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臺灣博碩士論文加值系統

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研究生:林梅玉
研究生(外文):Mei-Yu Lin
論文名稱:折射/繞射複合式多焦點人工水晶體之光學功能模擬
論文名稱(外文):Simulation of Optical Performance of Refractive-Diffractive Hybrid Multifocal Intraocular Lens
指導教授:高甫仁
指導教授(外文):Fu-Jen Kao
學位類別:碩士
校院名稱:國立陽明大學
系所名稱:生醫光電工程研究所
學門:工程學門
學類:生醫工程學類
論文種類:學術論文
論文出版年:2009
畢業學年度:97
語文別:中文
論文頁數:64
中文關鍵詞:人工水晶體多焦點Fresnel透鏡ZEMAX複合式鏡片
外文關鍵詞:intraocular lensmultifocalFresnel lensZEMAXHybird lens
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在台灣每年有數十萬人接受白內障手術並植入人工水晶體。為了一併解決老花的問題,近年來市場上發展出數種多焦點人工水晶體,以滿足中老年人在日常生活看遠看近的需求。多焦點人工水晶體通常在光學中心區域增加屈光度,但為了避免鏡片厚度因此增加,所以通常將中心看近區域設計為FRESNEL透鏡;FRESNEL透鏡是繞射光學元件的一種,將傳統鏡片等分為數個區域,再分別將每個區域的中心厚度去除,並保留表面的區率,以達削減光學元件厚度的目的,又不失原透鏡聚焦的性質。但FRESNEL鏡片各波帶在製作上較難達到所要求的曲率,因此使用BINARY透鏡來取代可能使製程較容易。本論文中使用BINARY鏡片來設計折射/繞射複合式多焦點人工水晶體,並研究多焦點人工水晶體鏡片中心的繞射設計對病人視力品質的影響,使用光學設計軟體ZEMAX以BINARY透鏡來模擬商用RESTOR繞射多焦點鏡片之光學及影像品質模型,並以MTF測量系統所測得之結果來對照。
There are several intraocular lenses (IOL) using in clinical to replace natural crystalline lens during cataract surgery. Conventional IOLs only provide distance vision than patients suffering from Presbyopia after surgery. The multifocal IOLs are designed to have 2 primary refractive powers to solve the problem, the optics refractive at the periphery for distance vision and diffractive at the central of the anterior surface for distance and near vision. The diffractive central zone is usually designed to Fresnel lens to reduce the thickness of the lens and keep the radius of the surface. In this thesis we simulate the optical performance of one commercial multifocal IOL, ReSTOR, with ZEMAX software and designed the central zone of the lens as Binary lens instead of Fresnel lens. The MTF of the multifocal IOL were measured in Lab. The analysis results are described and compare with measurement results.
論文電子檔著作權授權書 ii
論文審定同意書 iii
誌謝 iv
目錄 v
圖目錄 vii
表目錄 ix
中文摘要 x
英文摘要 xi
第一章 緒論 1
第二章 眼球光學模型與人工水晶體 3
1.1 眼球屈光系統 3
1.2 眼球光學模型 5
1.3 ReSTOR Apodized多焦點人工水晶體簡介 9
第三章 折射/繞射複合光學元件基礎理論 12
3.1 Fresnel 透鏡基礎理論 13
3.2 二元光學元件 14
3.3 平面波的角譜 15
3.4 繞射效率 18
3.5 二元相位透鏡波帶設計 20
第四章 光學模擬及效能分析 26
4.1 三維光線追跡圖(3D layout) 29
4.2 點擴散函數圖(Point Spread Function, PSF) 32
4.3 繞射影像分析(Diffractive Image Analysis) 37
4.4 調制傳遞轉換函數(modulation transfer function,MTF) 39
4.5 光扇圖 (Ray Fan) 44
4.6 光斑圖(spot diagram) 48
第五章 實際測量結果與討論 54
5.1 鏡片測量 54
5.2 測量結果 56
第六章 結論與展望 62
參考資料 64
1. Forrester, J.V., The Eye : basic sciences in practice. 1996, London: W.B. Saunders.
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