提高夜視兼容紅外觸摸屏夜視性能的方法
【專(zhuān)利摘要】一種提高夜視兼容紅外觸摸屏夜視性能的方法，其特征是在LED紅外光源前放置三片濾光片組成一濾光片準(zhǔn)直系統(tǒng)，利用濾光片的角度效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)LED紅外光源的準(zhǔn)直，將LED的紅外光源發(fā)散角控制在正負(fù)15o范圍內(nèi)，將小于930nm的近紅外光濾除以提高紅外觸摸屏的夜視兼容性能；所述的三片濾光片均能隨入射角度的變化而實(shí)現(xiàn)中心波長(zhǎng)的快速漂移，且至少有兩片濾光片的中心波長(zhǎng)不同；所述的三片濾光片需偏轉(zhuǎn)疊放，且第二濾光片和第三濾光片相對(duì)于第一濾光片的偏轉(zhuǎn)方向相反。本發(fā)明具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，方案靈活，適用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。
【專(zhuān)利說(shuō)明】 提高夜視兼容紅外觸摸屏夜視性能的方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種液晶顯示技術(shù)，尤其是一種夜視條件下紅外觸摸屏的抗干擾顯示技術(shù)，具體地說(shuō)是一種提高夜視兼容紅外觸摸屏夜視性能的方法。
【背景技術(shù)】
[0002]眾所擊知，液晶加固顯示器作為機(jī)載、艦載的坐艙顯示模塊，其夜視兼容特性應(yīng)嚴(yán)格滿足指標(biāo)要求。而其中所用紅外觸摸屏的LED燈會(huì)輻射出像增強(qiáng)器中光陰極可探測(cè)的光波，干擾NVIS的整體性能，嚴(yán)重時(shí)會(huì)使飛行員產(chǎn)生眩光等效果。提高紅外觸摸屏的夜視兼容性能刻不容緩。為了提高紅外觸摸屏的夜視兼容性能，目前普遍采用的方法一是采用普通光學(xué)薄膜濾光片來(lái)濾除930nm波段之前的近紅外光，二是采用輻射波長(zhǎng)避開(kāi)夜視鏡響應(yīng)波段的LED紅外燈作為觸摸屏的光源。前者濾光效果明顯，對(duì)NVIS響應(yīng)波段截止度很深，但是在LED燈斜入射的時(shí)候，光學(xué)薄膜對(duì)于傾斜入射光線會(huì)產(chǎn)生短波漂移，使得濾光片的截止效果失效，仍然會(huì)有部分光陰極可探測(cè)的光波泄漏出來(lái)。后者采用長(zhǎng)波段LED燈避開(kāi)了 NVIS的響應(yīng)波段，然而這樣的LED燈價(jià)格昂貴，且在特殊使用環(huán)境中仍然會(huì)有部分930nm附近的光波產(chǎn)生。
[0003]為了在屏蔽夜視兼容波段的同時(shí)，又壓縮LED燈的發(fā)散角，有必要發(fā)明一種用于夜視兼容的濾光片準(zhǔn)直系統(tǒng)。結(jié)合940nm LED燈的輻射光譜，通過(guò)濾光片設(shè)計(jì)，將三片濾光片巧妙的排列，利用角度調(diào)諧濾光片的短波快速漂移效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)LED紅外光源的準(zhǔn)直，并且將LED發(fā)散角限制在正負(fù)15°范圍內(nèi)，對(duì)大幅度提高紅外觸摸屏的夜視兼容性能十分重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的是針對(duì)現(xiàn)有的夜視紅外觸摸屏存在成本高或效果差，且普遍存在930nm附近光波干擾的問(wèn)題，發(fā)明一種能大幅度提高夜視兼容紅外觸摸屏夜視性能的方法。
[0005]本發(fā)明的技術(shù)方案是:
一種提高夜視兼容紅外觸摸屏夜視性能的方法，其特征是在LED紅外光源前放置三片濾光片組成一濾光片準(zhǔn)直系統(tǒng)，利用濾光片的角度效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)LED紅外光源的準(zhǔn)直，將LED的紅外光源發(fā)散角控制在正負(fù)15°范圍內(nèi)，將小于930nm的近紅外光濾除以提高紅外觸摸屏的夜視兼容性能；所述的三片濾光片均能隨入射角度的變化而實(shí)現(xiàn)中心波長(zhǎng)的快速漂移，且至少有兩片濾光片的中心波長(zhǎng)不同；所述的三片濾光片需偏轉(zhuǎn)疊放，且第二濾光片和第三濾光片相對(duì)于第一濾光片的偏轉(zhuǎn)方向相反。
[0006]所述的濾光片的偏轉(zhuǎn)角度為10°。
[0007]所述的濾光片的由玻璃基底和多層由熱蒸法形成的光學(xué)鍍膜組成，光學(xué)鍍膜能使透過(guò)的光線波長(zhǎng)隨入射角度的增加而向短波偏移。
[0008]所述的鍍膜層數(shù)為27層。
[0009]所述的三片濾光片的中心波長(zhǎng)分別為一片的中心波長(zhǎng)為950nm，另外兩片的中心波長(zhǎng)均為970nm。
[0010]所述的濾光片對(duì)NVIS可響應(yīng)波段的截止深度深為50D。
[0011]本發(fā)明的有益效果:
本發(fā)明通過(guò)采用濾光片堆疊設(shè)計(jì)，將紅外觸摸屏LED光源的光線壓縮在15°發(fā)散角范圍內(nèi)，減小了光入射到夜視系統(tǒng)的可能性，提高了整體夜視兼容的性能。且三片濾光片可以任意改變堆疊順序，本發(fā)明結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單，方案靈活，特別適用于航空用LCD領(lǐng)域的夜視兼容。
【專(zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0012]圖1是本發(fā)明的夜視兼容濾光片準(zhǔn)直系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0013]圖2是本發(fā)明的各濾光片在O °和上15 °及下15 °的透過(guò)率光譜示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步的說(shuō)明。
[0015]如圖1、2所示。
[0016]一種提高夜視兼容紅外觸摸屏夜視性能的方法的關(guān)鍵是在LED紅外光源前放置三片濾光片組成如圖1所示的濾光片準(zhǔn)直系統(tǒng)，利用濾光片的角度效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)LED紅外光源的準(zhǔn)直，將LED的紅外光源發(fā)散角控制在正負(fù)15°范圍內(nèi)，將小于930nm的近紅外光濾除，相對(duì)于傳統(tǒng)濾光片夜視兼容系統(tǒng)，進(jìn)一步提高了紅外觸摸屏的夜視兼容性能。圖1是三片濾光片的結(jié)果示意圖，圖2是LED光源發(fā)出0°、上下15°的光線經(jīng)過(guò)三片特殊濾光片時(shí)的透過(guò)率光譜圖。
[0017]通常情況在光學(xué)膜系設(shè)計(jì)過(guò)程中，均是盡可能的減小光學(xué)薄膜的隨角度漂移的特性，但本發(fā)明，在膜系設(shè)計(jì)過(guò)程中，則是希望放大濾光片的角度特性，利用這一特性來(lái)進(jìn)行光源的準(zhǔn)直。通過(guò)采用遺傳算法設(shè)計(jì)的角度調(diào)諧濾光片能隨角度變化中心波長(zhǎng)快速漂移，并在有色玻璃基底上采用熱蒸發(fā)法沉積TiO2和SiO2光學(xué)薄膜最多可達(dá)27層或以上，從而實(shí)現(xiàn)隨著入射光線角度的增加，中心波長(zhǎng)快速向短波的偏移。本發(fā)明將三片濾光片進(jìn)行巧妙的排列，三片角度調(diào)諧濾光片傾斜疊放，1#樣片與2#樣片偏轉(zhuǎn)10°，2#樣片與3#樣片偏轉(zhuǎn)10°，且2#、3#樣片傾斜方向相反，如圖1。其中1#樣片角度調(diào)諧濾光片中心波長(zhǎng)為950nm，2#和3#樣片中心波長(zhǎng)為970nm。當(dāng)LED正入射到1#樣片時(shí)，1#、2#、3#樣片均透過(guò)950nm的光波。當(dāng)LED向上傾斜入射15°到1#樣片時(shí)，1#樣片透過(guò)930nm光波，2#樣片透過(guò)970nm光波，3#樣片透過(guò)930nm光波，整體表現(xiàn)為880_1000nm均處于截止?fàn)顟B(tài)。當(dāng)LED向下傾斜入射15°到1#樣片時(shí)，1#樣片透過(guò)930nm光波，2#樣片透過(guò)930nm光波，3#樣片透過(guò)970nm光波，整體表現(xiàn)仍然為880-1000nm均處于截止?fàn)顟B(tài)，如圖2。三片角度調(diào)諧濾光片可以任意交換位置，其整體準(zhǔn)直效果不變。本發(fā)明正是利用了這種特殊角度調(diào)諧濾光片的短波快速漂移效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)LED紅外光源的準(zhǔn)直，并且將LED發(fā)散角限制在正負(fù)15°范圍內(nèi)，大幅度提高了紅外觸摸屏的夜視兼容性能。對(duì)NVIS可響應(yīng)波段本發(fā)明的濾光片的截止深度可以達(dá)到50D。
[0018]本發(fā)明未涉及部分均與現(xiàn)有技術(shù)相同或可采用現(xiàn)有技術(shù)加以實(shí)現(xiàn)。
【權(quán)利要求】
1.一種提高夜視兼容紅外觸摸屏夜視性能的方法，其特征是在LED紅外光源前放置三片濾光片組成一濾光片準(zhǔn)直系統(tǒng)，利用濾光片的角度效應(yīng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)LED紅外光源的準(zhǔn)直，將LED的紅外光源發(fā)散角控制在正負(fù)15°范圍內(nèi)，將小于930nm的近紅外光濾除以提高紅外觸摸屏的夜視兼容性能；所述的三片濾光片均能隨入射角度的變化而實(shí)現(xiàn)中心波長(zhǎng)的快速漂移，且至少有兩片濾光片的中心波長(zhǎng)不同；所述的三片濾光片需偏轉(zhuǎn)疊放，且第二濾光片和第三濾光片相對(duì)于第一濾光片的偏轉(zhuǎn)方向相反。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述的濾光片的偏轉(zhuǎn)角度為10°。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述的濾光片的由玻璃基底和多層由熱蒸法形成的光學(xué)鍍膜組成，光學(xué)鍍膜能使透過(guò)的光線波長(zhǎng)隨入射角度的增加而向短波偏移。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的方法，其特征是所述的鍍膜層數(shù)為27層。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或3所述的方法，其特征是所述的三片濾光片的中心波長(zhǎng)分別為一片的中心波長(zhǎng)為950nm,另外兩片的中心波長(zhǎng)均為970nm。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的方法，其特征是所述的濾光片對(duì)NVIS可響應(yīng)波段的截止深度深為50D。
【文檔編號(hào)】G06F3/042GK103853393SQ201410055308
【公開(kāi)日】2014年6月11日 申請(qǐng)日期:2014年2月19日 優(yōu)先權(quán)日:2014年2月19日
【發(fā)明者】胡九龍, 王緒豐, 樊衛(wèi)華, 洪乙又, 吳金華, 高慧芳, 李忠良, 吳添德, 劉忠安, 楊洪寶, 楊建兵, 李超 申請(qǐng)人:中國(guó)電子科技集團(tuán)公司第五十五研究所