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简介 sV'v*
1| 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。 *8206[y 2f`xHI/@fj 模型 j i##$xC 3M$X:$b 模型的定义如表1种所示,由半径、圆锥常数、折射率、阿贝数、到下一面的距离等一系列表面组成。一些参数由屈光度(A)来决定。 0Bu*g LY .93S>U< _ Table 1. AZ眼睛模型的定义 Nu+wL>t 在FRED中使用0屈光度来创建的,光瞳加在了透镜的前面。材料是创建一个新的材料并选择类型“Model Material”,输入的参数是nd和vd. FF@ `+T >
Z++^YVE 光源 9}XT'+`y xPvRQ 多个光源定义来分析该模型的不同特性。图1显示了所以的光源和提示信息告诉您他们可以用来做什么。 `5<1EGJsD R.UumBM !VNbj\Bp 图1. 光源和提示信息使用 {jhcZ"#>\ 除了“Letter F”之外的所有光源的光线位置设定在了孔径光阑位置处,并增加了pre-propagation distance= -8。尽管光线在光瞳处创建,规定的传输方向相对于光线位置在pre-propagation distance之后。这意味着光束沿着Z轴在眼睛的前面以平行光入射,而不是在光瞳处入射。 iUCwKpb9 !5E9sk{) 在往下看是内置的脚本用来修改屈光度,使其为4(250mm),光源“Letter F”在视网膜处生成一个字母为F的图像。绿色的光线聚焦的非常好而红色和蓝色光线有一点的模糊。使用Positions Spot Diagram分析工具来观察最为合适。 /Tcb\:`9 )rbc;{. 图2. 字母F光源的设定方法光 O3&|}:< [,nfAY 图3. 字母F在视网膜上位置点列图 um}N%5GAa 视网膜的散射 9;pzzZ ?N2X)Y@yi 在散射文件中,有一个名为“Retina surface”的72%的反射型朗伯散射,它为视网膜的散射提供了一个粗略的近似。为了模拟来自视网膜的散射,改变自定义元件“Eye ball” 下的视网膜的表面从“halt all” 到”Allow All”。并使几何中“plane”可追迹。 uOb2npPj @?vLAsp\ 7 BK46x 图4. 视网膜朗伯散射设定 :@WLGK*u. 注意在视网膜的表面有散射重点采样规格定义,在“Scatter”标签的底部可获取该信息。“toward pupil”指定散射光朝向光瞳,半角度10度。 &*ZC0V3 .f+9 A> Hp*gv/0 图5. 视网膜重点采样规格设定 X,&xhSzg? 脚本 sM0c#YK? _&K\D
p&@ 内置脚本使用对话框显示屈光度和光瞳直径的数值设置。使用FRED Basic脚本创建和使用对话框非常容易。图6显示了如何获取用户自定义对话框,如下图所示: bCt_yR G ;jF9i 图6. 用户对话框的创建与编辑 9kUV1? 图7. 用户对话框编辑器 S8vx[ < 如果“OK”按钮按下,将会核对对话框下面的代码行,如果点击取消则脚本终止。然后输入的参数赋予变量,如果此处是保留为空白,则使用默认值。因此,如果没有值输入并点击“OK”按钮,则脚本是以屈光度为0,光瞳直径为4mm来运行的。 SCI1bMf 余下的脚本计算与屈光度有关的所有参数。 7Qt2gf 1=ip,D 分析 <
)Alb\Z .oEFX8 屈光度为4,光瞳直径为4mm,字母F点在视网膜上所成的像。 "u,sRbL OAY8,C=M 图7. 字母F在视网膜上颜色分析
a2[8wv1 脚本代码 .?70=8{ &1oaZY w Option Explicit 'Remove this to enable non-dimensioned variables to be used. "zXGp7Q'# xdCs5ko Dim entity As T_ENTITY .r(^h/IF Dim op As T_OPERATION |z T%$ Dim mat As T_MODELMATERIAL R[6 r(h Dim A As Double ~DK F%}E Dim pupilDiam As Double [Yn;G7cK Dim eID As Long jjYM3LQcdP Dim parID As Long G^ K*+ Dim count As Integer 8>2&h Dim taq As Double, Rant As Double, CCant As Double, Rpost As Double, CCpost As Double xp~YIeSg Dim tlens As Double, nlens As Double .Dc28F~t Dim curv As Double, conic As Double Th_Q
owk Dim ok As Long HUK"OH 8g-P_[> Sub Main TS/Cp{ n#)PvV~ '用户输入对话框 7:# Begin Dialog UserDialog 320,126,"Input parameters" ' %GRID:10,7,1,1 5FZ47m ~{Z TextBox 220,21,40,21,.TextBox1 'default: 0 ;gdi=>S_ Text 20,21,190,21,"Accommodation (in Diopters):",.Text1,1 (21']x OKButton 40,91,90,21 `:V}1ioX5 CancelButton 190,91,90,21 r(pwOOx Text 20,49,190,14,"Pupil diameter (4 mm default):",.Text2,1 :EYu 4Y TextBox 220,49,40,21,.TextBox2 'default: 4 QCVsVG!sN End Dialog Lf[G>0t&n Dim dlg As UserDialog bkxk
i@t .@fK;/OuC ok = Dialog (dlg) U0!^m1U: c6f|y_2 If ok=0 Then 'cancel button was pressed Zlr{L]c
Print "Execution cancelled." \nrgAC-b End n9N#&Q"7m
End If \FIa,5k8 t1G1(F#&% 'Assign accommodation and pupil diameter & use defaults if field left empty @gH(/pFX If dlg.TextBox1 = "" Then (zjz]@qJ A = 0 'Default accommodation 1 ,#{X3 Else w/?nUp A = CDbl(dlg.TextBox1) @TdQZZ}G\x End If BhOXXa{B R5m`;hF If dlg.TextBox2 = "" Then )>-77\ pupilDiam = 4 'Default pupil diameter x-w`KFS Else Lhl$w'r pupilDiam = CDbl(dlg.TextBox2) JZWgr&O< End If MFf05\aDu 'bZMh9| Print " " V"w`! Print "Accommodation = " & A & " Diopters" $&ex\_W Print "Pupil Diameter = " & pupilDiam & " mm"
#;5[('&[ IXbdS9,>F ' Calculate new parameters with accommodation nYI/&B{p taq = 0.55 + 2.97 - 0.04*A 'Aqueous thickness 4 *Bp L2[Ei|9_ Rant = 12.0 - 0.4*A 'Radius of anterior lens fO[Rf_ CCant = -7.518749 + 1.285720*A 'Conic constant of anterior lens |h#DL$ "Czz,;0 Rpost = -5.224557 + 0.2*A 'Radius of posterior lens 73&]En CCpost = -1.353971 - 0.431762*A 'Conic constant of posterior lens dE 3i= X{5v?4wI tlens = 3.767 + 0.04*A 'Lens thickness ,[Dh2fPM, k7:GS,7 nlens = 1.42 + 0.00256*A - 0.00022*A^2 'Lens index of refraction 1mT|o_K{ T h5LJijJ 'Adjust parameters to account for accommodation 0ClX 9\AEyaJFZ '************************************************************************* 3X88x-3 'Aqueous thickness (Position of Lens) \e`6=Q% '************************************************************************* 7xLo4 eID = FindFullName( "Geometry.Arizona Eye.Lens" ) se<i5JsSV GetCustomElement eID, entity l-DGy# h+z )ZS:gD parID = FindFullName( "Geometry.Arizona Eye" ) gi1}5DR *%ed;>6:Q ' Delete any shift(s) in z ^2&O3s count = 0 & |