ОСВЕТИТЕЛЬНОЕ УСТРОЙСТВО, ПРЕДНАЗНАЧЕННОЕ ДЛЯ ВСТРАИВАНИЯ В ПЛОСКУЮ ПОВЕРХНОСТЬ Российский патент 2006 года по МПК B64F1/18 

Изобретение относится к осветительному устройству для размещения его в, по существу, плоской поверхности такого типа, в соответствии с ограничительной частью независимого п.1 формулы изобретения, приведенной ниже.

Осветительные устройства упомянутого выше типа предпочтительно используются в аэропортах и, в частности, для указания правильного направления для прибывающего самолета или самолета, выруливаемого на взлетно-посадочную полосу, или для указания осевых линий или границ, которые может видеть пилот.

Известен ряд осветительных устройств для размещения в плоской поверхности и особенно для использования в аэропортах. Устройство упомянутого выше типа описано в патенте США US-A-4860182. Это устройство содержит призмодержатель для размещения в плоскости, предпочтительно в горизонтальной поверхности, и, в частности, во взлетно-посадочной полосе. Призмодержатель содержит два отверстия в его верхней поверхности. В каждом отверстии расположено светопреломляющее устройство в форме призматической решетки. Каждая призматическая решетка состоит из параллельных стеклянных пластин, имеющих общее продольное направление и одинаковую толщину и склеенных между собой. Призматические решетки предпочтительно состоят из боросиликатного стекла, и между каждой парой пластин может быть расположена металлическая фольга. Каждая призматическая решетка закреплена на месте в призмодержателе приклеиванием.

В нижней части призмодержателя расположено два установленных под углом источника света, каждый из которых содержит отражатель, размещенный таким образом, чтобы испускать световой поток, лучи которого, по существу, параллельны главному направлению. Каждый источник света и отражатель наклонены таким образом, что главное направление источника света параллельно общему продольному направлению параллельных пластин в связанной с ним призматической решетке. Наклон, определяемый как угол между главным направлением источника света и вертикалью, равен 45°.

Торцевая поверхность призматической решетки, обращенная к соответствующему источнику света, образует входную поверхность, расположенную по существу перпендикулярно к главной оси источника света. Входная поверхность может быть плоской, вогнутой или выпуклой. В первом упомянутом случае параллельные лучи света от источника света падают по существу перпендикулярно к плоской входной поверхности или входной плоскости. Призматическая решетка имеет также плоскую поверхность выхода светового потока, параллельную поверхности, в которую следует встраивать осветительное устройство. В призматической решетке свет падает на плоскость отражения под углом, не являющимся прямым углом. Следовательно, свет преломляется так, что он направляется под углом отражения, определяемым свойствами преломления призматической решетки и упомянутым выше углом в 45°.

При установке и использовании на взлетно-посадочной полосе призмодержатель размещают в углублении во взлетно-посадочной полосе с эластичным слоем между дном углубления и призмодержателем. Верхняя поверхность призмодержателя имеет выступы с каждой стороны каждого отверстия для призматической решетки. Высота выступов соответствует толщине эластичного слоя. Если на верхнюю поверхность призмодержателя воздействуют с достаточно большой силой, например, создаваемой самолетом, прокатывающимся одним колесом прямо по призмодержателю, то слой упруго прогибается так, что призмодержатель временно перемещается несколько вниз в углубление.

Первым недостатком этого известного устройства является то, что упомянутые выступы при использовании образуют неровности, или бугорки, мешающие прохождению самолета и других транспортных средств. В частности, выступы являются препятствием для уборки снега зимой. Кроме того, реактивными двигателями могут быть созданы потоки воздуха, сдувающие песок и гравий с земли в направлении призм. Выступающие части вокруг призм способствуют тому, что песок и гравий остаются около призмы и кружат вокруг и вблизи нее в течение различных периодов времени. В течение этих периодов времени песок образует зазубрины и царапины в поверхности призмы. Это воздействие особенно заметно, когда призма расположена под углом к земле. Помимо этого, грязь и снег или маслянистая жижа скапливаются вокруг призмы, когда землю чистят или подметают. Щетки ударяют по призме и могут повредить ее. Таким образом, после определенного периода использования происходит значительное снижение интенсивности света. Требования, предъявляемые Международной организацией гражданской авиации (ИКАО), относятся к новому осветительному оборудованию, а требования к свойствам осветительного оборудования после эксплуатации его в течение некоторого периода времени отсутствуют. По этой причине существует большое количество оборудования, которое, пока оно новое, отвечает требованиям ИКАО, качество которого быстро ухудшается.

Второй недостаток известного устройства заключается в ослаблениях, связанных с упругой подвижностью призмодержателя в вертикальном направлении. Эта подвижность создает со временем проблемы, связанные с работой устройства, из-за того, что свойства эластичного слоя, расположенного между дном углубления и призмодержателем, могут меняться после определенного периода времени эксплуатации. На эти свойства оказывают воздействие колебания температуры, вода/влажность и другие факторы окружающей среды. Кроме того, подвижность может со временем прекратиться или может развиться нежелательная подвижность в других направлениях из-за внедрения инородных элементов или из-за структурных изменений в углублении в поверхности, в которой установлено устройство.

Упомянутые первый и второй недостатки характеризуются тем, что каждая призматическая решетка в известном устройстве может противостоять только очень ограниченной по величине ударной нагрузке, воздействующей сверху. Это происходит из-за того, что призматическая решетка закреплена на месте в призмодержателе с помощью клея без какой-либо существенной поддержки со стороны нижней опорной конструкции. Таким образом, одним из назначений упругой подвижности в вертикальном направлении является предотвращение повреждения или ослабления призматических решеток.

Третий недостаток известного устройства заключается в том, что имеют место сложности в обеспечении доступа к внутренним компонентам, например, при замене ламп или при проведении других операций по техническому обслуживанию.

Четвертый недостаток известного устройства заключается в том, что имеют место сложности в удалении или замене призматических решеток, так как они неразъемно скреплены с призмодержателем клеем.

Пятый недостаток известного устройства заключается в том, что источники света не используются достаточно эффективно, так как каждый источник света размещен на относительно большом расстоянии от торца связанной с ним призматической решетки, обращенного к источнику света.

Шестой недостаток известного устройства заключается в том, что угол в 45°, который раскрыт в патенте, между главным направлением источника света и вертикальной осью не является оптимальным углом отражения для обеспечения желаемой видимости с определенного расстояния от устройства и с определенной высоты над плоскостью, в которую следует встраивать устройство.

Седьмой недостаток известного устройства заключается в том, что призмодержатель и призматические решетки образуют относительно большое полое пространство, где градиенты температуры и колебания температуры могут вызывать конденсацию.

Восьмой недостаток известного устройства заключается в том, что срок службы источников света короче желаемого, частично из-за того, что тепло, создаваемое источниками света, не отводится от устройства удовлетворительным способом, что вызывает повышение рабочей температуры до более высоких уровней, чем оптимальные.

Применение осветительного устройства, описанного в Норвежской заявке на патент № 19996408, в соответствии с которой заявлен приоритет настоящей заявки, позволяет удовлетворительно решить большую часть упомянутых выше проблем. В упомянутой заявке нагрузки на призмы значительно снижены. Обдувание песком и нагрузки от снегоуборочного и подметающего оборудования снижены до минимума, так как призмы и окружающие конструкции располагают в одной и той же плоскости, а именно в плоскости земли. Таким образом, при применении подметающего оборудования имеют дело с плоской поверхностью, поверх которой проходят щетки и песок, не вызывая сколько-нибудь значительных повреждений. Нет причин, по которым снег, лед и грязь будут скапливаться вокруг призмы.

Однако установлено, что все еще остаются некоторые проблемы, удовлетворительное решение которых не обеспечивается в последней упомянутой заявке на патент. Во-первых, установлено, что осветительное устройство, описанное в Норвежской заявке № 19996408, не может полностью отвечать более жестким требованиям, которые ИКАО выставил к освещению в аэропортах. Для соответствия этим требованиям, относящимся к освещению рулежных дорожек, включая огни, имеющие так называемый «малый угол рассеяния», они должны отвечать неприложным требованиям, заключающимся, помимо прочего, в том, что среднее значение интенсивности света в горизонтальном направлении в пределах угла ±10° и в вертикальном направлении в пределах угла 1-8° от земли должно составлять не менее 200 кд (Кандела /кд/ - мера силы света, учитывающая расстояние от источника света). Не было возможности удовлетворить это требования полностью при использовании источника света согласно Норвежской заявке № 19996408. Это объясняется тем, что сила света слишком мала вблизи земли. Однако диапазон углов в горизонтальном направлении перекрывается хорошо, тогда как диапазон углов в вертикальном направлении находится в пределах от 3° до около 10° над землей.

В связи с этими недостатками предпринимали попытки уменьшить угол β, под которым луч света падает на выходную поверхность призмы, т.е. угол между выходной поверхностью и продольной осью призмы, с 48 до 46°. Однако такое уменьшение угла β привело к такому существенному ослаблению силы света, что требования удовлетворялись даже в еще меньшей степени.

Однако согласно настоящей заявке решение теперь найдено, и требования, касающиеся средней силы света в заданных диапазонах углов, удовлетворяются. Этого достигают, согласно изобретению, путем дополнения угла β определенным углом наклона выходной поверхности призмы в такой степени, что сочетание угла β и угла наклона позволяет опустить световой конус в достаточной степени, чтобы отвечать требованиям по силе света вблизи земли, как это определено в отличительной части п.1 формулы изобретения.

Кроме того, испытания показали, что края призмы вокруг выходной поверхности очень чувствительны к повреждениям. Это особенно справедливо по отношению к переднему краю, где выходная поверхность сходится с наиболее длинной боковой поверхностью призмы. Этот край очень острый, так как упомянутые поверхности образуют между собой угол в пределах 48-50°. Спустя некоторое время эксплуатации, на этом краю появляется большое количество обломков. В результате этого не только уменьшается размер выходной поверхности, а также, следовательно, и количество излучаемого света, но это также приводит к ослаблению призмы и, помимо этого, образуется впадина, куда попадает грязь, и, в наихудшем случае, снегоуборочное оборудование может зацепить и разбить вдребезги всю призму.

Согласно другой отличительной особенности настоящего изобретения упомянутая выше проблема решена или по меньшей мере ее влияние существенно снижено. Этого достигают путем округления краев призмы, как заявлено в отличительной части п.8 формулы изобретения.

Согласно предпочтительному варианту реализации две узкие боковые поверхности призмы скругляют. Целью настоящего изобретения является обеспечение осветительного устройства такого типа, которое упомянуто в вводной части и которое позволяет существенно снизить или преодолеть по меньшей мере некоторые упомянутые выше недостатки, а предпочтительно - все.

Осветительное устройство согласно изобретению может быть выполнено так, чтобы оно имело практически полностью плоскую наружную поверхность для исключения выступов или неровностей, которые являются помехами для прохождения по ним самолетов и других транспортных средств и которые особенно образуют препятствия во время уборки снега зимой.

Осветительное устройство согласно изобретению исключает необходимость в упругой подвижности в вертикальном направлении. Это происходит благодаря тому, что конструкция, снабженная опорными средствами, с помощью которых поддерживают призматическую решетку, обеспечивает значительно большую прочность и несущую способность. Устройство способно противостоять многократно повторяющимся прямым усилиям, создаваемым, например, при прохождении колес самолетов или плужных снегоочистителей, без повреждения или ослабления посадки призматических решеток. Тот факт, что устройство не имеет каких-либо подвижных частей, означает, что оно обладает надежностью и долговечностью при более продолжительном сроке службы при переменных и временами экстремальных условиях окружающей среды.

Использование конструкции согласно предпочтительному варианту реализации с источником света и связанным с ним отражателем, размещенными в корпусе, прикрепленном к фланцу, предпочтительно выполненному в виде одной целой детали, опорных и крепежных блоков, позволяет более легко выполнять операции, связанные с заменой источников света или другие операции по техническому обслуживанию, которые требуют доступа к внутренним компонентам устройства. Благодаря такой конструкции источник света также приближен к призматической, что позволяет лучше использовать свет от источника света. Кроме того, пространство вокруг лампы в сборе и связанных с нею частей уменьшено до минимума, что позволяет уменьшить влияние факторов, связанных с конденсацией, вызываемой температурными градиентами и колебаниями температуры.

Наклон, соответствующий углу β между главной осью источника света и плоскостью отражения осветительного устройства, где угол β имеет значение в пределах 48-50°, а предпочтительно - около 48°, позволяет оптимизировать направление выхода света с учетом обеспечения того, чтобы это направление было как можно ближе к горизонтальному, а также позволяет оптимизировать силу излучаемого света.

Ламповый узел предпочтительно размещают в корпусе, находящемся в прямом теплопроводном, посредством использования металла, контакте с опорными блоками, которые в свою очередь находятся в теплопроводном, посредством использования металла, контакте с крышкой. Это позволяет обеспечить хорошее рассеивание тепла по большой интегральной металлической поверхности, которая в свою очередь имеет поверхность контакта с внешней окружающей средой. Улучшенное рассеивание тепла от лампового узла позволяет поддерживать более низкие рабочие температуры и обеспечивать более продолжительный срок службы источников света.

Изобретение далее описано более подробно со ссылками на прилагаемый чертеж, на котором изображен продольный разрез осветительного устройства согласно настоящему изобретению.

Изображенное осветительное устройство предназначено для встраивания в, по существу, плоскую поверхность 101, например поверхность взлетно-посадочной полосы аэродрома. Для обеспечения простоты чертежа осветительное устройство, показанное на чертеже, содержит только один ламповый узел 8 и одно светопреломляющее устройство в форме призматической решетки 1. Однако большая часть осветительных устройств содержит два ламповых узла 8, которые излучают свет в противоположных направлениях.

Углубление 102 выполняют в поверхности 101. Базовую конструкцию 106 в форме цилиндрического корпуса помещают в углубление 102. Верхний край корпуса закрывают крышкой 103. Крышка может быть прикреплена к корпусу с помощью множества винтов с потайной головкой (не показаны), предпочтительно двух винтов, пропускаемых сквозь крышку в резьбовые отверстия (не показаны) в корпусе. Между корпусом и крышкой может быть проложено уплотнение (не показано). Корпус располагают на такой глубине, чтобы верхняя поверхность крышки 103 располагалась в той же плоскости, что и поверхность 101. Дно корпуса содержит по меньшей мере одно отверстие, обращенное к земле снизу, для того, помимо прочего, чтобы обеспечивать дренаж.

Крышка 103 снабжена отверстием для установки заподлицо лампового узла 8. Ламповый узел прикреплен к крышке с помощью по меньшей мере одного фиксирующего винта 2, пропущенного сквозь отверстие в ламповом узле 8. В альтернативном варианте реализации лампового узла 8 может быть закреплена другим способом, в произвольном варианте реализации - по выбору специалиста, но таким образом, чтобы верхняя поверхность 111 лампового узла лежала в той же плоскости, что и верхняя поверхность крышки 103 и поверхность 101.

Ламповый узел 8 содержит призмодержатель 104, корпус 105 источника света и заднюю крышку 115. В изображенном на чертеже предпочтительном варианте реализации призмодержатель 104 и корпус 105 источника света выполнены как одна часть, причем предпочтительно изготавливать обе части в виде отливки как одну деталь. В альтернативном варианте реализации призмодержатель и корпус источника света могут быть отдельными частями, которые соединяют вместе посредством винтов или сходных крепежных блоков для постоянного их соединения, или они первоначально могут быть отдельными деталями, которые затем скрепляют неразъемным соединением, например сваркой, пайкой или сходным известным постоянным соединением.

Крышку 103, корпус 106, ламповый узел 8 и заднюю крышку 115 изготавливают из материала, обладающего высокой теплопроводностью, высокой механической прочностью, хорошей устойчивостью к наружным условиям окружающей среды, которые воздействуют на устройство, включая колебания температуры, воду и химические вещества, которые могут быть в аэропортах и на дорогах. Материал должен также хорошо поддаваться обработке при изготовлении. Предпочтительно использовать металл, наиболее предпочтительно - алюминиевый сплав или, в альтернативном варианте реализации, - чугун или другие сплавы железа. Задняя крышка и лампа в сборе предпочтительно имеют круглое поперечное сечение. Круглое поперечное сечение позволяет эти части изготавливать путем вращения. Это позволяет располагать более широким выбором материалов при отливке.

Круговой заплечик 116 выполнен в отверстии в крышке 103 лампового узла 8. Призмодержатель 104 снабжен сопрягаемым с ним круговым заплечиком 117, чтобы ламповый узел 8 имел определенную глубину посадки в крышке 103.

В корпусе 105 источника света расположен источник света 107, который удерживают относительно фланца 108 с помощью пружины 109, которую устанавливают между крышкой 103 и источником света 107. Токоведущий кабель проведен от источника света 107 сквозь заднюю крышку 115 к источнику тока (не показан).

Призмодержатель 104 охватывает и поддерживает светопреломляющее устройство 1, которое предпочтительно состоит из призматической решетки.

Светопреломляющее устройство (призматическая решетка) 1 такого типа подобна решетке описанной в патенте США US-A-4860182 тем, что она состоит из стекла в форме параллельных пластин 112, имеющих общее продольное направление. Пластины предпочтительно изготовлены из боросиликатного стекла. Это стекло является чистым, недорогим стеклом, которое также часто используют, например, в кинотехнике. Можно также использовать стекло, имеющее большой коэффициент преломления, но для этого необходимо использовать специальное стекло, которое применяют для изготовления оптических устройств (очков, биноклей, микроскопов, телескопов) и которое очень дорого. Настоящее изобретение позволяет использовать недорогое коммерчески доступное незакаленное стекло, которое легко обрабатывать и резать, и стекло, которое не требует какого-либо последующего упрочнения.

Между каждой парой смежных пластин 112 прокладывают слой металлической фольги 113, предпочтительно из сплава меди или другого металла, обладающего хорошей теплопроводностью и хорошей светоотражающей способностью. Если температурные условия не имеют существенного значения, то вместо металлической фольги можно использовать цветной слой, который накладывают по меньшей мере с одной стороны стеклянных пластин 112. Предпочтительно использовать в качестве металлической фольги медную фольгу. Это объясняется тем, что медь, как установлено, противостоит воздействию тепла, которое выделяется во время резания и/или полирования призмы, не расплавляясь на поверхности резания. Медь также обладает высокой теплопроводностью и предпочтительна по стоимости. Медная фольга также действует как армирующая структура призмы и наделяет ее большей прочностью. Можно также использовать алюминий, но установлено, что он не противостоит воздействию тепла, выделяющегося во время операций резания/полирования.

Каждая из стеклянных пластин 112 предпочтительно имеет среднюю длину (измеренную от входной плоскости 114 до выходной плоскости 121) в пределах 15-30 мм, наиболее предпочтительно - около 25 мм. Они имеют толщину 1-2 мм, а наиболее предпочтительно - около 1,6 мм. Толщина и средняя длина тесно связаны между собой, так как средняя длина должна быть уменьшена, если уменьшают толщину пластин, для получения приблизительно одинаковой прозрачности. При меньшей, чем упомянуто выше, толщине необходимо увеличивать число слоев в призме и, таким образом, что делает изготовление призмы значительно более дорогим, а также ведет к тому, что самые короткие пластины становятся такими короткими, что призма становится очень маленькой в этом направлении и, таким образом, значительно снижается ее прочность. При большей толщине увеличивается рассеивание света за пределы приемлемого уровня, а призма становится неудобно длинной.

Толщина медной фольги 113 предпочтительно составляет 0,1-02 мм, наиболее предпочтительно - около 0,1 мм. С более тонкой фольгой чрезвычайно сложно обращаться во время изготовления, и снижается теплопроводность и способность распределения тепла, в то время как при использовании более толстой фольги сокращается площадь светопропускания, повышается стоимость призмы и а также снижается прочность, так как медь, которая обладает меньшей прочностью, чем стекло, является самым слабым звеном.

Теплопроводность - не единственное преимущество, которое обеспечивают, используя медную фольгу 113. Также существенно получать хорошее распределение тепла. Это особенно важно, когда призму, которая была нагрета до высокой температуры под воздействием источника света, вдруг подвергают воздействию резкого охлаждения снегом или льдом, выброшенным из плужного снегоочистителя. Если способность к распределению тепла низкая, то призма может легко треснуть.

Тепло, которое отводится, способствует таянию снега или льда, осаждающихся на призме.

Призматическая решетка такого типа обладает хорошей способностью направленного пропуска света в продольном направлении призматической решетки, параллельном пластинам 112.

Наружные поверхности продольных сторон призматической решетки 1, называемые «боковыми поверхностями», могут быть предпочтительно покрыты металлической фольгой такого же типа. Особенно целесообразно покрывать две боковые поверхности, параллельные стеклянным пластинам, металлической фольгой этого вида.

Благодаря последней упомянутой особенности достигают как улучшения направленного пропуска света призматической решеткой, так и преимуществ во время механической финишной обработки призматической решетки 1.

Пластины 112 и отрезки фольги 113 прикрепляют друг к другу приклеиванием.

Светопреломляющее устройство (призматическая решетка 1) имеет входную поверхность 114, которая предпочтительно является плоской и которая расположена перпендикулярно к продольному направлению призматической решетки 1, представленному продольной осью 115, так что падающий свет в продольном направлении призматической решетки не изменяет своего направления в результате преломления от входной поверхности 114. Конструкция такого типа предпочтительно используется, когда требуется, чтобы осветительное устройство испускало концентрированный, параллельный световой поток.

В альтернативном варианте реализации входная поверхность может быть изогнутой или вогнутой, чтобы поток света, падающий в продольном направлении призматической решетки, был в виде лучей, преломленных от входной поверхности и рассеянных в существенной степени в плоскости, параллельной пластинам призматической решетки. Конструкция такого типа предпочтительно предназначена, когда требуется, чтобы осветительное устройство испускало рассеянный свет.

Светопреломляющее устройство 1 имеет ширину (в направлении, перпендикулярном плоскости, см. чертеж), соответствующую приблизительно ширине источника света 107, т.е. около 50 мм, в то время как размер в перпендикулярном к этой ширине направлении может быть существенно меньше. В поперечном сечении, перпендикулярном к продольному направлению, светопреломляющее устройство предпочтительно имеет форму прямоугольника со скругленными, предпочтительно по радиусу, в виде секторов, короткими боковыми сторонами. Края вокруг выходной поверхности 121, особенно острый край, образованный между выходной поверхностью 121 светопреломляющего устройства 1 и боковой поверхностью 110, слегка скруглены для предотвращения крошения краев.

В призмодержателе 104 выполнена канавка 118 под уплотнительное кольцо 119. Уплотнительное кольцо 119 состоит из прочного материала, обладающего эластичными свойствами, предпочтительно - из резины. Уплотнительное кольцо 119 выполняет две основные функции. Во-первых, оно предназначено для уплотнения от проникновения воды за призму 1 и, во-вторых, для удерживания призмы в заданном положении. В дополнение к уплотнительному кольцу 119 на боковые поверхности призмы 1 и/или на окружающие стенки призмодержателя 104 может быть нанесено клеящее вещество, которое дополнительно способствует фиксированию призмы и уплотнению против проникновения воды. Клеящее вещество должно быть такого типа, при котором может быть обеспечена возможность выпрессовывания светопреломляющего устройства из призмодержателя, например, для замены. Светопреломляющее устройство 1 согласно изобретению может быть удалено и вставлено с помощью гидравлического пресса. В проиллюстрированном варианте реализации боковые поверхности светопреломляющего устройства плотно охвачены призмодержателем 104. Существенной отличительной особенностью изобретения является то, что с помощью призмодержателя 104 посредством опорной поверхности 110 поддерживают светопреломляющее устройство со стороны ее самой длинной боковой поверхности. Это осуществляется благодаря предоставлению возможности призмодержателю располагаться вдоль всей или существенной части длины призматической решетки. Здесь под длиной призматической решетки следует понимать длину самой длинной из боковых сторон призматической решетки.

Призмодержатель 104 также предпочтительно снабжен заплечиком (не показан), с помощью которого дополнительно поддерживают призматическую решетку и предотвращают проталкивание призматической решетки внутрь лампового узла 8 в результате воздействия внешней силы со стороны наружной поверхности.

Угол наклона призмодержателя 104 является определяющим фактором для продольного направления светопреломляющего устройства 1. Этот угол наклона следует определять как угол β между опорной поверхностью 110, параллельной продольному направлению призмы и направлению света, излучаемого источником света, и выходной поверхностью 121 светопреломляющего устройства.

Угол β предпочтительно составляет 48-50°, а наиболее предпочтительно - около 48°. Установлено, что при таком угле излучаемый свет имеет существенную интенсивность и в то же самое время достигаются наилучшие результаты в отношении высоты светового конуса над землей. Однако это все же не позволяет опустить световой конус достаточно близко к земле. Таким образом, согласно изобретению выходная поверхность 121 призмы 1 слегка наклонена относительно поверхности 101, в частности под углом γ, составляющим 2-4°, предпочтительно - приблизительно 3°. Этого достигают путем придания верхней поверхности призмодержателя 104 такой формы, чтобы первая часть 122 была направлена вниз под углом у к острому краю призмы, а вторая часть 123 направлена вверх от острого края призмы 1 к плоскости крышки 103. Таким образом, создают тонкое углубление в призме 1. Угол γ достаточно большой, чтобы опустить световой конус в значительной степени для удовлетворения требований ИКАО, но не такой, при котором образуется углубление, которое приводило бы к появлению каких-либо недостатков, характерных для осветительных устройств, которые не устанавливают заподлицо с поверхностью земли. Углубление будет просто видимым и осветительное устройство можно будет, таким образом, считать выполненным «полностью заподлицо».

Важно подчеркнуть, что изобретение не только основано на удовлетворении требований ИКАО, но также для обеспечения того, чтобы было получено оптимальное освещение по поверхности земли, если учитывать как интенсивность освещения, так и угол потока света.

У входной поверхности призматической решетки, т.е. поверхности, расположенной наиболее близко к источнику света и отражателю, предпочтительно располагать опционный цветной фильтр 4, удерживаемый на месте держателем 5 в виде пружины для фильтра. Пружину для фильтра фиксируют в канавке 124 во фланце 108. Держатель 5 предпочтительно представляет собой проволочную пружину, в альтернативном варианте реализации - плоскую пружину, изготовленную из упругого материала, например, пружинной стали.

Цветной фильтр 4 влияет на диапазон длин волн света, излучаемого осветительным устройством. Фильтр может легко быть заменен путем отвинчивания сначала задней крышки 103, извлечения источника света 107 и, наконец, извлечения пружины 5 фильтра.

Корпус 105 источника света содержит внутреннюю резьбу на поверхности, обращенной от призмодержателя 104. Эта резьба предназначена для установки задней крышки 115, снабженной наружной сопрягаемой резьбой. Задняя крышка 115 предназначена для удерживания источника света 107 жестко в заданном положении. Уплотнительным кольцом 11, располагаемым в канавке 125 в задней крышке 115, обеспечивают уплотнение между задней крышкой 115 и корпусом 105 источника света.

Корпус 105 источника света предпочтительно является интегральной частью призмодержателя 104 и его изготавливают предпочтительно из того же материала, что и призмодержатель. В особенно предпочтительном варианте реализации призмодержатель 104 и корпус источника света изготавливают из одной заготовки. Снаружи корпуса 105 источника света могут быть сформированы ребра для охлаждения (не показаны). Это может быть выполнено, например, путем вытачивания канавки по спирали на поверхности корпуса источника света и вдоль всей его длины.

В альтернативном варианте исполнения приэмодержатель 104 и корпус 105 источника света могут быть отдельными частями, которые соединяют вместе посредством винтов или подобных крепежных средств для постоянного соединения, или они могут быть изготовлены сначала в виде отдельных частей, которые затем соединяют неразъемным соединением, например сваркой, пайкой или подобным известным способом.

Предпочтительно, чтобы источник света 107 был изготовлен как источник света, имеющий связанный с ним отражатель и, возможно, защитное стекло. Подходящими источниками света для данной цели являются коммерчески поставляемые галогеновые лампы с отражателем, например, под маркой Osram мощностью 20-80 Вт, обычно 35 Вт или 45 Вт на рабочее напряжение обычно в пределах 6-24 В, например 12 В. При этом может быть использована лампа с инертным газом, например криптоновая лампа.

Целесообразно использовать распорное кольцо (не показано) перед рефлектором или защитное стекло. Во время сборки распорное кольцо устанавливают в фиксированном, уплотняющем контакте с источником света 107 с одной стороны и фланцем 108 с другой стороны.

Источник света 107 электрически соединяют с помощью кабеля 15, который пропускают через обычный ввод для кабеля, и с помощью уплотнительного кольца 13 уплотняют пространство между изоляцией кабеля и корпусом. Ввод для кабеля предпочтительно снабжен наружной резьбой, сопрягаемой с внутренней резьбой в задней крышке 115.

В приведенном выше описании раскрыто, что осветительные устройства согласно изобретению могут быть использованы в качестве сигнальных источников света на взлетно-посадочных полосах. Однако следует иметь в виду, что осветительное устройство предназначено для встраивания в любую подходящую плоскость, где имеется необходимость в освещении, направленном под заданным, углом к поверхности. Примерами альтернативных областей использования являются такие, например, как обозначение линий/поворотов дорог автомобильного или пешеходного движения, в туннелях, для освещения других объектов, как, например, скульптур или подобных объектов искусства, например, в городских скверах и парках.

Использование не ограничено ситуациями, где по существу плоская поверхность является горизонтальной и где свет направлен частично вверх. Таким образом, изобретение можно использовать для установки в стенах, потолках, крышах и наклонных поверхностях. Изобретение, тем не менее, обладает особыми преимуществами при использовании там, где имеется потребность физически нагружать часть устройства, которое по существу располагают на одном уровне с поверхностью.

Группа изобретений относится к оптическим средствам обеспечения посадки самолетов. Осветительное устройство содержит ламповый узел, который излучает свет в направлении, которое образует выходной угол (β) с выходной поверхностью одного светопреломляющего устройства. Ламповый узел содержит источник света, излучающий свет в направлении входной поверхности светопреломляющего устройства. Продольное направление светопреломляющего устройства совмещено с направлением света. Выходная поверхность параллельна плоской поверхности. Светопреломляющее устройство выполнено в виде призматической решетки, состоящей из пластин из стекла и светонепроницаемых защитных слоев, расположенных между пластинами. Выходная поверхность расположена под углом наклона (γ) относительно плоской поверхности, и выходной угол (β) в сочетании с углом наклона (γ) вызывает выход света от источника света под вновь образованным выходным углом над поверхностью (101), который удовлетворяет предварительно установленным требованиям по силе света вблизи плоской поверхности. Край призматической решетки, образованный боковой поверхностью, которая образует острый угол между собой и выходной поверхностью, скруглен. Варианты осветительного устройства характеризуются универсальностью применения и обеспечивают повышенную надежность посадки самолетов. 10 з.п. ф-лы, 1 ил.

1. Осветительное устройство для встраивания в, по существу, плоскую поверхность (101), содержащее по меньшей мере один ламповый узел (8), который излучает свет, по существу, в направлении, которое образует выходной угол (β) с выходной поверхностью (121) одного светопреломляющего устройства (1), причем упомянутый ламповый узел (8) содержит источник света (107), излучающий свет в направлении входной поверхности (114) светопреломляющего устройства (1), и выполнен в виде блока с источником света и светопреломляющим устройством (1), при этом светопреломляющее устройство (1) имеет продольное направление, совмещенное с упомянутым направлением света, а выходная поверхность (121) параллельна, по существу, плоской поверхности (101), отличающееся тем, что светопреломляющее устройство (1) выполнено в виде призматической решетки, состоящей из пластин (112) из стекла и светонепроницаемых защитных слоев (113), расположенных между пластинами (112), причем выходная поверхность (121) расположена под углом наклона (γ) относительно, по существу, плоской поверхности (101), и выходной угол (β) в сочетании с углом наклона (γ) вызывает выход света от источника света (107) под вновь образованным выходным углом над поверхностью (101), который удовлетворяет предварительно установленным требованиям по силе света вблизи поверхности (101).2. Осветительное устройство по п.1, отличающееся тем, что угол наклона (γ) составляет 2-4°, а предпочтительно около 3°.3. Осветительное устройство для встраивания в, по существу, плоскую поверхность (101), содержащее по меньшей мере один ламповый узел (8), который излучает свет, по существу, в направлении, которое образует выходной угол (β) с выходной поверхностью (121) одного светопреломляющего устройства (1), причем упомянутый ламповый узел (8) содержит источник света (107), излучающий свет в направлении входной поверхности (114) светопреломляющего устройства (1), и выполнен в виде блока с источником света и светопреломляющим устройством (1), при этом светопреломляющее устройство (1) имеет продольное направление, совмещенное с упомянутым направлением света, а выходная поверхность (121) параллельна, по существу, плоской поверхности (101), отличающееся тем, что светопреломляющее устройство (1) выполнено в виде призматической решетки, состоящей из пластин (112) из стекла и светонепроницаемых защитных слоев (113), расположенных между пластинами (112), причем выходная поверхность (121) расположена под углом наклона (γ), составляющим 2-4°, а предпочтительно около 3°, относительно, по существу, плоской поверхности (101), и выходной угол (β) в сочетании с углом наклона (γ) вызывает выход света от источника света (107) под вновь образованным выходным углом над поверхностью (101), который удовлетворяет предварительно заданным требованиям по силе света вблизи поверхности (101).4. Осветительное устройство по одному из предыдущих пунктов, отличающееся тем, что выходной угол (β) составляет 48-50°, а предпочтительно около 48°.5. Осветительное устройство по одному из пп.1-4, отличающееся тем, что угол наклона (γ) создан путем выполнения наклоненной поверхности (122) в, по существу, плоской поверхности, где наклоненная поверхность (122) покрывает участок вокруг выходной поверхности (121) светопреломляющее устройства (1), и тем, что светопреломляющего устройство (1) расположено своей выходной поверхностью (121) параллельно или заподлицо с наклонной поверхностью (122).6. Осветительное устройство по одному из пп.1-5, отличающееся тем, что содержит крышку (103), имеющую верхнюю поверхность, расположенную, по существу, заподлицо с плоской поверхностью (101), при этом ламповый узел (8) расположен в отверстии в крышке (103), и тем, что ламповый узел (8) содержит верхнюю поверхность, выполненную с возможностью ее установки, по существу, заподлицо относительно верхней поверхности крышки (103).7. Осветительное устройство по одному из пп.1-6, отличающееся тем, что наклоненная поверхность (122) создана в верхней поверхности лампового узла (8).8. Осветительное устройство по одному из пп.1-7, отличающееся тем, что ламповый узел (8) имеет круглое поперечное сечение.9. Осветительное устройство по одному из пп.1-8, отличающееся тем, что ламповый узел (8) содержит цветной фильтр.10. Осветительное устройство для встраивания в, по существу, плоскую поверхность (101), содержащее по меньшей мере один ламповый узел (8), который излучает свет, по существу, в направлении, которое образует выходной угол (β) с выходной поверхностью (121) одного светопреломляющего устройства (1), причем упомянутый ламповый узел (8) содержит источник света (107), излучающий свет в направлении входной поверхности (114) светопреломляющего устройства (1), при этом светопреломляющее устройство (1) имеет продольное направление, совмещенное с упомянутым направлением света, а выходная поверхность (121) параллельна, по существу, плоской поверхности (101), светопреломляющее устройство (1) выполнено в виде призматической решетки, состоящей из пластин (112) из стекла и светонепроницаемых защитных слоев (113), расположенных между пластинами (112), призматическая решетка (1) имеет боковые поверхности, идущие от выходной поверхности (121) к входной поверхности (114), по меньшей мере одна из упомянутых боковых поверхностей (110) образует острый угол с выходной поверхностью (121), отличающееся тем, что по меньшей мере край призматической решетки (1), образованный по меньшей мере одной боковой поверхностью (110), которая образует острый угол между собой и выходной поверхностью (121), скруглен.11. Осветительное устройство по п.10, отличающееся тем, что края призмы между боковыми поверхностями скруглены предпочтительно так, что две противоположные боковые стороны изогнуты.12. Осветительное устройство по п.10 или 11, отличающееся тем, что пластины (112) имеют среднюю длину между входной поверхностью (114) и выходной поверхностью (121), составляющую 15-30 мм, а предпочтительно около 25 мм, и толщину между покровными слоями (113), составляющую 1-2 мм, а предпочтительно около 1,6 мм.13. Осветительное устройство по одному из пп.10-12, отличающееся тем, что защитные слои (113) выполнены из металлической фольги, предпочтительно из медной фольги, и имеют толщину 0,1-0,2 мм, предпочтительно около 0,1 мм.