专利名称：一种设有步进电机的显示器的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种设有步进电机的显示器，该步进电机设有永久磁化的被装在一个轴上的转子碟和设有至少一个用来激励磁场的线圈。
现有的显示器是以长条状的板状或块状构件排列而构成，并由机械驱动机构来控制条状的构件作同步转动，藉由板状或块状构件(断面呈三角形)在两面或三个面上所绘制不同的图案来达到显示及广告的效果，用现有技术仅能够达到变换整体图案的目的，如同在同一平面上变换不同的图案板，根本没有辨法发挥较为优异的广告或显示效果。这是由于现有的步进电，其永久磁化的转子碟必须具有一定的体积藉以运用足够强的磁场，当这种步进电机中的线圈被安置成圆柱形阵列围绕转子时，要制造非常小的步进电机极为困难。因此现有显示器使用现有步进电机是有困难的。
因此，本实用新型的一个目的是提供一种具有步进电机的显示器，该步进电机尺寸可以小于现有的步进电机。这种电机的每一个线圈被卷绕在一个平面上，其中每一个线圈的正交方向均垂直于转轴，其中该转子碟与每一个线绕组平面产生交叉。此种设计使其可被制成具有非常小的控制电流密度和使用最少的磁性或线圈心子材料的步进电机，因为转子碟本身与电枢和磁性心子同时动作。而促成此种结果的一个因素是空气心线圈的使用。
本发明所提供的显示器，其构成是由一些轴向对称，空间隔开的图像形成元件依照一个栅网来排列并且利用步进电机辅助来加以控制，其中，每一个元件的一侧为开放的，因而可让一步进电机置于该开放的孔洞中，同时每一个元件亦设有一些侧面，各产生其本身的型样，而且各元件的端点连接到步进电机的转子，该端点位于与开口侧相对的位置，步进电机的转子轴与元件的旋转对称轴一致，其安置方式使各图像形成元件具有它本身的步进电机。
所述的显示器，图像形成元件在显示器上互相隔开，元件之间的距离具有足够的余隙可以使它们自由地旋转;
所述图像形成元件为棱形体，这些元件可为棱柱体，具有四个侧面和正方形的顶面和底面;
这些元件亦可为立方体，该等立方体被排列成一些列和一些行依照具有一种正方单位小格的一个栅网来排列，也可为棱锥体，在一个元件的一侧面上的型样形成一个较大的表示型样的一个局部段，在一个元件的一个侧面上的型样具有一种的彩色。
所述的显示器，其中每一元件包含一步进电机，此种步进电机，设有永久磁化的转子碟，该转子碟被装在一个轴上，和设有至少为一个的线圈来激励磁场;其特征是第一个线圈被卷绕在一个平面，其中每一个线圈的正交方向垂直于转子轴，其中该转子碟与每一个线圈绕组平面产生交叉。所述线圈为空气心线图，转子和线圈被一个圆形软铁铸件来加以包围，每一个线圈卷绕在一个圆柱形笼式构件上被安置成包围转子，并且与该转子同圆心，线圈的数目成偶数而且被安置成在转子轴的两侧，两两互相并联，同时该等线圈对偶在包围转子轴的360度圆周上成等间隔隔开;线圈的数目可为4个，两线圈对偶被安置为互成直角，同时转子具有一对磁极，该线圈可以用非常小的电流脉波来加以激励。
本发明提出的具有步进电机的显示器的优点是由于可能设计更小的步进电机而产生最大优点是可以使现有显示器的系统小型化，清晰度高，同时因为只需要很低的控制电流密度。所以，本发明的步进电机只消耗很小的功率。
依照本发明提出的显示器中的步进电机的另外一个优点是可以由一个计算机来直接加以控制，因为供给到步进电机的电源可以被调整，而不需要对计算机的输出信号作任何放大。
因转子和线圈被一个圆形软铁铸件来加以包围，所以本发明的步进电机实质上没有外部杂散磁场，同时该软铁使磁场偏转成可以获得最大效率的形状。
因此本发明提出的具有步进电机的显示器藉由步进电机来控制各自独立的元件作适当角度的转动，更可配合电脑来控制某些特定步进电机转动，而可达到如同运场上由上千人所组成的“图板”般的达到动态显示及变化的功效。
因而可以让显示器能够如同动态的画面一般，提供观看者相当优异的视觉效果，从而可达到提高显示器的实用价值。
下面将参照附图及实施例对本发明作详细说明。在附图中
图1是本发明提出的显示器中的步进电机的一个分解图;
图2是表示依照图1组合后的笼式构造示意图，其中组合有转子;
图3表示依照图1的笼式的构造示意图，其中设有线圈;
图4是依照图1的转子中的磁极方向示意图;
图5是依照图1的线圈方向示意图;
图6是依照图1的步进电在组合后的一个剖面示意图;
图7是依照本发明的显示器的部分的一个剖面示意图;
图8表示依照图7的显示器的部分的另外一个剖面示意图;
图9表示依照本发明的另外一个显示器示意图;
图10表示依照图9的显示器的一个剖面示意图;
图11、图12为上述步进电机的接线圈。
图1以分解图来表示本实用新是提出的显示器中的步进电要的实施例，步进电机1包含有一个碟形永久磁铁2，一个轴3，一端点扣环4，由上述三个元件构成转子5;
由一个弓形碟7及一个指状碟8构成一个圆柱形的笼式构件6，此笼式构件6被安置成围绕转子5并且与转子5同圆心，围绕在笼式构件6的是一些线圈9，此外还有一连接插棒10，10′及一个软铁外壳11，组合好的笼式构件6(没有线圈9但是具有组合好的转子5，如图2所示，图3表示组合好的笼式构件6，具有线圈9(9′，9″)，但是没有转子5和连接插棒10，10′)。
在所示的具体例中，碟形永久磁铁2被对角磁化，如图4所示。这时，线圈9被定位在图5的方向，假如在任何时间只有一对线圈9′，9″被激励时，可以形成一个90°步进电机，线圈9利用它成并联连接，但是，假如有一对线圈或两个线圈9′、9″(线圈9利用它成并联连接)被激励，或是假如具有一些线圈9′、9″对偶的线圈9被互相独立的激励，则可形成45度步进电机。然而，最好一种设施需要有一个额外的连接。
依照此处所举的实施例的组合后的步进电机1如图6所示。
调整磁极的数目和线圈9的数目即可形成其他型式的步进电机，例如120度或180度步进电机。
线圈9的数目最好为偶数而且被安置成在转子轴的两侧，成两两互相并联，同时线圈对偶9′、9″在包围转子轴3的360度圆周上成等间隔的隔开。其结果是可以获得比在单一情况中更好的定位。
在此具体例子中，线圈的数目为4个，两个线圈对偶9′、9″被安置为互成直角，同时转子5具有一对的磁极。
因为组件的小型化，所以线圈9可以TTL(晶体管-晶体管罗辑电路)位准的信号(例如现代计算机所发送的)来加以激励。
由于具有计算机控制操作的可能性而开放了许多步进电机的应用新领域，例如使用在显示器。这种显示器12(图7和9)由一些轴向对称，空间隔开的图像形成元件13来构成，图像形成元件13依照一个栅网来排列，并且可以利用步进电机来控制它，第一个元件13的一侧14为开放的，因而可让所述步进电机1置于孔洞20中，同时每一个元件13亦设有一些侧面15，各具有其本身的型样，而且各元件13的端点16连到步进电机的转子5，该端点16位于与开口侧14相对的位置，步进电机的转子轴3与元件13旋转对称轴一致，其安置方式使各图像形成元件13具有它本身的步进电机1。
以举例来说明，图7和图8是依照上述说明所设计的显示器12的部分剖面图。元件13在显示器12上互相隔开，其距离具有足够的余隙17可使该元件自由旋转。为着保证有一个规则的型样，在步进电机1间亦形成一定的余隙17(沿转子轴3方向观看时)。
在上述的显示器实施例中，元件13呈棱柱形，具有四个侧面15和正方形的顶面与底面14、16，或是成为正立方形。这正立方体被排列成一些列和一些行，依照具有一种正方单位小格的一个栅网来排列。但是在另外一些方式中，该棱柱形体可具有6个侧面，或是成为杆形或具有不同的组态。
显示器的第二实施例，以图9和10来表示，其中的图像形成件13由四面的棱锥体来组成，该棱锥体的基部为等边三角形。为着获得均匀的显示器前部18具有一个角度，该角度与具有四面的棱锥体的顶点成正比例。
在显示器的此第二具体例中，较小的余隙17，17′即足够，因此显示器的前部18的每单位面积可以使用一较大数目的元件，从而可进一步地加强解像能力。然而，每个元件13的次型样的数目只有三个，在立方体组态的情况则为四个。
假如使用具有正方形基部的四面的棱形体，配合90度步进电机一起使用，则所需的余隙将作某些程度的增加，但是每个元件13可使用的次型样数目也会增加。
整个型样由显示器12和图像形成元件13来构成，图像形成元件13由侧面15来构成，该整个型样由一些次型样来组成，次型样的数目与每一图像形成元件的侧面15的数目一致。换言之，在一个元件13的一个侧面上的型样可以是形成一个较大图像的部分的一个局部段，例如一个图形表示被分解成一些局部段，或是在一个元件13的一个侧面上的型样可以是一个彩色(如同在彩色电视机上的型态)，由元件13可以产生无限数目的整型样。然而，有一个需要是每一个个别的步进电机需要可以分开的控制。在被分解的图形表示中，可产生的显示器前部18的数目被限制成每一个图像形成元件13的侧面的数目，但是在另外一方面步进电机1的控制比较简单，因为所有的步进电机1同时或顺序地接收相同的命令。
本发明的步进电机1除了可以用来对轻物体定位外，在另外一方面，经由量度在线圈中的感应变化亦可表示角度位移。
图11表示本发明提出的步进电机的一个接线图，其中使用四个连接插棒10和两个线圈9成不可变的串联连接。然而，在这种设置中，需改变线圈9中的电流方向方可改变转子5的旋转方向。
图12表示本发明提出的步进电机的另外一个接线图，其中有四个线圈9连接到接有插棒10′的一个共同中央点。经由将电流脉冲波供给到一个或两个连接插棒可以使转子5具有每一个所希望的旋转，而不需改变任何一个线圈中的电流方向。
权利要求
1.一种设有步进电机的显示器，其构成是由一些轴向对称、空间隔开的图象形成元件依照一个栅网来排列并利用步进电机来加以控制；其特征是每一个元件的一侧为开放的，一步进电机置于该开放的孔洞中，同时每个元件亦设有一些侧面，该侧面各具有其本身的型样，而且各元件的端点连接到步进电机的转子，该端点位于与开口侧相对的位置，步进电机的转子轴与元件的旋转对称轴一致，其安置方式为各图像形成元件具有它本身的步进电机。
2.根据权利要求1所述的显示器，其特征是该等元件在显示器上互相隔开，各元件间具有可以使该等元件自由旋转的间隙。
3.根据权利要求1所述的显示器，其特征是该等元件为棱形体。
4.根据权利要求3所述的显示器，其特征是该元件为棱柱体，具有四个侧面和正方形的顶面和底面。
5.根据权利要求4所述的显示器，其特征是该等元件为立方体。
6.根据权利要求5所述的显示器，其特征是该等立方体被排列成一些列和一些行，依照具有一种正方单位小格的一个栅网来排列。
7.根据权利要求1所述的显示器，其特征是在一个元件的一侧面上的型样形成一个较大表示型样的一个局部段。
8.根据权利要求1所述的显示器，其特征是在一个元件的一个侧面上的型样具有一种的彩色。
9.根据权利要求1、2、3、4、5、6、7或8中的任何一项所述的显示器，其特征是，其中每一元件包含一步进电机，此种步进电机，设有永久磁化的转子碟，该转子碟被装在一个轴上，和设有至少为一个的线圈来激励磁场;每一个线圈被卷绕在一个平面上，其中每一个线圈的正交方向垂直于转子轴，和其中该转子碟与每一个线圈绕组平面产生交叉。
10.根据权利要求9所述的显示器，其特征是所述步进电机的线圈为空气心线圈。
11.根据权利要求9所述的显示器，其特征是所述步进电机的转子和线圈被一个圆形软铁铸件来加以包围。
12.根据权利要求9所述的显示器，其特征是所述步进电机的每一个线圈卷绕在一个圆柱形笼式构件上被安置成包围转子，并且与该转子同圆心。
13.根据权利要求9所述的显示器，其特征是所述步进电机线圈的数目成偶数而且被安置成在转子轴的两侧，成两两互相并联，同时该等线圈对偶在包围转子轴的360度圆周上成等间隔的隔开。
14.根据权利要求13所述的显示器，其特征是所述步进电机线圈的数目为4个，两个线圈对偶被安置为互成直角，同时转子具有一对磁极。
15.根据权利要求9所述的显示器，其特征是所述步进电机的线圈可以用非常小的电流脉冲波来加以激励。
全文摘要
一种装有步进电机的显示器，该显示器由轴向对称、空间隔开的图象形成元件依照一个栅网来排列并利用步进电机来加以控制。该步进电机设有永久磁化的转子碟，该转子碟被装在一个轴上和设有至少为一个的线圈用来激励磁场，每一个线圈被卷绕在一个平面，其中每一个线圈的正交方向垂直于转轴，和其中该转子碟与每一个线圈绕组平面产生交叉。这种显示器图象效果好，消耗功率低。
文档编号G09F11/22GK1072790SQ9111116
公开日1993年6月2日 申请日期1991年11月30日 优先权日1991年11月30日
发明者唐济群 申请人:萤宝科技股份有限公司