FRED运用:Arizona眼睛模型
简介 OA!R5sOz" 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。 F
ZM2 /cM 5 模型 $+0=GN Jk%'mEGE 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。 ?VUgwP_= T4Xtuu1
Table 1. AZ眼睛模型的定义 [attachment=67931] _s2m-jm7 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. 7&=-a|k~ x GwTk 光源 v/]Qq 7 kEx48 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。 /rn" 7s0)3HR} D!c1;IHZ
[attachment=67932] 图1. 光源和提示信息使用 xq#U4E 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。 =DGn,i9 $+A%ODv 在往下看是内置的脚本用来修改屈光度,使其为4(250mm),光源“Letter F”在视网膜处生成一个字母为F的图像。绿色的光线聚焦的非常好而红色和蓝色光线有一点的模糊。使用Positions Spot Diagram分析工具来观察最为合适。 ]d[Rf$>vu0 :U!'U;uQ
[attachment=67933] 图2. 字母F光源的设定方法光 xX[?L9RGz Y>xi|TWN
[attachment=67934] 图3. 字母F在视网膜上位置点列图 s*aH`M7^0
视网膜的散射 kA;xAb+U3 20$F$YYuk 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。 sM#!Xl; w906aV*s J'I1,5(
[attachment=67935] 图4. 视网膜朗伯散射设定 _)OA$ 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。 Y')O>C0~ dDsjPM;2 i<B:
[attachment=67936] 图5. 视网膜重点采样规格设定 V"w`! 脚本 Uc_'3|e Pz5ebhgq 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: DZ%g^DRZX c1pq]mz|z
[attachment=67937] 图6. 用户对话框的创建与编辑 M(_^'3u
[attachment=67938] 图7. 用户对话框编辑器 `Ev A\f 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。 I{`KKui<M 余下的脚本计算与屈光度有关的所有参数。 >{phyByI `G_(xN7O 分析 73&]En qf_hb 屈光度为4,光瞳直径为4mm,字母F点在视网膜上所成的像。 X{5v?4wI _F}IF9{?G
[attachment=67939] 图7. 字母F在视网膜上颜色分析 ):/<H 脚本代码 3~cS}N T :5TXA Option Explicit 'Remove this to enable non-dimensioned variables to be used. 3g?MEM~ /Ki0+(4 Dim entity As T_ENTITY B, QC-Tn Dim op As T_OPERATION v< 65(I> Dim mat As T_MODELMATERIAL LFk5rv'sM0 Dim A As Double ;J,,f1Vw Dim pupilDiam As Double d[s;a. Dim eID As Long <7vI h0 Dim parID As Long ki[;ZmQqY Dim count As Integer y8<lp+ Dim taq As Double, Rant As Double, CCant As Double, Rpost As Double, CCpost As Double x:f|3"\s Dim tlens As Double, nlens As Double 3EbnZb Dim curv As Double, conic As Double 0C7thl{Dms Dim ok As Long *b$z6. W+#}~2&Dv Sub Main UPfFT^=y qP7&Lt |