ES2219729T3 - Espiga de reflexion con angulo ajustado para fabricar montajes de reflectores. - Google Patents
Espiga de reflexion con angulo ajustado para fabricar montajes de reflectores.Info
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Abstract
PIVOTES REFLEX (30) PARA SU UTILIZACION EN LA FABRICACION DE MONTAJES REFLECTORES O SUPERFICIES QUE TIENEN TRES CARAS (32, 34, 36). LA POSICION RELATIVA DE CADA UNA DE LAS CARAS CON RESPECTO A LAS CARAS ADYACENTES ES DE 120 (GRADOS) . SEGUN ESTA INVENCION, UNAS CARAS CUBICAS SELECCIONADAS DE LOS PIVOTES SON CORTADAS EN UN ANGULO AJUSTADO DESDE EL ANGULO DE CONVENCION DE 120 (GRADOS) POR EL QUE LA LUZ REFLEJADA DESDE UN PRODUCTO DE ESTOS PIVOTES REFLEX ES DIRIGIDA Y REDISTRIBUIDA DESDE UN AREA DE LA ZONA DE REFLECTIVIDAD PARA AUMENTAR ESENCIALMENTE LA INTENSIDAD DE LUZ EN LA POSICION DE UN VISOR O UN ELEMENTO SENSOR DE LUZ DE UN DISPOSITIVO DE GRABACION EN OTRO AREA DE LA ZONA DE REFLECTIVIDAD. TAMBIEN SE PRESENTA UN METODO DE FABRICACION DE ESTOS PIVOTES.
Description
Espiga de reflexión con ángulo ajustado para
fabricar montajes de reflectores.
La presente invención se refiere a espigas de
reflexión para su uso en la fabricación de montajes de reflectores o
superficies, a un montaje de reflectores y a un método para
redirigir una porción de luz normalmente reflejada en una zona de
reflectividad desde una superficie reflectora formada por elementos
reflectores con esquinas cúbicas.
Las caras de espigas de reflexión se cortan en un
ángulo para que las superficies reflectoras de luz fabricadas a
partir de estas espigas reflejen la luz desde sus superficies con
una determinada dispersión de luz sobre a distancia determinada. En
los reflectores con esquinas cúbicas fabricados a partir de espigas
de reflexión, el ángulo entre el eje del cubo longitudinal (i.e. el
eje longitudinal de la espiga) y cada cara de cada elemento
reflector con esquina cúbica (i.e. cada una de las tres caras de la
espiga) es aproximadamente de 35º 17'. Las tres superficies
adyacentes y reflectoras de una esquina cúbica rotan la dirección de
un haz de luz incidente, de modo que la luz reflejada sale en la
dirección del haz de luz incidente con la suficiente dispersión para
cumplir la normativa requerida. Esto es además el resultado de las
tres caras de una espiga de reflexión que se han cortado de modo que
la posición relativa de cada cara con relación a las caras
adyacentes sea de 120º.
La superficie efectiva de cada esquina cúbica
está representada por una forma hexagonal. La luz incidente dirigida
a la esquina cúbica se refleja de nuevo hacia la fuente luminosa y
con la dispersión requerida anteriormente, que puede designarse como
zona de reflectividad. Por ejemplo, de acuerdo con la normativa
S.A.E., un haz de luz dirigido sobre la superficie reflectora desde
una fuente situada a 30,48 metros debe reflejarse hacia esta fuente
con un ángulo de dispersión de 12'. De acuerdo con la normativa
europea comparable, el ángulo de reflexión dentro de esta zona es de
20' en un espacio de 10 metros entre la fuente de luz incidente y la
superficie reflectora.
Esta zona de reflectividad puede considerarse en
la configuración de un cono con la base del cono de luz reflejada
perpendicular a la fuente luminosa y sobre una pantalla
perpendicular a la fuente luminosa en este lugar, concentrándose la
luz reflejada desde la esquina cúbica en las seis puntas de un
hexágono. Las requisitos de la zona de reflectividad aseguran que si
la fuente de luz incidente corresponde, por ejemplo, a los faros de
un automóvil, y la superficie reflectora se sitúa en la parte
trasera de otro automóvil localizado a 30,48 metros, la superficie
reflectora devolverá el haz de luz hacia un observador en el
automóvil siguiente, estando el observador situado normalmente sobre
la parte de arriba del hexágono en la pantalla de prueba.
Los dispositivos reflectores que están montados
sobre la parte trasera de los vehículos, como los de los montajes de
los pilotos traseros, se fabrican a partir de moldes producidos por
electroformas hechas de paquetes de espigas en un molde. Las espigas
de reflexión individuales a partir de las cuales se hacen las
electroformas tienen sus extremidades configuradas como un elemento
con esquina cúbica y con la posición relativa entre las tres caras
de la espiga de 120º. Típicamente, las espigas de reflexión y
posteriormente los elementos de reflexión con esquinas cúbicas están
dispuestos en grupos separados. Debido a ligeras imperfecciones en
la fabricación de los moldes a partir de las espigas de reflexión,
con lo que se obtienen las superficies reflectoras reales, las
puntas del hexágono anteriormente mencionado tienden a divergir
ligeramente o a extenderse más allá de sus ejes de reflexión.
Además, para los ojos de un observador situado sobre dicho eje de
haz de luz incidente (típicamente, sentado en un automóvil por
encima de los faros delanteros) se desperdicia una gran parte de la
luz que está reflejada desde la superficie reflectora, ya que se
dirige hacia la parte inferior y lateral de la zona de reflexión (o
sobre las puntas inferiores y laterales del hexágono sobre la
pantalla) cuando retorna a la superficie de la fuente de luz
incidente. En otras palabras, si se refleja la luz sobre la
superficie del automóvil cuyos faros corresponden al haz de luz
incidente, una gran parte de la luz reflejada en la zona de
reflectividad caerá sobre los lados y por debajo de la vista del
observador.
El objeto de la presente invención es redirigir o
redistribuir una parte o la mayor parte de la luz en las partes
laterales del hexágono, i.e. la luz "desperdiciada", y elevar
una porción de esta luz reflejada desperdiciada más arriba en el
cono hacia los ojos del observador, de modo que la intensidad de la
luz reflejada en la parte superior del cono se aumente
sustancialmente. En efecto, esto triplicará en teoría la eficacia de
la luz reflejada en las superficies en las que es más necesaria.
Trasladando esto a un producto de una superficie reflectora, la
misma eficacia puede obtenerse con una superficie reflectora de
tamaño sustancialmente más pequeño o se puede teóricamente triplicar
la eficacia de una superficie reflectora del mismo tamaño.
Varias patentes estadounidenses se refieren a un
método de fabricación de superficies reflectoras para ampliar las
zonas de reflexión, encontrándose un ejemplo en la patente
estadounidense 3,923,378 de Heenan. Se encuentran otros ejemplos en
las siguientes patentes estadounidenses:
\dotable{\tabskip\tabcolsep#\hfil\+#\hfil\tabskip0ptplus1fil\dddarstrut\cr}{
E.E.U.U 4,588,258 \+ 13 de mayo 1986\cr E.E.U.U 4,775,219 \+ 4 de
octubre, 1988\cr E.E.U.U. 4,938,563 \+ 3 de julio, 1990\cr
E.E.U.U. 5,138,488 \+ 11 de agosto,
1992\cr}
La mayoría de estas patentes estadounidenses se
refieren a superficies de reflectores de materiales micro
prismáticos, como los que se encuentran en las señalizaciones de
autopistas o similares, y siendo el objetivo de estas patentes
agrandar la zona de reflexión de modo que estas señalizaciones sean
más visibles para los conductores de automóviles que se sitúan
bastante fuera del eje con relación a las superficies
reflectoras.
El documento
GB-A-1 414 897 describe un retro
reflector que comprende hojas de reflectores ópticos que consisten
en una colección hexagonal estrechamente reunida de cavidades
contiguas de espejos de esquinas cúbicas en la superficie de una
fina hoja de material. Las esquinas cúbicas poseen ventanas
triangulares equilaterales llenas de un sólido ópticamente
transparente. Las esquinas cúbicas se describen como teniendo tres
caras adyacentes que se entrecruzan en ángulos diédricos de 90 \pm
2 grados.
Otro ejemplo de esto se encuentra en la patente
canadiense 2,040,909 del 1 de agosto, 1995.
El documento EP0269329A describe un artículo
retro reflector con esquinas cúbicas en el cual los elementos
retroreflectores con esquinas cúbicas están formados por tres
conjuntos entrecruzados de surcos con forma de V, donde al menos un
ángulo lateral de surco difiere de otro ángulo lateral de surco. En
efecto, este documento de técnica anterior describe una variación en
el ángulo de cara-a-eje del cubo
i.e. el ángulo que, en un cubo perfecto, hace que las caras tengan
un ángulo de 90º una con relación a otra. La variación de este
ángulo, tal como se revela en este documento, hace que el rayo de
luz reflejada se desplace radialmente.
Otras patentes estadounidenses como 3,926,402 y
4,080,280 describen disposiciones de espigas para su uso en la
fabricación de reflectores con esquinas cúbicas, pero estas mismas
espigas se colocan en distintos ángulos, una con relación a otra.
Ninguna de las descripciones previas revela las disposiciones de la
presente invención, en la cual se cambia la posición relativa de las
caras sobre una espiga de reflexión.
La presente invención tiene como objetivo
proporcionar una superficie reflectora que redirigirá o distribuirá
una porción de la luz reflejada desde la superficie reflectora, para
así aumentar la luminosidad/intensidad de la luz reflejada sobre
superficies específicas que son adyacentes a un dispositivo de
medida de luz (célula fotoeléctrica) y así reducir la difusión de la
luz reflejada en superficies desperdiciadas que no son normalmente
visibles en la región del ojo del observador y/o en el dispositivo
de medida.
Este objetivo se consigue según la presente
invención por las espigas de reflexión definidas en en la
reivindicación 1, por el montaje de reflectores definido en la
reivindicación 3 y por el método para redirigir una porción de luz
definida en la reivindicación 6.
Las realizaciones particulares de la invención
son el tema de las respectivas reivindicaciones dependientes.
La invención propone cambiar la posición relativa
de las caras de las espigas de reflexión utilizadas en la
fabricación de moldes para fabricar las superficies reflectoras. El
método según la invención aumenta la intensidad de la luz
normalmente reflejada hacia una fuente luminosa desde una superficie
reflectora formada por caras reflectoras con esquinas cúbicas que
tienen ángulos de reflexión operativos de aproximadamente 120º,
incluyendo el método la etapa de ajuste de los ángulos de reflexión
de las caras seleccionadas en la superficie reflectora en más de
120º para redirigir una porción de la luz y así aumentar la densidad
de la luz reflejada hacia superficies específicas situadas sobre la
fuente luminosa o adyacentes a ésta.
Se proporciona una superficie reflectora para
reflejar la luz hacia una superficie de la fuente luminosa, estando
formada la superficie por una pluralidad de caras reflectoras con
esquinas cúbicas que tienen ángulos cúbicos operativos de
aproximadamente 120º, cuyas caras reflectoras seleccionadas tienen
sus ángulos cúbicos ajustados aproximadamente a 120º 6' para así
redirigir una porción de la luz reflejada desde la superficie
reflectora hacia superficies específicas situadas sobre el
dispositivo de medida de luz o adyacentes a éste.
Según la invención, se proporcionan espigas de
reflexión para su uso en la fabricación de montajes de reflectores o
superficies, en las cuales cada una de dichas espigas tiene tres
caras cúbicas que forman cada una un ángulo de 120º con relación a
las caras adyacentes de la espiga. La mejora consiste en cortar
caras cúbicas seleccionadas de las espigas en un ángulo que se
ajusta partiendo del ángulo convencional de 120º, de modo que la luz
reflejada por un producto hecho de tales espigas de reflexión se
redirige o redistribuye desde una superficie de la zona de
reflectividad para aumentar sustancialmente la intensidad de la luz
reflejada hacia el lugar donde se sitúa un observador o un elemento
sensible a la luz de un dispositivo de grabación, en otra superficie
de la zona de reflectividad.
Según la invención, se proporciona un método para
redirigir una porción de luz normalmente reflejada en una zona de
reflectividad desde una superficie reflectora formada por caras
reflectoras con esquinas cúbicas que tienen ángulos de reflexión
operativos de aproximadamente 120º una con relación a otra, siendo
la redirección de una superficie de dicha zona de reflectividad
hacia otra superficie, en la cual la luz reflejada se intensifica,
incluyendo el método ajustar el ángulo de las caras reflectoras
seleccionadas de los elementos de reflexión con esquinas cúbicas de
120º a 120º 6'.
La invención viene ilustrada, a título de
ejemplo, por los dibujos adjuntos, en los que:
la Figura 1 es un dibujo esquemático de una zona
de reflectividad utilizada para medir la luz reflejada;
la Figura 2 es una vista en corte y esquemática
de una porción de una superficie reflectora;
la Figura 3 es una vista en planta de un
reflector con esquinas cúbicas y de las trayectorias de la luz
incidente y reflejada asociadas a éste;
la Figura 4 es una vista en alzado y esquemática
de una pantalla que sirve para medir la luz reflejada;
la Figura 5 es una vista en planta de una cabeza
de espiga de reflexión que muestra sus ángulos de cara ajustados
según la presente invención;
la Figura 6 es una vista en alzado de la espiga
mostrada en la Figura 5;
la Figura 7 es una vista similar a la de la
figura 4, pero que muestra la configuración de la luz redirigida
según la invención;
la Figura 8 es una vista esquemática de un método
para fijar espigas de reflexión en un proceso de pulido y de
recubrimiento; y
las Figuras 9 y 10 son vistas respectivas en
planta y en corte de un aparato para la manipulación de una
pluralidad de espigas en un proceso de fabricación.
La figura 1 es una vista esquemática de una zona
de reflectividad utilizada para medir la luz reflejada. La zona 10
se define por la superficie reflectora 12 en un extremo y la fuente
luminosa 14 en el otro, estando ambos extremos espaciados 30,48
metros, de acuerdo con la normativa S.A.E. y 10 metros de acuerdo
con la normativa europea. Como se muestra en la figura 1, la
difusión de la luz reflejada de acuerdo con la normativa S.A.E. es
de 12' y esto aumenta a 20' de acuerdo con los requisitos europeos.
Esta luz reflejada por los reflectores con esquinas cúbicas se
visualizará sobre una pantalla 16 situada perpendicularmente a la
fuente luminosa 14 y las caras de las superficies reflectoras
devolverán la luz a la pantalla en la forma de seis puntas 18 en una
configuración hexagonal 20.
Como se muestra en las figuras 2 y 3, el haz de
luz incidente de la fuente 14 es devuelto por el reflector con
esquinas cúbicas 12 por medio de caras identificadas por 1, 2 y 3 en
las figuras 2 y 3 de la esquina cúbica, teniendo estas caras un
ángulo de aproximadamente 35º 17' con relación al eje longitudinal
22 de las superficies reflectoras y a las espigas utilizadas en la
fabricación de esta superficie reflectora. Además, como se muestra
en la figura 3, las caras 1, 2 y 3 del reflector con esquinas
cúbicas y que han sido formadas por las extremidades de una espiga
de reflexión, como se muestra en la figura 3, tienen ángulos
relativos de 120º una con relación a otra.
Debido al ángulo de 35º 17' como se muestra en la
figura 2 y a los ángulos de cara relativos de 120º mostrados en la
figura 3, la luz es devuelta por la línea punteada 24 tal como se
muestra en la figura 2 en una zona de reflectividad 10 hacia las
seis puntas 18 de la configuración hexagonal 20 sobre la pantalla
receptora.
La punta arriba del hexágono ilustrado por 26 es
el lugar donde se situaría una célula fotoeléctrica o un dispositivo
de medida de luz similar utilizado en las pruebas de la zona de
reflectividad.
Como se muestra en la figura 4, no se definen
claramente las puntas 18 del hexágono ya que, típicamente, las
imperfecciones en los métodos de fabricación ocasionan algo de
ampliación o disipación de las puntas hexagonales para formar una
configuración tal como la mostrada por 28 en la figura 4.
Podrá apreciarse, revisando la figura 4, que si
el lugar donde se sitúa la fuente luminosa 14 en la figura 1 es
transferido a la posición de un faro delantero de un automóvil y si
la punta superior 26 del hexágono sobre la pantalla de medida es
transferida hacia los ojos de un observador como el conductor de un
vehículo motriz, entonces se verá que se desperdicia una gran parte
de la luz reflejada desde la superficie de reflexión 12 hacia la
zona de reflectividad, considerando que ésta se dirige hacia
superficies en el cono que son distantes de los ojos del observador
i.e. la punta 26 del hexágono.
En consecuencia, la presente invención
proporciona medios para redirigir o redistribuir una porción de la
luz reflejada desde superficies desperdiciadas de la zona hacia la
superficie del observador y aumenta sustancialmente la intensidad de
la luz reflejada hacia esa punta redirigida sobre el hexágono.
Como se muestra en las figuras 5 y 6, una espiga
de reflexión 30 según la invención tiene su extremidad operativa
cortada de modo que sus tres caras 32, 34 y 36 tengan sus posiciones
relativas cambiadas una con relación a otra. En vez de que las caras
32 y 34 estén dispuestas a 120º (medido en un plano horizontal) una
con relación a otra, la cara 32 así como la cara 34 se ajustan para
que tengan cada una 120º 6' con relación a la cara 36. Esto ocasiona
un cambio en la configuración de la luz reflejada en la zona de
reflectividad, de modo que la luz normalmente reflejada hacia las
puntas laterales sobre el hexágono e ilustrado por 40 y 42 en la
Figura 7, se redirige de forma que las porciones 40 sobre los lados
laterales del hexágono son redirigidas hacia la posición de arriba
26 del hexágono y las puntas inferiores y laterales 42 son
redirigidas hacia la punta inferior 38 del hexágono. Aunque las
porciones redirigidas 42 son desplazadas para reforzar la luz en la
parte inferior del hexágono y esto está fuera de la vista del
observador, sin embargo la luz reflejada desde las puntas 40 hacia
la posición alta 26 del hexágono en teoría triplica la intensidad de
la luz en la punta alta 26 con respecto a lo que se recibe
normalmente sobre el hexágono mostrado a la figura 1.
Se muestra en la figura 8 un método para fijar
espigas de reflexión en una operación de pulido y de recubrimiento
en facetas para fabricar los cortes de cara según la invención. Se
fija una espiga 44 en un cuello 46 y la cara 50 de la espiga 44 es
pulida en un ángulo conveniente. El cuello es luego rotado en 120º
6' para efectuar posteriormente el pulido de la cara 52 y una
rotación similar es efectuada al cuello para pulir la cara 54 de la
espiga.
Las figuras 9 y 10 ilustran un cuello de base 60
en el cual se montan de manera ajustable una pluralidad de espigas
62 dentro de cuellos 64. Tal como se muestra en la figura 9, las
espigas se presentan hacia una superficie de pulido y de
recubrimiento 66 para efectuar el acabado a los ángulos convenientes
y, posteriormente, cada cuello puede girarse en 120º 6' para
efectuar el acabado de los otros ángulos, como se requiera, para
cada una de las espigas.
Como se ha descrito, en una forma preferencial de
la invención, cada espiga tendría dos de sus caras cortadas en 120º
6' con respecto a la otra cara de referencia o (cero) y este ángulo
ajustado de dos de las caras cambiaría la distribución de la luz
reflejada. En un producto de superficie reflectora como un reflector
en un montaje de piloto trasero de un automóvil, todas las caras de
la espigas podrían cambiarse según la invención, o alternativamente,
se podría cambiar una sección determinada de las espigas durante la
producción de los moldes a partir de los cuales se hacen las
superficies reflectoras.
Aunque esta invención se ha descrito en conexión
con su aplicabilidad en el campo de la automoción, la invención
tiene un uso más amplio, tal como para las superficies reflectoras
usadas en señalizaciones o cualquier otro tipo de superficie retro
reflectora.
Aunque esta invención se ha descrito en conexión
con unas realizaciones específicas de la misma y con una utilización
específica, a los expertos en la materia se les ocurrirán varias
modificaciones sin por ello apartarse del ámbito de esta invención,
tal como se ha establecido en las reivindicaciones adjuntas.
Los términos y las expresiones que se han
empleado en esta memoria se han utilizado en calidad de términos
descriptivos y no limitativos, ya que en el uso de tales términos y
expresiones no existe la intención de excluir las equivalencias de
las características que se muestran y describen, o alguna parte de
las mismas, sino que se admite que, dentro del ámbito de las
reivindicaciones, son posibles varias modificaciones.
Claims (7)
1. Espigas de reflexión (30) para su uso en la
fabricación de montajes de reflectores o superficies, en las cuales
cada una de las dichas espigas tiene cada una de sus tres caras
cúbicas (32, 34, 36) formando un ángulo de 120º con las caras
adyacentes sobre dicha espiga; estando cortadas las caras cúbicas
seleccionadas de dichas espigas en un ángulo que varía desde el
ángulo convencional de 120º, de modo que la luz reflejada sobre un
producto de tales espigas de reflexión es redirigida desde una
superficie de una zona de reflectividad para aumentar la intensidad
de dicha luz reflejada hacia el lugar donde se sitúa un observador o
un elemento sensible a la luz de un dispositivo de grabación en otra
superficie de la zona de reflectividad.
2. Espigas de reflexión (30) según la
reivindicación 1, teniendo dichas espigas tres caras cúbicas (32,
34, 36) y en las cuales dos de dichas caras están cortadas en un
ángulo que varía desde el ángulo convencional de 120º a 120º 6'.
3. Un montaje de reflectores que incluye una
pluralidad de elementos de reflexión con esquinas cúbicas que tiene
cada uno tres caras cúbicas (32, 34, 36) formando un ángulo de 120º
una con relación a otra para reflejar haces de luz incidentes en una
zona de reflectividad, estando formado el montaje de reflectores por
elementos de reflexión con esquinas cúbicas en el cual las caras
cúbicas seleccionadas de dichos elementos de reflexión tienen dichos
ángulos relativos que varían desde el ángulo convencional de 120º,
de modo que una luz reflejada sobre dicho montaje de reflectores es
redirigida de una superficie de dicha zona de reflectividad para
aumentar la intensidad de la luz reflejada hacia un lugar donde se
sitúa un observador o un elemento sensible a la luz de un
dispositivo de grabación en otra superficie de dicha zona de
reflectividad.
4. Un montaje de reflectores según la
reivindicación 3 en el cual sólo algunos de dichos elementos de
reflexión tienen caras seleccionadas con ángulos variados desde
120º.
5. Un montaje de reflectores según la
reivindicación 3 ó 4 en el cual dicho ángulo variado es
sustancialmente de 120º 6'.
6. Un método para redirigir una porción de luz
normalmente reflejada en una zona de reflectividad desde una
superficie reflectora formada por elementos reflectores con esquinas
cúbicas, teniendo las caras de éstos ángulos de reflexión operativos
sustancialmente de 120º una con relación a otra, siendo dicha
redirección de una superficie de dicha zona de reflectividad hacia
otra superficie, en la cual dicha luz reflejada se intensifica;
incluyendo dicho método variar el ángulo de caras reflexivas
seleccionadas de los elementos de reflexión con esquinas cúbicas
desde 120º.
7. Un método según la reivindicación 6 en el cual
dicho ángulo variado es sustancialmente de 120º 6' y en el que dicha
otra superficie es el lugar donde se sitúa un observador o un
elemento sensible a la luz de un dispositivo de grabación.
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