KR960002147B1 - 다색 표시장치 - Google Patents

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내용 없음.

Description

다색 표시장치

제1도는 종래의 다색 표시요소 및 표시장치를 보인 도면.

제2a도 및 제2b도는 본 발명의 일실시예에 따른 대형 다색 표시장치 및 그 장치내에 배치된 다색 표시 유니트중 하나의 표시유니트를 보인 정면도.

제3도는 본 발명에 따른 다색 표시요소를 갖춘 다색 표시유니트를 보인 단면도.

제4도는 본 발명에 따른 원통형 다색 표시요소를 갖춘 다색 표시유니트의 사시도.

제5a 내지 f도는 본 발명에 따른 다색 표시유니트에 의해 표현되는 색상의 혼합상태를 보인 도면.

제6도는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 다색 표시유니트를 보인 도면.

제7도는 본 발명의 다른 실시예에 따른 다색 표시유니트를 보인 도면.

제8도는 본 발명에 따른 대량생산을 위한 다색 표시요소를 보인 단면도.

제9도는 제8도의 다색 표시요소를 보인 평면도.

제10도는 제8도의 다색 표시요소의 등가회로를 보인 도면.

제11도는 제8도의 다색 표시요소를 구동하는 회로를 보인 회로선도.

제12a 내지 d도는 제8도의 다색 표시요소의 동작을 설명하기 위한 도면.

제13a 및 b도는 제8도의 다색 표시요소의 고정자의 변형예를 보인 평면도.

제14도는 제8도의 다색 표시요소의 고정자의 변형예를 보인 평면도.

제15도는 본 발명에 따른 다색 표시요소를 보인 도면.

제16도는 제15도의 다색 표시요소를 사용하는 다색 표시유니트를 보인 정면도.

제17도는 제16도의 다색 표시유니트를 보인 단면도.

제18도는 본 발명에 따른, 다색 표시유니트내에 배치된 다색 표시요소를 구동하는 구동회로를 보인 회로선도.

제19도는 본 발명에 따른 다색 표시유니트에 전송되는 신호의 예를 보인 도면.

제20도는 본 발명에 따른 다색 표시유니트내의 다색 표시요소의 어드레스를 보인 정면도.

제21도는 본 발명에 따른 대형 다색 표시장치에 신호를 공급하는 영상처리기를 보인 블록선도.

제22도는 본 발명에 따른 대형 다색 표시장치의 동화를 제공하는 영상처리기를 보인 블록선도.

제23도는 본 발명에 따른 다색 표시유니트내의 IC를 보인 블록선도.

제24도는 본 발명에 따른 다색 표시요소를 보인 확대도.

제25a 내지 d도는 인쇄기판에 코일을 감는 방법을 보인 도면.

제26도는 공통 보빈상에 위치한 4개의 코일을 보인 도면.

제27도는 상부 및 하부 보빈을 사용하여 감은 중공코일을 보인 도면.

제28도는 본 발명에 따른 다색 표시요소의 자기 코어를 보인 도면.

제29도는 제28도의 구조에 사용되는 인쇄기판을 보인 도면.

제30도는 본 발명에 따른 상호 인접한 다색 표시요소의 모터의 연결관계를 보인 도면.

제31도는 본 발명에 따른 다색 표시요소를 보인 확대사시도.

제32a 및 b도는 스텝모터의 자석과 고정자를 보인 도면.

제33도는 종래의 구동파형에 따른 스텝모터의 동작을 설명하는 도면.

제34도는 본 발명의 일실시예에 따른 구동파형에 기초한 스텝모터의 동작을 설명하는 도면.

제35도 및 제36도는 종래의 스텝모터의 자석과 고정자를 보인 도면.

제37도는 본 발명의 일실시예에 다른 스텝모터의 자석과 고정자를 보인 도면.

제38도는 본 발명에 따른 구동파형에 기초한 스텝모터의 동작을 보인 도면.

제39도는 예정된 방향으로 본 발명의 다색 표시요소를 180도 회전시키기 위한 구동파형을 보인 도면.

제40도는 본 발명의 다색 표시요소를 90도씩 2단계로 180도 회전시키기 위한 구동파형을 보인 도면.

제41a 및 b도는 검출코일을 갖춘 모터를 설명하기 위한 도면.

제42도는 본 발명에 따른 구동방법을 보인 블록선도.

제43도는 본 발명에 따른 구동파형에 기초한 스텝모터의 동작을 설명하기 위한 도면.

제44도는 본 발명에 따른 구동파형에 기초한 스텝모터의 동작을 설명하기 위한 도면.

제45도는 본 발명에 따른 다색 표시유니트를 보인 후방사시도.

제46도는 본 발명에 따른 다색 표시유니트의 다색 표시요소의 어드레스를 설명하기 위한 도면.

제47도는 본 발명에 따른 다색 표시장치의 다색 표시유니트의 어드레스를 설명하기 위한 도면.

제48도는 본 발명에 따른 직렬 표시신호를 보인 도면.

제49도는 본 발명에 따른 어드레스 IC를 보인 블록선도.

제50도는 본 발명에 따른 구동 IC를 보인 블록선도.

제51도는 본 발명에 따른 직렬 표시신호를 보인 도면.

제52a 및 b도는 제50도의 구동 IC의 시닝 회로를 보인 도면.

제53도는 본 발명에 따른 마더보드상의 입력신호선 및 IC를 보인 도면.

제54도는 본 발명에 따른 다색 표시유니트의 원통형 다색 표시요소를 보인 측면도.

제55도는 본 발명에 따른 다색 표시유니트의 입방 다색 표시요소를 보인 측면도.

제56도는 본 발명에 따른 마스크를 갖춘 원통형 다색 표시요소를 보인 측면도.

제57도는 본 발명에 따른 마스크를 갖춘 다색 표시유니트를 보인 사시도.

제58도는 본 발명에 따른 마스크를 갖춘 입방 다색 표시요소를 보인 측면도.

제59도는 본 발명에 따라, 베이스판과 일체로 형성된 마스크를 갖춘 다색 표시유니트를 보인 사시도.

제60도는 본 발명에 따른 케이싱 내부에 배치된 다색 표시유니트를 보인 단면도.

제61도는 제60도에 도시한 본 발명에 따른 지지프레임에 끼위 맞춤되는 다색 표시유니트를 보인 후면도.

제62도는 제60도의 바람막이 유리의 내표면에 배치된 히터와이어를 보인 평면도.

제63도는 본 발명에 따른 지지프레임에 끼워맞춤되는 케이싱을 보인 사시도.

제64도는 제63도의 케이싱의 내부에 배치된 다색 표시유니트를 보인 단면도.

제65a도는 지지프레임상에서 매트릭스 형태로 배열된 제63도의 케이싱을 보인 후면도.

제65b도는 제63도의 케이싱의 분리 및 부착공정을 보인 도면.

제66도는 입방 회전부재의 배열을 보인 도면.

제67도는 본 발명에 따른 삼각형 회전부재의 배열을 보인 평면도.

제68a 내지 c도는 제67도의 회전부재의 동작을 보인 도면.

제69도는 본 발명에 따른 오각형 회전부재의 배열을 보인 측면도.

제70도는 본 발명에 따른 육각형 회전부재의 배열을 보인 측면도.

제71a 내지 e도는 제69도의 회전부재의 동작을 보인 도면.

제72a 내지 f도는 제70도의 회전부재의 동작을 보인 도면.

제73도는 본 발명에 따른 다색 표시유니트내에 다색 표시요소가 배열된 상태를 보인 도면.

* 도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

100 : 다색 표시 회전부재 102 : 펄스모터

103 : 다색 표시요소 200 : 다색 표시유니트

300 : 다색 표시장치 502 : 회로판

503 : 자기판 507 : 자기코어

508 : 고정자 509 : 영구자석

512 : 지지부재 523 : 히터

본 발명은 다색 표시요소 및 다수의 다색 표시요소를 채용한 다색 표시장치에 관한 것이다. 특히, 본 발명은 색상이 선명하고 화질이 뛰어난 다수의 문자 및 그림을 동적으로 그리고 빠른 속도로 표시하는, 광고 표시장치 또는 교통표지판 따위의 대형 다색 표시장치에 관한 것이다.

제1도는 일본 특허공고 제63-63910호 및 제63-63911호에 개시된 대형 표시장치를 보인 것이다. 이 장치는 80,000 플라스틱 입방체(RI) (각각 X 및 Y의 방향으로 배열된 400×200 입방체)를 갖춘 표시판(BOD)으로 구성되어 있다. 각각의 입방체(RI)는 5cm의 측부를 갖추고 있으며, 각각 적색, 백색, 청색 및 녹색으로 된 4개의 판을 포함하고 있다. 각각의 입방체(RI)에는 동시에 입방체(RI)를 90도 선회시키는 자기장치(GI)가 제공되어 있다. 이 장치는 모자이크 형태로 문자 및 그림을 표시한다.

이러한 장치에 있어서, 각각의 5cm의 플라스틱 입방체(RI)는 자기장치(GI)에 의해서 동시에 90도 선회되는 표시요소, 즉 화소로서의 기능을 수행하여 단지 4가지 색상을 제공하는 각각의 화소로 전면 스크린상에 차례로 색영상을 표시한다. 플라스틱 입방체(RI)는 너무 크기 때문에 고속으로 선회시키는 것이 힘이들고, 따라서 이 장치는 동화를 표시하기에는 적합하지 않다.

그러한 종래의 표시장치의 경우, 표시된 영상을 다른 영상으로 바꾸는데는 수초 또는 수분이 시간이 소요된다. 또한, 표시요소로서의 기능을 수행하는 입방체(RI)는 표시된 영상에서 다른 영상으로 변환하기 위해 선회할 때 큰 소음을 일으키게 된다. 5cm의 입방체(RI)로 이루어진 표시장치의 크기는 약 10m×20m이기 때문에, 발생되는 소음은 중대한 환경문제를 야기하게 된다. 표시한 (BOD)은 두껍고 무거우며, 입방체(RI)의 크기가 5cm이기 때문에 해상도는 매우 낮다.

정보지향사회에 있어서, 대형 옥외 표시장치는 중요한 통신, 광고 및 정보매체로서의 기능을 수행한다. 이러한 관점에서, 표시장치는 고속으로 선명한 다색동화를 표시함으로써 대량의 고품질의 정보를 정확히 전달해야 할 필요가 있다. 종래의 다색 표시장치는 이와 같은 조건을 충족시키지 못하고 있다.

따라서, 본 발명은 상기의 조건을 충족시키는 다색 표시요소 및 다수의 다색 표시요소를 채용한 다색 표시장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명의 또다른 목적은 각각 다수의 색상을 재생시킬 수 있는 화소를 구비함으로써 색상의 재생능력을 향상시키고 표시되는 영상의 질을 향상시키는 대형의 다색 표시장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 다른 목적은 고속도의 소형 다색 표시요소 및 다수의 다색 표시요소를 채용함으로써 동화도 표시할 수 있는 대형의 다색 표시장치를 제공하는데 있다.

본 발명의 또다른 목적은 옥외의 조건이 나쁜 경우에도 정확히 동작하는 다색 표시유니트 또는 복합 다색 표시유니트 및 다수의 다색 표시유니트를 채용하는 대형의 다색 표시장치를 제공하는데 있다. 다색 표시유니트는 방수처리된 다수의 다색 표시요소 및 방진 케이싱으로 구성된다.

이와 같은 목적 및 장점을 달성하기 위해, 본 발명은 기본적으로 다음에 기술하는 구성을 제공한다.

본 발명의 일양상에 따른 다색 표시요소는 색을 분리된 상태로 표시하기 위해 여러가지 다른 색으로 칠해진 독립된 색상영역을 갖춘 회전부재와, 회전부재의 회전축을 지지하는 지지부재와, 회전부재를 회전시키는 구동수단과, 구동수단을 제어함으로써 회전부재의 선택된 색상영역중 하나의 영역이 예정된 위치로 회전되도록 하는 제어수단으로 구성된다. 회전부재의 각각의 색상영역은 적어도 한쪽측부의 길이가 20mm 또는 그 이하인 사각형 형태를 취한다.

본 발명의 또다른 양상에 따라, 다색 표시요소는 색을 분리된 상태로 표시하기 위해 여러가지 다른 색으로 칠해진 독립된 색상영역을 갖춘 회전부재와, 회전부재의 회전축을 지지하는 지지부재와, 회전부재를 회전시키는 구동수단과, 구동수단을 제어함으로써 회전부재의 선택된 색상영역중 하나의 영역이 100밀리초 또는 그 이하의 속도로 예정된 위치로 회전되도록 하는 제어수단으로 구성된다.

본 발명의 다른 양상에 따라, 다수의 다색 표시요소는 다색 표시유니트를 형성하고, 다수의 다색 표시 유니트는 각각의 다색 표시유니트가 화소로서의 기능을 수행하는 대형의 다색 표시장치를 형성한다.

본 발명에 있어서, "다색 표시요소"라는 용어는 상호 각각 다른 색상을 갖는 다수의 색상영역을 구비한 회전부재와 적절한 지지부재상에 지지되어 회전부재를 회전시키는 펄스모터로 구성되는 기본요소를 의미한다. 본 발명의 다색 표시요소는 회전부재상에 포함되는 색상이면 어떠한 색상이라도 표시할 수 있다.

한편, "다색 표시유니트"라는 용어는 다수의 다색 표시요소가, 예를 들어 적어도 두개의 다색 표시요소가 동일한 지지부재상에서 일방향으로 직렬로 또는 이차원적으로 배열되는 따위의 구성형태로 상호 인접하게 배열되는 표시유니트를 나타낸다.

다른 한편으로, "다색 표시장치"라는 용어는 다수의 다색 표시유니트가 동일한 지지판상에서 일방향으로 직렬로 또는 이차원적으로 배열되는 따위의 구성형태로 상호 인접하게 배열되는 표시유니트를 나타낸다.

대형의 다색 표시장치의 화소로서 작용하는 각각의 다색 표시유니트는 다수의 다색 표시요소로 이루어지기 때문에, 각각의 화소는 4ⁿ개의 색상중 하나를 재생할 수 있다(여기서, 4는 각각의 다색 표시요소상에 칠해지는 색상의 수이고, n은 각각의 다색 표시유니트내에 배열된 다색 표시요소의 수이다).

각각의 다색 표시유니트가 9개의 다색 표시요소를 포함하는 경우, 각각의 화소는 4⁹=262,114 조합의 색상을 제공할 수 있다. 각각의 화소가 4개의 색상만을 제공하는 종래의 표시장치에 비해, 본 발명의 다색 표시장치는 많은 중간색을 표현할 수 있다.

본 발명에 따른 각각의 다색 표시요소는, 다수의 요소가 다색 표시장치의 각각의 화소(다색 표시유니트)를 형성해야만 하기 때문에 매우 작게 구성된다. 이러한 작은 크기로 구성됨으로써, 원통형 또는 다면체로 구성될 수도 있는 각각의 다색 표시요소는 고속으로 회전할 수 있게 되어 다색 표시장치상에서 표시된 영상을 다른 영상으로 신속히 전환할 수 있으며, 따라서 다색 표시장치는 동화도 표시할 수 있게 된다. 다색 표시요소가 소형으로 구성되기 때문에 다색 표시장치의 크기 또한 감소된다.

다색 표시유니트는 밀폐된 케이싱에 포장될 수도 있다. 케이싱은 반수 및 방진 효과를 갖춘 유니트를 제공함으로써 기후가 악조건인 상황에서도 다색 표시장치의 동작의 안정성 및 내구성을 향상시킬 수 있다.

다수의 다색 표시유니트는 공통의 밀폐 케이싱내에 배치됨으로써 복합 다색 표시유니트를 형성하며, 다수의 복합 다색 표시유니트는 대형의 다색 표시장치를 형성할 수도 있다. 이러한 방법을 사용하면 부품의 수가 감소되고 장치의 조립 및 보수관리가 간단히 수행될 수 있다.

본 발명의 원통형 또는 다면체 다색 표시요소는 스텝모터에 의해 구동된다. 스텝모터는 자기판 및 회로판으로 형성된 적층기판과, 적층기판내에 형성된 베어링구멍과, 베어링구멍과 동심인 원을 따라 회로기판상에 배치되는 여자코일과, 회로기판상에서 형성되는 회로패턴에 전기적으로 연결되는 여자코일의 단부와, 각각의 자기코일을 통해 자기판내에 고정되고 자기판에 자기적으로 연결되는 자기코어와, 링의 형태로 배열되고 각각의 자기코어의 자유단에 연결되는 고정자와, 회전축에 끼워맞춤되고 고정자에 의해 둘러싸여지는 원형공간내에 배치되는 영구자석으로 구성된다. 회전축의 일단부는 적층기판내에 형성된 베어링구멍에 의해 지지되며, 타단부는 적층기판으로부터 연장되고 굽은 지지부재에 의해 지지된다.

이 스텝모터는 적층기판상에 여자코일, 자기코어, 회전축 및 지지부재를 순서대로 배열함으로써 조립된다. 따라서, 정밀한 부품으로 스텝모터를 대량생산하기 위해 자동조립장치를 채용하는 것이 가능하다.

앞서 언급한 바와 같이, 종래의 다색 표시장치의 각각의 화소는 각각의 측부가 적어도 5cm로서 크기가 매우 큰 하나의 다색 표시요소로 구성됨으로써 색상의 변환이 매우 서서히 일어난다. 각각의 화소는 최대 4가지 색상을 제공하기 때문에, 종래의 다색 표시장치는 해상도가 낮은 문자 및 그림을 표현한다. 즉, 종래의 다색 표시장치는 선명하고 화려한 문자 및 그림을 재생하지 못한다.

이러한 문제를 해결하기 위해, 본 발명에 따른 다색 표시요소는 다수의 색상을 분리표시하는 색상영역을 갖춘 매우 작은 회전부재를 채용한다. 다색 표시요소의 크기는 종래의 다색 표시요소의 크기의 반 이하이다. 예를 들어, 본 발명의 요소의 측부의 길이는 20mm 또는 그 이하이고, 바람직하게는 10mm 또는 그 이하이다. 본 발명에 따른 다색 표시요소는 소형에 조립이 용이하다. 부연하여, 인접한 두 다색 표시요소(103)간에 형성되는 피치의 길이는 20mm이하로 설정된다.

본 발명의 소형 다색 표시요소는 고속으로 선회할 수 있다. 본 발명의 다색 표시요소의 소형성은 요소를 정확히 구동하는 미세한 모터와 제어기를 포함하는 구동수단에 의해 실현된다.

본 발명의 다색 표시요소는 100밀리초 또는 더 빠르게, 바람직하게는 10밀리초 또는 그보다 더 빠르게 색상을 변경시킬 수 있도록 구동될 수 있다. 따라서, 본 발명의 다색 표시요소를 채용하는 대형의 다색 표시장치는 텔레비젼과 유사한 동화를 표시할 수 있다.

본 발명의 다색 표시장치의 각각의 화소는 다수의 다색 표시요소로 구성되기 때문에, 모든 화소는 다양한 색상과 색도를 표현함으로써 해상도가 뛰어나고 자연색에 가까운 선명한 색상의 그림을 표시할 수 있게 된다.

예를 들어, 하나의 화소, 즉 본 발명에 따른 하나의 다색 표시유니트는 매트릭스 형태로 배열된 9(3×3), 16(4×4) 또는 25 (5×5)의 다색 표시요소로 구성된다. 따라서, 각각의 화소는 9,16 또는 25의 색상의 등급으로 변경될 수 있다. 그러한 많은 다색 표시유니트, 즉 화소가 배열되어 고속으로 자연색에 가까운 선명한 색의 영상을 재생할 수 있는 대형의 다색 표시장치를 형성하게 된다.

이하, 첨부도면을 통해 본 발명에 따른 다색 표시요소, 다색 표시유니트 및 다색 표시장치를 상세히 설명하기로 한다.

제2a도는 본 발명에 따를 대형의 다색 표시장치를 보인 것이다.

도면에서, 크기가 약 20m×10m 인 표시판(BOD)은 각각 5cm의 사각형 형태로 된 80,000 유니트 블록(AA)을 포함한다. 블록(AA)은 (X1,Y1) 내지 (X400,Y400)으로 표현된다. 각각의 유니트 블록은 화소를 형성하며, 본 발명의 다색 표시유니트에 해당한다.

각각의 유니트 블록(AA)은 섹션으로 나누어지며, 각각의 섹션은 다색 표시요소(103)으로 구성된다. 다색 표시요소(103)는, 예를 들어 백색, 적색, 청색 및 녹색의 4가지 색상을 표시할 수 있다. 즉, 각각의 유니트 블록(AA)에는 다색 표시요소(103)에 의해 표시되는 혼합색상을 포함된다.

제2b도에서 각각의 유니트 블록(AA)은 다색 표시요소(103)를 각각 구비하는 9개의 섹션으로 나뉘어져 있다. 각각의 유니트 블록(AA)의 크기는 약 5cm×5cm으로 이루어짐으로써 각각의 다색 표시요소(103)의 영역은 약 5내지 13평방밀리미터가 된다.

9개의 다색 표시요소(103)는 지지부재로서 작용하는 마더보드(101)상에서 매트릭스 형태로 배열된다. 유니트 블록의 색상을 결정하는 9개의 다색 표시요소(103)를 포함하는 유니트 블록(AA)은 다색 표시유니트(200)를 형성한다.

제3도에서 각각의 다색 표시요소(103)는 소형 펄스모터(102)와 원통형 또는 다면체 다색 표시부재(회전부재)(100)로 구성되어 있다. 다색 표시 회전부재(100)는 펄스모터(102)의 회전축(104)에 끼워맞춤된다. 지지판(105)은 펄스모터(102)의 후방단부에 끼워맞춤되고 마더보드(101)상에 형성된 슬릿내로 압착된다.

펄스모터(102)는 세이코 엡슨 콤파니에서 제작된 펄스모터 STP-10S일 수 있다. 이 펄스 모터는 외경 및 길이가 약 10mm로 구성됨으로써 본 실시예에 충분히 적용될 수 있다. 이 펄스모터는 펄스당 18도의 구동각을 제공하기 때문에 본 실시예에 사용되는 경우 5개의 펄스가 펄스모터에 인가되어야 한다. 이는 전기회로에 의해 달성될 수도 있다. 펄스당 90도 회전하는 4극 펄스모터를 형성하는 것도 가능하다.

다색 표시 회전부재(100)는 예를 들어 플라스틱 따위의 수지로 만들어지며 일단부가 폐쇄된 입방체 또는 원통형 형상으로 형성된다. 폐쇄된 단부는 펄스모터(102)의 회전축(104)이 끼워맞춤되는 중앙구멍을 구비한다. 따라서, 다색 표시 회전요소(100)는 펄스모터(102)에 의해 회전가능하게 지지된다. 펄스모터(102)는 다색 표시 회전부재(100)의 중공부내에 수용되고 그에 의해 가리워진다.

다색 표시 회전부재(이하에서는 회전부재라 칭한다)(100)는 독립적으로 표시되는 여러가지 다른 색상으로 칠해진 분리된 표면영역을 구비한다.

제4도에 있어서, 회전부재(100)는 원통형으로 이루어져 있고, 여러가지 다른 색상으로 칠해진 장방형 표면영역(P1,P2,P3,P4)를 갖추고 있다.

제3도의 경우, 다색 표시요소(103)을 갖춘 마더보드(101)는 투명한 전방패널과 후방패널(106A)을 구비한 밀폐용 케이싱(106)내부에 배치되는 것이 바람직하다.

펄스모터(102)는 한번에 90도 회전함으로써 다색 표시요소(103)의 색상영역은 연속하여 전방을 향하게 된다. 다색 표시 회전부재(100)의 4가지 색상영역은 예를들어, 백색(W), 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)으로 칠해져 있고, 이들 색상중 하나는 펄스모터(102)에 의해 구동되는 다색 표시요소(100)의 회전에 따라 표시된다.

제2b도에 있어서, 다색 표시 회전부재(100)는 규칙적으로 다른 색상을 표시하여, W, R, G 및 B로 나타내며, 다색 표시유니트(200)는 그 전체가 혼합된 색상을 제공한다.

제2b도에서, 9개의 다색 표시요소(103)는 하나의 화소, 즉 하나의 다색 표시유니트(200)를 형성한다. 이는 다색 표시판(BOD)의 모든 화소가 4⁹개의 혼합된 색상을 제공할 수 있다는 것을 의미한다. 이는 4H9=12C9=220 색상조합과 동일하다. 종래의 다색 표시요소에 의해 사용되는, 하나의 화소에 대응하는, 4가지 기본 색상과 비교해 볼 때 본 발명의 장치는 중간색을 포함하여 많은 색을 표시할 수 있다.

제5a 내지 f도는 본 발명의 다색 표시유니트(200)의 색상혼합효과를 보여주고 있다. 제5a도에서 다색 표시유니트(200)의 모든 다색 표시요소(103)는 적색(R)을 표시한다. 이 적색은 제5f도로부터 제5b도 내지 제5e도에서 점진적으로 백색(W)으로 변경된다. 제5b도는 단지 하나의 백색(W)만을 포함함으로써 다색 표시유니트(200)는 멀리서 거리를 두고 보았을 때 약간 백색이 감도는 적색을 제공하게 된다. 제5c 및 d도는 각각 핑크색 및 불그스레한 갈색을 제공하며, 제5e도는 약간 불그스레한 백색을 제공한다. 다른 색상조합 또한 가능하다.

본 발명의 실시예는, 제5c 및 d도에 도시한 바와 같은 경계선(168,169)을 갖춘 대각선 또는 원형선은 물론 4가지 색상의 선택적인 조합을 제공한다. 다색 표시유니트(200)가 혼합된 색상을 표시할 때 제5b 및 e도에 도시한 백색(W) 및 적색(R)은 모서리(170,173)가 아니라 중앙(171,172)에서 표시될 수도 있다.

각각 4가지 색상을 갖는 9개의 다색 표시요소(100)로 색상의 변경을 계산할 때의 위치적인 차이를 포함하면 262,144의 색상조합이 있을 수 있지만, 위치적인 차이를 배제하면 220의 색상조합만이 존재한다.

각각의 다색 표시유니트(200)내의 다색 표시요소(103)는 여러가지 색상조합을 가질 수 있다. 예를 들어, 일부는 R, G, B 및 W를 가지지만, 나머지는 R, G, Y(노랑) 및 BL(흑색)을 가질 수도 있다. 이러한 배열은 더 많은 색상을 제공한다.

각각의 다색 표시유니트(200)가 16(4×4)의 다색 표시요소(103)을 포함하면 4¹⁶=4.3=10⁹의 색상변경 및 4H16=19C16=969의 색상조합이 제공된다. 각각의 다색 표시유니트(200)가 25(5×5)의 다색 표시요소(103)를 포함하는 경우, 4²⁵=1.125×10¹⁵의 색상변경과 4H25=20C25=3276의 색상조합이 제공된다. 이렇게 하여, 본 발명은 종래의 기법을 사용하여서는 달성할 수 없는 미세한 중간색을 표시할 수 있다.

제2b도 및 제3도에서 다색 표시유니트(200)내의 다색 표시요소(103)의 각각의 행의 회전축(104)은 마더보드(101)상에서 축방향으로 정렬한다. 이러한 배열에 따라, 다색 표시요소(103)는 회전부재(100)의 인접한 행간의 갭 W(제2B도)이 비교적 큰 예정된 값보다 더 클 때에만 동시에 이동할 수 있게 된다.

다면체 형상의 다색 표시부재(회전부재)(100)가 회전하며, 다면체의 모서리는 최대의 원을 그린다. 다색 표시요소(103)의 다색 표시 회전부재(100)가 하나의 다색 표시유니트(200)내에서 동시에 회전할 때, 갭 W은 커야만 한다. 큰 캡 W은 유니트(200)의 구경 팩터를 저하시킨다. 따라서, 갭 W은 가능한한 작아야 한다. 갭을 최소화하기 위해 통상 사용되고 있는 기법은 다색 표시 회전부재(100)의 모든 제2행을 동시에 회전 시키는 것이다. 이는 갭을 어느정도 폭좁게 함으로써 다색 표시 회전부재(100)의 인접한 두 행중 하나만이 회전할 수 있게 된다.

제6도는 본 발명에 따른 다색 표시유니트(200)를 보인 것이다. 다색 표시유니트(200)는 구경 팩터를 저하시킴이 없이 동시에 회전될 수 있는 다색 표시요소(103)으로 구성된다. 인접한 다색 표시요소(103)의 회전축은 직교함으로써 인접한 요소의 회전면은 상호 대항하지 않는다. 이러한 배열에 따라, 인접한 다색 표시요소(103)간의 갭은 인접한 다색 표시요소(103)의 다색 표시 회전부재(100)중 하나가 회전할 수 있도록 설정될 수도 있다. 이 실시예의 구경 팩터는 제2도의 실시예의 구경 팩터와 동일하다. 동일한 구경 팩터를 가짐으로써, 제6도의 모든 다색 표시요소(103)는 간섭을 일으킴이 없이 동시에 회전할 수 있게 된다.

제7도는 본 발명의 또다른 실시예를 보인 것이다.

이 실시예에 있어서, 다색 표시유니트(200)는 마더보드(101)상에 다색 표시요소(103)를 배열함으로써 형성되며 또한 다수의(예를 들어 4(2×2))의 다색 표시유니트(200)는 공통 지지프레임(도시안됨)상에 배열되어 복합 다색 표시유니트(250) 즉, 이하에서 상세히 설명되는 다색 표시장치(300)을 형성한다. 이것은 폐쇄 케이싱(106)내에 수용된다.

폐쇄 케이싱(106)내에 포함되는 다수의 다색 표시요소(103)로 구성되는 복합 다색 표시유니트(200)로 이루어진 이러한 배열을 사용함으로써 제2a도에 도시한 바와 같은 표시판상에 다색 표시유니트(200)을 설치하는 작업이 단순해진다. 동일한 마더보스(101)상에 배치되는 다색 표시유니트(200)의 수는 특별히 제한되지는 않는다.

제8도 및 제9도는 본 발명에 따른 다색 표시요소(100)를 보인 것이다.

적층기판(501)은 지지부재의 일부를 형성한다. 적층기판(501)은 회로판(502)과 자기판(503)으로 구성되며, 이들은 상호 부착되어 있다. 회로판(502)의 일단부는 자기판(503)의 일단부보다 길며, 회로판(502)의 길이가 긴 부분은 마더보드(101)상에 형성된 슬릿내에 삽입된다. 마더보드(101)는 회로 패턴(101A)을 가지며 회로판(502)은 회로 패턴(502A)를 갖는다. 이들 회로 패턴(101A,502A)은 납땜(101B)에 의해 상호 전기적으로 연결된다. 따라서, 적층기판(501)은 마더보드(101)에 고정된다.

회로판(502)은 베어링구멍(505)이 형성되는 자기판(503)을 노출시키기 위한 비교적 큰 구멍(504)을 가지고 있다. 베어링구멍(505)과 동심인 원을 따라, 4개의 여자코일(506A,506B,506C,506D)이 배열된다. 여자코일(506A-506D)의 단자(506T)는 회로판(502)에 형성된 구멍을 통해 끼워맞춤된다. 단자(506T)는 구멍을 통해 끼워맞춤되고 납땜으로 상호 결합되기 때문에, 여자코일(506A-506D)은 회로판(502)의 회로 패턴(502A)에 전기적으로 연결되고, 회로판(502)에 기계적으로 연결된다.

자기판(503)은 상기 언급한 부품을 지지하는 지지판으로서의 기능을 수행한다.

자기코어(507)는 여자코일(506A-506D) 각각의 중앙구멍내로 삽입된다. 자기코어(507)의 일단부는 회로판(502)을 관통하고 자기판(503)에 끼워맞춤된다. 따라서, 각각의 자기코어(507)는 기계적으로 자기판(503)에 연결된다. 각각의 자기코어(507)의 자유단은 자기코어(507)까지 수직으로 연장됨으로써 고정자(508)를 형성한다.

각각의 고정자(508)는 원호형태를 형성되며, 4개의 고정자(508)가 제9도에 도시한 바와 같이 링의 형태로 배열된다. 자기 갭(GCP)은 인접한 고정자(508) 사이에 형성된다(제9도,제10도 및 제12도). 고정자(508)는 영구자석(509)이 회전축(511)에 의해 회전 가능하게 지지되는 원형영역을 둘러싼다.

회전축(511)은 다른 재료를 조합하여 구성한다. 즉, 회전축(511)은 영구자석(509) 위 아래에 배치되는 피봇(511A,511B)으로 구성된다. 피봇(511A,511B)의 단부는 금속으로 만들어진다. 피봇(511A)의 일단부는 수지로 된 축부재(511C)에 일체적으로 삽입된다. 축부재(511C)는 구부러져서 원통부(511D)를 형성하는 플랜지를 구비한다. 영구자석(509)은 원통부(511D)내로 압착된다.

피봇(511B)은 원통부(511D)내로 압착되는 수지로 된 디스크부재(511E)의 중앙구멍내로 삽입됨으로써 피봇(511A,511B)는 상호 동축적으로 배치된다. 피봇(511B)의 타단부는 지지부재(512)상에 형성된 베어링구멍(513)에 의해 지지된다. 지지부재(512)는 굽혀져 있고, 그 일단부는 자기판(503)에 고정되어 있다.

원통부(511D)의 개방단부는 회전축(511)에 대해 직각으로 구부러져 있고, 구부러진 단부의 주변은 다색 표시 회전부재(100)에 고정되어 있다. 동일한 수지재료로 다색 표시 회전부재(100), 축부재(511C) 및 원통부(511D)를 일체로 형성하는 것이 바람직하다.

회전축(511)의 피봇(511B)은 자기판(503)에 의해 지지되는 L형 지지부재(512)의 베어링(513)에 의해 지지된다. 그러나, 이러한 구성이 본 발명을 제한하는 것은 아니다. 예를 들어, 회전축(511)의 단지 일단부가 지지부재(503)에 고정될 수도 있다.

다색 표시부재(회전부재)(100)는 4개의 면이 각각 백색(W), 적색(R), 녹색(G) 및 청색(B)으로 칠해진 다면체 형상을 취한다.

제10도의 경우, 여자코일(506A,506C)은 직렬로 연결되고, 여자코일(506B,506D)이 직렬로 연결된다. 이들 코일은 제11도에 도시한 구동회로에 의해 여자된다. 이 도면은 한세트로 된 여자코일(506A,506C) 또는 (506B,506D)을 구동하는 구동회로를 보인 것이다. 실제로, 두개의 구동코일이 제18도에 도시한 바와 같이 준비된다.

제11도의 구동코일은 한세트의 여자코일(506A,506C) 또는 (506B,506D)에 정 및 부의 여자전류(+I, -I)를 공급한다. 따라서, 제12a 내지 d도에 도시한 바와 같이, 직렬로 연결된 여자코일에 공급되는 전류의 방향을 연속적으로 절환함으로써 고정자(508)내에 자극(N1,S1,N2,S2)을 연속적으로 형성할 수 있다. 여기서, 자극(N1,S1)은 직렬로 연결된 여자코일(506A,506C)에 의해 생성되고, 자극(N2,S2)은 직렬로 연결된 여자코일(506B,506D)에 의해 생성된다. 이들 자극(N1,S1,N2,S2)에 따라, 영구자석(509)의 자극(N,S)은 제12a 내지 d도에 도시한 바와 같이 위치한다.

여자전류의 조합이 영구자석(509)의 회전위치를 결정할 때, 다색 표시 회전부재(100)의 색상이 결정된다. 화살표(LOK)로 표시한 바와 같이, 제12a도는 백색(W)을 표시하고, 제12b는 청색(B)을 표시하며, 제12c도는 녹색(G)을 그리고 제12d도는 적색(R)을 표시한다.

자극(N1,S1,N2,S2)은 단지 다색 표시 회전부재(100)가 회전하는 동안 고정자(508)에 의해 생성된다. 다색 표시 회전부재(100)가 목표위치에 이르렀을 때, 자극(N1,S1,N2,S2)은 사라진다. 따라서, 여자코일(506A-506D)에 공급되는 여자전류는 펄프전류이다. 정지된 상태에서는, 여자전류는 각각 0이다. 여자전류가 0인 경우에도, 다색 표시 회전부재(100)는 영구자석(509)의 자력에 의해 그 위치가 변경되지 않는다. 즉, 영구자석(509)의 자극(N,S)이 인접한 고정자(508)간의 자기 갭(GAP)에서 위치할 때 다색 표시 회전부재(100)는 안정화된다.

제12a도의 백색(W)은 제12c도의 녹색(G)으로 변경될 수도 있고, 제12b도의 청색(B)은 제12d도의 적색(R)으로 변경될 수도 있다. 이렇게 하여, 다색 표시요소(103)는 선택적으로 90도 또는 180도 회전할 수 있다.

제13a, b도 및 제14도는 고정자(508)의 변형예를 보인 것이다. 제13a 및 b도에서 각각의 고정자(508)는 영구자석(509)을 향하는 돌출단부(508A)를 구비한다. 이들 돌출단부(508A)는 정지상태에서 영구자석을 고정하는 자력을 강화시킨다.

제14도는 리세스 단부(508B)를 갖춘 고정자(508)를 보인 것이다. 이 리세스 단부(508B)는 180도 회전하였을 때 영구자석(509)의 회전방향을 제한한다. 제12a도의 상태에서 제12b도의 상태로 변경하기 위해, 고정자(508)는 제12c도에 도시한 바와 같이 여자되며, 영구자석(509)은 제12a도의 위치에 놓이게 된다. 이 경우, 영구자석(509)이 시계방향으로 회전하였는지 아니면 시계반대방향으로 회전하였는지를 측정하는 것은 쉽지가 않다.

일반적으로, 고정자(508)에 의해 생성되는 자극(N1,S1,N2,S2)의 자기 불균형은 영구자석(509)의 회전 방향을 측정하여 180도 회전을 달성한다. 고정자(508)의 자극(N1,S1,N2,S2)이 완전하게 균형을 이루는 경우, 영구자석(509)의 회전방향은 측정되지 않는다. 그러므로, 180도의 회전은 결코 달성되지 않는다. 따라서, 제14도의 고정자(508)는 사전에 고정자(508)의 단부에서 자기 불균형을 야기시킴으로써 180도 회전하였을 때 영구자석(509)의 회전방향을 제한한다.

회전방향을 제한하기 위해, 직렬로 연결된 여자코일(506A,506C) 또는(506B,506D)에 공급되는 펄스 여자전류의 위상차, 펄스폭의 차 또는 펄스진폭의 차를 생성할 수 있다.

제8도 및 제9도에서, 하나의 다색 표시요소(103)는 하나의 적층기판(501)상에서 조립된다. 제15도에서는 다수의 다색 표시요소(103)가 하나의 적층기판(501)상에 배치되어 다색 표시유니트(220)를 형성한다. 제15도의 다색 표시유니트(220)는 동일한 적층기판(501)상에 배치된 세개의 다색 표시요소(103)를 포함한다. 인접한 다색 표시요소(103)간의 갭(W)은 인접한 다색 표시요소(103)중 단지 하나의 다색 표시요소만이 회전할 수 있도록 설정된다.

제16도 및 제17도는 공통의 밀폐 케이싱(106)내에 수용되는 제15도의 다색 표시요소(103)로 구성되는 다색 표시유니트(200)를 보인 것이다. 케이싱(106)은 다색 표시유니트(200)를 외부의 먼지, 습도, 바람등으로부터 차단시킴으로써 다색 표시 회전부재(100)의 수명을 연장시키게 된다. 케이싱(106)은 수지 또는 유리로 만들어질 수도 있다. 그렇지 않으면, 케이싱(106)의 전면이 유리로 만들어지고, 다른 부분은 세라믹 또는 다른 유기재료로 만들어질 수도 있다. 케이싱(106)은 밀폐상태로 유지되거나 진공상태로 유지된다. 케이싱(106)이 진공상태로 유지될 때, 각각의 다색 표시 회전부재(100)의 운동을 방해하는 공기저항이 감소됨으로써 빠른 응답을 얻게 된다. 진공상태의 케이싱(106)은 회전부 주위의 기름이 기화되는 것을 막고 습기가 차는 것을 막으며 대기의 열전도를 피할 수 있게 된다.

제17도는 다색 표시유니트(200)를 제어하는 IC(515) 집합체의 예를 도시한 것이다. IC(515)는 마더보드(101)의 후방부를 형성하는 회로 패턴(101A)에 납땜으로 부착된다. IC(515)는, 다색 표시요소(103)의 여자코일(506A-506D)에 여자전류를 공급하는 회로를 포함하기 때문에, 많은 열을 발생시킨다. 열을 방사하기 위해서, 방사패널(516,517)이 IC(515)위에 배열되며, 필요하다면, 이들 방사패널은 케이싱(106)의 후방패널(106A)에 부착되어 케이싱(106) 외부로 열을 방출시킬 수 있다. 4개의 단자(518,519,521,522)는 마더보드(101)에서 연장된다. 이들 단자(518,519,521,522)는 예를 들어 접지단자, 전원단자, 신호단자 및 제어단자이다. IC(515)는 단자(518,519,521,522)에 들어오는 입력에 응답하여 동작함으로써 선택된 위치로 각각의 다색 표시요소(100)를 회전시킨다.

제17도에 있어서, 히터(523)는 케이싱(106)의 전방패널의 후면의 하부에 배치되며, 반도체 스위치를 통해 전원단자(519)및 접지단자(518)에 연결된다. 필요하다면, 반도체 스위치는 제어신호에 응답하여 온 상태로 됨으로써 표시면을 가열하여 표시면상에 부착된 눈 등을 녹여버린다.

IC(515)는 DIP, QFP, 플립-칩 설치, 칩 결합, 미니 모드, 페이스 다운등의 팩키지 기법에 따라 마더보드(101)상에 배치된다. 다색 표시유니트(200)는 밀폐 케이싱(106)내에 수용됨으로써 대형의 표시판(BOD)상에 설치된 후에도 교체 및 보수관리가 용이하게 된다.

지금까지는 대형의 다색 표시장치, 다색 표시요소(103) 및 다색 표시 유니트(200)의 구조에 대해서 설명 하였다. 다색 표시 회전부재(100)는 단순하게 하기 위해 다면체로서 이루어진 것으로 설명하였다. 다색 표시 회전부재(100)는 세가지 색상을 제공하는 삼각형 파이프 형태, 5가지 색상을 제공하는 오각형 파이프형태, 원통형 등등의 형상을 취할 수도 있다. 다색 표시 회전부재(100)가 원통형으로 이루어질 경우, 다수의 부재(100)가 상호 근접하게 배치됨으로써 다색 표시유니트(200)의 구경 팩터를 향상시킬 수 있다.

대형 다색 표시장치(300)의 전기제어시스템에 대해 설명하기로 한다. 4가지 색상을 갖는 다색 표시요소(103)은 2비트의 디지탈 신호에 의해 제어될 수 있다.

제18도는 2비트 디지탈 신호에 따라 4가지 색상을 제어하는 구동회로를 보인 것이다. 직력/병렬 변환기(도시안됨)는 2비트 색상신호를 수신하여 그것을 병렬신호로 변환한다. 2비트/4비트 변환기(601)는 변환된 2비트 색상신호(602)와 스트로브 펄스(603)를 수신하며, 스트로브 펄스(603)가 예를 들어 로직 H에 있는한 출력단자(TA,TB,TC,TD)를 통해 4비트 신호를 제공한다.

2비트 색상신호(602)가 "0,0,"이면, 출력단자(TA-TD)는 예를 들어 "1010"의 4비트 신호를 제공한다. 따라서, 스트로브 펄스(603)의 펄스 폭에 대응하는 주기동안, 여자전류(IA)는 직렬로 연결된 여자코일(506A,506C)을 통해 흐르며, 여자전류(IC)는 직렬로 연결된 여자코일(506B,506D)를 통해 흐른다. 그 결과, 다색 표시요소(103)는 예를 들어 백색(W)을 표시한다.

2비트 색상신호(602)가 "0,1"이면, 출력단자(TA-TD)는 예를 들어 "1001"의 4비트 신호를 제공한다. 따라서, 스트로브 펄스(603)의 펄스 폭에 대응하는 주기동안, 여자전류(IA)는 직렬로 연결된 여자코일(506A,506C)을 통해 흐르며, 여자전류(ID)는 직렬로 연결된 여자코일(506B,506D)를 통해 흐른다. 그 결과, 다색 표시요소(103)는 예를 들어 청색(B)을 표시한다.

2비트 색상신호(602)가 "1,0"이면, 출력단자(TA-TD)는 예를 들어 "0110"의 4비트 신호를 제공한다. 따라서, 스트로브 펄스(603)의 펄스 폭에 대응하는 주기동안, 여자전류(IB)는 직렬로 연결된 여자코일(506A,506C)을 통해 흐르며, 여자전류(IC)는 직렬로 연결된 여자코일(506B,506D)를 통해 흐른다. 그 결과, 다색 표시요소(103)는 예를 들어 녹색(G)을 표시한다.

2비트 색상신호(602)가 "1,1"이면, 출력단자(TA-TD)는 예를 들어 "0101"의 4비트 신호를 제공한다. 따라서, 스트로브 펄스(603)의 펄스 폭에 대응하는 주기동안, 여자전류(IB)는 직렬로 연결된 여자코일(506A,506C)을 통해 흐르며, 여자전류(ID)는 직렬로 연결된 여자코일(506B,506D)를 통해 흐른다. 그 결과, 다색 표시요소(103)는 예를 들어 적색(R)을 표시한다.

제19도는 대형의 다색 표시장치(300)에 전송되는 색상신호(602)를 보인 것이다.

도면에서, XN 및 YM은 다색 표시장치의 화소위치에 배열된 각각의 다색 표시유니트(200)용으로 할당된 어드레스 신호이다. 제2도에 도시하 실시에에 따르면, N은 1 내지 400중 어느 하나이고, M은 1 내지 200중 어느 하나이다. 이 경우, 각각의 어드레스(X)는 9비트로 구성되고, 각각의 어드레스(Y)는 8비트로 구성된다. 따라서, 어드레스(X,Y)용 시신호는 17비트를 구성될 수도 있다.

제20도에 있어서, 각각의 다색 표시유니트(200)는 각각 4비트로 구성되는 어드레서(x1,y1) 내지 (x3,y3)에 의해 어드레스되는 9개의 다색 표시요소(103)를 포함한다.

색상신호(602)는 다색 표시요소(103)용으로 할당된 각각의 어드레스 신호(x1,y1) 내지 (x3,y3)에 따라 전송된다. 모두해서, 각각의 다색 표시유니트(200)는 71(17+9×6=71)의 신호를 수신할 수도 있다.

제21도는 어드레스 신호(XN,YM) 및 (xn,ym)과 제19도에 도시한 색상신호(602)을 발생시키는 비디오 신호 발생기를 도시한 것이다.

비디오 신호 발생기는 비디오 신호원(340,341), n색상 분리 제어기(342), (XN,YM) 어드레스 발생기(343), (xn,ym) 어드레스 발생기(344), 색상신호 발생기 (345), 병렬/직렬 변환기(346) 및 버스라인 신호 출력부(347)로 구성된다.

비디오 신호원(34)은 텔레비젼 카메라 또는 브이티알 따위의 벨리비젼 신호 발생기일 수 있다. 다른 비디오 신호원(341)은 영상 스캐너 따위의 이미지 리더일 수 있다. 비디오 신호원(340,341)에 의해 제공된 비디오 신호는 n 색상 분리 제어기(342)로 공급되며, 여기서 비디오 신호는 각각 하나의 다색 표시유니트(200)에 대응하는 다수의 유니트 블록으로 분리된다. 이러한 분리는 비디오 신호를 영상 메모리내로 가져오고 다색 표시유니트(200)에 대응하는 유니트 블록에 메모리의 어드레스 영역을 할당함으로써 달성된다.

영상 메모리의 어드레스 영역으로 분리된 비디오 신호는 평균화되어 각각 어드레스 영역에 평균 색상을 제공한다. 이는 각각의 다색 표시유니트(200)가 9(3×3)의 다색 표시요소(103)으로 구성될 때 220개 색상중의 하나가 다색 표시유니트(200)의 대응하는 어드레스 영역용으로 선택된다는 것을 의미한다.

다색 표시유니트(200)에 의해 표시되어질 색상이 결정되면, (XN,YM) 어드레스 발생기(343)는 모든 다색 표시유니트(200)용의 어드레스 신호를 발생시킨다. 이때, (xn,ym) 어드레스 발생기(344)는 대응하는 다색 표시유니트(200)내에 포함되는 다색 표시요소(103)용의 어드레스 신호(xn,ym)을 발생시킨다. 또한, 색상신호 발생기(345)는, 220가지 색상중 하나를 표시하기 위한 다색 표시요소(103)에 의해 표시되어질 색상조합표에서, 각각의 다색 표시요소(103)용의 2비트 색상신호(602)를 선발한다. 색상신호 및 (xn,yn) 어드레스 발생기(344)에 의해 발생된 대응하는 어드레스 신호(xn,ym)는 병렬/직렬 변환기(346)로 전송된다.

버스라인 신호출력부(347)가 제공되는 병렬/직렬 변환기(346)는 병렬신호를 직렬신호로 변환한다. 버스라인 신호출력부(347)는 적절히 직렬신호를 증폭하고, 출력단자(348)에 상기 신호를 제공한다. 동시에, 변환기(346)는 출력단자(349)에 클럭신호 및 스트로브 펄스 따위의 제어신호를 제공한다.

제22도는 동화표시회로를 보인 것이다. 이 회로는 텔레비젼 신호 따위의 고속신호를 간헐적으로 추출하여 본 발명에 따른 대형 다색 표시장치상에 동화로서 표시될 수 있는 저속의 비디오 신호를 제공한다. 회로는 동화를 표시하는데 필요한 영상의 프레임을 일시적으로 메모리내에 저장하고 선택적인 속도로 상기 신호를 외부로 전송한다.

입력단자(358)는, 예를 들어 제21도의 출력단자(348)에 연결된다. 입력단자(358)에 들어가는 입력신호는 버스라인 신호입력부(361)에 의해 형상화되어 CPU(362)에 공급된다. 입력단자(359)는, 예를 들어 제21도의 제어출력단자(349)에 연결된다. 입력단자(359)로 들어가는 입력신호는 제어회로(364)에 의해 클럭신호, 어드레스 신호 및 데이타 신호로 분리되어 CPU(362)로 공급된다.

CPU(362)는 롬(369) 및 클럭회로(370)에 연결된다. CPU(362)는 입력 비디오 신호를 일군의 메모리내에 쉽게 저장되는 비트 스트링으로 변환하고 비약될 프레임을 선택한다. CPU(362)의 출력비트는 일시적으로 램(371), 플로피 디스켓(372), 하드디스크(373) 및 레이저 디스크(374) 따위의 적절한 기록수단에 저장된다. 필요한 때, 저장된 데이타는 판독된다.

제어기(381)는 비트 스트링의 판독을 제어한다. 버스라인 신호출력 회로(382)는 판독신호를 증폭하고, 예를 들어 RS232C 신호를 출력단자(383)에 공급한다. 동시에, 버스라인 신호출력 회로(382)는 제어출력단자(385)에 출력신호의 비트구성을 결정하는데 사용되는 클럭 펄스를 포함하는 제어신호를 제공한다.

동화를 표시하기 위해, 색상신호는 고속으로 전송되어야 한다. 이러한 목적을 달성하기 위해, X 어드레스에 대응하는 400의 출력단자(383)가 버스라인 신호출력 회로(382)에 준비되어 각각의 400 출력단자용으로 Y방향 색상 데이타를 전송하게 된다. 이러한 배열로 구성되면, 신호전송속도가 약 400배 향상될 수 있다. 이러한 경우, 상호 Y의 방향으로 200편의 다색 표시유니트(200)를 식별하기 위해서는 어드레스 신호(XN,YM)가 필요로 되기 때문에 각각의 어드레스 신호 (XN, YM)는 8비트로 구성된다. 따라서, 제19도의 직렬 신호의 비트의 수는 62(8+6×9=62)가 된다.

본 발명에 따라, 예를 들어 220가지 색상을 지정하는 색상신호가 모든 다색 표시유니트(200)로 전송된다. 220가지 색상을 지정하기 위해, 색상신호는 8비트로 이루어진다. 단지 하나의 신호 경로가 본 발명의 다색 표시장치의 80,000개의 다색 표시유니트(200)에 쓰이는 직렬신호를 전송하는데 사용될 때, 각각의 어드레스 신호(XN,YM)는 17비트로 구성되고 220가지 색상을 지정하기 위해 색상신호는 8비트로 이루어진다.

각각의 다색 표시유니트(200)는 변환표를 사용하여 전송된 8비트 색상신호를 (2×9)-비트신호로 복호화하고 변환함으로써 다색 표시유니트의 9개의 다색 표시요소(100)에 의해 표시될 색상을 지정한다. 이 신호 전송법에 따라서, 25(17+8-25) 신호가 80,000의 다색 표시유니트(200) 각각에 공급된다.

제23도는 각각의 다색 표시유니트(200)내에 배치된 IC를 보인 것이다. 출력단자(401)는 동축 케이블 따위의 버스라인을 통해 제21도 및 제22도에 도시한 출력단자(348,383)에 연결되어 제19도에 도시한 어드레스 신호를 갖춘 색상신호(602)를 수신한다. 입력버퍼(402)는 입력신호를 형상화하며, 그것을 직렬비트로 저장하는 시프트 레지스터 (404)에 공급한다. 한편, 제어입력단자(407)는 동축 케이블을 통해 제21도 및 제22도의 제어출력단자(349,385)에 연결되어 제19도의 어드레스 신호 및 색상신호를 상호 분리시키기 위해 사용되는 클럭신호 및 식별신호를 수신한다.

제어기(408)에 의해 클럭회로(409)는 클럭펄스를 발생시키고, 시프트 레지스터(404)는 (XN,YM) 어드레스 래치(410)에 어드레스(XN,YM)를 제공한다. 비교회로(414)는 래치(410)에 의해 래치된 어드레스를 이이피롬(411)내에 저장된 지정 어드레스와 비교한다. 이들 어드레스가 상호 일치하면, 후속하는 어드레스(xn,ym) 및 색상 데이타가 취해지고, 상호 일치하지 않으면 시프트 레지스터(404)는 리세트된다.

이이피롬(411)은 대응하는 다색 표시유니트(200)에 지정된 어드레스를 저장하는 영구 메모리이며, 롬, 이피롬, MONOS(전기적으로 기록가능하고 소거가능한 반도체 메모리) 또는 납땜된 와이어링으로 구성될 수도 있다. 교체 및 수리가 필요한 경우, 이이피롬 또는 MONOS가 가장 바람직한 바, 이는 쉽게 재기록가능하기 때문이다.

비교회로(414)에 의해 어드레스(XN,YM)가 일치되는 것으로 결정이 되면, 제어기(408)에 의해 (XN,YM) 어드레스 래치는 다색 표시요소(103)의 어드레스를 래치한다. 동시에, 색상 표시신호 래치(420)는 색상 데이타를 래치한다. 래치(418,420)는 어드레스 및 색상신호(602)에 따라 다색 표시요소 구동부(422)를 구동한다.

이렇게 하여, 전송된 원래의 영상의 색상신호 데이타는 수신자측에서 복호화되어 원래의 영상을 재생시키는데 사용된다.

이 실시예에 따라, 각각의 다색 표시요소(103)는 4가지 색상을 표시하며, 각각의 다색 표시유니트(200)는 다수의 다색 표시요소(103)로 구성된다. 따라서, 각각의 다색 표시유니트(200)는 4가지 색상의 XY번째 파워의 혼합색상을 표시할 수 있게 된다. 즉, 4가지 색상의 4번째,9번째, 16번째, 25번째, ...파워의 혼합색상을 표시할 수 있다. 그 결과, 본 발명의 다색 표시장치의 다색 표시유니트(200)를 각각 구성하는 화소는 매우 미세하다.

각각의 다색 표시부재(회전부재)(100)는 예를 들어 5내지 10mm의 직경을 가짐으로써 매우 적은 전력을 소모하며, 고속으로 회전가능하다. 그 결과, 본 발명에 따른 대형의 다색 표시장치가 동화를 표시할 수 있게 된다. 다색 표시 회전부재(100)는 작은 돌출부를 구비하기 때문에, 밀폐 케이싱(106)의 투명한 전방패널은 다색 표시 회전부재(100)에 근접하여 배치됨으로써 표시부의 선명도를 향상시킬 수 있게 된다.

밀폐 케이싱(106)내에 수용된 다색 표시유니트(200)는 먼지, 비, 바람 등등으로부터 보호를 받기 때문에 내구성이 뛰어나다.

각각의 다색 표시유니트(200)의 두께는 종래의 유니트의 두께의 일부에 지나지 않기 때문에, 본 발명에 따른 대형의 다색 표시장치는 경량으로 구성됨으로써 지지프레임은 더욱 단순해진다.

제23도의 복호 IC는 각각의 다색 표시유니트(200)의 내부에 배치됨으로써 다색 표시장치에 연결되는 라인의 수는 물론 다색 표시유니트(200)의 단자의 수가, 예를 들어 3개로 감소될 수 있다.

따라서, 다색 표시유니트(200)는 자동으로 조립될 수 있는 단순한 구조를 취함으로써 비용이 절감되고 품질은 뛰어나게 된다.

본 발명의 또다른 실시예에 따른 다색 표시요소에 대해 설명하기로 한다.

상기한 실시예에 있어서는, 다색 표시요소(103)는 비교적 많은 부분들로 이루어져 있기 때문에, 조립공정이 많아지고 복잡해지며, 생산비용이 증가하고 다색 표시요소의 특성의 변동이 야기된다. 따라서, 부품 및 조립체를 단순화할 필요가 있다.

이러한 점에서, 제2실시예에 따른 다색 표시요소는 색을 분리된 상태로 표시하기 위해 여러가지 다른 색으로 칠해진 독립된 색상영역을 갖춘 회전부재와, 회전부재의 회전축을 지지하는 지지부재와, 회전부재를 회전시키는 구동수단과, 이들 부품들을 지지하는 지지프레임으로 구성된다. 구동수단은 적어도 4개의 코일과, 코일을 배치하기 위한 자기코어와, 자기코어에 연결되고 코일에 자화되어 자극을 형성하는 고정자와, 회전부재에 고정되는 영구자석과, 영구자석에 고정되는 회전부재의 회전축을 포함한다. 자기코어는 자기재료로 만들어진 지지프레임의 베이스판의 상방으로 굽어진 부분에 의해 형성된다. 고정자는 각각 자기코어상에 배열된다.

영구자석과 회전부재(다색 표시부재)가 고정되는 회전축은 회전자를 형성한다. 한편, 회전자 둘레에 배치되는 자기코어와 코일은 고정자를 형성한다. 회전자와 고정자는 베이스판상에 배열되어 모터를 형성한다. 자기코어는 베어스판의 상방으로 굽어진 부분에 의해 형성된다. 고정자는 각각 자기코어용으로 배열되며, 필요하다면 고정자를 고정하기 위한 고정자 프레임이 배치된다. 고정자 프레임에는 회전축을 수용하는 베어링구멍이 제공되는 것이 바람직하다.

다수의 다색 표시요소는 단일의 베이스판상에서 집단적으로 형성된다. 이 경우, 다수의 모터를 형성하기 위한 다수의 자기코어가 베이스판으로부터 일체적으로 형성됨으로써 단일의 베이스판상에 다수의 모터를 설치할 수 있다. 베이스판은 모터의 자기회로의 중립점으로서의 기능을 수행한다.

제24도는 본 발명에 따른 다색 표시요소(103)를 보인 것이다.

전자석의 고정자의 역할을 하는 4개의 자기코어(112)는 다색 표시요소의 지지프레임으로서의 기능을 수행하는 자기 베이스판(111)의 굽어진 부분에 의해 형성된다. 4개의 원호상 고정자(123)는 고정자 프레임(124)의 예정된 위치에 고정된다. 고정자 프레임(124)은 전자석상에 배치됨으로써 고정자(123)는 각각 자기코어(112)에 끼워맞춤되어 자기경로를 형성한다. 고정자 프레임(124)은 회전축(121)의 상부 베어링으로서의 기능을 수행하는 베어링구멍(125)을 구비한다.

이렇게 형성된 다수의 다색 표시요소(100)가 배열되어 다색 표시유니트(200)을 형성한다. 이 경우, 다색 표시요소의 행 또는 열은 단일 베이스판(111) 및 단일 회로기판(144)을 공유한다.

제24도의 다색 표시요소(100)는 부품의 수를 감소시키며, 베이스판, 인쇄기판, 코일, 고정자 프레임 및 다색 표시부재를 연속적으로 조립함으로써 구성된다. 다수의 다색 표시요소(100)가 단일의 베이스판에 배치되면, 베이스판은 자기 중립점으로 작용하여 모터의 자기간섭을 방지한다.

제24도에서, 4개의 자기코어(122)는 자기 베이스판(111)의 굽어진 부분에 의해 형성된다. 4개의 자기코어(112)에 의해 둘러싸여지는 베이스판(111)의 중심에는 베어링구멍(113)이 형성되어 회전축(121)의 하부를 수용한다. 인쇄기판(144)은 코일단자 구멍(115) 및 예정된 와이어링 패턴을 갖는다. 인쇄기판(144)은 각각 자기코어(112)를 수용하는 구멍(116) 및 회전축을 수용하는 탈출구멍(117)을 또한 구비한다. 인쇄기판(114)은 베이스판(111)위에 설치된다. 4개의 코일(118)은 인쇄기판(114)상에 설치되어 각각 자기코일(112)을 둘러싼다.

코일(118)은 인쇄기판에 코일의 단부를 직접 납땜으로 접합하거나 단자핀의 둘레에 각각의 코일을 감고 인쇄기판에 단자핀을 납땜으로 접합함으로써 인쇄기판(114)에 연결된다.

제25a 내지 d도는 코일단부를 인쇄기판에 연결하는 여러가지 형태를 보인 것이다.

제25a도에서, 단자(132)는 보빈 플랜지(131)상에 형성된다. 코일단부는 단자(132)에 납땜연결되고, 단자(132)는 인쇄기판(114)에 납땜연결된다.

제25b도에서, 단자핀(133)은 보빈 플랜지(131)상에 형성된다. 코일단부는 단자핀(133)의 둘레에 감기고, 단자핀(133)은 인쇄기판(114)에 납땜연결된다.

이들 두 경우에 있어서, 코일 단부는 먼저 보빈의 단자에 연결된다. 이 기법은 조립시 코일을 취급할 때 바람직하다.

제25c 및 d도에서는 납땜이 사용되지 않는다. 단자(132) 또는 단자핀(134)은 보빈 플랜지상에 형성된다. 코일단부는 열적압착기(135)에 의해 단자(132) 또는 단자핀(114)의 관통구멍(115)내로 삽입된다. 이 기법 또한 바람직한 것이다. 제24도의 인쇄기판(114)에는 코일 (118)의 단자핀(119)을 수용하는 관통구멍(115)이 제공된다.

제26도는 공통 보빈(141)상에 설치된 4개의 코일을 보인 것이다. 이러한 배열을 사용하면 조립이 쉬워진다.

제27도는 보빈이 없이 소형의 다색 표시요소를 형성하는 것이 바람직한 배열을 보인 것이다. 먼저, 상부 및 하부 보빈(151,152)이 상호 끼워맞춤되고, 코일이 보빈 둘레에 감긴다. 열적 압착기가 사용하여 하부보빈(152)의 단자핀(134)에 코일단부를 열적으로 고정시킨다. 코일이 가열됨으로써 코일의 표면에 부착된 왁스가 녹아서 코일을 응고시킨다. 그후에, 상부보빈(151)이 제거됨으로써 중공의 코일(153)이 형성된다. 이 경우, 코일의 중앙구멍의 직경은 사실상 자기코어(112)의 외경과 동일하다.

제24도에 있어서, 영구자석(122)은 회전축(121)에 고정되고, 축(121)의 하단부는 베이스판(111)의 베어링구멍(113)내로 삽입된다.

스텝모터의 자기특성을 향상시키기 위해, 제8도의 구조에 따라 제9도의 고정자를 자기코어(507)의 상단부에 배열한다. 각각의 고정자는 원호상으로 왼쪽 그리고 오른쪽으로 돌출한다. 4개의 고정자는 적절한 간격으로 배치되어 영구자석(509)을 둘러싼다.

그러나, 제24도의 실시예에 따라, 각각의 고정자가 베이스판(111)과 일체로 형성되는 자기코어(122)에서 돌출하는 경우 코일은 설치될 수가 없다. 따라서, 자기코어(112) 및 고정자(123)는 별도로 준비되며, 4개의 고정자(123)는 고정자 프레임(124)에 고정된다. 제24도에서, 고정자 프레임(124)은 설명을 쉽게 하기 위해서 일부를 절결한 상태로 도시되어 있다. 고정자 프레임(124)의 중앙에 구멍(125)이 형성되어 회전자(120)의 상단부를 지지한다. 각각의 고정자(123)는 자기코어(112)와 결합하게 되는 구멍(126)을 구비한다. 4개의 코일(118)이 각각 자기코어(112) 둘레에 배열된다. 고정자를 갖춘 고정자 프레임(124)은 자기코어(112)상에 놓인다. 자기코어(112)의 상부는 구멍(126)내로 삽입됨으로써 자기코어(112)와 고정자를 함께 결합시킨다.

회전자(120)의 상단부(121a)는 베어링구멍(125)내에 수용된다. 이렇게 하여, 고정자 프레임(124)은 고정자(123)를 고정하고 회전자(120)를 지지한다. 고정자 프레임(124)은 성형이 쉽고 마찰계수가 낮은, 테플론 따위의 플라스틱으로 만들어진다. 고정자(123)는 고정자 프레임(124)에 부착되거나 그 내부에 삽입된다.

각각의 자기코일(112)은 그 단면이 사각형 형태를 취하도록 베이판(111)로부터 인발될 수도 있다. 자기코어(112)는 반원통형 리세스를 갖춘 상부 및 하부금형을 사용하여 단조됨으로써 원형의 단면을 형성하게 된다. 이러한 형상을 취하면 코일의 권선체적이 증대된다. 이 경우, 고정자(123)내의 구멍(126)은 또한 원형으로 이루어져야 한다.

4개의 고정자(123)를 갖춘 고정자 프레임(124)이 코일(118)을 구비한 4개의 자기코어(112)의 상단부에 끼워맞춤될때, 회전축(121)의 상단부(121a)는 고정자 프레임(124)의 베어링구멍(125)으로부터 돌출된다. 다색 표시부재(127)의 중앙구멍(127)은 축단부(121a)에 끼워맞춤되고 고정된다. 이로써 조립이 완료된다. 다색 표시부재(127)는 예를들어 플라스틱으로 만들어지면, 다수의 색으로 칠해지는 색상영역을 갖는다. 이 실시예에 있어서, 다색 표시부재(127)는 원통형이다. 편평한 표시면을 갖춘 다면체의 파이프로 이루어질 수도 있다.

각각 상기 언급한 구조로 이루어지는 다수의 다색 표시요소(103)는 매트릭스 형태로 배열됨으로써 대형의 다색 표시장치를 형성한다.

이 실시예에 따라, 다색 표시요소는 마더보드상에 집단적으로 배열된다. 다색 표시요소의 행은 공통의 베이스판(111)상에 배열되며, 그러한 다수의 베이스판(111)은 마더보드에 끼워맞춤된다.

제4도에서, 마더보드(101)는 다수의 지지판(105)을 포함하며, 각각의 지지판(105)은 다색 표시부재의 행을 지지한다.

제28도는 공통의 베이스판(161)의 예를 보인 것이다. 다색 표시요소의 행에 사용되는 다수의 자기코어(164)는 베이스판(161)과 일체로 형성되며, 4개의 자기코어(164) 모두는 하나의 다색 표시 요소를 형성한다. 제29도에 도시한 인쇄기판(162)은 다색 표시요소의 행에 의해 또한 공유된다. 공통 인쇄기판(162)은 다색 표시 요소의 행의 와이어링 패턴뿐만 아니라 자기코어와 회전축을 수용하는 구멍을 구비한다.

다수의 다색 표시요소에 의해 공유되는 제4도의 공통 베이스판(105)은 구조를 단순화하고 머터의 자기특성을 향상시킨다는 점에서 바람직스럽다.

제30도는 공통 베이스판상에 배열된 다색 표시요소간의 자기 관계를 보인 것이다. 다색 표시요소(176)는 베이스판(161b)상에 배열된다. 다색 표시요소(176)의 한쌍의 전자석(181,182)은 중간 베이스판 부분(183)을 통하여 상호 연결된다. 베이스판 부분(183)은 전자석(181,182) 및 영구자석(164)으로 형성되는 자기회로의 자기중립부에 위치한다. 따라서, 베이스판 부분(183)에 의해서는 자속이 누출되어 인접한 베이스판(161a)상에 배열된 다색 표시요소(175)와 간섭을 일으키는 일이 없다.

한편, 다색 표시요소(175)의 전자석(185,186) 및 영구자석(187)간의 갭은 화살표로 나타낸 바와 같이 다색 표시요소(176)의 베이스판 부분(183)으로 들어가는 자속을 누출시키게 된다. 그러나, 이 부분(183)은 다색 표시요소(176)의 모터의 자기중립부이기 때문에, 다색 표시요소(176)의 모터의 갭(188,189)내의 자속은 누출되는 자속에 의해서는 영향을 받지 않는다.

다색 표시요소(176,177)는 동일한 베이스판(161b)상에서 상호 인접배치된다. 다색 표시요소(176)는 자기 중립점(183)에서 베이스판과 일체로 형성되기 때문에, 다색 표시요소(176)의 자기회로는 그 자신의 영역의 베이스판 부분(183), 전자석(181,182) 및 영구자석(184)을 구비함으로써 완성된다. 따라서, 다색 표시요소(176)의 자기회로는 다색 표시요소(176,177)간의 중간점(190)에 걸쳐 인접한 다색 표시요소(177)에 영향을 미치지 않는다. 이러한 식으로 다수의 다색 표시요소 모터와 베이스판을 일체로 형성할 경우, 각각의 베이스판이 모터의 자기회로의 중립부로서 작용한다는 것은 중요한 사실이다. 이러한 배열로 구성되면, 모터의 자기간섭이 방지됨으로써 모터의 자기차단부재는 불필요하게 되고 다색 표시요소는 매트릭스의 형태로 근접하게 배열될 수 있게 된다.

상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명의 다색 표시요소는 부품들을 상호 연속적으로 조립함으로써 구성될 수 있다. 따라서, 자동조립방법이 적합하다. 고정자와 자기코어가 따로따로 준비됨으로써 고정자는 모터의 특성에 적합한 형상을 취할 수 있게 된다. 4개의 고정자는 먼저 고정자 프레임에 고정됨으로써 고정자는 상호 정확한 위치에 놓이게 되고, 고정자와 회전자간의 갭이 정밀하게 설정된다. 이는 통크 및 제동력 따위의 모터의 특성을 향상시킨다.

다색 표시요소를 매트릭스 형태로 배열하면, 다색 표시요소의 행은 단일 베이스판 및 단일 회로기판상에 배열됨으로써 다색 표시유니트를 형성하게 된다. 각각의 다색 표시요소를 하나의 베이스 판에 끼워맞추는 방법과 비교하면, 본 발명에 따른 배열은 부품의 수와 제조단가를 현저히 감소시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 배열에 따라, 인접한 다색 표시요소간의 갭은 최소화되어 요소를 조밀하게 배열할 수 있게 됨으로써 구격 팩터, 즉 전체 표시영역에 대한 유효 표시영역의 비를 향상시킨다.

본 발명의 대형 다색 표시장치는, 소형의 다색 표시요소를 채용하는 다색 표시유니트로 구성되기 때문에 고속으로 영상을 표시할 수 있다. 고속의 표시동작을 수행하기 위해서는, 한가지 색상에서 다른 색상으로 색을 신속히 절환할 필요가 있다. 이러한 목적을 달성하기 위해, 각각의 다색 표시요소의 다수의 색상영역을 갖춘 다색 표시부재(회전부재)는 구동수단에 의해 예정된 각으로 정확하고 신속하게 회전할 수 있어야 한다. 동시에, 요구되는 색상영역중 하나는 다색 표시요소의 표시창 뒤에서 정확히 정지되어야 한다. 회전부재가 정지하면, 그 진동을 가능한 한 많이 억제하여야 한다.

본 발명에 따른 구동제어시스템은 이러한 조건들을 충족시킨다.

본 발명에 따른 다색 표시요소의 색상영역의 동작 및 위치관계에 대해 상세히 설명하기로 한다.

다색 표시부재(회전부재)는 예를들어 원통형 형상을 취한다. 다색 표시부재의 표면은 예를들얼 다른 색으로 칠해진 4가지 동일한 색상영역을 갖추고 있다. 현재 표시되어 있는 색상영역에 인접한 색상영역상에 색을 표시하기 위해, 다색 표시부재는 90도 회전한다. 현재 표시되어 있는 색상영역에 대항하는 색상영역상의 색은 다색 표시부재를 180도 회전시킴으로써 표시할 수 있다. 현재 표시되어 있는 색상영역에 마주 향하여 인접하게 배치된 색상영역상에 색을 표시하기 위해서는, 다색 표시부재를 270도 회전시키지 않고 반대방향으로 90도 회전시키면 된다.

다색 표시부재를 정확하고 신속하게 회전시키고 정지시키는 이들 구동원리에 기초하는 구동제어방법에 대해서 상세히 설명하기로 한다.

이 구동방법은 제8도 및 제24도에 도시한 다색 표시요소내에 채용되는 고속 스텝모터를 사용함으로써 달성된다. 고속 제어방법 및 스텝모터로 인해, 다색 표시유니트는 에러를 유발함이 없이 고속으로 색을 연속하여 변경시킨다. 따라서, 본 발명의 다색 표시유니트는 동력소모가 적고 단순한 구성으로 이루어지며, 적은 비용으로 제조가 가능하다.

4극 스텝모터르 제어하기 위해, 본 발명은 가속 펄스와 제동펄스를 채용함으로써 모터의 동작시간을 줄일 수 있다. 이들 두가지 펄스는 그들간에 중간파형을 가짐으로써 모터의 동력손실을 줄일 수 있게 된다.

고정자간의 갭 그리고 고정자와 스텝모터의 자석간의 갭이 최소로 되어 통상의 스텝모터의 특징인 자기고정 동작을 거의 0으로 감소시킬 수 있게 된다. 동시에, 본 발명의 스텝모터는 회전부간의 베어링마찰로 인한 회전저항을 활용함으로써 자기고정 동작의 균형을 유지하고 회전자가 제동될때 진동을 억제할 수 있게 된다. 이는 고속동작을 향상시킨다.

본 발명에 따라, 모터의 각각의 고정자의 일단부는 고정자간의 자기적인 불균형을 야기할 수 있는 특별한 형성을 취함으로써 회전자가 180도 회전할때 단지 한쪽 방향으로만 회전자가 회전할 수 있도록 제한한다.

회전자의 회전방향을 결정하고 일정하게 180도 회전할 수 있도록, 본 발명은 모터의 두세트로 된 코일에 인가되는 구동펄스간에 위상차, 전압차 또는 파형차를 집어넣는다.

회전자가 180도 회전할때, 본 발명은 모터의 각각의 코일에 먼저 회전자를 90도 회전시키는 펄스를 제공하고, 그 후에 동일한 방향으로 회전자를 90도 회전시키는 펄스를 제공함으로써 전체적으로 180도로 회전자를 회전시킬 수 있게 된다.

회전자의 회전방향을 검출하기 위해, 본 발명은 코일 또는 별도의 검출코일에 의해 생성되는 역 기전력을 활용할 수도 있다. 검출된 힘에 따라, 본 발명은 제동펄스를 생성하여 회전자를 신속히 정지시킨다.

본 발명은 또한 역 기전력을 활용하여 회전자의 비동성 및 정지위치로부터의 편이를 검출하고, 검출된 값에 기초하여 코일에 회전자의 위치를 교정하는 구동펄스를 다시 제공할 수 있게 된다.

상기 수단중 하나를 사용하거나 그들을 조합하면, 스텝모터가 고속으로 정확하게 동작할 수 있게 된다. 따라서, 스텝모터는 고속으로 다색 표시장치상에 표시된 색을 절환할 수 있게 되어 장치상에서 매끄럽게 문자 및 그림을 표시할 수 있게 된다. 또한 스텝모터는 텔레비젼 시스템과 유사한 프레임시간내에서 표시장치상의 영상을 변경시킬 수 있다. 따라서, 본 발명의 다색 표시장치는 질적인 면에 있어서 움직이는 화면과 유사한 동화를 표시할 수 있다.

제31도는 본 발명의 스텝모터를 채용하는 다색 표시요소를 보인 확대사시도이다.

이 도면에서, 베이스판(111)은 자기재료로 만들어진다. 4개의 자기코어(112)는 베이스판(111)상에서 직립 상태로 형성된다. 고정자(123)는 각각 자기코어(112)의 상부에 연결된다. 고정자(123)는 자석(122)을 둘러싸며, 그들 사이에는 자석 갭(211)과 고정자 갭(212)이 존재한다. 코일(191,192,193,194)은 각각 자기코어(112) 둘레에 감긴단. 마주보는 코일(191,192)은 직렬로 연결되고, 마주보는 코일(193,194)은 직렬로 연결된다. 코일단부(195,196,197,198)는 서로다른 구동펄스를 받아들인다.

회전축(121)은 자선(122)에 고정된다. 회전축(121)의 상부는 고정자 프레임(124)의 베어링구멍(125)을 관통하며, 다색 표시부재(회전부재)(127)의 중앙구멍(128)에 끼워맞춤된다. 다색 표시부재(127)의 원통형 표면은 예를들어 4가지 색상으로 축방향으로 칠해진다. 다색 표시부재(127)는 자석(122)과 함께 회전함으로써, 다색 표시부재(127)의 측부에서 보았을때 4가지 색이 차례로 절환된다.

고정자 프레임(124)은 4개의 고정자(123)의 위치를 정하고 고정하는 플라스틱 프레임이다. 도면에서, 고정자 프레임(124) 및 다색 표시부재(127)는 쉽게 이해할 수 있도록 위로 끌어올려져 있다. 그것들이 조립되면, 자석(122)은 고정자 프레임(124) 내부로 회전하며, 고정자 프레임(124)과 코일(191-194)을 구비한 자기코어(112)을 포함하는 전자기부는 다색 표시부재(127)내에 수용된다.

제32a 및 b도는 제31도의 스텝모터의 자석과 고정자를 설명하고 있다. 제32a도에서, 자석(122)의 N극 및 S극은 도시한 바와 같이 자화되는 4개의 고정자(123a,123b,123c,123d)에 의해 안정화된다. 시계 반대 방향으로 자석(122)을 90도 회전시키기 위해, 4개의 고정자는 제32b도에 도시한 극성으로 자화된다.

제33도는 종래의 구동파형에 따라 구동되는 제32도의 스텝모터의 동작을 설명하고 있다.

모터의 두세트의 코일은 단일 펄스(241)에 따라 구동되어 제32a도에 도시한 극성에서 제32b도에 도시한 극성으로 고정자의 극성을 변경시킨다. 자석(122)의 N극은 제32a도의 고정자 갭(212)의 고정력에서 해제되어 원방향의 왼쪽으로 약45도 경사진 방향(232)으로 향하게 된다. 이후에, 관성력이 자석(122)의 N극을 원방향에서 왼쪽으로 90도 경사진 방향(233)으로 이동시킨다.

제33도의 곡선(124)은 구동펄스(241)에 기초하는 자석(122)의 (시계 반대 방향에서 정의 속도인) 회전 속도를 나타낸다. 구동펄스(241)가 인가되면 N극은 가속화 되어 회전을 시작한다. 구동펄스(241)가 사라진 후에도, N극은 속도파형(242)상에 나타낸 바와 같이 자석(122)과 다색 표시부재(127)에 의해 생성된 관성력으로 인해 회전을 계속한다. 90도 회전한 후에 N극이 방향(233)을 향하게 되면, 위치(233)에서의 고정자 갭의 견인력에 의해 속도는 최대로 된다. 이때는 구동펄스(241)가 이미 사라지고 없는 때이다. 자석(122)의 N극은 관성에 의해 제32b도의 위치로 상향 이동하고, 속도곡선(242)상에 도시한 바와 같이 위치(233) 둘레의 진동을 감쇠시킨다.

이 구동방법은 동력 소모를 감소시킨다는 점에서는 바람직하지만, 진동으로 인해 곳곳으로 영상을 표시하는데는 적합하지 않다.

제34도는 본 발명의 구동파형에 따른 스텝모터의 동작을 설명하고 있다.

제동펄스(244)가 가속펄스(243) 이후에 인가됨으로써 제33도의 예에서 보다 더 짧은 시간동안에 진동을 억제하고 자석(122)을 정지시킨다. 구동전압은 주기(245)동안 강하된다. 구동전압이 0으로 강하된다 하더라도, 관성으로 인해 자석(122)과 다색 표시부재(127)가 계속 회전함으로써 전력을 절약할 수 있다. 제동펄스(244)는 신속히 자석(122) 및 다색 표시부재(127)를 정지시킨다. 0의 전압주기(245) 동안, 자석(122)은 가속화되지 않음으로써 제동펄스(244)에 필요한 전력은 최소가 될 수 있다. 구동파형의 극성은 제32a도의 고정자 극성에서 제32b도의 고정자 극성으로 변경시킬 수 있도록 설정된다. 가속펄스(243)와 제동펄스(244)는 동일한 극성을 갖는다.

제35도 및 제36도는 종래의 스텝모터의 고정자(123)와 자석(122)간의 관계를 보인 것이다. 자석(122)은 자석(122) 및 고정자(123a,123b,123c,123d)간의 관계에 의해 결정되는 위치에서 정지한다.

제35도에서, 고정자 갭(212)은 자석 갭(211)보다 더 넓게 구성됨으로써 자석(122)의 N극은 고정자 갭(212)의 중앙에서 자기고정력에 의해 정지된다.

제36도에서, 고정자 갭은 제35도의 경우보다 더 넓게 구성됨으로써 자석(122)의 N극은 고정자 갭에서의 위치 대신에 고정자(123a-123d)중 하나와 마주하는 위치에서 자기고정력에 의해 정지된다.

제37도는 본 발명에 따른 고정자(123)와 자석(122)간의 관계를 보인 것이다. 종래의 스텝모터에서, 고정자는 자석용의 자기 고정력을 생성한다. 그러나, 제37도에서는 고정자 갭(212)이 자석갭(211)과 동일하거나 더 작다. 이러한 배열을 취하면, 자기고정력이 감소됨으로써 제34도의 가속펄스와 제동펄스는 효과적으로 작용한다. 고정자 갭(212) 및 자석 갭(211)이 가능한 한 폭좁게 구성되면, 자기고정력이 최소로 되어 가속 및 제동동작이 향상된다.

다색 표시유니트가 바람막이를 구비하여 바람으로 인한 회전부재의 원치않는 회전을 방지하는 케이싱내에 설치되는 경우, 자기고정력은 필요치 않게 된다. 사실상 자기고정력이 없음으로 해서, 제34도의 가속펄스(243)가 약한 경우에도 큰 가속력이 발생하게 된다. 가속펄스(243)가 약하면, 자기 고정력으로 인한 자석(122)의 진동은 약해지게 되고 제동펄스(244)의 진폭은 더 작아져도 된다. 그 결과, 자석(122)은 고속으로 회전하고 정지함으로써 선명한 영상을 표시하게 된다.

고정자 갭(212)이 감소되는 경우에도, 갭이 존재하면 자기 고정력은 나타나지 않게 된다. 따라서, 본 발명은 마찰에 의한 회전저항을 생성하며, 그를 활용하여 자기고정력에 의해 야기되는 회전자의 진동을 억제한다. 즉, 제31도에 도시한 바와 같이, 회전축(121)의 베어링부의 직경이 확대됨으로써 회전자의 중량에 의한 베어링 마찰은 증가하게 된다. 그렇지 않으면, 자석(12) 및 고정자(123)의 단면 높이가 다르게 형성되어 고정자(123)상에서 자석(122)을 향하여 축방향 자기경인을 생성할 수 있게 된다. 이 견인은 회전축(121)의 어깨부를 베어링구멍의 가장자리로 밀어냄으로써 그들간의 마찰은 증가한다. 제동부재로서 작용하는 스프링의 작은 스트립을 회전축(121)과 접촉하도록 배열함으로써 회전축(121)이 정반대로 또는 축방향으로 밀려나게 되어 마찰을 생성하게 하는 것 역시 가능하다.

상기 수단을 통해, 자기고정력으로 인한 회전자의 회복력은 마찰로 인한 회전저항의 균형을 유지하게 된다. 원래는 모터의 효율을 떨어뜨리는 요인인 회전저항은 이와 같이 활용되어 제동단계에서 회전자의 진동을 방지함으로써 동화를 표시하는데 필요한 고속의 동작을 달성할 수 있게 된다.

제38도는 본 발명의 또다른 구동파형에 따른 스텝모터의 동작을 보인 것이다.

이 구동파형은 제34도의 가속펄스(243) 및 제동펄스(244)간의 0의 전압파형(245)을 포함하지는 않는다.

제38도에서, 자석(122)이 제32b도의 위치(232)로 회전할때 통상적으로 종료되는 가속 펄스(243)는 자석(122)이 위치(233)로 회전할때까지 가속전압(245')으로서 계속된다. 이후에, 제동전압(244')이 인가되어 최소의 시간내에 자석(122)의 회전을 완료시킨다. 자석(122)을 회전시키기 위해서는, 자석(122)이 완전히 정지할때까지 제동전압(244')을 계속 공급하는 것이 좋다. 이 예의 구동파형은 제37도의 스텝모터와 함께 사용될 경우 더욱 효과적이다.

제29도는 자석을 180도 회전시켰을때, 고정자의 불균형을 일으키는 구동파형을 제공하는 방법을 보인 것이다.

이 도면에서, 펄스파형(261)은 제32a도의 고정자(123a,123c)의 코일에 인가되며, 펄스파형(262)은 고정자(123b,123d)의 코일에 인가된다. 펄스파형(261,262)간에는 위상차(265)가 존재하기 때문에 두세트의 코일은 그들간의 시간차로 구동된다. 이는 고정자의 자기적인 불균형을 일으킴으로서 제14도의 리세스 고정자의 경우와 유사한 효과를 제공하게 된다.

제39도의 위상차 대신에, 구동파형의 차이를 일으키는 다른 수단이 채용되어 자기적인 불균형을 생성할 수도 있다. 예를들어, 구동파형(261)이 한세트의 코일에 인가되는 경우, 발진파형(266)이 제39도에 도시한 바와 같이 다른 한세트의 코일이 인가되는 구동파형(263)내에 삽일될 수도 있다. 그렇지 않으면, 구동파형(261)의 전압보다 작은 전압(268)을 갖는 파형(264)이 다른 세트의 코일에 인가될 수도 있다. 이들 방법을 조합하여 사용하는 것 역시 가능하다. 이들 방법을 통해, 자석은 예정된 방향으로 180도 회전하게 된다.

제40도는 각각 90도씩 두 단계에 걸쳐서 모터를 180도 회전시키는 구동파형을 보인 것이다. 구동파형(271)은 동시에 제32a도의 고정자(123a-123d)의 구동코일에 인가되어 자석(122)을 90도 회전시킨다. 자석(122)의 N극은 제38도의 경우와 유사하게 시계 반대 방향으로 제32a도의 위치(231)에서 위치(233)도 90도 회전한다.

이 운동은 제40도의 속도파형상에서 실선(272)으로 표시되어 있다. 이후에, 코일은 또다른 90도 회전을 위해 필요한 극성의 구동펄스(273)를 수신한다. 이 운동은 속도파형상에서 점선(274)으로 표시되어 있다. 자석(122)은 180도 회전한 위치(275)(제32b도)에 이를때까지 계속해서 가속됨으로써 제40도에 도시한 바와 같이 회전속도는 더욱 증가하게 된다. 그 결과, 두번째의 90도의 회전은, 첫번째 90도 회전주기(276)의 약반인 주기(277)내에서 완료된다. 주기(277)가 지난 후에, 펄스(273)는 제38도의 경우와 유사하게 주기(278)동안 제동펄스로서 작용하여 자석(122)을 정지시킨다. 이 방법에 따라, 회전자는 짧은 주기동안 180도 회전할 수 있다.

제41a도는 검출코일이 제공된 모터의 자기코어를 보인 것이고, 제42b도는 제41a도의 배열의 구동펄스 및 동작을 보인 것이다.

제41a도에서, 모터의 자기코어(112)는 각각 구동코일(191-194) 및 검출코일(281-284)을 구비한다. 제41b도에서, 자석(122)은 구동파형(285)이 사라진 후에 관성적으로 회전하여 반복적으로 진동한다. 이 상태는 속도파형(286)에 도시되어 있다. 자계는 자석(122)의 운동에 응답하여 변하기 때문에, 전압(287)은 검출코일(281-284)상에서 유도된다. 유도전압(287)은 구동파형(285) 및 속도파형(286)에 정비례한다. 구동주기(288)를 제외하면, 유도된 전압(287)은 증폭되어 제동펄스로서 구동코일(191-194)에 인가되는 파형(289)으로 입력된다. 증폭의 정도는 임의로 선택되어 점선(290)으로 나타낸 바와 같이 적절한 제도펄스를 제공하게 된다.

제41도의 실시예가 4개의 검출코일을 채용한다 하더라도, 하나의 검출코일만이 사용된다. 검출코일 대신에, 구동코일상의 역기전전압을 채용할 수도 있다. 이 경우, 사전에 진동주파수를 측정할 필요가 있다.

제42도는 상기 언급한 바와 같이 검출되는 역기전전압에 기초하여 모터를 구동하는 방법을 보인 블록선도이다.

이 방법은 역 기전전압을 관측하고, 이상 동작을 검출함에 따라 교정 구동펄스를 제공한다. 단계(291)에서는 역 기전압을 검출한다. 단계(292)에서는 모터가 정확하게 동작하고 있는지 여부를 측정한다. 동작이 이루어지지 않는 등의 이상이 발생하면, 단계(293)에서 교정 구동펄스가 모터(294)에 제공된다. 그후에, 역기전전압이 다시 검사된다.

본 발명의 이 방법은 스텝모터를 고속으로 구동하여 예정된 위치에 모터를 정지시킨다. 따라서, 모터에 동축적으로 부착된 다색 표시부재는 신속히 하나의 색상에서 다른 색상으로 표시색상을 절환할 수 있기 때문에 텔리비젼과 같은 동화를 표시할 수 있게 된다. 본 발명의 이러한 방법은 도트 매트릭스 색상혼합 효과를 채용하는 고소 다색 표시장치에 적용될 수 있다.

또한, 이 방법은 다색 표시요소의 회전부재가 정지하기 직전에 진동을 현저하게 감소시키는데 효과적이다. 그러나, 상기한 방법은 진동을 완전하게 제거하지는 못한다. 특히, 동화를 표시하는 경우, 상기한 방법을 사용하여 짧은 시간동안에 한 프레임에서 다른 프레임으로 프레임을 절환하는 것은 어렵다. 이는 때때로 표시된 영상을 흐리게 하고 그 질을 떨어뜨릴 수도 있다.

본 발명자는 이러한 문제를 해결함을 물론 표시된 영상의 질을 향상시키는 구동방법을 개발하였다. 이 새롭게 개발된 방법은 제34도의 가속펄스(243)와 제동펄스(244)간에 감속펄스를 개입시키는 것이다. 이 감속펄스는 자석에 정반대의 토오크를 제공한다. 이 방법에 따라, 회전자는 가속펄스로 작동하기 시작하여 가속되고, 감속펄스에 의해 주어진 정반대의 토오크에 의해 신속히 감속된 다음, 제동펄스에 의해 최소의 진동으로 정지된다.

제43도는 이러한 방법에 따른 스텝모터의 동작을 설명하고 있다. 감속펄스(303)는 가속펄스(301) 이후에 제공되어 제33도 및 제34도의 경우보다 더 짧은 시간동안에 모터의 회전자의 진동을 억제하고 그 회전자를 정지시킨다.

제43도에서, 감속펄스(303)의 극성은 가속펄스(301) 및 제동펄스(302)의 극성의 반대이다. 즉, 자석이 제32a도의 상태에서 제32b도의 상태로 시계반대방향으로 90도 회전할때, 가속펄스(301) 및 제동펄스(302)는 제32b도에 도시한 바와 같이 고정자(123a-123d)를 자화하며, 감속펄스(303)는 제32a도에 도시한 바와 같이 고정자를 자화한다.

속도곡선(305)은 제43도의 주기(312)에서는 편평하다. 자석(122)의 N극은 제32a도의 상태에서 시계반대방향으로 회전하기 시작하며, 자석(122)과 다색 표시부재(127)의 관성으로 인해 회전에너지가 큰, 제32b도의 위치(232,232')의 중간위치로 이동한다. 따라서 감속펄스(303)는 제43도의 주기(313)동안 인가되어 자석(122)을 제32a도의 원위치(231)로 다시 향하게 하는 토오크를 제공한다. 역 토오크에 의해, 자석(122)은 갑자기 제동되며, 제32b도의 위치(232")에서 제43도의 속도곡선(305)상에 나타낸 바와 같이 충분하게 서행하게 된다. 주기(314)동안, 자석(122)은 제32b도의 목표위치(233)에 이른다. 그런 다음, 제43도의 제동펄스가 동작하여 주기(315)동안 자석(122)을 정지시킨다. 이 주기동안, 자석(122)의 N극은 진동이 억제되어 제32b도의 위치(234',234)로 이동하지 못할 수도 있다.제43도의 구동펄스의 주기(311-315)는 회전부재의 관성, 자석의 강도, 구동파워 등등에 따라 조정될 수도 있다. 예를들어, 주기(312-314)는 생략될 수 있다.

상기한 설명에서 자석은 90동 회전한다. 동일한 방식으로 180도 회전할 수도 있다. 예를들어, 제43도의 주기(311)에서의 구동펄스(301)의 폭 및 전압은 처음으로 자석을 90도 회전시키기 위해 선택될 수 있다. 그런 다음, 자석은 관성에 의해 주기(312) 동안 90도 더 회전하게 된다. 180도 회전한 후, 자석이 제32b도의 위치(275)에 이르기 직전에 감속펄스(303)가 인가된다.

제44도는 두가지 가속펄스(321a,321b)를 포함하는 구동방법을 보인 것이다. 이들 펄스는 가능한 한 일정한 속도로 자석(122)을 회전시킨다. 그런다음, 감속펄스(323)와 제동펄스(322)가 진동을 억제하고 자석의 회전을 정지시킨다. 감속펄스(323)는 그 폭 및 수가 동작조건에 따라 적절히 설정되는 여러개의 짧은 펄스로 구성될 수도 있다.

이 방법은 진동을 억제하면서 다색 표시부재를 회전시키거나 정지시킴으로써 짧은 시간동안에 하나의 색상에서 다른 색상으로 표시된 색상을 절환한다. 이는 영상 프레임을 표시할때 절환시간을 줄이고, 영상 표시시간을 증가시키며, 원치않는 색상의 혼합을 방지하고, 표시되는 영상, 특히 동화의 질은 개선시킨다. 이 방법의 감속펄스로 인해 제동펄스의 폭이 좁아짐으로써 전기를 절약할 수 있게 된다.

앞에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 다수의 다색 표시요소를 채용하여 다색 표시유니트를 형성하고, 다수의 다색 표시유니트를 채용하여 대형의 다색 표시장치를 구성한다. 따라서, 본 발명의 대형 다색 표시장치는 고속으로 독립적으로 그리고 임의로 제어되는 만대 또는 십만개의 다색 표시요소로 구성된다. 이러한 구성을 취하게 되면 복잡한 제어수단 및 동작이 필요하게 된다.

다수의 표시요소를 채용하는 종래의 다색 표시장치에 따라, 표시제어 신호는 외부의 신호원에서 다수의 라인을 통해 표시요소에 공급되기 때문에 준비 및 보수관리가 어렵다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 본 발명자는 표시장치와 신호원간의 신호라인을 간단하게 하는 기법을 개발하였다.

본 발명에 따라, 다수의 다색 표시요소는 행으로 배열되어 다색 표시유니트를 형성하고, 다수의 다색 표시유니트는 매트릭스 형태로 배열되어 대형의 다색 표시장치를 형성한다. 각각의 다색 표시유니트는 어드레스 IC의 다수의 드라이브 IC를 구비한다. 이들 IC는 수가 적은 신호라인에 연결되며, 이 신호라인을 통해 신호원은 표시 데이타를 갖춘 직렬신호를 IC에 공급한다.

각각의 어드레스 IC는 표시장치내의 대응하는 다색 표시유니트의 위치를 나타내는 특정 어드레스를 저장한다. 각각의 구동 IC는 다색 표시요소의 모터를 코일을 구동하는 회로와 표시되는 색이 빈번히 변경될때 코일의 열을 억제하는 시닝회로로 구성된다.

다색 표시유니트는 다색 표시요소를 동시에 작동시키는데 사용되는 전기를 축적하기 위한 커패시터 또는 배터리를 구비할 수도 있다.

신호원에서 IC로 전송된 직렬신호는 표시될 색상에 대한 데이타는 물론, 다색 표시유니트 및 다색 표시 장치내의 다색 표시요소의 어드레스에 대한 데이타를 포함한다. 직렬신호는 먼저 어드레스 C로 전송된다. 각각의 어드레스 IC는 신호내의 어드레스 데이타를 검사하여 그 자신이 데이타만을 수신한다. 어드레스 IC는 표시될 색상에 대한 데이타를 소트하여 그것들을 각각 구동 IC로 전송한다. 각각의 구동 IC는 대응하는 다색 표시요소를 구동함으로써 필요한 색상을 표시한다. 프레임 소거신호는 주기적으로 각각의 구동 IC에 공급됨으로써 잘못된 표시를 교정한다.

이와 같은 방식으로, 본 발명에 따라 각각의 다색 표시유니트는 어드레스 IC와 다수의 구동 IC를 구비한다. 다색 표시유니트는 각각 다수의 다색 표시요소를 포함하는 예정된 수의 유니트 블록을 포함할 수도 있으며, 각각의 구동 IC는 대응하는 유니트 블록의 다색 표시요소를 제어한다. 다색 표시유니트에서, 각각의 유니트 블록은 행 또는 열로 이루어진 다색 표시요소로 구성될 수도 있다. 또한, 다색 표시유니트의 각각의 유니트 블록은 매트릭스 형태의 다색 표시요소로 구성될 수도 있다.

어떠한 경우에도, 각각의 유니트 블록에는 모든 다색 표시유니트용으로 제공되는 단일의 어드레스 IC에 의해 제어되는 하나의 구동 IC가 제공된다.

제4도의 경우, 다색 표시유니트(200)는 열로 이루어진 다색 표시요소(103)으로 구성된다. 다색 표시요소(103)의 열(C1)은 베이스판(105) 및 회로판(502)으로 이루어진 지지프레임상에 배치된다. 다색 표시요소(103)의 열(C1-C3)은 마더보드(101)에 끼워맞춤된다. 베이스판(105)은 자기재료로 만들어진다. 모터의 고정자로서의 기능을 수행하는 자기코어(도시안됨)는 베이스판(105)의 굽어진 부분에 의해 형성된다. 다색 표시요소(103)는 4가지 색상으로 축방향으로 칠해진 원통형 표면을 구비한다. 다색 표시유니트(200)는 화살표(K)의 방향에서 바라본 것이다.

이 실시예에 따라, 16개의 다색 표시요소(103)는 하나의 회로판(502)상에 배열됨으로써 컬럼(C1)을 형성하며, 16개의 컬럼(C1-C16)은 마더보드(101)내에 끼워맞춤된다(제45도에는 단지 3개의 컬럼만이 도시되어 있음을 주목하시오). 즉, 256(16×16=256)개의 다색 표시요소는 하나의 다색 표시유니트(200)를 형성한다.

제45도는 제4도의 다색 표시유니트(200)의 후면을 보인 사시도이다. 열(C1-C16)의 회로판은 마더보드(101)에 전기적으로 연결된다. 하나의 어드레스 IC(390)및 16개의 구동 IC(363)는 마더보드(101)의 후면에 배치된다. 하나의 구동 IC(363)는 회로판(502)상의 한 열로 된 16개의 다색 표시요소(103)를 구동함으로써 16개의 구동IC(363)는 16배열로 배열된다. 외부 신호원(도시안됨)에서 나온 표시 데이타는 먼저 어드레스 IC(390)에 의해 수신되고, 논의되는 유니트에 대한 데이타만이 구동 IC(363)로 분배되며, 이 구동 IC는 각각의 열의 다색 표시요소(103)의 모터를 구동하여 요구되는 색상을 표시한다. IC(363,390) 등은 와이어 결합, 필립-칩 설치, 미니모드 등등의 방법으로 마더보드(101)상에 직접 장착된다. 하나 또는 다수의 다색 표시유니트(200)는 투명한 표시면을 갖는 케이싱내에 수용됨으로써 다색 표시부재의 모터는 먼지 및 물로부터 보호를 받게 된다.

제46도는 하나의 다색 표시유니트(200)의 다색 표시요소(103)의 어드레스(Xn,Ym)을 보인 것이다. 도시한 바와 같이 하나의 다색 표시유니트(200)내에 16행(x1-x16) 및 16열(y1-y16), 즉 256(16×16=256)의 다색 표시요소(103)가 구성된다.

제47도는 동화를 표시하기 위한 텔레비젼 시스템 따위의 대형 표시장치(300)를 보인 것이다. 이 장치(300)는 제46도의 다수의 다색 표시유니트(200)로 구성된다. 각각의 유니트(200)는 어드레스(XN,YM)로 식별된다. 제47도에는 80행(X1-X80) 및 80열(Y1-Y80), 즉 4,800(80×60=4,800)의 다색 표시유니트(200)가 도시되어 있다. 제45도에 도시한 바와 같이, 각각의 유니트는 하나의 어드레스 IC(390)을 구비함으로써 제47도의 다색 표시장치(300)는 4,800개의 어드레스 IC(390)를 포함한다. 각각의 어드레스 IC(390)는 그 자신의 지정 어드레스(XN,YM)을 저장한다. 어드레스 IC(390)는 공통의 마스크 패턴을 구비한다. 제47도에 도시한 바와 같이, 각각의 유니트(200)는 다색 표시장치(300)내에서 그 자신의 위치에 대응하는 다른 어드레스를 가져야만 한다. 따라서, 어드레스 IC(390)는 이피롬 또는 이이피롬 따위의 소거 가능한 MONOS로 만들어질 수도 있다.

제47도의 표시장치(300)는 4,800개의 다색 표시유니트, 즉 4,800개의 어드레스를 가짐으로서 매우 크다. 10개의 수평배열된 다색 표시유니트로 이루어져서 광고 및 정보전달의 목적으로 문자를 수평으로 표시하는 더욱 단순한 표시장치를 사용할 수도 있다. 이 경우, 10개의 어드레스(X1,Y1) 내지 (X10,Y1)가 존재한다.

제48도는 외부신호원에서 제47도의 표시장치(300)의 4,800개의 어드레스 IC(390)로 전송되는 직렬표시 신호의 예를 보인 것이다. 동기신호(CL)는 예를들어 20비드 직렬신호일 수 있다. 외부동기 다중진동기 및 어드레스 IC의 PLL로 만들어지는 클럭 발생기는 신호(CL)를 수신하고 다색 표시유니트(200)에 의해 사용되는 클럭신호를 재생한다. 신호(CL)에 후속하여 간헐적으로 신호가 제공된다. 처음에, 다색 표시유니트의 하나를 지정하는 13비트 유니트 어드레스 신호(xnym)이 존재한다. 이 신호에 후속하여 이에 대응하는 256개의 다색 표시요소(103)를 구동하는 데이타가 제공된다.

신호(CL)가 사용되지 않을 경우, 신호원은 표시신호에 더하여 클럭펄스를 제공해야만 한다.

제47도에서의 다색 표시유니트(200)의 수는 4,800개이다. 따라서 제48도의 신호의 어드레스부(XNYM)는 13비트로 구성되어 제47도의 다색 표시유니트(200)을 커버하는데 충분한 8,192(2¹³=8,192)개의 어드레스를 표현하게 될 수도 있다. 후속하는 신호(x1)의 y1 내지 y16은 어드레스 신호(XNYM)에 의해 식별되는 다색 표시 유니트(200)(제46도)내에서 열(x1)으로 대응하는 16개의 다색 표시요소(x1y1-x16y16)중 하나에 대해 4가지 색상중 하나를 지정하는 2비트 데이타이다. 다라서, 신호(x1)는 32(2×16=32) 비트로 구성된다. 이와 유사하게, 각각의 컬럼(x2-x16)은 32비트 표시신호를 포함함으로써 각각의 다색 표시유니트(200)내의 16열의 다색 표시요소(103)에 요구도는 비트의 수는 512(32×16=512)비트이다.

즉, 20비트 동기신호 및 13비트 어드레스 신호를 포함하는 전체 545비트는 각각의 다색 표시유니트(200)를 제어하는데 필요한 데이타를 형성한다. 이는 다색 표시장치(300)의 4,800개의 다색 표시유니트(200)가 총 545비트×4,800유니트=2,616,000비트를 필요로 한다는 것을 의미한다.

영화처럼 이러한 다색 표시장치(300)로 초당 24 프레임의 비율로 영상을 표시하기 위해, 2,616,000비트×24프레임=62,784,000bit/sec의 비율로 데이타를 공급할 필요가 있다. 이것은 거의 63MHz와 동일하다.

다색 표시장치가 단순한 광고 및 정보전달용으로 10개의 다색 표시유니트(200)로 구성되는 경우, 장치는 545비트×10유니트=5,450비트를 필요로 한다.

초당 16열의 비율로 문자를 이동시키기 위해서는, 5,450비트×16열=87,200bit/sec의 비율로 데이타를 공급할 필요성이 있다. 이는 10KHz와 거의 같다.

제49도는 어드레스 IC(390)를 보여주는 블록선도이다. 본 발명에 따라, 하나의 어드레스 IC(390)가 다색 표시장치에서 하나의 다색 표시유니트(200), 즉 4,800 어드레스 IC(390)에 사용될 수 있도록 배열된다. 데이타 입력(330)은 제48도에 도시한 것과 같은 펄스열 신호이다. 입력(330)의 제1신호(CL)는 밴드패스 필터(331)으 대역내로 떨어짐으로써 신호(CL)는 밴드패스 필터(331)를 통과하여 외부동기 다중진동기 및 PLL을 포함하는 클럭 발생기(332)에 공급된다. 클럭 발생기(332)는 신호원내에서 사용되었던 것과 동일한 클럭펄스를 발생시킨다. 어드레스 IC(390)는 이들 클럭펄스에 따라 동작한다.

신호(CL)에 후속하는 데이타 펄스는 밴드패드 필터(331)에 의해 제거됨으로써 클럭 발생기(332)에 의해 발생되는 주파수에 영향을 미치지 않는다. 20비트 카운터(333)는 신호(CL)의 카운트를 나타내는 신호를 제공함으로써 게이트(334)를 개방시킨다. 그런 다음, 신호(CL)에 후속하는 13비트 유니트 어드레스 신호(XnYm)(제48도)는 게이트(334)를 통과하고 13비트 래치(338)에 저장된다. 어드레스 메모리(342)는 제47도의 배열에서 논의되는 유니트의 위치를 나타내는 어드레스를 저장하는 비휘발성 메모리이다.

비교회로(340)는 래치(338)에 의해 래치된 데이타 신호내에 포함된 유니트 어드레스(XNYM)와 어드레스 기억장치(342)내에 저장된 어드레스를 비교한다. 이들이 상호 일치하면, 비교회로(340)는 일치신호를 제공하여 게이트(345)를 개방하여 논의되는 다색 표시유니트의 열(x1)내의 6개의 다색 표시요소에 사용되는 32비트의 데이타(y1-y16)를 32비트 카운터(347) 및 일군의 게이트(355)로 안내한다. 일치신호는 게이트(351)를 또한 통과하여 16비트 카운터(352)를 증분시킨다.

16비트 카운터(352)의 출력에 응답하여, 게이트 군(355)의 첫번째 게이트는 개방되어 열(x1)의 데이터를 구동 IC(363)으로 전송하고 그곳에서 열(x1)을 구동한다. 32비트 카운터(347)가 모든 32비트 데이타를 계수하면, 카운터(347)의 출력신호는 게이트(351)를 통과하여 16비트 카운터(352)를 증분시킨다. 그런 다음, 카운터(352)의 출력에 따라서, 게이트 군(355)의 다음 게이트가 개방되어 열(x2)의 32비트 데이타를 구동 IC(363)로 전송하고, 그곳에서 열(x2)를 구동한다.

즉, 16비트 카운터(352)는, 첫번째 계수에서, 비교회로(340)에 의해 제공되는 일치신호에 응답하여 게이트 군(355)중에서 행(x1)의 게이트를 선택한다. 그후에, 16비트 카운터(352)는 32비트 카운터(347)의 출력을 계수하여 게이트 군(355)중에서 열(x2,x3,...,x16)의 게이트를 선택한다. 이렇게 하여, 데이타 신호는 연속적으로 16개의 구동 IC(363)로 전송된다.

다색 표시유니트중에 어느 하나라도 교체가 되면, 논의되는 유니트의 어드레스는 외부에서 어드레스 재기록 입력부(350)를 통해 어드레스 저장장치(342)내로 기록된다.

제50도는 구동 IC(363)를 보인 블록선도이다. 앞서 설명한 바와 같이, 하나의 구동 IC(363)는 다색 표시유니트의 16개의 다색 표시요소의 열을 구동하며, 앞의 예에서 16개의 구동 IC(363)는 하나의 다색 포시 유니트의 16열의 다색 표시요소용으로 배열된다.

제50도에서, x1 입력부(360)는 제49도의 x1 내지 x16 입력부(360)중의 하나이다. 즉 어드레스 IC(390)에 의해 선택된 데이타 신호중 대응하는 열의 다색 표시요소의 32비트 데이타이다. 앞서 설명한 바와 같이, 모든 2비트는 4가지 색상중의 하나를 나타내고, 16개의 다색 표시요소용으로 전체 32비트가 존재한다.

입력 데이타는 먼저 현재의 32비트 래치(362)에 저장된다. 이전의 32비트 데이타를 저장하기 위한 이전의 32비트 래치(364)가 준비된다.

일군의 낸드 게이트(366)는, 두 래치(362,364)의 모든 두비트를 상호 비교한다. 일치됨을 확인한 낸드 게이트(366)는 대응하는 다색 표시요소의 모터의 코일의 극성을 절환하기 위한 대응하는 코일 극성 절환회로(370)를 작동시키는 출력을 제공하지 않는다. 현재 및 이전의 데이타가 상호 일치하면, 표시될 색상을 변하지 않는다. 이경우, 표시된 색상은 원상태로 유지된다.

다색 표시요소의 현재 및 이전의 데이타가 상호 일치하지 않으면, 다색 표시요소에 의해 표시될 색상은 변경된다. 이 경우, 대응하는 낸드 게이트(366), 즉 비교회로는 대응하는 코일 극성 절환회로(370)에 공급되는 출력신호를 제공한다.

이렇게 하여, 새로운 데이타가 모든 4,800개의 다색 표시유니트에 기록된다. 그후에, 회전명령 입력(390)이 모든 유니트로 이송된다. 그런 다음, 입력된 2비트 데이타에 따라, 각각의 코일 극성 절환회로(370)는 표시될 색상을 결정하고 대응하는 y1 내지 y16의 다색 표시요소(103)중 하나에 연결되는 4개의 출력라인(372)에 전압을 공급한다. 그 결과, 다색 표시요소(103)이 모터의 두세트의 코일이 구동되어 지정된 색을 표시한다. 색상변화가 없는 것을 제외하면, 다색 표시요소(103)는 동시에 그들의 표시색을 변경시킨다. 그후에, 현재의 32비트 래치(362)의 내용은 이전의 32비트 래치(364)로 전송되어 다음의 데이타를 수신할 준비를 한다.

이렇게 하여, 현재 및 이전의 데이타는 상호 비교되고, 데이타의 변경이 없는 다색 표시요소는 작동되지 않는다. 이는 스크린의 점멸을 방지하고 전력소모를 줄인다.

잡음등으로 인해 오동작이 일어나서 원치않는 색이 표시되는 경우, 그리고 오랜동안 표시 데이타가 변경되지 않는 경우, 원치않는 색이 오랜동안 표시되게 된다. 이러한 종류의 역효과를 피하기 위해, 프레임 소거입력(380)이 예를들어, 매 10분마다 공급되어 이전의 32비트 래치(364)의 출력이 제공되는 것을 막음으로써 현재의 32비트 래치(362)에서 나온 데이타에 따라 16개의 다색 표시요소의 모듬 모터를 작동시키게 된다. 이 기법은 표시된 원치않는 색을 교정한다. 이러한 동작은 순서대로 어드레스(XNYM) 및 (xnym)를 지정함으로써 수행된다. 프레임 소거입력(380)은 신호원으로부터 전용 신호라인을 통해 제공하거나 데이타 신호내로 삽입될 수도 있다. 4,800개의 다색 표시유니트를 동시에 소거하려면, 수많은 전력을 필요로 하게 된다. 따라서, 유니트는 순서대로 소거됨으로써 전력 소모도를 막을 수 있다.

제51도는 본 발명에 따른 또다른 데이타 포맷을 보인 것이다. 이 포맷은 각각의 다색 표시유니트의 다색 표시요소의 어드레스 및 색상을 지정한다. 즉, 신호원은 각각의 다색 표시유니트에 있어서 색상이 변경되는 다색 표시요소를 선택하며, 데이타(xn,ym)가 각각의 다색 표시유니트내의 선택된 256개의 다색 표시요소의 어드레스이고 하위 2비트는 선택된 다색 표시요소에서의 4가지 색상중 하나를 지정하기 위한 것인 데이타(xn1,ym1) 내지 (xnk,ymk)에 선행하는 각각의 유니트 어드레스(XN,YM)을 선택한다.

이러한 방법을 수행하기 위해 사용되는 회로는 제49도 및 제50도의 회로를 변형시킴으로써 형성되는 바, 이에 대해서는 상세히 설명을 생략하기로 한다. 색상이 변경되어질 다색 표시요소의 수가 그렇게 크지 않다면, 이 방법은 모든 다색 표시요소의 데이타를 전송하는 제48도의 예보다 작은 양의 비트를 포함한다.

제52a도는 제50도의 구동 IC(363)의 코일 극성 절환회로(370)와 다색 표시요소(103) 사이에 배치되는 시닝회로를 보인 블록선도이다. 제52b도는 코일 구동출력부를 보인 것이다. 다색 표시요소의 모터가 빈번하게 동작하여 동화를 표시한다면, 모터의 코일은 고온으로 가열할 수도 있다. 이 경우, 표시되어질 영상의 시닝함으로써 표시되는 영상의 절환 주파수를 약간 희색시킬 필요가 있다.

코일 극성 절환회로(370)는 타이머 카운터에 공급되는 코일 구동출력(431)를 제공한다. 타이머 카운터(433)는 정해진 시간동안 코일 구동출력의 밀도를 관측한다. 주기(465)동안, 밀도는 열 문제를 일으키지 않는 범위내에 놓인다. 이 경우, 코일 구동출력(431)은 게이트(442,452)를 통해 다색 표시요소(103)를 구동한다. 주기(467)동안, 밀도는 한계 레벨로 증가된다. 그런 다음, 타이머 카운터(433)의 출력은 게이트(442)를 폐쇄하고 게이트(444)를 개방한다.

따라서, 코일 구동출력(431)은 시닝 타이머 카운터(446)로 안내된다. 시닝 타이머 카운터(446)는 주기(478)동안 구동펄스의 밀도를 감소시킴으로써 모터의 코일을 냉각한다. 시닝 타이머 카운터(446)는 표준 주파수 분할회로 등등으로 구성될 수도 있다. 냉각이 불충분하면, 모터 코일 부근에 배치된 온도센서(도시안됨)가 그것을 체크하거나, 타이머 카운터(433)또는 또다른 분리형 타이머 카운터가 다시 시닝된 출력(450)을 관측함으로써 시닝공정을 되풀이하게 된다. 구동출력(431) 및 시닝된 출력(450)중 하나는 게이트(452)를 통과하여 다새 표시요소(103)의 모터를 구동한다. 전상 주기(465,488)동안, 타이머 카운터(433)는 정해진 시간이 경과한 후 리세트되어 출력(440)을 제공하지 않게 된다.

제53도는 마더보드(101)상의 어드레스 및 구동 IC를 보인 것이다. 이들 IC는 제45도에 도시한 바와 같이, 마더보드(101)의 후면에 설치된다. 앞서 설명한 바와 같이, 데이타, 회전명령, 프레임 소거, 어드레스 재기록 및 클럭 신호는 신호원에서 IC로 공급된다. 이들 신호는 분리된 신호라인 또는 다수의 공통 신호라인을 통해 전송될 수도 있다. 이들 신호에 더하여 정의 전원(492) 및 GND(494)에서 나온 전기가 IC로 공급된다.

정의 전원(492)은 마더보드(101)상에 배치된 커패시터(496)에 연결된다. 커패시터(496)는 항상 정의 전원(492)에 의해 충전된다. 다색 표시요소(103)의 모터를 동시에 구동하기 위해 구동 IC(363)가 많은 전력을 필요로 하는 경우, 커패시터(496)가 또한 전력을 공급한다. 커패시터(496)로 인해, 정의 전원(492)의 용량은 비교적 작을 수도 있다. 이 실시예에 따라 4,800개의 다색 표시유니트(200)는 4,800개의 커패시터를 필요로 한다. 이들 커패시터는 전원의 측부에 집단적으로 배열될 수도 있다. 커패시터 대신에, 커패시터의 버퍼효과가 더 큰 배터리를 채용할 수도 있다.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명은 다색 표시장치상에 어드레스 IC 및 구동 IC를 배열함으로써 지능을 갖춘 장치를 제공한다. 즉, 각각의 다색 표시요소에 신호원을 직접 연결할 필요가 없다. 이러한 배열은 어드레스 및 직렬신호로서의 색상 데이타를 전송하여 표시장치를 제어함으로써 신호원은 물론 신호원과 표시장치간의 연결을 단순화할 수 있다. 따라서, 본 발명은 생산성, 신뢰성을 향상시키고, 보수관리를 용이하게 수행할 수 있으며, 비용을 절감할 수 있다.

본 발명에 따른 다색 표시유니트 및 다색 표시장치는 표시영역의 전면에 배치된 마스크를 채용하는 것이 바람직하다. 마스크로 인해 색상이 선명하게 표시되며 경계색의 분리가 명확히 이루어진다.

제4도에 도시한 바와 같이, 다색 표시장치(300)의 다색 표시유니트(200)내의 각각의 다색 표시요소(103)의 전방에 마스크가 제공되지 않으면 표시된 색상에 인접한 색상은 외부로부터 관측될 수도 있다.

제54도는 두개의 다색 표시요소(103)를 도시한 측면도이다. 각각의 요소(103)는 적색(R)을 표시하고 있다. 이 경우, 적색(R)에 인접한 녹색(G) 및 백색(W)은 두개의 다색 표시요소(103)간의 갭을 통해 보여짐으로써 전체적인 다색 표시장치의 콘트라스트는 떨어진다.

제55에서, 각각의 다색 표시요소(103)는 편평한 색상영역을 갖춘 입방체 형상을 취한다. 인접한 다색 표시요소(103)는 상호간에 충분히 떨어져 배치됨으로써 자유로이 회전할 수 있다. 즉 요소(103)는 인접한 다색 표시요소(103)의 경계원(72)이 상호 간겁 일으키지 않도록 배치된다. 그 결과, 다색 표시요소(103)의 후방에 배치된 마더보드(101)의 표시은 요소(103)간의 갭을 통해 볼수 있다. 이외에, 비스듬한 방향에서 녹색(G)과 백색(W)을 또한 볼 수 있게 되어 표시된 영상이 질이 떨어지게 된다.

제56도에 도시한 바와 같이, 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명에 따라 많은 창(76)을 다색 표시장치(300)는 또는 다수의 다색 표시요소(103)를 포함하는 다색 표시유니트(200)의 전방에 배열된다. 창(76)은 다색 표시요소(103)를 각각 볼 수 있도록 구성된다. 마스크(75)의 고체부는 마더보드(101)와 다색 표시요소(103)의 측면을 커버함으로써 원치않는 색상을 숨긴다.

제56도는 본 발명의 실시예를 보인 측면도이다. 도면에서 각각의 원통형 다색 표시요소(103)는 4가지색 즉, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)및 백색(W)으로 칠해진다. 마스크(75)는 인접한 다색 표시요소(103)간의 갭을 덮기 위해 배치된다. 각각의 다색 표시요소(103)를 표시하는 색상영역은 마스크(75)의 대응하는 창(76)에서 돌출되는 것이 바람직하다. 이것은 색상영역을 비추는 관선의 양 및 가시각의 관점에서 볼때 바람직하다.

제57도는 제56도의 마스크(75)를 갖춘 표시장치를 보인 사시도이다. 마스크(75)는 매트릭스 형태로 형성된다. 마스크(75)의 각각의 창의 크기는 대응하는 다색 표시요소(103)의 크기에 좌우된다.

제58도는 입방체 형상을 각각 취하는 다색 표시요소(103)를 보인 측면도이다. 마스크(75)는 요소(103)의 전방에 배열된다.

제59도는 본 발명에 따른 독립적인 구성을 취하지 않는 마스크를 보인 것이다. 부분(77)은 베이스판(105)으로부터 구부러져서 대응하는 다색 표시부재간의 갭을 덮는 마스크부를 형성한다. 베이스판(105)의 단부면(78)은 마더보드(101)의 일부를 덮는 마스크로서의 기능을 또한 수행한다. 이러한 구조를 취하면, 부품의 수가 줄어들고 비용이 절감된다.

상기한 실시예에서는, 단색으로 마스크(75)를 칠하는 것이 바람직하다. 다색 표시요소(103)상에 칠해진 색상중 하나가 문자 및 그림을 표시하는데 있어서 그 배경색으로 사용될 경우, 마스크는 배경색으로 칠해져서 생생한 배경을 제공하는 것이 바람직하다. 다색 표시요소(103)의 색상이 다양하게 조합되며 첨가되고 혼합될 경우, 마스크(75)는 검정색으로 칠해지는 것이 바람직하다.

다음, 본 발명에 따른 다색 표시장치(300) 및 다색 표시유니트(200)를 보호하는 구조에 대해서 설명하기로 한다.

다색 표시장치(300) 및 다색 표시유니트(200)는 잘 보인 수 있도록 옥내 또는 옥내에 설치된다. 따라서, 다색 표시장치(300) 및 다색 표시유니트(200)는 항상 광선, 열, 먼지, 비, 바람, 눈, 소금 등등에 노출된 상태로 유지된다. 따라서, 장치(300) 및 유니트(200)에 보호수단을 제공할 필요가 있다. 그렇지 않으면, 다색표시요소(103)의 회전부, 구동부, 제어회로 등등이 고장을 일으켜 작동이 안될 수도 있다. 그밖에, 자외선은 다색 표시요소(103)상에 칠해진 색을 변경시키고 그 질을 떨어뜨릴 수도 있다. 또한, 다색 표시장치(300) 및 다색 표시유니트(200)의 구성부가 파손되고 부식되며 오작동을 일으킬 수도 있다.

제3도, 제6도, 제16도 및 제17도에 있어서, 본 발명에 따라 다색 표시요소(103)을 보호하는 밀폐 케이싱(106)내에 다수의 다색 표시요소가 놓여진다.

본 발명에 따라 그 기능이 확장된 새로운 밀폐 케이싱에 대해 설명하기로 한다.

본 발명에 따른 방진 및 방수 케이싱(106)에는 자외선 필터 및 가열 와이어가 제공된다. 케이싱(106)은 먼지 및 물등이 다색 표시유니트(200)내로 유입되지 못하게 하고, 자외선 필터는 다색 표시부재의 열화를 방지하며, 히터는 얼어붙는 것을 막는다.

본 발명에 따른 보호 케이싱에 대해서는 제60도, 제61도 및 제62도를 참고로 하여 설명하기로 한다.

제69도에 있어서, 다수의 다색 표시유니트(200)는 스크류(26) 및 부시(27)에 의해 지지프레임(25)에 부착된다. 제61도는 제60도의 오른쪽에서 본 도면으로 지지프레임(25) 및 다색 표시유니트(200)를 보인 것이다. 지지프레임(25)은 매트릭스 형상으로 형성된다. 보호 케이싱은 주로 투명한 바람막이(28), 외부프레임(29) 및 후방패널(31)로 구성된다. 다색 표시유니트(200)가 부착되는 지지프레임(25)은 스크류(33)로 내부 프레임(30)에 고정된다. 패킹(32), 바람막이(28) 및 내부프레임 다색 표시유니트(200)를 지지하는 지지프레임(25)과 함께 외부 케이싱(29)내에 배치된다. 후방패널(31)은 패킹(34)을 통해 스크류(35)로 외부 케이싱(29)에 고정된다. 바람막이(28)는 거친 외부면(28a)을 구비함으로써 외부에서 들어오는 광선의 반사를 막는다. 자외선 필터(36)는 바람막이(28)의 내면에 배열되어 자외선을 차단함으로써 다색 표시요소(103)의 색상변경을 막는다. 히터 와이어(37)는 바람막이(28)의 내면상에 배치된다.

제62도는 바람막이(28)의 내면을 보인 것이다. 히터 와이어(37)는 저항이 낮은 공통 라인(38)간에 그리고 다색 표시요소(103)간에 배열됨으로써 가열 와이어는 다색 표시요소(103)에 나쁜 영향을 미치지 않는다. 히터단자(39)에서 나온 와이어(40), 코넥터(41) 및 와이어(42)는 마더보드(101)의 전원 라인에 연결된다. 히터 와이어(37)는 바람막이(28)의 내면위에 놓이는 대신 마스크(75)위에 놓일 수도 있다. 마스크(75)는 히터 와이어를 사용하지 않고 저항 가열재로 또는 표면가열판으로 만들어질 수도 있다.

이와 같은 방식으로, 다수의 다색 표시유니트(200)로 구성되는 다색 표시장치(300)가 밀폐 케이싱내에 수용된다. 케이블(43), 코넥터(44) 및 각각의 다색 표시유니트(200)의 마더보드(101)에서 나온 케이블(45)은 후방패널(31)상에 배치된 방수 링(46)을 관통하고, 방수 코넥트(47)를 통해 외부전원/신호라인(48)에 연결된다. 케이싱내에 수용되는 다색 표시장치는 스크류(49)로 외부벽(50)에 고정된다.

제63도, 제64도, 제65a 및 b도는 본 발명의 또다른 실시예에 따른 밀페 케이싱을 보인 것이다. 제63도는 본 발명의 실시예에 따른 다색 표시장치(300)의 후면을 보인 사시도이다. 각각의 다색 표시유니트(200)는 분리된 케이싱(106)내에 수용된다. 케이싱(106)은 레버(62)가 부착되는 후방패널(31)으로 구비한다. 레버(62)는 스크류(64)로 지지프레임(63)에 고정된다. 지지프레임(63)은 지지프레임(65)에 부착된다.

제64도는 제63도의 케이싱(106)의 단면도이다. 외부프레임(66)은 일체로 형성된 바람막이부와 측면부를 갖추고 있으며, 박스 형상을 취하고 있다. 외부프레임(66)은 조립시 하중과 충격을 견뎌야 하기 때문에 바람막이 면은 예를 들어 1밀리미터의 두께를 가질 수도 있다. 외부 프레임(66)의 각각의 측면은 인접한 케이싱(106)에 대한 조인트를 형성하고 스크린 외관에 영향을 주기 때문에, 예를 들어 0.2밀리미터 정도로 얇아야 한다. 외부프레임(66)의 바람막이부는 거친 외부편을 구비함으로써 광선의 반사를 막으며, 자외선 필터는 바람막이부의 내면 위에 배치된다. 마스크(75) 및 다색 표시유니트(200)는 외부프레임(66)내에 수용되며 후방패널(31)은 패킹(68)을 통해 외부프레임(66)에 끼워맞춤되고 밀봉제(69)로 밀봉된다. 이러한 구성을 통해 방진 및 방수구조로 이루어진다.

다색 표시유니트(200)의 마더보드(101)는 후방패널(31)상의 방수링(71)을 관통하고 방수 코넥터(72)를 통해 외부전원/신호 케이블(73)에 연결되는 전기 케이블(70)을 구비한다. 케이블(73)은 케이싱(106)의 레버(62)가 고정되는 지지프레임(63)을 관통하며, 전언회로(도시안됨), 제어회로(도시안됨) 등등에 연결된다.

히터 와이어는 외부프레임(66)의 바람막이부의 내면위에 배열되거나 마스크(75)위에 배열된다. 제64도에서, 히터와이어(74)는 마스크(75)상에 형성된 리세스내에 배치된다. 마스크가 얇으면, 리세스는 필요가 없다. 히터 와이어(74)는 리드(도시안됨)을 통해 전원에 연결된다. 앞서의 실시예와 유사하게, 마스크는 가열 재료로 만들어진다.

제65a도는 격자구조를 형성하는 지지프레임(63,65)을 보인 후면도이다. 각각 분리되어 케이싱으로 둘러싸이는 많은 다색 표시유니트 매트릭스 형태로 배열되며, 스크류(64)로 지지프레임(63)에 고정된다. 지지프레임(63)은 하나의 케이싱의 폭의 간격으로 배열되는 반면, 지지프레임(65)은 두 케이싱의 폭의 간격으로 배열된다.

이러한 배열을 사용함으로써, 케이싱(106)내에 수용되는 각각의 다색 표시유니트(200)는 제65b도의 (1), (2), (3) 및 (4)로 표시한 바와 같이 후방으로부터 설치되거나 제거될 수 있다. 이러한 배열을 취하면, 빌딩 꼭대기 따위의 높은 위치에 다색 표시장치(300)를 세우거나 그로부터 제거하는 것이 용이해진다.

앞서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따라 다색 표시장치가 방진 및 방수 케이싱내에 설치되기 때문에 옥외에 설치되는 경우에도 신뢰성과 내구성을 달성할 수 있게 된다. 다색 표시장치의 바람막이 표면은 반사를 방지하며, 그 히터 와이어는 동결을 방지한다. 본 발명의 다색 표시장치는 설치 및 관리가 용이하다.

상기한 실시예에서, 각각의 다색 표시요소는 다수의 색상영역(P1,P2,P3,P4)를 갖춘 원통형 또는 입방체 회전부재를 포함한다.

본 발명에 따라, 다색 표시요소의 회전부재의 형상은 이들 실시예에 의해 제한되지 않는다. 예를 들어, 다면체의 형상을 취할 수 있다.

회전부재가 입방체 형상을 취하는 경우, 이러한 형상은 다색 표시요소의 통합을 방지하거나 표시색상의 수를 4개 이상으로 증가시키는 것을 방지할 수도 있다.

본 발명에 따른 삼각형, 오각형 및 육각형 단면을 갖는 다면체 회전부재에 대해 설명하기로 한다.

제66도는 나란히 배치된 다색 표시요소(103)를 보인 것이다. 각각의 다색 표시요소(103)는 입방체로 이루어진다. 이들 요소(103)는 상호 간섭을 일으킴이 없이 회전할 수 있어야 한다. 이러한 목적을 달성하기 위해, 다색 표시요소(103)간의 거리(p)는 다색 표시요소(103)의 경계원(51)의 직경(d)보다 커야만 한다. 이는, 다색 표시요소(103)의 색상영역의 측부의 길이(a)가 0.707p보다 작다는 것을 의미한다.

많은 다색 표시요소가 다색 표시장치상에서 매트릭스 형태로 배열될 때, 장치의 구경 팩터는 전체 표시영역에 대한 유효 표시 영역의 비율로서 정의된다. 구경 팩터가 커지면 커질수록 장치상에 표시되는 영상은 더욱 선명해진다. 다색 표시장치의 구경 팩터를 증가시키는 것이 바람직하다.

매트릭스 형상으로 배열된 많은 다색 표시요소를 구비한 다색 표시장치로 화려한 영상을 표시하기 위해 각각의 다색 표시요소는 하나의 색상에서 또다른 색상으로 절환되는 다수의 색상을 가져야만 한다. 따라서, 각각의 다색 표시요소의 4가지 색상은 때때로 충분치 못하다.

한편, 표시장치가 백색의 배경으로서 단지 적색 또는 청색의 문자를 표시할 필요가 있는 경우, 각각의 다색 표시요소는 단지 3가지 색상, 즉 적색, 청색 및 백색의 3가지 색상을 가질 수도 있다. 이 경우, 본 발명에 따른 다색 표시장치는 각각 삼각형의 파이프 형상을 취하는 다색 표시부재를 채용한다. 인접한 두 다색 표시부재의 거리가 p인 경우, 다색 표시부재의 색상영역의 각각의 측부의 길이는 0.866p로 늘엊난다.

제67도는 본 발명의 실시에를 보인 측면도이다. 도면에서, 회전부재를 각각 구비하는 다색 표시요소(103)는 나란히 배치된다. 각각의 다색 표시요소(103)는 등변삼각형 파이프 형상을 구비한다. 다색 표시요소(103)가 자유로이 회전할 수 있도록, 인접한 다색 표시요소(103)간의 거리(p)는 삼각형 경계원(12)의 직경(d')과 같거나 더 커야만 한다. 이는, 다색 표시요소(103)의 색상영역의 길이(a')가 0.866p임을 의미한다. 입방체 형상의 0.707p와 비교하여 보면, 본 발명의 등변삼각형 파이프는 색상영역의 각각의 측부의 길이를 22% 증가 시킨다.

다색 표시요소의 세가지 색상으로 칠해진 삼각형 회전부재를 정확히 위치시키기 위해, 회전부재의 모터의 회전자는 한번에 1/3 회전해야만 한다. 이러한 목적을 달성하기 위해 모터는 회전자둘레에 등거리로 배열되는 세개의 자기코어, 세개의 코일 및 세개의 고정자를 구비해야만 한다.

제68a 내지 c도는 다색 표시요소의 배열을 보인 것이다. 자기코어 둘레에 감긴 코일이 구동외어 제68a도에 도시한 바와 같이 고정자(123)를 자화시키면, 회전자의 자석(122)의 하나의 자극이 고정자(123)중 하나의 중심에 의해 끌리는 반면, 자석(122)의 나머지 다른 자극은 인접한 고정자간의 갭에 의해 끌린다. 따라서, 회전자는 세가지 위치를 취함으로써 다색 표시요소(103)의 세가지 색상중 하나를 표시한다. 이렇게 하여, 색상영역의 색은 고정자(123)의 자화의 제어에 의해 하나의 색상에서 또다른 색상으로 절환된다.

이 실시예는 다색 표시장치(300)의 구경 팩터를 증가시킴으로써 영상을 선명하게 표시하고, 가시성을 향상시키며, 정보를 효과적으로 전달할 수 있게 된다.

본 발명에 따른 다색 표시장치는 예를 들어 기본색, 즉 적색, 녹색 및 청색의 세가지 색상을 채용한다. 따라서, 이들 색삭을 여러가지로 조합하면, 멀리서 바라보았을때 여러가지 색상으로 나타나게 할 수 있다. 그러나, 휘도가 떨어지기 때문에, 요구되는 색상이 항상 정확히 얻어지는 것은 아니다. 예를 들어, 적색, 녹색 및 청색이 균일하게 혼합되면 혼합된 색상은 이론적으로는 백색을 띄게된다. 그러나, 실제로는 휘도의 결여로 인해 거무티티한 색상을 띄게된다. 따라서, 세가지 기본색에 백색을 더하여 이들색으로 칠해진 4가지 색상영역을 각각 구비하는 다색 표시요소를 채용하는 것이 일반적이다. 이러한 기법은 백색은 제공하지만 검정색은 제공하지 않을 수도 있다. 제공하기 어려운 또다른 색은 주황색이다. 주황색은 일반적으로 적색과 녹색의 혼합색이지만, 실제로 얻어지는 색의 휘도는 매우 낮다. 따라서, 삼각형 회전부재는 여러가지 색상을 재생하는데 있어서 제약을 받게 된다.

되풀이해서 설명한 바와 같이, 다수의 다색 표시요소가 배열되어 다색 표시유니트를 형성하고, 다수의 다색 표시유니트가 배열되어 다색 표시장치를 형성한다. 각각의 다색 표시요소가 적색, 녹색, 청색 및 백색으로 칠해진 색상영역을 갖춘 입방체 형상을 취할 때, 때때로 효과적인 색상을 제공하는 것이 충분치 않은 경우가 있다. 즉, 각각의 다색 표시요소는 때때로 더 많는 색상영역을 필요로 한다.

그러한 조건을 충족시키기 위해, 본 발명은 예를들어 적색, 녹색, 청색, 백색 및 검정색의 5가지 색 또는 이들 5가지 색에 주황색이 더해진 6가지 색으로 칠해진 색상영역을 갖춘 다색 표시 요소를 제공한다.이들 색상을 정확히 표시하기 위해, 다색 표시요소의 모터는 1/5 또는 1/6회전의 간격으로 회전할 수 있도록 설계된다. 이러한 종류의 다색 표시요소는 종래의 표시장치로는 표기하기가 어려웠던 검정색, 주황색 등을 선명하게 표시할 수 있다.

제69도는 본 발명의 실시예를 보인 측면도이다. 다색 표시요소(103)는 일정한 오각형 파이프 형상으로 된 각각의 회전부재(127)를 구비한다. 회전부재(127)는 적색(R), 녹색(G), 청색(B), 백색(W) 및 검정색(Bk)으로 칠해진 색상영역을 구비한다. 이 다색 표시요소(103)는 색의 혼합에 의해서는 얻을 수 없는 검정색을 표시할 수 있다. 마스크(75)는 전방의 색상영역을 제외하고는 모든 색상영역을 가릴 수 있다.

회전부재(127)를 자유로이 회전시키기 위해서는 인접한 다색 표시요소(103)간의 거리(p)는 오각형 파이프 경계원(12)의 직경(d)와 동일하거나 더 커야만 한다. 이는, 색상영역의 각각의 축부의 길이(a)가 사실상 0.588p임을 의미한다. 이러한 구성은 구경 팩터, 즉 전체 표시영역에 대한 유효 표시영역의 비율의 상한계를 한정한다.

제70도는 본 발명의 또다른 실시예를 보인 측면도이다. 다색 표시요소(103)는 상호 인접하게 배치된다. 각각의 다색 표시요소(103)는 일정한 육각형 파이프 형상으로 된 회전부재(127)을 구비한다. 회전부재(127)는 적색(R), 녹색(G), 청색(B), 백색(W), 검정색(Bk) 및 주황색(Y)으로 치해진 색상영역을 구비한다. 따라서, 이 다색 표시부재는 검정색 및 주황색을 선명하게 표시할 수 있다. 마스크(75)는 전방의 색상영역을 제외한 다른 모든 색상영역을 가린다.

인접한 다색 표시요소(103)간의 거리(p) 및 경계원(22)의 직경(d')으로 인해, 각각의 색상영역의 측부의 거리(a')는 0.5p가 된다. 이는 구경 팩터의 상한계이다.

다색 표시요소(103)가 오각형 또는 육각형 파이프 형상으로된 회전부재(127)를 채용함으로써, 모터의 회전자는 1/5 또는 1/6 회전간격으로 회전해야만 한다.

제71a 내지 e도는 그러한 오각형 회전부재(127)의 모터를 보인 것이다. 모터는 회전자상에서 등거리로 배열된 5개의 자기코어, 코일 및 고정자로 구성된다. 자기코어 둘레에 감긴 코일이 구동되어 도면에 도시한 바와 같이 고정자(123)를 자화한다.

그 결과, 자석(122)의 하나의 자극은 고정자(123)의 중심에 의해 끌리고, 나머지 다른 자극은 인접한 고정자(123)간의 갭에서의 자계에 의해 끌린다. 따라서, 회전자는 5가지 위치중 선택된 하나의 위치에 위치하여 회전부재(127)의 5가지 색상영역중 임의의 한가지 색상을 표시한다.

제72a 내지 f도는 육각형 회전부재의 모터를 보인 것이다. 모터는 회전자와 회전자상에 배열된 3개의 자기코어, 코일 및 고정자로 구성된다. 자기코어, 코일 및 고정자의 수는 각각 3개 대신 6개로 구성될 수도 있다. 자기코어 둘레에 감긴 코일이 구동되어 도면에 도시한 바와 같이 고정자(123)를 자화한다. 그 결과, 회전자의 자석(122)의 하나의 자극은 고정자(123)중 하나의 중심에 의해 끌리고, 자석(122)의 나머지 다른 자극은 인접한 고정자(123)간의 갭에 의해 끌린다. 따라서, 회전자는 6가지 위치중 선택된 하나의 위치에 위치하여 회전부재(127)의 6가지 색상영역중 임의의 한가지 색상을 표시한다.

이러한 방식으로 고정자(123)의 자화가 제어되어 하나의 색상에서 다른 색상으로 표시색상을 변경할 수 있다. 모터의 구성은 상기한 것으로 제한되지 않는다. 제69도 내지 제72도의 실시예는 오각형 도는 육각형 표시부재를 채용하였지만, 이들 형상에 의해 본 발명이 제한되지는 않는다. 본 발명에 다른 표시부재는 실린더의 주변상에서 한정되고 다른 색상으로 칠해지는 5 또는 6가지 축방향 색상영역을 갖춘 다면체 파이프의 경계원에 의해 한정되는 원통형 형상을 구비할 수도 있다. 본 발명의 실시예에서 설명되는 5 또는 6가지 색상은 일예에 지나지 않는다. 필요하다면, 어떠한 색상이나 색상의 조합도 선택할 수 있다.

상기에서 설명한 이들 실시에는 3가지 기본색 즉, 적색, 녹색 및 청색을 종래의 방식에 따라 혼합하여서는 얻기 어려운 검정색, 주황색 등을 직접 표시할 수 있다. 따라서, 이들 실시예는 여러가지 색상으로 이루어진 영상을 선명하게 표시할 수 있다.

본 발명에 따라, 다수의 다색 표시요소가 조립되어 다색 표시유니트(200)를 형성하고, 다수의 다색 표시 유니트(200)가 조립되어 다색 표시장치(300)를 형성한다. 즉, 장치(300)의 각각의 화소는 하나의 다색 표시 유니트(200)로 구성된다. 이러한 배열을 취할 경우, 다색 표시요소에 의해 제공되는 색의 조합은 각각의 다색 표시유니트(200)에 있어서 중요한 요인으로 작용한다. 이와 유사하게 다색 표시유니트(200)의 조합은 다색 표시장치(300)에 있어서 중요한 요인으로 작용한다.

대형 표시장치의 일예는 일본 특허공고 제63-63910호 및 제63-63911호에 개시되어 있다. 다색 표시장치의 일에는 본 출원인의 일본 특허공개 제3-158374호에 개시되어 있다. 이들 공고 및 공개에 개시된 내용에 다르면, 다색 표시장치는 매트릭스 형태로 배열되는 다수의 표시요소로 구성된다. 각각의 표시요소는 예를들어 적색, 녹색, 청색 및 백색으로 각각 칠해지는 4가지 색상영역을 구비한다. 이들 색상영역이 회전함에 따라 요구되는 색이 표시됨으로써 표시장치상에 다색 문자 및 그림을 표시할 수 있게 된다. 개시된 표시장치의 표시요소는 동일한 조합의 색을 사용한다.

표시요소가 동일한 조합의 색을 사용할 때, 동일한 휘도로 표시요소상에 칠해진 색의 보색을 표시하는 것은 불가능하며, 백색에 대해 검정색을 표시하는 것 역시 불가능하다.

이와같은 문제점에 대해서는 4개의 표시요소(2행×2열)로 구성되는 단순한 유니트 블록과 관련하여 상세히 설명하기로 한다.

각각의 표시요소는 적색, 녹색, 청색 및 백색으로 칠해진다. 유니트 블록을 멀리서 바라보면 각각의 색의 휘도는 그 영역에 의해 평균화 된다. 적색, 녹색 및 청색이 각각 1의 휘도를 가지고, 백색은 3의 휘도를 가진다면, 그리고 유니트 블록이 적색, 녹색 및 청색중 어느 하나를 표시한다면, 유니트 블록의 휘도는 1×4/4=1이 된다. 이와 유사하게, 유니트 블록이 백색을 표시하면, 그 휘도는 3×4/4=3이 된다. 각각의 경우, 유니트 블록의 휘도는 각각의 표시요소의 휘도와 동일하다.

이 유니트 블록으로 주황색을 표시하기 위해서는, 적색과 녹색의 혼합색이 사용된다. 즉, 두개의 표시요소는 적색을 표시하며 다른 두 표시요소는 녹색을 표시한다. 이 경우, 각각의 색상영역은 4개의 모든 표시요소를 가지고 적색, 녹색, 청색 및 백색중 하나를 표시하는 경우와 비교하면 그 절반의 크기를 갖는다. 이러한 색상조합의 유니트 블록은 멀리서 보았을때 주황색으로 보여지지만, 적색과 녹색의 휘도는 각각 1×2/4=0.5이다. 그 결과, 적색과 녹색의 혼합에 의해 얻어지는 주황색의 휘도 또한 0.5이다. 이와 유사하게, 마젠타 또는 시안은 0.5의 휘도를 갖게 된다.

실제의 표시장치는 더 많은 표시요소를 구비함으로써 색상 표시 능력을 향상시킨다. 그러나, 혼합색상으로 단일색상과 동일한 휘도를 얻기란 이론적으로 어렵다. 앞서의 설명으로부터 알 수 있는 바와 같이 적색, 청색 및 녹색중 두가지 또는 세가지가 동일하게 혼합될 때 휘도는 떨어지게 된다. 검정색 대신에 상기 색들을 혼합할 경우에는 문제가 발생하지 않는다. 시안, 마젠타 또는 주황색 등과 같이 적색, 녹색 및 청색중 어느 하나의 보색을 표시하기 위해 상기 색들을 혼합되는 경우, 휘도는 떨어진다.

이러한 문제점을 해소하기 위하여, 본 발명은 여러가지 다른 조합의 색상을 갖는 표시요소를 채용한다. 즉, 몇몇 표시요소에 의해 채용되는 색의 조합은 다른 것에 의해 채용되는 색의 조합과는 다르다. 이들 다른 표시요소는 유니트 블록내에서 예정된 비율로 배열된다.

제73도는 다수의 다색 표시요소(103)으로 구성되어 본 발명에 따른 다색 표시장치(300)내에서 유니트 블록으로서의 기능을 수행하는 다색 표시유니트(200)를 보인 것이다. 도면에서, 유니트 블록, 즉 다색 표시유니트(200)는 8행 및 8열로 배열된 64개의 다색 표시요소로 구성된다. 다색 표시유니트(200)는 예를 들어 적색, 녹색, 청색 및 백색으로 각각 칠해지는 4가지 색상영역을 갖는 제1다색 표시요소(103-1) 및 시안, 마젠타, 주황색 및 검정색으로 각각 칠해지는 4가지 색상영역을 갖는 제2다색 표시요소(103-2)로 구성된다. 제1 및 제2다색 표시요소(103-1,103-2)는 3 : 1의 비율로 배열된다. 제1다색 표시요소(103-1)의 휘도, 즉 포화도는 1이고, 제2다색 표시요소(103-2)의 포화도는 2.5이다.

적색, 녹색, 청색 및 백색중 어느 하나가 필요한 경우, 제1다색 표시요소(103-1)는 직접 요구되는 색을 표시하는 반면, 제2다색 표시요소(103-2)는 검정색을 표시한다. 주황색이 필요한 경우에는, 제1다색 표시요소(103-1)의 반쪽은 적색을 표시하고, 나머지 반쪽은 녹색을 표시한다. 동시에 노든 제2다색 표시요소(103-2)는 주황색을 표시하다. 멀리서 보았을 때, 제1다색 표시요소(103-1)의 적색 및 녹색에 의해 실현되는 주황색의 포화도는 0.5인 반면, 제2다색 표시요소(103-2)에 의해 직접 표시되는 주황색의 포화도는 2.5이다. 따라서, 단위 영역당 포화도는 (0.5×3+2/5)/4=1이다. 이 포화도는 적색, 녹색, 청색 및 백색중 하나가 표시될 때 달성된 것과 동일하다. 시안과 마젠타의 경우에도 동일한 결과가 나온다.

상기한 색이 아닌 다른 색은 색의 조합에 의해 자유로이 표시될 수도 있다. 유니트 블록내의의 색의종류, 포화도의 비율과 제1 및 제2다색 표시요소(103-1,103-2)의 수를 변경하여 여러가지 색을 표현 하는것 역시 가능하다.

본 발명에 따라, 다색 표시장치는 각각 다른 수의 제1 및 제2다색 표시요소를 포함하는 여러가지 종류의 다색 표시유니트(200-1,200-2,200-3,.....)의 조합을 채용할 수도 있다. 이로부터 필요에 따라 선택될 수도 있는 여러가지 다색 표시장치를 실현된다.

상기에서 설명한 바와 같이, 본 발명에 따른 다색 표시장치는 한 종류의 다색 표시부재를 채용하는 다색 표시장치와 비교되는 여러가지 색의 표현을 실현할 수 있다.

Claims (65)

1. 여러가지 다른 색으로 칠해진 다수의 분리형 표시영역을 구비하여 한번에 한가지 색상을 표시하는 회전부재와, 회전부재의 회전축을 지지하는 지지부재와, 구동수단을 제어하여 표시영역중 선택된 하나의 영역이 예정된 위치로 회전되게 하는 제어수단에 연결되는 회전부재를 회전시키는 구동수단으로 구성되고, 상기 회전부재간에 형성된 피치가 20mm 미만인 것을 특징으로 하는 다색 표시요소.
2. 여러가지 다른 색으로 칠해진 다수의 분리형 표시영역을 구비하여 한번에 한가지 색상을 표시하는 회전부재와, 회전부재의 회전축을 지지하는 지지부재와, 구동수단을 제어하여 표시영역중 선택된 하나의 영역이 예정된 위치로 회전되게 하는 제어수단에 연결되는 회전부재를 회전시키는 구동수단으로 구성되고, 회전되는 표시영역은 예정된 위치에서 하나의 표시영역에서 또다른 표시영역으로 100밀리초보다 빠른 속도로 변경됨을 특징으로 하는 다색 표시요소.
3. 제1항 또는 제2항에 있어서, 회전부재의 외부형상은 원통형, 삼각형, 입방체, 오각형, 육각형 또는 다면체 파이프 형상으로 이루어짐을 특징으로 하는 다색 표시요소.
4. 제1항 또는 제2항에 있어서, 제어수단은 지지부재상에 배치된 인쇄기판을 포함함을 특징으로 하는 다색 표시요소.
5. 제4항에 있어서, 제어수단은 인쇄기판을 통해 구동수단을 제어하는 반도체 회로를 포함함을 특징으로 하는 다색 표시요소.
6. 제1항 또는 제2항에 있어서, 구동수단은 다수의 코일과, 코일이 각각 감기는 자기코어와, 자기코어에 각각 연결되어 코일에 의해 자화됨으로써 자극을 형성하는 고정자와, 회전부재에 고정되는 영구자석과, 영구자석에 고정되는 회전부재의 회전축을 포함함을 특징으로 하는 다색 표시요소.
7. 제1항 내지 제6항중 어느 한항에서 규정된 다수의 다색 표시요소가 행, 열 또는 매트릭스의 형태로 배열되어 구성됨을 특징으로 하는 다색 표시요소.
8. 제7항에서 규정된 다수의 다색 표시유니트가 행, 열 또는 매트릭스의 형태로 배열되어 구성됨을 특징으로 하는 다색 표시장치.
9. 제8항에 있어서 각각의 다색 표시유니트는 화소를 형성함을 특징으로 하는 다색 표시장치.
10. 제9항에 있어서 다색 표시유니트로 이루어진 각각의 화소는 농도가 다른 여러가지 색상을 표시함을 특징으로 하는 다색 표시장치.
11. 자기판으로 이루어진 지지부재 및 회로판으로 형성되는 적층기판과, 적층기판내에 형성되는 베어링 구멍과, 베어링구멍과 동심인 원을 따라 회로판상에 배열됨으로써 자기판과 자기적으로 결합하는 다수의 자기 코일과, 각각 자기코어 둘레에 감기며, 그 단자는 회로판상에 형성된 회로패턴에 전기적으로 연결되는 다수의 여자코일과, 자기판상에 형성된 적절한 지지부재에 의해 지지되는 회전축과, 회전축에 끼워맞춤되고, 회전부재내에 배치되는 영구자석과, 각각 자기 코어에 연결되고 그로부터 연장되어서 영구자석의 자극에 의해 추적되는 원을 둘러싸는 다수의 고정자와, 회전축에 끼워맞춤되는 원통형 또는 다면체 파이프 형상을 취하고, 그 주위는 여자코일의 수에 해당하는 수로 이루어진 색상표시영역을 포함하는 회전부재로 구성됨을 특징으로 하는 다색 표시요소.
12. 여러가지 다른 색으로 칠해진 다수의 분리형 표시영역을 구비하여 한번에 한가지 색상을 표시하는 회전부재와, 회전부재의 회전축을 지지하는 지지부재와, 구동수단을 제어하여 표시영역중 선택된 하나의 영역이 예정된 위치로 회전되게 하는 제어수단에 연결되는 회전부재를 회전시키는 구동수단과, 이들 부품을 지지하는 지지프레임으로 구성되며, 구동수단은 다수의 코일과, 코일이 각각 감기는 자기코어와 자기코어에 각각 연결되어 코일에 의해 자화됨으로써 자극을 형성하는 고정자와, 회전부재에 고정되는 영구자석과, 영구자석에 고정되는 회전부재의 회전축을 포함하고, 자기코어는 지지부재의 자기 베이스판의 굽어진 부분으로 형성되며, 고정자는 대응하는 자기코어에 끼워맞춤됨을 특징으로 하는 다색 표시요소.
13. 제12항에 있어서, 고정자는 자기코어와는 별도로 준비된 다음 자기코어에 각각 고정됨을 특징으로 하는 다색 표시요소.
14. 제11항에 있어서, 고정자는 대응하는 자기코어의 상부와 일체로 형성됨을 특징으로 하는 다색 표시요소.
15. 제12항 내지 제14항중 어느 한항에 있어서, 고정자를 확고하게 고정하는 고정자 프레임을 또한 포함함을 특징으로 하는 다색 표시요소.
16. 제11항 또는 제12항에서 규정된 다수의 다색 표시요소가 지지부재상에서 행, 열 또는 매트릭스의 형태로 배열되어 구성됨을 특징으로 하는 다색 표시유니트.
17. 제15항에 있어서, 고정자 프레임은 플라스틱으로 만들어짐을 특징으로 하는 다색 표시요소.
18. 제16항에 규정된 다수의 다색 표시요소를 각각 포함하고 동일한 지지부재상에 배열되는 다수의 다색 표시유니트로 구성됨을 특징으로 하는 다색 표시장치.
19. 제18항에 있어서, 각각의 다색 표시유니트에는 어드레스 회로와 구동회로가 제공되며, 표시색상 데이타를 포함하는 표시신호는 모든 다색 표시유니트로 전송되고, 각각의 다색 표시유니트의 어드레스 회로는 표시신호를 대응하는 구동회로에 공급함으로써 대응하는 다색 표시요소를 구동함을 특징으로 하는 다색 표시장치.
20. 제19항에 있어서, 표시한호에 포함되는 표시색상 데이타는 대응하는 다색 표시유니트를 형성하는 다색 표시요소에 의해 표시되는 색상에 대한 모든 데이타를 포함함을 특징으로 하는 다색 표시장치.
21. 제20항에 있어서, 각각의 구동회로는 표시색상 데이타 메모리 회로와 표시색상 데이타 비교회로를 포함하며, 비교회로는 대응하는 다색 표시요소에 의해 표시된 이전의 색상 데이타와 대응하는 다색 표시요소에 의해 표시된 현재의 색상 데이타를 비교하여 색상 데이타가 상호 일치하지 않는 다색 표시요소에 구동출력을 제공함을 특징으로 하는 다색 표시장치.
22. 제21항에 있어서, 비교회로는 주기적으로 프레임 소거신호를 수신하여 일치신호의 제공을 중단함을 특징으로 하는 다색 표시장치.
23. 제22항에 있어서, 프레임 소거신호에는 다색 표시장치의 다색 표시유니트에 대한 예정된 시간차가 순차적으로 제공됨을 특징으로 하는 다색 표시장치.
24. 제19항에 있어서, 표시신호에 포함되는 표시색상 데이타는 구동될 다색 표시요소의 어드레스와 표시될 색상이 포함되며, 구동회로는 표시색상 데이타에 포함된 어드레스에 따라 다색 표시요소를 구동시킴을 특징으로 하는 다색 표시장치.
25. 제19항에 있어서, 표시신호는 신호원의 클럭신호를 포함하며, 어드레스 회로는 클럭신호를 추출하고 동작 클럭펄스를 발생시키는 클럭발생회로를 포함함을 특징으로 하는 다색 표시장치.
26. 제19항에 있어서, 어드레스 회로는 비휘발성 메모리 요소를 포함하며, 그로부터 대응하는 다색 표시 유니트의 지정 어드레스가 전기적으로 기록되거나 소거될 수 있고, 메모리요소의 기록 및 소거 단자는 다색 표시유니트의 외부연결단자에 연결됨을 특징으로 하는 다색 표시장치.
27. 제19항에 있어서, 다색 표시유니트의 파워 입력부에는 대응하는 다색 표시요소를 구동하는 보충 전력을 공급하는 커패시터가 제공됨을 특징으로 하는 다색 표시장치.
28. 제19항에 있어서, 구동회로는 구동출력의 주파수를 검출하는 타이머 카운터와 타이머 카운터의 출력에 따라 구동출력을 시닝하는 시닝 타이머 카운터를 갖춘 시닝회로를 포함함을 특징으로 하는 다색 표시장치.
29. 제19항에 있어서, 한 프레임의 표시신호가 모든 다색 표시유니트에 전송된 후 동시에 회전명령이 모든 다색 표시유니트에 제공됨을 특징으로 하는 다색 표시장치.
30. 제19항에 있어서, 어드레스 회로와 구동회로는 독립적으로는 어드레스용 반도체 집적회로 및 구동용 반도체 집적회로로서 형성됨을 특징으로 하는 다색 표시장치.
31. 제19항에 있어서, 다수의 다색 표시요소는 지지부재상에서 행, 열 및 매트릭스 형태로 배열되어 다색 표시블록을 형성하고, 다수의 다색 표시블록은 단일기판의 주요평면상에서 병렬로 또는 매트릭스 형태로 배열되어 다색 표시유니트를 형성하며, 어드레스 회로 및 구동회로는 기판의 대향하는 주요평면상에 배열됨을 특징으로 하는 다색 표시장치.
32. 제31항에 있어서, 다색 표시유니트는 각각 행 또는 열의 형태로 배열되는 다수의 다색 표시요소를 포함하는 다색 표시블록으로 형성되고, 구동용 반도체 집적회로는 대응하는 다색 표시블록중 하나의 다색 표시요소를 구동함을 특징으로 하는 다색 표시장치.
33. 제30항에 있어서, 다색 표시유니트는 각각 다색 표시유니트의 예정된 영역에서 행 및 열의 형태로 배열되는 다수의 다색 표시요소를 포함하는 다색 표시블록으로 형성되고, 구동용 반도체 집적회로는 상기 유니트의 지정영역에 제공된 다색 표시요소를 구동함을 특징으로 하는 다색 표시장치.
34. 제32항 또는 제33항에 있어서, 다색 표시유니트에는 적어도 하나의 어드레스 회로가 제공됨을 특징으로 하는 다색 표시장치.
35. 제6항, 제11항 및 제12항중 어느 한항에 있어서, 코일에 인가되는 구동파형은 가속펄스 및 제동펄스로 구성됨을 특징으로 하는 다색 표시요소.
36. 제35항에 있어서, 낮은 구동 또는 비구동 중간섹션은 가속펄스와 제공펄스간에 삽입됨을 특징으로 하는 다색 표시요소.
37. 제6항, 제11항 및 제12항중 어느 한항에 있어서, 인접한 고정자간의 갭은 자석과 고정자간의 갭과 같거나 더 좁게 형성됨으로써 자석을 고정하는 고정자의 자기고정력을 감소시키며, 회전축의 베어링 마찰에 의한 회전저항 또는 제동부재에 의해 생성되는 회전저항은 자기고정력에 의해 생성되는 토오크와 사실상 동일함을 특징으로 하는 다색 표시요소.
38. 제6항, 제11항 및 제12항중 어느 한항에 있어서, 리세스는 각각 고정자의 일단부에 형성되어, 자석이 180도 회전할때 일방향으로 자석의 회전을 제한함을 특징으로 하는 다색 표시요소.
39. 제6항, 제11항 및 제12항중 어느 한항에 있어서, 한세트의 코일에 인가되는 구동파형의 위상이 다른 한세트의 코일에 인가되는 구동파형의 위상에서 지연되거나, 한세트의 코일에 인가되는 구동파형의 진폭이 다른 한세트의 코일에 인가되는 구동파형의 진폭보다 작아서, 자석이 180도 회전할때 일방향으로 자석의 회전을 제한함을 특징으로 하는 다색 표시요소.
40. 제6항, 제11항 및 제12항중 어느 한항에 있어서, 코일에 인가되어 자석을 180도 회전시키는 구동파형은 먼저 90도 자석을 회전시키는 파형과, 그 다음에 90도 회전시키는 파형으로 나뉘어짐을 특징으로 하는 다색 표시요소.
41. 제6항, 제11항 및 제12항중 어느 한항에 있어서, 고정자의 코일 또는 고정자에 제공된 검출코일은 자석의 운동에 의해 야기된 자계변화에 의해 유도된 전압을 검출하고, 검출된 파형은 증폭되어 제공펄스로서 코일에 인가됨을 특징으로 하는 다색 표시요소.
42. 제6항, 제11항 및 제12항중 어느 한항에 있어서, 고정자의 코일 또는 고정자에 제공된 검출코일은 자석의 운동에 의해 야기된 자계 변화에 의해 유도된 전압을 관측하여 모니터의 오동작을 검출하고 코일에 구동펄스를 다시 인가함을 특징으로 하는 다색 표시요소.
43. 제6항, 제11항 및 제12항중 어느 한항에 있어서, 코일에 인가되는 구동파형은 가속펄스, 제동펄스 및 제동펄스로 구성됨을 특징으로 하는 다색 표시요소.
44. 제43항에 있어서, 적어도 가속펄스 또는 감속펄스는 다수의 펄스로 이루어짐을 특징으로 하는 다색 표시요소.
45. 제8항 또는 제18항에 있어서, 다색 표시요소의 전방에 배치된 마스크를 또한 포함하며, 마스크는 회전부재의 예정된 색상표시 영역을 노출시키는 다수의 창을 구비함을 특징으로 하는 다색 표시장치.
46. 제45항에 있어서, 마스크는 다색 표시요소의 회저눕재의 색상 표시 영역의 색상중 하나로 칠해지거나 검정색으로 칠해짐을 특징으로 하는 다색 표시장치.
47. 제16항 또는 제18항에 있어서, 유니트의 위치에 제공된 적어도 하나의 회전부재의 색상표시 영역의 색상의 조합은 동일한 유니트의 또다른 위치에 제공된 또다른 회전부재의 색상표시 영역의 색상의 조합과는 다름을 특징으로 하는 다색 표시요소.
48. 제16항 또는 제18항에 있어서, 다색 표시블록 또는 하나의 다색 표시유니트를 형성하는 다색 표시요소중에, 다색 표시 요소의 회전부재의 색상표시 영역의 색상의 조합은 또다른 다색 표시블록 또는 다색 표시유니트의 다색 표시요소의 회전부재의 색상표시 영역의 색상의 조합과는 다름을 특징으로 하는 다색 표시유니트.
49. 제47항에 있어서, 다른 조합의 색상이 회전부재의 색상표시 영역에 사용될 수 있도록 준비되고, 다른 조합의 색상을 갖는 다색 표시요소가 예장된 비율로 배열됨을 특징으로 하는 다색 표시유니트.
50. 제49항에 있어서, 제1조합의 색상 및 제2조합의 색상이 준비되고, 제2조합의 색상은 제1조합의 색상의 보색임을 특징으로 하는 다색 표시유니트.
51. 제49항 또는 제50항에 있어서, 제1조합의 색상을 갖는 다색 표시요소 및 제2조합의 색상을 갖는 다색 표시요소는 3 : 1의 비율과 1 : 2.5의 포화도로 혼합됨을 특징으로 하는 다색 표시유니트.
52. 제49항에 규정된 다수의 다색 표시유니트가 동일한 배열비의 다색 표시요소를 가짐을 특징으로 하는 다색 표시장치.
53. 제49항에 규정된 다수의 다색 표시유니트가 예정된 비율로 혼합된 다른 배열비의 다색 표시요소를 가짐을 특징으로 하는 다색 표시장치.
54. 제7항 또는 제16항에 있어서, 투명한 바람막이를 갖춘 밀폐 케이싱내에 수용됨을 특징으로 하는 다색 표시유니트.
55. 제7항 또는 제16항에서 규정된 다수의 다색 표시유니트가 투명한 바람막이를 갖춘 밀폐 케이싱내에 수용되는 공통 지지프레임에 끼워맞춤됨을 특징으로 하는 다색 표시유니트.
56. 제54항 또는 제55항에서 규정된 다수의 다색 표시유니트가 행, 열 또는 매트릭스의 형태로 배열됨을 특징으로 하는 다색 표시장치.
57. 제54항 또는 제55항에 있어서, 케이싱은 외부프레임과 후방 패널로 구성되며, 외부프레임은 투명한 바람막이 및 바람막이와 일체로 형성된 측부프레임을 구비하고, 다색 표시유니트는 투명한 바람막이내에서 마주보고 있는 회전부재의 색상표시면을 갖춘 외부프레임의 측부의 내면과 접촉하며, 외부프레임의 측부와 후방패널은 함께 단단히 연결됨을 특징으로 하는 다색 표시유니트.
58. 제57항에 있어서, 외부프레임의 측부는 바람막이보다 얇음을 특징으로 하는 다색 표시유니트.
59. 제57항에 있어서, 바람막이 외면은 거친 표면임을 특징으로 하는 다색 표시유니트.
60. 제57항에 있어서, 자외선 필터층이 바람막이의 내면 위에 배치됨을 특징으로 하는 다색 표시유니트.
61. 제57항에 있어서, 히터 와이어가 바람막이의 내면에 배치됨을 특징으로 하는 다색 표시유니트.
62. 제54항 또는 제55항에 있어서, 마스크는 다색 표시요소의 색상표시부의 전방에 배치됨을 특징으로 하는 다색 표시유니트.
63. 제62항에 있어서, 히터 와이어는 마스크와 함께 배열됨을 특징으로 하는 다색 표시유니트.
64. 제63항에 있어서, 히터 와이어는 마스크와 함께 배열되고 마스크는 열발생재료로 만들어짐을 특징으로 하는 다색 표시유니트.
65. 제56항에 있어서, 레버는 케이싱의 후방패널상에 형성되며, 레버는 적절한 지지프레임과 제거가능하게 연결됨을 특징으로 하는 다색 표시장치.