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简介 @ 3b- [5]*
Be 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。 o6X<FE#8 NV^n}]ci 模型 )IuwI #pm +H_ / 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。 p S!N<;OWr YY$O"!." Table 1. AZ眼睛模型的定义 8yGo\\=T 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. r+nhm"9 a]x\e{ 光源 HmpV;
<t3 w'Jo).OW~ 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。 $t>ow~Xi Z?'?+48xv4 n{E+r 图1. 光源和提示信息使用 jE$]Z(Ab 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。 M-5zsN 3UGdXufw 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。 W0Q;1${ ulXe;2 图2. 字母F光源的设定方法光 gjy:o5{vA* Y;8.(0r/ 图3. 字母F在视网膜上位置点列图 G]I^ zd&P 视网膜的散射 c6HH%| ;4(FS 在散射文件中,有一个名为“Retina surface”的72%的反射型朗伯散射,它为视网膜的散射提供了一个粗略的近似。为了模拟来自视网膜的散射,改变自定义元件“Eye ball” 下的视网膜的表面从“halt all” 到”Allow All”。并使几何中“plane”可追迹。 ,,(BW7( "\kr;X' E2|c;{c 图4. 视网膜朗伯散射设定 Oc^bbC 注意在视网膜的表面有散射重点采样规格定义,在“Scatter”标签的底部可获取该信息。“toward pupil”指定散射光朝向光瞳,半角度10度。 bhT:MW! !%YV0O0 ;gW?Fnry; 图5. 视网膜重点采样规格设定 y7#vH< 脚本 FuO'%3;c
TGozoPV 内置脚本使用对话框显示屈光度和光瞳直径的数值设置。使用FRED Basic脚本创建和使用对话框非常容易。图6显示了如何获取用户自定义对话框,如下图所示: xw rleB -cWxS{vO 图6. 用户对话框的创建与编辑 qgsKbsl 图7. 用户对话框编辑器 _ 6'HBE 如果“OK”按钮按下,将会核对对话框下面的代码行,如果点击取消则脚本终止。然后输入的参数赋予变量,如果此处是保留为空白,则使用默认值。因此,如果没有值输入并点击“OK”按钮,则脚本是以屈光度为0,光瞳直径为4mm来运行的。 2d-C}&}L\ 余下的脚本计算与屈光度有关的所有参数。 T8J[B( )L w24@KaKFo 分析 24/ ^_Td .JL?RH2@8 屈光度为4,光瞳直径为4mm,字母F点在视网膜上所成的像。 0t}&32lL& U*Pi%J 图7. 字母F在视网膜上颜色分析 ~D\ V! 脚本代码 J9/}ZD^ (:T\< Option Explicit 'Remove this to enable non-dimensioned variables to be used. NpY zN|W: . vQCX1V( Dim entity As T_ENTITY _cH 7lO[ Dim op As T_OPERATION )3~):+ Dim mat As T_MODELMATERIAL W%cJ#R[o Dim A As Double "# BI" Dim pupilDiam As Double giz#(61j^ Dim eID As Long |0/~7l Dim parID As Long khtSZ"8X Dim count As Integer fP:g}Z Dim taq As Double, Rant As Double, CCant As Double, Rpost As Double, CCpost As Double /0qLMlL$ Dim tlens As Double, nlens As Double )]5}d$83 Dim curv As Double, conic As Double O9]+Jd4W Dim ok As Long '`Iuf\ -.X-02 Sub Main }e* OprF l>O~^41[ '用户输入对话框 )R'~{;z } Begin Dialog UserDialog 320,126,"Input parameters" ' %GRID:10,7,1,1 B @8
]! TextBox 220,21,40,21,.TextBox1 'default: 0 lZ9rB^! Text 20,21,190,21,"Accommodation (in Diopters):",.Text1,1 BSB;0O M OKButton 40,91,90,21 J
M,ndl CancelButton 190,91,90,21 nB1[OB{ Text 20,49,190,14,"Pupil diameter (4 mm default):",.Text2,1 \P|PAU@, TextBox 220,49,40,21,.TextBox2 'default: 4 B#K{Y$!v End Dialog h|j$Jy Dim dlg As UserDialog I
;Sm<P7* nuip ok = Dialog (dlg) /G h?z Qs5^kddz= If ok=0 Then 'cancel button was pressed B#T4m]E/ Print "Execution cancelled." G F-\WD End CQx#Xp>=s End If zg2}R4h =
j,Hxq 'Assign accommodation and pupil diameter & use defaults if field left empty ``Wf%~ If dlg.TextBox1 = "" Then af<R. A = 0 'Default accommodation MIJ^n(-G Else '-7rHx A = CDbl(dlg.TextBox1) Gd8FXk,.! End If >qBQfz:U> sV))Z2sq If dlg.TextBox2 = "" Then kgV_*0^ pupilDiam = 4 'Default pupil diameter :Ej#qYi Else j r<`@ pupilDiam = CDbl(dlg.TextBox2) OIMsxXF\J End If m["`Op4 y7quKv7L} Print " " =-e`OHA Print "Accommodation = " & A & " Diopters" ,33[/j Print "Pupil Diameter = " & pupilDiam & " mm" ^T#bla893 1webk;IM ' Calculate new parameters with accommodation 1sqBBd"=PY taq = 0.55 + 2.97 - 0.04*A 'Aqueous thickness <B?@,S> J7`fve Rant = 12.0 - 0.4*A 'Radius of anterior lens .BR2pf|R CCant = -7.518749 + 1.285720*A 'Conic constant of anterior lens Qt@_C*,P ?W*{%my Rpost = -5.224557 + 0.2*A 'Radius of posterior lens %)$^_4.g CCpost = -1.353971 - 0.431762*A 'Conic constant of posterior lens .m&JRzzV
/7
CF f&4 tlens = 3.767 + 0.04*A 'Lens thickness s^{hdCCl67 2L<iIBSJwm nlens = 1.42 + 0.00256*A - 0.00022*A^2 'Lens index of refraction Sd!!1as h2SVDKj 'Adjust parameters to account for accommodation _bi]Bpxf \<}4D\qz '************************************************************************* =o@CCUKpj 'Aqueous thickness (Position of Lens) (|<e4HfZL '************************************************************************* 3~I|KF7x eID = FindFullName( "Geometry.Arizona Eye.Lens" ) &o$z[b GetCustomElement eID, entity (}W+W\. E,S[3 + parID = FindFullName( "Geometry.Arizona Eye" ) OO Hw-MW x +=zG4Hm ' Delete any shift(s) in z TzC'xWO
count = 0 =q1=.VTn While GetOperationCount(eID)>count ] rP^ GetOperation eID, count, op {{G`0i2KV If op.Type="ShiftZ" Then #mI{D\UR DeleteOperation eID,count ! z^%$;p count=count-1 IMKyFp]h- End If PJq;OM| count=count+1 Fgf5OHX Wend tai=2,' h%9>js^~ 'Set new shift in _6b?3[Xz op.Type = "ShiftZ" i'w8Li op.val1 = taq hV(>}hb op.parent = parID ?s=O6D&
AddOperation eID, op cBZKt Print "Set aqueous humor thickness = " & taq-0.55 x)Y?kVw21" #JmVq-) '************************************************************************* o$*aAgS+ 'Radius and conic constant of anterior lens B-oQ 9[~ '************************************************************************* pO^PkX eID = FindFullName( "Geometry.Arizona Eye.Lens.Anterior" ) |[/<[@\'' GetConic eID, entity, curv, conic %h}Q f&U_ BB x359 SetConic eID, entity, 1/Rant, CCant 3pxZk% Print "Set anterior lens radius = " & Rant & " and conic constant = " & CCant WrA!'I #GDnV/0) '************************************************************************* )\
`AD# 'Radius and conic constant of posterior lens tx,_0[hZi '************************************************************************* <G9HVMiP eID = FindFullName( "Geometry.Arizona Eye.Lens.Posterior" ) +-DF3( GetConic eID, entity, curv, conic V`c"q.8 eGwO!Lv}B SetConic eID, entity, 1/Rpost, CCpost scf.>K2 Print "Set posterior lens radius = " & Rpost & " and conic constant = " & CCpost N~""Lc& -6Y@_N '************************************************************************* "!V-@F$@N 'Lens thickness (Position of posterior lens surface) QKW\z aG '************************************************************************* Nl 4,c[$C Frn<~ parID = FindFullName( "Geometry.Arizona Eye.Lens" ) y*F !k{P ;6 ?a8t@ ' Delete any z-shift(s) _d|CO count = 0 <r9L-4 While GetOperationCount(eID)>count |/qwR~ GetOperation eID, count, op 'YKzs ;y$ If op.Type="ShiftZ" Then lOp7rW]$ DeleteOperation eID,count X#ZQpo'h count=count-1 PBeBI: End If j*.K|77WHj count=count+1 YiO3.+H Wend 2)~`.CD?L [P'"|TM[~ 'Set new z-shift fH@P&SX |