JPH10243673A

JPH10243673A - 色表示素子の駆動方法

Info

Publication number: JPH10243673A
Application number: JP5250097A
Authority: JP
Inventors: Tadahiko Nakagiri; 忠彦中桐; Mitsuo Yoshino; 光男芳野; Yoshihiko Yanagawa; 芳彦柳川
Original assignee: T I SHII SHICHIZUN KK; Citizen Watch Co Ltd
Current assignee: T I SHII SHICHIZUN KK; Citizen Watch Co Ltd
Priority date: 1997-02-21
Filing date: 1997-02-21
Publication date: 1998-09-11

Abstract

(57)【要約】【課題】色表示装置の構成要素である各色表示素子
に、駆動パルスを印加して色表示体を回転させ動画を表
示する色表示素子の駆動方法において、コイル励磁に使
用する強磁性材料には残留磁気が存在し、励磁を停止し
たときステータの一方に色表示体の磁石が吸引され、色
表示素子の停止位置がずれる欠点があった。【解決手段】色表示体の磁石のＮ、Ｓ極がステータに
向き合って回転するとき、対面期間中はステータのコイ
ル励磁をやめて強磁性材料にかけられる磁界Ｈの量を少
なくする。また、ステータギャップによる自己保持作用
と同等のステータ間の残留磁気差を許容できるようなコ
イル励磁を行う。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、多色に塗り分けた
色表示体を持つ色表示素子を複数用いて画面を構成し、
モータでそれぞれの色表示体を回転、停止させて表示す
る色を切り替えることにより文字や絵などの情報を毎秒
数十フレームの速さで切り替え、動画として表示する色
表示素子の駆動方法に関する。

【０００２】

【従来の技術】本出願人は、上記の色表示装置の色表示
体のモータ駆動に関し、特願平４−１２８０１０号（特
開平５−２９７８１２号）、特願平４−１３１８３６号
（特開平５−３０３３３８号）により、モータに必要
な、加速、減速、および制動のパルス方式を提案した。
前記出願の実施例では、１つのモータに２組のコイルを
使用し、加速、減速、制動時には、２組のコイルを同時
に励磁し、磁石が固着された色表示体を高速に回転、静
止させることによって色を切り替えていた。しかし、コ
イル励磁に使用する強磁性材料には励磁後に残る残留磁
気が存在するため、コイル励磁の終了後、ステータを構
成する強磁性材料の一方に磁石が吸引されて色表示体の
停止位置が移動し、スリット欠陥と呼ばれる他の表示色
がスリット状にみえる欠点があった。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】特開平５−２９７８１
２号、特開平５−３０３３３８号に開示した駆動パルス
は、２組のコイルに同時に励磁電力を供給し、強磁性材
料によって構成されたステータと磁芯の励磁を行い、色
表示体に固着された磁石を吸引し回転させる構成になっ
ている。該ステータと色表示体の磁石のギャップは非常
に狭いため、ステータにはコイル励磁と、吸引された磁
石の両方の磁束によって大きな磁界がかけられ、前記強
磁性材料で構成されるステータのＢＨカーブは小型モー
タの場合磁界Ｈがほぼ飽和状態にまで達し、磁石が通り
過ぎて磁界Ｈがゼロ状態に戻った後も磁束密度Ｂは、あ
る一定量が残留磁気としてステータや磁芯に残ることに
なる。その結果、コイル励磁によって正しい位置に停止
している色表示体の磁石は、残留磁束密度Ｂの磁気吸引
力によってコイル励磁終了後にもわずかに回転し、前記
のスリット欠陥を生じてしまう。本発明が解決しようと
する課題は、前記残留磁気の発生を最小限に抑えるコイ
ル励磁手段によって、スリット欠陥の発生を抑制するこ
とにある。

【０００４】

【課題を解決するための手段】前述した目的を達成する
には、色表示体の磁石のＮ、Ｓ極が回転するとき、通過
中に対面するステータのコイル励磁をその期間は停止
し、従来行っていたコイル励磁と磁石による励磁の両方
によるステータの磁化を、本発明では磁石による一方の
励磁だけにとどめ、強磁性材料にかかるＢＨカーブの磁
界の強さＨの量をほぼ半分にすることによって残留磁束
密度Ｂの発生量を低減し、コイル励磁終了後におこる残
留磁気の差による磁気差回転力を抑制し、色表示体のス
リット欠陥の発生を防止している。以下、本実施例で
は、４極モータ９０度回転の場合について説明する。

【０００５】

【発明の実施の形態】図１１は色表示装置の構成要素で
ある色表示素子の一実施例の分解斜視図である。軟磁性
材料の地板６１に４本の磁芯６２が圧入され、磁芯６２
のそれぞれにコイル６７〜７０が巻かれており、互いに
向き合っているコイル６７と６８、６９と７０が直列に
接続されて２組のコイルを構成する。４本の磁芯６２の
上端には、それぞれ１本の磁芯６２につき１つのステー
タ６３が結合され、ステータ６３ａ〜ｄの相互間の４箇
所の隙間であるステータギャップ６５によりそれぞれの
ステータが分離されている。磁石６６に取付けた回転軸
７５の下端部は、地板６１に穿った穴にはまって回転自
在に支持され、磁石６６は直径方向に着磁されており、
１つのステータ６３に囲まれた空間に磁石ギャップ６４
を隔てて位置し、モータを構成している。ステータ枠７
６は、４個のステータ６３ａ〜ｄを位置決めして保持す
るプラスチック枠で、ステータ６３ａ〜ｄおよび磁石６
６を覆って構成されている。回転軸７５の上端部は、ス
テータ枠７６の軸受け穴７７を通って突き出しており、
色表示体７８の中心穴７９に押し込まれて結合されてい
る。色表示体７８の円筒面は４色に塗り分けられてお
り、２組のコイルのそれぞれのコイル端子７１と７２、
７３と７４から駆動パルスを印加することによって、色
表示体７８を回転させて表示する色を表示面に向けるよ
うになっている。

【０００６】図１２は、従来の駆動パルスの説明図であ
る。駆動パルスは、加速、減速および制動パルスで構成
されている。駆動パルスは、Ａ、Ｂの２種類からなり、
これらを図１１に示した２組のコイルにそれぞれ印加す
ることによって、色表示素子の色表示体を回転させる。
駆動パルスＡ、Ｂは、それぞれ３つの回転動作の期間に
区切られ、加速期間８０、減速期間８２、制動期間８４
で構成されている。加速期間８０は、図示の如く、加速
パルスＡ（９０）と加速パルスＢ（９２）で構成され、
減速期間８２は、減速パルスＡ（９４）と減速パルスＢ
（９６）で構成され、制動期間８４は、制動パルスＡ
（９８）と制動パルスＢ（１００）で構成されている。
図示のごとく、駆動パルスＡ、Ｂは、上記加速、減速、
制動期間中はつねに励磁状態にあり、励磁期間中に磁石
のＮ、Ｓ極はステータに対面した状態で回転する。以
下、図１３によって回転の状態を説明する。

【０００７】図１３は、図１２の駆動パルスによるモー
タの磁石とステータの状態を示す説明図である。図に示
された（Ａ）〜（Ｄ）のステータ６３ａ〜ｄの磁極は、
図１２の駆動パルスの各期間でコイルを励磁したときの
状態を示してあり、図１３（Ａ）を開始状態として、図
１３（Ｂ）が図１２の加速期間８０、図１３（Ｃ）が図
１２の減速期間８２、図１３（Ｄ）が図１２の制動期間
８４となっている。図１３（Ａ）は、モータの回転前の
静止状態を示し、ステータ６３ａ、ｃが、図１１で説明
したように１組のコイルで構成され、図１２の駆動パル
スＡが供給される。ステータ６３ｂ、６３ｄも同様に他
の１組のコイルで構成され、図１２の駆動パルスＢが供
給される。

【０００８】図１２の加速期間８０では、加速パルスＡ
（９０）、Ｂ（９２）が供給され、図１３（Ａ）の開始
位置Ａの状態から図１３（Ｂ）の状態に向かって磁石６
６が回転し始め、図１３（Ｂ）のように、磁石６６のＮ
極は位置１１０まで回転した状態で加速期間８０が終了
し、図１２の減速期間８２に移る。Ｓ極については、Ｎ
極と対称位置にあるので説明を省略する。

【０００９】減速期間８２では、加速パルスＡ（９０）
が反転し、減速パルスＡ（９４）となり、図１３（Ｃ）
に示すように、ステータ６３ａ〜ｄに磁極が生じ、磁石
６６のＮ極はもとの開始位置Ａに引き戻される逆方向ブ
レーキの力をうけ、減速しながら停止位置Ｂに向かって
回転を続け、磁石６６のＮ極が停止位置Ｂに到達し、少
し通り越して位置１１１まで回り込んだ状態で減速期間
８２が終了し、図１２の制動期間８４に移る。

【００１０】制動期間８４では、減速パルスＡ（９４）
が反転し、制動パルスＡ（９８）となり、図１３（Ｄ）
に示すように、ステータ６３ａ〜ｄの磁極が生じ、磁石
６６のＮ極をステータ６３ｂ、６３ｃのＳ極が吸引し、
吸引ブレーキとなって図示の停止位置Ｂに静止させるよ
うに作用する。停止位置Ｂに停止するまでの角度を波形
で表すと、図１２の回転動作波形１０２となり、停止位
置Ｂを中心に位置１１２、１１３のごとく、停止位置Ｂ
を数回横切って減衰し停止する。

【００１１】前記の励磁方式は従来の方式であるが、本
発明によって改善される点は特に図１３（Ｂ）の状態で
ある。図１３（Ｂ）では、磁石６６のＮ極がステータ６
３ｂと対面しているときに図１２の加速パルスＢ（９
２）が加えられ、ステータ６３ｂにはコイル励磁による
Ｓ極の磁界と、磁石６６のＮ極による誘導とＳ極の磁界
の両方が加わり、加算された大きな磁界が加えられてい
ることになる。同じ期間にステータ６３ｃは、加速パル
スＡ（９０）によってＳ極に励磁されているが、磁石６
６は、図示のごとく、Ｎ極とＳ極の中間にあるため磁石
６６からの磁界の影響はほとんど受けていない。したが
って、ステータ６３ｂだけにコイル励磁と磁石６６によ
るほぼ２倍の磁界がかけられていることになり、それに
比べてステータ６３ｃにはコイル励磁だけの磁界しかか
けられていないことになる。その結果、ステータ６３ｂ
と６３ｃは残留磁気の差を生じ、コイル励磁を終了した
後、磁石６６は停止位置Ｂから開始位置Ａに向かってわ
ずかに逆回転し、前記のスリット欠陥を生ずる。

【００１２】上記の残留磁気の差は、磁石のＮ、Ｓ極が
回転中に対面するステータのコイル励磁をその対面期間
中だけ停止することによって大幅に緩和できることが予
想される。以下、残留磁気の差を少なくしスリット欠陥
を抑制する手段を、図１４によって説明する。

【００１３】図１４は、ＢＨカーブによるステータと磁
芯の残留磁気の説明図である。Ｘ軸は磁界の強さＨを表
し、Ｙ軸は磁束密度Ｂを表す。ステータと磁芯は、図１
１に示すごとく、一体に結合されているため、以下、ス
テータに残留磁気を生ずるものとして説明する。前述の
ごとく、図１３（Ｂ）のステータ６３ｂをコイルのみで
励磁した場合を図１４の磁界Ｈ₁で表し、励磁をゼロに
した場合の残留磁束密度をＢ₁で表す。

【００１４】また、コイル励磁を行わず磁石６６のＮ極
がステータ６３ｂに対面した場合の誘導磁界を磁界Ｈ₂
で表し、磁石６６が通過してゼロ磁界になったときの残
留磁束密度をＢ₂で表す。磁界Ｈ₁とＨ₂はほぼ同じ値
が最も駆動効率が良い。図１３（Ｂ）のステータ６３ｂ
のコイルを励磁して磁石６６のＮ極が対面したときは、
磁界Ｈ₁とＨ₂を重畳した状態であるからほぼ２倍の磁
界Ｈ₃となり、磁界をゼロにしたとき残留磁束密度はＢ
₃の高い値となる。

【００１５】もし、磁界Ｈ₁がなければ残留磁束密度は
Ｂ₂であるから、磁石６６のＮ極が図１３（Ｂ）の停止
位置Ｂに到達したとき、ステータ６３ｂが磁界Ｈ₂の残
留磁束密度Ｂ₂になるようにし、ステータ６３ｃがコイ
ルによる磁界Ｈ₁の残留磁束密度Ｂ₁になるようにして
おけば、ほぼ両者の残留磁気の差をなくすことができ
る。磁石６６は、停止位置Ｂでは、ステータ６３ｂ、６
３ｃに同じ値の磁界をかけていることになるから磁気的
な差は発生しない。上記の原理を用いた駆動波形を図１
によって説明する。

【００１６】図１は、本発明の駆動パルスの第１の実施
例である。１フレームの期間は、加速期間１０の加速パ
ルスＡ（２０）、非励磁（２２）、減速期間１２の減速
パルスＡ（２４）、非励磁（２６）、制動期間１４の制
動パルスＡ（２８）、Ｂ（３０）の各回転動作の期間に
よって構成される。本発明の特徴は、加速期間１０、減
速期間１２に非励磁（２２）、（２６）を設けたこと
で、この期間、ステータ６３ｂ、６３ｄのコイルへの入
力電圧はなく、加速パルスＡ（２０）、減速パルスＡ
（２４）をステータ６３ａ、６３ｃのコイルのみに印加
して図１４で説明した磁界Ｈ₁をゼロにしてある。以
下、図２によって磁石とステータの状態を説明する。

【００１７】図２は、図１の駆動パルスによるモータの
磁石とステータの状態を示す説明図である。図に示され
た（Ａ）〜（Ｄ）のステータ６３ａ〜ｄの磁極は、図１
の駆動パルスの各期間でコイルを励磁したときの状態を
示してあり、図２（Ａ）を開始状態として、図２（Ｂ）
が図１の加速期間１０、図２（Ｃ）が図１の減速期間１
２、図２（Ｄ）が図１の制動期間１４となっている。図
２（Ａ）は、モータの回転前の静止状態を示し、ステー
タ６３ａ、６３ｃが、図１１で説明したように１組のコ
イルで構成され、図１の駆動パルスＡが供給される。ス
テータ６３ｂ、６３ｄも同様に他の１組のコイルで構成
され、図１の駆動パルスＢが供給される。

【００１８】図１の加速期間１０では、加速パルスＡ
（２０）が供給され、図２（Ａ）のステータ６３ａはＮ
極、６３ｃはＳ極に励磁され、反発力により図２（Ａ）
の開始位置Ａの状態から図２（Ｂ）の状態に向かって磁
石６６が回転を始め、図２（Ｂ）のように、磁石６６の
Ｎ極は位置１１０まで回転した状態で加速期間１０が終
了し、図１の減速期間１２に移る。図２（Ｂ）のステー
タ６３ｂ、６３ｄのコイル励磁は図１４で説明した理由
により行わず磁界Ｈ₁をゼロにしてある。なお、Ｓ極に
ついてはＮ極と対称位置にあるので説明を省略する。

【００１９】図１の減速期間１２では、加速パルスＡ
（２０）が反転し、減速パルスＡ（２４）となり、図２
（Ｃ）に示すように、ステータ６３ａ、６３ｃに磁極が
生じ、磁石６６のＮ極はもとの開始位置Ａに引き戻され
る逆方向ブレーキの力をうけ、減速しながら停止位置Ｂ
に向かって回転を続け、磁石６６のＮ極が停止位置Ｂに
到達し、少し通り越して位置１１１まで回り込んだ状態
で減速期間１２が終了し、図１の制動期間１４に移る。
図２（Ｃ）のステータ６３ｂ、ｄのコイル励磁は図１４
で説明した理由により行わず磁界Ｈ₁をゼロにしてあ
る。

【００２０】図１の制動期間１４では、減速パルスＡ
（２４）が反転し、制動パルスＡ（２８）となり、図２
（Ｄ）に示すように、ステータ６３ａ〜ｄに図示の磁極
が生じ、磁石６６のＮ極をステータ６３ｂ、ｃのＳ極が
吸引し、吸引ブレーキとなって停止位置Ｂに静止させる
ように作用する。停止位置Ｂに停止するまでの角度を波
形で表すと、図１の回転動作波形３２となり、停止位置
Ｂを中心に位置１１２、１１３のごとく停止位置Ｂを数
回横切って減衰し停止する。

【００２１】前記減衰振動中、磁石６６はステータ６３
ｂ、６３ｃに対しほぼ同じ回数の対面励磁を行うことに
なるので、両ステータの残留磁気の差は起こらない。な
お、ステータギャップ６５を広くすれば、両ステータに
対する磁石６６の影響が少なくなるから、さらに残留磁
気の差を少なくすることができるが、加速、減速、制動
力に対してはマイナスに作用する。上記の説明におい
て、ステータ６３ｂ、６３ｄのコイル励磁が行われない
ことによる加速力、または減速力の低下はわずかで、そ
の理由は図２（Ｂ）の磁石６６のＮ極はステータ６３ｂ
の中央にあり、この位置１１０ではステータ６３ｂのコ
イル励磁はＮ極に対して吸引力、つまりラジアル方向へ
の力として作用し、回転力としてはそれほど大きくは作
用しないからである。したがって、ステータ６３ｂ、６
３ｄのコイル励磁は、ステータ６３ａ、６３ｃのモーメ
ント回転力に比べて効率が悪く、一時的に削除しても回
転力への影響は小さい。なお、削除の効率的な方法につ
いては、高いフレーム数を保ちながら行える種々の手段
を後述してある。上記の説明に用いた減速パルスについ
ては、コイル励磁をゼロにして行わず、加速パルスと制
動パルスの間欠的なコイル励磁で代行することもできる
し、加速パルスと制動パルスをつないで単パルス励磁に
することも可能である。

【００２２】図２（Ｄ）において、磁石６６のＮ極が停
止位置Ｂに減衰振動後停止してからはコイル励磁をゼロ
にしてある。この位置ではステータギャップ６５のた
め、コイル励磁がなくともＮ極による自己保持力が作用
して外部から力を加えない限り、Ｎ極の停止位置がずれ
ることはない。しかし、前述の残留磁気の差があるとＮ
極はその分だけ磁気差回転力を生じて停止位置が移動
し、スリット欠陥を起こすことになる。前記自己保持力
は、ステータギャップ６５の幅が小さいほど少なく、色
表示体の軸摩擦が大きいほど大きく、ステータと磁芯に
使用される強磁性材料のＢＨカーブの勾配、つまり透磁
率が大きいほど小さくなる。したがって、磁気差回転力
が自己保持力を上回らない程度の残留磁気の差は許容で
き、この差を利用したさらに効率の高い駆動方式につい
て他の実施例として後述する。

【００２３】上記のごとく、本発明の第１の実施例は、
色表示体の回転動作期間を少なくとも加速と制動期間に
よって構成し、色表示体の磁石を加速パルスによって加
速し、磁極がステータと対面して通過中は該ステータの
コイル励磁を一時的に停止、または低下させることによ
って該ステータに加えられる磁石による磁界の強さを、
他のステータに加えられるコイル励磁のみの磁界の強さ
とほぼ同等に保ち、制動期間においては、前記磁石の磁
極が停止位置で対面する複数のステータを均等にコイル
励磁することによって、該ステータの残留磁気の差によ
る磁気差回転力を、停止位置の自己保持力以下に保つ手
段によって構成してある。しかし、自己保持力が存在す
ることによって、加速および制動の方法には、高いフレ
ーム数を保つ種々の手段があり、以下、順次説明を加え
る。

【００２４】図３は、本発明の駆動パルスの第２の実施
例である。本図の波形は図１の波形とほぼ同じである
が、一時加速パルスＢ（２２０Ａ）が加速期間２１０の
中にあって、後述する図４の開始位置Ａから位置１０２
まで一時加速が行われる点が異なっている。詳細につい
ては後述する。

【００２５】図４は、図３の駆動パルスによるモータの
磁石とステータの状態を示す説明図である。本図の説明
図は、図２（Ｂ）の説明図とほぼ同じであるが、一時加
速期間（２１０Ａ）を開始位置Ａから位置１０２まで設
けてある部分が異なっている。本図の一時加速期間（２
１０Ａ）は、図３で示した一時加速期間（２１０Ａ）を
回転角によって示したもので、この期間だけ加速時間を
増やし、かつ、残留磁気の影響は出ないようにしてあ
る。以下、詳しく説明する。

【００２６】図３、図４を用いて図１の駆動パルスとの
違いを説明する。図１の駆動パルスＢは、加速期間１０
の間が非励磁２２によって構成されていたが、前述の磁
気差回転力を生じない範囲なら加速パルスがあった方が
高いフレーム数を保つことができる。その値は次式によ
って表すことができる。隣接するステータがステータギ
ャップ６５によって生ずる磁石６６に対する自己保持力
をＡとし、ステータ６３ｂを一時的にコイル励磁し、磁
石６６の極がステータ６３ｂに向き合って回転し、通過
した後に残るステータ６３ｂの残留磁気による吸引力を
Ｂとし、ステータ６３ｂのコイル励磁をゼロの状態で磁
石６６の極がステータ６３ｂに向き合って回転し通過し
た後に残るステータ６３ｂの残留磁気による吸引力をＣ
とすれば、Ｂ−Ｃ≦Ａとなる磁石６６の極の回転位置ま
では、磁石６６の極が通過するステータのコイル励磁を
行うことができる。本実施例では、一時加速パルスＢ
（２２０Ａ）を加速期間２１０の中に設け、その期間を
一時加速期間２１０Ａとすることによって、前述の磁気
差回転力を生じない範囲で使用し、図１の場合より加速
性能をあげ、より高いフレーム数を得ている。

【００２７】図５は、本発明の駆動パルスの第３の実施
例である。本図の波形は図１の波形とほぼ同じである
が、一時減速パルスＢ（３２４Ａ）が減速期間３１２の
中にあって、後述する図６の位置１０４と停止位置Ｂの
間にある点が異なっている。詳細については後述する。

【００２８】図６は、図５の駆動パルスによるモータの
磁石とステータの状態を示す説明図である。本図の説明
図は、図２（Ｂ）の説明図とほぼ同じであるが、一時減
速期間（３１２Ａ）を停止位置Ｂから位置１０４の間に
設けてある点が異なっている。本図の一時減速期間（３
１２Ａ）は、図５で示した一時減速期間（３１２Ａ）を
回転角によって示したもので、この期間だけ減速時間を
増やし、かつ、残留磁気の影響は出ないようにしてあ
る。以下、詳しく説明する。

【００２９】図５、図６を用いて、図１の駆動パルスと
の違いについて説明する。図１の駆動パルスＢは、減速
期間１２の間が非励磁２６によって構成されていたが、
前述の磁気差回転力を生じない範囲なら減速パルスがあ
った方が高いフレーム数を保つことができる。その値は
次式によって表すことができる。隣接するステータがス
テータギャップ６５によって生ずる磁石６６に対する自
己保持力をＡとし、ステータ６３ｂを一時的にコイル励
磁し、磁石６６の極がステータ６３ｂに向き合って回転
し、通過した後に残るステータ６３ｂの残留磁気による
吸引力をＢとし、ステータ６３ｂのコイル励磁ゼロの状
態で磁石６６の極がステータ６３ｂに向き合って回転し
通過した後に残るステータ６３ｂの残留磁気による吸引
力をＣとすれば、Ｂ−Ｃ≦Ａとなる磁石６６の極の回転
位置までは、磁石６６の極が通過するステータのコイル
励磁を行うことができる。本実施例では、一時減速パル
スＢ（３２４Ａ）を減速期間３１２の中に設け、その期
間を一時減速期間（３１２Ａ）とすることによって、前
述の磁気差回転力を生じない範囲で使用し、図１の場合
より減速性能をあげ、より高いフレーム数を得ている。

【００３０】図７は、本発明の駆動パルスの第４の実施
例である。本図の波形は図１の波形とほぼ同じである
が、一時戻しパルスＢ（４２４Ａ）が減速期間４１２と
制動期間４１４との間にあって後述する図８の一時戻し
期間４１２Ａの期間に励磁される点が異なっている。詳
細については後述する。

【００３１】図８は、図７の駆動パルスによるモータの
磁石とステータの状態を示す説明図である。本図の説明
図は、図２（Ｂ）の説明図とほぼ同じであるが、一時戻
し期間（４１２Ａ）を位置１０６から停止位置Ｂまで設
けてある部分が異なっている。本図の一時戻し期間（４
１２Ａ）は、図７で示した一時戻し期間（４１２Ａ）を
回転角によって示したもので、この期間だけ一時戻し時
間を増やし、かつ、残留磁気の影響は出ないようにして
ある。上記の一時戻し期間（４１２Ａ）の間は駆動パル
スＡのコイル励磁をやめて、一時戻しパルスＢ（４２４
Ａ）が効果的に作用するように構成してある。このと
き、磁石６６の極は停止位置Ｂに近い所にあるのでステ
ータ６３ｂのコイル励磁を行っても残留磁気の増加は最
小に抑えられる。以下、詳しく説明する。

【００３２】図７、図８を用いて図１の駆動パルスとの
違いについて説明する。図１の駆動パルスＢは、減速期
間１２の間が非励磁２６によって構成されていたが、前
述の磁気差回転力を生じない範囲なら一時戻しパルスＢ
（４２４Ａ）があった方が高いフレーム数を保つことが
できる。その値は次式によって表すことができる。隣接
するステータがステータギャップ６５によって生ずる磁
石６６に対する自己保持力をＡとし、ステータ６３ｂを
一時的にコイル励磁し、磁石６６の極がステータ６３ｂ
の中央に向かって回転することによって生ずるステータ
６３ｂの残留磁気による吸引力をＢとし、ステータ６３
ｃをコイル励磁をゼロの状態で磁石６６の極がステータ
６３ｃから遠ざかるときに該ステータに残る残留磁気に
よる吸引力をＣとすれば、Ｂ−Ｃ≦Ａとなる磁石６６の
極の回転位置までは、ステータ６３ｂのコイル励磁を行
うことができる。本実施例では、一時戻しパルスＢ（４
２４Ａ）を前記減速期間４１２と制動期間４１４との間
に設け、その期間を一時戻し期間４１２Ａとすることに
よって、前述の磁気差回転力を生じない範囲で使用し、
図１の場合より制動性能をあげ、より高いフレーム数を
得ている。

【００３３】また、本実施例では、磁石６６のＮ極の位
置が位置１０６にあるとき一時戻しパルスＢ（４２４
Ａ）をかけるようになっているが、Ｎ極の位置が停止位
置Ｂ、または反対側の位置１０７にあってもステータに
対するコイル励磁の方法は同様である。一時戻し期間
（４１２Ａ）は、磁石６６がほとんど回転しない程度の
短時間に構成してあり、ステータ６３ｂと６３ｃの残留
磁気の量を均等化するために設けられている。

【００３４】図９は、本発明の駆動パルスの第５の実施
例である。本図の波形は図１の波形とほぼ同じである
が、一時非励磁期間（５１２Ａ）が制動期間５１４の中
にある点が異なっている。詳細については後述する。

【００３５】図１０は、図９の駆動パルスによるモータ
の磁石とステータの状態を示す説明図である。本図の説
明図は、図２（Ｂ）の説明図とほぼ同じであるが、前記
のごとく、一時非励磁期間（５１２Ａ）を制動期間５１
４の中に設けてある部分が異なっている。本図の一時非
励磁期間（５１２Ａ）は、図９で示した一時非励磁期間
（５１２Ａ）を回転角によって示したもので、この期間
だけステータ６３ｃの残留磁気をステータ６３ｂより増
やし、磁気差回転力によるスリット欠陥の影響が出ない
ようにしてある。このとき、磁石６６のＮ極は停止位置
Ｂに近い所にあるので、ステータ６３ｃのコイル励磁に
よる残留磁気の増加は最小に抑えられる。

【００３６】図９、図１０を用いて、図１との違いにつ
いて説明する。図１の駆動パルスＢは、制動期間１４の
間が同方向励磁の制動パルスＡ（２８）と制動パルスＢ
（３０）によって構成されていたが、前述の磁気差回転
力を生じない範囲なら非励磁期間（５１２Ａ）があった
方が高いフレーム数を保つことができる。その値は次式
によって表すことができる。隣接するステータがステー
タギャップ６５によって生ずる磁石６６に対する自己保
持力をＡとし、ステータ６３ｂを一時的にコイル励磁
し、磁石６６の極がステータ６３ｃの中央に向かって回
転することによって生ずるステータ６３ｃの残留磁気に
よる吸引力をＢとし、ステータ６３ｂをコイル励磁をゼ
ロの状態で磁石６６の極がステータ６３ｂから遠ざかる
ときに、該ステータに残る残留磁気による吸引力をＣと
すれば、Ｂ−Ｃ≦Ａとなる磁石６６の極の回転位置まで
は、ステータ６３ｃのコイル励磁を行うことができる。
本実施例では、一時非励磁期間（５１２Ａ）を前記制動
期間５１４の中に設けることによって、前述の磁気差回
転力を生じない範囲で使用し、図１の場合より制動性能
をあげ、より高いフレーム数を得ている。

【００３７】また、本実施例では磁石６６のＮ極の位置
が停止位置Ｂにあるとき、制動パルスＡ（５２８）をか
けるようになっているが、Ｎ極の位置は位置１０８、ま
たは反対側の位置１０９にあってもステータに対するコ
イル励磁の方法は同様である。一時非励磁期間（５１２
Ａ）は、磁石６６がほとんど回転しない程度の短時間に
構成してあり、ステータ６３ｂと６３ｃの残留磁気の量
を均等化するために設けられている。

【００３８】上記の第１から第５までの実施例では磁石
６６の９０度回転の場合について述べたが、同様な手段
は１８０度回転、６極、８極などの多極モータについて
も適用可能である。また、各図によって説明した加速、
減速、制動期間の励磁方式は、それぞれ組み合わせて使
用することによってさらに効果を上げることができる。

【００３９】

【発明の効果】色表示体の磁石の極がステータと向き合
って通過するとき、該ステータのコイル励磁を停止また
は低下させることによりステータに残る残留磁気を少な
くすることができ、その結果、コイル励磁を停止したと
きに生ずる磁気差回転力による色表示体のスリット欠陥
を防ぐことができる。また、ステータギャップによる磁
石の自己保持作用を利用して上記残留磁気を可能な範囲
まで許容できるコイル励磁を行うことによって、さらに
応答性能を上げることが可能である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の駆動パルスの第１の実施例である。

【図２】図１の駆動パルスによるモータの磁石とステー
タの状態を示す説明図である。

【図３】本発明の駆動パルスの第２の実施例である。

【図４】図３の駆動パルスによるモータの磁石とステー
タの状態を示す説明図である。

【図５】本発明の駆動パルスの第３の実施例である。

【図６】図５の駆動パルスによるモータの磁石とステー
タの状態を示す説明図である。

【図７】本発明の駆動パルスの第４の実施例である。

【図８】図７の駆動パルスによるモータの磁石とステー
タの状態を示す説明図である。

【図９】本発明の駆動パルスの第５の実施例である。

【図１０】図９の駆動パルスによるモータの磁石とステ
ータの状態を示す説明図である。

【図１１】色表示装置の構成要素である色表示素子の一
実施例の分解斜視図である。

【図１２】従来の駆動パルスの説明図である。

【図１３】図１２の駆動パルスによるモータの磁石と位
置とステータの状態を示す説明図である。

【図１４】ＢＨカーブによるステータと磁芯の残留磁気
の説明図である。

【符号の説明】

１０加速期間１２減速期間１４制動期間２０加速パルスＡ２２、２６非励磁２４減速パルスＡ２８制動パルスＡ３０制動パルスＢ６２磁芯６３ａ〜ｄステータ６５ステータギャップ６６磁石６７〜７０コイル７８色表示体２２０Ａ一時加速パルスＢ３２４Ａ一時減速パルスＢ４２４Ａ一時戻しパルスＢ５１２Ａ一時非励磁期間

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (72)発明者芳野光男東京都小金井市前原町５丁目６番12号株式会社テイ・アイ・シイ・シチズン小金井工場内 (72)発明者柳川芳彦埼玉県所沢市大字下富字武野840番地シチズン時計株式会社技術研究所内

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】多色に塗り分けた色表示体に磁石を固定
して回転自在に支持し、前記磁石の周辺に、コイル、ス
テータ、および磁芯を配置してなるモータを備えた色表
示素子で構成され、前記コイルを複数組に分け、該複数
組のコイルに駆動パルスを印加して前記色表示体を回転
動作させる色表示素子の駆動方法において、前記回転動作の期間は、少なくとも加速期間と制動期間
によって構成され、加速期間は前記コイルに加速パルス
を印加して前記色表示体の磁石を加速し、前記磁石の磁
極が前記ステータの一部に対面して通過するとき、前記
ステータのコイル励磁を一時的に停止、または低下させ
ることによって前記ステータに加えられる磁石による磁
界の強さを、他の前記ステータに加えられるコイル励磁
のみの磁界の強さとほぼ同等に保ち、制動期間は、前記
磁石の磁極が停止位置で対面する複数のステータを均等
にコイル励磁することによって、前記ステータの残留磁
気の差による磁気差回転力を、停止位置の自己保持力以
下に保つ励磁手段を有することを特徴とした色表示素子
の駆動方法。
【請求項２】多色に塗り分けた色表示体に磁石を固定
して回転自在に支持し、前記磁石の周辺に、コイル、ス
テータ、および磁芯を配置してなるモータを備えた色表
示素子で構成され、前記コイルを複数組に分け、該複数
組のコイルに駆動パルスを印加して前記色表示体を回転
動作させる色表示素子の駆動方法において、前記回転動作の期間は、少なくとも加速期間と制動期間
によって構成され、前記ステータが互いに隣接しステー
タギャップを構成することによって生ずる前記磁石に対
する自己保持力Ａと、前記ステータをコイル励磁し前記磁石の極が前記ステー
タに向き合って回転し通過した後に残る前記ステータの
残留磁気による吸引力Ｂと、前記ステータをコイル励磁ゼロの状態で前記磁石の極が
前記ステータに向き合って回転し通過した後に残る前記
ステータの残留磁気による吸引力Ｃとの関係がＢ−Ｃ≦
Ａとなる前記磁石の極の回転位置までは前記磁石の極が
通過する前記ステータのコイル励磁を一時的に行い、以
後前記ステータのコイル励磁を停止、または低下させた
加速パルスを前記加速期間に有することを特徴とした色
表示素子の駆動方法。
【請求項３】多色に塗り分けた色表示体に磁石を固定
して回転自在に支持し、前記磁石の周辺に、コイル、ス
テータ、および磁芯を配置してなるモータを備えた色表
示素子で構成され、前記コイルを複数組に分け、該複数
組のコイルに駆動パルスを印加して前記色表示体を回転
動作させる色表示素子の駆動方法において、前記回転動作の期間は、少なくとも加速期間と減速期間
と制動期間によって構成され、前記ステータが互いに隣
接しステータギャップを構成することによって生ずる前
記磁石に対する自己保持力Ａと、前記ステータをコイル励磁し前記磁石の極が前記ステー
タに向き合って回転し通過した後に残る前記ステータの
残留磁気による吸引力Ｂと、前記ステータをコイル励磁ゼロの状態で前記磁石の極が
前記ステータに向き合って回転し通過した後に残る前記
ステータの残留磁気による吸引力Ｃとの関係がＢ−Ｃ≦
Ａになるごとく、前記減速期間の一部は前記ステータの
コイル励磁を停止、または低下させた減速パルスで構成
し、残りの一部は該ステータのコイル励磁を一時的に行
う一時減速パルスで構成したことを特徴とした色表示素
子の駆動方法。
【請求項４】多色に塗り分けた色表示体に磁石を固定
して回転自在に支持し、前記磁石の周辺に、コイル、ス
テータ、および磁芯を配置してなるモータを備えた色表
示素子で構成され、前記コイルを複数組に分け、該複数
組のコイルに駆動パルスを印加して前記色表示体を回転
動作させる色表示素子の駆動方法において、前記回転動作の期間は、少なくとも加速期間と減速期間
と制動期間によって構成され、前記ステータが互いに隣
接しステータギャップを構成することによって生ずる前
記磁石に対する自己保持力Ａと、前記ステータをコイル励磁し前記磁石の極が前記ステー
タの中央に向かって回転することによって生ずる前記ス
テータの残留磁気による吸引力Ｂと、前記ステータに隣接するステータをコイル励磁ゼロの状
態で前記磁石の極が前記ステータを遠ざかるときに残る
残留磁気による吸引力Ｃとの関係がＢ−Ｃ≦Ａになるご
とく、加速期間、減速期間は、前記ステータのコイル励
磁を停止、または低下させた加速パルスと減速パルスに
よって構成し、制動期間との間に一時戻し期間を設け、
該期間に前記ステータの一方のコイル励磁を一時的に行
う一時戻しパルスを有することを特徴とした色表示素子
の駆動方法。
【請求項５】多色に塗り分けた色表示体に磁石を固定
して回転自在に支持し、前記磁石の周辺に、コイル、ス
テータ、および磁芯を配置してなるモータを備えた色表
示素子で構成され、前記コイルを複数組に分け、該複数
組のコイルに駆動パルスを印加して前記色表示体を回転
動作させる色表示素子の駆動方法において、前記回転動作の期間は、少なくとも加速期間と減速期間
と制動期間によって構成され、前記ステータが互いに隣
接しステータギャップを構成することによって生ずる前
記磁石に対する自己保持力Ａと、前記ステータをコイル励磁し前記磁石の極が前記ステー
タの中央に向かって回転することによって生ずる前記ス
テータの残留磁気による吸引力Ｂと、前記ステータに隣接するステータをコイル励磁ゼロの状
態で前記磁石の極が前記ステータを遠ざかるときに残る
残留磁気による吸引力Ｃとの関係がＢ−Ｃ≦Ａになるご
とく、加速期間、減速期間は、前記ステータのコイル励
磁を停止、または低下させた加速パルスと減速パルスに
よって構成し、制動期間の一部に一時非励磁期間を設
け、該期間は前記ステータの一方のコイル励磁を一時的
に非励磁とした制動パルスを有することを特徴とした色
表示素子の駆動方法。