ES2228703T3 - OPTICAL DRIVER IN BAR FORM. - Google Patents
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Abstract
Conductor óptico en forma de barra, especialmente indicado como luz de señalización para vehículos a motor, que consta de un cuerpo de barra (1) con al menos una superficie de acoplamiento de la luz (2, 3) y una superficie de irradiación de salida de la luz (5) dispuesta en dirección transversal al eje longitudinal, enfrente de la superficie de salida de la luz (5) una superficie reflectante (4) con medios de desviación de la luz, que irradian la luz acoplada por la superficie de acoplamiento de la luz (2, 3) a través de la superficie de salida de la luz (5) y con dos superficies laterales (6, 7) contrapuestas entre sí que unen la superficie de salida de la luz (5) con la superficie reflectante (4), formando las superficies laterales (6, 7) en la sección del cuerpo de barra 1 transversal al eje longitudinal (8) al menos dos puntos de concentración de la luz (15, 17), de forma que en paralelo al eje longitudinal (8) se producen unas cáusticas (19, 20) no céntricas, sobre la que se sitúan lospuntos de concentración de la luz (15, 17) de las respectivas superficies laterales (6, 7), que se caracteriza porque con una superficie reflectante (4) dispuestas enfrentadas en dirección horizontal y una superficie de salida de la luz (5) se ha dispuesto un primer punto de concentración de la luz (15) en dirección vertical por encima de un punto central (16) sobre el eje longitudinal (8) y un segundo punto de concentración de la luz (17) por debajo del punto central (16).Optical conductor in the form of a bar, especially indicated as signaling light for motor vehicles, consisting of a bar body (1) with at least one light coupling surface (2, 3) and an output irradiation surface of the light (5) arranged in a direction transverse to the longitudinal axis, in front of the light output surface (5) a reflective surface (4) with means of deflection of the light, which radiate the light coupled by the coupling surface of the light (2, 3) through the light exit surface (5) and with two lateral surfaces (6, 7) opposed to each other that join the light exit surface (5) with the reflective surface (4), forming the lateral surfaces (6, 7) in the section of the bar body 1 transverse to the longitudinal axis (8) at least two points of light concentration (15, 17), so that parallel to the axis longitudinal (8) there are caustics (19, 20) not central, on the that the points of concentration of the light (15, 17) of the respective lateral surfaces (6, 7) are located, characterized in that with a reflective surface (4) arranged facing each other in a horizontal direction and a light output surface ( 5) a first point of concentration of the light (15) is arranged in the vertical direction above a central point (16) on the longitudinal axis (8) and a second point of concentration of the light (17) below the center point (16).
Description
Conductor óptico en forma de barra.Optical conductor in the form of a bar.
La invención se refiere a un conductor óptico en forma de barra según el concepto general de la reivindicación 1.The invention relates to an optical conductor in bar shape according to the general concept of claim 1.
Los conductores ópticos en forma de barra se emplean para vehículos a motor, por ejemplo como luces de señalización o para la iluminación de dispositivos indicadores.The rod-shaped optical conductors are used for motor vehicles, for example as lights of signaling or for the illumination of indicating devices.
Por el documento DE 41 29 004 A1 o el documento DE 108 03 518 A1 ya se conocen conductores ópticos en forma de barra que presentan una superficie de salida de la luz que irradia en dirección transversal a su sentido longitudinal. Enfrente de las respectivas superficies de salida de la luz se han dispuesto unas superficies reflectantes. Estas superficies reflectantes presentan una multitud de prismas, dispuestas transversalmente al eje longitudinal del conductor óptico en forma de barra. Otras dos superficies laterales contrapuestas unen la superficie de entrada de la luz con la superficie reflectante. Las dos superficies laterales se sitúan sobre un diámetro común, de forma que la sección transversal del conductor óptico en forma de barra en lo esencial, es decir, a excepción de la superficie reflectante, tiene una configuración circular.By document DE 41 29 004 A1 or the document DE 108 03 518 A1, rod-shaped optical conductors are already known that present a surface of exit of the light that radiates in transverse direction to its longitudinal direction. In front of the respective light output surfaces have been arranged reflective surfaces. These reflective surfaces have a multitude of prisms, arranged transversely to the axis length of the bar-shaped optical conductor. Other two opposing side surfaces join the inlet surface of Light with reflective surface. The two lateral surfaces they are placed on a common diameter, so that the section cross section of the essentially bar-shaped optical conductor, that is, except for the reflective surface, it has a circular configuration
El inconveniente con los conductores ópticos conocidos con una sección esencialmente circular es que a causa de su estructura simétrica por puntos a través de los prismas y la superficie de salida de la luz se desacopla una parte de la luz de una fuente luminosa de irradiación por puntos o poco difusa que llega al conductor óptico. Con una superficie reflectante contrapuesta en sentido horizontal y una superficie de salida de la luz el ángulo de efectividad óptica es considerablemente bajo, especialmente en dirección horizontal.The inconvenience with optical drivers known with an essentially circular section is that because of its symmetric structure by points through the prisms and the surface of light output is decoupled a part of the light from a light source of spot or little diffuse irradiation that It reaches the optical conductor. With a reflective surface horizontally opposed and an exit surface of the light angle of optical effectiveness is considerably low, especially in horizontal direction.
Por el documento US 4 924 357 A se conoce un conductor óptico en forma de barra del tipo en cuestión que presenta dos superficies laterales contrapuestas entre sí y que unen una superficie de salida de la luz con una superficie reflectante. Estas superficies laterales en sección transversal al eje longitudinal del cuerpo de barra forman dos puntos de concentración de la luz, de forma que en paralelo al eje longitudinal se forman líneas cáusticas no céntricas. El conductor óptico en forma de barra conocido posibilita sobre todo el desacoplamiento de un haz de luz paralelo.From US 4 924 357 A a known bar-shaped optical conductor of the type in question that presents two lateral surfaces opposed to each other and joining a Light output surface with a reflective surface. These lateral surfaces in cross section to the longitudinal axis of the bar body form two points of concentration of light, of so that parallel to the longitudinal axis, caustic lines are formed not central. The known rod-shaped optical conductor It enables, above all, the decoupling of a light beam parallel.
El objeto de la presenta invención estriba en mejorar los conductores ópticos en forma de barra ya conocidos, mejorando la relación entre luz acoplada y luz desacoplada y logrando un aumento en la efectividad manteniendo al mismo tiempo la concentración vertical de la distribución de la luz.The object of the present invention is based on improve the already known optical rod-shaped conductors, improving the relationship between coupled and uncoupled light and achieving an increase in effectiveness while maintaining the vertical concentration of light distribution.
Este problema se resuelve con las características de la reivindicación 1.This issue is resolved with the features. of claim 1.
Con los puntos de concentración de la luz o bien con las cáusticas formadas por los puntos de concentración mejora considerablemente el grado de efectividad óptica de un conductor óptico en forma de barra. Para ello la distribución vertical de la luz en comparación con los conductores ópticos conocidos se concentra sobre más o menos un eje. A través de las cáusticas no céntricas que se producen en el conductor óptico en forma de barra se dispersa la luz acoplada y se distribuye de forma más favorable para un desacoplamiento. Esto permite el desacoplamiento de la luz que de otra forma no se aprovecha y aumenta por lo tanto el grado de efectividad óptica. Con la invención en cuestión es posible disminuir la dispersión vertical y concentrar por lo tanto la distribución de la luz. De esta forma pueden lograrse mayores intensidades luminosas.With the points of concentration of light or with the caustics formed by the concentration points improves considerably the degree of optical effectiveness of a driver rod-shaped optic To do this, the vertical distribution of the light compared to known optical conductors are It concentrates on more or less an axis. Through the caustics no centric that occur in the bar-shaped optical conductor the coupled light is dispersed and distributed more favorably For a decoupling. This allows the decoupling of the light that otherwise is not used and therefore increases the degree of optical effectiveness With the invention in question it is possible decrease vertical dispersion and therefore concentrate light distribution This way you can achieve greater light intensities
Según la invención, a través de los puntos no céntricos o bien los puntos cáusticos dentro del cuerpo de barra se producen dos cáusticas no céntricas que dispersan la luz centralmente acoplada y la guían hacia la superficie reflectante.According to the invention, through the points no centric or the caustic points inside the bar body are produce two non-central caustics that scatter the light centrally coupled and guide it to the surface reflective
Según una forma de realización preferida de la invención la sección transversal del cuerpo de barra en lo esencial tiene forma elíptica. Con una superficie reflectante y una superficie de salida de la luz dispuestas enfrentadas entre sí en dirección horizontal, se sitúa un primer punto de concentración de la luz en dirección vertical encima de un punto central sobre el eje longitudinal y un segundo punto de concentración de la luz por debajo del punto central.According to a preferred embodiment of the invention the cross section of the bar body essentially It has an elliptical shape. With a reflective surface and a light output surface arranged facing each other in horizontal direction, a first concentration point of the light in the vertical direction above a central point on the axis longitudinal and a second point of concentration of light by below the center point.
Según otra forma de realización preferida de la invención y gracias al perfil de sección transversal según la invención, el punto central en combinación con la superficie reflectante conforma un tercer punto de concentración de la luz, de forma que se produce una cáustica central adicional. Así, visto por encima de la sección transversal del cuerpo de barra se configuran tres puntos de concentración de la luz o bien tres puntos prioritarios de la luz, a través de los cuales la luz múltiplemente reflejada es guiada hacia la superficie reflectante.According to another preferred embodiment of the invention and thanks to the cross section profile according to the invention, the central point in combination with the surface reflective forms a third point of concentration of light, of so that an additional central caustic is produced. So, seen by above the cross section of the bar body are configured three points of light concentration or three points priority of light, through which the light multiple reflected is guided to the reflective surface.
Según otra forma de realización preferida de la invención el cuerpo de barra tiene forma elipsoidal y su excentricidad que discurre en dirección transversal al eje longitudinal se ajusta a la longitud del cuerpo de barra para así desacoplar el máximo de luz. La excentricidad también puede determinar el necesario ancho de dispersión vertical - al menos dentro de ciertos límites. Una escasa altura del cuerpo de barra conlleva una mayor excentricidad y viceversa.According to another preferred embodiment of the invention the bar body has an ellipsoidal shape and its eccentricity that runs in the direction transverse to the axis longitudinal adjusts to the length of the bar body so that decouple the maximum light. Eccentricity can also determine the necessary vertical dispersion width - at least within certain limits. A low height of the bar body It implies greater eccentricity and vice versa.
Según otra forma de realización preferida de la invención delante de la superficie de acoplamiento de la luz se ha dispuesto una fuente de luz con irradiación más o menos por puntos. Esta fuente de luz puede ser un diodo luminoso (LED) o también una fuente de luz menos difusa en forma de bombilla con reflector elipsoidal.According to another preferred embodiment of the invention in front of the light coupling surface has arranged a light source with irradiation more or less by points. This light source can be a light emitting diode (LED) or also a less diffuse light source in the form of a bulb with reflector ellipsoidal
Especialmente cuando se emplean fuentes de luz en forma de puntos o de menor difusión de irradiación, la configuración según la invención con un conductor óptico en forma de barra logra un aumento del grado de efectividad luminotécnico.Especially when light sources are used in dot shape or lower irradiation diffusion, configuration according to the invention with a rod-shaped optical conductor achieves an increase in the degree of lighting efficiency.
Según otra forma de realización preferida de la invención los medios de desviación de la luz de la superficie reflectante se configuran como una multitud de prismas dispuestos en dirección transversal al eje longitudinal.According to another preferred embodiment of the invention means of deflecting surface light reflective are configured as a multitude of prisms arranged in transverse direction to the longitudinal axis.
Con una adecuada disposición de los prismas situados en dirección transversal al eje longitudinal también puede lograrse un aumento del grado de efectividad luminotécnico del conductor óptico en forma de barra.With an adequate arrangement of the prisms located transverse to the longitudinal axis can also achieve an increase in the degree of lighting efficiency of the rod-shaped optical conductor
En la siguiente descripción y los planos adjuntos pueden verse más detalles de la invención, en los que se representan ejemplos de versiones preferentes de la invención.In the following description and the attached drawings more details of the invention can be seen, in which they are represented Examples of preferred versions of the invention.
En los planos se muestra:The drawings show:
Figura 1:Vista superior de un conductor óptico en forma de barra en representación esquemática.Figure 1: Top view of an optical conductor in Bar shape in schematic representation.
Figura 2: Sección transversal de un conductor óptico en forma de barra según la figura 1 con corte a lo largo de la línea II-II en representación aumentada.Figure 2: Cross section of a conductor bar-shaped optic according to figure 1 with section along line II-II in augmented representation.
Figura 3: Sección transversal según la figura 2 que como ejemplo muestra la trayectoria de algunos haces de luz hasta su incidencia sobre los prismas.Figure 3: Cross section according to figure 2 which as an example shows the trajectory of some beams of light until its incidence on the prisms.
Un conductor óptico en forma de barra en lo esencial consta de un cuerpo de barra 1 con una primera superficie frontal 2, una segunda superficie frontal (3), una superficie reflectante 4, una superficie de salida de la luz 5, una primera superficie lateral 6 y una segunda superficie lateral 7.A rod-shaped optical conductor in the essential consists of a bar body 1 with a first surface frontal 2, a second frontal surface (3), a surface reflective 4, a light output surface 5, a first lateral surface 6 and a second lateral surface 7.
En dirección transversal a su eje longitudinal 8 el cuerpo de barra 1 presenta la segunda superficie frontal 3 por un primer extremo 9 de la primera superficie frontal 2 y por su segundo extremo 10 opuesto al primer extremo 9. Por su parte trasera 11 el conductor óptico en forma de barra o bien el cuerpo de barra 1 está limitado por la superficie reflectante 4 y por su lado frontal 12 opuesto al lado trasero 11 el cuerpo de barra 1 está limitado por la superficie de salida de la luz 5. Lateralmente o bien hacia arriba y hacia abajo el cuerpo de barra 1 está limitado por las dos superficies laterales contrapuestas 6, 7. La superficie reflectante 4 va unida a la superficie de salida de la luz 5 a través de las superficies laterales 6, 7.In transverse direction to its longitudinal axis 8 the bar body 1 has the second front surface 3 by a first end 9 of the first front surface 2 and by its second end 10 opposite to the first end 9. On its rear part 11 the bar-shaped optical conductor or bar body 1 is limited by the reflective surface 4 and its front side 12 opposite the rear side 11 the bar body 1 is limited by the light output surface 5. Sideways or upwards and down the bar body 1 is limited by both opposing side surfaces 6, 7. The reflective surface 4 is attached to the light output surface 5 through the lateral surfaces 6, 7.
Delante de las superficies frontales 2, 3 se ha dispuesto en cada caso una fuente de luz en forma de puntos 13. La fuente de luz 13 puede ser por ejemplo un fotodiodo (LED). Las superficies frontales 2, 3 se configuran como superficies de acoplamiento de la luz. La superficie reflectante 4 presenta medios de desviación de la luz, por ejemplo como una multitud de prismas 14 dispuestos en dirección transversal al eje longitudinal 8. Las superficies laterales 6, 7 tienen forma convexa hacia el exterior, configurando una sección transversal en lo esencial elíptica del cuerpo de barra 1. Desde la primera superficie lateral 6 que en el ejemplo se sitúa arriba, se forma un primer punto de concentración de la luz (F_{1}) 15 por encima del punto central 16 situado en el eje longitudinal 8. Por debajo del punto central 16 la segunda superficie lateral 7 forma un segundo punto de concentración de la luz 17. En combinación con la superficie reflectante 4 el punto central 16 actúa como tercer punto de concentración de la luz 18. De esta forma el cuerpo de barra 1 tiene forma elipsoidal, cuyos primeros puntos de concentración de la luz 15 forman una primera cáustica 19 y cuyos segundos puntos de concentración de la luz 17 forman una segunda cáustica 20. Las cáusticas 19, 20 discurren a cierta distancia en paralelo a una tercera cáustica 21 formada por los puntos centrales 16 y que coincide con el eje longitudinal 8.In front of the front surfaces 2, 3 has arranged in each case a light source in the form of points 13. The Light source 13 can be for example a photodiode (LED). The front surfaces 2, 3 are configured as surfaces of light coupling. The reflective surface 4 has means of deflection of light, for example as a multitude of prisms 14 arranged in a transverse direction to the longitudinal axis 8. The lateral surfaces 6, 7 have a convex outward shape, configuring a cross section in the elliptical essentials of bar body 1. From the first lateral surface 6 than in the example is placed above, a first concentration point is formed of the light (F_ {1}) 15 above the center point 16 located in the longitudinal axis 8. Below center point 16 the second lateral surface 7 forms a second point of concentration of the light 17. In combination with the reflective surface 4 the point central 16 acts as the third point of concentration of light 18. Of in this way the bar body 1 has an ellipsoidal shape, whose first points of concentration of light 15 form a first caustic 19 and whose second concentration points of light 17 they form a second caustic 20. The caustics 19, 20 run to certain distance in parallel to a third caustic 21 formed by the center points 16 and which coincides with the longitudinal axis 8.
La excentricidad del elipsoide o bien del cuerpo de barra 1 que discurre en dirección transversal al eje longitudinal 8, se ajusta a la longitud del cuerpo de barra 1, para así desacoplar el máximo de luz. Dentro de ciertos límites, la excentricidad también se ajusta al ancho de dispersión vertical necesario.The eccentricity of the ellipsoid or the body of bar 1 running in a direction transverse to the longitudinal axis 8, fits the length of bar body 1, so decouple the maximum light. Within certain limits, the eccentricity also fits the vertical dispersion width necessary.
La luz irradiada de las fuentes de luz 13 se acopla al cuerpo de barra 1 a través de las superficies frontales 2, 3, configuradas como superficies de acoplamiento luminoso y luego prosiguen por reflexión total. La luz que incide sobre los prismas 14 de la superficie reflectante 4 es reflejada y sale por la superficie de salida de la luz 5 del lado opuesto a los prismas 14. Los rayos de luz no captados por los prismas 14 son reflejados por las superficies laterales 6, 7 y se concentran hacia las cáusticas 19, 20, 21.The light radiated from the light sources 13 is attaches to the bar body 1 through the front surfaces 2, 3, configured as luminous coupling surfaces and then They continue by total reflection. The light that affects the prisms 14 of the reflective surface 4 is reflected and exits the surface of exit of the light 5 of the opposite side to the prisms 14. Light rays not captured by prisms 14 are reflected by the lateral surfaces 6, 7 and concentrate towards the caustics 19, 20, 21.
En la figura 3 se representa en proyección transversal y como ejemplo el trayecto de algunos rayos de luz hasta su incidencia sobre los prismas 14. Los puntos 15, 16, 17 conforman tres "puntos esenciales de la luz" a través de los cuales la luz múltiplemente reflejada en conducida a los prismas 14.In figure 3 it is represented in projection transverse and as an example the path of some rays of light until its impact on prisms 14. Points 15, 16, 17 they make up three "essential points of light" through the which light multiple reflected in led to prisms 14.
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