Призменные линзы изготавливаются из тонких кусочков оптического материала, используемого в рецептурных очках. Их вершина тоньше, а основание толще. С их показателем преломления свет, проходящий через основание, замедляется больше, чем через вершину.

Величина изменения будет зависеть от разности показателя преломления материала линзы и воздуха. Она также зависит от формы и толщины линзы – чем толще основание, тем больше свет изгибается.

Более высокие индексные материалы позволяют производить ультратонкие линзы, улучшающие внешний вид и комфорт очков. Изделия с постоянной толщиной не могут изменять направление света, хотя они все еще могут замедлять его.

Показания к призматической коррекции зрения

Для того чтобы хорошо видеть, важно, чтобы глаза имели хорошее бинокулярное зрение, или способность работать вместе, как команда . Когда они не работают в тандеме, человек испытывает дисбаланс глазных мышц, что приводит к проблемам с фокусом и двойному зрению.

Все глазные врачи (оптометристы и офтальмологи) используют различные типы линз для улучшения зрительного восприятия. Независимо от того, это близорукость, дальнозоркость или астигматизм.

Однако иногда неспособность мозга использовать оба глаза вместе может привести к проблеме с бинокулярным зрением . В результате это может создать проблемы с фокусировкой (аккомодацией), обращением глаз внутрь (конвергенцией), наружу (дивергенцией) или двойным зрением (диплопией).

Призму используют в следующих случаях:

• Проблемы с мышцами, такие как миастения, болезнь Грейвса.
• Распространенной причиной двоения является косоглазие. Состояние, когда одна или более из шести мышц, контролирующих движения глаз, не координируются правильно с другими мышцами. Возникают проблемы с фокусом, усталостью глаз, ограниченным восприятием глубины. По оценкам американской ассоциации детской офтальмологии и косоглазия 4% американского населения имеют ту или иную форму заболевания. Косоглазие мешает мозгу соединить два изображения, которые видят глаза, в одно связное трехмерное, заставляя один из органов смотреть на другую картинку. Термины, описывающие направления, в которых глаза указывают относительно центра взгляда, — тропия и фория.
• Неврологические состояния (связанные с мозгом) — травмы головы, инсульт, мигрень или опухоль.
• Проблемы, связанные с нервами — рассеянный склероз, сахарный диабет.

Двойное зрение имеет много причин, и призма не полезна для всех. Поскольку данный симптом может быть признаком серьезного состояния здоровья, важно выяснить, что вызывает двоение.

Немедленно обратится к врачу, если диплопия — новый симптом, который происходит по неизвестной причине.

Принцип действия коррекции

Чтобы помочь мозгу в повороте глаз в правильном направлении, офтальмологи назначают тип линзы, известный как призма. В дополнение к компенсации проблемы, она может быть использована в качестве терапевтического способа, чтобы помочь мозгу исправить проблему самостоятельно. Это то, что ученые мозга называют нейропластичностью . Итак, как они работают?

По сути, оптические линзы сгибают и фокусируют свет, процесс известен под названием рефракция. Для того чтобы видеть ясно, свет входит в каждый глаз, проходит через роговицу и попадает на сетчатку (светочувствительную ткань), выравнивая заднюю часть зрительного органа.

Призменные очки преломляют солнечные лучи немного иначе. Призма выглядит как пирамида с основанием и заостренной вершиной. Свет, проходящий через нее, будет изгибаться к основанию, в то время как изображение объекта, рассматриваемого ей, движется к вершине.

Призма, используемая в очках, гнет свет, прежде чем он проходит через глаз. Свет перенаправляется так, чтобы он правильно падал на сетчатку. Из-за этого сдвига кажется, что объект, на который пациент смотрит, переместился в этом направлении. Затем мозг выполняет свою обычную работу по слиянию двух изображений, чтобы получить одну четкую картину.

Как и обычные очки, призма измеряется в диоптриях (от 0,5 D, 1,0 D, 1,5 D, и так далее). В зависимости от двойного зрения призма размещается вертикально, горизонтально или по диагонали в одной или обеих линзах очков.

Если человек испытывает побочные эффекты от ношения призматических очков — это означает, что что-то не так. Подобны симптомам диплопии:

• головные боли;
• тошнота;
• смещение глаз;
• боль при движении глаз.

Эффективность

Призматическая коррекция зрения получила широкое применение. Использование данной методики в компенсировании содружественного косоглазия приводит к восстановлению ортотропии, уменьшению угла девиации, нормализации бинокулярного зрения и фузионных резервов.

У некоторых больных угол косоглазия при ношении призматических очков увеличился. Использование методики подходит пациентам с диплопией и косоглазием.

Таким больным требуется постоянный контроль, чтобы коррекция зрительного восприятия прошла успешно и не появилась аномальная корреспонденция сетчатки.

Фото этапов проведения призматической коррекции

Пациентке 12 лет провели коррекцию зрения с помощью призматических очков. У девочки множественные переломы орбиты органов зрения.

1. после снятия швов обнаружилось двоение по вертикали (фото 2), назначили призматические очки №1 для компенсации на срок 1,5–2 месяца (фото 3);
2. через 2 месяца провели обследование и прописали призматические очки №2 с измененной коррекцией сроком на 30 дней.

Читать еще:  Перхоть на ресницах и сухие корочки как лечить

Общий курс лечения составил 4 месяца. За данный период зрение восстановилось, двоение исчезло.

Зачем скалолазам призматические очки?

Скалолазы обычно работают в паре: пока один поднимается, второй страхует. Тот, кто находится внизу и обеспечивает страховку, должен внимательно наблюдать за своим партнером. Для этого приходится высоко поднимать и сильно запрокидывать голову. Избежать такого неудобного положения помогают специальные призматические очки.

 

Принцип действия

Подолгу находиться с запрокинутой вверх головой не только неудобно, но и вредно для здоровья. Из-за неестественного прогиба возникает сильное давление на нервные окончания в шейном отделе позвоночника. Это приводит к болевым ощущениям, скованности, зажимам и другим неприятным симптомам, может способствовать развитию шейного остеохондроза.

Специально для скалолазания были разработаны призматические очки. Их конструкцию придумал скалолаз и преподаватель физической культуры Альби Шнайдер. Вместо оптических стекол, которые имеют форму сферы или даже усовершенствованный асферический дизайн, линзы в очках для скалолазания представляют собой стеклянные призмы, расположенные под определенным углом.

Они отражают световые лучи таким образом, что человек видит все происходящее наверху, не поднимая головы. Страхующий скалолаза лишь немного приподнимает подбородок и отлично видит своего напарника, даже если тот находится на самой вершине скалы или скалодрома.

Поскольку страхующему не приходится сильно запрокидывать голову, чтобы посмотреть наверх, его шейные позвонки не страдают.

 

Особенности применения

Разработка Шнайдера оказалась настолько нужной и полезной, что ее создатель удостоился престижной награды одного из международных конкурсов. Надевать призматические очки можно, даже не снимая обычной оптики с диоптриями, которую Вы носите для коррекции зрения.

Призматические очки понадобятся тем, кто профессионально занимается скалолазанием, промышленным альпинизмом, часто посещает искусственные скалодромы, увлекается туризмом. Приобрести такие очки можно во многих розничных и онлайн-магазинах спортивных товаров. Обычно они продаются в удобном прочном чехле, идут в комплекте с мягкой тканью, предназначенной для протирания стекол.

Как правило, рама таких очков изготавливается из прочного поликарбонатного материала и термопластичного полиуретана, а линзы — из минерального стекла. Особенность конструкции призматических очков с толстыми стеклами отражается на общем весе изделия.

По сравнению с обычными оправами спортивные очки довольно массивные и тяжелые. Чтобы они более комфортно «сидели» на лице, в них предусмотрены резиновые носоупоры и фиксирующая лента.

В последних моделях производители облегчили конструкцию за счет использования меньшего количества пластика, что сделало очки для скалолазов более удобными и комфортными.

Команда MagazinLinz.ru

← Предыдущий вопрос Следующий вопрос →

Особенности призматической коррекции при частной коррекции дефектов зрения

23526

Призматическая коррекция отличается от других видов оптической коррекции тем, что дефект зрения, исправляемый ею, является в основном функциональным. Следовательно, подбор призм не может и не должен быть таким точным, как подбор сфер или цилиндров.

Имеются три показания к назначению призм:

   1) декомпенсированная (т. е. сопровождающаяся астенопическими жалобами) гетерофории; 2) парезы и параличи глазных мышц при наличии диплопии; 3) содружественное косоглазие. При гетерофории призмы облетают фузию и способствуют устранению жалоб. Коррекция осуществляется призмой, основание которой обращено в сторону, противоположную отклонению глаза: при экзофории основание должно быть обращено кнутри, при эзофории — кнаружи, при гиперфории — книзу. Гетерофорию диагностируют с помощью цилиндра Мэддокса и призменного компенсатора или набора призм. Сначала определяют горизонтальную, а затем вертикальную форию. При наличии и горизонтального, и вертикального компонентов рассчитывают по табл. 10 результирующую призму, компенсирующую обе составляющие. При установке в оправе пробной призматической коррекции следует учитывать, что вертикальная фория корригируется полностью или почти полностью, эзофория — на 1/2—2/3, экзофория — на 1/3-1/2 зависимости от выраженности симптомов и фузионных резервов. Поэтому при чисто вертикальной фории силу компенсирующей призмы снижают лишь незначительно, при эзофории призму основанием к виску уменьшают ориентировочно на 1/3 при экзофории призму основанием к носу уменьшают примерно на 1/2. При комбинации вертикальной и горизонтальной фории, т. е. при косом расположении линии вершина — основание, уменьшают силу призмы в соответствии с направлением горизонтального компонента, так как он обычно доминирует. Таблица 10. Результирующее действие комбинации вертикальной и горизонтальной призм Примечание. 1. В числителе дана сила призмы, прдптр,в знаменателе — направление линии вершина — основание, в градусах. 2. Направление основания результирующей призмы указано в системе отсчета по ТАБО для случая, когда основание горизонтальной призмы направлено направо (0°), а вертикальной призмы—вверх (90°). При других направлениях основания призмосоставляющих вектор результирующей будет располагаться в соответствующем квадранте, а число градусов в знаменателе укажет его отклонение от горизонтали. Суммарную силу определенной таким образом призмы «раскладывают» пополам, и соответствующие призмы вводят в оба гнезда пробной оправы впереди диоптрийных линз. При этом линии вершина — основание на двух глазах должны быть параллельны, а основания призм направлены в противоположные стороны, например на правый глаз — основанием 150° (к виску и вверх), а на левый — 330° (к виску и вниз) или на правый глаз 90°(вверх), на левый — 270° (вниз). С подобранными призмами необходимо проверить состояние бинокулярного зрения с помощью цветотеста и дать пациенту походить по помещению в течение 20—30 мин. При достаточном чувстве комфорта выписывают очки. Призматическая коррекция гетерофории для дали требуется редко. Значительно чаще призмы назначают для коррекции гетерофории на близком расстоянии. Основное показание при этом — декомпенсированная экзофория для близи.

Наличие этого дефекта можно предполагать в случаях:

1) непереносимости обычной коррекции пресбиопии; 2) упорной астенопии у лиц молодого возраста, не устраняемой ношением положительных линз; 3) плохой переносимости лицами с начальной миопией более слабых отрицательных линз в очках для близи. Характерным для экзофории является облегчение, наступающее у пациента, когда он при чтении закрывает один глаз. Вторым симптомом, подтверждающим этот диагноз, является наличие установочного движения при проведении пробы с попеременным прикрыванием глаз. Проба производится следующим образом. Пациент фиксирует мелкий объект (например, какой-либо печатный знак), находящийся на расстоянии 30—35 см от глаз, исследующий поочередно прикрывает ладонью то правый, то левый глаз пациента. Если при открывании глаза он совершает движение к носу, то имеется экзофория для близи. При этих симптомах необходимо исследовать бинокулярные функции на близком расстоянии с помощью прибора ПОЗБ-1 (гетерофорию, фузионные резервы и соотношение АК/А). Показаниями к назначению призм основаниями к носу в очках для близи являются экзофория более 10 прдптр, снижение положительного фузионного резерва до 10 прдптр и менее, снижение соотношения АК/А до 2,0 прдптр/дптр и менее. Подбор призм в очках для близи ведут эмпирически. Выбирают наименьшие призмы основаниями к носу, которые дают чувство комфорта при чтении в течение 30—45 мин. Как правило, они должны быть не менее 3,0 прдптр (призмы меньшей силы обычно пациенты не чувствуют) и не более 6,0 прдптр (призмы большей силы косметически неприемлемы, очки толстые и тяжелые) на каждый глаз.

Перед назначением призматических очков проводят контрольную пробу с поворотом призмы.

При чтении пациентом текста в очках с пробными призмами основаниями к носу поворачивают одну из призм основанием к виску и просят сравнить легкость чтения в первом и втором положении.

Призмы назначают только в том случае, если есть явное преимущество положения «основания к носу» перед положением «основания в одну сторону» (т. е. когда фактически призматическое действие нейтрализовано).

Если имеется сочетание экзофории для близи со слабостью аккомодации и рефракция эмметропическая или миопическая, то могут быть назначены бифокальные сферопризматические очки (БСПО), добавочные линзы для близи, в которых содержатся сфера +2,25 дптр и призма 6,75 прдптр основанием к носу. Пациентов с гетерофорией, пользующихся призмами, обследуют не реже одного раза в 6 мес. Если астенопические жалобы исчезают и показатели фории и фузионных резервов нормализуются, то целесообразно постепенно уменьшать силу призм и при сохранении чувства зрительного комфорта отменять их. Парезы и параличи глазных мышц при наличии диплопии. Призмы назначают для нейтрализации диплопии и уменьшения или устранения вынужденного положения головы (кривошея). Поскольку угол косоглазия при парезах мышц неодинаков при разных направлениях взора, диплопию нейтрализуют в той части поля зрения, которая наиболее важна для пространственной ориентировки. В очках для дали такой зоной является направление прямо вперед и вниз, в очках для близи — главным образом вниз. Призмы назначают при парезах глазных мышц (давностью ие менее 6 мес) и при сравнительно небольших (до 10°) углах косоглазия в первичном положении ведущего глаза. Призмы подбирают раздельно для дали и для близи. Методика подбора призм для дали при диплопии такая же, как и при гетерофории. Вначале определяют горизонтальный и вертикальный компоненты косоглазия с помощью цилиндра Мэддокса и призменного компенсатора. Затем устанавливают компенсатор в нужное положение и определяют наименьшую силу призм, при которых исчезает диплопия. Вводят соответствующие призмы в оправу и дают пациенту поносить очки в течение 20—30 мин. Призмы для близи подбирают аналогичо. Следует иметь в виду, что призмы для работы на близком расстоянии могут существенно отличаться от призм, компенсирующих диплопию при рассматривании далеких предметов. Призмы назначает врач в ходе лечения косоглазия в тех случаях, когда достигнуто слияние изображений, предъявляемых под углом косоглазия, и угол этот достаточно мал, чтобы можно было компенсировать его призмой. Ношение призматических очков является как бы «продленным синоптофором». Призмы подбирают по данным исследования на этом приборе. Призмы при лечении косоглазия назначают временно. Их ношение должно сочетаться с ортоптическим или диплоптическим лечением. В дальнейшем либо призмы отменяют, либо производят операцию. Основное применение призм — до операции, либо после операции при наличии остаточного угла косоглазия. Поскольку при косоглазии требуются обычно довольно сильные призмы и назначают их временно, наиболее подходящим видом коррекции в этом случае являются эластичные френелевские «прижимные» призмы (Fresnel press-on prisms). Они выпускаются в виде круглых или квадратных пластинок размером 6×6 см. Призматическое действие варьирует от 3,0 прдптр до 30 прдптр. Из необходимой заготовки вырезают фигуру по форме очкового стекла (на 3—4 мм меньше его) с учетом расположения линии вершина — основание. Затем под струей воды призму в нужном положении прижимают гладкой стороной к задней поверхности очкового стекла. Вынимают очки из воды и тщательно выжимают вафельным полотенцем все пузырьки воды и воздуха между призмой и стеклом. Примеры. 1. С-ов, 46 лет. Последние годы испытывает затруднения при чтении. Очки с положительными линзами до 2,0 дптр мало помогают. При работе часто появляется желание прикрыть один глаз. V0U =1,0. Эмметропия. Зрение бинокулярное. С помощью дуохромного теста на ПОЗБ-1 установлены оптимальные линзы для близи sph +2,0 D, однако чтение с такими очками быстро вызывает утомление. Проба с прикрыванием глаза выявляет размашистые установочные движения к носу. На ПОЗБ-1 с линзами +2,0 дптр экзофория — 18 прдптр. При пробном чтении с такими же линзами и добавлением призм основаниями к носу облегчение достигается с призмами 5,0 прдптр. Поворот одной из призм основанием к виску вызывал затруднение чтения.

• Выписаны очки для работы:
• OD sph +2,0 D, рг 5,0  bas nas, OS sph +2,0 D, pr 5,0  bas nas.
• Опубликовал Константин Моканов

2. С-на, 14 лет. Миопия с 8 лет. Имеет очки для дали sph —2,5 D. Острота зрения с ними OD — ОД OS — 0,7; бинокулярно 0,8. Под действием атропина определяется миопия —3,25 дптр на каждом глазу. При чтении в очках и без очков быстро устает. Запас относительной аккомодации -1,0 дптр. Ближайшая точка конвергенции 12 см. На расстоянии 33 см без очков экзофория составляет 22 прдптр. Имеется выраженное установочное движение к носу. Вдаль зрение бинокулярное, ортофория. Таким образом, имеется миопия средней степени с выраженной недостаточностью аккомодации и конвергенции. Выписаны очки для постоянного ношения OU sph —2,5 и для работы OU sph —2,5 БСПО. Назначены упражнения для развития аккомодации и конвергенции. Ю.З. Розенблюм

• Особенности призматической коррекции при частной коррекции дефектов зрения Призматическая коррекция отличается от других видов оптической коррекции тем, что дефект зрения, исправляемый ею, является в основном функциональным. Следовательно, подбор призм не может и не должен быть таким точным, как подбор сфер или цилиндров. Общее в офтальмологии
• Геометрическая оптика. Ход лучей через линзу Наибольшее значение для оптометрии имеет прохождение света через линзы. Линзой называют тело из прозрачного материала, ограниченное двумя преломляющими поверхностями, из которых хотя бы одна является поверхностью вращения. Общее в офтальмологии
• Геометрическая оптика. Ход лучей через призму Рассмотрим некоторые частные случаи преломления света. Одним из простейших является прохождение света через призму. Она представляет собой узкий клин из стекла или другого прозрачного материала, находящийся в воздухе. Общее в офтальмологии
• Глаз как оптический прибор Глаз можно сравнить с техническим устройством, предназначенным для передачи изображений — фото- или кинокамерой, передающим устройством телевизионной системы. Анатомически глазное яблоко человека представляет собой почти правильную сферу диаметром около 25 мм. Оно состоит из трех оболочек — наружной… Общее в офтальмологии
• Оптические дефекты глаза и их коррекция. Виды и типы астигматизма По сочетанию рефракций в главных меридианах различают виды астигматизма, а по их взаимному расположению — типы астигматизма. За рефракцию астигматического глаза принимают среднюю арифметическую рефракцию двух главных меридианов. Ее называют сферическим эквивалентом данного глаза. Общее в офтальмологии
• Острота зрения и ее возрастная динамика. Предметное зрение Предметное зрение начинает проявляться у детей примерно со второго месяца жизни, когда ребенок живо реагирует на мать. К 6—8 мес дети начинают отличать простые геометрические фигуры, а с начала второго года жизни или позже различают рисунки. В 3-летнем возрасте острота зрения, равная 1, обнаруживает… Общее в офтальмологии

Призматические очки

Стоимость консультации 3000 рублей

Наш центр предлагает любые виды рецептурных призматических линз для очков: расчет цены будет зависеть от прямых назначений офтальмолога и личных предпочтений по материалу, модификации поверхности и дизайна оптического стекла. Зачастую именно дополнительные возможности современной оптики являются решающими в вопросах комфорта и эстетики при выборе очков.

Ношение призм в качестве оптической помощи при миопии,косоглазии,двоении,птозе и др. рекомендовано как детям, так и взрослым пациентам и является частью общего лечебного комплекса.

Очень часто во время общения с пациентом офтальмологи и оптометристы могут услышать жалобы на двоение изображения. При бинокулярном двоении (диплопии) человек видит два одинаковых изображения одного предмета при двух открытых глазах.

Призмы, то есть устройства для преломления световых лучей, существующие в природе повсюду, в том числе и внутри нашего глаза.

⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀ Призма внутри нашего глаза — это хрусталик, который имеет чечевицеобразную форму. Его можно представить в виде двух призм, основания которых направлены друг к другу. Свет, проходя через структуры глаза, преломляется хрусталиком и разлагается на цвета радуги. ⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀

Для устранения двоения в оптической коррекции используются призмы. Для призматической коррекции зрения используются рецептурные призмы с оптической силой от 0,5 до 10,0 прдптр. При больших значениях целесообразно силу призмы разложить на два глаза. При значениях призм больше 10,0 прдптр для каждого глаза необходимо использовать призму Френеля.

• Ее преимущества: ⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀⠀
• ·        утонченная, нет косметического недостатка;
• ·        широкий диапазон оптической силы (от 0,5 до 40,0 прдптр);
• ·        малый вес;
• ·        представляет собой легкую и гибкую пленку.

Ликвидировать нарушения в бинокулярном зрении помогут специальные призматические очки. Они показаны для лечения детей и взрослых и дают высокую эффективность терапии.

Производство очковых линз можно сравнить с индивидуальным пошивом костюма в ателье. И в том, и в другом случае, готовое изделие точно соответствует индивидуальным параметрам заказчика, и поэтому оно в максимальной степени будет удовлетворять его запросам.

Призматические очковые линзы являются сложным видом оптической коррекции зрения. Область использования призм — это устранение бинокулярного двоения и лечение содружественного косоглазия, особенно при малых углах косоглазия.

Эффект призматической коррекции позволяет ликвидировать нарушения в бинокулярном зрении. Специализированные очки показаны при косоглазии, а также когда у пациента возникает двоение картинки. С помощью призматических очков можно избавиться от вынужденного компенсаторного положения головы, способствуют нейрооптометрической реабилитации. Они показаны для лечения детей и взрослых и дают высокую эффективность терапии.

Подбором стекол и типа лечения должен заниматься опытный врач, специализирующийся на диагностике и коррекции именно этих типов заболевания.

Применяются в следующих случаях:

• При нехватке фузионного резерва для компенсации смещения оптической оси в глазах. Снимают нервно-мышечное напряжение, нивелируя связанные с ним неприятные ощущения: двоение, головная боль и т.д.
• При паралитических явлениях глазодвигательных мышц, в качестве симптоматического средства по устранению двойного зрения.
• Как составляющая часть терапии при содружественном косоглазии.

Смотрите на мир правильно: подбор призматических очков

Задача оптической призмы − перенаправление фокуса в нужную сторону, что достигается ее светопропускающей способностью. Правильное соотношение ширины основания и скошенности верхушки, а также разворот в оправе очков дает возможность скорректировать угол зрения до оптимального параметра.

Мы предлагаем наши призмы в таких формах:

• Классические призмы. Целесообразно использовать в диапазоне от 0,5 до 10 пр. дптр. При большей силе такая конструкция будет тяжелой, неизящной и с достаточной степенью погрешности.
• Призмы Френеля. Исключительно удобны именно при больших диоптриях. Малый вес достигается за счет удаления бесполезного оптического балласта. Вставки выглядят как тонкие пластины с призматической лестничкой (растром).
• Еще один вид полезных призматических очков, которые можно купить у нас, − это так называемая оптика для чтения лежа. Благодаря специальной конструкции, очки позволяют лежащему на спине человеку просматривать текст или видеоряд.

Все призматические линзы имеют возможность сочетать в себе собственную преломляющую силу (prism), а также оптические диоптрии для устранения нарушения рефракции (сфера  ил цилиндр).

Стоимость пары линз от 4000 рублей

Наша клиника реализует комплексный подход к вопросам повышения качества зрительной функции пациентов. Значительная часть лечебной программы ложится на оптическую терапию. Поэтому мы предлагаем большой и разнообразный выбор призматических очков для коррекции зрения: ассортимент и цены можно обратившись к нам в центр.

Применение призм в оптометрии

Среди многих аспектов науки о подборе очков теория и практика применения призм вызывает больше всего вопросов у врачей-офтальмологов и оптометристов. Вероятно, это связано с тем, что пропорция назначаемых очков с призмами небольшая, поэтому специалисты не очень уверенно их выписывают.

Рис. 1. Преломление света в призме

Назначение призм

Призма – это прозрачная оптическая среда, которая ограничена двумя преломляющими поверхностями, не параллельными друг другу. В оптике их используют для изменения направления хода лучей. На рис.

1 изображено то, как призма преломляет монохроматический пучок лучей (свет одной длины волны) на каждой из поверхностей и тем самым меняет направление их распространения. На нем видно, что пучок лучей при преломлении отклоняется в сторону основания призмы.

При этом наблюдатель, смотрящий сквозь нее, отметит отклонение изображения в сторону ее вершины. Величина смещения изображения связана с оптической силой призмы, которая выражается в призменных диоптриях* [1].

Если мы наблюдаем мишень на расстоянии 1 м через призму и ее изображение смещено на 1 см, то призма обладает оптической силой 1 прдптр. На рис. 2 показано, как, используя это определение и треугольники, можно вычислить смещение изображения.

Рис. 2. Смещение изображения призмой:а – призма с силой 1 прдптр смещает изображение мишени на 1 см, если последняя находится на расстоянии 1 м, и, соответственно, на Х см, если она удалена на Х м; б – призма с силой P прдптр смещает изображение мишени на Р см, если та удалена на 1 м

В оптометрии призмы используются для того, чтобы помочь пациентам с нарушениями глазодвигательной системы, например в некоторых случаях гетерофории.

Призмы можно назначать на оба глаза, тем не менее обычно именно различие в призматической силе между коррекцией левого и правого глаза позволяет решить проблемы с бинокулярным зрением. Дифференциальная призма – это сочетанный призматический эффект от действия призм на правом и левом глазу.

Хотя оптометрист может назначить призму лишь на один глаз, ее можно «раскидать» на оба глаза, тем самым нивелируя сильный негативный косметический эффект готовых очков.

Некоторые специалисты уже автоматически разделяют призму между глазами; например, призму с силой 6 прдптр основанием кнаружи можно разделить на две призмы с силой 3 прдптр основанием кнаружи – на каждый глаз. Тем не менее при анизометропических рецептах толщина края может быть такой, что приходится делить призму неравномерно или же вообще воздержаться от этого.

Случаи из практики

Случай 1

Оптометрист решил выписать следующие призматические очки:OD:  Sph +1,00; Cyl –0,75; ax 10.OS:  Sph +1,25; Cyl –1,00; ax 155; 3,0 ∆ осн. вверх и 4,0 ∆ осн. кнаружи.Пациент выбрал легкую оправу в стиле минимализма.

Поскольку рефракция на обоих глазах примерно одинаковая, призму можно равномерно распределить между ними, с тем чтобы в готовых очках не было нежелательных различий в толщине линз и их весе. Дифференциальная призма у нас на левом глазу 3,0 прдптр основанием вверх и 4,0 прдптр основанием кнаружи.

При разделении призмы между глазами применяют следующий принцип: «то же самое – по горизонтали, противоположное – по вертикали». Поэтому в нашем случае при разделении призмы по вертикали две новые призмы должны иметь противоположные основания, при этом призма основанием вверх остается на левом глазу, а при разделении ее по горизонтали основания не меняются.

Таким образом, если мы делим призму равномерно между левым и правым глазом, рецепт будет выглядеть так:

OD:     Sph +1,00; Cyl –0,75; ax 10; 1,5 ∆ осн. вниз и 2,0 ∆ осн. кнаружи.OS:     Sph +1,25; Cyl –1,00; ax 155; 1,5 ∆ осн. вверх и 2,0 ∆ осн. кнаружи.

Специалистам известно, что призма увеличивает толщину очковой линзы по направлению к своему основанию, и это нужно учитывать в рекомендациях пациенту по выбору оправы. В нашем случае внешний край очковой линзы на обоих глазах будет увеличен, поскольку призма у нас основанием кнаружи; то же самое касается низа правой линзы и верха левой линзы.

Как правило, при выполнении заказа на очки оптическая лаборатория изготавливает призматический элемент при обработке линзы, хотя его можно получить и путем децентрирования линзы при вставке ее в оправу.

Одно из преимуществ последнего метода – это ускорение исполнения заказа пациента, поскольку на финишном оборудовании можно использовать любые имеющиеся заготовки линз. Опять же это позволяет снизить стоимость заказа для покупателя.

Конечно, нужно понимать, что в сложных случаях, например при асферических или лентикулярных линзах, изготовлением призматического элемента должна заниматься лаборатория [2].

Случай 2

У пациента на праздниках сломались очки, и ему срочно нужны другие, потому что ему надо ехать домой. К счастью, у него с собой случайно оказался рецепт, и он пришел к вам заказать очки. У вас в распоряжении есть финишное оборудование и заготовки линз из материала CR-39. Рецепт у него следующий:

OD:  Sph –5,25; 5,0 ∆ осн. кнаружи.OS:  Sph –4,75; Cyl +1,75; ax 90.

Как мы уже говорили, во многих случаях для достижения призматического эффекта достаточно децентрировать линзу, если в распоряжении нет уже готовой линзы с нужной призмой. Чтобы определить необходимое значение децентрирования, можно воспользоваться правилом Прентиса и его формулой P = cF.

Правда, нужно отметить, что, хотя в большинстве уравнений в физике дистанция указывается в метрах, в данном случае децентрация с измеряется в сантиметрах. Поскольку призма у нас лежит в горизонтальном меридиане, нужно использовать при подстановке в формулу оптическую силу по горизонтали.

Поскольку у правой линзы оптическая сила –5,25 дптр, а у левой –3,00 дптр (в горизонтальном меридиане), внешний край правой линзы будет существенно толще. Если всю призму оставить на правой линзе, то косметический вид у готовых очков будет неудовлетворительным. Давайте сначала предположим, что мы разделили эту призму поровну для улучшения внешнего вида очков.

В таком случае у каждой линзы будет присутствовать призма 2,5 прдптр основанием кнаружи. Переформулировав правило Прентиса, получим с = P/F. В результате расчет дает следующие значения децентрирования:

OD:c = 2,50/(–5,25) = –0,476 см = –4,76 мм.OS:  c = 2,50/(–3,00) = –0,833 см = –8,33 мм.

При децентрировании собирающих (положительных) линз их нужно смещать в том же направлении, в каком будет ориентировано основание призмы, а рассеивающих (отрицательных) – в противоположном направлении.

Отрицательные значения, полученные выше при расчете, говорят о том, что линзы нужно сместить в направлении, противоположном ориентации призмы. Так что их нужно децентрировать к носу, благодаря этому возникнет призма с основанием кнаружи.

Сказанное иллюстрирует рис. 3.

Отметим, что в данной статье мы рассматриваем базовые применения правила Прентиса в отношении рецептов на коррекцию сферы, а также астигматизма с осью 90 или 180°. Если вам интересно, как рассчитать децентрирование в целях получения призмы при других направлениях оси цилиндра, рекомендуем обратиться к соответствующим учебникам по оптометрии [3].

Рис. 3. Децентрирование рассеивающей линзы для получения призмы

Если линза децентрируется кнутри, в нашем случае это приведет к тому, что увеличится толщина линз в височной стороне, то есть так же, как было бы, если бы линза была изготовлена в лаборатории с призмой основанием кнаружи.

В обсуждаемом примере было бы неплохо разделить призму неравномерно между линзами, выделив большую ее часть левой линзе, с тем чтобы уравновесить толщину края. Однако левая линза имеет небольшую оптическую силу, и это ограничивает наши возможности.

Если же распределить силу призмы равномерно между левой и правой линзой, первую придется децентрировать почти в два раза больше, чем вторую. Но если выделить левой линзе большую призму, потребуется еще более сильная децентрация.

А это может оказаться невозможным в силу того, что стандартные заготовки линз не позволят это сделать.

Минимальный диаметр заготовки (МДЗ) рассчитывают так:

МДЗ = Эффективный диаметр + (2 × Децентрирование) + 2 мм.

Эта формула позволяет понять, можно ли воспользоваться стандартной заготовкой. Последние 2 мм в формуле отведены исходя из теории допусков и посадок.

Например, если в обсуждаемом случае пациент выберет ободковую овальную оправу с эффективным диаметром 49 мм, а зрачки будут располагаться напротив геометрического центра, МДЗ составит 60,52 мм для правой линзы и 67,77 мм – для левой.

Поскольку стандартные заготовки у нас диаметром 70 мм, мы сможем децентрировать линзы так, чтобы получить 2,5 прдптр на каждом глазу.

Однако, если мы захотим уравновесить толщину края, выделив больше призмы на левую линзу, стандартная стоковая заготовка не позволит нам этого сделать.

Дисперсия света в призмах

В физике призмы также используются для получения дисперсии полихроматического света (то есть света, образованного разными длинами волн, например солнечного света) – разложения его на составляющие длины волн (цвета).

Некогда считалось, что прозрачная призма добавляет цвет к белому свету Солнца. Однако в начале XVIII века Исаак Ньютон провел блестящий эксперимент, опровергнувший такую точку зрения [4]. Он направил солнечный свет на призму, которая разложила его на спектр, состоящий из разных цветов.

Затем он изолировал свет определенного цвета и направил его на вторую призму. Если призма действительно добавляет окраску, то тогда входящий цвет при выходе из призмы изменился бы. Однако опыт продемонстрировал, что входящие лучи определенного цвета сохранили его при выходе из призмы.

Так Ньютон показал, что солнечный свет образован многочисленными лучами с разной длиной волны.

Дисперсия света объясняется тем, что волны с разной частотой (и разного цвета) распространяются в плотной среде с разными скоростями [5].

Абсолютный показатель преломления материала рассчитывается, исходя из скорости света в вакууме, деленной на скорость света в материале, и это означает, что оптические среды имеют разные показатели преломления для волн с разной частотой (длиной волны).

Длинные волны света, например красного цвета, быстрее движутся в оптической среде, чем короткие, например фиолетового цвета.

А поскольку пучки света с разной длиной волны будут проходить через среду с разными показателями преломления, угол преломления (его рассчитывают по формуле из закона Снеллена: n1 · sin θ1 = n2 · sin θ2) также будет зависеть от длины волны. В результате при прохождении через прозрачную призму свет с большей длиной волны будет испытывать меньшее преломление, чем свет с меньшей длиной волны, и в итоге она разложит белый свет на цветные составляющие (рис. 4).

Рис. 4. Дисперсия полихроматического света с помощью линзы

Дисперсия света применяется в разных областях физики, например в спектроскопии, которая позволяет изучить химический состав источника света (например, химические элементы, входящие в состав звезд). А вот в оптометрии дисперсия нежелательна.

Разные материалы по-разному разлагают свет. В науке об очковых линзах вводится такой показатель, как число Аббе, или число ν. По сути это нечто обратное дисперсии: чем больше число Аббе, тем меньшую дисперсию испытывает свет при прохождении через данную среду.

У очковых линз, как правило, с ростом показателя преломления число Аббе уменьшается, хотя есть ряд исключений из этого правила.

У поликарбоната, наиболее часто используемого для изготовления очковых линз, показатель преломления средний (1,59), а вот число Аббе наименьшее из существующих материалов для очковых линз (ν = 30) [3].

Свет при прохождении через призматический элемент оптической среды будет подвергаться дисперсии, которая в зависимости от силы призмы и числа Аббе материала может проявляться в виде хроматической аберрации, влияющей на качество зрения: пациенты жалуются на цветное обрамление рассматриваемых объектов (рис. 5). Периферическая часть любой очковой линзы действует как призма, так что на краю поля зрения всегда присутствует хроматическая аберрация. Нужно учитывать это при назначении линзы со значительной призмой. Если призма находится в направлении взора человека, то он может жаловаться на значительную хроматическую аберрацию в центре поля зрения. Для снижения веса и толщины линзы мы, как правило, стремимся выписать линзы из материала с высоким показателем преломления, но у них низкое число Аббе и, соответственно, более выраженная хроматическая аберрация.

Рис. 5. Хроматическая аберрацияОбратите внимание на цветной контур, обрамляющий дерево на краю поля зрения при взгляде на него через линзу

Специальные оптические средства коррекции

Хотя в большинстве случаев в оптометрии призмы отклоняют свет лишь на небольшие углы, есть ряд специальных оптических средств коррекции, в которых призмы преломляют и перенаправляют свет под углом примерно 90° к первоначальному направлению хода лучей (рис. 6) [3]. В общем и целом такие средства именуют призматическими очками.

Как правило, их используют для помощи пациентам, вынужденным постоянно находиться в определенной позе. Например, они предоставляют возможность лежачему пациенту, взор которого направлен вверх, смотреть телевизор, находящийся в конце кровати (рис. 6).

Есть специальные очки, которые позволяют пациентам видеть объекты, расположенные впереди них, притом что глаза смотрят в пол (рис. 7).

Рис. 6. Преломление света в специальных очках, в которых используется рефракция, отражение и полное внутреннее отражение

Рис. 7. Очки для лежачих пациентов (вверху) и для сгорбленных людей (внизу)

Призмы также эффективно используются в специальных очках для спортсменов, занимающихся скалолазанием.

В таких очках страхующий скалолаза партнер может видеть то, что происходит над ним, глядя при этом в обычном горизонтальном направлении.

Это позволяет избежать повреждений в шее спортсмена [6] и дать ему возможность долгое время безболезненно наблюдать за своим партнером, который находится над ним (рис. 8).

Рис. 8. Очки для спортсменов, занимающихся скалолазанием

Заключение

В этом статье подчеркнута необходимость для оптометристов внимательно обдумывать то, как призмы влияют на оптический эффект и косметический вид готовых очков.

Во время обсуждения с пациентом средства коррекции зрения можно поинтересоваться его стилем жизни и увлечениями; знание этого может указать на возможность предложить ему специальные призматические средства коррекции, например очки для скалолазания.

Список литературы

1. Schwartz SH (2019) Geometrical and Visual Optics: A Clinical Introduction. 3rd McGraw Hill Education, New York, US.
2. Tunnacliffe A (2004) Introduction to Visual Optics. 4th ABDO, Canterbury, UK.
3. Jalie M (2016) The Principles of Ophthalmic Lenses. 5th ABDO, London, UK.
4. Goldstein EB, Brockmole JR (2016) Sensation and Perception.

   10th Boston: Cengage Learning, Boston, US.

5. Born M, Wolf E (1999) Principles of Optics: electromagnetic theory of propagation, interference and diffraction of light. 7th Cambridge University Press, Cambridge, UK.
6. Cupido C (2015) Belayer’s Neck. Climbing [Accessed 26 July 2019].

* Наиболее распространенные варианты сокращенного обозначения призменной диоптрии – прдптр и ∆. – Примеч. ред.

М. Хиктон, оптик, преподаватель оптометрии в Брэдфордском колледже (Брэдфорд, Великобритания)

Перевод: И. В. Ластовская

Copyright © РА «Веко»

Печатная версия перевода статьи опубликована в журнале «Современная оптометрия» [2019. № 10 (130)].