本發明專利技術提出一種雙橢球反光器，包括由兩個橢球部的反光器主體，每個橢球部的沿長軸的兩端從平行于橢圓短軸并且包含焦點的平面被截除，其中第一焦點所在的一端為封閉的，用以容納用于發光的元件，第二焦點所在的一端為空，形成光出射口，從而光從其經過并從光出射口射出。本發明專利技術還提出一種LED發光裝置，包括兩個LED光源，兩個一次聚光元件和雙橢球反光器。本發明專利技術進一步提出一種LED發光裝置，包括兩組前述的LED發光裝置。本發明專利技術還提出一種燈具。本發明專利技術可以實現利用低功率光源在狹小口徑中發出高強度的效果。
【技術實現步驟摘要】
雙橢球反光器、LED發光裝置以及燈具
本專利技術涉及一種雙橢球反光器、使用該雙橢球反光器的LED發光裝置，以及使用該LED發光裝置的燈具。
技術介紹
航空工業采用一種地埋式安裝于跑道上的強發光燈具，例如跑道燈和跑道邊燈，以幫助飛行員在飛機降落前精確定準定位跑道。這種燈具因為不能造成飛機滑行過程中磕碰顛簸而不能突出地面過多，所以，能夠用于投射發光的出光口非常小，一般來說要求小于18毫米。而引導飛機降落的燈具又需要較強的發光，跑道燈為11度主投光角的平均光強不能小于10000cd，跑道邊燈的光強要求略弱。高光強要求為總光通量小的LED光源應用于跑道導航燈造成了技術屏障。傳統跑道導航燈一般采用白熾類的鹵素光源，能耗高，常用250W。壽命短，一般壽命為約3000小時，機場一般每年最少要更換三次。而現代機場非常繁忙，很多機場只能在凌晨的2-5點之間進行維護更換，帶來很高的工作強度和安排復雜性。
技術實現思路
本申請的雙橢球反光器、LED發光裝置和燈具能夠很好地解決以上兩大問題。本專利技術的目的之一是提供一種能夠在狹小的發光口徑下發射出滿足引導飛機降落要求的光強值的LED光源光學結構。本專利技術的另一目的是以低功耗、使用壽命長的發光裝置實現地面照明。本專利技術提出一種雙橢球反光器，包括由兩個橢球部的反光器主體，所述兩個橢球部的形狀基本相同，每個橢球部的沿長軸的兩端從平行于橢圓短軸并且包含焦點的平面被截除，其中第一焦點所在的一端為封閉的，用以容納用于發光的元件，第二焦點所在的一端為空，形成光出射口，從而光從其經過并射出，兩個橢球部在沿長軸的橢球面的一部分也被分別截除并且剩余的橢球面沿邊緣處相互接觸以形成交疊部，該交疊部是中空的，所述雙橢球反光器的內表面為橢球反光曲面，從而反射光源發出的光并匯集至出光口；其中，來自第一焦點處的作為光束主體的投射光直接投射到光出射口，來自第一焦點處的剩余的發散光將被每個橢球的內表面反射，從第二焦點處射出。其中，所述雙橢球反光器是沿兩個橢球的軸心線的平面分割為全對稱的上下兩部分，也就是每一部分為前后對稱狀，可以以鑄造工藝一體成型完成兩部分之一，因其對稱的結構，將兩部分之一反轉與另一個對接構成一個完整的雙橢球反光器。其中，雙橢球反光器采用玻璃壓鑄成型，反光曲面以真空鍍膜工藝處理。其中，所述雙橢球反光器的高度為45-54mm，光出射口處的通徑為16-22mm，交疊部的高度為26-29mm，交疊部的寬度為14-17mm，兩個橢球的長軸之間的距離為28-32mm。其中，所述雙橢球反光器的高度為50mm，通光出射口處的徑為18mm，交疊部的高度為28mm，交疊部的寬度為15.56mm，兩個橢球的長軸之間的距離為30mm。每個橢球部沿橢球短軸方向的短軸長度為假設包括被截除部分時的完整橢球短軸長度的80％-90％。從該雙橢球反光器中發出的光形成17°-19°的發光角度。本專利技術還提出一種LED發光裝置，包括以下組件：兩個LED光源，兩個一次聚光元件，分別位于兩個LED光源的前端，用于將兩個LED光源發出的光分別匯聚為小于10度的發光；前述的雙橢球反光器，其中將兩個LED光源和兩個一次聚光元件分別置于每個雙橢球反光器的遠離光出射口的第一焦點的位置。其中，還包括光整形機構，所述光整形機構包括至少一個透鏡，該光整形機構位于雙橢球反光器的第二焦點處，用于將從雙橢球反光器發出的光進一步整形為具有需要的角度和光強的光。其中，一次聚光元件包括光束角為4度-7度的光學透鏡或反光器。其中，一次聚光元件包括光束角為5度的光學透鏡或反射器。其中，光整形機構為依次并列放置的兩個凸透鏡，其中之一的焦距為128-139mm，另一個的焦距為50-60mm。其中，所述并列放置的兩個凸透鏡是彼此接觸的，其中一個焦距為135mm，另一個焦距為50mm。本專利技術進一步提出一種LED發光裝置，包括兩組前述的LED發光裝置，兩組LED發光裝置之間的間隔為至少為5mm。本專利技術還提出一種燈具，包括前述LED發光裝置以及位于LED發光裝置外部的外殼，所述外殼包括堅固的側部和底部以及透明且耐壓的前部。本申請的光學結構支持以14W以下的光源能耗代替過去的250W，節能90％以上，以首都機場逾30000只燈具計，可年節能逾675萬瓦，日節能超過5萬度電。LED光源的理論使用壽命為50000小時，以日使用時間8小時計，理論上可使用17年無需維護更換。所以，采用LED光源制造跑道導航燈能夠大幅減少燈具的損壞率，從而大幅降低維護工作難度和工作量，有利于航空安全。附圖說明為了更好的理解本專利技術的實施例的各示例，現在將僅通過示例的方式參考附圖，在附圖中：圖1表示對目前要求的飛機跑道燈的光強和光分布的圖表。圖2示意性地表示根據本專利技術——較佳實施例的雙橢球反光器的正面視圖。圖3示意性地表示根據本專利技術——較佳實施例的雙橢球反光器的A-A剖面圖。圖4示意性地表示根據本專利技術——較佳實施例的雙橢球反光器的俯視圖。圖5示意性地表示根據本專利技術——較佳實施例的雙橢球反光器的B-B剖面圖。圖6示意性地表示根據本專利技術——較佳實施例的LED發光裝置的俯視圖。圖7示意性地表示根據本專利技術——較佳實施例的LED發光裝置的側面視圖。圖8示意性地表示根據本專利技術——較佳實施例的LED發光裝置的正面視圖。圖9示意性地表示根據本專利技術——較佳實施例的LED發光裝置的剖面圖。圖10示意性地表示根據本專利技術——較佳實施例的兩個雙橢球反光器的設置方式。圖11示意性地表示根據本專利技術——較佳實施例的LED發光裝置的光路圖。圖12示意性地表示根據本專利技術——較佳實施例的LED發光裝置的組合光的光路圖。具體實施方式本專利技術的雙橢球反光器和LED發光裝置也主要用于嵌入地面中以進行地面照明的照明系統。當前廣場大面積的地面照明只能采用燈具突出于地面之上的燈具向下或斜下照射才能將地面照亮，可是，突出地面之上的燈具對廣場的人群集聚要求和美觀要求有—定損害。本專利技術提供一種嵌入地面突出地面20mm的燈具制造方案，該燈具可以將光緊貼地面投射出窄角度約5米距離寬角度約2米距離，并將光經過的地面照亮。以此可以滿足廣場建設地面無突出物的應用要求。目前采用的跑道導航燈的光學要求指標如圖1所示，11°主光束角的平均光強值不小于10000cd，11°等光強曲線的最低光強不小于5000cd，15°光場角的等光強曲線光強不小于1000cd，18°外延角的等光強曲線光強不小于500cd。光投射上仰5°角。按曲線按公式x2/a2+y2/b2＝1算出：A5.57.59B4.568.5本專利技術的雙橢球反光器的一較佳實施方式如圖2-5所示。其中該雙橢球反光器1采用雙光源模塊，也就是每個模塊使用2粒LED光源，可以為每粒LED光源加裝一種一級鏡頭，該一級鏡頭將在下面的實施例中詳述。圍繞每一粒LED光源，配置雙橢球反光器的一部分，而對于兩粒LED光源，設置一個完整的雙橢球反光器。因兩粒光源以彼此接近的方式排布以縮小光學結構體積的要求，故雙橢球反光器并非是兩個完整的橢球，而是兩個具有橢球的大半部分的半橢球，根據圖示方向，橢球的上方、下方和左(右)側方分別被截除一部分，其中上方和下方沿著平行于橢圓的短軸并且包含焦點的平面截除。該兩個半橢球在彼此相對的分開的左(右)側面處是重疊的，也就是在本文檔來自技高網...
【技術保護點】
一種雙橢球反光器，其特征在于，包括由兩個橢球部的反光器主體，所述兩個橢球部的形狀基本相同，每個橢球部的沿長軸的兩端從平行于橢圓短軸并且包含焦點的平面被截除，其中第一焦點所在的一端為封閉的，用以容納用于發光的元件，第二焦點所在的一端為空，形成光出射口，從而光從其經過并射出，兩個橢球部在沿短軸的橢球面的一部分也被分別截除并且剩余的橢球面沿邊緣處相互接觸以形成交疊部，該交疊部是中空的，所述雙橢球反光器的內表面為橢球反光曲面，從而反射光源發出的光并匯集至出光口；其中，來自第一焦點處的作為光束主體的投射光直接投射到光出射口，來自第一焦點處的剩余的發散光將被每個橢球的內表面反射，從第二焦點處射出。
【技術特征摘要】
1.一種雙橢球反光器，其特征在于，包括由兩個橢球部的反光器主體，所述兩個橢球部的形狀基本相同，每個橢球部的沿長軸的兩端從平行于橢圓短軸并且包含焦點的平面被截除，其中第一焦點所在的一端為封閉的，用以容納用于發光的元件，第二焦點所在的一端為空，形成光出射口，從而光從其經過并射出，兩個橢球部在沿長軸的橢球面的一部分也被分別截除并且剩余的橢球面沿邊緣處相互接觸以形成交疊部，該交疊部是中空的，其中每個橢球部沿橢球短軸方向的短軸長度為假設包括被截除部分時的完整橢球短軸長度的80％-90％；所述雙橢球反光器的內表面為橢球反光曲面，從而反射光源發出的光并匯集至光出射口；其中，來自第一焦點處的作為光束主體的投射光直接投射到光出射口，來自第一焦點處的剩余的發散光將被每個橢球的內表面反射，從第二焦點處射出。2.根據權利要求1所述的雙橢球反光器，其特征在于，通過將所述雙橢球反光器實現為沿兩橢球軸心線的平面分割為全對稱的上下兩部份，其中的每一部分都是一體成型的，由此通過將兩個部分彼此相對地組裝為一個完整的雙橢球反光器。3.根據權利要求1所述的雙橢球反光器，其特征在于，雙橢球反光器采用玻璃壓鑄成型，反光曲面以真空鍍膜工藝處理。4.根據權利要求1所述的雙橢球反光器，其特征在于，所述雙橢球反光器的高度為45-54mm，光出射口處的通徑為16-22mm，交疊部的高度為26-29mm，交疊部的寬度為14-17mm，兩個橢球的長軸之間的距離為28-32mm。5.根據權利要求1所述的雙橢球反光器，其特征在于，所述雙橢球反光器的高度為50mm，通光出射口處的徑為18mm，交疊部的高度為28mm，交疊部的寬度為15.56mm，兩個橢球的長軸之間的距離為30m...
【專利技術屬性】
技術研發人員：唐丹天，
申請(專利權)人：北京欣天和怡機電設備安裝工程有限公司，
類型：發明
國別省市：北京;11
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