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简介 $'L(}gNv5 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。 IJS9%m# p'KU!I} 模型 (}4tj4d ;lW0p8 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}J=1S 8@6:UR.) Table 1. AZ眼睛模型的定义 (mt,:hX 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. \ts:' K JPB- 光源 J:#B,2F+^ ghbxRnU} 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。 #OJ^[Zi< vq( @B 0RtqqNFD 图1. 光源和提示信息使用 G
A2S 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/F{6NH ecA0z
c~ 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。 a 3R#Bg( f]T#q@|lE 图2. 字母F光源的设定方法光 Pk~P h(GgkTj4+ 图3. 字母F在视网膜上位置点列图 ],qG!,V 视网膜的散射 1k{ E7eL Iimz 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。 iknB c-TLD Kk9 JZ[nT' Uk|Xs~@#E 图4. 视网膜朗伯散射设定 "F"G(ba^ 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。 mOGcv_L JY9Hqf Wj.)wr! 图5. 视网膜重点采样规格设定 c{|soc[# 脚本 ^L]+e F~W*"i+EZ 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: <X|"5/h RX?Nv4- 图6. 用户对话框的创建与编辑
EvTdwX.H 图7. 用户对话框编辑器 $qg5m,1? 如果“OK”按钮按下,将会核对对话框下面的代码行,如果点击取消则脚本终止。然后输入的参数赋予变量,如果此处是保留为空白,则使用默认值。因此,如果没有值输入并点击“OK”按钮,则脚本是以屈光度为0,光瞳直径为4mm来运行的。 1ww|km 余下的脚本计算与屈光度有关的所有参数。 A){kitx-i) dE/Vl/ : 分析 Mgcq'{[~Y= J>!p^|S{ 屈光度为4,光瞳直径为4mm,字母F点在视网膜上所成的像。 '(^p$=3|@D `j_R ?mY 图7. 字母F在视网膜上颜色分析 c)iQ3_&= 脚本代码 7lR(6ka&/ VaVKWJg$ Option Explicit 'Remove this to enable non-dimensioned variables to be used. |I)xK@7 *7BY$q Dim entity As T_ENTITY KW+^9&lA Dim op As T_OPERATION `!!A;G7Qg Dim mat As T_MODELMATERIAL d/P$q MD Dim A As Double 9DKmXL Dim pupilDiam As Double F ypqf| Dim eID As Long -uy}]s5Qu Dim parID As Long MT%ky Dim count As Integer AWD &K! Dim taq As Double, Rant As Double, CCant As Double, Rpost As Double, CCpost As Double >=C)\Yfu) Dim tlens As Double, nlens As Double 2/B(T5PY@ Dim curv As Double, conic As Double x9-K}s]% Dim ok As Long U:_T9!fG "9kEqz4a Sub Main k?|VFh1 Yk?uxZ4)H '用户输入对话框 asPD>j c Begin Dialog UserDialog 320,126,"Input parameters" ' %GRID:10,7,1,1 oJyC{G TextBox 220,21,40,21,.TextBox1 'default: 0
78qf Text 20,21,190,21,"Accommodation (in Diopters):",.Text1,1 -s:JD J* OKButton 40,91,90,21 uZ<Bfrc CancelButton 190,91,90,21 OK3B6T5w= Text 20,49,190,14,"Pupil diameter (4 mm default):",.Text2,1 2kCJqyWy TextBox 220,49,40,21,.TextBox2 'default: 4 IGu*#>h End Dialog n$#^gzU4 Dim dlg As UserDialog pA+Qb.z5z =wS:)%u ok = Dialog (dlg) Og30&a!~F #z~D1Zl If ok=0 Then 'cancel button was pressed YwB5Zqr Print "Execution cancelled." .}Bb
:*@ End K8284A8v End If O}IS{/^7 ~aA+L-s| 'Assign accommodation and pupil diameter & use defaults if field left empty Haq23K If dlg.TextBox1 = "" Then f4!^0%l A = 0 'Default accommodation *zz/U
(9D Else 2z )h,<D A = CDbl(dlg.TextBox1) g&_0)(a\ End If
"thfd"- Z;WqKIM# If dlg.TextBox2 = "" Then 1(On.Y= pupilDiam = 4 'Default pupil diameter A4( ^I
u Else P3lNns3 pupilDiam = CDbl(dlg.TextBox2) 2eyvY|:Q> End If ]6=cSs! :V+t|@m5l Print " " c{FvMV2em Print "Accommodation = " & A & " Diopters" yKDg
~zsh Print "Pupil Diameter = " & pupilDiam & " mm" F\,3z7s bs_I{bCu? ' Calculate new parameters with accommodation } c&Zv#iO6 taq = 0.55 + 2.97 - 0.04*A 'Aqueous thickness x6:$lZ( J8/>b{Y Rant = 12.0 - 0.4*A 'Radius of anterior lens W{Nhh3 CCant = -7.518749 + 1.285720*A 'Conic constant of anterior lens ukG1<j7. \ZCc~muR Rpost = -5.224557 + 0.2*A 'Radius of posterior lens IXd&$h]Lq CCpost = -1.353971 - 0.431762*A 'Conic constant of posterior lens *dUnP{6 g (Ca\$p7/ tlens = 3.767 + 0.04*A 'Lens thickness pjbKMx }o)GBWqHR nlens = 1.42 + 0.00256*A - 0.00022*A^2 'Lens index of refraction OP:;?Fs9` Kpj0IfC,10 'Adjust parameters to account for accommodation =_
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