JP6062669B2 - 頭部装着型装置の調整機構及び調整方法 - Google Patents

Description

本発明は、頭部装着型装置の調整機構及び調整方法に関する。

頭部装着型装置は、人が複雑な処理や高度な作業を行う際に、携帯可能な装置を人の頭部に取り付けて使用される。使用者は、装置から各種情報を得ることが出来る。

人の頭部に取り付けて使用する装置は、微光暗視装置、望遠鏡、カメラ、ビデオカメラ、モニタ等の視認装置がある。

例えば、軍事技術として開発・発展した微光暗視装置は、夜間や暗所でも視界を確保することが出来る。そして、携帯可能な微光暗視装置は、人の頭部に取り付けて使用される。よって、頭部装着型装置は、軽くて、且つ装着時に人の首に掛かる力が小さいことが望ましい。

また、使用者は、微光暗視装置を所望の位置と角度に配置して使用する。所望の配置は、使用者にとって、微光暗視装置が見やすい位置と角度である。つまり、使用者は、装置の前後調整をして所望の位置に配置し、且つ装置の俯仰（ふぎょう）調整をして所望の角度に配置する。更に、使用者により、人の眼の位置は異なる。従って、頭部装着型装置は、使用者にとって微光暗視装置が見やすい位置と角度に配置する調整機構を持っている。

調整機構を持った頭部装着型装置は、特開２００７−３３６１６６号公報、特開２０１１−２３３９５８号公報、特開２００９−１２８９１１号公報や特開平０８−２３７５７５号公報に記載されている。

特開２００７−３３６１６６号公報 特開２０１１−２３３９５８号公報 特開２００９−１２８９１１号公報 特開平０８−２３７５７５号公報

人の頭部に取り付ける頭部装着型装置において、前後調整及び俯仰調整の機構が独立している上述の調整機構では、調整に時間を要し、更に、装置が大型化し、質量も増大傾向となる。

本発明の目的は、この課題を解決した頭部装着型装置の調整機構及び調整方法を提供することにある。

本発明は、人の頭部に取り付ける頭部装着型装置において、装置の前後調整及び俯仰調整をする調整機構を備えることを特徴とする。

本発明は、人の頭部に取り付ける頭部装着型装置において、装置の調整を容易にし、小型軽量な頭部装着型装置の調整機構を提供することができる。

本発明の第１の実施形態における頭部装着型装置を人の頭部に装着した状態を示す図である。 本発明の第１の実施形態における微光暗視装置の前後調整と俯仰調整を行った状態を示す図である。 本発明の第１の実施形態における頭部装着型装置の調整機構の構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態における頭部装着型装置の調整機構の詳細構成を示す図である。 本発明の第１の実施形態における頭部装着型装置の調整機構の固定を解除した状態を示す図である。 本発明の第１の実施形態における頭部装着型装置の調整機構の動作を示す図である。 本発明の第２の実施形態における頭部装着型装置の調整機構の詳細構成を示す図である。

以下、本発明の実施形態について図面を参照して詳細に説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態における頭部装着型装置を人の頭部に装着した状態を示す図である。

図１に示すように、第１の実施形態における頭部装着型装置の構成は、微光暗視装置１００と、微光暗視装置側の第１取り付け部品１１０と、第１回転軸１１１と、第１連結部品１２０と、第２回転軸１２１と、第２連結部品１３０と、ヘルメット側の第２取り付け部品１４０と、ヘルメット１５０とを備えている。

微光暗視装置１００は、光電子増倍管を備えている。そして、微光暗視装置１００は、星や月の光のような自然に存在する可視光を利用して像を生成する装置である。更に、微光暗視装置１００は、第１取り付け部品１１０に固定されている。

第１取り付け部品１１０は、アリ溝構造を有していて、微光暗視装置１００を取り付けて眼前に固定する。アリ溝構造は、断面が逆ハの字形状の溝を持った構造である。更に、第１取り付け部品１１０は、第１回転軸１１１を中心として回転可能で、第１連結部品１２０と連結されている。

第１回転軸１１１は、第１取り付け部品１１０及び第１連結部品１２０の回転軸である。

第１連結部品１２０は、第１回転軸１１１を中心として回転可能で、第１取り付け部品１１０と連結している。更に、第１連結部品１２０は、第２回転軸１２１を中心として回転可能で、第２連結部品１３０と連結されている。

第２回転軸１２１は、第１連結部品１２０及び第２連結部品１３０の回転軸である。

第２連結部品１３０は、第２回転軸１２１を中心として回転可能で、第１連結部品１２０と連結している。更に、第２連結部品１３０は、第２取り付け部品１４０に固定されている。

第２取り付け部品１４０は、第２連結部品１３０を固定している。更に、第２取り付け部品１４０は、ヘルメット１５０に固定されている。

ヘルメット１５０は、第２取り付け部品１４０を固定している。更に、ヘルメット１５０は、人の頭部に固定されている。

前述の通り、図１は、本発明の第１の実施形態における頭部装着型装置を人の頭部に装着した状態を示す図である。そして、同図は、使用者にとって、微光暗視装置１００が見やすい位置と角度になっていない。

つまり、同図は、使用者にとって、微光暗視装置１００が所望の位置より近く、所望の角度より反時計方向に回転している状態である。

図２は、本発明の第１の実施形態における微光暗視装置の前後調整と俯仰調整を行った状態を示す図である。そして、同図は、使用者にとって、微光暗視装置が見やすい位置と角度になっている。

つまり、同図は、使用者が微光暗視装置１００を遠くして、更に、時計方向に回転することで、使用者の所望の位置と角度に配置した状態である。

次に、本実施形態の動作を説明する。

使用者は、微光暗視装置１００の前後調整及び俯仰（ふぎょう）調整をするために、微光暗視装置１００を持つ。

そして、使用者は、第２回転軸１２１を中心に、第１連結部品１２０を反時計方向に回転させる。この動作は、装置の前後調整である。更に、使用者は、第１回転軸１１１を中心に、微光暗視装置１００を時計方向に回転させる。この動作は、装置の俯仰調整である。

微光暗視装置１００の調整は、前後調整を行ってから俯仰調整を行っているが、俯仰調整を行ってから前後調整を行ってもよいし、俯仰調整と前後調整を同時に行ってもよい。

次に、本実施形態の調整機構を説明する。

図３は、本発明の第１の実施形態における頭部装着型装置の調整機構の構成を示す図である。

図３に示すように、第１の実施形態における頭部装着型装置の調整機構の構成は、微光暗視装置側の第１取り付け部品１１０と、第１回転軸１１１と、第１歯車１１２と、第１連結部品１２０と、第２回転軸１２１と、ロックつまみ１２２と、第２連結部品１３０と、第２歯車１３２と、ヘルメット側の第２取り付け部品１４０とを備えている。

第１歯車１１２は、第１取り付け部品１１０の一部である。

ロックつまみ１２２は、第１連結部品１２０の一つの部品である。

第２歯車１３２は、第２連結部品１３０の一部である。

図４は、本発明の第１の実施形態における頭部装着型装置の調整機構の詳細構成を示す図である。

図４に示すように、第１の実施形態における頭部装着型装置の調整機構の詳細構成は、第１回転軸１１１と、第１歯車１１２と、第２回転軸１２１と、ロックつまみ１２２と、板バネ１２３と、第１補強板の山１２４と、第２補強板の山１２５と、コマ１２６と、Ｏ（オー）リング１２７と、第２歯車１３２とを備えている。

板バネ１２３は、第１連結部品１２０の一つの部品である。更に、板バネ１２３は、コの字形状になっている。そして、板バネ１２３は、第１補強板の山１２４及び第２補強板の山１２５がコの字形状の両端に付いている。

第１補強板の山１２４は、板バネ１２３に取り付けられている。更に、第１補強板の山１２４は、第１歯車１１２と噛み合っている。

第１歯車１１２は、第１回転軸１１１を中心に回転できる。更に、第１歯車１１２は、第１補強板の山１２４と噛み合っている。

第２補強板の山１２５は、板バネ１２３に取り付けられている。更に、第２補強板の山１２５は、第２歯車１３２と噛み合っている。

第２歯車１３２は、第２回転軸１２１を中心に回転できる。更に、第２歯車１３２は、第２補強板の山１２５と噛み合っている。

コマ１２６は、ロックつまみ１２２に取り付けられている。更に、コマ１２６は、ロックつまみ１２２を回すことにより、Ａ−Ａ断面図のように、コマ１２６の長軸が縦になり、板バネ１２３を押し広げる。

このとき、板バネ１２３に取り付けられた第１補強板の山１２４と第１歯車１１２が噛み合い、更に、第２補強板の山１２５と第２歯車１３２と噛み合う。よって、調整機構は固定される。

Ｏリング１２７は、コマ１２６に取り付けられている。更に、Ｏリング１２７は、コマ１２６と板バネ１２３の間に配置されているため、調整機構を固定するときに、ガタツキを軽減する効果がある。

次に、本実施形態の調整機構の動作を説明する。

図５は、本発明の第１の実施形態における頭部装着型装置の調整機構の固定を解除した状態を示す図である。

図５に示すように、ロックつまみ１２２を回すことにより、Ｂ−Ｂ断面図のように、コマ１２６の長軸が横になり、板バネ１２３を押し広げなくなる。よって、調整機構は固定されない。

図６は、本発明の第１の実施形態における頭部装着型装置の調整機構の動作を示す図である。

図６に示すように、板バネ１２３は、下矢印方向に動くことが出来る。

このとき、第２歯車１３２は、第２回転軸１２１を中心に、自由に回転することができるので、使用者は、微光暗視装置１００の前後調整を行うことが出来る。図示していないが、同様に、第１歯車１１２は、第１回転軸１１１を中心に、自由に回転することができるので、使用者は、微光暗視装置１００の俯仰調整を行うことが出来る。

以上の構成及び動作により、前後調整と俯仰調整の機構が一つの調整機構になっているので、容易に一連の調整を行うことが出来る。そして、装置の部品点数も減るので、小型軽量な装置を提供することが出来る。更に、前後調整と俯仰調整の機構を同時に固定する機構になっているので、容易に調整機構を固定することが出来る。そして、装置の部品点数も減るので、小型軽量な装置を提供することが出来る。

また、別の実施形態は、人の頭部に取り付けて使用する装置に、望遠鏡を備えている。本実施形態の効果は、遠くにある物体を観測することができる。

また、別の実施形態は、人の頭部に取り付けて使用する装置に、カメラを備えている。本実施形態の効果は、画像を撮影することができる。

また、別の実施形態は、人の頭部に取り付けて使用する装置に、ビデオカメラを備えている。本実施形態の効果は、動画を撮影することができる。

また、別の実施形態は、人の頭部に取り付けて使用する装置に、モニタ等の視認装置を備えている。本実施形態の効果は、視認装置の表示を見ることができる。
（第２の実施形態）
図７は、本発明の第２の実施形態における頭部装着型装置の調整機構の詳細構成を示す図である。

図７に示すように、第２の実施形態における頭部装着型装置の調整機構の詳細構成は、第１回転軸１１１と、回転停止用の第１摩擦材１１３と、第２回転軸１２１と、ロックつまみ１２２と、板バネ１２３と、第１補強板の摩擦材１２８と、第２補強板の摩擦材１２９と、コマ１２６と、Ｏリング１２７と、回転停止用の第２摩擦材１３３とを備えている。

摩擦材とは、摩擦力を利用した材料である。そして、摩擦力とは、二つの物体が接触している際に、二つの物体が静止するような方向に働く力である。本実施例の摩擦材は、ゴムのような弾性材料である。

第２の実施形態において、第１歯車１１２、第２歯車１３２、第１補強板の山１２４及び第２補強板の山１２５をそれぞれ第１摩擦材１１３、第２摩擦材１３３、第１補強板の摩擦材１２８及び第２補強板の摩擦材１２９に置き換えたこと以外は第１の実施形態と同様の構成を有する。よって、第１の実施形態と同一の構成要素には同一参照数字を付記してその説明を省略する。

第１摩擦材１１３は、第１取り付け部品１１０の一部である。

第２摩擦材１３３は、第２連結部品１３０の一部である。

第１補強板の摩擦材１２８は、板バネ１２３に取り付けられている。更に、第１補強板の摩擦材１２８は、第１摩擦材１１３と接触している。

第２補強板の摩擦材１２９は、板バネ１２３に取り付けられている。更に、第２補強板の摩擦材１２９は、第２摩擦材１３３と接触している。

次に、本実施形態の動作を説明する。

第１摩擦材１１３は、第１回転軸１１１を中心に回転できる。しかし、第１摩擦材１１３は、第１補強板の摩擦材１２８が接触しているので、静止するような摩擦力が働いている。その結果、第１摩擦材１１３と第１補強板の摩擦材１２８は、静止している。

第２摩擦材１３３は、第２回転軸１２１を中心に回転できる。しかし、第２摩擦材１３３は、第２補強板の摩擦材１２９が接触しているので、静止するような摩擦力が働いている。その結果、第２摩擦材１３３と第２補強板の摩擦材１２９は、静止している。

以上の構成及び動作により、調整機構が歯車ではなく摩擦材を使用しているため、無段階に前後及び俯仰調整を行うことが出来る。

尚、本願発明は、上述の実施形態に限定されるものではなく、本願発明の要旨を逸脱しない範囲で種々変更、変形して実施することが出来る。

１００ 微光暗視装置
１１０ 第１取り付け部品
１１１ 第１回転軸
１１２ 第１歯車
１１３ 第１摩擦材
１２０ 第１連結部品
１２１ 第２回転軸
１２２ ロックつまみ
１２３ 板バネ
１２４ 第１補強板の山
１２５ 第２補強板の山
１２６ コマ
１２７ Ｏ（オー）リング
１２８ 第１補強板の摩擦材
１２９ 第２補強板の摩擦材
１３０ 第２連結部品
１３２ 第２歯車
１３３ 第２摩擦材
１４０ 第２取り付け部品
１５０ ヘルメット

Claims (7)

1. 第１取り付け部品と、前記第１取り付け部品と連結されていて、更に第１回転軸を中心として回転する第１連結部品と、前記第１連結部品と連結されていて、更に第２回転軸を中心として回転する第２連結部品と、前記第２連結部品を固定している第２取り付け部品と、前記第１取り付け部品と前記第２連結部品とに当接するコの字型の板バネと、軸の断面が長軸と短軸とを有し前記板バネの内側で前記軸が回転するコマとを有し、
   前記コマの長軸が前記板バネを押し広げたときに前記第１回転軸の回転と前記第２回転軸の回転とを制限する
   ことを特徴とする頭部装着型装置の調整機構。
2. 前記コマの長軸が前記板バネを押し広げたときに前記第１取り付け部品と前記第１連結部品と前記第２連結部品とを固定する機構を前記第１連結部品に備えていることを特徴とする請求項１に記載の頭部装着型装置の調整機構。
3. 前記第１取り付け部品及び前記第２連結部品は、それぞれ歯車を備え、前記第１連結部品は、前記コマの長軸が前記板バネを押し広げたときに、それぞれの前記歯車に嵌合する山部を備えることを特徴とする請求項２に記載の頭部装着型装置の調整機構。
4. 前記板バネは、前記コマの長軸が前記板バネを押し広げたときに前記第１取り付け部品及び前記第２連結部品との間に摩擦力を発生する摩擦材を備えることを特徴とする請求項１に記載の頭部装着型装置の調整機構。
5. 調整される装置は視認装置であり、前記視認装置は前記第１取り付け部品に固定されていることを特徴とする請求項１乃至請求項４いずれか一項に記載の頭部装着型装置の調整機構。
6. 人の頭部に装着するヘルメットを備え、前記ヘルメットは、前記第２取り付け部品を固定することを特徴とする請求項１乃至請求項５いずれか一項に記載の頭部装着型装置の調整機構。
7. 第１取り付け部品と、前記第１取り付け部品と連結されていて、更に第１回転軸を中心として回転する第１連結部品と、前記第１連結部品と連結されていて、更に第２回転軸を中心として回転する第２連結部品と、前記第２連結部品を固定している第２取り付け部品と、前記第１取り付け部品と前記第２連結部品とに当接するコの字型の板バネと、軸の断面が長軸と短軸とを有し前記板バネの内側で前記軸が回転するコマとを有する頭部装着型装置の調整方法であって、
   前記コマの長軸で前記板バネを押し広げて前記第１回転軸の回転と前記第２回転軸の回転とを制限する
   ことを特徴とする頭部装着型装置の調整方法。

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