ITRM980753A1 - Luce di segnalazione ad illuminazione contrololata del campo illuminan te, e procedimento di produzione di un elemento curvo di una tale - Google Patents

Description

La presente invenzione riguarda in maniera generale le luci di segnalazione di autoveicoli, e più particolarmente un nuovo procedimento di produzione di una luce di segnalazione che consente di conferire a questa un campo illuminante la cui intensità luminosa possa venire controllata con precisione, in particolare per venire percepita come omogenea dall'occhio dell'osservatore in una parte sostanziale di questa.

E' già nota dal documento FR-A-2.614.969 una luce di segnalazione comprendente una sorgente luminosa unica, un elemento curvo di trattamento della luce che circonda la lampada relativamente strettamente, ed un cristallo o lastra trasparente estendentesi generalmente in un piano.

L'elemento curvo è concepito per modificare la ripartizione angolare omogenea della luce emessa dalla lampada tutto attorno ad essa in una ripartizione omogenea della luce in termini lineari lungo almeno una direzione dalla lastra trasparente .

La lastra trasparente comprende quanto ad essa elementi ottici a forma di strie che definiscono, per esempio, gradini di una lente di Fresnel cilindrica, destinati a raddrizzare La luce emessa dall'elemento curvo verso il campo di segnalazione desiderato, determinato in generale dai regolamenti .

Pertanto, questa luce di segnalazione nota presenta una ripartizione dalla luce in uscita dalla lastra trasparente più omogenea di una luce provvista di elemento curvo, in cui le zone della lastra trasparente più vicine alla lampada ricevono per unità di superficie una quantità di luce sostanzialmente più notevole delle zone della lastra trasparente lontane da detta lampada.

Tuttavia, questa luce di segnalazione secondo FR-A-2.614.969 presenta le qualità di omogeneità desiderate solamente quando la lastra trasparente è sostanzialmente piana, e nulla indica o suggerisce in questo documento come trattare il caso in cui la lastra trasparente è sagomata, il che è sempre più frequentemente richiesto negli autoveicoli moderni.

Inoltre, risulta che le strie formate sulla lastra trasparente possono presentare, secondo il raddrizzamento che esse sono in grado di assicurare, coefficienti di trasmissione della luce che possono variare in larga misura.

Ciò contribuisce anche a conferire ad una luce di segnalazione nota di tipo ad elemento curvo, malgrado il lavoro effettuato da quest'ultimo, una omogeneità che rimane perfezionabile.

La presente invenzione mira a rimediare a queste limitazioni dello stato della tecnica e a realizzare una luce di segnalazione che possa comprendere una lastra trasparente che presenta una sagomatura notevole e disposizioni di deviazione ottica che presentano coefficienti di trasmissione sostanzialmente differenti gli uni dagli altri, pur presentando a livello di detta lastra trasparente una omogeneità di illuminazione che possa venire ben controllata, e che, in particolare possa essere omogenea su una larga estensione.

Così, la presente invenzione propone una luce di segnalazione per autoveicolo, comprendente una sorgente luminosa, una piastra ottica che possiede disposizioni ottiche atte a raddrizzare la luce emessa dalla regione della sorgente affinchè essa si propaghi con una direzione media generalmente parallela ad un asse ottico orizzontale, nonché un elemento curvo ricuperatore e raddrizzatore di flusso interposto tra la sorgente e la piastra ottica è atto ad assicurare una ripartizione data della luce sulla superficie interna della piastra ottica in almeno una direzione data, caratterizzata dal fatto che la piastra ottica è sagomata e possiede disposizioni ottiche che presentano coefficienti di trasmissione della luce differenti gli uni dagli altri, e dal fatto che l'elemento curvo assicura una ripartizione data della luce che tiene conto di detti coefficienti di trasmissione differenti in maniera da ottenere uno sviluppo dell'illuminamento in uscita da detta piastra, secondo detta direzione data, che risponde ad una legge predeterminata.

Vantaggiosamente, dette disposizioni ottiche possiedono coefficienti di trasmissione che si sviluppano a salti in funzione della loro posizione secondo detta direzione data, e la ripartizione data della luce mediante l'elemento curvo si sviluppa pure a salti secondo detta direzione data. Inoltre, è preferibile, in una forma di realizzazione particolare, che in almeno una zona di detta piastra, i coefficienti di trasmissione delle disposizioni ottiche varino progressivamente e che in detta zona, la ripartizione data della luce sia atta a compensare questa variazione progressiva in maniera da assicurare in questa zona un livello di illuminamento sostanzialmente costante .

Secondo un altro aspetto, l'invenzione propone un procedimento di produzione di una luce di segnalazione di autoveicolo, questa luce comprendendo una sorgente luminosa, una piastra ottica sagomata che possiede prime disposizioni ottiche atte a raddrizzare la luce emessa dalla regione della sorgente affinchè essa si propaghi con una direzione media generalmente parallela ad un asse ottico orizzontale, dette prime disposizioni ottiche avendo differenti coefficienti di trasmissione della luce, nonché un elemento curvo ricuperatore e ripartitore di flusso interposto tra la sorgente e la piastra ottica e comprendente seconde disposizioni ottiche atte ad assicurare una ripartizione data della luce sulla superficie interna della lastra ottica in almeno una direzione data, caratterizzato dal fatto che esso comprende le fasi consistenti in:

stabilire una legge di sviluppo dei coefficienti di trasmissione di dette disposizioni ottiche in funzione di almeno una delle loro coordinate sulla piastra ottica,

- stabilire una legge desiderata di sviluppo dell'illuminamento della luce in funzione della o di dette coordinate sulla piastra ottica,

stabilire mediante combinazione di dette leggi una relazione tra l'orientamento di un raggio emesso dalla sorgente ed incidente su dette seconde disposizioni ottiche e detta coordinata almeno,

definire la geometria di detti secondi disposizioni ottiche in funzione di detta relazione ,

produrre utilizzando detta geometria uno stampo per detto elemento curvo, e

stampare l'elemento curvo tramite detto stampo .

La fase di definizione consiste vantaggiosamente nel definire in successine una molteplicità di seconde disposizioni ottiche adiacenti in funzione delle leggi della rifrazione e, oppure della riflessione totale.

In maniera preferita, detta relazione è:

S = kl(s).k2(s).Θ

in cui s è una coordinata curvilinea della piastra sagomata;

kl (s) è detta legge di sviluppo dell 'illuminamento;

k2(s) è detta legge di sviluppo dei coefficienti di trasmissione; e

Θ è un angolo, misurato rispetto ad un riferimento, che definisce detto orientamento di un raggio emesso dalla sorgente.

Altri aspetti, scopi e vantaggi della presente invenzione risulteranno meglio dalla lettura della descrizione dettagliate seguente di forme di realizzazione preferite di questa, data a titolo di esempio e fatto riferimento ai disegni annessi, nei quali :

la figura 1 è una vista schematica in sezione orizzontale di una luce di segnalazione secondo la presente invenzione,

la figura 2 è una vista schematica in sezione verticale della luce di segnalazione della figura 1,

la figura 3 è una vista in prospettiva di un elemento curvo di trattamento ottico appartenente alla luce di segnalazione delle figure 1 e 2,

le figure da 4a a 4c sono viste di dettaglio che illustrano tre tipi di disposizioni ottiche di una piastra intermedia di una luce di segnalazione secondo l'invenzione e loro comportamenti ottici rispettivi, e

le figure da 5a a 5d illustrano differenti comportamenti ottici di luci di segnalazione dell'invenzione in materia di illuminamento del loro campo illuminante.

Con riferimento alle figure da 1 a 3, viene rappresentata una luce di segnalazione che comprende una scatola o zoccolo 40 chiuso da un cristallo o lastra trasparente 50, una lampada 10 a filamento incandescente 12 montata nello zoccolo, una piastra ottica intermedia 20 estendentesi sostanzialmente lungo la lastra trasparente ed un elemento curvo di trattamento ottico 30 generalmente cilindrico che circonda strettamente la lampada 10.

Si osserva qui che la lastra trasparente 50 e la piastra 20, che si estendono a distanza sostanzialmente costante una dall'altra, adottano una forma sagomata, la cui concavità è rivolta verso l'interno.

Si osserva inoltre che la luce possiede una larghezza assai notevole ed una altezza ridotta, per dar luogo ad un campo illuminante orizzontale molto allungato, il che è interessante in particolare sul piano dello stile e dell'ingombro.

L'elemento curvo 30 comprende disposizioni ottiche interne, a forma di strie generalmente circolari 34 che seguono la forma della faccia interna dell'elemento curvo, e la cui forma in sezione verticali corrisponde a quella di una lente cilindrica di Fresnel, queste disposizioni essendo atte a raddrizzare i raggi luminosi emessi dal filamento 12 verso l'alto e verso il basso in maniera tale che essi si propaghino in piani generalmente orizzontali (vedere figura 2. Queste disposizioni 34 non hanno in compenso sostanzialmente effetto sulla ripartizione orizzontale dell'irraggiamento.

L'elemento curvo 30 comprende sulla sua faccia esterna disposizioni 32 destinate ad assicurare una ripartizione orizzontale determinata della luce in direzione della piastra ottica 20, ciò in maniera tale che le variazioni dell'illuminamento della luce orizzontalmente lungo il suo campo illuminante rispondano ad una legge predeterminata come si vedrà in dettaglio in seguito.

La piastra 20 comprende quanto ad essa disposizioni ottiche sia interne (22), sia esterne (23), destinate a raddrizzare la luce emessa dall'elemento curvo 30 in maniera tale che essa si propaghi con una direzione media parallela all'asse della luce, indicato con x-x, corrispondente in generale all'asse longitudinale del veicolo.

Secondo un aspetto essenziale dell'invenzione, si tiene conto da una parte del profilo della piastra 20 e d'altra parte di certe proprietà di trasmissione luminosa mediante questo, per realizzare la legge di ripartizione orizzontale della luce con le disposizioni 32.

A questo riguardo, le figure da 4a a 4c illustrano i tre grandi tipi di disposizioni ottiche che possono essere previste sulla lastra 20.

La figura 4a mostra il caso in cui queste disposizioni, indicate con 22a, consistono in prismi verticali previsti sulla faccia interna della piastra 20 e destinati a raddrizzare l'irraggiamento incidente mediante riflessione totale sulla loro faccia 222a, come illustrato.

Questo tipo di disposizione comporta solo una piccola perdita di luce (dell'ordine di 4%) sulle loro facce di entrata 22la. In compenso, ciascuna disposizione è parzialmente occultata, nei confronti dell'irraggiamento incidente, da un elemento vicino, di modo che la piastra 20 comprende in uscita zone d'ombra ZO corrispondenti a parti delle facce 222a non esposte all 'irraggiamento.

Inoltre, il coefficiente di riflessione interna sulla faccia 222a può variare sostanzialmente secondo la geometria.

Questo tipo di disposizione conviene particolarmente quando l'irraggiamento incidente è leggermente inclinato rispetto all'orientamento della piastra.

La figura 4b mostra un altro tipo di disposizione 22b che funziona mediante rifrazione.

Ciascun elemento comprende una faccia di entrata 221b ed una faccia di spoglia 222b.

Come mostra la figura, solo una parte dell'irraggiamento (campo di estensione angolare a) raggiunge la faccia di entrata di una disposizione 22b, mentre il resto dell'irraggiamento (o campo perduto CP) penetra nella piastra 20 mediante la spoglia associata 222b e non può partecipare al campo illuminante della luce.

Ne risulta qui ancora un coefficiente di trasmissione proprio, che sarà in generale inferiore a quello ottenuto con disposizioni che funzionano mediante riflessione totale.

Questo tipo di disposizione viene in generale utilizzato quando l'irraggiamento incidente presenta rispetto alla piastra una inclinazione intermedia .

Nei due casi di cui sopra, la faccia esterna della piastra 20 a destra degli elementi 22a o 22b è di preferenza liscia.

Infine, la figura 4c mostra il caso in cui la faccia interna della piastra è liscia, mentre disposizioni 23c che funzionano mediante rifrazioni sono previste sulla sua faccia esterna, queste disposizioni avendo una faccia attiva 231c ed una spoglia 232c.

Per altro, nei due esempi di cui sopra in cui le disposizioni funzionano mediante rifrazione, viene constata in generale una perdita di luce per riflessione a livello della faccia di entrata o di uscita, la cui importanza varia, per un materiale dato, principalmente in funzione degli angoli di incidenza e di uscita.

Si comprende quindi alla luce di quanto precede che ciascuna disposizione ottica prevista sulla piastra 20, secondo il suo tipo, presenta un coefficiente di trasmissione della luce tra la faccia di entrata della piastra e la sua faccia di uscita che le sarà proprio.

Così, con una piastra 20 di concezione data, esiste una legge, indicata con k2(s), che corrisponde allo sviluppo dei coefficienti di trasmissione di differenti disposizioni ottiche 22 o 23 in funzione della posizione orizzontale di queste disposizioni, posizione che è data mediante la variabile s che è l'ascissa curvilinea della piastra 20.

Parallelamente, viene fissata una legge desiderata di illuminazione sul cristallo, in direzione orizzontale, che determina, nel campo illuminante della luce uno sviluppo dell'illuminamento effettivo in uscita dalla lastra trasparente 50 in funzione della stessa ascissa curvilinea s della piastra 20, e questa legge è indicata con kl(s).

Esempi di tali leggi sono illustrati nelle figure da 5a a 5d in cui il livello di illuminamento E è rappresentato in funzione dell'ascissa curvilinea s.

Nel caso della figura 5a, questa legge è tale che due zone di bordi Zbl e Zb2 della piastra 20 possiedono un primo livello di illuminamento NI, mentre la zona centrale Zc della piastra presenta un secondo livello di illuminamento N2, uguale, per esempio, al doppio di NI.

Nel caso della figura 5b, viene mantenuto lo stesso principio di livelli di illuminamento varianti mediante ripiani, con una zona centrale Zc di livello massimo N3, due zone intermedie Zìi e Zi2 di livello intermedio N2 e due zone di bordi zbl e Zb2 di livello minimo NI.

La figura 5c illustra quanto ad essa il caso in cui si ricerca una variazione progressiva del livello di illuminamento in funzione dell'ascissa curvilinea s.

In questo esempio, un punto centrale della piastra 20 corrisponde ad un livello di illuminamento massimo NM, che decresce gradualmente verso un livello di illuminamento minimo Nm in direzione dei bordi laterali della piastra.

Infine, la figura 5d illustra il caso in cui il livello di illuminamento è sostanzialmente costante ed uguale a N su tutta l'estensione orizzontale del campo illuminante.

Bene inteso, si possono prevedere numerosi altri tipi di variazioni predeterminate dell'illuminamento in funzione dell'ascissa curvilinea .

Così, è particolarmente vantaggioso utilizzare come legge di variazione dell'illuminamento una formula del genere.

kl(s) = 1/(1+(s/smax)<2>)

in cui smax indica l'ascissa curvilinea dell'estremità del campo illuminante.

I parametri di cui sopra essendo definiti, si definisce ora la relazione:

s = kl(s).k2(s).Θ

in cui Θ rappresenta l'angolo del raggio incidente sull'elemento curvo 30 rispetto all'asse x-x.

Così, si determina, per ciascun valore di Θ, l'ascissa curvilinea che deve raggiungere, sulla piastra 20, il raggio una volta deviato dalle disposizioni 32 dell'elemento curvo.

A partire da questi elementi, si determina il profilo di questi elementi 32.

Nella realizzazione più semplice, le disposizioni 32 sono prismi verticali da cui l'inclinazione della faccetta di uscita rispetto all'angolo medio della parte di irraggiamento incidente coperta da questa faccetta determina in prima approssimazione la deviazione orizzontale da conferire per coprire una zona della piastra 20 che ingloba l'ascissa curvilinea desiderata.

I prismi vengono definiti gli uno dopo gli altri, e le loro spoglie vengono regolate per rendere minime le perdite di flusso.

In una realizzazione più sofisticata, le disposizioni 32 sono prismi-strie, che hanno una faccia di uscita della luce di concavità o di convessità controllata.

Si noterà qui che la lastra trasparente 50 della luce può essere sia liscia, sia munita, di preferenza, sulla sua faccia interna, di elementi ottici di diffusione della luce quali strie, palline generalmente sferiche o tori. Bene inteso, la presente invenzione non è in alcun modo limitata alle forme di realizzazione su descritte e rappresentate nei disegni, ma l'esperto nella tecnica saprà apportarvi qualsiasi variante o modifica conforme al suo spirito.

In particolare, benché sia stato su descritto il caso in cui la luce comprende una piastra ottica intermedia 20 ed una lastra trasparente 50 estendentesi generalmente una lungo l'altra, è chiaro che la piastra 20 munita delle disposizioni 22 o 23 può costituire essa stessa la lastra trasparente della luce.

Inoltre, benché la descrizione di cui sopra si riferisca specificamente al caso in cui l'elemento curvo 30 agisce nella ripartizione orizzontale della luce su una piastra 20 allungata orizzontalmente, è bene inteso che la presente invenzione vale ugualmente nel caso di una ripartizione della luce su una lastra trasparente allungata in una direzione qualsiasi, ed in particolare verticale, nonché nel caso in cui sono realizzate ripartizioni particolari in due direzioni ortogonali.

Claims (1)

1. RIVENDICAZIONI 1. Luce di segnalazione per autoveicolo, comprendente una sorgente luminosa (10, 12), una piastra ottica (20) avente disposizioni ottiche (22, 23) atte a raddrizzare la luce emessa dalla regione della sorgente affinchè essa si propaghi con una direzione media generalmente parallela ad un asse ottico orizzontale (x-x), nonché un elemento curvo ricuperatore e ripartitore di flusso (30) interposto tra la sorgente e la piastra ottica e atto ad assicurare una ripartizione data della luce sulla superficie interna della piastra ottica (20) in almeno una direzione data, caratterizzata dal fatto che la piastra ottica (20) è sagomata e possiede disposizioni ottiche (22, 23) che presentano coefficienti di trasmissione della luce differenti gli uni dagli altri, e dal fatto che l'elemento curvo (30) assicura una ripartizione data della luce e tiene conto di detti coefficienti di trasmissione differenti in maniera da ottenere uno sviluppo dell'illuminamento in uscita da detta piastra, secondo detta direzione data, che risponde ad una legge predeterminata (k2(s)). 2.. Luce di segnalazione secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che dette disposizioni ottiche (22, 23) possiedono coefficienti di trasmissione e si sviluppano a salti in funzione della loro posizione (s) secondo detta direzione data, e dal fatto che la ripartizione data della luce mediante l'elemento curvo si sviluppa anche a salti secondo detta direzione data. 3 . Luce di segnalazione secondo la rivendicazione 1, caratterizzata dal fatto che, in almeno una zona di detta piastra, i coefficienti di trasmissione delle disposizioni ottiche (22, 23) variano progressivamente e dal fatto che, in detta zona, la ripartizione data della luce è atta a compensare questa variazione progressiva in maniera da assicurare in questa zona un livello di illuminamento sostanzialmente costante. 4 . Procedimento di produzione di una luce di segnalazione di autoveicolo, questa luce comprendendo una sorgente luminosa (10, 12), una piastra ottica (20) sagomata che possiede prime disposizioni ottiche (22, 23) atte a raddrizzare la luce emessa dalla regione della sorgente affinchè essa si propaghi con una direzione media generalmente parallela ad un asse ottico orizzontale (x-x), dette prime disposizioni ottiche avendo differenti coefficienti di trasmissione della luce, nonché un elemento curvo ricuperatore e ripartitore di flusso (30) interposto tra la sorgente e la piastra ottica e comprendente seconde disposizioni ottiche (32) atte ad assicurare una ripartizione data della luce sulla superficie interna della piastra ottica (20) in almeno una direzione data, caratterizzato dal fatto che esso comprende le fasi consistenti in: - stabilire una legge (k2(s)) di sviluppo dei coefficienti di trasmissione di dette disposizioni ottiche in funzione di almeno una delle loro coordinate sulla piastra, - stabilire una legge desiderata (kl(s)) di sviluppo dell'illuminamento della luce in funzione della o di dette coordinate sulla piastra, stabilire mediante combinazione di dette leggi una relazione tra l'orientamento (Θ) di un raggio emesso dalla sorgente ed incidente su dette seconde disposizioni ottiche e detta coordinata almeno (s), definire la geometria di dette seconde disposizioni ottiche (32) in funzione di detta relazione, produrre utilizzando detta geometria uno stampo per detto elemento curvo, e - stampare l'elemento curvo (30) tramite detto stampo . 5. Procedimento secondo la rivendicazione 4, caratterizzato dal fatto che la fase di definizione consiste nel definire in successione una molteplicità di seconde disposizioni ottiche adiacenti (32) in funzione di leggi della rifrazione e, oppure della riflessione totale. 6. Procedimento secondo una delle rivendicazioni 4 e 5, caratterizzato dal fatto che detta relazione è: s = kl(s).k2(s).Θ in cui s è una coordinata curvilinea della piastra ottica sagomata (20); kl(s) è detta legge di sviluppo dell'illuminamento; k2(s) è detta legge di sviluppo dei coefficienti di trasmissione; e Θ è un angolo, misurato rispetto ad un riferimento, che definisce detto orientamento di un raggio emesso dalla sorgente.