CN102639927A - 用于信标设备的发光装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种用于信标设备的发光装置(1)，所述发光装置具有至少一个VIS-LED(4)作为第一光源和基本上发射红外辐射的第二光源(6)。

Description

用于信标设备的发光装置
技术领域
本发明涉及一种用于信标设备的发光装置。
背景技术
为了定向和引导飞行器，在其飞入机场等地方或在起飞-、降落-或滑行跑道上移动时，机场的信标装置发出光信号。信标装置包括所有光学技术上的辅助设施，即使在黑暗和/或视线状况差的情况下，它们应该保证安全的航空交通和飞行器在机场范围的安全活动。常用的信标装置具有带有卤素灯的发光机构（例如GB 1270658A或EP 0 653 351 B1）。卤素灯除了发射可见光之外还发射红外辐射，所述红外辐射用作在例如由于雾或雨的视线差的情况下，用于飞机的电子着陆辅助设施的信号发生器（例如WO 2009/128065 A1）。然而，含水的大气吸收了大部分所发射的红外辐射（水分子的吸收光谱），使得所述部分辐射不再提供有效作用（红外定向辅助设施）。仅仅在特定光谱范围中的红外光（所谓的光谱透射窗口）还能够经过较大的距离穿过含水的空气来发射，并且随后能够借助于用于定位目的的飞机的红外照相机来捕获。在图6中显示了在约0.9μm至2.7μm范围内的电磁辐射的大气的光谱透射率（来源：http://www.gemini.edu/node?q=node/10789）。具有透射率接近1的波长范围是所提及的光谱透射窗口。特别是例如在约1μm和1.1μm之间，1.2μm和1.3μm之间，1.5μm和1.75μm之间,或2.1μm和2.3μm之间的范围内的波长属于此种光谱透射窗口。
这类信标装置的缺点是用于产生光谱透射窗口之外的红外辐射所需的过高的能量，卤素灯过短的使用寿命，和用于更换卤素灯的与之相关的过于耗费的维护工作。
发明内容
本发明的目的为，提供一种发光装置，其具有低的能量需求和高的使用寿命。
所述目的通过具有权利要求1的特征的发光装置来实现。
根据本发明，用于信标设备的发光装置包括具有至少一个VIS-LED（可见光LED）的至少一个第一光源，和基本上发射红外辐射的第二光源。VIS-LED的概念应理解为下述发光二极管（LED），所述发光二极管被设计用于发出人眼可见的电磁辐射，即白光或彩色光。
所述解决方案的优点在于，例如为了定向和引导飞入机场的飞行器，可见光（白光或彩色光）能够由具有至少一个LED的光源所提供。与前面提到的现有技术相比，LED的使用寿命长，并且具有低的能量需求。因此，经由其它的光源来发射在视线状况差的情况下起到定向作用的红外辐射，所述光源必须只提供所述辐射并且因此能够特别适用于此。另外，能够在天气良好时节约供给红外光源的能量。
特别有利的实施方案在从属权利要求中描述。
所述发射红外辐射的光源有利地是红外激光器，红外LED和/或基本上在红外光谱范围放射的卤素灯。在使用红外激光器或红外LED的情况下，优选目的明确地选择位于大气的光谱透射窗口内的IR波长。特别适合于此的波长是在约1μm和1.1μm之间，1.2μm和1.3μm之间，1.5μm和1.75μm之间或2.1μm和2.3μm之间的范围内。
所述光源优选容纳在同一个散热的壳体内。因此，所述发光装置形成一个单元，其中因此例如能够在机场的跑道上布置多个单元。由于所述壳体的散热特性能够节约其它的冷却元件。
为了提高发光装置的光强，能够在所述壳体内布置多个第一和/或第二光源。
所述第一光源有利地是至少一个传统的并且低成本的LED模块，所述LED模块具有四个分别配备有反射器的LED。
在另一个实施方式中，将所述第一光源构成为紧凑的多芯片LED。
还可以设想，将所述第一光源构成为具有极其小的结构空间的LED基座。
在本发明的另一个扩展方案中，将多个LED模块、多芯片LED和/或LED基座大致以所述第二光源为中心地设置。
所述发光装置尤其适合于用作飞机在飞入机场时的飞机进场信标设备，用作障碍物信标设备或机场跑道信标设备，或者用作船舶航行中的灯标。
附图说明
下面应依据实施例详细描述本发明。在附图中：
图1示出根据第一实施例的发光装置的立体图；
图2示出根据第二实施例的发光装置的立体图；
图3示出根据第三实施例的发光装置的立体图；
图4示出根据第四实施例的发光装置的立体图；
图5示出根据第五实施例的发光装置的立体图；
图6示出电磁辐射的大气光谱透射率的一部分。
具体实施方式
图1示出根据第一实施例的发光装置1的立体图。所述发光装置具有大约集中地布置在锅状壳体2中的4个LED模块4，和大约布置在LED模块中央的红外激光器6（IR激光器）。这类发光装置1例如用在机场的标准化停机坪信标装置或跑道信标装置中。LED模块4在此基本上放射白光或彩色光，所述白色或彩色光作为良好视线状况下飞机的着陆辅助设施。在视线状况差的情况下，例如由于雾或雨，从IR激光器6放射的红外辐射被设置在飞机上的红外照相机接收，所述红外照相机用于确定停机坪信标装置或跑道信标装置的位置。
与前面现有技术中列出的卤素灯不同，LED模块4和IR激光器6的特征在于极低的能量消耗和长的使用寿命。
将LED模块4和IR激光器6固定在布置于壳体2的底面的电路板8上，并且电接触。所述电路板8是具有用于提高散热的金属芯的FR4印刷电路板。起到冷却体作用的壳体2同样由散热材料制成。各个LED模块4分别具有4个LED 10，所述LED模块分别配备有例如是漏斗形的反射器12。所述反射器的纵向轴线大致正交于印刷电路板8延伸，并且所述反射器的直径在LED 10的放射方向中逐渐增大。LED模块4的反射器12一件式地构成，并且与LED 10一起经由夹子连接装置14固定在电路板8上。夹子连接装置14具有4个远离电路板8延伸的支脚16，所述支脚均匀地围绕一件式构成的反射器12设置，并且为了支承而利用远离线路板8的端部部段后接合反射器12。通过夹子连接装置14能够简单地更换LED 10。
LED模块4大致集中地且均匀地在印刷电路板8上围绕IR激光器6设置，所述IR激光器6因此大概位于LED模块4的中央。
所述IR激光器6例如是传统的高功率单模InP激光器，其发射波长为例如1250nm或1750nm。所述波长位于大气的光谱透射窗口内，并且因此透射率接近1（参看图6），即透射损失相应地极其低。
图2示出根据第二实施例的发光装置1的立体图。代替图1中所示的四个LED模块4，发光装置在此具有八个多芯片LED 18。在此，例如是欧司朗公司的“Ostar”类型的多芯片LED。在DE 10 2008 033 910A1中公开了这类多芯片LED 18。
此外，在第二实施例中，用3个星形布置的红外LED 20（IR-LED）代替图1的IR半导体激光器6。多芯片LED18围绕IR-LED 20环绕地设置并且均匀地彼此间隔地设置，如在图1中示出。
发光装置1的在图3中立体地示出的第三实施例为图1和图2的第一和第二实施例的组合。为了放射白光或彩色光在此使用图1中的4个LED模块4，并且为了放射红外辐射在此使用图2中的IR-LED 20。
图4示出根据第四实施例的发光装置1的立体图。在此使用6个LED基座22代替如图3所示的LED模块4。所述LED基座22是多个单独的LED，例如8个，所述LED电并联地装配在条块（Barre）或基座上。这类LED基座22的特征在于极其小的结构大小。LED基座22的中央也布置了IR激光器6或IR-LED 20。
在图5中示出根据第五实施例的发光装置1的立体图。与图1的第一实施例不同的是，代替IR激光器6，将具有反射器26的卤素灯24在LED模块4的中央装入到壳体2中。因此将LED技术与卤素技术组合。通过对卤素灯24进行调光，波长光谱的最大值能够在红外光谱范围内的移动，以便卤素灯24匹配前面现有技术中提到的大气的光谱透射窗口。卤素灯24由于调光而有利地具有更长的使用寿命。
能够设想，发射红外辐射的光源只在需要时，例如在视线状况差的情况下接通。
除了图1至5中第一光源4、18、22和第二光源6、20、24的组合之外，其它组合完全是可能的。因此，卤素灯24例如能够代替例如图2、3或4中的第二光源。每个发光装置1还能够使用不同的第一光源和不同的第二光源4、6、18、20、22、24。
在此公开的是用于信标设备的发光装置，其具有至少一个VIS-LED作为第一光源和基本上发射红外辐射的第二光源。

Claims (12)

1.用于信标设备的发光装置，所述发光装置包括：至少一个第一光源(4,18,22)，其具有至少一个可见光LED(10)；和基本上发射红外辐射的第二光源(6,20,24)。
2.根据权利要求1所述的发光装置，其中所述第二光源是红外激光器(6)、红外LED(20)和/或卤素灯(24)。
3.根据权利要求2所述的发光装置，其中所述红外激光器(6)或所述红外LED(20)辐射的波长位于大气的光谱透射窗口中。
4.根据权利要求3所述的发光装置，其中所述波长在约1μm和1.1μm之间，1.2μm和1.3μm之间，1.5μm和1.75μm之间或2.1μm和2.3μm之间的范围内。
5.根据前述权利要求之一所述的发光装置，其中所述光源(4,6,18,20,22,24)容纳在共同的散热的壳体(2)中。
6.根据前述权利要求之一所述的发光装置，其中多个第一光源和/或第二光源(4,6,18,20,22,24)布置在所述壳体(2)中。
7.根据前述权利要求之一所述的发光装置，其中所述至少一个第一光源是具有相应四个LED(10)的LED模块(4)，所述LED分别配设有反射器(12)。
8.根据权利要求1至6之一所述的发光装置，其中所述至少一个第一光源是多芯片LED(18)。
9.根据权利要求1至6之一所述的发光装置，其中所述至少一个第一光源是至少一个LED基座(22)。
10.根据前述权利要求之一所述的发光装置，其中多个第一光源(4,18,22)大致以所述第二光源(6,20,24)为中心地设置。
11.根据前述权利要求之一所述的发光装置，其中，所述发光装置用作飞机在飞入机场时的航线信标设备，用作障碍物信标设备或机场跑道信标设备。
12.根据前述权利要求之一所述的发光装置，其中，所述发光装置用作船舶航行中的灯标。
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