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2021-10-22 09:55 |
Arizona眼睛模型
简介 &$V&gAN `({Bi!%i 人眼光学模型可用来设计眼科用设备,光学系统注定了要与人眼一起使用。本文演示了这样一个模型:Arizona眼睛模型,在Jim Schwiegerling教授的书中有详细描述:《Field Guide to Visual and Ophthalmic Optics》。AZ眼睛模型达到了基于平均临床数据所决定的轴上和轴外像差等级。FRED文件包含了此眼睛模型及几个用来分析它的光源,并包括一个基于想要的屈光度来调整模型的内嵌脚本。 )/{zTg8$?/ PCkQ hR 模型 q[
-YXO G oHdhne3 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。 x[dR5 *)|EWT?,
Table 1. AZ眼睛模型的定义 #<k L.e[ 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. 0g{`Qd Mcfqo0T- 光源 N0POyd/rL dR|*VT\ 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。 +WTO_J7 d&x #9ka gT&s &0_7
图1. 光源和提示信息使用 ,g~Iup 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。 4F=cER6l DKnlbl1^? 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。 M}Obvl E/:mO~1< c
图2. 字母F光源的设定方法光 f[s|<U^ >oHgs
图3. 字母F在视网膜上位置点列图 _B6W:k|-7l 视网膜的散射 ,"xr^@W $uj3W<iw3E 在散射文件中,有一个名为“Retina surface”的72%的反射型朗伯散射,它为视网膜的散射提供了一个粗略的近似。为了模拟来自视网膜的散射,改变自定义元件“Eye ball” 下的视网膜的表面从“halt all” 到”Allow All”。并使几何中“plane”可追迹。 !$Whftg O}Mu_edM ,CED%
图4. 视网膜朗伯散射设定 Py^fWQ5I~% 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。 (aUdPo8H^ 6!T9VL\=H ^NB\[ &
图5. 视网膜重点采样规格设定 =&,<Co1 hF 脚本 7mBH#Q) RqU^Q*/sF 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: U'oFW@Y;h J`d_=C?J
图6. 用户对话框的创建与编辑 Gzw9E.Hk
图7. 用户对话框编辑器 G4jyi&] 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。 {?YBJnG}x 余下的脚本计算与屈光度有关的所有参数。 VNT*@^O_= [~Vj(H=KwI 分析 dc=}c/6x my+2@ln 屈光度为4,光瞳直径为4mm,字母F点在视网膜上所成的像。 m#Dae\w& y3Qb2l
图7. 字母F在视网膜上颜色分析 ,>Yl(=& 脚本代码 +zL|j/q ? 3`+Bq+ Option Explicit 'Remove this to enable non-dimensioned variables to be used. O-,0c1ts \C &V)/ Dim entity As T_ENTITY I ]HP Dim op As T_OPERATION t#N@0kIX. Dim mat As T_MODELMATERIAL A3s-C+@X Dim A As Double 8_=MP[(H Dim pupilDiam As Double H[ o > "@4 Dim eID As Long U.A:'9K, Dim parID As Long N/x]-$fl Dim count As Integer 0U&@;/? Dim taq As Double, Rant As Double, CCant As Double, Rpost As Double, CCpost As Double C;\R
62' Dim tlens As Double, nlens As Double _)XZ;Q Dim curv As Double, conic As Double 8k_cC$*Ng Dim ok As Long DcRvZH EGw;IFj) Sub Main ,vcd>"PK &\m=|S '用户输入对话框 Rc2JgV Begin Dialog UserDialog 320,126,"Input parameters" ' %GRID:10,7,1,1 M"s+k TextBox 220,21,40,21,.TextBox1 'default: 0 (b#4Z Text 20,21,190,21,"Accommodation (in Diopters):",.Text1,1 5MHcgzyp OKButton 40,91,90,21 pQCocy CancelButton 190,91,90,21 qq'%9 Text 20,49,190,14,"Pupil diameter (4 mm default):",.Text2,1 Ux-i iH#s TextBox 220,49,40,21,.TextBox2 'default: 4 QruclNW{Bv End Dialog P<C=9@`! Dim dlg As UserDialog n%K^G4k^ $i|d=D&t ok = Dialog (dlg) M97MIku~9 bR'UhPs-8; If ok=0 Then 'cancel button was pressed Id^)WEK4 Print "Execution cancelled." V {C{y5 End
{v}BtZ End If HAmAmEc, @bF4'M 'Assign accommodation and pupil diameter & use defaults if field left empty Y+nk:9 If dlg.TextBox1 = "" Then @
D.MpM}~ A = 0 'Default accommodation C+%6N@ Else NiBly A = CDbl(dlg.TextBox1) $!7$0WbC End If U28frRa ]XjL""EbC If dlg.TextBox2 = "" Then -8Q}*Z pupilDiam = 4 'Default pupil diameter 1b,MJ~g$ Else srK9B0I pupilDiam = CDbl(dlg.TextBox2) ^i!I0Q2yd End If a`6R}|ZB ,FL*Z9wA Print " " +}x\|O Print "Accommodation = " & A & " Diopters" &P&VJLA | |