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2016-02-24 12:53 |
FRED运用:Arizona眼睛模型
简介 q3.j"WaP 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。 *1p|5!4c L;VoJf 模型 !sDh4jQ` y .#")IAF 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。 HJXT9;w hAYTj0GZ
Table 1. AZ眼睛模型的定义 [attachment=67931] v0-cd 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. xy5lE+E_U \
e\?I9 光源 M m[4yP% "= 6_V?&w 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。 r@v,T8 hd>aZ"nm1 \>jLRb|7Ts
[attachment=67932] 图1. 光源和提示信息使用 MBt9SXM 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。 "U!AlZ`g A+::O@_s 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。 S{PJUAu TH; R
[attachment=67933] 图2. 字母F光源的设定方法光 mef<=5t &Q;sSIc
[attachment=67934] 图3. 字母F在视网膜上位置点列图 -yE/f2PgQ 视网膜的散射 f!oT65Vmi =Z P%mW&;} 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。 %X4xv_o`f W3IpHV 7ePqmB<.
[attachment=67935] 图4. 视网膜朗伯散射设定 E~%jX
}/ 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。 0Fk5kGD,&K 1<BX]-/tP }4Tc
[attachment=67936] 图5. 视网膜重点采样规格设定 bSfpbo4( 脚本 9:ze{ c $ BGOuDKz9C 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: UUzYbuS>&l 0~ZFv Wv
[attachment=67937] 图6. 用户对话框的创建与编辑 XWA:J^
[attachment=67938] 图7. 用户对话框编辑器 N}pw74=1 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。 q}~3C1 余下的脚本计算与屈光度有关的所有参数。 (8Bk;bd ;'5>q&[qbP 分析 ]bj&bk# B8B; y^b>i 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,/mE~ u=/{cOJI6
[attachment=67939] 图7. 字母F在视网膜上颜色分析 AG!w4Ky` 脚本代码 4US"hexE< l^|UCgRn Option Explicit 'Remove this to enable non-dimensioned variables to be used. "}pNe"ok R%Q@ Dim entity As T_ENTITY `8^TTQ Dim op As T_OPERATION 7B!xT2{T Dim mat As T_MODELMATERIAL BFL`!^ Dim A As Double T(f/ ?_% Dim pupilDiam As Double S/D^ Dim eID As Long FrTi+& < Dim parID As Long &d"G/6 Dim count As Integer /LO-HnJ Dim taq As Double, Rant As Double, CCant As Double, Rpost As Double, CCpost As Double [x9KVd ^d Dim tlens As Double, nlens As Double IB[)TZ2m Dim curv As Double, conic As Double Tav*+ Dim ok As Long clNkph :?/cPg'D Sub Main *MJX? x7~r,x(xM '用户输入对话框 !P)O(i= Begin Dialog UserDialog 320,126,"Input parameters" ' %GRID:10,7,1,1 k9L?+PD TextBox 220,21,40,21,.TextBox1 'default: 0 XmEq2v Text 20,21,190,21,"Accommodation (in Diopters):",.Text1,1 !q9+9 *6 OKButton 40,91,90,21 |2abmuR0 CancelButton 190,91,90,21 xYmxc9)2 Text 20,49,190,14,"Pupil diameter (4 mm default):",.Text2,1 \De{9v TextBox 220,49,40,21,.TextBox2 'default: 4 cIav& | |