JPH04274481A - ドツトマトリツクス表示を形成するために組み合わせ可能な基本セル - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、ドットマトリックス表
示を形成するために組み合わせ可能な基本セルに関する
。

【０００２】

【従来の技術及び発明が解決しようとする問題点】益々
増大する多数の個人グループにカラーの英数字及びグラ
フメッセージを提示する必要性により、最近、巨視的な
大きさで迅速かつ容易に更新できる視覚情報を提供する
ことができるシステムの研究と開発が為されている。

【０００３】これらのビデオ情報システムは、一般にデ
ータ伝送網とインターフェースされ、このため、電子画
像プロセッサーのための出力周辺装置として見なされて
いる。

【０００４】効果の獲得にかかわる物理的な原理に基づ
いて、表示手段は、光エネルギーを放射又は再拡散する
かにより、活動又は受動に分類される。活動表示手段を
使用するビデオ情報システムは、一般に、高電気エネル
ギー消費のために公知であり、装置費用と組み合わされ
て、それらの使用を決定的に不利にしている。他方、公
知の受動表示手段は、低い光学特性と制限されたカラー
組み合わせ機構を有する。

【０００５】

【問題点を解決するための手段】本発明の目的は、多色
ベースと高画像切り換え率により、環境照明条件に関し
て受動、活動又は二重の活動／受動形式の表示を形成す
るために適するマトリックスに組み合わせられる基本セ
ルを提供することである。

【０００６】本発明のいっそうの目的は、良好な光学特
性とともに最大組み合わせを達成し、最も厳しい必要条
件を満足することができる視覚及び寸法特性を有する表
現表面を基本セルから容易に形成することである。

【０００７】これらの目的は、ドットマトリックス表示
を形成するために組み合わせ可能な基本セルであり、少
なくとも一つが高透磁性の板と接触した複数の非磁性絶
縁材料の板が、永久磁石を内部に設けた球を収容するた
めの座を規定するために配置され、該板は、セクターに
分割された多色外面を有し、該板の少なくとも一つは、
該球の部分を表示する窓と、透明な閉鎖要素とを設けら
れた基本セルにおいて、該球内に包含された永久磁石が
、くぼみ、浮彫りと輪郭の形式において複合空間表面幾
何形状を具備し、該幾何形状は、該付勢可能な磁極にお
ける他の類似形状と相関し、該磁石は、該形状にｎ位置
の組み合わせを取らせるために、該複数の付勢可能な磁
石と、該幾何形状とに相互作用し、この場合ｎは偶数で
あり、かつ２以上であることを特徴とする基本セルによ
って達成される。

【０００８】本発明の一実施態様により、磁極は４個で
あり、四面体の頂点において該複数の非磁性絶縁板内に
配置される。高透磁性の板と接触した板は、四面体の第
１頂点を規定するようにしてハウジング座内の中央で磁
極の一つを保持し、他の３つの磁極は、第１頂点の反対
側の正三角形の頂点において、かつ表示窓に近接して共
面に配置される。

【０００９】他の生産プロセスにより、プロセスの決定
段階において、球形半刻印を各々保持する２つの別個の
部品が該多色球の回りで閉じて、ハウジング座を形成し
、かつ有効な基本セルを構成するとするならば、複数の
板は異なる。さらに、多色球は、特別な効果を獲得する
ために少なくとも所定位置において切子面を刻まれ、切
子面は、好ましくは、ハウジング座内で回転する能力を
妥協させないために沈められる。

【００１０】具体的に、磁極は、一方の端部において設
けた金属ステムから成り、本質的に円すい又は角すい台
の頭は、球を収容する座の内部に面する複合凹面を有す
る。限定的ではないにしても、好ましくは、複合凹面は
、該永久磁石に位置する類似キャップと同心の球形キャ
ップ部分を具備する。

【００１１】再び発明により、該正三角形に配置された
磁極の凹面において、該凹面の輪郭の一部を含むくぼみ
が設けられ、くぼみは、各磁極において１２０°だけ順
次オフセットされる。

【００１２】好ましくは、セル内に、球と磁石の重量の
合計を相対全容積で割算した値に等しい密度を有する適
切な粘度の無色透明液体が設けられ、球の移動を制動す
る運動効果の静水懸濁液を形成する。発明により、各磁
極ステムに対して、付勢用巻線が設けられ、非磁性絶縁
材料の板において適切な座に配置される。

【００１３】さらに、表示窓を包囲する円すい台又は角
すい台表面は、反射表面である。透明材料のマイクロビ
ードが、多色外観を変更せずに球の回転中の摩擦を縮小
するために、球とハウジング座の間に介在される。永久
磁石は、球の内部に設けた座内に包含され、そして本発
明の２つの好ましい実施態様により、剛性磁性材料の角
柱又は円筒形本体から成り、該角柱又は円筒形本体の軸
は、磁石容積の中心を通った磁化強度に平行である。該
永久磁石の角柱又は円筒形本体は、該本体の軸に非平行
な表面を設けられて、永久磁化容積の規定を完了し、該
表面は、非限定的な実施例により、該永久磁石を含む該
球に内部で同心な球に属する球形キャップから成り、該
キャップは、環状及び／又は偏心くぼみによって離隔さ
れる。こうして規定された表面は、該球の中心を通過し
、磁化軸に垂直な平面の回りで半対称的である。

【００１４】本発明の第１実施態様により、永久磁石は
、本質的に六面の角柱剛性体から成り、球形キャップ基
部は、該球の中心を通過し磁化軸に垂直な平面の回りで
半対称的に配置されたくぼみ及び浮彫りゾーンを設けら
れ、該基部はまた、形状凹部を設けられる。

【００１５】該永久磁石のいっそうの実施態様は、第２
円筒形要素によって同軸に包囲され、球形キャップ部分
と環状溝によって連結された第１円筒形要素を具備し、
該第１内部要素は、該球の中心を通過し、磁化軸に垂直
な平面の回りに半対称的に配置された球形キャップ部分
と凹状沈下部分を提示する基部を設けられる。

【００１６】都合の良いことに、球の外面は、８つの等
部分に分割され、実際に、面積１／２πｒ２の球面三角
形になろうとする球面部分を表現する。磁極と相互作用
する球は、各位置に対して、多色表面の部分を該窓に提
示するようにして、８つの明確に規定された空間位置を
取ることが注目される。

【００１７】再び発明により、永久磁石と該磁極の選択
的な付勢によって発生された磁界は、軸対称性と、鏡面
対称性と、中央半対称性とを有する。

【００１８】本発明の技術的な特性とさらに他の利点は
、添付の図面を参照して、非限定的な実施例により、以
下に与えられた説明からさらに明らかになるであろう。

【００１９】

【実施例】図において、参照番号１０は、ドットマトリ
ックス表示を形成するために組み合わせ可能な基本セル
の全体を示す。セル１０は、参照番号１２と１３によっ
て示され、球１５に対してハウジング座１４を規定する
ように配置された複数の非磁性絶縁材料板から成る。１
２の下の板１３は、好ましくは軟鉄の金属板１６と接触
している。

【００２０】板１２の上に透明な閉鎖要素１７がある。 板１２内に、部品の成型又は組み立て中に形成された座
２２において付勢可能な磁極１８、１９と２０が収容さ
れる。

【００２１】さらに他の付勢可能な磁極２３が、板１３
に設けた適切な座２４に収容してある。磁極２３は、通
り穴２６を介して板１３から高透磁性板１６に延びてい
る直線ステム２５と、本質的に円すい台の頭２３ａとか
ら成る。

【００２２】本発明の好ましい実施態様により、磁極１
８、１９と２０は、本質的に角すい台又は円すい台頭２
７から成り、複合凹面と金属ステムは、板１２を貫通す
る穴３０と、板１３を貫通する穴３１と、高透磁性板１
６を貫通する穴３２とを通過する湾曲部分２８と直線部
分２９とを具備する。

【００２３】該穴は整列し、そして穴３０と穴３１は、
例えば、成型により、板１２の組み立て中に直接に形成
される。

【００２４】図７から見られる如く、磁極１８、１９、
２０と２３は、下方に面する四面体４０の頂点において
配置され、磁極１８、１９と２０は、互いに共面であり
、かつ四面体の基部三角形４１の頂点において配置され
、一方、磁極２３は、板１３の座２４内に四面体４０の
頂点を規定するために、これらの後者の平面と対向して
いる。

【００２５】さらに、本発明の一実施態様により、頭２
７の複合凹面において、そして好ましくは、磁極１８、
１９と２０のみにおいて、図８に示された角度配置によ
り、該表面の輪郭の一部を含むくぼみ３２が設けられる
。この後者の図から、各頭２７の表面を３つの等部分に
分割し、かつ軸３３ａ、３３ｂ、３３ｃに０°、１２０
°と２４０°の角度値を与えることにより、磁極１９の
頭に形成されたくぼみは、０°を示す軸に位置し、磁極
２０の頭に形成されたくぼみは、１２０°を示す軸に位
置し、そして磁極１８の頭に形成されたくぼみは、２４
０°を示す軸に位置することが見られる。

【００２６】図１０に示されたさらに他の好ましい実施
態様において、磁極１８、１９と２０の頭は、角すい台
である。２７ａによって示されたこれらの頭は、本質的
に六面であり、そして突出する球形キャップ部分２７ｂ
と沈下球形キャップ部分２７ｃを備えた複合凹面を具備
する。角すい台頭２７ａ内の中央に、三角凹部６０が設
けてあり、突出及び沈下キャップと凹部は、頭２７のく
ぼみ３２の場合と同様に、各磁極において１２０°だけ
順次にオフセットされる如く配置してある。この場合、
板１３における磁極２３は、磁極１８、１９と２０と同
一の頭２７ａを備えている。

【００２７】板１２には、好ましい実施態様において円
すい台又は角すい台である表示窓３４を上方に設けてあ
り、その主要基部３５は上方に面するが、小基部３６は
、球１５の１／８か又はほぼ１／８の球１５の表面部分
の視野を許容している。

【００２８】板１３の外面において、それぞれ、磁極２
３、１８、１９と２０のステム２５と２９とに相互作用
する付勢巻線３８を収容するための座３７を設けてある
。座１４に収容された球１５は、好ましくは参照番号３
９によって示された８つの等部分に分割された外面を有
し、部分３９の各々は、異なる色で彩色されるが、部分
３９の少なくとも２つは、黒と白である。このことから
、各部分３９の最適彩色領域は、１／２πｒ２になる傾
向があり、あるいは等しく、この場合ｒは球半径である
。

【００２９】この発明により、球面を（面積１／２πｒ
２の）球面三角形以外の等面積部分に分割することがで
きるが、この場合球１５の全使用領域は完全には使用さ
れない。

【００３０】座１４と表示窓３４内に、球と接触して、
適切な粘度の４５で概略的に示された完全透明液体があ
り、内部に永久磁石４６又は６１を備えた球１５におけ
る静水推力が全重量と実質的に平衡になるような密度を
有する。球１５と永久磁石４６の重量は、それぞれＰ１
とＰ２によって示され、かつ球によって規定された容積
がＶによって示されるならば、液体４５の密度は、近似
的に（Ｐ１＋Ｐ２）／Ｖである。

【００３１】液体４５の粘度は、球１５の回転運動エネ
ルギーを制動し、そしてまた、後者と座１４の間に潤滑
膜を作成する如く都合良く選ばれる。

【００３２】球１５と座１４の間の摩擦をさらに縮小す
るために、これらの後者の間に、ｒ／４よりも小さな直
径の複数のマイクロビード４７が設けてある。

【００３３】頭２７ａと結合関係において、好ましくは
、本質的に六面６２の剛性角柱体から成る永久磁石６１
が設けられ、球形キャップ基部には、球１５の中心を通
過し、かつ磁石容積の中心を通った磁化強度に平行な軸
６６に垂直な平面６５の回りに半対称的に配置されたく
ぼみゾーン６３と浮彫りゾーン６４を設けてある。基部
にはまた、６７によって示された三角形凹部を設けてあ
る。

【００３４】図示の如く、永久磁石４６又は６１は、球
１５内に設けた適切な座４８に収容される。

【００３５】頭２７と結合関係において、球１５内に設
けた座４８に収容され、第２外側円筒形要素５０によっ
て包囲された第１内側円筒形要素４９から成る永久磁石
４６を使用することが好ましい。要素４９は、球形キャ
ップ部分５１と、球の外側に面する沈下凹状部分５２と
から成る基部を有する。こうして、永久磁石４６に対し
て、磁石容積の中心を通った磁化強度に平行な縦永久磁
石軸５３と、球１５の中心を通過し軸５３に垂直な平面
５４とが規定される。

【００３６】外側円筒形要素５０は、２つの環状溝５５
と、さらに球形キャップ部分５６とによって内側円筒形
要素４９に連結してある。

【００３７】このようにして、軸対称、鏡面対称と中心
対称が、永久磁石４６と永久磁石６１の両方に対して達
成され、これらの対称性はまた、永久磁石が浸される相
対磁界にもあてはまる。

【００３８】このようにして形成された基本セル１０で
は、球１５は、磁極に対して選ばれた付勢に基づいて、
空間において明確に規定された８つの位置を取り、その
結果各位置に対して、その表面の決定部分３９が、表示
窓３４に提示される。

【００３９】これらの８つの位置の明確な規定は、磁極
が前述の四面体の軸に沿って方向付けられた磁界の特定
構成（４極子構成）と、球１５内に包含された永久磁石
４６と６１の特定形状とによって決定される。

【００４０】システムを有効にする特性は、頭２７と２
７ａがそれぞれのくぼみ３２と凹部６０に存在すること
である。

【００４１】これは、実施例で示された永久磁石の特定
構造形状により、各磁極に対して、２つの隣接する磁極
の平面に関して１２０°回転される平面の回りの特定対
称性を与える磁界分布を生ずる。

【００４２】いっそうの特性としては、同等部分への球
１５の外面の分割が、永久磁石４６又は６１の位置と磁
界の構成とに関連しなければならず、各表面部分３９が
磁極を付勢することにより球１５が移動される空間位置
と一致しなければならないというものである。

【００４３】この点までに記載された機械的及び電磁気
的特性は、特に機械的構成要素の間の完全な互換性を生
み、そして組み合わせ可能な基本セルとこれらのセルの
各々を表示するために使用される光学システムの動作を
生ずる。

【００４４】低エネルギー消費のほかに、本発明のセル
は、非常に高品質の画像の獲得と、迅速かつ正確な変更
を可能にしている。

【００４５】本発明の主なる特徴及び態様は以下のとお
りである。

【００４６】１．ドットマトリックス表示を形成するた
めに組み合わせ可能な基本セルであり、この場合少なく
とも一つが高透磁性の板と接触した複数の非磁性絶縁材
料の板が、永久磁石を内部に設けた球を収容するための
座を規定するために配置され、該板は、複数の付勢可能
な磁極を収容し、該球は、セクターに分割された多色外
面を有し、該板の少なくとも一つは、該球の部分を表示
する窓と、透明な閉鎖要素とを設けられた基本セルにお
いて、該球内に包含された永久磁石が、くぼみ、浮彫り
と輪郭の形式において複合空間表面幾何形状を具備し、
該幾何形状は、該付勢可能な磁極における他の類似形状
と相関し、該磁石は、該球にｎ位置の組み合わせを取ら
せるために、該複数の付勢可能な磁極と、該幾何形状と
に相互作用し、この場合ｎは偶数であり、かつ２以上で
あることを特徴とする基本セル。

【００４７】２．該複数の磁極は４極であり、四面体の
頂点において該複数の非磁性絶縁板内に配置され、該板
の該少なくとも一つは、該四面体の第１頂点を規定する
ようにして該ハウジング座内の中央で磁極の一つを保持
し、他の３つの該磁極は、該第１頂点に対向した正三角
形の頂点において表示窓に近接して共面上にあることを
特徴とする上記１に記載の組み合わせ可能な基本セル。

【００４８】３．磁極が、一方の端部において設けた金
属ステムから成り、本質的に円すい台又は角すい台の頭
が、該座の内部に面する複合凹面を有することを特徴と
する上記１に記載の組み合わせ可能な基本セル。

【００４９】４．該複合凹面が、該永久磁石に位置する
類似キャップと同心の球形キャップ部分を具備すること
を特徴とする上記３に記載の組み合わせ可能な基本セル
。

【００５０】５．該複合凹面において、該凹面の輪郭の
一部を含むくぼみが設けられ、くぼみは、各磁極におい
て１２０°だけ順次オフセットされることを特徴とする
上記３に記載の組み合わせ可能な基本セル。

【００５１】６．該表示窓を設けた該座の上方部分が、
該球と該磁極を収容するための座を規定する形状板から
成ることを特徴とする上記１に記載の組み合わせ可能な
基本セル。

【００５２】７．該セル内に、適切な粘度の無色透明液
体が設けられることを特徴とする上記１に記載の組み合
わせ可能な基本セル。

【００５３】８．該液体が、該球と磁石の重量の合計を
相対全重量で割算した値に等しい密度を有し、該球の移
動を制動する運動効果の静水懸濁液を形成することを特
徴とする上記７に記載の組み合わせ可能な基本セル。

【００５４】９．各磁極ステムに対して、付勢用巻線が
設けられ、非磁性絶縁材料の該板において適切な座に配
置されることを特徴とする上記１に記載の組み合わせ可
能な基本セル。

【００５５】１０．表示窓を包囲する表面が、円すい台
又は角すい台表面の反射表面であることを特徴とする上
記１に記載の組み合わせ可能な基本セル。

【００５６】１１．透明材料のマイクロビードが、多色
外観を変更せずに球の回転中の摩擦を縮小するために、
該球とハウジング座の間に介在されることを特徴とする
上記１に記載の組み合わせ可能な基本セル。

【００５７】１２．該永久磁石が、球の内部に設けた座
内に包含されることを特徴とする上記１に記載の組み合
わせ可能な基本セル。

【００５８】１３．該永久磁石が、剛性磁性材料の角柱
又は円筒形本体から成り、該角柱又は円筒形本体の軸は
、磁石容積の中心を通った磁化強度に平行であることを
特徴とする上記１に記載の組み合わせ可能な基本セル。

【００５９】１４．該永久磁石が、剛性磁性材料の角柱
又は円筒形本体から成り、該本体の軸に非平行な表面を
設けられて永久磁化容積の規定を完了し、該表面は、該
永久磁石を含む該球に内部で同心な球に属する球形キャ
ップから成り、該キャップは、環状及び／又は偏心くぼ
みによって離隔されることを特徴とする上記１に記載の
組み合わせ可能な基本セル。

【００６０】１５．該本体の軸に非平行な該表面が、該
球の中心を通過し、磁化軸に垂直な平面の回りで半対称
的であることを特徴とする上記１４に記載の組み合わせ
可能な基本セル。

【００６１】１６．該永久磁石が、本質的に六面の角柱
体から成り、球形キャップ基部は、該球の中心を通過し
、磁化軸に垂直な平面の回りで半対称的に配置されたく
ぼみ及び浮彫りゾーンを設けられ、該基部はまた、形状
凹部を設けられることを特徴とする上記１４に記載の組
み合わせ可能な基本セル。

【００６２】１７．該永久磁石が、第１円筒形要素が球
形キャップ部分と環状溝によって連結された第２円筒形
要素によって同軸に包囲された本体から成り、該第１内
部要素は、該球の中心を通過し、磁化軸に垂直な平面の
回りに半対称的に配置された球形キャップ部分と凹状沈
下部分を提示する基部を設けられることを特徴とする上
記１４に記載の組み合わせ可能な基本セル。

【００６３】１８．該球の外面が、８つの同等部分に分
割されることを特徴とする上記１に記載の組み合わせ可
能な基本セル。

【００６４】１９．該球の外面が、球面三角形の形状に
なる傾向がある８つの部分に分割され、各々は面積１／
２πｒ２になる傾向がある表面領域を有することを特徴
とする上記１に記載の組み合わせ可能な基本セル。

【００６５】２０．該球の外面が、８つの等球面三角形
に分割されることを特徴とする上記１に記載の組み合わ
せ可能な基本セル。

【００６６】２１．該磁極と相互作用する該球が、各位
置に対して、多色表面の部分を該窓に提示するようにし
て、８つの明確に規定された空間位置を取ることを特徴
とする上記１に記載の組み合わせ可能な基本セル。

【００６７】２２．該永久磁石の本体と、該磁極の選択
的な付勢によって発生された磁界が、軸対称性と、鏡面
対称性と、中央半対称性とを有することを特徴とする上
記１に記載の組み合わせ可能な基本セル。

【００６８】２３．高透磁性の該板が、軟鉄から構成さ
れることを特徴とする上記１に記載の組み合わせ可能な
基本セル。

【００６９】２４．該多色球が、少なくとも該所定位置
において、部分的に切子面を刻まれることを特徴とする
上記１に記載の組み合わせ可能な基本セル。

【００７０】２５．該多色球が、部分的に切子面を刻ま
れ、該切子面が沈下されることを特徴とする上記１に記
載の組み合わせ可能な基本セル。

【図面の簡単な説明】

【図１】多色球を具備する発明による基本セルの全体分
解図である。

【図２】図１の要素の装着断面図である。

【図３】球上に配置された図１の幾つかの要素の下から
の平面図である。

【図４】球の下に配置された図１のさらに他の要素の上
からの平面図である。

【図５】球内に包含された永久磁石の２つの図である。

【図６】球内に包含された永久磁石の２つの図である。

【図７】図１の幾つかの要素の空間配置を示す略図であ
る。

【図８】図１と図３の要素の幾つかの部品の角度配置を
示す略図である。

【図９】球内に包含された永久磁石のさらに他の例の斜
視図である。

【図１０】図１と図３の要素のさらに他の例の幾つかの
部品の角度配置を示す略図である。

【符号の説明】

１０　　基本セル １２　　板 １３　　板 １４　　座 １５　　球 １７　　閉鎖要素 １８　　磁極 １９　　磁極 ２０　　磁極 ２７　　頭 ３０　　穴 ３１　　穴 ３２　　穴

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】　　ドットマトリックス表示を形成するた
   めに組み合わせ可能な基本セルであり、少なくとも一つ
   が高透磁性の板と接触している複数の非磁性絶縁材料の
   板が、永久磁石を内部に有する球を収容するための座を
   規定するように配置され、該板は、複数の付勢可能な磁
   極を収容し、該球は、セクターに分割された多色外面を
   有し、該板の少なくとも一つは、該球の部分を表示する
   窓と、透明な閉鎖要素とを備えている基本セルにおいて
   、該球内に包含された永久磁石が、くぼみ、浮彫りと輪
   郭の形式の複合空間表面幾何形状を具備し、該幾何形状
   は、該付勢可能な磁極における他の類似形状と相関し、
   該磁石は、該球にｎ位置の組み合わせを取らせるために
   、該複数の付勢可能な磁極と、該幾何形状とに相互作用
   し、ここでｎは偶数であり、かつ２以上であることを特
   徴とする基本セル。