人眼波前像差測量與矯正的研究.pdf

1、眼睛是心靈的窗戶,它的健康與否直接關(guān)系到每個個人的生活質(zhì)量。然而,同所有的實際光學(xué)系統(tǒng)一樣,人眼不是一個完善的屈光系統(tǒng),存在著各種像差,其中不僅含有離焦、散光在內(nèi)的各種低階像差,還包括諸如三葉草,四葉草等在內(nèi)的高階像差。長期以來,人們對人眼像差的測量和矯正主要集中在離焦、散光等低階像差項上,這一方面是因為統(tǒng)計意義上來講,這類像差對于人類的視力影響最大;另一方面,也是由于人類的鏡片磨制技術(shù)只能矯正離焦、散光之類的低階像差。隨著準(zhǔn)分子激光手

2、術(shù)的發(fā)展和普及,屈光手術(shù)已經(jīng)得到了廣泛的應(yīng)用,但患者術(shù)后的并發(fā)癥也困擾著醫(yī)生和病患。其中部分原因是由于對于高階像差測量的不完備導(dǎo)致角膜手術(shù)后患者眼的像差失控,深入理解和準(zhǔn)確測量人眼高階像差對于有效控制角膜手術(shù)效果,提高病患生活質(zhì)量無疑有著重要意義。
　　本文沿著上一屆師兄的主客觀結(jié)合的人眼像差測量平臺思路出發(fā),詳細(xì)討論了這一人眼像差光學(xué)測量系統(tǒng)搭建過程中可能存在的誤差,并對其進(jìn)行了仔細(xì)地定量分析和計算。根據(jù)計算結(jié)果,我們提出了基于

3、客觀測量數(shù)據(jù)的光學(xué)系統(tǒng)安裝與調(diào)節(jié)方案。在此基礎(chǔ)之上,提出了優(yōu)化了的主客觀相結(jié)合的人眼像差測量光路,分析并給出了眼瞳與HSS測量孔徑不匹配情況下的像差還原代數(shù)方法。本文將以如下線索展開:
　　從波前像差的基本概念出發(fā),介紹波前像差的基本理論,并詳細(xì)地分析了Zernike多項式各階項對應(yīng)表達(dá)式的含義;對Hartmann-Shack傳感器測量人眼像差的原理進(jìn)行了詳細(xì)分析,給出了Hartmann-Shack傳感器可測量范圍的公式和波前重構(gòu)

4、的基本公式,計算了傳感器的測量局限;分析了參考面上波前形狀對最終測量得到的被測波前結(jié)果的影響,計算并給出了基于客觀的準(zhǔn)直照明光束調(diào)節(jié)方法,從而使得我們以較高的精度和可重復(fù)地獲得了接近理想的參考波前;提出了應(yīng)用HSS參與調(diào)節(jié)整個人眼測量光路的系統(tǒng)方法,解決了由于光學(xué)鏡片制造公差、設(shè)計波長與實際波長的不同所造成的包括離焦像差在內(nèi)的各種透鏡誤差所可能帶來的系統(tǒng)安裝誤差,使得我們能夠?qū)Φ墓鈱W(xué)測量平臺的搭建精度予以準(zhǔn)確地判斷,并使得我們的測量結(jié)果