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

25. Рефрактометр з просторовим розділенням: Патент 54570, Україна, МКВ А61В3/00 / Чиж І.Г., Сокуренко В.М.; Заявлено 29.06.2000; Опубл. 17.03.2003, Бюл. № 3.

26. Патент 6.932.475. B2, США, МКВ А61В 3/10. Device for measuring aberration refraction of the eye / Молебний В.В.,Чиж І.Г., Сокуренко В.М. , Pallikaris I., Naoumidis L. ,Wakil Y. – Prior Publication Data US 2003/0011745 A1 Jan. 16, 2003. Date of Patent: Aug. 23, 2005.

АНОТАЦІЯ

Чиж І.Г. Аберометрія оптичної системи ока методом рейтресинга. – Рукопис.

Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора технічних наук за спеціальністю 05.11.07 – оптичні прилади та системи. – Національний технічний університет України „Київський політехнічний інститут", Київ, 2006.

Удосконаленнями методу рейтресинга вирішено проблему підвищення точності і збільшення обсягу інформації про абераційний стан ока, що отримується при аберометрії його оптичної системи. Здійснено теоретичне узагальнення метода, розвинуто його теоретичні засади, розроблено принцип дії та систему удосконаленого багаторакурсного рейтресингового аберометра. Експериментально апробовано метод багаторакурсної аберометрії ока. Показано, що використання багаторакурсної аберометрії дозволяє виявляти всі типи аберацій та пояснювати причини появи первинних аберацій, які може мати реальне око з характерною для нього оптичною системою просторового типу. Експериментально підтверджено підвищення точності аберометрії за рахунок фільтруючих властивостей подвійної церніковської апроксимації функції хвильової аберації ока. Створено математичний апарат для обчислення стандартних офтальмологічних параметрів вад зору. Розроблено методи оцінок якості зображення і обсягу псевдоакомодації на основі використання компонентів тензору другого гауссового моменту від функції розсіювання точки на сітківці. Показано шляхи підвищення точності метода та апаратної точності рейтресингової аберометрії ока. Обґрунтовано рекомендації щодо коректного позиціонування аберометра відносно ока пацієнта.

Ключові слова: аберометрія ока, багаторакурсний рейтресинг, похибки аберометрії ока.

АННОТАЦИЯ

Чиж И.Г. Аберрометрия оптической системы глаза методом рейтресинга. – Рукопись.

Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук по специальности 05.11.07 – оптические приборы и системы. – Национальный технический университет Украины "Киевский политехнический институт", Киев, 2006.

Усовершенствованием метода рейтресинга решена проблема повышения точности и увеличения объема информации об аберрацинном состоянии глаза, получаемой при аберрометрии его оптической системы.

Осуществлено теоретическое обобщение метода. Показано, что использование традиционной одноракурсной (вдоль визуальной оси) аберрометрии глаза не позволяет получать данные о всех возможных аберрациях глаза ввиду принадлежности его оптической системы к типу пространственных. Доказано, что полный объем информации об аберрационном состоянии глаза и более точное определение офтальмологических параметров и характеристик оптических недостатков зрения можно получить, осуществляя многоракурсную аберрометрию.

Создана математическая обобщенная аберрационная модель глаза, использующая двойное церниковское разложение функции волновой аберрации, в которой задействованы в качестве аргументов не только зрачковые координаты, но и координаты пространства предметов, а также длина волны, аккомодационное расстояние, момент времени осуществления аберрометрии.

Разработаны методы определения стандартных офтальмологических параметров оптических недостатков зрения на основе использования результатов многоракурсной аберрометрии.

Показано, что корректное определение аметропии требует учета всех осевых аберраций и размера зрачка. Величина и ориентация главных плоскостей астигматизма определяется векторной суммой астигматизма всех степенных порядков. А поворот главных плоскостей, по мере возрастания полярной координаты на зрачке, есть результат совместного действия астигматизма и сфероастигматизма. Для более точного определения астигматизма на визуальной оси следует производить многоракурсную аберрометрию.

Для расчетов характеристик качества изображения на сетчатке, а также объема псевдоаккомодации глаза, предложено использовать компоненты тензора второго гауссового момента от функции рассеяния точки на сетчатке, а точнее – радиусы соответствующих моментов "инерции". Показано, что их можно представить в явном виде, используя церниковские-лукошевские коэффициенты аппроксимации функции волновой аберрации.

Разработан принцип действия и система усовершенствованного многоракурсного рейтресингового аберрометра. Изучены методические и инструментальные ошибки аберрометра и его структурных элементов. Установлено, что для аберрометрии глаза без кератоконуса достаточным есть представление функции волновой аберрации до шестого степенного порядка. Изучены ошибки аберрометрии от неточного продольного и поперечного позиционирования аберрометра относительно глаза, а также от неточного функционирования дефлектора светового луча и фотоэлектрического измерителя координат светового пятна на сетчатке. На основе теоретического анализа этих ошибок и экспериментальной проверки корректности теоретических результатов обоснованы методы уменьшения или устранения указанных ошибок.

Экспериментально, на большом количестве пациентов, изучено расположение особых точек в плоскости зрачка глаза – центра зрачка, центра роговичного зеркального изображения центрировочных светодиодов, симметрично расположенных вокруг оптической оси аберрометра и точки от визуальной оси глаза. Показано, что эти точки разнесены на такие расстояния, при которых совмещение одной из первых двух перечисленных точек с осью аберрометра (практикуется в существующих аберрометрах) не гарантирует совмещение этой оси с визуальной осью глаза с точностью, необходимой для корректной аберрометрии. Рекомендовано в систему аберрометра включить устройство, позволяющее получать карту этих точек, с последующим использованием ее для корректного поперечного позиционирования аберрометра.

Созданием экспериментального образца многоракурсного рейтресингового аберрометра и специальной модели оптической системы глаза, выполняющей функцию эталона аберраций, экспериментально исследованы ошибки многоракурсной рейтресинговой аберрометрии. Показано, что предложенные в работе методы уменьшения методических и инструментальных ошибок, наряду с использованием более эффективного аппарата восстановления церниковских коэффициентов аппроксимации функции волновой аберрации, позволяет достичь той точности и объема информации об аберрационном состоянии глаза, которые способны удовлетворить потребностям современной офтальмологической науки и клинической практики.

Ключевые слова: аберрометрия глаза, многоракурсный рейтресинг, ошибки аберрометрии глаза.

ABSTRACT

Chyzh I. H. Aberrometry of an eye's optical system by the ray-tracing technique. – Manuscript.

Thesis for a doctor's scientific degree by speciality 05.11.07 – optical instruments and systems. – National Technical University of Ukraine "Kyiv polytechnic institute", Kyiv, 2006.

The problem is solved to increase the accuracy and involve all eye-aberration data obtained by the ray-tracing technique. Theoretical generalization is performed for this technique. Theoretical investigations are carried out as well as design principles are developed for an improved multi-field ophthalmic ray-tracing aberrometer. The technique of multi-field eye aberrometry is tested experimentally. It is shown that the use of multi-field eye aberrometry enables to evaluate all types of aberrations and to explain the reasons of arising primary aberrations, which a specific eye may have as an optical system of a spatial type. It is proved experimentally that the accuracy of aberrometry is increased due to filtering properties of double Zernike approximation of an eye's wave aberration.

Mathematical apparatus is developed for calculating standard ophthalmic parameters characterizing sight lacks. The method is proposed for estimating image quality and pseudo-accommodation volume. This method incorporates components of a tensor of the second Gaussian moment of a point-spread function at the retina. The ways are shown which increase methodical and instrumental accuracy of ray-tracing eye aberromentry.

The recommendations are presented for correct aligning the aberrometer relatively to a patient's eye.

Key words: eye aberrometry, multi-field ray-tracing, eye aberrometry errors.

Loading...

 
 

Цікаве