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简介 <lRjh7 pwA~?$B1 人眼光学模型可用来设计眼科用设备,光学系统注定了要与人眼一起使用。本文演示了这样一个模型:Arizona眼睛模型,在Jim Schwiegerling教授的书中有详细描述:《Field Guide to Visual and Ophthalmic Optics》。AZ眼睛模型达到了基于平均临床数据所决定的轴上和轴外像差等级。FRED文件包含了此眼睛模型及几个用来分析它的光源,并包括一个基于想要的屈光度来调整模型的内嵌脚本。 e1ExB# bj@f<f` 模型 ~eXI}KhBw6 * b"aJ<+ 模型的定义如表1种所示,由半径、圆锥常数、折射率、阿贝数、到下一面的距离等一系列表面组成。一些参数由屈光度(A)来决定。 JHJ]BMm q<cxmo0S Table 1. AZ眼睛模型的定义 t V2o9!N4 在FRED中使用0屈光度来创建的,光瞳加在了透镜的前面。材料是创建一个新的材料并选择类型“Model Material”,输入的参数是nd和vd. B_"PFWwg hwSxdT6 光源 43*;" w= 4p>, 多个光源定义来分析该模型的不同特性。图1显示了所以的光源和提示信息告诉您他们可以用来做什么。 cvjZ$Fcc%( VwT&A9&{8 ^$y`Q@-9 图1. 光源和提示信息使用 5dL! e<< 除了“Letter F”之外的所有光源的光线位置设定在了孔径光阑位置处,并增加了pre-propagation distance= -8。尽管光线在光瞳处创建,规定的传输方向相对于光线位置在pre-propagation distance之后。这意味着光束沿着Z轴在眼睛的前面以平行光入射,而不是在光瞳处入射。 RG_6&
A VL$?vI' 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。 )gk
tI! HE+D]7^ 图2. 字母F光源的设定方法光 'wo}1^V `_OB_F 图3. 字母F在视网膜上位置点列图 -`PLewvX 视网膜的散射 CJ6v S R+9 hog 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。 8o466m6/ QiNLE'19^ zT'(I6S:) 图4. 视网膜朗伯散射设定 b6@0?_n 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。 I:YE6${k! YOUX m(CsO|pz 图5. 视网膜重点采样规格设定 Gyc_B 脚本 <WL] (-9I: u|(Iu}sE= 内置脚本使用对话框显示屈光度和光瞳直径的数值设置。使用FRED Basic脚本创建和使用对话框非常容易。图6显示了如何获取用户自定义对话框,如下图所示: rfV{+^T; v3cLU7bi?2 图6. 用户对话框的创建与编辑 +;
=XiB5R 图7. 用户对话框编辑器 1{G@'#( 如果“OK”按钮按下,将会核对对话框下面的代码行,如果点击取消则脚本终止。然后输入的参数赋予变量,如果此处是保留为空白,则使用默认值。因此,如果没有值输入并点击“OK”按钮,则脚本是以屈光度为0,光瞳直径为4mm来运行的。 &H2j3De 余下的脚本计算与屈光度有关的所有参数。 Us3zvpy)o WP PDvB 分析 jm[f|4\ Pxgal4{6 屈光度为4,光瞳直径为4mm,字母F点在视网膜上所成的像。 0<nW
nD,z c&"1Z/tR 图7. 字母F在视网膜上颜色分析
g ~%IA.$c 脚本代码 WmE4TL^8? \(U|& Option Explicit 'Remove this to enable non-dimensioned variables to be used. <@;bxSUx Bd[H@oKru Dim entity As T_ENTITY X @X`,/{X Dim op As T_OPERATION \<\147&)r Dim mat As T_MODELMATERIAL '<AE%i, Dim A As Double 5?TX.h9B4 Dim pupilDiam As Double fF.+{-. Dim eID As Long Xet}
J@C Dim parID As Long VgMuX3= Dim count As Integer Cf@N>N#t) Dim taq As Double, Rant As Double, CCant As Double, Rpost As Double, CCpost As Double 6.vwK3\>~ Dim tlens As Double, nlens As Double 1:4u]$@E Dim curv As Double, conic As Double ZC)m&V1 Dim ok As Long |Rb8/WX aQV? } Sub Main $Y%,?>AL< !iUT Re '用户输入对话框 }1NNXxQ Begin Dialog UserDialog 320,126,"Input parameters" ' %GRID:10,7,1,1 * K0aR! TextBox 220,21,40,21,.TextBox1 'default: 0 _w7yfZLv+ Text 20,21,190,21,"Accommodation (in Diopters):",.Text1,1 yg"FF:^T OKButton 40,91,90,21 K\5/ ||gi CancelButton 190,91,90,21 Q1x=@lXR Text 20,49,190,14,"Pupil diameter (4 mm default):",.Text2,1 1z@{4) TextBox 220,49,40,21,.TextBox2 'default: 4 v=-T3
n End Dialog 3*eS<n[uG Dim dlg As UserDialog ;Ehv1{; $Eo-58<q ok = Dialog (dlg) {Vf].l:kn ![m6$G{y If ok=0 Then 'cancel button was pressed :v^Od W Print "Execution cancelled." I %CrsEo End P#AS")Sj End If 'NDr$Qc3 nsu RG 'Assign accommodation and pupil diameter & use defaults if field left empty gVs@T' If dlg.TextBox1 = "" Then aQ0pYk~( A = 0 'Default accommodation l$C
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gm Else %5j*e A = CDbl(dlg.TextBox1) B%z+\<3^q End If {G{>Qa| }zrapL"9X If dlg.TextBox2 = "" Then 4C9k0]k2 pupilDiam = 4 'Default pupil diameter _Pn
1n Else U Fyk%#L pupilDiam = CDbl(dlg.TextBox2) |^OK@KdL1 End If LVJn2t^ I~,b ZA Print " " 4 Z&KR<2Z Print "Accommodation = " & A & " Diopters" mH )i Print "Pupil Diameter = " & pupilDiam & " mm" p-,Bq!aG$ ,
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hb ' Calculate new parameters with accommodation @R ;&P |