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简介 X{\>TOk 1.!rq,+>1 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。 v5i[jM8 qlD+[`=b 模型 )`yxJ;O@$ F.ryeOJ 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。 #ebT$hf30 AJ` b-$Q Table 1. AZ眼睛模型的定义 |1X^@ 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. 6tB- dQ@e+u5 光源 &e@2zfl7 bVSa}&*kM 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。 E8J`7sa )Yz`
6 .5|AX6p+^ 图1. 光源和提示信息使用 e5maZ(.;F 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。 lidzs<W-fW d$8rzd 在往下看是内置的脚本用来修改屈光度,使其为4(250mm),光源“Letter F”在视网膜处生成一个字母为F的图像。绿色的光线聚焦的非常好而红色和蓝色光线有一点的模糊。使用Positions Spot Diagram分析工具来观察最为合适。 \Xc6K!HJM 2;r(?ebw 图2. 字母F光源的设定方法光 K/79Tb- p8hF`D~ 图3. 字母F在视网膜上位置点列图 v' .:?9 视网膜的散射 96T.xT>& ~ ?m'; 在散射文件中,有一个名为“Retina surface”的72%的反射型朗伯散射,它为视网膜的散射提供了一个粗略的近似。为了模拟来自视网膜的散射,改变自定义元件“Eye ball” 下的视网膜的表面从“halt all” 到”Allow All”。并使几何中“plane”可追迹。 %/b?T]{ [5,aBf)X |lOxRUf~ 图4. 视网膜朗伯散射设定 GLQ1rT 注意在视网膜的表面有散射重点采样规格定义,在“Scatter”标签的底部可获取该信息。“toward pupil”指定散射光朝向光瞳,半角度10度。 su/l'p' I0P)DR B-ReBtN 图5. 视网膜重点采样规格设定 LOpnPH` 脚本 ]WR+>)ERb b>=MG8 内置脚本使用对话框显示屈光度和光瞳直径的数值设置。使用FRED Basic脚本创建和使用对话框非常容易。图6显示了如何获取用户自定义对话框,如下图所示: p#hs8xz 8<t6_* f 图6. 用户对话框的创建与编辑 gN1b?_g 图7. 用户对话框编辑器 )a.Y$![ 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。 DvHcT]l>5 余下的脚本计算与屈光度有关的所有参数。 Z0g3> iItM =i } 分析 =($RT wv<D%nF2| 屈光度为4,光瞳直径为4mm,字母F点在视网膜上所成的像。 PN[
`p1F uFOxb}a9v 图7. 字母F在视网膜上颜色分析 KlGPuGL 脚本代码 0? ( uQazUFw Option Explicit 'Remove this to enable non-dimensioned variables to be used. ]c]rIOTN vBx*bZ Dim entity As T_ENTITY akHcN]sa2 Dim op As T_OPERATION eU'DQp* Dim mat As T_MODELMATERIAL 8M*[RlUJB Dim A As Double EQ'iyXhEe Dim pupilDiam As Double }tv% Dim eID As Long 1OK,r` Dim parID As Long -hj@^Auf Dim count As Integer MKLnt X Dim taq As Double, Rant As Double, CCant As Double, Rpost As Double, CCpost As Double /2pf*\u Dim tlens As Double, nlens As Double |F[E h
~ Dim curv As Double, conic As Double +gqtW86 Dim ok As Long >;kCcfS3ct YMOy6C Sub Main -jnx0{/ xZW6Hk_ '用户输入对话框 5A /8G}'XZ Begin Dialog UserDialog 320,126,"Input parameters" ' %GRID:10,7,1,1 g^@Kx5O\ TextBox 220,21,40,21,.TextBox1 'default: 0 {i y[8eLg Text 20,21,190,21,"Accommodation (in Diopters):",.Text1,1 pV{MW#e OKButton 40,91,90,21 ,0%P3 CancelButton 190,91,90,21 l?v`kAMR Text 20,49,190,14,"Pupil diameter (4 mm default):",.Text2,1 :L#t?~ TextBox 220,49,40,21,.TextBox2 'default: 4 (G $nN*rlu End Dialog {Ak{
ct\t Dim dlg As UserDialog 6*cG>I.Z n_\VG[f ok = Dialog (dlg) rq?:I:0 }VxbO8\b( If ok=0 Then 'cancel button was pressed J/S 47J~ Print "Execution cancelled." xO)vn\uJ End 0&T0Ls#4 End If vKN"o* q RFd.L@-] 'Assign accommodation and pupil diameter & use defaults if field left empty )j(13faW| If dlg.TextBox1 = "" Then yE[ -@3v A = 0 'Default accommodation : Y/i%#*1 Else HKr")K% A = CDbl(dlg.TextBox1) 6}wXNTd End If <6^MVaD j_S/// If dlg.TextBox2 = "" Then EM]~yn!+ pupilDiam = 4 'Default pupil diameter ?#?[6t Else Dz/I"bZLC pupilDiam = CDbl(dlg.TextBox2) Sp$~)f' End If Z*S
9pkWcF | n5F_RL Print " " m<)0XE6w Print "Accommodation = " & A & " Diopters" l<5O\?Vo] Print "Pupil Diameter = " & pupilDiam & " mm" N|hNh$J[ v(D{_ ' Calculate new parameters with accommodation Qb}7lm{r taq = 0.55 + 2.97 - 0.04*A 'Aqueous thickness OrP-+eg n^P=a'+ Rant = 12.0 - 0.4*A 'Radius of anterior lens BE. v+'c" CCant = -7.518749 + 1.285720*A 'Conic constant of anterior lens )R$+dPu> 9z7^0Ruw Rpost = -5.224557 + 0.2*A 'Radius of posterior lens C{>@b:]p CCpost = -1.353971 - 0.431762*A 'Conic constant of posterior lens $G/h-6+8 N1$lG?
)+ tlens = 3.767 + 0.04*A 'Lens thickness jqxeON WmU4~. nlens = 1.42 + 0.00256*A - 0.00022*A^2 'Lens index of refraction }R-eQT V\^rs41$; 'Adjust parameters to account for accommodation w"d~R `&$"oW{HW '************************************************************************* !GI*R2<W 'Aqueous thickness (Position of Lens) 2KVMQH`B9 '************************************************************************* x&9}] E^< eID = FindFullName( "Geometry.Arizona Eye.Lens" ) 2%4dA$H#4w GetCustomElement eID, entity mqgA f`'? 2 parID = FindFullName( "Geometry.Arizona Eye" ) Eyi^N0 xLX< |