光学透镜及使用该光学透镜的航空障碍灯制造技术

本实用新型专利技术提供一种光学透镜，用于对设置于其内的光源所发射的光线进行折射，所述光学透镜呈罩状，所述光学透镜开设有腔体，所述光学透镜包括底面、设置于内侧入光面及、设置于外侧的多个出光面及多个外分光面，所述光学透镜的出光面、入光面之间构成透镜光线折射区，光线由光学透镜内部发出经透镜光线折射区折射后发射至光学透镜外部，所述光线的出射方向相对于入射方向朝向所述光学透镜的底面偏折。本实用新型专利技术还提供一种航空障碍灯。（*该技术在2023年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种光学透镜及使用该光学透镜的航空障碍灯。 
技术介绍
航空障碍灯是飞机助航的重要设施，现有航空障碍灯所采用的光学透镜通常为菲涅尔透镜（Fresnel lens），但是菲涅尔透镜仅适用于如白炽灯等球形发光体，而不适用于定向发光的二极管光源。且由于现有航空障碍灯采用白炽灯作为发光光源，因此其功率大、耗能高、寿命短、不利于维修维护及长期使用。 
技术实现思路
为了克服上述现有技术的不足，本技术提供一种光学透镜及使用该光学透镜的航空障碍灯。 一种光学透镜，用于对设置于其内的光源所发射的光线进行折射，其特征在于：所述光学透镜呈罩状，所述光学透镜开设有腔体，所述光学透镜包括底面、设置于内侧入光面及、设置于外侧的多个出光面及多个外分光面，所述光学透镜的出光面、入光面之间构成透镜光线折射区，光线由光学透镜内部发出经透镜光线折射区折射后发射至光学透镜外部，所述光线的出射方向相对于入射方向朝向所述光学透镜的底面偏折。 进一步的，所述光学透镜的出光面的轮廓为椭球曲面，所述出光面所在的椭球曲面以腔体中心点为中心且其短轴重合于腔体中轴线，所述椭球曲面的水平截面为圆形，所述光学透镜的出光面上任意一点满足以下公式： x2r2+y2l2=1]]>其中，x为出光面上任一点至腔体中轴线的水平距离，y为出光面上任一点至光源中心点所在水平面的竖直距离，r为出光面所在椭球曲面设置于水平方向的第一半主轴长度，l为出光面所在椭球曲面设置于竖直方向的第二半主轴长度； 所述光学透镜的入光面的轮廓为椭球曲面，入光面所在的椭球曲面以腔体中心点为中心且长轴重合于腔体中轴线，所述椭球曲面的水平截面为圆形，所述入光面上任意一点满足以下公式： x,2r,2+y,2l,2=1]]>其中，x’为入光面上任一点至腔体中轴线Z的水平距离，y’为入光面上任一点至光源中心点所在水平面的竖直距离，r’为入光面所在椭球曲面设置于水平方向的第一半主轴长度，l’为入光面所在椭球曲面设置于竖直方向的第二半主轴长度。 一种航空障碍灯，包括光学透镜及光源，所述光学透镜开设有腔体，所述光学透镜包括设置于内侧的多个入光面及多个内分光面、设置于外侧的多个出光面，所述内分光面设置于相邻两个入光面之间，所述外分光面设置于相邻两个出光面之间，所述出光面、入光面之间构成透镜光线折射区，所述光源设置于所述光学透镜的腔体中心点及腔体中轴线。 进一步的，所述光源采用LED点光源，所述光源定向发光并朝向所述腔体设置。 进一步的，所述光学透镜的出光面的轮廓为椭球曲面，所述出光面所在的椭球曲面以腔体中心点为中心且其短轴重合于腔体中轴线，所述椭球曲面的水平截面为圆形，光学透镜的出光面上任意一点满足以下公式： x2r2+y2l2=1]]>其中，x为出光面上任一点至腔体中轴线的水平距离，y为出光面上任一点至光源中心点所在水平面的竖直距离，r为出光面所在椭球曲面设置于水平方向的第一半主轴长度，l为出光面所在椭球曲面设置于竖直方向的第二半主轴长度。 进一步的，所述光学透镜由下至上设有多个出光面，位于上方的出光面所在椭球曲面的第二半主轴长度l与第一半主轴长度r之比小于或等于位于下方的 出光面所在椭球曲面的第二半主轴长度l与第一半主轴长度r之比。 进一步的，所述光学透镜的入光面的轮廓为椭球曲面，入光面所在的椭球曲面以腔体中心点为中心且长轴重合于腔体中轴线，所述椭球曲面的水平截面为圆形，入光面上任意一点满足以下公式： x,2r,2+y,2l,2=1]]>其中，x’为入光面上任一点至腔体中轴线的水平距离，y’为入光面上任一点至光源中心点所在水平面的竖直距离，r’为入光面所在椭球曲面设置于水平方向的第一半主轴长度，l’为入光面所在椭球曲面设置于竖直方向的第二半主轴长度。 进一步的，所述光学透镜设有多个入光面，各个入光面所在椭球曲面的第二半主轴长度l’与第一半主轴长度r’之比大于或等于1，且位于上方的入光面所在椭球曲面的第二半主轴长度l’与第一半主轴长度r’之比大于或等于位于下方的出光面所在椭球曲面的第二半主轴长度l’与第一半主轴长度r’之比。 进一步的，内分光面或外分光面轮廓为被两个相互间隔设置的水平面所截取的圆锥曲面，所述内分光面或外分光面所在的圆锥曲面的主轴与腔体中轴线重合，内分光面或外分光面上任一点与其所在的圆锥曲面的圆锥顶点之间的连线或连线的延长线相交于光源的发光区域。 进一步的，所述内分光面或外分光面所在的圆锥曲面的圆锥顶点重合于光源的发光区域的中心点。 相较于现有技术，本技术的光学透镜及使用该光学透镜的航空障碍灯可定向改变光强分布和发光角度，改善发光二极管定向集中发光的特点同时，最大限度提高光源转换率,既能满足实际需求,又提高能效标准。 附图说明图1是本技术的第一实施例的光学透镜的剖面示意图。 图1是本技术的第一实施例的光学透镜的另一剖面示意图。 图3是本技术的第二实施例的光学透镜的剖面示意图。 图4是本技术的第三实施例的光学透镜的剖面示意图。 图5是本技术的航空障碍灯的光强分布效果示意图。 具体实施方式下面结合附图说明及具体实施方式对本技术进一步说明。 本技术提供了一种光学透镜及使用该光学透镜的航空障碍灯。 所述航空障碍灯设有光学透镜及设置于光学透镜中的光源。所述航空障碍灯可设置灯体、灯座及灯针，所述航空障碍灯可设置于航道、飞行控制区、高层建筑等处，用于对飞机起到警示作用。可以理解的是，所述灯体、灯座及灯针可采用现有航空障碍灯的相应部件一致，用于与所述光学透镜进行配合安装，其结构与现有技术中的结构一致，在此不再赘述。 如图1及图2所示是本技术实施例一所示的光学透镜10。在本实施例中，光学透镜10呈外轮廓大致为半球形的罩状，其包括一个大致为半球形的外表面及连接于球形的顶面的底面12。光学透镜10的底面12开设有用于容纳光源100的腔体。在本实施例中，光学透镜10设置于外侧的外表面及设置于内侧的腔体的内表面大体为半球面，光学透镜10的底面12为平面。可以理解的是，光学透镜10的外表面及内表面的弧度及尺寸可根据需要进行调整，光学透镜10的底面12也可根据需要及连接需要设置半球体或近似于半球体的其他形状。 光源100设置于所述腔体中心点O。腔体中心点O位于光学透镜10的底面12，并与在同一水平面内的出光面15的各点之间的距离相等。在本实施例中，腔体为半球形，腔体中心点O与腔体的球心重合，腔体中心点O位于腔体中轴线Z及底面12所在平面的交点。在本技术中，腔体可设置为半椭球形，则腔体中心点O位于所述腔体的中心点。腔体还设有腔体中轴线Z，腔体中轴线Z通过腔体中心点O并垂直于底面12，在本实施例中，腔体中轴线Z与腔体的半径所在直线重合。可以理解的是，腔体为半椭球形时，腔体中轴线Z与腔体的极半径所在直线重合，所述腔体中心点O设置于光学透镜底面12并未与腔体在俯视角度的水平面的中心点，所述腔体中轴线Z穿过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种光学透镜，用于对设置于其内的光源所发射的光线进行折射，其特征在于：所述光学透镜呈罩状，所述光学透镜开设有腔体，所述光学透镜包括底面、设置于内侧入光面及、设置于外侧的多个出光面及多个外分光面，所述光学透镜的出光面、入光面之间构成透镜光线折射区，光线由光学透镜内部发出经透镜光线折射区折射后发射至光学透镜外部，所述光线的出射方向相对于入射方向朝向所述光学透镜的底面偏折。

【技术特征摘要】
1.一种光学透镜，用于对设置于其内的光源所发射的光线进行折射，其特征在于：所述光学透镜呈罩状，所述光学透镜开设有腔体，所述光学透镜包括底面、设置于内侧入光面及、设置于外侧的多个出光面及多个外分光面，所述光学透镜的出光面、入光面之间构成透镜光线折射区，光线由光学透镜内部发出经透镜光线折射区折射后发射至光学透镜外部，所述光线的出射方向相对于入射方向朝向所述光学透镜的底面偏折。 
2.根据权利要求1所述光学透镜，其特征在于：所述光学透镜的出光面的轮廓为椭球曲面，所述出光面所在的椭球曲面以腔体中心点为中心且其短轴重合于腔体中轴线，所述椭球曲面的水平截面为圆形，所述光学透镜的出光面上任意一点满足以下公式： 
其中，x为出光面上任一点至腔体中轴线的水平距离，y为出光面上任一点至光源中心点所在水平面的竖直距离，r为出光面所在椭球曲面设置于水平方向的第一半主轴长度，l为出光面所在椭球曲面设置于竖直方向的第二半主轴长度； 
所述光学透镜的入光面的轮廓为椭球曲面，入光面所在的椭球曲面以腔体中心点为中心且长轴重合于腔体中轴线，所述椭球曲面的水平截面为圆形，所述入光面上任意一点满足以下公式： 
其中，x’为入光面上任一点至腔体中轴线Z的水平距离，y’为入光面上任一点至光源中心点所在水平面的竖直距离，r’为入光面所在椭球曲面设置于水平方向的第一半主轴长度，l’为入光面所在椭球曲面设置于竖直方向的第二半主轴长度。 
3.一种航空障碍灯，其特征在于：包括光学透镜及光源，所述光学透镜开 设有腔体，所述光学透镜包括设置于内侧的多个入光面及多个内分光面、设置于外侧的多个出光面，所述内分光面设置于相邻两个入光面之间，所述外分光面设置于相邻两个出光面之间，所述出光面、入光面之间构成透镜光线折射区，所述光源设置于所述光学透镜的腔体中心点及腔体中轴线。 
4.根据权利要求3所述航空障碍灯，其特征在于：所述光源采用LED点光源，所述光源定向发光并朝向所述腔体设置。 
5.根据权利要求3所述航空障碍灯，其特征在于：所述光学透镜的出光面的轮廓为椭球曲面，所述出...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋恒柱，吕志明，李民，陈庚军，
申请(专利权)人：深圳市星标机电设施工程有限公司，
类型：实用新型
国别省市：