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1、基于波前像差的自由曲面眼镜片测量方法的研究StudyonMeasurementofFreeformSpectacleLensesbasedonWavefrontAberration工程领域：仪器仪表工程作者姓名：徐恺指导教师：房丰洲教授天津大学精密仪器与光电子工程学院二零一七年十二月,HdU,I4FEE+FEAFfiEt,kl+,fuiAIE*IA+rFffiSTrt1iffrffinrffffiWI+ffrwfr,finx,hTI+HEIlnXf,niEffi*ihtzft.t].,iatFT€
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3、ffitrtt'4j&X,+*HtuEtt.ffiEp4+rffi+FftI+WR#,:iff.ffiUffitrtHfn,fgm.EH+&FrtrA€**Fn*fJLf6iXtiAtfriF'pl+ffiw#."(ffiBfrt+Mihxaffi#triEH*H&ttBE)+iil1hvt'#ek,fK,'l,rb+we&,nlws?Effi,Tn+ILEINs?HH'2",1+t>EIB摘要人眼是一精密的成像系统，但受生理因素的影响，存在着各种成像缺陷。目前有多种矫正手段用于补偿人眼的成像缺陷
4、，如配戴式眼镜、隐形眼镜、激光原位角膜磨镶术等。其中，配戴式眼镜相较于其他矫正手段，具有最方便、安全、经济的优点。人眼波前像差检测技术的出现和发展，提供了实现视网膜成像零像差的超视力效果的可能。而以渐进多焦点镜片为代表的兼具轻薄外观及多视力矫正功能等优点的自由曲面镜片的广泛应用，对现有的眼镜片检测方法及技术提出了新的要求和挑战。本文针对自由曲面眼镜片的成像质量评价，提出了一种实际配戴状态下眼镜片透射波前像差测量方法，搭建相应测量装置并进行实验。主要研究工作如下：1、使用哈特曼-夏克波前像差传感器测
5、量镜片的透射波前像差，并用Zernike多项式进行展开得到各项像差以及屈光度参数。分析了目前焦度计测量方法与实际观察状态下镜片波前像差测量方法存在的不足，结合实际观察状态下的镜片-人眼联合模型提出了新的测量方法—实际配戴状态下眼镜片透射波前像差测量方法，可模拟实际配戴状态测量角膜前表面处的配戴波前像差和配戴焦度。2、基于实际配戴状态下的测量原理研制测量装置。设计测量装置光源模块、镜片模块和传感器模块的结构，保证其可实现对镜片的运动扫描测量以及对各个模块精确的位姿控制。保证光源射入镜片的轨迹符合实际
6、观察状态以及哈特曼-夏克波前像差传感器可实现镜片在不同配戴姿态、不同视角观察下角膜前表面处波前像差的测量。实现对运动轴与传感器的连接与控制以及完成在个性化的镜片配戴姿态参数和测量参数输入下自动扫描测量镜片角膜前表面处波前像差的过程。3、使用搭建的测量装置测量单光球面镜片和自由曲面镜片。分析顶球面和角膜前表面处测量结果的差异以及以不同视角观察时使用到镜片相应区域后在角膜前表面处测得的结果的差异。引入镜片配戴姿态参数，比较不同配戴姿态对镜片不同区域成像质量造成的影响。测量结果验证了本文所提出的测量方法
7、的可行性以及测量装置的可靠性。关键词：光学测量，自由曲面眼镜片，实际配戴状态，波前像差，配戴焦度IABSTRACTThehumaneyeisadelicateimagingsystemwithvariousimagingdefectsduetophysiologicalfactors.Therefore,avarietyofcorrectionmethodshavebeenadoptedtocompensatetheimagingdefectsofhumaneye,likespectaclelen
8、s,contactlensandlaser-assistedsubepithelialkeratectomy(LASEK)amongwhichwearingspectaclelenshastheuniqueadvantagesofconvenience,safetyandlowcost.Apossiblewayofachievingsupernomalvisionwithzeroaberrationonretinalimagemaybeapproachedwiththerealiz
