JP7243565B2 - フレキシブルディスプレイ装置 - Google Patents

Description

本発明は、表示画面の形状を可変させられるフレキシブルディスプレイ装置に関するものである。

従来、特許文献１に、平面から曲面へ可動させられるディスプレイ装置が提案されている。このディスプレイ装置には、ディスプレイパネルの後方面を支持するバックカバーと、湾曲された曲率を有するようにベンディングされてバックカバーの後方面に支持されて装着されるベンディング部材とが備えられている。さらに、ディスプレイ装置は、バックカバーの後方面に曲率変更部材を備え、曲率変更部材によってベンディング部材を回転させることでディスプレイパネルとバックカバーの曲率を変更させられるようになっている。

特開２０１７－１２０４１９号公報

しかしながら、特許文献１に示されるディスプレイ装置は、湾曲されたベンディング部材の曲率によって決められる特定の曲率以外にはディスプレイ装置の表示画面の形状を可変させることができず、バリエーションに乏しい。

本発明は上記点に鑑みて、表示画面の形状をより多くのバリエーションで変更することが可能なフレキシブルディスプレイ装置を提供することを目的とする。

上記目的を達成するため、請求項１に記載の発明におけるフレキシブルディスプレイ装置では、画像表示が行われる表面を有し、変形可能とされたディスプレイ部（１０）と、ディスプレイ部の裏面に配置され、ディスプレイ部の形状を変化させる形状可変機構（３０）と、を備えている。

そして、形状可変機構は、ディスプレイ部の裏面に配置され、棒状に伸びる複数本のシャフト（３１）が平行に並べられて構成され、ディスプレイ部を変化させる面形状の骨組みを構成する面構成部と、複数のシャフトの少なくとも一部となる複数のシャフトの先端部それぞれに備えられている複数のギア（３２）と、を有し、複数のギアの１つを回転させることにより、該回転させられたギアが備えられたシャフトに隣り合うシャフトに備えられたギアが連動して回転させられると共に、該隣り合うシャフトが移動させられ、面構成部が構成する面形状を変化させることでディスプレイ部の表面の面形状を変化させ、複数のギアのうちの全部または一部となる複数が、個別に駆動させられ、複数のシャフトのうちの一部がシャフトの軸に対する径方向に移動させられる。

このように、ディスプレイ部およびケースの裏面側に形状可変機構を備えている。そして、形状可変機構をシャフトやギアを含んだ構成とし、ギアを回転駆動することで、複数のシャフトによって構成されるすだれ状の面構成部によって平面や曲面が構成されるようにしている。このため、形状可変機構の面構成部に追従してケースおよびディスプレイ部の表面形状を可変させることで、表示画面の形状をより多くのバリエーションで変更することが可能なフレキシブルディスプレイ装置とすることが可能となる。

なお、各構成要素等に付された括弧付きの参照符号は、その構成要素等と後述する実施形態に記載の具体的な構成要素等との対応関係の一例を示すものである。

第１実施形態にかかるフレキシブルディスプレイ装置の正面図である。 図１に示すフレキシブルディスプレイ装置を背面側から見た斜視図である。 ギアを駆動する際の基本的な動作を示した図である。 ディスプレイ部の面形状を様々に変化させる場合の一例について、シャフトの軸方向から見た側面形状として示した断面図である。 ディスプレイ部の面形状とギアの動作とを対応付けて説明した図である。 第２実施形態にかかるフレキシブルディスプレイ装置を背面側から見た斜視図である。 図６に示すフレキシブルディスプレイ装置の動作の様子を示した拡大図である。 図６に示すフレキシブルディスプレイ装置の動作の様子を側方から見た図である。 第３実施形態にかかるフレキシブルディスプレイ装置を背面側から見た斜視図である。 ディスプレイ部の面形状とギアの動作とを対応付けて説明した図である。 第３実施形態の変形例で説明するフレキシブルディスプレイ装置のディスプレイ部の面形状とギアの動作とを対応付けて説明した図である。 第３実施形態の変形例で説明するフレキシブルディスプレイ装置のディスプレイ部の面形状とギアの動作とを対応付けて説明した図である。

以下、本発明の実施形態について図に基づいて説明する。なお、以下の各実施形態相互において、互いに同一もしくは均等である部分には、同一符号を付して説明を行う。

（第１実施形態）
第１実施形態について説明する。まず、図１および図２を参照して、本実施形態にかかるフレキシブルディスプレイ装置の構成について説明する。

図１に示すフレキシブルディスプレイ装置は、例えば車両におけるセンターパネルや運転席前方のメータ表示パネルなどに適用され、ディスプレイ部１０とケース２０および形状可変機構３０を有した構成とされている。

ディスプレイ部１０は、例えばＥＬ（Electro Luminescence）ディスプレイ等で構成されたサブアッシーであり、ここでは長方形状とされている。ディスプレイ部１０は、形状可変機構３０の動作に基づいて様々な形状に変形可能とされるが、初期位置の際には平面状態とされ、概ね、図１の紙面左右方向が車両の左右方向、図１の上下方向が車両の上下方向と対応するようにして配置される。以下、図１に示されたディスプレイ部１０のうち紙面左右方向に相当する方向をＸ方向、紙面上下方向に対応する方向をＹ方向として説明を行う。Ｙ方向については、ディスプレイ部１０が変形するため、直線状にならない場合もある。このため、Ｙ方向とはディスプレイ部１０のうちＸ方向に対して垂直な方向であって、ディスプレイ部１０の表示面に沿う方向のことを意味しているものとする。

なお、ディスプレイ部１０への通電を行う電気配線については図示していないが、ディスプレイ部１０の後方、下方もしくは側方に備えられている。そして、この電気配線を通じてディスプレイ部１０への通電が行われることで、ディスプレイ部１０による画像表示が可能となっている。また、ディスプレイ部１０の初期位置の形状については任意であり、初期位置が平面状態でなくても良い。同様に、ディスプレイ部１０の初期位置での配置状態についても任意であり、ディスプレイ部１０のＹ方向が車両の上下方向に完全に一致するのではなく、車両の上下方向に対して傾斜した状態であっても良い。

ケース２０は、ディスプレイ部１０の裏面側を覆いつつ、ディスプレイ部１０を収容する。ケース２０は、ディスプレイ部１０と対応する寸法の長方形状の凹部２１が備えられた四角平板で構成され、凹部２１内に収容されたディスプレイ部１０と共に形状可変機構３０の動作に基づいて様々な形状に変形可能とされている。例えば、ケース２０は変形可能な伸縮性を有する金属材料や樹脂などで構成されており、凹部２１内にディスプレイ部１０が接着などで貼り付けられている。このため、形状可変機構３０によってケース２０が変形させられると、それに伴って、ケース２０に貼り付けられたディスプレイ部１０も変形させられるようになっている。

形状可変機構３０は、ディスプレイ部１０およびケース２０の形状を可変とするための機構であり、図２に示すように、ケース２０の裏面、つまりケース２０に対してディスプレイ部１０と反対側に配置されている。本実施形態の形状可変機構３０は、複数本のシャフト３１、ギア３２および接合シート３３を有した構成とされている。

複数のシャフト３１は、１つずつ隣り合うように並べられて配置された円柱状部材であり、隣り合うもの同士がギア３２を介して平行に並べられることで、ディスプレイ部１０の表面形状を形作る面構成部を構成する。つまり、複数のシャフト３１がすだれ状に配置されることで、ディスプレイ部１０の表面形状を形作るための面の骨組みを構成する。

より詳しくは、複数のシャフト３１は、ケース２０の裏面に配置されている。シャフト３１の長さはケース２０のＸ方向寸法以上とされている。また、Ｙ方向において並ぶ複数のシャフト３１のＹ方向寸法、つまりＹ方向に並べられたシャフト３１のうち最も下方側の位置しているものから最も上方側に位置しているものまでの距離がケース２０のＹ方向寸法以下とされている。そして、複数のシャフト３１は、接合シート３３を介してケース２０の裏面に接合されている。

このような構成とされることで、すだれ状に配置される複数のシャフト３１が平面もしくは曲面の骨組みを形成すると、接合シート３３がその形状に追従した形状になることでケース２０が変形させられる。具体的には、複数のシャフト３１が平面状に配置されると、それに追従して接合シート３３およびケース２０が平面状となり、複数のシャフト３１が曲面状に配置されると、それに追従してケース２０も曲面状となる。このため、ケース２０に貼り付けられたディスプレイ部１０も複数のシャフト３１が構成する平面もしくは曲面に対応した形状に変形させられるようになっている。

また、本実施形態の場合、複数のシャフト３１のうちの最も下方位置にあるものについては回転自在とされているが、径方向への移動は規制されていて固定端とされている。これに対して、複数のシャフト３１のうち最も上方位置にあるものについては回転自在とされているのに加えて、径方向への移動も可能となっており、自由端とされている。

ギア３２は、複数のシャフト３１のそれぞれと一体化されており、少なくとも各シャフト３１の同じ側の一方の端部に備えられている。ギア３２の中心軸は各シャフト３１の中心軸と同軸とされており、ギア３２が回転させられると、ギア３２と同軸的に各シャフト３１も回転させられるようになっている。本実施形態の場合、ギア３２が各シャフト３１の両端に備えられている。

本実施形態では、個々のギア３２は、それぞれギア３２と対応した数備えられた図示しないモータに連結されており、それぞれの中心軸周りに個別に回動させられたり、回転停止状態とされたりできるようになっている。そして、各ギア３２は、各ギア３２の歯同士が噛み合わせられており、隣り合うギア３２同士の回動に連動した動作を行うようになっている。

接合シート３３は、各シャフト３１をケース２０の裏面に接合するためのシートである。本実施形態の場合、接合シート３３は、隣り合うシャフト３１同士およびギア３２同士の連結の機能も有している。

接合シート３３のうちケース２０側の一面は平坦面とされており、ケース２０に接着などによって貼り付けられている。また、接合シート３３には、ケース２０側の一面とその反対側の一面の間に、断面円形状の複数の通し穴３３ａが形成されており、各通し穴３３ａ内に各シャフト３１が挿通されている。各通し穴３３ａの径はシャフト３１の径と一致させられている。このため、通し穴３３ａの内壁面がシャフト３１に当接させられているが、シャフト３１が通し穴３３ａ内で回転可能とされ、シャフト３１が移動させられるとそれに追従して接合シート３３も変形させられるようになっている。これにより、複数のシャフト３１が形成する面に追従して接合シート３３に貼り付けられたケース２０およびケース２０に貼り付けられたディスプレイ部１０も変形し、所望の平面や曲面が構成されるようになっている。

なお、ここではすべてのシャフト３１およびギア３２が接合シート３３によって連結され、すべてのギア３２がモータによって駆動される場合を示しているが、これらはディスプレイ部１０として要求される形状に応じて適宜変更される。例えば、複数のギア３２のうちの１つもしくは一部の複数のギア３２のみがモータによって駆動される構造とされていても良い。

続いて、上記のように構成されたフレキシブルディスプレイ装置の具体的な作動例について説明する。

まず、ギア３２を駆動する際の基本的な動作について、図３を用いて説明する。ここでは、３つのギア３２を例に挙げて説明するが、３つのギア３２について、下から順に下ギア３２ａ、中ギア３２ｂ、上ギア３２ｃと呼ぶことにする。

中ギア３２ｂおよび上ギア３２ｃを回転停止状態にしつつ、下ギア３２ａを右回転させた場合、中ギア３２ｂは矢印Ａ１のように下ギア３２ａの周りを公転させられ、上ギア３２ｃも矢印Ａ２のように下ギア３２ａの周りを公転させられる。上ギア３２ｃについては、中ギア３２ｂと共に下ギア３２ａの周りを公転させられるため、回転半径が大きくなる。

また、上ギア３２ｃを回転停止状態にしつつ中ギア３２ｂを回転させると、上ギア３２ｃは矢印Ａ３のように中ギア３２ｂの周りを公転させられる。

さらに、上ギア３２ｃを回転停止状態にしつつ、下ギア３２ａを右回転させたのちに、中ギア３２ｂも右回転させると、上ギア３２ｃは矢印Ａ４のように、矢印Ａ３よりも内向きの軌跡を描く。

なお、ここでは動きを矢印で図示していないが、各ギア３２を左回転させた場合や、右回転と左回転とを組み合わせた場合、さらに回転停止状態も組み合わせた場合などで、各ギア３２が様々な軌跡を描く。このため、この様々な軌跡を組み合わせることで、シャフト３１が様々な面の骨組みを構成でき、それに基づいてディスプレイ部１０の表示面を様々な形状に変化させることができる。

以下、本実施形態のフレキシブルディスプレイ装置が形作る形状について、一例を挙げて説明すると共に、その形状にする際の動作について説明する。

例えば、フレキシブルディスプレイ装置は、図４の状態Ａ～状態Ｅに示す５つの形状に変化可能である。勿論、ここで示した各状態は一例を示したに過ぎず、ディスプレイ部１０の表示面の形状を他の状態にすることも可能である。

図４の状態Ａは、フレキシブルディスプレイ装置が初期位置とされている場合を示しており、ディスプレイ部１０のＹ方向が車両の上下方向に対応した状態となっている。

図４の状態Ｂは、ディスプレイ部１０のＹ方向が車両の上下方向に対して傾斜するようにフレキシブルディスプレイ装置が作動させられている。

図４の状態Ｃは、ディスプレイ部１０のＹ方向が車両の上下方向に対して傾斜させられると共にディスプレイ部１０の表面の中央側が凸に湾曲させられるようにフレキシブルディスプレイ装置が作動させられる。つまり、ディスプレイ部１０を単純なＲ形状に変化させるようにフレキシブルディスプレイ装置が作動させられている。

図４の状態Ｄは、ディスプレイ部１０のうちの下方側を車両の上下方向に向け、上方側を車両の上下方向に対して傾斜させつつディスプレイ部１０の表面側が凸に湾曲させられるようにフレキシブルディスプレイ装置が作動させられている。

図４の状態Ｅは、ディスプレイ部１０のうちの上下方向中央近辺を挟んで下方側と上方側とが逆方向に湾曲させられるようにフレキシブルディスプレイ装置が作動させられている。換言すると、ディスプレイ部１０のうちの下方側についてはディスプレイ部１０の表面側が凸に湾曲させられるように、上方側についてはディスプレイ部１０の表面側が凹に湾曲させられ、全体で見るとＳ字形状となるようにしている。

図５は、それぞれ図４の状態Ａ～状態Ｅと対応するギア３２の動きを模式的に示している。なお、図５では、ギア３２の数を３つの円で示しているが、各ギア３２の動きをイメージしやすいようにするためであり、勿論、各図の左側に示したように、３つよりも多くても良い。また、ここでの説明でも、３つのギア３２を下から順に下ギア３２ａ、中ギア３２ｂ、上ギア３２ｃと呼ぶ。

図４の状態Ａの初期位置においては、図５の状態Ａに示すように、モータによるギア３２の駆動を行わず、各ギア３２を回転停止状態とする。これにより、各シャフト３１は初期位置の状態を保持し、ディスプレイ部１０はＹ方向が車両の上下方向に向いた状態となる。

続いて、図４の状態Ａの初期位置から図４の状態Ｂに変化させる場合、図５の状態Ｂに示すように複数のギア３２のうち最も下方に位置する下ギア３２ａを右回転させると共に、それよりも上方に位置する各ギア３２については回転停止状態とする。このようにすると、下ギア３２ａ以外のギア３２については回転停止状態とされていることから、それらのギア３２は、全体が一体となって下ギア３２ａの回転軸を中心として回転させられる。したがって、図４の状態Ｂに示すように、各シャフト３１が直線状態を保ったまま下ギア３２ａを中心として回転させられるため、ディスプレイ部１０のＹ方向は直線状となり、ディスプレイ部１０の表示面が車両の上下方向に対して傾斜した状態となる。

次に、図４の状態Ａの初期位置から図４の状態Ｃに変化させる場合、例えば、図５の状態Ｃに示す動作１として、中ギア３２ｂについては右回転させ、それに隣り合う両ギア３２については回転停止状態とする。このようにすると、固定端側の下ギア３２ａは動かないまま中ギア３２ｂが右側に移動し、その上側に位置する回転停止状態とされている上ギア３２ｃについても、中ギア３２ｂの回転に追従して右側に移動させられる。これにより、Ｙ方向が車両の上下方向に対して傾斜した状態となる。

その後、動作２として、中ギア３２ｂおよび下ギア３２ａについては回転停止状態とし、上ギア３２ｃを右回転させる。これにより、上ギア３２ｃがさらに右側に移動させられる。したがって、図４の状態Ｃに示すように、ディスプレイ部１０の表面の中央側が凸となる状態となる。

なお、図５の状態Ｃでは、ギア３２を３つ示して動作を説明したが、それ以上の数のギア３２やシャフト３１が備えられている場合についても同様の動作となる。ギア３２やシャフト３１の数が増える場合、例えば複数のギア３２を下から順番に右回転させたのち回転停止状態にするという動作を繰り返すようにすれば良い。このようにすれば、ディスプレイ部１０の表面全面において、湾曲させることが可能となる。そして、湾曲させる際の曲率については、回転させるギア３２の回転量を調整することで適宜調整することも可能となる。また、各ギア３２の回転量を均一にすれば曲げられた部分の曲率半径が一定になるが、回転量を均一にする必要はなく、作りたい面形状に合わせて、例えば徐々に変化させるようにすれば、曲率半径も徐々に変化するようにできる。

続いて、図４の状態Ａの初期位置から図４の状態Ｄに変化させる場合、例えば図５の状態Ｄに示すように部分的に曲げる部分と直線状とする部分との境界位置に位置する上ギア３２ｃを右回転させる。また、上ギア３２ｃよりも下方や上方のギア３２を回転停止状態とする。このようにすると、右回転されたギア３２よりも上方のギア３２は共に右側に移動し、それよりも下方に位置するギア３２は止まったままの状態となる。その後は、先ほど右回転させた上ギア３２ｃの１つ上のギア３２を右回転させ、それ以外のギア３２を回転停止状態とする。このような動作を繰り返し行うと、部分的に曲げる部分の各ギア３２が下から順番に右側にずれていく。これにより、ディスプレイ部１０におけるＹ方向の上方位置が凸に湾曲させられ、それよりも下方位置ではＹ方向が車両の上下方向に向けられた状態となる。

なお、図５の状態Ｄでは、ギア３２を３つ示して動作を説明したが、ギア３２の数に限らず、部分的に曲げたい位置のギア３２から順番に、曲げたい側のギア３２を同方向に回転させていくという動作を行えば良い。この場合の湾曲させる部分の曲率については、各ギア３２の回転量によって決まる。また、各ギア３２の回転量を均一にすれば曲げられた部分の曲率半径が一定になるが、回転量を均一にする必要はなく、作りたい面形状に合わせて、例えば徐々に変化させるようにすれば、曲率半径も徐々に変化するようにできる。

また、図５の状態Ｄでは、ディスプレイ部１０の上方位置を凸に湾曲させたが、凹に湾曲させる場合には、ギア３２の回転方向を逆にし、左回転させればよい。

さらに、図４の状態Ａの初期位置から図４の状態Ｅに変化させる場合、例えば図４の状態Ｅのうちの下方位置と上方位置とで異なる動作を行う。下方位置については、図５の状態Ｃと同じ動作を行うことで、ディスプレイ部１０の表面が凸となる状態となる。また、この際には、上方位置については回転停止状態としている。このような下方位置の動作を動作１とすると、動作１が完了したときには、図５の状態Ｅに示すように、上方位置の部分のギア３２が車両の上下方向に傾斜した状態となる。

次に、この状態で、図５の状態Ｅに示す動作２を行う。具体的には、図５の状態Ｅ中に示した中ギア３２ｂが上方位置と下方位置との境界に位置するギア３２であるとすると、中ギア３２ｂよりも下方のギア３２を回転停止状態としつつ、その上に位置する上ギア３２ｃを左回転させる。そして、上ギア３２ｃよりも上方に位置するギア３２を下から順番に左回転させていく。これにより、上方位置では、ディスプレイ部１０の表面が凹となる状態となる。したがって、ディスプレイ部１０の表面が上方位置では凹、下方位置では凸となって、全体でみるとＳ字形状になる。

以上説明したように、本実施形態のフレキシブルディスプレイ装置では、ディスプレイ部１０と一体となって可変可能なケース２０の裏面側に形状可変機構３０を備えるようにしている。そして、形状可変機構３０をシャフト３１やギア３２および接合シート３３などによって構成し、ギア３２を回転駆動することで、複数のシャフト３１によって構成されるすだれ状の面構成部によって平面や曲面が構成されるようにしている。このため、形状可変機構３０の面構成部に追従してケース２０およびディスプレイ部１０の表面形状を可変させることで、表示画面の形状をより多くのバリエーションで変更することが可能なフレキシブルディスプレイ装置とすることが可能となる。

（第２実施形態）
第２実施形態について説明する。本実施形態は、第１実施形態に対して形状可変機構３０の構成を変更したものであり、その他については第１実施形態と同様であるため、第１実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

本実施形態では、複数のギア３２のうち任意の１つが図示しないモータに連結されていて１つのギア３２がモータに駆動されることで複数のギア３２の全体が駆動される構成とする。

具体的には、図６に示すように、本実施形態では、シャフト３１の端部に配置されるギア３２を二列に並べた構成としている。各ギア３２は、長円形状の２つの円弧部分を歯車としたものであり、２つの円弧部分のそれぞれの中心を回転軸としてシャフト３１に連結されている。以下、ギア３２のうちシャフト３１の内側に位置するものを内側ギア３２１、シャフト３１の先端側となる外側に位置するものを外側ギア３２２という。

各内側ギア３２１は、それぞれの２つの円弧部分の中心に隣り合う２つのシャフト３１が連結された構成とされ、隣り合う内側ギア３２１は、互いの一方の円弧の歯車同士が噛み合わされている。内側ギア３２１のうち最も下方に位置するものは固定ギア３２１ａとされ、フレキシブルディスプレイ装置が取り付けられる対象物等に固定されている。

各外側ギア３２２も、それぞれの２つの円弧部分の中心に隣り合う２つのシャフト３１が連結された構成とされ、隣り合う外側ギア３２２は、互いの一方の円弧の歯車同士が噛み合わされている。各外側ギア３２２は、固定ギア３２１ａを除く各内側ギア３２１と同寸法とされている。そして、各外側ギア３２２は、連結される２つのシャフト３１が各内側ギア３２１の連結される２つのシャフト３１に対して１つずつずらされている。このため、各外側ギア３２２は、隣り合う２つの内側ギア３２１を跨ぐように配置された状態となっている。

このような構成とされたフレキシブルディスプレイ装置について説明する。なお、以下の説明において、内側ギア３２１のうち最も下方に位置する固定ギア３２１ａと同じシャフト３１に連結された外側ギア３２２を第１ギア３２２ａという。そして、固定ギア３２１ａに噛み合わされ、第１ギア３２２ａの隣に配置された内側ギア３２１を第２ギア３２１ｂといい、第２ギア３２１ｂに噛み合わされた外側ギア３２２を第３ギア３２２ｂという。また、シャフト３１についても下から順に第１シャフト３１ａ、第２シャフト３１ｂ、第３シャフト３１ｃなどと呼ぶ。

このような構成では、第１ギア３２２ａのうちの下方側の歯車がモータに駆動されることで動作させられる。

まず、モータによって第１ギア３２２ａが駆動される前の状態では、各ギア３２は動作させられない。このため、図７の状態Ａ、図８の状態Ａに示すように、内側ギア３２１と外側ギア３２２とは共に直線状に並んだ状態となり、各ギア３２に連結されたシャフト３１も直線状に並ぶ。これにより、ディスプレイ部１０のＹ方向が車両の上下方向に完全に一致した状態になる。

次に、図７の状態Ａに矢印で示したように、モータによって第１ギア３２２ａが下方側の第１シャフト３１ａを中心軸として右回転させられると、第１ギア３２２ａの上方側の第２シャフト３１ｂも同様に右回転させられる。すると、第２シャフト３１ｂの動作に伴って第２ギア３２１ｂの下方側の歯車も同様の動作、つまり第２ギア３２１ｂの下方側の第２シャフト３１ｂを中心軸として右回転させられる。そして、第２ギア３２１ｂの下方側の歯車が固定ギア３２１ａと噛み合っているため、第２ギア３２１ｂの上方側の歯車もさらに第２シャフト３１ｂを中心として右回転させられる。

さらに、第２ギア３２１ｂの上方側の歯車が第２シャフト３１ｂを中心として右回転させられると、第２シャフト３１ｂで連結された第３ギア３２２ｂも同様に右回転させられる。そして、第３ギア３２２ｂの下方側の歯車が第１ギア３２２ａの上方側の歯車と噛み合っているため、第３ギア３２２ｂの上方側の歯車もさらに第３シャフト３１ｃを中心として右回転させられる。

このような動作が繰り返され、図７の状態Ｂ、図８の状態Ｂに示されるように、上方に行くほど各ギア３２がより右側に移動するようになり、全体的に湾曲した状態となる。これにより、ディスプレイ部１０を表面側が凸になる表面形状とすることができる。このように、複数のギア３２のうち任意の１つが図示しないモータに連結されるようにし、１つのギア３２がモータに駆動される形態としても、各ギア３２を連動させることで複数のシャフト３１によって構成されるすだれ状の面構成部によって平面や曲面が構成されるようにできる。

なお、モータによるギア３２の回転方向を左回転とすれば、ディスプレイ部１０の表面側が凹になる表面形状とすることもできる。また、モータによるギア３２の回転量を調整すれば、ディスプレイ部１０の表面部の曲率半径を制御することもできる。

（第２実施形態の変形例）
上記第２実施形態では、すべてのギア３２を連動させる構成としている。これに対して、すべてのギア３２を連動させるのではなく、要求されるディスプレイ部１０の表面形状に応じて連動させる部位を区切った構成とすることもできる。例えば最も上方位置のギア３２がモータに連結され、そのギア３２の駆動に伴って上方位置の複数個のギア３２のみが連動して回動させられ、それよりも下方位置のギア３２については連動させられない形態とする。

このような構成で、例えばディスプレイ部１０の表面形状を図４の状態Ｄに示すようなディスプレイ部１０の上方位置のみを凸に湾曲させられるようにフレキシブルディスプレイ装置を作動させる場合、連動が区切られた位置より上方のギア３２を右回転させる。このようにすることで、上方位置のギア３２のみが連動させられ、それよりも下方位置のギア３２については回転停止状態が維持される。これにより、図７の状態の形態を実現することができる。

また、上記第２実施形態において、例えばＹ方向に並べられる複数のギア３２のうちの中間位置において、連動が逆方向となるようにする形態とすることもできる。例えば、複数のギア３２のうちのＹ方向の上方位置に位置するものと下方位置に位置するものとの境界位置に、連結用のギアを配置することで、上方位置に位置するものと下方位置に位置するものとが逆回転させられる構成にできる。

このような構成とすると、例えばディスプレイ部１０の表面形状を図４の状態Ｅに示すようにディスプレイ部１０表面が上方位置では凹、下方位置では凸となって、全体でみるとＳ字形状になる形態を実現できる。すなわち、複数のギア３２のうちの例えば最も下方に位置するギア３２を右回転させると、複数のギア３２のうち下方位置に位置するものは右回転させられて紙面右側に移動させられる。そして、複数のギア３２のうち上方位置に位置するものは左回転させられて紙面左側に移動させられる。これにより、図４の状態Ｅの形態を実現することができる。

（第３実施形態）
第３実施形態について説明する。本実施形態は、第１、第２実施形態に対してギア３２の連結構造を変更したものであり、その他については第１、第２実施形態と同様であるため、第１、第２実施形態と異なる部分についてのみ説明する。

上記第１、第２実施形態では、複数のギア３２を直接噛み合わせるようにしたが、本実施形態では、図９に示すように、連結部３４を介して噛み合わせている。また、シャフト３１の両端それぞれにローラ部３１ｄを備え、各ギア３２がローラ部３１ｄの先端側から突き出すようにしている。

複数のシャフト３１それぞれに備えられた各ローラ部３１ｄは、円柱状部材で構成されている。隣り合うシャフト３１に取り付けられたローラ部３１ｄの側面同士が当接させられている。各ローラ部３１ｄはシャフト３１のよりも大径とされている。

複数のギア３２は、各ローラ部３１ｄの中心に配置され、シャフト３１を中心として各ローラ部３１ｄと一体的に回動させられる。連結部３４は、隣り合うギア３２間を連結するように備えられ、本実施形態では、連結ベルトによって構成されている。連結部３４の内面はギア３２の歯と噛み合う凹凸面とされており、連結部３４によって連結されている一方のギア３２が回転させられると、それに伴って他方のギア３２も回転させられる。また、隣り合うローラ部３１ｄの側面同士が当接させられている。このため、一方のギア３２が回転させられると共に連結部３４の連結によって他方のギア３２が回転させられると、一方のギア３２が備えられたローラ部３１ｄの周りを他方のギア３２が備えられたローラ部３１ｄが公転させられる。

このように、連結部３４を介して隣り合うギア３２同士を連結する構成とすることができる。このような構成としても、第２実施形態と同様に、複数のギア３２のうち任意の１つが図示しないモータに連結され、１つのギア３２がモータに駆動されることで複数のギア３２の全体を駆動することが可能となる。具体的には、例えば図１０に示したように、すべてのギア３２を連結部３４によって連結することで、図中に示すように、ディスプレイ部１０の表面を平面状態から全面を凸の形状に湾曲させることができる。

（第３実施形態の変形例）
上記第３実施形態では、すべてのギア３２を連動させる構成としている。これに対して、すべてのギア３２を連動させるのではなく、要求されるディスプレイ部１０の表面形状に応じて連動させる部位を区切った構成とすることもできる。例えば最も上方位置のギア３２がモータに連結され、そのギア３２の駆動に伴って上方位置の複数個のギア３２のみが連動して回動させられ、それよりも下方位置のギア３２については連動させられない形態とする。

このような構成では、図１１に示すように、例えばディスプレイ部１０の表面形状を平面状態からディスプレイ部１０の上方位置のみを凸に湾曲させることができる。具体的には、連動が区切られた位置より上方のギア３２を右回転させる。このようにすることで、上方位置のギア３２のみが連結部３４の連結に基づいて連動させられ、それよりも下方位置のギア３２については回転停止状態が維持される。これにより、図７の状態の形態を実現することができる。

また、上記第３実施形態において、例えばＹ方向に並べられる複数のギア３２のうちの中間位置において、連動が逆方向となるようにする形態とすることもできる。図１２に示すように、例えば、複数のギア３２のうちのＹ方向の上方位置に位置するものと下方位置に位置するものとの境界位置において、連結部３４を構成する連結ベルトを交差させて各ギア３２を連結させると、各ギア３２を逆回転させられる。

このような構成とすると、例えばディスプレイ部１０の表面形状を図４の状態Ｅに示すようにディスプレイ部１０表面が上方位置では凹、下方位置では凸となって、全体でみるとＳ字形状になる形態を実現できる。すなわち、複数のギア３２のうちの例えば最も下方に位置するギア３２を右回転させると、複数のギア３２のうち下方位置に位置するものは右回転させられて紙面右側に移動させられる。そして、複数のギア３２のうち上方位置に位置するものは左回転させられて紙面左側に移動させられる。これにより、図４の状態Ｅの形態を実現することができる。

（他の実施形態）
本開示は、上記した実施形態に準拠して記述されたが、当該実施形態に限定されるものではなく、様々な変形例や均等範囲内の変形をも包含する。加えて、様々な組み合わせや形態、さらには、それらに一要素のみ、それ以上、あるいはそれ以下、を含む他の組み合わせや形態をも、本開示の範疇や思想範囲に入るものである。

例えば、複数のシャフト３１やギア３２の数や径寸法などについては任意であり、ディスプレイ部１０の寸法や実現したい面形状に応じて適宜選択すればよい。また、モータによって駆動されるギア３２の数についても任意であり、第１実施形態のようにすべてのギア３２が駆動される形態や、第２、第３実施形態のように１つのギア３２のみが駆動される形態に限らない。例えば、複数のギア３２のうちの一部を複数のモータによって駆動するような形態とされていても良い。

また、上記各実施形態で説明したディスプレイ部１０の表面形状については、あくまで一例を示したに過ぎず、他の形状とすることも可能である。特に、第１実施形態のように、各ギア３２を個別に駆動する形態においては、ディスプレイ部１０の表面形状としてより多くの形状を実現することができる。

また、上記各実施形態では、ディスプレイ部１０とケース２０とを別体として説明したが、これらが一体的な構造とされていても良い。

また、上記各実施形態では、複数のシャフト３１のそれぞれにギア３２を備えるようにしたが、ディスプレイ部１０の一部を変形させない構成とする場合には、その部分と対応する位置のシャフト３１にはギア３２を備えなくても良い。

さらに、上記各実施形態では、ディスプレイ部１０の裏面側にケース２０を配置する構成を例に挙げたが、ケース２０については必ずしも必要ではない。つまり、ディスプレイ部１０とその裏面側に備えられる形状可変機構３０を有していれば、ディスプレイ部１０の形状を可変とすることができる。

また、上記実施形態では、接合シート３３を備えることで、ディスプレイ部１０およびケース２０を形状可変機構３０で保持するようにしたが、ディスプレイ部１０の裏面側において形状可変機構３０が保持できる構成であれば、他の構成でも構わない。

１０ ディスプレイ部
２０ ケース
３０ 形状可変機構
３１ シャフト
３１ｄ ローラ部
３２ ギア
３３ 接合シート
３４ 連結部

Claims (8)

1. 画像表示が行われる表面を有し、変形可能とされたディスプレイ部（１０）と、
   前記ディスプレイ部の裏面に配置され、前記ディスプレイ部の形状を変化させる形状可変機構（３０）と、を備え、
   前記形状可変機構は、
   前記ディスプレイ部の裏面に配置され、棒状に伸びる複数本のシャフト（３１）が平行に並べられて構成され、前記ディスプレイ部を変化させる面形状の骨組みを構成する面構成部と、
   前記複数のシャフトの少なくとも一部となる複数のシャフトの先端部それぞれに備えられている複数のギア（３２）と、を有し、
   前記複数のギアの１つを回転させることにより、該回転させられたギアが備えられた前記シャフトに隣り合う前記シャフトに備えられたギアが連動して回転させられると共に、該隣り合う前記シャフトが移動させられ、前記面構成部が構成する面形状を変化させることで前記ディスプレイ部の表面の面形状を変化させ、
   前記複数のギアのうちの全部または一部となる複数が、個別に駆動させられ、前記複数のシャフトのうちの一部が前記シャフトの軸に対する径方向に移動させられる、フレキシブルディスプレイ装置。
2. 前記複数のギア同士の歯が直接噛み合わされている、請求項１に記載のフレキシブルディスプレイ装置。
3. 画像表示が行われる表面を有し、変形可能とされたディスプレイ部（１０）と、
   前記ディスプレイ部の裏面に配置され、前記ディスプレイ部の形状を変化させる形状可変機構（３０）と、を備え、
   前記形状可変機構は、
   前記ディスプレイ部の裏面に配置され、棒状に伸びる複数本のシャフト（３１）が平行に並べられて構成され、前記ディスプレイ部を変化させる面形状の骨組みを構成する面構成部と、
   前記複数のシャフトの少なくとも一部となる複数のシャフトの先端部それぞれに備えられている複数のギア（３２）と、を有し、
   前記複数のギアの１つを回転させることにより、該回転させられたギアが備えられた前記シャフトに隣り合う前記シャフトに備えられたギアが連動して回転させられると共に、該隣り合う前記シャフトが移動させられ、前記面構成部が構成する面形状を変化させることで前記ディスプレイ部の表面の面形状を変化させ、
   前記複数のギアのうちの一部のみが駆動され、該一部のギアが駆動されることで該一部のギアと異なるギアが連動して駆動される、フレキシブルディスプレイ装置。
4. 前記複数のギアは、長円形状の２つの円弧部分が歯車とされたものであって、前記複数のシャフトそれぞれの先端側に配置される外側ギア（３２２）と、該外側ギアの内側に配置される内側ギア（３２１）とが二列に並べられた構成とされており、
   前記外側ギアのうちの１つを第１ギア（３２２ａ）、前記内側ギアのうち前記第１ギアと隣り合う１つを第２ギア（３２１ｂ）、前記外側ギアのうち前記第１ギアの歯と噛み合わされる隣の外側ギアを第３ギア（３２２ｂ）として、
   前記第１ギアのうち前記第３ギアと噛み合わされる側の円弧部分の中心と前記第２ギアにおける一方の円弧部分の中心とが前記複数のシャフトのうちの１つに共に連結されており、前記第２ギアにおける他方の円弧部分の中心と前記第３ギアのうち前記第１ギアと噛み合わされる側の円弧部分の中心とが前記複数のシャフトのうちの他の１つに共に連結されている、請求項３に記載のフレキシブルディスプレイ装置。
5. 前記複数のシャフトそれぞれの両先端部には、該複数のシャフトよりも大径の円柱状部材で構成され、隣り合って配置されるもの同士の側面が当接させられるローラ部（３１ｄ）が備えられ、
   前記ローラ部の先端部から突き出して前記ギアが配置されており、
   さらに、隣り合う前記ギア同士が連結ベルトにて構成された連結部（３４）によって連結されている、請求項３に記載のフレキシブルディスプレイ装置。
6. 前記ディスプレイ部における前記表面と反対側の一面となる裏面を覆うように配置され、前記ディスプレイ部と一体となって変形可能とされたケース（２０）を有し、
   前記形状可変機構は、前記ケースに対して前記ディスプレイ部と反対側に配置され、前記ケースと共に前記ディスプレイ部の形状を変化させる、請求項１ないし５のいずれか１つに記載のフレキシブルディスプレイ装置。
7. 画像表示が行われる表面を有し、変形可能とされたディスプレイ部（１０）と、
   前記ディスプレイ部の裏面に配置され、前記ディスプレイ部の形状を変化させる形状可変機構（３０）と、を備え、
   前記形状可変機構は、
   前記ディスプレイ部の裏面に配置され、棒状に伸びる複数本のシャフト（３１）が平行に並べられて構成され、前記ディスプレイ部を変化させる面形状の骨組みを構成する面構成部と、
   前記複数のシャフトの少なくとも一部となる複数のシャフトの先端部それぞれに備えられている複数のギア（３２）と、を有し、
   前記複数のギアの１つを回転させることにより、該回転させられたギアが備えられた前記シャフトに隣り合う前記シャフトに備えられたギアが連動して回転させられると共に、該隣り合う前記シャフトが移動させられ、前記面構成部が構成する面形状を変化させることで前記ディスプレイ部の表面の面形状を変化させ、
   前記ディスプレイ部における前記表面と反対側の一面となる裏面を覆うように配置され、前記ディスプレイ部と一体となって変形可能とされたケース（２０）を有し、
   前記形状可変機構は、前記ケースに対して前記ディスプレイ部と反対側に配置され、前記ケースと共に前記ディスプレイ部の形状を変化させる、フレキシブルディスプレイ装置。
8. 前記複数のシャフトと前記ケースの裏面側とを接合する一面を有する接合シート（３３）を有し、
   前記面構成部が構成する面形状の変化に伴って、前記接合シートの一面の面形状が変化し、前記ディスプレイ部の表面の面形状を変化させる、請求項６または７に記載のフレキシブルディスプレイ装置。

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