فناوری نمایشگر بالاسری یا HUD

تالیف: اصغر ناصری

یک نمایشگر بالاسری یا Head Up Display هر نوع صفحه نمایش شفافی است که با تاباندن تصویر بر روی شیشه جلوی یک وسیله نقلیه کار می کند بطوری که راننده یا خلبان آن وسیله بدون نیاز به سرخم کردن و نگریستن به صفحه کنترل های موجود بر روی داشبورد بتواند با نگاه به جلو و روی شیشه جلوی وسیله، اطلاعات مورد نیاز را بخواند.

این فناوری در ابتدا برای هواپیماهای نظامی ابداع شده بود تا خلبان بدون برداشتن نگاه از فضای روبرو در هنگام تعقیب هواپیمای دشمن بتواند اطلاعات پرواز را از روی شیشه جلوی خود بخواند. لیکن امروزه در اتومبیل های تجاری نیز راه پیدا کرده است. بویژه فناوری ارتباطات خودرویی استفاده موثری از این امکان نمایش نموده است.

نمایشگر بالاسری در کابین کمک خلبان یک C-130J

بخش های مختلف یک سیستم نمایشگر بالاسری

بطور کلی یک HUD از سه بخش اصلی تشکیل شده است: یک پروژکتور، یک ترکیب کننده و یک کامپیوتر مولد ویدیو

پروژکتور در یک سیستم نمایشگر بالاسری شبیه یک کالیماتور نوری است: لنزهای محدب یا آینه های مقعر برای کانونی ساختن نور و لوله اشعه کاتودی، دیود تابش کننده نور (LED) یا نمایشگر کریستال مایع (LCD) در نقطه کانونی آن. این آرایش تصویری با استفاده از پرتوهای موازی نور تولید می کند، به عبارتی تصویری در بی نهایت.

ترکیب کننده یک شیشه مسطح است که در جلوی بیننده قرار دارد و علاوه بر بازتاب یک نور تک رنگ برای نمایش تصویر، امکان مشاهده میدان دید بیرون کابین را نیز می دهد. این شیشه معمولا دارای خاصیت بازتاب انتخابی است و فقط به طول موجهای معینی امکان عبور می دهد و بقیه را باز می تاباند تا به صورت یک صفحه نمایش شفاف عمل کند.

کامپیوتر واسطه بین پروژکتور و داده هایی است که باید نمایش داده شوند و تصویر و نمادهایی که باید بر صفحه نمایش نیمه شفاف تابانده شوند را تولید می کند.

در HUD های نسل چهارم از یک پرتو لیزر برای تابش تصویر استفاده می شود و بدین ترتیب واحد پروژکتور حذف گردیده است. جنگنده ضربتی A-7D اولین هواپیمای نظامی بود که از یک HUD استفاده کاملا عملیاتی می نمود. انتظار می رود در آینده سیستم نمایشگر داخل کلاه خلبان (Helmet Mounted Display System) جایگزین HUD شود که در آن شیشه جلوی کلاه خلبان از نمایشگرهای شفافی برای نمایش تمامی اطلاعات لازم تشکیل شده است.