114年:視覺光學

承上題【一位絕對老花正視眼的患者,戴著近方矯正度+2.50 D的眼鏡。若患者的總焦深(depth of focus )為0.5 D,則患者的景深(depth of field )為何?】,患者其近方視力的線性範圍為何?

A0~35 cm
B36 cm~45 cm
C50 cm~75 cm
D80 cm~100 cm

詳細解析

本題觀念:

本題承接上題,考查絕對老花正視眼配戴 +2.50 D 近用鏡片、焦深 0.5 D(景深 0.5 D)時,近方視力的線性(距離)範圍

計算步驟

景深為 0.5 D,以總焦深的一半(±0.25 D)分配在鏡片度數兩側:

  • 最近清晰距離(近端,屈光度最大): Fnear=2.50+0.25=2.75Ddnear=12.7536.4cmF_{near} = 2.50 + 0.25 = 2.75\,\text{D} \quad \Rightarrow \quad d_{near} = \frac{1}{2.75} \approx 36.4\,\text{cm}

  • 最遠清晰距離(遠端,屈光度最小): Ffar=2.500.25=2.25Ddfar=12.2544.4cmF_{far} = 2.50 - 0.25 = 2.25\,\text{D} \quad \Rightarrow \quad d_{far} = \frac{1}{2.25} \approx 44.4\,\text{cm}

線性範圍 ≈ 36 cm ~ 45 cm,對應選項 (B)。

選項分析

(A) 0~35 cm — 包含非常近的距離,不符合 +2.50 D 矯正的焦點,且 0 cm 無光學意義。❌

(B) 36 cm~45 cm — 與計算結果(36.4 cm ~ 44.4 cm)完全吻合,為正確答案。✅

(C) 50 cm~75 cm — 對應屈光度需求 1.33–2.00 D,比 +2.50 D 低,不符合。❌

(D) 80 cm~100 cm — 對應屈光度需求 1.00–1.25 D,與 +2.50 D 矯正差距過大。❌

答案解析

+2.50 D 鏡片的清晰焦距為 40 cm(12.50\frac{1}{2.50})。景深 0.5 D 以 ±0.25 D 分佈於兩側:

方向屈光度距離
近端2.75 D36.4 cm
遠端2.25 D44.4 cm

因此近方視力線性範圍為 36 cm ~ 45 cm(選項 B)。

核心知識點

  1. 配戴近用眼鏡的清晰距離範圍由鏡片度數 ± 景深的一半決定
  2. 公式d=1Fd = \frac{1}{F}(公尺),或 d(cm)=100F(D)d\text{(cm)} = \frac{100}{F\text{(D)}}
  3. 景深越大 → 清晰距離範圍越廣;老花度數越高 → 清晰焦距越近
  4. 計算順序:鏡片度數 → 加減景深一半 → 各轉換為公分距離

參考資料

  1. Depth of field or depth of focus? - PMC
  2. Prescription of near addition and its relation to accommodative reserve in presbyopia - PMC
  3. Presbyopia - EyeWiki