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). Светодиодная двухрежимная система подсвета жидкокристаллического индикатора содержит световодную пластину, несколько оптических излучателей (ОИ) и блок управления режимами ОИ с раздельными выходами, причем ОИ расположены вдоль граней световодной пластины и состоят из светодиодов белого цвета свечения, сгруппированных по питанию в подгруппы, включенных последовательно в каждой подгруппе и установленных на печатных платах из теплопроводящего материала, обеспечивающих передачу выделяемого тепла от светодиодов основанию, термодатчики, установленные на платах со светодиодами, причем печатные платы со светодиодами, обеспечивающими дневной режим подсвета, установлены вдоль двух противоположных граней световодной пластины, печатные платы со светодиодами, обеспечивающими ночной режим подсвета, установлены вдоль двух других противоположных граней световодной пластины, а светодиоды ночного режима подсвета содержат светофильтр, обеспечивающий совместимость индикатора с приборами ночного видения.

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.

1. Светодиодная двухрежимная система подсвета жидкокристаллического индикатора, содержащая световодную пластину, несколько оптических излучателей (ОИ) и блок управления режимами ОИ с раздельными выходами, причем ОИ расположены вдоль граней световодной пластины и состоят из светодиодов белого цвета свечения, сгруппированных по питанию в подгруппы, включенных последовательно в каждой подгруппе и установленных на печатных платах из теплопроводящего материала, обеспечивающих передачу выделяемого тепла от светодиодов основанию, термодатчики, отличающаяся тем, что печатные платы со светодиодами, обеспечивающими дневной режим подсвета, установлены вдоль двух противоположных граней световодной пластины, а печатные платы со светодиодами, обеспечивающими ночной режим подсвета, установлены вдоль двух других противоположных граней световодной пластины, причем светодиоды ночного режима подсвета содержат светофильтр, обеспечивающий совместимость индикатора с приборами ночного видения, а термодатчики установлены на платах со светодиодами режима «День».

2. Светодиодная двухрежимная система по п.1, отличающаяся тем, что блок управления режимами построен по двухканальной схеме и содержит устройство выбора режима, которое обеспечивает свечение только одного ОИ, соответствующего режиму «День» или «Ночь».