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简介 eH*b-H[ <&Xq`i/( 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。 n{WJ.Y* 'Rw]
C[ 模型 .g?,:$`0D? [&s:x, 模型的定义如表1种所示,由半径、圆锥常数、折射率、阿贝数、到下一面的距离等一系列表面组成。一些参数由屈光度(A)来决定。 DN0b.*[`3 o@;_(knb Table 1. AZ眼睛模型的定义 bj{f[nZ d 在FRED中使用0屈光度来创建的,光瞳加在了透镜的前面。材料是创建一个新的材料并选择类型“Model Material”,输入的参数是nd和vd. ;CBdp-BUj WfO$q^'?DP 光源 =)5a=^
6 6u;(R0n 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。 (.+n1)L? E1g$WhXIS Y\\nJuJo 图1. 光源和提示信息使用 N)Kr4GC 除了“Letter F”之外的所有光源的光线位置设定在了孔径光阑位置处,并增加了pre-propagation distance= -8。尽管光线在光瞳处创建,规定的传输方向相对于光线位置在pre-propagation distance之后。这意味着光束沿着Z轴在眼睛的前面以平行光入射,而不是在光瞳处入射。 aC 0Jfo 2MeavTr 在往下看是内置的脚本用来修改屈光度,使其为4(250mm),光源“Letter F”在视网膜处生成一个字母为F的图像。绿色的光线聚焦的非常好而红色和蓝色光线有一点的模糊。使用Positions Spot Diagram分析工具来观察最为合适。 U#
B VbR.tz 图2. 字母F光源的设定方法光 :!hH`l}p y@JYkp>I 图3. 字母F在视网膜上位置点列图 LdUpVO8)l 视网膜的散射 RtL'fd ob
#XKL 在散射文件中,有一个名为“Retina surface”的72%的反射型朗伯散射,它为视网膜的散射提供了一个粗略的近似。为了模拟来自视网膜的散射,改变自定义元件“Eye ball” 下的视网膜的表面从“halt all” 到”Allow All”。并使几何中“plane”可追迹。 Tyl"N{ _ pjM|}i<'Q axOy~%%c 图4. 视网膜朗伯散射设定 hZJqo + s 注意在视网膜的表面有散射重点采样规格定义,在“Scatter”标签的底部可获取该信息。“toward pupil”指定散射光朝向光瞳,半角度10度。 \M@8# k| u;}B4Rx *?&O8SSBH 图5. 视网膜重点采样规格设定 MEUqQ4/Gl 脚本 :nEV/"#F Gzt5efygKt 内置脚本使用对话框显示屈光度和光瞳直径的数值设置。使用FRED Basic脚本创建和使用对话框非常容易。图6显示了如何获取用户自定义对话框,如下图所示: jXZNr |;yb * 图6. 用户对话框的创建与编辑 [L^#<@S 图7. 用户对话框编辑器 _AHVMsz@ 如果“OK”按钮按下,将会核对对话框下面的代码行,如果点击取消则脚本终止。然后输入的参数赋予变量,如果此处是保留为空白,则使用默认值。因此,如果没有值输入并点击“OK”按钮,则脚本是以屈光度为0,光瞳直径为4mm来运行的。 =1capix 1r 余下的脚本计算与屈光度有关的所有参数。 pC8i&_A `_)dEu 分析 ;v\n[ _R6> Ayw* 屈光度为4,光瞳直径为4mm,字母F点在视网膜上所成的像。 6'zy"UkH V.1sZYA9 图7. 字母F在视网膜上颜色分析 _jz=BRO$ 脚本代码 -AQX-[B A[bxxQSP\H Option Explicit 'Remove this to enable non-dimensioned variables to be used. h6t>yC\ 06$9Uz9 Dim entity As T_ENTITY oMbCljUC Dim op As T_OPERATION Ls{fCi/2F Dim mat As T_MODELMATERIAL 6 -}gqkR Dim A As Double [4e5(!e Dim pupilDiam As Double &EOh}O< Dim eID As Long {9MYEN}FO Dim parID As Long r
N7"%dx Dim count As Integer ~T~v*'_h Dim taq As Double, Rant As Double, CCant As Double, Rpost As Double, CCpost As Double :ux`*,zh Dim tlens As Double, nlens As Double ND>}t#^$ Dim curv As Double, conic As Double p'*UM%@SIY Dim ok As Long |z%,W/Ef n21J7;\/+ Sub Main E.9F~&DPJ< P'8E8_M} '用户输入对话框 _?ZT[t<
Begin Dialog UserDialog 320,126,"Input parameters" ' %GRID:10,7,1,1 U<b!$"P9 TextBox 220,21,40,21,.TextBox1 'default: 0 -,&Xp>u\ Text 20,21,190,21,"Accommodation (in Diopters):",.Text1,1 T_WQzEL^ OKButton 40,91,90,21 }UrtDXhA CancelButton 190,91,90,21 wah` Text 20,49,190,14,"Pupil diameter (4 mm default):",.Text2,1 Qp,l>k TextBox 220,49,40,21,.TextBox2 'default: 4 j^.P=; End Dialog O}Jb,?p Dim dlg As UserDialog 6X7_QBC) cx|j
_5%i ok = Dialog (dlg) i`~y%y Gf?KpU If ok=0 Then 'cancel button was pressed [>;O'> Print "Execution cancelled." U VT8TN-T End xcig'4L End If _,^sI% H &JKja}` 'Assign accommodation and pupil diameter & use defaults if field left empty DYS(ZY)4 If dlg.TextBox1 = "" Then |zMQe}R@% A = 0 'Default accommodation d:D2[ Else ^4"_I A = CDbl(dlg.TextBox1) 'SmdU1]4BD End If Li2)~4p>< 7@F B^[H:y If dlg.TextBox2 = "" Then abND#t pupilDiam = 4 'Default pupil diameter VsC]z,
oV Else #d~"bn q;c pupilDiam = CDbl(dlg.TextBox2) P(`IY+ End If dY,'6JzC R|suBF3 Print " " 'Khq!pC Print "Accommodation = " & A & " Diopters" D1f=f88/} Print "Pupil Diameter = " & pupilDiam & " mm" 0`W~2ai )~`zjVx_ ' Calculate new parameters with accommodation Ssj'1[% taq = 0.55 + 2.97 - 0.04*A 'Aqueous thickness ^tv*I~>J! ^{w&&+#,q Rant = 12.0 - 0.4*A 'Radius of anterior lens g@Zc'g/XB CCant = -7.518749 + 1.285720*A 'Conic constant of anterior lens 9YJb~tuZ73
)nY/ RO Rpost = -5.224557 + 0.2*A 'Radius of posterior lens < |