Arizona眼睛模型
简介 K_:2sDCaN 5Fj9.K~k 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。 B(} 'yY@%u X8R:9q_ 模型 8$Zwk7 w8A c6h+8QS 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。 :qAX9T'{t JR&yaOws
Table 1. AZ眼睛模型的定义 xD~r Q$6sI 在FRED中使用0屈光度来创建的,光瞳加在了透镜的前面。材料是创建一个新的材料并选择类型“Model Material”,输入的参数是nd和vd. Ho[]03 ]|=`-)AP3 光源 0L ,!o[L* ab.B?bx 多个光源定义来分析该模型的不同特性。图1显示了所以的光源和提示信息告诉您他们可以用来做什么。 qHo Hh z}7}D ! :("@U,
图1. 光源和提示信息使用 `
vFD O$K 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。 Zg>]!^X8 4PkKL/E 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。 \i}-Y[Dg kCoE;)y$
图2. 字母F光源的设定方法光 M&gi$Qs[E z}Us+>z+jc
图3. 字母F在视网膜上位置点列图 .5s^a.e'O 视网膜的散射 Br42Qo2"T> X%N!gy 在散射文件中,有一个名为“Retina surface”的72%的反射型朗伯散射,它为视网膜的散射提供了一个粗略的近似。为了模拟来自视网膜的散射,改变自定义元件“Eye ball” 下的视网膜的表面从“halt all” 到”Allow All”。并使几何中“plane”可追迹。 0w< ilJ =VT\$
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图4. 视网膜朗伯散射设定 >ke.ZZV? 注意在视网膜的表面有散射重点采样规格定义,在“Scatter”标签的底部可获取该信息。“toward pupil”指定散射光朝向光瞳,半角度10度。 ' u;Zw%O(J Zs-lN*u7. &
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图5. 视网膜重点采样规格设定 Yo=$@~vN] 脚本 !y>up+cRjl N7
hl M 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: euRKYGW )UTjP/\gN
图6. 用户对话框的创建与编辑 iVf7;M8O
图7. 用户对话框编辑器 2mMi=pv9 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。 >}2
,2 余下的脚本计算与屈光度有关的所有参数。 [u^ fy<jdp l]Xbd{ 分析 KhX)maQ =n_z `I 屈光度为4,光瞳直径为4mm,字母F点在视网膜上所成的像。 _5(1T%K) }[drR(]`dO
图7. 字母F在视网膜上颜色分析 Sl'$w4s
脚本代码 a\oz-`ESa gy~2LY !} Option Explicit 'Remove this to enable non-dimensioned variables to be used. )PYh./_2 `L[q`r7 Dim entity As T_ENTITY fkImX:|q Dim op As T_OPERATION 3/uvw>$ Dim mat As T_MODELMATERIAL i_*. Dim A As Double e>.^RtDF Dim pupilDiam As Double BS,EW Dim eID As Long
NXDkGO/* Dim parID As Long !<VP[%2L~ Dim count As Integer J7%rPJ Dim taq As Double, Rant As Double, CCant As Double, Rpost As Double, CCpost As Double "L1LL
iS Dim tlens As Double, nlens As Double bb\XZ~)F Dim curv As Double, conic As Double }u$c*} Dim ok As Long i+< v7?:`# r$'.$k\ Sub Main pR=R{=}wV >, 'guaa '用户输入对话框 )'e1@CR Begin Dialog UserDialog 320,126,"Input parameters" ' %GRID:10,7,1,1 hA1B C3 TextBox 220,21,40,21,.TextBox1 'default: 0 {Oq8A.daJ Text 20,21,190,21,"Accommodation (in Diopters):",.Text1,1 v.vkQQ0[9 OKButton 40,91,90,21 (: kn) CancelButton 190,91,90,21 ggkz
fg & Text 20,49,190,14,"Pupil diameter (4 mm default):",.Text2,1 L;L_$hu) TextBox 220,49,40,21,.TextBox2 'default: 4 Z(tO]tQE End Dialog X&5N89 Dim dlg As UserDialog br
3-.g nN@
Ch ok = Dialog (dlg) *zDDi(@vtK Mqk|H~l5c If ok=0 Then 'cancel button was pressed %[9ty`UE Print "Execution cancelled." jq8TfJ| End hNkv lk'Ui End If ;;XY& |