成像像差与镜片设计.ppt

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1、第九章眼镜片的设计一、眼镜片的作用1.眼镜片解决的问题改善视网膜光学像清晰（球镜或柱镜）改变眼看清晰像的空间范围（球镜,渐进镜）改变眼的调节需求（球镜,渐进镜）改变视网膜上的成像位置（三棱镜）2.眼镜矫正引起的其他变化视觉空间的变化视网膜光学像大小的变化双眼视机能的变化（集合）视中枢融合功能的变化（等像镜设计）例1例2调节变化调节性集合变化眼位变化融合功能变化OD/OS:-4.00D全矫看33cm：3Δexo加add+1.50后：14ΔexoAC/A：7.3Δ/D所用调节量：全矫：3D欠矫：1.5D所用

2、调节性集合：全矫：21.9Δ欠矫：11Δ所用正融合性集合：全矫：3Δ欠矫：14Δ统计平均值的正融合性集合范围：约20Δ二、像与像差1.像从同一发光点发出的单心光束，经光学系统反射或折射后，折射光线或其延长线仍能会聚为一点的单心光束，则入射光束发出点为物，折射或反射光束的会聚点为像，这样的像称为理想像或完善像。2.像差从同一发光点发出的单心光束，经光学系统反射或折射后，折射光线或其延长线并不能会聚为一点，而成为像散光束，像散光束在理想像的位置所形成的实际影像与理想像的偏差称为像差。三、眼镜片的设计1.引言

3、一个眼镜片仅在它的中心区域（戴镜者沿光轴注视时）矫正患者的屈光不正。戴镜者转动眼睛离开透镜中心注视，由于像差的存在，会看目标模糊、变形或出现彩色。1.1眼镜片设计的主要的目使偏离眼镜片中心注视的像差减到最小。1.2涉及的问题⑴适当地选择眼镜片前表面焦度或者说是基弧（basecurve）。⑵顶点距离（vertexdistance）。⑶注视物的距离⑷保持正常的双眼视2.远点与远点球2.1远点：调节静止时，视网膜黄斑凹共轭的点称为远点。2.2远点球调节静止的眼球旋转时，视网膜黄斑凹共轭点的轨迹形成的球面称为远

4、点球√。√远点球眼球旋转中心近视眼的远点和远点球远点球远点3.像差与视觉初级几何像差色差轴向色差横向色差单色像差球差彗差像散像面弯曲畸变3.1初级几何像差分类⑴球差轴上物点以粗光束入射时，经球面光学系统在理想像面产生圆形光斑的像差称为球差。对视觉的主要影响就是模糊⑵彗差轴外物点发出的粗光束经实际光学系统后在理想像面形成彗星形光斑的像差叫做彗差。⑶像散离轴物点发出的细光束，经球面光学系统后，形成像散光束，在理想像面上产生椭圆形光斑的像差叫做像散。像散光束的特点：①有两条线状的光斑称为焦线②有一个圆形光斑称

5、为最小弥散圆③有无数椭圆透镜的像散与人眼的散光英文词汇：astigmatism相同：规则散光与象散像差图形相同不同：含义不同起因不同在视光学中像散像差也称为斜向散光。⑷像曲一个平面的物所成的像为曲面的像差叫做像场弯曲。当光学系统存在较大场曲时，就不能使平面物体上的各点同时清晰成像。此时，若把中心调焦清晰了，边缘就变得模糊；反之，边缘调清晰后，则中心就变得模糊，如下图。⑸畸变像变形的成像缺陷叫做畸变。⑹轴向色差轴上物点发出的白光经光学系统后由于不同颜色的光在轴上像点位置不同而产生的像差叫做轴向色差。白光透

6、镜屏幕SF′SC′S⑺横向色差轴外物点发出的白光经光学系统后由于不同色光所成像点的高度不同而造成的像差称为横向色差（TCA）。FF′FC′h人眼瞳孔控制入射光束粗细，使得与光束粗细有关的像差很小而不影响视觉。自然瞳孔散瞳瞳孔3.2镜片像差对视觉的影响影响矫正眼视觉的镜片像差斜散光（像散）像面弯曲（像曲）畸变横向色差1）理想的镜片外界任意位置的物点通过镜片任何位置都能成像在远点球上成点像。即，眼从镜片任何位置看都能清晰成像。远点球2）像散轴外的点发出的同心光束经透镜折射后成为像散光束而产生像差为像散，也称

7、斜向散光（obliqueastigmatism）。子午面弧矢面光轴3）像曲与焦度误差平面的物，像是弯曲造成的像差为像曲（Curvatureofthefield）；像曲与远点球之间的偏差称为焦度误差（Powererror）焦度误差像曲像曲远点球像散与像曲相伴而生，都是当眼球旋转时通过球镜周边观察时产生的像差。两条焦线与远点球的相对位置与镜片形状有关。二者对视觉的主要影响是造成视网膜像模糊。3）畸变畸变（Distortion）只引起像的变形，而对像的清晰度并无影响。对于一般的光学系统，只要相对畸变q＜4%，

8、就感觉不出变形。戴正球镜者，产生枕形畸变，戴负球者产生桶形畸变。眼镜片形的改变，畸变也会改变，这也是更换镜片时发生在周边的主要问题之一。对大多数人来说，畸变是容易适应的，在镜片设计中不作为重点考虑。4）横向色差（TCA）低对比度下注意不到彩色，但会影响一定视力。分析公式：TCA=P/VP-棱镜度数V-阿贝数临界值：0.1Δ，大于该值易感觉到。+4.00D的镜片，0.1Δ的位置？建议：尽可能选高V值材料的镜片。三、镜片设计1.镜片度数的形成前