JPH0655184U - ２次元残像表示具の駆動回路 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 棒状ケース１０を振っているときのみ表示素
子１１を点灯せしめて電池３５の無駄な消費をできるか
ぎり少なくすること。 【構成】 振れ周期センサ４２と、振れ状態信号変換回
路４５と、ゲート回路４７とを具備してなる２次元残像
表示具の駆動回路である。電源スイッチ３７を投入して
も、棒状ケース１０を振らない状態では、振れ状態信号
変換回路４５からの出力がなく、駆動制御手段１２のゲ
ート回路４７が閉じるので、すべての表示素子１１が消
灯し、電池３５の消耗を防止する。棒状ケース１０を振
り、遮光物４０が相対的に往復運動すると、トリガー信
号が発生し、その間振れ状態信号変換回路４５は、連続
した信号を出力し、ゲート回路４７が開放されるので、
点滅データが表示素子１１へ送られ、表示素子１１を点
滅し、仮想表示エリアに２次元画像が浮かび上がる。

Description

【考案の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】

本考案は、玩具その他の光による簡易な２次元残像表示具において、内蔵する 電池の省電力化を図った駆動回路に関するものである。

【０００２】

【従来の技術】

従来、この種の光による簡易な２次元残像表示具には、ペンライトのように、 棒状体の先端にキャンドルのような発光部を取付け、これを暗いところで左右に 振ることにより残像イメージを得るものがあった。 また、２次元的な表示をするには、小旗などに予め２次元イメージを書いてお き、それを振るようにしていた。

【０００３】 ペンライトでは、文字や図形などの２次元の表示ができないか、きわめて難し く、また、小旗では、暗いところでの使用ができず、しかも、表示内容を変える には何枚も用意しておかなければならなかった。

【０００４】 そこで、本出願人は、ＬＥＤなどの多数の発光素子を棒状ケースに略直線的に 配列し、これを左右に振ることにより種々変化した２次元の残像イメージを簡単 に得るようにした表示具を提案した（特願平４−１７０２５７号）。 これを図３ないし図５により説明する。 棒状ケース１０を、グリップ３６を持って幅３０ｃｍ程度の範囲で、１秒間数 回の往復運動を繰り返す。すると、表示素子１１は、往復の運動に同期して点滅 をして空間に２次元の残像イメージが形成される。

【０００５】 さらに詳しくは、モード切り換えスイッチ２３により、点滅のクロック周期の 中から適当な周期を設定する。 つぎに、モード切り換えスイッチ２３により、イメージ情報メモリ１３から動 画のデータ、静止画のデータ、スクロールするためのデータなどのモードを選択 する。 選択したクロック発生回路２２のクロックに基づき、イメージ情報メモリ１３ から順次イメージデータがＣＰＵ１４に読み出され、このＣＰＵ１４から駆動制 御手段１２のドライバ１７とセレクタ１８へ制御信号を送って複数個の表示素子 １１をデータに応じて順次点滅する。 すると、人間の残像が０．１５ないし０．１８秒といわれているから、仮想表 示エリアに静止画、動画など所定の２次元の画像が浮かび上がる。

【０００６】

【考案が解決しようとする課題】

以上のように構成された２次元残像表示具は、電源スイッチ３７を投入すると 、棒状ケース１０を左右に振らなくても、すぐに回路が動作状態となり、選択さ れたクロックに基づきイメージ情報メモリ１３から順次イメージデータが読み出 され、ＣＰＵ１４から駆動制御手段１２のドライバ１７とセレクタ１８へ制御信 号を送って複数個の表示素子１１をデータに応じて順次点滅する。そのため、電 池３５の消耗が激しいという問題があった。

【０００７】 本考案は、棒状ケース１０を振っているときのみ表示素子１１を点灯せしめて 電池３５の無駄な消費をできるかぎり少なくすることを目的とするものである。

【０００８】

【課題を解決するための手段】

本考案は、棒状ケース１０に複数個の表示素子１１を所定間隔で略直線的に配 列し、この複数個の表示素子１１の点滅の駆動を２次元残像のイメージ情報に基 づき駆動制御手段１２にて制御して、前記表示素子１１の往復動と点滅とにより ２次元残像を表示するようにした表示具において、前記棒状ケース１０の振れ周 期を検出する振れ周期センサ４２と、この振れ周期センサ４２の信号を振れ状態 信号に変換する振れ状態信号変換回路４５と、前記表示素子１１の駆動制御手段 １２に挿入され、前記振れ状態信号変換回路４５の信号により開閉制御されるゲ ート回路４７とを具備してなり、前記振れ周期センサ４２は、フォトインタラプ タ４６の発光素子３８と受光素子３９との間に、透光箱４１内で移動可能な遮光 物４０を介在して構成し、前記振れ状態信号変換回路４５は、振れ周期センサ４ ２のトリガー信号の周期Ｔの１／２より長い時定数ｔを持つ再トリガー可能な単 安定マルチバイブレータにて構成してなる２次元残像表示具の駆動回路である。

【０００９】

【作用】

電源スイッチ３７を投入しても、棒状ケース１０を振らない状態では、振れ周 期センサ４２からパルス信号が出力しないので、振れ状態信号変換回路４５はト リガーされず、駆動制御手段１２のゲート回路４７は閉じたままとなり、すべて の表示素子１１が消灯したままとなる。 棒状ケース１０を左右に振ると、遮光物４０によって発光素子３８から受光素 子３９への光が遮断され、その毎に、トリガー信号が発生し、振れ状態信号変換 回路４５がオンする。この振れ状態信号変換回路４５は、トリガー信号が入力し ている間は、連続した信号を出力し、駆動制御手段１２のゲート回路４７が開放 されるので、点滅データが表示素子１１へ送られる。そのため、複数個の表示素 子１１をデータに応じて順次点滅し、仮想表示エリアに静止画、動画など所定の ２次元画像が浮かび上がる。 振れ状態信号変換回路４５からの出力がなくなると、駆動制御手段１２のゲー ト回路４７が閉じるので、点滅データが表示素子１１へ送られなくなり、すべて の表示素子１１が消灯し、電池３５の消耗を防止する。

【００１０】

【実施例】

以下、本考案の一実施例を図１および図２により説明する。 ３５は、棒状ケース１０に内蔵された電池などの電源である。以下、電池とし て説明する。 前記電池３５は、電源スイッチ３７を介してＬＥＤなどの各表示素子１１に接 続されるとともに、振れ周期センサ４２と振れ状態信号変換回路４５に接続され て電力を供給している。なお、他の回路にもこの電池３５から電力が供給される が図示を省略している。 前記振れ周期センサ４２は、フォトインタラプタ４６を構成するＬＥＤなどの 発光素子３８とフォトトランジスタなどの受光素子３９との間に、両端を閉じた 透明な筒状の透光箱４１を介在し、この透光箱４１の内部に、不透明な球状の遮 光物４０を左右移動自在に設けたものである。この振れ周期センサ４２は、筒状 の透光箱４１の軸方向、すなわち、不透明な球状の遮光物４０の往復移動方向が 、前記棒状ケース１０の振れ方向と略一致するように、棒状ケース１０内に取付 けられる。

【００１１】 前記振れ状態信号変換回路４５は、再トリガ可能な単安定マルチバイブレータ からなり、抵抗４３とコンデンサ４４とによって時定数ｔが設定されている。こ の時定数ｔは、後述する振れ周期Ｔの１／２よりも大きく設定される。 前記表示素子１１とＣＰＵ１４との間の駆動制御手段１２には、それぞれゲー ト回路４７が介在され、このゲート回路４７は、前記振れ状態信号変換回路４５ のＬｏｗ信号の入力時に開放するようになっている。

【００１２】 このようにして形成した回路の動作を図２により説明する。 棒状ケース１０のグリップ３６を持って、電源スイッチ３７を投入する。また 、モード切り換えスイッチ２３により、適当なクロック周期を選択する。 電源スイッチ３７を投入しても、棒状ケース１０を振らない状態では、振れ周 期センサ４２からパルス信号が出力しないので、振れ状態信号変換回路４５はト リガーされない。すなわち、棒状ケース１０を動かさない状態では、フォトイン タラプタ４６の発光素子３８からの光が遮光物４０で遮られることがないので、 受光素子３９がオンしたままとなり、振れ状態信号変換回路４５へのトリガーパ ルスは発生しない。したがって、振れ状態信号変換回路４５からの出力が現われ ず、駆動制御手段１２のゲート回路４７は閉じたままとなり、ＣＰＵ１４からの 点滅データは表示素子１１へ送られず、すべての表示素子１１が消灯したままと なり、特に大電流を消費する表示素子１１への電力の供給が遮断された状態とな る。

【００１３】 ここで、棒状ケース１０を左右に振る。すると、棒状ケース１０の１周期の間 に、遮光物４０によって光が２回遮られる。一般に、目の残像時間は、０．１５ ないし０．１８秒といわれているので、棒状ケース１０を左右に振る周期Ｔの１ ／２が、この残像時間より短い速度とすることが望ましい。 前記透光箱４１は、その軸方向が、棒状ケース１０の振られる方向と略平行に して取付けられているので、棒状ケース１０の左右の振れに同期して発光素子３ ８から受光素子３９に向かう光線が遮断される。つまり、棒状ケース１０が左右 に振られると、透光箱４１内で遊嵌している遮光物４０だけがほとんど移動しな いので、棒状ケース１０と遮光物４０との関係では、あたかも棒状ケース１０が 停止し、遮光物４０が左右に往復運動をしたような状態となる。 なお、透光箱４１の両端の壁面と遮光物４０との間に大きな反発力が働くと、 遮光物４０の相対的な往復運動が棒状ケース１０の振れ周期Ｔと大きく変動して 乱れることになるので、透光箱４１の両端の壁面は、できるだけ反発力の小さい 物質であることが望ましい。

【００１４】 遮光物４０によって発光素子３８から受光素子３９への光が遮断される毎に、 図２（ａ）に示すようなトリガー信号が発生し、振れ状態信号変換回路４５に加 えられる。この振れ状態信号変換回路４５の時定数ｔは、抵抗４３とコンデンサ ４４とによって設定されるが、この時定数ｔと前記棒状ケース１０を左右に振る 周期Ｔとの間にはつぎの関係となるように抵抗４３とコンデンサ４４とを選択す る。 ｔ＞Ｔ／２ ここで、Ｔ／２のＴは、人間の手動による運動であって一定しないので、Ｔが ある範囲内で変動しても充分満足するように設定される。

【００１５】 図２（ｂ）のように、振れ周期センサ４２からの最初のトリガー信号で振れ状 態信号変換回路４５がオンする。この振れ状態信号変換回路４５の時定数ｔに達 する前に再び振れ周期センサ４２からトリガー信号が入力すると、振れ状態信号 変換回路４５はそのトリガー信号の入力時点から再び時定数ｔが開始される。こ のため、ｔ＞Ｔ／２の関係を持ってトリガー信号が入力している間は、振れ状態 信号変換回路４５から連続した出力が現われる。 振れ状態信号変換回路４５からの出力が現われている間、駆動制御手段１２の ゲート回路４７が開放されるので、ＣＰＵ１４からの点滅データが表示素子１１ へ送られる。そのため、選択されたクロック発生回路２２のクロックに基づきイ メージ情報メモリ１３から順次イメージデータがＣＰＵ１４に読み出され、この ＣＰＵ１４から駆動制御手段１２へ制御信号を送って複数個の表示素子１１をデ ータに応じて順次点滅し、仮想表示エリアに静止画、動画など所定の画像が浮か び上がる。

【００１６】 Ｔ／２がｔより長くなったとき、すなわち、振れ周期が充分遅くなるか、振れ が停止すると、振れ状態信号変換回路４５の出力はなくなる。 振れ状態信号変 換回路４５からの出力がなくなると、駆動制御手段１２のゲート回路４７が閉じ るので、ＣＰＵ１４からの点滅データが表示素子１１へ送られなくなり、すべて の表示素子１１が消灯し、電池３５の消耗を防止する。

【００１７】 前記実施例では、振れ周期センサ４２は、発光素子３８と受光素子３９からな るフォトインタラプタ４６に、透光箱４１と遮光物４０とを用いて構成した場合 を例としたが、これに限られるものではなく、連続的にアナログ量を出力する加 速度センサを用い、その加速度出力に基づきトリガー信号を得て、振れ状態信号 変換回路４５を制御するようにしてもよい。

【００１８】

【考案の効果】

（１）本考案は、棒状ケース１０の振れ周期を検出する振れ周期センサ４２と、 この振れ周期センサ４２の信号を振れ状態信号に変換する振れ状態信号変換回路 ４５と、表示素子１１の駆動制御手段１２に挿入され、振れ状態信号変換回路４ ５の信号により開閉制御されるゲート回路４７とからなるので、簡単な構成で実 現できる。 （２）棒状ケース１０は、携帯用として電池で駆動しているため、電源スイッチ ３７を切り忘れても、特に、大電流を消費する表示素子１１による電池の無駄な 消耗を防止でき、長期間の使用が可能となる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本考案による２次元残像表示具の駆動回路の一
実施例を示す電気回路図である。

【図２】本考案の動作説明のための波形図である。

【図３】先に提案した２次元残像表示具の正面図であ
る。

【図４】図３の一部切り欠いた側面図である。

【図５】先に提案した２次元残像表示具の制御回路図で
ある。

【符号の説明】

１０…棒状ケース、１１…表示素子、１２…駆動制御手
段、１３…イメージ情報メモリ、１４…ＣＰＵ、１７…
ドライバ、１８…セレクタ、２１…プログラムＲＯＭ、
２２…クロック発生回路、２３…モード切り換えスイッ
チ、２４…加速度検出手段、３０…上ケース、３１…下
ケース、３２…軟質部材、３３…プリント基板、３４…
電子部品、３５…電池、３６…グリップ、３７…電源ス
イッチ、３８…発光素子、３９…受光素子、４０…遮光
物、４１…透光箱、４２…振れ周期センサ、４３…抵
抗、４４…コンデンサ、４５…振れ状態信号変換回路、
４６…フォトインタラプタ、４７…ゲート回路。

Claims (3)

【実用新案登録請求の範囲】
1. 【請求項１】 棒状ケース１０に複数個の表示素子１１
   を所定間隔で略直線的に配列し、この複数個の表示素子
   １１の点滅の駆動を２次元残像のイメージ情報に基づき
   駆動制御手段１２にて制御して、前記表示素子１１の往
   復動と点滅とにより２次元残像を表示するようにした表
   示具において、前記棒状ケース１０の振れ周期を検出す
   る振れ周期センサ４２と、この振れ周期センサ４２の信
   号を振れ状態信号に変換する振れ状態信号変換回路４５
   と、前記表示素子１１の駆動制御手段１２に挿入され、
   前記振れ状態信号変換回路４５の信号により開閉制御さ
   れるゲート回路４７とを具備してなることを特徴とする
   ２次元残像表示具の駆動回路。
2. 【請求項２】 振れ周期センサ４２は、フォトインタラ
   プタ４６の発光素子３８と受光素子３９との間に、透光
   箱４１内で移動可能な遮光物４０を介在してなる請求項
   １記載の２次元残像表示具の駆動回路。
3. 【請求項３】 振れ状態信号変換回路４５は、振れ周期
   センサ４２のトリガー信号の周期Ｔの１／２より長い時
   定数ｔを持つ再トリガー可能な単安定マルチバイブレー
   タからなる請求項１または２記載の２次元残像表示具の
   駆動回路。