Aufgabenstellung

Beim Einsatz von Nachtsichtgeräten müssen Lichtquellen normalerweise ausgeschaltet werden und damit auch Bedienelemente wie LCDs und TFTs, andernfalls können die Benutzer geblendet und die Lichtverstärker durch helle Lichtquellen in ihrer Empfindlichkeit herabgesetzt werden. Manche Lichtlecks sind dabei so stark, dass das NV-Bild verwaschen wird, aber manchmal können sie auch eine weniger offensichtliche Verschlechterung des Bildes verursachen. Subtile Beeinträchtigungen wie minimale Blendung oder Blooming im NV-Bild können Geländemerkmale oder Hindernisse verdecken, die sonst zu sehen wären.

Die einfachste Lösung, nur die Lichtstärke eines Displays weit genug herunter zu regeln, hat dabei den Nachteil, dass dann ohne Nachtsichtgerät überhaupt nichts mehr ablesbar ist.

Technische Beschreibung

Moderne Nachtsichtgeräte reagieren durch integrierte Band- und Low-Passfilter nur auf einen eingeschränkten Wellenlängenbereich. Eine Beleuchtung außerhalb dieses Bereichs kann damit gefahrlos angelassen werden.

Bei Licht-Verstärkungsfaktoren von 30.000 – 50.000fach müssen die Filter dazu aber sehr schmalbandig und kontrastreich sein.

Abbildung 1: NVIS-Filter Transmissionskurven (A. Wenger)

Man unterscheidet dabei 3 verschiedene Filter:

NVIS-A, auch Minus Blue genannt, ist ein Filter welcher Wellenlängen kleiner 625nm wegfiltert. Das führt dazu das zur Beleuchtung nur blau/grüne Farben verwendet werden können. Das Display kann damit dann auch nur noch eine sehr begrenzte einfarbige Darstellung erzeugen.

NVIS-B: Ein Filter mit einem Cut-Off bei 665nm. Damit können die Farben: Blau, Grün, Gelb und Orange dargestellt werden. Ein Weiß kann aber nicht gemischt werden.

NVIS-C: Ein Filter mit einem Cut-Off bei 670nm, welches nahezu das volle Farbspektrum erlaubt. Zusätzlich hat der Filter bei 540nm einen kleinen durchlässigen Bereich, der es ermöglicht auch mit der NVIS Brille das TFT abzulesen.

Der vermeintliche Vorteil der B/C Versionen damit mehr Farben benutzen zu können ist aber auch gleichzeitig ihr Nachteil. Das Nachtsichtgerät wird durch den größeren weggefilterten Wellenlängenbereich deutlich unempfindlicher.

NVIS-Displaylösung der LCD Mikroelektronik

Abbildung 2: Darstellung NVIS Display (A. Wenger)

Unsere Displays können dabei sowohl modular, durch die Auswahl der eingesetzten Filter- und Beleuchtungskombination, als auch dynamisch durch Umschalten der eingesetzten multispektralen Beleuchtung an die verschiedenen Bedürfnisse angepasst werden.

Die mehrlagig aufgebaute Beleuchtung kann sowohl die für Tageslichtbetrieb benötigte hohe Helligkeit, wie auch die für verschiedene NVIS-Filter speziell abgestimmte Wellenlängen in reduzierter Helligkeit erzeugen.

Mittels einer zusätzlichen NVIS-B/C Filterscheibe kann damit auch ein farbiger Nachtsicht-Modus erzeugt werden.

Abbildung 3: Aufbau eines NVIS-TFTs (A. Wenger)

Quellen

• MIL-STD-3009 / LIGHTING, AIRCRAFT, NIGHT VISION IMAGING SYSTEM (NVIS) COMPATIBLE / 2.2.2001

• ACCURATE MEASUREMENT OF NVIS LIGHTING COMPONENTS Craig J. Coley, The Communications Repair Depot April 2006

• European Aviation Safety Agency / Acceptable Means of Compliance (AMC) and Guidance Material (GM) to Annex V – Part-SPA / 9.9.2015

• Flight Safety Foundation / Basic Aviation Risk Standard Implementation Guidelines / 5.5.2014

Inzwischen bietet der Markt eine Vielzahl an runden TFTs, mit denen auch Drehregler ausgestattet werden können. 

Zusätzlich zum TFT kann auch noch ein Touch eingebunden werden, so dass eine Auswahl sowohl über den drück- und drehbaren Knopf, als auch über den Touch ermöglicht werden kann. 

Entsprechende Lösungen sind bei uns in verschiedenen Größen verfügbar. 

"Wie wirkt sich die Energiekrise oder Gaspreis auf die Displayproduktion aus?" 

Diese oder ähnliche Fragen erhalten wir in letzter Zeit von Kunden und Interessenten. Nachdem die allgemeine Bauteile- und Rohstoffknappheit die Preise in die Höhe getrieben hat, erwarten viele den nächsten Preissprung.

Dem ist jedoch nicht so. Während uns die Bauteileknappheit noch immer im Griff hat, wirkt sich die Energiekrise vergleichsweise gering auf unsere Lieferfähigkeit aus.

Warum ist das so?

Displays im Allgemeinen werden zu fast 100% in Asien gefertigt. Die Energiepreise in Asien haben sich nicht in so extremer Weise entwickelt, wie die vom Gas abhängige Versorgung bei uns. China zum Beispiel gewinnt die Rohstoffe zur Energieversorgung zu guten Teilen im Land und ist daher unabhängiger von den Entwicklungen im Weltmarkt. 

Natürlich spüren auch wir gewisse Auswirkungen, die Transportpreise haben sich erhöht und auch Bauteile aus nicht-asiatischer Produktion sind weiter im Preis gestiegen. 

Generell ist die Versorgung mit Displays jedoch zu aktuell stabilen Preisen möglich. Tendenziell bleiben die Beschaffungszeiten- und Kosten konstant oder gehen leicht zurück.

Als Unternehmen haben wir außerdem frühzeitig in eine moderne Gebäudeinfrastruktur mit Wärmepumpte und PV-Anlage investiert, so dass auch unsere Energieversorgung gesichert ist. 

Sie möchten mehr über Displays oder uns als Unternehmen erfahren? Wir beantworten gerne all Ihre Fragen, sprechen Sie uns an!

In vielen Displayprojekten für die Industrie, die Medizinbranche und den Consumer-Markt ist es üblich geworden, Sensoren innerhalb von Displays zu verbauen.

Eine weitverbreitete Anwendung ist es, optische Sensoren zur Helligkeitsmessung hinter einer transparenten oder leicht getönten Stelle des Frontglases anzubringen. Das Ergebnis der Helligkeitsmessung wird verwendet, um zum Beispiel die Helligkeit des Displays an die Umgebung anzupassen. Auch Annäherungssensoren unterhalb des Frontglases sorgen dafür, dass das Display sich erst einschaltet, wenn eine Bedienung erwünscht ist. Auch die Gestensteuerung und die generelle Bilderkennung sind weitere Möglichkeiten, Displays entsprechend auszustatten.

Auch ein Temperatursensor am Display kann in bestimmten Projekten von großer Bedeutung sein. Gerade wenn das Display sich abschalten muss, damit die maximale Betriebstemperatur nicht überschritten wird, bedarf es einer direkten Temperaturmessung am Display.

Um die Kommunikation mit den Sensor-Interfaces so einfach wie möglich zu gestalten, ist es ratsam, das Sensor-Interface in die bereits bestehende Interface-Umgebung zu integrieren. So lässt sich das I²C-Interface des Touchscreens gemeinsam mit dem I²C-Interface des Sensors nutzen, ohne dass das Pinout des Display-Moduls geändert werden muss.

Wenn Sie Interesse an einer Displaylösung mit oder ohne Sensor haben, helfen wir Ihnen gerne weiter. Sprechen Sie uns an:

LCD Mikroelektronik GmbH

Otto-Lilienthal-Str. 13

76275 Ettlingen

Telefon: +49(0)7243-76888-0

Telefax: +49(0)7243-76888-29

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Für aktuelle TFT-Projekte haben wir einige Falltests mit Frontgläsern durchgeführt, darunter auch IK10 Tests mit einer 5kg Kugel aus 40 cm Höhe. 

Im Folgenden zwei Videos, einmal mit einem 6mm Glas, einmal 8mm Glas. Die Dicke des Glases sagt jedoch nur bedingt etwas über die Stoßfestigkeit aus, da auch dünnere Gläser z.B. in Verbindung mit einem laminierten Touch den Test bestehen können. Auch die Größe des Glases beeinflusst das Ergebnis. Je größer desto mehr federt das Glas, was das Ergebnis positiv beeinflusst.