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简介 5<Xq7|Jt 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。 WdnCRFO?l %koHTWT+ 模型 iKs/8n 9^c\$"2B 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。 +}J2\!Jw N? ky2wG Table 1. AZ眼睛模型的定义 pEw &i 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. 1wi{lJaz ;sS N 光源 eICk}gfun /t01z~_ 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。 d/j$_NQ&! bWW$_Spr #,0%g1 图1. 光源和提示信息使用 $7T3wv9 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。 K\`L>B. 1 +Y0Wiwr'
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。 rH8w||S2U 4M}u_}9 图2. 字母F光源的设定方法光 Q+U} o>';-} E 图3. 字母F在视网膜上位置点列图 a.y_o50#T 视网膜的散射 1aS[e%9Mg A_muuOIcI 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。 {r#2X1 FQ*4?D,A /0uZ(F|>I 图4. 视网膜朗伯散射设定 f|cd_?| 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。 Wt"fn&R} H$9--p 3tMs613 图5. 视网膜重点采样规格设定 5P,{h 脚本 D ?1$I0 = XnHcU=~q 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: c6:"5};_ IX7< 图6. 用户对话框的创建与编辑 }:5AB93( 图7. 用户对话框编辑器 FYFP6ti 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。 [k ZvBd 余下的脚本计算与屈光度有关的所有参数。 4=9To|U* %fGS< W; 分析 %K@D{)r_^ 2M3.xUS 屈光度为4,光瞳直径为4mm,字母F点在视网膜上所成的像。 (f,D$mX k-@CcrepF 图7. 字母F在视网膜上颜色分析 bJj<xjBM 脚本代码 6kK\nZ$o$ Z$ {I4a Option Explicit 'Remove this to enable non-dimensioned variables to be used. <.s=)}'`P )cNG)F Dim entity As T_ENTITY {w$1_GU Dim op As T_OPERATION _%Sorr Dim mat As T_MODELMATERIAL $?YRy_SI Dim A As Double w4H3($
K Dim pupilDiam As Double L1D{LzlBti Dim eID As Long f^@`[MJj1C Dim parID As Long (D]l/akP Dim count As Integer yd2v_ Dim taq As Double, Rant As Double, CCant As Double, Rpost As Double, CCpost As Double 6q RZ#MC Dim tlens As Double, nlens As Double rj& Dim curv As Double, conic As Double zM%ILv4 Dim ok As Long ,ilVt U$@p"F@P Sub Main 3P-qLbJ !2s<
v '用户输入对话框 =/&ob%J)9] Begin Dialog UserDialog 320,126,"Input parameters" ' %GRID:10,7,1,1 J?&lpsB3_l TextBox 220,21,40,21,.TextBox1 'default: 0 Y0:y72mK Text 20,21,190,21,"Accommodation (in Diopters):",.Text1,1 4h\MSTF* OKButton 40,91,90,21 oqH811 CancelButton 190,91,90,21 F2WUG Text 20,49,190,14,"Pupil diameter (4 mm default):",.Text2,1 PdcF TextBox 220,49,40,21,.TextBox2 'default: 4 qRT1W re
3 End Dialog :[z=u Dim dlg As UserDialog Gnop Y
O;N9wu3f ok = Dialog (dlg) O?/\hZ"&c /bv`_> If ok=0 Then 'cancel button was pressed -(V]knIF Print "Execution cancelled." Me;@/;c( End :uy8$g*;TE End If rs2G{a Nlemb:'eP3 'Assign accommodation and pupil diameter & use defaults if field left empty %B5.zs]Of If dlg.TextBox1 = "" Then i,=greA]" A = 0 'Default accommodation 4:RL[; Else M/C7<?& A = CDbl(dlg.TextBox1) gq~>S1 End If - ?_aYJ OQ;'Xo If dlg.TextBox2 = "" Then 0Aw.aQ~E8i pupilDiam = 4 'Default pupil diameter Vui5Z K Else L!s/0kBg pupilDiam = CDbl(dlg.TextBox2) Bh$hgf.C End If 9AK<<Mge. Fn.wd`'0 Print " " cf)2GoV>e Print "Accommodation = " & A & " Diopters" 6C@,&2<yK Print "Pupil Diameter = " & pupilDiam & " mm" P -0 *@[DG)N ' Calculate new parameters with accommodation 12BTZ taq = 0.55 + 2.97 - 0.04*A 'Aqueous thickness j3jf:7 /\ :=WiT_M Rant = 12.0 - 0.4*A 'Radius of anterior lens l&2A]5C CCant = -7.518749 + 1.285720*A 'Conic constant of anterior lens < |