齊 備/文

視力表（一）

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視力表為對(duì)被測(cè)眼視覺(jué)功能定性定量的重要工具，通過(guò)視力表的測(cè)試可以量化評(píng)價(jià)被測(cè)眼的視覺(jué)功能水平，或者量化評(píng)價(jià)各種光學(xué)眼鏡對(duì)于使用眼的矯正質(zhì)量。因此視力表的標(biāo)準(zhǔn)化至關(guān)重要。只有同類(lèi)視力表所釋放出的測(cè)試信息相對(duì)一致，不同的測(cè)試個(gè)體或者同一測(cè)試個(gè)體多次測(cè)試的結(jié)果才具有可比性和參考價(jià)值。

1 遠(yuǎn)用視力表

由于5m的目標(biāo)對(duì)于注視眼所釋放的調(diào)節(jié)和聚散信息已經(jīng)很小，故視光學(xué)將5m視為無(wú)限遠(yuǎn)，據(jù)此將測(cè)試距離為5m的視覺(jué)測(cè)試結(jié)果稱(chēng)為遠(yuǎn)視力，用于測(cè)試遠(yuǎn)視力的設(shè)備稱(chēng)為遠(yuǎn)視力表。

1.1 基本結(jié)構(gòu)

遠(yuǎn)用視力表的基本測(cè)試形式為在固定的距離設(shè)置量化尺寸的視標(biāo)和量化照明的條件，由被測(cè)眼對(duì)于視標(biāo)進(jìn)行觀察注視和判斷分析。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的發(fā)展和演化，從形式上大致分為印刷視力表、投影視力表和視頻視力表等。

1.1.1 印刷視力表

1.1.1.1 紙質(zhì)視力表

早期的視力表將測(cè)試視標(biāo)印刷在白色紙質(zhì)背景上，利用自然光線照明或在視力表旁側(cè)安放適度熒光燈照明進(jìn)行測(cè)試。在檢測(cè)室面積不夠大時(shí)，可以采用平面反光鏡來(lái)縮短測(cè)試距離，即將視力表設(shè)置于被測(cè)者旁側(cè)，平面反光鏡懸掛在被測(cè)者對(duì)側(cè)2.5m處，這樣視力表視標(biāo)發(fā)出的光線投射平面反光鏡后再折返至被測(cè)眼行程仍然維持5m。

1.1.1.2 燈箱視力表

為了使視力表的照明條件標(biāo)準(zhǔn)化，將視力表制成箱體，內(nèi)置標(biāo)準(zhǔn)功率的熒光燈進(jìn)行照明，另將印有視力表視標(biāo)的乳白色透光塑料板設(shè)置為燈箱面板。近來(lái)由于照明技術(shù)的改進(jìn)，已經(jīng)有視力表燈箱改為采用LED光源照明，使燈箱亮度均勻、穩(wěn)定，提高照明效率，減少輸出能量，且因光源的改進(jìn)使產(chǎn)品體積縮小、重量減輕。

1.1.2 投影視力表

為了配合綜合驗(yàn)光儀測(cè)試，投影視力表除視力視標(biāo)以外，還設(shè)置大量測(cè)試視標(biāo)。

1.1.2.1 投影儀視力表投影儀視力表由投影儀、反射板和遙控器組成。

1.1.2.1.1 投影儀

投影儀的外觀如圖1-1所示，主要部件包括電源開(kāi)關(guān)、投影鏡頭、遙感屏和調(diào)焦手輪，遙感屏用于接收視標(biāo)遙控器的指令，調(diào)焦手輪用于調(diào)試視標(biāo)投照反射板后的影像清晰度。

圖1-1 視力表投影儀

在檢測(cè)室面積不夠大時(shí)，通常不采用平面反光鏡來(lái)縮短測(cè)試距離，而是將投影儀與反射板的間距適度縮短，然后調(diào)試反射板上的視標(biāo)影像的清晰度，當(dāng)視標(biāo)影像清晰時(shí)，則視標(biāo)對(duì)被測(cè)眼所張的視角與5m視標(biāo)相同，視標(biāo)的視標(biāo)值也不變。

然而當(dāng)測(cè)試距離小于5m時(shí)，視標(biāo)對(duì)于被測(cè)眼所釋放的調(diào)節(jié)和聚散信息以及瞳孔縮小產(chǎn)生的景深變化已經(jīng)不能被忽視，測(cè)試的結(jié)果就不能算是真正意義上的遠(yuǎn)視力，所以不推薦縮小視力表投影儀的測(cè)試距離。

1.1.2.1.2 遙控器

視力表投影儀的各項(xiàng)測(cè)試功能以功能鍵的形式排列在遙控器上，測(cè)試者可根據(jù)測(cè)試的需要撳動(dòng)功能鍵，從而選擇投影視標(biāo)（圖1-2）。

圖1-2 遙控器

⑴發(fā)射極：采用紅外線遙感技術(shù)將指令信息傳遞到視標(biāo)投影儀。

⑵開(kāi)關(guān)鍵（right）：用于開(kāi)啟遙控器電源，通常在接通后顯示0.1的Landolt視標(biāo)。

⑶視力視標(biāo)鍵：用于測(cè)試遠(yuǎn)視力，鍵旁側(cè)標(biāo)有該鍵所顯示視力視標(biāo)類(lèi)型及視標(biāo)值。

⑷選擇鍵：根據(jù)需要選擇性地顯示整幀視力視標(biāo)上的部分視標(biāo)，如選擇顯示一行、一列或單一的視力視標(biāo)。

⑸替換鍵：依照鍵位所提示的方向依次替換顯示緊鄰的視力視標(biāo)。如替換顯示緊鄰的一行、一列或單一的視力視標(biāo)。

⑹檢測(cè)視標(biāo)鍵：用于屈光測(cè)試或視功能檢查，鍵旁側(cè)標(biāo)有該鍵所顯示的視標(biāo)圖示。

⑺紅綠鍵：在整幀投影視標(biāo)的后方顯示左右等大的紅綠雙色背景。

⑻復(fù)原鍵（reset）：視標(biāo)遙控器程序化處理以后，撳復(fù)原鍵可使檢查步驟恢復(fù)顯示初始的測(cè)試視標(biāo)。

⑼程序鍵：包括進(jìn)幀鍵（program↑）和退幀鍵（program↓）依次向前或后退顯示程序化測(cè)試步驟。

1.1.2.1.3 反射板

反射板為灰色亞光面質(zhì)金屬板，大小約為55cm×45cm，由于板面的特殊處理，對(duì)于白熾光投射反光發(fā)生起偏作用，使綜合驗(yàn)光儀的偏振濾鏡可以對(duì)反射光選擇性檢偏，從而達(dá)到雙眼分視的測(cè)試目的。故將投影視標(biāo)投照在白色的墻壁或幻燈屏幕上不能進(jìn)行偏振測(cè)試。

1.1.2.2 投影視標(biāo)

1.1.2.2.1 常規(guī)屈光測(cè)試視標(biāo)

⑴視力視標(biāo)：配合球柱鏡驗(yàn)光試片，單眼或雙眼測(cè)試，測(cè)試裸眼視力或矯正視力。有E視標(biāo)、環(huán)形視標(biāo)、字母視標(biāo)、數(shù)字視標(biāo)和圖形視標(biāo)多種形式（圖1-3a）。

⑵散光盤(pán)視標(biāo)：配合圓柱透鏡驗(yàn)光試片，單眼測(cè)試，用于定量分析被測(cè)眼散光所在的軸向和焦量（圖1-3b）。

⑶紅綠視標(biāo)：配合球鏡驗(yàn)光試片，單眼測(cè)試，用于定量分析球性屈光不正的矯正水平（圖1-3c）。

⑷遠(yuǎn)交叉視標(biāo)：配合±0.50內(nèi)置輔鏡和球鏡驗(yàn)光試片，單眼測(cè)試，用于定量分析球性屈光不正的矯正水平（圖1-3d）。

⑸斑點(diǎn)狀（蜂窩狀）視標(biāo)：配合鏡片交叉圓柱透鏡和圓柱透鏡驗(yàn)光試片，單眼測(cè)試，用于精細(xì)定量分析柱鏡驗(yàn)光試片的軸向和焦量（圖1-3e）。

⑹偏振平衡視力視標(biāo)：配合偏振濾鏡和球鏡驗(yàn)光試片，雙眼測(cè)試，用于定量分析被測(cè)雙眼戴驗(yàn)光試片后視力是否平衡（圖1-3f）。

⑺偏振紅綠視力視標(biāo)：配合偏振濾鏡和球鏡驗(yàn)光試片，雙眼測(cè)試，用于定量分析被測(cè)雙眼戴驗(yàn)光試片后視力是否平衡（圖1-3g）。

1.1.2.2.2 雙眼視覺(jué)測(cè)試視標(biāo)

⑴Worth四點(diǎn)視標(biāo):配合紅色濾光鏡和綠色濾光鏡，雙眼測(cè)試，用于定性分析被測(cè)雙眼同時(shí)視功能及平面融像功能（圖1-4a）。

⑵立體視視標(biāo):配合偏振濾鏡，雙眼測(cè)試，用于定性定量分析被測(cè)眼立體視功能，并輔助診斷隱性斜視（圖1-4b）。

圖1-3 常規(guī)屈光測(cè)試視標(biāo)

⑶水平對(duì)齊視標(biāo)配合偏振濾鏡，雙眼測(cè)試，用于定性定量分析雙眼水平向影像不等（圖1-4c）。

⑷垂直對(duì)齊視標(biāo)：配合偏振濾鏡，雙眼測(cè)試，用于定性定量分析雙眼垂直向影像不等（圖1-4d）。

⑸馬氏桿視標(biāo):配合垂直向或水平向馬氏桿透鏡聯(lián)合外置旋轉(zhuǎn)棱鏡，雙眼測(cè)試，用于定量分析隱性斜視（圖1-4e）。

⑹十字環(huán)形視標(biāo):配合紅色濾光鏡、綠色濾光鏡，雙眼測(cè)試，用于定性定量分析隱性斜視（圖1-4f）。

⑺偏振十字視標(biāo):配合偏振濾鏡聯(lián)合旋轉(zhuǎn)棱鏡，雙眼測(cè)試，用于定性定量分析隱性斜視（圖1-4g）。

⑻注視差異視標(biāo):配合偏振濾鏡聯(lián)合旋轉(zhuǎn)棱鏡，雙眼測(cè)試，用于定性分析被測(cè)雙眼注視差異，定量分析被測(cè)雙眼相聯(lián)性斜視（圖1-4h）。

⑼鐘形盤(pán)視標(biāo):配合偏振濾鏡，雙眼測(cè)試，用于定性定量分析被測(cè)眼旋轉(zhuǎn)性斜視（圖1-4i）。

1.1.2.3 內(nèi)置式視力表

內(nèi)置式視力表為改進(jìn)型投影視力表，將投影儀內(nèi)置于測(cè)試裝置的箱體內(nèi)，投射出的視標(biāo)影像通過(guò)反復(fù)折射，最終投照在反射板上，被測(cè)眼可以從測(cè)試裝置上方的測(cè)試窗口觀察到視標(biāo)影像（圖1-5）。

由于投影視標(biāo)發(fā)出的光線在測(cè)試裝置的箱體內(nèi)的折射路程占去大部分測(cè)試距離，故內(nèi)置式視力表標(biāo)準(zhǔn)的遠(yuǎn)視力測(cè)試距離僅為1.2m，較之投影儀視力表大大縮短，有效地節(jié)約了檢測(cè)室面積。內(nèi)置式視力表所采用的遙控器和視標(biāo)同于投影儀視力表。

1.1.3 視頻視力表

由于數(shù)碼技術(shù)的迅速發(fā)展，以計(jì)算機(jī)屏幕為測(cè)試界面的視力表一經(jīng)推出，立刻被廣泛應(yīng)用（圖1-6）。它不僅對(duì)于計(jì)算機(jī)液晶屏的亮度、對(duì)比度和色彩可以根據(jù)需要進(jìn)行調(diào)整，更重要的是視標(biāo)的尺寸、類(lèi)型、灰度和視標(biāo)間距可以隨心所欲地變化，甚至可以根據(jù)需要設(shè)置動(dòng)態(tài)的視標(biāo)。視頻視力表一度因?yàn)橐壕э@示屏無(wú)法進(jìn)行偏振分視測(cè)試而受到詬病，然而很快就獲得了解決，采用明亮背景和灰色視標(biāo)可以形成良好的雙眼偏振分視視標(biāo)。

視頻視力表的主要問(wèn)題在于常規(guī)液晶顯示屏的解像度尚不能支持精確形成視力表中的小尺寸視標(biāo)。采用常規(guī)液晶顯示屏制作視力表，其分辨率為1024×768像素，以檢測(cè)距離為5m的E視標(biāo)為例，1.0級(jí)別或更小的視標(biāo)，由于視標(biāo)的三線所包含的像素線數(shù)不同，且不為整數(shù)，可導(dǎo)致視標(biāo)邊緣模糊或視標(biāo)三線粗細(xì)不勻、間隔不等。上述缺陷在縮短測(cè)試距離，同時(shí)縮小視標(biāo)尺寸時(shí)表現(xiàn)尤為嚴(yán)重。經(jīng)研究得知只有當(dāng)液晶顯示屏的分辨率提高到1600×1200像素以上，測(cè)試距離維持在5m時(shí)，方可克服液晶原件分辨率帶來(lái)的困擾。

圖1-4 雙眼視覺(jué)測(cè)試視標(biāo)

圖1-5 內(nèi)置式視力表

視頻視力表與投影儀視力表的主要功能相近，只是根據(jù)視屏軟件的特點(diǎn)增加了亮度鍵、反白鍵等功能鍵。

1.2 設(shè)計(jì)原理

1.2.1 視力視標(biāo)的設(shè)計(jì)

1.2.1.1 視標(biāo)尺寸的計(jì)算方法

視標(biāo)的標(biāo)高h(yuǎn)等于視角α的正切與測(cè)試距離d的乘積，計(jì)算公式如下。

h=tanα×d （公式1-1）

如圖1-7所示，當(dāng)測(cè)試距離d為5m不變時(shí)，能分辨的最小視標(biāo)對(duì)眼所張的視角α決定視標(biāo)h的大??；當(dāng)視角為5'不變時(shí)，當(dāng)能分辨的最小視標(biāo)對(duì)被測(cè)眼張5'視角時(shí)距離被測(cè)眼的距離d決定視標(biāo)h的大小。

圖1-7 標(biāo)高的設(shè)計(jì)方法

簡(jiǎn)便的計(jì)算方法為：將小數(shù)視力化為分?jǐn)?shù)視力，用分?jǐn)?shù)視力的分母乘以tan5’（常數(shù)0.001454），即可得視標(biāo)的標(biāo)高，將標(biāo)高值除以5即為視標(biāo)每邊的寬度。

例如：0.5視標(biāo)的分?jǐn)?shù)視力為5/10,即標(biāo)準(zhǔn)檢測(cè)距離為5m的視力表，0.5的視標(biāo)在10m處對(duì)被測(cè)眼張5’視角，將d等于10m帶入公式1-1進(jìn)行計(jì)算。

h=tan5'×10=14.54(mm)

14.54÷5=2.91(mm)

則0.5的E視標(biāo)的標(biāo)高為14.54mm，每線寬度為2.91mm。

1.2.1.2 視標(biāo)的級(jí)次增率

自Snellen于1862研制出視力表以后，視標(biāo)的行間增率始終采用調(diào)和級(jí)數(shù)，即視標(biāo)的標(biāo)高與視標(biāo)值呈線性負(fù)相關(guān)。后來(lái)認(rèn)識(shí)到刺激強(qiáng)度按照等比級(jí)數(shù)增量，視覺(jué)感量按照等差級(jí)數(shù)遞增，即視覺(jué)感量應(yīng)該與刺激強(qiáng)度的對(duì)數(shù)成比率。故將視力表的視標(biāo)排列采用每10行相差10倍，每行增率為100.1倍，即上一行視標(biāo)的標(biāo)高比下一行大1.258925倍。

1.2.1.3 常用視力視標(biāo)

1.2.1.3.1 E視力表

E視標(biāo)為正方形，三線等長(zhǎng)，線寬與線距相等，視標(biāo)分為5等分。設(shè)計(jì)為上、下、左、右4種辨認(rèn)方向。E視標(biāo)視力表是目前我國(guó)應(yīng)用最為普遍的視力表，標(biāo)準(zhǔn)對(duì)數(shù)視力表就是該種視力表，自0.1至2.0共計(jì)14個(gè)級(jí)次（圖1-8a）。

1.2.1.3.2 環(huán)形視力表（Landolt視力表）

環(huán)形視標(biāo)為帶有缺口的正圓環(huán)形，環(huán)的外徑為環(huán)線寬的5倍，缺口與環(huán)線寬相等，有上、下、左、右、右上、右下、左上和左下8個(gè)辨認(rèn)方向，自0.1至1.0共計(jì)11個(gè)級(jí)次，采用對(duì)數(shù)視標(biāo)增率（圖1-8b）。

1.2.1.3.3 字母視力表

世界上最早的視力表就是字母視力表，字母視標(biāo)的標(biāo)高為筆畫(huà)寬度的5倍?，F(xiàn)在常用的視力表為Sloan視力表仍保留自0.1至1.0共計(jì)8個(gè)級(jí)次，改為對(duì)數(shù)視標(biāo)增率，視標(biāo)選擇C、D、H、K、N、O、R、S、V、Z等字母（圖1-8c）。

另一種較流行的字母視力表為Edtrs視力表，自0.32至2.0共計(jì)9個(gè)級(jí)次，采用對(duì)數(shù)視標(biāo)增率，每行5個(gè)視標(biāo)，橫向間隔寬度為一個(gè)視標(biāo)，縱向行距為下一行視標(biāo)的標(biāo)高，視標(biāo)旁側(cè)不標(biāo)定視標(biāo)值，僅在0.5視標(biāo)旁標(biāo)雙線，1.0視標(biāo)旁標(biāo)單線，幫助測(cè)試者推算視標(biāo)值（圖1-8d）。

1.2.1.3.4 數(shù)字視力表和圖形視力表

視標(biāo)的標(biāo)高參照同一視角級(jí)別的其它視力表，線寬的要求不高，主要用于不能辨認(rèn)其它視標(biāo)的兒童或智障人群（圖1-8e）。

圖1-8 常用視力表范例

（未完待續(xù)）