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简介 Y'~&%|9+T 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。 Smux&e `->k7a0<b1 模型 m{yON&y !58JK f 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。 !Ch ya 4>HGwk@+8 Table 1. AZ眼睛模型的定义 ?(=B=a[ 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. ?!66yn |Wgab5D>V 光源 ,'6GG+ ?n+\T'f! 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。 6;*(6$; c2f$:XiM `7A@\Ha3 图1. 光源和提示信息使用 F&~vD 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。 G<eJ0S FHC7\#p/9Z 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。 q Q'@yTVN 7q=0]Hrg(D 图2. 字母F光源的设定方法光 qsRh ihPX yB1>83!q 图3. 字母F在视网膜上位置点列图 AVWrD[ wD2 视网膜的散射 \nWpV7TSN "lZ<bG
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。 n58jB:XR( ZB%~> g <o ;\\ 图4. 视网膜朗伯散射设定 )]R?v,9*D 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。 0}V'\=F454 B$Z!E%a; #w@Pa L iS 图5. 视网膜重点采样规格设定 ]l'ki8 脚本 DeSTo9A}! nE;gM1I 内置脚本使用对话框显示屈光度和光瞳直径的数值设置。使用FRED Basic脚本创建和使用对话框非常容易。图6显示了如何获取用户自定义对话框,如下图所示: 6f!mk:\T. h_L '_* 图6. 用户对话框的创建与编辑 pH[lj8S 图7. 用户对话框编辑器 Biy 9jIWI 如果“OK”按钮按下,将会核对对话框下面的代码行,如果点击取消则脚本终止。然后输入的参数赋予变量,如果此处是保留为空白,则使用默认值。因此,如果没有值输入并点击“OK”按钮,则脚本是以屈光度为0,光瞳直径为4mm来运行的。 W!X]t)Ow 余下的脚本计算与屈光度有关的所有参数。 lz 6 Aj PgAfR:Y! 分析 zY+Et.lg]^ V1`|j 屈光度为4,光瞳直径为4mm,字母F点在视网膜上所成的像。 -pu\p-Z 9 a%@j
] 图7. 字母F在视网膜上颜色分析 Z(M)2 脚本代码 eHe /w9`$R )}!'VIe^! Option Explicit 'Remove this to enable non-dimensioned variables to be used. Uzn|)OfWP !.$P`wKr Dim entity As T_ENTITY dCTpO Dim op As T_OPERATION &7&*As Dim mat As T_MODELMATERIAL T}[vfIJD Dim A As Double 5I,X#}K[ Dim pupilDiam As Double {;DZ@2| Dim eID As Long :,,y63-f4 Dim parID As Long %ko 8P Dim count As Integer L?+|%[ Dim taq As Double, Rant As Double, CCant As Double, Rpost As Double, CCpost As Double VBJ]d| Dim tlens As Double, nlens As Double vq7%SEkES Dim curv As Double, conic As Double j//wh1 Dim ok As Long #.YcIR) qL.Y_,[[ Sub Main ^)l@7XxD T+h{Aeg '用户输入对话框 zEfD{I Begin Dialog UserDialog 320,126,"Input parameters" ' %GRID:10,7,1,1 H>iZVE TextBox 220,21,40,21,.TextBox1 'default: 0 D.R Text 20,21,190,21,"Accommodation (in Diopters):",.Text1,1 |qDfFGYf OKButton 40,91,90,21 SVh4)}.x CancelButton 190,91,90,21 guXpHF= Text 20,49,190,14,"Pupil diameter (4 mm default):",.Text2,1 9[E$>o"% TextBox 220,49,40,21,.TextBox2 'default: 4 kw ^ Sbxm End Dialog E]?HCRa5R Dim dlg As UserDialog /,Id_TTCO %esZ}U ok = Dialog (dlg) G%R`)Z]8& Bjj^!T/# If ok=0 Then 'cancel button was pressed L6=RD<~C Print "Execution cancelled." G%jJ>T4 End r~_ /Jj End If +STzG/9# E*CQG;^=N 'Assign accommodation and pupil diameter & use defaults if field left empty 3#9r4;& If dlg.TextBox1 = "" Then ]u ~Fn2 A = 0 'Default accommodation 4$GRCq5N; Else [<a%\:c m4 A = CDbl(dlg.TextBox1) @b\_696. End If E(+wl N:jiZ) If dlg.TextBox2 = "" Then T8TsKjqOZ pupilDiam = 4 'Default pupil diameter <?Izfl6 Else ~.`r( pupilDiam = CDbl(dlg.TextBox2) N/{Yi
_n End If ~LW%lMy;^| Le:mMd= G Print " " 7h&`BS Print "Accommodation = " & A & " Diopters" '=G
Ce%A Print "Pupil Diameter = " & pupilDiam & " mm" 0+y~RTAVB tF g'RV{ ' Calculate new parameters with accommodation ^_h7!=W taq = 0.55 + 2.97 - 0.04*A 'Aqueous thickness Zi@+T xjq7%R_, Rant = 12.0 - 0.4*A 'Radius of anterior lens ~2DV{dyj CCant = -7.518749 + 1.285720*A 'Conic constant of anterior lens Q< |