[发明专利]LED接近信号灯

说明书

技术领域

本发明涉及LED机场灯，优选地用作接近中线灯(center-line light)或交叉灯(crossbar light)。本发明还涉及用于模拟椭圆辐射模式的方法。

背景技术

LED（发光二极管）照明系统相对于传统的白炽灯、高压气体放电灯和荧光灯提供重大优点。LED尺寸小，提供更高可靠性、更长操作寿命和更低的能耗。这对于其中要求高可靠性和稳健性的机场照明系统是特别重要的。然而，存在使用LED时的特别要求。由于增大的操作温度显著减少寿命，所以冷却是高度重要的。此外，大多数LED芯片是具有朗伯光分布(lambertian light distribution)的近似各向同性光源，其必需适应照明系统的指定要求。

大多数机场灯，特别是接近中线灯或交叉灯，具有紧密指定的辐射模式。通常，这些照明模式必须符合ICAO（国际民用航空组织）标准。

在美国专利公开US6932496B2中公开了基于LED的提高的全向机场灯。由中央LED发射的光被反射镜径向地偏转。

在美国专利公开US7988345B2中公开了机动车头灯的透射模块。由LED发射的光被准直化并被多个级联透镜聚焦以形成指定辐射模式。该系统可以被调整适于多个辐射模式。缺点是非常高的复杂性并且导致高制造成本和低可靠性。

美国专利申请公开2009/0016069A1公开了高效宽束灯设备。其中，多个单独LED被径向安装到圆形的印制电路板。光束被引导通过圆形透镜从而形成近似圆形的光束。

发明内容

本发明要解决的问题是提供基于LED的机场灯，具有适于机场灯（如接近中线灯或交叉灯）的辐射模式，还具有高光功率、高可靠性和寿命。此外，该方案应该是不昂贵的并且适于大量制造。要解决的另一问题是提供椭圆辐射模式而无需复杂的透镜和反射镜。

问题的解决方案在独立权利要求中描述。从属权利要求涉及本发明的进一步改进。

根据本发明，机场灯具有形成至少两个光束的至少第一和第二LED。第一LED安装到第一模块同时第二LED安装到第二模块。第一模块和第二模块彼此形成一定角度地安装。因此LED发射非平行光束。模块之间的角度被选择为使得第一LED和第二LED的光束部分重叠并由此近似椭圆辐射模式。模块之间的优选角度在6°到30°的范围中。在优选实施例中，模块之间的角度为8°。当在＋－6°的角度（总共等于12°）的情况下使用LED来降低亮度50％时这是特别优选的。这允许简单和不昂贵的布置，无需复杂和昂贵的光学装置，如透镜或反射器。尽管所得到的椭圆模式是不完全的，但其符合机场照明规范的最小亮度要求，如由ICAO发布的规范。通常第一和第二模块可以是任何类型的保持LED的电子模块。在非常简单的实施例中，可以有印制电路板。它们也可以是保持LED的机械结构，同时LED通过个别的布线或印制电路板（优选为挠性印制电路板）而被电连接。在优选实施例中，仅由一种类型的所要求的电子模块。仅需要把第二模块安装为与第一模块成一定角度并且在180°处旋转。第一和第二模块被包含在壳体内，壳体优选地由金属制成以实现良好的导热性。其优选地具有优选由玻璃制成的透明盖。

在另一实施例中提供附加的模块。使用更多模块可以增加亮度。此外可以扩展光束。例如可以产生相对较宽和较窄的椭圆。此外模块可以被水平、垂直或如矩阵一样布置。

在优选实施例中，第一和第二LED中至少一种包括多个LED，最优选包括3个LED。对于椭圆辐射模式的改进近似，优选的是第一和第二LED中至少一种内的各个LED彼此具有略微偏离的光束。这也适于更多模块。

在另一实施例中，壳体具有用于把第一和第二模块保持为所要求角度的模块保持器。为了使辐射模式适于各种要求，仅需改变模块保持器。因为模块，或电子模块不需要改变，它们可以大量制造，因此减少制造成本。

本发明的另一方面涉及用于通过通常具有圆形辐射模式的LED模拟椭圆辐射模式的方法。该方法包括以一定角度布置第一LED和第二LED来获得来自第一LED的第一光束和来自第二LED的第二光束。第一光束和第二光束之间成该角度并且形成至少部分重叠的辐射模式。优选地，第一和第二LED之间的角度是在6°到30°的范围中。

在优选实施例中，这些LED中的每种LED被安装在单个模块上，并且模块彼此成一定角度地安装，从而限定LED之间的角度。

在另一实施例中，提供了附加模块。使用更加模块可以提高亮度。此外，可以扩展光束。例如，可以产生相对较宽或较窄的椭圆。