ES2110388T3 - Faro con reflector complejo. - Google Patents

Faro con reflector complejo.

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ES2110388T3 ES97300436T ES97300436T ES2110388T3 ES 2110388 T3 ES2110388 T3 ES 2110388T3 ES 97300436 T ES97300436 T ES 97300436T ES 97300436 T ES97300436 T ES 97300436T ES 2110388 T3 ES2110388 T3 ES 2110388T3
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    • F21SNON-PORTABLE LIGHTING DEVICES; SYSTEMS THEREOF; VEHICLE LIGHTING DEVICES SPECIALLY ADAPTED FOR VEHICLE EXTERIORS
    • F21S41/00Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps
    • F21S41/30Illuminating devices specially adapted for vehicle exteriors, e.g. headlamps characterised by reflectors
    • F21S41/32Optical layout thereof
    • F21S41/33Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature
    • F21S41/334Multi-surface reflectors, e.g. reflectors with facets or reflectors with portions of different curvature the reflector consisting of patch like sectors
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Abstract

UN FARO DELANTERO COMPRENDE UN REFLECTOR COMPLEJO (1), UN REFRACTOR (2) Y UNA FUENTE DE LUZ (3). EL REFLECTOR (1) CONSTA DE DOS SEGMENTOS PARABOLOIDES (11, 12) EN DONDE LA DISTANCIA FOCAL (F{SUB, 11}) DEL SEGMENTO PARABOLOIDE SUPERIOR (11) ES MENOR QUE LA DISTANCIA FOCAL (F{SUB, 12}) DEL SEGMENTO PARABOLOIDE DEL FONDO (12) Y LOS SEGMENTOS ESTAN PROVISTOS DE ELEMENTOS OPTICOS (14) EN FORMA DE CILINDROS PARABOLICOS CON EJES DE FORMACION HORIZONTALES. LOS PERFILES DE CONTROL DE LAS PARABOLAS SON IDENTICOS QUE LOS PERFILES DEL SEGMENTOS PARABOLOIDE (11, 12). EL EJE (31) DE LA FUENTE DE LUZ (3) SE COLOCA POR ENCIMA DEL EJE (4) DEL FARO DELANTERO Y LOS FOCOS DE LOS SEGMENTOS PARABOLOIDES SUPERIOR Y DEL FONDO SE COLOCAN EN LA PROXIMIDAD DE LAS CARAS DE LA FUENTE DE LUZ (3).

Description

Faro con reflector complejo.
Esta invención se refiere a faros para vehículos automóviles, en donde se resuelve un sistema con reflector complejo, refractor y fuente de luz, con lo que este sistema crea un corte entre luz y oscuridad en el cual se concentra el flujo luminoso y se efectúa directamente una difusión lateral del haz de luz por medio del reflector sin ningún efecto de los elementos ópticos del refractor sobre la difusión de la luz. Concentrando el flujo luminoso en la parte superior del haz de luz se incrementa su alcance fotométrico y se mejora así la visibilidad y es más alta la velocidad segura de un vehículo equipado con tales faros.
Los faros conocidos hasta ahora utilizan una pantalla de bombilla interna para crear un corte entre luz y oscuridad o una pantalla entre el reflector y la lente en caso de sistemas de proyección. La difusión lateral se realiza usualmente por medio de estrías en forma de tiras verticales dispuestas en el refractor. Una desventaja de esta solución en caso de que se cree un corte entre luz y oscuridad por medio de una pantalla es que se disminuye la eficiencia luminosa de tales faros debido al apantallamiento de una parte del haz de luz que proviene de la fuente de luz. En caso de difusión por medio de estrías en forma de tiras del refractor se crea un haz de luz si se utiliza un reflector parabólico y no se corrige su forma, con lo que su máxima intensidad luminosa puede encontrarse en esta área central. El máximo flujo de luz no incidirá entonces en el área de máxima distancia de visibilidad en la parte superior del haz de luz, sino en la distancia más corta, lo que disminuye la distancia de visibilidad con tal faro.
El documento EP-A-0257946 describe un reflector multifacetado para un faro que presenta una forma paraboloidal con un solo foco.
El reflector está provisto de cilindros parabólicos que sirven de elementos difusores.
El documento DE-A-3900910 describe un reflector de lámpara que comprende seis segmentos paraboloidales que tienen cada uno de ellos una distancia focal diferente.
El documento EP-A-0384589 describe un faro que está compuesto de un reflector, una refractor y una fuente de luz, en donde el reflector está compuesto solamente de un segmento paraboloidal superior por encima del eje del reflector y un segmento paraboloidal inferior por debajo del eje del reflector. Los segmentos paraboloidales superior e inferior están separados por regiones de escalón que miran hacia arriba, de modo que el foco del segmento superior está espaciado por detrás del foco óptico del segmento inferior en una distancia suficiente para acomodar la fuente de luz. El segmento paraboloidal superior tiene una distancia focal de 20-35 mm, mientras que el segmento paraboloidal inferior tiene una distancia focal de 24-30 mm. Por consiguiente, la distancia focal del segmento paraboloidal superior puede ser menor, igual o mayor que la distancia focal del segmento paraboloidal inferior.
Se eliminan los inconvenientes antes mencionados por medio del faro según esta invención, el cual está compuesto de un reflector provisto de dos segmentos paraboloidales conectados aproximadamente en la línea horizontal, un refractor y una fuente de luz. La distancia focal del segmento paraboloidal superior es menor que la del segmento paraboloidal inferior y unos elementos difusores en la forma de cilindros parabólicos con eje de conformación horizontal están formados en superficies de ambos segmentos. La longitud de los cilindros parabólicos determina el factor de difusión lateral, que puede ser incluso tal que no sea necesario que el refractor esté provisto de algún elemento óptico para la difusión de la luz, lo que es preferible, especialmente cuando el refractor está muy inclinado horizontal y verticalmente. Se determinan las posiciones de los focos de los segmentos paraboloidales con respecto a la fuente de luz y la posición de esta fuente de luz con respecto al eje del faro de modo que el sistema forme un corte entre luz y oscuridad directamente por medio del reflector sin ninguna necesidad de utilizar una pantalla.
La invención proporciona un faro para vehículos automóviles que está compuesto de un reflector, un refractor y una fuente de luz, en donde el reflector está compuesto solamente de un segmento paraboloidal superior por encima del eje del reflector y un segmento paraboloidal inferior por debajo del eje del reflector, y en donde la distancia focal del segmento paraboloidal superior es más corta que la distancia focal del segmento paraboloidal inferior, caracterizado porque los vértices (V) del segmento paraboloidal superior y del segmento paraboloidal inferior son idénticos, y porque los segmentos paraboloidales están provistos de elementos difusores en la forma de cilindros parabólicos con ejes de conformación horizontales.
Se explica la invención por medio de los dibujos adjuntos, en los que la figura 1 es una sección vertical a través de un faro, la figura 2 es una sección horizontal a través de un faro y la figura 3 es una vista frontal de un faro.
La figura 1 muestra un faro compuesto de un reflector 1, un refractor 2 y una fuente de luz 3, en una sección vertical A-A.
El reflector 1 está compuesto de un segmento paraboloidal superior 11 y un segmento paraboloidal inferior 12, siendo la distancia focal f_{11} del segmento paraboloidal superior 11 más corta que la distancia focal f_{12} del segmento paraboloidal inferior 12.
... (1)f_{11} < f_{12}
El foco F_{11} del segmento paraboloidal superior 11 está situado en la proximidad de una fuente de luz 3 por el lado del vértice V del reflector 1 y el foco F_{12} del reflector paraboloidal inferior 12 está situado en la proximidad de la fuente de luz 3 por el lado del refractor 2 del faro. Por tanto, en el ejemplo de la realización del faro según la invención, la diferencia entre la distancia focal f_{12} del segmento paraboloidal inferior 12 y la distancia focal f_{11} del segmento paraboloidal superior 11 es igual a la longitud L de la fuente de
luz 3
... (2)f_{12} - f_{11} = L
En caso de esta geometría, el haz de luz proveniente del segmento paraboloidal superior 11 es convergente y el haz de luz proveniente del segmento paraboloidal inferior 12 es divergente, de modo que ambos haces de luz se dirigen al área situada debajo del sitio de corte de luz y oscuridad.
El eje 31 de la fuente de luz 3 está situado por encima del eje 4 del reflector 1 en la distancia H. En la realización del faro del ejemplo según la invención, la distancia H es la mitad del diámetro D de la fuente de luz 3
... (3)H = D/2
La desalineación H de la fuente de luz 3 en la dirección por encima del eje 4 del faro 1 mejora la nitidez del corte entre luz y oscuridad y mejora el gradiente de iluminación de este corte moviendo la imagen elemental de la fuente de luz 3 de tal manera que toque justamente el sitio de corte en este ejemplo.
Según la figura 2, los segmentos paraboloidales 11 y 12 están provistos de elementos difusores 14 en forma de cilindros parabólicos con eje de conformación horizontal. La curva de control de los cilindros parabólicos 14 del segmento paraboloidal superior 11 es la parábola con distancia focal f_{11} y la curva de control de los cilindros parabólicos 14 del segmento paraboloidal inferior 12 es la parábola con distancia focal f_{12}.
Según las figuras 2 y 3, la anchura w de los elementos difusores 14 determina el grado de la difusión lateral de la luz con relación a las distancias focales f_{11}, f_{12} de los segmentos paraboloidales 11, 12 del reflector 1.
Según la figura 3, los elementos difusores 14' de anchura diferente w en el reflector 1 pueden estar dispuestos en filas horizontales. Comenzando desde cierta anchura w de los elementos difusores 14 del reflector 1, el refractor 2 es liso sin ningún elemento óptico para la difusión del haz de luz.
En el ejemplo anteriormente especificado de la disposición de la geometría del faro con las posiciones dadas de los focos F_{11}, F_{12} con relación a la fuente de luz 3, las distancias focales f_{11}, f_{12} de los segmentos paraboloidales 11, 12 del faro 1 y la distancia de desalineación H de la fuente de luz 3 con relación al eje 4 del faro, las imágenes elementales de la fuente de luz 3 están en contacto con el sitio de corte de luz y oscuridad y los elementos difusores 14 de los cilindros parabólicos proporcionan con su longitud en la dirección del eje horizontal la disfusión lateral necesaria del haz de luz. Se incrementa el alcance fotométrico del haz de luz en el caso de tal faro, ya que el flujo de luz se concentra en la zona de corte entre luz y oscuridad, lo que hace posible mejorar el alcance de visibilidad, toda vez que se incrementan la tasa y la probabilidad de reconocimiento de una obstrucción en la trayectoria de conducción de un automóvil.
Un faro con el reflector complejo de acuerdo con la invención está destinado a ser utilizado en sistemas de iluminación de vehículos automóviles explotados para comunicaciones por carretera.

Claims (7)

1. Faro para vehículos automóviles, que se compone de un reflector, un refractor y una fuente de luz, en donde el reflector (1) está compuesto solamente de un segmento paraboloidal superior (11) por encima del eje (4) del reflector y un segmento paraboloidal inferior (12) por debajo del eje (4) del reflector, y en donde la distancia focal (f_{11}) del segmento paraboloidal superior (11) es más corta que la distancia focal (f_{12}) del segmento paraboloidal inferior (12), caracterizado porque los vértices (V) del segmento paraboloidal superior (11) y del segmento paraboloidal inferior (12) son idénticos, y porque los segmentos paraboloidales (11, 12) están provistos de elementos difusores (14) en la forma de cilindros parabólicos con ejes de conformación horizontales.
2. Faro de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el foco (F_{11}) del segmento paraboloidal superior (11) está situado en la proximidad de la fuente de luz (3) por el lado del vértice (V) del reflector (1) y el foco (F_{12}) del segmento paraboloidal inferior (12) está situado en la proximidad de la fuente de luz (3) por el lado del refractor (2) del faro.
3. Faro de acuerdo con las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque la diferencia entre la distancia focal (f_{12}) del segmento paraboloidal inferior (12) y la distancia focal (f_{11}) del segmento paraboloidal superior (11) es igual a la longitud (L) de la fuente de luz (3).
4. Faro de acuerdo con las reivindicaciones 1, 2 ó 3, caracterizado porque el eje (31) de la fuente de luz (3) está situado por encima del eje (4) del reflector (1) en la distancia (H).
5. Faro de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado porque la distancia (H) del eje (31) de la fuente de luz (3) al eje (4) del reflector (1) es la mitad del diámetro (D) de la fuente de luz (3).
6. Faro de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la curva generatriz de los elementos parabólicos difusores (14) de los segmentos paraboloidales superior (11) a inferior (12) del reflector (1) es una parábola en que la distancia focal en la superficie del segmento superior (11) es igual a la distancia focal (f_{11}) del segmento paraboloidal superior y en la superficie del segmento inferior (12) es igual a la distancia focal (f_{12}) del segmento paraboloidal inferior.
7. Faro de acuerdo con las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque el refractor (2) es liso sin ningún elemento óptico para la difusión de la luz que procede del reflector (1).
ES97300436T 1996-01-29 1997-01-23 Faro con reflector complejo. Expired - Lifetime ES2110388T3 (es)

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