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2020-12-09 09:18 |
Arizona眼睛模型
简介 aCH:#|B z[|PsC3i: 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。 U>plv avxn }*:X. 模型 _;J9q}X +2au
;^N 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。 yhkQFB%gv +/b4@B7
Table 1. AZ眼睛模型的定义 f5=t*9_-[ 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. R26tQbwE *a4b`HRT 光源 1{Alj27 n6!Ihip$ 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。 |3<ehvKy vN%j-'D\A4 |`(?<m
图1. 光源和提示信息使用 wD?=u\% & 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。 q5\LdI2 4QKE{0NE 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。 jC Kt;lj CN$A-sjZ
图2. 字母F光源的设定方法光 'MdE} }DUDA%U
图3. 字母F在视网膜上位置点列图 pv m'pu78 视网膜的散射 M%5$-;6~_ WtdkA Sj 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。 +/>YH-P= zloaU H+#wj|,+\
图4. 视网膜朗伯散射设定 n 8OdRv 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。 F;X q:e8 ;&^"q{m QV
H'06"{
图5. 视网膜重点采样规格设定 B]KLn?zt5 脚本 'y M:WcN *r?51*J 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: /XW0`FF etK,zEd
图6. 用户对话框的创建与编辑 ep}/dBg
图7. 用户对话框编辑器 BL5 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。 -R$FJbId 余下的脚本计算与屈光度有关的所有参数。 !Ub?eJp *1)NABp6D 分析 vS t=Ax3] '5,,XhP 屈光度为4,光瞳直径为4mm,字母F点在视网膜上所成的像。 HToN+z%w3H s^t1PfP(,
图7. 字母F在视网膜上颜色分析 ]>4Qs 脚本代码 JdYF&~ 3F'dT[; Option Explicit 'Remove this to enable non-dimensioned variables to be used. @[b:([ MqBATW.pmJ Dim entity As T_ENTITY 7n95>as Dim op As T_OPERATION y yR8VO{ Dim mat As T_MODELMATERIAL x5 ~E'~_ Dim A As Double qCkg\)Ks5I Dim pupilDiam As Double 4p.{G%h Dim eID As Long [;#.DH] Dim parID As Long iM/0Yp-v'> Dim count As Integer K<w5[E9V. Dim taq As Double, Rant As Double, CCant As Double, Rpost As Double, CCpost As Double XK/@!ud"` Dim tlens As Double, nlens As Double ?.A/E?Oc Dim curv As Double, conic As Double p;t!"I:`? Dim ok As Long dDn4nwH U?^|>cMr Sub Main qf=[*ZY f>+}U;)EF '用户输入对话框 ^-;Z8M Begin Dialog UserDialog 320,126,"Input parameters" ' %GRID:10,7,1,1 n03SXaU~V TextBox 220,21,40,21,.TextBox1 'default: 0 3cFLU^ Text 20,21,190,21,"Accommodation (in Diopters):",.Text1,1 5'-9?-S" OKButton 40,91,90,21 Iy4MMU CancelButton 190,91,90,21 ;,})VoC\! Text 20,49,190,14,"Pupil diameter (4 mm default):",.Text2,1 wXZY5-h4 TextBox 220,49,40,21,.TextBox2 'default: 4 i8) :0 End Dialog DJ[#H Dim dlg As UserDialog h_G7T1;L eC`f8=V ok = Dialog (dlg) <({eOh5N VdOd:w If ok=0 Then 'cancel button was pressed vhEs +j Print "Execution cancelled." `LU,uz End gO%i5 End If /aa;M*Qp W!B4<'Fjc 'Assign accommodation and pupil diameter & use defaults if field left empty |#jm=rT0y If dlg.TextBox1 = "" Then r8?Lr-; A = 0 'Default accommodation $K5s)! Else \ g(#)f A = CDbl(dlg.TextBox1) *K.7Zf0 End If FH21m wV ;f^jB;\< If dlg.TextBox2 = "" Then 0a%ui2k pupilDiam = 4 'Default pupil diameter "K!BJQ Else 5nq-b@?L pupilDiam = CDbl(dlg.TextBox2) uBkny; End If HbSx}bM_9 7[1
R}G V Print " " 3&Rqz9 W Print "Accommodation = " & A & " Diopters" SfFR Print "Pupil Diameter = " & pupilDiam & " mm" SW'KYzn 3i}B\
{ ' Calculate new parameters with accommodation c qyh#uWe taq = 0.55 + 2.97 - 0.04*A 'Aqueous thickness ^ED>{UiNI >t}D5ah Rant = 12.0 - 0.4*A 'Radius of anterior lens 6b01xu(A[ CCant = -7.518749 + 1.285720*A 'Conic constant of anterior lens NS;8& | |