DE102015114692A1

DE102015114692A1 - Außenbeleuchtungs- und/oder Signalscheinwerfer und entsprechendes Beleuchtungs- und/oder Signalsystem

Info

Publication number: DE102015114692A1
Application number: DE102015114692.4A
Authority: DE
Inventors: Christian Tsao; Maxime De Truchis
Original assignee: Zodiac Aero Electric SAS
Current assignee: Safran Electronics and Defense Cockpit Solutions SAS
Priority date: 2014-09-03
Filing date: 2015-09-02
Publication date: 2016-03-03
Also published as: CN105387378A; BR102015021500A2; US10024509B2; ITUB20153387A1; FR3025289A1; BR102015021500B1; FR3025289B1; CA2902962C; CA2902962A1; US20160069529A1; CN105387378B

Abstract

Dieser Außenbeleuchtungs- und/oder Signalscheinwerfer, insbesondere für Luftfahrzeuge, umfasst eine Baugruppe optischer Außenbeleuchtungsmodule (7), die die Ausführung von mindestens einer Außenbeleuchtungs- und/oder Signalfunktion gewährleisten, und eine Baugruppe von mindestens einer optischen Ablenkungsvorrichtung (14), wobei die optischen Beleuchtungsmodule selektiv in Gruppen von mindestens einem optischen Beleuchtungsmodul für die selektive Ausführung einer Außenbeleuchtungs- und/oder Signalfunktion gemeinsam mit der optischen Ablenkungsvorrichtung aktivierbar sind.

Description

Die Erfindung betrifft allgemein Außenbeleuchtungs- und/oder Signalscheinwerfer. Sie betrifft auch ein Beleuchtungs- und/oder Signalsystem, das mit solchen Beleuchtungsscheinwerfern versehen ist.
Eine besonders interessante Anwendung der Erfindung betrifft Außenbeleuchtungsscheinwerfer für Luftfahrzeuge.
Unter Außenbeleuchtung und/oder -signal versteht man somit insbesondere die Beleuchtung einer Start- und Landebahn oder von Fahrbahnen während verschiedener Flug- oder Rollphasen eines Luftfahrzeugs.
In einer bestimmten Ausführungsform betrifft die Erfindung einen Außenbeleuchtungs- und/oder Signalscheinwerfer für Luftfahrzeuge, der zum Beispiel Beleuchtungsquellen vom Typ Leuchtdiode oder LED verwendet.
Wie man weiß, umfasst ein Luftfahrzeug herkömmlicherweise ein Außenbeleuchtungssystem, das mehrere Scheinwerfer umfasst, die jeweils eine oder mehrere Beleuchtungsfunktionen durchführen können. Diese Beleuchtungsscheinwerfer werden in Abhängigkeit von den Flug- oder Rollphasen des Luftfahrzeuges aktiviert.
So umfasst ein Luftfahrzeug insbesondere Landescheinwerfer, die im englischen Sprachgebrauch mit dem Begriff ”Landing Lights” bezeichnet werden, die allgemein auf der Flügelwurzel positioniert sind und die für die Beleuchtung der Landebahn bestimmt sind, wenn das Luftfahrzeug sich in der Endanflugphase befindet.
Bei Verkehrsflugzeugen sind zusätzlich am vorderen Fahrwerkbein des Flugzeugs Startscheinwerfer vorgesehen, die auch unter dem englischen Begriff ”Take-off Lights” bekannt sind und deren optische Eigenschaften denjenigen der Landescheinwerfer ähnlich sind. Diese Scheinwerfer sind für die Beleuchtung der Start- und Landebahn bestimmt, wenn sich das Flugzeug während der Phasen der Beschleunigung beim Start oder der Bremsung während der Landung mit hoher Geschwindigkeit am Boden bewegt.
Die Lichtströme, die durch die Landescheinwerfer und durch die Startscheinwerfer geliefert werden, sind durch Strahlen gekennzeichnet, deren photometrische Daten identisch sind. Tatsächlich weisen die Lichtstrahlen, die durch die Landescheinwerfer und durch die Startscheinwerfer geliefert werden, identische Formen und insbesondere eine identische räumliche Verteilung der Lichtstärke auf. Es handelt sich um kreisförmige oder längliche Strahlen mit 10% des Höchstwerts der Stärke. Diese räumliche Verteilung der Stärke ist mit einem Winkel in der Größenordnung von 13° entlang der horizontalen Achse und von 8° entlang der vertikalen Achse ausgebreitet.
Die Zielwinkel der Lichtstrahlen sind indes unterschiedlich. Tatsächlich zielen die Landescheinwerfer (”Landing Lights”) entlang der geradlinigen Neigung des Sinkflugs des Flugzeugs. Während dieser Phase entspricht die zu beleuchtende Zone dem Ort auf der Landebahn, an dem das Flugzeug den Boden berühren soll. Tatsächlich ist es diese Stelle, auf die der Pilot seinen Blick richten muss.
Im Gegensatz dazu liefern bei der Beschleunigung beim Start oder bei der Bremsung bei der Landung, insbesondere nachdem das vordere Fahrwerk mit dem Boden in Berührung gelangt, die Startscheinwerfer (”Take-off Lights”) die Beleuchtung am Boden so weit wie möglich vor dem Flugzeug und ihre Zielrichtung ist im Wesentlichen parallel zum Boden. Der zu beleuchtende Bereich entspricht dem Ende der Landebahn.
Außerdem muss der Strahl beim Rollen des Flugzeugs auf einer Fahrbahn (”Taxi Way”) zum Verlassen oder Befahren einer Start- und Landebahn breiter sein als der Strahl, der beim Start oder bei der Landung erforderlich ist, und nach unten zielen.
Luftfahrzeuge und insbesondere Verkehrsflugzeuge sind somit mit einer Baugruppe von Scheinwerfern versehen, die jeweils für eine Beleuchtungsfunktion bestimmt sind.
Diese Ausrüstungen sind allgemein aus getrennten Scheinwerfereinsätzen gebildet, was zur Erhöhung der Gesamtmasse des an Bord eines Luftfahrzeuges mitgeführten Beleuchtungssystems beiträgt. Nun ist aber wie man weiß die Masse auf dem Gebiet der Luftfahrt ein kritischer Parameter.
Außerdem bilden der Stromverbrauch, der Platzbedarf und die Anzahl der Standorte, die erforderlich sind, um eine im Hinblick auf die geforderten Leistungen zufriedenstellende Beleuchtung zu gewährleisten, eine zusätzliche Einschränkung, die für die Installation des Bordstrometzes und zur Stromversorgung der Scheinwerfer berücksichtigt werden muss.
Aufgabe der Erfindung sind somit die Beseitigung der Nachteile, die mit der Verwendung von Außenbeleuchtungs- und/oder Signalscheinwerfern gemäß dem Stand der Technik verbunden sind, und insbesondere das Vorschlagen eines hybriden Scheinwerfers, der in der Lage ist, eine oder mehrere Beleuchtungsfunktionen zu gewährleisten.
Es kann sich insbesondere darum handeln, einen Außenbeleuchtungs- und/oder Signalscheinwerfer vorzuschlagen, der in der Lage ist, selektiv konfiguriert zu werden, um entweder als Landescheinwerfer oder als Rollscheinwerfer auf einer Fahrbahn (”Taxi Way”) zu arbeiten.
Aufgabe der Erfindung ist somit gemäß einem ersten Gesichtspunkt ein Beleuchtungs- und/oder Signalscheinwerfer, insbesondere für Luftfahrzeuge, der eine Baugruppe optischer Außenbeleuchtungsmodule, die die Ausführung von mindestens einer Außenbeleuchtungs- und/oder Signalfunktion gewährleisten, und eine Baugruppe von mindestens einer optischen Ablenkungsvorrichtung umfasst, wobei die optischen Beleuchtungsmodule selektiv in Gruppen von mindestens einem optischen Beleuchtungsmodul für die selektive Ausführung einer Außenbeleuchtungs- und/oder Signalfunktion gemeinsam mit der optischen Ablenkungsvorrichtung aktivierbar sind.
In einer Ausführungsform umfasst das Beleuchtungssystem eine Schutzscheibe, die die optische Ablenkungsvorrichtung umfasst. Mit anderen Worten, die optische Ablenkungsvorrichtung kann in die Schutzscheibe integriert sein. Als Variante kann sie direkt auf der Austrittsfläche von jedem der optischen Beleuchtungsmodule integriert sein. Gemäß noch einer weiteren Variante kann sie in die Schutzscheibe und auf der Austrittsfläche von jedem optischen Beleuchtungsmodul integriert sein.
Zum Beispiel umfasst die optische Ablenkungsvorrichtung Streifen zum Formen des Lichtstrahles, der durch die optischen Beleuchtungsmodule ausgestrahlt wird, wobei diese Streifen in einem oder mehreren Bereichen hergestellt sein können, die jeweils gegenüber einer Gruppe von mindestens einem optischen Beleuchtungsmodul platziert sind.
Die optische Ablenkungsvorrichtung kann auch Prismen umfassen, wenn es darum geht, den Zielwinkel des Lichtstrahles zu ändern, der durch die optischen Beleuchtungsmodule ausgestrahlt wird.
So können die Streifen sowie die Prismen gemäß ihrer Anordnung in der Schutzscheibe variable Eigenschaften aufweisen.
Vorteilhafterweise umfassen die optischen Beleuchtungsmodule Leuchtdioden.
Aufgabe der Erfindung ist gemäß einem zweiten Gesichtspunkt auch ein Außenbeleuchtungs- und/oder Signalsystem für Luftfahrzeuge, das eine Baugruppe von mindestens einem Scheinwerfer, wie vorhergehend definiert, umfasst.
Andere Aufgaben, Merkmale und Vorteile der Erfindung gehen aus der Lektüre der folgenden Beschreibung hervor, die lediglich als nicht einschränkendes Beispiel und unter Bezugnahme auf die begleitenden Zeichnungen erfolgt; es zeigen:
1 eine perspektivische Ansicht eines erfindungsgemäßen Außenbeleuchtungs- und/oder Signalscheinwerfers;
2 eine Draufsicht des Scheinwerfers von 1, von dem die Schutzscheibe abgenommen wurde; und
3 eine Seitenansicht des Scheinwerfers der Figur.
In 1 bis 3 ist ein erfindungsgemäßer Außenbeleuchtungs- und/oder Signalscheinwerfer dargestellt, der mit dem allgemeinen Bezugszeichen 1 bezeichnet ist.
In einer besonders interessanten Anwendung der Erfindung ist dieser Scheinwerfer dazu bestimmt, ein Element eines Außenbeleuchtungs- und/oder Signalsystems zu bilden, das an Bord von Luftfahrzeugen mitgeführt wird und einen oder mehrere Scheinwerfer umfasst, um eine oder mehrere Beleuchtungsfunktionen zu gewährleisten.
Wie in den Figuren ersichtlich, umfasst der Außenbeleuchtungs- und/oder Signalscheinwerfer im Wesentlichen ein Gehäuse 2, das dazu bestimmt ist, zum Beispiel an Bord eines Luftfahrzeugs, insbesondere im Bereich der Flügelwurzel oder auf dem vorderen Fahrwerkbein des Flugzeugs, befestigt zu werden.
Das Gehäuse 2 kann ausgehend von jedem Material ausgeführt werden, das sich zur ins Auge gefassten Verwendung eignet, zum Beispiel aus Metall. Im in 1 bis 3 ersichtlichen Beispiel ist das Gehäuse 2 allgemein zylindrisch mit runder Basis. Der Schutzbereich der Erfindung wird aber nicht verlassen, wenn das Gehäuse irgendeine andere Form annimmt.
Unten grenzt das Gehäuse 2 eine Aufnahme 5 ab, in der eine Platte 6 zur mechanischen Befestigung und für den elektrischen Anschluss der optischen Beleuchtungsmodule 7 angebracht ist.
In 1 ist lediglich ein optisches Beleuchtungsmodul dargestellt, da die anderen weggelassen wurden.
Aber in 2 ist ersichtlich, dass der Beleuchtungsscheinwerfer in Wirklichkeit eine Baugruppe von optischen Beleuchtungsmodulen 7 umfasst, die sich im Wesentlichen über die gesamte Fläche der Aufnahme 5 erstrecken, derart, dass eine Beleuchtung geliefert wird, die homogen ist und eine photometrische Leistung aufweist, die ausreicht, um den Anforderungen des Außenbeleuchtungs- und/oder Signalsystems gerecht zu werden.
Die optischen Beleuchtungsmodule 7 umfassen im dargestellten Ausführungsbeispiel mehrere Kollimatoren 9, die jeweils einer Lichtquelle zugehörig sind. Vorzugsweise werden Leuchtdioden LED verwendet. Es versteht sich, dass andere Lichtquellen, zum Beispiel Laserdioden, ins Auge gefasst werden können.
Obgleich jede Art von optischem Beleuchtungsmodul im Rahmen der vorliegenden Beschreibung verwendet werden kann, umfassen in der Ausführungsform von 1 bis 3 die optischen Beleuchtungsmodule jeweils drei Kollimatoren und sind einteilig durch Formen von Polycarbonat oder Polymethylmethacrylat (PMMA) gemäß einer Form mit 3 Keulen ausgeführt, die das Ineinandergreifen der optischen Beleuchtungsmodule in der Aufnahme 5 erleichtern und auch eine Vermischung der optischen Beleuchtungsmodule, falls nötig, erleichtern. Befestigungslaschen, wie 10, sind mit der Baugruppe der Kollimatoren für ihre Anbringung auf der Platte 6 geformt.
Die Kollimatoren 9 sind vorzugsweise rückstrahlende Kollimatoren und gewährleisten jeweils die Kollimation eines Lichtstroms, der von einer Lichtquelle ausgestrahlt wird, derart, dass am Ausgang eine Baugruppe von Lichtstrahlen geliefert wird, die parallel zur optischen Achse des optischen Beleuchtungsmoduls sind.
Der Beleuchtungs- und/oder Signalscheinwerfer wird durch eine Schutzscheibe 11 vervollständigt, die sämtliche optischen Module bedeckt und auf dichte Art und Weise in einem Rahmen 12 befestigt ist.
Die Scheibe 11 ist mit einem Bereich 14 versehen, der eine optische Ablenkungsvorrichtung bildet, die in der Lage ist, die Form der durch einen Teil der optischen Beleuchtungsmodule ausgestrahlten Lichtstrahlen und insbesondere die räumliche Verteilung der durch die Module ausgestrahlte Lichtstärke zu ändern. Es geht insbesondere um die Änderung der Zielrichtung der Lichtstrahlen.
Der Bereich 14 wird somit den betreffenden optischen Modulen 7 gegenüberstehend platziert.
Dieser Bereich erstreckt sich hier ungefähr über die Hälfte der Scheibe 11, derart, dass er zwei Reihen R1 und R2 von optischen Beleuchtungsmodulen abdeckt (2). Er erstreckt sich insbesondere zwischen einem Durchmesser der Scheibe und einer parallelen Sehne.
Zum Beispiel ist die optische Vorrichtung 14 in der Form von Streifen 15 ausgeführt, die sich einer Gruppe von einem oder mehreren optischen Beleuchtungsmodulen 7 gegenüberstehend befindet. Sie sind hier dazu bestimmt, den Lichtstrahl, der durch die Lampen ausgestrahlt wird, auszubreiten.
Die Streifen können gleichförmig sein oder Eigenschaften, zum Beispiel eine Tiefe oder einen Abstand, aufweisen, die in Abhängigkeit von dem Bereich der Scheibe, in dem sie gebildet sind, variabel sind.
Selbstverständlich können andere optische Ablenkungsvorrichtungen in Abhängigkeit von der zu liefernden Beleuchtungsfunktion vorgesehen werden. So können die Streifen, deren Funktion im Wesentlichen im Ausbreiten des Lichtstroms, entweder horizontal oder vertikal gemäß ihrer Ausrichtung im Scheinwerfer, besteht, mit einem der Prismen kombiniert werden oder durch eines der Prismen ersetzt werden, um die Zielrichtung der Strahlen, die von den optischen Beleuchtungsmodulen stammen, lokal zu ändern.
Der Schutzbereich der Erfindung wird auch nicht verlassen, wenn die optische Ablenkungsvorrichtung in anderen Bereichen der Scheibe eingebaut wird, zum Beispiel durch Bilden eines ringförmigen Bereiches, der sich am Umfang der Scheibe erstreckt, oder wenn die Schutzscheibe mit mehreren getrennten Bereichen versehen ist, die jeweils mit einer für jeden Bereich identischen oder unterschiedlichen optischen Ablenkungsvorrichtung versehen sind.
Wie vorhergehend angegeben, sind die optischen Beleuchtungsmodule 7 auf einer Platte 6 zur mechanischen Befestigung und elektrischen Verbindung der optischen Beleuchtungsmodule angebracht. Sie können zum Beispiel als Reaktion auf Befehle, die vom Piloten stammen, gesteuert werden, derart, dass sie selektiv in Abhängigkeit von den Flugphasen aktiviert werden.
Wenn zum Beispiel die optische Ablenkungsvorrichtung in der Form von Streifen ausgeführt ist, die mit einem Prisma kombiniert werden, wodurch es ermöglicht wird, eine Ausbreitung des Lichtstrahles kombiniert mit einer Änderung der Zielrichtung des Strahles zu erhalten, werden die optischen Beleuchtungsmodule 7 der Reihen R1 und R2 eingeschaltet, wenn der Pilot den Strahl verbreitern und ihn nach unten richten möchte, zum Beispiel während der Rollphase des Luftfahrzeugs auf der Fahrbahn (”Taxi Way”) zum Verlassen oder Befahren einer Start- oder Landebahn.
Im Gegensatz dazu muss der Strahl beim Start oder ”Take-Off” schmaler und horizontal sein. Dann werden die Module der Reihen R3 und R4 (2) eingeschaltet.
Wenn die optische Vorrichtung dazu bestimmt ist, den Zielwinkel der Lichtstrahlen der optischen Beleuchtungsmodule 7 der Reihen R1 und R2 zu ändern, um ihn mit dem Sinkflugwinkel des Flugzeugs in Übereinstimmung zu bringen, kann der Scheinwerfer entweder als Landescheinwerfer, wenn die optischen Beleuchtungsmodule 7 der Reihen R1 und R2, die der optischen Vorrichtung 14 gegenüberstehen, eingeschaltet sind, derart, dass das Beleuchtungssystem entlang der Neigung des Sinkfluges des Flugzeugs zielt, oder beim Start (”Take-Off”) verwendet werden, wenn die optischen Beleuchtungsmodule 7 der Reihen R3 und R4 eingeschaltet sind, um im Wesentlichen parallel zum Boden zu zielen.
Der Scheinwerfer, der soeben beschrieben wurde, ermöglicht somit die Ausführung eines Multifunktionsbeleuchtungs- und/oder Signalsystems, das in der Lage ist, mindestens eine Beleuchtungsfunktion zu gewährleisten, und insbesondere angepasst ist, um an Bord von Luftfahrzeugen mitgeführt zu werden.

Claims

Außenbeleuchtungs- und/oder Signalscheinwerfer, insbesondere für Luftfahrzeuge, der eine Baugruppe optischer Außenbeleuchtungsmodule (7), die die Ausführung von mindestens einer Außenbeleuchtungs- und/oder Signalfunktion gewährleisten, und eine Baugruppe von mindestens einer optischen Ablenkungsvorrichtung (14) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass die optischen Beleuchtungsmodule selektiv in Gruppen von mindestens einem optischen Beleuchtungsmodul für die selektive Ausführung einer Beleuchtungs- und/oder Signalfunktion gemeinsam mit der optischen Ablenkungsvorrichtung (14) aktivierbar sind.
System nach Anspruch 1, das eine Schutzscheibe (11) umfasst, die die optische Ablenkungsvorrichtung (14) umfasst.
System nach einem der Ansprüche 1 und 2, wobei die optische Ablenkungsvorrichtung Streifen (15) zum Formen des Lichtstrahles umfasst, der durch die optischen Beleuchtungsmodule ausgestrahlt wird, wobei die Streifen in einem oder mehreren Bereichen hergestellt sind, die jeweils gegenüber einer Gruppe von mindestens einem optischen Beleuchtungsmodul (7) platziert sind.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei die optische Vorrichtung Prismen umfasst.
System nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei die optischen Beleuchtungsmodule Leuchtdioden umfassen.
Außenbeleuchtungs- und/oder Signalsystem für Luftfahrzeuge, dadurch gekennzeichnet, dass es eine Baugruppe von mindestens einem Beleuchtungs- und/oder Signalscheinwerfer nach einem der Ansprüche 1 bis 5 umfasst.