棱镜处方的加工.docx

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棱镜处方的加工

棱镜处方的加工

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（TechnicherAnsammLungfurdieBrilienoptik）,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R1ΔBO/1.5ΔBD

            L  3ΔBU                    L1ΔBO/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　棱镜的分解；

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=5MM  正号,光心向外移动５mm

    CL=P/F=2/5=0.4CM=4MM  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/-0.50DCX180/2ΔBI

          L-３.50DS/-0.50DCX180/2ΔBI  

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  

L球柱镜的力的分解

CLH=2/-3.5=-5.7mm外移

②镜架因素：

（64-60）/2=2mm  内移

③总计光心移动：

右8-2=6mm外移  左5.7-2=3.7mm外移  

例2：

处方：

R+2.50DS/+1.50DCX90/2ΔBO

          L+3.50DS/+0.50DCX90/2ΔBO

PD=60mm　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=2/4=0.5cm=5mm  外移

L球柱镜力分解：

CLH=2/4=0.5cm  外移

②镜架因素：

（64-60）/2=2mm  内移

③总计光心移动：

右5-2=3mm  外移

左5-2=3mm  外移

2.柱轴不在90、180的棱镜移心。

首先利用公式，将斜轴柱镜分解为９０，１８０的屈光力，公式：

FH=FC·COS²Q  FV=FC·SIN²Q（ＦＨ为水平柱镜力，ＦＣ为柱镜度，ＦＶ为分解后的垂直柱镜力，Ｑ为轴与水平夹鋭角）。

再加上球镜的屈光力，为移心依据。

例1：

R+2.00DS/+2.00DCX60/4ΔBO    

L+2.00DS/+2.00DCX１２0/4ΔBO

PD62mm,镜架几何中心距68mm.

求中心移心量及方向。

解：

①R、L屈光力分解，只要水平向度  

其中：

RH为右水平镜片屈光力（D）FS为球镜度（D），FC柱镜度（D）Q1为与轴夹锐角。

LH为左水平镜屈光力（D）Q2为与轴夹角的锐角。

RH=FS+FCcos²Q1    

  =+2+2xcos²60

  =+2.50D

LH=FS+FCcos²Q2  Q2=180º-120º=160º  

LH=2+2xcos²60º=+2.50D

②计算光心的移动：

a  棱镜因素：

CRH=4/2.5=1.6cm＝１６ｍｍ　外移

CLH=4/2.5=1.6cm＝１６ｍｍ　外移

b  镜架因素：

（68-62）/2=3mm内移

c  总计光心移动右16-3=13mm外移

                左16-3=13mm外移

例2  R-8.00DS/-2.00X30/2ΔBD

      L-10.00DS/-2.00X150/2ΔBU

PD60mm，镜架几何中心距64mm。

求：

用移心法加工镜片，如何定光心位置？

解：

①R、L屈光力分解，只要垂直向角度。

RV=Fｓ+Fｃsin²Q１=-8+（-2）xsin²30º=-8.50D

LV=Fｓ+Fｃsin²Q2=-10+（-2）xsin²（180º-150º）=-10.50D

②棱镜因素

CRＶ=Ｐ/FV=2/-8.5=-0.235cm=-2.35mm光心向上移动

CLV=Ｐ/FV=2/-8.5=-0.19cm=-1.9mm光心向下移动

③镜架因素：

光心因素=（64-60）/2=2mm　光心内移

④总合光心移动：

右光心上移2.35mm  向内移2mm

左光心下移1.9mm  向内移2mm

二．加工厚度差镜片

移动光心加工棱镜处方是最节约、最方便的方法。

但有时加工棱镜时，不能依靠移光心的方法。

如：

单纯棱镜右3ΔBO,左3ΔBO。

镜片没有屈光力，没有光学中心，因此无法移动光心。

还有，镜片的镜度较低，棱镜较高，也是无法移。

如：

右＝＋１.00ＤS/4ΔBO  C＝Ｐ/Ｆ＝4/1＝4cm＝400mm。

镜片直径有限，光心移动到最边缘，也无法满足处方的要求。

还有渐进多焦点眼镜，也无法依靠移光心来解决棱镜处方。

这些情况，要通过加工研磨镜片时，采用厚度差的方法。

厚度差用Q表示，Q＝基底厚度（t）－顶（尖）厚度（e）

厚度差公式（推导过程略）：

Q＝Ｐ.ｄ/100（n－1）

其中Q为厚度差（mm），Ｐ为棱镜度（Δ），ｄ为镜片直径（mm），n为该镜片的折射率。

厚度差镜片的光学中心与镜片的几何中心不重合，而且大多数已在镜片外面或根本没有光学中心。

在处方中，通过计算很容易算出，将厚度差提供镜片研磨加工。

例１　右3ΔBO（如图十五）  Q＝t－e    ｄ＝60mm  Ｐ＝3  e＝1mm  n＝1.5

Q＝Ｐｄ/100（n－1）＝3X60/100（1.5－1）＝3.6mmｔ＝Q＋e＝3.6＋1＝4.6mm。

镜片在研磨时，就加工为直径６０ｍｍ，基底厚４。

６ｍｍ，顶厚１ｍｍ的镜片。

该镜片几何中心在加工割边时，就替代了光学中心。

不考虑棱镜光心的移动。

要在镜片上标划好棱镜的底顶线，定出底的位置。

还要考虑镜架因素。

采用常规割边方法。

棱镜厚度差公式，不考虑眼镜片的镜度，只与镜片直径，棱镜量及折射率相关。

例２　R+1.00DS/4ΔBO镜片直径ｄ＝６５ｍｍ，ｎ＝１。

６。

　解：

Ｑ＝Ｐｄ／１００（ｎ－１）＝４ｘ６５／１００（１。

６－１）＝４。

３３

三　棱镜处方的正确书写方法。

１　几个缩写符号：

Ｒ或ＯＤ，右；Ｌ或ＯＳ，左；ＤＳ，球镜度；ＤＣ，柱镜度；Ｘ或Ａ，柱镜轴；／，联合；Ｈ，水平；Ｖ，垂直；Ｐ，棱镜；Δ，棱镜度；ＢＯ，基底向外；ＢＩ，基底向内；ＢＵ，基底向上；ＢＤ，基底向下；ＰＤ，瞳孔距离；ＡＤＤ，加入度。

２　单眼棱镜处方（处方中棱镜在加工时，应平均分配双眼）：

Ｒ　３ΔＢＯ　　　ＰＤ６０ｍｍ

Ｌ　０

３　双眼棱镜处方：

　　ＯＤ　２ΔＢＵ　ＰＤ６２ｍｍ

　　ＯＳ　２ΔＢＤ

４　屈光不正合并棱镜处方：

　　例１　Ｒ　－２。

００ＤＳ／１。

５ΔＢＩ

　　　　　Ｌ　－２。

５０ＤＳ／１。

５ΔＢＩ　ＰＤ６４ｍｍ　

　　例２　Ｒ　＋４。

００ＤＳ／＋０。

７５ＤＣｘ９０／１ΔＢＵ

　　　　　Ｌ　＋４。

５０ＤＳ／＋１。

００ＤＣｘ９０／１ΔＢＤ

　　　　　ＰＤ　６４ｍｍ

　　例３　ＯＤ　－１１。

００ＤＳ／－２。

００ＤＣｘ１８０／３ΔＢＤ

　　　　　ＯＳ　－１２。

００ＤＳ／－２。

５０ＤＣｘ１８０／２ΔＢＩ

　　　　　ＲＰＤ＝２８ｍｍ　ＬＰＤ＝３０ｍｍ

　５　渐进多焦点眼镜的棱镜处方：

　　　　　Ｒ　＋０。

５０ＤＳ／＋１。

００ＤＣｘ９０／２ΔＢＯ

　　　　　Ｌ　＋１。

００ＤＳ／＋１。

００ＤＣｘ９０／２ΔＢＯ

　　　　　　ＡＤＤ　＋２。

５０Ｄ，　远ＰＤ　６６ｍｍ