JPH11153972A - 停電時の表示切替回路を有する多色表示装置および表示方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 突然の停電が起こると自発光型の表示装置で
は、画面が暗黒になり、受光型の表示装置では切り替え
中の画面で静止し、停電中に表示したい画面を表示でき
ない。 【解決手段】 ステップモータで色を変える受光型の色
表示素子で多色表示装置を構成し、停電になると電池な
どを使用した独立電源に切り替え、あらかじめ停電中に
表示したい画面を記憶した静止画面記憶回路から少しず
つ画面情報を読み出し、ステップモータを１つずつ、ま
たは複数個ずつ３６０度回転させて表示したい画面を完
成させる。画面完成後は独立電源をオフにし、消費電力
ゼロで画面表示を継続させる。複数の画面は時間で切り
替えて表示する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多色に塗り分けた
色表示体を持つ色表示素子を複数個用いて画面を構成
し、ステップモータでそれぞれの色表示体を回転、停止
させて表示する色を切り替えることにより、文字や絵な
どの情報を毎秒数十フレームの速さで切り替え、動画と
して表示する多色表示装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】本出願人は、特開平５−２９７８１１号
により、上記の色表示素子を用いた多色表示装置に関す
る提案をした。また、別の多色表示装置としては、発光
ダイオード（ＬＥＤ）を複数個用いて画像を表示するも
のもある。これらの多色表示装置は、そのほとんどが大
きな電力を必要とし、１００Ｖ、２００Ｖなどの商用電
源によって駆動されている。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】上記の多色表示装置
は、商用電源が落雷や事故によって停電すると、受光型
の色表示素子を用いた多色表示装置は、切り替え中の画
面で静止し、自発光型の蛍光管やＬＥＤの場合は、発光
が止まり画面が暗黒になる。自発光型の一部でも再発光
させ、例えば、緊急メッセージを表示させるには、その
画面を発光させるだけの大容量の発電装置が必要とな
る。しかし、本発明に使用する色表示素子の場合は、受
光型素子であるため、画面内容を書き替えるだけの電力
さえあれば、その後は電力ゼロで任意のメッセージを連
続して表示することができる。例えば、道路標識板など
では、停電になったあとで画面を書き替え、“危険”、
“事故発生”、“止まれ”などの表示をすることができ
るし、広告、案内板などでは、夜間に電源を切ったあ
と、店のマークや特定の案内画面を電力ゼロで表示して
おくことができる。上記のごとく、本発明が解決しよう
とする課題は、主電源が切れた状態でも任意の静止画面
に書き替え、固定看板と同じような方法によって表示を
継続することにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】上記の課題を解決する本
発明の手段は、ステップモータで色が変わる色表示素子
をマトリクス状に多数個配列して多色表示装置を構成
し、通常は商用電源による直流電源装置、駆動パルス発
生装置などによってステップモータを回転し、画面を切
り替える。停電になると、電池などを使った独立電源に
切り替え、あらかじめ停電中に表示したい画面を記憶し
た静止画面記憶回路から少しずつ画面情報を読み出し、
ステップモータを１つずつ、または複数個ずつ回転させ
て希望の表示画面を完成させていく。ステップモータの
回転角度は、停電した瞬間の色表示素子の位置を記憶で
きる方式であれば回転角度を指定するし、できない方式
であれば後述する方法によって、どのステップモータも
３６０度以上回転させれば指定色を正面位置にもってく
ることができる。指定画面が完成すると独立電源をオフ
にし、電力消費ゼロの状態で表示を継続する。静止画面
記憶回路の中に表示したい画面を複数個用意しておけ
ば、例えば時間帯によって別々の画面を表示するような
使い方が可能となる。

【０００５】

【発明の実施の形態】図７は、多色表示装置の表示画面
を構成する色表示素子の一実施例の分解斜視図である。
軟磁性材料の地板６０には４本の磁芯６２が圧入してあ
り、各磁芯６２を覆うようにコイルボビン６４が配置さ
れ、コイル６６ａ〜ｄが巻かれている。互いに向き合っ
たコイル６６ａと６６ｃ、６６ｂと６６ｄは、コイルボ
ビン６４の下端部のコイル端子７７など（１組のみ図
示）によって直列に接続され２組のコイルを構成する。
線の接続は、地板の下に積層されたドライバＩＣ回路基
板８０によって行われる。４本の磁芯６２の上端は、そ
れぞれ１つのステータ７０ａ〜ｄに結合され、ステータ
ギャップ７２ａ〜ｄにより分離されている。円筒面を、
例えば（青）（黄）（赤）（白）の４色に塗り分けてあ
る色表示体７８は、一体成形した回転軸７８ａの下端部
が軸受穴７９を通り地板６０の穿った穴６５に挿入され
て回転自在に支持され、磁芯６２、コイルボビン６４、
コイル６６ａ〜ｄ、ステータ７０ａ〜ｄを覆うように配
置される。色表示体７８の１つの色は、地板を折り曲げ
たマスク６８ａ、６８ｂの間から見え、これを正面位置
として矢印で示してある。色表示体７８の凹部７８ｂに
固定された磁石７６は直径方向に着磁してあり、ステー
タ７０ａ〜ｄによって囲まれる空間に磁石ギャップ７４
を隔てて配置され、ステップモータを構成する。このス
テップモータは、２組のコイルの各コイル端子７７など
から駆動パルスが印加され、色表示体７８を回転させて
４色の表示を切り替えている。駆動パルスをコイルに印
加することを励磁と呼称する。図７の全体を色表示素子
５０と呼称し、色表示素子１個が表示画面の１画素、ま
たは１ドットを構成する。色表示素子５０がマトリクス
状に多数個配列してあるものを色表示ユニットと呼称
し、色表示ユニットがさらにマトリクス状に多数個配列
してあるものを多色表示装置と呼称する。

【０００６】図８は、色表示ユニットの正面斜視図であ
る。色表示素子５０は、図７の地板６０を横に延長して
１６個が一枚の地板の上に配列してあり、それを１６段
に連ねて色表示ユニット１００を構成する。それぞれの
色表示素子５０のアドレスは、図示のごとくｘ₁ ｙ₁ 〜
ｘ₁₆ｙ₁₆で表す。地板６０の正面の一部は折り曲げてあ
り、前述のごとく色表示体７８の特定の色だけが見える
ようなマスク６８ａ、６８ｂとして作用する。地板６０
の下面にはドライバＩＣ回路基板８０が配置してあり、
図７のコイル端子７７（本実施例では４個×１６個）が
接続され、色表示素子固定台８４によって固定される。
ドライバＩＣ回路基板８０の中央部にはドライバＩＣ８
２があって、コイル端子７７に駆動パルスを供給する。
ドライバＩＣ８２は、本例では１６段のドライバＩＣ回
路基板８０にそれぞれ１個実装してある。ドライバＩＣ
８２への入力は、図９で後述するアドレスＩＣ回路基板
８８に接続された接続端子８６によって供給される。色
表示素子固定台８４は、側面に凸部８４ａを持ち、サイ
ドプレート８７の嵌合穴８７ａによって１６段のすべて
が固定される。サイドプレート８７は、サイドプレート
取付板８９とユニット取付脚９２ａ〜ｄ（一部図示せ
ず）によって固定される。本図の色表示ユニット１００
は、色表示素子５０がマトリクス状に１６列１６行、ア
ドレスはｘ₁ ｙ₁ 〜ｘ₁₆ｙ₁₆の計２５６個で構成してあ
るが個数の組み合わせは任意である。

【０００７】図９は、図８の色表示ユニットの裏面斜視
図である。図８で説明した部分は説明を省略する。サイ
ドプレート８７の裏面にはアドレスＩＣ回路基板８８が
取付ネジ９８ａ〜ｄによって取付けてあり、アドレスＩ
Ｃ９０で分配された各段毎の色データが接続端子８６に
よってそれぞれ供給される。アドレスＩＣ９０への入力
は、多極平型コネクタ８１ａ、８１ｂによって、電源
と、このユニットのアドレス信号と、２５６個の色表示
素子の色データとが供給され、この色表示ユニット１０
０の色データであるかどうかを決めるアドレスコード
は、アドレススイッチ９６の設定によって行われる。２
５６個分の色データは従来のＬＥＤユニットと同様、す
べてシリアル信号で供給される。したがって、外部の画
像データ入力装置から色表示ユニット１００の特定の色
表示素子をアドレスコードで指定して、指定したステッ
プモータだけを回転させて指定色に書き替えることが可
能である。

【０００８】図１０は、図８の色表示ユニットをマトリ
クス状に多数個配列した多色表示装置である。本実施例
では、色表示ユニット１００がＸ₁ 〜Ｘ₁₀と横方向に１
０個、Ｙ₁ 〜Ｙ₇ と縦方向に７個の計７０個で多色表示
装置２０を構成してある。したがって、色表示素子数
は、２５６個×７０ユニット＝１７，９２０個であり、
前述のごとく、外部からいずれの画素（ドット）でも任
意に指定して書き替えることができる。本実施例の多色
表示装置２０は、毎秒３０フレーム以上の動画速度を持
っており、テレビ画像をカラーで表示することも可能で
あるが、本発明では動画の速度よりはむしろ、停電した
瞬間の画像を任意の画像に、時間をかけて書き替えるこ
とを目的としている。そのため、磁石とステータの励磁
状態について説明する。

【０００９】図１１は、磁石とステータの励磁状態を示
す説明図である。図１１（Ａ）は、磁石７６のＮ極が停
止位置Ａに停止している。このとき、図８の色表示素子
５０の色は、マスク６８ａ、６８ｂ間の正面位置に
（青）がきているものとする。ステータ７０ａ〜ｄには
それぞれ図７で説明したステータギャップ７２ａが図示
のような形状で設けてあり、磁石７６の磁極は４カ所の
磁気的安定点を有する。つまり、ステータギャップ７２
ａが存在することにより、磁石７６のＮ極はステータ７
０ａ、７０ｂに吸引され、Ｓ極はステータ７０ｃ、７０
ｄに吸引され、その位置にとどまろうとする自己保持力
を持つことになり、各ステータに駆動パルスが印加され
ていない状態（停電または停止状態）では、磁石７６の
Ｎ、Ｓの磁極は、４カ所のステータギャップ７２ａ〜ｄ
を向いて静止し安定する。以後、磁石７６のＳ極はＮ極
と対称位置にあるため、Ｎ極についてのみ説明する。

【００１０】図１１（Ｂ）では、ステータ７０ｂ、７０
ｃをＳ極に励磁してある。したがって、磁石７６は、停
止位置Ａから停止位置Ｂに回って９０度回転する。励磁
は駆動パルスによって行われるが、駆動波形については
図１２によって後述する。正面位置の色表示体の色は
（黄）になる。以下、正面位置の色を記載する。図１１
（Ｃ）では、ステータ７０ｃ、７０ｄをＳ極に励磁して
磁石７６を停止位置Ｂから停止位置Ｃにさらに９０度回
転し、色表示体の色は（赤）、図１１（Ｄ）では、ステ
ータ７０ａ、７０ｄをＳ極に励磁して磁石７６を停止位
置Ｃから停止位置Ｄに回転し、色表示体は（白）、図１
１（Ｅ）では、ステータ７０ａ、７０ｂをＳ極に励磁し
て磁石７６を停止位置Ｅからもとの停止位置Ａに９０度
回転させ、色表示体は（青）に戻る。本図では９０度ず
つの左回転で説明したが、右回転も同様で、例えば図１
１（Ａ）から図１１（Ｄ）の状態にするにはステータ７
０ａ、７０ｄをＳ極に励磁することによって可能であ
る。

【００１１】注意を要するのは、１８０度回転の場合
で、図１１（Ａ）の状態から図１１（Ｃ）の状態に励磁
が行われると、磁石７６は右回転力と左回転力が釣り合
った状態となり、時には回転が起こらず励磁が終わって
も図１１（Ａ）の状態を保持する。本発明では、後述す
る方法によって、１８０度回転を要する場合には、９０
度回転を２回行うようにしてある。

【００１２】図１２は、図１１の駆動パルスの説明図で
ある。図１２（Ａ）の駆動パルスＡは、図１１（Ｂ）の
ステータ７０ａ、７０ｃに印加された＋５Ｖの波形であ
る。Ｈは（＋）を、Ｌは（−）を表し、ステータ７０
ａ、または７０ｂのコイルからステータ７０ｃ、または
７０ｄのコイルに流れる電流の方向を（＋）、その逆を
（−）とする。駆動パルスＢは、ステータ７０ｂ、７０
ｄに−５Ｖを印加した状態を表し、その結果、ステータ
７０ａ〜ｄには図１１（Ｂ）の極性が現れ、磁石７６
は、図１１（Ａ）の停止位置Ａ（青）から図１１（Ｂ）
の停止位置Ｂ（黄）に向かって左方向に矢印のように回
転する。本実施例のような構造のＮ極は、１フレームの
期間の約１／３の到達期間で停止位置Ｂに到達し、残り
２／３の制動期間で、磁石７６の自由振動が停止する。

【００１３】以下、同様に図１２（Ｂ）の駆動パルス
Ａ、Ｂを図示の極性で図１１（Ｃ）のステータに印加す
れば、磁石７６のＮ極は停止位置Ｃ（赤）に回転し、図
１２（Ｃ）の駆動パルスＡ、Ｂを図示の極性で図１１
（Ｄ）のステータに印加すれば、Ｎ極は停止位置Ｄ
（白）に、図１２（Ｄ）の駆動パルスＡ、Ｂを図１１
（Ｅ）のステータに印加すればＮ極は停止位置Ａ（青）
に戻り、１フレームの励磁が終了しても図１１（Ａ）の
状態を保持する。右回転の場合も同様である。

【００１４】上記のごとく、図１２（Ａ）〜（Ｄ）に示
した４種類の駆動波形で、図１１（Ｂ）〜（Ｅ）の停止
位置が一義的に定まる。したがって、図１２の駆動波形
を印加すれば、磁石７６は指定の位置に回転し停止す
る。ただし、指定位置への回転は、磁石のＮ極が左右共
に９０度位置からであり、１８０度位置からでは、前述
のごとく左右の回転力が釣り合うので、回転は生じない
としておく。以下、停電したとき、任意の静止画面に書
き替える本発明の方式について説明する。

【００１５】図１は、本発明の構成を示す第１のブロッ
ク図である。商用電源１０は、１００Ｖ、２００Ｖなど
の交流電源で、電力会社から遠距離の送電線を経由して
供給されている。図では、電源線を太線で示す。この商
用電源１０の電圧は、直流電源装置１２によって直流の
５Ｖ程度の電圧に降圧され、駆動パルス発生装置１４の
電源として使用される。駆動パルス発生装置１４の駆動
波形は、色表示素子の左右の回転角を決め、どの色を正
面位置に持ってくるかを決定するもので、パソコンなど
の画像データ入力装置１６から、各画素の画像データＲ
ＧＢ（赤）（緑）（青）の輝度信号をもらい、画像処理
回路１８によって色表示素子の色データ（青）（黄）
（赤）（白）の組み合わせに変換し、前述のステップモ
ータをその色データの色指定通りに回転させる。図１０
で説明したように、多色表示装置２０は数万個の色表示
素子をマトリクス状に配列したもので、原則として、色
表示素子１個が１画素、または１ドットとして全体画面
を構成する。ただし、原色以外の中間色を表示する場合
には、複数個の色表示素子の組み合わせで１画素、また
は１ドットを表示する場合もある。

【００１６】検知回路３２は、直流電源装置１２の電源
オフを検知する回路で送電事故などによって出力電圧が
なくなると、電源切替回路３４により独立電源３６の電
源をオンにする。独立電源３６の電力容量は、多色表示
装置２０を構成する色表示素子を１個、または複数個ず
つ順次に繰り返し駆動できる電池容量、または発電容量
と、その入力信号として必要な色データを読み出す電力
容量を有し、一次電池、充電可能な二次電池、または別
電源の小型発電装置などの小さな電源によって構成され
ている。なお、色表示素子１個の消費電力は、２０ミリ
ピッチの色表示素子では５Ｖ、１００ｍＡ、６ミリピッ
チの色表示素子では５Ｖ、３０ｍＡ程度である。

【００１７】独立電源３６の電源がオンになると、停電
中に表示したい色データを記憶してある静止画面記憶回
路３８を動作させ、その色データを順次読出回路４０に
よって分割しながら読み出していく。順次読出回路４０
の読み出し順序はあらかじめ定めてあり、静止画面記憶
回路３８のアドレスと多色表示装置２０のアドレスとを
一致させ、指定された位置の色表示素子に指定された色
データの駆動パルスを供給する。駆動パルスは、順次駆
動パルス発生装置４２、または前述の駆動パルス発生装
置１４から供給され、ステップモータを色データの色指
定通りに回転させる。静止画面記憶回路３８の１画面分
の色データを読み終えると画面読出完了検知回路４４が
動作し、独立電源３６の電源をオフにする。以後の消費
電力はゼロとなり、多色表示装置２０が静止画面を表示
する。停電以後の書き替え動作中の電力はすべて独立電
源３６が供給している。

【００１８】多色表示装置２０の画素が１万個の色表示
素子で構成されているような場合は、色表示素子１００
個を１組として１度に駆動し、１００回繰り返して１画
面を書き替える。多色表示装置２０が２００個の色表示
素子で構成されているような場合には、１個ずつ駆動し
て、２００回で１画面を書き替える。したがって、独立
電源３６の電力容量は、色表示素子を１度に何個駆動さ
せるかによって定められる。

【００１９】図２は、停電したときに色表示体を指定色
位置に３６０度回転させる本発明の説明図である。多色
表示装置が動画を表示中に停電すると、その一つの画素
は図２（Ａ）〜（Ｄ）に示すごとく、磁石７６のＮ極が
ステータギャップ７２ａにあるときは、図の状態Ａ−１
で、色表示体は（青）を表示し、ステータギャップ７２
ｂにあるときは状態Ｂ−１で（黄）、ステータギャップ
７２ｃにあるときは状態Ｃ−１で（赤）、ステータギャ
ップ７２ｄにあるときは状態Ｄ−１で（白）のいずれか
を表示し静止する。停電中に表示したい画面をつくるに
は、図１の静止画面記憶回路３８の色データを順番に読
み出し、その色にステップモータを回転させればよい。
読み出した画素の色が（青）であったと仮定すると、停
電したときの色表示素子の表示色に関係なく順次駆動パ
ルス４２の駆動波形で図１２（Ａ）の（黄）の波形を発
生させる。色表示体は、（青）（黄）（赤）（白）の順
に着色されているので、指定色の次の色、この場合はま
ず（黄）に回転させる。色表示素子が状態Ａ−１にあれ
ば、Ｎ極が左へ９０度、矢印Ａのごとく回転して状態Ａ
−２となって（黄）を表示し、色表示素子が状態Ｂ−１
ですでに（黄）を表示していれば同色であるから静止し
た状態Ｂ−２を保持し、色表示体が状態Ｃ−１の（赤）
にあれば、Ｎ極が右へ９０度、矢印Ｂのごとく回転して
状態Ｃ−２の（黄）を表示し、色表示体が状態Ｄ−１の
（白）であれば、（黄）の指定色は（青）に対して１８
０度回転であるから、左右の回転力が釣り合って回転は
起こらず状態Ｄ−２で（白）を表示し続ける。

【００２０】次に順次駆動パルス４２の駆動波形は、図
１２（Ｂ）の（赤）の波形を発生する。状態Ａ−２、Ｂ
−２、Ｃ−２からはＮ極が左へ９０度、矢印Ｃのごとく
回転し、状態Ｄ−２からはＮ極が右へ９０度、矢印Ｄの
ごとく回転して状態Ａ−３の（赤）を表示する。次に順
次駆動パルス４２の駆動波形は、図１２（Ｃ）の（白）
の波形を発生し、状態Ａ−３からＮ極が左へ９０度、矢
印Ｅのごとく回転して状態Ａ−４で（白）を表示する。
最後に順次駆動パルス４２の駆動波形は、図１２（Ｄ）
の（青）の波形を発生し、状態Ａ−４からＮ極が左へ９
０度、矢印Ｆのごとく回転して、状態Ａ−５で指定色の
（青）を表示して動作が完了する。上記のごとく、停電
したとき色表示体の色がどの色を表示していても、
（青）を表示したいときは、（黄）（赤）（白）（青）
の駆動パルスを順次に印加し、色表示体を３６０度回転
させれば、どの色位置からでも（青）の表示にすること
ができる。他の色を表示したときも同様で、例えば
（赤）を表示したいときは、図１２の（白）（青）
（黄）（赤）の駆動パルスを順次に印加することによっ
て、どの色位置からでも（赤）を表示することができ
る。

【００２１】図２では停電したときに、Ｎ極の位置がつ
ねにステータギャップを正確に向いていると仮定した
が、まれに中途半端な位置であるステータに向いている
場合もあるし、１８０度回転指令に対して少し回転した
り、１８０度以上回転したり、またステータが停電時の
尖頭パルス入力電圧などによって大きな残留磁気を持
ち、どこに向くか予測できない場合もある。このような
ときには、３６０度以上の回転駆動パルスによって指定
色を得るようにすれば安全である。例えば、３６０度＋
１８０度で５４０度回転させるとか、３６０度＋３６０
度で７２０度回転させる様にすればより安定して指定色
を得ることができる。つまり、状態Ａ−２〜Ａ−５を繰
り返すことによってさらに正確な指定色を得ることがで
きる。図１２の波形は、１フレーム期間の単パルス波形
で示したが、順次駆動パルスを２フレーム期間以上の単
パルスで構成して、回転動作を確実にする方法もある。

【００２２】本実施例では、すべて単パルス波形で説明
したが、実際の駆動波形はより複雑な加速、減速、制
動、発電ブレーキなどの波形で構成されている。このよ
うな場合でも、３６０度以上、順次に色表示体を回転さ
せて指定色を得る本発明の方式を適用することができ
る。

【００２３】図１の順次駆動パルス発生装置４２の駆動
波形と、駆動パルス発生装置１４の駆動波形は基本的に
は同じ波形であるから、停電したとき、順次駆動パルス
発生装置４２の代わりに駆動パルス発生装置１４を独立
電源３６で図の点線のごとく接続して動作させてもよ
い。このときの駆動パルスは図２で示した順序が必要で
ある。ただし、駆動パルス発生装置１４の消費電力が大
きすぎるとか、安定化のために駆動パルスが２フレーム
期間必要であるとか、その他特殊な駆動パルスが必要な
場合には、独立した順次駆動パルス発生装置４２を設け
たほうが便利である。

【００２４】図３は、本発明の構成を示す第２のブロッ
ク図である。本図は、図１と共通部分が多いので異なる
部分だけを説明する。停電画面記憶回路４３は、停電し
た瞬間、多色表示装置２０のそれぞれの色表示素子が、
現在何色を表示しているかを記憶する回路である。多色
表示装置２０の色データは、画像データ入力装置１６、
または画像処理回路１８の記憶回路から与えられている
から、停電した瞬間、全体の装置を数ミリ秒間だけ動作
させる電力を、バックアップ用のコンデンサ、２次電池
などから与えてやれば、停電画面記憶回路４３に、現在
の色表示素子の色データを画像データ入力装置１６、ま
たは画像処理回路１８から、実線、または点線で示すご
とく待避することが可能である。待避が完了していれ
ば、順次読出回路４０によって停電画面記憶回路４３と
静止画面記憶回路３８の同一アドレスの画素の色データ
を読み取り、色比較回路４６に入れてそれぞれの色表示
素子の回転角度を判断し、順次駆動パルス発生装置４
２、または駆動パルス発生装置１４によって色表示素子
を指定色位置に回転させることができる。以下、実施例
を図４によって説明する。

【００２５】図４は、停電したときに色表示体を指定色
に位置に回転角度をあらかじめ決めて回転させる本発明
の説明図である。多色表示装置が動画を表示中に停電す
ると、その一つの画素は図４（Ａ）〜（Ｄ）に示すごと
く、（青）（黄）（赤）（白）のいずれかを表示してい
る。どの色であるかは図３の停電画面記憶回路４３に待
避してあるので、静止画面記憶回路３８の同一アドレス
の画素の色データが、例えば（青）であったとすると色
比較回路４６の出力信号は次のようになる。状態Ａ−１
１（青）から状態Ａ−１２（青）では、駆動パルスを発
生させない。状態Ｂ−１１（黄）から状態Ｂ−１２
（青）では、駆動パルスは右へ９０度の波形を発生させ
る。状態Ｃ−１１（赤）から状態Ｃ−１２（青）では、
駆動パルスは左へ９０度ずつ２回の波形を発生させる。
状態Ｄ−１１（白）から状態Ｄ−１２（青）では、駆動
パルスは左へ９０度の波形を発生させる。これらの駆動
パルスを駆動パルス発生装置１４、または順次駆動パル
ス発生装置４２から上記指定の色表示素子に与えれば図
２の３６０度の回転は不要である。その結果、短時間で
希望の画面を作ることができ、かつ動作に要する消費電
力も少なくてすむ。

【００２６】図５は、本発明の色データの流れを示す説
明図である。図５（Ａ）は、独立電源３６が電源切替回
路３４によってオンになり、静止画面記憶回路３８、順
次読出回路４０、アドレスＩＣ９０、ドライバＩＣ８２
に電力を供給する状態を示してある。順次読出回路４０
の出力信号は、ユニットアドレスと色データによって構
成され、図１０の多色表示装置２０を例に挙げれば、色
表示ユニット１００がＸ₁ Ｙ₁ 〜Ｘ₁₀Ｙ₇ の７０個であ
るから、そのアドレスは２⁷ ＝１２８＞７０で７ビッ
ト、１つのユニットには図８で示すごとく２５６個の色
表示素子があり、各４色の色データ２ビットを持つから
２５６×２＝５１２ビット、計５１９ビットの出力信号
で構成される。

【００２７】アドレスＩＣ９０は、自己のユニットアド
レスの色データ５１２ビットを選択し、いったんすべて
の色データを記憶し、第１段の色表示素子ｘ₁ ｙ₁ 〜ｘ
₁₆ｙ₁ をドライバＩＣ８２によって順次に駆動する。同
様に、第２段〜第１６段のｘ₁₆ｙ₁₆まで駆動すれば１つ
のユニットの画面が完了する。以下、同様にして７０ユ
ニット分の色データを静止画面記憶回路３８から順次に
読み出し、希望の画面が完了する。静止画面記憶回路３
８の１画面分の読み出しが完了すると、画面読出完了検
知回路４４に信号を入れて独立電源３６の電源をオフに
する。本実施例では、アドレスＩＣ９０とドライバＩＣ
８２が駆動パルス発生装置１４の役割を受け持っている
が、多色表示装置２０の構成や駆動手段については種々
の方式があり、アドレスコードや色データビットの構成
も多様である。上記はその一実施例を示したものであ
る。

【００２８】図５（Ｂ）は、図５（Ａ）に順次駆動パル
ス発生装置４２を挿入した他の実施例である。順次読出
回路４０の出力信号は、多色表示装置の特定の色表示素
子１個に対してアドレスコードとその色データビットを
持ち、ユニットアドレス７ビットと、色表示素子アドレ
ス８ビットと、色データ２ビットの計１７ビットで構成
される。色データが（青）であると、順次駆動パルス発
生装置４２が自己の回路内で（黄）（赤）（白）（青）
の順で駆動パルスを発生し、同じ８ビットの色表示素子
アドレスを毎回つけてアドレスＩＣ９０に送り込む。こ
の方式であれば、図５（Ａ）で説明したアドレスＩＣ９
０内の５１２ビットの記憶回路は不要である。

【００２９】図６は、本発明の静止画面記憶回路のメモ
リマップである。多色表示装置は図１０のユニット構成
を使用するものとして説明する。本実施例では、静止画
面記憶回路３８が図に示す画面１〜４の４つの表示を持
ち、画面アドレスは、２² ＝４で２ビット、前述のごと
く一つの画面のユニットアドレスはＸ₁ Ｙ₁ 〜Ｘ₁₀Ｙ₇
の７０個で７ビット、色データはｘ₁ ｙ₁ 〜ｘ₁₆ｙ₁₆の
２５６素子、各４色で５１２ビット、したがって、画面
１に要するビット数は（２＋７＋５１２）×７０ユニッ
ト＝３６，４７０ビットである。画面１から画面２への
切り替えは、画面読出完了検知回路４４に計数回路を持
たせ、３６，４７０ビット目の最終パルスを検出して独
立電源３６をオフにするようにするか、または最終パル
スの検出で順次読出回路４０の読み出しを一時中断し、
例えば１時間だけ画面１を表示し、１時間後に計数回路
を３６，４７１ビット目から再スタートさせて画面２の
表示を行う。以下、同様に図示のビット番号に従ってサ
イクリックに画面１〜４を切り替え表示することが可能
である。すべての表示が完了すると、画面読出完了検知
回路４４は独立電源３６の電源をオフにする。

【００３０】

【発明の効果】本発明によれば、停電したときでも、電
池などの小さな電源を使って多色表示装置の表示画面を
任意の静止画面に書き替え、継続的に表示することがで
きる。受光型素子を使用することによって消費電力はゼ
ロで、停電中でも緊急メッセージの表示や、広告、案内
板として利用範囲が広い。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の構成を示す第１のブロック図である。

【図２】停電したときに色表示体を指定色位置に３６０
度回転させる本発明の説明図である。

【図３】本発明の構成を示す第２のブロック図である。

【図４】停電したときに色表示体を指定色に位置に回転
角度をあらかじめ決めて回転させる本発明の説明図であ
る。

【図５】本発明の色データの流れを示す説明図である。

【図６】本発明の静止画面記憶回路のメモリマップであ
る。

【図７】多色表示装置の表示画面を構成する色表示素子
の一実施例の分解斜視図である。

【図８】色表示ユニットの正面斜視図である。

【図９】図８の色表示ユニットの裏面斜視図である。

【図１０】図８の色表示ユニットをマトリクス状に多数
個配列した多色表示装置である。

【図１１】磁石とステータの励磁状態を示す説明図であ
る。

【図１２】図１１の駆動パルスの説明図である。

【符号の説明】

１４ 駆動パルス発生装置 ２０ 多色表示装置 ３２ 検知回路 ３４ 電源切替回路 ３６ 独立電源 ３８ 静止画面記憶回路 ４０ 順次読出回路 ４２ 順次駆動パルス発生装置 ４３ 停電画面記憶回路 ４４ 画面読出完了検知回路 ４６ 色比較回路 ５０ 色表示素子 ７０ａ〜ｄ ステータ ７６ 磁石 ７８ 色表示体 １００ 色表示ユニット

フロントページの続き (72)発明者 都筑 明 東京都小金井市前原町５丁目６番12号 株 式会社テイ・アイ・シイ・シチズン小金井 工場内 (72)発明者 柳川 芳彦 埼玉県所沢市大字下富字武野840番地 シ チズン時計株式会社技術研究所内

Claims (9)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多色に塗り分けられた色表示体の回転軸
   芯に磁石を固定して回転自在に支持し、磁石を取囲むス
   テータ、磁芯、およびコイルによってステップモータを
   構成し、該ステップモータを前記色表示体が覆って回転
   する構造を有する色表示素子を複数個マトリクス状に配
   列した多色表示装置と、 色表示素子を駆動する駆動パルス発生装置と、 商用電源を入力とする直流電源装置と、 直流電源装置の電力オフを検知する検知回路と、 検知回路の信号出力によって直流電源装置を他の電源に
   切り替える電源切替回路と、 電源切替回路によって電源がオンになる独立電源と、 停電中に前記多色表示装置に表示する画面の色データを
   記憶してある静止画面記憶回路と、 静止画面記憶回路の１画面分の色データを分割して読み
   出す順次読出回路と、 順次読出回路によって指定される色表示素子を駆動する
   順次駆動パルス発生装置、または駆動パルス発生装置
   と、 静止画面記憶回路の１画面分の読み出し完了を検知する
   画面読出完了検知回路と、 によって構成されることを特徴とした停電時の表示切替
   回路を有する多色表示装置。
2. 【請求項２】 多色に塗り分けられた色表示体の回転軸
   芯に磁石を固定して回転自在に支持し、磁石を取囲むス
   テータ、磁芯、およびコイルによってステップモータを
   構成し、該ステップモータを前記色表示体が覆って回転
   する構造を有する色表示素子を複数個マトリクス状に配
   列した多色表示装置と、 色表示素子を駆動する駆動パルス発生装置と、 商用電源を入力とする直流電源装置と、 直流電源装置の電力オフを検知する検知回路と、 検知回路の信号出力によって直流電源装置を他の電源に
   切り替える電源切替回路と、 電源切替回路によって電源がオンになる独立電源と、 停電中に前記多色表示装置に表示する画面の色データを
   記憶してある静止画面記憶回路と、 停電した瞬間に多色表示装置の色データを記憶する停電
   画面記憶回路と、 静止画面記憶回路、および停電画面記憶回路の１画面分
   の色データを分割して読み出す順次読出回路と、 順次読出回路で読み出された２つの色データを比較する
   色比較回路と、 色比較回路の出力信号を受け、指定される色表示素子を
   指定回転角度に駆動する順次駆動パルス発生装置、また
   は駆動パルス発生装置と、 静止画面記憶回路の１画面分の読み出し完了を検知する
   画面読出完了検知回路と、 によって構成されることを特徴とした停電時の表示切替
   回路を有する多色表示装置。
3. 【請求項３】 独立電源は、多色表示装置を構成する複
   数の色表示素子を１個、または複数個ずつ順次に繰り返
   し駆動できる電力容量を有する電池によって構成されて
   いることを特徴とした請求項１、または請求項２記載内
   の停電時の表示切替回路を有する多色表示装置。
4. 【請求項４】 独立電源は、多色表示装置を構成する複
   数の色表示素子を１個、または複数個ずつ順次に繰り返
   し駆動できる電力容量を有する商用電源とは別系統の発
   電装置によって構成されていることを特徴とした請求項
   １、または請求項２記載内の停電時の表示切替回路を有
   する多色表示装置。
5. 【請求項５】 静止画面記憶回路は、多色表示装置の全
   画面の色データを複数画面分有する記憶回路によって構
   成され、画面読出完了検知回路の出力信号によって前記
   複数画面が書き替えられる手段を有することを特徴とし
   た請求項１、または請求項２記載内の停電時の表示切替
   回路を有する多色表示装置。
6. 【請求項６】 独立電源は、画面読出完了検知回路の出
   力信号によって電源がオフにされる手段を有することを
   特徴とする請求項１、または請求項２記載内の停電時の
   表示切替回路を有する多色表示装置。
7. 【請求項７】 多色に塗り分けられた色表示体の回転軸
   芯に磁石を固定して回転自在に支持し、磁石を取囲むス
   テータ、磁芯、およびコイルによってステップモータを
   構成し、該ステップモータを前記色表示体が覆って回転
   する構造を有する色表示素子を複数個マトリクス状に配
   列した多色表示装置と、 色表示素子を駆動する駆動パルス発生装置と、 商用電源を入力とする直流電源装置と、 直流電源装置の電力オフを検知する検知回路と、 検知回路の信号出力によって直流電源装置を他の電源に
   切り替える電源切替回路と、 電源切替回路によって電源がオンになる独立電源と、 停電中に前記多色表示装置に表示する画面の色データを
   記憶してある静止画面記憶回路と、 静止画面記憶回路の１画面分の色データを分割して読み
   出す順次読出回路と、 順次読出回路によって指定される色表示素子を駆動する
   順次駆動パルス発生装置、または駆動パルス発生装置
   と、 静止画面記憶回路の１画面分の読み出し完了を検知する
   画面読出完了検知回路と、 によって構成され、 順次駆動パルス発生装置の順次駆動パルスは、複数の駆
   動パルスをコイルに繰り返し印加する手段によって、色
   表示体を３６０度以上回転させる構成にしてあることを
   特徴とした停電時の表示切替回路を有する多色表示装置
   の表示方法。
8. 【請求項８】 多色に塗り分けられた色表示体の回転軸
   芯に磁石を固定して回転自在に支持し、磁石を取囲むス
   テータ、磁芯、およびコイルによってステップモータを
   構成し、該ステップモータを前記色表示体が覆って回転
   する構造を有する色表示素子を複数個マトリクス状に配
   列した多色表示装置と、 色表示素子を駆動する駆動パルス発生装置と、 商用電源を入力とする直流電源装置と、 直流電源装置の電力オフを検知する検知回路と、 検知回路の信号出力によって直流電源装置を他の電源に
   切り替える電源切替回路と、 電源切替回路によって電源がオンになる独立電源と、 停電中に前記多色表示装置に表示する画面の色データを
   記憶してある静止画面記憶回路と、 静止画面記憶回路の１画面分の色データを分割して読み
   出す順次読出回路と、 順次読出回路によって指定される色表示素子を駆動する
   順次駆動パルス発生装置、または駆動パルス発生装置
   と、 静止画面記憶回路の１画面分の読み出し完了を検知する
   画面読出完了検知回路と、 によって構成され、 駆動パルス発生装置の順次駆動パルスは、色表示体を３
   ６０度以上回転させる波形の連続によって構成してある
   ことを特徴とした停電時の表示切替回路を有する多色表
   示装置の表示方法。
9. 【請求項９】 多色に塗り分けられた色表示体の回転軸
   芯に磁石を固定して回転自在に支持し、磁石を取囲むス
   テータ、磁芯、およびコイルによってステップモータを
   構成し、該ステップモータを前記色表示体が覆って回転
   する構造を有する色表示素子を複数個マトリクス状に配
   列した多色表示装置と、 色表示素子を駆動する駆動パルス発生装置と、 商用電源を入力とする直流電源装置と、 直流電源装置の電力オフを検知する検知回路と、 検知回路の信号出力によって直流電源装置を他の電源に
   切り替える電源切替回路と、 電源切替回路によって電源がオンになる独立電源と、 停電中に前記多色表示装置に表示する画面の色データを
   記憶してある静止画面記憶回路と、 静止画面記憶回路の１画面分の色データを分割して読み
   出す順次読出回路と、 順次読出回路によって指定される色表示素子を駆動する
   順次駆動パルス発生装置、または駆動パルス発生装置
   と、 静止画面記憶回路の１画面分の読み出し完了を検知する
   画面読出完了検知回路と、 によって構成され、 多色表示装置では、順次読出回路の読み出し順番により
   １個、または複数個の色表示素子を同時に駆動し、順次
   １画面分を切り替える構成であることを特徴とした停電
   時の表示切替回路を有する多色表示装置の表示方法。