CN207702232U - 光学引导装置用光源 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种光学引导装置用光源，用于航运系统的引导灯箱中，包括：光源模块和反光板模块，所述反光板模块为抛物球面结构，所述光源模块通过安装支架安装于所述反光板模块的内焦点处，形成平行光源。通过上述方式，本实用新型能够得到均匀、对称、穿透性强、且光强可调的光源。
Description
技术领域
本实用新型涉及光学领域，特别是涉及一种光学引导装置用光源。
背景技术
光源在物理学上指能发出一定波长范围的电磁波(包括可见光与紫外线、红外线、X射线等不可见光)的物体。通常指能发出可见光的发光体。如：太阳、打开的电灯、燃烧着的蜡烛等。
目前，常用的光源主要有：碳弧灯、白炽灯、钠灯和LED灯。钠灯是利用钠蒸气放电来产生可见光的电光源。钠灯又分低压钠灯和高压钠灯。低压钠灯的工作蒸气压不超过几个帕，放电辐射集中在589.0纳米和589.6纳米的两条双D谱线上，它们非常接近人眼视觉曲线的最高值(555纳米)，故其发光效率极高。高压钠灯在使用时发出黄绿色光，具有发光效率高、耗电少、寿命长、透雾能力强和不诱虫等优点，广泛应用于道路、高速公路、机场、码头、船坞、车站、广场、街道交汇处、工矿企业、公园、庭院照明及植物栽培等。
实用新型内容
本实用新型主要解决的技术问题是：针对现有技术的不足，提供一种光学引导装置用光源，能够得到均匀、对称、穿透性强、且光强可调的光源。
为解决上述技术问题，本实用新型采用的一个技术方案是：提供一种光学引导装置用光源，用于航运系统的引导灯箱中，包括：光源模块和反光板模块，所述反光板模块为抛物球面结构，所述光源模块通过安装支架安装于所述反光板模块的内焦点处，形成平行光源。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述反光板模块的材质为316L不锈钢。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述反光板模块的内壁涂有高反光涂层。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述光源模块为低压钠灯。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述低压钠灯为双功率低压钠灯。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述双功率低压钠灯的功率为250W/125W。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述低压钠灯的内部朝向观察方向面真空蒸镀高反光金属膜。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述光源模块为四档亮度调节的光源模块。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述光源模块包括灯头、反光罩、灯壳、变压器和触发器，所述灯头包括接触电极和陶瓷外壳。
在本实用新型一个较佳实施例中，所述安装支架包括灯支架、耐高温弹簧压片和光源安装支架，所述光源模块通过灯支架和光源安装支架连接固定在所述反光板模块的内焦点处，且所述光源模块与所述灯支架之间通过所述耐高温弹簧压片固定。
本实用新型的有益效果是：通过光源模块和反光板模块的结构设计，选用抛物球面结构的反光板模块，将光源模块通过安装支架安装于反光板模块的内焦点处，形成平行光源，能够得到均匀、对称、穿透性强、且光强可调的光源。
附图说明
图1是本实用新型一种光学引导装置用光源的结构示意图；
图2是双灯芯低压钠灯的工作电路原理图；
图3是低压钠灯的内部朝向观察方向面未镀膜的发光示意图；
图4是低压钠灯的内部朝向观察方向面真空蒸镀高反光金属膜后的发光示意图；
图5是反光板模块的设计示意图；
附图中各部件的标记如下：1、光源模块，2、反光板模块，3、灯支架，4、耐高温弹簧压片，5、光源安装支架，f、焦距，R、半径，O、固定点，O1、焦点，S、近似圆弧，P、抛物线，l1、棱边截取线，l2、对角线截取线
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的较佳实施例进行详细阐述，以使本实用新型的优点和特征能更易于被本领域技术人员理解，从而对本实用新型的保护范围做出更为清楚明确的界定。
请参阅图1-图5，本实用新型实施例包括：
一种光学引导装置用光源，用于航运系统的引导灯箱中，包括：光源模块1和反光板模块2，所述反光板模块2为抛物球面结构，所述光源模块1通过安装支架安装于所述反光板模块2的内焦点处，形成平行光源。
所述安装支架包括灯支架3、耐高温弹簧压片4和光源安装支架5，所述光源模块1通过灯支架3和光源安装支架5连接固定在所述反光板模块2的内焦点处，且所述光源模块1与所述灯支架3之间通过所述耐高温弹簧压片4固定。
光源模块1的设计主要确认光源数量和照明功率，并设计合适的光源安装位置；反光板模块2将点光源发出的光进行反射，形成所需的平行光。
1、光源模块
在本实用新型中，所述光源模块1为四档亮度调节的光源模块。即：晴天、多云、阴天、黑夜四档可调，常见环境照度表如下：
通过采用遮光罩、黑化光栅，可以使光栅反光率低于1％，根据计算晴天室外灯箱暗部光通量ΦB为：
ΦB＝Es×Rs×S＝300000lux×1％×0.7m2＝2100lm
其中：Es为阳光照度，Rs为光栅反射系数，S为反射面积。
为了达到晴天可见，黑白对比度5:1，光栅透光光通量必须超过10000lm，光栅透光比Ts约为30％，抛物反射面效率η为80％，光源有效光通量为80％，那么光源光通量必须超过最小光源光通量Φmin：
Φmin＝ΦB/Ts/η＝10000/30％/80％/80％＝52084lm
考虑到灯衰等因素，为了保证显示效果，光源模块1采用2盏250W的双功率低压钠灯，光通量最大达到56000lm，实现4档亮度调节如下表：
| 灯1(W) | 灯2(W) | 光输出(lm) | |
| 晴天 | 250 | 250 | 56000 |
| 多云 | 250 | 125 | 42000 |
| 阴天 | 125 | 125 | 28000 |
| 晚上 | 0 | 125 | 14000 |
采用的双功率低压钠灯的工作电路原理如图2所示。首先开启SSR2使钠灯点灯，点灯稳定后通过切换开关SSR1/SSR2切换变压器输出电压，控制钠灯输出功率，实现双功率点亮。
低压钠灯包括灯头、反光罩、灯壳、变压器和触发器。其中灯头包括接触电极和陶瓷外壳。传统路灯没有抗振要求，因此灯头结构强度较差。由于灯损坏时通常会产生较大电流，造成接触电极烧坏，不便于更换维修。因此采用二次电极接触结构，灯头的电极通过接触更可靠的二次引出与电路连接，更换灯时连同灯头一起更换。通过耐高温弹簧压片4固定低压钠灯与灯支架3，并通过灯支架3和光源安装支架5连接固定所述光源模块1，采用耐高温弹簧压片4固定低压钠灯，能够提高结构抗振性。
低压钠灯的发光中心必须固定在后部抛物球面结构的反光板模块2的焦点附近，才能获得比较高的出光效率。正前方灯发出的光强度较强，且为发散角较大，影响观察效果和出光效率。因此根据实际测试效果需要，在灯泡朝向观察方向面真空蒸镀高反射涂层(高反光金属膜)。真空蒸镀高反光金属膜后前后对比如图3和图4所示。
2、反光板模块
反光板模块2的作用是将近似点光源进行反射，向观察方向投射近似平行光。
本实用新型中的反光板模块2采用316L不锈钢抛物球面结构，内壁涂有高反光涂层；光源置于反光板内焦点处，形成平行光源。钠灯更换口置于顶部，便于检查、更换。
反光板模块2的具体设计如下：
1)根据光源位置确定抛物反光面的曲面，由于反光面为旋转对称的，因此只需要截面上的抛物线即可。由于光源位于抛物面的焦点O1上，因此可以得出抛物线曲线公式为：
其中f为焦距。以焦距为260mm为例。
2)近似球面设计
用球面近似模拟抛物面局部区域，首先用显示尺寸的边长和对角线长分别作出棱边截取线l1和对角线截取线l2。以反光板中心点为近似圆弧S上的固定点O，在轴线上调整圆弧半径，直至该近似圆弧S与抛物线P拟合误差最小。由于主要观察区域在棱边以内，因此通常以这一部分为主要考虑因素。如图5所示，半径R为550mm时拟合度较好。
本实用新型揭示了一种光学引导装置用光源，通过光源模块和反光板模块的结构设计，选用抛物球面结构的反光板模块，将光源模块通过安装支架安装于反光板模块的内焦点处，形成平行光源，能够得到均匀、对称、穿透性强、且光强可调的光源。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该实用新型产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，对于本领域的技术人员来说，本实用新型可以有各种更改和变化。凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
以上所述仅为本实用新型的实施例，并非因此限制本实用新型的专利范围，凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。
Claims (10)
1.一种光学引导装置用光源，用于航运系统的引导灯箱中，其特征在于，包括：光源模块和反光板模块，所述反光板模块为抛物球面结构，所述光源模块通过安装支架安装于所述反光板模块的内焦点处，形成平行光源。
2.根据权利要求1所述的光学引导装置用光源，其特征在于，所述反光板模块的材质为316L不锈钢。
3.根据权利要求2所述的光学引导装置用光源，其特征在于，所述反光板模块的内壁涂有高反光涂层。
4.根据权利要求1所述的光学引导装置用光源，其特征在于，所述光源模块为低压钠灯。
5.根据权利要求4所述的光学引导装置用光源，其特征在于，所述低压钠灯为双功率低压钠灯。
6.根据权利要求5所述的光学引导装置用光源，其特征在于，所述双功率低压钠灯的功率为250W/125W。
7.根据权利要求4所述的光学引导装置用光源，其特征在于，所述低压钠灯的内部朝向观察方向面真空蒸镀高反光金属膜。
8.根据权利要求1所述的光学引导装置用光源，其特征在于，所述光源模块为四档亮度调节的光源模块。
9.根据权利要求1所述的光学引导装置用光源，其特征在于，所述光源模块包括灯头、反光罩、灯壳、变压器和触发器，所述灯头包括接触电极和陶瓷外壳。
10.根据权利要求1所述的光学引导装置用光源，其特征在于，所述安装支架包括灯支架、耐高温弹簧压片和光源安装支架，所述光源模块通过灯支架和光源安装支架连接固定在所述反光板模块的内焦点处，且所述光源模块与所述灯支架之间通过所述耐高温弹簧压片固定。
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| CN107883273A (zh) * | 2017-12-13 | 2018-04-06 | 常熟市电子仪器厂 | 光学引导装置用光源 |
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2017
- 2017-12-13 CN CN201721731454.1U patent/CN207702232U/zh active Active
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