109年:視覺光學(2)

位於透鏡左方1公尺的點光源,經+3.00DS/+3.00 DC ×180的圓柱透鏡(spherocylindrical lens )聚焦後,它的最小模糊圈(circle of least confusion )位於鏡片右方多遠之處?

A22.22公分
B25.00公分
C28.57公分
D33.33公分

詳細解析

本題觀念:

本題考查球柱透鏡(spherocylindrical lens)形成的 Sturm 光錐(conoid of Sturm)中,最小模糊圈(circle of least confusion)的位置計算。關鍵方法是利用**球面等效度數(spherical equivalent)**求出最小模糊圈所在位置。

選項分析

解題步驟

Step 1:確認入射光的集散度(vergence)

點光源位於透鏡左方 1 公尺,光線向鏡片發散: Vin=11.00=1.00 DV_{in} = -\frac{1}{1.00} = -1.00 \text{ D}

Step 2:確認兩個主子午線的度數

鏡片處方為 +3.00DS / +3.00DC × 180,表示:

  • 水平主子午線(180°):球面度數 = +3.00 D
  • 垂直主子午線(90°):球面 + 柱面 = +3.00 + 3.00 = +6.00 D

Step 3:計算兩條焦線的位置

出射集散度(vergence out)= 入射集散度 + 該子午線鏡片度數

  • 水平子午線(180°)焦線:

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