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简介 'z[Sp~I\ o0pII )v 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。 ]GRWnif 3:C oZ 模型 d.P\fPSD Rb{U+/gq 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。 c.j$9=XLBG nI*v820, Table 1. AZ眼睛模型的定义 'CN|'W)g7 在FRED中使用0屈光度来创建的,光瞳加在了透镜的前面。材料是创建一个新的材料并选择类型“Model Material”,输入的参数是nd和vd. ;W^o@*i{> Oj^,m.R 光源 D`VM6/iQR VL*ovD%- 多个光源定义来分析该模型的不同特性。图1显示了所以的光源和提示信息告诉您他们可以用来做什么。 |P%DkM*X 67VT\f iURk=*Z= 图1. 光源和提示信息使用 IzpZwx^3'' 除了“Letter F”之外的所有光源的光线位置设定在了孔径光阑位置处,并增加了pre-propagation distance= -8。尽管光线在光瞳处创建,规定的传输方向相对于光线位置在pre-propagation distance之后。这意味着光束沿着Z轴在眼睛的前面以平行光入射,而不是在光瞳处入射。 1+U J52
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g4l 在往下看是内置的脚本用来修改屈光度,使其为4(250mm),光源“Letter F”在视网膜处生成一个字母为F的图像。绿色的光线聚焦的非常好而红色和蓝色光线有一点的模糊。使用Positions Spot Diagram分析工具来观察最为合适。 :at$HCaK Ba/Yl 图2. 字母F光源的设定方法光 ~>+]%FPv gwWN%Z" 图3. 字母F在视网膜上位置点列图 )kkhJI*v 视网膜的散射 n2fbp\ I /\WQxe 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。 2!$gyu6bpG &Y^WP?HS "1HRLci 图4. 视网膜朗伯散射设定 4- [J@ 注意在视网膜的表面有散射重点采样规格定义,在“Scatter”标签的底部可获取该信息。“toward pupil”指定散射光朝向光瞳,半角度10度。 ;asP4R= 1)[]x9]^q' z~>pVs 图5. 视网膜重点采样规格设定 B!\;/Vk 脚本 57g</p cJL'$`gWf 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: :bC40@ [ U wi 图6. 用户对话框的创建与编辑 6A=8+R'`F 图7. 用户对话框编辑器 |USX[jm\ 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。 HVC>9_:] 余下的脚本计算与屈光度有关的所有参数。 (1NA 44F`$.v96 分析 \R3H+W mb!9&&2-t 屈光度为4,光瞳直径为4mm,字母F点在视网膜上所成的像。 r{rQu-|. ^*fxR]Y 图7. 字母F在视网膜上颜色分析 ,-OCc!7K 脚本代码 3hK#'."`N W[}s o6 Option Explicit 'Remove this to enable non-dimensioned variables to be used. xu'yVt9RC Vb'7> Dim entity As T_ENTITY @-&s: Qli Dim op As T_OPERATION Nq@+'<@p$ Dim mat As T_MODELMATERIAL ubmrlH\d Dim A As Double L^{|uP15N Dim pupilDiam As Double "&%#!2 Dim eID As Long VV9_`myN7 Dim parID As Long nM0[P6p Dim count As Integer ?K3(D;5
&i Dim taq As Double, Rant As Double, CCant As Double, Rpost As Double, CCpost As Double leQT-l2Bk Dim tlens As Double, nlens As Double `3Uj{w/Q:L Dim curv As Double, conic As Double wW%4d Dim ok As Long U2%.S&wS,e "1-}A(X Sub Main "hdvHUz p}<w#p
| '用户输入对话框 H~E(JLcU Begin Dialog UserDialog 320,126,"Input parameters" ' %GRID:10,7,1,1 MX ;J5(Ae TextBox 220,21,40,21,.TextBox1 'default: 0 i}~SDY Text 20,21,190,21,"Accommodation (in Diopters):",.Text1,1 0p@k({] < OKButton 40,91,90,21 DzheoA-+L' CancelButton 190,91,90,21 Q[d}J+l4{ Text 20,49,190,14,"Pupil diameter (4 mm default):",.Text2,1 5P'p2x#U TextBox 220,49,40,21,.TextBox2 'default: 4 cDI [PJ9 End Dialog =2
*rA'im Dim dlg As UserDialog =dx1/4bZl| Zx d~c]n ok = Dialog (dlg) po}F6m8bX ZZyDG9a>7 If ok=0 Then 'cancel button was pressed D3x /OyG( Print "Execution cancelled." YQS5P# End %~QO8q_7 End If 7YAIA%8 s-S}i{Z! 'Assign accommodation and pupil diameter & use defaults if field left empty Rd>B0;4 If dlg.TextBox1 = "" Then yA3wtm/? A = 0 'Default accommodation kMsnW}Nu Else ~M(5Ho A = CDbl(dlg.TextBox1) E!O\87[ End If yu;SH[{Wi G\a8B#hg If dlg.TextBox2 = "" Then 2mq$H_ pupilDiam = 4 'Default pupil diameter 7K{Nb Else 5IbJ pupilDiam = CDbl(dlg.TextBox2) x+G0J8cW End If _A0mxq Z'k|u4ZC Print " " (4%YHS8 Print "Accommodation = " & A & " Diopters" /o2P+Xr8" Print "Pupil Diameter = " & pupilDiam & " mm" q}FVzahv g%k` ' Calculate new parameters with accommodation c1xrn4f@a taq = 0.55 + 2.97 - 0.04*A 'Aqueous thickness . ]8E7 0W%@gs5d& Rant = 12.0 - 0.4*A 'Radius of anterior lens u@3y&b CCant = -7.518749 + 1.285720*A 'Conic constant of anterior lens dCFlM&(i $ F S_E Rpost = -5.224557 + 0.2*A 'Radius of posterior lens c c CCpost = -1.353971 - 0.431762*A 'Conic constant of posterior lens NOS>8sy w%zRHf8C tlens = 3.767 + 0.04*A 'Lens thickness ]1gx#y 2 |G/7_+J6 nlens = 1.42 + 0.00256*A - 0.00022*A^2 'Lens index of refraction efY8M2 9TAj) {U%' 'Adjust parameters to account for accommodation {W\T"7H dgo3'ZO
'************************************************************************* DE
IB!n 'Aqueous thickness (Position of Lens) d`
Sr4c '************************************************************************* j.:h5Y^N eID = FindFullName( "Geometry.Arizona Eye.Lens" ) J/6`oh?,Q GetCustomElement eID, entity cc44R|Kr$$ zT ZVehEe parID = FindFullName( "Geometry.Arizona Eye" ) TH &qX k'X;ruQ:tF ' Delete any shift(s) in z "3F;cCDv] count = 0 pN&c(=If While GetOperationCount(eID)>count a1j.fA GetOperation eID, count, op &Z^l=YH, If op.Type="ShiftZ" Then sFDG) DeleteOperation eID,count bOI3^T count=count-1 ; <Km3 End If 5TUNX^AW count=count+1 @d&/?^dp6 Wend RB?V7 uX %5\3Aw 'Set new shift in Yif*"oO op.Type = "ShiftZ" \VSATL:] op.val1 = taq ~l~Tk6EM op.parent = parID mNYl@+:psj AddOperation eID, op ai*b:Q Print "Set aqueous humor thickness = " & taq-0.55 tU/k-W3X i5F:r| '************************************************************************* w-$[>R[hw 'Radius and conic constant of anterior lens G9g6.8*& '************************************************************************* +([!A6:
eID = FindFullName( "Geometry.Arizona Eye.Lens.Anterior" ) ,1/}^f6 GetConic eID, entity, curv, conic NcM>{{8 !SsHAE| SetConic eID, entity, 1/Rant, CCant :"o
o> Print "Set anterior lens radius = " & Rant & " and conic constant = " & CCant l\$+7|W rbqo"g` '************************************************************************* 4l8BQz}sb 'Radius and conic constant of posterior lens V,ZY*f0 '************************************************************************* _;RVe"tR# eID = FindFullName( "Geometry.Arizona Eye.Lens.Posterior" ) Pgp {$ID GetConic eID, entity, curv, conic rp7W
}P+uU XUV!C7 SetConic eID, entity, 1/Rpost, CCpost gBk5wk_j| Print "Set posterior lens radius = " & Rpost & " and conic constant = " & CCpost <f~Fl^^8 =22ALlxk '************************************************************************* kJ)gP 2E 'Lens thickness (Position of posterior lens surface) AAUyy
: '************************************************************************* zX7q:Pt nkeI60 parID = FindFullName( "Geometry.Arizona Eye.Lens" )
FnHi(S|A C+NF9N ' Delete any z-shift(s) vs&8wbS) count = 0 kD.pzxEM While GetOperationCount(eID)>count uM(UO,X GetOperation eID, count, op %zo=
K}u If op.Type="ShiftZ" Then _2vd`k DeleteOperation eID,count I]}>| count=count-1 5 ZfP End If qI3NkVA'C count=count+1 p D=w>" Wend z"F*\xa #NRh\Wj| 'Set new z-shift ")lw9t` op.Type = "ShiftZ" b*,3< |