115年:眼光概要(2)

一近視眼可以用-6.00 D 的眼鏡完全矯正(位於眼前15 mm),一物體位於其角膜前方10 cm,下列何者最不適當?

A如果配戴可完全矯正之隱形眼鏡,其隱形眼鏡度數須為-5.50 D
B如果配戴可完全矯正的隱形眼鏡,需要做+10.00 D 的調節(accommodative)才可以看清楚角膜前方10 cm 物體
C如果配戴可完全矯正的眼鏡(位於眼前15 mm),需要做+9.52 D 的調節(accommodative)才可以看清楚角膜前方10 cm 物體
D如果配戴可完全矯正的眼鏡(位於眼前10 mm),需要做+9.11 D 的調節(accommodative)才可以看清楚角膜前方10 cm 物體

詳細解析

本題觀念

這題考的是頂點距離(vertex distance)改變後,眼鏡度數如何換算成隱形眼鏡度數,以及近距離物體在不同鏡片位置所產生的調節需求。物體位於角膜前方 10 cm,若隱形眼鏡貼近角膜,物距約為 0.10 m,近物會聚度為 +10.00 D。若使用眼鏡,鏡片與角膜之間有一段距離,物體到鏡片的距離會變長,近物會聚度便會降低。

這種題目要先分清楚兩件事:第一,−6.00 D 眼鏡度數移到角膜平面時,需用頂點距離效力公式換算;第二,近物的調節需求要看物體對校正鏡片的會聚度。眼鏡離角膜越遠,近物相對鏡片越遠,所需的正會聚度越小。

選項分析

  • A:✅ 適當。把 −6.00 D 眼鏡移到角膜平面,可用 Fᶜ = Fˢ/(1 − dFˢ)。代入 d=0.015 m、Fˢ=−6.00 D,得 −6.00/(1+0.09)=−5.50 D,故隱形眼鏡度數約為 −5.50 D。
  • B:✅ 適當。隱形眼鏡位於角膜平面,物體距離角膜 0.10 m,近物會聚度為 1/0.10=+10.00 D。因此在題目採用的簡化計算下,需要約 +10.00 D 的調節。
  • C:❌ 最不適當。眼鏡位於角膜前 15 mm,物體距離角膜 100 mm,所以物體到眼鏡的距離為 115 mm,即 0.115 m。近物會聚度為 1/0.115≈+8.70 D,而不是題目所列的 +9.52 D。
  • D:✅ 相對適當。眼鏡位於角膜前 10 mm 時,物體到眼鏡的距離為 110 mm,即 0.110 m;其會聚度為 1/0.110≈+9.09 D,與 +9.11 D 的四捨五入差異相近,不能作為最不適當的選項。

答案解析

先檢查眼鏡轉隱形眼鏡的度數:眼鏡屈光力為 −6.00 D,頂點距離為 0.015 m,Fᶜ=−6.00/(1−0.015×−6.00)=−6.00/1.09≈−5.50 D,所以 A 正確。近物調節需求則以鏡片所在平面到物體的距離計算。隱形眼鏡在角膜平面,距離為 0.100 m,得到 +10.00 D;15 mm 眼鏡距離為 0.115 m,得到約 +8.70 D;10 mm 眼鏡距離為 0.110 m,得到約 +9.09 D。故 C 的 +9.52 D 與實際頂點距離不符,是最不適當的敘述,答案為 C。

核心知識點

  • 頂點距離是鏡片後表面至角膜頂點的距離;眼鏡與隱形眼鏡不能直接以相同數值互換。
  • 眼鏡移至角膜平面時,−6.00 D 需換算成較弱的負度數,因為負鏡片離眼睛越遠,對眼睛產生的效果越強。
  • 近物會聚度等於物距(公尺)的倒數:L=1/l。
  • 眼鏡位置越靠近角膜,物體到鏡片的距離越接近角膜物距,近物會聚度越大;鏡片位置越前方,物距越長,會聚度越小。
  • 解題順序應固定為:先標示角膜與鏡片的位置,再算物體到鏡片的距離,最後以公尺倒數求會聚度;不要把角膜物距直接套到有頂點距離的眼鏡。

參考資料

  1. Effects of lens vertex distance on ocular accommodation demand for reading
  2. Accommodating version of a schematic eye for emmetropia and myopia
  3. Accommodative Insufficiency
  4. Vertex distance
  5. Accommodation (vertebrate eye)