成分,可以通过移动光心来解决。这个光心的移动,按照移心关系式来计算(即著名的普林蒂斯公式)。
2 移心关系式:P=CF,C=P/F。
其中P是棱镜度(Δ)。C是光心移动量(CM )。F是镜片后顶镜度(D)。
光心移动的方向与计算后正负号有关。正号;光心移动与底向同方向。负号;光心移动与底方向相反。
3 单纯球镜处方的移心。(举例说明)
眼镜割边加工时,球镜含棱镜处方,可以用移心法。应考虑:棱镜因素,镜架因素,总和计算。
例1 处方:R-5.00/2ΔBI
L-5.00/2ΔBI
解:CR=P/F=2/-5=-0.4CM=-4MM 负号,光心向外移4MM
CL=P/F=2/-5=-0.4CM=-4MM 负号,光心向外移4MM
例2. 处方R+4.00/2ΔBO PD=60MM 镜架光心距64MM
L+5.00/2ΔBO
1)棱镜的光心移动
CR = P/F = 2/4= 0.5CM = 5 MM 正号 ,光心向外移动5mm
CL = P/F = 2/5= 0.4CM = 4 MM 正号 ,光心向外移动4mm
2)镜架光心的移动
(64-60)/2=2mm 光心向鼻侧移动2mm
3) 总体光心移动 R光心移动 5-2 =3mm 外移
L光心移动 4-2 =2mm 外移
因此该眼镜考虑到棱镜光心移动因素和镜架光心因素后,右光心外移3mm, 左光心向外2mm,就可以满足处方的要求.
例3: 处方 右 -4.00DS/1ΔBU
58mm 镜架光心距64mm
左 -4.00DS/1ΔBD
求:光心移动量及方向
解: ①棱镜的光心移动
C右 = P/F = 1/-4 =-0.25cm = -2.5mm 负号与BU相反,光心下移2.5mm
C左 = P/F = 1/-4 =-0.25cm =-2.5mm 负号与BD相反,光心上移2.5mm
②镜架因素的光心移动(64-58)/2 = 3mm 左右光心均向内移3mm.
③总计光心移动:
右光心向内移3mm,向下移2.5mm
左光心向内移3mm,向上移2.5mm
例4: 处方 R -8.00 /2ΔBU/1ΔBO
L -8.00 /2ΔBD/1ΔBO
RPD:30mm LPD:32mm (镜架光心距66mm),求光心移动方向?
解:①棱镜因素:
CR1= 2/-8=--2.5mm 光心向下移2.5mm CR2=1/-8=--1.25mm 光心向内移1.25mm
CL1= 2/-8=--2.5mm 光心向上移2.5mm CL2=1/-8=-1.25mm 光心向内移1.25mm
②镜架因素: R=66/2-30=3mm内移
L=66/2-32=1mm内移
③ 总和 : R光心向下移2.5mm 向内移1.25+3=4.25mm
L光心向上移2.5mm 向内移1.25+1=2.25mm
4. 球柱镜处方的棱镜移心。
球柱镜处方仍可通过移光学中心方法,满足处方要求。除了上述步骤外,需要将球柱镜分解为水平,垂直两子午线的镜度来计算。需考虑:棱镜因素。水平屈光力和棱镜度;垂直屈光力和棱镜度;移心。镜架移心因素。总计移心。
1)柱镜轴90,180的棱镜移心。首先应将球柱镜力分解为水平,垂直两部分,再进行计算。
例1: 处方: R-2.50DS/-0.50DC X 180 / 2ΔBI
L-3.50DS/-0.50DC X 180 / 2ΔBI
PD60mm 镜架几何中心距64mm
计算:光心移动量及方向
解:①棱镜因素
R球柱镜力的分解
CRH=2/-2.5=-8mm 外移 |
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