CN111981436A - 多面不连续反射器 - Google Patents

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CN111981436A CN201911278461.4A CN201911278461A CN111981436A CN 111981436 A CN111981436 A CN 111981436A CN 201911278461 A CN201911278461 A CN 201911278461A CN 111981436 A CN111981436 A CN 111981436A
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Abstract

本公开涉及多面不连续反射器。公开了一种交通工具防撞灯。在一个或多个实施例中，交通工具防撞灯包括设置在基板上的一个或多个照明源，以及在基座处耦合到基板的反射器组件。在实施例中，反射器组件包括反射元件，该反射元件包括被配置为重定向照明的第一部分的一个或多个反射表面，以及被配置为使照明的第二部分透射通过反射元件的一个或多个透射部分。在实施例中，一个或多个透射部分被界定在反射元件的一个或多个反射表面内，使得反射元件包括在基座和一个或多个透射部分之间的一个或多个反射表面以及在一个或多个透射部分和反射元件的远端边缘之间的一个或多个反射表面。

Description

多面不连续反射器
背景技术
交通工具经常使用高强度防撞灯来向附近的观察者提醒交通工具的存在，以便减少发生碰撞的可能性。在航空的背景中，有专门的规定来定义光强度要求。例如，根据成文为14C.F.R.25.1401的美国联邦航空管理局(FAA)法规，飞机防撞灯必须围绕水平面360°并在水平面上方高达75°引导光。另外，该法规要求在相对于水平面的较低垂直角处的较高光强度以及在较高垂直角处的较低光强度。
当前可用的防撞灯表现出若干缺点。例如，当前可用的防撞灯通常以相对于水平面较高的角度发射大量的光。这些大量的光通常远高于规定实体(例如，FAA)提供的光强度要求，因此可能被认为是浪费的光。此外，当前可用的防撞灯需要设置在多个表面上的多组照明源，以便遵守相应的法规。这些设计增加了灯的成本、重量和空气动力学特性，并且增加了故障的复杂性和可能性。
因此，期望提供一种系统和方法，该系统和方法可以解决上面识别出的先前方法中的一个或多个缺点。
发明内容
公开了一种交通工具防撞灯。在一个或多个实施例中，交通工具防撞灯包括设置在基板上的一个或多个照明源，以及在基座处耦合到基板的反射器组件。在实施例中，反射器组件包括反射元件，该反射元件包括被配置为重定向照明的第一部分的一个或多个反射表面，以及被配置为使照明的第二部分透射通过反射元件的一个或多个透射部分。在实施例中，一个或多个透射部分被界定在反射元件的一个或多个反射表面内，使得反射元件包括在基座和一个或多个透射部分之间的一个或多个反射表面，以及在一个或多个透射部分和反射元件的远端边缘之间的一个或多个反射表面。
公开了一种用于优化角度光分布的交通工具防撞灯。在一个或多个实施例中，交通工具防撞灯包括基板、设置在基板上的多个照明源，以及耦合到基板的反射器组件。在实施例中，反射器组件包括反射元件，该反射元件在靠近多个照明源的基座处耦合到基板。在另外的实施例中，反射元件包括：一个或多个反射表面，该一个或多个反射表面被配置为接收由多个照明源产生的照明、重定向所产生的照明的第一部分；以及一个或多个透射部分，该一个或多个透射部分设置在基座和反射元件的远端边缘之间的反射元件内，其中一个或多个透射部分被一个或多个反射表面界定，该一个或多个透射部分被配置为使照明的第二部分透射通过反射器组件。
公开了一种分布光以向观察者提醒交通工具的存在的方法。在一个或多个实施例中，该方法包括：利用耦合到设置在交通工具上的基板的多个照明源来产生照明；利用耦合到基板的反射器组件的反射元件使所产生的照明的第一部分跨相对于基板平面的第一组垂直角重定向；以及利用设置在反射元件内的一个或多个透射部分使所产生的照明的第二部分跨相对于基板平面的第二组垂直角透射通过反射器组件，其中第二组垂直角中的至少一个角大于第一组垂直角，其中一个或多个透射部分被界定在反射元件内。
本发明内容仅仅是作为对在具体实施方式和附图说明中进行充分描述的主题的介绍而提供的。本发明内容不应当被认为是描述基本特征，也不应当被用于确定权利要求书的范围。而且，应该理解的是，前述发明内容和以下详细描述都仅仅是为示例和解释而提供，并且不一定限制所要求保护的主题。
附图说明
参考附图描述详细描述。在说明书和图中的不同情况下使用相同的附图标记可以指示相似或相同的项目。在以下详细描述和附图中公开了本公开的各种实施例或示例(“示例”)。附图不一定按比例绘制。一般而言，除非在权利要求中另外提供，否则所公开的处理的操作可以以任意顺序执行。在附图中：
图1A图示了根据本公开的一个或多个实施例的包括多个防撞灯的飞机的顶视图。
图1B图示了根据本公开的一个或多个实施例的包括多个防撞灯的飞行器的前视图。
图2是图示传统防撞灯的光强度分布的曲线图。
图3图示了传统防撞灯的角度光分布轮廓的曲线图。
图4是图示传统防撞灯的光强度分布的曲线图。
图5A图示了根据本公开的一个或多个实施例的防撞灯的透视图。
图5B图示了根据本公开的一个或多个实施例的防撞灯的侧视图。
图6A图示了根据本公开的一个或多个实施例的防撞灯的反射器组件的透视图。
图6B图示了根据本公开的一个或多个实施例的防撞灯的反射器组件的透视图。
图6C图示了根据本公开的一个或多个实施例的防撞灯的反射器组件的仰视图。
图6D图示了根据本公开的一个或多个实施例的防撞灯的反射器组件的一部分的横截面图。
图7图示了根据本公开的一个或多个实施例的防撞灯的角度光分布轮廓的曲线图。
图8是示出根据本公开的一个或多个实施例的防撞灯的光强度分布的曲线图。
图9图示了根据本公开的一个或多个实施例的用于分布光以向观察者提醒交通工具的存在的方法的流程图。
具体实施方式
在详细解释本公开的一个或多个实施例之前，应该理解的是，实施例的应用不限于在以下描述中阐述或在附图中图示的构造和部件或步骤或方法的布置的细节。在以下实施例的详细描述中，可能阐述了许多具体细节以便提供对本公开的更透彻的理解。但是，对于受益于本公开的本领域普通技术人员将清晰的是，可以在没有这些具体细节中的一些细节的情况下实践本文公开的实施例。在其它实例中，可能没有详细描述众所周知的特征，以避免不必要地使本公开复杂化。
如本文所使用的，在附图标记后的字母旨在表示这样的特征或元件的实施例，该特征或元素可以与带有相同附图标记的先前描述的元件或特征相似但不一定完全相同(例如，1、1a、1b)。这样的简写符号仅出于方便的目的而使用，并且不应当被解释为以任何方式限制本公开，除非有相反的明确说明。
另外，除非有相反的明确说明，否则“或”是指包含性的“或”而不是排他性的“或”。例如，通过下列条件之一而满足条件A或B：A为真(或存在)且B为假(或不存在)，A为假(或不存在)或B为真(或存在)，以及A和B都为真(或存在)。
此外，“一”的使用可以用来描述本文公开的实施例的元件和部件。这样做仅仅是为了方便起见，并且“一”旨在包括“一个”或“至少一个”，并且单数也包括复数，除非显而易见意味着不是这样。
最后，如本文所使用的，对“一个实施例”或“一些实施例”的任何引用意味着结合该实施例描述的特定元件，特征，结构或特点包括在本文公开的至少一个实施例中。说明书中各个地方出现的短语“在一些实施例中”不一定都是指同一个实施例，并且实施例可以包括本文明确描述或固有存在的一个或多个特征、或两个或更多个这样的特征的子组合的任意组合以及在本公开中可能不一定明确描述或固有地存在的任何其它特征。
交通工具经常使用高强度防撞灯来向附近的观察者提醒交通工具的存在，以便减少发生碰撞的可能性。在航空领域，有专门的规定来定义光强度要求。例如，根据成文为14C.F.R.25.1401的美国联邦航空管理局(FAA)法规，飞机防撞灯必须围绕水平面360°并直到水平面上方的75°引导光。另外，与在较高角度下的光强度要求相比，该法规要求在相对于水平面的较低角度下的较高光强度。
当前可用的防撞灯表现出若干缺点。例如，当前可用的防撞灯通常以相对于水平面较高的角度发射大量的光。这些大量的光通常远高于规定主体(例如，FAA)提供的光强度要求，因此可能被认为是浪费的光。此外，当前可用的防撞灯需要设置在多个表面上的多组照明源，以便遵守相应的法规。这些设计增加了灯的成本、重量和空气动力学特性，并且增加了故障的复杂性和可能性。
因此，本公开的实施例涉及一种防撞灯和方法，该防撞灯和方法可以解决上面识别出的先前方法中的一个或多个缺点。本公开的实施例涉及一种具有不连续反射器组件的防撞灯，该不连续反射器组件被配置为优化角度光分布。特别地，本公开的实施例涉及一种反射器组件，该反射器组件包括一个或多个透射部分，该一个或多个透射部分被配置为以相对于水平面的大角度使光透射通过反射器组件。
图1A图示了根据本公开的一个或多个实施例的包括多个防撞灯100的飞机101的俯视图。图1B图示了根据本公开的一个或多个实施例的包括多个防撞灯100的飞机101的前视图。
飞机101可以包括一个或多个防撞灯100，该一个或多个防撞灯100被配置为向观察者和/或周围的飞机提醒飞机101的存在。例如，如图1A-1B所示，飞机101可以包括设置在飞机101的尾部上的第一防撞灯100a、设置在飞机101的机身的下表面上的第二防撞灯100b，以及设置在飞机101的机翼上的第三和第四防撞灯100c、100d。在本文应该注意的是，可以使用附加的和/或替代的防撞灯100，而不脱离本公开的精神或范围。例如，飞机101可以包括设置在飞机101的机身的上表面上的防撞灯100。
在实施例中，一个或多个防撞灯100被配置为跨照明视场103发射光。照明视场103可以被定义为多个水平和垂直角度，防撞灯100通过该多个水平和垂直角度发射照明。就这一点而言，照明视场103可以由横向角(θ)105和垂直角
Figure BDA0002315990680000061
107限定。例如，如图1A-1B所示，防撞灯100c可以被配置为跨照明视场103c发射光。在这个示例中，照明视场103c由180°横向角105限定。作为另一个示例，防撞灯100a可以被配置为跨照明视场103a发射光，其中照明视场103a由360°横向角105限定。作为另一个示例，如图1B所示，防撞灯100a可以被配置为跨照明视场103a发射光，其中照明视场103a由180°垂直角
Figure BDA0002315990680000062
107限定。在本文中应该注意的是，本公开的一些实施例涉及被配置为向单个半球(例如，上半球、下半球)提供照明的防撞灯100。但是，除非本文另外指出，否则这不应被视为对本公开的限制。
在本文中预期，本公开的防撞灯100可以由本领域中已知的任何飞机使用，包括但不限于喷气飞机、商用飞机、军用飞机等。在本文中预期，本公开的实施例可以在除航空之外的其它背景中实现。例如，本公开的防撞灯100可以在其它机载交通工具(例如，直升机)、陆基交通工具(例如，汽车、摩托车、军用交通工具)、水上交通工具(例如，客船、商用船、军用舰艇)等上实现。此外，本公开的防撞灯100可以在固定物体/结构的背景中实现，以便减少与固定物体/结构碰撞的可能性。
如本文前面所述，由FAA和其它管理实体制定的法规可以根据横向角105和垂直角107来自定义特定的光强度要求。例如14C.F.R.25.1401要求飞机防撞灯围绕水平面360°(例如，360°横向角105)并直到水平面上方75°(例如，0-75°垂直角107)引导光。此外，与在较高垂直角107处的光强度要求相比，该法规要求在相对于水平面的较低垂直角107处的较高光强度。改变垂直角107的最小有效强度由14C.F.R.25.1401定义并汇总在下表1中：
水平面上方或下方的角度 有效强度(烛光)
0°至5° 400
5°至10° 240
10°至20° 80
20°至30° 40
30°至75° 20
最小有效强度要求可以参考图2进一步理解。
图2是图示传统防撞灯的光强度分布的曲线图200。更特别地，曲线图200图示了与在14C.F.R.25.1401下成文的并通过规定曲线203图示的FAA光强度要求相比的传统防撞灯的光强度曲线201。如本文先前所述并由规定曲线203所示，规定实体通常需要沿着水平面的较高光强度(例如，小的垂直角107)，以及在你从水平面移动更远时的较低光强度(例如，大的垂直角107)。
光强度曲线201的区域202通常可归因于传统防撞灯反射/重定向的光。比较而言，光强度曲线201的区域206通常归因于被传统防撞灯发射和未捕获的直射光。过渡区域204表示包括捕获的光和未捕获的光的过渡区域。如图2所示，过渡区域204中的光强度下降并接近规定曲线203，表明传统防撞灯所提供的光强度仅比大约10-15°的垂直角107范围内所需的光强度略高。相反，区域206远高于规定曲线203，表明传统防撞灯所提供的光强度远超过大约15-75°的垂直角107范围内所需的光强度。
以大垂直角107发射的远高于所需的(例如，远高于规定曲线203的)光被认为是浪费的光。此外，由于光随着时间而衰减，因此传统防撞灯的性能通常下降并且下降到规定曲线203以下在过渡区域204内。就这一点而言，本公开的实施例涉及一种防撞灯100，该防撞灯100优化了光的角度分布，以便确保并维持符合所有适用的监管实体的光学性能。特别地，本公开的实施例涉及一种防撞灯100，其将来自高垂直角107(例如，区域206)的一些光聚焦到较低的垂直角107(例如，区域202和过渡区域204)中，以便确保符合适用的监管实体。
图3图示了传统防撞灯300的角度光分布轮廓的曲线图301。
如图3所示，传统防撞灯300可以包括设置在基板304上的照明源302以及反射器组件306a。在操作期间，照明源302可以发射一个或多个照明光束303a-303n。取决于光束303的发射角度，一些照明光束303可以被反射器组件306a捕获并重定向，并且其它照明光束303可以被直接发射，使得它们不被反射器组件306a捕获。例如，照明光束303a和303b被反射器组件306a捕获并重定向(图2中的区域202)，并且照明光束303c和303d未被反射器组件306a捕获并直接发射(图2中的区域206)。
为了减少以高垂直角度直接通过/未由反射器组件306a捕获的光的量(图2中的区域206)，已经进行了先前的尝试来延伸反射器组件306a，使得延伸的反射器组件306b延伸到照明源302上方并进一步超过照明源302。例如，延伸的反射器组件306a可以在图3中表示为延伸的反射器组件306b。如图3所示，由较短的反射器组件306a捕获并重定向的照明光束303d现在可以由延伸的反射器组件306b捕获并重定向，其由重定向的照明光束303e示出。
在实践中，重定向先前未捕获的照明可以用于降低区域206中的光强度曲线201，并升高区域202和/或过渡区域204中的光强度曲线201。但是，通过延伸反射器组件306来重定向先前未捕获的照明通常会导致切断以高垂直角107发射的照明。这通常导致具有延伸的反射器组件306(例如，延伸的反射器组件306b)的传统防撞灯不能满足在高垂直角107处的光强度要求。参考图4可以更好地理解这一点。
图4是图示传统防撞灯的光强度分布的曲线图400。特别地，曲线图400图示了由较短的反射器组件306a实现的光强度曲线401a，以及由延伸的反射器组件306b实现的光强度曲线401b。
将光强度曲线401a与曲线图400中的法规要求进行比较，可以看出，较短的反射器组件306a在10°和15°之间的垂直角107处微弱地超过了法规要求，而在20°至75°之间的垂直角107处远远超过法规要求。为了尝试改善过渡区域204内的光强度(例如，在大约10-15°之间的垂直角107)，先前利用延伸的反射器组件306b的尝试已经产生了光强度曲线401b。如在曲线图400中可以看到的，延伸的反射器组件306b可以成功地改善过渡区域204内的光强度(例如，在大约10-15°之间的垂直角107)。但是，光强度曲线401b在高垂直角107处下降到低于法规要求。具体而言，延伸的反射器组件306b在高视角107处切断了直接照明，导致光强度曲线401b在75°的垂直角107处下降到法规要求之下，表明延伸的反射器组件306b不能跨所需的垂直角107光谱满足所有法规要求。
相应地，本公开的实施例涉及一种具有不连续反射器组件的防撞灯100，该不连续反射器组件被配置为优化光的角度分布，以便确保并维持符合所有适用监管实体的光学性能。
图5A图示了根据本公开的一个或多个实施例的交通工具防撞灯100的透视图。在实施例中，交通工具防撞灯100可以包括但不限于设置在基板104上的一个或多个照明源102、反射器组件106、电子电路系统(未示出)，以及被配置为将交通工具防撞灯100耦合到交通工具(例如，飞机101)的一个或多个附接组件110。在实施例中，反射器组件106可以包括反射元件112和一个或多个透射部分114，该反射元件112包括一个或多个反射表面。
在实施例中，交通工具防撞灯100包括设置在基板104上的一个或多个照明源102。一个或多个照明源102可以包括本领域已知的任何照明源，包括但不限于发光二极管(LED)。类似地，基板104可以包括本领域中已知的被配置为接收照明源102、电子电路系统(未示出)、反射器组件106等的任何基板。例如，基板104可以包括但不限于印刷电路板(PCB)。在实施例中，电子电路系统可以包括被配置为促进一个或多个照明源102的操作的本领域中已知的任何电子设备或电路。
在本文中设想，照明源102可以以优化光学性能并在单个照明源102失败的情况下减少光学劣化的方式布置和操作。例如，如图5A所示，一个或多个照明源102可以均匀地设置在基板104上，使得照明源102以规则的间隔放置并且每个照明源102之间的距离是相等的。在本文中设想，在单个照明源102(例如，单个LED)熄灭或发生故障的情况下，照明源102之间的这种均匀间隔可以用于保持交通工具防撞灯100的光学性能。此外，照明源102可以与电子电路系统(未示出)结合布线，使得一个照明源102的失败不会对各种其它照明源102n产生负面影响。例如，多个照明源102可以并联和/或在两个或更多个分开的电路内布线，使得一个照明源102的失败/发生故障将不会实质上降低防撞灯100的整体光学性能。
在实施例中，一个或多个照明源102可以被配置为产生照明。在一些实施例中，一个或多个照明源102可以以被配置为促进期望的照明视场103的指定朝向来设置/耦合到基板104。例如，一个或多个照明源102可以以闭合曲线配置设置在基板104上。闭合曲线可以包括本领域中已知的任何闭合曲线，包括但不限于圆形、卵形、椭圆形、多边形(例如，三角形、正方形、矩形)等。例如，如图5A所示，一个或多个照明源102可以以圆形闭合曲线配置设置在基板102上。就这一点而言，在一些实施例中，一个或多个照明源102可以设置在基板上，使得照明源102相对于垂直于基板104的垂直轴(例如，垂直于由基板104限定的水平/基板平面109的垂直轴)旋转对称。
在附加实施例和/或替代实施例中，一个或多个照明源102可以以除闭合曲线之外的配置设置在基板104上。例如，在一些实施例中，照明源102可以以直线、90°弧、180°弧等设置在基板104上。在本文中设想，以特定配置设置照明源102可以促进沿着期望的照明视场103的光的传输。例如，在期望360°横向照明视场103的情况下，一个或多个照明源102可以被配置为闭合曲线配置，如图5A所示。比较而言，在期望180°横向照明视场103的情况下，一个或多个照明源102可以被配置为180°开放弧配置。
在实施例中，反射器组件106可以邻近一个或多个照明源102耦合到基板104。在照明源102被配置为闭合曲线的实施例中，反射器组件106可以在闭合曲线的封闭区域内耦合到基板104。例如，如图5A所示，照明源102可以以圆形闭合曲线配置布置，并且反射器组件106可以在圆形闭合曲线的封闭区域内耦合到基板104。在一些实施例中，反射器组件106可以被成形为与照明源102的配置的形状对应。例如，如图5A所示，反射器组件106可以包括圆形反射器组件106，以与照明源102的圆形闭合曲线配置对应。就这一点而言，反射器组件106的反射元件112可以包括旋转对称的反射元件112。
在一些实施例中，圆形反射器组件106可以耦合到基板104，使得圆形反射器组件106与照明源102的圆形闭环配置同心。例如，如图5A所示，照明源102可以以圆形闭环配置布置，并且反射器组件106可以是圆形的并且设置在基板104上，使得圆形闭环的中心也是反射器组件112/反射元件112的中心，并且反射元件112的直径小于圆形闭环的直径。在于2016年3月17日提交的题为“AIRCRAFT ANTI-COLLISION LIGHT”的美国专利号10,150,575中David Franich等人进一步详细描述了照明源102和反射器组件106的布置和形状，该专利通过引用整体并入本文。
如本文之前所预期的，反射器组件106可以被配置为围绕垂直于基板104的轴线360°分布照明。就这一点而言，反射器组件106可以被配置为相对于由基板104限定的水平面360°分布照明，使得限定防撞灯100的照明视场103的横向范围的横向角(θ)105为360°。在本文中预期，关于图5A示出和描述的圆形配置可以促进跨360°横向角105的照明的高效分布。但是，在本文应认识到，其它配置也是可能的，并且除非本文另外指出，否则示出和描述的圆形/旋转对称配置不应被视为限制性的。
图5B图示了根据本公开的一个或多个实施例的防撞灯100的侧视图。
在实施例中，一个或多个照明源102被配置为产生照明并且从由基板104限定的水平面(例如，基板平面109)向上引导照明。反射器组件106可以在靠近照明源102的基座113处耦合到基板104。在实施例中，反射器组件106可以包括反射元件112和设置在反射元件112内的一个或多个透射部分114。一个或多个透射部分114可以设置在基座113和反射器组件106/反射元件112的远端边缘115之间的反射元件112内。就这一点而言，反射器组件106可以说是“不连续的”，因为反射元件112的一个或多个反射表面可以被一个或多个透射部分114中断。
在实施例中，反射器组件106的反射元件112被配置为收集和重定向由一个或多个照明源102产生的照明的至少一部分。就这一点而言，反射元件112可以包括多个反射表面。例如，反射器组件106的反射元件112可以包括多面反射元件，该多面反射元件包括被配置为使接收到的照明重定向的多个反射表面。如本文之前所指出的，反射元件112可以被配置为沿着多个低垂直角107重定向由照明源102产生的照明。例如，如图2所示，反射元件112可以被配置为沿着区域202中示出的多个低垂直角107重定向照明。
在实施例中，反射器组件106的反射元件112包括截头圆锥形反射元件112。本文中预期，反射器组件106可以采用本领域中已知的被配置为优化符合相关监管实体的角度光分布的任何形状。例如，在一些实施例中，反射器组件106的反射元件112可以包括双曲线反射元件112(例如，双曲线、截头圆锥形反射元件112)。就这一点而言，如图5B所示，反射元件112的侧面轮廓可以由双曲线函数限定。但是，除非本文另外指出，否则这不应被视为对本公开的限制。就这一点而言，可以根据本领域中已知的任何方程来定义反射元件112的侧面轮廓，包括但不限于线性方程、抛物线方程、双曲线方程、复多项式方程等。
如前所述，反射元件112可以在照明源102的闭合曲线的封闭区域内耦合到基板104。在一些实施例中，反射元件112可以从基板104延伸，使得反射元件112在一个或多个照明源102的至少一部分上延伸。例如，如图5B所示，双曲线反射元件112可以在基座113处耦合到基板104，并且可以从基板104的水平/基板平面109向上延伸，使得双曲线反射元件112在一个或多个照明源102上延伸。就这一点而言，在反射元件112包括圆形反射元件112(例如，旋转对称反射元件112)的情况下，反射元件112在基部113处的直径可以小于反射元件112在远端边缘115处的直径。
图6A图示了根据本公开的一个或多个实施例的防撞灯100的反射器组件106的透视图。图6B图示了根据本公开的一个或多个实施例的防撞灯100的反射器组件106的透视图。图6C图示了根据本公开的一个或多个实施例的防撞灯100的反射器组件106的俯视图。
在实施例中，如图5A-6C所示，反射器组件106可以包括一个或多个透射部分114。在实施例中，一个或多个透射部分114可以被设置在反射元件112的基座113与反射元件112的远端边缘115之间的反射元件112内，使得一个或多个透射部分114被反射元件112的一个或多个反射表面界定。就这一点而言，反射元件112可以包括在基板平面109与一个或多个透射部分114之间(例如，在透射部分114下方)的一个或多个反射表面，并且还可以包括在基板平面109上方的一个或多个附加反射表面，使得一个或多个透射部分114设置在基板平面109和一个或多个附加反射表面之间。在一些实施例中，一个或多个透射部分114可以被反射元件112完全界定，使得一个或多个透射部分114中的每一个在所有侧面上都被反射元件112的一个或多个反射表面围绕。
在实施例中，反射器组件106的一个或多个透射部分114被配置为透射由一个或多个照明源102产生的照明的至少一部分通过反射元件112/反射器组件106。在本文中预期，一个或多个透射部分114可以包括本领域已知的被配置为使照明透射通过反射元件112的任何透射部件、元件或材料。例如，一个或多个透射部分114可以包括但不限于光圈、孔(例如，气隙)、透镜(例如，菲涅耳透镜)、透明材料等。例如，反射器组件106可以使用注射成型工艺(例如，两次注射成型工艺)来制造，其中使用一种或多种透明/透射材料(例如，透明塑料材料)注射成型一个或多个透射部分114。
一个或多个透射部分114可以被配置为相对于基板平面109以相对高的角度使照明透射通过反射元件112。就这一点而言，与由反射元件112重定向的照明相比，经由透射部分114透射的照明可以以更高的垂直角107从防撞灯100发出。例如，反射元件112可以被配置为跨相对于基板平面109的第一组垂直角107重定向照明的第一部分，并且一个或多个透射部分114可以被配置为跨相对于基板平面109的第二组垂直角107使照明的第二部分透射通过，其中第二组垂直角中的至少一个角大于第一组垂直角。在附加实施例和/或替代实施例中，在一些实施例中，第二组垂直角107中的每个角可以大于第一组垂直角107中的每个角，使得透射通过一个或多个透射部分114的所有照明可以以比由反射元件112重定向的照明更高的垂直角107从防撞灯100发射。
在一些实施例中，一个或多个透射部分114包括一个或多个狭缝，如图5B所示。在附加实施例中，一个或多个透射部分114可以包括水平透射部分114(例如，水平狭缝)，其被设置在反射元件112内，使得水平透射部分114被定向为平行于基板平面109。例如，如图5B所示，一个或多个水平透射部分114(例如，水平缝隙)可以水平定向，使得它们相对于水平基板平面109平行。
在实施例中，一个或多个透射部分114可以以规则的间隔和/或均匀的高度设置在反射元件112内。例如，一个或多个透射部分114可以相对于基部113和远端边缘115以相等的高度设置在反射元件114内，使得第一透射部分114a和附加的透射部分114b设置在反射元件112内距离基部113的第一距离和距离远端边缘115的第二距离。就这一点而言，一个或多个透射部分114可以沿着相对于基部113和远端边缘115平行和/或同心的线设置在反射元件114内。在其它实施例中，一个或多个透射部分114可以设置在反射元件112内，使得一个或多个透射部分114以规则的间隔跨反射元件112分布。例如，在具有圆形反射元件112和四个单独的透射部分114a、114b、114c、114d的实施例中，透射部分114a-114d可以围绕反射元件112间隔开，使得透射部分114a-114d的中心间隔开90°。相应地，一个或多个透射元件114可以设置在反射元件112内，使得在每个相邻的透射部分114之间具有均匀的距离。
在本文中预期，水平地(例如，平行于基板平面109)定向透射部分114可以提供优于各种其它定向(包括定向为朝(例如，垂直于、基本垂直于)基板平面109的垂直狭缝)的许多优点。首先，在本文中预期，可以以更高效的和有成本效益的方式来制造水平定向的透射部分114。此外，在本文中预期，将透射部分114界定在反射器元件112的反射表面内提供了改进的耐久性，特别是在高动态环境中，诸如飞机和水上交通工具。此外，在本文中预期，由反射元件114界定的水平定向的透射部分114在定做的基础上提供改进的定制，从而允许制造商更有效地裁剪由防撞灯100产生的照明视场103。
在实施例中，反射元件112可以包括一个或多个连接部分117，该连接部分被配置为将反射元件112的各个部分耦合在一起。例如，如图6A-6B所示，一个或多个透射部分114可以导致不连续的反射元件112，其中反射元件112的顶部和底部经由一个或多个连接部分117耦合在一起。在一些实施例中，一个或多个连接部分117可以包括一个或多个反射表面。例如，如图6A所示，一个或多个连接部分117可以包括一个或多个反射表面，使得透射部分114被反射元件112的一个或多个反射表面完全界定(例如，在所有侧上被界定)。
注意的是，反射元件112可以被制造为单个结构，或者被制造为经由一个或多个连接部分117耦合的单独结构。例如，如图6A所示，反射元件112可以被制造为单个结构，其中从反射元件112切出一个或多个孔以产生透射部分114。作为另一个示例，如图6A所示，反射元件112可以被制造为两个单独的结构，即，基础反射元件结构和环形反射元件结构，其中基础反射元件结构和环形反射元件结构经由一个或多个连接部分117彼此耦合以产生单个反射元件112。
图6D图示了根据本公开的一个或多个实施例的防撞灯100的反射器组件106的一部分的横截面图。
在实施例中，反射器组件106/反射元件112的与一个或多个透射部分114相邻的一个或多个表面包括反射表面，该反射表面被配置为使经由一个或多个透射部分114透射通过反射器元件106的照明重定向。就这一点而言，一个或多个透射部分114可以被认为包括一个或多个反射透射表面。例如，如图6D所示，反射元件112可以包括反射表面119，该反射表面119设置在反射元件112上与透射部分114相邻，使得反射表面119被配置为使经由透射部分114透射通过反射器组件106的一些照明光束603重定向。
在本文中预期，与透射部分114相邻的一个或多个反射表面119可以成一定角度或以其它方式被定向，以便进一步使防撞灯100的照明视场103成形和对其进行裁剪。例如，如图6D所示，反射表面119可以以垂直于基板平面109的角度定向。在这个示例中，如图6D所示，反射表面119可以被配置为以在水平基板平面109上方大于90°的垂直角107重定向透射通过反射器组件106的照明光束603。作为另一个示例，反射表面119可以成一定角度，使得其被配置为以在水平基板平面109上方小于90°的垂直角107重定向透射通过反射器组件106的照明光束603。
除光学性能优点外，在本文中还预期，图5A-6D所示的本公开的实施例可以提供优于现有方法的许多其它优点。例如，与需要多个反射器组件和/或设置在多个表面/基板上的多组照明源的现有方法相反，本公开的防撞灯100可以被配置为仅用设置在具有单个反射器组件106的单个基板104上的单组照明源102就可以满足法规要求。这种简化的设计可以提供具有改进的空气动力学轮廓的更具成本效益和紧凑的防撞灯100。另外，本公开的设计进一步减少了防撞灯100的材料、部件和重量的数量，与常规的防撞灯相比，这可以带来成本、性能和耐用性优势。
图7图示了根据本公开的一个或多个实施例的防撞灯100的角度光分布轮廓的曲线图700。
如本文先前关于图3所指出的，反射器组件306a和延伸的反射器组件306b表示传统防撞灯所利用的反射器组件。相反，图7还图示了本公开的不连续反射器组件106。在实施例中，如曲线图700所示，反射器组件106的反射元件112可以被配置为重定向来自一个或多个照明源102的照明光束703a、703c。
特别地，在本文应该注意的是，本公开的反射器组件106可以重定向否则将被传统的反射器组件306a直接透射/未捕获的照明。例如，如曲线图700所示，传统的反射器组件306a不能捕获照明光束703b，使得照明光束703b将以高垂直角107未捕获地通过。比较而言，反射器组件106可以被配置为将照明光束703b重定向为以较低的垂直角107发射的重定向的照明光束703c。
如曲线图700所示，反射器组件106的一个或多个透射部分114可以被配置为使一个或多个照明光束703透射通过反射器组件106/反射元件112。例如，一个或多个透射部分114可以被配置为使照明光束703d直接透射通过反射器组件106，使得照明光束703d在没有重定向的情况下透射通过反射器组件106。比较而言，一个或多个透射部分114可以被配置为使照明光束703e透射通过反射器组件106，使得照明光束703e利用由与一个或多个透射部分114相邻定位的反射表面119重定向透射通过反射器组件106。
在实践中，利用本公开的反射器组件106重定向先前未捕获的照明可以用于降低较高垂直角107处的光强度，和增加较低垂直角107处的光强度。此外，与有效地切断高垂直角107处的所有照明的延伸的反射器组件306b相比，本公开的反射器组件106提供经由透射部分114使高垂直角107处的照明透射通过反射器组件106。因此，在本文中预期，与先前的方法相比，本公开的反射器组件106可以提供改进的角度光分布。
图8是图示根据本公开的一个或多个实施例的防撞灯100的光强度分布的曲线图800。特别地，曲线图800图示了由较短的反射器组件306a实现的光强度曲线801a、由延伸的反射器组件306b实现的光强度曲线801b，以及由本公开的反射器组件106实现的光强度曲线801c。
如曲线图800所示，反射器组件106可以在较低的垂直角107处提供与反射器组件306a相似的照明强度，在从0-5°的垂直角107远远超过了法规要求。反射器组件106还可以在过渡区域内提供改进的性能，从而在反射器组件306a和延伸的反射器组件306b两者上提供改进的照明强度。此外，在高垂直角107处，本公开的反射器组件106可以被配置为降低在高垂直角107处的照明强度，从而减少浪费的照明。此外，与切断较高角度处的所有照明并且在75°的垂直角107处不符合法规要求的延伸的反射器组件306b相比，本公开的反射器组件106可以被配置为即使在高垂直角107的情况下也维持足够高的照明强度以符合所有法规要求。
在本文中预期，在不脱离本公开的精神和范围的情况下，可以修改本公开的各个方面和特征。特别地，在本文中预期，可以修改防撞灯100的特征，以便提供与不同的照明源102的兼容性，并且符合变化的法规要求。例如，可以修改一个或多个透射部分114沿着反射元件112的数量和/或位置，以便调整图8所示的光强度曲线801c。作为另一个示例，可以修改反射元件112的表面轮廓，使得可以通过不同的方程(例如，线性方程、抛物线方程、双曲线方程、复多项式方程等)对其进行建模，以便改变防撞灯100的照明视场103。可以修改的防撞灯100的其它特征/特性可以包括但不限于照明源102和/或反射元件112的形状、反射器组件106相对于照明源102的放置、照明源102的照明方向、透射部分114的特性(例如，尺寸、宽度)等。
图9图示了根据本公开的一个或多个实施例的用于分布光以向观察者提醒交通工具(例如，飞机101)的存在的方法900的流程图。在本文中注意的是，方法900的步骤可以全部或部分地由交通工具防撞灯100实现。但是，进一步认识到的是，方法900不限于交通工具防撞灯100，因为附加或替代的系统级实施例可以执行方法900的全部或部分步骤。
在步骤902中，利用耦合到设置在交通工具上的基板的多个照明源来产生照明。例如，如图5A中所示，耦合到基板104的一个或多个照明源102可以被配置为产生照明。此外，图5A所示的防撞灯100可以被配置为经由一个或多个附接组件110耦合到交通工具(例如，飞机101)的外表面。
在步骤904中，所产生的照明的第一部分跨相对于基板平面的第一组垂直角度重定向。例如，如图5B所示，反射器组件106的反射元件112可以被配置为跨相对于基板平面109的多个垂直角107重定向由照明源102产生的照明的至少一部分。
在步骤906中，所产生的照明的第二部分跨相对于基板平面的第二组垂直角透射通过反射器组件。在实施例中，该组垂直角中的至少一个角大于第一组垂直角。例如，反射元件112可以被配置为跨相对于基板平面109的第一组垂直角107重定向照明的第一部分，并且一个或多个透射部分114可以被配置为跨相对于基板平面109的第二组垂直角107透射照明的第二部分，其中第二组垂直角中的至少一个角大于第一组垂直角。在实施例中，一个或多个透射部分114可以被设置在反射元件112内，使得一个或多个透射部分114被完全界定在反射元件112的一个或多个反射表面内。
应该理解的是，本文公开的方法的实施例可以包括本文描述的步骤中的一个或多个步骤。另外，可以以任何期望的顺序执行这样的步骤，并且可以彼此同时执行这些步骤中的两个或更多个步骤。本文公开的两个或更多个步骤可以在单个步骤中组合，并且在一些实施例中，这些步骤中的一个或多个步骤可以作为两个或更多个子步骤来执行。另外，除了本文公开的步骤中的一个或多个步骤之外，或者代替本文公开的步骤中的一个或多个步骤，可以执行其它步骤或子步骤。
虽然已经参考附图各图中图示的实施例描述了本发明概念，但是在不脱离权利要求的范围的情况下，可以采用等同物并且在本文中进行替换。本文图示和描述的部件仅仅是可以用于实现本发明概念的实施例的系统/设备和部件的示例，并且可以在不脱离权利要求的范围的情况下被其它设备和部件替换。此外，除非在权利要求中另有规定，否则本文提供的任何维度、度数和/或数值范围应被理解为非限制性的示例。

Claims (20)

1.一种交通工具防撞灯，包括：
设置在基板上的一个或多个照明源；
反射器组件，在基座处耦合到所述基板，所述反射器组件包括：
反射元件，包括被配置为重定向照明的第一部分的一个或多个反射表面；以及
一个或多个透射部分，被配置为使照明的第二部分透射通过所述反射元件，
其中，所述一个或多个透射部分被界定在所述反射元件的所述一个或多个反射表面内，使得所述反射元件包括在所述基座和所述一个或多个透射部分之间的一个或多个反射表面，以及在所述一个或多个透射部分和所述反射元件的远端边缘之间的一个或多个反射表面。
2.如权利要求1所述的交通工具防撞灯，
其中所述反射元件被配置为使照明的所述第一部分跨相对于基板平面的第一组垂直角重定向，
其中所述一个或多个透射部分被配置为跨相对于所述基板平面的第二组垂直角透射照明的第二部分，其中所述第二组垂直角中的至少一个角大于所述第一组垂直角。
3.如权利要求1所述的交通工具防撞灯，其中所述一个或多个透射部分包括光圈、透明材料或透镜中的至少一种。
4.如权利要求1所述的交通工具防撞灯，其中所述一个或多个透射部分包括平行于基板平面定向的一个或多个水平透射部分。
5.如权利要求1所述的交通工具防撞灯，其中所述一个或多个照明源以闭合曲线配置设置在所述基板上，并且其中所述反射器组件在所述闭合曲线的封闭区域内耦合到所述基板。
6.如权利要求5所述的交通工具防撞灯，其中所述反射器组件被配置为在围绕垂直于所述基板的轴线的360度的横向角上分布照明。
7.如权利要求1所述的交通工具防撞灯，其中所述反射元件包括双曲线反射元件。
8.如权利要求1所述的交通工具防撞灯，其中所述反射器组件的所述反射元件包括具有多个反射表面的多面反射元件。
9.如权利要求1所述的交通工具防撞灯，其中所述反射元件在所述一个或多个照明源的至少一部分上延伸。
10.如权利要求1所述的交通工具防撞灯，其中所述一个或多个透射部分相对于所述基座和所述远端边缘以相等的高度设置在所述反射元件内，使得第一透射部分和附加透射部分设置在所述反射元件内，距离所述基座第一距离和距离所述远端边缘第二距离。
11.一种用于优化角度光分布的交通工具防撞灯，包括：
基板；
设置在所述基板上的多个照明源；
反射器组件，耦合到所述基板，所述反射器组件包括：
反射元件，在靠近所述多个照明源的基座处耦合到所述基板，所述反射元件还包括一个或多个反射表面，所述一个或多个反射表面被配置为：
接收由所述多个照明源产生的照明；
重定向所生成的照明的第一部分；以及
一个或多个透射部分，设置在所述基座和所述反射元件的远端边缘之间的所述反射元件内，其中所述一个或多个透射部分由所述一个或多个反射表面界定，所述一个或多个透射部分被配置为使照明的第二部分透射通过所述反射器组件。
12.如权利要求11所述的交通工具防撞灯，
其中所述反射元件被配置为使照明的所述第一部分跨相对于基板平面的第一组垂直角重定向，
其中所述一个或多个透射部分被配置为使照明的第二部分跨相对于所述基板平面的第二组垂直角透射通过所述反射器组件，其中所述第二组垂直角中的至少一个角大于所述第一组垂直角。
13.如权利要求11所述的交通工具防撞灯，其中所述一个或多个透射部分包括光圈、透明材料或透镜中的至少一种。
14.如权利要求11所述的交通工具防撞灯，其中所述一个或多个透射部分包括平行于基板平面定向的一个或多个水平透射部分。
15.如权利要求11所述的交通工具防撞灯，其中所述多个照明源以闭合曲线配置设置在所述基板上，并且其中所述反射器组件在所述闭合曲线的封闭区域内耦合到所述基板。
16.如权利要求15所述的交通工具防撞灯，其中所述反射器组件被配置为在围绕垂直于所述基板的轴线的360度的横向角上分布照明。
17.如权利要求11所述的交通工具防撞灯，其中所述反射元件包括旋转对称的反射元件。
18.如权利要求11所述的交通工具防撞灯，其中所述反射元件包括双曲线反射元件。
19.如权利要求17所述的交通工具防撞灯，其中所述一个或多个透射部分设置在所述反射元件内，使得所述一个或多个透射部分以规则的间隔跨所述反射元件分布。
20.一种分布光以向观察者提醒交通工具的存在的方法，包括：
利用耦合到设置在所述交通工具上的基板的多个照明源产生照明；
利用耦合到所述基板的反射器组件的反射元件使所产生的照明的第一部分跨相对于基板平面的第一组垂直角重定向；以及
利用设置在所述反射元件内的一个或多个透射部分使所产生的照明的第二部分跨相对于所述基板平面的第二组垂直角透射通过所述反射器组件，其中所述第二组垂直角中的至少一个角大于所述第一组垂直角，其中所述一个或多个透射部分被界定在所述反射元件内。
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