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简介 jA9uB.I,"b toGd;2rl 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。 (]cL5o9 KJyCfMH&:@ 模型 l9uocP:D pqO0M]} 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。 I\_2=mL 'MW%\W; Table 1. AZ眼睛模型的定义 }.045 Wuu 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. ;8PO}{rD ^X{U7?x 光源 0'6ai=W 4F.,Y3 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。 +0U=UV)U o#6QwbU25 z<9C- 图1. 光源和提示信息使用 !dwZ` D 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。 cdkEK o} QP+ 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。 ',g%L_8Sq 2F*>&n&Db7 图2. 字母F光源的设定方法光 J|{50?S{^ 4o M~ 图3. 字母F在视网膜上位置点列图 <o|fH~?X 视网膜的散射 D)x^?! `w#VYs|k 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。 KwHN c\\ hNh!H<}|m8 eb`3'&zV&) 图4. 视网膜朗伯散射设定 ./;uhj 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。 RK-bsf O^CBa$ ByP<-Deh 图5. 视网膜重点采样规格设定 TaSS) n 脚本 ?7wcv$K5 =YVxQj 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: RiAg: <QvVPE}z 图6. 用户对话框的创建与编辑 $"NH{%95} 图7. 用户对话框编辑器 ZqrS]i@$ 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。 oS$7k3s
fj 余下的脚本计算与屈光度有关的所有参数。 5B|.cOE aHu0z: 分析 \5&Mg81 Gr\jjf` 屈光度为4,光瞳直径为4mm,字母F点在视网膜上所成的像。 b#N P*L& dakHH@Q 图7. 字母F在视网膜上颜色分析 75p9_)>96 脚本代码 a]fFR~OY @yb'h`f] Option Explicit 'Remove this to enable non-dimensioned variables to be used. 7/a7p(
U[3w9 Dim entity As T_ENTITY : 8>zo Dim op As T_OPERATION 4|&/#Cz^Y Dim mat As T_MODELMATERIAL \^,Jh|T Dim A As Double y "+'4:_ Dim pupilDiam As Double kJ"rRsK Dim eID As Long lz>00B<Z Dim parID As Long 7.VP7;jys Dim count As Integer 8K9HFT@yV Dim taq As Double, Rant As Double, CCant As Double, Rpost As Double, CCpost As Double kM4z
% Dim tlens As Double, nlens As Double Q 8Ek}O\MC Dim curv As Double, conic As Double r3?8nQ$ Dim ok As Long jt}oq%Bf ]\K?%z Sub Main H0inU+Ih pD[&,gV$ '用户输入对话框 G"&$7!6[Y Begin Dialog UserDialog 320,126,"Input parameters" ' %GRID:10,7,1,1 p_BG#dRM TextBox 220,21,40,21,.TextBox1 'default: 0 TJRp/BP Text 20,21,190,21,"Accommodation (in Diopters):",.Text1,1 EsWB |V> OKButton 40,91,90,21 2|\mBP`ok CancelButton 190,91,90,21 p'^}J$ Text 20,49,190,14,"Pupil diameter (4 mm default):",.Text2,1 <<S4l~"o TextBox 220,49,40,21,.TextBox2 'default: 4 )G/=3;! End Dialog EwG+' nlE Dim dlg As UserDialog X sJ`x 4w%hvJ ok = Dialog (dlg) X~m57bj -SD:G]un
If ok=0 Then 'cancel button was pressed 6[XaIco=C Print "Execution cancelled." &u|t{C#0 End n1|]ji[c End If >DY/CcG\P _5n2'\] H` 'Assign accommodation and pupil diameter & use defaults if field left empty )?&mCI* If dlg.TextBox1 = "" Then |mG;?>c) A = 0 'Default accommodation PT,*KYF_O" Else } -4p8Zt A = CDbl(dlg.TextBox1) yg}L,JJU< End If m8L %!6o exSwx-zxI If dlg.TextBox2 = "" Then 9{nU\am!\ pupilDiam = 4 'Default pupil diameter *vBhd2HO Else 6flO;d/v pupilDiam = CDbl(dlg.TextBox2) O<!^^7/h0 End If kKbbsB ~7}no}7 Print " " QP<P,Bi~ Print "Accommodation = " & A & " Diopters" |U1u:=[ Print "Pupil Diameter = " & pupilDiam & " mm" k(>J?\iNW q{*[uJ}Xc" ' Calculate new parameters with accommodation EX<1hAw taq = 0.55 + 2.97 - 0.04*A 'Aqueous thickness _`QME r? J.2BBy Rant = 12.0 - 0.4*A 'Radius of anterior lens O+XQP!T CCant = -7.518749 + 1.285720*A 'Conic constant of anterior lens a&[[@1OY "AJ>pU3 Rpost = -5.224557 + 0.2*A 'Radius of posterior lens _kOuD}_| CCpost = -1.353971 - 0.431762*A 'Conic constant of posterior lens (1{OQ0N+x \K9Y@jnr tlens = 3.767 + 0.04*A 'Lens thickness Vx0Hq`_14 3H"F~_H nlens = 1.42 + 0.00256*A - 0.00022*A^2 'Lens index of refraction RToX[R;1E j }^?Snq 'Adjust parameters to account for accommodation b2F1^]p yF` (GU '************************************************************************* ND9;%<80 'Aqueous thickness (Position of Lens) k]& I(VQ" '************************************************************************* K24y;968 eID = FindFullName( "Geometry.Arizona Eye.Lens" ) B7{j$0fm* GetCustomElement eID, entity >)+U^V %iV\nFal> parID = FindFullName( "Geometry.Arizona Eye" ) cEJ_z(\=hr >>J!| ' Delete any shift(s) in z /KvpJ4 count = 0
~|KMxY(: While GetOperationCount(eID)>count QBoX3w= GetOperation eID, count, op `n|k+tsC If op.Type="ShiftZ" Then `~=Is.V[ DeleteOperation eID,count l%2B4d9"v count=count-1 JLyFkV/
End If 8r\xQr'8h count=count+1 jS/$o ? Wend q|D*H9[ke a~tBg y+9 'Set new shift in y7*^H op.Type = "ShiftZ" d7c m?+ op.val1 = taq v g tJ+GjN op.parent = parID ;rF:$37^ AddOperation eID, op tK <)A) Print "Set aqueous humor thickness = " & taq-0.55 S
1Ji\ Q([g1?F9* '************************************************************************* ?~Vev D 'Radius and conic constant of anterior lens VKrKA71Z~ '************************************************************************* K& |