光学助视器.docx

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光学助视器

低视力学

低视力光学助视器

低视力助视器的定义

可以改善低视力患者活动能力的任何一种装置或设备，均称为助视器（visualaids，typoscope）

在低视力康复中，助视器只是其中的一部分，而不是全部。

分类

光学助视器

远用助视器：

如望远镜等

近用助视器：

如放大镜等

非光学助视器

大字印刷品

闭路电视助视器（又称电子助视器）

光学助视器

定义：

是一种借光学性能的作用，以提高低视力患者视觉活动水平的设备或装置。

凸透镜——放大作用，放大程度取决于透镜的屈光度数

棱镜和平面镜——改变目标在视网膜上成像的位置

望远镜——放大作用

低视力患者常需要一种以上助视器

一、远用助视器

——望远镜系统

目标距离与放大倍数关系

最简单而实用的增进低视力患者远视力的方法，是缩短患者与目标之间距离

患者从离目标20英尺处

移近到10英尺，可放大2倍，

移近到5英尺，可放大4倍，

余类推

目标距离与放大倍数关系

如果观察者与目标间的距离固定，只有靠望远镜才能缩短患者与目标之间的距离

事实上没有任何其他光学助视器能代替望远镜来提高远视力

望远镜的作用是通过对远处的物体产生一个观察的像而增大视角（角放大作用）

望远镜系统

最简单的包括两个光学系统——物镜和目镜

物镜通常是正透镜（屈光度标记为Dobj或D1）

目镜是屈光度较物镜大得多的负或正透镜（屈光度标记为Doc或D2）

目镜的正负与望远镜的类型有关（分别为Keplerian或Galilean望远镜）

望远镜系统

伽力略望远镜（Galilean）：

一个正透镜的物镜和一个负透镜的目镜组成

望远镜系统

开普勒望远镜（Keplerian）：

一个正透镜的物镜和一个正透镜的目镜组成

目镜较物镜的屈光度数大许多

产生倒像，如天文望远镜

镜筒较长

望远镜的放大率

放大率MTS=Doc/Dobj

Doc为目镜的屈光度数

Dobj为物镜的屈光度数

物镜与目镜间的距离d=fobj+foc

fobj为物镜的焦距

foc为目镜的焦距

d就是该望远镜筒的长度

望远镜的放大率

例：

设物镜焦距为10cm；目镜焦距为-5cm，求该望远镜的放大率。

Doc=-20D

Dobj=10D

M=-20/10=-2倍

两种望远镜的比较

伽利略开普勒

放大率2倍高达10倍

棱镜不需要需要

调焦可有一定有

设计简单复杂

长度眼镜式不能眼镜式

畸变大小

镜筒较短较长

望远镜的用途和局限性

优点：

能够放大远距离目标，是提高病人远视力的可行的方法

缺点：

视野明显缩小，目标变近变大；

病人头转动时目标呈快速反向转动；

景深短，不美观；

使配戴者走路困难

二、近用助视器

1、近用助视器的放大原理

放大作用（magnification）：

是目标外观的增大，即增大目标在视网膜上的成像。

有4种方法：

相对体积的放大作用

相对距离的放大作用

角放大作用

投影放大作用

相对体积的放大作用

（relative-sizemagnification）

是目标实际体积或大小增大，在视网膜上的成像也相应放大，二者关系成正比

例如大字印刷品

相对距离的放大作用

（relative-distancemagnification）

即将目标向眼前移近而产生放大作用，又叫移近放大作用（approachmagnification）

目标距离与放大倍数关系

患者从离目标20英尺处

移近到10英尺，可放大2倍，

移近到5英尺，可放大4倍，

余类推

在视网膜成像的质量、亮度

及视野大小等方面均无任何

明显改变

相对距离的放大作用

如果以40cm为基准，则

放大率M=屈光度/2.5

即需要增加的近附加（屈光度）=2.5×M

所需屈光度数可由眼镜、调节力、未矫正的近视等分别或同时提供

下表说明了距离、放大作用、屈光度之间的关系

40厘米距离为标准（M=屈光度/2.5）

目标距离cm放大率（倍）屈光度（D）*

4012.5

2025

10410

5820

41025

22050

140100

25厘米距离为标准（M=屈光度/4）

目标距离cm放大率（倍）屈光度（D）*

2514

12.528

6.25416

5520

4.25624

3.33832

2.51040

放大镜或光学助视器的标明

常用的放大率不是以40cm，而是以25cm为基准

所以低视力专家愿意以屈光度数，不愿以放大倍数标明

放大率M=屈光度数/+4D或

M=25cm/屈光度的焦距

举例：

求+10D的放大镜的放大率

M=10/4=2.5；或M=25cm/10cm=2.5

角放大作用

（angularmagnification）

亦称放大力（magnifyingpower），是指通过光学系统后视网膜成像大小，与不通过光学系统视网膜成像大小之比。

角性放大作用最常见的光学设备是望远镜

入射角i,出射角e,e/i便是角性放大作用

投影放大作用

（projectionmagnification）

即把目标通过CCD或多媒体投影到屏幕上和闭路电视

投影放大作用=投影像大小（cm）/目标大小（cm）

主要用于教学

2、眼镜助视器

与普通眼镜相似

常用+4.00D~+40.00D

放大原理：

由于目标移近增大了视角，增大了视网膜成像

配戴眼镜助视器注意的问题

低视力病人的高度眼镜助视器对散光的考虑：

助视器度数>+10.00D时，<2.00D的散光可忽略

由于阅读距离特别近，书写困难；在书写时，可以考虑给一半的屈光度

单眼戴助视器的病人，差眼可能干扰好眼的功能，出现视力疲劳等症；可把差眼镜片贴上

用眼镜式助视器阅读

配戴眼镜助视器注意的问题

双眼眼镜助视器

双眼戴助视器的病人，超过>+6.00D以后，

必须加底向内的棱镜或者通过镜片移心完成

棱镜度（△）=瞳距（cm）/2辐辏（MA）

如果瞳距=60mm,单眼前所加的棱镜度数:

1米距离时，辐辏是1MA；棱镜度=6.0/21=3△

33厘米时，辐辏是3MA；棱镜度=6.0/23=9△

10厘米时，辐辏是10MA；棱镜度=6.0/210=30△

3、近用望远镜

光学原理：

在望远镜的物镜上加一个正透镜（阅读帽）

变远用望远镜为近或中距离使用

阅读距离取决于阅读帽的焦距

3、近用望远镜

阅读距离取决于阅读帽的焦距，与望远镜的放大倍数无关。

例如：

加+8.00D的正透镜，则该近用望远镜的阅读距离为

100/8=12.5cm

加+10.00D的正透镜，则该近用望远镜的阅读距离为

100/10=10cm

近用望远镜的放大率计算

远用望远镜在物镜上加阅读帽（正透镜）以后，其放大倍数也发生改变：

M=MaMd

M为综合放大倍数

Ma为阅读帽的放大倍数

Md为原望远镜的放大倍数

近用望远镜的放大率计算

举例：

阅读帽屈光度=10.00D，则Ma=10/4=2.5

如果望远镜放大率Md=2.5，

则M=MaMd=2.52.5=6.25

近用望远镜的优缺点

优点：

工作距离比眼镜助视器远，适合中距离工作

双手可自由活动，易获得较好照明

缺点：

视野小，景深较短

DFVTELEMICROSCOPE

4、手持放大镜

是一种目标与放大镜距离可以任意改变的近用助视器。

低倍放大镜：

<+10.00D

中等放大镜：

+10.00D~+20.00D

高倍放大镜：

>+20.00D

手持放大镜

对同一放大镜来说，当物距为一倍焦距时，放大镜的放大率是一定的

放大率M=放大镜屈光度数D/4

手持放大镜随着物距的变化，放大镜像的放大率也发生变化

目标越接近焦点，放大率越高（见下表）

手持放大镜

1个+10.00D的手持放大镜，焦距=10cm

标准M=10/4=2.5

物距像距M

2cm2.5cm1.25

5cm10cm2

8cm40cm5

9cm90cm10

不论放大镜屈光度大小，将目标置于其1/2焦距处，均产生2

的放大作用；为获得最高放大倍数，目标应该在焦距内近焦点处

手持放大镜

放大率M＝放大镜屈光度数D/4，例如+12.00D放大镜的放大率M＝12/4＝3×

上述放大率的计算基于以下假设，即物体位于透镜的焦点处，上述M表示为放大镜的放大率，即在明视距离（25cm）处像的放大率。

手持放大镜

当手持放大镜和患者的调节或阅读近附加联合使用时，等效屈光度可以用以下公式表示：

DE=DM+A-d·DM·A

放大率M=DE/4

手持放大镜

DE=DM+A-d·DM·A

放大率M=DE/4

当眼镜平面（或眼睛）与手持放大镜之间的距离发生变化时:

一个正视眼的患者通过一个下加光为+2.50D的双光镜和+10.00D的手持放大镜阅读报纸。

如果患者用手持放大镜紧贴双光镜进行阅读，问系统的等效屈光度是多少？

放大率是多少？

3.125

当物体位于一倍焦距以内，手持放大镜和双光镜的距离越远，等效屈光度越小，系统的放大率越低。

手持放大镜

当物距变化时，其等效屈光度：

DE=DM+A-d·DM·A

放大率M=DE/4

假设在相同调节（或阅读近附加）A＝2.50D情况下用同一屈光度的手持放大镜。

设DM＝10.00Du＝－5cmA＝2.50D

手持放大镜

1/u’=1/u+DM=100/-5+10=-10

u’=-1/10=-10cmd=|-1/A–u’|=|-40+10|=30cm

等效镜度DE=DM+A-d·DM·A=10+2.5–0.3*10*2.5=12.5–7.5=5D

放大率M=DE/4=5/4=1.25x

手持放大镜

如u=-8cmDM、A值同例1

1/u’=1/u+DM=100/-8+10=-2.5

u’=-1/2.5=-40cmd=|-1/A–u’|=|-40–（-40）|=0cm

等效镜度DE=DM+A-d·DM·A=10+2.5–0*10*2.5=12.5D

放大率M=DE/4=12.5/4=3.