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2022-02-25 09:52 |
Arizona眼睛模型
简介 YRa4W.&Yn "Z9^} 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。 hmzair3X yV_
L/,6}D 模型 sFx$>:$ )+B=z}:Nfz 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。 qRUCnCZs Table 1. AZ眼睛模型的定义 [attachment=111140] mVrK z @^HwrwRA 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. 24|<<Xn #_p 光源 _h~p:= Lw*1 .~ 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。 +3?`M<L0 }~GV'7d1 [attachment=111141] 图1. 光源和提示信息使用 TAAR'Jz S PdjCv+R6? 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。 ORtg>az\% [Yoa"K 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。 E 8^sy*f [attachment=111142] 图2. 字母F光源的设定方法光 ;_bq9x Bfn]-]>sD [attachment=111143] 图3. 字母F在视网膜上位置点列图 C zpsqTQ wLSjXpP8 视网膜的散射 _DrnL}9I7 6m\*]nOy4 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。 6NSO >/E [wIKK/O [attachment=111144] 图4. 视网膜朗伯散射设定 1l~.R#W G& :7k`R62{ 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。 @2|G|C/]O} A ')(SGSc [attachment=111145] 图5. 视网膜重点采样规格设定 Nq
U9/ kFnUJM$r 脚本 c}8 -/P= %N1T{ 内置脚本使用对话框显示屈光度和光瞳直径的数值设置。使用FRED Basic脚本创建和使用对话框非常容易。图6显示了如何获取用户自定义对话框,如下图所示:
Tu'E{Hw [attachment=111146] 图6. 用户对话框的创建与编辑 W=M<
c@ [attachment=111147] 图7. 用户对话框编辑器 \hu':@} IwnYJp:9v 如果“OK”按钮按下,将会核对对话框下面的代码行,如果点击取消则脚本终止。然后输入的参数赋予变量,如果此处是保留为空白,则使用默认值。因此,如果没有值输入并点击“OK”按钮,则脚本是以屈光度为0,光瞳直径为4mm来运行的。 z.{HD9TD 余下的脚本计算与屈光度有关的所有参数。 f0g6g!&gf iF+S%aPd# 分析 .0KOnLdK myffYK, 屈光度为4,光瞳直径为4mm,字母F点在视网膜上所成的像。 &F9OZMK= [attachment=111148] 图7. 字母F在视网膜上颜色分析 =^ gvZ|] XuA0.b% 脚本代码 XZ;*>( e$x4Ux7*"
- Option Explicit 'Remove this to enable non-dimensioned variables to be used. O} (E(v
@t "~ Dim entity As T_ENTITY |zg=+ Dim op As T_OPERATION #fJwC7 4 Dim mat As T_MODELMATERIAL =CGD
~p` Dim A As Double &boj$ k!g[ Dim pupilDiam As Double EF0Pt Dim eID As Long NH<Y1t Dim parID As Long "@aq@mY@ Dim count As Integer b ^+Fs Dim taq As Double, Rant As Double, CCant As Double, Rpost As Double, CCpost As Double `f2W;@V0 Dim tlens As Double, nlens As Double t4C<#nfo Dim curv As Double, conic As Double ]gjr+GV Dim ok As Long 6j?FRs r=xTs,xx Sub Main _95- -\ N,h1$)\B# '用户输入对话框 Q>##hG:m Begin Dialog UserDialog 320,126,"Input parameters" ' %GRID:10,7,1,1 7=; D0SS TextBox 220,21,40,21,.TextBox1 'default: 0 7j4ej|Fjo Text 20,21,190,21,"Accommodation (in Diopters):",.Text1,1 QZ6[*_Z6 OKButton 40,91,90,21 M
,Zm|3L CancelButton 190,91,90,21
$@5%5 Text 20,49,190,14,"Pupil diameter (4 mm default):",.Text2,1 'nC3:U TextBox 220,49,40,21,.TextBox2 'default: 4
#_?426Wfs End Dialog M9g~lKs' Dim dlg As UserDialog >Iu]T{QNO s@.`"TF.7 ok = Dialog (dlg) )w^GPlh A%.J%[MVz If ok=0 Then 'cancel button was pressed +e&m#d Print "Execution cancelled." )er?*^9Z End uEc0/a :. End If xe"4u JO 6~:W(E} 'Assign accommodation and pupil diameter & use defaults if field left empty =$&7IQ? If dlg.TextBox1 = "" Then fho=<|- A = 0 'Default accommodation V[BY/<z)A Else !C9ps]6 A = CDbl(dlg.TextBox1) hr)+Pk End If U)O?|
VN^o 5bu[}mJ If dlg.TextBox2 = "" Then i*mZi4URN pupilDiam = 4 'Default pupil diameter 9~LpO>- Else `@ VM<av pupilDiam = CDbl(dlg.TextBox2) 4*@G&v?n End If BXQ\A~P\ L:|X/c9r[ Print " " l044c,AW( Print "Accommodation = " & A & " Diopters" =;'ope(?S Print "Pupil Diameter = " & pupilDiam & " mm" ~u O:tL 0~PXa(!^K ' Calculate new parameters with accommodation B,BOzpb( taq = 0.55 + 2.97 - 0.04*A 'Aqueous thickness y^EF<<\ 4Zv.[V]iOO Rant = 12.0 - 0.4*A 'Radius of anterior lens #;qFPj- v CCant = -7.518749 + 1.285720*A 'Conic constant of anterior lens knNhN=hG+ 97:t29N Rpost = -5.224557 + 0.2*A 'Radius of posterior lens }mtC6G41Q CCpost = -1.353971 - 0.431762*A 'Conic constant of posterior lens 2XETQ; 9 XwKZv0ub tlens = 3.767 + 0.04*A 'Lens thickness m11"i=S" GY0XWUlC nlens = 1.42 + 0.00256*A - 0.00022*A^2 'Lens index of refraction i5L+8kx4 Z>>gXh<e[ 'Adjust parameters to account for accommodation !:g>CDA C{d8~6 '************************************************************************* Zh@4_Z9n! 'Aqueous thickness (Position of Lens) CA~em_dC '************************************************************************* h;4y=UU eID = FindFullName( "Geometry.Arizona Eye.Lens" ) ^5FJ}MMJf GetCustomElement eID, entity ~I/>i&
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