概述

150多年來(lái)，人們已經(jīng)發(fā)布了幾十種人眼模型。從只由一個(gè)折射面組成的簡(jiǎn)化版人眼模型，到由4000個(gè)以上折射面組成的復(fù)雜人眼模型不一而足。這篇文章介紹了OpticStudio序列模式和非序列模式中的幾種人眼模型以及它們的玻璃庫(kù)數(shù)據(jù)。

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引言

人眼模型被用在如下場(chǎng)景中：設(shè)計(jì)用于人眼內(nèi)部觀察的儀器（如檢查眼底相機(jī)的照明均勻性）、設(shè)計(jì)人眼視線會(huì)穿過(guò)的儀器（如研究眼科鏡片、隱形眼鏡和人造晶狀體的特性）以及研究人眼本身（如研究角膜瘢痕、白內(nèi)障等眼病對(duì)視網(wǎng)膜成像造成的影響）。

150多年來(lái)，人們已經(jīng)發(fā)表了幾十種人眼模型。從只由一個(gè)折射面組成的簡(jiǎn)化版人眼模型，到由4000個(gè)以上折射面組成的復(fù)雜人眼模型不一而足。有些模型中有梯度折射率晶狀體，有些模型用兩個(gè)或多個(gè)均質(zhì)片層結(jié)構(gòu)來(lái)表示折射率的梯度，有些則只有折射率均勻的晶狀體。

適用于任何場(chǎng)合的“萬(wàn)能”人眼模型是不存在的。而且也不意味著更復(fù)雜的人眼模型就更好。例如，在使用包含梯度折射率晶狀體的模型時(shí)，如果它沒(méi)能比均勻折射率晶狀體模型提供更多的有效信息，那么實(shí)際上是完全沒(méi)有必要的——因?yàn)檫@樣的模型在優(yōu)化或非序列模式中計(jì)算大量光線時(shí)，會(huì)顯著減慢計(jì)算速度。一般單波長(zhǎng)近軸計(jì)算時(shí)，只需要一個(gè)很簡(jiǎn)單的球面模型。比較有代表性的用于近軸計(jì)算的簡(jiǎn)化模型，可由一個(gè)屈光度為60，折射率為4/3的折射面組成。其表面半徑為5.55mm，軸向長(zhǎng)度為22.22mm。這個(gè)模型對(duì)于計(jì)算視網(wǎng)膜成像尺寸特別有用。因節(jié)點(diǎn)距離表面5.55mm，故我們能通過(guò)向16.67mm遠(yuǎn)處投射光線，輕易得出一個(gè)已知位置、尺寸或視場(chǎng)角的物體在像面上的成像大小。這一近軸模型在計(jì)算10°的視場(chǎng)角時(shí)，誤差約為幾個(gè)百分點(diǎn)。