視力表（一）

齊 備/文

視力表（一）

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視力表為對被測眼視覺功能定性定量的重要工具，通過視力表的測試可以量化評價被測眼的視覺功能水平，或者量化評價各種光學眼鏡對于使用眼的矯正質量。因此視力表的標準化至關重要。只有同類視力表所釋放出的測試信息相對一致，不同的測試個體或者同一測試個體多次測試的結果才具有可比性和參考價值。

1 遠用視力表

由于5m的目標對于注視眼所釋放的調節(jié)和聚散信息已經很小，故視光學將5m視為無限遠，據此將測試距離為5m的視覺測試結果稱為遠視力，用于測試遠視力的設備稱為遠視力表。

1.1 基本結構

遠用視力表的基本測試形式為在固定的距離設置量化尺寸的視標和量化照明的條件，由被測眼對于視標進行觀察注視和判斷分析。經過長期的發(fā)展和演化，從形式上大致分為印刷視力表、投影視力表和視頻視力表等。

1.1.1 印刷視力表

1.1.1.1 紙質視力表

早期的視力表將測試視標印刷在白色紙質背景上，利用自然光線照明或在視力表旁側安放適度熒光燈照明進行測試。在檢測室面積不夠大時，可以采用平面反光鏡來縮短測試距離，即將視力表設置于被測者旁側，平面反光鏡懸掛在被測者對側2.5m處，這樣視力表視標發(fā)出的光線投射平面反光鏡后再折返至被測眼行程仍然維持5m。

1.1.1.2 燈箱視力表

為了使視力表的照明條件標準化，將視力表制成箱體，內置標準功率的熒光燈進行照明，另將印有視力表視標的乳白色透光塑料板設置為燈箱面板。近來由于照明技術的改進，已經有視力表燈箱改為采用LED光源照明，使燈箱亮度均勻、穩(wěn)定，提高照明效率，減少輸出能量，且因光源的改進使產品體積縮小、重量減輕。

1.1.2 投影視力表

為了配合綜合驗光儀測試，投影視力表除視力視標以外，還設置大量測試視標。

1.1.2.1 投影儀視力表投影儀視力表由投影儀、反射板和遙控器組成。

1.1.2.1.1 投影儀

投影儀的外觀如圖1-1所示，主要部件包括電源開關、投影鏡頭、遙感屏和調焦手輪，遙感屏用于接收視標遙控器的指令，調焦手輪用于調試視標投照反射板后的影像清晰度。

圖1-1 視力表投影儀

在檢測室面積不夠大時，通常不采用平面反光鏡來縮短測試距離，而是將投影儀與反射板的間距適度縮短，然后調試反射板上的視標影像的清晰度，當視標影像清晰時，則視標對被測眼所張的視角與5m視標相同，視標的視標值也不變。

然而當測試距離小于5m時，視標對于被測眼所釋放的調節(jié)和聚散信息以及瞳孔縮小產生的景深變化已經不能被忽視，測試的結果就不能算是真正意義上的遠視力，所以不推薦縮小視力表投影儀的測試距離。

1.1.2.1.2 遙控器

視力表投影儀的各項測試功能以功能鍵的形式排列在遙控器上，測試者可根據測試的需要撳動功能鍵，從而選擇投影視標（圖1-2）。

圖1-2 遙控器

⑴發(fā)射極：采用紅外線遙感技術將指令信息傳遞到視標投影儀。

⑵開關鍵（right）：用于開啟遙控器電源，通常在接通后顯示0.1的Landolt視標。

⑶視力視標鍵：用于測試遠視力，鍵旁側標有該鍵所顯示視力視標類型及視標值。

⑷選擇鍵：根據需要選擇性地顯示整幀視力視標上的部分視標，如選擇顯示一行、一列或單一的視力視標。

⑸替換鍵：依照鍵位所提示的方向依次替換顯示緊鄰的視力視標。如替換顯示緊鄰的一行、一列或單一的視力視標。

⑹檢測視標鍵：用于屈光測試或視功能檢查，鍵旁側標有該鍵所顯示的視標圖示。

⑺紅綠鍵：在整幀投影視標的后方顯示左右等大的紅綠雙色背景。

⑻復原鍵（reset）：視標遙控器程序化處理以后，撳復原鍵可使檢查步驟恢復顯示初始的測試視標。

⑼程序鍵：包括進幀鍵（program↑）和退幀鍵（program↓）依次向前或后退顯示程序化測試步驟。

1.1.2.1.3 反射板

反射板為灰色亞光面質金屬板，大小約為55cm×45cm，由于板面的特殊處理，對于白熾光投射反光發(fā)生起偏作用，使綜合驗光儀的偏振濾鏡可以對反射光選擇性檢偏，從而達到雙眼分視的測試目的。故將投影視標投照在白色的墻壁或幻燈屏幕上不能進行偏振測試。

1.1.2.2 投影視標

1.1.2.2.1 常規(guī)屈光測試視標

⑴視力視標：配合球柱鏡驗光試片，單眼或雙眼測試，測試裸眼視力或矯正視力。有E視標、環(huán)形視標、字母視標、數字視標和圖形視標多種形式（圖1-3a）。

⑵散光盤視標：配合圓柱透鏡驗光試片，單眼測試，用于定量分析被測眼散光所在的軸向和焦量（圖1-3b）。

⑶紅綠視標：配合球鏡驗光試片，單眼測試，用于定量分析球性屈光不正的矯正水平（圖1-3c）。

⑷遠交叉視標：配合±0.50內置輔鏡和球鏡驗光試片，單眼測試，用于定量分析球性屈光不正的矯正水平（圖1-3d）。

⑸斑點狀（蜂窩狀）視標：配合鏡片交叉圓柱透鏡和圓柱透鏡驗光試片，單眼測試，用于精細定量分析柱鏡驗光試片的軸向和焦量（圖1-3e）。

⑹偏振平衡視力視標：配合偏振濾鏡和球鏡驗光試片，雙眼測試，用于定量分析被測雙眼戴驗光試片后視力是否平衡（圖1-3f）。

⑺偏振紅綠視力視標：配合偏振濾鏡和球鏡驗光試片，雙眼測試，用于定量分析被測雙眼戴驗光試片后視力是否平衡（圖1-3g）。

1.1.2.2.2 雙眼視覺測試視標

⑴Worth四點視標:配合紅色濾光鏡和綠色濾光鏡，雙眼測試，用于定性分析被測雙眼同時視功能及平面融像功能（圖1-4a）。

⑵立體視視標:配合偏振濾鏡，雙眼測試，用于定性定量分析被測眼立體視功能，并輔助診斷隱性斜視（圖1-4b）。

圖1-3 常規(guī)屈光測試視標

⑶水平對齊視標配合偏振濾鏡，雙眼測試，用于定性定量分析雙眼水平向影像不等（圖1-4c）。

⑷垂直對齊視標：配合偏振濾鏡，雙眼測試，用于定性定量分析雙眼垂直向影像不等（圖1-4d）。

⑸馬氏桿視標:配合垂直向或水平向馬氏桿透鏡聯合外置旋轉棱鏡，雙眼測試，用于定量分析隱性斜視（圖1-4e）。

⑹十字環(huán)形視標:配合紅色濾光鏡、綠色濾光鏡，雙眼測試，用于定性定量分析隱性斜視（圖1-4f）。

⑺偏振十字視標:配合偏振濾鏡聯合旋轉棱鏡，雙眼測試，用于定性定量分析隱性斜視（圖1-4g）。

⑻注視差異視標:配合偏振濾鏡聯合旋轉棱鏡，雙眼測試，用于定性分析被測雙眼注視差異，定量分析被測雙眼相聯性斜視（圖1-4h）。

⑼鐘形盤視標:配合偏振濾鏡，雙眼測試，用于定性定量分析被測眼旋轉性斜視（圖1-4i）。

1.1.2.3 內置式視力表

內置式視力表為改進型投影視力表，將投影儀內置于測試裝置的箱體內，投射出的視標影像通過反復折射，最終投照在反射板上，被測眼可以從測試裝置上方的測試窗口觀察到視標影像（圖1-5）。

由于投影視標發(fā)出的光線在測試裝置的箱體內的折射路程占去大部分測試距離，故內置式視力表標準的遠視力測試距離僅為1.2m，較之投影儀視力表大大縮短，有效地節(jié)約了檢測室面積。內置式視力表所采用的遙控器和視標同于投影儀視力表。

1.1.3 視頻視力表

由于數碼技術的迅速發(fā)展，以計算機屏幕為測試界面的視力表一經推出，立刻被廣泛應用（圖1-6）。它不僅對于計算機液晶屏的亮度、對比度和色彩可以根據需要進行調整，更重要的是視標的尺寸、類型、灰度和視標間距可以隨心所欲地變化，甚至可以根據需要設置動態(tài)的視標。視頻視力表一度因為液晶顯示屏無法進行偏振分視測試而受到詬病，然而很快就獲得了解決，采用明亮背景和灰色視標可以形成良好的雙眼偏振分視視標。

視頻視力表的主要問題在于常規(guī)液晶顯示屏的解像度尚不能支持精確形成視力表中的小尺寸視標。采用常規(guī)液晶顯示屏制作視力表，其分辨率為1024×768像素，以檢測距離為5m的E視標為例，1.0級別或更小的視標，由于視標的三線所包含的像素線數不同，且不為整數，可導致視標邊緣模糊或視標三線粗細不勻、間隔不等。上述缺陷在縮短測試距離，同時縮小視標尺寸時表現尤為嚴重。經研究得知只有當液晶顯示屏的分辨率提高到1600×1200像素以上，測試距離維持在5m時，方可克服液晶原件分辨率帶來的困擾。

圖1-4 雙眼視覺測試視標

圖1-5 內置式視力表

視頻視力表與投影儀視力表的主要功能相近，只是根據視屏軟件的特點增加了亮度鍵、反白鍵等功能鍵。

1.2 設計原理

1.2.1 視力視標的設計

1.2.1.1 視標尺寸的計算方法

視標的標高h等于視角α的正切與測試距離d的乘積，計算公式如下。

h=tanα×d （公式1-1）

如圖1-7所示，當測試距離d為5m不變時，能分辨的最小視標對眼所張的視角α決定視標h的大??；當視角為5'不變時，當能分辨的最小視標對被測眼張5'視角時距離被測眼的距離d決定視標h的大小。

圖1-7 標高的設計方法

簡便的計算方法為：將小數視力化為分數視力，用分數視力的分母乘以tan5’（常數0.001454），即可得視標的標高，將標高值除以5即為視標每邊的寬度。

例如：0.5視標的分數視力為5/10,即標準檢測距離為5m的視力表，0.5的視標在10m處對被測眼張5’視角，將d等于10m帶入公式1-1進行計算。

h=tan5'×10=14.54(mm)

14.54÷5=2.91(mm)

則0.5的E視標的標高為14.54mm，每線寬度為2.91mm。

1.2.1.2 視標的級次增率

自Snellen于1862研制出視力表以后，視標的行間增率始終采用調和級數，即視標的標高與視標值呈線性負相關。后來認識到刺激強度按照等比級數增量，視覺感量按照等差級數遞增，即視覺感量應該與刺激強度的對數成比率。故將視力表的視標排列采用每10行相差10倍，每行增率為100.1倍，即上一行視標的標高比下一行大1.258925倍。

1.2.1.3 常用視力視標

1.2.1.3.1 E視力表

E視標為正方形，三線等長，線寬與線距相等，視標分為5等分。設計為上、下、左、右4種辨認方向。E視標視力表是目前我國應用最為普遍的視力表，標準對數視力表就是該種視力表，自0.1至2.0共計14個級次（圖1-8a）。

1.2.1.3.2 環(huán)形視力表（Landolt視力表）

環(huán)形視標為帶有缺口的正圓環(huán)形，環(huán)的外徑為環(huán)線寬的5倍，缺口與環(huán)線寬相等，有上、下、左、右、右上、右下、左上和左下8個辨認方向，自0.1至1.0共計11個級次，采用對數視標增率（圖1-8b）。

1.2.1.3.3 字母視力表

世界上最早的視力表就是字母視力表，字母視標的標高為筆畫寬度的5倍?，F在常用的視力表為Sloan視力表仍保留自0.1至1.0共計8個級次，改為對數視標增率，視標選擇C、D、H、K、N、O、R、S、V、Z等字母（圖1-8c）。

另一種較流行的字母視力表為Edtrs視力表，自0.32至2.0共計9個級次，采用對數視標增率，每行5個視標，橫向間隔寬度為一個視標，縱向行距為下一行視標的標高，視標旁側不標定視標值，僅在0.5視標旁標雙線，1.0視標旁標單線，幫助測試者推算視標值（圖1-8d）。

1.2.1.3.4 數字視力表和圖形視力表

視標的標高參照同一視角級別的其它視力表，線寬的要求不高，主要用于不能辨認其它視標的兒童或智障人群（圖1-8e）。

圖1-8 常用視力表范例

（未完待續(xù)）