114年:低視力學

一位低視力的病人,原本老花眼鏡的習慣閱讀距離(reference viewing distance )是20公分。則使用+10.0 D附加度的閱讀眼鏡,對該病人而言,可以得到幾倍的放大效果?

A1倍
B2倍
C2.5倍
D3倍

詳細解析

本題觀念:

低視力放大鏡的等效放大率計算,特別是「相對放大率(relative magnification)」的概念。本題涉及以病患習慣閱讀距離(reference viewing distance)為基準,計算附加度數(reading addition)所提供的放大效果。

選項分析

(A) 1倍 ❌ 若倍率為1倍,代表沒有放大效果,只有當新工作距離等於原參考距離(20 cm)時才成立,即附加度數等於5.0 D,與題目+10.0 D不符。

(B) 2倍 ✅(正確答案) +10.0 D焦距為10 cm,原參考距離20 cm,倍率 = 20 cm ÷ 10 cm = 2倍。

(C) 2.5倍 ❌ 若以傳統標準參考距離25 cm計算,M=25 cm/10 cm=2.5×M = 25 \text{ cm} / 10 \text{ cm} = 2.5\times。但本題明確說明習慣閱讀距離為20 cm,故應以20 cm為參考距離,2.5倍是以標準25 cm計算的結果,並非本題答案。

(D) 3倍 ❌ 若以30 cm參考距離計算 → 30/10 = 3倍,但題目參考距離為20 cm,不符。

答案解析

答案為 (B) 2倍

此題的核心公式為相對距離放大率(relative distance magnification),或稱附加度數放大率:

M=FaddFrefM = \frac{F_{add}}{F_{ref}}

其中:

  • FaddF_{add} = 使用的附加度數(addition power)= +10.0 D
  • FrefF_{ref} = 以習慣閱讀距離換算的屈光度(reference power):習慣閱讀距離20公分 → Fref=10.20 m=+5.0 DF_{ref} = \frac{1}{0.20 \text{ m}} = +5.0 \text{ D}

M=+10.0 D+5.0 D=2×M = \frac{+10.0 \text{ D}}{+5.0 \text{ D}} = 2\times

直觀理解

病患原本在20 cm閱讀(使用老花眼鏡),+10.0 D的閱讀眼鏡焦距為:

f=110 D=0.10 m=10 cmf = \frac{1}{10 \text{ D}} = 0.10 \text{ m} = 10 \text{ cm}

新的工作距離為10 cm,比原先20 cm縮短一半,根據相對距離放大率原理:

M=原閱讀距離新工作距離=20 cm10 cm=2×M = \frac{\text{原閱讀距離}}{\text{新工作距離}} = \frac{20 \text{ cm}}{10 \text{ cm}} = 2\times

核心知識點

  1. 相對距離放大率(Relative Distance Magnification)公式M=參考距離(m)新工作距離(m)=FaddFrefM = \frac{\text{參考距離(m)}}{\text{新工作距離(m)}} = \frac{F_{add}}{F_{ref}}
  2. 附加度數與焦距換算:+10 D → 焦距 = 1/10 = 0.10 m = 10 cm
  3. 參考距離的重要性:台灣低視力考題常以25 cm為標準參考距離(FrefF_{ref} = 4 D),但本題明確指定為20 cm(FrefF_{ref} = 5 D),須依題目條件計算
  4. 各參考距離對應的倍率比較
    • 參考距離25 cm:M=10÷4=2.5×M = 10 \div 4 = 2.5\times
    • 參考距離20 cm:M=10÷5=2×M = 10 \div 5 = 2\times
    • 參考距離40 cm:M=10÷2.5=4×M = 10 \div 2.5 = 4\times

臨床重要性

低視力驗光師開立閱讀眼鏡處方時,須先確認病患的習慣閱讀距離(reference viewing distance),再以此為基準計算所需附加度數提供的放大效果。若假設所有病患習慣距離皆為25 cm,將導致低估或高估放大倍率,影響輔具選配的準確性。

參考資料

  1. Low Vision Optics - Will Smith, OD Resident Lecture Series
  2. Relative Distance Magnification: Decreasing the Viewing Distance - EntoKey
  3. Determining magnification for reading with low vision - PubMed