專利名稱:顯示裝置及其顯示元件的制作方法
本發(fā)明涉及一種顯示元件和一種包括許多這種元件的顯示裝置，特別是涉及一種具有能控制光反射特性的光反射顯示元件。
例如在運(yùn)動(dòng)場(chǎng)中的大尺寸圖象裝置以及在機(jī)場(chǎng)和火車站的阿拉伯?dāng)?shù)字顯示裝置等顯示裝置有許多缺點(diǎn)。舉例如三色顯示的光發(fā)射的彩色顯示器僅僅表面積的一小部分用于產(chǎn)生每種顏色。在用彩色電視原理的裝置上，為了顯示“藍(lán)色”，僅用了不到三分之一的有用表面積。對(duì)于應(yīng)用彩色燈泡的裝置，甚至只用了更小部分的表面積。應(yīng)用擋板或翻板的機(jī)械光反射顯示裝置的顯示器，只能作相當(dāng)慢的變換;而且這種擋板或是可見的，在這種情況下有損顯示器的直視外形，或是隱藏在固定遮蓋之后，這就減少了顯示器的有效面積。
本發(fā)明的目的是設(shè)法克服或減少上述的一個(gè)或多個(gè)缺點(diǎn)。
在法國(guó)專利FR 2229332的圖6中公開了一種顯示裝置，它具有許多一種顏色的V片，V片能有選擇地旋轉(zhuǎn)至第二色的固定片G的前面進(jìn)入視線。這種結(jié)構(gòu)的缺點(diǎn)是只能相當(dāng)慢地繞樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)。為了避免V片和G片之間的碰撞，需要有一個(gè)較大的繞樞軸轉(zhuǎn)動(dòng)的半徑。此外，為了完全遮蓋固定片，活動(dòng)片必需偏心地安裝。而且，不是所有的片都能從最佳角度同時(shí)看到的。還有，法國(guó)專利FR 2229332的這種裝置的大量表面是由固定的外殼組成的。
因此，本發(fā)明的第一個(gè)目的是給出一種光反射顯示元件，這種元件具有許多套兩片或多片組，從正面可見其前表面的各套的片一個(gè)跟在另一個(gè)后面地排列著，各套中的相應(yīng)片組具有同樣特性的光反射表面，其特性不同于其他片組的特性，而且這些組中至少有一個(gè)組是單獨(dú)可活動(dòng)的，這樣，從正面可選擇性地見到所述的前表面，其特征是在每套中的這些片放在緊密鄰近的平行面中，而且這些套也作平行的、但橫向位移。
這種結(jié)構(gòu)的優(yōu)點(diǎn)是顯示元件的響應(yīng)時(shí)間可很短，例如小到10毫米或更少。因?yàn)樗羞@些片是平行的，避免了它們之間的接觸，接觸會(huì)減慢顯示的變換，乃至引起損壞。另一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是可將許多這樣的元件組裝成一個(gè)顯示裝置，在這裝置中基本上所有的表面積都有助于顯示?；旧蠜]有因固定外殼或無效顯示區(qū)形成的顯示面積的“死”區(qū)。
最好每個(gè)可活動(dòng)片組安裝在相應(yīng)的支撐元件上，例如一個(gè)拉桿或縱向移動(dòng)的平行于葉片運(yùn)動(dòng)平面的板。因?yàn)樘峁┝艘粋€(gè)低慣性的支撐結(jié)構(gòu)以及減少了空氣阻力，這就有助于很快地驅(qū)動(dòng)顯示元件。
在最佳實(shí)施例中，有N個(gè)片組，其中之一是固定的，而(N-1)個(gè)組是可驅(qū)動(dòng)的。每一組中的片有同樣的顏色，每組在高速操作時(shí)能極靈活地顯示。這里有相當(dāng)于黑色和三個(gè)原色的四個(gè)組，可提供類似于彩色電視的效果。
在一個(gè)最佳的操作方法中，這些片以快得人眼看不見單色的速度振動(dòng)。這有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，即允許在寬的范圍內(nèi)以任何所希望的亮度顯示合成色，能從極近距離看顯示，而不會(huì)覺察出基色。
本發(fā)明的第二個(gè)目的是提供一種光反射顯示元件，它包括多個(gè)有光反射表面的片，這些片具有不同特性，并且一個(gè)跟在另一個(gè)后面排列，這些片中至少有一個(gè)是可以單獨(dú)活動(dòng)的，這樣它的表面是選擇性地可見的，其特征在于該片用高到人眼不能覺察出表面獨(dú)特特性的頻率驅(qū)動(dòng)。
本發(fā)明的第三個(gè)目的是給出一個(gè)光反射顯示單元，它包括許多個(gè)具有不同特性的光反射表面的片，且一個(gè)跟在另一個(gè)后面排列，其特征在于，這個(gè)單元包括N片(N是整數(shù)，等于或大于3)，其中N-1片是各自可活動(dòng)的，它們的表面是選擇性地可見的。
這個(gè)單元的優(yōu)點(diǎn)是它允許給出極靈活的彩色顯示。
現(xiàn)在僅用舉例的方法并參照附圖來描述本發(fā)明的較好實(shí)施例圖1表示本發(fā)明的第一個(gè)實(shí)施例的顯示元件的底部透視圖。
圖2和圖3表示本發(fā)明的第二和第三實(shí)施例的顯示元件側(cè)視圖。
圖4a和4b用圖示本發(fā)明顯示元件的視角。
圖5表示本發(fā)明的第四個(gè)實(shí)施例的顯示元件側(cè)視圖。
圖6表示本發(fā)明的第五個(gè)實(shí)施例顯示元件頂部透視圖。
圖7a表示包含圖1中所示類型的三個(gè)顯示元件的顯示裝置的側(cè)面剖視圖。
圖7b和7c表示按圖6組合顯示元件形成的兩個(gè)顯示裝置的側(cè)面剖視圖。
圖8a、8b和8c表示按照本發(fā)明用多個(gè)顯示元件構(gòu)成片組件的方法步驟。
圖9a-9f表示用于本發(fā)明顯示元件的六個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置示意圖。
圖1表示本發(fā)明的顯示元件100，這個(gè)元件可單獨(dú)應(yīng)用，但是通常用排列成行和列的緊接毗連的元件100的陣列形成大的顯示裝置。這個(gè)元件包括前面有一個(gè)透明窗口102的外殼101?？拷翱诘耐鈿?nèi)設(shè)置許多矩形板或片，按四套10、20、30、40排列每套包含兩片。各套中相應(yīng)片的前表面以同樣顏色染色，形成一個(gè)片組。例如11、21、31、41片組可能染成黑色;這一組叫做A1。12、22、32、42片組的前表面染成第二種顏色，例如白色，這個(gè)組叫做A2。
如圖所示，A1組的片相對(duì)于外殼101是固定的，而A2組的片安裝在板130上，此板又按次序裝在可軸向移動(dòng)的支撐拉桿110上。電磁驅(qū)動(dòng)裝置120可使拉桿110在雙箭頭111所示方向作往復(fù)運(yùn)動(dòng)。在較好的結(jié)構(gòu)中，拉桿110本身構(gòu)成裝置120的電樞。在圖1中A2組是在“下”的位置，在這里它完全是隱藏的，以便在角度范圍X內(nèi)的一個(gè)觀察者看這個(gè)元件時(shí)顯示全黑。當(dāng)拉桿110驅(qū)動(dòng)A2組到“上”的位置時(shí)，A2組是完全顯露出來，因而完全顯示出白色。如果應(yīng)用單個(gè)元件，黑色前片11或外殼101的一部分可能仍然可見;若應(yīng)用多個(gè)元件100形成顯示裝置的一個(gè)列，可調(diào)整前片11隱藏在下一個(gè)顯示元件的片42的背面。
除了上述的極端位置外，拉桿110可移到任何中間位置，這樣，顯示器可表示黑色和白色的所有混合色，在通常視距內(nèi)，它將能顯現(xiàn)所有的灰色調(diào)。
上述實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)是能高速操作。驅(qū)動(dòng)裝置120，110的響應(yīng)時(shí)間可能低達(dá)幾毫秒，如在電視中一樣，這使顯示器能在適合實(shí)時(shí)操作的速度下工作。通過增加每個(gè)顯示元件中片的套數(shù)來減少各片和支撐件需要運(yùn)動(dòng)的距離，因此操作速度可進(jìn)一步增加。所有運(yùn)動(dòng)是在一個(gè)方向進(jìn)行的，這也有助于高速操作，特別是將所有運(yùn)動(dòng)部件在運(yùn)動(dòng)方向上的橫切面積制成盡可能地小，以減少空氣阻力。
這些片可放在與顯示器位置決定的垂線成任何角度的位置上，而這個(gè)顯示器在寬視角范圍內(nèi)清晰可見。隱藏片的側(cè)面為不透明外殼或固定片座或?yàn)橐粋€(gè)陣列的同一行中鄰接的顯示元件擋住視線。這種結(jié)構(gòu)提高了水平視角。
即使在很亮的情況下，也保證有高的對(duì)比度。因?yàn)椴恍枰g鏈和凸輪等，這種顯示元件是高度可靠的，并且工作壽命長(zhǎng)。顯示元件的制造是簡(jiǎn)單和便宜的，并且它的能量消耗低，工作電壓范圍是可變的，不需要高電壓。
圖2所示為本發(fā)明的一種顯示元件200。外殼201有一個(gè)透明前蓋202并裝有一個(gè)用于固定片的支撐件205和電磁驅(qū)動(dòng)裝置220，此驅(qū)動(dòng)裝置通過可縱向移動(dòng)的拉桿210來移動(dòng)與驅(qū)動(dòng)裝置220連接的活動(dòng)片的支撐件225。這些片如圖1所示設(shè)置成10、20、30、40四套，但在這個(gè)實(shí)施例中，每套包括四片。這些套的前片是固定的并一起組成A1組，A1組可染成黑色。這些套的第二片有不同顏色，例如綠色，并一起組成第二組A2。A2組裝在支撐件225上，并用驅(qū)動(dòng)裝置220驅(qū)動(dòng)。這些套的第三片有另一個(gè)不同的顏色，例如紅色，并組成第三組A3。這些套的第四片，即最后一片也有不同顏色，例如藍(lán)色，并組成第四組A4。A3和A4組各組分別有它相應(yīng)的支撐件、拉桿和電磁驅(qū)動(dòng)裝置(未圖示)，這樣它們可獨(dú)立地動(dòng)作。
隨A2，A3，A4組的拉桿移動(dòng)量的不同，就可得到這些顏色任何所要混合色，而且在通常的觀察距離內(nèi)，可得到任何所希望得到的色調(diào)。另外，調(diào)整固定黑片的一特殊的部分保持可見，可得到的亮度范圍就寬了。
此外，除了第一個(gè)實(shí)施例的優(yōu)點(diǎn)外，圖2實(shí)施例還有改變顏色的進(jìn)一步的優(yōu)點(diǎn)，其方式是僅對(duì)每一原色的每個(gè)顯示元件外加單個(gè)驅(qū)動(dòng)裝置。
圖3表示本發(fā)明顯示元件300，它帶有固定片的支撐件305和每一組可動(dòng)片的支撐件325。除在圖3中當(dāng)電樞拉桿310在離開電磁驅(qū)動(dòng)裝置320方向運(yùn)動(dòng)時(shí)，可動(dòng)片的各組是向下運(yùn)動(dòng)外，圖2和圖3的實(shí)施例是類似的。所示的這種特殊結(jié)構(gòu)有允許顯示元件用另一種堆積方法的優(yōu)點(diǎn);此外，這個(gè)外殼的橫截面基本上能是矩形。
圖4a和4b表示顯示元件的套10、20的側(cè)視圖，并圖示這個(gè)顯示元件的視角。如圖4a和4b所示，這些片通常是向上和向前方傾斜的，在這種結(jié)構(gòu)中，因?yàn)檫@個(gè)顯示通常從左下方觀察，所以看不見片邊緣或在片之間的間隔。這樣，可得到較低背景亮度級(jí)別和較高對(duì)比度。雖然也能向其他方向傾斜角，例如象圖5中的顯示元件500向下和向前傾斜，但除非從左上方觀察，否則對(duì)比度是差的。
為適應(yīng)不同的應(yīng)用，可對(duì)片的數(shù)目、大小高度和厚度作選擇。參照?qǐng)D4a，最佳視角“a”是水平線與一套中的片在最小或最大位移時(shí)的末端連線之間的夾角。在這個(gè)角度顯示性能最好，而且對(duì)比度為最大。在制造時(shí)，這個(gè)角“a”一般可用互相有關(guān)的組彼此的位置變換來控制，如圖4b所示。換言之，這些顯示元件的傾斜角是可調(diào)節(jié)的。
本發(fā)明的第五個(gè)顯示元件600如圖6所示，它包括固定片11、21、31的組A1和在其本身平面內(nèi)可動(dòng)的片12、22、32的組A2。這些片配置在10、20、30三套中。組A2的可動(dòng)片連接到電磁驅(qū)動(dòng)裝置620的電樞610上，而組A1的固定片連接到底盤607上。電樞在平行于片平面的開口614內(nèi)向上和向下移動(dòng)，它的位移由開口的上下邊緣608、609限定，開口作為定位元件，由此保證可動(dòng)片完全可見或完全隱藏。定位元件也起減少電樞振動(dòng)和擺動(dòng)的作用。
組A2的片用類似框架的支撐件625連接到電樞610上。
圖7a是顯示裝置700的側(cè)視圖;該裝置包括類似于元件100或200的三列顯示元件100′。
圖7b和7c是顯示裝置720、740的側(cè)視圖，它們各包括三列類似于元件600的顯示元件600′。調(diào)整這三個(gè)裝置的片面向不同的方向上，這取決于所期望有的視角。
這些裝置有透明的前蓋702、722、742。若應(yīng)用單個(gè)顯示元件600，由圖6可看出，固定片11始終可見，這就減少了顯示器的靈活性。但是，其中多個(gè)顯示元件配置成一行，由于這種配置的顯示元件頂部的可動(dòng)片有選擇地蓋住顯示元件緊靠其上方的底部固定片，避免或至少很大程度上減少了這個(gè)缺點(diǎn)。在703、723、743位置處，外殼的壁可以是透明的或不透明的，若它們是透明的，當(dāng)前部的可動(dòng)片在“下”位置時(shí)，在它后面的固定片是清楚地可見的。若它們是不透明的，就使它們與固定片的顏色相同。作為另一種配置，多個(gè)元件可均占用一個(gè)共同的外殼和前面的透明蓋，在這種情況下，可省去703、723、743位置處的壁。
圖7a、7b和7c顯示裝置的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)是它們所有的顯示面積基本上是有效的。另一優(yōu)點(diǎn)是這些片可以任何所希望的角度傾斜，使得有可能達(dá)到最佳視角;由于有透明蓋702、722、742，不存在雨水或塵土進(jìn)入片間空隙的危險(xiǎn)。
圖8a，8b和8c圖示出一種制造組裝本發(fā)明顯示元件片的合適方法。這些片裝在支撐腳801上，見圖示一個(gè)套10的圖8a。腳801按如下方式分別連接到板(F′，G′，R′，B′)。在固定片組A1中每一片各有兩個(gè)腳，這兩個(gè)角用固定板F′連接到底盤上。在第二組A2中的每一片有單獨(dú)的腳連接到板G′上(為綠色)。同樣，第三組和第四組A3、A4的片分別連接到板R′(為紅色)和B′(為藍(lán)色)上。板F′，G′，R′，B′分別連接到拉桿F，G，R，B上，它們用中間橫桿803互聯(lián)。所有這些片11-44，腳801，板F′、G′、R′、B′，拉桿F、G、R、B和橫桿803最好用澆鑄，壓制，注模法或機(jī)械加工制成一個(gè)整塊，這使它們一開始就精確地排列好。制造后，這個(gè)集成組件按下述步驟固定到三個(gè)電磁驅(qū)動(dòng)裝置上。兩個(gè)拉桿F固定到底盤上，拉桿G、R、和B分別固定到已相互彼此固定的電磁驅(qū)動(dòng)裝置820G，820R，820B的電樞上。然后割開橫桿803，如用機(jī)械加工或激光切割，將片的各組分開，使它們單獨(dú)可活動(dòng)。上述工藝可從單塊組裝擴(kuò)展到同時(shí)制造多個(gè)顯示元件。
在分別制造和隨后組裝片的情況下，這些片可在組裝之前涂漆。在一起制造這些片時(shí)，如在前段所述的那樣，在最佳視角“a”的方向噴涂油漆是有益的。依次涂上這些顏色。完全激勵(lì)一個(gè)電磁驅(qū)動(dòng)裝置，顯露出單個(gè)片組，接著將所需顏色噴涂在顯示元件上。電磁驅(qū)動(dòng)除去激勵(lì)，依次重復(fù)此順序涂其它顏色。最后當(dāng)所有電磁驅(qū)動(dòng)都除去激勵(lì)時(shí)，以背景色(通常為黑色)噴涂在顯示元件上。
上述顯示元件的電磁驅(qū)動(dòng)裝置可為各種類型。它們可能是單穩(wěn)態(tài)(例如帶有一個(gè)穩(wěn)態(tài)的彈簧加載電樞)，極化的或雙穩(wěn)態(tài)(在此，電樞可磁閉鎖在兩個(gè)位置的任何一個(gè)位置上)。另一方面，也可應(yīng)用多穩(wěn)態(tài)電磁驅(qū)動(dòng)裝置，以便這些片能夠出現(xiàn)在中間位置上。
圖9a表示一個(gè)三穩(wěn)態(tài)電磁驅(qū)動(dòng)裝置920，它包括磁軛925和927，電極片921，彈簧墊圈929，固定的永磁體922和園筒形線圈924，該線圈有一個(gè)電樞926，在電樞上裝有另一個(gè)永磁體928。當(dāng)園筒形線圈924完全激勵(lì)起來排斥磁體928時(shí)，就克服了磁體922的吸引力，使電樞完全移動(dòng)到左邊。當(dāng)園筒形線圈924完全激勵(lì)起來吸引磁體928時(shí)，電樞完全移動(dòng)到右邊。若這個(gè)電樞在它的最右邊位置，而希望它移動(dòng)到第三個(gè)位置，即中間位置，線圈924被激勵(lì)，用來在足以使磁體928移動(dòng)到所需位置的時(shí)間周期內(nèi)排斥磁體928，在此位置上磁體928與磁體922對(duì)準(zhǔn)而不再移動(dòng)。由于磁體922的力，使磁體928保持在中間位置。
圖9b表示一個(gè)類似于裝置920的四穩(wěn)態(tài)電磁驅(qū)動(dòng)裝置900的電樞906，但帶有兩組永磁體902、903，與永磁體908相互作用，除兩末端位置外。還給出兩個(gè)穩(wěn)定的中間位置。在圖9a和9b中，固定永磁體922，902，903可用非永久磁化的磁元件代替。
圖9c表示一個(gè)具有自由懸掛的園筒形磁心912的多穩(wěn)態(tài)驅(qū)動(dòng)裝置910。磁心支撐在波浪形彈簧片916上，電樞914構(gòu)成片組的活動(dòng)拉桿或與片組的活動(dòng)拉桿連接。裝置910的活動(dòng)元件牢固地連接到彈簧片916上，防止元件繞它們的軸旋轉(zhuǎn)。磁心可用模擬或連續(xù)方式在任何所希望的位置上定位，這是通過園筒形線圈918的合理激勵(lì)，即改變通過線圈的電流或電壓的量或改變負(fù)荷循環(huán)比(duty cycle ratio)來確定的。
圖9d表示一種電磁驅(qū)動(dòng)裝置930，它使電磁裝置931，932，933能一個(gè)跟著一個(gè)，不是邊靠邊地設(shè)置。這些裝置分別有電樞935，936，和937。至少裝置932和933得是管狀的，這樣后面裝置的電樞可通過管子的中心。如圖所示，這些電樞也是管狀的，但它們也可并排地配置。圖9d的配置使得顯示元件有可能很緊密地組合起來。電磁裝置931、932和933最好是彼此磁屏蔽起來。
圖9e所示為一種電磁驅(qū)動(dòng)裝置940，它具有兩個(gè)電磁線圈，其中一個(gè)為942，它裝在另一個(gè)為941的電樞上。這就構(gòu)成一個(gè)四態(tài)裝置。用類似的安裝技術(shù)將任意數(shù)目的電磁線圈組合起來，以得到所希望的狀態(tài)數(shù)目。
可以用帶有像彈簧那樣的幾個(gè)阻尼裝置的任一電磁鐵作模擬型操作，即位移基本上是有一個(gè)連續(xù)等級(jí)范圍的。所有這些等級(jí)都可以通過改變激勵(lì)負(fù)荷循環(huán)比而得到，一個(gè)例子是音頻線圈型電磁鐵，如在圖9f中所示的950。這是類似于圖9c的電磁鐵裝置。一個(gè)音頻線圈型電磁鐵和輕質(zhì)片的結(jié)合，提供一個(gè)快速工作的顯示。所示的波浪形彈簧片951最好由輕質(zhì)材料制造。也可提供一個(gè)上面的波浪形彈簧片952以對(duì)抗任何橫向位移的傾向。除以模擬或連續(xù)方式工作外，電磁鐵可采用不連續(xù)狀態(tài)，即數(shù)字式地工作。
可選擇波浪形彈簧片951的剛性使其僅在從一個(gè)狀態(tài)到另一狀態(tài)高速變化時(shí)需要全部的力。只須用全部力的一部分來保持一個(gè)已達(dá)到的狀態(tài)。
對(duì)上述實(shí)施例可作許多變換。
這些片可能進(jìn)行靜態(tài)或動(dòng)態(tài)工作。在靜態(tài)型中每一個(gè)可動(dòng)片在兩次運(yùn)動(dòng)之間比較長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)是相對(duì)穩(wěn)定的。通過在某時(shí)刻激勵(lì)一個(gè)電磁鐵，僅僅顯示連接到電磁鐵上的這些片的顏色。通過同時(shí)激勵(lì)一個(gè)以上的電磁鐵，就顯示兩個(gè)或多個(gè)原色，對(duì)人眼來說，若觀察距離長(zhǎng)到足以將兩個(gè)原色混合成一個(gè)合成色，即產(chǎn)生了合成色。合成色要求電磁鐵狀態(tài)的最小數(shù)目是三個(gè)，因?yàn)橹虚g狀態(tài)對(duì)部分顯示這些片是必須的。
除了以對(duì)于人眼跟蹤來說太快的速度連續(xù)地更新這些顏色外，動(dòng)態(tài)型工作與靜態(tài)型相類似。這類似于彩色電視的工作，工作頻率可能是25到60赫茲。在動(dòng)態(tài)型中，用合適的電磁驅(qū)動(dòng)裝置的負(fù)荷循環(huán)調(diào)節(jié)(duty cycle modulation)可能得到更多的中間等級(jí)數(shù)目。例如，假定固定片組是黑色的，而且三組可動(dòng)片組對(duì)應(yīng)三個(gè)原色。通過顯露相應(yīng)片來顯示一個(gè)原色，顯露時(shí)間取決于這個(gè)顏色所希望的強(qiáng)度，重復(fù)次數(shù)為每秒25-60次。若在整個(gè)周期內(nèi)顯露這些片，顏色是強(qiáng)的，若顯露較短時(shí)間，產(chǎn)生該顏色較低的亮度等級(jí)。若在這周期內(nèi)顯露一個(gè)以上的原色，眼睛將看到的顏色是代表激發(fā)原色總有效暴露的合成色。為了顯示黃色，只要依次快速重復(fù)激勵(lì)紅色和綠色片。人眼將看到黃色而不是分開的紅色和綠色，黃色色調(diào)取決于紅色和綠色片的相對(duì)顯露次數(shù)。這個(gè)“顫動(dòng)”(flutter)技術(shù)可能廣泛應(yīng)用于顯示元件。
若驅(qū)動(dòng)脈沖的頻率或信號(hào)超過驅(qū)動(dòng)裝置的響應(yīng)時(shí)間，顯示元件回復(fù)到靜止態(tài)，此時(shí)可動(dòng)片的位置與所用信號(hào)的平均值相對(duì)應(yīng)。
本發(fā)明顯示元件的速度通過在真空中工作可進(jìn)一步增加。雖然僅在圖6中描述過定位元件，也可在其他實(shí)施例的驅(qū)動(dòng)裝置中提供定位元件，使這些片快速和精確定位和減少振動(dòng)。
這些片的一組或多組可是發(fā)熒光或磷光的，尤其適用于夜間。這些片可具有不同的形狀(例如在不同組片上沿不同方向開平行槽)，或不同的拋光表面(如無光澤的或有光澤的)。而不是色彩的變換;或這些片除了有色彩的不同外，不具有不同的形狀或不同的拋光表面。
在上述的所有實(shí)施例中，每片的表面基本上是均勻的。但是，一個(gè)組中這些片可以具有一個(gè)所需圖形的各個(gè)詳細(xì)部分，則一個(gè)顯示元件或顯示元件的陣列就產(chǎn)生一個(gè)完整的圖象。這特別適用于重復(fù)變換的廣告顯示。另一個(gè)可能的應(yīng)用是改變交通信號(hào)，如由一個(gè)行人的行走或站立的圖象所構(gòu)成的交通信號(hào)。沒有動(dòng)力供給驅(qū)動(dòng)裝置的顯示圖形表示“安全”，即上述例子中，人站著的圖象;這樣，如果電力供應(yīng)中斷，這個(gè)裝置就失去安全。這和普通應(yīng)用燈泡或其他光發(fā)射裝置的信號(hào)相比有相當(dāng)大的優(yōu)點(diǎn)。
可應(yīng)用的電磁驅(qū)動(dòng)裝置的另一形式是一個(gè)驅(qū)動(dòng)一根導(dǎo)桿的小電機(jī)，在導(dǎo)桿上擰著一個(gè)與片組相連的螺母。這些片的位移用電機(jī)軸的旋轉(zhuǎn)角度以及導(dǎo)桿和螺母的螺距來控制。這個(gè)電機(jī)可提供一個(gè)連續(xù)的輸出，或者可能是一個(gè)提供不連續(xù)的或數(shù)字輸出的步進(jìn)電機(jī)。
在本發(fā)明的所有實(shí)施例中，在各個(gè)電磁驅(qū)動(dòng)裝置之間進(jìn)行了屏蔽，以減少雜散磁場(chǎng)和電場(chǎng)的影響以及這些片不正確操作的危險(xiǎn)。
可用靜電、壓電、液壓、氣動(dòng)或任何其他合適的驅(qū)動(dòng)裝置代替電磁驅(qū)動(dòng)裝置。
可用計(jì)算機(jī)控制一個(gè)大顯示裝置中的所有顯示元件的操作，這個(gè)顯示裝置包括顯示元件大量的行和列。計(jì)算機(jī)也可用于控制亮度或?qū)Ρ榷?、選擇色彩、以及對(duì)在特殊地點(diǎn)觀察者來說的最佳視角。此外，還能存貯要顯示的圖象，采集返回信息，并采集與出現(xiàn)任何錯(cuò)誤有關(guān)的數(shù)據(jù)。在靜態(tài)顯示中，計(jì)算機(jī)通過控制這些片的位移來控制亮度。在動(dòng)態(tài)顯示中，計(jì)算機(jī)控制位移和該位移維持的時(shí)間;即亮度與片的顯露面積和顯露的平均時(shí)間的乘積有關(guān)。這兩個(gè)量可由負(fù)荷循環(huán)調(diào)節(jié)(duty cycle modulation)直接控制，但應(yīng)注意到，顯示的響應(yīng)可能不是線性的。包括只讀存儲(chǔ)器的計(jì)算機(jī)可用于測(cè)定準(zhǔn)確的負(fù)荷循環(huán)比(duty cycle ratio)。有關(guān)一個(gè)典型顯示元件的顯示響應(yīng)殊性信息或在一個(gè)大陣列或屏幕中每一個(gè)元件的顯示響應(yīng)特性信息，可存儲(chǔ)在計(jì)算機(jī)中。所希望的亮度等級(jí)級(jí)別不斷地送入計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)根據(jù)元件的特性計(jì)算出準(zhǔn)確的負(fù)荷循環(huán)比。這些特性在顯示壽命期間可能需要校正。電樞的響應(yīng)時(shí)間，即移動(dòng)最大位移的時(shí)間，可能很短，例如小到幾毫秒或更少;這能使計(jì)算機(jī)在適應(yīng)于實(shí)時(shí)操作的速度下操作這個(gè)顯示裝置，如同電視一樣。
可安排顯示元件由一個(gè)七部份特性顯示單元的不同部份組成，而不是一個(gè)基本連續(xù)的顯示。點(diǎn)矩陣型顯示單元也可用單個(gè)片的反射面組成，這些片為方形、園形、矩形或蜂窩形。
當(dāng)用于形成大屏幕顯示裝置時(shí)，能產(chǎn)生高質(zhì)量的類似于彩色電視的圖象，每個(gè)顯示元件顯示整個(gè)圖象的一個(gè)點(diǎn)。大屏幕顯示特別適用于室外，那里的強(qiáng)日光或陽(yáng)光是一大優(yōu)點(diǎn)，而不象對(duì)于許多現(xiàn)有顯示裝置那樣是缺點(diǎn)。如果需要的話，夜間可以用燈照亮顯示器?？深A(yù)計(jì)的應(yīng)用是廣告牌，信息顯示、運(yùn)動(dòng)場(chǎng)的記分牌、電影院和很大屏幕的電視。
在圖6的實(shí)施例中，臂610的末端樞軸可動(dòng)地安裝在電磁驅(qū)動(dòng)裝置620的里面。意思是這些可動(dòng)片移動(dòng)略呈弧形。這些片可能繞水平軸輕微地彎曲，以保持它們之間等距離的分隔。因?yàn)樘?0、20、30的片一個(gè)跟在另一個(gè)后面放置，只要簡(jiǎn)單的驅(qū)動(dòng)裝置就足夠了，不需要偏心或任何其他復(fù)雜的驅(qū)動(dòng)。每一片放置在它自己的同心環(huán)上。
在本發(fā)明的所有實(shí)施例中，這些片可繞一垂直軸彎曲，以改進(jìn)水平視角。
在本發(fā)明所有描述的實(shí)施例中，有一個(gè)片組是固定的，但是，如果需要的話，所有組都可是活動(dòng)的。
可以設(shè)想本發(fā)明的一個(gè)顯示元件可能僅包括一套片。
彩色顯示元件最好是用相應(yīng)于黑色和三個(gè)原色的四個(gè)組。在一個(gè)變換型式中，有五組，在上述顏色中再加上白色。因此，可給出從二個(gè)組開始至任何希望數(shù)目的組，可用合成色和/或具有不同圖形或不同表面光潔度的片，再添加原色或代替原色。另外，每個(gè)顯示元件可有任何數(shù)目的套;對(duì)一個(gè)給定尺寸的顯示元件而言，套越多，需要的位移越小，而驅(qū)動(dòng)這些片就越快。
這些顯示元件每個(gè)都可裝有一個(gè)由電樞位移驅(qū)動(dòng)的開關(guān)。這樣一個(gè)開關(guān)對(duì)確認(rèn)顯示信息等詳情提供了方便，特別適合于銀行和證券交易所使用，這個(gè)開關(guān)也可用繼電器型觸點(diǎn)。
本發(fā)明的顯示元件相當(dāng)便宜，且制造簡(jiǎn)單、運(yùn)行可靠而耐用。
權(quán)利要求
1.一種光反射顯示元件，具有許多套兩片或多片組，各套從正面可見其前表面的片一個(gè)跟在另一個(gè)后面地排列著，各套中的相應(yīng)片組具有同樣特性的光反射表面，其特性不同于其他片組的特性，而且這些組中至少有一個(gè)組是單獨(dú)可活動(dòng)的，這樣，從正面可選擇性地見到所述的前表面，其特征是在每套中的這些片放在緊密鄰近的平行平面中，而且這些套也作平行的、但橫向的位移。
2.如權(quán)利要求
1所述的顯示元件，其特征在于每個(gè)可活動(dòng)片組安裝在相應(yīng)的支撐元件上，其作平行于這些片的運(yùn)動(dòng)平面的運(yùn)動(dòng)。
3.如權(quán)利要求
1或2所述的顯示元件，其特征是有N個(gè)片組，其中之一是固定的，而(N-1)個(gè)組是可驅(qū)動(dòng)的。
4.如權(quán)利要求
3所述的顯示元件，其特征在于每一組中的片有同樣的顏色，不同于其他組中的片的顏色。
5.如權(quán)利要求
3所述的顯示元件，其特征在于每一組中的片具有有關(guān)圖象的各個(gè)部分。
6.如以上任一權(quán)利要求
所述的顯示元件，其特征在于每一可驅(qū)動(dòng)組的片能占有兩個(gè)極端位置，并能不連續(xù)地驅(qū)動(dòng)至一個(gè)或多個(gè)間隔的中間位置。
7.如權(quán)利要求
1至5中任一權(quán)利要求
所述的顯示元件，其特征在于每一可驅(qū)動(dòng)組的片能占有兩個(gè)極端位置，并可連續(xù)驅(qū)動(dòng)到任何中間位置。
8.如以上任一權(quán)利要求
所述的顯示元件，其特征在于每一可驅(qū)動(dòng)的片組以快得人眼無法跟隨的速度振動(dòng)。
9.如以上任一權(quán)利要求
所述的顯示元件，其特征在于每一個(gè)可動(dòng)片組用電磁驅(qū)動(dòng)裝置驅(qū)動(dòng)。
10.按以上任一權(quán)利要求
所述顯示元件的制造方法，其特征在于顯示元件的所有片和各組的支撐裝置最初是制成一塊的，然后支撐裝置分別連接到各組相應(yīng)的驅(qū)動(dòng)裝置上(若這些片是固定的，則連接到固定件上)，然后切斷不同組支撐裝置之間的連接。
11.如權(quán)利要求
10所述的方法，其特征在于片的顏色是通過激勵(lì)第一組的驅(qū)動(dòng)裝置，將所需顏色的油漆噴涂在這一組的片上，除去該驅(qū)動(dòng)裝置的激勵(lì)而著色的，然后依次重復(fù)操作將不同的顏色涂在其它組的片上。
12.包括多個(gè)顯示元件的顯示裝置，其顯示元件為權(quán)利要求
1至9中任一權(quán)利要求
所述的顯示元件，其特征在于至少一個(gè)顯示元件的一片至少部分地將一個(gè)相鄰顯示元件的一片隱藏起來。
13.一種光反射顯示元件，包括多個(gè)具有不同性質(zhì)的光反射表面的片，這些片一個(gè)跟著一個(gè)后面排列，這些片中至少一片是單獨(dú)驅(qū)動(dòng)的，以便其表面是選擇性地可見的，其特征是這些片以高到人眼不能看出這些表面各自的特性的頻率被驅(qū)動(dòng)。
14.一個(gè)光反射顯示單元，包括多個(gè)具有不同性質(zhì)的光反射表面的片，這些片一個(gè)跟著一個(gè)后面排列，其特征在于這個(gè)單元包含N片(N為等于或大于3的整數(shù))，其中(N-1)片是可分別驅(qū)動(dòng)的，其表面是選擇性地可見的。
專利摘要
一個(gè)光反射顯示元件包含幾套(10，20，30，40)，片，其中相應(yīng)的片，例如組(12，22，32，42)有相同顏色，這些組中至少一組通過拉桿(110)在該組可見位置和該組藏于另一組后面的位置之間滑動(dòng)，為產(chǎn)生明暗，可動(dòng)組也可占據(jù)中間位置；此外，該組可以高得人眼不能看到的頻率振動(dòng)。當(dāng)給出相應(yīng)于黑色和三原色的四個(gè)組時(shí)，可模擬不同亮度等級(jí)的各種合成色，產(chǎn)生彩色電視機(jī)的效果?？蓪⑦@些元件組合起來形成數(shù)字顯示或大的圖象陳列。
文檔編號(hào)G09F9/37GK87104492SQ87104492
公開日1988年11月30日 申請(qǐng)日期1987年5月22日
發(fā)明者拉德·哈桑·達(dá)巴 申請(qǐng)人:拉德·哈?！み_(dá)巴導(dǎo)出引文BiBTeX, EndNote, RefMan