JP3347514B2 - Eye optical system simulation device - Google Patents

Eye optical system simulation device

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JP3347514B2
JP3347514B2 JP07658695A JP7658695A JP3347514B2 JP 3347514 B2 JP3347514 B2 JP 3347514B2 JP 07658695 A JP07658695 A JP 07658695A JP 7658695 A JP7658695 A JP 7658695A JP 3347514 B2 JP3347514 B2 JP 3347514B2
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Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【産業上の利用分野】本発明は眼光学系のシミュレーシ
ョン装置に関し、特に眼鏡レンズなどの光学レンズを装
用したときの網膜像をシミュレーションする眼光学系の
シミュレーション装置に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an eye optical system simulation apparatus, and more particularly to an eye optical system simulation apparatus for simulating a retinal image when an optical lens such as a spectacle lens is worn.

【0002】[0002]

【従来の技術】正常な視力を維持するために、眼鏡レン
ズ、コンタクトレンズ、眼内レンズ等の光学レンズが使
用される。光学レンズは、光学的特性の異なるものが多
数販売されている。眼鏡レンズの分類を光学的仕様別に
大きく分けると、1つのレンズ内において1つの焦点を
有する単焦点レンズと、1つのレンズ内において複数の
焦点を有する多焦点レンズとに分けられる。さらに、単
焦点レンズは球面レンズと非球面レンズとに分けられ
る。非球面レンズの設計はメーカによって異なる。同様
に、多焦点レンズにおいても多くの種類に分けられる。
例えば二重焦点レンズ、三重焦点レンズ、累進多焦点レ
ンズがあり、これらのレンズはさらに細分化される。
2. Description of the Related Art Optical lenses such as spectacle lenses, contact lenses, and intraocular lenses are used to maintain normal vision. Many optical lenses having different optical characteristics are sold. When the classification of spectacle lenses is roughly classified by optical specifications, they are classified into a single focus lens having one focus in one lens and a multifocal lens having a plurality of focuses in one lens. Further, the single focus lens is divided into a spherical lens and an aspheric lens. The design of the aspherical lens varies from manufacturer to manufacturer. Similarly, multifocal lenses are also classified into many types.
For example, there are a bifocal lens, a trifocal lens, and a progressive multifocal lens, and these lenses are further subdivided.

【0003】光学レンズの選定の際には、これらの多種
多様の光学的仕様のレンズから装用者に適したレンズを
選定することになる。その選定における判断材料として
は、装用者に適したレンズ度数を有する複数種のレンズ
を用意して実際に装用するか、あるいは眼鏡店の店員が
装用者の要望を聞くことによって、店員が選定する方法
があった。
When selecting an optical lens, a lens suitable for a wearer is selected from lenses having various optical specifications. As a judgment material in the selection, a clerk makes a selection by preparing a plurality of types of lenses having a lens power suitable for the wearer and actually wearing the lens, or a clerk of an eyeglass store listening to the request of the wearer. There was a way.

【0004】ところが、装用者に適した度数を有する複
数種の光学的仕様別のレンズを眼鏡店で所有すること
は、種類が膨大となり、実際には困難である。一方、店
員が装用者に希望を聞いて選定する方法は、店員の熟練
を要する。さらに、店員には、装用者にとって実際にど
のように見えるかを知ることはできないため、常に正確
な判断をすることは困難である。
[0004] However, it is actually difficult to own a plurality of lenses having different powers suitable for the wearer according to optical specifications in a spectacle store because of the large number of types. On the other hand, the method in which the clerk asks the wearer for his / her request and makes a selection requires skill of the clerk. Further, it is difficult for the clerk to always make an accurate judgment because the clerk cannot know what the wearer actually looks like.

【0005】そこで、このような問題点を解決するため
に、光学レンズを装用した時の網膜像をシミュレーショ
ンできる眼光学系のシミュレーション装置がある。眼光
学系のシミュレーション装置では、まず光源画面からの
平行光線を光学レンズ及び角膜等の光学系内において追
跡し、PSF(Point Spread Function )を求める。P
SFとは、物体上の一点から発した光が像面上どのよう
に分布するかを表す関数である。このPSFと画像デー
タとから網膜像データを演算する。このようにして得ら
れた画像データに対する網膜像データを、表示装置の画
面に表示することによって、どのように画像が見えるか
を客観的に判断することができる。このような例として
本出願人は特願平7−26936号を出願している。
In order to solve such a problem, there is an eye optical system simulation apparatus capable of simulating a retinal image when an optical lens is worn. In the eye optical system simulation apparatus, first, a parallel light beam from a light source screen is traced in an optical system such as an optical lens and a cornea to obtain a PSF (Point Spread Function). P
The SF is a function representing how light emitted from one point on the object is distributed on the image plane. Retinal image data is calculated from the PSF and the image data. By displaying the retinal image data corresponding to the image data thus obtained on the screen of the display device, it is possible to objectively determine how the image is viewed. As such an example, the present applicant has filed Japanese Patent Application No. 7-26936.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】しかし、実際に物を見
る際には、左右の眼それぞれの網膜に映し出された像を
脳が融像することにより物体を認識しているにも係わら
ず、従来の眼光学系のシミュレーション装置では、両眼
における像の見え方の違いを考慮せずにシミュレーショ
ンを行っていた。そのため、左右の眼それぞれにおける
眼光学系のシミュレーションを行い最適な光学レンズを
選んだとしても、実際に眼鏡等を装用した際の見やすさ
の点で、本当にそのレンズが最適であるのかは定かでは
ない。これは、左右の網膜に写る像の大きさや形状のず
れが大きいと、脳が融像を行う際の障害となってしまう
からである。例えば、左右の網膜に写る像の大きさが違
う場合、特に高さ方向の大きさが違う場合には、左右の
像を融像するのが困難であることが知られている。
However, when actually seeing an object, despite the fact that the brain recognizes the object by fusing the image projected on the retina of each of the left and right eyes, In a conventional eye optical system simulation apparatus, a simulation is performed without considering the difference in the appearance of an image between both eyes. Therefore, even if you simulate the eye optical system for each of the left and right eyes and select the optimal optical lens, it is not certain whether the lens is really optimal in terms of legibility when actually wearing glasses etc. Absent. This is because if the size and shape of the images reflected on the left and right retinas are large, the brain will hinder the fusion. For example, it is known that it is difficult to fuse the left and right images when the sizes of the images shown on the left and right retinas are different, particularly when the sizes in the height direction are different.

【0007】通常、人の右眼と左眼の視力は異なる。従
って、眼鏡等で視力の矯正を行っているかどうかにかか
わらず、左右の網膜に映し出される像は、全くの同一で
はない。このような像のずれが微小であれば、脳が融像
する際に問題にはならない。ところが、片方の眼だけ近
視の人などは、片方の眼だけ視力の矯正をすると左右の
像の間のずれが大きくなることがあり得る。
Normally, the right eye and the left eye of a person have different visual acuity. Therefore, the images projected on the left and right retinas are not exactly the same, regardless of whether or not the vision is corrected with glasses or the like. If such a shift in the image is very small, there is no problem when the brain is fused. However, for a person who has myopia with only one eye, if the vision is corrected for only one eye, the deviation between the left and right images may increase.

【0008】また、片方の眼が白内障になり眼内レンズ
を使用する場合には、左右の像のずれが大きくなりやす
いとともに、眼内レンズを挿入してしまうと簡単には交
換できない。そのため、眼内レンズの挿入手術をする前
に、両眼における像の見え方の違いを確認しておく必要
がある。
Further, when one of the eyes suffers from cataract and uses an intraocular lens, the displacement between the left and right images tends to increase, and if the intraocular lens is inserted, it cannot be easily replaced. Therefore, it is necessary to confirm the difference in the appearance of the image between the two eyes before performing the operation of inserting the intraocular lens.

【0009】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、両眼における像の見え方の違いを容易に確認
することのできる眼光学系のシミュレーション装置を提
供することを目的とする。
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in view of such a point, and an object of the present invention is to provide an eye optical system simulation apparatus capable of easily confirming a difference in the appearance of an image between both eyes. .

【0010】[0010]

【課題を解決するための手段】本発明では上記課題を解
決するために、光学レンズを装用したときの網膜像をシ
ミュレーションする眼光学系のシミュレーション装置に
おいて、所定の位置に置かれた光源画面と、左右の眼光
学系の一方若しくは双方に設けられた前記光学レンズ及
び左右の人眼に関する光学系データに基づいて、前記左
右の眼光学系それぞれにおけるPSF(Point Spread F
unction )を演算するPSF演算手段と、前記左右の人
眼に関する光学系データの内、眼軸長若しくは角膜の凸
面の曲率半径を装用者の視力に応じて決定する決定手段
と、所定の位置に置かれた画像データと前記PSFとに
よって、前記左右の眼光学系それぞれにおける網膜像を
演算する網膜像演算手段と、を有することを特徴とする
眼光学系のシミュレーション装置が提供される。
According to the present invention, there is provided an ophthalmic optical system simulation apparatus for simulating a retinal image when an optical lens is worn, comprising: a light source screen placed at a predetermined position; A PSF (Point Spread FPS) in each of the left and right eye optical systems based on the optical lens provided in one or both of the left and right eye optical systems and optical system data on the left and right human eyes.
unction) and the left and right persons
Of the optical system data on the eye, the axial length of the eye or the convexity of the cornea
Determining means for determining the radius of curvature of the surface according to the eyesight of the wearer
And a retinal image calculating means for calculating a retinal image in each of the left and right eye optical systems based on the image data placed at a predetermined position and the PSF. Provided.

【0011】[0011]

【作用】PSF演算手段は、所定の位置に置かれた光源
画面と、左右の眼光学系の一方若しくは双方に設けられ
た光学レンズ及び左右の人眼に関する光学系データに基
づいて、左右の眼光学系それぞれにおけるPSF(Poin
t Spread Function )を演算する。左右の人眼に関する
データは、例えばグルストランドの模型を使用し、眼軸
長若しくは角膜の凸面の曲率半径を装用者の視力に応じ
て決定する網膜像演算手段は、所定の位置に置かれた画
像データとPSFとによって、左右の眼光学系それぞれ
における網膜像を演算する。
The PSF calculating means is configured to determine the right and left eye light based on the light source screen placed at a predetermined position, the optical lens provided on one or both of the left and right eye optical systems, and the optical system data on the left and right human eyes. PSF (Poin
t Spread Function). Left and right eyes
The data is, for example, using a model of glustrand,
The radius of curvature of the convex surface of the long or cornea depends on the eyesight of the wearer
The retinal image calculation means determines the retinal image in each of the left and right eye optical systems based on the image data and the PSF placed at a predetermined position.

【0012】これにより、両眼における像の見え方の違
いを容易に確認することのできる網膜像のシミュレーシ
ョンを行うことができる。
Thus, it is possible to perform a simulation of a retinal image in which the difference in the appearance of the image between the two eyes can be easily confirmed.

【0013】[0013]

【実施例】以下、本発明の実施例を図面に基づいて説明
する。図1は本発明の眼光学系のシミュレーション装置
の原理図である。光学系データ4には、シミュレーショ
ンの対象となる画像が表示される光源画面、及び光学レ
ンズ、角膜、瞳孔、水晶体、網膜等の左右の人眼に関す
るデータが設定されている。光源画面は、任意の位置に
設定する。光学レンズに関する光学系データは、レンズ
の設計値より求める。左右の人眼に関するデータは、基
本的にはグルストランドの模型を使用して求め、眼軸長
か角膜の凸面の曲率半径の値を装用者の視力に応じて決
定する。さらに、測定可能なデータを装用者から直接測
定することもできる。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a diagram illustrating the principle of the eye optical system simulation apparatus according to the present invention. The optical system data 4 includes a light source screen on which an image to be simulated is displayed, and data on left and right human eyes such as an optical lens, cornea, pupil, crystalline lens, and retina. The light source screen is set at an arbitrary position. The optical system data on the optical lens is obtained from the design value of the lens. The data relating to the left and right human eyes is basically obtained using a model of glustrand, and the value of the axial length or the radius of curvature of the convex surface of the cornea is determined according to the eyesight of the wearer. In addition, measurable data can be measured directly from the wearer.

【0014】光学系データ4は、右眼の光学系データ4
aと左眼の光学系データ4bとに分けられる。右眼の光
学系データ4aと左眼の光学系データ4bとは、同じ光
源画面を見ている状態での光学系データである。つま
り、両眼の輻輳性斜視を考慮に入れたうえで、左右の眼
の視点が同じ光源画面上になるように、人眼の回旋角度
を設定する。これにより、右眼の光学系データ4aと左
眼の光学系データ4bとが特定される。
The optical system data 4 is the optical system data 4 of the right eye.
a and the left eye optical system data 4b. The right-eye optical system data 4a and the left-eye optical system data 4b are optical system data in a state where the same light source screen is viewed. In other words, the rotation angle of the human eye is set so that the viewpoints of the left and right eyes are on the same light source screen, taking into account the convergence perspective of both eyes. Thereby, the optical system data 4a of the right eye and the optical system data 4b of the left eye are specified.

【0015】右眼の光学系データ4aと左眼の光学系デ
ータ4bとに対応して、PSF(Point Spread Functio
n )演算手段5,6が設けられている。PSF演算手段
5,6は、右眼の光学系データ4aと左眼の光学系デー
タ4bとを基にそれぞれのPSF7,8を求める。PS
F7,8はある点から発した光が像面上にどのように分
布するかを表す関数である。網膜像演算手段2,3は、
視標として設定された画像データ1をそれぞれのPSF
7,8によって、たたみ込み積分を行い、右眼網膜像デ
ータ9と左眼網膜像データ10とを生成する。網膜像デ
ータ9,10の像は、視標に対してボケた状態になる。
The PSF (Point Spread Functio) corresponds to the optical system data 4a of the right eye and the optical system data 4b of the left eye.
n) Operation means 5 and 6 are provided. The PSF calculation means 5 and 6 determine the respective PSFs 7 and 8 based on the optical system data 4a for the right eye and the optical system data 4b for the left eye. PS
F7 and F8 are functions representing how light emitted from a certain point is distributed on the image plane. The retinal image calculation means 2 and 3
The image data 1 set as the target is converted into the respective PSFs.
Convolution integration is performed by 7 and 8 to generate right eye retinal image data 9 and left eye retinal image data 10. The images of the retinal image data 9 and 10 are blurred with respect to the target.

【0016】表示制御手段11は、網膜像データ9,1
0を表示装置12の表示画面上に表示する。表示装置1
2には、右眼の網膜像12aと左眼の網膜像12bとを
比較し易いように、例えば一つの画面内に並べて表示す
る。表示された左右の網膜像の大きさ、ボケ具合、ある
いは歪み具合を比べることにより、左右の網膜に写る像
の違いを客観的に判断することができる。従って、この
左右の網膜像の誤差が少ないレンズを選定することが容
易になり、光学レンズの選定ミスによる融像障害の発生
を防ぐことができる。
The display control means 11 controls the retinal image data 9, 1
0 is displayed on the display screen of the display device 12. Display device 1
2 displays, for example, side by side in one screen so that the retinal image 12a of the right eye and the retinal image 12b of the left eye can be easily compared. By comparing the size, the degree of blur, or the degree of distortion of the displayed left and right retinal images, it is possible to objectively determine the difference between the images shown on the left and right retinas. Therefore, it is easy to select a lens having a small error between the left and right retinal images, and it is possible to prevent the occurrence of a fusion failure due to an erroneous selection of the optical lens.

【0017】次に、眼鏡を装用した場合を想定したシミ
ュレーションの例について詳しく説明する。図2は両眼
の眼光学系を示す図である。これは、眼鏡により両眼の
視力を矯正した装用者の光学系を頭上から見た状態を表
している。右眼23と左眼24とは、瞳孔間距離「D」
だけ離れている。この瞳孔間距離は、装用者の実際の値
を測定するか、あるいは装用者の年齢や性別に応じた平
均的な値を用いる。両眼は、それぞれの視力に応じた眼
鏡レンズ21,22を介して、光源画面20に正対して
いる。光源画面20は、両眼の間を結ぶ直線に対し距離
「L」だけ離れている。
Next, an example of a simulation assuming that eyeglasses are worn will be described in detail. FIG. 2 is a diagram showing an eye optical system of both eyes. This shows a state in which the optical system of the wearer whose eyesight has been corrected by eyeglasses is viewed from above. The right eye 23 and the left eye 24 are separated by an interpupillary distance “D”.
Just away. As the interpupillary distance, an actual value of the wearer is measured, or an average value according to the age and gender of the wearer is used. Both eyes face the light source screen 20 via spectacle lenses 21 and 22 corresponding to their respective eyesights. The light source screen 20 is separated from the straight line connecting the eyes by a distance “L”.

【0018】ここで、両眼の回旋中心OR ,OL と眼鏡
レンズ21,22の中心点を通る直線を、それぞれの光
学系における基準軸27,28と定め、人眼の角膜の中
心と回旋中心OR ,OL とを結ぶ直線と、基準軸27,
28との成す角度を回旋角度θR ,θL と定義する。す
ると、光源画面20に正対するための両眼の回旋角度θ
R ,θL は、瞳孔間距離「D」と光源画面までの距離
「L」から求めることができる。なお、光源画面20か
らの両眼に入射する光25,26は、眼鏡レンズ21,
22内を通過する際に、方向が変化する。そのため、光
25,26と基準軸27,28との成す角度は、回旋角
度θR ,θL と若干異なる。
[0018] Here, the center of rotation O R of both eyes, a straight line passing through the center point of the O L and the spectacle lens 21, defined as the reference axis 27, 28 in the respective optical systems, the center of the cornea of the human eye a straight line connecting the center of rotation O R, and O L, the reference axis 27,
28 are defined as rotation angles θ R and θ L. Then, the rotation angles θ of both eyes for directly facing the light source screen 20
R and θ L can be obtained from the interpupillary distance “D” and the distance “L” to the light source screen. In addition, the light 25 and 26 incident on both eyes from the light source screen 20 are the spectacle lenses 21 and
As it passes through the interior 22, the direction changes. Therefore, the angles formed by the light beams 25 and 26 and the reference axes 27 and 28 are slightly different from the rotation angles θ R and θ L.

【0019】このような条件の光学系に基づき、右眼の
光学系データと左眼の光学系データとが設定される。上
記の瞳孔間距離、回旋角度、光源画面までの距離以外
に、眼鏡レンズの屈折率と凸面と凹面の曲率半径が、レ
ンズの設計値に基づき設定される。人眼に関するデータ
のうち、角膜等における屈折率や曲率半径は、グルスト
ランドの模型の値を使用し、眼軸長はシミュレーション
の対象となる人眼の視力に応じて設定する。
The optical system data for the right eye and the optical system data for the left eye are set based on the optical system under such conditions. In addition to the distance between the pupils, the angle of rotation, and the distance to the light source screen, the refractive index of the spectacle lens and the radius of curvature of the convex and concave surfaces are set based on the design values of the lens. Among the data related to the human eye, the refractive index and the radius of curvature in the cornea and the like use values of a model of a glustrand, and the axial length is set according to the visual acuity of the human eye to be simulated.

【0020】PSF演算手段は、右眼と左眼の光学系デ
ータに基づき、両眼それぞれのPSFを算出する。PS
Fはある物体上の一点から発した光が像面上どのように
分布するかを表す関数である。PSFは、物体面上の一
点から像面に向かって各方向へ均等に配分されたn本の
光線を追跡し、像面と交わる光線の密度を求めることに
よって得られる。一般には幾何光学の結像理論から求め
るが、収差の少ない光学系、回折素子を含む光学系では
波動光学による結像理論を適用しなければならない場合
があり、そのような光学系ではPSFはフレネル積分に
よって求められる。
The PSF calculation means calculates the PSF of each of the eyes based on the optical system data of the right and left eyes. PS
F is a function representing how light emitted from one point on a certain object is distributed on the image plane. The PSF is obtained by tracing n rays equally distributed in each direction from one point on the object plane toward the image plane, and obtaining the density of rays intersecting the image plane. In general, it is determined from the imaging theory of geometrical optics. However, in an optical system having a small aberration and an optical system including a diffractive element, an imaging theory based on wave optics may need to be applied. Determined by integration.

【0021】網膜像演算手段は、互いに対応関係にある
単色画像データとPSFとのたたみ込み積分によって、
右眼と左眼との網膜像データを求める。像面での理想像
の光強度分布をf(y,z)、点(y,z)におけるP
SFをp(x,y,u,v)とすると、網膜上の点
(y,z)における光強度は、以下の式で表すことがで
きる。
The retinal image calculation means performs convolution integration of the monochromatic image data and the PSF, which correspond to each other,
Retina image data of the right eye and the left eye is obtained. The light intensity distribution of the ideal image on the image plane is represented by f (y, z) and P at the point (y, z).
Assuming that SF is p (x, y, u, v), the light intensity at the point (y, z) on the retina can be expressed by the following equation.

【0022】[0022]

【数1】 (Equation 1)

【0023】ここで、p(u,v,u−y,u−z)は
各点(u,v)から(u−y,v−z)離れた点におけ
るPSFの値である。また、aはPSFの広がり半径で
ある。この式を用い、網膜上の全ての点において光強度
を求めることにより、左右それぞれの画像データが求め
られる。
Here, p (u, v, uy, uz) is the value of the PSF at a point (uy, vz) apart from each point (u, v). A is the spreading radius of the PSF. By calculating the light intensity at all points on the retina using this formula, the left and right image data are obtained.

【0024】このようにして得られた網膜像データを、
表示制御手段が、表示装置に表示させる。これにより、
両眼の網膜に写しだされる像を表示装置の画面上でシミ
ュレーションし、それぞれの網膜像の違いを確認するこ
とができる。
The retinal image data obtained in this way is
The display control means causes the display device to display. This allows
The images projected on the retinas of both eyes can be simulated on the screen of the display device, and the difference between the respective retinal images can be confirmed.

【0025】以下に、画像データとしてランドルト視環
を使用した場合のシミュレーションにより生成される網
膜像の例を示す。図3に画像として使用するランドルト
視環を示す。ランドルト視環40はそれぞれ、視力0.
2用の41、視力0.3用の42、視力0.4用の4
3、視力0.5用の44、0.6用の45、視力0.7
用の46、視力0.8用の47、視力0.9用の48、
視力1.0用の49からなる。このランドルト視環40
全体のサイズは250×250ピクセルとし、ピクセル
の間隔は0.001mmとする。また、このランドルト
視環40は白の背景に黒字で書かれている。
The following is an example of a retinal image generated by simulation when the Landolt's eye ring is used as image data. FIG. 3 shows a Landolt visual ring used as an image. Each of the Landolt optics 40 has a visual acuity of.
41 for 2; 42 for sight 0.3; 4 for sight 0.4
3, 44 for 0.5, 45 for 0.6, 0.7 for vision
46 for sight, 47 for sight 0.8, 48 for sight 0.9,
It consists of 49 for vision 1.0. This Landolt eye ring 40
The total size is 250 × 250 pixels, and the pixel interval is 0.001 mm. The Landolt visual ring 40 is written in black on a white background.

【0026】このランドルト視環40を、右眼と左眼そ
れぞれの光学系においてシミュレーションを実行する。
その結果生成された網膜像は、表示装置の画面上に並べ
て表示される。
The Landolt's eye ring 40 is simulated by the optical systems of the right eye and the left eye.
The retinal images generated as a result are displayed side by side on the screen of the display device.

【0027】図4はランドルト視環の画像データから得
られる左右の網膜像を示す図である。表示画面50内
の、右半分は右眼の網膜像50aであり、左半分は左眼
の網膜像50bである。
FIG. 4 is a diagram showing left and right retinal images obtained from image data of Landolt's visual annulus. The right half of the display screen 50 is a retinal image 50a of the right eye, and the left half is a retinal image 50b of the left eye.

【0028】右眼の網膜像50a中の51a〜59a
は、図3のランドルト視環41〜49に対応する像であ
る。なお、実際には網膜像は濃淡が連続的な、いわゆる
ボケた像になるが、図4ではこれを等高線で示してい
る。すなわち、各網膜像の中心程濃く、外部に向かう程
薄くなる。
[0028] 51a-59a in the retinal image 50a of the right eye
Are images corresponding to the Landolt visual rings 41 to 49 in FIG. Note that the retinal image is actually a so-called blurred image with continuous shading, but this is shown by contour lines in FIG. In other words, the density becomes deeper toward the center of each retinal image and becomes thinner toward the outside.

【0029】左眼の網膜像50b中の51b〜59b
は、図3のランドルト視環41〜49に対応する像であ
る。この例では、左眼の網膜像のボケ具合は右眼に比べ
小さい。このように、左右の網膜像が同一ではない場
合、一方の光学系の眼鏡レンズのデータを変更すること
により、網膜像のずれが小さくなるような眼鏡レンズを
選びだす。これにより、両眼の視力の矯正と、両眼の網
膜像の融像のし易さに関し、バランスのとれたレンズを
選定することが可能となる。
51b to 59b in the retinal image 50b of the left eye
Are images corresponding to the Landolt visual rings 41 to 49 in FIG. In this example, the degree of blur of the retinal image of the left eye is smaller than that of the right eye. As described above, when the left and right retinal images are not the same, by changing the data of the spectacle lens of one of the optical systems, a spectacle lens that minimizes the shift of the retinal image is selected. This makes it possible to select a lens that is balanced with respect to the correction of the visual acuity of both eyes and the ease of fusion of the retinal images of both eyes.

【0030】また、図4では左右の網膜像を横に並べて
表示しているが、2つの網膜像を重ね合わせて画面表示
することも可能である。2つの網膜像を重ね合わせる
と、網膜像の微妙なずれを比較することができ、左右の
網膜像の間のずれの少ないレンズの選定をより厳密に行
うことができる。
In FIG. 4, the left and right retinal images are displayed side by side, but two retinal images can be superimposed and displayed on the screen. By superimposing the two retinal images, it is possible to compare subtle shifts of the retinal images, and it is possible to more strictly select a lens having a small shift between the left and right retinal images.

【0031】網膜像を重ね合わせるだけでなく、左右の
網膜像を画面内の任意の位置に移動できるようにしても
よい。左右の網膜像の位置を自由に移動させることによ
り、網膜像の比較をさらに容易にすることができる。例
えば、図4において左右の網膜像の上下方向の大きさの
ずれを比較する場合には、右眼の網膜像50aを移動
し、ランドルト視環51aの上端をランドルト視環51
bの上端と一致させる。これにより、ランドルト視環5
1aとランドルト視環51bとの上下方向の大きさのず
れを容易に見分けることができる。
In addition to superimposing the retinal images, the left and right retinal images may be moved to arbitrary positions on the screen. By freely moving the positions of the left and right retinal images, the comparison of the retinal images can be further facilitated. For example, in FIG. 4, when comparing the vertical size difference between the left and right retinal images, the retinal image 50a of the right eye is moved, and the upper end of the Landolt's sight ring 51a is moved.
b. Thus, Landolt's eye ring 5
It is possible to easily discriminate a vertical size difference between the 1a and the Landolt visual ring 51b.

【0032】さらに、このようなシミュレーション結果
を、人間の脳が行っている融像処理を理解するのに役立
てることも可能である。例えば、被験者に左右の網膜像
のずれが大きい眼鏡を掛けてもらい、物の見やすさを判
断してもらう。これを様々なレンズの組み合せで行う。
この結果から、左右の網膜像にどのようなずれが生じた
場合に融像障害が発生するのかを解析することができ
る。
Further, such a simulation result can be used to understand the fusion processing performed by the human brain. For example, the subject wears spectacles in which the difference between the left and right retinal images is large, and determines the visibility of the object. This is done with various lens combinations.
From this result, it is possible to analyze what kind of shift occurs between the left and right retinal images and the fusion fault occurs.

【0033】次に上記のようなシミュレーションを行う
ためのハードウェアについて簡単に説明する。図5は上
記のシミュレーションを行うワークステーションのハー
ドウェアのブロック図である。
Next, hardware for performing the above-described simulation will be briefly described. FIG. 5 is a block diagram of the hardware of the workstation for performing the above simulation.

【0034】図に示すように、ワークステーションは、
プロセッサ61、グラフィック制御回路64及び表示装
置65と、マウス66、キーボード67、ハードディス
ク装置(HDD)68、フロッピーディスク装置(FD
D)69、プリンタ70、磁気テープ装置71から構成
されている。これ等の要素はバス72によって結合され
ている。
As shown in the figure, the workstation is:
A processor 61, a graphic control circuit 64, a display device 65, a mouse 66, a keyboard 67, a hard disk device (HDD) 68, a floppy disk device (FD)
D) 69, a printer 70, and a magnetic tape device 71. These elements are connected by a bus 72.

【0035】プロセッサ61はワークステーション全体
を統括的に制御する。読み取り専用メモリ62には立ち
上げ時に必要なプログラムが格納される。メインメモリ
63にはシミュレーションを行うためのシミュレーショ
ンプログラム等が格納される。
The processor 61 controls the whole workstation. The read-only memory 62 stores a program required at the time of startup. The main memory 63 stores a simulation program and the like for performing a simulation.

【0036】グラフィック制御回路64はビデオメモリ
を含み、得られた網膜像データを表示信号に変換して、
表示装置65に表示する。マウス66は表示装置上のマ
ウスの制御、各種のアイコン、メニューを選択するポイ
ンティングデバイスである。
The graphic control circuit 64 includes a video memory and converts the obtained retinal image data into a display signal.
It is displayed on the display device 65. The mouse 66 is a pointing device for controlling the mouse on the display device and selecting various icons and menus.

【0037】ハードディスク装置68にはシステムプロ
グラム、シミュレーションプログラムが格納され、電源
投入後にメインメモリ63にローディングされる。ま
た、シミュレーションデータ等を一時的に格納する。
The hard disk drive 68 stores a system program and a simulation program, and is loaded into the main memory 63 after the power is turned on. In addition, simulation data and the like are temporarily stored.

【0038】フロッピーディスク装置69は原画像デー
タ等の必要なデータをフロッピィ69aから入力した
り、必要に応じてフロッピィ69aにセービィングす
る。プリンタ装置70はPSF、網膜像データ等をプリ
ントアウトするのに使用する。
The floppy disk device 69 inputs necessary data such as original image data from the floppy 69a, and saves the data to the floppy 69a as necessary. The printer 70 is used to print out PSF, retinal image data, and the like.

【0039】磁気テープ装置71は必要に応じて、シミ
ュレーションデータを磁気テープにセービィングするの
に使用する。なお、ワークステーション以外に高性能の
パーソナルコンピュータ、あるいは一般の汎用コンピュ
ータを使用することもできる。
The magnetic tape device 71 is used for saving simulation data to a magnetic tape as required. Note that a high-performance personal computer or a general-purpose computer other than the workstation may be used.

【0040】なお、上記の例では、装用する光学レンズ
を眼鏡レンズとして光学系を構成したが、コンタクトレ
ンズあるいは眼内レンズを光学レンズとして光学系を構
成し、シミュレーション画像を得るようにすれば、コン
タクトレンズの選定、あるいは眼内レンズの選定にも有
用である。
In the above example, the optical system is configured with the optical lens to be worn as a spectacle lens. However, if the optical system is configured with a contact lens or an intraocular lens as an optical lens and a simulation image is obtained, It is also useful for selecting a contact lens or an intraocular lens.

【0041】[0041]

【発明の効果】以上説明したように本発明では、左右の
眼それぞれの光学系データに基づき、それぞれの眼で物
を見たときの網膜像をシミュレーションするようにした
ため、両眼における像の見え方の違いを確認することが
容易となり、両眼の網膜像の融像のしやすさを考慮にい
れたレンズの選定を行うことができる。特に、光学系デ
ータの内眼軸長若しくは角膜の凸面の曲率半径を装用者
の視力に応じて変えることにより、装用者の視力に応じ
たシミュレーションを適切に行うことができる。
As described above, according to the present invention, based on the optical system data of each of the left and right eyes, a retinal image when an object is viewed with each eye is simulated. It is easy to confirm the difference between the two, and it is possible to select a lens in consideration of the ease of fusion of the retinal images of both eyes. In particular, optical system data
The inner axial length of the data or the radius of curvature of the convex surface of the cornea
According to the eyesight of the wearer
Simulation can be appropriately performed.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】本発明の眼光学系のシミュレーション装置の原
理図である。
FIG. 1 is a principle diagram of an eye optical system simulation apparatus according to the present invention.

【図2】両眼の眼光学系を示す図である。FIG. 2 is a diagram illustrating an eye optical system of both eyes.

【図3】画像として使用するランドルト視環を示す図で
ある。
FIG. 3 is a diagram showing a Landolt visual ring used as an image.

【図4】ランドルト視環の画像データから得られる左右
の網膜像を示す図である。
FIG. 4 is a diagram showing left and right retinal images obtained from Landolt's visual ring image data.

【図5】本発明のシミュレーションを行うためのワーク
ステーションのハードウェアのブロック図である。
FIG. 5 is a hardware block diagram of a workstation for performing a simulation according to the present invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1 画像データ 2,3 網膜像演算手段 4 光学系データ 4a 右眼の光学系データ 4b 左眼の光学系データ 5,6 PSF演算手段 7,8 PSF 9 右眼網膜像データ 10 左眼網膜像データ 11 表示制御手段 12 表示装置 12a 右眼の網膜像 12b 左眼の網膜像 DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Image data 2, 3 Retinal image calculation means 4 Optical system data 4a Right eye optical system data 4b Left eye optical system data 5, 6 PSF calculation means 7, 8 PSF 9 Right eye retinal image data 10 Left eye retinal image data 11 display control means 12 display device 12a right eye retinal image 12b left eye retinal image

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Claims (5)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項1】 光学レンズを装用したときの網膜像をシ
ミュレーションする眼光学系のシミュレーション装置に
おいて、 所定の位置に置かれた光源画面と、左右の眼光学系の一
方若しくは双方に設けられた前記光学レンズ及び左右の
人眼に関する光学系データに基づいて、前記左右の眼光
学系それぞれにおけるPSF(Point Spread Function
)を演算するPSF演算手段と、前記左右の人眼に関する光学系データの内、眼軸長若し
くは角膜の凸面の曲率半径を装用者の視力に応じて決定
する決定手段と、 所定の位置に置かれた画像データと前記PSFとによっ
て、前記左右の眼光学系それぞれにおける網膜像を演算
する網膜像演算手段と、 を有することを特徴とする眼光学系のシミュレーション
装置。
1. An ophthalmic optical system simulation apparatus for simulating a retinal image when an optical lens is worn, wherein a light source screen placed at a predetermined position and one or both of the left and right ocular optical systems are provided. A point spread function (PSF) in each of the left and right eye optical systems based on the optical lens and optical system data on the left and right human eyes.
), And the optical axis data of the left and right human eyes,
The radius of curvature of the convex surface of the cornea is determined according to the eyesight of the wearer
And a retinal image calculating means for calculating a retinal image in each of the left and right eye optical systems based on the image data placed at a predetermined position and the PSF. Simulation device.
【請求項2】 前記光学系データは、前記光源画面上に
視点が定められるように前記左右の人眼が回旋した状態
におけるデータであることを特徴とする請求項1記載の
眼光学系のシミュレーション装置。
2. The ophthalmic optical system simulation according to claim 1, wherein the optical system data is data in a state where the left and right human eyes are rotated so that a viewpoint is determined on the light source screen. apparatus.
【請求項3】 前記網膜像を表示装置に表示する表示制
御手段をさらに有することを特徴とする請求項1記載の
眼光学系のシミュレーション装置。
3. The eye optical system simulation apparatus according to claim 1, further comprising display control means for displaying the retinal image on a display device.
【請求項4】 前記表示制御手段は、前記左右の眼光学
系それぞれにおける前記網膜像を同一の画面内に表示す
ることを特徴とする請求項3記載の眼光学系のシミュレ
ーション装置。
4. The apparatus according to claim 3, wherein the display control means displays the retinal images of the left and right eye optical systems in the same screen.
【請求項5】 前記表示制御手段は、前記左右の眼光学
系それぞれにおける前記網膜像を同一の画面内に表示
し、前記網膜像を画面内の任意の位置に移動できること
を特徴とする請求項3記載の眼光学系のシミュレーショ
ン装置。
5. The display control means according to claim 1, wherein said retinal image in each of said left and right eye optical systems is displayed on the same screen, and said retinal image can be moved to an arbitrary position on the screen. 4. The eye optical system simulation apparatus according to 3.
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