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简介 #MbY+[Y@v 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。 yA7O<p+ X7gB.=\X 模型 MOHw{Vw( V9%9nR!' 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。 u;b 6uE KvI/!hl\ Table 1. AZ眼睛模型的定义 ?zVcP=p@ 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. 8v)HTD/C @Y+kg 光源 ]{I>HA5[ U@(8)[?nxn 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。 c)q=il7ef
uwt29 {n S(B 图1. 光源和提示信息使用 ;2^zkmDM 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。 u!fZ>kS W&m3"~BJ 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。 mXsSOAD< x_l8&RIB* 图2. 字母F光源的设定方法光 `}8)P# &?gcnMg$,J 图3. 字母F在视网膜上位置点列图 `[ZA#8Ma 视网膜的散射 z_8Bl2tl 'uwq^b_ 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。 "`'+@KlE <Zh\6*3:ab :73T9/ 图4. 视网膜朗伯散射设定 ]]5(:>l 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。 d Z+7S`{ B E#pHg U)3?&9H 图5. 视网膜重点采样规格设定 J>nta?/,X 脚本 h}S2b@e| Q1H.2JXr 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: 3[~LmA dO-Zj#%7z8 图6. 用户对话框的创建与编辑 ]0{,P
! 图7. 用户对话框编辑器 Z(J
1A x 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。 |6`7kb;p 余下的脚本计算与屈光度有关的所有参数。 aQso<oK 475jmQ{q 分析 >( sS4_O7N viVn 屈光度为4,光瞳直径为4mm,字母F点在视网膜上所成的像。 6\)u\m`7-l UG6\OgkL+ 图7. 字母F在视网膜上颜色分析 bnE&-N* 脚本代码 s2nZW pIy u#->? Option Explicit 'Remove this to enable non-dimensioned variables to be used. )EN,Ry -3XnUGK Dim entity As T_ENTITY CT|H1Ry2T Dim op As T_OPERATION 3V]psZS Dim mat As T_MODELMATERIAL <F|S<\Y. Dim A As Double yT(86#st Dim pupilDiam As Double J/[PA[Rf Dim eID As Long uHTm Dim parID As Long 7[}WvfN8# Dim count As Integer >Q)S-4iR Dim taq As Double, Rant As Double, CCant As Double, Rpost As Double, CCpost As Double ;!m_RQPFF Dim tlens As Double, nlens As Double TQ5kT?/{ Dim curv As Double, conic As Double >EgMtZ88.< Dim ok As Long Rr\fw' ASNo6dP7 Sub Main A}1:fw\Fn3 s1T}hp '用户输入对话框 FWS!b!#,N Begin Dialog UserDialog 320,126,"Input parameters" ' %GRID:10,7,1,1 V("T9g TextBox 220,21,40,21,.TextBox1 'default: 0 TI7)yxa=` Text 20,21,190,21,"Accommodation (in Diopters):",.Text1,1 ay=f1<a OKButton 40,91,90,21 wee5Nirw6 CancelButton 190,91,90,21
o7AI Text 20,49,190,14,"Pupil diameter (4 mm default):",.Text2,1 qmnW TextBox 220,49,40,21,.TextBox2 'default: 4 P{8<U8E End Dialog McvLU+ Dim dlg As UserDialog iM]&ryGB |