[发明专利]一种用于飞机前航行灯的LED透镜

说明书

技术领域

本发明涉及一种LED透镜，特别是一种用于飞机前航行灯的LED透镜。

背景技术

LED光源作为一种新的照明光源正在快速进入照明领域，相比于传统光源，LED光源具有高光效、低能耗、长寿命、高可靠性等优点，在照明领域具有鲜明的优势。

随着LED技术的发展，LED照明也逐步向特种照明领域渗透，目前已经在汽车、铁路、船舶及航天等领域得到大量应用。航天领域中，飞机航行灯用于在夜间飞行时，引起在相同空间飞行的其它飞机的注意，以避免飞机之间发生碰撞。传统的飞机航行灯中主要使用的是白炽灯，其本身使用寿命有限，而且在恶劣的飞行环境中，其寿命进一步缩短，而因航行灯寿命问题而带来的频繁更换航行灯的情况，不仅导致高昂的维修费用，严重时还会导致航班晚点，因此将LED光源应用在飞机航行灯中是重要而迫切的。由于LED光源发出的光线具有良好的可控性，因此可以设计不同的透镜对其发出的光线进行重新分配，以满足应用要求。

但是，对飞机前航行灯来说，因为其光学分布具有特定的要求，如图1和图2所示，图1是飞机右前航行灯的水平截面的配光要求示意图，其为非对称配光，以飞机飞行前进方向为0°角，右边机翼前航行灯在0度角方向至顺时针10°方向角内的光强的最小值为40cd，10°方向角至顺时针20°的方向角内的光强的最小值为30cd，20°方向角至顺时针110°方向角内的光强的最小值5cd。左边机翼的飞机左前航行灯的水平截面的配光要求与图1中的对称。图2是飞机前航行灯的垂直截面的水平面以上的配光要求示意图，以飞机前进方向作为0°方向角，在0°方向角往上至5°的方向角内，光强的最小值应为飞机前航行灯前行方向上最大值的0.9倍，在5°方向角往上至10°的方向角内，光强的最小值为飞机前航行灯前行方向上最大值的0.8倍，在10°方向角往上至15°的方向角内，光强的最小值为飞机前航行灯前行方向上最大值的0.7倍，在15°方向角往上至20°的方向角内，光强的最小值为飞机前航行灯前行方向上最大值的0.5倍，在20°方向角往上至30°的方向角内，光强的最小值为飞机前航行灯前行方向上最大值的0.3倍，在30°方向角往上至40°的方向角内，光强的最小值为飞机前航行灯前行方向上最大值的0.1倍。水平面以下（即0°方向角往下）的角度内的光强分布要求与图2的分布对称。目前的用于LED光源的透镜一般只能简单地对光线进行聚拢或扩散等，无法满足图1和图2中的飞机前航行灯的配光要求，因此可能需要采用多个LED光源结合多个透镜的方式或者采用补充光照的方式来实现前航行灯方案，方案复杂、成本高，而且安装繁琐，维修隐患也大，不利于LED光源在飞机前航行灯中的应用。

发明内容

为了解决上述的技术问题，本发明的目的是提供一种用于飞机前航行灯的LED透镜。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种用于飞机前航行灯的LED透镜，包括用于收集LED光源发出的光线并对其进行全反射使其呈小角度出射的内部全反射系统，以及用于调整内部全反射系统出射的小角度光线的出光方向及光学分布的光学棱镜系统，所述内部全反射系统上设有用于收集LED光源发出的光线的凹槽。

进一步，所述内部全反射系统包括第一全反射面、第二全反射面、光学折射面以及出射面，所述LED光源发出的光线通过光学折射面入射到内部全反射系统中，经第一全反射面和/或第二全反射面全反射后通过出射面出射。

进一步，所述光学棱镜系统包括入射面、折射反射面、第一出光面和第二出光面，内部全反射系统的出射面出射的光线从入射面入射到光学棱镜系统中并入射到折射反射面上，其中一部分光线经折射反射面折射后出射，剩余光线在折射反射面处发生全反射，然后一部分全反射光线经由第一出光面折射后出射，剩余的全反射光线经由第二出光面折射后出射。

进一步，所述折射反射面包括第一折射反射面和第二折射反射面，在第一折射反射面处发生全反射的光线经由第一出光面折射后出射，而在第二折射反射面处发生全反射的光线经由第二出光面折射后出射。

进一步，所述第一出光面包括折射出光面一和折射出光面二，所述折射出光面一为平面或曲面，所述折射出光面二为曲面。

进一步，所述第一折射反射面、第二折射反射面和第二出光面为平面或曲面。

进一步，所述第一全反射面、第二全反射面、光学折射面以及出射面为平面或曲面。

进一步，所述内部全反射系统和光学棱镜系统采用光学塑料或光学玻璃。