JP3210338B2

JP3210338B2 - インフォメーション表示装置

Info

Publication number: JP3210338B2
Application number: JP50767493A
Authority: JP
Inventors: ブラッドショウ、トーマス・アイ
Original assignee: ミネソタ・マイニング・アンド・マニュファクチュアリング・カンパニー
Priority date: 1991-10-15
Filing date: 1992-09-15
Publication date: 2001-09-17
Anticipated expiration: 2016-09-17
Also published as: CA2118702A1; AU2661192A; WO1993008555A1; ES2108762T3; BR9206612A; DE69223060T2; JPH07500429A; MX9205683A; CA2118702C; ZA927282B; EP0608269A1; EP0608269B1; DE69223060D1

Description

【発明の詳細な説明】発明の分野本発明は、メッセージが変化する標識として使用され
る、マトリックスまたは配列（array）を利用するイン
フォメーション表示装置に関する。

背景インフォメーション表示を変えることの出来るインフ
ォメーション表示装置が長い間使用されてきている。こ
れらは、変化する広告またはメッセージ標識として知ら
れているものもある。それらは、スポーツ・スタジアム
や多くの人が集まる場所および車両等において、宣伝媒
体、交通信号、インフォメーション表示として用いられ
てきている。

このような標識のインフォメーション表示面は、一般
に、独立して作動するピクセルのマトリックスまたは配
列で構成されている。通常、ピクセルは、視覚的に区別
可能な“作動”または“非作動”の異なる２つの状態の
内の一方に設定することによって、表示されているイン
フォメーションを変化させることができる。標識は容易
に他の情報に切り換わる（例えば、時刻表示から温度表
示）。また、既に表示されている情報の一部が、標識面
上を移動することができる。

メッセージが変化する標識には、異なるタイプの多く
のピクセルが使用されてきた。一つのタイプにおいて
は、各ピクセルは、独立して制御される電球であって、
配列された電球を選択的に光らせたり光らせなかったり
して、所望の情報が構成される。他のタイプの変化する
メッセージ標識は電子機械的な装置であって、そのピク
セルは、位置や方向を変えることにより外観が変化する
素子を備えている。たとえば、米国特許第4,318,098号
明細書（マックグレービ）に開示された変化するメッセ
ージ標識においては、ピクセルは軸の回りを選択的に回
転する部材を備えており、所望の異なる外観を少なくと
も２つ呈示して、所望の情報を構成する。その特許明細
書に示された一つ実施例においては、ピクセルが備えて
いる部材は、一の状態においては蛍光性かつ反射性であ
り、他の一の状態においてはそれとは異なる外観（例え
ば、黒）を有する。類似点をいくつか有する変化するメ
ッセージ装置が、米国特許第3,140,553号明細書（テイ
ラー）、同第3,295,238号明細書（ウィンロー）、同第
3,518,664号明細書（テイラー）、および同第4,779,082
号明細書（セーラム）に開示されている。

米国特許第4,163,332号明細書に開示されたもう一つ
の電子機械的な標識においては、ピクセルは、背面から
光を当てられる不透明なシートに設けられた光を通す領
域と、不透明な可動羽根とを有している。可動羽根は光
を通す領域を選択的にふさいだり露出したりする。可動
羽根は反射性のもの（境のようなもの）であり、ピクセ
ルの光を通す領域が露出したときには可動羽根が第２の
光源からの光を観察者へ向けて反射する、と記載されて
いる。

従来の変化するメッセージ標識の問題点は、例えば黄
昏時、夜の暗闇、電源故障などの状況の下では、十分に
読めなかったり見えなかったりすることにある。

発明の概要本発明は、様々な状況下において、読みやすさや見や
すさが改善されたマトリックスまたは配列を利用するイ
ンフォメーション表示装置を提供する。本発明の表示装
置は、日中、黄昏時、夜間の暗闇、電源故障などの状況
でも、非常に読みやすく見やすいものである。

簡潔に概要を述べると、本発明は、インフォメーショ
ン表示装置を提供する。本発明の装置は、２方向の平面
的なピクセルの配列を備える不透明なシートと、観察者
が観察する前面と、不透明のシートの背面側に配置され
る少なくとも１つの光源とを備えている。各ピクセル
は、不透明なシートに設けられた部分的に光を通す半透
明の窓部と、シートに取り付けられ窓部をふさぐシャッ
タとを備えている。シャッタは、不透明で、第１面と第
２面とを備えている。第１面の反射率は低くい。各シャ
ッタは、選択的に設定可能である。つまり、少なくとも
２つの状態に位置決め可能である。２つの状態とは、シ
ャッタが窓部をふさいで観察者がシャッタの第１面を目
視観察できる第１の状態と、シャッタが窓部を露出して
観察者がシャッタの第２面および窓部を目視観察できる
第２の状態である。

ピクセルのマトリックスまたは配置を備える従来のイ
ンフォメーション表示装置と異なる重要な点は、シャッ
タの第２面が、逆反射性（retroreflective）で、好ま
しくは蛍光性でもあり、かつ、好ましくは窓部も逆反射
性で、さらに好ましくは逆反射性かつ蛍光性であること
である。結果として、本発明の装置は、特にその好適な
実施例において、様々な観察状況の下で従来得られなか
った明るい外観を提供するとともに、日中や夜間におけ
る、従来得られなかった一様な外観を提供する。

図面の簡単な説明図面を参照して本発明をさらに説明する。

図１は、本発明のインフォメーション装置の実施例を
部分的に示す斜視図である。

図２は、図１に示された装置の１つのピクセルの断面
図であり、シャッタは窓部を閉じる第１の状態にある。

図３は、図２に示されたピクセルの一部を示す断面図
であり、シャッタは第２の状態にあり、観察者には窓部
およびシャッタの第２面が見える。

これらの図面は概念的であり、正確な寸法では描かれ
ていない。そして、単なる例示であって、本発明を限定
するものではない。

実施例の詳細な説明図１に示されるように、一般的な実施例においては、
本発明のインフォメーション表示装置10は、不透明なシ
ート12を備えており、シート12は、水平方向および垂直
方向の２方向の列に配列されたピクセル14による２次元
平面状の配列を備えている。シート12は、前面16と背面
18とを備え、観察者は前面16を見ることができる。概略
的に示されているように、不透明なシート12の背面18側
には、光源が少なくとも１つ設けられている。不透明な
シート12と配列されたピクセル14とで構成される面を、
本明細書においては装置10の情報表示面という。視覚的
に区別できる２つの状態の内の一方の各ピクセルを選択
的にセットすることによって、ピクセルの配列が情報を
構成する。本発明の装置は、１または２以上の情報表示
面を有してもよい。

各ピクセル14は、不透明なシート12に設けられた窓部
22とそのシャッタ24とを備えている。各ピクセルのシャ
ッタは第１の状態においてその窓部をふさぎ、第１の状
態において窓部はシャッタによってふさがれる。窓部22
は、半透明であって、光源20によって背面から照らされ
たときに光を通す。窓部22は、その前面側において逆反
射可能であることが好ましく、加えて蛍光性であること
がさらに好ましい。窓部22として使用できる商業的に入
手可能な材料の例としては、スコッチライト（SCOTCHLI
TE）のブランドで発売されているダイヤモンド・グレー
ド・シリーズ3923Gおよび3924Gという反射性のシーティ
ングが挙げられる。それらは、ミネソタ・マイニング・
アンド・マニュファクチャリング社（３Μ社）から発売
されている反射性のシーティングであって、それぞれ黄
色およびオレンジ色をしている。このようなシーティン
グはキューブコーナまたはプリズム反射体と呼ばれるこ
とがある。本発明の好ましい実施例においては窓部22は
逆反射性を有しており、加えて蛍光性を有する場合に
は、非常に優れた予想以上のレベルの見易さおよび読み
易さを提供する。

シャッタ24は不透明で、第１面26と第２面28とを備え
ている。第１面26の外観は、第２面28の外観とは異なり
（例えば、色が異なる。）、かつ反射率は低いことが好
ましい。例えば、第１面を、つやなしの黒色に仕上げて
もよい。一般に、シャッタ24の第１面26と窓部22間のシ
ート前面16とは、近似する外観を呈するのが好ましい。
第１面26と前面16との外観が近似していて反射率が低け
れば（例えば、つやはしの黒色）、作動中のピクセルと
のコントラストが良好になり、かつ、非作動状態のピク
セルは背景と区別なく見える。この結果、装置は、より
見易い鮮明な情報を表示することができる。

各シャッタ24は、選択的にセットすることができる。
つまり、例えば位置決め手段30を操作して、第１の状態
と第２の状態にセットすることができる。図２に示され
た第１の状態においては、シャッタ24は、その窓部22を
ふさいでおり、観察者（図示せず）はシャッタ24の第１
面26を見ることができる。図３に示された第２の状態に
おいては、シャッタ24は、その窓部22を露出しており、
観察者（図示せず）はシャッタ24の第２面28と窓部22の
両方を見ることができる。

第２面28は、逆反射性の材料から作られている。第２
面28として使用可能な材料には、３Μ社からスコッチラ
イトのブランドで発売されている反射性シーティングで
あるダイヤモンド・グレード・シリーズおよび３Μ社の
ハイ・インテンシィティ・シリーズのようなシーティン
グが含まれる。第２面28は、シャッタ24内の他方の層が
不透明である場合には、必要に応じて窓部22と同じ材料
で作ることもできる。窓部22と第２面28は実質的に同一
の色であって逆反射性を有することが好ましい。このよ
うに構成すれば、逆反射で見る場合に、ピクセルが一様
に見える。比較的遠い距離をおいて見る場合には、個々
のピクセルが一様でなくても、さほど目立たない。

本発明は、優れた実用性と予想以上の性能を提供する
ものである。それは、シャッタ24の第２面28が、逆反射
性で、好ましくは蛍光性であり、さらに、窓部22が、半
透明で、好ましくは逆反射性だからである。結果とし
て、本発明の装置は、明るい日中や、黄昏時、夜間の暗
闇等の様々な状況の下で、優れた見易さを提供するもの
である。また、本発明の標識は、内部の光源20が故障し
た場合であっても同様に優れた見易さを提供する。

位置決め手段30の操作によって、シャッタ24は、図２
に示す第１の状態から図３に示す第２の状態へ移行す
る。選択的にシャッタ24を動かす様々な手段は、当業者
には自明のことである。シャッタ24の第１の状態と第２
の状態との切り換えは、手動により、個々のモータを操
作することにより、または機械的な駆動システム等を使
用することにより行なわれる。簡単な実施例において
は、位置決め手段30は、簡単な軸であって、シャッタ24
が手動によりその軸を中心として回転し、第１の状態と
第２の状態が切り換わる。位置決め手段30は、手作業を
介さずに所望通りにシャッタ24の位置決めを行う機械装
置であることが好ましい。本明細書中にその全体を参考
として取り込まれている米国特許第4,819,357号明細書
（セーラム）は、配列された羽根（つまり、シャッタ）
を有する表示装置を開示している。羽根は選択的に電磁
石を働かせることによって、閉位置と開位置（つまり、
第１の状態と第２の状態）の間を回転する。各ピクセル
が個々に手動で制御されるか、ピクセルの配列全体がコ
ンピュータプログラムにより制御される。そして、装置
が表示しようとしている所望の情報に対応した各ピクセ
ルの位置決めを選択的に行う。このようなシステムを、
本発明において使用すれば、大変有利である。

一般に、本発明の装置には、光源およびピクセルの位
置決め手段等が含まれ、必要があれば、換気手段も含ま
れる。上述したように、本発明の装置は２以上の情報表
示面を備えていてもよい。異なる情報表示面のピクセル
の配列は、独立して制御され、必要に応じて非独立に操
作される。

図１に示すように、いくつかの実施例においては、各
ピクセル14は、第１の状態にあるか第２の状態にあるか
に無関係に、前面16の一部分によって隣接するピクセル
から隔離されている。前面16のこの一部分を本明細書に
おいてバッファ領域という。一般に、前面16の外観は、
シャッタ24の第１面26の外観と近似していることが好ま
しい。この場合には、第２の状態にあるピクセルのコン
トラストが、第１の状態にあるピクセルおよび前面16に
対して最大となる。必要があれば、不透明シート12上で
ピクセルを非常に近接した状態に配置して、隣接するピ
クセルを隔離するバッファ領域を小さくするか、隣接す
るピクセルが均等に当接するようにすることもできる。

図１に示すピクセル14は、実質的に正方形の窓部22お
よびシャッタ24を備えている。しかしながら、この窓部
およびシャッタは、例えば多角形（四角形や八角形）、
円形、半円形（semicircle）等の他の形状にされてもよ
いということが理解できるだろう。シャッタは、窓部全
体をふさぐことができるように、十分大きく、かつ正確
に位置決めされることが好ましい。したがって、一般に
窓部は、そのシャッタと同様の形状にされ、その大きさ
はシャッタと同じか、それよりも少し小さくされてい
る。しかしながら、窓部およびそのシャッタは、同様の
形状や同様の大きさにされる必要はない。また、配列さ
れたピクセルのすべてを同様の大きさにする必要もな
い。

配列されるピクセルの数および大きさは、その装置に
要求される解像度により異なる。すなわち、装置の設置
位置や対象となる観察者に応じて異なる。比較的離れた
場所からの観察を予定したインフォメーション表示装置
は、近距離からの観察を予定した装置よりも、大きなピ
クセルを備え、ピクセル間の間隔も大きくされている。
一般的な実施例においては、配列面の寸法は、約２フィ
ート×約２フィート（約120cm×約120cm）から、約20フ
ィート×約40フィート（約12m×約24m）である。必要な
場合には、配列面の寸法をこの範囲外に設定してもよ
い。

図１に示すように、装置10は、水平方向および垂直方
向に配列されたピクセルを備えている。しかしながら、
本発明の装置のピクセルは、必要に応じてどのような形
状に配列されてもかまわない。例えば、本明細書にその
全体を参考として取り込まれている米国特許第755,272
号明細書（バーナム他）には、表示が変化する標識が開
示されている。この装置のピクセルは文字や数字の記号
を表示できるように配列されている。本発明の装置の情
報表示面は、本明細書中に説明しているように、ピクセ
ルが配列された配列面を１または２以上（通常は複数）
備えていてもよい。そして、各配列面中のピクセルは、
形状や大きさが異なっていてもよい。つまり、１つの配
列面内のピクセルは、少なくとも２つの異なる大きさ、
少なくとも２つの異なる形状であってもよい。

一般に、光源20は可視光を発する。光源20から発せら
れる光の一部は、部分的に光を通す窓部22を通過し、ピ
クセル14が第２の状態にある場合（図３）には、観察者
はその光を視認することができる。必要な場合には、波
長を放射状にも発するように光源20を調整して、窓部22
がさらに明るく蛍光を発するようにすることができる。
これにより、ふさがれていないピクセルの見易さが向上
する。このような実施例においては、窓部22に使用する
材料の選択と光源20の選択とは相対的な関連を有する。

図１および図３には、単一の光源20（例えば、白熱電
球やネオン電球）を概略的に示している。本発明の装置
は、単一の光源を有していても、複数の光源を有してい
てもよい。光源が複数ある場合には、各光源はそれぞれ
が一定数の窓部22に光を与えるように構成される。ま
た、各窓部22に対してそれぞれ１つの光源が設けられて
もよい。コストや複雑さを考慮すれば、一般に、光源の
数がより少なくなるように装置を構成することが好まし
い。一般に、ピクセルは作動中において（つまり、シャ
ッタが第２の状態にあり、窓部がふさがれていない状態
にあるとき）実質的に一様であることが好ましい。そこ
で、配列面内の各ピクセルの明るさをさらに一様にする
ために、散光手段（diffuser）がよく使用される。好ま
しい実施例においては、装置内に光を導入してピクセル
が背面から照らされる。光の導入には、いわゆる“オプ
ティカル・ライト・パイプ”や“ライト・ガイド”が使
用される。これらは、米国特許第3,641,332号明細書
（レイック他）、同第4,260,220号明細書（ホワイトヘ
ッド）、同第4,422,719号明細書（オルカット）、同第
4,466,697号明細書（ダニエル）、および同第4,805,984
号明細書（コッブ）に開示されているものであり、それ
らの明細書は全て本明細書に参考として取り入れられて
いる。米国特許第4,952,023号明細書（ブラッドショー
他）には、内部で照射が行なわれる標識が開示されてい
る。この標識は、ある実施例においては、ライトパイプ
および遠隔配置された光源を使用している（当該明細書
図４参照）。装置内に光を導入するこのような技術を本
発明の装置に使用することができる。商業的に入手可能
なそのようなライトパイプとしては、３Μ社からスコッ
チのブランドで発売されているオプティカル・ライティ
ング・フイルムが挙げられる。

多くの逆反射性のシーティング（例えば、３Μ社から
スコッチライトのブランドで発売されているダイアモン
ド・グレード・シリーズのキューブコーナ・シーティン
グのような反射性シーティング）は、カバーフイルム
（シールフイルムとも呼ばれる）を有するカプセル化さ
れたレンズを備えたシーティングである。カバーフイル
ムは、キューブコーナに貼られてキューブコーナを保護
し、逆反射による強い明るさを維持するのに必要な空気
との境界面を維持する。米国特許第4,025,159号明細書
（マックグラス）には、このようなシーティングの１つ
が開示されている。本発明の装置の窓部として使用され
た場合、窓部がこのようなシールフイルムを備えるシー
ティングで作られるのであれば、シールフイルムは、透
明または半透明である。半透明のシールフィルムは、散
光効果を有しており、別個の散光手段を使用しないこと
が好ましい。一般に、第１および第２の状態にあるピク
セルの多様な組み合わせによって情報が構成されている
場合よりも、表示されている情報を構成するピクセルの
大多数が第２の状態にある場合のほうが、窓部背面から
入射して伝達される光の強度の不均一性が顕著になる傾
向がある。

本発明の装置は、光源20を作動させるための電源を必
要とする。また、シャッタが手動切換え式のものでない
限り、シャッタを第１の状態および第２の状態に選択的
に切り換えるための電源を必要とする。例えば、シャッ
タの位置決め手段として電磁石を使用する場合のよう
に、いくつかの例においては、シャッタを特定の状態に
維持しておくための外部電源が必要になる。一般に、装
置は、通常の交流電源等の外部電源によって作動する。
バッテリーや太陽電池等の他の電源を用いれば、非常に
便利である。たとえば、バッテリー電源をバックアップ
用として用いれば、停電の場合にも連続的に作動するこ
とを確実とする。バッテリーや太陽エネルギを使用すれ
ば、電源や移動式発電機を使用できないか、またはそれ
らの使用に高い費用を要するような遠隔地での使用や一
時的な使用のために、本発明の装置を設置することが可
能となる。

本発明の装置の利点の一つは、非常に見易いことであ
る。これは、シャッタの第２面が、逆反射性で、好まし
くは蛍光性であり、かつ、窓部が、部分的に光を通すこ
とに加えて、好ましくは逆反射性で、さらに好ましくは
蛍光性だからである。この結果、光源20の作動が停止し
た場合や、主要電源からの電力供給が停止し、バックア
ップ電力はシャッタの位置決め手段の操作のために使用
され光源20の作動には使用できない場合であっても、装
置はなおも非常に見易い情報を表示することができる。

必要であれば、電力の供給が停止した場合に、（１）
ピクセルが最後に選択された設定位置に保持され、装置
が最後の情報の表示を継続するか、または、（２）ピク
セルが他の設定状態のうちの１つに切り換わり、装置が
他の情報を表示するようにすることもできる。たとえ
ば、通常の作動状態では制限速度や他の交通情報を表示
する標識が、停電の際には、予め選択されたメッセージ
（たとえば信号が作動していないことを警告するメッセ
ージ等）を表示するように各シャッタの設定状態を切り
換えられるようにしてもよい。

本発明の技術的思想の範囲から逸脱することなく、様
々な修正や変更を施すことは、当業者には明白であろ
う。

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (56)参考文献特開昭55−142381（ＪＰ，Ａ) 特開平１−298395（ＪＰ，Ａ) 特開昭47−41193（ＪＰ，Ａ) 特開昭60−49384（ＪＰ，Ａ) 特開平１−201343（ＪＰ，Ａ) 特開平１−225986（ＪＰ，Ａ) (58)調査した分野(Int.Cl.⁷，ＤＢ名) G09F 9/30 - 9/46

Claims

(57)【特許請求の範囲】

【請求項１】（ａ）複数のピクセルの２方向の平面的な
配列を有する不透明なシートを備え、該シートは観察者
が観察する前面と背面とを備えており、各ピクセルは、前記不透明なシートに設けられた窓部
と、そのシャッタとを備え、前記窓部は部分的に光を通
す逆反射性であり、前記シャッタは不透明で第１面と第
２面とを備え、前記第２面が逆反射性であり、前記窓部とシャッタの第２面との色および逆反射特性が
近似しており、前記シャッタは、前記窓部をふさいでその第１面を観察
者が観察できるようにする第１の状態と、窓部を露出し
てその第２面および窓部を観察者が観察できるようにす
る第２の状態とに、選択的に設定される情報表示面、（ｂ）前記シャッタを、前記第１の状態および第２の状
態に、選択的に位置決めする手段、および（ｃ）前記不透明なシートの背面側において、各ピクセ
ルの窓部に対してそれぞれ１つの光源、を備えたインフ
ォメーション表示装置。
【請求項２】前記窓部およびシャッタ第２面が蛍光性で
ある、請求項１記載の装置。
【請求項３】隣接するピクセルがバッファ領域によって
隔離されている、請求項１記載の装置。
【請求項４】前記不透明なシートの前面および前記シャ
ッタの第１面は、反射率が低い、請求項１記載の装置。
【請求項５】前記複数のピクセルは、大きさと形状が実
質的に一様である、請求項１記載の装置。