|
|
简介 ]5$eAYq 人眼光学模型可用来设计眼科用设备,光学系统注定了要与人眼一起使用。本文演示了这样一个模型:Arizona眼睛模型,在Jim Schwiegerling教授的书中有详细描述:《Field Guide to Visual and Ophthalmic Optics》。AZ眼睛模型达到了基于平均临床数据所决定的轴上和轴外像差等级。FRED文件包含了此眼睛模型及几个用来分析它的光源,并包括一个基于想要的屈光度来调整模型的内嵌脚本。 0Emr<n Ie`13 L2 模型 )Ib<F7v 3+G@g#MY 模型的定义如表1种所示,由半径、圆锥常数、折射率、阿贝数、到下一面的距离等一系列表面组成。一些参数由屈光度(A)来决定。 Z]j*9#G1s ]jaQ[g$F Table 1. AZ眼睛模型的定义 ^*S)t.
" 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. u*tN)f3 5i1>I=N 光源 '
)?f{ t$xY #: 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。 _;~,Cgfi , 'ZD=4_ G_k~X" 图1. 光源和提示信息使用 xgNJ eQ 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。 -sjd&)~S[ ;ml)l~~YU 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。 -xDGH MV\|e1B} 图2. 字母F光源的设定方法光 IuOgxm~Y %QKRFPYhS 图3. 字母F在视网膜上位置点列图 K!'AkTW+- 视网膜的散射 x7<\]94 rZfN+S,g 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。 OV%Q3$15 HN.3 &*7?)eI!i 图4. 视网膜朗伯散射设定 zSSB>D 注意在视网膜的表面有散射重点采样规格定义,在“Scatter”标签的底部可获取该信息。“toward pupil”指定散射光朝向光瞳,半角度10度。 bV8!"{ k7>|q"0C +S R+x/?z 图5. 视网膜重点采样规格设定 -#2)?NkeE 脚本 ld^=#]g qZh1`\G 内置脚本使用对话框显示屈光度和光瞳直径的数值设置。使用FRED Basic脚本创建和使用对话框非常容易。图6显示了如何获取用户自定义对话框,如下图所示: W0k0$\iX |d*&y#kV 图6. 用户对话框的创建与编辑 FFH_d <q 图7. 用户对话框编辑器 S6+y?,^ 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。 DWID$w 余下的脚本计算与屈光度有关的所有参数。 OnF3l Cmu /qx0TDB 分析 v|Yh w EvWzq%z
l 屈光度为4,光瞳直径为4mm,字母F点在视网膜上所成的像。 a_ `[Lj e#Z$o($t 图7. 字母F在视网膜上颜色分析 gx&Tt 脚本代码 59%tXiO ) :\xHR4 Option Explicit 'Remove this to enable non-dimensioned variables to be used. {2+L@ PC[c/CoD Dim entity As T_ENTITY +\|Iu;w Dim op As T_OPERATION 2A\,-*pc Dim mat As T_MODELMATERIAL QR
Ei7@t Dim A As Double qOUqs'7/] Dim pupilDiam As Double -,+q#F Dim eID As Long AN24Sf'` Dim parID As Long :^fcC[$K Dim count As Integer raCi 8 Dim taq As Double, Rant As Double, CCant As Double, Rpost As Double, CCpost As Double UY <e&Npo Dim tlens As Double, nlens As Double C%U`"-%n@7 Dim curv As Double, conic As Double %^8^yZz Dim ok As Long jWY$5Vq<H Ma\Gb+> Sub Main dpFVN[\oK }Y*VAnY6; '用户输入对话框 i-'9AYyw Begin Dialog UserDialog 320,126,"Input parameters" ' %GRID:10,7,1,1 #~=hn8 TextBox 220,21,40,21,.TextBox1 'default: 0 DZv=\<$,LF Text 20,21,190,21,"Accommodation (in Diopters):",.Text1,1 #fL8Kq OKButton 40,91,90,21 4mHvgnT!WA CancelButton 190,91,90,21 .p=sBLp8 Text 20,49,190,14,"Pupil diameter (4 mm default):",.Text2,1 E-{^E. w1 TextBox 220,49,40,21,.TextBox2 'default: 4 -CR?<A4mud End Dialog 8?i7U<CB Dim dlg As UserDialog b
L]erYm 1|?05<8 ok = Dialog (dlg) PmR~c, Rt{B(L.?< If ok=0 Then 'cancel button was pressed T`9u!#mT= Print "Execution cancelled." z)xSN;x End ? B E6 End If 2PeR :gB[O>'<m 'Assign accommodation and pupil diameter & use defaults if field left empty A)~X, If dlg.TextBox1 = "" Then PI~1GyJr@; A = 0 'Default accommodation Qq@G\eRo Else d~?X/sJ t A = CDbl(dlg.TextBox1) Pf$pt End If W?We6.%
[tH-D$V If dlg.TextBox2 = "" Then Kv rX{F= pupilDiam = 4 'Default pupil diameter 3 AHY| Else PT^c^{V pupilDiam = CDbl(dlg.TextBox2) 8srBHslI End If Khe!g1=&X rx5B=M Print " " /c$\X<b); Print "Accommodation = " & A & " Diopters" $Y9jrR'w Print "Pupil Diameter = " & pupilDiam & " mm" v @O&t4 )OLq_':^@ ' Calculate new parameters with accommodation xESjM1A) taq = 0.55 + 2.97 - 0.04*A 'Aqueous thickness O0:)X)b xEltwuDd? Rant = 12.0 - 0.4*A 'Radius of anterior lens 7nVRn9Hn CCant = -7.518749 + 1.285720*A 'Conic constant of anterior lens 37q@rDm2 6SC,;p= Rpost = -5.224557 + 0.2*A 'Radius of posterior lens K9kUS CCpost = -1.353971 - 0.431762*A 'Conic constant of posterior lens W>=o*{(YO Y];Ycj; tlens = 3.767 + 0.04*A 'Lens thickness jV/CQM5a+ t9_E$w^U nlens = 1.42 + 0.00256*A - 0.00022*A^2 'Lens index of refraction bC^(U`y 32 {Rear2 'Adjust parameters to account for accommodation kwud?2E pCu!l#J '************************************************************************* $x#FgD(iI 'Aqueous thickness (Position of Lens) m$LVCB '************************************************************************* -L3|& |