飞行器(诸如飞机和直升机)包括许多外部灯单元，所述外部灯单元在地面上和/或接近于地面操作，例如滑行灯、着陆灯以及信标灯，并且所述外部灯单元还可以在飞行期间操作，例如防撞灯。
从外部灯单元发射的光，具体地从地面或从飞行器前方空气中的颗粒反射的光（特别是在多雨、多雾或多雪的情况下）可导致飞行员的视力减退和由于眩光而感到不舒适。然而，尤其是在这些情况下，灯的高亮度对确保任何其他空中交通的高能见度至关重要。
因此，在保持灯的整体高强度/亮度的同时减少由飞行器灯引起的眩光将是有益的。
本发明的示例性实施方案包括一种飞行器灯单元，其包括安装部分，所述安装部分被配置用于将所述灯单元安装到飞行器；以及至少一个光源，所述至少一个光源被配置用于发射光。所述灯单元被配置来将白光的至少一个第一输出发射到预定义的第一空间扇区中，并且将白光的至少一个第二输出发射到预定义的第二空间扇区中。所述白光的所述至少一个第一光输出包括具有比预定义阈值更短的波长的第一百分比的辐射，并且所述白光的所述至少一个第二光输出包括具有比所述预定义阈值更短的波长的第二百分比的辐射，其中所述第一百分比的辐射少于所述第二百分比的辐射。所述第一光输出和所述第二光输出可包括但不限于光锥。
根据本发明的示例性实施方案，具有所述第一光输出和所述第二光输出的白光具体地是“航空白光”，即根据航空标准(诸如far25，1397；saeas8037或mil-l-3009)中的至少一个被认为是“白光”的光。
已经发现，大部分的眩光是由人眼视网膜上的蓝色明视受体触发的。因此，减少最可能反射到飞行员眼睛中的光输出部分中对应于蓝光的短波辐射的百分比可大大降低眩光的风险。将包括较高百分比的短波辐射(蓝光)的光发射到不易于反射到飞行员眼中的区域中可允许使用更有效的光源来发射这部分的光。因此，所述灯单元与在每个方向上发射仅小百分比的短波辐射(蓝光)的灯单元相比可以更有效地运行。
因此，本发明的示例性实施方案提供飞行器灯单元，所述飞行器灯单元可以有效地运行以便提供所需高强度/亮度的光，但是其进一步降低由所述飞行器灯单元发射的光使飞行员眩光的风险。
根据本发明的示例性实施方案，所述预定义阈值在450nm至500nm，具体地在470nm与480nm之间的范围内，更具体地为475nm。这种阈值允许有效地区分包括低百分比的短波辐射(蓝光)的第一光输出和包括较高百分比的短波辐射(蓝光)的第二光输出。
根据本发明的另一实施方案，所述第一光输出与所述第二光输出相比具有更低相关色温(cct)。具有较低相关色温的光与具有较高相关色温的光相比包括更少的作为所得白光的一部分的短波辐射(蓝光)。因此，发射具有低相关色温的光作为第一光输出并且发射具有较高相关色温的光作为第二光输出可导致光的组合(总)输出，其提供所需高强度/亮度的总光输出，但是其还降低由所述飞行器灯单元发射的光使飞行员眩光的风险。具有较低相关色温的光与具有较高相关色温的光两者均是白光。
根据本发明的另一实施方案，所述第一光输出的相关色温具体地低于3500k，并且所述第二光输出的相关色温具体地高于3500k。提供分别具有小于3500k和大于3500k的相关色温的第一光输出和第二光输出已经被证实为对于提供总光输出的所需高强度/亮度并同时降低眩光的风险是有效的。
技术人员将理解，光可能从预定义的第一空间扇区被反射或散射到预定义的第二空间扇区中，反之亦然。因此，之前所描述的情况是指理想情况。根据本发明示例性实施方案的一种飞行器灯单元被设计成接近这种理想情况。
根据本发明的另一实施方案，所述预定义的第一空间扇区在被投射到水平面上时在内部线与外部线之间延伸，使得所述预定义的第一空间扇区由所述内部线和所述外部线限定，所述内部线从所述飞行器灯单元延伸到所述飞行器的前端，具体地延伸到所述飞行器的驾驶舱或在所述驾驶舱的后端稍微后方的位置，所述外部线在向前方向上从所述飞行器灯单元横向延伸到所述内部线之外。内部线和外部线具体地可以相对于彼此以角度β定向，从而限定预定义的第一空间扇区的开度角β。
根据本发明的另一实施方案，外部线在平行于飞行器的纵轴方向上延伸穿过飞行器灯单元。
发射到预定义的第一空间扇区中的光很容易进入飞行器的驾驶舱并使驾驶舱内的飞行员眩光。因此，减少发射到预定义的第一空间扇区中的短波辐射(蓝光)的百分比对于降低由飞行器灯单元发射的光使飞行员眩光的风险是非常有效的。
根据本发明的另一实施方案，所述预定义的第一空间扇区在被投射到水平面上时具有在30°至40°的范围内的开度角β，具体地在34°至36°的范围内的开度角β。这种开度角β已经被示出为适合用于许多飞行器几何形状，特别是在飞行器灯单元安装到飞行器的机翼，更具体地安装到飞行器的翼尖的情况下。
在可替代实施方案中，开度角β可能更小，诸如10°、15°、20°、25°或30°等。开度角β具体地可以根据飞行器的几何形状来调整。
根据本发明的另一实施方案，所述飞行器灯单元还包括盖件，所述盖件用于保护光源免受来自环境的负面影响。盖件是至少部分透明的，以允许光从飞行器灯单元内部传递到外部。盖件可以与飞行器灯单元整合并一起交付。可替代地，盖件可以是飞行器的组成部分，诸如飞行器的机身或机翼/翼尖等。在这种配置中，飞行器灯单元安装在面向至少部分透明的盖件的飞行器内部的位置处。这种防护盖也可以称为透镜盖，因为它也可以具有某种光学用途。
根据本发明的另一实施方案，所述飞行器灯单元包括光学系统，所述光学系统具体包括至少一个透镜和/或至少一个反射器元件，并且所述光学系统被配置用于聚焦所发射的光，具体地作为白光的第一输出和第二输出之一所发射的光。光学系统具体地可以被配置来聚焦在预定义的第一和/或第二空间扇区中发射的光。
聚焦所发射的光可允许增加特别是在预定义的空间扇区内的光的强度，而不增加至少一个光源的强度。具体地，聚焦所发射的光可允许由至少一个光源产生的光的有效使用。光学系统，具体地透镜可以与盖件集成，从而形成透镜盖。在一个实施方案中，盖件的至少一部分可以形成使得其提供聚焦透过盖件的光的透镜的功能。盖件还可以不具有或具有很小的光学效应，并且光学系统由布置在光源与盖件之间的一个或多个透镜/反射器形成。
根据另一实施方案，至少一个光源包括至少一个led。至少一个光源具体地可以是led。led提供具有很长使用寿命的低成本且节能的光源。
根据另一实施方案，灯单元包括多个光源。灯单元具体地可以包括至少一个第一光源，所述至少一个第一光源被配置来发射白光的第一光输出；以及至少一个第二光源，所述至少一个第二光源被配置来发射白光的第二光输出。在这种配置中，由具有比预定义阈值更短的波长的至少一个第一光源发射的辐射的百分比具体地小于由具有比预定义阈值更短的波长的至少一个第二光源发射的辐射的百分比。
由于每个(种类)光源可以针对分别发射的光进行优化，所以使用分别被配置用于发射第一光输出和第二光输出的至少两种不同(种类)的光源可允许光的非常有效的产生。换句话说，可以将发射仅包括具有小波长(蓝光)的小部分辐射，具体地具有低于预定义阈值的波长的辐射的光的“暖”光源用作至少一个第一光源，并且可以将发射包括具有小波长(蓝光)的较大部分辐射，具体地具有低于预定义阈值的波长的辐射的光的“冷”光源用作至少一个第二光源。这种配置避免由光源发射的光通过滤光器而引起的强度/效率损失，以减少光的第一输出内具有小波长(蓝光)的辐射的百分比。
根据另一实施方案，小于33%，具体地小于25%，更具体地小于20%的光源是第一光源，即“暖”光源。根据实施方案，至少10%的光源是第一光源。提供小于33%或者甚至小于25%或20%但是大于10%的光源作为第一光源可导致保持所发射光的高强度与降低眩光的风险之间的合理折衷。
本发明的示例性实施方案还包括一种飞行器灯单元，其包括至少一个滤光器，所述至少一个滤光器被配置用于至少部分地阻挡具有比预定义阈值更短的波长的辐射。所述至少一个滤光器具体地被布置成使得作为白光的第一输出发射的辐射透射通过至少一个滤光器，以便至少部分地阻挡具有低于预定义阈值的波长的辐射。
使用至少一个滤光器可允许使用仅一种类型的光源(例如发射相似或(几乎)完全相同的光谱的多个相似或完全相同的光源)来产生具有不同百分比的具有小波长(即，低于预定阈值的波长)的光的第一光输出和第二光输出。
根据另一实施方案，灯单元被配置来发射具有至少100cd的强度，具体地峰值强度的光。为了提供足够的光以充分照亮飞行器附近的地面，灯单元具体地可以被配置来发射具有400cd至2000cd的强度的光。
根据另一实施方案，其中灯单元是白色防撞频闪灯单元，具体地白色翼尖防撞频闪灯单元。防撞频闪灯特别容易引起飞行员的眩光。因此，将根据本发明示例性实施方案的灯单元用作白色防撞频闪灯可允许大大降低使飞行员眩光的风险。
然而，为了降低眩光的风险，本发明的示例性实施方案进一步可以用作被配置成在飞行器的大致向前的方向上主要发射白光的所有种类的灯单元。灯单元具体地可以包括着陆灯单元、起飞灯单元、滑行灯单元以及提供着陆灯单元、起飞灯单元和滑行灯单元的功能中的至少两个的多功能灯单元。
根据另一实施方案，灯单元的安装部分被配置用于将灯单元安装到飞行器的机身、机翼，具体地翼尖部分和/或行走机构，具体地前部行走机构。安装部分允许将灯单元安装到飞行器上最适合灯单元的相应功能的部位/位置处。
本发明的示例性实施方案还包括诸如飞机和直升机的飞行器，所述飞行器包括至少一个根据本发明示例性实施方案的飞行器灯单元。
飞行器灯单元具体地可以安装到分飞行器的机身和/或机翼，具体地翼尖部分。
在着陆灯单元、起飞灯单元和/或滑行灯单元的情况下，灯单元可替代地可以安装到飞行器的行走机构，具体地前部行走机构。
以下参照附图详细描述本发明的示例性实施方案，其中：
图1示出飞行器以及由其机翼防撞频闪灯单元投射的光的典型分布的示意性顶视图。
图2示出根据本发明示例性实施方案的飞行器灯单元的示意性平面图。
图3示出根据本发明示例性实施方案的飞行器灯单元的示意性截面图。
图4示出根据本发明示例性实施方案的飞行器灯单元，具体地翼尖防撞飞行器灯单元的示意性侧视图。
图5示出不同温度下黑体的多个光谱。
图6示出具有根据不同航空标准的“白光”区域的色度图。
图1示出根据本发明示例性实施方案的飞行器2以及由左翼和右翼防撞频闪灯单元4发射的光的典型分布的示意性顶视图，所述左翼和右翼防撞频闪灯单元4被描绘为飞行器灯单元4的说明性实例。
飞行器2包括沿着纵轴l延伸的机身5和从机身5以一定角度延伸的左翼和右翼7。在机身5的前端处有驾驶舱11，其在图1的右侧上示出。
左翼和右翼防撞频闪灯单元4安装在机翼7的相应翼尖9处，并且因此也可以称为左翼尖和右翼尖防撞灯单元。左翼和右翼防撞频闪灯单元4被配置成在围绕垂直轴（所述垂直轴垂直于图1的平面延伸穿过相应的飞行器灯单元4）的一定角度范围(预定义空间扇区)内并且在飞行器2的水平面上方和下方的相对于该水平面的一定角度范围(例如从-30°至+30°)内发射具有所需光分布的光。
左翼和右翼防撞频闪灯单元4具体地发射具有高强度和航空白光颜色的闪光。典型的强度值是为400cd至2000cd。
在图1中描绘的非限制性实施方案中，左翼和右翼防撞频闪灯单元4中的每一个被配置来将白光的第一输出发射到预定义的第一空间扇区10中，所述第一空间扇区10从对应于平行于飞行器2的纵轴l定向的线a的0°向内朝向飞行器的机身5延伸约30°至40°，具体地35°。所述预定义的第一空间扇区10由图1中所描绘的(外部)线a和内部线b限定。所述两条线a、b之间的角度β限定预定义的第一空间扇区10的开度角。
左翼和右翼防撞频闪灯单元4中的每一个进一步被配置来将白光的第二输出发射到预定义的第二空间扇区12中，所述第二空间扇区12在向外飞行方向上从对应于平行于飞行器2的纵轴l定向的线a的0°延伸至大约120°，即延伸到飞行器2的外部和后部。
从防撞频闪灯单元4发射的光，具体地发射到预定义的第一空间扇区10中的光可例如在由存在于空气中的雨、雪或尘埃颗粒反射之后使坐在驾驶舱11内的飞行员眩光。
具体地，发射到预定义的第一空间扇区10的内部子扇区10a中（其在图1中由线b和c限定并且例如相对于线a在从30°至40°的范围内延伸）的光直接入射到驾驶舱11中，并且因此可能入射到坐在驾驶舱11内的飞行员的眼睛中。发射到预定义的第一空间扇区10的外部子扇区10b中（其在图1中由线a和c限定并且例如相对于线a在从0°至30°的范围内延伸）的光可由雨滴、灰尘颗粒或雾反射到驾驶舱11的方向，并且因此反射到坐在驾驶舱11内的飞行员的眼睛中。
为了降低使驾驶舱11内的飞行员眩光的风险，发射到预定义的第一空间扇区10中的至少一个第一光输出包括具有比预定义阈值更短的波长的第一百分比的辐射；并且发射到预定义的第二空间扇区12中的至少一个第二光输出包括具有比预定义阈值更短的波长的第二百分比的辐射，其中所述第一百分比的辐射少于所述第二百分比的辐射。
换句话说，发射到预定义的第一空间扇区10中的白光的第一输出包括比发射到预定义的第二空间扇区12中的白光的第二输出更小百分比的“蓝光”，即具有小于预定阈值的波长的光。由于眩光主要由具有短波长的辐射(即“蓝光”)引起，所以减少预定义的第一空间扇区10内的所述辐射/蓝光的百分比可大大降低使飞行员眩光的风险。
然而，“暖”光源，即发射较小百分比的具有小波长的光(蓝光)的光源可能比“冷”光源，即发射较大百分比的具有小波长的光的光源效果弱。因此这种“冷光”，即包括较大百分比的具有小波长的光(蓝光)被发射到预定义的第二空间扇区12中。发射到预定义的第二空间扇区12中的光被反射到驾驶舱11中的风险大大低于发射到预定义的第一空间扇区10中的光被反射到驾驶舱11中的风险。
因此，根据本发明示例性实施方案的配置提供改进的飞行器照明，具体地大大降低使飞行员眩光的风险的飞行器照明。同时，保持高水平的效率。
技术人员将理解，光可能从预定义的第一空间扇区10反射或散射到第二空间扇区12中，反之亦然。因此，参考图1所描述的情况是指理想情况。根据本发明示例性实施方案的飞行器灯单元4被设计成接近这种理想情况。
图2示出飞行器灯单元4的实施方案的示意图，所述飞行器灯单元4具体地可以是如图1所示的机翼防撞频闪灯单元4，但是还可以是被配置来在大致向前的方向上主要发射白光的任何种类的飞行器灯单元4，诸如着陆灯单元、起飞灯单元、滑行灯单元以及提供着陆灯单元、起飞灯单元和滑行灯单元的功能中的至少两个的多功能灯单元。
图2所示的飞行器灯单元4包括具有带有中心z的四分之三圆形式的支撑板20和外支撑壁22。外支撑壁22沿着支撑板20的外周边垂直于与图2的平面完全相同的支撑板20延伸。
具体地可以以led的形式提供的多个光源40a、40b安装到支撑壁22，使得光源40a、40b在操作中在背向支撑板20的中心z的方向上发射光。
光源40a、40b电连接到中央电源/控制单元24，所述中央电源/控制单元24被配置来选择性地接通和断开光源40a、40b。
光源40a、40b包括被配置来发射白光的第一光输出的多个第一光源40a以及被配置来发射白光的第二光输出的多个第二光源40b。光源40a、40b具体地被配置成使得由具有比预定义阈值更短的波长的第一光源40a发射的辐射的百分比小于由具有比预定义阈值更短的波长的至少一个第二光源40b发射的辐射的百分比。
换句话说，第一光源40a将包括具有大波长(“红光”)的高百分比辐射和具有小波长(“蓝光”)的小百分比辐射的相对“暖光”发射到预定义的第一空间扇区10中。第二光源40b将包括具有小波长(“蓝光”)的较高百分比辐射和具有大波长(“红光”)的较小百分比辐射的相对“冷光”发射到预定义的第二空间扇区12中。
使用发射两种不同(种类)的光谱的第一光源40a和第二光源40b来提供将相对暖光发射到预定义的第一空间扇区10中的简单且有效的方式以降低炫光的风险，并且同时将相对冷光发射到预定义的第二空间扇区12中以便高效地提供所需/必要的照明强度(亮度)。
如图2中示意性所示的飞行器灯单元4可以安装到飞行器2的机翼7，具体地翼尖9，或者与其整合在一起。借助于图2中未示出的安装部分，支撑板20可以安装到飞行器2，具体地安装到飞行器2的机身5、机翼7或翼尖9。
图3示出根据本发明示例性实施方案的飞行器灯单元4(诸如机翼防撞频闪灯单元4)的示意性截面图，所述飞行器灯单元4可以整合到飞行器2的机翼7中。图3的视图是沿着包含在第一空间扇区10中的平面切割穿过飞行器灯单元4的垂直横截面图。
图3中所描绘的截面图具体示出光源40a、反射器元件48以及透镜盖32。
反射器元件48具有弓形形状并且包括沿向外飞行方向倾斜地定向的反射内表面。光源40a布置在由反射器元件48的内反射表面和连接反射器元件48的反射内表面的端部30的直线所跨越的空间内。
图3进一步示出包围光源40a和反射器元件48的弓形透镜盖32。透镜盖32在向前、向外飞行以及向内飞行方向上关闭飞行器灯单元4。弓形透镜盖32至少在对应于图1所示的预定义的第一空间扇区10和第二空间扇区12的那些区域中是透明的。透镜盖32具体地可以是飞行器灯单元4的一部分，或者其可以与机翼7的前边缘一体地形成，其中飞行器灯单元4安装成面向透镜盖32。
由飞行器灯单元4投射的光束的分布如下。由光源40a发射的照射在弓形透镜盖34上并穿过其的光束34用参考数字34标示并形成直接光束。间接光束36在照射在弓形透镜盖34上并穿过其之前由反射器元件48反射。
如参考图2所提及，可以使用不同种类的光源40a、40b，具体地发射包括具有对应于“蓝光”的小波长的小百分比辐射的相对“暖光”的第一光源40a，以及发射包括具有对应于“蓝光”的小波长的较高百分比辐射的相对“冷光”的第二光源40b(图3中未示出)，以便将不同种类的白光分别发射到图1所示的预定义的第一扇区10和第二扇区12中。
可替代地，只有单一类型的光源40a、40b(即，发射相似或完全相同的光谱的光源40a、40b)可以与设置在光源40a、40b的外表面上和/或反射器元件48与透镜盖34之间的空间中的至少一个滤光器38结合使用，以便提供所需种类的“白光”。
具体地，在发射第一光输出的光的区域中可以提供滤光器38，所述光被引导到预定义的第一空间扇区10中，所述滤光器38被配置来至少部分地阻挡具有低于预定义阈值的波长的辐射。因此，包括具有小波长(即，低于预定义阈值的波长)的较小百分比辐射的光被发射到预定义的第一空间扇区10中，从而降低由所述光引起的使飞行员眩光的风险。在第二空间扇区12中穿过飞行器灯单元4的垂直横截面中，可以不存在滤光器38。
图4示出根据本发明示例性实施方案的飞行器灯单元，具体地机翼防撞飞行器灯单元4的示意性侧视图。
在图4中，未示出透镜盖32，以便允许更好地观察飞行器灯单元4的其他部分。
飞行器灯单元4包括上部光电传感头44和下部光电传感头46。光电传感头44和46两者均具有相同的配置。每个光电传感头44和46均包括弓形反射器元件48以及分别支撑多个光源40a、40b(诸如led)的上电路板52和下电路板52。承板54布置在上电路板52与下电路板52之间。上电路板52和下电路板52以适当的方式固定到承板54，例如它们可以通过螺钉拧接在一起。
图4所示实施方案中的光源40a、40b分别被引导到上方向和下方向上，并且弓形反射器元件48被布置成使得光被投射到所需方向上，具体地图1所示的预定义的第一空间扇区10和第二空间扇区12。可以使用不同类型的光源40a、40b，具体地第一光源40a和第二光源40b，以便引起“冷”和“暖”光的所需空间分布，如之前已经详细描述的，具体参考图1。
反射器元件48固定到承板54，并且其还可以固定到电路板52中的一者或两者。反射器元件58、载板54以及优选地还有上电路板52和下电路板52附接到安装部分42，所述安装部分42在图4中示出为附接到飞行器灯单元4右侧，并且其被配置用于将飞行器灯单元4安装到飞行器2的机翼7。
图5示出分别对应于不同的相关色温(cct)的光源40a、40b的多个光谱。波长λ(单位nm)绘制在水平x轴上，而相对强度i绘制在垂直y轴上。
图5具体示出当相关色温增加时，550nm与700nm之间的范围内的峰值性能偏移到较短的波长，即移位到左侧上的光谱的“蓝色端”。这说明具有相对较高相关色温的光与具有较低相关温度的光相比包括更大部分的蓝光。换句话说，当相关色温增加时，光谱从红色偏移到蓝色，并且当相关色温降低时，光谱从蓝色偏移到红色。重申所有描绘的光谱均导致白光的发射，只是组成方式不同。
如之前所讨论，根据本发明的示例性实施方案，包括相对少量的蓝光的具有相对低的相关色温的光(例如，具有小于3500k的相关色温的光)被发射到预定义的第一空间扇区10中，并且包括更大量的蓝光的具有相对高的相关色温的光(例如，具有大于3500k的相关色温的光)被发射到预定义的第二空间扇区12中。
图6示出以色度图绘制的根据不同航空标准的“白光”区域。由实线定义的区域对应于far25.1397标准，由点线定义的区域对应于saeas8037标准，并且由虚线定义的区域对应于mil-l3009标准。
为了符合这些标准，由根据本发明示例性实施方案的飞行器灯单元发射的第一光输出和第二光输出可以位于这些区域中的至少一个区域中，优选地位于所有三个区域重叠的区域w中。
根据本发明的示例性实施方案，发射到预定义的第一空间扇区10中的第一光输出位于所述区域的右边(“红色一侧”)部分中，以便降低眩光的风险。发射到预定义的第二空间扇区中的第二光输出位于所述区域的左边(“蓝色一侧”)部分中，以便允许使用更高效的光源40b来照亮预定义的第二空间扇区12。
虽然已经参考示例性实施方案描述了本发明，但是本领域技术人员将理解，在不脱离本发明的范围的情况下，可做出各种改变并可使用等效物来取代示例性实施方案的元件。此外，在不脱离本发明的基本范围的情况下，可做出许多修改来使特定情况或材料适应本发明的教义。因此，意图本发明并不限于所公开的具体实施方案，而是本发明将包括落在所附权利要求书的范围内的所有实施方案。
参考数字
2飞行器
4飞行器灯单元/机翼防撞频闪灯单元
5机身
7机翼
10预定义的第一空间扇区
10a内部分区
10b外部分区
11驾驶舱
12预定义的第二空间扇区
20支撑板
22支撑壁
24电源/控制单元
30反射器元件端部
32透镜盖
34直接光束
36反射光束
38滤光器
40a第一光源
40b第二光源
42安装部分
44上部光电传感头
46下部光电传感头
48反射器元件
52电路板
54承板
a第一外部线
b内部线
c第二外部线
l飞行器的纵轴
w重叠的区域。