一种改进瞬时视场大小的衍射平视显示器制造技术

技术编号:42876544 阅读:17 留言:0更新日期:2024-09-30 15:02
本技术属于平视显示器技术领域,公开了一种改进瞬时视场大小的衍射平视显示器,包括激光光源,电光调制器,扫描器,组合玻璃和控制器;所述激光光源用于发射激光束;所述电光调制器用于对激光束进行调制,生成所需的图像信号;所述扫描器用于对激光束进行扫描,形成二维图像;所述组合玻璃用于反射扫描器输出的二维图像,使其投影到驾驶员的视线前方,形成虚像;所述控制器用于控制激光光源,电光调制器和扫描器的工作状态。本技术能够将主要飞机姿态、航向数据,导航指引指示和主要飞行参数投影到驾驶员的视线前方,使驾驶员无需低头观察仪表,即可获得所需的飞行信息,从而提高驾驶员的注意力和反应能力。

【技术实现步骤摘要】

本技术属于平视显示器,尤其涉及一种改进瞬时视场大小的衍射平视显示器


技术介绍

1、平视显示器(head-up display,简称hud)是一种将主要驾驶仪表姿态,指引指示和主要飞行参数投影到驾驶员的视线前方的一种显示装置,使驾驶员无需低头观察仪表,即可获得所需的飞行信息,从而提高驾驶员的注意力和反应能力。平视显示器在军用飞机上已经广泛应用,也逐渐在民用飞机上得到推广。

2、平视显示器的核心部件是投影器,它将显示器上的图像投影到透明的组合玻璃(combiner)上,再通过组合玻璃反射到驾驶员的眼睛,形成虚像。投影器的类型有多种,如阴极射线管(crt)投影器,液晶显示器(lcd)投影器,发光二极管(led)投影器,激光扫描投影器等。其中,激光扫描投影器具有体积小,重量轻,亮度高,分辨率高,色彩鲜艳,功耗低等优点,是目前平视显示器的发展趋势。

3、衍射式平视显示器是一种特殊的显示器,它在飞行中起到了重要作用。对于飞行员来说,及时获取飞行状态的相关信息是至关重要的。

4、首先,衍射式平视显示器能够提供清晰、实时的飞行信息。在飞行过程中,飞行员需要时刻关注飞机的速度、高度等关键飞行参数。衍射式平视显示器可以将这些信息以直观的方式呈现在飞行员眼前,帮助飞行员更好地掌握飞行状态,从而做出正确的决策。

5、其次,衍射式平视显示器还具有防干扰功能。在一些复杂的飞行环境中,如天气恶劣或电磁干扰较强的情况下,传统的仪表可能会出现误差。而衍射式平视显示器采用先进的衍射技术,能够有效地减少干扰,确保飞行员获得准确、可靠的飞行信息。

6、此外,衍射式平视显示器还具有高清晰度和大屏幕的特点。这些特点使得飞行员更加清晰地看到飞行信息,减少视觉疲劳,提高驾驶的舒适度。

7、综上所述,衍射式平视显示器对飞行安全具有积极的影响。它能够提供清晰、实时的飞行信息,具有防干扰功能,并且具有高清晰度和大屏幕的特点。这些功能有助于提高飞行员的战场感知能力以及判断决策能力,从而确保飞行安全。

8、激光扫描投影器的原理是利用激光光源,通过电光调制器(eom)或声光调制器(aom)对激光进行调制,然后通过扫描器(如振镜或微电机)对激光进行扫描,形成二维图像。激光扫描投影器的一个重要参数是视场大小(field of view,简称fov),它表示投影器能够覆盖的视线范围,一般用水平角度和垂直角度来表示。视场大小的大小直接影响到平视显示器的显示效果和飞行安全性,视场大小过小会导致显示信息不全,视场大小过大会导致显示信息模糊或失真。

9、目前,激光扫描投影器的视场大小是由扫描器的扫描角度决定的,一般是固定的,不能根据飞行员的需求进行调节。这就存在一个问题,即在不同的飞行状态下,飞行员对视场大小的需求是不同的,例如,在起飞和降落时,飞行员需要较大的视场大小,以便观察外部环境,而在巡航时,飞行员需要较小的视场大小,以便集中注意力在显示信息上。因此,如果能够实现激光扫描投影器的视场大小的动态调节,就能够提高平视显示器的适应性和灵活性,进而提高飞行员的驾驶舒适度和飞行安全性。

10、通过上述分析,现有技术存在的问题及缺陷为:现有设备激光扫描投影器的视场大小是由扫描器的扫描角度决定的,一般是固定的,不能根据飞行员的需求进行调节。


技术实现思路

1、针对现有技术存在的问题,本技术提供了一种改进瞬时视场大小的衍射平视显示器。

2、本技术是这样实现的,一种改进瞬时视场大小的衍射平视显示器,包括激光光源,电光调制器,扫描器,组合玻璃和控制器;

3、所述激光光源用于发射激光束;

4、所述电光调制器用于对激光束进行调制,生成所需的图像信号;

5、所述扫描器用于对激光束进行扫描,形成二维图像;

6、所述组合玻璃用于反射扫描器输出的二维图像,使其投影到驾驶员的视线前方,形成虚像;

7、所述控制器用于控制激光光源,电光调制器和扫描器的工作状态。

8、进一步,所述改进瞬时视场大小的衍射平视显示器还包括一个衍射器,该衍射器设置在扫描器和组合玻璃之间,用于对扫描器输出的二维图像进行衍射,改变其视场大小。

9、进一步,所述激光光源是红色,绿色或蓝色的激光二极管,根据实际情况进行选择。

10、进一步,所述控制器可以根据飞行员的需求或飞行状态,自动或手动地调节衍射器的衍射效率和衍射角度,从而实现视场大小的动态调节。

11、结合上述的技术方案和解决的技术问题,本技术所要保护的技术方案所具备的优点及积极效果为:

12、第一,本技术的技术方案是一种改进瞬时视场大小的衍射平视显示器,能够根据飞行员的需求,动态地调节视场大小,提高显示效果和飞行安全性。现有技术中,激光扫描投影器的视场大小是由扫描器的扫描角度决定的,一般是固定的,不能根据飞行员的需求进行调节。这就存在一个技术问题,即在不同的飞行状态下,飞行员对视场大小的需求是不同的,例如,在起飞和降落时,飞行员需要较大的视场大小,以便观察外部环境,而在巡航时,飞行员需要飞行参数不多,以便集中注意力在显示信息上(平视显示器具有防拥功能的设计)。因此,如果能够实现激光扫描投影器的视场大小的动态调节,就能够提高平视显示器的适应性和灵活性,进而提高飞行员的驾驶舒适度和飞行安全性。解决该技术问题的难度在于,如何在不影响投影器的性能和可靠性的前提下,实现视场大小的动态调节,而且操作简便,效果明显。

13、本技术的技术方案是通过在激光扫描投影器中增加一个可调节的液晶衍射器,能够实现视场大小的动态调节,解决了上述技术问题。液晶衍射器是一种利用液晶分子的取向变化,产生相位变化的光学器件,可以对入射光进行衍射,改变其传播方向。液晶衍射器的衍射效率和衍射角度可以通过控制器调节,从而实现视场大小的动态调节。当衍射器的衍射效率增加时,视场大小减小,显示信息更清晰,适合于巡航状态;当衍射器的衍射效率减小时,视场大小增大,显示信息更全面,适合于起飞和降落状态。当衍射器的衍射角度增加时,视场大小向左或向右偏移,显示信息更灵活,适合于转弯和侧滑状态;当衍射器的衍射角度减小时,视场大小居中,显示信息更稳定,适合于直线飞行状态。液晶衍射器具有体积小,重量轻,响应速度快,功耗低,易于集成等优点,与激光扫描投影器的特点相匹配,不会影响投影器的性能和可靠性。控制器可以根据飞行员的需求或飞行状态,自动或手动地调节液晶衍射器的衍射效率和衍射角度,从而实现视场大小的动态调节,无需更换或移动投影器或组合玻璃,操作简便,效果明显。

14、本技术的技术方案,解决了现有技术中激光扫描投影器的视场大小固定,不能根据飞行员的需求进行调节的技术问题,提高了平视显示器的适应性和灵活性,进而提高了飞行员的驾驶舒适度和飞行安全性。本技术的技术方案,具有以下具备创造性的技术效果:

15、1.实现了视场大小的动态调节,使得显示信息更清晰,本文档来自技高网...

【技术保护点】

1.一种改进瞬时视场大小的衍射平视显示器,其特征在于,包括激光光源,电光调制器,扫描器,组合玻璃和控制器;

2.如权利要求1所述的改进瞬时视场大小的衍射平视显示器,其特征在于,所述改进瞬时视场大小的衍射平视显示器还包括一个衍射器,该衍射器设置在扫描器和组合玻璃之间,用于对扫描器输出的二维图像进行衍射,改变其视场大小。

3.如权利要求1所述的改进瞬时视场大小的衍射平视显示器,其特征在于,所述激光光源是红色,绿色或蓝色的激光二极管,根据实际情况进行选择。

4.如权利要求1所述的改进瞬时视场大小的衍射平视显示器,其特征在于,电光调制器,位于激光光源之后,用于对激光束进行调制以生成图像信号;

【技术特征摘要】

1.一种改进瞬时视场大小的衍射平视显示器,其特征在于,包括激光光源,电光调制器,扫描器,组合玻璃和控制器;

2.如权利要求1所述的改进瞬时视场大小的衍射平视显示器,其特征在于,所述改进瞬时视场大小的衍射平视显示器还包括一个衍射器,该衍射器设置在扫描器和组合玻璃之间,用于对扫描器输出的二维图像进行衍射,...

【专利技术属性】
技术研发人员:王春雨林冠男梁云峰王觉非袁衍聪
申请(专利权)人:中国人民解放军空军航空大学
类型:新型
国别省市:

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