ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
[0001]
Настоящее изобретение относится к исполнительно-приводному механизму измерительного преобразователя, выполненному с возможностью перемещения измерительного преобразователя в заданное положение для измерения, при этом измерительный преобразователь содержит датчик для измерения физической величины объекта, подлежащего измерению, и жидкокристаллическому дисплейному устройству, содержащему исполнительно-приводной механизм измерительного преобразователя.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
[0002]
Дисплейные мониторы для отображения используются не только в кабинетах или домашних хозяйствах, но в различных местах осуществления профессиональной деятельности, такой как графическое проектирование и медицинское обслуживание. В частности, жидкокристаллические мониторы высокого разрешения используются для показа изображения графического проектирования или медицинского диагностического изображения, поскольку для показа таких изображений требуется изобразительное качество высокого разрешения при обеспечении высокой воспроизводимости. Для такого жидкокристаллического монитора, в котором требуется обеспечить качество изображений высокого разрешения с высокой воспроизводимостью, предпринимаются попытки увеличения воспроизводимости дисплейных изображений посредством измерения оптического свойства жидкокристаллического экрана, такого как яркость, цветность или хроматичность или количество света, с использованием датчика измерения физической величины, такого как оптический датчик, и последующего проведения калибровочной проверки на основе измеренных данных.
[0003]
Для увеличения воспроизводимости дисплейных изображений, калибровочная проверка должна быть проведена в каждое заданное время. Именно по этой причине, исполнительно-приводной механизм измерительного преобразователя для измерения оптического свойства жидкокристаллического экрана выполнен встроенным в жидкокристаллический монитор (см. патентный документ 1), или оптический измерительный инструмент, содержащий исполнительно-приводной механизм измерительного преобразователя для измерения оптического свойства жидкокристаллического экрана, расположен вплотную к корпусной рамке жидкокристаллического монитора (см. патентный документ 2).
[0004]
В патентном документе 1 раскрыто, что оптический измерительный инструмент 104, выполненный с возможностью перемещения, расположен в одном из четырех углов жидкокристаллического дисплейного устройства, содержащего прямоугольный жидкокристаллический экран 101 и корпусную рамку 102, расположенную вокруг жидкокристаллического экрана 101 (фиг.27 настоящей заявки). В патентном документе 2 показаны три положения, в которых оптический измерительный блок 108, содержащий оптический измерительный инструмент 104, может быть расположен на корпусной рамке 102: в одном углу корпусной рамки 102; на боковом участке возле центра верхней стороны корпусной рамки 102 и на боковом участке возле центра боковой стороны корпусной рамки 102 (фиг.28 настоящей заявки). Оптический измерительный инструмент 104 выполнен в виде плоского блока, содержащего датчик измерения физической величины, такой как оптический датчик, и в последующем упоминается как измерительный преобразователь. Оба исполнительно-приводных механизма измерительного преобразователя для осуществления экранного измерения, описанные в патентных документах 1 и 2, выполнены в виде механизмов, поворачивающих измерительный преобразователь с использованием электрического двигателя и приводного передаточного механизма, такого как редуктор, таким образом, что измерительный преобразователь описывает окружность, центр которой находится в точке возле центра одной стороны корпусной рамки или в одном углу корпусной рамки.
[0005]
Для удовлетворения требованию к качеству изображения высокой воспроизводимости и высокого разрешения, в упомянутом выше жидкокристаллическом дисплейном устройстве должно осуществляться точное измерение указанного оптического свойства дисплейного экрана, такого как яркость или цветность или хроматичность, на которое во время калибровочной проверки не оказывает влияние внешний свет окружающей среды, посредством размещения датчика для измерения физической величины, такой как яркость или цветность или хроматичность, в положении для измерения вплотную к экрану монитора и над ним. Жидкокристаллические дисплейные устройства также должны иметь большие функциональные возможности, выражаемые в размере или фактической видимости отображаемых изображений, и хорошую конструктивную осуществимость, а в связи с этим толщина корпусной рамки должна быть такой, чтобы поверхность была плоской. Соответственно, существует необходимость в недопущении наложения ограничений на исполнительно-приводной механизм измерительного преобразователя в отношении внешнего вида и формы жидкокристаллического дисплейного устройства, что обусловливает конструктивную осуществимость.
[0006]
Однако в механизмах, описанных в патентных документах 1 и 2, используется система, которая вынуждает измерительный преобразователь покидать или входить в корпусную рамку или измерительный инструмент и осуществлять поворот. Соответственно, в указанных механизмах используются электрический двигатель и приводной передаточный механизм для получения вращательного момента, необходимого, чтобы вызвать поворот рычажка измерительного преобразователя. Это приводит к выполнению указанных механизмов очень большими. Иначе говоря, имеется необходимость в резервировании пространства для размещения электрического двигателя и приводного передаточного механизма, что накладывает конструктивное ограничение. Кроме того, увеличение размера исполнительно-приводного механизма измерительного преобразователя для проведения экранных измерений влияет на конструктивную осуществимость жидкокристаллического дисплейного устройства.
[0007]
В отношении промышленных изделий различных типов рассматривается возможность миниатюризации механических элементов или выполнения их занимающими небольшое пространство. В последние годы исполнительно-приводные элементы с использованием проволоки, выполненной из сплава с эффектом запоминания формы, выпускаются в серийных количествах в качестве небольших исполнительно-приводных элементов для замены электрического двигателя. Например, тонкий эндоскоп, вставленный в объект, подлежащий исследованию, прикладывает к нему небольшую нагрузку. Поэтому несколько проволок, выполненных из сплава с эффектом запоминания формы, обладающих свойством сокращения при нагревании, предварительно устанавливают на кончике кабельного устройства эндоскопа; прокладку электрических проводов выполняют так, что ток проходит через каждую из этих проволок, выполненных из сплава с эффектом запоминания формы; и одна заранее заданная проволока из этих проволок, выполненных из сплава с эффектом запоминания формы, при подаче питания вырабатывает джоулево тепло и таким образом осуществляет сокращение; а в результате этого кончик кабельного устройства эндоскопа оказывается согнут в заданном направлении. Такой электрический исполнительно-приводной элемент обеспечивает реализацию возможности перемещения для известных небольших устройств, в которые нельзя встроить электрический двигатель. Соответственно, были предприняты различные попытки использования такого электрического исполнительно-приводного элемента, и были поданы соответствующие патентные заявки (патентные документы 3, 4).
[0008]
Патентный документ 3 раскрывает исполнительно-приводной элемент, который приводит в движение кривошипно-шатунный механизм посредством комбинирования двух проволок, выполненных из сплава с эффектом запоминания формы, кривошипно-шатунного механизма и пружины, работающей на растяжение и прикрепленной к исполнительному элементу кривошипно-шатунного механизма, и посредством последующей подачи питания на одну из проволок, выполненных из сплава с эффектом запоминания формы, для осуществления ее сокращения и перемещения таким образом исполнительного элемента в заданное устойчивое положение с использованием усилия натяжения указанной пружины, работающей на растяжение; и при этом исполнительно-приводной элемент приводит в движение кривошипно-шатунный механизм по направлению к противоположной стороне посредством подачи питания на другую проволоку, выполненную из сплава с эффектом запоминания формы, для осуществления ее сокращения и перемещения таким образом исполнительного элемента в заданное противоположное устойчивое положение с использованием усилия натяжения указанной пружины, работающей на растяжение. Патентный документ 4 раскрывает исполнительно-приводной элемент, который приводит в движение исполнительный элемент кривошипно-шатунного механизма посредством комбинирования двух проволок, выполненных из сплава с эффектом запоминания формы, кривошипно-шатунного механизма и нажимной пружины, и посредством последующей подачи питания на одну из проволок, выполненных из сплава с эффектом запоминания формы, для осуществления ее сокращения и перемещения таким образом исполнительного элемента в заданное устойчивое положение с использованием прижимающего усилия нажимной пружины, прикрепленной к наружной стороне кривошипно-шатунного механизма; и при этом исполнительно-приводной элемент приводит в движение исполнительный элемент по направлению к противоположной стороне посредством подачи питания на другую проволоку, выполненную из сплава с эффектом запоминания формы, для осуществления ее сокращения и перемещения таким образом исполнительного элемента в заданное противоположное устойчивое положение с использованием прижимающего усилия пружины, работающей на растяжение. Электрические исполнительно-приводные элементы, описанные в патентных документах 3 и 4, имеют конфигурацию, в которой исполнительный элемент кривошипно-шатунного механизма осуществляет поворот таким образом, чтобы описать дугу и выполнить операцию переключения. Однако эти патентные документы не раскрывают каких либо конкретных применений или т.п. за исключением такой конфигурации.
Документы уровня техники
Патентные документы
[0009]
Патентный документ 1: японский патент No. 3984996
Патентный документ 2: JP-A-2005-208548
Патентный документ 3: японский патент No. 4067282
Патентный документ 4: японский патент No. 4233290
РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ
НЕДОСТАТКИ, КОТОРЫЕ НЕОБХОДИМО УСТРАНИТЬ ПОСРЕДСТВОМ ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0010]
Как описано выше, в дисплейных устройствах для отображения высокого разрешения производится измерение оптического свойства дисплейного экрана, такого как яркость, цветность или хроматичность или количество света, с использованием измерительного преобразователя и проведение калибровочной проверки на основе измеренных данных. В будущем для дешевых дисплейных устройств для отображения также возникнет необходимость в проведении калибровочной проверки с использованием измерительного преобразователя. Как описано выше, в патентных документах 1 и 2 используется система, которая вынуждает измерительный преобразователь покидать или входить в корпусную рамку или измерительный инструмент и осуществлять поворот. Соответственно, в указанных механизмах используются электрический двигатель и приводной электрический двигатель, и приводной передаточный механизм для получения вращательного момента, необходимого, чтобы вызвать поворот рычажка измерительного преобразователя. Это приводит к выполнению указанных механизмов очень большими. Иначе говоря, имеется необходимость в резервировании пространства для размещения электрического двигателя и приводного передаточного механизма, что накладывает конструктивное ограничение. Кроме того, увеличение размера исполнительно-приводного механизма измерительного преобразователя для проведения экранных измерений влияет на конструктивную осуществимость жидкокристаллического дисплейного устройства. Несмотря на то, что электрические исполнительно-приводные элементы с использованием проволоки, выполненной из сплава с эффектом запоминания формы, выпускаются в серийных количествах в качестве небольших исполнительно-приводных элементов для замены электрического двигателя, представляется, что проблеме практического выполнения конструкций исполнительно-приводного механизма измерительного преобразователя не уделялось достаточного внимания. Электрические исполнительно-приводные элементы, описанные в патентных документах 3 и 4, приводят в движение исполнительный элемент кривошипно-шатунного механизма с использованием силы сокращения проволоки, выполненной из сплава с эффектом запоминания формы; однако недостаток этих электрических исполнительно-приводных элементов заключается в том, что исполнительный элемент осуществляет поворот таким образом, чтобы описать дугу и выполнить переключающую операцию, в результате чего происходит большая потеря на смещение рабочего хода при этой переключающей операции.
[0011]
Для увеличения воспроизводимости дисплейных изображений измерительный преобразователь для экранных измерений перемещает измерительный преобразователь из корпусной рамки на экран и проводит калибровочную проверку в каждое заданное время. Поскольку дисплейные устройства для отображения используются в самых разных местах, может возникнуть ситуация, когда ребенок или т.п. из любопытства будет толкать назад измерительный преобразователь, находящийся на экране, в направлении корпусной рамки. В этом случае, естественно полагать, что направление, в котором этот ребенок или т.п. толкает назад измерительный преобразователь, является направлением прямой линии, проходящей наружу от экрана (в направлении корпусной рамки). Соответственно, в известной системе, в которой вызывается поворот рычажка измерительного преобразователя, измерительный преобразователь затруднительно плавно вернуть на свое место, когда ребенок или т.п. из любопытства толкает измерительный преобразователь назад. Такое обстоятельство легко может привести к сбою в работе. Рассматриваемые в этой связи способы, позволяющие справиться с шаловливым поведением такого типа, включают отображение предупреждения на диплейном устройстве для отображения, чтобы привлечь внимание, и использование дополнительного механизма обеспечения безопасности для обнаружения человека и последующего убирания измерительного преобразователя в корпусную рамку. Первое из указанных мероприятий направлено на предупреждение, оно не является решением проблемы по существу, и поэтому не приведет к получению существенного технического результата. При этом последнее из указанных мероприятий приведет к выполнению исполнительно-приводного механизма еще большего размера и его усложнению.
[0012]
Соответственно, задачей настоящего изобретения является обеспечение создания нового исполнительно-приводного механизма измерительного преобразователя, который позволяет измерительному преобразователю покидать корпусную рамку или входить в нее беспрепятственно, даже если корпусная рамка выполнена имеющей небольшую толщину, и который содержит механизм, позволяющий справиться с шаловливым поведением ребенка или т.п., таким как отталкивание измерительного преобразователя назад.
СРЕДСТВА ДЛЯ УСТРАНЕНИЯ УКАЗАННЫХ НЕДОСТАТКОВ
[0013]
Исполнительно-приводной механизм измерительного преобразователя в соответствии с настоящим изобретением содержит: корпусную рамку, расположенную в рамочной области вокруг объекта, подлежащего измерению; измерительный преобразователь, содержащий датчик для измерения физической величины объекта, подлежащего измерению; направляющий элемент, расположенный в направлении Х и выполненный с возможностью линейного перемещения измерительного преобразователя; пружинный элемент, выполненный с возможностью расширения или сокращения в направлении Y; и исполнительно-приводной элемент, выполненный с возможностью расширения или сокращения в направлении Y. Либо посредством подачи питания на исполнительно-приводной элемент для осуществления сокращения против упругости указанной пружины, либо посредством инициирования работы пружины, когда на исполнительно-приводной элемент подано питание для осуществления сокращения, измерительный преобразователь оказывается линейно перемещен в направлении Х изнутри корпусной рамки в положение для измерения.
[0014]
Согласно настоящему изобретению, либо посредством подачи питания на исполнительно-приводной элемент для осуществления сокращения против упругости пружинного элемента, либо посредством инициирования работы пружины, когда исполнительно-приводной элемент осуществляет сокращение, измерительный преобразователь линейно перемещают изнутри корпусной рамки в положение для измерения в направлении X. Соответственно, измерительный преобразователь оказывается линейно перемещен в направлении Х с использованием силы сокращения исполнительно-приводного элемента в направлении Y. В результате происходит уменьшение потерь на смещение рабочего хода, а измерительный преобразователь покидает или входит в корпусную рамку беспрепятственно.
[0015]
В настоящем документе указанное отношение между направлением Х и направлением Y представляет собой отношение, при котором, если направление Х является горизонтальным, когда на корпусную рамку смотрят с передней стороны, направление Y является вертикальным, или отношение, при котором, если направление Х является вертикальным направлением, когда на корпусную рамку смотрят с передней стороны, направление Y является горизонтальным. В настоящем документе направление Y определено как направление, угол которого имеет диапазон от 45° до 135° или от -45° до -135°, когда направление Х является, например, горизонтальным и имеет угол 0°. В альтернативных вариантах осуществления изобретения, направление Y определено как направление, угол которого имеет диапазон от -45° до 45° или от -135° до -225°, когда направление Х является, например, вертикальным направлением и имеет угол 90°.
[0016]
Датчики для измерения физической величины содержат оптические датчики, датчики на основе прибора с зарядовой связью, датчики цвета и инфракрасные датчики.
[0017]
Примеры направляющего элемента включают направляющий элемент, в котором выступающий элемент, служащий в качестве направляющей, расположен на измерительном преобразователе, а элемент с углублением, служащий в качестве направляющей, расположен на корпусной рамке, и направляющий элемент, в котором выступающий элемент, служащий в качестве направляющей, расположен на корпусной рамке, а элемент с углублением, служащий в качестве направляющей, расположен на измерительном преобразователе.
[0018]
Примеры пружинного элемента включают пружины, работающие на растяжение, и нажимные пружины, а примеры его выполнения включают винтовые, спиральные и в форме струны. Пружинный элемент предпочтительно выполнен в виде винтовой пружины, работающей на растяжение. Использование винтовой пружины, работающей на растяжение, обеспечивает возможность установки большого рабочего хода, обусловливаемого упругостью. Этим обеспечивается простота увеличения перемещения на рабочий ход измерительного преобразователя.
[0019]
Исполнительно-приводной элемент относится к исполнительно-приводному элементу, который осуществляет сокращение против упругости пружинного элемента при подаче питания. Примеры исполнительно-приводного элемента включают исполнительно-приводные элементы, выполненные из сплава с эффектом запоминания формы, электрострикционные исполнительно-приводные элементы, а примеры его выполнения включают форму проволоки, плоскую, винтовую, спиральную, цилиндрическую и призматическую формы. Плоские и выполненные в форме проволоки исполнительно-приводные элементы могут быть расположены с высокой степенью свободы даже в тонком и узком месте. В зависимости от характеристик исполнительно-приводного элемента, который предназначен для запитывания, для подачи питания на исполнительно-приводной элемент выбирают постоянный или переменный ток.
[0020]
Исполнительно-приводной элемент в соответствии с настоящим изобретением предпочтительно является проволокой, выполненной из сплава с эффектом запоминания формы, которая при подаче питания осуществляет сокращение и таким образом нагревание. Причиной такого выбора является тот факт, что использование проволоки, выполненной из сплава с эффектом запоминания формы, упрощает возможность увеличения величины смещения, происходящего вследствие подачи питания.
[0021]
Примеры материала, из которого выполнена проволока, выполненная из сплава с эффектом запоминания формы, включают титано-никелевые сплавы и сплавы на основе железа, марганца и кремния. Примеры формы проволоки, выполненной из сплава с эффектом запоминания формы содержат цельные проволоки, многожильные проволоки, винтовые проволоки и проволоки в форме пружины. Проволока, выполненная из сплава с эффектом запоминания формы, имеющая больший диаметр, может развивать большую силу сокращения, но требует большего запитывающего тока и хуже реагирует при охлаждении. Напротив, проволока, выполненная из сплава с эффектом запоминания формы, имеющая меньший диаметр, вырабатывает меньшую силу сокращения, но требует меньшего запитывающего тока и лучше реагирует. Диаметр проволоки, выполненной из сплава с эффектом запоминания формы задан в диапазоне, например, от 0,05 до 0,15 мм. Температура вблизи экрана монитора работающего дисплейного устройства для отображения может увеличиваться от комнатной температуры примерно до 50°C. Соответственно, для предотвращения неправильной работы вследствие этой температуры, должны быть заданы параметры таким образом, чтобы температура джоулевого тепла, выработанного посредством подачи питания на проволоку, выполненную из сплава с эффектом запоминания формы, превышала 50°C. Для этой цели указанная температура нагревания проволоки, выполненной из сплава с эффектом запоминания формы, на которую подано питание, составляет предпочтительно 60°C или более, более предпочтительно около 70°C для осуществления устойчивого процесса сокращения.
[0022]
В исполнительно-приводном механизме измерительного преобразователя в соответствии с настоящим изобретением вместо электрического двигателя используется проволока, выполненная из сплава с эффектом запоминания формы, и поэтому имеющая очень маленькую толщину. Соответственно, такой исполнительно-приводной механизм измерительного преобразователя является незаметным, даже если он расположен на корпусной рамке жидкокристаллического дисплейного устройства, которое весьма необходимо выполнить тоньше, и имеет механизм, позволяющий справиться с шаловливым поведением ребенка или т.п., таким как обратное проталкивание измерительного преобразователя. Кроме того, встраивание исполнительно-приводного механизма измерительного преобразователя в соответствии с настоящим изобретением в корпусную рамку, выполненную вокруг жидкокристаллического экрана, приводит к созданию жидкокристаллического дисплейного устройства, имеющего хорошую конструктивную осуществимость. Ток, необходимый для подачи питания, может быть подан от источника питания, содержащегося в этом жидкокристаллическом дисплейном устройстве.
[0023]
Исполнительно-приводной механизм измерительного преобразователя в соответствии с настоящим изобретением кроме того содержит гибкий уравновешивающий элемент с основанием, соединенным с корпусной рамкой. Конец исполнительно-приводного элемента прикреплен к уравновешивающему элементу. Когда к измерительному преобразователю приложена внешняя сила для отталкивания измерительного преобразователя из положения для измерения в корпусную рамку в направлении X, уравновешивающий элемент оказывается согнут для ослабления указанной внешней силы.
[0024]
Согласно настоящему изобретению, когда к измерительному преобразователю, расположенному в положении для измерения, приложена внешняя сила для его отталкивания назад в корпусную рамку, уравновешивающий элемент оказывается согнут для ослабления указанной внешней силы. Таким образом обеспечивается затруднение прямого наложения нагрузки (внешней силы) на исполнительно-приводной элемент, благодаря чему обеспечивается создание исполнительно-приводного механизма измерительного преобразователя, имеющего большую рабочую надежность.
[0025]
В настоящем изобретении, например, пара дугообразных элементов, имеющих основание, соединенное с корпусной рамкой, может быть расположена в направлении Y в качестве уравновешивающих элементов, а к концу каждого дугообразного элемента может быть прикреплен конец проволоки, выполненной из сплава с эффектом запоминания формы. В этой конфигурации, для выполнения датчиком измерения, на проволоку, выполненную из сплава с эффектом запоминания формы, подают питание для обеспечения линейного перемещения измерительного преобразователя в положение для измерения; подача питания продолжается во время выполнения датчиком измерения; а после измерения проволоку, выполненную из сплава с эффектом запоминания формы, отключают от питания для возврата измерительного преобразователя в его первоначальное положение. В этой конфигурации, конец проволоки, выполненной из сплава с эффектом запоминания формы, прикреплен к концу каждого дугообразного элемента, и эти дугообразные элементы оказываются согнуты для ослабления указанной внешней силы. Соответственно, отсутствует использование какого бы то ни было механизма для соединения или кривошипно-шатунного механизма, благодаря чему обеспечивается возможность выполнения исполнительно-приводного механизм измерительного преобразователя с использованием минимального количества компонентов. Согласно настоящему изобретению, только отключение питания от проволоки, выполненной из сплава с эффектом запоминания формы, после измерения обеспечивает проявление упругости пружинного элемента. Таким образом, измерительный преобразователь возвращается в свое первоначальное положение.
[0026]
Исполнительно-приводной механизм измерительного преобразователя в соответствии с настоящим изобретением кроме того содержит уравновешивающий элемент, выполненный с возможностью поворота и имеющий стержень, соединенный с корпусной рамкой в месте упомянутого выше уравновешивающего элемента, при этом к уравновешивающему элементу прикреплен конец исполнительно-приводного элемента. Когда к измерительному преобразователю приложена внешняя сила для отталкивания измерительного преобразователя назад из положения для измерения в корпусную рамку в направлении X, уравновешивающий элемент осуществляет поворот для ослабления указанной внешней силы.
[0027]
Согласно настоящему изобретению, когда к измерительному преобразователю приложена внешняя сила для отталкивания измерительного преобразователя, расположенного в положении для измерения, назад в корпусную рамку, уравновешивающий элемент осуществляет поворот для ослабления указанной внешней силы. Соответственно, в результате обеспечено создание исполнительно-приводного механизма измерительного преобразователя, в котором нагрузка (внешняя сила) не осуществляет свободное прямое приложение на исполнительно-приводной элемент и который имеет высокую рабочую надежность.
[0028]
В настоящем изобретении, например, поворотный элемент имеющий стержень, соединенный с корпусной рамкой, может быть расположен в качестве уравновешивающего элемента; конец исполнительно-приводного элемента (проволоки, выполненной из сплава с эффектом запоминания формы) может быть прикреплен к концу поворотного элемента; а поворотный элемент может осуществлять поворот при натяжении. В этой конфигурации, для выполнения датчиком измерения, на исполнительно-приводной элемент подают питание, чтобы вызвать поворот поворотного элемента, и таким образом измерительный преобразователь оказывается линейно перемещен в положение для измерения, а измерительный преобразователь отключен от питания во время проведения измерения этим датчиком.
[0029]
Исполнительно-приводной механизм измерительного преобразователя в соответствии с настоящим изобретением кроме того содержит подвижный рычаг, имеющий кончик, выполненный с возможностью остановки в измерительном преобразователе в задействованном состоянии, при этом подвижный рычаг выполнен с возможностью поворота с использованием своего основания в качестве оси поворота. В основном корпусе подвижного рычага расположена подвижная деталь, выполненная с возможностью перемещения в направлении Y. С корпусной рамкой соединен стержень уравновешивающего элемента (поворотного элемента). Конец пружинного элемента выполнен с возможностью остановки у основания основного корпуса подвижного рычага в задействованном состоянии для оттягивания подвижной детали назад, а другой его конец выполнен с возможностью остановки у подвижной детали в задействованном состоянии. Конец исполнительно-приводного элемента прикреплен к уравновешивающему элементу, чтобы вызвать начало поворота уравновешивающего элемента вперед, а другой его конец соединен с корпусной рамкой. Подвижный рычаг и уравновешивающий элемент взаимно блокируют друг друга. На исполнительно-приводной элемент подают питание для осуществления сокращения против упругости пружины, чтобы таким образом вызвать начало поворота уравновешивающего элемента вперед, а подвижная деталь оказывается впоследствии оттянута назад с использованием упругости пружинного элемента, чтобы вызвать дальнейший поворот уравновешивающего элемента вперед, при этом уравновешивающий элемент и подвижный рычаг взаимно блокируют друг друга для линейного перемещения измерительного преобразователя изнутри корпусной рамки в положение для измерения в направлении X.
[0030]
Согласно настоящему изобретению на исполнительно-приводной элемент подают питание для осуществления сокращения против упругости пружины; уравновешивающий элемент (поворотный элемент) заставляют начать поворот вперед; подвижная деталь оказывается впоследствии оттянута назад с использованием упругости пружинного элемента, чтобы вызвать дальнейший поворот уравновешивающего элемента вперед; при этом уравновешивающий элемент и подвижный рычаг взаимно блокируют друг друга для линейного перемещения измерительного преобразователя изнутри корпусной рамки в положение для измерения в направлении X. Этот механизм использует систему, в которой исполнительно-приводной элемент (проволока, выполненная из сплава с эффектом запоминания формы) не осуществляет прямого приведения измерительного преобразователя в действие. До тех пор пока исполнительно-приводной элемент не произведет какого-либо сокращения, измерительный преобразователь не начнет перемещения, как описано выше. Соответственно, измерительный преобразователь является невосприимчивым к рассеиванию тепла от объекта, подлежащего измерению, такого как экран монитора, и возможность того, что измерительный преобразователь может неправильно работать вследствие нагревания является очень небольшой.
[0031]
Уравновешивающий элемент и подвижный рычаг взаимно блокируют друг друга, например, в следующих конфигурациях: стержень для обеспечения перемещения, выполненный на подвижной детали, размещен на боковой стенке уравновешивающего элемента; стержень для обеспечения перемещения размещен на боковой стенке с использованием уступа, выполненного на уравновешивающем элементе; и стержень для обеспечения перемещения вставлен в длинную канавку, выполненную в уравновешивающем элементе.
[0032]
В исполнительно-приводном механизме измерительного преобразователя в соответствии с настоящим изобретением, исполнительно-приводной элемент образован в качестве первого исполнительно-приводного элемента, а кроме того включен второй исполнительно-приводной элемент, расположенный в направлении Y и имеющий конец, прикрепленный к уравновешивающему элементу (поворотному элементу). При подаче питания второй исполнительно-приводной элемент осуществляет сокращение, чтобы заставить уравновешивающий элемент начать поворот назад, а посредством подачи питания на первый исполнительно-приводной элемент без подачи питания на второй исполнительно-приводной элемент, измерительный преобразователь линейно перемещают изнутри корпусной рамки в положение для измерения в направлении X, и после выполнения датчиком измерения, посредством подачи питания на второй исполнительно-приводной элемент без подачи питания на первый исполнительно-приводной элемент, измерительный преобразователь возвращают из положения для измерения в первоначальное положение.
[0033]
Согласно настоящему изобретению, конец первого исполнительно-приводного элемента (проволоки, выполненной из сплава с эффектом запоминания формы) и конец второго исполнительно-приводного элемента (проволоки, выполненной из сплава с эффектом запоминания формы) прикреплены к уравновешивающему элементу (поворотному элементу). Соответственно, посредством подачи питания на первый исполнительно-приводной элемент, обеспечивается возможность перемещения измерительного преобразователя в положение для измерения, или наоборот, посредством подачи питания на второй исполнительно-приводной элемент, обеспечивается возможность перемещения измерительного преобразователя и возврата в свое первоначальное положение. Кроме того, на эти исполнительно-приводные элементы питание подают только тогда, когда осуществляется перемещение измерительного преобразователя. В остальные периоды времени, иными словами, когда измерительный преобразователь удерживается в положении для измерения или когда измерительный преобразователь убран в корпусную рамку, эти исполнительно-приводные элементы отключены от питания. Соответственно, обеспечивается возможность создания исполнительно-приводного механизма измерительного преобразователя, являющегося энергосберегающим и имеющего высокую рабочую надежность.
[0034]
Вышеуказанная конфигурация в соответствии с настоящим изобретением будет описана более подробно. Например, на измерительном преобразователе предварительно устанавливают подвижный рычаг; в качестве уравновешивающего элемента (поворотного элемента) используют поворотную пластину, имеющую продольную канавку, проходящую от одной стороны к другой; и подвижный рычаг оснащают подвижной деталью, имеющей соединительный стержень, который выполнен с возможностью вставки в указанную продольную канавку, проходящую от одной стороны к другой; и посредством сочетания этих компонентов формируют конструкцию, обеспечивающую соединение. Таким образом, эти компоненты соединены друг с другом так, что рабочее действие каждого из них передается другим с короткой задержкой. В частности, подвижный рычаг и поворотный элемент соединены друг с другом так, что рабочее действие подвижного рычага вызывает рабочее действие поворотного элемента с задержкой, а рабочее действие поворотного элемента вызывает рабочее действие подвижного рычага с задержкой. Например, когда первая проволока, выполненная из сплава с эффектом запоминания формы, осуществляет сокращение, указанное сочетание пары проволок, выполненных из сплава с эффектом запоминания формы, подвижного рычага, поворотного элемента и измерительного преобразователя осуществляет линейное перемещение измерительного преобразователя вправо; а когда вторая проволока, выполненная из сплава с эффектом запоминания формы, осуществляет сокращение, это сочетание осуществляет линейное перемещение измерительного преобразователя влево. Примеры формы уравновешивающего элемента (поворотного элемента) содержат различные формы, такие как диск, треугольная пластина и прямоугольная пластина.
ТЕХНИЧЕСКИЙ РЕЗУЛЬТАТ, ОБЕСПЕЧИВАЕМЫЙ ИЗОБРЕТЕНИЕМ
[0035]
Согласно настоящему изобретению, на исполнительно-приводной элемент подают питание для осуществления сокращения против упругости пружинного элемента в направлении Y, и измерительный преобразователь осуществляет линейное перемещение изнутри корпусной рамки в положение для измерения в направлении Х с использованием направляющего элемента. Таким образом происходит уменьшение потерь на смещение рабочего хода, и обеспечивается возможность беспрепятственного покидания измерительным преобразователем корпусной рамки или вхождения в нее. Кроме того, обеспечивается возможность перемещения измерительного преобразователя и его возврата в свое первоначальное положение с использованием упругости пружинного элемента, расположенного в направлении Y. Кроме того, когда к измерительному преобразователю вследствие шаловливого поведения ребенка или т.п. оказывается приложена внешняя сила для отталкивания измерительного преобразователя назад, уравновешивающий элемент ослабляет указанную внешнюю силу. Соответственно, в результате обеспечен исполнительно-приводной механизм измерительного преобразователя, имеющий высокую рабочую надежность, в котором отсутствует возможность прямого приложения нагрузки на проволоку, выполненную из сплава с эффектом запоминания формы.
[0036]
Например, при использовании в качестве уравновешивающего элемента пары дугообразных элементов, выполненных с возможностью ослабления указанной внешней силы при сгибании, обеспечивается возможность перемещения измерительного преобразователя в положение для измерения посредством подачи питания на проволоку, выполненную из сплава с эффектом запоминания формы, и обеспечивается возможность перемещения указанного измерительного преобразователя и его возвращения в свое первоначальное положение после измерения посредством отключения питания от указанной проволоки, выполненной из сплава с эффектом запоминания формы. Таким образом обеспечивается возможность выполнения исполнительно-приводного механизма измерительного преобразователя с использованием наименьшего количества компонентов. В альтернативных вариантах осуществления изобретения, при использовании в качестве уравновешивающего элемента, например, поворотного элемента, выполненного с возможностью ослабления указанной внешней силы посредством поворота, подача питания на первую проволоку, выполненную из сплава с эффектом запоминания формы, обеспечивает возможность перемещения измерительного преобразователя с перемещением в положение для измерения, и наоборот, подача питания на вторую проволоку, выполненную из сплава с эффектом запоминания формы, обеспечивает возможность перемещения измерительного преобразователя и его возврата в свое первоначальное положение. В этой конфигурации проволоки, выполненные из сплава с эффектом запоминания формы, (первая проволока, выполненная из сплава с эффектом запоминания формы, и вторая проволока, выполненная из сплава с эффектом запоминания формы) не осуществляют прямого приведения в действие измерительного преобразователя. Соответственно, в результате измерительный преобразователь является невосприимчивым к рассеиванию тепла от экрана монитора. Кроме того, в то время как измерительный преобразователь удерживается в положении для измерения или после возврата измерительного преобразователя в свое первоначальное положение, эти проволоки, выполненные из сплава с эффектом запоминания формы, оказываются отключены от питания. Соответственно, обеспечен исполнительно-приводной механизм измерительного преобразователя, являющийся энергосберегающим и имеющий высокую рабочую надежность.
[0037]
Согласно настоящему изобретению, вместо электрического двигателя используется проволока, выполненная из сплава с эффектом запоминания формы, и таким образом обеспечивается создание тонкого исполнительно-приводного механизма, имеющего очень маленькую толщину относительно корпусной рамки. Соответственно, такой исполнительно-приводной механизм измерительного преобразователя является незаметным, даже если он расположен на корпусной рамке жидкокристаллического дисплейного устройства, которое весьма необходимо выполнить тоньше. Кроме того, встраивание исполнительно-приводного механизма измерительного преобразователя в соответствии с настоящим изобретением в корпусную рамку, выполненную вокруг жидкокристаллического экрана, приводит к созданию жидкокристаллического дисплейного устройства, имеющего хорошую конструктивную осуществимость. При этом обеспечено создание механизма, позволяющего справиться с шаловливым поведением ребенка или т.п., таким как обратное проталкивание измерительного преобразователя.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
[0038]
На фиг.1(а) и 1(b) показаны виды в перспективе, иллюстрирующие дисплейное устройство для отображения, содержащее исполнительно-приводной механизм измерительного преобразователя в соответствии с вариантом реализации настоящего изобретения, на которых на фиг.1(а) показано состояние, в котором измерительный преобразователь выдвинут на экран; а на фиг.1(b) показано состояние, в котором измерительный преобразователь убран.
На фиг.2(а) и 2(b) показаны виды в перспективе, иллюстрирующие конфигурацию, в которой исполнительно-приводной механизм измерительного преобразователя в соответствии с вариантом реализации настоящего изобретения, используется с известным дисплейным устройством для отображения, причем на фиг.2(а) показано состояние, в котором измерительный преобразователь выдвинут на экран; а на фиг.2(b) показано состояние, в котором измерительный преобразователь убран.
На фиг.3(а)-3(с) схематически показан исполнительно-приводной механизм измерительного преобразователя в соответствии с первым вариантом реализации настоящего изобретения, причем на фиг.3(а) показан вид сзади изнутри; на фиг.3(b) показан вид сбоку и на фиг.3(с) показан вид спереди снаружи.
На фиг.4 показано состояние, в котором на проволоку, выполненную из сплава с эффектом запоминания формы, в соответствии с первым вариантом реализации изобретения подано питание, а измерительный преобразователь выдвинут на экран.
На фиг.5 показано состояние, в котором проволока, выполненная из сплава с эффектом запоминания формы, в соответствии с первым вариантом реализации изобретения отключена от питания, а измерительный преобразователь убран.
На фиг.6 показано рабочее действие, в котором ребенок или т.п. отталкивает измерительный преобразователь с запитанной проволокой, выполненной из сплава с эффектом запоминания формы, в соответствии с первым вариантом реализации изобретения.
На фиг.7 схематически показан исполнительно-приводной механизм измерительного преобразователя в соответствии со вторым вариантом реализации настоящего изобретения на виде сзади изнутри.
На фиг.8 показано состояние, в котором на проволоку, выполненную из сплава с эффектом запоминания формы, в соответствии со вторым вариантом реализации изобретения подано питание и измерительный преобразователь выдвинут на экран.
На фиг.9 показано состояние, в котором проволока, выполненная из сплава с эффектом запоминания формы, в соответствии со вторым вариантом реализации изобретения отключена от питания, а измерительный преобразователь убран.
На фиг.10 показано рабочее действие дугообразного элемента, в котором ребенок или т.п. отталкивает измерительный преобразователь с проволокой, выполненной из сплава с эффектом запоминания формы, в соответствии со вторым вариантом реализации изобретения.
На фиг.11(а)-11(с) схематически показан исполнительно-приводной механизм измерительного преобразователя в соответствии с третьим вариантом реализации настоящего изобретения, причем на фиг.11(а) показан вид сзади изнутри; на фиг.11(b) показан вид сбоку и на фиг.11(с) показан вид спереди снаружи.
На фиг.12 показано состояние, в котором первая и вторая проволоки, выполненные из сплава с эффектом запоминания формы, в соответствии с третьим вариантом реализации изобретения отключены от питания, а измерительный преобразователь убран.
На фиг.13 показано состояние, в котором на первую проволоку, выполненную из сплава с эффектом запоминания формы, из указанных проволок, выполненных из сплава с эффектом запоминания формы, в соответствии с третьим вариантом реализации изобретения подано питание.
На фиг.14 показано состояние, в котором находится первая проволока, выполненная из сплава с эффектом запоминания формы, из указанных проволок, выполненных из сплава с эффектом запоминания формы, в соответствии с третьим вариантом реализации изобретения непосредственно перед отключением от питания.
На фиг.15 показано состояние, в котором первая проволока, выполненная из сплава с эффектом запоминания формы, из указанных проволок, выполненных из сплава с эффектом запоминания формы, в соответствии с третьим вариантом реализации изобретения была отключена от питания и измерительный преобразователь был перемещен в положение для измерения на экране.
На фиг.16 показано состояние, в котором на вторую проволоку, выполненную из сплава с эффектом запоминания формы, из указанных проволок, выполненных из сплава с эффектом запоминания формы, третьего варианта реализации подано питание.
На фиг.17 показано состояние, в котором вторая проволока, выполненная из сплава с эффектом запоминания формы, из указанных проволок, выполненных из сплава с эффектом запоминания формы, третьего варианта реализации непосредственно перед отключением от питания.
На фиг.18 показано рабочее действие, в котором ребенок или т.п. отталкивает измерительный преобразователь с первой проволокой, выполненной из сплава с эффектом запоминания формы, из указанных проволок, выполненных из сплава с эффектом запоминания формы, в соответствии с третьим вариантом реализации изобретения отключена от питания.
На фиг.19 схематически показан еще один пример исполнительно-приводного механизма измерительного преобразователя в соответствии с третьим вариантом реализации изобретения на виде сзади изнутри.
На фиг.20(а)-20(с) схематически показан подвижный рычаг, расположенный в исполнительно-приводном механизме измерительного преобразователя в соответствии с третьим вариантом реализации настоящего изобретения, причем на фиг.20(а) показан вид сзади изнутри; на фиг.20(b) показан вид сбоку и на фиг.20(с) показан вид спереди снаружи.
На фиг.21(а)-21(с) схематически показан поворотный элемент, расположенный в исполнительно-приводном механизме измерительного преобразователя в соответствии с третьим вариантом реализации настоящего изобретения, причем на фиг.21 (а) показан вид сзади изнутри; на фиг.21(b) показан вид сбоку и на фиг.21(с) показан вид спереди снаружи.
На фиг.22(а)-22(с) схематически показано расположение поворотного элемента и первой и второй проволок, выполненных из сплава с эффектом запоминания формы, в соответствии с третьим вариантом реализации изобретения, причем на фиг.22(а) показан вид сзади изнутри; на фиг.22(b) показан вид сбоку и на фиг.22(с) показан вид спереди снаружи.
На фиг.23(а)-23(с) схематически показан еще один пример расположения поворотного элемента и первой и второй проволок, выполненных из сплава с эффектом запоминания формы, в соответствии с третьим вариантом реализации изобретения, причем на фиг.23(а) показан вид сзади изнутри; на фиг.23 (b) показан вид сбоку и на фиг.23 (с) показан вид спереди снаружи.
На фиг.24(а)-24(с) схематически показаны еще одни примеры расположения поворотного элемента и первой и второй проволок, выполненных из сплава с эффектом запоминания формы, в соответствии с третьим вариантом реализации изобретения, причем на фиг.24(а) показан пример диска; на фиг.24(b) показан пример треугольной пластины; а на фиг.24(с) показан пример прямоугольной пластины.
На фиг.25(а)-25(с) схематически показано отношение взаимной блокировки между поворотным элементом и подвижной деталью подвижного рычага в соответствии с третьим вариантом реализации настоящего изобретения, причем на фиг.25(а) показано такое отношение, при котором измерительный преобразователь убран; на фиг.25(b) показано такое отношение, при котором на первую проволоку, выполненную из сплава с эффектом запоминания формы, подано питание; а на фиг.25(с) показано такое отношение, при котором первая проволока, выполненная из сплава с эффектом запоминания формы, отключена от питания.
На фиг.26(а)-26(с) схематически показано отношение взаимной блокировки между поворотным элементом и подвижной деталью подвижного рычага в соответствии с третьим вариантом реализации настоящего изобретения, причем на фиг.26(а) показано такое отношение, при котором измерительный преобразователь выдвинут на экран; на фиг.26(b) показано такое отношение, при котором на вторую проволоку, выполненную из сплава с эффектом запоминания формы, подано питание; а на фиг.26(с) показано такое отношение, при котором вторая проволока, выполненная из сплава с эффектом запоминания формы, отключена от питания.
На фиг.27 показан вид в перспективе, показывающий расположение известного исполнительно-приводного механизма измерительного преобразователя измерения изображений.
На фиг.28 показан вид спереди еще одного примера расположения известного исполнительно-приводного механизма измерительного преобразователя измерения изображений.
ВАРИАНТЫ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ НАСТОЯЩЕГО ИЗОБРЕТЕНИЯ
[0039]
Теперь конкретные варианты осуществления настоящего изобретения будут описаны со ссылкой на прилагаемые чертежи.
[0040]
(Варианты реализации настоящего изобретения)
На фиг.1 показан вид в перспективе, иллюстрирующий жидкокристаллическое дисплейное устройство, содержащее исполнительно-приводной механизм 1 измерительного преобразователя в соответствии с вариантом реализации настоящего изобретения. Исполнительно-приводной механизм 1 измерительного преобразователя в соответствии с вариантом реализации изобретения встроен в корпусную рамку 2, расположенную вокруг экрана монитора (жидкокристаллического экрана) 101 жидкокристаллического дисплейного устройства (жидкокристаллического монитора). Измерительный преобразователь 3 представляет собой небольшой плоский (удлиненной формы) блок, выполненный с возможностью измерения яркости, цветности или хроматичности или т.п. жидкокристаллического экрана 101. Для проведения калибровочной проверки экрана 101 монитора в каждое заданное время, исполнительно-приводной механизм 1 измерительного преобразователя в соответствии с вариантом реализации изобретения выдвигает измерительный преобразователь 3 из корпусной рамки 2 в направлении позиционного обозначения 4а и затем перемещает его в положение для измерения на экране 101 монитора так, чтобы выполнить измерение (фиг.1(а)); и возвращает измерительный преобразователь 3 в направлении позиционного обозначения 4b и убирает его в корпусную рамку 2 после выполнения измерения (фиг.1(b)).
[0041]
На фиг.2(а) и 2(b) показаны виды в перспективе, иллюстрирующие конфигурацию, в которой исполнительно-приводной механизм 1 измерительного преобразователя в соответствии с вариантом реализации настоящего изобретения, используется с известным дисплейным устройством для отображения. На фиг.2(а) и 2(b), корпусная рамка (основной корпус) 2 исполнительно-приводного механизма 1 измерительного преобразователя размещена на существующей корпусной рамке 102. На фиг.2(а) показано состояние, в котором измерительный преобразователь 3 был выдвинут из корпусной рамки 2 в направлении позиционного обозначения 4а и линейно перемещен в положение для измерения на экране 101; на фиг.2(b) показано состояние, в котором измерительный преобразователь 3 был перемещен в направлении позиционного обозначения 4b и оказывается убранным в корпусную рамку 2.
[0042]
(Первый вариант реализации изобретения)
На фиг.3(а)-3(b) схематически показан исполнительно-приводной механизм 1 измерительного преобразователя в соответствии с первым вариантом реализации настоящего изобретения. На фиг.3(а) показан вид сзади изнутри, на фиг.3(b) показан вид сбоку и на фиг.3(с) показан вид спереди снаружи. В настоящем документе вид сзади изнутри означает вид на пользователя со стороны экрана 101 монитора, а вид спереди снаружи представляет собой вид на экран 101 монитора со стороны пользователя. В данном описании горизонтальное направление на виде сзади обозначено как направление X, а вертикальное направление на нем обозначено как направление Y.
[0043]
На корпусной рамке 2 расположен прямоугольный плоский измерительный преобразователь 3 исполнительно-приводного механизма 1 измерительного преобразователя в соответствии с вариантом реализации изобретения, а плоские выступающие элементы 31, служащие в качестве направляющих, установлены на обеих сторонах измерительного преобразователя 3 (на верхней и нижней его сторонах согласно фиг.3(а)) и выполнены с ним заодно. На обеих сторонах измерительного преобразователя 3 расположена пара дугообразных элементов 7, служащих в качестве уравновешивающих элементов. Каждый дугообразный элемент 7 содержит дугообразный участок, размещенный на расстоянии от измерительного преобразователя 3, и трапециевидный участок, размещенный вплотную к нему. В трапециевидном участке выполнено углубление, а корпусная рамка 2 образует направляющую для размещения соответствующего выступающего элемента (направляющей) 31 (фиг.3(b)). Иными словами, указанная пара дугообразных элементов 7 расположена между обеими сторонами измерительного преобразователя 3, благодаря чему обеспечивается поддержка измерительного преобразователя 3 таким образом, что измерительный преобразователь 3 оказывается выполненным с возможностью перемещения.
[0044]
Измерительный преобразователь 3 содержит датчик 41, используемый для измерения физической величины экрана 101 монитора, такой как яркость или цветность или хроматичность, и подложку схемы для обработки сигнала от датчика 41. В настоящем варианте реализации изобретения оптический датчик 41 получает свет от экрана 101 монитора через круглое окно, выполненное в измерительном преобразователе 3, и осуществляет обработку сигнала на основе этого света (смотри фиг.3(а)).
[0045]
На обеих сторонах заднего конца (левый участок согласно фиг.3(а)) измерительного преобразователя 3 выполнены зацепки 62 для удержания концов пружин 6, работающих на растяжение. На корпусной рамке 2 немного позади указанного заднего конца измерительного преобразователя 3 выполнены зацепки 61 для удержания других концов пружин 6, работающих на растяжение. В настоящем варианте реализации изобретения пружины 6, работающие на растяжение и образующие пару, удерживаются соответствующими зацепками 61 и 62 и одновременно тянут измерительный преобразователь 3 за счет своей упругости, так чтобы оттянуть измерительный преобразователь 3 назад и убрать его в корпусную рамку 2.
[0046]
В центре заднего конца измерительного преобразователя 3 выполнены зацепка 32 и зацепки 33 для удержания проволоки 5, выполненной из сплава с эффектом запоминания формы и служащей в качестве исполнительно-приводного элемента, при этом проволока пропущена через них (фиг.3(а)). В задней поверхности зацепки 32 выполнена канавка. Схожим образом в передней поверхности зацепок 33 выполнены канавки. Проволока 5, выполненная из сплава с эффектом запоминания формы, удерживается канавкой расположенного по центру зацепки 32 и канавками зацепок 33, расположенных по обеим сторонам зацепки 32, и проходит через эти канавки. В результате этого проволока 5, выполненная из сплава с эффектом запоминания формы, размещена между зацепкой 32 и зацепками 33 и поддерживается ими с возможностью ее перемещения. Проволока 5, выполненная из сплава с эффектом запоминания формы, настоящего варианта реализации образована одной проволокой.
[0047]
С обоими концами проволоки 5, выполненной из сплава с эффектом запоминания формы, соединены электродные выводы 51. Электродные выводы 51 навинчены на электроды 511, расположенные на кончиках дугообразных участков, расположенных на расстоянии от измерительного преобразователя 3, дугообразных элементов 7 (фиг.3(а)). В корпусной рамке 2 выполнены круговые углубления 512. В круговых углублениях 512 под электродами 511 могут перемещаться цилиндрические выступы таким образом, чтобы описать дугу. Оба конца проволоки 5, выполненной из сплава с эффектом запоминания формы, прикреплены к электродам 511, размещены в положениях на расстоянии от измерительного преобразователя 3 на линии, проходящей через средний или передний участок измерительного преобразователя 3. Центр проволоки 5, выполненной из сплава с эффектом запоминания формы, поддерживается задним концом измерительного преобразователя 3. Когда проволока 5, выполненная из сплава с эффектом запоминания формы, отключена от питания, измерительный преобразователь 3 находится внутри корпусной рамки 2 наподобие согнутого лука (фиг.3(а)).
[0048]
На фиг.4 показано состояние, в котором на одну проволоку 5, выполненную из сплава с эффектом запоминания формы, содержащуюся в исполнительно-приводном механизме измерительного преобразователя первого варианта реализации изобретения, подано питание. На примере, показанном на фиг.4, линия, проходящая от одного электродного вывода 51, соединена с выключателем 98; линия, проходящая от выключателя 98, соединена с положительной стороной источника Е1 питания постоянного тока; и линия от отрицательной стороны источника Е1 питания постоянного тока соединена с другим электродным выводом 51. Поскольку проволока 5, выполненная из сплава с эффектом запоминания формы, согласно настоящему варианту реализации изобретения не имеет полярности, верхняя сторона источника Е1 питания постоянного тока, показанного на фиг.4, может быть положительной или нижняя его сторона может быть положительной. Температура вблизи экрана монитора работающего жидкокристаллического дисплейного устройства может увеличиваться от комнатной температуры примерно до 50°C. Для предотвращения того, чтобы такая температура вызывала неправильную работу, параметры должны быть заданы таким образом, чтобы температура джоулевого тепла, выработанного посредством подачи питания на проволоку 5, выполненную из сплава с эффектом запоминания формы, превышала 50°C. Температура тепла, вырабатываемого проволокой 5, выполненной из сплава с эффектом запоминания формы, при подаче питания, составляет предпочтительно 60°C или более, более предпочтительно около 70°C, для осуществления устойчивого процесса сокращения. В настоящем варианте реализации, проволока 5, выполненная из сплава с эффектом запоминания формы, осуществляет устойчивый процесс сокращения посредством задания ее линейного диаметра от 0,05 до 0,15 мм и напряжения источника Е1 питания постоянного тока около 1,5-4,5В.
[0049]
Включением выключателя 98 на проволоку 5, выполненную из сплава с эффектом запоминания формы, подают питание и таким образом сжимают ее против усилия натяжения пружин 6, работающих на растяжение. Измерительный преобразователь 3 затем перемещается в направлении позиционного обозначения 4а и оказывается выдвинут из корпусной рамки 2, задействованный для измерения яркости, цветности или хроматичности, или т.п.экрана 101 монитора, и затем выполняет измерение с использованием оптического датчика 41 (фиг.4).
[0050]
После того, как оптический датчик 41 заканчивает измерение, выключатель 98 выключают для отключения питания от проволоки 5, выполненной из сплава с эффектом запоминания формы. Вследствие рассеивания тепла проволока 5, выполненная из сплава с эффектом запоминания формы, охлаждается до средней обычной температуры измерительного преобразователя 3 и восстанавливает свою первоначальную длину.
Соответственно, пара пружин 6, работающих на растяжение, одновременно тянет измерительный преобразователь 3 за счет своей силы натяжения, вызывая перемещение измерительного преобразователя 3 в направлении позиционного обозначения 4b и его оттягивание назад в корпусную рамку 2 (фиг.5).
[0051]
На фиг.6 показано рабочее действие, при котором ребенок или т.п. пытается оттолкнуть пальцем измерительный преобразователь 3 назад в направлении позиционного обозначения 4b. Предположим, что выключатель 98 включен для подачи питания на проволоку 5, выполненную из сплава с эффектом запоминания формы, после которой следует выдвижение измерительного преобразователя 3 из корпусной рамки 2 и что ребенок или т.п. пытается оттолкнуть выдвинутый измерительный преобразователь 3 назад в направлении позиционного обозначения 4b. В этом случае, даже относительно небольшое усилие вызывает перемещение измерительного преобразователя 3 и его отталкивание назад в первоначальное положение, поскольку к измерительному преобразователю 3 оказывается приложено усилие натяжения пары пружин 6, работающих на растяжение. В это время, поскольку на проволоку 5, выполненную из сплава с эффектом запоминания формы, подано питание и она осуществляет сокращение, указанная пара дугообразных элементов 7 оказывается согнутой в направлении позиционного обозначения 4с, в результате внешняя сила от ребенка или т.п. оказывается ослабленной. Таким образом затруднено прямое приложение нагрузки на проволоку 5, выполненную из сплава с эффектом запоминания формы, на которую подано питание.
[0052]
(Второй вариант реализации изобретения)
На фиг.7 схематически показан исполнительно-приводной механизм 1 измерительного преобразователя в соответствии со вторым вариантом реализации настоящего изобретения на виде сзади изнутри. Одинаковые ссылочные обозначения обозначают одинаковые функциональные элементы и поэтому их описание будет опущено там, где это приемлемо. В исполнительно-приводном механизме 1 измерительного преобразователя в соответствии со вторым вариантом реализации изобретения, показанным на фиг.7, поверхность, на которой размещены компоненты, корпусной рамки 2 и поверхности дугообразных элементов 7 имеют проводимость. Таким образом электродные выводы 51 и электродный вывод 53 электрически соединены друг с другом. В центре заднего конца измерительного преобразователя 3 расположен электродный вывод 52, который электрически соединен со средним участком проволоки 5, выполненной из сплава с эффектом запоминания формы.
[0053]
На фиг.8 показано состояние, в котором на проволоку 5, выполненную из сплава с эффектом запоминания формы, содержащуюся в исполнительно-приводном механизме измерительного преобразователя в соответствии с вариантом реализации изобретения, подано питание. Линия, проходящая от электродного вывода 53, которая электрически соединена с парой электродных выводов 51, соединена с отрицательной стороной источника Е2 питания постоянного тока; линия, проходящая от положительной стороны источника Е2 питания постоянного тока, соединена с выключателем 98; и линия, проходящая от выключателя 98, соединена с электродным выводом 52. Во втором варианте реализации изобретения, в сравнении с первым вариантом его реализации, подают питание на две параллельно соединенных проволоки 5, выполненные из сплава с эффектом запоминания формы, при этом каждая из них имеет длину, составляющую половину длины, используемой в первом варианте реализации. Таким образом, напряжение источника Е2 питания постоянного тока составляет половину напряжения источника Е1 питания постоянного тока. В настоящем варианте реализации изобретения выполняют действия, схожие с действиями в первом варианте реализации изобретения. При выключении выключателя 98 проволока 5, выполненная из сплава с эффектом запоминания формы, восстанавливает свою первоначальную длину. Таким образом, пара пружин 6, работающих на растяжение, одновременно тянет измерительный преобразователь 3 за счет своей силы натяжения, вызывая перемещение измерительного преобразователя 3 в направлении позиционного обозначения 4b и его оттягивание назад в корпусную рамку 2 (фиг.9). Предположим, что ребенок или т.п. попытается отталкивать измерительный преобразователь 3, выдвинутый из корпусной рамки 2, в направлении позиционного обозначения 4b. В этом случае даже относительно небольшое усилие вызовет перемещение измерительного преобразователя 3 и его отталкивание назад в первоначальное положение, поскольку к измерительному преобразователю 3 приложена сила натяжения пары пружин 6, работающих на растяжение (фиг.10).
[0054]
(Третий вариант реализации изобретения)
На фиг.11(а)-11(с) схематически показан исполнительно-приводной механизм 1 измерительного преобразователя в соответствии с третьим вариантом реализации настоящего изобретения. На фиг.11(а) показан вид сзади изнутри, на фиг.11(b) показан вид сбоку и на фиг.11(с) показан вид спереди снаружи. В настоящем документе, вид сзади изнутри означает вид на пользователя со стороны экрана 101 монитора, а вид спереди снаружи представляет собой вид на экран 101 монитора со стороны пользователя. В данном описании, горизонтальное направление на виде сзади обозначено как направление X, а вертикальное направление на нем обозначено как направление Y. Одинаковые позиционные обозначения имеют одинаковые функции и поэтому их описание опущено в соответствующих случаях.
[0055]
В исполнительно-приводном механизме 1 измерительного преобразователя для экранных измерений в соответствии с настоящим вариантом реализации изобретения, прямоугольный плоский измерительный преобразователь 3 расположен в корпусной рамке 2, а плоские выступающие элементы 31, служащие в качестве направляющих, установлены на обеих сторонах измерительного преобразователя 3 (на его верхней и нижней сторонах согласно фиг.11(а)) и выполнены с ним за одно целое. Направляющие элементы 17, имеющие на виде сбоку L-образную форму, расположены на обеих сторонах измерительного преобразователя 3. В каждом направляющем элементе 17 выполнено углубление, а корпусная рамка 2 образует направляющую для размещения соответствующего выступающего элемента (направляющей) 31 (фиг.11(b)), благодаря чему обеспечивается поддержка обеих сторон измерительного преобразователя 3 таким образом, что обеспечивается возможность перемещения измерительного преобразователя 3.
[0056]
В настоящем варианте реализации изобретения исполнительно-приводной механизм 1 измерительного преобразователя содержит подвижный рычаг 90, выполненный с возможностью перемещения измерительного преобразователя 3, уравновешивающий элемент (поворотный элемент) 80, который расположен под подвижным рычагом 90 и выполнен с возможностью перемещения внешней силой, первую проволоку 5, выполненную из сплава с эффектом запоминания формы, и вторую проволоку 15, выполненную из сплава с эффектом запоминания формы, (фиг.11(а)). Прямоугольная канавка (углубление) 32 выполнена возле заднего конца на задней поверхности (поверхности, содержащей на себе оптический датчик 41) измерительного преобразователя 3. Удлиненный заостренный элемент 911, расположенный на кончике основного корпуса 91 подвижного рычага 90, выполнен с возможностью остановки в задействованном состоянии в углублении 32. Отверстие 65, выполненное в основании основного корпуса 91, размещено на цилиндрической опоре 973, и основной корпус 91 прикреплен к корпусной рамке 2 с использованием плоского кольца 972 и винта 971. Таким образом подвижный рычаг 90 поддерживается с возможностью поворота с использованием центрального отверстия 65 в основании основного корпуса 91 в качестве центра поворота (см. фиг.11(а) и фиг.20(а)). Под центром поворотного элемента 80, служащего в качестве уравновешивающего элемента, заодно с ним выполнена цилиндрическая опора 811. Центральное отверстие 84 поворотного элемента 80 прикреплено к корпусной рамке 2 с использованием плоского кольца 852 и винта 851. Поворотный элемент 80 поддерживается с возможностью поворота с использованием центра центрального отверстия 84 поворотного элемента 80 в качестве центра поворота (см. фиг.11(а) и 21(а)). Первая проволока 5, выполненная из сплава с эффектом запоминания формы, и вторая проволока 15, выполненная из сплава с эффектом запоминания формы, изготовлены из одного материала и имеют одинаковые размеры.
[0057]
Поскольку подвижный рычаг 90 и поворотный элемент 80 соединены друг с другом со взаимной блокировкой, они в результате этого соединены друг с другом таким образом, что рабочее действие одного из них передается другому с короткой задержкой.
В частности, подвижный рычаг 90 и поворотный элемент 80 соединены друг с другом таким образом, что рабочее действие подвижного рычага 90 вызывает рабочее действие поворотного элемента 80 с задержкой, а рабочее действие поворотного элемента 80 вызывает рабочее действие подвижного рычага 90 с задержкой. Когда первая проволока 5, выполненная из сплава с эффектом запоминания формы, осуществляет сокращение (вертикально согласно фиг.11(а)), сочетание набора из проволок 5, 15, выполненных из сплава с эффектом запоминания формы, подвижного рычага 90, поворотного элемента 80 и измерительного преобразователя 3 обеспечивает возможность перемещения измерительного преобразователя 3 вправо согласно фиг.11(а); когда вторая проволока 15, выполненная из сплава с эффектом запоминания формы, осуществляет сокращение (вертикально согласно фиг.11(а)) это сочетание обеспечивает возможность перемещения измерительного преобразователя 3 влево согласно фиг.11(а). Далее следует подробное описание.
[0058]
На фиг.20(а)-20(с) схематически показан подвижный рычаг 90. На фиг.21(а)-21(с) схематически показан поворотный элемент 80. На фиг.22(а)-22(с) и на фиг.23(а)-23(b) схематически показано расположение поворотного элемента 80, первой проволоки 5, выполненной из сплава с эффектом запоминания формы, и второй проволоки 15, выполненной из сплава с эффектом запоминания формы. На фиг.25(а)-25(с) схематически показано отношение взаимной блокировки между подвижным рычагом 90 и поворотным элементом 80. Подвижный рычаг 90 и поворотный элемент 80 будут описаны ниже.
[0059]
Основной корпус 91 подвижного рычага 90 выполнен посредством прессования в пресс-форме плоского металлического элемента. В основной корпус 91 вставлена пластмассовая подвижная деталь 92 таким образом, что обеспечена возможность ее перемещения вертикально в заданном диапазоне (фиг.20). Слева и справа основания основного корпуса 91 выполнены зацепки 64. Слева и справа основания подвижной детали 92 выполнены зацепки 93. В настоящем варианте реализации изобретения пружины 6, работающие на растяжение и образующие пару, удерживаются левыми зацепками 93 и 64 и правыми зацепками 93 и 64, соответственно, и тянут подвижную деталь 92 в направлении основания подвижного рычага 90 за счет своей упругости. В центре основного корпуса 91 подвижного рычага 90 выполнена продольная прямоугольная канавка 95, имеющая скругленные углы. В центре подвижной детали 92 выполнен цилиндрический соединительный стержень 94, ориентированный по направлению к указанной передней поверхности. Соединительный стержень 94 вставлен в канавку 95 таким образом, что обеспечивается возможность перемещения подвижной детали 92 вертикально в вертикальном диапазоне продольной канавки 95 (фиг.20).
[0060]
В поворотном элементе 80 выполнена линейная, проходящая от одной стороны к другой продольная канавка 83, пересекающая в боковом направлении пластмассовый дисковый основной корпус 81. Пара выступов 182, 82 выполнена на левой и правой боковых сторонах дискового основного корпуса 81 таким образом, чтобы выступать в направлениях вверх влево и вверх вправо (в направлении на 2 часа и 10 часов по часовому циферблату). Выступы 182, 82 упираются в два упора 88, расположенные на корпусной рамке 2, так что предотвращен поворот поворотного элемента 80 за упоры 88 (см. фиг.25). В центре поворотного элемента 80 заодно с ним выполнена цилиндрическая опора 811, ориентированная по направлению к указанной передней поверхности.
В передней поверхности поворотного элемента 80 размещено проводящее металлическое кольцо 85, оснащенное крепежной деталью 851 (фиг.21(с)).
[0061]
На фиг.22(а)-22(с) схематически показано расположение поворотного элемента 80, первой проволоки 5, выполненной из сплава с эффектом запоминания формы, и второй проволоки 15, выполненной из сплава с эффектом запоминания формы. Основной корпус 81 поворотного элемента 80 расположен между первой проволокой 5, выполненной из сплава с эффектом запоминания формы, и второй проволокой 15, выполненной из сплава с эффектом запоминания формы. Концы первой и второй проволок 5, 15, выполненных из сплава с эффектом запоминания формы, удерживаются крепежной деталью 851, закреплены ею и электрически соединены с ней над металлическим кольцом 85. Еще в одном варианте реализации изобретения одна проволока 5, выполненная из сплава с эффектом запоминания формы, удерживается крепежной деталью 851, закреплена ею и электрически соединена с ней в ее средней точке, в результате чего одна проволока 5, выполненная из сплава с эффектом запоминания формы, функционально используется как первая и вторая проволоки 5, 15, выполненные из сплава с эффектом запоминания формы. С поворотным элементом 80 под металлическим кольцом 85 электрически соединена гибкая проволока 571, в результате чего обеспечена подача питания на поворотный элемент 80. Проволока 5 (15), выполненная из сплава с эффектом запоминания формы, и металлическое кольцо 85 могут быть скреплены вместе с использованием любого способа соединения при условии, что он обеспечивает прочное скрепление и надежное электрическое соединение между проволокой 5 (15), выполненной из сплава с эффектом запоминания формы, и металлическим кольцом 85.
[0062]
На фиг.23(а)-23(с) схематически показан еще один пример расположения поворотного элемента 80, первой проволоки 5, выполненной из сплава с эффектом запоминания формы, и второй проволоки 15, выполненной из сплава с эффектом запоминания формы. На примере, показанном на фиг.23, поворотный элемент 80 выполнен из металла. Одна проволока 5, выполненная из сплава с эффектом запоминания формы, пропущена через металлическую трубку 582 и обжата в ее средней части (при этом места соединений приведены в плотный контакт друг с другом с использованием инструмента).
Металлическая трубка 582 затем вставлена и закреплена в углублении, выполненном в верхней части дискового основного корпуса 81 поворотного элемента 80. Проволока 5, выполненная из сплава с эффектом запоминания формы, и поворотный элемент 80 затем электрически соединены вместе с использованием контакта, пайки или т.п. В результате этого, кончик отводящего электрода 572, который оказывается согнут в L-образной форме и имеет конструкцию пластинчатой пружины, поджат и контактирует с нижним участком дискового основного корпуса 81 поворотного элемента 80. В результате, на первую и вторую проволоки 5, выполненные из сплава с эффектом запоминания формы, оказывается подано питание. Согласно настоящему варианту реализации изобретения, указанное положение отводящего электрода 572 остается постоянным, даже когда поворотный элемент 80 осуществляет поворот. Таким образом обеспечивается возможность сохранения устойчивого электрического соединения и получения конструкции отводящего электрода, имеющей повышенную рабочую надежность.
[0063]
На фиг.24(а)-24(с) схематически показаны еще одни примеры расположения поворотного элемента 80, первой проволоки 5, выполненной из сплава с эффектом запоминания формы, и второй проволоки 15, выполненной из сплава с эффектом запоминания формы. На примере, показанном на фиг.24(а), проволоки 5, 15, выполненные из сплава с эффектом запоминания формы, прикреплены к левому и правому заданным местам диска 81, имеющего проходящую от одной стороны к другой продольную канавку 83, выполненную в нем, и тянут диск 81 по очереди. Таким образом, диск 81 выполнен с возможностью поворота по часовой стрелке или против нее. На примере, показанном на фиг.24(b), проволоки 5, 15, выполненные из сплава с эффектом запоминания формы, прикреплены к левому и правому заданным местам треугольной пластины 81, имеющей проходящую от одной стороны к другой продольную канавку 83, выполненную в ней и тянут треугольную пластину 81 по очереди. Таким образом, треугольная пластина 81 оказывается выполнена с возможностью поворота по часовой стрелке или против нее. На примере, показанном на фиг.24(с), проволоки 5, 15, выполненные из сплава с эффектом запоминания формы, прикреплены к левому и правому заданным местам прямоугольной пластины 81, имеющей проходящую от одной стороны к другой продольную канавку 83, выполненную в ней и тянут прямоугольную пластину 81 по очереди. Таким образом, прямоугольная пластина 81 оказывается выполнена с возможностью поворота по часовой стрелке или против нее. Иными словами, поворотный элемент 80 в соответствии с настоящим изобретением может иметь любую форму, такую как диск, треугольная пластина или прямоугольная пластина, при условии что в поворотном элементе 80 выполнена проходящая от одной стороны к другой продольная канавка 83; концы проволок 5, 15, выполненных из сплава с эффектом запоминания формы, расположенные слева и справа поворотного элемента 80, прикреплены к заданным местам поворотного элемента 80; и проволоки 5, 15, выполненные из сплава с эффектом запоминания формы, тянут поворотный элемент 80 по очереди, заставляя поворотный элемент 80 осуществлять поворот по часовой стрелке или против нее.
[0064]
На фиг.25(а)-25(с) и фиг.26(а)-26(b) схематически показано отношение взаимной блокировки между основным корпусом 81 поворотного элемента 80 и подвижной деталью 92 подвижного рычага 90. В настоящем варианте реализации изобретения, соединительный стержень 94 подвижной детали 92 вставлен в проходящую от одной стороны к другой продольную канавку 83 дискового основного корпуса 81 и производит перемещение. В результате, подвижный рычаг 90 и поворотный элемент 80 соединены друг с другом таким образом, что рабочее действие одного из них передается другому с короткой задержкой.
[0065]
На фиг.25(а) показано отношение взаимной блокировки между дисковым основным корпусом 81 и подвижной деталью 92, при котором отключено питание от второй проволоки 15, выполненной из сплава с эффектом запоминания формы, а измерительный преобразователь 3 убран. Соединительный стержень 94 подвижной детали 92 размещен на нижней боковой стенке 83а проходящей от одной стороны к другой продольной канавки 83 дискового основного корпуса 81. Дисковый основной корпус 81 осуществляет поворот против часовой стрелки, а левый выступ 182 дискового основного корпуса 81 упирается в упор 88, расположенный слева на корпусной рамке 2, и останавливается. В это время проходящая от одной стороны к другой продольная канавка 83 дискового основного корпуса 81 оказывается наклонена влево, а соединительный стержень 94 подвижной детали 92 оказывается размещен в нижней левой части проходящей от одной стороны к другой продольной канавки 83. Таким образом подвижная деталь 92 оказывается размещена в нижней левой части и упертой в стопорный стержень 89. В это время, указанная пара пружин 6, работающих на растяжение, осуществляет сокращение и восстанавливает свое первоначальное состояние.
[0066]
На фиг.25(b) показано такое взаимное расположение, при котором на первую проволоку 5, выполненную из сплава с эффектом запоминания формы, подано питание.
Когда на первую проволоку 5, выполненную из сплава с эффектом запоминания формы, подано питание и она в результате этого начинает осуществлять сокращение, дисковый основной корпус 81 осуществляет поворот по часовой стрелке, проходящая от одной стороны к другой продольная канавка 83 дискового основного корпуса 81 становится горизонтальной. Таким образом, соединительный стержень 94 подвижной детали 92 подходит близко к центру проходящей от одной стороны к другой продольной канавки 83. В это время указанная пара пружин 6, работающих на растяжение, растягивается и расширяется. До этого момента подвижная деталь 92 перемещается только вверх (в направлении позиционного обозначения 4f).
[0067]
На фиг.25(с) показано такое взаимное расположение, при котором отключено питание от первой проволоки 5, выполненной из сплава с эффектом запоминания формы. Когда на первую проволоку 5, выполненную из сплава с эффектом запоминания формы, подано питание, и она в результате этого осуществляет сокращение, дисковый основной корпус 81 далее осуществляет поворот по часовой стрелке. Таким образом, проходящая от одной стороны к другой продольная канавка 83 дискового основного корпуса 81 оказывается наклонена вправо и указанная пара пружин 6, работающих на растяжение, осуществляют сокращение вследствие своей упругости (хотя правая пружина осуществляет сокращение первой и затем осуществляет сокращение левая пружина, обе пружины перемещаются почти одновременно). Таким образом, соединительный стержень 94 подвижной детали 92 осуществляет перемещение вниз к нижней правой части проходящей от одной стороны к другой продольной канавки 83 без остановки, а дисковый основной корпус 81 быстро осуществляет поворот по часовой стрелке. Таким образом, подвижный рычаг 90 оказывается существенно отклонен вправо. Таким образом, измерительный преобразователь 3, соединенный с удлиненным заостренным элементом 911 на кончике основного корпуса 91 подвижного рычага 90, оказывается вытолкнут вправо и линейно перемещен изнутри корпусной рамки 2 в положение для измерения. В это время подвижная деталь 92 перемещается в направлении, полученном посредством комбинирования направления вниз (направление позиционного обозначения 4g) и направления вправо (направление позиционного обозначения 4а). Вследствие поворота по часовой стрелке дискового основного корпуса 81 правая канавка 82 дискового основного корпуса 81 упирается в упор 88, расположенный справа на корпусной рамке 2, и останавливается. Подвижная деталь 92 оказывается размещена внизу справа и упирается в стопорный стержень 89. В это время указанная пара пружин 6, работающих на растяжение, осуществляет сокращение и восстанавливает свое первоначальное состояние. Для убирания в корпусную рамку 2 измерительного преобразователя 3, выдвинутого на экран 101 (фиг.26(а)), на вторую проволоку 15, выполненную из сплава с эффектом запоминания формы, подают питание, чтобы заставить дисковый основной корпус 81 осуществить поворот против часовой стрелки (фиг.26(b)), и заставить поворотный элемент 80 и подвижный рычаг 90 выполнить рабочие действия, обратные вышеуказанным рабочим действиям. Таким образом измерительный преобразователь 3 отталкивается назад и оказывается убран в корпусную рамку 2 (фиг.26(с)). Этапы работы измерительного преобразователя 3 будут описаны ниже.
[0068]
На фиг.12 показано состояние, в котором измерительный преобразователь 3 убран в корпусную рамку 2. Как описано выше, концы первой и второй проволок 5, 15, выполненных из сплава с эффектом запоминания формы, закреплены крепежной деталью 851 и электрически соединены с ней над основным корпусом 81 поворотного элемента.
Таким образом, концы первой и второй проволок 5, 15, выполненных из сплава с эффектом запоминания формы, электрически соединены с гибкой проволокой 571.
Другой конец первой проволоки 5, выполненной из сплава с эффектом запоминания формы, электрически соединен с электродным выводом 55, который в результате оказывается электрически соединен с положительной стороной источника Е3 питания постоянного тока посредством выключателя 991. Другой конец второй проволоки 15, выполненной из сплава с эффектом запоминания формы электрически соединен с электродным выводом 56, который в результате оказывается электрически соединен с положительной стороной источника Е3 питания постоянного тока посредством выключателя 992. Отрицательная сторона источника Е3 питания постоянного тока электрически соединена с гибкой проволокой 571. Выключатели 991 и 992 выполнены так, что они не могут одновременно находится во включенном состоянии, иными словами, выполнены так, что включен либо один из выключателей 991 и 992, либо оба они выключены. Соответственно, на одну проволоку из первой и второй проволок 5 и 15, выполненных из сплава с эффектом запоминания формы, подано питание, или не на одну из этих проволок, выполненных из сплава с эффектом запоминания формы, не подано питание. Проволоки 5, 15, выполненные из сплава с эффектом запоминания формы, в соответствии с настоящим вариантом реализации изобретения не имеют полярности и поэтому работают независимо от того, какая из нижней и верхней сторон источника 3 питания постоянного тока, показанного на фиг.12, является положительной.
[0069]
Включением выключателя 991 на первую проволоку 5, выполненную из сплава с эффектом запоминания формы, подают питание и сжимают ее против усилия натяжения пружин 6, работающих на растяжение. Таким образом, как описано выше, поворотный элемент 80 осуществляет поворот по часовой стрелке (в направлении позиционного обозначения 4d), и измерительный преобразователь, соединенный с подвижным рычагом, 90 выталкивается вправо (в направлении позиционного обозначения 4а) (фиг.13). Когда поворотный элемент 80 далее осуществляет поворот по часовой стрелке, измерительный преобразователь 3, соединенный с подвижным рычагом 90, линейно перемещается изнутри корпусной рамки 2 в положение для измерения на экране 101 монитора (фиг.14), и затем задействуется оптический датчик 41 для измерения яркости, цветности или хроматичности или т.п. экрана 101 монитора. В тот момент времени, когда измерительный преобразователь 3 достигает положения для измерения, выключатели 991 и 992 оказываются выключены. Первая проволока 5, выполненная из сплава с эффектом запоминания формы, охлаждается примерно до комнатной температуры вследствие рассеивания тепла и таким образом восстанавливает свою первоначальную длину (фиг.15).
[0070]
После измерения оптическим датчиком 41 яркости, цветности или хроматичности или т.п. экрана 101 монитора, выключатель 992 включают для подачи питания на вторую проволоку 15, выполненную из сплава с эффектом запоминания формы. Таким образом, поворотный элемент 80 осуществляет поворот против часовой стрелки (в направлении позиционного обозначения 4е), и поворотный элемент 80 и подвижный рычаг 90 выполняют рабочие действия, обратные рабочим действиям, которые они выполняли при выталкивании измерительного преобразователя 3. Таким образом, измерительный преобразователь 3 осуществляет перемещение влево (в направлении позиционного обозначения 4b) (фиг.16) и отталкивается назад и убирается в корпусную рамку 2 (фиг.17). В тот момент времени, когда измерительный преобразователь 3 оказывается убран, выключатели 991 и 992 оказываются выключены.
Вторая проволока 15, выполненная из сплава с эффектом запоминания формы, охлаждается примерно до обычной средней температуры измерительного преобразователя 3 вследствие рассеивания тепла и таким образом восстанавливает свою первоначальную длину (фиг.12).
[0071]
Согласно настоящему варианту реализации изобретения, проволоки, выполненные из сплава с эффектом запоминания формы, (первая проволока 5, выполненная из сплава с эффектом запоминания формы, и вторая проволока 15, выполненная из сплава с эффектом запоминания формы,) используют систему, которая не осуществляет прямого приведения в действие измерительного преобразователя 3, и вследствие этого измерительный преобразователь 3 является невосприимчивым к рассеиванию тепла от экрана 101 монитора. До тех пор пока проволоки 5, 15, выполненные из сплава с эффектом запоминания формы, не произведут какого-либо сокращения, соединительный стержень 94 подвижной детали 92 не пересечет центр, служащего границей между одной стороной и другой стороной в проходящей от одной стороны к другой продольной канавке 83 дискового основного корпуса 81, как описано выше. До этого момента измерительный преобразователь 3 не начинает перемещения. Соответственно, возможность того, что измерительный преобразователь 3 может неправильно работать вследствие нагревания является очень небольшой. Кроме того, в то время как измерительный преобразователь 3 удерживается в положении для измерения или когда измерительный преобразователь 3 возвращается в свое первоначальное положение, проволоки 5, 15, выполненные из сплава с эффектом запоминания формы, отключены от питания. Таким образом достигается создание исполнительно-приводного механизма 1 измерительного преобразователя, который является энергосберегающим и имеет высокую рабочую надежность.
[0072]
На фиг.18 показано рабочее действие, при котором ребенок или т.п. из любопытства пытается оттолкнуть назад измерительный преобразователь 3, который удерживается в положении для измерения, в направлении позиционного обозначения 4b. Проволоки 5, 15, выполненные из сплава с эффектом запоминания формы, отключены от питания. Когда измерительный преобразователь 3 отталкивают назад влево (в направлении позиционного обозначения 4b), поворотный элемент 80 осуществляет поворот в обратном направлении посредством соединительного стержня 94 подвижной детали 92. Таким образом, поворотный элемент 80 и подвижный рычаг 90 выполняет рабочие действия, обратные рабочим действиям, которые они выполняли при выталкивании измерительного преобразователя 3, и измерительный преобразователь 3 перемещается влево (в направлении позиционного обозначения 4b) и оказывается убран в корпусную рамку 2. Иными словами, предположим, что ребенок или т.п. пытается приложить внешнюю силу к измерительному преобразователю 3 посредством его отталкивания пальцем назад. Если ребенок и т.п. отталкивает измерительный преобразователь 3 назад только слегка, ребенок и т.п. почувствует сопротивление пружин 6, работающих на растяжение. Если ребенок и т.п. высвобождает палец от измерительного преобразователя 3 в этот момент времени, измерительный преобразователь 3 оказывается выдвинут в положение для измерения. Однако, если ребенок и т.п. продолжает толкать измерительный преобразователь 3 назад, происходит оттягивание измерительного преобразователя 3, который оказывается убран в корпусную рамку 2 в тот момент времени, когда соединительный стержень 94 подвижной детали 92 проходит за указанное положения центрального отверстия 84 поворотного элемента 80. Тем самым исключается возможность того, что нагрузка от указанной внешней силы может быть прямо приложена на отключенные от питания проволоки 5, 15, выполненные из сплава с эффектом запоминания формы, благодаря чему достигается создание исполнительно-приводного механизма 1 измерительного преобразователя, имеющего высокую рабочую надежность.
[0073]
На фиг.19 схематически показан еще один пример исполнительно-приводного механизма 1 измерительного преобразователя в соответствии с третьим вариантом реализации изобретения на виде сзади изнутри. Одинаковые ссылочные обозначения обозначают одинаковые функциональные элементы и поэтому их описание будет опущено там, где это приемлемо. В настоящем варианте реализации изобретения продольная прямоугольная канавка 641 выполнена в основном корпусе 91 подвижного рычага 90. Указанная одна пружина 6, работающая на растяжение, тянет подвижную деталь 92 в направлении основания подвижного рычага 90 за счет своей упругости.
[0074]
Настоящее изобретение не ограничено вариантами реализации, описанными выше. Например, исполнительно-приводные элементы 5, 15 не ограничены элементами, выполненными форме проволоки, а могут быть выполнены плоскими, винтовыми, спиральными, цилиндрическими, призматическими или иной формы при условии, что исполнительно-приводные элементы осуществляют сокращение против упругости пружинного элемента, при подаче питания. Расположение или т.п. измерительного преобразователя 3 может быть изменено свободно, и может быть размещено несколько измерительных преобразователей 3. Если в качестве исполнительно-приводных элементов используются проволоки 5, 15, выполненные из сплава с эффектом запоминания формы, через такие исполнительно-приводные элементы может быть пропущен либо постоянный, либо переменный ток. Исполнительно-приводной механизм 1 измерительного преобразователя согласно настоящему изобретению может быть встроен в монитор в процессе его сборки или может быть встроен в уже собранный монитор. Настоящее изобретение может быть использовано для различных типов дисплейных мониторов для отображения, таких как жидкокристаллические дисплейные устройства, органические электролюминесцентные дисплейные устройства и плазменные дисплейные устройства. Кроме того, данное изобретение может быть использовано для измерения физических величин различных типов, при условии использования корпусной рамки 2, расположенной в рамочной области вокруг объекта, подлежащего измерению, и измерительного преобразователя 3, содержащего датчик 41 для измерения физической величины от объекта, подлежащего измерению. Как показано выше, при необходимости в настоящее изобретение могут быть внесены изменения без отхода от сущности и объема изобретения.
ОПИСАНИЕ ПОЗИЦИОННЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ
[0075]
1: исполнительно-приводной механизм измерительного преобразователя,
17: направляющий элемент,
2: корпусная рамка,
3: измерительный преобразователь,
41: датчик (оптический датчик),
5, 15: исполнительно-приводной элемент (проволока, выполненная из сплава с эффектом запоминания формы),
6: пружинный элемент (пружина, работающая на растяжение),
7: уравновешивающий элемент (дугообразный элемент),
80: уравновешивающий элемент (поворотный элемент),
90: подвижный рычаг,
91: основной корпус подвижного рычага,
92: подвижная деталь,
E1, E2, Е3: источники питания постоянного тока,
101: экран монитора (жидкокристаллический экран).
| название | год | авторы | номер документа |
|---|---|---|---|
| ОПТИЧЕСКОЕ ЧУВСТВИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО И ДИСПЛЕЙНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ | 2011 |
|
RU2564584C2 |
| ФОТОЧУВСТВИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО И ДИСПЛЕЙНОЕ УСТРОЙСТВО ДЛЯ ОТОБРАЖЕНИЯ | 2015 |
|
RU2662467C2 |
| ДВУНАПРАВЛЕННЫЙ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ | 2016 |
|
RU2711243C2 |
| ИЗМЕРИТЕЛЬ ВЛАГИ И ИЗМЕРИТЕЛЬ ВЛАГИ ТЕЛА | 2012 |
|
RU2601153C2 |
| ИСПОЛНИТЕЛЬНЫЙ МЕХАНИЗМ ПОДЪЕМНОГО УСТРОЙСТВА И ПОДЪЕМНАЯ СИСТЕМА | 2007 |
|
RU2429185C2 |
| МЕХАНИЗМ ПОДАЧИ ПРОВОЛОКИ | 2019 |
|
RU2804429C2 |
| Исполнительный механизм | 1981 |
|
SU975451A1 |
| Линейный исполнительный механизм | 2014 |
|
RU2651354C2 |
| ТОРМОЗНАЯ СИСТЕМА С ИНТЕЛЛЕКТУАЛЬНЫМ ИСПОЛНИТЕЛЬНЫМ МЕХАНИЗМОМ ДЛЯ ТОРМОЖЕНИЯ РЕЛЬСОВОГО ТРАНСПОРТНОГО СРЕДСТВА | 2010 |
|
RU2551298C2 |
| НАГРЕВАНИЕ ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО МЕХАНИЗМА КЛАПАНА | 2020 |
|
RU2734372C1 |
Изобретение относится к исполнительно-приводному механизму измерительного преобразователя. Исполнительно-приводной механизм содержит: корпусную рамку (2), измерительный преобразователь (3), содержащий оптический датчик (41), пружинный элемент (6), выполненный с возможностью расширения или сокращения в направлении Y, исполнительно-приводные элементы (5, 15), выполненные с возможностью сокращения против упругости пружинного элемента (6), когда подано питание, и направляющий элемент (17) для перемещения измерительного преобразователя (3) линейно в направлении X. Когда подано питание на исполнительно-приводной элемент (5), измерительный преобразователь (3) осуществляет линейное перемещение изнутри корпусной рамки (2) в положение для измерения; когда подано питание на исполнительно-приводной элемент (15), измерительный преобразователь (3) осуществляет линейное перемещение из положения для измерения внутрь корпусной рамки (2) и оказывается убран в нее. Техническим результатом является повышение надежности. 2 н. и 6 з.п. ф-лы, 28 ил.
1. Исполнительно-приводной механизм измерительного преобразователя, содержащий:
корпусную рамку, расположенную в рамочной области вокруг объекта, подлежащего измерению;
измерительный преобразователь, содержащий датчик для измерения физической величины объекта, подлежащего измерению;
направляющий элемент, расположенный в направлении Х и выполненный с возможностью линейного перемещения измерительного преобразователя;
пружинный элемент, выполненный с возможностью расширения или сокращения в направлении Y; и
исполнительно-приводной элемент, выполненный с возможностью расширения или сокращения в направлении Y,
причем измерительный преобразователь оказывается линейно перемещен в направлении Х изнутри корпусной рамки в положение для измерения либо посредством подачи питания на исполнительно-приводной элемент для осуществления сокращения против упругости указанной пружины, либо посредством инициирования работы пружины, когда на исполнительно-приводной элемент подано питание для осуществления сокращения.
2. Исполнительно-приводной механизм измерительного преобразователя по п.1, кроме того содержащий
гибкий уравновешивающий элемент, имеющий основание, соединенное с корпусной рамкой,
причем к уравновешивающему элементу прикреплен конец исполнительно-приводного элемента, а
когда к измерительному преобразователю приложена внешняя сила для отталкивания измерительного преобразователя из положения для измерения назад внутрь корпусной рамки в направлении X, уравновешивающий элемент оказывается согнут для ослабления указанной внешней силы.
3. Исполнительно-приводной механизм измерительного преобразователя по п.1, кроме того содержащий уравновешивающий элемент, выполненный с возможностью поворота и имеющий стержень, соединенный с корпусной рамкой,
причем к уравновешивающему элементу прикреплен конец исполнительно-приводного элемента, а
когда к измерительному преобразователю приложена внешняя сила для отталкивания измерительного преобразователя из положения для измерения назад внутрь корпусной рамки в направлении X, уравновешивающий элемент осуществляет поворот для ослабления указанной внешней силы.
4. Исполнительно-приводной механизм измерительного преобразователя по любому из пп.1 и 3, кроме того, содержащий
подвижный рычаг, имеющий кончик, выполненный с возможностью остановки в измерительном преобразователе в задействованном состоянии, при этом подвижный рычаг выполнен с возможностью поворота с использованием своего основания в качестве оси поворота,
причем в основном корпусе подвижного рычага расположена подвижная деталь, выполненная с возможностью перемещения в направлении Y,
с корпусной рамкой соединен стержень уравновешивающего элемента,
конец пружинного элемента выполнен с возможностью остановки у основания основного корпуса подвижного рычага в задействованном состоянии для оттягивания подвижной детали назад, а другой его конец выполнен с возможностью остановки у подвижной детали в задействованном состоянии;
конец исполнительно-приводного элемента прикреплен к уравновешивающему элементу, чтобы вызвать начало поворота уравновешивающего элемента вперед, а другой его конец соединен с корпусной рамкой,
при этом подвижный рычаг и уравновешивающий элемент взаимно блокируют друг друга, а
на исполнительно-приводной элемент подано питание для осуществления сокращения против упругости пружины, чтобы таким образом вызвать начало поворота уравновешивающего элемента вперед, а
подвижная деталь оказывается впоследствии оттянута назад с использованием упругости пружинного элемента, чтобы вызвать дальнейший поворот уравновешивающего элемента вперед, при этом уравновешивающий элемент и подвижный рычаг взаимно блокируют друг друга для линейного перемещения измерительного преобразователя изнутри корпусной рамки в положение для измерения в направлении X.
5. Исполнительно-приводной механизм измерительного преобразователя по п.4,
в котором исполнительно-приводной элемент образован в качестве первого исполнительно-приводного элемента и, кроме того, содержащий
второй исполнительно-приводной элемент, расположенный в направлении Y и имеющий конец, прикрепленный к уравновешивающему элементу,
причем при подаче питания второй исполнительно-приводной элемент осуществляет сокращение, чтобы заставить уравновешивающий элемент начать поворот назад, а
посредством подачи питания на первый исполнительно-приводной элемент без подачи питания на второй исполнительно-приводной элемент, измерительный преобразователь оказывается линейно перемещен изнутри корпусной рамки в положение для измерения в направлении X, и
после выполнения датчиком измерения, посредством подачи питания на второй исполнительно-приводной элемент без подачи питания на первый исполнительно-приводной элемент, измерительный преобразователь оказывается возвращен из положения для измерения в первоначальное положение.
6. Исполнительно-приводной механизм измерительного преобразователя по любому из пп.1-3,
в котором исполнительно-приводные элементы реализованы в виде проволок, выполненных из сплава с эффектом запоминания формы, которые осуществляют сокращение при подаче питания и таким образом нагревании.
7. Исполнительно-приводной механизм измерительного преобразователя по любому из пп.1-3,
в котором объектом, подлежащим измерению, является экран монитора,
датчиком является оптический датчик, выполненный с возможностью измерения яркости, цветности или хроматичности или т.п. экрана монитора, а
корпусная рамка вокруг экрана монитора снабжена исполнительно-приводным механизмом измерительного преобразователя.
8. Жидкокристаллическое дисплейное устройство, содержащее
исполнительно-приводной механизм измерительного преобразователя по любому из пп.1-3, расположенный в корпусной рамке вокруг жидкокристаллического экрана.
| Станок для изготовления деревянных ниточных катушек из цилиндрических, снабженных осевым отверстием, заготовок | 1923 |
|
SU2008A1 |
| СПОСОБ ДЕМОНСТРАЦИИ ИНФОРМАЦИОННЫХ ПОЛЕЙ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО РЕАЛИЗАЦИИ | 2007 |
|
RU2340955C1 |
| РЕКЛАМНАЯ УСТАНОВКА (ВАРИАНТЫ) | 2000 |
|
RU2165649C1 |
| УСТРОЙСТВО ОТОБРАЖЕНИЯ | 1999 |
|
RU2253906C2 |
| СИСТЕМЫ ОТОБРАЖЕНИЯ | 1998 |
|
RU2222834C2 |
| Колосоуборка | 1923 |
|
SU2009A1 |
| Разборный с внутренней печью кипятильник | 1922 |
|
SU9A1 |
| Колосоуборка | 1923 |
|
SU2009A1 |
