ES2263128T3 - Faro en forma de placa delgada para vehiculos automoviles. - Google Patents

Faro en forma de placa delgada para vehiculos automoviles.

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ES2263128T3 ES04425280T ES04425280T ES2263128T3 ES 2263128 T3 ES2263128 T3 ES 2263128T3 ES 04425280 T ES04425280 T ES 04425280T ES 04425280 T ES04425280 T ES 04425280T ES 2263128 T3 ES2263128 T3 ES 2263128T3
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Davide Capello
Stefano C/O C.R.F. Societa Consortile Bernard
Denis Bollea
Piermario Repetto
Piero Perlo
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Abstract

Sistema de iluminación, en particular un faro de un vehículo automóvil, compuesto por al menos, una celda elemental, comprendiendo cada celda: un módulo dieléctrico transparente en forma de una placa (2), con dos caras principales opuestas (I, II); una fuente de tipo sustancialmente puntual (1) dispuesta en la proximidad de una primera (I) de las dos caras principales de dicho módulo; un reflector principal (3) formado sobre la segunda (II) de las caras principales del módulo para reflejar una primera vez la luz procedente de la fuente (1) que ha atravesado la placa (2); y un reflector secundario (4) formado sobre la primera cara principal (I) de dicho módulo, para reflejar una segunda vez la luz ya reflejada por el reflector principal y dirigirla hacia el exterior del módulo, sobre el lado de dicha segunda cara principal (II), para colimarla en una dirección predeterminada, en el que: - dicho reflector principal (3) está compuesto por dos partes: una sección central sustancialmente curvada(A), recubierta con una capa reflectora (5) que está diseñada para reflejar una parte de los rayos emitidos por la fuente (1); y una sección periférica sustancialmente plana y transparente (B), que está diseñada para reflejar en reflexión interna total (TIR) otra parte de los rayos emitidos por la fuente (1); y - dicho reflector secundario está compuesto por dos secciones: una primera sección (C), que está recubierta con una capa reflectora y que está diseñada para recibir la luz reflejada por dicha sección central (A) de dicho reflector principal y reflejarla hacia dicha sección transparente (B) de dicho reflector principal; y una segunda sección (D), que está recubierta con una capa reflectora y que está diseñada para recibir la luz reflejada en TIR por dicha sección transparente (B) y reflejarla de nuevo hacia fuera a través de dicha sección (B), caracterizado porque dicho reflector secundario (C) está constituido por una pluralidad de segmentos de superficies cuadráticas, por ejemplo paraboloides, elipsoides o hiperboloides, redondeados conjuntamente de una manera discontinua, porque dicho reflector secundario (D) está constituido por una pluralidad de segmentos de superficies cuadráticas, por ejemplo paraboloides, elipsoides o hiperboloides, redondeados conjuntamente de una manera discontinua, para colimar la luz en una dirección predeterminada inclinada con respecto al eje geométrico (z) de la celda.

Description

Faro en forma de placa delgada para vehículos automóviles.
Antecedentes de la técnica Campo de la invención
La presente invención se refiere al campo de los sistemas de iluminación, y en particular a unos faros para vehículos automóviles, del tipo que comprenden una o más celdas elementales, comprendiendo cada una: un módulo dieléctrico transparente en forma de una placa, con dos caras principales opuestas; una fuente de tipo sustancialmente puntual dispuesta en la proximidad de una primera de las dos caras principales de dicho módulo; un reflector principal formado sobre la segunda de las caras principales del módulo para reflejar una primera vez la luz procedente de la fuente que ha atravesado la placa; y un reflector secundario formado sobre la primera cara principal de dicho módulo, para reflejar una segunda vez la luz ya reflejada por el reflector principal y dirigirla hacia el exterior del módulo, sobre el lado de dicha segunda cara principal, para colimarla en una dirección predeterminada.
Técnica anterior
Un sistema de iluminación del tipo especificado anteriormente ya ha sido propuesto por el presente solicitante en la patente europea nº EP 0 76 115 B1 y en la patente US nº 5.841.596 correspondiente, así como también en la patente europea EP 0 767 393 B1 y en la patente US nº 5.884.995 correspondiente. En dicho sistema, representado en la figura 1 de los dibujos adjuntos, la celda individual de colimación funciona de forma similar a un telescopio del tipo Cassegrain. En relación a la figura 1, una fuente de luz de tipo puntual 1 está dispuesta en la proximidad de una primera cara I de una placa transparente 2 realizada en material plástico. La luz emitida por la fuente 1 es acoplada en el interior de la placa 2 a través de una parte transparente de dicha cara I, incide sobre un reflector principal 3 dispuesto sobre la segunda cara II de la parte transparente y obtenido generalmente mediante el recubrimiento de una parte de dicha cara II con una capa reflectora, y es reflejada por dicho reflector principal 3 hacia un reflector secundario 4 dispuesto sobre la cara I alrededor de dicha parte transparente y obtenida generalmente mediante el recubrimiento de una parte de dicha cara I con una capa reflectora. La luz es reflejada de nuevo por el reflector secundario 4 hacia la cara II y sale de la placa a través de una parte transparente de dicha cara II, experimentando una refracción. El reflector principal 3 y el reflector secundario 4 presentan unas formas que están diseñadas para producir en combinación una colimación del haz emitido por la fuente de luz de tipo puntual 1. La fuente de luz de tipo puntual 1 puede estar dispuesta en una posición correspondiente a la parte transparente de la cara I y posiblemente comprendida en la placa en una posición correspondiente a dicha parte transparente.
En la solución conocida anterior, únicamente una parte de los rayos emitidos por la fuente (que presenta típicamente un lóbulo de emisión de Lambert) es reunida por el reflector principal, en el que una parte significativa de dichos rayos es reunida por la parte transparente de la cara II, a través de la cual los rayos salen de la placa. Se conoce un sistema de iluminación según el preámbulo de la reivindicación 1 a partir del documento US 2004/070855.
Objetivo de la invención
El objetivo de la presente invención es mejorar el funcionamiento del sistema óptico propuesto previamente mediante el aumento del control de la distribución de la luz y por lo tanto el valor de la intensidad en una dirección predeterminada.
La invención
Según la presente invención, dicho objetivo mencionado anteriormente se alcanza mediante un sistema de iluminación según la reivindicación 1.
En el sistema según la invención, se combinan por consiguiente de forma conjunta las dos soluciones siguientes:
1)
el reflector principal A conforma un ángulo, respecto a la fuente, de manera que los rayos emitidos por la fuente a ángulos mayores son reflejados por la parte transparente B de la cara II como resultado de la TIR; y
2)
el reflector secundario está constituido por dos partes: una parte C, que funciona comúnmente sobre los rayos reflejados por el reflector principal A; y una parte D, que funciona comúnmente sobre los rayos reflejados según la TIR mediante la parte transparente B de la cara II.
El reflector principal A está redondeado hacia la parte transparente B con un perfil continuo y con una curvatura continua, de manera que las partes C y D del reflector secundario funcionan de una manera sustancialmente exclusiva sobre los rayos reflejados por el reflector principal A y por la parte transparente B de la cara II, respectivamente.
Gracias a dicha solución, es posible diseñar el reflector C para colimar los rayos procedentes del reflector A, y el reflector D para colimar los rayos procedentes de la parte transparente B, maximizando de esta manera el control de la distribución. Una superposición, incluso parcial, de los rayos (reflejados por el reflector principal) sobre el reflector secundario no permitiría la optimización del reflector secundario en dicha zona de superposición.
Unas características ventajosas adicionales de la invención están especificadas en las reivindicaciones adjuntas.
Breve descripción de los dibujos
Las características y ventajas de la presente invención resultarán claramente evidentes durante el transcurso de la siguiente descripción detallada, la cual está prevista puramente a título de ejemplo no limitativo, con respecto a los dibujos adjuntos, en los
que:
- la figura 1 es una vista en sección transversal de una celda del faro según la técnica conocida;
- la figura 2 es una vista en sección transversal de una celda del faro según una primera forma de realización que no forma parte de la invención, con simetría rotacional, que está diseñada para ser instalada en un vehículo automóvil de manera que el eje de revolución del reflector quede paralelo al eje longitudinal del vehículo automóvil;
- la figura 3 es una vista en sección transversal de una celda del faro según una segunda forma de realización de la invención, que no presenta simetría rotacional, y que está diseñada para ser instalada en un vehículo automóvil de manera que el eje de revolución del reflector quede inclinado en un ángulo \beta respecto al eje longitudinal del vehículo automóvil;
- la figura 4 es una vista en perspectiva de un faro según la invención, diseñado para ser instalado en un vehículo automóvil con el eje del reflector no coincidente con el eje longitudinal del vehículo automóvil;
- las figuras 5A, 5B y 5C representan una celda del faro según tres variantes de la invención en el caso en el que el reflector principal es de un tipo parabólico (figura 5A), de un tipo elíptico (figura 5B), y sin simetría rotacional (figura 5C);
- la figura 6 representa una celda del faro según una variante adicional de la invención, en la que el reflector secundario desvía los rayos en un ángulo predeterminado, y se ha previsto una parte transparente que está provista de microsistemas ópticos para crear el patrón fotométrico requerido;
- la figura 7 representa una celda del faro según una forma de realización adicional, que presenta una forma hexagonal, en la que no se ha representado el reflector principal A para destacar el reflector secundario compuesto por las partes C y D, estando dispuesta la fuente de chip-LED en el centro de la celda;
- la figura 8 representa una simulación de la distribución de la intensidad de luz obtenida con un software de trazado no secuencial de rayos, que muestra el control de la distribución de la luz conseguida para un ángulo \beta de 45º; y
- la figura 9 es una vista en perspectiva de un faro según la invención compuesto por una pluralidad de células hexagonales.
Descripción detallada de la invención
La figura 2 es una vista en sección transversal de una primera forma de realización del colimador que no forma parte de la presente invención, en un plano de sección transversal perpendicular a la placa. Las partes correspondientes a las de la figura 1 están designadas mediante los mismos números de referencia. De esta manera, la fuente de luz de tipo puntual (típicamente un chip-LED) está designada por 1. La placa, realizada en material sintético, está designada por 2, y I y II designan las dos caras principales de la placa 2 sobre las que se forman el reflector principal 3 y el reflector secundario 4. Tal como se ha representado anteriormente, el reflector principal 3 presenta una sección central A, que es reflectora en la medida en que está provista de un recubrimiento reflector 5, y una sección periférica B, que no presenta recubrimiento reflector, pero que origina una reflexión interna total (TIR) de los rayos de luz procedentes del interior de la placa con un ángulo de inclinación respecto a la dirección vertical de la figura mayor que un valor dado.
Por consiguiente, todos los rayos R1 procedentes de la fuente 1 que inciden sobre la sección central A del reflector principal son reflejados por éste último sobre la sección C (que es una zona anular central de la cara I) del reflector secundario, que a su vez los refleja hacia fuera en una dirección sustancialmente perpendicular a la sección B, de manera que ésta última les permite pasar hacia fuera. Todos los rayos R2 procedentes de la fuente 1 que inciden directamente sobre la sección periférica B del reflector principal son reflejados por éste mediante la TIR en la sección periférica D del reflector secundario, el cual los refleja a continuación hacia fuera, de nuevo en una dirección sustancialmente perpendicular a la sección B, de manera que esta última les permite pasar hacia fuera.
En el ejemplo representado en la figura 2, el perfil de la parte derecha (en relación a la figura) de la sección A del reflector principal es un perfil de una parábola con foco en un punto correspondiente a la fuente y al eje AX inclinado en un ángulo \alpha respecto a la vertical. La parte izquierda de la sección A presenta también un eje que atraviesa la fuente y que está dispuesto de un modo simétricamente especular respecto al eje AX. Por consiguiente, dicha sección A colima los rayos emitidos por la fuente con un ángulo \alpha sobre el reflector secundario C.
El tamaño del reflector principal A es tal que conforma un ángulo respecto a la fuente de nuevo igual a \alpha, de manera que el punto de redondeado entre las secciones A y B es continuo tanto en perfil como en curvatura. El ángulo \alpha es escogido para ser mayor que el ángulo de TIR para garantizar las condiciones de la TIR en la totalidad de la sección B de la cara II. La elección de un ángulo ligeramente mayor que el ángulo de TIR permite la minimización del tamaño del reflector principal A.
Tal como se ha mencionado, los rayos reflejados por el reflector principal A son reflejados posteriormente por el reflector secundario C. Los rayos reflejados por la parte transparente B son reflejados en su lugar por el reflector secundario D. En la configuración de la figura 2, el faro es instalado en un vehículo automóvil de manera que el eje z perpendicular a la superficie de la celda es sustancialmente paralelo al eje longitudinal del vehículo automóvil.
El reflector principal A genera una imagen anular de la fuente de tipo puntual. Dicha imagen puede: estar en el infinito, en el caso de que la sección A sea parabólica; ser virtual, en el caso de que la sección A sea hiperbólica; o ser real, en el caso de que la sección A sea elíptica. La parte transparente reflectora B genera, en su lugar, una imagen virtual de tipo puntual del chip-LED.
El reflector secundario C es una superficie compleja que actúa sobre los rayos reflejados por el reflector principal A para generar una distribución de luz deseada. El reflector secundario D actúa, en su lugar, sobre los rayos reflejados por el reflector transparente B para generar una distribución de luz deseada. Cada una de las dos superficies C y D puede estar segmentada en un número de sectores como para presentar una envolvente en común (y continua en el punto de redondeado).
Tal como sucede muy frecuentemente, el faro no puede ser colocado de forma perpendicular al eje longitudinal del vehículo automóvil, sino más bien inclinado respecto a dos ángulos: el primero se forma rotando el faro respecto al eje Y (que sale del plano de la figura); el segundo se forma rotándolo respecto al eje X (véase la figura 4).
Estas dos rotaciones equivalen, en base al diseño de las superficies ópticas, una sola rotación. De hecho, se debería introducir un vector unitario p que define la dirección del eje longitudinal del vehículo automóvil. Se debería definir, a continuación, un nuevo sistema de coordenadas cartesianas X', Y', Z', en las cuales Z' = Z y en las que el eje X' coincide con la proyección del vector unitario p sobre la superficie externa del faro. En el sistema X', Y', Z', las dos rotaciones definidas anteriormente equivalen a una sola rotación con respecto al eje Y', con un ángulo comprendido entre el vector unitario p y el plano X',Y'.
Por este motivo, en base al diseño de las superficies ópticas, es suficiente considerar sólo un ángulo de rotación respecto al eje Y designado, en la figura 3, por \beta. La figura 3 muestra precisamente una celda del faro según la invención, diseñada para ser instalada para presentar el eje del reflector orientado según el ángulo \beta respecto al eje longitudinal del automóvil.
El reflector principal A está constituido por una superficie de un tipo elíptico, parabólico o hiperbólico. La figura 3 representa el caso de un tipo parabólico (similar a la figura 2), en el cual el eje de rotación de la parábola presenta un ángulo \alpha con respecto a la línea recta perpendicular a las caras de la celda.
La elección del tipo de superficie del reflector principal A viene impuesta por el ángulo \beta, por el espesor del dispositivo, y por consideraciones sobre la luminancia de la celda.
La figura 5A representa un caso en el que la superficie del principal es de un tipo parabólico, y en el que el ángulo de colimación \beta es tal que una parte de la luz reflejada por el reflector secundario C llega de nuevo sobre el reflector principal (en la parte designada por 4); esto implica una pérdida de eficiencia del dispositivo o, en cualquier caso, una pérdida de control de parte de la luz. Para impedir este efecto, es posible recurrir, en el caso de la figura 5A, a una forma diferente del reflector principal. La figura 5B representa un tipo de reflector principal A de sección transversal elíptica con un foco en la fuente y el otro foco determinado mediante la siguiente metodología: considerando el lado izquierdo del perfil de la celda de la figura 5B, el foco 2 está determinado como la intersección de dos rayos extremos 1 y 4 reflejados por reflector principal A. El punto 1 es el punto de intersección entre el reflector principal A y la sección transparente B, el ángulo de TIR determina el rayo reflejado por el punto 1 del reflector principal. El rayo reflejado por el punto 4 es escogido de manera que el rayo reflejado por el reflector secundario C saldrá de la celda con un ángulo \beta atravesando el punto 1, impidiéndole volver, tal como ocurre en el caso de la figura 5A sobre el reflector principal A. Considerando el lado derecho del perfil de la celda de la figura 5B, nótese que se observa que el foco 2 del reflector principal A determina una zona 3 de la sección transparente B de la cual no salen los rayos. Dicha zona 3 se presentará como una zona de sombra, si el observador se posiciona en la dirección dada por el ángulo \beta. La configuración de la figura B permite la eficiencia/control de la luz emitida por el dispositivo para que no se pierda, pero conduce a un aumento de la zona de sombra representada por el reflector principal A.
Para superar ambos inconvenientes, pérdida de eficiencia/control y falta de uniformidad de luminancia, el reflector principal A puede ser construido de modo que no presenta simetría rotacional tal como se indica en la figura 5C. La sección transversal de la figura 5C representa una superficie que presenta una sección transversal de un tipo elíptico en la zona izquierda del perfil de la celda y de un tipo parabólico en la zona derecha.
El reflector secundario, en este ejemplo de faro, no es una superficie de rotación. La parte del reflector C desvía los rayos procedentes del reflector principal A, de manera que, después de la interfaz B, saldrán con un ángulo preferencial \beta para formar la distribución de intensidad deseada. La parte del reflector D recibe los rayos que inciden sobre la interfaz B con un ángulo mayor que el ángulo límite (TIR) y los desvía según el mismo principio que el del reflector C.
La parte de superficie transparente B puede ser lisa, en cuyo caso se crea la distribución de intensidad mediante las superficies reflectoras C y D; se puede haber previsto una parte transparente adicional, sobre cuya superficie interna se encuentran unas microlentes o prismas calculados para ensanchar la distribución de luz. La figura 6 es un ejemplo de configuración en la cual el conjunto de microlentes está insertado en la parte interna de una parte transparente dispuesta delante de las celdas elementales individuales. Dicha parte transparente que soporta las microlentes puede ser incolora o bien coloreada.
Además, la placa dieléctrica que está diseñada para colimar la luz emitida por las fuentes puede ser coloreada; en ambos casos, el color de la parte transparente deberá ser tal que transmita la totalidad o casi la totalidad de luz de la longitud de onda emitida por la microfuente o microfuentes correspondientes.
Las celdas elementales individuales que componen la luz pueden presentar cualquier forma geométrica (circular, rectangular, hexagonal, etc.), estando dicha forma impuesta, principalmente, por cuestiones estéticas. La figura 7 es una vista frontal de una celda hexagonal elemental. La fuente de chip-LED está dispuesta en el centro y es visible en la medida en que el reflector principal A ha sido ocultado para poner de manifiesto la ausencia de simetría rotacional de los reflectores secundarios C y D.
Se han realizado simulaciones sobre la celda elemental de la figura 7, que está optimizada para presentar un ángulo \beta de 45º, obtenidas mediante un software de trazado no secuencial de rayos. La figura 8 representa la distribución de intensidad en la cual se pone de manifiesto el excelente grado de control del haz emitido. El valor de la eficiencia del dispositivo es igual al 70%, con un valor de reflexividad de las superficies reflectoras de 0,85.
Para la finalidad de la presente invención, el número de fuentes para cada celda individual que forman parte del faro no resulta limitativo. De hecho es posible disponer un número de microfuentes una al lado de la otra alrededor del eje de la celda elemental individual para aumentar el flujo de luz.
La disposición de las celdas individuales para la composición de la luz se puede obtener de diferentes formas, impuesta por requisitos de naturaleza estética y de cumplimiento de los objetivos que el faro debe cumplir. La figura 9 representa, a título de ejemplo, un caso en el cual una multitud de células con una forma hexagonal han sido dispuestas una al lado de la otra.
Por supuesto, sin perjuicio sobre los fundamentos de la invención, los detalles de construcción y las formas de realización pueden variar ampliamente con respecto a lo que se ha descrito y representado en este caso puramente a título de ejemplo, sin apartarse por ello del alcance de la presente invención tal como se define en las reivindicaciones adjuntas.

Claims (25)

1. Sistema de iluminación, en particular un faro de un vehículo automóvil, compuesto por al menos, una celda elemental, comprendiendo cada celda: un módulo dieléctrico transparente en forma de una placa (2), con dos caras principales opuestas (I, II); una fuente de tipo sustancialmente puntual (1) dispuesta en la proximidad de una primera (I) de las dos caras principales de dicho módulo; un reflector principal (3) formado sobre la segunda (II) de las caras principales del módulo para reflejar una primera vez la luz procedente de la fuente (1) que ha atravesado la placa (2); y un reflector secundario (4) formado sobre la primera cara principal (I) de dicho módulo, para reflejar una segunda vez la luz ya reflejada por el reflector principal y dirigirla hacia el exterior del módulo, sobre el lado de dicha segunda cara principal (II), para colimarla en una dirección predeterminada, en el que:
-
dicho reflector principal (3) está compuesto por dos partes: una sección central sustancialmente curvada (A), recubierta con una capa reflectora (5) que está diseñada para reflejar una parte de los rayos emitidos por la fuente (1); y una sección periférica sustancialmente plana y transparente (B), que está diseñada para reflejar en reflexión interna total (TIR) otra parte de los rayos emitidos por la fuente (1); y
-
dicho reflector secundario está compuesto por dos secciones: una primera sección (C), que está recubierta con una capa reflectora y que está diseñada para recibir la luz reflejada por dicha sección central (A) de dicho reflector principal y reflejarla hacia dicha sección transparente (B) de dicho reflector principal; y una segunda sección (D), que está recubierta con una capa reflectora y que está diseñada para recibir la luz reflejada en TIR por dicha sección transparente (B) y reflejarla de nuevo hacia fuera a través de dicha sección (B),
caracterizado porque dicho reflector secundario (C) está constituido por una pluralidad de segmentos de superficies cuadráticas, por ejemplo paraboloides, elipsoides o hiperboloides, redondeados conjuntamente de una manera discontinua,
porque dicho reflector secundario (D) está constituido por una pluralidad de segmentos de superficies cuadráticas, por ejemplo paraboloides, elipsoides o hiperboloides, redondeados conjuntamente de una manera discontinua,
para colimar la luz en una dirección predeterminada inclinada con respecto al eje geométrico (z) de la celda.
2. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque dichas capas reflectoras sobre las superficies A, C y D son recubrimientos metálicos.
3. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque dichas capas reflectoras sobre las superficies A, C y D son recubrimientos dieléctricos de múltiples capas.
4. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha capa reflectora sobre la superficie (A) es parcialmente transparente para transmitir una parte de la luz emitida por la fuente e incidente sobre dicho reflector principal (A).
5. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho reflector principal (A) está constituido por una superficie obtenida mediante la revolución de por lo menos un segmento de una curva cónica (entendida como línea resultante de la intersección de un cono con un plano) alrededor de un eje que atraviesa la fuente y que es perpendicular a las caras principales de la placa.
6. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque la fuente está dispuesta en la proximidad del foco de dicha curva cónica.
7. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho segmento de curva cónica es un segmento de parábola que presenta su eje inclinado hacia fuera en un ángulo mayor o igual al ángulo de TIR.
8. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho segmento de curva cónica es un segmento de una elipse que presenta el primer foco en la proximidad de la fuente.
9. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho reflector principal (A) está constituido por una superficie que no es de revolución.
10. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque dicha sección (A) del reflector principal y dicha sección (B) del reflector principal están redondeadas conjuntamente de manera que tanto el perfil como la curvatura son continuos en el lugar geométrico de los puntos de redondeado.
11. Dispositivo según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho reflector secundario (C) está constituido por una pluralidad de segmentos de conos asimétricos, que están diseñados para colimar la luz procedente de la imagen anular de la fuente, siendo dicha imagen generada por dicha superficie de revolución del reflector principal (A), en una dirección predeterminada.
12. Dispositivo según la reivindicación 11, caracterizado porque dichas superficies cuadráticas son paraboloides de rotación que presentan sus focos en la imagen virtual de la fuente, siendo dicha imagen generada por la sección transparente (B) de dicho reflector principal.
13. Dispositivo según la reivindicación 12, caracterizado porque dichos paraboloides de rotación presentan unos ejes paralelos entre sí para colimar la luz en una dirección predeterminada.
14. Dispositivo según la reivindicación 12, caracterizado porque dichos paraboloides de rotación presentan unos ejes que no son paralelos entre sí, orientados para formar una distribución de luz predeterminada.
15. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicha placa transparente es incolora.
16. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicha placa transparente es coloreada y porque la coloración de cada celda elemental es tal que no se absorbe la luz emitida por la fuente en dicha celda.
17. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque en por lo menos una de dichas células existe más de una fuente, estando dichas fuentes dispuestas cerca entre sí.
18. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque dicha fuente es un LED en forma de chip, es decir, sin el encapsulado.
19. Dispositivo según la reivindicación 18, caracterizado porque dicho chip está comprendido en la placa.
20. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque el espesor de la placa es inferior a 15 mm.
21. Dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado porque se ha previsto una segunda parte transparente en una posición correspondiente al haz que sale de dicha
placa.
22. Dispositivo según la reivindicación 21, caracterizado porque dicha parte transparente es coloreada, mientras que el dieléctrico que constituye dicha placa es incoloro.
23. Dispositivo según la reivindicación 21, caracterizado porque dicha parte transparente presenta, sobre su superficie interna enfrentada a dicha placa, una pluralidad de microlentes y/o prismas que están diseñados para conformar/desviar el haz de luz que sale de dicha placa.
24. Faro para un vehículo automóvil, en particular un faro trasero, caracterizado porque comprende un dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones anteriores.
25. Faro delantero para un vehículo automóvil, caracterizado porque comprende un dispositivo según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 24.
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Families Citing this family (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102006008199B4 (de) * 2006-02-22 2016-02-04 Hella Kgaa Hueck & Co. Leuchteneinheit für Fahrzeuge
GB0712614D0 (en) 2007-06-29 2007-08-08 Dialight Lumidrives Ltd Improved spatial luminance
JP5152572B2 (ja) * 2008-03-24 2013-02-27 スタンレー電気株式会社 車両前照灯
NL1037239C2 (nl) * 2009-08-31 2011-03-01 Spanninga Metaal Rijwiel en achterlicht voor een rijwiel.
JP5944617B2 (ja) * 2011-02-08 2016-07-05 株式会社小糸製作所 灯具ユニット
JP5681513B2 (ja) * 2011-02-08 2015-03-11 株式会社小糸製作所 車両用前照灯
JP5707661B2 (ja) * 2011-03-25 2015-04-30 スタンレー電気株式会社 車両用灯具ユニット及び車両用灯具に用いられる導光体
CN102506322A (zh) * 2011-10-31 2012-06-20 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 一种用于光栅尺的平板型led高度准直照明系统
CN102588787A (zh) * 2012-02-14 2012-07-18 杭州光锥科技有限公司 基于反射透射型均匀大功率led光源
US10295153B2 (en) * 2013-08-22 2019-05-21 Signify Holding B.V. Optical system for producing uniform illumination
WO2023012651A1 (en) * 2021-08-02 2023-02-09 Varroc Engineering Limited A vehicle tail-light assembly
DE102021129851A1 (de) * 2021-11-16 2023-05-17 HELLA GmbH & Co. KGaA Lichtleiterelement für eine Beleuchtungsvorrichtung für ein Kraftfahrzeug

Family Cites Families (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US5980054A (en) * 1996-05-09 1999-11-09 Matsushita Electric Industrial Co., Ltd. Panel-form illuminating system
ATE209315T1 (de) * 1997-08-12 2001-12-15 Decoma Int Inc Doppelreflektierende linse
DE20206829U1 (de) * 2002-04-30 2002-09-05 Automotive Lighting Reutlingen GmbH, 72762 Reutlingen Leuchte, insbesondere Begrenzungsleuchte
FR2840388B1 (fr) * 2002-05-31 2004-07-30 Valeo Vision Feu de signalisation comportant une piece optique realisant une fonction de signalisation de maniere autonome
JP4162935B2 (ja) * 2002-07-04 2008-10-08 株式会社小糸製作所 車両用灯具
JP2004103379A (ja) * 2002-09-09 2004-04-02 Koito Mfg Co Ltd 車両用標識灯
US6896381B2 (en) * 2002-10-11 2005-05-24 Light Prescriptions Innovators, Llc Compact folded-optics illumination lens

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