JP4581072B2 - 双眼鏡および望遠鏡 - Google Patents

Description

本発明は、遠方の物体を観察するための双眼鏡および望遠鏡に関するものである。

従来より、ユーザの眼の毛様体筋の運動を促すことにより眼疲労を回復するための装置や眼疲労回復機能を備えた表示装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。このような装置では、左右の眼に対して、それぞれ画像を表示する表示器を備え、この表示器の虚像の位置を移動することにより、ユーザの眼の毛様体筋の運動を促すことが行われている。
特開平１０−２８２４４９号公報

しかし、双眼鏡や望遠鏡を使用する際、観察者は、双眼鏡や望遠鏡を介して観察対象を長時間に渡って凝視することになる。このような場合、観察者の眼の毛様体筋が動かず、眼の疲労や視力の低下などの問題が懸念される。そこで、双眼鏡や望遠鏡に上述した眼疲労を回復するための装置を搭載することが考えられるが、このような装置では、眼疲労回復効果がわかりにくく、観察者が継続して眼疲労回復の努力を行わないという問題がある。

本発明は、眼疲労を回復することができ、かつ、手軽に眼疲労回復効果が分かる双眼鏡および望遠鏡を提供することを目的とする。

本発明の双眼鏡は、眼疲労回復動作を行う回復動作部と、眼疲労回復に用いる像に焦点を合わせるためのフォーカスレンズと、前記回復動作部による回復動作の前に、前記像に焦点が合ったときの前記フォーカスレンズの位置と、回復動作前に焦点が合った前記像の位置で回復動作の後に再度焦点を合わせたときの前記フォーカスレンズの位置とを検出する検出部と、前記検出部により検出された２つの前記フォーカスレンズの位置を基準にして、前記回復動作による眼疲労回復効果を示す値を算出する算出部とを備えたことを特徴とする。

なお、前記回復動作部は、眼疲労回復用の画像の表示部と、前記フォーカスレンズをフォーカス位置の前後に移動させるフォーカスレンズ移動機構とを備え、前記表示部の目の網膜への結像位置を、前記フォーカス機構により前後に可変し、前記目の毛様体筋に弛緩および緊張の繰り返し運動をさせることにより眼精疲労を回復させる機能を有しても良い。
また、前記フォーカスレンズは、双眼鏡使用時に用いるフォーカスレンズを兼用しても良い。
また、上記発明に関する構成を、接眼レンズおよび対物レンズを一つずつ備える望遠鏡に変換して表現したものも本発明の具体的態様として有効である。

本発明によれば、眼疲労を回復することができ、かつ、手軽に眼疲労回復効果が分かる双眼鏡および望遠鏡を提供することができる。

以下、図面を用いて本発明の実施形態について説明する。
本実施形態の双眼鏡１は、遠方の物体を観察するための「双眼鏡モード」と、眼疲労回復のための「眼疲労回復モード」を有する。眼疲労回復モードは、眼疲労回復用の画像を使用して眼疲労回復動作を行うモードである。
双眼鏡１は、図１の上面外観図に示すように、電源ボタン２、双眼鏡のピント合わせに用いるフォーカスノブ３、前述したモードの設定を行うモードボタン４、各モードにおける動作を開始するスタートボタン５、各種情報を表示するための情報表示部６および不図示の電源部を備える。情報表示部６には、モードボタン４により設定されるモードの種類などが表示されるとともに、本発明の特徴である眼疲労回復効果を示す値も表示される（詳細は後述する）。

また、双眼鏡１は、図２の内部構成図に示すように、左右対称で左右同一構成である左接眼レンズ７、右接眼レンズ８、左対物レンズ９、右対物レンズ１０、ピント合わせに関わる左フォーカスレンズ１１および右フォーカスレンズ１２、前述したフォーカスノブ３と連動してフォーカスレンズ１１およびフォーカスレンズ１２を移動するフォーカスレンズ移動部１３、フォーカスレンズの移動量を検出する検出部１４、倒立像を正立像にする左正立プリズム１５および右正立プリズム１６を備える。

観察者がピント合わせを行うためにフォーカスノブ３を操作すると、フォーカスレンズ移動部１３はこれに連動して移動し、左フォーカスレンズ１１および右フォーカスレンズ１２は、矢印ａおよび矢印ｂの方向に移動する。
さらに、双眼鏡１は、図２の内部構成図および図３Ａの断面図に示すように、眼疲労回復用の画像を表示する左表示部１７および右表示部１８、左表示部用結像レンズ１９、右表示部用結像レンズ２０（不図示）を備えるとともに、左反射ミラー２１および右反射ミラー２２を備える。左表示部１７および右表示部１８は、小型液晶ディスプレイなどの表示器であり、左接眼レンズ７および右接眼レンズ８と左対物レンズ９および右対物レンズ１０とを結ぶ光路から分岐された光路上に設けられる。

また、左反射ミラー２１および右反射ミラー２２は、左接眼レンズ７および右接眼レンズ８と左対物レンズ９および右対物レンズ１０とを結ぶ光路上で、かつ、左接眼レンズ７および右接眼レンズ８と左表示部１７および右表示部１８とを結ぶ光路上に設けられ、左接眼レンズ７および右接眼レンズ８に導かれる光路を同時に切り換える光学素子である。図３Ａは、図２の双眼鏡１の断面を左側から見た図である。左反射ミラー２１は、不図示のミラー駆動部により、図３Ａに示すように、軸ａを中心に回転され、左接眼レンズ７の光軸上に出し入れ可能である。

図３Ｂに示すように、左反射ミラー２１を左接眼レンズ７の光軸上から退避させると、左対物レンズ９が左接眼レンズ７の光軸上に配置され、左対物レンズ９からの光路が左接眼レンズ７に導かれることになる。このような配置は、双眼鏡モードの実行時に行われる。
一方、図３Ｃに示すように、左反射ミラー２１を左接眼レンズ７の光軸上に挿入させると、左表示部１７が左接眼レンズ７の光軸上に配置され、左表示部１７からの光路が左接眼レンズ７に導かれることになる。このような配置は、眼疲労回復モードの実行時に行われる。

なお、上述した左反射ミラー２１の配置と同様に、右反射ミラー２２の配置も行われる。したがって、左反射ミラー２１および右反射ミラー２２を移動するだけで、各モードを簡単に切り換えることができる。また、主な光学系を双眼鏡使用時と共有することにより構成を簡単にすることができるので、装置の小型化やコストダウンが可能である。
さらに、双眼鏡１は、図２に示すように、左接眼レンズ７および右接眼レンズ８と左反射ミラー２１および右反射ミラー２２とを結ぶ光路上に設けられ、観察者により観察される像の位置を観察者の眼の光軸方向に移動変化する位置変更部３０を備える。位置変更部３０は、不図示のシフトレンズなどを備え、左接眼レンズ７および右接眼レンズ８を介して観察者により観察される像の位置を、観察者の眼の光軸方向に移動することができる。

図４は、双眼鏡１の制御ブロック図である。制御部３５は、図４に示すように、電源ボタン２、モードボタン４、スタートボタン５などの操作部材の状態を検知するとともに、検出部１４の状態も検知する。また、制御部３５は、情報表示部６、左表示部１７および右表示部１８、左反射ミラー２１および右反射ミラー２２の不図示のミラー駆動部、位置変更部３０を制御する。

以上説明した構成の双眼鏡１において、電源ボタン２がＯＮされると制御部３５はこれを検知し、モードボタン４によりモードが設定され、スタートボタン５が押圧されるまで待機する。なお、ここで設定されるモードとは、前述した「双眼鏡モード」、「眼疲労回復モード」の何れかである。
スタートボタン５が押圧されると、制御部３５は、設定されたモードに応じて各部を以下のように制御する。
（１）双眼鏡モード
双眼鏡モードが設定されると、制御部３５は、まず、位置変更部３０を、初期状態にする。そして、左反射ミラー２１および右反射ミラー２２を図３Ｂで説明したように、左接眼レンズ７および右接眼レンズ８の光軸上から退避させる。このように配置することにより、対物レンズ９および対物レンズ１０からの光が左接眼レンズ７および右接眼レンズ８に導かれ、観察者は遠方の物体を観察することができる。また、電源ＯＦＦの場合も上記と同じ状態となる。
（２）眼疲労回復モード
眼疲労回復モードが設定されると、制御部３５は、左反射ミラー２１および右反射ミラー２２を図３Ｃで説明したように、左接眼レンズ７および右接眼レンズ８の光軸上に挿入させて、左表示部１７および右表示部１８を左接眼レンズ７および右接眼レンズ８の光軸上に配置する。このように配置することにより、左表示部１７および右表示部１８からの光路が左接眼レンズ７および右接眼レンズ８に導かれる。

そして、制御部３５は、左表示部１７および右表示部１８に眼疲労回復用の画像を表示させる。次に、制御部３５は、観察者に画像に対するピント調節を促す。具体的には、情報表示部６に「フォーカスノブ３を回転してピント調節を行ってください」というようなメッセージを表示する。そして、観察者によりピント調節が行われると、制御部３５は、検出部１４を介して、フォーカスレンズ１１およびフォーカスレンズ１２の移動量を検出し、回復動作前のフォーカスレンズのスタート位置を求め、位置変更部３０を上記スタート位置に移動させる。

次に、制御部３５は、位置変更部３０を初期状態にする。
なお、眼疲労回復用の画像とは、例えば、観察者が認知しやすく、しかも視線の定まりやすい位置（中心付近）に、視標（観察者の視線を集める対象）となる絵柄（例えば、飛行機、自動車など、前後移動可能なものの絵図）を含む画像が好ましい。なお、このような画像は、予め制御部３５内の不図示のメモリに記録されている。

そして、観察者がスタートボタン５を押すと、制御部３５は、位置変更部３０を介して、スタート位置（観察者のピントが合った位置）の前後方向に不図示のシフトレンズを所定の時間往復移動させる。このように不図示のシフトレンズを往復移動することにより、観察者は、意識的に観察される像にピントを合わせる様に、像に眼を追従させることになる。したがって、観察者の眼の毛様体筋の運動を促すことができる。

そして、所定の動作（例えば、予め定めた時間）を終了すると、制御部３５は、位置変更部３０をスタート位置に戻す。
そして、観察者に再びピント調節を促し、観察者により再度ピント調節が行われると、制御部３５は、検出部１４を介して、フォーカスレンズ１１またはフォーカスレンズ１２の移動量を検出し、回復動作前後のフォーカスレンズの位置の差分を求める。

一般に、眼疲労回復効果があった場合には、ピント位置が遠くなる。一方、眼疲労回復効果がない、あるいは少ない場合には、ピント位置は変化しない、あるいは近くなる。したがって、回復動作の前と後とのフォーカスレンズ１１またはフォーカスレンズ１２の位置の差と眼疲労回復効果を示す値との関係を、予めテーブルの形で制御部３５に記録しておけば、眼疲労回復効果を示す値を、回復動作の前と後とのフォーカスレンズ１１またはフォーカスレンズ１２の位置の違い（差）に基づいて求めることができる。

制御部３５は、以上説明したように、回復動作の前と後とのフォーカスレンズ１１またはフォーカスレンズ１２の位置を元に前記回復動作による眼疲労回復効果を示す値を算出し、情報表示部６に表示する。表示後、制御部３５は、位置変更部３０を初期状態に戻し、次のスタート待機状態となる。
以上説明したように、本実施形態によれば、回復動作の前と後とのフォーカスレンズ１１またはフォーカスレンズ１２の位置を元に、回復動作による眼疲労回復効果を示す値を算出して表示する。そのため、眼疲労を回復することができ、かつ、手軽に眼疲労回復効果が分かる。すなわち、観察者は眼疲労回復効果を確認することができるので、更なる努力を行う動機付けになることが期待できる。

なお、本実施形態では、 眼疲労回復効果を示す値を算出し、情報表示部６に表示する例を示したが、他の場所（例えば、観察視野内など）に表示するようにしても良いし、プリンタなどの外部機器を接続して効果を示す値を印刷するようにしても良い。また、図５に示すように、フォーカスノブ３の近傍に指標４０を設けて、フォーカスノブ３の位置に応じて、眼疲労回復効果を示す値が分かるような構成にしても良い。なお、図５の例では、眼疲労回復効果を示す値を％表示している。

また、本実施形態では、フォーカスレンズ１１およびフォーカスレンズ１２は連動して動くため、眼疲労回復効果を示す値を左右共通で求める例を示した。しかし、フォーカスレンズ１１およびフォーカスレンズ１２が独立して動く場合、左右それぞれについて眼疲労回復効果を示す値を求めるようにすれば良い。
また、本実施形態では、位置変更部３０において、不図示のシフトレンズを移動することにより、観察者により観察される像の位置を観察者の眼の光軸方向に移動変化する例を示したが、さらに、輻輳方向にも移動変化するようにしても良い。このとき、光軸方向への移動と、輻輳方向への移動は同期させるようにするのが好ましい。また、位置変更部３０において、シフトレンズを省略し、眼疲労回復用の画像を表示する左表示部１７および右表示部１８に表示する画像における視標の位置や大きさなどを変化することにより疲労回復動作を行うようにしても良い。さらに、左表示部１７および右表示部１８として、小型液晶ディスプレイなどの表示器の代わりに、スライドフィルムを入れたホルダ５０およびバックライト５１を使用するようにしても良い。例えば、図６に示すように、ホルダ５０を双眼鏡１に対して着脱可能にしても良い。このような構成にすることにより、電源を節約することができ、また、観察者は好みのスライドフィルムを使用して眼疲労回復動作を行うことができる。

また、本実施形態では、双眼鏡モードと疲労回復モードとを切り換えるために左反射ミラー２１および右反射ミラー２２を用いる例を示したが、左反射ミラー２１および右反射ミラー２２の位置にハーフミラーを備えるとともに、左右の対物レンズの外側または内側にシャッタを備えるようにしても良い。また、別の構成として、例えば、左反射ミラー２１および右反射ミラー２２の位置に、ＥＬ（Ｅｌｅｃｔｒｉｃ Ｌｕｍｉｎａｎｃｅ）や透過型液晶などの透過タイプの表示器を備え、シャッタと組み合わせるようにしても良い。

また、本実施形態では、双眼鏡１を用いて説明を行ったが、接眼レンズおよび対物レンズを一つずつ備える望遠鏡に適用しても良い。望遠鏡では、観察者は片方の眼で観察を行うので、観察者により観察される像の位置を、輻輳方向へは変化させず、光軸方向のみに変化させるようにすれば良い。
なお、本発明は、双眼鏡１のフォーカスレンズを眼疲労回復用と兼用したが、フォーカスレンズの位置検出部を設けて、眼疲労回復効果を把握可能な眼疲労回復専用機としても良い。

また、本発明は、観察者が対物レンズ側から覗き、眼疲労回復動作を行うものにも適用可能である。

本実施形態の双眼鏡１の上面外観図である。 本実施形態の双眼鏡１の内部構成図である。 本実施形態の双眼鏡１を左側から見た断面図である。 本実施形態の双眼鏡１の制御ブロック図である。 本実施形態の双眼鏡１の別の上面外観図である。 本実施形態の双眼鏡１を右方から見た別の内部構成図である。

符号の説明

１ 双眼鏡
２ 電源ボタン
３ フォーカスノブ
４ モードボタン
５ スタートボタン
６ 情報表示部
７ 左接眼レンズ
８ 右接眼レンズ
９ 左対物レンズ
１０ 右対物レンズ
１１ 左フォーカスレンズ
１２ 右フォーカスレンズ
１３ フォーカスレンズ移動部
１４ 検出部
１５ 左正立プリズム
１６ 右正立プリズム
１７ 左表示部
１８ 右表示部
１９ 左表示部用結像レンズ
２０ 右表示部用結像レンズ
２１ 左反射ミラー
２２ 右反射ミラー
３０ 位置変更部
３５ 制御部
５０ ホルダ
５１ バックライト

Claims (6)

1. 眼疲労回復動作を行う回復動作部と、
   眼疲労回復に用いる像に焦点を合わせるためのフォーカスレンズと、
   前記回復動作部による回復動作の前に、前記像に焦点が合ったときの前記フォーカスレンズの位置と、回復動作前に焦点が合った前記像の位置で回復動作の後に再度焦点を合わせたときの前記フォーカスレンズの位置とを検出する検出部と、
   前記検出部により検出された２つの前記フォーカスレンズの位置を基準にして、前記回復動作による眼疲労回復効果を示す値を算出する算出部と
   を備えたことを特徴とする双眼鏡。
2. 請求項１に記載の双眼鏡において、
   前記回復動作部は、眼疲労回復用の画像の表示部と、前記フォーカスレンズをフォーカス位置の前後に移動させるフォーカスレンズ移動機構とを備え、観察者により観察される前記表示部の像の位置を、前記フォーカス機構により前後に可変し、前記観察者の眼の毛様体筋の運動を促すことにより眼精疲労を回復させる機能を有する
   ことを特徴とする双眼鏡。
3. 請求項１または請求項２に記載の双眼鏡において、
   前記フォーカスレンズは、双眼鏡使用時に用いるフォーカスレンズを兼用する
   ことを特徴とする双眼鏡。
4. 眼疲労回復動作を行う回復動作部と、
   眼疲労回復に用いる像に焦点を合わせるためのフォーカスレンズと、
   前記回復動作部による回復動作の前に、前記像に焦点が合ったときの前記フォーカスレンズの位置と、回復動作前に焦点が合った前記像の位置で回復動作の後に再度焦点を合わせたときの前記フォーカスレンズの位置とを検出する検出部と、
   前記検出部により検出された前記フォーカスレンズの位置を基準にして、前記回復動作による眼疲労回復効果を示す値を算出する算出部と
   を備えたことを特徴とする望遠鏡。
5. 請求項４に記載の望遠鏡において、
   前記回復動作部は、眼疲労回復用の画像の表示部と、前記フォーカスレンズをフォーカス位置の前後に移動させるフォーカスレンズ移動機構とを備え、観察者により観察される前記表示部の像の位置を、前記フォーカス機構により前後に可変し、前記観察者の眼の毛様体筋の運動を促すことにより眼精疲労を回復させる機能を有する
   ことを特徴とする望遠鏡。
6. 請求項４または請求項５に記載の望遠鏡において、
   前記フォーカスレンズは、望遠鏡使用時に用いるフォーカスレンズを兼用する
   ことを特徴とする望遠鏡。

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