114年:視覺光學

有一片-5.00 DS 的球鏡,在施做時鏡片中心不小心往瞳孔中心的鼻側偏移4公釐(mm),往下側偏移3公釐,會造什麼樣的稜鏡效果?

A1.5Δ基底朝上,2Δ基底朝內
B1.5Δ基底朝下,2Δ基底朝內
C1.5Δ基底朝上,2Δ基底朝外
D2Δ基底朝上,1.5Δ基底朝外

詳細解析

本題觀念:

稜鏡效應(Prentice's Rule)計算:鏡片離心(decentration)產生的稜鏡效果

當鏡片光學中心相對於瞳孔中心偏移時,依 Prentice's Rule 可計算產生的稜鏡效果:

Δ=F×dmm10\Delta = \frac{F \times d_{mm}}{10}

其中 Δ\Delta = 稜鏡度(prism diopters)、FF = 鏡片度數(D)、dmmd_{mm} = 離心距離(mm)。

選項分析

本題鏡片為 5.00DS-5.00\,\text{DS},光學中心相對瞳孔往鼻側偏移 4 mm、往下方偏移 3 mm

水平方向(鼻側偏移 4 mm):

Δ水平=5.00×410=2Δ\Delta_{\text{水平}} = \frac{5.00 \times 4}{10} = 2\Delta

方向判斷:負鏡片(凹透鏡)產生的稜鏡基底方向與離心方向相反。光學中心往鼻側移,等同於瞳孔在光學中心的顳側,負鏡片基底朝顳側(即基底朝外,Base Out)。

垂直方向(下方偏移 3 mm):

Δ垂直=5.00×310=1.5Δ\Delta_{\text{垂直}} = \frac{5.00 \times 3}{10} = 1.5\Delta

方向判斷:光學中心往下偏移,瞳孔在光學中心上方,負鏡片基底朝上方(Base Up)。

組合效果:2Δ2\Delta 基底朝外(Base Out)+ 1.5Δ1.5\Delta 基底朝上(Base Up)

對照選項:

(A) 1.5Δ 基底朝上,2Δ 基底朝內 ❌(水平方向錯誤,朝內≠朝外)

(B) 1.5Δ 基底朝下,2Δ 基底朝內 ❌(垂直及水平方向均錯誤)

(C) 1.5Δ 基底朝上,2Δ 基底朝外 ✅(垂直 1.5Δ ↑ + 水平 2Δ BO,完全符合計算)

(D) 2Δ 基底朝上,1.5Δ 基底朝外 ❌(垂直與水平數值互換)

答案解析

正確答案為 (C)

解題步驟:

  1. Prentice's RuleΔ=F×dcm\Delta = F \times d_{cm}(或 F×dmm10\frac{F \times d_{mm}}{10}
  2. 水平稜鏡5.00×0.4cm=2Δ|{-5.00}| \times 0.4\,\text{cm} = 2\Delta;負鏡離心方向朝鼻側 → 基底朝(Base Out)
  3. 垂直稜鏡5.00×0.3cm=1.5Δ|{-5.00}| \times 0.3\,\text{cm} = 1.5\Delta;負鏡離心方向朝下 → 基底朝(Base Up)

關鍵記憶口訣

  • 正鏡片(凸):基底與離心方向相同(基底往哪裡偏,就是那個方向)
  • 負鏡片(凹):基底與離心方向相反(「凹凸相反」)

核心知識點

  1. Prentice's RuleΔ=F(D)×d(cm)\Delta = F(\text{D}) \times d(\text{cm}) 是驗光師必背公式
  2. 負鏡片離心方向與基底關係:離心方向之反向即基底方向
  3. 正鏡片離心方向與基底關係:離心方向即基底方向
  4. 本題雙向離心需分別計算水平與垂直分量,再組合

參考資料

  1. Prentice's Rule – Optical Center & Prismatic Effect of Ophthalmic Lens
  2. Prism by Decentration | Laramy-K Independent Optical Lab
  3. Mastering Prentice's Rule - A Complete Guide