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灯饰知识:满足夜视兼容显示应用的三基色LED背光配色方法

   日期:2017-01-15     来源:建材之家    作者:灯饰之家    浏览:41    评论:0    
核心提示:作者马红星/陆小松单位中国人民解放军海军驻合肥地区军事代表室/中航华东光电有限公司分类号TN973.93发表刊物不详发布时间不详  1引言飞机执行夜间任务时,夜视成像系统时重要的辅助设备。所谓的NVIS,是指在夜光条件下利用像增强管对劲舞特征增强呈现的系统,有利于及时发现辨别光强微弱、谱段超出可见范围、肉眼难以辨别的目标。NVIS可以集成在头戴式显示装置上,使用时不会频繁切换或卸装,要求同时能观察
灯饰之家讯:作者马红星/陆小松单位中国人民解放军海军驻合肥地区军事代表室/中航华东光电有限公司分类号TN973.93发表刊物不详发布时间不详
1引言

飞机执行夜间任务时,夜视成像系统时重要的辅助设备。所谓的NVIS,是指在夜光条件下利用像增强管对劲舞特征增强呈现的系统,有利于及时发现辨别光强微弱、谱段超出可见范围、肉眼难以辨别的目标。NVIS可以集成在头戴式显示装置上,使用时不会频繁切换或卸装,要求同时能观察仪表面板和舱外的目标,因此对显示设备的成像兼容性有要求。

由于战术目标的特征,NVIS的像增强管一般都是对近红外波段及少部分红光有较强的增益率,如果显示设备本底辐射中有过多的近红外成分,那么透过NVIS看去如同一个整体很亮的发光面,不仅会掩盖显示屏上的字符线条,也使对舱外目标的视觉分辨率下降。因此针对具有不同光谱转换特性的NVIS,GJB1394规定了不同的舱内照明和显示设备近红外辐射的考核限定指标。对于彩色显示器,其针对B类像增强设备的兼容性要求为:当显示“白色”时,折算到1.713cd/m²亮度下的夜视相应辐射亮度不应高于2.2*0.000000001W/sr`cm²对于其他显示颜色画面,不应超过1.1*0.00000001W/sr`cm²。

液晶显示器是目前机载航电系统应用得最普遍的显示设备,尤其在采用LED背光之后,具有低能耗、高可靠性、抗干扰、易调制、低压驱动、使用寿命长等优点。通常为了达到较高的发光转换效率以满足白昼环境亮度需求,一般使用的都是蓝色芯片加黄色荧光粉的白光LED,其辐射谱密度随波长下降趋势过于平缓,在650nm以后仍具有较高的辐射能量,这对满足彩色class B型设备夜视西安荣幸极为不利,实测数据表明场辐亮度在0.000000001~0.00000001W/sr`cm²量级,远远超出国军标要求。

针对这一个问题,目前存在两种解决途径,一是在背光源与液晶面板之间以能够吸收或反射近红外辐射的夜视滤光片隔离;二是在白光LED阵列中镶嵌排入近红外辐射量较少的其他LED,以橙光LED提供红色分量,使得液晶显示器符合夜视兼容条件,且能适当拓展色域,或采用上述两种方式的结合。

但采用这些方案都需要牺牲夜间显示色彩,且未能给出具体的色彩比例控制方法。因为用于提供红色分量的无论是橙色、金红色LED,由于LED本身的工作原理和材料特性,其辐射光谱下降速率和截止程度不高,因此为了保证模块在620~900nm之间的总体辐射水平下降,只能靠其使主波长尽可能往短波方向移动的方法,这样就削弱了显示红色的色彩表现力以及显示白色的白平衡效果。采用干涉或吸收型滤光片也存在类似问题,因为在红色和近红外光交叠区,光谱透射率的变化率存在上线,不能再削弱近红外辐射的同事保证红色分量的显示质量。

我们通过对实测视距进行回归分析的方法,找出辐亮度和配色色坐标的依赖关系,并据此求出特定辐亮度限制下与目标色偏离最小的电,对如何配色具有明确的指导意义。

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标签: 照明
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