KR102490197B1 - Aviation Obstruction Light Module - Google Patents
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Abstract
항공장애표시등용 모듈에 관한 발명이 개시된다. 개시된 항공장애표시등용 모듈은 광축이 지면과 수평하도록 놓여진 복수의 엘이디가 어레이 되어 있고, 엘이디의 광축상에 위치하여 엘이디로부터 출발한 빛을 굴절시켜 집광 렌즈군, 제1 전반사 렌즈군, 제2 전반사 렌즈군으로 전달하는 어레이 렌즈;
엘이디의 광축상에 위치하여, 어레이 렌즈에서 전달받은 빛을 굴절시키는 집광 렌즈군;
엘이디의 상측에 위치하여 어레이 렌즈에서 전달받은 빛을 전반사 시켜 광축과 평행하도록 빛을 내보내는 제1 전반사 렌즈군;
엘이디의 하측에 위치하여 어레이 렌즈에서 전달받은 빛을 전반사 시켜 광축과 평행에 가까워지도록 전반사시키는 제2 전반사 렌즈군;
으로 구성된다. Disclosed is an invention related to a module for an aviation obstacle indicator light. The disclosed aviation obstacle indicator module has a plurality of LEDs arranged so that the optical axis is horizontal to the ground, and is positioned on the optical axis of the LEDs to refract light departing from the LEDs, thereby forming a condensing lens group, a first total reflection lens group, and a second total reflection lens group. Array lenses delivered to the lens group;
a condensing lens group located on the optical axis of the LED and refracting the light transmitted from the array lens;
A first total reflection lens group located above the LED and totally reflecting the light received from the array lens to emit light parallel to the optical axis;
A second total reflection lens group located below the LED and totally reflecting the light transmitted from the array lens so that the total reflection is close to parallel to the optical axis;
It consists of
Description
본 발명은 항공 장애 표시등에 사용되는 광학 모듈에 관한 것으로, The present invention relates to an optical module used in an aviation obstacle indicator light,
수직 방향으로 좁은 배광각을 가지면서, 수평 방향으로는 방향에 따라 광도를 일정하게 해주는 광학 모듈에 관한 것이다. An optical module having a narrow light distribution angle in a vertical direction and constant light intensity according to directions in a horizontal direction.
항공장애표시등은 항공기 조종사가 고층 건물 등 장애물을 인지할 수 있도록 켜는 등으로. 설치 대상은 높은 건축물 또는 구조물이나 철탑 또는 송전탑에 설치가 되며, 설치 위치에 및 주, 야간에 따라 다양한 광도의 제품이 있다. Aviation obstacle indicators are lights that turn on so that aircraft pilots can recognize obstacles such as tall buildings. The installation target is installed on a tall building or structure, steel tower or transmission tower, and there are products with various luminous intensity depending on the installation location and day and night.
또한, 항공장애표시등은 수평방향에 대해 균일한 광도를 가져야 하는 특징이 있다. In addition, the aviation obstacle indicator light has a characteristic that it must have a uniform light intensity in the horizontal direction.
종래의 항공장애표시등의 광학계는 도넛 형상을 가지는 리플렉터나 렌즈로 구성되어 있는데, 이는 손실되는 빛이 많아 광 효율이 매우 낮다. 이 때문에, 광도를 높이는데 한계가 있고, 소비전력 상승을 야기하여 높은 발열을 해결하는데 어려움이 있다. 또한, 360°회전 대칭 형상을 가지고 있기 때문에, 수평 방향의 배광 범위를 자유롭게 구성하기가 어렵다. The optical system of a conventional aviation obstacle indicator light is composed of a reflector or lens having a donut shape, which has a lot of light loss and has very low light efficiency. For this reason, there is a limit to increasing the luminous intensity, and it is difficult to solve high heat generation by causing an increase in power consumption. In addition, since it has a 360° rotationally symmetrical shape, it is difficult to freely configure a light distribution range in a horizontal direction.
이러한 문제를 극복하기 위해, 일정한 수평배광각을 가지는 한 개의 항공장애표시등용 모듈이 있고, 복수개의 모듈을 회전배열 하였을 때, 수평방향의 빔이 균일한 광도를 가지도록 해주며, 광손실을 최소화 하는 것이 목적이다. In order to overcome this problem, there is one aviation obstacle indicator light module with a constant horizontal distribution angle, and when a plurality of modules are rotated and arranged, the beam in the horizontal direction has a uniform light intensity and minimizes light loss. the purpose is to
광축이 지면과 수평하도록 놓여진 엘이디가 어레이 되어 있고, 엘이디의 광축상에 위치하여 엘이디로부터 출발한 빛을 굴절시켜 집광 렌즈군, 제1 전반사 렌즈군, 제2 전반사 렌즈군으로 전달하는 어레이 렌즈;An array lens having an array of LEDs having an optical axis parallel to the ground, and positioned on the optical axis of the LEDs to refract light departing from the LEDs and transmit the light to a condensing lens group, a first total reflection lens group, and a second total reflection lens group;
엘이디의 광축상에 위치하여, 어레이 렌즈에서 전달받은 빛을 굴절시키는 집광 렌즈군;A condensing lens group located on the optical axis of the LED and refracting the light transmitted from the array lens;
엘이디의 상측에 위치하여 어레이 렌즈에서 전달받은 빛을 전반사 시켜 광축과 평행하도록 빛을 내보내는 제1 전반사 렌즈군;A first total reflection lens group located above the LED and totally reflecting the light received from the array lens to emit light parallel to the optical axis;
엘이디의 하측에 위치하여 어레이 렌즈에서 전달받은 빛을 전반사 시켜 광축과 평행에 가까워지도록 전반사시키는 제2 전반사 렌즈군;A second total reflection lens group located below the LED and totally reflecting the light transmitted from the array lens so that the total reflection is close to parallel to the optical axis;
으로 구성된다. It consists of
또한, 상기 어레이 렌즈는 복수의 셀렌즈가 수평방향으로 어레이되어 구성된다. In addition, the array lens is configured by arranging a plurality of cell lenses in a horizontal direction.
또한, 수직 단면 상에서 상기 셀렌즈는, 엘이디로부터 전달받은 빛을 중앙 출광면으로 전달하는 중앙 입광면; In addition, the cell lens on the vertical cross section, the central light receiving surface for transmitting the light transmitted from the LED to the central light emitting surface;
중앙 입광면으로부터 전달받은 빛을 집광 렌즈군으로 투사 시키는 중앙 출광면;A central light exit surface for projecting the light received from the central light incident surface to the condensing lens group;
중앙 입광면 상측에 위치하여, 엘이디로부터 전달받은 빛을 상방 출광면으로 전달하는 상방 입광면;an upper light incident surface positioned above the central light incident surface and transmitting the light received from the LED to the upper light incident surface;
중앙 출광면 상측에 위치하여, 엘이디로부터 전달받은 빛을 상방 제1 전반사 렌즈군으로 투사 시키는 상방 출광면;an upper light emitting surface located above the central light emitting surface and projecting the light transmitted from the LED to the upper first total reflection lens group;
중앙 입광면 하측에 위치하여, 엘이디로부터 전달받은 빛을 하방 출광면으로 전달하는 하방 입광면; a lower light-receiving surface located below the central light-receiving surface and transmitting the light received from the LED to the lower light-receiving surface;
중앙 출광면 하측에 위치하여, 엘이디로부터 전달받은 빛을 상방 제2 전반사 렌즈군으로 투사 시키는 하방 출광면;a lower light emitting surface positioned below the central light emitting surface and projecting the light transmitted from the LED to the upper second total reflection lens group;
으로 구성된다. It consists of
또한, 상기 셀렌즈는 수평단면 상에서 양의 굴절능을 가지는 것을 In addition, the cell lens has positive refractive power on a horizontal section
특징으로 한다. to be characterized
또한, 상기 집광 렌즈군은 수직 단면에 의한 프로파일이 양의 굴절능인 실린더 형상인 것을 특징으로 한다. In addition, the condensing lens group is characterized by having a cylindrical shape having a positive refractive power in a vertical section profile.
또한, 상기 제1 전반사 렌즈군은 수직 단면에 의한 프로파일이 프리즘인 실린더 형상인 것을 특징으로 한다. In addition, the first total reflection lens group is characterized in that the profile by the vertical section is a cylinder shape of a prism.
또한, 상기 제2 전반사 렌즈군은 수직 단면에 의한 프로파일이 프리즘인 실린더 형상인 것을 특징으로 한다. In addition, the second total reflection lens group is characterized in that the profile by the vertical section is a cylinder shape of a prism.
또한, 상기 집광렌즈는 프레넬 렌즈인 것을 포함 한다. In addition, the condensing lens includes a Fresnel lens.
또한, 상기 제1 전반사 렌즈군 내지 제2 전반사 렌즈군은 각각 2개 이상의 전반사렌즈로 분할 될 수 있는 것을 포함 한다. In addition, each of the first total reflection lens group to the second total reflection lens group may be divided into two or more total reflection lenses.
본 발명은 다수의 항공장애표시등용 항공등 모듈을 배열하여 수평 방향의 광도가 일정하도록 해주는 고효율 렌즈에 관한 것이다. The present invention relates to a high-efficiency lens for arranging a plurality of aviation light modules for aviation obstacle lights so that the luminous intensity in the horizontal direction is constant.
도1은 본 발명 일 실시 예에 따른 항공장애표시등용 모듈의 단면을 보인 것이다.
도2은 본 발명 일 실시 예에 따른 항공장애표시등용 모듈의 3D도면을 보인
것이다.
도3은 본 발명 일 실시 예에 따른 항공장애표시등용 모듈의 어레이 렌즈를 보인 것이다.
도4은 본 발명 일 실시 예에 따른 항공장애표시등용 모듈에서 어레이 렌즈가 없는 경우의 광 경로를 보인 것이다.
도5은 본 발명 일 실시 예에 따른 항공장애표시등용 모듈에서 제1 전반사 렌즈 내지 제2 전반사 렌즈가 없는 경우의 광 경로를 보인 것이다.
도6은 본 발명 일 실시 예에 따른 항공장애표시등용 모듈의 변형을 보인 것이다.
도7은 본 발명 일 실시 예에 따른 항공장애표시등용 모듈의 변형을 보인 것이다.
도8은 본 발명 일 실시 예에 따른 항공장애표시등용 모듈을 회전 배열한 것을 보인 것이다. 1 shows a cross-section of a module for an aviation obstacle indicator light according to an embodiment of the present invention.
2 is a 3D drawing of a module for an aviation obstacle indicator light according to an embodiment of the present invention.
will be.
3 shows an array lens of an aviation obstacle indicator module according to an embodiment of the present invention.
4 shows an optical path in the case where there is no array lens in the module for an aviation obstacle indicator light according to an embodiment of the present invention.
5 shows an optical path in the case where the first total reflection lens to the second total reflection lens are not provided in the module for an aviation obstacle indicator light according to an embodiment of the present invention.
6 shows a modification of a module for an aviation obstacle indicator light according to an embodiment of the present invention.
7 shows a modification of a module for an aviation obstacle indicator light according to an embodiment of the present invention.
8 shows a rotating arrangement of modules for aviation obstacle indicators according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 항공장애표시등용 항공등 모듈(10)의 일 실시 예를 설명한다. Hereinafter, an embodiment of an
이 과정에서 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 In this process, the thickness of lines or the size of components shown in the drawings may be exaggerated for clarity and convenience of description. In addition, the terms described below are
발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로써 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로, 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.Terms defined in consideration of functions in the invention, which may vary according to the intention or practice of users or operators. Therefore, definitions of these terms will have to be made based on the content throughout this specification.
본 발명인 항공장애표시등용 모듈(이하 '항공등 모듈')에 관한 것으로, 도1 내지 도2를 참고하면 광축이 지면과 수평하도록 놓여진 복수의 엘이디(100)가 어레이 되어 있고, 엘이디(100)의 광축상에 위치하여 엘이디(100)로부터 출발한 빛을 굴절시켜 집광 렌즈군(300), 제1 전반사 렌즈군(400), 제2 전반사 렌즈군(500)으로 전달하는 어레이 렌즈(200);The present invention relates to an aviation obstacle indicator module (hereinafter referred to as 'aviation light module'). Referring to Figs. an
엘이디(100)의 광축상에 위치하여, 어레이 렌즈(200)에서 전달받은 빛을 굴절시키는 집광 렌즈군(300);a
엘이디(100)의 상측에 위치하여 엘이디(100)로부터 상방으로 발산한 빛을 전반사 시켜 광축과 평행하도록 빛을 내보내는 제1 전반사 렌즈군(400);A first total
엘이디(100)의 하측에 위치하여 엘이디(100)로부터 하방으로 발산한 빛이 광축과 평행에 가까워지도록 전반사시키는 제2 전반사 렌즈군(500);a second total
로 구성되어 있다. It consists of
도3은 어레이 렌즈(200)를 보인 것으로, 복수개의 셀렌즈(210)가 3 shows an
수평방향으로 어레이 되어 구성되고, 셀렌즈(210)는 엘이디(100)로부터 전달받은 빛을 중앙 출광면(214)으로 전달하는 중앙 입광면(211); It is configured by being arrayed in a horizontal direction, and the
중앙 입광면(211)으로부터 전달받은 빛을 집광 렌즈군(300)으로 투사 시키는 중앙 출광면(214);a central
중앙 입광면(211) 상측에 위치하여, 엘이디(100)로부터 전달받은 빛을 상방 출광면(215)으로 전달하는 상방 입광면(212);an upper light-receiving
중앙 출광면(214) 상측에 위치하여, 엘이디(100)로부터 전달받은 빛을 상방 제1 전반사 렌즈군(400)으로 투사 시키는 상방 출광면(215);an upper
중앙 입광면(211) 하측에 위치하여, 엘이디(100)로부터 전달받은 빛을 하방 출광면(215)으로 전달하는 하방 입광면(213)(213); Lower light-
중앙 출광면(214) 하측에 위치하여, 엘이디(100)로부터 전달받은 빛을 상방 제2 전반사 렌즈군(500)으로 투사 시키는 하방 출광면(215);a lower
으로 구성된다. It consists of
상기와 같이 어레이 렌즈(200)의 수직단면은 3개의 입광면과, 출광면으로 구분되어 있으며, 이는 집광 렌즈군(300), 제1 전반사 렌즈군(400), 제2 전반사 렌즈군(500)으로 효과적으로 광을 배분하여 투사 시켜 주기 위함이다. As described above, the vertical section of the
한편, 셀렌즈(210)의 수평단면 형상이 양의굴절능을 가져, 수평방향의 빛을 집광 시키는데, 이는 높은 효율과 작은 크기의 항공등 모듈을 달성하기 On the other hand, the horizontal cross-sectional shape of the
위함이다. 예를 들어, 도4에 보인바와 같이 어레이 렌즈가 없을 경우, 집광 렌즈군에 도달하지 못하는 손실광이 발생하게 된다. 양의 굴절능을 가진 어레이 렌즈(200)가 있게 되면, 빛을 모아주어, 짧은 길이의 집광 렌즈군(300)에도 빛이 도달하도록 해주어 효율을 높혀주며, 제1 전반사 렌즈군(400), 제2 전반사 렌즈군(500)에도 같은 작용을 한다. It is for For example, as shown in FIG. 4, when there is no array lens, lost light that does not reach the condensing lens group is generated. If there is an
한편, 집광 렌즈군(300)은 엘이디(100)의 광축상에 위치하고 수직단면에 의한 프로파일이 양의 굴절능인 실린더 형상을 가져, 중앙 출광면(214)으로부터 전달된 빛을 굴절시켜 수직 방향의 빛을 평행광에 가깝게 집광시켜준다. On the other hand, the condensing
한편, 제1 전반사 렌즈군(400)은 수직 단면에 의한 프로파일이 프리즘인 실린더 형상이며, 어레이 렌즈(200)의 상방 출광면(215)에서 출사한 빛을 전반사 시켜 광축과 평행한 방향으로 빛의 방향을 전환시켜 줌과 동시에, 빛을 수직 방향으로 평행광에 가깝게 집광 시켜준다. On the other hand, the first total
또한, 제2 전반사 렌즈군(500)은 수직 단면에 의한 프로파일이 프리즘인 실린더 형상이며, 어레이 렌즈(200)의 하방 출광면(215)에서 출사한 빛을 전반사 시켜 광축과 평행한 방향으로 빛의 방향을 전환시켜 줌과 동시에, 빛을 수직 방향으로 평행광에 가깝게 집광 시켜준다. In addition, the second total
이렇게 제1 전반사 렌즈군(400), 제2 전반사 렌즈군(500)이 구비되면 렌즈부에 도달하지 못하는 빛의 손실을 방지 할 수 있어, 높은 효율을 가지는 In this way, when the first total
항공등 모듈을 달성 할 수 있게 된다. 만약, 제1 전반사 렌즈군(400)과 제2 전반사 렌즈군(500)이 없으면 도5에 보인 바와 같이, 상, 하방으로 향하는 빛은 손실되게 된다. Aviation light module can be achieved. If the first total
또한, 상기 제1 전반사 렌즈군(400)과 제2 전반사 렌즈군(500)은 빛을 집광 시키기 위해, 수직 단면상에서 최소 1개 이상의 면이 볼록한 형상을 가지도록 한다. In addition, at least one surface of the first total
도6은 본원 발명의 변형을 보인 것으로, 집광 렌즈군(300)의 두께를 얇게 하여 제작을 용이하게 하기 위해, 프레넬 렌즈가 될 수 있다. 6 shows a modification of the present invention, and in order to facilitate manufacturing by reducing the thickness of the condensing
도7은 본원 발명의 변형을 보인 것으로, 제1 전반사 렌즈군(400) 내지 제2 전반사 렌즈군(500)은 두께를 얇게 하여 제작을 용이하게 하기 위해, 2개 이상의 전반사 렌즈로 분할 할 수 있다. 7 shows a modification of the present invention, and the first total
도8은 본원 발명의 항공등 모듈을 회전배열 한 예시를 보인 것으로, 항공장애표시등은 수평 방향 360°모든 방향으로 빛을 투사 시켜야 하는 경우 이와 같이 배열하여 사용 할 수 있다. 또한, 모듈을 필요에 따라 적절히 회전배열하여 90°,180°등 원하는 방향으로 투사 시킬 수 있다. 8 shows an example in which the aviation light module of the present invention is rotated and arranged, and the aviation obstacle indicator light can be arranged and used when it is necessary to project light in all directions of 360 degrees in the horizontal direction. In addition, the modules can be properly rotated and arranged as needed to project in a desired direction such as 90° or 180°.
10: 항공등 모듈
100: 엘이디
200: 어레이 렌즈
210: 셀렌즈
211: 중앙 입광면
212: 상방 입광면
213: 하방 입광면
214: 중앙 출광면
215: 상방 출광면
216: 하방 출광면
300: 집광 렌즈군
400: 제1 전반사 렌즈군
500: 제2 전반사 렌즈군10: aviation light module
100: LED
200: array lens
210: cell lens
211: central light incident surface
212: upward light incident surface
213: lower light incident surface
214: central light exit surface
215: upper light exit surface
216: downward light exit surface
300: condensing lens group
400: first total reflection lens group
500: second total reflection lens group
Claims (8)
엘이디의 광축상에 위치하여, 어레이 렌즈에서 전달받은 빛을 굴절시키는 집광 렌즈군;
엘이디의 상측에 위치하여 어레이 렌즈에서 전달받은 빛을 전반사 시켜 광축과 평행에 가까워지도록 하는 제1 전반사 렌즈군;
엘이디의 하측에 위치하여 어레이 렌즈에서 전달받은 빛을 전반사 시켜 광축과 평행에 가까워지도록 하는 제2 전반사 렌즈군;
으로 구성되고,
상기 어레이 렌즈는 복수의 셀렌즈가 수평방향으로 어레이되어 구성되며,
상기 집광 렌즈군은 수직 단면에 의한 프로파일이 양의 굴절능인 실린더 형상이고,
상기 셀렌즈는 수평 단면에 의한 프로파일이 양의 굴절능인 것을 특징으로 하는 항공장애표시등용 모듈.
An array lens in which a plurality of LEDs are arranged so that their optical axes are horizontal to the ground, and are positioned on the optical axes of the LEDs to refract light departing from the LEDs and transmit it to the condensing lens group, the first total reflection lens group, and the second total reflection lens group ;
a condensing lens group located on the optical axis of the LED and refracting the light transmitted from the array lens;
A first total reflection lens group located above the LED and totally reflecting the light transmitted from the array lens so that it becomes close to parallel to the optical axis;
a second total reflection lens group located below the LED and totally reflecting the light transmitted from the array lens so that the light is closer to parallel to the optical axis;
consists of,
The array lens is composed of a plurality of cell lenses arrayed in a horizontal direction,
The condensing lens group is cylindrical in shape with a positive refractive power profile by vertical section,
The cell lens is a module for aviation obstacle lights, characterized in that the profile by the horizontal cross section has a positive refractive power.
수직 단면 상에서 상기 셀렌즈는, 엘이디로부터 전달받은 빛을 중앙 출광면으로 전달하는 중앙 입광면;
중앙 입광면으로부터 전달받은 빛을 집광 렌즈군으로 투사 시키는 중앙 출광면;
중앙 입광면 상측에 위치하여, 엘이디로부터 전달받은 빛을 상방 출광면으로 전달하는 상방 입광면;
중앙 출광면 상측에 위치하여, 엘이디로부터 전달받은 빛을 상방 제1 전반사 렌즈군으로 투사 시키는 상방 출광면;
중앙 입광면 하측에 위치하여, 엘이디로부터 전달받은 빛을 하방 출광면으로 전달하는 하방 입광면;
중앙 출광면 하측에 위치하여, 엘이디로부터 전달받은 빛을 상방 제2 전반사 렌즈군으로 투사 시키는 하방 출광면;
으로 구성되는 것을 특징으로 하는 항공장애표시등용 모듈.
according to claim 1;
On the vertical cross-section, the cell lens includes a central light receiving surface for transmitting light received from the LED to a central light emitting surface;
A central light exit surface for projecting the light received from the central light incident surface to the condensing lens group;
an upper light incident surface positioned above the central light incident surface and transmitting the light received from the LED to the upper light incident surface;
an upper light emitting surface positioned above the central light emitting surface and projecting the light transmitted from the LED to the first total reflection lens group upward;
a lower light-receiving surface located below the central light-receiving surface and transmitting the light received from the LED to the lower light-receiving surface;
a lower light emitting surface located below the central light emitting surface and projecting the light received from the LED to the upper second total reflection lens group;
Module for aviation obstacle indicator, characterized in that consisting of.
상기 제1 전반사 렌즈군은 수직 단면에 의한 프로파일이 프리즘인 실린더 형상인 것을 특징으로 하는 항공장애표시등용 모듈.
according to claim 1;
The first total reflection lens group is a module for an aviation obstacle indicator light, characterized in that the profile by the vertical cross section is a cylinder shape of a prism.
상기 제2 전반사 렌즈군은 수직 단면에 의한 프로파일이 프리즘인 실린더 형상인 것을 특징으로 하는 항공장애표시등용 모듈.
according to claim 1;
The second total reflection lens group is a module for an aviation obstacle indicator light, characterized in that the profile by the vertical cross section is a cylinder shape of a prism.
상기 집광렌즈는 프레넬 렌즈인 것을 포함하는 항공장애표시등용 모듈.
according to claim 1;
The condensing lens is a Fresnel lens module for an aviation obstacle indicator light.
상기 제1 전반사 렌즈군 내지 제2 전반사 렌즈군은 각각 2개 이상의 전반사렌즈로 분할 될 수 있는 것을 포함하는 항공장애표시등용 모듈.
according to claim 1;
The first total reflection lens group to the second total reflection lens group may be divided into two or more total reflection lenses, respectively.
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