眼是人體重要的感覺器官之一,具有感光(視網膜)與折光功能。人眼適宜刺激是波長為370~740nm的電磁波。入射光線的折射最主要發生在角膜前表面。正常情況下,眼不進行調節時,它的折光系統的後主焦點位置恰好位於視網膜上。
一、所謂簡化眼(reduced eye)就是設計有關光學參數和其它特性方面與正常眼效果相同的人工模型,由李斯丁(Listing)首先提出。一般是由一個20mm前後徑的單球面體,折光指數為1.333,球面曲率半徑5mm,後主焦點在此單球面體的後極(a)所構成。
n為節點(nodal point),nb為15 mm(固定不變),F為前主焦點,a為後主焦點,AB為物體大小,ab為物像大小。根據物體的大小和它距眼的距離,就可算出物像的大小及視角。
二、視力或視敏度(visual acuity)是指眼對物體細小結構的分辨能力。正常人的視敏度以視網膜上成像的兩奌間距不小於某一長度為限度(4~5μm),當成像小於5μm就無法引起清晰的視覺。
當眼看6公尺遠的物體時,無須做任何調節,可在視網膜上清晰成像;当物體在6公尺以內,因物體的光線呈不同程度輻散狀,光線折射後成像於視網膜後,所以只能形成一個模糊未聚焦的像。此時通过眼的調節,仍然可使物像清晰形成於視網膜上。其調節主要包括以下3方面:
晶狀體 |
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瞳孔調節 |
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輻輳反射 |
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(註)瞳孔大小還受光線強弱而改變,強光下瞳孔所小,反之瞳孔散大,稱瞳孔對光反射(light reflex)。過程:強光照射→視網膜→衝動經視神經→中腦頂蓋前區交換神經元→雙側動眼神經副核(縮瞳核)→動眼神經中的副交感纖維、睫狀短神經→使瞳孔括約肌收縮→瞳孔縮小 路徑不經過外側膝狀體(lateral geniculate body) |
正常眼在不作調節時時看清遠物,能使光線聚焦在視網膜上,而經過調節後,看清物體的距離不小於近點的距離時,也能在視網膜上清晰成像,此眼稱為正視眼(emmetropia)。若眼的折光能力或眼球的形態異常,容易出現非正視眼(ametropia)或屈光不正(refractive error)等情況,如近視、遠視、散光眼。若眼的折光能力或眼球的形態正常,但由於年齡增长,晶狀體的彈性減弱,看近物時的調節能力減弱,稱為老花眼。