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简介 &C 9hT 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。 @^{Hq6_`
FG? Mc'r& 模型 b 2gng} _)A|JC!jId 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。 ~9X^3.nI q
z)2a2C Table 1. AZ眼睛模型的定义 3jmo[<p*x 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. rp Nb. c-Lz luWi 光源 ?gH[la hor7~u+ 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。 fFQ|dE;cF pYr"3BwG qJey&_ 图1. 光源和提示信息使用 Rr) 5[ 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。 ]#!uke Q @s5=6z]=H 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 O
zAIz+` 图2. 字母F光源的设定方法光 /:dLqyQ_V BK$y>=
` 图3. 字母F在视网膜上位置点列图 e`*}?N4d 视网膜的散射 [KDxB>R<{ `L1,JE`
q 在散射文件中,有一个名为“Retina surface”的72%的反射型朗伯散射,它为视网膜的散射提供了一个粗略的近似。为了模拟来自视网膜的散射,改变自定义元件“Eye ball” 下的视网膜的表面从“halt all” 到”Allow All”。并使几何中“plane”可追迹。 SV7;B?e%Y AtT7~cVe Gnc`CyN:H 图4. 视网膜朗伯散射设定 pR0[qsQM 注意在视网膜的表面有散射重点采样规格定义,在“Scatter”标签的底部可获取该信息。“toward pupil”指定散射光朝向光瞳,半角度10度。 w5FIHYl6B A5l Cc
b eJDZ|$ 图5. 视网膜重点采样规格设定 SZ` 7t=I2 脚本 $l.*;h * $8EEtr,! 内置脚本使用对话框显示屈光度和光瞳直径的数值设置。使用FRED Basic脚本创建和使用对话框非常容易。图6显示了如何获取用户自定义对话框,如下图所示: dFg>uo 0G%9
@^B 图6. 用户对话框的创建与编辑 ep>!jMhJa 图7. 用户对话框编辑器 ;(Yb9Mr)z 如果“OK”按钮按下,将会核对对话框下面的代码行,如果点击取消则脚本终止。然后输入的参数赋予变量,如果此处是保留为空白,则使用默认值。因此,如果没有值输入并点击“OK”按钮,则脚本是以屈光度为0,光瞳直径为4mm来运行的。 A40DbD\^ad 余下的脚本计算与屈光度有关的所有参数。 qGk+4 yC ^2+Ex+ 分析 ,H7X_KbFD4 2.qPMqH 屈光度为4,光瞳直径为4mm,字母F点在视网膜上所成的像。 C6+ 5G-Z P^Hgm 图7. 字母F在视网膜上颜色分析 _,3ljf?WQM 脚本代码 2+]5}'M !R{IEray Option Explicit 'Remove this to enable non-dimensioned variables to be used. DE13x*2 #G9
W65 f Dim entity As T_ENTITY 1]xk:u4LA Dim op As T_OPERATION 5eAZfe%H Dim mat As T_MODELMATERIAL DP_b9o
\5 Dim A As Double r6<;bO( Dim pupilDiam As Double (P>nA3:UXB Dim eID As Long ct+F\:e Dim parID As Long G?Et$r7:R Dim count As Integer "1o{mvCkR Dim taq As Double, Rant As Double, CCant As Double, Rpost As Double, CCpost As Double gC7!cn Dim tlens As Double, nlens As Double iUkUo x Dim curv As Double, conic As Double kBUkE-~ Dim ok As Long lg^'/8^f
3@Ndn Sub Main n,T
&n e02Hf{eOfw '用户输入对话框 HcRw9,I' Begin Dialog UserDialog 320,126,"Input parameters" ' %GRID:10,7,1,1 :UwBs TextBox 220,21,40,21,.TextBox1 'default: 0 oZ{,IZ45 Text 20,21,190,21,"Accommodation (in Diopters):",.Text1,1 q ` S
~w OKButton 40,91,90,21 hY}Q|-| CancelButton 190,91,90,21 5SFr
E` Text 20,49,190,14,"Pupil diameter (4 mm default):",.Text2,1 xj5TnE9^ TextBox 220,49,40,21,.TextBox2 'default: 4 'h$:~C End Dialog ?;~!C2Zs Dim dlg As UserDialog +'F;\E S2X@t>u- ok = Dialog (dlg) xd?=#d fECV\Z If ok=0 Then 'cancel button was pressed Qt u;_ Print "Execution cancelled." (l5p_x End (Y py} End If -jQ*r$iRE ;< |