JPH11126041A - 色表示モジュールおよびこれを用いた色表示ユニット - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【課題】 多色表示装置の構成要素である各色表示素子
を外気から遮断するために使用している表面のガラス１
枚の大きさには限度があるため、使用する色表示素子の
大きさ、および色表示ユニットの個数によってはガラス
とガラスを接合することになり、接合面の防水対策、接
合面の強度の点に問題がある。 【解決手段】 多色に塗り分けた色表示体の内部にステ
ップモータを構成した色表示素子を複数個、地板に一列
に配置し、地板の下面に各色表示素子に駆動パルスを供
給する回路基板を配置し列ユニットを構成し、複数個の
列ユニットを上下に重ねてケース本体に固定し、ケース
本体の周囲をエッジパッキンで取囲み、透明ケース上蓋
によりエッジパッキンを圧縮して固定支持することによ
って防水を行う。

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
色表示体にステップモータを取付けた色表示素子を複数
個用いて画面を構成し、ステップモータで色表示体を回
転、停止させて表示する色を変化させることにより、文
字や絵などの情報を毎秒数十フレームで切り換え、動画
として表示する色表示ユニットに関する。

【０００２】

【従来の技術】本発明の出願人は、先に特開平６−２０
２５７７号により、多色情報表示装置を提案した。図９
は、従来の色表示ユニットの全体構成を示す分解斜視図
である。色表示素子１００は、色表示体１０１の外周表
面が複数色に区分され、内部にはステップモータが構成
してあり、通電極性、通電時間を制御する駆動パルスに
より色表示体１０１が回転して色を表示する。色表示素
子１００は、磁性体で構成される地板１０２の上面に複
数個（本図では色表示素子１００を１６個）が横一列に
配置され、地板１０２は、地板連結端子台１０４の下面
に固定してある。地板１０２の下面には、ドライバＩＣ
回路基板１０８（ＩＣは集積回路の意であるが以下、略
称する。）が地板１０２から絶縁して重ね合わせてあ
り、１６個の色表示素子１００の内部にあるステップモ
ータのコイルは、ドライバＩＣ１０６に接続してある。
ドライバＩＣ１０６は、ドライバＩＣ回路基板１０８に
実装され、接続端子１０９によってアドレスＩＣ回路基
板１１６に実装されたアドレスＩＣ１１４に接続され
る。入力信号の画像情報は、多極平型コネクタ１１８
ａ、１１８ｂ、１２０ａ、１２０ｂ、１２２ａ、１２２
ｂ、コード１２１、１２３によって外部からアドレスＩ
Ｃ１１４に供給される。

【０００３】地板連結端子台１０４の背面の凸部１０４
ａはベースプレート１１０の接続穴１１２に圧入され、
ベースプレート１１０の前面に対し地板連結端子台１０
４は直角に配置され、縦１６×横１６の２５６個の色表
示素子１００がドットマトリックス状に配列され、これ
を色表示ユニット１３０とする。ベースプレート１１０
の４隅には、ユニット取付脚１２４ａ〜ｄが設けてあ
り、色表示ユニット１３０を設置面に固定できるように
してある。図示していないが、色表示ユニット１３０
は、縦横に配列されて多色表示装置の表示画面を構成
し、表示画面の外側を防水、防塵のガラスで覆い、広
告、案内板などに屋外で使用される。

【０００４】

【発明が解決しようとする課題】上記説明した多色表示
装置では、複数の色表示ユニット１３０が防塵構造の筐
体内で使用されるため、色表示ユニットに取付けられた
ドライバＩＣ１０６から発生する熱、ステップモータの
回転による熱を十分に放熱することができない。また、
色表示素子を外気から遮断するために使用している表面
のガラス１枚の大きさには限度があるため、使用する色
表示素子の大きさ、および色表示ユニットの個数によっ
てはガラスとガラスを接合することになり、接合面の防
水対策、接合面の強度の点に問題がある。本発明は、多
色表示装置の大きさに限度がなく十分な放熱、防水、防
塵がなされた色表示モジュール、および色表示ユニット
を提供するものである。

【０００５】

【課題を解決するための手段】多色に塗り分けた色表示
体の回転軸芯に磁石を固定して回転自在に支持し、磁石
を取囲むステータ、磁芯、およびコイルによってステッ
プモータを構成し、かつ、ステップモータを色表示体が
覆って回転する構造を有する色表示素子を複数個、一列
かつ上面に配置した地板と、地板の下面に接合して配置
され外部からの駆動パルスをステップモータに供給する
回路基板とによって列ユニットを構成し、列ユニットを
複数個、上下に重ねて固定支持したケース本体と、ケー
ス本体の周囲をエッジパッキンで取囲み、エッジパッキ
ンを圧縮して固定支持した透明ケース上蓋と、ケース本
体の背面に設けたリングパッキンと、リングパッキンの
リング内に設けたケース本体の着脱部材および通気、配
線用の貫通穴と、によって色表示モジュールを構成し、
色表示モジュールをマトリックス状に配列した前面パネ
ルと、前面パネルを表面とした筐体と、筐体内部に配置
されたユニット回路基板と、によって色表示ユニットを
構成する。色表示モジュールを前面パネルに取付ける手
段は、着脱部材によるリングパッキンの圧縮によって防
水を行い、さらに多数の色表示ユニットをマトリックス
状に配列して多色表示装置を構成するときは、隣接する
色表示ユニットの前面パネルを互いに密着させて防水を
行う。なお、表示画面の画像歪みをなくす目的で、列ユ
ニットを構成する色表示素子の間隔は、多色表示装置全
体にわたって同一間隔になるように設定してある。ユニ
ット回路基板には、色表示モジュールの接続コードにつ
ながるコネクタ、ドライバＩＣ、アドレスＩＣ、外部入
力回路端子が配置してあり、筐体の裏面パネルには放熱
ファンと電圧変換装置が装備してある。

【０００６】

【発明の実施の形態】図８は、本発明の色表示モジュー
ルを構成する色表示素子の一実施例の分解斜視図であ
る。本実施例では、軟磁性材料の地板１０に４本の磁芯
１２を圧入し、各磁芯１２を覆うようにコイルボビン１
４を配置し、各コイルボビン１４の表面にはコイル１６
を巻き、下端部にコイル端子１８が設けてある。回路基
板２０には、コイル端子１８が接続され、さらに回路基
板２０には接続コード２１が接続され、図に示されてい
ない駆動パルスの供給源から駆動パルスが供給される。
４本の磁芯１２の上端には、それぞれ１本の磁芯１２に
つき１つのステータ２２が結合され、ステータ２２の相
互間の４箇所の隙間であるステータギャップ２４により
ステータ２２を分離してある。円筒面を４色で塗り分け
た色表示体２６には、一体整形した回転軸２６ａがあっ
て、その下端部は、貫通穴２２ａを通り地板１０の穿っ
た穴１１にはまって回転自在に支持され、穴１１を中心
に配置された磁芯１２、コイルボビン１４、コイル１
６、ステータ２２を覆うように色表示体２６が配置して
ある。色表示体２６の凹部２６ｂに固定された磁石２８
は直径方向に着磁してあり、ステータ２２を囲んだ空間
に磁石ギャップ２９を隔てて位置することによって、全
体がステップモータとして構成される。ステップモータ
と色表示体２６の一対を色表示素子３０と呼称し、複数
個一列に配置した本図のような構成を列ユニット６５と
呼称する。ステップモータのコイル端子１８に駆動パル
スが印加されると、駆動パルス波形の構成によって指定
された色に色表示体２６が回転し、地板１０を折り曲げ
たマスク１０ａの間から指定された色が表示画面の１ド
ットの色として表示されるようになっている。地板１０
をケース本体４０に固定支持するには、地板１０の後端
部の一部を切欠き、一部を折り曲げた取付脚１０ｂ、１
０ｃ、取付板１０ｄと下面の凸部１０ｅによって行う構
造になっている。

【０００７】図１は、本発明の色表示ユニットを構成す
る色表示モジュールの分解斜視図である。ケース本体４
０には、地板１０を固定するための固定板４２、４４、
固定爪４８が設けてある。地板１０をケース本体４０に
固定するには、図８に示した地板１０の取付脚１０ｂが
固定板４２の中央の溝部に挿嵌され、取付脚１０ｃが固
定板４４の中央の溝部に挿嵌され、取付板１０ｄが固定
爪４８に挟着され、凸部１０ｅがスライド溝４４ａの凹
部４４ｂに挿嵌されることによって行われる。本実施例
では、図示のごとく、列ユニット６５が上下２段に固定
してある。

【０００８】ケース上蓋５０は透明で、ケース本体４０
に配置した列ユニット６５を外気から遮断するための蓋
である。ケース上蓋５０の内面の４カ所に設けた凸部５
０ａはケース本体４０に設けた凹部５６の４カ所に嵌合
するように構成してあり、ケース上蓋５０の縁とケース
本体４０の間のエッジパッキン５４を圧縮することによ
って防水、防塵を行っている。本実施例のごとく、ケー
ス上蓋５０で、上下に重ねた列ユニット６５を覆うこと
により、多色表示装置の大型前面ガラスを使用する必要
がなくなる。

【０００９】色表示モジュール７０を後述する前面パネ
ル６４に着脱するため、ケース本体４０の背面には着脱
部材として複数の取付爪５８、アーム部材６２などを設
け、かつ防水構造にするため、ケース本体４０の背面の
着脱部材の周囲を取囲むようにリングパッキン６０を設
ける。図１に示した全部品が組み立てられたものを色表
示モジュール７０と呼称し、色表示モジュール７０を前
面パネル６４に着脱する構造、および防水構造について
は、次の図２以下にて説明する。

【００１０】図２は、本発明の色表示モジュールの全体
構造および取付構造を示す第１の実施例の合体図であ
る。図２（ａ）は、図１の色表示モジュール７０を表示
面の方向からみたときの平面図で、図２（ｂ）は、図２
（ａ）のＡ−Ａ線の断面図である。図１で説明した地板
１０は、ケース本体４０に図示のごとく固定支持され、
色表示素子３０が表示面に向かって４個並ぶ。エッジパ
ッキン５４は、ケース上蓋５０とケース本体４０の間で
図示のごとく圧縮され、防水、防塵の作用を行う。

【００１１】次に前面パネル６４にケース本体４０を固
定する構造について説明する。前面パネル６４には円状
の取付穴６４ａが設けてあり、取付爪５８がリングパッ
キン６０を圧縮してケース本体４０を挟着して防水す
る。アーム部材６２は前面パネル６４を貫通して前面パ
ネル６４の裏側に突出しており、色表示モジュール７０
をケース本体４０に着脱するときに使用する。図６で後
述する。前面パネル６４には、位置決め穴６４ｂがあ
り、ケース本体４０に設けた固定棒６６を嵌合させて位
置決めを行う。

【００１２】図３は、図１の色表示モジュールの背面図
である。中心にはアーム部材６２があり、周囲に３カ所
の取付爪５８と、固定棒６６、２カ所の通気、配線用の
貫通穴７１があって、それらを取囲む形でリングパッキ
ン６０が設置部４０ａに収めてある。貫通穴７１は、図
１の色表示素子３０の部屋への通気、配線用に用いられ
大きさは任意で、防塵用のフィルタを設けることもでき
る。配線は、図８の接続コード２１の取り出しによって
行われる。固定棒６６は、前面パネル６４の穴または凹
部に嵌合することによって、ケース本体の位置決めを行
う。

【００１３】図４は、本発明の色表示モジュールの全体
構造および取付構造を示す第２の実施例の合体図であ
る。本図も図２（ｂ）と同様に、図２（ａ）のＡ−Ａ線
の断面図で示してある。色表示素子３０の固定について
は図２と同じ構造であるので省略し、前面パネル７４に
固定する構造について説明する。図２（ｂ）では、前面
パネル６４に取付爪５８により固定を行っていたが、本
図ではネジ７６により固定を行っている。ケース本体７
２にはタップネジ７２ｂがあって、前面パネル７４の貫
通穴７４ａを貫通するネジ７６によってリングパッキン
６０を圧縮し固定を行う。ケース本体７２には固定棒７
３があって、前面パネル７４の位置決め穴７４ｂに嵌合
して位置決めされる。また、本図でも前面パネル７４に
は、通気、配線用の貫通穴７４ｃが設けてある。

【００１４】上記ネジ止めの構造では、リングパッキン
６０の圧縮力が強く、取付爪５８の折れも心配ない。図
２のアーム部材６２の装備は図示していないが任意であ
る。

【００１５】図５は、本発明の多色表示装置を構成する
色表示ユニットの説明図である。本実施例では、図１に
示した色表示モジュール７０を図に示した前面パネル６
４に縦８行、横８列に配列したものを色表示ユニット８
０と呼称する。色表示モジュール７０には、色表示素子
３０を縦横２個ずつ配列してあり、色表示ユニット８０
の色表示素子３０の数は、縦１６個×横１６個の２５６
個である。これらの色表示素子３０を駆動するアドレス
ＩＣ、およびドライバＩＣの配置については、次の図６
にて詳述する。本実施例では、色表示モジュール７０内
の色表示素子３０を４個、色表示ユニット８０の色表示
素子３０を２５６個としたが数値の組合わせは任意であ
る。

【００１６】図６は、本発明の色表示ユニットの断面図
である。色表示モジュール７０は、図２で説明したよう
に、前面パネル６４に取付けてあり、側面パネル６７、
裏面パネル６８によって密閉された空間を有する筐体６
９が形成される。筐体６９の内部にはユニット回路基板
８４があって、図９の色表示ユニット１３０と同様、ア
ドレスＩＣ８６が１個、ドライバＩＣ８８が１６個実装
され、コネクタ８２、接続コード２１によって色表示モ
ジュール７０に接続される。ユニット回路基板８４に
は、電源入力信号などによって構成される外部入力線８
５によって駆動パルスが配線穴９８から供給され、低電
圧線８７によって電力が供給される。裏面パネル６８に
は、放熱ファン９０が取付けられ、一定温度の冷気を防
塵フィルタを通して筐体６９内に送り込み、ドライバＩ
Ｃ８８の発熱と色表示モジュール７０内にある図８のコ
イル１６の温度上昇を抑止している。裏面パネル６８に
取付けられた電圧変換装置９３は、例えば、２００Ｖの
高電圧線８３による細い線で長距離を配線し、色表示ユ
ニット８０の内部は、５Ｖの低電圧線８７による太い線
で短距離の配線を行うためのもので、配線が容易になり
配線コストを下げる効果がある。

【００１７】色表示モジュール７０の着脱は、前面パネ
ル６４に設けられた円状の取付穴６４ａから、取付爪５
８をはずし、アーム部材６２の貫通穴６２ａに線材９２
をつけて、前方に押し出すことによって行う。色表示モ
ジュール７０は、多くの場合、ビル壁面などの高所にあ
るため、線材９２は長く必要で、かつ、再取付けの際、
筐体６９の内部からは外部が見づらいため、固定棒６６
が位置決めとして重要な役割りをもっている。

【００１８】色表示ユニット８０は、複数個が連結され
て多色表示装置となるため、それぞれの筐体６９の側面
パネル６７の隙間は防水パッキン９５、９６、９７のい
ずれかによって防水を行っている。この防水および側面
パネル６７の厚さによっては、連結部分の色表示モジュ
ール７０の間隔が広がり、画像歪みを生ずるので、図１
の列ユニット６５を構成する色表示素子３０の間隔を調
整して、多色表示装置全体のドットのピッチを一定にそ
ろえる必要がある。

【００１９】図７は、本発明の色表示ユニットを連結し
た色表示素子のピッチの説明図である。図示のごとく、
色表示モジュール７０ａ、７０ｂに隣接する色表示素子
のピッチをピッチ１３３、色表示モジュール７０ｂ内部
の色表示素子のピッチをピッチ１３２、色表示ユニット
８０ａ、８０ｄに隣接する色表示素子のピッチをピッチ
１３４とする。また、色表示モジュール７０ｄ、７０ｅ
に隣接する色表示素子のピッチをピッチ１３６、色表示
モジュール７０ｄ内部の色表示素子のピッチをピッチ１
３８、色表示ユニット８０ｃ、８０ｄに隣接する色表示
素子のピッチをピッチ１３７とする。

【００２０】隣接する色表示モジュールのピッチ１３
３、１３６が、色表示モジュールのそれぞれの色表示素
子３０のピッチ１３２、１３８と同じでなかったり、隣
接する色表示ユニットのピッチ１３４、１３７が上記の
ピッチと同じでなかったりすると、多色表示装置のドッ
ト間のピッチが不均一となり画像歪みを生ずる。これら
のピッチを同一にするため、本発明では、図１の列ユニ
ット６５の色表示素子３０の間隔を上下左右ともに任意
に定められる構成にしてある。それぞれの色表示素子３
０のピッチ間隔が狭い程、画像を鮮明にできるため、図
１のケース上蓋５０の厚みは薄く、色表示モジュール７
０は密着して配列し、図６の側面パネル６７、および防
水パッキン９５の厚みはできるだけ薄くする必要があ
る。

【００２１】

【発明の効果】上記のごとく、本発明の構成を用いるこ
とにより、従来必要であった多色表示装置の前面ガラス
は不要となり、したがって、ガラスの大きさによる制限
もなく、色表示ユニットを無制限に並べて大型表示装置
を構成することができる。本発明の色表示モジュールの
構成は簡易で、防水構造に優れ、交換が容易である。さ
らに、列ユニットのそれぞれのピッチを色表示モジュー
ルのピッチ、および色表示ユニットのピッチに合わせら
れるため全体の画像歪みを微小にでき、ユニット回路基
板の収納も簡易で通気、配線も容易な構造になってい
る。本発明に使用する色表示素子は、従来の色表示ユニ
ットの色表示素子と共通化できる利点がある。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の色表示ユニットを構成する色表示モジ
ュールの分解斜視図である。

【図２】本発明の色表示モジュールの全体構造および取
付構造を示す第１の実施例の合体図である。

【図３】図１の色表示モジュールの背面図である。

【図４】本発明の色表示モジュールの全体構造および取
付構造を示す第２の実施例の合体図である。

【図５】本発明の多色表示装置を構成する色表示ユニッ
トの説明図である。

【図６】本発明の色表示ユニットの断面図である。

【図７】本発明の色表示ユニットを連結した色表示素子
のピッチの説明図である。

【図８】本発明の色表示モジュールを構成する色表示素
子の一実施例の分解斜視図である。

【図９】従来の色表示ユニットの全体構成を示す分解斜
視図である。

【符号の説明】

１０ 地板 １０ｂ、１０ｃ 取付脚 １０ｄ 取付板 ２０ 回路基板 ２１ 接続コード ２６ 色表示体 ３０ 色表示素子 ４０ ケース本体 ４２、４４ 固定板 ４８ 固定爪 ５０ ケース上蓋 ５４、エッジパッキン ５８ 取付爪 ６０ リングパッキン ６４ 前面パネル ６５ 列ユニット ６６ 固定棒 ６９ 筐体 ７０ 色表示モジュール ７１ 貫通穴 ８０ 色表示ユニット ８４ ユニット回路基板

フロントページの続き (72)発明者 橋本 義基 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 (12)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 多色に塗り分けた色表示体の回転軸芯に
   磁石を固定して回転自在に支持し、磁石を取囲むステー
   タ、磁芯、およびコイルによってステップモータを構成
   し、かつ、ステップモータを色表示体が覆って回転する
   構造を有する色表示素子と、 色表示素子を複数個、一列かつ上面に配置した地板と、 地板の下面に接合して配置され外部からの駆動パルスを
   ステップモータに供給する回路基板とによって列ユニッ
   トを構成し、 列ユニットを複数個、上下に重ねて固定支持したケース
   本体と、 ケース本体の周囲をエッジパッキンで取囲み、エッジパ
   ッキンを圧縮して固定支持した透明ケース上蓋と、 ケース本体の背面に設けたリングパッキンと、 リングパッキンのリング内に設けたケース本体の着脱部
   材および通気、配線の貫通穴と、 によって構成されたことを特徴とする色表示モジュー
   ル。
2. 【請求項２】 請求項１に記載の色表示モジュールにお
   いて、 前記列ユニットを前記ケース本体に固定支持する構造
   は、前記地板の後端部に該地板の一部を切欠いた取付脚
   と、該地板の一部を折り曲げた取付板を設け、ケース本
   体の内側底面には取付脚を挿入する固定板と、取付板を
   挟着する固定爪を設けた構造を有することを特徴とした
   色表示モジュール。
3. 【請求項３】 請求項１に記載の色表示モジュールにお
   いて、 前記エッジパッキンを圧縮する構造は、前記透明ケース
   上蓋の内周部に設けた凸部、または凹部が、前記ケース
   本体の外周部に設けた凹部、または凸部に嵌合すること
   によって互いに固定される構造を有することを特徴とし
   た色表示モジュール。
4. 【請求項４】 多色に塗り分けた色表示体の回転軸芯に
   磁石を固定して回転自在に支持し、磁石を取囲むステー
   タ、磁芯、およびコイルによってステップモータを構成
   し、かつ、ステップモータを色表示体が覆って回転する
   構造を有する色表示素子と、 色表示素子を複数個、一列かつ上面に配置した地板と、 地板の下面に接合して配置され外部からの駆動パルスを
   ステップモータに供給する回路基板とによって列ユニッ
   トを構成し、 列ユニットを複数個、上下に重ねて固定支持したケース
   本体と、 ケース本体の周囲をエッジパッキンで取囲み、エッジパ
   ッキンを圧縮して固定支持した透明ケース上蓋と、 ケース本体の背面に設けたリングパッキンと、 リングパッキンのリング内に設けたケース本体の着脱部
   材および通気、配線の貫通穴と、 によって色表示モジュールを構成し、 色表示モジュールをマトリックス状に配列した前面パネ
   ルと、 前面パネルを表面とする筐体と、 筐体内部に配置されたユニット回路基板と、 によって構成されたことを特徴とする色表示ユニット。
5. 【請求項５】 請求項４に記載の色表示ユニットにおい
   て、 前記着脱部材の構造は、前記ケース本体の背面に設けら
   れた取付爪が、前記前面パネルを貫通し、前記色表示モ
   ジュールを、前面パネルに挟着する構造であることを特
   徴とした色表示ユニット。
6. 【請求項６】 請求項４に記載の色表示ユニットにおい
   て、 前記着脱部材の構造は、前記ケース本体の背面に設けら
   れたタップネジが、前記前面パネルを貫通するネジによ
   って、前記色表示モジュールを前面パネルに圧着する構
   造であることを特徴とした色表示ユニット。
7. 【請求項７】 請求項４に記載の色表示ユニットにおい
   て、 前記着脱部材の構造は、前記ケース本体の背面に設けた
   アーム部材が、前記前面パネルを貫通し、前記筐体の内
   部に突出する構造であることを特徴とした色表示ユニッ
   ト。
8. 【請求項８】 請求項４に記載の色表示ユニットにおい
   て、 前記着脱部材の構造は、前記ケース本体の背面に設けた
   固定棒が、前記前面パネルの穴または凹部に嵌合する構
   造であることを特徴とした色表示ユニット。
9. 【請求項９】 請求項４に記載の色表示ユニットにおい
   て、 前記列ユニットを構成する色表示素子の間隔は、前記色
   表示モジュールが前記前面パネルにマトリックス状に固
   定されたとき、隣接する色表示モジュールの色表示素子
   との間隔に等しく設定されていることを特徴とした色表
   示ユニット。
10. 【請求項１０】 請求項４に記載の色表示ユニットにお
    いて、 前記列ユニットを構成する色表示素子の間隔は、前記色
    表示モジュールが前記前面パネルにマトリックス状に固
    定され、さらに他の前面パネルに隣接して配置されたと
    き、隣接する他の前面パネルの色表示素子との間隔に等
    しく設定されていることを特徴とした色表示ユニット。
11. 【請求項１１】 請求項４に記載の色表示ユニットにお
    いて、 前記ユニット回路基板には、前記色表示モジュールの貫
    通穴を通る接続コードと、ドライバＩＣと、アドレスＩ
    Ｃと、外部入力回路が接続されていることを特徴とした
    色表示ユニット。
12. 【請求項１２】 請求項４に記載の色表示ユニットにお
    いて、 前記筐体には、放熱ファンと電圧変換装置が装備されて
    いることを特徴とした色表示ユニット。