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  • ZEMAX中的人眼模型

    作者:Zemax China 來源:投稿 時間:2019-07-31 17:44 閱讀:24973 [投稿]
    這篇文章介紹了OpticStudio序列模式和非序列模式中的幾種人眼模型以及它們的玻璃庫數據。

    在這個模型中,眼底被視為一個物體。模型中F,d和C波長的權重分別為0.1、0.4和1,用來表示眼底的光譜反射率。在0°、10°和20°的視場角上加上相等的權重,并設置4mm的虹膜孔徑。此模型像空間是無焦的。

    文件中還包括一個長度為250mm的人眼調節(jié)建模(表示使用4個單位的光焦度調節(jié)進入角膜的光線),有時十分有用。

    名為Eye_Accommodated.zmx的文件在調節(jié)時,晶狀體前極點向前移動到前房,后極點向后移動到玻璃體腔,因此晶狀體的軸向長度增加、直徑減小,且表面形狀改變。大多數調節(jié)都是通過晶狀體前表面增加曲率和向前運動來實現的。


    Eye_Accomodation模型與Eye_Retinal Image 模型采用同樣的波長、視場角和瞳孔參數。注意,雖然該模型表示OpticStudio具有在序列模式中繪制超半球鞏膜的能力(參見下邊的OpticStudio工具),可以避免繪制出一個并不存在的表面,讓眼睛模型更逼真,但超半球在光線追跡時會引入歧義。所以如果要在光線追跡中使用此模型,這些面可能需要用其他模型中的兩個半球面來進行替換。

    這些模型中的數據是從大量的參考文獻中獲取的,在此我們沒有列出它們的來源。當數據精度的影響不明顯時,通常可以將它們的值四舍五入來簡化(如軸向長度簡化為24.0mm、視網膜半徑簡化為11.0mm、松弛狀態(tài)晶狀體的前表面為簡化為球面、半徑為10.0mm)。除了使用的晶狀體折射率是均勻的這一點以外,這些模型能夠很好地代表真實眼睛的參數。這些模型利用微調晶狀體后表面的圓錐系數來代替真實情況中的折射率梯度變化(模型中晶狀體后表面不如實際情況中那樣平坦,以此來補償眼球中線方向上較低折射率造成的影響)。在實際測量中,晶狀體后表面近似是一個拋物面,它也是控制離軸像差的關鍵因素。

    這種采用折射率均勻晶狀體模型的優(yōu)點是能夠大大減少優(yōu)化和非序列模式中光線追跡的時間,用途較為廣泛。然而,在如探索晶狀體的光學性質時,一定要使用梯度折射率模型。您可參閱知識庫“如何在OpticStudio中建模人眼 (How to Model the Human Eye in Zemax) ”一文查看相關信息。

    非序列模式模型

    許多眼科儀器都是把光直接射入眼睛的,所以對光在眼中的傳輸效率和視網膜上光分布的均勻性等進行模擬非常有意義。某些應用中,例如在治療糖尿病引起的視網膜病變時,光聚焦在視網膜上。其他如間接檢眼鏡等應用中,光聚焦在瞳孔上以照亮一個更廣的范圍。利用不同的光源設置,兩種情況都能在OpticStudio中進行模擬。

    真實眼睛的光學介質往往不是完全透明的,OpticStudio的非序列建模可以通過添加吸收、散射、內容物等多個屬性模擬角膜瘢痕、白內障、玻璃體漂浮物和異物等對視力的影響,為研究眼睛的各種生理和病理變化提供了有力工具。此外,也可以用于研究光在角膜或人造晶狀體的邊緣發(fā)生的散射。

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    文章點評

    xinsuiff:正在找人眼模型(2024-01-04)

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