工程光学第九章教学教材
➢ 1.视度调节
➢
远近不同的其他物体,物距不同,则不会成像在视网
膜上,这样我们就看不清。
➢
要想看清其他的物体,人眼就要自动地调节眼睛中水晶体的焦距,使像 Nhomakorabea在视网膜上。
➢ 眼睛自动改变焦距的过程称为眼睛的调节。
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➢ 正常人眼在完全放松的自然状态下,
➢ 无限远目标成像在视网膜上,即眼睛的 像方焦点在视网膜上。
细胞,锥状细胞直径约5微米,长约35微米;杆状细胞直径约2微米
,长约60微米。它们在网膜上的分布式不均匀的。在黄斑中心凹处
是锥状6/1细8/20胞20的密集区而南没京有工杆程状学细院自胞动,化由学中院心向外,逐渐相对变4 化;
人眼的构造剖视图
瞳孔 虹膜 角膜
巩膜
网膜 脉络膜 黄斑中心凹
晶状体
盲斑
黄斑中心凹是人眼视觉最灵敏的地方。
晶状体和网膜所包围的空间称为后室;充满1.336的玻状体
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人眼的构造剖视图
瞳孔 虹膜 角膜
1.376
前室
1.336
晶状体
巩膜
网膜 脉络膜 黄斑中心凹
视轴
光轴
盲斑
后室 1.336
眼睛的像方节点与中心凹的连线为眼睛的视轴, 在观察物
体时眼睛本能地把物体瞄准在这根轴上。
工程光学第九章
人眼的构造剖视图
巩膜 角膜
脉络膜
*巩膜是眼球的第一层保护膜,白色、不透明、坚硬;
*角膜是巩膜的最前端部分,无色而透明;
眼睛内的折射主要发生在角膜上;
*脉络6/膜18/是202眼0 球的第二层膜南,京上工面程有学供院给自眼动睛化营学养院的网状微血管;
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人眼的构造剖视图
瞳孔 虹膜
巩膜
角膜
光 视神经细胞
神经纤维
盲斑
大脑
盲斑是网膜上没有感光元素的地方,不能引起光刺激。
晶状体在虹膜后面,是由两个不同曲率的面组成的透明体,
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人眼的构造剖视图
瞳孔 虹膜 角膜
巩膜
网膜 脉络膜 黄斑中心凹
晶状体
盲斑
似双凸透镜,是眼睛光学系统的成像元件,其密度和折射 率都是不均匀的,由里层到外层逐渐减少,有利于提高
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➢ 眼睛的视场很大,可达150˚,但只有黄斑附近才能清晰识别, 其他部分比较模糊, 所以能看清物体的角度范围为6 ~ 8˚。
➢ 从光学角度看,眼睛中最主要的是:水晶体、视网膜和瞳孔。
➢眼睛和照相机很相似,如果对应起来看:
➢ 人眼 水晶体
↕ ➢ 照相机
↕ 镜头
➢
在观察近距离物体时,人眼水晶体周围肌肉
收缩,使水晶体前表面半径变小
➢
眼睛光学系统的焦距变短,后焦点前移,
从而使该物体的像成在视网膜上。
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➢ 当肌肉完全放松时(通过调节),眼睛 所能看清的最远的点称为远点,其相应
的距离称为远点距,以 r 表示(米)
➢ 当肌肉在最紧张时(通过调节),眼睛所能 看清的最近的点称为近点,其相应的距离称
为近点距,以 p 表示(米)
➢ 正常眼睛的远点距为负的无限远,非正常眼睛(远 视或近视)的远点距为一正/负的有限值。
➢ 这里必须指出,近点距离并不是明视距离
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➢ 后者是指正常的眼睛在正常照明
(约50勒克斯)下最方便和最习惯 的工作距离,它等于250mm。
➢ 它不同于人眼的近点距,两者不能混淆
➢ 人眼的调节能力是用远点距r的倒数和近点距p的倒 数之差来描述,用A来表示,即
A1 1 RP rp
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➢ 当人眼观察在调解范围内的某一距离l处的物 体时,它总能清晰地成像在视网膜上。
➢ A称为眼睛的调节范围或调节能力。
➢ 如果 l 的单位为米,则其倒数称为视度,单位为屈光度
成像质量。晶状体的平均折射率为1.40,其周围是毛状肌 能6/1改8/2变020晶状体的表面南京曲工率程,学使院人自动眼化在学看院远近不同的物体时6,
人眼的构造剖视图
瞳孔 虹膜 角膜
巩膜
网膜 脉络膜 黄斑中心凹
前室
晶状体
盲斑
总能将像成在网膜上。
后室
角膜和晶状体之间的空间称为前室;充满1.336的水状液;
➢ 适应是一种当周围照明条件发生变化是眼睛所产生 的变态过程,可分为对暗适应和对光适应两种,前 者发生在光亮处到黑暗处的时候,后者发生在自黑 暗处到光亮处的时候。
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三、眼睛的缺陷和矫正
正常眼在肌肉完全放松的自然状态
下,能够看清楚无限远处的物体,
即远点应在无限远(R = 0),
像方焦点正好和视网膜重合
F'
若不符合这一条件就是 非正常眼,或称视力不正常
视网膜
↕ 底片
瞳孔
↕ 光阑
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➢ 人眼相当于一架照相机,它可以自动对目标调焦
➢照相机中,正立的人在底片上成倒像, 人眼也是成倒像
➢但我们感觉为什么还是正立的?
➢这是视神经系统内部作用的结果。
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二、眼睛的调节
➢ 眼睛有两类调节功能:视度调节 和瞳孔调节。
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➢ 2.瞳孔调节(适应特性)
➢ 人眼还能在不同亮暗程度的条件下工作。
➢ 这就是人眼的另一个特性,具有对周围空间光亮情 况适应的过程 称为适应(即为瞳孔的调节)。
➢ 眼睛的虹膜可以自动改变瞳孔的大小,以控制眼 睛的进光亮(2mm~8mm)。在设计目视光学仪器 时要充分考虑与眼瞳的配合。
SD 1 l
➢ 如观察眼前10米的物体,对应的视度为
SD1 0.1 屈光度。 l
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R ➢ 远点距倒数
称为远点视度,
r
1 P ➢ 近点距倒数
称为近点视度。
p
➢ 在医院和眼镜店通常把1屈光度称为100度。
➢ 人眼的调节能力随年龄的增加而变化。
➢ 随着年龄的增大,近点位置往远移,远点位置往近移, 因而调节范围减少。
脉络膜
*虹膜是脉络膜的最前端部分,含有色素细胞,决定眼的颜色;
*瞳孔是虹膜中间的小孔,随着外界明亮程度的不同,虹
膜肌肉能使瞳孔的直径在2~8mm范围内变化;它是人眼
的孔6径/18/光2020阑。
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人眼的构造剖视图
瞳孔 虹膜 角膜
巩膜
网膜 脉络膜 黄斑中心凹
*网膜是眼球的第三层膜,上面布满着感光元素,即锥状细胞和杆状