NL9200195A - Verlichtingssystemen met optische vezels voor onder andere auto's. - Google Patents

Description

Korte aanduiding: Verlichtingssystemen met optische vezels voor onder andere auto's.

De uitvinding betreft een verlichtingssysteem, meer in het bijzonder een verlichtingssysteem bestaande uit subsystemen die elk gebruik maken van een lichtbron met hoge helderheid, die gekoppeld is met vezeloptiek, voor het uitzenden van een gewenst verlichtingspa-troon door,,een langs een voertuig zoals een auto, een vrachtauto, bus, bestelwagen, trekker of vliegtuig, aangebrachte optische strook.

De uitvinding verschaft een modificatie van het verlichtingssub-systeem volgens, octrooiaanvrage 8802837, waarvan deze aanvrage is afgesplitst'.·

Het door de uitvinding verschafte verlichtingspatroon omvat: a) een selectief te bekrachtigen lichtbron van hoge intensiteit in de vorm van eèn ontladingslamp met een daarin aanwezige ontladings-boog; b) een reeks optische dragers die elk met een invoereinde nabij de ontladingsboog liggen, zodanig, dat de lichtopbrengst van de ontladingsboog efficiënt gekoppeld is met de invoereinden van elk der optische dragers, van welke dragers de andere einden monteerbaar zijn in het frontoppervlak van het voertuig cm bij activering van de lichtbron een frontverlichtingspatroon te verschaffen; c) waarbij de invoereinden van de optische dragers tot een dwars-doorsnedegebied van een voorafbepaalde afmeting zijn samengevoegd; en d) een reflector, waarin het licht van de ontladingslamp van hoge intensiteit wordt gereflecteerd in een zich over nagenoeg het gehele, door de samengevoegde invoereinden van de optische dragers gevormde dwarsdoorsnedegébied wordt gereflecteerd.

Volgens.teen verder kenmerk van de uitvinding is de reflector een elliptische reflector en zijn de samengevoegde invoereinden van de optische dragers zodanig ten opzichte van de ontladingsboog geplaatst, dat het volgens een patroon over nagenoeg het gehele dwarsdoorsnedegébied gereflecteerde licht plaatsvindt, doordat de ontladingsboog een positie nabij het eerste brandpunt van de elliptische reflector inneemt, terwijl de samengevoegde invoereinden een positie nabij een tweede brandpunt van de elliptische reflector innemen.

Bij voorkeur strekt het over nagenoeg het gehele dwarsdoorsnedegébied gereflecteerde lichtpatroon zich vrijwel gelijkmatig uit over dit dwarsdoorsnedegébied, en wel zodanig, dat elk der invoereinden nagenoeg dezelfde- hoeveelheid licht ontvangt.

De uitvinding zal hieronder nader worden toegelicht aan de hand van de tekening, waarin een uitvoeringsvoorbeeld van het verlichtings-systeem volgens de uitvinding is weergegeven.

Fig$_ 1 toont schematisch een verlichtingssysteem volgens de uitvinding, dat de voorverlichting geeft van een auto en gébruik maakt van een lichtbron van hoge sterkte, gekoppeld met een aantal optische vezels door mdidel van een ellipsoïdale reflector; fig.. 2 toont het richten en combineren van de verlichting van een eerste en tweede lichtbron van hoge sterkte zonder dat een reflec-torelement gébruikt word, naar één van de optische lenzen van fig. 1; en fig, 3 toont de ellipsoïdale reflector die de lichtstralen fo-cusseert die üitgezonden worden door een lichtbron van hoge sterkte, op het aantal optische vezels.

Het in fig. 1 weergegeven verlichtingssubsysteem 40 heeft een aantal lenzen 20^ tot 2%, en is op geprofileerde wijze aangebracht aan weerszijden van de auto op een manier als beschreven aan de hand van fig. 1 in octrooiaanvrage 8802837. Het subsysteem 40 volgens de uitvinding verschilt van het subsysteem 10 van fig. 1 van octrooiaanvrage 8802837 doordat het geen reflectorelementen heeft, zodat de lichtopbrengst 18^ tot 18N van de optische vezels 14^ tot 14jj en 28^ tot 28N rechtstreeks gevoerd wordt naar de lenselementen 20^ tot 20jj. Verder wordt het met de vezels 14-j_ tot 14N gekoppelde licht, behorende bij de lage bundelverlichting, opgewékt door een eerste lichtbron 42 van hoge sterkte, die geplaatst is in het ene brandpunt van een elliptische reflector 44 op de wijze als getoond wordt in fig. 3. Het met de optische vezels 28^ tot 28N gekoppelde licht, behorende bij de hoge «· bundelverlichting, wordt opgewekt door een tweede, niet weergegeven lichtbron van hoge sterkte op een soortgelijke wijze als bij de elliptische reflector 44. De wijze waarop het door de vezels 14·^ tot 14jj en 28! tot 28n uitgezonden licht wordt gecombineerd en gericht door lenselementen 20^ tot 2% wordt beschreven aan de hand van fig. 2.

Fig. 2 de optische vezels 14χ en 28lr geplaatst bij en op een afstand gelijk aan de brandpuntsafstand fl2 van de lens 20Fig. 2 toont ook het centrale deel van de optische vezels 28! (B), behorende bij de hoge bundelverlichting, geplaatst in de hartlijn van een lenselement 20!, terwijl het centrale deel van de optische vezels 14^ (A) is geplaatst onder een hoek met de hartlijn van het lenselement 201 van de gébruikelijke waarde van ongeveer 3° tot 5°. Verder zijn de lichtstralen, die in fig. 1 zijn weergegeven als overgébracht door de optische vezels 14en gericht door de lens 20^, aangeduid roet A en evenwijdig aan elkaar. Evenzo zijn de lichtstralen, afgegeven door de optische vezels 28^ en gericht door de lens 20^, aangeduid roet B en zijn ook evenwijdig aan elkaar.

De werking van de inrichting van fig. 2, geeft, afzonderlijk of tegelijk, lichtbundelpatronen die van elkaar zijn gescheiden door een hoek die bij benadering is beperkt tot een waarde van ongeveer 3,4°, waardoor een lage en een hoge bundelverlichting voor het voertuig ontstaat.

De opstelling van de eerste lichtbron 42 van hoge sterkte, geplaatst in één brandpunt van de elliptische reflector 44, behorend bij één uitvoering van de uitvinding en gekoppeld met optische vezels 14^ en 14jj, tezamen met de tweede, niet weergegeven lichtbron van hoge sterkte, en gekoppeld met de optische vezels 28! tot 28N, kan beschreven worden aan de hand van fig. 3. De vrij liggende vlakken van de vezels 14! tot 14n en ook van de niet weergegeven vezels 28± tot 28N zijn geplaatst in het tweede brandpunt van de elliptische reflector 44. De lichtbron 42 van hoge sterkte kan van het hierboven voor de lichtbron 12 beschreven gloeidraadtype zijn of kan een ontladingslamp zijn, bestaande uit op afstand van elkaar liggende electroden en met een bestanddeel van metaal of roetaalhalogenide tezamen met een gasvulling. De ontladingslamp 42 heeft bij voorkeur een lichtopbrengst van 2000 lumen. De 'ontladingslamp 42 is bij voorkeur van het miniatuurtype zoals beschreven in Amerikaans octrooischrift 4161672 van dezelfde aanvraagster van de onderhavige uitvinding, waarnaar hier wordt verwezen, onder andere voor verdere details van de werking. De elliptische reflector 44 is bij voorkeur van een type als beschreven in Amerikaans octrooischrift 4021659, van dezelfde aanvraagster van deze uitvinding, waarnaar hier wordt verwezen, onder andere voor verdere details van de werking.

Bij de werking van de inrichting van fig. 3 veroorzaakt het plaatsen van het centrale deel van de lichtbron 42 in één brandpunt 48 van de reflector 44, en de bundel optische vezels in het andere brandpunt van de reflector 44 dat het grootste deel van de lichtstralen, bijvoorbeeld 52 en 54, afgegeven door de lichtbron 42, wordt opgevangen en teruggekaatst door de reflector 44, waardoor het de vrij-liggende vlakten binnengaat van de optische vezels 14! tot 14^ onder de gewenste hoek Θ van ongeveer 54° met een gebied van ongeveer 40° tot 60°. De werking van de inrichting van fig. 3 is gunstig doordat hiermee de noodzaak wordt vermeden van het in dichte nabijheid van de lichtbron 42 brengen van de optische vezels terwijl tegelijk voldoende koppeling onstaat tussen de lichtbron 42 en de optische vezels voor het geven van de gewenste lage en hoge bundelverlichting voor de auto qp de wijze als beschreven aan de hand van fig. 6. De mogelijkheid de lichtbron 42 op een afstand te plaatsen van de optische vezels 14^ tot 14jj geeft ook soepelheid in de plaatsing en het verloop van de optische vezels in het huis, bijvoorbeeld een auto of vliegtuig, voor het minimaal maken of vermijden van buiging van de vezels 14]_ tot 14n en daarbij vermijden van de noodzaak van de reflectorelementen 16]_ tot 1% als beschreven voor fig. 1.

Het zal nu duidelijk zijn dat het verlichtingssubsysteem volgens fig. 1 geschikt is voor voertuigen of vliegtuigen met aërodynamische vormgeving. De praktijk van de uitvinding geeft een middel voor het koppelen van een voldoende hoeveelheid licht van de lichtbron met de optische vezels voor het verschaffen van de totale verlichtingsbehoefte van de voertuigen met aërodynamische vormgeving. De door de uitvinding gegeven verlichting bevredigt ruimschoots de behoefte aan hoge en lage bundels van de auto.

Eén of meer subsystemen kunnen met elkaar verbonden worden voor het vormen van het totale verlichtingssysteem voor verschillende toepassingen zoals bovengenoemd. In een dergelijk verlichtingssysteem kan de lichtbron van hoge sterkte van het subsysteem bekrachtigd worden cm te voldoen aan de verlichtingsbehoefte van elke speciale toepassing. De lens van het subsysteem kan zijn gelegen en gericht voor het afgeven van licht volgens een gewenst bundelpatroon en met een bepaalde sterkte. Bijvoorbeeld kan het subsysteem van de uitvinding gébruikt worden voor de achterverlichting van een voertuig, zoals de rem en achterlichten, kentekenplaatverlichting en achterkantverlichting. Voor deze toepassing wordt de lichtbron naar keuze in werking gesteld door het schakelsubsysteem van de uitvinding en zijn de lenzen op geschikte wijze gemonteerd op de gewenste achterste delen van de auto. Voor de achterverlichting is slechts één optische vezel voor elke lichtbron nodig om het licht naar het geschikte lenselement te .voeren. Het subsysteem van de uitvinding kan ook worden toegepast voor de binnenver-lichting van een voertuig zoals de binnenlichten en de verlichting van het handschoenkastje. Evenzo kan met de uitvinding een ander voertuig of een vliegtuig verlicht worden, bijvoorbeeld zijverlichting van een voertuig of lardingslichten en merklichten bij vliegtuigen met dunne vleugels. Verder kan de uitvinding ook de gewenste verlichting geven voor wegbewakingspalen en wegborden en voor andere verlichtingstoepas-singen.

De praktijk van de uitvinding kan dienen voor alle verlichtingsbehoeften van voertuigen, auto's of vliegtuigen. Volgens de uitvinding kunnen één of meer lichtbronnen van hoge sterkte op geschikte plaatsen in het voertuig worden opgenomen en kan de lichtopbrengst ervan geheel door middel van optische vezelelementen verdeeld worden over de qp geschikte plaatsen aangebrachte lenselementen. De in werkingstelling van de lichtbron of lichtbronnen met de lenzen kan verkregen worden door geschikte, schakeling in het voertuig.

Het; zal duidelijk zijn dat de uitvinding een middel verschaft voor het geven van bestuurde lichtpatronen uitgaande van één of meer lichtbronnen van hoge sterkte, die doelmatig zijn gekoppeld met één einde van een aantal optische vezels, welke hetzij dichtbij de lichtbron gébracht kannen worden of waarvan de vezels op een afstand kunnen liggen van de lichtbron door een middel zoals een focusserende elliptische reflector. De andere einden van de vezels dienen dan als secundaire lichtbron voor de optische systemen, waarbij er andere middelen zijn voor het combineren en richten van de lichtstralen van de lichtbron tot één of meer gewenste lichtpatronen voor het voldoen aan de behoeften van de voertuigen, auto's of vliegtuigen met aërodynamische vormgeving.

Claims (3)

1. Verlichtingssysteem voor een voertuig, omvattende: a) een selectief te bekrachtigen lichtbron van hoge intensiteit in de vorm van een ontladingslamp met een daarin aanwezige ontladings-boog; b) een reeks optische dragers die elk met een invoereinde nabij de ontladingsboog liggen, zodanig, dat de lichtopbrengst van de ontladingsboog efficiënt gekoppeld is met de invoereinden van elk der optische dragers, van welke dragers de andere einden monteerbaar zijn in het frontoppervlak van het voertuig cm bij activering van de lichtbron een frontverlichtingspatroon te verschaffen; c) waarbij de invoereinden van de optische dragers tot een dwars-doorsnedegébied van een voorafbepaalde afmeting zijn samengevoegd; en d) een reflector, waarin het licht van de ontladingslamp van hoge intensiteit wordt gereflecteerd in een zich over nagenoeg het gehele, door de samengevoegde invoereinden van de optische dragers gevormde dwarsdoorsnedegëbied.

2. Voertuig-verlichtingssysteem volgens conclusie l, met het kenmerk, dat de reflector een elliptische reflector is en dat de samengevoegde invoereinden van de optische dragers zodanig ten opzichte van de ontladingsboog zijn geplaatst, dat het volgens een patroon over nagenoeg het gehele dwarsdoorsnedegebied gereflecteerde licht plaatsvindt, doordat de ontladingsboog een positie nabij het eerste brandpunt van de elliptische reflector inneemt, terwijl de samengevoegde invoereinden een positie nabij een tweede brandpunt van de elliptische reflector innemen.

3. Voertuig-verlichtingssysteem volgens conclusie 1, met het kenmerk, dat het over nagenoeg het gehele dwarsdoorsnedegebied gereflecteerde lichtpatroon zich vrijwel gelijkmatig over dit dwarsdoorsnedegebied uitstrekt, en wel zodanig, dat elk der invoereinden nagenoeg dezelfde hoeveelheid licht ontvangt.