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简介 Vbz$dpT
X&(1DE 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。 "-\I?k !WAbO(l 模型 ld}-}W-cq 91[(K'=& 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。 _AK-AY &(irri_ Table 1. AZ眼睛模型的定义 Lw2EA 5 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. 8BBuYY{ y1@{(CDp" 光源 _sx]`3/86 ~#OnA1) 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。 >~2oQ[n T&cf6soo $M#G;W5c 图1. 光源和提示信息使用 0<nk>o 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。 w8$8P zGA1 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。 7'CdDB6&. AvH^9zEE( 图2. 字母F光源的设定方法光 4Bs '5@ j%Usui<DL 图3. 字母F在视网膜上位置点列图 PkMN@JS 视网膜的散射 o yK'h9Wt1 [Vc8j&:L 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。 H
$XO]\ "V}WV!w ~"#qG6dP 图4. 视网膜朗伯散射设定 lE'2\kxI? 注意在视网膜的表面有散射重点采样规格定义,在“Scatter”标签的底部可获取该信息。“toward pupil”指定散射光朝向光瞳,半角度10度。 Z`T]jm-3 ?
0p_/mZ &M&*3 图5. 视网膜重点采样规格设定 cY0NQKUk~ 脚本 \0).
ODA( ACc tyGd 内置脚本使用对话框显示屈光度和光瞳直径的数值设置。使用FRED Basic脚本创建和使用对话框非常容易。图6显示了如何获取用户自定义对话框,如下图所示: ~5q1zr)E ot($aY,t 图6. 用户对话框的创建与编辑 <Y:{>= 图7. 用户对话框编辑器 wQEsq< 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。 QVJq% P 余下的脚本计算与屈光度有关的所有参数。 #p*D.We -U.>K,M 分析 Qzt'ZK _Dr9 w&;< 屈光度为4,光瞳直径为4mm,字母F点在视网膜上所成的像。 u5;;s@{Ye4 ;G.5.q[A 图7. 字母F在视网膜上颜色分析 |Bz1u|uc 脚本代码 ,)@njC?J -n FKP&P Option Explicit 'Remove this to enable non-dimensioned variables to be used. m Q4(<,F >J*x` a3Q Dim entity As T_ENTITY d<K2
\:P{} Dim op As T_OPERATION ~@ =(#tO. Dim mat As T_MODELMATERIAL >~:Md Dim A As Double & %A&&XT9 Dim pupilDiam As Double Xdh2 Dim eID As Long 2*Zk^h= Dim parID As Long p>_Qns7W Dim count As Integer & OYo Dim taq As Double, Rant As Double, CCant As Double, Rpost As Double, CCpost As Double l0 =[MXM4 Dim tlens As Double, nlens As Double 'HKDGQl` Dim curv As Double, conic As Double @GUlw[vi Dim ok As Long txE=AOY5 DK)T2{: Sub Main 17$'r^t,S ,2YZB*6h{ '用户输入对话框 76H>ST@G| Begin Dialog UserDialog 320,126,"Input parameters" ' %GRID:10,7,1,1 f7YBhF TextBox 220,21,40,21,.TextBox1 'default: 0 '_d4[Olu Text 20,21,190,21,"Accommodation (in Diopters):",.Text1,1 Yw] 7@ OKButton 40,91,90,21 v%:VV*MxF CancelButton 190,91,90,21 A:yHClmn Text 20,49,190,14,"Pupil diameter (4 mm default):",.Text2,1 &hEn3u TextBox 220,49,40,21,.TextBox2 'default: 4 k/P.[5 End Dialog [ ?%q,>F Dim dlg As UserDialog Lq|>n[KY m8@&-,T ok = Dialog (dlg) G/*;h,NbNr pHT]2e# If ok=0 Then 'cancel button was pressed hw$!LTB2 Print "Execution cancelled." L!>nl4O>` End m g,1*B' End If i.k7qclL` b7XB l 'Assign accommodation and pupil diameter & use defaults if field left empty o]EL=j If dlg.TextBox1 = "" Then k&2=-qgVR A = 0 'Default accommodation ? D
_kQl Else G4uG" A = CDbl(dlg.TextBox1) NV7k@7_{B End If W1 k]P. Aa=:AkrH If dlg.TextBox2 = "" Then rtS' 90` pupilDiam = 4 'Default pupil diameter nl
qn:[BU Else NMe{1RM pupilDiam = CDbl(dlg.TextBox2) w
lH\w? End If (`S^6-^ om`T/@_, Print " " ')U~a Print "Accommodation = " & A & " Diopters" XEQTT D< Print "Pupil Diameter = " & pupilDiam & " mm" #l ZK_N|1x 4;fuS_(X ' Calculate new parameters with accommodation 2 /FQ;<L taq = 0.55 + 2.97 - 0.04*A 'Aqueous thickness jMgXIK\ Hs*["zFc Rant = 12.0 - 0.4*A 'Radius of anterior lens ,Cb3R|L8 CCant = -7.518749 + 1.285720*A 'Conic constant of anterior lens #8|LPfA ?u|@,tQ[ Rpost = -5.224557 + 0.2*A 'Radius of posterior lens ]I [~0PCSX CCpost = -1.353971 - 0.431762*A 'Conic constant of posterior lens z%OKv[/N XEgJ7h_ tlens = 3.767 + 0.04*A 'Lens thickness -
8p!,+Dk PD)"od nlens = 1.42 + 0.00256*A - 0.00022*A^2 'Lens index of refraction 7~SwNt, TWzLJ63* 'Adjust parameters to account for accommodation l-Z( ] I |U'@E '************************************************************************* p&h?p\IF 'Aqueous thickness (Position of Lens) {uj_4Ft '************************************************************************* lj (y eID = FindFullName( "Geometry.Arizona Eye.Lens" ) .qgUD GetCustomElement eID, entity X_]rtG LWyr parID = FindFullName( "Geometry.Arizona Eye" ) N%
4"9K 'v"= ' Delete any shift(s) in z X` zWw_i count = 0 <7M-?g:vj While GetOperationCount(eID)>count #;$]M4 GetOperation eID, count, op j{@6y If op.Type="ShiftZ" Then TxX =(7V DeleteOperation eID,count ){*+s RBW count=count-1 u=
NLR\ End If &EfQ%r}C count=count+1 bC/":+s& p Wend @1MnJP +!/ATR%Uci 'Set new shift in ]mTBD<3\ op.Type = "ShiftZ" FQ]/c#J op.val1 = taq jN\u}!\O op.parent = parID <s9?9^!!V^ AddOperation eID, op `POzwYh Print "Set aqueous humor thickness = " & taq-0.55 Rff F:,b Z!)~?<gcq: '************************************************************************* 5~L]zE 'Radius and conic constant of anterior lens s/E|Z1pg3 '************************************************************************* uu9M}]mDl eID = FindFullName( "Geometry.Arizona Eye.Lens.Anterior" )
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6A GetConic eID, entity, curv, conic uM-,}7f7 D|N4X`T` SetConic eID, entity, 1/Rant, CCant !+eH8
Print "Set anterior lens radius = " & Rant & " and conic constant = " & CCant 0cd_l
2f#g Zh=arlk '************************************************************************* ^[M{s(b 'Radius and conic constant of posterior lens 7?$?Yu '************************************************************************* \$ytmtf5 eID = FindFullName( "Geometry.Arizona Eye.Lens.Posterior" ) F5h/> GetConic eID, entity, curv, conic -8Jw_ 7>FXsUt_ SetConic eID, entity, 1/Rpost, CCpost ,NSf Print "Set posterior lens radius = " & Rpost & " and conic constant = " & CCpost ZK5nN9` .%zcm '************************************************************************* 3Q=^&o |