JPS5984285A - 電気機械的可視表示分離素子及び可視表示方法 - 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】 本発明は一般に表示装置又は指示装置に係り、更に詳細
には面状の着色面と高反射性スロット付き板材の間の相
対的運動により各装置の可視的に識別される領域の明確
な色が選択的に変えられる新規な表示装置及び当該装置
の組合せに関するものである。

本光明者が知っている先行技術の光学的表示装置は構造
上一般的に２種類ある。成る種類では表示される記号が
別々の照明源と共に作動することによって光を発し、か
ぐして当該記号を背景から識別する。典型的な装置は文
字又は記号が黒色背景に白色で表示され、かぐして当該
文字又は記号が隣接する周りの個所から識別される所要
の対照を成すものである。

表示装置の別の種類では光が表示装置から放出されない
。当該装置は典型的にはシリンダー、ディスク又は他の
形状を成す表示部材の列を含むが、各装置は可視的に識
別可能な表示面２個が特徴に寿っている。これら先行技
術の装置は一般に米国特許第３，１４０，５５３号、同
第３，２８３．４２７号、同第３．２９５．２３８号、
同第３，３６５．８２４号、同第３．３０３，４９４号
及び同第３．６２４　、９４．１号に図示された装置に
よυ具体化されている。最も普通の装置は電磁石の極性
が変えられる際回転する回転磁気ディスクを使用するも
のである。米国特許第３．４６９，２５８号には外部磁
石円に外部磁石の励磁巻線により発生された残存磁場が
持続電流の必要を伴なわずに磁気的に励起可能な素子を
所定位置に保持するよう外部磁石用のＪ’４ｆａを励起
するｉ４ルスの使用で外部磁場を切換え可能とする磁気
的に励起可能な可視部材の外部にある可逆磁化可能な永
久磁石を使用することが開示しである。

識別され対照的に着色された２個の側部を有する回転可
視部材を使用することで遭遇する問題は電磁石の極性が
逆にされる時可視部材を回転させる必要がある初期トル
クが発生することにあった。

この問題に対して試みられた解決方法は米国特許第３．
２９５．２３８号、同第３，５ｕｉ、６６４号及び同第
３．９９１，４９６号で例証されている。

本発明による可視表示装置は所望の可視効果を達成する
ため選択的に移動される゛電磁気的に励起可能な素子を
含む。以後一層完全に説明される本発明の好適実施態様
では可視面とスロット付き面の間の相対的運動が図解し
てあり、当該運動の量は可視面上に設けた着色バンドの
寸法によシ定められる。

図示の実施態様においては可逆的に磁化可能な磁石が永
久磁石と関連して使用され、前記可逆磁石の極性は残存
する磁場が励磁巻線により作成されて表示面を持続電流
の必要性を伴なわずに所定位置に保持するよう当該巻線
内のパルスを使用することによって周期的に切換えられ
る。この様にして表示面は一方の位置から他方の位置へ
変位される。本発明の好適表示装置は表示面をいずれか
一方の選択位置で保持する表示面延在部に対して永久的
に設置せる磁化されたベリリウム・ｄレットと共に作用
する可逆的に磁化可能な２個の磁石を含む。

表示面は好適には均一で又互に隔置せる不透明又は半透
明のストライプが存在する材料を含む。

可視装置の照明は重要では々いが、所望ならば表示素子
又は複数個の素子の背後に設置せる光源を採用して表示
面の半透明材料を照明出来る。この装置は特に夜間での
使用に役立つ。

前掲の皇項を念頭に本発明の主目的は新規な表示素子及
び関連ある方法を提供することにある。

本発明の主目的はスロット付き板材と可視面の間の相対
的運動によって対照的な可視効果が生み出される新規な
電気機械的表示素子も提供することである。

他の主目的は弾力的な部材を撓ませることにより可視部
が表示される新規な表示素子を提供することにある。

重要な目的は可逆的に磁化可能な研石の移動部分を持続
電流の必要を伴々わずに選択ｕ　（７”で保持する当該
磁石の使用により選択的に励起される新規な表示素子を
提供することにある。

本発明の最高の目的は単一表示素子の背後に位置付けら
れる外部光の使用又は可視面の半透明領域を照明するこ
とによって選択的に照明可能表面を有する新規な素子を
提供することにある。

別の重要な目的は少々くとも励起部分が透明筐体内に含
捷れる新規な表示素子を提供することにある。

本発明のこれらの目的、他の目的及び特徴については添
附図面を参照し乍ら行なわれる以下の詳細な説明から明
らかとなろう。

ここで図面全体を通じて同一部品を表わすため同一番号
が使用されている図面を参照する。全体的に１１で表わ
されている本発明による表示素子が図解しである第７図
を特に参照する。表示集子】１は全体的に１２で表わさ
れた透明筺体、全体的に１４で表わされたスロット伺き
面板側、全体的に１６で表わされた励起用組立体を含む
が、これらの構造と機能について以後一層完全に説明す
る。

第１図乃至第３図を参照すると、励起用組立体１６はそ
れ自体が図解してあり、全体的に１８で表わされた、ポ
ンチ加工して折ｐたたんだ半透明で垂直に配設ぜる面板
と、全体的に２０で表わした堅牢な垂直基部と、隔置せ
る２個の電磁石２２゜２４と、電線２６．２８と、永久
磁石３０．３２を含む。

ポンチ加工して折りたたんだ半透明の面板１８は弾力性
のある材料の大型シートから素材等をポンチ加工し且つ
切１祈することにより形成される。

本芙施態様ではマイラー（ＩＶＩｙｌａｒ　）を含むプ
ラスチック・ノート材料が好１しく、当該ソートは折り
たたみ且つ折り目を付は更に本明細書で一層完全に説明
する如く不定量の撓みに適合するよう可撓性及び弾力性
が筒〈なっている。当該材料も容易にシルク・スクリー
ン処理される。

第６図の応紳３８　、４　ｎ　、　４２は第１図、第２
図及び第３図に示す如く本質的に直立の壁構造を形成す
るよう素材１８′が折りたた寸れ且つ折り１］が付けら
れる個所を示している。然し乍ら、折りたたむ前に累Ｊ
１１’　１８’の而４４は累月１８′の色と対照になっ
た色の均等に隔置せる平行な列又は棒体が当該面上に置
刀）れるようシルク・スクリーン処理される。シルク・
スクリーン処理された各棒の垂直幅は本質的には各２個
の隣接する棒体の間の垂直空間と等しくなっている。

シルク・スクリーン処理が完了した後、素材１８′は各
フラップ４６を折りたたみ線３８に沿って背側４８に向
って折りたたみ且つフラップが当該集材の前面に対して
直角になる迄折！ｌｌたたみを付けることにより面板１
８に変形される。次に側部フラップ５０が当該フラップ
の前面に対して直角になる迄当該フラップが折すたた１
れ、点ア腺４０に沿って折り目が付けられる。側部フラ
ップ５０の各タブ５２は各々折りたたまれ点線４２に沿
って折９目が付けられ、付着等によって端部のフラップ
４６に堅牢に取付けられる。この段階の完了で面板１８
は第２図に示した堅牢な筐体形ユニットになる。

円板形の永久磁石３０．３２はゴム引きのベリリウム・
イレットを含む。永久磁石３０．３２は第３図に示す如
く各電磁石２２．２４と軸方向に整合した状態で付着等
により面板１８に取付けられる。永久磁石３０．３２は
例えば永久磁石３０のＳ極が上方のフラップ５４に取付
けられる塚合、永久磁石３２のＳ極が整合した下方のフ
ラップ５４に取付けられるように・′１′イにフラップ
５４の露呈側に均一に設置され且つ取付けられる。

垂直基部２０は、透明で堅牢な矩形の垂直に向けられた
平面部拐５６と、隔置され水平方向に向けられ片持ちさ
れた２個の支持部材５８．６０を含む。支持部材５８．
６０は付着等によって個所６２．６４において基板たる
平面部材５６に堅牢に俄付けである。支持部拐５８，６
０は相互に平行であり、電磁石２２．２４をその図示の
位置で支承する作用をする。電磁石２２．２／ｌの鉄芯
６８を貫通するよう永久磁石３０．３２と整合した隔置
位置にて各支持部材５８．６０に孔６６が２何役けであ
る。

電磁石２２．２４は面板１８の表示用の面４４と基板た
る平面部材５６の両者と平行に整合している。電磁石２
２．２４は導電性コイル７ｏにより糸回せる細い円筒状
の鉄芯６８を含み、前記コイルは導電性端部７２．７４
を有している。各電磁石２２．２４は整合しておシ、そ
の鉄芯６８は支持部材５８．６０の組合った２個の孔６
６を摺動自在に貫通する状態で設置しである。２個の導
電性端部７２は電線２６に継ぎ合わされ、導電性端部７
４は電線２８に継ぎ合わされる。

面板１８はフラップ５４のみによって垂直基部２０に取
付けられ、更に詳細にはフラップ５４の端部７６０個所
で取付けられている。本笑施態様においては付着による
取付けが好捷しい。端部７６における取付けでフラップ
５４は面板１８が電磁石２２．２４と永久磁石３０．３
２の相互作用により発生した力の下に直線状に往復動す
る際撓むことが出来る。

いずれか一方の位置から他方の位置へ向かう面板１８の
運動は各導電性コイル７０の極性を逆にする電磁石２２
．２４の導電性コイル７ｏにパルス電流を流すことによ
り達成される。電磁石２２゜２４は常時任意の時点に同
方向に駆動し、当該コイル内の供給電圧は好適には４ｏ
ポルトであり、誘導飽和は３００ミ！Ｊ秒で発生する。

然し乍ら、他の可逆磁石システムも本発明の可視表示素
子と十分に併用可能であることを理解すべきである。

以前説明した如く、折りたたんで折り目を付けた面板１
８は背板たる垂直基部２ｏの４個の端部７６にのみ取付
けである。これによって４個のフラップ５４は撓むこと
が出来、前記端部７６は可撓性の高い弾力的な疲労材料
が−ら成っている。例えば、マイラーの寿命は５億乃至
１０億サイクルである。Ｍ振軸受面は不要である。

装置たる表示素子１１の適確な作動のためには永久磁石
３０．３２と電磁石２２．２４の間の間隙７７０寸法が
重要であることを理解しなければならない。間隙７７の
寸法は面４４土の各棒４５゜４７の幅によって決定され
且つ当該幅と等しくなっている。

第４図及び第５図を参照すると、スロット付き面板材１
４は面板１８のストライプ状の面４４と共に全体的に延
在し当該面から近接して隔置されている。スロット付き
面板材１４の背面７８は組立てた状態で面４４と併設さ
れている。背面７８には平行で水平方向に向けられたス
ロット８ｏが配設しである。スロット８ｏの間には平行
な隆起部８２が面４４から離れて延在するのに伴なって
全体的に横断面が減少する当該隆起部が配設しである。

隆起部８２の部材の傾斜面８４は曲線状であり、表示素
子の外観効果を高めるようクロムの如き反射性の高い材
料で被覆される。

第７図に図解した如く、透明筺体１２は曲面即ちレンズ
部材８６、側部部材８８を含む。レンズ部材８６は透明
の上部筐体壁８５及び底部筐体壁８７と合体し、当該両
筒体壁は逆に各々背部筺体壁８９と合体している。透明
筐体１２はスロット付き面板材１４、励起用組立体１６
に対してハウソングを提供し、かくして実質的に塵埃等
を防止する。

スロット付き面板材１４は横方向からの挿入でさねはぎ
部９２．９４の個所にて透明筐体１２内に位置伺けてあ
り、引続き付着等によって当該さねはぎ部で固着しであ
る。

基板たる平面部材５６及び端部７６のフラップ５４が切
欠き９６．９８の間に配設されるよう励起用組立体１６
は横方向からの挿入によって透明筐体１２内に位置付け
られ、前記励起用組立体１６は例えば基板たるスロット
付き面板材１４の真後ろに付着等によって堅牢に取付け
られる。スロット付き面板材１４と励起用組立体１６が
一旦透明筐体１２内に設置されると、側部部材８８が組
立てられ付着等されて透明筐体１２を閉じる。透明筺体
１２を通って突出する唯一の部材は電線２６゜２８であ
る。

第７図の角度１０２は開口部たるスロット８０にて露呈
される色が見られる典型的な角ザを示している。曲線状
のスロット８０、傾斜面８４を変えることによって可視
領域及び可視角度はそれに応じて変化する。角度１０２
は好適には３０°乃至４０°であり、これにより開口部
たるスロット８０にて露呈される色彩棒はスロット付き
面板材１４全体に亘って１色の同色調色を呈することに
なる。

各表示素子１１は独立したユニットであるが大型で組合
せた表示装置１１０を形成すべく第８図及び第９図に図
示の如く当該ユニットのモジュールを複数個組合せるこ
とが出来る。％可視表示素子には独立の光源が備えられ
ていないことに注目すべきである。光源１０４は必要な
時及び必要とされる場合には実質的に多数の表示素子１
１の背後に設置可能である。日中の作動中、面４４の対
照的な色彩は容易に識別可能であり、反射面たる傾斜面
８４は特定の作動モード中モソユールあたり１種類の同
色調のブロックの幻影を増強する。

背景の照明は完全にオプションであるが、面板１８に使
用されるマイラーの半透明の特性が原因で背景の照明は
通常夜間での視野に対し有益となる。電力を消耗する光
源を使用せずに日中、表示装置の有効な作動を実施出来
る他、夜間の時間中に照明を受けた表示装置の利点が保
たれることから当該背景の照明は作動コストを節減する
ものである。

第８図及び第９図に示す如く、本実施態様では大型の可
視表示装置１１０が格子列の形態で使用されることに寿
っている。励起用組立体１６の初期位置即ち静止位置で
は例えば暗い方の棒４７をスロット付き面板材１４を介
して見ることが出来る。励起時に光の棒４５が露呈され
て見られる。

谷モソユールたるユニットは当技術で公知の様式にて所
望の可視効果を達成するよう各励起用組立体１６を第４
レータ−が選択的に励起出来る制御機構に接続される。

第９図は第８図の格子状の表示装置１１０の垂直列を示
し、励起位置にある多数のモジュール１０８と非励起位
置にある別のモノニール１０６を図解している。本発明
の好適実施態様において面４４が往復動し、当該往復動
が１５〜２０ミリ秒内で完了するのはこれら２個の位置
の間においてのみである。谷モソユールたるユニットを
励起する目的で本来使用されている電流パルスとは反対
の方向に電流ｉ９ルスを適用することによって各ユニッ
トはその元の位置に戻される。短かい電流・やルスのみ
が必要であり、連続的な電力が不要であることを理解す
べきである。

本発明は本発明の技術思想又は本質的な特徴から逸脱せ
ずに他の特定の形態で具体化出来る。従って、本発明の
実施態様は全ゆる点において例示的なものと考え、制限
的なものでは々く、本発明の範囲は前掲の説明よりもむ
しろ前掲の特許請求の範囲で示され、従って特許請求の
範囲の意味及びこれと同等の範囲内に含まれる変更は全
て本発明に包含されるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図はストライプ付き板材が可視表示モジュールを形
成する、透明筐体内への挿入前の本発明による現在好適
な励起用組立体の斜視図。 第２図は第１図の励起用組立体の部分分解側視図。 第３図は第１図の３−３線における励起用組立体の横断
面図。 第４図と第５図はスロット付き面板材のスロットの曲線
面を図解している、当該板材の異なる寸法を有する立面
横断面図。 第６図は第１図の装置の可視板材上にストライプを形成
する前に当該板材を形成する目的に使用される可撓性プ
ラスチック素材の斜視図。 第７図はスロット付き面板材と透明レンズを装備した第
１図の可視表示素子の横断面図。 第８図は本発明による素子の列を正面図にて図解上た図
。 第９図は第８図の９−９線における当該図の表示パンク
の横断面図。 １１・・・表示系子、１４・・・スロット付き面板材、
１８・・・面板、２２．２４・・・電磁石、８０・・・
スロット。 手続補正書 昭和５８年５月１１日 特許庁長官　　若　杉　和　夫　　殿 １、事件の表示　　特願昭５８−４４５１９号２、発明
の名称　　電気機械的可視表示分離素子及び可視表示方
法 ３、補正をする考 事件との関係　特ｒ［出願人 住　所　アメリカ合衆国　ユタ州　８４３２１し］−カ
ン　ウェスト　シックスス ノース　１８５０ 名　称　インチグレイティラド　システムズエンジニア
リング、インコーポレイテイット代表者　ブレンド　ダ
ブリュ、ブラウン国　籍　アメリカ合衆国 ４、代理人 ６６補正の対象　　　明細書（浄書） ７、補正の内容　　　別紙のとおり ６２８−

Claims (1)

1. 【特許請求の範囲】 １）電気機械的可視表示分離素子であって、稟１及び第
   ２の異なった色の連続領域を含む表示面を備えた表示装
   置と、一方の色又は他方の色の領域を任意の時点に露呈
   せしめる孔装置を含むマスク装置を備えた装置と、表示
   面とマスク装置の間の相対的変位で一方の色の領域を隠
   フー一方、他方の色の領域を露呈させ且つこの逆にする
   よう機械的装置と協働する電気的に駆動される装置から
   成る電気機械的可視表示分離素子。 ２）矧かい電気的・々ルスに応答して前記変位を生ぜし
   ２りる電磁的り置が電気的に駆動される装置に含ま；−
   る特許請求の範囲１）項にｂＬ′載の電気機械的可視表
   示分離素子。 ３）電磁的装置が前記短かい電気ノ々ルスによって逆に
   され、更に表示面を味付するよう電磁石れ置と協働する
   永久磁石装置と、電磁装置ハ゛に対する電気ノ々ルスの
   供給が無い場合に一方の色の与の′１・１→域を露呈し
   続けるよう各々変位位置にあるマスク装置を備えて成る
   特許請求の範囲２）項に記載の電気機械的可視表示分離
   素子。 ４）　表示面が均一幅と対照色の一連の棒を含み、マス
   ク装置が隔置せるスロットを含み、当該スロットの幅と
   当該スロット間の空間の幅が実質的に棒の幅と等しくな
   っている特許請求の範囲１）項に記載の電気１幾械的可
   視表示分離紫子８５）　更に、任意の時点に露呈される
   色領域を観某者の目に対して増感させ集中させるため各
   スロットの前方に設けた曲線状のテーパ付き喉部を含む
   特許請求の範囲４）項に記載の電気機械的可視表示分食
   １１°素子。 ６）電気機械的可視表示分１誰素子であって、支持装置
   と、支持装置により支承ぜる可逆極性電磁石装置と、任
   意の時点に電磁石装置の極性に応答して作用、反作用す
   る永久磁石装置と、当該素子の光学的効果の基碇を成す
   前記面装置上に均一に表示される複数個の色を含む可視
   面装置と、１種以上の所望の光学的効果を選択的に提供
   する可視面装置に重ねられる複数個の貫通孔を含む板材
   装置と、電気を電磁石装置に供給して本装置の作動モー
   ドを変える電源装置から成る電気機械的可視表示分離素
   子。 力　更に、少なくとも一部分が透明に在っている筐体装
   置を含み、当該筐体装置が実質的に分離素子の残部を包
   囲する特許請求の範囲６）項に記載の電気機械的可視表
   示分離素子。 ８）　導電性コイルで外部が捲回され且つ永久磁石装置
   と相互作用をする様式で支持装置上に設置された少なく
   とも１個の中実鉄芯柱を可逆極性電磁石装置が含む特許
   請求の範囲６）項に記載の電気機械的可視表示分離素子
   。 ９）　誘導飽オロを生ぜしめる電源装置を介して電気的
   に通電する電流ノ々ルスによって可逆極性電磁石装置の
   磁気極性が逆にされ、前記極性が反対方向の電流ノ４ル
   スのみにより引続き変えられる特許請求の範囲８）項に
   記載の電気機械的可視表示分離素子。 １０）弾力的なシート材料上に設けた少なくとも２種の
   異なった色の均一に設定された反圧の棒を可視面装置が
   含む特許請求の範囲６）項に記載の電気機械的可視表示
   分離素子。 １１）板利装置の各孔が前記孔における着色領域の単一
   面装置の光学的効果を作り出すのを助ける高反射面を後
   方向に収束させることにより続けられる特許請求の範囲
   ６）項に記載の電気機械的可視表示分離素子。 １２）各反射面が曲っている特許請求の範囲１１）項に
   記載の電気機械的可視表示会期素子。 １３）四に面装置を照明する背景の照明装置を含む特許
   請求の範囲６）項に記載の電気機械的可視表示分離素子
   。 １４）可視面を可視表示累子内に設置する方法であって
   、可撓的で弾力的な複数個の片持ちレバー支持装置によ
   り静止基部装置に取付けられた表示面を有する表示素子
   を提供する段階と、少なくとも２個の電磁石装置が可撓
   的且つ弾力的な片持ちレバー支持装置により支承される
   ことを確実にする段階と、２個の永久磁石装置と可撓性
   片持ちレバー支持装置の間に配設せる可逆電磁石装置を
   提供する段階と、電気パルスを電源から可逆電磁石装置
   に供給する段階と、電磁石装置で１個の永久磁石装置を
   磁気的に引寄せて電磁石装置と連続的な関係にし片持ち
   レバー支持装置を撓ませて表示面を所定距離変位させる
   段階から成る設置方法。 １５）表示面の別々の領域を占拠する少なくとも２種の
   異なった色の１つを単一素子の表示面から観察者に対し
   選択的に電気機械的に可視表示するブｌ法であって、前
   記素子の一部分を含む孔付きマスクを観察者と表示面の
   間に配設せしめる段階と表示面とマスクを第１の静的相
   対的位置に磁気的に保持し表示面の１色のみを前記第１
   の静的相対的位置が保持される限υマスクの孔の個所で
   連続的に露呈せしめる段階と、単一素子の磁気的性質の
   極性を変えることで表示面の別の色のみをマスクの孔の
   個所で露呈ぜしめるため与えられる電気・やルスの供給
   により表示面とマスクの相対的変位を電気的に生せしめ
   る段階と、別の電気・ぐルスの受信中に別の色を連続的
   に表示するため前記最後に述べた第２の静的相対的位置
   を磁気的に保持する段階から成る電気機械的可視表示方
   法。 １６）更に孔と観察者の間に位置付けられたマスクの喉
   部から光を反射することにより前記孔の個所にて露呈さ
   れる各色の明確な領域を拡大することから成る特許請求
   の範囲１５）項に記載の電気機械的可視表示方法。