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2022-02-25 09:52 |
Arizona眼睛模型
简介 W7.O(s,32 %Q5D#d"p` 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。 v'i"Q h
Vz%{R" 模型 c'OJodpa |t CD@M 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。 W!q'wrIx( Table 1. AZ眼睛模型的定义 [attachment=111140] 5EDHJU> vLn<=. 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. k|0Fa}Z[ o/buU{)y 光源 .B*Yg<j F48:mfj1r 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。 z"o;|T: `%AFKmc^; [attachment=111141] 图1. 光源和提示信息使用 vLR)B@O,2 f/Km$#xOr 除了“Letter F”之外的所有光源的光线位置设定在了孔径光阑位置处,并增加了pre-propagation distance= -8。尽管光线在光瞳处创建,规定的传输方向相对于光线位置在pre-propagation distance之后。这意味着光束沿着Z轴在眼睛的前面以平行光入射,而不是在光瞳处入射。 Y M{Q)115 zf$&+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。 GDw4=0u- [attachment=111142] 图2. 字母F光源的设定方法光 C0/s/p' *cCr0\Z` [attachment=111143] 图3. 字母F在视网膜上位置点列图 G&:[G>iSm^ $de_> 视网膜的散射 'KpCPOhfR y2>v'%]2 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。 8~RUYsg !_E E|#`n [attachment=111144] 图4. 视网膜朗伯散射设定 ASY
uZ fC
xN! 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。 6;Cr92 L`FsK64@ [attachment=111145] 图5. 视网膜重点采样规格设定 Hf+A52lrf
/Z! ,1 脚本 gXI_S9z ;hF >iw 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: s=#IoNh [attachment=111146] 图6. 用户对话框的创建与编辑 $m:}{:LDCf [attachment=111147] 图7. 用户对话框编辑器 Wd$N[ | "Nd$sZk= 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。 OzBo*X/p 余下的脚本计算与屈光度有关的所有参数。 a1ZGMQq! QI~s~j 分析 FMY
r6/I As@~%0 S 屈光度为4,光瞳直径为4mm,字母F点在视网膜上所成的像。 9;dP7o [attachment=111148] 图7. 字母F在视网膜上颜色分析 o;FjpZ 1jo.d 脚本代码 rsBF\(3b~ ]@l~z0^|[_
- Option Explicit 'Remove this to enable non-dimensioned variables to be used. z%ljEI"<C
Gcg`Knr Dim entity As T_ENTITY RUf,)]Vvk Dim op As T_OPERATION ./kmI#gaV Dim mat As T_MODELMATERIAL ]=9%fA Dim A As Double @SPmb o Dim pupilDiam As Double W#e:r z8= Dim eID As Long L3Ry#uw Dim parID As Long d(,-13 Dim count As Integer OW)8Z60 Dim taq As Double, Rant As Double, CCant As Double, Rpost As Double, CCpost As Double 8/b_4!5c Dim tlens As Double, nlens As Double i3: sV 5 Dim curv As Double, conic As Double r!Eo8C Dim ok As Long @U;-5KYYi ZT8. r0 Sub Main St|sUtj<r {0QD-b o '用户输入对话框 qTqvEa^X` Begin Dialog UserDialog 320,126,"Input parameters" ' %GRID:10,7,1,1 ~/3cQN^ TextBox 220,21,40,21,.TextBox1 'default: 0 #`z!f0
P Text 20,21,190,21,"Accommodation (in Diopters):",.Text1,1 v{H23Cfh: OKButton 40,91,90,21 tl ;?/ CancelButton 190,91,90,21 /qI80KVnN Text 20,49,190,14,"Pupil diameter (4 mm default):",.Text2,1 N$Gx$u3Cd TextBox 220,49,40,21,.TextBox2 'default: 4 G2a fHL< End Dialog "4g1I< Dim dlg As UserDialog RfN5X}&A d q:M!F ok = Dialog (dlg) A6iyJFmD Zu%_kpW If ok=0 Then 'cancel button was pressed 5F^,7A4I0 Print "Execution cancelled." 51x^gX| End 4
CX*,7LZ End If ih+kh7J- dmlh;Z 'Assign accommodation and pupil diameter & use defaults if field left empty D:n0dfPU If dlg.TextBox1 = "" Then wk9tJ#} A = 0 'Default accommodation ?N11R?8 Else lS?f?n^ A = CDbl(dlg.TextBox1) = 1}-]ctVn End If /f%u_ 8pV% `R:<(: If dlg.TextBox2 = "" Then &~E=T3 pupilDiam = 4 'Default pupil diameter {GWcw<g.B Else sE/9~L pupilDiam = CDbl(dlg.TextBox2) iZSjT"l^ End If c
|C12b[ 'c &Bmd40 Print " " <V6#)^Or Print "Accommodation = " & A & " Diopters" +nJ}+|@K Print "Pupil Diameter = " & pupilDiam & " mm" w_U5w X/7: * ' Calculate new parameters with accommodation B.Xm*adBT taq = 0.55 + 2.97 - 0.04*A 'Aqueous thickness U4N
S.`V 2lp.Td`{ Rant = 12.0 - 0.4*A 'Radius of anterior lens VwC,+B CCant = -7.518749 + 1.285720*A 'Conic constant of anterior lens 8L=QfKr v(: VUo]H Rpost = -5.224557 + 0.2*A 'Radius of posterior lens k*M{?4 CCpost = -1.353971 - 0.431762*A 'Conic constant of posterior lens k*!J,/=k %mcuYR'D} tlens = 3.767 + 0.04*A 'Lens thickness m
~{5%~8h.0r nlens = 1.42 + 0.00256*A - 0.00022*A^2 'Lens index of refraction PTePSj1N UBU(@T( 'Adjust parameters to account for accommodation fA3 _K;rM7 '************************************************************************* 3c9[FZ@ya 'Aqueous thickness (Position of Lens) U-lN_? '************************************************************************* +=}%
7o eID = FindFullName( "Geometry.Arizona Eye.Lens" ) ]a:kP, GetCustomElement eID, entity lA]u8+gXd +5({~2Lzvp parID = FindFullName( "Geometry.Arizona Eye" ) oOUVU}H 2j"%}& ' Delete any shift(s) in z
(K?[gI count = 0 CZa9hsM While GetOperationCount(eID)>count huq6rA/i GetOperation eID, count, op N{q'wep If op.Type="ShiftZ" Then g{D&|qWj DeleteOperation eID,count u8W*_;%: count=count-1 72{kig9c End If K^w9@&
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