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简介 \p@,+ -gX 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。 ERGDo=j g=b[V
模型 %nOBs ln ?$;_a%v6 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。
O\]CfzR 'iMI&?8u Table 1. AZ眼睛模型的定义 Fdu0?H2TL 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. AWQwpaj- *-_` xe 光源 1uMnlimr s4MP!n?gB 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。 )J~Qx-jG y
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N 图1. 光源和提示信息使用 )/bt/,M&} 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。 yW|yZ(7 XV %L6x 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 g-VSQ >0@X^o 图2. 字母F光源的设定方法光 t}nZrD .b N0! 图3. 字母F在视网膜上位置点列图 1x M&"p: 视网膜的散射 qdZn9i wc~a}0uz 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。 RS<c&{? xE;fM\7pu NO`a2HR$ 图4. 视网膜朗伯散射设定 G0> 'H1 Z 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。 NqhRJa63 c0!bn b nm %ka4 图5. 视网膜重点采样规格设定 |`qur5h` 脚本 4y
582u6^ [^ 7^&/0 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?4tOsd _~Lhc'^p* 图6. 用户对话框的创建与编辑 Pm+H!x, 图7. 用户对话框编辑器 ?$-OdABXHK 如果“OK”按钮按下,将会核对对话框下面的代码行,如果点击取消则脚本终止。然后输入的参数赋予变量,如果此处是保留为空白,则使用默认值。因此,如果没有值输入并点击“OK”按钮,则脚本是以屈光度为0,光瞳直径为4mm来运行的。 _Mq@58q' 余下的脚本计算与屈光度有关的所有参数。 2c8,H29 :Nc~rOC_ 分析 u"pn'H )F4er' 屈光度为4,光瞳直径为4mm,字母F点在视网膜上所成的像。 _k5KJKvr qYsu3y)*N 图7. 字母F在视网膜上颜色分析 (X>r_4W$ 脚本代码 JO+ hD4L wg! Option Explicit 'Remove this to enable non-dimensioned variables to be used. nV:.-JR z<^HohT Dim entity As T_ENTITY UvQxtT] Dim op As T_OPERATION r^*,eF Dim mat As T_MODELMATERIAL _e ~EQ[, Dim A As Double O_F<VV*MFQ Dim pupilDiam As Double Fo?2nQ< Dim eID As Long x0Tb7y`
Dim parID As Long m&2<?a}l Dim count As Integer <ezvz..g Dim taq As Double, Rant As Double, CCant As Double, Rpost As Double, CCpost As Double $D9JsUij Dim tlens As Double, nlens As Double PJA 1/" Dim curv As Double, conic As Double J"6_H =s Dim ok As Long zUwz[^d<C VWLou
jB Sub Main !i)?j@D TO( =4;U '用户输入对话框 r<&d1fM;X Begin Dialog UserDialog 320,126,"Input parameters" ' %GRID:10,7,1,1 z${B| TextBox 220,21,40,21,.TextBox1 'default: 0 De4+4& Text 20,21,190,21,"Accommodation (in Diopters):",.Text1,1 *QjFrw3 OKButton 40,91,90,21 +Icg;m{ CancelButton 190,91,90,21 U6.$F#n Text 20,49,190,14,"Pupil diameter (4 mm default):",.Text2,1 <bGSr23* TextBox 220,49,40,21,.TextBox2 'default: 4 =H!u4
End Dialog ?"qU.}kGL Dim dlg As UserDialog #<v3G)|aS = UTv ok = Dialog (dlg) lQ!6n YdE$G>&em If ok=0 Then 'cancel button was pressed !Otyu6& Print "Execution cancelled." $[FO(w@f End lXv{+ic End If lg1?g)lv ~Qzm!Po, 'Assign accommodation and pupil diameter & use defaults if field left empty x8zUGvtQ If dlg.TextBox1 = "" Then gfih;i.pY A = 0 'Default accommodation Dyt}"r\ Else -f Zm_FE A = CDbl(dlg.TextBox1) ,Y9lp)w End If 7*@qd& i'`Z$3EF) If dlg.TextBox2 = "" Then $+7MY-9T pupilDiam = 4 'Default pupil diameter fS!%qr Else ,pf<"^li pupilDiam = CDbl(dlg.TextBox2) bX5>qqB] End If LRB#|PW uv9cOd Print " " /0"Y.
@L Print "Accommodation = " & A & " Diopters" _Y}(v((; Print "Pupil Diameter = " & pupilDiam & " mm" ]_F%{ 8| lm]4zs /A ' Calculate new parameters with accommodation HRPTP+ taq = 0.55 + 2.97 - 0.04*A 'Aqueous thickness uWi+F)GS^K b.C!4^ Rant = 12.0 - 0.4*A 'Radius of anterior lens 10}\7p8 CCant = -7.518749 + 1.285720*A 'Conic constant of anterior lens Et`z7Q*e |*OS;FD5 Rpost = -5.224557 + 0.2*A 'Radius of posterior lens m./lrz CCpost = -1.353971 - 0.431762*A 'Conic constant of posterior lens *PZN Z{|m f5d"H6%L tlens = 3.767 + 0.04*A 'Lens thickness {T m-X` R2t5T-8`c nlens = 1.42 + 0.00256*A - 0.00022*A^2 'Lens index of refraction kQ{pFFO vxZz9+UbF 'Adjust parameters to account for accommodation h7I_{v8 ]hL 1qS '************************************************************************* yy/wSk 'Aqueous thickness (Position of Lens) <P}{0Y~@*W '************************************************************************* b/5;377_ eID = FindFullName( "Geometry.Arizona Eye.Lens" ) ,$W7Q GetCustomElement eID, entity eNN% %Q ;f0+'W parID = FindFullName( "Geometry.Arizona Eye" ) 0I~xD9l9 9$UjZ$ v ' Delete any shift(s) in z y=5s~7] count = 0 wdl6dLu While GetOperationCount(eID)>count . (Q;EF`_U GetOperation eID, count, op nmS3 If op.Type="ShiftZ" Then 0=L:8&m DeleteOperation eID,count /`}C~ count=count-1 bWUo(B#*I End If }_gCWz-5? count=count+1 8Ay#6o Wend KuE
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I< 'Set new shift in jyLpe2 S op.Type = "ShiftZ" fLct!H3 op.val1 = taq !=|3^A op.parent = parID QjF.U8 AddOperation eID, op u|O5ZV-cd Print "Set aqueous humor thickness = " & taq-0.55 i nF&Pv |