JP3328100B2 - Eye optical system simulation device - Google Patents

Eye optical system simulation device

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JP3328100B2
JP3328100B2 JP08785495A JP8785495A JP3328100B2 JP 3328100 B2 JP3328100 B2 JP 3328100B2 JP 08785495 A JP08785495 A JP 08785495A JP 8785495 A JP8785495 A JP 8785495A JP 3328100 B2 JP3328100 B2 JP 3328100B2
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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、特に眼鏡レンズ等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
ズ等の光学レンズが使用される。眼鏡レンズは、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 are used to maintain normal vision. Many spectacle lenses with 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。
However, it is actually difficult to own a plurality of lenses having different powers suitable for the wearer according to optical specifications in an eyeglass 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】このような問題点を解決するために、眼鏡
等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。まず第1の眼光学
系のシミュレーション装置では、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を追跡し、PSF
(Point Spread Function )を求める。PSF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と原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7−2693
6号を出願している。
[0005] In order to solve such a problem, there is an eye optical system simulation apparatus capable of simulating a retinal image when wearing spectacles or the like. First, the first eye optical system simulation apparatus traces a parallel light beam from a light source screen in an optical system such as an optical lens and a cornea, and generates a PSF.
(Point Spread Function). The PSF 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 original image data. By displaying the thus obtained retinal image data 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. 7-2693.
No. 6 has been filed.

【0006】さらに押し進めて、光の色収差の影響を考
慮にいれた第2の眼光学系のシミュレーション装置も考
えられている。つまり、レンズ等の光学材料の屈折率は
波長に依存し、短波長ほど高い値となる。そこで、複数
の波長におけるPSFを求め、原画像データと各波長ご
とのPSFにより、波長ごとの単色網膜像データを生成
する。これらの単色網膜像データを合成することによ
り、色収差をも含めた網膜像のシミュレーションを行う
ことができる。このような例として本出願人は特願平7
−71502号を出願している。
[0006] Further advanced, a simulation apparatus for a second eye optical system which takes into account the influence of chromatic aberration of light has been considered. That is, the refractive index of an optical material such as a lens depends on the wavelength, and the shorter the wavelength, the higher the value. Therefore, PSFs at a plurality of wavelengths are obtained, and monochromatic retinal image data for each wavelength is generated from the original image data and the PSF for each wavelength. By synthesizing the monochromatic retinal image data, it is possible to simulate the retinal image including chromatic aberration. As such an example, the present applicant has filed Japanese Patent Application No.
-71502 has been filed.

【0007】一方、上記の第1の眼光学系のシミュレー
ション装置では、人眼が一定の方向を向いているときに
網膜に焦点を結ぶことのできる範囲の画像しかシミュレ
ーションすることができない。ところが、現実に眼鏡を
装用した時には、眼を回旋することにより広い範囲の任
意の像に焦点を結ばせることが可能である。そこで、人
眼を回旋させて見渡すことのできる範囲の情景画像をシ
ミュレーションすることができる第3の眼光学系のシミ
ュレーション装置が考えられている。
On the other hand, the above-described simulation apparatus for the first eye optical system can simulate only an image in a range where the retina can be focused when the human eye is facing a certain direction. However, when the eyeglasses are actually worn, it is possible to focus an arbitrary image in a wide range by rotating the eye. Therefore, a third eye optical system simulation device capable of simulating a scene image in a range in which the human eye can be rotated and looked around has been considered.

【0008】第3の眼光学系のシミュレーション装置で
は、眼を回旋することにより全体を見渡すことができる
ような大きな光源画面を想定し、光源画面上に格子状に
整列した視点を設定する。この視点を見たときのPSF
をそれぞれ求め、全ての視点に対応するPSFを用いて
網膜像を生成するようにしている。これにより、眼を回
旋させて周辺を見渡した場合の情景画像をシミュレーシ
ョンすることができる。このような例として本出願人は
特願平7−71503号を出願している。
[0008] In the third eye optical system simulation apparatus, a large light source screen capable of overlooking the whole by rotating the eye is assumed, and viewpoints arranged in a grid on the light source screen are set. PSF when looking at this viewpoint
Are obtained, and a retinal image is generated using PSFs corresponding to all viewpoints. Thereby, it is possible to simulate a scene image when the eye is turned and the surroundings are looked around. As such an example, the present applicant has filed Japanese Patent Application No. 7-71503.

【0009】[0009]

【発明が解決しようとする課題】しかし、色収差の影響
が顕著に現れるのは回旋角度が大きい場合であるのに反
し、従来の眼光学系のシミュレーション装置は、眼を回
旋させて周辺を見渡した場合の情景画像を、色収差まで
を考慮してシミュレーションすることはできなかった。
従って、情景画像の見え方をシミュレーションしても、
その光学レンズの色収差の影響を含めた特性を正確に認
識することができなかった。
However, the effect of the chromatic aberration appears remarkably when the rotation angle is large, whereas the conventional eye optical system simulation apparatus turns the eye and looks around the periphery. It was not possible to simulate the scene image in this case in consideration of chromatic aberration.
Therefore, even if you simulate the appearance of the scene image,
The characteristics including the influence of the chromatic aberration of the optical lens could not be accurately recognized.

【0010】本発明はこのような点に鑑みてなされたも
のであり、眼鏡等の光学レンズを装用した際の人眼の回
旋を伴う広い角度の情景を、色収差の影響を含めてシミ
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 the above circumstances, and is an eye light capable of simulating a wide angle scene involving rotation of a human eye when wearing an optical lens such as eyeglasses, including the influence of chromatic aberration. An object of the present invention is to provide an academic simulation device.

【0011】[0011]

【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に複数の視点が
定められ、複数設定された波長それぞれにおいて、前記
視点における像が網膜に焦点を結ぶように人眼が回旋し
た状態での前記光学レンズ及び前記人眼に関する光学系
データに基づいて、前記視点ごとのPSF(Point Spre
ad Function )を演算するPSF演算手段と、原画像デ
ータと、それぞれの前記波長に対応する前記視点ごとの
前記PSFによってたたみ込み積分を行い、人眼が回旋
することにより見渡した場合に網膜に写し出される像の
前記波長に対応した像を連続的に表示した前記波長ごと
の単色情景画像を演算する情景画像演算手段と、前記波
長ごとの前記単色情景像を合成し、情景画像を生成する
情景画像合成手段と、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, in order to solve the above-mentioned problems, in an eye optical system simulation apparatus for simulating a retinal image when an optical lens is worn, a light source screen placed at a predetermined position is provided. A plurality of viewpoints are determined, at each of a plurality of set wavelengths, based on the optical system data on the optical lens and the human eye in a state where the human eye is rotated so that an image at the viewpoint is focused on the retina, PSF (Point Spre) for each viewpoint
a PSF calculating means for calculating a ad Function), and the original image data, performs a convolution integral by the PSF of each of the viewpoint corresponding to each of the wavelengths, to the retina when the human eye was MiWataru by rotation Of the projected image
A scene image calculating unit that calculates a single-color scene image for each wavelength that continuously displays images corresponding to the wavelengths, and a scene image synthesizing unit that synthesizes the single-color scene image for each wavelength to generate a scene image. And a simulation apparatus for an ophthalmic optical system.

【0012】[0012]

【作用】PSF演算手段は、所定の位置に置かれた光源
画面に複数の視点が定められ、複数設定された波長それ
ぞれにおいて、視点における像が網膜に焦点を結ぶよう
に人眼が回旋した状態での光学レンズ及び人眼に関する
光学系データに基づいて、視点ごとのPSF(Point Sp
read Function )を演算する。情景画像演算手段は、原
画像データと、それぞれの波長に対応する視点ごとのP
SFによってたたみ込み積分を行い、人眼が回旋するこ
とにより見渡した場合に網膜に写し出される像の波長に
対応した像を連続的に表示した波長ごとの単色情景画像
を演算する。情景画像合成手段は、波長ごとの単色情景
像を合成し、情景画像を生成する。
A plurality of viewpoints are defined on a light source screen placed at a predetermined position, and the human eye rotates so that the image at the viewpoint focuses on the retina at each of the plurality of set wavelengths. PSF (Point Sp) for each viewpoint based on optical system data on the optical lens and human eye
read function). The scene image calculation means calculates the original image data and the P for each viewpoint corresponding to each wavelength.
Performs convolution integral by SF, the wavelength of an image projected on the retina when the human eye was MiWataru by rotation
A monochromatic scene image for each wavelength , in which corresponding images are displayed continuously, is calculated. The scene image synthesizing means synthesizes a single-color scene image for each wavelength to generate a scene image.

【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。このシミュレーション装置では、人眼
を回旋させなければ全体を見渡すことのできない程の十
分大きな光源画面を想定する。光源画面には、格子状に
整列した視点が設定されている。そして、この光源画面
上に描かれる原画像データ1を設定する。
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. In this simulation device, it is assumed that the light source screen is sufficiently large that the entire image cannot be seen without turning the human eye. Viewpoints arranged in a grid are set on the light source screen. Then, the original image data 1 drawn on the light source screen is set.

【0014】画像分解手段2は、原画像データ1を複数
設定された波長ごとの単色画像データ3a〜3cに分解
する。この単色画像データ3a〜3cは、原画像データ
1から一定の波長のスペクトルのみを抽出することによ
り得られる画像データである。つまり、原画像データ1
をスペクトル分解し、予め設定されている波長のスペク
トルにより得られる画像データを全ての波長において求
めることにより、各波長ごとの単色画像データ3a〜3
cが生成される。この時設定される波長は任意に設定す
ることができ、例えば、可視光の波長領域において、数
nm間隔に設定することができる。
The image decomposing means 2 decomposes the original image data 1 into a plurality of monochromatic image data 3a to 3c for each set wavelength. The monochromatic image data 3a to 3c are image data obtained by extracting only a spectrum of a certain wavelength from the original image data 1. That is, the original image data 1
Is spectrally decomposed, and image data obtained from a spectrum of a preset wavelength is obtained at all wavelengths, thereby obtaining single-color image data 3a to 3a for each wavelength.
c is generated. The wavelength set at this time can be set arbitrarily. For example, it can be set at intervals of several nm in the wavelength region of visible light.

【0015】なお、原画像データ1が白黒のデータのよ
うに、一定の色で描かれている場合には、スペクトル分
解した際に各スペクトルにより得られる像の形状は全て
同じとなる。このときは、原画像データ1を分解せず
に、そのまま各波長の単色画像データ3a〜3cとする
ことができる。つまり、この場合は画像分解手段2が不
要となる。
When the original image data 1 is drawn in a fixed color like black and white data, the shapes of the images obtained by the respective spectra when the spectrum is decomposed are all the same. In this case, the original image data 1 can be used as the monochromatic image data 3a to 3c of each wavelength without being decomposed. That is, in this case, the image decomposing means 2 becomes unnecessary.

【0016】このように生成された単色画像データ3a
〜3cそれぞれに対応して情景画像生成部10a〜10
cが設けられている。情景画像生成部10aには、光源
画面に設定された視点それぞれに対応してPSF(Poin
t Spread Function )算出部12〜14が設けられてい
る。例えば、光源画面を縦方向をm、横方向をnに分解
する場合にはm×n個のPSF算出部が設けられる。
The monochrome image data 3a generated as described above
Scene image generation units 10a to 10c corresponding to
c is provided. The scene image generation unit 10a includes a PSF (Poin) corresponding to each viewpoint set on the light source screen.
t Spread Function) Calculation units 12 to 14 are provided. For example, when the light source screen is decomposed into m in the vertical direction and n in the horizontal direction, m × n PSF calculation units are provided.

【0017】各PSF算出部12〜14には、対応する
視点における像が網膜に焦点を結ぶように人眼を回旋さ
せた状態での光学系データ12c,13c,14cが設
定されている。この光学系データ12c,13c,14
cは、対応する視点の位置データ、光学レンズに関する
データ、及び人眼に関するデータである。光学レンズに
関するデータは、レンズの凸面の曲率、凹面の曲率、屈
折率等である。これらのデータは、そのレンズの設計値
から求めることができる。人眼に関するデータは、角
膜、瞳孔、水晶体、網膜、及び回旋角度等のデータであ
る。これらのデータは、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、若しくは角膜の凸面の曲率
半径の値を装用者の視力に応じて決定する。このときの
各媒体の屈折率は、対応する波長の光のおける屈折率で
ある。
In each of the PSF calculators 12 to 14, optical system data 12c, 13c, and 14c are set in a state where the human eye is rotated so that the image at the corresponding viewpoint is focused on the retina. The optical system data 12c, 13c, 14
c is the position data of the corresponding viewpoint, the data on the optical lens, and the data on the human eye. Data relating to the optical lens includes the curvature of the convex surface, the curvature of the concave surface, and the refractive index of the lens. These data can be obtained from the design values of the lens. The data on the human eye is data on the cornea, pupil, lens, retina, rotation angle, and the like. These data are basically obtained by 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. The refractive index of each medium at this time is the refractive index of the light of the corresponding wavelength.

【0018】PSF演算手段12b,13b,14b
は、光学系データ12c,13c,14cを基にPSF
12a,13a,14aを求める。PSF12a,13
a,14aはある視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。情景画像演算手段11
は、対応する単色画像データ3aをPSF12a,13
a,14aによってたたみ込み積分を行い、単色情景画
像データ4aを求める。
PSF calculating means 12b, 13b, 14b
Is a PSF based on the optical system data 12c, 13c, and 14c.
12a, 13a and 14a are obtained. PSF 12a, 13
a and 14a are functions representing how light emitted from a certain viewpoint is distributed on the image plane. Scene image calculation means 11
Converts the corresponding single-color image data 3a into PSFs 12a and 13
The convolution integration is performed by using a and 14a to obtain monochromatic scene image data 4a.

【0019】同様に、他の情景画像生成部10b,10
cにおいても、対応する波長における光学系データを基
に単色情景画像データ4b,4cを生成する。情景画像
合成手段5は、生成された単色情景画像データ4a,4
b,4cを合成し情景画像データ6を生成する。表示制
御手段7は、情景画像データ6から得られる像を表示装
置8に表示する。これにより、色収差の影響が加味され
たうえで、視線を上下左右に動かして認識することので
きる全体の情景が表示画面上に表示される。このように
して、色収差の影響を含めた情景画像のシミュレーショ
ンを行うことができる。
Similarly, the other scene image generation units 10b and 10b
Also in c, monochromatic scene image data 4b and 4c are generated based on the optical system data at the corresponding wavelength. The scene image synthesizing means 5 generates the generated single-color scene image data 4a, 4a.
b and 4c are combined to generate scene image data 6. The display control means 7 displays an image obtained from the scene image data 6 on the display device 8. Thus, the entire scene that can be recognized by moving the line of sight up, down, left, and right while the influence of chromatic aberration is added is displayed on the display screen. In this manner, a simulation of a scene image including the influence of chromatic aberration can be performed.

【0020】次に、本発明の眼光学系のシミュレーショ
ン装置におけるシミュレーションの手順をさらに詳しく
説明する。まず、シミュレーションによる表示対象とな
る原画像データを設定する。この原画像データは、人眼
を回旋することにより焦点を合わせることのできる範囲
内の光源画面上に描かれる。
Next, the procedure of simulation in the eye optical system simulation apparatus of the present invention will be described in more detail. First, original image data to be displayed by simulation is set. The original image data is drawn on the light source screen within a range where the focus can be achieved by rotating the human eye.

【0021】図2は光源画面を示す図である。光源画面
20には、格子状に整列した複数の視点が設定されてい
る。この光源画面20は、X軸に垂直な平面であり、中
心部がX軸上にある。そして、Y軸方向にm個(y1
m )に分解し、Z軸方向にn個(y1 〜yn )に分解
している。従って、光源画面上に、m×n個の視点が設
けられる。この光学画面20上の各視点において光の強
度を与えることにより、任意の形状の原画像データが設
定される。
FIG. 2 shows a light source screen. A plurality of viewpoints arranged in a grid are set on the light source screen 20. The light source screen 20 is a plane perpendicular to the X axis, and has a central part on the X axis. Then, in the Y-axis direction, m (y 1 to y 1 )
decompose y m), it is decomposed into n (y 1 ~y n) in the Z axis direction. Therefore, m × n viewpoints are provided on the light source screen. By giving light intensity at each viewpoint on the optical screen 20, original image data having an arbitrary shape is set.

【0022】原画像データは予め設定された波長ごとに
のスペクトルに分解される。この時に設定される波長
は、d線(He)、F線(H)、C線(H)の3つであ
ってもよいし、e線、F’線、C’線の3つであっても
よい。また、前期の波長を含むさらに多くの波長に分解
するか、380nm〜780nmまでの5nm間隔のス
ペクトルに分解することも可能である。
The original image data is decomposed into spectra for each predetermined wavelength. The wavelengths set at this time may be three of d-line (He), F-line (H), and C-line (H), or three of e-line, F'-line, and C'-line. You may. It is also possible to decompose into more wavelengths including the above-mentioned wavelength, or to decompose into spectra at intervals of 5 nm from 380 nm to 780 nm.

【0023】さらに、人眼が回旋しながら光源画面を見
る際の光学系データを波長ごとに設定する。このとき設
定すべき光学系データを得るには、眼鏡レンズの各波長
における屈折率が必要である。光学レンズの屈折率は材
質により特定されるものであり、一般的には、分散能の
逆数であるアッベ数を用いてレンズの特性が示されてい
る。アッベ数には、d線を基準とするものと、e線を基
準とするものがある。なお、最近ではe線(Hg)を基
準としたアッベ数が多く用いられているが、e線を基準
とした場合とd線を基準とした場合との違いは、e線を
基準とした場合の方が値が若干小さくなるのみであり、
分散の度合いを表す意味においては同じである。
Further, optical system data when the human eye looks at the light source screen while rotating is set for each wavelength. To obtain the optical system data to be set at this time, the refractive index at each wavelength of the spectacle lens is required. The refractive index of an optical lens is specified by its material, and the characteristics of the lens are generally indicated by using the Abbe number which is the reciprocal of the dispersibility. There are Abbe numbers based on the d-line and those based on the e-line. In recent years, the Abbe number based on the e-line (Hg) has been widely used, but the difference between the case based on the e-line and the case based on the d-line is the case based on the e-line. Is only slightly smaller,
The same is true in terms of the degree of dispersion.

【0024】d線を基準とするアッベ数νd は、以下の
式で定義される。
The Abbe number ν d based on the d-line is defined by the following equation.

【0025】[0025]

【数1】νd =(nd −1)/(nF −nC ) ここで、nd はd線(589nm)に対する媒質の屈折
率であり、nF はF線(486nm)に対する媒質の屈
折率であり、nC はC線(656nm)に対する媒質の
屈折率である。
[Number 1] ν d = (n d -1) / (n F -n C) where, n d is the refractive index of the medium with respect to the d-line (589 nm), the medium for the n F is the F-line (486 nm) And n C is the refractive index of the medium with respect to the C line (656 nm).

【0026】一方、e線を基準とするアッベ数(νe
は、以下の式で定義される。
On the other hand, the Abbe number (ν e ) based on the e-line
Is defined by the following equation:

【0027】[0027]

【数2】νe =(ne −1)/(nF'−nC') ここで、ne はe線(540.07nm)、nF'はF’
線(479.99nm)、nC'はC’線(643.85
nm)の屈折率である。
[Number 2] ν e = (n e -1) / (n F '-n C') where, n e is the e line (540.07nm), n F 'is F'
Line (479.99 nm), n C ′ is the C ′ line (643.85).
nm).

【0028】このアッベ数は、値が小さいほど波長の変
化に伴う屈折率の変化が大きい。逆に言えば、各種製造
販売されている眼鏡レンズに表示されているアッベ数が
大きいほど、そのレンズの周辺での色収差、すなわち色
ズレが少ない。一般に、眼鏡レンズとして用いる場合、
アッベ数については40以上が望ましい(d線を基準と
した場合)とされており、逆に色収差の影響が顕著にな
るのは、レンズの度数がアッベ数の1/10以上の場合
であるとされている。
The smaller the value of the Abbe number, the larger the change in the refractive index with the change in the wavelength. Conversely, the larger the Abbe number displayed on various manufactured and sold spectacle lenses, the smaller the chromatic aberration, that is, the color shift around the lens. Generally, when used as a spectacle lens,
The Abbe number is desirably 40 or more (when d-line is used as a reference). Conversely, the effect of chromatic aberration becomes conspicuous when the lens power is 1/10 or more of the Abbe number. Have been.

【0029】以上のようなアッベ数から、シミュレーシ
ョンの対象となる光学レンズの任意の波長に対する屈折
率を算出することができる。そして、各波長における屈
折率を用いて、人眼が回旋し光源画面に設定された視点
を見たときの光学系データを作成する。
From the Abbe number as described above, the refractive index of the optical lens to be simulated for an arbitrary wavelength can be calculated. Then, using the refractive index at each wavelength, optical system data is created when the human eye turns and looks at the viewpoint set on the light source screen.

【0030】図3は光源画面を見る時の光学系の変化を
示す図である。この図は、Z軸方向の回旋角度を一定に
し、Y軸方向の角度を変化させる場合を示している。こ
こで、人眼の回旋中心Oと眼鏡レンズの中心点とを結ぶ
直線を基準軸37とする。
FIG. 3 is a diagram showing changes in the optical system when viewing the light source screen. This figure shows a case where the rotation angle in the Z-axis direction is fixed and the angle in the Y-axis direction is changed. Here, a straight line connecting the rotation center O of the human eye and the center point of the spectacle lens is set as the reference axis 37.

【0031】(A)は、光源画面の上端を見るときの光
学系である。人眼30は上方向に回旋し、光源画面20
の任意の上端の視点(ym ,zi )に対し真っ直ぐに向
いている。つまり、基準軸37から角度α1 だけ上方向
に回旋している。従って、光源画面20の上端の光36
aは、眼鏡レンズ21に対し斜め上の方向から入射す
る。この眼鏡レンズ21を通過した光36aが人眼に入
射し、画像が認識される。この状態から、人眼30がY
軸の負の方向に回旋する。
(A) is an optical system for viewing the upper end of the light source screen. The human eye 30 rotates upward and the light source screen 20
Are directed straight to the viewpoint (y m , z i ) at the upper end. That is, it rotates upward by an angle α 1 from the reference axis 37. Therefore, the light 36 at the upper end of the light source screen 20
a enters the spectacle lens 21 from an obliquely upward direction. The light 36a passing through the spectacle lens 21 enters the human eye, and the image is recognized. From this state, the human eye 30 becomes Y
Rotate in the negative direction of the axis.

【0032】(B)は、光源画面の中央を見るときの光
学系である。人眼30は回旋せず、光源画面20の中央
に対し真っ直ぐに向いている。つまり、基準軸37と人
眼の視線の方向は一致している。従って、光源画面20
の中央の光36bは、眼鏡レンズ21に対し垂直に入射
する。この眼鏡レンズ21を通過した光36bが人眼に
入射し、画像が認識される。この状態から、さらにY軸
の負の方向に回旋する。
(B) is an optical system for viewing the center of the light source screen. The human eye 30 does not rotate and faces straight toward the center of the light source screen 20. That is, the direction of the reference axis 37 and the line of sight of the human eye match. Therefore, the light source screen 20
The light 36b at the center of is vertically incident on the spectacle lens 21. The light 36b passing through the spectacle lens 21 enters the human eye, and the image is recognized. From this state, further rotation is performed in the negative direction of the Y axis.

【0033】(C)は、光源画面の下端を見るときの光
学系である。人眼30は下方向に回旋し、光源画面20
の下端に対し真っ直ぐに向いている。つまり、基準軸3
7から角度α2 だけ下方向に回旋している。従って、光
源画面20の下端の光36cは、眼鏡レンズ21に対し
斜め下の方向から入射する。この眼鏡レンズ21を通過
した光36cが人眼に入射し、画像が認識される。
(C) is an optical system for viewing the lower end of the light source screen. The human eye 30 rotates downward and the light source screen 20
Faces straight at the lower end of the. That is, the reference axis 3
It is turned downward by an angle α 2 from 7. Therefore, the light 36c at the lower end of the light source screen 20 enters the spectacle lens 21 from a diagonally lower direction. The light 36c passing through the spectacle lens 21 enters the human eye, and the image is recognized.

【0034】このようにして、Y軸方向に回旋した場合
の、全ての視点のおける光学系データが求められる。こ
のように、人眼が回旋した場合には、各種データの値が
変化する。例えば、眼鏡レンズから角膜までの距離が回
旋に伴い変化する。また、眼鏡レンズが多焦点レンズで
あれば、レンズに光が入射する位置の変化にともない、
凹面、凸面の曲率半径も変化する。
In this way, the optical system data at all viewpoints when rotating in the Y-axis direction is obtained. Thus, when the human eye rotates, the values of various data change. For example, the distance from the spectacle lens to the cornea changes with the rotation. Also, if the spectacle lens is a multifocal lens, with a change in the position where light enters the lens,
The radius of curvature of the concave and convex surfaces also changes.

【0035】図3には、光学画面上のZ軸の値を一定に
し、人眼が上下方向の回旋する場合の光学系を示してい
るが、さらにZ軸の値をz1 からzn まで変化させるこ
とにより、光源画面の左右方向に回旋する場合も含め
て、全ての視点に対応する光学系データを求められる。
FIG. 3 shows an optical system in the case where the value of the Z axis on the optical screen is fixed and the human eye rotates vertically, and the value of the Z axis is further changed from z 1 to z n. By changing the optical system data, optical system data corresponding to all viewpoints can be obtained, including the case where the light source screen is rotated in the left and right directions.

【0036】次に、人眼が回旋した状態における光学系
データについて詳しく説明する。図4は人眼が回旋した
状態の光学系を示す図である。この例は、基準軸37よ
り下の方向にある視点を見ている場合である。視点から
出力された光36は、眼鏡レンズ21の下方向の周辺部
を斜めに通過し、人眼30に入射する。人眼30は回旋
し、視点に対し真っ直ぐに向いており、前面にレンズの
働きをする角膜31を有している。角膜31の後方には
瞳孔32があり、入射光の光量を絞る働きをする。瞳孔
32の後方にはレンズの働きをする水晶体33がある。
水晶体33の後方は硝子体34があり、その後方に網膜
35が位置している。
Next, the optical system data when the human eye is rotated will be described in detail. FIG. 4 is a diagram showing the optical system in a state where the human eye is rotated. In this example, the user is looking at a viewpoint in a direction below the reference axis 37. The light 36 output from the viewpoint obliquely passes through the lower peripheral portion of the spectacle lens 21 and enters the human eye 30. The human eye 30 rotates and is directed straight to the viewpoint, and has a cornea 31 acting as a lens on the front surface. The pupil 32 is located behind the cornea 31 and functions to reduce the amount of incident light. Behind the pupil 32 is a crystalline lens 33 that functions as a lens.
Behind the lens 33 is the vitreous body 34, and behind it is the retina 35.

【0037】この光学系において、眼鏡レンズ21に関
するデータとして、凸面と凹面の曲率半径、及び屈折率
を設定する。人眼30に関するデータとしては、角膜と
水晶体との各面の曲率半径、および角膜31、水晶体3
3、硝子体34の屈折率を設定する。なお、人眼30内
の屈折率はグルストランドの模型から求め、眼鏡レンズ
21の屈折率は実際に測定をして求める。さらに人眼3
0内の角膜、瞳孔32、水晶体33、および網膜35の
それぞれの間の距離を設定する。人眼に関するデータは
基本的にグルストランドの模型のデータを使用し、網膜
までの距離か、角膜の凸面の曲率を、シミュレーション
の対象とする人眼の視力に合わせて設定する。
In this optical system, the radius of curvature of the convex surface and the concave surface and the refractive index are set as data relating to the spectacle lens 21. The data relating to the human eye 30 include the radius of curvature of each surface of the cornea and the lens, and the cornea 31 and the lens 3
3. The refractive index of the vitreous body 34 is set. In addition, the refractive index in the human eye 30 is obtained from a model of a glue strand, and the refractive index of the spectacle lens 21 is obtained by actually measuring. More human eyes 3
The distance between the cornea, the pupil 32, the crystalline lens 33, and the retina 35 within 0 is set. Basically, data on the human eye uses data of a model of a glustrand, and the distance to the retina or the curvature of the convex surface of the cornea is set according to the visual acuity of the human eye to be simulated.

【0038】そして、光源画面の視点の位置を設定す
る。その位置からの光の光線追跡を行うことにより、眼
鏡レンズ21に入射する光36と基準軸37との成す角
度θ、および回旋角度αを求めることができる。なお、
光36と基準軸37との成す角度θと回旋角度αは同じ
ではない。それは、光36が眼鏡レンズ21を通過する
際に光の進行方向が若干変化するからである。
Then, the position of the viewpoint on the light source screen is set. By performing ray tracing of light from that position, the angle θ between the light 36 incident on the spectacle lens 21 and the reference axis 37 and the rotation angle α can be obtained. In addition,
The angle θ between the light 36 and the reference axis 37 and the rotation angle α are not the same. This is because the traveling direction of the light 36 slightly changes when the light 36 passes through the spectacle lens 21.

【0039】以上のように、任意の波長における光学系
データを得ることができる。この光学系データを、予め
設定された全ての波長において求める。これにより、人
眼が任意の視点を向いた状態での光学系データを、設定
された波長ごとに全ての視点においてもとめることがで
きる。
As described above, optical system data at an arbitrary wavelength can be obtained. The optical system data is obtained for all preset wavelengths. Thus, optical system data in a state where the human eye is directed to an arbitrary viewpoint can be obtained from all viewpoints for each set wavelength.

【0040】さらに各単色画像データを、対応する波長
によって求められたPSFによってたたみ込み積分を行
い、単色情景画像データを求める。像面での理想像の光
強度分布をf(y,z)、点(y,z)におけるPSF
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。
Further, each monochromatic image data is subjected to convolution integration by the PSF obtained by the corresponding wavelength to obtain monochromatic scene image data. The light intensity distribution of the ideal image on the image plane is represented by f (y, z) and the PSF at the point (y, z).
Let p (x, y, u, v) be the point (y,
The light intensity in z) can be represented by the following equation.

【0041】[0041]

【数3】 (Equation 3)

【0042】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、網膜上の点の光強度を、人眼の回
旋角度ごとに求めることにより、単色情景画像データを
得ることができる。この単色情景画像データを、全ての
波長において求める。
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 using this equation to determine the light intensity at a point on the retina for each rotation angle of the human eye, monochromatic scene image data can be obtained. This monochromatic scene image data is obtained for all wavelengths.

【0043】次に、生成された全ての単色情景画像デー
タを合成する。基本的な等色関数であるRGB等色系で
は、特定の波長の光が網膜に達したときに、眼細胞に対
しどの程度の刺激が与えられるかを、R(700.n
m)、G(546.3nm)、B(435.8nm)の
3色のスペクトル線の強度で示している。言い換える
と、この等色関数により、任意の色の光を3色の光(R
GB)で置き換えて人間に感知させるための、RGBの
光の強度を特定することができる。
Next, all the generated single-color scene image data are synthesized. In an RGB color matching system, which is a basic color matching function, when light of a specific wavelength reaches the retina, R (700.n)
m), G (546.3 nm) and B (435.8 nm). In other words, light of any color is converted to light of three colors (R
It is possible to specify the intensity of RGB light to be replaced by GB) and to be sensed by a human.

【0044】ただし、RGB等色系には、3つの値のう
ち1つが負の値になる場合がある。そのため、一般的に
は、RGBによる原刺激の正量の加法混色によって等色
することができるような原刺激X、Y、Zを用いたXY
Z等色系が用いられる。この場合、F線、d線、C線そ
れぞれにおいてXYZ等色系で刺激値を求めた後、RG
B等色系の値に変換することにより、RGBのスペクト
ル線の強度を求める。つまり、各単色情景画像データを
RGBのスペクトル線のデータに変換し、RGBのスペ
クトル線ごとに各座標値ごとの強度を加算することによ
り、情景画像データが作成される。
However, in the RGB color matching system, one of the three values may be a negative value. Therefore, in general, XY using the original stimuli X, Y, and Z that can be matched by a positive additive color mixture of the original stimuli by RGB.
A Z color matching system is used. In this case, after calculating the stimulus value in the XYZ color matching system for each of the F line, the d line, and the C line,
The intensity of the RGB spectral line is obtained by converting the value into a B color matching value. That is, scene image data is created by converting each single-color scene image data into data of RGB spectral lines and adding the intensity for each coordinate value for each of the RGB spectral lines.

【0045】なお、原画像が、3色に分解されている場
合には、それぞれの色の像をR(700.nm)、G
(546.3nm)、B(435.8nm)の3色のス
ペクトル線とみなす。例えば、d線、F線、C線の3色
に分解した場合には、d線、F線、C線をそれぞれG、
B、Rのスペクル線とみなす。また、e線、F’線、
C’線の組み合わせの場合には、e線、F’線、C’線
をそれぞれG、B、Rのスペクル線とみなす。これよ
り、表示装置に画面表示する際に、3つの色をCRT(C
athode Ray Tube)のRGBの各ドットに対応させること
ができ、容易に画面表示をすることができる。
When the original image is separated into three colors, the images of each color are represented by R (700 nm), G
(546.3 nm) and B (435.8 nm). For example, when the color is separated into three colors of d-line, F-line, and C-line, the d-line, F-line, and C-line are G,
B and R are regarded as speckle lines. Also, e line, F 'line,
In the case of the combination of the C 'lines, the e line, the F' line, and the C 'line are regarded as G, B, and R speckle lines, respectively. Thus, when displaying the screen on the display device, the three colors are displayed on the CRT (C
(Athode Ray Tube) can be made to correspond to each dot of RGB, and the screen can be easily displayed.

【0046】以上のようにして得られる情景画像データ
は、眼鏡を掛けた人が眼を回旋させることにより周囲を
見渡した場合に、網膜に映し出される像を連続的に表示
したものであり、この像は、色収差の影響も考慮された
ものである。
The scene image data obtained as described above is a continuous display of an image projected on the retina when a person wearing glasses looks around by rotating his or her eyes. The image takes into account the effects of chromatic aberration.

【0047】このようにして、眼を回旋させることによ
り広い範囲を見渡した場合に人間が認識する像を、色収
差を考慮してシミュレーションすることができる。従っ
て、多焦点レンズの場合でも、そのレンズの色収差の影
響を含めた特性を正確に認識することが可能である。こ
の結果、眼鏡の装用者は、容易に自分に合ったレンズを
選定することができる。一方、累進多焦点レンズのよう
な複雑な光学系のレンズの設計や評価をする際にも、そ
のレンズの光学系のデータを入力すれば、そのレンズの
特性を正確に知ることができる。
In this way, it is possible to simulate an image perceived by a human when a wide range is viewed by rotating the eye in consideration of chromatic aberration. Therefore, even in the case of a multifocal lens, it is possible to accurately recognize characteristics including the influence of chromatic aberration of the lens. As a result, the spectacle wearer can easily select a lens that suits him. On the other hand, when designing or evaluating a lens of a complicated optical system such as a progressive multifocal lens, if the data of the optical system of the lens is input, the characteristics of the lens can be accurately known.

【0048】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.

【0049】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.

【0050】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 entire workstation in a centralized manner. 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.

【0051】グラフィック制御回路64はビデオメモリ
を含み、得られた情景画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, converts the obtained scene image data into a display signal, and displays it 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.

【0052】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 device 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.

【0053】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、情景画像データ等をプ
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 device 70 is used to print out PSF, scene image data, and the like.

【0054】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.

【0055】[0055]

【発明の効果】以上説明したように本発明では、眼を回
旋させることにより見渡すことのできる範囲に設定され
た画像データから複数設定された波長ごとの単色情景画
像データを作成し、作成された単色情景画像データを合
成することにより情景画像を生成するようにしたため、
眼鏡等の光学レンズを装用した際の人眼の回旋を伴う広
い角度の情景を、色収差の影響を含めてシミュレーショ
ンできるようになった。この結果、多焦点レンズのよう
に複雑な光学系を有する光学レンズであっても、色収差
の影響を含めたレンズ特性を客観的に認識することが可
能となった。
As described above, according to the present invention, monochromatic scene image data for each of a plurality of set wavelengths is created from image data set in a range overlookable by rotating the eye. Since a scene image is generated by combining monochromatic scene image data,
It has become possible to simulate a wide-angle scene involving rotation of a human eye when wearing an optical lens such as spectacles, including the influence of chromatic aberration. As a result, even with an optical lens having a complicated optical system such as a multifocal lens, it has become possible to objectively recognize the lens characteristics including the influence of chromatic aberration.

【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】光源画面を示す図である。FIG. 2 is a diagram showing a light source screen.

【図3】光源画面を見る時の光学系の変化を示す図であ
る。
FIG. 3 is a diagram showing a change in an optical system when viewing a light source screen.

【図4】人眼が回旋した状態の光学系を示す図である。FIG. 4 is a diagram showing an optical system in a state where a human eye is rotated.

【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 原画像データ 2 画像分解手段 3a,3b,3c 単色画像データ 4a,4b,4c 単色情景画像データ 5 情景画像合成手段 6 情景画像データ 7 表示制御手段 8 表示装置 10a,10b,10c 情景画像生成部 11 情景画像演算手段 12,13,14 PSF算出部 12a,13a,14a PSF 12b,13b,14b PSF演算手段 12c,13c,14c 光学系データ DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Original image data 2 Image decomposing means 3a, 3b, 3c Monochromatic image data 4a, 4b, 4c Monochromatic scene image data 5 Scene image synthesizing means 6 Scene image data 7 Display control means 8 Display device 10a, 10b, 10c Scene image generating section 11 Scene image calculation means 12, 13, 14 PSF calculation unit 12a, 13a, 14a PSF 12b, 13b, 14b PSF calculation means 12c, 13c, 14c Optical system data

フロントページの続き (56)参考文献 特開 平3−121412(JP,A) 特開 平4−50813(JP,A) 特開 平6−201990(JP,A) 特開 平7−100107(JP,A) 特開 平6−215084(JP,A) 特開 平2−198547(JP,A) 特開 平4−195019(JP,A) 特開 平2−305544(JP,A) 特開 平1−40926(JP,A) 特開 平4−327831(JP,A) 特開 昭61−10740(JP,A) 特開 昭61−85917(JP,A) Pablo Artal,Javie r Santamaria,Julia n Bescos,Optical−d igital procedure f or the retinal ima ges of a point tes t,OPTICAL ENGINERR ING,Vol.28,No.6,p. 687−690 Rafael Navarro,Ma nuel Ferro,Pblo Ar tal,Ismael Mirand a,Modulation trans fer functions of e yes of implanted w ith intraocular le nses,APPLIED OPTIC S,Vol.32,No.31,p.6359− 6367 金子俊一、大矢倫子、大多庸悟,視覚 におけるぼけ特性のモデル化とそれによ る両眼立体表示,情報処理学会第40回全 国大会講演論文集(▲I▼)p.109− 110 祁華、根津孝也、下條朗、平山典夫、 池田五郎、大沼一彦,眼光学系の像のシ ミュレーション,視覚の科学,日本眼光 学学会,1994年 8月25日,第15巻、第 3号,p.171−176 (58)調査した分野(Int.Cl.7,DB名) A61B 3/00 - 3/16 JICSTファイル(JOIS)Continuation of the front page (56) References JP-A-3-121412 (JP, A) JP-A-4-50813 (JP, A) JP-A-6-201990 (JP, A) JP-A-7-100107 (JP) JP-A-6-215084 (JP, A) JP-A-2-198547 (JP, A) JP-A-4-195019 (JP, A) JP-A-2-305544 (JP, A) JP-A-4-40926 (JP, A) JP-A-4-327831 (JP, A) JP-A-61-10740 (JP, A) JP-A-61-85917 (JP, A) Pablo Artal, Javier Santamaria, Julian Bescos, Optical-digital Procedure for the Retinal Image of a Point Test, OPTICAL ENGINERR ING, Vol. 28, No. 6, p. 687-690, Rafael Navarro, Manuel Ferro, Pblo Altal, Israel Miranda, Modulation trans fer functions of the entirety of the licenses. 32, No. 31, p. 6359-6367 Shunichi Kaneko, Rinko Ohya, Yogo Ohta, Modeling of Blur Characteristics in Vision and Binocular Stereo Display by Using the Model, Proc. Of the 40th National Convention of IPSJ (I) p. 109- 110 Kehua, Takashi Nezu, Akira Shimojo, Norio Hirayama, Goro Ikeda, Kazuhiko Onuma, Simulation of the image of the eye optics, Science of vision, The Japanese Society of Ophthalmology, August 25, 1994, Volume 15 No. 3, p. 171-176 (58) Field surveyed (Int. Cl. 7 , DB name) A61B 3/00-3/16 JICST file (JOIS)

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に複数の視点が定めら
れ、複数設定された波長それぞれにおいて、前記視点に
おける像が網膜に焦点を結ぶように人眼が回旋した状態
での前記光学レンズ及び前記人眼に関する光学系データ
に基づいて、前記視点ごとのPSF(Point Spread Fun
ction )を演算するPSF演算手段と、 原画像データと、それぞれの前記波長に対応する前記視
点ごとの前記PSFによってたたみ込み積分を行い、
眼が回旋することにより見渡した場合に網膜に写し出さ
れる像の前記波長に対応した像を連続的に表示した前記
波長ごとの単色情景画像を演算する情景画像演算手段
と、 前記波長ごとの前記単色情景像を合成し、情景画像を生
成する情景画像合成手段と、 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 plurality of viewpoints are defined on a light source screen placed at a predetermined position, and at each of a plurality of set wavelengths, Based on the optical lens and the optical system data on the human eye in a state where the human eye is rotated so that the image at the viewpoint focuses on the retina, a PSF (Point Spread Fun
a PSF calculating means for calculating a ction), and the original image data, performs a convolution integral by the PSF of each of the viewpoint corresponding to each of the wavelengths, projected on the retina when the human eye was MiWataru by rotation
Scene image calculation means for calculating a single-color scene image for each wavelength in which images corresponding to the wavelengths of images to be displayed are continuously displayed; and a scene image for generating the scene image by synthesizing the single-color scene image for each wavelength. A simulation device for an ophthalmic optical system, comprising: synthesizing means.
【請求項2】 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に複数の視点が定めら
れ、複数設定された波長それぞれにおいて、前記視点に
おける像が網膜に焦点を結ぶように人眼が回旋した状態
での前記光学レンズ及び前記人眼に関する光学系データ
に基づいて、前記視点ごとのPSF(Point Spread Fun
ction )を演算するPSF演算手段と、 所定の位置に置かれた原画像データを、複数設定された
波長ごとの単色画像データに分解する画像分解手段と、 それぞれの前記波長に対応する、前記単色画像データと
前記視点ごとの前記PSFによってたたみ込み積分を行
い、人眼が回旋することにより見渡した場合に網膜に写
し出される像の前記波長に対応した像を連続的に表示し
前記波長ごとの単色情景画像を演算する情景画像演算
手段と、 前記波長ごとの前記単色情景像を合成し、情景画像を生
成する情景画像合成手段と、 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。
2. An ophthalmic optical system simulation apparatus for simulating a retinal image when an optical lens is worn, wherein a plurality of viewpoints are defined on a light source screen placed at a predetermined position, and at each of a plurality of set wavelengths, Based on the optical lens and the optical system data on the human eye in a state where the human eye is rotated so that the image at the viewpoint focuses on the retina, a PSF (Point Spread Fun
ction), image decomposition means for decomposing original image data placed at a predetermined position into monochromatic image data for each of a plurality of set wavelengths, and the monochromatic image corresponding to each of the wavelengths. Performs convolution integration by image data and the PSF for each viewpoint
There, copy the retina when the human eye was MiWataru by rotation
Displaying an image corresponding to the wavelength of the output image continuously.
And scenery image calculating means for calculating monochromatic scenery image for each of the wavelengths, and combining the monochromatic scenery image for each of the wavelengths, the eye's optical system and having a scenery image combining means for generating a scenery image, the Simulation equipment.
【請求項3】 前記複数設定された波長は、少なくとも
e線、F’線、C’線の組み合わせ、またはd線、F
線、C線の組み合わせを含むことを特徴とする請求項2
記載の眼光学系シミュレーション装置。
3. The plurality of set wavelengths are at least a combination of e-line, F′-line, C′-line, or d-line, F-line,
3. A combination of a line and a C line.
The eye optical system simulation apparatus according to the above.
【請求項4】 前記情景画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2記載
の眼光学系のシミュレーション装置。
4. The ophthalmic optical system simulation apparatus according to claim 2, further comprising display control means for displaying the scene image on a display device.
【請求項5】 前記情景画像合成手段は、波長ごとの前
記単色情景画像に対するR(赤)、G(緑)、B(青)
の原色の強度を等色関数を用いて求めることにより、前
記情景画像を生成することを特徴とする請求項2記載の
眼光学系のシミュレーション装置。
5. The scene image synthesizing unit, wherein R (red), G (green), and B (blue) for the single-color scene image for each wavelength.
3. The eye optical system simulation apparatus according to claim 2, wherein the scene image is generated by obtaining the intensity of the primary color using a color matching function.
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