Arizona眼睛模型
简介 C`@gsF"<7 ,qT^e8E+ 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。 >\7Mf@c gW5yLb_Vz$ 模型 ;p(I0X hCOCX_ 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。 `<Q[$z ^ Fnag]qQ
Table 1. AZ眼睛模型的定义 ~Ydm"G 在FRED中使用0屈光度来创建的,光瞳加在了透镜的前面。材料是创建一个新的材料并选择类型“Model Material”,输入的参数是nd和vd. :MP*Xy\7&J BXb=NE 光源 j|KjQ'9 1KUM!DUD 多个光源定义来分析该模型的不同特性。图1显示了所以的光源和提示信息告诉您他们可以用来做什么。 +SB>> ~.<QC<dN 8FIk|p|l^
图1. 光源和提示信息使用 :cxA 除了“Letter F”之外的所有光源的光线位置设定在了孔径光阑位置处,并增加了pre-propagation distance= -8。尽管光线在光瞳处创建,规定的传输方向相对于光线位置在pre-propagation distance之后。这意味着光束沿着Z轴在眼睛的前面以平行光入射,而不是在光瞳处入射。 -U{CWn3G .6=;{h4cpB 在往下看是内置的脚本用来修改屈光度,使其为4(250mm),光源“Letter F”在视网膜处生成一个字母为F的图像。绿色的光线聚焦的非常好而红色和蓝色光线有一点的模糊。使用Positions Spot Diagram分析工具来观察最为合适。 S}b^_+UbP '5m4kDs
图2. 字母F光源的设定方法光 q'Nafa&a) kz*6%Cg*~
图3. 字母F在视网膜上位置点列图 TE5J
@I 视网膜的散射 @<jm+f"MP ^OOoo2 在散射文件中,有一个名为“Retina surface”的72%的反射型朗伯散射,它为视网膜的散射提供了一个粗略的近似。为了模拟来自视网膜的散射,改变自定义元件“Eye ball” 下的视网膜的表面从“halt all” 到”Allow All”。并使几何中“plane”可追迹。 F%:74.]Y I7#^'/ `h'7X(
图4. 视网膜朗伯散射设定 T)I\?hqTB 注意在视网膜的表面有散射重点采样规格定义,在“Scatter”标签的底部可获取该信息。“toward pupil”指定散射光朝向光瞳,半角度10度。 Xw#"?B(M] #De a$ SajG67
图5. 视网膜重点采样规格设定 B k*Rz4Oa 脚本 ;:,U]@ \ iA'^69 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: *3KSOcQ D$AvD7_
图6. 用户对话框的创建与编辑 MtVvi6T
图7. 用户对话框编辑器 S"t\LB*'Ls 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。 Q Hr'r/0 余下的脚本计算与屈光度有关的所有参数。 Uc,J+j0F zm{`+boH< 分析 D<`M<:nq 8(ot<3(D 屈光度为4,光瞳直径为4mm,字母F点在视网膜上所成的像。 /9A6"Z [4hi/60
图7. 字母F在视网膜上颜色分析 1bFGoLAEFl 脚本代码 Qr_0
L ^`[<%. Option Explicit 'Remove this to enable non-dimensioned variables to be used. .EReYZO lbX
YWZ~7 Dim entity As T_ENTITY EOZ 6F-': Dim op As T_OPERATION w~q ]& Dim mat As T_MODELMATERIAL BCuoFw) Dim A As Double 01&@8z'E Dim pupilDiam As Double 1G6 \}El95 Dim eID As Long L]%!YP\<T Dim parID As Long *8_Dn}u?Jx Dim count As Integer 5UJ ?1"J Dim taq As Double, Rant As Double, CCant As Double, Rpost As Double, CCpost As Double DK? Z Dim tlens As Double, nlens As Double Eyz.^)r Dim curv As Double, conic As Double ff7#LeB9 Dim ok As Long ^s#+`Y05/ gnkeJ}K Sub Main { P,hH~! ACy}w?D< '用户输入对话框 "TP~TjXfq Begin Dialog UserDialog 320,126,"Input parameters" ' %GRID:10,7,1,1 &Z3%UOY TextBox 220,21,40,21,.TextBox1 'default: 0 4x<H=CJC Text 20,21,190,21,"Accommodation (in Diopters):",.Text1,1 [W*M#00_&4 OKButton 40,91,90,21 0y t36Du CancelButton 190,91,90,21 TFm[sO0RZ Text 20,49,190,14,"Pupil diameter (4 mm default):",.Text2,1 5JEOLPS TextBox 220,49,40,21,.TextBox2 'default: 4 s)fahc(@E End Dialog JS/ChoU Dim dlg As UserDialog 4x}U+1B d#XgO5eyO ok = Dialog (dlg) Uf|uFGb ]R>NmjAI If ok=0 Then 'cancel button was pressed >tPf.xI|l Print "Execution cancelled." ce#Iu#qT End *>"NUHq End If mr/?w0(C QVJpX;u 'Assign accommodation and pupil diameter & use defaults if field left empty NMfHrYHbh If dlg.TextBox1 = "" Then J<0d"' A = 0 'Default accommodation A'rd1"K Else H3*]}= A = CDbl(dlg.TextBox1) zc=G4F01 End If by0K:*C :4-,Ru1C" If dlg.TextBox2 = "" Then ';Q8x?BS pupilDiam = 4 'Default pupil diameter @87Y/_l Else \q*-9_M pupilDiam = CDbl(dlg.TextBox2) =4'V}p End If KO7& |