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简介 :H#D4O8UiH 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。 8Q0/kG lanU)+U. 模型 \w&R`;b8w _n4_;0 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。 $@w,9J\ mRt/d Table 1. AZ眼睛模型的定义 />uE)R$ 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. m8eoD{ l\!`ZhM, 光源 e;LC\*dG -S&d5(R 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。 H_ NoW 'Tskx N7GZ'-t^Er 图1. 光源和提示信息使用 AG#Mj(az! 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。 QWWI !Q,Dzv"7 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。 eT?vZH[N ^)'D
eP/ 图2. 字母F光源的设定方法光 &x4*YMh '}OAl 图3. 字母F在视网膜上位置点列图 ) r"7" i 视网膜的散射 h\5~&}Hp *g9VI;X 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。 nITkgN:s h
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I]cZcx,<q 图4. 视网膜朗伯散射设定 IR&b2FTcU 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。 Ef3="}AI; fP- =wd H`yUSB
IP 图5. 视网膜重点采样规格设定 QtcYFf
g 脚本 i?V:+0#q\] B`vC> 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: 9`CJhu 1_8@yO 图6. 用户对话框的创建与编辑 WDr=+=Zj 图7. 用户对话框编辑器 aU$8 0 如果“OK”按钮按下,将会核对对话框下面的代码行,如果点击取消则脚本终止。然后输入的参数赋予变量,如果此处是保留为空白,则使用默认值。因此,如果没有值输入并点击“OK”按钮,则脚本是以屈光度为0,光瞳直径为4mm来运行的。 T t_QAIl 余下的脚本计算与屈光度有关的所有参数。 .3SP#mI bU}l*" 分析 +x?8\
dsK*YY jH 屈光度为4,光瞳直径为4mm,字母F点在视网膜上所成的像。 rKTc6h:) 2+K-I 图7. 字母F在视网膜上颜色分析 dIA1\;@ 脚本代码 <"S`ZOn g3 !<A*< Option Explicit 'Remove this to enable non-dimensioned variables to be used. umpa!q}; /N")uuv Dim entity As T_ENTITY \_)mWK,h Dim op As T_OPERATION @lqI,Ce5 Dim mat As T_MODELMATERIAL H1
i+j;RN Dim A As Double ^e80S^ Dim pupilDiam As Double *8/cd0 Dim eID As Long >
lI2r} Dim parID As Long )Q<u0AxAn Dim count As Integer gRw? <U^ Dim taq As Double, Rant As Double, CCant As Double, Rpost As Double, CCpost As Double :#UA!|nV Dim tlens As Double, nlens As Double L9l]0C37e Dim curv As Double, conic As Double Wi*HLP!lNC Dim ok As Long 2Y;iqR rT;_"y} Sub Main D+h`Z]"| vtzbF1?O '用户输入对话框 ,8DjQz0ZPo Begin Dialog UserDialog 320,126,"Input parameters" ' %GRID:10,7,1,1 xj5MKX{CJT TextBox 220,21,40,21,.TextBox1 'default: 0 y+7A?"s) Text 20,21,190,21,"Accommodation (in Diopters):",.Text1,1 kZc Ge* OKButton 40,91,90,21 ^~3{n CancelButton 190,91,90,21 :Yi 4Ia Text 20,49,190,14,"Pupil diameter (4 mm default):",.Text2,1 BtQqUk#L2 TextBox 220,49,40,21,.TextBox2 'default: 4 bV*q~@xh End Dialog mE9ytFH\k Dim dlg As UserDialog 5X^`qUSv D e$K ok = Dialog (dlg) 2W/*1K} JK'tdvs~ If ok=0 Then 'cancel button was pressed .G/RQn]x} Print "Execution cancelled." R?:(~ X\ End x139Ckn End If ciN*gwI) <}%gZ:Z6g 'Assign accommodation and pupil diameter & use defaults if field left empty Tq%## If dlg.TextBox1 = "" Then G.^^zmsM` A = 0 'Default accommodation ~S0T+4$ Else :x!'Eer
n A = CDbl(dlg.TextBox1) .0dx@Sbv End If i>=y3x" yq` ,) If dlg.TextBox2 = "" Then )2F%^<gZ# pupilDiam = 4 'Default pupil diameter |+1k7S, Else :eSwXDy& pupilDiam = CDbl(dlg.TextBox2) f%%'M.is End If %,udZyO3uR py\/m] Print " " ` yM9XjEl> Print "Accommodation = " & A & " Diopters" djDE0-QxcR Print "Pupil Diameter = " & pupilDiam & " mm" W"s)s ?Lr:> ' Calculate new parameters with accommodation $o*p#LU taq = 0.55 + 2.97 - 0.04*A 'Aqueous thickness UJ&gm_M+kL fBPJ8VY Rant = 12.0 - 0.4*A 'Radius of anterior lens -B:O0;f CCant = -7.518749 + 1.285720*A 'Conic constant of anterior lens okBaQH2lUl @Z@S;RWSU Rpost = -5.224557 + 0.2*A 'Radius of posterior lens o H]FT{ CCpost = -1.353971 - 0.431762*A 'Conic constant of posterior lens (U*Zz+ R =CL h<& tlens = 3.767 + 0.04*A 'Lens thickness @SAJ*hfb0 z|zd=3c nlens = 1.42 + 0.00256*A - 0.00022*A^2 'Lens index of refraction n:JG+1I r6e!";w:U 'Adjust parameters to account for accommodation !6*4^$i#o DE$T1pFV '************************************************************************* [Ib17#74 'Aqueous thickness (Position of Lens) sV`XJ9e| '************************************************************************* 1<wolTf eID = FindFullName( "Geometry.Arizona Eye.Lens" ) m8&XW2S GetCustomElement eID, entity o q cu< |