調焦後焦實現不同距離成像 眼的明視與光學調焦

2021-10-13 15:10:53 字數 1604 閱讀 3430

眼的明視與光學調焦

廣西桂林地區教育學院

李天鏞人的眼睛是乙個由不同介質組成的共軸光學系統,遠物或近物發出的進入睛睛的那部分

光線,經過一系列的反射和折射,

其反射光返回物空間,

折射光都能在視網膜上聚焦成清晰

像。然而,人眼對不同距離的物體成像中,並不像照相機鏡頭那樣調焦,而是通過睫狀肌壓

縮睛珠(或水晶體)

使其兩面典率半徑發生變化而得以實現。

因而在觀察無限遠物和近物時,

眼睛光學系統的光焦度、

兩主點位置、

兩焦距長短等光學常數是不同的,

說明眼睛是一完好

而簡捷的變焦距系統。

迄今為止,完善人眼的視力與彌補先天或後天性視力的不足,其通常途徑是借助於附加

光組。於是合成光組的變焦與眼睛變焦的特殊功能間的聯絡,

是影響視力的關鍵。

為簡明方

便,本文就眼的瞳孔至視網膜的距離,以盡可能接近實際的平均值

2.07cm

,代替各千差萬

別的具體眼,以老花眼為例,從光學變焦出發,對老花眼的配鏡,掛戴鬆緊對視力有無影響

以及戴鏡視遠物等情況進行討論,

以求得人眼對所有光學儀器使用中為保持視力,

提高工作

效率所應考慮和遵循的原則;

消除怕因調整視力會加速眼睛老花的心理狀態,

正確使用助視

儀器。一、配

鏡外界物體(相當於發光體)發出光線,通過眼的角膜、瞳孔、睛珠和玻璃狀液時,睫狀

肌與瞳孔能對眼睛光學系統迅速而自動地調焦與對光,

始終可成消晰像於視網膜上。

光在視網膜上引起光化反應產生脈衝作用,

經視神經纖維傳到中樞神經,

轉達大腦而得到視覺和記

憶。正常人眼可看清的最遠點稱無限遠,無限遠處物點(點的集合為物體)發來一束近似的

平行光,這時睫狀肌放鬆,睛珠曲率半徑最大(最扁平),焦距

f′最長,平行光正好聚焦成

像在視網膜上,久視不感疲勞。人眼也能看清近物,最近點的距離為

10cm

左右。近物發出

發散的不平行光束,這時依靠睫狀肌壓縮睛珠,使睛珠曲率半徑變到最小(最凸),焦距

f′最短,使發散光束仍能聚焦成像於視網膜上,此情況久視眼發賬。通常閱讀書報時,距離為

25cm

左右,這時久視眼不感疲勞,該距離稱明視距離。

人眼瞳到視網膜距離平均為

2.07cm

隨著物距

s的改變,

睛珠第二焦距

f′在睫狀肌調節

下作相應變化。人眼為近似球形,直徑約

2.43cm

,那麼瞳孔到視網膜距離可看成近似不變

的像距s′

透鏡的物像關係式

s′- 1

s=1/f′

比較接近實際地反應上述眼睛這一簡捷變焦系

統的成像過程。成年人正常眼的睛珠,隨著物距的改變,焦距

f′的變化情況為:(以睛珠中

心為參考點,順光為正,逆光為負;單位為

cm,以下均同)

可見眼睛變焦系統中,睛珠在睫狀肌調節下,其焦距應可在

1.715

2.07cm

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