本文關鍵詞：自由曲面鏡片評價方法的研究

  更多相關文章： 自由曲面鏡片 屈光度參數(shù) 成像質(zhì)量 MTF曲線 波前像差 畸變

【摘要】：自由曲面鏡片是在眼科光學和先進制造業(yè)共同推動下產(chǎn)生和不斷發(fā)展的,其特征是利用自由曲面加工技術實現(xiàn)車房的定制化加工。現(xiàn)代自由曲面鏡片正在向個性化、多樣化和舒適化方向發(fā)展,可以說每一副自由曲面鏡片都是不同的。目前對于自由曲面鏡片的評價尚未有標準,而針對普通鏡片的檢測儀器和方法不能全面評價自由曲面鏡片。當前自由曲面鏡片高端市場與低端市場并存,佩戴者難以區(qū)分不同自由曲面鏡片的質(zhì)量差異。因此本文對自由曲面鏡片評價方法和檢測技術進行系統(tǒng)研究,以基于自由曲面技術的漸進多焦點鏡片為重點研究對象,其主要研究內(nèi)容如下:(1)分析了基于自由曲面技術的漸進多焦點鏡片的屈光度參數(shù)的數(shù)學表達,計算了漸進多焦點鏡片表面屈光度的分布,利用徑向基函數(shù)進行了擬合計算,得到了鏡片表面球鏡度以及柱鏡度的分布。結合目前的自由曲面鏡片屈光度測量方法,利用基于莫爾條紋原理的FFV進行了鏡片表面屈光度的測量實驗;(2)根據(jù)人眼生理光學特性參數(shù)對眼模型進行了仿真分析,分別設計了正視眼、近視眼、遠視眼的光學模型,以及遠視眼佩戴普通矯正鏡片、優(yōu)化矯正鏡片以及非球面矯正鏡片的鏡-眼系統(tǒng)仿真研究。針對基于自由曲面技術的漸進多焦點鏡片仿真了鏡片在視遠區(qū)、過渡區(qū)以及視近區(qū)三種不同工作狀態(tài)下的光學系統(tǒng)性能;(3)在鏡-眼聯(lián)合模型的仿真中設置傾斜角和鏡面角,討論在固定空間頻率以及視場下的MTF隨鏡面角和傾斜角的變化情況;分別得到了普通鏡片以及基于自由曲面技術的漸進多焦點鏡片工作在視遠區(qū)、過渡區(qū)、視近區(qū)的變化趨勢;(4)根據(jù)哈特曼波前傳感技術的原理,分別測量了同一鏡片不同區(qū)域的波前像差以及相同區(qū)域不同鏡片的波前像差,分析不同鏡片的設計對鏡片波前像差的影響;(5)對基本屈光度和附加屈光度對鏡片的畸變影響進行了仿真分析,討論鏡片畸變隨著屈光度增加的變化趨勢,提出畸變可作為自由曲面鏡片成像評價的參數(shù)。
【關鍵詞】：自由曲面鏡片 屈光度參數(shù) 成像質(zhì)量 MTF曲線 波前像差 畸變
【學位授予單位】：天津大學
【學位級別】：博士
【學位授予年份】：2015
【分類號】：TP391.7
【目錄】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-10
• 第一章 緒論10-28
• 1.1 課題背景及研究意義10-11
• 1.2 自由曲面鏡片的發(fā)展11-15
• 1.2.1 自由曲面鏡片的概念及現(xiàn)狀11-13
• 1.2.2 自由曲面鏡片的發(fā)展趨勢13-15
• 1.3 自由曲面鏡片的屈光度測量方法及研究現(xiàn)狀15-22
• 1.3.1 改進的焦度計法15-16
• 1.3.2 幾何曲率測量法16
• 1.3.3 條紋圖像計算法16-22
• 1.3.3.1 哈特曼地圖法17-18
• 1.3.3.2 莫爾條紋法18-19
• 1.3.3.3 朗奇光柵法19-20
• 1.3.3.4 相位偏折法20-21
• 1.3.3.5 點衍射干涉測量法21-22
• 1.4 成像質(zhì)量在眼視光學的應用及研究現(xiàn)狀22-26
• 1.4.1 成像質(zhì)量的概念22-24
• 1.4.1.1 光學傳遞函數(shù)22-23
• 1.4.1.2 波前像差23-24
• 1.4.2 成像質(zhì)量在眼視光學中的研究現(xiàn)狀24-26
• 1.5 課題的研究目的和主要內(nèi)容26-28
• 第二章 基于自由曲面技術的漸進多焦點鏡片表面屈光度參數(shù)的數(shù)學表達及測量28-46
• 2.1 引言28
• 2.2 基于自由曲面技術漸進多焦點鏡片屈光度參數(shù)的數(shù)學描述28-35
• 2.2.1 基于自由曲面技術漸進多焦點鏡片表面的屈光度分布28-32
• 2.2.2 基于自由曲面技術的漸進多焦點鏡片表面屈光度的擬合32-35
• 2.3 基于自由曲面技術的漸進多焦點鏡片屈光度參數(shù)的測量35-45
• 2.3.1 自由曲面鏡片屈光度的測量方法35-36
• 2.3.2 基于自由曲面技術的漸進多焦點鏡片屈光度的測量實驗36-44
• 2.3.3 漸進多焦點鏡片屈光度的對比分析44-45
• 2.4 本章小結45-46
• 第三章 基于鏡-眼聯(lián)合模型的鏡片光學系統(tǒng)仿真分析46-66
• 3.1 引言46
• 3.2 人眼的生理光學特性46-51
• 3.2.1 人眼與視覺46-48
• 3.2.2 眼的屈光不正48-51
• 3.3 鏡片-眼瞳聯(lián)合模型光學系統(tǒng)仿真51-60
• 3.3.1 正視眼的光學系統(tǒng)仿真52-53
• 3.3.2 近視眼的光學系統(tǒng)仿真53-54
• 3.3.3 遠視眼及其矯正系統(tǒng)的光學仿真54-60
• 3.3.3.1 遠視眼的光學系統(tǒng)仿真54-56
• 3.3.3.2 遠視眼矯正系統(tǒng)的光學仿真56-57
• 3.3.3.3 遠視眼矯正優(yōu)化系統(tǒng)的光學仿真57-59
• 3.3.3.4 遠視眼非球面矯正系統(tǒng)的仿真分析59-60
• 3.4 漸進多焦點鏡片-眼瞳聯(lián)合模型的光學系統(tǒng)仿真60-65
• 3.4.1 漸進多焦點鏡片視遠區(qū)成像光學系統(tǒng)仿真分析60-62
• 3.4.2 漸進多焦點鏡片過渡區(qū)成像光學系統(tǒng)仿真分析62-63
• 3.4.3 漸進多焦點鏡片視近區(qū)成像光學系統(tǒng)仿真分析63-65
• 3.5 本章小結65-66
• 第四章 鏡-眼聯(lián)合模型的鏡片成像質(zhì)量MTF分析66-102
• 4.1 引言66
• 4.2 自由曲面鏡片成像質(zhì)量的MTF評價理論66-70
• 4.2.1 光學傳遞函數(shù)的評價方法66-68
• 4.2.2 光學傳遞函數(shù)的表達與計算68-70
• 4.2.2.1 點擴散函數(shù)68-69
• 4.2.2.2 線擴散函數(shù)69-70
• 4.2.3 光學傳遞函數(shù)的測量方法70
• 4.3 鏡-眼聯(lián)合模型的成像質(zhì)量分析70-101
• 4.3.1 傳統(tǒng)鏡片的鏡-眼聯(lián)合模型MTF分析71-83
• 4.3.1.1 仿真參數(shù)設置71-72
• 4.3.1.2 傾斜角對鏡-眼模型成像質(zhì)量影響72-77
• 4.3.1.3 鏡面角對鏡-眼模型成像質(zhì)量的影響77-79
• 4.3.1.4 傾斜角和鏡面角對MTF的影響79-83
• 4.3.2 漸進多焦點鏡片的鏡-眼聯(lián)合模型MTF分析83-101
• 4.3.2.1 仿真參數(shù)設置83-84
• 4.3.2.2 傾斜角對鏡-眼聯(lián)合模型成像質(zhì)量影響的仿真分析84-92
• 4.3.2.3 鏡面角對鏡-眼聯(lián)合模型成像質(zhì)量影響的仿真分析92-95
• 4.3.2.4 傾斜角和鏡面角對MTF的影響分析95-101
• 4.4 本章小結101-102
• 第五章 自由曲面鏡片成像質(zhì)量的像差評價方法102-132
• 5.1 引言102
• 5.2 波前像差及其測量原理分析102-103
• 5.3 漸進多焦點鏡片的波前像差測量實驗及分析103-119
• 5.3.1 不同鏡片相同區(qū)域的波前像差測量實驗104-114
• 5.3.1.1 視遠區(qū)測量結果104-106
• 5.3.1.2 過渡區(qū)測量結果106-108
• 5.3.1.3 視近區(qū)測量結果108-110
• 5.3.1.4 像差區(qū)測量結果110-114
• 5.3.2 同一鏡片不同區(qū)域的波前像差測量實驗114-119
• 5.4 自由曲面鏡片畸變的評價119-129
• 5.4.1 畸變的理論分析119-122
• 5.4.2 基本屈光度引起的畸變變化仿真122-127
• 5.4.3 附加屈光度引起的畸變變化仿真127-129
• 5.5 本章小結129-132
• 第六章 總結與展望132-134
• 6.1 課題總結132-133
• 6.2 課題展望133-134
• 參考文獻134-142
• 發(fā)表論文和參加科研情況說明142-143
• 致謝143-144

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