JP2013073677A

JP2013073677A - 航空標識灯

Info

Publication number: JP2013073677A
Application number: JP2011209434A
Authority: JP
Inventors: Shingo Shinno; 真吾新野
Original assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Current assignee: Toshiba Lighting and Technology Corp
Priority date: 2011-09-26
Filing date: 2011-09-26
Publication date: 2013-04-22
Also published as: CN202769445U

Abstract

【課題】同一のＬＥＤを用いて２種類の要求光を発光でき、同一の点灯回路を使用できる航空標識灯を提供することである。
【解決手段】滑走路の長手方向の一方に白色光を出射する白色光源１７は、出射光の波長が６０５ｎｍ以上で７００ｎｍ以下である光束を全光束の１５％以上含む白色光ＬＥＤを有する。滑走路の長手方向の他方に赤色光を出射する赤色光源１８は、白色光源に用いる白色光ＬＥＤに、波長が６０５ｎｍ以上で７００ｎｍ以下である光束を透過するフィルタ部材２０を設けて形成される。
【選択図】図１

Description

本発明の実施形態は、空港における滑走路に埋め込まれて通行区分等を表示する航空標識灯に関する。

一般に、空港の滑走路に用いられる航空標識灯では、滑走路への誘導を厳しい気象条件でもその明かりによって確実に飛行機の操縦者に認識させるために、発光効率の向上が望まれている。また、航空標識灯では、過酷な使用条件でも耐えうる耐久性はもとより、その光源の長寿命化も望まれている。このような航空標識灯は、その目的に応じて様々な形態のものが製造されている。

例えば、滑走路中心線灯は、滑走路の中心を示すために滑走路の中心線上に配置される航空標識灯であり、着陸しようとする航空機から見て滑走路先方の末端から第１所定距離の範囲では赤色光、その末端から第１所定距離を超え第２所定距離までの範囲は交互に赤色光と白色光、それ以外では白色光で灯火する。このように、滑走路中心線灯には白色光と赤色光の２種類の要求光がある。

また、滑走路灯は、滑走路を示すために滑走路の両側に所定間隔で設置される航空標識灯であり、滑走路中心線灯と同様に、航空機から見て滑走路先方の末端から第１所定間隔の範囲では黄色光、その末端から第１所定間隔を超え第２所定間隔までの範囲は交互に黄色光と白色光、それ以外では白色光で点灯する。このように、滑走路灯には白色光と黄色光の２種類の要求光がある。

これらの航空標識灯の光源としては、従来より調光制御が容易な白熱電球が用いられているが、白熱電球に代えて発光ダイオードを用いたものも開発されている（特許文献１参照）。また、灯体の周方向に主として光を放射する第１の発光ダイオードを有する第１の光源ユニットと、第１の発光ダイオードと異なる色調の光を放射する第２の発光ダイオードを有する第２の光源ユニットとを有し、第１発光ダイオードと第２の発光ダイオードとを選択的に点灯させ、出射光の切り替えが容易に行えるようにしたものがある（特許文献２参照）。

特開２００１−２８３６０３号公報特開２０１０−１７６９４３号公報

しかし、２種類の要求光に対し、異なる色調の２種類の発光ダイオード（以下、ＬＥＤという）を使用する場合には、ＬＥＤの電流や電圧等の仕様の違いにより、同一の点灯回路を用いるのが困難である。このように、異なる色調の２種類のＬＥＤを使用する場合には、各色ごとのＬＥＤが必要となるだけでなく、各色ごとのＬＥＤに対してそれぞれ別個の点灯回路が必要となる。従って、同一の点灯回路を用いることができないので点灯回路が複雑になる。

本発明の目的は、同一のＬＥＤを用いて２種類の要求光を発光でき、同一の点灯回路を使用できる航空標識灯を提供することである。

発明の実施形態の航空標識灯によれば、滑走路の長手方向の一方に白色光を出射する白色光源は、出射光の波長が６０５ｎｍ以上で７００ｎｍ以下である光束を全光束の１５％以上含む白色光ＬＥＤを有する。滑走路の長手方向の他方に赤色光を出射する赤色光源は、白色光源に用いる白色光ＬＥＤに、波長が６０５ｎｍ以上で７００ｎｍ以下である光束を透過するフィルタ部材を設けて形成される。

本発明によれば、同一のＬＥＤを用いて２種類の要求光を発光でき、同一の点灯回路を使用できる。

本発明の実施の形態に係る航空標識灯の簡略化した説明図。図１に示した航空標識灯を滑走路中心線灯として用いた場合の配置図。白色光源及び赤色光源の説明図。各波長の光を色度座標で表した色度図。３種類の白色ＬＥＤの分光分布の一例を示すグラフ。

以下、本発明の実施形態を説明する。図１は、本発明の実施の形態に係る航空標識灯１１の説明図であり、図１（ａ）は航空標識灯１１の平面図、図１（ｂ）は灯体の一部切り欠き断面図である。図１では、滑走路中心線灯として用いられる航空標識灯１１を示している。

この航空標識灯１１は、図示省略の基台の上部に調整リング１２ａ、１２ｂがボルト１３ａで装着される。そして、その調整リング１２ａの上部に灯体１４がボルト１３ｂで装着される。図示省略の基台は空港の滑走路の路中に形成される。

灯体１４の内部には２個の光源１５ａ、１５ｂが設けられ、一方の光源１５ａは図１の左側方向に光を出射し、他方の光源１５ｂは図１の右側方向に光を出射する。これにより、滑走路の長手方向の双方に光を出射する。また、灯体１４の上部には外部に光を放射するプリズム１６が設けられている。プリズム１６は、光源１５ａ、１５ｂからの発光の出射角度を調整するものであり、このプリズム１６により、灯体１４内部の地面下に位置させた光源からの発光が滑走路の路面を照明するように調整する。

そして、灯体１４の内部の光源１５ａ、１５ｂの双方を白色光源とした第１航空標識灯１１ａと、灯体１４の内部の一方の光源１５ａを白色光源とし、他方の光源１５ｂを赤色光源とした第２航空標識灯１１ｂとを用意する。これは、前述したように、滑走路中心線灯は、着陸しようとする航空機から見て滑走路先方の末端から第１所定距離Ｄ１の範囲では赤色光で灯火し、その末端から第１所定距離Ｄ１を超え第２所定距離Ｄ２までの範囲は交互に赤色光と白色光で灯火し、それ以外の範囲Ｄ３では白色光で灯火する必要があるからである。

図２は、図１に示した航空標識灯１１を滑走路中心線灯として用いた場合の配置図である。図２では、共通の滑走路を左方向からの進入用と、右方向からの進入用とに兼用する場合の一例を示している。図中の白丸は白色光源１７を示し、黒丸は赤色光源１８を示している。

図２に示すように、滑走路の両端部から第１所定距離Ｄ１の範囲には、白色光源１８及び白色光源１７との双方の光源を有した第２航空標識灯１１ｂが配列される。第２航空標識灯１１ｂは、進入してくる航空機から見て赤色光源が対面するように配置される。

次に、第１所定距離Ｄ１に至る前の第２所定距離Ｄ２までの範囲に、第１航空標識灯１１ａと第２航空標識灯１１ｂとを交互に配置する。

航空機が図２の左方向から進入して来る場合には、図２の上部に示すように、滑走路先方の末端から第１所定距離Ｄ１の範囲に、赤色光源１８が航空機に対向するように第２航空標識灯１１ｂを配置する。これにより、滑走路先方の末端から第１所定距離Ｄ１の範囲では航空機から見て連続した赤色光の灯火となり滑走路の先方末端部を容易に確認できる。

そして、第１所定距離Ｄ１に至る前の第２所定距離Ｄ２までの範囲に、第１航空標識灯１１ａと第２航空標識灯１１ｂとを交互に配置する。この場合、第２航空標識灯１１ｂは赤色光源１８が航空機に対向するように配置する。これにより、第１所定距離Ｄ１を超え第２所定距離Ｄ２までの範囲では、航空機から見て白色光と赤色光との交互灯火となる。さらに、それ以外の範囲Ｄ３には第１航空標識灯１１ａを配置する。これにより、白色光の連続灯火となる。

一方、航空機が左方向から進入して来る場合においても、航空機が右方向から進入して来る場合と同様に、図２に示すように、滑走路先方の末端から第１所定距離Ｄ１の範囲に、赤色光源１８が航空機に対向するように第２航空標識灯１１ｂを配置し、以下、同様に、その末端から第１所定距離Ｄ１を超え第２所定距離Ｄ２までの範囲に、第１航空標識灯１１ａと第２航空標識灯１１ｂとを交互に配置し、それ以外の範囲Ｄ３には第１航空標識灯１１ａを配置する。

次に、図３は、白色光源１７及び赤色光源１８の説明図であり、図３（ａ）は白色光源１７の構成図、図３（ｂ）は赤色光源１８の構成図である。白色光源１７は、図３（ａ）に示すように、白色ＬＥＤ１９から構成される。白色ＬＥＤ１９は、青色ＬＥＤまたは紫外線ＬＥＤに蛍光塗料を塗布して白色光を得るようにしたもの、あるいは赤色ＬＥＤ、緑色ＬＥＤ、青色ＬＥＤを組み合わせて白色光を得るようにしたもの等が用いられる。また、白色ＬＥＤ１９は、出射光の波長が６０５ｎｍ以上で７００ｎｍ以下である光束を全光束の１５％以上含むように形成する。

一方、赤色光源１８は、図３（ａ）の白色光源１７で用いた白色ＬＥＤと同じ構成の白色ＬＥＤ１９を用い、白色ＬＥＤの出射光をフィルタ部材２０を透過させて赤色光を実現する。例えばカット波長６００ｎｍのフィルタ部材２０により赤色光を実現する。つまり、少なくとも、その白色ＬＥＤ１９からの出射光のうち、波長が６０５ｎｍ以上で７００ｎｍ以下である光束を透過するフィルタ部材２０を設けて構成する。フィルタ部材２０は、例えば、セロハン、波長選択干渉膜、蛍光体等を用いる。

ここで、出射光の波長が６０５ｎｍ以上で７００ｎｍ以下である光束を全光束の１５％以上含む白色ＬＥＤ１９を採用するのは、赤色光の要求規格配光は白色光に対し１５％の光度値が必要であるからである。

このように、本発明の実施形態では、赤色光源１８は、白色光源１７で用いた白色ＬＥＤと同じ構成の白色ＬＥＤ１９を用い、フィルタ部材２０を設けて、波長が６０５ｎｍ以上で７００ｎｍ以下である光束を透過して出射光を赤色とする。従って、白色ＬＥＤ１９として、出射光の波長が６０５ｎｍ以上で７００ｎｍ以下である光束を全光束の１５％以上含む白色ＬＥＤを選択して使用する。以下、出射光の波長が６０５ｎｍ以上で７００ｎｍ以下である光束を全光束の１５％以上含む白色ＬＥＤについて説明する。

図４は、各波長の光を色度座標で表した色度図である。航空標識灯１１で使用する各種色、航空緑、航空青、航空白、航空黄、航空赤の範囲は、図４に示すように、色度図上の色度座標で定められている。例えば、航空白はｘ座標上で約０．２８〜０．５６の範囲であり、ｘの値が小さいほど青っぽい白色となり、逆にｘの値が大きくなるほど赤っぽい白色となる。

図５は、３種類の白色ＬＥＤの分光分布の一例を示すグラフである。縦軸は分光比率、横軸は波長である。分光分布曲線Ｓ１は色温度が２６００Ｋ〜３７００Ｋの光を発光する白色ＬＥＤ１９ａの分光分布の一例を示す曲線、分光分布曲線Ｓ２は色温度が３７００Ｋ〜５０００Ｋの光を発光する白色ＬＥＤ１９ｂの分光分布の一例を示す曲線、分光分布曲線Ｓ３は色温度が５０００Ｋ〜８３００Ｋの光を発光する白色ＬＥＤ１９ｃの分光分布の一例を示す曲線である。図５に示すように、白色ＬＥＤは色温度により波長分布が異なり、色温度が低くなるにつれて６０５ｎｍ以上で７００ｎｍ以下の波長光が増加することが分かる。

図５の各々の分光分布曲線Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３において、各々の白色ＬＥＤ１９ａ、１９ｂ、１９ｃの出射光の全光束は、各々の分光分布曲線Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３と縦軸ｙのｙ＝０の直線とで囲まれる面積で示される。また、出射光の波長が６０５ｎｍ以上で７００ｎｍ以下である光束は、各々の分光分布曲線Ｓ１、Ｓ２、Ｓ３、縦軸ｙのｙ＝０の直線、横軸ｘのｘ＝６０６ｎｍの直線、横軸ｘのｘ＝７００ｎｍの直線で囲まれる面積で示される。

また、波長が４５０前後の光は航空青、波長が約４９５ｎｍ〜５５２ｎｍの光は航空緑、波長が約５５２ｎｍ〜５８５ｎｍの光は航空黄緑、波長が約５８５ｎｍ〜６００ｎｍの光は航空黄、波長が約６０７ｎｍ〜７００ｎｍの光は航空赤である。

図５から分かるように、白色ＬＥＤ１９ａの分光分布曲線Ｓ１は、波長が４５０ｎｍ前後の分光比率及び６００ｎｍ前後の分光比率が大きい。特に、波長が４５０ｎｍ前後の分光比率より、波長が６００ｎｍ前後の分光比率の方が大きい。このことから、白色ＬＥＤ１９ａの出射光には、航空黄や航空赤である波長の光束を多く含み、６０５ｎｍ以上で７００ｎｍ以下である光束を全光束の１５％以上含んでいる。白色ＬＥＤ１９ａの出射光は赤っぽい白色である。

また、白色ＬＥＤ１９ｂの分光分布曲線Ｓ２は、波長が４６０ｎｍ前後の分光比率及び５５０ｎｍ〜６００ｎｍ前後の分光比率が大きい。この場合、波長が４６０ｎｍ前後の分光比率の方が５５０ｎｍ〜６００ｎｍ前後の分光比率より大きい。このことから、白色ＬＥＤ１９ｂの出射光は、白色ＬＥＤ１９ａの出射光より、航空黄や航空赤である波長の光束は少なくなるが、６０５ｎｍ以上で７００ｎｍ以下である光束を全光束の１５％以上含んでいる。白色ＬＥＤ１９ａの出射光は白色である。

一方、白色ＬＥＤ１９ｃの分光分布曲線Ｓ３は、波長が４５０ｎｍ前後の分光比率が大きく、５２５ｎｍ〜５７５ｎｍ前後の分光比率が大きい。この場合、波長が４５０ｎｍ前後の分光比率の方が５２５ｎｍ〜５７５ｎｍ前後の分光比率より大きい。このことから、白色ＬＥＤ１９ｂの出射光は、白色ＬＥＤ１９ａ、１９ｂの出射光より、航空黄や航空赤である波長の光束は少なくなり、６０５ｎｍ以上で７００ｎｍ以下である光束を全光束の１５％以上含まなくなる。白色ＬＥＤ１９ｃの出射光は青っぽい白色である。

ここで、白色光の航空標識灯をＬＥＤにおいて実現しようした場合、色度を航空白の範囲とするためには、色温度３０００Ｋ〜６０００Ｋの白色ＬＥＤを使用する必要がある。また、要求規格により白色の光量と赤色の光量との比は１００：１５と定められており、その要求を満たすには、例えば、色温度が５０００Ｋ以下の白色ＬＥＤとする必要がある。そこで、本発明の実施形態では、白色光源１７として、色温度３０００Ｋ〜５０００Ｋの白色ＬＥＤを使用する。

一方、赤色光源１８として、白色光源１７に使用した白色ＬＥＤに、波長が６０５ｎｍ以上で７００ｎｍ以下である光束を透過するフィルタ部材２０を設けて形成する。これにより、航空赤を出射する赤色光源１８とする。

以上の説明では、白色光と赤色光との２種類の光を必要とする滑走路中心線灯について説明したが、白色光と黄色光との２種類の光を必要とする滑走路灯についても、同様に、黄色光源として、白色光源に使用した白色ＬＥＤに黄色光を透過するフィルタ部材２０を設けて構成することができる。

この場合、黄色を実現するために、白色ＬＥＤとして、出射光の波長が５８５ｎｍ以上で６００ｎｍ以下である光束を含み、かつ、出射光の波長が５７０ｎｍ以上である光束を全光束の４０％以上含むものを採用する。

航空黄は波長が約５８５ｎｍ〜６００ｎｍの光であることから、波長が５８５ｎｍ以上で６００ｎｍ以下である光束を必ず含むこととする。また、波長が５８５ｎｍ以上で６００ｎｍ以下である光束だけでは、白色ＬＥＤの出射光をフィルタ部材２０を透過させたときに、要求規格である白色光に対して黄色光１５％が満たされないことがあるので、波長が５７０ｎｍ以上である光束を全光束の４０％以上含むものとする。

黄色光源は、白色光源に用いる白色光ＬＥＤに、波長が５７０ｎｍ以上である光束を透過するフィルタ部材２０を設けて実現する。すなわち、波長が約５８５ｎｍ〜６００ｎｍの光及び波長が５７０ｎｍ以上である光束が重なり合って１５％の黄色光を実現する。

本発明の実施形態によれば、航空赤及び航空黄の波長光を多く含む色温度の低い白色ＬＥＤを用い、白色光は白色ＬＥＤの出射光をそのまま使用し、赤色光または黄色光は、白色ＬＥＤと同じＬＥＤからの出射光をフィルタ部材２０において赤色光または黄色光に変換して実現するので、ＬＥＤの電流や電圧等の仕様を統一できる。従って、同一の点灯回路を用いることができる。

空港では、共通の定電流電源からの数十〜数百個の標識灯に給電する配電路が施設され、定電流電源の出力切替により多段に設光するようになされているが、本実施形態のものは、この定電流電源からの出力を受けて、同一の点灯回路で異なる色光を発生することができる。

本発明の実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。例えば、光源は白色用と赤色用（または黄色用）とを共通とし、いずれか一方の方向の照射する光に対してフィルタ部材を機能させるようにしてもよい。

１１…航空標識灯、１２…調整リング、１３…ボルト、１４…灯体、１５…光源、１６…プリズム、１７…白色光源、１８…赤色光源、１９…白色ＬＥＤ、２０…フィルタ部材

Claims

出射光の波長が６０５ｎｍ以上で７００ｎｍ以下である光束を全光束の１５％以上含む白色光ＬＥＤから滑走路の長手方向の一方に白色光を出射する白色光源と；
前記白色光源に用いる白色光ＬＥＤに、波長が６０５ｎｍ以上で７００ｎｍ以下である光束を透過するフィルタ部材を設け、前記滑走路の長手方向の他方に赤色光を出射する赤色光源と；
を備えた航空標識灯。
出射光の波長が５８５ｎｍ以上で６００ｎｍ以下である光束を含み、かつ、出射光の波長が５７０ｎｍ以上である光束を全光束の４０％以上含む白色光ＬＥＤから滑走路の長手方向の一方に白色光を出射する白色光源と；
前記白色光源に用いる白色光ＬＥＤに、波長が５７０ｎｍ以上である光束を透過するフィルタ部材を設け、前記滑走路の長手方向の他方に黄色光を出射する黄色光源と；
を備えた航空標識灯。