JP4745683B2

JP4745683B2 - 拡大鏡

Info

Publication number: JP4745683B2
Application number: JP2005050556A
Authority: JP
Inventors: 敏高見
Original assignee: Hoya Corp
Current assignee: Hoya Corp
Priority date: 2005-02-25
Filing date: 2005-02-25
Publication date: 2011-08-10
Anticipated expiration: 2025-02-25
Also published as: JP2006235301A

Description

本発明は、頭部周りに固定されるルーペ（拡大鏡）に関し、特に、拡大レンズの取付け機構に関する。

読書、あるいは医療作業など手作業を伴う状態では、必要に応じて頭部固定式ルーペが使用される。頭部固定式ルーペは拡大レンズを備え、使用者の頭部周りに環状の支持体が装着され、その眼前の位置に拡大レンズが取り付けられる。拡大レンズとしては、左右の眼それぞれに合わせて一対の拡大レンズを設けるタイプもあるが、視野全体の拡大、あるいは異物混入防止等のため、一体的に成形されたゴーグル型拡大レンズが知られている（特許文献１参照）。また、視認する対象物に応じて眼と拡大レンズとの距離を調整するため、視線方向に伸縮自在な支持筒に拡大レンズを取付けたルーペが知られている（特許文献２）。対象物に応じて支持筒を伸縮させることにより、観察対象物に合わせて拡大レンズの位置を調整することができる。
特開平１０−１０４５５３号公報登録実用新案第３０８３４８５号公報

両眼に対応した拡大レンズを伸縮自在な１本の支持部材によって支持する場合、両眼間隔だけ幅のある拡大レンズをその上部中心付近で支持する必要があることから、拡大レンズの位置安定性に問題が生じる。すなわち、使用者が拡大レンズを移動させる操作によって加えられる力の加減により、前額面に（視線に垂直な方向）に沿って拡大レンズの位置を堅固に維持することが難しく、拡大レンズが視線方向に対して微妙に傾斜、変位してしまう。正しく正面に拡大レンズが向かないと左右の視界が一致せずに見難いなど問題があるが、正面に向けるのに時間が係っていた。拡大レンズの正確な位置調整に時間がかかると、手術等の進行に影響する。

本発明の拡大鏡は、両眼に対応した拡大レンズを備え、例えば、両眼間隔に応じたサイズを有し、一体的に形成された拡大レンズが設けられる。すなわち、左右の眼それぞれに一対の拡大レンズを設けるのではなく、１つの拡大レンズが両眼と対向するように形成される。また、拡大レンズを支持するため、頭部の額周りに装着される頭部装着部材が設けられる。本発明の拡大鏡は２点で拡大レンズを支持するため、頭部装着部材の額位置から視線方向に沿って互いに平行に延びる一対の支持部材と、拡大レンズに取付けられるとともに、一対の支持部材において対応する支持部材に係合する一対の保持部材とを備える。一対の保持部材は互いに平行となり、一対の支持部材と一対の保持部材とが互いに嵌合可能であればよい。例えば、一対の支持部材が管状部材であって、一対の保持部材が支持部材内部に嵌挿されるように構成すればよく、あるいはその逆でもよい。ここではぴったりと嵌まるように構成する必要はなく、幾分間隙をもたせてもよい。そして拡大鏡は、拡大レンズの位置を調整するため、視線方向に沿って（一対の支持部材に対する）相対的な移動が可能となるように一対の保持部材を係止するレンズ位置調整手段を備える。移動可能に係止する手段としては様々な構成が適用可能であるが、弾性部材を利用して保持部材の移動と係止を行うように構成してもよく、あるいはネジを締め回すことによって構成してもよい。

本発明の拡大鏡は、拡大レンズの固定に関して３点固定するため、一対の保持部材のうち一方の保持部材のレンズ側端部と、他方の保持部材のレンズ側端部を除いた所定部分とを連結する連結部材を備える。ただし、ここでの一方の保持部材のレンズ側端部は、拡大レンズと一方の保持部材との結合部を意味し、他方の保持部材のレンズ側端部は、拡大レンズと他方の保持部材との結合部を意味する。そして、各部材間の連結構造を概念的に骨組構造として捉えた場合、連結部材と一方の保持部材との節点が一方の保持部材と拡大レンズとの節点と一致するとともに、拡大レンズと一方の保持部材との節点、および他方の保持部材と拡大レンズとの節点、連結部材と一方の保持部材との節点、連結部材と他方の保持部材との節点が剛節されている。すなわち、部材間の挟み角は不変となるように連結されている。拡大レンズは一体的に形成されているため、拡大レンズの一部に位置調整のための力が加えられると、それに合わせて一対の保持部材が連動して移動する。拡大レンズに対して３点固定をすることにより、拡大レンズの位置を調整する場合においても、一対の保持部材が２軸に沿って同じ距離だけ移動し、拡大レンズがぐらついて視線方向に対し傾斜、変位することがない。使用者が片手で拡大レンズの縁をもって拡大レンズの位置を調整する場合、その保持位置が拡大レンズの中心位置付近でなくても一対の保持部材の移動にずれが生じない。

連結部材と他方の保持部材との連結部材はレンズ側端部以外であればよいが、上記節点を三角形の頂点として部材間を連結するため、額側端部において連結部材と結合させるのがよい。

医療作業等の場合、衛生上の理由で拡大レンズを両手で保持することができないため、保持部材等を片手で保持して拡大レンズの位置を調整しなければならない。このような状況でも拡大レンズの安定した移動を可能にするため、一対の保持部材を相対的に移動させる操作部材を拡大レンズと一方の保持部材との節点上に設けるのがよい。他方の保持部材が連結部材を介して保持部材を視線方向へ押し出すように力が働くため、より安定して一対の保持部材が連動して移動する。

レンズ位置の調整に関しては、連結部材と他方の保持部材とが結合していることから、他方の支持部材の長手方向（視線方向）にスリットを形成し、連結部材と他方の保持部材との連結部をスリットから突出させるのがよい。これにより、一対の保持部材の相対的移動距離を長くすることができる。レンズ位置調整手段は、スリットの縁部に連続的に連なって形成される当接部と、連結部に形成される係止部と、連結部に取付けられて係止部をスリット側へ付勢する弾性部材とを有する。あるいは、レンズ位置調整手段が、連結部から他方の保持部材側面に沿って延びる突起部と、突起部に形成された孔に挿入されるネジと、ネジを締め付ける締止手段とを設けるのがよい。

一対の保持部材が移動方向に対して傾斜せず、安定して一方向に移動できるようにするため、一対の保持部材を中空の管状部材として構成し、一対の支持部材が一対の保持部材に嵌挿させるのがよい。傾斜させるモーメント力に対する反作用が大きくなり、移動方向に沿って一対の保持部材が確実に移動する。さらに安定させるため、一対の保持部材の径を、レンズ側端部において額側端部に比べて大きくするのがよい。

このように本発明によれば、レンズ傾きを修正するのに時間をかけることなく拡大レンズの位置を適切に調整することができる。

以下では、図面を参照して本発明の実施形態であるルーペについて説明する。

図１は、頭部固定式のルーペを上から見た平面図である。図２は、ルーペを横から見た平面図である。

頭部固定式のルーペは、拡大レンズ１０と、ヘッドバンド３０を含むレンズ固定機構２０から構成され、読書、医療作業などを行う時に頭部に装着される。ヘッドバンド３０は、帯状で弾力性のあるプラスチック製バンドであり、ヘッドバンド３０周りには剛性の環状部材３２が取り付けられる。環状部材３２の一部には、拡大レンズ１０を固定するための支持板３４が形成されており、支持板３４が使用者の額付近に配置されるように環状部材３２が頭部に取り付けられる。そして、環状部材３２後頭部側に設けられたベルト機構（図示せず）によってレンズ固定機構２０が頭部に固定される。

支持板３４は、前額面、すなわち視線方向Ｌに略垂直な方向Ｍに平行であって、両眼の幅程度の長さを有する。支持板３４の両端には、第１、第２支持部材１２Ａ、１２Ｂが固定されており、第１、第２支持部材１２Ａ、１２Ｂは対象物のある視線方向Ｌに沿って互いに平行な状態を維持しながら延びている。支持部材１２Ａ、１２Ｂは中空の円筒状部材であり、それぞれ内部空間が形成されている。

拡大レンズ１０は、両眼間隔をカバーするように一体的に形成されており、一枚のレンズによって観察対象物が視認される。互いに長さが等しい第１、第２保持部材１４Ａ、１４Ｂは拡大レンズ１０を保持する棒状部材であり、額に近い端部（額側端部）から支持部材１２Ａ、１２Ｂに嵌挿されている。一方、第１、第２保持部材１４Ａ、１４Ｂのレンズ側端部は結合部材２２Ａ、２２Ｂに一体的に結合しており、結合部材２２Ａ、２２Ｂは、拡大レンズ１０の両側上端部に固定されている。これにより、拡大レンズ１０は、第１、第２保持部材１４Ａ、１４Ｂのレンズ側端部から略真下の方向に沿って位置決めされる。また、結合部材２２Ａ、２２Ｂは、視線方向Ｌに垂直な平面上にあって保持部材１４Ａ、１４Ｂ（支持部材１２Ａ、１２Ｂ）を通る平面に沿った方向Ｍに沿って同一ライン上に取付けられており、保持部材１４Ａ、１４Ｂの長さが同じであることから、拡大レンズ１０は視線方向Ｌに垂直な面に沿って位置決めされる。結合部材２２Ａは、観察者、作業者等が操作できるように（摘むことができるように）頭上側へ延びている。

支持部材１２Ｂの上側（頭上側）には、スリット２３が長手方向に沿って形成され、保持部材１４Ｂの額側端部に一体的に取り付けられた結合部材２２Ｃが、スリット２３から突出している。棒状の連結部材１６は、結合部材２２Ａと結合部材２２Ｃとに結合され、保持部材１４Ａのレンズ側端部は連結部材１６を介して保持部材１４Ｂの額側端部と連結される。なお、結合部材２２Ｃとスリット２３の構成はここでは概略的に図示されている。

ここで、拡大レンズ１０のレンズ固定機構２０を骨組構造として捉えて各部材間の連結点を概念的に節点（joint）として表すと、連結部材１６と保持部材１４Ａとの節点Ｊ１は、拡大レンズ１０と保持部材１４Ａの節点と一致している。言い換えれば、節点が一致するように連結部材２２Ａが取付けられている。そして、保持部材１４Ａのレンズ側端部と拡大レンズ１０との節点Ｊ１、保持部材１４Ｂのレンズ側端部と拡大レンズ１０との接点Ｊ２、保持部材１４Ｂの額側端部と連結部材１６との節点Ｊ３では、回転自由がなく挟み角が不変である。すなわち、これら節点が剛節（rigid joint）されるように各部材間が連結されており、３点固定によって拡大レンズ１０が支持されている。

図３は、支持部材１２Ｂの位置調整機構を概略的に示した図である。ここでは、結合部材２２Ｃおよび支持部材１２Ｂのみ示している。

スリット２３の両側には、支持部材１２Ｂの長手方向に沿ってＶ字型の溝ＧＲが繰り返し形成され、結合部材２２Ｃの中央部には、断面が逆三角形状の係合部２７が形成されている。係合部２７のスリットに垂直な方向に沿った幅はスリット幅より大きく、係合部２７は溝ＧＲによって支持される。また、係合部２７は、溝ＧＲに合い嵌まって係止するようテーパー状に形成されている。係合部２７の上側にはバネ２５が取付けられており、バネ２５の一方の端部は結合部材２２に取り付けられ、他方の端部は係合部２７と接し、係合部２７を付勢する。ここでは図示しないが、係合部２７から円筒状に結合部材２２Ｃが延びて保持部材１４Ｂの額側端部に連結固定され、また、連結部材１６は結合部材２２Ｃの上端部に連結固定されている。

係合部２７が溝ＧＲに嵌まることによって結合部材２２Ｃが保持部材１４Ｂに係止している間、拡大レンズ１０の視線方向Ｌに沿った位置は一定であり、拡大レンズ１０は位置変動しない。一方、観察対象物から拡大レンズ１０までの距離に応じて虚像の大きさと位置が変わることから、対象物を視認しやすいように拡大レンズ１０の位置、すなわち両眼から拡大レンズ１０までの距離を調整する場合、観察者等が結合部材２２Ａを摘まんで視線方向Ｌに沿って保持部材１４Ａを動かすと、結合部材２２Ｃ、すなわち第２保持部材１４Ｂを視線方向Ｌへ動かそうとする力が連結部材１６を介して作用する。この力により、係合部２７はバネ２５を圧縮させながら溝ＧＲを乗り越え、隣接する溝ＧＲに嵌まる。これにより、保持部材１４Ｂが溝のピッチ分だけ視線方向Ｌへ移動する。拡大レンズ１０が３点固定されていることから、拡大レンズ１０は、全額面の方向Ｍに平行な状態を維持しながら移動する。

このように本実施形態によれば、第１、第２保持部材１４Ａ、１４Ｂが第１、第２支持部材１２Ａ、１２Ｂに嵌挿され、拡大レンズ１０を２点で支持するため、第１、第２保持部材１４Ａ、１４Ｂが拡大レンズ１０に取付けられる。そして、連結部材１６が第１保持部材１４Ａのレンズ側端部と第２保持部材１４Ｂの額側端部に結合され、拡大レンズ１０が連結部材１６によって３点固定される。

第１、第２支持部材１２Ａ、１２Ｂは円筒状に限定されず、角状の内部空間を形成してもよい。第１、第２保持部材１４Ａ、１４Ｂはその内部空間の形状に合わせて形状が定められる。また、第１、第２保持部材１４Ａ、１４Ｂと拡大レンズとの結合部を第１、第２保持部材１４Ａ、１４Ｂのレンズ側端部より額側の位置に変更してもよい。また、操作用のつまみとして機能する結合部材２２Ａの代わりに結合部材２２Ｂをつまみとして構成してもよい。

図４を用いて、第２の実施形態であるルーペについて説明する。第２の実施形態では、保持部材１４Ｂがネジ止めされる。それ以外の構成については、第１の実施形態と同じである。

図４は、第２の支持部材の一部を示した図である。支持部材１２Ｂ’の上部には、溝のないスリット２３’が形成されている。結合部材２２Ｃ’の上部には、視線方向Ｌから見て略逆Ｌ字型の突起部２９が取付けられており、突起部２９の先端部は支持部材１２Ｂ’の側面に沿って延びる。突起部２９にはネジ孔２９Ｈが形成されており、ネジ孔２９Ｈにはネジ２８が挿入されている。ネジ２８にはワッシャ３１が一体的に取付けられており、ワッシャ３１を締めるとネジ２８の端部が支持部材１２Ｂ’の側面に当接する。したがって、拡大レンズ１０の位置を決めた後ネジ２８を締めることによって、拡大レンズ１０の位置が定められる。

図５、６を用いて、第３の実施形態について説明する。第３の実施形態では、支持部材が保持部材に嵌挿される構成になっている。それ以外の構成については、第１の実施形態と同じである。

図５は、レンズ取付け機構を上から見た概略的平面図である。図６は、保持部材の傾きを示した図である。なお、図５では、保持部材、支持部材以外の構成要素については省略している。

図５に示すように、保持部材１４Ａ’、１４Ｂ’の外径は、支持部材１２Ａ’、１２Ｂ’の外径よりも大きく、支持部材１２Ａ’、１２Ｂ’が保持部材１４Ａ’、１４Ｂ’に嵌挿されている。保持部材１４Ａ’、１４Ｂ’の端面とレンズを図のように配置した時、保持部材１４Ａ’、１４Ｂ’は視線方向Ｌ（レンズ光軸）に沿って僅かに傾斜する場合がある。図６に示すように、径が小さいほど中心軸Ｃに対する傾き変位が大きくなる。例えば、保持部材１４Ｂ’の径がｒ₁、傾斜角がθ₁、そのときの変位量がΔＬである場合、仮に保持部材１４Ａ’の径がｒ₁より小さいｒ₂であって変位量ΔＬに応じた傾斜角はθ’₁にあり、θ₁より大きい。したがって、保持部材の径がより大きくなることにより、拡大レンズは前額面に平行な状態を維持できる。つまり、拡大レンズの結合部分の径を額側端部の径より相対的に大きくすることにより、より拡大レンズの位置が安定する。

頭部固定式のルーペを上から見た平面図である。ルーペを横から見た平面図である。支持部材の位置調整機構を概略的に示した図である。第２の実施形態における第２の支持部材の一部を示した図である。第３の実施形態におけるレンズ取付け機構を上から見た概略的平面図である。保持部材の傾きを示した図である。

符号の説明

１０拡大レンズ
２０レンズ固定機構
３０ヘッドバンド
３２環状部材
３４支持板
１２Ａ、１２Ｂ第１、第２支持部材
１４Ａ、１４Ｂ第１、第２保持部材
１６連結部材
２２Ａ結合部材（操作部材）
２２Ｂ結合部材
２２Ｃ結合部材
２３スリット
２５バネ
２７係合部

Claims

両眼に対応した拡大レンズと、
前記拡大レンズを支持するため、頭部の額周りに装着される頭部装着部材と、
前記頭部装着部材の額位置から視線方向に沿って互いに平行に延びる一対の支持部材と、
前記拡大レンズに取付けられるとともに、前記一対の支持部材に対して係合する一対の保持部材と、
一方の保持部材と他方の保持部材からなる前記一対の保持部材を、視線方向に沿って相対的な移動が可能となるように前記一対の支持部材に対して係止するレンズ位置調整手段であって、前記他方の保持部材のレンズ側端部を除いた所定部分に取り付けられる連結部を有するレンズ位置調整手段と、
前記一方の保持部材のレンズ側端部と、前記連結部とを連結する連結部材とを備え、
前記一対の支持部材と前記一対の保持部材とが互いに嵌合可能であり、
前記連結部材と前記一方の保持部材との節点が前記一方の保持部材と前記拡大レンズとの節点と一致するとともに、前記拡大レンズと前記一方の保持部材との節点、および前記他方の保持部材と前記拡大レンズとの節点、前記連結部材と前記一方の保持部材との節点、前記連結部における前記連結部材と前記他方の保持部材との節点が剛節であることを特徴とする拡大鏡。
前記他方の保持部材が、額側端部において前記連結部材と結合することを特徴とする請求項１に記載の拡大鏡。
前記他方の保持部材と係合する他方の支持部材の長手方向にスリットが形成されるとともに、前記連結部が前記スリットから突出し、
前記レンズ位置調整手段が、前記スリットの縁部に連続的に連なって形成される当接部と、前記連結部に形成される係止部と、前記連結部に取付けられて前記係止部を前記当接部側へ付勢する弾性部材とを有することを特徴とする請求項１に記載の拡大鏡。
前記他方の保持部材と係合する他方の支持部材の長手方向にスリットが形成されるとともに、前記連結部が前記スリットから突出し、
前記レンズ位置調整手段が、前記連結部から前記他方の保持部材側面に沿って延びる突起部と、前記突起部に形成された孔に挿入されるネジと、前記ネジを締め付ける締止手段とを有することを特徴とする請求項１に記載の拡大鏡。
前記一対の保持部材が中空の管状部材であり、前記一対の支持部材が前記一対の保持部材に嵌挿されることを特徴とする請求項１に記載の拡大鏡。
前記一対の保持部材の径が、レンズ側端部において額側端部に比べて大きいことを特徴とする請求項５に記載の拡大鏡。
前記拡大レンズと前記一方の保持部材との節点上に設けられ、前記一対の保持部材を相対的に移動させる操作部材をさらに有することを特徴とする請求項１に記載の拡大鏡。
両眼に対応した拡大レンズを支持するため頭部の額周りに装着される頭部装着部材の額位置から視線方向に沿って互いに平行に延びる一対の支持部材と、
前記拡大レンズに取付けられるとともに、前記一対の支持部材に対して係合する一対の保持部材と、
一方の保持部材と他方の保持部材からなる前記一対の保持部材を、視線方向に沿って相対的な移動が可能となるように係止するレンズ位置調整手段であって、前記他方の保持部材のレンズ側端部を除いた所定部分に取り付けられる連結部を有するレンズ位置調整手段と、
前記一方の保持部材のレンズ側端部と、前記連結部とを連結する連結部材とを備え、
前記一対の支持部材と前記一対の保持部材とが互いに嵌合可能であり、
前記連結部材と前記一方の保持部材との節点が前記一方の保持部材と前記拡大レンズとの節点と一致するとともに、前記拡大レンズと前記一方の保持部材との節点、および前記他方の保持部材と前記拡大レンズとの節点、前記連結部材と前記一方の保持部材との節点、前記連結部における前記連結部材と前記他方の保持部材との節点が剛節であることを特徴とする拡大鏡のレンズ取付け機構。