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简介 :3f2^(b~^ 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。 L|LTsRIq kdCOcJB 模型 9f\8oJQ @nu/0+8h{ 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。 37xxVbik __j8jEV Table 1. AZ眼睛模型的定义 i7V~LO:gq 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. w|C~{ rLxX^[Fp3 光源 +pvJ?"J @3YuV=QfH 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。 fP58$pwu ;Oy>-Ij5P / JB4 #i7 图1. 光源和提示信息使用 ;L2bC3 除了“Letter F”之外的所有光源的光线位置设定在了孔径光阑位置处,并增加了pre-propagation distance= -8。尽管光线在光瞳处创建,规定的传输方向相对于光线位置在pre-propagation distance之后。这意味着光束沿着Z轴在眼睛的前面以平行光入射,而不是在光瞳处入射。 tHbPd.^ )\vHIXnfJ1 在往下看是内置的脚本用来修改屈光度,使其为4(250mm),光源“Letter F”在视网膜处生成一个字母为F的图像。绿色的光线聚焦的非常好而红色和蓝色光线有一点的模糊。使用Positions Spot Diagram分析工具来观察最为合适。 OU@x1G{Cy s.' \&B[ 图2. 字母F光源的设定方法光 aUK4{F ; e6lOmgHn5 图3. 字母F在视网膜上位置点列图 #~;8#!X 视网膜的散射 x-&v|w ' vLv@ Mo 在散射文件中,有一个名为“Retina surface”的72%的反射型朗伯散射,它为视网膜的散射提供了一个粗略的近似。为了模拟来自视网膜的散射,改变自定义元件“Eye ball” 下的视网膜的表面从“halt all” 到”Allow All”。并使几何中“plane”可追迹。 ^z^e*<{WEl OPW"ABJ (JW?azU 图4. 视网膜朗伯散射设定 gqRTv_ ; 注意在视网膜的表面有散射重点采样规格定义,在“Scatter”标签的底部可获取该信息。“toward pupil”指定散射光朝向光瞳,半角度10度。 S7{.liHf .To:tN# F|TMpH/ 图5. 视网膜重点采样规格设定 D^55:\4( 脚本 v&2@<I> AijTT% 内置脚本使用对话框显示屈光度和光瞳直径的数值设置。使用FRED Basic脚本创建和使用对话框非常容易。图6显示了如何获取用户自定义对话框,如下图所示: Aq%^>YAp ?3TV:fx"X 图6. 用户对话框的创建与编辑 ?K {1S 图7. 用户对话框编辑器 h;qy5KS 如果“OK”按钮按下,将会核对对话框下面的代码行,如果点击取消则脚本终止。然后输入的参数赋予变量,如果此处是保留为空白,则使用默认值。因此,如果没有值输入并点击“OK”按钮,则脚本是以屈光度为0,光瞳直径为4mm来运行的。 8G&+ 余下的脚本计算与屈光度有关的所有参数。 GA.bRN2CI2 n~u3 分析 I0+wczW,^ o MkY#<Q} 屈光度为4,光瞳直径为4mm,字母F点在视网膜上所成的像。 F*t_lN5{ 1D p@n 图7. 字母F在视网膜上颜色分析 D"4&9"C U 脚本代码 2BX GVo ~49N Option Explicit 'Remove this to enable non-dimensioned variables to be used. C_cs(}wi V}fKV6 v9 Dim entity As T_ENTITY =4<S8Cp Dim op As T_OPERATION [ 5
2z ta Dim mat As T_MODELMATERIAL .*-w UBr Dim A As Double 9<h]OXv Dim pupilDiam As Double <W59mweW#5 Dim eID As Long e ]o'i;I Dim parID As Long rn:zKTyhw Dim count As Integer \UqS -j| Dim taq As Double, Rant As Double, CCant As Double, Rpost As Double, CCpost As Double 4:&qTY)H Dim tlens As Double, nlens As Double HJaw\zbL Dim curv As Double, conic As Double a`b zFu{ Dim ok As Long )|y2Q 2?- 07 g Sub Main 6$s0-{^ k\sM;bCv7 '用户输入对话框 cPsn]U Begin Dialog UserDialog 320,126,"Input parameters" ' %GRID:10,7,1,1 dMs||&|& TextBox 220,21,40,21,.TextBox1 'default: 0 ]]=fA 4( Text 20,21,190,21,"Accommodation (in Diopters):",.Text1,1 =lC;^&D-0/ OKButton 40,91,90,21 M&/aJRBS CancelButton 190,91,90,21 9/1+BQ Text 20,49,190,14,"Pupil diameter (4 mm default):",.Text2,1 ~,*YmB=Z TextBox 220,49,40,21,.TextBox2 'default: 4 D"XX920$~ End Dialog ct}%Mdg Dim dlg As UserDialog xD GS`U VkDS&g~Ws ok = Dialog (dlg) AR~$MCR]"k Ft;u\KT If ok=0 Then 'cancel button was pressed P B( Print "Execution cancelled." p/k<wCm6 End !Wixs]od
End If YYE8/\+B. A,-V$[;~D 'Assign accommodation and pupil diameter & use defaults if field left empty $HBT%g@UN If dlg.TextBox1 = "" Then G_M:0YI@ A = 0 'Default accommodation Bhu@ 2KdA Else xd|~+4 A = CDbl(dlg.TextBox1) )?B~64N,+ End If B3dA%\' o)#q9Vk%b If dlg.TextBox2 = "" Then & &" 'dL pupilDiam = 4 'Default pupil diameter nx-1* Else uKbHFF pupilDiam = CDbl(dlg.TextBox2) w}j6.r End If %l:|2s: *
{gxI< Print " " PW*;S p Print "Accommodation = " & A & " Diopters" NFY|^*bll Print "Pupil Diameter = " & pupilDiam & " mm" w53z*l>ek sq~+1(X ' Calculate new parameters with accommodation 4@v1jJj taq = 0.55 + 2.97 - 0.04*A 'Aqueous thickness Jh$"f r3 j,=*WG Rant = 12.0 - 0.4*A 'Radius of anterior lens X
a"XB CCant = -7.518749 + 1.285720*A 'Conic constant of anterior lens E7gHi$ [A"H/Qztk Rpost = -5.224557 + 0.2*A 'Radius of posterior lens #9$V
08 CCpost = -1.353971 - 0.431762*A 'Conic constant of posterior lens QB/7/PW{H\ $N;"}Gz tlens = 3.767 + 0.04*A 'Lens thickness $ZI~ 8rI~ (Ffb&GL nlens = 1.42 + 0.00256*A - 0.00022*A^2 'Lens index of refraction ?7yQ& |