JP2005043545A - Real image type binocular magnifier, its adjusting method, and prism for the real image type binocular magnifier - Google Patents

Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To correct the inclination of left and right images when the convergence is doubled while reducing operator's burdens by deflecting the optical axes of left and right optical systems. <P>SOLUTION: Respective left and right magnifiers are provided with a magnifying optical system and a roof prism 12a for internal-reflecting the incident luminous flux four times and reversing the image in vertical and horizontal directions. An intersection L23 of the 2nd and 3rd reflection planes S2 and S3 crosses with a plane having an intersection L14 of 1st and 4th reflection planes S1 and S4 of the roof prism as a normal line by an angle ϕ[°](ϕ≠0). Provided that axes aligning with the left and right visual axes assumed when an object distance is infinite at a 1st eye position are expressed by X<SB>L</SB>and X<SB>R</SB>, rotation with the aforesaid axes as rotating axes is expressed by γ-rotation, an axis vertically intersecting the axes X<SB>L</SB>and X<SB>R</SB>in the position of the roof prism is expressed by Z, an axis vertical to the axes X<SB>L</SB>and Z is expressed by Y<SB>L</SB>, an axis vertical to the axes X<SB>R</SB>and Z is expressed by Y<SB>R</SB>, and rotation with the Y<SB>L</SB>and Y<SB>R</SB>as the rotating axes is expressed by β-rotation, the β-rotation of the left and right magnifiers is performed so that the optical axis and the visible axis may align with each other, and then, the γ-rotation is performed and the convergence is adjusted, and the inclination of the image is corrected by setting the angle ϕ. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
この発明は、手元で精密作業をする際に着用して対象物を拡大して観察する実像式双眼拡大鏡、その調整方法、およびこれに用いられる実像式双眼拡大鏡用プリズムに関する。
【０００２】
【従来の技術】
双眼拡大鏡としては、従来、例えば特許文献１に記載される技術が知られている。この文献に記載された双眼拡大鏡は、物体側から順に正のパワーを持つ対物レンズと、負のパワーを持つ接眼レンズとから成る拡大光学系を右眼用、左眼用として一対設けると共に、眼の回旋中心と対象物点とを結ぶ直線に対して対物レンズ、接眼レンズの光学中心を外側に位置させることにより、眼の調節と輻輳とのバランスをとるようにしている。
【０００３】
【特許文献１】
特開平７−１９９０８３号公報 図１
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した特許文献１に記載された双眼拡大鏡は、眼から対象物までの右眼用、左眼用の各光学系の光路がおよそ一直線となっているため、作業者が手元で細かな作業を行う場合、頭部を下方に３０〜６０°傾けることになり、長時間の作業では疲労が大きいという問題がある。
【０００５】
作業者の疲労を軽減するためには、双眼拡大鏡の左右の光学系の光軸を途中で３０〜６０°折り曲げて偏向させればよい。しかしながら、特許文献１に記載された双眼拡大鏡の左右の光学系の光軸をこのように偏向させた場合、輻輳を調整する際に光学系を傾けると、左右像が逆向きに倒れ（回転し）、輻輳を合わせても左右像が融合しないという問題が生じる。
【０００６】
この発明は、上述した従来技術の問題点に鑑みてなされたものであり、左右の光学系の光軸を偏向させて作業者の負担を軽減しつつ、輻輳を合わせた際に左右像も融合させることができる双眼拡大鏡、特にその中でも実像式の双眼拡大鏡、その調整方法、及びこの実像式双眼拡大鏡に利用されるプリズムを提供することを目的とする。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
この発明にかかる実像式双眼拡大鏡は、正のパワーを有する対物レンズと正のパワーを有する接眼レンズとを備えて物体を拡大して観察するための拡大光学系と、対物レンズと接眼レンズとの間に配置されて拡大光学系の光路を一方側に偏向すると共に像を正立させる反射型の偏向手段とから構成される拡大鏡が左眼用、右眼用として一対配置される構成において、偏向手段が、対物レンズを介して入射する光束を反射させる第１、第２、第３、第４反射面を備え、第１、第４反射面（あるいはその延長面）の交線を法線とする仮想平面に対して第２、第３反射面（あるいはその延長面）の交線が角度ψ［°］（ψ≠０）で交差し、第一眼位で物体距離無限遠のときに想定される左右の視軸に一致する軸をそれぞれＸ_Ｌ、Ｘ_Ｒとし、左右の拡大鏡の偏向手段の位置でＸ_Ｌ及びＸ_Ｒ軸と垂直に交差する軸をＺとし、Ｘ_Ｌ及びＺ軸に垂直な軸をＹ_Ｌとし、Ｘ_Ｒ及びＺ軸に垂直な軸をＹ_Ｒとし、Ｘ_Ｌ、Ｘ_Ｒを回転軸とする回転をγ回転、Ｙ_Ｌ、Ｙ_Ｒを回転軸とする回転をβ回転としたとき、対物レンズの光軸が互いに平行となる状態を基準としたγ回転の角度をγ［°］、β回転の角度をβ［°］とするとき、以下の条件（１）を満たすことを特徴とする。

但し、

θ：拡大鏡の光軸の偏向角［°］である。
【０００８】
なお、第一眼位とは、眼の高さにあるまっすぐ前方の物体を注視しているときの頭部に対する眼の相対位置をいう（日本工業規格Ｔ７３３０／５．３１）。物体距離が無限遠であれば両視軸は平行となるため、軸Ｘ_Ｌ、Ｘ_Ｒは、それぞれ左右の眼の回線中心を通り、装用者からまっすぐ前方に水平に伸びる互いに平行な軸である。
【０００９】
上記の構成によれば、β回転により光学系の光軸と物体から眼までを結ぶ軸（視軸）とを一致させ、γ回転により輻輳を調整し、これらの調整により発生した像の倒れを角度ψを適宜設定することにより補正できる。なお、γ回転により発生した像の倒れをβ回転により補正することもできるが、β回転を像倒れの補正に利用すると、光軸と視軸とがずれるため、物体を見るときに光学系のレンズ軸外部分を利用することになる。したがって、光学系の性能が軸上部分を利用する場合よりも劣るという問題がある。そこで、本発明では、偏向手段の第１、第４反射面の交線を法線とする仮想平面に対して第２、第３反射面の交線が角度ψ［°］（ψ≠０）で交差するようにし、主としてこれにより像の倒れを補正している。したがって、β回転を光軸と視軸とを一致させるために利用することができる。これにより、光学系の軸上部分を利用して物体を観察することができ、像性能を低下させることなく、かつ、像の倒れを防ぎつつ、輻輳を調整することが可能となる。
【００１０】
また、快適な両眼視を実現するためには、拡大光学系の視度をξ［Ｄ］として、β回転の角度β［°］が以下の条件（２）を満たすことが望ましい。

【００１１】
偏向手段の第１〜第４反射面の位置関係は、例えば一体のプリズムのように互いに最初から固定（角度ψも固定）されていてもよいが、第１、第４反射面が一体に構成された第１ブロックと、第２、第３反射面が一体に構成された第２ブロックとから構成し、角度ψを任意に設定して第１ブロックと第２ブロックとを接合してもよい。角度ψを調整可能とすれば、物体距離が大きく異なる場合や、対物・接眼レンズを変えて倍率が変化した場合、あるいは眼幅の異なる複数の使用者が利用する場合にも、角度ψの異なる複数の偏向手段を用意しなくともよい。
【００１２】
偏向手段の各反射面は、ミラーで構成してもよいし、プリズムの内面反射を利用して構成してもよい。プリズムを利用する場合には、第２、第３反射面をダハ面として構成することができる。
【００１３】
また、本発明に係る実像式双眼拡大鏡の調整方法は、上記の実像式双眼拡大鏡に含まれる各拡大鏡を、第１、第４反射面の交線を法線とする仮想平面に対する第２、第３反射面の交線の角度をψ［°］、対物レンズの光軸が互いに平行となる状態を基準としたγ回転の角度をγ［°］、β回転の角度をβ［°］として、以下の条件（１）を満たすよう調整することを特徴とする。

また、望ましくは以下の条件（１）’を満足することが好ましい

この条件（１）’の限界値±０．３３は、ＪＩＳ 規格におけるプリズム双眼鏡の像倒れ左右差許容量４０′を左右で等分した値である。
【００１４】
さらに、本発明に係る実像式双眼拡大鏡用プリズムは、入射する光束を内面反射させる第１、第２、第３、第４反射面を備える一体型のプリズムであり、第１、第４反射面の交線を法線とする仮想平面に対して第２、第３反射面の交線が角度ψ［°］（ψ≠０）で交差するよう構成されていることを特徴とする。
【００１５】
【発明の実施の形態】
以下、この発明にかかる実像式双眼拡大鏡の実施形態を説明する。図１は第１の実施形態にかかる実像式双眼拡大鏡の正面図、図２は実像式双眼拡大鏡の上面図、図３は実像式双眼拡大鏡を構成する一方の拡大鏡の構成の詳細を示す側面図である。
【００１６】
図１及び図２に示されるように、第１の実施形態の実像式双眼拡大鏡１０は、眼鏡１のレンズ１ａ，１ｂにそれぞれ固定された右眼用の拡大鏡１０ａと、左眼用の拡大鏡１０ｂとから構成される。図中のＡｘＲは、右眼用の拡大鏡１０ａの光軸であり、ＡｘＬは左眼用の拡大鏡１０ｂの光軸である。各拡大鏡は、物体を拡大して観察するための実像式の拡大光学系と、この拡大光学系の光路を一方側に偏向すると共に像を正立させる反射型の偏向手段とから構成される。
【００１７】
例えば、右眼用の拡大鏡１０ａは、図３に示すように、物体側に配置された正のパワーを持つ対物レンズ１１ａと、対物レンズ１１ａを介して入射する光を４回内面反射させて像の上下左右を反転させる偏向手段としてのダハプリズム１２ａと、このプリズム１２ａにより偏向された光を眼ＥＲに導く正のパワーを持つ接眼レンズ１３ａとから構成されている。対物レンズ１１ａと接眼レンズ１３ａとから構成されるケプラー型望遠鏡が拡大光学系を構成している。なお、ダハプリズム１２ａによる偏向角θは、対物レンズ１１ａの光軸と接眼レンズ１３ａの光軸とのなす角度であり、図３の例ではθ＝４５°に設定されている。
【００１８】
眼鏡レンズ１ａには、拡大鏡１０ａの光路に沿って図３に示すように貫通孔２ａが形成されている。拡大鏡１０ａを構成する対物レンズ１１ａ、ダハプリズム１２ａ、接眼レンズ１３ａは、図示せぬ支持部材により眼鏡レンズ１ａに装着されている。左眼用の拡大鏡１０ｂも、右眼用と同様に構成され、眼鏡レンズ１ｂに装着されている。
【００１９】
次に、図４及び図５に基づいてダハプリズム１２ａの形状を説明する。図４は、双眼鏡に多用されるペシャンダハプリズムを構成する従来のダハプリズム２０を示し、図５は、第１の実施形態のダハプリズム１２ａを示す。
【００２０】
これらのダハプリズム２０，１２ａは、対物レンズ１１ａを介して入射する光束を反射させる第１反射面Ｓ１、第２反射面Ｓ２、第３反射面Ｓ３、第４反射面Ｓ４を備える。第２反射面Ｓ２と第３反射面Ｓ３とは直交しており、ダハ面を構成している。第４反射面Ｓ４を透過した光束は、第１反射面Ｓ１で反射され、第２反射面Ｓ２と第３反射面Ｓ３とから構成されるダハ面で反射され、第４反射面Ｓ４で反射されて第１反射面Ｓ１を透過して射出する。
【００２１】
ここで、第１反射面Ｓ１と第４反射面Ｓ４との交線Ｌ１４を法線とし、この交線Ｌ１４の中点Ｍ１４を通る仮想平面ＦＳを想定すると、図４のダハプリズム２０においては、第２反射面Ｓ２と第３反射面Ｓ３との交線Ｌ２３が仮想平面ＦＳに含まれている。これに対して、図５のダハプリズム１２ａにおいては、第２反射面Ｓ２と第３反射面Ｓ３との交線Ｌ２３が仮想平面ＦＳと角度ψ［°］（ψ≠０）で交差している。
【００２２】
このように角度ψを設定することにより、ダハプリズム１２ａに、光学系の光軸を偏向する作用と、像を１８０°回転させる作用と、輻輳調整時に像の倒れを補正する作用とを持たせることができる。なお、偏向角θは、ダハプリズムの第１反射面Ｓ１と第４反射面Ｓ４とのなす角度を適宜設定することにより、約３０°〜６０°の範囲で任意の角度に設定すればよい。
【００２３】
次に、上記のように構成された実像式双眼拡大鏡１０における輻輳の調整方法について説明する。最初に、図６に基づいて調整軸の定義について説明する。
第一眼位で物体距離無限遠のときに想定される左右の視軸に一致する軸をそれぞれ軸Ｘ_Ｌ、Ｘ_Ｒとする。軸Ｘ_Ｌは左眼ＥＬの回旋中心ＣＬを通り、軸Ｘ_Ｒは右眼ＥＲの回旋中心ＣＲを通り軸Ｘ_Ｌと平行である。左右の拡大鏡のダハプリズムの位置でＸ_Ｌ及びＸ_Ｒ軸と垂直に交差する軸をＺとし、Ｘ_Ｌ及びＺ軸に垂直な軸をＹ_Ｌ、Ｘ_Ｒ及びＺ軸に垂直な軸をＹ_Ｒとする。また、軸Ｘ_Ｌ、Ｘ_Ｒを回転軸とする拡大鏡１０ａ，１０ｂの回転をγ回転、軸Ｙ_Ｌ、Ｙ_Ｒを回転軸とする拡大鏡１０ａ，１０ｂの回転をβ回転とする。γ回転については、眼に正対して時計回りを正、反時計回りを負、β回転については、上側から見て時計回りを正、反時計回りを負とする。
【００２４】
第１の実施形態の実像式双眼拡大鏡１０は、物体距離に応じて左眼用、右眼用の拡大鏡１０ａ，１０ｂを互いに逆方向に±β°だけβ回転させて光軸と視軸とを一致させ、互いに逆方向に±γ°だけγ回転させて輻輳を調整し、前記の交線Ｌ２３の仮想平面ＦＳに対する角度ψを適宜設定することにより、像の倒れを補正する。図１中の矢印はγ回転、図２中の矢印はβ回転による調整を示している。
【００２５】
像の倒れは、β回転によってもγ回転によっても発生する。物体距離が無限遠の状態（輻輳角０°で像の倒れがない状態）を基準として、γ回転による像の倒れ量ε（γ）と、β回転による像の倒れ量ε（β）とは、それぞれ以下の式により求められる。

【００２６】
図７は、γ回転又はβ回転のどちか一方で輻輳を調整した後に生じる像の倒れ量ε（γ）、ε（β）が偏向角θによってどのように変化するかを示すグラフである。γ、βは輻輳調整に必要な回転角度を示す。ここでは、物体距離ＷＤ＝５００ｍｍ、眼幅Ｐ＝６４ｍｍ、拡大鏡の倍率（角倍率）ｍ＝２．５を前提とする。図７のグラフに示されるように、γ回転調整ではθ＞１５°、β回転調整ではθ＞５°において倒れ量ε（γ）、ε（β）値が０．５°以上となっている。ε（γ）、ε（β）の値は片眼側のみの値であるため、他方の拡大鏡が反対方向に調整されると相対差は２倍となる。すなわち、この値が０．５°以上となると、相対差は１°を越え、左右像の融合が困難になるか、融合できたとしても眼に負担がかかり、大きな疲労を伴うこととなる。
【００２７】
そこで、第１の実施形態では、ダハプリズム１２ａの交線Ｌ２３と仮想平面ＦＳとの角度ψを適宜設定することにより、像の倒れを補正している。γ回転、β回転による像の倒れを良好に補正するためには、以下の条件（１）を満たす必要がある。

【００２８】
左眼用、右眼用の拡大鏡のγ回転の角度を±γ°、β回転の角度を±β°としたときに、２ψ−｛ε（γ）＋ε（β）｝＝０の関係を満たせば、像の倒れを完全に補正することができる。ただし、組み付け誤差等で多少のずれが生じること、眼の適用力により、像の倒れが必ずしも完全に補正されていなくとも実質上問題ないことに鑑みて、±０．５°の範囲が設定されている。
【００２９】
この条件式（１）を満たすことにより、像の相対的な倒れを１°以下に抑えて左右像を融合させることができる。これに対して、条件式（１）を満たさない場合には、左右像を融合させることが困難となる。
【００３０】
なお、ψ＝０°の場合にも、γ回転による像の倒れとβ回転による像の倒れとを相殺することはできる。ただし、γ回転による像の倒れを補正するためにβ回転を利用すると、光学系の光軸と視軸とを一致させることができなくなる。これに対して、上記のように角度ψの設定により像の倒れを補正すれば、β回転を像の倒れを補正するために利用する必要がなく、光学系の光軸と視軸とを一致させた状態で、像の倒れを補正することができる。
【００３１】
一方、快適な両眼視を実現するためには、拡大光学系の視度をξ［Ｄ］として、β回転の角度β［°］が以下の条件（２）を満たす必要がある。

【００３２】
両眼視を可能にするためには、眼の調節と輻輳とのバランスが所定の範囲内に存在する必要がある。これを図８に基づいて説明する。図８は、『眼鏡光学ハンドブック』（金原出版）の６６ページに掲載された図２−１６を参考に作成した調節と輻輳との関係を示すグラフである。調節と輻輳とのバランスが図８のグラフの相対調節輻輳曲線（太い実線）で示される木の葉形の領域Ｅに含まれる場合に両眼視が可能であり、中でもハッチングで示される中央１／３の領域（爽快領域）Ｆに含まれる場合には、快適な両眼視が可能である。爽快領域Ｆの調節の範囲は、強い疲労を伴わない５Ｄ以下である。条件（２）を満たすことにより、調節と輻輳とのバランスが、およそこの爽快領域Ｆに含まれ、快適な両眼視が可能となる。
【００３３】
なお、光学系の視度ξ（≒目の調節）は正視の人を基準として定義されている。矯正が必要な人については、矯正視力を基準（ゼロ）として光学系の視度を定義する。また、眼幅を平均値である６４ｍｍとして式を構成している。
【００３４】
次に、眼幅の調整について説明する。眼幅は人によって異なるため、双眼拡大鏡の利用時には、利用者の眼幅に合わせた調整が必要となる。この眼幅の調整には、β回転より像倒れの少ないγ回転を利用するのがよい。具体的には、まず平均眼幅（６４ｍｍ）で像倒れがない状態にβ、γ、ψを設定する。次に眼幅の個人差（通常±６ｍｍの範囲）に合わせてγ回転の調整をする。γ回転による物体面上の輻輳調整量Ｚγは、以下の式（３）で表される。

【００３５】
γ回転による眼幅調整の結果発生する像倒れの最大量は、式（３）にＺγ（＝６ｍｍ）、物体距離ＷＤ、偏向角θを代入してγを求め、（１−１）式に代入することにより求められる。図９は、偏向角θが３０°、４５°、６０°のそれぞれの場合に、６ｍｍの眼幅調整に対して発生する像の倒れを物体距離ＷＤの関数として示すグラフである。このグラフから、偏向角θが大きいほど、そして、物体距離ＷＤが小さいほど像倒れが大きいことがわかる。
【００３６】
眼幅調整前に平均眼幅（例えば６４ｍｍ）に対して像倒れがない状態に設定されていれば、γ回転による眼幅調整により発生する像の倒れは、θ＝６０°ならＷＤ＝５００ｍｍ程度以上、θ＝４５°ならＷＤ＝２５０ｍｍ程度以上、θ＝３０°ならＷＤ＝２００ｍｍ程度以上であれば０．３°以下となり、左右像を融合させる際の妨げとはならない。
【００３７】
第１の実施形態のように、角度ψが固定されたダハプリズム１２ａを利用する場合、双眼拡大鏡が使用される利用状況（物体距離ＷＤ、眼幅Ｐ、倍率ｍ、偏向角θ）を想定し、γ回転、β回転により発生する像の倒れε（γ）、ε（β）を相殺できるように角度ψを決定する。実際の製造現場では、複数の利用状況を想定して角度ψが異なる複数種類のダハプリズムを用意しておき、用途に応じて使い分ければよい。組立時には、上記の利用状況と装用者の個人データとに基づいて調整角度β、γを求め、これらの調整角度により生じる像倒れを補正できる角度ψを持つダハプリズムを選択して左右の拡大鏡を構成する。そして、左右の拡大鏡を眼鏡レンズに取り付けた状態でγ回転、β回転を調整し、調整後に各拡大鏡を眼鏡レンズに固定する。固定後、装用者自身での調整は想定していない。このようにして、実施形態の実像式双眼拡大鏡は、利用状況と個人データとに基づいて最適な視野が得られるように一品ずつ製造される。
【００３８】
図１０は、偏向手段の他の例である組み合わせプリズム３０を示す斜視図である。図１０に示す組み合わせプリズム３０は、対物レンズを介して入射する光束を反射させる第１反射面Ｓ１、第２反射面Ｓ２、第３反射面Ｓ３、第４反射面Ｓ４を備える点で図５に示すダハプリズム１２ａと同様である。ただし、組み合わせプリズム３０は、第１、第４反射面Ｓ１，Ｓ４が一体に構成された第１ブロック３１と、第２、第３反射面Ｓ２，Ｓ３が一体に構成された第２ブロック３２との２つのプリズムブロックから構成され、第１ブロック３１に対して第２ブロック３２を回転軸Ｌ１回りに回転させることにより、角度ψを任意に設定することができる。回転軸Ｌ１は、光学系の光軸とダハ稜線（第２、第３反射面Ｓ２，Ｓ３の交線）とが交わる点Ｄを通り第２ブロック３２の底面（第１ブロック３１に対向する面）に対して垂直な軸である。角度ψを使用状況や個人データに応じて設定した後、第１ブロック３１と第２ブロック３２とを接着等により接合し、左右の拡大鏡に組み込む。なお、回転軸Ｌ１が交点Ｄを通るため、角度ψを調整しても光学系の光軸がずれることがない。
【００３９】
図１０に示す組み合わせプリズム３０を偏向手段として用いることにより、視軸と光学系の光軸とをβ回転により一致させ、輻輳をγ回転により調整した後、これらの回転により生じる像の倒れを角度ψの調整により補正することができる。このため、図５に示す角度ψが固定されたプリズムを用いる場合のように複数のプリズムを使用状況に応じて用意する必要がなく、一種類の組み合わせプリズム３０を用意するのみで様々な使用状況に対応することができる。
【００４０】
次に、本発明の第２の実施形態を図１１及び図１２に基づいて説明する。第２の実施形態の実像式双眼拡大鏡は、偏向手段の構成が第１の実施形態と異なるが、概略構成は図１、図２に示した第１の実施形態と同様である。図１１は、第２の実施形態にかかる実像式双眼拡大鏡の一方の拡大鏡の光学系を示す説明図であり、図１２は、図１１の光学系に利用されている偏向手段である偏向ミラー群の斜視図である。
【００４１】
図１１に示す拡大鏡１０ｃは、物体側に配置された正のパワーを持つ対物レンズ１１ｃと、対物レンズ１１ｃを介して入射する光を４回反射させて像の上下左右を反転させる偏向手段としてのミラー群１２ｃと、このミラー群１２ｃにより偏向された光を眼ＥＲに導く正のパワーを持つ接眼レンズ１３ｃとから構成されている。なお、ミラー群１２ｃによる偏向角θは、θ＝４５°に設定されている。
【００４２】
ミラー群１２ｃは、対物レンズ１１ｃを介して入射する光束を順に反射させる第１反射面である第１ミラーＭ１、第２反射面である第２ミラーＭ２、第３反射面である第３ミラーＭ３、第４反射面である第４ミラーＭ４を備える。第２ミラーＭ２と第３ミラーＭ３とは直交している。入射した光束は、第１ミラーＭ１、第２ミラーＭ２、第３ミラーＭ３、第４ミラーＭ４で順に反射されて接眼レンズ１３ｃに入射する。
【００４３】
第２の実施形態でも、第１ミラーＭ１と第４ミラーＭ４とを延長した際の交線Ｌ１４を法線とする平面を想定すると、第２ミラーＭ２と第３ミラーＭ３とを延長した際の交線Ｌ２３がこの平面に対して角度ψ［°］（ψ≠０）で交差するよう各ミラーが配置されている。このように角度ψを設定することにより、ミラー群１２ｃに光軸を偏向する作用と、像を１８０°回転させる作用と、輻輳調整時に像の倒れを補正する作用とを持たせることができる。
【００４４】
第２の実施形態の双眼拡大鏡の調整方法は、第１の実施形態で説明したのと同様であり、β回転により光学系の光軸と視軸とを一致させ、γ回転により輻輳を調整し、その際に発生する像の倒れを角度ψの設定により補正する。また、第１，第４ミラーに対して第２，第３ミラーを回転させることにより、角度ψを任意に調整することが可能である。
【００４５】
【発明の効果】
以上説明したように、この発明によれば、各拡大鏡を互いに逆方向にβ回転させて光学系の光軸と視軸とを一致させ、γ回転させて輻輳を調整したときに、これらの回転により生じた像の倒れを偏向手段の角度ψの設定により補正することができるため、双眼拡大鏡の光路が途中で偏向される場合にも、像の倒れを抑えて左右像を融合させつつ、輻輳を適切に調整することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態にかかる実像式双眼拡大鏡を示す正面図である。
【図２】図１に示す実像式双眼拡大鏡の上面図である。
【図３】図１に示す実像式双眼拡大鏡を構成する一方の拡大鏡の側面図である。
【図４】従来のダハプリズムを示す斜視図である。
【図５】図３に示す拡大鏡に含まれるダハプリズムの形状を示す斜視図である。
【図６】本発明の実像式双眼拡大鏡における調整軸の定義を示す斜視図である。
【図７】偏向角と輻輳調整と像の倒れとの関係を示すグラフである。
【図８】調節と輻輳との関係を示すグラフである。
【図９】眼幅調整に対して発生する像の倒れを物体距離の関数として示すグラフである。
【図１０】第１の実施形態のダハプリズムの変形例を示す斜視図である。
【図１１】本発明の第２の実施形態にかかる実像式双眼拡大鏡を構成する一方の拡大鏡の側面図である。
【図１２】図１１に示す拡大鏡に含まれるミラー群の構成を示す斜視図である。
【符号の説明】
１ａ，１ｂ 眼鏡レンズ
１０ 双眼拡大鏡
１０ａ，１０ｂ 拡大鏡
１１ａ 対物レンズ
１２ａ ダハプリズム
１３ａ 接眼レンズ
ＥＲ 右眼
ＥＬ 左眼[0001]
BACKGROUND OF THE INVENTION
The present invention relates to a real-image binocular magnifier that is worn when performing precision work at hand and observes an object by magnifying it, a method for adjusting the same, and a prism for a real-image binocular magnifier used therefor.
[0002]
[Prior art]
As a binocular magnifier, a technique described in, for example, Patent Document 1 is conventionally known. The binocular magnifier described in this document is provided with a pair of magnifying optical systems for the right eye and for the left eye, consisting of an objective lens having a positive power and an eyepiece having a negative power in order from the object side. By adjusting the optical center of the objective lens and the eyepiece lens to the outside with respect to a straight line connecting the center of rotation of the eye and the object point, the balance between eye adjustment and convergence is balanced.
[0003]
[Patent Document 1]
Japanese Patent Laid-Open No. 7-199083 FIG.
[0004]
[Problems to be solved by the invention]
However, the binocular magnifier described in Patent Document 1 described above has an optical path for each of the optical systems for the right eye and the left eye from the eye to the object being approximately straight. When performing a simple work, the head is inclined 30 to 60 ° downward, and there is a problem that fatigue is large in a long-time work.
[0005]
In order to reduce the fatigue of the operator, the optical axes of the left and right optical systems of the binocular magnifier may be bent and deflected by 30 to 60 ° in the middle. However, when the optical axes of the left and right optical systems of the binocular magnifier described in Patent Document 1 are deflected in this way, if the optical system is tilted when adjusting the convergence, the left and right images fall backward (rotate). However, there is a problem that the left and right images do not merge even when convergence is achieved.
[0006]
The present invention has been made in view of the above-described problems of the prior art. The left and right images are fused when convergence is achieved while deflecting the optical axes of the left and right optical systems to reduce the burden on the operator. It is an object of the present invention to provide a binocular magnifying glass that can be used, in particular, a real image type binocular magnifying glass, an adjustment method thereof, and a prism used in the real image type binocular magnifying glass.
[0007]
[Means for Solving the Problems]
A real image binocular magnifier according to the present invention includes an objective lens having a positive power and an eyepiece lens having a positive power, and a magnifying optical system for magnifying and observing an object, an objective lens, and an eyepiece lens. A pair of magnifying mirrors arranged for the left eye and for the right eye, which are arranged between the lens and the reflecting optical deflecting means for deflecting the optical path of the magnifying optical system to one side and erecting the image. The deflecting means includes first, second, third, and fourth reflecting surfaces that reflect the light beam incident through the objective lens, and the intersecting line of the first and fourth reflecting surfaces (or the extended surfaces thereof) is calculated. When the intersecting line of the second and third reflecting surfaces (or their extended surfaces) intersects the virtual plane as a line at an angle ψ [°] (ψ ≠ 0) and the object distance is infinite at the first eye position the axis coincident to the left and right visual axis is assumed X _L, and X _R are the left and right expansion of An axis perpendicularly intersects the X _L and X _R axis position of the deflection means of the mirror is Z, and Y _L axis perpendicular to X _L and Z-axis, an axis perpendicular to the X _R and Z-axis and Y _R , X _L , X _R as the rotation axis is γ rotation, and Y _L , Y _R as the rotation axis is β rotation. When the rotation angle is γ [°] and the β rotation angle is β [°], the following condition (1) is satisfied.

However,

θ: Deflection angle [°] of the optical axis of the magnifying glass.
[0008]
The first eye position refers to the relative position of the eye with respect to the head when gazing at a straight object in front of the eye (Japanese Industrial Standard T7330 / 5.31). Since the two visual axes are parallel when the object distance is infinite, the axes X _L and X _R are parallel axes that respectively pass through the center of the line of the left and right eyes and extend horizontally straight forward from the wearer. .
[0009]
According to the above configuration, the optical axis of the optical system and the axis connecting the object to the eye (visual axis) are matched by β rotation, the convergence is adjusted by γ rotation, and the image collapse caused by these adjustments is prevented. Correction can be made by appropriately setting the angle ψ. Note that the image tilt caused by the γ rotation can be corrected by the β rotation. However, if the β rotation is used for correcting the image tilt, the optical axis deviates from the visual axis. The part outside the lens axis will be used. Therefore, there is a problem that the performance of the optical system is inferior to the case of using the axial part. Therefore, in the present invention, the intersecting line of the second and third reflecting surfaces is at an angle ψ [°] (ψ ≠ 0) with respect to the virtual plane whose normal is the intersecting line of the first and fourth reflecting surfaces of the deflecting means. In this way, the tilt of the image is mainly corrected. Therefore, β rotation can be used to match the optical axis with the visual axis. Thereby, the object can be observed using the axial part of the optical system, and the convergence can be adjusted without deteriorating the image performance and preventing the image from falling down.
[0010]
In order to realize comfortable binocular vision, it is desirable that the diopter of the magnifying optical system is ξ [D], and the β rotation angle β [°] satisfies the following condition (2).

[0011]
The positional relationship between the first to fourth reflecting surfaces of the deflecting means may be fixed to each other from the beginning (for example, the angle ψ is also fixed) as in an integrated prism, for example, but the first and fourth reflecting surfaces are configured integrally. The first block and the second block in which the second and third reflecting surfaces are integrally formed, and the angle ψ may be arbitrarily set to join the first block and the second block. . If the angle ψ can be adjusted, the angle ψ differs even when the object distance is greatly different, when the magnification is changed by changing the objective / eyepiece lens, or when a plurality of users having different eye widths are used. It is not necessary to prepare a plurality of deflection means.
[0012]
Each reflecting surface of the deflecting means may be constituted by a mirror or may be constituted by utilizing internal reflection of the prism. When a prism is used, the second and third reflecting surfaces can be configured as roof surfaces.
[0013]
The real image binocular magnifying glass adjustment method according to the present invention provides a method for adjusting each magnifying glass included in the real image binocular magnifying glass with respect to a virtual plane whose normal is the intersection of the first and fourth reflecting surfaces. 2. The angle of intersection of the third reflecting surfaces is ψ [°], the angle of γ rotation with respect to the state where the optical axes of the objective lens are parallel to each other is γ [°], and the angle of β rotation is β [° ] Is adjusted to satisfy the following condition (1).

Desirably, the following condition (1) ′ is preferably satisfied.

The limit value ± 0.33 of the condition (1) ′ is a value obtained by equally dividing the image tilt left / right difference allowable amount 40 ′ of the prism binoculars in JIS standard into left and right.
[0014]
Furthermore, the real image type binocular magnifying prism according to the present invention is an integrated prism having first, second, third, and fourth reflecting surfaces for internally reflecting an incident light beam. The intersecting line of the second and third reflecting surfaces intersects an imaginary plane whose normal is the intersecting line of the surfaces at an angle ψ [°] (ψ ≠ 0).
[0015]
DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Embodiments of a real image type binocular magnifier according to the present invention will be described below. FIG. 1 is a front view of a real-image binocular magnifier according to the first embodiment, FIG. 2 is a top view of the real-image binocular magnifier, and FIG. 3 is a detailed configuration of one magnifier constituting the real-image binocular magnifier. FIG.
[0016]
As shown in FIGS. 1 and 2, the real-image binocular magnifier 10 of the first embodiment includes a right-eye magnifier 10 a fixed to the lenses 1 a and 1 b of the glasses 1, and a left-eye magnifier 10 a. And a magnifying glass 10b. AxR in the figure is the optical axis of the right-eye magnifier 10a, and AxL is the optical axis of the left-eye magnifier 10b. Each magnifying mirror is composed of a real image type magnifying optical system for magnifying and observing an object, and a reflective deflecting means for deflecting the optical path of the magnifying optical system to one side and erecting the image. .
[0017]
For example, as shown in FIG. 3, the right-eye magnifying glass 10a has a positive-powered objective lens 11a disposed on the object side and light that is incident through the objective lens 11a is internally reflected four times. The roof prism 12a is a deflecting means for inverting the upper, lower, left and right of the image, and an eyepiece 13a having a positive power for guiding the light deflected by the prism 12a to the eye ER. A Keplerian telescope composed of the objective lens 11a and the eyepiece lens 13a constitutes a magnifying optical system. The deflection angle θ by the roof prism 12a is an angle formed by the optical axis of the objective lens 11a and the optical axis of the eyepiece lens 13a, and is set to θ = 45 ° in the example of FIG.
[0018]
The eyeglass lens 1a is formed with a through hole 2a along the optical path of the magnifier 10a as shown in FIG. The objective lens 11a, the roof prism 12a, and the eyepiece lens 13a constituting the magnifying glass 10a are attached to the spectacle lens 1a by a support member (not shown). The magnifying glass 10b for the left eye is configured similarly to that for the right eye, and is attached to the spectacle lens 1b.
[0019]
Next, the shape of the roof prism 12a will be described with reference to FIGS. FIG. 4 shows a conventional roof prism 20 constituting a Pechandah prism frequently used for binoculars, and FIG. 5 shows a roof prism 12a of the first embodiment.
[0020]
These roof prisms 20 and 12a include a first reflecting surface S1, a second reflecting surface S2, a third reflecting surface S3, and a fourth reflecting surface S4 that reflect a light beam incident through the objective lens 11a. The second reflecting surface S2 and the third reflecting surface S3 are orthogonal to each other and constitute a roof surface. The light beam transmitted through the fourth reflecting surface S4 is reflected by the first reflecting surface S1, reflected by the roof surface composed of the second reflecting surface S2 and the third reflecting surface S3, and reflected by the fourth reflecting surface S4. Then, the light passes through the first reflecting surface S1 and is emitted.
[0021]
Here, assuming that the intersection line L14 between the first reflection surface S1 and the fourth reflection surface S4 is a normal line and a virtual plane FS passing through the midpoint M14 of the intersection line L14 is assumed, in the roof prism 20 of FIG. An intersection line L23 between the second reflecting surface S2 and the third reflecting surface S3 is included in the virtual plane FS. On the other hand, in the roof prism 12a of FIG. 5, the intersection line L23 between the second reflecting surface S2 and the third reflecting surface S3 intersects the virtual plane FS at an angle ψ [°] (ψ ≠ 0).
[0022]
By setting the angle ψ in this way, the roof prism 12a has an action of deflecting the optical axis of the optical system, an action of rotating the image by 180 °, and an action of correcting the tilt of the image at the time of convergence adjustment. Can do. The deflection angle θ may be set to an arbitrary angle in the range of about 30 ° to 60 ° by appropriately setting the angle formed by the first reflecting surface S1 and the fourth reflecting surface S4 of the roof prism.
[0023]
Next, a method for adjusting convergence in the real-image binocular magnifier 10 configured as described above will be described. First, the definition of the adjustment axis will be described with reference to FIG.
The axes corresponding to the left and right visual axes assumed when the object distance is infinite at the first eye position are defined as axes X _L and X _R , respectively. The axis _{X L} passes through the rotation center CL of the left eye EL, the axis _{X R} is parallel to the center of rotation CR through axis _{X L} of the right eye ER. An axis perpendicularly intersects the X _L and X _R axis position of the roof prism of the left and right magnifying glass and Z, X _L and Z axis perpendicular axis Y _L, an axis perpendicular to X _R and Z axis Y _R And The rotation of the magnifying mirrors 10a and 10b with the axes X _L and X _R as the rotation axes is γ rotation, and the rotation of the magnifying mirrors 10a and 10b with the axes Y _L and Y _R as the rotation axes is β rotation. For the γ rotation, the clockwise direction is positive with respect to the eye, the counterclockwise direction is negative, and for the β rotation, the clockwise direction as viewed from above is positive, and the counterclockwise direction is negative.
[0024]
The real-image binocular magnifier 10 according to the first embodiment rotates the left-eye and right-eye magnifiers 10a and 10b by .beta..beta. In opposite directions by .beta..beta. Are adjusted, and the convergence is adjusted by rotating γ in the opposite directions by ± γ °, and the tilt of the image is corrected by appropriately setting the angle ψ of the intersection line L23 with respect to the virtual plane FS. The arrow in FIG. 1 indicates γ rotation, and the arrow in FIG. 2 indicates adjustment by β rotation.
[0025]
Image tilt occurs both by β rotation and by γ rotation. With reference to a state where the object distance is infinite (a state where the image is not tilted at a convergence angle of 0 °), the image tilt amount ε (γ) due to γ rotation and the image tilt amount ε (β) due to β rotation are: Are obtained by the following equations.

[0026]
FIG. 7 is a graph showing how image tilt amounts ε (γ) and ε (β) generated after adjusting the convergence by either γ rotation or β rotation change depending on the deflection angle θ. γ and β indicate rotation angles necessary for convergence adjustment. Here, it is assumed that the object distance WD = 500 mm, the eye width P = 64 mm, and the magnification (angular magnification) m = 2.5 of the magnifier. As shown in the graph of FIG. 7, the values of tilt ε (γ) and ε (β) are 0.5 ° or more when γ rotation adjustment is θ> 15 ° and β rotation adjustment is θ> 5 °. . Since the values of ε (γ) and ε (β) are values for only one eye, the relative difference is doubled when the other magnifier is adjusted in the opposite direction. In other words, when this value is 0.5 ° or more, the relative difference exceeds 1 °, and it becomes difficult to fuse the left and right images, or even if they are fused, the eye is burdened with great fatigue.
[0027]
Therefore, in the first embodiment, the tilt of the image is corrected by appropriately setting the angle ψ between the intersection line L23 of the roof prism 12a and the virtual plane FS. In order to satisfactorily correct image tilt due to γ rotation and β rotation, it is necessary to satisfy the following condition (1).

[0028]
When the angle of γ rotation of the magnifying glass for the left eye and right eye is ± γ ° and the angle of β rotation is ± β °, the relationship 2ψ− {ε (γ) + ε (β)} = 0 If satisfied, it is possible to completely correct the fall of the image. However, the range of ± 0.5 ° is set in view of the fact that some deviation occurs due to assembly errors, etc., and that the tilt of the image is not necessarily completely corrected due to the applied force of the eyes. ing.
[0029]
By satisfying this conditional expression (1), it is possible to fuse the left and right images while suppressing the relative tilt of the image to 1 ° or less. On the other hand, when the conditional expression (1) is not satisfied, it is difficult to fuse the left and right images.
[0030]
Even in the case of ψ = 0 °, it is possible to cancel the image tilt due to the γ rotation and the image tilt due to the β rotation. However, if β rotation is used to correct image tilt due to γ rotation, the optical axis and visual axis of the optical system cannot be matched. On the other hand, if the tilt of the image is corrected by setting the angle ψ as described above, it is not necessary to use the β rotation to correct the tilt of the image, and the optical axis of the optical system matches the visual axis. In this state, it is possible to correct image tilt.
[0031]
On the other hand, in order to realize comfortable binocular vision, it is necessary that the diopter of the magnifying optical system is ξ [D], and the β rotation angle β [°] satisfies the following condition (2).

[0032]
In order to enable binocular vision, the balance between eye accommodation and convergence must be within a predetermined range. This will be described with reference to FIG. FIG. 8 is a graph showing the relationship between the adjustment and the congestion created with reference to FIG. 2-16 published on page 66 of “Glasses Optical Handbook” (Kanehara Publishing). Binocular vision is possible when the balance between adjustment and convergence is included in the leaf-shaped region E of the tree indicated by the relative adjustment convergence curve (thick solid line) in the graph of FIG. 8, and in particular, the center 1/3 indicated by hatching If it is included in the area (exhilarating area) F, comfortable binocular vision is possible. The range of adjustment of the refreshing region F is 5D or less without strong fatigue. By satisfying the condition (2), the balance between adjustment and convergence is approximately included in the refreshing region F, and comfortable binocular vision becomes possible.
[0033]
The diopter ξ (≈eye adjustment) of the optical system is defined based on a person with normal vision. For those who need correction, the diopter of the optical system is defined with the corrected visual acuity as a reference (zero). In addition, the formula is configured with the eye width as an average value of 64 mm.
[0034]
Next, adjustment of the eye width will be described. Since the eye width varies from person to person, when using a binocular magnifier, it is necessary to make adjustments according to the eye width of the user. For the eye width adjustment, it is preferable to use γ rotation with less image tilt than β rotation. Specifically, first, β, γ, and ψ are set so that there is no image collapse at an average eye width (64 mm). Next, γ rotation is adjusted according to individual differences in eye width (usually in the range of ± 6 mm). The convergence adjustment amount Zγ on the object plane due to the γ rotation is expressed by the following equation (3).

[0035]
The maximum amount of image tilt that occurs as a result of eye width adjustment by γ rotation is obtained by substituting Zγ (= 6 mm), object distance WD, and deflection angle θ into equation (3), and obtaining equation (1-1). It is obtained by substituting. FIG. 9 is a graph showing image tilt as a function of the object distance WD that occurs with respect to a 6 mm eye width adjustment when the deflection angle θ is 30 °, 45 °, and 60 °. From this graph, it can be seen that the larger the deflection angle θ and the smaller the object distance WD, the larger the image collapse.
[0036]
If the image is not tilted with respect to the average eye width (for example, 64 mm) before the eye width adjustment, the image tilt caused by the eye width adjustment by γ rotation is about WD = 500 mm when θ = 60 °. As described above, when θ = 45 °, WD = 250 mm or more, and when θ = 30 °, WD = 200 mm or more, it becomes 0.3 ° or less, which does not hinder the fusion of the left and right images.
[0037]
As in the first embodiment, when the roof prism 12a having a fixed angle ψ is used, it is assumed that the binocular magnifier is used (object distance WD, eye width P, magnification m, deflection angle θ). The angle ψ is determined so that the image tilts ε (γ) and ε (β) caused by γ rotation and β rotation can be offset. In an actual manufacturing site, a plurality of types of roof prisms having different angles ψ may be prepared assuming a plurality of usage situations, and may be properly used depending on the application. At the time of assembling, the adjustment angles β and γ are obtained based on the above-mentioned usage situation and the personal data of the wearer, and a Dach prism having an angle ψ that can correct image tilt caused by these adjustment angles is selected and left and right magnifiers are Constitute. Then, γ rotation and β rotation are adjusted with the left and right magnifying glass attached to the spectacle lens, and after the adjustment, each magnifying glass is fixed to the spectacle lens. After fixing, the wearer does not assume any adjustments. In this way, the real image binocular magnifier of the embodiment is manufactured one by one so that an optimal field of view can be obtained based on the usage situation and personal data.
[0038]
FIG. 10 is a perspective view showing a combination prism 30 which is another example of the deflecting unit. The combination prism 30 shown in FIG. 10 includes a first reflection surface S1, a second reflection surface S2, a third reflection surface S3, and a fourth reflection surface S4 that reflect a light beam incident through the objective lens. This is the same as the roof prism 12a shown. However, the combination prism 30 includes a first block 31 in which the first and fourth reflecting surfaces S1 and S4 are integrally formed, and a second block 32 in which the second and third reflecting surfaces S2 and S3 are integrally formed. The angle ψ can be arbitrarily set by rotating the second block 32 around the rotation axis L1 with respect to the first block 31. The rotation axis L1 passes through the point D where the optical axis of the optical system and the roof ridge line (intersection line of the second and third reflection surfaces S2 and S3) intersect with the bottom surface of the second block 32 (the surface facing the first block 31). ) Axis perpendicular to). After the angle ψ is set according to usage conditions and personal data, the first block 31 and the second block 32 are joined by bonding or the like, and incorporated into the left and right magnifiers. Since the rotation axis L1 passes through the intersection point D, the optical axis of the optical system does not shift even if the angle ψ is adjusted.
[0039]
By using the combination prism 30 shown in FIG. 10 as a deflecting unit, the visual axis and the optical axis of the optical system are matched by β rotation, and the convergence is adjusted by γ rotation. It can be corrected by adjusting ψ. For this reason, it is not necessary to prepare a plurality of prisms according to the use situation as in the case of using a prism having a fixed angle ψ shown in FIG. 5, and various use situations can be obtained only by preparing one kind of combination prism 30. It can correspond to.
[0040]
Next, a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. The real-image binocular magnifier of the second embodiment has the same configuration as that of the first embodiment shown in FIGS. 1 and 2 although the configuration of the deflecting means is different from that of the first embodiment. FIG. 11 is an explanatory diagram showing an optical system of one of the real-image binocular magnifiers according to the second embodiment, and FIG. 12 is a deflection means that is used in the optical system of FIG. It is a perspective view of a mirror group.
[0041]
A magnifying glass 10c shown in FIG. 11 is an objective lens 11c having a positive power disposed on the object side, and a deflecting unit that reflects light incident through the objective lens 11c four times to invert the top, bottom, left, and right of the image. Mirror group 12c, and an eyepiece lens 13c having a positive power for guiding the light deflected by the mirror group 12c to the eye ER. The deflection angle θ by the mirror group 12c is set to θ = 45 °.
[0042]
The mirror group 12c includes a first mirror M1 that is a first reflecting surface that sequentially reflects a light beam incident through the objective lens 11c, a second mirror M2 that is a second reflecting surface, and a third mirror M3 that is a third reflecting surface. And a fourth mirror M4 that is a fourth reflecting surface. The second mirror M2 and the third mirror M3 are orthogonal to each other. The incident light beam is sequentially reflected by the first mirror M1, the second mirror M2, the third mirror M3, and the fourth mirror M4 and enters the eyepiece 13c.
[0043]
Also in the second embodiment, assuming a plane whose normal is the intersection line L14 when the first mirror M1 and the fourth mirror M4 are extended, the second mirror M2 and the third mirror M3 are extended. The mirrors are arranged so that the intersection line L23 intersects this plane at an angle ψ [°] (ψ ≠ 0). By setting the angle ψ in this way, the mirror group 12c can have an action of deflecting the optical axis, an action of rotating the image by 180 °, and an action of correcting the tilt of the image at the time of convergence adjustment.
[0044]
The adjustment method of the binocular magnifier of the second embodiment is the same as that described in the first embodiment. The optical axis of the optical system and the visual axis are matched by β rotation, and the convergence is adjusted by γ rotation. Then, the tilt of the image occurring at that time is corrected by setting the angle ψ. Further, the angle ψ can be arbitrarily adjusted by rotating the second and third mirrors with respect to the first and fourth mirrors.
[0045]
【The invention's effect】
As described above, according to the present invention, when each magnifier is rotated β in the opposite direction to match the optical axis of the optical system with the visual axis, and the convergence is adjusted by rotating γ, Since the tilt of the image caused by the rotation can be corrected by setting the angle ψ of the deflecting means, even if the optical path of the binocular magnifier is deflected halfway, , Congestion can be adjusted appropriately.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1 is a front view showing a real-image binocular magnifier according to a first embodiment of the present invention.
2 is a top view of the real-image binocular magnifier shown in FIG. 1. FIG.
3 is a side view of one magnifying glass constituting the real image type binocular magnifying glass shown in FIG. 1; FIG.
FIG. 4 is a perspective view showing a conventional roof prism.
5 is a perspective view showing the shape of a roof prism included in the magnifying glass shown in FIG. 3. FIG.
FIG. 6 is a perspective view showing a definition of an adjustment axis in the real image type binocular magnifier of the present invention.
FIG. 7 is a graph showing the relationship among deflection angle, convergence adjustment, and image tilt.
FIG. 8 is a graph showing a relationship between adjustment and congestion.
FIG. 9 is a graph showing image tilt as a function of object distance that occurs with eye width adjustment.
FIG. 10 is a perspective view showing a modified example of the roof prism of the first embodiment.
FIG. 11 is a side view of one magnifying glass constituting the real image type binocular magnifying glass according to the second embodiment of the present invention.
12 is a perspective view showing a configuration of a mirror group included in the magnifying glass shown in FIG. 11. FIG.
[Explanation of symbols]
1a, 1b Eyeglass lens 10 Binocular magnifier 10a, 10b Magnifier 11a Objective lens 12a Dach prism 13a Eyepiece ER Right eye EL Left eye

Claims (8)

正のパワーを有する対物レンズと正のパワーを有する接眼レンズとを備えて物体を拡大して観察するための拡大光学系と、前記対物レンズと接眼レンズとの間に配置されて前記拡大光学系の光路を一方側に偏向すると共に像を正立させる反射型の偏向手段とから構成される拡大鏡が左眼用、右眼用として一対配置して構成される実像式双眼拡大鏡において、
前記偏向手段は、前記対物レンズを介して入射する光束を反射させる第１、第２、第３、第４反射面を備え、前記第１、第４反射面の交線を法線とする仮想平面に対して前記第２、第３反射面の交線が角度ψ［°］（ψ≠０）で交差し、第一眼位で物体距離無限遠のときに想定される左右の視軸に一致する軸をそれぞれＸ_Ｌ、Ｘ_Ｒとし、前記左右の拡大鏡の偏向手段の位置で前記Ｘ_Ｌ及びＸ_Ｒ軸と垂直に交差する軸をＺとし、Ｘ_Ｌ及びＺ軸に垂直な軸をＹ_Ｌとし、Ｘ_Ｒ及びＺ軸に垂直な軸をＹ_Ｒとし、前記Ｘ_Ｌ、Ｘ_Ｒを回転軸とする回転をγ回転、前記Ｙ_Ｌ、Ｙ_Ｒを回転軸とする回転をβ回転とし、前記対物レンズの光軸が互いに平行となる状態を基準としたγ回転の角度をγ［°］、β回転の角度をβ［°］とするとき、以下の条件（１）を満たすことを特徴とする実像式双眼拡大鏡。

但し、

θ：拡大鏡の光軸の偏向角［°］である。A magnifying optical system for magnifying and observing an object with an objective lens having a positive power and an eyepiece lens having a positive power, and the magnifying optical system disposed between the objective lens and the eyepiece In the real image type binocular magnifying glass configured by arranging a pair of magnifying mirrors for the left eye and for the right eye, which are configured to deflect the optical path of one side to the other side and reflect the deflecting means for erecting the image,
The deflecting unit includes first, second, third, and fourth reflecting surfaces that reflect a light beam incident through the objective lens, and an imaginary line that has an intersection line of the first and fourth reflecting surfaces as a normal line. The intersecting line of the second and third reflecting surfaces intersects the plane at an angle ψ [°] (ψ ≠ 0), and the left and right visual axes assumed when the object distance is infinite at the first eye position. matching axes respectively X _L, and X _R, the axis intersecting perpendicularly with the X _L and X _R axis position of the deflection means of the left and right magnifying glass is Z, an axis perpendicular to the X _L and Z-axis and Y _L, and the axis perpendicular to the _{X R} and Z-axis and _{Y R,} wherein _X L, rotating the rotary to the _{X R} rotation axis gamma, the _Y L, the rotation of the rotation axis _{Y R} and β rotation When the angle of γ rotation based on the state where the optical axes of the objective lenses are parallel to each other is γ [°] and the angle of β rotation is β [°], the following condition (1 Real image binocular magnifier characterized by satisfying

However,

θ: Deflection angle [°] of the optical axis of the magnifying glass. 前記拡大光学系の視度をξ［Ｄ］として、前記β回転の角度β［°］が以下の条件（２）を満たすことを特徴とする請求項１に記載の実像式双眼拡大鏡。

The real image binocular magnifier according to claim 1, wherein the diopter of the magnifying optical system is ξ [D], and the angle β [°] of the β rotation satisfies the following condition (2).

前記偏向手段は、前記第１、第４反射面が一体に構成された第１ブロックと、前記第２、第３反射面が一体に構成された第２ブロックとから構成され、前記角度ψを任意に設定して前記第１ブロックと前記第２ブロックとが接合されていることを特徴とする請求項１または２に記載の実像式双眼拡大鏡。The deflecting means includes a first block in which the first and fourth reflecting surfaces are integrally formed and a second block in which the second and third reflecting surfaces are integrally formed, and the angle ψ is set. The real image type binocular magnifier according to claim 1 or 2, wherein the first block and the second block are joined to each other arbitrarily set. 前記偏向手段の各反射面は、ミラーで構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の実像式双眼拡大鏡。The real image type binocular magnifier according to any one of claims 1 to 3, wherein each reflecting surface of the deflecting unit is configured by a mirror. 前記偏向手段の各反射面は、プリズムの内面反射を利用して構成されていることを特徴とする請求項１〜３のいずれかに記載の実像式双眼拡大鏡。The real image type binocular magnifier according to any one of claims 1 to 3, wherein each of the reflecting surfaces of the deflecting means is configured using internal reflection of a prism. 前記第２、第３反射面がダハ面を構成することを特徴とする請求項５に記載の実像式双眼拡大鏡。6. The real image type binocular magnifier according to claim 5, wherein the second and third reflecting surfaces form a roof surface. 正のパワーを有する対物レンズと正のパワーを有する接眼レンズとを備えて物体を拡大して観察するための拡大光学系と、前記対物レンズと接眼レンズとの間に配置されて前記拡大光学系の光路を一方側に偏向すると共に像を正立させる反射型の偏向手段とから構成される拡大鏡が左眼用、右眼用として一対配置して構成される実像式双眼拡大鏡の調整方法において、
前記偏向手段は、前記対物レンズを介して入射する光束を反射させる第１、第２、第３、第４反射面を備え、前記第１、第４反射面の交線を法線とする仮想平面に対する前記第２、第３反射面の交線の角度をψ［°］とし、第一眼位で物体距離無限遠のときに想定される左右の視軸に一致する軸をそれぞれＸ_Ｌ、Ｘ_Ｒとし、前記左右の拡大鏡の偏向手段の位置で前記Ｘ_Ｌ及びＸ_Ｒ軸と垂直に交差する軸をＺとし、Ｘ_Ｌ及びＺ軸に垂直な軸をＹ_Ｌとし、Ｘ_Ｒ及びＺ軸に垂直な軸をＹ_Ｒとし、前記Ｘ_Ｌ、Ｘ_Ｒを回転軸とする回転をγ回転、前記Ｙ_Ｌ、Ｙ_Ｒを回転軸とする回転をβ回転とし、前記対物レンズの光軸が互いに平行となる状態を基準としたγ回転の角度をγ［°］、β回転の角度をβ［°］とするとき、以下の条件（１）を満たすよう調整することを特徴とする実像式双眼拡大鏡の調整方法。

但し、

θ：拡大鏡の光軸の偏向角［°］である。A magnifying optical system for magnifying and observing an object with an objective lens having a positive power and an eyepiece lens having a positive power, and the magnifying optical system disposed between the objective lens and the eyepiece Method for adjusting a real-image binocular magnifier comprising a pair of magnifying mirrors arranged for the left eye and for the right eye, which are configured to deflect the optical path of the lens to one side and to reflect the image upright In
The deflecting unit includes first, second, third, and fourth reflecting surfaces that reflect a light beam incident through the objective lens, and an imaginary line that has an intersection line of the first and fourth reflecting surfaces as a normal line. The angle of the line of intersection of the second and third reflecting surfaces with respect to the plane is ψ [°], and the axes corresponding to the left and right visual axes assumed when the object distance is infinite at the first eye position are respectively X _L , and X _R, the axis intersecting the X _L and the perpendicular X _R axis position of the deflection means of the left and right magnifying glass is Z, an axis perpendicular to the X _L and Z-axis and Y _L, X _R and Z an axis perpendicular to the axis and Y _R, wherein X _L, rotating the rotary to the X _R rotation axis gamma, the Y _L, the rotation of the rotation axis Y _R and β rotation, the optical axis of the objective lens The following condition (1) is satisfied, where γ [°] is the angle of γ rotation and β [°] is the angle of β rotation with reference to the parallel state: Adjustment method for real-image binocular magnifier, characterized by cormorants adjustment.

However,

θ: Deflection angle [°] of the optical axis of the magnifying glass. 入射する光束を内面反射させる第１、第２、第３、第４反射面を備える一体型のプリズムであり、前記第１、第４反射面の交線を法線とする仮想平面に対して前記第２、第３反射面の交線が角度ψ［°］（ψ≠０）で交差するよう構成されていることを特徴とする実像式双眼拡大鏡用プリズム。An integrated prism having first, second, third, and fourth reflecting surfaces for internally reflecting incident light fluxes, with respect to a virtual plane whose normal is the intersection of the first and fourth reflecting surfaces A real-image binocular magnifying prism, wherein the intersecting line of the second and third reflecting surfaces intersects at an angle ψ [°] (ψ ≠ 0).

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