WO1998010403A1

WO1998010403A1 - Procede et dispositif d'affichage d'informations sur un afficheur en mode de reecriture automatique

Info

Publication number: WO1998010403A1
Application number: PCT/JP1997/002950
Authority: WO
Inventors: Dechun Zou
Original assignee: Tesac Kk; Suh Tokusyun
Priority date: 1996-09-02
Filing date: 1997-08-25
Publication date: 1998-03-12
Also published as: CN1121672C; KR20000068363A; CN1228865A

Description

明細書

表示パネルに自動書き換え可能に情報を表示する方法及び装置発明の属する技術分野

本発明は文字や面像などの情報表示、広告表示などを自動書き換え可能に表示する方法及び装置に関するものである。更に詳しくは、本発明は文字や画像などの静止した情報表示、広告表示などの分野で、精細な画像や文字が表示でき、しかも表示内容を比較的短時間で自動的に書き換え可能である表示方法及び表示装置に関するものである。

従来の技術

文字や画像などの情報表示、広告表示などの表示パターンを実現する表示装置としては例えば、ブラウン管（C R T ) 、発光ダイオード（L E D ) 、電界発光素子（無機エレクトロルミネッセンス、有機エレクトロルミネッセンス）、化学発光素子、プラズマディスプレイ（P D P ) 、液晶表示などがある。 C R丁、電界発光素子、 P D P、液晶表示などは色の表現力が豊富なほか画素を細かくでき、しかも速く書き換えできるため、変化している情報をリアルタイムに表示するのに適している。

一方、表示したい内容を紙やパネルに印刷や描画する方法もある。この表示方法は色が多様に選択できる、精細な表示ができる、大画面化が容易である、表示を維持するためのエネルギーが不要である等の利点がある。

別の表示方法としては、異なる文字、画像を有する表示板を複数枚備えて、この内の一枚を選択して表示パネルに表示する方法がある。これは例えば駅でよく見られる如く電車の行き先と発車時刻を表示するために利用されている。この表示方法は限られた情報を適時に選択して表示する場合に適している。

更に別の表示方法としては、表示パネルを多数の画素区域に分割し、各画素区域においてモータにより回転できる画素体（例えば特開平 6— 2 3 6 1 5 3号参照）を設け、回転位置に応じて画素体の異なる区分（すなわち異なる色区分）が表示パネルの正面に来るようにし、かかる多数の画素体をコンピュータ等の電気的情報処理手段により制御して任意の文字又は画像を表示パネルに出現させる方法がある。この表示方法は任意に表示パターンを形成することができるという利点がある。

発明が解決しようとする課題

しかしながら、以上述べた表示技術は以下に述べるような問題点を有しており、必ずしも好ましいものではない。

C R Tや L E Dを用いた表示装置は霪気エネルギーを多量に消費しそれに伴う発熱が大きく、また、大画面化が難しく製造コストが高いため廉価で省エネルギ一的な表示方法とは言えない。

印刷によるパネル表示の場合は、当然のことながら、一旦形成した表示パターンの書き換えが不可能である。表示パターンを変えるのにパネルそのものを変える必要があるため時間と手間もかかる、この意味では表示パターンの書き換えコストが高いとも言える。

複数枚の表示板から一枚を選択して表示する方法は新しい表示パターンに対応できないという欠点がある。

表示パネルを多数の画素区域に分割し、各画素区域に回転できる画素体を設ける表示方法は各画素体に対してこれを選択的に回転させる各モータが必要であるため画素区域を小さくすることが難しい。例えば、 1 0 m m平方あるいは 1 mm 平方の大きさにすることが非常に難しい。更に画素区域の数に応じたモータがあるため表示パネル全体が厚く、重くなり、製造コストも高くなる。

本発明はかかる従来の表示技術の問題点を解消するために創案されたものであり、その目的は繊細な画像や文字を大画面で自動的に書き換えることができる、低コストかつ省エネルギーの表示方法及び表示装置を提供することにある。

課題を解決するための手段

本発明者はかかる目的を達成するために鋭意検討した結果、本発明の完成に到達した。

即ち、本発明は同じ形状であるが色彩の異なる複数の画素体を色彩毎に区別して貯蔵しておき、電気的情報処理手段の指示に従って複数の画素区域に分割した表示パネルの画素区域一つ一つに画素体を移動させ配置することにより、表示パネルに一つの静止パターンを出現させ、この静止パターンの所望の表示時間が過ぎると表示パネルから画素体を回収し、画素体を色彩毎に分別して元の貯蔵場所へ戻すことを特徴とする表示パネルに自動書き換え可能に情報を表示する方法である。

本発明の好ましい態様では、前記方法において表示パネルは行と列のマトリツクスに配列された複数の画素区域を有し、画素体は画素区域の各行又は列の方向へ自由に移動できるが他方向への移動は制限される。

また、本発明の好ましい態様では、前記方法において電気的情報処理手段の指示により色彩の順番及び数が選択された画素体が表示パネルの各行又は列の一端から導入され、閉じられた各行又は列の他端から隣接して順次並べることにより、画素体の決められた配置を形成する。

また、本発明の好ましい態様では、前記方法において画素体を貯蔵場所から表示パネルに移動する際、貯蔵場所から表示パネルへの誘導管に加圧空気を流す。また、本発明の好ましい態様では、前記方法において貯蔵場所から表示パネルに移動する画素体を計数する。

さらに、本発明は下記（a ) 〜（ i ) を具備することを特徴とする表示パネルに自動書き換え可能に情報を表示する装置である：

( a ) 同じ寸法形状であるが色彩の異なる複数の画素体；

( b ) 画素体を色彩毎に区別して貯蔵するための複数の貯蔵タンク；

( c ) 行又は列のマトリックスに配列された複数の画素区域を有し、各行又は列の一端から画素体を導入することによって複数の画素体を複数の画素区域に配置できる表示パネル；

( d ) 複数の貯蔵タンクと表示パネルの行又は列を連結して画素体を貯蔵タンクから表示パネルの行又は列に導管により誘導するための誘導手段；

( e ) 画素体を貯蔵タンクから表示パネルに移動するための圧力流体発生手段

( f ) 画素体を誘導する表示パネルの行又は列の位置を切り替えるための切換え手段； ( g ) 切換え手段を制御するための電気的情報処理手段；

( h ) 画素体を表示パネルから回収する手段；

( i ) 回収された画素体を色彩毎に区別し色彩毎に区別された貯蔵タンクに戻す手段。

また、本発明の好ましい態様では、前記装置において貯蔵場所から表示パネルに移動する画素体を計数するための計数手段をさらに具備する。

また、本発明の好ましい態様では、前記装置において所望の数の画素体を計量して分配するための計量分配手段をさらに具備する。

また、本発明の好ましい態様では、前記装置において画素体を色彩毎に区別する際、画素体を色彩毎の経路に振り分ける手段をさらに具備する。

図面の簡単な説明

図 1は本発明の表示装置の斜視図である。

図 2は本発明の表示装置を後側からカバーをはずして見た場合の書き換え機能部の内部の概略図である。

図 3は図 2の点線円 I I I の部分の表示パネルの垂直断面図である。

図 4は図 2の計量分配ドラムの詳細図である。

図 5は表示パネルの種々の画素体支持機構を示す図であり、表示パネルの水平断面図である。

図 6は画素体の形状の一例の断面図および正面図である。

図 7は光センサーの取り付け例を示す図である。

図 8は色彩毎に識別された画素体を各貯蔵タンクに通じる輸送経路に振り分ける機構を示す図である。

図 9は識別された画素体の振り分け機構の別の例を示す図である。

図 1 0は回転板式画素体選択計数機構を示す図である。

発明の実施の形態

本発明の表示方法及び表示装置の一例を具体的に以下に説明する。

本発明の表示パネルは複数の画素区域に分割されるが、これら複数の画素区域は行と列のマトリックス配列に分割されることが好ましい。各画素区域に一つの画素体（すなわち着色物体）を着脱自在に保持するには表示パネルを水平に配置して各画素区域を例えば四角い桥で囲いここへ画素体を入れることもできるが、これでは画素体を一々各画素区域へ案内しなければならないので時間がかかりすぎる欠点がある。そこでマトリックス配列の画素区域を行又は列において互いに連通させその行又は列の一端から次々と画素体を入れて先の画素体を後の画素体で行又は列の他端へ押しやるか、重力で自ずと移動するようにし、各面素体の行又は列の位置決めは行又は列において互いに隣接する画素体自体の剛性により達成されるようにする。表示パネルにおいて表示パターンを形成するための画素体は白、黒、赤、橙、黄、緑、青、紫の如く色彩的な性質のみが異なっている。これを色彩毎に区別して貯蔵するのに一つの色につき一つの貯蔵タンクを用いるとよい。各貯蔵タンクには同じ色の画素体が複数個（例えば前記マトリックスの行数と列数とを乗じた数）備えられている。各画素体は一組の貯蔵タンクの中から電気的情報処理手段を用いて選択され表示パネルの画素区域へ移動させて配置される。この電気的情報処理手段にはパソコン若しくはマイク口コンピュータが含まれ、更には、表示パネルに表示しょうとする内容を有した原稿をイメージリーダで読み取り、これをデジタル的に処理して表示パネルにおけるマトリックス配列の画素区域の各行又は列に配置する画素体の色の順番と各色についての画素体の数を決める機能も含まれる。更には遠隔操作での指示機能やメモリ一カードによる指示機能も含むことができる。また、電気的情報処理手段の指示に従って各貯蔵タンクから各画素区域へ画素体を移動するのに、ロボット装置あるいは X Y プロッタ一に画素体把持機能を備えさせて行わせることもでき、空気コンベヤーシステムを用いることにより迅速に行うことができる。かくして表示パネルに一つの静止表示パターンを自動的に書くことができる。かかる静止表示パターンを書き換えるときは表示パネルから画素体をすベて回収する。この回収は例えば表示パネルの底辺において行又は列の端を開放して重力により画素体が表示パネルから放出されたものを集めることにより行うことができ、あるいは行又は列の一端から吸引することにより又は行又は列の他端から圧縮空気を送ることによって行うことができる。回収された画素体は色彩に応じて分別されて元の貯蔵タンクへ戻されるが、画素体を分別するのに色識別センサーを用いることが好ましい。このように新しい表示パターンに書き換えるときは、表示パネルから画素体を回収し、分別し、それぞれ元の貯蔵タンクに戻してから新しい画像形成プロセスに入る。表示パターンの書き換えは電気的情報処理手段が有している制御データによって行うことができ、また、新たに外部から送られてきた制御データすなわち遠隔操作によっても行うことができる。外部からパネルをコントロールする手段については特に限定しないが、コンピューターを用いて普通の通信回線、光フアイバー、赤外線、マイクロ波などを介してコントロールすることやメモリ力一ドを用いてデータを送る手段が考えられる。

書き換え機能部（画素体貯蔵タンク、画素体を選択する機構、選択された画素体を所定位置に移動させる手段、画素体を回収する手段、および画素体を分別する手段等を含む部分）は表示パネルの裏面に一体的に設けてもよいし、表示パネルとは別体のものとしてもよい。分離タイプの場合、表示パネルの表示パターンを書き換えたいときに表示パネルに書き換え機能部を接続し、書き換えが完了すると表示パネルから書き換え機能部を分離させる。かくして複数の表示パネルに対して共通の一つの書き換え機能部で済ませることができる。一体化タイプの場合、表示パネルの表示パターンの書き換えを遠隔操作でも行えるようにすることができる。

表示パネルが大きくて一つの書き換え機能部で表示パターンを形成するのに時間がかかりすぎる場合は表示パネルを区分して各区分に各書き換え機能部を設けて各書き換え機能部が表示パターンの各区分を受け持って同時に書き換え作業を行わせるとよレ、。

画素体を透明プラスチック材で作り、表示パネルを裏側から白色光源で照らすこともできる。この場合、表示パネルを単層ではなく複層（例えば四層）重ねて三原色（減法混色）によリ多彩な色を出すようにすることもできる。例えば前記画素体は透明な物質で形成されかつシアン（C ) 、マゼンタ（M) 、黄（Y ) および無色のもの、および不透明な物質で形成された黒色のものの 5種類からなり、表示パネルを複数積層し、整合して重なる画素区域の各々に前記 5種類から選んだ一種の画素体を配置することにより任意の色を減法混色で生ぜしめることができる。この場合、各層の表示パネルの背面支持板も無色透明でなければならない。

なお、表示パネルを複層に重ねなくとも単層のままで三原色（加法混色）により多彩な色表示を行うこともできる。例えば前記画素体の色は赤（R ) 、緑（G ) 、青（B ) 、白および黒の 5色であり、隣接する複数の画素区域を一単位とし、各単位を構成するそれぞれの画素区域に前記 5色から選んだ色の画素体を配置することにより任意の色を加法混色で生ぜしめることができる。例えば正方形配列の四つの画素区域を一単位とすればよい。ただし、表示パネルの各画素区域になるべく多くの色（階調も含む）の中から一つ選択して画素体を配置する方が前述の四つの画素区域を一単位として所望の色を出す場合よりも細かい表示パターンを描くことができる。

画素体の形状は、移動のしゃすさの面では、球状、円筒状、円柱状または多面体である。多面体の場合は積層の均一性の面から、 1 4面体以上であることが望ましい。これら画素体は中空であってもよい。また減法混色により多彩な色表示を行うために用いる画素体は当然透明体でなければならないが、形状は薄レ、円板状である方が光透過性の故に好ましく、かつ画素区域の行又は列における互いの位置決めのためには薄い円板の周囲に円筒体を有する形状（図 6参照）が好ましい。この形状は画素体の空気輸送の為にも好ましい。

画素体を構成する材料については特に限定しないが、装置の重さと移動のし易さを考慮すると軽い材質、例えばプラスチックス類が望まれる。また、重力を利用してパネル上の所定位置に画素体を配置する場合は材料の比重を調整する必要カある。

表示画面を鮮やかにする又は強調するために、画素体中に蛍光色素をドーピングすることもできる。さらに、夜間でも見えるようにするために、表示パネルの正面あるいは後ろから光を照らすこともできる。

画素体を表示パネルへ移動させるには、機械的機構、重力、電磁力、流動している気体あるいは液体の力又はこれらの力の組み合わせを利用することが考えられる。移動の早さと機構の簡単さを考慮すると、流動気体を利用することが望ましい。例えば、機械的に画素体を選択し、流動気体ラインまで運んで、流動気体の力で表示パネルまで運ぶことが考えられる。

画素体の移動に使う気体あるいは液体については、毒性や腐食性が無ければ特に限定しないが、価格や便利さの面では空気や水の方が望ましい。その供給源としては、表示装置内蔵のものでもよいし、外部から供給してもよレ、。

パネルの裏面あるいは真正面から面素体を表示パネルに入れることができるが

、入れた後の画素体の固定の問題を考慮するとパネルの側面から入れることが望ましく、また特に画素体の重力を活用する意味で、画素体をパネルの上部から重力を利用して画素体を所定の列（マトリックス配列）に順番に落とすことが望ましい。

画素区域の大きさは表示パターンの画質を考慮すると小さい方が好ましい。画素体は例えば直径 1 mmの程度まで小さくして数と色を多く選択できるようにするとよい。

表示パターンを形成するとき、画素体を色別に画像貯蔵タンクから一個ずつ選択して（例えば回転板ゃスクリユーの回転を制御し正確に所望の色と数の画素体を選択して）順次にパネルの所定の列の入口に入れてもよいが、表示パターンを形成する時間を短縮するため、同一色の面素体を常に例えば、 2 ° ( 1個）ダループ、 2 ¹ ( 2個）グループ、 2 ² ( 4個）グループ、 2 ³ ( 8個）グループ、 2 " ( 1 6個）グループ、 2 ⁵ ( 3 2個）グループ、 2 ⁶ ( 6 4個）グループ、 2 ⁷ ( 1 2 8個）グループのようにまとめたものを用意しておき、必要な数をこれらグループを選択して一度に表示パネルへ送るとよい。例えば 6 8個の画素体を表示パネルに移したい場合は、 2 ⁶ ( 6 4個）のグループを 1回、 2 ² ( 4個 ) のグループを 1回、計 2回の操作だけで済み、一個ずつ操作する場合の 6 8回より遥かに速くなる。グループにまとめる画素体の最大数は大きい方がよいが、そのグループをまとめておく構造も大きくなり、グループを移動させる力も強くなる。具体的な最大数は、画素体の大きさ、移動機構能力を考えた上で決めればよい。画素体の数のより正確な制御を実現するためには、必要に応じて各場所を通過した画素体の数を計測することが好ましい。具体的な計測方法としては、機械的計測法、例えば、歯車やスクリューの回転を利用した方法等が考えられるが、より正確かつ高速に計測するために光センサーを利用した計測法が望ましい。光センサーを用いて計測する際に画素体同士が接していても計測できるようにするため、導管の長手方向において画素体同士の接点から位置をずらし画素体と画素体の隙間に合わして光センサ一を取り付けることが望ましい。

表示パネルに使われる材質については十分な強度があれば正面板を除いて特に限定しないが、軽さと加工しやすさの意味で、アルミ材、プラスチックス、 F R P材等が望ましい。正面板は透明であれば特に限定しないが、ガラスや透明ブラスチックスなどが考えられる。画素体を維持するためには正面板と背面板以外に、画素列と画素列（或いは画素行と画素行）を仕切るための仕切りを設ける必要がある。仕切りは、正面板或いは背面板と一体化成形したものでも良く、独立して設けたものでも良い。仕切りの形状は板状、網状、ワイヤ一状、ピン状であればよい。その厚み、幅、太さ等は特に限定しないが、仕切効果があれば薄く、細いほうが望ましい。また、仕切りはなるべく正面からめだたないように設置することが望ましい。あるいは表示パネルは平行に多数の透明管を並べて構成してもよい。勿論この各透明管が画素区域の各行又は列を形成するのである。

また表示パネルは平らな平面に限らず円柱状物の外表面に適合するように円筒面の如く弯曲させることもできる。さらに表示パネルはェンドレスベルトの如く回動させることができるように作ることもできる。

画面を書き換える時、画素体を回収した後に色毎に分別を行う手段は特に限定しないが、例えば通常の色識別センサーを利用する方法、色別に比重を変える方法、画素体中に異なる量の磁性体をドープして電磁場に対して異なる力を受けるようにする方法、或いはこれらの組み合わせが考えられる。組み合わせによる方法としては例えば、色を 2 レベル、重さを 2 レベル、受ける電磁力を 2 レベルにするだけで 2 ³ = 8種類の色を高速で分けることができる。また、画素体を回収するとき、その画像を形成したデーターを利用して画素体を順番に計数機構に通し、画像データーで示した数と色に分ける方法もある。あるいは、以上の方法の組み合わせも考えられる。

回収された画素体を色彩毎に分別し色彩毎の各貯蔵タンクに戻す際、複数の開閉弁を設けて、識別された画素体がその色彩に対応する貯蔵タンクにしか行けないように電気的に各電磁弁の開閉を制御する方法が考えられるが、開閉弁の数を減らすため、各貯蔵タンクに通じる導管の入り口を認識された一個の画素体の周囲に配置し、指向性の有する加圧空気或いはソレノィドによって識別された画素体をそれと対応する導管の入り口に押し込む、或いは、対応する導管から減圧空気を発生させ、画素体を吸い込む方法が望ましい。

実施例

図 1乃至図 5の（a ) は本発明の表示方法を実施する表示装置の一例を示す。図 1は本発明の表示装置を斜め前から見た図であり、参照符号 1は表示パネルを指し、参照符号 1 aは球状プラスチックボールの画素体であり、参照符号 2は書き換え機能部を指す。

図 2は図 1の表示パネル 1の裏側の書き換え機能部 2のカバーを除去して書き換え機能部 2の内部を見た図であり、書き換え機能部 2の内部を概略的に図示している。この図において、参照符号 2 aはコンプレッサ、 2 bは 8個の開閉バルブ、 2 b 1は 8個の圧縮空気吹き出し口、 2 c 1は 8個の計量分配ドラム、 2 d 1は 8本の画素体送出管、 2 d 2は共通の第 1誘導管、 2 d 3は共通の第 2誘導管、 2 d 4は可撓性の誘導チューブ、 2 e 1は画素区域の列を選択する部材、 2 e 2は案内棒、 2 e 3は画素区域列選択部材 2 e 1を左右に駆動するモ一タ、 2 e 4は画素体注入管、 2 hは八つの画素体貯蔵タンク、 2 _gは画素体分別機構を示す。

図 3は図 2の点線円 I I I の部分に関連して表示装置の表示パネル 1の垂直断面を示す図であり、 l aは画素体、 1 bは透明な表示パネル正面板、 l cは表示パネル背面板、 1 dは空気抜き穴、 l eは画素体解放板、 2 e 4は画素体注入管である。

図 4は図 2の計量分配ドラム 2 c 1の詳細図であり、 l aは画素体、 2 c lは計量分配ドラム、 2 c 2は計量分配ドラムにその回転軸と平行かつ同一円周状に設けられた 7本の貫通孔、 2 c 3は孔内に画素体を保持するピン、 2 b 1は開閉バルブ 2 bの一つにつながる圧縮空気吹き出し口、 2 d 1は吹き出し口 2 b 1 と整列して設けられた画素体送出管、 2 c 4は計量分配ドラムの任意の貫通孔 2 c 2が圧縮空気吹き出し口 2 b 1 と画素体送出管 2 d 1 との間に入ってこれらに整列するように計量分配ドラムを回転させる方向である。なお、この計量分配ドラムの上に貯蔵タンク 2 hが配置されている。

図 5の（a ) は図 1 の表示パネル 1の水平断面を示す図であり、 1 aは画素体、 1 bは透明な表示パネル正面板、 1 cは表示パネル背面板、 1 d 1は垂直に延びた仕切板である。

各画素体 1 aは直径 5 . 5 m mであり、赤、橙、黄、緑、青、紫、白、黒のうちの一つの色で着色されている。画素体貯蔵タンク 2 hは図 2に示す通り 8個あり、各貯蔵タンクは前記の 8色のうちの一つの色の画素体] aの群を貯蔵している。例えば 8個の画素体貯蔵タンク 2 hは図 2の右から赤、橙、黄、緑、青、紫、白、黒色の画素体を貯蔵する。 8個の画素体貯蔵タンク 2 hの底部近くには一本の共通の第 1誘導管 2 d 2が水平に貫通せしめられている。この誘導管の内径は画素体の直径より少し大きい。

この第 1誘導管 2 d 2に垂直に 8本の画素体送出管 2 d 1が接続されている。画素体貯蔵タンク 2 hの底と画素体送出管 2 d 1の下端開口は同じ高さになされ、図 4に示す計量分配ドラム 2 c 1により閉じられている。計量分配ドラムの直径は 4 0 mmである。従って画素体貯蔵タンク 2 hに貯蔵されている画素体 1 a は下へはこぼれないが計量分配ドラム 2 c 1に設けられている貫通孔 2 c 2 (画素体の直径より少し大きい）内に重力により自然と入る。貫通孔 2 c 2にはピン 2 c 3が設けられていて画素体 1 aが抜け落ちないように、また所望数の画素体 1 aが貫通孔 2 c 2に保持されるようになっている。ドラムが回転中であっても、静止中であっても、画素体が計量分配ドラムの上部端面から貫通孔 2 c 2中に自由落下して充填することができる。

各貫通孔に設置しているピン 2 c 3によって各貫通孔に決まった数の画素体だけが充填できる。各貫通孔 2 c 2に充填できる画素体の数は任意に設定できるが、デジタル回路との対応関係で 2の累乗にし、最大 1 6個が入るようにできている。すなわち、 2 ° ( 1個）、 2 ' ( 2個）、 2 ² ( 4個）、 2 ³ ( 8個）、 2 ⁴ ( 1 6個）、 2 ⁴ ( 1 6個）、 2 ⁴ ( 1 6個）である。一つの計量分配ドラムの一回の回転で選択できる最大の数は、 7個の貫通孔に入れる画素体の数の総和である 6 4個である。

任意の数の画素体を表示パネル 1 に移動したい場合は、この 7通りの数の組み合わせによって実行する。例えば 4 9個の場合は、 2 ⁴ ( 1 6個）貫通孔 3個、 2 ° ( 1個）貫通孔 1個で可能である。一回の回転では数が足りない場合（6 4 個以上の同色画素体を選択したい場合）は複数回転で実行することができる。表示パネル 1の各画素列（若しくは行）に充填する画素体の色の順序と数を選択することにより所望の表示パターンが形成される。

すなわち、案内棒 2 e 2に沿って左右に可動である画素区域列選択部材 2 e 1 をモータ 2 e 3により所望の画素区域列の上端に注入管 2 e 4が来るように移動させてその位置で一時停止させ、その間にコンプレッサ 2 aからの圧縮空気 2 b 1力開閉バルブ 2 bの開閉の時間と順序（一つのバルブが開いているとき他のバルブはすべて閉じるようになされている）に応じ、かつ計量分配ドラム 2 c 1 の各々の回転位置に応じて、所望の色かつ数の画素体 1 aを所望の順序で計量分配ドラム 2 c 1から画素体送出管 2 d 1を介して第 1誘導管 2 d 2 へ送り出す。第 1誘導管 2 d 2は、図示の通り右端から補助圧縮空気 2 d 5を常に受けており、画素体送出管 2 d 1からの画素体 1 aを左へ誘導する。第 1誘導管 2 d 2の左端における第 2誘導管 2 d 3は、図示の通り下端から補助圧縮空気 2 d 6を常に受けており、第 1誘導管 2 d 2からの画素体 1 aを上へ誘導する。一連の画素体 1 aは可撓性の誘導チューブ 2 d 4を通って注入管 2 e 4に達する。この注入管 2 e 4から出た一連の画素体 1 aは重力により図 3に示す通り所望の画素区域列に下から順番に上へと充填されて行く。かくしてこの画素区域列に画素体 1 aが充填されると、モータ 2 e 3は画素区域列選択部材 2 e 1を次の画素区域列へ移動させる。そこで前述と同様の態様でその画素区域列を画素体 1 aで充填させる。表示パネルのすべての画素区域列を充填させるまで前述の操作を繰り返す。かくして、表示パネルには所望の表示パターン（例えば「吉」の文字：なお表示パターンは文字に限らず画像であってもよい）が形成される。なお、コンプレッサ 2 aからの圧縮空気のための開閉バルブ 2 bの開閉の制御、計量分配ドラム 2 c 1の回転位置の制御、および面素区域列選択部材 2 e 1のモータ 2 e 3の制御はパソコンあるいはマイクロコンピュータなどにより行われる。

前記表示パターンを書き換えるには、表示パネルの画素区域列の下端に設けられている画素体解放板 1 eを除去して重力により画素体 1 aが表示パネル 1からすべて抜け落ちるようにする。このようにして除去された画素体 1 aを画素体分別機構 2 gに通して画素体を色別に分けて元の同じ画素体貯蔵タンク 2 hに戻す。このようにして表示装置を初期の状態にリセットする。かくして前述と同様にして新たな表示パターンを表示パネルに形成できる。

なお、図 2では第 2誘導管 2 d 3から可撓性の誘導チューブ 2 d 4が延びて、この誘導チューブを画素区域の列の一つ一つへ画素区域列選択部材 2 e 1により選択的に接続するようになっているが、画素区域列選択部材 2 e 1および誘導チユーブ 2 d 4の代わりに、画素区域の各列につながる多岐管手段およびこの多岐管手段と前記第 2誘導管 2 d 3との間に設けられて前記第 2誘導管を選択的に前記多岐管の一つに接続する切換え弁を用いることもできる。また、図 2では複数の面素体送出管 2 d 1が第 1誘導管 2 d 2を介して第 2誘導管 2 d 3に接続されているが、このような構成の代わりに、前述とは別の多岐管と切換え弁により画素体送出管 2 d 1の選択された一つを第 2誘導管 2 d 3に接続するようにしてもよい。

また、図 4では計量分配ドラム 2 c 1は一度に多数の画素体を計量して画素体送出管 2 d 1へ送り出すようになされているが、計量分配ドラム 2 c 1の軸方向長さを面素体一個分しか収容できない深さの貫通孔 2 c 2となるように短くして画素体計量分配円盤とし、画素体貯蔵タンク 2 hと画素体送出管 2 d 1 との間の画素体通過をこの円盤の 1 7回転毎に一^ 3許容できる（ただし画素体計量分配円盤に七つの孔が等間隔で設けた場合である）ようにしてもよい。また、回転する計量分配ドラム 2 c 1に代えて、直線移動する計量分配ブロックを用いることもでき、あるいは直線移動する計量分配板（各貫通孔は画素体を一個分しか収容できない）を用いることもできる。

また、図 2に示す実施例では各画素体貯蔵タンク 2 hに対して一つの面素体送出管 2 d 1が設けられているが、各画素体貯蔵タンク 2 hに対して二つの画素体送出管 2 d 1を設けてもよい。すなわち二つの画素体注入管 2 e 4を設けてこれらを例えば図 2の左右両側から中央に向かって順次画素区域列に画素体を注入するようにしてもよい。これは表示パネルを二つに分けてそれぞれの区分の表示パネルに対して各書き換え機能部を設けたものと類似するが、画素体貯蔵タンクおよび計量分配ドラムを共通にしている点で異なる。勿論画素体送出管を更に加えて二つ以上の注入管を設けることもできる。あるいは画素体送出管 2 d 1 は一つしかないが、その出力端側の口に二叉又は三叉等の多岐管を接続しかつそこに切り換え弁を設け、多岐管の各管を各注入管へ接続するようにしてもよい。

また、注入管 2 e 4は一つの画素区域列を画素体で満たすと次の画素区域列へ移行すると説明したが、これに限らず一つの画素区域列を満たさなくとも適宜隣接の画素区域列や更には離れた画素区域列へ移行するようにすることができる。また、図 4の例では画素体送出管 2 d 1は計量分配ドラム 2 c 1の上で貯蔵タンク 2 hの中に設けられているが、これに限定されず、計量分配ドラム 2 c ]の下で貯蔵タンク 2 hの外に画素体送出管 2 d 1を設けてもよい。この場合、計量分配ドラム 2 c 1の上方には下方の画素体送出管 2 d 1に整列して貫通孔 2 c 2 の上方開口端を閉じておく部材を設け、貫通孔 2 c 2が画素体送出管 2 d 1に整列した位置に来ると磁気的に自動的に保持部材（ピン 2 c 3に代わるもの）が貫通孔 2 c 2から横方向にずれて画素体 1 aを下方の画素体送出管 2 d 1へ重力等で移行するのを許容するようにしてもよレ、。

図 5の（b ) は表示パネルの別の実施例を示す。図において、 l aは画素体、 1 bは透明な表示パネル正面板、〗 cは表示パネル背面板、 I d 2は垂直に延びた仕切板である。この仕切板 1 d 2は図 5の aの仕切板 1 d 1の幅の半分しかなレ、。これでも一つの画素列に入れられた一連の画素体は隣りの画素列に混入することはない。

図 5の（c ) は表示パネルの別の実施例を示す。図において l aは画素体、 1 bは透明な表示パネル正面板、 l cは表示パネル背面板、 I d 3は垂直に延びた仕切りワイヤである。このような仕切りワイヤ 1 d 3でも一つの画素列に入れられた一連の画素体が隣りの画素列に混入しないようにすることができる。

図 2の 2 e 5に誘導管を通る球状画素体の数を計測する際の光センサーの取り付け場所の例を、図 7には光センサ一の取り付け方の例を示す。図 7において、 1 aから 1 dは移動している画素体で、 2 aは光センサーの取り付け中心位置、 2 bは誘導管を示す。画素体 1 aから 1 dが隙間なく連なり矢印の方向に輸送されていても、図に示すように一画素体通過毎に光センサーに入る光がオンオフできるため通過した画素体の数を正確に計測することができる。

図 8は色彩毎に識別された画素体を各貯蔵タンクに通じる輸送経路に振り分ける機構の例を示す。図において、 oはカラーセンサー等でその色彩を識別できた画素体の位置を示し、 a， b， c , dは各貯蔵タンクに通じる誘導管の入り口を示し、 A， B , C , Dは圧縮空気或いはソレノイドの作動方向を示す。 Λ方向は o— cと同じ線上にあり、同様に B方向は o— dと同じ線上、 C方向は o— aと同じ線上、 D方向は o— bと同じ線上にある。 oの位置にある画素体の色彩を識別した後、例えば cの誘導管に行くべきと判断した場合、 A方向から圧縮空気或いはソレノィドを作動させ、或いは Cから吸引空気を発生させ画素体を cに入れることができる。ほかの方向も同じ原理で動作できる。このように一回の作動だけで画素体を所望の誘導管に入れることができる。図 8に 4色に対応した振り分け機構を示しているが、本発明は原理上その数を限定するものではない。

図 9は識別された画素体の振り分け機構の別の実施例を示す。図において oはその色彩が識別できて圧縮空気気流に乗って移動している画素体、或いは自由落下している画素体を示す、 a， b , c , dは各貯蔵タンクに通じる誘導管の入り口を示し、 A , B , Cは切り替え弁の作動方向を示す。画素体 oが、例えば、 b の誘導管に入れるべきと判断した場合、 Bの弁を作動させ画素体 oが bにしか行けないようにすればよい、ほかの方向も同じ原理で動作できる。図 9に 4色に対応した振り分け機構を示しているが、本発明は原理上その数を限定するものではない。

図 1 0は画素体を所定の数だけ選択する機構の実施例を示す。図において、 1 0 aは横仕切り板、 1 0 bは回転部、 1 0 cは画素体、 1 0 d , 1 O f はスム一ズな回転を実現するための回転隙間調整部、 1 0 eは画素体通過センサー、 1 0 gは画素体誘導管（溝）である。モーターゃソレノィドで回転板を駆動し、所定の数になれば回転板が止まるようになつている。また、この機構は画素体を正確に選択するのに使える他、画素体の輸送にも使用できる。

以上の実施例からわかるように、本発明の表示方法及び装置は、表示パターンの形成は自動で、しかも、書き換えも自由にできるため、表示パターンを変更したいとき表示パネルを取り替える必要がなく、広告表示としては幾つもの情報を低コストで提供できる。また、本発明の表示方法及び装置では、一旦表示パターンを形成すればそれを維持するためのエネルギーが不要なため、省エネルギーが実現でき、さらに画素体の大きさと色の種類は基本的には制限がないため、類似した他の表示方法と比べてより大画面で精細な表示ができる。

Claims

請求の範囲

1. 同じ形状であるが色彩の異なる複数の画素体を色彩毎に区別して貯蔵しておき、電気的情報処理手段の指示に従って複数の画素区域に分割した表示パネルの画素区域一つ一つに画素体を移動させ配置することにより、表示パネルに一つの静止パターンを出現させ、この静止パターンの所望の表示時間が過ぎると表示パネルから画素体を回収し、画素体を色彩毎に分別して元の貯蔵場所へ戻すことを特徴とする表示パネルに自動書き換え可能に情報を表示する方法。

2. 表示パネルは行と列のマトリッタスに配列された複数の画素区域を有し、画素体は画素区域の各行又は列の方向へ自由に移動できるが他方向への移動は制限されることを特徴とする請求の範囲第 1項記載の表示パネルに自動書き換え可能に情報を表示する方法。

3. 電気的情報処理手段の指示により色彩の順番及び数が選択された画素体が表示パネルの各行又は列の一端から導入され、閉じられた各行又は列の他端から隣接して順次並べることにより、画素体の決められた配置を形成することを特徴とする請求の範囲第 2項記載の表示パネルに自動書き換え可能に情報を表示する方法。

4. 画素体を貯蔵場所から表示パネルに移動する際、貯蔵場所から表示パネルへの誘導管に加圧空気を流すことを特徴とする請求の範囲第〗項〜第 3項のいずれか記載の表示パネルに自動書き換え可能に情報を表示する方法。

5. 貯蔵場所から表示パネルに移動する画素体を計数することを特徴とする請求の範囲第 1項〜第 4項のいずれか記載の表示パネルに自動書き換え可能に情報を表示する方法。

6. 下記（a ) 〜（ i ) を具備することを特徴とする表示パネルに自動書き換え可能に情報を表示する装置：

( a ) 同じ寸法形状であるが色彩の異なる複数の画素体；

( d ) 複数の貯蔵タンクと表示パネルの行又は列を連結して画素体を貯蔵タンクから表示パネルの行又は列に誘導するための誘導手段；

( f ) 画素体を誘導する表示パネルの行又は列の位置を切り替えるための切換え手段；

( g ) 切換え手段を制御するための電気的情報処理手段；

( h ) 画素体を表示パネルから回収する手段；

7. 貯蔵場所から表示パネルに移動する画素体を計数するための計数手段をさらに具備したことを特徴とする請求の範囲第 6項記載の表示パネルに自動書き換え可能に情報を表示する装置。

8. 所望の数の画素体を計量して分配するための計量分配手段をさらに具備したことを特徴とする請求の範囲第 6項又は第 7項記載の表示パネルに自動書き換え可能に情報を表示する装置。

9. 画素体を色彩毎に区別し、画素体を色彩毎の経路に振り分ける手段をさらに具備したことを特徴とする請求の範囲第 6項〜第 8項のいずれか記載の表示パネルに自動書き換え可能に情報を表示する装置。