JPWO2014188663A1 - ウェアラブル機器 - Google Patents

Abstract

フレキシブル表示デバイスと、フレキシブル表示デバイスの周縁部を保持するフレキシブル筐体とを備え、フレキシブル表示デバイスを最上面に配置して機器の全長基準とし、フレキシブル表示デバイスより下側は全長方向に収縮するウェアラブル機器。

Description

本開示は、手首や腕等に装着することができるウェアラブル機器に関するものである。

手首や腕等に装着することができるウェアラブル機器が提案されている。

特許文献１は、可撓性ディスプレイの周囲にリジッドな部品ブロックを配置した携帯通信端末を開示している。

特許文献２は、携帯電話本体の左部と右部をヒンジで開閉可能に接合した携帯電話を開示している。

特許文献３は、可撓性ディスプレイを備えたコンベックスバネを開示している。

特許文献４は、２本のコンベックスバネを並べて配置した飲料用の保護カバーを開示している。

特許文献５は、コンベックスバネを利用した携帯機器の腕装着用バンドを開示している。

特開２００５−１１７２２４号公報 特開２０００−２０９３１９号公報 米国特許出願公開第２０１３／００４４２１５号明細書 特開２００４−３０５６４５号公報 特開２００１−２５２１０９号公報

しかし、上記特許文献１から特許文献５では、ウェアラブル機器の手首や腕等への装着しやすさにおいて、更なる改善が必要とされていた。

本開示の一態様にかかるウェアラブル機器は、フレキシブルな表示デバイスと、表示デバイスの周縁部を保持するフレキシブルな筐体と、機器を機能させるためのリジッドなデバイスを備え、表示デバイスを最上面に配置して機器の全長基準とし、表示デバイスより下側は全長方向に収縮する動作を行う。

上記態様により、ウェアラブル機器の手首や腕等への装着しやすさにおいて、更なる改善を実現できる。

図１Ａは、実施の形態１におけるウェアラブル機器の平らな状態を示す正面図である。 図１Ｂは、図１Ａに示すウェアラブル機器の、１Ｂ−１Ｂ線における断面図である。 図２Ａは、実施の形態１におけるウェアラブル機器の巻き付け状態を示す正面図である。 図２Ｂは、図２Ａに示すウェアラブル機器の、２Ｂ−２Ｂ線における断面図である。 図３Ａは、実施の形態２におけるウェアラブル機器の平らな状態を示す正面図である。 図３Ｂは、図３Ａに示すウェアラブル機器の、３Ｂ−３Ｂ線における断面図である。 図４Ａは、実施の形態２におけるウェアラブル機器の巻き付け状態を示す正面図である。 図４Ｂは、図４Ａに示すウェアラブル機器の、４Ｂ−４Ｂ線における断面図である。 図５Ａは、実施の形態３及び実施の形態４におけるウェアラブル機器の平らな状態を示す正面図である。 図５Ｂは、図５Ａに示すウェアラブル機器の、５Ｂ−５Ｂ線における断面図である。 図６Ａは、実施の形態３及び実施の形態４におけるウェアラブル機器の巻き付け状態を示す正面図である。 図６Ｂは、図６Ａに示すウェアラブル機器の、６Ｂ−６Ｂ線における断面図である。 図７Ａは、実施の形態５におけるウェアラブル機器の平らな状態を示す正面図である。 図７Ｂは、図７Ａに示すウェアラブル機器の、７Ｂ−７Ｂ線における断面図である。 図７Ｃは、図７Ａに示すウェアラブル機器の、７Ｃ−７Ｃ線における断面図である。 図８Ａは、実施の形態５におけるウェアラブル機器の巻き付け状態を示す正面図である。 図８Ｂは、図８Ａに示すウェアラブル機器の、８Ｂ−８Ｂ線における断面図である。 図８Ｃは、図８Ａに示すウェアラブル機器の、８Ｃ−８Ｃ線における断面図である。 図８Ｄは、図８Ｂに示すウェアラブル機器の、８Ｄ部の拡大図である。 図９は、実施の形態６におけるウェアラブル機器の平らな状態を示す斜視図である。 図１０Ａは、実施の形態６におけるコンベックスバネ９０１の平らな状態を示す斜視図である。 図１０Ｂは、実施の形態６におけるコンベックスバネ９０１の巻き付け状態を示す斜視図である。 図１０Ｃは、実施の形態６におけるコンベックスバネ９０２の平らな状態を示す斜視図である。 図１０Ｄは、実施の形態６におけるコンベックスバネ９０２の巻き付け状態を示す斜視図である。 図１１は、実施の形態６におけるウェアラブル機器の巻き付け状態を示す斜視図である。 図１２は、実施の形態６におけるウェアラブル機器を人の腕に巻き付けた状態を示す図である。 図１３は、実施の形態７及び実施の形態８におけるウェアラブル機器の平らな状態を示す斜視図である。 図１４Ａは、実施の形態７におけるコンベックスバネ１３０１の断面図である。 図１４Ｂは、実施の形態７におけるコンベックスバネ１３０１の斜視図である。 図１４Ｃは、実施の形態７におけるコンベックスバネ１３０２の断面図である。 図１４Ｄは、実施の形態７におけるコンベックスバネ１３０２の斜視図である。 図１５Ａは、実施の形態８におけるコンベックスバネ１５０１の断面図である。 図１５Ｂは、実施の形態８におけるコンベックスバネ１５０１の斜視図である。 図１５Ｃは、実施の形態８におけるコンベックスバネ１５０２の断面図である。 図１５Ｄは、実施の形態８におけるコンベックスバネ１５０２の斜視図である。 図１６Ａは、実施の形態９におけるウェアラブル機器の平らな状態を示す斜視図である。 図１６Ｂは、実施の形態９におけるウェアラブル機器の巻き付け状態を示す斜視図である。 図１７は、実施の形態９におけるコンベックスバネ保持構造部周囲の分解斜視図である。 図１８は、実施の形態９におけるコンベックスバネ保持構造部周囲の斜視図である。 図１９Ａは、図１８に示すウェアラブル機器の、１９Ａ−１９Ａ線における断面図である。 図１９Ｂは、図１９Ａに示すウェアラブル機器の１９Ｂ部の詳細図である。 図１９Ｃは、図１９Ａに示すウェアラブル機器の１９Ｃ部の詳細図である。 図２０Ａは、図１８に示すウェアラブル機器の、２０Ａ−２０Ａ線における断面図である。 図２０Ｂは、図１８に示すウェアラブル機器の、２０Ｂ−２０Ｂ線における断面図である。 図２１Ａは、ウェアラブル機器が巻き付け状態における１９Ｂ部の詳細図である。 図２１Ｂは、ウェアラブル機器が巻き付け状態における１９Ｃ部の詳細図である。

（本開示にかかる一態様を発明するに至った経緯）
まず、本開示にかかる一態様の着眼点について説明する。

上記特許文献１では、ディスプレイ周囲にリジッドな部品を配置するため、薄型化は図れるものの機器が大型化する。また腕に円弧状に装着するためリジッドな各部品ブロックのサイズに限界がある。またリジッドな部品ブロックの部分は滑らかな曲面にならない。

上記特許文献２では、複数のリジッドな筐体がヒンジで分断されるため、ディスプレイを大きくできない。

上記特許文献３では、コンベックスバネの上に電子部品を設ける場合は、可撓性を有するものに限られていた（ＦＩＧ．４Ｂ）。また、リジッドな電子部品を用いる場合は、コンベックスバネの横に設ける必要があった（ＦＩＧ．７Ａ）。

上記特許文献４では、２本のコンベックスバネの巻き付け力は同じである。このため、例えば腕に付つける場合には、手首付近の細い部分と手首より上方の少し太い部分との差分を吸収することが出来ず、装着感が良くない。

また、コンベックスバネの弾性変形を阻害しないためには、特に長さ方向においては「逃がし」を設ける必要がある。その一方で、「逃がし」を設けることで、バネ力が機器本体に伝わりにくくなることが考えられる。機器本体のコンベックスバネが存在する部分を操作すればバネ力は伝わりやすくなるが、ユーザがコンベックスバネの存在する箇所を意識して操作する必要があり面倒である。特許文献４では、コンベックスバネの弾性変形を阻害せず、しかもバネ力を確実に機器本体に伝えるために、機器本体内でのコンベックスバネの位置をどのように規制するかについて開示がない。

上記特許文献５では、携帯機器本体は、コンベックスバネの弾性変形を阻害しない態様で保持されている。しかし、機器本体はコンベックスバネの全長に比べて短く、変形しないものであり、長さ方向の「逃がし」について、全く考慮されていない。

以上の考察により、本発明者らは、以下の開示の各態様を想到するに至った。

本開示の一態様によるウェアラブル機器は、フレキシブルな表示デバイスと、表示デバイスの周縁部を保持するフレキシブルな筐体と、機器を機能させるためのリジッドなデバイスを備え、表示デバイスを最上面に配置して機器の全長基準とし、表示デバイスより下側は全長方向に収縮する動作を行うものである。

これにより、ウェアラブル機器を機能させるために必要なリジッドな部品も配置した上で、ディスプレイを大型化でき、ウェアラブル機器の小型化を図ることができる。

また、上記態様において、フレキシブルな筐体にリジッドな筐体部分を設け、筐体部分に機器を機能させるためのリジッドなデバイスを配置することとしてもよい。

この場合、リジッドな筐体部分に比較的面積が大きくリジッドな部品（電池、ＣＰＵ、表示デバイスのドライバ、メモリ、信号処理部、無線回路、アンテナ、スピーカ等）をより多く収容することができるため、ウェアラブル機器の機能をより高めることができる。

また、上記態様において、フレキシブルな筐体にベローズ構造を備えることとしてもよい。

この場合、ウェアラブル機器の厚みを大きくすることができる。即ち、比較的厚みが大きくリジッドな部品（電池、ＣＰＵ、表示デバイスのドライバ、メモリ、信号処理部、無線回路、アンテナ、スピーカ等）をより多く収容することができるため、ウェアラブル機器の機能をより高めることができる。

また、上記態様において、フレキシブルな筐体の構成材料をエラストマー樹脂とし、リジッドな筐体部分を可撓性の少ない樹脂として、２色成形法での成形により一体に形成することとしてもよい。

この場合、フレキシブル筐体とリジッド筐体は一体に形成されているため、接着剤等による接着組み立ての必要がなく、配置の精度も上がる。また、ウェアラブル機器を安価に製造することができる。

また、上記態様において、リジッドな筐体部分のフレキシブルな表示デバイスの周縁部を保持する側壁部分のうち、表示デバイスの中央付近の両側に位置する少なくとも二箇所は、リジッドな筐体部分とは切り離されていることとしてもよい。

この場合、フレキシブル表示デバイス１０に稜線が生じることなく、ほぼ一定の曲率で曲面にすることができるため、表示面の視認性と美観を向上させることができる。

本開示の別の一態様によるウェアラブル機器は、機器本体と、複数のコンベックスバネとを備え、複数のコンベックスバネのうち、少なくとも２本は互いにバネの特性が異なるものである。

これにより、コンベックスバネの巻き付け状態での曲率が異なることとなり、ウェアラブル機器の巻き付け状態での形状が、円筒状ではなく、円錐状（円錐台状）とすることができる。即ち、太さが一様でない対象物への巻き付けた場合の装着感が向上する。

本開示の別の一態様によるウェアラブル機器は、機器本体と、コンベックスバネと、機器本体にコンベックスバネの中央付近を保持する中央保持部と、機器本体に係合しコンベックスバネを保持する端面保持部とを備えたものである。

これにより、機器本体におけるコンベックスバネの位置が規制できるので、機器本体の平らな状態と巻き付け状態の両方において安定的にバネ力を伝えることができる。

また、上記態様において、端面保持部は、機器本体の平らな状態及び巻きつけ状態の両状態において、コンベックスバネの端面部分が覆われる長さを保有していることとしてもよい。

この場合、コンベックスバネの端部よりも広いエリアでコンベックスバネの操作を行うことができるので、機器本体の平らな状態と巻きつけ状態を容易に変化させることができる。

また、上記態様において、端面保持部はコンベックスバネが平らな状態時の断面Ｒ形状と近似形状となっていることとしてもよい。

この場合、コンベックスバネの断面Ｒ形状によるスペースを有効利用できるので、例えば電子部品の実装スペースに活用することができる。

また、上記態様に置いて、端面保持部は機器本体の端面位置に取り付けられていることとしてもよい。

この場合、本構成によって、コンベックスバネのバネ力を機器本体の端部まで伝えることができるので、機器本体の平らな状態及び巻きつけ状態の変形を安定的に行うことができる。また、コンベックスバネを直接操作しなくても機器本体の端部の操作により、機器本体の平らな状態と巻きつけ状態を変化させることができるので、機器使用者は容易に操作することができる。

以下本開示の実施の形態について、図面を参照しながら説明する。

（実施の形態１）
図１Ａは、本開示の実施の形態１におけるウェアラブル機器の平らな状態を示す正面図である。図１Ｂは、図１Ａに示すウェアラブル機器の、１Ｂ−１Ｂ線における断面図である。

図１Ａおよび図１Ｂにおいて、フレキシブル表示デバイス１０は縦に長い長方形であり、周縁部の４辺はフレキシブル筐体２０の貼り付け座面２１に接着剤または両面粘着テープ等の手段により貼着され、ウェアラブル機器１を構成している。

フレキシブル表示デバイス１０は、図示しない可撓性のある液晶ディスプレイ等や図示しないタッチパネルや図示しない表面保護パネル等を適宜貼り合せたものであり、長辺を丸めて腕に巻き付けられる程度にたわませることができる。フレキシブル表示デバイス１０は、その表示部を視認するためウェアラブル機器１の最上面に配置されている。

フレキシブル筐体２０は、発砲ウレタン等の伸縮性かつ可撓性のある材料を用いており、フレキシブル表示デバイス１０と同様に長辺を丸めて腕等に巻き付けることができる。

フレキシブル筐体２０の内部には、ウェアラブル機器１を機能させるための部品ブロック３０が適宜配置されている。部品ブロック３０は例えば、電池、ＣＰＵ、表示デバイスのドライバ、メモリ、信号処理部、無線回路、アンテナ、スピーカ等であり、相互にフレキシブルケーブル３１により接続されておりウェアラブル機器１を機能させている。なお部品ブロック３０及びフレキシブルケーブル３１は、図１Ａおよび図１Ｂにおいて便宜的に一組しか図示していないが、ウェアラブル機器１を機能させるために必要な複数が、フレキシブル筐体２０の内部に配置されている。

またフレキシブル筐体２０の全長Ｌは、最上面に配置されたフレキシブル表示デバイス１０の長辺の長さにより決定される。Ｌ１は、フレキシブル筐体２０のフレキシブル表示デバイス１０を貼着していない面（貼着面と対面側）の全長である。図１Ａおよび図１Ｂに示している「腕等に装着していない状態（平らな状態）」では、ほぼ「Ｌ＝Ｌ１」である。またフレキシブル筐体２０の厚さをＴ１と示す。

図２Ａは、実施の形態１におけるウェアラブル機器の巻き付け状態を示す正面図である。図２Ｂは、図２Ａに示すウェアラブル機器の、２Ｂ−２Ｂ線における断面図である。図２Ａおよび図２Ｂにおいて、図１Ａおよび図１Ｂと同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

図２Ａおよび図２Ｂは、ウェアラブル機器１を腕等に巻き付けて装着している状態を示しており、略円筒形状をなしている。巻き付け状態のウェアラブル機器１は、最上面に配置されたフレキシブル表示デバイス１０を外側にして丸まった形になっている。Ｌ２は、フレキシブル筐体２０のフレキシブル表示デバイス１０を貼着していない面（貼着面と対面側）の全長である。略円筒形状に丸まっている状態では、内側の円弧の長さとなる。またフレキシブル筐体２０において、略円筒形状の筒の内側に相当する部分の半径（内径）をＲとする。またフレキシブル筐体２０の二つの短辺と筒の中心とがなす角度をα度とする。また部品ブロック３０の幅寸法を「ａ」とする。部品ブロック３０の幅寸法「ａ」はウェアラブル機器１の巻き付け状態への変形を阻害しない範囲で設定されている。

以上のように構成されたウェアラブル機器１について、その動作を説明する。

ウェアラブル機器１は、腕等に装着する場合と装着しない場合では、その形状が異なる。腕等に装着しない場合は、図１Ａおよび図１Ｂに示すように平らな状態であり、画面の使用や操作に適した形状となっている。また腕等に装着する場合は、図２Ａおよび図２Ｂに示すように長辺を丸めた略円筒形状となって、腕等に巻き付けることができるため、携帯性に優れている。

図２Ａおよび図２Ｂにおいて、ウェアラブル機器１が略円筒形状になっているとき、フレキシブル筐体２０の動きに伴い、部品ブロック３０も向きを変えている。部品ブロック３０はそれ自体リジッドなものであり、可撓性を有してはいないが、可撓性のあるフレキシブルケーブル３１により、部品ブロック３０は相互に機能している状態を保ったまま、フレキシブル筐体２０の動きに沿って向きを変えることができる。

ウェアラブル機器１が平らな状態（図１Ｂ）から巻き付け状態（図２Ｂ）に変形するに伴い、図１Ｂに示す全長Ｌは伸縮しないフレキシブル表示デバイス１０の長辺の長さにより決定されているため、変化しない。即ち、図２Ｂに示す円弧の長さＬは、図１Ｂに示す全長Ｌと同じである。全長Ｌは「内径Ｒ＋厚みＴ１」を半径とする円の円弧の長さであるため、次の（式１）で表される。

（式１）Ｌ＝２π（Ｒ＋Ｔ１）（α／３６０°）
一方、図１Ｂに示す全長Ｌ１は、図２Ｂに示す円弧の長さＬ２に変化する。このときＬ２は、Ｒを半径とする円の円弧の長さであるため、次の（式２）で表される。

（式２）Ｌ２＝２πＲ（α／３６０°）
前述の通り、図１Ｂに示している「腕等に装着していない状態（平らな状態）」では、ほぼ「Ｌ＝Ｌ１」であるため、図１Ｂに示す全長Ｌ１は図２Ｂに示す内側の円弧の長さＬ２に変化する。

（式１）及び（式２）より、Ｌと比較してＬ２は厚みＴ１の量だけ半径が小さい円の円弧の長さとなるため、厚みＴ１の量に応じてＬより小さい値となる。つまり、フレキシブル筐体２０のフレキシブル表示デバイス１０を貼着している貼り付け座面２１より下側（内側）は、全長方向に収縮する必要があることを示している。

ここで仮に、全長Ｌ＝１８０ｍｍ、厚みＴ１＝３ｍｍ、内径Ｒ＝３０ｍｍとすると、（式１）よりαを求めることができ、α＝４７．５°となる。このとき円弧の長さＬ２は（式２）より、Ｌ２＝１６３．６ｍｍとなる。内径Ｒ＝３０ｍｍは、ウェアラブル機器１を装着する人の手首の太さを想定している。

従って、図１Ｂに示す「腕等に装着していない状態（平らな状態）」から、図２Ｂに示す「腕等に巻き付けて装着している状態（巻き付け状態）」に変形する過程で、全長Ｌ１＝１８０ｍｍは、１６．４ｍｍ収縮してＬ２＝１６３．６ｍｍになる必要があることがわかる。このとき全長の収縮率は約９．１パーセントである。

フレキシブル筐体２０は、発砲ウレタン等の伸縮性かつ可撓性のある材料により構成されているため、一般には１０パーセント以下の収縮率であれば、収縮することが可能である。

実施の形態１によれば、フレキシブル表示デバイス１０を最上面に配置して機器の全長基準とし、フレキシブル表示デバイス１０を貼着している貼り付け座面２１より下側（内側）は全長方向に収縮する動作を行うため、平らな状態と巻き付け状態に相互に変形可能にすることができる。

また縦に長い長方形のウェアラブル機器１の１面のほぼ全面を表示面として使用することができるため、機器の小型化とともにディスプレイを大型化することができる。

なお、本実施の形態において、図２Ｂに示した形状は断面略Ｃ形だが、Ｏ型でも、さらに一部が重なっていても、腕等に巻き付けて装着できる形状であればよい。

（実施の形態２）
図３Ａは、本開示の実施の形態２のウェアラブル機器の平らな状態を示す正面図である。図３Ｂは、図３Ａに示すウェアラブル機器の、３Ｂ−３Ｂ線における断面図である。図３Ａおよび図３Ｂにおいて、図１Ａおよび図１Ｂと同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

図３Ａおよび図３Ｂにおいて、リジッド筐体４０は、ＡＢＳ樹脂などの伸縮性も可撓性もないリジッドな材料により形成されており、フレキシブル筐体２０の中央部と両端部の３箇所に分割されて配置されている。リジッド筐体４０を包み込むようにフレキシブル筐体２０が覆っており、従ってフレキシブル筐体２０のリジッド筐体４０を内包している部分は、伸縮性も可撓性もない部分になっている。またリジッド筐体４０はフレキシブル筐体２０との接触面で接着剤等により固着されている。

３箇所のリジッド筐体４０の内部には、それぞれ部品ブロック３０が収納され、相互にフレキシブルケーブル３１により接続されておりウェアラブル機器１を機能させている。なお部品ブロック３０及びフレキシブルケーブル３１は、図３Ａおよび図３Ｂにおいて便宜的に一組しか図示していないが、ウェアラブル機器１を機能させるために必要な複数が、リジッド筐体４０の内部に配置されている。

図４Ａは、本開示の実施の形態２におけるウェアラブル機器の長辺を丸めた状態（巻き付け状態）を示す正面図である。図４Ｂは、図４Ａに示すウェアラブル機器の、４Ｂ−４Ｂ線における断面図である。図４Ａおよび図４Ｂにおいて、図１Ａ、図１Ｂ、図３Ａ及び図３Ｂと同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

図４Ａおよび図４Ｂは、ウェアラブル機器１を腕等に巻き付けて装着している状態を示しており、略円筒形状をなしている。巻き付け状態のウェアラブル機器１は、最上面に配置されたフレキシブル表示デバイス１０を外側にして丸まった形になっている。なお「ｘ」はフレキシブル表示デバイス１０上の稜線（折れ線）であり、リジッド筐体部分に可撓性がない（曲がらない）ために生じている。また部品ブロック３０の幅寸法を「ｂ」とする。部品ブロック３０の幅寸法「ｂ」は、リジッド筐体４０に収容することができ、ウェアラブル機器１を巻き付け状態へ変形させて腕等へ装着可能な範囲で設定されている。また部品ブロックの厚み寸法を「ｃ」とする。

以上のように構成されたウェアラブル機器について、その動作を説明する。

図４Ａおよび図４Ｂにおいて、ウェアラブル機器１が略円筒形状になっているとき、フレキシブル筐体２０の動きに伴い、リジッド筐体４０も向きを変えている。リジッド筐体４０内に収納された部品ブロック３０は可撓性のあるフレキシブルケーブル３１により、相互に機能している状態を保ったまま、フレキシブル筐体２０の動きに沿って向きを変えることができる。

またフレキシブル筐体２０のリジッド筐体４０を内包している部分（３箇所）は可撓性がないため、曲げることができないが、図４Ｂに示すように断面略Ｃ形状になっており、腕等に巻き付けることが可能である。

実施の形態２によれば、リジッド筐体４０を有しているため、部品ブロック３０の幅寸法「ｂ」を図２Ｂの部品ブロック３０の幅寸法「ａ」に比べて、大きくすることができる。すなわち比較的面積が大きくリジッドな部品（電池、ＣＰＵ、表示デバイスのドライバ、メモリ、信号処理部、無線回路、アンテナ、スピーカ等）をより多く収容することができるため、ウェアラブル機器１の機能をより高めることができる。つまり、機器を機能させるために必要なリジッドな部品を配置した上で、平らな状態と巻き付け状態に相互に変形可能にすることができる。

また、部品ブロック３０がリジッド筐体４０の中に収納されているため、外部の衝撃等から部品ブロック３０を保護することができる。

なお、本実施の形態において、リジッド筐体４０は３箇所に分割されて配置されているが、１箇所、２箇所、さらには４箇所、５箇所と分割配置しても、ウェアラブル機器１を巻き付け状態にすることができればよい。また、その配置位置も問わない。

（実施の形態３）
図５Ａは、本開示の実施の形態３におけるウェアラブル機器の平らな状態を示す正面図である。図５Ｂは、図５Ａに示すウェアラブル機器の、５Ｂ−５Ｂ線における断面図である。図５Ａおよび図５Ｂにおいて、図１Ａ、図１Ｂ、図３Ａ及び図３Ｂと同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

図５Ａおよび図５Ｂにおいて、フレキシブル筐体２０は可撓性のあるシリコンゴム等のエラストマー樹脂により形成されており、腕等に装着する面のリジッド筐体４０を覆っている部分以外は、ベローズ（蛇腹）構造２２を形成している。ベローズ構造２２の部分は可撓性を持つとともに、ウェアラブル機器１の全長方向に収縮することができる。またリジッド筐体４０はフレキシブル筐体２０との接触面で接着剤等により固着されている。

図６Ａは、本開示の実施の形態３におけるウェアラブル機器の長辺を丸めた状態（巻き付け状態）を示す正面図である。図６Ｂは、図６Ａに示すウェアラブル機器の、６Ｂ−６Ｂ線における断面図である。図６Ａおよび図６Ｂにおいて、図１Ａ、図１Ｂ、図５Ａ及び図５Ｂと同じ構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

図６Ａおよび図６Ｂにおいて、フレキシブル筐体２０は、ベローズ構造２２により全長方向に収縮することができるため、ウェアラブル機器１の厚みＴ２を大きくすることができる。

具体的には、図１Ｂ及び図２Ｂを用いて実施の形態１で示したウェアラブル機器１の厚みＴ１は、３ｍｍであった。同図を用いて、仮に全長Ｌと内径Ｒは実施の形態１と同様に、全長Ｌ＝１８０ｍｍ、内径Ｒ＝３０ｍｍとして、厚みＴ２＝８ｍｍとすると、（式１）よりαを求めることができ、α＝８８．６°となる。このとき円弧の長さＬ２は（式２）より、Ｌ２＝１４２．１ｍｍとなる。

従って、図１Ｂに示す「腕等に装着していない状態（平らな状態）」から、図２Ｂに示す「腕等に巻き付けて装着している状態（巻き付け状態）」に変形する過程で、全長Ｌ１＝１８０ｍｍは、３７．９ｍｍ収縮してＬ２＝１４２．１ｍｍになる必要があることがわかる。このとき全長の収縮率は約２１パーセントである。

フレキシブル筐体２０は可撓性のあるシリコンゴム等のエラストマー樹脂により形成されており、さらにベローズ構造２２を有しているため、ウェアラブル機器１の全長方向に収縮することができ、２０パーセント前後の収縮率であっても、収縮することが可能である。このため、ウェアラブル機器１の厚みＴ２を大きくすることができる。

これに伴い、図６Ｂに示す部品ブロックの厚み寸法「ｄ」を、図４Ｂに示す部品ブロックの厚み寸法「ｃ」に比べて大きくすることができる。

実施の形態３によれば、フレキシブル筐体２０がベローズ構造２２を有しているため、ウェアラブル機器の厚みＴ２を大きくすることができる。これにより部品ブロック３０の厚み「ｄ」を大きくすることができる。すなわち比較的厚みが大きくリジッドな部品（電池、ＣＰＵ、表示デバイスのドライバ、メモリ、信号処理部、無線回路、アンテナ、スピーカ等）をより多く収容することができるため、ウェアラブル機器１の機能をより高めることができる。つまり、機器を機能させるために必要なリジッドな部品を充分に配置した上で、平らな状態と巻き付け状態に相互に変形可能にすることができる。

なお、本実施の形態において、リジッド筐体４０は３箇所に分割されて配置されているが、１箇所、２箇所、さらには４箇所、５箇所と分割配置しても、ウェアラブル機器１を略円筒状態にすることができればよい。また、その配置位置も問わない。

（実施の形態４）
図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａおよび図６Ｂを用いて、実施の形態４の構成について説明する。

図５Ａ、図５Ｂ、図６Ａおよび図６Ｂにおいて、フレキシブル筐体２０の材料はシリコンゴム等のエラストマー樹脂であり、リジッド筐体４０はＡＢＳ樹脂などの比較的リジッドな材料から形成されている。フレキシブル筐体２０とリジッド筐体４０は、２色成型法での成形により一体に形成されている。

実施の形態４によれば、フレキシブル筐体２０とリジッド筐体４０は一体に形成されているため、接着剤等による接着組み立ての必要がなく、配置の精度も上がるため、ウェアラブル機器１を安価に製造することができる。

（実施の形態５）
図７Ａは、本開示の実施の形態５におけるウェアラブル機器の平らな状態を示す正面図である。図７Ｂは、図７Ａに示すウェアラブル機器の７Ｂ−７Ｂ線における断面図である。図７Ｃは、図７Ａに示すウェアラブル機器の、７Ｃ−７Ｃ線における断面図である。

図７Ｃにおいて、フレキシブル筐体２０とリジッド筐体４０との側壁部分には間隙「ｙ」が設けられており、双方が切り離されている状態になっている。またリジッド筐体４０の底面と側壁部分とのコーナー部は図７Ｃの「ｒ」で示すとおり、アール処理または面取り処理されていることが望ましい。

図８Ａは、実施の形態５におけるウェアラブル機器の長辺を丸めた状態（巻き付け状態）を示す正面図である。図８Ａに示すウェアラブル機器の、８Ｂ−８Ｂ線における断面図である。図８Ａに示すウェアラブル機器の、８Ｃ−８Ｃ線における断面図である。図８Ｄは、図８Ｂに示すウェアラブル機器の、８Ｄの拡大図である。

図８Ｃ及び図８Ｄにおいて、フレキシブル表示デバイス１０とリジッド筐体４０には最大寸法「ｚ」で示す間隙が生じている。これは、フレキシブル筐体２０の側壁がリジッド筐体４０と間隙「ｙ」により切り離されているため、ウェアラブル機器１の長辺を丸めた状態では、フレキシブル表示デバイス１０に図８Ｄの矢印Ｆの方向に浮き上がる力Ｆが発生するため、フレキシブル筐体２０の側壁部分が持ち上がる（伸長する）ことから生じる。そのため、図８Ｄに示すとおり、縦断面ではフレキシブル表示デバイス１０が、リジッド筐体４０のコーナー部の２点を通る円弧状になっている。このとき、図４Ａ及び図６Ａにおいて生じていたフレキシブル表示デバイス１０上の稜線（折れ線）「ｘ」が消滅し、フレキシブル表示デバイス１０は、ほぼ一定の曲率で曲面になっている。また図８Ｃに示す通り、リジッド筐体４０の底面と側壁部分とのコーナー部のアール処理「ｒ」のため、フレキシブル筐体２０の側壁が持ち上がり易くなり、フレキシブル表示デバイス１０を曲面にすることを補助している。

実施の形態５によれば、フレキシブル筐体２０とリジッド筐体４０との側壁部分には間隙「ｙ」が設けられており双方が切り離されているため、フレキシブル表示デバイス１０に稜線「ｘ」が生じることなく、ほぼ一定の曲率で曲面にすることができるため、表示面の視認性と美観を向上させることができる。

なお、本実施の形態において、リジッド筐体４０は３箇所に分割されて配置されているため、間隙「ｙ」は中央のリジッド筐体４０とフレキシブル筐体２０の間に設けられているが、リジッド筐体４０が、１箇所、２箇所、さらには４箇所、５箇所と分割配置する場合、フレキシブル表示デバイス１０を曲面にしたい場所に間隙「ｙ」設ければよい。

（実施の形態６）
図９は、本開示の実施の形態６におけるウェアラブル機器の平らな状態を示す斜視図である。図９において、機器本体９００には長さの異なるコンベックスバネ９０１と９０２が内蔵されている。短い方のコンベックスバネ９０１が手首側、長い方のコンベックスバネ９０２が上腕側である。また、内蔵されているコンベックスバネ９０１及び９０２が平らな状態のため、機器本体９００も平らな状態となっている。また、機器本体９００は、図示しないプロセッサ、メモリなどを含む処理部を有し、その処理結果を表示するフレキシブルディスプレイ９０３を備えている。

図１０Ａは、コンベックスバネ９０１の平らな状態を示す斜視図である。図１０Ｂは、コンベックスバネ９０１の巻き付け状態を示す斜視図である。図１０Ｃは、コンベックスバネ９０２の平らな状態を示す斜視図である。図１０Ｄは、コンベックスバネ９０２の巻き付け状態を示す斜視図である。

ここで、
（式３）コンベックスバネ９０１の長さＬ１＜コンベックスバネ９０２の長さＬ２
となっている。これにより、巻き付け状態のコンベックスバネ９０１及びコンベックスバネ９０２の曲率は、
（式４）コンベックスバネ９０１の曲率１／Ｒ１＞コンベックスバネ９０２の曲率１／Ｒ２
となる。この時、機器本体９００はコンベックスバネ９０１及びコンベックスバネ９０２に沿って巻き付け変形可能となっているため、図１１に示すように円錐状（円錐台状）に巻きつけされた機器本体巻き付け状態になる。

図１２は、図１１に示した巻き付け状態の機器本体９００を人体９０４の腕先に装着した図である。手首付近に装着する場合、手首側９０４Ａと上腕側９０４Ｂでは腕の太さが異なるが、本実施の形態の機器本体９００によれば、その太さの差分を吸収し、装着することができる。

かかる構成によれば機器本体９００に内蔵されるコンベックスバネ９０１及び９０２の長さに差分を付けることにより、機器本体９００を巻き付け状態としたときの曲率が変化するようになり、特に手首付近の腕に装着する場合、装着感を良くすることができる。

（実施の形態７）
図１３は、本開示の実施の形態７の機器本体９００の斜視図である。図１３において、図９と同様の構成要素については同じ符号を用い、説明を省略する。

図１３において、機器本体９００には同じ長さで、かつ断面形状の異なるコンベックスバネ１３０１と１３０２が内蔵されている。また、内蔵されているコンベックスバネ１３０１及び１３０２が平らな状態のため、機器本体９００も平らな状態となっている。また、機器本体９００は、図示しないプロセッサ、メモリなどを含む処理部を有し、その処理結果を表示するフレキシブルディスプレイ９０３を備えている。

図１４Ａは、平らな状態のコンベックスバネ１３０１の、短手方向の断面図である。図１４Ｂは、コンベックスバネ１３０１の巻き付け状態を示す斜視図である。図１４Ｃは、平らな状態のコンベックスバネ１３０２の、短手方向の断面図である。図１４Ｄは、コンベックスバネ１３０２の巻き付け状態を示す斜視図である。

ここで、
（式５）コンベックスバネ１３０１の断面Ｒ１＜コンベックスバネ１３０２の断面Ｒ２
となっている。これにより、巻き付け状態のコンベックスバネの曲率は、
（式６）コンベックスバネ１３０１の曲率１／Ｒ１＞コンベックスバネ１３０２の曲率１／Ｒ２
となる。この時、機器本体９００はコンベックスバネ１３０１及びコンベックスバネ１３０２に沿って巻き付け変形可能となっているため、図１１と同様に円錐状（円錐台状）となる機器本体巻き付け状態となる。

かかる構成によれば、機器本体に内蔵されるコンベックスバネの断面Ｒに差分を付けることにより、機器本体への巻き付け時の曲率が変化するようになり、特に手首付近の腕に装着する場合、装着感を良くすることができる。

（変形例）
断面Ｒの異なるコンベックスバネ１３０１、１３０２に代えて、バネ板厚の異なるコンベックスバネ１５０１、１５０２を用いる例を図１５に示す。

図１５Ａは、平らな状態のコンベックスバネ１５０１の、短手方向の断面図である。図１５Ｂは、コンベックスバネ１５０１の巻き付け状態を示す斜視図である。図１５Ｃは、平らな状態のコンベックスバネ１５０２の、短手方向の断面図である。図１５Ｄは、コンベックスバネ１５０２の巻き付け状態を示す斜視図である。

ここで、
（式７）コンベックスバネ１５０１の厚さＴ１＜コンベックスバネ１５０２の厚さＴ２
となっている。これにより、巻き付け時のコンベックスバネの曲率は、
（式８）コンベックスバネ１５０１の曲率１／Ｒ１＞コンベックスバネ１５０２の曲率１／Ｒ２
となる。この時、機器本体９００はコンベックスバネ１５０１及びコンベックスバネ１５０２に沿って巻き付け変形可能となっているため、図１１と同様に円錐状（円錐台状）となる機器本体巻き付け状態となる。

かかる構成によれば、機器本体に内蔵されるコンベックスバネのバネ板厚さに差分を付けることにより、機器本体への巻き付け時の曲率が変化するようになり、特に手首付近の腕に装着する場合、装着感を良くすることができる。

なお、上記各実施の形態、変形例において、コンベックスバネは２本としているが、複数本設けても良い。また、コンベックスバネの断面についてはＲ形状に限定されず、異型の断面であっても良い。さらに、コンベックスバネを同一形状とし、材料自体の硬さ違い品を用いてもよい。あるいは、表面処理による硬さ違い品を使っても良い。また、コンベックスバネの長さ、断面Ｒ、バネ板厚さなどの変更は、それぞれ単独ではなく組み合わせて用いてもよい。

また、装着する部位は腕に限らず、足、首、指などであってもよい。また、装着する対象は、人体に限らない。ペットなどの人体以外の生物であってもよいし、ポール（棒）のような無生物であってもよい。また、電子機器に限らず、装身具、腕章、あるいは、カバー、標識、反射板など、対象物に巻き付けて使用するものであれば適用可能である。

（実施の形態８）
図１６Ａは、実施の形態８におけるウェアラブル機器の平らな状態を示す斜視図である。図１６Ｂは、実施の形態８におけるウェアラブル機器の巻き付け状態を示す斜視図である。図１６Ａにおいて、機器本体１６００は、大別すると、機器本体表面部材１６０１と機器本体後面部材１６０２にて構成されている。ここで機器本体表面部材１６０１として、例えばフレキシブルなディスプレイを用いても良い。フレキシブルなディスプレイを用いることにより、機器本体１６００を、図１６Ａに示す平らな状態と、図１６Ｂに示す巻き付け状態の間で相互に変形自在とすることができる。これにより、腕等へ巻き付けて利用可能となる。また、機器本体１６００は、図示しないプロセッサ、メモリなどを含む処理部を有し、その処理結果をフレキシブルなディスプレイに表示する。

図１７は、実施の形態８におけるコンベックスバネ保持構造部周囲の分解斜視図である。図１８は、実施の形態８におけるコンベックスバネ保持構造部周囲の斜視図である。図１９Ａは、図１８に示すウェアラブル機器の、１９Ａ−１９Ａ線における断面図である。図１９Ｂは、図１９Ａに示すウェアラブル機器の１９Ｂ部の詳細図である。図１９Ｃは、図１９Ａに示すウェアラブル機器の１９Ｃ部の詳細図である。図２０Ａは、図１８に示すウェアラブル機器の、２０Ａ−２０Ａ線における断面図である。図２０Ｂは、図１８に示すウェアラブル機器の、２０Ｂ−２０Ｂ線における断面図である。

図１７から図２０において、機器本体後面部材１６０２は、機器本体を変形可能とするゴム材等の軟質材部１６０２Ａと樹脂材等の硬質材部１６０２Ｂより構成されている。コンベックスバネ１６０４はコンベックスバネ中央保持部１６０４Ｂが、機器本体後面部材１６０２のコンベックスバネ中央保持部１６０２Ｆに挿入され、その上方より中央保持具１６０６によって、コンベックスバネ１６０４の中央付近の位置決めがなされる。

また、コンベックスバネ１６０４の両端面には端面保持具１６０５が係合する。また、端面保持具１６０５の機器本体後面部材への固定部１６０５Ａ、１６０５Ｂ、及び１６０５Ｃが、機器本体後面部材１６０２の端面保持具固定部１６０２Ｃ、１６０２Ｄ、及び１６０２Ｅに係合する。これによって、コンベックスバネ端面保持部１６０４Ａが、機器本体後面部材１６０２に位置規制がなされる。

ここで、コンベックスバネ端面保持部１６０４Ａは、端面保持具１６０５に対して、Ｌ１の長さが必ず係合する寸法設定としている。さらに、係合部は機器本体後面部材１６０２の硬質材部１６０２Ｂと係合しているので、端面保持具１６０５を確実に保持固定することができる。尚、この係合構造としては、図１９及び図２０でツメの嵌合構造を主に説明しているが、例えばネジ締め構造等の他構造でも実現可能である。

図２１は、図１９Ａに示した断面図における１９Ｂ部、１９Ｃ部の詳細図における部分がコンベックスバネ１６０４により巻きつけ状態となっている状態を示した詳細図である。同図に示す通り、コンベックスバネ１６０４の中央付近は中央保持具により巻きつけ状態でも位置が大きく移動しない。またコンベックスバネ端面保持部１６０４Ａは、端面保持具１６０５に対して、Ｌ２の長さが必ず係合する寸法設定としている。すなわち、Ｌ１＜Ｌ２の関係が確保できる寸法関係となっている。

かかる構成によれば機器本体１６００に内蔵されるコンベックスバネ１６０４は、機器本体１６００が平らな状態と巻き付け状態の両状態においても、安定的な位置に配備されると共に、端面保持具１６０５をつまみ操作することにより、コンベックスバネ１６０４の端面を意識的に探して操作する必要がないので、操作性を向上させることができる。

なお、本実施の形態において、コンベックスバネは中央付近と両端部付近を保持し位置決めを行っているが、特に中央付近については１箇所に限定されず、コンベックスバネの巻き付け状態を阻害しない場所であれば複数個所設けることも考えたれる。また、コンベックスバネの断面についてはＲ形状に限定されず、異型の断面であっても良い。さらに、コンベックスバネを並列や重ね合わせ状態等の複数個を使っても良い。また、装着する部位は腕に限らず、足、首、指などであってもよい。また、装着する対象は、人体に限らない。ペットなどの人体以外の生物であってもよいし、ポール（棒）のような無生物であってもよい。また、電子機器に限らず、装身具、腕章、あるいは、カバー、標識、反射板など、対象物に巻きつけて使用するものであれば適用可能である。

本開示にかかるウェアラブル機器は、丸めて腕等に装着することができるウェアラブル端末等として有用である。また自転車のハンドル等、棒状のものに巻き付けて使用する用途にも応用できる。

１ ウェアラブル機器
１０ フレキシブル表示デバイス
２０ フレキシブル筐体
２１ 貼り付け座面
２２ ベローズ構造
３０ 部品ブロック
３１ フレキシブルケーブル
４０ リジッド筐体
９００ 機器本体
９０１，９０２，１３０１，１３０２，１５０１，１５０２ コンベックスバネ
９０３ フレキシブルディスプレイ
９０４ 人体
９０４Ａ 手首側
９０４Ｂ 上腕側
１６００ 機器本体
１６０１ 機器本体表面部材
１６０２ 機器本体後面部材
１６０２Ａ 軟質材部
１６０２Ｂ 硬質材部
１６０２Ｃ，１６０２Ｄ，１６０２Ｅ 端面保持具固定部
１６０２Ｆ コンベックスバネ中央保持部
１６０４ コンベックスバネ
１６０４Ａ コンベックスバネ端面保持部
１６０４Ｂ コンベックスバネ中央保持部
１６０５ 端面保持具
１６０５Ａ，１６０５Ｂ，１６０５Ｃ 機器本体後面部材への固定部
１６０６ 中央保持具

Claims (13)

1. フレキシブルな表示デバイスと、
   前記表示デバイスの周縁部を保持するフレキシブルな筐体とを備え、
   前記表示デバイスを最上面に配置して機器の全長基準とし、
   前記表示デバイスより下側は全長方向に収縮することを特徴とする、
   ウェアラブル機器。
2. 前記フレキシブルな筐体にリジッドな筐体部分を設け、
   前記筐体部分に機器を機能させるためのリジッドなデバイスを配置したことを特徴とする、
   請求項１に記載のウェアラブル機器。
3. 前記フレキシブルな筐体にベローズ構造を備えたことを特徴とする、
   請求項１または２に記載のウェアラブル機器。
4. 前記フレキシブルな筐体の構成材料をエラストマー樹脂とし、
   前記リジッドな筐体部分を可撓性の少ない樹脂として、
   ２色成形法での成形により一体に形成したことを特徴とする、
   請求項３に記載のウェアラブル機器。
5. 前記リジッドな筐体部分の前記フレキシブルな表示デバイスの周縁部を保持する側壁部分のうち、前記表示デバイスの中央付近の両側に位置する少なくとも二箇所は、
   前記リジッドな筐体部分とは切り離されていることを特徴とする、
   請求項２〜４の何れかに記載のウェアラブル機器。
6. 機器本体と、複数のコンベックスバネと、を備え、
   前記複数のコンベックスバネのうち、少なくとも２本は互いにバネの特性が異なることを特徴とするウェアラブル機器。
7. 前記バネの特性の種類として、長手方向の長さ、短手方向の断面Ｒ、バネ板厚さのうちの少なくとも１つを含むことを特徴とする請求項６記載のウェアラブル機器。
8. 前記複数のコンベックスバネは、前記機器本体に内蔵されており、かつ、短手方向に横に並べて配置されてなる請求項６または７記載のウェアラブル機器。
9. フレキシブルディスプレイを更に備え、
   前記フレキシブルディスプレイは、前記コンベックスバネが巻きつけ状態において前記機器本体の外側から視認可能な位置に配置されてなる請求項６、７または８記載のウェアラブル機器。
10. 機器本体と、
    コンベックスバネと、
    前記機器本体に前記コンベックスバネの中央付近を保持する中央保持部と、
    前記機器本体に係合し前記コンベックスバネを保持する端面保持部と、
    を備えているウェアラブル機器。
11. 前記端面保持部は、前記機器本体の平らな状態及び巻き付け状態の両状態において、前記コンベックスバネの端面部分が確実に覆われる長さを保有していることを特徴とした請求項１０記載のウェアラブル機器。
12. 前記端面保持部は前記コンベックスバネが平らな状態時の断面Ｒ形状と近似形状となっていることを特徴とした請求項１０または１１記載のウェアラブル機器。
13. 前記端面保持部は前記機器本体の端面位置に取り付けられていることを特徴とした請求項１０、１１または１２記載のウェアラブル機器。

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