JPS5848173B2 - Focus adjustment device for optical machines including floating optical systems - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は、例えば絶えず移動する物体を固定位置にあ
る接眼レンズによって拡大観察し、或いは固定位置にあ
る写真感光板上に撮影したりするのに適した光学機械の
焦点調節装置に関する。DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION The present invention provides a focusing device for an optical machine suitable for, for example, magnifying and observing a constantly moving object with an eyepiece in a fixed position, or photographing it on a photosensitive plate in a fixed position. Relating to an adjustment device.

例えば目の角膜の細胞の状態を観察し、或いは写真撮影
する検査は、角膜その他の疾患の診断や、角膜移植術後
の治癒状況の診断などに必要である。For example, tests to observe or photograph the state of cells in the cornea of the eye are necessary for diagnosing corneal and other diseases, and for diagnosing the state of healing after corneal transplant surgery.

従来の角膜顕微鏡による診断は、目に麻酔薬を点眼した
後に顔面を枠に押当てさせ、顕微鏡の本体に固定された
対物レンズの先端面を眼球に押当てて行っていた。Diagnosis using a conventional corneal microscope was performed by injecting an anesthetic into the eye, pressing the patient's face against a frame, and pressing the tip of an objective lens fixed to the microscope body against the eyeball.

ところが麻酔によって目の知覚が麻痺しているために、
対物レンズが適正な状態で眼球に接触しているか否かを
、患者が自覚できないので、押圧力が過大になったり不
足したり更には対物レンズが眼球から離れたりする。However, because the anesthesia numbs the senses in the eyes,
Since the patient is not aware of whether or not the objective lens is in proper contact with the eyeball, the pressing force may become excessive or insufficient, or the objective lens may separate from the eyeball.

これに加え眼圧や脈縛の変動による角膜位置の移動が絶
えず起こっている。In addition to this, the corneal position constantly moves due to fluctuations in intraocular pressure and pulse tightness.

そして、押圧力が過大になると目に傷害を与え、押圧力
が不足すると顕微鏡のピントが狂う。If the pressing force is too high, it will cause injury to the eyes, and if the pressing force is insufficient, the microscope will go out of focus.

その結果例えば１００枚の写真撮影を行っても良好な撮
影像が得られるのは数枚に過ぎないのが現状である。As a result, the current situation is that even if 100 photographs are taken, only a few of them will be of good quality.

出願人は、先に眼球へ当接される前部レンズ及びその前
部レンズで捕捉された像光線を平行光線に変換する後部
レンズを有する対物レンズユニットをフローテイング状
態に支持し、適当な圧力で眼球に押当て、上記平行光線
を固定位置に設けた結像レンズを通過させることによっ
て、固定位置での顕微鏡観察や顕微鏡撮影を可能にする
装置を開発した。The applicant first supports an objective lens unit in a floating state, which has a front lens that is brought into contact with the eyeball and a rear lens that converts the image rays captured by the front lens into parallel rays, and applies an appropriate pressure to the objective lens unit. We have developed a device that enables microscopic observation and microscopic photography at a fixed position by pressing the object against the eyeball and passing the parallel light beam through an imaging lens set at a fixed position.

ところが、このようなフローデイング状態の対物レンズ
ユニットを使用しても、検査中に同ユニットの焦点調節
を行う必要を生じたときは手動調節を実施せねばならず
、そのためにフローテイング状態を採用したことによる
利益が損われていた。However, even if such an objective lens unit in a floating state is used, when it becomes necessary to adjust the focus of the unit during an inspection, manual adjustment must be performed, and for this purpose, the floating state is adopted. The profits from doing so were lost.

この発明は、上記例示のような角膜顕微鏡を始めとし、
フローテイング光学系を一部に使用した光学機械におい
て、フローテイング状態を採用したことによる利益を損
わずに同光学系の焦点調節を行うことを目的とし、以下
、これを図示の角膜顕微鏡に関する実施例に基いて説明
する。This invention includes a corneal microscope as exemplified above,
In an optical machine that partially uses a floating optical system, the purpose is to adjust the focus of the optical system without losing the benefits of adopting the floating state. This will be explained based on an example.

第１図において、１は前部レンズ、２は後部レンズ群で
、後部レンズ群２は調節鏡胴３に収容され、更に前部レ
ンズ１及び調節鏡胴３は共通のフローテイング鏡胴４に
収容されて、対物レンズユニットを構成する。In FIG. 1, 1 is a front lens, 2 is a rear lens group, and the rear lens group 2 is housed in an adjustable lens barrel 3, and the front lens 1 and the adjustable lens barrel 3 are housed in a common floating lens barrel 4. are housed to form an objective lens unit.

フローテイング鏡胴４は、後述するように本体に可動的
に支持されている。The floating lens barrel 4 is movably supported by the main body as described later.

後部レンズ群２を出た光線は平行にされており、本体側
に設けた結像レンズ５により結像面６に結像し、その像
は接眼レンズ７によって拡大して観察される。The light rays exiting the rear lens group 2 are made parallel, and an image is formed on an imaging plane 6 by an imaging lens 5 provided on the main body side, and the image is magnified and observed by an eyepiece lens 7.

８は結像面６の前方に挿脱自在に設けた反射鏡或いは固
定的に設けた半透明鏡で、対物レンズユニットが捉えた
像を写真感光板９上に結像させる。Reference numeral 8 denotes a reflecting mirror or a semi-transparent mirror which is detachably installed in front of the imaging plane 6 and forms an image captured by the objective lens unit on the photosensitive plate 9.

１０は観察用光源で、その光は集光レンズ１１絞り１２
、平行化レンズ１３により平行線となされ、顕微鏡の平
行光線領域１４内の一部に設けた反射鏡１５によって反
射されて、対物レンズユニット内を逆行して、被検部位
を照明する。10 is a light source for observation, and its light is transmitted through a condensing lens 11 and an aperture 12.
The beams are made into parallel lines by the collimating lens 13, are reflected by a reflecting mirror 15 provided in a part of the parallel beam area 14 of the microscope, and travel backward through the objective lens unit to illuminate the region to be examined.

１６は写真撮影用光源で、その光は集光レンズ１７及び
反射鏡１８を経た後、光源１０の光と同じ径路をたどっ
て被検部位を照明する。Reference numeral 16 denotes a photographic light source, and its light passes through a condensing lens 17 and a reflecting mirror 18, and then follows the same path as the light from the light source 10 to illuminate the region to be examined.

第２図に示すように、調節鏡胴３は、前部外周に雄螺条
１９を有しており、フローテイング鏡胴内面の雌螺条に
螺入されている。As shown in FIG. 2, the adjustment lens barrel 3 has a male thread 19 on the outer periphery of the front portion, which is screwed into a female thread on the inner surface of the floating lens barrel.

そして、フローテイング鏡胴４は、可動枠２０に固定さ
れている。The floating lens barrel 4 is fixed to a movable frame 20.

可動枠２０は片側に滑車２１を、他側に滑動筒２２を有
し、滑車２１は本体側の機枠２３に光軸に平行して設げ
られたレール２４上に載置され、滑動筒２２には同様に
光軸に平行して機枠２３に設げたレール２５が緩挿され
ており、これらの滑車２１及び滑動筒２２はレール２４
，２５に沿う移動の摩擦が最小になるようにボールを内
蔵している。The movable frame 20 has a pulley 21 on one side and a sliding tube 22 on the other side. Similarly, a rail 25 provided on the machine frame 23 parallel to the optical axis is loosely inserted into the rail 22, and these pulleys 21 and sliding tube 22 are connected to the rail 24.
, 25 so that the friction of movement along the lines is minimized.

レール２５の後部には螺条２６が形成されてこれに調節
ナット２７が螺合され、滑動筒２２の後端と調節ナット
２７との間に挾在する発条２８は、可動枠２０を前方へ
向けて軽く押圧している。A thread 26 is formed at the rear of the rail 25, into which an adjustment nut 27 is screwed, and a spring 28 interposed between the rear end of the sliding tube 22 and the adjustment nut 27 moves the movable frame 20 forward. I'm pressing lightly towards it.

可能枠２０には可逆電動機２９が設けられ、その回転軸
３０に設けたウオーム３１が、調節鏡胴３の後部外周に
形成した歯輪３２にかみ合っている。A reversible electric motor 29 is provided on the adjustable frame 20, and a worm 31 provided on its rotating shaft 30 meshes with a gear ring 32 formed on the rear outer periphery of the adjustable lens barrel 3.

回転軸３１には多数の小孔３３，３３・・・・・・を同
一円周上に穿孔した多孔円板３４が設げられ、その小孔
３３ ， ３３・・・・・・を挾んで光源部３５（第３
図参照）と受光部３６とが可動枠２０に設けられている
。The rotary shaft 31 is provided with a perforated disk 34 in which a large number of small holes 33, 33... are bored on the same circumference, and the small holes 33, 33... Light source section 35 (third
(see figure) and a light receiving section 36 are provided on the movable frame 20.

３７は受光部３６で検出された小孔３３，３３・・・・
・・の数を、電動機２９に供給される駆動電流の極性に
従って加算または減算して表示する可逆計数器である。37 are small holes 33, 33, . . . detected by the light receiving section 36.
It is a reversible counter that adds or subtracts and displays the number of ... according to the polarity of the drive current supplied to the electric motor 29.

可動枠２０は更に突起３８を有し、これを挾んでスイッ
チ３９及び４０が機枠２３に設けられている。The movable frame 20 further has a protrusion 38, and switches 39 and 40 are provided on the machine frame 23 sandwiching this protrusion.

前方のスイッチ３９は常開接点３９ａ及び常閉接点３９
ｂを有し、後方のスイッチ４０は常開接点のみからなる
。The front switch 39 has a normally open contact 39a and a normally closed contact 39.
b, and the rear switch 40 consists of only normally open contacts.

４１及び４２は表示ランプ、４３はブザー、４４はこれ
らを動作させる電源で、ランプ４１及び４２はそれぞれ
スイッチ３９の接点３９ａ及び３９ｂの閉成により点灯
し、ブザー４３はスイッチ４０の閉成により吹鳴するよ
う接続されている。41 and 42 are display lamps, 43 is a buzzer, and 44 is a power source for operating these.The lamps 41 and 42 are turned on when the contacts 39a and 39b of the switch 39 are closed, respectively, and the buzzer 43 is sounded when the switch 40 is closed. connected to.

上述の装置において、患者の顔面を機枠２３によって規
定される位置に置くときは、発条２８による適切な圧力
をもって、前部レンズ１の先端面が眼球４５に押当てら
れる。In the above-described apparatus, when the patient's face is placed in the position defined by the machine frame 23, the front end surface of the front lens 1 is pressed against the eyeball 45 with appropriate pressure by the spring 28.

この場合、患者の顔が多少移動したり、眼圧や脈縛の変
動により角膜位置が変動したりしても、対物レンズユニ
ットはこれに絶えず追従移動しながら適切な押圧力をも
ってこれに追従する。In this case, even if the patient's face moves slightly or the corneal position fluctuates due to changes in intraocular pressure or pulse tightness, the objective lens unit constantly moves and follows this with an appropriate pressing force. .

そして、このような対物レンズユニットの追従移動によ
る光路長の変動は、平行光線領域１４に吸収されるので
、この運動に関係なく接眼レンズ７による観察や感光板
９上への撮影を行うことができる。Variations in the optical path length due to such follow-up movement of the objective lens unit are absorbed by the parallel ray region 14, so observation with the eyepiece 7 or photographing onto the photosensitive plate 9 can be performed regardless of this movement. can.

ここで、角膜の異なる深さの部位や水晶体などを検査す
る際は、電動機２９を回転してフローテイング鏡胴４の
内部で調節鏡胴３だげを光軸方向に移動して、焦点調節
を行う。When examining parts of the cornea or crystalline lens at different depths, the electric motor 29 is rotated to move the adjusting lens barrel 3 in the optical axis direction inside the floating lens barrel 4 to adjust the focus. I do.

計数器３７の表示値はフローテイング鏡胴４の内部での
調節鏡胴３の位置に比例し、調節鏡胴３の位置は対物レ
ンズユニットのピント位置に対応するから、検査部位の
深さを計数器３７の表示値によって知ることができる。The displayed value of the counter 37 is proportional to the position of the adjustment lens barrel 3 inside the floating lens barrel 4, and the position of the adjustment lens barrel 3 corresponds to the focus position of the objective lens unit, so the depth of the examination site can be determined. This can be known from the value displayed on the counter 37.

そして、眼球４５が第２図に示すように正しい位置範囲
内にあるときは、スイッチ３９の常閉接点３９ｂだげが
閉成して検査可能を表示するランプ４２が点灯し、何等
かの原因により眼球４５が過度に接近するときは、第４
図に示すように可動枠２０が眼球に押されて大きく後退
し、これによりスイッチ４０が閉成してプザー４３が鳴
り、目が傷害を受ける以前にこれを警報する。When the eyeball 45 is within the correct position range as shown in FIG. When the eyeball 45 approaches excessively due to
As shown in the figure, the movable frame 20 is pushed by the eyeball and moves back significantly, which closes the switch 40 and sounds the buzzer 43 to alert the user before the eye is injured.

また、眼球４５が装置から離れ過ぎて対物レンズユニッ
トが追従できる限界を越えれば、第５図に示すように可
動枠２０が発条２８の押圧力で前進して、これによりス
イッチ３９の接点３９ｂが開いてランプ４２が消えると
共に、接点３９ａが閉戒して、観察または撮影の不能を
表示するランプ４１が点灯する。If the eyeball 45 is too far away from the device and exceeds the limit that the objective lens unit can follow, the movable frame 20 will move forward under the pressure of the spring 28, as shown in FIG. When opened, the lamp 42 goes out, and at the same time, the contact 39a closes and the lamp 41, which indicates that observation or photographing is not possible, lights up.

第３図に示す実施例は、対物レンズユニットに適切な押
圧力を与えるための手段として重錘な用いたものである
。In the embodiment shown in FIG. 3, a weight is used as a means for applying an appropriate pressing force to the objective lens unit.

可動枠２０は、滑車２１の下方に同様な滑車４６を有す
る。The movable frame 20 has a pulley 46 similar to the pulley 21 below.

機枠２３にはベルクランプ４７がボール軸受を有する軸
４８によって軸止され、その１腕４７ａの先端は叉状部
４９をなしてその間に滑車４６を挾み、他腕４７ｂの先
端は螺桿５０をなしてこれにナット状の調節錘５１が螺
合されている。A bell clamp 47 is fixed to the machine frame 23 by a shaft 48 having a ball bearing, the tip of one arm 47a forms a forked portion 49 with a pulley 46 sandwiched therebetween, and the tip of the other arm 47b has a screw rod 50. A nut-shaped adjustment weight 51 is screwed into this.

この実施例においては、調節錘５１に生ずる重力は滑車
４６を前方へ押圧するよう作用し、これにより対物レン
ズユニットはほぼ一定の圧力で眼球に押当てられる。In this embodiment, the gravitational force exerted on the adjustment weight 51 acts to press the pulley 46 forward, thereby pressing the objective lens unit against the eyeball with a substantially constant pressure.

眼球に対する押圧力は、調節錘５１の位置により調節で
きる。The pressing force against the eyeball can be adjusted by adjusting the position of the adjustment weight 51.

なお、上述の実施例では、眼球に対面または接触する最
先端の光学部材として前部レンズ１を使用しているが、
その代りに円柱状や円盤状などの適宜の形状の先端光学
部材をレンズと組合せて使用することができる。In addition, in the above-mentioned embodiment, the front lens 1 is used as the most advanced optical member that faces or contacts the eyeball.
Instead, a tip optical member having an appropriate shape such as a cylinder or a disk can be used in combination with a lens.

以上のように、この発明によるときは、フローテイング
状態に支持された対物レンズユニットが被検査物に追従
移動するが、この動作に関係なく固定位置において観察
や撮影を行うことができ、その際に上記の追従動作を損
わずに対物レンズユニットの焦点調節を行うことができ
る。As described above, according to the present invention, the objective lens unit supported in a floating state moves to follow the object to be inspected, but regardless of this movement, observation and photography can be performed at a fixed position. The focus adjustment of the objective lens unit can be performed without impairing the above-mentioned tracking operation.

そして、眼球の検査以外に、各種のフローテイング光学
系を有する光学機器にも応用が可能である。In addition to examining eyeballs, the present invention can also be applied to optical instruments having various floating optical systems.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

第１図はこの発明を実施した角膜顕微鏡の光路図、第２
図はその前部の一部横断平面図、第３図は角膜顕微鏡に
関する他の実施例の前部の側図面、第４図は眼球に対す
る押圧力が過犬な場合の第２図と同様な一部横断平面図
、第５図は眼球が離れた場合の第２図と同様な一部横断
平面図である。 １・・・・・・前部レンズ、２・・・・・・後部レンズ
群、３・・・・・・調節鏡胴、４・・・・・・フローテ
イング鏡胴、５・・・・・・結像レンズ、２０・・・・
・・可動枠、２１・・・・・・滑車、２２・・・・・・
滑動筒、２４及び２５・・・・・・レール、２９・・・
・・・可逆電動機、３１・・・・・・ウオーム、３２・
・・・・・歯輪。Figure 1 is an optical path diagram of a corneal microscope implementing this invention, Figure 2
The figure is a partial cross-sectional plan view of the front part of the microscope, Figure 3 is a side view of the front part of another embodiment of the corneal microscope, and Figure 4 is similar to Figure 2 when the pressing force on the eyeball is excessive. Partially cross-sectional plan view, FIG. 5 is a partially cross-sectional plan view similar to FIG. 2 when the eyeballs are separated. 1... Front lens, 2... Rear lens group, 3... Adjustable lens barrel, 4... Floating lens barrel, 5... ...Imaging lens, 20...
...Movable frame, 21... Pulley, 22...
Sliding cylinder, 24 and 25...Rail, 29...
... Reversible electric motor, 31 ... Worm, 32.
...Tooth ring.

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] １ 像に対面する先端光学部材及び該像の光線を平行化
する後部レンズを有しその全体が光軸方向に移動可能に
本体側に支持されたフローテイング光学系と、上記フロ
ーテイング光学系の背後の上記本体側に設けられた上記
平行化像光線に対する結像レンズを含む観察用または写
真撮影用光学系とを有する光学機械において、上記後部
レンズを更に上記フローティング光学系内で上記光軸方
向に移動可能に支持し、可逆電動機及びその回転を上記
後部レンズの上記光軸方向の運動に変換する機構を上記
フローテイング光学系に附設したことを特徴とするフロ
ーティング光学系を含む光学機械における焦点調節装置
。1. A floating optical system having a distal end optical member facing an image and a rear lens for collimating the light rays of the image, the whole of which is supported on the main body side so as to be movable in the optical axis direction; In an optical machine having an optical system for observation or photography including an imaging lens for the collimated image beam provided on the main body side at the rear, the rear lens is further arranged in the floating optical system in the direction of the optical axis. A focal point in an optical machine including a floating optical system, characterized in that the floating optical system is provided with a reversible electric motor and a mechanism that converts the rotation of the motor into a movement of the rear lens in the optical axis direction. Regulator.