JPH11249086A - 疑似視覚レンズ並びにこれを用いた疑似視覚カメラ及び疑似視覚装置 - Google Patents
疑似視覚レンズ並びにこれを用いた疑似視覚カメラ及び疑似視覚装置Info
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- JPH11249086A JPH11249086A JP10055404A JP5540498A JPH11249086A JP H11249086 A JPH11249086 A JP H11249086A JP 10055404 A JP10055404 A JP 10055404A JP 5540498 A JP5540498 A JP 5540498A JP H11249086 A JPH11249086 A JP H11249086A
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- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
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- G01M11/02—Testing optical properties
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- A61B3/00—Apparatus for testing the eyes; Instruments for examining the eyes
- A61B3/10—Objective types, i.e. instruments for examining the eyes independent of the patients' perceptions or reactions
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- G01—MEASURING; TESTING
- G01M—TESTING STATIC OR DYNAMIC BALANCE OF MACHINES OR STRUCTURES; TESTING OF STRUCTURES OR APPARATUS, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01M11/00—Testing of optical apparatus; Testing structures by optical methods not otherwise provided for
- G01M11/02—Testing optical properties
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- Eye Examination Apparatus (AREA)
- Lenses (AREA)
Abstract
(57)【要約】
【課題】 眼鏡レンズを装着したときの網膜像をシミュ
レーションするのに好適な疑似視覚レンズを提供する。 【解決手段】 眼球の光学系に相当する疑似視覚レンズ
３を、グルストランドの精密模型眼より計算された近軸
領域の光学定数に基づいて設計する。疑似視覚レンズ３
は、物体側より順に、負の屈折力を有し、レンズＬ1、
Ｌ2から構成される前群レンズ３１と、絞り３２と、正
の屈折力を有し、レンズＬ3〜Ｌ6から構成される後群レ
ンズ３３とからなる。疑似視覚レンズ３の物側主点の位
置と回旋点の位置を、眼鏡レンズと眼球とのシミュレー
トに適した配置に設定できる。疑似視覚レンズ３の像
（網膜像）をＣＣＤ５で撮像する。
レーションするのに好適な疑似視覚レンズを提供する。 【解決手段】 眼球の光学系に相当する疑似視覚レンズ
３を、グルストランドの精密模型眼より計算された近軸
領域の光学定数に基づいて設計する。疑似視覚レンズ３
は、物体側より順に、負の屈折力を有し、レンズＬ1、
Ｌ2から構成される前群レンズ３１と、絞り３２と、正
の屈折力を有し、レンズＬ3〜Ｌ6から構成される後群レ
ンズ３３とからなる。疑似視覚レンズ３の物側主点の位
置と回旋点の位置を、眼鏡レンズと眼球とのシミュレー
トに適した配置に設定できる。疑似視覚レンズ３の像
（網膜像）をＣＣＤ５で撮像する。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】本発明は、眼鏡を掛けたとき
の物の見え方を観察するのに好適な疑似視覚レンズ並び
にこれを用いた疑似視覚カメラ及び疑似視覚装置に関す
る。
の物の見え方を観察するのに好適な疑似視覚レンズ並び
にこれを用いた疑似視覚カメラ及び疑似視覚装置に関す
る。
【０００２】
【従来の技術】眼球光学系は非常に複雑であり、そのま
までは取り扱いが困難であるため、眼球の標準的な光学
モデルとして、種々の模型眼が考えられている。これら
模型眼を用いて、あるいは、模型眼から計算された光学
定数を用いた計算機シミュレーションによって眼球の光
学特性（例えば、眼内レンズを移植したときの各種光学
像の変化など）の研究がなされている。
までは取り扱いが困難であるため、眼球の標準的な光学
モデルとして、種々の模型眼が考えられている。これら
模型眼を用いて、あるいは、模型眼から計算された光学
定数を用いた計算機シミュレーションによって眼球の光
学特性（例えば、眼内レンズを移植したときの各種光学
像の変化など）の研究がなされている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】ところで、眼鏡レンズ
にあっては、累進多焦点レンズ等の様々なレンズが次々
に開発されている。しかしながら、従来、眼鏡レンズを
装着したときに、被験者にはどのように見えるかを客観
的に観察することはできなかった。このことは、眼鏡レ
ンズの研究開発に大きな妨げとなっていた。
にあっては、累進多焦点レンズ等の様々なレンズが次々
に開発されている。しかしながら、従来、眼鏡レンズを
装着したときに、被験者にはどのように見えるかを客観
的に観察することはできなかった。このことは、眼鏡レ
ンズの研究開発に大きな妨げとなっていた。
【０００４】そこで、眼球に相当する光学系を用い、こ
の光学系によって眼鏡レンズを通して物体を見たときの
像（網膜像）を実際にシミュレーションすることが考え
られるが、その際に、既製の工業用レンズや写真用レン
ズ等を用いると、次のような問題がある。
の光学系によって眼鏡レンズを通して物体を見たときの
像（網膜像）を実際にシミュレーションすることが考え
られるが、その際に、既製の工業用レンズや写真用レン
ズ等を用いると、次のような問題がある。
【０００５】眼鏡レンズを通過した光は眼の瞳（入射
瞳）に向かって進むが、図１４に示すような眼球の代わ
りとなる光学系を使う場合において、眼鏡レンズ後面と
角膜との頂点間距離や瞳の位置（入射瞳の位置）が移動
してしまうと、像の明るさや視野の大きさが変わってし
まう。このため、上記の距離や位置を正しく設定できる
様に考慮する必要がある。しかしながら、既製の写真レ
ンズや工業用レンズ等では、物側主点の位置や入射瞳の
位置が眼球と比べて後ろ側にあり、頂点間距離を正しく
設定できないなど、眼鏡レンズと眼球の状態をシミュレ
ートすることができない。つまり、眼鏡レンズと既製の
写真レンズ等の光学系とを使用した網膜像のシミュレー
トでは、像の明るさや視野の大きさが大きく変化してし
まうため、正しく評価できなくなる。
瞳）に向かって進むが、図１４に示すような眼球の代わ
りとなる光学系を使う場合において、眼鏡レンズ後面と
角膜との頂点間距離や瞳の位置（入射瞳の位置）が移動
してしまうと、像の明るさや視野の大きさが変わってし
まう。このため、上記の距離や位置を正しく設定できる
様に考慮する必要がある。しかしながら、既製の写真レ
ンズや工業用レンズ等では、物側主点の位置や入射瞳の
位置が眼球と比べて後ろ側にあり、頂点間距離を正しく
設定できないなど、眼鏡レンズと眼球の状態をシミュレ
ートすることができない。つまり、眼鏡レンズと既製の
写真レンズ等の光学系とを使用した網膜像のシミュレー
トでは、像の明るさや視野の大きさが大きく変化してし
まうため、正しく評価できなくなる。
【０００６】本発明の目的は、裸眼での、あるいは、眼
鏡レンズを装着したときの網膜像をシミュレーションす
るのに好適な疑似視覚レンズ並びに疑似視覚カメラ及び
疑似視覚装置を提供することにある。
鏡レンズを装着したときの網膜像をシミュレーションす
るのに好適な疑似視覚レンズ並びに疑似視覚カメラ及び
疑似視覚装置を提供することにある。
【０００７】
【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
に、本発明の疑似視覚レンズは、眼球の光学系に相当す
る疑似視覚レンズであって、上記疑似視覚レンズが、模
型眼より計算された近軸領域の光学定数に基づいて設計
されているものである。
に、本発明の疑似視覚レンズは、眼球の光学系に相当す
る疑似視覚レンズであって、上記疑似視覚レンズが、模
型眼より計算された近軸領域の光学定数に基づいて設計
されているものである。
【０００８】人眼では、中心窩部分の狭い網膜像しか鮮
明に見えず、この狭い視野の像をシミュレーションする
のには、人眼と近軸領域の光学定数（焦点距離や入射瞳
位置など）が特に大きく変わらない模型眼（グルストラ
ンドの精密模型眼など）に基づいて疑似視覚レンズを設
計すれば、近軸領域の人眼の光学特性を十分に近似で
き、また、比較的に簡単に疑似視覚レンズを製造するこ
とができる。この発明の疑似視覚レンズを用いると、裸
眼での網膜像をシミュレーションすることができる。
明に見えず、この狭い視野の像をシミュレーションする
のには、人眼と近軸領域の光学定数（焦点距離や入射瞳
位置など）が特に大きく変わらない模型眼（グルストラ
ンドの精密模型眼など）に基づいて疑似視覚レンズを設
計すれば、近軸領域の人眼の光学特性を十分に近似で
き、また、比較的に簡単に疑似視覚レンズを製造するこ
とができる。この発明の疑似視覚レンズを用いると、裸
眼での網膜像をシミュレーションすることができる。
【０００９】また、本発明の疑似視覚レンズは、眼球の
光学系に相当する疑似視覚レンズであって、上記疑似視
覚レンズが、眼鏡レンズと眼球の物側主点位置との位置
関係を模擬できるように、模型眼より計算された近軸領
域の光学定数に基づいて設計されているものである。
光学系に相当する疑似視覚レンズであって、上記疑似視
覚レンズが、眼鏡レンズと眼球の物側主点位置との位置
関係を模擬できるように、模型眼より計算された近軸領
域の光学定数に基づいて設計されているものである。
【００１０】この疑似視覚レンズを用いると、疑似視覚
レンズの物側主点位置に対する眼鏡レンズの位置や疑似
視覚レンズの入射瞳などの位置を、眼鏡レンズと眼球と
の位置関係に合わせて正しく設定することができ、正確
な網膜像のシミュレーションができる。
レンズの物側主点位置に対する眼鏡レンズの位置や疑似
視覚レンズの入射瞳などの位置を、眼鏡レンズと眼球と
の位置関係に合わせて正しく設定することができ、正確
な網膜像のシミュレーションができる。
【００１１】また、上記疑似視覚レンズが、物体側より
順に負の屈折力を有する前群レンズと、絞りと、正の屈
折力を有する後群レンズとからなり、後群レンズを移動
させることにより焦点位置を調節できるように構成され
ているのが好ましい。このように構成すると、疑似視覚
レンズの入射瞳位置を変化させることなく、焦点位置を
調節できる。
順に負の屈折力を有する前群レンズと、絞りと、正の屈
折力を有する後群レンズとからなり、後群レンズを移動
させることにより焦点位置を調節できるように構成され
ているのが好ましい。このように構成すると、疑似視覚
レンズの入射瞳位置を変化させることなく、焦点位置を
調節できる。
【００１２】また、本発明の疑似視覚カメラは、上記疑
似視覚レンズと、この疑似視覚レンズによる像を撮像す
る撮像面とを備えたものである。撮像面は網膜像に相当
するものであり、この疑似視覚カメラにより、眼鏡レン
ズを装着したときの網膜像をシミュレーションすること
ができる。
似視覚レンズと、この疑似視覚レンズによる像を撮像す
る撮像面とを備えたものである。撮像面は網膜像に相当
するものであり、この疑似視覚カメラにより、眼鏡レン
ズを装着したときの網膜像をシミュレーションすること
ができる。
【００１３】また、上記疑似視覚カメラにおいて、撮像
面としてＣＣＤを用いると、人間の視力等と同等の特性
を実現することができ、また疑似視覚カメラをコンパク
トに構成できる。
面としてＣＣＤを用いると、人間の視力等と同等の特性
を実現することができ、また疑似視覚カメラをコンパク
トに構成できる。
【００１４】更に、本発明の疑似視覚装置は、上記疑似
視覚カメラと、この疑似視覚カメラが撮影した像を表示
する表示手段とを備えたものである。この疑似視覚装置
を用いれば、眼鏡レンズを装着したときの網膜像を実時
間で観察できる。
視覚カメラと、この疑似視覚カメラが撮影した像を表示
する表示手段とを備えたものである。この疑似視覚装置
を用いれば、眼鏡レンズを装着したときの網膜像を実時
間で観察できる。
【００１５】
【発明の実施の形態】以下に、本発明の実施の形態を図
面を用いて詳述する。図１には、本発明に係る疑似視覚
装置の一実施形態の斜視図を示す。図１において、１は
疑似視覚カメラであり、疑似視覚カメラ１内には、眼球
の光学系に相当する疑似視覚レンズと、網膜に相当する
撮像面としてのＣＣＤを有するＣＣＤカメラとが設けら
れている。疑似視覚カメラ１の前方には、図１ないし図
３に示すように、疑似視覚レンズ３に臨ませて、眼鏡レ
ンズ２が設けられる。
面を用いて詳述する。図１には、本発明に係る疑似視覚
装置の一実施形態の斜視図を示す。図１において、１は
疑似視覚カメラであり、疑似視覚カメラ１内には、眼球
の光学系に相当する疑似視覚レンズと、網膜に相当する
撮像面としてのＣＣＤを有するＣＣＤカメラとが設けら
れている。疑似視覚カメラ１の前方には、図１ないし図
３に示すように、疑似視覚レンズ３に臨ませて、眼鏡レ
ンズ２が設けられる。
【００１６】ところで、眼鏡レンズと眼球のシミュレー
トを行う場合、一般の光学系（カメラや望遠鏡）との違
いを考慮する必要がある。すなわち、一般の光学系の場
合は、例えばカメラでは、図５（ａ）に示すように一度
に広い範囲の被写体をフィルム面に撮影する事が出来る
が、眼が広い範囲を見ようとすると、図５（ｂ）に示す
ように、眼球がその回旋点を中心にして回転しながら像
を捉えていくことになる。これは、眼の網膜上に映った
像がすべて鮮明の像として知覚されるのではなく、高い
分解能を有する中心窩部分の狭い領域しか鮮明に見えな
いことに起因している。従って、眼鏡レンズと眼球を一
つの光学系としてシミュレートしようとすると、この眼
球の回旋点を中心とした回転運動（眼球運動）を考慮す
る必要がある。眼鏡レンズに対して眼球の回旋点を中心
とした回転運動と同一効果を得る為には、光軸（または
視軸）と像面が常に一定して評価でき、更に眼球の回旋
に合わせて眼鏡レンズの光束の通過する位置を変化させ
ることができる装置構成が必要である。
トを行う場合、一般の光学系（カメラや望遠鏡）との違
いを考慮する必要がある。すなわち、一般の光学系の場
合は、例えばカメラでは、図５（ａ）に示すように一度
に広い範囲の被写体をフィルム面に撮影する事が出来る
が、眼が広い範囲を見ようとすると、図５（ｂ）に示す
ように、眼球がその回旋点を中心にして回転しながら像
を捉えていくことになる。これは、眼の網膜上に映った
像がすべて鮮明の像として知覚されるのではなく、高い
分解能を有する中心窩部分の狭い領域しか鮮明に見えな
いことに起因している。従って、眼鏡レンズと眼球を一
つの光学系としてシミュレートしようとすると、この眼
球の回旋点を中心とした回転運動（眼球運動）を考慮す
る必要がある。眼鏡レンズに対して眼球の回旋点を中心
とした回転運動と同一効果を得る為には、光軸（または
視軸）と像面が常に一定して評価でき、更に眼球の回旋
に合わせて眼鏡レンズの光束の通過する位置を変化させ
ることができる装置構成が必要である。
【００１７】眼球の回旋点まわりの回転運動（眼球運
動）は、図２（ｃ）に示すように、水平方向の回転（眼
球の回旋点を通るＺ軸まわりの回転）と垂直方向の回転
（眼球の回旋点を通るＹ軸まわりの回転）との組み合わ
せで実現できる。この眼球の回転運動を、本実施形態で
は、疑似視覚カメラ１側に水平方向の回転（疑似視覚レ
ンズの回旋点を通るＺ軸まわりの回転）を与え、一方、
眼鏡レンズ２側に垂直方向の回転（疑似視覚レンズの回
旋点を通るＹ軸まわりの回転）を与える構成にしてい
る。
動）は、図２（ｃ）に示すように、水平方向の回転（眼
球の回旋点を通るＺ軸まわりの回転）と垂直方向の回転
（眼球の回旋点を通るＹ軸まわりの回転）との組み合わ
せで実現できる。この眼球の回転運動を、本実施形態で
は、疑似視覚カメラ１側に水平方向の回転（疑似視覚レ
ンズの回旋点を通るＺ軸まわりの回転）を与え、一方、
眼鏡レンズ２側に垂直方向の回転（疑似視覚レンズの回
旋点を通るＹ軸まわりの回転）を与える構成にしてい
る。
【００１８】即ち、疑似視覚カメラ（疑似視覚レンズと
ＣＣＤカメラ）１を、図１ないし図２（ａ）に示すよう
に、回転ステージ７上の載置台６に乗せ、水平方向（左
右方向）の回転を可能にしている。更に、疑似視覚カメ
ラ１は回転ステージ７の回転中心と位置調整ができるよ
うになっており、回転ステージ７の回転中心の位置と疑
似視覚レンズの回旋点の位置を一致させることができ
る。これにより、眼球の回旋点を中心とした水平方向の
回転運動と同―の効果が得られる。
ＣＣＤカメラ）１を、図１ないし図２（ａ）に示すよう
に、回転ステージ７上の載置台６に乗せ、水平方向（左
右方向）の回転を可能にしている。更に、疑似視覚カメ
ラ１は回転ステージ７の回転中心と位置調整ができるよ
うになっており、回転ステージ７の回転中心の位置と疑
似視覚レンズの回旋点の位置を一致させることができ
る。これにより、眼球の回旋点を中心とした水平方向の
回転運動と同―の効果が得られる。
【００１９】また、眼鏡レンズ２は、図１ないし図２
（ｂ）に示すように、支持ロッド８を介して回転ステー
ジ９に取り付けられており、回転ステージ９を回転する
ことにより、眼鏡レンズ２が垂直方向（上下方向）に回
転できる構成となっている。また、図３に示すように、
眼鏡レンズ２の後面から疑似視覚レンズ３の第一面（眼
球の角膜項点に相当する）までの距離Ｓも調整できる様
になっており、回転ステージ９の回転中心位置と疑似視
覚レンズ３の回旋点位置を一致させることができる。こ
れにより、眼球の回旋点を中心とした垂直方向の回転運
動と同一の効果が得られる。
（ｂ）に示すように、支持ロッド８を介して回転ステー
ジ９に取り付けられており、回転ステージ９を回転する
ことにより、眼鏡レンズ２が垂直方向（上下方向）に回
転できる構成となっている。また、図３に示すように、
眼鏡レンズ２の後面から疑似視覚レンズ３の第一面（眼
球の角膜項点に相当する）までの距離Ｓも調整できる様
になっており、回転ステージ９の回転中心位置と疑似視
覚レンズ３の回旋点位置を一致させることができる。こ
れにより、眼球の回旋点を中心とした垂直方向の回転運
動と同一の効果が得られる。
【００２０】これら水平・垂直方向の２つの回転運動を
適宜、組み合わせて行うことによって、眼球の回旋点を
中心とした回転運動（眼球運動）と同一効果が得られ
る。なお、疑似視覚カメラ１を用いて測定物体を観察す
る一例として、図４には、眼鏡レンズ（多焦点レンズ）
２の近用部を通して、疑似視覚カメラ１が近方の新聞等
の測定物体１８を見ている様子を示す。
適宜、組み合わせて行うことによって、眼球の回旋点を
中心とした回転運動（眼球運動）と同一効果が得られ
る。なお、疑似視覚カメラ１を用いて測定物体を観察す
る一例として、図４には、眼鏡レンズ（多焦点レンズ）
２の近用部を通して、疑似視覚カメラ１が近方の新聞等
の測定物体１８を見ている様子を示す。
【００２１】疑似視覚カメラ１を回転させる回転ステー
ジ７と、眼鏡レンズ２を回転させる回転ステージ９を支
持する支持部１０とは、ステージ１１上に設置されてい
る。なお、眼鏡レンズ２、疑似視覚カメラ１はそれぞれ
上下、左右の各方向に約３０度回転することが出来るよ
うになっている。
ジ７と、眼鏡レンズ２を回転させる回転ステージ９を支
持する支持部１０とは、ステージ１１上に設置されてい
る。なお、眼鏡レンズ２、疑似視覚カメラ１はそれぞれ
上下、左右の各方向に約３０度回転することが出来るよ
うになっている。
【００２２】ところで、眼鏡レンズの性能の評価（チャ
ートによる評価）では、眼球の回旋に伴って、外界の物
体（チャート）からの光束が眼鏡レンズを通過する位置
が変わったときの、各位置での網膜像を観測する必要が
ある。これを実施するのに、眼球に相当する疑似視覚カ
メラを回旋点のまわりに上下・左右に回転させた場合、
視線を変えることによって目視可能な三次元の空間（上
下・左右の広い範囲で、且つ近くから遠方までに亙る広
い領域）内に、多数枚のチャートを設置しなければなら
ず、これを実現させるのは非常に困難である。
ートによる評価）では、眼球の回旋に伴って、外界の物
体（チャート）からの光束が眼鏡レンズを通過する位置
が変わったときの、各位置での網膜像を観測する必要が
ある。これを実施するのに、眼球に相当する疑似視覚カ
メラを回旋点のまわりに上下・左右に回転させた場合、
視線を変えることによって目視可能な三次元の空間（上
下・左右の広い範囲で、且つ近くから遠方までに亙る広
い領域）内に、多数枚のチャートを設置しなければなら
ず、これを実現させるのは非常に困難である。
【００２３】そこで、本実施形態では、チャート（測定
物体）側をある方向に固定し、疑似視覚カメラ１及び眼
鏡レンズ２側に三次元の回転と平行移動を与えて、上記
眼球の回旋に伴う眼球と眼鏡レンズとチャートとの位置
関係を模擬させるようにしている。即ち、上述したよう
に、回転ステージ７による疑似視覚カメラ１の水平方向
の回転と、回転ステージ９による眼鏡レンズ２の垂直方
向の回転とにより、眼鏡レンズに対する眼球の回旋点を
中心とした回転運動を模擬させつつ、眼鏡レンズ２及び
疑似視覚カメラ１を載置したステージ１１の下に、回転
・平行移動機構を設けて、眼鏡レンズ２を通して疑似視
覚カメラ１の光軸（視軸）が常に一定方向のチャート
（測定物体）を向くように構成した。
物体）側をある方向に固定し、疑似視覚カメラ１及び眼
鏡レンズ２側に三次元の回転と平行移動を与えて、上記
眼球の回旋に伴う眼球と眼鏡レンズとチャートとの位置
関係を模擬させるようにしている。即ち、上述したよう
に、回転ステージ７による疑似視覚カメラ１の水平方向
の回転と、回転ステージ９による眼鏡レンズ２の垂直方
向の回転とにより、眼鏡レンズに対する眼球の回旋点を
中心とした回転運動を模擬させつつ、眼鏡レンズ２及び
疑似視覚カメラ１を載置したステージ１１の下に、回転
・平行移動機構を設けて、眼鏡レンズ２を通して疑似視
覚カメラ１の光軸（視軸）が常に一定方向のチャート
（測定物体）を向くように構成した。
【００２４】具体的には、図１のように、疑似視覚カメ
ラ１の光軸（視軸）方向をＸ方向、眼鏡レンズ２に対し
て左右の方向をＹ方向、眼鏡レンズ２に対して上下の方
向をＺ方向として説明すると、眼鏡レンズ２及び疑似視
覚カメラ１が載置されたステージ１１のすぐ下に、Ｚ軸
回転の回転ステージ１２、次にＹ軸回転のゴニオステー
ジ１３、次にＸＹ方向の平行移動のＸＹステージ１４、
一番下にＺ方向の平行移動のＺステージ１６を取り付
け、Ｘ軸回転は疑似視覚カメラ１に取り込んだ画像を画
像処理して回転を加える構成とした（なお、１５はＸＹ
ステージ１４の載置板、１７は基板である）。
ラ１の光軸（視軸）方向をＸ方向、眼鏡レンズ２に対し
て左右の方向をＹ方向、眼鏡レンズ２に対して上下の方
向をＺ方向として説明すると、眼鏡レンズ２及び疑似視
覚カメラ１が載置されたステージ１１のすぐ下に、Ｚ軸
回転の回転ステージ１２、次にＹ軸回転のゴニオステー
ジ１３、次にＸＹ方向の平行移動のＸＹステージ１４、
一番下にＺ方向の平行移動のＺステージ１６を取り付
け、Ｘ軸回転は疑似視覚カメラ１に取り込んだ画像を画
像処理して回転を加える構成とした（なお、１５はＸＹ
ステージ１４の載置板、１７は基板である）。
【００２５】これにより、眼鏡レンズ２を通して疑似視
覚カメラ１の光軸（視軸）が常に一定方向のチャート
（測定物体）を向くようにできる。つまり、眼球を回旋
したときの眼球と眼鏡レンズと測定物体との位置関係
を、一定位置の測定物体に対しても、疑似視覚レンズ１
及び眼鏡レンズ２に三次元の回転・直線運動を与えるこ
とで模擬することができる。このことを、次に具体的に
説明する。
覚カメラ１の光軸（視軸）が常に一定方向のチャート
（測定物体）を向くようにできる。つまり、眼球を回旋
したときの眼球と眼鏡レンズと測定物体との位置関係
を、一定位置の測定物体に対しても、疑似視覚レンズ１
及び眼鏡レンズ２に三次元の回転・直線運動を与えるこ
とで模擬することができる。このことを、次に具体的に
説明する。
【００２６】図１０（１）（ａ）には、累進多焦点レン
ズ等の眼鏡レンズ２を掛けた被験者が姿勢をまっすぐに
保ち、視線を水平にして眼鏡レンズ２の遠用部を通して
測定物体Ｏを見ている状態を示す。この状態では、眼球
Ｅの視軸（光軸）Ａは、眼鏡レンズ２をそのまま直進し
て透過した直線となり、このときの眼球Ｅと眼鏡レンズ
２と測定物体Ｏとの関係を模擬するには、図１０（１）
（ｂ）に示すように、疑似視覚カメラ１の視軸（光軸）
ａを水平にすれば、視軸（光軸）ａが眼鏡レンズ２の遠
用部を直進して測定物体Ｏの真正面に向かい、模擬でき
る。また、図１０（２）には、被験者が図１０（１）
（ａ）の状態から眼球Ｅを動かさずに、首（頭）を下に
傾けた場合を示すが、この場合も、眼球Ｅと眼鏡レンズ
２と測定物体Ｏとの関係は図１０（１）（ａ）と同等で
あり、図１０（１）（ｂ）で模擬できる。
ズ等の眼鏡レンズ２を掛けた被験者が姿勢をまっすぐに
保ち、視線を水平にして眼鏡レンズ２の遠用部を通して
測定物体Ｏを見ている状態を示す。この状態では、眼球
Ｅの視軸（光軸）Ａは、眼鏡レンズ２をそのまま直進し
て透過した直線となり、このときの眼球Ｅと眼鏡レンズ
２と測定物体Ｏとの関係を模擬するには、図１０（１）
（ｂ）に示すように、疑似視覚カメラ１の視軸（光軸）
ａを水平にすれば、視軸（光軸）ａが眼鏡レンズ２の遠
用部を直進して測定物体Ｏの真正面に向かい、模擬でき
る。また、図１０（２）には、被験者が図１０（１）
（ａ）の状態から眼球Ｅを動かさずに、首（頭）を下に
傾けた場合を示すが、この場合も、眼球Ｅと眼鏡レンズ
２と測定物体Ｏとの関係は図１０（１）（ａ）と同等で
あり、図１０（１）（ｂ）で模擬できる。
【００２７】ところが、図１０（３）（ａ）に示すよう
に、眼球Ｅだけを動かして眼鏡レンズ２の近用部を通し
て下方の測定物体Ｏを見たときには、眼球Ｅの視軸（光
軸）Ａは、図１０（１）（ａ）のように眼鏡レンズ２を
直進して延長した直線Ａ’とはならない。これは、眼鏡
レンズ２がプリズムとして機能し、視軸（光軸）Ａが眼
鏡レンズ２で偏向されるからであり、眼球ＥはＡ’方向
でなく、Ａ方向を見ていることになる。
に、眼球Ｅだけを動かして眼鏡レンズ２の近用部を通し
て下方の測定物体Ｏを見たときには、眼球Ｅの視軸（光
軸）Ａは、図１０（１）（ａ）のように眼鏡レンズ２を
直進して延長した直線Ａ’とはならない。これは、眼鏡
レンズ２がプリズムとして機能し、視軸（光軸）Ａが眼
鏡レンズ２で偏向されるからであり、眼球ＥはＡ’方向
でなく、Ａ方向を見ていることになる。
【００２８】したがって、疑似視覚カメラ１と測定物体
Ｏとの位置関係は変えずに（図１０（１）（ｂ）と同じ
状態のまま）、眼球Ｅの下向きの回転を模擬させるため
に、図１０（３）（ｂ）に示すように、眼鏡レンズ２だ
けを疑似視覚レンズの回旋点のまわりに上方に回転させ
た場合、疑似視覚カメラ１の視軸（疑似視覚カメラ１の
撮影方向）ａは、直線ａ’のように眼鏡レンズ２を直進
せず、眼鏡レンズ２で偏向されて測定物体Ｏ（固定）に
対し真正面に相対しなくなる。これでは、眼鏡レンズ２
の正当な性能評価はできない。
Ｏとの位置関係は変えずに（図１０（１）（ｂ）と同じ
状態のまま）、眼球Ｅの下向きの回転を模擬させるため
に、図１０（３）（ｂ）に示すように、眼鏡レンズ２だ
けを疑似視覚レンズの回旋点のまわりに上方に回転させ
た場合、疑似視覚カメラ１の視軸（疑似視覚カメラ１の
撮影方向）ａは、直線ａ’のように眼鏡レンズ２を直進
せず、眼鏡レンズ２で偏向されて測定物体Ｏ（固定）に
対し真正面に相対しなくなる。これでは、眼鏡レンズ２
の正当な性能評価はできない。
【００２９】このため、図１０（３）（ｃ）に示すよう
に、ステージ１１上に疑似視覚カメラ１と眼鏡レンズ２
との位置関係（図１０（３）（ｂ）の状態）を保ったま
ま、ステージ１１の下方のゴニオステージ１３を回転し
て、疑似視覚カメラ１の視軸（光軸）ａが測定物体Ｏ
（固定）に対して真正面に向くようにする。更に、眼球
Ｅを回転させて眼鏡レンズ２を通して測定物体Ｏを見た
ときの、各測定位置での測定物体Ｏの中心点Ｃに、疑似
視覚カメラ１の視軸（光軸）ａが位置するように、ステ
ージ１１下のＺステージ１６によって、疑似視覚カメラ
１及び眼鏡レンズ２を上下に移動調整する。
に、ステージ１１上に疑似視覚カメラ１と眼鏡レンズ２
との位置関係（図１０（３）（ｂ）の状態）を保ったま
ま、ステージ１１の下方のゴニオステージ１３を回転し
て、疑似視覚カメラ１の視軸（光軸）ａが測定物体Ｏ
（固定）に対して真正面に向くようにする。更に、眼球
Ｅを回転させて眼鏡レンズ２を通して測定物体Ｏを見た
ときの、各測定位置での測定物体Ｏの中心点Ｃに、疑似
視覚カメラ１の視軸（光軸）ａが位置するように、ステ
ージ１１下のＺステージ１６によって、疑似視覚カメラ
１及び眼鏡レンズ２を上下に移動調整する。
【００３０】上記図１０の説明では、説明の簡略化のた
めに、眼球Ｅの回転に伴う、眼鏡レンズ２による疑似視
覚カメラ１の視軸（光軸）ａの上下方向の偏向を補正す
る方法を述べた。しかし、実際には、眼球Ｅの上下・左
右方向の回転に伴って、眼鏡レンズ２越しの疑似視覚カ
メラ１の視軸（光軸）ａは上下方向のみならず、左右方
向にも偏向する。
めに、眼球Ｅの回転に伴う、眼鏡レンズ２による疑似視
覚カメラ１の視軸（光軸）ａの上下方向の偏向を補正す
る方法を述べた。しかし、実際には、眼球Ｅの上下・左
右方向の回転に伴って、眼鏡レンズ２越しの疑似視覚カ
メラ１の視軸（光軸）ａは上下方向のみならず、左右方
向にも偏向する。
【００３１】従って、眼球Ｅと眼鏡レンズ２と測定物体
Ｏとの位置関係を模擬するために、眼球Ｅ自体の上下の
回転を眼鏡レンズ２の上下の回転で、また眼球Ｅ自体の
左右の回転を疑似視覚カメラ１の左右の回転で実現する
一方、眼球Ｅ（及び眼鏡レンズ２）と測定物体Ｏとの位
置関係を、ステージ１１の下に設けた、回転ステージ１
２、ゴニオステージ１３、ＸＹステージ１４、Ｚステー
ジ１６等の三次元の回転・平行移動機構（画像処理する
場合も含む）で実現している。
Ｏとの位置関係を模擬するために、眼球Ｅ自体の上下の
回転を眼鏡レンズ２の上下の回転で、また眼球Ｅ自体の
左右の回転を疑似視覚カメラ１の左右の回転で実現する
一方、眼球Ｅ（及び眼鏡レンズ２）と測定物体Ｏとの位
置関係を、ステージ１１の下に設けた、回転ステージ１
２、ゴニオステージ１３、ＸＹステージ１４、Ｚステー
ジ１６等の三次元の回転・平行移動機構（画像処理する
場合も含む）で実現している。
【００３２】なお、疑似視覚カメラ１及び眼鏡レンズ２
の回転によって眼球運動の模擬が行われるステージ１１
の下の構造は、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸の各方向の平行移動と回転
機構を持ったものであれば良い。例えば、ステージ１１
のすぐ下に、順にＹ軸回転のゴニオステージ、Ｚ軸回転
の回転ステージ、Ｚ方向の平行移動のＺステージ、一番
下にＸＹ方向の平行移動のＸＹステージを取り付け、Ｘ
軸回転は取り込んだ画像処理で回転を加える構成として
もよい。
の回転によって眼球運動の模擬が行われるステージ１１
の下の構造は、Ｘ、Ｙ、Ｚ軸の各方向の平行移動と回転
機構を持ったものであれば良い。例えば、ステージ１１
のすぐ下に、順にＹ軸回転のゴニオステージ、Ｚ軸回転
の回転ステージ、Ｚ方向の平行移動のＺステージ、一番
下にＸＹ方向の平行移動のＸＹステージを取り付け、Ｘ
軸回転は取り込んだ画像処理で回転を加える構成として
もよい。
【００３３】次に、疑似視覚レンズ３について説明す
る。眼鏡レンズを通過した光は眼の瞳（入射瞳）に向か
って進むが、図５に示すような眼の代わりとなる光学系
を使う場合において、眼鏡レンズ後面と角膜との頂点間
距離や瞳の位置（入射瞳の位置）が移動してしまうと、
像の明るさや視野の大きさが変わってしまう。このた
め、上記の距離や位置を正しく設定できる様に考慮する
必要がある。そこで、眼鏡レンズと眼球の物側主点位置
の位置関係が正しくシミュレート出来るように、グルス
トランドの精密模型眼より計算された近軸領域の光学定
数を参考にして、疑似視覚レンズ３を設計し製作した。
る。眼鏡レンズを通過した光は眼の瞳（入射瞳）に向か
って進むが、図５に示すような眼の代わりとなる光学系
を使う場合において、眼鏡レンズ後面と角膜との頂点間
距離や瞳の位置（入射瞳の位置）が移動してしまうと、
像の明るさや視野の大きさが変わってしまう。このた
め、上記の距離や位置を正しく設定できる様に考慮する
必要がある。そこで、眼鏡レンズと眼球の物側主点位置
の位置関係が正しくシミュレート出来るように、グルス
トランドの精密模型眼より計算された近軸領域の光学定
数を参考にして、疑似視覚レンズ３を設計し製作した。
【００３４】最近では、眼球の結像特性を実測に合わせ
た模型眼が数多く提案されている（非球面レンズを使っ
たもの（R.Navarro 1985）、水晶体を多層構造としたも
の（O.Pomerantzeff 1984）、屈折率分布のレンズを使
ったもの（J.Warren Blaker 1980））。しかしながら、
これら模型眼は製作するうえで技術的な問題がある。こ
のため、人眼と近軸領域での光学定数（焦点距離や入射
瞳位置など）は特に大きく変わらないことから、グルス
トランドの精密模型眼の近軸領域の光学定数を採用し
た。
た模型眼が数多く提案されている（非球面レンズを使っ
たもの（R.Navarro 1985）、水晶体を多層構造としたも
の（O.Pomerantzeff 1984）、屈折率分布のレンズを使
ったもの（J.Warren Blaker 1980））。しかしながら、
これら模型眼は製作するうえで技術的な問題がある。こ
のため、人眼と近軸領域での光学定数（焦点距離や入射
瞳位置など）は特に大きく変わらないことから、グルス
トランドの精密模型眼の近軸領域の光学定数を採用し
た。
【００３５】図６には、疑似視覚レンズ３と、ＣＣＤカ
メラのシャッター４及びＣＣＤ（ＣＣＤ面）５の配置を
示す。図６に示すように、疑似視覚レンズ３は、物体側
より順に、負の屈折力を有し、レンズＬ1、Ｌ2から構成
される前群レンズ３１と、絞り３２と、正の屈折力を有
し、レンズＬ3〜Ｌ6から構成される後群レンズ３３とか
らなり、全系の物側主点の位置と回旋点ないし入射瞳の
位置が、眼鏡レンズのシミュレートに適した配置となっ
ている。
メラのシャッター４及びＣＣＤ（ＣＣＤ面）５の配置を
示す。図６に示すように、疑似視覚レンズ３は、物体側
より順に、負の屈折力を有し、レンズＬ1、Ｌ2から構成
される前群レンズ３１と、絞り３２と、正の屈折力を有
し、レンズＬ3〜Ｌ6から構成される後群レンズ３３とか
らなり、全系の物側主点の位置と回旋点ないし入射瞳の
位置が、眼鏡レンズのシミュレートに適した配置となっ
ている。
【００３６】疑似視覚レンズ３の焦点位置の調節は、図
７に示すように、光学系の絞り３２より後側の後群レン
ズ３３を移動させることにより、±３．０Ｄ（ディオプ
トリー）の調節力を可能とした。図７（ｂ）が０．０Ｄ
の基準位置であり、図７（ａ）が図７（ｂ）の状態より
後群レンズ３３を前方に移動して屈折力を＋３．０Ｄだ
け大きくした状態、図７（ｃ）が図７（ｂ）の状態より
後群レンズ３３を後方に移動して屈折力を−３．０Ｄだ
け小さくした状態である。このように、絞り３２後方の
後群レンズ３３を移動させることによって屈折力を調整
できるので、凝似視覚レンズ３の焦点位置を変えても、
入射瞳位置は変化しないことになる。また、疑似視覚レ
ンズ３の屈折力を変えられるので、正視眼、近視眼、遠
視眼、老眼の人など、各人の眼の調節力に応じてどのよ
うに見えるかをシミュレーションすることができる。
７に示すように、光学系の絞り３２より後側の後群レン
ズ３３を移動させることにより、±３．０Ｄ（ディオプ
トリー）の調節力を可能とした。図７（ｂ）が０．０Ｄ
の基準位置であり、図７（ａ）が図７（ｂ）の状態より
後群レンズ３３を前方に移動して屈折力を＋３．０Ｄだ
け大きくした状態、図７（ｃ）が図７（ｂ）の状態より
後群レンズ３３を後方に移動して屈折力を−３．０Ｄだ
け小さくした状態である。このように、絞り３２後方の
後群レンズ３３を移動させることによって屈折力を調整
できるので、凝似視覚レンズ３の焦点位置を変えても、
入射瞳位置は変化しないことになる。また、疑似視覚レ
ンズ３の屈折力を変えられるので、正視眼、近視眼、遠
視眼、老眼の人など、各人の眼の調節力に応じてどのよ
うに見えるかをシミュレーションすることができる。
【００３７】レンズＬ1〜Ｌ6の数値データを図８に示
す。図８において、記号ｒ1，ｒ2，…は、各レンズ面
（絞りも含まれる）の曲率半径であり（図６参照）、ｒ
1〜ｒ2，ｒ2〜ｒ3，…は、各レンズ面間（絞りも含まれ
る）の間隔（光軸上の距離）である（例えば、ｒ1〜ｒ2
はレンズＬ1の前面ｒ1と後面ｒ2との距離（光軸上のレ
ンズＬ1の厚さ））。また、ｎ１，ｎ２，…は、それぞ
れレンズＬ1，Ｌ2，…のｄ線における屈折率であり、ν
１，ν２…は、それぞれレンズＬ1，Ｌ2，…のｄ線にお
けるアッベ数である。なお、レンズＬ1の後面とレンズ
Ｌ2の前面とは、同じ曲率半径ｒ2で、レンズＬ1とレン
ズＬ2は密接されている。また、絞り３２とレンズＬ3前
面との間隔ｒ4〜ｒ5は、上述の疑似視覚レンズ３の調節
力を変えるための後群レンズ３３の移動により変化し、
図８での間隔ｒ4〜ｒ5の値１．９５ｍｍは図７（ｂ）の
ときの値であり、図７（ａ）、（ｃ）のときの間隔ｒ4
〜ｒ5の値は、それぞれ、０．９５ｍｍ、２．９５ｍｍ
である。また、絞り３２は固定の絞りであり、絞り径
は、φ８.５ｍｍである。但し、絞り径はφ８.５，６.
０，４.０，２.０ｍｍに変更可能である。
す。図８において、記号ｒ1，ｒ2，…は、各レンズ面
（絞りも含まれる）の曲率半径であり（図６参照）、ｒ
1〜ｒ2，ｒ2〜ｒ3，…は、各レンズ面間（絞りも含まれ
る）の間隔（光軸上の距離）である（例えば、ｒ1〜ｒ2
はレンズＬ1の前面ｒ1と後面ｒ2との距離（光軸上のレ
ンズＬ1の厚さ））。また、ｎ１，ｎ２，…は、それぞ
れレンズＬ1，Ｌ2，…のｄ線における屈折率であり、ν
１，ν２…は、それぞれレンズＬ1，Ｌ2，…のｄ線にお
けるアッベ数である。なお、レンズＬ1の後面とレンズ
Ｌ2の前面とは、同じ曲率半径ｒ2で、レンズＬ1とレン
ズＬ2は密接されている。また、絞り３２とレンズＬ3前
面との間隔ｒ4〜ｒ5は、上述の疑似視覚レンズ３の調節
力を変えるための後群レンズ３３の移動により変化し、
図８での間隔ｒ4〜ｒ5の値１．９５ｍｍは図７（ｂ）の
ときの値であり、図７（ａ）、（ｃ）のときの間隔ｒ4
〜ｒ5の値は、それぞれ、０．９５ｍｍ、２．９５ｍｍ
である。また、絞り３２は固定の絞りであり、絞り径
は、φ８.５ｍｍである。但し、絞り径はφ８.５，６.
０，４.０，２.０ｍｍに変更可能である。
【００３８】上記のように設計された疑似視覚レンズ３
の光学定数を図９に示す。これにより、疑似視覚レンズ
３前面より物体側１０〜２０ｍｍの間で任意の位置に眼
鏡レンズ２を配置することができ、また、疑似視覚レン
ズ３前面より像側１０〜２２ｍｍの間で任意の位置を回
旋点として配置することができる。このように、設置位
置が調整可能であるので、図６の疑似視覚レンズ３にお
ける眼鏡レンズと疑似視覚レンズ３の物側主点と回旋点
との位置関係を、図１４における眼鏡レンズと眼球の物
側主点と回旋点との位置関係と同等となるように設置で
きる。なお、回旋点の位置ではなく、入射瞳の位置を、
眼鏡レンズの裏面や疑似視覚レンズ３の物側主点から定
めるようにしてもよい。
の光学定数を図９に示す。これにより、疑似視覚レンズ
３前面より物体側１０〜２０ｍｍの間で任意の位置に眼
鏡レンズ２を配置することができ、また、疑似視覚レン
ズ３前面より像側１０〜２２ｍｍの間で任意の位置を回
旋点として配置することができる。このように、設置位
置が調整可能であるので、図６の疑似視覚レンズ３にお
ける眼鏡レンズと疑似視覚レンズ３の物側主点と回旋点
との位置関係を、図１４における眼鏡レンズと眼球の物
側主点と回旋点との位置関係と同等となるように設置で
きる。なお、回旋点の位置ではなく、入射瞳の位置を、
眼鏡レンズの裏面や疑似視覚レンズ３の物側主点から定
めるようにしてもよい。
【００３９】人眼の網膜にあたる部分が本装置ではＣＣ
Ｄ５であり、像面が平面となるため、凝似視覚レンズの
最良像面はＣＣＤ面に合わせて平面とした。また、ＣＣ
Ｄカメラはコダック社製の高解像ＣＣＤカメラ（コダッ
クメガプラス１．４ｉ）を使用した。ＣＣＤ５の有効受
光面積は１００％で、ピクセルサイズは６．８μｍ×
６．８μｍで、これは空間周波数に換算すると、約１５
０Ｌｉｎｅｓ／ｍｍに相当し、人眼で換算すると、視力
１．５程度と同等となる。
Ｄ５であり、像面が平面となるため、凝似視覚レンズの
最良像面はＣＣＤ面に合わせて平面とした。また、ＣＣ
Ｄカメラはコダック社製の高解像ＣＣＤカメラ（コダッ
クメガプラス１．４ｉ）を使用した。ＣＣＤ５の有効受
光面積は１００％で、ピクセルサイズは６．８μｍ×
６．８μｍで、これは空間周波数に換算すると、約１５
０Ｌｉｎｅｓ／ｍｍに相当し、人眼で換算すると、視力
１．５程度と同等となる。
【００４０】人間の場合は、視力１．５から換算して空
間周波数が１５０（Ｌｉｎｅｓ／ｍｍ）で、ＭＴＦ（Mo
dulation transfer function）が２０〜２５％以上ある
ことになるが、人眼の場合は眼球（角膜、水晶体等）の
光学性能だけではなく、綱膜でのＭＴＦや神経回路綱と
大脳における視覚情報処理機構の特性などが含まれるた
め、グルストランドの精密模型眼のＭＴＦよりも若干高
い値をしめすことは分かっている（H.Ohzu et al.,“Op
tical Modulation by the Isolated Human Fovea”,Vis
ion Res 12 231〜251(1972)）。これらのことから、高
周波側を少し高い値で設計した。これにより設計した疑
似視覚レンズが精度よく製作されていることが確認でき
れば、製作した疑似視覚レンズによる影響をあまり受け
ることなく、眼鏡レンズの相対的な評価や観察を良好に
行うことができる。
間周波数が１５０（Ｌｉｎｅｓ／ｍｍ）で、ＭＴＦ（Mo
dulation transfer function）が２０〜２５％以上ある
ことになるが、人眼の場合は眼球（角膜、水晶体等）の
光学性能だけではなく、綱膜でのＭＴＦや神経回路綱と
大脳における視覚情報処理機構の特性などが含まれるた
め、グルストランドの精密模型眼のＭＴＦよりも若干高
い値をしめすことは分かっている（H.Ohzu et al.,“Op
tical Modulation by the Isolated Human Fovea”,Vis
ion Res 12 231〜251(1972)）。これらのことから、高
周波側を少し高い値で設計した。これにより設計した疑
似視覚レンズが精度よく製作されていることが確認でき
れば、製作した疑似視覚レンズによる影響をあまり受け
ることなく、眼鏡レンズの相対的な評価や観察を良好に
行うことができる。
【００４１】測定物体（チャート）と眼鏡レンズ２との
距離は、上記図１のＸＹステージ１４によるＸ軸方向の
移動によって変えることができるが、ＸＹステージ１４
の移動だけでは移動量に限界があり、遠方から近方の測
定物体に対して任意に距離を変化させることは出来な
い。そこで、測定物体側をＸ軸上に固定し、Ｘ軸方向に
おいて眼鏡レンズ２との距離を変えて配置すれば、測定
物体と眼鏡レンズの距離は任意に変えることが出来る。
図１１には、上記図１の疑似視覚装置を用いて、遠方か
ら近方の測定物体（チャート）を観察して、眼鏡レンズ
２の性能評価（チャートによる評価）を行う装置を示
す。
距離は、上記図１のＸＹステージ１４によるＸ軸方向の
移動によって変えることができるが、ＸＹステージ１４
の移動だけでは移動量に限界があり、遠方から近方の測
定物体に対して任意に距離を変化させることは出来な
い。そこで、測定物体側をＸ軸上に固定し、Ｘ軸方向に
おいて眼鏡レンズ２との距離を変えて配置すれば、測定
物体と眼鏡レンズの距離は任意に変えることが出来る。
図１１には、上記図１の疑似視覚装置を用いて、遠方か
ら近方の測定物体（チャート）を観察して、眼鏡レンズ
２の性能評価（チャートによる評価）を行う装置を示
す。
【００４２】図１１に示すように、基台２０上の載置台
２１に、図１の疑似視覚装置が設置される。基台２０上
には、疑似視覚カメラ１の光軸（視軸）方向であるＸ軸
方向に沿ってＸレール２２が配設されており、Ｘレール
２２には、チャートとチャートを照明する照明光学系な
どが設置される。具体的には、Ｘレール２２上には、チ
ャートが取り付けられるコリメータボックス２３、拡散
板２４、コリメートレンズ２５、照明装置２６などが配
置される。また、基台２０上には、疑似視覚カメラ１が
撮影したチャートの像を表示するためのモニター２７が
設けられている。更に、疑似視覚装置の回転ステージ７
やＸＹステージ１４等の回転・平行移動を制御する自動
ステージ制御用、及びモニター２７への画像出力用のパ
ーソナルコンピュータ（図示せず）が設けられている。
２１に、図１の疑似視覚装置が設置される。基台２０上
には、疑似視覚カメラ１の光軸（視軸）方向であるＸ軸
方向に沿ってＸレール２２が配設されており、Ｘレール
２２には、チャートとチャートを照明する照明光学系な
どが設置される。具体的には、Ｘレール２２上には、チ
ャートが取り付けられるコリメータボックス２３、拡散
板２４、コリメートレンズ２５、照明装置２６などが配
置される。また、基台２０上には、疑似視覚カメラ１が
撮影したチャートの像を表示するためのモニター２７が
設けられている。更に、疑似視覚装置の回転ステージ７
やＸＹステージ１４等の回転・平行移動を制御する自動
ステージ制御用、及びモニター２７への画像出力用のパ
ーソナルコンピュータ（図示せず）が設けられている。
【００４３】次に、図１１の装置を用いて、遠方視の測
定を行う場合を、図１２により説明する。Ｘレール２２
上には、図示のように、疑似視覚カメラ１側から、コリ
メータボックス２３、拡散板２４、コリメートレンズ２
５、照明装置２６が配置される。眼鏡レンズ２及び疑似
視覚カメラ１側は、上記回転・平行移動機構によって三
次元の平行移動と回転が加えられ、眼鏡レンズ２を通し
た疑似視覚カメラ１の光軸（視軸）方向が常にチャート
を向くように制御されている。照明装置２６からの光
を、コリメートレンズ２５で平行光とし、拡散板２４に
照射する。拡散板２４で拡散されて一様となった照明光
が、コリメートボックス２３のチャートに照明され、チ
ャートを透過した光（像）がコリメートボックス２３の
コリメートレンズによって平行光とされて疑似視覚カメ
ラ１に入射する。
定を行う場合を、図１２により説明する。Ｘレール２２
上には、図示のように、疑似視覚カメラ１側から、コリ
メータボックス２３、拡散板２４、コリメートレンズ２
５、照明装置２６が配置される。眼鏡レンズ２及び疑似
視覚カメラ１側は、上記回転・平行移動機構によって三
次元の平行移動と回転が加えられ、眼鏡レンズ２を通し
た疑似視覚カメラ１の光軸（視軸）方向が常にチャート
を向くように制御されている。照明装置２６からの光
を、コリメートレンズ２５で平行光とし、拡散板２４に
照射する。拡散板２４で拡散されて一様となった照明光
が、コリメートボックス２３のチャートに照明され、チ
ャートを透過した光（像）がコリメートボックス２３の
コリメートレンズによって平行光とされて疑似視覚カメ
ラ１に入射する。
【００４４】また、図１１の装置を用いて、近方視の測
定を行う場合を、図１３により説明する。Ｘレール２２
上には、疑似視覚カメラ１側から、拡散板２４、コリメ
ートレンズ２５、照明装置２６を配置し、チャートは拡
散板２４に取り付ける。照明装置２６からの光を、コリ
メートレンズ２５で平行光として拡散板２４に照射し、
拡散板２４に取り付けたチャートに拡散された一様な照
明光を照射し、チャートを透過した光（像）が疑似視覚
カメラ１に入射する。
定を行う場合を、図１３により説明する。Ｘレール２２
上には、疑似視覚カメラ１側から、拡散板２４、コリメ
ートレンズ２５、照明装置２６を配置し、チャートは拡
散板２４に取り付ける。照明装置２６からの光を、コリ
メートレンズ２５で平行光として拡散板２４に照射し、
拡散板２４に取り付けたチャートに拡散された一様な照
明光を照射し、チャートを透過した光（像）が疑似視覚
カメラ１に入射する。
【００４５】なお、図１１のような装置を用いずに、図
１の疑似視覚装置の疑似視覚カメラ１の前方に視力表な
どを設置して、眼鏡レンズの遠用部や近用部を通して像
を観察するようにしてもよい。
１の疑似視覚装置の疑似視覚カメラ１の前方に視力表な
どを設置して、眼鏡レンズの遠用部や近用部を通して像
を観察するようにしてもよい。
【００４６】本実施形態の疑似視覚レンズ３は、グルス
トランドの精密模型眼の近軸領域の光学定数に合わせた
ものであり、結像特性を考慮した設計ではない。これに
対し、現在進めているコンピュータによる視覚系の像の
シミュレーションでの画像は、各視線方向の眼鏡レンズ
を通った模型眼の綱膜像を計算したもので、得られた画
像が綱膜上での結像性能を表したものと考えられる。一
方、本実施形態の疑似視覚装置から得られる画像は小さ
な画角（網膜の中心窟付近、５度程度）での画像を取り
込んだものであり、得られた画像が結像性能を表したも
のではなく、本装置での像観察の評価については、あく
までも相対評価となる。
トランドの精密模型眼の近軸領域の光学定数に合わせた
ものであり、結像特性を考慮した設計ではない。これに
対し、現在進めているコンピュータによる視覚系の像の
シミュレーションでの画像は、各視線方向の眼鏡レンズ
を通った模型眼の綱膜像を計算したもので、得られた画
像が綱膜上での結像性能を表したものと考えられる。一
方、本実施形態の疑似視覚装置から得られる画像は小さ
な画角（網膜の中心窟付近、５度程度）での画像を取り
込んだものであり、得られた画像が結像性能を表したも
のではなく、本装置での像観察の評価については、あく
までも相対評価となる。
【００４７】しかしながら、製造誤差のある眼鏡レンズ
や設計値の解らない眼鏡レンズ等、あらかじめ眼鏡レン
ズの形状が解らない場合は、コンピュータでシミュレー
ションをすることは不可能であるが、本疑似視覚装置に
おいては、測定物体（チャート）と眼鏡レンズを通った
疑似視覚カメラの光軸（視軸）との調整を行うことによ
って、実時間で像を観察することができる。
や設計値の解らない眼鏡レンズ等、あらかじめ眼鏡レン
ズの形状が解らない場合は、コンピュータでシミュレー
ションをすることは不可能であるが、本疑似視覚装置に
おいては、測定物体（チャート）と眼鏡レンズを通った
疑似視覚カメラの光軸（視軸）との調整を行うことによ
って、実時間で像を観察することができる。
【００４８】また、累進多焦点レンズ等は人間工学的な
配慮をその光学設計に取り入れた眼鏡レンズであるが、
従来、それらを正しく評価するレンズメーター等がなか
った。これらへのアプローチとして、コンピュータより
得られた網膜像のシミュレーション結果とあわせて評価
することにより、この疑似視覚装置がより有用なものと
なる。
配慮をその光学設計に取り入れた眼鏡レンズであるが、
従来、それらを正しく評価するレンズメーター等がなか
った。これらへのアプローチとして、コンピュータより
得られた網膜像のシミュレーション結果とあわせて評価
することにより、この疑似視覚装置がより有用なものと
なる。
【００４９】
【発明の効果】以上詳述したように、本発明の疑似視覚
レンズによれば、模型眼より計算された近軸領域の光学
定数に基づいて設計されているため、近軸領域の人眼の
光学特性を十分によく近似できると共に、比較的に簡単
に製造することができ、また、この疑似視覚レンズを用
いると、裸眼での網膜像のシミュレーションが可能とな
る。
レンズによれば、模型眼より計算された近軸領域の光学
定数に基づいて設計されているため、近軸領域の人眼の
光学特性を十分によく近似できると共に、比較的に簡単
に製造することができ、また、この疑似視覚レンズを用
いると、裸眼での網膜像のシミュレーションが可能とな
る。
【００５０】また、本発明の疑似視覚レンズによれば、
眼鏡レンズと眼球の物側主点位置との位置関係を模擬で
きるように、模型眼より計算された近軸領域の光学定数
に基づいて設計されているため、疑似視覚レンズの物側
主点位置に対する眼鏡レンズの位置や疑似視覚レンズの
入射瞳などの位置を、眼鏡レンズと眼球との位置関係に
合わせて正しく設定することができ、像の明るさや視野
の大きさが変わるようなことがなく、眼鏡レンズを装着
したときの正確な網膜像のシミュレーションを行うこと
が可能である。
眼鏡レンズと眼球の物側主点位置との位置関係を模擬で
きるように、模型眼より計算された近軸領域の光学定数
に基づいて設計されているため、疑似視覚レンズの物側
主点位置に対する眼鏡レンズの位置や疑似視覚レンズの
入射瞳などの位置を、眼鏡レンズと眼球との位置関係に
合わせて正しく設定することができ、像の明るさや視野
の大きさが変わるようなことがなく、眼鏡レンズを装着
したときの正確な網膜像のシミュレーションを行うこと
が可能である。
【００５１】また、本発明の疑似視覚カメラによれば、
眼鏡レンズを装着したときの網膜像が得られ、更に、本
発明の疑似視覚装置を用いれば、眼鏡レンズを装着した
ときの網膜像を実時間で観察できる。
眼鏡レンズを装着したときの網膜像が得られ、更に、本
発明の疑似視覚装置を用いれば、眼鏡レンズを装着した
ときの網膜像を実時間で観察できる。
【図１】本発明に係る疑似視覚装置の一実施形態を示す
斜視図である。
斜視図である。
【図２】図１の疑似視覚カメラと眼鏡レンズの回転を説
明するための説明図である。
明するための説明図である。
【図３】眼鏡レンズと疑似視覚カメラ内の疑似視覚レン
ズとの位置関係を示す図である。
ズとの位置関係を示す図である。
【図４】眼鏡レンズの近用部を通して、疑似視覚カメラ
が近方の測定物体を見ている様子を示す斜視図である。
が近方の測定物体を見ている様子を示す斜視図である。
【図５】一般の光学系と眼鏡光学系との違いを説明する
ための説明図である。
ための説明図である。
【図６】疑似視覚カメラ内に設けられる疑似視覚レンズ
と、ＣＣＤカメラのシャッター及びＣＣＤの配置を示す
図である。
と、ＣＣＤカメラのシャッター及びＣＣＤの配置を示す
図である。
【図７】疑似視覚レンズの焦点位置の調節を説明する図
である。
である。
【図８】疑似視覚レンズの各レンズ面の曲率半径等の数
値データを示す図である。
値データを示す図である。
【図９】疑似視覚レンズの焦点距離等の光学定数を示す
図である。
図である。
【図１０】眼球を回旋したときの、眼球と眼鏡レンズと
測定物体との位置関係を模擬するために、疑似視覚カメ
ラ及び眼鏡レンズ側の回転・平行移動を説明するための
説明図である。
測定物体との位置関係を模擬するために、疑似視覚カメ
ラ及び眼鏡レンズ側の回転・平行移動を説明するための
説明図である。
【図１１】図１の疑似視覚装置を用いて、遠方から近方
の測定物体（チャート）を観察して、眼鏡レンズの性能
評価を行う装置の構成を示す斜視図である。
の測定物体（チャート）を観察して、眼鏡レンズの性能
評価を行う装置の構成を示す斜視図である。
【図１２】図１１の装置を用いて、遠方視の測定を行う
場合の概略構成を示す斜視図である。
場合の概略構成を示す斜視図である。
【図１３】図１１の装置を用いて、近方視の測定を行う
場合の概略構成を示す斜視図である。
場合の概略構成を示す斜視図である。
【図１４】眼鏡レンズと眼球の代わりとなる模型眼とに
よる結像を説明するための説明図である。
よる結像を説明するための説明図である。
１ 疑似視覚カメラ ２ 眼鏡レンズ ３ 疑似視覚レンズ ５ ＣＣＤ ７ 回転ステージ ９ 回転ステージ １１ ステージ １２ 回転ステージ １３ ゴニオステージ １４ ＸＹステージ １６ Ｚステージ ３１ 前群レンズ ３２ 絞り ３３ 後群レンズ
Claims (7)
- 【請求項１】 眼球の光学系に相当する疑似視覚レンズ
であって、 上記疑似視覚レンズが、模型眼より計算された近軸領域
の光学定数に基づいて設計されていることを特徴とする
疑似視覚レンズ。 - 【請求項２】 眼球の光学系に相当する疑似視覚レンズ
であって、 上記疑似視覚レンズが、眼鏡レンズと眼球の物側主点位
置との位置関係を模擬できるように、模型眼より計算さ
れた近軸領域の光学定数に基づいて設計されていること
を特徴とする疑似視覚レンズ。 - 【請求項３】 上記模型眼が、グルストランドの精密模
型眼であることを特徴とする請求項１又は２に記載の疑
似視覚レンズ。 - 【請求項４】 上記疑似視覚レンズが、物体側より順に
負の屈折力を有する前群レンズと、絞りと、正の屈折力
を有する後群レンズとからなり、後群レンズを移動させ
ることにより焦点位置を調節できるように構成されてい
ることを特徴とする請求項１乃至３のいずれかに記載の
疑似視覚レンズ。 - 【請求項５】 請求項１乃至４のいずれかに記載の疑似
視覚レンズと、この疑似視覚レンズによる像を撮像する
撮像面とを備えたことを特徴とする疑似視覚カメラ。 - 【請求項６】 上記撮像面がＣＣＤからなることを特徴
とする請求項５記載の疑似視覚カメラ。 - 【請求項７】 請求項５又は６に記載の疑似視覚カメラ
と、この疑似視覚カメラが撮影した像を表示する表示手
段とを備えたことを特徴とする疑似視覚装置。
Priority Applications (4)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05540498A JP3322626B2 (ja) | 1998-03-06 | 1998-03-06 | 疑似視覚レンズ並びにこれを用いた疑似視覚カメラ及び疑似視覚装置 |
| US09/258,139 US6135597A (en) | 1998-03-06 | 1999-02-26 | Artificial vision lens system as well as artificial vision camera and artificial vision system using the same |
| EP99104391A EP0950887B1 (en) | 1998-03-06 | 1999-03-04 | Lens system and method for simulating the optics of an eyeball |
| DE69925533T DE69925533T2 (de) | 1998-03-06 | 1999-03-04 | Linsensystem und Verfahren zur Nachbildung der Optik eines Augapfels |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP05540498A JP3322626B2 (ja) | 1998-03-06 | 1998-03-06 | 疑似視覚レンズ並びにこれを用いた疑似視覚カメラ及び疑似視覚装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH11249086A true JPH11249086A (ja) | 1999-09-17 |
| JP3322626B2 JP3322626B2 (ja) | 2002-09-09 |
Family
ID=12997614
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP05540498A Expired - Fee Related JP3322626B2 (ja) | 1998-03-06 | 1998-03-06 | 疑似視覚レンズ並びにこれを用いた疑似視覚カメラ及び疑似視覚装置 |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6135597A (ja) |
| EP (1) | EP0950887B1 (ja) |
| JP (1) | JP3322626B2 (ja) |
| DE (1) | DE69925533T2 (ja) |
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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| JP2002139714A (ja) * | 2000-11-01 | 2002-05-17 | Menicon Co Ltd | 眼用レンズの設計方法及びそれを用いて得られた眼用レンズ |
| KR100514241B1 (ko) * | 2001-09-06 | 2005-09-13 | 호야 가부시키가이샤 | 안경렌즈의 양안 성능 평가방법, 그 성능의 표시방법과,표시장치 |
| JP2007178742A (ja) * | 2005-12-28 | 2007-07-12 | Nidek Co Ltd | 眼鏡レンズ評価方法及び眼鏡レンズ評価装置 |
| JP2012513604A (ja) * | 2008-12-22 | 2012-06-14 | エシロール アンテルナシオナル （コンパニー ジェネラル ドプティック） | 光学レンズの光学効果をシミュレーションするための方法及び装置 |
| WO2020202877A1 (ja) * | 2019-04-04 | 2020-10-08 | 株式会社Ｑｄレーザ | 画像検査装置 |
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|---|---|---|---|---|
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| ATE319119T1 (de) | 2000-05-22 | 2006-03-15 | Hoya Corp | Verfahren und gerät zur simulation eines optischen okularsystems |
| JP4014438B2 (ja) * | 2001-06-20 | 2007-11-28 | 株式会社ビジョンメガネ | 眼鏡・コンタクトレンズ度数決定システムおよびその方法 |
| AU2003202466A1 (en) * | 2002-01-04 | 2003-07-24 | Vision Optic Co., Ltd. | Spectacle and contact lens selecting system and method thereof |
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| CN109584691A (zh) * | 2019-01-11 | 2019-04-05 | 鞠昊洋 | 一种高中物理实验教学演示装置 |
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| CA2172471C (en) * | 1995-03-29 | 1999-01-26 | Hua Qi | Apparatus for and method of simulating ocular optical system |
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-
1998
- 1998-03-06 JP JP05540498A patent/JP3322626B2/ja not_active Expired - Fee Related
-
1999
- 1999-02-26 US US09/258,139 patent/US6135597A/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-03-04 EP EP99104391A patent/EP0950887B1/en not_active Expired - Lifetime
- 1999-03-04 DE DE69925533T patent/DE69925533T2/de not_active Expired - Lifetime
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| TWI794590B (zh) * | 2019-04-04 | 2023-03-01 | 日商Ｑｄ雷射股份有限公司 | 圖像檢查裝置 |
| CN113383220B (zh) * | 2019-04-04 | 2024-05-24 | Qd激光公司 | 图像检查装置 |
Also Published As
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|---|---|
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| EP0950887B1 (en) | 2005-06-01 |
| US6135597A (en) | 2000-10-24 |
| EP0950887A3 (en) | 2001-04-04 |
| DE69925533D1 (de) | 2005-07-07 |
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| EP0950887A2 (en) | 1999-10-20 |
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