波前像差测量中的人眼定位误差分析.pdf

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1、第33卷第3期2011年6月光学仪器OPTICAI。INSTRUMENTSVoL33。N0．3June，2011文章编号：1005—5630(2011)03—0017—05波前像差测量中的人眼定位误差分析柳祚钺，吴佳杰，徐安成，陈家璧(上海理工大学光电信息与计算机工程学院，上海200093)*摘要：在描述Hartmann-Shack波前传感器原理的基础之上，研究了在测量波前像差过程中人眼定位误差所引起的测量误差，给出了光学系统下与人眼视度相关的误差数学表达式，分析了在满足眼镜镜片国家标准(GB10810一1996)的条件下人眼定位可允许的误差范围，这对于改善和提高Hartmann-Sha

2、ck测量人眼波前像差的精度具有现实的意义。研究结果表明误差会随着被测眼视度的增加而增加。关键词：哈特曼一夏克波前传感器；渡前像差；离焦测量中图分类号：O435；TM933文献标识码：Adoi：10．3969／j．issn1005—5630．2011．03．004AnalyzationofhumaneyepositioningerrorsonwavefrontaberrationsmeasurementLIUZ啪y讹，1i7lrUJiajic，XUAncheng，CHENJi口bi(Sch00Iofoptical—ElectricalandComputerE119ineering，Univ

3、ersityofShanghiforScienceandTechnology，SIlanghai200093，Chilla)Abstract：Hartmann—Shackprincipleisintroduced，afterthat，measurementerrorsresultingfromthepositioningerrorsofmeasuredhumaneyehavebeenanalyzedandmathematicalexpressionsabouterrorsofmyopiadegreearededucedinprocessofwavefrontaberrationsmeas

4、urement．ToleranceofpositioningerrorshasbeencalculatedaccordingtotheNationalStandardofGlasses(GB108lO一1996)．ThisworkhasitspracticalmeansinimprovingtheaccuracyofocularaberrationmeasurementbyusingHartmann_Shackwavefrontsensor．Theresultsshowthatmeasur锄enterrorsw订lbeincreaseddependjngonthedegreeofthem

5、easuredeyes．Keywords：Hartmann_Shacksensor；wavefrontaberration；defocusmeasurement引言人眼健康是个长期以来备受关注的话题。眼睛由于其内部结构的复杂性，存在各种形式的像差，在引起人眼成像缺陷的众多像差中，离焦(近视和远视)和像散是最主要的像差Ⅲ，随着电脑验光仪的发展已经逐渐建立起成熟的测量与矫正方法。然而对于高阶像差的测量与矫正却始终是个难题。自1994年梁俊忠等首次将Hartmann-shack波前探测器引人人眼像差测量及校正以来[2l，Hartmann～shack波前传。收稿日期：基金项目：作者简介：2011

6、一O卜05国家蘑点基础研究发展计划(973)资助项目(2007cB935303)；国家自然科学基金资助项目(60778031)；高等学校博士点基金资助项日(20050252004)柳柞钺(1987一)，男。湖北荆州人，硕上研究生，主要从事人眼波前像差方面的研究。·18·光学仪器第33卷感器在学术层面上获得了广泛的应用睁5

7、。由于Hartmann—Shack波前传感器具有结构简单、灵活性好，大动态范围、高光学效率，动态记录变化过程等优点，因此成为测量静态和动态波前像差的良好工具[6]。不同于传统的电脑验光仪，Hartmann-Shack波前传感器通过对探测得到的波前进行代数分解能够同时获得

8、一个被测波前的低阶和高阶像差信息。由于目前还不存在成熟的高阶像差测量方法，故通过研究考察测量系统对于低阶像差的测量精度对间接推断系统的高阶像差的测量精度有着直接的帮助。早期研究工作已经对基于Hartmann-Shack波前传感器的人眼像差测量系统中的系统误差予以了探讨与解决[7]，但却未对测量时人眼在系统中的定位误差加以讨论，现将着重完成这方面误差的分析研究工作。l波前像差测量1．1mInmann—Shack波前传感器的基本原理Ha