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简介 v{Cts3?Br 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。 -jsNAQ d;&'uiS 模型 "pq#A* A0.)=q 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。 ty]JUvR@ PT4Xr=z = Table 1. AZ眼睛模型的定义 JDv7jy 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. N#{d_v^H?d /km^IH 光源 b Jt397 ]c{Zh?0 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。 \7Hzj0hSi E>Ukxi1 21GjRPs\ 图1. 光源和提示信息使用 6'W79 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。 =O~1L m; {snLiCl 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。 .>>@q!!s! ?RGL0`Lg 图2. 字母F光源的设定方法光 Et@= <g XNwY\y 图3. 字母F在视网膜上位置点列图 Mj |)KDL 视网膜的散射 `+$'bNPn& [oOZ6\?HB 在散射文件中,有一个名为“Retina surface”的72%的反射型朗伯散射,它为视网膜的散射提供了一个粗略的近似。为了模拟来自视网膜的散射,改变自定义元件“Eye ball” 下的视网膜的表面从“halt all” 到”Allow All”。并使几何中“plane”可追迹。 zsA6(?)u 9 m&"x/k Acr\2!)) 图4. 视网膜朗伯散射设定 >FPE%X0+ 注意在视网膜的表面有散射重点采样规格定义,在“Scatter”标签的底部可获取该信息。“toward pupil”指定散射光朝向光瞳,半角度10度。 W>eJGZ< M$#zvcp x{<WJ|'B 图5. 视网膜重点采样规格设定 g[Ah>
5 脚本 BZEY^G B, nCx=\S 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: aWek<Y~+ )0`;leli 图6. 用户对话框的创建与编辑 "L.)ML 图7. 用户对话框编辑器 &H,5f# 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。 /Ik_U?$* 余下的脚本计算与屈光度有关的所有参数。 XyJ*>;q +Y(cs&V* 分析 aKS
2p3 #T
Cz$_=t 屈光度为4,光瞳直径为4mm,字母F点在视网膜上所成的像。 dgpo4'c} 3B/ GcltfM 图7. 字母F在视网膜上颜色分析 p%,:U8fOR 脚本代码 :k8>)x]
) X;flA*6V Option Explicit 'Remove this to enable non-dimensioned variables to be used. `48jL3| UTKS<.q Dim entity As T_ENTITY @i&LKr8 Dim op As T_OPERATION {%.
_cR2 Dim mat As T_MODELMATERIAL KL#F5\ E Dim A As Double aUSxy8% Dim pupilDiam As Double @gENv~m<OI Dim eID As Long X}p#9^%N Dim parID As Long Xhtc0\0"( Dim count As Integer {"!V&} Dim taq As Double, Rant As Double, CCant As Double, Rpost As Double, CCpost As Double ~1wAk0G`n Dim tlens As Double, nlens As Double ,0NVb7F;k Dim curv As Double, conic As Double 2H;&E1: Dim ok As Long dsX{5 [VIdw92 Sub Main r4dG83qg -"u}lCz> '用户输入对话框 *XS@Ku Begin Dialog UserDialog 320,126,"Input parameters" ' %GRID:10,7,1,1 -(~Tu>KaH TextBox 220,21,40,21,.TextBox1 'default: 0 x,IU]YW@ Text 20,21,190,21,"Accommodation (in Diopters):",.Text1,1 QZef= OKButton 40,91,90,21 X'.}#R1 CancelButton 190,91,90,21 pez*kU+9 Text 20,49,190,14,"Pupil diameter (4 mm default):",.Text2,1 l"RX`N@In TextBox 220,49,40,21,.TextBox2 'default: 4 rJ ?Y~Q End Dialog yw"FI!M Dim dlg As UserDialog YNc%[S[u^1 r Efk5R ok = Dialog (dlg) _X;^'mqf~ y;Q_8|,F If ok=0 Then 'cancel button was pressed 3!Zd]1$ Print "Execution cancelled." *ntq;] End 1c~c_Cc4 End If cf1Ve\(YGI $5yS`IqS 'Assign accommodation and pupil diameter & use defaults if field left empty yk!,{Q?<$ If dlg.TextBox1 = "" Then OJ8W'"`L& A = 0 'Default accommodation <%hSBDG!x Else
f<9H#S: A = CDbl(dlg.TextBox1) Y oNg3 End If GBu&2} |!8[Vg^Wh If dlg.TextBox2 = "" Then wfM$JYfI pupilDiam = 4 'Default pupil diameter ~/Aw[>_; Else pA='(G pupilDiam = CDbl(dlg.TextBox2) [%YA42_`LD End If :N\*;> ,d)!&y Print " " 8HX(1nNj} Print "Accommodation = " & A & " Diopters" 3m#v|52oj Print "Pupil Diameter = " & pupilDiam & " mm" Xw`vf7z* "@W0Lk[ ' Calculate new parameters with accommodation ]p(+m_F taq = 0.55 + 2.97 - 0.04*A 'Aqueous thickness D#x D-c +
htTrHjt Rant = 12.0 - 0.4*A 'Radius of anterior lens *6e`km CCant = -7.518749 + 1.285720*A 'Conic constant of anterior lens oaHg6PT! jU)r~QhN Rpost = -5.224557 + 0.2*A 'Radius of posterior lens ~IZ'zuc CCpost = -1.353971 - 0.431762*A 'Conic constant of posterior lens Me yQ`% A|CW4f, tlens = 3.767 + 0.04*A 'Lens thickness Zq2dCp% n*CH,fih: nlens = 1.42 + 0.00256*A - 0.00022*A^2 'Lens index of refraction g)!B};AA ~;aSX1
'Adjust parameters to account for accommodation Q7&Yy25 4} 'Xrg '************************************************************************* Xlw&hKS 'Aqueous thickness (Position of Lens) WfBA5 '************************************************************************* ul/= 1]1? eID = FindFullName( "Geometry.Arizona Eye.Lens" ) djS?$WBpU GetCustomElement eID, entity :HYqm*v;W TOn{o}Y B parID = FindFullName( "Geometry.Arizona Eye" ) GbwcbfH *;Dd:D9 ' Delete any shift(s) in z %O%+TR7Z count = 0 YM
0f_G= While GetOperationCount(eID)>count I$\dT1m$ GetOperation eID, count, op m 8rKH\FD} If op.Type="ShiftZ" Then D5\$xdlJy DeleteOperation eID,count ]N NLr;p count=count-1 mwZesSxB_ End If <wFR%Y/j count=count+1 ^ox^gw) Wend Pqo_+fL+ xAYC%) 'Set new shift in /[Vaf R! op.Type = "ShiftZ" ?xGxr|+a
op.val1 = taq w8wF;:> op.parent = parID ~&CaC AddOperation eID, op J<p< |