LED信号灯及其控制方法与流程

本发明涉及一种led信号灯，尤其涉及该led信号灯的光学设计。

背景技术：

led信号灯广泛用于各类船舶，做昼夜航行灯光信号之用。传统信号灯一般采用专用白炽灯泡，随着led光源的发展，将led光源应用于信号灯是必然趋势。然而，其特殊的光学要求使很多制造厂家望而却步。

图6为现有技术的右舷灯方案，主要由：透明罩、压圈、遮光板、led光源、铝芯等主要零件组成。图中“▼”为正前方“0°”，现有技术四颗led光源，分别为l1～l4，在水平方向分布于正十三边形铝芯上，遮光板在正前方0°可以挡住l1光源，使l1断光，但无法使l2断光；在112.5°时，遮光板的另一边，可以使l4断光，但无法使l3断光，所以，右舷灯无法满足表1“断光要求”。同时，在水平方向112.5°范围内，中间光强最强，两端光强偏弱，无法满足表1“水平光强均匀度要求”。

技术实现要素：

本发明的目的在于克服上述技术的不足，从而提供一种led信号灯，使led信号灯满足表1的光学“水平光强均匀度要求”和“断光要求”。

发明所采用的技术方案是这样的：led信号灯，包括压圈、设置于所述压圈上的呈圆柱形的透明罩、设置于所述透明罩内的铝芯、安装于所述铝芯上的若干led光源、设置于所述透明罩外的遮光板，所述遮光板上开设有缺口，所述遮光板的横截面呈圆弧形，所述铝芯包括沿着径向设置的第一安装支架、相对所述第一安装支架左右相对称设置的第二安装支架以及第三安装支架，所述第一安装支架、所述第二安装支架以及所述第三安装支架上分别设置有用于安装led光源的第一安装面、第二安装面、第三安装面，所述第一安装面、所述第二安装面、所述第三安装面的中点位于同一圆周上，所述第一安装支架与所述第二安装支架或者所述第三安装支架之间的夹角为112.5°；

所述第一安装支架与所述第二安装支架之间具有第一中间安装部，所述第一安装支架与所述第三安装支架之间具有第二中间安装部，所述第二安装支架与所述第三安装支架之间具有第三中间安装部，所述第一中间安装部、所述第二中间安装部相对于所述第三中间安装部对称设置，所述第一中间安装部的两侧分别具有用于安装led光源的第四安装面以及第五安装面，，所述第二中间安装部的两侧分别具有用于安装led光源的第六安装面以及第七安装面，所述第三中间安装部的两侧分别具有用于安装led光源的第八安装面以及第九安装面；

第一安装面上安装的led光源与圆心的连线、所述第四安装面上安装的led光源与所述第一安装支架相邻一侧外轮廓的连线、所述第六安装面上安装的led光源与所述第一安装支架相邻一侧外轮廓的连线相平行；第二安装面上安装的led光源与圆心的连线、所述第五安装面上安装的led光源与所述第二安装支架相邻一侧外轮廓的连线、所述第八安装面上安装的led光源与所述第二安装支架相邻一侧外轮廓的连线相平行；第三安装面上安装的led光源与圆心的连线、所述第七安装面上安装的led光源与所述第三安装支架相邻一侧外轮廓的连线、所述第九安装面上安装的led光源与所述第三安装支架相邻一侧外轮廓的连线相平行。

进一步改进的是：所述led信号灯为右舷灯，所述遮光板的圆心角为247.5°，所述第一安装面、所述第二安装面、所述第四安装面、所述第五安装面上分别设置有led光源。

进一步改进的是：所述led信号灯为左舷灯，所述遮光板的圆心角为247.5°，所述第一安装面、所述第三安装面、所述第六安装面、所述第七安装面上分别设置有led光源。

进一步改进的是：所述led信号灯为艉灯，所述遮光板的圆心角为225°，所述第二安装面、所述第三安装面、所述第八安装面以及所述第九安装面上分别设置有led光源。

进一步改进的是：所述led信号灯为桅灯，所述遮光板的圆心角为135°，所述第一安装面、所述第二安装面、所述第三安装面、所述第四安装面、所述第五安装面、所述第六安装面、所述第七安装面上分别设置有led光源。

通过采用前述技术方案，本发明的有益效果是：与现有技术相比，led光源的光强分布更均匀，同时满足0°～-3°发光范围内，光强减半，直至断光；在107.5°～117.5°发光范围内，光强减半，直至断光，通过同样的原理，实现左舷灯、艉灯、桅灯满足表1中“水平光强均匀度要求”和“断光要求”。

附图说明

图1是本申请专利的led信号灯的立体光学结构立体示意图；

图2是本申请专利的led信号灯之右舷灯光学结构示意图；

图3是本申请专利的led信号灯之左舷灯光学结构示意图；

图4是本申请专利的led信号灯之艉灯光学结构示意图；

图5是本申请专利的led信号灯之桅灯光学结构示意图；

图6是现有技术的led信号灯之右舷灯光学结构示意图。

图中，1、透明罩；2、压圈；3、遮光板；4、led光源；5、铝芯；6、第一安装支架；7、第二安装支架；8、第三安装支架；9、第一中间安装部；10、第二中间安装部；11、第三中间安装部；12、第一安装面；13、第二安装面；14、第三安装面；15、第四安装面；16、第五安装面；17、第六安装面；18、第七安装面；19、第八安装面；20、第九安装面。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施方式来进一步说明本发明。

如图1-图5所示，本发明公开一种led信号灯，包括压圈2、设置于所述压圈2上的呈圆柱形的透明罩1、设置于所述透明罩1内的铝芯5、安装于所述铝芯5上的若干led光源4、设置于所述透明罩1外的遮光板3，所述遮光板3上开设有缺口，所述遮光板3的横截面呈圆弧形，所述铝芯5包括沿着径向设置的第一安装支架6、相对所述第一安装支架6左右相对称设置的第二安装支架7以及第三安装支架8，所述第一安装支架6、所述第二安装支架7以及所述第三安装支架8上分别设置有用于安装led光源4的第一安装面12、第二安装面13、第三安装面14，所述第一安装面12、所述第二安装面13、所述第三安装面14的中点位于同一圆周上，所述第一安装支架6与所述第二安装支架7或者所述第三安装支架8之间的夹角为112.5°；

所述第一安装支架6与所述第二安装支架7之间具有第一中间安装部9，所述第一安装支架6与所述第三安装支架8之间具有第二中间安装部10，所述第二安装支架7与所述第三安装支架8之间具有第三中间安装部11，所述第一中间安装部9、所述第二中间安装部10相对于所述第三中间安装部11对称设置，所述第一中间安装部9的两侧分别具有用于安装led光源4的第四安装面15以及第五安装面16，，所述第二中间安装部10的两侧分别具有用于安装led光源4的第六安装面17以及第七安装面18，所述第三中间安装部11的两侧分别具有用于安装led光源4的第八安装面19以及第九安装面20；

第一安装面12上安装的led光源4与圆心的连线、所述第四安装面15上安装的led光源4与所述第一安装支架6相邻一侧外轮廓的连线、所述第六安装面17上安装的led光源4与所述第一安装支架6相邻一侧外轮廓的连线相平行；第二安装面13上安装的led光源4与圆心的连线、所述第五安装面16上安装的led光源4与所述第二安装支架7相邻一侧外轮廓的连线、所述第八安装面19上安装的led光源4与所述第二安装支架7相邻一侧外轮廓的连线相平行；第三安装面14上安装的led光源4与圆心的连线、所述第七安装面18上安装的led光源4与所述第三安装支架8相邻一侧外轮廓的连线、所述第九安装面20上安装的led光源4与所述第三安装支架8相邻一侧外轮廓的连线相平行。

led信号灯正常工作的关键点，即为解决led信号灯水平光强均匀分布及按规定角度断光，设计遵守《gb/t3028-2010船用电气号灯》的光学要求，如下表1所述，本发明专利包含四种led信号灯的光学设计，分别为：右舷灯、左舷灯、艉灯、桅灯。

表1

此led信号灯光学设计原理是：将4颗(桅灯为7颗)led光源4在水平面方向按特殊设计的角度分布，满足表1“水平光强均匀度要求”和利用遮光板3及铝芯5与led光源4的角度配合设计，分别对每一颗led光源4进行断光，从而实现led信号灯满足表1“断光要求”。

如图2所示，所述led信号灯为右舷灯，所述遮光板3的圆心角为247.5°，所述第一安装面12、所述第二安装面13、所述第四安装面15、所述第五安装面16上分别设置有led光源4。

实现水平光强均匀度的结构特征在于，将四颗led光源4按设计的角度排布组合(如图2所示l1～l4)，通过光强叠加，使之在0°～107.5°范围内光强均匀度满足表1要求。

断光的结构特征在于利用铝芯5和遮光板3分别对每一颗led光源4进行断光，从而实现对灯具整体断光，在0°方向，l1光源利用遮光板3在沿虚线a进行断光；l2光源利用铝芯5沿虚线b进行断光；在112.5°方向，l3光源利用铝芯5沿虚线c处进行断光；l4光源利用遮光板3沿虚线d进行断光。虚线a平行于虚线b，虚线c平行于虚线d,从而实现l1、l2在0°方向同时断光，l3、l4在112.5°方向同时断光，满足表1断光要求。

与现有技术相比，led光源4的光强分布更均匀，同时满足0°～-3°发光范围内，光强减半，直至断光；在107.5°～117.5°发光范围内，光强减半，直至断光。

通过同样的原理，实现左舷灯(图3)、艉灯(图4)、桅灯(图5)满足表1中“水平光强均匀度要求”和“断光要求”。

如图3所示，所述led信号灯为左舷灯，所述遮光板3的圆心角为247.5°，所述第一安装面12、所述第三安装面14、所述第六安装面17、所述第七安装面18上分别设置有led光源4。

如图4所示，所述led信号灯为艉灯，所述遮光板3的圆心角为225°，所述第二安装面13、所述第三安装面14、所述第八安装面19以及所述第九安装面20上分别设置有led光源4。

如图5所示，所述led信号灯为桅灯，所述遮光板3的圆心角为135°，所述第一安装面12、所述第二安装面13、所述第三安装面14、所述第四安装面15、所述第五安装面16、所述第六安装面17、所述第七安装面18上分别设置有led光源4。

以上显示和描述了本发明的基本原理和主要特征及其优点，本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内，本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。