曲率不等的角膜与晶状体表面，存在有最强与最弱的互相直交的两条经线，即主径线。光线通过主径线，形成前后两条正交焦线。通过角膜垂直的强主径线X上的光线，聚焦于F1，形成水平焦线，称前焦线。光线通过水平的弱主经线Y，于F2形成垂直焦线，称后焦线。两焦线间的空间，称为Sturm间隙。间隙的距离长度，即表示散光的程度；两焦线距离愈大，则散光程度愈大。光线在此间隙内形成类锥体的形态，称Sturm光锥（图17－1）。

散光眼借调节作用或移动被看目标与眼的距离，均不能成清晰的像，只有配戴合适的散光镜片，才能在视网膜上形成清晰的像。在史氏光锥图解中可看到，两条焦线替代了一个焦点，两条焦线之间的间隙称为焦间距（focal distance），它的长度代表散光的程度。散光的矫正就是用圆柱镜片使两条焦线间的距离减小，柱镜片可使一个平面上的光发生屈折，与此平面成垂直面的光不受影响。也就是与棱镜的轴向平行的光不发生屈折。假若散光眼的两条子午线互成直角，则可用适合的柱镜片予以矫正。这种矫正镜片只使一条子午线平面的光起作用，从而改变了原有屈光的作用，将一个焦线移到另一条子午线的焦线处，使两条焦线合并在一起，重新成为焦点，这就是用柱镜片矫正散光的基本原理。能用散光镜片矫正的眼为规则散光。