KR20040092374A - 항공기 항행등 - Google Patents

Abstract

본 발명은 항공기용 항행등(200)을 제공한다. 상기 항공기 항행등은 배열 고정구(304)내에 장착된 광원(302)을 사용하여 상기 광원들에 의해서 생성된 열을 선택적으로 제거한다. 상기 광원들로 부터 방출된 광은 제 1프리즘(308)으로 유도되어 광을 분배하고 유도한다. 제 2프리즘(324)이 사용되어 상기 광 패턴을 추가적으로 형상화한다. 렌즈(206)는 항행등(200)상에 장착되어 요소들로 부터 그것을 보호한다.

Description

항공기 항행등{AIRCRAFT POSITION LIGHT}

밤에 운항하는 항공기는 동일한 영공에서 운항하는 다른 항공기의 주위를 끌어서 항공기들 사이의 충돌을 방지하기 위한 다양한 라이트들을 사용한다. 그러한 조명 시스템의 하나는 항행등 시스템이다.

항행등 시스템은 포트 날개(port wing)에 달린 적색 라이트, 스타보드 날개에 달린 녹색 라이트및, 항공기의 후방으로 향한 위치에 달린 하나 또는 그 이상의 백색 라이트를 포함한다.

라이트를 켠 항공기에 근접하여 운항하는 다른 항공기는 상기 라이트를 켠 항공기의 상대적인 위치와 그 이동방향을 관찰된 항행등의 색상과 그 이동에 의해서 식별하여 충돌을 피하는 데에 필요한 회피작동을 취할 수 있도록 하여 준다.

항행등들은 이러한 목적으로 항공기상에 사전에 장착된 것이지만, 그것들은 여러가지 불리한 점들을 갖는다. 예전의 항행등은 백열등을 사용하여 제한된 수명을 갖는 것이다. 이러한 제한된 수명은 거친 항공기 운행환경에 의해서 단축된다.운항안전 규정은 항공기가 밤에 운항하면 항행등의 작동을 요구하기 때문에, 상기 항행등들의 고장은 출발 지연을 초래하고, 빈번한 램프 교체에 따른 높은 정비비를 요구하는 것이다. 항공기 라이트 수명에 관한 몇가지 개선이 적어도 하나의 발광 다이오드(LED)를 사용함에 의해서 이루어졌고, 예를 들면 Fleischmann의 미국 특허 6,203,180호에 제시된 바와 같은 항공기 캐빈등 구조와 같은 것이 있다. 그러나, 항행등은 이하에서와 같은 부가적인 고려 사항들이 필요한 것이다.

항행등의 설계에 있어서 백열등들을 사용함으로서 초래되는 다른 불리한 점들은 항행등에 관계되어 수평및 수직 평면들 모두에서 충분한 조명을 제공하면서, 동시에 적절하게 광 분배를 제한하면서 소형의 효과적인 광학 시스템을 설계하는 과정에서 부딪치는 어려움들이다. "각도 차단"으로 알려진 이러한 광 제한은 항공기상의 항행등들 사이에서 과도한 중첩을 제한하여 동일 영공내에서 운항하는 다른 항공기가 라이트를 켠 항공기의 개별적인 항행등들을 정확하게 인식하고, 그 상대적인 위치의 결정에 도움을 주도록 하는 데에 필요한 것이다.

프리즘이 광을 유도하고 방산시키는 데에 사용될 수 있다는 것이 알려져 있다. 예를 들면, Hutchisson의 미국 특허 5,325,271호에서는, LEDs들과 프리즘 방산기(diffuser)를 갖는 마커(marker) 램프가 개시되어 있다. 그러나, 이 시스템은 상기 LEDs 를 프리즘에 장착하기 위하여 프리즘의 입력 각면(facet)에 개구부를 활용하고 있다. 이러한 구성은 단일 평면내에 LEDs 의 배치를 허용하지 않고, 그로 인하여 복잡함과 제조비용을 절감시킬 수 없다.

뿐만 아니라, 이 시스템은 광의 방산에 관련된 것이며, 항공기의 항행등에필요한 선명한 차단을 갖는 비대칭 광패턴을 생성하는 방법을 제시하지 못한다. Maurer의 미국 특허 제 4,161,770호에서는, 프리즘이 안내신호장치에 사용되도록 제시되어 있다. 광원으로 부터 방출된 광은 프리즘의 표면중의 하나로 부터 방출되기 전에 전체적인 내부 반사를 이룬다. 따라서, 상기 프리즘은 저 프로파일(low-profile) 구조의, 그렇지만 일정거리에서는 가시적인 안내광을 허용한다. 그러나, Maurer에 의해서 개시된 시스템은 직접 광 방사와 전 내부 반사를 활용하여 항공기의 항행등에 필요한 필수적인 선명한 각도 차단과 비대칭적 광 패턴을 생성하는 것을 알려주지 못하는 것이다.

그들의 결점을 보완하기 위하여, 예전의 항행등들은 다수의 백열등을 사용하여 짧은 램프 수명을 상쇄하고, 필요한 광 분배를 얻기 위하여 복잡한 반사기 구조를 활용하는 것이다. 항행등에 대해서는 거친 항공기 환경하에서 필요한 광 분배와 긴 작동수명을 제공하는 필요성이 요구된다.

본 발명은 항공기 항행등에 관한 것이다.

특히, 본 발명은 광원들과 프리즘(prismatic) 광학 배열을 사용하는 항행등에 관한 것이다.

도 1은 전형적인 항공기에 장착된 항행등들의 평면도;

도 2는 항행등의 일반적 구성도;

도 3은 항행등 광학계의 개략 구조도;

도 4,5및 6은 항행등의 전기적인 구성도; 그리고

도 7은 항행등의 변조 수단을 도시한 블럭 다이아 그램이다.

본 발명은 다수의 백열등과 복잡한 반사기 구조들에 의존하지 않고도, 필요한 광분배와 작동 수명을 제공하는 항행등에 관한 것이다.

본 발명은 항공기에 사용되도록 설계되는 것이다.

특히, 본 발명은 하나 이상의 광원들, 바람직하게는 발광 다이오드들과 같은 반도체를 사용하는 (solid state) 광원들을 포함한다. 상기 광원들은 특정 항행등에 필요한, 또는 선택적인 광학 필터 및/또는 방산기들과 호환되는 데에 필요한 색상을 방출한다. 배열 구조에서, 상기 광원들은 항행등 크기와 밝기의 고유한 여분및 축소가능성(scalability)과 같은 유익한 특성을 제공하는 것이다. 배열구조에서 또 다른 잇점은 모든 광원들이 선택적으로 한 평면내에 위치되고, 균일한 방향으로 배치되며, 항행등의 구조와 조립을 간략화할 수 있다는 점이다.

하나의 배열에서 모든 광원들이 동일한 특성을 가질 필요는 없다. 이는 사용되어지는 광 방사의 서로 다른 파장들을 갖는 광원들의 조합을 허용한다. 또한, 다른 방식의 광원들의 비율과 밝기를 조절함으로써, 항행등에 의한 광의 분광 출력(spectral output)을 맞춤하는 것이 가능하다. 또한, 몇몇의 다른 색상들을 방출하는 항행등을 구성하는 것이 가능하다. 예를 들면, 적색 및 녹색 광원 모두를 갖는 항행등은 적절한 광원 세트를 구동함으로써 선택되어진 적절한 색상들로서 각각의 날개팁(wingtip) 상에 배치될 수 있다.

상기 방출광의 각도 분배는 다른 타입의 광원들 사이에서 마찬가지로 변화할 수 있다. 몇몇의 광원들은 광의 좁은 빔폭을 방출할 수 있고, 다른 광원들은 광의 넓은 빔폭을 방출할 수 있다. 이러한 특성은 항행등의 출력을 맞춤하는 데에 있어 잇점을 주는 것으로 사용될 수 있다. 예를 들면, 항행등의 몇몇의 구성들은 특정 각도 분배를 갖는 광원의 사용에 의존할 수 있다. 다른 항행등의 구성은 원하는 광 출력을 얻기 위하여 다른 각도의 광 분배를 갖는 광원들의 조합을 활용할 수 있다.

광원들로 부터의 광은 제1 프리즘의 입력면으로 향하게 된다. 광학 필터는 상기 광원과 제1 프리즘의 입력면 사이에 선택적으로 위치되어 상기 항행등에 의해서 방출된 광의 색도를 맞춤할 수 있다. 상기 광학 필터는 주파수 선택적, 예를 들면 야간 시야용 적외광과 같은 것일 수 있다. 또한, 상기 광학 필터는 필요한 색도를 충족하기 위하여 광원의 색상을 맞춤할 수도 있다. 그리고, 상기 광학 필터는 필요한 경우, 종래의 수단에 의해서 전자기적으로 조정가능한 것이다.

그리고, 방산기는 상기 광원들과 제1 프리즘의 입력면 사이에 선택적으로, 상기 광학 필터를 구비하거나 구비함이 없이 배치될 수 있다. 상기 방산기는 상기 광원들과 광학 필터의 사이에, 또는 상기 광학 필터와 제1 프리즘의 입력면 사이에 선택적으로 위치될 수 있으며; 다르게는 다수개의 방산기들이 상기 광원들과 광학 필터 사이에, 그리고 상기 광학 필터와 제1 프리즘의 입력면 사이에 위치될 수 있다.

상기 제1 프리즘의 투과-반사("transflective") 면으로 부터 반사된 광은, 항공기의 항행등이 날개팁 라이트(light)로 장착되는 경우, 항공기의 비행방향으로 상기 제1 프리즘의 출력면에 의해서 유도된다. 이러한 구성은 전 내부반사를 활용하여 항공기 조명에 대한 규정 요구조건들을 충족하는 데에 필요한 라이트의 선명한 각도 차단을 제공하는 것이다. 다르게는 그와 같은 광의 차단은 항행등의 광학 시스템에서 효율 또는 소형화를 희생하지 않고서는 얻기 어려운 것이다. 후방 위치 라이트로서 장착되는 경우, 제1 프리즘의 출력면으로 부터 방출된 광은 항공기의 비행 방향과는 반대의 방향으로 향해진다. 상기 제1 프리즘내의 분배광의 일부분은 제1 프리즘의 투과반사면으로 부터 방출된다. 제 2프리즘이 상기 제1 프리즘의 투과반사면에 근접하여 선택적으로 위치되어 더욱 더 상기 광을 촛점맞추고 유도하여 항행등에 대한 수직및 수평 평면내에서 필요한 광 강도를 얻고, 동시에 항공기상의 다른 항행등에 의해서 방출된 광과의 중첩을 최소화한다. 상기 제 2프리즘은 입력면, 투과반사면및, 출력면등을 포함할 수 있다. 상기 제 1프리즘과 제 2프리즘의 면들은 선택적으로 다수의 각면(facets)들을 포함하여 상기 프리즘들내의 광 분배를 보조할 수 있다. 상기 각면들은 평편하거나 또는 만곡 형상으로 이루어진다. 그 결과적인 상기 광학 시스템은 작은 것이고, 선명한 광 방사 차단을 가지며, 높은 효율을 갖는다. 이는 전 내부반사를 사용하여 그리고 반사및 전파된 광 모두를 사용하여 이루어진다.

상기 광원과 유도 광학의 전체 시스템은 하우징내에 조립되어 요소들로 부터 보호된다. 상기 하우징은 투명 창 또는 렌즈를 포함하여 광의 방출을 허용할 수 있다. 상기 창 또는 렌즈는 선택적으로 색상이 포함되어 방출광의 색도를 더욱 더 맞춤할 수 있다.

상기 제 1및 제 2프리즘들의 잇점은 그들의 광학 특성들이 광원의 변화와는 무관하다는 것이다. 그 결과, 항행등의 광 분배 패턴의 형상은, 만일 한 배열내의 하나 혹은 그 이상의 광원들이 고장나거나 잘 안보이게 되어도 변화하지 않을 것이다. 이러한 특성은 광원들을 그 최대 출력 레벨보다 낮은 레벨에서 작동시켜 상기 라이트의 작동 수명을 연장시키는 추가적인 잇점을 제공하도록 사용된다.

상기 프리즘의 또 다른 잇점은 그들의 비례축소가 가능한 점이다. 상기 항행등은 광원의 숫자를 증가시키거나 감소시킴으로써 보다 밝게 또는 어둡게 할 수 있다. 그러나, 상기 항행등의 조명 패턴의 형상은 광원의 수에 따라서 변화하지 않을 것이며, 이는 요구되는 조명 패턴을 위한 상기 광학 요소들의 고정된 기하학적 구조나 배열을 유지하는 것이다. 상기 프리즘의 이러한 비례축소 가능성은 필요에 따라서는, 광학 요소들의 기하학적 구조나 형상을 변경시킬 필요 없이 상기 프리즘의 두께를 원하는 배열 패턴 및/또는 광원 수에 일치하도록 변경할 수 있다. 따라서, 이러한 비례 축소 특성은 항행등의 광학 설계를 최적화하고 고정되도록 하며, 동시에 항공기의 모델사이의 변화를 수용하도록 항행등에 기계적인 변화를 쉽게 허용할 수 있는 것이다.

반도체를 이용한(solid state) 광원들은 예전의 항행등에서는 유용하지 않은 능력을 제공한다. 예를 들면, 상기 광들의 강도는 예전의 백열등에 관련된 시간 지연(time lag)없이 변경될 수 있다. 상기 반도체를 이용한 광원들의 광강도 출력은 구동 전류의 변경에 따라서 거의 즉각적으로 반응하며, 데이타의 전송을 위한 항행등의 강도의 진폭 변조를 허용하는 것이다. 만일 변조율이 충분히 높다면, 변조에서 부수적으로 일어나는 광 강도 변화들의 가시적인 인식없이 항행등을 통하여 정보들이 전달될 수 있다.

따라서, 본 발명의 목적은 항공기에 사용되는 항행등이 긴 작동 수명, 필요한 광 강도및, 항공기상의 다른 항행등과의 최소한의 광중첩 간섭들을 복잡한 광학 조립체들의 필요없이 제공하고자 함에 있는 것이다. 본 발명은 광원들, 하나 혹은 그 이상의 반사 프리즘들및, 프리즘 광유도 배열등의 사용을 통하여 예전의 항행등의 결점들을 극복한다. 또한, 본 발명의 다른 목적은 저가의, 모듈화된 광학 시스템을 제공하는 것이며, 여기서는 단일 광학 조립체가 코팅 또는 반사(mirrored) 표면의 필요없이도 다수의 광원들의 배치를 수용하는 것이다.

본 발명은 항공기에 사용되는 항행등을 포함하며, 이는: 하우징 구조; 상기하우징 구조의 내측에 배치된 하나 혹은 그 이상의 광원들; 입력면, 출력면및, 투과반사면을 구비하여 상기 광원들에 의해서 방출된 광을 수용하고, 분배하며, 유도하는 프리즘;및 방출 광이 통과하는 렌즈를 포함한다.

이러한 그리고 그 밖의 특징들은 이하의 상세한 설명, 첨부 클레임및, 참조 도면들을 통하여 보다 명확하게 이해될 것이다.

항행등들은 도 1에 도시된 바와 같이 통상적으로 항공기에 장착된다. 적색 항행등 102은 포트 날개 팁의 전방위치에 장착된다. 녹색 라이트 104은 스타보드 날개 팁의 전방 위치에 장착되고, 백색 후미 항행등 106은 항공기의 꼬리부 일정위치에 장착되어 그 방사 출력이 항공기의 후방으로 향하도록 한다. 상기 후미 항행등 106의 대체로서, 후방으로 향한 라이트 108및 110들이 스타 보드및 포트 날개들 각각에 장착가능하다.

도 2에 도시된 바와 같이, 항행등 200은 장착 수단 204을 구비하여 하우징 구조물 202내에 배치가능하다. 상기 하우징 구조물 202과 장착 수단 204의 형상은그리 중요한 것은 아니며, 주어진 항공기상에 적합한 장착을 위하여 필요하면 변경가능하다. 바람직한 실시예에서, 하우징 구조물 202과 장착 수단 204들은 예전의 항행등들과 호환성을 가져서 예전의 항행등을 본 항행등 200으로 쉽게 대체 가능하다. 렌즈 206가 하우징 구조물 202에 장착되어 요소들로 부터 보호된다. 항행등 200으로의 동력은 전기적 배선 208을 통하여 항공기의 전력 시스템으로 부터 공급된다.

도 3에 도시된 바와 같이, 상기 항행등 200은 배열 가이드 304내에 선택적으로 위치되어지는 하나 혹은 그 이상의 광원 302들을 포함할 수 있다. 상기 배열 가이드 304는 광원 302을 제 1프리즘 308으로 향하도록 유도한다. 배열 가이드 304는 또한 히트 싱크(heat sink)로서 기능할 수 있으며, 상기 광원 302으로 부터 생성된 열을 제거한다. 상기 광원 302들은 정사각형, 직사각형, 육각형 또는 그 밖의 바람직한 배열 패턴으로 배치될 수 있다. 광원 302들은 배열 가이드 304에 대하여 균일 각도에서 유도될 수 있다. 다르게는, 상기 광원 302들은 제 1프리즘 308내에서 복잡한 광 패턴을 설정하기 위하여 다양한 각도들에서 유도되어 제 1프리즘 308내에서의 개선된 광 분배를 이룰 수 있다.

광학 필터 328가 선택적으로 상기 광원 302과 제 1프리즘 308의 입력면 318사이에 배치될 수 있다. 광학 필터 328는 주파수 선택적일 수 있으며, 예를 들면 야간 시야용 적외광일 수 있다. 광학 필터 328는 또한 광원 302의 색상을 맞춤하여 항행등 200을 위한 원하는 색도를 충족할 수 있다. 그리고 광학 필터 328는 필요하면, 전자기적으로 셔터 제어식(shutter-controlled) 이다. 또한, 방산기 330는 상기 광원 302과 제 1프리즘 308의 입력면 318사이에 광학 필터 328를 구비하거나 또는 구비하지 않고 선택적으로 위치될 수 있다. 그리고, 방산기 330가 상기 광원 302과 광학 필터 328사이에, 또는 광학 필터 328와 제 1프리즘 308의 입력면 318사이에 선택적으로 배치될 수 있으며; 대체적으로는, 다수개의 방산기 330들이 상기 광원 302과 광학 필터 328사이에, 또는 광학 필터 328와 제 1프리즘 308의 입력면 318사이에 배치될 수 있다.

상기 제 1프리즘 308의 바람직한 실시예는 직각으로 통상적으로 형상화될 수 있으며, 동일 평면상의 상부및 하부 표면 310 및 312들과, 입력면 318, 출력면 316및 투과반사면 320들을 포함한다. 제 1프리즘 308은 날개 팁 항행등으로서 항공기상에 장착되는 경우, 상기 출력면 316이 항공기의 비행방향으로 향하도록 위치된다. 후미 항행등으로서 장착되는 경우는, 제 1프리즘 308은 그것의 선명한 각도 차단이 후방 조명을 위하여 필요한 분배에 일치하도록 장착되는 것이다. 상기 제 1프리즘 308의 상부면 310과 하부면 312들은 통상적으로 항공기의 날개들에 의해서 형성된 평면에 평행으로 배치된다. 상부면 310은 하부면 312에 대하여 경사져서 항행등 200에 의해서 방출된 광의 수직분배를 맞춤할 수 있다. 상부면 310과 하부면 312들은 항행등 200에 의해서 방출된 광의 수직분배를 더욱 더 맞춤하기 위하여 결(texture)들이 형성될 수 있다. 입력면 318은 항공기의 비행 방향에 대해 통상적으로 수직으로 배치되며, 광원 302으로 부터 광을 받는다. 상기 광원 302으로 부터 방출된 광은 투과반사면 320상의 광의 입사각들의 연속체(continuum)를 형성하여 일부의 광은 제 1프리즘 308을 위한 전체 내부 반사의 임계각을 초과하며, 일부의광은 제 1프리즘 308의 임계각에 있으며, 그리고 일부의 광은 제 1프리즘 308의 임계각을 초과하지 않는다.

상기 제 1프리즘 308의 기하학적 구조는 투과 반사면 320으로 입사하는 몇몇의 광이 제 1프리즘 308을 위한 전체 내부 반사의 임계각을 초과하도록 선택된다. 제 1프리즘 308의 기하학적 구조는 원하는 광 분배를 얻기 위하여 필요한 바와 같이 형상화될 수 있고, 삼각형의 기하학적 구조로 제한되지 않는 것임을 알아야 한다. 또한, 상기 프리즘의 면들은 필요하면 만곡될 수 있다. 제 1프리즘 308을 위한 전체 내부 반사의 임계각을 초과하는 광은 출력면 316으로 향하도록 유도될 것이다. 몇몇의 광들은 상기 임계각을 초과하지 않을 것이며, 반사를 위한 Fresnel 수식들에 따라서 반사할 것이다. 나머지 광은 상기 투과반사면 320을 통하여 투과되고 반사될 것이다. 전체 내부반사가 임계각을 넘어서 독립적으로 경사하기 때문에, 그리고 Fresnel 반사가 상기 입사각이 임계각으로 부터 감소되는 경우 급속하게 사라지기 때문에, 상기 출력면 316을 통하여 방출된 광의 강도는 선명한 각도 차단을 갖게 될 것이다. 상기 투과반사면 320에 의해서 방출된 광은 출력면 316에 의해서 투과된 반사광에 의해서 커버되지 않는 영역에 항행등 200의 원하는 강도분배를 제공한다.

상기 광원 302들에 의해서 방출된 광은 제 1프리즘 308의 입력면으로 향하게 된다. 상기 입력면 318은 다수의 각면 322들을 포함하여 복잡한 광 강도 패턴을 구축하고 제 1프리즘 308내에서 더욱 더 광을 분배한다. 상기 각면 322들은 평편하거나 만곡된 형상으로 이루어질 수 있다. 또한, 상기 각면 322들은 제 1프리즘 308상의 임의의 또는 전체 면들에 위치될 수 있다. 최적의 성능을 위하여, 광원 302들은 상기 광원 302의 열들이 각면 322에 정렬되지 않도록 배치될 수 있다. 제 1프리즘 308으로 향하는 많은 광들은 상기 출력면 316을 바람직하게 빠져 나간다.

이는 투과반사면 320을 충돌하는 상기 분배광의 몇몇이 상기 임계각보다는 큰 입사각을 가지고, 전체 내부반사를 거친 다음, 상기 광이 출력면 316을 통하여 배출하도록 한다는 사실에 기인한다. 제 1프리즘 308내의 일부의 광이 Fresnel 반사를 겪을 동안, 반사된 광의 량은 투과 반사면 320에 대한 각도에 따라 급격하게 저하할 것이며, 이는 항공기상의 항행등들 사이의 중첩을 최소화하는 데에 필요한 광의 각도 차단에 기여하는 것이다. 상기 각도 차단은 제 1프리즘 308의 기하학적 구조와 광원 302들에 의해서 규정된다.

상기 제 1프리즘 308내에서 분배된 광의 일부분은 투과 반사면 320을 통하여 배출된다. 이러한 광은 출력면 316에 의해서 방출된 광의 바로 뒤로 유도되며; 그 분배는 렌즈 배열과 같은 제 2광학에 의해서 더욱 선명하게 되며, 바람직하게는 제 2프리즘 324과 같은 프리즘에 의해서 이루어진다. 제 2프리즘 324은 상부면 306, 하부면 314, 입력면 332, 출력면 334및, 투과반사면 336들을 제 1프리즘 308에 관련하여 상기에서 설명한 것과 동일한 방식으로 포함할 수 있다. 상기 제 1프리즘 308에 대한 제 2프리즘 324의 크기, 형상 및 위치들은 상기 제 1프리즘 308의 투과 반사면 320을 빠져 나오는 때에, 재유도되어지는 광량에 의존한다. 상기 제 1프리즘 308의 투과 반사면으로 부터 방출된 광은 제 2프리즘 324의 입력면 332으로 유입한다. 상기 제 1프리즘 308의 투과 반사면 320으로 부터 방출된 광은 또한 제 2프리즘 324의 출력면 334으로 유입할 수 있다. 광은 상기 출력면 334과 투과 반사면 336으로 부터 제 1프리즘 308에 관련하여 상기에서 설명한 바와 같은 방식으로 출력함으로써, 필요한 광 분배를 제공하는 것이다. 제 2프리즘 324에 의해서 이루어지는 광 분배는 제 2프리즘 324에 선택적으로 각면 326들을 추가하여 더욱 더 맞춤되어질 수 있다. 상기 각면 326들은 평편형이거나 만곡형상으로 이루어질 수 있다. 그리고, 상기 각면 326들은 제 2프리즘 324의 임의의 면 또는 모든 면상에 위치될 수 있다.

도 4에 도시된 바와 같이, 항공기로 부터의 전원이 전기 배선 208을 통하여 제어 회로 400으로 제공된다. 제어 회로 400는 하우징 구조 202내에 위치되거나 또는 원격으로 위치될 수 있다. 고전압 보호 필터 402가 상기 항공기와 제어 회로 400 사이의 전기적 노이즈(noise)를 차단한다. 전압 조절기와 같은 전력 공급 404이 항공기로 부터의 전원을 제어 회로 400내의 구성품들에 적절한 전압레벨로 조절한다. 전류 제한기(current limiter)와 같은 구동기 406가 상기 광원 302으로 공급되는 전류량을 조절한다. 상기 광원 302은 필요한 경우, 그들의 정격 동력보다 낮게 작동될 수 있어서 광원 302의 수명을 연장시킨다. 상기 광원 302은 전기적으로 직렬 연결될 수 있다.

신뢰도를 증가시키기 위하여, 광원 302의 열들이 도 5및 도 6에 도시된 바와 같이 별개로 배선되어 만일 하나의 광원 302이 고장나는 경우, 모든 광원 302들이 소등되는 것을 방지한다. 상기 항공기로 부터의 전력이 전기 배선 208을 통하여 제어 회로 400로 공급된다. 고전압 보호 필터 402는 항공기와 제어 회로 400 사이의전기적 노이즈를 차단한다. 전압 조절기와 같은 전력 공급 404이 항공기로 부터의 전력을 제어 회로 400내의 구성품들에 적절한 전압레벨로 조절한다. 전류 제한기와 같은 구동기 406가 상기 광원 302으로 공급되는 전류량을 조절한다. 상기 광원 302은 필요한 경우, 그들의 정격 동력보다 낮게 작동될 수 있어서 광원 302의 수명을 연장시킨다. 상기 광원 302은 전기적으로 직렬-병렬 네트워크로 연결된다.

도 7은 항행등 200에 의해서 방출된 광에 데이타를 첨가하는 바람직한 수단을 도시한다. 상기 항공기로 부터의 전력은 전기 배선 208을 통하여 제어 회로 600으로 공급된다. 제어 회로 600는 하우징 구조 202 내측에 또는 멀리 떨어져 위치될 수 있다. 고전압 보호 필터 604는 항공기와 제어 회로 600 사이의 전기적 노이즈를 차단한다. 전압 조절기와 같은 전원 공급 606이 항공기로 부터의 전력을 제어 회로 600내의 구성품들에 적절한 전압레벨로 조절한다. 전류 제한기와 같은 구동기 608가 상기 광원 302으로 공급되는 전류량을 조절한다. 항행등 200에 의해서 전파되는 데이타는 진폭 변조기와 같은 변조기 610로 입력 배선 612을 통하여 공급된다. 변조기 610는 구동기 608에 의해서 상기 광원 302으로 공급되는 구동전류 량을 변화시킨다. 상기 광원 302으로 부터의 광 강도는 시간적으로 변조기 610로 공급되는 데이타에 따라서 변화하여 항행등 200에 의해서 방출된 광상에 데이터의 전파를 이룬다.

작동에서, 적색의 항공기 항행등 102은 항공기의 포트 날개상에 장착되고, 녹색 항행등 104은 스타 보드의 날개상에 장착되며, 백색 후미 항행등 106은 그 방사 출력이 항공기의 후방을 향하도록 된 위치에 배치된다. 후미 항행등 106의 대체로서, 후방으로 향한 라이트 108및 110들이 스타 보드및 포트 날개상에 각각 장착될 수있다. 상기 항행등들은 켜지게 된다. 라이트를 켠 항공기의 인접에서 운항하는 다른 항공기들은 라이트 102,104및 106(또는 108 및 110)들에 의해서 상기 라이트를 켠 항공기의 존재를 경계받게 되고, 상기 라이트 102,104및 106(또는 108 및 110)들의 관찰된 색상과 그들의 이동을 주의함으로써, 다른 항공기는 충돌을 피하는 회피 작동을 적절하게 취할 수 있는 것이다.

본 발명은 광원과 프리즘(prismatic) 광학 배열을 사용하는 항행등에 관한 것이다.

Claims (20)

1. 하우징 구조(202);

   상기 하우징 구조(202)의 내측에 배치된 적어도 하나의 광원(302);

   입력면(318), 출력면(316)및, 투과반사면(320)을 갖고, 상기 광원(302)들에 의해서 방출된 광을 수용하고, 분배하며, 유도하고, 상기 광원(302)이 외측에 위치되어지는 프리즘(308);및

   방출 광이 통과하는 렌즈(206);를 포함하는 항공기상에 사용되는 항행등.
2. 제1항에 있어서, 상기 광원(302)으로 부터 방출된 광의 제1부분은 상기 프리즘(308)의 투과반사면(320)에서 전체 내부반사를 겪고, 그리고 상기 광원(302)으로 부터 방출된 광의 제 2부분은 상기 투과반사면(320)을 통하여 투과되며, 상기 광의 제 1및 제 2부분들의 조합은 상기 투과반사면(320)에서 상기 전체 내부반사를 위한 임계각에 일치하는 선명한 각도 차단을 구비한 조명 패턴을 생성하는 것임을 특징으로 하는 항행등.
3. 제1항에 있어서, 상기 광원(302)으로 인가되는 전류량을 제어하기 위한 수단(406)을 추가 포함함을 특징으로 하는 항행등.
4. 제3항에 있어서, 상기 전류 제어 수단(406)은 상기 광원(302)의 강도를 변조하기 위한 수단(610)을 포함하는 것을 특징으로 하는 항행등.
5. 제1항에 있어서, 상기 광원(302)은 녹색, 적색및, 백색광중의 하나를 방출하는 것임을 특징으로 하는 항행등.
6. 제1항에 있어서, 상기 광은 다수의 광원(302)들을 포함하는 것을 특징으로 하는 항행등.
7. 제6항에 있어서, 상기 광원(302)들은 하나 혹은 그 이상의 색 조합을 포함하는 것을 특징으로 하는 항행등.
8. 제1항에 있어서, 상기 광원(302)은 반도체를 이용한 것(solid-state)임을 특징으로 하는 항행등.
9. 제1항에 있어서, 입력면(332), 출력면(334)및, 투과반사면(336)을 갖는 제 2프리즘(324)을 추가 포함하여 상기 광원으로 부터 방출된 광을 추가적으로 형상화하고 유도하는 것을 특징으로 하는 항행등.
10. 제9항에 있어서, 상기 제 2프리즘(324)의 입력면(332)상의 각면(326)들을 추가 포함함을 특징으로 하는 항행등.
11. 제1항에 있어서, 상기 프리즘(308)은 입력면(318)상의 각면(322)들을 포함함을 특징으로 하는 항행등.
12. 입력면(318), 출력면(316)및, 투과반사면(320)을 구비하여 광을 수용하고, 분배하며, 유도하는 프리즘(308);과

    적어도 하나의 광원(302);을 포함하고,

    상기 광원(302)으로 부터 방출된 광의 제1부분은 상기 프리즘(308)의 투과반사면(320)에서 전체 내부반사를 겪고, 그리고 상기 광원(302)으로 부터 방출된 광의 제 2부분은 상기 투과반사면(320)을 통하여 투과되며, 상기 광의 제 1및 제 2부분들의 조합은 상기 투과반사면(320)에서 상기 전체 내부반사를 위한 임계각에 일치하는 선명한 각도 차단을 구비한 조명 패턴을 생성하는 항공기상에 사용되는 항행등.
13. 제12항에 있어서, 상기 광원(302)으로 부터 방출된 광은 상기 투과반사면(320)상의 광의 입사각들의 연속체를 형성하여 일부의 광은 상기 프리즘(308)을 위한 전체 내부 반사의 임계각을 초과하며, 일부의 광은 상기 프리즘(308)의 임계각에 있으며, 그리고 일부의 광은 상기 프리즘(308)의 임계각을 초과하지 않는 것임을 특징으로 하는 항행등.
14. 하우징 구조(202)를 제공하고;

    상기 하우징 구조(202)에 적어도 하나의 광원(302)을 위치시키며;

    상기 광원(302)에 전류를 인가하고;

    입력면(318), 출력면(316)및, 투과반사면(320)을 갖는 프리즘(308)에 의해서 상기 광원(302)들에 의해서 방출된 광을 수용하고, 분배하며, 유도하고, 상기 광원들이 상기 프리즘(308)의 외측에 위치되며; 그리고

    상기 방출 광을 렌즈(206)를 통과시키는;것들을 포함하는 항공기상에 사용되는 조명을 제공하는 공정.
15. 제14항에 있어서, 상기 광원(302)으로 부터 방출된 광의 제1부분은 상기 프리즘(308)의 투과반사면(320)에서 전체 내부반사를 겪고, 그리고 상기 광원(302)으로 부터 방출된 광의 제 2부분은 상기 투과반사면(320)을 통하여 투과되며, 상기 광의 제 1및 제 2부분들의 조합은 상기 투과반사면(320)에서 상기 전체 내부반사를 위한 임계각에 일치하는 선명한 각도 차단을 구비한 조명 패턴을 생성하는 것을 특징으로 하는 공정.
16. 제14항에 있어서, 입력면(332), 출력면(334)및, 투과반사면(336)을 갖는 제 2프리즘(324)을 추가 제공하고, 상기 제 2프리즘(324)을 상기 광원(302)에 의해서 방출된 광을 추가적으로 형상화하고 유도하도록 상기 프리즘(308)의 투과반사면(320)에 배치하는 단계들을 추가 포함함을 특징으로 하는 공정.
17. 제14항에 있어서, 상기 프리즘의 입력면(318)상에 각면(322)들을 제공하는 단계를 추가 포함함을 특징으로 하는 공정.
18. 제16항에 있어서, 상기 제 2프리즘(324)의 입력면(332)상에 각면(326)들을 제공하는 단계를 추가 포함함을 특징으로 하는 공정.
19. 적어도 하나의 광원(302)을 제공하고;

    상기 광원들에 전류를 인가하며; 그리고

    입력면(318), 출력면(316)및, 투과반사면(320)을 갖는 프리즘(308)에 의해서 상기 광원(302)으로 부터 방출된 광을 수용하고, 분배하며, 유도하는 것들을 포함하고,

    상기 광원(302)으로 부터 방출된 광의 제1부분은 상기 프리즘(308)의 투과반사면(320)에서 전체 내부반사를 겪고, 그리고 상기 광원(302)으로 부터 방출된 광의 제 2부분은 상기 투과반사면(320)을 통하여 투과되며, 상기 광의 제 1및 제 2부분들의 조합은 상기 투과반사면(320)에서 상기 전체 내부반사를 위한 임계각에 일치하는 선명한 각도 차단을 구비한 조명 패턴을 생성하는 항공기상에 사용되는 항행등을 제공하는 공정.
20. 제19항에 있어서, 상기 광원(302)으로 부터 방출된 광은 상기투과반사면(320)상의 광의 입사각들의 연속체를 형성하여 일부의 광은 상기 프리즘(308)을 위한 전체 내부 반사의 임계각을 초과하며, 일부의 광은 상기 프리즘(308)의 임계각에 있으며, 그리고 일부의 광은 상기 프리즘(308)의 임계각을 초과하지 않는 것임을 특징으로 하는 공정.