檢影中和時(shí)的共軛點(diǎn)在哪里？

Rick/文

在討論共軛點(diǎn)在哪里這個(gè)問題前，我們先來了解一下模型眼。

模型眼(schematic eye)：眼睛的光學(xué)模型對眼科或視光工作者來說是很重要的，不論是在臨床研究還是學(xué)術(shù)討論時(shí)都是研究的基本規(guī)范。模型眼又稱簡約眼，是簡化了眼的折光系統(tǒng)而成的模型光學(xué)系統(tǒng)。Gullstrand創(chuàng)造的模型眼 (Gullstrand's schematic eye )是最常使用也是最重要的模型眼系統(tǒng)，它將復(fù)雜的眼睛光學(xué)系統(tǒng)加以計(jì)算簡化，并參考正常人眼球光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)出簡化后的參考模型眼。

Gullstrand's schematic eye模型眼設(shè)計(jì)的光學(xué)常數(shù)如下：

1 焦點(diǎn) focal points（圖1）

圖1

第一焦點(diǎn)F又稱為前主焦點(diǎn)，距膜前面前方15.70mm。

第二焦點(diǎn)F＇又稱為后主焦點(diǎn)，距膜前面后方24.13mm。在視網(wǎng)膜上，第二焦點(diǎn)的焦距是角膜的頂點(diǎn)到視網(wǎng)膜的距離長度。

2 主點(diǎn) principal points

兩個(gè)互成影像的共軛點(diǎn)(conjugate)稱為主點(diǎn)，以P1和P2來表示。前主點(diǎn)P1在距角膜前1.348mm處，在眼球前房內(nèi)。后主點(diǎn)P2在距角膜前1.602mm處，也在眼球前房內(nèi)。

如果物體放在前主點(diǎn)P1的位置，則將會(huì)成像在后主點(diǎn)P2上，反之亦然。通過這兩點(diǎn)與光軸垂直的平面稱為主平面。在前主點(diǎn)處的稱為前主平面，在后主點(diǎn)處的稱為后主平面，兩個(gè)主平面也是共軛平面，在主平面上放大率為1。

圖2

3 節(jié)點(diǎn) nodal points

節(jié)點(diǎn)亦稱結(jié)點(diǎn)，等效于薄透鏡的光心，在透鏡系統(tǒng)里，通過光心的入射光線延長交于光軸上的點(diǎn)稱為前節(jié)點(diǎn)，射出光線延長交于光軸上的點(diǎn)稱為后節(jié)點(diǎn)。眼球光學(xué)系統(tǒng)的前結(jié)點(diǎn)在角膜前面后方7.078mm，在水晶體后面。后節(jié)點(diǎn)的位置在角膜前面后方7.332mm，也在水晶體后面。節(jié)點(diǎn)關(guān)系著眼睛的成像位置，眼睛成像的大小比例就是由后結(jié)點(diǎn)射出的光線來決定的，因此任何物體在視網(wǎng)膜上成像的大小只要由后結(jié)點(diǎn)至網(wǎng)膜距離即可求出。

4 共軛點(diǎn)

共軛點(diǎn)是光學(xué)系統(tǒng)物方一個(gè)點(diǎn)（物點(diǎn)）對應(yīng)像方一個(gè)點(diǎn)（像點(diǎn)），即從物點(diǎn)發(fā)出的所有入射光線經(jīng)光學(xué)系統(tǒng)后，出射光線均交于像點(diǎn)。由光的可逆性原理可得，從原來像點(diǎn)發(fā)出的所有光線入射到光學(xué)系統(tǒng)后，所有出射光線均交于原來的物點(diǎn)，這一對物、像可互換的點(diǎn)稱為共軛點(diǎn)。

下面來討論檢影中和時(shí)的共軛點(diǎn)在哪里。

經(jīng)過以上對模型眼的功能簡介后，下面來說明檢影時(shí)的光學(xué)路徑（如圖2）。

說明：光線由右邊檢影鏡的燈泡經(jīng)由反射鏡向被檢者的瞳孔照射，在被檢者眼前放置一片工作鏡（建議以50cm為工作距離，工作鏡為+2.0D），因?yàn)橛蟹胖霉ぷ麋R的檢影鏡設(shè)計(jì)時(shí)，平行光線需作發(fā)散補(bǔ)償，這樣當(dāng)光線經(jīng)過工作鏡尚未進(jìn)入眼球前才能保持平行的光束，平行光進(jìn)入被檢者眼球內(nèi)時(shí)所有光線一定要經(jīng)過被檢者的節(jié)點(diǎn)上的平面(N1)，再由節(jié)點(diǎn)前進(jìn)到焦點(diǎn)（F1）的焦平面上成像。請注意，理論上講，檢影時(shí)要求盡量要讓被檢者放松調(diào)節(jié)，中和這個(gè)像的大小由調(diào)節(jié)放松的程度跟光線是否完全平行而定。如果有調(diào)節(jié)，像就會(huì)變大，若光線因工作鏡而收斂或發(fā)散時(shí)，像也會(huì)變大，總之要聚焦成理論上的第二焦點(diǎn)的一個(gè)光點(diǎn)并不可能。我之所以一直強(qiáng)調(diào)中和時(shí)會(huì)是個(gè)像，是因?yàn)閮蓚€(gè)以上的點(diǎn)構(gòu)成的面積就稱為像。而幾何光學(xué)上點(diǎn)的定義就是單單指一個(gè)點(diǎn)，稱之為光點(diǎn)（光點(diǎn)實(shí)際上是直徑為納米級(jí)的理論上才有的）。這樣分辨點(diǎn)、像、物這3個(gè)光學(xué)上常用的要素。左圖被檢者焦點(diǎn)F1處看起來成像的原因即是如此。

中和時(shí)，光線由被檢者視網(wǎng)膜反射出在圖右方檢影鏡的窺視孔處成一實(shí)像，如果不加入檢查者的眼睛，這個(gè)窺視孔的像就可以稱為與被檢者視網(wǎng)膜上的像成共軛。但是如果整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)被檢者跟檢查者的眼睛都包括在內(nèi)時(shí)，那真正的共軛點(diǎn)分別在雙方的視網(wǎng)膜上（被檢者視網(wǎng)膜上的稱之為“物”， 檢查者視網(wǎng)膜上的稱之為“像”）。

我已經(jīng)介紹過模型眼的第一焦點(diǎn)位置在角膜前面前方15.7mm處，第二焦點(diǎn)在角膜前面后方24.13mm處。在視網(wǎng)膜上，檢影鏡的窺視孔上的實(shí)像再與檢查者的光學(xué)系統(tǒng)形成新的光學(xué)系統(tǒng)，在這個(gè)新系統(tǒng)里檢影鏡的窺視孔上的實(shí)像的定義要改成實(shí)物，而檢查者視網(wǎng)膜上的像就稱之為實(shí)像。

綜上所述，整個(gè)光學(xué)系統(tǒng)被檢者跟檢查者的眼都算入時(shí)，那真正的共軛點(diǎn)分別在雙方的視網(wǎng)膜上，并不像第一篇文章所述共軛點(diǎn)在結(jié)點(diǎn)上或是在角膜上。

我一直不認(rèn)同第一篇文章的作者所堅(jiān)持的中和時(shí)看到被檢者視網(wǎng)膜上的是個(gè)點(diǎn)，因?yàn)閷?shí)物根本不可能是個(gè)點(diǎn)，調(diào)節(jié)、檢影光線等因素都會(huì)形成很多無數(shù)的光點(diǎn)，也就是個(gè)像。因?yàn)楣曹楛c(diǎn)的定義是以物跟像來解釋的，單獨(dú)一個(gè)光點(diǎn)在現(xiàn)實(shí)生活中并不存在。