ゼルニケ多項式とテイラーモノミアルを使用して、ある平面から別の平面への波面伝播

波面駆動型の視力補正では、眼の異常が瞳孔面でしばしば測定され、補正は異なる平面に適用されます。このプラクティスの問題は、飛行機間で伝播するため、波面によって行われた変更は、現在カスタマイズされた視力補正の考案に含まれていないことです。いくつかの有効な近似を使用して、Zernike多項式を使用して波面の伝播をある平面から別の平面への伝播を特徴付ける幾何学的光学に基づいた分析基盤を開発しました。伝播後に波面の境界と大きさの両方が変化します。テイラーモノミアルは、この目的のための単純な形のために伝播を実現するために使用されました。低次の異常の変化を特定するために開発した方法は、古典的な頂点補正式で検証されました。高次の異常の変更を特定するために開発した方法は、Zemax Ray-Tracingソフトウェアで検証されました。この方法は非常に不規則な波面に対して有効ではなく、低次または高次の異常を伴う波面でのみ証明されているかもしれませんが、我々の分析は、伝播する波面の変化が重要であり、したがって、視力補正の計算に含まれるべきであることが示されました。。この新しいアプローチは、屈折手術、コンタクトレンズ、眼内レンズ、眼鏡など、波面駆動型の視力補正を計算する上で大きな意味があります。

In wavefront-driven vision correction, ocular aberrations are often measured on the pupil plane and the correction is applied on a different plane. The problem with this practice is that any changes undergone by the wavefront as it propagates between planes are not currently included in devising customized vision correction. With some valid approximations, we have developed an analytical foundation based on geometric optics in which Zernike polynomials are used to characterize the propagation of the wavefront from one plane to another. Both the boundary and the magnitude of the wavefront change after the propagation. Taylor monomials were used to realize the propagation because of their simple form for this purpose. The method we developed to identify changes in low-order aberrations was verified with the classical vertex correction formula. The method we developed to identify changes in high-order aberrations was verified with ZEMAX ray-tracing software. Although the method may not be valid for highly irregular wavefronts and it was only proven for wavefronts with low-order or high-order aberrations, our analysis showed that changes in the propagating wavefront are significant and should, therefore, be included in calculating vision correction. This new approach could be of major significance in calculating wavefront-driven vision correction whether by refractive surgery, contact lenses, intraocular lenses, or spectacles.