CZ306483B6 - Světelné zařízení, zejména projektorový systém světlometu pro motorová vozidla - Google Patents

Světelné zařízení, zejména projektorový systém světlometu pro motorová vozidla Download PDF

Info

Publication number
CZ306483B6
CZ306483B6 CZ2015-823A CZ2015823A CZ306483B6 CZ 306483 B6 CZ306483 B6 CZ 306483B6 CZ 2015823 A CZ2015823 A CZ 2015823A CZ 306483 B6 CZ306483 B6 CZ 306483B6
Authority
CZ
Czechia
Prior art keywords
light
side walls
light source
lighting device
output lens
Prior art date
Application number
CZ2015-823A
Other languages
English (en)
Other versions
CZ2015823A3 (cs
Inventor
Tomáš David
Original Assignee
Varroc Lighting Systems, s.r.o.
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Varroc Lighting Systems, s.r.o. filed Critical Varroc Lighting Systems, s.r.o.
Priority to CZ2015-823A priority Critical patent/CZ306483B6/cs
Priority to US15/352,434 priority patent/US9989207B2/en
Priority to DE102016122188.0A priority patent/DE102016122188B4/de
Publication of CZ2015823A3 publication Critical patent/CZ2015823A3/cs
Publication of CZ306483B6 publication Critical patent/CZ306483B6/cs

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/10—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source
    • F21S41/14—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by the light source characterised by the type of light source
    • F21S41/141—Light emitting diodes [LED]
    • F21S41/143—Light emitting diodes [LED] the main emission direction of the LED being parallel to the optical axis of the illuminating device
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/20—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S41/25—Projection lenses
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/20—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S41/28—Cover glass
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/20—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by refractors, transparent cover plates, light guides or filters
    • F21S41/285—Refractors, transparent cover plates, light guides or filters not provided in groups F21S41/24 - F21S41/2805
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/30—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by reflectors
    • F21S41/32—Optical layout thereof
    • F21S41/321—Optical layout thereof the reflector being a surface of revolution or a planar surface, e.g. truncated
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/30—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by reflectors
    • F21S41/32—Optical layout thereof
    • F21S41/36—Combinations of two or more separate reflectors
    • F21S41/365—Combinations of two or more separate reflectors successively reflecting the light
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/30—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by reflectors
    • F21S41/39—Attachment thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/40—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by screens, non-reflecting members, light-shielding members or fixed shades
    • F21S41/43—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by screens, non-reflecting members, light-shielding members or fixed shades characterised by the shape thereof
    • F21S41/435—Hoods or cap-shaped
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/40—Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by screens, non-reflecting members, light-shielding members or fixed shades
    • F21S41/47—Attachment thereof
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S45/00—Arrangements within vehicle lighting devices specially adapted for vehicle exteriors, for purposes other than emission or distribution of light
    • F21S45/40—Cooling of lighting devices
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21S—NON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S45/00—Arrangements within vehicle lighting devices specially adapted for vehicle exteriors, for purposes other than emission or distribution of light
    • F21S45/40—Cooling of lighting devices
    • F21S45/47—Passive cooling, e.g. using fins, thermal conductive elements or openings
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Non-Portable Lighting Devices Or Systems Thereof (AREA)

Abstract

Světelné zařízení, zejména světlomet pro motorová vozidla, obsahuje alespoň jeden světelný zdroj (10) pro generování světelných paprsků (201, 202, 203), výstupní čočku (5), do níž vstupují světelné paprsky (201, 202, 203) generované světelným zdrojem (10), a boční stěny (7, 8) vymezující prostor (27) pro průchod světelných paprsků (201, 202, 203) po jejich průchodu čočkou (5) a jejich výstup ven ze světelného zařízení transparentním krytem (9), který zpředu zakrývá uvedený prostor (27). Mezi světelným zdrojem (10) a výstupní čočkou (5) je umístěna odrazná clonka (11), zahrnující odrazné boční stěny (11a, 11b), pro prostorové vymezení mezi bočními stěnami (11a, 11b) svazku světelných paprsků (201, 202, 203) generovaných světelným zdrojem (10) před jejich vstupem do výstupní čočky (5).

Description

Světelné zařízení, zejména projektorový systém světlometu pro motorová vozidla
Oblast techniky
Vynález spadá do oblasti nepřenosných osvětlovacích zařízení speciálně upravených pro motorová vozidla a týká se projektorového systému pro světlomety motorových vozidel, který je uzpůsoben k dotváření požadované výstupní charakteristiky světelné stopy prostřednictvím prostorového rozloženi světla ve specifických zónách před řidičem na vozovce.
Dosavadní stav techniky
Světlomet, zejména pro motorová vozidla, obsahuje alespoň jednu optickou soustavu obsahující výkonný světelný zdroj a optické elementy. Světelný zdroj emituje světelné paprsky a optické elementy jsou soustavou lámavých a odrazových ploch, rozhraní optických prostředí a clon, které ovlivňují směr světelných paprsků při vytváření výstupní světelné stopy.
V moderních světlometech motorových vozidel se hojně užívají multifunkční projektorové systémy obsahující více na sobě nezávislých světelných jednotek pro vytváření tlumené nebo dálkové světelné stopy. Ze stavu techniky jsou známy kontribuční světelné jednotky, které přispívají k vytváření výstupní charakteristiky světelné stopy prostřednictvím emitace ve specifických zónách před řidičem na vozovce. Tyto kontribuční systémy emitují světlo společně se základní projekční jednotkou určenou pro tlumené nebo dálkové světelné funkce, kdy navyšují intenzitu světla před vozidlem a současně vytváří široké rozložení světla v prostoru, čímž jsou lépe osvětleny zóny na okrajích vozovky.
U světlometů motorových vozidel je z konstrukčních důvodů, často požadováno, aby světelný zdroj a výstupní čočka byly zabudovány hlouběji do pouzdra světlometu, což vede k tomu, že vzdálenost mezi výstupní čočkou a průsvitným krytem světlometu je velká. Při velkém zapuštění světelného zdroje a výstupní čočky do pouzdra světlometu je prostor mezi výstupní čočkou a průsvitným krytem světlometu omezen z bočních stran bočními stěnami krycí masky nebo pouzdra, které svými vnějšími fazetovými okraji vytváří postranní ořez světelného svazku, který se projevuje na ploše vozovky viditelnou hranici mezi oblasti intenzivně osvětlenou přímými světelnými paprsky a oblasti, do které světlomet v důsledku ořezu světelného svazku nesvítí. Viditelná hranice oblasti osvětlené přímými světelnými paprsky je pro řidiče rušivým prvkem.
Nevýhody velkého zapuštění světelného zdroje a výstupní čočky v pouzdře světlometu se projevují zejména u přídavných kontribučních systémů, jejichž úkolem je vytvářet přídavné světelné funkce a zvyšovat celkový světelný výkon světlometu. Přídavné kontribuční systémy bývají uspořádány v pouzdře světlometu v jednom celku spolu se základní projekční jednotkou nebo samostatně. Využívají vesměs plošné světelné zdroje LED, jejichž světelný svazek se směrem k výstupní čočce rozšiřuje stejnou měrou ve vertikálním směru jako ve směru horizontálním a je proto z bočních stran výrazně ořezáván vnějšími bočními fazetovými okraji pouzdra nebo krycí maskou.
Světelný obraz lze sice v horizontálním směru upravit nebo posunout pomocí výstupní čočky tak, aby nevznikala viditelná hranice mezi intenzivně osvětlenou oblasti a oblasti neosvětlenou, avšak úkolem výstupní čočky je směrovat světelné paprsky ve směru vertikálním. Kombinace úkolů ve směru horizontálním a vertikálním je v jedné výstupní čočce obtížná až téměř neproveditelná.
Dokument JP 2009199752A navrhuje řešení světlometu, u něhož lze měnit tvar světelné stopy. Tomu také odpovídá skutečnost, že využívá pohyblivé reflektory, jejichž poloha je měněna pomocí motorů. Tato pohyblivost je nutná proto, aby bylo možno u světlometu měnit změnou polohy reflektorů tvar stopy. Nevýhodou popisovaného řešení je, že využívá čočku s jednoduchým
- 1 CZ 306483 B6 tvarem - kolimační čočku, která by sama nevytvářela uspokojivý tvar světelné stopy, a proto řešení využívá ke změně tvaru stopy pohyblivé reflektoiy. To však s sebou přináší nevýhodu spočívající ve složité konstrukci zahrnující pohyblivé reflektory a motory k jejich ovládání, namísto toho, aby byl problém tvaru výstupní světelné stopy řešen pomocí zvláštního tvaru čočky a nepohyblivého reflektoru.
Ze spisu EP 1033527 je známa kombinovaná svítilna pro motorová vozidla, která vedle centrálního odrazného reflektoru zahrnuje okrajové boční odrazné plochy vydutého tvaru, navazující na centrální odrazný reflektor. Světelné paprsky odražené od okrajových bočních odrazných ploch vytváří na zobrazovací ploše vozovky koncentrovaný světelný svazek, který doplňuje světelný obraz vysílaný centrálním odrazným reflektorem. Světelný svazek vysílaný okrajovou boční plochou, proudí převážně kolem výstupní čočky. Ve směru příčném k optické ose světlometu okrajové boční odrazné plochy výrazně přesahují okraj výstupní čočky a zvyšují tak celkový průměr světlometu, což je nežádoucí. Je naopak požadován světlomet, který má menší vnější průměr, umožňující snadnější zabudování do karoserie a přizpůsobení designu karoserie.
Ze spisu EP 1970619 je známa projekční jednotka motorového vozidla, která zahrnuje jednak základní optické elementy pro vysílání základního světelného svazku a jednak sekundární optické elementy pro vysílání sekundárního, dodatečného světelného svazku. Sekundární optické elementy jsou zapojeny do součinnosti se sekundárními elementy pro kolekci světelných paprsků nebo sekundárními elementy pro odrážení nebo rozptylování, určenými pro odklánění podstatné části světla, emitovaného sekundárním světelným zdrojem do směru základního projekčního optického systému a pro vytváření přídavného obrazce na zobrazovací ploše vozovky. Podle jednoho z variantních provedení jsou sekundárním světelným zdrojům LED přiřazeny odrazné plochy obklopující světelný svazek vysílaný světelným zdrojem pro jeho nasměrování do výstupní čočky. Odrazné plochy mohou být vícedílné. Světelný svazek může být nasměrován v horizontální rovině nebo může být nasměrován do roviny skloněné k horizontální rovině. Odrazné plochy jsou uspořádány vedle světelného zdroje, aby zachytily a směrovaly světelné paprsky, které nevystupují z LED světelného zdroje přímo, nýbrž se v blízkosti plochého LED světelného zdroje šíří do stran. Protože jsou odrazné plochy uspořádány na bočních stranách LED světelného zdroje a mají třírozměrný tvar pláště oblého tělesa, přesahují v příčné rovině výrazně okraje světelného zdroje a zvětšují příčný průřez projektoru. Odrazné plochy svojí polohou a svým trojrozměrným tvarem neodstraňují nežádoucí hranici mezi oblastí intenzivně osvětlenou přímými světelnými paprsky a oblastí, do které světlomet v důsledku ořezu světelného svazku vnějšími bočními fazetovými okraji pouzdra nesvítí.
Ze spisu DE 19860669 je známa projekční jednotka motorového vozidla, se zdrojem světla, se základním reflektorem pro odraz světla ze světelného zdroje do konvergentního světleného svazku, s výstupní čočkou a s clonou uspořádanou v zásadě pod optickou osou pro vytvoření horní hranice světla a tmy. V projekční jednotce je mezi základním reflektorem a výstupní čočkou uspořádána další clonka pro zaclonění alespoň části světla, které by jinak osvětlovalo střední oblast na vozovce blízkou vozidlu a přídavný reflektor pro odražení a vedení dodatečného světelného svazku směrem mimo výstupní čočku a přisvětlení oblasti na vozovce blízké vozidlu. Snížením osvětlovací intenzity v oblasti na vozovce blízké vozidlu se zmenšuje ostrost přechodu mezi osvětlenou oblastí na vozovce blízké vozidlu a oblasti okolní, kam světlo přídavného reflektoru nesměřuje. Přídavný reflektor je uspořádán v obvodové oblasti základního reflektoru v návaznosti na jeho přední okraj. Uspořádání přídavného reflektoru zvětšuje příčné rozměry základního reflektoru, což není žádoucí. Zmenšení ostrosti přechodu mezi osvětlenou oblastí na vozovce blízké vozidlu a okolní neosvětlenou oblasti se dosahuje na úkor celkové osvětlovači intenzity, což je obecně nežádoucí.
Ze spisu WO 2012109681 je znám světelný modul LED pro svítilny motorových vozidel, zahrnující LED světelný zdroj a výstupní čočku a mezi nimi uspořádaný světelný tunel pro průchod světla, vysílaného LED světelným zdrojem. Světlo LED světelného zdroje vytváří po průchodu světelným tunelem a výstupní čočkou dodatečný (kontribuční) světelný obraz na vozovce před
-2CZ 306483 B6 vozidlem. Při průchodu světelným tunelem, který má potřebnou délku, je světlo ze LED světelného zdroje promícháno a formováno tak, že se vytváří požadované rozdělení světla. Světelný tunel je vytvořen nosné desce z transparentního materiálu a pro dosažení potřebné délky světelného tunelu je v jeho místě vytvořen na nosné desce hmotný výstupek, kterým světelný tunel prochází. Stěny světelného tunelu jsou částečně nebo úplně opatřeny odrazným povrchem pro odraz světelných paprsků. Nosná deska je vytvořena ze dvou dílů, jejichž dělicí rovina prochází světelným tunelem nebo jednou z jeho stěn. Na transparentní nosné desce jsou uspořádány další, sekundární světelné zdroje LED, jejichž světlo je v transparentní nosné desce rozptylováno a nosná deska je tudíž velmi hmotná a výrobně nákladná. Nosná deska je vytvořena tlakovým litím a velikost stěn světelného tuneluje ve směru postupu světla omezená a nepostačující pro usměrnění světelných paprsků. Nevýhodou tohoto technického řešení, že tvar světelného tunelu nelze variabilně přizpůsobovat mechanickému designu světlometu.
Cílem vynálezu je odstranit shora uvedené nedostatky dosavadního stavu techniky, a to zejména odstranit viditelnou hranici, kterou vnější fazetové okraje stěn pouzdra či krycí masky vytváří na ploše vozovky mezi oblastí intenzivně osvětlenou přímými světelnými paprsky a oblastí, do které světlomet v důsledku ořezu světelného svazku nesvítí a zároveň zvýšit celkovou intenzitu osvětlení vozovky před vozidlem, přičemž tvar jednotlivých komponentů kontribučního systému lze variabilně přizpůsobovat mechanickému designu celého světlometu.
Podstata vynálezu
Shora uvedené cíle vynálezu splňuje světelné zařízení, zejména světlomet pro motorová vozidla, obsahující alespoň jeden světelný zdroj pro generování světelných paprsků, výstupní čočku, do níž vstupují světelné paprsky generované světelným zdrojem, a boční stěny krycí masky nebo pouzdra vymezující prostor pro průchod světelných paprsků po jejich průchodu čočkou a jejich výstup ven ze světelného zařízení transparentním krytem, který zpředu zakrývá uvedený prostor, přičemž podstata řešení spočívá v tom, že mezi světelným zdrojem a výstupní čočkou je umístěna odrazná clonka, zahrnující odrazné boční stěny, pro prostorové vymezení mezi odraznými bočními stěnami svazku světelných paprsků generovaných světelným zdrojem před jejich vstupem do výstupní čočky.
Podle jednoho z výhodných provedení jsou boční stěny odrazné clonky na svých koncích přivrácených ke světelnému zdroji opatřeny zaoblením.
Podle dalšího z výhodných provedení boční stěny odrazné clonky obsahují na straně odvrácené od světelného zdroje volné konce. Volné konce mají ve směru vertikálním s výhodou oblý vydutý tvar, který tvarově odpovídá vnitřnímu vypuklému tvaru výstupní čočky.
Podle jednoho z výhodných provedení volné konce bočních stěn odrazné clonky jsou od povrchu výstupní čočky odsazeny ve vzdálenosti 0,5 mm až 1,5 mm a ještě výhodněji 1 mm.
Podle jednoho z výhodných provedení alespoň jedna boční stěna má deskový tvar.
Podle jednoho z výhodných provedení vnitřní plocha alespoň jedné z bočních stěn svírá s optickou osou v horizontální rovině úhel rovný 0° až 30°.
Podle jednoho z výhodných provedení je alespoň jedna světelná jednotka nesoucí světelný zdroj v horizontální rovině natočena oproti podélné ose motorového vozidla tak, že optická osa procházející světelným zdrojem svírá s podélnou osou motorového vozidla úhel rovný 0° až 20°.
Podle jednoho z výhodných provedení je odrazná clonka s bočními stěnami deskového tvaru uspořádána v rámu uloženém prostřednictvím příčných držáků na nosné desce, na níž je uložena světelná jednotka se světelným zdrojem.
-3 CZ 306483 B6
Podle jednoho z výhodných provedení je vnitřní plocha alespoň jedné z bočních stěn odrazné clonky uspořádána ve sklonu 0° až 15° vůči vertikále.
Předkládaným vynálezem se dosahuje vyššího účinku v tom, že na zobrazovací ploše vozovky před vozidlem je vytvářen světelný obraz, který je homogenní, nemá viditelné hranice, které by jej rozdělovaly na oblasti s různou intenzitou osvětlení a přesto je světelný obraz v požadovaných zónách intenzivní. Světelné zařízení podle vynálezu umožňuje tvarovat světelný obraz na vozovce a ve zvolených oblastech světelného obrazu na vozovce ovlivňovat intenzitu osvětlení, přičemž je konstrukčně velmi efektivní, jednoduché, sestává z dílů, které jsou snadno nastavitelné nebo seřiditelné a rozměry jednotlivých komponentů lze měnit či uzpůsobovat při vytváření mechanického designu světlometu.
Objasnění výkresů
Vynález bude blíže objasněn pomocí svých příkladů provedení s odkazy na připojené výkresy, na nichž zobrazuje:
obr. 1 světelné zařízení dle dosavadního stavu techniky, obr. 2 první příklad provedení světelného zařízení podle vynálezu v horizontálním řezu, obr. 3 druhý přiklad provedení světelného zařízení podle vynálezu s horizontálně natočeným světelným zdrojem, obr. 4 třetí příklad provedení světelného zařízení podle vynálezu s horizontálně natočenými bočními stěnami odrazné clonky, obr. 5 příklad provedení konstrukčního uspořádání odrazné clonky v rámu, obr. 6 příklad provedení světelného zařízení v rozloženém stavu, a obr. 7 příklad výhodného provedení geometrie výstupní čočky v řezech horizontální rovinou a vertikální rovinou.
Příklady uskutečnění vynálezu
Na obr. 1 je znázorněno světelné zařízení, zejména světlomet pro motorová vozidla, dle dosavadního stavu techniky, zahrnující nosné pouzdro 6, zakryté transparentním krytem 9, a vnitřní komoru 4, v niž je uložena světelná jednotka 1 vybavená alespoň jedním světelným zdrojem 10 pro generování světelných paprsků 101, 102, 103. Světelné zařízení zahrnuje výstupní čočku 5, která je zapuštěna mezi vnitřní boční stěnou 1 a vnější boční stěnou 8 nosného pouzdra 6 světlometu či neznázoměné krycí masky. V důsledku velkého zapuštění světelné jednotky 1 mezi vnitřní boční stěnou 1 a vnější boční stěnou 8 vystupuje část světla emitovaného ze světelného zdroje j relativně úzkou oblastí mezi volnými konci 14 bočních stěn 7, 8 ze světelného zařízení ven a část tohoto světla dopadá na boční stěny 7, 8 a je rozptylována. Vnější boční stěna 8 má z designových důvodů výrazně kratší délku, než vnitřní boční stěna 7, což ve směru horizontálním uvolňuje prostor na vnější straně od optické osy Θ svítilny. Světelné paprsky 101, 102 tak mají možnost většího odklonu od světelné osy Θ, než světelné paprsky 103, přičemž paprsky 103 opouští vnitřní prostor světelného zařízení přímo, paprsek 101 dopadající nejprve na vnější boční stěnu 8 je směrován na vnitřní boční stěnu 7 a až poté opouští vnitřní prostor světelného zařízení. U paprsku 102 dochází k odrazu od jedné z bočních stěn 7, 8. V důsledku toho má světelný svazek vystupující ze svítilny na vnitřní straně od optické osy 9 vyšší intenzitu, než na vnější straně od optické osy Θ. Volné konce 14 bočních stěn 7, 8 vytváří na zobrazovací ploše vozovky před vozidlem viditelnou hranici, jelikož dochází k ořezu světelného svazku prostřednictvím vnitřní boční stěny 7. Tento jev se projevuje vytvořením viditelné hranice mezi intenzivně osvětlenou a méně osvětlenou části vozovky, do které kontribuční projektorový systém nesvítí. Tato nežádoucí viditelná hranice je výraznější na vnitřní straně od optické osy θ svítilny v důsledku vyšší světelné intenzity světelného
-4 CZ 306483 B6 svazku na vnitřní straně od optické osy Θ, přičemž tento negativní jev lze částečně eliminovat vytočením světelné jednotky o určitý úhel vůči světelné ose Θ.
Na obr. 2 je znázorněn první přiklad provedení světelného zařízení podle vynálezu v horizontálním řezu. Světelná jednotka 1 zahrnující alespoň jeden světelný zdroj 10 je uložena na nosné desce 2, která je uspořádána na chladicím monobloku 3. Výstupní čočkou 5 vystupují světelné paprsky 201, 202, 203 do prostoru 27 mezi vnitřní boční stěnou 1 a vnější boční stěnou 8, a dále procházejí transparentním krytem 9. Vnitřní boční stěna 7 a vnější boční stěna 8 jsou bočními stěnami krycí masky nebo pouzdra. Mezi světelnou jednotkou 1 a výstupní čočkou 5 jsou na bočních stranách světelného svazku proti sobě uspořádány boční stěny 1 la a 11b odrazné clonky 11, které jsou s výhodou deskového tvaru. Jejich k sobě obrácené vnitřní plochy 12 jsou odrazné. Paty 15 bočních stěn 1 la a 11b, které jsou obráceny ke světelnému zdroji 10, jsou provedeny v podobě zaoblení 13. Volné konce 14 odvrácené od světelného zdroje 1 mají ve směru vertikálním oblý vydutý tvar, odpovídající vnitřnímu vypuklému tvaru výstupní čočky 5.
Vnitřní plochy 12 deskových bočních stěn 11a, 11b odrazné clonky 11 koncentrují světlo emitované světelným zdrojem 10 a směrují světelné paprsky do prostoru mezi volnými konci 14 bočních stěn 7, 8 tak, že paprsky 201 jsou směrovány přímo mimo vnitřní prostor světelného zařízení a paprsky 202 jsou směrovány nejprve do bočních stěn Ha a 11b a poté opouští vnitřní komoru 4 světelného zařízení, aniž by došlo k ořezu světelné stopy dopadem paprsků na boční stěny 7,8. Na zobrazovací ploše 20 vytváří světelné zařízení dodatečný osvětlený útvar pod horizontálou H znázorněný v horní části obr. 2. Zaoblení 13 bočních stěn 1 la a 11b dále výrazně přispívá ke změkčení hranice mezi přímo osvětlenou oblastí na zobrazovací ploše vozovky před vozidlem, kam dopadají přímé světelné paprsky 203 vysílané světelným zdrojem 10, a oblasti, kam přímé světelné paprsky nedopadají. Koncentrací světelných paprsků 202, 203 vnitřními plochami 12 dochází k vysokému využití světla emitovaného světelnou jednotkou 1
Využití světla emitovaného světleným zdrojem 10 je dále výrazně zvýšeno tím, že volné konce 14 bočních stěn 1 la a 11b odvrácené od světelné jednotky 1 mají ve směru vertikálním oblý vydutý tvar, odpovídající vnitřnímu vypuklému tvaru výstupní čočky 5, přičemž s výhodou jsou vnější okraje 14 odsazeny od výstupní čočky 5 ve vzdálenosti 0,5 mm až 1,5 mm a ještě výhodněji ve vzdálenosti 1 mm. 1 mm je považována za optimální vzdálenost pro splnění mechanických a provozních požadavků při výrobě a provozu světelného zařízení, kdy výstupní čočka 5 a odrazná clonka 11 jsou samostatně vyrobitelné součásti.
Na obr. 3 je znázorněn druhý příklad provedení světelného zařízení podle vynálezu, kdy natočením odrazných clonky 11 vůči optické ose 9 se zvyšuje využití světla, jelikož je umožněno, aby většina paprsků 201, 202, 203 vycházející ze světelné jednotky 1 byla směrována mezi volné konce 14 bočních stěn 7, 8, přičemž tvar a délka bočních sten Ha a 11b odrazné clonky 11 může být na vnitřní a vnější straně rozdílná tak, aby paprsky 201 byly vyzařovány přímo mezi volné konce 14 bočních stěn 7, 8, paprsky 202 byly směrovány mezi volné konce 14 bočních stěn 7, 8 odrazem alespoň od boční stěny 1 la, 11b, a paprsky 203 jsou vyvedeny mimo vnitřní komoru 4 světelného zařízení prostřednictvím vícenásobného odrazu od dvou bočních stěn 1 la a lib. Tvar a délka odrazné clonky 11 jsou ovlivněny mechanickým designem všech komponentů světlometu, přičemž délka a/nebo tvar jsou uzpůsobeny ke směrování paprsků 201, 202, 203 tak, by nedocházelo ke kontaktu těchto paprsků 201, 202, 203 s bočními stěnami 7, 8 krycí masky nebo nosného pouzdra.
S výhodou je světelná jednotka 1 natočena oproti podélné ose X motorového vozidla tak, že optická osa Θ procházející světelnou jednotkou 1 svírá s podélnou osou X motorového vozidla úhel β = 0° až 20°, přednostně 10°. Natočením světelného zdroje 10 nebo nosné desky 2 se dosahuje toho, že výsledný světelný svazek svítilny je ještě lépe směrován mezi ořezové hrany bočních stěn 7, 8.
-5CZ 306483 B6
Nastavení polohy odrazných bočních stěn 1 la, 11b vzhledem k optické ose Oje znázorněno blíže na obr. 4, na kterém je znázorněn třetí příklad provedení světelného zařízení podle vynálezu s natočenými odraznými bočními stěnami 1 la a 11b odrazné clonky 11. Alespoň jedna odrazná boční stěna 1 la, 11b deskového tvaru svírá s optickou osou Θ úhel a = 0° až30°. Možnost nastavení úhlu a bočních stěn Ha, 11b vzhledem k optické ose θ dovoluje zvolit oblast, do které mají být směrovány paprsky 201, 202, 203. Změna úhlu a vzdálenost mezi bočními stěnami 11a, 11b umožňuje nastavit měkkost hranic a úroveň koncentrace světla na zobrazovací ploše 40 vozovky před vozidlem. Rozdíly ve světelném obraze na zobrazovací ploše 40 jsou zřejmé z levých stran obr. 4, kde horní část znázorňuje odrazné boční stěny 1 la a 11b uspořádané svými odraznými vnitřními plochami 12 téměř rovnoběžně s optickou osou Θ a dolní část znázorňuje odrazné boční stěny 1 la a 11b odkloněné od optické osy Θ o úhel a. Poloha bočních stěn 1 la a 11b je s výhodou nastavitelná i ve vertikálním směru, a to s výhodou ve sklonu 0° až 15° k vertikále.
Na obr. 5 je znázorněna odrazná clonka 11 deskového tvaru tvořící spolu s příčnými držáky 16 rám 18. Zaoblení 13 ovlivňují, jak předešle uvedeno, měkkost hranice světla na zobrazovací ploše mezi přímo osvětlenou oblastí a oblastí neosvětlenou. Příčné držáky 16 jsou opatřeny opěrnými patkami 17 pro uložení na neznázoměné nosné desce světelného zdroje 10. Uložení rámu 18 může být provedeno s výhodou pomocí klipsů nebo západek. Z obr. 5 je zřejmé, že poloha odrazných bočních stěn 1 la a 11b s volnými konci 14 je díky tvarovaným patám 15 snadno nastavitelná mezi příčnými držáky 16. Nastavení je možné natočením kolem os procházejících patami 15 rovnoběžně se zaobleními 13.
Na obr. 6 je znázorněn příklad světelného zařízení tvořeného tvarovanou výstupní čočkou 5, ke které přiléhá nosič 21 odrazné clonky 11 zabudované v rámu 18. V rámu 18 je upevněna světelná jednotka 1, která je dále upevněna na nosné desce 2, jenž je součásti chladiče 24, a prostřednictvím kabeláže 23 je napojena na zdroj elektrické energie.
Na obr. 7je znázorněn tvar čočky 5, kde čelní plocha A je dána stylistickými požadavky a při optickém návrhu není možné danou plochu měnit. Zadní plocha B je prostorově tvarována tak, že čočka ve vertikálním řezu je dvoj vypuklá (bikonvexní) a v horizontálním řezu se jedná o čočku vypuklodutá (konvexkonkávní).

Claims (8)

  1. PATENTOVÉ NÁROKY
    1. Světelné zařízení, zejména světlomet pro motorová vozidla, obsahující alespoň jeden světelný zdroj (10) pro generování světelných paprsků (201, 202, 203), výstupní čočku (5), do níž vstupují světelné paprsky (201, 202, 203) generované světelným zdrojem (10), a boční stěny (7, 8) vymezující prostor (27) pro průchod světelných paprsků (201, 202, 203) po jejich průchodu čočkou (5) a jejich výstup ven ze světelného zařízení transparentním krytem (9), který zpředu zakrývá uvedený prostor (27), vyznačující se tím, že mezi světelným zdrojem (10) a výstupní čočkou (5) je umístěna odrazná clonka (11), zahrnující odrazné boční stěny (11a, 11b), pro prostorové vymezení mezi bočními stěnami (Ha, 11b) svazku světelných paprsků (201, 202, 203) generovaných světelným zdrojem (10) před jejich vstupem do výstupní čočky (5), přičemž výstupní čočka (5) má ve směru vertikálním na straně přivrácené k clonce (11) vypuklý tvar a boční stěny (11a, 11b) obsahují na straně přivrácené k výstupní čočce (5) volné konce (14), které mají ve směru vertikálním oblý vydutý tvar, který je v podstatě doplňkový k uvedenému vypuklému tvaru výstupní čočky (5).
  2. 2. Světelné zařízení podle nároku 1, vyznačující se tím, že boční stěny (11 a, 11b) odrazné clonky (11) jsou na svých koncích přivrácených ke světelnému zdroji (10) opatřeny zaoblením (13).
    -6CZ 306483 B6
  3. 3. Světelné zařízení podle nároku 1 nebo 2, v y z n a č u j í c í se t í m , že volné konce (14) jsou od povrchu výstupní čočky (5) odsazeny ve vzdálenosti 0,5 mm až 1,5 mm, a zejména ve vzdálenosti 1 mm.
  4. 4. Světelné zařízení podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že alespoň jedna boční stěna (1 la, 11b) má deskový tvar.
  5. 5. Světelné zařízení podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že vnitřní plocha (12) alespoň jedné z bočních stěn (Ha, 11b) svírá s optickou osou (Θ) v horizontální rovině úhel (a) rovný 0° až 30°.
  6. 6. Světelné zařízení podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že alespoň jedna světelná jednotka (1) nesoucí světelný zdroj (10) je v horizontální rovině natočena oproti podélné ose (x) motorového vozidla tak, že optická osa (Θ) procházející světelným zdrojem (10) svírá s podélnou osou (X) motorového vozidla úhel (β) rovný 0° až 20°.
  7. 7. Světelné zařízení podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že odrazná clonka (11) s bočními stěnami (Ha, 11b) deskového tvaru je uspořádána v rámu (18) uloženém prostřednictvím příčných držáků (16) na nosné desce (2), na niž je uložena světelná jednotka (1) se světelným zdrojem (10).
  8. 8. Světelné zařízení podle kteréhokoliv z předcházejících nároků, vyznačující se tím, že vnitřní plocha (12) alespoň jedné z bočních stěn (Ha, 11b) odrazné clonky (11) je uspořádána ve sklonu 0° až 15° vůči vertikále.
CZ2015-823A 2015-11-20 2015-11-20 Světelné zařízení, zejména projektorový systém světlometu pro motorová vozidla CZ306483B6 (cs)

Priority Applications (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2015-823A CZ306483B6 (cs) 2015-11-20 2015-11-20 Světelné zařízení, zejména projektorový systém světlometu pro motorová vozidla
US15/352,434 US9989207B2 (en) 2015-11-20 2016-11-15 Light device, especially a projector system of a headlight for motor vehicles
DE102016122188.0A DE102016122188B4 (de) 2015-11-20 2016-11-18 Lichtvorrichtung für Kraftfahrzeuge, umfassend eine Blende mit reflektierenden lateralen Wänden, deren freie Enden komplementär zu einer Ausgangslinse geformt sind

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CZ2015-823A CZ306483B6 (cs) 2015-11-20 2015-11-20 Světelné zařízení, zejména projektorový systém světlometu pro motorová vozidla

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CZ2015823A3 CZ2015823A3 (cs) 2017-02-08
CZ306483B6 true CZ306483B6 (cs) 2017-02-08

Family

ID=57965485

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CZ2015-823A CZ306483B6 (cs) 2015-11-20 2015-11-20 Světelné zařízení, zejména projektorový systém světlometu pro motorová vozidla

Country Status (3)

Country Link
US (1) US9989207B2 (cs)
CZ (1) CZ306483B6 (cs)
DE (1) DE102016122188B4 (cs)

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
FR3075926B1 (fr) * 2017-12-21 2021-04-02 Valeo Vision Dispositif d’eclairage de vehicule automobile

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10359185A1 (de) * 2003-12-17 2005-07-21 Hella Kgaa Hueck & Co. Leuchte für Fahrzeuge
JP2009199752A (ja) * 2008-02-19 2009-09-03 Panasonic Corp 車両用前照灯
EP2101107A2 (en) * 2008-03-12 2009-09-16 Koito Manufacturing Co., Ltd Vehicle headlamp apparatus

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE19860669B4 (de) 1998-12-29 2007-08-23 Automotive Lighting Reutlingen Gmbh Fahrzeugscheinwerfer nach dem Projektionsprinzip
CZ9900704A3 (cs) 1999-03-02 2000-10-11 Autopal S. R. O. Kombinovaný světlomet pro motorová vozidla
FR2913750A1 (fr) 2007-03-14 2008-09-19 Valeo Vision Sa Module optique pour projecteur de vehicule automobile
AT510437B1 (de) 2011-02-16 2012-04-15 Zizala Lichtsysteme Gmbh Led-lichtmodul und fahrzeugscheinwerfer

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE10359185A1 (de) * 2003-12-17 2005-07-21 Hella Kgaa Hueck & Co. Leuchte für Fahrzeuge
JP2009199752A (ja) * 2008-02-19 2009-09-03 Panasonic Corp 車両用前照灯
EP2101107A2 (en) * 2008-03-12 2009-09-16 Koito Manufacturing Co., Ltd Vehicle headlamp apparatus

Also Published As

Publication number Publication date
DE102016122188A1 (de) 2017-05-24
US20170146210A1 (en) 2017-05-25
US9989207B2 (en) 2018-06-05
DE102016122188B4 (de) 2021-02-25
CZ2015823A3 (cs) 2017-02-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP5592183B2 (ja) 車両用灯具
EP2192344A2 (en) Vehicular lamp with light source units
CZ2013925A3 (cs) Světlomet motorového vozidla
JP6980377B2 (ja) 車両用前照灯
KR20140000632A (ko) 광학계 유닛 및 차량용 등기구
JP6651797B2 (ja) 車両用前照灯
JP6814578B2 (ja) 車両用前照灯
JP6857490B2 (ja) 車両用前照灯
CZ2016481A3 (cs) Světelné zařízení pro motorová vozidla
JP2014086306A (ja) 車両用灯具
US20020191413A1 (en) Headlamp for vehicle
JP6937121B2 (ja) 灯具
KR20220037519A (ko) 자동차 헤드램프용 조명 장치
JP2016058347A (ja) 灯具ユニット
CN108224352B (zh) 灯具
CZ306483B6 (cs) Světelné zařízení, zejména projektorový systém světlometu pro motorová vozidla
JP6519353B2 (ja) 車両用前照灯
JP5513915B2 (ja) 車輌用前照灯
JP2013134970A (ja) 車両用前照灯
JP6692250B2 (ja) 車両用前照灯
JP2010192411A (ja) 車輌用前照灯
JP6492675B2 (ja) 車両用灯具
CZ2017385A3 (cs) Signální svítilna pro motorová vozidla
JP6265755B2 (ja) 車両用前照灯
US11313529B2 (en) Vehicular lamp for forming different light distribution patterns