科普 | 眼镜学原理在低视力助视器中的应用

摘要：低视力助视器分为光学性的和非光学性两大类。在前者中，眼镜式助视器较为常用，其优点在于配置相对简单，使用方便，材料容易获取。但是，眼镜式助视器的镜片常为较高度数的正镜片,所以存在验配和使用上的特殊性。眼镜式低视力助视器是临床开展低视力康复工作的基础。非光学性低视

作者：余佳欣北京大学人民医院眼视光中心

低视力助视器分为光学性的和非光学性两大类。在前者中，眼镜式助视器较为常用，其优点在于配置相对简单，使用方便，材料容易获取。但是，眼镜式助视器的镜片常为较高度数的正镜片,所以存在验配和使用上的特殊性。眼镜式低视力助视器是临床开展低视力康复工作的基础。非光学性低视力助视器不是通过凸透镜或光学系统的放大作用，而是通过改变周围环境来提高低视力病人的视力。例如，照明灯和大字印刷品等。

一、常见的低视力助视器

1.眼镜式放大镜(spectacle magnifiers )

由装配在眼前的正镜片或透镜组合构成。就光学性能而言，装配在眼镜架和手持在相似距离的放大镜都属于眼镜式放大镜。双目眼镜式放大镜(binocular magnifiers)通常附带底向内的棱镜来放松集合。

2. 手持式或台式放大镜(hand-held or stand magnifiers )

使用者可以在正常近工作距离下使用。

3. 望远式眼镜( telescopic spectacles )

主要用于视远距离和中距离物体，也可以调整后视近。

4. 低度投影仪和闭路电视系统(low-power projectors and closed-circuit television)

将印刷品图像投射到屏幕上观看，可以改变放大率、调整对比度等。

二、改变放大率的方法

低视力病人即使在屈光不正完全矫正时也不能获得满意的矫正视力，需要借助其他方法增大视网膜像，即增加放大率以刺激更多的感光细胞。

增加放大率是否能够改善视力及其改善程度取决于低视力的病因。如果只有小部分中央视网膜区域存留视觉(如重度视网膜色素变性),那么增大视网膜像只是刺激无功能感光细胞，并不会改善视力，反而有可能适得其反。如果增加放大率能够改善视力，则视力的增加和放大率之间存在一定的关系。如原视力在3m处为4.0(0.1),用角放大率为2x的低视力助视器，可将视敏度提高到4.3(0.2)。

视网膜像可以以眼内任何点作为参照点来表示对应角度，最常用的是眼出瞳中心。因为出瞳中心和入瞳中心为共轭点,物点对应入瞳中心角度的变化会相应引起视网膜像点对应出瞳中心角度的变化。以入瞳或出瞳中心作为参照点，所有由此推导出来的公式既适用于聚焦像，也可应用于离焦像。

低视力助视器改变放大率的方法是通过增加物体对应眼球光学系统的角度，而增加视网膜像的对应角度，主要可以归类为:相对距离放大率、相对尺寸放大率、投影放大率、角放大率和有效放大率等。不管如何组合各种放大率,总放大率是各放大率的乘积而不是代数和。例如:相对尺寸放大率为2x，相对距离放大率为3x，总放大率为6x。

三、常用的放大率

(一)相对距离放大率( relative distance magnification,RDM)

低视力病人通过缩短眼睛和物体之间的距离,如将注视物体移近或靠近被注视物体，所对应的物体角度和像的角度均增大。为明确放大率的大小,需要预先确定参照距离或标准距离，通常为25cm或者40cm。

(二) 相对体积放大率( relative size magnification ,RSM)

将物理尺寸一定的物体复制为更大尺寸的物体，例如放大复印。

(三) 投影放大率/CCTV 电子放大率( projection magnification/electronic magnification )

投影放大率是相对体积放大率和相对距离放大率的结合，实际上是另一种相对体积放大率，放大的投影像成为被注视的物体(如幻灯投影)。

(四) 角放大率( angular magnification )

为物体经眼球光学系统成像所对应的角度,与物体直接对应的角度的比值，通常以眼睛入瞳中心为参照点。角放大率将通过眼球光学系统看到的物体表观尺寸与没有通过眼球光学系统直接看到物体尺寸进行比较。

(五)有效放大率( effective magnification )

有效放大率=F/4，将物体经光学系统成于无穷远处的像的大小与眼前25cm处物体表观尺寸进行比较，后者需要4D的调节。如果像在无穷远，即物体在眼镜片的焦点上。一般情况下，我们采用25cm 作为对比距离，如果临床上用40cm进行比较的话，则公式相应为 Mag=F/2.5，即调节为2.5D。

(六)习惯放大率( conventional magnification )