1、眼球光学 福建医科大学眼视光学系 黄焱 教学要求 眼的解剖生理学。 眼的生物与光学特性。 模型眼和简略眼的特性。 眼屈光学的发展和视力检查。 眼的解剖与生理 角膜 外膜（纤维膜） 巩膜 虹 膜 眼 球 壁 中膜（血管膜） 睫状体 脉络膜 眼球 内膜（视网膜） 房 水 眼球内容物 晶状体 玻璃体 角 膜 Cornea 角膜的形态 半月形的镜片 不是按照任何轴的旋转对称体 实际折射率： n=1.376 不是光学单一体 n基质 =1.354 n胶原 =1.47 视盘 （视乳头 ）：生理性盲点 视杯、杯盘比 黄斑 中心凹 中心凹反射 眼底镜检查时黄斑中心凹反光点 眼球内容 房水 晶状体 玻璃体 眼屈光
2、系统的成像 角 膜 角膜屈光力为 40.0 D 45.0 D 1. 空气与房水之间的折射串差别较大， 2. 因为角膜的表面弯曲度。实际上，角膜表面并不是真正的球形，它的周边部要比中央扁平些，但在看物时，只用到中央部分，因而可以把它当作一个球体来看待 屈光指数 N=1.376 角膜系透明屈光介质，具有凸球面反射镜的光学作用，约有 2.5被反射。对波长 660nm及 390nm间之可视光线任其透过，但对短于 295m者，可吸收之。 房 水 充满前后房中的无色透明澄清液体，为眼球屈光系第二介质。其生理功能主要有三： 1）房水屈光率为 1.336，角膜构成了房水透镜的前曲面，角膜的前曲率半径和房水的折
3、射率等是构成角膜屈光力的重要因素。 2）供给晶状体、玻璃体、角膜等营养代谢所必需物质，及代谢物的运输排泄。 3）维持眼内压及眼球正常紧张形态 (正常眼内压平均为18 23mmHg)。 晶状体 晶状体的屈光性质复杂，从组织学上可以观察到它具有很多层次： 1）晶状体的介质愈向中央，其密度越大，因而大大增强了它的集光力量。 2）从组织学上还可看到晶状体外层皮质的弯曲度较小，中央核的弯曲与周围皮质比较起来更接近于球形。由于从外向内逐渐增加屈光介质的密度及其表面弯曲度形成了一个由周边向中央逐渐增加其屈光力的凸透镜。 3）晶状体表面的弯曲度，也不完全一致。其后面的弯曲度比前面要大一些前表面的弯曲半径约为
4、10 mm，后表面则约为 6mm。 晶状体 晶状体核的屈折率为 1.43，周边部为 1.386，其平均值为1.39。晶状体静止的屈光力为 16.0 20.0D 1. 晶状体对波长 390nm 660nm之可视光线，均任其通过透达视网膜 ; 2. 随年龄增长，使晶状体核色泽由黄而渐变为淡褐色的关系，是以对接近 350m或其旁更短之短波光线常做部分吸收，如对 290nm紫外光则做大量吸收，届时晶状体常发出荧光，并形成不透明变性蛋白质，是为日光性白内障发生重要原因。 玻璃体 玻璃体：无色透明凝胶状组织，填充于眼球内腔，为眼屈光系终末之屈光介质； 其具有与房水相等的屈光率 (1.336)， 玻璃体除有
5、确定性的屈光生理功能外，尚具保持眼球正常形态与眼内压平衡之职能。 玻璃体内并无血管及神经组织，有关其营养素供应、新陈代谢物质交换等，主由脉络膜负责。 一、 光的基本概念 1、物理光学的基本概念 可见光 可见光的波长范围从380nm760nm 三种不同的视信号 2、 几何光学基本概念 光源 ： （自身） 能发光的物体称为光源或发光体 光线：将光的传播方向用一条直线来表示，而忽略其直径、体积和所有的物理性质，只有位置和方向，这样的几何线条称为光线 光束：将一系列有一定关系的光线集合起来，称为光束 光速：光在真空中的速度约为 3 108m/s 二、 光的反射和折射 1、 光的反射 光的反射定律与光的
6、波长、物体材料和入射角度均无关 2、 光的折射 光线从空气投射到水面，部分光线进入水中，发生方向偏折，成为折射光线。这种现象称为光的折射 三、 光束的聚散度 1、 聚散度的概念 光束的 聚散度（ vergence），是指光束在空气中的特定位置，其聚集或发散的程度 。 聚散度在数值上等于该位置的波阵面的曲率 。 2、聚散度的表示 当光束位于空气中，其聚散度（ L）是波阵面的曲率，用波阵面曲率半径（即与光束交点的距离）的倒数来表示 ： L=1/L L为聚散度的屈光度数值， L为距离的米数 聚散度的单位是 屈光度 3、 聚散度的应用 透镜使光束聚散度改变的程度称为透镜的镜度或 屈光力（ power）
7、，用 F来表示。 这两条公式只适用于透镜放在空气中的成像计算。 图 3-12 物体通过凸透镜成像 U+F=V A C B 1m 50cm 玻璃体的折射率与房水的折射率相同。 模型眼 ：光线通过角膜和晶状体后行进于玻璃体而到 视网膜，将上述角膜和晶状体的基本形态和 折射力的平均值画出，并确定玻璃体深度的 平均值，可做成一种模型眼， 便于从理论上研究眼球的光学成像 。 三、模型眼和简略眼 三对基点 简化眼 便于理解和实用： 复杂光学系统 简化的光学系统 眼睛各屈光单位 曲率半径为 5.73mm的单一折射面 该曲面位于角膜后 1.35mm 曲率中心为结点、光学中心 (距角膜 7.08mm) n=1.336，总屈光力： +58.64D 前焦点： -17.05mm，后焦点： +22.78mm
