JP2004537068A - 眼鏡レンズに埋設した二重焦点望遠レンズシステム - Google Patents

Abstract

この発明は、眼鏡レンズに少なくとも一部が埋設された二重焦点望遠レンズ（望遠鏡）を使用して視力の改善を行う装置と方法に関するものである。一つの実施の態様においては、前記望遠レンズ（望遠鏡）は、焦点レンズを含み、このレンズは、焦点軸と使用者の目の実質的に前にある第１の面とをもっている。さらに、前記望遠レンズ（望遠鏡）は、複数の光学要素を含み、これら要素で前記第１の面の前にある対象物を見る光路が区画される。複数の光学要素の少なくとも一つのものは、前記光路の少なくとも一部が前記焦点軸に対し実質的に直交する面で前記焦点レンズ内に位置するように配置されている。

Description

【技術分野】
【０００１】
この発明は、広くは、視力を改善する光学装置類、そして、さらに詳しくは、眼鏡レンズに一体化した望遠レンズ（望遠鏡）システムに関するものである。
［発明の背景］
【０００２】
目の視力又は網膜、特に網膜中心窩（即ち、網膜の中心部）の視力の欠陥により解像力を失った人々にとって、拡大することは有用なことで、これによって、読書、顔の見分けやその他の細かい選別作業などにおいて、こまかく見ることができるようになる。二重焦点望遠レンズ（望遠鏡）システムは、長年にわたり、視力が損なわれた人に使用されるようにされていた。これらのマルチ要素器具は、非常に接近した距離で拡大しかできない単一の要素レンズに較べて遠くにある対象物を拡大して見ることができるようになっている。
【０００３】
一般的には、二重焦点望遠レンズ（望遠鏡）は、一対の眼鏡フレームの頂部に装着されており、望遠鏡接眼レンズが眼鏡を掛けている人の目の瞳孔のすぐ上に位置するようになっている。この位置により、眼鏡を掛けている人は、接眼レンズの下を肉眼で眺めることができ、さらに頭を下にかしげて望遠レンズの接眼レンズを通して拡大された影像を見ることができるようになる。二重焦点望遠レンズ（望遠鏡）には、視野が狭い（例えば、拡大倍率３．０ｘにおいて約５°）、さほど明るくない点が一般的である小さくてコンパクトなガリレオ形式のものが使用される。また別の二重焦点望遠レンズ（望遠鏡）には、影像が明るく、視野がガリレイ形式のものに較べ少なくとも二倍（例えば、拡大倍率４．０ｘにおいて１２°）である大形で重いケプラー形式のものが使用できる。二重焦点望遠レンズ（望遠鏡）は、眼鏡レンズに孔をあけて眼鏡（支持）レンズに取り付けられるようになっているのが一般的である。
【０００４】
これらの視力補助のものは、色々の状況において効果的に使用できるものであるが、視力を損ねた人々の多数の人は、これらのものを嫌っている。これらの補助器具は、目立ち、見栄えがよくない点が視力の弱い人が二重焦点望遠レンズ（望遠鏡）の使用を拒否する一つの主な理由にあげられる。
【０００５】
二重焦点望遠レンズ（望遠鏡）の見栄えをよくするために、非常に小さなガリレオ望遠レンズ（望遠鏡）、小さくて眼鏡にかくれてしまうケプラー望遠レンズ（望遠鏡）及び眼鏡の上位に折り畳まれる水平の望遠レンズ（望遠鏡）などがこれまでに試みられている。これらの器具のそれぞれは、二重焦点望遠レンズ（望遠鏡）の見栄えをよくするものの、相変わらず目立ってしまい、ほとんど受け入れられていない。さらに、小さくするための通常の試みは、視野が狭くなったり、影像が暗くなったり、又は、視野が狭く、且つ、影像が暗くなるといった光学的な拘束を受ける結果になってしまっている。
【０００６】
拡大倍率が小さい望遠レンズ（望遠鏡）は、凹面の度合いが大きいコンタクレンズ又は眼球内（即ち外科手術インプラント）レンズを凸面の度合いが大きいレンズと組み合わせることで作ることができる。このような望遠レンズ（望遠鏡）は、拡大倍率に制約があり、注視野が非常に限定されているものの、見栄えの点で利点があるものである。しかしながら、患者達は、ハイパワーの眼鏡レンズが見苦しい外観をしているという理由で、これらの器具をも敬遠している。完全にインプラントした眼球内望遠レンズが使用できる。これは、難しい外科手術、極端に狭くなってしまう視野（注視野は、広角）、ぼやけた影像及び将来におけるいろいろ煩わしい目の手入れを犠牲にすれば、普通の見栄えの眼鏡と目とが得られる可能性がある。
【０００７】
比較的視野が広く、高拡大倍率であり、影像が明るく見えるものである一方見栄えがよく、使用者の目が不自然なものには見えない弱視者用二重焦点望遠レンズが必要である。
【０００８】
［発明の概要］
この発明は、視力が改善される二重焦点望遠レンズ（望遠鏡）に関するものである。一つの実施の態様においては、図示の望遠レンズは、焦点軸と第１の面とをもつ焦点レンズを含み、前記第１の面は、使用者の目の前に実質的に配置される面である。別の実施の態様においては、焦点レンズは、支持レンズ又は眼鏡レンズになっている。さらに前記望遠レンズは、複数の光学要素を含み、これらは、前記焦点レンズの第１の面の前面にある対象物を見る光学パス（光路）を区画する。さらに、前記複数の光学要素の少なくとも一つは、光学パスの少なくともある部分が焦点レンズ内で視野軸に対し実質的に直交する面に位置するような配置になっている。別の実施の態様においては、前記焦点レンズは、さらに、第２の面を含み、前記複数の光学要素の少なくとも一つが前記焦点レンズの前記第１の面と前記第２の面との実質的な間に位置している。
【０００９】
一つの実施の態様においては、前記複数の光学要素は、対物レンズ、接眼レンズ及び複数の平面鏡を含み、前記複数の平面鏡は、前記対物レンズと接眼レンズとの間の光路に向くようになっている。前記望遠レンズ（望遠鏡）は、ガリレイ式又はケプラー式望遠レンズでよい。別の実施の態様においては、前記複数の平面鏡の一つを前記レンズ内に完全に配置するようにしている。
【００１０】
さらに、この発明は、視力増強システムに関する。この視力増強システムは、焦点軸を持つ眼鏡レンズと使用者の目の実質的な前に位置する第１の面を含んでいる。さらに、このシステムは、前記眼鏡レンズの第１の面の前の対象物を見る眼鏡レンズと通じている望遠レンズを含んでいる。この望遠レンズは、前記焦点軸と実質的に平行な対物レンズ軸を有する対物レンズを含んでいる。さらに前記望遠レンズは、前記対物レンズと光学的に通じている接眼レンズを含んでいる。さらに前記望遠レンズは、複数の光学要素を含んでいて、該光学要素は、前記対物レンズと接眼レンズとの間に光路を区画するものである。前記複数の光学要素の少なくとも一つは、前記光路の一部が前記焦点軸に対し実質的に直交する面における眼鏡レンズ内に配置されている。
【００１１】
一つの実施の態様において、前記眼鏡レンズは、第２の面を含んでおり、前記複数の光学要素の少なくとも一つは、前記眼鏡の第１の面と第２の面との実質的な間に位置するようになっている。別の実施の態様においては、使用者の目は、前記眼鏡レンズと前記望遠レンズとを介して対象物を同時に見ることができるようになっている。さらに別の実施の態様においては、眼鏡フレームで眼鏡レンズを保持している。さらに別の実施の態様においては、前記複数の光学要素の少なくとも一つの一部は、眼鏡レンズに埋設されている。さらにまた別の実施の態様においては、前記望遠レンズは、ガリレイ式又はカプラー式望遠レンズのいずれかである。
【００１２】
この発明は、また、望遠レンズ（望遠鏡）を作る方法にも関するものである。この方法は、焦点軸をもち、第１の面を含むレンズをフレームに取り付け、該レンズが使用者の目の実質的な前に位置するようにする。さらに前記方法は、複数の光学要素を前記レンズに対し配置し、前記複数の光学要素が前記第１の面の前で対象物を見る光路を構成できるようにする。前記焦点軸に対し実質的に直交する面において前記レンズ内に前記光路の少なくとも一部が位置するように、前記複数の光学要素の少なくとも一つが配置される。別の実施の態様においては、前記複数の光学要素を配置する工程が、対物レンズを前記レンズと光学的に通じるように配置することを含むものである。別の実施の態様においては、前記複数の光学要素を配置する工程が、接眼レンズを前記レンズと光学的に通じるように配置することを含むものである。
【００１３】
この発明の上記し、及びさらなる利点は、添付の図面に関しながらの以下の記述を参照することにより、よりよく理解されるものである。
【００１４】
［詳細な記述］
一つの実施の態様においては、この発明は、視力を改善するために支持レンズに一部又は全体がすっぽり設けられた望遠レンズデバイスに関するものである。一つの実施の態様においては、前記支持レンズは、眼鏡レンズである。この支持レンズをまた、ここでは“ビジョン（焦点）レンズ”ということにする。前記望遠レンズは、かけている人のほかの人にも見えてしまうが、コンパクトなデザインになっているので、注意をひかないものになっている。例えば、前記望遠レンズが人に見えてしまう点は、眼鏡の二重焦点又は三重焦点部分が見えてしまうことと変わりはない。一つの実施の態様においては、拡大された影像と。同じ領域にある拡大されない影像とを同時に見るために前記望遠レンズを使用することができる。この特徴は、使用者の位置づけ（オリエンテーション）やナビゲーションをよりよくしてくれる。
【００１５】
図１Ａは、眼鏡レンズ１０２に埋めこんだガリレイ式望遠レンズ（望遠鏡）システム１００の図解した実施の態様である。眼鏡レンズ１０２は、眼鏡フレーム１０４に取り付けられ、実質的にＺ方向の焦点軸を含んでいる。一つの実施の態様においては、焦点軸方向は、使用者の目１１２の瞳孔１０８の軸の方向と一致している。接眼鏡２０４が適当に配置されていて、使用者の瞳孔１０８の少なくとも一部の前側に位置するようになっている。対物鏡２０２が接眼鏡２０４と光学的に連通していて、接眼鏡２０２から所定の距離Ｓをおいて配置されている。瞳孔１０８の拡大された影像１０８’は、はっきりさせるために対物鏡２０２に写し出される。前記鏡２０２，２０４は、前記眼鏡レンズに埋めこまれていて、対物レンズ（図示せず）と接眼レンズ（図示せず）との間の影像に向くようになっており、前記接眼レンズと対物レンズとの間の光路が眼鏡レンズ１０２の焦点軸に対し実質的に直交するようになっている。一つの実施の態様においては、前記対物レンズと接眼レンズとは、眼鏡レンズ１０２の面に取り付けられている。別の実施の態様においては、前記光路の少なくとも一部は、焦点軸に対し垂直な方向にそって前記眼鏡レンズを横切るようになっている。前記鏡２０２，２０４の幅が望遠レンズ１００の視野をＹ方向に限定する。当業者であれば、前記鏡２０２，２０４の最大幅が眼鏡レンズ１０２の厚さに関係することが理解される。Ｘ方向の視野は、比較的広めになっており、これは、鏡２０２，２０４の長さが眼鏡レンズ１０２の直径によってのみ限定されるからである。一つの実施の態様においては、カーブした複数の鏡（図示せず）を組み合わせたものを眼鏡レンズ１０２に埋設している。カーブした鏡は、前記光路を曲げるほかに、対物レンズと接眼レンズの役割を果たす。別の実施の態様においては、対物レンズ及び／又は接眼レンズは、同じ機能をもつホログラフ要素に置換できる。光学要素を支持レンズ（キャリヤレンズ）に埋設する技術は、図６Ａ〜６Ｃを参照しながら詳細に記述する。
【００１６】
図１Ｂは、図１Ａの望遠レンズシステムを通して使用者の視界１２０を図示したものである。ガリレイ式望遠レンズシステム１００によって、拡大された影像１２４と拡大されていない影像１２２とを同時に見ることができる。望遠レンズ（望遠鏡）１００の位置関係により、この同時に見る特徴は、拡大された影像１２４を拡大されていない影像１２２に重ねる点である。眼鏡レンズ１０２は、使用者の視力矯正処方に一致するようにして、拡大されない影像１２２が使用者の目１２２に実質的に焦点がくるようにできる。拡大された影像１２４と拡大されない影像１２２とが同時に見えるようにすることができることで、使用者は、対象物１２６の位置決めが簡単にできたり、又は対象物１２６に対する使用者の相対位置が簡単に分かる。
【００１７】
図１Ｃは、眼鏡レンズ１０２に埋め込んだガリレイ式望遠レンズシステム１００’の図解略図である。この実施の態様においては、接眼鏡２０４’は、使用者の瞳孔１０８の上に位置するように適切に配置されている。対物鏡２０２’は、接眼鏡２０４’と光学的に連通しており、接眼鏡２０４’から所定の距離Ｓをおいて位置している。操作のノーマルモードにおいては、対物鏡２０２’は、瞳孔１０８の影像を反射しないものであるから、この実施の態様のものは、見栄えがぐっとよいものになる。前記鏡２０２’，２０４’は、前記眼鏡レンズに埋設されている。前記鏡２０２’，２０４’は、図１Ａに関して述べたように、前記接眼レンズ（図示せず）と対物レンズ（図示せず）との間の影像に向いている。別の実施の態様においては、カーブした複数の鏡を組み合わせたものが眼鏡レンズ１０２に埋設される。これらカーブした鏡によって前記光路が屈折されるようになると共に前記レンズの機能が果たされる。別の実施の態様においては、対物及び／又は接眼レンズを同じ機能を果たすホログラフィ要素に置換できる。
【００１８】
操作の際の前記システム１００’の機能は、以下の通りである。操作のノーマルモードにおいては、使用者は、眼鏡レンズ１０２を経て拡大されていない影像を見るようになる。該眼鏡レンズは、使用者の視力を矯正するように処方されることができる。影像を拡大するには、使用者は、頭を前に傾げ、目１１２を上へ向け、接眼鏡２０４’が使用者の瞳孔１０８の少なくとも一部の前に来るようにする。一つの実施の態様においては、使用者は、図１Ｂに示すように、拡大された影像と拡大されない影像を同時に見れる。
【００１９】
図２Ａは、この発明の一つの実施の態様によるガリレイ式望遠レンズ（望遠鏡）１００の略図である。望遠レンズ１００は、接眼レンズ１０６と対物レンズ１１０を含むものである。平らな鏡２０２，２０４が眼鏡レンズ１０２に埋設されている。一つの実施の態様においては、鏡２０２を対物鏡という。別の実施の態様においては、鏡２０４を接眼鏡という。鏡２０２，２０４の各々は、適当な角度に向いていて、接眼レンズ１０６と対物レンズ１１０との間の光に向いている。一つの実施の態様においては、接眼レンズ１０６と対物レンズ１１０とは、眼鏡レンズ１０６に接着されている。前記鏡２０２，２０４は、潜望鏡のように機能して、光路を対物レンズ１１０から接眼レンズ１０６へ屈折させる。前記光路の少なくとも一部は、実質的なＹ方向にあって支持レンズ１０２内にある。
【００２０】
一つの実施の態様においては、接眼レンズ１０６は、ネガテイブレンズ又は凹レンズである。別の実施の態様（図示せず）においては、接眼レンズ１０６は、ポジティブレンズ又は凸レンズである。接眼レンズ１０６は、支持レンズ１０２の背面の瞳孔１０８のほんの僅か上に取り付けられていて、使用者が拡大影像と拡大されていない影像を同時に見ることができるようになっている。一つの実施の態様においては、接眼レンズ１０６の位置は、支持レンズ１０２の鼻領域の近くである。しかしながら、当業者であれば、接眼レンズの位置は、支持レンズ１０２の鼻領域の近くになくてもよいことが理解される。対物レンズ１１０は、支持レンズ１０２の前面側に取り付けられる。対物レンズ１１０は、ポジティブレンズ又は凸レンズである。別の実施の態様（図示せず）においては、対物レンズ１１０は、ネガティブ又は凹レンズである。対物レンズ１１０の位置は、接眼レンズ１０６によって少なくともその一部が決められる。接眼レンズ１０６と対物レンズ１１０との間の分離の仕方は、予め定めれていて、前記二つのレンズ１０６，１１０から実質的な無限焦点望遠鏡が作り出されるようになっている。一つの実施の態様においては、対物レンズ１１０は、接眼レンズ１０６と同じ垂直位置又はＸ位置に実質的に位置するようになっている。別の実施の態様においては、対物レンズ１１０は、図１Ａに示すように、水平位置又はＹ位置にそって距離Ｓだけ接眼レンズ１０６から離れている。前記鏡２０２，２０４は、大気中ではなく支持レンズ１０２内で光路を屈折させるものであるから、これによって、前記レンズ１０６，１１０の焦点長さの計算は、モディファイされる。また別の実施の態様においては、対物レンズ１１０及び／又は接眼レンズ１０６の倍率は、所要に応じて、拡大ではなく縮小するようにされている（例えば、緑内障により棒視になっている患者の視野を広げるため）。別の実施の態様（図示せず）においては、対物レンズ１１０及び／又は接眼レンズ１０６は、ホログラフィ要素のものとし、必要な縮小ができるようにする。
【００２１】
図２Ｂは、支持レンズ１０２に埋設の曲面鏡２０６，２０８の形状をした光学要素をもつ望遠レンズ（望遠鏡）１００’を図解している。これら鏡２０６，２０８は、接眼レンズ１０６と対物レンズ１１０との代役を務めるに十分な曲率をもつ。当業者であれば、曲面鏡は、レンズと全く同様に影像を形成することが理解できる。曲面鏡２０６，２０８は、全部が支持レンズ１０２に埋めこまれているから、この望遠レンズの態様は、これをたまたま見る他人には気づかれず、見栄えが良く、患者に受け入れられやすい。この態様の一つの利点は、曲面鏡２０６，２０８がレンズにおける固有の色収差の影響を受けない点である。
【００２２】
前記のように、図２Ａ，２Ｂの望遠レンズのＹ方向における視野は、鏡２０２の幅ｗで制限される。かくして、Ｙ方向における視野は、支持レンズ１０２の厚さｔに関係する。Ｘ方向における視野は、Ｘ方向における鏡２０２の寸法が支持レンズ１０２のＸ寸法によってしか制限されないから、比較的広くとれる。Ｙ方向の視野を広げるには、対物レンズ１１０をＸ方向において接眼レンズ１０６より下位に位置させる。この態様においては、支持レンズ１０２の厚さｔは、Ｘ方向の視野を制限し、Ｙ方向の視野を広げる。Ｙ方向の視野は、対物レンズ１１０のフィジカルな寸法又は瞳孔１０８の鼻側にある支持レンズ１０２の度合いにより制限される。
【００２３】
図３Ａは、この発明によるケプラー式望遠レンズ（望遠鏡）３００を図解している。このケプラー式望遠レンズ３００は、対物レンズ（図示せず）と接眼レンズ（図示せず）の両者にポジティブパワー（拡大倍率）のレンズを使用している。接眼レンズ３０４は使用者の瞳孔１０８の少なくとも一部の前に位置するように適切に配置されている。対物レンズ３０２は、接眼レンズ３０４と光学的に連通していて、接眼レンズ３０２から所定の距離Ｓをおいた位置にある。瞳孔１０８の拡大された影像１０８’は、はっきりさせるために、対物レンズ３０２に示される。ケプラー式望遠レンズにより作られた影像は、リバース（逆転）されて地上使用のために補正できるようになっている。この補正は、二つの鏡３１２，３１４を追加することで達成される。一つの実施の態様においては、望遠レンズ３００（望遠鏡）は、支持レンズ１０２の下部近くで互いに実質的に直角をなして向き合っている二つの鏡３１２，３１４を含む。これら二つの鏡３１２，３１４は、ケプラー式望遠レンズ（望遠鏡）３００の構造に必要な、より長い光路になるようにする。
【００２４】
前記望遠レンズ３００は、また、接眼レンズ（図示せず）と対物レンズ（図示せず）をも含んでいる。別の実施の態様においては、前記構造は、対物レンズに高倍率のレンズを使用し、接眼レンズに低倍率のレンズを使用して、拡大に逆行する縮小をするようになっている。鏡３０２，３０４の幅がＸ方向における望遠レンズ３００の視野を制限している。当業者であれば、この実施の態様における鏡３０２，３０４の最大幅が眼鏡レンズ１０２の厚さに関係していることが理解される。Ｙ方向の視野は、鏡３０２，３０４の長さが眼鏡レンズ１０２の直径のよってのみしか制約されないから、比較的広くとれる。Ｙ方向に広い視野をもつ望遠レンズ３００は、図１Ａの望遠レンズ１００のそれよりも使用者は眼前においてのより広い水平方向領域を見ることができる。
【００２５】
図３Ｂは、図３Ａの望遠レンズシステムを介しての使用者の視野１２０を図解している。ケプラー式望遠レンズシステム３００により、拡大された影像１２４と拡大されない影像１２２とを同時に視野に納めることができる。接眼レンズ３０４を適度に傾げることで、拡大された影像１２４の位置は、所望の位置へシフトされる。図３Ｂにおいて、接眼レンズ３０４は、傾げられて、拡大曝れた影像１２４が拡大されていない影像１２２の上へシフトされるようになっている。また別に、対物レンズ３０２を傾げさせて、拡大された影像１２４の位置をシフトできる。拡大された影像１２４のシフトで図１Ｂに示されるような拡大されていない影像１２２に拡大された影像１２４が重なるようになることが防げる。眼鏡レンズ１０２は、拡大されていない影像１２２が使用者の目１１２に実質的に焦点が合うように使用者の矯正処方に合うようになっている。拡大された影像１２４の視野１２４’を明確にするために図示している。拡大された影像１２４と拡大されていない影像１２２とを同時に視野に入れることで、使用者は、対象物１２６を簡単に目で把握できたり、対象物１２６に対する使用者の位置をつかむことができる。
【００２６】
図４Ａは、支持レンズ１０２に取り付けられたケプラー式望遠（望遠鏡）レンズの３つの図解を示す。一つの実施の態様においては、望遠レンズ３００は、接眼レンズ３０６と対物レンズ３１０は、支持レンズ１０２に接着して取り付けることができる。一つの実施の態様においては、接眼レンズ３０６は、支持レンズ１０２に配置されて、使用者が拡大影像と拡大されていない影像との両方を同時に見ることができるようになっている。前記望遠レンズは、また、接眼鏡３０４と対物鏡３０２を含んでいる。この対物鏡３０２によって、影像が望遠レンズ（望遠鏡）３００に向けられ、接眼鏡３０４で影像が接眼レンズ３０６へ向けられる。一つの実施の態様においては、接眼鏡３０４と対物鏡３０２は、支持レンズ１０２内に埋めこまれている。前記望遠レンズ（望遠鏡）３００は、また、二つの平面鏡３１２，３１４を含んでいる。一つの実施の態様においては、、これら二つの平面鏡３１２．３１４は、支持支持レンズ１０２内に埋めこまれている。一つの実施の態様においては、、一つ又は複数の視野レンズ（図示せず）を望遠レンズ（望遠鏡）３００の光路内に配置することができる。他の実施の態様（図示せず）においては、光学要素の少なくとも一つをホログラフィ要素に置換できる。
【００２７】
望遠レンズ（望遠鏡）３００の操作は、以下のとおりである。望遠レンズ（望遠鏡）３００を使う使用者は、拡大されていない影像と拡大された影像の両方を同時に見ることができる。支持レンズ１０２は、厚さｔが比較的薄いことで、影像を結ぶ前記光学要素は、比較的小さくしなければならいと同時にほぼ完全な影像、所望の拡大及び影像の逆転が得られるようになっていなければならない。一つの実施の態様においては、接眼レンズ３０６と対物レンズ３１０は、色補正されている。別の実施の態様においては、追加の視野レンズ（図示せず）を付加して接眼レンズ３０６および／又は対物レンズ３１０の色補償するようになっている。
【００２８】
前記鏡３０２は、ネガティブのＸ方向で対物レンズ３１に入射する光線を鏡３１２へ向け、ここから光線はＹ方向にそって鏡３１４３へ向けられる。ついで鏡３１４は、光線をポジティブのＸ方向にそって鏡３０４へ向け、ついで光線は鏡Ｚ方向にそって接眼レンズ３０６を通過する。一つの実施の態様においては、鏡３１２は、鏡３１４に対し実質的に直角になっている。距離計（図示せず）を支持レンズ１０２に取り付けたり、埋設したりして距離を計測する。この距離計は、使用者が距離計と拡大された影像とを同時に見れることができるような位置に配置される。この点は、色々な用途、例えば、ゴルフを楽しんでいるときのピンまでの距離の測定ができるなどの利点をもつ。
【００２９】
前記したように、前記望遠レンズ（望遠鏡）３００によって、使用者は、拡大された影像と拡大されていない影像を同時に見ることができる。一つの実施の態様においては、同時に見るには、望遠レンズ（望遠鏡）３００を経て見れる拡大された影像が拡大されていない影像と同時に見え、図３Ｂに示すように、拡大されていない影像の上に投射される必要がある。また別に、拡大された影像は、別の方向へシフトできる。しかしながら、拡大されていない影像の上に拡大された影像シフトすることは、拡大された影像が邪魔物を含んでいない支持レンズ１０２の領域にある点で好ましい。別の実施の態様においては、拡大された影像は、接眼鏡３０４及び／又は対物鏡３０２を適当に傾けることでシフトできる。この発明による望遠レンズ（望遠鏡）３００は、部分的に同時に視野に納めることできるもので、これは、拡大されていない影像が瞳孔１０８に達するのを妨げる不透明なフレームや支持構造体が存在しないからである。ケプラー式望遠レンズ（望遠鏡）３００は、高さに限定がある視野をもつから、拡大された影像が拡大されていない影像の上にくるようにする操作モードに特に適している。
【００３０】
図４Ｂは、支持レンズ１０２に複数の曲面鏡が埋設されたケプラー式望遠レンズ（望遠鏡）３００の３つの図解を示すものである。一つの実施の態様においては、望遠レンズ（望遠鏡）３００’は、カーブした接眼鏡４０８と曲面対物鏡４０６とを含んでいる。曲面鏡４０８，４０６は、レンズとして機能し、レンズに固有の色収差の影響を受けない。一つの実施の態様においては、曲面接眼鏡４０８は、支持レンズ１０２に取り付けられ、使用者が拡大された影像と拡大されていない影像の両者を同時に見ることができるようになっている。望遠レンズ（望遠鏡）３００’は、また、二つの鏡４１２，４１４を含んでいる。鏡４１２，４１４は、カーブしていて、望遠レンズ（望遠鏡）３００の機能を高めている。この実施の態様においては、カーブした鏡４１２，４１４は、通常のレンズに固有の色収差がない視野レンズとして働く。さらに、鏡４１２，４１４は、地上の使用のために拡大された影像を逆転させる。別の実施の態様においては、一つ又は負数の曲面鏡４０６，４０８，４１２，４１４が支持レンズ１０２に埋設されている。別の実施の態様においては、望遠レンズ（望遠鏡）３００’は、望遠レンズ（望遠鏡）３００’の光路内にある付加の光学要素（図示せず）を含んでいる。
【００３１】

【００３２】

【００３３】

【００３４】

【００３５】

【００３６】

【００３７】
このレンジは、ハーフイルミネーション・フィールドの中央あたりにある。当業者であれば、ハーフイルミネーション・フィールドは、前記フィールドのサイズに関連し、前記フィールドの端近くでのイルミネーションが前記フィールドの中央近くで半分のイルミネーションに減じてしまうものであることを理解する。
【００３８】
図６Ａは、支持レンズ６００に光学要素又は光学部品類を埋設するのに適用できる一つの技術を図解したものである。一つの実施の態様においては、所望の角度と寸法をもつくさび形に切断部６０２を支持レンズ６００に設ける。ウエッジ形状の切断部６０２の内面を例えば金属層又は誘電層で被覆する。被覆された内面６０４は、平面鏡として機能する。支持レンズ６００を補強するために、適当な寸法を持つウエッジ形状のもの６０６がウエッジ形状の切断部６０２に挿入し、接着する。この発明の実施に必要ではないが、ウエッジ形状のもの６０６が支持レンズ６００を補強し、被覆した内面６０４を例えば屑から保護する。ウエッジ形状のもの６０６は、適当な素材から作れる。この素材は、実質的に透明なもので、付着したウエッジ形状のもの６０６が支持レンズ６００と一体ものであるように見えるようになっている。別の実施の態様においては、前記素材は、フレキシブルな素材、例えば、シリコン・シーラント、エポキシ樹脂のような接着剤又は支持レンズを作る樹脂のようなものである。
【００３９】
他の実施の態様においては、所望の寸法をもつカーブした切断部６０８が支持レンズ６００に設けられている。ついで舞い面６１０が例えば金属層又は誘電層で被覆される。この内面６１０は、曲面鏡として機能する。オプショナルなカーブのもの６１１が内面６１０に取り付けられる。当業者であれば、この発明の技術的範囲を逸脱することなしに支持レンズにどのような形状又は方向の切断部でも作ることができることが理解される。
【００４０】
図６Ｂは、支持レンズ６００に光学要素又は光学部品類を埋設するのに適用できる別の技術を図解したものである。一つの実施の態様においては、複数の薄いプレート６１３，６１４を支持レンズ６００の所望の位置にモールドする。これらのプレート６１３，６１４には、例えば金属フィルムを被覆する。別の実施の態様においては、支持レンズに切り抜き部６１４を作ることができるようになっている。この切り抜き部６１４に鏡又は他の光学要素をはめ込み、支持レンズ６１４に固定する。
【００４１】
図６Ｃは、支持レンズ６００に光学部品類を取り付ける一つの技術を図解している。一つの実施の態様においては、適当な接着剤を用いて凸レンズ６１６と凹レンズ６１８を接着している。別の実施の態様（図示せず）においては、これらレンズ６１６，６１８は、支持レンズ６００に射出成形されるようになっている。当業者であれば、この発明の技術的範囲を逸脱することなしに光学要素の埋設、取り付け、組合せには別の技術を用いることができることが理解される。
【００４２】
別の実施の態様においては、一つ又は複数の視界レンズ（図示せず）がケプラー式望遠レンズ（望遠鏡）３００に含まれている。当業者であれば、視野レンズの導入により、光学倍率が分与でき、これによって、高倍率の接眼レンズ３０６が必要でなくなることが理解される。さらに、視野レンズは、また、望遠レンズ（望遠鏡）３００の視野を広げる。これらの光学要素は、例えば射出成形などのさまざまの技術を駆使して支持レンズ１０２内に設けることができる。
【００４３】
この発明の好ましい実施の態様を記載し、図示したが、発明概念を盛り込んだ他の実施の態様も使用でき、請求された発明の範囲と精神内にある多くの変形も可能であることが当業者にとり明らかなものである。これらの実施の態様は、記載の実施の態様に限定されるものではなく、特許請求の範囲の精神と範囲によってのみ限定されるべきものである。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１Ａ−Ｂ】眼鏡フレームに取り付けたガリレイ望遠レンズ（望遠鏡）システムの図示と該システムを介して使用者の目に映る視界のそれぞれの略図。
【図１Ｃ】眼鏡フレームに取り付けたガリレイ望遠レンズ（望遠鏡）システムの別の図示略図。
【図２Ａ−Ｂ】この発明によるガリレイ望遠レンズ（望遠鏡）の図示略図。
【図３Ａ−Ｂ】眼鏡フレームに取り付けたケプラー望遠レンズ（望遠鏡）システムの図示と該システムを介して使用者の目に映る視界のそれぞれの略図。
【図４Ａ−Ｂ】この発明によるケプラー望遠レンズ（望遠鏡）システムの図示略図。
【図５】二つのレンズをもつ望遠レンズ（望遠鏡）の図示略図。
【図６Ａ−Ｃ】支持レンズに光学要素を取り付け及び／又は埋設する種々の方法の略図。

Claims (60)

1. 以下を備える望遠レンズ（望遠鏡）：
   焦点軸を有し、使用者の目の実質的に前に位置するようになっている第１の面；及び
   前記第１の面の前にある対象物を見る光路を区画する複数の光学要素であって、前記複数の光学要素の少なくとも一部が前記焦点軸に対し実質的に直交する面で前記焦点レンズ内に位置するように配置されているもの。
2. 前記焦点レンズは、さらに、第２の面を備え、前記複数の光学要素の少なくとも一つのものは、前記第１の面と前記第２の面との実質的な間に位置している請求項１の望遠レンズ（望遠鏡）。
3. 前記目は、前記焦点レンズと前記複数の光学要素とを介して前記対象物を同時に見る請求項１の望遠レンズ（望遠鏡）。
4. 前記焦点レンズは、眼鏡レンズである請求項１の望遠レンズ（望遠鏡）。
5. 前記眼鏡レンズを保持するようになっている眼鏡フレームをさらに備える請求項４の望遠レンズ（望遠鏡）。
6. 前記複数の光学要素の少なくとも一部が前記焦点レンズ内に埋設されている請求項１の望遠レンズ（望遠鏡）。
7. 前記複数の光学要素の一つがレンズである請求項１の望遠レンズ（望遠鏡）。
8. 前記レンズが凸レンズである請求項７の望遠レンズ（望遠鏡）。
9. 前記レンズが凹レンズである請求項７の望遠レンズ（望遠鏡）。
10. 前記複数の光学要素の一つが鏡である請求項１の望遠レンズ（望遠鏡）。
11. 前記鏡が前記焦点軸に対し約４５°の角度で向いている請求項１０の望遠レンズ（望遠鏡）。
12. 前記鏡は、平面鏡である請求項１０の望遠レンズ（望遠鏡）。
13. 前記鏡は、曲面になっている請求項１０の望遠レンズ（望遠鏡）。
14. 前記複数の光学要素の一つがホログラフィ要素である請求項１の望遠レンズ（望遠鏡）。
15. 前記複数の光学要素は、対物レンズ、接眼レンズ及び複数の平面鏡を備え、前記複数の平面鏡は、前記対物レンズと接眼レンズの間の前記光路に向いている請求項１の望遠レンズ（望遠鏡）。
16. 前記対物レンズは、対物レンズ軸を有し、前記対物レンズ軸は、前記焦点軸に対し実質的に平行になっている請求項１５の望遠レンズ（望遠鏡）。
17. 前記複数の平面鏡の少なくとも一つは、前記対物レンズ軸に対し約４５°の角度で向いている請求項１６の望遠レンズ（望遠鏡）。
18. 前記接眼レンズは、接眼レンズ軸を有し、前記接眼レンズは、前記焦点軸に対し実質的に平行になっている請求項１５の望遠レンズ（望遠鏡）。
19. 前記複数の平面鏡の少なくとも一つは、前記接眼レンズ軸に対し約４５°の角度で向いている請求項１８の望遠レンズ（望遠鏡）。
20. 前記対物レンズと前記接眼レンズは、色補正されている請求項１５の望遠レンズ（望遠鏡）。
21. 前記接眼レンズは、ネガテイブ又は凹レンズである請求項１５の望遠レンズ（望遠鏡）。
22. 前記対物レンズは、ポジティブ又は凸レンズである請求項１５の望遠レンズ（望遠鏡）。
23. 前記接眼レンズは、ポジティブ又は凸レンズである請求項１５の望遠レンズ（望遠鏡）。
24. 前記対物レンズは、ネガテイブ又は凹レンズである請求項１５の望遠レンズ（望遠鏡）。
25. 前記望遠レンズ（望遠鏡）は、ガリレイ式望遠レンズ（望遠鏡）を備えている請求項１の望遠レンズ（望遠鏡）。
26. 前記望遠レンズ（望遠鏡）は、ケプラー式望遠レンズ（望遠鏡）を備えている請求項１の望遠レンズ（望遠鏡）。
27. 前記複数の平面鏡の少なくとも一つは、前記レンズ内に完全に埋設されている請求項１５の望遠レンズ（望遠鏡）。
28. 前記対物レンズは、前記レンズに一致して位置している請求項１５の望遠レンズ（望遠鏡）。
29. 前記接眼レンズは、前記レンズに一致して位置している請求項１５の望遠レンズ（望遠鏡）。
30. 前記接眼レンズは、前記レンズの完全な背後に位置されている請求項１５の望遠レンズ（望遠鏡）。
31. 以下を備える視力増強システム：
    焦点軸を有し、使用者の目の実質的に前に位置するようになっている第１の面を備える眼鏡レンズ；
    前記第１の面の前の対象物を見るため前記眼鏡レンズと通じている望遠レンズ（望遠鏡）であり、以下のものを備える前記望遠レンズ（望遠鏡）：
    対物レンズ軸を有し、前記対物レンズ軸が前記焦点軸に対し実質的に平行である対物レンズ；
    前記対物レンズと光学的に連通し、接眼レンズ軸をもち、前記接眼レンズ軸が前記焦点軸に対し実質的に平行である接眼レンズ；
    前記対物レンズと前記接眼レンズとの間に光路区画する複数の光学要素であって、前記複数の光学要素の少なくとも一部が前記焦点軸に対し実質的に直交する面で前記焦点レンズ内に位置するように配置されているもの。
32. 前記眼鏡レンズは、さらに、第２の面を備え、前記複数の光学要素の少なくとも一つのものは、前記第１の面と前記第２の面との実質的な間に位置している請求項３１の視力増強システム。
33. 前記目は、前記焦点レンズと前記複数の光学要素とを介して前記対象物を同時に見る請求項３１の視力増強システム。
34. 前記眼鏡レンズを保持するようになっている眼鏡フレームをさらに備える請求項３１の視力増強システム。
35. 前記複数の光学要素の少なくとも一部が前記眼鏡レンズ内に埋設されている請求項３１の視力増強システム。
36. 前記複数の光学要素の少なくとも一つが鏡である請求項３１の視力増強システム。
37. 前記鏡が前記焦点軸に対し約４５°の角度で向いている請求項３６の視力増強システム。
38. 前記鏡が平面鏡である請求項３６の視力増強システム。
39. 前記平面鏡が前記対物レンズ軸に対し約４５°の角度で向いている請求項３８の視力増強システム。
40. 前記平面鏡が前記接眼レンズ軸に対し約４５°の角度で向いている請求項３８の視力増強システム。
41. 前記複数の光学要素の一つがホログラフィ要素である請求項３１の視力増強システム。
42. 前記対物レンズと前記接眼レンズは、色補正されている請求項３１の視力増強システム。
43. 前記接眼レンズは、ネガテイブ又は凹レンズであり、前記対物レンズは、ポジティブ又は凸レンズである請求項３１の視力増強システム。
44. 前記望遠レンズ（望遠鏡）は、ガリレイ式望遠レンズ（望遠鏡）を備えている請求項３１の視力増強システム。
45. 前記望遠レンズ（望遠鏡）は、ケプラー式望遠レンズ（望遠鏡）を備えている請求項３１の視力増強システム。
46. 前記平面鏡は、前記眼鏡レンズ内に完全に埋設されている請求項３８の視力増強システム。
47. 前記対物レンズは、前記眼鏡レンズに一致して位置している請求項３８の視力増強システム。
48. 前記接眼レンズは、前記眼鏡レンズに一致して位置している請求項３１の視力増強システム。
49. 前記接眼レンズは、前記眼鏡レンズの完全な背後に位置されている請求項３１の視力増強システム。
50. 望遠レンズ（望遠鏡）を作る方法：
    焦点軸を有し、第１の面を備えるレンズをフレームに取り付け、前記レンズが使用者の目の実質的な目に位置するよにし；そして
    複数の光学要素を前記レンズに対し配置し、前記複数の光学要素は、前記第１の面の前の対象物を見る光路を区画し、前記光路の少なくとも一部が前記焦点軸に対し実質的に直交する面で前記複数の光学要素の少なくとも一つが前記レンズ内に位置しているようにすること。
51. 前記複数の光学要素を配置する工程が対物レンズを前記レンズに光学的に連通させることを備えている請求項５０の方法。
52. 前記対物レンズがポジティブレンズ又は凸レンズである請求項５０の方法。
53. 前記対物レンズがネガテイブレンズ又は凹レンズである請求項５０の方法。
54. 前記複数の光学要素を配置する工程が接眼レンズを前記レンズに光学的に連通させることを備えている請求項５０の方法。
55. 前記接眼レンズがネガテイブレンズ又は凹レンズである請求項５４の方法。
56. 前記接眼レンズがポジティブレンズ又は凸レンズである請求項５４の方法。
57. 前記複数の光学要素を配置する工程が少なくとも一つのホログラフィック要素を前記レンズに光学的に連通させることを備えている請求項５０の方法。
58. 前記複数の光学要素が対物レンズ、接眼レンズ及び複数の平面鏡を備え、前記複数の平面鏡は、前記対物レンズと前記接眼レンズとの間に前記光路を向けるようになっている請求項５０の方法。
59. 前記複数の光学要素を配置する工程がガリレイ式望遠レンズ（望遠鏡）を作ることを備えている請求項５０の方法。
60. 前記複数の光学要素を配置する工程がケプラー式望遠レンズ（望遠鏡）を作ることを備えている請求項５０の方法。