[实用新型]一种航标灯光学装置

说明书

本实用新型涉及一种航标灯光学装置，包括多个沿圆周均布的发光单元，每个发光单元包括两个不同颜色的LED灯珠和旋转组合曲面透镜；所述旋转组合曲面透镜包括透镜本体，所述透镜本体为上下对称的半回转体结构；透镜本体周部具有位于中间位置的圆环折射面以及位于圆环折射面两侧的圆锥折射面，透镜本体两端具有内凹的旋转抛物反射面，圆锥折射面和旋转抛物反射面形成三角翼结构，透镜本体内侧设有用以放置LED灯珠的透镜腔。本实用新型航标灯光学装置集不同颜色灯光于一体，可根据需要控制不同颜色灯光的发光组合；发光范围为水平360°、垂直小角度的发光区域，能够减少不同颜色LED灯珠出射光束照射角度和指向的偏差。

技术领域

本实用新型涉及航标灯光学技术领域，特别是一种航标灯光学装置。

背景技术

航标灯是为保证船舶在夜间安全航行安装在某些航标上的一类交通灯。它在夜间按照规定的灯光颜色和闪光频率发光，同时其出射光束必须达到规定的照射角度和能见距离。

根据所采用光源的种类，航标灯的发展经历了煤油灯航标灯、白炽灯航标灯、发光二极管（LED）航标灯、集成光源太阳能一体化航标灯、太阳能一体化智能航标灯这几个发展阶段，目前航标灯多采用发光二极管（LED）作为光源。

按照所处平台的不同，航标灯的种类可分为固定灯标、灯浮标、灯船和灯塔；固定灯标、灯浮标和灯船是作导航和警告用的信标，灯塔夜间在海上发出可识信号，供船舶测定位置和向船舶提供危险警告。

根据不同的状况和通航指示，航标灯可分为侧面标航标灯、左右通航标航标灯、桥涵标航标灯。通过不同的颜色和闪光频率对不同状况进行通航标识，例如可以通过使航标灯发出绿色单闪光标识河道左岸一侧，使航标灯发出红色单闪光标识河道右岸一侧；通过使航标灯发出白色/绿色闪光标识航道分岔口等。

对于不同的使用状况，往往需要航标灯发出不同颜色的灯光以便给出不同的通航指示，将不同颜色的灯光都做成独立的灯器，造成了成本和资源的浪费；若采用多色LED灯珠作为光源，因其发光芯片是由不同颜色发光芯片拼接而成，每种颜色的光线经过光学装置后，由于不同颜色发光芯片位置的不同，会造成不同颜色出射光束照射角度和指向的偏差，且此偏差会超出指标要求的范围。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种光学效率很高，光能损失小的航标灯光学装置，能够减少不同颜色LED灯珠出射光束照射角度和指向的偏差。

本实用新型采用以下方案实现：一种航标灯光学装置，包括多个沿圆周均布的发光单元，每个发光单元包括两个不同颜色的LED灯珠和旋转组合曲面透镜；所述旋转组合曲面透镜包括透镜本体，所述透镜本体为上下对称的半回转体结构；透镜本体周部具有位于中间位置的圆环折射面以及位于圆环折射面两侧的圆锥折射面，透镜本体两端具有内凹的旋转抛物反射面，圆锥折射面和旋转抛物反射面形成三角翼结构，透镜本体内侧设有用以放置LED灯珠的透镜腔。

进一步的，所述圆环折射面包括中心圆环面和位于中心圆环面两侧的环带圆环面；所述圆锥折射面包括由内向外依次设置的第一环带圆锥面、第二环带圆锥面和第三环带圆锥面。

进一步的，所述中心圆环面和环带圆环面曲率半径相同但圆心位置不同，二者的曲率半径都为7.29mm；中心圆环面的高度为9.18mm，环带圆环面的高度为2.58mm。

进一步的，所述第一环带圆锥面的竖向截面线段在旋转轴上的投影长度为1.07mm、在光轴上的投影长度为0.3mm；所述第二环带圆锥面的竖向截面线段在旋转轴上的投影长度为2.8mm、在光轴上的投影长度为1.02mm；所述第三环带圆锥面的竖向截面线段在旋转轴上的投影长度为2.13mm、在光轴上的投影长度为1.03mm。

进一步的，所述旋转抛物反射面的竖向截面曲线符合二次抛物曲线方程：y²=23.987x。