(57)【要約】双安定光磁気ディスプレイで使用する書込みヘッドは、光磁気ディスプレイの１つまたは複数の光磁気要素の回転軸に略垂直な、且つ該光磁気ディスプレイの１つまたは複数の磁気ディスプレイ要素のディスプレイ観察面に略平行な磁界を発生させるように構成された１つまたは複数の導電性コイルを備え、該導電性コイルは、光磁気ディスプレイの双安定状態を変更する磁界を１５０ミリ秒未満の電気パルスにより生成して、書込みヘッドに継続的な電流を印加することなくディスプレイをその新たな状態に維持させる。
2010505152.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
双安定光磁気ディスプレイで使用する書込みヘッドであって、
前記光磁気ディスプレイの１つまたは複数の光磁気要素の回転軸に略垂直な、且つ前記光磁気ディスプレイの前記１つまたは複数の磁気ディスプレイ要素のディスプレイ観察面に略平行な磁界を発生させるように構成された１つまたは複数の導電性コイルであって、前記光磁気ディスプレイの双安定状態を変更する磁界を１５０ミリ秒未満の電気パルスにより生成して、前記書込みヘッドに継続的な電流を印加することなく前記ディスプレイをその新たな状態に維持させる１つまたは複数の導電性コイルを備える書込みヘッド。
【請求項２】
前記１つまたは複数の導電性コイルに電気パルス信号を供給して前記１つまたは複数の導電性コイルに前記磁界を発生させるように構成される電子制御回路をさらに備える請求項１に記載の書込みヘッド。
【請求項３】
前記電子制御回路はさらに、前記１つまたは複数の導電性コイルに供給される前記電気パルスの方向を制御するように構成されており、前記電気パルスの方向を反転させることにより、前記１つまたは複数の導電性コイルによって生成される前記磁界の方向を制御する、請求項２に記載の書込みヘッド。
【請求項４】
前記１つまたは複数の導電性コイルに近接して前記ディスプレイには軟磁性材料が追加されており、該軟磁性材料は外部磁界によって磁荷され、また該軟磁性材料は、鉄、鉄含有材料、および強磁性材料のうちの１つであり、前記磁界が取り除かれた後は前記軟磁性材料は永久磁荷を維持しない、請求項１に記載の書込みヘッド。
【請求項５】
前記軟磁性材料が、前記１つまたは複数の導電性コイルによって生成される前記磁界を増強および／または誘導するように構成される、請求項４に記載の書込みヘッド。
【請求項６】
前記１つまたは複数の導電性コイルによって生成される前記磁界が、双安定状態における前記磁気ディスプレイ要素の整合によって形成される磁界の方向にほぼ平行であり、前記１つまたは複数の導電性コイルによって生成される前記磁界が前記磁気ディスプレイ要素の前記磁界よりも大きくなると、前記磁気ディスプレイ要素が第２の双安定状態まで回転する、請求項１に記載の書込みヘッド。
【請求項７】
前記１つまたは複数の導電性コイルが、プリント回路板のパターン化導体として実装される、請求項１に記載の書込みヘッド。
【請求項８】
前記書込みヘッドが、前記磁気ディスプレイ要素の１つまたは複数を含むディスプレイの画素アレイに対して磁界を発生させるように、機械的な移動およびエンコーダシステムの使用を通じて移動可能に構成されている、請求項１に記載の書込みヘッド。
【請求項９】
複数の書込みヘッドが、ディスプレイのバックプレーンの一部分としてアレイに構成されており、各書込みヘッドが、前記磁気ディスプレイ要素の１つまたは複数を含むディスプレイの１つまたは複数の画素に対して前記磁界を発生させる、請求項１に記載の書込みヘッド。
【請求項１０】
前記書込みヘッドが固定されており、前記磁気ディスプレイ要素の１つまたは複数を含むフロント・プレーンが、該フロント・プレーンを移動させることで前記１つまたは複数の磁気ディスプレイ要素が前記書込みヘッドにより生成される前記磁界を受けることができるように、移動可能に構成されている、請求項１に記載の書込みヘッド。
【請求項１１】
双安定光磁気ディスプレイで使用する書込みヘッドであって、
第１の方向に巻かれた第１の導電性コイルと、
第２の方向に巻かれた第２の導電性コイルと、を備え、
前記第１および第２の導電性コイルは、前記光磁気ディスプレイの１つまたは複数の磁気ディスプレイ要素の回転軸に略垂直な、且つ前記光磁気ディスプレイの前記１つまたは複数の磁気ディスプレイ要素のディスプレイ観察面に略平行な磁界を発生させるように構成されており、前記第１および第２の導電性コイルは、前記光磁気ディスプレイの双安定状態を変更する磁界を１５０ミリ秒未満の電気パルスにより生成して、前記書込みヘッドに継続的な電流を印加することなく前記ディスプレイをその新たな状態に維持させる、書込みヘッド。
【請求項１２】
前記第１および第２の導電性コイルに電気パルス信号を供給して前記第１および第２の導電性コイルに前記磁界を発生させるように構成される電子制御回路をさらに備える請求項１１に記載の書込みヘッド。
【請求項１３】
前記第１および第２の導電性コイルに近接して前記ディスプレイには軟磁性材料が追加されており、該軟磁性材料は外部磁界によって磁荷され、また該軟磁性材料は、鉄、鉄含有材料、および強磁性材料のうちの１つであり、前記磁界が取り除かれた後は前記軟磁性材料は永久磁荷を維持せず、また該軟磁性材料は、前記第１および第２の導電性コイルによって生成される前記磁界を増強および／または誘導するように構成されている、請求項１１に記載の書込みヘッド。
【請求項１４】
前記軟磁性材料が、電磁Ｕ字形パターンに似た磁束回路を発生させる、請求項１３に記載の書込みヘッド。
【請求項１５】
前記１つまたは複数の導電性コイルが、プリント回路板のパターン化導体として実装される、請求項１１に記載の書込みヘッド。
【請求項１６】
前記プリント回路板が２層以上の層からなり、前記第１および第２のコイルの巻線の数を増加させて前記生成される磁界の強度を増大させるべく、前記２層以上の層が使用される、請求項１５に記載の書込みヘッド。
【請求項１７】
前記第１および第２の導電性コイルが、光磁気要素の回転軸に垂直に、かつ前記磁気ディスプレイ要素の磁極に平行に配置され、前記生成される磁界を前記磁気ディスプレイ要素の磁界よりも大きくさせることにより、前記磁気ディスプレイ要素が双安定状態まで回転する、請求項１１に記載の書込みヘッド。
【請求項１８】
光磁気ディスプレイで使用する書込みヘッドであって、
軟磁性材料と、
前記磁性材料に隣接して少なくとも部分的に配設された１つまたは複数の導電性コイルと、を備え、
前記１つまたは複数の導電性コイルが、前記光磁気ディスプレイの２つ以上の光磁気ディスプレイ要素の回転軸に略垂直な、かつ前記光磁気ディスプレイの前記２つ以上の光磁気ディスプレイ要素のディスプレイ観察面に略平行な磁界を発生させるように構成されており、
前記軟磁性材料が、前記２つ以上の磁気ディスプレイ要素を２つの区画に分割する突出壁部を含み、各区画が、別々の安定した磁区を形成する、書込みヘッド。
【請求項１９】
前記突出壁部は、前記生成された磁界によって、第１の区画内の１つまたは複数の磁気ディスプレイ要素を第１の双安定状態まで回転させ、第２の区画内の１つまたは複数の磁気ディスプレイ要素を第２の双安定状態まで回転させる、請求項１８に記載の書込みヘッド。
【請求項２０】
光ディスプレイを向上させるために、前記突出壁部の上部が、前記壁部の２つの側に対して約４５度の角度で構成される、請求項１８に記載の書込みヘッド。
【請求項２１】
前記軟磁性材料は外部磁界によって磁荷され、また該軟磁性材料は、鉄、鉄含有材料、および強磁性材料のうちの１つであり、前記磁界が取り除かれた後は前記軟磁性材料は永久磁荷を維持せず、また該軟磁性材料は、前記１つまたは複数の導電性コイルにより生成される前記磁界を増強および／または誘導するように構成されている、請求項１８に記載の書込みヘッド。
【請求項２２】
前記１つまたは複数の導電性コイルが、プリント回路板のパターン化導体として実装される、請求項１８に記載の書込みヘッド。
【請求項２３】
光磁気ディスプレイで使用する書込みヘッドであって、
１つまたは複数の光磁気ディスプレイ要素の観察面に巻線が平行となるように、１つの方向に巻かれる１層または複数層のコイルと、
前記コイルに隣接して配置される軟磁性構成部品であって、前記コイルを貫通して突出して前記光磁気要素を対向する２つの別々の磁気区画に分割することにより、コイル巻線を２つの側に分割する壁部を形成する軟磁性構成部品と、を備え、
前記２つの別々の磁気区画の前記光磁気要素を前記コイルによって同時に作動させる、書込みヘッド。
【請求項２４】
前記書込みが第１の書込みヘッドであり、
前記書込みヘッドがさらに、前記第１の書込みヘッドと同じように構成された第２の書込みヘッドを備え、
前記第１および第２の書込みヘッドが組み合わされて、更なる対向磁気区画が、前記更なる対向磁気区画の前記光磁気要素を同時に作動させることができるように形成される、
請求項２３に記載の書込みヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、反射型双安定光磁気ディスプレイ用のバックプレーンとして有用な新規な電磁気書込みヘッドに関する。このような電磁気書込みヘッドは、独自に設計されたプリント回路板、または電子的属性と磁気的属性との独自の混合を有する類似の回路であり、光磁気ディスプレイを駆動するのに有用な低コストのバックプレーンを提供する。
【背景技術】
【０００２】
本発明の原理は、光磁気ディスプレイとの使用に合わせて設計される、新規なタイプの書込みヘッド回路に関する。光磁気ディスプレイは過去に考えられていたが、そのようなディスプレイを駆動するのに適した書込みヘッド・バックプレーンは、これまで開示されていない。
【０００３】
前提として、光磁気ディスプレイは、磁気的特性と光学的特性とをともに有する多複合材料を利用する。この多複合材料、または本明細書においてＭＯＥと呼ぶ光磁気要素は、ディスプレイ関連応用分野に多数の用途を有する。ＭＯＥは、所望の回転や色変化を生じさせる低電力外部磁界を用いて独自の方法で作動させることにより、低コスト、低電力、反射型の双安定大型フラット・パネル・ディスプレイを生じさせる。ディスプレイは、低コストの工業製造工程を使用して製造することができる。
【０００４】
過去に開発されてきたディスプレイは、ティジャニック（米国特許第５，８０９，６７５号）、ターニー（米国特許５，００５，３０５号）、およびその他の者により行われた研究では、小型モータのように作動する個々の電磁アクチュエータのアレイであり、フラップとしてのディスクを反転させるものであった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】米国特許第５，８０９，６７５号明細書
【特許文献２】米国特許第５，００５，３０５号明細書
【特許文献３】特開平０８−１９７８９１号公報
【特許文献４】特開２００２−００６３４６号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
近年、マサトシ（特開平０８−１９７８９１号）やタダオら（特開２００２−００６３４６号）による光磁気ディスプレイが公開されている。マサトシは、光磁性材料のアレイを備えるディスプレイを開示し、このディスプレイでは、永久磁気の「ペン（pen）」を表面全体にわたって移動させると、磁性／光学材料がペンの磁界に従って移動することにより画像が生成される。
【０００７】
タダオらによる研究は、微細化された多数の層と、パターン化金属による電気配線のＸ−Ｙ配列とを組み合わせた、微細な磁性／光学材料のアレイを備える多層ディスプレイを開示している。タダオの場合、Ｘ−Ｙ配線アレイにより、Ｘ−Ｙ配線およびディスプレイ観察面に垂直な磁界が形成される。ここでも同様に、大きな相違は、タダオの場合による磁界がディスプレイの面に垂直であるということである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本明細書において開示する発明は、磁界が主としてディスプレイ面に平行となる、新規な電磁回路アーキテクチャを利用するという点で大幅に異なる。この新規アーキテクチャは、磁気要素が双安定磁気状態において観察面に平行に配列される、独自のＭＯＥタイプの光磁気ディスプレイに必要である。この結果、大いに優れた性能のディスプレイがもたらされる。
【０００９】
本明細書において開示する第１の実施形態は、双安定光磁気ディスプレイで使用する書込みヘッドに関する。この書込みヘッドは、光磁気ディスプレイの双安定状態を、書込みヘッドに引き続き電流が印加される必要なくディスプレイがその新しい状態にとどまるように変更する磁界を形成するのに、１５０ミリ秒未満の電気パルスが十分となるように、実質的に光ディスプレイの１つまたは複数の光磁気要素の回転軸に垂直、かつ光磁気ディスプレイの１つまたは複数の磁気ディスプレイ要素からなるディスプレイ観察面に平行である磁界を発生させるように構成された、１つまたは複数の導電性コイルを含む。
【００１０】
本明細書において開示する第２の実施形態は、双安定光磁気ディスプレイで使用する書込みヘッドに関する。この書込みヘッドは、第１の方向に巻かれた第１の導電性コイルと、第２の方向に巻かれた第２の導電性コイルとを含み、第１および第２の導電性コイルは、光磁気ディスプレイの双安定状態を、書込みヘッドに引き続き電流が印加される必要なくディスプレイがその新しい状態にとどまるように変更する磁界を形成するのに、１５０ミリ秒未満の電気パルスが十分となるように、実質的に光磁気ディスプレイの１つまたは複数の磁気ディスプレイ要素の回転軸に垂直、かつ光磁気ディスプレイの１つまたは複数の磁気ディスプレイ要素からなるディスプレイ観察面に平行である磁界を発生させるように構成される。
【００１１】
本明細書において開示する第３の実施形態は、双安定光磁気ディスプレイで使用する書込みヘッドに関する。この書込みヘッドは、軟磁性材料と、その磁性材料に隣接して少なくとも部分的に配設された、１つまたは複数の導電性コイルとを含み、１つまたは複数の導電性コイルは、実質的に磁気ディスプレイの２つ以上の光磁気ディスプレイ要素の回転軸に垂直、かつ光磁気ディスプレイの２つ以上の光磁気ディスプレイ要素からなるディスプレイ観察面に平行である磁界を発生させるように構成され、軟磁性材料は、２つ以上の磁気ディスプレイ要素を、別々の安定した磁区をそれぞれが形成する２つの区画に分割する突出壁部を含む。
【００１２】
本明細書において開示する第４の実施形態は、双安定光磁気ディスプレイで使用する書込みヘッドに関する。この書込みヘッドは、１つまたは複数の光磁気ディスプレイ要素からなる観察面に巻線が平行な状態で、１つの方向に巻かれる１層または複数層からなるコイルと、コイルに隣接して配置され、コイルを貫通して突き出して、光磁気要素を２つの別々の反対磁気区画に分割することによって、コイル巻線を２つの側に分割する壁部を形成する、軟磁性構成部品とを含み、２つの別々の磁気区画の光磁気要素を、コイルによって同時に作動させることができる。
【００１３】
上記概要は、以下の詳細な説明でさらに説明する単純化形態における概念の選択を導入するために提供される。この概要は、請求項に記載された対象の重要な特徴または基本的な特徴を特定することを意図するものではなく、また、請求項に記載された対象の範囲を決定する際の補助として用いることを意図するものでもない。
【００１４】
追加の特徴および利点は以下の詳細な説明に記載し、一部は詳細な説明から明らかになり、あるいは、本明細書における教示の実施によって理解される。本明細書における教示の特徴および利点は、特に添付の特許請求の範囲の請求項および組み合わせによって実現され、得られる。これらのおよび他の特徴は以下の詳細な説明および請求項からより完全に明らかになり、あるいは、以下に示す本発明の実施によって理解される。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】簡単な２ＭＯＥ磁気書込みヘッド構造の断面図および側面図。
【図２】ＭＯＥが２つの異なる双安定状態を示す、簡単な単一コイルの磁気書込みヘッドを示す図。
【図３】単一極、単一コイルの磁気書込みヘッド構造を示す図。
【図４】２重コイル、単一極の磁気書込みヘッド構造の真向図および上から見た図。
【図５】多極磁気書込み面構造の真向図。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
ディスプレイ画素に「書き込む」工程は、外部磁界（一般にＨと呼ばれる）を画素に与えることにより行われる。この外部磁界を与えることにより、１つまたは複数の「光磁気要素」（磁気的特性と光学的特性とをともに有する構成部品であり、本明細書ではＭＯＥと呼ぶ）が回転し、その結果、回転ひいては色変化が生じる。
【００１７】
本明細書において一実施形態として開示する電磁気書込みヘッドは、誘導コイルの原理を利用する。この原理を適用することにより、双安定光磁気ディスプレイ用の磁気書込みヘッドを形成することができる。
【００１８】
図１Ａを参照すると、本発明による光磁気ディスプレイ用の書込みヘッドの一実施形態が示されている。図１に示すように、典型的に３つの基本構成部品が、光磁気ディスプレイ用の書込みヘッドを形成するために使用される。
【００１９】
第１の構成部品は、符号１で示される導体コイルであり、この導体コイル１は、符号３で示される画素内のＭＯＥの回転軸に垂直な、且つＭＯＥのディスプレイ観察面に平行な磁界を形成するように設計される。コイル１の磁界は、ＭＯＥ（３）における２つの１８０度反対の双安定状態、すなわち北−南、北−南の配列、または南−北、南−北の配列によって形成される磁界の方向にもほぼ平行である。
【００２０】
第２の構成部品は、符号２で示される軟磁性材料であり、この軟磁性材料２は、それらに限定されないが、鉄、鉄含有材料、または強磁性材料とすることができる。軟磁性材料２は、コイル１により形成された磁界を増幅させるために使用され、画素３内に磁束回路を形成するために使用することもできる。この軟磁性材料２は、機能する書込みヘッドを形成するために必ずしも全ての設計に必要なわけではないが、書込みヘッドの効率および磁界強度を大幅に（３倍以上）増大させることができる。
【００２１】
第３の構成部品は、直流電流パルスを書込みヘッドに供給することができ、また、電流を反転させて直流電流の流れる方向を反転させることにより直流電流の方向を制御して、書込みヘッド・コイル１により形成される電磁界を北−南または南−北の方向に制御する電子制御回路（図示せず）である。当技術分野で公知の他の適切な制御回路も使用することができる。
【００２２】
２つの双安定状態は、画素の回転軸に垂直な２つの方向のうち１つの方向（北−南または南−北）に流れる磁界（Ｈ）を形成することにより書き込まれる。書込みヘッド１が、画素３のＭＯＥ内部の永久磁性材料により形成された磁界とは反対、かつそれよりも大きな新しい磁界を画素に与えると、ＭＯＥの永久磁界が書込みヘッドにより形成された、より強い磁界に整合されるようにＭＯＥを再度整合させる回転機械力が発生する。その結果、画素３内のＭＯＥが回転することになる。
【００２３】
ＭＯＥが９０度回転を通り過ぎて１８０度回転に近づき始めると、その永久磁界が、書込みヘッド１の磁界と作用して、ＭＯＥを１８０度回転させた反対の双安定状態まで回転させる。ＭＯＥの各側は典型的に、異なる光学被覆（通常は着色顔料）で被覆されており、これにより新しい光学的状態が表示される。これらの磁気ディスプレイ画素（またはＭＯＥのグループ３）は、回転が９０度を通り過ぎた後に真に双安定となるため、ＭＯＥが十分に強い永久磁荷を有する場合、ＭＯＥは、書込みヘッド１からの継続的な外部磁界なしでそれ自体で回転し続け、新しい双安定状態に自己整合することになる。
【００２４】
書込みヘッド１の磁界がＭＯＥの永久磁界と同じ方向に配向される場合、状態の変化やＭＯＥの回転は生じない。したがって、エネルギーは活用されないが、画素３を同じ方向に複数回書き込むといった負の副作用はない。
【００２５】
いくつかの実施形態では、バックプレーンは、ディスプレイ内の複数の画素３またはセグメントの状態を制御するのに使用される書込みヘッド１のアレイである。効率的な電磁気書込みヘッド１は、１５０ミリ秒未満の電流パルスにより発生する電磁界を使用して、双安定光磁気画素３を制御する。より長いパルスを使用することもできるが、それは一般に利点を増やさず、電力を浪費する。したがって、実際のパルス幅がより長いとしても、典型的には、有用なパルス幅は１５０ミリ秒未満である。ＭＯＥ画素３の多くの構成は、ずっと速い速度（いくつかの現在の設計上では５０ミリ秒未満の速度。１０ミリ秒未満が期待される）に対応可能である。
【００２６】
このタイプの光磁気ディスプレイは双安定型なので、変更すべき画素だけを電磁パルスを用いて「書き込む」必要がある。既に、その目指す状態にある画素の「リフレッシュ」は必要ない。他の双安定状態に変更する必要がある画素、または（起動時のように）未知の状態にある画素だけが書き込まれるため、エネルギーが節減される。したがって、ディスプレイ画素の現在の状態を記憶し、それを次の画像と比較して、それが異なっている、即ち新しい画像を形成するために更新する必要がある画素またはセグメントだけを「書き込む」ことが可能な制御システムがあることが望ましい。
【００２７】
双安定光磁気ディスプレイの大多数の画素アーキテクチャは、１画素あたり複数のＭＯＥからなるただ１つの区画を有し、区画内の全てのＭＯＥが、同じ回転方向に整合され、同じ磁気方向（北−南、北−南または南−北、南−北）に整合されている。ＭＯＥは各区画内で整合して、単一の広がる磁界を形成する。画素またはセグメントのいくつかの設計では、ＭＯＥの２通り以上の配向を有することが望ましい場合があり、これは単一の画素内部に別々の区画を形成することになる。画素の全ての区画は、同時に制御され、１組のコイルおよび電子制御回路を共用する。例えば、画素内のＭＯＥが壁部によって分離され、壁部の各側の磁界が、ＭＯＥを回転させることにより１８０度回転される場合、画素の２つの側に、２つの低エネルギー双安定状態（北−南、北−南または南−北、南−北）があることになる。
【００２８】
いくつかのディスプレイ設計では、単一の画素またはセグメントを、ＭＯＥの２つ以上の区画に分割することができる。これらの区画はそれぞれ、その区画内の全てのＭＯＥの回転軸が共通であり、磁気配向が共通であるという同じ原理に従う。各区画内のＭＯＥの磁極は、その双安定状態では、摩擦に打ち勝ち、自己回転して同じ方向に整合し、それにより画素内に広がる磁界Ｈが形成するのに十分な吸引力を有する。この自己整合は、外部磁界が与えられていないときに生じる。画素に「書き込む」とき、この安定状態が、ＭＯＥの双安定状態において形成される永久磁界よりも大きな外部磁界によって妨げられる。外部磁界が十分に強くない場合、ＭＯＥ自体により形成される永久磁界が外部磁界に打ち勝ち、十分な回転力を生み出すことが妨げられるため、区画内のＭＯＥが回転しない。一般に、書込みヘッド１のパルスにより形成される外部磁界は、摩擦に打ち勝ち、画素に新しい双安定状態を確実に書き込むのに十分となるためには、ＭＯＥによりその双安定状態において発生する平均永久磁界よりも１．５倍以上である必要がある。
【００２９】
ＭＯＥ磁界の１．５倍を上回る書込みヘッド１の磁界の強度を増大させると、応答時間を向上させることができる。この理由は、より大きな回転力がＭＯＥ内に生み出され、ＭＯＥがより速くより確実に新しい状態まで回転するためである。しかし、バックプレーン内の書込みヘッド１の磁界強度を増大させるには一般に、より多くの電流を使用する必要があり、それにより、ディスプレイの電力効率がより悪くなる。しかし、書込みヘッド１のパルスの磁界強度が増大するにつれて、パルス幅をさらに低減させ、エネルギーのいくらかを節減することが可能になり得る。書込みヘッド１の磁界の絶対強度が、ＭＯＥの確実な回転を発生させるには弱すぎる場合（１．５倍未満）、パルス幅を増大させるだけでは、この問題は解決しない。
【００３０】
個々のＭＯＥの永久磁界強度が小さすぎる場合、外部磁界による作動がますます困難になり、外部磁界が取り除かれると、ＭＯＥが確実に自己整合しないことになる。これは、書込みヘッド１のパルスによって生み出されるＭＯＥの回転力が、書込みヘッド１の外部磁界強度に内部ＭＯＥ永久磁界強度を掛けた積であるためである。ＭＯＥが弱い内部磁界強度を有する場合、回転力も同様に弱まる。ＭＯＥが、強い永久磁界を有する場合、強い結合を形成し、それがＭＯＥをその双安定状態において互いに緊密に整合させ得る。ＭＯＥを作動させるためには、このＭＯＥ同士の磁気的吸引力に、書込みヘッドの外部磁界が打ち勝たねばならない。ＭＯＥ内の必要以上に高い磁気負荷のため必要以上に強いＭＯＥ同士の磁力に打ち勝つと、書込みヘッドの効率が大幅に減少することになる。
【００３１】
ディスプレイ用途の場合、ＭＯＥの磁界強度は一般に４０ミリテスラ未満である。ＭＯＥ内に必要な磁気負荷の量は、いくつかの要因により変わる。それらの要因には、ＭＯＥの質量、ＭＯＥの直径、回転を抑制する摩擦力および機械力、ならびにディスプレイ設計がある。一般に、ＭＯＥの直径を低減させると、必要な磁気負荷が減少し、ディスプレイの効率および応答速度が増大することが観測されている。これは、ＭＯＥの質量が直線的に減少し、且つＭＯＥおよび書込みヘッドの寸法が減少するにつれて、磁界強度が指数関数的に増大するためである。したがって、幾何形状を小さくするほど、回転するＭＯＥの質量を小さくして、有効磁界強度を大幅に大きくすることができる。
【００３２】
実際には、ＭＯＥおよび書込みヘッドのサイズを低減することができない、および／またはその低減が非実際的でコストがかかるという問題がある。幾何形状が小さくなるにつれて、ディスプレイ構成部品内により厳格な公差が必要になる。＋／−２５ミクロンの公差より上では、多種多様な低コストの工業用プラスチックおよびＰＣＢ工程を使用することが可能である。ディスプレイの製造コストは、構成部品が必要とする公差が＋／−１０ミクロン未満になると激増し得る。また、画素サイズが減少するにつれて、同じ単位面積のディスプレイを形成するために、より多くの個々の構成部品が必要になる。このため、構成部品数、デバイスの複雑さ、および組立てコストが増大する。
【００３３】
別の制限要因は、小さな粒子サイズの磁気安定性である。ＭＯＥ内に磁粉が使用される場合、５０ミクロン未満の個々の粒子サイズは、より安定性がなく、特に成形または鋳造されるプラスチック内にそれが追加される場合に、製造がより困難である。書込みヘッド自体については、導電性トレースは、サイズが減少するにつれて抵抗が増大する。このため、書込みヘッドのコイルによって発生する熱の量が、それが発生させる電磁界の強度に対して増大する。したがって、書込みヘッドは、サイズが減少するにつれてより効率が悪くなる。これらの組み合わさった要因のため、これらの電磁気書込みヘッドおよび双安定光磁気ディスプレイは、１画素あたり１ｍｍ以上の画素サイズを有するディスプレイにおいて最も効率的であることが予想される。もちろん、本発明の原理は、画素サイズが１画素あたり１ｍｍ未満のディスプレイにも適用し得る。
【００３４】
［低電力および無線］
書込みヘッドのアレイと双安定光磁気フロントプレーンとを組み合わせたものからなる効率的な電磁気バックプレーンは、非常に高効率のディスプレイを形成することができる。例えば、時計用途では、時計ディスプレイが、分の数字を６０秒ごとに１回変更し、１０分の数字が１０分ごとに１回変化し、時間のデジタルが１時間ごとに１回変化し、１０時間の数字が１２時間につき２回変化する。したがって、時計ディスプレイの選択された画素を新しい時間に変更するために、１５０ミリ秒未満のただ１つの書込みパルスが、１分ごとに１つ必要である。この時計の例では、１分あたり残りの５９．８５秒の間、時計ディスプレイで電力は使用されない。ガソリン価格の標示板のような用途では、こうしたディスプレイは、１日に１回変更されることがあるだけであり、この１回の書込みサイクルを除き、電力を使用しない。
【００３５】
双安定光磁気ディスプレイは、反射型でもあり、したがって、日中でさえも一定の電力を必要とする発光ダイオード（ＬＥＤ）および有機発光ダイオード（ＯＬＥＤ）のような発光標示板とは異なり、外部光が利用可能なときにその光学的状態を表示するのに電力を使用しない。この超低電力使用量により、バックプレーンおよび電子制御回路が、バッテリおよび／または太陽電池など、小型の内蔵電源から給電されることが可能になり得る。いくつかの用途では、特に標示板がユーティリティの近くにない可能性がある場合に、コストのかかるインフラストラクチャおよび配線の必要をなくすことが、これにより可能になる。
【００３６】
軽量で薄いデジタル標示板は、設置のコストを低減させ、標示板を保持するために必要な支持構造のサイズおよび強度を低減させるため望ましい。セルラ、ブルートゥース、赤外線、または他の類似のシステムなど、データ通信用の無線技術を組み合わせることにより、そうしたディスプレイが電力またはデータ転送用のどんなハード配線もなしで設置されることが可能になり得る。そうしたディスプレイは、真に独立したデバイスとなることが可能である。
【００３７】
［電磁気書込みヘッドの主要構成部品］
書込みヘッド設計は、それにより制御されるように設計される画素またはセグメントのレイアウトによって影響を受ける。書込みヘッド・コイルのいくつかの設計が開発されてきた。バックプレーンを構成する書込みヘッドは、ディスプレイの最もコストのかかる構成部品となり得るため、低コストの製作方法も利用されてきている。
【００３８】
［ＰＣＢおよび軟磁性プレートの使用］
書込みヘッド・コイルのワイヤ巻線を使用してもよいが、好ましい製造方法は、プリント回路板（ＰＣＢ）またはプリント配線板（ＰＷＢ）である。書込みヘッドの形成にＰＣＢ（またはＰＷＢ）製造を使用することが望ましいのは、（１）ＰＣＢが証明された、大量生産、低コストの製造方法であり、（２）ＰＣＢバックプレーンを、大型ＰＣＢ基板上に書込みヘッドの大面積アレイとして製作することができ、（３）ＰＣＢバックプレーンが、アレイ内の各書込みヘッドの制御に必要な相互接続トレースを含むこともでき、（４）ＰＣＢ工程は多層ＰＣＢを可能にし、したがって各コイルで使用される巻線の数を、使用されるＰＣＢ層の数を増大させることによりさらに増大させることができるためである。構成部品および回路をＰＣＢ書込みヘッド・アレイに追加することが可能でさえあり、したがって、同じＰＣＢが、書込みヘッドとさらに電子制御回路も含むことができる。
【００３９】
繊維強化エポキシ（またはＦＲ４）、ポリイミド（またはカプトン）、および他の類似の基板上に銅およびアルミニウムを使用する従来型のプリント回路板技術は、パターン化導体を形成するための標準的な低コスト製造工程である。一般に、ＰＣＢは個別構成部品と共に使用され、その場合、個別構成部品は機能を形成し、ＰＣＢ上のトレースが主としてそれらの個別構成部品を相互接続するのに使用される。本発明の諸実施形態は、ＰＣＢのパターン化導体がコイル自体として働く、誘導コイル・アレイを形成する。ＰＣＢパターン化トレースは、追加の個別コイル構成部品を必要とせずに、ディスプレイを作動させるのに十分な磁界を形成することができる。
【００４０】
ＰＣＢ上にパターン化されたコイルのアレイを使用する利点は、追加の個別コイル構成部品がなくなるので、製造コストが激減することである。数百の、さらには数千ものコイルのアレイを、単一のＰＣＢ上にパターン化することができる。また、ＰＣＢ工程は平面的であり、したがって、書込みヘッドおよびコイルは平坦かつＭＯＥディスプレイ・フロントプレーンに平行であり、それにより、ＰＣＢバックプレーンに対してＭＯＥが回転するための平滑な表面が形成される。磁界強度は、距離に伴って幾何学的に減少するので、ＭＯＥとＰＣＢバックプレーンとの間にできるだけ近い接触を維持することが望ましい。多くの実装形態では、ＭＯＥは、追加の分離層なしでＰＣＢバックプレーン上に直接載っていてよい。ＰＣＢ技術は十分に確立されているので、多くの供給業者は通常、１００ミクロンの幅を有するパターン化Ｃｕ導体を、１００ミクロンの間隔によりそれらを分離した状態で提供している。より分解能の高い工程も利用可能であり、分解能の向上が絶えず開発されている。本発明では、ＰＣＢの各層上で導体がパターン化されて、巻線になる。複数のＰＣＢ層を使用して、より多くの巻線を形成し、磁界強度を増大させることができる。コイルにより形成される、画素を作動させるための磁界強度は通常、画素内のＭＯＥ全体にわたる平均磁界強度の１．５倍を超える。
【００４１】
電子制御回路を使用してコイルを通る電流方向を反転させることにより、磁界も反転する。これにより、画素の２つの双安定状態を制御することが可能になる。コイルの導体パターンにより形成される磁束パターンは、それがＭＯＥの回転軸に垂直に、かつＭＯＥの磁極にほぼ平行に近づくとき、最も効率的である。コイルからの磁束パターンは、一般に直線的ではない。これは、ＭＯＥの大多数が書込みパルス中に９０度を通り過ぎて十分に回転し、それにより、コイル・アレイのパルス作動の終わりに、新しい双安定状態までそれ自体で回転を継続することができる限り、問題にはならない。
【００４２】
書込みヘッドの一方の磁極のところで４５度の角度から出発して、中央で平行に、次いで画素の他方の側で−４５度の角度に至る磁束の弧が、非常に効果的な磁束パターンとなり得る。コイルの磁界がオフにされると、ＭＯＥは、その内部永久磁荷のため回転し続ける。ＭＯＥは、最も近い低エネルギー状態に自己整合するまで回転する。エネルギーを効率的に使用するには、書込みヘッド・コイルが、９０度を上回る必要な回転を生み出すのに十分なほど長くパルス化されるだけでよい。これは一般に、１５０ミリ秒未満であり、多くの設計が５０ミリ秒未満を達成する（ビデオ速度が可能）。
【００４３】
コイル・アレイの磁界強度は、通常鉄または鉄含有材料で形成される「軟」磁性プレートを用いて増幅させることができる。磁性材料における「軟質」という語は、良好な透磁率を有し、外部磁界によって磁荷を帯びさせることができるが、外部磁界が取り除かれた後は永久磁荷を維持しない材料を指す。一般にこれは、「軟質」材料が低キュリー温度を有し、したがって標準状態下では、そのキュリー温度よりも高い温度で動作しているためである。このため、「軟」磁性材料が永久磁界を維持することが妨げられる。磁気的に「軟質」である、２０００以上に迫る透磁率を有する多くの低コスト鉄合金がある。
【００４４】
コストを低減させ、製造の容易さを増大させるために、「軟」磁性材料の単一のパターン化プレートをコイルのアレイ全体にわたって共用することができる。いくつかのコイル設計では、コイル用の中央コアとして、または画素間の遮蔽として働くように、（穴または溝穴を通って）ＰＣＢ内に突き出す軟磁性プレートの部分を有することが望ましい場合がある。別々の画素またはディスプレイ区画間にいくらかの磁気分離をもたらすように切り取られたプレートの区画を有することが望ましい場合もある。型打ちシート・メタル、鋳造、粉末成形（ｐｏｗｄｅｒ  ｆｏｒｍｉｎｇ）、および他の従来型の製造技術を使用して、こうした軟質含鉄プレートを製作することができる。３倍以上の磁界強度の増幅が、こうした軟質プレートの使用を通じて可能であり、その結果、より高い効率、およびＥＭＩ（電磁干渉）の低減がもたらされる。また、いくつかの画素設計では、軟磁性プレートを使用することにより、画素内に磁束回路が形成される。
【００４５】
［書込みヘッドおよび画素のさまざまな設計］
電磁気書込みヘッドおよびＭＯＥ画素設計のアーキテクチャおよび幾何形状は、一緒に調整すべきである。この節では、画素が、ラスタ画像における画素などの単一ディスプレイ要素を指すのに使用される。画素という語は、７セグメント数字ディスプレイの単一セグメントなどの単位として任意選択で制御される、任意の別個のディスプレイ・セグメントを意味することもある。
【００４６】
電荷とは異なり、磁束界（ｍａｇｎｅｔｉｃ  ｆｌｕｘ  ｆｉｅｌｄ）は常に双極子（２つの反対の磁極、北および南）である。したがって、単極子（単一粒子に対して単に正または負の電荷）となり得る電荷を帯びた粒子とは異なり、磁界を伴うＭＯＥは常に北および南の磁極を有する。書込みヘッドも、少なくとも２つの支配的な磁極（北および南）を有する。１画素あたりただ１組の双極子が使用される場合、これを「単一極」設計と呼ぶ。画素および書込みヘッドを、複数の双極子（例えば北−南、南−北．．．）を用いて設計することも可能である。これらを「多極」設計と呼ぶ。
【００４７】
［単一極書込みヘッド設計］
ここで図２Ａおよび２Ｂを参照すると、本発明の１実施形態による単一極設計が示されている。図２Ａおよび２Ｂに示すように、単一極設計では、各個別の画素内にある全てのＭＯＥが同じ方向に配向され、平行な回転軸を有する。ＭＯＥが画素全体にわたって整合して、２つの双安定状態間、すなわち北−南または南−北間で回転させることができる１つの双極子を形成する。バックプレーン・コイルは、書込みパルス中に目指す双安定状態への回転を生み出すために、双極子のどちらか一方の方向に磁界を印加することができるように配向される。
【００４８】
図２Ａには、単一極書込みヘッド設計の１例の概略断面が示されており、書込みヘッドにより発生した、符号１で示される北／南（左／右）配向の磁界に応答して、符号４で示されるＭＯＥが配向されている。磁界１は、符号２で示される、コイル２の導電性トラックの方向によって発生する。図２Ｂでは、導電性コイル２内の電流の方向が反転されており、したがって磁界１が反転し、したがって永久磁界を有するＭＯＥ４が外部磁界１に整合するように回転する。符号３で示される強磁性材料が、磁束線の集束を助ける。単一極書込みヘッドの設計は、単一コイルまたは２重コイルとすることができる。
【００４９】
［単一極、単一コイル設計］
図３に示す単一コイル設計は、軟磁性コア４の周りで単一方向に巻かれたコイル１である。コイル１は、ＭＯＥ２のフロントプレーンに平行に走り、ＭＯＥの双安定状態（北−南または南−北）において、その正味の磁界双極子に整合する。これは、コイル１の磁界が、ＭＯＥの回転軸に垂直に配向されることも意味する。このタイプのコイルは、平坦化したソレノイドに類似し得る。本明細書において開示する図３および他の図にコイルを図示した際に、中央にｘの付いた円は、コイル巻線が紙の中に向かっていることを示し、中央に点の付いた円は、コイル巻線が紙から外に出てきていることを示していることに留意されたい。
【００５０】
直流電流によって作動されると、画素のＭＯＥ全体にわたって磁界が形成され、それにより、目指す双安定状態への回転が生じる。コイルを通る直流電流方向を反転させることによって、他方の双安定状態を達成することができる。この簡単な設計は効果的であるが、軟質コア材料がコイル層の中央になければならないため、他の設計よりも製造が困難となり得る。ＰＣＢ技術が使用される場合、ドリル加工および追加のトレース間隔を要することがあるビア（層間の相互接続）も多くなり得る。図３は、ＰＣＢ基板材料が典型的にはＦＲ４またはポリイミドであるが、他の材料も使用されることを示している。
【００５１】
［２重コイル−単一極設計］
図４を参照すると、２重コイル−単一極設計では、符号３で示される２つの反対のコイルがＰＣＢ層ごとに形成され、それらがビア（ＰＣＢ内にドリル加工され、層間のトレースを接続するように導電性金属で図面形成された穴）によって、層から層へと直列に接続される。単一のトレースを使用して、両方のコイルを「Ｓ」パターンを用いて形成することができる。一方のコイルが時計回りに巻かれ、他方が反時計回りに巻かれる。このように設計すると、１層あたりのビアが最小限の効率的なレイアウトを行うことが可能になる。複数の層を使用して巻線の数を増大させ、それにより磁界強度の増大をもたらすことができる。符号２で示される軟磁性材料の中央磁極が、符号５で示される磁界の集束を助ける。
【００５２】
図４Ａは断面図を示し、図４Ｂは、磁極２の上面を、符号４で示されるＭＯＥを通して示す上面図を示す。２つのコイルは、単一極画素内のＭＯＥの回転軸に垂直に、かつその広がる磁極に平行に配置されている。好ましい１実施形態では、軟磁性コアが２つのコイルを接続し、この図中に示されている「Ｕ字形」磁石構成に似た磁束回路を形成する。この場合、「Ｕ字形」軟磁性材料２および永久磁気ＭＯＥ４によって、閉磁束回路が形成される。図４Ａおよび４Ｂでは、参照符号１がＰＣＢ基板材料を表すことに留意されたい。
【００５３】
必須ではないが、「ドライバ」として働く、画素の中央の（最大で４倍まで、またはそれよりも）より強く磁荷を帯びたＭＯＥ、および「パッセンジャ」として働く、縁部のより弱く磁荷を帯びたＭＯＥを画素設計が有する場合に、この設計はうまく機能する。これは、２つのコイルの中央が、磁極の中央となる場所であるためである。書込みヘッド上のこれらの磁極は通常、コイルの巻線のトレース厚さのため、画素の縁部から挿入される。ドライバ／パッセンジャ画素構成では、画素状態を変更する主要な駆動力が、画素の中央の１つまたは複数のドライバＭＯＥの回転である。画素の縁部のパッセンジャＭＯＥは、書込みパルス自体の間に所望の方向に回転される必要はない。画素の中央の１つまたは複数のドライバＭＯＥが適切な方向に回転される限り、縁部の１つまたは複数のパッセンジャＭＯＥは、書込みパルスが完了した後に、それ自体を１つまたは複数のより強いドライバＭＯＥに整合させる。
【００５４】
［多極設計］
多極画素設計では、単一画素が２つ以上の磁気区画に分割される。各区画は、磁極の異なる配向を有することができる。各区画のＭＯＥも、さまざまに配向させることができ、回転軸でさえ変更することができる。しかし、画素の全ての区画は、共通の書込みヘッド要素によって制御され、画素の全ての区画は、一緒に切り換えられる。多極設計の利点は、コイル巻線が、その性質により１巻きあたり３６０度の回転を生み出すことである。したがって、それらの方向全てに磁界が形成される。多極設計では、完全な巻線によって発生する磁界をより効率的に使用することができる。このタイプの設計は、５０ｍｍ以上のような大型の個別セグメントが必要な場合に、非常に有用となり得る。
【００５５】
［単一コイル−３極設計］
図５を参照すると、磁気書込みヘッドの更なる実施形態、この場合は単一コイル−３極設計が示されている。書込みヘッドのこの実施形態には、符号３で示されるＭＯＥの２つの安定状態、すなわち北−南および南−北があり、図中の同じ画素内に、北はＮ、また南はＳとして表されている。画素のアスペクト比が１：１よりも大きく、長い方の寸法がＭＯＥの回転軸に対応し、短い方の寸法が書込みヘッド磁界磁極の軸に対応する場合、より効率的になり得る。符号１で示される単一コイルが、全ての巻線が同じ方向（時計回りまたは反時計回り）に回転した状態で、ＰＣＢの層ごとに形成される。画素の長い方の軸では、コイル巻線のトレースを、画素に沿って長手方向に延びるようにまっすぐにすることができる。これらのトレースは、画素の表面全体にわたる電流の流れに垂直な、かつＭＯＥの回転軸に垂直な、符号２で示される磁界を形成する。トレースのまっすぐな区画が長いほど、この書込みヘッド設計がより効率的になり得る。ここで、話を明確にするために、発生した磁界２は、ＭＯＥの回転軸に垂直であるが、ディスプレイの観察面に平行であることにも留意されたい。
【００５６】
符号４で示される軟磁性バックプレートが、画素の巻線の下に配置される。軟磁性バックプレートは、画素を２つの区画に分割して、ＭＯＥを２つの側に分離する、突出壁部を含む。この壁部は、画素を２つの磁気区画に分離し、各側が別々の安定した磁区を形成する。軟磁性材料の中央突出壁部はトレースを、壁部の各側にあるトレース全ての電流の流れが同じ方向に流れるように分割する。これにより、画素の縁部から中央壁部までの単一の磁束パターンをそれぞれが有する２つの側が形成される。２つの側方区画の両方におけるＭＯＥの回転軸は同じであるが、２つの光学的状態の磁気配向は、１８０度反対である。一方の区画が北−南であるとき、他方の区画は常に南−北であり、その逆も同様である。
【００５７】
中央突出壁部を備えた軟磁性バックプレートも、各側に効率的な磁束回路を、磁束がほとんど無駄にならないように形成する。この構成は、磁束を増幅し、それをディスプレイのフロントプレーンに、最小限の活用されていない磁束が後方にＭＯＥフロントプレーンから離れて突き出た状態で誘導することができる。書込みパルスが完了すると、バックプレートおよび中央壁部はまた、２つの側それぞれにあるフロントプレーンのＭＯＥと共に２つの閉磁束回路を形成する。２つの側にあるこれらの磁束回路は、ＭＯＥの双安定状態を強化し、ＭＯＥの整合を助ける。単一コイル−３極設計は、１層あたりただ１つのコイルしか使用しないので、最小限のビアを用いるＰＣＢ製造にとって非常に効率的である。
【００５８】
［壁部上の光学的縁部］
単一コイル−３極設計（図５）の突出壁部は、ディスプレイの前面から見えるので、その画素の光学的品質を向上させるために、突出壁部の上面を、壁部の２つの側に対して約４５度の角度で角度付けすることも可能である。壁部の角度の付いた縁部に対して反射仕上げを使用すると、観察者が、ディスプレイが前面から観察されるときに色状態を変化させない固定の壁部を観察するのではなく、ＭＯＥ光学面の反射を見ることになる。このため、２つの光学的状態のコントラスト比が増大する。
【００５９】
［バックプレーン書込みヘッドの構成］
双安定反射型光磁気ディスプレイの独自の特徴は、書込みパルス中に書込みヘッドが画素またはセグメントの背後にあるだけでよいということである。このようにして、双安定反射型光磁気ディスプレイは、より記録可能磁気媒体のようになる。このため、書込みヘッド構成およびバックプレーンには３つの代替手段がある。それは、（１）全面バックプレーン、（２）移動書込みヘッド、および（３）移動フロントプレーンであり、この３つ全てが本発明の原理内に含まれる。
【００６０】
［全面バックプレーン］
この構成では、あらゆる画素またはセグメントについて単一の書込みヘッドがある。書込みヘッド・バックプレーンと画素アレイが、互いに取り付けられて、整合される。好ましい実施形態は、ＭＯＥ画素を含むフロントプレーンに取り付けられたＰＣＢ上で、書込みヘッドのアレイを使用するものである。これらの画素は、全て同じ配向でも、いくつかのケースでは、画素間のクロストークを低減させるために、またはディスプレイの異なるレイアウトを形成するために、これらの画素が「チェッカボード」または他のパターンを使用してもよい。重要な概念は、単一の書込みヘッドが、各画素またはディスプレイ・セグメントの背後に固定されることである。いくつかのケースでは、ディスプレイ全体のサイズにより、ディスプレイを「タイリング」して小区画にすることが望ましくなる場合がある。これは、ディスプレイが部分組立体に分割され、次いでそれらが一緒に「タイリングされ」て、フル・サイズのディスプレイを形成する場合である。この手法により、ディスプレイ全体を交換せずに、ディスプレイの１部分を交換および点検することが可能になる。この手法により、同じタイル部分組立体を使用して、単にＸおよびＹの方にタイルの数を変更し、それが組み立てられて最終ディスプレイを形成することによって、ディスプレイのカスタム・サイズが形成されることも可能になる。大型用途では、タイリングが好ましい方法となり得る。
【００６１】
［移動書込みヘッド］
この実施形態では、単一の書込みヘッドまたは書込みヘッドのアレイもしくはバーが形成される。次いで、この書込みヘッド・アレイが、ディスプレイの背面または前面全体にわたって動かされる。書込みヘッドが各画素に整合するとき、書込みパルスが印加されて、実施された画素が状態を変更する。機械的な移動およびエンコーダ・システムを使用して、書込みヘッドを移動させ、書込みヘッドを正しいタイミングおよび位置でパルス化することができる。多くの構成では、ディスプレイのＸまたはＹ方向全体に及ぶのに十分な書込みヘッドを有する書込みヘッド・バーがあることが望ましい場合がある。このようにして、書込みヘッドの移動が、単一方向にのみ必要となる。例えば、バーがＸ軸をカバーする場合、移動はＹ方向に生じるだけでよい。書込みヘッドがディスプレイの両方の軸よりも小さい場合、ディスプレイ全体をカバーするために、Ｘ方向およびＹ方向の移動制御が必要になる。
【００６２】
［移動フロントプレーン］
いくつかの実施形態では、書込みヘッドを固定し、ディスプレイのフロントプレーン（ＭＯＥのアレイを含む構造）を移動させることが望ましい場合がある。これらの実施形態では、ディスプレイ移動の軸に垂直な軸全体に及ぶ書込みヘッド・バーが望ましい。この手法の２つの実装形態について、以下に説明する。
【００６３】
［回転円筒ディスプレイ］
このディスプレイでは、ＭＯＥ画素からなるフロントプレーンが、回転円筒として構成される。書込みヘッドは、円筒の内側または外側に取り付けられたバーである。内側が一般に好ましい実装形態である。というのも、書込みヘッドがディスプレイ円筒で見えないようにされるためである。ディスプレイ円筒が回転するとき、エンコーダがディスプレイ・フロントプレーンの位置を検出し、書込みヘッド・バーを適切な画像データでパルス化する。このタイプのディスプレイは、キオスク、およびあらゆる側から観察される大型標示板に、非常に効果的となり得る。
【００６４】
［移動ベルト］
ＭＯＥフロントプレーンを、軟質プラスチックまたは（戦車のトレッドのような）ちょうつがい式の平坦な区画を使用して形成することも可能である。このようにして、ＭＯＥフロントプレーンをベルトとして回転させることができる。回転円筒と同様に、書込みヘッド・バーが使用され、エンコーダが、ディスプレイの位置を感知して、画像データの書込みパルスのタイミングを、フロントプレーンの移動画素と合致するように制御する。このタイプのディスプレイは、掲示板、株価「表示機」、ニュース・ワイヤ、および継続的または頻繁に更新する情報を伴う他のディスプレイに有用である。書込みヘッド・バーのコストは、ずっと小さなＰＣＢ面積およびずっと少ない電子回路が使用されるため、全面バックプレーンのコストよりも大幅に少なくなることが可能であり、したがって、これもやはり、より大型のディスプレイを形成するための低コストの方式である。
【００６５】
本発明は、本発明の思想および基本的特性から逸脱することなく、他の特定の形態で具体化してもよい。上述の実施形態は、あらゆる面で、単なる例示であって、限定的であると考えるべきではない。したがって、本発明の範囲は、上述の説明ではなく、添付の特許請求の範囲の請求項に示される。請求項の意味および均等物の範囲内に含まれるすべての変更は、請求項に包含されるものとする。
【図１】
2010505152.tif 000003
【図２Ａ】
2010505152.tif 000004
【図２Ｂ】
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【図３】
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【図４Ａ】
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【図４Ｂ】
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【図５】
2010505152.tif 000009
【国際調査報告】
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