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Arizona 眼睛模型 |
| 時間:2022-04-19 17:13來源:未知作者: infotek點擊:次列印 |
簡介
人眼光學模型可用來設計眼科用設備，光學系統註定了要與人眼一起使用。本文演示了這樣一個模型：Arizona眼睛模型，在Jim Schwiegerling教授的書中有詳細描述：《Field Guide to Visual and Ophthalmic Optics》。AZ眼睛模型達到了基於平均臨床資料所決定的軸上和軸外像差等級。FRED檔包含了此眼睛模型及幾個用來分析它的光源，並包括一個基於想要的屈光度來調整模型的內嵌腳本。
模型
模型的定義如表1種所示，由半徑、圓錐常數、折射率、阿貝數、到下一面的距離等一系列表面組成。一些參數由屈光度（A）來決定。
Table 1. AZ眼睛模型的定義
在FRED中使用0屈光度來創建的，光瞳加在了透鏡的前面。材料是創建一個新的材料並選擇類型“Model Material”,輸入的參數是nd和vd.
光源
多個光源定義來分析該模型的不同特性。圖1顯示了所以的光源和提示資訊告訴您他們可以用來做什麼。
圖1. 光源和提示資訊使用
除了“Letter F”之外的所有光源的光線位置設定在了孔徑光闌位置處，並增加了pre-propagation distance= -8。儘管光線在光瞳處創建，規定的傳輸方向相對於光線位置在pre-propagation distance之後。這意味著光束沿著Z軸在眼睛的前面以平行光入射，而不是在光瞳處入射。
在往下看是內置的腳本用來修改屈光度，使其為4（250mm），光源“Letter F”在視網膜處生成一個字母為F的圖像。綠色的光線聚焦的非常好而紅色和藍色光線有一點的模糊。使用Positions Spot Diagram分析工具來觀察最為合適。
圖2. 字母F光源的設定方法光
圖3. 字母F在視網膜上位置點列圖
視網膜的散射
在散射檔中，有一個名為“Retina surface”的72%的反射型朗伯散射，它為視網膜的散射提供了一個粗略的近似。為了模擬來自視網膜的散射，改變自訂元件“Eye ball” 下的視網膜的表面從“halt all” 到”Allow All”。並使幾何中“plane”可追跡。
圖4. 視網膜朗伯散射設定
注意在視網膜的表面有散射重點採樣規格定義，在“Scatter”標籤的底部可獲取該資訊。“toward pupil”指定散射光朝向光瞳，半角度10度。
圖5. 視網膜重點採樣規格設定
腳本
內置腳本使用對話方塊顯示屈光度和光瞳直徑的數值設置。使用FRED Basic腳本創建和使用對話方塊非常容易。圖6顯示了如何獲取使用者自訂對話方塊，如下圖所示：
圖6. 用戶對話方塊的創建與編輯
圖7. 用戶對話方塊編輯器
如果“OK”按鈕按下，將會核對對話方塊下面的代碼行，如果點擊取消則腳本終止。然後輸入的參數賦予變數，如果此處是保留為空白，則使用預設值。因此，如果沒有值輸入並點擊“OK”按鈕，則腳本是以屈光度為0，光瞳直徑為4mm來運行的。
餘下的腳本計算與屈光度有關的所有參數。
分析
屈光度為4，光瞳直徑為4mm，字母F點在視網膜上所成的像。
圖8. 字母F在視網膜上顏色分析
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