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点阵磁翻显示

点阵磁翻显示(Flip-disc Display),或称“机械翻转点阵屏”[1],是一种用于通常被日光直射的大型户外标志牌的机电点阵显示技术。点阵磁翻显示技术已被北美欧洲澳大利亚香港的巴士用作线路牌,以及道路上的可变訊息标志英语Variable-message Signs。 它也被广泛用于公共场所訊息显示。[2] 一些电视游戏节目也使用点阵磁翻显示,包括加拿大电视节目Just Like Mom, The Joke's on Us英语Just Like Mom, The Joke's on UsUh Oh!英语Uh Oh!,但最引人注目的是1976年至1995年间的美国电视游戏节目家庭问答

点阵磁翻显示巴士线路牌特写,可以看到每个像素点都由黑色或黄色的小圆盘组成
伊萨客车 Citybus 18米上的磁翻LED线路牌,拍摄时面板正在滚动修改内容。
坏点是点阵磁翻显示的典型故障

设计

点阵磁翻显示的部件,由两面分别为黑色和浅色(典型的是day-glo英语day-glo荧光黄)的小圆盘组成的阵列,衬以黑色背景组成。通电时,圆盘翻动至另一侧;翻动后圆盘将在不通电情况下维持在当前位置。

圆盘附在带有一小块永磁体的轴上。靠近磁体安放有一个螺线管。 通过电流给予螺线管适当的极性,轴上的永磁体会与产生的磁场匹配,带动圆盘转动。 另一种方案将磁体安装在圆盘本体上,使用两个装在圆盘两端或两侧的独立螺线管驱动翻转。

计算机化的驱动系统读取数据——通常是字符,翻动适当的圆盘,产生所需的显示内容。 部分显示面板使用螺线管的另一端拨动一个簧片开关英语reed switch,控制圆盘后的LED阵列,令显示面板在夜间可见而无需额外电器元件。

现有的点阵磁翻显示使用了多种不同驱动方案。 方案的基本目的都是减少驱动螺线管所需的接线和电子元件的数量。所有的共通方法都以某种矩阵连接螺线管。一种驱动方式和磁芯存储器相似:电磁线圈连接在一个简单的矩阵上。螺线管位于两条供电接线相交处,单一水平或垂直方向供电线只提供所需磁力的一半(电通量与电流成正比,电流反过来与电压成正比),两条供电线即能提供足够的电流令圆盘翻转。供电不足的圆盘(像素点)和未通电的供电线上的像素点不翻转。

通常情况下,驱动方案工作的方式是从上到下,逐一向各水平方向线路通电时向所需的垂直方向线路通电,以完成该行像素点的设定。整个显示内容设定过程需要几秒钟时间,期间发出的圆盘翻转的声音十分独特。

点阵磁翻显示系统工作中的慢镜头特写,该系统使用三角形翻板组成正方形像素点

另一种驱动方案使用二极管隔离非工作螺线管,使得仅有需要改变的像素点圆盘翻转。这一方式耗能更低,可能也更可靠

历史

点阵磁翻显示是由当时供职于Ferranti-Packard英语Ferranti-Packard的英国电子工程师和发明家Kenyon Taylor英语Kenyon Taylor,应环加拿大航空(Trans-Canada Airlines,今天的加拿大航空)的要求开发的。在这一系统获得专利的1961年,环加拿大航空已经失去了兴趣,Ferranti的管理层也不认为这项目很有趣。

点阵磁翻显示系统的第一个大机遇出现在1961年,当时蒙特利尔证券交易所英语Montreal Stock Exchange决定对交易信息显示方式进行现代化改造。Ferranti-Packard和西屋竞标这个项目,后者的方案采用电致发光技术。Ferranti在与交易所新办公室一路之隔的一处废弃仓库,搭建了一个实物模型,以手工上色和翻转的像素点展示系统如何工作,最终赢得了合同。像素点慢慢被可用的运作模块代替。价值70万加元的系统(相当于2017年的600万加元)曾被进度延误和技术问题所困扰,但当其达到完全可用后被认为十分可靠。

点阵磁翻显示系统在当时相对昂贵,原因是采用了人工建造,显示部件的“缝合”通常由女性完成,与磁芯存储器的建造过程多少还十分相似。更糟糕的是,Ferranti签订的维护合同,到1971年每月亏损12000加元。工程和维修部门的重组佐证了这一问题,随后系统造价开始下跌。至1977年这一系统赢得了世界上半数主要证券交易所的青睐。

随着造价下跌,点阵磁翻显示系统更广泛的用途很快得到发掘,尤其是高速公路的标志和公共交通的信息系统。在欧洲和美国,基于同一技术的机械七段数字显示成为加油站显示价格的普遍手段。1974年Ferranti发起了一个项目,为公共汽车和火车的车头开发小型化版本。至1977年,点阵磁翻显示系统带来的收入已经超过其他业务线。点阵磁翻显示面板经常需要小规模的维护以释放“卡住”的像素点圆盘。

替代技术

 
在晚间工作的点阵磁翻-LED显示

点阵磁翻显示系统分布依然广泛,但是在新设备上已经难觅踪迹。他们的位置已经由基于发光二极管(LED)的产品取代,LED恒定地而非在变换显示内容时消耗少量电能,但是在光暗环境下更加易读,并且没有活动部件,很少需要维护。[3]

一些生产商提供组合点阵磁翻和LED技术的显示面板(每个像素点圆盘都有各自的LED),从而结合其优势。例如,捷克布兰斯科的BUSE公司向中东欧供应拥有专利的 点阵磁翻-LED显示面板。[4]这种结合技术被用于大部分新公共汽车和有轨电车的外部显示。

图集

参见

参考文献

  1. ^ 脑叔. 古老的技术(二):机械翻转点阵屏(Flip-dot display). 知乎专栏 (脑震荡). 2017-03-24 [2018-07-16]. (原始内容于2020-08-31) (中文). 
  2. ^ Norman Ball, John Vardalas, "Ferranti-Packard", McGill Queen's Press, 1994, ISBN 0-7735-0983-6
  3. ^ Tucker, Joanne. The Wireless Age for Digital Destination Signage Arrives. Metro Magazine英语Metro Magazine. 2011年9月 [2014-11-21]. (原始内容于2014-11-29). 
  4. ^ BUSE s. r. o. - Technology[永久失效連結]

外部链接

  • 美國專利第3,303,494号

点阵磁翻显示, flip, disc, display, 或称, 机械翻转点阵屏, 是一种用于通常被日光直射的大型户外标志牌的机电点阵显示技术, 技术已被北美, 欧洲, 澳大利亚和香港的巴士用作线路牌, 以及道路上的可变訊息标志, 英语, variable, message, signs, 它也被广泛用于公共场所訊息显示, 一些电视游戏节目也使用, 包括加拿大电视节目just, like, joke, 英语, just, like, joke, 和uh, 英语, 但最引人注目的是1976年至1995年间的美国电视游. 点阵磁翻显示 Flip disc Display 或称 机械翻转点阵屏 1 是一种用于通常被日光直射的大型户外标志牌的机电点阵显示技术 点阵磁翻显示技术已被北美 欧洲 澳大利亚和香港的巴士用作线路牌 以及道路上的可变訊息标志 英语 Variable message Signs 它也被广泛用于公共场所訊息显示 2 一些电视游戏节目也使用点阵磁翻显示 包括加拿大电视节目Just Like Mom The Joke s on Us 英语 Just Like Mom The Joke s on Us 和Uh Oh 英语 Uh Oh 但最引人注目的是1976年至1995年间的美国电视游戏节目家庭问答 点阵磁翻显示巴士线路牌特写 可以看到每个像素点都由黑色或黄色的小圆盘组成 伊萨客车 Citybus 18米上的磁翻LED线路牌 拍摄时面板正在滚动修改内容 坏点是点阵磁翻显示的典型故障 目录 1 设计 2 历史 3 替代技术 4 图集 5 参见 6 参考文献 7 外部链接设计 编辑点阵磁翻显示的部件 由两面分别为黑色和浅色 典型的是day glo 英语 day glo 荧光黄 的小圆盘组成的阵列 衬以黑色背景组成 通电时 圆盘翻动至另一侧 翻动后圆盘将在不通电情况下维持在当前位置 圆盘附在带有一小块永磁体的轴上 靠近磁体安放有一个螺线管 通过电流给予螺线管适当的极性 轴上的永磁体会与产生的磁场匹配 带动圆盘转动 另一种方案将磁体安装在圆盘本体上 使用两个装在圆盘两端或两侧的独立螺线管驱动翻转 计算机化的驱动系统读取数据 通常是字符 翻动适当的圆盘 产生所需的显示内容 部分显示面板使用螺线管的另一端拨动一个簧片开关 英语 reed switch 控制圆盘后的LED阵列 令显示面板在夜间可见而无需额外电器元件 现有的点阵磁翻显示使用了多种不同驱动方案 方案的基本目的都是减少驱动螺线管所需的接线和电子元件的数量 所有的共通方法都以某种矩阵连接螺线管 一种驱动方式和磁芯存储器相似 电磁线圈连接在一个简单的矩阵上 螺线管位于两条供电接线相交处 单一水平或垂直方向供电线只提供所需磁力的一半 电通量与电流成正比 电流反过来与电压成正比 两条供电线即能提供足够的电流令圆盘翻转 供电不足的圆盘 像素点 和未通电的供电线上的像素点不翻转 通常情况下 驱动方案工作的方式是从上到下 逐一向各水平方向线路通电时向所需的垂直方向线路通电 以完成该行像素点的设定 整个显示内容设定过程需要几秒钟时间 期间发出的圆盘翻转的声音十分独特 source source source source source source source source source source source source 点阵磁翻显示系统工作中的慢镜头特写 该系统使用三角形翻板组成正方形像素点 另一种驱动方案使用二极管隔离非工作螺线管 使得仅有需要改变的像素点圆盘翻转 这一方式耗能更低 可能也更可靠 历史 编辑点阵磁翻显示是由当时供职于Ferranti Packard 英语 Ferranti Packard 的英国电子工程师和发明家Kenyon Taylor 英语 Kenyon Taylor 应环加拿大航空 Trans Canada Airlines 今天的加拿大航空 的要求开发的 在这一系统获得专利的1961年 环加拿大航空已经失去了兴趣 Ferranti的管理层也不认为这项目很有趣 点阵磁翻显示系统的第一个大机遇出现在1961年 当时蒙特利尔证券交易所 英语 Montreal Stock Exchange 决定对交易信息显示方式进行现代化改造 Ferranti Packard和西屋竞标这个项目 后者的方案采用电致发光技术 Ferranti在与交易所新办公室一路之隔的一处废弃仓库 搭建了一个实物模型 以手工上色和翻转的像素点展示系统如何工作 最终赢得了合同 像素点慢慢被可用的运作模块代替 价值70万加元的系统 相当于2017年的600万加元 曾被进度延误和技术问题所困扰 但当其达到完全可用后被认为十分可靠 点阵磁翻显示系统在当时相对昂贵 原因是采用了人工建造 显示部件的 缝合 通常由女性完成 与磁芯存储器的建造过程多少还十分相似 更糟糕的是 Ferranti签订的维护合同 到1971年每月亏损12000加元 工程和维修部门的重组佐证了这一问题 随后系统造价开始下跌 至1977年这一系统赢得了世界上半数主要证券交易所的青睐 随着造价下跌 点阵磁翻显示系统更广泛的用途很快得到发掘 尤其是高速公路的标志和公共交通的信息系统 在欧洲和美国 基于同一技术的机械七段数字显示 成为加油站显示价格的普遍手段 1974年Ferranti发起了一个项目 为公共汽车和火车的车头开发小型化版本 至1977年 点阵磁翻显示系统带来的收入已经超过其他业务线 点阵磁翻显示面板经常需要小规模的维护以释放 卡住 的像素点圆盘 替代技术 编辑 在晚间工作的点阵磁翻 LED显示 点阵磁翻显示系统分布依然广泛 但是在新设备上已经难觅踪迹 他们的位置已经由基于发光二极管 LED 的产品取代 LED恒定地而非在变换显示内容时消耗少量电能 但是在光暗环境下更加易读 并且没有活动部件 很少需要维护 3 一些生产商提供组合点阵磁翻和LED技术的显示面板 每个像素点圆盘都有各自的LED 从而结合其优势 例如 捷克布兰斯科的BUSE公司向中东欧供应拥有专利的 点阵磁翻 LED显示面板 4 这种结合技术被用于大部分新公共汽车和有轨电车的外部显示 图集 编辑内部结构 点阵磁翻显示部件 特写 圆盘围绕装在两侧三角柱上的轴旋转 可见驱动旋转的磁铁被嵌入到圆盘上 圆盘下方是驱动用的螺线管 通电时 三角柱之间产生磁场 使圆盘翻动 当圆盘击中圆柱时停止旋转 近距离特写 该系统采用了方形像素点和三角形翻板 点阵磁翻显示部件阵列侧面特写 可见白色的像素点圆盘和下方的螺线管 一排点阵磁翻显示部件 采用黄色像素点圆盘 点阵磁翻显示部件阵列侧面特写 像素点带有LED照明应用 显示公共交通系统的目的地和线路编号 图中用于捷克布拉格的一辆有轨电车 显示公共交通系统的目的地和线路编号 图中用于捷克布拉格郊区的一列火车 点阵磁翻显示可以同时显示中文 英文和数字 摄于香港九巴一辆B9TL 磁翻线路牌的点阵自带LED照明 公共交通车站和枢纽的班次显示板 摄于德国巴特尚道的易北河渡轮 公共交通车站和枢纽的班次显示板 摄于捷克杰钦 公共交通车站的站牌 摄于捷克布拉格 道路交通信息显示 摄于捷克布拉格 参见 编辑维基共享资源中相关的多媒体资源 点阵磁翻显示显示技术史 英语 History of Display Technology 机械七段数字显示 使用类似的机制 但以7段显示呈现参考文献 编辑 脑叔 古老的技术 二 机械翻转点阵屏 Flip dot display 知乎专栏 脑震荡 2017 03 24 2018 07 16 原始内容存档于2020 08 31 中文 Norman Ball John Vardalas Ferranti Packard McGill Queen s Press 1994 ISBN 0 7735 0983 6 Tucker Joanne The Wireless Age for Digital Destination Signage Arrives Metro Magazine 英语 Metro Magazine 2011年9月 2014 11 21 原始内容存档于2014 11 29 BUSE s r o Technology 永久失效連結 外部链接 编辑美國專利第3 303 494号 取自 https zh wikipedia org w index php title 点阵磁翻显示 amp oldid 75644670, 维基百科,wiki,书籍,书籍,图书馆,

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