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简介 {LzH&qu 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。 {XurC}#\ 58xnB!h\} 模型 u6u=2 YcX/{L[9o 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。
kzmQm zSvgKmNY Table 1. AZ眼睛模型的定义 =DbY? Q<Q 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. vl Ez9/H SzDKByi 光源 d5 Edu44 T\s)le 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。 tMx}*l|] BKa-
k! #:x4DvDkR 图1. 光源和提示信息使用 va|*c22;| 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。 SAV%4 qm*}U3K 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。 0yM[Z':i'{ H5cV5E0 图2. 字母F光源的设定方法光 c?2MBtnu o_M.EZO 图3. 字母F在视网膜上位置点列图 :K82sCy%5 视网膜的散射 aA`/E wXjFLg!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。 =,!\~`^ gwd (N rx"s!y{!- 图4. 视网膜朗伯散射设定 ;^Sr"v6r>u 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。 VQI(Vp| {%v-( k^ F@X 图5. 视网膜重点采样规格设定 x]mxD|?f 脚本 AGP("U'u h4pTq[4* 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: }U w&Ny J~B
7PW 图6. 用户对话框的创建与编辑 y7i %W4 图7. 用户对话框编辑器 Fk;oE'"D 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。 g$:Xuw1 余下的脚本计算与屈光度有关的所有参数。 5m:i6,4 }{ 9&:!uA 分析 <mMTD8Sx] V}o n|A 屈光度为4,光瞳直径为4mm,字母F点在视网膜上所成的像。 t2" (2 $eV$2p3H 图7. 字母F在视网膜上颜色分析 HpEQEIvt 脚本代码 + 1IQYa| I
V%VU Option Explicit 'Remove this to enable non-dimensioned variables to be used. \AUI|M;'
8@{OR"Ec Dim entity As T_ENTITY 4Tc&IwR Dim op As T_OPERATION y %$O-q Dim mat As T_MODELMATERIAL r,goRK. Dim A As Double 7+TiyY]K Dim pupilDiam As Double qjAWeS/ Dim eID As Long _sE#)@p Dim parID As Long depYqYK7G Dim count As Integer ]9=h%5Ji> Dim taq As Double, Rant As Double, CCant As Double, Rpost As Double, CCpost As Double
B<8N96fx Dim tlens As Double, nlens As Double Mr--4D0Hk Dim curv As Double, conic As Double ;g_>
;tR/ Dim ok As Long 1pv}]&X %u^JpC{E Sub Main MC((M,3L vkS)E0s '用户输入对话框 rdnno Begin Dialog UserDialog 320,126,"Input parameters" ' %GRID:10,7,1,1 XS0xLt= TextBox 220,21,40,21,.TextBox1 'default: 0 22<0DhJ Text 20,21,190,21,"Accommodation (in Diopters):",.Text1,1 3lLMu B+ OKButton 40,91,90,21 0c.s
- CancelButton 190,91,90,21 ~m1P_`T Text 20,49,190,14,"Pupil diameter (4 mm default):",.Text2,1 6ZgU"!|r TextBox 220,49,40,21,.TextBox2 'default: 4 Glq85S End Dialog OX%MP!#KU Dim dlg As UserDialog Iq+>qX kpbm4t ok = Dialog (dlg) $wYtyN[ @cRZk`|1n If ok=0 Then 'cancel button was pressed xR"M*%{@0 Print "Execution cancelled." +5.t. d End z|?R/Gf8 End If S.B<pjgt @`-[;?> 'Assign accommodation and pupil diameter & use defaults if field left empty gx03xPeu If dlg.TextBox1 = "" Then 4`Nt{ A = 0 'Default accommodation
B .TB\j Else '6$*YN&5 A = CDbl(dlg.TextBox1) kVI#(uO End If q(5j(G ; B,z<%DAE If dlg.TextBox2 = "" Then 1[*UYcD pupilDiam = 4 'Default pupil diameter wdzOFDA Else '^%~JyU pupilDiam = CDbl(dlg.TextBox2) #QvMVy End If wiOgyMdx d|Gl`BG
Print " " ;)Kh;;e Print "Accommodation = " & A & " Diopters" AeIrr*~]B Print "Pupil Diameter = " & pupilDiam & " mm" dX8hpQ PCd0 ?c ' Calculate new parameters with accommodation *xf ._~E taq = 0.55 + 2.97 - 0.04*A 'Aqueous thickness 41#w|L
\ =H0vE7 {* Rant = 12.0 - 0.4*A 'Radius of anterior lens @4%L36k CCant = -7.518749 + 1.285720*A 'Conic constant of anterior lens VhT=
l xE}VTHFo' Rpost = -5.224557 + 0.2*A 'Radius of posterior lens Ub0/r$]DK CCpost = -1.353971 - 0.431762*A 'Conic constant of posterior lens ej&<GM| L_Q#(in tlens = 3.767 + 0.04*A 'Lens thickness |vte=)% Z') pf nlens = 1.42 + 0.00256*A - 0.00022*A^2 'Lens index of refraction 9 7%0;a8 I O%6 O 'Adjust parameters to account for accommodation cN! uV-e 3`O?16O '************************************************************************* ~mV"i7VX 'Aqueous thickness (Position of Lens) Bhqft;Nuh '************************************************************************* s57N) 0kP eID = FindFullName( "Geometry.Arizona Eye.Lens" ) }14{2=!Q GetCustomElement eID, entity U(&oj e
N-lGa@ j parID = FindFullName( "Geometry.Arizona Eye" ) rdJm{<
zJa)* N ' Delete any shift(s) in z [LT^sb count = 0 ogM%N While GetOperationCount(eID)>count
|eoid?= GetOperation eID, count, op #5sD{:f` If op.Type="ShiftZ" Then qP!eJ6[Nh" DeleteOperation eID,count Xqp|VbDca count=count-1 & |