点阵磁翻显示

维基百科,自由的百科全书
跳到导航 跳到搜索
点阵磁翻显示线路牌特写
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

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,以及道路上的可变信息标志英语Variable-message Signs。 它也被广泛用于公共场所信息显示。[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

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。

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]

参见[编辑]

参考文献[编辑]

  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] (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]. 
  4. ^ BUSE s. r. o. - Technology[永久失效連結]

外部链接[编辑]