第四章 眼的集合
第一节 集合概述
一、集合概念
1.从一张照片说集合
图4-1是我国著名画家齐白石大师的照片,这是在中国摄影界中一幅非常著名的名人肖像。这张照片真实地反映了一代国画大师形神兼备的气韵与特征。但是,从事眼镜工作的人应当能发现大师所戴用的眼镜是有值得探讨的问题的:齐白石大师所戴用的眼镜属于黏合型双光眼镜,眼镜的黏合的子片位于眼镜片的正下方。这种子片的黏合位置,在今天看来显然是不正确的。
图4-1 齐白石的肖像照
双光眼镜的子片位置应如图4-2(b)所示,但齐白石大师戴用的双光眼镜的子片却如图4-2(a)所示。那么,不正确的原因是什么呢?从形态方面看,这就是一个位置方面的差异问题。但从视觉生理方面来考虑的话,齐白石大师的这副眼镜显然未能解决的问题是:双眼近用注视时,所必然会产生的双眼辐辏(即双眼视近集合)所产生光学中心向内的偏移。但是,这一现象是眼镜设计制作者无意忽视所造成呢?还是考虑到大师的创作特点而有意为之呢?这个问题至今还不是很清楚。但是有一点可以肯定,今天我们再制作这样的双光眼镜的话,就极不应该了,因为这样的眼镜既不符合相关质量的标准要求,也与视近的生理状况不相符。
图4-2 双光眼镜子片的位置
2.集合的基本概念
那么,什么叫做集合呢?集合就是双眼同时注视一个目标时,双眼所产生的水平协同异向转动的现象。这也就是说,不管是会聚作用,还是散开作用,都是集合功能不可或缺的部分。集合的发生是在内直肌与外直肌的协同作用下完成的。
(1)正集合与负集合
眼球的会聚与散开既然都是集合概念,那么怎样区分呢?请参阅图4-3,当双眼视线发生会聚时所产生的眼球内转,这种集合就被称为正性集合,简称正集合(图4-3左)。
这种集合是注视点由远向近的视距变化时必然要发生的集合。双眼的视线散开时眼球就会发生外转,这种与正性集合方向相反的动作就称之为负性集合,简称负集合(图4-3右)。这种负集合是在视线由近向远的连续视距变化时必须要发挥作用的集合。
图4-3 正、负集合示意图
(2)集合角与视线距
①集合角:是指双眼视线所夹的角(图4-4)。双眼在注视无限远时,视线平行无夹角可言,其集合力应视同为零。在无限远与眼之间的任意距离,我们的眼都会发生不同程度的会聚,都将会有一定的集合力。但是眼屈光学中所讲的集合,一般是指≤5m时的集合。在同一被测者,视距越远视角越小,视距越短视角越大。这就是说视角的大小与视距呈反比。
图4-4 集合角与视线距的关系
②内转角:双眼会聚时,我们的眼将以眼球的旋转中心为轴向内旋转,双眼会聚时单眼内转的角度就叫做内转角(图4-4中的∠AOB)。
③集合与视线:从远目标到近目标的转移注视中,双眼必然要发生集合,我们仅从右眼的运动角度(图4-4左)考察视线:将会由O L C内转到O L A,瞳孔中心的位置也将由P内转到Q,同时,屈光矫正眼镜的光学中心也将会由D移动到N点的位置。这种因集合所发生的瞳孔中心的内移和屈光矫正眼镜光学中心位置的内移,始终是以视线的会聚为动力的。
当我们注视无限远时,瞳孔的中心(P)和矫正镜片的光学中心(D)均在视线上。瞳孔中心距等于光学中心距。
倘若我们注视有限远的距离,瞳孔的中心(Q)和矫正镜片的光学中心(N)也应当在视线上。但是在距离上却是不同的:瞳孔中心距恒大于光学中心距。
以上所介绍的瞳距与光学中心距的差异变化,就是徐广第先生反复强调视线距测量的原因所在。应当说,屈光矫正眼镜的镜片光学中心必须在相应的注视视线上。因此,徐广第先生提出的在屈光矫正中确认通过光学中心的两眼视线间的距离的论述是非常正确的。
3.影响集合角的视觉生理因素
在正常生理情况下,影响集合角大小的因素有两个,一个是视距,另一个是两眼的距离。
图4-5所显示的就是视距与集合角的关系。在两眼距离一定的情况下,注视相对远的A点时所会聚成的集合角,必然就要小于注视相对远的B点时所会聚成的集合角。简单说,集合角的大小与视距大小呈反比。
图4-5 视距与集合角的关系
图4-6所显示的是双眼瞳孔距离与集合角的关系。图中O L O R1>O L O R,在注视同一视距的A、A 1点时,O L、O R1在注视中所形成的集合角比O L、O R所形成的集合角要大。这就是说,在同样视距的条件下,两眼的距离与集合角的大小呈正比。眼屈光学对双眼距离更习惯使用眼的旋转中心距这一名词予以表述。
图4-6 瞳孔距离与集合角的关系
4.集合角的计量
集合角的计量方式有三种:米角(MA)、棱镜度(△)、厘弧度(△)。
(1)米角
这是一种最为常有的一种集合角计量方式。这种计量方式是以注视距离(以m为单位)的倒数表述。即:米角(MA)=。注视距离为1m时(图4-7中的A点),其集合角为1MA;图中B、C、D分别为0.75m、0.5m、0.33m的注视点,与这三个点相应的集合角分别为:1.33MA、0.5MA、0.33MA。当注视距离为2m时,集合角为0.5MA。
图4-7 集合米角
这种方法虽然简单易行,但是并不精确。这是因为同样的集合米角,对瞳距不同的人的角度是不同的:瞳距较大的人,集合角较大;瞳距较小的人,集合角也会相应较小。例如,瞳距分别为50mm、60mm、70mm的三名被测者,其1MA的三棱镜度形式分别为:5△、6△、7△。
(2)棱镜度与厘弧度
人们为了更精确地计算集合量,又提出了棱镜度和厘弧度这两种计量方法。图4-8中的A、B、C、D,就是集合三棱镜度表现形式的对应点。而A'、B'、C'、D'则是集合厘弧度表象形式的对应点。
图4-8 棱镜度与厘弧度
棱镜度与厘弧度在表述集合量时所产生的差异。1△≈0.57293870°,以当前所知最大瞳距(84mm)注视1m距离为准,双眼的集合角约为4.80157335△。倘若按三棱镜度计算应为8.4△,相当于4.81268506△。两者仅差0.01111171△,这样的差异对屈光矫正应当不会导致矫正视觉的差异。从实用的角度看,使用棱镜度的计算方法更为便捷,也更适合于屈光矫正的需求。
双眼注视中,单眼使用集合量的三棱镜度可以用下列公式予以计算:
式中,P为棱镜度;PD为瞳距,cm;d为视距,m。
二、常用的集合名词
有关集合的名词是比较多的,前面我们介绍了集合的基本概念,在此我们介绍的是最常用的集合名词。有关相对集合概念我们将在下一章中予以介绍。
1.常用集合名词
(1)集合远点和集合远点距离
集合远点又称会聚远点、辐辏远点。辐辏作用完全消失时双眼所会聚的点就是调节远点。集合远点到眼球旋转中心的距离就是集合远点距离。
验光师一定要清楚,集合远点并不一定有清晰的视觉,例如近视眼。
(2)集合近点和集合近点距离
集合近点又称会聚近点、辐辏近点。能保持双眼单视的两眼最大会聚程度所能注视的点就是集合近点。集合近点到两眼眼球旋转中心连线的距离就是集合近点距离。
验光师必须清楚,集合近点并非可以获得舒适视觉的注视点。
(3)集合范围
集合范围又叫做集合幅度、辐辏范围、辐辏幅度,是指集合远点到集合近点的距离(单位为m)。
(4)集合广度
集合广度又叫做集合强度、集合限、辐辏广度、辐辏强度、辐辏限。集合广度是指自集合远点到集合近点双眼的内转程度,一般是以MA予以表述。
2.动、静态性集合
(1)动态性集合
动态性集合又称为动态性辐辏。这是在调节状态下出现的集合。在注视任何距离可以看到的点时,我们的眼都必须使用一定的动态集合。
(2)静态性集合
静态性集合又被称为静态性辐辏。在无调节作用下所出现的集合现象就是静态性集合。静态集合可以分成两类:
①绝对性静态集合:在注视无限远时,眼的集合处于零集合状态,这样的集合就是绝对性静态集合。
②相对性静态集合:在注视某一点时,我们的眼处于一个相对稳定的集合状态,这一没有集合变化的稳定状态,我们可以称之为相对性静态集合,也可称之为动态集合的稳定状态。我们可以将这一被稳定注视的点称为集合探访点。当集合探访点位于集合近点以远时,被测者的视觉就相对舒适。
三、现实屈光状态中的集合
这里所要说到的问题是在不同的屈光状态下集合与调节的关系问题,也就是要明确集合在相应屈光状态中的潜在运动趋势的问题。
1.正视眼的调节与集合
我们所面对的被测者,其调节与集合有什么相互关系呢?两者又是处于什么状态之中的呢?这对屈光矫正来说是必须要了解的,这就得从正视眼的调节与集合的相互关系说起。正视眼的调节与集合的关系如图4-9所示。
图4-9 正视眼的调节与集合
当被测者注视眼前1m处的目标时被测眼,所使用的集合力为1MA,其调节力为1.0D;当其注视0.5m处的目标时,被测者将会使用2MA的集合力、2.0D调节力。当其注视目标移远至2.0m处的时,被测者必然会使用0.5MA的集合力、0.5D调节力。我们可以用最简捷的言语将调节与集合的关系表述为两句话:
①调节力与视距的乘积恒为1;
②集合力与视距的乘积恒为1。
当然我们还可以用“正视眼所使用调节力、集合力均为旋转中心到注视目标距离的倒数”这句话来表述正视眼在集合付出与调节付出的一致性。这种调节与集合付出数值一致的状况,眼屈光学中就叫做调节与集合的平衡。
2.球面屈光不正的集合
倘若被测者为球面屈光不正,调节与集合的平衡就会被打破。在验光与制定屈光矫正方案时,验光师应注意两个问题。
(1)屈光不正中的调节与集合
屈光不正者的眼,因具有一定的屈光矫正镜度,调节与集合间的平衡就会被打破。远视眼在注视无限远的目标时,就会使用与屈光矫正镜度相一致的调节力,其集合则为零。这就是说远视眼在现实视觉状态中,集合将会永远落后于调节。图4-10的左半侧图显示的就是+2.00D远视眼在注视1m、0.5m、0.25m时调节力与集合力的使用状况。
图4-10 远、近视眼的调节与集合
图4-10的右半侧图显示的就是-2.00D近视眼在注视1m、0.5m、0.25m时调节力与集合力使用的状况。被测眼的远点距离为0.5m,因此在注视0.5m目标时被测眼无需使用调节力,却要使用2MA的集合力。而注视0.25m目标时则需使用2.0D的调节力,所要使用的集合力也将增大到4MA。这就是说,近视眼的集合永远会超前于调节。
从以上叙述中,我们可以说,屈光不正者的调节力付出取决于其屈光矫正镜度的值,屈光矫正镜度为“+”者,则要超标付出;屈光矫正镜度为“-”者,无法低标欠付,因此只能以牺牲远点以外的清晰视觉为代价。
(2)矫正失衡方法与过程
①调节与集合失衡的矫正方法:屈光不正中调节与集合的失衡将会表现为视远、视近时的隐斜视,甚至会导致趋近注视时隐斜的加重(或转变为显性斜视)。怎样纠正这种调节与集合的失衡呢?
纠正这种调节与集合的失衡方法只有一种,这就是化解失衡的原因。屈光不正的调节与集合失衡是屈光不正所造成的,而这种失衡的程度与被测者的屈光矫正镜度有着一定的联系。这也说明,只要我们解决了屈光不正这一视觉状况,调节与集合的失衡就会被纠正。只要我们令屈光不正者使用完全性远用屈光矫正镜度,就可以帮助其构建起一个“人工正视”状态下镜-眼系统。在这个新构建起来的“人工正视”状态条件下,就会使被测者重新建立起注视无限远时调节与集合均为零的状态。这就是说,戴用完全性远用屈光矫正镜度的眼镜是纠正以屈光不正所致调节与集合失衡的最为简单的方法。
②纠正调节与集合失衡需要一个过程:戴用新的眼镜后,常常会出现戴用不太舒适的感觉,这种不适的感觉经常是难以解释清楚的,有时也是很难找出确切的原因的。笔者认为,有相当一部分人是由于戴用新眼镜破坏了原有的“适应平衡定势”,是一种对定势所产生的暂时性不适应。
纠正调节与集合的失衡是需要有一个过程的。这一过程时间的长短,会因被测者的个体特征与屈光矫正镜度等的差异而不同。
一般而言,低度屈光不正、戴用过屈光矫正眼镜的人这一过程会极为短暂,有时几乎难以被察觉。但对中、高度屈光不正者,尤其是初次接受屈光矫正的高度屈光不正者来说,这一过程会较长,甚至还可能表现为难以接受这一过程。这是因为被测者在长期的屈光不正状态中,在一定程度上适应了这种调节与集合失衡现状。当其接受完全性远用屈光矫正镜度后,就会出现对其已经形成的“适应平衡”的不适应状态。对于这种状况,应当怎样处置呢?笔者认为,应当把握住以下两个基本原则:
——纠正失衡是正确的:只要存在调节与集合的失衡,就应当得到纠正。两者的平衡是正常的视觉生理状态,使调节与集合失衡的被测者恢复到平衡状态之中,显然是最合理的、最正确的方案。这应当是要确立的第一个原则。
——应当循序渐进:当被测者因种种原因,在接受完全性远用屈光矫正镜度后,往往对彻底纠正失衡是难以承受的。这时,就应当想到被测者发生了“适应平衡”条件下的新的失衡状态。对于这种情况,我们不可以让被测者强行适应,这种强行适应是一件极不舒适的事情。遇到这种情况,最佳的处置办法就是:循序渐进,逐渐纠正,最终使被测者获得完全屈光矫正状态下的调节与集合的生理平衡。这是应当遵循的第二个原则。
什么是循序渐进,逐渐纠正呢?这就是说,对暂时不能纠正全部失衡的被测者,我们应当采取分阶段予以逐步纠正的方法进行处置。一般情况下,对具有≥1.0矫正视力的被测者来说,其调节与集合的全部失衡量的纠正,都将会在2~3个阶段中予以解决。