СВЕТОДИОДНАЯ ДВУХРЕЖИМНАЯ СИСТЕМА ПОДСВЕТА ЖИДКОКРИСТАЛЛИЧЕСКОГО ИНДИКАТОРА

Полезная модель относится к устройствам систем подсвета жидкокристаллических индикаторов (ЖКИ) пропускающего типа и может быть использована в индикаторах летательных аппаратов при пилотировании как в дневных условиях, так и ночных с применением приборов ночного видения (ПНВ).
Известны системы подсвета ЖКИ, отличающиеся конструктивными исполнениями (например.США №6969189 МПК F21V 7/04; РФ №45838, МПК G02F 1/133, 2005 и др.), но все они не приспособлены для работы в ночных условиях применительно к очкам ночного видения.
Наиболее близкой к заявляемой полезной модели по технической сущности и достигаемому техническому результату является двухрежимная система подсвета по патенту на полезную модель (РФ №63073, МПК G02F 1/133), которая содержит световодную пластину, один или несколько оптических излучателей (ОИ) и блок управления режимами ОИ с раздельными выходами, причем ОИ расположены вдоль одной или нескольких граней световодной пластины. Оптический излучатель состоит из основания и светодиодов белого цвета. Основание каждого ОИ выполнено из жесткого теплопроводящего материала в форме вытянутого прямоугольного параллелепипеда, на продольной грани которого закреплена теплопроводящая диэлектрическая подложка с проводящим слоем, который разделен на изолированные друг от друга контактные площадки, между которыми установлены светодиоды, с подключением выводов светодиодов к соседним контактным площадкам. Контактные площадки в промежутках между светодиодами покрыты слоем диффузно отражающего материала. Светодиоды белого цвета по питанию объединены в одну или несколько групп, в которых светодиоды включены последовательно, в ОИ среди светодиодов белого цвета дополнительно размещены светодиоды со светофильтрами для ночного режима подсветки, со спектром излучения, находящимся в области нечувствительности приборов ночного видения. Светодиоды ночного режима подсветки по питанию объединены в группу, в которой они включены последовательно и подключены к выходу блока управления режимами ОИ непосредственно, а светодиоды белого цвета подключены к раздельному выходу блока управления через переключатель режима подсветки день/ночь.
В светодиодной системе, принятой за прототип, используются только две противоположные грани световодной пластины, вдоль которых чередуются светодиоды дневного и ночного режимов подсветки. Недостатком данной системы является неоднородность цвета, вызванная работой ОИ ночного режима подсветки в дневных условиях, а так же неравномерность светового потока в ночном режиме подсвета, вызванная разреженным расположением светодиодов ОИ ночного режима подсветки.
Задача, на решение которой направлена заявляемая полезная модель, заключается в обеспечении улучшенных эргономических характеристик светодиодной системы подсвета ЖКИ, при которой в режиме «День» обеспечивается соответствие координат цветности основных и смешанных цветов цветовому треугольнику МКО 1976 г. с отклонением координат цветности по всему полю экрана не более r=0,02, а в режиме «Ночь» соответствие требованиям стандарта MIL-STD-3009 с обеспечением неравномерности яркости в обоих режимах не более 10% по всему полю экрана ЖКИ.
Поставленная задача достигается тем, что светодиодная двухрежимная система подсвета ЖКИ содержит световодную пластину, две группы ОИ, блок управления режимами ОИ с раздельными входами, причем группа ОИ, предназначенная для подсветки в дневных условиях, расположена вдоль двух противоположных граней световодной пластины, а группа ОИ для подсветки в ночных условиях, содержащая светофильтр и обеспечивающая совместимость с ПНВ, располагается вдоль двух других противоположных граней световодной пластины.
Заявляемая полезная модель поясняется чертежами, на которых изображено:
На фиг.1 - взаимное расположение световодной пластины и ОИ системы подсвета;
На фиг.2 - структурная схема блока управления режимами ОИ.
Система подсвета (фиг.1) содержит основание (на чертеже не показано), световодную пластину 1, на тыльную сторону которой нанесены матированные участки с различной плотностью и площадью матирования. На поверхность основания, к которой прилегает световодная пластина, нанесен диффузный отражатель. По двум противоположным граням световодной пластины расположены оптические излучатели режима «День», которые состоят из светодиодов белого цвета свечения 2-1,…,2-N и 3-1,…,3-N, соединенных последовательно в подгруппы по 8-10 шт., установленных на печатных платах 4 и 5, выполненных из теплопроводного материала, например, алюминия. По двум другим граням световодной пластины расположены оптические излучатели режима «Ночь», которые так же состоят из светодиодов белого цвета свечения 6-1,…,6-N и 7-1,…,7-N, соединенных последовательно в подгруппы по 8-10 шт., установленных соответственно на печатных платах 8 и 9, выполненных также из теплопроводного материала, например, алюминия. Кроме того, между световодной пластиной и оптическими излучателями режима «Ночь» установлены светофильтры 10 и 11, обеспечивающие совместимость работы индикатора с ПНВ. На платах 4 и 5 устанавливаются термодатчики 12 и 13 для температурной стабилизации светодиодов режима «День».
Блок управления режимами ОИ (фиг.2) состоит из узла выбора режима 15 и двух каналов управления режимами «День» и «Ночь», каждый из которых соответственно состоит из узла управления режимом «День»/«Ночь» 16 и 17, регуляторов тока режимов «День»/«Ночь» 18 и 19, а также соответствующих светодиодных групп оптических излучателей «День» 20 и «Ночь» 21.
Регулятор яркости 14 может не входить в состав блока управления режимами ОИ.
Устройство работает следующим образом.
В ЖКИ пропускающего типа свет, излучаемый системой подсветки, поступает с тыльной стороны жидкокристаллической панели. Для обеспечения равномерной засветки по всей площади жидкокристаллической панели используется световодная пластина 1, которая при освещении ее с торцов группами ОИ 2, 3 или 6, 7 за счет рельефа из нанесенных матированных участков с различной плотностью и площадью матирования и диффузного отражателя на основании, обеспечивает равномерное излучение с лицевой поверхности. Узел управления режимом 16 или 17 формирует управляющие сигналы на регуляторы тока 18 или 19 соответственно в зависимости от положения регулятора яркости 14. Устройство выбора режима 15, в зависимости от наличия или отсутствия признака режима, выключает соответствующий узел управления режимом, обеспечивая свечение только одной группы ОИ.
Световодная система подсветки работает в двух режимах: дневном и ночном. В каждом из режимов включены только светодиоды соответствующего режима. Тем самым достигаются цветовая однородность отображаемой информации в условиях дневного подсвета, а так же улучшенные показатели равномерности яркости изображения в условиях ночного подсвета за счет равномерного распределения светодиодов ночного режима, что способствует улучшению восприятия информации.
Блок управления режимом работы ОИ прост в изготовлении, так узлы управления режимом 16, 17 могут быть построены на базе МК типа ATmega 128, а регуляторы тока - на базе 8-канальных драйверов. Устройство выбора режима 15 представляет собой приемник разовой команды с прямым и инверсным выходом.
Источники информации:
1. США №6969189, F21V 7/04, 2006 г.
2. РФ №45838, G02F 1/133, 2005 г.
3. РФ №63073, G02F 1/133, 2007 г.