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简介 hcM9Sx"! !ST7@D 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。 Q5A,9ovNZ Ta$55K0 模型 9z`72( y\,,hs 模型的定义如表1种所示,由半径、圆锥常数、折射率、阿贝数、到下一面的距离等一系列表面组成。一些参数由屈光度(A)来决定。 >
H&v %{rPA3Xoy Table 1. AZ眼睛模型的定义 hl0\$ 在FRED中使用0屈光度来创建的,光瞳加在了透镜的前面。材料是创建一个新的材料并选择类型“Model Material”,输入的参数是nd和vd. 5gkQ6&m ^"~r/@l 光源 dc0&*/`: 4 Dy1M}7 多个光源定义来分析该模型的不同特性。图1显示了所以的光源和提示信息告诉您他们可以用来做什么。 abv*X1 Z>l|R C LG:d
图1. 光源和提示信息使用 j#u{(W'r 除了“Letter F”之外的所有光源的光线位置设定在了孔径光阑位置处,并增加了pre-propagation distance= -8。尽管光线在光瞳处创建,规定的传输方向相对于光线位置在pre-propagation distance之后。这意味着光束沿着Z轴在眼睛的前面以平行光入射,而不是在光瞳处入射。 g W_E *sau['Ha 在往下看是内置的脚本用来修改屈光度,使其为4(250mm),光源“Letter F”在视网膜处生成一个字母为F的图像。绿色的光线聚焦的非常好而红色和蓝色光线有一点的模糊。使用Positions Spot Diagram分析工具来观察最为合适。 !p76I=H% maa$kg8U*! 图2. 字母F光源的设定方法光 u8t|!pMF8 ;kWWzg 图3. 字母F在视网膜上位置点列图 "G,,:H9v 视网膜的散射 T]/5aA4 +
)z5ai0m 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。 =M}tet
} /r2S1"(q 0FLCN!i1 图4. 视网膜朗伯散射设定 =>kg] 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。 lr[T+nQ fwmXIpteK ]O{i?tyX 图5. 视网膜重点采样规格设定 MK1#^9Zr 脚本 RNQq"c\ & ['L7 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: EZzR"W/ 5%4yUd#b 图6. 用户对话框的创建与编辑 BsL+9lNue 图7. 用户对话框编辑器 "shX~zd5 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。 +FAxqCkA 余下的脚本计算与屈光度有关的所有参数。 D?UURUR f Ptcq/f 分析 {$5g29 1B:5O*I!J 屈光度为4,光瞳直径为4mm,字母F点在视网膜上所成的像。 ,0ilNi> q#I'@Jbj 图7. 字母F在视网膜上颜色分析 V;^N:I\js 脚本代码 Zy.A9Bh~ )_OGt [_H Option Explicit 'Remove this to enable non-dimensioned variables to be used. "5z@A/Z/ N=7iQ@{1 Dim entity As T_ENTITY $06('Hg& Dim op As T_OPERATION =HJ7tele Dim mat As T_MODELMATERIAL K:kb&W Dim A As Double @'5*jXd Dim pupilDiam As Double p~Cz6n Dim eID As Long xB[W8gQ6fa Dim parID As Long zGNW5S9G Dim count As Integer mP/#hwzB&q Dim taq As Double, Rant As Double, CCant As Double, Rpost As Double, CCpost As Double PIXqd, Dim tlens As Double, nlens As Double ^*+M9e9Z Dim curv As Double, conic As Double SSTn| Dim ok As Long ?B$L'i[l hOkn@F. Sub Main l'M/et{: $tI<MZ&Z '用户输入对话框 b:r8r}49 Begin Dialog UserDialog 320,126,"Input parameters" ' %GRID:10,7,1,1 Xit@.:a; TextBox 220,21,40,21,.TextBox1 'default: 0 S:Jg#1rww- Text 20,21,190,21,"Accommodation (in Diopters):",.Text1,1 3
{hUp81> OKButton 40,91,90,21 Z!Z{Gm3 CancelButton 190,91,90,21 aMxj{*v7 Text 20,49,190,14,"Pupil diameter (4 mm default):",.Text2,1 $G 6kS@A TextBox 220,49,40,21,.TextBox2 'default: 4 k@s<*C End Dialog >mp Nn Dim dlg As UserDialog Mk=*2=d [s\8@5?E
ok = Dialog (dlg) ^$C&{% JiO8EIM If ok=0 Then 'cancel button was pressed w^^l, Print "Execution cancelled." 6uKth mr End \x:U`T End If Iw`|,-| B
u%%O8 'Assign accommodation and pupil diameter & use defaults if field left empty >R_m@$` If dlg.TextBox1 = "" Then 8B-mZFXpK A = 0 'Default accommodation 1Y;.fZE Else -!mtLaLw A = CDbl(dlg.TextBox1) <P ?gP1_zi End If 2xiE#l-V2 .Ln98#ZR If dlg.TextBox2 = "" Then `QRXQ c pupilDiam = 4 'Default pupil diameter wtf H3v Else 9z{g3m70@ pupilDiam = CDbl(dlg.TextBox2) X8}\m%gCU End If z C$F@ -5]lHw} Print " " @8w5Oudvx Print "Accommodation = " & A & " Diopters" V2AsZc0U( Print "Pupil Diameter = " & pupilDiam & " mm" __s'/6u Rq e|7/As ' Calculate new parameters with accommodation J>G'H) taq = 0.55 + 2.97 - 0.04*A 'Aqueous thickness <HTz ntB#2S Rant = 12.0 - 0.4*A 'Radius of anterior lens aIQC[ry CCant = -7.518749 + 1.285720*A 'Conic constant of anterior lens /*BK6hc
W/u(9 Rpost = -5.224557 + 0.2*A 'Radius of posterior lens Y,yU460T8 CCpost = -1.353971 - 0.431762*A 'Conic constant of posterior lens 0H.bRk/P+ b{)kup tlens = 3.767 + 0.04*A 'Lens thickness WA1yA*S K^[m-- nlens = 1.42 + 0.00256*A - 0.00022*A^2 'Lens index of refraction fF>hca> /.rj\, 'Adjust parameters to account for accommodation 6vxRam6[?? " W{rS4L '************************************************************************* \6.dGKK 'Aqueous thickness (Position of Lens) [`E_/95 '************************************************************************* l-20X{$m: eID = FindFullName( "Geometry.Arizona Eye.Lens" ) -^t.eZ*| GetCustomElement eID, entity GUM-|[~ Wd(|w8J{a parID = FindFullName( "Geometry.Arizona Eye" ) \L$]2"/v- ]TUoXU2<x ' Delete any shift(s) in z 3D5adI<aq" count = 0 N%q{CYF6 While GetOperationCount(eID)>count :SO4@JT{W GetOperation eID, count, op xC=$ym] If op.Type="ShiftZ" Then zVe,HKF/ DeleteOperation eID,count Oml3=TV count=count-1 nGK=Nf.5 End If x*tCm8`{ count=count+1 oRcP4k;d= Wend +XX5;;IC p`Tl)[* 'Set new shift in *%_M?^ op.Type = "ShiftZ" <nV 3`L&] op.val1 = taq nehk8+eV_ op.parent = parID X|g5tnsj` AddOperation eID, op TV_a(#S Print "Set aqueous humor thickness = " & taq-0.55 `:m=rT_ s(s_v ?k '************************************************************************* +!`$( 'Radius and conic constant of anterior lens SX =^C '************************************************************************* ?}W#j eID = FindFullName( "Geometry.Arizona Eye.Lens.Anterior" ) \k6OP GetConic eID, entity, curv, conic 2v4&'C XgKYL< |