JP6880139B2 - 照明器及び無指向性照明システム - Google Patents

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Description

本発明は、照明に関する。詳細には、本発明は、照明を施された標識、具体的には航空障害物の存在を示すための又は航行を支援するための固定された照明器を用いて特定の光パターンを形成することに関する。
飛行障害物照明器又は「ライト」は、航空機が構造物に衝突するのを防ぐために高層建築物等に取り付けられる点灯装置である。ライトは、高層建築物の視認性を高め、また、ライトは、主に夜間に使用されるが、必要であれば日中にも使用される。典型的には、ライトは、継続的に点灯される若しくは点滅する赤色灯であるか、又は、点滅する白色灯である。タイプ、適用、ライティング、方法、強度、及びいくつかの他の態様は、ICAO及びFAAによる規則などの、国家的及び国際的な航空交通規則によって定められる。
LEDライティングの利点は、長いサービス間隔、優れた信頼性、及び長い運用寿命である。したがって、LEDライティングは、構造上の理由又は距離の長さが原因で接近が困難な場所での使用に特に良く適している。
飛行障害灯の光線は、非常に厳密な規定を満たすように構成される。そのような要求には、とりわけ、光パワー及びビームの幅が含まれる。水平面無指向性ライト(horizontally omnidirectional light)では、光線の強度は、光線によって照らされる円全体に沿ってできる限り均一であるべきである。LEDライトでは、広範囲にわたって放射される光源の光は、レンズを用いて制御される。例えば、垂直方向に3度の広がり持ち且つ良好な効率を有するビームは、大きいレンズを必要とする。例えばフレネル・レンズの水平方向の配光は、約120度である。
レンズから放射される光の強度は光の端に向かって低下するので、より低い強度を有する領域が2つのレンズ間に形成される。円の周囲に沿って均一な光線を生成するために、45度の隔たりを持つ8つのレンズなどの複数のレンズが円周上に設置されており、それによりそれらの光線が部分的に重なる。これは、良好且つ一貫した無指向性の光の輪を生成することを可能にするが、レンズは大きい円を形成する。同時に、費用有効性、重量、及び設置時の取扱いの容易さが低下する。
異なる補角で配置されたいくつかのフレネル・レンズを備える高度な障害照明器が、EP2541134A2で開示されている。
EP2541134A2
しかし、例えば120度の良好な水平方向有効範囲を達成するための簡易化された照明器の構成を実現することへの長期にわたる必要性が依然として存在する。
本明細書では、例えば障害照明器又は航空照明器といった照明器のための新規なレンズ幾何形状が提案される。照明器は、複数の発光素子を含む光源とそれらを覆うレンズとを特徴とする。レンズは光学的部分を有し、この光学的部分は、それらの間に厚さを画定する第1の光学的表面及び第2の光学的表面を有する。レンズは、第1のデカルト次元(Cartesian dimension)における長さ、第2のデカルト次元における高さ、及び第3のデカルト次元における奥行きを有する。光学的部分の厚さは、第1のデカルト次元及び第3のデカルト次元に沿って一様ではない。第1の光学的表面は、少なくとも1つの人工光源の観点から第2の次元で見たときに凹状である。第1の光学的表面は円筒状であり、その円筒軸は、第3の次元に延びる。
別の態様によれば、無指向性照明システムが提案され、この無指向性照明システムでは、そのような3つの照明器が、照明器の光出力の角度有効範囲が水平方向などの1つの次元において360度をカバーするように、互いに対して補完する角度に配置される。
本発明は、独立請求項の特徴によって定義される。いくつかの特定の実施例は、従属請求項において定義される。
新規なレンズ幾何形状は、相当な便益を提供する。レンズ設計は、120度の水平方向有効範囲を有する出力光パターンを生成することができる平面デバイスとして照明器が構成されることを可能にする。したがって、無指向性照明システムは、3角形に配置された3つのそのような照明器で構成され得る。多面のデバイスとは対照的に、平面デバイス上に発光素子及びレンズを設置できることは、設計及び製造を相当に簡易化する。
以下、いくつかの例示的な実施例について、添付の図面を参照しながらより詳細に論じる。
少なくともいくつかの実施例によるレンズの斜視図である。 レンズの大きい方の延在部を示す、図1のレンズの第1の側面図である。 レンズの小さい方の延在部を示す、図1のレンズの第2の側面図である。 図1のレンズの上面図である。 図1の実施例よりも少ないドラフトを特徴とする、少なくともいくつかの実施例による修正されたレンズの側面図である。 負のドラフトを特徴とする、少なくともいくつかの実施例による修正されたレンズの側面図である。 図1のレンズを備える照明器の正面平面図である。 図7の照明器を3つ備える無指向性照明システムの上面図である。 図1によるレンズによって達成される光出力パターンの図である。 図7の照明器によって達成される光出力パターンの図である。
図1は、例示的なレンズ100を斜視図で示しており、本明細書にわたって使用される基準系を確立するために、3つのデカルト次元X、Y、及びZが示されている。レンズ100は、2つの主要部分を有し、第1に、レンズ100を通る光の通路を変更及び制御するための光学的部分110であり、第2に、レンズ100を照明器(図1から6からは省略されている)にまた光源(図1からは省略されている)の上に取り付けるための取付け部分120である。取付け部分120は、レンズ100を照明器に正確に固着するのに適したフランジ又は他の形状を有する。平坦な形状がレンズ100の的確な姿勢を保証するので、平坦な取付け部分120が好ましい。取付け部分120は、図に示された脚121、単純な通り穴、穴開け位置を示すための印付きの点、等のような取付け点を含み得る。2つの部分110、120は、例えば射出成形により一体的な部品として製造されることが好ましい。光学的部分110及び取付け部分120は、レンズ100の側部では側面130を通じて、また光学的部分120の最端部において、互いに接続し且つ変形する。この文脈において、光学的部分とは、レンズ100がその適切な環境にあるとき即ち照明器に取り付けられているときに可視光パターンを生成するレンズ100の部分である。
光学的部分110は、第1の次元Xにおいては細長く、第2の次元Yにおいては比較的平らであり、且つ、第3の次元Zおいては比較的狭く且つ第3の次元Zの周りで湾曲していることが、図1から分かる。大まかに言えば、光学的部分110の形状は、半円環状である。第3の次元Zで見たときに、光学的部分110は、完全な円又は非円形の閉じた輪郭を形成しない、全体的に環状の形状を呈する。具体的には、光学的部分110は、第3のデカルト次元Zで見たとき、即ち側面図で見たときに、準環状である。半円環状という用語は、厳格でない数学的意味でしかし1つの次元においては湾曲し別の次元においては丸みを帯びた形状の特徴付けとして理解され得ることが、留意されるべきである。例えば、第2の光学的表面112は、第3の次元Zで見たときに完全な円を呈し得ない。その代わりに、また、以下で明らかになるように、第2の光学的表面112は、一様でない半径を有して湾曲する。
図2は、レンズ100を第3の次元Zに沿った側面図で示す。図2の水平方向は、第1の次元Xに合わせられており、垂直方向は、第2の次元Yに合わせられており、それにより、第3の次元Zは、示された平面X、Yから上に延びている。言い換えれば、平面図X、Yは、光学的部分110の最大の延在部を明らかにする。図2はまた、光学的部分110が第3の次元Zを中心としてどのように湾曲しているかを明示する。光学的部分110の長さは、第1の次元Xにおける延在部として示されており、高さは、第2の次元Yにおける延在部として示されている。光学的部分110の幅は、図2では表されていないが、第3の次元Zを示す図1、3、及び4で観察することができる。
人工光源200が、図2に描写されている。光源200は、LED、又は第1の次元Xに延びる列などの編成で配置された複数のLEDであってもよい。図2の実例では、光源200は、第1の次元Xに連続的に配置された3つの発光素子201、202、203、例えばLEDを有する。言い換えれば、発光素子201〜203は、光学的部分110の最大の延在部に沿って分散される。発光素子201〜203は、同じ平面内に配置されることが好ましい。光源200は、主放射方向を有し、この主放射方向は、示された実例では、第2の次元Yに即ち図における垂直方向に延びる。主放射方向は、生成される光パターンに対する基準点の役割を果たすゼロ角度を形成する。光源200及びレンズ100は、より大きな照明器の一部分を形成し得る照明ユニットを形成する。
光源200は、第1の光学的表面111の下に設置され、第1の光学的表面111は、この文脈では、光源200によって放射される光の入射点を強調するための光学的入口表面(optical inlet surface)として見なされる。光学的部分110は、光学的入口表面111と第2の表面112との間の距離によって画定される厚さを有する。より具体的には、厚さは、第3の次元Zで見たときに光学的入口表面111の焦点と第2の光学的表面112との間に引かれる線に沿って観測される。第2の光学的表面112は、この文脈では、光源200によって放射される光の射出点を強調するための光学的出口表面(optical outlet surface)として見なされる。光源200に関して、光学的入口表面111は、レンズ100の内表面であり、光学的出口表面112は、レンズ100の外表面である。
図2は、レンズ100の光学的部分110が、第1の次元Xにおける延在部に沿った光学的部分110の中心点において第2の次元Yに延びる第1の対称軸AS1を有することを示す。完成したレンズ100は第1の対称軸AS1を共有し得るが、そのような対称性はなくてもよい。実際に、取付け部分120は、例えばレンズ100を配向させるための1つの面取り隅部と3つの丸形隅部(図4)を含むことにより、非対称とされ得る。第1の対称軸AS1は、光源200のゼロ角度又は光学的入口表面111の焦点と位置合わせされることが好ましい。
光学的入口表面111は、第2の次元Yにおいて下から見たときに、又は光源200の側から見たときに、凹状である。図2に示されるように、光学的入口表面111は、湾曲した形状で光源200の周りに配置され得る。より詳細には、光学的入口表面111は、第3の次元Zを中心として湾曲している。光源が光学的入口表面111の焦点に設置されることが、好ましい。レンズ100全体が単一の焦点を備えなくともよいことを指摘しなければならない。むしろ、発光素子が光を放射して光パターンを生成するための有効点はいくつか存在し得る。図に示されたように光学的入口表面111が線などの形状に沿っていくつかの焦点を有するのであれば、光源の複数の放射素子は、その形状に沿って位置決めされることが好ましい。したがって、光学的入口表面111は、円筒状であり得る。円筒形状は、光源200と、詳細には光源の焦点と位置合わせされたその軸を有し得る。円筒形状の軸は、第3の次元Zに延びる。
レンズ100は、不定の又は一様でない厚さを有する。図2を見ると、不定の厚さを観察する1つの方法は、ゼロ線又は第1の対称軸AS1からの角度偏差に応じた光学的部分110にわたる厚さを調べることである。第1の対称軸AS1の近くでは、光学的部分110は、厚さt1を有する。第1の対称軸AS1と、光学的出口表面112と光学的入口表面111の焦点を結ぶ線との間の角度が第3の次元Z又は光学的入口表面111の焦点を中心として増大するにつれて、光学的部分110の厚さが増大する。第1の対称軸AS1からさらに離れると、光学的部分110は、ゼロ線又は第1の対称軸AS1により近い厚さt1よりも大きい厚さt2を有する。第1の次元Xにおける光学的部分110の延在部の厚さは変化すると言うことができる。或いは、第1の次元Xにおける光学的部分110の延在部の厚さは、第1の次元Xにおける端点においてその最大値に達し、中央部などの第1の次元Xにおける端点間において最小値に達すると言うことができる。或いは、第1の次元Xにおける光学的部分110の延在部の厚さは、ゼロ角度又は第1の対称軸AS1から第1及び第3の次元X、Zによって画定された平面に向かって増大すると言うことができる。言い換えれば、第2の光学的表面112は、一様でない半径を有して湾曲している。
光学的部分110は、第1の次元Xにおける延在部の端部ではより厚く、中央部ではより薄いので、光源200から発して光学的部分110を通過する光線は、光学的部分110の中央部におけるよりも光学的部分110の端部において、より長い距離を移動する。
次に、第1の次元Xにおけるレンズ100の側面図を示す図3を参照する。図3は、レンズ100の光学的部分110が、第3の次元Zにおける延在部に沿った光学的部分110の中心点において第2の次元Yに延びる第2の対称軸AS2を有することを示す。第2の対称軸AS2は、光源200のゼロ角度又は光学的入口表面の焦点と位置合わせされる。
レンズ100は、第3の次元Zにおいて不定の又は一様でない厚さを有する。図3を見ると、不定の厚さを観察する1つの方法は、ゼロ線又は第2の対称軸AS2からの角度偏差に応じた光学的部分110をわたる厚さを調べることであり、ゼロ線及び第2の対称軸AS2は位置合わせされており、したがって本明細書では区別なく使用される。第2の対称軸AS2の近くでは、光学的部分110は、厚さt3を有する。第2の対称軸AS2と、光学的出口表面112と光学的入口表面111の焦点を結ぶ線との間の角度が第1の次元X又は光学的入口表面111の焦点を中心として増大するにつれて、光学的部分110の厚さが増大する。第2の対称軸AS2からさらに離れると、光学的部分110は、ゼロ線又は第2の対称軸AS2により近い厚さt3よりも小さい厚さt4を有する。第3の次元Zにおける光学的部分110の延在部の厚さは変化すると言うことができる。或いは、第3の次元Zにおける光学的部分110の延在部の厚さは、第3の次元Zにおける端点においてその最小値に達し、中央部などの第3の次元Zにおける端点間において最大値に達すると言うことができる。或いは、第3の次元Zにおける光学的部分110の延在部の厚さは、ゼロ角度又は第2の対称軸AS2から第1及び第3の次元X、Zによって画定された平面に向かって減少すると言うことができる。
図4は、第1及び第3の次元X、Zによって形成された図示の平面から上に延びる第2の次元Yに沿った上面図でレンズ100を示す。図4は、光学的部分110の第3の対称軸AS3を示す。第3の対称軸AS3は、第3の次元Zに沿った光学的部分110の中央部において第1の次元Xに沿って延びる。
図4はまた、光学的部分110の第4の対称軸AS4を示す。第4の対称軸AS4は、第1の次元Xに沿った光学的部分110の中央部において第3の次元Zに沿って延びる。
図5は、図2に示されたレンズ100の修正されたバージョンの側面図を示す。図に見られるように、光学的出口表面112の周辺部113は、図2の実施例よりも少ないドラフトを呈する。この文脈における周辺部とは、光学的部分110と取付け部分120との間の移行部における光学的出口表面の領域を意味する。図2の実施例は、第2の次元Yに関して11度の正のドラフトを呈する。図5の実施例は、第2の次元Yに関してゼロのドラフトを呈する。
図6は、図2に示されたレンズ100の修正されたバージョンの側面図を示す。図に見られるように、光学的出口表面112の周辺部113は、図5の実施例よりも少ないドラフトを呈する。図6の実施例は、第2の次元Yに関して11度の負のドラフトを呈する。図6の実施例が予見されたが、図2に示されたドラフトのような正のドラフトが、製造工程には好ましい。
周辺部113のドラフトは、それが負であろうと正であろうと、光学的部分110の最端部へ放射された光線が具体的には60度で反射されるという効果を提供し、これは、光パターンの最端部における出力を強化するために利用され得る。この現象は、上述のレンズ100によって達成される出力光パターンを示す図9に例示されている。図9は、水平方向における放射角度に応じた光強度を示す。図に示すように、光パターンは、おおよそ120度の角度範囲にわたって延在する。レンズの光学的部分110の周辺部113から反射された光は、ゼロ角度に関してかなり対称的におおよそ60度におけるピークとして見ることができる。その領域は、図9では破線の円で強調表示されている。図9は、試験で使用された3つの異なるドラフト角度を表す3つの異なるピークを示す。その利点は、レンズを覆う平面状で透明なカバーの影響を軽減するのに特に役立つことである。レンズが平面状の構成で配置される場合があるように、カバーもまた平面状である場合がある。そのようなカバーは、光学的に効率的な材料で作られているにも関わらず、光源の角度に起因して、おおよそ45度より上で、特におおよそ60度において、光源の出力を減少させる可能性がある。ドラフト付きの周辺部により、レンズ100は、カバーによって生じるディップ(dip)を和らげることができる。
実施例のいずれかに関連して説明されたレンズ100は、1つの次元において120度以上にわたって延在する光パターンを生成するように構成されることが好ましい。光パターンは、FWHMで表されてもよく、又は、光パターンは、方形波パターンであってもよい。別の次元では、光パターンは、好ましくは10度以下にわたってのみ延在し、より好ましくは5度以下にわたってのみ延在し、最も好ましくは2.7度などの3度以下にわたってのみ延在する。そのような平坦な楕円形の光パターンは、障害照明器用途において非常に望ましい。図1から5の状況では、光パターンは、例えば水平方向の第1及び第2の次元X、Yによって形成された平面では幅が広く、例えば垂直方向の第2及び第3の次元Y、Zによって形成された平面では幅が狭い。
別の実施例によれば、レンズは、最大幅の角度有効範囲を呈する次元において90度以上120度未満にわたって延在する光パターンを生成するように構成される。そのようなレンズは、いくつかのレンズで生成される全光パターンが120度以上の光パターンを生成するように照明器の出力を増強するために使用され得る。増強レンズ(augmenting lens)は、フレネル・レンズの形態をとり得る。
次に、図1から4の実施例によるレンズ100を複数備えた照明器を示す、図7及び8を参照する。図7は、照明器1000を第2の次元に沿った平面図で示す。照明器1000は、設置されたときに水平方向の光パターンを生成するように構成されている。図7の眺めは、水平面である。照明器1000は、取付け板1002を収容するフレーム1001を有する。取付け板1002は、図1から4に関連して上述されたレンズ100を備える複数の1次照明ユニットを支持し、また場合により、増強レンズ300を備える2次照明ユニットを支持する。増強レンズ300は、比較的狭い光パターンを良好な効率で生成することができるフレネル・レンズである。例示的な照明器1000は、5掛ける4の行列パターンで配置された20個の1次照明ユニットと、1次照明ユニットの行列パターンと混合された5掛ける4の行列パターンで配置された20個の増強レンズとを有する。照明ユニットは、取付け板1002上で同じ平面内に設置される。そのような平面状の設置は、製造及び光学設計を円滑にする。また、従来のV形状又はC形状の取付け板に比べて、平面状の設置は、発光素子の光出力を有効に活用することができる。そのような照明器の実際の用途は、ビルディング、橋、等のような高層建築物のための高輝度航空照明器であり得る。この文脈において、高輝度とは、100000有効カンデラ(effective candela)以上の出力を意味する。
図10は、上述の照明器1000によって達成された出力光パターンを示す。図10は、水平方向における放射角度に応じた光強度を示す。図に示すように、光パターンは、おおよそ120度の角度範囲にわたって延在する。個別のレンズ100の出力と比較すると、増強レンズ300は、水平方向における角度有効範囲にわたって比較的一様なパターンを得るために、おおよそ60度における顕著な極端とゼロ角度の領域との間で光出力を補完することが分かる。
図8は、無指向性照明システム3000を形成するように適用されている図7の照明器1000を示す。図8は、無指向性照明システム3000を上面図で示しており、図の平面は、水平面である。無指向性照明システム3000は、各面に3つの照明器1000が取り付けられている3角形のフレーム3001を備える。3つのそれぞれが120度をカバーするので、無指向性照明システム3000の合計出力は、水平方向において360度である。3つの照明器1000の取付け板1002は、互いに60度だけ連続的に向きを変えられている。照明器1000は、そのようにして互いに対して補完する角度に配置され、それにより、照明器1000の光出力の角度有効範囲は、水平方向において360度をカバーする。同時に、生成された光パターンは、垂直方向において比較的小さい角度有効範囲にわたって延在する。光出力の垂直方向の角度有効範囲は、10度以下、より好ましくは5度以下、最も好ましくは3度以下であり得る。
開示された本発明の実施例は、本明細書において開示された特定の構造、プロセス・ステップ、又は材料に限定されるものではなく、当業者によって認識されるであろうそれらの均等物にまで拡大されることが、理解されるべきである。本明細書において用いられた専門用語は、特定の実施例を記述する目的にのみ使用されるものであって、限定的なものとして意図されてないこともまた、理解されるべきである。
本明細書を通して、「1つの実施例」又は「一実施例」への言及は、その実施例に関連して説明された特定の特徴、構造、又は特性が本発明の少なくとも1つの実施例に含まれることを意味する。したがって、本明細書を通して様々な箇所における「1つの実施例では」又は「一実施例では」という表現の出現は、必ずしも全てが同一の実施例への言及とは限らない。
本明細書において、複数の物品、構造上の要素、組成上の要素、及び/又は材料は、便宜上共通のリストで提示される場合もある。しかし、これらのリストは、あたかもリストの各部材が別個且つ独特の部材として個々に識別されるかのように解釈されるべきである。したがって、そのようなリストの個々の部材は、反対への表示のない共通のグループでのそれらの提示にだけ基づいて同じリストの任意の他の部材の事実上の均等物と解釈されるべきではない。さらに、本発明の様々な実施例及び実例は、それらの様々な構成要素のための代替案と一緒に本明細書において言及され得る。そのような実施例、実例、及び代替案は、互いの事実上の均等物と解釈されるべきではなく、本発明の別個の自律的な表現と解釈されるべきであることが、理解される。
さらに、説明される特徴、構造、又は特性は、1つ又は複数の実施例において任意の適切な態様で組み合わせられ得る。以下の説明では、本発明の実施例の完全な理解を提供するために、長さ、幅、形状、等の実例などの、多くの具体的詳細が提供される。しかし、当業者は、本発明が、具体的詳細のうちの1つ又は複数を伴わずに、又は他の方法、構成要素、材料、等を伴って実施され得ることを認識するであろう。他の例では、よく知られた構造、材料、又は動作は、本発明の態様を不明瞭にすることを避けるために、詳細には図示又は説明されない。
前述の実例は、1つ又は複数の特定の応用での本発明の原理の例示となるが、実施の形態、用法、及び詳細での多数の修正が、発明力の行使なしに且つ本発明の原理及び概念から逸脱することなしになされ得ることが、当業者には明らかになるであろう。したがって、以下に明記される特許請求の範囲によって限定される場合を除き、本発明が限定されることは、意図されていない。
この文書において、「備える」及び「含む」という動詞は、記載されていない特徴の存在を排除するのでも必要とするのでもないオープンな限定として使用される。従属請求項に記載された特徴は、明示的に述べられない限り、相互に自由に組み合わせ可能である。さらに、この文書を通して、「a」又は「an」、即ち単数形の使用は、複数性を排除しないことが理解されるべきである。
100 レンズ
110 光学的部分
111 第1の光学的表面、光学的入口表面
112 第2の光学的表面、光学的出口表面
113 周辺部
120 取付け部分
121 脚
130 側面
200 光源
201 発光素子
202 発光素子
203 発光素子
300 増強レンズ
1000 照明器
1001 フレーム
1002 取付け板
3000 無指向性照明システム
AS1 第1の対称軸
AS2 第2の対称軸
AS3 第3の対称軸
AS4 第4の対称軸
t1 厚さ
t2 厚さ
t3 厚さ
t4 厚さ
X 第1のデカルト次元
Y 第2のデカルト次元
Z 第3のデカルト次元

Claims (12)

  1. 障害用又は航空用の照明器(1000)であって、
    複数の発光素子(201、202、203)を含む少なくとも1つの人工光源(200)と、
    光学的部分(110)を含む、障害照明器又は航空照明器のためのレンズ(100)と、
    を備え、前記光学的部分(110)が、
    それらの間に厚さを画定する第1の光学的表面(111)及び第2の光学的表面(112)を含み、
    第1のデカルト次元(X)において長さを有し、
    第2のデカルト次元(Y)において高さを有し、
    第3のデカルト次元(Z)において奥行きを有し、且つ、
    前記少なくとも1つの人工光源(200)の前記複数の発光素子(201、202、203)をカバーする、
    照明器(1000)であって、
    前記光学的部分(110)の前記厚さが、前記第1のデカルト次元(X)及び前記第3のデカルト次元(Z)に沿って一様ではないこと、
    前記第1の光学的表面(111)が、前記少なくとも1つの人工光源(200)の観点からすれば前記第2の次元(Y)で見たときに凹状であること
    前記第1の光学的表面(111)が円筒状であり、円筒軸が前記第3の次元(Z)に延びること
    前記レンズ(100)が、1つの次元では120度以上にわたり且つ別の次元では10度以下にわたって延在する光パターンを生成するように構成されること、
    前記発光素子(201、202、203)が、前記第1のデカルト次元(X)に沿って配置されること
    を特徴とする、照明器(1000)。
  2. 前記光学的部分(110)が半円環状である、請求項1に記載の照明器(1000)。
  3. 前記光学的部分(110)が、前記第3のデカルト次元(Z)で見たときに半環状又は概ね半環状の形状を有する、請求項1又は2に記載の照明器(1000)。
  4. 前記第2の光学的表面(112)が、一様でない半径を有して湾曲している、請求項1から3までのいずれか一項に記載の照明器(1000)。
  5. 前記レンズ(100)が、前記第1の次元(X)における前記光学的部分(110)の中心点において前記第2の次元(Y)に延びる第1の対称軸(AS1)を有し、
    前記光学的部分(110)の前記厚さが、前記第1の次元(X)に沿って前記第1の対称軸(AS1)からの逸脱に応じて増大する、
    請求項1から4までのいずれか一項に記載の照明器(1000)。
  6. 前記レンズ(100)が、前記第1の次元(X)における前記光学的部分(110)の中心点において前記第2の次元(Y)に延びる第1の対称軸(AS1)を有し、
    前記光学的部分(110)の前記厚さが、前記第3の次元(Z)に沿って前記第1の対称軸(AS1)からの逸脱に応じて減少する、
    請求項1から5までのいずれか一項に記載の照明器(1000)。
  7. 前記レンズ(100)が、1つの次元では別の次元よりも少なくとも1桁分大きい角度有効範囲にわたって延在する光パターンを生成するように構成される、請求項1から6までのいずれか一項に記載の照明器(1000)。
  8. 前記光学的部分(110)が、前記第1の次元(X)に沿った最端部に周辺部(113)を有し、前記周辺部が、正又は負のドラフトを含む、請求項1からまでのいずれか一項に記載の照明器(1000)。
  9. 単一の平面に配置されたいくつかの前記レンズ(100)を備える、請求項1から8までのいずれか一項に記載の照明器(1000)。
  10. 請求項1からまでのいずれか一項に記載の少なくとも1つのレンズ(100)であって、1つの次元において120度以上にわたって延在する光パターンを生成するように構成された少なくとも1つのレンズ(100)と、
    同じ次元において90度以上120度未満にわたって延在する光パターンを生成するように構成された少なくとも1つの増強レンズ(300)と、
    を備える、請求項1からまでのいずれか一項に記載の照明器(1000)。
  11. 前記増強レンズ(300)がフレネル・レンズである、請求項10に記載の照明器(1000)。
  12. 照明器(1000)の光出力の角度有効範囲が水平方向などの1つの次元において360度をカバーするように互いに対して補完する角度に配置された請求項1から11までのいずれか一項に記載の3つの照明器(1000)を特徴とする、無指向性照明システム(3000)。
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Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2023025605A1 (en) * 2021-08-23 2023-03-02 Signify Holding B.V. Modulated linear lens

Family Cites Families (24)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP3813509B2 (ja) 2001-12-28 2006-08-23 株式会社東芝 レンズ一体型発光素子及び航空障害灯
TWI254162B (en) * 2005-01-12 2006-05-01 Au Optronics Corp Backlight module, lens for a liquid crystal display and illuminating liquid crystal display
CN100585268C (zh) * 2005-03-07 2010-01-27 日亚化学工业株式会社 面状照射光源及面状照射装置
DE102005061798A1 (de) * 2005-09-30 2007-04-05 Osram Opto Semiconductors Gmbh Beleuchtungsanordnung
ATE442550T1 (de) 2006-11-28 2009-09-15 Obelux Oy Schwachstrom-flugzeugwarnlampe
US9557033B2 (en) * 2008-03-05 2017-01-31 Cree, Inc. Optical system for batwing distribution
US9255686B2 (en) * 2009-05-29 2016-02-09 Cree, Inc. Multi-lens LED-array optic system
CN101684920B (zh) * 2009-07-16 2011-12-07 江苏伯乐达光电科技有限公司 Led路灯光学系统
KR101028304B1 (ko) * 2009-10-15 2011-04-11 엘지이노텍 주식회사 발광 장치
KR100986468B1 (ko) * 2009-11-19 2010-10-08 엘지이노텍 주식회사 렌즈 및 렌즈를 갖는 발광 장치
KR100986380B1 (ko) * 2009-11-20 2010-10-08 엘지이노텍 주식회사 발광 장치
DE102010001860A1 (de) * 2010-02-11 2011-08-11 ewo srl/Gmbh, BZ Leuchtmodul zur Verkehrswegebeleuchtung und Verkehrswegeleuchte
US20110228528A1 (en) * 2010-03-17 2011-09-22 Osram Sylvania Inc. Retrofit-style lamp and fixture, each including a one-dimensional linear batwing lens
JP5527529B2 (ja) 2010-03-25 2014-06-18 スタンレー電気株式会社 照明装置
US8331037B2 (en) * 2010-08-30 2012-12-11 Edison Opto Corporation Optical lens
FI124979B (fi) 2011-06-30 2015-04-15 Obelux Oy Lentoestevalaisin
JP6187927B2 (ja) 2013-02-08 2017-08-30 株式会社サンコーシヤ 航空障害灯
US9409512B2 (en) 2013-03-11 2016-08-09 Code 3, Inc Beacon with illuminated LEDs array boards connected
EP2801750B1 (en) 2013-05-07 2021-02-17 Goodrich Lighting Systems GmbH LED light unit and method of producing an LED light unit
US9175832B2 (en) * 2013-09-16 2015-11-03 Light Engine Limited Faceted LED street lamp lens
CN106524079A (zh) * 2015-09-11 2017-03-22 上海三思电子工程有限公司 透镜及其应用的led灯
EP3153904A3 (en) 2015-10-07 2017-06-07 Ligitek Electronics Co., Ltd. Illumination module for creating specific lateral rectangular illumination window
JP2017091714A (ja) 2015-11-06 2017-05-25 サンケン電気株式会社 航空障害灯
FR3057546B1 (fr) * 2016-10-19 2021-12-31 Zodiac Aero Electric Projecteur de piste multifonctions a commutation de fonctions statique pour aeronef

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