JPH0372986B2 - - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 この発明は全体のデイスプレイ内の各デイスプ
レイエレメントが、可動部材とそれを動作させる
電磁石とを有するタイプの情報デイスプレイ装置
に関する。

このタイプのデイスプレイは米国特許第
4163332号及び第3140553に記載されており、特に
これらはデイスプレイエレメントのマトリツクス
を有するデイスプレイに関する。

コインシデント電流選択として知られる技術を
使用した他のデイスプレイマトリツクスが米国特
許第3469258に記載されている。この構成におい
ては、マトリツクスの各行について１個の巻線導
線と、同様に各列について一個の巻線導線とが配
設されている。マトリツクスへの書き込みは行毎
に又は列毎になされる。例えば、行毎の書き込み
においては、各行導線は順次的に行を選択して通
電され、一致するように選択された列導線は行の
上に書き込まれるべき所要のドツトパターンに対
応して通電される。一時には１個の行のみ通電さ
れるから、デイスプレイエレメントを変更させる
主駆動電源は列の駆動内にある。多くのパターン
について、全ての又は殆んど全ての列は同時に駆
動される必要がある。米国特許第3469258におけ
る構成においては、各列導線はその取付けられた
デイスプレイエレメントの夫々にデイスプレイエ
レメントの状態を変更させるのに要する電力の半
分の電力が供給されるように駆動される。この構
成は永久に磁化された方形ループ状の磁性材料か
らなるコアを有する個別的な電磁石を使用して各
デイスプレイエレメントを動作させるものであ
る。従つて、エレメントの状態を変化させるため
には、方形のヒステリシスループに沿つて磁化を
反転させる必要があるから、マトリツクスを動作
させるために大電力を必要とする。

この発明の目的は、電磁石を通電するに必要な
駆動回路の数と全コストを減少させることにあ
る。他の目的は、電磁石を巻回するために簡単で
低コストの構成を提供することにある。更に他の
目的はデイスプレイを動作させるに必要な電力を
減少させることにある。

この発明は、それが異なる様相を呈する第１及
び第２の位置間を移動可能である可動部材を夫々
有する複数個のデイスプレイエレメントと、弾磁
性材料からなるコアを有し前記可動部材を前記位
置の一方から他方へ移動させるように設けられた
第１の電磁石手段と、強磁性材料からなるコアを
有し前記第１の電磁石手段による前記可動部材の
前記位置間の移動を阻止するように設けられた第
２の電磁石手段とを有し、前記デイスプレイエレ
メントはその対応する第１の電磁石手段を動作さ
せ同時にその対応する第２の電磁石手段の特定の
一つを動作させることにより選択的に設定され、
選択された可動部材のみが移動することを特徴と
するデイスプレイ装置を提供するものである。

この発明の好適実施例においては、デイスプレ
イエレメントを動作させる電磁石は軟鉄の強磁性
材料からなるコアを使用し、方形ループ材料のコ
アを使用した場合に必要な電力の1/4以下の電力
で動作するという利点がある。これは、軟鉄コア
材料の透磁率が方形ループ材料のそれより極めて
大きいために、同一の磁束を生起させるために必
要な電流と巻回数との積（アンペア×巻回数）が
小さいからである。また、列導線を介してその各
デイスプレイエレメントに供給される駆動電力
は、適切な構成のもとでは、デイスプレイエレメ
ントの状態を変更させるために必要な電力の1/15
以下にすることができる。この２つの要素を考慮
にいれると、列駆動電力は米国特許第3469258に
記載された従来の構成に比して、1/30に減少す
る。この極めて低い列駆動電力を達成する好適な
実施例は、各デイスプレイエレメントにおいて、
列電流により動作する単純な、しかし極めて高感
度の抑止部材を使用するものである。

米国特許第3469258の構成に比較してこの発明
の好適実施例の他の利点は、行及び列電流の双方
ではなく、行電流のみが２方向性を有しているこ
とである。従つて、スイツチ回路の数に加えて、
それらを動作させるに必要な電力を節約すること
ができる。この発明の更に他の利点は、米国特許
第3469258の構成と異なり、行及び列電流の増幅
度は、誤作動が生じない範囲の公称設計値よりも
極めて大きいことである。これにより、デイスプ
レイが電源電圧の大きさの変化、温度変動による
コイル抵抗の変化及び製造上の公差による特性の
変化に対して、敏感でなくなる。

米国特許第3775881および第3562938において
は、コインシデント電流選択を備えた他のデイス
プレイマトリツクスが記載されている。それらは
磁束を巻線からデイスプレイエレメントの電機子
に案内する電磁石コアを有しないので、この発明
による場合よりも大きな電力を消費する。また、
それらはデイスプレイエレメントのアレイが巻線
内に埋設されていて、保守のためにデイスプレイ
エレメントに接近することを困難にしている。

列電力の減少により、この発明によれば、列の
駆動装置のコストを増加させることなく、従来の
構成に比して30倍の行を有するマトリツクスを構
成することができる。これにより、微細な画像を
デイスプレイすることができる大型デイスプレイ
マトリツクスを低コストで構成することができ
る。

以下、添付の図面を参照してこの発明の実施例
について説明する。第１図にはこの発明の一実施
例に係るマトリツクスデイスプレイの一部分が示
されている。この部分は２行及び２列のデイスプ
レイエレメントを有する。各行には行導線Ｒが取
り付けられており、各列には列導線Ｃが取り付け
られている。これらは行及び列の位置を示す番号
により表示される。デイスプレイエレメントは開
口Ａを有する共通の不透明基板１を共用するが、
例えば、米国特許第4163332にて開示されている
光学的形式のものである。各エレメントは基板１
に取付けられたヒンジブラケツトＢにより設置さ
れた羽根Ｓを有し、羽根Ｓは、開口Ａを覆う第１
の定常位置と、第１行第２列の羽根Ｓ１２につい
て図示した如く、例えば基板１の背後の光源（不
図示）からの光を観察者に向けて通過させるよう
に開口が開けられた第２の位置との間を水平軸を
中心として回転する。代りに、又は光源に加え
て、各羽根の対向面は、色が異なる等の相違する
様相を示している。各羽根Ｓには、羽根の表面に
垂直の磁軸を有する永久磁石Ｍと、羽根の端部を
越えて突出し低残留磁気の磁性材料からなるバー
Ｌとが設けられている。また、各デイスプレイエ
レメントは、磁石Ｍのゾーンの近傍に位置する第
１の電磁極Ｄと、羽根が開口を覆つたときにバー
Ｌの突出部の先端に接触し又は先端に極めて近接
するように取付けられた第２の電磁極Ｈとを有す
る。磁石Ｍの極性は磁極Ｄが矢印Ｅの方向の電流
により通電されたときに、羽根が開口を覆う位置
に回動するように選択される。

第２図に示す如く、各行について、導線Ｒは行
の各磁極Ｄの周りに１巻だけ巻回されており、各
列について、導線Ｃは列の各磁極Ｈの周りに１巻
だけ巻回されている。

次に、この行列の動作方法について説明する。
先ず、行列は、全ての列の導線Ｒに矢印Ｅの方向
の電流で同時にパルスを与えることにより、ブラ
ンクにされる。従つて、開口は全て覆われる。次
に、一巻の各行導線Ｒは矢印Ｗの方向の電流でパ
ルスが与えられる。行導線にパルスが与えられる
と同時に、列導線Ｃは行のデイスプレイエレメン
トが光を遮断したままであるのに必要な列位置に
パルスを与える。行導線Ｒに矢印Ｗの方向のパル
スを与えると、羽根Ｓを開口が露出される位置に
回動させるように作用する。各選択された列導線
Ｃにおける電流は羽根Ｓが電磁石Ｄに通電するこ
とにより羽根内に誘起されるトルクよりも大きな
トルクで確実に閉塞されるように、十分な大きさ
を有している。

第１図に示す配置においては、ブランキング及
び書き込みの双方の羽根位置について、バーＬは
磁極Ｈと接触しているから、ブランキング及び書
き込みの双方について、羽根Ｓの回転を阻止する
ことは可能である。この特徴はある状態下、例え
ばマトリツクスが日の時間をデジタル的に示すよ
うに使用されるときに有用である。この場合に、
毎分ごとに変化するそれらの数字は、時間を更新
するに先立ち、ブランクにされる。残りの数字は
変化しないままにおかれる。

第３図においては、羽根が開口を覆う位置にあ
るときにのみ、磁極Ｈが羽根を保持できるように
修正された第１図の配置の変形例が示されてい
る。各行についての保持磁極Ｈは行のヒンジ軸と
次の行のヒンジ軸との中間よりも低い位置に位置
せしめられる。また、バーＬは羽根Ｓ上にバーが
横方向に突出するように位置せしめられる。羽根
が開口を露出させる位置にあるときは、バーＬは
磁極Ｈから離隔している。この変形例において
は、マトリツクスの行を行によりブランクするこ
とが可能であり、下方の行がブランクにされたと
きに各行上に書き込むこと、つまり選択された開
口を露光することが可能である。

第１図及び第３の構成においては、バーＬは、
その磁極Ｈと接触することになる位置が羽根Ｓに
相対的に羽根の表面の方向に垂直の方向に有限の
長さだけ自由に移動するように配置するのが好ま
しい。これにより、羽根が開口をふさぐ位置にあ
るときに、確実に、羽根はその先端にて基板１と
接触し、同時にバーＬが部材の大きさのわずかの
変化に拘らず磁極Ｈと接触する。所望の有限の移
動量を達成する方法が第４図に示されている。第
４図はバーＬの長手方向軸に沿う羽根Ｓの一部の
断面図である。孔Ｑが羽根Ｓに配設されている。
バーＬは破線にて示す如く当初はＵ字形状をなし
ていて、孔Ｑ内に挿入され、次いで矢印Ｚにて示
す方向に折り曲げられる。孔Ｑ内を滑動する短部
分の長さは所定の移動自由度が得られるように選
択される。

第５図はバーＬの変形例を示し、その端部Ｔは
二股に分かれている。バーＬは孔Ｑ内に遊嵌され
ているから、バーＬはその長手方向軸の周りにわ
ずかに回転することができる。従つて、端部Ｔの
一方の枝と磁極Ｈの面との間にわずかの砂が入つ
た場合でも、他方の枝が自由に接触するように、
バーＬと磁極Ｈとの間の接触を妨げることはな
い。

第６図は羽根Ｓと保持バーＬの他の配置を示
す。バーＬは軟鉄又はニツケル鉄パーマロイが圧
着されており、２個のベアリング孔Ｅ１，Ｅ２が
形成されている。羽根Ｓにもベアリング孔Ｅ３，
Ｅ４が設けられている。更に、基板１に取り付け
られたブラケツトＢ１，Ｂ２は孔Ｅ５，Ｅ６を有
する。ベアリングロツドＮが６個の全孔に通され
るが、このベアリングロツドは一つの行における
数個のデイスプレイエレメントについて共通であ
る。羽根Ｓはアングル状のブラケツト部Ｆを有す
る。このブラケツト部ＦはバーＬを、羽根Ｓ上の
所定位置に保持するが、バーＬは羽根自体が回転
する際の軸と同一の軸の周りに羽根に相対的に若
干回転可能である。バーＬの先端部T₁は保持磁
極Ｈと接触することができ、磁極Ｈに大面積の接
触面を与えるように拡開して設けられている。こ
れにより、先端T₁と磁極Ｈとの間に捕足された
砂粒子が存在しても、磁極Ｈが磁化されたときに
両者間には強大な引力が働く。

【図面の簡単な説明】

第１図はこの発明の第１の実施例に係るマトリ
ツクスデイスプレイの一部の正面斜視図、第２図
は第１図に示すデイスプレイのコイルの巻回状態
を示す概略図、第３図はこの発明の第２の実施例
のデイスプレイエレメントの近傍を示す模式図、
第４図はデイスプレイエレメント部の組立態様の
断面図、第５図は第４図に示すデイスプレイエレ
メント部の変形例を示す模式図、第６図はこの発
明の他の実施例の一デイスプレイエレメントを示
す斜視図である。 １……基板、Ｒ……行導線、Ｌ……列導線、Ａ
……開口、Ｓ……羽根、Ｍ……永久磁石、Ｌ……
バー、Ｄ，Ｈ……電磁極、Ｑ……孔、Ｆ……ブラ
ケツト部。

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １ 複数個のグループに配列されたデイスプレイ
   エレメントを有するデイスプレイ装置において、
   前記グループのうちの一つにおける各デイスプレ
   イエレメントは他のグループの対応するデイスプ
   レイエレメントと共に一セツトを形成し、前記各
   デイスプレイエレメントは、前記デイスプレイエ
   レメントが異なる様相を呈する第１及び第２の位
   置間を移動可能の可動部材と、前記可動部材に結
   合された永久磁石と、前記可動部材に取付けられ
   た強磁性材料の部品と、通電されたときに前記永
   久磁石に作用して前記可動部材を前記位置の一方
   から他方へ移動させる第１の電磁石手段と、通電
   されたときに前記部品に力を印加可能であり、こ
   れにより前記部品がその所定の通電に応答して前
   記可動部材が前記位置の一方にあるときに前記可
   動部材の移動を阻止する第２の電磁石手段と、前
   記グループ内の前記第１の電磁石手段を接続して
   それらを共に通電可能の手段と、前記セツト内の
   前記第２の電磁石手段を接続してそれらを共に通
   電可能の手段とを有し、デイスプレイエレメント
   が選択的に設定されることを特徴とするデイスプ
   レイ装置。 ２ 前記永久磁石は前記可動部材に取付けられて
   いることを特徴とする特許請求の範囲第１項に記
   載のデイスプレイ装置。 ３ 前記部品は前記可動部材上に設けられている
   ことを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載の
   デイスプレイ装置。 ４ 前記部品は前記可動部材に相対的に若干の移
   動可能に遊びをもたせて取付けられていることを
   特徴とする特許請求の範囲第３項に記載のデイス
   プレイ装置。 ５ 前記可動部材は回転することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項に記載のデイスプレイ装置。 ６ 前記部品は回転することを特徴とする特許請
   求の範囲第１項に記載のデイスプレイ装置。 ７ 前記可動部材は回転し、前記部品は同一の軸
   の周りに回転することを特徴とする特許請求の範
   囲第６項に記載のデイスプレイ装置。 ８ 前記部品及び前記第２の電磁石手段は前記位
   置の一方においてのみ前記可動部材の移動を阻止
   するように配設されたことを特徴とする特許請求
   の範囲第１項に記載のデイスプレイ装置。 ９ 前記部品及び前記第２の電磁石手段は前記位
   置の双方において前記可動部材の移動を阻止する
   ように配設されたことを特徴とする特許請求の範
   囲第１項に記載のデイスプレイ装置。 １０ 前記第１及び第２の電磁石手段の夫々は、
   低残留抵抗の強磁性材料からなるコアを有するこ
   とを特徴とする特許請求の範囲第１項に記載のデ
   イスプレイ装置。 １１ 前記位置の一方について前記各デイスプレ
   イエレメントは観察者に対して明領域としてあら
   われ、前記領域は垂直及び水平の側縁を有する矩
   形により境界が与えられ、前記第２の電磁手段は
   前記矩形領域の隅部に接近して位置せしめられた
   磁化可能の磁極先端を有することを特徴とする特
   許請求の範囲第１項に記載のデイスプレイ装置。 １２ 前記グループ内の前記第１の電磁石手段は
   直列接続され、前記セツト内の前記第２の電磁石
   手段は直列接続されていることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項に記載のデイスプレイ装置。 １３ 前記グループ内の選択されたデイスプレイ
   エレメントは前記第１の位置から前記第２の位置
   に切換えられ、同時に異なるグループの全てのデ
   イスプレイエレメントは前記第２の位置から前記
   第１の位置に切換えられることを特徴とする特許
   請求の範囲第１項に記載のデイスプレイ装置。 １４ それが異なる様相を呈する第１及び第２の
   位置間を移動可能である可動部材を夫々有する複
   数個のデイスプレイエレメントと、強磁性材料か
   らなるコアを有し前記可動部材を前記位置の一方
   から他方へ移動させるように設けられた第１の電
   磁石手段と、強磁性材料からなるコアを有し前記
   第１の電磁石手段による前記可動部材の前記位置
   間の移動を阻止するように設けられた第２の電磁
   石手段を有し、前記デイスプレイエレメントはそ
   の対応する第１の電磁石手段を動作させ同時にそ
   の対応する第２の電磁石手段の特定の一つを動作
   させることにより選択的に設定され、選択された
   可動部材のみが移動することを特徴とするデイス
   プレイ装置。