ES2294038T3 - Sistema de iluminacion con placa frontal de fibras opticas. - Google Patents
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Abstract
Un sistema de alumbrado que comprende: una fuente de luz (13); una superficie reflectante (12); una pluralidad de hilos (10) de fibra óptica, teniendo cada uno dos extremos y un eje central, y siendo capaz de transmitir luz en la dirección del eje central, de forma que la luz que entre en un extremo del hilo de la fibra óptica (10) emergerá por el otro, en donde los extremos más distantes de la fuente de luz (13) formaran conjuntamente un contorno; y la fuente de luz (13) que está localizada en un interior del sistema de alumbrado entre la superficie reflectante (12) y los hilos (10) de fibra óptica; caracterizado porque: la pluralidad de los hilos (10) de fibra óptica están dispuestos en forma adyacente entre sí, de forma tal que los ejes centrales de los hilos (10) de fibra óptica adyacentes son substancialmente paralelos e inclinados con un ángulo del contorno con el fin de eliminar la reflexión directa de la luz exterior desde el interior del sistema de alumbrado.
Description
Sistema de iluminación con placa frontal de
fibras ópticas.
La presente invención está relacionada con los
sistemas de iluminación, y más en particular con los sistemas de
señalización luminosa que comprenden un haz de hilos de fibra óptica
adyacentes.
Los elementos de transmisión de la luz,
incluyendo los cables de fibra óptica son bien conocidos para
distintos usos. Su rasgo de definición es su capacidad de
transmitir la luz desde una fuente a un emisor con mínimas pérdidas
a través de distancias cortas o largas.
Se conoce también que los distintos vehículos se
basan en luces indicadoras y en los faros, entre otras, para
hacerse visibles durante las horas de la noche, así como también
para proporcionar información a otros con respecto a los giros y
otros movimientos del vehículo
Los sistemas de luces indicadoras y faros se han
utilizado durante muchos años en las aplicaciones de la iluminación
de los vehículos. Los sistemas de iluminación comprenden
generalmente un sistema de lentes de plástico transparente o de
material de cristal que tiene un tintado o color añadido según sea
lo necesario para la aplicación. Las lentes colorean entonces la
luz emitida así como también proporcionan una protección a la
lámpara. Las lentes del arte anterior comprenden una pluralidad de
lentes convexas adyacentes, que proporcionan un aspecto matricial a
la luz indicadora en funcionamiento.
La utilización del arte previo del cable de
fibra óptica está enfocada principalmente en la transmisión de la
luz desde una fuente hacia un emisor sin aprovechar la ventaja de
otras características exclusivas del cable, por ejemplo, el
rendimiento de la transmisión de la luz a través de distancias
cortas y de la apertura numérica. Además de ello, las lentes de
plástico presentan una característica apreciable en la superficie
del vehículo, sin importar su estado de funcionamiento.
Un representante del arte es la patente de los
EE.UU. número 5826966 (1998) de Schwing, que expone una guía de un
parachoques iluminado, que utiliza un único filamento de fibra
óptica, que se extiende desde una fuente de luz para permitir al
conductor el poder identificar la extremidad o extremos del
parachoques del vehículo
También es representante del arte la patente de
los EE.UU. número 5384881 (1995) de Millar, que expone una
luminaria multilente que tiene una macro-carcasa
generalmente tubular, que tiene una pluralidad de microcarcasas
generalmente tubulares, en donde cada microcarcasa retiene una guía
de luz de fibra óptica, que emite luz desde una fuente remota de
iluminación.
El arte previo no expone el uso de hilos cortos
de cable de fibra óptica en una matriz utilizada como una lente
con una fuente de luz. El arte previo no expone la orientación de
los hilos de fibra óptica en una única lente, para discriminar
entre distintas fuentes de luz. El arte previo no expone tampoco el
uso de elementos adyacentes de transmisión de la luz en un conjunto
matricial. El arte previo no expone tampoco el uso de hilos de
fibra óptica coordinados con una superficie del vehículo, de una
forma tal que obtenga una lente de indicación invisible cuando no
esté en uso.
Lo que se precisa es una lente que comprenda un
haz de hilos de fibra óptica inclinados en ángulo con respecto a
una fuente de luz, Lo que se precisa es una lente que comprenda un
haz de hilos de fibra óptica. Lo que se precisa es una lente
compuesta por un haz de hilos de fibra óptica coordinados con una
superficie del vehículo de una forma tal que la lente de indicación
sea invisible cuando no esté en uso. La presente invención cumple
con estas necesidades.
Las características de la presente invención
que se conocen a partir del documento US-5321789 se
han introducido en el preámbulo de la reivindicación 1 anexa.
El aspecto primario de la invención es
proporcionar un sistema de iluminación que comprenda una lente que
consista en una matriz de hilos de fibra óptica. Los hilos de fibra
óptica están inclinados con un ángulo con el contorno de la
lente.
Otros aspectos de la invención se expondrán o se
realizarán de manera obvia mediante la siguiente descripción de la
invención y con los dibujos adjuntos.
La invención es un sistema de iluminación según
lo definido en la reivindicación 1. La parte de transmisión de la
luz del sistema de iluminación comprende una pluralidad de hilos de
fibra óptica que forman una matriz configurada en forma paralela
entre sí de una forma en que los hilos están dispuestos con los
lados juntos. Los hilos de fibra óptica están también inclinados
con un ángulo para un contorno de la lente. Esto elimina cualquier
reflexión directa desde el interior del sistema de iluminación, lo
cual proporciona la invisibilidad virtual en la cara de la lente
cuando no esté en funcionamiento. Permite también que la lente
transmita el color de un panel reflectante dispuesto por detrás de
la lente. Durante el funcionamiento, en que la fuente de luz está
iluminada, la lente visualiza entonces el color de la fuente de luz,
o el color de los hilos o ambos. En una realización alternativa,
los hilos están dispuestos de forma que los distintos grupos de
hilos estén enfocados cada uno en una fuente de luz o en un grupo
de fuentes de luz en una matriz de fuentes de luz.
\vskip1.000000\baselineskip
Los dibujos adjuntos, los cuales se incorporan y
forman parte de la memoria técnica, muestran las realizaciones
preferidas de la presente invención, y que conjuntamente con una
descripción, sirven para explicar los principios de la
invención.
La figura 1 es una vista en alzado del arte
previo.
La figura 2 es una vista en alzado del sistema
de iluminación de la invención en funcionamiento.
La figura 3 es una vista en sección girada del
sistema de iluminación de la invención.
La figura 4 es una vista en planta de los
elementos de transmisión de la luz.
\vskip1.000000\baselineskip
La figura 1 es una vista en alzado del arte
previo. La lente A del arte previo se muestra en un parachoques del
vehículo. El sistema de iluminación es inmediatamente evidente
sobre la superficie del parachoques.
La figura 2 es una vista en alzado del sistema
de iluminación de la invención en funcionamiento. La lente 100 se
muestra en la misma posición que en la lente del arte previo. La
superficie de la lente 100 está enrasada con la superficie exterior
del parachoques. La lente es una parte integral de la estructura del
parachoques, y como tal no están presentes las características de
la superficie de la lente, tal como los bordes o las hendiduras.
La figura 3 es una vista en sección girada del
sistema de iluminación de acuerdo con la invención. La pluralidad
de hilos de fibra óptica 10 que forman una matriz o un haz están
dispuestos en forma paralela de forma contigua entre los mismos.
Los hilos comprenden los ya conocidos en el arte que comprenden un
núcleo y un revestimiento o vaina con distintos índices de
refracción. Los hilos están embebidos o moldeados dentro del
material que comprende el parachoques 11 o bien otro componente
estructural del vehículo.
Los hilos de fibra óptica dispuestos en un haz
forman una superficie substancialmente plana. No obstante, el
técnico especializado en el arte puede apreciar que los hilos pueden
disponerse también de forma que el perfil de la lente se adapte a
cualquier contorno requerido por el diseñador. El eje de los hilos
de fibra óptica en la lente está inclinado con un ángulo \alpha
con respecto a la normal en la superficie 15. El ángulo está
típicamente en el rango de 0º a 45º. El ángulo óptimo se determina
por la localización del eje principal de cada hilo en comparación
con la localización de la fuente de luz 13. Los hilos más distantes
pueden disponerse en ángulo con más profundidad hacia la fuente de
luz. Los hilos adyacentes a la fuente de luz están menos
inclinados.
En una realización alternativa, los hilos están
dispuestos de forma que el eje de cada hilo esté alineado con una
única fuente de luz en una matriz de fuentes de luz. Esto asegura
una concentración de luz máxima para cada hilo en función del
ángulo de aceptación de la luz de cada fibra óptica. El técnico
especializado en el arte puede apreciar que las distintas partes de
la lente pueden tener hilos que estén orientados hacia distintas
fuentes de luz, dependiendo del número y localización de las fuentes
de luz.
Los extremos 16 de los hilos de fibra óptica
están enrasados con una superficie exterior 15 del parachoques o de
otra estructura. La superficie exterior 15 es generalmente
transparente, aunque puede añadirse un tintado según lo que precise
el usuario. La superficie exterior 15 puede tener también un grosor
del orden de 0,5 mm, de forma que no aparezca la característica
estructural de la lente en la superficie exterior continua del
parachoques o de otros componentes.
La superficie reflectante 12 se coloca
substancialmente en forma paralela y situada en un lado de la
superficie plana o capa de los hilos de fibra óptica opuestos a la
superficie exterior 15. La fuente de luz 13 se coloca entre la
superficie reflectante y la superficie plana. El rayo de luz 14
emitido por la fuente de luz es reflejado típicamente por la
superficie reflectante. Se recibe a través de un extremo 17 de un
hilo de fibra óptica. El rayo de luz se transmite a través del hilo
de fibra óptica y se emite desde el extremo 16. La superficie
reflectante puede comprender también una serie de bordes
reflectantes que reflejen más eficientemente, y que por tanto
dirijan los rayos de luz desde la fuente de luz hacia los extremos
17. La forma de cada borde dependerá de la localización de cada
hilo en la matriz. La forma y configuración de los bordes es también
una función de la abertura numérica de los hilos y mejora el
acoplamiento de la luz desde la fuente de luz hasta los hilos.
La pluralidad o la matriz de fuentes de luz
pueden estar también incluidas, dependiendo de las necesidades del
usuario. Por ejemplo, una fuente de luz amarilla una fuente de luz
roja pueden utilizarse para representar una señal de giro
(amarilla) y una señal de frenado (roja). La fuente de luz puede
comprende un LED RBG o cualquier otra fuente de luz conocida en el
arte. Cada fuente de luz puede comprender también la terminación de
un cable de fibra óptica enrutado desde una fuente de luz
remota.
En una realización alternativa, una pluralidad
de fuentes de luz de fibra óptica pueden conectarse al extremo 17
de cada hilo. Cada fuente de luz de fibra óptica sería entonces
controlable individualmente, permitiendo la personalización de la
apariencia de la lente durante el funcionamiento. La lente podría
visualizar una variedad de colores o de texto, por ejemplo
"STOP", según lo requerido por un usuario que esté utilizando
los conocidos métodos y aparatos de control de la fuente de luz.
El diámetro de los hilos de fibra óptica se
encuentra en el rango de 10 \mum hasta 1 cm. El grosor, t, de la
capa del haz de fibras ópticas se configura de acuerdo con las
necesidades de diseño del usuario.
La figura 4 es una vista en planta de unos
elementos de transmisión de la luz. Los hilos 10 tienen cada uno un
diámetro d_{1}. La figura muestra un conjunto de tres hilos,
aunque la relación puede aplicarse a cualquier número de hilos. Los
puntos de conexión tangentes tomados en cada hilo adyacente dan
lugar a un triángulo. En general, el triángulo será equilátero. La
línea dibujada desde un punto tangente al centro de una línea
opuesta tendrá una longitud d_{2}. En la realización preferida,
d_{2} < d_{1}. La intensidad de la luz transmitida desde la
lente es una función de esta relación. Al incrementar d_{1}
manteniendo constante d_{2}, se incrementará la intensidad de la
luz emitida. Por el contrario, disminuyendo d_{1}, mientras que
se mantiene constante d_{2}, se disminuirá la luz emitida mientras
que se realzará el efecto camaleón, es decir, hacer que la
localización y la apariencia de la lente sea indetectable por un
observador cuando la fuente de luz no esté iluminada.
Aunque se ha descrito aquí una única forma de la
invención, será obvio para los técnicos especializados en el arte
que pueden introducirse variaciones en la construcción y en la
relación de las partes, sin desviarse del alcance de la invención
según lo definido por las reivindicaciones adjuntas.
Claims (7)
1. Un sistema de alumbrado que comprende:
una fuente de luz (13);
una superficie reflectante (12);
una pluralidad de hilos (10) de fibra óptica,
teniendo cada uno dos extremos y un eje central, y siendo capaz de
transmitir luz en la dirección del eje central, de forma que la luz
que entre en un extremo del hilo de la fibra óptica (10) emergerá
por el otro, en donde los extremos más distantes de la fuente de
luz (13) formaran conjuntamente un contorno; y
la fuente de luz (13) que está localizada en un
interior del sistema de alumbrado entre la superficie reflectante
(12) y los hilos (10) de fibra óptica;
caracterizado porque:
la pluralidad de los hilos (10) de fibra óptica
están dispuestos en forma adyacente entre sí, de forma tal que los
ejes centrales de los hilos (10) de fibra óptica adyacentes son
substancialmente paralelos e inclinados con un ángulo del contorno
con el fin de eliminar la reflexión directa de la luz exterior desde
el interior del sistema de alumbrado.
2. El sistema de alumbrado según la
reivindicación 1, en donde los ejes centrales de los hilos (10) de
fibra óptica están inclinados en el contorno con un ángulo mayor de
0º, e inferior o igual a 45º.
3. El sistema de alumbrado según la
reivindicación 1 ó 2, que comprende además una pluralidad de fuentes
de luz (13).
4. El sistema de alumbrado según la
reivindicación 3, en donde la dirección de la luz irradiada por cada
fuente de luz (13) está alineada con los ejes centrales de al menos
un hilo (10) de fibra óptica.
5. El sistema de luz según cualquiera de las
reivindicaciones anteriores, en donde el contorno es una superficie
plana.
6. El sistema de alumbrado según cualquiera de
las reivindicaciones anteriores, en donde:
los hilos (10) de fibra óptica están dispuestos
según un patrón de triángulos equiláteros;
si se dibuja una primera línea entre los hilos
(10) de fibra óptica adyacentes, y se bisecciona por una segunda
línea normal a la primera línea dibujada desde un punto tangente
sobre un tercer elemento de transmisión de la luz adyacente a ambos
hilos (10) de fibra óptica, entre los cuales se dibujado la primera
línea, la segunda línea tendrá una longitud d2;
los hilos (10) de fibra óptica tienen cada uno
un diámetro d1; y
d2 < d1.
7. Un sistema de alumbrado de acuerdo con
cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en donde:
la pluralidad de hilos (10) de fibra óptica
están dispuestos en forma adyacente y paralela entre sí, para
formar un haz que describe una capa substancialmente plana.
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