為合理選擇不同材質(zhì)的角膜接觸鏡,基于幾何光學(xué)成像的原理,建立了基于角膜接觸鏡的角膜成像模型,分析了不同折射率的角膜接觸鏡對(duì)角膜成像質(zhì)量的影響;利用逆光學(xué)成像思維,設(shè)計(jì)了一種用于檢測(cè)成像質(zhì)量變化的近軸光學(xué)系統(tǒng),分別將不同材料和厚度的角膜接觸鏡加入該光學(xué)系統(tǒng),定量分析不同材質(zhì)的角膜接觸鏡對(duì)成像質(zhì)量的影響。該光學(xué)系統(tǒng)的有效焦距為18.36 mm,筒長(zhǎng)為36.49 mm,像高為2.48 mm,調(diào)制傳遞函數(shù)值接近極限衍射,全視場(chǎng)的畸變量小于0.1%。ZEMAX仿真結(jié)果表明:材料為硬性角膜接觸鏡PMMA、厚度為0.05 mm的角膜接觸鏡可同時(shí)滿足增強(qiáng)現(xiàn)實(shí)技術(shù)中接觸式設(shè)備的成像和佩戴需求。 

【文章來源】：中國(guó)激光. 2020,47(12)北大核心EICSCD

【文章頁數(shù)】：8 頁

【部分圖文】：

眼部光學(xué)結(jié)構(gòu)圖

基于幾何光學(xué)成像原理,建立了一種佩戴不同材料(不同材料的影響因素有很多,這里控制折射率為變量)的角膜接觸鏡的角膜成像計(jì)算模型[11]。角膜形態(tài)從后面看為正圓形,從前面看為橫橢圓形。選用橢圓形當(dāng)作參考物進(jìn)行角膜及角膜接觸鏡橫截面建模。如圖2(a)所示,弧ABC為用于建模分析的橢圓形物體的一部分,B為橢圓上一點(diǎn)。該成像模型包括兩個(gè)成像過程:1)物面上B點(diǎn)經(jīng)角膜接觸鏡的折射,形成像點(diǎn)B′;2)像點(diǎn)B′經(jīng)角膜反射形成像點(diǎn)B″,物點(diǎn)兩次成像的完整光線追跡過程如圖2(b)所示。下面根據(jù)成像原理具體分析成像過程。1) 角膜接觸鏡對(duì)物點(diǎn)的成像過程

圖3(a)為整體物像分布圖。如圖3(b)所示,角膜、角膜接觸鏡以及所呈現(xiàn)的像的位置有明顯的不同。圖3(c)為硬性角膜接觸鏡材料的折射率在1.4917～1.5854之間時(shí)角膜的虛像位置,當(dāng)折射率改變時(shí),物體在人眼虛像的位置不同,對(duì)于人眼這類精密成像單元來說,微小的變化也會(huì)影響成像效果,物體的完善像將受到不同程度的影響[12]。為避免硬性角膜接觸鏡在AR成像中產(chǎn)生離焦影像(當(dāng)眼調(diào)節(jié)靜止時(shí),平行光線經(jīng)過眼屈光系統(tǒng)的折射后,屈光系統(tǒng)各子午光線屈光力的不同會(huì)引起不同的聚散度)而破壞預(yù)期的成像質(zhì)量,提出了一種利用光學(xué)仿真分析的方法,建立正常眼和添加角膜接觸鏡的兩種近軸成像過程,分析光學(xué)系統(tǒng)的性能和圖像的成像質(zhì)量。3 用于檢測(cè)人眼的近軸成像光學(xué)系統(tǒng)設(shè)計(jì)

【參考文獻(xiàn)】：
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