特許 6040557 画像切り替え装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6040557

(24)【登録日】2016年11月18日

(45)【発行日】2016年12月7日

(54)【発明の名称】画像切り替え装置

(51)【国際特許分類】

   G09F 19/12 20060101AFI20161128BHJP

   G03B 35/24 20060101ALI20161128BHJP

【ＦＩ】

   G09F19/12 F

   G03B35/24

【請求項の数】4

【全頁数】14

(21)【出願番号】特願2012-91739(P2012-91739)

(22)【出願日】2012年4月13日

(65)【公開番号】特開2013-221972(P2013-221972A)

(43)【公開日】2013年10月28日

【審査請求日】2015年1月26日

(73)【特許権者】

【識別番号】000006231

【氏名又は名称】株式会社村田製作所

(74)【代理人】

【識別番号】100100158

【弁理士】

【氏名又は名称】鮫島 睦

(74)【代理人】

【識別番号】100138863

【弁理士】

【氏名又は名称】言上 惠一

(74)【代理人】

【識別番号】100132252

【弁理士】

【氏名又は名称】吉田 環

(72)【発明者】

【氏名】大寺 昭三

【審査官】 宮本 昭彦

(56)【参考文献】

【文献】 特開昭５５−０２６５７２（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００３−２９５８０５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−０８７４２３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開昭６１−２１０６８６（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００１−１６０６３７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−２０３６１５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００４−０８５９２４（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０９Ｆ １９／００ − ２７／００

Ｇ０３Ｂ ３５／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

複数の画像をそれぞれライン状に分解して得られる複数の組の画像データを一定ピッチで表示してなる画像表示物と、
前記画像表示物の表示領域に対向して配置され、かつ、前記画像表示物に表示された複数の組の画像データのうち、少なくとも１つの組の画像データを光学的に合成するレンチキュラーレンズと、
前記画像表示物に表示された複数の組の画像データのうち、選択された１つの組の画像データがレンチキュラーレンズにより光学的に合成可能となる位置に、画像表示物をレンチキュラーレンズに対して移動させる電歪アクチュエータと、
前記画像表示物の非表示領域に対向した対向領域を有する固定部材と、
前記画像表示物の非表示領域および前記固定部材の対向領域のそれぞれに、相互に摺動可能に設けられた凹凸部であって、レンチキュラーレンズのピッチを、切り替えて表示すべき画像データの組の数で除したピッチを有する凹凸部と
を含む、画像切り替え装置。

【請求項2】

前記電歪アクチュエータが、電歪材料層の積層体であって、該電歪材料層を間に挟む第１および第２の電極と共に積層された積層体を含む、請求項１に記載の画像切り替え装置。

【請求項3】

前記第１および第２の電極は、前記積層体の異なる２つの端面にて、外部電極にそれぞれ接続され、または外部にそれぞれ引き出されている、請求項２に画像切り替え装置。

【請求項4】

前記第１および第２の電極が、有機導電性材料から成る、請求項２または３に記載の画像切り替え装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、画像切り替え装置に関し、より詳細には、レンチキュラーレンズを用いた画像切り替え装置に関する。

【背景技術】

【0002】

複数の画像を切り替えて表示し得る部材として、レンチキュラーレンズが知られている。レンチキュラーレンズは、複数の凸レンズがライン状に所定のピッチで配置された透明シート状部材である。その簡便な使用例では、切り替えて表示すべき複数の画像をそれぞれライン状に分解し、これにより得られる複数の組の画像データを１枚のシート面上に一定ピッチで表示（印刷）し、これにより得られる画像シートの表示領域にレンチキュラーレンズを、その凸面が表示側に位置し、かつレンチキュラーレンズのピッチと画像データのピッチとが整合するように位置合わせして貼り合わせている。これにより得られたレンチキュラーレンズ付き画像シートは、見る者の角度によって、視認される画像が変化するものとなる。

【0003】

従来、レンチキュラーレンズを用いた画像切り替え装置として、レンチキュラーレンズを窓部に固定して設けた枠体に、上記のような画像シート（画像カード）を移動可能に収納し、画像シート位置移動手段によって、画像シートを順次繰り返し移動させる構成としたものが知られている（特許文献１を参照のこと）。より詳細には、この画像シート位置移動手段は、電源に接続される駆動モータと、駆動モータの回転速度を減速する減速機構（ギア）と、画像シートの一部に当接して画像シートを所定の位置に移動させ得る偏心カムとを備える。かかる従来の画像切り替え装置では、駆動モータにより減速機構を介して偏心カムが回転し、その偏心距離に応じて画像シートが上下動することによって、複数の画像が、画像シートに表示されている順序に従って、偏心カムの回転速度に対応して切り替わって視認され得る。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００３−２９５８０５号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

上記従来の画像切り替え装置では、画像シートをレンチキュラーレンズに対して移動させるために、駆動モータ、減速機構（ギア）および偏心カムという機械的構成を採用している。かかる機械的構成は嵩張り、薄型化することが困難である。更に、かかる機械的構成では、複数の画像が繰り返し運動により切り替えられるのみであって、画像の切り替え順序は画像シートに表示されている画像データの順序に限定され、また、画像の切り替えタイミングは偏心カムの回転速度に依存し、任意に変更することができない。

【0006】

本発明は、従来よりも薄型で、かつ、複数の画像を所望の順序およびタイミングで切り替えて表示することが可能な画像切り替え装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0007】

本発明によれば、複数の画像をそれぞれライン状に分解して得られる複数の組の画像データを一定ピッチで表示してなる画像表示物と、画像表示物の表示領域に対向して配置され、かつ、画像表示物に表示された複数の組の画像データのうち、少なくとも１つの組の画像データを光学的に合成するレンチキュラーレンズと、画像表示物に表示された複数の組の画像データのうち、選択された１つの組の画像データがレンチキュラーレンズにより光学的に合成可能となる位置に、画像表示物をレンチキュラーレンズに対して移動させる電歪アクチュエータとを含む、画像切り替え装置が提供される。かかる画像切り替え装置によれば、画像表示物をレンチキュラーレンズに対して移動させるために電歪アクチュエータを用いているので、駆動モータ、減速機構および偏心カムという機械的構成を用いた従来の画像切り替え装置に比べて、著しく薄型にすることが可能となる。また、電歪アクチュエータはリニア動作が可能で、その印加電圧に応じて変位量を制御できるので、複数の画像を所望の順序およびタイミングで切り替えて表示させることが可能となる。

【0008】

本発明の１つの態様においては、画像切り替え装置は、画像表示物の非表示領域に対向した対向領域を有する固定部材と、画像表示物の非表示領域および固定部材の対向領域のそれぞれに、相互に摺動可能に設けられた凹凸部であって、レンチキュラーレンズのピッチを、切り替えて表示すべき画像データの組の数で除したピッチを有する凹凸部とを更に含み得る。かかる態様によれば、相互に摺動可能な凹凸部によって、対向する凹凸部が最も安定的に噛合する位置で、画像表示物がレンチキュラーレンズに対して移動停止するので、選択された１つの組の画像データをレンチキュラーレンズに対して位置調整して配置することができ、所望の画像データを高精度で合成して表示することができる。

【0009】

電歪アクチュエータは、電歪材料層の積層体であって、該電歪材料層を間に挟む第１および第２の電極と共に積層された積層体を含むものであってよい。第１および第２の電極間に電圧を印加すると、これらの間に挟まれた電歪材料層は、電界印加により厚さ方向に歪み、また、長さ方向にも歪むこととなる。そして、かかる電歪材料層を積層して用いることにより、１層当りの厚みが薄くなり、所定の印加電圧に対してより大きな電界印加が得られ、積層方向および長さ方向においてより大きな歪みを得ること、換言すれば、電歪アクチュエータにおいてより大きな変位を得ることができる。

【0010】

本発明の１つの態様において、上記第１および第２の電極は、上記積層体の異なる２つの端面にて、外部電極にそれぞれ接続され、または外部にそれぞれ引き出されていてよい。かかる態様によれば、積層されている第１および第２の電極に対して、外部電極形成または外部への引き出しを、それぞれ別個に簡便に行うことができる。

【0011】

本発明の１つの態様において、上記第１および第２の電極は、有機導電性材料から成っていてよい。かかる態様によれば、電極にクラックが導入され難くなり、より信頼性の高い画像切り替え装置を得ることができる。

【0012】

本発明の１つの態様において、上記積層体は、電歪材料層が該電歪材料層を間に挟む第１および第２の電極と共に筒状に巻回および扁平化されて成っていてよい。電歪材料層は、可撓性のフィルムであり得、該フィルムに第１および第２の電極を形成して筒状に巻回することにより容易に積層でき、更に、これを扁平化することにより、体積効率を高めることができる。

【発明の効果】

【0013】

本発明によれば、画像表示物をレンチキュラーレンズに対して移動させるために電歪アクチュエータを用いているので、従来よりも薄型で、かつ、複数の画像を所望の順序およびタイミングで切り替えて表示することが可能な画像切り替え装置が提供される。

【図面の簡単な説明】

【0014】

【図1】本発明の１つの実施形態における画像切り替え装置の概略模式図であって、（ａ）は断面図、（ｂ）は表示面側から透視して見た画像表示物および電歪アクチュエータの上面図をそれぞれ示す。

【図2】本発明に利用可能な電歪アクチュエータの概略模式図であって、（ａ）は断面図、（ｂ）および（ｃ）はＹ−Ｙ方向の部分分解断面図であり、電歪材料層と第１および第２の電極との配置例をそれぞれ示す。

【図3】図２の電歪アクチュエータのうち、図２（ｂ）の配置例に係る電歪アクチュエータの製造方法を説明する概略模式図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）はＡ−Ａ方向断面図である。

【図4】図２の電歪アクチュエータのうち、図２（ｂ）の配置例に係る電歪アクチュエータの製造方法を説明する概略模式図である。

【図5】図２の電歪アクチュエータのうち、図２（ｃ）の配置例に係る電歪アクチュエータの製造方法を説明する概略模式図であって、（ａ）は斜視図、（ｂ）はＢ−Ｂ方向断面図である。

【図6】図２の電歪アクチュエータの製造方法を説明する概略模式図であって、（ａ）は略円筒状の積層体を矢印方向に扁平化する工程を示す斜視図であり、（ｂ）はこれにより得られた積層体に外部電極を形成する工程を示す上面図である。

【図7】本発明のもう１つの実施形態における画像切り替え装置の概略断面模式図を示す。

【発明を実施するための形態】

【0015】

本発明の２つの実施形態における画像切り替え装置について、以下、図面を参照しながら詳述する。

【0016】

（実施形態１）
図１（ａ）および（ｂ）を参照して、本実施形態の画像切り替え装置２０は、複数の画像をそれぞれライン状に分解して得られる複数の組の画像データを一定ピッチで表示してなる画像表示物１３と、画像表示物１３の表示領域１３ａ（図１（ｂ）中、点線にて囲まれる領域）に対向して配置され、かつ、画像表示物１３に表示された複数の組の画像データのうち、少なくとも１つの組の画像データを光学的に合成するレンチキュラーレンズ１５と、画像表示物１３に表示された複数の組の画像データのうち、選択された１つの組の画像データがレンチキュラーレンズ１５により光学的に合成可能となる位置に、画像表示物１３をレンチキュラーレンズ１５に対して移動させる電歪アクチュエータ１７とを有する。

【0017】

画像表示物１３は、表示領域１３ａに複数の組の画像データを表示したものである。図１（ｂ）では、２つの画像として、楕円形の画像と矩形の画像とを用いた例を示しており、画像表示物１３の表示領域１３ａには、楕円形の画像をライン状に分解して得られる１つの組の画像データと、矩形の画像をライン状に分解して得られる１つの組の画像データとが、一定ピッチＰ_２で順に繰り返し表示されている。各画像データのピッチＰ_２は相互に等しく、かつ、レンチキュラーレンズ１５のピッチＰ_１と等しい。各画像データのライン幅Ｌｗは、ピッチＰ_２（＝ピッチＰ_１）を、切り替えて表示すべき画像データの組の数（換言すれば、切り替えて表示すべき画像の数）で除した値に等しく、図示する例では、ライン幅ＬｗはピッチＰ_２の１／２に等しい。しかし、図示する例に限定されず、切り替えて表示すべき画像の数は適宜選択可能であり、例えば２〜１０とし得る。画像表示物１３は、上記のような画像データを表示し得る限り、任意の適切な材料から成り得る。例えば、紙、プラスチックシートなどを使用してよい。画像データへの分解は、特に限定されないが、例えば市販のソフトウェアを使用してよい。

【0018】

かかる画像表示物１３は、例えばケース１９などの内部に移動可能に収納され得る。ケース１９自体は固定部材として理解され得る。ケース１９の表示面側に、画像表示物１３の表示領域１３ａに対応する窓部１９ａが設けられている。ケース１９には、窓部１９ａを覆ってレンチキュラーレンズ１５が設けられ、これにより、レンチキュラーレンズ１５が、画像表示物１３の表示領域１３ａに対向および近接して配置される。

【0019】

画像表示物１３に表示された複数の組の画像データは、ケース１９の窓部１９ａを通じて、レンチキュラーレンズ１５を通じて視認され得る。レンチキュラーレンズ１５は、これら画像データのうち、少なくとも１つの組の画像データを光学的に合成するように、複数の凸レンズがライン状にピッチＰ_１で配置された透明シート状部材から成り、凸面が表示側に位置するように配置される。かかるレンチキュラーレンズ１５は、一般的にはプラスチックから作製されており、市販のものを使用してよい。

【0020】

画像表示物１３をレンチキュラーレンズ１５に対して移動させる電歪アクチュエータ１７がケース１９内に収納され得る。電歪アクチュエータ１７には、リニア動作（換言すれば、直線的に変位すること）が可能なものを使用し、電歪アクチュエータ１７の変位方向Ｘにおいて、その一端がケース１９に固定され、他端が画像表示物１３に接続される。図１に示す例では、電歪アクチュエータ１７を画像表示物１３の側方に設けたが、これに限定されるものではない。例えば、電歪アクチュエータ１７を、画像表示物１３の裏面とケース１９との間の空間に挿入し、電歪アクチュエータ１７の変位方向Ｘにおいて、その一端がケース１９に固定され、他端が画像表示物１３に接続されるようにしてもよい。この例によれば、より面積効率の高い画像切り替え装置を得ることができる。なお、固定および接続方法は、特に限定されず、例えば任意の適切な接着剤、テープ等を用いてよい。

【0021】

電歪アクチュエータ１７は、図２（ａ）に示すような電歪材料層の積層体１０を含むものであってよい。より詳細には、この積層体１０は、電歪材料層が、電歪材料層を間に挟む第１および第２の電極と共に積層された積層体１０であり得る。電歪アクチュエータ１７は、積層体１０の異なる２つの端面（図示する態様では対向する２つの端面）に、第１の電極と接続された外部電極１１ａと、第２の電極と接続された外部電極１１ｂとを備え、これら外部電極１１ａ、１１ｂは、電源Ｖに接続される。

【0022】

第１および第２の電極は、これらの間に電歪材料層を挟み、かつ、第１および第２の電極が互いに直接接触しないように配置されていればよい。例えば、図２（ｂ）に示すように、隣り合う電歪材料層１および１’の間に、第１の電極３ａおよび３ａ’が合計２層で存在し、また、第２の電極３ｂおよび３ｂ’が合計２層で存在してよい。この場合、第１の電極３ａ、３ａ’は積層体１０の１つの端面にて外部電極１１ａに接続され、第２の電極３ｂ、３ｂ’は積層体１０の別の端面にて外部電極１１ｂに接続される。また例えば、図２（ｃ）に示すように、隣り合う電歪材料層１ａおよび１ｂの間に、第１の電極３ａが１層で存在し、また、第２の電極３ｂが１層で存在してよい。これら配置例については、本実施形態に利用可能な電歪アクチュエータ１７の製造方法に関連してより詳細に後述する。この場合、第１の電極３ａは積層体１０の１つの端面にて外部電極１１ａに接続され、第２の電極３ｂは積層体１０の別の端面にて外部電極１１ｂに接続される。

【0023】

電歪材料層１、１’、１ａ、１ｂは、高分子電歪材料から形成される。高分子電歪材料は、永久双極子を有する高分子材料であれば、特に限定されない。高分子電歪材料の例としては、ＰＶＤＦ（ポリビニリデンフルオロイド）、ＰＶＤＦ系の共重合体、例えば、Ｐ（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ）、Ｐ（ＶＤＦ−ＶＦ）などのコポリマーや、Ｐ（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ−ＣＦＥ）、Ｐ（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ−ＣＴＦＥ）、Ｐ（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ−ＣＤＦＥ）、Ｐ（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ−ＨＦＡ）、Ｐ（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ−ＨＦＰ）、Ｐ（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ−ＶＣ）などのターポリマーが挙げられる（Ｐはポリを、ＶＤＦはビニリデンフルオライドを、ＴｒＦＥはトリフルオロエチレンを、ＣＦＥはクロロフルオロエチレンを、ＣＴＦＥはクロロトリフルオロエチレンを、ＣＤＦＥはクロロジフルオロエチレンを、ＨＦＡはヘキサフルオロアセトンを、ＨＦＰはヘキサフルオロプロピレンを、ＶＣはビニルクロライドを、ＶＦはビニルフルオライドを意味する）。なかでも、Ｐ（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ−ＣＦＥ）が、大きな歪みが得られる点で特に好ましい。電歪材料層１、１’、１ａ、１ｂの厚さは適宜設定してよいが、例えば数μｍ〜１００μｍ程度とし得る。電歪材料層１、１’、１ａ、１ｂは、各配置例につき、使用する高分子電歪材料および厚さが、異なっていてもよいが、同じであることが好ましい。

【0024】

第１の電極３ａ、３ａ’および第２の電極３ｂ、３ｂ’は、電極として機能し得る限り、任意の適切な導電性材料から形成してよい。かかる導電性材料としては、有機導電性材料が、クラックが導入され難いので好ましい。有機導電性材料の例としては、ＰＥＤＯＴ（ポリエチレンジオキシチオフェン）、ＰＰｙ（ポリピロール）、ＰＡＮＩ（ポリアニリン）などが挙げられ、これらは、適宜、有機スルホン酸系化合物、例えばポリビニルスルホン酸、ポリスチレンスルホン酸、ポリアリルスルホン酸、ポリアクリルスルホン酸、ポリメタクリルスルホン酸、ポリ−２−アクリルアミド−２−メチルプロパンスルホン酸、ポリイソプレンスルホン酸などのドーパントがドープされ得る。なかでも、ポリスチレンスルホン酸がドープされたポリ（３，４−エチレンジオキシチオフェン）（ＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ）が好ましい。しかしながら本発明はこれに限定されず、他の導電性材料、例えばＮｉ（ニッケル）、Ｐｔ（白金）、Ｐｔ−Ｐｄ（白金−パラジウム合金）、Ａｌ（アルミニウム）、Ａｕ（金）、Ａｕ−Ｐｄ（金パラジウム合金）などの金属材料を使用することも可能である。第１の電極３ａ、３ａ’および第２の電極３ｂ、３ｂ’の厚さは、使用する導電性材料などに応じて適宜設定してよいが、例えば２０ｎｍ〜１０μｍ程度とし得る。第１の電極３ａ、３ａ’および第２の電極３ｂ、３ｂ’は、各配置例につき、使用する導電性材料および厚さが、異なっていてもよいが、同じであることが好ましい。

【0025】

次に、かかる電歪アクチュエータ１７の製造例について説明する。以下の例では、積層体１０が、電歪材料層を、第１および第２の電極と共に筒状に巻回および扁平化することによって構成される場合について説明する。

【0026】

まず、電歪材料層を第１および第２の電極と共に、第１の電極と第２の電極との間に電歪材料層が挟まれるようにして、略円筒状（円筒状または実質的に円筒状、以下も同様）に巻回して積層することによって、略円筒状の積層体７（図６（ａ）参照）を形成する。

【0027】

より詳細には、まず、電歪材料層の表面に第１および第２の電極の少なくとも一方を形成した２枚のシートを作製し、第１および第２の電極が直接接触してショートすることのないように、これら２枚のシートを重ね合わせる。

【0028】

より具体的には、図２（ｂ）に示す配置例の場合には、次のようにして２枚のシートを重ね合わせる。まず、図３を参照して、電歪材料層１の両面に第１の電極３ａおよび第２の電極３ｂをそれぞれ形成したシートと、電歪材料層１’の両面に第１の電極３ａ’および第２の電極３ｂ’をそれぞれ形成したシートとを準備する。なお、これらシートは、同時に作製されたもの（例えば１枚のシートから分断されたもの）であってもよい。そして、これら２枚のシートを、第１の電極３ａ、３ａ’同士または第２の電極３ｂ、３ｂ’同士を対向させて（図２（ｂ）は後者の場合を例示的に示す）重ね合わせる。この場合、１つの電歪材料層に対して、第１および第２の電極が両面から十分に密着するので、空気層によるロスを防ぐことができる。

【0029】

また、図２（ｃ）に示す配置例の場合には、次のようにして２枚のシートを重ね合わせる。まず、図５を参照して、電歪材料層１ａの片面に第１の電極３ａを形成したシートと、電歪材料層１ｂの片面に第２の電極３ｂを形成したシートとを準備する。なお、これらシートは、同時に作製されたもの（例えば１枚のシートから分断されたもの）であってもよい。そして、これら２枚のシートを、第１の電極３ａと第２の電極３ｂとが電歪材料層１ａ、１ｂを介して交互に配置されるように重ね合わせる。この場合、１つの電歪材料層に対して、第１および第２の電極のいずれかのみを形成すればよいので、より少ない工程数で作製可能である。

【0030】

電歪材料層上への電極の形成は、使用する材料に応じて異なり得る。例えば、電極材料として、上述したような有機導電性材料を使用する場合には、電歪材料層上にマスクを配置し、その上から有機導電性材料含有液（例えばインクまたは塗料などとして市販で入手可能である）を噴霧し、適宜、乾燥および／または加熱した後、マスクを除去することによって、一様な電極パターンを形成することができる。なお、有機導電性材料含有液の粘度等によっては、インクジェット、はけ塗り、スクリーン印刷なども適用可能である。しかしながら、本実施形態はこれに限定されず、例えば、電極材料として、上述したような金属材料を用いる場合には、蒸着、スパッタなどを適用可能である。

【0031】

次に、上記のようにして重ね合わせた２枚のシートを、例えば図４に示すように、略円筒状の巻芯５の周囲に巻回して積層し、これにより、略円筒状の積層体を形成する。巻芯５は、巻回の際に保持可能な限り、中空および中実のいずれであってもよい。そして、積層体を形成した後に、積層体から巻芯５を抜き出して、図６（ａ）に示すような略円筒状の積層体７を得る。積層体の寸法および積層数は、所望される電歪アクチュエータ１７の最大変位などによって様々であり得る。

【0032】

そして、この略円筒状の積層体７に外力および熱の少なくとも一方を作用させることによって、図６（ａ）に示す矢印方向に扁平化させる。外力は、手作業で加えても、機械的に加えても、真空吸引（例えば、積層体７をパックまたは袋に入れ、その内部を真空にして、外部からの空気圧により潰す方法）などにより加えてもよい。熱は、電歪材料層に作用して成形することが可能であり、例えば、１００℃前後の熱を加え得る。

【0033】

これにより、電歪材料層が第１および第２の電極と共に積層された積層体１０が得られる。本製造例のように、積層体１０が、電歪材料層を、第１および第２の電極と共に筒状に巻回および扁平化することによって構成される場合には、扁平化する際の屈曲部にあたる積層体１０の端面（図６（ｂ）中、積層体１０の上下左右に位置する端面のうち、上下の端面）では、積層構造は積層体１０の高さ方向に確保されないが、図２（ａ）に示すように、Ｘ方向に変位するのに、実質的に差し支えない。

【0034】

次に、以上のようにして得られた積層体１０に、図６（ｂ）に示すように外部電極１１ａ、１１ｂを第１の電極３ａ、３ａ’および第２の電極３ｂ、３ｂ’にそれぞれ接続して形成する。外部電極１１ａ、１１ｂの材料は、特に限定されず、任意の適切な電極材料を使用してよい。例えば、導電性ペーストを用いて、これを積層体１０の所定の端面（第１および第２の電極の縁部がそれぞれ位置している端面）に塗布し、熱処理に付すことにより、外部電極１１ａ、１１ｂを第１の電極３ａ、３ａ’および第２の電極３ｂ、３ｂ’にそれぞれ接続して形成することができる。外部電極１１ａ、１１ｂは、図２（ａ）に示すように、電歪アクチュエータ１７の使用に際して電源Ｖに接続される。

【0035】

あるいは、また、外部電極１１ａ、１１ｂに代えて、引き出し線を用いて、第１の電極３ａ、３ａ’および第２の電極３ｂ、３ｂ’を積層体１０の外部に引き出し、電源Ｖに接続してもよい。

【0036】

以上のようにして、電歪アクチュエータ１７が製造される。しかし、本実施形態に利用可能な電歪アクチュエータ１７の製造方法は、かかる製造例に限定されない。例えば、図２（ｂ）または（ｃ）に示す配置例に従って、電歪材料層ならびに第１および第２の電極を順次積層していくことにより、積層体１０を作製してよい。また例えば、電歪材料層の表面に第１および第２の電極の少なくとも一方を形成した２枚のシートの端部を、これらの長手方向が互いに直交するように重ね合わせ、第１および第２の電極が直接接触してショートすることのないように、これらシートを交互に順次積層して折り返すことにより、積層体１０を作製してもよい。

【0037】

本実施形態に用いる電歪アクチュエータ１７は、小型で軽量、かつ低消費電力である。また、本実施形態に用いる電歪アクチュエータ１７は、電歪材料層に高分子材料を用い、第１および第２の電極材料に有機導電性材料を用いて構成すれば、耐衝撃性が高く、壊れにくいという利点が得られる。

【0038】

次に、画像切り替え装置２０の使用方法（動作）の例について説明するが、本発明の画像切り替え装置は、かかる使用方法に限定されるものではない。

【0039】

画像切り替え装置２０において、電歪アクチュエータ１７に対して、電源Ｖより第１および第２の電極間に電圧を印加すると、それらの間に位置する電歪材料層は、電界印加による電歪効果によって歪み、これにより、積層体１０が変形して変位を生じる。電界方向に対する電歪材料層の歪み方向は、３１方向（電界方向に対して垂直な方向、換言すれば、電歪材料層の面内方向）と３３方向（電界方向に対して平行な方向、換言すれば、電歪材料層の厚さ方向）とがあり得るが、本発明においては３１方向、換言すれば、電歪材料層の面内方向に歪むことが好ましい。なお、電歪材料層の３１方向での歪みは、電歪材料層を延伸などにより所定の方向に予め異方性を持たせておくことにより選択可能である。

【0040】

この結果、電歪アクチュエータ１７は、印加電圧に応じてＸ方向に変位し、これにより、画像表示物１３をレンチキュラーレンズ１５に対して移動させることができる。一般に、電歪材料層の歪みの大きさは、印加される電界に応じて２次関数的に変化し、印加電界を適切に選択することによって、最大歪みの範囲内であれば任意の大きさの歪みひいては変位を実現することができる。

【0041】

従って、電歪アクチュエータ１７に対して、所望の大きさの変位が得られるように印加電圧を制御することにより、複数の組の画像データのうち、選択された１つの組の画像データがレンチキュラーレンズ１５により光学的に合成可能となる位置に、画像表示物１３をレンチキュラーレンズ１５に対して移動させることができる。そして、電歪アクチュエータ１７に対する印加電圧を適宜選択することにより、複数の画像を切り替えて表示することが可能となる。更に、印加電圧の制御は、任意に行い得るので、複数の画像を所望の順序およびタイミングで切り替えて表示することが可能となる。

【0042】

より具体的には、複数の組の画像データに対して実現すべき移動量は、各画像データのピッチＰ_２（＝レンチキュラーレンズ１５のピッチＰ_１）を、切り替えて表示すべき画像データの組の数（換言すれば、切り替えて表示すべき画像の数）で除した値を１単位としてずれたものとなる。よって、電歪アクチュエータ１７に対する印加電圧を、各組の画像データについて予めステップ状に設定しておくことができ、表示させたい画像に応じて、予め設定した印加電圧を選択して電歪アクチュエータ１７に印加すると、その画像データがレンチキュラーレンズ１５で合成されて、視認可能となる。

【0043】

本実施形態によれば、薄いシートを積層した電歪アクチュエータを用いているので、従来よりも薄い画像切り替え装置を実現することができる。また、電歪アクチュエータを用いているので、画像表示物をレンチキュラーレンズに対して任意の位置に動かすことができ、これによって、レンチキュラーレンズを通して視認可能となる画像を、任意の順序で、かつ、任意のタイミングで与えることが可能となる。

【0044】

（実施形態２）
本実施形態は、実施形態１を改変したものである。以下、改変点を中心に説明し、特に説明のない限り、実施形態１と同様の説明が当て嵌まる。

【0045】

図７（ａ）および（ｂ）を参照して、本実施形態の画像切り替え装置２１では、固定部材として理解されるケース１９は、画像表示物１３の非表示領域に対向した対向領域を有することを要する。より具体的には、本実施形態において、画像表示物１３の非表示領域は、画像表示物１３の裏面であり、これに対向したケース１９の対向領域は、画像表示物１３の裏面に対向したケース１９の内側面部分である。そして、画像表示物１３の非表示領域およびケース１９の対向領域のそれぞれに、一対を成す凹凸部１６ａ、１６ｂが、相互に摺動可能に設けられる。これら凹凸部１６ａ、１６ｂは同じピッチＰ_３を有し、ピッチＰ_３は、レンチキュラーレンズ１５のピッチＰ_１（＝各画像データのピッチＰ_２のピッチＰ_２）を、切り替えて表示すべき画像データの組の数（換言すれば、切り替えて表示すべき画像の数）で除した値に等しく、図示する例（画像の数＝２）では、ピッチＰ_１の１／２に等しい。

【0046】

凹凸部１６ａ、１６ｂは、相互に摺動可能で、かつ、ある程度噛合し得る限り、特に限定されないが、例えばレンチキュラーレンズであってよい。

【0047】

このような画像切り替え装置２１を用いて、電歪アクチュエータ１７に電圧印加すると、電歪アクチュエータ１７は、印加電圧に応じてＸ方向に変位して、画像表示物１３を移動させるが、その移動停止位置は、凹凸部１６ａ、１６ｂが相互に摺動し、最も安定的に噛合する位置となる。

【0048】

従って、電歪アクチュエータ１７のみによっては、画像表示物１３が所望の位置に正確に移動されない場合、例えば、電歪アクチュエータの位置決めが厳密でなかったり、経時変化および／または温度変化により変位量がずれた場合であっても、凹凸部１６ａ、１６ｂにより、画像表示物物１３をステップ的に移動させることができ、選択された１つの組の画像データをレンチキュラーレンズに対して位置調整して配置することができる。

【0049】

本実施形態によれば、電歪アクチュエータ１７に対して極めて精密な制御を行わなくても、複数の画像を再現性よく切り替えることが可能となる。

【0050】

以上、本発明の２つの実施形態における画像切り替え装置およびその使用方法について詳述したが、本発明は種々の改変が可能であろう。例えば、上記の実施形態では、画像表示物を電歪アクチュエータによって移動させるものとしたが、画像表示物はレンチキュラーレンズに対して相対的に移動すればよく、レンチキュラーレンズを電歪アクチュエータによって移動させるものとしてもよい。また例えば、電歪アクチュエータに代えて、リニア動作が可能で、かつ電気制御が可能なアクチュエータも利用可能である。かかるアクチュエータの例としては、形状記憶合金、誘電体ポリマー、導電性ポリマーなどを用いたアクチュエータが挙げられる。

【実施例】

【0051】

（実施例１）
ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）から成るキャリアフィルム上に、フッ化ビニリデン系樹脂材料としてＰ（ＶＤＦ−ＴｒＦＥ−ＣＦＥ）を厚さ１０μｍでキャスティングし、キャリアフィルムから剥離することにより、電歪材料層としてフッ化ビニリデン系樹脂材料のシートを準備した。そして、この電歪材料層の両面に、市販のＰＥＤＯＴ−ＰＳＳ溶液をマスクを介して噴霧し、乾燥させて厚み０．２μｍの電極を形成し、これにより、電歪材料層の両面に電極を形成したシートを２枚作製した（図３（ａ）参照）。次に、かかる２枚のシートを重ね合わせ（図３（ｂ）参照）、これを円筒状の巻芯の周囲に巻回し（図４参照）、巻芯を取り除いて、略円筒状の積層体（図６（ａ）参照）を作製した。得られた略円筒状の積層体を６０〜８０℃に加温して、約９８ＭＰａの圧力で押し潰し、熱圧着することによって、略円筒状の積層体を扁平化し、電歪材料層が５０層積層された長さＬ＝約１００ｍｍ、幅Ｗ＝１０ｍｍ、高さＨ＝約０．５ｍｍの寸法の積層体を作製した。この積層体の電極の縁部が位置している両端面に、外部電極形成用のＡｇペースト（Ａｇ粉末をエポキシ樹脂などの熱硬化性樹脂を分散させたもの）を塗布して、６０〜７０℃の温度で熱硬化させて、外部電極を形成した（図６（ｂ）参照）。これにより、電歪アクチュエータを作製した。

【0052】

次に、この電歪アクチュエータを用いて、上述の実施形態１に係る画像切り替え装置を作製した。
まず、所望の画像寸法に応じた窓部を備えるケースを準備し、その窓部を３０Ｌｐｉ（即ち、１インチあたり３０本のラインを有するもの。レンズのピッチは０．８４６ｍｍ）のレンチキュラーレンズで覆うようにしてケースに貼り付けた。
また、表示させたい２つの画像から、０．８４６ｍｍピッチおよび０．４２３ｍｍライン幅で、それぞれの画像がライン状に分割された２組の画像データを得、これらを紙面に交互に印刷した画像表示物を準備した。
得られた画像表示物の所定の位置に、上記で作製した電歪アクチュエータの一端を接続して、これら画像表示物と電歪アクチュエータとをケース内に入れ、電歪アクチュエータの他端をケースの内側面に固定した（図１（ａ））。
以上により、画像切り替え装置を作製した。

【0053】

本実施例で作製した画像切り替え装置を用いて動作テストを行った。即ち、電歪アクチュエータの外部電極に、直流電源（図示せず）を用いて、所定の電圧信号を付加したところ、２つの画像を切り替えて表示すること（視認できること）が確認された。

【0054】

（実施例２）
次に、実施例１で作製したものと同様の電歪アクチュエータを用いて、上述の実施形態２に係る画像切り替え装置を作製した。
まず、実施例１と同様に、所望の画像寸法に応じた窓部を備えるケースを準備し、その窓部を３０Ｌｐｉ（即ち、１インチあたり３０本のラインを有するもの。レンズピッチ０．８４６ｍｍ）のレンチキュラーレンズで覆うようにしてケースに貼り付けた。
また、実施例１と同様に、表示させたい２つの画像から、０．８４６ｍｍピッチおよび０．４２３ｍｍライン幅で、それぞれの画像がライン状に分割された２組の画像データを得、これらを紙面に交互に印刷した画像表示物を準備した。
本実施例では、２つの画像を切り替えるため、上記レンチキュラーレンズのピッチの１／２のピッチを有する２つのレンチキュラーレンズを新たに準備した。なお、切り替える画像がｎ個の場合、上記レンチキュラーレンズのピッチの１／ｎのピッチを有するレンチキュラーレンズを準備すればよい。
そして、新たに準備したこれら２つのレンチキュラーレンズ（本実施例において、６０Ｌｐｉ、レンズピッチ０．４２３ｍｍ）を、画像表示物の裏面と、ケースの内側面にそれぞれ貼り付けた。
その後、得られた画像表示物の所定の位置に、実施例１で作製したものと同様の電歪アクチュエータの一端を接続して、これら画像表示物と電歪アクチュエータとをケース内に入れ、電歪アクチュエータの他端をケースの内側面に固定した（図７（ａ））。このとき、画像表示物の裏面と、ケースの内側面にそれぞれ貼り付けたレンチキュラーレンズは、これらの凹凸が相互に接するように配置し、画像切り替えのための移動位置を調整するガイドとした。
以上により、画像切り替え装置を作製した。

【0055】

本実施例で作製した画像切り替え装置を用いて動作テストを行った。即ち、電歪アクチュエータの外部電極に、直流電源（図示せず）を用いて、所定の電圧信号を付加したところ、２つの画像を切り替えて表示すること（視認できること）が確認された。

【産業上の利用可能性】

【0056】

本発明の画像切り替え装置は、一般的に画像表示装置として使用され、特に制限されるものではないが、例えば広告、ポスター、看板などにも幅広く利用され得る。

【符号の説明】

【0057】

１、１’、１ａ、１ｂ 電歪材料層
３ａ、３ａ’ 第１の電極
３ｂ、３ｂ’ 第２の電極
５ 巻芯
７ 略円筒状の積層体
１０ 積層体
１１ａ、１１ｂ 外部電極
１３ 画像表示物
１５ レンチキュラーレンズ
１６ａ、１６ｂ 凹凸部
１７ 電歪アクチュエータ
１９ ケース（固定部材）
２０、２１ 画像切り替え装置
Ｘ 変位方向
Ｖ 電源

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】