JPH08266473A - Simulation apparatus for eye optical system - Google Patents
Simulation apparatus for eye optical systemInfo
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Landscapes
- Eye Examination Apparatus (AREA)
Abstract
Description
【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 eyeglass lenses having different optical characteristics are sold. The spectacle lenses are roughly classified according to optical specifications, and 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 monofocal lens is divided into a spherical lens and an aspherical lens. The design of the aspherical lens depends on the manufacturer. Similarly, there are many types of multifocal lenses. For example, there are bifocal lenses, trifocal lenses, and progressive multifocal lenses, 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 the wearer is selected from these lenses having various optical specifications. As a judgment factor in the selection, the clerk makes a selection by preparing a plurality of kinds of lenses having a lens power suitable for the wearer and actually wearing them, or by the clerk of the spectacle 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 kinds of lenses for each optical specification having a power suitable for a wearer in an eyeglass store because the number of kinds is huge. On the other hand, the method in which the store clerk asks the wearer for his / her desire and makes a selection requires skill of the store clerk. Furthermore, it is difficult for the store clerk to make an accurate judgment at all times because he 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。Therefore, 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 a simulation apparatus of an eye optical system, first, parallel rays from a light source screen are traced in an optical system such as an optical lens and a cornea to obtain a PSF (Point Spread Function). P
SF is a function representing how the 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 for the image data thus obtained on the screen of the display device, it is possible to objectively judge how the image looks. As such an example, the present applicant has applied for Japanese Patent Application No. 7-26936.
【０００６】[0006]
【発明が解決しようとする課題】しかし、従来の眼光学
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いう問題
点があった。However, in the conventional simulation apparatus for the eye optical system, only the image within the range in which the retina can be focused when the human eye is facing a certain direction can be simulated. There was a problem.
【０００７】つまり、現実に眼鏡を装用した時には、視
界に入る像のうち焦点を結ぶことができるのは中心部の
ほんの限られた領域であり、その領域以外は焦点を結ぶ
ことができないが、眼を回旋する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。それにも係
わらず、従来のシミュレーション装置では、視線の方向
を固定した状態で焦点を結ぶことができる限られた領域
の画像しかシミュレーションできなかった。That is, when the glasses are actually worn, it is possible to focus only the limited area of the center of the image entering the field of view. By rotating the eye, it is possible to focus on a wider range of arbitrary images. In spite of this, the conventional simulation device can only simulate an image of a limited area in which the focus can be fixed with the direction of the line of sight being fixed.
【０００８】しかも、眼鏡レンズの中には、多焦点レン
ズのようにレンズの中心部を通して像を見る場合と、レ
ンズの周辺部を通して像を見る場合とで、光学的特性が
大きく異なるレンズも多数ある。従来のシミュレーショ
ン装置では、このような多焦点レンズに関して、レンズ
の特性を十分に理解できるようなシミュレーションを行
うことはできない。従って、結局は、店員の知識に基づ
く曖昧な基準をもとにレンズを選定せざるを得ない。Moreover, among spectacle lenses, there are many lenses whose optical characteristics differ greatly depending on whether an image is viewed through the central part of the lens like a multifocal lens or when viewed through the peripheral part of the lens. is there. The conventional simulation device cannot perform a simulation for such a multifocal lens so that the characteristics of the lens can be fully understood. Therefore, in the end, the lens must be selected based on an ambiguous standard based on the knowledge of the store clerk.
【０００９】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。The present invention has been made in view of the above circumstances, and provides an eye optical system simulation apparatus capable of simulating a wide-angle scene accompanied by rotation of the human eye when an optical lens such as spectacles is worn. The purpose is to do.
【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に複数の視点が
定められ、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ＰＳ
Ｆ（Point Spread Function ）を演算するＰＳＦ演算手
段と、画像データとそれぞれの前記視点における前記Ｐ
ＳＦとに基づいて、人眼が回旋することにより見渡すこ
とのできる範囲の情景画像を演算する情景画像演算手段
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。In order to solve the above-mentioned problems, the present invention provides a simulation apparatus of an eye optical system for simulating a retinal image when an optical lens is worn, with a light source screen placed at a predetermined position. Based on the optical lens and the optical system data on the human eye in a state where a plurality of viewpoints are defined and the human eye is rotated so that the image at the viewpoint focuses on the retina, the PS for each viewpoint
A PSF calculation means for calculating F (Point Spread Function), the image data and the P at each viewpoint.
A scene image calculation means for calculating a scene image in a range that can be overlooked by the rotation of the human eye based on the SF, and a simulation apparatus for an ocular optical system.
【００１１】[0011]
【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、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 SpreadFunction ）を演算する。情景
画像演算手段は、画像データとそれぞれの視点における
ＰＳＦとに基づいて、人眼が回旋することにより見渡す
ことのできる範囲の情景画像を演算する。The PSF calculating means has an optical lens and a human eye in a state in which a plurality of viewpoints are defined on a light source screen placed at a predetermined position, and the human eye is rotated so that an image at the viewpoint focuses on the retina. A PSF (Point Spread Function) for each viewpoint is calculated based on the optical system data regarding The scene image calculation means calculates a scene image in a range that can be overlooked by the rotation of the human eye based on the image data and the PSF at each viewpoint.
【００１２】[0012]
【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。この光源画面上には、
格子状に整列した視点が設定されている。各視点に対応
してＰＳＦ（Point Spread Function ）算出部１０ａ〜
１０ｃ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。Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings. FIG. 1 is a principle diagram of a simulation apparatus for an eye optical system according to the present invention. With this simulation device, you can't see the whole thing without turning the human eye.
Assume a sufficiently large light source screen. On this light source screen,
The viewpoints arranged in a grid pattern are set. PSF (Point Spread Function) calculation unit 10a-corresponding to each viewpoint
10c is provided. For example, when the light source screen is divided into m in the vertical direction and n in the horizontal direction, m × n PSF calculation units are provided.
【００１３】各ＰＳＦ算出部１０ａ〜１０ｃ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１３ａ〜１３ｃが設定さ
れている。この光学系データ１３ａ〜１３ｃは、対応す
る視点の位置データ、凸面、凹面の曲率、屈折率等の光
学レンズに関するデータ、及び角膜、瞳孔、水晶体、網
膜、回旋角度等の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、そのレンズの設計値から求めるこ
とができる。人眼に関する光学系データは、基本的には
グルストランドの模型を使用して求め、眼軸長の値を装
用者の視力に応じて決定する。なお、測定可能なデータ
については、装用者の眼を実際に測定することもでき
る。Optical system data 13a to 13c in a state in which the human eye is rotated so that the image at the corresponding viewpoint is focused on the retina is set in each PSF calculator 10a to 10c. These optical system data 13a to 13c are position data of corresponding viewpoints, data regarding optical lenses such as curvature of convex surfaces and concave surfaces, refractive index, and data regarding human eyes such as cornea, pupil, lens, retina, and rotation angle. . The data regarding the optical lens can be obtained from the design value of the lens. The optical system data regarding the human eye is basically obtained using a Gullstrand model, and the value of the axial length is determined according to the visual acuity of the wearer. The measurable data may be obtained by actually measuring the eyes of the wearer.
【００１４】ＰＳＦ演算手段１２ａ〜１２ｃは、光学系
データ１３ａ〜１３ｃを基にＰＳＦ１１ａ〜１１ｃを求
める。ＰＳＦ１１ａ〜１１ｃ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。The PSF calculators 12a-12c calculate PSFs 11a-11c based on the optical system data 13a-13c. The PSFs 11a to 11c are functions that represent how light emitted from a certain viewpoint is distributed on the image plane.
【００１５】情景画像演算手段２は、光源画面上に描か
れる画像データ１をＰＳＦ１１ａ〜１１ｃによって、た
たみ込み積分を行い、情景画像データ３を求める。表示
制御手段４は、情景画像データ３から得られる像を表示
装置５に表示する。これにより、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像が画面上に表示され
る。The scene image calculation means 2 convolves the image data 1 drawn on the light source screen with the PSFs 11a to 11c to obtain the scene image data 3. The display control means 4 displays an image obtained from the scene image data 3 on the display device 5. As a result, the entire image that can be recognized by moving the line of sight vertically and horizontally is displayed on the screen.
【００１６】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
る画像データを設定する。この画像データは、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 the simulation in the eye optical system simulation apparatus of the present invention will be described in more detail. First, image data to be displayed by simulation is set. This image data is drawn on the light source screen within a range that can be focused by rotating the human eye.
【００１７】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。また、この例では光源画面２０は
人眼からは無限遠方に設定されている。そして、Ｙ軸方
向にｍ個（ｙ1 〜ｙm ）に分解し、Ｚ軸方向にｎ個（ｙ
1 〜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
画像データを設定する。なお、この際の光は、単色光で
あっても、複数の波長の光であってもよい。FIG. 2 is a diagram showing a light source screen. On the light source screen 20, a plurality of viewpoints arranged in a grid pattern are set. The light source screen 20 is a plane perpendicular to the X axis, and the central portion is on the X axis. Further, in this example, the light source screen 20 is set to infinity from the human eye. Then, decomposed into m (y 1 ~y m) in the Y-axis direction, n pieces in the Z-axis direction (y
It is decomposed into 1 ~y n). Therefore, on the light source screen, m
× n viewpoints are provided. Image data of an arbitrary shape is set by giving light intensity at each viewpoint on the optical screen 20. The light at this time may be monochromatic light or light of a plurality of wavelengths.
【００１８】図３は人眼を示す図である。この図は、人
眼４０を光源画面の方向（Ｘ軸の正の方向）から見た図
である。この時の人眼４０の回旋中心をＸ軸上に設定す
る。従って、人眼４０の向きがＸ軸に平行なときに、光
源画面の中心部を見ていることになる。そして、光源画
面の任意の視点を見る際には、人眼４０はＹ軸、及びＺ
軸方向に回旋する。Ｙ軸方向の回旋角度をθy 、Ｚ軸方
向の回旋角度をθz とすると、光源画面上の全ての視点
に対応する回旋角度（θy ，θz ）が得られる。FIG. 3 is a diagram showing the human eye. This figure is a view of the human eye 40 from the direction of the light source screen (the positive direction of the X axis). The rotation center of the human eye 40 at this time is set on the X axis. Therefore, when the direction of the human eye 40 is parallel to the X axis, the user is looking at the center of the light source screen. When looking at an arbitrary viewpoint on the light source screen, the human eye 40 moves the Y axis and the Z axis.
Rotate in the axial direction. When the turning angle in the Y-axis direction is θ y and the turning angle in the Z-axis direction is θ z , the turning angles (θ y , θ z ) corresponding to all the viewpoints on the light source screen are obtained.
【００１９】図４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。
（Ａ）は、光源画面の上端を見るときの光学系である。
人眼４１は上方向に回旋し、光源画面２１の任意の上端
の視点（ｙm ，ｚi ）に対し真っ直ぐに向いている。従
って、光源画面２１の上端の光５１は、眼鏡レンズ３１
に対し斜め上の方向から入射する。この眼鏡レンズ３１
を通過した光５１が人眼に入射し、画像が認識される。
この状態から、人眼４１がＹ軸の負の方向に回旋する。FIG. 4 is a diagram showing changes in the optical system when viewing the light source screen. This figure shows a case where the turning angle in the Z-axis direction is kept constant and the angle in the Y-axis direction is changed.
(A) is an optical system when looking at the upper end of the light source screen.
Human eye 41 is convoluted in the upper direction, and straight oriented for any upper viewpoint of the light source screen 21 (y m, z i) . Therefore, the light 51 at the upper end of the light source screen 21 is reflected by the eyeglass lens 31.
The light enters from an obliquely upper direction. This eyeglass lens 31
The light 51 that has passed through enters the human eye and the image is recognized.
From this state, the human eye 41 rotates in the negative direction of the Y axis.
【００２０】（Ｂ）は、光源画面の中央を見るときの光
学系である。人眼４２は回旋せず、光源画面２２の中央
に対し真っ直ぐに向いている。従って、光源画面２２の
中央の光５２は、眼鏡レンズ３２に対し垂直に入射す
る。この眼鏡レンズ３２を通過した光５２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 42 does not rotate, but faces straight to the center of the light source screen 22. Therefore, the light 52 at the center of the light source screen 22 is vertically incident on the spectacle lens 32. The light 52 that has passed through the spectacle lens 32 enters the human eye and the image is recognized. From this state, it is further rotated in the negative direction of the Y axis.
【００２１】（Ｃ）は、光源画面の下端を見るときの光
学系である。人眼４３は下方向に回旋し、光源画面２３
の下端に対し真っ直ぐに向いている。従って、光源画面
２３の下端の光５３は、眼鏡レンズ３３に対し斜め下の
方向から入射する。この眼鏡レンズ３３を通過した光５
３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 43 rotates downward, and the light source screen 23
It is facing straight to the bottom edge of. Therefore, the light 53 at the lower end of the light source screen 23 enters the spectacle lens 33 from an obliquely lower direction. Light 5 that has passed through this spectacle lens 33
3 enters the human eye and the image is recognized.
【００２２】このようにして、Ｙ軸方向に回旋した場合
の、全ての視点に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, optical system data for all viewpoints when rotated in the Y-axis direction are obtained. As described above, when the human eye rotates, the values of various data change. For example, the distance from the spectacle lens to the cornea is
It changes with rotation. Further, if the spectacle lens is a multifocal lens, the radius of curvature of the concave surface and the convex surface also changes with the change of the position where the light enters the lens.
【００２３】なお、光源画面からの光５１，５３とＸ軸
との成す角度は、厳密には回旋角度θｙと同じではな
い。それは、光が眼鏡レンズ３１，３３を通過する際に
方向が変わるからである。Note that the angle formed by the light 51, 53 from the light source screen and the X axis is not exactly the same as the turning angle θy. This is because the light changes its direction when passing through the spectacle lenses 31, 33.
【００２４】図４には、光学画面上のＺ軸方向の回旋角
度を一定にし、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、Ｚ軸方向に回旋し、視点の位置を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
系データを求める。そして、ＰＳＦ演算手段は、以上の
ようにして求められた光学系データに基づき、各視点ご
とにＰＳＦを求める。従って、ｍ×ｎ個のＰＳＦが得ら
れる。FIG. 4 shows an optical system in which the human eye rotates in the vertical direction with a constant rotation angle in the Z-axis direction on the optical screen. Z 1
To z n , the optical system data corresponding to all the viewpoints including the case where the light source screen is rotated in the left-right direction is obtained. Then, the PSF calculation means obtains the PSF for each viewpoint based on the optical system data obtained as described above. Therefore, m × n PSFs are obtained.
【００２５】さらに、情景画像演算手段は、光源画面上
に設定された画像データをＰＳＦによって、たたみ込み
積分を行い、情景画像データ３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, the scene image calculation means performs convolution integration of the image data set on the light source screen by the PSF to obtain the scene image data 3. If the light intensity distribution of the ideal image on the image plane is f (y, z) and the PSF at the point (y, z) is p (x, y, u, v), then at the point (y, z) on the retina. The light intensity can be expressed by the following formula.
【００２６】[0026]
【数１】 [Equation 1]
【００２７】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、情景画像データを得る
ことができる。こ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
示したものである。Here, p (u, v, u-y, u-z) is the value of PSF at a point (u-y, v-z) away from each point (u, v). Further, a is the spread radius of the PSF. Using this formula, the light intensity of a point on the retina is obtained for each rotation angle of the human eye, whereby scene image data can be obtained. The scene image data obtained in this manner is a continuous display of images projected on the retina when the person wearing the glasses looks around by turning his / her eyes.
【００２８】このようにして、眼を回旋することによ
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、そのレンズの特性を客観的に認識するこ
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。By rotating the eyes in this manner, it is possible to simulate an image recognized by a human when a wide range is viewed. Therefore, even in the case of a multifocal lens, it is possible to objectively recognize the characteristics of the lens. As a result, the spectacle wearer can easily select the lens suitable for himself. On the other hand, even when designing or evaluating a lens of a complex optical system such as a progressive multifocal lens, the characteristics of the lens can be accurately known by inputting the data of the optical system of the lens.
【００２９】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, the hardware for performing the above simulation will be briefly described. FIG. 5 is a block diagram of hardware of a workstation for performing the above simulation.
【００３０】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
Processor 61, graphic control circuit 64 and display device 65, mouse 66, keyboard 67, hard disk device (HDD) 68, floppy disk device (FD)
D) 69, a printer 70, and a magnetic tape device 71. These elements are connected by a bus 72.
【００３１】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 centrally controls the entire workstation. The read-only memory 62 stores a program required at startup. The main memory 63 stores a simulation program or the like for performing a simulation.
【００３２】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。ハードディスク装置６
８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 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. Hard disk drive 6
A system program and a simulation program are stored in 8 and loaded into the main memory 63 after the power is turned on. In addition, simulation data and the like are temporarily stored.
【００３３】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 data to the floppy 69a as necessary. The printer device 70 is used to print out PSF, scene image data, and the like.
【００３４】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 to save the simulation data on the magnetic tape as required. A high-performance personal computer or a general-purpose computer other than the workstation may be used.
【００３５】上記の説明では、光源画面は無限遠方の平
面を想定し光線は平行であるが、光源画面を近方に設定
することもできる。この場合には光線は拡散するものと
してシミュレーションを行う。In the above description, the light source screen is assumed to be a plane at infinity and the light rays are parallel, but the light source screen can be set near. In this case, the simulation is performed assuming that the light rays are diffused.
【００３６】また、上記の説明では、一つの情景画像デ
ータを表示装置へ表示する場合のみ説明しているが、仕
様の異なる複数の光学レンズの光学系データを用いて生
成された複数の情景画像を、表示装置の同一の画面内に
表示することもできる。In the above description, only one scene image data is displayed on the display device, but a plurality of scene images generated by using optical system data of a plurality of optical lenses having different specifications. Can be displayed on the same screen of the display device.
【００３７】[0037]
【発明の効果】以上説明したように本発明では、広い光
源画面を見るときに人眼が回旋することを考慮して回旋
角度ごとのＰＳＦを求め、画像データの各点に対応する
ＰＳＦを用いて情景画像を演算するようにしたため、眼
を回旋し広い範囲を見渡した場合に人間が認識する情景
の像をシミュレーションすることができる。As described above, in the present invention, the PSF for each rotation angle is obtained in consideration of the rotation of the human eye when a wide light source screen is viewed, and the PSF corresponding to each point of image data is used. Since the scene image is calculated by calculating the scene image, it is possible to simulate an image of the scene that is recognized by a human when the eyes are rotated and a wide range is viewed.
【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 a simulation apparatus for an eye optical system 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】人眼を示す図である。FIG. 3 is a diagram showing a human eye.
【図４】光源画面を見る時の光学系の変化を示す図であ
る。FIG. 4 is a diagram showing changes in an optical system when viewing a light source screen.
【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 block diagram of hardware of a workstation for performing the simulation of the present invention.
１ 画像データ ２ 情景画像演算手段 ３ 情景画像データ ４ 表示制御手段 ５ 表示装置 １０ａ，１０ｂ，１０ｃ ＰＳＦ算出部 １１ａ，１１ｂ，１１ｃ ＰＳＦ １２ａ，１２ｂ，１２ｃ ＰＳＦ演算手段 １３ａ，１３ｂ，１３ｃ 光学系データ 1 image data 2 scene image calculation means 3 scene image data 4 display control means 5 display device 10a, 10b, 10c PSF calculation section 11a, 11b, 11c PSF 12a, 12b, 12c PSF calculation means 13a, 13b, 13c optical system data
Claims (3)
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、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（Po
int Spread Function ）を演算するＰＳＦ演算手段と、 画像データとそれぞれの前記視点における前記ＰＳＦと
に基づいて、人眼が回旋することにより見渡すことので
きる範囲の情景画像を演算する情景画像演算手段と、 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. In a simulation device of an eye optical system for simulating a retinal image when an optical lens is worn, a plurality of viewpoints are defined on a light source screen placed at predetermined positions, and the images at the viewpoints are focused on the retina. Based on the optical lens and the optical system data regarding the human eye in a state where the human eye is rotated so as to connect the PSF (Po
int spread function), and a scene image calculation means for calculating a scene image in a range that can be overlooked by the rotation of the human eye based on the image data and the PSF at each viewpoint. An ophthalmic optical system simulation device comprising:
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。2. The apparatus for simulating an eye optical system according to claim 1, further comprising display control means for displaying the scene image on a display device.
の前記光学レンズの光学系データを用いて生成された複
数の前記情景画像を、同一の画面内に表示することを特
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 display control means displays a plurality of the scene images generated by using optical system data of a plurality of optical lenses having different specifications on the same screen. 2. The eye optical system simulation device according to 2.
Priority Applications (6)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07150395A JP3328096B2 (en) | 1995-03-29 | 1995-03-29 | Eye optical system simulation device |
| CA002172471A CA2172471C (en) | 1995-03-29 | 1996-03-22 | Apparatus for and method of simulating ocular optical system |
| AU48295/96A AU698887B2 (en) | 1995-03-29 | 1996-03-25 | Apparatus for and method of simulating ocular optical system |
| DE69635251T DE69635251T2 (en) | 1995-03-29 | 1996-03-25 | Method and device for simulating the optical system of the human eye |
| EP96302045A EP0734683B1 (en) | 1995-03-29 | 1996-03-25 | Apparatus for and method of simulating ocular optical system |
| US08/623,560 US5677750A (en) | 1995-03-29 | 1996-03-28 | Apparatus for and method of simulating ocular optical system |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP07150395A JP3328096B2 (en) | 1995-03-29 | 1995-03-29 | Eye optical system simulation device |
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| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH08266473A true JPH08266473A (en) | 1996-10-15 |
| JP3328096B2 JP3328096B2 (en) | 2002-09-24 |
Family
ID=13462555
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
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Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3328096B2 (en) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2002209854A (en) * | 2000-10-18 | 2002-07-30 | Topcon Corp | Optical property measuring device |
| WO2003000123A1 (en) * | 2001-06-20 | 2003-01-03 | Vision Optic Co., Ltd. | Eyeglass/contact lens power determining system, and its method |
| JP2011508266A (en) * | 2007-12-21 | 2011-03-10 | オフソニックス・インコーポレーテッド | Customized Z lens design program |
-
1995
- 1995-03-29 JP JP07150395A patent/JP3328096B2/en not_active Expired - Fee Related
Cited By (4)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| US7374285B2 (en) | 2001-06-20 | 2008-05-20 | Vision Optic Co., Ltd. | Eyeglass/contact lens power determining system, and its method |
| JP2011508266A (en) * | 2007-12-21 | 2011-03-10 | オフソニックス・インコーポレーテッド | Customized Z lens design program |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP3328096B2 (en) | 2002-09-24 |
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