ES2314350T3 - Proyector para vehiculo automovil provisto de un reflector y un elemento de desviacion optica. - Google Patents

Abstract

Proyector para vehículo automóvil que comprende un reflector (R) que admite un eje óptico (Y-Y) y al menos un foco (F1), una fuente luminosa (S) colocada en la vecindad de un foco del reflector, y un elemento transparente de desviación óptica (D) colocado delante de una parte del reflector, comprendiendo este elemento un módulo provisto de una lente que presenta al menos una cara cilíndrica de generatrices verticales (1), estando el reflector (R) colocado por detrás de dicha lente y estando previsto para generar un haz luminoso delimitado por un corte superior horizontal, siendo el módulo capaz de asegurar una distribución esencialmente horizontal de la luz, caracterizado por el hecho de que: - la pared del reflector (R) comprende al menos una escotadura (2, 3) de un lado de un plano que pasa por el eje óptico (Y-Y) del reflector, - y al menos un reflector suplementario (M2, M3) está dispuesto del lado de la escotadura (2, 3) opuesto al eje óptico (Y-Y), estando este reflector suplementario concebido para recoger al menos una parte de la luz proveniente de la fuente que sale por la escotadura, y para producir un haz suplementario que no es interceptado por la lente, estando este o estos reflectores suplementarios (M2, M3) previstos para crear un corte (Ld) del haz luminoso inclinado sobre la horizontal.

Description

Proyector para vehículo automóvil provisto de un reflector y un elemento de desviación óptica.

La invención se refiere a un proyector para vehículo automóvil que comprende: un reflector que admite un eje óptico y al menos un foco; una fuente luminosa colocada en la vecindad de un foco del reflector; y un elemento transparente de desviación óptica colocado delante de una parte del reflector, estando este elemento constituido por un módulo que comprende una lente llamada "lente cuadrada" y un reflector colocado por detrás de dicha lente, siendo el módulo capaz de asegurar una distribución esencialmente horizontal de la luz.

Por la expresión simplificadora "lente cuadrada", y por deseo de concisión, se entiende en el marco de la invención una lente que presenta al menos una cara (de entrada y/o de salida) cilíndrica de generatrices verticales. Por lo tanto, el contorno de la lente no está limitado a la forma cuadrada, si no que puede ser rectangular, circular, oval, ovoide, ojival, o también tener un contorno de tipo cuadrado o rectangular pero de bordes redondeados o de chaflanes cortados, o cualquier otro contorno.

Un proyector que comprende una tal lente cuadrada ya se conoce de EP-A-1 243 846. Este proyector presenta la ventaja de una profundidad (es decir una ocupación de espacio según la dirección del eje óptico) relativamente reducida y de un flujo luminoso considerable. Sin embargo, el alcance del haz luminoso es reducido. Además, este proyector no permite realizar fácilmente un corte del haz inclinado sobre la horizontal, por ejemplo a 15º, para realizar un proyector de cruce.

La invención tiene como objetivo, sobre todo, suministrar un proyector que, conservando al mismo tiempo una reducida profundidad y un flujo luminoso considerable, permite obtener un gran alcance del haz y, si se desea, realizar un corte del haz inclinado sobre la horizontal, en especial para una función de cruce.

Según la invención, un proyector para vehículo automóvil del tipo definido anteriormente se caracteriza por el hecho de que:

-

la pared del reflector comprende al menos una escotadura por un lado de un plano que pasa por el eje óptico del reflector,

-

y al menos un reflector suplementario está dispuesto del lado de la escotadura opuesto al eje óptico, estando este reflector suplementario previsto para recoger al menos una parte de la luz proveniente de la fuente que sale por la escotadura, y para producir un haz suplementario que no es sustancialmente interceptado por la lente.

Ventajosamente, la pared del reflector comprende al menos una escotadura de un lado de un plano que es vertical, horizontal u oblicuo con respecto a la vertical y que pasa por dicho eje óptico. La invención prevé así varios modos de realización, donde la orientación general del sistema óptico que asocia la lámpara, los reflectores y las escotaduras puede ser vertical, horizontal, adoptar cualquier orientación deseada con respecto a la vertical, todo ello, en especial, para tener en cuenta consideraciones estéticas o imperativos dimensionales ligados al vehículo al que se va a dotar del proyector en cuestión.

La lámpara utilizada puede ser del tipo lámpara de filamento cuya orientación puede ser axial, transversal u oblicuo. El eje óptico citado más arriba se confunde por lo tanto con el eje del filamento de la lámpara cuando se escoge de orientación axial.

En el marco de la invención, las referencias espaciales utilizadas del tipo "vertical", "horizontal", "lateral" u "oblicuo" deben entenderse en función del posicionamiento de los elementos considerados del proyector, una vez montado el proyector en el vehículo.

El módulo de lente cuadrada está ventajosamente optimizado en flujo total recogido, en lo que se refiere a su curva directriz horizontal, para una profundidad determinada del proyector y con la mayor focal posible.

El módulo de lente cuadrada también puede optimizarse en flujo total recogido, en lo que se refiere a la altura de su sección vertical, para una profundidad determinada del proyector y con la mayor focal posible, en especial cuando la o las escotaduras están por un lado de un plano vertical u oblicuo que pasa por el eje óptico.

La altura del reflector y de la lente que le hace frente se escoge preferentemente de modo que se asegura la mejor recolección posible del flujo luminoso (para la focal obtenida durante la optimización de la generatriz vertical y teniendo en cuenta la profundidad límite aceptable, ello determina la altura de la sección vertical del reflector; esta altura es la más elevada del módulo de lente cuadrada cuya superficie aparente adopta entonces el aspecto de un óvalo).

Un haz paralelo horizontal no es, o no sensiblemente, desviado verticalmente.

Preferentemente, la pared del reflector (R) comprende dos escotaduras (2, 3) situadas de parte y otra de un plano que pasa por el eje óptico, estando al menos un reflector suplementario (M2, M3) asociado a cada escotadura y dispuesto del lado de la escotadura opuesto al eje óptico para producir un haz suplementario que no es interceptado por la lente. Las escotaduras estarán respectivamente por encima y por debajo de un plano escogido horizontal que pasa por el eje óptico o respectivamente a la derecha y a la izquierda de un plano escogido vertical que pasa por el eje óptico. Obviamente, el plano puede también ser oblicuo, tal como ya se ha mencionado.

Ventajosamente, al menos un reflector suplementario está asociado a cada escotadura y dispuesto del lado de la escotadura opuesto al eje óptico para producir un haz suplementario que no es interceptado por la lente. Para definir de manera equivalente la posición del o de los reflectores suplementarios con respecto a la o a las escotaduras que tiene asociado, se puede decir que estos reflectores se encuentran del lado por el que la luz se escapa por dicha escotadura.

Cada escotadura puede estar situada en un plano horizontal o vertical u oblicuo. Es posible también combinar varios tipos de escotaduras, y tener un sistema con, por ejemplo, una escotadura en un plano sustancialmente vertical y una escotadura en un plano sustancialmente horizontal. Las dos escotaduras pueden estar separadas o, al contrario, estar unidas y formar así una única escotadura, en forma de L o de T por ejemplo. También se puede entonces obtener un sistema óptico, esquemáticamente, en forma de L, de V o de T, y no solamente de aspecto "lineal" horizontal o vertical.

Ventajosamente, el límite del reflector suplementario (o al menos uno de entre ellos si hay varios) del lado de la fuente luminosa es tal que no se pierde luz alguna entre el reflector R y el reflector suplementario, al nivel de la escotadura. Para lograrlo, preferentemente, el reflector suplementario alcanza al menos el límite de sombra creada por el reflector R en el haz emitido por la fuente de luz.

Preferentemente, el o los reflectores suplementarios son de superficie compleja. Están previstos para aumentar el alcance del haz luminoso. Ventajosamente, el o los reflectores suplementarios están también previstos para crear un corte del haz luminoso inclinado sobre la horizontal, en especial a 15º.

Los reflectores suplementarios están separados de la lente, en especial verticalmente u horizontalmente según sus disposiciones, en una distancia suficiente para evitar que el haz reenviado por estos reflectores no interfiera con la lente.

Las superficies de los reflectores suplementarios pueden ser limitadas por el plano tangente a la superficie de salida de la lente y ortogonal al eje óptico, con el fin de no aumentar la profundidad total del sistema.

Ventajosamente, se utiliza al menos un espacio creado entre un reflector suplementario y el reflector de la lente para realizar otra función de iluminación o de señalización, sin aumentar la ocupación de espacio global. En particular, se puede instalar una función DRL (Day Running Light = luz diurna), entre un reflector suplementario superior y el borde superior de la lente. La superficie iluminadora, para asegurar la función DRL, puede ser aumentada por al menos una parte de la superficie de la lente, iluminando un borde de la lente (en especial su borde superior o su borde lateral según que la disposición del reflector sea de tipo vertical u horizontal), con ayuda del haz creado por el reflector DRL.

Ventajosamente, las funciones adicionales son realizadas con ayuda de simples reflectores de manera que el conjunto de los reflectores puede ser hecho en una sola pieza, que puede ser desmoldada según la dirección del eje óptico.

En especial, se pueden prever, como función adicional, aparte del DRL ya citado, las funciones: linterna, luces de dirección o ID, antiniebla o AB, luces fijas para curvas o FBL (Siglas de "Fixed Bending Light" en inglés).

Cuando se añaden funciones adicionales luminosas que utilizan diodos electroluminiscentes, dichos diodos están dispuestos preferentemente por debajo de un plano horizontal que contiene al eje óptico de la fuente luminosa que garantiza la función de cruce, para quedar menos expuestas a un calentamiento.

Para mejorar el haz luminoso de un proyector de cruce, en especial en la configuración de escotadura sustancialmente vertical, se prevé un reflector suplementario en dos partes, a saber una parte extrema, que suministra las imágenes más pequeñas, que esencialmente garantiza un gran alcance y la zona de corte inclinado, y una parte especial, más cercana del eje óptico, prevista para repartir sus imágenes bajo el corte hacía la punta de la V.

Para optimizar el valor de la iluminación en puntos cuya posición se determina en relación con la punta de la V de corte, o aumentar la robustez del sistema en términos de deslumbramiento con respecto a las tolerancias de posicionamientos relativos (garantizando la alineación de los cortes provenientes de los diferentes elementos), se prevé un medio para desplazar verticalmente el haz luminoso emitido por la lente cuadrada con respecto del haz de los reflectores suplementarios. Un descenso del haz de la lente cuadrada se obtiene por una rotación de la cara de salida de la lente alrededor de su borde horizontal superior. Esta rotación puede ser asegurado por un prisma añadido contra la cara de salida de la lente, o por una definición apropiada de la cara de salida de la lente para obtener el mismo efecto.

Es posible favorecer la parte alta, la baja, o la parte lateral del sistema para colocar ahí los reflectores suplementarios. El sistema puede presentar una configuración asimétrica mejor adaptada a la integración en un determinado proyector. Entonces, la fuente luminosa formada por una lámpara puede ser colocada separadamente, en la dirección de los reflectores suplementarios, con respecto a la lente cuadrada. Un tal posicionamiento permite obtener una superficie más cerrada en la dirección opuesta a la de la separación.

Para conservar un alcance suficiente del haz luminoso, se pueden prever para los reflectores suplementarios unas superficies que, del lado favorecido, sobrepasen el plano de salida de la lente. Entonces, la profundidad según el eje óptico del reflector principal es mayor, pero esta profundidad según una dirección normal al cristal de salida oblicuo del proyector puede ser más reducida.

Las superficies de los reflectores suplementarios pueden comprender estrías que delimitan unas facetas, en especial al menos una faceta central y dos facetas laterales.

La invención consiste, aparte de las disposiciones expuestas más arriba, en otras disposiciones que se tratarán más explícitamente a continuación referentes a ejemplos de realización descritos en detalle con referencia a los dibujos adjuntos, pero que no son en absoluto limitativos. En estos dibujos:

La figura 1 es una vista esquemática de cara de un primer proyector según la invención, de tipo de orientación vertical.

La figura 2 es una sección esquemática vertical según la línea II-II de la figura 1.

La figura 3 es una sección esquemática semejante a la figura 2 de una variante que comprende una función suplementaria DRL.

La figura 4 es una sección esquemática según la línea IV-IV de la figura 2.

La figura 5 es una sección según la línea V-V de la figura 4.

La figura 6 es un esquema de la zona central de una pantalla iluminada por un proyector según la invención.

La figura 7 es un esquema que ilustra un desplazamiento relativo del corte horizontal con respecto al corte inclinada.

La figura 8 es una sección esquemática, por un plano vertical paralelo al eje óptico, de la lente cuadrada provista de un prisma sobre su cara de salida.

La figura 9 es una sección vertical esquemática de una variante de realización del proyector con cristal de salida oblicuo, y

La figura 10 es un esquema de una fotometría obtenida con el primer proyector de la invención.

La figura 11 es una vista esquemática lateral de un segundo proyector según la invención, de tipo de orientación horizontal.

La figura 12 es una vista esquemática según una sección horizontal del segundo proyector según la figura 11.

La figura 13 es una vista esquemática de cara del segundo proyector según la figura 11, (luz de cruce de tipo tráfico a la derecha).

La figura 14 es una vista esquemática de cara de un tercera proyector de tipo de orientación horizontal, en luz de cruce de tipo tráfico a la derecha, pero con un posicionamiento relativo del reflector R con respecto al reflector suplementario M2 invertido con respecto a la configuración según la figura 13.

La figura 15 es una vista de cara extremadamente esquemática de un cuarto proyector con una orientación en L.

Ejemplo 1

Las figuras 1 a 10 se refieren a un primer ejemplo de realización de la invención, donde la orientación general del proyector, o al menos del sistema óptico que agrupa los reflectores, la fuente luminosa y la lente, es vertical. Se habla entonces, en la invención, de un sistema óptico "vertical" o "verticalizado".

Con referencia a las figuras 1 y 2, se puede ver un proyector luminoso P para vehículo automóvil que comprende un reflector R que admite un eje óptico Y-Y y al menos un foco F1, una fuente luminosa S colocada en la vecindad del foco, y un elemento transparente de desviación óptica D colocado delante del reflector R.

El elemento de desviación D está constituido por una lente cuadrada 1 provista de al menos una cara 1b cilíndrica de generatrices verticales, capaz de asegurar una distribución horizontal de la luz, sin influencia sensible en la dirección vertical. Una lente de este tipo se describe en EP-A-1 243 846. En el ejemplo representado en los dibujos (figura 4), la cara de entrada o cara trasera 1a de la lente 1 es plana, ortogonal al eje óptico Y-Y, mientras que la cara delantera 1b constituye la cara cilíndrica de generatrices verticales que se apoyan en una curva directriz horizontal A. La directriz A puede comprender una parte central convexa hacía adelante comprendida entre dos partes cóncavas. El contorno de la lente 1 (figura 1) es generalmente rectangular o cuadrada, pero esta lente podría estar recortada según un contorno circular u otro.

De manera ventajosa, ya que es lo más simple, la cara cilíndrica 1b de la lente está girada hacía atrás y constituye la cara de entrada mientras que la cara plana 1a constituye la cara de salida girada hacía delante. La cara 1a puede ser eventualmente cilíndrica, en especial por razones estéticas.

El reflector R constituye un espejo esencialmente convergente (los bordes pueden ser parabólicos, y el reflector puede presentar entonces unas zonas localmente no convergentes), mientras que la lente 1 es parcialmente divergente.

La fuente luminosa S puede estar constituida por el filamento de una lámpara de incandescencia, o por el arco de una lámpara de descarga gaseosa.

Los diferentes elementos del proyector pueden estar alojados en una caja B cerrada por delante con un cristal liso esquematizado en G (Figuras 2 y 9). La caja está dispuesta alrededor de las caras J1, J2 a las cuales está fijada la
lente 1.

El reflector R está concebido para generar un haz luminoso delimitado por un corte superior horizontal Lg (ver la figura 6). EP-A-1 243 846 expone un método de cálculo de la superficie del reflector R. La sección (figura 4) del reflector R por un plano horizontal que pasa por el eje óptico Y-Y se construye según una ley determinada, escogida de manera que la curva de la sección envuelve suficientemente a la fuente S para recuperar un flujo luminoso considerable. La distancia focal f0 entre el punto F1 y el fondo teórico del reflector (la parte trasera de este reflector está recortada para crear un paso) también permite intervenir en la recuperación de flujo luminoso. La recuperación es más elevada cuanto más reducida es esta distancia focal f0.

La pared del reflector R comprende al menos una escotadura, y preferentemente dos escotaduras 2, 3 situadas en un plano horizontal, respectivamente por encima y por debajo del eje óptico Y-Y. Las escotaduras 2, 3 pueden extenderse al menos hasta el extremo trasero del filamento, o del arco, de la fuente S.

Al menos un reflector suplementario M2, M3 está asociado a cada escotadura 2, 3 y está dispuesto del lado de la escotadura opuesto al eje óptico.

Estos reflectores suplementarios M2, M3 están previstos para recoger, al menos parcialmente, la luz que se escapa por las escotaduras 2, 3 y para reenviar esta luz en la dirección de salida (paralela al eje óptico Y-Y) sin que atraviese la lente 1. Los reflectores suplementarios M2, M3 pueden separarse a voluntad según la dirección vertical. Sin embargo, hay que limitarlos, preferentemente, con el plano Q de la superficie de salida de la lente 1 con el fin de no aumentar la profundidad global del sistema en la dirección del eje óptico.

Los reflectores suplementarios M2, M3 están previstos para producir un haz luminoso de gran alcance según el eje óptico Y-Y, pero mucho menos repartido que el producido por la lente 1. Los reflectores M2, M3 están además generalmente previstos para producir un haz situado por debajo de una línea de corte Ld (ver la figura 6) inclinado sobre la horizontal de un ángulo determinado (según el tipo de conducción a la derecha o a la izquierda) para realizar una función de cruce. A título de ejemplo, para un país europeo con tráfico a la derecha, la línea de corte Ld del haz producido por los reflectores M2, M3 está inclinado 15º sobre la horizontal y sube de izquierda a derecha.

Los reflectores M2, M3 son del tipo de superficie compleja, en especial del tipo "reflector verticalizado" tal como se enseña en EP-A-0 933 585. Un tal reflector se extiende principalmente según la dirección vertical y su superficie se determina para reflejar según una dirección sensiblemente horizontal, por debajo de una línea de corte, rayos luminosos provenientes de una fuente situada en la vecindad del foco.

Las superficies complejas de estos reflectores están adaptadas a unos filamentos transversales que permiten disminuir la altura de las imágenes utilizadas para realizar el máximo de iluminación, y por lo tanto reducir la luz que "arrastra" sobre la carretera. Entonces, se realiza el corte inclinado a 15º sobre la horizontal desplazando hacía arriba las imágenes que tienen, obviamente, una inclinación comprendida entre 0º y 15º.

Teniendo en cuenta la generatriz del reflector R para lente cuadrada 1, un filamento rigurosamente transversal disminuye sensiblemente el flujo luminoso captado por el módulo. Sin embargo, es posible inclinarlo, en un plano horizontal, para aumentar el flujo captado: entonces se utilizará preferentemente una lámpara de filamento axial más corriente y fiable que una lámpara de filamento transversal. De esta manera, se desplaza el agujero de paso de la lámpara y el cono de sombra de su extremo opaco (black top): puede quedar recogido flujo útil, al menos de un lado, hasta la cara de salida del espejo. La consecuencia en las superficies es un cambio de posición de los focos que hay que tener en cuenta para generar los cilindros parabólicos y, para el reflector "verticalizado", un cambio de la zona a desplazar para construir la línea de corte inclinada 15º sobre la horizontal.

En esta variante, se puede encontrar un compromiso entre el flujo captado y la cantidad de luz que "arrastra" sobre la carretera.

Como los reflectores M2, M3 deben tener un buen alcance, es interesante desplazarlos verticalmente de la fuente luminosa S con el fin de disponer de imágenes lo más pequeñas posibles. Este desplazamiento está sin embargo limitado por la altura total aceptable para el proyector.

Cuando el filamento de la fuente luminosa es axial, o sensiblemente axial, las superficies de los reflectores M2, M3 son de generatriz cualquiera y de focos pilotados, que producen imágenes giradas un ángulo deseado alrededor del eje del filamento y recortadas. En cambio, si el filamento es transversal (en el caso de las superficies complejas llamadas verticalizadas) se procede por separación de imágenes.

La elección del desplazamiento vertical y el dato del plano de salida Q definen la distancia focal de las superficies complejas adicionales M2, M3 que, a título de ejemplo no limitativo, puede ser del orden de 20 a 25 mm.

La generatriz de las superficies de los reflectores M2, M3 se escoge casi parabólica para maximizar la intensidad del haz luminoso con, sin embargo, un barrido hacía la derecha, en tráfico a la derecha, de las mayores imágenes, con el fin de crear un haz de dimensiones significativas limitado por un corte a 15º.

El reflector superior M2 está desplazado verticalmente del reflector R para evitar que partes descendentes de las imágenes provenientes del reflector M2 se encuentren con el borde superior de la lente 1 y creen así deslumbramientos por reflexión vidriosa.

Los espacios verticales E2 y E3 creados respectivamente entre el reflector R y los reflectores suplementarios M2 y M3 se utilizan ventajosamente para realizar otras funciones sin aumentar la ocupación de espacio global del proyector P.

En particular, tal como se ilustra en la figura 3, hay una función DRL instalada en el espacio E2. Esta función se realiza con ayuda de un reflector 4 apropiado fijado en el espacio E2 mediante cualquier medio de fijación clásico no representado, y de una fuente luminosa 5 adaptada. En el caso de la función DRL, se impone una superficie iluminadora mínima por normativa. Si es necesario, la superficie iluminadora del reflector 5 puede ser aumentada con respecto a la de la lente 1, o de una parte de esta lente, iluminando el borde superior 6 de la lente con ayuda de una parte de la superficie del reflector DRL 4.

Otros ejemplos de funciones adicionales: se pueden instalar una linterna, un indicador de dirección ID, antiniebla AB, luces para curvas fijas FBL, en los espacios E2, E3. Si las funciones adicionales previstas se realizan con diodos electroluminiscentes, están preferentemente dispuestas por debajo de la lámpara de cruce que constituye la fuente S, por razones térmicas.

Para no estorbar la función principal de iluminación garantizada por la fuente S y el reflector R, y para no crear deslumbramiento en cruce, los reflectores de las funciones añadidas, deben estar situados detrás de los conos de luz C2, C3 (figura 3) emitidos de la fuente principal S y que se apoyan en los bordes de las aberturas 2, 3 del reflector R.

Las funciones suplementarias tales como DRL, linterna u otra, se realizan ventajosamente con ayuda de simples reflectores solidarizados con el reflector R y reflectores suplementarios M2, M3 con la finalidad de que el conjunto pueda hacerse de una sola pieza que pueda ser desmoldada según la dirección del eje óptico Y-Y.

El módulo de lente cuadrada 1 está optimizado, en lo que se refiere a su curva directriz A, para una profundidad determinada H (figura 4), en flujo total recogido y con la mayor distancia focal posible.

Los cortes del reflector R por unos planos verticales están constituidos por casi parábolas poco envolventes verticalmente debido a una distancia focal relativamente grande. La sección por un plano vertical que pasa por el eje óptico Y-Y (figura 2) presenta, al nivel del reflector R, una parte alta compuesta de dos arcos R1, R2 de casi parábola, con diferentes focos F1, F2 y al nivel de la parte baja de dos arcos R3, R4, de casi parábola con diferentes focos F3, F4.

La fuente luminosa S se esquematiza en forma de un cilindro de revolución de eje paralelo al eje óptico Y-Y, situado por encima de este eje y con su generatriz inferior tangente al eje óptico.

El arco R1 está concebido para que su foco F1 esté situado sobre el eje óptico Y-Y en el extremo trasero (o en la vecindad) de la fuente S. El arco R2 está concebido para que su foco F2 esté situado en el extremo trasero alto (o en la vecindad) de la fuente S, es decir ligeramente por encima del eje óptico Y-Y.

El arco inferior R3 está concebido para que su foco F3 esté situado sobre el eje óptico Y-Y en el extremo delantero (o en la vecindad) de la fuente S. El arco R4 está concebido para que su foco F4 esté situado en el extremo delantero alto (o en la vecindad) de la fuente S, es decir ligeramente por encima del eje Y-Y.

De esta manera, hay una diferencia de distancia focal entre la parte alta R1, R2 y la parte baja R3, R4 de la sección del reflector. La parte alta R1, R2 tiene una distancia focal inferior a la de la parte baja R3, R4, correspondiendo la diferencia entre las dos distancias focales a la longitud del filamento de la fuente luminosa. A título de ejemplo no limitativo, el filamento tiene una longitud axial de 4 mm, la distancia focal de la parte alta R1, R2 es de 12 mm mientras que la de la parte baja R3, R4 es de 16 mm. Cuanto mayor es la distancia focal, menos sensible es el defecto de posicionamiento de la fuente S. La tolerancia de posicionamiento de la fuente S es en general del orden de
0,15 mm.

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Se prevé el pilotaje de los focos para optimizar la nitidez de corte del haz emitido por la lente cuadrada por encima de la línea horizontal Lg. Esto se obtiene mediante un proceso iterativo.

Se escogen los parámetros de posición de la lente 1 y de los diferentes focos de la generatriz (correspondiente a una sección por un plano vertical) del reflector R para minimizar la profundidad. Sin embargo, se impone una ocupación de espacio mínima debido a la distancia mínima necesaria entre el extremo delantero, o balón, de la fuente S y la lente 1 para evitar problemas térmicos y de intercepción de los rayos luminosos.

La figura 3 representa un eje a trazos, que pasa por el espacio E2 y tocando el borde inferior del reflector R: prolongando este eje hacía abajo, se ve que constituye de hecho el límite de sombra creada por el reflector R: en esta configuración, no se "pierde" o apenas se "pierde" luz al nivel de la escotadura: cualquier luz que se escapa de R por la escotadura es recuperada por el reflector M4.

Se presenta un ejemplo de pilotaje de los focos de las secciones verticales del reflector R con referencia a las figuras 4 y 5. En la figura 4 se considera un rayo luminoso i proveniente del centro de la fuente S, que incide en el reflector R en un punto m sobre la sección horizontal que contiene al eje óptico. La normal a la superficie del reflector R en el punto m está representada por la recta n. El rayo i se refleja según la dirección q simétrica del rayo i con respecto a n. La sección del reflector R por un plano vertical que pasa por la dirección q y correspondiente a la sección V-V se ilustra en la figura 5 por la curva Rq que se compone de cuatro arcos de curva diferentes Rq1, Rq2, Rq3 y Rq4. Se considera una primera proyección ortogonal de la fuente S sobre el plano vertical que pasa por la dirección n y, a partir de esta primera proyección, una segunda proyección ortogonal sobre el plano vertical que pasa por la dirección q. Se obtiene en el plano que pasa por q una representación de la fuente S cuyos extremos circulares se transforman en elipses. Los arcos Rq1 y Rq2 están concebidos para tener focos Fq1 y Fq2 detrás del extremo trasero de esta proyección de la fuente S, respectivamente al nivel vertical de las generatrices inferior y superior. Los dos arcos inferiores Rq3 y Rq4 están concebidos para tener unos focos Fq3, Fq4 delante del extremo delantero de la fuente S, y al mismo nivel vertical que Fq1 y Fq2.

La figura 6 es un esquema simplificado de una zona central iluminada por un proyector de cruce según la invención, sobre una pantalla ortogonal al eje óptico colocado a distancia determinada (en general 25 metros) del proyector. El haz queda cortado por encima de una línea en V que comprende una rama izquierda horizontal Lg y una rama derecha Ld inclinada sobre la horizontal en 15º y que sube de izquierda a derecha. La intersección de las dos ramas define la punta K de la V.

La zona situada por debajo de la línea horizontal Lg, de parte y otra de la punta K, se define por una norma como "zona IV". La iluminación en esta zona IV debe alcanzar un nivel mínimo predeterminado.

Para mejorar el haz luminoso y satisfacer a la iluminación exigida a la izquierda en la zona IV, el reflector suplementario inferior comprende dos partes: una parte extrema correspondiente al reflector M3 descrita anteriormente, que da las imágenes más pequeñas, y una parte superior constituida por una superficie especial formada por otro reflector suplementario M4 (Figuras 2 y 3) previsto para repartir las imágenes de la fuente bajo el corte Lg en la zona IV, hasta un ángulo de 6º entre el eje óptico y la dirección que pasa por el centro del proyector y el borde extremo izquierdo de la zona IV.

Este reflector suplementario M4 está preferentemente dispuesto en la parte baja porqué la superficie del reflector R está más abierta en su parte inferior cuya distancia focal es superior, para un posicionamiento de la lámpara S en el centro.

Un punto característico, designado según una norma por "75R", está situado ligeramente a la derecha de la punta K según unas coordenadas determinadas.

Para optimizar el valor de la iluminación en el punto 75R, se garantiza un desplazamiento del haz luminoso que sale de la lente cuadrada 1 con respecto al haz luminoso que sale de los reflectores suplementarios M2, M3. Para ello se baja verticalmente el haz luminoso de la lente cuadrada 1 con respecto al haz de los reflectores suplementarios M2, M3. La rama derecha Ld de la V de corte no se desplaza porqué es resultado de los reflectores suplementarios. En cambio, la rama horizontal Lg debida al haz de la lente cuadrada 1 está desplazada hacía la parte baja tal como se ilustra en la figura 7. La punta K de la V de corte se desplaza por la línea Ld hacía abajo y hacía la izquierda, tal como se ilustra en la figura 7.

Para llevar la punta K al eje óptico Y-Y se realiza un ajuste consistente en desplazar el haz de los proyectores suplementarios hacía la derecha (flecha Td) y hacía arriba (flecha Th), tal como se ilustra en la figura 7.

En un ejemplo de realización, el haz de la lente cuadrada 1 se ha bajado 0,33º. Esto equivale, tras ajuste, a desplazar el haz un 2% (tangente del ángulo de desplazamiento) a la derecha y de 0,5% (tangente del ángulo de desplazamiento) hacía arriba.

Tal como se ilustra en la figura 8, el desplazamiento hacía abajo del haz que sale de la lente cuadrada 1 puede asegurarse mediante una rotación de la cara de salida de la lente alrededor de un eje horizontal constituido por su borde superior. La cara de salida de la lente está entonces preferentemente constituida por la cara plana 1a. La rotación de la cara de salida se obtiene añadiendo un prisma 7, una de cuyas caras está adherida a la cara 1a. La arista del prisma se aplica contra la arista superior de la cara de salida de la lente mientras que la base está en la parte inferior. El prisma 7 puede hacerse del mismo material que la lente para tener el mismo índice de refracción. El prisma 7 no tiene porqué existir físicamente: en este caso se tiene simplemente una lente con una cara plana que forma con la "vertical" un ángulo apropiado, entendiéndose la "vertical" como el eje de las generatrices de la otra cara de la lente.

En esta configuración, hay que bascular el haz de la superficie especial M4, cuando esta existe, el mismo ángulo con el cual se ha basculado el haz de la lente cuadrada 1. Esto puede obtenerse girando la superficie de base M4 alrededor de un eje horizontal que pasa por su foco bajo.

Es posible favorecer la parte alta o la parte baja del sistema para colocar ahí los reflectores suplementarios. También se puede prever tener únicamente unos reflectores suplementarios en la parte alta o en la parte baja, puesto que una configuración asimétrica puede estar mejor adaptada a la integración en un determinado proyector. Con el fin de conservar un elevado flujo luminoso captado, es entonces deseable colocar la lámpara S de manera desplazada, en la dirección de los reflectores adicionales, con respecto a la lente cuadrada 1. Efectivamente, un tal posicionamiento permite obtener una superficie más cerrada en la dirección opuesta a la del desplazamiento.

Para conservar un alcance satisfactorio del haz luminoso, también es deseable dejar sobrepasar las superficies de los reflectores suplementarios como M3 (figura 9) más allá del plano de salida Q de la lente, lo cual permite tener pequeñas imágenes. Sin embargo, el aumento del reflector M3 hacía abajo está limitado técnicamente por la intercepción de los rayos luminosos provenientes de la fuente S por un eventual extremo opaco 8 (black top) o por la parte baja 9 de la lente 1.

Entonces, la profundidad H1 según el eje óptico es mayor, pero si se considera el cristal de salida G generalmente oblicuo, la profundidad H2 según una dirección perpendicular a la dirección media del vidrio G es más reducida.

Finalmente, puede ser interesante colocar la superficie especial M4 por un lado y todas las otras superficies adicionales que forman los reflectores suplementarios por el otro lado.

Las caras J1, J2 (figura 1) no suponen un problema para la abertura del haz en la medida en que la anchura del haz se obtiene por la lente 1, mientras que los haces luminosos que salen de las otras partes tales como M2, M3 son estrechos. Además, las imágenes separadas previstas para extender la línea de corte inclinada Ld provienen de la zona central de los reflectores suplementarios. Por lo tanto, las caras J 1, J2 no tienen función óptica.

Se reducen los problemas térmicos de los reflectores de módulo de lente cuadrada puesto que el reflector R está abierto por encima y por debajo de la lámpara gracias a las escotaduras 2, 3.

Las superficies de los reflectores suplementarios M2, M3 pueden presentar unas estrías, similares a la línea extrudida de la lente 1.

En el caso de un sistema asimétrico, es decir módulo de lente cuadrada 1 hacía arriba, lámpara S eventualmente desplazada hacía abajo de la lente, reflector suplementario único por debajo del módulo de lente, es interesante utilizar para el reflector suplementario un reflector de tipo "verticalizado" especialmente adaptado a esta geometría.

La figura 10 es un esquema de la fotometría del haz luminoso obtenido, con un trazado de curvas isolux (puntos de misma iluminación). La curva central lm es la de una iluminación intensa, por ejemplo 48 lux. El punto de iluminación máxima, por ejemplo 68 lux, está situado en el interior de esta curva. La curva exterior If corresponde a una iluminación reducida, por ejemplo 0,4 lux. Las curvas intermedias corresponden a unas iluminaciones que disminuyen desde el centro hacía el exterior. Las graduaciones horizontales expresadas en % corresponden a la tangente del ángulo formado entre el eje óptico y la dirección horizontal que pasa por el centro del proyector y el punto marcado por la graduación en la pantalla. Para las graduaciones verticales, se trata de la tangente del ángulo formado entre el plano horizontal que pasa por el eje óptico y la dirección que pasa por el centro del proyector y el punto marcado por la graduación sobre la pantalla. Se vuelven a tener las líneas de corte Lg y Ld.

Un proyector según la invención permite un flujo captado elevado y por lo tanto una buena eficacia. Se limita la profundidad del proyector. Todos los reflectores, incluidos los reflectores para funciones adicionales, DRL u otro, pueden desmoldarse de una sola vez sin necesidad de cajón de moldeado. Para realizar un haz de cruce, el proyector no comprende máscara alguna que absorba luz.

Es posible utilizar la parte alta o la parte baja para la colocación de los reflectores suplementarios según las posibilidades de integración y la estética deseada.

Ejemplo 2

Este ejemplo hace referencia a las figuras 11 a 13, y se refiere a un segundo tipo de proyector, donde la orientación general del sistema óptico es ahora horizontal. Los elementos comunes con el primer ejemplo no se volverán detallar, y las referencias de los dibujos serán idénticos a las representadas en las figuras 1 a 10 para designar los mismos elementos. La figura 11 es una vista en perspectiva del sistema óptico: se vuelven a tener el reflector R, la lente D cuyos contornos se escogen en este caso sustancialmente ovales. Y el reflector M2. La lente es solidaria del reflector R mediante un elemento E que abraza totalmente su contorno. Como alternativa, este elemento de fijación E puede abrazar solamente parte de la periferia de la lente, ya sea por razones estéticas, ya sea para disponer, en especial en la parte superior, de una o varias aberturas que garanticen una mejor ventilación, y por lo tanto un calentamiento menor del sistema óptico. La figura 12, que es una vista en sección horizontal, representa la lámpara S de filamento axial, la lente "cuadrada" D aquí de forma ojival, y la escotadura 2. Por lo tanto, al contrario que en el ejemplo 1, se tiene aquí un reflector M2 dispuesto horizontalmente, y una escotadura 2 que se encuentra dispuesta sustancialmente según una orientación vertical. El reflector M2 es de tipo de superficie compleja, y permite obtener una luz de cruce con corte a 15º. La figura 13, que es una vista frontal, muestra que el reflector M2 puede ser esquemáticamente descompuesto en tres zonas: la zona Z1, preferentemente desprovista de estrías, y las zonas Z2 y Z3: la zona Z2, que está dispuesta en la parte derecha inferior del reflector M2, es la zona dedicada a la obtención del corte a 15º, la zona Z3, que está dispuesta por encima de la zona Z1, contribuye al alcance del haz, con un corte de tipo horizontal. En este ejemplo, las zonas Z2 y Z3 están provistas de estrías, aunque estas no son obligatorias.

Ejemplo 3

Este ejemplo se refiere a la figura 14, y es similar en su concepción, al ejemplo 2: se trata también de un sistema óptico de tipo horizontal, con la misma lente que en el ejemplo 2. La única diferencia reside en el posicionamiento relativo del reflector R con respecto al reflector M2: la disposición del reflector M2 con respecto a la lente D está invertida con respecto a la vertical, y la zona Z2 dedicada para realizar el corte a 15º está ahora en la parte izquierda superior del reflector M2, por encima de la zona Z3 que contribuye al alcance del haz.

Para este ejemplo en especial, se nota que también se pueden obtener luces de cruce de tipo tráfico a la izquierda, es decir con cortes en V a 15º invertidas, funcionando en simetría con respecto a un plano vertical que contiene el eje óptico de los módulos según, en especial, las figuras 13 y 14, encontrándose entonces la escotadura del lado opuesto.

Ejemplo 4

Este ejemplo se refiere a la figura 15 extremadamente esquemática, que es una vista frontal de cara de un cuarto tipo de proyector según la invención: Se trata de un proyector en forma de "L" invertida, donde la lente D y su reflector R está asociada a dos reflectores suplementarios M2 y M3, definiendo el reflector R dos escotaduras 2, 3 para que una parte de la luz emitida por la fuente luminosa pueda escaparse hacía los reflectores M2 y M3 respectivamente. Los reflectores M1,M2 están dispuestos perpendicularmente entre sí, y las dos escotaduras 2, 3 son también perpendiculares entre sí, y unidas por una única abertura. También podrían estar separadas. También se puede modificar este ejemplo de proyector para tener formas en L no invertidas, formas en T, formas oblicuas....

De estos diferentes ejemplos, hay que notar que la invención permite muchas de variantes, y permite formas de sistemas ópticos muy variadas en su aspecto general.

Es posible también tener, en versión horizontal, los reflectores suplementarios dispuestos de parte y otra de la lente cuadrada, por ejemplo de manera análoga a la configuración según la figura 1, pero girada de 90º.

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Referencias citadas en la descripción

Esta lista de referencias citadas por el solicitante está prevista únicamente para ayudar al lector y no forma parte del documento de patente europea. Aunque se ha puesto el máximo cuidado en su realización, no se pueden excluir errores u omisiones y la OEP declina cualquier responsabilidad en este respecto.

Documentos de patente citados en la descripción

\bullet EP 1243846 A [0003] [0032] [0037]

\bullet EP 0933585 A [0042]

Claims (18)

1. Proyector para vehículo automóvil que comprende un reflector (R) que admite un eje óptico (Y-Y) y al menos un foco (F1), una fuente luminosa (S) colocada en la vecindad de un foco del reflector, y un elemento transparente de desviación óptica (D) colocado delante de una parte del reflector, comprendiendo este elemento un módulo provisto de una lente que presenta al menos una cara cilíndrica de generatrices verticales (1), estando el reflector (R) colocado por detrás de dicha lente y estando previsto para generar un haz luminoso delimitado por un corte superior horizontal, siendo el módulo capaz de asegurar una distribución esencialmente horizontal de la luz, caracterizado por el hecho de que:

-

la pared del reflector (R) comprende al menos una escotadura (2, 3) de un lado de un plano que pasa por el eje óptico (Y-Y) del reflector,

-

y al menos un reflector suplementario (M2, M3) está dispuesto del lado de la escotadura (2, 3) opuesto al eje óptico (Y-Y), estando este reflector suplementario concebido para recoger al menos una parte de la luz proveniente de la fuente que sale por la escotadura, y para producir un haz suplementario que no es interceptado por la lente, estando este o estos reflectores suplementarios (M2, M3) previstos para crear un corte (Ld) del haz luminoso inclinado sobre la horizontal.

2. Proyector según la reivindicación 1, caracterizado por el hecho de que la pared del reflector (R) comprende al menos una escotadura (2, 3) de un lado de un plano vertical, horizontal u oblicuo con respecto a la vertical y que pasa por dicho eje óptico (Y-Y).

3. Proyector según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que la pared del reflector (R) comprende dos escotaduras (2, 3) situadas de parte y otra de un plano que pasa por el eje óptico, en especial respectivamente por encima y por debajo de un plano horizontal que pasa por el eje óptico o respectivamente a la derecha y a la izquierda de un plano vertical que pasa por el eje óptico, estando al menos un reflector suplementario (M2, M3) asociado a cada escotadura y dispuesto del lado de la escotadura opuesto al eje óptico para producir un haz suplementario que no es interceptado por la lente.

4. Proyector según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que la o al menos una de las escotadura(s) (2, 3) está situada en un plano horizontal, vertical u oblicuo con respecto a la vertical.

5. Proyector según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que el o los reflectores suplementarios (M2, M3) son de superficie compleja, previstos para aumentar el alcance del haz luminoso.

6. Proyector según la reivindicación anterior, caracterizado por el hecho de que el o los reflectores suplementarios (M2, M3) están previstos para crear un corte (Ld) del haz luminoso inclinado 15º sobre la horizontal.

7. Proyector según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que los reflectores suplementarios (M2, M3) están separados, en especial verticalmente u horizontalmente, de la lente (1) en una distancia suficiente para evitar que el haz reenviado por estos reflectores no interfiera con la lente.

8. Proyector según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que al menos un espacio (E2) creado entre un reflector suplementario (M2) y el reflector (R) de la lente se utiliza para realizar otra función de iluminación o de señalización, sin aumentar la ocupación global de espacio.

9. Proyector según la reivindicación anterior, caracterizado por el hecho de que una función DRL (4, 5) está instalada entre un reflector suplementario (M2) y un borde, en especial superior o lateral, de la lente (1).

10. Proyector según la reivindicación 9, caracterizado por el hecho de que la superficie iluminadora, para asegurar la función DRL, está aumentada en al menos una parte de la superficie de la lente (1) que ilumina un borde, en especial superior o lateral, de la lente con ayuda del haz creado por el reflector DRL (4).

11. Proyector según cualquiera de las reivindicaciones 8 a 10, caracterizado por el hecho de que las funciones adicionales se realizan con ayuda de simples reflectores (4) de manera que el conjunto de los reflectores (R, M2, M3, 4) puede hacerse de una sola pieza, que puede ser desmoldada según la dirección del eje óptico.

12. Proyector de cruce según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que comprende un reflector suplementario en dos partes, a saber una parte extrema (M3) que da las imágenes más pequeñas, que garantiza esencialmente un gran alcance y una zona de corte inclinado (Ld), y una parte especial (M4), más cercana al eje óptico, prevista para repartir sus imágenes bajo el corte hacía la punta (K) del corte en V, en especial cuando la escotadura está en un plano horizontal u oblicuo.

13. Proyector de cruce según la reivindicación 12, caracterizado por el hecho de que, para optimizar el valor de la iluminación en puntos cuya posición está determinada en relación con la punta (K) de la V de corte, comprende un medio (7) para desplazar verticalmente el haz luminoso que sale de la lente cuadrada (1) con respecto al haz de los reflectores suplementarios (M2, M3).

14. Proyector de cruce según la reivindicación 13 caracterizado por el hecho de que un descenso del haz de la lente cuadrada (1) está asegurado por un prisma (7) añadido contra la cara de salida de la lente (1), o por una definición apropiada de la cara de salida de la lente.

15. Proyector según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que las superficies de los reflectores suplementarios están limitadas por el plano tangente (Q) a la superficie de salida de la lente y ortogonal al eje óptico.

16. Proyector según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15 de cristal oblicuo (G), caracterizado por el hecho de que, para conservar un alcance suficiente del haz luminoso, se prevén para el reflector suplementario (M3) unas superficies que sobrepasan el plano de salida (Q) de la lente.

17. Proyector según cualquiera de las reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de que el o al menos uno de los reflectores suplementarios M alcanza al menos el límite de sombra creada por el reflector R en el haz emitido por la fuente de luz.

18. Vehículo equipado según al menos un proyector según cualquiera de las reivindicaciones anteriores.