一种棱镜、跑道中线灯及机场助航系统技术方案

本发明专利技术适用于光学技术领域，提供了一种棱镜、跑道中线灯及机场助航系统，所述棱镜具有入光面和出光面，所述入光面设有多个锯齿，所述入光面的基准面与出光面的夹角α为30～45°。本发明专利技术将棱镜的入光面设计成锯齿状，并使入光面的基准面与出光面的夹角为30～45°，光源发出的光经各锯齿的斜面微调后进入棱镜，再经由棱镜的出光面粗调，从而使较低功率光源发出的光经本棱镜调整后，即可达到跑道中线灯的配光要求，并可降低跑道中线灯高出地面的高度，尤可应用于高标准的机场助航系统。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术属于光学
，尤其涉及一种棱镜、跑道中线灯及机场助航系统。
技术介绍
跑道中线灯系沿跑道中心线等距镶嵌于跑道表面，为航空器在夜间或低能见度情况下起飞、着陆提供目视引导的灯。但相同功率光源发出的光经现有棱镜调整后，配光难以达到航空器在夜间或低能见度情况下起飞、着陆要求。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的在于提供一种棱镜，旨在解决相同功率的光源发出的光经现有棱镜调整后，配光难以达到航空器在夜间或低能见度情况下起飞、着陆要求的问题。本专利技术实施例是这样实现的，一种棱镜，具有入光面和出光面，所述入光面设有多个锯齿，所述入光面的基准面与出光面的夹角α为30 45°。本专利技术实施例的另一目的在于提供一种跑道中线灯，所述跑道中线灯包括光源和用以调整所述光源发出光的出射角度的棱镜，所述棱镜为上述棱镜。本专利技术实施例的另一目的在于提供一种机场助航系统，所述机场助航系统采用上述跑道中线灯。本专利技术实施例将棱镜的入光面设计成锯齿状，并使入光面的基准面与出光面的夹角为30 45°，光源发出的光经各锯齿的斜面微调后进入棱镜，再经由棱镜的出光面粗调，从而使较低功率光源发出的光经本棱镜调整后，即可达到跑道中线灯的配光要求，并可降低跑道中线灯高出地面的高度，尤可应用于高标准的机场助航系统。附图说明图1是本专利技术实施例提供的跑道中线灯的立体图2是本专利技术实施例提供的跑道中线灯的剖面图3是本专利技术实施例提供的棱镜的立体图4是本专利技术实施例提供的棱镜的横截面图5是跑道中线灯的装配简图6是跑道中线灯的光路图7是现有技术提供的跑道中线灯的光强分布图8是本专利技术实施例提供的跑道中线灯的光强分布图。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。本专利技术实施例将棱镜的入光面设计成锯齿状，并使入光面的基准面与出光面的夹角为30 45°，光源发出的光经各锯齿的斜面微调后进入棱镜，再经由棱镜的出光面粗调，从而使较低功率光源发出的光经本棱镜调整后，即可达到跑道中线灯的配光要求，并可降低跑道中线灯高出地面的高度，尤可应用于高标准的机场助航系统。下面以48W跑道中线灯为例对本专利技术的实现进行详细描述。如图1 6所示，本专利技术实施例提供的跑道中线灯包括光源I和用以调整该光源I 发出光的出射角度的棱镜2。其中棱镜2具有入光面21和出光面22，该入光面21设有多个锯齿23，该入光面的基准面24与出光面22的夹角α为30 45°。这样光源I发出的光经各锯齿的斜面25微调后进入棱镜2，再经由棱镜的出光面22粗调，从而使较低功率光源发出的光经本棱镜2调整后，即可达到跑道中线灯的配光要求，并可降低跑道中线灯高出地面的高度，尤可应用于高标准的机场助航系统。通常，将各锯齿23的齿深设为O. 3 1mm。各 锯齿的斜面25与入光面基准面24 的夹角β为I 20°，各夹角β的大小与锯齿尖至出光面22的距离成正比。该深度和角度范围内的锯齿均利于调整入射光进入棱镜后的角度。本专利技术实施例中十个锯齿23设于前述入光面21，且各锯齿23的齿深相等；其中第一锯齿的斜面与基准面的夹角β I为1. 5 2°，第二锯齿的斜面与基准面的夹角β2为 3 4°，第三锯齿的斜面与基准面的夹角β 3为6 8°，第四锯齿的斜面与基准面的夹角 34为9 10°，第五锯齿的斜面与基准面的夹角β5为11 13°，第六锯齿的斜面与基准面的夹角β6为13 15°，第七锯齿的斜面与基准面的夹角β7为15. 5 16. 2°，第八锯齿的斜面与基准面的夹角β 8为16. 2 17°，第九锯齿的斜面与基准面的夹角β 9为 17 18. 5°，第十锯齿的斜面与基准面的夹角β 10为18. 5 19. 5° ;该第一锯齿的斜面 25与出光面22的夹角δ为30 40°。相同功率光源发出的光经本棱镜2透射，所需光强分布范围较广。另外，本棱镜2的折光角度优选为50 60°。此外，与锯齿的斜面25相连的表面为加工面26，该加工面26与基准面24间的夹角Y为5 10°，此加工面将有助于棱镜I成型加工，且不影响锯齿斜面25对入射光的微调。前述光源I优选为自带聚光反射器11的卤钨灯，棱镜2的中轴线与卤钨灯的光轴平行，其位于卤钨灯的光轴下方I 1. 5mm ;且棱镜的入光面21距卤钨灯的出光口 128 12mm。本跑道中线灯安装于跑道后，卤钨灯的光轴与地面3的夹角ε为25 30°，跑道中线灯的顶面4高出地面3的高度< 6. 35mm。本专利技术实施例选取两组跑道中线灯进行模拟测试，第一组为带有现有棱镜的跑道中线灯，第二组为带有本专利技术实施例所提供棱镜2的跑道中线灯。本棱镜2为采用钢化的 HK51玻璃棱镜，各锯齿23的齿深均为O. 5mm ;其中第一锯齿的斜面25与基准面24的夹角 31为1.8°，第二锯齿的斜面与基准面的夹角β 2为3. 5°，第三锯齿的斜面与基准面的夹角β3为7°，第四锯齿的斜面与基准面的夹角04为9.5°，第五锯齿的斜面与基准面的夹角β5为12°，第六锯齿的斜面与基准面的夹角β6为14°，第七锯齿的斜面与基准面的夹角β7为16°，第八锯齿的斜面与基准面的夹角β8为16.5°，第九锯齿的斜面与基准面的夹角β9为18°，第十锯齿的斜面与基准面的夹角β10为19° ;该第一锯齿的斜面 25与出光面22的夹角δ为36°。此时选用48W的卤钨灯作为光源，棱镜2的中轴线与卤钨灯的光轴平行，其位于卤钨灯的光轴下方1. 5mm ;且棱镜的入光面21距卤钨灯的出光口 1210mm。本跑道中线灯安装于跑道后，卤钨灯的光轴与地面的夹角ε为29°，跑道中线灯的顶面高出地面的高度为 6. 35mm,符合三级标准。经测试，第二组跑道中线灯的配光完全符合国际民用航空工业(ICAO)的要求， 其配光角度H:±5°，V:0 9° (白，红)；光强要求平均光强彡5000cd(白光)， ^ 750cd(双向白/红)，如图8所示。而第一组跑道中线灯的配光角度及平均强度均未达到要求，如图7所示。本专利技术实施例将棱镜的入光面设计成锯齿状，并使入光面的基准面与出光面的夹角为30 45°，光源发出的光经各锯齿的斜面微调后进入棱镜，再经由棱镜的出光面粗调，从而使较低功率光源发出的光经本棱镜调整后，即·可达到跑道中线灯的配光要求，并可降低跑道中线灯高出地面的高度，尤可应用于高标准的机场助航系统。同时，将各锯齿的齿深设为O. 3 1_，各锯齿的斜面与入光面基准面的夹角β为I 20°，各夹角β的大小与锯齿尖至出光面的距离成正比，此深度和角度范围内的锯齿均利于调整入射光进入棱镜后的角度。此外，与锯齿的斜面相连的表面为加工面，该加工面与基准面间的夹角为5 10°，此加工面将有助于棱镜成型加工，且不影响锯齿斜面对入射光的微调。以上所述仅为本专利技术的较佳实施例而已，并不用以限制本专利技术，凡在本专利技术的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本专利技术的保护范围之内。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种棱镜，具有入光面和出光面，其特征在于，所述入光面设有多个锯齿，所述入光面的基准面与出光面的夹角α为30～45°。

【技术特征摘要】
1.一种棱镜,具有入光面和出光面，其特征在于，所述入光面设有多个锯齿，所述入光面的基准面与出光面的夹角α为30 45°。2.如权利要求1所述的棱镜，其特征在于，各锯齿的齿深为O.3 1mm。3.如权利要求1或2所述的棱镜，其特征在于，各锯齿的斜面与所述基准面的夹角β为I 20°，各夹角β的大小与锯齿尖至出光面的距离成正比。4.如权利要求3所述的棱镜，其特征在于，十个锯齿设于所述入光面，且各锯齿的齿深相等；其中第一锯齿的斜面与基准面的夹角为1. 5 2°，第二锯齿的斜面与基准面的夹角为3 4°，第三锯齿的斜面与基准面的夹角为6 8°，第四锯齿的斜面与基准面的夹角为9 10°，第五锯齿的斜面与基准面的夹角为11 13°，第六锯齿的斜面与基准面的夹角为13 15°，第七锯齿的斜面与基准面的夹角为15. 5 16. 2°，第八锯齿的斜面与基准面的夹角为16. 2 17°，第九锯齿的斜面与基准面的夹角为17 18. 5°，第十锯齿的斜面与基准面的夹角为18. 5 19. 5° ;所述第一锯齿的斜面与出光面的夹角δ为30 40。。5.如权利要求4所述的棱镜，其特征在于，所述棱镜为采用钢化的ΗΚ51玻璃棱镜，各锯齿的齿深均为O. 5mm ;其中第一锯齿的斜面与基准面的夹角为1.8° ,第...

【专利技术属性】
技术研发人员：周明杰，黄俊晖，
申请(专利权)人：海洋王照明科技股份有限公司，深圳市海洋王照明工程有限公司，
类型：发明
国别省市：