[实用新型]用于嵌入式LED跑道边灯的光学结构和光学组件

说明书

技术领域

本实用新型涉及机场助航灯技术领域，具体涉及一种用于嵌入式LED跑道边灯的光学结构和光学组件。

背景技术

跑道边灯是为飞行员在日间和夜间飞行(包括起飞和降落)时能够识别跑道边界的一种引导灯具，该灯具为双向发光灯具，且灯具在光强、角度和颜色上均有严格要求。

传统的跑道边灯一般以卤钨灯作为光源，但是，传统卤钨光源发白光，需要通过滤光片达到色度标准，使得灯具结构复杂，且由于吸收导致光能量损失大。卤钨灯为整个空间4π立体角发光，而跑道边灯只需要相反方向的两侧光，且卤钨灯光效低，仅为15-20lm/W左右，总的来说光能利用率很低，造成能源的浪费，其寿命也仅有1500小时，机场一般5～6个月就需更换一次光源，耗费的维护成本较高。

光源作为一种单色性好、光效高、体积小、可靠性高的照明光源被广泛使用，LED助航灯具具有寿命长、光效高、结构简单、耗能少、维护成本低、稳定性好等优点。现有的LED跑道边灯一般是立式跑道边灯，灯具体积大，灯具内部结构复杂，且安装在地面之上，不利于机场维护。

而嵌入式跑道边灯属于大功率灯具，需要在狭小空间内实现高光强窄光束的出射光，需要尽可能降低嵌入式跑道边灯的功率，提高光能利用率。

实用新型内容

针对现有技术中的缺陷，本实用新型提供了用于嵌入式LED跑道边灯的光学结构和光学组件，光效高、耗能低，结构简单，体积轻巧，能够在狭小空间内满足跑道边灯低功耗高光强窄光束等要求。

第一方面，本实用新型提供的一种用于嵌入式LED跑道边灯的光学组件，其特征在于，包括：LED光源；透镜，所述LED光源设置在所述透镜的入射面中心的正下方，所述透镜的入射面为凸面；棱镜，所述棱镜包括棱镜入射面、棱镜反射面和棱镜出射面，所述棱镜设置在所述透镜的上方，所述棱镜入射面与所述透镜的出射面的夹角为2°～5°；其中，所述LED光源发出的光经所述透镜会聚准直后从所述棱镜入射面进入所述棱镜，经所述棱镜反射面全反射后从所述棱镜出射面射出。

优选地，所述透镜的出射面附加多个相互平行的三维纹理。

优选地，所述棱镜入射面与所述透镜的出射面的夹角为3.5°或4.5°。

优选地，所述LED光源固定在铝基板上，所述透镜固定在透镜支架上，所述透镜支架和所述铝基板两端均设有透镜定位孔，所述透镜定位孔用于所述铝基板和所述透镜支架之间的定位。

优选地，所述铝基板和所述透镜支架之间通过透镜定位螺丝以及定位柱共同形成定位连接。

优选地，所述棱镜反射面镀有高反射介质膜。

优选地，所述棱镜的材料为玻璃。

优选地，所述透镜的材料为耐高温材料。

优选地，所述透镜的材料为聚碳酸酯。

第二方面，本实用新型提供的一种用于嵌入式LED跑道边灯的光学结构，其特征在于，包括两列本实用新型第一方面所述的光学组件，两列所述光学组件平行且轴对称，两列所述光学组件的出光方向相反。

本实用新型提供的一种用于嵌入式LED跑道边灯的光学结构和光学组件，应用边缘光线扩展度守恒、折射、透射、全反射原理设计包括透镜、棱镜在内的光学元件，调整LED光源的分布方式，使整体结构能够满足国际民航标准对嵌入式跑道边灯的要求；采用LED作为光源，利用LED体积小，光效高，单色性好的特性，结合透镜和棱镜，在缩小跑道边灯体积的同时，实现了在有限空间内窄光束高光强、尽可能降低整体功率的技术要求，可以有效节约机场能耗成本；LED长达50000h的使用寿命，降低了机场更换光源的频率，有效降低维护成本；通过光学结构中棱镜与透镜的错位入射来满足跑道边灯内倾角的要求，使得调节内倾角更为方便，可以满足不同跑道宽度上对应的等光强曲线不同。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。在所有附图中，类似的元件或部分一般由类似的附图标记标识。附图中，各元件或部分并不一定按照实际的比例绘制。

图1为本实用新型实施例提供的用于嵌入式LED跑道边灯的光学组件的立体结构示意图；

图2为本实用新型实施例提供的用于嵌入式LED跑道边灯的光学组件的结构示意图；

图3为本实用新型实施例提供的用于嵌入式LED跑道边灯的光学结构的示意图。

附图标记：