1、 顶焦度仪的使用顶焦度仪的使用 顶焦度仪通过测量透镜顶焦点位置来确定透镜的后顶焦度，同时还可确定镜片的光心、棱镜度及柱镜的轴向等，因其能直接读出后顶焦距，又称焦距仪.常用的有望远镜式焦度仪、投影式焦度仪和电脑焦度仪.前两种型式焦度仪的区别仅仅是观察系统不同而已，本节仅讨论前一种型式焦度仪.目的（1）掌握顶焦度仪的原理.（2）掌握顶焦度仪的正确使用方法.仪器和用具 顶焦度仪；正、负球面镜片和眼镜；正、负球柱镜片和眼镜；直尺顶焦度仪的光学原理 测量透镜后顶焦度时，须找出透镜焦点F的位置.对于凸透镜，用平行光即可得到会聚点，但由于凸透镜焦点位置范围很大，可从平光镜的无穷远到+0.5D凸透镜的+2.0
2、m，且凹透镜对光起发散作用不能使用上述方法.因此在被测镜LX后面加一被称为测量镜的凸透镜L1(图1)，将光束会聚，无论对凸透镜还是对凹透镜都可得到一较近的会聚点，测出会聚点的位置，即可计算出被测镜片的后顶焦度.在图1中，因物S在透镜LO的焦点上，所以经Lo出射的是平行光.S是被测镜LX光轴上无限远处的物，S是被测镜LX的焦点，S到LX到后顶点的距离就是后顶点焦距，其倒数即是后顶焦度.我们虽实测的是S，但S和S分别是凸透镜L1物和像，因而可通过成像公式求出S的位置.图1 在顶焦度仪中，将上述物像关系颠倒，如图2所示.图a中的LX为待测正透镜，图b为待测负透镜.图中Lo、Le为望远镜系统，T为视标
3、，测量镜L1为聚焦系统.以视标T为测量镜的物，被测镜片LX的后顶点朝向L1，且使后顶点与L1的像方焦点F1重合.调节视标T沿着光轴移动，使从LX出射平行光，平行光束经望远物镜LO后，在位于其焦面的固定分划板上形成无视差而清晰的像T.图2 对于测量镜L1，视标T的焦物距为x，焦像距为x，根据牛顿公式有 又因LX的后顶点与F1重合，且待测眼镜片LX的凹面（近眼面）背向目镜，-x=fv 由上述两式可得 xfx21xffv21 由上式可知，未知镜片后顶焦度由上式可知，未知镜片后顶焦度v与与视标视标T移动的距离移动的距离x成正比，于是在焦度仪中成正比，于是在焦度仪中后顶焦度标度为线性的后顶焦度标度为线性
4、的.令式中的v=1，则有x=,它代表焦度仪中每增加或减少一后顶焦度视标移动的距离，若焦度仪的测量镜L1为+25.00D，则视标移动1.6mm就代表一个屈光度.21fxv21f顶焦度计结构和工作原理 目前普遍使用的顶焦度计大致有三种：望远镜式顶焦度计、投影式顶焦度计及电脑焦度计.下面以望远镜式顶焦度计JDY1型为例进行介绍.（1）顶焦度计的外形 1.目镜视度调节圈；2.固定镜片的导杆开关钮；3.固定镜片接触圈；4.镜片位置支承圈；5.柱面散光轴位角测量手轮；6.照明灯室；7.顶焦度测量手轮；8.顶焦度读数指标；9.开关；10.镜片升降台装置；1l.镜片台；12.镜片中心打印机构（2）顶焦度计的光
5、学系统与工作原理 图4为顶焦度计的光学系统图.顶焦度计由准直系统和望远系统组成，如图4所示.光源1通过滤色镜2照明准直分划板3（即图2中的视标T），准直分划板3可以前后移动，故又称移动分划板.移动分划板上的视标是由十字线和由分离的圆点构成的，如图5所示.望远系统分划板8是固定的，又称固定分划板.1.光源；2.滤色片；3.移动分划板；4.准直物镜；5.置片座；6.被测镜片；7.物镜；8.固定分划板；9.目镜图4图5 在未放置被测眼镜的情况下，移动分划板3位于准直系统物镜4的焦平面上，此时，通过望远系统目镜9，可以看到移动分划板清晰成像在固定分划板8上.这一位置即为顶焦度计的零位.当在准直物镜前放
6、置被测透镜后，通过目镜9看到移动分划板像变得模糊，转动顶焦度测量手轮，使移动分划板前后移动，直到移动分划板能清晰成像在固定分划板上为止，移动分划板的移动量，即对应被测眼镜的顶焦度.实验步骤 (1)测量前的准备 1）接通电源，灯泡亮.2）调整望远系统目镜视度：转动目镜视度圈，能清晰看到望远系统固定分划板上的视标为止.3）核对零位：转动顶焦度测量手轮，通过目镜观察到移动分划板清晰成像在固定分划板上，此时，顶焦度测量手轮的读数应为零.如图5所示.（2）不带柱面的球面眼镜片顶焦度的测量步骤 1）将被测眼镜放置在顶焦度计的镜片升降台上，镜片的近眼面压在镜片位置支承圈上(先测右镜片，后测左镜片)，调节升降
7、台的高低及左右移动眼镜，使被测眼镜的右镜片(或左镜片)的光学中心与顶焦度计的光轴重合.2）打开固定镜片接触圈的导杆按钮，使固定镜片接触圈压紧眼镜镜片.3）转动顶焦度测量手轮，直至能清晰观察到移动分划板像.4）读取顶焦度值，即为眼镜镜片的顶焦度.如图5所示的位置对应的镜片的顶焦度读数为-1.50D.5）分别记录眼镜左右镜片的顶焦度.(3)球柱面镜片眼镜顶焦度及轴位的测量步骤 l）将被测眼镜镜片置于顶焦度计的镜片升降台上(先测右镜片，后测左镜片).2）转动顶焦度测量手轮，直至能清晰看到由明亮短线组成的圆筒形光斑.3）调节镜片升降台的高低和左右移动镜片，使被测镜片的光学中心位于目镜分划板中心.4）打
8、开镜片压紧圈导杆的按钮，使固定镜片的接触圈压紧镜片.5）转动顶焦度测量手轮，使某一方向筒形光斑最清晰，转动顶焦度柱面散光轴位角测量手轮，使某一方向筒形光斑和十字线中的某一方向的直线最清晰，并读出顶焦度读数M1和相对应的轴位读数Ax1.6）转动顶焦度测量手轮，使另一方向筒形光斑和十字线中的另一方向的直线最清晰，读出顶焦度读数M2和相对应的轴位读数Ax2.如图6所示.7）写出结果：（可写两种形式）M2为球面顶焦度，(M1M2)为柱面顶焦度，Ax1为柱镜的轴位方向.或M1为球面顶焦度，(M2M1)为柱面顶焦度，Ax2为柱镜的轴位方向.图 6(4)注意事项 1）每次测量前必须调整目镜视度，使其适应测量
9、人员眼睛的屈光状态.2）测量者的眼睛有散光时，必须戴上自己的校正散光的眼镜，然后再进行测量工作.3）测量前要首先确认顶焦度计的零位.4）测量时，必须使镜片光学中心位于顶焦度计的光轴上，特别当测量球柱镜片时更应注意，否则所测的轴位误差会较大.5）测量时被测镜片的凹面必须紧靠顶焦度计的镜片位置支承圈.实验内容（1）用顶焦度仪测正球面镜眼镜的左右镜片的顶焦度、点出镜片光心、测出镜片的光心距并写出处方.（2）用顶焦度仪测负球面镜眼镜的左右镜片的顶焦度、点出镜片光心、测出镜片的光心距并写出处方.（3）用顶焦度仪测正球柱眼镜的左右镜片的顶焦度、散光轴向、点出镜片光心、测出镜片的光心距并写出处方.（4）用顶焦度仪测负球柱眼镜的左右镜片的顶焦度、散光轴向、点出镜片光心、测出镜片的光心距并写出处方.（5）用顶焦度仪测正球面镜片的顶焦度、点出镜片光心，分别测出距镜片光心同距离和不同距离处的棱镜度及基底朝向.（6）用顶焦度仪测负球面镜片的顶焦度、点出镜片光心，分别测出距镜片光心同距离和不同距离处的棱镜度及基底朝向.（7）用顶焦度仪测正球柱片的顶焦度、散光轴向、点出镜片光心、测出距镜片光心同距离和不同距离处的棱镜度及基底朝向.
