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简介 fhC=MJ
@ N>/U%01a 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。 2]7nw1& kqyY:J 模型 CV` I. XW19hG 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。 q3;HfZ $FAl9 Table 1. AZ眼睛模型的定义 0$UE|yDs> 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. # OJD<=") eVy,7go h 光源 / og'W j ICGBU>Db 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。 +pE-Yn`YS 8\[6z0+; s^6S {XJ 图1. 光源和提示信息使用 ON$u581 y 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。 E)`+1j WUHijHo5(8 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。 I|p(8R! SnVnC09y 图2. 字母F光源的设定方法光 $idYG<], * @oAM,@ 图3. 字母F在视网膜上位置点列图 X&K1>dgWP 视网膜的散射 HK }C<gg |=SaI%%Be 在散射文件中,有一个名为“Retina surface”的72%的反射型朗伯散射,它为视网膜的散射提供了一个粗略的近似。为了模拟来自视网膜的散射,改变自定义元件“Eye ball” 下的视网膜的表面从“halt all” 到”Allow All”。并使几何中“plane”可追迹。 _xbVAI4 lc*<UZR #t;@x_2yD\ 图4. 视网膜朗伯散射设定 /N~.,vf 注意在视网膜的表面有散射重点采样规格定义,在“Scatter”标签的底部可获取该信息。“toward pupil”指定散射光朝向光瞳,半角度10度。 E")82I .~Td/o7 VPf=LSxJe 图5. 视网膜重点采样规格设定 .aNy)Yu8 脚本 b,I$.&BD fu33wz1$}B 内置脚本使用对话框显示屈光度和光瞳直径的数值设置。使用FRED Basic脚本创建和使用对话框非常容易。图6显示了如何获取用户自定义对话框,如下图所示: GUMO;rZs b,s T[!X[ 图6. 用户对话框的创建与编辑 f 1]1ZOb 图7. 用户对话框编辑器 ;Lz96R@} 如果“OK”按钮按下,将会核对对话框下面的代码行,如果点击取消则脚本终止。然后输入的参数赋予变量,如果此处是保留为空白,则使用默认值。因此,如果没有值输入并点击“OK”按钮,则脚本是以屈光度为0,光瞳直径为4mm来运行的。 0kmZO"K#e 余下的脚本计算与屈光度有关的所有参数。 CY9`ztO* wVp 分析 G!wFG-Y} 6VIi
nuOW 屈光度为4,光瞳直径为4mm,字母F点在视网膜上所成的像。 40mgB4I @'dtlY5; 图7. 字母F在视网膜上颜色分析 6tj+ 脚本代码 yw2sK7 IRD?.K]* Option Explicit 'Remove this to enable non-dimensioned variables to be used. W*N^G p@
z7> Dim entity As T_ENTITY .]P@{T||Y Dim op As T_OPERATION o AvX( Dim mat As T_MODELMATERIAL HPT$)NeNc Dim A As Double V
D-,)f Dim pupilDiam As Double -FdhV%5] Dim eID As Long 8eQ 4[wJY Dim parID As Long tKu'Q;J Dim count As Integer Y=\;$:L[ Dim taq As Double, Rant As Double, CCant As Double, Rpost As Double, CCpost As Double !5&%
P b Dim tlens As Double, nlens As Double h9$Ov`N(% Dim curv As Double, conic As Double $fL2w^ @ Dim ok As Long Qn6'E SCZtHEl9 Sub Main qE!.C}L+ ^pIT,|myY7 '用户输入对话框 ~}PB&`%7 Begin Dialog UserDialog 320,126,"Input parameters" ' %GRID:10,7,1,1 \= =rdW- TextBox 220,21,40,21,.TextBox1 'default: 0 tWT@%(2~0 Text 20,21,190,21,"Accommodation (in Diopters):",.Text1,1 -ich N/U]s OKButton 40,91,90,21 CWHTDao CancelButton 190,91,90,21 r<
sx On Text 20,49,190,14,"Pupil diameter (4 mm default):",.Text2,1 )w=ehjV^m TextBox 220,49,40,21,.TextBox2 'default: 4 1>|2B&_^ End Dialog 09HlL=0q Dim dlg As UserDialog J{`G= aOIE9wO ok = Dialog (dlg) $GB/}$fd& ~QQi{92 If ok=0 Then 'cancel button was pressed \c (R#*0, Print "Execution cancelled." +O8rjVg) End T 5$db-^ End If Y`.FSs Xz4T_-X8d 'Assign accommodation and pupil diameter & use defaults if field left empty HN?NY If dlg.TextBox1 = "" Then t4X:I&l-M: A = 0 'Default accommodation -C1,$mkj Else j]~;|V5Z A = CDbl(dlg.TextBox1) INt]OPD End If W"MwpV gE;r;#Jt4 If dlg.TextBox2 = "" Then `v)
:|Q pupilDiam = 4 'Default pupil diameter }]VFLBl`w Else FX}kH ] pupilDiam = CDbl(dlg.TextBox2) LpN_s# End If ROqz$yY ,aq0Q<}~lc Print " " jJc:%h$|2 Print "Accommodation = " & A & " Diopters" )i|0Ubn[| Print "Pupil Diameter = " & pupilDiam & " mm" aGSix}b1P X2\1OWR0 ' Calculate new parameters with accommodation m?*}yM taq = 0.55 + 2.97 - 0.04*A 'Aqueous thickness kn9ul3c gn,D9d+ Rant = 12.0 - 0.4*A 'Radius of anterior lens =cz^g^7 CCant = -7.518749 + 1.285720*A 'Conic constant of anterior lens ;=r_R!d@ bYt[/K, Rpost = -5.224557 + 0.2*A 'Radius of posterior lens #s%_ L CCpost = -1.353971 - 0.431762*A 'Conic constant of posterior lens Fp=O:] 0Ez(;4]3 tlens = 3.767 + 0.04*A 'Lens thickness ZMa@/\pf1 ;xqN#mqq nlens = 1.42 + 0.00256*A - 0.00022*A^2 'Lens index of refraction (t[sSl FglW|Hwy 'Adjust parameters to account for accommodation Es]:-TR 3&`LVhx '************************************************************************* ;[)O{%s 'Aqueous thickness (Position of Lens) b}<?& @ '************************************************************************* !DU4iq_. eID = FindFullName( "Geometry.Arizona Eye.Lens" ) skeH~-`M@ GetCustomElement eID, entity n[+$a)$8 |[./jg" parID = FindFullName( "Geometry.Arizona Eye" ) V$o]}| 1|bg;X9+ ' Delete any shift(s) in z %7}ibz4iF count = 0 6~b)Hc/ While GetOperationCount(eID)>count -HQ(t GetOperation eID, count, op C"7-lz If op.Type="ShiftZ" Then L*(Sh2=_ DeleteOperation eID,count Te d1Ky2O count=count-1 ^]n:/kZ5"[ End If u7(<YSOs count=count+1 CNMcQP Wend -_[ZRf?^ ^jYE4gHM 'Set new shift in i(O+XQ}Fyx op.Type = "ShiftZ" |&u4Q /0 op.val1 = taq @h=r;N#/`P op.parent = parID ,azBk`$iQr AddOperation eID, op vCX
54 Print "Set aqueous humor thickness = " & taq-0.55 5.M82rR;~ yt+d
f0l '************************************************************************* jCp^CNbA 'Radius and conic constant of anterior lens BG/Q7s-?K '************************************************************************* .(g"(fgF eID = FindFullName( "Geometry.Arizona Eye.Lens.Anterior" ) %n B}Hq ; GetConic eID, entity, curv, conic P1G;JK &iI5^b-P SetConic eID, entity, 1/Rant, CCant )=TS)C4 Print "Set anterior lens radius = " & Rant & " and conic constant = " & CCant *e,GXU@ O_4j"0 '************************************************************************* /0 2-0mNv 'Radius and conic constant of posterior lens .dPy<6E '************************************************************************* Q ym=L(X eID = FindFullName( "Geometry.Arizona Eye.Lens.Posterior" ) T|^KG<uPV! GetConic eID, entity, curv, conic X+KQ%Efo q=x1:^rVH SetConic eID, entity, 1/Rpost, CCpost 2A&Y |