WWW.REFERATCENTRAL.ORG.UA - Я ТУТ НАВЧАЮСЬ

... відкритий, безкоштовний архів рефератів, курсових, дипломних робіт

ГоловнаРізне → Аберометрія оптичної системи ока методом рейтресинга (автореферат) - Реферат

Аберометрія оптичної системи ока методом рейтресинга (автореферат) - Реферат

Для виявлення реальних можливостей рейтресингової аберометрії на живому оці було здійснено макетування аберометра з використанням суб'єктивного та об'єктивного способів вимірювань поперечних аберацій тонкого світлового пучка на сітківці. На рис.1 показано перший макет рейтресингового аберометра.

Проведення серії абераційних вимірювань на моделях оптичної системи ока і на живих очах дали багатий експериментальний матеріал, на основі аналізу якого були отримані наступні висновки: 1) метод рейтресинга має потенційні можливості задовольнити сучасні вимоги до аберометрії ока, але досягненню цього перешкоджають обмеженість існуючої математичної абераційної моделі аберацій ОС ока, котра поширена в аберометрії технічних ОС і аберометрії ока, а також дії завад і вплив факторів, які призводять до появи недопустимих за величиною похибок визначення абераційних характеристик і параметрів ОС ока; 2) першочерговими науковими задачами даної роботи треба вважати: а) створення ефективного математичного апарату для аберометрії ока, здатного коректно відтворювати офтальмологічні абераційні параметри і характеристики ОС ока як просторової системи; б) глибокі дослідження факторів, що призводять до методичних та інструментальних похибок рейтресингової аберометрії, виявлених при первинному макетуванні аберометра та експериментальних дослідженнях його функціонування на живих очах, моделях ока та тестових лінзах; в) розробку науково-обгрунтованих рекомендацій до проектування апаратної частини рейтресингового аберометра та до процедур здійснення аберометрії, спрямованих на досягнення рівня точності і обсягу інформації про абераційний стан ОС ока, які здатні задовольнити сучасним вимогам офтальмологічної практики.

Другий розділ присвячено розв'язанню двох задач. Перша – створення узагальненої математичної абераційної моделі оптичних систем, які не мають осьової симетрії, тобто просторових, до яких фактично належить ОС ока. Друга – аналіз на основі вищевказаної моделі складу та властивостей складових монохроматичних аберацій просторових ОС ока. Мета – удосконалення матзабезпечення рейтресингової аберометрії, яке в кінцевому результаті дозволить збільшити обсяг та підвищити точність інформації про абераційний стан ока і більш коректно визначати офтальмологічні параметри вад зору, а також виявляти причини появи тих чи інших аберацій в ОС ока, що має важливе практичне значення, особливо при здійсненні корекції вад зору хірургічними методами.Функцію хвильової аберації ОС ока запропоновано представляти через подвійну церніківську апроксимацію: Вираз (1).

Вираз (1) є глобальною апроксимацією функції хвильової аберації, яка здатна представляти аберації ОС ока просторового типу з урахуванням хроматичних аберацій (залежність від л), змін, викликаних різним акомодаційним станом ОС ока (залежність від а) та часової залежності аберацій ока (залежність від t). Тому вираз (1) можна вважати узагальненою абераційною моделлю ОС ока. В роботі запропоновано алгоритм здійснення глобальної апроксимації, який дозволяє знаходити апроксимаційні коефіцієнти з урахуванням обмежених продуктивності та обсягу пам'яті сучасних обчислювальних засобів.

Вираз (1) дозволив виявити всі можливі монохроматичні аберації ОС ока просторового типу. В дисертації аналіз цих аберацій проведено до третього степеневого порядку. В табл. 1, представлені математичні вирази аберацій лише першого і другого степеневого порядків. Приведені також формули розрахунків, згідно стандарту „Офтальмологічна оптика", відповідних цим абераціям офтальмологічних параметрів вад зору. Поруч з класичними назвами аберацій приведені офтальмологічні назви вад зору, які пов'язані з цими абераціями. В дисертаційній роботі приведені формули розрахунків всіх апроксимаційних коефіцієнтів, які є присутніми в наведених формулах і які визначаються за результатами рейтресингової аберометрії.

Виявлено, що ненульові значення відповідних апроксимаційних коефіцієнтів подвійного церніківського розкладу, а також співвідношення між ними, не тільки дають можливість коректно визначати офтальмологічні параметри основних абераційних вад зору, але й діагностувати причини появи цих аберацій. Так, наприклад, коефіцієнти первинного астигматизму мають ненульові величини при умові циліндричності поверхонь рогівки чи кришталика, а ненульові величини коефіцієнтів первинної коми і локальної аметропії є наслідком нецентрованого розташування кришталика або його нахилу відносно осі рогівки. Наявність первинного та вищих степеневих порядків астигматизму потребує урахування особливостей оцінки сумарного астигматизму ока для його коректного виправлення.

Головними висновками даного розділу є наступне: 1) представлення за допомогою даних фізичного рейтресинга ока хвильової аберації як функції зіничних, об'єктних, акомодаційних, хвильових та часових координат, дозволяє утворювати глобальну абераційну модель його оптичної системи, придатну, у порівнянні з одноосьовою моделлю, до здійснення більш детальних досліджень вад зору і здобуття повного обсягу інформації про абераційний стан ока; 2) для подвійної церніківської апроксимації функції (...) потрібно, щоб апаратна частина аберометра дозволяла виконувати рейтресинг не тільки уздовж однієї осі, але й уздовж інших осей, упорядковано розташованих відносно візуальної осі ока. Отже, аберометр повинен здійснювати багаторакурсний рейтресинг.

В третьому розділі обґрунтовано метод визначення абераційної складової рефракції ока, а також аметропії і астигматизму ока за результатами рейтресингової багаторакурсної аберометрії з подвійною церніківською апроксимацією функції монохроматичної хвильової аберації.

Абераційна складова рефракції як розподіл локальної аметропії по отвору зіниці має стандартне визначення (формула ). Доведено, що ця величина може бути визначеною без залучення для цього кардинальних відрізків ОС ока, якщо осьова точка вхідної зіниці фотоелектричного вимірювача поперечних аберацій променя є суміщеною з передньою вузловою точкою ОС ока. В зв'язку з тим, що величина фактично є векторною, її проекцію на будь-яку площину перетину ОС ока, суміщену з візуальною віссю, можна визначати: Формула (2)

Для дотримання умови суміщення вищевказаних точок в системі аберометра в каналі фотоелектричного вимірювача (ФВ) координат світлової плями на сітківці запропоновано застосовувати систему Бадаля – телескопічну систему Кеплера з телецентричним ходом головного променя. При цьому в передньому фокусі її першого компонента треба розміщувати центр апертурної діафрагми ФВ-каналу, а у задньому фокусі другого компонента – вузлову точку , що робить вхідну зіницю ФВ-каналу і вузлову точку ока оптично спряженими. При використанні системи Бадаля права частина виразу (2) помножується на кутове збільшення цієї системи.

За результатами визначення величини , як функції дискретних значень зіничних координат, апроксимацією можна знайти аналітичний вигляд модуля , контурний графік якої в координатах зіниці є картою абераційної складової рефракції ока.

Специфічною особливістю відновлення функції W(...) за результатами аберометрії ока є те, що вона здійснюється в умовах, коли: 1) площина зображень (поверхня сітківки) є недосяжною для безпосередніх вимірювань в ній проекції поперечних аберацій променя –,; 2) конструктивні і кардинальні параметри, а також вихідна зіниця, де зазвичай розташовують координатну площину XOY, якої дотикається сфера відліку, в ОС живого ока не є точно визначеними; 3) величини , відновлюються опосередковано, через вимірювання координат світлової плями в площині фотоприймача вимірювального каналу. Тому виникають питання: 1) в якому місці ОС ока коректно розміщувати сферу відліку з координатною системою XOY і 2) чи можна визначати хвильову аберацію W(...) без відомостей про точне розташування кардинальних точок (головних, вузлових) та відрізків ОС ока? Пошук відповідей на ці питання показав, що при умові , де R – радіус сфери відліку хвильової аберації, – задня фокусна відстань еметропічного ока, рівняння, які використовуються для пошуку апроксимаційних коефіцієнтів функції W(...) , мають вигляд: формули (3), в правих частинах яких знаходяться величини, які об'єктивно вимірюються, тобто координати , зображення в площині фотоприймача світлової плями на сітківці. Звідси випливає, що сфера відліку проходить через задню головну точку еметропічного ока, а координатні осі XOY є суміщеними з задньою головною площиною ОС еметропічного ока. Відомо, що точки еметропічного ока – знаходяться майже в площині радужки, тобто апертурної діафрагми ока. При аметропії до 10дптр кардинальні точки , аметропічного ока переміщуються уздовж осі на незначну дистанцію – не більш, ніж на 0,8мм. Отже, осі XOY , розміщені в площині зіниці ока (радужки), практично забезпечують виконання викладеної вище умови.

Loading...

 
 

Цікаве