常見點矩陣顯示器,和東京奧運『ARIGATO』字型介紹!

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圖說:利用96個 5*8 白光點矩陣顯示器(OPD-M58810W-GW)所組成的跑馬燈顯示的『ARIGATO』和 『SAYONALA 』

  TOKYO 2020 東京奧運,在2021年8月終於落幕了,在東京奧運閉幕式上的最後寫著大大的黃色發光點所組成的『ARIGATO』(也就是日文謝謝的英文拼音),一方面感謝各個選手的努力,也和上一次1964年所舉辦的東京奧運閉幕式所寫的『SAYONALA』(也就是日文再見的英文拼音),是同樣的字體和形式。1964 的閉幕式所寫的『SAYONALA』可以參考奧運官方介紹文章中的圖片。

TOKYO 2020 Closing ceremony Twitter Post Form Olympic Twitter account

  你可知道日常生活中,這樣的字體稱為大多由LED 所製作的點矩陣顯示器(Dot-matrix display)來表示,並且顯示大小寫英文,阿拉伯數字,點陣圖形和繁體中文,這些文字都各自有其常用的格式,本篇文章就要來介紹最常見的點矩陣顯示器的名稱和種類,並介紹各種資訊的顯示格式。

點矩陣顯示器的名稱由來和常見的別稱

  點矩陣顯示器在維基百科上的定義寫著:

  點陣顯示器(英語:Dot-matrix display)是由可亮可暗的許多小單元(燈或其它結構,只要在色彩上有所區別即可)排成陣列(一般為矩形,其它形狀也有但並不常見)來顯示文字或圖形內容的顯示裝置。它可以用來顯示機器執行狀態、時鐘、鐵路發車指示、公路行車資訊等許多無需高解析度的簡單資訊。

-Wikipedia <Dot matrix display>

  日常生活中,點矩陣顯示器最常被黑白的LCD顯示器,和LED 顯示器應用在各式各樣的電子用品中。本篇文章會專注在用 LED 顯示器所製作的點矩陣顯示器來做介紹。點矩陣顯示器有著各種不同的描述方式,就像是七段顯示器介紹文內所提到的,每個國家都會有不同的別稱,本文整理了業界常見的別稱給讀者參考

  由於日常生活中使用很多LED製作的點矩陣顯示器,所以一些別稱像是LED 矩陣(LED Matrix),LED 點顯示器(LED Dot Display),點LED矩陣(Dot LED matrix),點矩陣螢幕(Dot Matrix Screen)…等別稱

  另外,各式的廣告跑馬燈(Electronic Scroll /Scrolling Text Marquee)或是標誌顯示器(Sign Display / Signage Display)也使用了很多的LED點矩陣顯示器,所以產生了上述別稱。

用兩個特徵分類常見的LED點矩陣顯示器

  日常生活中常見的LED點矩陣顯示器種類繁多,本文用兩個特徵來做簡單的區分,分別是 發光區域的形狀來和發光顏色,分別解釋如下:

以發光區域的形狀來區分

圓點

方點

  • 以方點所製作的LED點矩陣顯示器,相對於圓點來說較不常見,但主要應用在電梯,跑馬燈,等需要顯示方形數字或是英文的應用中。東京奧運閉幕式「ARIGATO」所使用的字型,就是以5×7的方形的點矩陣來顯示每個英文字。LED點矩陣顯示器的範例,可以參考展躍光電3mm的5×7 方形點矩陣顯示器標準品

以發光顏色來區分

全彩RGB LED 所製作的的點矩陣顯示器

  • 此類顯示器最常用於店家的廣告看板,或是各式交通標誌上,除了全彩以外,通常還有尺寸較大,發光點數多且點尺寸小等特點,顯示器上所顯示的資訊以圖形,高解析度的文字為主,多有跑馬燈的功能。
圖說:台灣捷運車廂上所用來顯示各站資訊,使用的全彩LED點矩陣顯示器

單色或是雙色的點矩陣顯示器

  • 此類顯示器最常見於需要顯示資訊,但資訊相對單純或是有低成本需求的電子消費品上,像是電梯,小型低成本的跑馬燈,其他常見特徵還有:尺寸以中小尺寸為主,發光點數不多,多以顯示單排英文或是數字為主,發光顏色以單色較多,也有雙色的應用。
圖說:電梯內所用來顯示上下樓標誌和樓層數目的雙色方形點矩陣顯示器

點矩陣顯示器可以顯示哪些資訊?

        點矩陣顯示器可以顯示像素化的圖形,數字,英文和中文,個別介紹如下:

利用點矩陣顯示器顯示像素化的圖形

  若需要使用點矩陣顯示器用於顯示像素化圖形,通常有兩種方式。         

把高解析度的圖形像素化之後,再以點矩陣顯示

  我們使用the Pixel Art這個網路工具,來表達高解析度的圖形,像素化之後會失去細節的特性,以下圖的展躍光電LOGO為例,可以看到若你使用更多點數的點距陣顯示器,可以還原的細節就更多,若產品應用需要顯示非常細節的圖案,就必須選擇多點數的點矩陣才能較為完整呈現。

圖說:利用the Pixel Art,並使用兩種缩放值 (像素大小)0.15和0.05來像素化展躍光電的LOGO

用固定個數的點矩陣顯示來顯示簡單圖形

  這是先確定要使用多少點數,在點矩陣上面,描出想要表現的圖案,再利用足夠點數的點矩陣顯示器來顯示,你可以利用像是piskel等線上工具或是像是dotpict這樣的APP來製作出想要的圖形,之後在選用足夠點數的LED點矩陣顯示器來顯示。下圖示利用dotpict在利用32*32的點矩陣所畫出來的展躍光電LOGO作品連結,下圖是最終圖形。

圖說:利用32*32的點矩陣手工繪製的展躍光電LOGO(連結)

利用點矩陣顯示器顯示英文/數字

  若要使用最少的點來顯示,大寫英文,小寫英文,和數字,5×7個點是最常被使用格式,以2020東京奧運閉幕式所寫的『ARIGATO』為例,它就是用5*7的方形點格式來呈現。可以參考網路上所提供的 5×7 dot matrix font 字型範例,其他常見的格式有5*9,7×5,更小的3×5,4×6也都有人使用,大多用在計算機上的LCD顯示器,這些其他的格式大都是以黑白LCD顯示器來顯示。

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圖說:一個會用販賣機或是舊型手機的5×7 LCD點矩陣顯示器(wikipedia連結)

利用點矩陣顯示器顯示中文

  參考這篇文章justfont 所寫的《講古時間:中文點陣字型》,我們可以知道,最小可以顯示大部分中文字的點矩陣是16*16,除此之外還有24*24,32*32,64*64,128*128等字型,更多的點,可以顯示更完整的中文字細節,差異細節可以參考下圖示意。

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圖說:利用不同三種不同的點矩陣(16*16,24*24,36*36)來顯示楷書,隸書,和仿宋體(原圖轉自 justfont《講古時間:中文點陣字型》 )

結論

  東京奧運閉幕式利用所使用的黃光5×7方形點矩陣顯示器是用TFT 螢幕所模擬出來的效果,但其實只要使用LED方形點矩陣顯示器,就可以表現出這樣的效果,若你的產品有這樣的需求,可以利用聯絡表單,或是寄信至[email protected],讓10+年經驗的展躍光電協助你的產品設計,為你的應用,設計最適合的LED顯示器。

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