本文關(guān)鍵詞：自由曲面鏡片評(píng)價(jià)方法的研究

  更多相關(guān)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(xué)和先進(jìn)制造業(yè)共同推動(dòng)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(shù)實(shí)現(xiàn)車房的定制化加工�，F(xiàn)代自由曲面鏡片正在向個(gè)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(duì)于自由曲面鏡片的評(píng)價(jià)尚未有標(biāo)準(zhǔn),而針對(duì)普通鏡片的檢測(cè)儀器和方法不能全面評(píng)價(jià)自由曲面鏡片。當(dāng)前自由曲面鏡片高端市場(chǎng)與低端市場(chǎng)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(duì)自由曲面鏡片評(píng)價(jià)方法和檢測(cè)技術(shù)進(jìn)行系統(tǒng)研究,以基于自由曲面技術(shù)的漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片為重點(diǎn)研究對(duì)象,其主要研究?jī)?nèi)容如下:(1)分析了基于自由曲面技術(shù)的漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片的屈光度參數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá),計(jì)算了漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片表面屈光度的分布,利用徑向基函數(shù)進(jìn)行了擬合計(jì)算,得到了鏡片表面球鏡度以及柱鏡度的分布。結(jié)合目前的自由曲面鏡片屈光度測(cè)量方法,利用基于莫爾條紋原理的FFV進(jìn)行了鏡片表面屈光度的測(cè)量實(shí)驗(yàn);(2)根據(jù)人眼生理光學(xué)特性參數(shù)對(duì)眼模型進(jìn)行了仿真分析,分別設(shè)計(jì)了正視眼、近視眼、遠(yuǎn)視眼的光學(xué)模型,以及遠(yuǎn)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(duì)基于自由曲面技術(shù)的漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片仿真了鏡片在視遠(yuǎn)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(xué)系統(tǒng)性能;(3)在鏡-眼聯(lián)合模型的仿真中設(shè)置傾斜角和鏡面角,討論在固定空間頻率以及視場(chǎng)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(shù)的漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片工作在視遠(yuǎn)區(qū)、過渡區(qū)、視近區(qū)的變化趨勢(shì);(4)根據(jù)哈特曼波前傳感技術(shù)的原理,分別測(cè)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(shè)計(jì)對(duì)鏡片波前像差的影響;(5)對(duì)基本屈光度和附加屈光度對(duì)鏡片的畸變影響進(jìn)行了仿真分析,討論鏡片畸變隨著屈光度增加的變化趨勢(shì),提出畸變可作為自由曲面鏡片成像評(píng)價(jià)的參數(shù)。
【關(guān)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(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2015
【分類號(hào)】：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(shì)13-15
• 1.3 自由曲面鏡片的屈光度測(cè)量方法及研究現(xiàn)狀15-22
• 1.3.1 改進(jìn)的焦度計(jì)法15-16
• 1.3.2 幾何曲率測(cè)量法16
• 1.3.3 條紋圖像計(jì)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(diǎn)衍射干涉測(cè)量法21-22
• 1.4 成像質(zhì)量在眼視光學(xué)的應(yīng)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(xué)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(xué)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(shù)的漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片表面屈光度參數(shù)的數(shù)學(xué)表達(dá)及測(cè)量28-46
• 2.1 引言28
• 2.2 基于自由曲面技術(shù)漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片屈光度參數(shù)的數(shù)學(xué)描述28-35
• 2.2.1 基于自由曲面技術(shù)漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片表面的屈光度分布28-32
• 2.2.2 基于自由曲面技術(shù)的漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片表面屈光度的擬合32-35
• 2.3 基于自由曲面技術(shù)的漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片屈光度參數(shù)的測(cè)量35-45
• 2.3.1 自由曲面鏡片屈光度的測(cè)量方法35-36
• 2.3.2 基于自由曲面技術(shù)的漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片屈光度的測(cè)量實(shí)驗(yàn)36-44
• 2.3.3 漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片屈光度的對(duì)比分析44-45
• 2.4 本章小結(jié)45-46
• 第三章 基于鏡-眼聯(lián)合模型的鏡片光學(xué)系統(tǒng)仿真分析46-66
• 3.1 引言46
• 3.2 人眼的生理光學(xué)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(xué)系統(tǒng)仿真51-60
• 3.3.1 正視眼的光學(xué)系統(tǒng)仿真52-53
• 3.3.2 近視眼的光學(xué)系統(tǒng)仿真53-54
• 3.3.3 遠(yuǎn)視眼及其矯正系統(tǒng)的光學(xué)仿真54-60
• 3.3.3.1 遠(yuǎn)視眼的光學(xué)系統(tǒng)仿真54-56
• 3.3.3.2 遠(yuǎn)視眼矯正系統(tǒng)的光學(xué)仿真56-57
• 3.3.3.3 遠(yuǎn)視眼矯正優(yōu)化系統(tǒng)的光學(xué)仿真57-59
• 3.3.3.4 遠(yuǎn)視眼非球面矯正系統(tǒng)的仿真分析59-60
• 3.4 漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片-眼瞳聯(lián)合模型的光學(xué)系統(tǒng)仿真60-65
• 3.4.1 漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片視遠(yuǎn)區(qū)成像光學(xué)系統(tǒng)仿真分析60-62
• 3.4.2 漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片過渡區(qū)成像光學(xué)系統(tǒng)仿真分析62-63
• 3.4.3 漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片視近區(qū)成像光學(xué)系統(tǒng)仿真分析63-65
• 3.5 本章小結(jié)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(píng)價(jià)理論66-70
• 4.2.1 光學(xué)傳遞函數(shù)的評(píng)價(jià)方法66-68
• 4.2.2 光學(xué)傳遞函數(shù)的表達(dá)與計(jì)算68-70
• 4.2.2.1 點(diǎn)擴(kuò)散函數(shù)68-69
• 4.2.2.2 線擴(kuò)散函數(shù)69-70
• 4.2.3 光學(xué)傳遞函數(shù)的測(cè)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(shè)置71-72
• 4.3.1.2 傾斜角對(duì)鏡-眼模型成像質(zhì)量影響72-77
• 4.3.1.3 鏡面角對(duì)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(duì)MTF的影響79-83
• 4.3.2 漸進(jìn)多焦點(diǎn)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(shè)置83-84
• 4.3.2.2 傾斜角對(duì)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(duì)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(duì)MTF的影響分析95-101
• 4.4 本章小結(jié)101-102
• 第五章 自由曲面鏡片成像質(zhì)量的像差評(píng)價(jià)方法102-132
• 5.1 引言102
• 5.2 波前像差及其測(cè)量原理分析102-103
• 5.3 漸進(jìn)多焦點(diǎn)鏡片的波前像差測(cè)量實(shí)驗(yàn)及分析103-119
• 5.3.1 不同鏡片相同區(qū)域的波前像差測(cè)量實(shí)驗(yàn)104-114
• 5.3.1.1 視遠(yuǎn)區(qū)測(cè)量結(jié)果104-106
• 5.3.1.2 過渡區(qū)測(cè)量結(jié)果106-108
• 5.3.1.3 視近區(qū)測(cè)量結(jié)果108-110
• 5.3.1.4 像差區(qū)測(cè)量結(jié)果110-114
• 5.3.2 同一鏡片不同區(qū)域的波前像差測(cè)量實(shí)驗(yàn)114-119
• 5.4 自由曲面鏡片畸變的評(píng)價(jià)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(jié)129-132
• 第六章 總結(jié)與展望132-134
• 6.1 課題總結(jié)132-133
• 6.2 課題展望133-134
• 參考文獻(xiàn)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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