【摘要】：隨著自由曲面技術(shù)與制造業(yè)的飛速發(fā)展,自由曲面鏡片得到了快速推廣和應(yīng)用。針對自由曲面鏡片缺乏相關(guān)的檢測標(biāo)準(zhǔn)與評價體系,消費者無法甄別其成像質(zhì)量優(yōu)劣的問題,提出了一種利用像質(zhì)評價參數(shù)MTF與畸變來評價自由曲面鏡片成像質(zhì)量的評價方法。本文主要以自由曲面鏡片中基于自由曲面技術(shù)的漸進多焦點鏡片為對象進行研究分析,下述簡稱漸進多焦點鏡片,其主要研究內(nèi)容如下:(1)介紹光學(xué)成像系統(tǒng)的像質(zhì)評價方法,提出用像質(zhì)評價參數(shù)MTF來評價漸進多焦點鏡片的成像質(zhì)量,并論述MTF應(yīng)用于評價漸進多焦點鏡片成像質(zhì)量的含義。(2)構(gòu)建屈光不正人眼模型,將屈光不正人眼模型與漸進多焦點鏡片聯(lián)合為鏡-眼聯(lián)合光學(xué)系統(tǒng),并對該系統(tǒng)的視遠區(qū)、視近區(qū)與過渡區(qū)的MTF進行軟件仿真與實驗測量,分析鏡片的不同區(qū)域及相同區(qū)域的不同鏡片的成像質(zhì)量差別,并計算鏡-眼聯(lián)合光學(xué)系統(tǒng)的MTF值的均方根。(3)考慮人眼在實際視物時的轉(zhuǎn)動角度與實際佩戴鏡片的傾斜角、鏡面角,利用控制眼軸距離構(gòu)建了屈光不正人眼模型,分別對鏡-眼聯(lián)合光學(xué)系統(tǒng)的仿真模型的視遠區(qū)、視近區(qū)在無佩戴偏角、鏡面角、傾斜角的MTF值進行統(tǒng)計分析。(4)通過對比軟件仿真與實驗測量的實驗結(jié)果,分別對鏡-眼聯(lián)合光學(xué)系統(tǒng)的視遠區(qū)、視近區(qū)與過渡區(qū)的畸變值進行了統(tǒng)計分析,擬合了畸變值與屈光度、視場位置關(guān)系的曲線。并計算鏡-眼聯(lián)合光學(xué)系統(tǒng)的畸變值的均方根誤差,結(jié)合鏡-眼聯(lián)合光學(xué)系統(tǒng)的MTF值的均方根,進一步數(shù)值上地評價漸進多焦點鏡片的成像質(zhì)量。
【學(xué)位授予單位】：中國計量大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2018
【分類號】：TH74
【圖文】：

統(tǒng)意義上的非中心對稱鏡片，漸進多焦點鏡片不存在“３］。英國的Ｏｗｅｎ邋Ａｖｅｓ視光師于１９０７年提出了漸進多并發(fā)表了相關(guān)專利［１２“５］，此后加拿大的Ｈｅｎｒｙ邋Ｏｒｆｏｒｄ邋思開始設(shè)計制作此類鏡片，但由于當(dāng)時制造業(yè)的技術(shù)并未取得成功［１３＿１５］。直到１９５１年，工程師Ｂｅｒｎａｒｄ邋Ｍ計制造出了第一副真正意義上的漸進多焦點鏡片，該破性進展，為漸進多焦點鏡片的應(yīng)用與發(fā)展奠定了基性的研究與制造業(yè)水平的發(fā)展，更注重于軟式設(shè)計的２０世紀(jì)７０年代中期應(yīng)運而生，第二代漸進多焦點鏡成的視線互差問題，被越來越廣泛的市場所接受。進入計的現(xiàn)代漸進多焦點鏡片不但將佩戴者側(cè)視造成的泳過渡區(qū)短而寬、有效控制像差、擴大視野、滿足運動２００３年，漸進多焦點鏡片的設(shè)計不滿足于僅清晰視物性化設(shè)計［１５＿１８］，即將佩戴個體人眼的生理特性參數(shù)結(jié)

通過對漸進多焦點鏡片像差函數(shù)的運算得到相應(yīng)的ＭＴＦ曲線，從而來評價逡逑漸進多焦點鏡片的成像質(zhì)量｜３］。哈特曼地圖法主要通過夏克－哈特曼波前傳感器逡逑來實現(xiàn)被測鏡片的波前像差測量，其原理如圖１．２所示［３１。逡逑：邋Ｉ邋Ｊ±ｄ＝Ｌ邋：邋ｔ：邋Ｉ邋ｒｆｃ逡逑今邐邐邋＊邋（邐－１－１—Ｌ＿二二逡逑Ｉ邋—Ｉ—？—邐｜逡逑（ａ）無被測鏡片的點陣圖邐（ｂ）通過被測鏡片的點陣圖逡逑圖１．２夏克－哈特曼波前傳感器原理圖逡逑在無被測鏡片的條件下，用平行光束照射帶孔的哈特曼板或者微透鏡陣列逡逑得到的點陣圖［４３＃］如圖１．２（ａ）所示，加入被測鏡片，平行光束在經(jīng)過被測鏡片后逡逑形成的點陣圖如圖１．２（ｂ）所示，則被測鏡片的波前像差可由光線追擊法針對點陣逡逑圖中的位置偏差算出Ｐ］。設(shè)每個經(jīng)過被測鏡片后形成的偏移點相對于無被測鏡逡逑片條件下的參考點在ｘ和少方向的偏移量為Ａｘ和Ａ＿ｙ，則夏克－哈特曼波前傳感逡逑器子孔徑的波前斜率＾和＾可表示為：逡逑ｄｘ邋ｄｙ逡逑７逡逑

在用光學(xué)設(shè)計軟件對鏡－眼聯(lián)合光學(xué)系統(tǒng)仿真的過程中，主要對該系統(tǒng)中仿真模型的視遠區(qū)、過渡區(qū)和視近區(qū)進行仿真分析，將波長設(shè)置為人眼在環(huán)境中最為敏感的５５０ｎｍ。考慮到實際佩戴鏡片時的佩戴角度因素，將鏡－合光學(xué)系統(tǒng)設(shè)置為多重結(jié)構(gòu)１５９］，即設(shè)置鏡片的仿真模型分別沿Ｊ軸、ｚ軸方動１０°邋，邋５°，０°五個子結(jié)構(gòu)，其鏡片中心為轉(zhuǎn)動中心。將屈光不正人眼的轉(zhuǎn)動角度設(shè)置為土邋１０°，即以屈光不正人眼模型中心為轉(zhuǎn)動中心，沿ｚ動±１０°來模擬人眼視遠與視近的視物情形。為保證人眼模型在鏡片的每域內(nèi)都能夠清晰視物，人眼視物時的清晰成像的視場角設(shè)定為±５°。逡逑鏡－眼聯(lián)合光學(xué)系統(tǒng)的仿真結(jié)果及分析逡逑本章通過軟件仿真得到鏡－眼聯(lián)合光學(xué)系統(tǒng)仿真模型和屈光不正人眼模ＭＴＦ曲線，并主要對ＭＴＦ曲線進行分析，繼而評價鏡片的成像質(zhì)量。ＭＴＦ線主要從以下幾個方面反映鏡－眼聯(lián)合光學(xué)系統(tǒng)的成像質(zhì)量：逡逑１邋）ＭＴＦ曲線在低頻１０１ｐ／ｍｍ處的值反映了鏡－眼聯(lián)合光學(xué)系統(tǒng)的反差特性，逡逑

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本文編號：2758331