JPS60189782A - 表示装置 - 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】 （技術分野） 本発明は、複数の画素構成要素により文字、記号、図形
等の画像情報を表示する表示装置に係り、特に大画面を
形成する場合に好適な表示装置に関する。

〔従来技術〕

複数の画素構成要素によって画像を表示する大画面の表
示装置としては、従来より、画素構成要素をソレノイド
等によって機械的に駆動する機械式のものと、電球、螢
光管等の電−光変換装置を画素構成要素として用いる電
気式のものとがあった。

しかしながら、前記機械式のものは、 （イ゛）消費電力が非常に大きい。

（ロ）各画素構成要素を駆動するときに異音が発生する
。

（ハ）１個１個の画素構成要素およびこれらを駆動する
機構が独立性を有しないため、総画素数が種々異なる表
示装置が必要な場合、設計変更が容易でない。

（ニ）構造が複雑になるとともに、高価な駆動源を多数
必要とするため、製造コストが高い。

（ホ）全体の重量が非常に重くなるので、簡易に設置づ
ることができない。

等の欠１点があった。

また、前記従来の電気式の表示装置においても、（ａ　
）消費電力が非常に大きい。

（ｂ）電−光変換装置の点滅により画像を表示するので
、明るい場所では、画像を十分鮮明に表示できない。

（Ｃ）高価な電−光変換装置を多数必要とするとともに
、大容量の電源装置を必要とするので、製造コストが高
い。

等の欠点があった。

〔発明の目的〕

本発明は、前記従来の欠点を解消するためになされたも
″ので、消費電力を非常に小さくすることができ、各画
素構成要素を駆動するときに異音が発生せず、各画素構
成要素およびそれらを駆動する機構が１画素分毎に独立
性を有しており、これらを必要数組み合わせるのみで、
総画素数が種々異なる表示装置を簡単に得ることができ
、製造コストを安価にすることができ、また非常に軽量
化することができ、かつ明るい場所でも画像を鮮明に表
示できる表示装置を提供することを目的とする。

〔発明の概要〕

本発明による表示装置は、前面に開口部を有するユニッ
ト本体と、このユニット本体に回転可能に支持されて前
記間口部を開閉する遮蔽体と、この遮蔽体に一体的に設
けられるか、または該遮蔽体に連係された波巻ぎ掛は体
と、この波巻ぎ掛は体に巻き掛けられた、少なくとも一
部に形状記憶合金部分を有する巻き掛は材と、この形状
記憶合金に伸び変形を生じさせる力を作用する手段とを
有してなる画素ユニットを、複数配列するとともに、前
記複数の画素ユニットの前記形状記憶合金に対し選択的
に通電する通電手段を具備することにより、上述の目的
を達成するものである。

〔実施例〕

以下、本発明を図面に示す実施例に基づいて説明する。

第１図から５図までは、本実施例における１つの画素ユ
ニット１を示している。これを説明すると、ユニット本
体２は前面に開口部２ａを設けられた箱状をなしており
、このユニット本体２の開口部２ａ付近には、遮蔽体軸
３が固定されている。

この遮蔽体軸３には、第３図および５図に示されるよう
゛に、フッ素樹脂からなる軸受チューブ４が遮蔽体軸３
に対して回転可能に勘合されている。

ここで、この軸受チューブ４と遮蔽体軸３との間の摩擦
は十分に小さくされており、軸受チューブ４は遮蔽体軸
３に対して内情に回転するようにされている。

前記軸受チューブ４には、大略板状をなす遮蔽体５の中
央部が回転可能に嵌合されている。ここで、この遮蔽体
５と軸受ヂコーブ４との間には、適当な大きさの摩擦力
が作用するようにされており、軸受デユープ４から遮蔽
体５に伝達されるトルクが所定の大きさ以下のときは、
軸受チューブ４は遮蔽体５と一体的に回転するが、前記
トルクが所定の大きさに達すると、軸受チューブ４は遮
蔽体５に対してスリップを始めるようになっている。

前記遮蔽体５はユニット本体２の内面に設けられたスト
ッパ６．７により、その回転可能範囲を規制されるよう
なっている。そして、前記遮蔽体５がストッパ６に当接
されたとぎには、該遮蔽板５は、第３図の実線で示され
るにうに、ユニット本体２の前面に対して平行となって
間口部２ａを完全に閉じる一方、遮蔽体５がストッパ７
に当接されたときには、該遮蔽体５は、第３図の一点鎖
線で示されるように、ユニット本体２の前面に対して垂
直方向となって間口部２ａを聞き、外部からユニット本
体２の内面が見えるようにするようになっている。

なお、前記ユニット本体２の内面の全面、および遮蔽体
５の内面５ａおよび端面５ｂは黒色とされている一方、
遮蔽体５の外面５Ｇは白色とされている。

第３図によく示されるように、前記ユニット本体２の一
方の側壁内面には、端子８．９が固定されるとどもに、
プーリー１０が回転可能に支持されている。また、第５
図によく示されるように、前記軸受チューブ４には、柔
軟なチューブ材からなる被巻き掛は体１１が回転可能に
嵌合されている。ここで、この被巻き掛は体１１と軸受
チュー′ブ４との間には適当な大きざの摩擦力が作用す
るようにされており、被巻き掛（プ体１１から軸受チュ
ーブ４に伝達されるトルクが所定の大きさ以下のとぎは
、被巻き掛は体１１は軸受チューブ４と一体的に回転す
るが、前記トルクが所定の大きさに達すると、被巻き掛
番）体１１は軸受チューブ４に対してスリップを始める
ようになっている。

前記端子８には、引張りコイルばね１２の一端部が取り
付けられており、このばね１２の他端部には、結合具１
３を介して線状のＴｉ−Ｎｉ合金等の形状記憶合金１４
の一方の端部が取り付けられている。そして、この形状
記憶合金１４はクロス状態で被巻き掛は体１１に巻き掛
けられるとともに、クロスしない状態でプーリー１０に
巻き掛けられており、かつその他方の端部は端子９に固
定されている。

なお、ここでは、形状記憶合金１４は真直ぐな形状を記
憶しているが、後で明らかになるように本実施例は、も
っばら形状記憶合金１４の長さ方向の変形および形状回
復（すなわら、形状記憶合金１４の伸縮）を利用して動
作するものであるので、形状記憶合金１４が湾曲した形
状を記録していても差し支えない。

本実施例においては、以上）ホべたような構成を有する
画素ユニット１を、第７図に示されるように所要数だけ
２次元的に配列することにより、１つの表示装置１８が
構成されている。なお、このように画素ユニット１を複
数組み合わせる際には、例えば、各画素ユニット１同士
を直接結合してもよいし、各画素ユニット１が収容され
るパネル状の支持体を用意しておき、該支持体に各画素
ユニット１を装＠づるようにしてもよい。

第６図は、前記表示装置１８の制御系統を示す。

この図において、１５は制御回路であり、表示装置１８
に表示させるべき画像を指示する画像情報信号を入力し
、該信号に基づいて駆動回路１６に、前記複数の画素ユ
ニット１のうちの、「黒」とすべぎものの形状記憶合金
１４に電流を流させるようになっている。

なお、前記駆動回路１６は、導線２０．端子８、ばね１
２および結合具１３を介して形状記憶合金１４の一端部
に、また導線２蝿および端子９を介して形状記憶合金１
４の他端部にそれぞれ電気的に接続されている。また、
制御回路１５は、前記「黒」とすべき画素コニット１の
形状記憶合金１４に同時に通電させるのではなく、各形
状記憶合金１４に対しタイミングをずらせて通電するが
、これについては後で詳しく説明する。

次に、本実施例の作動を説明する。

まず、個々の画素ユニット１の動作について説明する。

初期状態においては、駆動回路１６から形状記憶合金１
４に通電がなされでおらず、該合金１／Ｉが冷却してい
るので、該合金１４はばね１２の力によって記憶形状か
らある大きさΔしたけ伸び変形を受けている。このため
、プーリー２は、第３図において最も反時計方向に回転
した状態にある。また、このとき、遮蔽体５はストッパ
６に当接して開口部２ａを閉じている。

次に、駆動回路１６から形状記憶合金１４に適当な大き
さのパルス電流が流されると、該合金１１はジュール熱
により加熱され、所定温ｉ以上となって相変態を開始し
、形状記憶効果により記↑０形状に戻ろうどする。この
ため、形状記憶合金１４は記憶形状の長さに向って収縮
して行く（なお、形状記憶合金１４は線状であるため、
曲げ変形からの回復応力は小さいので、曲げ変゛形に関
しては極僅かな形状回復しか示さない）。

そして、上述の形状記憶合金１４の収縮に伴なって被巻
き掛は体１１は、軸受チコーブ４および遮蔽体５と一体
的に、はね１２に抗して時計方向に回転して行く。する
と、遮蔽体５はやがて第３図の一点鎖線で示りようにス
トッパ７に当接し、それ以上回転できなくなり、開口部
２ａを開いた状態になる。しかし、遮蔽体５と軸受チュ
ーブ４との間、または軸受チューブ４と被巻き掛は体１
１との間でスリップが生じるため、上述のように遮蔽体
５がストッパ７に当接した後も、形状記憶合金１４は収
縮を続け、記憶形状の長さに復帰する。

次に、前記駆動回路１６から形状記憶合金１４へのパル
ス電流の付与が終了すると、形状記憶合金１４は冷却し
始め、再ひばね１２の力により、伸び変形を受けるよう
になる。このため、被巻きＩｔ）　ｔノ体１１は軸受デ
ユープ４および遮蔽体５とともに第３図において反時開
方向に回転して行く。

すると、遮蔽体５はやがてストッパ６に当接し、それ以
上回転できなくなり、間口部２ａを閉じた状態となる。

他方、″ａ蔽体５と軸受チューブ４との間、まｔ〔は軸
受チューブ４と被巻き掛は体１１との間でスリップが生
じるため、上述のように遮蔽体５がストッパ６に当接し
た後も、形状記憶合金１４はばね１２の力に釣り合う長
さまで伸び変形を続りる。

そして、以後同様にして、駆動回路１６から形状記憶合
金１４に通電がなされると、遮蔽体５が開口部２ａを開
き、該通電が停止されると、遮蔽体５が開口部２ａを閉
じる。

また、上述のように遮蔽体５が開口部２ａを開くと、外
部からコニツ１一本体２の内面が見えるようになるので
、当該画素ユニット１は「黒」を表示することになり、
反ス・ｊに、間口部２ａが閉じられると、ユニット本体
２の内面が外部から見えなくなり、１ｊｌＷ＆体５の外
面５Ｇのみが見えるようになるので、当該画素ユニット
１は［白、１を表示することになる。

したがって、第７図の表示装「１１８において、複数の
画素ユニット１のうちの、［黒１とＪべき画素コニット
１の形状記憶合金１４に（よ通電を行う一方、［白］と
すべぎ画素ユニツｔ−ｉには、通電を行わな（プれば、
任意の画像を該表示装置１８に表示させることはできる
。

次に、各画素ユニット１に対づ−る通電の７ｊ法をさら
に詳しく説明する。

制御回路１５は画像情報信号を入力すると、「黒」とす
べき画素ユニット１の形状記憶合金１４に対し駆動回路
１６を介してパルス電流をもえるが、このとき制御回路
１５は［黒１とすべき画素ユニット１全部に同時に前記
パルス電流を与えるのではなく、第８図に示すように、
各「黒」とずべき画素ユニット１の形状記憶合金１４に
対してタイミングをずらせてパルス電流を与える（なお
、第８図においては、形状記憶合金１４（１）１４　（
２＞、１４　（４）、および１４　（ｎ　）にパルス電
流が流され、形状記憶合金１４（３）および１’４（５
）にはパルス電流が流されない場合を示している）。

ところで、形状記憶合金１４に対する通電を停止しても
、該合金１４の温麿は瞬時には低下しないので、通電後
、しばらくの間は遮蔽体５は聞いた状態のままとなって
いる。本実施例では、例えば、形状記憶合金１４に６　
（Ｖ：ｌ、１　（Ａ）（７）電流を０．０５Ｃ秒）流し
たとき、遮蔽体５は開口部２ａを１〜２（秒）程度聞か
せることができるくこの時間は形状記憶合金１４の体積
等に依存する）。

このような形状記憶合金１４の遅延特性の１．Ｃめ、前
述のように各画素ユニット１の形状記憶合金１４にタイ
ミングをずらＶて通電を行って６１各画素ユニット１を
ほぼ同時に開いた状態とすることができる。そして、上
）本のように各画素］ニラ１〜１の形状記憶合金１−！
ｌにタイミングをずらせて通電を行うことにより、装＠
１８全体の消費電力を非常に小さくすることができる。

なお、一般に、形状記憶合金に変形と形状回復とを繰り
返し行わけた場合、この繰り返し動作が相当程度多数回
行われるまでは、形状記憶合金の記憶形状は安定せず、
変化する。例えば、形状記憶合金の一種であるＴｉ−Ｎ
＋金合金細線においては、該細線を形状回復が可能な応
力範囲（３００ＭＰａ　）で引張り応力を加えて伸び変
形さけた後、該細線を加熱して形状回復させ−るという
変形−形状回復動作を繰り返させた場合、この繰り返し
動作が１０５回行われるど、前記置−ｉ　Ｎ　ｉ合金の
Ｉ線の記憶形状は２０％近く伸びてしまう。

このため、従来の、形状記憶合金を利用した熱−力学的
エネルギ変換装置にＪ５いては、形状記憶合金に変形−
形状回復動作を繰り返し行わせるうちに１．形状記憶合
金の動作範囲が大きく変動し、装置が正常に機能しなく
なるという不都合が生じることどなっていた。そして、
このような不都合を防止するには、形状記憶合金を正常
な動作範囲において動作させるための調整作業を頻繁に
行わなければならなかった。

しかるに、本実施例においては、そのような不都合を生
じることはない。これを説明すると、本実施例において
も、形状記憶合金１４の伸び変形−形状回復の動作の繰
り返し回数が少ない間は、該動作が繰り返される毎に、
形状記憶合金１４の記憶形状の長さは伸びて行くので、
被巻き掛は体１１の回転範囲はそれに従って変動して行
く。ところが、本実施例では、遮蔽体５の回転可能範囲
がストッパ６．７によって一定範囲に規制されており、
かつ形状記憶合金１４側から遮蔽体５側に伝達されるト
ルクが所定の大きさになると、被巻ぎ掛は体１１と軸受
チコーブ４との間、または軸受チューブ４と遮蔽体５と
の間においてスリップが生じるため、上述のように形状
記憶合金１４の記憶形状の長さ、ひいては被巻ぎ掛は体
１１の回転範囲が変動しても、該被巻き掛（づ体１１の
回転範囲の中にストッパ６．７によって定まる遮蔽体５
の回転可能範囲が含まれている限り、遮蔽体５の動作範
囲は常に一定範囲（すなわら、前記回転可能範囲）とな
り、調整作業は不要である。

なお、前記実施例では、形状記憶合金１４側から遮蔽体
５側に伝達される１〜ルクが所定の大きさになったどき
に、被巻き掛番ノ体１１と軸受チューブ４との間、また
は軸受チューブ４と遮蔽体５との間においてスリップが
生じさせることにより、それ以上の１−ルクが遮蔽体５
に伝達されないようにしているが、形状記憶合金１４側
から遮蔽体５側に伝達されるトルクが所定の大きさにな
ったときに、形状記憶合金１４が被巻き掛は体１１に対
してスリップするようにしてもよく、またその場合には
、被巻き掛は体１１を軸受チューブ４または遮蔽体５と
一体とすることもできる。

また、前記実施例では、形状記憶合金１４自体が直接波
巻き掛は体１１に巻き掛けられているが、形状記憶合金
１４に線状の非形状記憶合金材料を接続し、この非形状
記憶合金材料の方を被巻き掛は休１１に巻き掛けるよう
にしてもよい。

また、前記実施例では、形状記憶合金１４を変形させる
ために、ばねの弾性力を用いているが、本発明において
は、重力や、磁力や、他の形状記憶合金の形状回復応力
等の、前記弾性方以外の力により形状記憶合金に変形を
与える構成としてもよい。

また、前記実施例では、ユニット本体２の内面の全面、
および遮蔽体５の内面５ａおよび端面５１）を黒色とづ
−る一方、遮蔽体５の外面５Ｇを白色としているが、こ
れらを他の異なる色の組み合わせとしてもよいことは言
うまでもない。

ざらに、ユニット本体２の背面壁を透光性とするか、ま
たは該背面壁を設けないことにより、遮蔽体５が開いた
ときは背面から到来する光が開口部２ａを通過して読者
に児えるようにしてもよい。

（発明の効果） 以上のような構成を有することにより、本発明は、 （ｉ）消′Ｒ電力を非常に小さくすることができる。

（ｉｔ　）各画素構成要素を駆動するときに異音が発生
しない。

（ｉｉｉ　＞各画素構成要素とそれを駆１ＪＪＩ″ｔＪ
る機構（画素１ニツ１〜）が１画素分毎に独立性を有し
ており、これらを絹み合わせるのみで、総画素数が種々
異へる表示装置を簡単に得ることができる。

（ｉＶ）構造が簡ｉｌｌ　′ｃ・、かつ高価な駆！ＩＪ
装置を必要としないので、総画素数を多くＬＴも、製造
コストを安価にすることができる。

（Ｖ）形状記１０合金を駆動源とづるので、非常に軽量
とすることができる。

（Ｖｉ＞発光装置の点賊にＪ：らずに画像を表示できる
ので、明るい場所でも、画像を鮮明に表示できる。

等の優れた効果を１ｑられるものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による表示装置の一実施例におりる１個
の画素ユニットを、遮蔽体が閉じた状態において示す斜
視図、第２図ｔよ前記画素ユニットを遮蔽体が聞いた状
態において示す斜視図、第３図は前記画素ユニットを示
す断面図、第４図は第３図のＩＶ　−ＩＶ線における断
面図、第５図は第３図のｖ−Ｖ線における断面図、第６
図−は前記実施例における制御系統を示すブロック図、
第７図は前記実施例の画像装置全体を示す正面図、第８
図は前記実施例において各画素ユニットの形状記憶合金
に与えられるパルス電流のタイミング図である。 １・・・画素二１ニット、２・・・ユニット本体、３・
・・遮蔽体軸、４・・・軸受チューブ、５・・・遮蔽体
、６．７・・・ストッパ、１１・・・被巻きＩＮＮ鉢体
１２・・・ばね、１４・・・形状記１０合金、１５・・
・制御回路、１６・・・駆動回路、１８・・・表示装置
。 特許出願人　時　枝　直　満 代理人　弁理士　人　森　泉 第１図 第３図 菟 第４図 覧 第５１」 と０ 第６図 第７図 都

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 前面に開口部を有するユニット本体と、このユニット本
   体に回転可能に支持されて前記開口部を開閉する遮蔽体
   と、この遮蔽体に一体的に設番プられるか、または該遮
   蔽体に連係された被巻き掛は体と、この被巻き１１）け
   体に巻き掛けられた、少なくとも一部に形状記憶合金部
   分を有する巻き掛は祠と、この形状記憶合金に伸び変形
   を生じさせる力を作用する手段とを有してなる画素ユニ
   ットを、複数配列Ｊるとともに、前記複数の画素ユニッ
   トの前記形状記憶合金に対し選択的に通電する通電手段
   を具備することを特徴とする表示装置。