本題觀念:
雙光鏡片(bifocal lens)的度數測量需區分前頂點度數(front vertex power,FVP)與後頂點度數(back vertex power,BVP)。近用加入度(add power)的正確測量方式為:用驗度儀測量近用區與遠用區的前頂點度數差(翻轉鏡片後測量)。本題給出厚透鏡參數(F1、F2、厚度 t、折射率 n)及各項頂點度數測量結果,要求計算近用加入度。
選項分析
已知條件:
- 標稱度數 Fn=+6.00 D
- F1=+8.00 D(前表面屈光力)
- F2=−2.00 D(後表面屈光力)
- t=5 mm=0.005 m(鏡片厚度)
- n=1.523(折射率)
- 遠用後頂點度數(BVP)=+6.22 D
- 遠用前頂點度數(FVP)=+6.01 D
- 近用前頂點度數 =+9.00 D
厚透鏡公式驗證:
前頂點度數(FVP)公式:
FFVP=1−nt⋅F2F2+F1=1−1.5230.005×(−2.00)−2.00+8.00
=1+0.006566−2.00+8.00=1.006566−2.00+8.00=−1.987+8.00≈+6.01 D ✅
後頂點度數(BVP)公式:
FBVP=1−nt⋅F1F1+F2=1−1.5230.005×8.008.00+(−2.00)
=1−0.026278.00−2.00=0.973738.00−2.00=8.216−2.00=+6.22 D ✅
加入度計算(近用 FVP - 遠用 FVP):
Add=FVPnear−FVPfar=+9.00−(+6.01)=+2.99 D
(A) +2.99 D ✅ 正確答案
(B) +3.00 D — 若忽略厚透鏡效應,以標稱度數計算:9.00−6.00=3.00,但此方式未使用實際測量的 FVP,不準確
(C) +2.78 D — 無對應正確計算路徑
(D) +1.00 D — 明顯偏離,不符合任何計算方式
答案解析
答案為 (A) +2.99 D。
加入度(add power)的正確計算方式:
Add=近用前頂點度數−遠用前頂點度數=+9.00−(+6.01)=+2.99 D
為何要用前頂點度數(FVP):
雙光鏡片的加入度是由前表面子片(segment)產生的額外屈光力,因此應測量前表面貢獻的度數差。測量方法是翻轉鏡片(前表面朝向驗度儀),分別測量遠用區與近用區的前頂點度數,兩者之差即為真實加入度。
若改用後頂點度數(BVP)計算加入度,在正度數厚鏡片中會因為厚度效應使結果偏高,而遠近用區厚度不同,誤差更大,因此 BVP 不適合用來計算加入度。
核心知識點
- 後頂點度數(BVP):正常配戴方向(凸面朝前)在驗度儀直接讀取,用於配鏡處方度數核對
- 前頂點度數(FVP):翻轉鏡片後測量(凸面朝驗度儀),用於計算雙光加入度
- 加入度 = 近用 FVP - 遠用 FVP
- 厚透鏡公式:
- FBVP=1−ntF1F1+F2
- FFVP=1−ntF2F2+F1
- 鏡片越厚,BVP 與 FVP 差異越大;高度數鏡片此差異更顯著
- 標稱度數(nominal power)僅為薄透鏡近似值(F1+F2=8+(−2)=+6.00),實際厚鏡片度數會稍高
參考資料
- Front and Back Vertex Powers | HyperPhysics
- Why Conventional Bifocals Are Reversed To Properly Measure The Addition Power | 2020 Magazine
- Lens-Powers.pdf | NAO