CN101874264A - 照明地铁标牌 - Google Patents

Abstract

用于为沿着行进路径移动经过观看箱的观看者显示背面被照亮的图像的装置和方法，所述观看箱包含由基本上垂直的光源照明的透明图像，基本上垂直的光源相对于透明图像具有窄宽度，相对于观看者而言，光源位于透明图像后面。光源可以是一系列LED或者荧光灯或者氖管，并且垂直缝可被用来减小它们的输出的宽度。背面被照亮的图像可以具有静止图像的外观或者产生运动图像的效果，并且透明图像能够以通过远程信号可远程更新的方式被显示在视频显示器上，该更新信号可基于预先选择的标准、比如时间或者运动的检测无线地或者有线地产生，并且更新信号可以使透明图像改变为不同的图像以便在不同时间移动经过观看箱的不同观看者看到不同的图像。观看箱可以有多个图像和垂直光源。透明图像可在视频显示器上被显示以便它们能够被远程地垂直和水平地单独调节以使图像相互配准，并且透明视频显示器图像能够在其宽度方面被调节以补偿沿行进路径移动经过显示器的观看者的速度的改变。

Description

照明地铁标牌

技术领域

本发明涉及快速移动经过的人、比如地铁车厢或者列车中的乘客所观看的图形显示的领域。

背景技术

广告是现今世界的普遍事实。它好像是到处出现，并且广告商总是寻找新的方式来使它们的信息被人了解并吸引目标观众的注意。当然，工业已经围绕不同媒介的广告以及围绕新的广告方式、产品置入等等有所发展，其中所述不同媒介包括新的专门的媒介。

人们早就知道地铁和列车提供广告机会。地铁或者列车载满乘客，并且他们经常穿过外面世界看不见的隧道。这意味着在这种隧道中的标牌(signage)提供相当独特的广告机会。处在这种位置中的标示牌(sign)在乘客经过其时将具有非自愿的观众，并且将标牌定位在这种隧道中将不会产生通常关于开阔、公共场所中的广告牌和通常受规章所约束的其它标牌所产生的相同类型的问题。然而，关于这种标牌存在一些困难，例如用于更换标示牌、照明设备、尺寸的入口以及尤其在乘客以相对高的速率通过隧道时引起他们的注意的需要。

已存在相当一段时间的一种想法是利用地铁列车的速度以通过利用一系列固定的静止帧来创建运动图片的外观的想法。这可以在运动图片依赖于通过电影放映机快速连续地投影到屏幕上的胶片上的一系列静止照片时类比于前数字时代的运动图片，其中所述一系列静止照片利用视觉暂留产生了运动图像的效果。然而，不像30个运动图片那样，地铁隧道中的屏幕不是固定的。取而代之的是列车移动经过地铁墙上固定的一系列图片，通过向观看者提供快速连续的图像，大概类似于电影放映机。

这意味着该系列图片必须在地铁墙上正确地间隔开，并被照亮(lighted)，且图片必须被创建为考虑到由列车相对于固定图像的速度所造成的失真。这又引起了很多挑战，并且大量发明人已设法解决这种挑战很长一段时间。

例如，在1942年授予的美国专利No.2299731中，描述了一种用于运动的机动车的显示系统，其通过极短持续时间的连续的耀眼的闪光提供一系列显示的照明。大概三十年后，显示器的频闪观测系统在美国专利No.3694062和No.3951529中被公开，而美国专利No.3704064公开了用于地铁标牌动画制作系统中的闪光管。这样的系统的问题之一是成本高，授予于1983年的美国专利No.4393742设法通过使用传感器测量列车的速度并且然后根据传感器的结果开始闪光周期来降低这样的成本。这样的系统的另一个问题是用于为该系列显示照明的触发机制，针对该问题的一个发明是1992年授予的美国专利No.5108171。

随着新千年的开始，在地铁标牌领域中已经授予了数个新专利。美国专利No.6169368公开了在列车接近时使用传感器激活控制器以触发由计算机控制的电子显示机构。美国专利No.6353468公开了平面屏幕LED监视器在显示器中的使用。美国专利No.6466183公开了一种视频显示装置。美国专利No.6870596公开了一种地铁电影/娱乐媒介，新闻报道表明拥有这个专利的公司SidetrackTechnologies Inc.已经在遍及世界的许多地铁中安装了其系统。

因此，清楚的是，存在对地铁标牌系统的需要和需求，且这是一种广告媒介，其多年来已经吸引了相当多的注意，包括经济上的注意。

在于2003年授予Spodek等人的美国专利No.6564486(“Spodek”)中，公开了一种地铁标牌的方法，其类似于用于地铁标牌系统中的活动幻镜，尝试克服与频闪观测显示有关的问题，比如定时。Spodek使用一种显示器，在该显示器中，一系列静止图片通过安装在图像和列车中的观看者之间的开口板(slitboard)被观看。与这种显示器有关的细节和数学在Spodek的专利中非常详尽地被论述，这里将不赘述，但在此通过引用被简单地并入以用作本发明的背景技术的一部分。Spodek的技术已经被许可给一家叫做Submedia的公司，且其具有广告系统，这些广告系统现在位于包括纽约、华盛顿特区、芝加哥、亚特兰大、波士顿、香港、东京和墨西哥城在内的世界顶级媒介市场中的一些中。

本发明设法通过新颖的装置和方法的使用改进Spodek的教导来改进地铁标牌领域，所述新颖的装置和方法根据本发明的教导大大地提高地铁标牌系统的效率和使用方便性。

发明内容

本发明大体上涉及用于为沿着行进路径移动经过一个或多个观看箱(viewing box)的观看者显示视觉信息的装置和方法，每个观看箱包含由基本上垂直的光源照明的透明图像，所述基本上垂直的光源相对于透明图像具有窄宽度，光源位于所述观看箱中在透明图像后面。

在本发明的第一单独组方面中，背面被照亮的(backlighted)图像可以具有静止或者运动图像的外观。图像可以被显示在视频显示器(比如LCD视频显示器)上，所述透明图像能够通过更新信号(其可以作为无线或有线信号被递送)远离所述观看箱进行更新，而更新信号可基于预先选择的标准、比如时间间隔或者运动的检测而产生，并且更新信号可以引起所述观看箱的图像改变为不同的图像以便在不同的时间移动经过观看箱的不同观看者看到不同的图像。当由视频显示器来提供多个图像时，透明视频显示器图像能够被远程地垂直和水平地单独调节以使图像相互配准，并且透明视频显示器图像能够在宽度方面被调节以补偿沿行进路径移动经过图像的观看者的速度的改变。

在本发明的另一单独组方面中，透明图像可以是摄影胶片、透明片(例如，其可以在计算机打印机上被打印)或者平面材料薄片，其中的任一个或者全部被从右至左翻转(以补偿图像后面的扫描光源)，通过配准销的使用，这些透明图像可以被正确地排列，而光源可以是荧光灯、氖管或发光二极管列(其也可包括漫射器，其在垂直方向上漫射)，当观看者移动经过观看显示器时所述光源具有在观看者的行进方向上顺序地照明透明图像的垂直列的效果。当在单个观看箱中包含多个透明图像时，可在邻近的垂直光源之间使用可选的挡板。

因此，本发明的主要目的在于为快速移动经过背面被照亮的图像的观看者提供这种改进的背面被照亮的图像，这种背面被照亮的图像依赖于垂直光源来提供位于光源和观看者之间的透明图像的线扫描。

对于本领域的技术人员来说，结合附图以及下面阐述的优选实施例的详述，本发明的这种和进一步的目的和优点将是显而易见的。

附图说明

图1描绘了根据本发明的串联地布置在地铁隧道中的一系列观看箱。

图2是根据本发明的观看箱的顶视图描绘，其示出单个垂直光源的照明的水平区域。

图3是示出图2的观看箱的主视图。

图4是根据本发明的一系列观看箱的顶视图描绘，观看箱中的每一个都有可通过可选挡板被分开的多个垂直光源和透明图像(未示出)。

图5是示出图4的该系列观看箱在没有挡板情况下的主视图。

图6是根据本发明的观看箱的说明性附图，其示出观看箱被打开以便安装胶片图像。

图7说明根据本发明的观看箱使用图6的胶片图像或者视频屏，而没有其典型的背光和全方位漫射器。

图8是根据本发明的观看箱的说明性横断面顶视图描绘，该观看箱使用氖管作为给胶片F上的图像I照明的基本上垂直的光源，其中照明区域由外边界处的光线LR示出。

图9是沿图8中的线9-9的说明性横断面侧视图，其还用虚线示出铰接框架HF的打开。

图10和11与图8和9类似，除了基本上垂直的光源是微型荧光灯，并且没有用虚线示出铰接框架HF为打开。

图12和13示出图10和11中所描绘的实施例的替代实施例，其中常规荧光灯位于墙后面，此墙具有缝S以产生相对于胶片F上的透明图像I具有窄宽度的基本上垂直的光源。

图14与图10类似，除了基本上垂直的光源是具有垂直漫射器D的发光二极管(LED)列。

图15与图11类似，基于图14中所示的实施例，除了图16中所示的结构的一部分已经被去除。

图16是图14中所示的LED列的局部侧面描绘。

图17是根据本发明当列车快速移动经过多个背面被照亮的图像时观看者所看到的图像。由于经过灯箱的列车的运动，垂直边显得模糊。

具体实施方式

本发明提供一种照明地铁系统，其与先前的照明地铁系统相比能量效率更高，因此成本更低。本发明的显示器模拟正观看列车窗外的景色、经过的远处的风景、山脉、风景、树木、建筑物等等的列车乘客的感受。在这种设定中，景色看起来是真实和自然的，如同情况如此。即使当列车可能经过高的围栏或穿过垂直板条的侧面在板间具有窄缝的木头覆盖的桥时，随着板间的缝从眼前飞过，列车乘客也仍然看见该景色，尽管图像较暗，因为缝占据了板与板之间的间距的一小部分。例子：如果板被垂直转动并且被置于6英寸中心上，然而具有1/32英寸宽的间隙，则亮度被减少到0.03125/6＝0.5％。如果列车以适当的速度行进，经过的缝(或者板)将变模糊且将不会看起来像在运动中；然而，远处的景色将正常呈现但是衰减到0.5％的亮度。

利用活动幻镜(Zoetrope)的原理，通过快速经过的缝观看图像，可以通过在前景中提供缝来模拟列车乘客的感受，其中通过前景，被照亮的图像在缝后被显示。根据简单的几何学和比例，当灯箱的深度被减小时，图像的宽度必定被按比例减小。缝后的图像的宽度是，例如当显示电视广告时，从列车乘客的观看距离，图像宽度被压缩为使得被感知的图像的宽度与图像的高度成比例。根据列车速度，为了提供合适的宽度，实际的图像必须水平地被压缩近似6∶1至10∶1。

当地铁列车足够快地行进时，这些缝变模糊且由于视觉暂留，来自该系列被照亮的图像的多个图像看来似乎彼此上下重叠。通过以轻微的改变来显示图像，动画的效果根据这些被动的显示被产生。这解释了通过穿过缝观看图像的被动照明地铁标牌的传统想法。

然而，本发明的主题转变缝和图像的前景/背景关系，从而图像在前景中，而缝的等价物、即窄垂直光源在背景中。当观看者经过灯箱时裸露的光源穿过前景图像被观看到。

现在将结合几个特别优选的实施例并且恰当时参考附图来描述本发明。

如已经在本发明的背景技术中提到的那样，本发明特别适合在地铁隧道中使用，其中在地铁隧道中没有自然光，观看者以相对快的速度(例如与行走或者奔跑相比)乘坐在地铁车厢中，且标牌具有在许多观看者行进穿过这样的隧道时被他们观看到的能力。

根据本发明的观看箱LB可以具有一个或多个透明图像I，并且特别优选的是任何这样的图像都由透明盖子TC保护。图3示出具有一个图像I的观看箱，而图5示出具有多个图像的观看箱。当多个图像沿着行进路径被并行地排列时，随着观看者移动经过这些图像，这些图像可以产生运动图像的效果。

根据本发明的观看箱中的每个透明图像I由它自己的基本上垂直的光源LS照明，该光源LS相对于透明图像具有窄的宽度，相对于观看者而言，该光源位于观看箱中在透明图像的后面。当观看者移动经过图像时，垂直光源提供图像的线扫描，其方式与当在例如Spodek等人的美国专利No.6564486中所公开的装置中缝位于观看者和被照亮的图像之间时缝提供类似的线扫描的方式大致相同。在Spodek中通过或者(1)从前面照亮的不透明印刷物被反射，或者(2)被透射穿过背面被照亮的漫射器和图像，照明都被大大地衰减了约10％的效率，与Spodek对比，本发明提供：观看者直接看着裸露的灯源LS。为了进一步说明这一点，考虑从阅读灯落到书上的光的亮度与看着阅读灯中的明亮灯泡的裸露的热钨丝时亮度的不同。这种近似的10∶1的亮度增加允许本发明的地铁标牌利用能源需求的近似10％的灯源LS被照明到与Spodek相同的水平。

在本发明中所使用的垂直光源LS可采用多种形式，其例子在图8-15中被示出。图8和图9示出窄氖管N的使用。图10和11示出微型荧光灯MFL的使用。图12和13示出常规荧光灯FL的使用，尽管其未被高效地使用，但由于低成本和随时可用，常规荧光灯FL是有利的，其输出受到具有缝S的墙的使用的限制，以产生相对于图像I具有窄宽度的基本上垂直的光源。这种通过缝的使用来限制光源的宽度的相同原理也可以在其它光源的情况下被使用，特别优选的方式是在成本低于使用很窄的无缝的垂直光源可能需要的成本时实现希望的窄宽度垂直光源。图14和15示出安装在印刷电路板PCB上的发光二极管LED列的使用，而图16示出在增加了漫射器D的特别优选的实施例中这样的LED列，此漫射器D只在垂直方向上漫射透射光以便填满各个LED之间的间隙来产生连续的不间断的垂直光线的印象。在这些光源中的每一个中，光源的宽度相对于图像是窄的，以便在观看者横向地移动经过图像的时候它将产生图像的垂直线扫描。

透明图像可采用多种形式。例如，透明图像可以是比如

Duraclear或者Endura胶片的摄影胶片，透明片(包括可以在计算机彩色打印机上被打印的幻灯片)或者平面材料薄片(例如可由辊获得的透明乙烯树脂或者

(聚酯薄膜))。为了确保在观看箱中这样的透明片(transparency)被正确地排列，透明片可包含一个或多个标记或配准孔，用于与一个或多个配准销RP对准(参见例如图6和图8-15)，并且如图6和9中所描绘的，观看箱可以具有通过铰链H连接的铰接框架HF，以允许透明盖子被打开以便容易地替换其容纳的任何透明片。

作为在改变图像时必须被替换的物理透明图像的替代方案，透明图像可以由视频显示器V形成，所述视频显示器比如是具有其典型背光和全方位漫射器以及去除典型背光的LCD视频显示器，或者等同于本发明的上下文中的这种显示器的任何其它形式的图像显示器，在本发明的上下文中显示器从显示器箱内部被照亮，但可以在不在物理上改变实际的显示器的情况下被改变(或被更改)。

视频显示器相对于胶片图像的一个优点是其可以通过更新信号进行远程更新。这样的信号可通过有线连接或者通过无线连接(参见图1的天线A)被递送，并且更新信号可基于任何数量的预先选择的标准，比如，时间间隔。在一特别优选的实施例中，更新信号可基于对经过箱体的列车的运动的检测。从而，例如，如图1中所示，接近传感器PS可以被安装在附着到隧道墙TW上的观看箱上，用于检测列车T的运动。

在使用可远离灯箱进行更新的视频显示器的实施例中，视频显示器可被编程以便移动经过其的列车或者地铁车厢中的乘客能实际上看到不同的图像；换句话说，列车中的第一车厢中的乘客可看到第一图像(比如一个广告)，而列车的第二车厢中的乘客可看到第二图像或者广告，等等。作为这种灵活性的结果，使用这种系统的广告商可以基于高峰时段的不同费用被收费或者该广告商可以基于经过特殊位置的观看箱的车厢的数量被收费，所有的这些都产生比使用胶片图像可获得的灵活性大得多的灵活性，尤其是因为可被显示的潜在图像的数量以及它们的显示顺序和定时均可被电子地控制而不是人工地控制。

视频显示器相对于物理透明图像的另一个优点是其图像可以被远程地垂直和水平地单独调节以便当多个显示器箱一起被使用来产生静止或者动画图像时使图像相互配准(make images register，image to image)。这是很重要的，因为如果一系列箱中的图像没有被正确地排列，所观看到的图像则看来似乎来回跳动。此外，可以调节透明图像的宽度来补偿列车速度，明显不能利用物理透明图像完成的某事物。

关于本发明，通常情况将是，多个观看箱将沿着经过箱体的行进路径被安装，即使要显示的图像仅是静止图像。然而，多个图像可在单个观看箱中被显示，如图1和5中所示的那样，并且当图像在视频显示器上被显示以便最大化这种显示器的利用时，这是特别优选的。当多个图像在单个观看箱中被显示时，每个图像都必须由其自己的基本上垂直的光源照亮。在这样的实施例中，如图4中所示，可能希望在各个光源之间包含挡板B。这种挡板的目的是消除由为相邻的或邻近的图像照明的光源产生的可能分散注意力的边图像(side image)。当垂直光源是一系列LED时，通常不需要挡板，因为支承印刷电路板PCB、LED以及垂直漫射器D的支承结构起在微型荧光灯或氖管的情况下否则可能使用的挡板的作用。

视觉暂留使得图像将需要频繁地经过观看者来防止感觉到闪烁。最小的闪烁频率近似为18Hz。优选地，被照亮的图像需要以48Hz或48Hz以上的频率被刷新。2.2英尺的水平间隔或者图像间距IF为以每小时30英里的速度行进的列车提供每秒20个图像。通过比2.2英尺更紧密地放置图像，获得更高的帧速率，并且照明看来似乎是连续的。尤其在更昂贵的LCD视频显示器的情况下，高效地使用它们并且利用可用的图像分辨率是重要的。通过仔细选择图像间距IF和灯箱LB之间的间隔，可以使图像间距IF在一个灯箱内的多个图像之间并且从灯箱到邻近灯箱变得统一，如图4和5中所示。这确保统一以及足够高的刷新速率以便在列车移动时不会看到通过图像的垂直暗带扫描，并大体上使图像观看更舒服宜人。

虽然在这里已经参考某些优选的实施例描述了本发明，但这些实施例仅仅作为例子被提供，并不限制本发明的范围。其另外的实施例对于受益于详细描述的本领域技术人员来说将是显而易见的。另外，在不脱离本发明方案的情况下在替代实施例中也可以进行修改。因此，对于本领域技术人员来说将是显而易见的是，在不脱离如下列权利要求所定义的所公开发明的精神和范围的情况下可以容易地进行在此描述的实际方案的进一步的改变和修改。

Claims (30)

1.一种用于为沿着行进路径移动经过观看显示器的观看者显示背面被照亮的图像的装置，包括：

观看箱；

包含在所述观看箱内的透明图像；以及

相对于所述透明图像具有窄宽度的基本上垂直的光源，相对于所述观看者而言，所述光源位于所述观看箱中在所述透明图像后面。

2.如权利要求1所述的装置，其中，所述背面被照亮的图像的外观是静止图像。

3.如权利要求1所述的装置，其中，所述透明图像由视频显示器构成。

4.如权利要求3所述的装置，其中，所述视频显示器由LCD视频显示器构成。

5.如权利要求3所述的装置，其中，所述透明图像能够通过更新信号远离所述观看箱进行更新。

6.如权利要求3所述的装置，其中，所述更新信号是无线信号。

7.如权利要求5所述的装置，其中，所述更新信号是有线信号。

8.如权利要求1所述的装置，其中，所述透明图像从由摄影胶片、透明片和平面材料薄片组成的组中选择。

9.如权利要求8所述的装置，其中，所述透明图像通过利用一个或多个配准销被正确地排列在所述观看箱内。

10.如权利要求1所述的装置，其中，所述基本上垂直的光源从由荧光灯和氖管组成的组中选择。

11.如权利要求1所述的装置，其中，所述基本上垂直的光源由发光二极管列构成。

12.如权利要求11所述的装置，进一步包括漫射器，用于从该发光二极管列垂直地漫射光。

13.如权利要求1所述的装置，其中，所述基本上垂直的光源通过光源和所述透明图像之间的缝而产生。

14.如权利要求1所述的装置，其中，当所述观看者移动经过所述观看显示器时，垂直的光源在所述观看者的行进方向上在所述透明图像的垂直列后面顺序地可见。

15.如权利要求14所述的装置，其中，所述透明图像被从右至左翻转以补偿在所述透明图像后面的扫描光源。

16.如权利要求1所述的装置，进一步包括：包含在所述观看箱中的多个透明图像；以及相对于所述多个透明图像具有窄宽度的多个基本上垂直的光源，相对于所述观看者而言，所述多个基本上垂直的光源位于所述观看箱中在所述多个透明图像后面，所述多个透明图像中的每一个均有位于其后面的所述多个基本上垂直的光源之一。

17.如权利要求16所述的装置，进一步包括：至少一个挡板，位于所述多个基本上垂直的光源中的两个之间。

18.如权利要求1所述的装置，进一步包括：具有所述多个透明图像的多个观看显示器，并行于行进路径被排列以便在所述观看者移动经过所述多个观看显示器时产生运动图像的效果。

19.一种用于为沿着行进路径移动经过观看显示器的一个或多个观看者显示背面被照亮的图像的方法，包括以下步骤：

将具有透明图像的观看箱与所述行进路径平行地安置；以及

利用相对于所述透明图像具有窄宽度的基本上垂直的光源给所述透明图像照明，相对于所述观看者而言，所述光源位于所述观看箱中在所述透明图像后面。

20.如权利要求19所述的方法，其中，所述透明图像由视频显示器构成。

21.如权利要求20所述的方法，其中，透明视频显示器图像能够被远程地垂直和水平地单独调节以使图像相互配准。

22.如权利要求21所述的方法，其中，透明视频显示器图像能够在其宽度方面被调节以补偿沿所述行进路径移动的一个或多个观看者的速度的改变。

23.如权利要求22所述的方法，其中，所述透明图像能够通过更新信号远离所述观看箱进行更新。

24.如权利要求23所述的方法，包括进一步的步骤：基于预先选择的标准改变所述透明图像。

25.如权利要求24所述的方法，其中，所述预先选择的标准是基于预先选择的时间间隔。

26.一种用于为沿着行进路径移动经过多个背面被照亮的图像的多个观看者显示所述多个背面被照亮的图像以便产生运动图像的效果的方法，包含以下步骤：

将一个或者多个观看箱安置在所述行进路径中；以及

在所述观看者在行进路径中移动经过所述一个或者多个观看箱时，利用基本上垂直的窄光源照明被容纳在所述一个或多个观看箱中的多个透明图像中的每一个；其中，相对于所述观看者而言，所述基本上垂直的窄光源中的每一个位于所述多个透明图像之一的后面。

27.如权利要求26所述的方法，其中，所述多个透明图像中的每一个均能够通过更新信号进行远程更新。

28.如权利要求27所述的方法，包括进一步的步骤：基于对经过所述多个观看箱之一的运动的检测来产生所述更新信号。

29.如权利要求28所述的方法，其中，所述更新信号使被包含在所述多个透明图像的所选集合中的透明图像从第一图像改变为第二图像。

30.如权利要求29所述的方法，其中，所述多个观看者中的第一组观看第一图像，而所述多个观看者中的第二组观看第二图像。

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