108年:配鏡學(2)

使用驗度儀測量一片鏡片的光學中心,發現無法在視窗中看到十字視標,因此加上一片 8 稜鏡度基底朝內的輔助鏡,在視窗中看到十字視標,位置在 4稜鏡度基底朝外及 2稜鏡度基底朝上處。此鏡片的稜鏡度為何?

A4稜鏡度基底朝內, 2稜鏡度基底朝下
B12稜鏡度基底朝內, 2稜鏡度基底朝下
C4稜鏡度基底朝外, 2稜鏡度基底朝上
D12稜鏡度基底朝外, 2稜鏡度基底朝上

詳細解析

本題觀念:

本題考驗度儀(lensometer/focimeter)測量高稜鏡鏡片時,使用輔助稜鏡(auxiliary prism)的計算方法。當鏡片稜鏡度超過驗度儀量程時,需外加已知稜鏡以輔助量測,再依向量加法推算鏡片真實稜鏡度。

答案解析

測量原理: 驗度儀無法直接測量超過量程的高稜鏡鏡片時,加入已知度數的輔助稜鏡(auxiliary prism),使視標重新出現於視窗。此時視窗讀值為「加輔助稜鏡後的合力稜鏡」,而非鏡片本身的稜鏡。

向量方程式:

Plens+Pauxiliary=Pwindow\vec{P}_{lens} + \vec{P}_{auxiliary} = \vec{P}_{window}

因此:

Plens=PwindowPauxiliary\vec{P}_{lens} = \vec{P}_{window} - \vec{P}_{auxiliary}

已知條件:

  • 輔助鏡:8Δ8\Delta 基底朝內(Base In, BI)
  • 視窗讀數:4Δ4\Delta 基底朝外(Base Out, BO)+ 2Δ2\Delta 基底朝上(Base Up, BU)

水平方向計算:

Phorizontal=Pwindow(H)Pauxiliary(H)P_{horizontal} = \vec{P}_{window(H)} - \vec{P}_{auxiliary(H)}

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