CN1305072C - 具有可改写的显示部分的设备 - Google Patents
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Abstract
一种盒式录像带，具有显示记录内容的一个显示部分。该显示部分由一显示装置形成。该显示装置具有一个导电层、一个PDLC(聚合物弥散的液晶)膜、以及一个保护层。该显示装置可反复地记录和擦除可见信息。
Description
本发明涉及具有一个显示部分的设备，该显示部分使改写其上的显示内容很容易。
众所周知，诸如软盘、光盘、磁-光盘、以及盒式磁带三类的记录介质都具有显示记录的内容的显示部分，这样一种显示部分通常是作为粘结在记录介质外包装盒上的粘结标签实现的。
对于上述之常规记录介质，改写记录的内容需要更换标签，因此很耗时间。出于这种理由，当使用要经常改写内容的介质时，用户通常要留出空白的标签，最终可能会忘掉包含在介质中的内容。
然而，在处理这种使用时需要连续修改所记内容的介质的这程中，在每次修改记录内容时都要更换标签的作法是不实际的。因此，用户通常只在标签上记下所记内容的概要，因此也无法确切知道在某一特定的时间点介质中所含的内容。
然而，由于显示部分(标签)通常填上指示记录内容的文字，所以随着时间的流逝从这些文字中回忆记录过的内容越来越难了，记录内容的印象也越来越模糊不清。这在处理大量记录介质中尤其不便。
本发明的一个目的是使改写显示部分上显示的内容更加容易。
为实现上述目的，按本发明，在具有显示记录内容的显示部分的设备中，所说显示部分由可反复改写和擦除可见信息的一种显示装置形成。
本发明提供一种记录和擦除系统，用于在记录介质上重复地记录和擦除可见信息，包括：一个记录介质；一个显示部分，由一个显示装置形成并提供在记录介质上；一个数据输出装置，用于输出记录在记录介质上的包括图像、文本、数字和/或符号的信息数据；一个处理电路，用于通过将图像信号处理施加到从数据输出装置馈入的信息数据来输出图像数据；一个写入部分，用于根据从处理电路馈入的图像数据将电场或热施加到显示部分，以便重复地在显示部分上记录为可见信息；以及一个擦除部分，用于通过在写入部分施加电场时施加热或者在写入部分施加热时施加电场，来擦除在显示部分上显示的可见信息。
本发明还提供一种用于在记录介质上重复记录和擦除可见信息的方法，包括：在记录介质上提供一个显示部分，所述显示部分由一个显示装置形成，并被配置以便提供用于显示一个或多个可记录的内容的一个或多个显示区域；使用一个数据输出装置输出可记录在记录介质上的包括一帧一帧的图像、文本、数字和/或符号的信息数据；使用一个处理电路来输出通过将图像信号处理施加到从数据输出装置馈入的信息数据而获得的图像数据；使用一个写入部分，根据从处理电路馈入的图像数据将电场或热施加到显示部分，以便重复地在显示部分上记录为可见信息；以及使用一个擦除部分，通过在写入部分施加电场时施加热或者在写入部分施加热时施加电场，来擦除在显示部分上显示的可见信息。
从下述参照附图对优选实施例的描述中，本发明的这一目的以及其它目的，和本发明的特征都将变得更加清楚。
图1是利用本发明的盒式录象带的透视图；
图2是沿图1的A-A′线取的这种正反两面都可用的显示装置的剖面图，其中表示它的一个结构实例；
图3是沿图1的A-A′线取的这种正反两面都可用的显示装置的剖面图，其中表示它的结构的另一个实例；
图4是该索引设备的透视图；
图5是沿图4的B-B′线取的索引设备的剖面图；
图6是该索引设备的写入/擦除机构的透视图；
图7是从下方观察的擦除头的透视图；
图8是表示该索引设备的图象处理电路的结构的方块图；
图9是表示把记当在录象带上的图象写到显示部分的系统结构的示意图；
图10是表示一个改进的实施例的示意图，其中把显示部分分成多个区，从而可把不同的图象显示在各个分开的区上；
图11是表示本发明的另一个实施例的示意图；
图12是实施本发明的录象带盒的透视图；
图13A和13B示意地表示出实施本发明的机械卷轴式显示器的示意图；图13A表示该显示器合拢时(卷起时)的显示器，图13B表示打开时(未卷起时)的显示器。
图14A-14C是示意图，其中的一部分被剖开，表示机械卷轴式显示器在使用中的各种状态；图14A表示信息记录在显示介质之前的状态，图14B表示信息记录在整个显示介质之后的状态，图14C表示观察了显示在显示介质上的信息之后完全重绕显示介质后的状态；
图15是示意图，示意表示该机械卷轴式显示器的结构；以及
图16是示意图，表示写入/擦除单元的结构轮廓，该单元与由聚合物弥散型液晶膜形成的显示介质一道使用。
下边参照附图描述本发明的实施例。
图1是实施本发明的一个盒式录象带的透视图。图2是沿图1的A-A′线取的部面图。
如图1所示，盒式录象带(记录介质)1有一外壳2，外壳2由合成树脂制成并大致成直角平行六面体形状，在该外壳2中含有磁带(未示出)。在外壳2上表面的中心，形成一个长方形凹槽2a，其中放置具有可逆的显示装置的一个显示部分3。
构成显示部分3的可逆的显示装置具有一个通过在高分子聚合材料中弥散液晶分子获得的聚合物弥散的液晶膜(下面，称之为PDLC膜)，以及一个把方向垂直于PDLC膜的电场加到PDLC膜上的装置。这个装置是作为从两侧支撑PDLC膜的电极实现的；按另一种方式，还可能只为PDLC膜提供后侧电极并且使用外部提供的电极作为前侧电极。后一种方法是优选的，其理由是，这种方法只允许电场加到PDLC膜的选定部分上。简言之，该可逆的显示具有至少一个电极(导电层)和一个PDLC膜，此外如果必要，还可以有保护PDLC膜的保护层。如果设置可逆的显示装置的记录介质的表面由导电材料制成，则可省去该导电层。
对于具有PDLC膜的可逆的显示装置，按下述方式完成可见信息的写入和擦除。向PDLC膜施加热或电场(利用加热/电场的方式)，以改变PDLC膜的液晶分子的取向顺序(在所谓均匀取向状态和随机取向状态之间)。这使PDLC膜可在散射光的状态和透射光的状态之间改变它的状态(或者，在混合两种彩色色素以实现宾-主效应的情况下，在具有不同程度的光吸收的两种色素状态之间)。于是，可以利用PDLC膜的不透明状态(光被散射)和透明状态(光被透射)，使它们分别成为记录状态和擦除状态。在这种情况下，记录的实现利用了能够点加热的加热装置，如热头或者激光头；而擦除的实现是向PDLC膜施加足以引起液晶分子重新取向的电场。
与利用热/热方式的常规可逆的多种类型显示装置相比，PDLC膜由于下述优点更加适合用于记录介质。PDLC膜响应于所加电场重新取向它的分子只需几个微秒的时间，因而使改写极其迅速；PDLC膜的改写可重复足够多的次数。PDLC膜可提供优秀的可见度，尤其在混合了两种彩色色素时更是如此。进而，由于PDLC膜实现改写操作需要从外部引入两种类型的能量，所以在PDLC膜上显示的内容难以作假，并且能够耐住正常的环境条件，因此PDLC膜能提供很高的显示可靠性。
例如，有可能利用日本已公开的专利申请No.H4-71899中提出的建议之一作为PDLC膜。具体来说，由微膜片方法产生的PDLC膜特别适用于本发明，因为它有许多优点；例如在这种类型的PDLC膜中，液晶完全包含在微膜片中，所以不会泄漏出来。按另一种方式，还可以使用日本公开的专利申请No.H5-301489和日本专利申请No.H6-33283、H6-44735和H6-119702中建议的PDLC膜中的一种。
图2表示构成在所述实施例中使用的可逆的显示装置4的各层的结构。如图2所示，在外壳2的凹槽2a上，依次放置导电层5、PDLC膜6、和保护层7。在凹槽2a上，通过公知的工艺，如涂敷、印刷、转印、或叠层，形成可逆的显示装置。
例如，可以使用下述物质作为高分子聚合物基质，用于夹持弥散在PDLC膜6中的液晶：氯乙烯树脂；氯乙烯基树脂，如氯乙烯和乙烯乙酸的共聚物；亚乙烯氯基树脂；丙烯酸树脂，如聚丙烯酸酯、聚甲基丙烯酸酯、或者丙烯酸酯和甲基丙烯酸酯的共聚物；聚乙烯乙醇基树脂；聚碳酸酯树脂；聚酯基树脂；环氧基树酯；聚酰胺基树脂；聚氨基甲酸乙酯基树脂；聚硫基树脂；或者，当用一种电离辐射(如紫外辐射或电子束)照射时可固化的树脂。
作为液晶，例如，有可能使用近晶型液晶、向列型液晶、胆甾基液晶、二向胆甾基液晶、高分子聚合物液晶、或者某些这些种类液晶的组合。然而，通过向液晶混入足够数量的双色色素，作为客-主效应的结果，有可能强化对比度和可见度。
作为在高分子聚合物基质中弥散液晶的方法，例如有可能使用：相分离法、乳胶法、微膜片法、溶剂蒸发法，或悬浮聚合法。在这些方法当中，乳胶法和微膜片法对本发明最适用，因为这两种方法的优点是可防止液晶泄漏。微膜片法还有一个额外的优点：提高了弥散的液晶颗粒的耐用性，尤其是基于原地聚合的微膜片法，它的优越性在于它能提供直径小于10μm的颗粒，这些颗粒最适合于获得实用的膜厚度和满意的显示质量。
一般来说，PDLC膜6的厚度约为3/23μm；在考虑到期望的显示对比度的情况下来确定厚度的下限，并且在考虑到为实现液晶分子的重新取向需施加的实际电压的情况下来确定厚度的上限。
作为导电层5，有可能使用例如一种具有足够大电导率的半导体材料(例如，面积电阻为1012Ω/sq或以下)，从而使导电层5可用作横跨PDLC膜6的水平电通路，并且使垂直电场可加到PDLC膜6上。然而，如果考虑到出于某种原因不可避免地要损失掉所加的部分电压，那么，最好使用导电材料。例如，导电层5可由金属(如铝)的箔或蒸镀的薄膜形成或者由导电材料(如，ITO-铟锡氧化物)的透明薄膜形成，或者由导电材料(如，碳黑)的涂膜形成。
在此实施例中，如图1所示，在导电层5的后部边缘形成一个终端5a，终端5a向后延伸，超过凹槽2a的边缘。当把盒式磁带1装入一个索引设备10中时(下面对此还将描述)，这个终端5a与设在索引设备10中的一个接地终端相接触。导电层5由透明材料形成。因此，作为导电层5一部分的终端5a是不太惹人注意的。终端5a可以进一步伸向外壳2的后表面；在这种情况下，终端5a就与索引设备10的底架接触，实现了接地。但是，即使没设置终端5a，通过靠近(但不接触)PDLC的一个侧表面设置一充电器，或者使一个电极与PDLC膜6接触，都可实现液晶分子的重新取向。
在必要的情况下可提供保护层7，以针对从外部来的压力及其它的作用力对PDLC膜6进行保护，并且针对环境条件对PDLC膜6进行保护，并且进而使该PDLC膜6能够耐热、耐磨损、不被索引设备10的打印头18(下面再介绍)划伤。作为保护层7，最好使用可固化树脂，例如可热固化树脂，或者当用电离辐射(如紫外辐射、或电子束)照射时可固化的树脂，这是因为这种树脂具有适舍于本发明的性质。把由这种树脂制成的涂料或油墨与足够数量的添加剂(包括润滑剂，如腊)混合起来，然后加到PDLC膜6的整个表面上或有限的部分上。保护层7的厚度约为0.5-10μm。
在没有形成PDLC膜6的地方(其中包括它的上部和侧面)，即在除显示部分3外的部分上，都形成保护层7。具体来说，保护层7例如形成在：导电层5上，可改写永久固定的信息的部分上，或者在基片的整个表面上，对此下面再作介绍。当保护层7在基片的整个表面上形成时，保护层7形成为由聚对苯二甲酸乙酯等制成的一个树脂膜。
如图3所示，还可能在PDLC膜6和保护层7之间设置一个中间层8，并且在PDLC膜6和导电层5之间设置粘结层9。中间层8用于保护PDLC膜6，不受当保护层由涂敷或某种其它方式形成时可能引起的损伤。粘结层9用于改善导电层5和PDLC膜6之间的附着力。
当保护层7通过涂敷形成时，包含在涂料中的溶剂有可能渗入PDLC膜6，使膜6的液晶取向特性变差。为防止这种情况发生，首先由不影响液晶的涂料形成中间层8，以此作为一个阻挡层；然后再形成保护层7。在这种情况下，可由包含水溶性树脂(如聚乙烯醇、聚乙烯吡咯烷酮、羧甲基纤维素、或淀粉)的水溶性涂料形成。中间层8的厚度约为0.5-10μm。保护层7和中间层8要足够厚，以保证能在不加不恰当的高压的条件下就可获得期望的电场。
提供中间层8就可以对用于保护层7的树脂进行较宽范围的选择。例如，从软的尿烷丙烯酸酯或类似树脂形成保护层7，这些树脂在用电离辐射(如，紫外辐射或电子束)照射时可以固化，从而有可能获得优秀的耐热性、耐磨性、耐划损性、以及对打印头的适当的触碰和冲击的吸收。
然而，还可能把可逆的显示装置4设置在背面有粘结层的一个基片上，因此该基片可粘结到记录介质上。
作为基片，有可能使用例如由下述材料组成的片或板：聚酯基树脂(如聚对苯二甲酸乙酯)、氯乙烯基树脂(如，聚氯乙烯)、烯基树脂(如，聚丙烯)、丙烯酸树脂(如，聚甲基异丁烯酸酯)、苯乙烯基树脂(如，聚苯乙烯)、或者纤维素基树脂(如三乙酸纤维素)，或者按另外一种方式，可能使用纸，如涂层纸、合成纸、金属箔、陶瓷片、或者组合这些材料中的某一些材料产生的组合纸。基片厚度约为50-1000μm，这由它的用途确定。基片一般是作为一个非导电层形成的。然而，如果基片层具有一个适中的电导率(对于实际厚度，具有约为108Ω或更小些的体电阻)，有可能使用象导电层5那样的基片，因此可省去导电层5。
可通过任何公知的便于粘结的方法(例如，电晕处理，或者使用硅烷耦合剂或尿烷树脂的底漆处理)对记录介质表面和基片表面进行处理，以改善这些表面和导电层5之间的附着力。
在导电层5形成为一透明层的情况下，通过导电层5可以观察到其下边的颜色，即记录介质1(如盒式录象带)的表面颜色或者基片的颜色。为了避免出现这种情况，并且因而可改善在可逆的显示装置4上显示的图象的可见度，形成导电层5的材料应使记录介质1的外壳带有颜色，或者把基片作成具有白色或其它颜色的纸片或树脂片，或者在导电层5的下方通过涂敷额外形成一个具有白色或其它颜色的暗层(未示出)。具体来说，通过使用可产生黑色的这种类型的双色色素，有可能在白色背景下显示黑色字符，因而可获得优秀的可见度。
下面针对索引设备说明如何在盒式录象带1上的显示部分3上写入并擦除信息。
如图4所示，索引设备10具有直角平行介面体形状，并且设有带盒插入槽11，槽11从索引设备10的前侧延伸到后侧并且具有长方形的横截面。从索引设备10的前侧把盒式录象带1插入带盒插入槽11中，插入时保持凹槽2a朝上，并且向前推进，直到它的前端碰到带盒插入槽11的最远端时为止，从而使盒式录象带1固定就位。在索引设备10的前表面设有一组操作钮12、具有液晶显示器件等的显示器13、以及电源开关14。在索引设备10的底表面，在四个角落设有支脚15。
如图5所示，在索引设备10内部的带盒插入槽11的上方设有一个写入/擦除机构16。该写入/擦除机构16在平行于盒式磁带1的上表面的平面上沿扫描方向(从索引设备10的右侧向左侧以及相反方向)以及横向方向(从索引设备10的前侧向后侧)运行时在显示部分3上来回写入并擦除有关记录内容的信息。
写入/擦除头16设有一个活动件17，部件为直角平行六面体形状，从索引设备10的左侧延伸到右侧，由合成树脂等制成。在活动件17的底表面设有打印头18和擦除头19。
如图6所示，在可移动部件17的一端形成一个通孔20，通过通孔20按可滑动方式设置一个支轴21，支轴21从索引设备10的前侧延伸到后侧。在支轴21的两端由设在索引设备10的底架(未示出)上的托架支撑。在活动件17的另一端形成通孔22，通过通孔22设置一个转轴23，转轴23从索引设备10的前侧延伸到后侧，并且在其外表面上形成有螺纹，因而可与通孔22螺纹啮合。由设在索引设备10底架上的托架按可转动方式支撑转轴23。但是，转轴23的一端耦合到安装在上述底架上的一个电机(未示出)上。当驱动电机时，活动件17在支轴21的引导下在索引设备10的内部前、后移动。
在活动件17的底表面形成一个导槽17a，导槽17a沿活动件17的长度方向延伸并且具有长方形的横断面(也见图5)。打印头18与这个导槽17a是按可滑动方式啮合的。打印头18通过对其加热把信息写到显示部分3，为实现这种效果，要提供一个激光束头或热头。打印头18有一个螺孔18a，通过螺孔18a设置一个转轴24，转轴24沿活动件17的长度方向延伸并且在其外表面上形成有螺纹，因此转轴24可与螺孔18a实现螺纹啮合。转轴24的两端由设在活动件17上的托架(未示出)按可转动方式支撑。然而，转轴24的一端耦合到安装在活动件17上的一个电机(未示出)上。当驱动电机时，打印头18在导槽17a的引导下沿活动件17的长度方向移动。
擦除头19通过对其加一电场擦除来自显示部分3的信息。图7是一个从下方观察的擦除头19的透视图。如图7所示，擦除头19设有沿活动件17的长度方向延伸的一个长方形电路板25、设在电路板25上沿其长度方向延伸的一个电压供给板26、以及设在电路板25上沿其长度方向形成一个阵列并且经电路板25上形成的导电图案25a连接到电压供给板26的多个电极27。
在带盒插入槽11的上方靠近索引设备10的前表面的一个位置，提供一个接地终端(未示出)，该接地终端与设在盒式录象带1的外壳2的上表面的终端5a相接触。
图8的方块图表示设在索引设备10中的图象处理电路的结构。图9的示意图表示把记录在盒式录象带1上的部分视频信号写入到盒式录象带1的显示部分3的系统的结构。
下面，参照图8和9，针对把部分记录在盒式录象带1写入到该显示部分3的方法进行说明。首先，如图9所示，把盒式录象带1装入盒式录象带记录器201中准备复制。在电视监视器202上显示复制的图象。在复制期间，电视监视器202向索引设备10提供视频信号。如图8所示，索引设备10设有图象存贮器101，存贮器101的容量可存贮一帧(两场)图象数据，因此，在复制期间，图象数据一帧接一帧地连续写入到图象存贮器中，以便在图象存贮器101中保持最新来到的帧。
当操作操作钮12中的一个预定钮时，停止图象存贮器101的更新。然后，停止盒式录象机201的复制操作，并且盒式录象带1从盒式录象带记录器201中退出并将其装入索引设备10中。在此状态下，当操作这组操作钮12中的另一个钮以启动写操作时，读出存贮在图象存贮器101中一帧图象数据，并且通过图象信号处理电路102对该图象数据进行处理，然后将其加到驱动电路103。
驱动电路103针对各个象素(picture element)产生脉冲宽度随图象信号电平变化的脉冲，并且利用这样产生的脉冲驱动打印头18。如果打印头18由一激光头构成，则在对应于这些脉冲的脉冲宽度的时间周期内发射出激光束。通过以上所述的驱动机构驱动打印头18，以便沿从索引设备10的左侧到右侧并沿与此相反的方向(即，沿扫描或水平方向)、而且还沿从索引设备10的前侧到后侧并沿与此相反的方向(即沿横向或水平方向)扫描显示部分3，并且与此同时，通过向显示部分3施加由热头或激光束产生的热，打印头18形成上述的一帧图象。要注意，完成扫描所需的信号是按照和打印机等相同的方式在索引设备10内部产生的。
然而，在使用热头形成图象的情况下，不仅可以使用上述的通常称之为串行头的这种类型的热头，在它从左到右以及前后移动时可写入信息，而且可以使用称之为阵列头的这种类型的热头，它有多个排成自左至右的一个阵列的热头。阵列型热头为完成扫描只需前后移动，因此它形成图象比串接头型热头更加快速。
下面，就擦除显示在显示部分3上的图象的方法进行描述。当操作这组操作钮12中的一个预定的钮时，电压供给板26向通过操作该钮规定的区域内的那些电极27加一电压。另一方面，地电压通过终端5a加到显示部分3的导电层5。结果，在加有电压的电极27和导电层5之间产生一个电场，并且因此擦除已写在加有电场的PDLC膜的那个区域中的信息(图象)。
如图10所示，还可以把显示部分3划分成四个部分E1-E4，在每个区域单独写入和显示图象。这样，就可以在显示部分3上同时显示多个场景。在这种情况下，通过限制打印头18的扫描范围就可实现向一个特定区的图象写入；通过限制擦除头的移动范围并且选择加电压的电极27的有限数目就可实现在一特定区内的图象的擦除。要注意，显示部分3不一定非得划分成4个区不可，而是可以划分成任何数目的区域。
虽然在图9所示实施例中，在显示部分3上来回写入和擦除图象是在与盒式录象带记录器201分开的一个单独的单元-索引设备10上完成的，但是也可能把分度单元10和盒式录象带记录器201的功能和结构结合在一起，用装入盒式录象带记录器201的盒式录象带1就可实现显示部分3上的来回的写入和擦除。
图11表示另一个实施例，其中软盘301具有一个由和上述相同的可逆的显示装置4形成的显示部分302，并且把一台个人计算机303配置成具有和上述的索引设备10相同的功能。
在此实施例中，在软盘插入槽304中设有一个写入/擦除机构16，其结构例如如图6所示。当把软盘301插入软盘插入槽304中，并且通过键盘306按预定方式操作个人计算机303，就把监视器305的屏幕上显示的内容写到软盘301的显示部分302上。例如，有可能写入文件名称，所记录的内容、图象、或其它内容的索引。通过键盘306操作个人计算机303，还可实现信息的擦除，其中要把软盘301插入软盘插入槽304中。
在图11所示实施例的情况相反的情况下，即，个人计算机301没有写/擦除功能，通过使用如图4所示的单独的索引设备10来实现在软盘301的显示部分302上的信息的写入和擦除。在这种情况下，索引设备10经一电缆从个人计算机303接收文件名称、图象数据、或者其它。但在这种情况下，有可能省去索引设备10的图象存贮器101，代之以使用个人计算机303中提供的一个存贮器。
进而，还可能把索引设备10设计成能用作可连接到个人计算机的一个软盘驱动器，从而可把索引设备10用作个人计算机的一个外部存贮设备。在此情况下，或者把图象存贮在由索引设备10提供的存贮器内，或者把图象存贮在个人计算机内提供的存贮器内。
要注意，虽然在上述实施例中把软盘和盒式录象带当作记录介质的实例，但本发明可应用到任何记录介质，如磁-光盘、光盘、IC存贮卡、或者录音带。这里，光盘可以是：CD(紧致盘)、CD-ROM(紧致盘只读存贮器)、mimi disc(尺寸约为2.5寸×2.5寸，主要用于记录和复制音乐，也称之为MD)、或DVD(数字式通用盘)，如DVD-ROM或DVD-RAM。
虽然在上述实施例中在记录介质外壳的表面上写入并擦除信息，也可能在记录介质本身上直接形成显示部分。例如，对于通常不存放在外壳中的介质，在CD-ROM或DVD-ROM的情况下显示部分形成在其表面的中心部分，或者在IC存贮卡的情况下显示部形成在其表面除由IC占据的部分外的一个平直部分上，从而可把和记录在介质上的内容有关的信息(包括图象)写到这样的显示部分，或者从这一显示部分擦除掉。
虽然在上述实施例中把图象写到记录介质的显示部分，但还有可能把除图象以外的信息写到那里。例如，对于录音带，其中没有记录视频信号，如果配备了写入这种信息的专用索引设备，就有可能写入正文、符号、数字、以及其它。
此外，在上述实施例中，也可以使用一种可逆的热敏记录层(其显示分辨率略低)，该热敏记录层是一种可响应于温度变化产生可逆转的状态变化的材料。在可逆转的热敏记录层中，状态变化是可以作为颜色和/或形状变化识别的。对于本发明，主要产生颜色变化的这种类型的可逆转的热敏记录层是合适的。在这种可逆转的热敏记录层中，产生颜色变化的原因是透射系数、反射率、吸收光谱、或散射程度这样一些性质的改变。在实践中，可逆转的热敏记录层通常借助于这些性质的组合变化来实现颜色的变化。具体来说，为此目的，可以使用任何一种可逆转的热敏记录层，只要该记录层能够按照所加的热量以一种可逆转的方式改变它的透光性或色调就成。例如，可以使用的一种可逆转的热敏记录层的颜色在被加热到高于正常温度的一个第一特定温度时改变为第一种颜色，并且当先被加热到高于第一特定温度的第二特定温度而后冷下来时改变为第二颜色；具体来说，在第一和第二特定温度表现出不同颜色的材料特别适用于本发明。对于可逆转的热敏记录层来说，日本已公开的专利申请NO.55-154198提出一种材料，它在第一特定温度变为透明的，在第二特定温度变为不透明的；日本已公开专利申请H4-224996、H4-247985、和H4-267190提出的材料在第二特定温度时带有颜色，在第一特定温度时失去颜色；日本已公开专利申请NO.H3-169590提出的材料在第一特定温度时为不透明的，在第二特定温度时为透明的；以及，日本已公开的专利申请NO.H2-188293和H2-188294提出的材料在第一特定温度时带有颜色，如黑、红、或兰，而在第二特定温度时失去颜色。在这些材料当中，下面两种类型材料特别适合于本发明：
(1)按可逆转方式可在透明状态和不透明状态之间改变状态的材料；
(2)可以按化学方式改变色素的颜色等的材料。
以上(1)中所述的材料一般包括一个热敏层，它是通过在一种由树脂构成的基质材料(如聚酯)中弥散一种低分子量的有机物质(如较高级的乙醇或较高级的脂肪酸)。以上(2)中所述的材料一般包括一种加强了可逆转性的无色母体的热敏记录材料。
在上述实施例的记录介质中，显示部分用可反复写入和擦除可见信息的显示装置形成。这样，当显示在显示部分上的信息需要更换时，就不再需要更换标号记录单，因此有可能很容易地改写显示在显示部分上的信息。
然而，在显示部分可显示通过处理记录在记录介质上的图象信号获得的图象。这就很容易识别记录在记录介质中的内容，这在处理大量记录介质中尤其方便。
显示部分3可以不象图1所示实施例那样设在盒式录象带1本身上，而是设在存放盒式录象带的磁带盒(容器)上。图12表示的实施例中的显示部分就设在这种记录介质的容器中。如图12所示，容器40是盒形，由合成树脂或类似物制成，在其一个侧面上有一开口41，通过开口41把盒式录象带放入容器40中，或从容器40取出。在容器40的上表面形成一个长方形的凹槽42，在凹槽42中放置按以上所述由可逆的显示装置形成的显示部分43。因此，显示部分43的结构以及写入和擦除信息的方法都和先前参照图1-10针对显示部分3描述的完全相同。
下面，参照图13-16描述具有如以上所述的显示部分的机械卷轴式显示器，它是本发明的另一个实施例。
图13A和13B示意表示实现本发明的机械卷轴式显示器；图13A表示合拢(卷起)时的显示器，图13B表示打开(展开)时的显示器。
在图13A和13B中，标号110代表机械卷轴式显示器，111代表第一卷，112代表第二卷，113代表显示介质。
当机械卷轴式显示器110处于卷起状态时，显示介质113完全卷起，或者围绕第一卷111的芯轴114，或者围绕第二卷112的芯轴115。
在第一和第二卷之间设置一个写入单元和一个擦除单元。可将写入单元和擦除单元形成并设置在一起，在第一卷旁边；或者分别形成并设置它们，一个在第一卷旁边，另一个在第二卷旁边。
在携带机械卷轴式显示器111或不使用时，或者正在向它的显示介质113记录信息时，显示器110卷起，如图13A所示，第一和第二卷111及112彼此聚在一起。在此状态下，显示器足够紧凑，便于携带。
为了观察显示在显示介质113上的信息，如图13B所示把显示器110展开，第一卷和第二卷111及112彼此分开。在此状态下，由于已经展开了显示介质113的适当区域，所以有可能观察记录在该区域上的信息。
图14A-14C是示意图，其中有一部分为剖面图，表示机械卷轴式显示器110在使用中的各种状态；图14A表示信息记录在显示介质113之前的状态，图14B表示信息记录到整个显示介质113上之后的状态，图14C表示在观察显示在显示介质113上的信息之后完全重绕显示介质113后的装态。
在图14B所示的状态，当把一个信号加到写入单元116时，驱动设在其中的热头，从而在显示介质上完成写操作。同时，显示介质通过设在第二卷上的驱动电机与热头的写入操作同步地从第一卷上打开，然后卷在第二卷上。这一电机耦合到该卷的芯轴上，或者耦合到用于提供显示介质的板式供料滚轮(未示出)上。在该实施例中，写入单元116和擦除单元117靠近第一卷111的入口/出口部分设置。
按下述方式把信息写到显示介质113上。当驱动耦合到第二卷112上或板式供料滚轮的电机时，把围绕第一卷111的显示介质113输送到第二卷112。同时，显示介质113在靠近第一卷111(图14A)的写入单元116和擦除单元117的旁边通过。
当显示介质113在写入单元116旁边通过时，以反映所记录的信息的电信号的形式向写入单元116提供能量，因此向在每个时间点位于写入单元116旁边的记录介质113的那个部分依次写入该信息。这种情况继续到整个信息都写入到显示介质113的一个特定区时(见图14B)为止。
当记录在显示介质113上的整个信息都已读出，并且不需要再次观察该信息时，把显示介质113从第二卷112重绕到第一卷111上，与此同时向擦除头117提供能量，从在每个时间点位于擦除单元117旁边的记录介质113这个部分依次擦除该信息。这种情况一直继续到从显示介质113的一个特定区域擦除了整个信息时为止(见图14C)。
图15是示意图，示意表示实现本发明的机械卷轴式显示器的结构。
如图15所示，机械卷轴式显示器110设有驱动这些卷的电机118和119，信号输入部分120，以及用于激励和去激励写入和擦除单元的开关121和122。首先把从外部加入的信号存贮在一个存贮器内，然后把它变换成适合于驱动一个热头的形式。把这样转换过的信号经一驱动电路加到设在写入单元内的热头中，热头随后把该信号携带的信息写到显示介质上。当用户显示并读出该信息后该信息变为不必要时，由擦除单元擦除该信息。
可以使用任何一种图象信号(如电视信号、视频信号、或传真信号)作为上述从外部加入的信号。条件是要通过适当的信号处理电路予已先对该信号进行处理。
然而，还可以使用在个人计算机等上产生的数据作为输入信号。
进而，还可能在上述的存贮器中存贮一个或多个屏幕的图象数据，从而可以一个屏幕接一个屏幕地读出这些数据，并把这些数据写入到显示介质。
在所述的实施例中，擦除单元117设在第二卷的旁边。然而，整个机械卷轴式显示器也可固定在一个板状的基础部件上，该部件具有可被支撑的一个适当的区域。这样一来，可将该显示器用作一个所谓的白板。
在所述实施例中使用的显示装置(显示介质)与上述构成盒式录象带的显示部分的可逆的显示装置的类型相同。
下面，针对在实现本发明的机械卷轴式显示器中使用的写入单元和结构进生描述。
图16示意表示与显示介质一道使用的写入和擦除单元的结构轮廓，该显示介质是由上述的聚合物弥散的液晶膜形成的。
要注意，虽然在图16中写入单元160和擦除单元170彼此紧靠，但也可以把它们分为两个单独的单元，如虚线所示。
写入单元160有一个板式滚轮185，热头183设在板式滚轮185的对面。热头183响应于预定信号完成写入操作。
擦除单元170有一个充电器181、向充电器181提供预定电压的电源单元184、接地滚轮182、以及设在接地滚轮182对面并使要处理的显示介质136的表面与接地滚轮182紧密接触的板式滚轮185。通过加热把信息记录在显示介质136上，并且通过加电压把记录在显示介质136上的信息擦除掉。充电器181(一般为电晕充电器)的内部有一连接到电源单元184的钨丝。另一方面，接地滚轮182以及电源单元184的底架都是接地的。结果，在由充电器181充电的显示介质136的部分和与接地滚轮182接触的显示介质136的那些部分之间就产生了一个电位差，因而在一个与其垂直的方向把电场加到了该可逆的显示装置上。
作为充电器181，有可能使用公知的电晕菅(corotron on scorotron)充电器，等等。接地滚轮182是由塑料，橡胶或其它材料制成的包含导电材料(如，金属或碳黑)的滚轮；具体来说，诸如橡胶之类的弹性材料适合于此项目的，因为就这些材料而论，很容易保证紧密接触。如果不使用热头183也可使用利用激光束的热量的加热器。
如以上所述，在此实施例中，向显示介质136写入信息的写入单元160至少具有一个电场施加装置181和一个热头183，两者都用来改变显示介质136的显示状态。从理论上讲，电场施加装置181和热头183两者中的每一个都能够既记录信息又擦除信息。但是，最好利用电场施加装置181束进行擦除操作，因为在正常的环境条件下通过加热擦除显示的信息的可能性是决不允许存在的，因而有可能提高显示介质136的显示可靠性。
然而，除了上述实施例中使用的方法外，还可以使用各种方法实现擦除单元170的电场施加装置181。例如，可以使用下述本发明的发明人建议的方法之一作为向PDLC膜141施加电场的方法：日本专利申请No.6-103249和6-302701“用于液晶显示介质的非接触式液晶分子取向的方法以及用于液晶分子取向的设备”(使用了一种充电器)；以及日本专利申请No.H6-302702“用于液晶显示介质的液晶分子取向的方法及用于液晶分子取向的设备”(使用了电极)。可以按不同的方面对这些方法进行分类，例如：在非接触式方法和接触式方法之间、在使用充电器的方法和使用电极的方法之间、在只在一个表面内加电场的单表面方法和在上、下表面之间加电场的表面至表面的方法之间、如此等等。当然，可以按照所用显示介质的物理性质单独地或者组合起来使用这些方法。例如，图16中所示的擦除、单元170使用了表面至表面的方法，其中组合式地使用了充电器(非接触式方法)和电极(接触式方法)。然而，就所设置的充电器和电极的数目而论，许多变化都是可能的。
例如，在图16所示的布局中，有3个电场施加装置，即电极182、充电器181，和电极182，如果用一个电极(在此情况，该电极不接地，而是加有一个电压)来替代中间的充电器181，则可以说这种布局使用了利用电极的单表面接触式方法；按另一种方法，如果用充电器代替两侧的电极182，则说该布局使用了利用充电器的单表面非接触式方法。然而，通过使用下述的一种组合：一个电极182和一个充电器181、或者一个电极182和另一个电极182、或者一个充电器181和另一个充电器181，就可将电场施加装置的数目减少到2。对于这些情况中的任何一种情况，需要为两个相邻的电极或充电器提供不同的电压(例如，一个为地电位，而另一个为正或负的电压，或者一个为正电压而另一个为负电压)。进而，还可以构成由两个部件组成的每一个电极182或充电器181，使这两个部件以两个表面夹紧显示介质136。按此方式，在该实施例中可以使用各种方法和安排。
为了擦除显示介质136上记录的所有信息，在整个显示区域上要加上一个电场。为了擦除显示介质136上记录的部分信息，例如在用垂直于显示介质136的输送方向的线把可逆显示区分成多于一个区域并且每个区都可单独使用的情况下，只在记录了要被擦除的信息的区正在电极182或充电器181旁边通过时才加上电场。
写入单元160要把文本、图象、以及其它写入显示介质136中使用了在感热式打印机中使用的那种类型的热头(分辨率为每mm6个点，热容量为每点0.4-0.8mJ)。
为了通过加一电场从显示介质136擦除文本、图象、以及其它，擦除单元170使用了电场施加装置181和182。
还可以把实现本发明的机械卷轴式显示器用作一个只读显示器，只要在制作的显示器没有擦除单元即可。在此情况下，当需要擦除记录在显示介质113上的信息时，从显示器上取出显示介质113，在只配有擦除单元的单独设置的擦除设备上处理该显示介质。
然而，还可以在没有写入单元的条件下构成实现本发明的机械卷轴式显示器，因此该显示器可用作已有预先记录的显示介质113的一个观察器，在该显示介质上由一单独设置的写入设备预先记录信息。在这种情况下，例如，可将写入设备装配在报贩的商店中，在这里订户购买预先记录的显示介质，在该显示介质上预先记录有新闻文章。
由于实现本发明的机械卷轴式显示器是便携式的并且能在宽屏幕上显示信息，因此它适合于(举几个例子)：
(1)像浏览报纸那样浏览新闻文章；
(2)显示地图；以及；
(3)向消费者提供产品信息。
在这些情况下，可根据需要把信息从信息存贮设备传送到机械卷轴式显示器，或者从一输入设备重新输入到机械卷轴式显示器。结果，有可能消除携带包含在报纸、图册、或在一组文献材料中的整个信息的不方便性。
在上述的第二实施例中，可把可改写的显示介质卷绕成卷。因此，可以按一个紧凑的方式携带显示介质。
然而，可把绕成卷的显示介质展开成具有适当区域的一个屏幕，以便显示在它上边记录的信息。因此，一次(即，在一个大的屏幕内)可显示大量的信息。
Claims (3)
1.一种用于在记录介质上重复记录和擦除可见信息的方法，包括：
在记录介质上提供一个显示部分，所述显示部分由一个显示装置形成，并被配置以便提供用于显示一个或多个可记录的内容的一个或多个显示区域；
使用一个数据输出装置输出可记录在记录介质上的包括一帧一帧的图像、文本、数字和/或符号的信息数据；
使用一个处理电路来输出通过将图像信号处理施加到从数据输出装置馈入的信息数据而获得的图像数据；
使用一个写入部分，根据从处理电路馈入的图像数据将电场或热施加到显示部分，以便重复地在显示部分上记录为可见信息；以及
使用一个擦除部分，通过在写入部分施加电场时施加热或者在写入部分施加热时施加电场，来擦除在显示部分上显示的可见信息。
2.根据权利要求1所述的在记录介质上重复记录和擦除可见信息的方法，
其中写入部分使用由根据所述图像数据的信号电平形成的脉冲驱动的激光束进行写入，而擦除部分使用电场进行擦除。
3.根据权利要求1所述的在记录介质上重复记录和擦除可见信息的方法，
其中显示装置由聚合物弥散的液晶膜形成，该液晶膜可以改变弥散在高分子聚合物材料中并由所述高分子聚合物材料保持的液晶分子的取向；以及
在导电层和基片之间放置一个具有用于增强可见性的反射颜色的暗层。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C06 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| C10 | Entry into substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C19 | Lapse of patent right due to non-payment of the annual fee | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |