(57)【要約】  第１ボヤケ成分を生成する第１ボヤケ成分生成手段と、第２ボヤケ成分を生成する第２ボヤケ成分生成手段と、前記第２ボヤケ成分生成手段により生成された第２ボヤケ成分を、前記観察用シーンデータに対して付与し、且つ、前記第１ボヤケ成分生成手段により生成された第１ボヤケ成分を、前記観察用シーンデータから除去する表示用ボヤケ成分付与手段と、前記表示用ボヤケ成分付与手段により得られた観察用画像を、前記トライアルレンズを装用した装用者に対して表示する表示手段と、を備えたことを特徴とするシミュレーション装置が提供される。
2014030403.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
トライアルレンズを通して観察用画像を観察することにより、累進屈折力レンズを通して外界を観察したときの見え方を装用者に体感させるシミュレーション装置であって、
前記トライアルレンズは、前記累進屈折力レンズのうちの非累進成分を有する非累進屈折力レンズであって、前記累進屈折力レンズのうちの非累進成分に応じた見え方を分担したものであり、
前記観察用画像は、前記累進屈折力レンズのうちの累進成分に応じた見え方を分担したものであり、
コンピュータグラフィックス画像に対して距離データが付与された観察用シーンデータにおける当該距離データ及び前記トライアルレンズにおける非累進成分に関するパラメータに基づいて、第１ボヤケ成分を生成する第１ボヤケ成分生成手段と、
前記観察用シーンデータにおける距離データ及び前記累進屈折力レンズにおける累進成分に関するパラメータに基づいて、第２ボヤケ成分を生成する第２ボヤケ成分生成手段と、
前記第１ボヤケ成分及び前記第２ボヤケ成分に基づいて、表示用ボヤケ成分を生成する表示用ボヤケ成分生成手段と、
前記表示用ボヤケ成分を、前記観察用シーンデータに対して付与する表示用ボヤケ成分付与手段と、
前記表示用ボヤケ成分付与手段により得られた観察用画像を、前記トライアルレンズを装用した装用者に対して表示する表示手段と、
を備えたことを特徴とするシミュレーション装置。
【請求項２】
前記表示用ボヤケ成分は、前記第２ボヤケ成分から前記第１ボヤケ成分が除去されたものであることを特徴とする請求項１に記載のシミュレーション装置。
【請求項３】
前記観察用シーンデータにおける前記距離データ及び前記トライアルレンズにおける非累進成分に関するパラメータに基づいて、第１歪み成分を生成する第１歪み成分生成手段と、
前記観察用シーンデータにおける前記距離データ及び前記累進屈折力レンズにおける累進成分に関するパラメータに基づいて、第２歪み成分を生成する第２歪み成分生成手段と、
前記第１歪み成分及び前記第２歪み成分に基づいて、表示用歪み成分を生成する表示用歪み成分生成手段と、
前記表示用歪み成分を、前記観察用シーンデータに対して付与する表示用歪み成分付与手段と、
を更に有し、
前記表示用歪み成分付与手段により得られた観察用画像を、前記トライアルレンズを装用した装用者に対して前記表示手段により表示することを特徴とする請求項２に記載のシミュレーション装置。
【請求項４】
少なくとも前記表示用ボヤケ成分付与手段、並びに、前記表示用歪み成分付与手段は、左眼と右眼それぞれに個別に対応したものであることを特徴とする請求項３に記載のシミュレーション装置。
【請求項５】
前記表示手段は装用者の頭部に装着可能な筐体に組み込まれていることを特徴とする請求項４に記載のシミュレーション装置。
【請求項６】
前記筐体に表示された前記観察用画像と装用者との間の距離情報に基づいて、第３ボヤケ成分を生成する第３ボヤケ成分生成手段と、
を備え、
前記表示用ボヤケ成分付与手段において、前記第３ボヤケ成分生成手段により生成された前記第３ボヤケ成分を、前記観察用シーンデータから除去することを特徴とする請求項５に記載のシミュレーション装置。
【請求項７】
トライアルレンズを通して観察用画像を観察することにより、累進屈折力レンズを通して外界を観察したときの見え方を装用者に体感させるシミュレーションシステムであって、
前記トライアルレンズは、前記累進屈折力レンズのうちの非累進成分を有する非累進屈折力レンズであって、前記累進屈折力レンズのうちの非累進成分に応じた見え方を分担したものであり、
前記観察用画像は、前記累進屈折力レンズのうちの累進成分に応じた見え方を分担したものであり、
コンピュータグラフィックス画像に対して距離データが付与された観察用シーンデータにおける当該距離データ及び前記トライアルレンズにおける非累進成分に関するパラメータに基づいて、第１ボヤケ成分を生成する第１ボヤケ成分生成手段と、
前記観察用シーンデータにおける前記距離データ及び前記累進屈折力レンズにおける累進成分に関するパラメータに基づいて、第２ボヤケ成分を生成する第２ボヤケ成分生成手段と、
前記第１ボヤケ成分及び前記第２ボヤケ成分に基づいて、表示用ボヤケ成分を生成する表示用ボヤケ成分生成手段と、
前記表示用ボヤケ成分を、前記観察用シーンデータに対して付与する表示用ボヤケ成分付与手段と、
前記表示用ボヤケ成分付与手段により得られた観察用画像を、前記トライアルレンズを装用した装用者に対して表示する表示手段と、
を備えたことを特徴とするシミュレーションシステム。
【請求項８】
トライアルレンズを通して観察用画像を観察することにより、累進屈折力レンズを通して外界を観察したときの見え方を装用者に体感させるシミュレーション方法であって、
前記トライアルレンズは、前記累進屈折力レンズのうちの非累進成分を有する非累進屈折力レンズであって、前記累進屈折力レンズのうちの非累進成分に応じた見え方を分担したものであり、
前記観察用画像は、前記累進屈折力レンズのうちの累進成分に応じた見え方を分担したものであり、
コンピュータグラフィックス画像に対して距離データが付与された観察用シーンデータにおける当該距離データ及び前記トライアルレンズにおける非累進成分に関するパラメータに基づいて、第１ボヤケ成分を生成する第１ボヤケ成分生成工程と、
前記観察用シーンデータにおける前記距離データ及び前記累進屈折力レンズにおける累進成分に関するパラメータに基づいて、第２ボヤケ成分を生成する第２ボヤケ成分生成工程と、
前記第１ボヤケ成分及び前記第２ボヤケ成分に基づいて、表示用ボヤケ成分を生成する表示用ボヤケ成分生成工程と、
前記表示用ボヤケ成分を、前記観察用シーンデータに対して付与する表示用ボヤケ成分付与工程と、
前記表示用ボヤケ成分生成工程及び前記表示用ボヤケ成分付与工程により得られた観察用画像を、前記トライアルレンズを装用した装用者に対して表示する表示工程と、
を備えたことを特徴とするシミュレーション方法。
【請求項９】
トライアルレンズを通して観察用画像を観察することにより、累進屈折力レンズを通して外界を観察したときの見え方を装用者に体感させるシミュレーションプログラムであって、
前記トライアルレンズは、前記累進屈折力レンズのうちの非累進成分を有する非累進屈折力レンズであって、前記累進屈折力レンズのうちの非累進成分に応じた見え方を分担したものであり、
前記観察用画像は、前記累進屈折力レンズのうちの累進成分に応じた見え方を分担したものであり、
コンピュータグラフィックス画像に対して距離データが付与された観察用シーンデータにおける当該距離データ及び前記トライアルレンズにおける非累進成分に関するパラメータに基づいて、第１ボヤケ成分を生成する第１ボヤケ成分生成手段、
前記観察用シーンデータにおける距離データ及び前記累進屈折力レンズにおける累進成分に関するパラメータに基づいて、第２ボヤケ成分を生成する第２ボヤケ成分生成手段、
前記第１ボヤケ成分及び前記第２ボヤケ成分に基づいて、表示用ボヤケ成分を生成する表示用ボヤケ成分生成手段、
前記表示用ボヤケ成分を、前記観察用シーンデータに対して付与する表示用ボヤケ成分付与手段、
前記表示用ボヤケ成分付与手段により得られた観察用画像を、前記トライアルレンズを装用した装用者に対して表示する表示手段、
としてコンピュータを機能させることを特徴とするシミュレーションプログラム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、シミュレーション装置、システム、方法及びプログラムに関し、特に、トライアルレンズを用いたシミュレーション装置、システム、方法及びプログラムに関する。
【背景技術】
【０００２】
現在、眼鏡レンズにおいては、近視、遠視や乱視への対応等、装用者の要望に応じて種々のタイプのものが開発されている。これにより、各々の装用者に合った眼鏡レンズを提供することが可能となってきている。各々の装用者に合った眼鏡レンズを提供するためには、製品としての眼鏡レンズを装用した際の見え方を装用者に体感してもらうことが必要になる。本来ならば、製品としての眼鏡レンズを予め用意して装用者に見え方を体感してもらうのが好ましい。ただ、製品としての眼鏡レンズは各々の装用者に合うよう作られるオーダーメイド品であり、見え方の体感の度に眼鏡レンズを作製するわけにもいかない。【０００３】
眼鏡レンズの度数が合っているかどうかを試すためによく使うのはテストフレーム（仮枠、眼鏡試験枠、トライアルフレーム）にトライアルレンズ（検眼レンズ、テストレンズ）を装着し、それらを使用者にかけさせる方法である。通常、トライアルレンズには、球面度数についてのもの、乱視度数についてのもの、およびプリズムについてのもの、という３種類がある。単焦点レンズの場合、この３種類のレンズを組み合わせて使用される。累進処方の場合、さらに上平のトライアルレンズを付け加える（例えば本出願人による特許文献１参照）。テストフレームには、例えば３枚から４枚のトライアルレンズを装着する装着位置があり、複数のトライアルレンズを装着する場合、外側（物体側）に弱度のトライアルレンズを装着し、内側（眼側）に強度のトライアルレンズを装着するものである。これらのトライアルレンズは、遠方視のための処方度数に対応したテストレンズである。そして、それらの上に、各社眼鏡レンズメーカーから提供されている累進トライアルレンズが更に重ねられ、テストフレームに装着される。【０００４】
その一方、トライアルレンズやテストフレームを用いない方法が採用されることもある（例えば、特許文献２参照）。特許文献２には、被験者（本明細書で言うところの装用者）が既に眼鏡（眼鏡光学系）を装用している場合、装用者が仮想レンズ（最終的に提供されるべき眼鏡レンズ）を通して外界を見ると、装用者は自らが装用する眼鏡光学系による歪みも融合された画像をシミュレーション画像として知覚してしまうことが記載されている（特許文献２の［０００５］）。そして、それに対し、自らが装用する眼鏡光学系によって発生する歪みを打ち消すような画像処理を施すことが記載されている（特許文献２の［０００９］）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特許第４１２４４６８号公報
【特許文献２】特許第４４７７９０９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
特許文献１に記載の方法では、テストフレームに対し、複数のトライアルレンズが装着されることになる。これは、別の言い方をすると、複数のレンズを通した見え方が結果として採用されることを意味する。しかしながら、本発明者が調べたところによれば、複数のレンズを通した見え方と、最終的に１枚の眼鏡レンズを通した見え方との間には、かなりの違いが生じている。しかも、最終的に装用者に提供される眼鏡レンズが累進屈折力レンズである場合だと、その違いが極めて顕著になる。また、左右に一枚ずつの累進屈折力レンズを作製する場合、装用者は、トライアルレンズを用いた場合の見え方と、実際の眼鏡レンズを装用した際の見え方との違いを、更に感じることになってしまう。【０００７】
なお、特許文献２に記載の方法は、装用者自らが装用する眼鏡光学系によって発生する歪みを打ち消すという方法であり、トライアルレンズを使用するという発想に基づくものではない。また、特許文献２に記載の方法だと、装用者自らが装用する眼鏡光学系が必須となる。なぜなら、特許文献２に記載の方法を装用者に適用するとなると、装用者は眼鏡をかけなければシミュレーション結果を体感することがそもそもできないためである。しかしながら、当該装用者の眼鏡光学系の光学データを眼鏡店が所持していない場合、当該光学データを新たに生成する必要があり、眼鏡店がその場でシミュレーションを行うことができないという事態も考えられる。【０００８】
その結果、見え方の体感方法の選択肢として、トライアルレンズ及びテストフレームを用いる方法は有用であると考えられる。なぜなら、装用者自らが装用している眼鏡レンズに依存することなく、見え方の体感結果を装用者に提示することができるためである。【０００９】
とはいえ、上述の通り、個人個人の眼鏡の装用条件や生活状態に合せて設計をするタイプの個別設計の累進屈折力レンズでは、その累進屈折力レンズの設計は個人個人に合わせて設計される。そのため、見え方を確認するためのトライアルレンズが、完全に個人個人に合った１枚の形では用意されていない。このように１枚のレンズを用意しようとすると、非常に多種類のトライアルレンズを用意しなければならず、現実的ではない。【００１０】
更に、トライアルレンズを用いる従来の装置では、複数のトライアルレンズを使用しなければならず、上述の通り、複数のレンズを通した見え方と、最終的に１枚の眼鏡レンズを通した見え方との間では、かなりの違いが生じることになる。【００１１】
そこで本発明は、トライアルレンズを用いて見え方の体感を行った場合の見え方と実際に累進屈折力レンズを装用した際の見え方との間の差異を低減させるシミュレーション装置、システム、方法及びプログラムを提供することを、主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記の課題を解決すべく、本発明者は、まず、複数枚のトライアルレンズを装用した場合の見え方と実際に累進屈折力レンズを装用した際の見え方との間の差異について考えた。その結果、両者における差異は「ボヤケ」の差異と「歪み」の差異に分けることができると推察した。なお、特許文献２には「歪み」の差異のみに注目し、それを打ち消す方法が記述されているが、「ボヤケ」の差異についての言及はない。【００１３】
この「ボヤケ」は、装用者が見ようとする物体に焦点があっていないために発生する。つまり、所定の距離離れた物体を見る際に、複数枚のトライアルレンズを用いた場合では焦点が合っていたとしても、最終的に１枚の累進屈折力レンズを装用した際には焦点が合わなくなっていたのである。つまり、見え方の差異は主に「ボヤケ」によりもたらされ、そして、この「ボヤケ」は、トライアルレンズが複数枚であることによりもたらされていたことを、本発明者は見出した。【００１４】
しかしながら、上述の通り、１枚のトライアルレンズを用意することは、最終的に装用者に提供されるべき累進屈折力レンズを製造することを意味する。テスト装用の都度、最終的に装用者に提供されるべき累進屈折力レンズを製造することは現実的ではない。仮に、最終的に装用者に提供されるべき累進屈折力レンズを実際に製造せず、特許文献２の仮想レンズのように光学データを用いてシミュレーションを済ませようとしても、観察系の歪みを打消す必要があるがために、観察者が欠けている眼鏡の光学データを事前に取得しなければならず、実用化に大きなハードルがある。たとえ実現できたとしても、再現できるのは「歪み」だけで、「ボヤケ」の再現はできない。【００１５】
上記のような状況下で、本発明者は、なおも、トライアルレンズを用いた見え方の体感手法について検討を加えた。その結果、最終的に装用者に提供されるべき累進屈折力レンズにおいて、非累進成分に応じた見え方をトライアルレンズに分担させる一方、累進成分に応じた見え方を観察用画像に分担させるという今までにない手法、つまり「非累進成分は物質（トライアルレンズ）」「累進成分は画像」へと、見え方を役割分担させるという画期的な手法を、本発明者は想到した。【００１６】
ただ、このままだと、装用者はトライアルレンズを装用してシミュレーションを行うことから、トライアルレンズに起因するボヤケの影響を受けたまま、累進成分に応じたボヤケが加わっている観察用画像を見ることになる。そうすると、装用者にとっては、ボヤケが二重に発生した状況が、シミュレーションの結果として表示されてしまうことになる。そこで、本発明者は、上記のような見え方の役割分担のみならず、更に技術的思想を深め、累進成分に応じた見え方が分担された観察用画像は、観察用画像の前段階である観察用シーンデータから、トライアルレンズ（非累進屈折力レンズ）に起因するボヤケを除去したものとする、という従来にない構成を想到した。【００１７】
なお、特許文献２においては、「非累進成分は物質（トライアルレンズ）」「累進成分は画像」へと、見え方を役割分担させることについての開示も示唆も無い。
また、特許文献２においては、仮想レンズ（最終的に装用者に提供される眼鏡レンズ）におけるボヤケ（ボケ）を発生させることは記載されている（例えば特許文献２の［００５１］）。しかし、眼鏡光学系のせいで発生するボヤケがシミュレーション結果に影響を与えるという内容については記載されていない。そもそも、眼鏡光学系としてトライアルレンズを用いるという記載もない。もちろん、眼鏡光学系におけるボヤケを除去するように画像処理を行うことについても記載されていない。【００１８】
以上の知見に基づいて成された本発明の態様は、以下の通りである。
本発明の第１の態様は、
トライアルレンズを通して観察用画像を観察することにより、累進屈折力レンズを通して外界を観察したときの見え方を装用者に体感させるシミュレーション装置であって、
前記トライアルレンズは、前記累進屈折力レンズのうちの非累進成分を有する非累進屈折力レンズであって、前記累進屈折力レンズのうちの非累進成分に応じた見え方を分担したものであり、
前記観察用画像は、前記累進屈折力レンズのうちの累進成分に応じた見え方を分担したものであり、
コンピュータグラフィックス画像に対して距離データが付与された観察用シーンデータにおける当該距離データ及び前記トライアルレンズにおける非累進成分に関するパラメータに基づいて、第１ボヤケ成分を生成する第１ボヤケ成分生成手段と、
前記観察用シーンデータにおける距離データ及び前記累進屈折力レンズにおける累進成分に関するパラメータに基づいて、第２ボヤケ成分を生成する第２ボヤケ成分生成手段と、
前記第１ボヤケ成分及び前記第２ボヤケ成分に基づいて、表示用ボヤケ成分を生成する表示用ボヤケ成分生成手段と、
前記表示用ボヤケ成分を、前記観察用シーンデータに対して付与する表示用ボヤケ成分付与手段と、
前記表示用ボヤケ成分付与手段により得られた観察用画像を、前記トライアルレンズを装用した装用者に対して表示する表示手段と、
を備えたことを特徴とするシミュレーション装置である。【００１９】
本発明の第２の態様は、第１の態様に記載の発明において、
前記表示用ボヤケ成分は、前記第２ボヤケ成分から前記第１ボヤケ成分が除去されたものであることを特徴とする。【００２０】
本発明の第３の態様は、第２の態様に記載の発明において、
前記観察用シーンデータにおける当該距離データ及び前記トライアルレンズにおける非累進成分に関するパラメータに基づいて、第１歪み成分を生成する第１歪み成分生成手段と、
前記観察用シーンデータにおける距離データ及び前記累進屈折力レンズにおける累進成分に関するパラメータに基づいて、第２歪み成分を生成する第２歪み成分生成手段と、
前記第１歪み成分及び前記第２歪み成分に基づいて、表示用歪み成分を生成する表示用歪み成分生成手段と、
前記表示用歪み成分を、前記観察用シーンデータに対して付与する表示用歪み成分付与手段と、
を更に有し、
前記表示用歪み成分付与手段により得られた観察用画像を、前記トライアルレンズを装用した装用者に対して前記表示手段により表示することを特徴とする。【００２１】
本発明の第４の態様は、第３の態様に記載の発明において、
少なくとも前記表示用ボヤケ成分付与手段、並びに、前記表示用歪み成分付与手段は、左眼と右眼それぞれに個別に対応したものであることを特徴とする。【００２２】
本発明の第５の態様は、第４の態様に記載の発明において、
前記表示手段は装用者の頭部に装着可能な筐体に組み込まれていることを特徴とする。【００２３】
本発明の第６の態様は、第５の態様に記載の発明において、
前記筐体に表示された前記観察用画像と装用者との間の距離情報に基づいて、第３ボヤケ成分を生成する第３ボヤケ成分生成手段と、
を備え、
前記表示用ボヤケ成分付与手段において、前記第３ボヤケ成分生成手段により生成された前記第３ボヤケ成分を、前記観察用シーンデータから除去することを特徴とする。【００２４】
本発明の第７の態様は、
トライアルレンズを通して観察用画像を観察することにより、累進屈折力レンズを通して外界を観察したときの見え方を装用者に体感させるシミュレーションシステムであって、
前記トライアルレンズは、前記累進屈折力レンズのうちの非累進成分を有する非累進屈折力レンズであって、前記累進屈折力レンズのうちの非累進成分に応じた見え方を分担したものであり、
前記観察用画像は、前記累進屈折力レンズのうちの累進成分に応じた見え方を分担したものであり、
コンピュータグラフィックス画像に対して距離データが付与された観察用シーンデータにおける当該距離データ及び前記トライアルレンズにおける非累進成分に関するパラメータに基づいて、第１ボヤケ成分を生成する第１ボヤケ成分生成手段と、
前記観察用シーンデータにおける距離データ及び前記累進屈折力レンズにおける累進成分に関するパラメータに基づいて、第２ボヤケ成分を生成する第２ボヤケ成分生成手段と、
前記第１ボヤケ成分及び前記第２ボヤケ成分に基づいて、表示用ボヤケ成分を生成する表示用ボヤケ成分生成手段と、
前記表示用ボヤケ成分を、前記観察用シーンデータに対して付与する表示用ボヤケ成分付与手段と、
前記表示用ボヤケ成分付与手段により得られた観察用画像を、前記トライアルレンズを装用した装用者に対して表示する表示手段と、
を備えたことを特徴とするシミュレーションシステムである。【００２５】
本発明の第８の態様は、
トライアルレンズを通して観察用画像を観察することにより、累進屈折力レンズを通して外界を観察したときの見え方を装用者に体感させるシミュレーション方法であって、
前記トライアルレンズは、前記累進屈折力レンズのうちの非累進成分を有する非累進屈折力レンズであって、前記累進屈折力レンズのうちの非累進成分に応じた見え方を分担したものであり、
前記観察用画像は、前記累進屈折力レンズのうちの累進成分に応じた見え方を分担したものであり、
コンピュータグラフィックス画像に対して距離データが付与された観察用シーンデータにおける当該距離データ及び前記トライアルレンズにおける非累進成分に関するパラメータに基づいて、第１ボヤケ成分を生成する第１ボヤケ成分生成工程と、
前記観察用シーンデータにおける前記距離データ及び前記累進屈折力レンズにおける累進成分に関するパラメータに基づいて、第２ボヤケ成分を生成する第２ボヤケ成分生成工程と、
前記第１ボヤケ成分及び前記第２ボヤケ成分に基づいて、表示用ボヤケ成分を生成する表示用ボヤケ成分生成工程と、
前記表示用ボヤケ成分を、前記観察用シーンデータに対して付与する表示用ボヤケ成分付与工程と、
前記表示用ボヤケ成分生成工程及び前記表示用ボヤケ成分付与工程により得られた観察用画像を、前記トライアルレンズを装用した装用者に対して表示する表示工程と、
を備えたことを特徴とするシミュレーション方法である。【００２６】
本発明の第９の態様は、
トライアルレンズを通して観察用画像を観察することにより、累進屈折力レンズを通して外界を観察したときの見え方を装用者に体感させるシミュレーションプログラムであって、
前記トライアルレンズは、前記累進屈折力レンズのうちの非累進成分を有する非累進屈折力レンズであって、前記累進屈折力レンズのうちの非累進成分に応じた見え方を分担したものであり、
前記観察用画像は、前記累進屈折力レンズのうちの累進成分に応じた見え方を分担したものであり、
コンピュータグラフィックス画像に対して距離データが付与された観察用シーンデータにおける当該距離データ及び前記トライアルレンズにおける非累進成分に関するパラメータに基づいて、第１ボヤケ成分を生成する第１ボヤケ成分生成手段、
前記観察用シーンデータにおける距離データ及び前記累進屈折力レンズにおける累進成分に関するパラメータに基づいて、第２ボヤケ成分を生成する第２ボヤケ成分生成手段、
前記第１ボヤケ成分及び前記第２ボヤケ成分に基づいて、表示用ボヤケ成分を生成する表示用ボヤケ成分生成手段、
前記表示用ボヤケ成分を、前記観察用シーンデータに対して付与する表示用ボヤケ成分付与手段、
前記表示用ボヤケ成分付与手段により得られた観察用画像を、前記トライアルレンズを装用した装用者に対して表示する表示手段、
としてコンピュータを機能させることを特徴とするシミュレーションプログラムである。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によれば、トライアルレンズを用いて見え方の体感を行った場合の見え方と実際に累進屈折力レンズを装用した際の見え方との間の差異を低減させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本実施形態におけるシミュレーション装置の機能構成例を示すブロック図である。
【図２】本実施形態におけるシミュレーションの様子を示す断面概略図である。
【図３】本実施形態におけるシミュレーション装置が行うシミュレーション処理の実行手順の一例を示すフローチャートである。
【図４】本実施形態におけるボヤケの近似計算の様子を示す図である。
【図５】本実施形態におけるボヤケの近似計算に用いられるパラメータを説明する図である。
【図６】別の実施形態におけるシミュレーション装置の機能構成例を示すブロック図である。
【図７】別の実施形態におけるシミュレーション装置が行うシミュレーション処理の実行手順の一例を示すフローチャートである。
【図８】別の実施形態における歪みの補正方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００２９】
以下、本発明の実施の形態について説明する。［実施の形態１］においては、次の順序で説明を行う。
１．シミュレーション装置の概略構成
２．シミュレーション装置の機能構成
３．シミュレーション処理の手順
４．本実施形態の効果
なお、［実施の形態２］においては、ボヤケ成分に加え、歪み成分の除去・付与を行う形態について記載する。具体的には以下の内容について説明する。
１．歪み成分に関する手段
２．歪み成分に関するシミュレーション処理の手順
また、［実施の形態３］においては、［実施の形態１］のシミュレーション装置の構成をネットワーク化した形態（シミュレーションシステム）及びプログラム化した形態について述べる。
また、［実施の形態４］においては、その他の変形例について述べる。
【００３０】
［実施の形態１］
＜１．シミュレーション装置１の概略構成＞
まず、本実施形態におけるシミュレーション装置１の機能構成について説明する。
図１は、本実施形態におけるシミュレーション装置１の機能構成例を示すブロック図である。
【００３１】
本実施形態におけるシミュレーション装置１の構成は、制御コンピュータ部に以下の各手段が設けられた構成となっている。
・距離データが付与された観察用シーンデータやシミュレーションの対象となる累進屈折力レンズに関するパラメータが保存された「データ保存手段２」
・データ保存手段２から画像情報や距離データや非累進成分に関するデータを取り出し、シミュレーション対象となる累進屈折力レンズが有する光学的パラメータのうち、トライアルレンズに担わせる非累進成分に起因する第１ボヤケ成分を生成する「第１ボヤケ成分生成手段３１」
・データ保存手段２から画像情報や距離データや累進成分に関するデータを取り出し、シミュレーション対象となる累進屈折力レンズが有する光学的パラメータのうち、観察用画像Ｓに担わせる累進成分に起因する第２ボヤケ成分を生成する「第２ボヤケ成分生成手段３２」
・第１ボヤケ成分（第１ボヤケデータ）及び第２ボヤケ成分（第２ボヤケデータ）から、表示用ボヤケ成分を生成する「表示用ボヤケ成分生成手段４」
・表示用ボヤケ成分生成手段４の表示用ボヤケ成分（表示用ボヤケデータ）を観察用シーンデータに付与する「表示用ボヤケ成分付与手段５」
・表示用ボヤケデータが観察用シーンデータに付与された後の観察用画像Ｓを表示する「表示手段６」
そして、図２に示すように、表示手段６により表示された観察用画像Ｓを、トライアルレンズＬを装用した者（装用者）が観察することにより、累進屈折力レンズを通して外界を観察したときの見え方を装用者に体感させることになる。なお、図２の符号Ｅは、装用者の眼球を指す。
【００３２】
＜２．シミュレーション装置１の機能構成＞
（制御コンピュータ部）
制御コンピュータ部は、所定プログラムで指示された情報処理を行うコンピュータ装置としての機能を有するものであり、具体的にはＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  ｄｉｓｋ  ｄｒｉｖｅ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、外部インタフェース（Ｉ／Ｆ）等の組み合わせによって構成されたものである。制御コンピュータ部は、本実施形態のシミュレーション装置１において、上記の各手段として機能させる中心的な部分である。
【００３３】
（データ保存手段２）
データ保存手段２は、累進屈折力レンズを通して外界を観察したときの見え方を装用者に体感させるのに必要なデータを保存しておく機能を有する。データ保存手段２としては、例えば先に挙げたＨＤＤや、ネットワーク上のサーバ等が挙げられる。また、データ保存手段２に保存されるデータとしては、主に以下の３種のデータが挙げられる。
【００３４】
１つ目は、最終的に装用者の前に表示される観察用画像Ｓの基となる観察用シーンデータである。観察用シーンデータとは、風景な置物のような観察対象が映ったコンピュータグラフィックス画像（ＣＧ画像）に対して距離データが付与されたものである。この距離データは、ＣＧ画像の画素ごとに付与されても構わない。
【００３５】
２つ目は、シミュレーションの際に用いられるトライアルレンズＬに関するデータ（観察用トライアルレンズ組み合わせデータ）である。
トライアルレンズＬに関するデータとは、主に非累進成分に関するデータであり、例えば球面度数（遠用処方度数）、乱視度数とその乱視軸、プリズム度数とその基底方向等、累進成分以外のデータである。これらのデータは、シミュレーション前の検眼により獲得することができる。
【００３６】
３つ目は、シミュレーションの対象となる累進屈折力レンズに関するデータ（対象累進レンズデータ）である。
累進屈折力レンズに関するデータとは、主に累進成分に関するデータであり、例えば加入度、度数分布等、累進に関する成分を示すものが挙げられる。その際、累進成分に関するデータを、累進成分に特化した成分とすべく、例えば一定の遠用度数を有しながらも異なる加入度を有するデータを種々用意しておく。もちろん、シミュレーションの対象となる累進屈折力レンズのうち、その他のデータ（球面度数等）を更に含んでいても構わない。
【００３７】
以降、「累進屈折力レンズに関するデータ」と「トライアルレンズＬに関するデータ」とを、まとめて「レンズに関するデータ（レンズデータ）」とも言う。
【００３８】
（第１ボヤケ成分生成手段３１）
第１ボヤケ成分生成手段３１は、データ保存手段２から、観察用シーンデータ、そしてトライアルレンズＬに関するデータを取得し、観察用シーンデータにおける当該距離データ及びトライアルレンズＬにおける非累進成分に関するパラメータに基づいて、第１ボヤケ成分を生成する機能を有する。第１ボヤケ成分は、トライアルレンズＬに担わせている非累進成分に起因するものであり、第１ボヤケデータへとデータ化される。
【００３９】
（第２ボヤケ成分生成手段３２）
第２ボヤケ成分生成手段３２は、データ保存手段２から、観察用シーンデータ、そしてシミュレーション対象となる累進屈折力レンズに関するデータを取得し、観察用シーンデータにおける当該距離データ及び累進屈折力レンズにおける累進成分に関するパラメータに基づいて、第２ボヤケ成分を生成する機能を有する。第２ボヤケ成分は、画像に担わせている累進成分に起因するものであり、第２ボヤケデータへとデータ化される。
【００４０】
（表示用ボヤケ成分生成手段４）
表示用ボヤケ成分生成手段４は、第１ボヤケ成分生成手段３１から第１ボヤケデータを取得し、且つ、第２ボヤケ成分生成手段３２から第２ボヤケデータを取得し、第１ボヤケデータ及び第２ボヤケデータに基づいて、表示用ボヤケ成分を生成する機能を有する。表示用ボヤケ成分は、トライアルレンズＬに担わせている非累進成分と画像に担わせている累進成分との両方の影響を合わせたものであり、表示用ボヤケデータへとデータ化される。ここでは、ＣＧ画像に対し、累進屈折力レンズにおける累進成分に起因するボヤケの影響が付与される。それと同時に、ＣＧ画像から、トライアルレンズＬに起因するボヤケの影響が取り除かれる。具体的な除去方法及び付与方法については＜３．シミュレーション処理の手順＞にて詳述する。
【００４１】
（表示用ボヤケ成分付与手段５）
表示用ボヤケ成分付与手段５は、表示用ボヤケ成分生成手段４から表示用ボヤケデータを取得し、ＣＧ画像に対し、表示用ボヤケデータを付与する機能を有する。
【００４２】
（表示手段６）
表示手段６は、表示用ボヤケ成分付与手段５により得られた観察用画像Ｓを、トライアルレンズＬを装用した装用者に対して表示する機能を有する。この表示手段６は一般的なディスプレイ装置や印刷画像等、公知のものであっても構わない。ただ、好適例を挙げるとすれば、表示手段６はヘッドマウントディスプレイ部（Ｈｅａｄ  Ｍｏｕｎｔｅｄ  Ｄｉｓｐｌａｙ、以下「ＨＭＤ部」と略す。）であることが好ましい。以降、表示手段６としてＨＭＤ部を用いた例について説明する。
【００４３】
ＨＭＤ部の筐体を装着した装用者の眼の前方には、画像表示ディスプレイが配される。当該装用者に対する画像表示を行うものである。画像表示ディスプレイは、例えばＬＣＤ（Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）を利用して構成されたものを用いることが考えられる。このような画像表示ディスプレイが表示出力する画像としては、詳細を後述するように、装用者が累進屈折力レンズを通して見るであろう画像であるシミュレーション画像が挙げられる。なお、画像表示ディスプレイは、左眼用シミュレーション画像と右眼用シミュレーション画像とのそれぞれに個別に対応したもの、すなわち左眼用ディスプレイパネルと右眼用ディスプレイパネルとによって構成されていることが望ましい。また、画像表示ディスプレイは、動画の表示出力に対応したものであることが望ましい。以降、画像表示ディスプレイのことを単にスクリーンとも言う。
【００４４】
なお、制御コンピュータ部は、ＨＭＤ部の筐体に組み込まれたものであってもよいし、ＨＭＤ部とは別体で設けられたものであってもよい。ＨＭＤ部と別体で設けられる場合、制御コンピュータ部は、ＨＭＤ部との間で、有線または無線の通信回線を介して、通信を行うことが可能になっているものとする。
【００４５】
＜３．シミュレーション処理の手順＞
次に、以上のように構成されたシミュレーション装置１において、トライアル装用者に対し、累進屈折力レンズの装用状態を疑似体験させるために行うシミュレーション処理の実行手順について説明する。
【００４６】
図３は、本実施形態におけるシミュレーション装置１が行うシミュレーション処理の実行手順の一例を示すフローチャートである。
【００４７】
本実施形態で説明するシミュレーション処理の概要は以下の通りである。まず、事前処理ステップ（Ｓ１）から始まり、２つのルートに分かれる。この２つのルートとは、トライアルレンズＬ（非累進成分）に起因した第１ボヤケ成分を生成するルート（Ｓ２１〜Ｓ３１）と、画像に担わせた累進成分に起因した第２ボヤケ成分を生成するルート（Ｓ２２〜Ｓ３２）である。最終的に、この２つのルートは合流し、表示用ボヤケ成分を生成する表示用ボヤケ成分生成ステップ（Ｓ４）、ＣＧ画像に対し、表示用ボヤケ成分の付与が行われる表示用ボヤケ成分付与ステップ（Ｓ５）、ＣＧ画像を処理した後の観察用画像Ｓを表示手段６に表示する表示用画像出力ステップ（Ｓ６）へと進む。
【００４８】
（Ｓ１  事前処理ステップ）
事前処理ステップ（Ｓ１）では、それ以降の一連の処理に先立って、装用者が装用を予定する累進屈折力レンズについてのレンズデータ、更にトライアルレンズＬについてのレンズデータを準備しておく。具体的に言うと、上記のレンズデータをデータ保存手段２に保存しておき、第１ボヤケ成分生成手段３１にて生成される第１ボヤケ成分、及び第２ボヤケ成分生成手段３２にて生成される第２ボヤケ成分をもたらすものとして、どのレンズデータを使用するかについて決定しておく。また、トライアルレンズＬの種類や枚数についても決定しておく。
なお、装用者が装用を予定する累進屈折力レンズやトライアルレンズＬの特定は、ＨＭＤ部または制御コンピュータ部の図示せぬ操作部での操作内容に従いつつ、眼鏡店の店員が行えばよい。
【００４９】
（Ｓ２１  観察用トライアルレンズ組み合わせ取得ステップ）
観察用トライアルレンズ組み合わせ取得ステップ（Ｓ２１）では、トライアルレンズＬ（非累進レンズ）に起因する非累進成分を、第１ボヤケ成分生成手段３１が、データ保存手段２から取得する。その際に、第１ボヤケ成分生成手段３１は、観察用シーンデータについてもデータ保存手段２から取得する。
【００５０】
（Ｓ３１  第１ボヤケ成分生成ステップ）
第１ボヤケ成分生成ステップ（Ｓ３１）では、装用者が所定の種類及び枚数のトライアルレンズＬを通して外界を見た場合に生じる画像のボヤケについて、その発生態様の特定を第１ボヤケ成分生成手段３１が行う。トライアルレンズＬを通して見た場合に画像のボヤケが生じる原因は、物体点からの全ての光線が網膜の一点に収束しないことによる。つまり、物体点からの光は、像点を中心にある範囲に広がる光量分布を形成する。この分布を、点広がり関数（Ｐｏｉｎｔ  Ｓｐｒｅａｄ  Ｆｕｎｃｔｉｏｎ、以下「ＰＳＦ」と略す。）という。したがって、画像のボヤケは、ＰＳＦを求めることによって、その発生態様を特定することが可能である。
【００５１】
但し、トライアルレンズＬ上の同じ位置を通して見ていたとしても、物体点までの距離が異なっていれば、ＰＳＦも異なる。これに対して、第１ボヤケ成分生成手段３１では、観察用トライアルレンズ組み合わせ取得ステップ（Ｓ２１）で取得した距離データにより、原画像の構成要素（例えば各画素）についての距離が分かるので、当該距離によって異なるＰＳＦを適切に求めることが可能となる。ＰＳＦの求め方は、事前処理ステップ（Ｓ１）で取得したレンズデータに基づきトライアルレンズＬにおける任意の光透過点の位置を認識するとともに、観察用トライアルレンズ組み合わせ取得ステップ（Ｓ２１）で取得した距離画像に基づき観察対象までの距離の大きさを認識した上で、光線追跡等の公知の技術を利用して行えばよい（特許第３３４２４２３号明細書、国際公開第２０１０／０４４３８３号等参照）。
【００５２】
（Ｓ２２  対象累進レンズデータ取得ステップ）
対象累進レンズデータ取得ステップ（Ｓ２２）では、シミュレーション対象となる累進屈折力レンズの累進成分を、第２ボヤケ成分生成手段３２が、データ保存手段２から取得する。その際に、第２ボヤケ成分生成手段３２は、観察用シーンデータについてもデータ保存手段２から取得する。
【００５３】
（Ｓ３２  第２ボヤケ成分生成ステップ）
第２ボヤケ成分生成ステップ（Ｓ３２）では、第２ボヤケ成分を生成することになる。具体的な手法としては、第１ボヤケ成分生成ステップ（Ｓ３１）と同様の手法を用いても構わない。つまり、累進屈折力レンズに関するデータに基づいて、ＰＳＦを求める。
【００５４】
（Ｓ４  表示用ボヤケ成分生成ステップ）
ここで、第１ボヤケ成分及び第２ボヤケ成分の両方を加味した表示用ボヤケ成分を生成する。本実施形態においては、従来技術とは異なり、最終的に生成される観察用画像ＳからはトライアルレンズＬに起因するボヤケを取り除いておかなければならない。
表示用ボヤケ成分（表示用ボヤケデータ）の生成は、例えば以下のようにして行うことが考えられる。
【００５５】
まず、各画素の輝度をＰＳＦに基づいて周辺画素に分配して、画像の全画素の輝度を再構成することで反映させることができる。このような処理は、畳み込み演算（Ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎ）とも呼ばれる。
【００５６】
上記の演算は、スクリーン上の画像のＰＳＦと遠用処方度数のトライアルレンズＬの出射視線に沿ってスクリーンを見る場合のＰＳＦの畳み込み演算（Ｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎ）である。つまり、以下の式が考えられる。
【数１】
2014030403.tif 000003
ここで、累進屈折力レンズによるボヤケ（第２ボヤケ成分）のＰＳＦであるＰＰＡＬは、設計段階の累進屈折力レンズに対する光線追跡で求めることができる。遠用処方度数のトライアルレンズＬによるボヤケ（第１ボヤケ成分）のＰＳＦであるＰＴＥＳＴも然りである。そこで、ＨＭＤ部に表示する画像のボヤケ（表示用ボヤケ成分）のＰＳＦであるＰＳＣＲＥＥＮをＤｅｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎ計算により求める。つまり、第２ボヤケ成分から第１ボヤケ成分を除去することにより、表示用ボヤケ成分のＰＳＦであるＰＳＣＲＥＥＮを生成することが可能となる。
【００５７】
Ｄｅｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎの計算は非常に煩雑なので、簡略計算の方法を考える。この方法について、図４を用いて説明する。図４は、本実施形態におけるボヤケの近似計算の様子を示す図である。
【００５８】
本実施形態においては、ＰＳＦが、２次元的に正規分布で表されているものとする。そして、ＸＹ平面上からＺ軸方向へと突出する形で正規分布曲線（曲面）が３次元的に形成された状態を想定した上で、その３次元想定形状体をＰＳＦ（正規分布）のピーク高さのｅｘｐ（−１／２）＝０．６０６５倍の高さでＸＹ平面と平行な方向にカットした部分の断面が、図４に記載されている楕円の形状となる。なお、断面にカットする位置は、後述する数式２におけるｅｘｐ指数部分が−１／２になるところである。また、ＰＳＦのピーク高さは、ｅｘｐ指数部分が０となるところである。
【００５９】
計算式に関してであるが、例えば累進屈折力レンズを掛けた場合のＰＳＦ（ＰＰＡＬ）は、以下の式で表される。
【数２】
2014030403.tif 000004
上記の式において、楕円パラメータは、ρ、σμ、σνとなる。各パラメータ・BR>フ意味を図５に示す。図５は、本実施形態におけるボヤケの近似計算に用いられるパラメータを説明する図である。ここで、μは楕円の長尺方向から所定の角度で回転させた方向の軸、νはμの方向と垂直な方向であって楕円の長尺方向から所定の角度で回転させた方向の軸である。また、σμは、楕円において、μ軸及びν軸の交点（原点）からμ軸方向において最も離れた点（例えば（σμ，ρσν））までの距離を示す。同様に、σνは、楕円において、μ軸及びν軸の交点（原点）からν軸方向において最も離れた点（例えば（ρσμ，σν））までの距離を示す。ρは、上記最も離れた点におけるμ軸座標又はν軸座標に対する係数であり、上記の「所定の角度」に対応するパラメータである。
【００６０】
同様に、トライアルレンズＬを掛けた場合のＰＳＦ（ＰＴＥＳＴ）についても、上記の式を用いて表すことができる。その場合の楕円パラメータは、ρ０、σμ０、σν０とする。
【００６１】
本発明者は、ＰＰＡＬに基づく楕円の最外側にＰＴＥＳＴに基づく楕円を配置し、ＰＰＡＬに基づく楕円の最外側からＰＴＥＳＴに基づく楕円の中心位置へとＰＰＡＬに基づく楕円を縮小したものが、ＰＳＦ同士のＤｅｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎ結果（即ち、表示用ボヤケ成分のＰＳＦであるＰＳＣＲＥＥＮ）の近似結果となると考えた。以上の考え方に基づくと、スクリーンに表示するＰＳＣＲＥＥＮに基づく楕円のパラメータであるρ’、σμ’、σν’は下記のように近似することができる。
【数３】
2014030403.tif 000005
【００６２】
但し、上記式で計算されたσμ’又はσν’が０の場合も考えられる。σμ’又はσν’が０の場合としては、遠用処方度数のトライアルレンズＬによるボヤケ（第１ボヤケ成分）のＰＳＦであるＰＴＥＳＴの楕円の方が、累進屈折力レンズによるボヤケ（第２ボヤケ成分）のＰＳＦであるＰＰＡＬの楕円よりも大きい場合が挙げられる。この場合は、トライアルレンズＬによるボヤケが累進レンズによるボヤケより大きいことを意味する。その結果、近似的に計算で良いのならば、わざわざＤｅｃｏｎｖｏｌｕｔｉｏｎ計算を行うまでもなく、第１ボヤケ成分を考慮に入れれば足り、そもそもＣＧ画像を第２ボヤケ成分に基づいてぼやかす必要はない。この場合であっても、第１ボヤケ成分に対して第２ボヤケ成分が比較される形で考慮に含まれることから、第１ボヤケ成分及び第２ボヤケ成分に基づいて表示用ボヤケ成分が生成されていることに変わりはない。
以上のように、スクリーン表示画像のＰＳＦ楕円（表示用ボヤケ成分）が比較的簡便に求められる。
【００６３】
（Ｓ５  表示用ボヤケ成分付与ステップ）
以上のようにして、シミュレーション対象となる累進屈折力レンズの累進成分のみに起因するボヤケとなる表示用ボヤケ成分を、観察用シーンデータのＣＧ画像に付与する。
【００６４】
（Ｓ６  表示用画像出力ステップ）
表示用画像出力ステップ（Ｓ６）では、各画素のＰＳＦとの畳み込み演算を行うことで、原画像からシミュレーション画像を生成する。
なお、表示用ボヤケ成分付与ステップ（Ｓ５）及び表示用画像出力ステップ（Ｓ６）で行う画像処理の詳細な手法や構成等については、公知の技術を利用して行えばよいため（特許第３３４２４２３号明細書、国際公開第２０１０／０４４３８３号等参照）、ここではその説明を省略する。
【００６５】
＜４．本実施形態の効果＞
本実施形態によれば、以下の効果を奏する。
まず、トライアルレンズＬの影響を排した観察用画像Ｓを用意することにより、複数のレンズを通した見え方がシミュレーション結果として採用されることがなくなる。そのため、本実施形態のシミュレーション装置１の使用の際の見え方と、最終的に１枚の累進屈折力レンズを通した見え方との間の違いを低減することが可能となる。
【００６６】
また、特許文献２に記載の方法とは異なり、装用者自らが装用する眼鏡光学系を必要とすることなく、シミュレーションを行うことが可能となる。その結果、当該装用者が装用している眼鏡光学系の光学データを眼鏡店が所持していなくとも、眼鏡店がその場でシミュレーションを行うことが可能となる。そして、装用者自らが装用している累進屈折力レンズに依存することなく、シミュレーション結果を装用者に提示することができる。
【００６７】
また、トライアルレンズＬは非累進屈折力レンズであるため、眼鏡店は容易にトライアルレンズＬを準備することができる。更に、個人個人の眼鏡の装用条件や生活状態に合せて設計をするタイプの個別設計の累進屈折力レンズであっても、観察用シーンデータに累進成分を担わせるため、物質として累進屈折力レンズを一々準備しなくとも、ＣＧ画像の加工によって、個人個人に合わせた観察用画像Ｓを生成することが可能となる。そのため、見え方を確認するためのトライアルレンズＬとしての累進屈折力レンズを、多種類用意する必要もなくなる。
【００６８】
従来技術である特許文献２に記載の技術のように、最初から球面度数、乱視度数、加入度（累進成分）等々を全て加味した上で、ボヤケが付加された画像を作成しようとすると、計算量が膨大になる。つまり、従来のシミュレーションにおいては、画像作成の際の変数（球面度数、乱視度数、加入度（累進成分）等々）が多い状態で計算しなければならなかった。しかしながら、本実施形態だと、まずは、遠用度数を一定として加入度を変化させる等のやり方によって加入度（累進成分）だけを考慮して、ボヤケ方を算出する。その一方で、累進成分以外の要素を考慮して、ボヤケ方を算出する。こうすることにより、変数を減らしてボヤケ方を算出でき、計算量及び所要時間を少なくすることができる。
【００６９】
累進成分と非累進成分とに分けてボヤケ成分を生成するため、画像起因（累進起因）のボヤケなのか、トライアルレンズＬ起因（非累進起因）のボヤケなのか、装用者が画像を見たときのボヤケの原因を追究しやすくなる。原因を追究しやすくなると、トライアルレンズＬを変えるとか画像の設定を変えるとか、装用者にとってボヤケが少なくなるような最適条件を眼鏡店の店員が見つけやすくなる。
【００７０】
累進屈折力レンズにおける累進成分は、装用者に大きく依存する。そのため、累進成分を反映させたレンズを各々用意するのは極めて手間がかかる。だからこそ、本実施形態においては、累進成分に起因するボヤケ方を、データ上の加工が可能な画像へと担わせる。その一方、実際に眼鏡をかけたときの見え方を装用者に体感してもらう必要があり、何も手当を施さなければ特許文献２に記載の技術のように装用者の眼鏡光学系が必須となってしまう。そこで、非累進成分（球面度数や乱視度数）に応じた見え方をトライアルレンズＬに担わせる。非累進成分を有するレンズは汎用性が高く、所定のレンズを製造して眼鏡店においておけば、装用者が多岐に亘ろうとも十分対応できる。トライアルレンズＬを用いるということを前提にしているからこそ、非累進成分に起因する見え方をトライアルレンズＬに担わせ、累進成分に起因する見え方を画像に担わせるという発想が生まれている。この発想に基づいた上記の構成によって、眼鏡レンズの注文段階で、累進屈折力レンズを通して外界を見たときの見え方を、装用者に体感してもらうことが可能となる。
【００７１】
以上の通り、トライアルレンズＬを用いて見え方の体感を行った場合の見え方と実際に累進屈折力レンズを装用した際の見え方との間の差異を低減させるシミュレーション装置１及びシミュレーションシステムを提供することが可能となる。
【００７２】
［実施の形態２］
上記の実施形態では、ボヤケ成分について主に述べた。その一方、更に正確なシミュレーション結果を得るためには、歪み成分についてもシミュレーション結果に反映させることが非常に好ましい。
【００７３】
なお、「歪み」は、図８に示すように、レンズが有する屈折力の作用により、観察対象の位置がズレて見えることにより発生する。「ボヤケ」と同様、所定の距離離れた物体を見る際に、複数枚のトライアルレンズＬを用いた場合、理論的には合計して所定の屈折力を有していたとしても、最終的に１枚の累進屈折力レンズを装用した際には歪みが生じることもままある。つまり、見え方の差異は「ボヤケ」に加え「歪み」も大きな要因となっていることも、本発明者により見出された。
【００７４】
以下、ボヤケ成分の除去・付与に加え、歪み成分の除去・付与を行った形態について、図６〜図８を用いて述べる。具体的には、［実施の形態１］の構成に加え、以下の各手段を更に付加した形態について述べる。なお、特記のない事項については、［実施の形態１］と同様の技術又は公知の技術を用いても構わない。
【００７５】
＜１．歪み成分に関する手段＞
（第１歪み成分生成手段３１’）
図６に示すように、第１歪み成分生成手段３１’は、第１ボヤケ成分生成手段３１と同様な構成を有する手段である。第１歪み成分生成手段３１’は、データ保存手段２から、観察用シーンデータ、そしてトライアルレンズＬに関するデータを取得し、観察用シーンデータにおける当該距離データ及びトライアルレンズＬにおける非累進成分に関するパラメータに基づいて、第１歪み成分を生成する機能を有する。第１歪み成分は、トライアルレンズＬに担わせている非累進成分に起因するものであり、第１歪みデータへとデータ化される。
【００７６】
（第２歪み成分生成手段３２’）
第２歪み成分生成手段３２’は、第２ボヤケ成分生成手段３２と同様な構成を有する手段である。第２歪み成分生成手段３２’は、データ保存手段２から、観察用シーンデータ、そしてシミュレーション対象となる累進屈折力レンズに関するデータを取得し、観察用シーンデータにおける当該距離データ及び累進屈折力レンズにおける累進成分に関するパラメータに基づいて、第２歪み成分を生成する機能を有する。第２歪み成分は、画像に担わせている累進成分に起因するものであり、第２歪みデータへとデータ化される。
【００７７】
（表示用歪み成分生成手段４’）
表示用歪み成分生成手段４’は、表示用ボヤケ成分生成手段４と同様な構成を有する手段である。表示用歪み成分生成手段４’は、第１歪み成分生成手段３１’から第１歪みデータを取得し、且つ、第２歪み成分生成手段３２’から第２歪みデータを取得し、第１歪みデータ及び第２歪みデータに基づいて、表示用歪み成分を生成する機能を有する。表示用歪み成分は、トライアルレンズＬに担わせている非累進成分と画像に担わせている累進成分との両方の影響を合わせたものであり、表示用歪みデータへとデータ化される。ここでは、ＣＧ画像に対し、累進屈折力レンズにおける累進成分に起因する歪みの影響が付与される。それと同時に、ＣＧ画像から、トライアルレンズＬに起因する歪みの影響が取り除かれる。
【００７８】
（表示用歪み成分付与手段５’）
表示用歪み成分付与手段５’は、表示用ボヤケ成分付与手段５と同様な構成を有する手段である。表示用歪み成分付与手段５’は、表示用歪み成分生成手段４’から表示用歪みデータを取得し、ＣＧ画像に対し、表示用歪みデータを付与する機能を有する。
【００７９】
＜２．歪み成分に関するシミュレーション処理の手順＞
次に、歪み成分について考慮した上で、トライアル装用者に対し、累進屈折力レンズの装用状態を疑似体験させるために行うシミュレーション処理の実行手順について説明する。
【００８０】
図７は、本実施形態におけるシミュレーション装置１が行うシミュレーション処理の実行手順の一例を示すフローチャートである。このフローチャートにおいては、第１ボヤケ成分生成ステップ（Ｓ３１）及び第２ボヤケ成分生成ステップ（Ｓ３２）と並列する形で、第１歪み成分生成ステップ（Ｓ３１’）及び第２歪み成分生成ステップ（Ｓ３２’）が設けられている。また、表示用ボヤケ成分生成ステップ（Ｓ４）、及び、ＣＧ画像に対し、表示用ボヤケ成分の付与が行われる表示用ボヤケ成分付与ステップ（Ｓ５）に対応する形で、表示用歪み成分生成ステップ（Ｓ４’）、及び、表示用歪み成分付与ステップ（Ｓ５’）が設けられている。
なお、事前処理ステップ（Ｓ１）、観察用トライアルレンズ組み合わせ取得ステップ（Ｓ２１）、対象累進レンズデータ取得ステップ（Ｓ２２）については、ボヤケ成分に関するステップと共通のステップである。また、最終的な表示用画像出力ステップ（Ｓ６）についても共通のステップである。これらのステップについては上記の実施形態通りであるので、記載を省略する。
【００８１】
（Ｓ３１’  第１歪み成分生成ステップ）
第１歪み成分生成ステップ（Ｓ３１’）では、装用者がトライアルレンズＬを通して外界を見た場合に生じる画像の歪みについて、その発生態様の特定を第１歪み成分生成手段３１’が行う。まず、歪みが生じるメカニズムについて、図８を用いて述べる。
【００８２】
図８は歪みの補正方法を示す図である。Ａは、無限遠への遠方視の視線がＨＭＤ部のスクリーン（観察用画像Ｓ）と交わる点である。仮に、最終的に装用者に提供される累進屈折力レンズを装用者が装用した場合、眼球Ｅへと出射する光線ＱＯに対応して観察対象から累進屈折力レンズへと入射する光線は、ＨＭＤ部におけるスクリーン上のＰ点から出発したＰＱとなる。しかし、実際のところ、装用者は遠用処方度数のトライアルレンズＬを装用している。そのため、何も手当を施さなければ、観察対象から累進屈折力レンズへと入射する光線は、スクリーン上Ｐ’から出発したＰ’Ｑとなってしまう。従って、仮枠に遠用処方度数のトライアルレンズＬを掛けて、単独累進レンズを掛けた場合の見え方を再現するためには、すべての視方向ＱＯに対して、Ｐ点の画素をＰ’点に移動させる。この手法により、歪みを補正することができる。なお、最終的に装用者に提供される累進屈折力レンズを装用した場合の入射光線ＰＱの方向余弦と、遠用処方度数のトライアルレンズＬを掛けた場合の入射光線Ｐ’Ｑの方向余弦は、光線追跡又は他の公知の方法で求めることができる。
【００８３】
（Ｓ３２’  第２歪み成分生成ステップ）
ここで、第２歪み成分を生成することになる。ただ、従来技術とは異なり、観察用画像ＳからはトライアルレンズＬに起因する歪みを取り除いておかなければならない。別の言い方をすると、シミュレーション対象となる累進屈折力レンズの累進成分のみに起因する歪みを、観察用画像Ｓにて再現する必要がある。
【００８４】
なお、第２歪み成分の生成については、第１歪み成分生成ステップ（Ｓ３１’）と同様の手法を用いれば良い。
【００８５】
（Ｓ４’  表示用歪み成分生成ステップ）
ここで、第１歪み成分及び第２歪み成分の両方を加味した表示用歪み成分を生成する。具体的な手法については、表示用歪み成分生成ステップ（Ｓ４）と同様の手法で構わない。
【００８６】
（Ｓ５’  表示用歪み成分付与ステップ）
以上のようにして、シミュレーション対象となる累進屈折力レンズの累進成分のみに起因する歪みとなる表示用歪み成分を、観察用シーンデータのＣＧ画像に付与する。具体的な手法については、表示用歪み成分付与ステップ（Ｓ５）と同様の手法で構わない。
【００８７】
最終的には、表示用画像出力ステップ（Ｓ６）にて、ボヤケ成分に加え、歪み成分についても、トライアルレンズＬ（非累進屈折力レンズ）の影響を取り除いた観察用画像Ｓを作製する。「ボヤケ」「歪み」共に、トライアルレンズＬの影響を排した観察用画像Ｓを用意することにより、本実施形態のシミュレーション装置１の使用の際の見え方と、最終的に１枚の累進屈折力レンズを通した見え方との間の違いを更に低減することが可能となる。
【００８８】
［実施の形態３］
本実施形態においては、［実施の形態１］のシミュレーション装置１の構成をネットワーク化した形態（シミュレーションシステム）及びプログラム化した形態について述べる。
【００８９】
まず、データ保存手段２は、眼鏡店に設置されたシミュレーション装置１に付属するものでなくとも構わない。例えば、ネットワークで接続された別の場所のサーバに保存されていても構わない。そして、観察用トライアルレンズ組み合わせ取得ステップ（Ｓ２１）及び対象累進レンズデータ取得ステップ（Ｓ２２）にて、随時、このサーバから非累進成分及び累進成分を取得しても構わない。
【００９０】
また、第１ボヤケ成分生成手段３１についても、眼鏡店に設置されたシミュレーション装置１に付属するものでなくとも構わない。例えば、ネットワークで接続された別の場所のサーバで第１ボヤケ成分生成を行っても構わないし、累進屈折力レンズの製造メーカに配置されたコンピュータ装置にて第１ボヤケ成分生成を行っても構わない。なお、サーバ等に役割を担わせるという構成を、第２ボヤケ成分生成手段３２、表示用ボヤケ成分生成手段４、表示用ボヤケ成分付与手段５、更には歪み成分に関する各手段について採用しても構わない。
【００９１】
なお、上記の実施形態において説明した一連の各ステップは、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）、ＨＤＤ（Ｈａｒｄ  ｄｉｓｋ  ｄｒｉｖｅ）等の組み合わせからなるコンピュータのハードウエア資源を用いて、そのコンピュータによるソフトウエア処理として実施することが可能である。つまり、上述した一連の各ステップを行うソフトウエアプログラムをコンピュータのＨＤＤ等に予めインストールしておき、そのソフトウエアプログラムをコンピュータのＣＰＵ等に実行させることで、本実施形態で説明したシミュレーションの手順を実施する機能（手段）が実現され得る。その場合に、ソフトウエアプログラムは、ＨＤＤ等へのインストールに先立ち、通信回線を通じてコンピュータへ提供されるものであってもよいし、あるいはコンピュータで読み取り可能な記憶媒体に格納されて提供されるものであってもよい。
【００９２】
［実施の形態４］
その他、上記の実施形態以外の変形例について述べる。
【００９３】
（第１ボヤケ成分生成ステップＳ３１と第２ボヤケ成分生成ステップＳ３２の順番）
第１ボヤケ成分生成ステップＳ３１と第２ボヤケ成分生成ステップＳ３２の順番については、どちらを先に行っても構わない。また、ハードウエアの面において、上記の各ステップを、ネットワークを介して別装置にて行っても構わない。また、歪み成分に関するステップや、ＨＭＤ部に起因する新たなボヤケ成分付与ステップの順番についても、上記と同様である。また、上記の実施形態においては、第２ボヤケ成分生成手段により生成された第２ボヤケ成分から、第１ボヤケ成分生成手段により生成された第１ボヤケ成分を除去した場合について述べたが、それ以外の場合であっても構わない。何らかの形で、第２ボヤケ成分の付加、そして、第１ボヤケ成分の除去が行えれば構わない。
【００９４】
（左右眼）
上記の実施形態において、少なくとも表示用ボヤケ成分生成手段４、並びに、表示用歪み成分生成手段４’は、左眼と右眼それぞれに個別に対応したものであるのが好ましい。こうすることにより、また、左右に一枚ずつの累進屈折力レンズを作製する場合であっても、装用者は、シミュレーション上の見え方と実際の見え方との違いを感じることが殆どなくなる。
【００９５】
（ＨＭＤ部）
上記の実施形態においては、表示手段６としてＨＭＤ部を設けた場合について述べた。その一方、観察用画像Ｓをスクリーンに上映する方式を採用しても構わない。
【００９６】
なお、表示手段６としてＨＭＤ部を設ける場合、今度は、装用者の眼とＨＭＤ部との距離や、ＨＭＤ部の光学系に起因して、シミュレーション上の見え方と実際の見え方との違いが生じることもある。この違いを補正する際にも、上記の実施形態の手法を適用できる。具体的に言うと、筐体に表示された観察用画像Ｓと装用者との間の距離情報に基づいて、第３ボヤケ成分を生成する第３ボヤケ成分生成手段を更に備え、表示用ボヤケ成分生成手段４において、第３ボヤケ成分生成手段により生成された第３ボヤケ成分（第３ボヤケデータ）を、第２ボヤケ成分から除去しても構わない。なお、第３ボヤケ成分生成手段は、［実施の形態２］で説明した歪み成分に関する各手段と同様、第１ボヤケ成分生成手段３１や第２ボヤケ成分生成手段３２と並列して設けても構わない。シミュレーション処理の手順についても同様に、第３ボヤケ成分生成ステップを別途設けても構わない。
【００９７】
（観察用シーンデータ）
本実施形態における観察用シーンデータは、ＣＧ画像に対して距離データが付与されたものである。もちろん、ＣＧ画像を先に準備しておき、そのＣＧ画像に対して距離データを付与する処理を行っても構わない。その一方、観察用シーンデータを取得する際に、距離画像センサを用いても構わない。仮に、表示手段６としてＨＭＤ部を採用するとするならば、ＨＭＤ部の筐体には、画像表示ディスプレイに加え、撮像カメラ、距離画像センサが組み込まれることになる。
【００９８】
撮像カメラと距離画像センサは、装用者の左右眼のそれぞれに対応して個別に設けられていることが望ましい。但し、撮像カメラが装用者の左右眼のそれぞれに対応して個別に設けられている場合であっても、距離画像センサによる距離検出結果を左右眼用に補正し得る機能を有していれば、左右眼用に一つの距離画像センサを共用することが考えられる。
また、距離画像センサは、撮像カメラと同様に動画を取り扱い可能なものであることが望ましく、さらに高フレームレート動画を扱えるものであれば、滑らかな映像に対応し得るようになるので、より一層望ましい。
【００９９】
なお、距離画像センサは、撮像カメラでの撮像結果と同画角の距離画像を取得するものであるが、ここでいう「同画角」には、画角が完全に一致する場合は勿論、画角が完全同一ではないが同一になるようアライメントを取る場合も含まれるものとする。
また、距離画像センサは、必ずしも撮像カメラと別体である必要はない。つまり、距離画像センサは、例えば一般的な二次元ＲＧＢ画像と距離情報を持つ距離画像とを同時に取得できるカメラ装置を用いることで、撮像カメラと一体で構成されたものであっても構わない。
【０１００】
以下、本発明における別の態様を記載する。
［付記１］
トライアルレンズを通して観察用画像を観察することにより、累進屈折力レンズを通して外界を観察したときの見え方を装用者に体感させるシミュレーション方法であって、
前記トライアルレンズは、前記累進屈折力レンズのうちの非累進成分を有する非累進屈折力レンズであって、前記累進屈折力レンズのうちの非累進成分に応じた見え方を分担したものであり、
前記観察用画像は、前記累進屈折力レンズのうちの累進成分に応じた見え方を分担したものであり、
コンピュータグラフィックス画像に対して距離データが付与された観察用シーンデータにおける当該距離データ及び前記トライアルレンズにおける非累進成分に関するパラメータに基づいて、第１ボヤケ成分を生成する第１ボヤケ成分生成工程と、
前記観察用シーンデータにおける前記距離データ及び前記累進屈折力レンズにおける累進成分に関するパラメータに基づいて、第２ボヤケ成分を生成する第２ボヤケ成分生成工程と、
前記第１ボヤケ成分及び前記第２ボヤケ成分に基づいて、表示用ボヤケ成分を生成する表示用ボヤケ成分生成工程と、
前記表示用ボヤケ成分を、前記観察用シーンデータに対して付与する表示用ボヤケ成分付与工程と、
前記表示用ボヤケ成分生成工程及び前記表示用ボヤケ成分付与工程により得られた観察用画像を、前記トライアルレンズを装用した装用者に対して表示する表示工程と、
を備えたことを特徴とするシミュレーション方法。
［付記２］
トライアルレンズを通して観察用画像を観察することにより、累進屈折力レンズを通して外界を観察したときの見え方を装用者に体感させるシミュレーションプログラムであって、
前記トライアルレンズは、前記累進屈折力レンズのうちの非累進成分を有する非累進屈折力レンズであって、前記累進屈折力レンズのうちの非累進成分に応じた見え方を分担したものであり、
前記観察用画像は、前記累進屈折力レンズのうちの累進成分に応じた見え方を分担したものであり、
コンピュータグラフィックス画像に対して距離データが付与された観察用シーンデータにおける当該距離データ及び前記トライアルレンズにおける非累進成分に関するパラメータに基づいて、第１ボヤケ成分を生成する第１ボヤケ成分生成手段、
前記観察用シーンデータにおける距離データ及び前記累進屈折力レンズにおける累進成分に関するパラメータに基づいて、第２ボヤケ成分を生成する第２ボヤケ成分生成手段、
前記第１ボヤケ成分及び前記第２ボヤケ成分に基づいて、表示用ボヤケ成分を生成する表示用ボヤケ成分生成手段、
前記表示用ボヤケ成分を、前記観察用シーンデータに対して付与する表示用ボヤケ成分付与手段、
前記表示用ボヤケ成分付与手段により得られた観察用画像を、前記トライアルレンズを装用した装用者に対して表示する表示手段、
としてコンピュータを機能させることを特徴とするシミュレーションプログラム。
【符号の説明】
【０１０１】
１        シミュレーション装置
２        データ保存手段
３１      第１ボヤケ成分生成手段  
３２      第２ボヤケ成分生成手段  
３１’    第１歪み成分生成手段  
３２’    第２歪み成分生成手段  
４        表示用ボヤケ成分生成手段
４’      表示用歪み成分生成手段
５        表示用ボヤケ成分付与手段
５’      表示用歪み成分付与手段
６        表示手段  
Ｌ        トライアルレンズ
Ｓ        観察用画像
Ｅ        眼球
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【国際調査報告】
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