坡度指示器及其闪光控制方法技术

一种坡度指示器及其闪光控制方法，坡度指示器包括：沿着光路依次设置的光源组件、聚光结构、滤色片组件以及投影物镜；其中，所述光源组件包含：三色集成LED光源，集成有能够发射不同波段光的三种LED芯片；所述滤色片组件包含三色滤色片，所述三色滤色片能够过滤的三种颜色光的波段与三色集成LED光源的三色光波段对应；所述聚光结构用于将所述三色集成LED光源输出的光束汇聚至所述三色滤色片；所述投影物镜用于将所述三色滤色片的像进行投影。该坡度指示器具有光源发光效率较高、寿命较长、散热效果优良以及可靠性较高的优点，无需设置挡光板便可以实现闪光的功能。

Slope indicator and its flash control method

【技术实现步骤摘要】
坡度指示器及其闪光控制方法
本公开属于光学领域，涉及一种坡度指示器及其闪光控制方法，特别是一种基于三色集成LED光源的坡度指示器及其闪光控制方法。
技术介绍
目前，直升机场及停机坪使用的三色目视进近坡度指示器能够为飞行员提供三种坡度信号，分别为：黄色——高于进近航道、绿色——在进近航道、红色——低于进近航道。垂直方向的张角14°，其中黄光的张角为8°、绿光的张角为2°、红光的张角为4°；水平张角为32°。同时，该坡度指示器还具备红色闪光和黄色闪光功能，红色闪光频率为1.4Hz，黄色闪光频率为0.7Hz。传统三色目视进近指示器(以下简称坡度指示器)的光学系统由卤钨灯、反射器、滤色片、透镜以及机械闪光机构组成，上述光学系统存在以下几方面缺陷：(1)使用卤钨灯作为光源，由于卤钨灯的光谱集中于红外部分，其能量不能得到充分利用，故其所需功率大、产生热量多，增加了系统的运行成本及散热难度；(2)由于系统需要采用三色滤波片产生红、绿、黄三种颜色的光，降低了卤钨灯光能的有效利用率；(3)由于卤钨灯为全方位发光，虽然传统系统采用反射器提高了部分光能的利用率，但仍有大部分光能没能进入光学系统得到充分利用；(4)系统需要长时间运行，而卤钨灯的寿命相对比较短，一般在1000小时左右，所以使用卤钨灯的灯具需要经常更换光源，提高了维护成本。(5)闪光功能采用机械机构，分别由两台电机控制挡光板以特定的频率遮挡滤色片的相应区域，以达到闪光的目的。此方法在坡度指示器工作时，由于有两台电机同时工作，驱动电路的设计及测试难度加大，降低了系统的可靠性，增加了系统的复杂程度和维修成本，同时限制了设备的机械尺寸。
技术实现思路
(一)要解决的技术问题本公开提供了一种坡度指示器及其闪光控制方法，以至少部分解决以上所提出的技术问题。(二)技术方案根据本公开的一个方面，提供了一种坡度指示器，包括：沿着光路依次设置的光源组件100、聚光结构200、滤色片组件300以及投影物镜400；其中，所述光源组件100包含：三色集成LED光源130，集成有能够发射不同波段光的三种LED芯片；所述滤色片组件300包含三色滤色片320，所述三色滤色片320能够过滤的三种颜色光的波段与三色集成LED光源130的三色光波段对应；所述聚光结构200用于将所述三色集成LED光源130输出的光束汇聚至所述三色滤色片320；所述投影物镜400用于将所述三色滤色片320的像进行投影。在本公开的一实施例中，所述三色集成LED光源130中，能够发射不同波段光的三种LED芯片中每种LED芯片由三路恒流电源独立驱动控制。在本公开的一实施例中，所述三种LED芯片的光谱范围小于三色滤色片320中对应滤色片的光谱透射范围。在本公开的一实施例中，所述光源组件100还包括：散热片结构120，所述散热片结构120包括：支撑结构121和散热翅片122，所述散热翅片122沿着所述支撑结构121的外周设置；所述三色集成LED光源130贴附于所述支撑结构121一端的表面；以及风机110，沿着所述支撑结构121的轴向设置，所述风机110的外壳嵌入于所述支撑结构121的另一端，用于吹出气流至散热翅片122。在本公开的一实施例中，所述光源组件100还包括：第一连接件140，内部具有通道，用于连接所述散热片结构120与所述聚光结构200，并且用于定位所述三色集成LED光源130与所述聚光结构200之间的轴距。在本公开的一实施例中，所述第一连接件140包括：连接主体142，所述连接主体142表面设置有至少一个第一开孔144；第一装配部141，设置于所述连接主体142的一端，用于与所述散热翅片122进行装配连接；以及第二装配部143，设置于所述连接主体142的另一端，用于与所述聚光结构200进行装配连接。在本公开的一实施例中，所述滤色片组件300包括：滤色片安装件310，用于安装所述三色滤色片320，所述滤色片安装件310用于安装所述三色滤色片320的位置设置有第二开孔311，使得由所述聚光结构200汇聚的光束通过所述第二开孔311照射于所述三色滤色片320；以及滤色片压板330，用于将所述三色滤色片320固定于所述滤色片安装件310表面。在本公开的一实施例中，所述滤色片组件300还包括：第二连接件340，用于连接所述滤色片组件300与所述投影物镜400，并且用于定位所述滤色片组件300与所述投影物镜400之间的轴距。在本公开的一实施例中，所述三种LED芯片的集成形式为阵列排布，每种LED芯片包含多个LED芯片，每种LED芯片排成一行或多行，相邻LED芯片之间的间距为0.9mm-1.1mm；所述三色滤色片320包括位于同一透明玻璃底板且占据不同区域的三种颜色的滤色片。根据本公开的另一个方面，提供了一种基于本公开提及的任一种坡度指示器的闪光控制方法，所述闪光控制方法包括：确定需要进行闪光的特定颜色对应的三色集成LED光源中的LED芯片以及闪光频率；以及使确定出来的LED芯片对应的恒流电源以一通断频率驱动所述LED芯片进行开关，其中所述通断频率等于所述闪光频率，使得所述坡度指示器发出特定颜色的闪光。(三)有益效果从上述技术方案可以看出，本公开提供的坡度指示器及其闪光控制方法，具有以下有益效果：(1)通过设置三色集成LED光源、聚光结构、滤色片组件和投影物镜，三色集成LED光源中三种颜色的光谱可以进行优化选取，产生的光束具有良好的单色性，能够提高能量利用率，并且LED光源为朗伯体配光形式，减小了光源的光束角，保证绝大部分光束进入至聚光结构实现汇聚，减少了光能在传输过程中的损失；通过将能够发射不同波段光的三种LED芯片发出的光束通过聚光结构后进行各个颜色的光束汇聚，再通过滤色片组件对不同的色光进行分光，再由投影物镜将滤色片的像投射于无穷远处，形成空间上的三色下滑通道，光路设置合理且有效，通过三色集成LED光源和三色滤色片的配合，增加了光束在通过滤色片组件时的有效利用率，同时还有效提高了光路整体的抗震性能；该坡度指示器具有光源发光效率较高、寿命较长、以及可靠性较高的优点；(2)坡度指示器的光路系统无需采用常规卤钨灯作为光源时的反射器，在提高了光能利用率的同时还减小了系统体积；(3)通过设置散热片结构，散热片结构与三色集成LED光源的基板为直接接触的形式，LED芯片的基板与散热片结构中的支撑结构(例如为支撑柱)右表面接触，基于所述支撑结构以及与支撑结构相连接的散热翅片将LED芯片产生的热量及时导出，散热效果优良；此外通过进一步在散热片结构的一侧(例如为左侧)沿着轴向设置风机，基于风机吹风加快空气流动，进一步加快了散热翅片的散热效果，有效提升了三色集成LED光源的散热效果；(4)本公开的坡度指示器无需设置挡光板便可以实现闪光的功能，基于LED具有很好的单色性和极高的响应频率，通过控制三色LED光源驱动电流的通断而实现闪光功能，无需设置机械闪光机构，提升系统的可靠性，大幅减小本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种坡度指示器，其特征在于，包括：沿着光路依次设置的光源组件(100)、聚光结构(200)、滤色片组件(300)以及投影物镜(400)；/n其中，所述光源组件(100)包含：三色集成LED光源(130)，集成有能够发射不同波段光的三种LED芯片；所述滤色片组件(300)包含三色滤色片(320)，所述三色滤色片(320)能够过滤的三种颜色光的波段与三色集成LED光源(130)的三色光波段对应；/n所述聚光结构(200)用于将所述三色集成LED光源(130)输出的光束汇聚至所述三色滤色片(320)；所述投影物镜(400)用于将所述三色滤色片(320)的像进行投影。/n

【技术特征摘要】
1.一种坡度指示器，其特征在于，包括：沿着光路依次设置的光源组件(100)、聚光结构(200)、滤色片组件(300)以及投影物镜(400)；
其中，所述光源组件(100)包含：三色集成LED光源(130)，集成有能够发射不同波段光的三种LED芯片；所述滤色片组件(300)包含三色滤色片(320)，所述三色滤色片(320)能够过滤的三种颜色光的波段与三色集成LED光源(130)的三色光波段对应；
所述聚光结构(200)用于将所述三色集成LED光源(130)输出的光束汇聚至所述三色滤色片(320)；所述投影物镜(400)用于将所述三色滤色片(320)的像进行投影。


2.根据权利要求1所述的坡度指示器，其特征在于，所述三色集成LED光源(130)中，能够发射不同波段光的三种LED芯片中每种LED芯片由三路恒流光源独立驱动控制。


3.根据权利要求1所述的坡度指示器，其特征在于，所述三种LED芯片的光谱范围小于三色滤色片(320)中对应滤色片的光谱透射范围。


4.根据权利要求1所述的坡度指示器，其特征在于，所述光源组件(100)还包括：
散热片结构(120)，所述散热片结构(120)包括：支撑结构(121)和散热翅片(122)，所述散热翅片(122)沿着所述支撑结构(121)的外周设置；所述三色集成LED光源(130)贴附于所述支撑结构(121)一端的表面；
进一步可选的，还包括：风机(110)，沿着所述支撑结构(121)的轴向设置，所述风机(110)的外壳嵌入于所述支撑结构(121)的另一端，用于加快所述散热翅片(122)的散热。


5.根据权利要求4所述的坡度指示器，其特征在于，所述光源组件(100)还包括：
第一连接件(140)，内部具有通道，用于连接所述散热片结构(120)与所述聚光结构(200)，并且用于定位所述三色集成LED光源(130)与所述聚光结构(200)之间的轴距。


6.根据权利要求5所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：张盼君，魏丹，赵秀林，王辉，陈效吉，许英，
申请(专利权)人：海丰通航科技有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11