Имеющий глаза да увидит. Вакуумно-люминесцентные индикаторы Noritake Itron

Если посмотреть на любую систему обработки информации или управления чем-либо, а обработка информации является одной из важнейших функций управления, мы обязательно увидим на одном из ее краев людей, которые пристально вглядываются в …индикаторы. В тематических выпусках российских отраслевых журналов продукция японской компании Noritake представлена слишком слабо — в лучшем случае упоминание названия компании и сообщение о том, что она производит индикаторы. Двух этих причин достаточно для того, чтобы рассказать о вакуумно-люминисцентных индикаторах (ВЛИ) Noritake Itron.

Продукция компании определенно заслуживает внимания российских разработчиков и изготовителей радиоэлектронной аппаратуры хотя бы потому, что диапазон рабочих температур ВЛИ Noritake составляет –45…+85 °С! По моему наблюдению, японцы близки нам по менталитету и мироощущению: и мы, и они долгое время жили в условиях изоляции и патриархального, временами переходящего в тоталитарное, общества. Позвольте рассказать случай, произошедший на совещании дистрибьюторов японской фирмы-производителя Epson Electronic Europe в 1996 году. За одним столом оказались руководитель европейского подразделения фирмы господин Йокояма (Yokoyama) и автор статьи. Узнав, что я из России, г-н Йокояма сразу налил бокал вина и произнес тост: «За температурный диапазон от –40 до +85 °С!». Вот так!

Noritake — очень необычная компания, и чтобы понять это, надо обратиться к ее истории. В конце XIX века закрытое до этого общество Японии открыло двери международной торговле. Барон Исиземон Моримура, высокопоставленный представитель японского бизнеса той эпохи, одним из первых оценил потенциал экспорта в Соединенные Штаты. В 1876 году он организовал компанию «Morimurakumi» для поставок фарфора и разнообразных сувениров в Америку, снабжая оптовиков и розничных торговцев Нью-Йорка. Поверьте, это было очень прогрессивным шагом для страны, в которой в начале XIX века иностранец, попавший в Японию даже в результате кораблекрушения, мог быть брошен в тюрьму и даже казнен. Тем не менее он начал долгий и трудный путь к покорению мировых рынков. Вскоре барон Моримура понял, что рынок США готов для изысканной столовой утвари, производимой в Японии. Но чтобы убедиться в превосходном качестве своих товаров, он решил собственноручно следить за производством и построить собственную фабрику. Итак, с самых первых дней существования компании ее основатель предъявлял высочайшие требования к качеству своей продукции. 1 января 1904 года, к концу строительства, он основал новую компанию «Nippon Toki Gomei Kaisha» в селении Норитаке возле Нагои. С тех пор Noritake постоянно подтверждает свою репутацию как лучший в мире изготовитель разнообразных диверсифицированных товаров. С самого начала производимый компанией фарфор получил имя города, где была построена фабрика, и оно стало настолько популярным, что в 1981 году компания официально сменила свое название на Noritake Company Limited, а синоним его — «превосходное качество».

С первых дней существования компанию Noritake отличали:

• следование новейшим достижениям в науке, технике и общественной жизни;
• приверженность высочайшим требованиям к качеству своей продукции;
• ответственность за свое дело;
• пристальное внимание к потребностям заказчиков;
• повсеместное признание потребителями качества товаров, производимых Noritake.

Сегодня Noritake является лидером в изготовлении различных товаров — электронных компонентов, производственных и медицинских материалов, а также законодателем мод в технологии их изготовления — оборот приборов, машин и станков по некоторым направлениям превышает оборот готовых изделий!

История дисплеев Noritake Itron (подразделения компании, специализирующегося на изготовлении средств отображения информации) начинается с изобретения в 1966 году доктором Тадаши Накамура вакуумно-люминесцентной технологии, позволившей создать доступный прибор отображения информации с непревзойденными яркостью и четкостью изображения. Noritake установила фактический стандартконструкции ВЛИ, в иностранной литературе VFD (Vacuum Fluorescent Display), от простейших 7-сегментных индикаторов до мощных графических матричных модулей. Сегодня номенклатура ВЛИ Noritake Itron предлагает конструкторам на выбор широкую гамму изделий — от простейших 7-сегментных индикаторов до смарт-модулей,построенных на основе современных технологий и программного обеспечения.

Принцип действия вакуумных люминисцентных дисплеев

ВЛИ представляет собой вакуумный триод c тремя электродами (см. рис.):

• прямонакальный катод (катодные нити) — Filament;
• управляющие сетки — Grids;
• отображающий(е) анод(ы) — Illumination anodes;
• люминофор (фосфор) — Phosphor.

При подаче отрицательного напряжения на сетку электроны, излучаемые катодом, удерживаются возле катода, а анод остается темным.

При подаче положительного напряжения на сетку электроны разгоняются и достигают отображающего анода, который покрыт люминофором (фосфором). Люминофор под воздействием ударов электронов излучает свет. Разумеется, чтобы электроны достигли анода, на него нужно подать положительное напряжение. Если подать отрицательное напряжение на анод, электроны будут остановлены одноименным зарядом и анод останется темным. Каждый анод выполняется в виде точки или сегмента. Таким образом, управляя напряжением на сетке и аноде c помощью ВЛИ, можно отобразить необходимую информацию.

Благодаря своему принципу действия ВЛИ обладают свойствами:

• высокая яркость;
• широкий угол обзора;
• расширенный температурный диапазон;
• приемлемые стоимостные характеристики;
• широкие возможности выполнения индивидуальных пожеланий клиента.

Второе направление развития современных ВЛИ определяется интеграцией трубок с новейшими решениями драйверов и контроллеров, в частности применение технологии «чип-в-трубке» и активных матриц. Большое значение имеет также снижение габаритов(толщины) дисплея за счет применения бестрансформаторных источников питания. Эти тенденции будут рассмотрены в следующей статье.

Обзор продукции

Номенклатура ВЛИ Noritake Itron содержит:

• Вакуумно-люминесцентные трубки (ВЛТ), в иностранной литературе VFD Glass — стеклянная вакуумная колба с вмонтированными электродами (катоды, сетки, аноды):
  • цифровые 7-сегментные;
  • 14/16-сегментные алфавитно-цифровые.
  • комбинированные специализированные для аудиовидеотехники, бытовых приборов и др. изделий;
  • матричные (5×7) текстовые;
  • матричные (5×7) текстовые «чип-в-трубке»,в иностранной литературе CIG (chip-inglass);
  • матричные графические «чип-в-трубке»;
  • активно-матричные графические.
• Вакуумно-люминесцентные модули (ВФМ):
  • 14/16-сегментные алфавитно-цифровые.
  • Матричные (5×7) ЖКИ-совместимые.
  • Матричные (5×7) текстовые.
  • Графические, включая миниатюрные, стандартные и крупногабаритные.

  Сопутствующие изделия:

• контроллеры;
• соединители и кабели;
• источники питания.

  Заказные и полузаказные изделия:

• заказные трубки;
• полузаказные изделия по технологии «чип-в-трубке»;
• заказные модули.

Индикаторы выпускаются двух типов: вакуумно-люминесцентные трубки (стеклянная колба с электродами) и интегрированные модули на их основе. Промежуточная категория — трубки с применением технологии «чип-в-трубке» — может быть отнесена к трубкам.

Основные свойства главных групп вакуумно-люминесцентных приборов отображения информации Noritake Itron:

7-сегментные индикаторы подходят для отображения информации небольшого объема, в измерительных приборах, пультах управления производственными объектами, бытовой технике. Они позволяют быстро найти собственное решение управления дисплеем. Индикаторы снабжены дополнительными знаками 0151 — десятичными точками, запятыми, двоеточиями и т. д. Интерфейс 7-сегментных модулей Noritake подобен интерфейсу ЖКИ. 7-сегментные ВЛИ Noritake — это решение, обеспечивающее высокую яркость, четкое отображение символов и широкий температурный диапазон.

14/16-сегментные индикаторы позволяют отобразить больший набор знаков, включая символы алфавита, что открывает дополнительные возможности для разработчиков микроконтроллерной техники. Применение модулей позволяет упростить схемотехнические решения, использовать типовые приемы благодаря унификации интерфейса модулей, в частности с контроллером OKI MCS1937.

Матричные текстовые трубки позволяют использовать различные виды шрифтов, отображая практически любые символы. Матричные текстовые модули упрощают управление дисплеем и подачу питания, предоставляя возможность создать развитый пользовательский интерфейс даже в устройствах на основе маломощных микропроцессоров.

Графические устройства отображения информации на основе вакуумно-люминесцентной технологии Noritake делятся на три группы:

• миниатюрные, предназначенные для устройств «карманного» формата;
• Стандартного размера, позволяющие создать графический пользовательский интерфейс среднего разрешения в измерительных приборах, торговых терминалах, бытовой технике и прочих приложениях;
• информационные дисплеи большого размера, предназначенные для отображения информации пользователям, находящимся на удалении от дисплея. Используются для создания вывесок, информационных табло, бегущих строк и подобных приложений, размещаемых в общественных местах.

Применение графических индикаторов и дисплеев Noritake облегчается за счет:

• использования технологии «чип-в-трубке»;
• активных матриц;
• завершенных решений модулей с интегрированными контроллерами и драйверами, обеспечивающими простое управление дисплеями по малому количеству линий;
• применения знакогенераторов, позволяющих отображать символы кириллицы, в новых сериях модулей.

Заказные и полузаказные изделия позволяют выполнить практически любые пожелания клиента по устройству отображения информации в создаваемой системе, например комбинацию матрицы точек и сегментов произвольной формы в одной трубке. Разумеется, размещение индивидуального заказа имеет ограничения по объему партии и проходит определенные организационно-технические процедуры согласований, прежде чем заказ поступает в производство. Однако благодаря своим исключительным потребительским свойствам специализированные заказные и полузаказные ВЛИ Noritake Itron нашли широкое применение в
аудио-, видео- и прочей бытовой технике, а также других серийно выпускаемых изделиях. Тщательно подобранная команда специалистов в научно-исследовательских и производственных подразделениях компании, многолетний опыт работы в области вакуумно-люминесцентной и полупроводниковой технологии, а также четкий менеджмент, управление производством и поддержка заказчиков определили успех компании на рынке.

Наибольший интерес для пользователей и разработчиков представляют вакуумные люминесцентные модули вследствие свойственных им преимуществ:

• высокие эргономические свойства ВЛИ — высокая яркость, широкий угол обзора, быстрое обновление видимого поля за счет отсутствия инерционности;
• возможность эксплуатации в расширенном диапазоне рабочих температур;
• интегрированные управляющие схемы, что позволяет разработчику сосредоточиться на получении и обработке целевой информации, а отображение готового результата передать «внешнему» устройству;
• повышение надежности, поскольку система контроля качества Noritake Itron сертифицирована по стандарту ISO 9001;
• сокращение времени разработки, а следовательно, и сокращение времени окупаемости средств, вкладываемых в создание и продвижение изделия;
• упрощение монтажа за счет сокращения числа компонентов, что также приводит к снижению себестоимости изделий;
• возможность применить распространенный ЖКИ-интерфейс;
• упрощенная подача питающего напряжения (многим модулям требуется единственный источник питания +5 В).

Приложения, в которых применяются ВЛИ Noritake

ВЛИ Noritake применяются в тех областях, где необходима визуальная информация в реальном времени: промышленное оборудование, измерительная техника, бытовая техника, аудио- и видеотехника, медицинское оборудование, информаторы, табло, вывески и т. д. Яркое и четкое изображение визуальной информации нужно и в цехе, и в кабине автомобиля, локомотива, летательного аппарата, в операционной, в научной лаборатории и т. д.

Для российских пользователей интересны такие характеристики, как:

• использование в ряде модулей шрифтов, определяемых пользователем;
• наличие символов кириллицы в знакогенераторах новых серий модулей (о них мы расскажем в следующей статье);
• большие яркие дисплеи крупного размера позволяют создавать управляемые вывески и рекламно-информационные табло, что дает шанс в течение короткого времени найти заказчиков, которые наверняка привлекут клиентов из розничной торговли и сферы обслуживания потребителей.

Помимо развития современного производства, обширных исследований и НИОКР, компания Noritake ведет серьезную социально-культурную работу: в городе, где расположена компания, создан парк посетители которого могут ознакомиться с богатым наследием компании, представленным в Craft-центре. В музее Noritake собран старинный эксклюзивный фарфор, художественные работы стилей Art Nouveau и Art Deco. Для ценителей живописи работает галерея Noritake, где имеют возможность выставлять свои работы как именитые мастера, так и дебютанты.

Возможно, подобная социальная политика покажется кому-то непрактичной, но, с моей точки зрения, именно такой подход к работе позволяет компании Noritake создавать высококачественную продукцию с незаурядными характеристиками.