一种机场跑道中线灯的制作方法与工艺

本发明涉及一种灯具，尤其涉及一种机场跑道中线灯。

背景技术：
按照国际标准，机场跑道中线灯发出的光线都是白光或红光，用于对驾驶员导航。目前，现有的机场跑道中线灯都停留在二级标准和二级以下标准，二级标准和二级以下标准的机场跑道中线灯高出地面12mm左右，这种机场跑道中线灯只能应用在普通机场，机场的安全性能不高。而对于安全性能高的三级标准的机场跑道中线灯，即跑道中线灯距离地面的高度小于6.35mm，由于技术障碍，目前还无法研制出来。

技术实现要素：
本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种低功率、离地面高度小于6.35mm的机场跑道中线灯。为了解决上述技术问题，本发明提供了一种机场跑道中线灯，包括上壳以及与所述上壳配合的下壳，所述下壳内设有两形状一致且对称设置的棱镜，所述两棱镜下方分别设有若干光源，所述上壳的最高点距离地面的高度小于6.35mm，所述棱镜为不规则四棱柱结构，所述棱镜的四个侧壁分别为依次连接的一可让所述光源的光线射入的入光面、一可将所述光源的光线进行全反射的全反射面、一可让所述光源的光线射出的出光面和一可阻止所述光源的光线射出的阻光面，所述全反射面与所述阻光面平行，所述入光面分别与所述全反射面和阻光面垂直，所述全反射面与地平面之间的夹角为30±1°，所述出光面与阻光面之间的夹角为55±1°，所述出光面的最高点距离地面的高度小于4.35mm，所述两棱镜下方还分别设有若干反射罩，所述若干光源分别设于所述若干反射罩的焦点处，所述光源的照射方向与所述反射罩的轴线方向垂直，所述反射罩的轴线垂直于所述入光面。其中，所述光源和两棱镜之间分别设有一红色滤光片。所述光源为可发出白光或红光的LED灯。所述反射罩为抛物面，其焦距为2～4mm。所述全反射面上涂有一层可以使投射到所述全反射面上的光线进行全反射的反光膜。所述阻光面为不透光的磨砂面。所述棱镜为钢化玻璃棱镜。由于上壳的最高点距离地面的高度小于6.35mm，即跑道中线灯距离地面的整体高度小于6.35mm，因此可以满足跑道中线灯三级标准对跑道中线灯距离地面的高度小于6.35mm的要求，从而使得机场的安全性能能大大提高。本发明通过特殊设置的反射罩将光源发出的光线全反射进入特定形状的棱镜，光源发出的光线几乎可以全部从棱镜的出光面射出，整个过程中光线损失极少，因此，在跑道中线灯距离地面的高度小于6.35mm的情况下，从跑道中线灯的棱镜的出光面射出的白光或红光的光强仍然可以满足机场对跑道中线灯的光强的要求，即符合国际民用航空公约(ICAO)对机场跑道中线灯的配光要求。附图说明为了更清楚地说明本发明的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本发明实施例提供的机场跑道中线灯的剖视图。图2是本发明实施例提供的机场跑道中线灯采用的棱镜的立体图。图3是本发明实施例提供的白光或红光在棱镜中的折射路径图。图4是本发明实施例提供的机场跑道中线灯的立体图。图5是本发明实施例提供的多个反射罩连接在一起的示意图。图6是本发明实施例提供的机场跑道中线灯发出的白光的光强分布图。具体实施方式下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述。请参阅图1～图4所示，本发明实施例提供的一种机场跑道中线灯，包括上壳1以及与上壳1配合的下壳2，上壳1的最高点距离地面的高度小于6.35mm，下壳2内设有两形状一致且对称设置的棱镜3，两棱镜3下方分别设有若干光源4，光源4和两棱镜3之间可分别设有一红色滤光片5或不设红色滤光片5，棱 镜3为不规则四棱柱结构，棱镜3的四个侧壁分别为依次连接的一可让光源4的光线射入的入光面31、一可将光源4的光线进行全反射的全反射面32、一可让光源4的光线射出的出光面33和一可阻止光源4的光线射出的阻光面34，其中，全反射面32与阻光面34平行，入光面31分别与全反射面32和阻光面34垂直，全反射面32与地平面之间的夹角为30±1°，出光面33与阻光面34之间的夹角为55±1°，出光面33的最高点距离地面的高度小于4.35mm，两棱镜3下方还分别设有若干反射罩6，若干光源4分别设于若干反射罩6的焦点处，光源4的照射方向与反射罩6的轴线方向垂直，反射罩6的轴线垂直于入光面31。由于上壳1的最高点距离地面的高度小于6.35mm，即跑道中线灯距离地面的整体高度小于6.35mm，因此可以满足跑道中线灯三级标准对跑道中线灯距离地面的高度小于6.35mm的要求，从而使得机场的安全性能能大大提高。然而，跑道中线灯的距离地面的高度小于6.35mm，会导致跑道中线灯的射出光线减少，难以满足机场对跑道中线灯的光强的要求。为解决这一技术问题，本发明通过将多个光源4分别设于反射罩6的焦点处，并使光源4的照射方向与反射罩6的轴线方向垂直，而反射罩6的轴线垂直于入光面31，这样，光源4发出的光线全部投射到反射罩6，反射罩6再将光线全部反射出去，然后穿过红色滤光片5后再从入光面31射入棱镜3，或者直接从入光面31射入棱镜3，一部分光线经折射后从出光面33沿水平倾斜向上的方向射出，另一部分光线经全反射面32反射后再从出光面33沿水平倾斜向上的方向射出，从出光面33射出的红光或白光，用来给飞机驾驶员导航。由于本发明通过特殊设置的反射罩6将光源4发出的光线全反射进入特定形状的棱镜3，光源4发出的光线几乎可以全部从棱镜3的出光面33射出，整个过程中光线损失极少，因此，在跑道中线灯距离地面的高度小于6.35mm的情况下，从跑道中线灯的棱镜3的出光面33射出的红光或白光仍然可以满足机场对跑道中线灯的光强的要求。另外，本发明的机场跑道中线灯的光源4的出光方向绕着与地面垂直的竖直轴旋转4°，也可用作接地带灯。本实施例中，所述全反射面32上涂有一层可以使投射到该全反射面32上的光线进行全反射的反光膜(未示出)，当光源4的光线从入光面31进入棱镜3并投射到全反射面32处时，全反射面32上的反光膜将光线全反射出去，使光 线从出光面33的出光口331射出。本实施例中，所述阻光面34的表面作磨砂处理，使其变成不透光的磨砂面，从而使得进入棱镜3的光线不会从阻光面34射出。本实施例中，所述光源4优选LED灯，LED灯具有低功率、高亮度、长寿命的优点，从而使得从棱镜4射出光线亮度高、照射距离远，起到很好的照明的指示效果，便于飞机驾驶员导航，而且好具有节能的优点。另外，本发明也可以直接采用可发出白光或红光的LED灯，这样就不用在光源4和棱镜3之间设置红色滤光片5，同样可以使跑道中线灯发出白光或红光。如图5所示，本实施例中，所述若干反射罩6依次连接，反射罩6是焦距为2～4mm的抛物面，光源4设于该反射罩6的焦点处。本实施例中，所述棱镜3为钢化玻璃棱镜，钢化玻璃棱镜具有机械性能强、耐热性能好，从而提高了棱镜3的使用寿命。以下通过实验来证明本发明提供的机场跑道中线灯发出的白光或红光满足机场对跑道中线灯的光强的要求。由于国际民用航空公约(ICAO)的对机场跑道中线灯的配光要求为：当H:±5°，V:0～9°(白光、红光)时，平均光强≥5000cd(白光)，≥750cd(红光)，其中：H为沿出光束位于出光面内的光轴左右方向的偏角，V为沿出光束位于出光面内的光轴垂直方向的偏角，因此本发明的机场跑道中线灯发出的白光或红光必须满足该国际民用航空公约(ICAO)的配光要求，才能够用于机场跑道场合。以下通过实验来证明本发明提供的机场跑道中线灯发出的白光或红光满足机场对跑道中线灯的光强的要求。请参阅图2和图6，图6所示为通过实验绘出的本发明的机场跑道中线灯发出的白光的光强分布图(此实验中，光强最小值：1.6372e-008cd，最大值：10292cd，总光通量：295.21lm323142光线)，该光强分布图的水平轴上的0点表示以光线位于出光面33内的光轴331为基点，L表示在出光面33内沿光轴331向左偏移(例如5L表示在出光面33内沿光轴331向左偏移5°)，R表示在出光面33内沿光轴331向右偏移(例如5R表示在出光面33内沿光轴331向右偏移5°)；同理，该光强分布图的垂直轴上的0点也表示以光线位于出光面33内的光轴331为基点，U表示在与出光面33垂直且包括光轴331的那个面内沿光轴331向上 偏移，D表示在与出光面33所在平面垂直且包括光轴331的那个面内沿光轴331向下偏移。图6中的4个不同颜色的不规则圆圈代表不同的光强度，这4个圆圈的颜色从浓到淡依次标记为圆圈a、圆圈b、圆圈c、圆圈d，其中，圆圈a的光强为5000cd，圆圈a之内的光强大于5000cd，圆圈a的之外的光强小于5000cd；圆圈b的光强为2500cd，圆圈a和圆圈b之间的光强大于2500cd且小于5000cd；圆圈c的光强为500cd，圆圈c和圆圈b之间的光强大于500cd且小于2500cd；圆圈d的光强为250cd，圆圈d和圆圈c之间的光强大于250cd且小于500cd，圆圈d之外的光强小于250cd。通过分析该光强分布图可知，当白光在H:±5°，V:0～9°时，H向和V向的交点落于圆圈a内以及圆圈a和圆圈b之间，且H向和V向的交点绝大部分落于圆圈a内，白光的光强值经过计算平均后，白光的平均光强必然≥5000cd，因此本发明的机场跑道中线灯发出的白光的光强满足国际民用航空公约(ICAO)的配光要求。而红光的光强为白光的光强的0.4～0.5倍，因此，当红光在H:±3.5°，V:1～8°时，红光的平均光强＞2000cd，满足上述国际民用航空公约(ICAO)要求的红光的平均光强≥750cd的标准。以上所述是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也视为本发明的保护范围。