(57)【要約】光学ルーペは、ルーペを通して観察される物体の拡大率を変えるため、および／またはルーペの作業距離を変えるための電気機械的装置を含む。別の実施形態では、光学ルーペは、可変拡大率を提供するために、１つ以上の液体レンズアセンブリまたは液晶レンズアセンブリを備えているレンズシステムを含み得る。一実施形態において、光学ルーペは、少なくとも１つの接眼レンズレンズと、少なくとも１つの対物レンズと、接眼レンズレンズおよび対物レンズと協働するアクチュエータであって、アクチュエータは、接眼レンズレンズおよび対物レンズを通して観察される像の拡大率を変えるように動作可能である、アクチュエータとを備えている。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
少なくとも１つの接眼レンズレンズと、
少なくとも１つの対物レンズと、
前記接眼レンズレンズおよび前記対物レンズと協働するアクチュエータであって、前記アクチュエータは、前記接眼レンズレンズおよび前記対物レンズを通して観察される像の拡大率を変えるように動作可能である、アクチュエータと
を備えている、光学ルーペ。
【請求項２】
前記アクチュエータは、ユーザによって手動で作動可能である機械的構成要素を備えている、請求項１に記載の光学ルーペ。
【請求項３】
前記アクチュエータは、電気機械的である、請求項１に記載の光学ルーペ。
【請求項４】
プリズムをさらに備え、前記プリズムは、前記対物レンズおよび前記接眼レンズレンズと協働することにより、前記光学ルーペを通して観察される像を拡大する、請求項１に記載の光学ルーペ。
【請求項５】
前記アクチュエータは、前記光学ルーペの作業距離を変えるようにさらに動作する、請求項１に記載の光学ルーペ。
【請求項６】
前記アクチュエータは、前記接眼レンズレンズおよび前記対物レンズを通して観察される像の焦点を自動的に合わせるようにさらに構成されている、請求項１に記載の光学ルーペ。
【請求項７】
前記アクチュエータは、収束を自動的に変えるようにさらに構成されている、請求項１に記載の光学ルーペ。
【請求項８】
光学ルーペであって、
前記ルーペを通して観察される像の拡大率を変えるように動作可能である、少なくとも１つの液体レンズアセンブリと、
電圧ポテンシャルを前記少なくとも１つの液体レンズアセンブリに提供する電源と
を備えている、光学ルーペ。
【請求項９】
光学ルーペであって、
前記ルーペを通して観察される像の拡大率を変えるように動作可能である少なくとも１つの液晶レンズアセンブリと、
電圧ポテンシャルを前記少なくとも１つの液晶レンズアセンブリに提供する電源と
を備えている、光学ルーペ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、概して、拡大デバイスに関し、より具体的には、可変拡大能力を有する光学ルーペに関する。
【背景技術】
【０００２】
限定するものではないが対の拡大ルーペ等の拡大鏡は、臨床手技中の長時間、歯科医および外科医によって装着される。これらの観察用具は、経時的に、首を痛めたり、腰に負担がかかり、かつ、実施されている手技の成功に悪影響を及ぼし得る猫背の姿勢を回避しながら、鮮明な視界を提供するために装着される。拡大鏡によって、施術者は、観察用具を伴わない場合より、患者からより大きな作業距離で動作可能となる。より高拡大率の拡大鏡は、施術者のエアロゾルおよび他の物質への暴露も低減させる。
【０００３】
概して、拡大鏡の光学ルーペは、固定拡大率を有する。ユーザが、より高いまたはより低い拡大率で物体を観察することを所望する場合、異なる光学ルーペが、使用されなければならないか、またはレンズ要素が、所望の拡大率を提供するように変更されなければならない。レンズ要素を変更する必要なく、可変拡大率を提供可能な拡大鏡の必要性が存在する。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明は、従来周知の光学ルーペの前述および他の欠点ならびに短所を克服する。本発明は、ある実施形態に関連して説明されるが、本発明は、これらの実施形態に限定されないことを理解されるであろう。むしろ、本発明は、本発明の精神および範囲内に含まれ得る、すべての代替、修正、および均等物を含む。
【０００５】
本発明の一側面によると、光学ルーペは、ルーペを通して観察される物体の拡大率を変えるための電気機械的装置を含む。別の実施形態では、光学ルーペは、ユーザが、ルーペを通して観察される物体の拡大率を選択的に変えることを可能にする手動で作動可能な機構を含み得る。さらに別の実施形態では、光学ルーペは、ルーペを通して観察される物体の拡大率を変えるための１つ以上の液体レンズを含む。なおも別の実施形態では、光学ルーペは、レンズに印加される電圧を変えることによって、ルーペを通して観察される物体の拡大率を変えることを促進する少なくとも１つの液晶レンズを含む。
【０００６】
本発明の他の目的、特徴、および利点は、付随の図面とともに、以下の発明を実施するための形態を熟読後、容易に理解されるであろう。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】図１は、本発明の原理による、物体の拡大率を変えるための電気機械的装置を利用する、例示的光学ルーペアセンブリの略図である。
【図２】図２は、本発明の原理による、物体の拡大率を変えるための液体レンズアセンブリを利用する、例示的光学ルーペアセンブリの略図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
本発明の一側面では、電子的に制御される機械的装置が、内部ルーペレンズ構成が、拡大率変化（光学ルーペのズーム）をもたらすように操作され得るように、光学ルーペ内に組み込まれる。一実施形態では、本概念は、小型デジタルカメラ（例えば、デジタルカメラズーム光学）規模で、いわゆる微小制御モータおよびギア、または同等デバイスを使用することを含み得る。本発明の別の側面では、本概念は、電子的および機械的に、２つのそのようなズームルーペの収束を操作し、作業距離（眼から観察している標的までの距離）の変化をもたらすための能力を含む。電子制御は、無線周波数（ＲＦ）、フットペダル、ルーペフレームの直接制御等の種々の方法および／または構造、あるいはルーペまたは対のルーペの拡大率および／または作業距離を制御するために好適な種々の他の構造および方法によって、実装され得る。
【０００９】
図１は、ルーペアセンブリの拡大率を変えるための電気機械的ズーム装置を含む、例示的光学ルーペアセンブリを描写する。光学ルーペは、ルーペを通して観察される物体の拡大像を提供するように、光軸に沿って整列されている接眼レンズレンズアセンブリと対物レンズアセンブリとを含む。接眼レンズレンズアセンブリおよび対物レンズアセンブリは、各々、単一または複数のレンズ要素を備え得る。光学ルーペは、接眼レンズレンズアセンブリおよび対物レンズアセンブリと整列され、接眼レンズレンズアセンブリおよび対物レンズアセンブリと協働し、物体の拡大された像を提供するプリズムアセンブリをさらに含み得る。プリズムアセンブリは、必要に応じて、単一プリズム要素も複数のプリズム要素も含み得る。光学ルーペのレンズおよびプリズム要素、ならびにレンズおよびプリズム要素が支持される筐体構成要素の一般的構造は、概して、Ｋｅｒｒ  Ｃｏｒｐｏｒａｔｉｏｎに譲渡され、参照することによって、全体として本明細書に組み込まれる、米国特許第６，７０４，１４２号に説明されている、レンズおよびプリズム要素に類似し得る。
【００１０】
電気機械的ズーム装置は、直接または間接的に、レンズ要素間の距離を変え、それによって、レンズシステムの拡大率を変え得る。電気機械的ズーム装置は、レンズ要素間の距離を変え、光学ルーペの作業距離も変え得る。
【００１１】
光学ルーペアセンブリは、ルーペを通して観察される物体の像の自動焦点化のためにも構成され得る。別の実施形態では、光学ルーペは、自動収束調節のためにも構成され、異なる作業距離に位置する物体の観察に対応し得る。故に、眼が、標的物体に向かって、またはそこから移動するにつれ、収束は、ユニットが自動焦点と連動して、自動作業距離調節を得るように、自動的に調節されるであろう。これらの実施形態では、ルーペアセンブリは、超音波、赤外線、または任意の他の好適な方法等によって、物体までの距離を決定するための距離測定構成要素を含む。距離測定構成要素からの信号は、所望に応じて、電気機械的装置の動作を制御し、物体の像を焦点化し、収束を調節する、コントローラに通信され得る。
【００１２】
別の実施形態では、光学ルーペは、ルーペを通して観察される物体の拡大率の手動調節を促進するように構成され得る。本実施形態では、機械的機構が、拡大率が、ユーザによって選択的に調節され得るように、他のレンズ要素に対して、１つ以上のレンズ要素を移動させるように提供される。非限定的実施例として、機械的機構は、他のレンズ要素に対して、レンズ要素のうちの１つ以上を摺動可能に移動させることを促進するように提供され得る。機構は、ユーザによって手動で制御され、１つ以上のレンズ要素を移動させ、それによって、拡大率を変え得るレバーまたはダイヤル等の制御を含み得る。別の非限定的実施例では、機械的機構は、１つ以上のレンズ要素が、他のレンズ要素に対する移動のために連結されるラックギアを含み得る。ピニオンギアは、ラックギアと動作可能に係合され、ラックギアと連結されたノブまたはダイヤルを回転させ、それによって、他のレンズ要素に対して、１つ以上のレンズ要素を移動させる等によって、ユーザによって回転されることができる。種々の他の機械的機構が、ユーザによる拡大率の手動調節をもたらすように提供され得ることを理解されるであろう。
【００１３】
別の実施形態では、可変拡大率は、１つ以上の液体レンズシステムを備えている、液体レンズアセンブリによって提供され得る。液体レンズシステムは、１つ以上の液体材料を利用し、レンズシステムを通過する光の経路を変化させ、それによって、モータまたは他の可動機械構成要素の必要性を伴わずに、拡大率を変える。例えば、Ｊｕｎｇの米国特許第７，６８０，４０６号およびＬｉｏｇｉｅｒ  Ｄ'ａｒｄｈｕｙらの米国特許第７，７９１，８１４号は、エレクトロウェッティングを使用して、２つの非混和性液体間のメニスカスの形状を変化させ、それによって、レンズアセンブリの拡大率を変える液体レンズアセンブリを開示している。米国特許第７，６８０，４０６号および米国特許第７，７９１，８１４号は、参照することによって、全体として本明細書に組み込まれる。
【００１４】
図２は、複数の固体レンズおよび２つの液体レンズアセンブリを含む、例示的光学ルーペアセンブリを描写する。本開示の原理による、光学ルーペシステムは、拡大率を変えるための１つの液体レンズアセンブリと、光学ルーペのズーム、焦点、または作業距離を調節するための別の液体レンズアセンブリとを利用し得る。光学ルーペアセンブリは、前述のように、焦点および／または作業距離の自動調節のために構成され得る。２つの液体レンズアセンブリを有する光学ルーペが、本明細書に図示および説明されるが、本発明の原理による、光学ルーペは、特定の光学性能を達成するために所望されるように、代替として、単一液体レンズアセンブリのみを使用し得、または３つ以上の液体レンズアセンブリを使用し得ることを理解されるであろう。
【００１５】
さらに別の実施形態では、光学ルーペは、液晶レンズに印加される電圧を変えることによって、ルーペを通して観察される物体の拡大率を変えることを促進する１つ以上の液晶レンズ要素を含み得る。一側面では、液晶レンズ要素は、液晶の層を含み、その配向は、レンズに印加される電圧を変えることによって変更することができ、それによって、レンズを通した屈折を変化させ、モータまたは他の可動機械構成要素の必要性を伴うことなく、拡大率および焦点に影響を及ぼす。
【００１６】
本発明は、１つ以上の例示的実施形態の説明によって例証され実施形態は、非常に詳細に説明されたが、添付の請求項の範囲をそのような詳細にいかようにも制限または限定するように意図するものではない。本明細書に論じられた種々の特徴は、単独で、または任意の組み合わせにおいて、使用され得る。追加の利点および修正が、当業者に容易に想起されるであろう。したがって、そのより広範な側面における本発明は、図示および説明される具体的詳細、代表的装置および方法、ならびに例証的実施例に限定されない。故に、一般的発明の概念の範囲または精神から逸脱することなく、そのような詳細からの逸脱が成され得る。以下に、特許請求の範囲を記載する。
【図１】
2013537648.tif 000003
【図２】
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【国際調査報告】
2013537648.tif 000005