MX2014010937A - Elemento guia de luz para un faro laser de vehiculo. - Google Patents

Abstract

La invención se refiere a un elemento guía de luz (1) para un faro láser de vehículo (2), en donde el faro láser de vehículo (2) comprende por lo menos una fuente de luz láser (3) y por lo menos un elemento luminoso (4) que puede ser irradiado por la fuente de luz láser (3) y así puede ser estimulado para emitir luz visible, y el elemento guía de luz (1) se puede disponer sustancialmente entre la fuente de luz láser (3) y el elemento luminoso (4), en donde el elemento guía de luz (1) tiene una superficie de entrada de luz (5) y una superficie de salida de luz (6), en donde el área de sección transversal de entrada de la superficie de entrada de luz (5) es mayor que el área de sección transversal de salida de la superficie de salida de luz (6), y la luz irradiada en la superficie de entrada de luz (5) puede ser concentrada en la dirección de la superficie de salida de luz (6) a través de la superficie interior (7) que conecta a la superficie de entrada de luz (5) y a la superficie de salida de luz (6); la invención se refiere adicionalmente a un faro de vehículo (2) que comprende por lo menos un elemento guía de luz (1) de este tipo.

Description

ELEMENTO GUÍA DE LUZ PARA UN FARO LÁSER DE VEHÍCULO MEMORIA DESCRIPTIVA La invención se refiere a un elemento guía de luz para un faro láser de vehículo, en donde el faro láser de vehículo comprende por lo menos una fuente de luz láser y por lo menos un elemento luminoso que puede ser irradiado por la fuente de luz láser, y de esta forma puede ser estimulado para emitir luz visible, y el elemento guía de luz se puede disponer sustancialmente entre la fuente de luz láser y el elemento luminoso. La invención también se refiere a un faro de vehículo que comprende por lo menos una fuente de luz láser y por lo menos un elemento luminoso, que puede ser irradiado por la fuente de luz láser y de esta forma puede ser estimulado para emitir luz visible.

En la técnica anterior se conocen varios tipos de faros para vehículos, en donde en los últimos años se han estado utilizando predominantemente los faros con lámparas de descarga y fuentes de luz de halógeno. Por razones de ahorro de energía y para reducir más los requerimientos especiales de los faros de vehículo, cada vez se ha estado probando más el uso de fuentes de luz láser, como láseres semiconductores, ya que son muy convenientes en este campo. Para hacer que la luz láser se pueda usar en un faro de vehículo, un elemento luminoso, o lo que se conoce como un convertidor de fósforo (por ejemplo un compuesto de fósforo, un cristal de YAG con impurezas de cerio, etc.) es irradiado usando una fuente de luz láser, y así es estimulado para emitir luz visible. Así el convertidor de fósforo convierte la luz láser en una luz con otras longitudes de onda.

Aquí también se usan con frecuencia los conceptos de rayo libre, en los que la fuente de luz láser está separada del elemento luminoso y la luz láser viaja en una distancia libre antes de impactar el elemento luminoso. En este caso, es necesario que la luz láser impacte precisamente en el elemento luminoso - por un lado para utilizar lo mejor posible la energía irradiada, y por otro lado por razones de seguridad. Actualmente las fuentes de luz láser utilizadas emiten energías de hasta 3 W y más, y, en el caso de una función normal (por ejemplo si el elemento luminoso no es contactado opcionalmente), la radiación de luz láser de alta intensidad que es dañina para los ojos puede producir lesiones, pero en cualquier caso pone en peligro a otros usuarios de la carretera.

Por lo tanto, el objetivo de la invención es proporcionar una solución para los faros láser de vehículo, que supere los problemas antes mencionados de la técnica anterior.

Este objetivo se logra de acuerdo con la invención, con un elemento guía de luz como el que se menciona en la introducción, en donde el elemento guía de luz tiene una superficie de entrada de luz y una superficie de salida de luz, en donde el área de sección transversal de entrada de la superficie de entrada de luz es mayor que el área e sección transversal de salida de la superficie de salida de luz, y la luz irradiada a través de la superficie de entrada de luz se puede concentrar en la dirección de la superficie de salida de luz a través de una superficie interna que conecta a la superficie de entrada de luz y a la superficie de salida de luz.

La invención permite la compensación de los errores de posicionamiento del elemento guía de luz o del elemento luminoso con respecto a la fuente de luz láser y asegura, incluso en el caso de las pequeñas desviaciones, que la luz láser irradiada haga contacto con el elemento luminoso y que no se desvíe en una manera no controlada o, cuando sea posible, no dañe a los otros usuarios de la carretera. La superficie de entrada de luz que está orientada hacia la fuente de luz láser en el estado montado, es más grande que la superficie de salida de luz y así concentra la radiación entrante, que es desviada por la superficie interior reflexiva hacia el elemento luminoso.

Gracias a la solución de acuerdo con la invención, se pueden reducir las altas demandas en el montaje del elemento luminoso con relación a la fuente de luz láser y por lo tanto pueden ser satisfechas, y también se puede asegurar la estabilidad dimensional de las partes utilizadas en un faro láser de vehículo durante el uso (por ejemplo la carga vibrante, la resonancia, resistencia, expansión térmica, etc.).

Aquí, el término "superficie interna" denota el interior de la superficie lateral (o la superficie lateral orientada en la dirección del interior del elemento guía de luz) entre la superficie de entrada de luz y la superficie de salida de luz. Por ejemplo, el elemento guía de luz tiene una sección transversal sustancialmente circular, es decir, así la superficie de entrada de luz tiene un diámetro mayor que la superficie de salida de luz. De preferencia el elemento guía de luz está constituido por un material transparente, como vidrio o plástico - el elemento guía de luz se forma, por ejemplo, de una sola pieza como un cuerpo sólido, es decir, consiste continuamente en un solo material. Pero también se puede formar como un cuerpo hueco. La superficie interna reflejante se provee, en particular, debido al reflejo total en la interfaz entre el elemento guía de luz y el medio ambiente circundante.

En una variante de la invención, el ángulo de aceptación del elemento guía de luz es de entre 0o y 45° con respecto al eje óptico del elemento guía de luz. Esto significa que el elemento guia de luz está diseñado para reflejar o concentrar en la dirección de la superficie de salida de luz, cualquier luz que se impacte en la superficie de entrada de luz a un ángulo de entre 0o y 45° con respecto al eje óptico. El elemento guía de luz de acuerdo con la invención permite así altas tolerancias en términos del posicionamiento de la fuente de luz láser y del elemento luminoso uno con relación al otro.

La superficie interna reflexiva del elemento guía de luz se forma sustancialmente como un paraboloide o como una cara de forma libre. En particular la modalidad como un paraboloide también puede ser implementada en forma de un paraboloide de revolución. Dependiendo de la aplicación exacta, la superficie interior se forma así con las propiedades deseadas de reflexión.

En particular con el uso del elemento guía de luz en un faro para vehículo, resulta ventajoso que no haya absolutamente ninguna emisión de luz lateral indeseable, que podría falsificar la exposición de la luz. Con este fin, la cara externa del elemento guía de luz, en la región que está entre la superficie de entrada de luz y la superficie de salida de luz, está provisto favorablemente en algunas regiones, pero en particular por completo, con un revestimiento impermeable a la luz. Así es posible evitar que la luz que está lejos de la superficie de salida de luz sea emitida desde el elemento guía de luz. Por ejemplo, el revestimiento se puede aplicar por pintura o por deposición de vapor.

En una vanante de la invención, se proporciona por lo menos un receptáculo para el elemento luminoso en la región de la superficie de salida de luz, en donde el receptáculo está formado en particular como una perforación ciega o como una cavidad rodeada por completo por el elemento guía de luz. Así el elemento luminoso se puede disponer en el elemento guía de luz. Esto tiene la ventaja de que, durante el montaje, sólo el elemento guía de luz tiene que ser montado exactamente con respecto a la fuente de luz láser - de esta manera se asegura simultáneamente la posición óptima del elemento luminoso, ya que el elemento luminoso se mantiene en el elemento guía de luz. Con la modalidad del receptáculo como una perforación ciega, el elemento luminoso puede ser cambiado según se requiera y el elemento guía de luz se puede seguir usando. Con la modalidad de una cavidad completamente rodeada, el elemento luminoso puede estar protegido contra las influencias del medio ambiente. Gracias a la existencia del receptáculo, el elemento luminoso se puede disponer en el estado montado "abajo" de la superficie de salida de luz en el elemento guía de luz.

También se pueden proporcionar varias funciones de luz con la solución de acuerdo con la invención. Por ejemplo, en una variante la superficie de salida de luz está cubierta, por lo menos en parte, por un elemento de delimitación impermeable a la luz. Este elemento de delimitación impermeable a la luz puede estar formado, por ejemplo, como un revestimiento en forma de un revestimiento pintado o un revestimiento aplicado por deposición de vapor, pero también se puede pegar un componente separado o se puede aplicar de otra manera. Se puede producir un haz de cruce con transición de luz clara/oscuridad por medio de este elemento de delimitación (posiblemente junto con una cara reflejante de forma libre - ver a continuación).

De acuerdo con otra variante de la invención, por lo menos un elemento reflector, que corre alrededor del elemento guía de luz, se dispone entre la superficie de entrada de luz y la superficie de salida de luz, de preferencia en la región de la superficie de salida de luz, para desviar la luz emitida por el elemento luminoso en una dirección orientada en alejamiento del elemento luminoso. La luz emitida por el elemento luminoso puede ser utilizada fotométricamente por medio de este elemento reflector - por ejemplo junto con el elemento de delimitación antes mencionado para proporcionar un haz de luz de cruce. En principio dicho elemento reflector es favorable, por ejemplo, porque la luz emitida por el elemento luminoso puede ser guiada de manera óptima dentro de un reflector principal del faro de vehículo, con el uso del elemento guía de luz en un faro de vehículo. Al mismo tiempo se evita la salida no controlada de la luz desde el faro, y es posible una utilización mejorada de la luz emitida por el elemento luminoso.

El objetivo de la invención también se logra de acuerdo con la invención con un faro para vehículo como se menciona en la introducción, en donde se dispone por lo menos un elemento guía de luz como el que se describió antes, entre la fuente de luz láser y el elemento luminoso. Convenientemente la fuente de luz láser se dispone enfrente del elemento luminoso, visto en la dirección de radiación principal del faro de vehículo, de manera que la luz de la fuente de luz láser sea emitida contra la dirección de radiación principal del faro de vehículo. En esta variante se evita el daño a usuarios de la carretera que no estén involucrados por medio del rayo láser en el caso de un mal funcionamiento del faro - como el rayo láser corre en contra de la dirección de la radiación principal, éste no puede iluminar en una manera no controlada desde el faro. La invención permite proporcionar un faro de vehículo que pueda cumplir con los requerimientos legales, como ECE, SAE, CCC, etc.

Como un elemento de seguridad adicional, se proporciona por lo menos un elemento de pantalla de acuerdo con una variante de la invención, por medio del cual se puede cubrir la luz reflejada por la superficie de entrada de luz del elemento guía de luz o desde el interior del elemento guía de luz en la dirección de radiación principal del faro del vehículo. En otra variante de la invención, el elemento de pantalla se forma como una pieza de conexión que corre entre la fuente de luz láser y el elemento guía de luz, y en particular se forma de una manera tubular o semi-tubular.

Con el elemento se pantalla se puede prevenir en particular la radiación de la luz láser en una dirección afuera del faro del vehículo. Con este fin, por ejemplo, el elemento de pantalla puede estar revestido de una manera no reflejante o absorbente, o puede rodear a la región relevante del elemento guía de luz.

A continuación la invención será explicada con más detalle con base en una modalidad ejemplar no limitante que se ilustra en los dibujos, en los cuales: La figura 1 muestra esquemáticamente una vista en sección transversal de una primera variante del elemento guía de luz de acuerdo con la invención; La figura 2 muestra esquemáticamente una vista en sección transversal de una segunda variante del elemento guía de luz de acuerdo con la invención; y La figura 3 muestra esquemáticamente una tercera variante del elemento guía de luz de acuerdo con la invención; y La figura 4 muestra esquemáticamente una vista en sección transversal de un faro de vehículo con un elemento guía de luz de acuerdo con la invención.

En las siguientes figuras los elementos iguales están denotados en cada caso con señales de referencia iguales, por razones de claridad.

En la figura 1 se ilustra una primera variante del elemento guía de luz 1 de acuerdo con la invención. Por ejemplo, el elemento guía de luz 1 se usa en un faro de láser de vehículo 2 (ver figura 4), más específicamente, entre una fuente de luz láser 3 y un elemento luminoso 4, que es excitado por la luz emitida desde la fuente de luz láser 3 para emitir luz visible, en particular de color blanco.

El elemento guía de luz 1 tiene una superficie de entrada de luz 5 y una superficie de salida de luz 6. El área de sección transversal de entrada de la superficie de entrada de luz 5 es mayor aquí que el área de sección transversal de salida de la superficie de salida de luz 6 - por ejemplo cuando, en la presente modalidad ejemplar, el elemento guía de luz 1 tiene una sección transversal sustancialmente circular, el radio 50 de la superficie de entrada es más grande que el radio de la superficie de salida 60.

La luz irradiada adentro (por ejemplo, por la fuente de luz láser 3) es concentrada hacia la superficie de salida de luz 6 a través de la superficie interna 7 que corre entre la superficie de entrada 5 y la superficie de salida 6. Esto es realizado predominantemente por el reflejo total en la interfaz entre el elemento guía de luz 1 y el medio ambiente circundante, que es principalmente aire ambiental. Entonces el elemento luminoso 4 se localiza en la región de la superficie de salida de luz 6 (ver figura 4) y es estimulado por la luz láser concentrada para emitir luz visible, de preferencia blanca.

Por lo tanto aquí la luz incidente no tiene que impactar en la superficie de entrada de luz 5 en forma perpendicular, sino que puede golpear dentro de un ángulo de aceptación 300. Aquí, el ángulo de aceptación 300 denota el ángulo al eje óptico 100 del elemento guía de luz 1. Un ángulo de aceptación de 0o se da cuando la luz es incidente exactamente de manera paralela al eje óptico 100 (y por lo tanto perpendicular a la superficie de entrada de luz 5). En la presente modalidad ejemplar el ángulo de aceptación 300 es de entre 0o y 45°.

La luz que es incidente a este ángulo de aceptación (es decir, entre 0o y 45°) es concentrada hacia la superficie de salida de luz 6. La luz que es incidente a un ángulo mayor que el ángulo de aceptación, es reflejada ya sea directamente en la superficie de entrada de luz 5, o es realmente incidente en el elemento guía de luz 1 , pero entonces ahí es reflejada de ida y vuelta de manera que vuelve a salir en la superficie de entrada de luz 5 y no alcanza la superficie de salida de luz 6.

De esta forma, el elemento guía de luz 1 aumenta las tolerancias con las que la luz de la fuente de luz láser 3 (ver figura 4) irradia en el elemento luminoso 4, y así por un lado facilita la construcción del faro láser de vehículo 2 y, por otro lado, le da menos importancia a las sacudidas que ocurren durante el funcionamiento.

Para lograr el efecto concentración como es debido, la superficie interna 7 del elemento guia de luz 1 se forma sustancialmente como un paraboloide o como una cara de forma libre. Además, como se ilustra en la figura 1 , la cara externa del elemento guía de luz 1 , en la región que está entre la superficie de entrada de luz 5 y la superficie de salida de luz 6, puede estar provista con un revestimiento impermeable a la luz y/o reflejante 8. Este revestimiento 8 puede cubrir la región específica, en regiones o también por completo.

Por un lado aumenta el efecto reflexivo o concentrador de la superficie interna 7, y por otro lado no se puede dar ninguna luz lateral desde el elemento guía de luz, lo que podría provocar lesiones entre los usuarios de la carretera que no están involucrados. El revestimiento 8 se forma, por ejemplo, como un revestimiento pintado, un revestimiento aplicado por deposición de vapor, o como un manguito de forma ajustable.

En principio el elemento guía de luz 1 puede ser tubular, es decir hueco, pero también puede ser fabricado como un cuerpo sólido de una sola pieza. Se pueden usar varios materiales transparentes, como vidrio, plástico, etc.

Se proporciona un receptáculo para un elemento luminoso 4 en la región de la superficie de salida de luz. En las modalidades ejemplares ilustradas, sólo se proporciona un receptáculo para un elemento luminoso 4, pero también se pueden proporcionar receptáculos para varios elementos luminosos 4, o se puede introducir un número de elementos luminosos 4 dentro de un receptáculo. En la figura 1 , el receptáculo para el elemento luminoso 4 está formado como una perforación ciega 9, mientras que la variante de la figura 2 proporciona una cavidad 10 que está completamente rodeada por el elemento guía de luz.

El elemento luminoso 4 es contactado por la luz láser concentrada y es estimulado para emitir luz visible. Después esta luz visible sale del elemento guía de luz 1 y puede ser reutilizada fotométricamente, por ejemplo, en un faro láser de vehículo 2, como se ilustra y explica con más detalle en la figura 4.

En la figura 2 también se puede ver una variante de la invención, en la que la superficie de salida de luz 6 está cubierta, por lo menos en parte, por un elemento de delimitación impermeable a la luz 15. En la modalidad ejemplar ¡lustrada, el elemento de delimitación 15 está dispuesto debajo de un plano horizontal que corre a través del eje óptico 100 (el plano horizontal corre de manera perpendicular al plano del dibujo de la figura 2 y por lo tanto coincide con la línea de puntos y rayas del eje óptico 100). Por supuesto, también son posibles otras modalidades, dependiendo de la función de luz deseada.

El elemento de delimitación 15 se puede formar de manera arbitraria, por ejemplo, como un revestimiento impermeable a la luz o como una pantalla separada, que es adherida o aplicada de otra manera al elemento guía de luz 1 , o es sujetada mecánicamente al mismo. El elemento de delimitación 15 permite la generación de una transición de luz/oscuridad, con lo que se pueden proporcionar varias funciones de luz, como una luz de cruce, luz de niebla, etc.

El límite de luz/oscuridad antes mencionado también puede ser promovido por la variante que se ilustra en la figura 3 del elemento guía de luz 1 , de acuerdo con la invención: En esta figura, el elemento guía de luz 1 tiene un elemento reflector 11 , que corre alrededor del elemento guía de luz 1 y que desvía la luz emitida por el elemento luminoso 4 en una dirección orientada en alejamiento de la superficie de entrada de luz 5. La luz del elemento luminoso 4 que es emitida por todos los lados, de esta manera puede ser utilizada fotométricamente en una mayor extensión. El elemento reflector 11 está formado, por ejemplo, como una media concha (sólo se proporciona la mitad superior o inferior) o como un reflector completo.

El elemento reflector 1 se forma en una sola pieza con el elemento guía de luz 1 o se forma como un componente separado. En el segundo caso, éste está constituido, por ejemplo, de plástico o vidrio, en donde el lado orientado hacia el elemento luminoso 4 es reflejante, es decir, está revestido para este fin. Cuando el elemento reflector 11 se forma en una sola pieza con el elemento guía de luz 1 , debe asegurarse que no pueda salir ninguna luz en la dirección de la superficie de entrada de luz 5 - por lo tanto la capa reflejante debe de estar formada con el espesor suficiente, o se puede aplicar una capa impermeable a la luz en el lado que está orientado en alejamiento del elemento luminoso.

En principio, el elemento reflector 11 deberá estar dispuesto entre la superficie de entrada de luz 5 y la superficie de salida de luz 6, pero de preferencia se localiza en la región de la superficie de salida de luz 6, como en la presente modalidad ejemplar.

La figura 4, en una ilustración parcial en sección transversal, muestra un faro de vehículo 2 en el que se usa un elemento guía de luz 1 de acuerdo con la invención. Sólo se ilustran las características esenciales para el entendimiento de la invención, ya que los otros elementos de un faro de vehículo ya son conocidos para un experto en la técnica.

El faro para vehículo 2 comprende una fuente de luz láser 3, que irradia, por ejemplo, en un rango de longitud de onda de entre 200 nm y 450 nm, es decir parcialmente en el rango UV no visible. La energía irradiada de la fuente de luz láser 3 es de entre 0.5 y 2 W, pero también puede ser más alta.

Por ejemplo, la fuente de luz láser 3 es un láser semiconductor en forma de un diodo de láser. También se pueden proporcionar varias fuentes de luz láser 3, por ejemplo en forma de disposiciones de diodos láser.

Para disipar el calor producido durante la operación, la fuente de luz láser 3 en la modalidad ejemplar ilustrada comprende un disipador térmico 12 y un dispositivo de ventilación 13 - el dispositivo de ventilación 13 se usa aquí para suministrar aire frío al disipador térmico 12 y para remover el aire caliente. Por ejemplo, el dispositivo de ventilación 13 puede comprender un dispositivo ventilador. El disipador térmico 12 se puede fabricar con un material adecuado y puede comprender adicionalmente, por ejemplo, aristas, entre otras cosas.

Además de la fuente de luz láser 3 (que se muestra en la figura 4 con el disipador térmico 12 y el ventilador 13), también se proporciona un elemento luminoso 4, que en la presente modalidad ejemplar es esférico. La modalidad esférica es sólo una de varias modalidades posibles, es decir, el elemento luminoso 4 también puede estar formado de manera diferente. De preferencia el elemento luminoso 4 es un convertidor de fósforo, que puede ser estimulado por la luz de la fuente de luz láser 3 en una manera conocida para emitir luz visible. En principio, se pueden usar todos los materiales que convierten la luz láser monocromática en luz de otras longitudes de onda (de preferencia luz blanca) como convertidor de fósforo. En principio, el convertidor de fósforo es, por lo tanto, un convertidor de luz, - los electrones del material convertidor son excitados por la luz láser a niveles de energía más altos y, al volver a bajar, emiten luz que tiene la longitud de onda correspondiente a la diferencia de nivel.

El elemento luminoso 4 se dispone en un elemento guía de luz 1 de acuerdo con la invención, que se ubica en un reflector 16. El reflector 16 guía la luz emitida por el elemento luminoso 4 en la dirección principal de radiación 200 del faro de vehículo 2. La dirección de radiación principal 200 corre de izquierda a derecha en el presente ejemplo de la figura 4. El reflector 16 se puede disponer de manera que sea pivotal y/o ajustable, lo que por razones de claridad no está ilustrado en las figuras. En principio es posible cualquier modalidad del reflector 16, y se pueden usar variantes de forma libre, como parábolas, hipérbolas, elipses o combinaciones de las mismas, como superficie reflectora. En la figura 4 se ilustra el reflector 16 en sección transversal, y puede estar formado como una media cocha (sólo se proporciona la parte superior o inferior) o como un reflector completo, en donde un experto en la técnica conoce una serie de variantes pare el reflector 16.

En la variante ilustrada de la invención, el elemento luminoso 4 se dispone en el eje óptico 400 del faro de vehículo 2 en un punto focal del reflector 16. Como se podrá observar, el reflector 16 también se puede formar como un reflector de superficie libre con varios puntos focales diferentes, en donde el elemento luminoso 4 se dispone al nivel de uno de estos puntos focales, de acuerdo con la modalidad ejemplar ilustrada. Por supuesto, no es absolutamente necesario que el elemento luminoso 4 esté dispuesto en un punto focal - sin embargo, debe permanecer estacionario en el reflector, para lograr la distribución de luz deseada, que también de be de ser asegurada en el caso de una sacudida. El faro para vehículo 2 está encerrado por un panel de cubierta 17. El panel de cubierta 17 se puede formar arbitrariamente, pero de preferencia es casi todo transparente.

La exposición de luz deseada del faro de vehículo 2 es producida por el elemento guía de luz 1 , el elemento luminoso 4 dispuesto en el mismo y el reflector 16. Además, el elemento guía de luz 1 de acuerdo con la invención, hace posible tolerancias más grandes con respecto al posicionamiento relativo entre la fuente de luz láser 3 y el elemento luminoso 4, por ejemplo, cuando la fuente de luz 3 es cambiada por reparación, o cuando la fuente de luz láser 3 ya no se localiza en la posición óptima debido a las sacudidas durante el funcionamiento.

Para sujetar al elemento guía de luz 1 en el reflector 16, se proporciona un elemento portador 18 - aquí el elemento portador 18 está provisto con aristas de enfriamiento 19, que son utilizadas para disipar el calor producido con la generación de luz en el elemento luminoso 4 y el elemento guía de luz 1. Las aristas de enfriamiento 19 sólo son un ejemplo de elementos de disipación de calor que se pueden usar en la presente - con respecto a esto un experto en la técnica conoce una variedad de posibilidades, y por lo tanto no se describirán en la presente con más detalle.

La fuente de luz láser 3 y el elemento luminoso 4 se disponen de tal manera que la luz de la fuente de luz láser 3 sea emitida contra la dirección de radiación principal 200 del faro de vehículo 2. Así, la fuente de luz láser 3 se dispone enfrente del elemento luminoso 4, visto en la dirección de radiación principal 200 del faro de vehículo 2, de manera que la luz de la fuente de luz láser 3 sea emitida contra la dirección de radiación principal 200 del faro de vehículo 2. Es así que la dirección de radiación 500 de la fuente de luz láser 3 corre en dirección opuesta a la dirección de radiación principal 200 del faro de vehículo 2. Así, en caso de un daño al faro del vehículo 2 o un mal funcionamiento, se evita que la luz de la fuente de luz láser 3 escape y que ponga potencialmente en peligro a los otros usuarios de la carretera.

De preferencia la dirección de radiación 500 de la fuente de luz láser 3 corre en un ángulo agudo a la dirección de radiación principal 200 del faro de vehículo 2. Así, el ángulo puede ser de entre 0o y 90°. Un ángulo de 0o significa que la fuente de luz láser 3 está dispuesta detrás del elemento luminoso 4, visto en la dirección de radiación principal 200 sobre el eje óptico del faro del vehículo 2. Por consiguiente, un ángulo de 90° significa que la dirección de radiación 500 de la fuente de luz láser 3 corre de manera normal al eje óptico del faro de vehículo 2. El eje óptico y la dirección de radiación principal 200 del faro de vehículo 2 corren en forma sustancialmente paralela entre sí. Así, dependiendo del espacio de instalación disponible para el faro de vehículo 2 o del campo de uso deseado, la fuente de luz 3 y el elemento guía de luz 1 o el elemento luminoso 4 se pueden disponer uno con relación al otro.

Se puede disponer una serie de elementos entre la fuente de luz láser 3 y el elemento guía de luz 1 con el elemento luminoso 4. Por ejemplo, se dispone un elemento óptico en forma de un elemento de lente convergente 20 inmediatamente después de la fuente de luz láser 4, en la modalidad ejemplar ilustrada de acuerdo con la figura 3. Esta lente convergente concentra la luz de la fuente de luz láser 3 en la dirección del elemento guía de luz 1 o del elemento luminoso 4 que está dispuesto en el mismo. Por supuesto, también se pueden usar otros elementos ópticos, por ejemplo lentes y/o prismas de una gran variedad de tipos diferentes.

Convenientemente se disponen elementos absorbentes alrededor de dichos elementos ópticos o de guía de luz 1 para prevenir cualquier reflejo de la luz láser entrante en la dirección de radiación principal 200 del faro de vehículo 2 y, por lo tanto, evitan poner en peligro a otros usuarios de la carretera. El elemento de pantalla 21 de la figura 4 constituye una modalidad de dichos elementos. Dicho elemento de pantalla evita una radiación de reflejos del faro de vehículo 2. En una variante o adicionalmente, dichos elementos ópticos o de guía de luz 1 y los elementos absorbentes, como el elemento de pantalla 21 , también pueden estar provistos con superficies no reflejantes, o pueden estar formados de manera que sólo reflejen o absorban la luz que esté en el rango de longitud de onda de la luz láser, pero que sean transparentes para la luz visible y que por lo tanto hagan visibles a los componentes del faro. También se pueden proporcionar irregularidades, como inclusiones o microestructuras y desviar la luz láser, haciéndola visible desde el exterior y permitiendo que sirva como un elemento de diseño.

Por ejemplo, el elemento de pantalla 21 en la figura 4 se dispone arriba de un plano horizontal que corre a través del eje óptico 400 del faro de vehículo 2, entre el elemento guía de luz 1 y el panel de cubierta 17. Sin embargo son posibles otras soluciones conocidas para los expertos en la técnica, - el único requerimiento para dichos dispositivos es que las funciones de luz del faro de vehículo 2 no sean influenciadas de manera adversa.

El elemento de pantalla 21 también puede estar formado de tal manera que cubra toda la región de chorro libre de la luz láser, por ejemplo en forma de un tubo o un tubo con una sección transversal semicircular (medio tubo). En otra variante, puede tener un espejo medio y/o puede ser iluminado, por razones de diseño, usando una fuente de luz dedicada (por ejemplo un LED azul). Dichas variantes no están ilustradas en las figuras.

La invención de acuerdo con las modalidades anteriores permite proporcionar un faro de vehículo que pueda cumplir con los requerimientos legales, como ECE, SAE, CCC, etc.

En el caso del faro de vehículo 2 de acuerdo con la variante de la figura 4, el calor dispersado que es producido durante el funcionamiento de la fuente de luz láser 3 puede ser utilizado adicionalmente. En la modalidad ejemplar de acuerdo con la figura 4, la fuente de luz láser 3 se dispone debajo de un plano horizontal que corre a través del eje óptico 400 del faro de vehículo 2 en el estado instalado del faro de vehículo 2, cerca del panel de cubierta 17. En la figura 4, el plano horizontal corre normal al plano del dibujo a través del eje óptico 400 del faro de vehículo 2.

La fuente de luz láser 3 se dispone tan cerca del panel de cubierta 17 que el panel de cubierta 17 puede ser calentado por medio del calor dispersado desde la fuente de luz láser 3. El calor disipado se puede usar para desempañar y descongelar el panel de cubierta 17. Dependiendo de la fuente de luz láser 3 que se use, o dependiendo del material del panel de cubierta 17, etc., se podrá tomar la decisión en cuanto a qué tan cerca se va a posicionar la fuente de luz láser 2 del panel de cubierta 17. El dispositivo de ventilación 13 de la fuente de luz láser 3 se puede usar aquí en una manera auxiliar con la guía del flujo de calor dispersado. De acuerdo con la variante de la figura 4, la fuente de luz láser 3 se ubica debajo de un elemento de pantalla de diseño 22, que tiene correspondientes aberturas de pantalla de diseño 23 para permitir el paso del calor dispersado. Estas aberturas de la pantalla de diseño 23 pueden tener una forma de boquilla de acuerdo con una variante, de manera que el flujo de aire 24 causado por el calor dispersado de la fuente de luz láser 3 pueda ser guiado selectivamente. En este punto, la forma de boquilla deberá entenderse como una forma que permite guiar el flujo de aire que pasa a través de las aberturas de la pantalla de diseño 23 para efectuar la tarea antes mencionada. De esta forma se puede realizar más eficientemente el desempañado y descongelado, o en general, el uso del calor dispersado de la fuente de luz láser 3.

Claims (9)

NOVEDAD DE LA INVENCIÓN REIVINDICACIONES

1. Un faro láser de vehículo que comprende un elemento guía de luz (1 ) para un faro láser de vehículo (2), en donde el faro láser de vehículo (2) comprende por lo menos una fuente de luz láser (3) y por lo menos un elemento luminoso (4) que puede ser irradiado por la fuente de luz láser (3) y así puede ser estimulado para emitir luz visible, y el elemento luminoso (4) está dispuesto en el elemento guía de luz (1 ), en donde el elemento guía de luz (1) tiene una superficie de entrada de luz (5) y una superficie de salida de luz (6), en donde el área de sección transversal de entrada de la superficie de entrada de luz (5) es mayor que el área de sección transversal de salida de la superficie de salida de luz (6), y la luz irradiada a través la superficie de entrada de luz (5) puede ser concentrada en la dirección de la superficie de salida de luz (6) a través de la superficie interior (7) que conecta a la superficie de entrada de luz (5) y a la superficie de salida de luz (6), caracterizado porque la superficie de salida de luz (6) está cubierta, por lo menos en parte, por un elemento de delimitación (15) impermeable a la luz, que es aplicado en el elemento guía de luz (1 ).

2. El faro láser de vehículo que comprende un elemento guía de luz (1 ) de conformidad con la reivindicación 1 , caracterizado además porque el ángulo de aceptación (300) del elemento guía de luz (1) es de entre 0o y 45° con respecto al eje óptico (100) del elemento guía de luz (1 ).

3. El faro láser de vehículo que comprende un elemento guía de luz (1 ) de conformidad con la reivindicación 1 ó 2, caracterizado además porque la superficie interna (7) del elemento guía de luz (1) está formada sustancialmente como un paraboloide o como una cara de forma libre.

4. El faro láser de vehículo que comprende un elemento guía de luz (1) de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque la cara externa del elemento guía de luz (1 ), en la región que está entre la superficie de entrada de luz (5) y la superficie de salida de luz (6), está provista por lo menos en algunas regiones, pero particularmente por completo, con un revestimiento impermeable a la luz y/o reflejante (8).

5. El faro láser de vehículo que comprende un elemento guía de luz (1 ) de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque se proporciona por lo menos un receptáculo para el elemento luminoso (4) en la región de la superficie de salida de luz (6), en donde el receptáculo está formado en particular como una perforación ciega (9) o como una cavidad (10) rodeada por completo por el elemento guía de luz (1 ).

6. El faro láser de vehículo que comprende un elemento guía de luz (1) de conformidad con una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado además porque por lo menos un elemento reflector (1 1), que corre alrededor del elemento guía de luz (1 ), está provisto entre la superficie de entrada de luz (5) y la superficie de salida de luz (6), de preferencia en la región de la superficie de salida de luz (6), para desviar la luz emitida por el elemento luminoso (4) en una dirección orientada en alejamiento de la superficie de entrada de luz (5).

7. El faro láser de vehículo de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado además porque la fuente de luz láser (3) se dispone enfrente del elemento luminoso (4), visto en la dirección de radiación principal (200) del faro de vehículo (2), de manera que la luz de la fuente de luz láser (3) sea emitida contra la dirección de radiación principal (200) del faro de vehículo (2).

8. El faro láser de vehículo (2) de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado además porque se proporciona por lo menos un elemento de pantalla (21), por medio del cual se puede cubrir la luz reflejada por la superficie de entrada de luz (5) del elemento guía de luz (1 ) o desde el interior del elemento guía de luz (1) en la dirección de radiación principal (200) del faro del vehículo (2).

9. El faro láser de vehículo (2) de conformidad con una de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado además porque el elemento de pantalla (21) se forma como una pieza de conexión que corre entre la fuente de luz láser (3) y el elemento guía de luz (1 ), y en particular se forma de una manera tubular o semi-tubular.