108年:配鏡學(1)

一個圓形鏡框的直徑為 45 mm,裝配上一個 +4.00 DS 的鏡片,鏡片距離眼球旋轉中心的距離為 25 mm,求人眼戴上眼鏡後,因受鏡框及鏡片限制,其實際視場角度(field of view )約為多少?

A72 度
B76 度
C74 度
D78 度

詳細解析

本題觀念:

正球面鏡片的實際視場角(real field of view)計算

選項分析

(A) 72 度 → 錯誤,計算結果不符。

(B) 76 度 → 錯誤,計算結果不符。

(C) 74 度 → 錯誤,計算結果不符。

(D) 78 度 → 正確,由下方公式計算驗證。

答案解析

已知條件:

  • 圓形鏡框直徑:45 mm → 半徑 r=22.5r = 22.5 mm
  • 鏡片屈光度:F=+4.00F' = +4.00 D
  • 鏡片後頂點至眼球旋轉中心距離:d=25d = 25 mm =0.025= 0.025 m

視場角計算方法:

對於正鏡片(凸鏡),由於鏡片具有放大效果,眼球旋轉中心在鏡片後方的有效位置會被修正。計算「有效距離」(effective distance)deffd_{eff}

deff=d1dF=0.02510.025×4.00=0.02510.10=0.0250.900.02778 m=27.78 mmd_{eff} = \frac{d}{1 - d \cdot F'} = \frac{0.025}{1 - 0.025 \times 4.00} = \frac{0.025}{1 - 0.10} = \frac{0.025}{0.90} \approx 0.02778 \text{ m} = 27.78 \text{ mm}

半視場角:

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