(一)
球面镜片、非球面镜片以及带有柱镜和球镜的复曲面单焦点镜片都是常见的光学镜片,随着双眼视功能矫正越来越普及,棱镜镜片也变得越来越常见了,至少对很大一部分验光师而言,棱镜镜片是常用镜片之一。棱镜镜片,顾名思义,除了球镜效果之外,这类镜片还具有棱镜光度。验配师收到棱镜镜片后,首先要用焦度计进行复核,再去加工,这一系列的工作究竟该从何处入手呢?让我们先来看看关于棱镜都有哪些说法。
当光束投射到镜片的光学中心以外时,我们首先能确定的是,光线从原始入射方向就发生了偏移,镜片的这种偏移效应称为该点的棱镜效应。其标记单位是棱镜偏移的量值和方向,即所谓的棱镜基底,也简称底向。棱镜偏移(P)的单位是cm/m,基底B标注在TABO图中相应的方向上。如果镜片某一点的棱镜度为P= 2.5cm/m, B230,则通过该点的光束在镜片后1m处会发生2.5cm的偏移,按照TABO图的标注,这个偏移发生在230°方向上。
虽然用焦度计可以测量出镜片上每个点的棱镜度,但这个测量值也只是模拟了戴镜者光束通路的近似值而己。至于棱镜的基底标注,除了用TABO图,还可以采用内、外、上、下四个方向来表示。焦度计可以显示棱镜的基底位置。如果是正镜片,从检测者的方向看过去,棱镜基底位于朝向镜片光学中心的方向上,如果是负镜片,基底位置则刚好相反,朝向镜片边缘方向,也就是说,基底位于镜片较厚的地方。
镜片测量
与球面和复曲面镜片一样,测量棱镜时也需要调节焦度计的目镜,焦度计上的另外一个功能在测量棱镜时非常重要,即棱镜补偿,因此,在测量棱镜镜片之前,务必检查指针是否归于零位。否则可能会出现下面这种情况,棱镜镜片的光学中心位于镜片区域之外,导致用焦度计无法测得光学中心。如果棱镜补偿为零,可以将检测标记推入检测面的中间,这样就可以非常精确地测得棱镜度,确定和订单上的数值是否一致, 该数值可以从棱镜补偿上读取。
另外,还可以更准确地读取棱镜的基底方向和柱镜的轴位,也让焦度计的棱镜测量范围更大。在测量多焦点以及渐进镜片的近用参考点时,棱镜补偿也很有用,可以提高测量的精确度。
在焦度计的托架上移动镜片,使具有棱镜度和基底方向的测试标记分别显示出来,这时焦度计一直显示有棱镜的基底方向。
镜片标记
众所周知,厂家会在生产好的镜片上标注出三个点,位于外侧的两个点标记的是镜片的水平线,中间的点标记的是光学中心。与球面和柱镜镜片不同的是,如果带棱镜的镜片宽度不够,不能将镜片旋转180°,因为棱镜的基底方向是规定好的,而且是通过一定的移心量重新确定的(见表1)。如果把镜片旋转180°,基底方向就会反过来。

还可以通过对镜片移心来实现棱镜光度,即球面单焦点镜片的光学中心反向移动到加工中心处,移心获得的棱镜量可以从测试标记图上识别。当然,也可以使用普伦蒂斯(Prentice )公式计算棱镜量值。如果光度为正镜,必须 沿着订单标注的基底方向移动光学中心,如果为负镜,则必须朝相反方向移动光学中心。
如果是散光镜片,棱镜光度只能加工在两个主子午面中的一个子午面上。 除此以外,散光镜片产生棱镜效应的原理与球面镜片相同。将散光镜片移心来实现某种棱镜效应,这也是有可能的,但是,这种移心的计算就无法使用Prentice公式了。移心时可以使用焦度计来确定需要移动的距离,这些能随时显示在焦度计的显示屏上。
公 差
棱镜镜片的加工中心非常重要,加工时必须注意核对两只镜片的水平基准线。棱镜镜片的球镜和柱镜光度是其加工允差的基本核算单位。与球面镜片一样,必须找准水平基准线。如果把水平基准线反向装入了镜框, 就会造成两个加工错误:

加工检查
如果是单个镜片,可以标记镜片光度和棱镜。标记出的加工中心点必须在公差范围内。如果是成品眼镜,则必须区分水平和垂直方向的加工中心。首先标记出成镜镜片的光学中心, 这样做是为了能够测量加工中心与光学中心点的距离 。但是还必须检查水平基准线,检查时需要用到尺子。如果两只镜片的水平标记线彼此不平行,说明安装镜片时发生了倾斜。
如果要检测镜片的边缘棱镜,必须再次标记两个镜片,中心点的间距必须在公差范围内。
普伦蒂斯( Prentice )公式
对于具有球面效应的镜片而言,其任意一点处的棱镜移心量(P)主要取决于其顶焦度的大小和光学中心与该点的距离(d )。根据Prentice公式,移心量大多取最大近视值:

移心量的单位为cm/m,距离d单位为cm,顶焦度S\\\\\\\\'的单位为屈光度(D)。
(二)
导读
棱镜眼镜亦可用于校正斜视患者的视力,它不仅解决物体成像于视网膜前后的问题还要矫正或训练眼肌麻痹或功能不足。

三棱镜是组成一切眼用透镜的最基本的光学单位,球面透镜和柱面透镜均可以看作是由无数个大小不等的三棱镜密接组成。当我们的视线偏离镜片光学中心注视物体时,会出现三棱镜效果(P=FC),我们可以在配装眼镜时,通过不让镜片的光心对准配戴者瞳孔中心的方法,使产生的棱镜效果恰好与验光处方上要求的棱镜效果相同,这就是移动光心法。
移心距离可以通过 C=P/F (C的单位为cm )计算,镜片的移心法则为:正镜片的移心方向与所需的三棱镜底向方向相同,负镜片的移心方向与所需的三棱镜底向方向相反。
例:验光处方:R:-5.00DS/-2.00DC×45,2△ B135; L:-5.00DS;镜架尺寸:52口18,镜架高度:30mm,PD:64mm,瞳高:19mm。
这副眼镜可以通过移动光心法,使用库存镜片装配达到处方的要求:
R:水平方向屈光力F:-5.00+(-2.00)×sin245=-6.00D
水平方向棱镜度P=2×cos45=1.4△BO
水平方向棱镜所需的移心量:C=P/F=1.4/6=2.3mm(5.75px,内移)
水平方向几何中心所需移心量:(52+18-64)/2=3mm(内移)
水平方向总移心量:2.3+3=5.3mm内移
垂直方向屈光力:-5.00+ (-2.00×cos245)=-6.00D
垂直方向棱镜度P:2×sin45=1.4△BU
垂直方向棱镜所需的移心量:C=P/F=1.4/6=2.3mm(5.75px,下移)
垂直方向几何中心所需移心量:19-30/2=4mm(上移)
垂直方向总移心量:4-2.3=1.7mm(上移)
L:水平方向移心量:(52+18-64)/2=3mm(内移)
垂直方向移心量:19-30/2=4mm(上移)
装配这副眼镜时,只需将右眼的光学中心水平方向内移5.3mm,垂直上移2.7mm,就可以保证处方中的棱镜效果,无需定做棱镜镜片。
在镜架尺寸过大,或镜片直径过小,或镜片屈光度过小和所需棱镜度较大的情况下,就不能用移动光心的方法来完成棱镜加工。
如+2.00DS产生5△,则 C=P/F=5/2=2.5mm(62.5px)。显然光学中心移动62.5px是不可能的,这时就需要车房定做棱镜镜片。一般是通过制作镜片厚度差的方法来完成棱镜的加工。
如 +2.00DS,折射率1.56的透镜,镜片直径 65mm,为产生5△,此时镜片在棱镜方向上的厚度差可根据公式 p=100g(n-1)/d,求得(P为棱镜度,g为厚度差,d为镜片直径,n为折射率 ): g=Pd/100(n-1)=5×65/100(1.56-1)=5.8mm。在车房进行二次镜片加工时,改变透镜的边缘厚度,保证磨好的透镜在棱镜方向厚度差为5.8mm,此时镜片几何中心处的棱镜度就为 5△。

上述两种方法均可以制作棱镜,实际加工棱镜的步骤为 (以使用全自动磨边机为例 )。
根据镜架选择合适的扫描方法:右眼扫描、左眼扫描或双眼扫描。
①将镜片水平放在焦度计的镜片支座上,将屏幕显示与处方棱镜表示方法调整到一致;
②前后左右移动镜片,使焦度计屏幕上显示的球镜、柱镜、轴位、棱镜和棱镜基底方向均与处方上的一致;
③按下打点器,打印出三个点,中间的一点即为加工中心点 ,三点的连线即为加工基准线;
④靠近测量者的是镜片的上部,靠近焦度计档板的是镜片的下部,注意在镜片上标示左右眼和鼻侧位置。
①根据镜架的几何中心水平距离输入或计算移心量;
②根据镜片上的标示,将镜片正确地放在上盘处(要注意镜片上下位置),移动镜片,使镜片的加工中心位于移心点处,镜片的加工基准线,位于水平方向;
③按下吸盘,使吸盘牢固地粘在镜片上。
①将上盘后的镜片固定在磨边机上,夹紧镜片,注意棱镜镜片的厚薄差较大,应适当加大压力 。
②调整磨边机上磨边尺寸的大小和镜片边缘尖边角度,棱镜镜片的加工尖边角度为110~120,内外比例不能单纯考虑美观性,应首先考虑镜面角度,使左右镜面角度在170~180之间,在保证镜面角度的情况下,按照低度数为1:1,高度数内6外4或内7外3的原则,基底朝内的大棱镜要注意鼻托高度和棱镜厚端是否会碰到脸面。
③磨边后须进行倒棱处理,对于无框和半框眼镜要注意打孔的角度和开槽的位置、深浅等。
将加工好的镜片上到镜架中,此时加工基准线要严格水平,同时注意镜面角度和内面与面部的距离。

①找出具有标称值所显示的三棱镜度及底向的位置,并记录打点,与处方所明示的底向相比较是否一致,此时必须将眼镜的上或下框缘靠紧焦度计的靠板并平行移动。
②测量左右两镜片三棱镜度位置间的水平距离及垂直距离,并与配镜者的瞳距相比较。若相等,则该三棱镜度符合处方要求;若不相等,则可通过计算分析偏差是否在允差范围之内(先根据处方中棱镜的大小、方向,和测得的符合此棱镜的位置,推算出光学中心位置,然后再根据P=FC计算出处方中瞳距、瞳高对应的镜片上位置处的棱镜度数和基底方向,根据棱镜度大小,查找国家标准中的允许误差值,比较计算值与处方的误差,是否在国家标准的允许误差范围内,确定配装眼镜是否合格 )。
例:已知配装好的眼镜R:-4.00DS/-1.00DC×60,L:-5.00DS/-2.00DC×120,双眼再各加2△BI,配镜者远用瞳距为65mm,观测左右两镜片具有2△BI的位置间水平距为63mm,判断该副眼镜的棱镜度加工质量是否符合要求。
R:水平方向屈光力为:-4.00+(-1.00×sin260=4.75D
2△BI的位置:63/2=31.5mm
C=P/F=2/4.75=4.2mm(10.5px,外移)
单眼光学中心位置:31.5+4.2=35.7mm
单眼瞳距:65/2=32.5mm
C=35.7-32.5=3.2mm(8px) 。
单眼瞳距处棱镜度:P=FC=4.75×0.32=1.52BI,国家标准允许误差:±0.25△,此处单眼棱镜度偏差为1.52-2.00=-0.48△,不符合国家标准。
简易计算法:2△BI的位置:63/2=31.5mm,单眼瞳距:65/2=32.5mm,两者相差1mm,由此引起的棱镜度偏差P=FC=4.75×0.1=0.48,不符合国家标准。
①根据处方中的单眼瞳距和单眼瞳高确定瞳孔中心在镜片上的对应位置,在镜片上做出标记;
②将镜架的底部靠在焦度计档板上,眼镜要水平,镜片上的标记点对准测量头的中心;
③读出此时焦度计屏幕上的屈光度和棱镜度及底向,根据棱镜度大小,查找国家标准中的允许误差值,判断配装眼镜是否合格。
棱镜镜片的厚薄差较大,在焦度计上打点和检测时,需将棱镜尖端稍抬起,使镜片的前表面处于水平位置;因为棱镜镜片在磨边装配过程中,考虑到美观等因素,尖边位置往往在厚端的靠外处,也就是说镜片的外表面比内面更接近于水平线,因而在配戴眼镜时的视轴也更接近于外表面的光轴,而不是里表面的光轴。所以这个方向的度数应该是实际矫正值,也就是说,焦度计在这个方向的测量值为实际矫正值。
总之,棱镜的加工制作要求精度比一般眼镜高,加工中心必须对准瞳孔,加工基准线必须严格水平,我们只有熟练掌握磨边技巧,清楚棱镜加工的注意事项,并严把检测关,才能让装配的眼镜符合国家标准。
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