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- 2016-12-24
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這是一個(gè)關(guān)于球面透鏡和散光透鏡學(xué)習(xí)課件PPT模板 ,這節(jié)課主要是了解光束的聚散度,透鏡的含義以及透鏡的概念,球面透鏡的分類,球面透鏡的光學(xué),球鏡透鏡的屈光力等等介紹。透鏡是用透明物質(zhì)制成的表面為球面一部分的光學(xué)元件,鏡頭是由幾片透鏡組成的,有塑膠透鏡(plastic)和玻璃透鏡(glass)兩種,玻璃透鏡比塑膠貴。通常攝像頭用的鏡頭構(gòu)造有:1P、2P、1G1P、1G2P、2G2P、4G等,透鏡越多,成本越高。因此一個(gè)品質(zhì)好的攝像頭應(yīng)該是采用玻璃鏡頭的,其成像效果要比塑膠鏡頭好,在天文、軍事、交通、醫(yī)學(xué)、藝術(shù)等領(lǐng)域發(fā)揮著重要作用。更多內(nèi)容,歡迎點(diǎn)擊下載球面透鏡和散光透鏡學(xué)習(xí)課件PPT模板哦。
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透鏡和球面透鏡
光束的聚散度
光束
一系列有一定關(guān)系的光線的組合
光束的聚散度
概念
光束會(huì)聚或發(fā)散的程度
在光束的不同位置,聚散度可以不同
光束的聚散度
波陣面(wavefronts)與光線(rays)
光束的聚散度
光束的聚散度用該位置的波陣面的曲率來表示
聚散度的計(jì)算公式:
聚散度與會(huì)聚點(diǎn)或發(fā)散點(diǎn)的距離成反比
光束的聚散度
聚散度的計(jì)算
聚散度的計(jì)算:
若光束不在空氣中:
單位:屈光度
符號(hào):發(fā)散為負(fù),會(huì)聚為正,平行為零
光束的聚散度
計(jì)算A點(diǎn)和B點(diǎn)的聚散度
光束的聚散度
光束的聚散度與透鏡的屈光力的關(guān)系
透鏡屈光力就是透鏡改變光束聚散度的能力
符號(hào)規(guī)則
符號(hào)規(guī)則
光線的方向是從左向右的
距離從透鏡向左衡量為負(fù),向右為正
透鏡概述
透鏡概述
什么是透鏡
透鏡的概念
什么的透鏡
至少有一個(gè)面是彎曲面
可以改變光束的聚散度
透鏡概述
什么是透鏡
彎曲面
球面透鏡
概念:
前后兩個(gè)面都是球面
一個(gè)球面+一個(gè)平面
球面
球面透鏡的分類
凸透鏡
中央比邊緣厚
凹透鏡
中央比邊緣薄
球面透鏡的光學(xué)
焦點(diǎn)/焦距
球面透鏡的光學(xué)
第二焦點(diǎn)與第一焦點(diǎn)
球鏡透鏡的屈光力
聚散度公式
平行光線通過透鏡
U=0
得出
球鏡透鏡的屈光力
以球面透鏡(第二)焦距的倒數(shù)表示
單位:屈光度
公式:
舉例:一凸透鏡焦距40cm,該透鏡的屈光力為多少?
球鏡透鏡的屈光力
球面透鏡屈光力的規(guī)范寫法
實(shí)際工作中屈光度的增率
1/4系統(tǒng)
1/8系統(tǒng)
球面透鏡的屈光力
球面透鏡的疊加
屈光力為F1的球鏡和屈光力為F2的球鏡疊加
球面的屈光力
當(dāng)光束從一種介質(zhì)通過球面進(jìn)入另一種介質(zhì)時(shí),光束的聚散度將發(fā)生改變
球面的屈光力
計(jì)算公式:
舉例:如圖,光線從空氣通過球面進(jìn)入玻璃(n=1.5),球面的曲率半徑是20cm,求此面的屈光力。
球面的屈光力
舉例:如圖,光線從玻璃(n=1.5)經(jīng)過球面進(jìn)入水中(n=1.33),球面的曲率半徑為50cm,求此球面的屈光力。
球鏡的表面屈光力
透鏡的表面屈光力:
前表面屈光力:
后表面屈光力:
球鏡的表面屈光力
薄球鏡屈光力公式:
舉例:一新月形凸透鏡,折射率1.5,前表面曲率半徑為20cm,后表面曲率半徑為50cm,求此透鏡的屈光力。
表面屈光力與透鏡屈光力
為什么角膜占眼球總屈光力的2/3?
球鏡的形式
同一屈光度的球鏡可以有無數(shù)種前后表面組成方式
最佳透鏡形式
盡可能減少或消除像差
配戴清晰舒適
最佳球鏡的形式
球鏡屈光力的測量
鏡度表
焦度計(jì)
散光透鏡
散光透鏡
光學(xué):平行光線通過散光透鏡,不能形成一個(gè)焦點(diǎn)。
分類:根據(jù)透鏡前后表面的形狀:
柱面透鏡
球柱面透鏡
環(huán)曲面透鏡
柱面透鏡
柱面
柱面的軸
柱面的主子午線
柱面在與軸平行的方向上是平的
柱面在與軸垂直的方向上是圓形的,彎度最大
這兩個(gè)方向稱為柱面的兩條主子午線方向。
柱面透鏡
一個(gè)柱面和一個(gè)平面組成
正柱面透鏡
負(fù)柱面透鏡
柱面透鏡
主子午線:
軸向子午線:與軸平行的子午線,在柱面上是平的,沒有彎度。
屈光力子午線:與軸垂直的子午線,在柱面上的圓形的,彎度最大。
柱面透鏡
光學(xué)
光線通過軸向子午線(圖中垂直方向)
不會(huì)出現(xiàn)聚散度的改變
柱面透鏡
光學(xué)
光線通過屈光力子午線(圖中水平方向)
會(huì)出現(xiàn)聚散度的改變
柱面透鏡
光線通過柱面透鏡,將形成一條焦線
焦線與軸向平行
柱面透鏡
柱面透鏡的屈光力
軸向上屈光力為零
柱面透鏡的表示方法
光學(xué)十字
柱面透鏡的表示方法
表示:
柱面透鏡的兩條主子午線在水平和垂直方向上
垂直方向?yàn)檩S向,屈光力為零
水平方向屈光力最大,為+3.00D
軸向標(biāo)示法
國際標(biāo)準(zhǔn)軸向標(biāo)示法(TABO法)
柱面透鏡的表達(dá)式
記錄柱鏡度和軸位
規(guī)范記錄方法:+3.00DC×90
表示+3.00D的柱面透鏡,軸在90°方向
柱鏡中間方向的屈光力
在柱鏡軸向與垂軸方向之間任意方向的屈光力計(jì)算公式:
柱鏡中間方向的屈光力
例題:
一柱面透鏡+3.00×120,求60°方向上的屈光力。
柱面透鏡的正交聯(lián)合
正交柱鏡
兩個(gè)柱面透鏡軸向相同或互相垂直,并緊密貼合
同軸位的柱面透鏡聯(lián)合
效果為一個(gè)柱鏡,柱鏡度為兩者的代數(shù)和
柱面透鏡的正交聯(lián)合
軸位互相垂直,柱鏡度相同
效果為一個(gè)球鏡,球鏡度為柱鏡的度數(shù)
軸位互相垂直,柱鏡度不相同
等效為一個(gè)球柱面透鏡
球柱面透鏡
概念
柱面透鏡只有一條主子午線有屈光力
要使兩條主子午線都有屈光力
將柱面透鏡的另一面做成球面
將柱面透鏡的另一面做成軸位與之垂直,但柱鏡度不相等的柱面
這樣的透鏡稱為球柱面透鏡
球柱面透鏡
如果將 做成球柱鏡形式:
球柱面透鏡
形式
球柱面透鏡
用表達(dá)式表示球柱面透鏡:
球鏡度 正柱鏡度
球鏡度 負(fù)柱鏡度
柱鏡度 柱鏡度
球柱面透鏡形式的轉(zhuǎn)換
光學(xué)十字轉(zhuǎn)換為球柱聯(lián)合形式
球柱面透鏡形式的轉(zhuǎn)換
光學(xué)十字轉(zhuǎn)換為球柱聯(lián)合形式的法則
以其中一度數(shù)“A”作為球鏡度
“B-A”作為柱鏡度
“A”的方向作為軸向
球柱面透鏡形式的轉(zhuǎn)換
光學(xué)十字轉(zhuǎn)換為球柱聯(lián)合形式
練習(xí):將以下光學(xué)十字轉(zhuǎn)化為球柱聯(lián)合形式
球柱面透鏡形式的轉(zhuǎn)換
正/負(fù)柱鏡形式的選擇
負(fù)柱鏡形式最常用
什么時(shí)候用到正柱鏡形式
正交柱鏡形式用得很少
球柱面透鏡形式的轉(zhuǎn)換
正負(fù)柱鏡形式的相互轉(zhuǎn)換
球柱相加作為新的球鏡度
柱鏡度改變正負(fù)號(hào)
軸位轉(zhuǎn)90°
球柱面透鏡形式的轉(zhuǎn)換
其他表達(dá)方式之間的轉(zhuǎn)化
光學(xué)十字形式
球柱聯(lián)合形式
正負(fù)柱鏡形式
正交柱鏡形式
球柱面透鏡的光學(xué)
史氏光錐
球柱鏡透鏡的光學(xué)
史氏光錐
史氏光錐的計(jì)算
焦線的位置
史氏光錐的計(jì)算
焦線的長度
史氏光錐的計(jì)算
最小彌散圈的位置和直徑
史氏光錐的計(jì)算
最小彌散圈
最小彌散圈對(duì)應(yīng)的屈光度為前后兩條焦線對(duì)應(yīng)屈光度的平均值
平行光線通過散光透鏡形成的最小彌散圈對(duì)應(yīng)的屈光度也稱為這個(gè)散光透鏡的等效球鏡度
史氏光錐的計(jì)算
一散光透鏡+5.00/+4.00×90,直徑40cm,求透鏡前1m處物體發(fā)出的光線所成焦線和最小彌散圈的位置和大小。
等效球鏡度
等效球鏡度的計(jì)算
等效球鏡度的應(yīng)用
環(huán)曲面透鏡
什么是環(huán)曲面透鏡
環(huán)曲面透鏡
將球柱面透鏡變成環(huán)曲面透鏡
+2.00/+1.00×180
環(huán)曲面透鏡
環(huán)曲面
在兩條主子午線上都有曲率,但不相等
環(huán)曲面透鏡
一個(gè)面是環(huán)曲面,另一個(gè)面是球面
將散光透鏡做成環(huán)曲面透鏡,在外觀和成像質(zhì)量上都優(yōu)于柱面透鏡和球柱面透鏡。
環(huán)曲面透鏡
環(huán)曲面
將一段圓弧繞一軸旋轉(zhuǎn),軸和圓弧在同一平面內(nèi),但不通過圓弧中心,則產(chǎn)生環(huán)曲面。
環(huán)曲面透鏡
環(huán)曲面
基。呵瘦^小的圓弧
正交。呵瘦^大的圓弧
環(huán)曲面透鏡
環(huán)曲面透鏡的表示方式
環(huán)曲面透鏡的轉(zhuǎn)換
指定基弧
首先將柱鏡符號(hào)轉(zhuǎn)換為與指定基弧符號(hào)相同
……
舉例:一透鏡屈光力為+1.00/+0.75×90,要求轉(zhuǎn)化成基弧為+6.00D的環(huán)曲面透鏡形式
環(huán)曲面透鏡的轉(zhuǎn)換
指定基弧
轉(zhuǎn)換柱鏡度符號(hào)(此題不需要轉(zhuǎn)換)
思考:
環(huán)曲面透鏡的轉(zhuǎn)換
指定基弧
+1.00/+0.75×90,要求基弧為-6.00D,如何轉(zhuǎn)換
轉(zhuǎn)換柱鏡形式:+1.75/-0.75×180
環(huán)曲面透鏡的轉(zhuǎn)換
指定球弧
首先將柱鏡符號(hào)轉(zhuǎn)換為與球弧符號(hào)相反
……
舉例:
配鏡處方為+1.00/+0.75×90,要求做成球弧為+6.00DS的環(huán)曲面透鏡,如何轉(zhuǎn)換?
環(huán)曲面透鏡的轉(zhuǎn)換
指定球弧
轉(zhuǎn)換:+1.75/-0.75×180
散光透鏡
按前后表面形狀分類
柱面透鏡
球柱面透鏡
環(huán)曲面透鏡
散光透鏡
按主子午線方向屈光力進(jìn)行分類
單純遠(yuǎn)視散光
單純近視散光
復(fù)性遠(yuǎn)視散光
復(fù)性近視散光
混合性散光
斜交柱鏡
柱鏡中間方向的屈光力
球柱面透鏡中間方向的屈光力
斜交柱鏡
兩個(gè)柱面透鏡斜向疊加
兩柱面透鏡C1×α1和C2×α2疊加
公式法
定軸向
定柱鏡度
定球鏡度
斜交柱鏡
兩個(gè)柱面透鏡斜向疊加
作圖法
根據(jù)柱鏡度C的大小和偏角2θ(二倍軸向)在坐標(biāo)上分別作出各自的矢量
進(jìn)行矢量疊加
疊加后的長度為柱鏡的量,與橫軸偏角的一半為柱鏡的軸向
球鏡度按公式進(jìn)行計(jì)算
斜交柱鏡的疊加
作圖法
-1.00×15與-1.50×30疊加
斜交柱鏡
殘余散光
近視眼或遠(yuǎn)視眼
散光眼
眼鏡的軸位與散光眼的軸位相同或垂直
散光眼的軸位與眼鏡的軸位斜交
公式法
作圖法
殘余散光
作圖法
舉例:一個(gè)-1.00×180的人戴-1.00×170的眼鏡時(shí)的殘余散光是多少?