ES2322210T3 - Modulo optico de proyector para automovil. - Google Patents
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Abstract
Módulo óptico de proyector para vehículo automóvil, que comprende dispuestos según un eje óptico: - un reflector (R) de tipo elíptico con al menos una fuente luminosa (E) colocada próxima a un primer foco (F1) del reflector; - una lente convergente (L) colocada delante del reflector y que admite un foco (FL) situado próximo al segundo foco (F2) del reflector, o confundido con el mismo; - y, en la parte inferior, un recuperador de luz (a) susceptible de recoger una parte del flujo de la fuente y de devolverlo hacia adelante, caracterizado por el hecho de que: - un reflector de tipo elipsoidal (6) está previsto a continuación, en la parte superior del módulo, concentrando este reflector (6) una parte de los rayos resultantes de la fuente (E) próxima a un segundo foco (µ2) situado a continuación, más abajo que el foco (FL) de la lente (L), - y el recuperador de luz (a) presenta una cara de entrada (7) cerca de la cual se sitúa el segundo foco (µ2) del reflector de tipo elipsoidal (6).
Description
Módulo óptico de proyector para automóvil.
La invención se refiere a un módulo óptico de
proyector para vehículo automóvil, del tipo que comprende,
dispuestos según un eje óptico:
- un reflector de tipo elíptico con al menos una
fuente luminosa colocada próximo a un primer foco del reflector;
- una lente convergente colocada delante del
reflector y que admite un foco situado próximo al segundo foco del
reflector, o confundido con el mismo.
Un proyector puede componerse de uno o más
módulos ópticos, similares o diferentes.
En este módulo de proyector luminoso se pierde
una parte del flujo luminoso emitido por la fuente. Se pretende por
lo tanto mejorar los resultados de los sistemas ópticos de tipo
elíptico, en particular con fuentes de xenón o halógenas, con una
contribución de luz significativa en zonas del haz que requieren
esta contribución.
El documento JP 2003 338210 propone mejorar los
resultados de la técnica elíptica utilizando un recuperador de luz
susceptible de recoger una parte del flujo luminoso dirigida hacia
abajo procedente de la fuente y devolverlo hacia la parte delantera
del vehículo.
No obstante, la parte de material transparente,
vidrio o material plástico, que constituye el recuperador de luz
según el documento JP 2003 338210 tiene un tamaño considerable, no
compatible con condiciones de moldeado industrial, y que dificulta
la implantación de esta parte en un proyector luminoso. La entrada
de la pieza tiene una forma fresnelizada con el fin de colimatar
los rayos, y el tamaño de esta entrada es importante. En
consecuencia, se hace difícil modificar el haz, por ejemplo para una
aplicación AFS, al cubrir esta zona, ya que es necesario ocultar
una superficie importante.
La colimación de los rayos y la garantía de
obtener un corte en el haz requieren un ajuste perfecto de la
posición de la pieza con relación a la fuente, lo que hace compleja
la realización mecánica del sistema.
La invención tiene por objeto, sobre todo,
proporcionar un módulo de proyector de tipo elíptico en el cual la
recuperación de luz se mejora y se aumenta la eficacia, de una
manera simple en cuanto a la realización.
Según la invención, un módulo óptico de
proyector para vehículo del tipo definido anteriormente que
comprende, en su parte inferior, un recuperador de luz susceptible
de recoger una parte del flujo de la fuente (en particular, el que
se dirige hacia abajo), y a devolverlo hacia el frente, es como:
- un reflector de tipo elipsoidal (6) está
previsto delante, en la parte superior del módulo, concentrando
este reflector (6) una parte de los rayos resultantes de la fuente
(E) en proximidad con un segundo foco (\mu2) situado a
continuación, más abajo que el foco (FL) de la lente (L),
- y el recuperador de luz presenta un borde
cerca del segundo foco del espejo elíptico, que constituye el borde
de corte.
Se entiende como un reflector "de tipo
elipsoidal" un reflector sustancialmente de forma elipsoidal o
cuyo comportamiento es cercano/asimilable al de un reflector
elipsoidal. Lo mismo ocurre con el reflector "de tipo
elíptico". "Arriba" o "abajo" son términos que deben
incluirse para el módulo en la configuración que tiene en el
proyector en su posición de montaje en el vehículo.
Ventajosamente, la parte anterior superior del
reflector elíptico es detenida en una zona que corresponde a los
rayos extremos que, después de reflexión sobre el reflector, se
recogen como rayos límite por la lente.
Preferiblemente, el recuperador es de un solo
bloque de material transparente. El recuperador comprende una cara
de entrada inclinada sobre el eje óptico del proyector, teniendo un
límite superior que forma el borde de corte.
La cara de entrada del recuperador está
dispuesta para que los rayos reflejados por el reflector de tipo
elipsoidal y que chocan sobre esta cara de entrada prácticamente no
sean desviados. Esta cara de entrada es preferiblemente
sustancialmente plana.
El recuperador puede estar limitado en su parte
inferior mediante una superficie inclinada, en particular, un plano
inclinado, que trabaja en reflexión total, rectificándose los rayos
mediante el recuperador para, en particular, - por término medio -
ser sustancialmente paralelos respecto al eje óptico de la cara de
salida del recuperador.
Ventajosamente, la cara de salida del
recuperador es de revolución alrededor del eje óptico. La cara de
salida puede admitir como sección vertical meridiana un arco de
elipse cuyo foco es la imagen, otorgada por el plano inclinado, del
segundo foco del reflector de tipo elipsoidal, para proporcionar un
haz emergente que admite una superficie de onda plana,
sustancialmente ortogonal respecto al eje óptico.
Según otra posibilidad, la cara de salida del
recuperador admite como sección horizontal la de una cuadrícula
determinada para proporcionar en la salida un plano de onda
cilíndrico de generatrices sustancialmente verticales.
El módulo de proyector luminoso puede comprender
una máscara móvil en la cara de entrada del recuperador, pudiendo
colocarse esta máscara en una posición retirada dónde deja pasar la
luz hacia la cara de entrada, u ocupar una posición en la cual
oculta esta luz.
El módulo puede montarse móvil y el recuperador
puede ser fijo y estar colocado de tal forma que, en la posición de
descanso del proyector, la luz procedente del reflector de tipo
elipsoidal suplementario pasa junto al recuperador, mientras que en
posición funcional, el proyector se coloca respecto al recuperador
de manera que se vuelve entonces activo.
El módulo del proyector luminoso puede
comprender una máscara situada entre el reflector y la lente,
limitado por un borde de extremo, que forma un borde de corte,
situado en la proximidad del foco de la lente.
El recuperador puede comprender una cara de
entrada inclinada sobre el eje óptico y donde el límite superior
está formado por un borde que pasa por el foco del sistema formado
por un espejo plano y la dioptra de la cara de salida.
El haz recuperado puede ser un haz sin corte,
comprendiendo el recuperador una cara de entrada inclinada sobre el
eje óptico y en el que el límite superior está formado por un borde
que no pasa por el foco del reflector de tipo elipsoidal o por el
foco del sistema constituido por el espejo plano y la dioptra de la
cara de salida.
Según otra posibilidad, el haz recuperado es un
haz variable, comprendiendo el recuperador una cara de entrada
inclinada sobre el eje óptico, con una máscara móvil delante de la
cara.
La invención consiste, aparte de las
disposiciones expuestas más arriba, en una serie de otras
disposiciones descritas más explícitamente a continuación respecto
a ejemplos de realización descritos con referencia a los dibujos
adjuntos, pero que no son de ninguna manera restrictivos. En estos
dibujos:
La figura 1 es una sección esquemática vertical
que pasa por el eje óptico de un proyector según la invención.
La figura 2 es una vista esquemática según la
flecha II de la figura 1.
La figura 3 es una sección esquemática vertical
a mayor escala del recuperador según la invención.
La figura 4 es una vista en proyección
horizontal de la transformación de una superficie de onda esférica
en una superficie de onda plana mediante el recuperador de la figura
3.
La figura 5 es una sección esquemática según un
plano horizontal de una alternativa del recuperador de la figura 3
para la obtención de un haz ampliado.
La figura 6 es una proyección horizontal que
ilustra el haz de superficie de onda cilíndrico obtenido con el
recuperador de la figura 5.
La figura 7 es una sección vertical esquemática
de una alternativa del recuperador de la figura 3.
La figura 8 es una representación esquemática de
la red de curvas isolux obtenida con el recuperador de la figura
3.
La figura 9 es una representación esquemática de
otra red de curvas isolux obtenida con el recuperador de la figura
5, y
La figura 10 es una vista esquemática en planta
de un proyector DBL según la invención.
Con referencia a la figura 1 de los dibujos,
puede verse esquemáticamente que se representa un módulo de
proyector luminoso 1 que comprende, según su eje óptico
Y-Y, un reflector R de tipo elíptico con al menos
una fuente luminosa E colocada próxima a un primer foco F1, o foco
interno del reflector, cuyo segundo foco F2, o foco externo, se
sitúa más adelante. Los términos "anterior" y "posterior"
deben entenderse considerando el sentido de propagación de la luz
que, según la figura 1, va desde la izquierda hacia la derecha.
Una lente convergente L se coloca delante del
reflector R y admite un foco FL confundido con el segundo foco F2,
o situado próximo a este segundo foco del reflector.
Se sitúa una máscara 2 entre el reflector R y la
lente L. En el ejemplo representado en la figura 1 la máscara 2
está formada por una pantalla ortogonal al eje óptico
Y-Y normalmente horizontal. La máscara 2, situada
en un plano vertical, está limitada en su parte superior mediante un
borde superior 2a, que forma un borde de corte, situado próximo al
foco FL de la lente L, o que pasa por este foco.
Alternativamente, la máscara vertical 2 podría
ser sustituida por una plegadora horizontal que garantiza el corte
del haz.
Un recuperador de luz A está previsto en la
parte inferior de la lente L para recoger una parte del flujo,
procedente de la fuente E, dirigido hacia abajo y para devolverlo
hacia adelante.
La parte superior 3 del reflector R más allá de
una zona 4 pierde de su eficacia. En efecto:
- si el reflector R se calcula para comprender
los rayos reflejados que deben pasar cerca de la máscara 2 y del
foco FL: en ese caso, los rayos luminosos salen de la lente;
- si el reflector R se calcula para recoger los
rayos en la lente: en ese caso los rayos luminosos pasan por la
parte superior de la máscara 2 y bajan mucho después del paso en la
lente. Causan entonces un exceso de luz cercano o peor de parásitos
cuando los rayos que salen de la lente con un fuerte descenso
encuentran partes de estilo de aluminio del proyector.
Prácticamente, la zona 4 está definida por un
plano ortogonal al eje Y-Y adyacente a un punto tal
como 5 del reflector. El punto 5 es tal que devuelve un rayo
luminoso i1, procedente del foco F1, según un rayo reflejado r1 que
llega sobre el borde inferior de la lente L. los rayos procedentes
de la fuente E y que caen sobre el reflector R en puntos situados
delante del punto 5 se reflejarán según rayos que saldrán de la
lente L.
Hay que tener en cuenta que la fuente E es ancha
y que el reflector R no se concentra necesariamente en el centro de
la fuente. Los rayos "límite" pasan por el borde de lente y
deben bajarse en un ángulo suficiente (una quincena de grados)
después de la salida de la lente. Esta condición determina de manera
única el paso del rayo límite en el plano de la máscara en un punto
\Delta.
Los haces de luz tienen un grosor de 10º a 15º
máximo, estando todos los rayos delante de la zona 4:
- o pasan sobre el punto \Delta y tienen
entonces una oportunidad de volver a entrar en la lente, pero bajan
de un ángulo superior a 15º y son pues inútiles;
- o pasan por debajo del punto \Delta, en cuyo
caso salen de la lente.
Según la invención, la parte superior 3 del
reflector R está cortada próxima a la zona 4 y está prolongada
mediante un reflector de tipo elipsoidal 6, designado de manera
simplificada como "espejo elíptico", que admite un primer foco
\mu1 próximo a la fuente luminosa E, y un segundo foco \mu2
situado a continuación, más abajo que el eje óptico
Y-Y, y que el foco FL de la lente L. El segundo foco
\mu2 puede encontrarse prácticamente al mismo nivel vertical que
el borde inferior de la lente L, sin que eso sea necesario.
El espejo 6 concentra los rayos luminosos que
recibe de la fuente E hacia el punto focal \mu2 situado entre la
lente L y el reflector R.
El recuperador de luz A se realiza en un
material transparente, vidrio o material plástico como
polimetacrilato. Está dispuesto en la parte inferior de la lente y
comprende un borde 7a, ortogonal a lo plano de la figura 1 que pasa
por el segundo foco \mu2 del espejo 6.
El recuperador A es de una sola pieza y presenta
una cara de entrada 7 concebida para que los rayos luminosos
devueltos por el espejo 6 y que caen sobre esta cara 7 se desvíen
poco o no se desvíen entrando en el recuperador A. Esta cara 7 es
esencialmente plana y, por ejemplo, sensiblemente ortogonal a la
dirección media del haz procedente del espejo 6. La cara de entrada
7 se inclina sobre el eje óptico Y-Y y su límite
superior forma el borde 7a que pasa por el foco del sistema
constituido por el plano inclinado 8 y la cara de salida S1, que
serán descritos posteriormente. Esta configuración es necesaria para
realizar una función adicional de corte. Sin embargo, la invención
engloba los distintos casos donde el haz recuperado es:
- o un haz sin corte, en cuyo caso el borde 7a
no pasa por el foco \mu2 o por el foco del sistema constituido
por el espejo 8 y la dioptra S1;
- o un haz variable, teniendo una máscara móvil
10 frente la cara 7: la máscara puede estar o en una posición donde
se cubre toda la cara 7, y no se recupera nada; o en una posición
donde el borde de la máscara pasa por \mu2, se recupera entonces
un haz de corte: o estar en una posición donde una amplia parte de
la cara 7 es libre más allá de \mu2, se tiene entonces un haz sin
corte.
La parte baja del recuperador A está limitada
por un plano 8 inclinado de la parte hacia adelante. La inclinación
de este plano está prevista para garantizar una reflexión total de
los rayos procedentes del espejo 6 y que entran en el recuperador
A. Los rayos son rectificados por el recuperador A para - por
término medio - ser paralelos al eje óptico de la cara de salida
del recuperador.
Esta cara de salida puede tomar varias formas y
estar definida por varias ecuaciones.
En un primer caso, se puede desear que cualquier
rayo luminoso resultante del foco \mu2 resulte paralelo respecto
al eje óptico Y1-Y1 del recuperador A, paralelo al
eje óptico Y-Y. La cara de salida S1 debe pues ser
de revolución en torno al eje óptico Y1-Y1. Los
rayos reflejados por el plano inclinado 8 parecen proceder de un
punto \mu'2 (figura 3) que es la imagen de \mu2 otorgada por el
espejo plano 8. La cara de salida S1 concentra todos los rayos
resultantes prácticamente de \mu'2. Cualquier rayo resultante de
\mu2, y en consecuencia prácticamente de \mu'2, vuelve a salir
en paralelo en el eje a Y1-Y1. La cara de salida S1
transforma pues una superficie de onda esférica de \mu'2 en una
superficie de onda plana P, ortogonal al eje óptico
Y1-Y1, como se aprecia en proyección horizontal en
la figura 4.
En la figura 3 se representan dos rayos
luminosos j1, j2 procedentes del foco \mu2 que, después de
reflejarse sobre el plano inclinado 8 y de su refracción al cruzar
la cara de salida S1, salen según los rayos e1 y e2 en paralelo a
Y1-Y1.
Al considerar un triedro
tri-rectangular de referencia según el cual el eje X
es perpendicular al plano de la figura 3, el eje y es horizontal y
el eje z es vertical, y al escribir la constancia de la trayectoria
óptica entre el foco \mu2 y una superficie de onda plana P,
ortogonal a Y1-Y1, se consiguen las relaciones
dadas a continuación, siendo n igual al índice de refracción del
material del recuperador A.
con P1 siendo la intersección del
eje óptico Y1-Y1 y de la superficie de onda plana P,
y H la intersección del rayo saliente por M con la superficie
P.
\vskip1.000000\baselineskip
Se elige por una parte P1 confundido con O,
parte superior de la superficie S1, y escribiendo que \mu'_{2O}
= f, y por otra parte, al tomar el origen de la señal en O,
entonces:
(siendo xM, yM y zM los datos según
Ox, Oy y Oz del punto
M).
Se trata de la ecuación de un elipsoide, en el
que uno de los focos es diferente de \mu'2.
Cuando el espejo elíptico 6 que prolonga el
reflector R es un elipsoide perfecto, se concentra mucho la
iluminación en la entrada del recuperador A, en particular según el
borde 7a perpendicular al plano de las figuras 1 y 3. La superficie
de salida S1 concentra el conjunto de los rayos, lo que conduce en
la salida a un haz de rayos paralelos e1, e2 muy concentrado en
anchura. Tal concentración en anchura puede no ser deseable.
Para ampliar el haz que sale de la cara S1, se
puede prever ampliar la mancha de entrada 7a del recuperador A.
Esta solución no es, sin embargo, deseable ya que, por una parte, el
recuperador se convierte en más grande y, por otra parte, las
pérdidas luminosas son más importantes a causa de la curvatura de la
cara de salida S1.
La invención propone una solución ventajosa que
consiste en concebir una cara de salida S2 (figura 5) que permite
conservar las propiedades de desviación vertical de la superficie S1
de las figuras 1 y 3, ampliando al mismo tiempo el haz en los
planos horizontales.
La superficie S2 se determina de modo que la
superficie de onda PA no sea ya plana, como en el caso de las
figuras 3 y 4, sino cilíndrica con generatrices verticales.
Las trayectorias de los rayos luminosos en un
plano vertical son idénticas a la representación de la figura 3.
Por el contrario, en un plano horizontal que corresponde a la vista
parcial de la figura 5, la trayectoria de la superficie de onda PA
a nivel horizontal puede considerarse como un círculo, cuyo centro
se sitúa en un punto F''. La distancia p = \mu'_{2F}'' determina
entonces la anchura de la mancha, es decir, el ángulo de apertura
del haz en el plano horizontal. Los rayos luminosos que salen de la
cara S2 tienen proyecciones a nivel horizontal como e3 (figura 5)
ortogonales a la superficie de onda PA y que corresponden así a
rayos del círculo que pasan por el centro F''. La figura 6 ilustra
en proyección horizontal la superficie de onda PA.
Si p es escaso, el rayo del círculo PA es
también escaso y los rayos extremos e3 son muy divergentes, de modo
que la mancha o ángulo de apertura del haz sean amplios. Si al
contrario p es grande, la mancha se estrecha. Cuando p tiende hacia
el infinito, la superficie de salida S2 se trae a la superficie S1
de la figura 3.
Como para la superficie S1 de la figura 3, se
escribe la ecuación de la superficie S2 expresando la conservación
del camino óptico:
n es el índice de refracción del
material del recuperador, Ha es la intersección del rayo saliente
por Ma con la superficie PA y Oa es la parte superior de S2. Como
Ha se encuentra sobre el cilindro de centro F'' y de radio R, las
proyecciones a nivel horizontal de F'', de Ma y de Ha pertenecen a
una misma derecha. Designando por M'a y H'a las proyecciones de Ma
y Ha a nivel horizontal, se obtiene, tomando como origen
F'':
para cualquier punto Ma que pertenece a la
superficie S2:
MaHa puede ser sustituido por
M'aH'a puesto que, a la salida de S2, el rayo se calcula para
encontrarse en un plano horizontal paralelo al plano Oxy, condición
para formar el corte horizontal. Por lo tanto, las proyecciones
M'aH'a sobre Oxy son iguales a MaHa insertando la
ecuación (2) en la ecuación (1), se obtienen:
Se trata de un cuádrico que se soluciona
colocando parámetros en datos polares.
El último elemento del recuperador A es la parte
alta 9 que se une a la cara de entrada 7 y a la cara de salida S1,
S2. Se tendrá en cuenta que esta parte alta está unida con la cara
de entrada 7 en el punto focal situado sobre el borde 7a. Esto
permite garantizar la formación de un corte en el haz luminoso de
dos maneras.
Según una primera manera, la parte alta 9 se
reviste de una pintura negra de tal modo que impida la entrada de
los rayos luminosos por esta parte alta 9. Sólo los rayos que pasan
por debajo del borde 7a y por debajo de \mu2 resultan en S1 o en
S2, de ahí la formación de un corte.
Según una segunda manera, es ventajoso moldear
el recuperador transparente A en un material opaco sobre la parte
alta 9. Este proceso de moldeado es corriente y permite garantizar
con una buena precisión la posición de la parte que se oculta con
relación al recuperador A. Además, la parte que se oculta puede
tener también una función mecánica que permite garantizar la
posición y la fijación del recuperador A con relación al módulo
luminoso.
Según otra posibilidad, se define una parte alta
9a (figura 7) que permite liberarse de una máscara, garantizando al
mismo tiempo el corte deseado.
Concretamente, la parte alta 9a forma, con la
cara de entrada 7 del recuperador, un ángulo \alpha
suficientemente grande para que rayos como r4, que llegan sobre la
cara superior 9a, se desvíen mucho, según rayos como j4. Los rayos
j4 llegan sobre la cara inferior 8 no con una incidencia que
garantiza una reflexión total, sino según una incidencia próxima a
normal. La mayor parte salen según rayos tales como q4 que se
pierden y no vuelven a entrar en el haz proyectado hacia el frente.
Una escasa fracción de un rayo j4 puede reflejarse en v4, y puede
resultar necesario colocar una máscara, para evitar cualquier
parásito, sobre la parte alta 9a hacia el frente, pero no
necesariamente sobre la cara de entrada 7.
La figura 8 muestra la red de curvas isolux
obtenida sobre una pantalla colocada a 25 m del proyector cuando el
recuperador A presenta una superficie de salida S1 (figura 3). El
haz de curvas isolux se concentra en anchura, prácticamente con
\pm 2 m de anchura a 25 m, lo que representa un ángulo de apertura
de \pm 4,5 grados (arco tangente 2/25 = 4,5 grados). El haz es,
por el contrario, muy grueso (dimensión vertical). Pueden limitarse
en grosor limitando simplemente la dimensión de la cara de
entrada.
En el caso de un recuperador A con la superficie
de salida S2 (figura 5) se puede obtener una red de isolux más
amplia (figura 9) sin pérdida de flujo con una anchura de cerca de
\pm 5 m a 25 m, o sea, una apertura angular de \pm 11 grados
(arco tangente 5/25 = 11 grados). Es posible ir más allá.
Además de la formación del corte, la
recuperación de luz obtenida gracias a la invención, proporciona
una buena flexibilidad para cambiar las características del haz. Eso
puede obtenerse tal como se describe a continuación.
Se prevé una máscara móvil 10 (figura 1), por
ejemplo montada rotativa en torno a un eje 11 perpendicular al
plano de la figura 1, en la cara de entrada 7 del recuperador. La
máscara 10 puede estar en una posición retirada representada en
línea continua en la figura 1, en la cual deja pasar la luz hacia la
cara de entrada 7, o al contrario ocupar la posición en línea de
trazos, en la cual oculta esta luz.
Se hace mover el conjunto del módulo o
proyector, por ejemplo por rotación en torno a un eje vertical.
Llega cuando el módulo se monta sobre la platina rotativa "de
alumbrado dinámico para giro" o DBL. El recuperador A puede
entonces colocarse y calcularse sus dimensiones de tal forma que en
posición de descanso del módulo, es decir, con el eje óptico
Y-Y paralelo al eje longitudinal del vehículo, la
luz procedente del espejo elíptico suplementario pasa junto al
recuperador. Por el contrario en posición funcional, cuando el
módulo está sobre su platina DBL vuelve con relación al eje
longitudinal del vehículo, el módulo se coloca respecto al
recuperador A que se vuelve entonces activo.
La figura 10 muestra esquemáticamente esta
disposición. Dos recuperadores A1, A2 están dispuestos fijos a cada
lado del eje óptico Y-Y de un módulo o proyector
móvil en rotación en torno a un eje vertical. La derecha que
adjunta el primer foco F1 del reflector R y la mitad del borde de
cada recuperador A1, A2 forma un ángulo \pm \beta con el eje
óptico Y-Y cuando este último es paralelo al eje
longitudinal del vehículo.
En la posición mostrada en la figura 10, el eje
óptico Y-Y del módulo es paralelo al eje
longitudinal del vehículo y la luz resultante del espejo elíptico 6
que prolonga el reflector R pasa junto a cada uno de los
recuperadores A1, A2 que son pues inactivos.
Cuando el conductor dirige sus ruedas hacia la
derecha por ejemplo para seguir una curva, el módulo gira y la luz
resultante del módulo alcanza el recuperador A1, y completamente
cuando el eje óptico Y-Y haya girado un ángulo
\beta. La recuperación de luz garantizada por el recuperador A1
permite entonces mejorar la iluminación sobre el interior de la
curva. El recuperador A2 se utilizaría para un giro a la
izquierda.
El recuperador A, A1 o A2 según la invención
está constituido por una pieza de dimensiones reducidas que puede
realizarse fácilmente en vidrio o plástico. Por otro lado, la
realización y la formación del corte del haz no dependen de la
posición del recuperador con relación al módulo, de ahí una
tolerancia muy flexible sobre la posición del recuperador.
El flujo de luz suplementario se obtiene sin
añadir una fuente de luz suplementaria.
La invención obtiene un estilo original. El
aumento del alcance del haz luminoso puede ser muy superior al que
se obtiene con movimientos de máscara en los proyectores
conocidos.
La flexibilidad de la solución de la invención
permite la obtención de formas variadas de redes de isolux. Una
máscara móvil 10 sólo funciona en un sistema mecánico muy
simple.
La invención puede, por otro lado, ser
complementaria de sistemas de máscara giratorios. Es decir, la
invención es perfectamente compatible con sistemas utilizados para
proyectores de dos funciones de cruce y carretera (de
bi-halógeno o de bi-xenón por
ejemplo). Esto permite valores de resultados muy superiores. La
fuente luminosa puede tener una configuración transversal o axial
con relación al eje óptico del módulo.
Los ejemplos descritos para las superficies de
salida S1, S2 no son restrictivos.
La invención permite obtener un corte neto del
haz, privado de acromatismo, con un recuperador formado por una
pieza solidaria, que administra ella misma el corte. La solución de
la invención permite, en particular, aumentar el alcance de un
proyector en autopista, añadiendo una banda de luz fina muy lejos
del vehículo y suprimiendo/disminuyendo cualquier exceso de luz
cercana.
La ganancia en el flujo luminoso obtenido por la
invención es significativa. Como ejemplo, con una fuente del tipo
de lámpara xenón, para un haz de cruce cuyo flujo luminoso es de
1.000 lúmenes, se añade alrededor de 100 lúmenes según la
invención. Por lo que se refiere a la iluminación, produce una
ganancia de cerca de 30 lux a 25 m, pasando de 50 a 80 lux
aproximadamente.
Las aplicaciones son relativamente
numerosas.
Para un proyector de autopista
("motorway"), la cara de salida del recuperador es más bien
elíptica y la cara de entrada es relativamente estrecha.
Generalmente se prevé una máscara 10 que se retira para la
circulación sobre autopista.
La aplicación FBL ("fixed bending light" en
inglés para alumbrado fijo para curvas) hace también intervenir una
máscara que se retira cuando se desea el excedente de
iluminación.
Según otra posibilidad, el recuperador se
combina con un DBL ("dynamic bending light" en inglés, para
alumbrado dinámico para curvas) y el módulo elíptico puede girar,
mientras que el recuperador es fijo.
La invención conviene también a aplicaciones
como:
- proyector bi-halógeno (cruce y
carretera) con la parte del recuperador que forma un haz amplio y
grueso;
- proyector de filamento transversal, que tiene
la ventaja de ser muy eficaz, siendo el flujo recuperado muy
importante.
\vskip1.000000\baselineskip
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.
\bullet JP 2003338210 A [0004] [0005]
Claims (16)
1. Módulo óptico de proyector para vehículo
automóvil, que comprende dispuestos según un eje óptico:
- un reflector (R) de tipo elíptico con al menos
una fuente luminosa (E) colocada próxima a un primer foco (F1) del
reflector;
- una lente convergente (L) colocada delante del
reflector y que admite un foco (FL) situado próximo al segundo foco
(F2) del reflector, o confundido con el mismo;
- y, en la parte inferior, un recuperador de luz
(a) susceptible de recoger una parte del flujo de la fuente y de
devolverlo hacia adelante,
caracterizado por el hecho de que:
- un reflector de tipo elipsoidal (6) está
previsto a continuación, en la parte superior del módulo,
concentrando este reflector (6) una parte de los rayos resultantes
de la fuente (E) próxima a un segundo foco (\mu2) situado a
continuación, más abajo que el foco (FL) de la lente (L),
- y el recuperador de luz (a) presenta una cara
de entrada (7) cerca de la cual se sitúa el segundo foco (\mu2)
del reflector de tipo elipsoidal (6).
2. Módulo óptico según la reivindicación 1,
caracterizado por el hecho de que la parte delantera superior
(3) del reflector elíptico situada sobre el eje óptico se detiene
en una zona (4) que corresponde a los rayos extremos (i1) que,
después de reflejarse sobre el reflector, se recogen como rayos
límite (r1) mediante la lente (L).
3. Módulo óptico según la reivindicación 1 ó 2,
caracterizado por el hecho de que el recuperador (a) es de
una sola pieza en material transparente.
4. Módulo óptico según una de las
reivindicaciones 1 a 3, caracterizado por el hecho de que el
recuperador comprende una cara de entrada (7) inclinada sobre el
eje óptico (Y-Y) del proyector, teniendo un límite
superior
(7a).
(7a).
5. Módulo óptico según la reivindicación 3 ó 4,
caracterizado por el hecho de que la cara de entrada (7) del
recuperador está dispuesta para que los rayos reflejados por el
reflector de tipo elipsoidal (6) y se caen sobre esta cara de
entrada (7) prácticamente no son desviados.
6. Módulo óptico según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que la cara de entrada (7) del recuperador (a) es sustancialmente
plana.
7. Módulo óptico según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que el recuperador (a) está limitado en su parte inferior mediante
una superficie inclinada (8) que trabaja en reflexión total,
rectificándose los rayos mediante el recuperador (A) para, en
particular, - por término medio - ser sustancialmente paralelo al
eje óptico de la cara de salida (S1, S2) del recuperador.
8. Módulo óptico según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que la cara de salida (S1) del recuperador es de revolución en
torno al eje óptico.
9. Módulo óptico según las reivindicaciones 7 y
8 en conjunto, caracterizado por el hecho de que la cara de
salida (S1) admite como sección vertical meridiana un arco elíptico,
un foco del cual es la imagen (\mu'_{2}) proporcionada por el
plano inclinado (8) del segundo foco (\mu2) del reflector de tipo
elipsoidal (6), para proporcionar un haz emergente que admite una
superficie de onda plana, sustancialmente ortogonal al eje
óptico.
10. Módulo óptico según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 7, caracterizado por el hecho de que la
cara de salida (S2) admite como sección horizontal la de un cuádrica
determinada para proporcionar en la salida un plano de onda
cilíndrico (PA) de generatrices sustancialmente verticales.
11. Módulo óptico según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que comprende una máscara móvil (10) en la cara de entrada (7) del
recuperador (a), pudiendo colocarse esta máscara (10) en una
posición retirada, dónde deja pasar la luz hacia la cara de entrada
(7), u ocupar una posición en la cual oculta esta luz.
12. Módulo óptico según una cualquiera de las
reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por el hecho de que se
monta móvil y el recuperador (A1, A2) es fijo y está colocado de
tal forma que en posición de descanso del proyector, la luz
procedente del reflector de tipo elipsoidal (6) suplementario pasa
junto al recuperador, mientras que en posición funcional, el
proyector se coloca respecto al recuperador (A1, A2) que se vuelve
entonces activo.
13. Módulo óptico según una cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, caracterizado por el hecho de
que comprende una máscara (2) situada entre el reflector y la
lente, limitada por un borde de extremo (2a), que forma un borde de
corte, situado próximo al foco (FL) de la lente.
14. Módulo óptico según la reivindicación 7,
caracterizado por el hecho de que el recuperador (a)
comprende una cara de entrada (7) inclinada sobre el eje óptico y
cuyo el límite superior está formado por un borde (7a) que pasa por
el foco del sistema formado por el espejo plano (8) y la dioptra de
la cara de salida (S1).
15. Módulo óptico según la reivindicación 7,
caracterizado por el hecho de que el haz recuperado es un haz
sin corte, comprendiendo el recuperador (a) una cara de entrada (7)
inclinada sobre el eje óptico y cuyo límite superior se forma por
un borde (7a) que no pasa por el foco (\mu2) del reflector de tipo
elipsoidal (6) o por el foco del sistema constituido por el espejo
plano (8) y la dioptra de la cara de salida (S1).
16. Módulo óptico según la reivindicación 7,
caracterizado por el hecho de que el haz recuperado es un haz
variable, comprendiendo el recuperador (a) una cara de entrada (7)
inclinada sobre el eje óptico, con una máscara móvil (10) delante
de la cara (7).
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