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简介 a}qse5Fr B?lBO
V4v4 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。 J={OOj Bw]L2=d 模型 O`[iz/7m MpIw^a3(r 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。 mj~N]cxB Y =g>r]2 Table 1. AZ眼睛模型的定义 E/8u' 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. N{V5 D jQxPOl$- 光源 T7lj39pJq N?=qEX|R 多个光源定义来分析该模型的不同特性。图1显示了所以的光源和提示信息告诉您他们可以用来做什么。 x<*IF,o *pb:9JKi `b.o&t$L 图1. 光源和提示信息使用 b1+hr(kMRM 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。 @W1WReK]f A
eGG 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。 (U(/C5' pqH(
Tbjq 图2. 字母F光源的设定方法光 wj#J>C2] )+w/\~@ 图3. 字母F在视网膜上位置点列图 qb-2QPEB 视网膜的散射 |z#m GcZM+ c 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。 :,S8T%d QxL@'n#5 UVT>7 图4. 视网膜朗伯散射设定 4j.
|Y 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。 $#G6m`V |B%BwE )RA\kZ " 图5. 视网膜重点采样规格设定 ?z5ne?? 脚本 J})$ $^vp'^uW> 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: Wkg*J3O \'; t* 图6. 用户对话框的创建与编辑 Ws^+7u 图7. 用户对话框编辑器 JNxW6 cK 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。 }>{ L#JW 余下的脚本计算与屈光度有关的所有参数。 dysX ^o $W 分析 ERfd7V<c> Y)Znb;`?a 屈光度为4,光瞳直径为4mm,字母F点在视网膜上所成的像。 v:veV. y u}-d7-= 图7. 字母F在视网膜上颜色分析 &*(n<5wt 脚本代码 670J{b CdBthOPX) Option Explicit 'Remove this to enable non-dimensioned variables to be used. 00`bL bK$/,,0=X/ Dim entity As T_ENTITY ^i{,z*vi Dim op As T_OPERATION '?{0z!! Dim mat As T_MODELMATERIAL ;f".'9 l^ Dim A As Double < 72s7*Rv Dim pupilDiam As Double DL'd&;6 Dim eID As Long B#HnPUUK Dim parID As Long A+0T"2 Dim count As Integer q4sl=`L5Sp Dim taq As Double, Rant As Double, CCant As Double, Rpost As Double, CCpost As Double c&Gz>
L Dim tlens As Double, nlens As Double zQL!(2 Dim curv As Double, conic As Double r +p@X Dim ok As Long tXf}jU} YH<$ +U Sub Main Jj=yG"$! 8lU;y)Z '用户输入对话框 W:VW_3 Begin Dialog UserDialog 320,126,"Input parameters" ' %GRID:10,7,1,1 l9_m>X~ TextBox 220,21,40,21,.TextBox1 'default: 0 ojN`#%X Text 20,21,190,21,"Accommodation (in Diopters):",.Text1,1 !: m`9o8 OKButton 40,91,90,21 /J1S@- CancelButton 190,91,90,21 H{j~ihq7 Text 20,49,190,14,"Pupil diameter (4 mm default):",.Text2,1 ?JuX~{{.L TextBox 220,49,40,21,.TextBox2 'default: 4 %$/=4f.j End Dialog 6PiEa( Dim dlg As UserDialog 'fS?xDs-v .HyjL5r- ok = Dialog (dlg) 3xBN10R# /lf\
E= If ok=0 Then 'cancel button was pressed |9+bSH9 Print "Execution cancelled." ,]f) ,;= End eZynF<i End If ge^!F>whr tW:W&|q 'Assign accommodation and pupil diameter & use defaults if field left empty
P7}t lHX If dlg.TextBox1 = "" Then xM% H~( A = 0 'Default accommodation {udrT"h Else P-[fHCg~ A = CDbl(dlg.TextBox1) a;56k End If MPjr_yc] &\&'L|0F If dlg.TextBox2 = "" Then 6eD(dZ pupilDiam = 4 'Default pupil diameter PASuf.U$" Else K{|w 43>D pupilDiam = CDbl(dlg.TextBox2) (d54C(") End If <Cu'!h_nL :0B
|<~lX Print " " >-VWm
A Print "Accommodation = " & A & " Diopters" Mx^y>\X)v Print "Pupil Diameter = " & pupilDiam & " mm" 2y^Uk,g $=\d1%_R| ' Calculate new parameters with accommodation d0'7efC+ taq = 0.55 + 2.97 - 0.04*A 'Aqueous thickness .H
Fc9^.* vB Sm=M Rant = 12.0 - 0.4*A 'Radius of anterior lens ~q{\; CCant = -7.518749 + 1.285720*A 'Conic constant of anterior lens %'$f ?y (2:
N; Rpost = -5.224557 + 0.2*A 'Radius of posterior lens a4%`" CCpost = -1.353971 - 0.431762*A 'Conic constant of posterior lens ,r@xPZPz:e YQN.Ohtv*F tlens = 3.767 + 0.04*A 'Lens thickness }bZ
8-v M#ZT2~+CT nlens = 1.42 + 0.00256*A - 0.00022*A^2 'Lens index of refraction >g=^,G}y uH$oGY 'Adjust parameters to account for accommodation OO-_?8I} pV8[l) J '************************************************************************* jz|VF,l 'Aqueous thickness (Position of Lens) hl`u"?rg '************************************************************************* t5%TS:u eID = FindFullName( "Geometry.Arizona Eye.Lens" ) 6j_ 678 GetCustomElement eID, entity bk.*k~_ ya#RII'] parID = FindFullName( "Geometry.Arizona Eye" ) M/*Bh,M` J)_>%. ' Delete any shift(s) in z { AFf:[G count = 0 3be6p While GetOperationCount(eID)>count $Ru&>D#stK GetOperation eID, count, op qbH%Hx If op.Type="ShiftZ" Then SBC~QD>L+ DeleteOperation eID,count
l@xWQj9 count=count-1 Pv~: gP End If !-7_ +v> count=count+1 OH>r[,z0 Wend AHq M7+r9 )Q~C4 C-j 'Set new shift in C B6A}m op.Type = "ShiftZ" ?gU }[] op.val1 = taq N=q#y@ L op.parent = parID 2.ew^D# AddOperation eID, op kj-=xhJ{= Print "Set aqueous humor thickness = " & taq-0.55 *u}'}jC1X sp^Wo7&g '************************************************************************* 0fA=_=A, 'Radius and conic constant of anterior lens 7"#f!.E '************************************************************************* ><cU7 ja[^ eID = FindFullName( "Geometry.Arizona Eye.Lens.Anterior" ) @`6}`k GetConic eID, entity, curv, conic ubi~% +N7"EROc SetConic eID, entity, 1/Rant, CCant >:A<"wZ Print "Set anterior lens radius = " & Rant & " and conic constant = " & CCant oooS s&t dIvy!d2l '************************************************************************* p=H3Q?HJ} 'Radius and conic constant of posterior lens ~JLYhA^'+< '************************************************************************* @cPflb eID = FindFullName( "Geometry.Arizona Eye.Lens.Posterior" ) a#$N% =j GetConic eID, entity, curv, conic !W~QT} 0t+])> SetConic eID, entity, 1/Rpost, CCpost =PZWS&(L Print "Set posterior lens radius = " & Rpost & " and conic constant = " & CCpost z{=v)F5y ##v`(#fu '************************************************************************* vTHq)C.7G 'Lens thickness (Position of posterior lens surface) $2Q YxY9s '************************************************************************* V3Yd&HVWNQ lY8`5Uz parID = FindFullName( "Geometry.Arizona Eye.Lens" ) nZxSMN0] 8TW5(fl ' Delete any z-shift(s) b4)k &*dfR count = 0 6Kp}_^|z While GetOperationCount(eID)>count `0rRKlb j4 GetOperation eID, count, op F{\=PCZ>7 If op.Type="ShiftZ" Then IkQe~;Y DeleteOperation eID,count }3J=DCtS count=count-1 NJm-%K End If /kRAt^4! count=count+1 6A?8tm/0 Wend Z%OW5]q y6FKg) 'Set new z-shift _4v"")Xe op.Type = "ShiftZ" 8ljuc5,J op.val1 = tlens yPN+W8}f op.parent = parID W~yLl% AddOperation eID, op ?!y"OrHg Print "Set lens thickness = " & tlens )b0];&hw] BPewc9RxV '************************************************************************* IJ_ m 'Lens index of refraction F,& |