专利名称：一种机场助航灯的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种照明灯具，尤其涉及机场助航灯光源的改进。
背景技术：
民用机场助航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。 传统的机场助航灯一般以卤钨灯作为光源，卤钨灯为整个空间4Ji立体角发 光，而机场助航灯只需要相反方向的两侧光，其光通利用率低。同时卤钨灯的光效低，约 15-201m/W，对能源浪费较多。而且卤钨灯的寿命仅有1500小时，机场5 6个月需更换一 次光源，耗费的成本较高。 LED光源是一种单色性好，光照效率高，且成本低的照明光源，采用LED作为光源 的机场助航灯， 一般会根据所需要使用的光的颜色来选择LED光源的颜色，当需要产生黄 光时， 一般直接使用黄光LED光源。但是由于黄光LED光源的光效比较低，且光通量随其结 温的升高而明显下降(结温7(TC时的光通量仅为25t:时的50% )，无法满足机场助航灯对 黄光的要求。
发明内容
本发明要解决的技术问题在于，针对现有技术的上述缺陷，提供一种机场用助航 灯，其具有较高的光效和光通维持率，节约成本，且能降低能耗。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是 构造一种机场助航灯，包括灯罩和灯座，所述灯座上连接有光源固定板，所述光源 固定板上至少设置有一个白光LED光源，其中，所述白光LED光源的光路上设置有配光透 镜，用于将所述白光LED光源发出的光线折射成准直光出射； 经配光透镜出射的准直光光路上设置有黄色滤光片，用于对所述准直光进行滤 光，实现黄光照明；其中， 所述光源发光面、配光透镜的光线入射面和黄色滤光片的光线入射面相平行。
本发明所述的机场助航灯，其中，所述光源固定板上设置有四个白光LED光源，每 个所述白光LED光源的光路上均对应设置有所述配光透镜；经每个所述配光透镜折射后的 光线光路上，均对应设置有所述黄色滤光片。 本发明所述的机场助航灯，其中，所述配光透镜与所述黄色滤光片之间的距离为
2 5mm ;白光LED光源与所述配光透镜之间的距离为7 10mm。 本发明所述的机场助航灯，其中，所述配光透镜为菲涅尔透镜。 本发明所述的机场助航灯，其中，所述配光透镜为非球面透镜，所述非球面透镜的
外表面为球面，内表面中部下凹，与所述外表面组成凹透镜，用于发散所述白光LED光源发
出的中心强度较强光线；
所述内表面周边凸起，与所述外表面组成凸透镜，用于会聚位于所述白光LED光 源发出的四周强度较弱光线。 本发明所述的机场助航灯，其中，所述白光LED光源为色温是3000 3500K的白 光LED光源。本发明所述的机场助航灯，其中，所述黄色滤光片是带通波长为530 780nm的黄
色滤光片。 本发明所述的机场助航灯，其中，所述光源固定板为铝材制成的光源固定板。
本发明所述的机场助航灯，其中，所述黄色滤光片为单面镀膜设计，镀膜面为与光 线入射面相对的一面。 本发明所述的机场助航灯，其中，所述光源固定板的两面或四周相应对称设置多 个白光LED光源、配光透镜和黄色滤光片。 本发明通过采用配光透镜和黄色滤光片，将白光LED光源发出的白光改变成黄光 出射，取代了黄光LED光源，提高光效和光通维持率，不仅节约了成本，降低了机场助航灯 的能耗，而且所产生的黄光能达到国家和国际机场助航灯的相关标准。
下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明，附图中 图1是本发明优选实施例的机场助航灯结构示意图； 图2是本发明优选实施例的机场助航灯装配示意图； 图3是本发明优选实施例的菲涅尔透镜示意图； 图4是本发明优选实施例的白光LED光源在光源固定板上的分布示意图； 图5是本发明优选实施例的机场助航灯黄光光路原理图； 图6是本发明进一步的实施例的机场助航灯内部结构示意图。
具体实施例方式
下面结合图示，对本发明的优选实施例作详细介绍。 本发明优选实施例的机场助航灯结构如图1所示，其装配结构图如图2所示，包括 采用透明或半透明的材料制成的灯罩10和灯座40。在灯罩10内设置有用于固定光源的光 源固定板50，光源固定板50连接在灯座40上。在光源固定板50上至少固定有一个白光 LED光源30。 如图2所示，同时参阅图5，在白光LED光源30的光路上设置有配光透镜20，用于 将白光LED光源30发出的光线折射成平行的准直光出射。经配光透镜20出射的准直光光 路上设置有黄色滤光片60，用于对准直光进行滤光，实现黄光照明，以满足机场助航灯的要 求。且光源发光面、配光透镜20的光线入射面和黄色滤光片60的光线入射面优选平行设置。 其中，配光透镜20优选采用菲涅尔透镜。也可以采用非球面透镜，该非球面透镜 的外表面为球面，内表面中部下凹，与外表面组成凹透镜，用于发散白光LED光源发出的中 心强度较强光线；内表面周边凸起，与外表面组成凸透镜，用于会聚位于白光LED光源发出 的四周强度较弱光线。采用这样的非球面透镜，可以将白光LED光源发出的光线折射呈均
4匀的准直光出射。 本实施例中，白光LED光源30优选采用色温为3000 3500K的白光LED光源。
本实施例中，黄色滤光片60为单面镀膜设计，滤光片本体一般采用玻璃，其镀膜 面为与光线入射面相对的一面，这样当由光源出射的准直光入射到玻璃上，可通过玻璃反 射以及吸收部分紫外光线后，在入射到镀膜面，以保护镀层，优选采用带通波长为530 780nm的黄色滤光片。 本实施例中，光源固定板50可以采用铝材、或铜材等散热性能好的材料制成，一 方面能固定光源，另一方面也能很好的将光源在灯罩10内产生的热量传递至灯座40，从而 达到散热的目的。 如图5所示，白光LED光源30的主光轴几乎垂直于光源固定板50，由白光LED光 源30发出的光线经过配光透镜20后，变成准直光出射。再经过黄色滤光片60进行滤光后， 得到能满足黄光色坐标要求的出射光。 由于白光LED光源30是由蓝光芯片激发黄色荧光粉，再通过蓝光与黄光混合出白 光的，其黄光的成分比较高，且白光LED光源的光衰比较稳定，大约结温10(TC时的光通量 为25°C时的85%以上，因此使用白光LED光源30加黄色滤光片60的方式取得黄光，能满 足机场助航灯对黄光的要求。 具体配光角度可通过修改配光透镜20的参数，和配光透镜20与白光LED光源30 的距离来调节。本实施例中，为产生符合国家和国际机场助航灯标准的黄光光斑，配光透镜 20与黄色滤光片60之间的距离优选为2 5mm ;白光LED光源30与配光透镜20之间的距 离优选为7 10mm。 影响最终黄光色坐标的因数包括白光LED光源30的能量与波长分布曲线、黄色滤 光片60的带通波长、黄色滤光片60与白光LED光源30主光轴的角度等，这些因素可在实 际灯具设计中根据需要设定。 本实施例中，即使采用单颗白光LED光源30搭配单颗配光透镜20，在狭窄的空间 里也能实现优良的聚光效果。 根据一般机场助航灯的黄光光强度照明需求，如图4所示，可在光源固定板50上 设置四个白光LED光源30，每个白光LED光源30的光路上均对应设置有配光透镜20。经 每个配光透镜20出射的准直光光路上，均对应设置有黄色滤光片60。 当采用四个白光LED光源30时，可采用由四个菲涅尔透镜拼接组合成的配光透镜 20，其结构如图3所示。或采用由四个非球面透镜按图3中菲涅尔透镜的拼接方式组合成 的配光透镜。 如图6所示，在本发明的进一步的实施例中，可在光源固定板50的两面相应对称 设置多个白光LED光源30、配光透镜20和黄色滤光片60，也可以在光源固定板50的四周 相应对称设置多个白光LED光源30、配光透镜20和黄色滤光片60，以使得机场助航灯能实 现全方位照射，且发光均匀。 其中，优选将白光LED光源30、配光透镜20及黄色滤光片60相对于地面或水平面
倾斜设置，以满足对机场跑道机场助航灯照射角度的国家和国际标准要求。 综上所述，本发明利用白光LED光源加配光透镜和黄色滤光片，将白光LED光源发
出的白光变成黄光出射，取代低光效、高光衰的黄光LED。解决了黄光LED无法达到机场助航灯高光强要求的问题，提高光效和光通维持率，不仅节约了成本，降低了能耗，而且所产 生的黄光能达到国家和国际机场助航灯的相关标准。 应当理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据上述说明加以改进或变换， 而所有这些改进和变换都应属于本发明所附权利要求的保护范围。
权利要求
一种机场助航灯，包括灯罩(10)和灯座(40)，所述灯座(40)上连接有光源固定板(50)，其特征在于，所述光源固定板(50)上至少设置有一个白光LED光源(30)，所述白光LED光源(30)的光路上设置有配光透镜(20)，用于将所述白光LED光源(30)发出的光线折射成准直光出射；经所述配光透镜(20)出射的准直光光路上设置有黄色滤光片(60)，用于对所述准直光进行滤光，实现黄光照明；其中，所述光源发光面、配光透镜(20)的光线入射面和黄色滤光片(60)的光线入射面相平行。
2. 根据权利要求l所述的机场助航灯，其特征在于，所述光源固定板(50)上设置有 四个白光LED光源(30)，每个所述白光LED光源(30)的光路上均对应设置有所述配光透 镜(20);经每个所述配光透镜(20)出射的准直光光路上，均对应设置有所述黄色滤光片 (60)。
3. 根据权利要求l所述的机场助航灯，其特征在于，所述配光透镜(20)与所述黄色滤 光片(60)之间的距离为2 5mm ;白光LED光源(30)与所述配光透镜(20)之间的距离为 7 10mm。
4. 根据权利要求1至3中任一项所述的机场助航灯，其特征在于，所述配光透镜(20) 为菲涅尔透镜。
5. 根据权利要求1至3中任一项所述的机场助航灯，其特征在于，所述配光透镜(20) 为非球面透镜；所述非球面透镜的外表面为球面，内表面中部下凹，与所述外表面组成凹透 镜，用于发散所述白光LED光源发出的中心强度较强光线；所述内表面周边凸起，与所述外表面组成凸透镜，用于会聚位于所述白光LED光源发 出的四周强度较弱光线。
6. 根据权利要求1至3中任一项所述的机场助航灯，其特征在于，所述白光LED光源 (30)为色温是3000 3500K的白光LED光源。
7. 根据权利要求1至3中任一项所述的机场助航灯，其特征在于，所述黄色滤光片 (60)是带通波长为530 780nm的黄色滤光片。
8. 根据权利要求1至3中任一项所述的机场助航灯，其特征在于，所述光源固定板 (50)为铝材制成的光源固定板。
9. 根据权利要求1至3中任一项所述的机场助航灯，其特征在于，所述黄色滤光片 (60)为单面镀膜设计，其中镀膜面为与光线入射面相对的一面。
10. 根据权利要求1至3中任一项所述的机场助航灯，其特征在于，所述光源固定板 (50)的两面或四周相应对称设置多个白光LED光源(30)、配光透镜(20)和黄色滤光片 (60)。
全文摘要
本发明涉及一种机场助航灯，包括灯罩和灯座，灯座上连接有光源固定板，光源固定板上至少设置有一个白光LED光源，其中，白光LED光源的光路上设置有配光透镜，用于将白光LED光源发出的光线折射成准直光出射；经配光透镜出射的准直光光路上设置有黄色滤光片，用于对所述准直光进行滤光，实现黄光照明。其中，光源发光面、配光透镜的光线入射面和黄色滤光片的光线入射面相平行。本发明通过采用配光透镜和黄色滤光片，将白光LED光源发出的白光改变成黄光出射，取代了黄光LED光源，提高光效和光通维持率，不仅节约了成本，降低了能耗，而且所产生的黄光能达到国家和国际机场助航灯的相关标准。
文档编号F21S8/00GK101709838SQ200910109688
公开日2010年5月19日 申请日期2009年11月20日 优先权日2009年11月20日
发明者周明杰, 梁玉华 申请人:海洋王照明科技股份有限公司;深圳市海洋王照明技术有限公司