Zemax光学设计实例（27）---人眼模型

导论：

成年人的眼睛从物理角度可以描述为一种白色而富有弹性的、充满水份的球体，直径约25mm。眼球体的正面有一个约10mm的圆形透明斑点。在这个斑点区内，眼球的表面稍稍外凸，行成人们所称的角膜。

由于眼睛充满水状的液体，所以正是角膜的第一面产生了人眼的大部分光学透镜的焦度，用屈光度为单位，典型的未经调节的眼睛（观察无穷远的物体）总的光焦度约为57屈光度，其中，角膜提供约43屈光度。

角膜厚度一般为0.6mm，其后是3mm厚的一层水状液体，称为液状体。光线通过角膜和液状体后与眼睛的晶状体相遇。晶状体悬置在眼肌机构中，而眼肌机构又能改变晶状体的形状，为观察近处物体实现聚焦，这一过程叫视度调节。

眼睛的虹膜正位于眼睛晶状体钱，它给眼睛提供色彩，虹膜上的圆孔1~7mm直径的有效范围内是可调节的。

参数眼睛模型内所有光学材料V（阿贝数）为55，类似于水的色散。

设计流程：

（1）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。

尽管人眼的瞳孔随周围的光亮度变化而变化，但为了分析，我们采用了4mm固定的瞳孔直径，在孔径类型中选择“Entrance Pupil Diameter”，并根据设计要求输入“4”；

在视场设定对话框中。设置3个视场，要选择“Paraxial Image Height”，如下图：

在波长设定对话框中，选加入0.56um，0.51um和0.61um三个波长，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：

查看MTF，如下图：

人眼的对比度MTF大小，在30线对时大于0.2。