ITRM20000365A1 - Unita' di illuminazione per veicoli con sistema di condotti di luce. - Google Patents

Description

DESCRIZIONE

L'invenzione riguarda un dispositivo di illuminazione per veicoli con un sistema di condotti di luce, secondo le caratteristiche indicate nel preambolo della rivendicazione 1.

Una unità di illuminazione per veicoli del tipo in questione, con un sistema di conduttori di luce è nota dalla pubblicazione DE 196 13 211 Al. Questo dispositivo presenta una sorgente di luce, la qui luce viene messa a fuoco in una barra ottica. Mediante sfaccettature riflettenti in certi punti la luce viene disaccoppiata dalla barra e guidata attraverso lenti ottiche sul desiderato campo di illuminazione. L'asse longitudinale dei conduttori di luce forma, rispetto alle sfaccettature, un angolo acuto, l'inclinazione delle sfaccettature essendo scelta in modo che sulle sfaccettature si verifichi una riflessione totale.

In questo tipo di un sistema di luce è inconveniente il fatto che mediante la disposizione delle sfaccettature con le lenti ottiche ad esse coordinate, la risultante distribuzione della luce è definitivamente prestabilita. Questa indicazione determina la caratteristica del riflettore. La possibilità delle variazioni nella distribuzione della luce sono fortemente limitate.

Per influenzare la distribuzione della luce, nella trasmissione della luce sono possibili elementi regolabili, che vengono disposti ad esempio tra la sorgente di luce e la barra oppure anteriormente alla rispettiva lente. Particolarmente conveniente sembra essere l'uso, oltre ad otturatori meccanici, di elementi elettrocromatici, che mediante l'applicazione di una tensione elettrica possono essere commutati tra trasparente ed assorbente e servono così per la regolazione della distribuzione della luce delle singole sfaccettature. L'uso di tali elementi è però solo limitato, in quanto essi si riscaldano fortemente allo stato oscurato, rendendo impossibile l'uso della trazione diaframmata della luce. In ogni caso è da preferirsi quindi il controllo della distribuzione della luce attraverso un principio di riflessione.

Il compito dell'invenzione è quello di perfezionare un sistema di luce in modo da rendere possibile una semplice e rapida variazione della distribuzione della luce nei riflettori di veicoli, in particolare la distribuzione della luce sulla strada.

Secondo l'invenzione il compito viene risolto mediante le caratteristiche della rivendicazione 1. Forme di realizzazione ed ulteriori sviluppi vantaggiosi dell'oggetto dell'invenzione sono caratterizzati dalle caratteristiche delle sottorivendicazioni .

Un vantaggio essenziale di queste forme di realizzazione consiste nel fatto che mediante la variazione dei singoli elementi di controllo della luce viene resa possibile una pluralità di distribuzione di luce sulla strada. Diventano così possibili anche rapidi cambi della distribuzione della luce sulla strada, quando ad esempio si deve eseguire la commutazione dalla luce anabbaggliante alla luce abbagliante oppure se si deve realizzare un'altra distribuzione della luce, come ad esempio nella marcia in curva.

L'invenzione verrà descritta più da vicino in un esempio di realizzazione illustrato nel disegno, .in cui:

la figura 1 mostra una vista schematica di una unità di illuminazione del veicolo, con un sistema di guida della luce, consistente di una barra ottica;

la figura 2 mostra una vista schematica di un settore di una barra ottica con un elemento di controllo della luce;

la figura 3 rappresenta un'altra vista schematica di un settore di una barra ottica con un elemento di controllo della luce;

la figura 4 è un'altra vista schematica di un settore di una barra ottica con un elemento di controllo della luce;

la figura 5 rappresenta un'altra vista schematica idi un settore di una barra ottica con un elemento di controllo della luce.

La figura 1 mostra una vista schematica di una unità di illuminazione 1 per veicoli, con un sistema di condotti di luce, in particolare per il riflettore di un veicolo, il dispositivo di illuminazione 1 del veicolo avendo una sorgente di luce 6, che riflette la luce in modo parallelo in una barra ottica 2. La luce viene convogliata dalla barra ottica 2, costituita da condotti di luce 7, viene riflesse sulle sfaccettature 3, che cooperano con lenti ottiche 15 disposte all'uscita di un condotto di luce 7 nel percorso del fascio di luce elementare riflesso dalle sfaccettature 3 ed esce quindi dai condotti di luce 7. Gli elementi di controllo di luce 5 possono essere integrati nei condotti di luce 7 (come nella figura 2) e/o possono unirsi direttamente alla sfaccettatura 3 (come nella figura 3). A seconda dello stato di commutazione degli elementi di controllo di luce 5 ha luogo una deviazione della luce oppure un passaggio di quest'ultima per cui ha luogo in questo modo una variazione della superficie di distribuzione della luce sulla strada. Le diverse aree di distribuzione della luce formano la luce del riflettore. Così, mediante l'accoppiamento corretto vengono realizzate diverse regolazioni del riflettore. Attraverso questo meccanismo di controllo diventa possibile regolare in modo consono alla situazione la distribuzione della luce sulla strada. In tale maniera si può realizzare in modo semplice e preciso una luce in curva, che si adatta alla strada conformemente alla curva oppure anche una regolazione dei riflettori, che ricorre all'uso delle informazioni locali dal sistema di navigazione satellitario . Per il controllo della luce dei riflettori è prevista una apposita unità, che controlla la trasparenza e l'assorbimento o riflessione degli elementi di controllo della luce in maniera tale da ottenere una prestabilita distribuzione della luce sulla strada.

La figura 2 mostra una vista schematica di un settore di un condotto di luce 7 con un elemento 5 per <'>il controllo della luce. L'elemento 5 è inserito :ad angolo acuto nella parte del condotto di luce 7, che illumina la sfaccettatura 3. L'elemento 5 interrompe la barra di guida di luce 7 mediante fessurerà distanza molto piccola. Nel primo punto di separazione viene formata così una nuova sfaccettatura 8, sulla quale la luce viene rinviata mediante la riflessione totale in un’altra direzione. La luce può essere usata anche per altri scopi, ;in quanto in questo punto viene applicata una lente. Mediante la connessione bilaterale dell'elemento 5 alla barra di guida di luce 7 le fessure vengono chiuse. Poiché l’elemento di controllo della luce presenta una densità ottica simile a quella del condotto di luce 7, non si verifica più una riflessione a aree limitate. La luce può attraversare senza alcuna riduzione la barra attraverso l'elemento 5 e illuminare le sfaccettature iniziali 3. Per l'elemento di controllo della luce possono essere usati ad esempio silossani, poliuretani o altri polimeri, che sono fortemente trasparenti ed elastici . Una superficie fortemente flessibile .è necessaria per ottenere, nonostante la rugosità delle superfici delle aree di delimitazione un accoppiamento otticamente impeccabile.

Una possibilità di realizzazione dell’operazione di commutazione consiste nell'eseguire, mediante .la compressione dell'elemento in direzione trasversale, un ispessimento nell'espansione longitudinale e sorpassare così la fessura. Come altra possibilità possono essere usati anche polimeri, che attraverso vapori chimico - organici vengono portati al rigonfiamento, si espandono e vengono a poggiarsi nella superficie di delimitazione 8 sul condotto di luce 7 e rendono possibile un passaggio della luce. Può essere prevista anche una cuvetta, disposta sul o nel condotto di luce 7 e in cui viene versato un liquido con un indice di rifrazione che rende possibile il passaggio della luce e di nuovo scaricato. Una cuvetta riempita con liquido rende possibile quindi il passaggio della luce.

Nella figura 3, il condotto di luce. 7 viene prolungato nella sfaccettatura 3 mediante l'elemento 5 di controllo della luce. Mediante lo spostamento dell’elemento 5 lungo l'asse longitudinale viene aperta e chiusa una fessura. Quando la fessura è aperta si verifica una riflessione totale sulla sfaccettatura 3 e il raggio di luce viene riflesso. Quando la fessura è chiusa il raggio di luce entra nell’elemento di controllo della luce e può essere usato in un altro luogo. Per l'elemento di controllo della luce vengono usati gli stessi materiali come nella figura 2. Una forma di realizzazione alternativa consiste nel fatto che l'elemento 5 è realizzato di vetro e solo la superficie che viene premuta sulla sfaccettatura 3 è rivestita di un materiale sintetico morbido.

Nella figura 4, l'elemento di controllo di luce 5 è disposto all'estremità del condotto di luce 7. La sfaccettatura 3 è però realizzata ad un angolo a, che è minore dell'angolo limite della riflessione totalè. Sulla sfaccettatura 3 è disposto l'elemento di controllo di luce 5, le cui proprietà ottiche possono essere commutate mediante una tensione elettrica tra una riflessione elevata 5a ed una elevata trasmissione 5b. Allo stato riflettente dell'elemento 5a la luce viene deviata e può essere guidata su una lente. Se l'elemento di controllo di luce 5b è trasparente, la luce 11 abbandona il condotto di luce 7 e può essere usata altrove. Se l'elemento di controllo di luce 5 è disposto nel condotto di luce 7, il fascio di luce trasmesso 11 viene convogliato nel condotto di luce 7.

Quale altra forma di realizzazione, l'indice di rifrazione dell'elemento di controllo di luce 5 può essere variato in certa misura. Se l'angolo a viene scelto in modo da corrispondere esattamente all'angolo limite della »*iflesstone' totale, mediante una piccola variazione dell'indice di rifrazione si può eseguire una commutazione dallo stato totalmente riflettente con una deviazione della luce, allo stato con un elevato passaggio della luce.

Nella figura 5 è illustrata un'altra forma di realizzazione di un elemento di controllo di luce 5, disposto all'estremità di un condotto di luce 7. La possibilità di commutare l'elemento tra una elevata riflessione e una elevata trasmissione viene ottenuta con un aggetto di interferenza. L'estremità del condotto di luce 7 e la superficie di un elemento mobile 5 sono rivestite con materiali otticamente trasparenti, di preferenza con un elevato indice di riflessione 9 o 10 (TiC>2 oppure ZrC>2). Lo spessore di strato ottico è scelto ad esempio in maniera tale che per la lunghezza di onde luminose, che corrisponde alla massima sensibilità ottica (λ = 550 nm), si ha la massima riflessione dei singoli strati. Questi cosiddetti strati λ/4 9 o 10 vengono spostati ad esempio con un meccanismo di commutazione meccanico. Una riflessione di ritorno e quindi una diaframmazione di un raggio di luce 11 si verifica quando, come illustrato precedentemente, entrambi gli strati λ/4 9 e 10 sono separati da una stretta fessura. Mediante lo spostamento del secondo strato /4 10 sul primo strato λ/49, l'elemento di controllo di luce 5 diventa trasparente alla luce 11, poiché entrambi gli strati effettuano, nella loro azione ottica, mediante una interferenza distruttiva una riduzione di riflessione (strato λ/2) e può essere disaccoppiato ad esempio mediante una sfaccettature successiva.

Claims (9)

1. RIVENDICAZIONI 1. Unità di illuminazione (1) per veicoli, con un sistema di condotti di luce, con una sorgente di luce (6) e mezzi per concentrare la radiazione di questa sorgente sull'estremità di entrata di una barra trasparente (2), la barra (2) estendendosi lungo un asse longitudinale a e avendo una pluralità .di sfaccettature riflettenti (3) disposte obliquamente all'asse longitudinale (A), sulle quali la luce esce con una certa intensità, le sfaccettature (3) cooperando otticamente con lenti ottiche (15), che sono disposte all'uscita di un condotto di luce (7) nel percorso del fascio di luce elementare, riflesso dalle sfaccettature (3), caratterizzata dal fatto che sono disposti elementi di controllo di luce (5), che mediante la variazione della riflessione sulla sfaccettatura (3) rendono possibile una deviazione o un passaggio della luce.
2. 2. Unità di illuminazione (1) per veicoli con un sistema di condotti di luce secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che l’elemento di controllo di luce (5) consiste di un materiale trasparente altamente flessibile con indice di rifrazione simile a quello del condotto di luce (7) ed è disposto nel condotto di luce (7) con una distanza molto piccola ad un angolo, in corrispondenza al quale ha luogo la riflessione totale, l'elemento (5) essendo ispessito mediante la compressione (P) in direzione trasversale e chiude la fessura in direzione longitudinale.
3. 3. Unità di illuminazione (1) per veicoli con <'>un sistema di condotti di luce secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che l'elemento di controllo di luce (5) è disposto sulla sfaccettatura (3) con una distanza a fessura molto piccola ad un angolo, in corrispondenza al quale si verifica la riflessione totale e mediante lo spostamento nell’asse longitudinale per il passaggio della luce, nel condotto di luce (7) ha luogo un accoppiamento senza fessura.
4. 4. Unità di illuminazione (1) per veicoli con ;un sistema di condotti di luce secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che la sfaccettatura (3) presenta un angolo a, che è minore dell'angolo limite della riflessione totale e sulla sfaccettatura (3) è disposto un elemento (5), le cui proprietà ottiche possono essere commutate tra una elevata riflessione e una elevata trasmissione
5. 5. Unità di illuminazione (1) per veicoli con un sistema di condotti di luce secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che quale elemento di controllo di luce (5) vengono usati due strati di interferenza, che possono essere connessi tra .di loro, nel caso di strati separati ottenendo l'effetto ottico di due strati altamente riflettenti λ/4 09, IO) e la luce viene riflessa all indietro nel condotto di luce (7) e in caso di strati tra loro connessi si forma uno strato λ/2 ad elevata trasparenza che rende possibile il passaggio di luce nell'elemento di controllo di luce (5).
6. 6. Unità di illuminazione (1) per veicoli con -un sistema di condotti di luce secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che quale elemento di controllo di luce (5), la superficie della sfaccettatura (3) viene rivestita con un materiale, il cui indice di rifrazione è variabile in maniera :da non scendere al di sotto o superare l'angolo limite -della riflessione totale, per cui il fascio di luce viene totalmente riflesso e deviato oppure ha luogo un disaccoppiamento dal condotto di luce (7) in direzione dell'asse longitudinale.
7. 7. Unità di illuminazione (1) per veicoli con !un sistema di condotti di luce secondo le rivendicazioni 2, 3 e 5, caratterizzata dal fatto che almeno una delle superfici, che vengono connesse l'una all'altra per superare la fessura consiste di un materiale altamente flessibile e trasparente, oppure viene rivestito con tale materiale, il materiale avendo un indice di rifrazione simile a quello dei condotti di luce (7).
8. 8. Unità di illuminazione (1) per veicoli con un sistema di condotti di luce secondo la rivendicazione 2, caratterizzata dal fatto che la compressione (P) dell'elemento di controllo di luce (5) viene effettuata mediante attivatori piezoceramici.
9. 9. Unità di illuminazione (1) per veicoli con un sistema di condotti di luce secondo le rivendicazioni da 1 a 8, caratterizzata dal fatto che è disposta una unità di controllo, che controlla gli elementi di controllo di luce (5) e quindi l'intensità del fascio di luce riflesso sulle sfaccettature (3), in maniera da ottenere una prestabilita distribuzione della luce sulla strada.