CN221348906U - 盘旋引导透镜结构及助航灯 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种盘旋引导透镜结构及助航灯，盘旋引导透镜结构包括：折射透镜，折射透镜罩设于LED散射光源上，LED散射光源向上发射的一部分光线经过折射透镜的折射，朝水平方向偏折；全反射透镜，全反射透镜设置于折射透镜上，且位于LED散射光源的正上方，全反射透镜包括全反射面，LED散射光源向上发射的另一部分光线，经过全反射面的反射回到LED散射光源上，激发LED荧光发光，此部分光能量回收；引导棱镜，引导棱镜罩设于折射透镜上，包括棱镜透光曲面，从LED散射光源射出并经过折射透镜折射的光线进一步经过棱镜透光曲面折射，进一步朝水平方向偏折；本实用新型解决现有技术中LED助航灯无法满足在集成盘旋引导功能同时光强达标且结构小巧的问题。

Description

盘旋引导透镜结构及助航灯

技术领域

本实用新型涉及助航灯技术领域，特别是涉及一种盘旋引导透镜结构及助航灯。

背景技术

目前LED的应用越来越广泛，相对于传统光源，LED光源在环保、节能领域具有更好的性能，因为LED光源发光面积小，便于光学设计，基于非成像理论，可以根据目标照明的需求，构建出所需的光学结构和光学表面，取得了良好的效果。机场跑道边使用的助航灯需要提供盘旋引导功能，即在所有方向角自水平角以上到仰角15°范围都要发光且光强不小于50cd。

传统机场助航灯使用卤素灯具，要实现功能，灯具结构会比较复杂，占用空间大；为了更好的经济效益，现有技术的开始采用LED替代传统助航灯。在使用LED光源的助航灯中，嵌入式跑道边灯中集成了盘旋引导功能，因为限定的结构空间，同时要满足光强标准要求，现有技术的LED助航灯很难兼顾，因此需要一种更为小巧有效的透镜结构及助航灯。

实用新型内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本实用新型要解决的技术问题在于提供一种盘旋引导透镜结构及助航灯，解决现有技术中LED助航灯无法满足在集成盘旋引导功能同时光强达标且结构小巧的问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供一种盘旋引导透镜结构，用以引导LED散射光源的出射光线以特定角度射出，从而满足助航灯盘旋引导标准的要求，包括：

折射透镜，所述折射透镜罩设于所述LED散射光源上，所述LED散射光源向上发射的一部分光线经过所述折射透镜的折射，朝水平方向偏折；

全反射透镜，所述全反射透镜设置于所述折射透镜上，且位于所述LED散射光源的正上方，所述全反射透镜包括全反射面，所述LED散射光源向上发射的另一部分光线，经过所述全反射面的反射回到所述LED散射光源上，激发LED荧光发光，此部分光能量回收；

引导棱镜，所述引导棱镜罩设于所述折射透镜上，包括棱镜透光曲面，从所述LED散射光源射出并经过折射透镜折射的光线进一步经过棱镜透光曲面折射，进一步朝水平方向偏折。

作为一种更为优选的方式，包括入光折射面以及出光折射面，所述LED散射光源向上发射的一部分光线经过入光折射面以及出光折射面的折射，朝水平方向偏折。

作为一种更为优选的方式，所述折射透镜为旋转轴对称结构，所述旋转轴位于所述LED散射光源的正上方，如此可以保证从所述折射透镜射出的光线在沿各个方向扩散时其朝水平方向偏折的角度一致，提升光线均匀度以及品质。

作为一种更为优选的方式，所述全反射透镜为旋转轴对称结构，且所述全反射透镜的旋转轴与所述折射透镜的旋转轴共线，如此可以保证经由全反射面的反射的光线可以回到所述LED散射光源上，提升光能量回收效率

作为一种更为优选的方式，所述引导棱镜为旋转轴对称结构，所述全反射透镜、所述折射透镜以及所述引导棱镜的旋转轴均共线，如此可以保证从所述引导棱镜射出的光线在沿各个方向扩散时其朝水平方向偏折的角度一致，进一步提升光线均匀度以及品质。

作为一种更为优选的方式，所述全反射面的外轮廓为圆锥侧面，使所述全反射面可以更好地将光线反射汇聚到LED散射光源上，激发LED荧光发光回收更多的光能，进一部提升光强。

为了解决上述问题，本实用新型还提供一种助航灯，包括：

LED散射光源；

与所述LED散射光源对应设置的上述盘旋引导透镜结构，所述盘旋引导透镜结构罩设于所述LED散射光源上。

作为一种更为优选的方式，所述助航灯还包括主光束发光组件，以满足助航灯对于主光束的光线分布以及强度的需求。

作为一种更为优选的方式，所述助航灯设置于民航跑道边的地面上，所述LED散射光源竖直向上发散，以满足机场跑道边实现盘旋引导功能所需的光线角度以及光强的要求。

作为一种更为优选的方式，所述助航灯还包括电路基板以及发光单元，所述发光单元设置于所述电路基板上。

作为一种更为优选的方式，所述助航灯还包括底座，所述电路基板固定于所述底座上

如上所述，本实用新型的盘旋引导透镜结构及助航灯，具有以下有益效果：本实用新型的盘旋引导透镜结构在使用时，罩设于所述LED散射光源上，LED散射光源的向上发散光线经过所述折射透镜、全反射透镜以及引导棱镜的处理朝水平方向偏折；具体的，LED散射光源的向上发散光线的一部分经过所述全反射面的反射回到所述LED散射光源上，激发LED荧光发光，此部分光能量回收；LED散射光源的向上发散光线的另一部分经过所述折射透镜的折射，朝水平方向偏折，接着此部分光线再经过所述引导棱镜的折射，进一步朝水平方向偏折，如此将LED散射光源所发射的所有光强朝水平方向偏折，以满足实现盘旋引导功能所需的光线角度以及光强的要求；同时光学结构简单，结构小巧，可以方便的在限定结构空间的灯具中使用，如助航灯；本实用新型还提供一种助航灯，采用了上述盘旋引导透镜结构，可以满足机场跑道边实现盘旋引导功能所需的光线角度以及光强的要求，同时由于盘旋引导透镜结构简单小巧，助航灯的结构也进一步精简；本实用新型的盘旋引导透镜结构及助航灯通过结构小巧的光学结构将LED散射光源的能量集中到实现盘旋引导功能所需的光线角度，从而也保证了实现盘旋引导功能所需光强的需求，同时保证了助航灯更加小巧的尺寸，解决现有技术中LED助航灯无法满足在集成盘旋引导功能同时光强达标且结构小巧的问题。

附图说明

图1显示为本实用新型盘旋引导透镜结构的折射透镜的光路示意图；

图2显示为本实用新型盘旋引导透镜结构的全反射透镜的光路示意图；

图3显示为本实用新型盘旋引导透镜结构的引导棱镜的光路示意图；

图4显示为本实用新型盘旋引导透镜结构与LED散射光源的组装示意图；

图5显示为本实用新型助航灯的盘旋引导透镜结构以及主光束发光组件的安装示意图；

图6显示为本实用新型助航灯上壳体普通视角示意图；

图7显示为本实用新型助航灯示意图。

元件标号说明

1 LED散射光源

2 折射透镜

21 入光折射面

22 出光折射面

23 限位边

3 全反射透镜

31 全反射面

4 引导棱镜

41 棱镜透光曲面

5 主光束发光组件

6 电路基板

7 底座

71 安装凸台

8 上壳体

9 下壳体

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。下面的详细描述不应该被认为是限制性的，并且本申请的实施例的范围仅由公布的专利的权利要求书所限定。这里使用的术语仅是为了描述特定实施例，而并非旨在限制本申请。空间相关的术语，例如“上”、“下”、“左”、“右”、“下面”、“下方”、“下部”、“上方”、“上部”等，可在文中使用以便于说明图中所示的一个元件或特征与另一元件或特征的关系。

在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”、“固持”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

再者，如同在本文中所使用的，单数形式“一”、“一个”和“该”旨在也包括复数形式，除非上下文中有相反的指示。应当进一步理解，术语“包含”、“包括”表明存在所述的特征、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组，但不排除一个或多个其他特征、操作、元件、组件、项目、种类、和/或组的存在、出现或添加。此处使用的术语“或”和“和/或”被解释为包括性的，或意味着任一个或任何组合。因此，“A、B或C”或者“A、B和/或C”意味着“以下任一个：A；B；C；A和B；A和C；B和C；A、B和C”。仅当元件、功能或操作的组合在某些方式下内在地互相排斥时，才会出现该定义的例外。

如图1至图4所示，本实用新型提供一种盘旋引导透镜结构，用以引导LED散射光源1的出射光线以特定角度射出，从而满足助航灯盘旋引导标准要求，包括：

折射透镜2，所述折射透镜2罩设于所述LED散射光源1上，所述LED散射光源1向上发射的一部分光线经过所述折射透镜2的折射，朝水平方向偏折；

全反射透镜3，所述全反射透镜3设置于所述折射透镜2上，且位于所述LED散射光源的正上方，所述全反射透镜3包括全反射面31，所述LED散射光源1向上发射的另一部分光线，经过所述全反射面31的反射回到所述LED散射光源1上，激发LED荧光发光，此部分光能量回收；

引导棱镜4，所述引导棱镜4罩设于所述折射透镜2上，包括棱镜透光曲面41，从所述LED散射光源1射出并经过折射透镜2折射的光线进一步经过棱镜透光曲面41折射，进一步朝水平方向偏折。

本实用新型的盘旋引导透镜结构在使用时，罩设于所述LED散射光源1上，LED散射光源1的向上发散光线经过所述折射透镜2、全反射透镜3以及引导棱镜4的处理朝水平方向偏折；具体的，LED散射光源1的向上发散光线的一部分经过所述全反射面31的反射回到所述LED散射光源1上，激发LED荧光发光，此部分光能量回收；LED散射光源1的向上发散光线的另一部分经过所述折射透镜2的折射，朝水平方向偏折，接着此部分光线再经过所述引导棱镜4的折射，进一步朝水平方向偏折，如此将LED散射光源1所发射的所有光强朝水平方向偏折，以满足实现盘旋引导功能所需的光线角度以及光强的要求，进一步的，在本实施例中，经过所述盘旋引导透镜结构折射后的所有出射光线可以达到所有方向角自水平角以上到仰角15°范围发光且光强不小于50cd，也即能够满足所述机场跑道边使用的助航灯标准；同时本实施例盘旋引导透镜结构对应光学结构简单，结构小巧，可以方便的在限定结构空间的灯具中使用，如助航灯。

进一步的，在本实施例中，所述LED散射光源1包括普通LED、高亮度LED、超高亮度LED、变色LED、闪烁LED、电压控制型LED、红外LED和负阻LED等。

在本实施例中，如图1以及图2所示，包括入光折射面21以及出光折射面22，所述LED散射光源1向上发射的一部分光线经过入光折射面21以及出光折射面22的折射，朝水平方向偏折。

在本实施例中，如图1以及图2所示，所述折射透镜2为旋转轴对称结构，折射透镜2的旋转轴位于所述LED散射光源的正上方，如此可以保证从所述折射透镜2射出的光线在沿各个方向扩散时其朝水平方向偏折的角度一致，提升光线均匀度以及品质。

作为一种更为优选的方式，所述全反射透镜3为旋转轴对称结构，且所述全反射透镜3的旋转轴与所述折射透镜2的旋转轴共线，如此可以保证经由全反射面31的反射的光线可以回到所述LED散射光源1上，提升光能量回收效率。

在本实施例中，如图1、图2以及图3所示，所述引导棱镜4为旋转轴对称结构，所述全反射透镜3、所述折射透镜2以及所述引导棱镜4的旋转轴均共线，如此可以保证从所述引导棱镜4射出的光线在沿各个方向扩散时其朝水平方向偏折的角度一致，进一步提升光线均匀度以及品质。

在本实施例中，如图1、图2以及图3所示，所述全反射面31的外轮廓为圆锥侧面，使所述全反射面31可以更好地将光线反射汇聚到LED散射光源1上，激发LED荧光发光回收更多的光能，进一部提升光强。

为了解决上述问题，如图5、图6以及图7所示，本实用新型还提供一种助航灯，包括：

LED散射光源1；

与所述LED散射光源1对应设置的上述盘旋引导透镜结构，所述盘旋引导透镜结构罩设于所述LED散射光源1上。

本实用新型提供的一种助航灯，采用了上述盘旋引导透镜结构，可以满足机场跑道边实现盘旋引导功能所需的光线角度以及光强的要求，同时由于盘旋引导透镜结构简单小巧，助航灯的结构也进一步精简。

在本实施例中，如图5、图6以及图7所示，所述助航灯还包括主光束发光组件5，以满足助航灯对于主光束的光线分布以及强度的需求。

在本实施例中，所述助航灯设置于民航跑道边的地面上，所述LED散射光源1竖直向上发散，以满足机场跑道边实现盘旋引导功能所需的光线角度以及光强的要求。

在本实施例中，如图4所示，所述助航灯还包括电路基板6以及发光单元，所述发光单元设置于所述电路基板6上，在本实施例中，所述电路基板6采用陶瓷印刷线路板，陶瓷印刷线路板具有优良的电导性能，载流量大，故而采用陶瓷印刷线路板的灯具能够实现更高的亮度；同时陶瓷印刷线路板可靠性高，更加的安全；此外陶瓷印刷线路板还具有非常好的导热性能以及绝缘性能，这些都非常适合作为高亮度灯具的电路基板6。

在本实施例中，如图4所示，所述助航灯还包括底座7，所述电路基板6固定于所述底座7上。

进一步的，在本实施例中，如图4所示，所述电路基板6卡设于所述折射透镜2内，所述底座7上设置有安装凸台71，所述安装凸台71上设置有螺纹孔，所述折射透镜2的下边缘设置有限位边23，所述限位边23上设置有与安装凸台71对应的螺纹孔，利用螺钉穿过所述安装凸台71以及限位边23上的螺纹孔，将所述折射透镜2与所述底座7固定，所述限位边23使得所述LED散射光源1的中心与所述折射透镜2的光学中心对齐；同时所述引导棱镜4的底部设置有与所述安装凸台71对应的安装凹槽，将所述安装凹槽与所述安装凸台71对应，实现所述引导棱镜4的定位。

进一步的，在本实施例中，如图5、图6以及图7所示，所述助航灯包括外壳，所述外壳包括下壳体9以及上壳体8；所述盘旋引导透镜结构以及主光束发光组件5通过螺纹连接与所述上壳体8固定，且所述引导棱镜4凸出于所述上壳体8；进一步的，在本实施例中，如图5、图6以及图7所示，所述主光束发光组件5包括两个，两个所述主光束发光组件5对称设置与所述上壳体8上。

综上所述，本实用新型的盘旋引导透镜结构及助航灯通过结构小巧的光学结构将LED散射光源1的能量集中到实现盘旋引导功能所需的光线角度，从而也保证了实现盘旋引导功能所需光强的需求，同时保证了助航灯更加小巧的尺寸，解决现有技术中LED助航灯无法满足在集成盘旋引导功能同时光强达标且结构小巧的问题。所以，本实用新型有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本实用新型的原理及其功效，而非用于限制本实用新型。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本实用新型的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本实用新型所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (10)

1.一种盘旋引导透镜结构，用以引导LED散射光源(1)的出射光线以特定角度射出，从而满足助航灯盘旋引导标准的要求，其特征在于，包括：

折射透镜(2)，所述折射透镜(2)罩设于所述LED散射光源(1)上，所述LED散射光源(1)向上发射的一部分光线经过所述折射透镜(2)的折射，朝水平方向偏折；

全反射透镜(3)，所述全反射透镜(3)设置于所述折射透镜(2)上，且位于所述LED散射光源的正上方，所述全反射透镜(3)包括全反射面(31)，所述LED散射光源(1)向上发射的另一部分光线，经过所述全反射面(31)的反射回到所述LED散射光源(1)上，激发LED荧光发光，此部分光能量回收；

引导棱镜(4)，所述引导棱镜(4)罩设于所述折射透镜(2)上，包括棱镜透光曲面(41)，从所述LED散射光源(1)射出并经过折射透镜(2)折射的光线进一步经过棱镜透光曲面(41)折射，进一步朝水平方向偏折。

2.根据权利要求1所述的盘旋引导透镜结构，其特征在于：所述折射透镜(2)包括入光折射面(21)以及出光折射面(22)，所述LED散射光源(1)向上发射的一部分光线经过入光折射面(21)以及出光折射面(22)的折射，朝水平方向偏折。

3.根据权利要求1所述的盘旋引导透镜结构，其特征在于：所述折射透镜(2)为旋转轴对称结构，所述旋转轴位于所述LED散射光源的正上方。

4.根据权利要求3所述的盘旋引导透镜结构，其特征在于：所述全反射透镜(3)为旋转轴对称结构，且所述全反射透镜(3)的旋转轴与所述折射透镜(2)的旋转轴共线。

5.根据权利要求4所述的盘旋引导透镜结构，其特征在于：所述引导棱镜(4)为旋转轴对称结构，所述全反射透镜(3)、所述折射透镜(2)以及所述引导棱镜(4)的旋转轴均共线。

6.根据权利要求1所述的盘旋引导透镜结构，其特征在于：所述全反射面(31)的外轮廓为圆锥侧面，使所述全反射面(31)可以更好地将光线反射汇聚到LED散射光源(1)上，激发LED荧光发光回收更多的光能，进一部提升光强。

7.一种助航灯，其特征在于，包括：

LED散射光源(1)；

与所述LED散射光源(1)对应设置的权利要求1至权利要求6任一项所述的盘旋引导透镜结构，所述盘旋引导透镜结构罩设于所述LED散射光源(1)上。

8.根据权利要求7所述的助航灯，其特征在于：所述助航灯还包括主光束发光组件(5)，以满足助航灯对于主光束的光线分布以及强度的需求。

9.根据权利要求7所述的助航灯，其特征在于：所述助航灯还包括电路基板(6)以及发光单元，所述发光单元设置于所述电路基板(6)上。

10.根据权利要求9所述的助航灯，其特征在于：所述助航灯还包括底座(7)，所述电路基板(6)固定于所述底座(7)上。