Arizona眼睛模型
简介 Z8n%=(He rd~W.b_b 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。 T eTOj|
_q}%!#4 模型 !PTbR4s &{{f|o=u. 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。 c)YGwkY,, Table 1. AZ眼睛模型的定义 [attachment=111140] \I{A33i2w 3t6'5{ 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. R*#Q=_ Y[]t_o) 光源 ?
NK}q\$ UimZ/\r 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。 zQfxw?~A 2Yjysn [attachment=111141] 图1. 光源和提示信息使用 q)i(wEdUZ +Z0E?,Oz 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。 3<E$m* xF31%b`z: 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。 OB@t(KNx*P [attachment=111142] 图2. 字母F光源的设定方法光 na; ^/_U@ j2n@8sCSO [attachment=111143] 图3. 字母F在视网膜上位置点列图 'F~SNIay N Uml" 视网膜的散射 }#^F'%zf Qt39H@c|z~ 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。 `t2! M\) :|Ty 0>k [attachment=111144] 图4. 视网膜朗伯散射设定 d7gSkna`5c :HQ/vVw'"9 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。 )ISTb . r"?w [attachment=111145] 图5. 视网膜重点采样规格设定 oI/ThM`=q ,FO|'l 脚本 AV!
cCQ aoX$,~oI5 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: Rgu^>
~ [attachment=111146] 图6. 用户对话框的创建与编辑 @]4 s&;
[attachment=111147] 图7. 用户对话框编辑器 /Qy0vAvJ rJwJ5U 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。 N*W.V,6yH 余下的脚本计算与屈光度有关的所有参数。 D._r@~o LOzKpvGl 分析 1)ne-e
$!w%= 屈光度为4,光瞳直径为4mm,字母F点在视网膜上所成的像。 &9tsk#bA.g [attachment=111148] 图7. 字母F在视网膜上颜色分析 2ra4t]f6 #u^d3
$Nj 脚本代码 Sa5 y7
|n8^Xsx4w
- Option Explicit 'Remove this to enable non-dimensioned variables to be used. Gx($q;8
f5Oh# Dim entity As T_ENTITY , 88}5)b[ Dim op As T_OPERATION g.Q ?Z{ Dim mat As T_MODELMATERIAL KivzgNz Dim A As Double Ns(F%zkm Dim pupilDiam As Double $-73}[UA 4 Dim eID As Long g;T`~
Dim parID As Long 9"TPDU7" Dim count As Integer *6DKUCA/ Dim taq As Double, Rant As Double, CCant As Double, Rpost As Double, CCpost As Double Vv]mME@ Dim tlens As Double, nlens As Double 1)y}.y5S Dim curv As Double, conic As Double /2 (F Dim ok As Long F44")fY }dCnFZ{K3 Sub Main %VCHM GP= N{0 D <" '用户输入对话框 gC_U7a w Begin Dialog UserDialog 320,126,"Input parameters" ' %GRID:10,7,1,1 #%~wuCn<K TextBox 220,21,40,21,.TextBox1 'default: 0 KVBz= Text 20,21,190,21,"Accommodation (in Diopters):",.Text1,1 *&s_u)b OKButton 40,91,90,21 Jh1fM`kB5K CancelButton 190,91,90,21 Flsf5 Tr0 Text 20,49,190,14,"Pupil diameter (4 mm default):",.Text2,1 K2JS2Y] TextBox 220,49,40,21,.TextBox2 'default: 4 $|KbjpQ End Dialog V0>,Kxk Dim dlg As UserDialog P:G^@B3^ A#}IbcZ|b ok = Dialog (dlg) Ktoxl+I? %5b2vrg~* If ok=0 Then 'cancel button was pressed }QK-@T@4< Print "Execution cancelled." 9#+X?|p+0 End h8Gp>b End If UWz<~Vy 2]|+.9B 'Assign accommodation and pupil diameter & use defaults if field left empty WE\V<MGS/ If dlg.TextBox1 = "" Then yo5|~"yZY A = 0 'Default accommodation wNn6".S Else \O[Cae:^? A = CDbl(dlg.TextBox1) 7+fFKZFKF End If U.&=b<f(0r 9!tRM- If dlg.TextBox2 = "" Then 7C=t19&R' pupilDiam = 4 'Default pupil diameter Tw$la kw Else Vx'_fb?wap pupilDiam = CDbl(dlg.TextBox2) "~tEmMz End If :2La, f -bVcWI Print " " 6u7>S? Print "Accommodation = " & A & " Diopters" n<MH\.!tM Print "Pupil Diameter = " & pupilDiam & " mm" @#nB]qV:e X=lOwPvP ' Calculate new parameters with accommodation Zx@{nVoYe~ taq = 0.55 + 2.97 - 0.04*A 'Aqueous thickness vO 3fAB e(sQgtM6 Rant = 12.0 - 0.4*A 'Radius of anterior lens Rh iiQ CCant = -7.518749 + 1.285720*A 'Conic constant of anterior lens tJc9R2 7^=O^!sa Rpost = -5.224557 + 0.2*A 'Radius of posterior lens d+$a5 [^9 CCpost = -1.353971 - 0.431762*A 'Conic constant of posterior lens $w{#o E 'F1NBL tlens = 3.767 + 0.04*A 'Lens thickness (h%!Kun t\X5B ]EZ nlens = 1.42 + 0.00256*A - 0.00022*A^2 'Lens index of refraction to2dkU x,pzX( 'Adjust parameters to account for accommodation ^8-CUH\ |,|b~> '************************************************************************* k1W
q$KCwG 'Aqueous thickness (Position of Lens) ex1b jM7 '************************************************************************* {'T=&`&OF eID = FindFullName( "Geometry.Arizona Eye.Lens" ) x pT85D GetCustomElement eID, entity t0(1qFi <GT&q <4w parID = FindFullName( "Geometry.Arizona Eye" ) j'g':U CNQ>J`4 ' Delete any shift(s) in z 6"b =aPTi count = 0 1)U%p While GetOperationCount(eID)>count jNBvy1 GetOperation eID, count, op 9v=5x[fE If op.Type="ShiftZ" Then lku}I4 DeleteOperation eID,count r&U
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