ES2277044T3 - Dispositivo de iluminacion para vehiculos automoviles. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de iluminación (10) para vehículos a motor, que tiene - una fuente de luz (12); - una cubierta de extremo (16) que tiene por lo menos una primera sección (18) y una segunda sección (20); - un primer reflector (14), que dirige la luz emitida por la fuente de luz (12) sobre la cubierta de extremo (16); y - un primer elemento ópticamente activo (26), que está dispuesto en la trayectoria de los rayos entre la fuente de luz (12) y el primer reflector (14), y que desvía los rayos de luz emitidos por la fuente de luz (12), de manera que los rayos desviados golpean el primer reflector (14) según un ángulo de incidencia, cuyo ángulo de reflexión asociado provoca que los rayos desde el primer reflector (14) se dirijan por lo menos substancialmente sobre la segunda sección (20) de la cubierta de extremo (16), caracterizado por el hecho de que la primera sección (18) de la cubierta de extremo (16) tiene una transmisión de la luz menor que la segunda sección (20) de la cubierta de extremo (16).
Description
Dispositivo de iluminación para vehículos
automóviles.
La presente invención se refiere a un
dispositivo de iluminación para vehículos a motor, y en particular
a un dispositivo de iluminación que se puede usar como un faro para
un vehículo a motor.
Los faros de los vehículos a motor sirven
esencialmente para hacer los perfiles del vehículo visibles incluso
en la oscuridad y para indicar las intenciones de maniobra del
conductor del vehículo a otros usuarios de la carretera. Estos
faros puede ser faros laterales y faros de aparcamiento, faros
traseros, indicadores de señal de giro o luces de freno y
usualmente comprenden una fuente de luz junto con una cubierta de
extremo compuesta de un material adecuado tal como vidrio o
plástico, por ejemplo. En los vehículos a motor modernos, sin
embargo, cada vez se usan más faros que tienen una cubierta de
extremo que comprende múltiples secciones. Las diferentes secciones
de la cubierta de extremo pueden tener entonces diferentes
características ópticas, colores y formas de diseño.
En estos faros que tienen una cubierta de
extremo que comprende múltiples secciones puede ser deseable, no
solamente por motivos estéticos sino también funcionales, por
ejemplo, concentrar la luz desde la fuente de luz sobre una sección
específica de la cubierta de extremo en lugar de alumbrarla de
manera uniforme sobre la cubierta de extremo.
Se conoce a partir del documento
EP-0 354 961 un colimador presionado íntegramente
que comprende, interconectados ópticamente, un refractor convexo y
un reflector catadióptrico cóncavo que enmarca el refractor,
estando hechos ambos sobre una capa portadora común. Una parte
lateral del refractor comprende una lente convergente anular que
está colocada en la trayectoria de los rayos desde el foco al
reflector y que comprende discos ópticos Fresnel cuya posición
permite que el colimador se produzca mediante presión directa en
una operación.
También se conoce a partir del documento
EP-0 942 225 una unidad de iluminación de señal de
vehículo (1) que incluye una fuente de luz, una lente externa plana,
y un espejo reflectante compuesto que consiste en una superficie
reflectante unitaria que refleja la luz que tiene las
características de distribución de la luz deseadas desde la fuente
de luz. La fuente de luz no emite ninguna luz directa en una
dirección de iluminación de la unidad de iluminación de señal del
vehículo, y se coloca para permitir la luz incidente contra el
espejo reflectante compuesto desde por lo menos dos direcciones, y
para evitar la observación directa de la propia fuente de luz a
través de la lente externa.
El documento EP-1 179 706
describe un faro que permite un fácil ajuste de un diseño de
distribución de luz delicado durante la fabricación. El faro incluye
una fuente de luz, un reflector que rodea la fuente de luz desde su
lado trasero para reflejar la luz incidente desde la fuente de luz
hacia delante, y una lente frontal situada frente a la fuente de
luz y el reflector. La lente frontal está provista de por lo menos
dos porciones diferentes en la característica de la transmisión de
la luz entre sí.
El objetivo de la presente invención, por lo
tanto, es proporcionar un dispositivo de iluminación para vehículos
a motor que tenga una cubierta de extremo hecha de múltiples
secciones, en la que sea posible esta concentración de los rayos de
luz emitidos desde la fuente de luz sobre secciones específicas de
la cubierta de extremo.
Según la invención, este objetivo se consigue
mediante un dispositivo de iluminación que comprende una fuente de
luz y una cubierta de extremo que tiene por lo menos una primera
sección y una segunda sección. La fuente de luz puede ser una
bombilla R5W, por ejemplo, o alguna otra bombilla u otros medios de
iluminación, tal como LEDs por ejemplo. El dispositivo de
iluminación también comprende un primer reflector, que dirige la
luz emitida mediante la fuente de luz sobre la cubierta de extremo.
Un primer elemento ópticamente activo, que desvía los rayos de luz
emitidos por la fuente de luz de manera que los rayos desviados
golpean el primer reflector según un ángulo de incidencia, cuyo
ángulo de reflexión asociado provoca que los rayos desde el primer
reflector se dirijan por lo menos substancialmente sobre la segunda
sección de la cubierta de extremo, está colocado en la trayectoria
de los rayos entre la fuente de luz y el reflector. En otras
palabras, el primer elemento ópticamente activo desvía los rayos de
luz de tal manera que los rayos solamente golpean aquellas áreas
del primer reflector que transmiten la luz sobre la segunda sección
de la cubierta de extremo. La disposición según la invención, por
lo tanto, permite que la luz emitida por la fuente de luz se
concentre sobre una sección definida de la cubierta de extremo.
La primera sección de la cubierta de extremo
tiene preferiblemente una transmisión de luz menor que la segunda
sección de la cubierta de extremo. Aquí la primera sección puede
tener todavía una cierta transmisión de luz o puede ser
completamente no transparente. La disposición según la invención
significa que en este dispositivo de iluminación, las pérdidas de
luz debidas a la emisión de la luz sobre la primera sección menos
transparente de la cubierta de extremo se minimizan, permitiendo así
una utilización óptima de la luz emitida por la fuente de luz.
La primera sección de la cubierta de extremo
puede estar dispuesta en una zona central de la cubierta de extremo
y estar encerrada por la segunda sección de la cubierta de extremo.
La primera sección es preferiblemente circular y la segunda sección
de forma de diseño anular. El primer elemento ópticamente activo
dirige entonces los rayos de luz emitidos por la fuente de luz según
un ángulo de incidencia respecto al primer reflector, cuyo ángulo
asociado de reflexión provoca que los rayos desde el primer
reflector se dirijan sobre la segunda sección anular de la cubierta
de extremo, encerrando la primera sección. De esta manera, se puede
prever un faro circular que crea una impresión estética
especialmente atractiva.
La primera sección de la cubierta de extremo
está diseñada preferiblemente como reflector de reflejos y refleja
la luz incidente sobre su superficie externa alejada de la fuente de
luz. El reflector de reflejos es solamente ligeramente
transparente, si lo es, para la luz alumbrada por la fuente de luz
sobre su superficie interna encarada con la fuente de luz. Un
dispositivo de iluminación de este tipo es particularmente adecuado
para usarse como luz trasera de vehículo, por ejemplo como faro
trasero o luz de freno. La concentración de los rayos de luz
emitidos por la fuente de luz sobre la segunda sección de la
cubierta de extremo significa que se puede conseguir una alta
eficiencia luminosa, a pesar de la baja transmisión de la luz del
reflector de reflejos.
La fuente de luz está ventajosamente colocada
detrás de la primera sección de la cubierta de extremo diseñada
como reflector de reflejos. Esto hace imposible discernir la fuente
de luz, por ejemplo una bombilla, desde el exterior, creando así
una impresión estética especialmente atractiva.
La fuente de luz puede ser una bombilla, cuyo
filamento está dispuesto en el punto focal del primer
reflector.
El primer elemento ópticamente activo es
preferiblemente hemisférico. Esto asegura que toda la luz emitida
por la fuente de luz pasa a través del primer elemento ópticamente
activo. El centro del primer elemento ópticamente activo
hemisférico coincide preferiblemente con el punto focal del primer
reflector.
El primer elemento ópticamente activo puede
estar provisto de un prisma anular y una lente cilíndrica. La lente
del prisma produce una desviación o una reflexión total de los rayos
de luz incidentes, mientras que la lente cilíndrica provoca una
dispersión. El primer elemento ópticamente activo también contiene
superficies no ópticas. El término "superficies no ópticas" se
usa aquí para indicar superficies que no tienen ninguna función
óptica, a través de las cuales la luz se dirige recta sobre el
primer reflector sin desviarse o reflejarse.
En una realización preferida del dispositivo de
iluminación según la invención, se prevé un segundo reflector, que
refleja la luz no emitida directamente desde la fuente de luz sobre
el primer elemento ópticamente activo sobre el primer elemento
ópticamente activo, adyacente al primer reflector. El segundo
reflector puede ser hemisférico y puede encerrar la fuente de luz a
un lado alejado de la cubierta de extremo. La fuente de luz puede
extenderse en el segundo reflector a través de una abertura,
rodeando una continuación cilíndrica del segundo reflector un
soporte de casquillo para la fuente de luz. El segundo reflector
también permite la utilización de luz que no se ha emitido
directamente sobre el primer elemento ópticamente activo,
aumentando así también la eficiencia luminosa del dispositivo de
iluminación.
El segundo reflector está preferiblemente
provisto de por lo menos una abertura de ventilación para evitar la
acumulación de calor en el interior del dispositivo de
iluminación.
En una primera realización preferida del
dispositivo de iluminación según la invención, el primer reflector
es un reflector parabólico, de manera que los rayos de luz dirigidos
sobre el primer reflector mediante el primer elemento óptico se
dirigen esencialmente paralelos entre sí sobre la segunda sección de
la cubierta de extremo. Alternativamente, el primer reflector
también puede, sin embargo, estar diseñado como un reflector de
forma libre.
La segunda sección de la cubierta de extremo
puede ser de diseño que dispersa la luz, estando producida la
dispersión de la luz dirigida sobre la segunda sección de la
cubierta de extremo mediante una pluralidad de lentes. Esto asegura
una distribución uniforme de la luz emitida mediante el dispositivo
de iluminación.
Alternativamente, en una segunda realización
preferida del dispositivo de iluminación según la invención, el
primer reflector también puede estar provisto de una pluralidad de
segundos elementos ópticamente activos, que dispersan los rayos de
luz incidentes sobre el primer reflector, de manera que se dirigen
como una radiación difusa sobre la segunda sección de la cubierta de
extremo. En esta realización del dispositivo de iluminación, la luz
dirigida sobre el primer reflector mediante el primer elemento
ópticamente activo ya está dispersa mediante los segundos elementos
ópticamente activos, de manera que se obtiene una distribución de
la luz uniforme. Por lo tanto, en esta realización no se requiere
una lente de dispersión formada en la segunda sección de la
cubierta de extremo.
Dos ejemplos de realizaciones del dispositivo de
iluminación según la invención se explican a continuación con
referencia a los dibujos adjuntos, de los cuales:
La figura 1 muestra una sección longitudinal a
través de un primer ejemplo de una realización del dispositivo de
iluminación según la invención;
La figura 2 muestra una vista en perspectiva del
primer ejemplo de una realización del dispositivo de iluminación
según la invención representado en la figura 1;
La figura 3 muestra una vista en perspectiva de
un segundo ejemplo de una realización del dispositivo de iluminación
según la invención; y
La figura 4 muestra una vista en perspectiva del
segundo ejemplo de una realización del dispositivo de iluminación
según la invención representado en la figura 3.
En las figuras adjuntas, un faro que se puede
usar un vehículo a motor está indicado en general mediante la
referencia numérica 10. El faro 10 comprende una bombilla 12 que
sirve como fuente de luz, un primer reflector 14 y una cubierta de
extremo 16. La cubierta de extremo 16 en forma de diseño circular
tiene una primera sección circular 18 dispuesta alrededor de un
punto central M de la cubierta de extremo 16, junto con una segunda
sección anular 20 que encierra la primera sección 18. La primera
sección 18 está diseñada como reflector de reflejos y refleja la
luz incidente sobre su superficie externa 22 alejada de la bombilla
12. Solamente es ligeramente transparente para la luz que emite la
bombilla 12 sobre su superficie interna 24 encarada con la bombilla
12. Por el contrario, la segunda sección anular 20 de la cubierta de
extremo 16 tiene una alta transmisión de la luz.
La bombilla 12 colocada detrás de la primera
sección circular 18 de la cubierta de extremo se extiende
parcialmente en el primer reflector 14 y sobre su lado frontal
encarado con la cubierta de extremo 16 está encerrada mediante un
primer elemento hemisférico ópticamente activo 26. Un filamento 27
de la bombilla 12 está dispuesto en un punto focal 5 del primer
reflector 14 que coincide con el punto central del primer elemento
hemisférico ópticamente activo 26. Tal como se muestra en las
figuras 1 y 3, la luz emitida por la bombilla 12 primero pasa a
través del primer elemento ópticamente activo 26 y a continuación
golpea el primer reflector 14.
El primer elemento ópticamente activo 26 está
provisto de un prisma anular y una lente cilíndrica, no
representadas en la figura, y superficies no ópticas. La lente del
prisma produce una desviación o una reflexión total de los rayos de
luz incidentes, mientras que la lente cilíndrica provoca una
dispersión. A través de las superficies no ópticas, la luz se
dirige recta sobre el primer reflector 14 sin que se desvíe o
se
refleje.
refleje.
El primer elemento ópticamente activo 26 produce
una desviación de los rayos de luz emitidos por la bombilla 12, de
manera que golpean el primer reflector 14 según un ángulo de
incidencia, cuyo ángulo de reflexión asociado provoca que los rayos
desde el primer reflector 14 se dirijan sobre la segunda sección 20
de la cubierta de extremo 16.
Un segundo reflector hemisférico 28 está
dispuesto sobre el lado trasero de la bombilla 12 alejado de la
cubierta de extremo 16. El segundo reflector hemisférico 28 está
dispuesto sobre una abertura 29 formada en el primer reflector 14 y
a través del cual la bombilla 12 se extiende en el primer reflector
14. El segundo reflector 28, de una manera similar, tiene una
abertura 30, a través de la cual la bombilla 12 se extiende en el
segundo reflector 14. Una continuación cilíndrica 32 del segundo
reflector 28 encierra un soporte de casquillo 34 de la bombilla 12.
Los rayos de luz que no se emiten directamente desde la bombilla 12
hacia el primer elemento ópticamente activo 26 se reflejan mediante
el segundo reflector 28, de manera que los rayos reflejados también
pasan a través del primer elemento ópticamente activo 26. El segundo
reflector 28 tiene una abertura de ventilación 36, que evita el
sobrecalentamiento del faro 10.
En la realización del faro 10 representada en
las figuras 1 y 2, el primer reflector 14 está diseñado como un
reflector parabólico, mientras que la segunda sección de la cubierta
de extremo 16 está diseñada para dispersar la luz. La dispersión de
la luz en la segunda sección 20 de la cubierta de extremo 16 se
produce mediante una pluralidad de lentes 38. Tal como se muestra en
la figura 1, el reflector parabólico provoca que los rayos de luz
reflejados por el primer elemento ópticamente activo 26 se reflejen
esencialmente paralelos entre sí sobre la segunda sección 20 de la
cubierta de extremo 16. Aquí se dispersan mediante las lentes 30,
asegurando así una distribución uniforme de la luz que pasa a través
de la segunda sección 20.
En la realización alternativa del faro 10
representado en las figuras 3 y 4, el primer reflector 14 está
provisto de una pluralidad de segundos elementos ópticamente activos
40. Tal como se muestra en la figura 3, los segundos elementos
ópticamente activos 40 producen una dispersión de los rayos de luz
incidentes sobre el primer reflector 14. Los rayos de luz dispersos
se desvían a continuación sobre la segunda sección 20 de la
cubierta de extremo 16. Una lente de dispersión formada en la
segunda sección 20, tal como se ha descrito en conexión con el
ejemplo de una realización representado en las figuras 1 y 2, no es
necesaria en esta realización del faro 10, ya que la distribución
uniforme de la luz emitida por la fuente de luz ya se asegura
mediante el efecto de dispersión de los segundos elementos
ópticamente activos 40.
Claims (14)
1. Dispositivo de iluminación (10) para
vehículos a motor, que tiene
- una fuente de luz (12);
- una cubierta de extremo (16) que tiene por lo
menos una primera sección (18) y una segunda sección (20);
- un primer reflector (14), que dirige la luz
emitida por la fuente de luz (12) sobre la cubierta de extremo
(16); y
- un primer elemento ópticamente activo (26),
que está dispuesto en la trayectoria de los rayos entre la fuente
de luz (12) y el primer reflector (14), y que desvía los rayos de
luz emitidos por la fuente de luz (12), de manera que los rayos
desviados golpean el primer reflector (14) según un ángulo de
incidencia, cuyo ángulo de reflexión asociado provoca que los rayos
desde el primer reflector (14) se dirijan por lo menos
substancialmente sobre la segunda sección (20) de la cubierta de
extremo (16), caracterizado por el hecho de que la primera
sección (18) de la cubierta de extremo (16) tiene una transmisión de
la luz menor que la segunda sección (20) de la cubierta de extremo
(16).
2. Dispositivo de iluminación según la
reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que la
primera sección (18) de la cubierta de extremo (16) está dispuesta
en una zona central de la cubierta de extremo (16) y está encerrada
mediante la segunda sección (20) de la cubierta de extremo (16).
3. Dispositivo de iluminación según la
reivindicación 2, caracterizado por el hecho de que la
primera sección (18) de la cubierta de extremo (16) es en forma de
diseño circular y la segunda sección (20) de la cubierta de extremo
(16) es en forma de diseño anular.
4. Dispositivo de iluminación según cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por el hecho de
que la primera sección (18) de la cubierta de extremo (16) está
diseñada como reflector de reflejos para la luz externamente
incidente sobre la cubierta de extremo (16) y la fuente de luz (12)
está colocada detrás de la primera sección (18) de la cubierta de
extremo (16) diseñada como reflector de reflejos.
5. Dispositivo de iluminación según cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizado por el hecho de
que la fuente de luz (12) es una bombilla, cuyo filamento (27) está
dispuesto en el punto focal (8) del primer reflector (14).
6. Dispositivo de iluminación según cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado por el hecho de
que el primer elemento ópticamente activo (26) es hemisférico.
7. Dispositivo de iluminación según la
reivindicación 6, caracterizado por el hecho de que el primer
elemento ópticamente activo (26) está provisto de un prisma anular
y una lente cilíndrica y superficies no ópticas.
8. Dispositivo de iluminación según cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por el hecho de
que un segundo reflector (28), que refleja la luz que no es emitida
directamente desde la fuente de luz (12) sobre el primer elemento
ópticamente activo (26), está dispuesto adyacente al primer
reflector (14).
9. Dispositivo de iluminación según la
reivindicación 8, caracterizado por el hecho de que el
segundo reflector (28) es hemisférico y tiene una continuación
cilíndrica.
10. Dispositivo de iluminación según la
reivindicación 8 ó 9, caracterizado por el hecho de que el
segundo reflector (28) está provisto de por lo menos una abertura
de ventilación (36).
11. Dispositivo de iluminación según cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por el hecho
de que el primer reflector (14) es un reflector parabólico.
12. Dispositivo de iluminación según la
reivindicación 11, caracterizado por el hecho de que la
segunda sección (20) de la cubierta de extremo (16) es de un diseño
que dispersa la luz.
13. Dispositivo de iluminación según la
reivindicación 12, caracterizado por el hecho de que está
prevista una pluralidad de lentes (38) en la segunda sección (20)
de la cubierta de extremo (16).
14. Dispositivo de iluminación según cualquiera
de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por el hecho
de que el primer reflector (14) está provisto de una pluralidad de
segundos elementos ópticamente activos (40), que dispersan los
rayos de luz que inciden sobre el primer reflector (14), de manera
que se dirigen como radiación difusa sobre la segunda sección (20)
de la cubierta de extremo (16).
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