Блок задней подсветки жидкокристаллического экрана (варианты)

Изобретение относится к измерительной технике. Предложена задняя подсветка жидкокристаллического экрана (ЖКЭ), содержащая источники света, спектр которых перекрывает все основные цвета, и включающая один или несколько узкополосных источников света. Технический результат - повышение информативности изображения, уменьшение непроизводительного расхода энергии и уменьшение нагрева. 2 н. и 3 з.п. ф-лы.

 

Изобретение относится к области отображения оптической информации, в частности к конструкции подсветки жидкокристаллических экранов (ЖКЭ), применяемых в качестве авиационных индикаторов.

Известны блоки подсветки, состоящие из блока дневной подсветки и блока ночной подсветки, обеспечивающих высокую яркость и контрастность при солнечном освещении и хороший диапазон для снижения яркости при ночной работе. Для использования совместно с приборами ночного видения (ПНВ) блок ночной подсветки имеет светофильтр для исключения инфракрасной и ближайшей к ней красной части спектра. (Патенты США №№ 5442522; 5886681; 6039451.)

Ближайший аналог описан в патенте США № 5211463. В нем приведен вариант ночной подсветки, в котором для торцевой подсветки плоского светопровода использован источник света, не излучающий в инфракрасной и близкой к ней красной области спектра.

Недостатком устройства по прототипу является цветовое искажение изображения при ночном режиме работы совместно с ПНВ. Другой недостаток - это наличие в сплошном спектре источника света значительных участков, свет которых поглощается в жидкокристаллической ячейке (ЖКЯ) светофильтрами всех цветов, приводя также к непроизводительному расходу энергии и нагреву ЖКЯ как в дневном, так и в ночном режимах.

Целью предлагаемого изобретения является повышение информативности изображения в ночном режиме работы экрана совместно с ПНВ, уменьшение непроизводительных затрат энергии и уменьшение нагрева при любых режимах.

Указанная цель достигается тем, что блок подсветки содержит комбинированный источник света, спектр которого перекрывает все основные цвета, причем включает один или несколько узкополосных источника света, например лазерных.

В варианте предлагаемого изобретения, в котором блок подсветки содержит только узкополосные источники света всех основных цветов, спектр подсветки не содержит областей, для которых были бы непрозрачны все светофильтры ЖКЯ. Этим снижается нагрев и непроизводительный расход энергии.

В варианте, в котором источник красного света - узкополосный (например, лазерный), он, в ночном режиме при использовании ЖКЭ совместно с ПНВ, может не выключаться, а использоваться совместно с ПНВ, снабженным узкополосным светофильтром, вырезающим именно эту узкую красную полосу. На информативности изображения, наблюдаемого в ПНВ, это практически не скажется, т.к. из области чувствительности ПНВ (от 630±10 нм до 940±10 нм) вырезается очень узкая часть спектра шириной порядка ширины линии лазера, т.е. порядка нескольких нанометров. Для наблюдателя без ПНВ передача цветов на экране при этом сохраняется.

В вариантах, в которых блок подсветки включает оранжевый и красный узкополосные источники или один перестраиваемый в тех же пределах узкополосный источник (например, перестраиваемый лазер), в ночном режиме работы совместно с ПНВ (без дополнительного светофильтра на нем) вместо красного включается оранжевый источник. Использование вместо красного цвета оранжевого позволяет уменьшить цветовое искажение изображения, вызываемое отсутствием красного.

Примером конкретного исполнения может служить блок подсветки, в котором для торцевой подсветки плоского светопровода использована линейка из чередующихся (синий, зеленый, красный, синий, зеленый, красный и т.д.) светодиодов синего (λ_макс=475 нм) и зеленого цвета (λ_макс=550 нм) и полупроводниковых лазерных излучателей красного цвета (λ=640 нм, Δλ=1 нм). Рассеивание света на входе в торец светопровода производят пленочным топографическим рассеивателем. Кроме того, светодиоды и лазерные излучатели снабжены цилиндрическими мини-линзами для рассеивания излучения в плоскости светопровода. В качестве дополнительного узкополосного фильтра ПНВ использован тонкопленочный многослойный интерференционный фильтр, отсекающий спектральную линию с λ=640 нм и шириной Δλ=10 нм.

1. Блок задней подсветки жидкокристаллического экрана, спектр которой содержит все основные цвета, отличающийся тем, что включает один или несколько узкополосных источников света с возможностью рассеивания излучения в плоскости светопровода.

2. Блок по п.1, отличающийся тем, что узкополосный источник служит источником красного света.

3. Блок по п.1, отличающийся тем, что использованы источник света, спектр которого включает синюю и зеленую области, и два узкополосных источника света: оранжевый и красный.

4. Блок по п.1, отличающийся тем, что использованы источник света, спектр которого включает синюю и зеленую области, и узкополосный источник, перестраиваемый в интервале, перекрывающем оранжевую и красную области спектра.

5. Блок задней подсветки жидкокристаллического экрана, спектр которой содержит все основные цвета, отличающийся тем, что в качестве источников света использованы только узкополосные источники всех основных цветов с возможностью рассеивания излучения в плоскости светопровода.