人眼聯合應用手持式放大鏡的最佳閱讀距離研究

王藝 朱偉 劉圣巖 汪湘

放大鏡的使用與研究是光學、眼視光行業等成像領域研究與應用中不可或缺的方法與主題，尤其是低視力、老視、屈光不正患者和正常人在讀書看報、寫字穿針等精細化近距離用眼時，更離不開放大鏡。但目前放大鏡成像原理倍受爭議，有學術觀點認為單純的凸透鏡成像原理不足以正確闡釋放大倍率，視角等相關問題[1]，而二元凸透鏡成像原理在某種程度上更客觀，更具說服力和前瞻性研究意義[2]。光線通過凸透鏡進入視網膜成像繼而傳導入大腦視覺中樞是雙凸透鏡成像。放大鏡成像實則符合雙凸透鏡成像原理，其中包含有眼球這一高級凸透鏡系統，該系統能對放大鏡所成的虛像進行感知。該系統所成像的尺寸與眼球—放大鏡之間的距離無關，而在普通的雙凸透鏡系統中，凸透鏡—放大鏡之間的距離對成像尺寸影響很大。因此，現探討不同屈光狀態下不同的手持放大鏡的使用方法的最佳閱讀距離，對放大鏡的成像原理和合理應用加以分析。

1 眼球視物原理

正常人的眼球均存在不同大小的焦度。眼球自身就是一個類似于凸透鏡的光學系統，看近物像時放大，看遠物像時縮小。在這個光學系統中，晶體的調焦能力有限，物體到人眼的距離近到一定程度，無法正確對焦，只能看到模糊的圖像。

正常人眼在調節靜止狀態下，可以等效為在空氣中的凸透鏡，且標準屈光度為+58.64D，焦距為1/屈光度，即+17.05mm。由于正常人眼的先天和后天的發育變化，晶狀體厚薄和曲率略有差異，這個晶狀體充當的凸透鏡的焦距等參數都會不同，人在不同距離和看不同大小的物體時，其參數也在不斷調整變化。……