人間の光学システムに関する非回転非球面モデル

GIOVANZANA S.; KASPRZAK H.T.; PALUCKI B.; TALU S.

文献

J-GLOBAL ID：201402268603353620 整理番号：14A0448453

人間の光学システムに関する非回転非球面モデル

Non-rotational aspherical models of the human optical system

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著者 (4件)： , , ,
資料名：
巻： 60 号： 20/21 ページ： 1898-1904 発行年： 2013年11月20日
JST資料番号： D0250A ISSN： 0950-0340 資料種別：逐次刊行物 (A)
記事区分：原著論文発行国：イギリス (GBR) 言語：英語 (EN)

人間の目は,様々な光の条件下において画像を最適化できる複雑な感覚器官である。過去数十年に亘って,最新の画像化技術を用いて,目の内部構造の3次元(3D)画像を取得,解明,可視化および説明するための重要な研究が精力的に行われてきた。過去の文献において,人間の角膜,水晶体,網膜,および目の全体像を記述するための様々なレベルの数学的モデルが,光学的構造および生物力学的な観点からのシミュレーションを行うために報告されている。本稿では,コンピュータ幾何学とCADによる表現を利用して,人間の角膜および水晶体に関する三次元(3D)的な非回転非球面のパラメトリックモデルの構築に関する研究結果を報告する。本研究の主な目的は,目の構造に関して最も良く知られている円環体を考慮しない回転対称性を持つモデルに対抗する3Dの非回転モデルの構築である。特に,目の光学的設計やモデル化に最も幅広く採用されている双円錐形のような非球面表面とは異なる表面に注目する。実際,双円錐面は角膜の円環体を表すことはできるが,曲率半径の勾配の変化のような特性を表すことはできない。角膜には双曲線余弦に基づく関数を用い,水晶体のモデル化にはパラメトリック・モデルを用いた。3D非回転モデルのデータ分析および可視化には,Rhinoceros-CADソフトウェアを使用し,数値計算にはMATLABソフトウェアを使用した。人間の目のモデルを完全に分析するために,3Dレイトレーシングとこれらのモデルを組み合わせて評価した。人間の目に関する3Dの非回転非球面モデルは,有限要素法による解析によってより正確にモデル化され,表現されることが分かった。

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視覚モデル

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