(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
逆Ｕ字型の光路を形成するケーシングと、
前記光路の一方の端に光を入射する入射窓と、
前記光路の他方の端から前記入射窓と反対方向に光を出射する出射窓と、
前記光路を用いて前記入射窓から入射された映像を拡大して前記出射窓から正立した実像として出力可能な拡大光学系と、
装着者の眼の近傍に前記出射窓が位置するように前記ケーシングを前記装着者に装着する手段とを有する拡大鏡。
【請求項２】
請求項１において、前記出射窓が前記装着者の眼の正面に配置される拡大鏡。
【請求項３】
請求項１において、前記入射窓と前記出射窓とが略水平に並んで配置されている拡大鏡。
【請求項４】
請求項１において、前記入射窓が前記装着者の顔の中央部に配置される拡大鏡。
【請求項５】
請求項１において、前記入射窓と前記出射窓とが略水平に並んで配置され、前記出射窓が前記装着者の顔の略中央に位置する拡大鏡。
【請求項６】
請求項１において、前記ケーシングは前記装着者の眼から額の範囲内に納まる拡大鏡。
【請求項７】
請求項１において、前記装着する手段は眼鏡フレームである拡大鏡。
【請求項８】
請求項１において、前記拡大光学系の焦点を自動調節可能な機構を有する拡大鏡。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は拡大鏡に関し、特に弱視者の視覚補助具として適した拡大鏡に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
装着時でも両手が自由になる眼鏡タイプの拡大鏡としては、弱視者用に開発されたものが米国特許第４,７０４,０００号に開示されている。これは、自動焦点機能を有する単眼式の拡大鏡で眼鏡（眼鏡フレーム）に取り付けて使用するようになっており、接眼レンズが眼鏡の上部に設置され、装着者は眼を上方に動かして利用するようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
弱視が進んだ視覚障害者にとっては、拡大鏡を用いないと日常生活に支障をきたす恐れがある。したがって、拡大鏡を用いて日常の生活を送ろうとしたときに、拡大鏡を見ようとするたびに眼を上方に動かさないといけないのでは不便であり、負担が大きい。そこで、装着者が眼を上下に動かさなくても利用できる拡大鏡が提案されており、その一例を図３に示してある。
【０００４】
図３に示した拡大鏡は、ユーザ９０が眼鏡（眼鏡フレーム）８１に取り付けて使用する単眼式の拡大鏡８０であり、水平方向に延びた箱型のケーシング（ハウジング）８９を備えており、その内部に、拡大光学系と、この光学系の自動焦点機能を実現するための電子機器およびモータと、合焦距離を計測するための光学機構などが内蔵されている。ケーシング８９の前側には、光の入射窓４が設けられ、後側（ユーザ９０の実眼９１と向かい合う側）の出射窓３には単レンズ３枚構成による接眼レンズ１５が配置されている。さらに、自動焦点機能を動かす電力は、外部の充電式バッテリーからケーブル（不図示）を介して拡大鏡８０に供給される。
【０００５】
この拡大鏡８０のケーシング８９は眼鏡８１のフレーム８２の前方８２ａに取り付けられており、ユーザ９０が装着するとケーシング８９が額に沿って水平方向に延びた状態で接眼レンズ１５がユーザ９０の利き眼９１ａの前方にセットされる。そして、眼鏡フレーム８２を調整することにより、拡大鏡８０を常に見やすい位置および角度に設定することが可能であり、ユーザ（装着者）は視線を上げる動作を行うことにより拡大鏡８０を利用することができる。さらに、この拡大鏡８０のアイピース（接眼レンズ）１５は、キャリアレンズと呼ばれる眼鏡レンズ８３を貫通しており、ユーザ９０の利き眼（本図ではユーザの左眼）９１aの前方の所望の位置に安定して配置されるようになっている。また、ユーザ９０が拡大鏡８０を装着した際の視線は、遠方を見るときの視線に合わせて、通常の視線より少し上方になるようにすることが望ましい。
【０００６】
図４に、この拡大鏡８０のケーシング８９に内蔵された光学系８８を示してある。この光学系８８には、ケーシングの前面に配置された入射窓４と、入射窓４から入射した光をケーシング８９に沿った水平方向に沿って延びた光路７１に導くミラー５と、可動式の対物レンズ８と、像を反転するダハプリズム１１と、このダハプリズム１１によって眼９１ａの方向に曲げられた光を結像する単レンズ３枚構成の接眼レンズ１５、出射窓３とが順番に配置されている。したがって、この拡大鏡８０では、入射窓４から出射窓３までを結ぶ光路（光軸）７１が平面的に形成されており、外光７０はケーシング８９の内部を平面的に導かれて利き眼９１ａに達する。
【０００７】
この拡大鏡８０は、両手がフリーな状態で使える利便性を備え、また、眼を上下に大きく動かさなくても利用できるのでユーザが常時使用できるものとなっている。しかしながら、この拡大鏡８０では、利き眼９１ａの実眼位置と、装着した拡大鏡８０の入射窓４の位置が横方向あるいは水平方向にずれており、殆ど反対側の眼９１ｂに近い位置になる。このため、特に、近距離の対象物を見た場合に、この拡大鏡８０のユーザ９０は、入射窓（ファインダー）４を通して利き眼９１ａに見える範囲と、本来の利き眼９１ａで見えるはずの範囲とにズレが生じる、いわゆるパララックスを感じる。
【０００８】
さらに、拡大鏡８０のケーシング８９により、ユーザ９０の顔の多くの部分が覆われてしまう。特に、ケーシング８９により、眼９１ａおよび９１ｂの周辺が隠れるのでユーザの表情が判り難くなるというディメリットもある。このため、両手がフリーな状態で使える利便性を備えながらも、視覚の面で違和感を与え、ユーザを十分に満足させる拡大鏡を提供しているとは言い難い。
【０００９】
ケーシング８９の水平方向の長さを削減することにより、これらの問題をある程度は解決することができるが、光学系８８を収納するための十分なスペースを確保することができない。ケーシングを前後方向に延ばしてスペースを確保することも可能であるが、ユーザの顔９２に装着したときに拡大鏡の重心位置が顔から離れるので不安定になり、像が安定しない。したがって、見やすい拡大鏡を提供することが難しい。
【００１０】
そこで、本発明においては、近距離の対象物を見る場合でもパララックスを殆ど感じさせることがなく、安定して装着することができる使い勝手の良い拡大鏡を提供することを目的としている。さらに、装着したときにユーザの表情をあまり隠すことがなく、できるだけ自然な感じでユーザに負荷を与えずに使用できる拡大鏡を提供することも本発明の目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
そこで、本発明においては、拡大鏡の光路を水平な面内ではなく、逆Ｕ字型に上方に曲げることにより、光学系を設置するスペースを確保すると共に、ユーザの眼の近傍で、さらに略同じ高さで受光可能な拡大鏡を提供するようにしている。すなわち、本発明の拡大鏡は、逆Ｕ字型の光路を形成するケーシングと、光路の一方の端に光を入射する入射窓と、光路の他方の端から入射窓と反対方向に光を出射する出射窓と、光路を用いて入射窓から入射された映像を拡大して出射窓から正立した実像として出力可能な拡大光学系と、装着者の眼の近傍に出射窓が位置するようにケーシングを装着者に装着する手段とを有する。
【００１２】
光路を逆Ｕ字型に上方に曲げることにより、入射窓と出射窓との水平方向の距離を大きくせずに、拡大光学系を設置するための光路長を確保できる。したがって、装着者（ユーザ）の利き眼に近い位置に入射窓を配置できるので、パララックスを殆ど感じさせない拡大鏡を提供することができる。さらに、逆Ｕ字型の光路を形成するケーシングであれば、装着したときに眼の近傍となる部分は逆Ｕ字型にすることができるので、装着者の眼の周辺がケーシングで隠されるのを極力防止でき、表情が対面者にも見やすい拡大鏡を提供できる。また、上方に逆Ｕ字型のケーシングであれば、装着したときにケーシングが額からそれほど離れることがなく、ケーシングの重心も顔に近い位置になる。したがって、安定して装着することができ、装着者が動いた場合であっても像がぶれたりすることの少ない拡大鏡とすることができる。このように、逆Ｕ字型の光路を採用することにより、近距離の対象物を見る場合でもパララックスを殆ど感じさせることがなく、安定して装着することができる。さらに、ユーザの表情をあまり隠すことがなく、自然な感じで使用できる拡大鏡を提供することができる。
【００１３】
本発明の拡大鏡であれば、入射窓と出射窓との距離を近づけることができるので、出射窓を装着者の一方の眼のほぼ直前に配置しても入射窓で他方の眼が隠れてしまうことを防止できる。したがって、他方の眼の視野を犠牲にすることなく、一方の眼のほぼ正面に出射窓、すなわち、接眼レンズを配置することができ、装着者は眼を上下に動かさなくても拡大鏡を利用することができる。このため、装着者の負荷のさらに少ない拡大鏡となる。
【００１４】
さらに、本発明の拡大鏡は、光路を逆Ｕ字型にしているので、入射窓と出射窓との水平方向の配置は自由に設定できる。したがって、入射窓と出射窓とを略水平に並んで配置し、装着者の実眼の位置と入射窓との高さが変わらないようにすることができ、特に近距離の対象物を見た場合に感じる上下方向のパララックスも確実に防止できる。
【００１５】
また、光路を逆Ｕ字型にすることにより、入射窓と出射窓との距離も調整することができる。したがって、入射窓を装着者の顔の中央に配置することにより、一方の眼で顔の中央で見た画像を得ることができる。さらに、出射窓が鼻の付近に位置するので、装着者の眼の両端あるいはその近傍が見え、顔の表情が分かりやすい拡大鏡とすることができる。したがって、一方の眼で両眼で見た場合と略同じ画像を得ることができるので、水平方向のパララックスも少ない拡大鏡とすることができる。このように、本発明により、入射窓と出射窓とが略水平に並んで配置され、入射窓が装着者の顔の略中央に位置するように構成を実現することが可能となり、ユーザが見やすく、負荷の少ない拡大鏡を提供できる。
【００１６】
逆Ｕ字型の光路は眼の位置から上方に必要なだけ伸ばすことができる。しかしながら、安定して装着することを考慮すると、ケーシングの上下方向の寸法は、装着者の眼から額の範囲内に納まるようにすることが望ましい。また、本発明の拡大鏡は、ヘルメット、帽子、ヘアーバンドなどに装着して、頭、額、耳あるいは鼻で支持するようにすることができる。さらに、一般的な眼鏡フレームを支持する手段として用いることも可能であり、一般的な眼鏡と同様に耳と鼻を用いて安定して装着することができる。
【００１７】
さらに、拡大鏡において、拡大光学系の焦点を自動調節可能な機構、すなわち、オートフォーカスモジュールを付加することにより、近傍から遠方までボケの無い画像を安定して出射窓からユーザの眼に供給することができる。
【００１８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照して説明する。図１に、本発明に係る拡大鏡１をユーザ９０が装着した様子を模式的に示してある。本例の拡大鏡１は、眼鏡フレーム８２の水平に延びた部分８２ａに取り付けられるようになっており、眼鏡と同様にユーザ９０が装着できるようになっている。本例の拡大鏡１は、向かって左側がほぼ逆Ｕ字型となり、右側が水平に延びた方形となり、全体が略Ｆ字を９０度倒して反転させたようなハウジングあるいはケーシング２を備えている。そして、逆Ｕ字型の左側のケーシング２ａに拡大鏡１の拡大光学系１２を構成する光路１８が収納あるいは形成され、水平に延びた右側のケーシング２ｂにオートフォーカスモジュール３２が収納されている。
【００１９】
左側の逆Ｕ字型のケーシング２ａの右端で、ケーシング２の略中心２ｃとなる部分に、外光７０が入射されるように前方１ａに向いた円形の入射窓４が配置され、ケーシング２ａの左端で、装着したときに入射窓４と水平に並ぶ部分に後方１ｂに向いた出射窓３が配置されている。したがって、本例の拡大鏡１をユーザの顔９２に装着すると、入射窓４はユーザ９０の鼻９３の辺りに配置され、出射窓３は、実眼９１ａの近傍、または略接するように配置される。この出射窓３は、眼鏡フレーム８２に取り付けられた眼鏡レンズ８３の一部を貫通しており、出射窓３をユーザ９０の一方の眼９１ａの前方の所定の位置に安定して支持できるようになっている。さらに、左側のケーシング２ａの中に、入射窓４から入射された映像を拡大して、出射窓３から正立した実像として拡大して出力することができる拡大光学系１２が配置されている。
【００２０】
この拡大光学系１２の対物レンズ８を駆動するステッピングモータ３１およびオートフォーカスモジュール（ＡＦモジュール）３２が、中心の入射窓４の上方から出射窓３と反対側に延びたケーシング２ｂに収納されており、ステッピングモータ３１およびＡＦモジュール３２を動かす電力は、外部の充電式バッテリーからケーブル（不図示）を介してケーシング２に供給される。また、ケーシング２ｂに小型のバッテリーを収納してこれらの機器を駆動できるようにすることも可能である。
【００２１】
図２に、本例の拡大鏡１の拡大光学系１２の概略構成を示してある。この拡大光学系１２は、一点破線で示す略逆Ｕ字型の左側のケーシング２ａの中に光路１８を用いて形成されており、入射窓４から順番に、入射された光７０を上方に逆Ｕ字型のケーシング２ａの右側の垂直な部分に沿って導くように反射する（跳ね上げる）第１のミラー５と、垂直方向に導かれた光７０を水平方向に反射する第２のミラー６と、逆Ｕ字型のケーシング２ａの水平な部分に沿って導くように反射する第３のミラー７と、逆Ｕ字型の水平な部分を左右の方向（光路上の前後）に移動可能なように配置された対物レンズ８と、光７０を水平方向に曲げて逆Ｕ字型のケーシング２ａの左側の垂直な部分に配置されたプリズム１０に導く第４のミラー９と、垂直な部分に配置されて像反転する直角プリズム１０と、この直角プリズム１０から水平方向に出射された光７０を出射窓３から実眼（観察眼）９１ａで見える像として出射するための接眼レンズ１５とが配置されている。
【００２２】
対物レンズ８は、第３のミラー７と第４のミラー９の間で水平な光軸７２に沿って左右に移動できるようになっており、ＡＦモジュール３２の制御に基づきステッピングモータ３１により移動し、入射窓４の先にある対象物の距離に応じて自動的に焦点を合わすことができるようになっている。そして、拡大光学系１２で拡大された正立の実像が出射窓３から出力される。
【００２３】
このように、本例の拡大鏡１では、ケーシング２の内部に略逆Ｕ字型の光路１８を設けることにより、実眼９１ａと同じ高さの入射窓４で受光した光線７０の光軸７２を、実眼９１ａの高さより高い位置に一旦シフトさせ横移動させてから、再び元の高さに戻して、出射窓３である接眼レンズ１５に導くという光学系１２を配置している。したがって、光路１８の一方の端（入口）となる入射窓４と、他方の一方の端（出口）となる出射窓３との水平方向の距離を延ばさずに、拡大光学系１２を設置するための光路長を十分に確保できる。このため、拡大鏡１として要求される拡大光学系１２に必要な光路の全長が両眼９１ａおよび９１ｂの間隔の半分よりも長くても、入射窓４を顔９２の中央付近に配置することができる。したがって、出射窓３と対面する利き眼９１ａで通常見る位置あるいは角度とそれほど変わりない位置に、入射窓４を配置することが可能であり、パララックスを感じないですむ画像であって拡大された画像を出射窓３から出力することができる。特に、近距離の対象物を見る場合は、右眼９１ａに入る画像が、本来の左眼９１ｂに入る画像に近いと大きなパララックスを感じ、疲労の要因となる。これに対し、本例の拡大鏡１であれば、利き眼である右眼９１ａに本来入るべき画像に近い画像を入力できるので、パララックスを殆ど感じさせずに済み、見やすく、負荷の少ない拡大鏡として提供できる。
【００２４】
入射窓４の上下の位置は、光路１８の配置により調整することができるが、本例の拡大鏡１のように、装着したときに入射窓４と出射窓３とが略水平に並ぶように配置することにより、実眼９１ａに入力される画像と、実眼９１ａで本来見る画像との角度の差も殆どなくすことができる。したがって、本例の拡大鏡１は、さらに見やすく、ユーザの負担の少ないものとなっている。
【００２５】
また、入射窓４は、光路１８の水平方向の長さを短くすることによりさらに出射窓３に近い位置に配置することも可能であるが、本例の拡大鏡１では、装着者であるユーザ９０の顔９２に装着したときに入射窓４が顔９２の中央、すなわち、鼻筋９３に沿った位置に配置されるようにしている。入射窓４を顔９２の中央に配置することにより、入射窓４と出射窓３とを接続する逆Ｕ字型のケーシング２ａの隙間から眼９１ａの鼻側が見えるようになる。したがって、実眼９１ａの周辺が拡大鏡１で隠されるのを極力避けることができるため、装着したユーザ９０の表情が対面者によく判るようになる。さらに、顔の表情を隠さない構成となっているので、出射窓３をユーザ９０の眼９１ａのほぼ正面に配置して日常生活に支障は少なく、眼９１ａを上下させなくても拡大された画像を容易に見ることができるストレスの少ない拡大鏡１とすることができる。
【００２６】
さらに、入射窓４を顔９２の略中央に配置することにより、逆Ｕ字型の光路１８の水平な方向の距離を確保することができる。したがって、必要な光路長を確保するために光路１８が上下方向に延びて、額から離れてしまうようなデザインにならず、逆Ｕ字型でありながら顔９２の額に略フィットするケーシング２ａを備えた拡大鏡１を提供できる。このため、本例の拡大鏡１は、装着したときに、見栄えが良く、また、ケーシング２ａが額からそれほど離れず、額にほぼ沿って延びた状態となるので安定性も良い。このため、ユーザが体や顔を動かしても出射窓３から得られる画像がぶれることがなく、この点でも非常に見やすい拡大鏡となっている。
【００２７】
なお、本例の拡大鏡１は、ケーシング２をヘルメット、帽子、ヘアーバンド等に取り付けて、頭、耳あるいは鼻を用いて顔９２に装着することも可能である。
これに対し、本例の拡大鏡は眼鏡フレーム８２に搭載することにより、眼鏡と同様に違和感なく装着することができる拡大鏡１となっている。また、ケーシング２の全体的な形状は本例に限定されることはなく、略逆Ｕ字型の光路を収納できる形状であれば良い。しかしながら、上述したように、ケーシング自体は、額に沿って装着する形状が装着したときに見栄え良く安定する。したがって、ＡＦモジュール等を含めた仕様としては、上記のように逆Ｕ字型の光路を実現する部分と、それから水平方向に延びてＡＦモジュール等を収納できる部分とを備えた形状のケーシングが１つの好ましい形態である。
【００２８】
【発明の効果】
以上に説明したように、本発明の拡大鏡は、両手がフリーな状態で用いることができ、使い勝手の良い拡大鏡であり、略逆Ｕ字型の光路を採用することにより出射窓と入射窓との距離を近づけて、入射窓が利き眼に近い位置、たとえば、装着者の顔のほぼ中央に配置できる。このため、近距離の物体を見た場合にも視線位置の利き眼からのズレが少なく、パララックスなどの違和感が殆どない拡大鏡を提供することができる。
【００２９】
さらに、逆Ｕ字型の光路を採用することにより、装着した際に出射窓を眼の前に配置しても、使用者の眼の近傍の大部分が拡大鏡自体で隠れてしまうことはなく、眼を上下させなくても使用できる拡大鏡であって、装着者の表情も隠さない拡大鏡を提供することができる。したがって、本発明に係る拡大鏡を装着することにより、拡大された画像をストレスなく見ることができ、また、対面者に与える違和感も少ない、使い勝手の良い拡大鏡を提供できる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る拡大鏡をユーザが装着している様子を模式的に示す図である。
【図２】図１に示す拡大鏡の光路を模式的に示す図である。
【図３】拡大鏡の一例をユーザが装着している様子を模式的に示す図である。
【図４】図３に示す拡大鏡の光路を模式的に示す図である。
【符号の説明】
１、８０    拡大鏡
２    ケーシング
３    出射窓
４    入射窓
５、６、７、９    ミラー
８    可動式の対物レンズ
１０    直角プリズム
１２    拡大光学系
１５    接眼レンズ
１８    光路
３１    ステッピングモータ
３２    オートフォーカスモジュール
７０    入射光
７２    光軸
８１    眼鏡、８２    眼鏡フレーム、８３    眼鏡レンズ
９０    ユーザ（装着者）
９１    実眼
９２    顔
９３    鼻
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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