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2016-02-24 12:53 |
FRED运用:Arizona眼睛模型
简介 / 3eGt7x# 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。 v%rmfI U cO$xT;kK 模型 nW)?cQ
I 0qINa:Ori 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。 7KesfH? !(Ymc_s
Table 1. AZ眼睛模型的定义 [attachment=67931] a,36FF~& 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. U&i#cF oam$9 q 光源 zLgc j(; L;lu)|b" 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。 2vTO>*t k%3)J"|/ 6f2?)jOW^N
[attachment=67932] 图1. 光源和提示信息使用 0W0GSDx 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。 )DmydyQ' up{0ehr 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。 r?itd)WC<X NN#k^[i1
[attachment=67933] 图2. 字母F光源的设定方法光 uwQgu!|x IsmZEVuC
[attachment=67934] 图3. 字母F在视网膜上位置点列图 _aYhW{wW 视网膜的散射 ^&D5J\][ ftvu69f
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。 eL>wKu:r e^em^1H(
% 8 :WN@
[attachment=67935] 图4. 视网膜朗伯散射设定 vf zC2 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。 4[i 3ckFT, ,,H;2xYf ep~+]7\
[attachment=67936] 图5. 视网膜重点采样规格设定 wo+`WnDh 脚本 Q7<Y5+ T$`m!mQ4 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: ~n8UN< c(uDkX
[attachment=67937] 图6. 用户对话框的创建与编辑 w[F})u]E
[attachment=67938] 图7. 用户对话框编辑器 >yr;Y4y7K 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。 r95,X! 余下的脚本计算与屈光度有关的所有参数。 /Yb8= eM $@@ii+W}\ 分析 i6P}MtC1 ZBR^$?nj 屈光度为4,光瞳直径为4mm,字母F点在视网膜上所成的像。 k;jl3GV Dt<MEpbur
[attachment=67939] 图7. 字母F在视网膜上颜色分析 c0Bqm 脚本代码 |||m5(`S t
#Kucde Option Explicit 'Remove this to enable non-dimensioned variables to be used. uB^"A ;0v @`)>-k Dim entity As T_ENTITY VQ,5&-9Y3 Dim op As T_OPERATION @sG*u >
Dim mat As T_MODELMATERIAL yZ{N$ch5b Dim A As Double ?FNgJx*\S Dim pupilDiam As Double CVvl &on Dim eID As Long B8eZ}9X Dim parID As Long bl&9O Dim count As Integer &"WgO!pzD Dim taq As Double, Rant As Double, CCant As Double, Rpost As Double, CCpost As Double p+<qI~ Dim tlens As Double, nlens As Double P5h*RV>oS Dim curv As Double, conic As Double 2+I5VPf Dim ok As Long L-)ZjXzk y9?*H?f, Sub Main y\j[\UZKO [TQYu:e '用户输入对话框 ovOV&Zt Begin Dialog UserDialog 320,126,"Input parameters" ' %GRID:10,7,1,1 \BH?GMoP TextBox 220,21,40,21,.TextBox1 'default: 0 x1Y/^ks@2 Text 20,21,190,21,"Accommodation (in Diopters):",.Text1,1 ks sRwe%>; OKButton 40,91,90,21 BJ]L@L% CancelButton 190,91,90,21 0LXu!iix Text 20,49,190,14,"Pupil diameter (4 mm default):",.Text2,1 5x|$q kI TextBox 220,49,40,21,.TextBox2 'default: 4 IJKdVb~ End Dialog m'
S{P:TK Dim dlg As UserDialog `),U+ 8 e_] ok = Dialog (dlg) I
L7kpH+y ={v(me0ZPb If ok=0 Then 'cancel button was pressed 6w? GeJ Print "Execution cancelled." 9{U@s End lK/4"& End If TghT{h@ kCEo */, 'Assign accommodation and pupil diameter & use defaults if field left empty o/
51RH If dlg.TextBox1 = "" Then aCH;l~+U A = 0 'Default accommodation 3QKBuo Else @aN~97
H\ A = CDbl(dlg.TextBox1) cAGM|% End If olr#3te J @~g> If dlg.TextBox2 = "" Then f3n^Sw&Q(Q pupilDiam = 4 'Default pupil diameter +w(6#R8u5 Else nC
!NZ pupilDiam = CDbl(dlg.TextBox2) 7p\& | |