眼镜与配镜
广义地讲,眼镜包括所有戴在眼前用以矫正屈光不正的光学镜片。最早的眼镜始用于十三世纪。现在用得最普遍的眼镜是将镜片配镶在镜框中,也称为框镜。安放在角膜表面者称为接触镜或无形眼镜。为了提高由眼病造成的视力减退,用两组镜片装在短镜筒内,组成一低倍望远镜(2~4×),用框架或额带戴在眼前,称为弱视眼镜。
眼镜片多用光学玻璃为原料,要求质地纯净、无气泡或杂质。常用的有冕玻璃,折射指数为1.523;火石玻璃,含氧化铅,折射指数为1.62;高指数玻璃的折射指数可达1.86,适合于磨制高度近视和远视镜片,可减薄其厚度,并用于双焦点眼镜的近用部分。近来有应用甲基丙烯酸聚酯作镜片的,其比重为1.19,折射指数为1.495。优点是质轻、不易破损、并能用塑铸法加工适于大批生产;缺点是材质软、易磨损变毛、不能接触有机溶剂。
镜片按其形态可分为球面透镜、柱面透镜、非球面透镜、三棱镜等。按其将平行光线聚合或发散,可分为凸透镜和凹透镜。球面透镜的一面或两面呈球形弯曲,也可视为一段圆弧循镜片中心旋转而成,简称为球镜。球镜各条经线的曲率半径和屈光能力都相等,用以矫正单纯性近视或单纯性远视。
通过球镜中心、垂直于镜面的直线称为主轴,经过主轴的光线不发生折射。斜向射入透镜的光线,如正好通过两侧球面平行切线的切点,则虽可发生移位,但不改变其前进方向,如镜片很薄,移位可略而不计,这样的光线与主轴相交点称为镜片的光学中心。凸透镜的中央部分较周边部分为厚,平行光线通过后都向主轴方面折射,并会聚于主轴之一点,称为主焦点,焦点与光学中心间的距离称为焦距。镜片的屈折能力愈大,焦点愈近。故镜片的屈光度与焦距成反比关系。如焦距以米(m)作单位,则屈光度为D。凹透镜的中央部比周边部为薄,平行光线通过后向偏离主轴的方向折射,这些发散光的延长线与主轴相交于镜片之光源一侧,为一虚焦点,虚焦点与镜片光学中心间的距离也称为焦距,但以负号表示,屈光度计算的方法也以焦距(m)的倒数为单位。
圆柱透镜简称柱镜,犹如从玻璃圆柱体纵切下的一片。沿其柱轴方面的平行光通过镜片,不发生折射,仍呈平行向前进;只有与柱轴方向相垂直的平行光才能被聚合(或发散),因此平行光经过柱镜不能形成焦点,只能形成焦线。圆柱镜片安放在眼前一定要标明轴向。按极座标方法,病人左侧、水平端为0°,逆时针方向旋转,90°为垂直线,180°为右侧水平端。利用柱镜的一个方向有屈光能力,另一个方向无屈光能力的特点,用来矫正规则性散光。
棱镜是由两个不相平行的面相交成角的镜片,光线经过棱镜时,向其基底折射。棱镜度计算方法为:物体距棱镜1m,通过棱镜观察物体,物像向尖端移为1cm时,棱镜为1△。棱镜主要用来消除隐斜造成的视疲劳、补偿集合功能不全,以及减轻眼外肌麻痹带来的复视。
通过镜片观察物体时,由于镜片的折射可发生球象差、色差、畸变和三棱镜样作用。为了减少这些象差,并使眼球在转动时物象尽可能稳定,球镜片都采用新月形,而用复曲面旋转磨制的Toric镜片作柱镜片。三棱镜则采用前后两个球面的主轴相交一定角度来磨制。
眼镜框架由金属、塑料等原料制成。可分为:镜框、鼻架、框脚几个部分。要求有稳定的形状,俾使镜片放置在眼前恰当的位置。镜框应保证有足够开阔的视野,鼻架应服贴地安放在鼻梁上,框脚则要求有适合头形的轮廓,并有一定弹性,使镜架舒服地夹在颞骨两侧和挂在外耳上方。镜架也是重要的装饰品,要根据病人的脸型、工作性质和个人爱好选择,使仪容大方得体。
除了校正屈光不正用的镜片外,还有一些主要用来保护眼球的防护镜。如用两层玻璃中间粘夹一层塑料的防碎片,在受击时不会飞出碎片;用淬火处理的钢化玻璃,有非常硬的表面,受飞屑击中后不易破裂;在光学玻璃中掺入金属盐,可使其带有一定的色泽,起滤光作用; 在镜面上喷涂铝膜,可反射强光而不影响观察物体的色调;玻璃中掺入卤化物制成的变色玻璃受强光、尤其是波长较短的紫色和紫外光照射时,可变成深色,而在光线减弱时又回复为透明。用偏振片制成的镜片可消除某一方向的偏振光,在雪地、洋面上戴用可减少光照度,也用于观看立体电影。
另有一些特殊镜片,如:
❶双焦点和多焦点眼镜:主要用于校正老视眼,在同一镜片上有两种度数,上方供视远用,下方供视近用。可应用加贴一片镜片于视远镜片的下方;在一片镜片上磨成两个曲面;或应用两种折光系数不同的光学玻璃融溶成一体,磨制后成两种屈光度等方法来制造。为了避免视远、视近片间的截然分界,并使中间距离也能看清,现有多焦点或渐变焦的镜片,即在视远片和视近片之间,用一段非球面镜作过渡,这样使老年人仍能适应一些目标距离变动较多的工作,如驾驶汽车等。
❷非球面镜:高度远视(如无晶体眼),用普通球镜片,象差和畸变较重,可采用非球面镜校正,其镜面中央部分曲度较大而周边部分曲度较小,当眼球向周边转动时,镜片距角膜距离较远,实际校正作用增大,正好获得补偿。
❸菲涅耳镜(Fresnel镜):系将球镜的弧度按同心圆截开后铺贴于一薄片上,或将棱镜用平行线截开后仍按循序铺贴于薄片上,这样可大大减轻重量,并减少厚镜片引起的像差,制成模子后可大量翻制塑料镜,对手术后或卧床病人尤为合适。
镜片屈光度测定法,目前都用镜度计,将被测镜片放在光路中,观察目镜中的图象或屏幕上的投象,调节旋钮使之最清晰时,刻度所指即为镜片度数,可测定球镜度、柱镜度和轴,三棱镜度及定出镜片光学中心。量镜表,形如怀表,测量头为三个触针,两侧固定,中间可动,将触针垂直顶触镜片时,中央触针的伸缩度可从指针读出,并按标准的折射系数换算出屈光度,求得镜片两侧面的屈光度,其代数和即为该镜片之总屈光度。如无上述仪器,也可用中和法作粗略估算,将镜片放在书前缓慢移动,如看到书上目标与镜片移动方向一致称为顺动,如方向相反为逆动。顺动为凹透镜、逆动为凸透镜,再将已知度数的、符号相反的镜片贴合于被测镜片后移动,直至目标不动为止,此时的镜片度即为被测镜的屈光度,符号相反。如被测镜为柱镜,则在其轴的方向目标不动,可用符号相反的柱镜,两轴向相合后再试。
配镜前必需进行验光,确定度数和柱镜轴向,再选择适当的镜架。但无论选用何种式样,都必须使镜片的光学中心与瞳孔一致,以减少棱镜作用。也就是两镜片光学中心的距离必须等于瞳孔距离,而不是简单地将镜片光学中心放在镜框中心上。有时则利用偏移中心产生的棱镜作用以校正隐斜。-10D镜片的光学中心如与视线相距1mm,即产生相当于1△棱镜的移像作用,度数愈高,棱镜作用愈大。
瞳孔距离,实际上等于从一眼的角膜缘外测至另眼角膜缘内侧的距离。注视近距离目标时的瞳孔距离在尺度上可比注视远目标时小2mm,为了准确测量瞳孔距离可采用瞳孔测距尺。
镜片后面与角膜间的距离对镜片矫正屈光不正的作用有一定的影响,±4.00D以内的镜片一般影响不大,但超过±5.0D的限度时,则有明显影响。通常眼的远点应与眼镜的后主焦点相重合。因此,在试戴镜片或戴眼镜时,应将角膜顶点与镜片间距离定好,否则会发生眼镜矫正过量或不足现象。通常镜片与角膜间的距离以12~15mm为宜。凸透镜戴在离角膜顶点愈远处,矫正能力愈大。凹透镜则相反。