FI66074B - Belysningsenhet - Google Patents

Description

«jSmH Γ*1 H^KUULUTUSjULKAISU . . Λ .

49jt ^ ^ utlAggningsskript 66074 c (45) fetr-tt: -v.y'J:'..·;; L ty 19 08 1984 ^ ^ (51) Kv.lh?/fcitCL3 F 21 V 13/11+, B 64 F 1 /18 SUOMI—FINLAND (21) Patenttihakemus — htt«ntana6knfn| 802219 (22) Hikamltpllv· —Ana6knln|*da| 11.07.80 * ' (23) Alkupllvl—ClMghatadag 11.07-80 (41) Tullut JtilUsafcsI — MlvHoff«Ntk« 13.01.81 fetentti· j» r«kl«tarihallltuf .... ......... . . ,. „ __ ». . . . (44) Nlhttvtkslpanon |a kuultu tkl lana pvm. —

Hteit» ech rnhewritypehm 1 1 Af**»»uthcdochuti.tkriftM>puMurad 30.04.84 (32)(33)(31) Pn^atty atuoUtaas lifM prtortut 12.07.79

Englantί-England(GB) 7924352 Toteennäytetty-Styrkt (71) Thorn EMI Limited, Thorn House, Upper Saint Martins Lane,

London WC2H 9ED, Englanti-England(GB) (72) Ronald Harvey Simons, Bishops Stortford, Hertfordshire,

Basil Sidney Wilkinson, Waltham Cross, Hertfordshire,

Englant i-Engl and(GB) (74) Ruska S Co Oy (54) Valaistusyksikkö - Belysningsenhet Tämän keksinnön kohteena on valaistusyksikkö kiitoradan valaistus-järjestelmää varten, johon yksikköön kuuluu linssi, valon lähde, joka on sijoitettu linssin optiselle akselille, tasomainen interferens-sisuodatin, joka ulottuu osittain valon kulkuradan poikki valon lähteen ja linssin välillä ja jonka toinen reuna on suhteellisen lähellä optista akselia ja toinen reuna suhteellisen kaukana siitä, sekä välineet mainitun linssin, valon lähteen ja suodattimen kannattamiseksi niille kuuluvissa asemissa.

Tunnetaan liitoradan valaistusjärjestelmiä, jotka antavat lentokoneen ohjaajalle visuaalisen merkin hänen kiitoradalle laskeutumisen-sa saapumiskulmasta. Eräissä näissä järjestelmissä käytetään valaistuslaitteita, jotka näyttävät muuttuvan valkoisesta johonkin väriin (tavallisesti punaiseen), jos lentokone laskeutuu tietyn tulo-kulman alapuolelle. Nämä valaistuslaitteet, asetettuna eri saapumis-kulmia varten, voivat määrittää lentokoneen ylemmän ja alemman liito-radan ja tulevat osoittamaan sopivan värin muutoksen millä tahansa poikkeamalla tästä liitoradasta. Tässä järjestelmässä on tärkeää, että havaittu siirtymisalue valkoisen valon näkymisen ja värillisen valon näkymisen välillä voi tapahtua mahdollisimman pienessä kulmassa, jotta se antaa nopean varoituksen mistä tahansa poikkeamasi e liitoradasta.

____- - 1“ 66074

Edellä esitetyssä järjestelmässä käytettyihin valaistuslaitteisiin kuuluu tavallisesti linssi, valon lähde linssin optisella akselilla ja värillinen suodatin, joka on sijoitettu osittain poikittain valon kulkuradalle valon lähteen ja linssin välille. Tämä aikaansaa valokeilan jakautumaan värilliseen osaan ja valkoiseen osaan siirtymisalueineen, jonka muodostaa niiden valonsäteiden, jotka ovat kulkeneet suodattimen läpi, ja niiden valonsäteiden, jotka eivät ole kulkeneet suodattimen läpi, yhdistelmä. Tavallisissa al·-sorptiosuodattimissa esiintyy erilaisia ongelmia, mukaanlukien vaikeus saada tasainen väri kauttaaltaan suodattimeen. Vaihtoehtona on dikroinen tai interferenssisuodatin, johon kuuluu useita optisesti ohuita kerroksia, jotka on kerrostettu kannattavan läpinäkyvän alustan pinnalle. Nämä kerrokset aikaansaavat interferenssivaiku-tuksia, jotka yhdistyvät heijastamaan ei-haluttuja aallonpituuksia ja päästämään läpi ainoastaan vaadittavan värin. Interferenssisuodatin antaa helposti värin tarvittavan tasaisuuden kauttaaltaan sen pinnalla ja sen lisäetuna on, että alusta voidaan tehdä paljon ohuemmaksi kuin vastaava absorptiosuodatin, siten kaventaen siirtymis-aluetta. Kuitenkin on todettu, että interferenssisuodattimessa siirretyn sädekimpun värillinen osa on osittain vajaakyllästetty valkoisella valolla, niin että kokonaisparannus vähenee.

Keksinnön mukaan on aikaansaatu valaistusyksikkö, jolle on tunnusomaista se, että suodatin on kallistettu valonlähdettä kohti terävään kulmaan optisen akselin kanssa kohtisuorassa olevaan tasoon nähden siten, että suodattimen se reuna, joka on suhteellisen lähellä optista akselia, on lähempänä linssiä kuin se reuna, joka on suhteellisen kaukana akselista.

Valaistusyksikköön voi kuulua läpinäkyvä levy ja lisäksi kannatusvä-lineet levyn kannattamiseksi linssin edessä, joka levy on myös kallistettu kulmaan linssin optiseen akseliin kohtisuoraan tasoon nähden.

Etumainen levy voi olla kallistettu vastakkaiseen suuntaan suodattimeen nähden.

Suodattimen kaltevuuskulma voi olla pienempi kuin 8° ja sopivimmin voi olla välillä 4° ja 8°.

3 66074

Nyt se litetään tämän keksinnön mukaan rakennettua valai ctucyksi ;;kc;: ainoastaan esimerkkinä, viitaten oheisiin piirustuksiin, joissa kuva 1 esittää kaaviollisesti sivulta nähtynä valaistusyksikkcä ja kuva 2 esittää yksityiskohtaisemmin kuvassa 1 kaaviollisesti esitettyä valaistusyksikköä.

Valaistusyksikössä on yhdistelmälinssi 1, joka havainnollistetussa sovellutusmuodossa on muodostettu kahdesta tasokuperasta linssistä ja Lr Vaihtoehtoisesti voidaan käyttää joko yhtä linssiä tai kolmoislinssiä, jolloin kolmas linssi L7 on esitetty pilkkuviivoil-la kuvassa 1. Yksikköön kuuluu myöskin valon lähde 2, jona voi olla volframihalogeenilamppu, ellipsin muotoinen heijastin 3, jonka ensiöpolttopisteessä on valon lähde, jolloin ensiöpolttopiste sijaitsee linssin optisella akselilla sekä värin suodatin l,, joka on sijoitettu linssin ja valon lähteen väliin. Valaistusyksikön nämä osat on kannatettu keskinäisissä asemissaan kehyksellä 6, niin että linssistä 1 tuleva valo heijastuu hajaantuvana sädekimppuna eli valokeilana. Kehys 6 on asennettu ulkokoteloon, jota ei ole esitetty kuvassa 1, mutta on merkitty yleisesti viitenumerolla 7 kuvassa 2. Ulkokoteloon kuuluu alaosa eli levy 8, johon kehys 6 on asennettu, ja yläosa 9, joka suojaa edellä esitettyjä optisia osia. Kehys 6 on sijoitettu levyn 8 takaosaan saranapultilla 10, ja levyn 9 etupäässä oleva säätöruuvi 11 sallii kehyksen kallistamisen, niin että tuleva valonsädekimppu voidaan suunnata ylöspäin halutussa kulmassa. Lasilevy 12 on kannatettu kotelon yläosasta 9 ja muodostaa linssin viereen ikkunan, jonka kautta valo voi kulkea. Kotelo 7 voi olla kannatettu kohdassa 13 sopivaan jalustaan tai kolmijalkaan.

Suodattimena 5 on dikroinen tai interferenssisuodatin. Suodatin on tasomainen, ja siihen kuuluu useita optisesti ohuita ainekerroksia, jotka on kerrostettu ohuen lasialustan pinnalle. Keksinnön tässä esimerkissä suodatin on suorakulmainen, mutta vaihtoehtoisesti se voi olla puolipyöreä. Edellä mainitut kerrokset aikaansaavat inter-ferenssivaikutuksia, jotka yhdistyvät päästämään läpi valon tietyn värin (esim. punaisen) ja heijastamaan muut värit. Suodatin 5 ulottuu osittain valon lähteen 2 ja linssin 1 välisen valoradan poikki, ja sen yksi reuna on kohtisuorassa optiseen akseliin 4 nähden. Suodatin jakaa valaistusyksikön aikaansaaman valokeilan värilliseksi osaksi ja valkoiseksi osaksi siirtymäalueineen, jonka muodostaa niiden valonsäteiden yhdistelmä, jotka ovat kulkeneet suodattimen läpi, 65074 muiden valonsäteiden kanssa, jotka eivät ole kulkeneet, suodattimen läpi.

Suodatin 5 on kallistettu poispäin linssistä 1 sen reunan ympäri, joka sijaitsee lähinnä linssin optista akselia, jolloin suodattimen pinta on kallistettu kulmaan a optiseen akseliin kohtisuoraan tasoon nähden.

On huomattu, että kallistamalla suodatin tällä tavalla sädekimpun värillisen osan kyllästymättömyys ulkopuolisella valkoisella valolla, mikä on tapahtunut tähän saakka, on huomattavasti vähentynyt. Koska niiden säteiden vajaakyllästysvaikutus, jotka eivät kulje suodattimen läpi, on vähentynyt, havaittava siirtymisalue on kaventunut huomattavasti.

Myöskin on huomattu, että suodattimen 5 kallistus yli noin 8° voi aiheuttaa värin muutoksia läpäisevässä valossa, koska suodatinkerrosten tehokas optinen paksuus on suurempi, ja tämä yhdessä kasvavien reuna-vaikutusten kanssa pyrkii laajentamaan havaittavaa siirtymisaluetta. Sen vuoksi parasta mahdollista toimintaa varten on huomattu olevan edullista rajoittaa kaltevuuskulma a korkeintaan 8°:eeseen.

Toisaalta pienimpänä haluttuna kaltevuuskulmana on pienin kulma, jossa valkoinen valo, joka on heijastunut takaisin linssistä 1 tai lasilevystä 12 suodattimeen 5» heijastetaan suodattimen välityksellä poispäin optisesta akselista, ' niin ettei se kulje linssin läpi yhdessä läpäisseen värillisen valon kanssa. Tämä kulma tulee riippumaan yksikön suhteellisista mitoista, mutta piirustuksissa esitetyssä yksikössä se on noin ^°. Niinpä kulmaksi a on valittu 6° ^ 2° parhainta toimintaa varten.

Vajaakyllästymisen edelleen pienentyminen aikaansaadaan kallistamalla lasilevy 12 sopivaan kulmaan β laitteen optiseen akseliin kohtisuoraan tasoon nähden, jolloin lasilevy 12 on kallistettu vastakkaiseen suuntaan suodattimeen 5 nähden. Kallistuskulma on valittu pienentämään takaisin heijastuksia lasilevystä 12, jotka kulkevat linssin kautta ja jotka ovat epäsuoria suodattimeen b nähden. Piirustuksissa esitetyssä yksikössä kulma β on noin 8°.

Claims (5)

5 66074

1. ValaistusyksikkÖ kiitoradan valaistusjärjestelmää varten, johon yksikköön kuuluu linssi (1), valon lähde (2), joka on sijoitettu linssin optiselle akselille (4), tasomainen interferenssisuodatin (5), joka ulottuu osittain valon kulkuradan poikki valon lähteen (2) ja linssin (1) välillä ja jonka toinen reuna on suhteellisen lähellä optista akselia ja toinen reuna suhteellisen kaukana siitä, sekä välineet (6) mainitun linssin, valon lähteen ja suodattimen kannattamiseksi niille kuuluvissa asemissa, tunnettu siitä, että suodatin (5) on kallistettu valonlähdettä (2) kohti terävään kulmaan (a) optisen akselin (4) kanssa kohtisuorassa olevaan tasoon nähden siten, että suodattimen se reuna, joka on suhteellisen lähellä optista akselia, on lähempänä linssiä kuin se reuna, joka on suhteellisen kaukana akselista.

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen valaistusyksikkö, tunnet- t u siitä, että siihen kuuluu läpinäkyvä levy (12) ja lisäksi kan-natusvälineet levyn kannattamiseksi linssin edessä, joka levy on myös kallistettu kulmaan (β) linssin optisen akselin (4) kanssa kohtisuorassa olevaan tasoon nähden.

3. Patenttivaatimuksen 2 mukainen valaistusyksikkö, tunnet-t u siitä, että etumainen levy (12) on kallistettu vastakkaiseen suuntaan suodattimeen (5) nähden.

4. Patenttivaatimuksen 1-3 mukainen valaistusyksikkö, tunnet-t u siitä, että suodattimen (5) kaltevuuskulma (a) on pienempi kuin 8°.

5. Patenttivaatimuksen 4 mukainen valaistusyksikkö, tunnet-t u siitä, että kaltevuuskulma (a) on välillä 4° ja 8°.