Arizona眼睛模型
简介 R*C "S">#.L 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。 L@ b8, jh3LD6|s} 模型 UE3#(:xA ~MvLrg"i 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。 ]Z@+
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Table 1. AZ眼睛模型的定义 ngZkBX 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. VW7
?{EL7 /r4QDwu 光源 yM3]<~m =4;GIiF@ 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。 lC/4CPKtV )xJo/{? .K`^n\T
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图1. 光源和提示信息使用 ^,Sl^ 9K 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。 =xs{Ov= {y{&tzZ 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|6wPV? p'2ZDd=v
图2. 字母F光源的设定方法光 39W"G7n?v w3^>{2iqq
图3. 字母F在视网膜上位置点列图 KcGM=z?: 视网膜的散射 (_}w4N# '`$US;5 在散射文件中,有一个名为“Retina surface”的72%的反射型朗伯散射,它为视网膜的散射提供了一个粗略的近似。为了模拟来自视网膜的散射,改变自定义元件“Eye ball” 下的视网膜的表面从“halt all” 到”Allow All”。并使几何中“plane”可追迹。 Y)x(+# =h~\nTN 9d7$Fz#
图4. 视网膜朗伯散射设定 YpFh_Zr[ 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。 2?]NQE9lA t~xp&LQiY yDt3)fP#
图5. 视网膜重点采样规格设定 !MOgM 脚本 9(%ptnya -U6" Ce 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: JRMe(,u oGzZ.K3 A
图6. 用户对话框的创建与编辑 FFT h}>>
图7. 用户对话框编辑器 *siN#,5 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。 0|0<[:(hc 余下的脚本计算与屈光度有关的所有参数。 0Ywqv)gg 4v+4qyMyE 分析 e1e2Wk x(e=@/qp 屈光度为4,光瞳直径为4mm,字母F点在视网膜上所成的像。 WcyN,5 0Hz*L,Bh4
图7. 字母F在视网膜上颜色分析 #,dE) 脚本代码 83*"58 M(,npW Option Explicit 'Remove this to enable non-dimensioned variables to be used. Z/ "jLfP Qrt[MJ+# Dim entity As T_ENTITY p]d3F^*i Dim op As T_OPERATION VP4W~;UV|\ Dim mat As T_MODELMATERIAL mQQ5>0^m Dim A As Double jgLCs)=5hV Dim pupilDiam As Double Bc{#ia Dim eID As Long l<7)uO^8 Dim parID As Long 8oI)q4V Dim count As Integer @u./VK Dim taq As Double, Rant As Double, CCant As Double, Rpost As Double, CCpost As Double `P&L. m]| Dim tlens As Double, nlens As Double lGa'Y Dim curv As Double, conic As Double Nl_Sgyx,\ Dim ok As Long ~]71(u2 pn6 e{ Sub Main X<4h"W6 h"S+8Y:1{k '用户输入对话框 Te`Z
Qqb Begin Dialog UserDialog 320,126,"Input parameters" ' %GRID:10,7,1,1 I!y[7^R TextBox 220,21,40,21,.TextBox1 'default: 0 >$]SYF29 Text 20,21,190,21,"Accommodation (in Diopters):",.Text1,1 x\vb@!BZ OKButton 40,91,90,21 Lh~Ym<CeN CancelButton 190,91,90,21 h' OLj#H Text 20,49,190,14,"Pupil diameter (4 mm default):",.Text2,1 \2!v~&S TextBox 220,49,40,21,.TextBox2 'default: 4 Gc)
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