ES2483895T3

ES2483895T3 - Módulo de iluminación para faro de vehículo automóvil

Info

Publication number: ES2483895T3
Application number: ES08158537.4T
Authority: ES
Inventors: Pierre Albou
Original assignee: Valeo Vision SAS
Current assignee: Valeo Vision SAS
Priority date: 2007-06-25
Filing date: 2008-06-19
Publication date: 2014-08-08
Anticipated expiration: 2028-06-19
Also published as: FR2917811B1; FR2917811A1; JP2009021239A; EP2009346A1; US20080316763A1; EP2009346B1; JP5437599B2; US7918595B2

Abstract

Módulo de iluminación, para faro luminoso de vehículo automóvil, previsto para proporcionar un haz de corte, en particular una luz de cruce, comprendiendo este módulo: - al menos una fuente luminosa (S), - un espejo colector (6), - un deflector (7) que tiene una superficie reflectante y un borde de corte, estado constituido dicho deflector por una parte de cilindro con su convexidad orientada hacia el espejo colector (6), y - un espejo reflector (8), para producir hacia delante el haz de salida de corte; siendo las superficies del espejo colector (6), del deflector (7) y del espejo reflector (8) superficies conjugadas tales que: - el espejo colector (6) transforma una onda esférica emitida desde el centro de la fuente (S) en una superficie de onda que se reduce a una curva (C) en dos dimensiones, convexa hacia delante, - el borde de corte del deflector se confunde con esta curva (C), - el espejo reflector (8) transforma la superficie de onda precedente (C) en al menos una superficie de onda cilíndrica de eje vertical que admite como sección recta una curva (C') que permite la extensión horizontal del haz.

Description

E08158537

22-07-2014

DESCRIPCIÓN

Módulo de iluminación para faro de vehículo automóvil

5 La invención se refiere a un módulo de iluminación, para faro luminoso de vehículo automóvil, previsto para proporcionar un haz de corte. Un tipo de módulo, por ejemplo según la patente US 6.966.675 y EP 1528312, comprende:

-al menos una fuente luminosa,

10 -un espejo colector, por ejemplo de tipo elipsoidal, que tiene un primer foco en el que, o en proximidad del cual, la fuente luminosa está dispuesta para iluminar hacia el espejo colector, y un segundo foco situado en el eje óptico del módulo;

15 -un deflector que tiene una superficie reflectante y un borde de corte que pasa por el segundo foco del espejo colector,

-un espejo reflector, por ejemplo de tipo parabólico, para producir hacia delante el haz de salida de corte, admitiendo el espejo reflector un foco confundido preferentemente con, o situado en proximidad de, el segundo foco

20 del espejo colector, pasando el borde de corte del deflector por el foco del espejo reflector, o en su proximidad, estando el espejo reflector situado esencialmente encima del espejo colector cuando el módulo está instalado en el vehículo.

La empresa solicitante ha presentado además una solicitud de patente francesa FR 0603062 el 06 de abril de 2006, 25 según la cual un espejo reflector situado debajo del espejo colector puede combinarse con un segundo espejo reflector situado esencialmente encima de un segundo espejo colector.

Los módulos de iluminación del estado de la técnica, con espejo reflector de tipo parabólico situado esencialmente encima del espejo colector no permiten, a día de hoy, obtener de manera satisfactoria haces anchos.

30 La invención tiene como fin, sobre todo, suministrar un módulo de iluminación que permite obtener un haz ancho, de corte.

Preferentemente, el corte del haz debe ser limpio, aun cuando la fuente luminosa esté inclinada con respecto al eje 35 longitudinal del vehículo, en particular en un faro bien perfilado.

Es deseable además que la concepción del módulo facilite su fabricación, en particular en cuanto a las conexiones eléctricas de la fuente luminosa, en particular cuando esta fuente está constituida por diodos electroluminiscentes o LED.

40 Más en particular, la invención tiene por objeto un módulo de iluminación para faro luminoso de vehículo automóvil, previsto para proporcionar un haz de corte, en particular una luz de cruce, comprendiendo este módulo:

-al menos una fuente luminosa, 45 -un espejo colector,

-un deflector que tiene una superficie reflectante y un borde de corte, estando constituido dicho deflector por una parte de cilindro con su convexidad orientada hacia el espejo colector, y 50 -un espejo reflector, para producir hacia delante el haz de salida de corte.

Ventajosamente, las superficies del espejo colector, del deflector y del espejo reflector son superficies conjugadas tales que:

55 -el espejo colector transforma una onda esférica emitida desde el centro de la fuente en al menos una superficie de onda que se reduce a una curva en dos dimensiones, convexa hacia delante,

-el borde de corte del deflector se confunde con esta curva,

60 -el espejo reflector transforma la superficie de onda precedente en al menos una superficie de onda cilíndrica de eje vertical que admite como sección recta una curva que permite la extensión horizontal del haz.

La superficie reflectante convexa del deflector permite agrandar el haz de salida. El conjunto permite crear un haz de 65 salida ancho de corte.

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Preferentemente, para mejorar la limpieza de la línea de corte, el deflector admite como dirección de generatrices la intersección del plano vertical de simetría izquierda/derecha de la fuente luminosa y del plano medio de la fuente, y las generatrices de la parte de cilindro que forman el deflector se apoyan en dicha curva.

5 El módulo de iluminación según la invención puede incluir, además de las características principales que acaban de ser mencionadas en el párrafo precedente, una o varias características suplementarias entre las siguientes:

-el espejo reflector está situado esencialmente encima del espejo colector cuando el módulo está instalado en el vehículo; permitiendo así crear un corte que delimita la parte superior del haz luminoso emitido por el módulo de iluminación;

-la fuente luminosa está dispuesta de manera que emite un haz luminoso cuya dirección media, en proyección ortogonal en un plano horizontal, está inclinada con respecto al eje longitudinal del vehículo y se separa hacia el exterior del vehículo (se entiende por “exterior del vehículo” el lado que se aleja del eje longitudinal del vehículo);

15 -el espejo colector tiene una forma que se acerca a una forma elipsoidal, que tiene un primer foco en el que, o en proximidad con el cual, la fuente luminosa está dispuesta para iluminar hacia el espejo colector, y un segundo foco situado en el eje óptico del módulo, pasando el borde de corte del deflector preferentemente por el segundo foco del espejo colector;

-el espejo reflector tiene una forma que se acerca a una forma parabólica, para producir hacia delante el haz de salida de corte, admitiendo el espejo reflector un foco confundido con, o situado en proximidad de, el segundo foco del espejo colector, pasando el borde de corte del deflector por el foco del espejo reflector, o en su proximidad;

25 -el espejo colector está determinado para transformar la superficie de onda esférica emitida desde el centro de la fuente en una superficie de onda tórica correspondiente a un deflector de borde circular;

-el espejo reflector está girado un ángulo alrededor del eje óptico del sistema para enderezar el haz de salida con respecto a la horizontal;

-las superficies conjugadas están determinadas para compensar la inclinación de la dirección media de emisión de la fuente y proporcionar un haz de salida cuyo eje sea sustancialmente menos inclinado que el eje del módulo (materializado, tal como se ilustra más adelante, por Δdy Δg);

35 -las superficies conjugadas están determinadas para compensar la inclinación de la dirección media de emisión de la fuente y proporcionar un haz de salida cuyo eje sea sustancialmente paralelo al eje geométrico del vehículo cuando el módulo está instalado en el vehículo;

-la fuente luminosa está constituida por un diodo electroluminiscente que incluye al menos un emisor plano, o por varios diodos electroluminiscentes en los que todos los emisores planos están situados en un mismo plano;

-la abertura angular del haz de salida del módulo es de al menos 30°(o al menos 40°) a cada lado del eje del haz.

Las características suplementarias están asociadas, según todas las combinaciones posibles y en la medida en que

45 estas características suplementarias no se excluyen mutuamente, en diferentes ejemplos de realización del objeto de la invención.

En el caso de una fuente luminosa formada por al menos un diodo electroluminiscente de emisor plano, el plano medio de la fuente es el del emisor plano.

La invención se refiere igualmente a una luz de cruce que incluye al menos un módulo de iluminación tal como se define anteriormente. El faro incluye ventajosamente como fuente luminosa diodos electroluminiscentes de emisores planos que están situados en un mismo plano, inclinado horizontalmente con respecto al eje geométrico del vehículo. Preferentemente, el plano de los emisores está inclinado horizontalmente con respecto a la dirección

55 transversal, ortogonal al eje geométrico del vehículo, según un ángulo preferentemente de como máximo 45°, por ejemplo comprendido entre 2°y 40°.

Más en particular, la luz de cruce es del tipo DBL (dynamic bending light/iluminación dinámica de curva) y comprende módulos orientables para crear una zona central del haz con corte en V, y módulos fijos de línea de corte horizontal y anchura de haz suficiente para enmarcar la zona central en las posiciones extremas de apuntamiento. La luz de cruce puede incluir hacia el exterior del vehículo al menos dos módulos orientables, y hacia el interior, tres módulos fijos de haz ancho. Los módulos orientables pueden por ejemplo girar alrededor de un eje sustancialmente vertical para seguir la curva de la carretera.

65 La invención se refiere igualmente a un faro de carretera que incluye un módulo de iluminación descrito anteriormente pero en el que el espejo reflector está situado esencialmente debajo del espejo colector cuando el

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módulo está instalado en el vehículo. Este módulo de iluminación de tipo carretera permite así crear un corte que delimita la parte inferior del haz luminoso emitido por el módulo de iluminación. Esto permite mejorar las cualidades de la luz de carretera evitando un exceso de luz cercana en la carretera y añadir un suplemento de luz lejana. Preferentemente este módulo de iluminación de tipo carretera está asociado a un módulo de iluminación de tipo

5 cruce, según la invención o no.

La invención consiste, situadas aparte las disposiciones expuestas anteriormente, en un cierto número de otras disposiciones de las que se hablará más explícitamente más adelante a propósito de ejemplos de realización descritos con referencia a los dibujos anexos, pero que no son en ningún modo limitativos. En estos dibujos:

10 la figura 1 es un esquema de la zona iluminada, en una pantalla ortogonal al eje del haz, por una luz de cruce de tipo DBL según la invención mientras las ruedas delanteras están orientadas en línea recta;

la figura 2 muestra la zona iluminada por el faro de la figura 1 para un apuntamiento máximo hacia la izquierda de 15 las ruedas delanteras del vehículo;

la figura 3 es una vista esquemática en planta delantera de un vehículo con faros de fuentes luminosas inclinadas con respecto a la dirección transversal del vehículo;

20 la figura 4 es un esquema, a mayor escala, del faro izquierdo de la figura 3;

la figura 5 es una sección esquemática vertical según la línea V-V de la figura 4, de un módulo de iluminación según la invención;

25 la figura 6 es un esquema en perspectiva de un triedro trirrectángulo con curvas de superficies de onda;

la figura 7 es un esquema para el cálculo de la superficie de onda en borde de deflector;

la figura 8 es una vista esquemática en sección vertical, según la línea VIII-VIII de la figura 9, de un módulo según la 30 invención con trayectorias de rayos luminosos;

la figura 9 es una vista esquemática superior, con partes en sección, de los elementos de un módulo;

la figura 10 es una vista esquemática de un módulo según la flecha X de la figura 11; 35 la figura 11 es una vista desde arriba del módulo de la figura 10;

la figura 12 es una vista según la flecha XII de la figura 11;

40 la figura 13 muestra una red de curvas isolux obtenida con un módulo de fuente luminosa inclinada, sin corrección;

la figura 14 muestra una red de curvas isolux semejante a la de la figura 13, pero con corrección;

la figura 15 muestra una red de curvas isolux corregida y centrada;

45 la figura 16 es una vista en perspectiva sustancialmente de tres cuartos frontal de un módulo según la invención que ilustra la rotación del espejo reflector, y

la figura 17 es una vista esquemática de un faro DBL izquierdo que incluye tres módulos fijos y dos módulos 50 rotativos.

En referencia a los dibujos, se pueden ver en las figuras 1 y 2 trazas de haces luminosos en una pantalla situada a distancia de un faro y ortogonal al eje del haz.

55 El esquema de la figura 1 corresponde a una luz de cruce que comprende una parte central 1 de iluminación más intensa limitada por un borde de corte 2 en V cuya rama situada en la izquierda es sustancialmente horizontal y la rama situada en la derecha sube según un ángulo de 15°en la horizontal. Es un valor de ángulo no limitativo, ya que este ángulo puede estar comprendido más generalmente entre 10 y 60°.

60 El haz comprende además una parte más ancha 3, que sobresale en la derecha y en la izquierda de la parte central

1. La parte ancha 3 admite un corte plano 4 horizontal, situado al mismo nivel que la rama horizontal del corte 2 en

V. La iluminación en la parte 3 es menos intensa que en la parte 1, pero suficiente para las zonas laterales.

En el caso de un faro DBL (iluminación dinámica de curva) al menos la parte central 1 puede girar alrededor de un 65 eje sustancialmente vertical para seguir el apuntamiento de las ruedas del vehículo.

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La figura 2 retoma el esquema de la figura 1 pero con la parte central 1 desplazada al máximo hacia la izquierda, a continuación de un apuntamiento de las ruedas delanteras en la izquierda. La parte ancha 3 del haz no se desplaza angularmente ya que, según la invención, puede obtenerse con uno o varios módulos fijos que dan un haz ancho.

5 La anchura del haz debe ser suficiente para que la parte 3 sobresalga al menos una distancia mínima d con respecto a la parte central 1 cuando esta última es desplazada al máximo en un lado.

La extensión angular A de la parte ancha 3 con respecto al eje longitudinal del vehículo es al menos de 30°a cada lado del eje, hacia el exterior del vehículo. La extensión A corresponde al ángulo entre la dirección media del haz y

10 los rayos marginales. Además, la línea de corte plana 4 debe ser limpia.

Este problema de la realización de un haz ancho con corte limpio horizontal se complica cuando el faro W, tal como se ilustra esquemáticamente en las figuras 3 y 4, es instalado en sesgo en un ángulo delante del vehículo. Es deseable que la o las fuentes luminosas S estén dispuestas sustancialmente paralelas a la inclinación media del

15 faro, en particular para permitir su alojamiento según una profundidad reducida, y para la estética del faro.

La fuente luminosa está constituida ventajosamente por varios diodos electroluminiscentes, en forma abreviada “LED”, que incluye emisores planos E1g, E2g, E3g, en el lado izquierdo del vehículo y E1d, E2d, E3d en el lado derecho del vehículo. Preferentemente, los emisores dispuestos en un mismo lado del vehículo están situados en un

20 único y mismo soporte plano Bg, o Bd. Esta disposición facilita la fabricación, en particular las operaciones de conexión y de soldadura de los bornes de diferentes emisores.

Las trazas de los soportes planos Bg, Bd en un plano horizontal tal como se ilustra en las figuras 3 y 4, están inclinadas en un ángulo α con respecto a la dirección transversal T, ortogonal al eje longitudinal L del vehículo. Por

25 ello, la dirección media Δg, Δd del haz luminoso emitido por cada emisor forma un ángulo α con el eje longitudinal L del vehículo.

Si se quieren mantener las direcciones medias de los haces de cada emisor paralelas al eje L conservando al mismo tiempo la inclinación media de conjunto del faro W ilustrada en la figura 3, habría que adoptar una disposición de los

30 emisores en escalera K que complicaría la fabricación y no permitiría seguir, con los emisores, la línea media del faro bien perfilado.

La figura 5 muestra un módulo de iluminación Q según la invención, con fuente luminosa S formada por al menos un LED que incluye al menos un emisor plano E2g dispuesto en el soporte plano Bg inclinado en un ángulo α (figura 3)

35 con respecto a la dirección transversal T del vehículo, y de un ángulo β con respecto a la dirección vertical. El ángulo β puede ser del orden de 40°.

La fuente luminosa S está dispuesta de manera que ilumina hacia delante y hacia arriba. Los términos “delante” y “detrás” deben comprenderse considerando el sentido normal de desplazamiento hacia delante del vehículo

40 equipado con el módulo.

La disposición de los LED en un único plano Bg permite tener un único radiador 5, en el lado del plano Bg opuesto a los LED, para el conjunto de los LED.

45 Se dispone un espejo colector 6 de tipo elipsoidal delante de la fuente S y se gira hacia atrás. Este espejo 6 incluye un primer foco F1 en el que, o en proximidad con el cual, se dispone el centro de la fuente S que ilumina hacia el espejo 6, y un segundo foco F2 situado en el eje óptico X-X del módulo.

El módulo incluye un deflector 7 constituido por una parte de pared cilíndrica reflectante convexa hacia delante, es

50 decir, hacia la izquierda según la figura 5. Las generatrices del deflector 7 son paralelas a la intersección J del plano vertical de simetría izquierda/derecha de la fuente S, y del plano medio de su soporte Bg. La inclinación de las generatrices del deflector en la dirección vertical es así la misma que la del soporte Bg. El borde superior 7a del deflector, convexo hacia delante, constituye el borde de corte del haz y pasa por el segundo foco F2 del espejo colector 6, o en proximidad a este foco.

55 Un espejo reflector 8, de tipo parabólico, está situado esencialmente encima del espejo colector 6. La superficie reflectante del espejo 8 se gira hacia delante para producir el haz de salida de corte. El espejo reflector 8 admite un foco confundido con el segundo foco F2 del espejo colector 6, o situado en proximidad a F2.

60 El deflector 7 que forma un espejo convexo hacia delante es favorable a la creación de un haz ancho.

Un recubrimiento 9, de material transparente, vidrio o material plástico, está dispuesto delante de los elementos del módulo de iluminación.

65 Las figuras 10-12 son vistas de una variante de realización de un módulo según el esquema de la figura 5, con una

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disposición relativa del deflector y de los espejos ligeramente diferente. El deflector 7 está más cerca del espejo colector 6 que en la figura 5, y el borde inferior del espejo reflector 8 está situado en un plano horizontal que deja ver el borde superior del espejo colector 6 y del deflector 7.

5 Según puede verse en la figura 11, en proyección ortogonal en un plano horizontal, la fuente luminosa S emite un haz luminoso que tiene una dirección media Δd que está inclinada con respecto a la dirección del eje geométrico del vehículo en un ángulo α cuando el módulo está instalado en el vehículo.

El deflector 7 está constituido por una parte de cilindro que admite la intersección J como dirección de generatrices. 10 Este tipo de superficie puede ser usado para uno o dos módulos que forman la parte del haz situada más hacia el exterior del vehículo.

Sin embargo, en el caso de faros P en sesgo como en la figura 3, esta solución no permite enderezar el haz y colocar así todos los LED en un mismo plano. Teóricamente es posible hacer girar el conjunto deflector + espejo 15 reflector alrededor de un eje vertical, pero un módulo semejante estaría mal adaptado para la creación de un haz ancho que conserve un buen corte en el campo.

Preferentemente, según la invención, en particular para faros P con fuentes S inclinadas como en la figura 3, las superficies del espejo colector 6, del deflector 7 y del espejo reflector 8 son superficies conjugadas tal como se 20 expone posteriormente.

El espejo colector 6 está previsto para transformar una superficie de onda esférica emitida desde el centro de la fuente S en una superficie de onda arbitraria que se lleva a una línea C en dos dimensiones la cual define entonces el borde del deflector 7. En la práctica, se elige para la superficie de onda arbitraria una superficie de onda tórica, y

25 el borde C es entonces circular; esta solución, la más sencilla, permite un cálculo analítico y ofrece un parámetro que permite facilitar la extensión horizontal correspondiente al rayo principal del toro. Se elige un borde de deflector C convexo, visto desde el exterior del faro, que admite un plano de simetría común con el emisor de la fuente S.

El espejo reflector 8 está determinado para transformar esta superficie de onda C en una superficie de onda 30 cilíndrica de eje vertical que admite una curva cualquiera C' (figura 6) para sección recta.

La curva C' que caracteriza la onda emergente del módulo, se elige de manera que compense, al menos en parte, la inclinación horizontal α del plano del o de los LED con respecto al eje L del vehículo. Esta curva C' sirve para regular la extensión horizontal del haz.

35 Este concepto conduce a un haz de salida de eje X-X (figura 11) desplazado angularmente, 30° en el ejemplo considerado, con respecto a la dirección perpendicular al plano del emisor de traza Δd en un plano representado en la figura 11.

40 El conjunto permite crear un haz de salida ancho de línea de corte limpia, a pesar de la inclinación horizontal de la fuente S.

Tal como se aprecia en la figura 10, el contorno aparente del espejo reflector 8 en proyección ortogonal en el plano vertical de simetría del espejo colector 6 y del deflector 7 está limitado por: un segmento horizontal inferior de

45 longitud reducida; un segmento horizontal superior de mayor longitud; un borde posterior 8a de curva convexa hacia atrás; un borde delantero de curva 8b cóncava hacia delante, más inclinado en su parte alta en la horizontal que en su parte baja.

El contorno aparente del espejo 8 en proyección horizontal, visible en la figura 11, está limitado: hacia delante por un 50 borde 8c transversal; hacia atrás por un borde 8d cóncavo hacia atrás; y en los lados por dos segmentos sustancialmente rectilíneos que convergen hacia atrás.

En vista de frente, según la figura 12, el espejo reflector 8 tiene un contorno sustancialmente en forma de paralelogramo cuyos lados inferior y superior son horizontales, siendo los otros dos lados respectivamente convexo 55 a la izquierda y cóncavo a la derecha.

En referencia a la figura 8, se pueden ver diferentes casos posibles para las trayectorias de los rayos luminosos.

Un rayo i1, emitido desde un punto situado encima del primer foco F1 del espejo 6, es reflejado según un rayo r1 60 que incide en el deflector 7 debajo de su borde superior, y por tanto debajo del foco F2. El rayo r1 es reflejado según un rayo t1, el cual es reflejado por el espejo 8 según un rayo u1 descendente.

Este caso de figura se ilustra igualmente en la figura 5.

65 Un rayo i2 emitido desde el foco F1 (situado en el centro de la fuente) es reflejado según un rayo r2 tangente al borde superior del deflector 7 sin ser desviado y es reflejado por el espejo 8 según un rayo u2 horizontal,

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correspondiente al borde de corte del haz.

Un rayo i3 que proviene de un punto de la fuente luminosa situado debajo del centro, y por tanto del foco F1, es reflejado por el espejo 6 según un rayo r3 que pasa sobre el borde superior del deflector 7. Este rayo r3 es reflejado 5 por el espejo 8 según un rayo u3 descendente.

Parece así que el haz de salida está situado debajo de un borde de corte correspondiente al plano horizontal que pasa por el rayo u2.

10 El borde de corte es limpio y el haz es ancho, siendo su extensión angular preferentemente de al menos 30° en el lado exterior del vehículo.

La figura 9 ilustra en vista desde arriba la trayectoria del rayo i2 reflejado en r2 y después en u2.

15 La fuente luminosa constituida por uno o varios LED presenta una extensión no despreciable: en efecto, un emisor plano puede tener una forma rectangular de 5,4 mm x 1 mm. Los rayos luminosos pueden pasar entonces directamente encima del deflector 7 y otros rayos ser reflejados encima de dicho deflector. Estos rayos no son reflejados necesariamente debajo de una línea horizontal, sino en realidad debajo de una línea recta inclinada 10, tal como se ilustra en la figura 13, que corta a la horizontal en un punto 11. Este punto 11 corresponde al ángulo α de

20 inclinación horizontal del sistema. La graduación del eje horizontal se efectúa en valores de tangentes de los ángulos de inclinación horizontal, expresados en %. Para una inclinación de 30°, tg 30° = 0,57, es decir 57%, lo que corresponde sustancialmente a la posición del punto 11 en la figura 13.

La red de curvas isolux de la figura 13 hace aparecer una inclinación en la horizontal, con en la izquierda una parte 25 de las curvas situada encima del plano horizontal de corte.

Ventajosamente, se "rectifica" el haz haciendo girar el espejo reflector 8 alrededor del eje óptico γ (figura 16) del sistema. Este eje óptico pasa por el centro del borde del deflector 7 y está inclinado horizontalmente, en el eje longitudinal del vehículo, el mismo ángulo α que el plano de los LED tal como se ilustra en perspectiva en la figura 30 16. El espejo 8, después de rotación, es representado con línea continua, mientras que el espejo 8, antes de rotación, es representado con línea discontinua. Se obtiene así la red de curvas isolux ilustrada en la figura 14 que se sitúa debajo de la línea horizontal de corte. Después del centrado en el eje longitudinal del vehículo, se obtiene la red de curvas de la figura 15. El principio es el siguiente: se realizan los cálculos y se simula una marca de referencia cuyo eje corresponde a Δd. Se crea un haz desplazado a la izquierda en esta marca de referencia, de

35 manera que, en la marca del vehículo, el haz esté sustancialmente centrado.

Se obtiene finalmente un haz casi íntegramente situado en el lado opuesto a la inclinación del sistema y que permite procurar a un faro que use dichos módulos un mínimo de luz hacia el interior del vehículo, es decir, hacia la izquierda para un faro derecho, tal como se ilustra en la figura 15. En el ejemplo precedente, calculado para 30° y

40 que se usará en un faro que tiene una inclinación horizontal real de 15°, la tarea de concentración y el máximo son llevados al eje conservando 35°de anchura hacia el interior del vehículo tal como se ilustra en la figura 15 (tg 35°= 0,69, es decir, 69%).

La figura 17 muestra un faro izquierdo DBL según la invención. Este faro incluye, hacia el interior del vehículo, es

45 decir, en el lado más cercano al eje geométrico longitudinal del vehículo, tres módulos Q1, Q2, Q3 fijos como el módulo M descrito anteriormente. Estos tres módulos Q1, Q2, Q3 inclinados a 30°o 40°con respecto a la dirección transversal T del vehículo contribuyen a la formación de la parte ancha 3 del haz de la figura 1. La parte exterior del faro incluye dos módulos N1, N2 rotativos alrededor de un eje vertical según el ángulo de apuntamiento de las ruedas delanteras del vehículo. Estos módulos N1, N2 crean la zona central 1 del haz de la figura 1 con corte en V y

50 concentración. Una banda 12 situada delante una zona neutra formada por los espejos colectores 6 puede ser usada para otra función, por ejemplo una iluminación urbana.

En las páginas siguientes se ofrecen, con referencia a las figs. 6 y 7, los cálculos de las superficies de los espejos, en particular del espejo reflector 8, lo que permite obtener una superficie de onda cilíndrica de sección recta C'.

55 En la representación en perspectiva de la figura 6, el eje vertical es designado por η, el eje paralelo a la dirección longitudinal L del vehículo es designado por ζ y el eje paralelo a la dirección transversal es designado por x. El origen del triedro trirrectángulo se confunde con el foco F2 común a los espejos 6 y 8. M es un punto de la curva C'.

60 La figura 7 es una representación en proyección ortogonal en el plano horizontal de los ejes x y ζ. La curva C es un arco de circunferencia de radio R y cuyo centro está en el eje ζ, a -R. Un punto cualquiera P, de altitud ηp es proyectado en el plano horizontal en un punto de coordenadas xp y ζp.

Cálculo de las superficies 65

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Superficie de onda de salida: Cilindro de eje η y de sección recta ζo (x) = ζc (x) + xtg ϕ 5 con ϕ = ángulo de inclinación tangente en

⎛ 1 ⎞ ⎜⎟M = ⎜ ∂ζ c ⎟

⎜ + tg ϕ ⎟

⎝ ∂x ⎠

10 si (p,η ) son vectores directores del plano normal en M a la traza C' de la superficie de onda de salida en η = o,

⎛ 1 ⎞ ⎛ 0⎞⎜⎟

r imagen11 ∂ζ c ⎜⎟

⎜⎟

p =

+ tg ϕ 0

∧ ⎜ ⎟2 ⎜ ∂x ⎟ ⎛ ∂ζ ⎞ ⎜⎟

1+ 0 + tg ϕ ⎜ ⎟⎝ 1⎠

⎜⎟ 0

⎝ ∂x ⎠⎝14 442 4⎠4 43

⎛ ∂

ζ 0 ⎞

+ tg ϕ

⎜⎟

∂x

⎜⎟ ⎜ −1 ⎟ ⎜⎟

0

⎜⎟

⎝⎠

15 Para todo M' perteneciente a la superficie de onda tal como (M, M') sea paralelo a η, el rayo normal a la superficie de onda en M' admite −p (M) como vector director.

Superficie de onda en borde de deflector: 20 Se elige tórica arbitrariamente (ver figura 7) camino óptico de esta superficie a un punto cualquiera P: (xp, ζp, ηp):

2⎛ imagen222 ⎞ 22

x + ζ + R − R +η = d

⎜ p ( p ) ⎟⎠ p

⎝

25 Ecuación óptica:

si P = M' + P = M '+λ p es un punto del reflector

30 λ+d=k de donde

2 22

d = k +λ − 2kλ

2 2 2imagen32

=ηM + x + (ζ p + R)2 + R − 2Rx + (ζ p + R)2 (η p =η )

' p pM `

35

2 22 2

x =λ p +λ 2xp + x

p x MxM

22

(ζ + R)2 =λ pζ +λ 2(ζ M + R) p +(ζ + R)2

p ζ M

2

22 2

40 x +(ζ + R)2 =λ +λ 2( xp +(ζ + R) p )+ x +(ζ + R)

p p MxM ζ MM

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La ecuación anterior se convierte entonces en

2

2 2 222

2Rimagen4x +(ζ + R)2 = 2λ( xp +(ζ + R) p + k )+ x +(ζ + R)+η + R − k

pp MxM ζ MM M

14444442 4444443 144442 44443

BA

2 ⎡ 2 ⎤ 22 2

54R xp + (ζ p + R)2 = 4A λ+ 4AB λ+ B

⎢⎥

⎣⎦

2 222 2 22

4(R − A )λ + 4λ ⎣⎡2R ⎡⎣ xM px + (ζ M + R) pζ ⎤⎦ − AB ⎦⎤ + ⎡ xM + (ζ M + R)2 ⎤ 4R − B = 0

⎣⎦

de donde λ yP 10

∂ζ

Si ( )+ tg ϕ= 0, k = 2

c 0 f ∂x

Cálculo de f: El cálculo se efectúa con el objetivo de tener una altura H y de interceptar el último rayo reflejado por el deflector (cálculo en la hipótesis indicada anteriormente, en x = 0, y por tanto para un arco parabólico), de manera 15 que todos los rayos emitidos por la fuente hacia el espejo 6 sean reflejados/enviados al exterior del módulo.

El módulo según la invención permite así obtener haces o una parte de luces de cruce, tanto luces de cruce según las reglamentaciones europeas como según las reglamentaciones americanas.

20 Se puede igualmente plantear la realización de un faro de carretera que incluya un módulo de iluminación descrito anteriormente pero en el que el espejo reflector está situado esencialmente debajo del espejo colector cuando el módulo está instalado en el vehículo. Un módulo semejante correspondería al representado en la figura 5 pero invertido según una simetría con respecto a un plano horizontal que comprende el eje óptico X-X del módulo. Este módulo de iluminación de tipo carretera permite así crear un corte que delimita la parte inferior del haz luminoso

25 emitido por el módulo de iluminación. Preferentemente este módulo de iluminación de tipo carretera está asociado a un módulo de iluminación de tipo luz de cruce, según la invención o no.

Claims

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REIVINDICACIONES

1. Módulo de iluminación, para faro luminoso de vehículo automóvil, previsto para proporcionar un haz de corte, en particular una luz de cruce, comprendiendo este módulo:

5 -al menos una fuente luminosa (S),

-un espejo colector (6),

10 -un deflector (7) que tiene una superficie reflectante y un borde de corte, estado constituido dicho deflector por una parte de cilindro con su convexidad orientada hacia el espejo colector (6), y

-un espejo reflector (8), para producir hacia delante el haz de salida de corte;

15 siendo las superficies del espejo colector (6), del deflector (7) y del espejo reflector (8) superficies conjugadas tales que:

-el espejo colector (6) transforma una onda esférica emitida desde el centro de la fuente (S) en una superficie de onda que se reduce a una curva (C) en dos dimensiones, convexa hacia delante, 20 -el borde de corte del deflector se confunde con esta curva (C),

-el espejo reflector (8) transforma la superficie de onda precedente (C) en al menos una superficie de onda cilíndrica de eje vertical que admite como sección recta una curva (C') que permite la extensión horizontal del haz. 25
2. Módulo de iluminación según la reivindicación 1, caracterizado porque dicho deflector admite como dirección de generatrices la intersección (J) del plano vertical de simetría izquierda/derecha de la fuente luminosa y del plano medio de la fuente, y porque las generatrices de la parte de cilindro que forman el deflector (7) se apoyan en dicha curva (C).

30
3.

Módulo de iluminación según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el espejo reflector (8) está situado esencialmente encima del espejo colector (6) cuando el módulo está instalado en el vehículo.
4.

Módulo de iluminación según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la fuente luminosa

35 (S) está dispuesta de manera que emite un haz luminoso cuya dirección media (Δg, Δd), en proyección ortogonal en un plano horizontal, está inclinada con respecto al eje longitudinal (L) del vehículo y se separa hacia el exterior del vehículo.
5. Módulo según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el espejo colector (6) tiene una

40 forma que se acerca a una forma elipsoidal, que tiene un primer foco en el que, o en cuya proximidad, la fuente luminosa está dispuesta para iluminar hacia el espejo colector, y un segundo foco (F2) situado en el eje óptico del módulo, pasando el borde de corte del deflector (7) preferentemente por el segundo foco del espejo colector (6).
6. Módulo según la reivindicación precedente, caracterizado porque el espejo reflector (8) tiene una forma que se

45 acerca a una forma parabólica, para producir hacia delante el haz de salida de corte, admitiendo el espejo reflector un foco confundido con, o situado en proximidad de, el segundo foco (F2) del espejo colector, pasando el borde de corte del deflector por el foco del espejo reflector, o en su proximidad.
7. Módulo de iluminación según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el espejo colector (6)

50 está determinado para transformar la superficie de onda esférica emitida desde el centro de la fuente en una superficie de onda tórica correspondiente a un deflector de borde circular (C).
8. Módulo de iluminación según una de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque el espejo reflector (8)

está girado un ángulo (ϕ) alrededor del eje óptico (γ) del sistema para enderezar el haz de salida con respecto a la 55 horizontal.
9. Módulo de iluminación según la reivindicación 4, caracterizado porque las superficies conjugadas están determinadas para compensar la inclinación de la dirección media de emisión de la fuente y proporcionar un haz de salida cuyo eje sea sustancialmente paralelo al eje geométrico del vehículo cuando el módulo está instalado en el

60 vehículo.
10. Módulo de iluminación según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la fuente luminosa (S) está constituida por un diodo electroluminiscente que incluye al menos un emisor plano (E1g, E2g, E3g; E1d, E2d, E3d) o por varios diodos electroluminiscentes en los que todos los emisores planos (E1g, E2g, E3g; E1d,

65 E2d, E3d) están situados en un mismo plano (Bg, Bd).

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11. Módulo de iluminación según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, caracterizado porque la abertura angular (A) del haz de salida del módulo es de al menos 30°desde el lado exterior al vehículo.
12. Luz de cruce caracterizada porque incluye al menos un módulo de iluminación según una cualquiera de las 5 reivindicaciones precedentes.
13. Luz de cruce según la reivindicación 12, caracterizada porque incluye como fuente luminosa (S) diodos electroluminiscentes de emisores planos (E1g, E2g, E3g; E1d, E2d, E3d) que están situados en un mismo plano (Bg, Bd), inclinado horizontalmente con respecto al eje geométrico (L) del vehículo.

10
14. Luz de cruce según la reivindicación 13, caracterizada porque el plano (Bg, Bd) está inclinado horizontalmente con respecto a la dirección transversal (T), ortogonal al eje geométrico (L) del vehículo, según un ángulo (α) comprendido entre 2°y 40°.

15 15. Luz de cruce según una cualquiera de las reivindicaciones 12 a 14, del tipo DBL, que incluye módulos orientables (N1, N2) para crear una zona central (1) del haz con corte en V, caracterizada porque incluye módulos fijos (Q1, Q2, Q3) según una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, de línea de corte horizontal y de anchura de haz suficiente para enmarcar la zona central (1) en las posiciones extremas de apuntamiento.

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