-
UID:317649
-
- 注册时间2020-06-19
- 最后登录2024-11-15
- 在线时间1524小时
-
-
访问TA的空间加好友用道具
|
简介 [(@K;6o 3/`BK{ 人眼光学模型可用来设计眼科用设备,光学系统注定了要与人眼一起使用。本文演示了这样一个模型:Arizona眼睛模型,在Jim Schwiegerling教授的书中有详细描述:《Field Guide to Visual and Ophthalmic Optics》。AZ眼睛模型达到了基于平均临床数据所决定的轴上和轴外像差等级。FRED文件包含了此眼睛模型及几个用来分析它的光源,并包括一个基于想要的屈光度来调整模型的内嵌脚本。 sNDo@u7 |-x-CSN 模型 VkFh(Br<{ Ob/)f)!! 模型的定义如表1种所示,由半径、圆锥常数、折射率、阿贝数、到下一面的距离等一系列表面组成。一些参数由屈光度(A)来决定。 g8N"-j&@ AOZ C D{ Table 1. AZ眼睛模型的定义 3_)I&RM 在FRED中使用0屈光度来创建的,光瞳加在了透镜的前面。材料是创建一个新的材料并选择类型“Model Material”,输入的参数是nd和vd. u9"yU:1keb ?YW~7zG 光源 %PYO9:n Nu6NyYs 多个光源定义来分析该模型的不同特性。图1显示了所以的光源和提示信息告诉您他们可以用来做什么。 ^$: w FE\E%_K'n7 Ax&!Nz+? 图1. 光源和提示信息使用 h p|v?3( 除了“Letter F”之外的所有光源的光线位置设定在了孔径光阑位置处,并增加了pre-propagation distance= -8。尽管光线在光瞳处创建,规定的传输方向相对于光线位置在pre-propagation distance之后。这意味着光束沿着Z轴在眼睛的前面以平行光入射,而不是在光瞳处入射。 ri{*\LV*@ W_2;j)i 在往下看是内置的脚本用来修改屈光度,使其为4(250mm),光源“Letter F”在视网膜处生成一个字母为F的图像。绿色的光线聚焦的非常好而红色和蓝色光线有一点的模糊。使用Positions Spot Diagram分析工具来观察最为合适。 :')[pO_FW* Bib<ySCre 图2. 字母F光源的设定方法光 gS'{JZu2 H7X-\K 1w 图3. 字母F在视网膜上位置点列图 ~pRgTXbz 视网膜的散射 f\hMTebma$ ?gMx 在散射文件中,有一个名为“Retina surface”的72%的反射型朗伯散射,它为视网膜的散射提供了一个粗略的近似。为了模拟来自视网膜的散射,改变自定义元件“Eye ball” 下的视网膜的表面从“halt all” 到”Allow All”。并使几何中“plane”可追迹。 Z6zV 9hn %Xd*2q4* VO:4wC"7 图4. 视网膜朗伯散射设定 PT2;%=f 注意在视网膜的表面有散射重点采样规格定义,在“Scatter”标签的底部可获取该信息。“toward pupil”指定散射光朝向光瞳,半角度10度。 0 #8 9~Dg<wQ v8ap"9b 图5. 视网膜重点采样规格设定 lAU99(GXV 脚本 _iJ~O1qx,w KrpIH6 内置脚本使用对话框显示屈光度和光瞳直径的数值设置。使用FRED Basic脚本创建和使用对话框非常容易。图6显示了如何获取用户自定义对话框,如下图所示: (zo7h 5*$yY-A 图6. 用户对话框的创建与编辑 xG/Q%A 图7. 用户对话框编辑器 N]+6< 如果“OK”按钮按下,将会核对对话框下面的代码行,如果点击取消则脚本终止。然后输入的参数赋予变量,如果此处是保留为空白,则使用默认值。因此,如果没有值输入并点击“OK”按钮,则脚本是以屈光度为0,光瞳直径为4mm来运行的。 vUpAW[[ 余下的脚本计算与屈光度有关的所有参数。 m8fj\,X ]W5*R07 分析 2$Mnwxfk <c}@lj-j 屈光度为4,光瞳直径为4mm,字母F点在视网膜上所成的像。 ({!!b"B2 XR+
SjCA 图7. 字母F在视网膜上颜色分析 .H)H9cmf 脚本代码 1tNL)x"w G}pFy0W\S Option Explicit 'Remove this to enable non-dimensioned variables to be used. "0CFvN'4 aO&U=! Dim entity As T_ENTITY tY"eoPme Dim op As T_OPERATION StI
N+S@Z Dim mat As T_MODELMATERIAL MLWHO$C~T Dim A As Double |Vpp'ipr Dim pupilDiam As Double IA` voO$ Dim eID As Long wm`<+K Dim parID As Long Nj>6TD81u Dim count As Integer 0zr27ko Dim taq As Double, Rant As Double, CCant As Double, Rpost As Double, CCpost As Double { ptdOrN Dim tlens As Double, nlens As Double w<9rTHG8, Dim curv As Double, conic As Double EwPrh Dim ok As Long *k LFs|U DU!T#H7 Sub Main fUjo',<s #kC~qux^ '用户输入对话框 arL>{mj Begin Dialog UserDialog 320,126,"Input parameters" ' %GRID:10,7,1,1 =?OU^u`C TextBox 220,21,40,21,.TextBox1 'default: 0 y74Q( Text 20,21,190,21,"Accommodation (in Diopters):",.Text1,1 bB_LL OKButton 40,91,90,21 Pm/<^z% CancelButton 190,91,90,21 _KH91$iW8m Text 20,49,190,14,"Pupil diameter (4 mm default):",.Text2,1 vywB{%p TextBox 220,49,40,21,.TextBox2 'default: 4 Wu][A\3D1 End Dialog :'p)xw4K| Dim dlg As UserDialog M/<ypJ JH.XZM& ok = Dialog (dlg) uuY^Q;^I* kd'b_D[$H If ok=0 Then 'cancel button was pressed W;OGdAa_ Print "Execution cancelled." b9j}QK End layxtECP( End If xvTtA61Vp Zy(i_B-b 'Assign accommodation and pupil diameter & use defaults if field left empty e gq,)6> If dlg.TextBox1 = "" Then vvxxwZa=O A = 0 'Default accommodation t=P+m Else O\=Z;}<N A = CDbl(dlg.TextBox1) 2b$>1O&2 End If Orq/38:4G _5p$#U` If dlg.TextBox2 = "" Then WzzA:X pupilDiam = 4 'Default pupil diameter wo`.sB&T Else [K4cxqlfk pupilDiam = CDbl(dlg.TextBox2) x/s:/YN' End If }3*<sxw7< IO\1nB$0nb Print " " }WsPu o Print "Accommodation = " & A & " Diopters" Dmh$@Uu#F Print "Pupil Diameter = " & pupilDiam & " mm" E'WXi!>7p m^ xTV-#l@ ' Calculate new parameters with accommodation gNZwD6GMe? taq = 0.55 + 2.97 - 0.04*A 'Aqueous thickness kZ%
AGc E^-c,4'F Rant = 12.0 - 0.4*A 'Radius of anterior lens 5=TgOS]R CCant = -7.518749 + 1.285720*A 'Conic constant of anterior lens MRpMmu @D9O<x Rpost = -5.224557 + 0.2*A 'Radius of posterior lens Al
yJ!f"Y CCpost = -1.353971 - 0.431762*A 'Conic constant of posterior lens d8wGXNd7B L~&S<5? tlens = 3.767 + 0.04*A 'Lens thickness /4r2B.91O #ZZe*B!s_ nlens = 1.42 + 0.00256*A - 0.00022*A^2 'Lens index of refraction `:C1Wo^< j3sz"( 'Adjust parameters to account for accommodation &y_t,8>5 &;$uU '************************************************************************* MD[hqshoh 'Aqueous thickness (Position of Lens) =Z+^n
?" '************************************************************************* 2?
E;(]dQ eID = FindFullName( "Geometry.Arizona Eye.Lens" ) I=L["] GetCustomElement eID, entity ]xvA2!)Q V[.{cY?6 parID = FindFullName( "Geometry.Arizona Eye" ) w[z=x ?xaUWD ' Delete any shift(s) in z .<t {saToU count = 0 q[Ai^79 While GetOperationCount(eID)>count iF`_-t/k GetOperation eID, count, op \6
\bD< If op.Type="ShiftZ" Then 29:2Xu i DeleteOperation eID,count ["nWIs[h count=count-1
f,O10`4s End If Xq1#rK( count=count+1 O<vBuD2 Wend 0L>3i8' EeYL~ORdi 'Set new shift in _h1bVd- op.Type = "ShiftZ" `v?hL~ op.val1 = taq 8ve-g\C8 H op.parent = parID $PMr)U AddOperation eID, op 'wPX.h? Print "Set aqueous humor thickness = " & taq-0.55 s$(%]~P F.TIdkvp '************************************************************************* gxhp7c182 'Radius and conic constant of anterior lens qBk[Afjgz '************************************************************************* pqg2#@F. eID = FindFullName( "Geometry.Arizona Eye.Lens.Anterior" ) cEHpa%_5 GetConic eID, entity, curv, conic GIlaJ!/ OG#^d5( SetConic eID, entity, 1/Rant, CCant Z*Ffdh>*:& Print "Set anterior lens radius = " & Rant & " and conic constant = " & CCant w(HVC Ow-ejo '************************************************************************* Yh]a4l0 'Radius and conic constant of posterior lens g;Fdm5Q '************************************************************************* `pbCPa{Y eID = FindFullName( "Geometry.Arizona Eye.Lens.Posterior" ) U,b80%k: GetConic eID, entity, curv, conic m&A bH&; (B\Kb4m SetConic eID, entity, 1/Rpost, CCpost xDe^>(," Print "Set posterior lens radius = " & Rpost & " and conic constant = " & CCpost .x$V~t 7NEOaX(J9 '************************************************************************* Q8HNST($? 'Lens thickness (Position of posterior lens surface) 9ZOQNN<ex '************************************************************************* B)/&xQu q!&:y7O8 parID = FindFullName( "Geometry.Arizona Eye.Lens" ) gB#!g@
G,A?yM'Vw ' Delete any z-shift(s) Fz8& Jn! count = 0 jGLmgJG-P While GetOperationCount(eID)>count ->|eMV'd GetOperation eID, count, op 8k{XUn If op.Type="ShiftZ" Then Q-,
4 DeleteOperation eID,count '5$: #|- count=count-1 q|YnNk>1 End If !o'a]8 count=count+1 '!X`X= Wend 1q'_J?Xmd LZ#A`&qUd 'Set new z-shift 2s2KI=6 op.Type = "ShiftZ" r(]Gd`] op.val1 = tlens V13^SVM op.parent = parID qUe2(/TQu AddOperation eID, op
H|s Iw: Print "Set lens thickness = " & tlens "QfF]/: bjUe+#BL '************************************************************************* z@[n?t!7k 'Lens index of refraction /L,iF?7 '************************************************************************* ]mBlXE:Z eID = FindMaterial( "Lens" ) 2wU,k(F_ GetModelMaterial eID, mat @bkSA &hpznIN mat.Nd = nlens 6wiuNGZb SetModelMaterial eID, mat I2{zy|& Print "Set lens index of refraction = " & nlens eJOo~HIWQ L #vk77 '************************************************************************* OwC{ Ad{ 'Pupil diameter #SLiv '************************************************************************* ;XY#Jl>tg eID = FindFullName( "Geometry.Arizona Eye.Pupil.Iris" ) oz'jt} ?
-?T|1FA, 'Adjust pupil diameter (trimming volume inner hole) MMRO@MdfV Ejf>QIB SetTrimVolHole eID, pupilDiam/2, pupilDiam/2, 0, 0, "Cylinder" ohXbA9&(x k< |