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2016-02-24 12:53 |
FRED运用:Arizona眼睛模型
简介 '_f]qNy 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。 pCE,l'Xa 6@"lIKeP 模型 0gI^GJN%Y! LSR{N|h+) 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。 *0K@^Db- -2{NIF^H
Table 1. AZ眼睛模型的定义 [attachment=67931] W+F^(SC\ 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. Qx
B0I/
{ ?k5m1,fHW 光源 %Km^_JM P6n9yJ$,cb 多个光源定义来分析该模型的不同特性。图1显示了所以的光源和提示信息告诉您他们可以用来做什么。 6`ZHFem w?r oi@hZniP?
[attachment=67932] 图1. 光源和提示信息使用 8f\sG:$ 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。 #s 4v0auK 9^ DXw! 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。 w^_[(9
` 1Qc>A8SU
[attachment=67933] 图2. 字母F光源的设定方法光 4x`.nql =JqKdLH
[attachment=67934] 图3. 字母F在视网膜上位置点列图 kw%vO6"q( 视网膜的散射 ?89K
[D| @v#]+9F 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。 NrHh(: t_VF=B^LuR 8lI'[Y?3.
[attachment=67935] 图4. 视网膜朗伯散射设定 Sk~( t 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。 $.7Ov| sQ4~oZZ i`FskEoijq
[attachment=67936] 图5. 视网膜重点采样规格设定 dx/NY1 脚本 #RJFJb/ 4Jf6uhaE 内置脚本使用对话框显示屈光度和光瞳直径的数值设置。使用FRED Basic脚本创建和使用对话框非常容易。图6显示了如何获取用户自定义对话框,如下图所示: 4
Qo(Wl g RX`61
[attachment=67937] 图6. 用户对话框的创建与编辑 ckglDhC
[attachment=67938] 图7. 用户对话框编辑器 "JH
/ODm 如果“OK”按钮按下,将会核对对话框下面的代码行,如果点击取消则脚本终止。然后输入的参数赋予变量,如果此处是保留为空白,则使用默认值。因此,如果没有值输入并点击“OK”按钮,则脚本是以屈光度为0,光瞳直径为4mm来运行的。 ._ 6|epJ# 余下的脚本计算与屈光度有关的所有参数。 ?qdZ]M4e F$|Ec9 分析 f vAF0
a _o'3v=5T 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+" 6r|Bi HP
[attachment=67939] 图7. 字母F在视网膜上颜色分析 Y$@?Y/rhR 脚本代码 <9BM% g[#4`Q<. Option Explicit 'Remove this to enable non-dimensioned variables to be used. I^CKq?V?: rA"><pH Dim entity As T_ENTITY @CxXkR Dim op As T_OPERATION ]0g$3 Dim mat As T_MODELMATERIAL i uNBw] Dim A As Double Ah_Ttj Dim pupilDiam As Double -F]0Py8( Dim eID As Long O%$XgEJ8p Dim parID As Long zvDg1p Dim count As Integer wva| TZ Dim taq As Double, Rant As Double, CCant As Double, Rpost As Double, CCpost As Double :~%
zX* Dim tlens As Double, nlens As Double hj8S".A_ Dim curv As Double, conic As Double voD0u Dim ok As Long 4!I;U>b b *Dz<Pi^ Sub Main bnm3
cR:h" ZeL v! '用户输入对话框 ';CL;A ; Begin Dialog UserDialog 320,126,"Input parameters" ' %GRID:10,7,1,1 K4H U9! TextBox 220,21,40,21,.TextBox1 'default: 0 HxH.=M8S_ Text 20,21,190,21,"Accommodation (in Diopters):",.Text1,1 OLl?1 OKButton 40,91,90,21 #?V7kds] CancelButton 190,91,90,21 G;'=#c
^ Text 20,49,190,14,"Pupil diameter (4 mm default):",.Text2,1 -f4>4@y TextBox 220,49,40,21,.TextBox2 'default: 4 Xv5|j/< | |