| infotek |
2021-10-22 09:55 |
Arizona眼睛模型
简介 2v\W1VF @ta?&Qf) 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。 a4u ^f5)@ A`C-sD> 模型 X2P``YFV{ qvTKfIl{ 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。 )l{A{f6O qT0_L
Table 1. AZ眼睛模型的定义 (j=DD6fC 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. 08io<c,L L?.7\a@ 光源 fKYKW?g;)Z -eq=4N=s 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。 !VNbj\Bp LT(?#)D
O=`o'%K<
图1. 光源和提示信息使用 pVz pN8! 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。 54wM8'+
wQw-:f- 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。 1<ehV
VP 9,KVBO
图2. 字母F光源的设定方法光 TnxU/) r8+*|$K
图3. 字母F在视网膜上位置点列图 sZEgsrJh 视网膜的散射 <THUsY`3P& <>&89E%j' 在散射文件中,有一个名为“Retina surface”的72%的反射型朗伯散射,它为视网膜的散射提供了一个粗略的近似。为了模拟来自视网膜的散射,改变自定义元件“Eye ball” 下的视网膜的表面从“halt all” 到”Allow All”。并使几何中“plane”可追迹。 hy=u}^F.C Pzptr%{ dv[\.T`LY
图4. 视网膜朗伯散射设定 *G9
[j$ 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。 1>yha
j(K FSVS4mtiX\ -7,vtd[h
图5. 视网膜重点采样规格设定 y\@SC\jk| 脚本 WRY~fM gTuX *7w 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: w0$R`MOR+ rBS2>?
图6. 用户对话框的创建与编辑 Gzj3Ka
图7. 用户对话框编辑器 6_Fpca3L 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。 +&?'KZ+Z_v 余下的脚本计算与屈光度有关的所有参数。 &E`9>&~J 5(KG=EHj_ 分析 (Q\\Gw EuLXtq 屈光度为4,光瞳直径为4mm,字母F点在视网膜上所成的像。 tw]/,>\G #,)PN @P
图7. 字母F在视网膜上颜色分析 s7vPI 脚本代码 N]V/83_ Io09W ^ Option Explicit 'Remove this to enable non-dimensioned variables to be used. m^5s>hUl _>;&-e Dim entity As T_ENTITY FBcm;cjH Dim op As T_OPERATION N: A3kp Dim mat As T_MODELMATERIAL 7<fL[2- Dim A As Double I>d I[U Dim pupilDiam As Double k RQ~hRT6 Dim eID As Long QZ?O;K1|y Dim parID As Long 9armirfV'P Dim count As Integer #i@ACAgn;6 Dim taq As Double, Rant As Double, CCant As Double, Rpost As Double, CCpost As Double yW[L,N7d Dim tlens As Double, nlens As Double oEN)Dw
o Dim curv As Double, conic As Double (K<Z=a Dim ok As Long dG"K/| EqVsxwa Sub Main ]v<d0"2 Q
+R3H, '用户输入对话框 `D4oAx d9 Begin Dialog UserDialog 320,126,"Input parameters" ' %GRID:10,7,1,1 iJEB?y TextBox 220,21,40,21,.TextBox1 'default: 0 T4Xtuu1 Text 20,21,190,21,"Accommodation (in Diopters):",.Text1,1 _s2m-jm7 OKButton 40,91,90,21 `Fz\wPd CancelButton 190,91,90,21 x GwTk Text 20,49,190,14,"Pupil diameter (4 mm default):",.Text2,1 v/]Qq TextBox 220,49,40,21,.TextBox2 'default: 4 te4F"SEf End Dialog oo;;y,`8py Dim dlg As UserDialog _E3U.mV LG"c8Vv&)~ ok = Dialog (dlg) u,:CJ[3 U LV)0SB If ok=0 Then 'cancel button was pressed 44Q6vb? Print "Execution cancelled." w 9/nVu End ~*jsB=XM/ End If ]jZiW1C*a U? {'n#n 5 'Assign accommodation and pupil diameter & use defaults if field left empty nXv 7OEpTx If dlg.TextBox1 = "" Then E]e,cd A = 0 'Default accommodation W^5<XX,ON Else q-A`/9 A = CDbl(dlg.TextBox1) -08&&H End If 0m]~J_ x%_qJ]o If dlg.TextBox2 = "" Then 5{8x*PSl pupilDiam = 4 'Default pupil diameter $o/0A Else R)sp pupilDiam = CDbl(dlg.TextBox2) unC t4uX^ End If *?EO n - Uzan7A Print " " z0\;m{TH Print "Accommodation = " & A & " Diopters" k&MlQ2'!< Print "Pupil Diameter = " & pupilDiam & " mm" b`(yu.{Jn P%.`c?olbs ' Calculate new parameters with accommodation %'RI3gy taq = 0.55 + 2.97 - 0.04*A 'Aqueous thickness +vSCR(n 5%2ef{T[ Rant = 12.0 - 0.4*A 'Radius of anterior lens |WD,\=J2 CCant = -7.518749 + 1.285720*A 'Conic constant of anterior lens ,`ZPtnH+ 8#X?k/mzU Rpost = -5.224557 + 0.2*A 'Radius of posterior lens
YRg=yVo2 CCpost = -1.353971 - 0.431762*A 'Conic constant of posterior lens #[gcg]6c N>uA|<b, tlens = 3.767 + 0.04*A 'Lens thickness ~C}(\8g 54`bE$:+ nlens = 1.42 + 0.00256*A - 0.00022*A^2 'Lens index of refraction uAW*5 `[ XR{5]lKt_ 'Adjust parameters to account for accommodation Rel(bA-[N zF[3%qZE:T '************************************************************************* =fKhXd 'Aqueous thickness (Position of Lens) ir9Q##f '************************************************************************* OVDMC4K2z! eID = FindFullName( "Geometry.Arizona Eye.Lens" ) wJapGc! GetCustomElement eID, entity t!J";l &4mfzpK parID = FindFullName( "Geometry.Arizona Eye" ) 1?/5A|?V4+ &,m'sQ ' Delete any shift(s) in z IeRl6r%: count = 0 S(g<<Te While GetOperationCount(eID)>count G=r(SJq GetOperation eID, count, op IgzCh If op.Type="ShiftZ" Then R-g>W DeleteOperation eID,count LV}UBao5n count=count-1 gp#bQ End If q#mFN/.(+ count=count+1 bqZ?uvc3 Wend "'Q" (S H$k![K6Uj 'Set new shift in y9V;IXhDc op.Type = "ShiftZ" V\iIvBpWg op.val1 = taq m~= ]^e op.parent = parID G/LXUhuif AddOperation eID, op 902!M65[rG Print "Set aqueous humor thickness = " & taq-0.55 D{,[\^c !7O=< | |