頂焦度儀的使用

1、頂焦度儀的使用,頂焦度儀通過測量透鏡頂焦點位置來確定透鏡的后頂焦度，同時還可確定鏡片的光心、棱鏡度及柱鏡的軸向等，因其能直接讀出后頂焦距，又稱焦距儀.常用的有望遠鏡式焦度儀、投影式焦度儀和電腦焦度儀.前兩種型式焦度儀的區(qū)別僅僅是觀察系統(tǒng)不同而已，本節(jié)僅討論前一種型式焦度儀.,目的,（1）掌握頂焦度儀的原理.（2）掌握頂焦度儀的正確使用方法.,儀器和用具,頂焦度儀；正、負球面鏡片和眼鏡；正、負球柱鏡片和眼鏡；直尺,頂焦度儀的光學(xué)原理,

2、測量透鏡后頂焦度時，須找出透鏡焦點F＇的位置.對于凸透鏡，用平行光即可得到會聚點，但由于凸透鏡焦點位置范圍很大，可從平光鏡的無窮遠到+0.5D凸透鏡的+2.0m，且凹透鏡對光起發(fā)散作用不能使用上述方法.因此在被測鏡LX后面加一被稱為測量鏡的凸透鏡L1(圖1)，將光束會聚，無論對凸透鏡還是對凹透鏡都可得到一較近的會聚點，測出會聚點的位置，即可計算出被測鏡片的后頂焦度.,,在圖1中，因物S在透鏡LO的焦點上，所以經(jīng)Lo出射的是平行光.S是被

3、測鏡LX光軸上無限遠處的物，S＇是被測鏡LX的焦點，S＇到LX到后頂點的距離就是后頂點焦距，其倒數(shù)即是后頂焦度.我們雖實測的是S″，但S＇和S″分別是凸透鏡L1物和像，因而可通過成像公式求出S＇的位置.,,圖1,,在頂焦度儀中，將上述物像關(guān)系顛倒，如圖2所示.圖a中的LX為待測正透鏡，圖b為待測負透鏡.圖中Lo、Le為望遠鏡系統(tǒng)，T為視標，測量鏡L1為聚焦系統(tǒng).以視標T為測量鏡的物，被測鏡片LX的后頂點朝向L1，且使后頂點與L1的像方焦

4、點F1＇重合.調(diào)節(jié)視標T沿著光軸移動，使從LX出射平行光，平行光束經(jīng)望遠物鏡LO后，在位于其焦面的固定分劃板上形成無視差而清晰的像T″.,,圖2,,對于測量鏡L1，視標T的焦物距為x，焦像距為x‘，根據(jù)牛頓公式有 又因LX的后頂點與F1＇重合，且待測眼鏡片LX的凹面（近眼面）背向目鏡， -x‘=fv’ 由上述兩式可得,,,,由上式可知，未知鏡片后頂焦度φv＇與視標T移動的距離x成正比

5、，于是在焦度儀中后頂焦度標度為線性的. 令式中的φv＇=1，則有x= ,它代表焦度儀中每增加或減少一后頂焦度視標移動的距離，若焦度儀的測量鏡L1為+25.00D，則視標移動1.6mm就代表一個屈光度.,,,頂焦度計結(jié)構(gòu)和工作原理,目前普遍使用的頂焦度計大致有三種：望遠鏡式頂焦度計、投影式頂焦度計及電腦焦度計.下面以望遠鏡式頂焦度計JDY—1型為例進行介紹.,（1）頂焦度計的外形,1.目鏡視度調(diào)節(jié)圈；2.固定鏡片的導(dǎo)桿開關(guān)

6、鈕；3.固定鏡片接觸圈；4.鏡片位置支承圈；5.柱面散光軸位角測量手輪；6.照明燈室；7.頂焦度測量手輪；8.頂焦度讀數(shù)指標； 9.開關(guān)；10.鏡片升降臺裝置；1l.鏡片臺；12.鏡片中心打印機構(gòu),（2）頂焦度計的光學(xué)系統(tǒng)與工作原理,圖4為頂焦度計的光學(xué)系統(tǒng)圖.頂焦度計由準直系統(tǒng)和望遠系統(tǒng)組成，如圖4所示.光源1通過濾色鏡2照明準直分劃板3（即圖2中的視標T），準直分劃板3可以前后移動，故又稱移動分劃板.移動分劃板上的視標是由十字線和由

7、分離的圓點構(gòu)成的，如圖5所示.望遠系統(tǒng)分劃板8是固定的，又稱固定分劃板.,,1.光源；2.濾色片；3.移動分劃板；4.準直物鏡；5.置片座； 6.被測鏡片；7.物鏡；8.固定分劃板；9.目鏡,圖4,,圖5,,在未放置被測眼鏡的情況下，移動分劃板3位于準直系統(tǒng)物鏡4的焦平面上，此時，通過望遠系統(tǒng)目鏡9，可以看到移動分劃板清晰成像在固定分劃板8上.這一位置即為頂焦度計的零位. 當在準直物鏡前放置被測透鏡后，通過目鏡9看到移

8、動分劃板像變得模糊，轉(zhuǎn)動頂焦度測量手輪，使移動分劃板前后移動，直到移動分劃板能清晰成像在固定分劃板上為止，移動分劃板的移動量，即對應(yīng)被測眼鏡的頂焦度.,,實驗步驟,(1) 測量前的準備 1）接通電源，燈泡亮. 2）調(diào)整望遠系統(tǒng)目鏡視度：轉(zhuǎn)動目鏡視度圈，能清晰看到望遠系統(tǒng)固定分劃板上的視標為止. 3）核對零位：轉(zhuǎn)動頂焦度測量手輪，通過目鏡觀察到移動分劃板清晰成像在固定分劃板上，此時，頂焦度測量手輪的讀數(shù)應(yīng)為零.如

9、圖5所示.,（2）不帶柱面的球面眼鏡片頂焦度的測量步驟,1）將被測眼鏡放置在頂焦度計的鏡片升降臺上，鏡片的近眼面壓在鏡片位置支承圈上(先測右鏡片，后測左鏡片)，調(diào)節(jié)升降臺的高低及左右移動眼鏡，使被測眼鏡的右鏡片(或左鏡片)的光學(xué)中心與頂焦度計的光軸重合. 2）打開固定鏡片接觸圈的導(dǎo)桿按鈕，使固定鏡片接觸圈壓緊眼鏡鏡片. 3）轉(zhuǎn)動頂焦度測量手輪，直至能清晰觀察到移動分劃板像. 4）讀取頂焦度值，即為眼鏡鏡片的頂焦度

10、.如圖5所示的位置對應(yīng)的鏡片的頂焦度讀數(shù)為-1.50D. 5）分別記錄眼鏡左右鏡片的頂焦度.,(3)球柱面鏡片眼鏡頂焦度及軸位的測量步驟,l）將被測眼鏡鏡片置于頂焦度計的鏡片升降臺上(先測右鏡片，后測左鏡片). 2）轉(zhuǎn)動頂焦度測量手輪，直至能清晰看到由明亮短線組成的圓筒形光斑.3）調(diào)節(jié)鏡片升降臺的高低和左右移動鏡片，使被測鏡片的光學(xué)中心位于目鏡分劃板中心. 4）打開鏡片壓緊圈導(dǎo)桿的按鈕，使固定鏡片的接觸圈壓緊鏡片. 5）

11、轉(zhuǎn)動頂焦度測量手輪，使某一方向筒形光斑最清晰，轉(zhuǎn)動頂焦度柱面散光軸位角測量手輪，使某一方向筒形光斑和十字線中的某一方向的直線最清晰，并讀出頂焦度讀數(shù)M1和相對應(yīng)的軸位讀數(shù)Ax1. 6）轉(zhuǎn)動頂焦度測量手輪，使另一方向筒形光斑和十字線中的另一方向的直線最清晰，讀出頂焦度讀數(shù)M2和相對應(yīng)的軸位讀數(shù)Ax2.如圖6所示.7）寫出結(jié)果：（可寫兩種形式） M2為球面頂焦度，(M1—M2)為柱面頂焦度，Ax1為柱鏡的軸位方向.或M

12、1為球面頂焦度，(M2—M1)為柱面頂焦度，Ax2為柱鏡的軸位方向.,,,,,,,,圖 6,,,,,,,,(4)注意事項,1）每次測量前必須調(diào)整目鏡視度，使其適應(yīng)測量人員眼睛的屈光狀態(tài). 2）測量者的眼睛有散光時，必須戴上自己的校正散光的眼鏡，然后再進行測量工作. 3）測量前要首先確認頂焦度計的零位. 4）測量時，必須使鏡片光學(xué)中心位于頂焦度計的光軸上，特別當測量球柱鏡片時更應(yīng)注意，否則所測的軸位誤差會較大.

13、 5）測量時被測鏡片的凹面必須緊靠頂焦度計的鏡片位置支承圈.,實驗內(nèi)容,（1）用頂焦度儀測正球面鏡眼鏡的左右鏡片的頂焦度、點出鏡片光心、測出鏡片的光心距并寫出處方.（2）用頂焦度儀測負球面鏡眼鏡的左右鏡片的頂焦度、點出鏡片光心、測出鏡片的光心距并寫出處方.（3）用頂焦度儀測正球柱眼鏡的左右鏡片的頂焦度、散光軸向、點出鏡片光心、測出鏡片的光心距并寫出處方.（4）用頂焦度儀測負球柱眼鏡的左右鏡片的頂焦度、散光軸向、點出鏡片