JPH0954560A

JPH0954560A - 回動型表示素子

Info

Publication number: JPH0954560A
Application number: JP22452195A
Authority: JP
Inventors: Kazunori Saitou; 量紀斉藤; Akinobu Iwako; 彰展岩子
Original assignee: T I SHII SHICHIZUN KK; TIC CITIZEN KK; Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: T I SHII SHICHIZUN KK; TIC CITIZEN KK; Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 1995-08-10
Filing date: 1995-08-10
Publication date: 1997-02-25

Abstract

(57)【要約】【構成】複数の異なる色のカラーフィルタ面を有する色
表示体１と、色表示体を回転駆動するためのロータ磁石
２、ステータ３、コイル５を巻いた磁芯４、地板６およ
び回転軸９よりなる永久磁石型ステップモータ機構と、
光源７およびその光を反射する光反射板８とを有し、ス
テップモータ機構により色表示体を回転駆動して所望の
色のカラーフィルタ面を光源の直前に位置させ、光反射
板により光源の光を全てカラーフィルタ面を通過させる
ようにして所望の色を表示する。【効果】夜間のような暗い環境においても、外部照明を
設けることなく見やすい回動型表示素子が可能となる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は、複数の色に塗り分けた
筒形の色表示体をドットマトリックス状に配置し、それ
らをモータで回転、位置決めして所望の色を見せること
によりカラーの文字情報、画像情報等を表示する回動型
多色表示装置における表示素子に関する。

【０００２】

【従来の技術】多数の色表示体をモータにより回転駆動
しカラーの文字あるいは画像情報を表示する回動型表示
装置として、従来より多くのものが提案されている。こ
れらの従来例では、各表示素子の表示体を複数の色に塗
り分け、ステップモータで回転位置決めし、外部光の反
射により所望の色を表示している。このようなものとし
ては、例えば特開平５−３０３３３８号公報に記載のも
のがある。

【０００３】図１４は上記公報に開示されている回動型
表示装置における表示素子を示す分解斜視図である。磁
性材料の地板１０６から４本の磁芯１０４ａ〜１０４ｄ
が立ち上がり、各磁芯１０４ａ〜１０４ｄの上端にはそ
れぞれステータ１０３ａ〜１０３ｄが結合され、磁石ギ
ャップ１２８と４カ所のステータギャップ１２７をもっ
てロータ磁石１０２を取り囲んでいる。

【０００４】磁芯１０４ａ〜１０４ｄにはそれぞれコイ
ル１０５ａ〜１０５ｄが巻かれており、互いに向き合う
コイル１０５ａとコイル１０５ｃ、コイル１０５ｂとコ
イル１０５ｄが直列に接続されて２組のコイル群をなし
ている。コイル端子１１０ａとコイル端子１１０ｃ、コ
イル端子１１０ｂとコイル端子１１０ｄの間にそれぞれ
駆動パルスが与えられる。この時ステータ１０３ａとス
テータ１０３ｃは互いに逆極性に励磁される。同様にス
テータ１０３ｂとステータ１０３ｄも互いに逆極性に励
磁される。

【０００５】ロータ磁石１０２には回転軸１０９が固定
され、回転軸１０９の上端がステータ枠１１３の軸受け
穴１１２を通って上方に突き出した部分に、色表示体１
０１が中心穴１１１で押し込まれて固定されている。色
表示体１０１の円筒面は、回転軸１０９に平行に例えば
４色に塗り分けられており、ロータ磁石１０２と一体に
回転するので、横から見れば４色に切り替わる。

【０００６】ステータ枠１１３は、４個のステータ１０
３ａ〜１０３ｄを位置決めして保持するプラスチック枠
で、本図では分かりやすくするため、ステータ枠１１３
と色表示体１０１を上方に持ち上げて描いてある。組み
立てられた状態では、ロータ磁石１０２、ステータ１０
３、コイル１０５を巻いた磁芯１０４および回転軸１０
９は、ステータ枠１１３と共に色表示体１０１の内側に
収納される。ロータ磁石１０２、ステータ１０３、コイ
ル１０５を巻いた磁芯１０４、地板１０６および回転軸
１０９はステップモータを構成している。

【０００７】図１５および図１６はステップモータのロ
ータ磁石１０２とステータ１０３の状態を示す平面図で
ある。図１５では４個のステータ１０３ａ〜１０３ｄを
図示の極性に励磁することにより、ロータ磁石１０２の
Ｎ極１２４、Ｓ極１２５はそれぞれ位置１３１、位置１
３５で安定状態に保たれることを示している。

【０００８】図１６はステータ１０３ａ〜１０３ｄの極
性を図１５より９０゜時計回りに回転させた状態で、ロ
ータ磁石１０２も９０゜時計回りに回転して安定する。

【０００９】図１７は、ステップモータを図１５の状態
から図１６の状態へ回転駆動するための駆動信号の波形
図である。

【００１０】加速パルス１４０はステータ１０３ａ〜１
０３ｄを図１６のように励磁することによって、ロータ
磁石１０２をそのＮ極１２４が位置１３１から位置１３
３に向かって回転するよう駆動する。

【００１１】減速パルス１４１はロータ磁石１０２のＮ
極１２４が位置１３１と位置１３３のほぼ中間位置を通
過する時点よりステータ１０３ａ〜１０３ｄを図１５の
ように励磁する。この結果ロータ磁石１０２の回転にブ
レーキをかけ、ロータ磁石１０２のＮ極１２４が位置１
３３の近傍に充分速度を落として接近するように作用す
る。

【００１２】静定パルス１４２はロータ磁石１０２のＮ
極１２４が位置１３３の近傍に入った時点よりステータ
１０３ａ〜１０３ｄを図１６のように励磁することによ
ってロータ磁石１０２を図１６の状態に安定停止させ
る。

【００１３】減速パルス１４１を加速パルス１４０と静
定パルス１４２とは逆の極性で描いてある。これは以下
のような意味である。加速パルス１４０と静定パルス１
４２はステータ１０３ａ〜１０３ｄを図１６のように励
磁し、ロータ磁石１０２のＮ極１２４がその目標である
位置１３３へ吸引されるよう作用する。これに対し、減
速パルス１４１はステータ１０３ａ〜１０３ｄを図１５
のように励磁し、ロータ磁石１０２のＮ極１２４が位置
１３３より反発されるように作用する。

【００１４】

【発明が解決しようとする課題】従来技術は反射型の回
動型表示素子であり、昼間のような明るい環境では見易
く特に問題はないが、夜間のような暗い環境では何らか
の外部照明が必要である。この外部照明の設置は余分
な装置およびスペースを必要とし、場合によっては表示
を見づらくすることさえある。ところが一般的に表示装
置というものは常に明るい環境で使用されるものは少な
く、多くのものはその表示時間のかなりの部分を暗い環
境で使用される。本発明はこのような問題に対し、暗い
環境においても外部照明を設ける必要のない回動型表示
素子を提供することを目的とする。

【００１５】

【課題を解決するための手段】上記目的を達成するため
の本発明の構成は、色表示体を複数の色の異なるカラー
フィルタで構成し、その内部にステップモータ機構と光
源および光反射板を設けたことを特徴とする。色表示体
側面は色ごとに回転軸と平行な直線で等分に仕切られて
おり、色表示体内部の、一つの色に対応する色表示体側
面を含むその断面が扇形の柱状スペース内に光源及び光
反射板を設け、残りの部分にステップモータを設置す
る。

【００１６】

【作用】ステップモータ機構により色表示体を回転駆動
し所望の色のカラーフィルタ面を光源の直前に位置さ
せ、光反射板を用いて光反射板の後方からの外部光を遮
断するとともに、光源の光すべてが所望の色のカラーフ
ィルタ面を透過するようにして所望の色を表示する。

【００１７】またステップモータは、回転軸の回り全周
にステータを設けた従来の構造から、単に光源および光
反射板を設置するスペースの部分のステータを除いた構
造であると、各ステータ相間にトルク定数のアンバラン
スが生じ、各相に等しい大きさの駆動電流を流したので
は、回転体の停止位置が不等間隔になる。これを是正す
るため各相のコイル電流の大きさもしくはステータ形状
を変えて、停止位置が等間隔になるようにする。これら
のことにより、暗い環境でも外部照明を必要としない自
己発光型の回動型表示素子が可能となる。

【００１８】

【実施例】以下、図面により本発明の実施例における回
動型表示素子の構成を詳述する。本実施例における表示
素子の構造を、図１の斜視図を用いて説明する。図１に
示すように、磁性材料からなる地板６から３本の磁芯４
ａ〜４ｃが立ち上がり、磁芯４ａ〜４ｃの上端部にはそ
れぞれステータ３ａ〜３ｃが結合される。ステータ３ａ
〜３ｃは、磁石ギャップ２８を介してロータ磁石２を取
り囲むとともに、互いにステータギャップ２７を介して
配置されている。ロータ磁石２のＮ極とＳ極とは対向す
るよう、すなわち１８０゜間隔で着磁されている。

【００１９】磁芯４ａ〜４ｃには、それぞれコイル５ａ
〜５ｃを巻いており、コイル５ａとコイル５ｃを直列に
接続して一つの相をなし、コイルｂにて他の一つの相を
なし、合せて２相のコイル群を形成している。この時コ
イル５ａ〜５ｃはそれぞれその抵抗値および巻き数を等
しくする。

【００２０】コイル端子１０ａとコイル端子１０ｃ、お
よびコイル端子１０ｂ１とコイル端子１０ｂ２の間にそ
れぞれ駆動パルスを与える。このときステータ３ａとス
テータ３ｃは互いに逆極性になるようにコイル５ａとコ
イル５ｃを接続する。

【００２１】ロータ磁石２には回転軸９を固定し、この
回転軸９の上端部のステータ枠１３の軸受け穴１２を通
って上方に突き出した部分に、色表示体１を中心穴１１
で押し込むようにして固定している。色表示体１の円筒
面は、回転軸９に平行に４つの領域に等分割し、それぞ
れを色の異なるカラーフィルタで構成している。

【００２２】光反射板８は、一方の面が光を反射するよ
うにした薄い板を図示のように中央部が円筒状で両端部
が平面状になった衝立状とし、反射面を光源７側にして
回転軸９の回り９０゜の範囲内に図示のように設置す
る。この光反射板８は、光源７の反対側からの外部光を
遮断するとともに、光源７側の光が全て光源７の直前の
カラーフィルタ面を通過するようにしている。

【００２３】色表示体１はステップモータによって回転
させ、その４個の停止位置においては一つの色のカラー
フィルタのみが光反射板８を設置した角度領域に存在す
るようにする。従って色表示体１を光反射板８の方から
見ていれば、色表示体１の回転によりカラーフィルタを
透過した光源７の光が４色に切り替わる。

【００２４】ステータ枠１３は、３個のステータ３ａ〜
３ｃと光反射板８を位置決めして保持するプラスチック
枠で、図１では分かりやすくするため、ステータ枠１３
と色表示体１とを上方に持ち上げて図示してある。表示
素子を組み立てた状態では、ロータ磁石２とステータ３
とコイル５を巻いた磁芯４と光反射板８と光源７と回転
軸９とは、ステータ枠１３とともに色表示体１の内側に
収納している。そしてロータ磁石２とステータ３とコイ
ル５を巻いた磁芯４と回転軸９とにより、ステップモー
タを構成している。

【００２５】次に、ステップモータと光反射板８と光源
７と色表示体１の配置構成について、図２を用いて説明
する。図２は本実施例における表示素子を示す平面図で
ある。位置３０、３１、３２、３３、３４、３５、３
６、３７は回転軸９を中心とした角度位置で、位置３０
を原点として時計回りにその座標をとっている。ここで
位置３０、３１、３２、３３、３４、３５、３６、３７
の座標値は３６０分法で、それぞれ０°、４５°、９０
°、１３５°、１８０°、２２５°、２７０°、３１５
°である。

【００２６】ステータ３ａ〜３ｃは、その断面が中心角
９０°の扇形をしており、磁石ギャップ２８をはさんで
ロータ磁石２の回り２７０°の領域を囲んでいる。また
ステータ３ａとステータ３ｂおよびステータ３ｂとステ
ータ３ｃはそれぞれステータギャップ２７をはさんで配
置する。

【００２７】光反射板８はロータ磁石２の周囲のうちス
テータを配置していない９０°の領域に設置する。色表
示体１の側面は４個の色の異なるカラーフィルタ面２０
〜２３で構成し、このカラーフィルタ面２０〜２３はお
のおのその断面が中心角９０°の円弧状にする。

【００２８】図１に示すように、ステータ３ａ、ステー
タ３c、磁芯４ａ、磁芯４ｃ、コイル５ａおよびコイル５
ｃよりなるステータ相を第１相とし、ステータ３ｂ，磁
芯４ｂおよびコイル５ｂよりなるステータ相を第２相と
する。

【００２９】次に、図３と図４を用いてステップモータ
の動作について説明する。図３と図４とは、ステップモ
ータのロータ磁石２とステータ３の状態を示す平面図で
ある。図３に示すように、３個のステータ３ａ〜３ｃを
図示の極性に励磁することによって、ロータ磁石２のＮ
極２４とＳ極２５はそれぞれ、位置３１と位置３５とで
安定状態を保つ。ただしこの時、第１相の励磁電流と、
第２相の励磁電流の比を１：４とする。この理由につい
ては後述の図５〜１２の説明の中で述べる。

【００３０】次に図４に示すように、３個のステータ３
ａ〜３ｃを図示の極性に励磁することによって、ロータ
磁石２のＮ極２４とＳ極２５はそれぞれ、位置３３と位
置３７とで安定状態を保つ。ただしこの時も上記と同様
の理由により、第１相の励磁電流と、第２相の励磁電流
の比を１：４とする。従って励磁状態を図３の状態から
図４の状態に移行すれば、ロータ磁石２を時計回りに９
０°回転させることができる。

【００３１】３個のステータを図３または図４と逆の極
性に励磁することにより、ロータ磁石２のＮ極２４とＳ
極２５がそれぞれ位置３５と位置３１、および位置３７
と位置３３とで安定状態を保つようにすることができ
る。従って励磁状態を適宜切り換えて、ロータ磁石２を
時計回りあるいは反時計回りに９０°あるいは１８０°
回転させることにより、そのＮ極２４あるいはＳ極２５
の位置を位置３１、３３、３５、３７のうちの任意の位
置から任意の位置へ回転することができる。なお１８０
°回転は、同一方向へ２度、９０°回転させて行う。

【００３２】次にステップモータを上記のように９０°
回転させるための駆動信号について、図１７を用いて説
明する。図１７は従来技術を説明するために用いた図で
あるが、本実施例で用いるものと同一であるので流用す
る。最初、ロータ磁石２は図３の状態にあるものとす
る。加速パルス１４０は、ステータ３ａ〜３ｃを図４の
ように励磁することによって、ロータ磁石２のＮ極２４
が位置３１から位置３３へ向かって回転するように作用
する。

【００３３】減速パルス１４１は、ロータ磁石２のＮ極
２４がほぼ位置３２を通過する時点より作用し始め、ス
テータ３ａ〜３ｃを図３のように励磁することによっ
て、ロータ磁石２の回転にブレーキをかけ、ロータ磁石
２のＮ極２４が位置３３の近傍に充分速度を落として接
近するように作用する。

【００３４】静定パルス１４２は、ロータ磁石２のＮ極
２４が位置３３の近傍に入った時点よりステータ３ａ〜
３ｃを図４のように励磁することによって、ロータ磁石
２を図４の状態に安定停止させる。

【００３５】減速パルス１４１を加速パルス１４０や静
定パルス１４２とは逆の極性で描いてあるが、これは以
下のような意味である。すなわち加速パルス１４０や静
定パルス１４２はステータ３ａ〜３ｃを図４のように励
磁して、ロータ磁石２のＮ極２４が位置３３へ吸引され
るように作用する。一方、減速パルス１４１はステータ
３ａ〜３ｃを図３のように励磁して、ロータ磁石２のＮ
極２４が位置３３から反発されるように作用する。

【００３６】次にステップモータの各相に流す励磁電流
の大きさを調節することによりロータ磁石の停止位置を
等間隔にする方法について、図５〜図１２を用いて説明
する。これらの図において、縦軸（Ｔ）は発生トルクの
大きさおよび向きを示している。第１相のみに規定電流
を流した時発生する最大トルクの大きさを正規化して
“１”としており、正符号は反時計回りに、負符号は時
計回りにトルクが発生することを示している。また横軸
（Θ）は、図２に示した座標系におけるロータ磁石２の
Ｎ極２４の回転位置を示しており、機械的に２回転分を
表示している。なお０゜、３６０゜、７２０゜は当然の
ことながら同一位置である。

【００３７】上記２相のステータはコイル総巻き数およ
びステータ形状が異なるため、単位電流を流した時の起
磁力および主磁路の磁気抵抗が等しくなく、従って各相
のトルク定数は異なったものとなる。すなわち単位電流
を流した時の起磁力については、第１相は第２相に比べ
てコイルの総巻き数が２倍なので起磁力も２倍となる。
また主磁路の磁気抵抗については、第１相は第２相に比
べて主磁路の磁石ギャップ２８が間隔は等しいまま対向
面積が２倍になるため、半分になる。従って、第１相と
第２相のトルク定数の比率は、４：１となる。このため
２相のステータコイルに等しい大きさの電流を流したの
では、ロータ磁石の停止位置は不等間隔になる。この様
子を図５〜図８を用いて説明する。

【００３８】図５は第１相にはステータ３ａ、ステータ
３ｃがそれぞれＳ極、Ｎ極になるように、第２相にはス
テータ３ｂがＮ極になるように、それぞれ規定電流を流
した時のいくつかの発生トルク波形を表わした波形図で
ある。波形４０は第１相のみに規定電流を流した時の発
生トルク波形であり、波形４２は第２相のみに規定電流
を流した時の発生トルク波形であり、波形４４は通常の
励磁状態である第１相および第２相に規定電流を流した
時の発生トルク波形である。波形４２の振幅は、上記の
理由により波形４０の振幅の４分に１になる。また波形
４４は波形４０と波形４２を加算したものとなる。

【００３９】通常励磁状態では、ロータ磁石２のＮ極２
４が位置４８ａあるいは位置４８ｂで安定停止する。な
お位置４８ａと位置４８ｂは実際は同一位置であリ、以
後位置４８と表わす。この理由は波形４４を見ればわか
るようにＮ極２４が位置４８から＋１８０゜の領域にあ
れば、ロータ磁石２は反時計回りのトルクを受け、位置
４８に戻ろうとする。同様にＮ極２４が位置４８から−
１８０゜の領域にあれば、ロータ磁石２は時計回りのト
ルクを受け、位置４８に戻ろうとする。このようにして
結局ロータ磁石２はＮ極２４が位置４８で安定停止す
る。

【００４０】図６は第１相にはステータ３ａ、ステータ
３ｃがそれぞれＳ極、Ｎ極になるように、第２相にはス
テータ３ｂがＳ極になるように、それぞれ規定電流を流
した時のいくつかの発生トルク波形を表わした波形図で
ある。波形４０は第１相のみに規定電流を流した時の発
生トルク波形であり、波形４３は第２相のみに規定電流
を流した時の発生トルク波形であり、波形４５は通常の
励磁状態である第１相および第２相に規定電流を流した
時の発生トルク波形である。

【００４１】通常励磁状態では図５の場合と同様の理由
により、ロータ磁石２はＮ極２４が位置４９ａあるいは
４９ｂで安定停止する。なお位置４９ａと位置４９ｂは
実際は同一位置であリ、以後位置４９と表わす。

【００４２】図７は第１相にはステータ３ａ、ステータ
３ｃがそれぞれＮ極、Ｓ極になるように、第２相にはス
テータ３ｂがＳ極になるように、それぞれ規定電流を流
した時のいくつかの発生トルク波形を表わした波形図で
ある。波形４１は第１相のみに規定電流を流した時の発
生トルク波形であり、波形４３は第２相のみに規定電流
を流した時の発生トルク波形であり、波形４６は通常の
励磁状態である第１相および第２相に規定電流を流した
時の発生トルク波形である。

【００４３】通常励磁状態では図５の場合と同様の理由
により、ロータ磁石２はＮ極２４が位置５０ａあるいは
５０ｂで安定停止する。なお位置５０ａと位置５０ｂは
実際は同一位置であリ、以後位置５０と表わす。

【００４４】図８は第１相にはステータ３ａ、ステータ
３ｃがそれぞれＮ極、Ｓ極になるように、第２相にはス
テータ３ｂがＮ極になるように、それぞれ規定電流を流
した時のいくつかの発生トルク波形を表わした波形図で
ある。波形４１は第１相のみに規定電流を流した時の発
生トルク波形であり、波形４２は第２相のみに規定電流
を流した時の発生トルク波形であり、波形４７は通常の
励磁状態である第１相および第２相に規定電流を流した
時の発生トルク波形である。

【００４５】通常励磁状態では図５の場合と同様の理由
により、ロータ磁石２はＮ極２４が位置５１ａあるいは
５１ｂで安定停止する。なお位置５１ａと位置５１ｂは
実際は同一位置であリ、以後位置５１と表わす。

【００４６】以上の説明から分かるように、２相のステ
ータコイルに等しい大きさの電流を流した場合はロータ
磁石２の停止位置は位置４８〜５１の４点となり、図５
〜図８から明らかなようにこれらは不等間隔となる。

【００４７】次に、２相に流す電流の値を調節して停止
位置を等間隔にする方法について図９〜図１２を用いて
説明する。先に述べたように第１相と第２相のトルク定
数の比率は４：１となっているので、第１相と第２相の
コイルに流す電流の比率を１：４とすればよい。

【００４８】図９は第１相にはステータ３ａ、ステータ
３ｃがそれぞれＳ極、Ｎ極になるように通常の規定電流
を流し、第２相にはステータ３ｂがＮ極になるように第
１相に流す電流の４倍を規定電流として流した時のいく
つかの発生トルク波形を表わした波形図である。波形４
０は第１相のみに規定電流を流した時の発生トルク波形
であり、波形６２は第２相のみに規定電流を流した時の
発生トルク波形であり、波形６４は通常の励磁状態であ
る第１相および第２相にそれぞれの規定電流を流した時
の発生トルク波形である。波形６２の振幅は、上記の処
置をすることにより波形４０の振幅と等しくなる。また
波形６４は波形４０と波形６２を加算したものとなる。

【００４９】通常励磁状態では、ロータ磁石２はＮ極２
４が位置６８ａあるいは位置６８ｂで安定停止する。な
お位置６８ａと位置６８ｂは実際は同一位置であリ、以
後位置６８と表わす。この位置６８は、図２では位置３
７に対応する。

【００５０】図１０は第１相にはステータ３ａ、ステー
タ３ｃがそれぞれＳ極、Ｎ極になるように通常の規定電
流を流し、第２相にはステータ３ｂがＳ極になるように
第１相に流す電流の４倍を規定電流として流した時のい
くつかの発生トルク波形を表わした波形図である。波形
４０は第１相のみに規定電流を流した時の発生トルク波
形であり、波形６３は第２相のみに規定電流を流した時
の発生トルク波形であり、波形６５は通常の励磁状態で
ある第１相および第２相にそれぞれの規定電流を流した
時の発生トルク波形である。

【００５１】通常励磁状態では、ロータ磁石２はＮ極２
４が位置６９ａあるいは位置６９ｂで安定停止する。な
お位置６９ａと位置６９ｂは実際は同一位置であリ、以
後位置６９と表わす。この位置６９は、図２では位置３
１に対応する。

【００５２】図１１は第１相にはステータ３ａ、ステー
タ３ｃがそれぞれＮ極、Ｓ極になるように通常の規定電
流を流し、第２相にはステータ３ｂがＳ極になるように
第１相に流す電流の４倍を規定電流として流した時のい
くつかの発生トルク波形を表わした波形図である。波形
４１は第１相のみに規定電流を流した時の発生トルク波
形であり、波形６３は第２相のみに規定電流を流した時
の発生トルク波形であり、波形６６は通常の励磁状態で
ある第１相および第２相にそれぞれの規定電流を流した
時の発生トルク波形である。

【００５３】通常励磁状態では、ロータ磁石２はＮ極２
４が位置７０ａあるいは位置７０ｂで安定停止する。な
お位置７０ａと位置７０ｂは実際は同一位置であリ、以
後位置７０と表わす。この位置７０は、図２では位置３
３に対応する。

【００５４】図１２は第１相にはステータ３ａ、ステー
タ３ｃがそれぞれＮ極、Ｓ極になるように通常の規定電
流を流し、第２相にはステータ３ｂがＮ極になるように
第１相に流す電流の４倍を規定電流として流した時のい
くつかの発生トルク波形を表わした波形図である。波形
４１は第１相のみに規定電流を流した時の発生トルク波
形であり、波形６２は第２相のみに規定電流を流した時
の発生トルク波形であり、波形６７は通常の励磁状態で
ある第１相および第２相にそれぞれの規定電流を流した
時の発生トルク波形である。

【００５５】通常励磁状態では、ロータ磁石２はＮ極２
４が位置７１ａあるいは位置７１ｂで安定停止する。な
お位置７１ａと位置７１ｂは実際は同一位置であリ、以
後位置７１と表わす。この位置７１は、図２では位置３
５に対応する。

【００５６】以上の説明から分かるように、第１相と第
２相に流す励磁電流の比率を１：４にすれば、ロータ磁
石２のＮ極２４の停止位置は位置６８〜７１、あるいは
図２においては位置３１、位置３３、位置３５及び位置
３７の４点となり、これらは等間隔となる。

【００５７】次に、ステップモータのロータ磁石の停止
位置を等間隔にする別の方法について、図１３を用いて
説明する。図１３はこの別の方法を用いた第２の実施例
における表示素子を示す平面図である。ステータ８３ａ
〜８３ｃの形状およびステータギャップ８７の位置を除
けば図２と同じ構成である。

【００５８】ステータ８３ａおよびステータ８３ｃの平
面形状はそれぞれ位置３０、位置３４を中心とした開き
角がほぼ６０°の扇形であり、ステータ８３ｂの平面形
状は位置３２を中心とした開き角がほぼ１２０°の扇形
である。ステータ８３ａ、８３ｃには第１の実施例にお
けるコイル５ａを巻いた磁芯４ａ、コイル５ｃを巻いた
磁芯４ｃと同じものを結合する。ステータ８５ｂには第
１の実施例における磁芯４ｂと同じものを結合し、この
磁芯に第１の実施例におけるコイル５ｂと比べて、巻き
数および線径が２倍のコイルを巻く。すなわちコイル抵
抗を変えずに巻き数を２倍にする。

【００５９】本実施例においても、ステータ８３ａ、８
３ｃおよびそれらに結合された磁芯、コイルより構成さ
れるステータ相を第１相とし、ステータ８３ｂおよびそ
れらに結合された磁芯、コイルより構成されるステータ
相を第２相とする。第１相と第２相の単位電流を流した
時の起磁力は、両者のコイル巻き数が等しいので等しく
なり、また第１相と第２相の主磁路の磁気抵抗は、両主
磁路の磁気ギャップの間隔および総対向面積共等しいの
で等しくなる。従って両相のトルク定数は等しく、両相
に同じ大きさの励磁電流を流し電流の向きを適宜変える
ことによって、先の実施例における図９〜図１２と同じ
トルク特性が得られ、停止位置は等間隔となる。この場
合、両相のコイル抵抗値は等しいので、同じ大きさの電
圧を印加すればよく、従って単一電源で駆動することが
できる。

【００６０】

【発明の効果】以上の説明から明らかなように、本発明
によれば暗い環境でも外部照明なしで見易い回動型表示
素子が可能となる。従って、大画面表示に適した回動型
表示装置において、余分なスペースなしで設置でき夜間
のような暗い環境でも使用可能なものを提供できる。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の実施例における回動型表示素子を示す
斜視図である。

【図２】本発明の実施例における回動型表示素子を示す
平面図である。

【図３】本発明の実施例における回動型表示素子を構成
するステップモータのロータ磁石とステータの状態を示
す平面図である。

【図４】本発明の実施例における回動型表示素子を構成
するステップモータのロータ磁石とステータの他の状態
を示す平面図である。

【図５】本発明の実施例における回動型表示素子を構成
するステップモータの発生トルクを示す第１の波形図で
ある。

【図６】本発明の実施例における回動型表示素子を構成
するステップモータの発生トルクを示す第２の波形図で
ある。

【図７】本発明の実施例における回動型表示素子を構成
するステップモータの発生トルクを示す第３の波形図で
ある。

【図８】本発明の実施例における回動型表示素子を構成
するステップモータの発生トルクを示す第４の波形図で
ある。

【図９】本発明の実施例における回動型表示素子を構成
するステップモータの発生トルクを示す第５の波形図で
ある。

【図１０】本発明の実施例における回動型表示素子を構
成するステップモータの発生トルクを示す第６の波形図
である。

【図１１】本発明の実施例における回動型表示素子を構
成するステップモータの発生トルクを示す第７の波形図
である。

【図１２】本発明の実施例における回動型表示素子を構
成するステップモータの発生トルクを示す第８の波形図
である。

【図１３】本発明の他の実施例における回動型表示素子
を示す平面図である。

【図１４】従来例における回動型表示素子を示す斜視図
である。

【図１５】従来例における回動型表示素子を構成するス
テップモータのロータ磁石とステータの状態を示す平面
図である。

【図１６】従来例における回動型表示素子を構成するス
テップモータのロータ磁石とステータの他の状態を示す
平面図である。

【図１７】従来例における回動型表示素子を構成するス
テップモータの駆動信号を示す波形図である。

【符号の説明】

１色表示体２ロータ磁石３ａ〜ｃステータ４ａ〜ｃ磁芯５ａ〜ｃコイル６地板７光源８光反射板

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】外周に異なる色の複数のカラーフィルタ
面を有する筒形の色表示体と、色表示体を回転駆動する
永久磁石型ステップモータ機構と、光源および光反射板
を有し、色表示体外周をカラーフィルタ面により各色毎に回転軸
に平行に等分割し、色表示体内部に、一つの色に対応するカラーフィルタ面
を外周の円弧面とする扇形断面の柱状空間を設けて前記
光源および光反射板を配置し、残りの空間にステップモ
ータ機構のステータを配置し、色表示体の停止位置が等角度間隔になるようステップモ
ータのステータコイルに流す駆動電流の大きさもしくは
ステータ形状を選定し、ステップモータ機構により色表示体を回転駆動して、所
望の色のカラーフィルタ面を前記光源および光反射板に
面する位置に運び、光がカラーフィルタ面を通過するよ
うにして所望の色を表示することを特徴とする回動型表
示素子。