实际人眼像差特性及其矫正研究

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1、分类号：O439单位代码：10183研究生学号：2013524006密级：公开吉林大学硕士学位论文(专业学位)实际人眼像差特性及其矫正研究StudyontheAberrationCharacteristicsandCorrectionofActualHumanEye作者姓名：高博宇类别：工程硕士领域（方向）：电子与通信工程指导教师：全薇教授培养单位：通信工程学院2016年6月——————————————————————实际人眼像差特性及其矫正研究———————————————————————StudyontheAberrationCharacterist

2、icandCorrectionofActualHumanEye作者姓名：高博宇领域（方向)：电子与通信工程指导教师：全薇教授类别：工程硕士答辩日期：2016年6月5日未经本论文作者的书面授权，巧法收存和保管本论文书面版本、电子版本的任何单位和个人，均不得对本论文的全部或部分内容进行任何形式的复制、修改、发行、出租、改编等有碍作者著作权的商业性使用（但纯学术性使用不在此限）。否则，应承担侵权的法律责任。吉林大学硕±学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交学位论文，是本人在指导教师的指导下，独立进行研巧；工作所取得的成果。除文中己经

3、注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体己经发表或撰写过的作品成果。对本文的研巧做出重要贡献的个人和集体，均己在文中明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。学位论文作者签名；曰期；方年月０曰矣多摘要实际人眼像差特性及其矫正研究本文基于眼波前技术，对视光学和眼科学领域中关于人眼高阶像差视觉矫正所存在的基础和临床上的关键科技问题开展了研究。主要研究了实际人眼光学系统的构造方法，利用所测量的qw右眼角膜地形图、眼轴长度、波前像差等数据，通过光学设计软件ZEMAX的优化功能，构建出了实际人眼光学系统结构；根据实际眼

4、光学系统，研究了角膜和晶状体的像差补偿关系，给出了数值结果；研究了波前引导的激光角膜手术矫正面像差数据的获得方法和手术偏差容限；研究了人眼高阶像差目视矫正镜头和双焦点高阶像差矫正眼镜。具体研究内容如下：(1)构建了实际人眼光学系统由OrbscanII角膜地形图仪测量出实际人眼角膜表面参数，并将其拟合为光学设计软件ZEMAX所需面形；应用BMF-200眼科A/B型超声波测量出眼轴向各部分长度；应用Hartmann-Shack波前传感器测量出人眼波前像差，并利用已有的眼球各部分光学常数，应用ZEMAX光学设计软件的优化功能，优化出实际人眼晶状体的光学结构参数

5、，进而构建了实际人眼光学系统结构。其中所得到的实际人眼晶状体的光学结构参数如下：晶状体前、后表面曲率半径分别为8.449025mm和-6.0mm；晶状体前表面为泽尼克标准矢高面（ZernikeStandardSagSurface），晶状体后表面为偶次非球面（EvenAsphere）。(2)角膜和晶状体波前像差补偿关系研究通过分析所建立的实际眼光学系统中角膜、晶状体及整体人眼的波前像差，研究人眼角膜和晶状体波前像差的补偿关系，并给出各项波前像差相互补偿的数值结果。(3)波前引导的激光角膜手术研究基于所建立的实际眼光学系统，研究了激光角膜屈光手术切削面（即角

6、膜前表面）波前像差矫正数据的获得方法和激光角膜屈光手术中存在的偏差容限，激光角膜屈光手术中存在的偏移和旋转的偏差容限分别为0.16R（R为瞳孔半径）和1.2°。(4)人眼高阶像差目视矫正镜头的研究基于所建立的实际眼光学系统，研究了矫正人眼像差，包括人眼高阶像差的目视矫正镜头。以目视矫正镜头的结构参数作为优化变量,目视矫正镜头与实际人眼光学系统组成的整体系统理想成像为作为优化目标，进行优化，从而获得了I个性化高阶像差矫正镜头的光学结构。镜头结构为双胶合系统，所有镜片的面型为标准球面，镜头第一、第二、第三、第四表面的曲率半径分别为-58.355、17.116

7、、16.95和23.875mm，第一片镜材料是折射率为1.52、阿贝数为64.2的BK7玻璃，第二片镜材料是折射率为1.65、阿贝数为33.8的SF2玻璃。(5)双焦点高阶像差矫正眼镜的研究基于所建立的实际眼光学系统，研究了通过单个镜片实现更简单、轻便、快捷地矫正不同物距时，人眼发生调节及未调节两种状态下的高阶像差。应用单镜片实现矫正物距为有限距离和近似无穷远时人眼存在调节和未调节状态下的波前像差，其中镜片上半部用于矫正物距无穷远人眼未发生调节时的高阶像差，镜片下半部用于矫正物距为有限距离人眼发生调节时的高阶像差。所研究的矫正人眼高阶像差的双焦点眼镜片采

8、用树脂材料，其折射率为1.60、阿贝数为36。本文所解决的问题对人眼视觉矫正技术