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简介
jPC[_g 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。 b
IH; CWf /H)~ 模型 \@-@Y xqXo0
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。 *w$W2I>b7 (ScxLf=] Table 1. AZ眼睛模型的定义 !ds"9w 在FRED中使用0屈光度来创建的,光瞳加在了透镜的前面。材料是创建一个新的材料并选择类型“Model Material”,输入的参数是nd和vd. /Y*WBTV' 1 da@3xaF 光源 JBD7h5|Lc _geWE0
E 多个光源定义来分析该模型的不同特性。图1显示了所以的光源和提示信息告诉您他们可以用来做什么。 A]y`7jJ 'QG xd!4 _G_Cj{w 图1. 光源和提示信息使用 ".f ;+wH 除了“Letter F”之外的所有光源的光线位置设定在了孔径光阑位置处,并增加了pre-propagation distance= -8。尽管光线在光瞳处创建,规定的传输方向相对于光线位置在pre-propagation distance之后。这意味着光束沿着Z轴在眼睛的前面以平行光入射,而不是在光瞳处入射。 *xc_k"\ T`/AY?# 在往下看是内置的脚本用来修改屈光度,使其为4(250mm),光源“Letter F”在视网膜处生成一个字母为F的图像。绿色的光线聚焦的非常好而红色和蓝色光线有一点的模糊。使用Positions Spot Diagram分析工具来观察最为合适。 ylUb9KusOx {qDSPo 图2. 字母F光源的设定方法光 he#J|p |D'4uN8\ 图3. 字母F在视网膜上位置点列图 f'8kish 视网膜的散射 7t3X)Ah h}-3\8 > 在散射文件中,有一个名为“Retina surface”的72%的反射型朗伯散射,它为视网膜的散射提供了一个粗略的近似。为了模拟来自视网膜的散射,改变自定义元件“Eye ball” 下的视网膜的表面从“halt all” 到”Allow All”。并使几何中“plane”可追迹。 +O'3|M "B8Q: -_ I_W& 图4. 视网膜朗伯散射设定 3sc+3-TF 注意在视网膜的表面有散射重点采样规格定义,在“Scatter”标签的底部可获取该信息。“toward pupil”指定散射光朝向光瞳,半角度10度。 c@YI;HS_g "-y-iJ Ulhk$CPA 图5. 视网膜重点采样规格设定 k2E0/ @f{k 脚本 "vA}FV%tRq s.EI`*xylY 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: O[# 27_dH M-\Y"]sW 图6. 用户对话框的创建与编辑 nv ca."5 y 图7. 用户对话框编辑器 S(QpM.9* 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。 Yi
.u"sh] 余下的脚本计算与屈光度有关的所有参数。 WJ)z6m] M]<?k]_p 分析 U
-Y03 \Fl+\?~D 屈光度为4,光瞳直径为4mm,字母F点在视网膜上所成的像。 M=.:,wRm <wZQc 图7. 字母F在视网膜上颜色分析 !P ~_Dl2d 脚本代码 V=)_yIS 3WN`y8l Option Explicit 'Remove this to enable non-dimensioned variables to be used. k-Q%.o z+
s6)Ad Dim entity As T_ENTITY hZ[E7=NTQ^ Dim op As T_OPERATION Yv
hA_v Dim mat As T_MODELMATERIAL UYFwS/ RW} Dim A As Double U0=] Dim pupilDiam As Double
rL/H2[d Dim eID As Long r/& sub"X Dim parID As Long uC.K<jD% Dim count As Integer 2#o>Z4 r{ Dim taq As Double, Rant As Double, CCant As Double, Rpost As Double, CCpost As Double D@G\7KH@ Dim tlens As Double, nlens As Double `J]fcE%T0R Dim curv As Double, conic As Double S2n39 3 Dim ok As Long .id)VF-l +U_=*"@| Sub Main El<]b7 R,)}>X|< '用户输入对话框 8iW;y2qF Begin Dialog UserDialog 320,126,"Input parameters" ' %GRID:10,7,1,1 7:Ax(El TextBox 220,21,40,21,.TextBox1 'default: 0 u83J@nDQ Text 20,21,190,21,"Accommodation (in Diopters):",.Text1,1 M@h|bN OKButton 40,91,90,21 e'~Zo9`r6 CancelButton 190,91,90,21 m#ZO`W Text 20,49,190,14,"Pupil diameter (4 mm default):",.Text2,1 +$X#q8j06 TextBox 220,49,40,21,.TextBox2 'default: 4 .7zK@6i End Dialog ~jK{ ,$:= Dim dlg As UserDialog )=\#UE+W "8'@3$>R= ok = Dialog (dlg) ]DZE% U;bK!& |