屈光度定義為透鏡的焦距(公尺)之倒數,1D =1 /m
凹透鏡發散為負,凸透鏡聚焦為正,且不同透鏡間屈光度可以相加
本概念套用至物距及像距,得到物與像的折射度數,並定義物折射度數為負,對側為正
物折射度數 + 透鏡折射度數 = 像折射度數
例:物距25公分,凸透鏡屈光度為6D(即焦距為0.167公尺的凸透鏡)
→ (-4D) + 6D = 2D,成像於對側50公分處,為實像
正常眼睛屈光度約為60D,其中角膜貢獻約40D,水晶體貢獻約20D(換算後正常眼睛焦距約為16.7 mm)
看近時,外圍的ciliary muscle收縮讓zonules張力減少,lens未被往四周拉而較厚,因而屈光度較高;反之看遠時則lens變薄,屈光度減少。
不同年紀的調節力有差別,15歲約11-16D,25歲約10D,60歲約1D
→ 老了會有老花眼,無法看近
★ 近視/遠視使用球面鏡(spherical lens)來矯正
☆ 眼睛與鏡片視為一無厚度之透鏡,各別厚度與之間的距離忽略不計
★ 假設有一近視眼,最小屈光度為64D(無法更放鬆),屈光度為60D時可以剛好成像於視網膜
無限遠的物體,欲剛好成像於視網膜,則需要加-4D的凹透鏡
→ 0 + (-4D) + 64D = 60D → 定義為400度近視
無凹透鏡時,(-4D) + 64D = 60D → 物距25公分時剛好可以看清楚
距離變近時,-4D → -5D,眼睛屈光度可以往上調節,仍可以在視網膜成像
距離變遠時,-4D → -3D,眼睛屈光度無法往下調節,則無法剛好成像於視網膜
★ 散光是指角膜不同部份的屈光度不同,導致從不同位置射入的光線被不同程度地聚焦,因而無法清楚成像
☆ 多數散光的角膜會有一條最陡峭(屈光度最大)以及最平緩(屈光度最小)的經線(meridian)
當兩條經線垂直時,則稱為規則性散光(regular astigmatism)
With-the-rule → 最陡峭經線垂直
Against-the-rule → 最陡峭經線水平
Oblique → 最陡峭經線偏離垂直或水平面30°以上
當不符合上述狀況時,就稱為不規則散光(irregular astigmatism),較常與手術、受傷有關(也可能自然發生)
★ 散光使用柱狀鏡(cylinder lens)來矯正
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柱狀鏡不同於球面鏡,它只能將光線往特定方向進行折射。柱狀鏡會有一個軸(axis),當光線射入柱狀鏡時,在與軸平行的面上並不會發生折射;光線經過折射後,會在鏡後焦距的位置形成一條光「線」(而非如球面鏡的光點),且這條光「線」會與柱狀鏡的軸垂直。
套用到散光(以下都討論規則性散光),以WTR散光為例,由於是在垂直方向屈光度過大,因此可以水平放置一柱狀凹透鏡,使其垂直方向的光線得以發散;相對的,也可以垂直放置一柱狀凸透鏡,使其水平方向得以聚焦。
☆ 散光度數的計算
散光度數定義為兩經線的度數差;軸度則是定義為柱狀鏡的軸線方向,習慣上水平線記為180°,垂直線記為90°,且軸度>0°
由於散光度數是個差值,因此可以做換算,如(-3D, 90°)等同於(+3D, 180°)
如果用鏡片來說,就是垂直方向放個-3D的柱狀鏡,或是水平方向放個+3D的柱狀鏡,都可達到矯正散光的效果
通常在記錄度數時,會以(S, C, A)的方式來表達,依序為球面鏡度數、柱狀鏡度數、軸度
例:(-3D, +2D, 90)代表的是球面鏡-3D,並在垂直方向額外加上+2D的柱狀鏡(即水平方向實際度數為-1D)
轉換思維,也可以想成用-1D的球面鏡,並在垂直方向的度數想辦法達到-3D
→ 加個水平軸、-2D的柱狀鏡 → (-1D, -2D, 180)
結論:(S, C, A)的鏡片,可以轉換為(S+C, -C, A+-90)的鏡片,達到的矯正效果理論上是一樣的