ES2336265T3 - LIGHTING DEVICE PROVIDED WITH A GUIDE LAYER PROVIDED WITH A FORWARD SECTION IN CIRCLE ARC. - Google Patents
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Abstract
Description
Dispositivo de iluminación provisto de una capa de guiado provista de una sección de reenvío en arco de círculo.Lighting device provided with a layer of guidance provided with a section of forwarding in arc of circle.
La invención se refiere a un dispositivo de iluminación o de señalización para vehículo automóvil que comprende una capa de guiado de la luz.The invention relates to a device of lighting or signaling for motor vehicles comprising a layer of light guidance.
La invención se refiere más especialmente a un dispositivo de iluminación o de señalización para vehículo automóvil que es susceptible de emitir un haz luminoso según un eje óptico de orientación globalmente longitudinal, y que comprende:The invention relates more especially to a vehicle lighting or signaling device car that is capable of emitting a light beam along an axis optical of globally longitudinal orientation, and that understands:
- --
- al menos una capa globalmente transversal de guiado de la luz que está delimitada en el sentido del espesor por dos caras paralelas de guiado de rayos luminosos, y que está delimitada transversalmente al menos por una primera sección de entrada de rayos luminosos, y al menos por una segunda sección de reenvío de los rayos luminosos en dirección del eje óptico, y;to the minus a globally transverse layer of light guidance that is delimited in the sense of thickness by two parallel faces of guided by light rays, and that is delineated transversely to the least for a first lightning input section, and at least for a second section of lightning forwarding in optical axis direction, and;
- --
- al menos una fuente luminosa puntual que está dispuesta a proximidad de la sección de entrada de la capa de guiado para emitir rayos luminosos según al menos un sector angular alrededor de un eje de propagación normal a la capa, propagándose los rayos luminosos por reflexiones sucesivas entre las caras de guiado en dirección de la sección de reenvío según unos planos meridianos de propagación que radian desde el eje de fuente.to the less a point light source that is arranged near the entrance section of the guiding layer to emit rays luminous according to at least one angular sector around an axis of normal spread to the layer, the light rays spreading through successive reflections between the guidance faces in the direction of the forwarding section according to meridian propagation planes that radiate from the source axis.
Un tal dispositivo se conoce del documento EP 1 126 209.One such device is known from EP 1 126 209.
Es corriente ensamblar en una única caja varias funciones de iluminación y/o de señalización, para simplificar el cableado eléctrico de estas diferentes funciones en un vehículo automóvil.It is common to assemble in a single box several lighting and / or signaling functions, to simplify the electrical wiring of these different functions in a vehicle car.
Además, la forma de los faros de iluminación y/o de señalización tiene un papel preponderante en la búsqueda de un estilo y de una estética original que permitirá al vehículo automóvil ser reconocido de lejos.In addition, the shape of the lighting headlights and / or signaling has a preponderant role in the search for a style and an original aesthetic that will allow the vehicle car be recognized from afar.
Para resolver estos problemas, es conocido dotar al vehículo con unas guías de luz. Una guía de luz es un cilindro de material transparente que forma una especie de "tubería" en la cual los rayos luminosos entran por un primer extremo de entrada. Los rayos luminosos son a continuación guiados a lo largo de la guía de luz por reflexiones totales sucesivas sobre su cara externa cilíndrica.To solve these problems, it is known to provide to the vehicle with some light guides. A light guide is a cylinder of transparent material that forms a kind of "pipe" in which the light rays enter through a first end of entry. The light rays are then guided along of the light guide by successive total reflections on your face cylindrical outer
Una porción trasera de la cara cilíndrica de la guía de luz comprende unas irregularidades, tales como unas estrías de difusión, que permiten difundir una parte de los rayos luminosos hacia delante de manera que una parte de los rayos luminosos difundidos salen de la guía de luz atravesando la porción opuesta de la cara cilíndrica con el fin de formar un haz luminoso lineal.A rear portion of the cylindrical face of the light guide includes irregularities, such as stretch marks diffusion, which allow to spread a part of the light rays forward so that a part of the light rays diffused out of the light guide through the opposite portion of the cylindrical face in order to form a linear light beam.
La guía de luz puede por ejemplo estar conformada a modo de anillo que rodea el perímetro delantero de un proyector de faro de cruce para emitir un haz anular de luz alrededor del proyector. Entonces la porción de extremo de entrada de la guía de luz está entonces acodada de manera que el extremo de entrada de los rayos luminosos esté dispuesta en el exterior del anillo formado por la guía de luz.The light guide may for example be shaped as a ring that surrounds the front perimeter of a headlamp projector to emit an annular beam of light Around the projector Then the input end portion of the light guide is then angled so that the end of entrance of the light rays is arranged outside the ring formed by the light guide.
Sin embargo, una tal solución no permite obtener un haz luminoso de fuerte intensidad. Efectivamente, los rayos luminosos emitidos por la fuente luminosa son guiados de manera aleatoria y no ordenada en el interior de la guía de luz.However, such a solution does not allow obtaining a light beam of strong intensity. Indeed, the rays lights emitted by the light source are guided so random and unordered inside the light guide.
Además solamente una parte de los rayos luminosos se difunde hacía el exterior por las irregularidades. Consecuentemente, el haz luminoso obtenido por un tal dispositivo es muy poco intenso incluso sí la fuente luminosa dispuesta en el extremo de entrada de la guía de luz es muy potente.In addition only part of the rays luminous spreads outwards due to irregularities. Consequently, the light beam obtained by such a device is very little intense even if the light source arranged in the Inlet end of the light guide is very powerful.
Sin embargo, determinadas funciones de iluminación y de señalización requieren un haz luminoso muy intenso para ser conformes a las reglamentaciones en vigor. La guía de luz no está por lo tanto adaptada para realizar estas funciones.However, certain functions of lighting and signaling require a very intense light beam to be in compliance with the regulations in force. Light guide It is therefore not adapted to perform these functions.
Además, el aspecto del haz anular obtenido es fuertemente no-homogéneo en especial por las dos razones siguientes.In addition, the appearance of the annular beam obtained is strongly non-homogeneous especially by the two following reasons.
Por un lado, el material que constituye el dispositivo de iluminación o de señalización provoca una cierta absorción de los rayos luminosos que lo atraviesan, que se traduce en unas pérdidas tanto mayores a mayor distancia de la fuente luminosa. De ello resulta que la luminosidad en la vecindad de la fuente luminosa es mayor que a distancia de esta fuente, y por lo tanto una falta de homogeneidad.On the one hand, the material that constitutes the lighting or signaling device causes a certain absorption of the light rays that pass through it, which translates in both greater losses at a greater distance from the source bright. It follows that the luminosity in the vicinity of the light source is greater than at a distance from this source, and so both a lack of homogeneity.
Por otro lado, una parte de los rayos luminosos introducidos en la guía de luz por la porción acodada de entrada alcanza directamente a la cara opuesta de la guía de luz provocando así la aparición de un punto muy luminoso con respecto al resto del haz anular.On the other hand, a part of the light rays inserted into the light guide by the angled inlet portion reaches directly to the opposite side of the light guide causing thus the appearance of a very bright point with respect to the rest of the ring beam
Para resolver estos problemas, la invención propone un dispositivo de iluminación y/o de señalización del tipo descrito anteriormente, caracterizado por el hecho de que la capa de guiado comprende varios sectores angulares alrededor del eje de la fuente, formando cada sector angular una porción de la sección de reenvío, estando cada porción de la sección de reenvío conformada en arco de círculo centrado en el eje de la fuente de manera que el plano de propagación de cada rayo luminoso que alcanza a esta porción de la sección de reenvío sea perpendicular en todo punto a la porción de la sección de reenvío, y por el hecho de que la porción de sección de reenvío está inclinada de manera que los rayos luminosos sean reflejados globalmente en dirección del eje óptico atravesando una de las caras de guiado para formar el haz luminoso; estando de este modo la sección de reenvío formada por una sucesión de porciones troncocónicas de eje confundido con el eje óptico, estando al menos dos porciones de la sección de reenvío en arco de círculo de rayos diferentes.To solve these problems, the invention proposes a lighting and / or signaling device of the type described above, characterized by the fact that the layer of guided comprises several angular sectors around the axis of the source, each angular sector forming a portion of the section of forwarding, each portion of the forwarding section being formed in a circle arc centered on the axis of the source so that the propagation plane of each light ray that reaches this portion of the forwarding section is perpendicular at all points to the portion of the forwarding section, and for the fact that the forwarding section portion is inclined so that the light rays are reflected globally in the direction of the axis optician crossing one of the guiding faces to form the beam bright; thus the forwarding section formed by a succession of truncated conical portions of the axis confused with the axis optical, with at least two portions of the forwarding section in Circle arc of different rays.
Según otras características de la invención:According to other features of the invention:
- --
- el contorno de la sección de salida está discretizada como una pluralidad de arco de círculos que están centrados en el eje de fuente;he contour of the output section is discretized as a plurality of arc of circles that are centered on the axis of source;
- --
- al menos una porción de la capa de guiado forma al menos un sector angular de un sólido de revolución alrededor del eje de fuente;to the at least a portion of the guiding layer forms at least one sector angle of a solid of revolution around the axis of source;
- --
- la capa de guiado presenta una forma plana perpendicular al eje de fuente, que forma al menos un sector angular de un disco;the guiding layer has a flat shape perpendicular to the axis of source, which forms at least one angular sector of a disk;
- --
- la capa de guiado forma un disco provisto de un orificio central, formando el perímetro circular externo del disco la sección de reenvío y formando el perímetro interno del orificio la sección de entrada de los rayos luminosos;the guiding layer forms a disk provided with a central hole, the outer circular perimeter of the disk forming the section of forwarding and forming the internal perimeter of the hole the section of entrance of the light rays;
- --
- la sección de la capa de guiado según un plano meridiano de propagación tiene una forma curvilínea;the section of the guidance layer according to a meridian plane of propagation It has a curvilinear shape;
- --
- la capa de guiado forma una porción de esfera.the Guiding layer forms a sphere portion.
Otras características y ventajas aparecerán con la lectura de la descripción detallada siguiente para la comprensión de la cual se hará referencia a los dibujos adjuntos entre los cuales:Other features and advantages will appear with reading the following detailed description for the understanding of which reference will be made to the attached drawings including:
- la figura 1 es una vista en perspectiva que representa una capa de guiado de la luz realizada según las enseñanzas de la invención en el cual el contorno de la sección de reenvío de la capa de guiado forma un arco curvo;- Figure 1 is a perspective view that represents a layer of light guidance made according to the teachings of the invention in which the outline of the section of Forwarding of the guiding layer forms a curved arc;
- la figura 2 es una vista en sección según el plano de sección 2-2 de la figura 1 que representa el encaminamiento de un rayo luminoso a través de la capa de guiado;- Figure 2 is a sectional view according to the sectional plane 2-2 of figure 1 representing the routing of a light ray through the layer of guided;
- la figura 3 es una vista en planta que representa un segundo modo de realización de la invención no cubierto por las reivindicaciones en la cual la capa de guiado tiene forma de disco;- Figure 3 is a plan view that represents a second embodiment of the invention not covered by the claims in which the guiding layer It has a disk shape;
- la figura 4 es una vista en sección similar a la de la figura 2 que representa una variante de la invención según la cual la capa de guiado está perfilada;- Figure 4 is a sectional view similar to that of figure 2 representing a variant of the invention according to which the guiding layer is profiled;
- la figura 5 es una vista en sección axial que representa una variante de realización de la fuente luminosa;- Figure 5 is an axial sectional view that represents a variant embodiment of the light source;
- la figura 6 es una vista en planta que representa un tercer modo de realización de la invención en el cual el contorno de la sección de reenvío de la capa de guiado es de forma cualquiera;- Figure 6 is a plan view that represents a third embodiment of the invention in which the contour of the forwarding section of the guiding layer is any way;
- la figura 7 es una vista semejante a la de la figura 1 que muestra una vista en perspectiva que representa una capa de guiado de la luz realizada según las enseñanzas de la invención en la cual el contorno de la sección de reenvío de la capa de guiado está constituida por una sucesión de facetas elementales;- Figure 7 is a view similar to that of the Figure 1 showing a perspective view representing a light guidance layer made according to the teachings of the invention in which the contour of the forwarding section of the guidance layer consists of a succession of facets elementals;
- la figura 8 es una vista análoga a la de la Figura 2, en la cual la fuente luminosa es un LED de tipo "side emitter";- Figure 8 is a view analogous to that of Figure 2, in which the light source is a " side emitter "LED;
- la Figura 9 es una vista análoga a la de la Figura 2, en la cual la fuente luminosa es un LED de tipo lambertiano, y- Figure 9 is a view similar to that of the Figure 2, in which the light source is a type LED lambertian, and
- la Figura 10 es una vista análoga a la de la Figura 2, en la cual la fuente luminosa es un LED de tipo lambertiano con domo protector.- Figure 10 is a view similar to that of the Figure 2, in which the light source is a type LED Lambertian with protective dome.
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En lo que sigue, elementos idénticos, análogos o similares se designarán por unas mismas cifras de referencia.In the following, identical, analogous or similar will be designated by the same reference figures.
En lo que sigue de la descripción, se adoptará a título no limitativo una orientación longitudinal fija con respecto al vehículo automóvil y dirigida de atrás hacía delante indicada por la flecha "L" de la figura 1.In the following description, it will be adopted non-limiting title a fixed longitudinal orientation with respect to to the motor vehicle and directed from back to front indicated by the arrow "L" in figure 1.
Se ha representado en la figura 1 un dispositivo
de iluminación 10 para un vehículo automóvil. El dispositivo de
iluminación 10 es susceptible de emitir un haz luminoso lineal
"F" según un eje óptico globalmente longitudinal
"O".A lighting device 10 for a motor vehicle is shown in Figure 1. The lighting device 10 is capable of emitting a linear light beam "F" along a globally longitudinal optical axis
"OR".
El dispositivo de iluminación 10 comprende en especial una capa de guiado de la luz 12 que se presenta en la forma de un sector angular de disco plano de espesor constante.The lighting device 10 comprises in special a light guiding layer 12 that is presented in the shape of a flat sector angular sector of constant thickness.
En lo que sigue de la descripción, se adoptará localmente en cualquier punto de la capa de guiado 12, y a título no limitativo, una orientación normal "N" ortogonal a la capa de guiado, una orientación radial "R" perpendicular a la normal y dirigida desde el centro del sector angular de disco hacía el exterior, y una orientación tangencial "T" perpendicular a las orientaciones normal "N" y radial "R".In what follows from the description, it will be adopted locally at any point of guidance layer 12, and by way of non-limiting, a normal "N" orientation orthogonal to the layer of guidance, a radial orientation "R" perpendicular to the normal and directed from the center of the angular sector of disk towards the outside, and a tangential orientation "T" perpendicular to the normal "N" and radial "R" orientations.
La capa de guiado 12 está así delimitada en el sentido del espesor, por una cara delantera 14 y una cara trasera 16 de guiado de la luz. Las dos caras delantera 14 y trasera 16 son paralelas entre sí.The guide layer 12 is thus delimited in the sense of thickness, by a front face 14 and a rear face 16 of light guidance. The two front faces 14 and rear 16 are parallel to each other.
La capa de guiado 12 está delimitada radialmente por una sección exterior de reenvío 18 en forma de arco de círculo y por una sección interior de entrada de la luz 20 en forma de arco de círculo de rayo inferior al de la sección de reenvío. Los dos arcos de círculo que forman las secciones de reenvío 18 y de entrada 20 están centrados en un eje común llamado "de fuente luminosa S" que es normal a la capa de guiado 12. En el ejemplo representado en la figura 1, el eje de fuente "S" se confunde con el eje óptico "O".The guide layer 12 is radially delimited by an outer section of forwarding 18 in the form of a circle arc and by an inner section of arc-shaped light entry 20 of a lightning circle lower than that of the forwarding section. Both circle arcs that form the forwarding and entry sections 18 20 are centered on a common axis called "light source S "which is normal to the guidance layer 12. In the example represented in figure 1, the source axis "S" is confused with the optical axis "O".
La capa de guiado 12 comprende también dos secciones laterales 22.The guide layer 12 also comprises two side sections 22.
La capa de guiado 12 está hecha de un material transparente cuyo índice de refracción es superior al índice de refracción del medio en el cual el dispositivo de iluminación 10 está destinado a ser sumergido, por ejemplo el aire. De este modo, un rayo luminoso introducido en el espesor de la capa por su sección de entrada con un ángulo incidente con respecto a la normal "N" que es superior a un ángulo limite de refracción es susceptible de ser reflejado totalmente por las caras de guiado 14, 16.The guiding layer 12 is made of a material transparent whose index of refraction is higher than the index of refraction of the medium in which the lighting device 10 It is intended to be submerged, for example the air. In this way, a light ray introduced in the thickness of the layer by its section of entry with an incident angle with respect to the normal "N" which is greater than a limit angle of refraction is liable to be fully reflected by the guiding faces 14, 16.
Tal como se representa en la figura 2, el rayo luminoso es por lo tanto guiado en el espesor de la capa de guiado por reflexión sucesiva entre las dos caras de guiado 14, 16.As shown in figure 2, the beam luminous is therefore guided in the thickness of the guiding layer by successive reflection between the two guiding faces 14, 16.
Tal como se representa en la figura 2, el dispositivo de iluminación 10 comprende también una fuente luminosa puntual 24 que está dispuesta a proximidad de o en contacto con la sección de entrada de la luz 20. La fuente luminosa 24 es por ejemplo una lámpara halógena, o ventajosamente un diodo electroluminiscente.As shown in Figure 2, the lighting device 10 also comprises a light source punctual 24 which is arranged near or in contact with the light input section 20. Light source 24 is by for example a halogen lamp, or advantageously a diode electroluminescent
Ventajosamente, la fuente luminosa es susceptible de emitir un cono de luz 26 según direcciones globalmente radiales en corona alrededor del eje normal de fuente "S", tal como un LED o diodo electroluminiscente llamado "Side-Emitter" que emite rayos luminosos en un sector por ejemplo de aproximadamente 30º de parte y otra de la dirección radial en un plano meridiano al eje de fuente "S" y que es susceptible de extenderse alrededor del eje de fuente "S", por ejemplo sobre 360º en un plano normal al eje de fuente "S".Advantageously, the light source is liable to emit a cone of light 26 according to directions globally crown radial around the normal source axis "S", such as an LED or electroluminescent diode called "Side-Emitter" that emits light rays in a sector for example of approximately 30º part and another of the radial direction in a meridian plane to the source axis "S" and which is likely to extend around the source axis "S", for example over 360º in a plane normal to the source axis "S".
Tal como se representa en la figura 8, el LED de tipo "side emitter", también llamado LED de emisión lateral está dispuesto de manera que su superficie emisora esté en una abertura atravesante dispuesta en una zona de acoplamiento "ZC" con la fuente luminosa 24, es decir de manera que su superficie emisora esté frente a la sección interior de entrada de luz 20.As shown in Figure 8, the LED of type "side emitter", also called lateral emission LED is arranged so that its emitting surface is in a through opening arranged in a coupling area "ZC" with light source 24, that is, so that its emitting surface faces the inner entrance section of light 20.
Se representan unos rayos r emitidos radialmente por el LED y que parten todos en el espesor de la zona de acoplamiento "ZC" y penetran en la capa de guiado 12 por la sección de entrada 20. También se representa esquemáticamente el cono de emisión C del LED, y corresponde aproximadamente al nivel de la sección de entrada al espesor de la capa de guiado. De este modo la zona de acoplamiento "ZC" permite un acoplamiento entre la capa de guiado 12 y la fuente luminosa 28, para que los rayos luminosos emitidos por dicha fuente luminosa se propaguen radialmente al nivel de dicha zona de acoplamiento alrededor de un eje de fuente "S".Radially emitted r rays are represented by the LED and they all split in the thickness of the area of coupling "ZC" and penetrate the guide layer 12 by the input section 20. The schematic is also represented emission cone C of the LED, and corresponds approximately to the level of the entrance section to the thickness of the guiding layer. In this way the coupling zone "ZC" allows a coupling between the guiding layer 12 and light source 28, so that the rays light emitted by said light source propagate radially at the level of said coupling area around a "S" source axis.
Según unas variantes representadas en las figuras 9 y 10, el orificio desemboca solamente en una de las caras de guiado de la capa de guiado 12 pero no en la otra de las caras. De este modo en la figura 9, la fuente 24 es aquí un LED de tipo Lambertiano, o LED de emisión axial. Aquí, se trata de un LED desprovisto de domo, por ejemplo un LED disponible bajo el nombre comercial de "Golden Dragon". Emite en un semi-espacio. Está dispuesto de manera que su superficie emisora aflore a la superficie de la zona de acoplamiento "ZC" que ha sido dispuesta para que los rayos luminosos emitidos por dicha fuente luminosa sean a continuación redirigidos radialmente al nivel de dicha zona de acoplamiento alrededor de un eje de fuente "S". La zona de acoplamiento "ZC" presenta localmente una zona de entrada en forma de una superficie abombada "B" convexa sobre la cara del lado en que se encuentra el LED 24, y, sobre la cara opuesta y frente a esta cara convexa "B", una zona que se aproxima a la forma de una forma complementaria a un cono "CO". Se pueden distinguir dos tipos de rayos luminosos emitidos par este LED: los rayos de tipo r1 que entran directamente en el espesor de la zona de acoplamiento, y los rayos de tipo r2 que son previamente refractados por la superficie B y luego reflejados totalmente por las paredes del cono "CO". También se representa el cono de emisión "C" del LED.According to some variants represented in the Figures 9 and 10, the hole flows into only one of the faces of guiding the guiding layer 12 but not on the other side. Thus in Figure 9, source 24 is here a type LED Lambertian, or axial emission LED. Here, it is an LED devoid of dome, for example an LED available under the name "Golden Dragon" commercial. Issues in a semi-space It is arranged so that your emitting surface emerges from the surface of the coupling area "ZC" that has been arranged so that the light rays emitted by said light source are then redirected radially at the level of said coupling area around a "S" source axis. The coupling zone "ZC" presents locally an entrance area in the form of a domed surface "B" convex on the side of the side on which the LED is located 24, and, on the opposite face and in front of this convex face "B", an area that approximates the shape in a complementary way to a cone "CO". Two types of light rays can be distinguished emitted by this LED: the rays of type r1 that enter directly in the thickness of the coupling area, and the rays of type R2 which are previously refracted by surface B and then fully reflected by the walls of the "CO" cone. I also know represents the emission cone "C" of the LED.
Según la variante representada en la figura 10, se utiliza esta vez un LED de tipo lambertiano de domo protector. Este LED se conoce por ejemplo bajo la denominación comercial "Led Rebel". El LED 24 está dispuesto en la zona de acoplamiento "ZC" de manera que el domo se introduzca en una abertura no atravesante dispuesta en la zona de acoplamiento. Se vuelve a tener en esta abertura una superficie abombada convexa "B'" y sobre la cara opuesta de la zona de acoplamiento una superficie dispuesta de una zona que se aproxima a la forma de una forma complementaria a un cono "CO", para que, como en la figura 9, los rayos que la alcanzan vuelvan a partir hacia la zona de acoplamiento "ZC" por reflexión total. Por lo tanto, se vuelven a tener, como en la figura 9, dos tipos de rayos emitidos por el LED: los de tipo r1 emitidos hacía los lados que entran directamente en la zona de acoplamiento, y los de tipo r2 que son previamente refractados en la superficie B y luego reflejados totalmente sobre la superficie modificada situada frente a la superficie B.According to the variant represented in Figure 10, this time a lambertian LED of protective dome is used. This LED is known for example under the trade name "Led Rebel ". LED 24 is arranged in the docking area "ZC" so that the dome is inserted into an opening not traverser arranged in the coupling area. It has again in this opening a convex domed surface "B '" and over the opposite face of the coupling area an arranged surface of an area that approximates the shape in a complementary way to a cone "CO", so that, as in figure 9, the rays that the reach back to the coupling zone "ZC" by total reflection. Therefore, they have again, as in the Figure 9, two types of rays emitted by the LED: those of type r1 issued to the sides that enter directly into the zone of coupling, and those of type r2 that are previously refracted in the surface B and then fully reflected on the surface modified located in front of surface B.
El cono "CO" también puede presentar una
zona deformada que permite reenviar los rayos que sin esta zona
alcanzarían directamente la sección de salida. Se trata por ejemplo
de una especie de "truncamiento" para que la zona de reflexión
"CO" tenga una cara plana. De este modo, según una sección
según un plano perpendicular al eje de fuente "S" y
aproximadamente al nivel de la cara de la capa de guiado opuesta al
LED 24, el contorno del cono corresponde a un círculo. Con el
truncamiento se obtiene una sección en forma de círculo del cual se
habría extraído un arco de círculo, con una recta que une los dos
extremos de la parte del círculo restante. Se obtiene por lo tanto
un círculo aplanado. Esta recta constituye la base del triángulo que
forma el truncamiento en el cono. El vértice de este triángulo
opuesto a esta base se sitúa en el cono entre las dos caras de la
capa de guiado, preferentemente a proximidad del vértice del cono.
Por lo tanto se obtiene un cono con una cara aplanada. Esta cara
aplanada está situada frente a la sección de salida. Por lo tanto el
conjunto de los rayos emitidos por encima de la parte de perfil
cónico se repartirán entonces alrededor del eje de fuente "S"
en el interior de un intervalo angular correspondiente a la parte
circular de la sección del cono sobre la cara opuesta al LED 24.
Preferentemente el vértice de la cara plana está situado entre el
vértice del cono y la base de este, del lado de la sección de
salida (por ejemplo a la izquierda en las figuras 9 y 10). De este
modo el intervalo angular es superior a 180º. La sección de
reflexión rodea en esta zona al perfil cónico y gracias a esto el
conjunto de los rayos reflejados alrededor del eje de fuente
"S" se refleja una segunda vez por la sección de reflexión. En
cambio, los rayos emitidos por encima de la cara plana serán
reflejados en la misma dirección y directamente hacía la sección de
salida, constituyendo la base del triángulo la cara plana
perpendicular al eje
óptico.The "CO" cone can also have a deformed zone that allows the rays that without this zone directly reach the output section to be resent. It is, for example, a kind of "truncation" so that the reflection zone "CO" has a flat face. Thus, according to a section according to a plane perpendicular to the source axis "S" and approximately at the level of the face of the guide layer opposite to LED 24, the contour of the cone corresponds to a circle. With truncation, a circle-shaped section is obtained from which an arc of a circle would have been extracted, with a line joining the two ends of the part of the remaining circle. A flattened circle is therefore obtained. This line constitutes the base of the triangle that forms the truncation in the cone. The vertex of this triangle opposite this base is located in the cone between the two faces of the guiding layer, preferably near the apex of the cone. Therefore a cone with a flattened face is obtained. This flattened face is located in front of the exit section. Therefore the set of rays emitted above the conical profile part will then be distributed around the source axis "S" within an angular range corresponding to the circular part of the cone section on the face opposite the LED 24. Preferably, the vertex of the flat face is located between the vertex of the cone and the base thereof, on the side of the outlet section (for example on the left in Figures 9 and 10). In this way the angular interval is greater than 180º. The reflection section surrounds the conical profile in this area and thanks to this the set of rays reflected around the source axis "S" is reflected a second time by the reflection section. Instead, the rays emitted above the flat face will be reflected in the same direction and directly towards the exit section, the base of the triangle constituting the flat face perpendicular to the axis
optical.
En conclusión acerca de la elección de los LEDs, se ve que la invención permite utilizar LEDs de características muy diferentes, pudiendo emitir ya sea radialmente, axialmente, en un semi-plano. Es necesario a continuación disponer la zona de acoplamiento consecuentemente, por ejemplo practicando una abertura atravesante o no para introducir por esta todo o parte del LED, y previendo unos medios ópticos cuando ello sea necesario (en especial para los leds que emiten en un semi plano) para que el máximo de la luz emitida por el LED se propague bien en el espesor de la zona de acoplamiento sin pérdidas hasta la zona trasera de reflexión 20.In conclusion about the choice of LEDs, it is seen that the invention allows to use LEDs of very characteristic features different, being able to emit either radially, axially, in a semi-flat It is necessary then to arrange the coupling area consequently, for example practicing a through opening or not to enter through this all or part of the LED, and providing optical means when necessary (in special for LEDs that emit in a semi-flat) so that the Maximum of the light emitted by the LED will spread well in the thickness from the lossless coupling area to the rear area of reflection 20.
Según una variante representada en la figura 5, la fuente luminosa 24 está dispuesta a proximidad de la sección de entrada 20. La fuente luminosa 24 está asociada a una cara de reflexión 28 que está dispuesta frente a la sección de entrada de los rayos luminosos. La cara de reflexión 28 está conformada para reflejar los rayos luminosos globalmente radialmente hacía la sección de entrada de la capa de guiado. Los rayos luminosos emitidos por la fuente luminosa 24 son por ejemplo conducidos hasta la cara de reflexión 28 por una guía de luz 30, por una fibra óptica (no representada), o por un reflector (no representado) que focaliza los rayos luminosos hacía la cara de reflexión 28.According to a variant represented in Figure 5, the light source 24 is arranged near the section of input 20. Light source 24 is associated with a face of reflection 28 which is arranged in front of the entrance section of the light rays. The reflection face 28 is shaped to reflect the light rays globally radially towards the input section of the guidance layer. Light rays emitted by the light source 24 are for example led to the reflection face 28 by a light guide 30, by a fiber optical (not represented), or by a reflector (not represented) that focus the light rays on the reflection face 28.
En el ejemplo representado en la figura 5, los rayos luminosos son guiados para alcanzar la cara de reflexión 28 según una dirección globalmente normal. La cara de reflexión está conformada en un cono de revolución o en un sector angular de cono de revolución de eje de fuente "S" para reflejar los rayos radialmente en corona alrededor del eje de fuente "S".In the example depicted in Figure 5, the light rays are guided to reach the reflection face 28 according to a globally normal direction. The reflection face is conformed in a cone of revolution or an angular sector of cone of "S" source axis revolution to reflect the rays radially in crown around the source axis "S".
Ventajosamente, la cara de reflexión 28 está hecha de materia proveniente de la capa de guiado 12.Advantageously, the reflection face 28 is made of material from the guiding layer 12.
Tal como se representa en las figuras 1 y 2, los rayos luminosos emitidos por la fuente luminosa 24 se propagan por la capa de guiado 12 según unos planos meridianos "M" de propagación que radian radialmente desde el eje de fuente "S". De este modo, cada rayo luminoso es guiado para seguir una dirección radial en el interior de la capa de guiado 12 hasta la sección de salida 18.As shown in Figures 1 and 2, the light rays emitted by light source 24 are propagated by the guide layer 12 according to meridian planes "M" of propagation radially radiating from the source axis "S". In this way, each light beam is guided to follow a direction radial inside the guiding layer 12 to the section of exit 18.
Según las enseñanzas de la invención, la sección de reenvío 18 de la capa de guiado 12 está inclinada con respecto a la normal de manera que los rayos luminosos que la alcanzan sean reflejados globalmente según la dirección del eje óptico "O". Los rayos luminosos así reflejados alcanzan una zona periférica de salida 32 de la cara de guiado delantera 14 con un ángulo de incidencia inferior al ángulo límite de refracción de manera que los rayos luminosos atraviesan la cara de guiado 14 para formar el haz luminoso "F".According to the teachings of the invention, the section Forwarding 18 of the guiding layer 12 is inclined with respect to the normal so that the light rays that reach it are reflected globally according to the direction of the optical axis "O". The light rays thus reflected reach a peripheral area of exit 32 of the front guide face 14 with an angle of incidence lower than the refractive limit angle so that the light rays pass through the guide face 14 to form the light beam "F".
Ventajosamente, la zona de salida 32 de la cara delantera 14 es ortogonal al eje óptico "O" de manera que los rayos luminosos no sean reflejados en absoluto por la cara delantera 14.Advantageously, the exit zone 32 of the face front 14 is orthogonal to the optical axis "O" so that the light rays are not reflected at all by the front face 14.
Al ser en el presente caso la capa de guiado 12 plana y ortogonal con respecto al eje óptico "O", la sección de reenvío 18 está inclinada 45º con respecto a la normal "N". La sección de reenvío 18 forma más especialmente un sector angular de tronco de cono de revolución centrado en el eje óptico "O" que en este caso se confunde con el eje de fuente "S".Being in the present case the guiding layer 12 flat and orthogonal with respect to the optical axis "O", the section Forwarding 18 is inclined 45º with respect to the normal "N". Forwarding section 18 more especially forms an angular sector of cone of revolution trunk centered on the optical axis "O" which in this case is confused with the source axis "S".
Los rayos luminosos son ventajosamente reflejados por la sección de reenvío 18 por reflexión total.The light rays are advantageously reflected by the forwarding section 18 by total reflection.
Según una variante no representada de la invención, la sección de reenvío 18 está recubierta por una capa de materia reflejante, por ejemplo, la sección de reenvío 18 está aluminada.According to an unrepresented variant of the invention, the forwarding section 18 is covered by a layer of reflective matter, for example, the forwarding section 18 is aluminate
Además, la sección de reenvío 18 de los rayos luminosos está conformada de manera que los planos de propagación "M" de los rayos luminosos sean perpendiculares al contorno de la sección de reenvío 18. La sección de reenvío 18 está así conformada en arco de círculo centrado en el eje de fuente "S".In addition, the forwarding section 18 of the spokes luminous is shaped so that the propagation planes "M" of the light rays are perpendicular to the contour of the forwarding section 18. The forwarding section 18 is like this formed in a circle arc centered on the source axis "S".
El término "contorno" se entiende como la proyección de la sección de reenvío 18 en un plano ortogonal al eje de fuente "S".The term "contour" is understood as the projection of the forwarding section 18 in a plane orthogonal to the axis of source "S".
En esta configuración, los rayos luminosos provenientes de la fuente luminosa 24 alcanzan la sección de reenvío 18 sin perder su intensidad. La totalidad de los rayos luminosos es a continuación reenviada, es decir reflejada, por la sección de reenvío 18 según la dirección del eje óptico "O". Por lo tanto, esta concepción permite obtener un haz luminoso "F" de forma lineal, aquí en forma de arco curvo.In this configuration, the light rays from light source 24 reach the section of Forwarding 18 without losing its intensity. The totality of the rays luminous is then forwarded, that is, reflected, by the forwarding section 18 according to the direction of the optical axis "O". Therefore, this conception allows to obtain a light beam "F" linearly, here in the form of a curved arc.
Un tal dispositivo de iluminación o de señalización 10 presenta un buen rendimiento, es decir que el flujo en el haz luminoso emitido "F" es ligeramente inferior al flujo emitido por la fuente luminosa 24. Por ejemplo, el haz luminoso "F" puede tener una intensidad de 600 Cd para una fuente luminosa de un flujo luminoso de 25 Lm.One such lighting device or signaling 10 has a good performance, ie the flow in the emitted light beam "F" is slightly lower than the flow emitted by the light source 24. For example, the light beam "F" can have an intensity of 600 Cd for a source luminous of a luminous flux of 25 Lm.
Gracias a esta concepción, a igualdad de flujos, la intensidad del haz "F" puede ser superior en un factor 10 a la intensidad emitida por los dispositivos del estado de la técnica.Thanks to this conception, to equal flows, the intensity of the "F" beam may be greater by a factor of 10 to the intensity emitted by the devices of the state of the technique.
Según las características del haz luminoso "F" que se desean obtener, la capa de guiado se completa con unos sistemas ópticos conocidos para focalizar o al contrario repartir los rayos luminosos que forman el haz luminoso "F".According to the characteristics of the light beam "F" to be obtained, the guidance layer is completed with known optical systems to focus or vice versa distribute the light rays that form the light beam "F".
A tal efecto, la capa de guiado comprende aquí una lente lineal 34 que está dispuesta a proximidad de o en contacto con la zona de salida 32 de la cara delantera de guiado 14 de la capa de guiado 12.For this purpose, the guidance layer comprises here a linear lens 34 that is arranged in proximity to or in contact with the exit zone 32 of the front guide face 14 of the guiding layer 12.
La lente lineal 34 está ventajosamente hecha a partir de materia proveniente de la capa de guiado. La lente lineal 34 está entonces en contacto con la zona de salida 32.The linear lens 34 is advantageously made to from matter coming from the guiding layer. Linear lens 34 is then in contact with the exit zone 32.
La lente lineal 34 comprende aquí una cara delantera 36 de salida que está abombada para focalizar los rayos luminosos en un plano radial.Linear lens 34 comprises here a face front 36 outlet that is bulged to focus the rays luminous in a radial plane.
La lente lineal 34 también puede estar provista de estrías radiales (no representadas) para repartir la luz en un plano tangencial con la finalidad de que el haz luminoso "F" sea visible por un observador que está situado al bies con respecto al eje óptico "O".Linear lens 34 may also be provided. of radial stretch marks (not shown) to distribute the light in a tangential plane so that the light beam "F" be visible by an observer who is located on the bias with respect to the optical axis "O".
Ventajosamente, la lente 34 está ventajosamente hecha a partir de materia proveniente de la capa de guiado 12.Advantageously, the lens 34 is advantageously made from material from the guiding layer 12.
Según una variante no representada de la invención, una capa de guiado secundaria está interpuesta entre la zona de salida 32 y la lente 34 para guiar los rayos luminosos desde la zona de salida 32 hasta la lente 34. Es por ejemplo el caso cuando la capa de guiado 12 está dispuesta en la parte trasera de un bloque de proyector y que se desea proyectar el haz luminoso "F" desde el contorno delantero del bloque de proyector. Entonces la sección de entrada de la capa de guiado secundaria está dispuesta al nivel o al contacto de la zona de salida 32 de la capa de guiado 12 y la lente está dispuesta en una sección de salida de la capa de guiado secundaria.According to an unrepresented variant of the invention, a secondary guidance layer is interposed between the exit zone 32 and lens 34 to guide the light rays from the exit zone 32 to the lens 34. This is for example the case when the guide layer 12 is arranged at the rear of a projector block and you want to project the light beam "F" from the front contour of the projector block. Then the input section of the secondary guidance layer is arranged at the level or at the contact of the exit zone 32 of the layer of guidance 12 and the lens is arranged in an output section of The secondary guidance layer.
Según un segundo modo de realización de la invención representado en la figura 3, la capa de guiado forma un disco cuyo eje coincide con el eje de fuente "S". El borde de perímetro exterior de la capa forma la sección de reenvío 18 de los rayos luminosos. El contorno de la sección de reenvío 18 está así cerrado para producir un haz luminoso anular "F".According to a second embodiment of the invention depicted in figure 3, the guiding layer forms a disc whose axis coincides with the source axis "S". The edge of outer perimeter of the layer forms the forwarding section 18 of the light rays The outline of the forwarding section 18 is like this closed to produce an annular light beam "F".
La capa de guiado 12 comprende un orificio central que está delimitado radialmente por un borde interior que forma la sección de entrada 20 de los rayos luminosos. La fuente luminosa 24 está de este modo en el orificio central.The guide layer 12 comprises a hole central that is radially delimited by an inner edge that form the input section 20 of the light rays. The fountain luminous 24 is thus in the central hole.
De este modo la sección de entrada 20 está rodeada por la sección de reenvío 18.Thus the input section 20 is surrounded by forwarding section 18.
La sección de reenvío 18 forma aquí un tronco de cono de revolución inclinado a 45º que está centrado en el eje de fuente "S".Forwarding section 18 forms here a log of 45º inclined revolution cone that is centered on the axis of sources".
El funcionamiento y la estructura del dispositivo de guiado son los mismos que los descritos para el primer modo de realización.The operation and structure of the guiding device are the same as those described for the First embodiment.
De este modo, la zona de salida periférica 32 del disco está también dotada de un sistema óptico tal como una lente 34 para obtener un haz luminoso "F" con las características deseadas.Thus, the peripheral exit zone 32 of the disk is also provided with an optical system such as a lens 34 to obtain a light beam "F" with the desired characteristics.
Por ejemplo, para una utilización de faro
diario, también llamado "DRL" o "day running light", el
haz luminoso "F" debe ser visible por un observador que está
desplazado lateralmente con respecto al eje óptico "O". Los
polos superior e inferior de la lente 34 están entonces concebidos
con estrías muy cercanas entre sí para repartir fuertemente la luz
en un plano tangente al rayo y con una lente 34 susceptible de
focalizar fuertemente los rayos en un plano radial. El contrario,
los polos laterales de la lente 34 están concebidos con pocas
estrías para repartir poco los rayos luminosos en un plano tangente
y hacer divergir los rayos en un plano radial. Además, estas
características se aplican de manera progresiva de un polo lateral a
un polo vertical. De este modo, incluso un observador situado
transversalmente de lado con respecto al eje óptico "O" podrá
ver un haz anular "F" suficientemente intenso para una
utilización en faro
diurno.For example, for a daily headlight use, also called "DRL" or "day running light", the light beam "F" must be visible by an observer that is laterally offset with respect to the optical axis "O". The upper and lower poles of the lens 34 are then designed with striations very close to each other to distribute the light strongly in a plane tangent to the ray and with a lens 34 capable of strongly focusing the rays in a radial plane. On the contrary, the lateral poles of the lens 34 are designed with few striations to distribute the light rays in a tangent plane little and diverge the rays in a radial plane. In addition, these features are applied progressively from a side pole to a vertical pole. In this way, even an observer located transversely to the side with respect to the optical axis "O" will be able to see an annular beam "F" sufficiently intense for a headlamp use
day.
Según otro modo de realización representado en la figura 4, la capa de guiado 12 no es plana sino que tiene una forma perfilada.According to another embodiment represented in Figure 4, the guide layer 12 is not flat but has a profiled shape.
Las caras de guiado 14, 16 de la capa de guiado 12 tienen entonces la forma de superficies de revolución o de superficies de revolución alrededor del eje de fuente "S" con la finalidad de que los rayos luminosos se propaguen siempre según unos planos de propagación meridianos "M" que contienen al eje de fuente "S".The guiding faces 14, 16 of the guiding layer 12 then have the shape of surfaces of revolution or of surfaces of revolution around the "S" source axis with the purpose of the light rays to always propagate according to "M" meridian propagation planes containing the axis of source "S".
Por ejemplo, la capa de guiado 12 tiene la forma de un casquete esférico.For example, guiding layer 12 has the form of a spherical cap.
Según una variante no representada de la invención, la sección de la capa de guiado 12 según un plano meridiano "M" tiene una forma curvilínea cualquiera. Los rayos de curvatura de la sección de la capa de guiado 12 son ventajosamente suficientemente grandes para evitar que los rayos luminosos incidentes alcancen a una de las caras de guiado 14, 16 con un ángulo superior al ángulo límite de refracción.According to an unrepresented variant of the invention, the section of the guide layer 12 according to a plane Meridian "M" has any curvilinear shape. Rays of curvature of the section of the guide layer 12 are advantageously large enough to prevent lightning luminous incidents reach one of the guiding faces 14, 16 with an angle greater than the limit angle of refraction.
La sección de reenvío 18 está entonces inclinada un ángulo adaptado en función de la dirección media de los rayos incidentes guiados. Esta dirección media corresponde en general a la tangente local de las secciones de capas de las caras 14 y 16 en el plano meridiano "M".The forwarding section 18 is then inclined an angle adapted according to the average direction of the rays guided incidents. This average address corresponds in general to the local tangent of the layer sections of faces 14 and 16 in the meridian plane "M".
Los modos de realización precedentes pueden ser considerados como casos particulares de un modo de realización más general. Los modos de realización precedentes pueden ser analizados como provistos únicamente de una sección de reenvío única. Según el modo de realización general, la sección de reenvío 18 está constituida por una pluralidad de porciones elementales 40, que pueden entonces disponerse según un contorno de forma cualquiera, cerrada o abierta, y ya no solamente según un círculo o un arco de círculo.The preceding embodiments may be considered as particular cases of one more embodiment general. The preceding embodiments can be analyzed as provided only with a single forwarding section. According to him general embodiment, the forwarding section 18 is constituted by a plurality of elementary portions 40, which can then be arranged according to an outline in any way, closed or open, and not only according to a circle or arc of circle.
La capa de guiado 12 está entonces discretizada
en varios sectores angulares 38 a partir del eje de fuente "S"
que pueden tener el mismo ángulo de recorte. Las porciones 40 de
sección de reenvío 18 de cada uno de los sectores angulares 38
están entonces conformados en arco de círculo centrado en el eje de
fuente de manera que los planos de propagación "M" de cada
rayo luminoso sean perpendiculares en cualquier punto con la
sección de reenvío
18.The guide layer 12 is then discretized in several angular sectors 38 from the source axis "S" which can have the same angle of cut. The forwarding section portions 40 of each of the angular sectors 38 are then formed in a circle arc centered on the source axis so that the propagation planes "M" of each light ray are perpendicular at any point with the forwarding section
18.
De este modo, la sección de reenvío 18 está formada por una sucesión de porciones troncocónicas de eje confundido con el eje óptico "O".Thus, the forwarding section 18 is formed by a succession of frustoconical shaft portions confused with the optical axis "O".
Ventajosamente, la discretización de la capa es muy fina, es decir que el ángulo de recorte es muy reducido, de manera que la sección de reenvío 18 esté dividida en un número muy elevado de porciones 40. De este modo, el haz luminoso "F" puede ser percibido como un haz luminoso "F" continuo sin reducción de intensidad en la interfaz entre dos porciones 40 en arco de círculo de rayos diferentes de la sección de reenvío 18. A título de ejemplo no limitativo, el perímetro del contorno de cada porción de sección 40 mide entre 0,5 mm y 2 mm de largo.Advantageously, the discretization of the layer is very thin, that is to say that the angle of cut is very small, of so that the forwarding section 18 is divided into a very number raised portions 40. Thus, the light beam "F" can be perceived as a continuous light beam "F" without interface intensity reduction between two portions 40 in circle arc of different rays of the forwarding section 18. A non-limiting example title, the perimeter of the contour of each Section 40 portion measures between 0.5 mm and 2 mm long.
Según una variante no representada de la invención que es aplicable a todos los modos de realización, la capa de guiado 12 es plana pero no es ortogonal al eje óptico "O". En este caso, la sección de reenvío 18 estará conformada en tronco de cono o en sector angular de tronco de cono de eje inclinado confundido con el eje óptico "O". De este modo, la inclinación de la sección de reenvío 18 con respecto a la normal "N" es susceptible de variar a lo largo de toda la sección de reenvío 18.According to an unrepresented variant of the invention that is applicable to all embodiments, the guide layer 12 is flat but not orthogonal to the optical axis "OR". In this case, the forwarding section 18 will be shaped in cone trunk or in angular sector of axle cone trunk inclined confused with the optical axis "O". In this way, the inclination of the forwarding section 18 with respect to the normal "N" is likely to vary throughout the entire section of forwarding 18.
En este caso, la capa de guiado 12 comprende ventajosamente una capa de guiado secundaria en forma de cilindro tubular o de sector angular de cilindro tubular de eje confundido con el eje óptico "O" que está dispuesta en contacto con la zona de salida 32. Entonces la capa de guiado secundaria está hecha de materia proveniente de materia con la capa de guiado 12. La sección de salida de la capa de guiado secundaria está conformada para ser ortogonal al eje óptico "O" para permitir a los rayos luminosos salir sin que una parte sea reflejada por la sección de salida de la capa secundaria.In this case, the guide layer 12 comprises advantageously a secondary guiding layer in the form of a cylinder tubular or angular sector of confused shaft tubular cylinder with the optical axis "O" which is arranged in contact with the exit zone 32. Then the secondary guidance layer is made of matter from matter with the guidance layer 12. The output section of the secondary guidance layer is shaped to be orthogonal to the optical axis "O" to allow the rays luminous exit without a part being reflected by the section of Secondary layer output.
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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 al respecto.This list of references cited by the applicant is intended solely to help the reader and not It is part of the European patent document. Although it has been put maximum care in its realization, errors cannot be excluded or omissions and the EPO declines any responsibility to respect.
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