IT8224238A1

IT8224238A1 - Proiettore per autoveicoli

Info

Publication number: IT8224238A1
Application number: ITMI1982A024238A
Authority: IT
Original assignee: Cibie Projecteurs
Priority date: 1981-11-12
Filing date: 1982-11-12
Publication date: 1984-05-12
Also published as: GB2109530A; BR8206520A; IT1153023B; SE8206127L; GB2109530B; FR2516203B1; JPS6132761B2; DE3241826A1; DE3241826C2; JPS5887701A; FR2516203A1; SE8206127D0; IT8224238A0; ES282728Y; ES282728U

Description

DOCUMENTAZIONE

RILEGATA

FUMERO-STUDIO CONSULENZA BREVETTI s.n.c. Descrizione dell ' invenzione avente per titolo :

"PROIETTORE PER AUTOVEICOLI"

a nome : CIBIE PROJECTEURS a Bobigny (Francia)

Inventore : Pascal ROL

Depositata il i 2 4 23 8 A/ 82

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RIASSUNTO

L' invenzione si riferisce ad un proiettore per autoveicoli com portante una sorgente luminosa munita di un filamento sostanzialmente cilindrico (f ) , un riflettore ellittico (c) a due fuochi , di cui l 'uno (F^ ) si trova vicino a detto filamento, e l 'altro (F^) davanti a questo filamento, ed una lente convergente (L) il cui fuoco ? nelle vicinanze del fuoco anteriore (F ) del riflettore.

Esso ? caratteri zzato dal fatto che la superficie riflettente del riflettore ? modificata in una zona critica (z) del riflettore , questa zona critica (Z) essendo definita come atta a proiettare su uno scherno normalizzato delle immagini del filamento che formano con la verticale un angolo o<. predeterminato, al pi? uguale a 30?

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La presente invenzione riguarda i proiettori di automobile del tipo comportante una sorgente luminosa, costituita da un filamento, un condensatore che forma recuperatone di flusso, costituito da un riflettore ellittico a due fuochi , di cui l 'uno si trova in vicinanza della sorgente luminosa e l 'altra davanti a questa sorgente, ed una lente convergente il cui fuoco ? vicino al fuoco anteriore del condensatore recuperatone, in maniera tale che i ra? g? emessi dalla sorgente, rinviati dal condensatore recuperatone, sono ricondotti dalla lente nella direzione dell'asse di emissione.

Una siffatta costruzione del proiettore ? tutt'altro che classica. In effetti, negli usuali proiettori per automobili si utili_z za un riflettore parabolico, con una lampada nel suo fuoco ed un vetro di ripartizione luminosa davanti a questo riflettore. Ma la costruzione sopra citata, che ricorre a un condensatore recuperatone, conosciuta teoricamente, sembra ugualmente interessante dal punto di vista pratico, in quanto essa permette un recupero ottimale del flusso luminoso emesso dalla lampada, per il fatto che il condensatore recuperatore avvolge questa su un angolo solido pi? grande, mentre a sua volta un condensatore recuperatore ellit tico occupa un volume pi? piccolo di quello di un riflettore parabolico classico.

Con un proiettore a condensatore recuperatore ellittico del tipo sopra citato, un tecnico del ramo sa ottenere globalmente le diverse forme di fascio luminoso utili nell'illuminazione aut? mobilistica. In particolare, si riescono ad ottenere dei fasci ta gliati utilizzando un occultatore (mascherina o schermo) disposto in vicinanza del fuoco anteriore del condensatore. La fig. 1 rappresenta schematicamente in sezione orizzontale la struttura che serve in tal modo da base alla presente invenzione. Vi si trovano il condensatore C, con i suoi due fuochi interno ed esterno F. e il filamento della lampada f posto nel fuoco F l 'occultato? re 0 posto nel fuoco F la lente L il cui fuoco ? pure in F . Lo 2?

asse ottico del sistema ? indicato con AA. Nella fig. 1 ? pure ra? presentato il percorso dei raggi luminosi. Si vede che 1'occultatone intercetta ed elimina i raggi luminosi rappresentati con un doppio tratteggio, i quali possono dare dei raggi che risalgono all'uscita dalla lente.

Delle prove eseguite dalla Richiedente, confortate da considerazioni teoriche, mostrano tuttavia che questo tipo di proiettore presenta un grave inconveniente nell'illuminazione automobilistica. In effetti si tratta, per i raggi luminosi, di un sistema sim metrico di rivoluzione il quale, astrazion^fatta dell'occultatore che va a tagliare una parte del fascio, proietta su lino schermo a 25 metri, del tipo che si adopera nelle normalizzazioni dell'illuminazione automobilistica (codice della strada), delle linee isocandela circolari e concentriche. In pratica ci? significa una illuminazione insoddisfacente, poich? si presenta sotto forma di una striscia luminosa sulla strada mentre in generale si richiede una d'illuminazione allargat^orizzontalmente

La presente invenzione si propose di ovviare a.questo inconveniente connesso al tipo di proiettore considerato.

Essa propone essenzialmente dei mezzi di adattamento del condensatore recuperatone ellittico in vista di un'illuminazione ottimale.

La presente invenzione si basa sull'attento esame della for^? mulazione delle immagini del filamento di lampada che si trovano proiettate su uno schermo di 25 metri.

Si sa che un tale filamento di lampada si presenta generalmente come un cilindro allungato, che pu? essere orientato sia sull'asse di un sistema riflettore sia trasversalmente a questo asse (in generale un filamento trasversale ? orizzontale).

Ogni punto del riflettore, assimilato a un piccolo specchio piano, d? luogo alla formazione dell'immagine del filamento su uno schermo, e si pu? considerare che l'illuminazione globale ottenuta ? realizzata dalla sovrapposizione di tutte le immagini individuali di tutti i punti dello specchio. Un filamento di forma allungata l?.delle immagini allungate che assumono sullo schermo orientamenti diversi a seconda del punto-sjv-ecchio considerato. Certe immagini possono essere orizzontali (la loro dimensione maggiore ? orizzontale), delle altre oblique, delle altre verticali. I diversi punti dello specchio danno cos? delle immagini pi? o meno inclinate.

Se si considera la formazione dell'illuminazione globale su uno schermo normalizzato, in corrispondenza con un proiettore a condensatore recuperatone ellittico,Come rappresentato in fig.2, si vede che un'immagg?te verticale quale 1^ ? molto pi? efficace di un'immagine orizzontale quale I per la formazione dell'im-

H

luminazione al disotto del limite di taglio rappresentato da due semirette L, e L a destra e a sinistra del oejttro dello scher a e

mo, sul quale sono materializzate come di consueto il lato basso

di destra B ,? il lato basso di sinistra B , e l'asse della strard g

da AR. Una gran parte dell'immagine verticale I resta senza ef?

fetto sull'illuminazione utile, che viene rappresentata con dei

tratteggi e che corrisponde alla portata utile del fascio lumi?

noso ? .

L'idea di base dell'invenzione ? quella di privilegiare le

immagini orizzontali o poco inclinate a detrimento delle immagi?

ni verticali o molto inclinate.

Il mezzo generale per arrivare a questo risultato ? quello di

sopprimere, e/o di attenuare, e/o di allargare, e/o ancora di

spostare le immagini verticali o molto inclinate, ossia le imma?

gini che formano un angolo inferiore a 30?, o preferibilmente di

20? con la verticale.

A tal fine si determinano sul condensatore recuperatore ellit?

tico le zone critiche che danno luogo alla formazione delle sud?

dette immagini inclinate e si modifica la superficie che riflette

tali zone critiche.

Si interviene a livello deljcondensatore perch? esso ? situato

davanti alla mascherina occultatrice; in Questo modo, non si au?

mentano i valori di abbagliamento che vengono determinati alla

altezza della mascherina.

Nel caso di un filamento assiale, la zona critica ? delimitata

dalla intersezione del condensatore recuperatore con due piani

inclinati rispetto al piano assiale verticale del condensatore recupe ratore.

Nel caso di un filamento trasversale orizzontale, la zona cri?

tica Z presenta, in vista frontale anteriore, l'andamento rappre?

sentato nella fig. 3 e, in sezione verticale assiale, l'andamento caso

rappresentato nella fig. 4? Per ciascun{particolare, l'es/perto

del ramo sa determinare questa zona con l'esperienza e con il

calcolo.

Le modifiche della zona possono interessare il suo potere di

diffusione o di riflessione, come pure la sua forma.

Sia che si tratti di un filamento assiale o di un filamento

trasversale, si pu? dapprima rendere non riflettente la zona cri?

tica, per esempio asportando il rivestimento riflettente o, meglio,

applicandovi una pittura opaca. Del pari, in tutti i casi, si pu?

attenuare l'illuminazione dovuta a questa zona rendendola a luce

diffusa, per esempio incorporandovi una granulosit? a gra?

na pi? o meno fine, il che pu? essere realizzato per sabbiatura

o con la formazione di nidi d'ape, prima di applicare il rivesti?

mento riflettente.

Si pu? anche deformare la zona critica sfalsando il suo fuoco

esterno rispetto al fuoco esterno dell'insieme del condensatore

recuperatoli (che coincide con quello della lente).

Si possono ugualmente disporre nella zona critica delle rigat

ture di divergenza, secondo delle generatrici ellittiche della zo-

na.

Si pu? infine defocalizzare la zona critica rispetto al filamento luminoso.

La descrizione che seguej con riferimento ai disegni annessi, far? comprendere meglio come si pu? realizzare l?invenzione.

Nei disegni annessi:

fig. 1 rappresenta in sezione assiale verticale il sistema di base al quale si applica l'invenzione;

fig. 2 rappresenta la proiezione, su uno schermo normalizzato a 25 metri, delle immagini elementari date dal sistema della fig.1;

figgi 3 e 4 rappresentano, in vista frontale e in sezione assia le verticale rispettivamente, la zona critica del riflett?re formante condensatore-recupe ratore, per un insieme che utilizza un filamento trasversale;

fig. 5 rappresenta in vista frontale la determinazione della zona critica del riflettore nel caso in cui esso cooperi con un filamento assiale;

fig. 6 rappresenta in vista frontale la determinazione della zona critica del riflettore nel caso in cui esso cooperi con un filamento trasversale;

figg. 7a e 7b rappresentano schematicamente, in vista frontale e in sezione assiale orizzontale, la costituzione di un riflettore ellittico destinato a cooperare con un filamento assiale, nel quale il fuoco esterno ? sfalsato in corrispondenza con la zona critica;

fig. 8 rappresenta in vista frontale un riflettore ellittico destinato a cooperare con un filamento trasversale, nel quale si effettua una rigatura della zona critica;

figg 9? e rappresentano schematicamente, in vista frontale e in sezione orizzontale assiale, un riflettore ellittico destinato a cooperare con un filamento assiale, e nel quale la zona critica ? defocalizzata rispetto al filamento luminoso.

Le figg. da 1 a 4 sono gi? state descritte in precedenza. Si ? visto che la fig. 1 d? lo schema di un proiettore del tipo comportante una sorgente luminosa, un riflettore ellittico che forma condensatore ed una lente convergente.

Viene ora descritta dettagliatamente, facendo riferimento alla fig. 5 e seguenti, l'attuazione dell'invenzione.

Per semplificare l'esposizione verranno usati, per tutte le figure, i medesimi riferimenti per indicare sia gli elementi invariati sia quelli omologhi.

La fig. 5 illustra la determinazione, su un riflettore ellittico che forma condensatore C, della zona critica Z, il condensatore essendo destinato a cooperare con un filamento cilindrico f disposto assialmente sull'asse AA del condensatore. In questo caso la zona critica Z, che corrisponde alla formazione di immagini elementari del filamento f la cui inclinazi?ne sulla verticale W ? al pi? uguale, in un senso o nell'altro, ad un angolo o<.(uguale p. es. a 20?, o meglio, a 30?), ? una zona centrale delimita ta dall'intersezione del condensatore C con due piani assiali P e P', i quali formano con il piano assiale verticale W un angolo C< , come mostrato chiaramente dalla fig. 5? Sulla superficie riflettente del condensatore C, la zona Z ? delimitata dalle cur?

ve d'intersezione, che sono delle ellissoidi.

Secondo l'invenzione, le immagini emesse dalla zona Z devono

essere soppresse e/o attenuate, e/o allargate, e/o spostate. Si

vedr? pi? completamente in seguito come ci si arriva.

La fig. 6 illustra il caso in cui il riflettore ellittico C

coopera con un filamento f cilindrico trasversale

orizzontale. In questo caso, e come ? stato rappresentato nelle

figg. 3 e 4, la zona critica Z si sdoppia in due semi-zone Z. e d Z , disposte rispettivamente a destra e a sinistra del condensag

tore C, e simmetricamente rispetto al piano verticale assiale

W . Le semi-zone Z, e Z sono definite sull'ellissoide come il d g

luogo dei punti che danno luogo a immagini, la cui inclinazione

rispetto alla verticale e tutt'al pi? uguale ad un angoloo<pre-

determinato.

In modo approssimativo, ma con buona approssimazione, ognuna

delle semi-zone Z e Z pu? essere considerata come delimitata d *

dall'intersezione del condensatore ellittico C con due cilindri.

Questi cilindri vengono determinati nel modo seguente: il fuoco

interno del condensatore C (sostanzialmente coincidente con il

filamento f) si proietta sul condensatore C secondo una direzio?

ne trasversale orizzontale, in due punti P e P , situati rispet d g

tivamente a destra e a sinistra del condensatore. A partire da

ciascuno di questi due punti, si tracciano due piani paralleli

alla direzione assiale AA e inclinati di un angoloo<rispetto al piano assiale orizzontale HH. Cos?, a partire dal punto P , si d tracciano i due piani 20 e 21 e, a partire dal P , i due piani d d g

20 e 21 ? Gli assi dei cilindri, paralleli alla direzione AA, e e

sono situati in questi piani e il raggio dei cilindri ? uguale al paramentro b della superficie ellittica del condensatore C ; il parametro b costituisce il parametro pi? piccolo di questa ellissoide ; nella fattispecie, esso corrisponde al raggio vertice le dell 'ellissoide^ tracciato a partire dal centro dell 'ellissoide, tra i suoi fuochi F, e ??. Si vede che la zona Z, ? deli-1 2 d mitata dall' intersezione del condensatore C con i cilindri 10, d e 11 , , di asse rispettivo 30, e 31 , ? Ugualmente la zona Z ? ded? d d g limitata dall ' intersezione del condensatore con i due cilindri 10 e 11 , centrati rispettivamente sugli assi 30 e 31 ? e E e ? Questa definizione approssimativa delle semi-zone Z, e Z ? d g molto soddisfacente, in quanto essa si avvicina, a meno del 10$ circa, alla definizione teorica ottimale.

Inoltre una tale definizione permette in modo molto semplice di effettuare un tracciamento dei limiti delle zone sul c?ndensaitore G , oppure sullo stampo che serve a fabbricare questo condensatore ; infatti si riesce molto facilmente, mediante rotazioni di pezzi, ad effettuare dei tracciamenti corrispondenti ad intersezioni con dei cilindri di rivoluzione.

Come si ? detto qui sopra, a proposito della fig. 5, una volta definite le zone critiche, si tratta di fare in moia che le im magini corrispondenti vengano a trovarsi modificate, potendo essere in part icolare soppresse, e/o attenuate, e/o allargate, e/o

spostate.

Una prima soluzione conforme all'invenzione consiste nel nascon

dere tali zone, sia mascherandole, specialmente mediante applica?

zione di una pittura opaca, smerigliandole; queste zone possono

anche essere rese diffondenti incorporandovi una granulosit? a

grana pi? o meno fine. In tutti i casi, le immagini dannose cor?

rispondenti alla zona vengono ad essere soppresse, o in ogni caso

molto attenuate.

Le figg. 7a e Jb rappresentano una soluzione in cui la zona Z

viene deformata in modo da spostare a sinistra e a destra/le iro-

magini COTT?Bponderiti. Nell'esempio scelto, si tratta di un con?

densatore C die coopera con un filamento assiale sull'asse AA. La

zona Z ha cosi l'andamento dato alla fig. 5? II condensatore C ha nel suo insieme due fuochi P e(P , come difinito nella fig.

1 12

1; secondo l'invenzione tutta la superficie del condensatore ri?

mane riflettente, ma viene deformata la superficie del condensa?

tore in corrispondenza alla zona critica Z.

Pi? esattamente, si d? alle met? destra e sinistra della zona

Z, Z e Z , un'inclinazione divergente rispetto all'asse AA, di d g

modo che il loro fuoco interno resta sostanzialmente in F^, men?

tre il loro fuoco esterno viene spostato lateralmente, fino in

P per la semi-zona Z?, e fino in ?? per la semi-zona Z ? Grazie

a questo spostamento dei fuochi esterni, dove si formano le im?

magini del filamento P, che ? situato in vicinanza del fuoco inter no comune , le immagini finali sullo schermo della fig. 2, che sarebbero delle immagini veiticali, entro un angolo di cs^rispetto alla verticale, si trovano spostate lateralmente, il che le rende accettabili.

La 'fig* 8 illustra, nel caso delle zone Z e Z , tracciate sul d e

condensatore C per la sua cooperazione con un filamento f trasver sale , una disposizione diversa per diffondere le immagini corrispondenti alla zona critica. In questo caso la zona critica ? munita di rigature verticali di diffusione s, come rappresentato in figu ra. ? Grazie a queste rigature lajluce corrispondente alle immagini verticali diventa diffusa, di modo che esse risultano accettabili.

Le figg. 9? e illustrano, nel caso in cui il condensatore

C coopera con un filamento^ssiale, una disposizione in cui le semi-zone critiche sinistra e destra, Z e Z , si trovano sistema E d -ticamente defocalizzate rispetto al filamento f corrispondente al fuoco interno del condensatore C. Come si vede nella fig. 9?? la quale ? una vista schematica in un piano orizzontale si sfaisano gli assi delle zone Z, e Z V , affinch? i loro due fuochi F

d 1 s> P , e ? ; B? trovino spostati lateralmente rispetto al-2g 1d 2d

l 'orizzontale. Lo spostamento ? per esempio dell'ordine di 1 ,5

mm per un filamento assiale. Con una tale disposizione le immagi ni verticali corrispondeift?. alla zona critica vengono ad essere allargate lateralmente , contribuendo all'illuminazione della parte bassa di lato della strada, il che le rende accettabili e perfino utili

Beninteso, tutte le soluzioni che sono state illustrate qui sopra, con la tale o talaltra disposizione del filamento (assiale o trasversale) , sono applicabili indifferentemente alle due disposizioni. D'altra parte, possono essere adottati altri interven ti sulla zona critica, alla portata dell 'esperto, l 'invenzione non essendo limitata ai modi di deformazione e di defocalizzazione che sono stati descritti, il mezzo generale dell 'invenzione essendo sempre la modifica della forma e/o della funzione del riflettore nella zona critica.

RIVENDICAZIONI

1 ) Proiettore per autoveicolo, caratterizzato dal fatto che esso comporta una sorgente luminosa munita di un filamento sostanzialmente cil inc?rico (f) , un riflettore ellittico (C ) a due fuochi, di cui l 'uno (F^ ) si trova in prossimit? di detto filamento, e l 'altro (F^) davanti a questo filamento, ed una lente convergente (L) il cui fuoco ? prossimo al fuoco anteriore (Fg) del riflettore, e dal fatto che la superficie riflettente del riflettore ? modificata . in una zona critica (z) del riflettore , questa zona critica (Z) essendo definita come atta a proiet^ tare su uno . schermo normalizzato delle immagini del filamento che formano con la verticale un angolo predeterminato ?X,, al pi? ?gua le a 30?.

2) Proiettore come in 1 ) in cui il filamento (f) ? un filamento assiale, e in cui la zona critica (Z) ? definita dall ' intense? FUMERO-STUD!D CONSULENZA BREVETTI s.n.C.

zione del riflettore (C) con due piani assiali (P, P' ) inclinati dell ?Kgolo o< rispetto alla verticale.

3 ) Proiettore come in 1 ) in cui il filamento (f) ? un filamento trasversale, e in cui la zona critica (z), che ? doppia, ? sostanzialmente definita dall ' intersezione della superficie del ri -f lettore (c) con due coppie di cilindri di rivoluzione ( lOg, 11 g; 10d, 11d), a sinistra e a destra del riflettore (c), ciascuna delle due coppie di cilindri passando per la proiezione tra eversale (Pg, Pd) del fuoco interno del riflettore sulla superficie di questo, il raggio dei cilindri essendo uguale al para^-metro "b dell 'ellissoide che definisce il detto riflettore , e gli assi dei cilindri trovandosi su piani (20g, 21g; 20d, 21d) indinati di - ?< rispetto al piano orizzontale (H-H) , tali piani passando per le proiezioni del fuoco interno (F^ ) del rifletty-ore sulla superficie di questo.

4) Proiettore come in una delle rivendicazioni 1 ) a 3) , in cui la superficie della zona critica (Z) ? resa non riflettente o diffondente.

5 ) Proiettore come in una delle rivendicazioni 1) a 3 ) in cui la superficie della zona critica (Z) ? ricoperta di rigature (s ) di diffusione .

6) Proiettore come in una delle rivendicazioni 1 ) a 3) in cui la zona critica (Z) ? deformata simmetricamente, nella sua parte sinistra ? nella sua parte d?stra, rispetto alla sua forma teorica ottimale sull 'ellissoide di definizione del riflettore (C) ,

Claims

di modo che, restando invariato il fuoco interno (P ) di questa 1

zona, il fuoco esterno (F^) si sposta verso sinistra per la parte sinistra, e verso destra per la parte destra (?^ , P

2g 2d/

7) Proiettore come in una delle rivendicazioni 1 ) a 3 ) in cui la zona critica (Z) ? deformata rispetto alla forma teorica coincidente con la superficie geometrica ellittica del riflettore (C ) , cosicch? la zona critica (Z) ? costituita, a sinistra e a destra, da due porzioni di ellissoide i cui assi sono sfalsati per traslazione a sinistra e a destra rispetto all 'asse centrale del riflettore.

ac/

FUMERQ-SUM) CONSULENZA bREVEIll s.n.c.