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简介 IRlN++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。 J"/JRn #DQX<:u 模型 17WNJ dNOX&$/= 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。 I~d#p ]> "L9C Table 1. AZ眼睛模型的定义 8FB\0LA!g 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. #S@UTJa
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Zm 光源 _L?v6MTj C<r(-qO{5 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。 'q{PtYr 8FxcI!A@ l5{(z;xM 图1. 光源和提示信息使用
H;b8I 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。 ATKYjhc _ (iHf9*i CV 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。 @o}1n?w 1;cv-W 图2. 字母F光源的设定方法光 aeG#:
Ln+{ :*mA,2s 图3. 字母F在视网膜上位置点列图 l84h%, 视网膜的散射 ]NaMZ c'4>D,?1 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。 &/B2)l6a u~'m7 2"pE&QNd 图4. 视网膜朗伯散射设定 YH/S2 D 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。 pieU|?fQ Jo6~r- vDu0 图5. 视网膜重点采样规格设定 L eG7x7n 脚本 _Vdb? Bxn8>< 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: h]J&A {ED(O-W 图6. 用户对话框的创建与编辑 WmT}t 图7. 用户对话框编辑器 xm%[}Dt] 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。 ;4-pupK~% 余下的脚本计算与屈光度有关的所有参数。 xZ9}8*Q&: E1Ru)k{B 分析 3bg4# c 0[Xt,~ 屈光度为4,光瞳直径为4mm,字母F点在视网膜上所成的像。 %nDPM? aO <F#*:Re_y 图7. 字母F在视网膜上颜色分析 <B]i80. 脚本代码 +E q~X=x lRF_ k Option Explicit 'Remove this to enable non-dimensioned variables to be used. e'/ #lBpln9 Dim entity As T_ENTITY ?l\gh1{C Dim op As T_OPERATION p:[`%<j0 Dim mat As T_MODELMATERIAL `5k6s, Dim A As Double in=k:j,U0 Dim pupilDiam As Double wZ]BY; Dim eID As Long dbMu6Bm\G Dim parID As Long \pewbu5^ Dim count As Integer Kh:#S|
Dim taq As Double, Rant As Double, CCant As Double, Rpost As Double, CCpost As Double )F%wwc^r Dim tlens As Double, nlens As Double e~t}z_>F Dim curv As Double, conic As Double RKoP6LGw Dim ok As Long @Q$/eL MuFU?3ovG* Sub Main 7+D'W7Yx VeN&rjc '用户输入对话框 PBAz`y2 Begin Dialog UserDialog 320,126,"Input parameters" ' %GRID:10,7,1,1 q5I4'6NF TextBox 220,21,40,21,.TextBox1 'default: 0 +]S;U&vQ Text 20,21,190,21,"Accommodation (in Diopters):",.Text1,1 r_g\_y7ua OKButton 40,91,90,21 WB=<W#?w7% CancelButton 190,91,90,21 w371.84 Text 20,49,190,14,"Pupil diameter (4 mm default):",.Text2,1 Y&05
*b" TextBox 220,49,40,21,.TextBox2 'default: 4 PFDWC3< End Dialog +}(B856+ Dim dlg As UserDialog WfTdD.Xx D25gg ok = Dialog (dlg) LKqog%,c >+;
b> If ok=0 Then 'cancel button was pressed (!>g8=`" Print "Execution cancelled." >Rki[SNb-b End -EkDG]my End If G%p!os\> soqNzdTB2 'Assign accommodation and pupil diameter & use defaults if field left empty ZTBFV/{ If dlg.TextBox1 = "" Then VI|DMx
A = 0 'Default accommodation Z;~E+dXC Else $MJDB A = CDbl(dlg.TextBox1) k,NU,^ & End If .f92^lu9 R8r[;u\iV If dlg.TextBox2 = "" Then l LD)i J1 pupilDiam = 4 'Default pupil diameter 6B;_uIq5 Else HyX4ob[X pupilDiam = CDbl(dlg.TextBox2) b1,T!xL End If ;DgX"Uzm E=1/ Print " " 2W:?#h3 Print "Accommodation = " & A & " Diopters" iJaNP%N Print "Pupil Diameter = " & pupilDiam & " mm" U9p.Dh~)vG d$pf[DJQo ' Calculate new parameters with accommodation zju,#% taq = 0.55 + 2.97 - 0.04*A 'Aqueous thickness 4\'81"ei |3T|F3uEX
Rant = 12.0 - 0.4*A 'Radius of anterior lens >yT@?!/Q>' CCant = -7.518749 + 1.285720*A 'Conic constant of anterior lens #2vG_B<M) g d}TTe
Rpost = -5.224557 + 0.2*A 'Radius of posterior lens ie)1 h CCpost = -1.353971 - 0.431762*A 'Conic constant of posterior lens gK#fuQ$hH ~S=fMv^BR tlens = 3.767 + 0.04*A 'Lens thickness /'=^^%&:B |