ES2320376T3 - Proyector para vehiculo automovil. - Google Patents
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Abstract
Proyector (P) para vehículo automóvil, previsto para proporcionar un haz luminoso de corte, que comprende: - un espejo colector (1), en particular, de tipo elipsoidal, - una fuente luminosa (3) colocada en proximidad del alojamiento interno (Fi) del espejo colector (1), - un primer espejo de retorno (4), que presenta un eje óptico (4a) y que comprende un alojamiento (Fr1), desplazado verticalmente con relación al espejo colector (1) para recuperar una parte del haz emitido por la fuente luminosa (3) y devolverlo hacia adelante, - un segundo espejo de retorno (5), cuya superficie reflexiva se orienta hacia el interior del espejo colector (1) y está inclinada de tal manera que el segundo espejo de retorno (5) dirige los rayos luminosos procedentes del espejo colector (1) hacia el primer espejo de retorno (4), el cual está dispuesto de modo que su alojamiento (Fr1) esté confundido, o esté próximo, con la imagen del alojamiento externo (Fe) del espejo colector (1) producida por el segundo espejo de retorno (5), caracterizado por el hecho de que comprende una plegadora (6), cuya superficie de reflexión está orientada hacia el interior del espejo colector (1) y que presenta un borde (6b), situado en proximidad del alojamiento (Fr1) del primer espejo de retorno (4), cuya imagen define el corte del haz.
Description
Proyector para vehículo automóvil.
La invención se refiere a un proyector para
vehículo automóvil previsto para proporcionar un haz luminoso de
corte, del tipo que comprende:
- un espejo colector, preferiblemente de tipo
elipsoidal,
- una fuente luminosa colocada en proximidad del
alojamiento interno del colector,
- un primer espejo de retorno, que presenta un
eje óptico y que comprende un alojamiento, desplazado verticalmente
con relación al colector para recuperar una parte del haz emitido
por la fuente y devolverlo hacia adelante.
Un proyector de este tipo, descrito en el
documento EP 1 433 999, utiliza una lente, además del primer espejo
de retorno y que produce dos haces luminosos. El corte se genera
mediante una máscara, lo que tiene como efecto disminuir el
rendimiento del proyector.
El documento US 2004/0022067 describe otros
tipos de proyectores con una máscara que oculta una parte del haz
generado directamente por un espejo colector, mientras que se
utiliza otra parte de dicho haz para generar una segunda función de
iluminación después de una reflexión múltiple.
Los documentos EP 1 286 106 y US 2003/0090906
describen proyectores con una máscara móvil que permite generar
distintas funciones de iluminación, ocultando una parte de los
haces, en particular, después de reflexiones múltiples. La
utilización de dispositivos del tipo "plegadora" tiene la
ventaja de reducir las pérdidas de luz con relación a un proyector
que utiliza una máscara. No obstante, las soluciones de plegadora no
pueden explotar la luz procedente de la parte baja del
colector.
Se conocen, por otra parte, proyectores
elípticos que proporcionan un haz de corte con un buen rendimiento.
No obstante, la profundidad de estos proyectores elípticos, es
decir, su dimensión según el eje óptico, es relativamente
importante.
La invención tiene por objeto, sobre todo,
proporcionar un proyector que permite la utilización de cualquier
tipo de lámpara, en particular, lámpara de descarga, muy teniendo
una baja profundidad y una eficacia por lo menos igual que un
proyector elíptico.
Según la invención, un proyector para vehículo
automóvil del tipo definido anteriormente comprende:
- un segundo espejo de retorno, preferiblemente
mayoritariamente o esencialmente plano, cuya superficie reflexiva
se orienta hacia
- el interior del espejo colector y se inclina
de tal manera que el segundo espejo de retorno dirige los rayos
luminosos, procedentes del espejo colector, hacia el primer espejo
de retorno, el cual está dispuesto de modo que su alojamiento
coincida, o esté próximo, con la imagen del alojamiento externo del
espejo colector producida por el segundo espejo de retorno,
- una plegadora, preferiblemente
mayoritariamente, esencialmente o sensiblemente plana, cuya
superficie de reflexión se orienta hacia el interior del espejo
colector y que presenta un borde, situado en la proximidad del
alojamiento del primer espejo de retorno, cuya imagen define el
corte del haz.
Los dos espejos de retorno, o al menos uno de
ellos, pueden ser planos, en su modo de realización más simple.
Alternativamente, también pueden, o al menos uno de ellos, presentar
una o más curvaturas convenientes. El espejo de retorno adyacente a
la plegadora, si es curvo, puede mejorar la distribución del flujo
luminoso sobre el otro espejo de retorno, con el fin de limitar
cualquier riesgo de fallos y corregir eventualmente defectos del
haz luminoso obtenido en el corte.
Del mismo modo, la plegadora preferiblemente
está definida por superficies planas, según su modo de realización
más simple. Alternativamente, también puede presentar por lo menos
una curvatura. Esta última configuración puede resultar ventajosa
para mejorar su eficacia o para disminuir posibles problemas de
heterogeneidad en el haz luminoso obtenido.
Se comprende por proyector el módulo óptico así
definido, y, por extensión, todo el dispositivo de iluminación y/o
indicación, apto para equipar un vehículo, del tipo de proyector, y
que comprende eventualmente otros módulos ópticos, de otras fuentes
luminosas asociadas a otros reflectores.
La pared del espejo colector, en su mitad
situada en el lado del primer espejo de retorno, puede comprender
una muesca que se extiende a partir del borde anterior del espejo
colector.
El primer espejo de retorno, el segundo espejo
de retorno y la plegadora pueden realizarse de una sola pieza. La
fuente luminosa puede ser una lámpara de xenón, llamada también
lámpara de descarga.
El primer espejo de retorno puede presentar una
superficie parabólica o compleja. La superficie del primer espejo
de retorno puede comprender estrías.
Las concavidades del espejo colector y del
primer espejo de retorno pueden orientarse en el mismo sentido,
hacia el frente o bien ser sensiblemente opuestas.
La plegadora puede formarse mediante dos planos.
Los dos planos pueden formar un ángulo igual a 15º.
La invención se refiere también al vehículo
sobre el cual se monta por lo menos uno de los proyectores
descritos más arriba.
Otras características y ventajas de la invención
aparecerán en la descripción siguiente con referencia a los dibujos
adjuntos, pero que no tiene ningún carácter restrictivo. En estos
dibujos:
La figura 1 es una sección esquemática según la
línea II de la figura 2, de un proyector según la invención;
La figura 2 es una vista esquemática frontal del
proyector de la figura 1 sin su carcasa;
La figura 3 es una vista esquemática del
proyector de la figura 1 sin su carcasa; y
La figura 4 es un diagrama que representa la
distribución del flujo luminoso de un proyector según la
invención.
Con referencia a las figuras 1, 2 y 3, se puede
ver que un proyector P según la invención comprende un espejo
colector 1 de tipo elipsoidal que presenta un eje óptico 2.
El proyector P está destinado a instalarse en un
vehículo automóvil (no representado), orientándose la concavidad
del espejo colector 1 hacia la parte delantera del vehículo. En la
descripción de los distintos elementos que componen el proyector P,
los términos "anterior, posterior", "vertical",
"horizontal", "superior" o "inferior" hacen
referencia a la posición del proyector P una vez montado sobre un
vehículo automóvil.
En la intersección entre el eje óptico 2 y la
superficie del espejo colector 1, se dispone un orificio 1a que
permite insertar una fuente luminosa 3. Generalmente esta fuente
luminosa 3 está dispuesta de modo que un punto de emisión máxima de
luz se confunda con el alojamiento interno FI del colector 1.
Se coloca un primer espejo de retorno 4,
desplazado verticalmente con relación al espejo colector 1, debajo
de este espejo colector 1. La superficie de reflexión del primer
espejo de retorno 4 se orienta hacia el frente. El primer espejo de
retorno 4 comprende un alojamiento Fr1 y un eje óptico 4a. El primer
espejo de retorno 4 presenta una superficie parabólica.
Los ejes ópticos 2 y 4a del espejo colector 1 y
del primer espejo de retorno 4 se encuentran en un mismo plano
sensiblemente vertical. Forman entre sí un ángulo \gamma. Cuando
el proyector se instala en el vehículo, el eje óptico 4a del espejo
de retorno 4 es horizontal.
Un segundo espejo de retorno 5, plano y cuya
superficie de reflexión se orienta hacia el interior del espejo
colector 1, está dispuesto en perpendicular respecto al nivel que
contiene los ejes ópticos 2 y 4a y está inclinado con relación al
eje óptico 2 del colector. Preferiblemente, aunque sigue siendo una
característica opcional, el borde superior 5a del segundo espejo de
retorno 5 está en contacto con el borde superior 1b del espejo
colector 1. Como se menciona más arriba, este espejo puede también,
alternativamente, presentar una curvatura, no ser plano.
El segundo espejo de retorno 5 y el primer
espejo de retorno 4 se colocan de modo que el alojamiento Fr1 del
primer espejo de retorno 4 se confunda, o esté próximo, con la
imagen del alojamiento externo FE del colector 1 formada por el
segundo espejo de retorno 5.
El proyector P comprende, por otro lado, una
plegadora 6 constituida por un espejo plano cuya superficie de
reflexión está orientada hacia el interior del espejo colector 1. La
plegadora 6 está dispuesta perpendicularmente al nivel que contiene
los ejes ópticos 2 y 4a. Su borde superior 6a es adyacente al borde
inferior 5b del segundo espejo de retorno. El borde inferior 6b de
la plegadora 6 se sitúa próximo al alojamiento Fr1 del primer
espejo de retorno 4 y su imagen, formada por el primer espejo de
retorno 4, define el corte del haz luminoso emitido por el
proyector P. Tal como se indica más arriba, la plegadora puede
también ser curva, no ser plana.
La parte inferior de la pared del espejo
colector 1 comprende una muesca 7 que se extiende a partir del
borde anterior del espejo colector 1 hacia el interior según un
contorno curvado. Esta muesca, ventajosa pero opcional, permite
aumentar la cantidad de luz que cae sobre el espejo 4.
\newpage
La fuente luminosa 3 es ventajosamente una
lámpara de descarga 8. El eje de la lámpara de descarga 8 se
confunde sensiblemente con el eje óptico 2. Típicamente, alrededor
de dos tercios del flujo de la lámpara de descarga 8 se emiten
hacia la mitad superior del espejo colector 1, emitiéndose el tercio
restante hacia la mitad inferior del espejo
colector 1.
colector 1.
Esta disposición permite obtener un escaso
volumen, sobre todo en el fondo. Para un proyector P construido
sobre la base de un paraboloide 4 de distancia focal de 20 mm, es
posible obtener una profundidad D (Fig.1) inferior a 115 mm, para
una altura H de 127 mm y una anchura L (figura 2) de 60 mm.
El funcionamiento del proyector es el
siguiente.
Después del encendido de la lámpara 8, los rayos
resultantes de la lámpara caen sobre el espejo colector 1 y se
devuelven hacia el segundo espejo de retorno 5.
Un rayo i1 emitido desde del alojamiento interno
FI es reflejado según un rayo j1 mediante el espejo colector 1 en
la dirección del alojamiento externo FE. El rayo j1 sufre sobre el
segundo espejo de retorno 5 una reflexión en un punto Q1 para
proporcionar el rayo k1. Este rayo k1 cruza tangencialmente el borde
inferior 6b de la plegadora 6. El rayo k1 cae sobre el primer
espejo de retorno 4 en un punto S1 donde se refleja según el rayo
r1, hacia el frente del vehículo, en paralelo al eje óptico 4a.
Un rayo i2 emitido por un punto de la fuente
situado delante del alojamiento interno FI se refleja según un rayo
j2 mediante el espejo colector 1. El rayo j2 alcanza el segundo
espejo de retorno 5 en un punto Q2 situado más abajo, que se
refleja en Q1 y según el rayo k2, que cae sobre la plegadora 6 en R2
y se refleja en un rayo I2. Este rayo I2 cae en S2 sobre el espejo
4 y se refleja según un rayo r2, descendente con relación a r1.
Un rayo i3 emitido mediante un punto de la
fuente detrás del alojamiento interno FI se refleja según un rayo
j3 mediante el espejo colector 1. El rayo j3 cae sobre el segundo
espejo de retorno 5 en un punto Q3 situado más arriba que Q1 y se
refleja según un rayo k3. El rayo k3 pasa entre el extremo inferior
del espejo reflector 1 y el borde inferior 6b de la plegadora 6. El
rayo k3 cae sobre el primer espejo de retorno 4 en un punto S3
donde se refleja según un rayo r3 descendente con relación al rayo
r1.
Se obtiene un haz luminoso con un corte definido
por la imagen, formada por el espejo 4, del borde inferior 6b de la
plegadora 6.
El paso general del haz obtenido se muestra en
la figura 4 con la ayuda de curvas isocandela. Se puede constatar
que la iluminación es casi nula sobre el plano horizontal ocupado
por el eje óptico del primer espejo de retorno 4. La zona iluminada
se sitúa por debajo del plano horizontal y presenta un contorno
sensiblemente pentagonal.
Pueden considerarse otros modos de
realización.
Para facilitar la fabricación del proyector,
garantizando al mismo tiempo una buena localización de los
distintos elementos, es posible realizar el primer espejo de retorno
4, el segundo espejo de retorno 5 y la plegadora 6 de una sola
pieza, en particular, de plástico moldeada, con un depósito metálico
de reflexión para las superficies que forman el espejo.
La forma del espejo colector puede optimizarse
para controlar la distribución del flujo luminoso. De la misma
manera, es posible modificar la forma del segundo espejo de retorno
para obtener una segunda posibilidad de control del haz
luminoso.
El primer espejo de retorno puede presentar una
superficie compleja, es decir, una superficie de paso parabólica,
pero más compleja según las condiciones impuestas. También puede
comprender estrías que determinan varias caras.
En el modo de realización descrito, las
concavidades del espejo colector y del primer espejo de retorno se
orientan en el mismo sentido, hacia el frente, y el espejo colector
se sitúa sobre el primer espejo de retorno.
Estas disposiciones no son indispensables. Por
razones de espacio, es posible colocar el primer espejo de retorno
sobre el espejo colector u orientar la concavidad del espejo
colector hacia atrás. Las posiciones del segundo espejo de retorno
y la plegadora podrán adaptarse en consecuencia.
Es también posible realizar la plegadora a
partir de dos planos que forman, por ejemplo, un ángulo de 15º. En
ese caso, el segmento de la derecha que representa la plegadora en
la figura 1 es la intersección de estos dos planos.
Hay que señalar que si el primer espejo de
retorno es de forma parabólica, es preferible modificar el borde
inferior de la plegadora para compensar los errores que aparecen
cuando se aleja del eje del elipsoide.
Cuando el primer espejo de retorno comprenda una
superficie compleja, es posible calcular la forma de esta
superficie para obtener un corte que comprende dos semiderechas que
forman un ángulo, por ejemplo de 15º, utilizando al mismo tiempo
una plegadora plana que comprende un borde rectilíneo.
La zona situada delante del segundo espejo de
retorno 5 y delante de la plegadora 6 puede utilizarse para
instalar funciones adjuntas como indicadores de cambio de
dirección.
Se puede obtener así cualquier tipo de haz de
corte, en particular, de corte plano (tipo antiniebla), o de corte
al menos parcialmente oblicuo (tipo código de tráfico a la derecha o
código de tráfico a la izquierda, de tipo europeo o americano).
\vskip1.000000\baselineskip
Esta lista de referencias citadas por el
solicitante está prevista únicamente para ayudar al lector y no
forma parte del documento de patente europea. Aunque se ha puesto
el máximo cuidado en su realización, no se pueden excluir errores u
omisiones y la OEP declina cualquier responsabilidad en este
respecto.
\bullet EP 1433999 A [0002]
\bullet US 20040022067 A [0003]
\bullet EP 1286106 A [0004]
\bullet US 20030090906 A [0004]
Claims (11)
1. Proyector (P) para vehículo automóvil,
previsto para proporcionar un haz luminoso de corte, que
comprende:
- un espejo colector (1), en particular, de tipo
elipsoidal,
- una fuente luminosa (3) colocada en proximidad
del alojamiento interno (Fi) del espejo colector (1),
- un primer espejo de retorno (4), que presenta
un eje óptico (4a) y que comprende un alojamiento (Fr1), desplazado
verticalmente con relación al espejo colector (1) para recuperar una
parte del haz emitido por la fuente luminosa (3) y devolverlo hacia
adelante,
- un segundo espejo de retorno (5), cuya
superficie reflexiva se orienta hacia el interior del espejo
colector (1) y está inclinada de tal manera que el segundo espejo
de retorno (5) dirige los rayos luminosos procedentes del espejo
colector (1) hacia el primer espejo de retorno (4), el cual está
dispuesto de modo que su alojamiento (Fr1) esté confundido, o esté
próximo, con la imagen del alojamiento externo (Fe) del espejo
colector (1) producida por el segundo espejo de retorno (5),
caracterizado por el hecho de que
comprende una plegadora (6), cuya superficie de reflexión está
orientada hacia el interior del espejo colector (1) y que presenta
un borde (6b), situado en proximidad del alojamiento (Fr1) del
primer espejo de retorno (4), cuya imagen define el corte del
haz.
2. Proyector (P) según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que el segundo espejo de
retorno (5) es mayoritariamente o esencialmente plano.
3. Proyector (P) según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado por el hecho de que el espejo colector (1) está
situado sobre el primer espejo de retorno (4).
4. Proyector (P) según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que la pared del espejo colector (1), en su mitad situada en el
lado del primer espejo de retorno (4), comprende una muesca (7) que
se extiende a partir del borde anterior del espejo colector (1).
5. Proyector (P) según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que el primer espejo de retorno (4), el segundo espejo de retorno
(5) y la plegadora (6) se realizan de una sola pieza.
6. Proyector (P) según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que la fuente luminosa (3) es una lámpara de xenón.
7. Proyector (P) según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que el primer espejo de retorno (4) presenta una superficie
parabólica.
8. Proyector (P) según una de las
reivindicaciones 1 a 6, caracterizado por el hecho de que el
primer espejo de retorno (4) presenta una superficie compleja.
9. Proyector (P) según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que la superficie del primer espejo de retorno (4) comprende
estrías.
10. Proyector (P) según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que las concavidades del espejo colector (1) y del primer espejo de
retorno (4) se orientan en el mismo sentido, hacia el frente.
11. Proyector (P) según una de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que las concavidades del espejo colector (1) y del primer espejo de
retorno (4) son sensiblemente opuestas.
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