阳婷 1,2,3徐晓立 1,2,3张学典 1,2,3李峰 1,2,3江旻珊 1,2,3,*
1 上海理工大学 上海市现代光学系统重点实验室，上海 200093
2 上海理工大学 教育部光学仪器与系统工程研究中心，上海 200093
3 上海理工大学 光电信息与计算机工程学院，上海 200093
利用Zemax软件建立了Navarro, Atchison和Zapata-Díaz三种年龄相关性人眼模型的光学系统，评估并比较了各模型眼在不同年龄及不同调节状态下的成像质量。模拟了入瞳直径分别为3 mm和5 mm时，各模型眼在年龄为20～60岁时的成像质量，以及Navarro和Zapata-Díaz模型眼在0.5～2 D范围内的调节。结果表明，三种模型眼的成像质量均随年龄的增长或者入瞳直径的增加而变差，Atchison模型眼在不同年龄下的成像质量更好，且较符合临床实际，Navarro模型眼在调节过程中具有更好的成像质量。研究结果可为视光学领域中年龄相关性人眼模型的选择提供参考。
年龄相关性人眼模型 入瞳直径（EPD） 调制传递函数 调节 光线追迹 age-related human eye model entrance pupil diameter（EPD） modulation transfer function accommodation ray tracing
1 中国科学院光电技术研究所, 四川 成都 610209
2 中国科学院大学, 北京 100049
3 中国科学院自适应光学重点实验室, 四川 成都 610209
在早期的研究中，采用出、入瞳直径相等的双通系统进行人眼像差测量时，两个通道的奇像差相互抵消，造成奇像差(如彗差)无法测量。本文建立全新的模拟眼模型进行实验，验证双通系统在波前测量时，是否存在人眼奇像差抵消的现象。采用典型双通系统——哈特曼波前探测系统进行实验，并将出瞳光阑直径固定为6 mm，改变系统入瞳光阑大小（1~8 mm）。实验结果表明，双通系统中，人眼奇像差在出、入瞳直径相等时可测，且人眼奇像差测量与出、入瞳直径差异无关，因此人眼奇像差测量在双通系统中不存在抵消的现象。
成像系统 视觉系统 双通系统 奇像差 眼模型 抵消现象
1 中国科学院上海应用物理研究所, 上海 201800
2 中国科学院大学, 北京 100049
依据典型的人眼基本结构及参数, 分别建立了基于-5 D近视的眼表散光和眼内散光模型, 并模拟了传统的球面修正、Q值优化和波前像差引导的准分子激光角膜原位磨镶术(LASIK手术)对角膜基质的切削, 分别对比了手术前后的视网膜光斑分布图和眼球波前像差图。结果表明: 传统的球面修正和Q值优化的LASIK手术对角膜前表面引起的散光有抑制作用, 但对眼内散光的矫正效果较差; 球面修正会引入较大的球差, Q值优化手术可以减小术后的球差, 但无法修正眼内的其他高阶像差; 波前像差引导的LASIK手术对任何类型的近视、散光或是无规则的高阶像差都可以全面修正。
医用光学 人眼模型 角膜散光 眼内散光 屈光手术 高阶像差 激光与光电子学进展
2017, 54(10): 101702
1 金陵科技学院，江苏 南京 210001
2 南京理工大学 电光学院，江苏 南京 210094
超视力人眼模型对充分发掘人眼视力达到“鹰视”具有重要意义。用Zernike多项式描述角膜前表面，用渐变折射率描述晶状体的折射率分布，同时考虑人眼视轴和光轴的夹角对成像的影响，利用光学设计软件Zemax建立了人眼超视力模型。将Zernike条纹矢高面应用到人眼模型中，能有效改变视轴方向(即5°视场)的成像质量，提高点扩散函数(PSF)值。采用晶状体渐变折射率符合人眼的实际解剖结构，可有效减小人眼像差。通过分析人眼极限分辨能力和人眼模型波像差，得出当空间频率为60周期／度时，该模型对目标高频细节感知的调制度可达到0．55。
泽尼克多项式 超视力 人眼模型 Zernike polynomial Zemax Zemax hyperacuity human eye model
