(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
眼内レンズを移植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であって、
シミュレーションに係る眼内レンズを支持する眼内レンズ支持手段と、複合レンズとを有して、この複合レンズとシミュレーションに係る眼内レンズとで眼内レンズを移植した人眼の光学系を模倣するレンズ系と、
上記レンズ系が結んだ像を撮影する撮像手段とを備え、
上記眼内レンズ支持手段にシミュレーションに係る眼内レンズを装着して、当該眼内レンズを移植したときの網膜像をシミュレーションする
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】
上記眼内レンズ支持手段は、液体を保持する液体保持部を備え、
この液体保持部に保持した液体の中にシミュレーションに係る眼内レンズを支持する
ことを特徴とする請求項１に記載の眼光学系のシミュレーション装置。
【請求項３】
上記撮像手段が撮影した像を表示する表示手段をさらに備えたことを特徴とする請求項１又は２に記載の眼光学系のシミュレーション装置。
【請求項４】
人眼に眼内レンズを移植したときの当該眼内レンズの前方屈折面の近軸物点距離と上記眼内レンズ支持手段に装着する眼内レンズの前方屈折面の近軸物点距離とを等しくした
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の眼光学系のシミュレーション装置。
【請求項５】
上記の人眼に眼内レンズを移植したときの当該眼内レンズの前方屈折面の近軸物点距離をグルストランドの眼球モデルの水晶体を眼内レンズに置き換えたときの光学系から求めた
ことを特徴とする請求項４に記載の眼光学系のシミュレーション装置。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、眼内レンズを移植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】
被験者の物の見え方を観察者が実際に体験することは困難であり、この問題を解決するために様々な研究が行われている。このような研究の一例として、高齢者の視覚特性、照明視環境、色彩環境などを若年齢者でも体験ができる眼模型が提案されている（特開昭６３−１２９３１７）。
【０００３】
一方、白内障等によって視力が低下した場合に、機能を損なわれた水晶体の代わりに眼内レンズ（ＩｎｔｒａＯｃｕｌａｒ  Ｌｅｎｓ：ＩＯＬ）の移植する手術を行うことにより、患者の視力の回復が図られている。眼内レンズには、大きく分けて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。特に、多焦点レンズに、例えば、二重焦点レンズ、三重焦点レンズ、累進多焦点レンズ等があり、これらはさらに細分化される。
【０００４】
眼内レンズの選定の際には、これらの様々なレンズの中から患者に適したものを選ぶことになる。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、医師には、当該眼内レンズを移植することにより、患者にとって実際にどのように見えるかを事前に知ることはできなかった。また、眼内レンズを移植する患者も、眼内レンズを移植することによってどのように見えるかを事前に知ることはできなかった。つまり、医師と患者は共に、度数等の数値データを知ることができるだけで、眼内レンズの散乱特性やコントラストを事前に確認することができなかった。
【０００６】
さらに、医師が、眼内レンズが患者に正常に移植されたかどうかを調べようとしても、視力表による視力測定等の方法があるだけで、散乱特性やコントラスト等については患者から聞いて確認するしか方法がなかった。
【０００７】
一方、眼内レンズの研究者、開発者等も、開発しようとしている眼内レンズ、あるいは既に開発した眼内レンズを患者に移植したときに、患者にとってどのように見えるかを知ることはできず、このことは研究開発の大きな妨げとなっていた。
【０００８】
本発明は上記問題点を解決するためになされたものであり、眼内レンズを移植したときの被験者の網膜像をシミュレート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。
【０００９】
【課題を解決するための手段】
請求項１の発明は、眼内レンズを移植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であって、以下の手段を備えたことを特徴とする。
【００１０】
すなわち、シミュレーションに係る眼内レンズを支持する眼内レンズ支持手段と、複合レンズとを有して、この複合レンズとシミュレーションに係る眼内レンズとで眼内レンズを移植した人眼の光学系を模倣するレンズ系と、レンズ系が結んだ像を撮影する撮像手段とを備え、眼内レンズ支持手段にシミュレーションに係る眼内レンズを装着して、当該眼内レンズを移植したときの網膜像をシミュレーションする。
【００１１】
請求項２の発明は、請求項１に記載の眼光学系のシミュレーション装置において、眼内レンズ支持手段は、液体を保持する液体保持部を備え、この液体保持部に保持した液体の中にシミュレーションに係る眼内レンズを支持することを特徴とする。
【００１２】
請求項３の発明は、請求項１又は２に記載の眼光学系のシミュレーション装置において、撮像手段が撮影した像を表示する表示手段をさらに備えたことを特徴とする。
【００１３】
請求項４の発明は、請求項１又は２に記載の眼光学系のシミュレーション装置において、人眼に眼内レンズを移植したときの当該眼内レンズの前方屈折面の近軸物点距離と眼内レンズ支持手段に装着する眼内レンズの前方屈折面の近軸物点距離とを等しくしたことを特徴とする。
【００１４】
請求項５の発明は、請求項４に記載の眼光学系のシミュレーション装置において、人眼に眼内レンズを移植したときの当該眼内レンズの前方屈折面の近軸物点距離をグルストランドの眼球モデルの水晶体を眼内レンズに置き換えたときの光学系から求めたことを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、本発明による眼光学系のシミュレーション装置の実施の形態を図面を参照しながら詳細に説明する。
【００１６】
図１に、本実施の形態における眼光学系のシミュレーション装置の概略構成を示す。眼光学系のシミュレーション装置は、レンズ系３１とＣＣＤ（電荷結合素子）カメラ３２とディスプレイ装置３３とからなる。
【００１７】
レンズ系３１は、後述するように写真レンズや眼内レンズ等からなり、被写体３０の像を結ぶものである。
【００１８】
ＣＣＤカメラ３２は、レンズ系３２を通して被写体３０の像を撮影するものであり、撮影した像の情報はディスプレイ装置３３に送られる。なお、ＣＣＤカメラ３２とレンズ系３１との相対位置は可変になっている。
【００１９】
ディスプレイ装置３３はＣＣＤカメラ３２が撮影した像を表示するものであり、本実施の形態においては、カラー表示が可能なものを用いる。
【００２０】
次に、レンズ系３１の詳細な構成を以下に説明する。
【００２１】
図２はレンズ系３１の詳細な構成を示したものであり、大きく分けて写真レンズと、眼内レンズ装着部と、シミュレーションを行う眼内レンズとからなる。
【００２２】
図２において、第１〜６のレンズＬ１〜Ｌ６までが写真レンズ（複合レンズ）を示していて、この写真レンズはレトロフォーカス型広角写真レンズである（特開昭５５−１４７６０７号第３実施例）。このような広角写真レンズを用いずに単レンズを用いると、ディスプレイ装置３３に表示される像は中心だけが焦点があっていて他の部分はぼやけたものになる。つまり、広角写真レンズを用いることによって、ディスプレイ装置３３全体に鮮明な像を表示することが可能になる。
【００２３】
また、第７〜１１のレンズＬ７〜Ｌ１１が、眼内レンズ装着部及びシミュレーションを行う眼内レンズを示している。眼内レンズ装着部は、少なくとも前方Ｌ７（被写体３０側）及び後方Ｌ１１（ＣＣＤカメラ３３側）がガラスの平面板でできていて、平面版Ｌ７，Ｌ１１間に液体を保持できる構造（水槽Ｌ８，Ｌ１０）になっていて、シミュレーションを行う眼内レンズはこの水槽Ｌ８，Ｌ１０の中に支持される。本実施の形態においては、眼内レンズ装着部の水槽Ｌ８，Ｌ１０に蒸留水を満たした。なお、水槽Ｌ８，Ｌ１０に入れる液体は蒸留水に限定されるものではなく、房水またはガラス体のの屈折率に近い他の液体でを用いてもよい。また、眼内レンズＬ９は、水槽Ｌ８，Ｌ１０の中に取り付けられている。眼内レンズＬ９の前方（被写体側）には図示しないアパーチャーが取り付けられている。
【００２４】
そして、このレンズ系３１の像点にＣＣＤが位置するようにＣＣＤカメラ３２の位置を定める。
【００２５】
図２に示したレンズ系３１は、＋２０Ｄ（ディオプター単位）の眼内レンズを眼内レンズ装着部に取り付けて、レンズ系３１の無限遠方の被写体を像を結ぶように設計したものであり、その設計方法を以下に説明する。
【００２６】
図３は、グルストランドの眼球モデルの水晶体を＋２０Ｄの眼内レンズに置き換えて無限遠方の被写体の光線追跡を行ったときの光路を示したものである。図３の光学系は５つのレンズＬ２１〜Ｌ２５からなり、２６面が網膜に相当する。２１面と２２面の間のレンズＬ１が角膜に相当して、２３面が虹彩に相当して、２４面と２５面の間のレンズＬ２４が＋２０Ｄの眼内レンズを示している。
【００２７】
図３の光学系に対して光線追跡を行ったときのデータを表１に示す。なお、このとき計算に使用した波長は５４６．０７ｎｍ（Ｅ線）である。
【００２８】
【表１】
0003814017.tif 000002
ただし、半径は各レンズ面の曲率半径、中心間隔は各レンズ面とそれぞれの１つ後方（網膜２６側）のレンズ面との面頂点間距離を表している。
【００２９】
また、近軸物点距離は、一般に物体から各レンズ面の面頂点までの距離として定義される値である。図３の眼内レンズＬ２４の前方屈折面（２４面）を例にすると、２４面の近軸物点距離は、線分２８を延長した線と光軸２７との交点から２４面の面頂点（２４面と光軸２７との交点）までの距離である。
【００３０】
レンズ系３１の設計は、図３の２４面（眼内レンズＬ２４の前方屈折面）の近軸物点距離と図２の１５面（眼内レンズＬ９の前方屈折面）の近軸物点距離とが等しくなるように行う。
【００３１】
このようにして設計したレンズ系３１の１２面〜１８面のデータを表２に示す。なお、このとき計算に使用した波長は５４６．０７ｎｍ（Ｅ線）である。
【００３２】
【表２】
0003814017.tif 000003
ただし、半径は各レンズ面の曲率半径、中心間隔は各レンズ面とそれぞれの１つ後方（網膜２６側）のレンズ面との面頂点間距離を表している。また、近軸物点距離は、表１の近軸物点距離と同様に定められる値である。
【００３３】
表１と表２を比較すると、２４面（図３の眼内レンズＬ２４の前方屈折面）と１５面（図２の眼内レンズＬ９の前方屈折面）の近軸物点距離が共に１９．４５ｍｍで、等しい値をもつことがわかる。
【００３４】
このように設計した眼光学系のシミュレーション装置を用いて、被写体３０をレンズ系３１を介してＣＣＤカメラ３２で撮影して、表示装置３３に表示することによって眼内レンズのを移植した被験者の網膜像をシミュレーションすることができる。なお、同じ度数の眼内レンズであれば、再設計を行なわずにシミュレーションを行うことができる。違う度数の眼内レンズのシミュレーションを正確に行うときは上記のようなレンズ系３１の設計を度数にあわせて行う必要があるが、再設計を行わなくてもＣＣＤカメラ３２の位置を調整することによってシミュレーションが可能である。また、無限遠方以外（近方視や中間視）の被写体の像を撮影するときも、レンズ系３１の再設計を行う必要があるが、この場合も再設計を行わなくてもＣＣＤカメラ３２の位置を調整することによってシミュレーションが可能である。
【００３５】
以上のように上記の実施の形態によれば、レンズ系に眼内レンズを装着して被写体の像をＣＣＤカメラで撮影して、その像を表示装置に表示するようにしたので、眼内レンズのを移植したときの網膜像をシミュレーションすることが可能になり、被験者及び観察者が容易に眼内レンズの性能を評価することができる。さらに、眼内レンズを蒸留水で満たした水槽の中に取り付けたことによって、人眼に眼内レンズを移植した状態により近いシミュレーションを行うことができる。
【００３６】
眼内レンズを移植しようとする患者や担当医は、移植を行う前に、眼内レンズを移植することによってどのように見えるかを知ることができ、最適な眼内レンズを選定することができる。また、患者や担当医だけでなく、眼内レンズの設計・開発を行う人も、眼内レンズの性能評価を容易に行えるようになる。
【００３７】
このような眼内レンズの性能評価の対象としては、色、フレアー、視力、コントラスト等が挙げられる。
【００３８】
さらに、眼内レンズの移植後に、眼内レンズを移植した人の物の見え方と、本発明による眼光学系のシミュレーション装置によってシミュレーションしたときの物の見え方を比較することによって、眼内レンズの移植が正常に行われたかどうかを容易に判定することができる。
【００３９】
本発明は、上記の実施の形態のものに限定されるものでなく、種々の変形を許容するものである。
【００４０】
眼内レンズの前方に取り付けるアパーチャーの径を可変にしたり、眼内レンズを取り付ける角度や位置を可変にすることによって、様々な状態をシミュレーションすることが可能になる。特に、眼内レンズを取り付ける角度や位置を可変にした場合には、眼内レンズを移植した患者の物の見え方と同様の像を表示した眼内レンズの取り付け位置や角度から、移植がどのように行われたかを調べることが可能になる。
【００４１】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、眼内レンズ支持手段にシミュレーションに係る眼内レンズを装着して、レンズ系が被写体の像を結んで、撮像手段がレンズ系によって結ばれた像を撮影して、表示手段が撮像手段によって撮影された像を表示するようにしたので、人眼に眼内レンズを移植したときの網膜像をシミュレーションすることが可能になった。
【図面の簡単な説明】
【図１】実施の形態における眼光学系のシミュレーション装置の構成を示すブロック図である。
【図２】実施の形態におけるシミュレーション装置のレンズ系の構成図である。
【図３】実施の形態におけるグルストランドの眼球モデルの水晶体を眼内レンズに置き換えたときの光学系を示す図である。
【符号の説明】
３１  レンズ系
３２  ＣＣＤカメラ
３３  ディスプレイ装置
【図１】
0003814017.tif 000004
【図２】
0003814017.tif 000005
【図３】
0003814017.tif 000006