一种基于TFT-LCD技术的机载平视显示器制造技术

本实用新型专利技术公开了一种基于TFT

【技术实现步骤摘要】
一种基于TFT
‑
LCD技术的机载平视显示器


[0001]本技术涉及机载平视显示器
，具体涉及一种基于TFT
‑
LCD技术的机载平视显示器。

技术介绍

[0002]机载平视显示器(Head Up Display简称HUD)是航空领域的一个重要的飞行辅助显示系统，该系统首先应用于军事领域，上世纪八十年代初，开始应用于民用干线飞机。
[0003]机载平视显示器利用光学原理，将机载传感器与系统的信息/数据以可视化方式显示给飞行员，使飞行员能够安全地驾驶飞机完成飞行任务的机载设备，是综合航电系统必不可少的组成部分。机载平视显示器可以增强飞行员的情景意识、减少飞行技术偏差、有助于实现稳定进近、减少重着陆和飞机擦尾事件，为飞机防撞系统、风切变及非正常状态提供识别和改出指引、改善全天候运行和航班正常性、改善能源管理、精确预测接地点等。
[0004]机载平视显示器以画面的形式向飞行员提供完整的地面准备、起飞、进场着陆、导航、目标搜索/识别，跟踪、截获以及武器瞄准、发射等信息，同时可以显示载机高度、速度、姿态和航向等基本飞行参数。平视显示器是一种光电显示装置，由相关的机载设备向其提供输入信息，经平视显示器计算机对输入信息进行处理和加工，以一幅幅符号信息显示给飞行员。
[0005]传统机载平视显示器的显示组件采用阴极射线管CRT显像管做为人机界面的主要图像源，其工作原理如图1所示。
[0006]传统机载平视显示器的CRT组件由偏转放大器、辉亮放大器、背景亮度接收电路、CRT电源等组成，存在成本高，重量、体积较大，亮度不足、分辨率低等缺点。

技术实现思路

[0007]本技术所要解决的技术问题是传统机载平视显示器的CRT组件由偏转放大器、辉亮放大器、背景亮度接收电路、CRT电源等组成，存在成本高，重量、体积较大，亮度不足、分辨率低等至少一处缺陷。
[0008]本技术目的在于提供一种基于TFT
‑
LCD技术的机载平视显示器，采用TFT(Thin Film Transistor)
‑
LCD(Liquid Crystal Display，液晶显示器)即薄膜场效应晶体管技术的平视显示器设备，可以解决下列技术问题：1、采用TFT
‑
LCD做图像源，相比传统的CRT，分辨率大幅提升，图像单元体积可以大幅缩小，整个平视显示器系统重量大幅减轻；2、入瞳距离远，可以折叠光路设计，减小系统空间；入瞳直径大，可以提高飞行员在带头盔状态下的活动范围；3、大视角设计，虚拟图像尺寸大，观察视野范围广。
[0009]本技术通过下述技术方案实现：
[0010]一种基于TFT
‑
LCD技术的机载平视显示器，所述平视显示器的显示组件包括飞行员显示器PDU(Pilot Display Unit)和电子部件EU(Electronic Unit)，所述电子部件的输出端连接所述飞行员显示器的输入端；所述飞行员显示器的输出端用于显示，供飞行员观
看；
[0011]所述电子部件EU，用于对机载传感器采集的图像数据进行数据融合处理、格式转换以及数据分发等，得到图像数据的电信号，并对图像数据的电信号进行数据处理；
[0012]所述飞行员显示器PDU，采用TFT
‑
LCD做图像源，将所述电子部件EU转化分发的电信号，通过内部光学组件转换为光信号，并进行光信号准直、消除误差等处理，最终显示、呈现给飞行员。
[0013]作为进一步地优选方案，所述飞行员显示器PDU包括TFT组件和光学组件，TFT组件和光学组件相互独立；所述TFT组件的输入端连接所述电子部件EU的输出端；所述TFT组件的输出端连接所述光学组件的输入端，所述光学组件的输出端作为飞行员的观察窗；
[0014]所述TFT组件，作为综合航电系统人机界面的主要图像源，用于发出平显图像；
[0015]所述光学组件，用于对TFT组件发出的平显图像，通过准直透镜将所述平显图像变成平行光，以平行光的形式，通过组合玻璃将平显画面叠加到无限远处的景物上。
[0016]作为进一步地优选方案，所述光学组件包括透镜组和反射镜；
[0017]所述透镜组，用于将TFT
‑
LCD图像源产生的图像信号所对应的光信号进行准直、消除误差，并将处理后的光信号平行传送至所述反射镜；
[0018]所述反射镜，用于将处理后的光信号，以图像叠加到无限远处的景物上，呈现给飞行员。
[0019]作为进一步地优选方案，所述透镜组包括下透镜、中透镜和上透镜，用于消除光学系统的球差、色差、场曲(像面弯曲)等误差影响；
[0020]所述下透镜，采用玻璃材质的光学元件制作而成的双凸透镜，用于将TFT光源发出的图像聚焦，成像于中透镜；
[0021]所述中透镜，采用玻璃材质的光学元件制作而成的平凹透镜，用于将所述下透镜聚焦的图像发散处理，成像于上透镜；
[0022]所述上透镜，采用玻璃材质的光学元件制作而成的平凸透镜，用于将所述中透镜透过的光形成实像，并平行发射到反射镜上。
[0023]作为进一步地优选方案，所述反射镜是由组合玻璃制作而成。
[0024]作为进一步地优选方案，所述反射镜的上面镀有半反射膜，对显示图像的反射率约为25％，对外界景物的透射率约为75％。
[0025]作为进一步地优选方案，所述电子部件EU包括依次连接的接口板、显示处理机、符号发生器；
[0026]所述接口板，用于从飞机的数据总线中解码，并输入数据到显示处理机中；
[0027]所述显示处理机，用于处理输入数据并用适当相应格式显示出来，产生符号发生器所需的控制编码；
[0028]所述符号发生器，用于根据所述控制编码，产生书写符号所需的控制量。
[0029]作为进一步地优选方案，所述飞机的数据总线包括AFDX总线、ARINC429总线。
[0030]作为进一步地优选方案，所述显示处理机中产生符号发生器所需的控制编码指的是完成坐标轴变换、参数变换和格式管理等任务。
[0031]作为进一步地优选方案，所述符号发生器包括显示参数寄存器、矢量产生器、线长计数器，所述参数寄存器中的参数方式包括线方式、圆方式和/或字符方式。
[0032]作为进一步地优选方案，还包括电源，所述电源用于为各部件提供机载28VDC供电。
[0033]本技术与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：
[0034]1、本技术采用TFT LCD做图像源，提升屏幕分辨率，缩小图像处理和显示单元体积及总量，进而整个减轻HUD系统重量；
[0035]2、本技术通过光学组件(包括透镜组和反射镜)实现大视角设计，增大虚拟图像尺寸，扩展观察视野范围；
[0036]3、本技术结构简单合理，体积小、重量轻，提高显示亮度和图像对比度。
附图说明本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于TFT
‑
LCD技术的机载平视显示器，其特征在于，所述平视显示器包括飞行员显示器和电子部件，所述电子部件的输出端连接所述飞行员显示器的输入端；所述飞行员显示器的输出端用于显示，呈现给飞行员；所述电子部件，用于对机载传感器采集的图像数据进行数据融合处理、格式转换以及数据分发，得到图像数据的电信号；所述飞行员显示器，采用TFT
‑
LCD做图像源，将所述电子部件转化分发的电信号，通过内部光学组件转换为光信号，并进行光信号准直、消除误差处理，最终显示、呈现给飞行员。2.根据权利要求1所述的一种基于TFT
‑
LCD技术的机载平视显示器，其特征在于，所述飞行员显示器包括TFT组件和光学组件，TFT组件和光学组件相互独立；所述TFT组件的输入端连接所述电子部件的输出端；所述TFT组件的输出端连接所述光学组件的输入端，所述光学组件的输出端作为飞行员的观察窗；所述TFT组件，作为综合航电系统人机界面的主图像源，用于发出平显图像；所述光学组件，用于对TFT组件发出的平显图像，通过准直透镜将所述平显图像变成平行光，以平行光的形式，通过组合玻璃将平显画面叠加到无限远处的景物上。3.根据权利要求2所述的一种基于TFT
‑
LCD技术的机载平视显示器，其特征在于，所述光学组件包括透镜组和反射镜；所述透镜组，用于将TFT
‑
LCD图像源产生的图像信号所对应的光信号进行准直、消除误差，并将处理后的光信号平行传送至所述反射镜；所述反射镜，用于将处理后的光信号，以图像叠加到无限远处的景物上，呈现给飞行员。4.根据权利要求3所述的一种基于TFT
‑
LCD技术的机载平视显示器，其特征在于，所述透镜组包括下透镜、中透镜和上透镜；所述下...

【专利技术属性】
技术研发人员：胥川桂，张江，李涵文，索宇，
申请(专利权)人：四川九洲空管科技有限责任公司，
类型：新型
国别省市：