(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
ユーザの頭部に装着される頭部装着型機器であって、
前記頭部を押圧する押圧部材と、
前記押圧部材と接続された線状部材と、
操作部材への回転操作に応じて前記線状部材を巻き取る回転部材と、
前記回転部材が前記線状部材を巻き取ることで生じる前記線状部材の長さの変化に応じて、前記押圧部材を頭部の押圧方向へ移動させるように前記線状部材を案内する案内手段と、
前記回転部材の前記線状部材の巻き取りと逆方向の回転動作を摩擦力によって抑制する第１及び第２の抑制手段と、
前記操作部材への第１の操作により前記第１の抑制手段による前記回転部材の抑制状態が解除され、前記操作部材への第２の操作により前記第１及び第２の抑制手段による前記回転部材の抑制状態が解除されるように、前記第１及び第２の抑制手段と前記操作部材とを関連付ける解除機構とを備えることを特徴とする頭部装着型機器。
【請求項２】
前記回転部材は前記操作部材と連携されるとともに、前記第１及び第２の抑制手段による抑制状態において前記摩擦力を介して頭部装着型機器のフレームに固定されたワンウェイクラッチと連結された状態となり、
前記解除機構は、前記第１及び第２の抑制手段による抑制状態を解除することにより前記ワンウェイクラッチと前記回転部材との連結を解除することを特徴とする請求項１に記載の頭部装着型機器。
【請求項３】
前記操作部材への、前記ワンウェイクラッチの回転可能方向への回転操作により前記回転部材と前記ワンウェイクラッチが前記摩擦力を介して連結された状態となり、
前記第１の操作は前記操作部材への前記ワンウェイクラッチの回転阻止方向への第１の回転角の回転操作であり、前記第２の操作は、前記操作部材を前記回転阻止方向への、前記第１の回転角よりも大きい第２の回転角の回転操作であることを特徴とする請求項２に記載の頭部装着型機器。
【請求項４】
前記操作部材に対して作用を加えていない状態において、前記第１及び第２の抑制手段は抑制状態に移行することを特徴とする請求項３に記載の頭部装着型機器。
【請求項５】
前記第１及び第２の抑制手段は、前記回転部材と前記頭部装着型機器のフレームとを摩擦力によって連結することにより前記回転部材の回転を抑制するものであり、
前記操作部材に対する第１の回転方向への回転操作に応じて前記第１及び第２の抑制手段は抑制状態に移行し、
前記解除機構における前記第１及び第２の操作は、前記第１の回転方向とは逆の第２の回転方向への前記操作部材に対する回転操作であり、前記第１の操作による回転角よりも前記第２の操作による回転角の方が大きいことを特徴とする請求項１に記載の頭部装着型機器。
【請求項６】
前記第１及び第２の抑制手段は、前記回転部材と前記頭部装着型機器のフレームとを摩擦力によって連結することにより前記回転部材の回転を抑制するものであり、
前記操作部材は前記回転部材の回転軸方向への押し込み操作が可能な部分を含み、
前記第１の操作は、前記部分の前記回転軸方向への第１の押し込み量による押し込み操作であり、
前記第２の操作は、前記部分の前記回転軸方向への、前記第１の押し込み量よりも大きい第２の押し込み量による押し込み操作であることを特徴とする請求項１に記載の頭部装着型機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、観察者の頭部に装着する機器の装着機構に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
頭部に装着して使用する頭部装着型機器としてヘッドマウントディスプレイ（以下ＨＭＤと称する）がよく知られている。ＨＭＤは手軽に映像を大画面で見ることが可能であること、立体視が容易であること、観察者と共に移動が可能であることなどの利点により広く用いられている。ＨＭＤの装着機構は、ベルト状の部材により頭部周囲を締め付けることによりＨＭＤを頭部に固定するものや、前頭部押圧部と後頭部押圧部を設け、後頭部押圧部を前後に移動させることによりＨＭＤを頭部に押圧して固定するものがよく知られている。これらの装着機構では、ベルト状の部材を緩めること、後頭部押圧部材を後退させることによりＨＭＤを取り外すことができる。
【０００３】
さらにＨＭＤの重量による下方向へのずれ落ちを軽減する目的で、頭部の頭頂部を押圧してＨＭＤの重量を支持するタイプの装着機構もよく知られている（特許文献１参照）。また、ＨＭＤを装着する際は、正しい映像が認識できる位置に表示部を維持したまま簡易に装着できることが好ましい。そこで、片手でＨＭＤを把持しながら簡易に装着できる装着機構として、ワイヤを用いたタイプのものが提案されている（特許文献２参照）。
【特許文献１】特開平８−０８８８１４
【特許文献２】特開平７−３３３５４７
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、特許文献１及び特許文献２に記載された装着機構における調整機構では、押圧部材による頭部の押圧状態を解除する機構は、押圧状態または解放状態のいずれかの状態をとる。そのため、ベルト上の部材を緩める操作を行うと、たちまち締め付け状態が解除されてしまい、微妙な締め付け具合を調整することは困難であった。すなわち、ＨＭＤの装着において、締め付けの具合を微調整するために、ベルト状の部材を少しずつ緩めるといったような操作は出来なかった。そのため、ＨＭＤ装着時の操作性は芳しいものとはいえなかった。
【０００５】
本発明は上記の課題に鑑みてなされたものであり、ＨＭＤ等の頭部装着型機器の頭部への装着操作を容易にすることを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するため本発明による頭部装着型機器は以下の構成を備える。すなわち、
ユーザの頭部に装着される頭部装着型機器であって、
前記頭部を押圧する押圧部材と、
前記押圧部材と接続された線状部材と、
操作部材への回転操作に応じて前記線状部材を巻き取る回転部材と、
前記回転部材が前記線状部材を巻き取ることで生じる前記線状部材の長さの変化に応じて、前記押圧部材を頭部の押圧方向へ移動させるように前記線状部材を案内する案内手段と、
前記回転部材の前記線状部材の巻き取りと逆方向の回転動作を摩擦力によって抑制する第１及び第２の抑制手段と、
前記操作部材への第１の操作により前記第１の抑制手段による前記回転部材の抑制状態が解除され、前記操作部材への第２の操作により前記第１及び第２の抑制手段による前記回転部材の抑制状態が解除されるように、前記第１及び第２の抑制手段と前記操作部材とを関連付ける解除機構とを備える。
【発明の効果】
【０００７】
本発明によれば、ＨＭＤ等の頭部装着型機器の頭部への装着操作が容易になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
以下、添付の図面を参照して、本発明の好適な実施形態を説明する。
【０００９】
〔第１実施形態〕
図１は、本発明に適用できる頭部装着型機器の第１実施形態によるヘッドマウントディスプレイ（以下、ＨＭＤ）を示した斜視図である。ＨＭＤ本体は、表示部１と該表示部１をユーザの眼前に保持するための装着部２からなる。表示部１は、内部に映像を表示する表示素子（不図示）と、該表示素子に表示された映像を拡大し、ユーザの眼球に導く接眼光学系（不図示）が配置されている。また、表示部１には、ユーザの頭部の周囲に沿って左右の側頭部まで延び、さらに頭頂部を跨ぐような形状を有するフレーム２１が結合されている。フレーム２１は、剛性と軽量化を両立させるために中空構造になっている。
【００１０】
さらには、フレーム２１の頭頂部には、ワイヤ３１を通すための穴２１ａ、２１ｂが設けられている。また、フレーム２１には、伸縮可能な蛇腹状の伸縮チューブ２２が後頭部を囲むように結合されている。
【００１１】
図２は、第１実施形態によるＨＭＤの、ワイヤ３１とワイヤ３２の配置についての概略図、図３はＨＭＤを表示部１から見た正面図、図４はＨＭＤの側面図である。
【００１２】
図２に示すように、フレーム２１の左右２ヶ所の耳近傍部にそれぞれ調整部が設けられていおり、右側に右調整部４Ｒ、反対側に左調整部４Ｌが設けられている。調整部４Ｒ、４Ｌは左右対称で同一の部材を用いて構成されており、第１の線状部材であるワイヤ３１は、左調整部４Ｌの調整ダイヤル４１に一端を結合し、他端はフレーム２１の右側結合部Ｎに結合している。また、第２の線状部材であるワイヤ３２は、反対側に設けられた右調整部４Ｒの調整ダイヤル４１に一端を結合し、他端はフレーム２１の左側結合部Ｍに結合している。
【００１３】
ワイヤ３１は、図２及び図３によって示されるように、左調整部４Ｌの結合部からフレーム２１の内部を通り、穴２１ａで一度フレーム２１の外に出る。そして、ワイヤ３１は、頭頂部パッド５３の貫通穴５３ｂを貫通した後にフレーム２１の穴２１ｂから再びフレーム２１内に導かれ、フレーム２１の右側結合部Ｎへと続いている。ワイヤ３２は、右調整部４Ｒの結合部から伸縮チューブ２２内を通り、フレーム２１の左側頭部の左側結合部Ｍでフレーム２１に締結される。
【００１４】
表示部１には、装着時に前頭部を押圧する前頭部パッド５１が結合されている。伸縮チューブ２２には、装着時に後頭部を押圧する後頭部パッド５２が結合されている。また、フレーム２１の頭頂部には、装着時に頭頂部を押圧する頭頂部パッド５３が、フレーム２１に対して可動に取り付けられている。頭頂部パッド５３には、フレーム２１に設けられたガイド部２１ｃに係合する頭頂部パッドガイド５３ｃが一体化されており、頭部方向へ直線移動するように頭頂部パッド５３の動きが規制されている。また、頭頂部パッドガイド５３ｃにはワイヤ３１が通る貫通穴５３ｂが開いている。
【００１５】
次に、頭頂部パッド５３を駆動するワイヤ３１のワイヤ長さを調整する、左調整部４Ｌ、右調整部４Ｒについて説明する。以下、これらの調整部を総称して調整部４と称することとする。
【００１６】
調整部４は、ユーザの左右両側の耳近傍、或いはこめかみ付近に配置されている。左耳の近傍に配置された左調整部４Ｌは、ワイヤ３１の長さを調整して頭頂部パッド５３を駆動するために使用される。また、右耳の近傍に配置された右調整部４Ｒは、ワイヤ３２の長さを調整し、後頭部パッド５２を駆動するために使用される。もちろんこの構成に限定されるわけではなく、左右の調整部が調整するパッドが逆になってもよいし、左右のどちらか一方に配置されてもよい。
【００１７】
図５は図４（ＨＭＤ側面図）における調整部４のＣ−Ｃ断面図である。調整部４は、調整ダイヤル４１とワイヤ３２を巻き取るためのプーリ４６を有している。また、調整ダイヤル４１とプーリ４６は、抑止部材４２を介して力が伝達される構成となっている。また、本実施形態における調整部４は、一方向にのみ回転が可能なワンウェイクラッチ４３、及び抑止部材４２をプーリ４６に付勢し、調整ダイヤル４１とプーリ４６を同時に回転させるようにするための付勢ばね４４（図６参照）を有している。
【００１８】
図６は、図５における調整部４のＤ−Ｄ断面図である。図６により、抑止部材の動作を説明する。付勢ばね４４により第１の抑止部材４２ａ及び第２の抑止部材４２ｂがプーリ４６に押圧されている。図６に示されるように、抑止部材４２は、正面より見て６分割されており、それぞれ第１の抑止部材４２ａと、第２の抑止部材４２ｂを３個ずつ有している。
【００１９】
ユーザが調整ダイヤル４１を操作して、頭頂部パッド５３をユーザの頭部に装着する操作を行う場合について詳述する。６個の抑止部材４２ａ及び４２ｂは、付勢バネ４４により、プーリ４６を押圧するように付勢されている。そのため、調整ダイヤル４１とプーリ４６は、相対的な位置関係を固定された状態である。従って、ワンウェイクラッチ４３の回転可能方向へ調整ダイヤル４１を回転させるユーザの力はプーリ４６に伝達され、プーリ４６はワイヤ３１を巻き取り、その結果、頭頂部パッド５３をユーザの頭頂部に押圧する。
【００２０】
頭頂部パッド５３がユーザの頭部に押圧された状態で、ユーザが調整ダイヤル４１から手を離した場合、頭頂部パッド５３を駆動しているワイヤ３１は、その張力で元の位置に戻ろうとする。そのため、頭頂部パッド５３には初期位置に戻ろうとする力が発生し、押圧力を緩めようとする。
【００２１】
しかし、プーリ４６は、第１の抑止部材４２ａ、及び第２の抑止部材４２ｂの動きをガイドするためのガイド部材５４を介して、ワンウェイクラッチ４３に接続されている。ワンウェイクラッチとは一方向へのみ回転を許容し、逆方向への回転を阻止する部材であり、本実施形態においてはワイヤ３１が緩もうとするプーリ４６の回転を阻止するように配置されている。そのため、調整ダイヤル４１から手を放してもワイヤ３１が緩むことはなく、ユーザの頭頂に押し付けられた状態が保持される。
【００２２】
次に、ユーザが調整ダイヤル４１を装着方向と逆方向に、すなわちワンウェイクラッチ４３の回転阻止方向に回転させた場合の動作について図７を用いて詳述する。
【００２３】
調整ダイヤル４１には、ガイドピン４７が設置されており、第１の抑止部材４２ａ、及び第２の抑止部材４２ｂにはガイドピン４７と係合し、抑止部材を駆動させるためのカム５５ａ、５５ｂが形成されている。ガイドピン４７、第１及び第２の抑止部材４２ａ，４２ｂを介して調整ダイヤル４１に加わった回転力がプーリ４６に伝わることになる。
【００２４】
ユーザが調整ダイヤル４１を締め付け方向と逆方向に回転させようとすると、第１の抑止部材４２ａ、及び第２の抑止部材４２ｂ、ガイド部材５４、プーリ４６も一体的に逆方向に回転しようとする。しかし、ガイド部材５４はワンウェイクラッチ４３に接続されているため、上述の逆回転方向への回転運動は規制されており、ガイド部材５４の回転は抑止される。
【００２５】
ガイド部材５４の駆動が抑止されている状態で調整ダイヤル４１を回転させると、第１の抑止部材４２ａ、及び第２の抑止部材４２ｂはカム５５ａ，５５ｂの軌跡に沿って駆動する。カム５５ａ、５５ｂの軌跡は、それぞれ第１の抑止部材４２ａ、第２の抑止部材４２ｂをプーリ４６から離間するように形成されている。但し、第１の抑止部材４２ａがまずプーリ４６から離間し、その時点では、第２の抑止部材４２ｂはまだプーリ４６に当接するように形成されている。この時点の調整ダイヤル４１の回転角を第１の回転角とする。すなわち、締め付け方向と逆方向に第１の回転角だけ調整ダイヤル４１を回転した時点では、第２の抑止部材４２ｂのみが抑制状態から解除される。
【００２６】
第１の抑止部材４２ａがプーリ４６から離れると、第２の抑止部材４２ｂのみによる摩擦力が残されるが、プーリ４６とガイド部材５４（抑止部材４２）との間の摩擦力は小さくなる。この状態での摩擦力は、ワイヤ３１が初期状態に戻ろうとする力よりも弱く設定されており、プーリ４６が第２の抑止部材４２ｂに対して滑り始める。この状態では、プーリ４６は第２の抑止部材４２ｂによる摩擦力を受けながらゆっくりと回転し、ワイヤ３１を少しずつ繰り出していく。こうして、ユーザが調整ダイヤル４１を、上記第１の回転角だけ逆方向に回転させた状態で保持している間は、ワイヤ３１は第２の抑止部材４２ｂに対して滑りながらゆっくり緩んでいく。
【００２７】
ユーザが調整ダイヤル４１から手を離すと、第１の抑止部材４２ａは、付勢バネ４４によって再びプーリ４６を押圧する。このため、第１の抑止部材４２ａと第２の抑止部材４２ｂの摩擦力が働くようになり、プーリ４６と抑止部材の相対関係は固定される。そのため、プーリ４６は、ガイド部材５４を介してワンウェイクラッチ４３と接続され、プーリ４６が逆回転する動作は抑止される。このためユーザが調整ダイヤル４１から手を離すとワイヤ３１が緩む動作は抑止されることになる。
【００２８】
このように、ユーザが調整ダイヤル４１を逆方向に所定の回転角（第１の回転角）だけ回転させると、第１の抑止部材４２ａがプーリ４６から離れるので、ワイヤ３１は、第２の抑止部材４２ｂによる摩擦力を残したまま、ゆっくりと滑りながら緩む。こうして、ゆっくりとした動作でワイヤ３１が動くため、ユーザは頭部への締め付け調整を行いやすく、快適な操作環境を提供できる。
【００２９】
次に、図８を参照して、図７の状態よりもユーザが調整ダイヤル４１を更に逆方向に回転させた場合の第２の動作について詳述する。
【００３０】
第２の抑止部材４２ｂにも第１の抑止部材４２ａと同様にカム５５ｂが形成されている。図７の状態においては、第１の抑止部材４２ａがプーリ４６から離れた状態でも、まだ第２の抑止部材４２ｂはプーリ４６を押圧しており、摩擦力を発生させている。この状態からユーザが調整ダイヤル４１を更に逆方向に回転させると、第２の抑止部材４２ｂに形成されたカム５５ｂの軌跡は、第２の抑止部材４２ｂをプーリ４６から離すように作用する。すなわち、第１の回転角よりも大きい第２の回転角だけ調整ダイヤルを逆方向へ回転することにより、図８に示すように、第１の抑止部材４２ａ、及び第２の抑止部材４２ｂがプーリ４６から離れる。こうして、第１及び第２の抑止部材４２ａ，４２ｂがプーリ４６から離れると、プーリ４６の回転を規制する部材がなくなるため、ワイヤ３１は一気に緩み、初期位置まで戻る。この構成によれば、ユーザがＨＭＤを着脱する際、或いは急に装着を外す必要が発生した際に、装着部材が一気に初期位置まで戻るので、簡便に装着解除することができ、更に快適な操作環境を提供できる。
【００３１】
図９は、上述した調整ダイヤル４１を回転させた時の頭頂部パッド５３の移動を模式的に表した図である。なお、図９では調整部４Ｌと頭頂部パッド５３の関係を示している。図９の（ａ）は調整ダイヤル４１を回転させる前の状態、図９の（ｂ）は調整ダイヤル４１を回転させた後の状態を示している。調整ダイヤル４１をＥ方向へ回転させるとプーリ４６もＥ方向に回転し、ワイヤ３１がプーリ４６に巻き取られ、ワイヤ３１の頭頂部周囲長さを短くする。ワイヤ３１の頭頂部周囲長さが短くなるに伴い、頭頂部パッド５３は頭部方向へ移動する。同様に後頭部パッド５２についても調整部４によってワイヤ３２を巻き取ることで、後頭部周囲長さを短くする。ワイヤ３２の後頭部周囲長さが短くなるに伴い、後頭部パッド５２は頭部方向へ移動する。この時、調整ダイヤル４１がワイヤ３１、ワイヤ３２を巻き取る回転方向は図９に示す矢印Ｅ方向の限りではなく、その逆方向でもよい。
【００３２】
また、上述した実施形態は頭頂部パッド５３の駆動について述べたが、後頭部パッド５２についても同様の動作を行うことはいうまでもない。
【００３３】
以上のように、本実施形態によれば、表示部１を正しい位置に保持しながらユーザの頭部にＨＭＤを容易に装着することが可能となる。
【００３４】
また、調整ダイヤル４１を締め付け方向とは逆方向に第１の回転角だけ回転することで、頭頂部パッド５３や後頭部パッド５２を強く締めた後にゆっくりと戻す動作が可能となり、快適な操作環境を提供できる。さらには、ユーザがＨＭＤを着脱する際、或いは急に装着を外す必要が発生した際には、調整ダイヤル４１を、更に第２の回転角だけ締め付け方向と逆方向へ回転することで、プーリ４６がフリーになり、装着部材が一気に初期位置まで戻る。このため、簡便にＨＭＤの装着を解除することができ、更に快適な操作環境を提供できる。
【００３５】
なお、本実施形態においてワイヤ３１、３２は金属ワイヤを想定しているが、材料を限定するものではない。たとえばナイロンなどの合成樹脂繊維であっても、材料の温度変化により伸縮する特殊合金製であってもよい。
【００３６】
また、本実施形態において、第１の抑止部材、及び第２の抑止部材はそれぞれ３分割した形状で説明したがこの形状に限定されるものではなく、同様の効果が得られれば良いことは言うまでもない。
【００３７】
さらには、調整ダイヤル４１は、操作者が手動で回転させてワイヤ３１の長さを調整する例を示しているが、モータなどの電動、および油圧アクチュエータで駆動させてもよい。
【００３８】
以上のように、第１実施形態における、ユーザの頭部に装着される頭部装着型機器としてのＨＭＤは、頭部を押圧する押圧部材としての後頭部パッド５２や頭頂部パッド５３と接続された線状部材としてのワイヤ３１，３２を巻き取る調整部４を有する。調整部４が線状部材を巻き取ることにより押圧部材が移動し、ユーザの頭部への装着具合が調整されることになる。調整部４は、操作部材としての調整ダイヤル４１への回転操作に応じて線状部材を巻き取る回転部材（例えば、プーリ４６）を具備する。そして、フレーム２１、穴２１ａ，２１ｂ、伸縮チューブ２２は、回転部材が線状部材を巻き取ることで生じる線状部材の長さの変化に応じて、押圧部材が頭部の押圧方向へ移動されるように線状部材を案内する。
【００３９】
このような構成のＨＭＤにおいて、調整部４は、回転部材の回転動作を摩擦力によって抑制するための２つの抑制機構を有する。そして、これら２つの抑制機構による回転部材の回転に対する抑制状態を第１、第２の操作に応じて順次に解除する解除機構が設けられている。解除機構は、操作部材への第１の操作により第１の抑制機構による回転部材の抑制状態を解除し、操作部材への第２の操作により第１、第２の抑制機構による回転部材の抑制状態を解除するよう、第１、第２の抑制機構と操作部材とを関連付ける。
【００４０】
より具体的には、第１実施形態では、ワンウェイクラッチ４３と付勢ばね４４と第１の抑止部材４２ａが第１の抑制機構として機能し、ワンウェイクラッチ４３と付勢ばね４４と第２の抑止部材４２ｂが第２の抑制機構として機能する。そして、回転部材は操作部材と連携されると共に、第１及び第２の抑制機構による抑制状態において、摩擦力を介してＨＭＤのフレーム２１に固定されたワンウェイクラッチ４３と連結された状態となる。そして、ワンウェイクラッチ４３の回転阻止方向への抑止力は、抑止部材４２ａ，４２ｂと回転部材（プーリ４６）との間の摩擦力によって回転部材に伝わる。操作部材のワンウェイクラッチ４３の回転可能方向への回転操作に応じて、回転部材も回転し、回転部材によって線状部材が巻き取られる。この状態で操作部材から手を放しても、ワンウェイクラッチ４３により線状部材が緩む方向への回転部材の回転は阻止されることになる。
【００４１】
他方、操作部材を回転阻止方向へ所定量回転させる第１の操作が行われると、図７に示されるように、ガイドピン４７とカム５５ａ，ｂが解除機構として機能し、第１の抑止部材４２ａと回転部材としてのプーリ４６との間に隙間を生じさせる。これにより、第１の抑止部材４２ａによる回転部材への抑制状態が解除される。この時点では、第２の抑止部材４２ｂが依然として回転部材に接しており、抑制状態を維持するので、回転部材はワンウェイクラッチに対して完全にフリーな状態とはならない。第２の抑止部材４２ａによる摩擦力はワイヤ３１が初期状態に戻ろうとする力よりも弱く定されているため、ワイヤ３１は少しずつ繰り出されていく。更に、操作部材を回転阻止方向へ回転させる第２の操作が行われると、図８に示すように第２の抑止部材４２ｂも回転部材から離れ、回転部材は抑制状態から完全に解放される。なお、付勢ばね４４により抑制状態へ復帰する力が作用するため、操作部材から手を放すと第１及び第２の抑圧機構は抑制状態に自動的に移行する。
【００４２】
以上のような構成によれば、１つの操作部材に対して、第１の操作及び第２の操作を行うことで２段階の抑止状態を設定することが出来るので、ユーザが装着を調整する際に複数の動作状態を提供することが可能となり、簡便な操作を提供できる。また、線状部材を用いることにより、機構の簡易化、軽量化を実現できる。
【００４３】
〔第２実施形態〕
以下、第２実施形態について詳述する。第２実施形態によるＨＭＤの斜視図は、第１実施形態（図２）と同様である。また、第２実施形態によるＨＭＤの側面図も第１実施形態（図４）と同様である。
【００４４】
図１０〜図１２は、図４における断面Ｃ−Ｃでの断面図である。第１実施形態で説明した部材と同じ部材については同一符号を用い、詳細な説明は省略する。
【００４５】
図１０は、ユーザがＨＭＤを装着する前の初期状態を示した図である。第２のブレーキ部材６２には、プーリ６３が一体的に形成されており、プーリ６３にはワイヤ３１が接続されている。図１０の状態では、第２のブレーキ作動ピン６６は調整ダイヤル４１の溝部から押し出された状態であり、スライド環６７は、図面上左方向に押された状態になっている。
【００４６】
この状態では、第２のブレーキ部材６２は、押しバネ７１で押された状態であり、左方向に寄せられた状態になっている。そのため、第２のブレーキ部材６２はＨＭＤのフレームから離れている。また、第２のブレーキ部材６２と一体的に形成されたプーリ６３に巻かれたワイヤ３１の張力により、第２のブレーキ部材６２には初期状態に戻ろうとする力が働いている。
【００４７】
第２のブレーキ部材６２と第１のブレーキ部材６１は、キー溝６５により直動は可能だが相対的な回転位置関係は変化しないように形成されている。第１のブレーキ部材６１は第１のブレーキ部材付勢バネ７２でフレーム２１に押し付けられており、図１０中ハッチングで示した部分（第１のブレーキ部材６１の摩擦面１０１）がフレーム２１に当接している。この当接部にて発生する摩擦力は、ワイヤ３１が初期状態に戻る動作を抑止する力として作用する。
【００４８】
しかし、第１のブレーキ部材６１による摩擦力は、ワイヤ３１の張力によるプーリ６３の回転を阻止するほど強く設定されていない。このため、プーリ６３はワイヤ３１の張力と摩擦力（抑止力）とのバランスによってゆっくりと回転し、その結果、ワイヤ３１はゆっくりと押し出され、初期位置まで戻っていく。このとき、第１のブレーキ部材６１及び第２のブレーキ部材６２はキー溝６５により一体的に動作し、調整ダイヤル４１と第１のブレーキ部材６１は第１のブレーキ部材解除ピン６９で同期して動作することになる。
【００４９】
第２実施形態におけるＨＭＤをユーザが頭部に装着する前の初期状態において、後頭部、或いは頭頂部の装着部材は初期位置まで戻っており、開口部が広く開いている状態となる。このため、ユーザは装着部材に引っかかったりすることなく、ＨＭＤを簡便に装着することが可能である。
【００５０】
次に、図１１を用いてユーザが調整ダイヤル４１を回転動作させ、頭部に装着する第１の動作について詳述する。
【００５１】
図１１において、ユーザが調整ダイヤル４１を締め付け方向に回転させ、調整ダイヤル４１の回転角度位置が第１の位置に到達した際に、第２のブレーキ作動ピン６６が入り込むための溝が、調整ダイヤル４１に形成されている。スライド環６７はスライド環付勢バネ７３により右方向に付勢されており、第２のブレーキ作動ピン６６を調整ダイヤル４１に形成された溝部に落とし込む構成となっている。図１０と図１１の比較から明らかなように、第２のブレーキ作動ピン６６は調整ダイヤル４１の溝に入ることにより図中右方向へ移動する。スライド環６７と第２のブレーキ部材６２は段付き形状になっており、参照番号６８が示す範囲で接触面を有している。第２のブレーキ部材６２は、この段付き部で押されて図１１中の右方向へと押し出される。
【００５２】
第２のブレーキ部材６２が右方向へ移動すると、図中ハッチングにて示された第２のブレーキ上に形成された摩擦面（第２のブレーキの摩擦面１０２）が、フレームに接触する。このように、第１のブレーキ部材６１、及び第２のブレーキ部材６２のそれぞれの摩擦面１０１，１０２がフレームに接触しているので、ワイヤ３１が初期状態に戻ろうとする力に逆らってプーリ６３の回転は阻止される。このとき、第１のブレーキ部材６１及び第２のブレーキ部材６２はキー溝６５により同期し、調整ダイヤル４１と第１のブレーキ部材６１は第１のブレーキ部材解除ピン６により同期する。ユーザは、これらの部材の摩擦力に逆らって調整ダイヤル４１を回転させ、ワイヤ３１を駆動し、ＨＭＤをユーザの頭部に装着する。プーリ６３の回転を抑止する摩擦力は、調整ダイヤル４１に常時印加されているので、ユーザが調整ダイヤル４１から手を離してもワイヤ３１は戻らずに、装着状態が保持される。
【００５３】
ユーザがＨＭＤの頭部への締め付けを調整する際には、調整ダイヤル４１を締め付け方向と反対方向に回転させる。そうすると再び第２のブレーキ作動ピン６６が調整ダイヤル４１の溝部から押し出され、スライド環６７を左方向に移動させる。スライド環６７が左方向に移動すると、第２のブレーキ部材６２の押しバネ７１に押され、スライド環６７と第２のブレーキ部材６２の接触面６８が離れる。
【００５４】
この状態は、図１０にて説明した状態と同じであり、第２のブレーキ部材６２上の摩擦面１０２がフレームから離れるが、第１のブレーキ部材６１の摩擦面１０１は、まだフレームに接触している。そのため、ワイヤ３１の張力によるプーリ６３の回転を抑止する摩擦力が完全になくなるわけではなく、ワイヤ３１は第１のブレーキ部材６１によるブレーキを受けた状態でゆっくりと移動する。ワイヤ３１は、ゆっくりと繰り出されるのでユーザの頭部に装着されていた装着部材もゆっくりと初期状態に戻ろうとするので、ユーザは装着状態の調整を容易に行うことができ、快適な操作環境を提供できる。
【００５５】
次に、ユーザが調整ダイヤル４１を更に装着解除方向に回転動作させ、回転角度位置が第２の位置に到達した際の動作について、図１２を用いて詳述する。
【００５６】
調整ダイヤル４１には第２のブレーキ作動ピン６６が入り込む溝と同じような第１のブレーキ部材解除ピン６９が入り込むための溝が形成されている。図１０、及び図１１にて詳述した装着部材の締め付け時、或いは締め付け調整時には、第１のブレーキ部材解除ピン６９は調整ダイヤル４１の溝部にはまり込んだ状態である。そのため、第１のブレーキ部材６１は第１のブレーキ部材付勢バネ７２によりフレームに押圧されており、摩擦力を発生させている。
【００５７】
ユーザが調整ダイヤル４１を装着調整時の位置から更に回転させる第３の動作を行うと、図１２に示すように第１のブレーキ部材解除ピン６９が調整ダイヤル４１の溝部から押し出される。すると、スライド環６７も、第１のブレーキ部材解除ピン６９に押されて左方向に移動される。このようにスライド環６７に押されることにより、第１のブレーキ部材６１がフレーム２１から離れ、ワイヤ３１が元に戻ろうとする力を抑制する摩擦力がすべて解除される。そのため、ワイヤ３１は速やかに初期位置まで戻ろうとする。このとき、第１のブレーキ部材６１及び第２のブレーキ部材６２はキー溝６５で同期するが、調整ダイヤル４１と第１のブレーキ部材６１とは第１のブレーキ解除ピン６９の動作で非同期となる。ユーザがＨＭＤを着脱する際、或いは急に装着を外す必要が発生した際に、装着部材が一気に初期位置まで戻るので、簡便に装着解除することができ、更に快適な操作環境を提供できる。
【００５８】
第２実施形態によれば、ＨＭＤをユーザが頭部に装着する前の初期状態において、後頭部、或いは頭頂部の装着部材は初期位置まで戻っており、開口部が広く開いている状態である。従って、ユーザはＨＭＤを装着する際に、装着部材に引っかかったりすることなく、簡便に装着することが可能であり、快適な装着を提供できる。
【００５９】
また、装着を強く締めた後に、調整ダイヤル４１を逆方向へ回転させて、図１０に示す状態とすることで、ワイヤ３１，３２をゆっくりと戻す動作が可能となり、快適な操作環境を提供できる。さらには、ユーザがＨＭＤを着脱する際、或いは急に装着を外す必要が発生した際には、第２の回転位置まで調整ダイヤルを回転させる。この操作により、図１２に示す状態となり、装着部材が一気に初期位置まで戻るので、簡便に装着解除することができ、更に快適な操作環境を提供できる。
【００６０】
第２実施形態においてワイヤ３１、３２は金属ワイヤを想定しているが、材料を限定するものではない。たとえばナイロンなどの合成樹脂繊維であっても、材料の温度変化により伸縮する特殊合金製であってもよい。
【００６１】
さらには、調整ダイヤル４１は、操作者が手動で回転させてワイヤ３１の長さを調整する例を示しているが、モータなどの電動、および油圧アクチュエータで駆動させてもよい。
【００６２】
以上のように、第２実施形態では、第１の抑制機構として第１のブレーキ部材６１が第２の抑制機構として第２のブレーキ部材６２が設けられる。そして、操作部材としての調整ダイヤル４１に対する第１の回転方向への回転操作に応じて、調整部４は、第２のブレーキ作動ピン６６と第１のブレーキ部材解除ピン６９により図１１に示す抑制状態に移行する。そして、操作部材に対する、上記第１の回転方向とは逆の第２の回転方向への、第１の回転角の回転操作に応じて、図１０に示すように第２のブレーキ作動ピン６６がスライド環６７を押し、第２のブレーキ部材６２による抑制状態を解放させる。更に、操作部材を、上記第２の回転方向へ上記第１の回転角よりも大きい第２の回転角まで回転させると、図１２に示すように、第１のブレーキ部材解除ピン６９によりスライド環６７が更に押し込まれ、第１のブレーキ部材６１による抑制状態が解放される。
【００６３】
以上のような構成によれば、第１実施形態と同様に、頭部装着型機器としてのＨＭＤの装着状態を容易に微調整できる。また、操作部材の回転角度で押圧部材の動作状態を変更することが可能となり、快適な操作感を提供可能となる。
【００６４】
〔第３実施形態〕
以下、第３実施形態について詳述する。第１、及び第２実施形態と同一の部材には同じ番号を付し、説明は省く。
【００６５】
図１３はユーザがＨＭＤを頭部に締めつける状態を表した図である。第１のブレーキ部材６１、及び第２のブレーキ部材６２それぞれの摩擦面がフレームに接触しているので、プーリ６３の回転は阻止されている。このとき、第１のブレーキ部材６１と第２のブレーキ部材６２はキー溝６５により同期し、調整ダイヤル４１と第１のブレーキ部材６１は第１のブレーキ部材解除ピン６９により同期する。従って、ユーザは、これらの部材の摩擦力に逆らって調整ダイヤル４１を回転させることにより、プーリ６３を回転させ、ワイヤ３１を駆動し、ＨＭＤをユーザの頭部に装着する。プーリ６３の回転を抑止する摩擦力は、調整ダイヤル４１に常時印加されているので、ユーザが調整ダイヤル４１から手を離してもワイヤ３１は戻らずに、装着状態のまま保持される。
【００６６】
次に、ユーザがＨＭＤの頭部への締め付けを調整する際には、図１４に示すように、調整ダイヤル４１の中心部にある解除ボタン７５を押し込む。そうすると第２のブレーキ作動ピン６６が解除ボタン７５によって左方向に押され、スライド環６７を左方向に移動させる。スライド環６７が左方向に移動すると、第２のブレーキ部材６２も段付き部でスライド環６７によって左方向に押され、フレームから第２のブレーキ部材の接触面が離れる。このとき、第２のブレーキ部材６２上の摩擦面がフレームから離れるが、第１のブレーキ部材６１の摩擦面は、まだフレームに接触している。そのため、ワイヤ３１の張力によるプーリ６３の回転を抑止する摩擦力が完全になくなるわけではなく、ワイヤ３１は第１のブレーキ部材６１によるブレーキを受けた状態でゆっくりと移動する。このとき、第１のブレーキ部材６１と第２のブレーキ部材６２はキー溝６５により同期し、調整ダイヤル４１と第１のブレーキ部材６１とは第１のブレーキ部材解除ピン６９により同期する。従って、ワイヤ３１は、ゆっくりと繰り出されるのでユーザの頭部に装着されていた装着部材もゆっくりと初期状態に戻ろうとするので、ユーザは装着状態の調整を容易に行うことができ、快適な操作環境を提供できる。
【００６７】
次に、解除ボタン７５を更に押し込んだ場合の動作について図１５を用いて詳述する。解除ボタン７５をユーザが更に押し込むと、第１のブレーキ部材解除ピン６９、第２のブレーキ作動ピン６６が解除ボタン７５によって更に左方向に移動させられる。第１のブレーキ部材解除ピン６９及び第２のブレーキ作動ピン６６が左方向に移動することでスライド環６７も更に左方向に移動される。
【００６８】
スライド環６７に押され、第１のブレーキ部材６１がフレームから離れ、ワイヤ３１が元に戻ろうとする力を抑制する摩擦力がすべて解除される。そのため、ワイヤ３１は速やかに初期位置まで戻ろうとする。このとき、第１のブレーキ部材６１と第２のブレーキ部材６２はキー溝６５により同期し、調整ダイヤル４１と第１のブレーキ部材６１は第１のブレーキ部材解除ピン６９の動作により非同期となる。ユーザがＨＭＤを着脱する際、或いは急に装着を外す必要が発生した際に、装着部材が一気に初期位置まで戻るので、簡便に装着解除することができ、更に快適な操作環境を提供できる。
【００６９】
以上のように、第３実施形態によれば、表示部を正しい位置に保持しながらユーザの頭部にＨＭＤを装着することが可能となる。また、装着を強く締めた後にゆっくりと戻す動作が可能となり、快適な操作環境を提供できる。さらには、ユーザがＨＭＤを着脱する際、或いは急に装着を外す必要が発生した際に、装着部材が一気に初期位置まで戻るので、簡便に装着解除することができ、更に快適な操作環境を提供できる。また、解除ボタンの押し込み量によってワイヤ３１を戻すスピードを変化させることができるので快適な操作環境を提供できる。
【００７０】
以上のように、第３実施形態では、操作部材が、回転部材としてのプーリ６３の回転軸方向への押し込み操作が可能な部分である解除ボタン７５を含む。そして、この解除ボタン７５の上記回転軸方向への第１の押し込み量による押し込み操作により、図１４に示すように、第２のブレーキ部材６２による抑制状態が解除される。また、解除ボタン７５の上記回転軸方向への、第１の押し込み量よりも大きい第２の押し込み量による押し込み操作により、図１５に示されるように、第１のブレーキ部材６１による抑制状態も解除される。
【００７１】
このように、第３実施形態によれば、操作部材の回転と押し込みという別動作で押圧部材の動作状態を変更することが可能となり、ユーザが操作を間違える恐れを低減できる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】第１実施形態におけるＨＭＤの斜視図である。
【図２】第１実施形態におけるワイヤの通し方を概略的に示したＨＭＤの斜視図である。
【図３】第１実施形態におけるＨＭＤの前面図である。
【図４】第１実施形態におけるＨＭＤの側面図である。
【図５】図４のＣ−Ｃ断面図である。
【図６】第１実施形態における調整部４のＤ−Ｄ断面図であり、ワイヤ３１の巻き取り時の動作を説明する図である。
【図７】第１実施形態における調整部４のＤ−Ｄ断面図であり、ワイヤ３１の巻き戻し時の動作を説明する図である。
【図８】第１実施形態における調整部４のＤ−Ｄ断面図であり、ワイヤ３１の巻き戻し時の動作を説明する図である。
【図９】ワイヤの頭部周囲長さの変化によるパッドの動きを説明する概略図である。
【図１０】第２の実施例における調整部４の動作を説明する図である。
【図１１】第２の実施例における調整部４の動作を説明する図である。
【図１２】第２の実施例における調整部４の動作を説明する図である。
【図１３】第３実施形態における調整部４の動作を説明する図である。
【図１４】第３実施形態における調整部４の動作を説明する図である。
【図１５】第３実施形態における調整部４の動作を説明する図である。
【図１】
0005060254.tif 000002
【図２】
0005060254.tif 000003
【図３】
0005060254.tif 000004
【図４】
0005060254.tif 000005
【図５】
0005060254.tif 000006
【図６】
0005060254.tif 000007
【図７】
0005060254.tif 000008
【図８】
0005060254.tif 000009
【図９】
0005060254.tif 000010
【図１０】
0005060254.tif 000011
【図１１】
0005060254.tif 000012
【図１２】
0005060254.tif 000013
【図１３】
0005060254.tif 000014
【図１４】
0005060254.tif 000015
【図１５】
0005060254.tif 000016