臺灣博碩士論文加值系統

本篇論文參考了硬式隱形眼鏡的結構，利用它不易受水中阻力影響變形、使用後易清潔、客製化檢配提供給使用者更合適的光學品質，將提出一個可用於游泳的隱形眼鏡光學設計，並利用隱形眼鏡矯正近視度數，還能減少水與空氣折射率不同對視覺所造成的影響。
本研究針對近視200度的患者所設計，為了方便模擬人眼結構，使用Walker模型眼將其建入ZEMAX軟體中，再模擬優化得出近視200度的模型眼參數，將其模型眼當作後續分析光學設計的人眼結構參數。提出了兩種隱形眼鏡結構來設計，分別為雙環結構與雙層結構之隱形眼鏡，雙環結構將隱形眼鏡區別為中央光學區與周邊光學區設計，而雙層結構則藉由兩層隱形眼鏡中間夾一層空氣設計，並透過光學設計軟體ZEMAX來完成設計與像質評價。

This theses refers to the structure of rigid contact lens. It is not easy to be deformed by the resistance of the water, easy to clean after use, and customized inspection to provide users with more suitable optical quality. We will propose an optical design of contact lens that can be used for swimming. Using contact lenses to correct myopia, but also reduce the impact of water and air refractive index on vision.
This study is designed for patients with 200 degrees of myopia. In order to easily simulate the structure of the human eye. The Walker eye model was used to build into ZEMAX, and then simulated and optimized to obtain the eye model parameters of 200 degrees of myopia. Use it as the human eye structure parameter for subsequent analysis of optical design. Two types of contact lens structure are proposed, which are double-ring structure and double-layer structure. The double-ring structure distinguishes the contact lens into the central optical zone and the peripheral optical zone. The double-layer structure is designed with two layers of contact lens, and a layer of air is sandwiched. The optical design and image quality evaluation are completed by ZEMAX.

誌　　謝 I
摘　　要 II
ABSTRACT III
目　　錄 IV
圖　目　錄 VI
表　目　錄 IX
縮寫及符號對照表 X
第一章 緒論 1
1.1研究背景 1
1.2研究動機與目的 4
1.3論文大綱 6
第二章 硬式隱形眼鏡設計理論 7
2.1隱形眼鏡基本原理 7
2.1.1隱形眼鏡的相關名稱及結構 7
2.1.2隱形眼鏡的屈光架構 9
2.2幾何光學 11
2.2.1光的直線傳播定律 11
2.2.2光的獨立傳播定律 11
2.2.3反射定律 12
2.2.4折射定律 12
2.3人眼概述 14
2.3.1人眼構造 14
2.3.2視網膜成像質量 17
2.4光線追跡軟體ZEMAX 21
2.4.1光點圖分析Spot Diagram 21
2.4.2光扇圖分析Ray Fan 21
2.4.3調製傳遞函數MTF 21
第三章 硬式隱形眼鏡片光學設計 23
3.1光學系統設計流程 23
3.2模型眼建立 25
3.3隱形眼鏡片的結構參數 31
3.4雙環結構之隱形眼鏡片設計 32
3.4.1周邊光學區 33
3.4.2中央光學區 35
3.5雙層結構之隱形眼鏡片設計 43
第四章 光學系統分析 50
4.1雙環結構之隱形眼鏡光學分析 50
4.2雙層結構之隱形眼鏡光學分析 58
第五章 結論與未來展望 64
參考文獻 66

[1]J.M. Enoch,〝Descartes’ contact lens,〞Optometry and Vision Science, Vol.33, No.2, pp.77-85, February 1956.
[2]T. Young,〝The Bakerian Lecture. On the mechanism of the eye,〞 Philosophical Transactions of the Royal Society of London, Vol.91, pp.23-88, 1801.
[3]呂帆，〝角膜接觸鏡學〞，人民衛生出版社，2004年。
[4]J. Wang, D. Fonn, and T.L. Simpson,〝Topographical thickness of the epithelium and total cornea after hydrogel and PMMA contact lens wear with eye closure,〞Investigative ophthalmology & visual science, Vol.44, No.3, pp.1070-1074, March 2003.
[5]B.A. Holden and G.W. Mertz,〝Critical oxygen levels to avoid corneal edema for daily and extended wear contact lenses,〞Investigative ophthalmology & visual science, Vol.25, No.10, pp.1161-1167, October 1984.
[6]W.A. Douthwaite, Contact lens optics and lens design, Elsevier Health Sciences, 2006.
[7]D.G. Jupiter and H.R. Katz,〝Management of irregular astigmatism with rigid gas permeable contact lenses,〞The CLAO Journal : Official Publication of the Contact Lens Association of Ophthalmologists, Vol.26, No.1, pp.14-17, 2000.
[8]張國政，〝CMOS Sensor 自動光學檢測機台之設計及開發〞，國立交通大學工業工程與管理學系碩士論文，2006年。
[9]丁政揚，〝校正周邊屈光不正之硬式隱形眼鏡光學設計〞，逢甲大學電機工程學系碩士論文，2016年。
[10]耿繼業、何建娃，〝幾何光學（第四版）〞，全華圖書股份有限公司，2013年。
[11]D.A. Atchison,〝Optical models for human myopic eyes,〞Vision Research, Vol.46, No.14, pp.2236-2250, July 2006.
[12]徐國興、關宇翔，〝眼科學基礎〞，新文京出版社，2008年。
[13]Angular resolution, http://en.wikipedia.org/wiki/Angular_resolution
[14]尤振宇、江芸薇、吳昭漢、林蔚荏、孫涵瑛、陳雅郁、葉上民、蔡政佑，〝視光學〞，五南出版社，2019年。
[15]F.C. Lin, J.K. Zao, K.C. Tu, Y. Wang, Y.P. Huang, C.W. Chuang, H.Y. Kuo, Y.Y. Chien, C.C. Chou, andT.P. Jung,〝SNR Analysis of High-Frequency Steady-State Visual Evoked Potentials from the Foveal and Extrafoveal Regions of Human Retina,〞34th Annual International Conference of the IEEE EMBS, 2012.
[16]José J. Esteve-Taboada, Robert Montés-Micó, and Teresa Ferrer-Blasco,〝Schematic eye models to mimic the behavior of the accommodating human eye,〞Journal of Cataract & Refractive Surgery, Vol.44, No.5, pp.627-641, May 2018.
[17]江東信、陳資嵐、林芮宇、林克華、蕭清仁，〝隱形眼鏡學〞，五南出版社，2017年。
[18]徐嘉陽，〝隱形眼鏡光學特性之分析與量測〞，國立清華大學動力機械工程學系碩士論文，2012年。
[19]陳浩、陳惠伶，〝隱形眼鏡驗配技術（第二版）〞，新文京出版社，2016年。
[20]王朝暉，〝光學系统設計教程〞，北京郵電大學出版社，2013年。
[21]宋慧琴、李顯賀，〝眼應用光學基礎（第二版）〞，新文京出版社，2017年。