ES2527971A1 - Dispositivo de señalización óptica para faro de vehículo - Google Patents

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Abstract

Dispositivo de señalización óptica para faro de vehículo que comprende una pluralidad de fuentes de luz (1), un canal reflector (2) de la luz emitida por dicha pluralidad de fuentes de luz (1), y un filtro (3) de luz, dispuestos de tal forma que la luz emitida por dicha pluralidad de fuentes de luz (1) atraviesa el filtro (3) de luz tras una reflexión en el canal reflector (2), caracterizado porque dicho canal reflector (2) comprende una superficie de un color substancialmente blanco. Así, dicho dispositivo de señalización óptica, presenta una iluminación uniforme y homogénea en una superficie, aumentando además la simplicidad respecto a las soluciones conocidas en el estado de la técnica.

Description

DESCRIPCIÓN
Dispositivo de señalización óptica para faro de vehículo.
OBJETO DE LA INVENCIÓN 5
La presente solicitud de patente tiene por objeto un dispositivo de señalización óptica para faro de vehículo según la reivindicación 1, que incorpora notables innovaciones y ventajas.
ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN 10
Los dispositivos de señalización óptica para faro de vehículo en los que se han implementado hasta la fecha funciones LED para funciones de señalización (luz de posición, luz de freno, luz diurna) han seguido la siguiente evolución:
15
- En el estado de la técnica existe una primera generación en el que se busca un diseño puntillista. Se pretende mostrar los LEDs como puntos discretos de luz.
-También existe en el estado de la técnica una segunda generación con soluciones que no muestran directamente los puntos de luz. Por ejemplo, se conseguía este efecto con guías de 20 luz o ventanas translúcidas (filtros) con una distribución de luz lo más uniforme posible. En el caso de las ventanas translúcidas, el diseño incluye una superficie reflectora con múltiples caras para orientar la reflexión del haz de luz en una dirección predefinida. Se requiere de una superficie reflectora con múltiples caras para cada uno de los emisores de luz LED. Cada una de estas caras es un micro-reflector y un conjunto de micro-reflectores se conoce como 25 superficie reflectora faceteada. Además, esta superficie reflectora faceteada tiene un acabado metalizado para aumentar las propiedades de reflexión.
Para conseguir que el diseño de estas superficies faceteadas logre una uniformidad en la distribución de la luz, es necesario un complejo desarrollo de prueba y error, tanto en la 30 matemática de los reflectores, como en el diseño y los materiales de los filtros, además de procesos adicionales de metalizado de elevado coste.
En el diseño de funciones luminosas para las luces de un automóvil se utilizan reflectores individuales faceteados para cada LED, y filtros intermedios translúcidos para disimular el 35 aspecto 'puntillista' de los primeros dispositivos ópticos con LEDs. En el estado de la técnica presentado, aún y la complejidad técnica que representa su diseño, no se consigue una uniformidad total de la distribución de luz.
Es también conocido del estado de la técnica, según se refleja en el documento EP2589479, 40 un método de fabricación de una sola pieza metálica que tiene un cuerpo de base y una carcasa del reflector. Un material adecuado, en particular el material plástico, se aplica para formar una superficie del reflector en la zona ópticamente activa de la carcasa del reflector. La carcasa de reflector está cubierta con dicho material. El material se pulveriza sobre la carcasa del reflector. Una cúpula y elementos de fijación son co-moldeados durante la aplicación de 45 material.
Por otro lado, en el documento CN201724119 se describe una lámpara de señalización de vehículo automóvil. La lámpara de señalización vehículo de motor consta de un soporte de la lámpara, una fuente de luz y una pantalla de lámpara transparente. La pantalla de la lámpara 50 transparente está dispuesta en el soporte de la lámpara. Al menos un reflector está dispuesto en el soporte de la lámpara, y dos reflectores adyacentes con un borde de conexión común; la fuente de luz comprende al menos un diodo emisor de luz, el cual está dispuesto en un
reflector, y éste está dispuesto a su vez en la pantalla de la lámpara transparente. La luz emitida por múltiples diodos emisores es uniforme y se refleja en todos los reflectores. La luz uniforme se transmite pasando a través de la pantalla transparente de la lámpara, por lo que la luz reflejada presenta un aspecto suave y homogéneo, por lo que tiene un mejor efecto de advertencia. 5
Por otro lado, en el documento US2003169600 se describe una lámpara de un vehículo que irradia la luz emitida por las fuentes de luz LED a través de la iluminación indirecta, y que tiene un brillo uniforme. La luz emitida desde las fuentes de luz LED se dirige hacia arriba y se forma en haces paralelos por lentes de Fresnel, y los haces paralelos se reflejan por un reflector en 10 una dirección orientado hacia delante de la lámpara. El reflector se divide en sub-reflectores que difieren en altura y ángulo de inclinación hacia adelante, de acuerdo a las áreas en que los haces de luz paralelos chocan. La distancia entre cada una de las fuentes de luz LED, y la correspondiente de las lentes de Fresnel, aumenta inversamente proporcional a la altura de la correspondiente a uno de los sub-reflectores. La intensidad del flujo luminoso que incide sobre 15 cada una de las lentes de Fresnel disminuye en proporción a la disminución de la altura de la correspondiente a uno de los sub-reflectores; por lo tanto, la intensidad del flujo luminoso que incide sobre la superficie reflectante de cada uno de los sub-reflectores disminuye proporcionalmente a la superficie proyectada hacia delante de la lámpara, y por lo tanto los sub-reflectores tienen una luminancia uniforme y toda la superficie reflectante del reflector 20 aparece uniformemente iluminada.
Por otro lado, en el documento DE202010008219 se describe una lámpara de vehículo que comprende: un cuerpo de lámpara, que está conectada a un difusor, montado en una placa de circuito, junto a un reflector, una placa de circuito impreso, diodos emisores de luz y un reflector 25 correspondiente a los diodos emisores de luz que comprende una pluralidad de porciones cóncavas que reflejan dicha luz. En el centro tienen cada uno una abertura para el diodo emisor de luz, donde antes de las aberturas de las segundas partes de reflexión una primera parte reflectante está dispuesta en cada caso.
30
Así pues existe aún una necesidad de disponer de un dispositivo de señalización óptica para faro de vehículo que presente una iluminación uniforme y homogénea en una superficie, simplificando la técnica de dicho dispositivo.
DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN 35
De acuerdo con la presente invención, este cometido se soluciona mediante un dispositivo de señalización óptica para faro de vehículo según la reivindicación independiente 1. Ventajas adicionales de la invención se presentan acompañando las características incluidas en las reivindicaciones dependientes, mencionadas en la descripción que se reseña a continuación. 40
Para las funciones de señalización de un vehículo automóvil, a modo de ejemplo la función de luz de posición, es importante disponer de una distribución homogénea de la luz. Para dichas funciones de señalización no es un aspecto esencial la intensidad de la luz, como sí lo es para funciones de iluminación de un vehículo. El concepto de la presente invención consiste en 45 sustituir el grupo de micro-reflectores que forman las ópticas faceteadas de las superficies de reflexión con el objetivo de que en la superficie del canal de reflexión se produzca una reflexión difusa, en lugar de una reflexión especular.
Así, y más en detalle, el dispositivo de señalización óptica para faro de vehículo comprende 50 una pluralidad de fuentes de luz, un canal reflector de la luz emitida por dicha pluralidad de fuentes de luz, y un filtro de luz, dispuestos de tal forma que la luz emitida por dicha pluralidad de fuentes de luz atraviesa el filtro de luz tras una reflexión en el canal reflector, en donde dicho
canal reflector comprende una superficie de un color sustancialmente blanco. De este modo, la construcción propuesta aporta mayor homogeneidad de la luz proyectada y es mucho más sencilla que las soluciones actuales que contemplan reflectores con óptica faceteada y superficies metalizadas.
5
La solución de yuxtaponer reflectores individuales faceteados, presente en los diseños constructivos del estado de la técnica, se reemplaza por un canal continuo sin óptica faceteada. Además, en lugar de metalizar la superficie, el canal se construye con un material blanco sin aplicar ningún proceso posterior.
10
Ventajosamente, el acabado superficial de la superficie del canal reflector es ligeramente rugoso. Esta rugosidad es producida mediante un grabado fino no uniforme. La profundidad de dicho grabado depende del material utilizado en el canal reflector así como de la distancia existente entre la pluralidad de fuentes de luz y el canal reflector. Dicha profundidad de grabado es del orden de micras. 15
Adicionalmente, la superficie del canal reflector es de un acabado irregular. Dicha irregularidad del canal reflector aumenta la dispersión de los haces de luz y, por ende, mejora la homogeneidad resultante. Por medio del acabado rugoso se consigue un efecto de reflexión difusa que provoca una dispersión de la luz en todas direcciones consiguiendo una iluminación 20 uniforme en el filtro.
Más concretamente, la superficie de dicho canal reflector es de un acabado substancialmente mate. Así, se logra un efecto adicional de reflexión difusa.
25
La luz procedente de los LEDs y reflejada en dicho canal reflector blanco, sale a través de un filtro de luz intermedio. En la superficie de dicho filtro, la distribución de la intensidad de la luz saliente es esencialmente homogénea resultando interesante para funciones como luces de posición, de freno, diurna…
30
En una realización preferida de la invención, dicho canal reflector es único para dicha pluralidad de fuentes de luz. Con único se entiende que el canal reflector es común para toda la pluralidad de fuentes de luz, ubicado paralelamente al de dicha pluralidad de fuentes de luz. De este modo se produce un considerable ahorro, respecto a las variantes conocidas en el estado de la técnica en las que hay un reflector individual para cada fuente de luz. Por otro lado la superficie 35 de dicho canal reflector es continua, representando una simplicidad técnica adicional respecto las soluciones del estado de la técnica con multitud de ópticas en la superficie de reflexión.
Según otro aspecto de la invención, dicho canal reflector está comprendido por al menos dos sectores, tal que cada uno de dichos sectores tiene su origen en extremos opuestos del filtro. 40 Más concretamente, dichos dos sectores que subdividen el canal reflector forman un canal reflector sustancialmente cóncavo. Esta geometría sustancialmente cóncava permite aumentar la eficiencia en la reflexión del canal reflector puesto que refleja y direcciona los haces de luz hacia el filtro de luz y, de este modo, hacia la salida del dispositivo de señalización.
45
Más en particular, el al menos uno de los dos sectores de dicho canal reflector sustancialmente cóncavo tiene una forma sustancialmente parabólica y el al menos otro de los dos sectores del canal reflector tiene una forma sustancialmente plana, sin resultar dicha geometría limitativa. Dicha forma parabólica queda enfrentada, con una cierta inclinación, a la dirección de emisión de la pluralidad de fuentes de luz, de modo que los rayos luminosos procedentes de cada 50 fuente de luz (luz emitida) se reflejan mayoritariamente en dicha superficie parabólica. La geometría de dicha superficie parabólica se calcula para que refleje los haces de luz hacia el filtro de luz y, por ende, hacia el exterior del dispositivo de señalización óptica.
El acabado superficial rugoso e irregular de la superficie provoca una reflexión en todas las direcciones. El sector parabólico del canal reflector refleja los haces de luz mayoritariamente hacia el filtro de luz. Debido a la reflexión difusa, es inevitable una dispersión de los haces de luz. Con la forma parabólica del al menos un sector se minimiza dicha dispersión y, mediante la geometría sustancialmente cóncava del canal reflector, se evitan pérdidas y se dirigen los 5 haces de luz hacia el exterior.
En una realización preferida de la invención, la pluralidad de fuentes de luz son diodos LED. De este modo la fuente de luz tiene mayor eficiencia en consumo y una mayor durabilidad.
10
Ventajosamente, el al menos uno de los sectores de forma sustancialmente plana comprende una pluralidad de orificios para dejar pasar hacia el interior de dicho canal reflector la luz emitida por la pluralidad de fuentes de luz. Así, por medio de la presencia de dicha pluralidad de orificios, se mantiene la continuidad con el resto de la superficie de dicho canal reflector, mejorando las propiedades de reflexión y la facilidad de construcción de dicho componente. 15
Adicionalmente, cada orificio deja pasar hacia el interior del canal reflector la luz emitida por cada fuente de luz. De este modo, los rayos luminosos alcanzan la superficie reflectora, rebotando hacia el filtro y hacia el exterior del dispositivo de señalización óptica.
20
En una realización preferida de la invención, dicho canal reflector es de material plástico. Así, su fabricación resulta sencilla, pudiendo obtenerse dicha pieza de la inyección en un molde.
Ventajosamente, el filtro de luz es translúcido, de modo que deja pasar la luz a su través sin oposición y preferentemente colorado. La translucidez del filtro aumenta la homogeneidad de la 25 luz emitida por el dispositivo de señalización óptica y oculta los componentes interiores vistos desde el exterior.
Más concretamente, el filtro de luz es substancialmente plano, no generando ninguna distorsión ni variación en la dirección de transmisión de los rayos luminosos. 30
Es también objeto de la presente invención un faro de vehículo que comprende un dispositivo de señalización óptico según la reivindicación 1.
En los dibujos adjuntos se muestra, a título de ejemplo no limitativo, un dispositivo de 35 señalización óptica para faro de vehículo, constituido de acuerdo con la invención. Otras características y ventajas de dicho dispositivo de señalización óptica para faro de vehículo, objeto de la presente invención, resultarán evidentes a partir de la descripción de una realización preferida, pero no exclusiva, que se ilustra a modo de ejemplo no limitativo en los dibujos que se acompañan, en los cuales: 40
BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS
Figura 1.- Es una vista frontal de la parte trasera de un vehículo con el dispositivo de señalización óptico para faro, de acuerdo con la presente invención; 45
Figura 2A.- Es una vista general del exterior del faro de vehículo con el dispositivo de señalización óptica, de acuerdo con la presente invención;
Figura 2B.- Es una vista general del interior del faro de vehículo con el dispositivo de señalización óptica, de acuerdo con la presente invención;
Figura 3A.- Es una vista de detalle en perspectiva del interior del faro de vehículo con el 50 dispositivo de señalización óptica, de acuerdo con la presente invención;
Figura 3B.- Es una vista de detalle en perspectiva del interior del faro de vehículo con el dispositivo de señalización óptica, de acuerdo con la presente invención;
Figura 4A.- Es una vista esquemática de una superficie reflectora plana con reflexión especular;
Figura 4B.- Es una vista esquemática de una superficie reflectora rugosa del canal de reflexión del dispositivo de señalización óptica, de acuerdo con la presente invención;
Figura 5.- Es una vista lateral en esquema del dispositivo de señalización óptica para faro de 5 vehículo, de acuerdo con la presente invención;
DESCRIPCIÓN DE UNA REALIZACIÓN PREFERENTE
A la vista de las mencionadas figuras y, de acuerdo con la numeración adoptada, se puede 10 observar en ellas un ejemplo de realización preferente de la invención, la cual comprende las partes y elementos que se indican y describen en detalle a continuación.
Así, tal como se aprecia en las figuras 2B, 3A, 3B y 5, el dispositivo de señalización óptica para faro de vehículo comprende una pluralidad de fuentes de luz 1, un canal reflector 2 de la luz 15 emitida por dicha pluralidad de fuentes de luz 1, y un filtro 3 de luz, dispuestos de tal forma que la luz emitida por dicha pluralidad de fuentes de luz 1 atraviesa el filtro 3 de luz tras una reflexión en el canal reflector 2, caracterizado porque dicho canal reflector 2 comprende una superficie 21 de un color sustancialmente blanco.
20
Más concretamente, tal como se aprecia en la figura 4B, el acabado superficial de la superficie 21 del canal reflector 2 es ligeramente rugoso. Esta rugosidad es producida mediante un grabado fino no uniforme. La profundidad de dicho grabado depende del material utilizado en el canal reflector así como de la distancia existente entre la pluralidad de fuentes de luz y el canal reflector. En el caso particular y a modo de ejemplo no limitativo, el canal reflector es de 25 Policarbonato y un patrón de grabado K31. También se nota la ventaja de implementar una irregularidad en la profundidad del grabado de la superficie para conseguir luz reflectada difusamente.
Tal como se aprecia en la figura 4A, la reflexión de los haces de luz en una superficie lisa es 30 especular, es decir, los rayos de luz paralelos se reflejan también paralelamente. El acabado superficial rugoso irregular mostrado en la figura 4B muestra una reflexión difusa como la que se produce en el canal reflector 2. De este modo, los rayos reflejados salen en todas direcciones aportando una alta homogeneidad de la luz.
35
Según otro aspecto de la invención, tal como se aprecia en la figura 4B, el acabado de la superficie 21 es irregular.
Según aún otro aspecto de la invención, tal como se aprecia en las figuras 3A y 3B, la superficie 21 de dicho canal reflector 2 es de un acabado sustancialmente mate. 40
Por otro lado, tal como se aprecia en las figuras 2B, 3A y 3B, dicho canal reflector 2 es único para dicha pluralidad de fuentes de luz 1.
Así, tal y como se aprecia en las figuras 2B, 3A y 3B, el canal reflector 2 es único para dicha 45 pluralidad de fuentes de luz 1, simplificando notablemente el diseño del dispositivo de señalización.
Según otro aspecto de la invención, tal y como se muestra en figura 5, dicho canal reflector 2 está comprendido por al menos dos sectores 201, 202, tal que cada uno de dichos sectores 50 tiene su origen en extremos opuestos del filtro 3. Más en particular, en una sección transversal del conjunto, cada uno de los sectores 201, 202 tiene su origen en un extremo superior y otro inferior del filtro 3 tal que éstos quedan separados entre ellos por la distancia longitudinal de
dicho filtro 3. Dichos al menos dos sectores 201, 202 forman un canal reflector 2 sustancialmente cóncavo, aumentando la eficiencia en la reflexión del canal reflector eliminando pérdidas de haces de luz. Particularmente, el canal reflector 2 es más profundo que las soluciones conocidas en el estado de la técnica.
5
Más concretamente, tal y como se observa en la figura 5 el al menos uno de los dos sectores 201 del canal reflector 2 tiene una forma sustancialmente parabólica. Además, el al menos otro de los dos sectores 202 del canal reflector 2 tiene una forma sustancialmente plana.
Más en particular, en la figura 5 se muestra que el al menos un sector 201 de forma 10 sustancialmente parabólica está enfrentado a las direcciones principales de los haces de luz emitidos por la pluralidad de fuentes de luz 1. La geometría de dicho sector 201 parabólico refleja los haces de luz principalmente hacia el filtro 3. Debido al acabado rugoso de la superficie 21 del canal reflector 2 dicha reflexión no es regular por lo que la forma sustancialmente cóncava del canal reflector 2 elimina pérdidas de luz dirigiéndola hacia el filtro 15 3.
Según otro aspecto de la invención, tal y como se muestra en las figuras 3A y 3B, la pluralidad de fuentes de luz 1 son diodos LED para aumentar la eficiencia energética del dispositivo de señalización óptica. 20
Según otro aspecto de la invención, tal y como se muestra en la figura 5, el al menos otro sector 202 del canal reflector 2 comprende una pluralidad de orificios 23 para dejar pasar hacia el interior de la concavidad de dicho canal reflector 2 la luz emitida por la pluralidad de fuentes de luz 1. Dicho sector 202 sustancialmente plano es, a la vez, sustancialmente paralelo al 25 circuito impreso 11 que comprende la electrónica de la pluralidad de fuentes de luz 1, facilitando así su fijación y ocupando un espacio mínimo.
Más en particular, tal y como se muestra en la figura 5, cada orificio 23 deja pasar hacia el interior del canal reflector 2 la luz emitida por cada fuente de luz 1. 30
Según otro aspecto de la invención, dicho canal reflector 2 es de material plástico para facilitar su proceso de fabricación, pudiendo obtenerse dicha pieza de la inyección en un molde.
Ventajosamente, el filtro de luz es translúcido, de modo que deja pasar la luz a través suyo sin 35 oposición y preferentemente colorado. La translucidez del filtro aumenta la homogeneidad de la luz emitida por el dispositivo de señalización óptica y oculta los componentes interiores vistos desde el exterior. Más en particular, tal y como se aprecia en la figura 5, el filtro 3 de luz es sustancialmente plano.
40
Es también objeto de la presente invención un faro de vehículo que comprende un dispositivo de señalización óptico según la reivindicación 1, tal como se aprecia en la figura 1.
Los detalles, las formas, las dimensiones y demás elementos accesorios, así como los componentes empleados en la implementación de dicho dispositivo de señalización óptica para 45 faro de vehículo podrán ser convenientemente sustituidos por otros que sean técnicamente equivalentes, y no se aparten de la esencialidad de la invención ni del ámbito definido por las reivindicaciones que se incluyen a continuación de la siguiente lista.
Lista referencias numéricas: 50
1 fuente de luz
11 circuito impreso
2 canal reflector
21 superficie
201 sector sustancialmente parabólico
202 sector sustancialmente plano
23 orificio 5
3 filtro

Claims (1)

  1. REIVINDICACIONES
    1- Dispositivo de señalización óptica para faro de vehículo que comprende una pluralidad de fuentes de luz (1), un canal reflector (2) de la luz emitida por dicha pluralidad de fuentes de luz (1), y un filtro (3) de luz, dispuestos de tal forma que la luz emitida por dicha pluralidad de 5 fuentes de luz (1) atraviesa el filtro (3) de luz tras una reflexión en el canal reflector (2), caracterizado porque dicho canal reflector (2) comprende una superficie (21) de un color substancialmente blanco.
    2- Dispositivo de señalización óptica según la reivindicación 1 caracterizado porque el acabado 10 superficial de la superficie (21) del canal reflector (2) es ligeramente rugoso.
    3 Dispositivo de señalización óptica según la reivindicación 1 o 2 caracterizado porque la superficie (21) es de un acabado irregular.
    15
    4- Dispositivo de señalización óptica según la reivindicación 1 caracterizado porque la superficie (21) de dicho canal reflector (2) es de un acabado substancialmente mate.
    5- Dispositivo de señalización óptica según la reivindicación 1 caracterizado porque dicho canal reflector (2) es único para dicha pluralidad de fuentes de luz (1). 20
    6- Dispositivo de señalización óptica según la reivindicación 5 caracterizado porque dicho canal reflector (2) está comprendido por al menos dos sectores (201, 202), tal que cada uno de dichos sectores tiene su origen en extremos opuestos del filtro (3).
    25
    7- Dispositivo de señalización óptica según la reivindicación 6 caracterizado porque dichos al menos dos sectores (201, 202) forman un canal reflector (2) sustancialmente cóncavo.
    8- Dispositivo de señalización óptica según alguna de las reivindicaciones 6 o 7 caracterizado porque el al menos uno de los dos sectores (201) del canal reflector (2) tiene una forma 30 sustancialmente parabólica.
    9- Dispositivo de señalización óptica según alguna de las reivindicaciones 6 o 7 caracterizado porque el al menos otro de los dos sectores (201) del canal reflector (2) tiene una forma sustancialmente plana (202). 35
    10- Dispositivo de señalización óptica según la reivindicación 8 caracterizado porque el al menos un sector (201) de forma sustancialmente parabólica está enfrentado a las direcciones principales de los haces de luz de la pluralidad de fuentes de luz (1).
    40
    11- Dispositivo de señalización óptica según la reivindicación 1 caracterizado porque la pluralidad de fuentes de luz (1) son diodos LED.
    12- Dispositivo de señalización óptica según la reivindicación 1 caracterizado porque el al menos otro sector (202) del canal reflector (2) comprende una pluralidad de orificios (23) para 45 dejar pasar hacia el interior de la concavidad de dicho canal reflector (2) la luz emitida por la pluralidad de fuentes de luz (1).
    13- Dispositivo de señalización óptica según la reivindicación 12 caracterizado porque cada orificio (23) deja pasar hacia el interior del canal reflector (2) la luz emitida por cada fuente de 50 luz (1).
    14- Dispositivo de señalización óptica según la reivindicación 1 caracterizado porque dicho canal reflector (2) es de material plástico.
    15- Dispositivo de señalización óptica según la reivindicación 1 caracterizado porque el filtro (3) de luz es translúcido y preferentemente colorado. 5
    16- Dispositivo de iluminación según la reivindicación 1 caracterizado porque el filtro (3) de luz es sustancialmente plano.
    17- Faro de vehículo que comprende un dispositivo de señalización óptico según la 10 reivindicación 1.
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