叠加的眼睛
黄昏(活跃的黄昏)和夜间活动的昆虫(如,飞蛾),以及很多甲壳类动物昏暗的midwater地区的海洋,复合眼睛被称为叠加的眼睛,从根本上不同于原生类型。叠加的眼睛看起来表面上类似于数组,并置的眼睛方面的一个凸结构。然而,外表面的相似之处,两种类型有很大的不同。叠加的眼睛的关键解剖特点包括宽透明的存在下清除区光学元素和拖后视网膜层,通常位于中间的眼睛表面的曲率中心的眼睛。不像原生的眼睛,镜片每形成一个小的实像,叠加眼中的光元素形成一个勃起的形象,坐落在眼睛表面的深处视网膜。图像是由叠加(因此得名叠加)从大量ray-contributions方面。因此,在某种程度上这种类型的眼睛像一院制的眼睛只有一个图像,通过一个透明的地区预计到视网膜上。
折射、反射和抛物面光机制
叠加的眼睛方面的数量为一个单一的生产形象取决于类型的光学机制参与。一般有三种机制,基于镜头叠加(折射),镜(反射叠加),折(抛物线叠加)。
折射叠加机制是由奥地利心理学家发现的西格蒙德·报告》在1880年代。他推断,几何叠加是每一个要求镜头元素应该弯曲光线,光线进入元素在给定角度轴会出现一个类似角的同侧轴。报告》意识到这不是一个正常的镜头的行为,形成一个图像的对面的轴进入雷。他工作,唯一的光学结构能产生所需的射线路径是晶状体核设备,特别是晶状体反相望远镜。然而,lenslike元素叠加的眼睛缺少必要的权力运作的外表面和内心的折射望远镜。报告》解决了这个假定的元素有一个镜头筒结构的梯度折射率能够弯曲光线不断在结构。这是类似于附加镜头汽缸中的元素鲎眼睛(见上图同位语的眼睛);所不同的是,望远镜镜头将两倍的时间。镜头汽缸排列产生相当于一副眼镜,第一透镜生产一个小图像中间结构和第二个镜头并把图像转化为一个平行光束。在这个过程中射线方向正好相反。因此,新兴的梁的同侧轴的输入的条件获得叠加图像从整个数组。在1970年代,研究使用一个干扰显微镜,一个设备能够探索折射率分布的部分对象,显示报告》聪明的想法是准确的在所有重要的细节。
有一组符合解剖的动物的眼睛标准有光元素的叠加,但不是镜头或镜头汽缸中。这些体型长有十脚的甲壳类动物,如虾,虾,小龙虾,龙虾。光学结构是独特的,他们有一个广场上而不是圆形横截面,他们的均匀low-refractive指数果冻。一段20问题如1955年,干涉显微镜显示,果冻结构缺乏适当的折射性质,到1975年,当这些结构的本质是发现这些眼睛很困惑如何可能的功能。使用小龙虾的眼睛,德国的神经生物学家克劳斯·沃格特发现,这些无前途的果冻盒是用多层镀银反射涂层。一组平面镜子,对齐成直角的表面,改变光线的方向(len气缸一样),从而产生一个正像叠加。广场协议的反映具有特别重要的意义。光线进入眼睛的斜角遇到两个表面镜盒,而不是一个表面。在这种情况下,把镜子在直角充当角反射器。通过180度角反射器反射传入射线,不论射线最初的方向。因此,反射表现得仿佛一个平面镜成直角的射线。这确保了所有平行射线达到同样的焦点,意味着整个眼睛没有单轴,使眼睛在广角来操作。
第三类型的叠加,在蟹属1988年发现的Macropipus由瑞典动物学家Dan-Eric尼尔森光元素,使用一个单一的组合透镜和一个抛物面镜。镜头集中图像的顶部附近清除区(类似于一个联立象眼),但斜射线是拦截的抛物面反射镜表面线水晶锥下的镜头。抛物面镜的unfocuses轻和重定向回轴的结构,产生一个新兴的射线路径相似的折射或反射叠加的眼睛。
所有三种类型的叠加的眼睛适应机制,限制达到视网膜在明亮的光线条件。在大多数情况下,光暗色素的迁移限制(在黑暗中水晶锥间举行)清除区;这切断最斜的射线。但是,随着色素的发展向内,它切断了越来越多的成像光束直到中央光学元件供应光rhabdom(位于中央立即低于光学元件)。这有效地转换叠加的眼睛变成一个并列的眼睛,因为黑暗条件一千方面可能导致图像在视网膜上的任何一个点,可能减少视网膜照度为人处事。
光学叠加的眼睛
叠加光学要求平行射线从眼睛的大部分表面在图像中的一个点。因此,叠加的眼睛应该有一个简单的球面几何学,叠加,事实上,大多数的眼睛在昆虫和甲壳类动物都是球形的。一些蛾从一种球形眼睛稍微离开,但是在euphausiid甲壳类动物(磷虾)从海洋的中部,显著的不对称。在许多磷虾物种眼睛是双。一部分,一个小的视野,点向上,和第二部分,宽阔的视野,点向下(类似于hyperiid并列的眼睛片脚类)。很可能是用来上部发现潜在的猎物的剩余光从天空,下部扫描深渊发光的生物。最不寻常的双重叠加的眼睛出现在热带虾虾属Dioptromysis,一个普通的眼睛,其中包含嵌入在一个巨大的方面,一个同样大镜头背后的缸方面。这一光学元件供应精密视网膜,这似乎像眼睛的“窝”。在某些时候眼睛向前旋转,这样单一方面直接查看现场推进更高的分辨率,就像一个会使用一对双筒望远镜。