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2022-02-25 09:52 |
Arizona眼睛模型
简介 ;G|5kvE> (J
I4ibP 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。 :70[zo7n' A NR?An 模型 Y@)/iwq +*Y/+.4WE$ 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。 dfAnO F"- Table 1. AZ眼睛模型的定义 [attachment=111140] 0<d9al|J 6q-X$ 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. KzZ|{!C G6]W'Kk 光源 }TI"j{(QJ Lq:
!?)I 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。 #;4<dDVy OHTJQ5%zL [attachment=111141] 图1. 光源和提示信息使用 (v+nn1, >1q
W* 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。 !~#zH0# (1Q G]1q 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。 VJviX[V?4 [attachment=111142] 图2. 字母F光源的设定方法光 E]Dcb*t 9f1,E98w_ [attachment=111143] 图3. 字母F在视网膜上位置点列图 uJhB>/Og
cih[A2lp 视网膜的散射 xvn@zi 90<z*j$EK 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。 m3[R T rK-XTev [attachment=111144] 图4. 视网膜朗伯散射设定 i286 J. as%@dUK? 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。 !(2rU @. {HoeK>rd [attachment=111145] 图5. 视网膜重点采样规格设定 t*J*?Ma "Bn8WT2? 脚本 L{PH8Xl_ <Cv6wC= 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: K X0{dizZ [attachment=111146] 图6. 用户对话框的创建与编辑 X^Dklqqy [attachment=111147] 图7. 用户对话框编辑器 ]c/k%]o~ 5jMI33D 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。 XM?>#^nC?u 余下的脚本计算与屈光度有关的所有参数。 EGJ d:>k T'C^,,if 分析 )w/ #T 9W5~I9% 屈光度为4,光瞳直径为4mm,字母F点在视网膜上所成的像。 olLVT<
[attachment=111148] 图7. 字母F在视网膜上颜色分析 ArK%?*`5 iG+hj:5 脚本代码 9feVy\u
_`|te|ccF
- Option Explicit 'Remove this to enable non-dimensioned variables to be used. ~F; ~
Ov<EOK+^ Dim entity As T_ENTITY dC,a~`%O Dim op As T_OPERATION +q<G%PwbV Dim mat As T_MODELMATERIAL ECW=865jL Dim A As Double ^\"@r%| Dim pupilDiam As Double 41^ =z[k Dim eID As Long z:gp\ Dim parID As Long FUTD/y]Lu Dim count As Integer @*>kOZ(3 Dim taq As Double, Rant As Double, CCant As Double, Rpost As Double, CCpost As Double $tm%=g^ Dim tlens As Double, nlens As Double 9Ub##5$[, Dim curv As Double, conic As Double p<[gzmU9\b Dim ok As Long z.vERP56 T5<851rH Sub Main (D5sJ$&E@\ qz_'v{uAj '用户输入对话框 uT :Yh6 Begin Dialog UserDialog 320,126,"Input parameters" ' %GRID:10,7,1,1 .Tm m TextBox 220,21,40,21,.TextBox1 'default: 0 !v fbgK Text 20,21,190,21,"Accommodation (in Diopters):",.Text1,1 .dwy+BzS OKButton 40,91,90,21 A.YXK%A% CancelButton 190,91,90,21 IoAG !cS Text 20,49,190,14,"Pupil diameter (4 mm default):",.Text2,1 NpPuh9e{ TextBox 220,49,40,21,.TextBox2 'default: 4 iY[+BI: End Dialog 6<hE]B) Dim dlg As UserDialog 'r0kX|| U\'HB.P\ ok = Dialog (dlg) =Ts5\1sc> 3u,C I! If ok=0 Then 'cancel button was pressed #Ch*a.tI@ Print "Execution cancelled." |^09ny| End :MPfCiAv End If .91@T. rGDx9KR4K! 'Assign accommodation and pupil diameter & use defaults if field left empty w,)O*1't If dlg.TextBox1 = "" Then R\T1R"1 A = 0 'Default accommodation u5Tu~ Else ATG;*nIP A = CDbl(dlg.TextBox1) 'W_u1l/ End If "ZYdJHM Vu=e|A# If dlg.TextBox2 = "" Then Ip_deP@ pupilDiam = 4 'Default pupil diameter G(;hJ'LT Else `qs[a}%'>" pupilDiam = CDbl(dlg.TextBox2) qG)M8xk End If qP k`e}D "h`oT4j5q Print " " 6"djX47j Print "Accommodation = " & A & " Diopters" V<A$eb>6 Print "Pupil Diameter = " & pupilDiam & " mm" @,^c?v 1Qk]?R/DN ' Calculate new parameters with accommodation '>:c:Tewy taq = 0.55 + 2.97 - 0.04*A 'Aqueous thickness k[Ue}L| UKpc3Jo:~ Rant = 12.0 - 0.4*A 'Radius of anterior lens Jk=_8Xvr` CCant = -7.518749 + 1.285720*A 'Conic constant of anterior lens 4`[2Te> 4 \Ig<C9 Rpost = -5.224557 + 0.2*A 'Radius of posterior lens t6C2DHh7$ CCpost = -1.353971 - 0.431762*A 'Conic constant of posterior lens uvMcB9 wrhGZ=k{ tlens = 3.767 + 0.04*A 'Lens thickness dTrz7ayH 4K(oOxc9. nlens = 1.42 + 0.00256*A - 0.00022*A^2 'Lens index of refraction 2
r';)8: -]. a0 'Adjust parameters to account for accommodation Y
a/+|mv 0&$,?CL?
'************************************************************************* G%F}H/|R 'Aqueous thickness (Position of Lens) IQ\5!e '************************************************************************* k -!Jww eID = FindFullName( "Geometry.Arizona Eye.Lens" ) +R2+?v6 GetCustomElement eID, entity >[0t@Tu,D `e[>S parID = FindFullName( "Geometry.Arizona Eye" ) ;k:17&:8ue M .oH,Kd6 ' Delete any shift(s) in z "$#<+H>O count = 0 ty\F~]Oo While GetOperationCount(eID)>count *!r"+?0gN GetOperation eID, count, op +mRc8 G If op.Type="ShiftZ" Then $W;f9k@C! DeleteOperation eID,count 92(P~Sdv count=count-1 hA=}R.gi End If 1k0*WCfZ count=count+1 U
ATF}x
Wend ~J![Nx/ gwyX%9 'Set new shift in ('z:XW96 op.Type = "ShiftZ" f=hT
o!i op.val1 = taq EC/=JlL`5 op.parent = parID rrP_7D AddOperation eID, op 8 RA Print "Set aqueous humor thickness = " & taq-0.55 7 -S?U~s 'Px}#f0IR '************************************************************************* puAjAvIax 'Radius and conic constant of anterior lens ;_S
DW '************************************************************************* $1y8X K7r eID = FindFullName( "Geometry.Arizona Eye.Lens.Anterior" ) -&E
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