[发明专利]信标灯光学部件、信标灯、获得信标灯光学部件的方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于为航海和/或航空导航标记障碍物的信标灯。特别优选根据适用于相应目的的规章制度来标记可能对例如飞机或船舶导航造成危险的障碍物。

背景技术

信标灯是众所周知的，并且典型要求之一是以水平面内相对广的角(通常为360度)，在相对小的垂直角中传播一束光，即，利用受限制的光束扩展来在所有方向上提供障碍物警告。光束扩展的限定取决于要应用的校准。常见的规则是将光束扩展认为在全宽半最大值(FWHM)。然后将光束扩展认为是光束在峰值强度的最大值的一半处的全宽的角。通常，光束扩展是垂直面中测量的光束角，发射的光的强度在其范围内大于发射光的峰值强度的例如50％(根据校准，发射光的峰值强度可以是10％)。光束扩展通常可以按几个度数(例如5度或2.5度)排序。对于诸如近海障碍物灯或航空障碍物灯的某些应用，发射光的期望图案由规则和/或校准限定。

典型的信标灯包括并排布置的多个信标灯光学部件，使得信标灯光学部件的光轴相对于彼此成角并且信标灯光学部件的出射区域朝外。信标灯光学部件通常属于例如抛物面的旋转对称类型，并且可以是块状光学部件或充气光学部件。块状光学部件可以是块状塑料光学部件或块状玻璃光学部件。每个光学部件通常包括单一发光元件，优选LED元件。

已知信标灯的缺点是需要多个光学部件来形成具有360度角分布的信标灯。由于各个信标灯光学部件相对昂贵，并且相对重，因此信标灯可能变得相对大、昂贵和/或难以安装。

发明内容

因此，需要一种可以更成本有效和/或更紧凑的信标灯。

此外，每个发光元件消耗能量，特别是对于紧急情况下在电池上操作的系统，信标灯的能量消耗优选尽可能低，因为更少的能量消耗也意味着更小的电池组。由于用于这些紧急目的的电池相对昂贵，因此希望最小化所需的电池组。

另外，本发明提供了根据权利要求1所述的信标灯光学部件。

通过提供反射面是组合反射面的信标灯光学部件，可以在预定光束配置中定向发光元件的光。在信标灯光学部件的设计期间，至少两个旋转对称表面的区段可以部分位于彼此上，使得旋转对称表面的区段至少部分重叠。根据本发明的信标灯光学部件的反射面然后由形成外表面的至少部分重叠旋转对称表面的表面部分形成。用这种方式，组合反射面由根据本发明的信标灯光学部件创建而成。由此创建的构成的反射面然后可以在光学部件中制造。

组合反射面可以通过使用至少两个完整的旋转对称表面来创建，但也可以通过使用旋转对称表面的至少两个区段、或至少完整的旋转对称表面和旋转对称表面的至少区段的组合来创建。优选地，旋转对称表面的区段是楔状区段，使得在反射面的高度范围内，可以获得重叠旋转对称表面的至少多区段的之间的交叉。在使用旋转对称表面的上下文的任何位置，也可以理解旋转对称表面的区段，反之亦然。

由于根据本发明的信标灯光学部件由至少两个部分重叠的旋转对称表面构成，因此两个重叠的旋转对称表面之间存在交叉。此交叉可以在原旋转对称表面之间产生相对锐利的转变，然而，也可以将交叉平滑处理至特定程度。

根据本发明，采用第一旋转对称表面，并且相对于第一旋转对称表面放置至少第二旋转对称表面，使得这两个旋转对称表面至少部分重叠。信标灯光学部件因此由两个至少部分重叠的旋转对称表面构成。此组合信标灯光学部件的反射外表面然后由旋转对称表面的外表面部分形成。此组合光学部件在原旋转对称表面之间不明显地设置有相交线，但是可以对这些相交线进行平滑处理。这与在出射区域呈椭圆形的信标灯光学部件相反。此信标灯光学部件可以通过将旋转对称表面围绕在单个平面中的某个点(例如焦点)旋转来获得。外部表面，或外反射面然后可以例如是椭圆形表面，其入射区域可以为圆形并且入射区域可以是椭圆。此反射面可以是平滑的，但不足以提供相对窄的垂直光束和相对宽的水平光束。

旋转对称表面可以被视为基本形式且不一定必须相同。根据所期望的光图案，旋转对称表面可以类似或不类似。

根据本发明的组合信标灯光学部件产生具有相对窄的垂直光束扩展和相对宽的水平光束扩展的结合的光图案。光图案由原各个旋转对称表面的部分的光图案构成。