СВЕТОДИОДНАЯ СИСТЕМА ДЛЯ ПОДСВЕТКИ ПРИБОРНОЙ ПАНЕЛИ

Полезная модель относится к системам для подсветки приборных панелей летательных аппаратов (ЛА) и может быть использована преимущественно для подсветки информационных обозначений на приборных панелях при пилотировании ЛА в ночных условиях экипажем в очках ночного видения (ОНВ) на основе электронно-оптических преобразователей.
Для подсветки информационных обозначений на приборных панелях ЛА широко используют торцевую подсветку, которая заключается в том, что свет от светового излучателя, который устанавливается в торце световодной пластины, распространяется за счет многократного полного внутреннего отражения по всей пластине. Если выполнить гравировку на поверхности световодной пластины, то, рассеиваясь на линиях гравировки, свет будет повторять контуры информационного обозначения светящимися линиями.
Пилот при пилотировании ЛА в ОНВ осматривает закабинную обстановку через ОНВ, а за информационными обозначения на приборных панелях, наблюдает глазами. Это связано с тем, что для осмотра закабинной обстановки ОНВ сфокусированы на бесконечность и их перестройка при переходе для наблюдения за бортовыми приборами через ОНВ практически невозможна. Оптическое излучение информационных обозначений, не сопряженное по спектральным характеристикам с ОНВ, создает как фоновую, так и прямую засветку ОНВ. Это приводит к нарушению работы ОНВ, уменьшает контраст при обзоре закабинной обстановки и снижает дальность обнаружения закабинных объектов.
Наиболее близкой к заявляемой полезной модели по технической сущности и достигаемому техническому результату является система для подсветки приборной панели с использованием в качестве светового излучателя электрической лампы (Ми-8. Техническое описание. Книга 4. Авиационное оборудование. ОАО «Казанский вертолетный завод». - 1993. - С.232). В данном устройстве применен светофильтр красного цвета, однако излучение информационных обозначений на приборных панелях не сопряжено по спектральным характеристикам с ОНВ и засвечивает пилотажные ОНВ.
Задача, на решение которой направлена данная полезная модель, заключается в обеспечении совместимости оптического излучения информационных обозначений на
приборных панелях и пилотажных ОНВ при пилотировании ЛА в ночных условиях.
Технический результат, достигаемый при использовании настоящей полезной модели, заключается в уменьшении прямой и фоновой засветки ОНВ оптическим излучением информационных обозначений на приборных панелях, а также в уменьшении мощности, потребляемой системой подсветки.
Поставленная задача с достижением упомянутого выше технического результата решается тем, что в светодиодной системе для подсветки приборной панели, содержащей световодную пластину с информационными обозначениями, токопроводящий держатель светового излучателя, установленный в световодной пластине, и резиновую манжету, световой излучатель содержит N светодиодов, спектральный состав излучения которых лежит в области нечувствительности пилотажных очков ночного видения, при этом светодиоды расположены по граням подложки, по питанию светодиоды включены параллельно и подключены с помощью двух токоподводящих контактных групп, количество светодиодов и угловую апертуру их излучения в плоскости световодной пластины выбирают из условия обеспечения круговой диаграммы направленности излучения в плоскости световодной пластины, а угловую апертуру излучения светодиодов в плоскости, перпендикулярной плоскости световодной пластины, выбирают равной угловой апертуре световодной пластины.
Технический результат достигается также тем, что спектральный состав излучения светодиодов лежит в области белого или зеленого цвета нечувствительности пилотажных очков ночного видения.
Кроме того, подложка выполнена из диэлектрика и имеет проводящие слои с двух сторон подложки, катоды светодиодов соединены с проводящим слоем на первой стороне подложки, который соединен с первой токоподводящей контактной группой, проводящий слой на второй стороне подложки выполнен в виде соединенных через резистор наружной и внутренней контактных площадок, аноды светодиодов подключены к наружной контактной площадке, а внутренняя контактная площадка электрически соединена со второй контактной группой.
Первая токоподводящая контактная группа включает токопроводящий держатель светоизлучателя и токопроводящую шайбу, а вторая токоподводящая контактная группа включает токопроводящие гайку с винтом, проходящим через изоляционную втулку в токопроводящем держателе светоизлучателя и через отверстие в подложке.
Уменьшение засветки ОНВ обеспечивается за счет освещения световодной пластины светодиодами, спектральный состав изучения которых находится в области нечувствительности ОНВ.
Уменьшение мощности, потребляемой световым излучателем, обеспечивается за счет более полного использования светового потока светодиодов при распространении в световодной пластине и малой потребляемой мощности светодиодов.
Изобретение иллюстрируется чертежами, на которых изображено:
на фиг.1 - общий вид светового излучателя на светодиодах в держателе;
на фиг.2 конструкция заявляемой светодиодной системы;
на фиг.3 - конструкция подложки;
на фиг.4 - структурная электрическая схема светового излучателя на светодиодах;
на фиг.5 - рисунок, поясняющий выбор спектрального состава светового излучения светодиодов.
Светодиодная система для подсветки приборной панели, содержит (см. фиг.1 и фиг.2) световодную пластину 1 с информационными обозначениями, токопроводящий держатель 2 светового излучателя, установленный в световодной пластине 1, резиновую манжету 3, первую 4-1 и вторую 4-2 токоподводящие контактные группы. Световой излучатель 5 содержит N светодиодов 5-1...5-N, которые расположены по граням подложки 6. Количество светодиодов N выбирают из условия обеспечения круговой диаграммы направленности излучения в плоскости световодной пластины 1 из соотношения
N=360/α,
где α - угловая апертура светодиода в плоскости световодной пластины 1.
На фиг.1 приведен общий вид светового излучателя из 4-х светодиодов. В этом случае каждый светодиод должен имеет угловую апертуру в плоскости световодной пластины 1 не менее 90°. В плоскости, перпендикулярной плоскости световодной пластины 1, угловую апертуру излучения светодиодов выбирают равной угловой апертуре световодной пластины, что обеспечивает полное внутреннее переотражение света в световодной пластине.
На фиг.3 приведен пример выполнения подложки 6 с размещением 4-х светодиодов 5-1...5-4.
Подложка 6 выполнена из диэлектрика и имеет с первой сторон проводящий слой 10. Проводящий слой на второй стороне подложки выполнен в виде соединенных через резистор 11 наружной 9 и внутренней 12 контактных площадок. Светодиоды 5 по питанию включены параллельно (см. фиг.4) и подключены к источнику регулируемого напряжения через ограничительный резистор 11. Катоды светодиодов 5 соединены с проводящим слоем 10 на первой стороне подложки, а аноды светодиодов 5
подключены к наружной контактной площадке 12. Внутренняя контактная площадка 9 электрически соединена с первой контактной группой 4-1, выполненной в виде токопроводящей гайки с винтом, проходящим через изоляционную втулку 7 в токопроводящем держателе 2 светоизлучателя и через отверстие в подложке 6.
Светодиодная система работает следующим образом.
В качестве материала для световодной пластины 1 применяют листовой полиметилметакрилат.
Держатель 2 светового излучателя устанавливается в торце световодной пластины 1 так, чтобы центральные оси излучения светодиодов 5 были направлены вдоль центральной линии световодной пластины. При этом световой поток светодиодов 5 распространяется за счет многокрапных переотражений по всей пластине. Рассеиваясь на линиях гравировки на поверхности световодной пластины 1, свет повторяет контуры информационного обозначения светящимися линиями.
Для световодной пластины 1 из прозрачного полиметилметакрилата толщиной 5мм величина угловой апертуры составляет 60°. Для обеспечения полного внутреннего переоотражение света в световодной пластине, угловая апертура светодиодов в плоскости, перпендикулярной плоскости пластины, должна соответствовать угловой апертуре световодной пластины, то есть быть не более 60°.
Полагаем, что спектральные характеристики ОНВ третьего поколения удовлетворяют требования стандарта MIL-STD-3009, USA Department of Defense, 2 February 2001, то есть имеют зоны нечувствительности в зеленой и белой спектральных областях (см. фиг.5).
В зависимости от типа ЛА для светового излучателя выбирают светодиоды, имеющие цветовые координаты излучений в зеленой (области «Зеленый А» или «Зеленый В») или белой (область «Белый») спектральных областях нечувствительности ОНВ, что и обеспечивает отсутствие засветки ОНВ оптическим излучением информационных обозначений приборных панелей.
Использование в системе для подсветки приборных панелей летательных аппаратов (ЛА) светодиодов вместо электрических ламп обеспечивает снижение потребляемой мощности. Так, например, применение заявляемой светодиодной системы со свето диодами белого цвет для подсветки приборной панели вертолета типа Ми-8 обеспечивает снижение мощности, затрачиваемой на подсветку в 15 раз.