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简介 PGOi#x AJI,>I,}} 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。 w`UB_h#Bl qR--lvO 模型 qWfG@hn ?sdVd 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。 BI3Q~ADV &zynfj#o Table 1. AZ眼睛模型的定义 gV91=Pj 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. +q|2j>k@ CY<,p$ 光源 Q!(C$&f u0Fu_Rtr 多个光源定义来分析该模型的不同特性。图1显示了所以的光源和提示信息告诉您他们可以用来做什么。 oL2|@WNj, kz@@/DD/9 ZYos.ay 图1. 光源和提示信息使用 U:M?Ji5CY 除了“Letter F”之外的所有光源的光线位置设定在了孔径光阑位置处,并增加了pre-propagation distance= -8。尽管光线在光瞳处创建,规定的传输方向相对于光线位置在pre-propagation distance之后。这意味着光束沿着Z轴在眼睛的前面以平行光入射,而不是在光瞳处入射。 I?.$ AL>*Vj2h/n 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。 weEmUw Z O\,n;oj 图2. 字母F光源的设定方法光 _O
Tqm5_ 5P,{h 图3. 字母F在视网膜上位置点列图 BHy#g>KUF 视网膜的散射 Q
*![u5# \`Db|D?oy 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。 Ig-9Y;hdmn HW;,XzP= DK}k||- 图4. 视网膜朗伯散射设定
}H&NR?Ax 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。 Eb7qM.Q] & #DXC6f "6Hka{ 图5. 视网膜重点采样规格设定 + G#qS1 脚本 > nDx)!I U
N 1HBW; 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: bJj<xjBM 6kK\nZ$o$ 图6. 用户对话框的创建与编辑 z_~5c 图7. 用户对话框编辑器 .cdm@_Ls 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。 oe}nrkmb 余下的脚本计算与屈光度有关的所有参数。 4&~ft 7hqa| 分析 rhO
]4A .Wv2aJq 屈光度为4,光瞳直径为4mm,字母F点在视网膜上所成的像。 vz</|s L1D{LzlBti 图7. 字母F在视网膜上颜色分析 -9Wx;u4]o 脚本代码 T]l_B2. ]&`_5pS Option Explicit 'Remove this to enable non-dimensioned variables to be used. Q* ifmnB' D^W6Cq5\ Dim entity As T_ENTITY x]&V7Y Dim op As T_OPERATION ;Oh4W<hH} Dim mat As T_MODELMATERIAL aT$q1!U`j2 Dim A As Double 9JV(}v5[ Dim pupilDiam As Double x48Y#"' Dim eID As Long D *R F._ Dim parID As Long ;Y5"[C9| Dim count As Integer L']EYK5 Dim taq As Double, Rant As Double, CCant As Double, Rpost As Double, CCpost As Double 7^P!@o$v! Dim tlens As Double, nlens As Double zA=gDuy3@ Dim curv As Double, conic As Double T>2) YOx Dim ok As Long L!x7]g,^ 9!zUv:; Sub Main M)C.bo{p q$`{$RX '用户输入对话框 S^?
@vj Begin Dialog UserDialog 320,126,"Input parameters" ' %GRID:10,7,1,1 -K hXb TextBox 220,21,40,21,.TextBox1 'default: 0 i% 19|an Text 20,21,190,21,"Accommodation (in Diopters):",.Text1,1 -H5n>j0!{ OKButton 40,91,90,21 2qLRcA=R CancelButton 190,91,90,21 fEf",{I Text 20,49,190,14,"Pupil diameter (4 mm default):",.Text2,1 h4N!zj[ TextBox 220,49,40,21,.TextBox2 'default: 4 uF_gfjR[m End Dialog rT9<_< Dim dlg As UserDialog )F4H' x a#0y ok = Dialog (dlg) ,rVm81-2 D[ U[D If ok=0 Then 'cancel button was pressed vU0j!XqE Print "Execution cancelled." O3WhO@`6) End Ve#VGlI End If ~n9BN'@x 4vKp341B 'Assign accommodation and pupil diameter & use defaults if field left empty 6*9hAnH If dlg.TextBox1 = "" Then t"k6wv;Tq A = 0 'Default accommodation p!BZTwP Else :M)B#@ c= A = CDbl(dlg.TextBox1) S7&w r@ End If ~9c?g(0 01<~~6A If dlg.TextBox2 = "" Then L/dG0a@1X pupilDiam = 4 'Default pupil diameter L"6qS3 [= Else xvOGE]n pupilDiam = CDbl(dlg.TextBox2) `p1szZD& End If U\'.rT[# q'~?azg: Print " " u~FXO[b Print "Accommodation = " & A & " Diopters" 0PO'9# Print "Pupil Diameter = " & pupilDiam & " mm" 8##-fv] t<s:ut)Q! ' Calculate new parameters with accommodation m|!R/,>S4 taq = 0.55 + 2.97 - 0.04*A 'Aqueous thickness &.D3f" yo]!Zn Rant = 12.0 - 0.4*A 'Radius of anterior lens m"*j J.MX CCant = -7.518749 + 1.285720*A 'Conic constant of anterior lens Hf!o6 o +>mbBu!7 Rpost = -5.224557 + 0.2*A 'Radius of posterior lens fQ c%a1' CCpost = -1.353971 - 0.431762*A 'Conic constant of posterior lens m?bd6'&FR I:l<t* tlens = 3.767 + 0.04*A 'Lens thickness WtOpxAq ]7" W( nlens = 1.42 + 0.00256*A - 0.00022*A^2 'Lens index of refraction yx?Z&9z < |