NO843078L - Displaylegeme - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår et bistabilt displaylegeme.

I én utførelse ligger oppfinnelsen i et displaylegeme omfattende et hus med et kammer som har et betraktningsvindu og et lamell-legeme som er bevegelig montert i kammeret for å beveges til en første stilling hvor én side av legemet befinner seg overfor betraktningsvinduet og en annen stilling hvor én side av legemet befinner seg ute av kontakt med betraknings-vinduet, og den annen flate befinner seg overfor en bakre side av kammeret i avstand bakover fra betraktningsvinduet, idet drivanordninger foreligger for å frembringe en aktiv og/eller pulserende kraft mellom huset og legemet for å bevege legemet fra den første eller andre stilling til den annen stilling hvor det ikke foreligger behov for ytre drivanordninger for å holde legemet i den første eller andre stilling, og hvor kammeret er fylt med et ugjennomsiktig fluid.

I henhold til et foretrukket trekk ved oppfinnelsen omfatter drivanordningen en første magnetisk anordning på huset og en andre magnetisk anordning på legemet, idet polariteten f or minst en magnetisk anordning kan reverseres.

I henhold til et ytterligere foretrukket trekk ved oppfinnelsen er den annen side av det laminerte legeme utformet med en tapp som bærer den andre magnetiske anordning og som mottas i et parti av huset som også opptar den første magnetiske anordning.

I henhold til et ytterligere foretrukket trekk ved oppfinnelsen omfatter den magnetiske anordning en elektromagnetisk spole.

I henhold til et ytterligere foretrukket trekk ved oppfinnelsen bæres huset på en monteringsplate som også bærer den elektromagnetiske spole.

I henhold til et ytterligere trekk ved oppfinnelsen er tappen glidbar i aksial retning i nevnte parti, men kan her ikke utføre relativ rotasjon.

I henhold til et ytterligere foretrukket trekk ved oppfinnelsen har legemet tilnærmet en oppdrift lik null i fluidet i kammeret.

I henhold til et ytterligere foretrukket trekk ved oppfinnelsen er det laminerte legeme, betraktningsvinduet og den bakre side i det vesentlige plan.

I henhold til et ytterligere foretrukket trekk ved oppfinnelsen er legemet utformet med åpninger for å danne forbin-delse mellom legemets sider.

Oppfinnelsen beskrives detaljert på grunnlag av utfør-elser vist på tegningen hvor figur 1 viser skjematisk en før-ste utførelse av displaylegemet, figur 2 viser et snitt av displaylegemet ifølge en andre utførelse, figur 3 viser et tverrsnitt langs 3-3 på figur 2, figur 4 viser et snitt av en tredje utførelse, figur 5 viser et snitt av en fjerde ut-førelse og figur 6 og 7 viser en femte utførelse, figur 8 og 9 viser en sjette utførelse og figur 10 og 11 viser en syvende utførelse.

Utførelsen på figur 1 viser en displayenhet 10 omfattende et hus 14 som avgrenser et i det vesentlige kvadratisk prismatisk kammer 12 med et transparent fremre betraktningsvindu 16, en bakre side 15 og er fremstilt med et midtre aksialt tilleggskammer 18 som rager ut fra den bakre side 15. Kammeret 12 inneholder et laminert referanselegeme 24 med en displayside 26 nær betraktningsvinduet 16 og. en bakre side 25 nær den bakre side 15 i kammeret 12. Referanselegemet 24 er utformet med en midtre aksialt anordnet tapp 20 på den bakre side, som er aksialt glidbar i kammeret 18, slik at ved bevegelse av referanselegemet 24 mellom betraktningsvinduet 16 og den bakre side 15 i kammeret 12, tappen 20 vil beveges inn i kammeret 18. Tappen 2 0 opptar en permanentmagnet med polene anordnet i aksial avstand over tappen. Den del av huset 14 som danner kammeret 18 understøtter en elektromagnetisk spole som er forbundet med en elektrisk kilde for likestrøm. Kammeret 12 inneholder en ugjennomsiktig væske således at ved bevegelse av referanselegemet 24 mot den bakre side 15 i kammeret 12, displaysiden 26 ikke kan ses gjennom betraktningsvinduet 16. Bevegelse av referanselegemet 24 mellom den bakre side 15 og betraktningsvinduet 16 oppnås ved hjelp av den elektromagnetiske spole 22 som tilføres energi med motsatt polaritet i forhold til permanentmagnetens tilstøtende pol på tappen 20 for således å forårsake bevegelse av referanselegemet 24. For å trekke referanselegemet 24 tilbake, reverseres den elektromagnetiske spoles polaritet for således å bevege referanselegemet 24 til anlegg mot kammerets 12 bakre side 15. Ved bevegelse av referanselegemet 24 til anlegg mot betraktningsvinduet 16 eller den bakre side 15 i kammeret 12, vil de resul-terende aktive krefter mellom de to sider, som et resultat av flatespenningen og/eller kohesjonen, sammen med friksjonskref-tene mellom referanselegemet, tappen og huset, medvirke posi-tivt til å holde referanselegemet 24 i en av endestUlingene. Som et resultat av dette er det ikke nødvendig å aktivere den elektromagnetiske spole for å holde referanselegemet 24 i en av endestillingene.

Ved denne utførelse fremkommer et displaylegeme som er bistabilt og kun krever energi for å endre stillingen. Displaylegemet kan ha form av en enkelt display hvor referanselegemet 24 har denønskede informasjon eller beskjed eller kan danne én modul i en rekke med flere displaymoduler slik at aktivering av noen av modulene gir et rønster som har en men-ing, eksempelvis i form av et display som brukes på idretts-arenaer for å viser idrettsresultater og/eller grafisk frem-visning av et bilde eller en hendelse.

Om ønsket kan den ugjennomsiktige væske erstattes av

en gass og/eller erstattes med en ugjennomsiktig eller farget fluid med fluoriserende egenskap.

Den andre utførelse av oppfinnelsen er rettet mot et displaylegeme 110 omfattende et hus 114 som kan festes til en monteringsplate 113 tett anliggende med flere andre tilsvarende hul for å danne en displayflate. Huset 114 avgrenser et i det vesentlige rektangulært prismatisk kammer 112 med en fremre transparent betraktningsflate 116 og en bakre flate 115. Kammeret 112 er utformet med flere i ens avstand anord-nede, aksialt rettede utsparinger 118 (hvorav kun én er vist). Hver utsparing 118 mottas i en elektromagnetisk spole 122 som er montert til holdeplaten 113. Kammeret 112 inneholder et referanselegeme 124 med en displayflate 126 nær den transpa-rente betraktningsflate 116 i kammeret 112 og en bakre flate 125 nær kammerets 112 bakre flate 115. Åpninger 127 er utformet gjennom referanselegemet 124 for å frembringe forbindelse mellom platen 126 og 125. Den bakre flate 125 i referanselegemet 124 understøtter en rørlignende tapp 120 hvis ytre ende kan lukkes med en plugg 12 8 som er utformet med en fleksibel diafragmavegg 129. Tappens 120 indre understøtter en permanentmagnet 130 som kun delvis utfyller rommet i tappen 120, idet resten av rommet er luftfylt. Som vist på figur 3 har tappens i20 ytre vegger et par diametralt motsatt anord-nede aksiale notfjærer 131 som er innrettet til å mottas i tilsvarende utformede spor i utsparingens 118 vegger i kammeret 112. Funksjonen for inngrepet mellom notfjærene 131 og sporene 132 er å tillate glidende aksial bevegelse av tappen 120 i utsparingen 118, men å hindre rotasjonsbevegelse av tappen 120 i utsparingen 118. Et ytterligere par spor 123 i utsparingens 118 vegger tillater fluidstrøm mellom rommet som dannes av den bakre ende av tappen 120 og utsparingen 118, samt kammerets 112 hoveddel. Kammeret 112 og utsparingen 118 er fylt med en ugjennomsiktig væske og kammeret er avtettet med en bakre forlengelse 134 av utsparingen 118. Som et resultat av den luft som befinner seg i tappen 120 i referanselegemet 124, har referanselegemet i det vesentlige null oppdrift i kammeret 112 for på denne måte å minimere friksjonen mellom referanselegemet 124 og kammerets 112 vegger. I tillegg opptas enhver termisk ekspansjon eller sammentrekning av den væske som befinner seg i kammeret 112 av den fleksible diafragmaveggs 129 bevegelse i pluggen 128 på tappen 120.

Utførelsen på figur 2 og 3 omfatter flere referanse-legemer 124 som er innmontert ved siden av hverandre over hus-ets 114 lengde. Om ønsket kan displaylegemet omfatte kun en displaymodul.

Alternativt kan hvert referanselegeme opptas i et under-kammer i kammeret 112, hvor det mellom underkamrene kan være forbindelse eller ikke.

Som ved den foregående utførelse kan kammeret 112 som et alternativ til den ikke gjennomsiktige væske omfatte en gass eller en væske med en fluoriserende egenskap.

Om ønsket kan referanselegemet beveges i kammeret 124 ved hjelp av elektrostatiske krefter istedenfor magnetiske krefter som er omtalt i sammenheng med utførelsene ovenfor, slik at referanselegemet og et parti av huset 114 lades på hensiktsmessig måte for å kunne utvirke de ønskede frastøt-ende eller tiltrekkende krefter for å bevege referanselegemet til en av endestillingene.

Om ønsket kan displaylegemet være slik utformet at^et par legemer er anordnet rygg mot rygg med deres referanselege-mer motstående for å frembringe et displaylegeme med to sider som kan betjenes via separate eller felles elektromagnetiske spoler. Den tredje utførelse vist på figur 4 er et eksempel på et slikt arrangement. Den tredje utførelse viser et par displaylegemer 210 som hver har et par kamre 212 som under-støtter et referanselegeme 224. Kamrene 212 er forbundet med en aksialt rettet rørlignende utsparing 218 som glidbart opptar en permanent magnet 23 0 eller dens hus som forbinder refe-ranselegemene 224 i hvert kammer. En spole 222 omgir utsparingen 218 og dens aktivering påvirker bevegelsen av referanse-legemene 224 i deres respektive kamre 212. Om ønsket kan referanselegemet i hvert displaylegeme være uavhengig av det andre.

For å forenkle fastholdingen av referanselegemet i en av endestillingene, kan et element av bløtt stål monteres til displaylegemet i sammenheng med permanentmagneten. Den fjerde utførelse som vist på figur 5 er et eksempel på et slikt arrangement. Som vist på figur 5 er et element 336 av bløtt stål montert til baksiden av kammeret 312. Når referanselegemet 324 befinner seg i en av endestillingene, befinner stålelemen-tet seg nær den ene eller den andre av permagnetens 330 poler. Tiltrekningskreftene mellom elementet 336 og permanentmagnetens 330 tilstøtende pol vil sikre displayelementets stabili-tet i begge stillinger.

Den femte utførelse på figur 6 og 7 er et ytterligere eksempel på det foregående trekk. I den femte utførelse omfatter elementet eller magneten 436a et element som er festet til den ytre ende av den aksiale utsparing 418 og et annet element eller magnet i form av en tynn strimmel 436b eller knapp, som er festet til kammerets 412 forside.

En ytterligere utførelse er vist på figur 8 og 9 og adskiller seg med hensyn til elektromagneten som omfatter et par elektromagneter 522a og 522b som er adskilt aksialt langs utsparingen 518. Elektromagneten er adskilt en avstand som tilsvarer bevegelseslengden i kammeret. I tillegg er elektromagneten anordnet slik at når referanselegemet befinner seg i en innestilling vil én magnetpol på referanselegemet være an ordnet delvis i en av elektromagnetene. Som et resultat av dette vil, når elektromagneten har delvis i seg enden av permanentmagneten og aktiveres, den kraft som påføres referanselegemet, maksimeres.

Utførelsen på figur 10 og 11 angår et displaylegeme hvor elektromagneten 622 er anordnet på baksiden av utsparingen 618 og har en midtre kjerne av bløtt stål og spoleform 637 hvis ene ende ligger an mot utsparingens 618 bakre ende. Aktivering av elektromagneten induserer et magnetisk felt i kjernen 637 for å bevege referanselegemet 624 avhengig av permanentmagnetens 630 polaritet og elektromagnetens 622 magnetfelt .

For å minere tiltrekningskraften mellom permanentmagneten 630 og kjernen 637 når elektromagneten ikke er aktiv og referanselegemet befinner seg i den fremre stilling, er en liten permanentmagnet 638 festet til kjernens frie ende. Orienteringen av den lille permanentmagets 638 poler er motsatt permanentmagneten 630 på referanselegemet og det indu-serte magnetfelt som fremstilles i kjernen 637 opphever den magnetiske tiltrekning mellom kjernen og permanentmagneten.

Utførelsen på figur 10 og 11 viser altså en variasjon

i utformingen av utsparingen 618 med større dimensjon enn tappen 620 på referanselegemet. Tappen mottas glidbart i en sylindrisk burlignende støtte 639. Dette trekk forenkler en mer effektiv fluidoverføring mellom kammeret 612 og partiet av utsparingen 618 bak permanentmagneten 630.

For å forenkle hurtig bevegelse av referanselegemet i hver av de ovenfor beskrevne utførelse, er det ønskelig å per-forere referanselegemet med flere hull. Hullene forenkler en hurtig væskestrøm mellom de enkelte sider ved bevegelse av referanselegemet. Det er imidlertid viktig at antall og stør-relse av hullene ikke adskiller seg vesentlig fra den grad av kohesjon eller flatespenning som kreves mellom flatene på referanselegemet og betraktningsvinduet eller den bakre side av kammeret.

I tillegg kan betraktningsvinduet omfatte en linse eller flere små linser eller lignende modifikasjon for å forbedre synligheten av displayet og/eller for å forbedre dis-playets tydelighet fra en vinkelstilling.

Videre kan displaysiden av referanselegemet ha et møn-ster eller en farve eller/og ha fluoriserende egenskaper, etter behov.

I tillegg kan displaylegemet ha;enhver ønsket form eller oppbygning for å mottas anliggende med tilsvarende displaylegemer og kan danne del av en plan flate eller en kurvet flate.

Claims (24)

1. Displaylegeme, KARAKTERISERT VED at det omfatter et hus med et kammer som er fylt med et ikke gjennomsiktig fluid og har et betraktningsvindu, et lamell-legeme som er bevegelig montert i kammeret for å kunne beveges mellom en første stilling hvor en side av lamell-legemet befinner seg i anliggende kontakt med betraktningsvinduet, og en andre stilling hvor denne side av lamell-legemet ikke befinner seg i kontakt med betraktningsvinduet og hvor den annen side befinner seg i kontakt med en bakre side i avstand bakover fra betraktningsvinduet, drivanordninger innrettet for å frembringe en tiltreknings- og/eller frastøtningskiraft mellom huset og legemet for å bevege legemet fra den første eller andre stilling til motsatt stilling hvor det ikke er behov for ytre drivanordninger for å holde legemet i den første eller andre stilling.

2. Legeme ifølge krav 1, KARAKTERISERT VED at drivanordningen omfatter en første magnetanordning på huset og en andre magnetanordning på lamell-legemet, hvor polariteten av minst ett legeme kan reverseres.

3. Legeme ifølge krav 1-2, KARAKTERISERT VED at lamell-legements bakside er utformet med en tapp som holder den andre magnetanordning og at tappen mottas glidbart i en stiling i huset som opptar den første magnetanordning.

4. Legeme ifølge krav 2-3, KARAKTERISERT VED at den første magnetanordning omfatter en elektromagnet.

5. Legeme ifølge krav 2-4, KARAKTERISERT VED at den andre magnetanordning omfatter en permanentmagnet.

6. Legeme ifølge krav 3-5, KARAKTERISERT VED at den første magnetanordning er montert på det parti som omgir tappen.

7. Legeme ifølge krav 3-5, KARAKTERISERT VED at den første magnetanordning er anordnet slik at én pol befinner seg nær tappens ene ende.

8. Legeme ifølge krav 6-7, KARAKTERISERT VED at den første magnetanordning er festet til en monteringsplatepå hvil-ken huset er festet.

9. Legeme ifølge krav 6, KARAKTERISERT VED at den før-ste magnetanordning omfatter en elektromagnet med en kjerne av bløtt stål.

10. Legeme ifølge krav 9, KARAKTERISERT VED at den første magnetanordning også omfatter en permanentmagnet som befinner seg nær den første magnetanordnings ytterste pol, og som har sine poler anordnet motsatt polene på den andre magnetanordning for å frembringe tilstrekkelig tilbakestøtingskraft mellom kjernen og den andre magnetanordning til å overvinne den iboende ferromagnetiske tiltrekning mellom disse.

11. Legeme ifølge krav 6-7, KARAKTERISERT VED at den første magnetanordning omfatter et par elektromagneter som er adskilt fra hverandre på utsparingen for å kunne adskilles aksialt i forhold til tappen, idet lamell-legemet befinner seg ved dens første eller andre eller at den andre magnetanordnings andre poler delvis omgis av den ene eller den andre elek-tromagnets poler i den første magnetanordning.

12. Legeme ifølge krav 3-11, KARAKTERISERT VED at tappen er aksialt glidbar i partiet, men ikke kan rotere i dette.

13. Legeme ifølge krav 1-12, KARAKTERISERT VED at lamell-legemet har null oppdrift i fluidet.

14. Legeme ifølge krav 1-13, KARAKTERISERT VED at lamell-legemet er utformet med et indre hulrom som er lukket av et fleksibelt diafragma som vil oppta trykkvariasjoner i kammeret.

15. Legeme ifølge krav 1-14, KARAKTERISERT VED at kammeret omfatter et par motstående hjelpekamre som hvert har et betraktningsvindu og en bakre side og et lamell-legeme i hvert hjelpekammer.

16. Legeme ifølge krav 15, KARAKTERISERT VED at lamell-legemene er sammenkoblet.

17. Legeme ifølge krav 15, KARAKTERISERT VED at lamell-legemene er uavhengig bevegelige.

18. Legeme ifølge krav 1-17, KARAKTERISERT VED at kammeret understøtter flere lamell-legemer anordnet ved siden av hverandre.

19. Legeme ifølge krav 18, KARAKTERISERT VED at lamell-legemene er bevegelige uavhengig av hverandre.

20. Legeme ifølge krav 18-19, KARAKTERISERT VED at kammeret omfatter flere hjelpekamre anordnet ved siden av hverandre og som hvert understøtter et lamell-legeme.

21. Legeme ifølge krav 20, KARAKTERISERT VED at hjelpe-kamrene er forbundet med hverandre.

22. Legeme ifølge krav 2-21, KARAKTERISERT VED at et element av bløtt stål er anordnet i den bakre side for å ligge nær den ene eller den annen pol av den andre magnetanordning når lamell-legemet befinner seg i første eller andre stilling.

23. Legeme ifølge krav 2-22, KARAKTERISERT VED at elementet av bløtt stål er anordnet nær hvert endeparti av lamell-legement for å befinne seg nær den ene eller den annen pol av den andre magnetanordning når denne befinner seg i første eller andre stilling.

24. Legeme ifølge krav 2-22, KARAKTERISERT VED at et magnetisk element er anordnet nær hvert endeparti av lamell-legemet for å ligge nær den ene eller den annen pol av den andre magnetanordning når denne befinner seg i første eller andre stilling og for å frembringe en tiltrekningskraft mellom disse.