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简介 zuw6YY8kQ 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。 KMa?2cJH# cqDnZ`|6 模型 IV76#jL "\
md 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。 ryPzq}# $v,_8{ ! Table 1. AZ眼睛模型的定义 QMP:} 在FRED中使用0屈光度来创建的,光瞳加在了透镜的前面。材料是创建一个新的材料并选择类型“Model Material”,输入的参数是nd和vd. %-D2I R4?/7 光源 7-)KTBFL MeC@+@C 多个光源定义来分析该模型的不同特性。图1显示了所以的光源和提示信息告诉您他们可以用来做什么。 udMq>s; TD<. :ul] <#sK~G 图1. 光源和提示信息使用 I~,*Rgv/Z 除了“Letter F”之外的所有光源的光线位置设定在了孔径光阑位置处,并增加了pre-propagation distance= -8。尽管光线在光瞳处创建,规定的传输方向相对于光线位置在pre-propagation distance之后。这意味着光束沿着Z轴在眼睛的前面以平行光入射,而不是在光瞳处入射。 P$Nwf,d2u V0>,Kxk 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。 4?`7XJ0a q-'zZ# 图2. 字母F光源的设定方法光 tP3Upw"U raCxHY 图3. 字母F在视网膜上位置点列图 {8eNQ-4I 视网膜的散射 %VgR * 74_ji! 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。 gO29:L[t 9"[#\TW9Vb YvonZ 图4. 视网膜朗伯散射设定 ]*).3<Lw 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。 lq74Fz&( o}BaZ|iZ2 WE\V<MGS/ 图5. 视网膜重点采样规格设定 +NQw^!0qy 脚本 rRxqV?>n! ,xGkE7=5 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: ?(Nls.c :7'anj 图6. 用户对话框的创建与编辑 HQ"D>hsuU 图7. 用户对话框编辑器 7+fFKZFKF 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。 |2Q;SaI^\ 余下的脚本计算与屈光度有关的所有参数。 MOXDR ,Ao8QN 分析 @AJt/wPk <Fi/! 屈光度为4,光瞳直径为4mm,字母F点在视网膜上所成的像。 K:mb$YJ& {=TD^>? 图7. 字母F在视网膜上颜色分析 <3'r&ks 脚本代码 JVRK\A|R 6 LC*X Option Explicit 'Remove this to enable non-dimensioned variables to be used. [!"u&iu` qvCl
mZ Dim entity As T_ENTITY M*nfWQ
a Dim op As T_OPERATION Zx@{nVoYe~ Dim mat As T_MODELMATERIAL fN@2 B Dim A As Double ds`a6>746 Dim pupilDiam As Double e(cctC|l Dim eID As Long L0}"H
. Dim parID As Long WL<Cj_N_{H Dim count As Integer I_4'9 Dim taq As Double, Rant As Double, CCant As Double, Rpost As Double, CCpost As Double ^b'[81% Dim tlens As Double, nlens As Double -rUn4a Dim curv As Double, conic As Double _jp8;M~Z Dim ok As Long uGOvZO^v YoJN.],gf Sub Main &q>=6sQvf BDpeAF8z '用户输入对话框 V1M oW;& Begin Dialog UserDialog 320,126,"Input parameters" ' %GRID:10,7,1,1 |dK_^~;o TextBox 220,21,40,21,.TextBox1 'default: 0 !ce:S!P Text 20,21,190,21,"Accommodation (in Diopters):",.Text1,1 n>{>3? OKButton 40,91,90,21 SBs_rhe CancelButton 190,91,90,21 '~2;WF0h Text 20,49,190,14,"Pupil diameter (4 mm default):",.Text2,1 w[t!?(![> TextBox 220,49,40,21,.TextBox2 'default: 4 p "u5wJ_ End Dialog A~u-Iv(U Dim dlg As UserDialog G}d@^9FkE bmFnsqo ok = Dialog (dlg) vk&C'&uV9@ |,|b~> If ok=0 Then 'cancel button was pressed zGF_ c9X Print "Execution cancelled." wj/OYnMw End ?Jio9Zr End If Q
u{#4qToA qhc3 oRe 'Assign accommodation and pupil diameter & use defaults if field left empty 5#~u U If dlg.TextBox1 = "" Then ;CD@RP{$n A = 0 'Default accommodation |}t[-a Else Srg`Tt] A = CDbl(dlg.TextBox1) X0O@, End If 8V?O=3<a s${ew.eW If dlg.TextBox2 = "" Then X2v|O3>/N pupilDiam = 4 'Default pupil diameter ^h1EE=E" Else Hn+w1v&3 pupilDiam = CDbl(dlg.TextBox2) @|sDb?J End If uDbz`VpK N;Wm{~Zhb Print " " /z9oPIJ=* Print "Accommodation = " & A & " Diopters" _gxI=EYi Print "Pupil Diameter = " & pupilDiam & " mm" ?VmEbl A@^Y2:pY ' Calculate new parameters with accommodation x8+W9i0[1 taq = 0.55 + 2.97 - 0.04*A 'Aqueous thickness V*U{q%p( eTw sh] Rant = 12.0 - 0.4*A 'Radius of anterior lens kWZ?86! CCant = -7.518749 + 1.285720*A 'Conic constant of anterior lens 0rP`BK| Sxa+"0d6 Rpost = -5.224557 + 0.2*A 'Radius of posterior lens
!*5vXN CCpost = -1.353971 - 0.431762*A 'Conic constant of posterior lens S3l$\X;6X Hx5t![g2K! tlens = 3.767 + 0.04*A 'Lens thickness ;H}XW=vO =^#^Mq) nlens = 1.42 + 0.00256*A - 0.00022*A^2 'Lens index of refraction 3Uw}!>`% C7:;<<"P 'Adjust parameters to account for accommodation VPBlU 9x$Kb7'F '************************************************************************* 4EQ-48h17 'Aqueous thickness (Position of Lens) @
W[LA< '************************************************************************* '[V}]Z>- eID = FindFullName( "Geometry.Arizona Eye.Lens" ) ]n _OQ)VO GetCustomElement eID, entity ruiAEC<Ej $ReoIU^< parID = FindFullName( "Geometry.Arizona Eye" ) HE6kt6 d)d\h`=Z ' Delete any shift(s) in z w eu3c`-a count = 0 3z5w}qN]M While GetOperationCount(eID)>count vy&q7EX<i GetOperation eID, count, op [Tmpj9!q If op.Type="ShiftZ" Then &Cv0oi&B DeleteOperation eID,count rRgP/E#_ count=count-1 C^2J< End If 7S'3U}Y>VX count=count+1 8Evon&G59 Wend ]w*w@:Zk w&VM |