JP6574202B2 - 視覚補正系及び検眼用双眼鏡装置 - Google Patents
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Description
− 光軸を中心とする回転運動により回転可能であり、且つ光軸に沿った第1の円柱度数を有する第1の光学素子と、
− 光軸を中心とする回転運動により回転可能であり、且つ光軸に沿った第2の円柱度数を有する第2の光学素子と、
− 軸について前記光軸を有する可変球面度数のレンズであって、前記球面度数を連続的に変化させるように機械的に作動可能なレンズと
を含むことを特徴とする、視覚補正系を提供する。
− レンズ2の光学活性面は形状が円柱状凸であり(この面を画定する円柱の軸Y1は光軸Xに垂直である)、
− レンズ4の光学活性面は形状が円柱凹状であり(この面を画定する円柱の軸Y2は光軸Xに垂直である)、及び
− 可変球面度数SVのレンズ6の光学活性面は変形可能であり、したがって凸状球形状(図1の点線により示す)、平坦形状又は凹状球形状(実線により示す)を採用し得る。
− 制御モジュール70は、凸状平坦−円柱レンズ2(第1の歯22により担持される)の光学活性円柱表面の軸Y1が基準方向Y0と角度α1をなす位置まで、第1の歯22を光軸Xを中心として回転させるように第1のモータ42を制御し、
− 制御モジュール70は、凹状平坦−円柱レンズ4(第2の歯24により担持される)の光学活性円柱表面の軸Y2が基準方向Y0と角度α2をなす位置まで、第2の歯24を光軸Xを中心として回転させるように第2のモータ44を制御し、及び
− 制御モジュール70は、可変球面度数の制御リングが球面度数SVを計算モジュール68により計算された度数へ設定する位置まで、第3の歯27を光軸Xを中心として回転させるように第3のモータ46を制御する。
S’=S・(1+ε・S)
− 非点収差設定点の角度α1=α0+0.5atan(Cvar/C0)、
− 円柱度数設定点C1=Root(C0 2+Cvar 2)(ここで、Rootは平方根関数である)、及び
− 球面度数設定点S1=S0+C0/2−C1/2、
並びに角度α0により定義された軸から45°における円柱度数−Cvarの加算に対応する第2の組の設定点、
− 非点収差設定点の角度α2=α0−0.5atan(Cvar/C0)、
− 円柱度数設定点C2=Root(C0 2+Cvar 2)、及び
− 球面度数設定点S2=S0+C0/2−C2/2
を交互に高速に適用することにより提供される。
− 非点収差設定点の角度α1=α0、
− 円柱度数設定点C1=C0+Cvar、及び
− 球面度数設定点S1=S0−Cvar/2、
並びに角度α0により定義された軸上の円柱度数−Cvarの加算に対応する第2の組の設定点、
− 非点収差設定点の角度α2=α0、
− 円柱度数設定点C2=C0−Cvar、及び
− 球面度数設定点S2=S0+Cvar/2
を交互に高速に適用することにより提供される。
本開示は以下を含む。
[構成1]
可変度数の光学的補正により観測の光軸(X)に沿った観測を可能にする視覚補正系(10)において、
− 前記光軸(X)を中心とする回転運動により回転可能であり、且つ前記光軸(X)に沿った第1の円柱度数を有する第1の光学素子(2)と、
− 前記光軸(X)を中心とする回転運動により回転可能であり、且つ前記光軸(X)に沿った第2の円柱度数を有する第2の光学素子(4)と、
− 軸について前記光軸を有し、且つ可変球面度数のレンズ(6)と
を含むことを特徴とする、視覚補正系(10)。
[構成2]
前記第1の光学素子(2)と前記第2の光学素子(4)とは、少なくとも1つの位置において、前記第1の光学素子(2)と前記第2の光学素子(4)との合成により生成される結果的な円柱度数が0.1ジオプタ未満の値を有するように、互いに独立に回転可能である、構成1に記載の視覚補正系。
[構成3]
前記第1の光学素子(2)と前記第2の光学素子(4)とは、少なくとも1つの位置において、前記第1の光学素子(2)と前記第2の光学素子(4)との前記合成により生成される前記結果的な円柱度数が零の値を有するように、互いに独立に回転可能である、構成1又は2に記載の視覚補正系。
[構成4]
前記第1の光学素子(2)と前記第2の光学素子(4)との前記合成により導出される球面度数は、可変球面度数の前記レンズ(6)により少なくとも部分的に補正される、構成1〜3のいずれか一項に記載の視覚補正系。
[構成5]
可変球面度数の前記レンズ(6)は流体と変形可能膜とを含むレンズである、構成1〜4のいずれか一項に記載の視覚補正系。
[構成6]
第1のモータ(42)により駆動される第1の機構(32、22)は、前記光軸(X)を中心とする回転運動により前記第1の光学素子(2)を回転するように設計され、第2のモータ(44)により駆動される第2の機構(34、24)は、前記光軸(X)を中心とする回転運動により前記第2の光学素子(4)を回転するように設計される、構成1〜5のいずれか一項に記載の視覚補正系。
[構成7]
第3のモータ(46)により駆動される第3の機構(36、27)は、可変球面度数の前記レンズ(6)の前記球面度数を制御するためのリングを駆動して回転させるように設計される、構成1〜6のいずれか一項に記載の視覚補正系。
[構成8]
制御要素(50)は、設定点データに応じて前記第1のモータ(42)と前記第2のモータ(44)とをそれぞれ制御するように設計される、構成6又は7に記載の視覚補正系。
[構成9]
前記制御要素(50)は温度センサ(62)を含む、構成8に記載の視覚補正系。
[構成10]
前記制御要素(50)は、配向データムを提供するように設計された配向又は運動のセンサ(64)を含む、構成8又は9に記載の視覚補正系。
[構成11]
前記制御要素(50)は、前記設定点データ及び前記配向データムのうちの少なくとも1つに応じて制御信号を生成し、且つ前記第1のモータ(42)と前記第2のモータ(44)とにそれぞれに宛てられた制御信号を発するように設計された計算機(66)を含む、構成10に記載の視覚補正系。
[構成12]
前記制御要素(50)は、前記設定点データ及び前記系の一部と前記系を通して観測する眼との間の距離のうちの少なくとも1つに応じて制御信号を生成するように設計される、構成8〜11のいずれか一項に記載の視覚補正系。
[構成13]
前記第1の機構は、前記第1のモータ(42)の駆動軸へ確実に固着される第1のウォームスクリュ(32)と相互作用する第1の歯(22)を含み、前記第1の光学素子(2)は前記第1の歯(22)に取り付けられ、前記第2の機構は、前記第2のモータ(44)の駆動軸へ確実に固着される第2のウォームスクリュ(34)と相互作用する第2の歯(24)を含み、前記第2の光学素子(4)は前記第2の歯(24)に取り付けられる、構成6〜12のいずれか一項に記載の視覚補正系。
[構成14]
前記第3の機構は、前記第3のモータ(46)の駆動軸へ確実に固着される第3のウォームスクリュ(36)と相互作用する第3の歯(27)を含み、前記制御リングは前記第3の歯(27)へ確実に固着される、構成7が構成6に従属する場合の構成7〜13のいずれか一項に記載の視覚補正系。
[構成15]
前記第1のモータ(42)、前記第2のモータ(44)及び前記第3のモータ(46)は、前記レンズの有効半径から20mm未満の距離において、前記光軸(X)を中心とする円状幾何学形状を少なくとも120°にわたって確保するように配置される、構成13に従属する場合の構成14に記載の視覚補正系。
[構成16]
前記関連光学素子(2;4;6)の位置を判断するように前記歯(22;24;27)のうちの1つに関連付けられた少なくとも1つの光学セル(52;54;56)を含む、構成13〜15のいずれか一項に記載の視覚補正系。
[構成17]
前記第1の光学素子、前記第2の光学素子及び前記レンズは、電力の供給無しにそれらのそれぞれの設定点位置を維持するように取り付けられる、構成1〜16のいずれか一項に記載の視覚補正系。
[構成18]
前記第1の光学素子(2)及び前記第2の光学素子(4)は、前記光軸(X)に沿った1mm未満の次元の空間により隔てられる、構成1〜17のいずれか一項に記載の視覚補正系。
[構成19]
前記第1の光学素子(2)は第1の平坦−円柱レンズの面上に形成された第1のジオプタであり、前記第2の光学素子(4)は第2の平坦−円柱レンズの面上に形成された第2のジオプタである、構成1〜18のいずれか一項に記載の視覚補正系。
[構成20]
前記第1の光学素子(2)は凸状平坦−円柱レンズであり、前記第2の光学素子(4)は凹状平坦−円柱レンズである、構成19に記載の視覚補正系。
[構成21]
前記第1の光学素子(2)、前記第2の光学素子(4)及び前記レンズ(6)は、ジャクソンクロスシリンダ関数を提供するように制御される、構成1〜20のいずれか一項に記載の視覚補正系。
[構成22]
可変度数の光学的補正により観測の光軸(X)に沿った観測を可能にする視覚補正系(10)において、
− 前記光軸(X)を中心とする回転運動により回転可能であり、且つ前記光軸(X)に沿った第1の円柱度数を有する第1の光学素子(2)と、
− 前記光軸(X)を中心とする回転運動により回転可能であり、且つ前記光軸(X)に沿った第2の円柱度数を有する第2の光学素子(4)と、
− 軸について前記光軸を有する可変球面度数のレンズであって、前記球面度数を連続的に変化させるように機械的に作動可能なレンズ(6)と
を含むことを特徴とする、視覚補正系(10)。
[構成23]
2つの光学系を含む検眼用双眼鏡装置であって、前記2つの光学系のうちの少なくとも1つは構成1〜22のいずれか一項に記載の視覚補正系である、検眼用双眼鏡装置。
Claims (13)
- 可変度数の光学的補正により観測の光軸(X)に沿った観測を可能にする視覚補正系(10)において、
− 前記光軸(X)を中心とする回転運動により回転可能であり、且つ前記光軸(X)に沿った第1の円柱度数を有する第1の光学素子(2)と、
− 前記光軸(X)を中心とする回転運動により回転可能であり、且つ前記光軸(X)に沿った第2の円柱度数を有する第2の光学素子(4)と、
− 軸について前記光軸を有し、且つ可変球面度数のレンズ(6)と
を含み、
モータ(46)により駆動される機構(36、27)は、可変球面度数の前記レンズ(6)の前記球面度数を制御するためのリングを駆動して回転させるように設けられており、
可変球面度数の前記レンズ(6)は流体と変形可能膜とを含むレンズであり、
前記リングはケースに取り付けられ、前記リングの回転は可変球面度数の前記レンズ(6)の一部を平行移動させて前記変形可能膜の変形を引き起こす、ことを特徴とする、視覚補正系(10)。 - 前記第1の光学素子(2)と前記第2の光学素子(4)とは、少なくとも1つの位置において、前記第1の光学素子(2)と前記第2の光学素子(4)との合成により生成される結果的な円柱度数が0.1ジオプタ未満の値を有するように、互いに独立に回転可能である、請求項1に記載の視覚補正系。
- 第1のモータ(42)により駆動される第1の機構(32、22)は、前記光軸(X)を中心とする回転運動により前記第1の光学素子(2)を回転するように設計され、第2のモータ(44)により駆動される第2の機構(34、24)は、前記光軸(X)を中心とする回転運動により前記第2の光学素子(4)を回転するように設計される、請求項1〜2のいずれか一項に記載の視覚補正系。
- 制御要素(50)は、設定点データに応じて前記第1のモータ(42)と前記第2のモータ(44)とをそれぞれ制御するように設計される、請求項3に記載の視覚補正系。
- 前記制御要素(50)は温度センサ(62)を含む、請求項4に記載の視覚補正系。
- 前記制御要素(50)は、配向データムを提供するように設計された配向又は運動のセンサ(64)を含み、
前記制御要素(50)は、前記設定点データ及び前記配向データムのうちの少なくとも1つに応じて制御信号を生成し、且つ前記第1のモータ(42)と前記第2のモータ(44)とにそれぞれに宛てられた制御信号を発するように設計された計算機(66)を含む、
請求項4又は5に記載の視覚補正系。 - 前記制御要素(50)は、前記設定点データ及び前記系の一部と前記系を通して観測する眼との間の距離のうちの少なくとも1つに応じて制御信号を生成するように設計される、請求項4〜6のいずれか一項に記載の視覚補正系。
- 前記第1の機構は、前記第1のモータ(42)の駆動軸へ確実に固着される第1のウォームスクリュ(32)と相互作用する第1の歯(22)を含み、前記第1の光学素子(2)は前記第1の歯(22)に取り付けられ、前記第2の機構は、前記第2のモータ(44)の駆動軸へ確実に固着される第2のウォームスクリュ(34)と相互作用する第2の歯(24)を含み、前記第2の光学素子(4)は前記第2の歯(24)に取り付けられ、
前記機構は、前記モータ(46)の駆動軸へ確実に固着される第3のウォームスクリュ(36)と相互作用する第3の歯(27)を含み、前記リングは前記第3の歯(27)へ確実に固着される、
請求項3〜7のいずれか一項に記載の視覚補正系。 - 関連光学素子(2;4;6)の位置を判断するように前記歯(22;24;27)のうちの1つに関連付けられた少なくとも1つの光学セル(52;54;56)を含む、請求項8に記載の視覚補正系。
- 前記第1の光学素子、前記第2の光学素子及び前記レンズは、電力の供給無しにそれらのそれぞれの設定点位置を維持するように取り付けられる、請求項1〜9のいずれか一項に記載の視覚補正系。
- 前記第1の光学素子(2)、前記第2の光学素子(4)及び前記レンズ(6)は、ジャクソンクロスシリンダ関数を提供するように制御される、請求項1〜10のいずれか一項に記載の視覚補正系。
- 可変度数の光学的補正により観測の光軸(X)に沿った観測を可能にする視覚補正系(10)において、
− 前記光軸(X)を中心とする回転運動により回転可能であり、且つ前記光軸(X)に沿った第1の円柱度数を有する第1の光学素子(2)と、
− 前記光軸(X)を中心とする回転運動により回転可能であり、且つ前記光軸(X)に沿った第2の円柱度数を有する第2の光学素子(4)と、
− 軸について前記光軸を有する可変球面度数のレンズであって、前記球面度数を連続的に変化させるように機械的に作動可能なレンズ(6)と
を含み、
モータ(46)により駆動される機構(36、27)は、可変球面度数の前記レンズ(6)の前記球面度数を制御するためのリングを駆動して回転させるように設けられており、
可変球面度数の前記レンズ(6)は流体と変形可能膜とを含むレンズであり、
前記リングはケースに取り付けられ、前記リングの回転は可変球面度数の前記レンズ(6)の一部を平行移動させて前記変形可能膜の変形を引き起こす、ことを特徴とする、視覚補正系(10)。 - 2つの光学系を含む検眼用双眼鏡装置であって、前記2つの光学系のうちの少なくとも1つは請求項1〜12のいずれか一項に記載の視覚補正系である、検眼用双眼鏡装置。
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