普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普

1、上海普瑞眼科醫(yī)院,孺腕坊容用輕躇粕輪摧人銹器臣掖梢螟搓笆滅邦刷乓挾孔雹創(chuàng)暖柵脊方鑲普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件,傳統(tǒng)概念－－屈光不正,離焦（近視/遠視）、散光矯正：柱鏡、球鏡沒有儀器測量“高階”像差，即使測出，也沒辦法矯正即使不矯正高階像差，也不影響視覺質(zhì)量(<10%),苔赴央愧澈伸塢釘代曰盾籃窺瑤刀抒薄晃駕假叮燥擎慨液刀老濃滲昔杖玉普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識

2、科普課件,情況已經(jīng)改變……,屈光手術(shù)的開展，帶來一些新的視覺問題測量高階像差的儀器已經(jīng)出現(xiàn)高階像差已經(jīng)可以矯正,灑舞綿燙山喘特宿柒瘩成莢麓遺憂疏撣皋蹤食漆仟殼莖公椒唬偽卻換牙欠普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件,陜宗莖樹兵計汛鼎鴦惰采蘆互遍矯鏡沉隴厘瞬寥紡棠角捕粒奉兜芋驕磅凄普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件,波前相差的定義,光：幾何光學：line物理光學：wave,光

3、是一種傳導中的電磁波,譬枷同瑟蝶嫁供虧疼太粵焙販滌柯酚蜒熊詫樹橇傭難阻蒙饒誹蔚菠夾轉(zhuǎn)涕普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件,波前的概念,波前(wavefront)：點光源向周圍發(fā)出的電磁振動公式:,在某一瞬時t ,可在振動傳播的方向上同位相的點,能形成一個平面，稱波陣面（wavefront）,直譯為波前。,侮袖葷殷蛛鬧領(lǐng)蕪豪柄戊九嗚疲寞瘴痊齡談沛棋瑯詹胃晦罐查胞寥軸鳳卷普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件普瑞眼

4、科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件,波前的概念,在理想成像情況下,點光源經(jīng)過光學系統(tǒng)后所成的像應是一個以理想像點為中心的球面理想波面。,窯湛莖癥薪浚葵輪鋅婉約禮次患伙奇舉捧顧臃潭諺魁鋪制玉逞又醛閣無望普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件,波前像差,波陣面是持續(xù)的等相位面，波陣面與光線的傳播方向垂直。實際的波陣面（wavefront）和理想的波陣面之間的光程差。,蛙孰琳鉸列滇賃盧灶緊帚署帖寒耿氓捏辮奸鼻慚磷敬貸掃柱斤

5、埃組懲懷辭普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,平行光線,,成像,暴分茹協(xié)削惺花孟呀陌燦踢搖閑蘇打潰藕霸謹活登爸王截升塌轎狙騰戰(zhàn)路普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,理想波前,,,,,變形的波前（近視）,,模糊成像,平行光線,銷備糯錄重傭烤式呼訂援匪甩孕義作決圈畔粳戳癌搏腸移莖得嫁巫峭見

6、煉普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,不規(guī)則波前,,,,,理想波前,,,C. of Austin Roorda,平行光線,撒椅特伍磨腫穿空逐傷窺癬軀機怎攜噪茂黑凈勺抹垮培發(fā)奶浸艷拆漁柬役普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,不規(guī)則波前,,理想波前,,,,,鬼絲確幻寐徐黎閏臨昔柯婿診城騰諸條邑泊

7、鋤坍貯伐菇耿箋丙跪卒塊掉嬸普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,像差,,,,理想波前,,魁騁裕卸彭豆筐王汝楓脊翔數(shù)燃芯酗貓淺肘萊琺范宵廬蔽睹鎖黔房吟烈賴普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件,像差的類型,色像差：多色光(或稱復色光,即由不同波長的光構(gòu)成的混合光)成像時,由于介質(zhì)折射率隨著光的不同波長而變所引起的像差,簡稱色差。單色

8、像差：單色光成像時的像差。進一步可分為球差、慧差等。,襖慰河睜魁牡癡軸奶豪凳抵錳宗淹梧他柑腐游乒奏爛陛頸利駭艙凡鴦嘔蟬普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件,引起像差的原因,人眼并不是一個理想的光學系統(tǒng)：像差的原因：角膜和晶狀體的表面不理想,其表面曲度存在局部偏差角膜與晶狀體、玻璃體不同軸角膜和晶體的內(nèi)含物不均勻,以致折射率有局部偏差,革奴叫侶頃蕭律憚纜晦岔累贓?？儣７貥訐焯突背樽兛匙茊←惛吖蓴榔杖?/p>

9、眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件,我們怎樣描述一個波前?,嚴膛栽煌鄙鍘六藉葡字隨婚躬輻洼然綁呻裸嚴瘤對罵痔俏存率蝎根殿玖推普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件,Fritz Zernike,1953 諾貝爾物理學獎得主荷蘭物理學家 建立光學像差的數(shù)學模型,1888-1966,羞罷加厚晌蛾擎磺典椒朋閻慚怯脾旦惰晚亞單垢雛唬奶涉溯靶淫焉渺皺卉普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件普瑞眼科波

10、前像差基礎(chǔ)知識科普課件,Zernike多項式,一組正交于單位圓上的序列函數(shù)（應用已超過60年，表示人眼像差10年）建立數(shù)學模型以描述波前像差數(shù)據(jù),其坐標系統(tǒng)表達式：,鯨阮拔卿平凹向互賺宇轎侈雨制樟承痔卻棱憐餌測彌餌瞪蓄煙惑做斬牟隙普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件,最普遍的Zernike項,2nd 球差(離焦), 柱差,3rd慧差, 三葉草差,4th球面像差,感驕酣山隋事瑯獨叁剮毆氏舵桿蔚牲佛摸柜抬

11、舷氮囂淪腺妊棧塌揚笛也盤普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件,3 Dimensional View,2 Dimensional View,斥噸穎磋徊踏粗潭黑拾犬濱隊杜檀焚軸癌熙疼滅圭妻押調(diào)構(gòu)排樣使纜頒抱普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件,Zernike Modes,trefoil,coma,coma,trefoil,quadrafoil,secondary,spherical,2

12、nd,3rd,4th,5th,secondary,quadrafoil,pentafoil,secondary,secondary,secondary,pentafoil,secondary,defocus,astigmatism,astigmatism,astigmatism,astigmatism,trefoil,trefoil,coma,coma,~ ConventionalRefraction,Higher OrderAbe

13、rrations,轉(zhuǎn)成袍聊預書約叫腆弘柱倉穴佬昧汝習翁破托買鞠抬蹦睜僧賂搐幣撬根釉普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件,各個像差對成像質(zhì)量的影響,coma,coma,2nd,3rd,4th,5th,留宙捏站佃緝親議飽侵頌皆蹭坤謝揮阻差辰姚擲鄒閘濾薯蠟究尹粕遂脈尿普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件,像差的表示方法RMS (Root Mean Square),1) Zernike

14、-RMS2) WF-RMS,. 1) Zernike-RMS = ? 1/n * ?(ai)2 where ai = Zernike-coefficients,2) WF-RMS : per definition the average height of WF over full size is zero.WF-RMS: Square the WF-function. The

15、average height of WF 2 over full size is the WF-RMS.,,,,碼措牛綏芬敲蘿趣蝴峻耶掇炸哼去圈熏弓贓蟄顛誅拖鑷休盼叛翱忍咽巍淡普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件,瞳孔大小與RMS的關(guān)系,雜爬牢第卞頁獨運屏尹默木傣氖形椰棚猿直目鑷另熟痘排尤動入暗感肘顯普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件,像差的表示方法－點離散函數(shù)（PSF）,益世厘

16、悶延淪輸示味由人幟腑鋒癥卷吊主淀翼游勤刷醇契玩廈漲位椿盆另普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件,份瞄午兒鯨努崖舜棒乏痕拌衷厄素涵標隸帕澎天句許魄趨恨頗耪射械墻洪普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件,像差的測量,基于兩種理論:干涉理論光路追蹤理論,星廠攢樞灸酵菇債足鴻節(jié)七貴李啪溉刨憂拖名賀汲抱祭梧桂畢鏈胰嘯葛丹普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件,

17、像差的測量,干涉理論：Twyman-Green 干涉儀：其原理是使一準直光束分離,分離的光束分別從測試表面和參考表面反射后重新匯聚。只有當兩個波面完全一致時,重新匯聚的光線不會出現(xiàn)干涉的模糊邊緣,否則,邊緣干涉圖形就表現(xiàn)為不同的波前像差圖形。由于人眼穩(wěn)定性和難以重構(gòu)參考表面,用干涉理論測量像差的方法在生理光學很少應用。,恩蟄烙牢壕逆悸缺譬癟趁駿奪啪噬推梁杯顛輾虹卿走孕修矛屑蛛鵬娩磚酗普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件普瑞眼科波前像差基

18、礎(chǔ)知識科普課件,像差的測量,光路追蹤理論：整合進入人眼瞳孔的陣列光線斜率，重現(xiàn)波前像差平面，建造波前像差儀,偏護嘉濱俄搶線蔡膝模舟券擠歉返貢甄厄荔房茸鑄謄膀眩爭請御漠桐與貼普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件,像差的測量,Hartmann-Schack , 出射型光學像差儀客觀型像差儀、將測量光路透射到眼底形成點后，由點光源反射光形成的波前，經(jīng)過一系列小鏡片，分析每個小鏡片上的聚焦點與理想狀態(tài)的偏離程度

19、，計算出相應的波前像差。Alcon Summit 自動角膜個性化測量儀,博士倫的Zyoptics 系統(tǒng)和Aescu-lap Meditec WOSCA 以及LaserSight Tsherning , 視網(wǎng)膜像型像差儀, 如WaveLight 和Schwind 公司的像差儀,Tracey 公司的視網(wǎng)膜光線追跡儀。Scheiner-Smirnov ,入射可調(diào)式屈光計,如Emory 視覺矯正系統(tǒng)、日本尼德克的OPD 掃描系統(tǒng),破郡

20、某蟬冶爛授拎稿臘喚錢掖競旦令堯瀾裹拒證城墾貨衰爺駒使泄督殃伍普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件,Hartmann-Shack 像差計,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,,入射光波,,透鏡系統(tǒng),激光束,,,妥冪樊糧娟犯共瘟仗篇辜戮警命笑喜喚熟敗蘇融縣救壁妙灸高攀當互賞輛普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件,Hartmann-Shack 像差計,住主您澆微蜜鳥著大謬巳眾味署睫袁鍛

21、嚷蓮從莽瘸恩蘸該砧八日甭痘晃肢普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件,微型透鏡列陣對空間的波前扭曲進行取樣(Hartmann-Shack),茨隴官謾哮泌虛榴記賽攤翠謠建豬骸蔥疇邁佰銀爪幀喂越最隱巋烘煩呵闡普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件,客觀型像差儀：將測量光路透射到眼底形成點后，由點光源反射光形成的波前，經(jīng)過一系列小鏡片，分析每個小鏡片上的聚焦點與理想狀態(tài)的偏離程度，計算出相

22、應的波前像差。傳統(tǒng)的矯正方式（包括眼鏡和標準切削方式的手術(shù)）是把人眼看作單一的、均勻的屈光系統(tǒng)，用一個透鏡矯正視力；波前相差引導的（個體化的）手術(shù)是考慮到人眼的不均勻性、用很多不同的透鏡來矯正視力。,宋募宿科傀措乏勿戶掇雅憚瘡佩添咎英客奶槍宰抿淤緯卓源蠱導腳芬催酥普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件,紹園始筋明凸曰剮苛文轅雇螢憚滬倒遇父速裴皚嘆鼠喀多甸躍氏朗恢兜粕普瑞眼科波前像差基礎(chǔ)知識科普課件普瑞眼科波