(57)【要約】【課題】簡易な構成で表示品位の高い表示装置を提供する。【解決手段】表面盤６は、平面状であり、所定位置を起点とするスリット孔１０を有する。回転翼１は、平面状であり、前記表面盤６の一方の面側の前記所定位置を含む領域に重なり、前記所定位置から外周へ延びる切れ目を有する。軸２、軸受３、永久磁石４及び電磁石５は、前記表面盤６の前記スリット孔１０に前記回転翼１の切れ目における一端を挿入して前記回転翼１を回転させて前記表面盤６の他方の面側に進ませ、前記回転翼１が前記表面盤６の前記他方の面側で重なる所定状態にする。【選択図】図１
2020052364.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
所定位置を起点とするスリット孔を有する平面状の第１平面部材と、
平面状であり、前記第１平面部材の一方の面側の前記所定位置を含む領域に重なり、前記所定位置から外周へ延びる切れ目を有する第２平面部材と、
前記第１平面部材の前記スリット孔に前記第２平面部材の切れ目における一端を挿入して前記第２平面部材を回転させて前記第１平面部材の他方の面側に進ませ、前記第２平面部材が前記第１平面部材の前記他方の面側で重なる所定状態にする第１駆動部と
を備えたことを特徴とする表示装置。
【請求項２】
前記第１駆動部は、前記第２平面部材の前記所定位置から延びる回転軸に接続され、外周に永久磁石が配置された円盤部材と、前記円盤部材が有する前記永久磁石に対向する位置に設けられた電磁石とを有し、前記電磁石の極性を変化させることで前記永久磁石と前記電磁石との間に発生する磁力により前記第２平面部材を回転させることを特徴とする請求項１に記載の表示装置。
【請求項３】
前記電磁石は、前記第２平面部材の回転開始時の前記永久磁石の位置に２つ並べて配置されることを特徴とする請求項２に記載の表示装置。
【請求項４】
前記第２平面部材が前記所定状態となると前記第２平面部材の回転を停止させる停止機構をさらに備えたことを特徴とする請求項２又は３に記載の表示装置。
【請求項５】
前記回転軸はらせん状の溝と、
前記らせん状の溝に嵌合する突起部材とをさらに備え、
前記溝は、前記所定状態における前記突起部材の位置に端部を有することを特徴とする請求項４に記載の表示装置。
【請求項６】
平面状であり、前記第１平面部材及び前記第２平面部材と前記第１平面部材の前記一方の面側の前記所定位置を含む領域に重なり、前記所定位置から外周へ延びる切れ目を有する第３平面部材と、
前記第１平面部材の前記スリット孔に前記第３平面部材の切れ目における一端を挿入して前記第３平面部材を回転させて第１平面部材の他方の面側に進ませ、前記第３平面部材が前記第１平面部材の前記他方の面側で重なる所定状態にする第２駆動部と
をさらに備えたことを特徴とする請求項１〜５のいずれか一つに記載の表示装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、表示装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
野球場に配置されたスコアボードなどに文字を表示するための装置として、磁気反転式の表示装置が用いられる場合がある。野球場で用いられるような磁気反転式の表示装置は、磁力によって、羽根を反転表示させる表示素子をマトリクス状に並べたものである。
【０００３】
表示素子をマトリクス状に多数並べて表示を行う場合、多数の種類の図柄を表示することができる。ただし、マトリクス状に表示素子が並べられた磁気反転式の表示装置では、単純な円を表示する場合、タイル状の表示素子の並びで円形の輪郭が表現されるため、輪郭が粗い円となる。
【０００４】
一方、多数の種類の図柄は求められず、予め決められた少数の図柄の表示が求められる場合がある。例えば、信号機として赤色の丸と緑色の丸の２種類の図柄を表示できれば十分な場合がある。そのような用途の場合、曲線をきれいに表示させるために、表示する図柄のサイズの１つの磁気反転式の表示装置で、少なくとも２つの図柄の切り替えを行って表示させることが考えられる。
【０００５】
なお、表示装置として、複屈折を有する透明な板と偏光板とが重ねられた表示部に光を投射した状態で、透明な板又は偏光板の少なくとも一方を回転させて表示する図柄を変化させる従来技術がある。また、複数画素で構成される出力光を、屈折率の異なる２つの領域から構成され回転する平板プリズムを通過させて液晶表示パネルに表示させることで、表示画像を切替える従来技術がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開平１０−１２３４６３号公報
【特許文献２】特開２０００−１８１３７７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、従来の磁気反転式の表示装置は、回転翼を回転させる回転軸が表示面上に配置される。そのため、回転翼の回転軸側の端部が切れ目となって表示され、表示品位が低下する。
【０００８】
また、透明な板と偏光板とが重ねられた表示部に光を投射する従来技術や出力光を屈折率の異なる２つの領域から構成され回転する平板プリズムを通過させる従来技術は、単なる画像の切り替えではないため、構成が複雑となり容易な表示が困難となる。
【０００９】
開示の技術は、上記に鑑みてなされたものであって、簡易な構成で表示品位の高い表示装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本願の開示する表示装置の一つの態様において、第１平面部材は、平面状であり、所定位置を起点とするスリットを有する。第２平面部材は、平面状であり、前記第１平面部材の一方の面側の前記所定位置を含む領域に重なり、前記所定位置から外周へ延びる切れ目を有する。第１駆動部は、前記第１平面部材の前記スリット孔に前記第２平面部材の切れ目における一端を挿入して前記第２平面部材を回転させて前記第１平面部材の他方の面側に進ませ、前記第２平面部材が前記第１平面部材の前記他方の面側で重なる所定状態にする。
【発明の効果】
【００１１】
１つの側面では、本発明は、簡易な構成で表示品位を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】図１は、実施例１に係る磁気反転式表示装置の断面図である。
【図２】図２は、実施例１に係る磁気反転式表示装置の正面図である。
【図３】図３は、軸受に接続された状態の円盤翼の斜視図である。
【図４】図４は、ストッパ機構を説明するための図である。
【図５】図５は、実施例１に係る磁気反転式表示装置における回転翼格納時の軸受の回転動作を説明するための図である。
【図６】図６は、実施例１に係る磁気反転式表示装置における回転翼表出時の軸受の回転動作を説明するための図である。
【図７】図７は、実施例１に係る回転翼の回転時における電流制御のタイミングチャートである。
【図８】図８は、磁気反転式表示装置の表示状態の遷移を表す図である。
【図９】図９は、実施例２に係る磁気反転式表示装置における回転翼格納時の軸受の回転動作を説明するための図である。
【図１０】図１０は、実施例２に係る磁気反転式表示装置における回転翼表出時の軸受の回転動作を説明するための図である。
【図１１】図１１は、実施例２に係る回転翼の表出時における電流制御のタイミングチャートである。
【図１２】図１２は、実施例３に係る磁気反転式表示装置の断面図である。
【図１３】図１３は、実施例３に係る磁気反転式表示装置の回転翼の接続状態を表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
以下に、本願の開示する表示装置の実施例を図面に基づいて詳細に説明する。なお、以下の実施例により本願の開示する表示装置が限定されるものではない。
【実施例１】
【００１４】
図１は、実施例１に係る磁気反転式表示装置の断面図である。また、図２は、実施例１に係る磁気反転式表示装置の正面図である。
【００１５】
図１に示すように、磁気反転式表示装置は、回転翼１、軸２、軸受３、永久磁石４、電磁石５、表面盤６、筐体７、ガイド兼ストッパ溝８、ガイド兼ストッパ９及びスリット孔１０を有する。図１では、表面盤６から回転翼１が表出した状態の回転翼１及び軸受３を実線で表す。これに対して、点線で表された回転翼１’及び軸受３’は、表面盤６の裏に回転翼１が格納された状態を表す。すなわち、回転翼１と回転翼’とは位置が異なる同一の部材である。また、軸受３と軸受３’とは位置が異なる同一の部材である。
【００１６】
回転翼１は、正面から見た場合、図２に示すように円形である。また、本実施例に係る回転翼１は、図３に示すように、中心から端部まで延びる１本のスリットを有する。そして、回転翼１は、スリットから１回転してスリットの位置まで戻る螺旋を描くスクリュー状である。ただし、回転翼１は、１回転以上の螺旋を描くスクリュー状であってもよいし、１回転よりも短い螺旋を描くスクリュー状であってもよい。１回転よりも短い螺旋を描くスクリュー状の場合、回転翼１は、扇形を表示する。回転翼１は、図３に示すように中心に軸２が接続される。軸２の回転翼１とは逆側の端部には軸受３が接続される。
【００１７】
図１に戻って説明を続ける。回転翼１、軸２及び軸受３は、回転可能に筐体７に保持される。回転翼１、軸２及び軸受３は、軸２を回転軸として回転する。回転翼１は、回転することで表面盤６の表面に表出する状態と表面盤６の裏面に潜り込み筐体７の内部に格納される回転翼１’で表される状態の２つの状態をとることができる。ここで、表面盤６の表面とは筐体７の外部に向かう面であり、表面盤６の裏面とは筐体７の内部に向かう面である。
【００１８】
軸２には、軸２の表面に沿うようにらせん状にガイド兼ストッパ溝８が設けられる。そして、ガイド兼ストッパ溝８に嵌合するようにガイド兼ストッパ９が設けられる。ガイド兼ストッパ９は、筐体７に対して固定される。軸２は、回転する場合、ガイド兼ストッパ９がガイド兼ストッパ溝８に嵌合した状態を維持して移動する。例えば、軸２は、回転翼１を表面盤６の裏に格納する回転の場合、方向Ｄ１へ向けて移動する。また、逆回転の場合、軸２は、方向Ｄ１の逆方向へ移動する。
【００１９】
軸受３は、回転翼１側から見ると円形であり、その中心に軸２が接続される。軸受３は、回転翼１が表面盤６の裏に格納され回転翼１’の状態となった場合、軸受３’で表される位置に移動する。
【００２０】
軸受３の外周近傍には、図３に示すように、永久磁石４が配置される。本実施例では、永久磁石４は、９０度の間隔で４つの永久磁石４が軸受３の外周に配置される。４つの永久磁石４のうち互いに向かいある永久磁石４は、軸受３の中心から遠い側、すなわち後述する電磁石５の側の極性が同じである。そして、隣あう永久磁石４は、電磁石５の側の極性が互いに逆の極性となる。例えば、１組の向かい合う永久磁石４の電磁石５の側の極性がＮ極であれば、もう一方の組の向かい合う永久磁石４の電磁石５の側の極性はＳ極である。
【００２１】
図１に戻って説明を続ける。電磁石５は、コイルに電気を流して発生した磁力を維持する材質の鉄芯を有する。また、電磁石５は、コイルに流れる電流の向きを変えることができ、これにより永久磁石４の側の極性を変えることが可能である。
【００２２】
電磁石５は、軸受３の外縁の外側に、筐体７に対して固定されて配置される。電磁石５は、永久磁石４に対向する位置に４つ配置される。ただし、電磁石５は、軸受３が回転完了した状態で、永久磁石４の軸受３の中心から外側に向かう向きの面における回転方向の中心から数度（１〜３度）ずれた位置に位置するように配置される。これにより、軸受３の回転が完了し停止した位置で、電磁石５に永久磁石４と逆の極性を与えられると、永久磁石４に対して斥力が働き、軸受３は斥力の方向に回転を開始する。電磁石５の極性が変更されることで、軸受３が回転し、軸受３の回転により回転翼１が回転する。
【００２３】
ここで、本実施例では、永久磁石４を４つ配置したが、永久磁石４の数はこれに限らず、磁力により軸受３を回転させる力を得ることができれば数に制限は無い。例えば、永久磁石４は、１２０度ずつ間隔を空けて３つ配置されてもよい。その場合、電磁石５も３つ配置される。永久磁石４の数は、軸受３の大きさや回転物の重量などに応じて決められることが好ましい。
【００２４】
筐体７は、回転翼１の側に表面盤６を有する。さらに、表面盤６にスリット孔１０を有する。スリット孔１０は、表面盤６の軸２が貫通する穴から回転翼１の外周までの長さ以上の切れ目である。スリット孔１０は、表面盤６の端部まで延びてもよいし表面盤６の端部と軸２が貫通する穴との間の途中までの長さであってもよい。
【００２５】
また、筐体７は、内部に電磁石５が固定される。また、筐体７は、内部にガイド兼ストッパ９がガイド兼ストッパ溝８に嵌合する状態で固定される。また、筐体７は、軸受３を格納する。
【００２６】
さらに、回転翼１が表面盤６から表出した状態で、筐体７は、軸２の一部を内部に格納する。これに対して、回転翼１が表面盤６の裏面に潜り込んだ状態で、筐体７は、回転翼１及び軸２を内部に格納する。
【００２７】
ここで、図２を参照して回転翼１の表出及び格納について説明する。図２は、表面盤６の表面に回転翼１が表出した状態を表す。図２における一点鎖線は、スリット孔１０の開口を回転翼１の回転方向に向けるために表面盤６が筐体７の内部から離れる方向に持ち上げらえた部分である。
【００２８】
図２で示す状態の回転翼１は、電磁石５の極性の変更により軸受３が回転することで、回転方向Ｒ１の方向に回転する。回転が開始すると、回転翼１に設けられたスリットを形成する回転方向Ｒ１の方向の端部がスリット孔１０の開口部に対してＤ２方向に差し込まれる。そして、回転翼１が回転方向Ｒ１の方向に回転し続けると、ガイド兼ストッパ溝８がガイド兼ストッパ９を沿わせて移動することで、回転翼１の表面盤６からの高さが低くなる。回転翼１は、表面盤６からの高さを低くしながら回転方向Ｒ１の方向に回転することで、スリット孔１０に対してＤ２方向に差し込まれていき、表面盤６の裏に潜り込んでいく。そして、回転翼１は、回転方向Ｒ１の方向に１回転することで、表面盤６の裏側に重なる位置に移動し、表面盤６の裏に格納される。
【００２９】
反対に、表面盤６の裏に格納された状態で、回転翼１は、回転方向Ｒ１の逆方向に回転することで、回転翼１に設けられたスリットを形成する回転方向Ｒ１の逆方向の端部がスリット孔１０の開口部のＤ２方向の逆方向に差し込まれる。そして、回転翼１が回転方向Ｒ１の逆方向に回転し続けると、ガイド兼ストッパ溝８がガイド兼ストッパ９を沿わせて移動することで、回転翼１の表面盤６からの高さが高くなる。回転翼１は、表面盤６からの高さを高くしながら回転方向Ｒ１の逆方向に回転することで、スリット孔１０から押し出され、表面盤６の表面に表出していく。そして、回転翼１は、回転方向Ｒ１の逆方向に１回転することで、表面盤６の表面に重なる位置に移動し、表面盤６の表に全体が表出される。
【００３０】
ガイド兼ストッパ９は、ガイド兼ストッパ溝８の端部に接触することで、回転翼１の回転を停止させる。ここで、図４を参照して、ガイド兼ストッパ９及びガイド兼ストッパ溝８によるストッパ機構について説明する。図４は、ストッパ機構を説明するための図である。
【００３１】
ガイド兼ストッパ溝８は、図４に示すように、軸２の周りを１周する長さで切られている。そして、ガイド兼ストッパ９は、ガイド兼ストッパ溝８に嵌合する位置に配置される。ガイド兼ストッパ９が筐体７に対して固定されているので、ガイド兼ストッパ溝８とガイド兼ストッパ９とを嵌合させた状態で軸２が回転すると、軸２は回転方向に対して垂直な方向に移動する。ガイド兼ストッパ溝８は、軸２の外周を１周するので、ガイド兼ストッパ９がガイド兼ストッパ溝８の一端に存在する状態から回転翼１が１回転すると、ガイド兼ストッパ９は、ガイド兼ストッパ溝８の他端に到達し、回転を停止させる。これにより、回転翼１は、表出される方向への回転であっても、格納される方向への回転であっても、１回転した位置で停止する。
【００３２】
次に、図５及び６を参照して、回転翼１を回転させる軸受４の回転動作について説明する。図５は、実施例１に係る磁気反転式表示装置における回転翼格納時の軸受の回転動作を説明するための図である。また、図６は、実施例１に係る磁気反転式表示装置における回転翼表出時の軸受の回転動作を説明するための図である。
【００３３】
図５は、回転翼１が表面盤６の表面に表出している状態の、回転翼１側から見た軸受３の配置を表す。ここでは、４つの永久磁石４をそれぞれ永久磁石４Ａ〜４Ｄとし、永久磁石４Ａ〜４Ｄのそれぞれに対向する位置に配置された電磁石５を電磁石５Ａ〜５Ｄとする。また、軸受３上に認識マーク５０が配置される。認識マーク５０は、永久磁石４Ａがどの位置にあるかを検出するためのマーカである。認識マーク５０は、センサにより位置が検出される。認識マーク５０の検出は、透過光センサや磁力センサを用いることができる。
【００３４】
図５に示すように、回転翼１が表面盤６の表面に表出した状態では、電磁石５Ａ〜５Ｄは、それぞれ永久磁石４Ａ〜４Ｄの電磁石５Ａ〜５Ｄへ向かう面の中心から反時計回り方向に数度（１〜３度）ずれた場所に位置する。そして、永久磁石４Ａ及び４Ｃの電磁石５側の極性がＮ極である。また、永久磁石４Ｂ及び４Ｄの電磁石５側の極性がＳ極である。これにより、電磁石５Ａ〜５Ｄはそれぞれ永久磁石４Ａ〜４Ｄに引力を発生させるので、軸受３は固定される。図５における電磁石５Ａ〜５Ｄの極性は、軸受３の回転前の固定された状態での極性を表す。
【００３５】
この状態で、電磁石５Ａ及び５Ｃの極性をＮ極にして、電磁石５Ｂ及び５Ｄの極性をＳ極にすると、電磁石５Ａ〜５Ｄと永久磁石４Ａ〜４Ｄとの間で斥力Ｐ１が発生し、軸受３の回転方向Ｒ１の方向への回転が始まる。電磁石５Ａ〜５Ｃは、次に電気が流されて極性が変化するまで同じ極性の磁力を維持する。次に、永久磁石４Ａが回転前の永久磁石４Ｂの位置に到達したタイミングで、電磁石５Ａ〜５Ｄそれぞれの極性を反転させる。これにより、電磁石５Ａ及び５Ｃの極性がＳ極になり、電磁石５Ｂ及び５Ｄの極性がＮ極になる。このとき、電磁石５Ａ〜５Ｄと永久磁石４Ａ〜４Ｄとの間で斥力が発生し、軸受３が回転方向Ｒ１の方向へさらに回転させられる。次に、永久磁石４Ａが回転前の永久磁石４Ｃの位置に到達したタイミングで、電磁石５Ａ〜５Ｄそれぞれの極性を反転させる。これにより、電磁石５Ａ及び５Ｃの極性がＮ極になり、電磁石５Ｂ及び５Ｄの極性がＳ極になる。このとき、電磁石５Ａ〜５Ｄと永久磁石４Ａ〜４Ｄとの間で斥力が発生し、軸受３が回転方向Ｒ１の方向へさらに回転させられる。次に、永久磁石４Ａが回転前の永久磁石４Ｄの位置に到達したタイミングで、電磁石５Ａ〜５Ｄそれぞれの極性を反転させる。これにより、電磁石５Ａ及び５Ｃの極性がＮ極になり、電磁石５Ｂ及び５Ｄの極性がＳ極になる。このとき、電磁石５Ａ〜５Ｄと永久磁石４Ａ〜４Ｄとの間で斥力が発生し、軸受３が回転方向Ｒ１の方向へさらに回転させられる。そして、ほぼ１回転した位置、具体的には電磁石５Ａに対して数度（１〜３度）反時計回り方向手前の位置に永久磁石４Ａが到達したときにガイド兼ストッパ９がガイド兼ストッパ溝８の端部に接触し軸受３の回転が停止する。この状態で電磁石５Ａ〜５Ｄはそれぞれ永久磁石４Ａ〜４Ｄに引力を発生させる極性を維持し続けるので、軸受３は固定される。図５の状態から回転した後の軸受３が固定された状態が図６である。図６の状態は、回転翼１が表面盤６の裏に格納された状態を表す。
【００３６】
図６に示すように、回転翼１が表面盤６の裏に格納された状態では、電磁石５Ａ〜５Ｄは、それぞれ永久磁石４Ａ〜４Ｄの電磁石５Ａ〜５Ｄへ向かう面の中心から紙面に向かって時計回り方向に数度（１〜３度）ずれた場所に位置する。そして、永久磁石４Ａ及び４Ｃの電磁石５側の極性がＮ極である。また、永久磁石４Ｂ及び４Ｄの電磁石５側の極性がＳ極である。これにより、電磁石５Ａ〜５Ｄはそれぞれ永久磁石４Ａ〜４Ｄに引力を発生させるので、軸受３は固定される。図６における電磁石５Ａ〜５Ｄの極性は、軸受３の回転前の固定された状態での極性を表す。
【００３７】
この状態で、電磁石５Ａ及び５Ｃの極性をＮ極にして、電磁石５Ｂ及び５Ｄの極性をＳ極にすると、電磁石５Ａ〜５Ｄと永久磁石４Ａ〜４Ｄとの間で斥力Ｐ２が発生し、軸受３の回転方向Ｒ２の方向への回転が始まる。電磁石５Ａ〜５Ｃは、次に電気が流されて極性が変化するまで同じ極性の磁力を維持する。次に、永久磁石４Ａが回転前の永久磁石４Ｄの位置に到達したタイミングで、電磁石５Ａ〜５Ｄそれぞれの極性を反転させる。これにより、電磁石５Ａ及び５Ｃの極性がＳ極になり、電磁石５Ｂ及び５Ｄの極性がＮ極になる。このとき、電磁石５Ａ〜５Ｄと永久磁石４Ａ〜４Ｄとの間で斥力が発生し、軸受３が回転方向Ｒ２の方向へさらに回転させられる。次に、永久磁石４Ａが回転前の永久磁石４Ｃの位置に到達したタイミングで、電磁石５Ａ〜５Ｄそれぞれの極性を反転させる。これにより、電磁石５Ａ及び５Ｃの極性がＮ極になり、電磁石５Ｂ及び５Ｄの極性がＳ極になる。このとき、電磁石５Ａ〜５Ｄと永久磁石４Ａ〜４Ｄとの間で斥力が発生し、軸受３が回転方向Ｒ２の方向へさらに回転させられる。次に、永久磁石４Ａが回転前の永久磁石４Ｂの位置に到達したタイミングで、電磁石５Ａ〜５Ｄそれぞれの極性を反転させる。これにより、電磁石５Ａ及び５Ｃの極性がＮ極になり、電磁石５Ｂ及び５Ｄの極性がＳ極になる。このとき、電磁石５Ａ〜５Ｄと永久磁石４Ａ〜４Ｄとの間で斥力が発生し、軸受３が回転方向Ｒ２の方向へさらに回転させられる。そして、図５に示す位置に永久磁石４Ａが到達したときにガイド兼ストッパ９がガイド兼ストッパ溝８の端部に接触し軸受３の回転が停止する。この状態で電磁石５Ａ〜５Ｄはそれぞれ永久磁石４Ａ〜４Ｄに引力を発生させる極性を維持し続けるので、軸受３は固定される。図６の状態から回転することで軸受３は、図５の状態に戻る。
【００３８】
このように、電磁石５の極性を永久磁石４Ａ〜４Ｄの位置に合わせて変えていくことで、軸受３を１回転させることができる。次に、図７を参照して、本実施例に係る電流制御のタイミングをまとめて説明する。図７は、実施例１に係る回転翼の回転時における電流制御のタイミングチャートである。
【００３９】
グラフ１００は、認識マーク５０の位置を表す。グラフ１００は横軸で認識マーク５０の位置を表す。グラフ１００の紙面に向かって下側に記載した位置＃Ａ〜＃Ｄは、それぞれ回転前に永久磁石４Ａ〜４Ｄが位置した場所に永久磁石４Ａが位置した状態にあたる。また位置＃Ａ’は、永久磁石４Ａが回転終了時の電磁石５Ａに対して回転方向手前の所定場所に位置した状態にあたる。また、縦軸でセンサによる認識マーク５０の検出状態を表す。グラフ１００においてＨｉｇｈの値を有する期間にセンサが認識マーク５０をグラフ１００の下に示した位置で検出する。
【００４０】
また、グラフ１０１〜１０４は、それぞれ電磁石５Ａ〜５Ｄに流される電流を表す。グラフ１０１〜１０４は、横軸で認識マーク５０の位置を表し縦軸で電流値を表す。グラフ１０１〜１０４は、ＯＦＦの状態を０として、正と負の電流値を表す。
【００４１】
また、グラフ１１１〜１１４は、それぞれ電磁石５Ａ〜５Ｄの極性を表す。グラフ１１１〜１１４は、横軸で認識マーク５０の位置を表し縦軸で極性を表す。すなわち、正の電流が流れると、電磁石５Ａ〜５ＤはＮ極となり、負の電流が流れると電磁石５Ａ〜５ＤはＳ極となる。そして、磁力を有した後、電磁石５Ａ〜５Ｄは、電流が流され極性が反転されるまでその時有する極性の磁力を維持し続ける。
【００４２】
以下に、駆動電流の制御を説明する。認識マーク５０が位置＃Ａで検出された状態で、電磁石５Ａ及び５Ｃには正の電流が流され、電磁石５Ａ及び５Ｃの極性はＮ極となる。電流は直ぐに停止されるが、電磁石５Ａ及び５ＣはＮ極の極性を維持し続ける。また、電磁石５Ｂ及び５Ｄには負の電流が流され、電磁石５Ｂ及び５Ｄの極性はＳ極となる。電流は直ぐに停止されるが、電磁石５Ｂ及び５ＤはＳ極の極性を維持し続ける。これにより、軸受３の回転が開始され、認識マーク５０も移動を始める。
【００４３】
次に、認識マーク５０が位置＃Ｂで検出されると、電磁石５Ａ及び５Ｃには負の電流が流され、電磁石５Ａ及び５Ｃの極性はＮ極からＳ極へ反転する。電流は直ぐに停止されるが、電磁石５Ａ及び５ＣはＳ極の極性を維持し続ける。また、電磁石５Ｂ及び５Ｄには正の電流が流され、電磁石５Ｂ及び５Ｄの極性はＳ極からＮ極へ反転する。電流は直ぐに停止されるが、電磁石５Ｂ及び５ＤはＮ極の極性を維持し続ける。
【００４４】
次に、認識マーク５０が位置＃Ｃで検出されると、電磁石５Ａ及び５Ｃには正の電流が流され、電磁石５Ａ及び５Ｃの極性はＳ極からＮ極へ反転する。電流は直ぐに停止されるが、電磁石５Ａ及び５ＣはＮ極の極性を維持し続ける。また、電磁石５Ｂ及び５Ｄには負の電流が流され、電磁石５Ｂ及び５Ｄの極性はＮ極からＳ極へ反転する。電流は直ぐに停止されるが、電磁石５Ｂ及び５ＤはＳ極の極性を維持し続ける。
【００４５】
次に、認識マーク５０が位置＃Ｄで検出されると、電磁石５Ａ及び５Ｃには負の電流が流され、電磁石５Ａ及び５Ｃの極性はＮ極からＳ極へ反転する。電流は直ぐに停止されるが、電磁石５Ａ及び５ＣはＳ極の極性を維持し続ける。また、電磁石５Ｂ及び５Ｄには正の電流が流され、電磁石５Ｂ及び５Ｄの極性はＳ極からＮ極へ反転する。電流は直ぐに停止されるが、電磁石５Ｂ及び５ＤはＮ極の極性を維持し続ける。
【００４６】
その後、認識マーク５０が位置＃Ａ’で検出されると、電磁石５Ａ〜５Ｄへの電流が停止される。この状態で、電磁石５Ａ及び５ＣはＳ極の極性を維持し続け、電磁石５Ｂ及び５ＤはＮ極の極性を維持し続ける。
【００４７】
次に、図８を参照して、実施例１に係る磁気反転式表装置による図柄の表示を説明する。図８は、磁気反転式表示装置の表示状態の遷移を表す図である。図８の状態１２１は、回転翼１が表面盤６の表に表出した状態を表す。また、状態１２２は、回転翼１の半分が表面盤６の裏に隠れた状態を表す。また、状態１２３は、回転翼１が表面盤６の裏に格納された状態を表す。
【００４８】
状態１２１に示すように、回転翼１が表面盤６の表に表出した状態では、回転翼１の円形が表示される。そして、回転方向Ｒ１の方向に回転翼１が回転すると、徐々に回転翼１がスリット孔１０に挿入されて表面盤６の裏に隠されていく。そして、回転翼１が回転方向Ｒ１の方向に回転して、回転翼１の半分が表面盤６の裏に隠されると、状態１２２になり、回転翼１の半分である半円が表示され、且つ、状態１２１において表面盤６の回転翼１で隠されていた破線で表される領域６１の半分が表示される。さらに、回転翼１が回転方向Ｒ１の方向に回転して、回転翼１の残りの半分が表面盤６の裏に隠されると、状態１２１において表面盤６の回転翼１で隠されていた領域６１全体が表示される状態１２３となる。
【００４９】
ここで、本実施例に係る磁気反転式表示装置では、ガイド兼ストッパ溝８にガイド兼ストッパ９が接触することが回転を止めていたが、軸受３の回転を停止る方法は他の方法を用いてもよい。例えば、認識マーク５０の移動距離により軸受３の回転量を測定し、回転量が所定値に達した時点で軸受３の回転を停止する構成にしてもよい。
【００５０】
さらに、本実施例では、回転翼１と表面盤６との色を変えて色を変化させる場合で説明したが、図柄の変化は色だけに限らない。例えば、回転翼１と表面盤６とに異なる絵を記載し、回転翼１を回転させて表示させる絵を変更させてもよい。また、本実施例では、回転翼１が円形の場合で説明したが、回転翼１の形状は表面盤６に設けられたスリット孔１０に回転することで挿入可能な板状の形状であれば他の形状であってもよい。
【００５１】
以上に説明したように、本実施例に係る磁気反転式表示装置は、磁力を用いて回転翼を回転させ、筐体の表面盤に設けられたスリットに対して回転翼を出し入れする。これにより、回転翼は、表面盤の表に表出した状態と表面盤の裏に格納された状態とをとることができ、磁気反転式表装置は、表示する図柄を変更することができる。そして、回転翼及び表面盤は正面から見た場合、例えばスリットの部分を重ねることで切れ目の少ない図柄を表示することができる。これにより、回転翼を回転させるという簡易な構成で表示品位の高い表示を行うことができる。
【実施例２】
【００５２】
次に、実施例２について説明する。本実施例に係る磁気反転式表示装置は、回転を開始させる磁石を２つ並べて配置することで、回転翼が完全に１回転する構成にしたものである。
【００５３】
図９は、実施例２に係る磁気反転式表示装置における回転翼格納時の軸受の回転動作を説明するための図である。また、図１０は、実施例２に係る磁気反転式表示装置における回転翼表出時の軸受の回転動作を説明するための図である。
【００５４】
本実施例に係る磁気反転式表示装置は、永久磁石４Ａに対向する位置に、電磁石５Ａと並べて電磁石５Ａ’が配置される。軸受３の回転が停止し固定された状態で、永久磁石４Ａは、電磁石５Ａと電磁石５Ａ’との間に位置する。すなわち、軸受３の回転が停止し固定された状態で、電磁石５Ａは永久磁石４Ａから反時計回り方向に数度（１〜３度）ずれた場所に位置し、電磁石５Ａ’は、永久磁石４Ａから時計回り方向に数度（１〜３度）ずれた場所に位置する。また、電磁石５Ｂ〜５Ｄは、軸受３の回転が停止し固定された状態で、それぞれ永久磁石４Ｂ〜４Ｄの正面に位置する。
【００５５】
電磁石５Ａ及び５Ａ’は、電流停止後すぐに磁力を失う性質の材料が鉄芯として使用される。一方、電磁石５Ｂ〜５Ｄには、電流を停止しても磁力を維持する性質の材料が鉄芯として使用される。
【００５６】
図９は回転翼１が表面盤６の表に表出した状態であり、図９に示す状態から回転する場合、軸受３は、回転方向Ｒ１に向けて回転する。図９における電磁石５Ａ〜５Ｄの極性は、軸受３の回転前の固定された状態での極性を表す。回転方向Ｒ１に向けた回転時には、以下に説明するように電磁石５Ａが使用され、電磁石５Ａ’には電流が流されず磁力は発生しない。
【００５７】
図９の状態で、電磁石５Ａ及び５Ｃの極性をＮ極にして、電磁石５Ｂ及び５Ｄの極性をＳ極にする。この時、電磁石５Ａ’には電流を流さず磁力を発生させない。電磁石５Ａは、永久磁石４Ａに対して反時計回り方向に数度ずれた位置に位置しているので、永久磁石４Ａに対して斥力Ｐ１が発生する。これにより、軸受３は回転方向Ｒ１の方向に回転を開始し、さらに電磁石５Ａ〜５Ｄと永久磁石４Ａ〜４Ｄとの間で斥力が発生し、軸受３は、回転方向Ｒ１の方向へ回転する。次に、永久磁石４Ａが回転前の永久磁石４Ｂの位置に到達したタイミングで、電磁石５Ａ〜５Ｄそれぞれの極性を反転させる。これにより、電磁石５Ａ及び５Ｃの極性がＳ極になり、電磁石５Ｂ及び５Ｄの極性がＮ極になる。このとき、電磁石５Ａ〜５Ｄと永久磁石４Ａ〜４Ｄとの間で斥力が発生し、軸受３が回転方向Ｒ１の方向へさらに回転させられる。次に、永久磁石４Ａが回転前の永久磁石４Ｃの位置に到達したタイミングで、電磁石５Ａ〜５Ｄそれぞれの極性を反転させる。これにより、電磁石５Ａ及び５Ｃの極性がＮ極になり、電磁石５Ｂ及び５Ｄの極性がＳ極になる。このとき、電磁石５Ａ〜５Ｄと永久磁石４Ａ〜４Ｄとの間で斥力が発生し、軸受３が回転方向Ｒ１の方向へさらに回転させられる。次に、永久磁石４Ａが回転前の永久磁石４Ｄの位置に到達したタイミングで、電磁石５Ａ〜５Ｄそれぞれの極性を反転させる。これにより、電磁石５Ａ及び５Ｃの極性がＳ極になり、電磁石５Ｂ及び５Ｄの極性がＮ極になる。このとき、電磁石５Ａ〜５Ｄと永久磁石４Ａ〜４Ｄとの間で斥力が発生し、軸受３が回転方向Ｒ１の方向へさらに回転させられる。そして、回転前の永久磁石４Ａの位置に永久磁石４Ａが元ってきたときにガイド兼ストッパ９がガイド兼ストッパ溝８の端部に接触し軸受３の回転が停止する。この状態で電磁石５Ａ〜５Ｄはそれぞれ永久磁石４Ａ〜４Ｄに引力を発生させる極性を維持し続けるので、軸受３は固定される。図９の状態から回転した後の軸受３が固定された状態が図１０である。図１０の状態は、回転翼１が表面盤６の裏に格納された状態を表す。
【００５８】
図１０に示すように、回転翼１が表面盤６の裏に格納された状態で、永久磁石４Ａ〜４Ｄは、図９に示した永久磁石４Ａ〜４Ｄの位置と同じ位置に存在する。図１０における電磁石５Ａ〜５Ｄの極性は、軸受３の回転前の固定された状態での極性を表す。回転方向Ｒ２に向けた回転時には、以下に説明するように電磁石５Ａ’が使用され、電磁石５Ａには電流が流されず磁力は発生しない。
【００５９】
図１０の状態で、電磁石５Ａ’及び５Ｃの極性をＮ極にして、電磁石５Ｂ及び５Ｄの極性をＳ極にする。この時、電磁石５Ａには電流を流さず磁力を発生させない。電磁石５Ａ’は、永久磁石４Ａに対して時計回り方向に数度ずれた位置に位置しているので、永久磁石４Ａに対して斥力Ｐ２が発生する。これにより、軸受３は回転方向Ｒ１の方向に回転を開始し、電磁石５Ａ’及び５Ｂ〜５Ｄと永久磁石４Ａ〜４Ｄとの間で斥力Ｐ２が発生し、軸受３の回転方向Ｒ２の方向への回転が始まる。次に、永久磁石４Ａが回転前の永久磁石４Ｄの位置に到達したタイミングで、電磁石５Ａ’及び５Ｂ〜５Ｄそれぞれの極性を反転させる。これにより、電磁石５Ａ’及び５Ｃの極性がＳ極になり、電磁石５Ｂ及び５Ｄの極性がＮ極になる。このとき、電磁石５Ａ’及び５Ｂ〜５Ｄと永久磁石４Ａ〜４Ｄとの間で斥力が発生し、軸受３が回転方向Ｒ２の方向へさらに回転させられる。次に、永久磁石４Ａが回転前の永久磁石４Ｃの位置に到達したタイミングで、電磁石５Ａ’及び５Ｂ〜５Ｄそれぞれの極性を反転させる。これにより、電磁石５Ａ’及び５Ｃの極性がＮ極になり、電磁石５Ｂ及び５Ｄの極性がＳ極になる。このとき、電磁石５Ａ’及び５Ｂ〜５Ｄと永久磁石４Ａ〜４Ｄとの間で斥力が発生し、軸受３が回転方向Ｒ２の方向へさらに回転させられる。次に、永久磁石４Ａが回転前の永久磁石４Ｂの位置に到達したタイミングで、電磁石５Ａ’及び５Ｂ〜５Ｄそれぞれの極性を反転させる。これにより、電磁石５Ａ’及び５Ｃの極性がＳ極になり、電磁石５Ｂ及び５Ｄの極性がＮ極になる。このとき、電磁石５Ａ’及び５Ｂ〜５Ｄと永久磁石４Ａ〜４Ｄとの間で斥力が発生し、軸受３が回転方向Ｒ２の方向へさらに回転させられる。そして、図９に示す位置に永久磁石４Ａが到達したときにガイド兼ストッパ９がガイド兼ストッパ溝８の端部に接触し軸受３の回転が停止する。この状態で電磁石５Ａ〜５Ｄはそれぞれ永久磁石４Ａ〜４Ｄに引力を発生させる極性を維持し続けるので、軸受３は固定される。図１０の状態から回転することで軸受３は図９の状態に戻る。
【００６０】
ここで、電磁石５Ａが１つの場合、回転開始時に所定の方向に回転を開始させるため、電磁石５Ａの中心から回転させたい方向に数度（１〜３度）ずれた位置に永久磁石４Ａを配置した。すなわち、軸受３を完全に１回転させることは困難であった。
【００６１】
これに対して、本実施例に係る磁気反転式表示装置は、図９及び１０に示すように、２つの電磁石５Ａ及び５Ａ’を並べて配置する。本実施例の場合、回転させる方向に応じて電磁石５Ａ及び５Ａ’の何れかに磁力を発生させる。これにより、軸受３を完全に１回転させて永久磁石４Ａ〜４Ｄを回転後に同じ位置に戻しても、永久磁石４Ａに対して回転開始時に回転方向に対して斥力を働かせることができ、所望の方向に軸受３を回転させることができる。このように、本実施例に係る磁気反転式表示装置は、軸受３を完全に１回転させることができ、それにより回転翼１を完全に１回転させて、回転翼１に表示させる図柄を変更することができる。
【００６２】
次に、図１１を参照して、本実施例に係る電流制御のタイミングをまとめて説明する。図１１は、実施例２に係る回転翼の表出時における電流制御のタイミングチャートである。
【００６３】
グラフ２００は、認識マーク５０の位置を表す。グラフ２００は横軸で認識マーク５０の位置を表す。グラフ２００の紙面に向かって下側に記載した位置＃Ａ〜＃Ｄは、それぞれ回転前に永久磁石４Ａ〜４Ｄが位置した場所に永久磁石４Ａが位置した状態にあたる。また、縦軸でセンサによる認識マーク５０の検出状態を表す。グラフ２００においてＨｉｇｈの値を有する期間にセンサが認識マーク５０をグラフ１００の下に示した位置で検出する。
【００６４】
また、グラフ２０１及び２０２は、それぞれ電磁石５Ａ及び５Ａ’に流される電流を表す。また、グラフ２０３〜２０５は、それぞれ電磁石５Ｂ〜５Ｄに流される電流を表す。グラフ２０１〜２０５は、横軸で認識マーク５０の位置を表し縦軸で電流値を表す。グラフ２０１〜２０５は、ＯＦＦの状態を０として、正と負の電流値を表す。
【００６５】
また、グラフ２１１及び２１２は、それぞれ電磁石５Ａ及び５Ａ’の極性を表す。また、グラフ２１３〜２１５は、それぞれ電磁石５Ｂ〜５Ｄの極性を表す。また、グラフ２１１〜２１５は、横軸で認識マーク５０の位置を表し縦軸で極性を表す。すなわち、正の電流が流れると、電磁石５Ａ〜５Ｄ及び５Ａ’はＮ極となり、負の電流が流れると電磁石５Ａ〜５Ｄ及び５Ａ’はＳ極となる。そして、磁力を有した後に電流が停止されると、電磁石５Ａ及び５Ａ’は、磁力を有さなくなる。これに対して、磁力を有した後、電磁石５Ｂ〜５Ｄは、電流が流され極性が反転されるまでその時点で有する極性の磁力を維持し続ける。
【００６６】
以下に、駆動電流の制御を説明する。認識マーク５０が位置＃Ａで検出された状態で、電磁石５Ａ及び５Ｃには正の電流が流され、電磁石５Ａ及び５Ｃの極性はＮ極となる。また、電磁石５Ｂ及び５Ｄには負の電流が流され、電磁石５Ｂ及び５Ｄの極性はＳ極となる。電磁石５Ｂ〜５Ｄは、永久磁石４Ａ〜４Ｄと正対しているため回転方向への斥力は回転前の位置では、働かない。これに対して、電磁石５Ａは、永久磁石４Ａに対して回転方向とは逆側にずれた場所に位置するため、永久磁石４Ａに対して回転方向への斥力を発生させる。これにより、軸受３は回転方向への回転を開始する。その後、電磁石５Ａに対しては極性を反転させるまで電流が流され続け、電磁石５ＡはＮ極の極性を維持し続ける。これに対して、電磁石５Ｂ〜５Ｄに対する電流は停止されるが、電磁石５ＣはＮ極の極性を維持し続け、電磁石５Ｂ及び５ＤはＳ極の極性を維持し続ける。これにより、軸受３は回転し、認識マーク５０も回転する。
【００６７】
次に、認識マーク５０が位置＃Ｂで検出されると、電磁石５Ａ及び５Ｃには負の電流が流され、電磁石５Ａ及び５Ｃの極性はＮ極からＳ極へ反転する。また、電磁石５Ｂ及び５Ｄには正の電流が流され、電磁石５Ｂ及び５Ｄの極性はＳ極からＮ極へ反転する。その後、電磁石５Ａに対する電流は流され続け、電磁石５ＡはＳ極の極性を維持する。これに対して、電磁石５Ｂ〜５Ｄに対する電流は直ぐに停止されるが、電磁石５ＣはＳ極の極性を維持し続け、電磁石５Ｂ及び５ＤはＮ極の極性を維持し続ける。
【００６８】
次に、認識マーク５０が位置＃Ｃで検出されると、電磁石５Ａ及び５Ｃには正の電流が流され、電磁石５Ａ及び５Ｃの極性はＳ極からＮ極へ反転する。また、電磁石５Ｂ及び５Ｄには負の電流が流され、電磁石５Ｂ及び５Ｄの極性はＮ極からＳ極へ反転する。その後、電磁石５Ａに対する電流は流され続け、電磁石５ＡはＮ極の極性を維持する。これに対して、電磁石５Ｂ〜５Ｄに対する電流は直ぐに停止されるが、電磁石５ＣはＮ極の極性を維持し続け、電磁石５Ｂ及び５ＤはＳ極の極性を維持し続ける。
【００６９】
次に、認識マーク５０が位置＃Ｄで検出されると、電磁石５Ａ及び５Ｃには負の電流が流され、電磁石５Ａ及び５Ｃの極性はＮ極からＳ極へ反転する。また、電磁石５Ｂ及び５Ｄには正の電流が流され、電磁石５Ｂ及び５Ｄの極性はＳ極からＮ極へ反転する。その後、電磁石５Ａに対する電流は流され続け、電磁石５ＡはＳ極の極性を維持する。これに対して、電磁石５Ｂ〜５Ｄに対する電流は直ぐに停止されるが、電磁石５ＣはＳ極の極性を維持し続け、電磁石５Ｂ及び５ＤはＮ極の極性を維持し続ける。
【００７０】
その後、認識マーク５０が位置＃Ａで検出されると、電磁石５Ａ〜５Ｄへの電流が停止され、電磁石５Ａ’に負の電流が流される。この状態で、電磁石５Ａ’及び５ＣはＳ極の極性を維持し、電磁石５Ｂ及び５ＤはＮ極の極性を維持する。そして、電磁石５Ａ’及び５Ｂ〜５Ｄと永久磁石４Ａ〜４Ｄとの間の引力により、軸受３は固定される。
【００７１】
以上に説明したように、本実施例に係る磁気反転式表示装置は、回転時の斥力を与える２つの電磁石を並べて配置することで、１回転させて永久磁石を同じ位置に戻しても、その状態から回転を開始することが可能である。したがって、本実施例に係る磁気反転式表装置は回転翼を１回転させることが可能であり、円形の回転翼に表示された図柄の全体の表示及び非表示を行うことができ、表示品位の高い表示を行うことができる。
【実施例３】
【００７２】
次に、実施例３について説明する。図１２は、実施例３に係る磁気反転式表示装置の断面図である。本実施例に係る磁気反転式表示装置は、２枚の回転翼を有することが実施例１と異なる。
【００７３】
本実施例に係る磁気反転式表示装置は、回転翼１１及び１２、軸２１及び２２、軸受３１及び３２、永久磁石４１及び４２、電磁石５１及び５２、表面盤６及び筐体７を有する。
【００７４】
回転翼１１は、軸２１に接続される。軸２１は、軸受３１に接続される。軸受３１は、永久磁石４１が配置される。軸受３１の外周の外側に電磁石５１が筐体７に固定されて配置される。
【００７５】
回転翼１２は、軸２２に接続される。軸２２は、軸受３２に接続される。軸受３２は、永久磁石４２が配置される。軸受３２の外周の外側に電磁石５２が筐体７に固定されて配置される。
【００７６】
軸２１は空洞であり、軸２２は、軸２１の内部を貫通する。そして、軸２１と軸２２とはそれぞれ独立して回転可能である。
【００７７】
図１３は、実施例３に係る磁気式反転表示装置の回転翼の接続状態を表す図である。本実施例に係る回転翼１１及び１２は、いずれも扇形である。そして、回転翼１１は、軸２１に直接溶接されて内側の孤の全体が固定される。これに対して、回転翼１２は、軸２２に対して接続点２３において一点溶接される。
【００７８】
軸受３１が回転することで、回転翼１１の表面の表示非表示が切り替わる。軸受３２が回転することで、回転翼１２の表面の表示非表示が切り替わる。これにより、磁気反転式表示装置は、回転翼１２を表示させた状態、回転翼１２に加えて回転翼１１を表示させた状態、いずれも表示させない状態を切替えることができる。
【００７９】
軸受３１は、電磁石５１に流れる電流が変化することで回転する。また、軸受３２は、電磁石５２に流れる電流が変化することで回転する。
【００８０】
なお、回転翼１１及び１２は円盤形にしてもよい。また、回転翼１２が、回転翼１１の下に滑り込むような構造にすることで、回転翼１１のみを表示させることが可能となる。
【００８１】
以上に説明したように、本実施例に係る磁気反転式表装置は、２枚の回転翼を用いて表示を変化させることができる。これにより、多数の図柄を表示することが可能となる。
【符号の説明】
【００８２】
１  回転翼
２  軸
３  軸受
４  永久磁石
５  電磁石
６  表面盤
７  筐体
８  ガイド兼ストッパ溝
９  ガイド兼ストッパ
１０  スリット孔
１１，１２  回転翼
２１，２２  軸
３１，３２  軸受
４１，４２  永久磁石
５１，５２  電磁石
【図１】
2020052364.tif 000003
【図２】
2020052364.tif 000004
【図３】
2020052364.tif 000005
【図４】
2020052364.tif 000006
【図５】
2020052364.tif 000007
【図６】
2020052364.tif 000008
【図７】
2020052364.tif 000009
【図８】
2020052364.tif 000010
【図９】
2020052364.tif 000011
【図１０】
2020052364.tif 000012
【図１１】
2020052364.tif 000013
【図１２】
2020052364.tif 000014
【図１３】
2020052364.tif 000015