自由曲面鏡片具有優(yōu)異的光學(xué)特性,能夠有效的提高光學(xué)系統(tǒng)的成像效果,準(zhǔn)確的評價(jià)自由曲面鏡片的成像質(zhì)量對于其發(fā)展和應(yīng)用具有重大的現(xiàn)實(shí)意義。本文運(yùn)用波前像差對自由曲面鏡片的成像質(zhì)量進(jìn)行評價(jià),旨在研究自由曲面鏡片的波前像差測量方法及結(jié)合鏡片與人眼的使用情況對其進(jìn)行評價(jià),主要研究內(nèi)容如下:(1)利用二維位移平臺帶動小口徑Shack-Hartmann(H-S)波前傳感器移動,采用平行測量模式,分4次測量漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片的波前像差,采用最小二乘法對測量結(jié)果進(jìn)行處理,得到各個(gè)子孔徑波前像差的拼接參數(shù),通過模式法復(fù)原出漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片上4個(gè)子孔徑的波前像差圖。(2)設(shè)計(jì)擴(kuò)束系統(tǒng),使得激光傳感器發(fā)射的光束經(jīng)過擴(kuò)束系統(tǒng)后出射平行光束照射漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片中央的圓形區(qū)域,得到漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片中央處直徑22mm圓形區(qū)域內(nèi)的波前像差;選取波前像差中的離焦項(xiàng)與采用透射式條紋偏折法測量相同漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片的結(jié)果進(jìn)行對比,驗(yàn)證了擴(kuò)束-縮束測量方法的可行性。(3)根據(jù)人眼的實(shí)際生理參數(shù)設(shè)計(jì)人眼模型,并推導(dǎo)出人眼模型和漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片的光學(xué)傳遞函數(shù),建立鏡-眼聯(lián)合系統(tǒng)的傳遞函數(shù)模型;設(shè)計(jì)對比實(shí)驗(yàn),分別測量人眼模型的波前像差、佩戴不同鏡片相同區(qū)域的鏡-眼聯(lián)合系統(tǒng)的波前像差、佩戴相同鏡片不同區(qū)域的鏡-眼聯(lián)合系統(tǒng)的波前像差,得到了不同參數(shù)的漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片矯正人眼視力的特性。本文的研究為評價(jià)自由曲面鏡片提供了一種可行的實(shí)驗(yàn)方法,有利于自由曲面鏡片的質(zhì)量評價(jià)及應(yīng)用推廣。
【學(xué)位單位】：中國計(jì)量大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位年份】：2018
【中圖分類】：TH74
【部分圖文】：

為一種特殊的自由曲面鏡片，如圖視近區(qū)、漸進(jìn)區(qū)和周邊區(qū)，具有傳統(tǒng)鏡片無法同時(shí)視遠(yuǎn)及視近的作為研究對象來評價(jià)自由曲面鏡，其發(fā)展可追溯到 1907 年的英國1910 年加拿大的 Henry Orford G件限制，未獲得成功。1959 年法展，研制出了第一副真正適合臨點(diǎn)鏡片的實(shí)際應(yīng)用和發(fā)展[7]。

件來減少空氣擾動的影響，此外還需要提供一片與被測鏡片口徑相同的高大尺寸反射鏡，檢測成本高、制造技術(shù)復(fù)雜。子孔徑拼接檢測技術(shù)是當(dāng)前較為成熟的一種檢測技術(shù)，在大口徑光學(xué)平面、非球面等光學(xué)檢測領(lǐng)域具闊的應(yīng)用前景。利用測量動態(tài)范圍較大、受空氣擾動影響較小的 H-S 波前器，通過小口徑反射鏡代替大的標(biāo)準(zhǔn)反射鏡的子孔徑拼接檢測技術(shù)能夠?qū)嵼^大口徑光學(xué)鏡片的波前像差測量。 哈特曼-夏克波前傳感器的測量原理H-S 波前傳感器具有測量動態(tài)范圍較大、受空氣擾動影響較小、工作無需光源等優(yōu)點(diǎn)[25-27]，而且對于工作環(huán)境要求較低，適應(yīng)能力強(qiáng)，是目前高精前測量中廣泛使用的儀器。1 H-S波前傳感器的工作原理CCD 探測器光斑質(zhì)心分布微透鏡陣列

的子孔徑拼接檢測原理如圖 2.3 所示測量大口徑漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片時(shí)兩次相 在 區(qū) 域 重 疊 , 對 應(yīng) 的 相 位 分 0 0x ,y 是兩個(gè)測量子孔徑坐標(biāo)系的重疊區(qū)域內(nèi)相位分布應(yīng)保持一致，但鏡片的移動誤差必定使得兩次測量得疊區(qū)域的兩次檢測結(jié)果無法完全一量數(shù)據(jù)進(jìn)行最小二乘法擬合,能夠得相同面上的兩個(gè)子孔徑波面統(tǒng)一到的拼接方法，依次可得到整片漸進(jìn)多

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