JPH08266465A - 眼光学系のシミュレーション装置 - Google Patents
眼光学系のシミュレーション装置Info
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- JPH08266465A JPH08266465A JP7076586A JP7658695A JPH08266465A JP H08266465 A JPH08266465 A JP H08266465A JP 7076586 A JP7076586 A JP 7076586A JP 7658695 A JP7658695 A JP 7658695A JP H08266465 A JPH08266465 A JP H08266465A
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- Japan
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- optical system
- eye
- retinal
- retinal image
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Abstract
(57)【要約】 （修正有）
【目的】 両眼における像の見え方の違いを容易に確認
できるようにする。 【構成】 光学系データ４は、右眼の光学系データ４ａ
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。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。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ＰＳＦ７，８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。表示制御手段１１は、網膜像デー
タ９，１０を表示装置１２の表示画面上に、左右の網膜
像を比較し易いように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。
できるようにする。 【構成】 光学系データ４は、右眼の光学系データ４ａ
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。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。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ＰＳＦ７，８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。表示制御手段１１は、網膜像デー
タ９，１０を表示装置１２の表示画面上に、左右の網膜
像を比較し易いように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。
Description
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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、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。
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、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。
【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。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。
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。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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【００２２】
【数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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
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。
【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。
理図である。
【図２】両眼の眼光学系を示す図である。
【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。
ある。
【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。
の網膜像を示す図である。
【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。
ステーションのハードウェアのブロック図である。
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
Claims (5)
- 【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、 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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。 - 【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。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07658695A JP3347514B2 (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | 眼光学系のシミュレーション装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07658695A JP3347514B2 (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | 眼光学系のシミュレーション装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08266465A true JPH08266465A (ja) | 1996-10-15 |
| JP3347514B2 JP3347514B2 (ja) | 2002-11-20 |
Family
ID=13609403
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP07658695A Expired - Fee Related JP3347514B2 (ja) | 1995-03-31 | 1995-03-31 | 眼光学系のシミュレーション装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3347514B2 (ja) |
Cited By (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002209854A (ja) * | 2000-10-18 | 2002-07-30 | Topcon Corp | 光学特性測定装置 |
| JP2011098220A (ja) * | 1998-12-10 | 2011-05-19 | Carl Zeiss Jena Gmbh | 眼内レンズの計算に好適な、眼の軸方向長さ及び／又は角膜の曲率及び／又は前房深さを非接触的に測定するためのシステム及び方法 |
| JP2012066002A (ja) * | 2010-09-27 | 2012-04-05 | Hoya Corp | 眼鏡の視野画像表示装置 |
| CN103989474A (zh) * | 2014-06-11 | 2014-08-20 | 中国计量科学研究院 | 人眼视觉电生理模拟装置及方法 |
| JP2020525228A (ja) * | 2017-06-30 | 2020-08-27 | エシロール・アンテルナシオナル | 対象の眼の回旋点の位置を特定する方法及び関連する機器 |
| JP2021037042A (ja) * | 2019-09-02 | 2021-03-11 | 株式会社ニデック | 自覚式検眼装置 |
-
1995
- 1995-03-31 JP JP07658695A patent/JP3347514B2/ja not_active Expired - Fee Related
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2011098220A (ja) * | 1998-12-10 | 2011-05-19 | Carl Zeiss Jena Gmbh | 眼内レンズの計算に好適な、眼の軸方向長さ及び／又は角膜の曲率及び／又は前房深さを非接触的に測定するためのシステム及び方法 |
| JP2013006068A (ja) * | 1998-12-10 | 2013-01-10 | Carl Zeiss Jena Gmbh | 眼内レンズの計算に好適な、眼の軸方向長さ及び／又は角膜の曲率及び／又は前房深さを非接触的に測定するためのシステム及び方法 |
| JP2002209854A (ja) * | 2000-10-18 | 2002-07-30 | Topcon Corp | 光学特性測定装置 |
| JP2012066002A (ja) * | 2010-09-27 | 2012-04-05 | Hoya Corp | 眼鏡の視野画像表示装置 |
| CN103989474A (zh) * | 2014-06-11 | 2014-08-20 | 中国计量科学研究院 | 人眼视觉电生理模拟装置及方法 |
| JP2020525228A (ja) * | 2017-06-30 | 2020-08-27 | エシロール・アンテルナシオナル | 対象の眼の回旋点の位置を特定する方法及び関連する機器 |
| JP2021037042A (ja) * | 2019-09-02 | 2021-03-11 | 株式会社ニデック | 自覚式検眼装置 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3347514B2 (ja) | 2002-11-20 |
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