Development of an adaptive optics system for applications in Visual psychophysics.

This item is provided by the institution :

Repository :
E-Locus Institutional Repository
see the original item page
in the repository's web site and access all digital files if the item*

2018 (EN)
Ανάπτυξη συστήματος προσαρμοστικών οπτικών (adaptive optics) για εφαρμογές στην ψυχοφυσική της όρασης.
Development of an adaptive optics system for applications in Visual psychophysics.

Τσουκαλάς, Σπυρίδων

Γκίνης, Χαρίλαος
Τσιλιμπάρης , Μιλτιάδης
Παπάζογλου, Δημήτριος
Σιγανός, Χαράλαμπος

Τα προσαρμοστικά οπτικά είναι μια τεχνολογία με την οποία μπορεί να ελεγχθεί ένα μέτωπο κύματος. Η τεχνολογία αυτή αν και σχετικά πρόσφατη στο πεδίο της όρασης χρησιμοποιείται εδώ και αρκετά χρόνια στην αστροφυσική για την βελτίωση των εικόνων που λαμβάνουν τα τηλεσκόπια. Η χρήση των οπτικών αυτών μπορεί να δώσει την δυνατότητα βελτίωσης του μετώπου κύματος που καταλήγει στον αμφιβληστροειδή και κατ’ επέκταση της εικόνας που γίνεται αντιληπτή. Εκτός της καταγραφής και διόρθωσης των εκτροπών με το συγκεκριμένο σύστημα μπορεί επίσης να επιτευχθεί και η εισαγωγή πρόσθετων ή/και διαφορετικών εκτροπών. Αυτό το χαρακτηριστικό δίνει την δυνατότητα για τη μελέτη των επιπτώσεων που μπορεί να έχουν οι οπτικές εκτροπές του οφθαλμού στην λειτουργικότητα της όρασης. Στόχος αυτής της εργασίας ηταν ανάπτυξη ενός συστήματος προσαρμοστικών οπτικών για μελέτη στην ψυχοφυσική της όρασης. Αυτό περιλαμβάνει την ανάπτυξη του συστήματος καθώς επίσης και πιλοτικά πειράματα που πιστοποίησαν τη λειτουργία της. Το σύστημα αυτό περιλάμβανε τον προσαρμοστικό καθρέφτη και έναν ανιχνευτή μετώπου κύματος Shack-Hartman. Η διάταξη μπορεί να μετράει τις εκτροπές του μετώπου κύματος του οφθαλμού και θα διορθώνει σε πραγματικό χρόνο σε λειτουργία κλειστού βρόχου (closed loop). Η διάταξη αυτή μπορεί να βρει εφαρμογές στη μελέτη των διαθλαστικών μέσων που προκαλούν παραμόρφωση του μετώπου κύματος κατά την διέλευση του μέσα από τον οφθαλμό. Δηλαδή είναι ένα μέσο που μπορεί να υπολογίσει τις εκτροπές που θα προκύψουν στον οφθαλμό κατά τη διέλευση του μετώπου από τον κερατοειδή και το φακό. Για την δημιουργία του συστήματος αυτού χρησιμοποιήθηκε μια υπέρυθρη SLD (super luminant diode) στα 750nm ± 20nm (EXALOS) ως πηγή φωτός, ένας προσαρμοστικός καθρέφτης (Imagine-optic Mirao 52Ε) και ένας ανιχνευτής Hartmann –Shack (Imagine-optic HASO 4 ). Το φως από την πηγή με τη βοήθεια ενός διαχωριστή δέσμης εισέρχεται στον οφθαλμό και εστιάζεται σε μια κατά το δυνατόν μικρή κηλίδα στον αμφιβληστροειδή. Το ανακλώμενο φως (κατά κύριο λόγο από το μελάγχρουν επιθήλιο) εξέρχεται από τον οφθαλμό και μέσω ενός τηλεσκοπίου καταλήγει στον προσαρμοστικό καθρέφτη και από εκεί με την βοήθεια ενός δεύτερου τηλεσκοπίου κατευθύνεται στον ανιχνευτή. Στη διάταξη αυτή, το επίπεδο της κόρης του οφθαλμού, του καθρέπτη και του ανιχνευτή θα είναι συζυγή. Η εργασία συνίσταται στην ανάπτυξη της οπτικής διάταξης, τη βαθμονόμηση καθώς και τη ρύθμιση και λειτουργία της διάταξης σε κλειστό βρόχο. Σαν πρώτη εφαρμογή εξετάστηκε η εισαγωγή στον οφθαλμό κατάλληλων εκτροπών προκειμένου να αυξηθεί το βάθος εστίας. Η πρακτική αυτή είναι συνηθισμένη στο πεδίο των πολυεστιακών φακών επαφής αλλά και κάποιων ενδοφακών για την αντιμετώπιση της πρεσβυωπίας. Η διάταξη που έχει αναπτυχθεί επιτρέπει την εικονική εισαγωγή εκτροπών (μέσω του καθρέπτη) προκειμένου να δοκιμάζονται διαφορετικά προφίλ εκτροπών που ενδεχομένως είναι αποτελεσματικότερα από τη σφαιρική εκτροπή ή το διαχωρισμό της κόρης σε ομόκεντρες ζώνες με διαφορετική διάθλαση. (EL)
Adaptive optics is a technology by which a wavefront aberration in an optical system can be modified. This technology, although relatively recent in the field of vision, is being used in the field of astrophysics for years, in order to improve images taken by telescopes. The use of these optics may provide the possibility of improvement of the wavefront which results in the retina and thus the image being perceived. The aim of this thesis is to develop an adaptive optics setup for applications in visual psychophysics. This included the development of the system as well as pilot experiments validate its operation. However, in addition to recording and correcting aberrations with this particular system, it may also be possible to introduce additional and / or different aberrations. This feature allows for the study of the effects of visual eye aberrations on visual function. This system includes an adaptive mirror and a Shack-Hartman wavefront sensor. The device has the capability to measure the aberrations of the wavefront of the eye, and to fix it in real time in closed loop mode. This device can find applications in the study of refractive media that cause wavefront deformation when passing through the eye. In essence, it is a means of calculating the aberrations that will occur in the eye when the wavefront passage is through the cornea and the lens. For the creation of this system, used an SLD infrared (superluminant diode) at 750nm ± 20nm (EXALOS) as a light source, a deformable mirror (Imagine-optic Mirao 52Ε), and a Hartmann–Shack sensor (Imagine-optic HASO 4 ). The light, with the help of a beam splitter, enters the eye and focuses onto the smallest possible spot in the retina. The reflected light (for the most part from the pigment epithelia) comes out of the eye, then through a telescope it ends up at the deformable mirror, and from there with the help of a second telescope is directed to the sensor. With this system, the pupil plane of mirror and sensor will be conjugate. This thesis pertains to the development of the optical system, the calibration, the adjustment and pilot operation of the device in a closed loop. In the first application, the insertion of suitable aberrations will be tested, in order to increase the focal depth. This is a common practice in the field of multifocal lenses, as well as intraocular lenses, for the treatment of presbyopia. The device that was developed, allows the virtual insertion of aberrations (via the mirror), in order to test different aberration profiles, where they may be more efficient from the spherical aberration or the pupil separation in concentric zones with different refraction (EN)

Τύπος Εργασίας--Μεταπτυχιακές εργασίες ειδίκευσης




Σχολή/Τμήμα--Ιατρική Σχολή--Τμήμα Ιατρικής--Μεταπτυχιακές εργασίες ειδίκευσης

*Institutions are responsible for keeping their URLs functional (digital file, item page in repository site)