哈特曼传感器测量人眼波像差的特性研究

准确测量人眼波像差,对提高正常眼睛的视力和人眼屈光矫正手术具有重要的实验和临床 价值。对哈特曼传感器测量人眼波像差的精确性和重复性进行了研究,测量人眼离焦的精度为0.2D,波像差的平均偏差为0.065mm。     

广角70°视场折/衍混杂目镜设计

以传统4片70°视场蔡司目镜为基础,用折/衍混杂单透镜代替系统中的双胶合透镜,给出了衍射面分别位于单透镜两面不同位置时的折/衍混杂目镜系统.结果表明,所设计的折/衍混杂系统优于传统蔡司目镜;垂轴色差降低了1个数量级,像散降低了34 [英文作者单位],垂轴像差对于0°、49°和70°视场分别降低了30 %、16 %和20 %;系统的重量和尺寸有了很大的改善,分别降低了57 %和10 [英文作者单位],该折/衍混杂目镜满足现代化广角70°视场的头盔系统的一般要求.     

红外折/衍混杂f-theta镜研究

根据现代红外激光扫描系统的需求,分别设计了工作于808nm～1064nm波段和1064nm～1500nm波段的折/衍混杂f-theta系统。系统分别由三片镜和四片镜组成,激光扫描范围分别为100mm×100mm和60mm×60mm。此二系统相配合,可以完成在808nm～1500nm波长范围的激光扫描工作。点列图分析表明,输出光斑质量优良均匀,在0视场、0.7视场、和全视场光斑均接近衍射极限。像差分析表明,系统最大色差为26μm,最大场曲小于0.3mm,最大f-theta误差小于0.03%。满足现代多工作波长、高精度激光打标机的实际需求。     

Application of binary optical element to infrared hyperspectral detection

In 1988 Swanson and Veldkamp et al.[1] rectified single lens longitudinal chromatic aberra-tion and spherical aberration based on the characteristics of color-dispersion of BOE, and they prepared a new type of BOE—— a multi-phase structure lens. From then on, a lot of work has been done to explore the application BOE in the optical imaging field[2—5]. However, the charac-teristics of BOE in color-dispersion only depend on incident wavelength, which poses a great problem to investigator…     

高级像差对人眼成像质量和视觉的影响

定量地研究高级像差对人眼成像质量和视觉的影响对人眼像差矫正具有重要的实验和临床意义.利用Hartmann-Shack波前传感器人眼像差仪测量了正常人眼6mm瞳孔的波前像差,由波前像差计算出人眼光学系统的光学调制传递函数MTF和Strehl比率,并由MTF和视网膜空间像调制度AIM曲线计算出人眼视锐度和对比敏感度函数CSF.根据MTF和Strehl比率分析了高级像差对人眼成像质量的影响,根据视锐度和对比敏感度函数CSF分析了高级波像差对视觉的影响.研究表明Zernik前6级像差对人眼成像质量和视觉的影响是不可忽略的,更高级的像差对人眼成像质量和视觉的影响较小,甚至可以忽略.对Zemik前6级像差进行矫正,可以得到相当好的视觉.     

无透镜强度相关器中信号尺度和旋转变化的效应

分析和计算了利用费涅耳全息滤波器的无透镜强度相关检测中,输入信号尺度和旋转变化的效应。结果表明,无透镜强度相关器对信号的尺度和旋转变化不敏感,这给特定应用的特征识别带来方便。     

用于人工因素—目视系统参量研究的折—衍混杂系统

基于Erfle目镜设计了一个折－衍混杂目镜，该目镜不仅在像差特性有很大改善，而且在结构上更趋向轻、小，其焦距、视场、出瞳距离及出瞳直径均满足头戴显示系统（HMDs)的要求，镜头直径亦满足双目系统筒间距的要求；同时选取Cooke3片镜作为中继物镜，对254mm液晶显示屏成像，构成了用于人因素－目视系统参量研究的折－衍混杂系统，并且满足系统参量可调的要求。     

适于红外双色探测的光学系统

设计了适于红外双色探测器的光学系统．该系统在两个波段内同时较好的满足了像差校正．波前差小于1／4波长，光学传递函数接近衍射极限．该系统透射比高，设计结构紧凑，片数小.降低了对工艺水平的要求．     

用多次曝光全息透镜作散斑编码的图像处理

制备了一种新的全息光学透镜——MEHL.用该透镜实现了散射编码的白光图像处理.还可用于狭缝一步彩虹术中.     

个体眼模型的横向色差随外置光阑偏心和视场的变化

为了研究外界因素,如人工光阑偏心和轴外物点所引入人眼横向色差的变化规律,构建了个体眼模型。由角膜地形图计算了8只人眼视轴与光轴的夹角。依据实际测得的角膜地形图数据、人眼波像差、眼轴数据以及计算的视轴与光轴间夹角,运用ZEMAX光学设计软件构建了考虑视轴方向的个体化眼模型。基于这些眼模型,研究了外置人工光阑相对视轴偏移在中心凹附近所引入的横向色差变化规律,讨论了在420～700nm边缘横向色差随入射视场角的变化规律。研究表明,横向色差随人工光阑的偏移量线性增加,增加的速率为5.46～5.95(′)/mm,平均值为5.7(′)/mm,但8只人眼存在一定的个体差异。在鼻侧和颞侧20°视场范围内,8只人眼的横向色差平均以0.36(′)/(°)的速率随视场角增加而增加,不同个体的增长速率有所差别,变化范围为0.32～0.44(′)/(°)。另外,横向色差在长波段的变化要比短波段处缓慢。由于横向色差随外置光阑偏移和视场有较大的增长,因此,在视网膜成像系统和现代头盔系统的设计中应当考虑横向色差的影响。