JP6479442B2 - ヘルメット用シェードおよびヘルメット - Google Patents

Description

この発明は、ヘルメット用シェードおよびヘルメットに関する。

ヘルメットは「頭部を衝撃などから保護するための防護帽」として一般に知られ、種々のタイプの物が広く存在する（特許文献１等多数）。

オートバイ等の各種車両の乗員用のヘルメットは、雨や風に対して顔面を防護するためのシェード（「バイザー」、「シールド板」等とも呼ばれる。）が設けられる。

また「危険が伴う作業」を行う作業者が用いるヘルメットにも、顔面保護のためにシェードが設けられることが多い。これらヘルメットは「顔面の保護を良好に行うための種々の工夫」を施されたものが従来から知られている。

上記の如きシェードは一般に、ガラスや樹脂等の平行平板状の透明板を「ヘルメット装着者の顔面側に凹となるように滑らかに曲げた形状」の物が多い。

平行平板状の透明板を曲げて形成したシェードは「外側面と内側面に生じる曲率」のため、レンズ作用（レンズ効果とも言う。）が生じる。

シェードは一般に、ヘルメットを装着した状態において上下方向と左右方向で「異なる曲率」を有しており、上記レンズ作用は上記両方向に異なるものとなる。

即ち、具体的には、シェードの上下方向と左右方向とで屈折力が異なるものとなる。一般的には、左右方向の屈折力が上下方向の屈折力よりも大きくなる。

上下方向と左右方向における屈折力の差は、所謂「非点隔差」を生じさせる。このような非点隔差があると上下・左右で焦点位置が異なるので、「シェードを通して見た前方の物体」が、乱視のように上下方向と左右方向で乖離し、ヘルメット装着者に違和感を与える。

特に、視線を動かしたときに「物体の見え方」が変動し、この違和感は顕著になる。

「シェードを通して見た前方の物体の見え方の変動」は、車両が高速である場合には乗員の安全に対する脅威となり得るし、危険な作業を行う作業員に対しては作業の妨げになり得る。

従来、ヘルメットに設けられるシェードのレンズ作用を問題としたものは、発明者の知る限りにおいて知られていない。

この発明は、上記レンズ作用を軽減もしくは除去した新規なヘルメット用シェードの実現を課題とする。

この発明のヘルメット用シェードは、ヘルメット本体の前部に配されるヘルメット用シェードであって、外側面および内側面が共に、ヘルメット本体の内側に向かって凹曲面である透明板により構成され、前記外側面および内側面をなす凹曲面は左右方向において左右対称で、該左右対称の対称面を縦方向断面、前記左右方向に平行で、光軸を含んで前記縦方向断面に直交する平面を横方向断面とするとき、有効視野領域において、前記縦方向断面と前記横方向断面の非点隔差が０．０６ｍ^−１以下であり、有効視野領域における内側面および外側面の少なくとも一方は、ヘルメット本体の内側に向かって凹のトロイダル面である。

この発明によれば、縦方向断面と横方向断面の非点隔差が０．０６ｍ^-1以下と小さい新規なヘルメット用シェードを実現できる。

ヘルメットの１例を示す斜視図である。 図１のヘルメットに装着されたシェードを示す斜視図である。 ヘルメット用シェードの有効視野領域を説明するための図である。

図１は、「ヘルメット」の１例を斜視図として示している。図１において、符号１は、ヘルメットを示し、符号１０はヘルメット用シェード、符号２０はヘルメット本体を示す。

以下、ヘルメット用シェードを単に、シェードと言う。

ヘルメット１は「オートバイ用」である。

図１に示すように、シェード１０はヘルメット本体２０の前部に配される。

図２は、図１に示したヘルメット１のヘルメット本体２０に装着されたシェード１０の外観を斜視図として示している。

図２に示すシェード１０は、ガラスや樹脂等の「透明板」で形成されている。

図示の如くに、ｘ、ｙ、ｚ方向を定める。

シェード１０が、ヘルメット本体２０に配された状態では、図２において、シェード１０の右の側（ｚ方向の正の側に対応）が「ヘルメット本体２０の内側」になる。

以下、シェード１０がヘルメット本体に配された状態において、ヘルメット本体の前側（ｚ方向の負の側に対応）を「顔面側」と言う。即ち、図１のヘルメット１を頭部に装着したとき、装着者の顔面が上記「顔面側」を向く。

即ち、図１に示す如く、シェード１０はヘルメット本体２０の「前部」即ち、「装着者の顔の前側となる部位」に配される。

ヘルメット１を装着した状態において、装着者の顔面に対向するシェード１０の、顔面側から見て左右方向（ｙ軸の方向に対応）を「シェード１０の横方向」と呼ぶ。また、装着者の顔面側から見て上下方向（Ｘ軸の方向に対応）を「シェード１０の縦方向」と呼ぶ。

また、シェード１０の両面のうち、ヘルメット本体の内側に向いた面を「内側面」、外部に向いた面を「外側面」と言う。即ち、内側面は「装着者の顔面に向いた側」である。

図２に示すように、シェード１０は、外側面および内側面が共に「顔面側に凹曲面」、即ち「ヘルメット本体の内側に凹曲面である透明板」により形成されている。

シェード１０の外面側および内面側をなす凹曲面は左右方向（上記「横方向」）において「左右対称」であり、該左右対称の対称面を「縦方向断面」と言う。

上記左右方向に平行で、光軸を含んで縦方向断面に直交する平面を「横方向断面」とする。「光軸」は「縦方向断面内で前記凹曲面に直交する軸」である。

換言すれば、縦方向断面と横方向断面の交線が「光軸」をなす。

図２に示すように、シェード１０は、左右方向の両端部（横方向の視野領域の外側であって「視野角領域外」と言う。）に着脱部１１、１２を有し、この着脱部１１、１２を、ヘルメット本体２０側の着脱部に着脱させて、ヘルメット本体２０に装着・脱着できるようになっている。

また、シェード１０を、ヘルメット本体２０に装着した状態において、シェード１０の着脱部１１、１２を搖動基点として搖動させることにより、シェード１０をヘルメット本体２０に対して開閉できる。

シェード１０をヘルメット本体２０に対して開放すると、ヘルメット１内の装着者の顔面の一部が剥き出しになる。

即ち「顔面のうちの額中ほどから下で口の部分まで」が解放される。

「額中ほどより上部の頭の部分」は、シェード１０より上のヘルメット本体部分により保護され、「口より下の顎の部分」は、シェード１０より下方のヘルメット本体部分により保護される。

なお、上述の如くシェード１０は「透明」であるが、これは必ずしも「無色透明」である必要はなく、シェード１０を介して前方を明瞭にみることができる限りにおいて、適宜の色に着色されていてもよい。

「適宜の色」とは、例えば、イエロー、ゴールド、シルバー、ブルー、グリーン等であり、「外界の光に応じて変色するもの」であることもできる。

この発明のシェードは、以下の点に特徴を有する。

即ち、有効視野領域において「縦方向断面と横方向断面との非点隔差」が絶対値で０．０６ｍ^−１以下であり、有効視野領域における内側面および外側面の少なくとも一方は「ヘルメット本体の内側へ向かって凹のトロイダル面」である。

「有効視野領域」は、ヘルメットを装着した装着者の「シェードを介した全視野」における眼前の領域で「運転や作業の実行に際して、観察の対象を良好に観察できる領域」である。

有効視野領域は「画一的に定まる」訳ではなく、シェードを配設するヘルメットごとに設計事項として定めることができる。

後述の実施例において、有効視野領域の代表的な１例を示す。

「非点隔差」は、シェードのもつレンズ作用による「縦方向断面内における屈折力」と、「横方向断面内における屈折力」の差で、単位は「ディオプタ」である。

「ディオプタ」は、焦点距離：ｆを「ｍ単位」で表したときの「１／ｆ」である。

この発明のシェードの、レンズ作用による焦点距離を、縦方向断面につき「ｆｘ（ｍ）」、横方向につき「ｆｙ（ｍ）」とする。

このとき、ディオプタ単位（ｍ^−１）で表した「縦方向断面内の屈折力：Ｄｘ」は「１／ｆｘ」、「横方向断面内の屈折力：Ｄｙ」は「１／ｆｙ」である。

この明細書において「非点隔差」は「Ｄｘ−Ｄｙ」の相対値で定義される。

従って、この発明のシェードは「非点隔差が０．０６ｍ^−１以下」、即ち「Ｄｘ−Ｄｙ」が以下の条件：
−０．０６ｍ^−１≦Ｄｘ−Ｄｙ≦＋０．０６ｍ^−１
を満足する。以下、この条件を「条件Ａ」と呼ぶことにする。

ディオプタ単位での非点隔差が、条件Ａを満足すると「シェードを通してみた前方の物体」の上下方向と左右方向での乖離が十分に小さくなって違和感がなくなり、視線を動かしたときの物体の見え方の変動も殆ど目立たなくなる。

従って、ヘルメット装着者が車両の乗員である場合は安全性が高くなり、ヘルメット装着者が危険な作業を行う作業員の場合、非点隔差による作業の妨げが有効に軽減される。

条件Ａを満足させることは、有効視野領域部分を構成するシェード部分を「レンズ」として想定し、収差補正の方法（非点隔差を補正する方法）に則り、外側面や内側面の面形状や、シェードにおける肉厚の分布等を調整することにより実現できる。

前述の屈折力：Ｄｘ、Ｄｙは、その相対値としての非点隔差が条件Ａを満足する限りにおいて任意であるが、これらは実用的には、それぞれの値が絶対値で０．１２ｍ^−１以下であることが好ましい。

この発明のシェードの、有効視野領域部分の外側面、内側面の面形状は種々の面形状が可能である。

しかし、有効視野領域における内側面および外側面の少なくとも一方は「ヘルメット本体の内側へ向かって凹のトロイダル面」である。

この場合、内側面および外側面の一方を、顔面の側から見て「凹トロイダル面」とし、他方を自由曲面とすることができる。

この場合、顔面の側から見た凹のトロイダル面と自由曲面のうち、凹のトロイダル面を内側面とすることが好ましい。

上述の如く、この発明のシェードは、有効視野領域内において前述の「条件Ａ」を満足する。この場合「非点隔差を０とする」ことが含まれることは言うまでもない。

勿論、非点隔差を０にすると言っても、厳密に０とすることのみならず、実質的に０（例えば「０．００００以下」）とできればよい。

非点隔差を０にする場合、有効視野領域における縦方向断面における屈折力（Ｄｘ）と横方向断面における屈折力（Ｄｙ）の一方を他方に合致させて「非点隔差を０とする」ことができる。

即ち、横方向断面の屈折力：Ｄｙに対して、縦方向断面の屈折力：Ｄｘを補正により調整して、非点隔差を０とすることもできるし、逆に、横方向断面の屈折力：Ｄｙを補正により調整して縦方向断面の屈折力：Ｄｘに合わせることにより、非点隔差を０とすることもできる。

また、有効視野領域におけるシェードの厚み：Ｔは、光軸上の厚み：Ｔ０に対して、条件：
（１） ０．３Ｔ０≦Ｔ≦２Ｔ０
を満足することが好ましい。

条件（１）の上限を超えるとシェードの一部が厚くなり、シェードが「重くなり易い」特に、シェードを強化ガラス等で形成する場合には、重さが大きくなり易く、ヘルメット自体の重さも重くなり易い。

条件（１）の下限を超えると、シェードの厚みが一部で薄くなりすぎて、安全性の面から必要な強度を得られなくなる場合がある。

有効視野領域において、縦方向断面における、外側面の曲率半径：Ｒｘ１、内側面の曲率半径：Ｒｘ２、横方向断面における、外側面の曲率半径：Ｒｙ１、内側面の曲率半径：Ｒｙ２は、条件：
（２） ２００＜Ｒｘ１＜１０００、２００＜Ｒｘ２＜１０００
（３） ７０＜Ｒｙ１＜４００、７０＜Ｒｙ２＜４００
を満足することが好ましい。

実用的なシェードを想定すると、上記各曲率半径は、条件（２）、（３）を満足する範囲が好適であり、これら曲率半径の組み合わせにより、レンズ作用（屈折力）と共に、非点隔差を良好に補正することができる。

具体的な実施例を挙げるに先立ち、シェードの形態を、図３に即して説明する。

なお、混同の恐れはないと思われるので、シェードには、図１、図２と同じく符号１０を当てる。

図３（ａ）に示す「ｙ方向」は、図３（ａ）の図面に直交する方向であり、上の説明における「横方向（左右方向）」である。

また、「ｘ方向」は上の説明における「縦方向（上下方向）」である。

ｘｚ面は、「縦方向断面」に平行な平面である。
図３（ａ）におけるシェード１０は「縦方向断面における断面形状」が示されている。即ち、シェード１０は、前述の説明のように、図３（ａ）の形状を与える断面を縦方向断面として、図のｙ方向に対称形状を有する。

図３（ａ）に符号１０Ａはシェード１０の「外側面」を示し、符号１０Ｂは「内側面」を示す。

外側面１０Ａ、内側面１０Ｂは、上述の如く「トロイダル面」や「自由曲面」であり得る。従って、図３（ａ）に現れた外側面１０Ａ、内側面１０Ｂの形状は「円弧形状」であることも「非円弧形状」であることもあり得る。

図３（ａ）に示す縦方向断面内における外側面１０Ａの曲率半径を「Ｒｘ１」とし、内側面１０Ｂの曲率半径を「Ｒｘ２」とする。

これら曲率半径は、外側面や内側面が自由曲面で、図３（ａ）の外側面１０Ａや内側面１０Ｂが「非円弧形状」である場合は、光軸近傍の「近軸曲率半径」を言うものとする。

この「光軸」を、図３（ａ）に符号ＡＸで示す。

縦方向断面における外周面１０Ａ、１０Ｂは、それぞれ「破線も含む曲面の一部」であり、これら曲面の「縦方向断面内の形状」は光軸ＡＸに関して上下に対称形状である。

光軸ＡＸ上におけるシェード１０の厚みを「Ｔ」とする。

図３（ａ）において「ξ」で示す部位は、装着者の目Ｅが、シェード１０を介して外界を見るときの「縦方向の有効視野」で、これを「縦方向有効視野領域」と呼ぶ。

また、「α」は、装着者の目Ｅが真直ぐ前方（ｚ方向の負の側）を見るときの視線と「縦方向有効視野領域の上端」との上下方向の距離である。

なお、図３（ａ）においては、縦方向有効視野領域の上端が、光軸ＡＸと合致しているが、これは１例であり、これに限定される訳ではない。

なお、ｚ方向と光軸ＡＸは「平行±１５度程度」が許容される。

図３（ａ）において、符号ＰＡは、縦方向断面内における外側面１０Ａの曲率中心、符号ＰＢは、同断面内における内側面１０Ｂの曲率中心であり、角：θは、同断面内において、曲率中心Ｐ１から縦方向有効視野領域：ξを見込む角である。

また、「Ｔ２」は縦方向断面において、縦方向有効視野領域ξの下端部におけるシェード１０の厚みを示す。

図３（ｂ）は、シェード１０を、光軸ＡＸを含む横方向の平面（横方向断面）で切断した断面形状を示している。

シェード１０は、前述の如く横方向（ｙ方向）においては「縦方向断面」に関して対称であるから、図３（ｂ）に示された横方向断面内の形状も光軸ＡＸに関してｙ方向に対称的である。

外側面１０Ａ、内側面１０Ｂは、上述の如く「トロイダル面」や「自由曲面」であることができ、図３（ｂ）に現れた外側面１０Ａ、内側面１０Ｂの形状も「円弧形状」や「非円弧形状」であり得る。

ここで、図３（ｂ）に示す横方向断面内における外側面１０Ａの曲率半径を「Ｒｙ１」とし、内側面１０Ｂの曲率半径を「Ｒｙ２」とする。

これら曲率半径は、外側面や内側面が自由曲面で、図３（ｂ）の外側面１０Ａ、内側面１０Ｂが「非円弧形状」である場合は、光軸近傍の「近軸曲率半径」を言うものとする。

曲率半径：Ｒｙ１は、図３（ｂ）の面内（横方向断面）における外側面１０Ａの曲率中心ＱＡと外側面１０Ａの光軸ＡＸ上の距離である。

同様に、曲率半径：Ｒｙ２は、横方向断面内における外側面１０Ｂの曲率中心ＱＢと内側面１０Ｂの光軸ＡＸ上の距離である。

図３（ｂ）において「η」で示す部位は、装着者の右目ＥＲと左目ＥＬが、シェード１０を介して外界を見る「横方向（左右方向）の有効視野」であり、これを「横方向有効視野領域」と呼ぶ。

また「βＲ」は、右目ＥＲが真直ぐ無限遠前方を見るときの視線と「光軸ＡＸを含み、上下方向に平行な面（縦方向断面）」との距離、「βＬ」は、左目ＥＬが真直ぐ無限遠前方を見るときの視線と縦方向断面との距離で、これらは互いに等しい（βＲ＝βＬ）。

また、図３（ｂ）に示す長さ：ＬＴは「シェード１０の横方向（左右方向）の大きさ」を表している。

なお、図３に示したシェード１０は「型による成型」で製造することを想定されている。図３（ｂ）において、光軸ＡＸに直交する方向に対して、角：γをなす部分が「型合わせ用の位置（これはｙ方向における両端にある。）」であり、この型合わせ用の位置におけるシェードの厚みを「Ｔ１」とする。

「有効視野領域」は、上に説明した縦方向有効視野領域：ξと、横方向有効視野領域：ηとにより定まるシェード上の面積領域であり、シェード１０をｚ方向の負の側から見た状態においては「ξとηを２辺とする長方形形状」の領域となる。

また、図３（ｂ）に示す角：δは、右目ＥＲからの「前方へ直進する視線」と内側面１０Ｂの交点を見込む光軸ＡＸからの角である。

角：εは、横方向断面内で、内側面１０Ｂの曲率中心ＱＢから横方向有効視野領域：ηの１端部へ向かう線と縦方向断面とのなす角である。

角：δは、装着者の目（ＥＲ、ＥＬ）とシェード１０の位置関係により定まり、このように定まる位置関係に応じて、横方向有効視野領域：ηが定まる。

以下、比較例と実施例を説明する。

以下に説明する比較例および実施例は、何れも、図３に即して説明したシェード１０を前提としている。

即ち、縦方向有効視野領域：ξ＝１５０ｍｍ、左右方向の大きさ：ＬＴ＝２０４ｍｍ
、横方向有効視野領域：η＝１２５ｍｍ、距離：βＲ＝βＬ＝３２ｍｍとしている。

また、距離：α＝７０ｍｍ、角：θ＝２２．０２度、角：δ＝１８．６６度、角：ε＝３７．３３度（＝２δ）、角：γ＝１０度としている。

シェード１０の材料は「屈折率：１．５８５、アッベ数：２９．９の樹脂」が想定されている。この樹脂を用い「型成型」によりシェード１０を作製する。

なお、以下の例において、長さの次元を持つ量の単位は、特に断らない限り「ｍｍ」である。

「比較例」
最初に比較例のデータを示す。
比較例は、厚さ：２ｍｍの上記樹脂の板を成型により曲げてシェードとした例である。

比較例のデータを表１に示す。

表１において、左欄の「面」は外側面と内側面を示し、「１」とあるのは外側面、「２」とあるのは「内側面」である。

また、光は、外側面から入射して内側面から射出するものとし、従って、外側面から内側面に向かう方向（図３におけるｚ方向）を「正」とする。

Ｒｘ、Ｒｙは前述の縦方向断面内、横方向断面内での曲率半径で、面１のものが前述の「Ｒｘ１、Ｒｙ１」、面２のものが「Ｒｘ２、Ｒｙ２」である。「Ｔ」は光軸上の肉厚、「Ｎｄ」は材質の屈折率（＝１．５８５）、「νｄ」はアッベ数（＝２９．９）である。

「非球面係数」とあるのは、非円弧形状を、近軸曲率半径の逆数(近軸曲率)：Ｃ、光軸ＡＸからの高さ：Ｈ、円錐定数：Ｋを用いて、
Ｚ＝ＣＨ^２／[１＋√{１−(１＋Ｋ)Ｃ^２Ｈ^２}]
と表したときの円錐定数：Ｋに相当する。

Ｈは、非円弧形状が縦方向断面内の形状であるときは、ｘ方向における「光軸と非円弧形状との距離」であり、非円弧形状が横方向断面内の形状であるときは、ｙ方向における「光軸と非円弧形状」との距離である。以下においても同様である。

上記の「Ｒｘ：Ｃｒｘ」は縦方向断面における非円弧形状の円錐定数、「Ｒｙ：Ｃｒｙ」は横方向断面における非円弧形状の円錐定数である。

比較例のシェードは、外側面、内側面共に顔面側に凹のトロイダル面であり、非球面を使用していないので、非球面係数：Ｃｒｘ、Ｃｒｙは共に０である。

比較例における他のデータを表２に示す。

表２において、Ｔ１、Ｔ２は、図３に即して説明した、シェードの厚みである。

「肉厚差」は、前記厚み：Ｔ１、Ｔ２、Ｔ間の差：Ｔ１−Ｔ２、Ｔ−Ｔ１、Ｔ−Ｔ２のうちで絶対値が最大となるものの値である。

比較例は、厚さ：２ｍｍの樹脂板を成型により曲げてシェードとしているので、シェードの厚みは至る所で２ｍｍであり「肉厚差＝０」である。

「非点隔差」の欄における「Ｄｘ」は「縦方向断面内の屈折力」、「Ｄｙ」は「横方向断面内の屈折力」であり、単位は「ディオプタ」である。

比較例のシェードは、縦方向断面内・横方向断面内とも、外側面の曲率半径が内側面より大きい。このため、縦方向断面内、横方向断面内とも、屈折力は「負」となっている。

「差（Ｄｘ−Ｄｙ）」の相対値が「非点隔差」の値（ディオプタ単位）である。
比較例では、この値が０．０６よりも大きい。

表１、表２に即して上に説明した各表の「表記の意味」については、以下に挙げる実施例においても同様である。

以下、この発明のシェードの実施例を１３例挙げる。

「実施例１」
実施例１のデータを、表１に倣って表３に示す。

実施例１の他のデータを、表２に倣って表４に示す。

実施例１では非点隔差の値が０．０４８０と０．０６よりも小さく、比較例に比して非点隔差が改善されている。

「実施例２」
実施例２のデータを、表１に倣って表５に示す。

実施例２の他のデータを表２に倣って表６に示す。

実施例２では、非点隔差は０．００８と極めて小さい。しかし、光軸上の肉厚：Ｄは５ｍｍとやや大きい。

「実施例３」
実施例３のデータを表１に倣って表７に示す。

実施例３の他のデータを表２に倣って表８に示す。

実施例３では、シェードの光軸上の肉厚が２ｍｍと薄く、肉厚差も絶対値で１．０２と小さい。

実施例３のシェードでは、シェードの外側面の曲率半径は、縦方向断面内・横方向断面内ともに内側面が外側面よりも大きく、レンズ作用としては正の屈折力を持つ。

従って、屈折力：Ｄｘ、Ｄｙは共に正である。

非点隔差は０．０００１と実施例２よりも更に小さい。

「実施例４」
実施例４のデータを表１に倣って表９に示す。

実施例４の他のデータを表２に倣って表１０に示す。

実施例４のシェードも、レンズ作用としては正の屈折力を持つ。

従って、屈折力：Ｄｘ、Ｄｙは共に正である。
シェードの光軸上の肉厚は２ｍｍと薄く、肉厚差も絶対値で１．０５と小さい。非点隔差は０．０００１と実施例２よりも更に小さい。

「実施例５」
実施例５のデータを表１に倣って表１１に示す。

実施例５の他のデータを表２に倣って表１２に示す。

実施例５のシェードも、レンズ作用としては正の屈折力を持つ。

従って、屈折力：Ｄｘ、Ｄｙは共に正である。シェードの光軸上の肉厚は３ｍｍと薄く、肉厚差も絶対値で１．５８と小さい。

非点隔差(＝｜−０．０００１｜)は０．０００１と実施例２よりも更に小さい。

「実施例６」
実施例６のデータを表１に倣って表１３に示す。

実施例６の他のデータを表２に倣って表１４に示す。

実施例６のシェードでも、シェードはレンズ作用としては負の屈折力を持つ。

従って、屈折力：Ｄｘ、Ｄｙは共に負である。シェードの光軸上の肉厚は２ｍｍと薄く、肉厚差も絶対値で１．３４と小さい。

非点隔差は０．００００と小さく「実質的に０」である。

実施例６のシェードの「横方向断面内の形状」は比較例のものと同じである。

従って「Ｄｙ」の値は、比較例のシェードと同じ値（−０．０７２７）である。

実施例６では、外側面（面１）における縦方向断面内の曲率半径：Ｒｘを比較例のものと異ならせ、意図的に大きなＤｘを発生させ、このＤｘをＤｙに合致させることにより、非点隔差を実質的に「０」としている。

「実施例７」
実施例７のデータを表１に倣って表１５に示す。

実施例７の他のデータを表２に倣って表１６に示す。

実施例７のシェードも、レンズ作用としては負の屈折力を持つ。

従って、屈折力：Ｄｘ、Ｄｙは共に負である。シェードの光軸上の肉厚：Ｄは２ｍｍと薄く、肉厚差も絶対値で１．３４と小さい。

非点隔差は０．００００と小さく、実質的に０である。

実施例７のシェードの「横方向断面内の形状」は比較例のものと同様である。

従って、「Ｄｙ」の値は、比較例のシェードと同じ値（-０．０７２７）である。

実施例７では、内側面（面２）における縦方向断面内の曲率半径：Ｒｘを比較例のものと異ならせ、意図的に大きなＤｘを発生させ、このＤｘをＤｙに合致させることにより、非点隔差を実質的に「０」としている。

「実施例８」
実施例８のデータを表１に倣って表１７に示す。

実施例８の他のデータを表２に倣って表１８に示す。

実施例８のシェードも、レンズ作用としては負の屈折力を持つ。

従って、屈折力：Ｄｘ、Ｄｙは共に負である。シェードの光軸上の肉厚は２ｍｍと薄く、肉厚差も絶対値で０．００と小さい。

非点隔差の量は０．００００と小さく、実質的に０である。

実施例８のシェードの「縦方向断面内の形状」は比較例のものと同様である。
従って「Ｄｘ」の値は、比較例のシェードと同じ値（-０．００４６）である。

実施例８では、外側面（面１）における横方向断面内の曲率半径：Ｒｙを比較例のものと異ならせ「Ｄｘに合致するＤｙ」を発生させて非点隔差を実質的に「０」としている。

「実施例９」
実施例９のデータを表１に倣って表１９に示す。

実施例９の他のデータを表２に倣って表２０に示す。

実施例９のシェードも、レンズ作用としては負の屈折力を持つ。

従って、非点隔差におけるＤｘ、Ｄｙは共に負である。シェードの光軸上の肉厚は２ｍｍと薄く、肉厚差も絶対値で０．９８と小さい。

非点隔差の量は０．００００と小さく、実質的に０である。

実施例９のシェードの縦方向断面内の形状は比較例のものと同様であり、従って「Ｄｘ」の値は、比較例のシェードと同じ値（−０．００４６）である。

実施例９では、内側面（面２）における横方向断面内の曲率半径：Ｒｙを比較例のものと異ならせ「Ｄｘに合致するＤｙ」を発生させて、非点隔差を実質的に「０」としている。

上に説明した実施例１ないし９のシェードの「外側面・内側面の面形状」は何れも、顔面側に凹の「トロイダル面」である。

前述の如く、この発明のシェードにおける外側面や内側面の形状はトロイダル面に限らず、自由曲面形状も可能である。

以下、自由曲面を用いた例を４例、実施例１０ないし実施例１３として挙げる。

「実施例１０」
実施例１０のデータを表１に倣って表２１に示す。

実施例１０の他のデータを表２に倣って表２２に示す。

実施例１０は、上述の実施例６のシェードを基準とし、その外側面を自由曲面化した例である。

実施例１０のシェードは、実施例６のシェードと同じくレンズ作用としては負の屈折力を持ち、屈折力：Ｄｘ、Ｄｙは共に負で絶対値で０．０７２７と小さい。また、シェードの光軸上の肉厚は２ｍｍと薄い。

非点隔差の量は０．００００と小さく、実質的に０である。

実施例１０においても、縦方向断面内における屈折力：Ｄｘの値を、横方向断面における屈折力：Ｄｙ（−０．０７２７）に合致させることにより、非点隔差を実質的に「０」としている。

外側面の自由曲面形状は、縦方向断面内における非円弧形状を、前述の式：
Ｚ＝ＣＨ^２／[１＋√{１−(１＋Ｋ)Ｃ^２Ｈ^２}]
で表したとき、円錐定数：Ｋに相当する非球面係数：Ｃｒｘを「１．３４６」として与えられる非円弧形状を、縦方向断面内における外側面の「光軸ＡＸ上の曲率中心（図３（ａ）のＰＡ点）を通りｘ方向に平行な軸」の周りに回転させて得られる面形状である。

このように、外側面を自由曲面化したことにより、光軸上の肉厚：Ｔ、厚み：Ｔ１、Ｔ２の差を絶対値で０．３５と小さくすることができている。

なお、表２０における厚み：Ｔ２の値は、実施例１０においては、縦方向断面内における最大厚さであり、光軸ＡＸから下方へ向かって１１０ｍｍの位置における値である。

光軸から下方へ向かって１５０ｍｍの位置における厚みは２ｍｍである。

実施例１０のシェードの「横方向断面内の形状」は比較例のものと同様であり、従って「Ｄｙ」の値は、比較例のシェードのものと同じ値である。

「実施例１１」
実施例１１のデータを表１に倣って表２３に示す。

実施例１１の他のデータを表２に倣って表２４に示す。

実施例１１は、上述の実施例７のシェードを基準とし、その内側面を自由曲面化した例である。

実施例１１のシェードは、実施例７のシェードと同じくレンズ作用としては負の屈折力を持ち、屈折力：Ｄｘ、Ｄｙは共に負で絶対値で０．０７２７と小さい。また、シェードの光軸上の肉厚は２ｍｍと薄い。

非点隔差の量は０．００００と小さく、実質的に０である。

実施例１１においても、縦方向断面内における屈折力：Ｄｘの値を、横方向断面における屈折力の値：−０．０７２７に合致させることにより、非点隔差を実質的に「０」としている。

内側面の自由曲面形状は、縦方向断面内における非円弧形状を、前述の式：
Ｚ＝ＣＨ^２／[１＋√{１−(１＋Ｋ)Ｃ^２Ｈ^２}]
で表したとき、円錐定数：Ｋに相当する非球面係数：Ｃｒｘを「-１．２１３」として与えられる非円弧形状を、縦方向断面内における内側面の「光軸ＡＸ上の曲率中心（図３（ａ）のＰＢ点）を通りｘ方向に平行な軸」の周りに回転させて得られる面形状である。

このように、内側面を自由曲面化したことにより、光軸上の肉厚：Ｄ、厚み：Ｔ１、Ｔ２の差を絶対値で０．３２と小さくすることができている。

実施例１１のシェードの「横方向断面内の形状」は比較例のものと同様であり、従って「Ｄｙ」の値は、比較例のシェードのものと同じ値である。

表２２における厚み：Ｔ２の値も、実施例１１と同様に、縦方向断面内における最大厚さであり、光軸ＡＸから下方へ向かって１１０ｍｍの位置における値である。

「実施例１２」
実施例１２のデータを表１に倣って表２５に示す。

実施例１２の他のデータを表２に倣って表２６に示す。

実施例１２は、上述の実施例８のシェードを基準とし、その外側面を自由曲面化した例である。

実施例１２のシェードは、実施例８のシェードと同じくレンズ作用としては負の屈折力を持ち、屈折力：Ｄｘ、Ｄｙは共に負で絶対値で０．００４６と小さい。また、シェードの光軸上の肉厚は２ｍｍと薄い。

非点隔差の量は０．００００と小さく、実質的に０である。

実施例１２においても、横方向断面内における屈折力：Ｄｙの値を、縦方向断面における屈折力：Ｄｘの値：−０．００４６に合致させて、非点隔差を実質的に「０」としている。

外側面の自由曲面形状は、横方向断面内における非円弧形状を、前述の式：
Ｚ＝ＣＨ^２／[１＋√{１−(１＋Ｋ)Ｃ^２Ｈ^２}]
で表したとき、円錐定数：Ｋに相当する非球面係数：Ｃｒｙを「-０．０２８８１」として与えられる非円弧形状を、横方向断面内における外側面の「光軸ＡＸ上の曲率中心（図３（ｂ）のＱＡ点）を通りｙ方向に平行な軸」の周りに回転させて得られる面形状である。

このように、外側面を自由曲面化したことにより、光軸上の肉厚：Ｄと、厚み：Ｔ１、Ｔ２の差を絶対値で０．２４と小さくすることができている。

実施例１２のシェードの「横方向断面内の形状」は比較例のものと同様であり、従って「Ｄｙ」の値は、比較例のシェードのものと同じ値である。

表２４における厚み：Ｔ１の値は、横方向断面において光軸ＡＸに対して５０度をなす位置における大きさであって、横方向断面における厚みの最小値である。

横方向断面において、光軸ＡＸに対して８０度をなす位置（γ=１０度）における厚みは２ｍｍである。

「実施例１３」
実施例１３のデータを表１に倣って表２７に示す。

実施例１３の他のデータを表２に倣って表２８に示す。

実施例１３は、上述の実施例９のシェードを基準とし、その内側面を自由曲面化した例である。

実施例１３のシェードは、実施例９のシェードと同じくレンズ作用としては負の屈折力を持ち、屈折力：Ｄｘ、Ｄｙは共に負で絶対値で０．００４６と小さい。また、シェードの光軸上の肉厚は２ｍｍと薄い。

非点隔差の量は０．００００と小さく、実質的に０である。

実施例１３においても、横方向断面内における屈折力：Ｄｙの値を、縦方向断面における屈折力の値：−０．００４６に合致させることにより、非点隔差を実質的に「０」としている。

内側面の自由曲面形状は、横方向断面内における非円弧形状を、前述の式：
Ｚ＝ＣＨ^２／[１＋√{１−(１＋Ｋ)Ｃ^２Ｈ^２}]
で表したとき、円錐定数：Ｋに相当する非球面係数：Ｃｒｙを「０．０４２」として与えられる非円弧形状を、横方向断面内における内側面の「光軸ＡＸ上の曲率中心（図３（ｂ）のＱＢ点）を通りｙ方向に平行な軸」の周りに回転させて得られる面形状である。

このように、内側面を自由曲面化したことにより、光軸上の肉厚：Ｔ、厚み：Ｔ１、Ｔ２の差を絶対値で０．１６と小さくすることができている。

実施例１３のシェードの横方向断面内の形状は比較例のものと同様であり、従って「Ｄｙ」の値は、比較例のシェードのものと同じ値である。

表２４における厚み：Ｔ１の値は、横方向断面において光軸ＡＸに対して５０度をなす位置における大きさであって、横方向断面における厚みの最小値である。

横方向断面において、光軸ＡＸに対して８０度をなす位置における厚みは２ｍｍである。

以上に説明したように、この発明によれば、以下の如きヘルメット用シェードおよびヘルメットを実現できる。

［１］
ヘルメット本体２０の前部に配されるヘルメット用シェード１０であって、外側面１０Ａおよび内側面１０Ｂが共に、ヘルメット本体２０の内側に向かって凹曲面である透明板により構成され、前記外側面および内側面をなす凹曲面は左右方向において左右対称で、該左右対称の対称面を縦方向断面、前記左右方向に平行で、光軸ＡＸを含んで前記縦方向断面に直交する平面を横方向断面とするとき、有効視野領域において、前記縦方向断面と前記横方向断面の非点隔差が０．０６ｍ^−１以下であり、有効視野領域における内側面および外側面の少なくとも一方は、ヘルメット本体の内側に向かって凹のトロイダル面であるヘルメット用シェード（実施例１〜９）。

［２］
［１］記載のヘルメット用シェードにおいて、縦方向断面における屈折力：Ｄｘと、横方向断面における屈折力：Ｄｙの絶対値が、何れも０．１２ｍ^−１以下であるヘルメット用シェード（実施例１〜１３）。

［３］
［１］または［２］記載のヘルメット用シェードにおいて、内側面１０Ｂおよび外側面１０Ａの一方は、ヘルメット本体の内側に向かって凹のトロイダル面であり、他の一方は自由曲面であるヘルメット用シェード（実施例１０〜１３）。

［４］
［３］記載のヘルメット用シェードにおいて、内側面１０Ｂがヘルメット本体の内側に向かって凹のトロイダル面であるヘルメット用シェード（実施例１１、１３）。

［５］
［１］ないし［４］の何れか１に記載のヘルメット用シェードにおいて、有効視野領域における縦方向断面の屈折力：Ｄｘと横方向断面の屈折力：Ｄｙの一方を、他方に合致させて、非点隔差を０としたヘルメット用シェード（実施例６〜１３）。

［６］
［１］ないし［５］の何れか１に記載のヘルメット用シェードにおいて、有効視野領域におけるシェードの厚み：Ｔが、光軸上の厚み：Ｔ０に対して、条件：
（１） ０．３Ｔ０≦Ｔ≦２Ｔ０
を満足するヘルメット用シェード（実施例１ないし１３）。

［７］
［１］ないし［６］の何れか１に記載のヘルメット用シェードにおいて、有効視野領域において、縦方向断面における、外側面の曲率半径：Ｒｘ１、内側面の曲率半径：Ｒｘ２、横方向断面における、外側面の曲率半径：Ｒｙ１、内側面の曲率半径：Ｒｙ２が、条件：
（２） ２００＜Ｒｘ１＜１０００、２００＜Ｒｘ２＜１０００
（３） ７０＜Ｒｙ１＜４００、７０＜Ｒｙ２＜４００
を満足するヘルメット用シェード（実施例１ないし１３）。

［８］
［１］ないし［７］の何れか１に記載のヘルメット用シェードにおいて、左右方向の視野角領域外に、ヘルメット本体２０への着脱部１１、１２を有し、該着脱部によりヘルメット本体２０に着脱可能であるヘルメット用シェード。

［９］
［８］記載のヘルメット用シェードにおいて、ヘルメット本体２０への左右の着脱部１１、１２を搖動基点として、ヘルメット本体２０に対して開閉可能であるヘルメット用シェード。

［１０］
［１］ないし［９］の何れか１に記載のヘルメット用シェード１０を有するヘルメット１。

以上、発明の好ましい実施の形態について説明したが、この発明は上述した特定の実施形態に限定されるものではなく、上述の説明で特に限定していない限り、特許請求の範囲に記載された発明の趣旨の範囲内において、種々の変形・変更が可能である。
例えば、上に説明した実施例では、装着者が無限遠前方を見るときの視線の方向と、シェードの光軸が平行であるが、これに限らず、上記視線に対して、光軸ＡＸが、図３において左上がりや左下がりに±１５度程度傾くようにシェードを配置することもできる。

この場合、上に説明した実施例１〜１３のシェードの非点隔差は、実施例に示した値よりも若干大きくなるが、その影響は５％変化する程度であり、実用上の問題はない。

この発明の実施の形態に記載された効果は、発明から生じる好適な効果を列挙したに過ぎず、発明による効果は「実施の形態に記載されたもの」に限定されるものではない。

１ ヘルメット
１０ シェード
１０Ａ 外側面
１０Ｂ 内側面
ＡＸ 光軸
ξ 縦方向有効視野領域（有効視野領域の上下方向の長さ）
η 横方向有効視野領域（有効視野領域の左右方向の長さ）
Ｅ 装着者の目

特許第３５９３０７３号公報

Claims (10)

1. ヘルメット本体の前部に配されるヘルメット用シェードであって、外側面および内側面が共に、ヘルメット本体の内側に向かって凹曲面である透明板により構成され、前記外側面および内側面をなす凹曲面は左右方向において左右対称で、該左右対称の対称面を縦方向断面、前記左右方向に平行で、光軸を含んで前記縦方向断面に直交する平面を横方向断面とするとき、有効視野領域において、前記縦方向断面と前記横方向断面の非点隔差が０．０６ｍ^−１以下であり、
   有効視野領域における内側面および外側面の少なくとも一方は、ヘルメット本体の内側に向かって凹のトロイダル面であるヘルメット用シェード。
2. 請求項１記載のヘルメット用シェードにおいて、縦方向断面における屈折力：Ｄｘと、横方向断面における屈折力：Ｄｙの絶対値が、何れも０．１２ｍ^−１以下であるヘルメット用シェード。
3. 請求項１または２記載のヘルメット用シェードにおいて、
   内側面および外側面の一方は、ヘルメット本体の内側に向かって凹のトロイダル面であり、他の一方は自由曲面であるヘルメット用シェード。
4. 請求項３記載のヘルメット用シェードにおいて、
   内側面が、ヘルメット本体の内側に向かって凹のトロイダル面であるヘルメット用シェード。
5. 請求項１ないし４の何れか１項に記載のヘルメット用シェードにおいて、
   有効視野領域における縦方向断面の屈折力と横方向断面の屈折力の一方を、他方に合致させて、非点隔差を０としたヘルメット用シェード。
6. 請求項１ないし５の何れか１項に記載のヘルメット用シェードにおいて、
   有効視野領域におけるシェードの厚み：Ｔが、光軸上の厚み：Ｔ０に対して、条件：
   （１） ０．３Ｔ０≦Ｔ≦２Ｔ０
   を満足するヘルメット用シェード。
7. 請求項１ないし６の何れか１項に記載のヘルメット用シェードにおいて、
   有効視野領域において、縦方向断面における、外側面の曲率半径：Ｒｘ１、内側面の曲率半径：Ｒｘ２、横方向断面における、外側面の曲率半径：Ｒｙ１、内側面の曲率半径：Ｒｙ２が、条件：
   （２） ２００＜Ｒｘ１＜１０００、２００＜Ｒｘ２＜１０００
   （３） ７０＜Ｒｙ１＜４００、７０＜Ｒｙ２＜４００
   を満足するヘルメット用シェード。
8. 請求項１ないし７の何れか１項に記載のヘルメット用シェードにおいて、
   左右方向の視野角領域外に、ヘルメット本体への着脱部を有し、該着脱部によりヘルメット本体に着脱可能であるヘルメット用シェード。
9. 請求項８記載のヘルメット用シェードにおいて、
   ヘルメット本体への左右の着脱部を搖動基点として、ヘルメット本体に対して開閉可能であるヘルメット用シェード。
10. 請求項１ないし９の何れか１項に記載のヘルメット用シェードを有するヘルメット。

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