Zemax光学设计实例（33）---人眼模型（2）

导论：

参考《光学设计手册》（作者：Milton Laikin）第41章所建立的人眼模型。

设计流程：

（1）正常人眼系统的结构参数（单位mm）：

下表中数据是对一个远距离物体聚焦的正常人眼：

（2）Zemax设计：

1）系统建模

首先输入系统特性参数，如下：

在General系统通用对话框中设置孔径。

在孔径类型中选择“Float By Stop Size（由光阑大小决定）”。

眼睛借助睫状肌增大目镜弯曲，可以对近距离目标聚焦。

可变光阑的肌肉纤维控制入瞳直径，在全暗情况下，可变光阑直径约为8mm，在亮光下减小为2mm。

根据Stiles-Crawford效应，通过入瞳边缘的光线并不像中心区的光线那样能够有效地影响视网膜的响应。原因是视网膜中杆状细胞和锥状细胞的作用相当于通往神经末梢的光纤导管。入瞳将根据关系式被切趾（式中，G是切趾因子，ρ是归化瞳坐标）。如果G值为0.34时，那么与中心相比，8mm瞳孔边缘处的强度是0.507。

在视场设定对话框中。设置4个视场，要选择“Angle（Deg）”，如下图：

在波长设定对话框中，选择F，d，C（visible）自动加入三个波长，注意不同波长的权重设置，如下图：

然后在LDE中输入人眼模型的结构参数，如下图：

在Glass栏选择“Model”类型，并输入相应的折射率和阿贝数，如下图：

观察人眼模型的二维结构图，如下图：

人眼模型的点列图，如下图：

人眼模型的光扇图，如下图：

查看MTF，如下图：

人眼会有轴向色差，与用水制造的简单透镜一样，由于这种限制是受视网膜中央锥状细胞直径的影响，所以无法校正这种色差。