Dispositivo para dirigir haces de luz, dispositivo de ilustración, método para producir un dispositivo y un dispositivo de ilustración.

Método para producir un dispositivo (100) caracterizado porque,

en un primer paso de producción, se prepara unsustrato translúcido (1) y porque, en un segundo paso de producción, se imprime un material transparente sobre elsustrato translúcido (1) mediante un método de impresión, de tal forma que se produzca una estructura de direcciónde luz (101) en forma de prismas ópticos (106) y que se produzca una estructura Fresnel a partir de la pluralidad deprismas ópticos (106), donde, en un primer paso secundario del segundo paso de producción, se imprime unapluralidad de aplicaciones (102) yuxtapuestas sobre el sustrato translúcido (1), curándose las aplicaciones (102) porradiación ultravioleta en un segundo paso secundario del segundo paso de producción, imprimiéndose másaplicaciones (102) sobre el sustrato translúcido (1) en un tercer paso secundario del segundo paso de producción ycurándose las aplicaciones adicionales (102) por radiación ultravioleta en un cuarto paso secundario del segundopaso de producción, donde los pasos secundarios primero, segundo, tercero y/o cuarto se repiten múltiples vecespara producir la estructura de dirección de luz (101).

Dispositivo para dirigir haces de luz, dispositivo de ilustración, método para producir un dispositivo y un dispositivo de ilustración Técnica anterior

La invención se refiere a un dispositivo para dirigir haces de luz, que consta de un sustrato translúcido, en cuyo uno o ambos lados se forman estructuras de dirección de luz.

Un dispositivo de este tipo se conoce, por ejemplo, por la memoria descriptiva publicada US 2006 / 0 279 036 A1, que entre otras cosas describe un método de producción de películas ópticas, donde se dispone un primer material líquido sobre una película óptica, y donde se dispone un segundo material líquido en los intersticios del primer material líquido. Desventajosamente, con este método de producción no se puede producir estructuras asimétricas, de modo que es imposible la producción de prismas ópticos, y en particular de estructuras Fresnel.

Además, por la memoria descriptiva publicada DE 10 2006 003 310 A1, se conoce un método de producir una imagen lenticular, y una imagen lenticular, aplicándose el material de la lente en capas a un sustrato. En esta memoria descriptiva publicada no se describe ningún método de producir prismas ópticos.

Además, por ejemplo, en la técnica anterior se conocen imágenes de ventana que son producidas en forma decorativa a partir de vidrio o plástico o gel. Tales imágenes de ventana son transparentes y completa o parcialmente coloreadas. Tienen una función como filtros espectrales. No tienen función óptica.

También son conocidas las hojas de ventana y los paneles de revestimiento conteniendo estructuras lamelares internas o externas que actúan como protección solar. Para galerías, terrazas e invernaderos también se usan materiales de paneles estructurados de muchas formas diferentes para privacidad visual y protección contra el deslumbramiento. También se conocen persianas enrollables en diferentes versiones para protección contra el sol. Están parcialmente coloreadas y también se utilizan como filtros.

Las claraboyas en la parte superior de una ventana o habitación iluminan el interior de la habitación, y también se les puede añadir prismas lineal de forma de cuña lineal, de modo que dirijan la luz del día al interior profundo de la habitación.

También son conocidas las películas cuyas superficies están equipadas en un lado con estructuras de función óptica uniformes o no uniformes. Éstas se usan para dirigir luz y reducir el deslumbramiento, y también pueden generar efectos de ampliación u holográficos. Sin embargo, tales estructuras están parcialmente diseñadas con configuraciones iguales repetitivas.

También se conocen lentes de todos los tipos, en forma cóncava, convexa, esférica o asférica. También se conocen lentes, por ejemplo lentes de gafas, de las que zonas parciales tienen un efecto de difracción de luz diferente. Además, se conocen lentes de forma libre producidas mediante el método de moldeo por inyección, con deflexión de luz arbitraria. También se conocen las denominadas lentes Fresnel en forma de película, que emulan una lente o prisma en estructuras circulares o lineales miniaturizadas para ahorrar espacio.

Por DE 10 2005 039 113 A1 se conoce también montar lentes cilíndricas en un sustrato mediante métodos de impresión. También se conoce la generación de microlentes sobre sustratos mediante métodos de impresión por microinyección.

Descripción de la invención A partir de esta técnica anterior, la invención se basa en el objeto de crear un dispositivo para dirigir haces de luz, siendo posible formar dicho dispositivo por medios simples sobre un sustrato, y usar dicho dispositivo de muchas formas para dirigir luz en formas diferentes.

Para lograr este objeto, se propone un dispositivo para dirigir haces de luz, incluyendo un sustrato translúcido, y una estructura de dirección de luz en al menos una porción del sustrato, donde la estructura de dirección de luz incluye un material sustancialmente transparente, que está dispuesto en una configuración sobre el sustrato de tal forma que la estructura de dirección de luz incluya al menos un prisma óptico.

El dispositivo según la invención tiene la ventaja, en comparación con la técnica anterior, de que, por una parte, puede ser producido de una forma comparativamente barata, rápida y modificable flexiblemente mediante un método de impresión, y por la otra, por medio del prisma óptico, se puede lograr múltiples efectos ópticos diferentes, que son imposibles con las lentes simples de la técnica anterior. La producción de un prisma óptico tiene, por ejemplo, la ventaja, en comparación con las lentes simples que se usan solamente para recoger o dispersar haces de luz, de que el haz de luz que pasa a través del prisma óptico es refractado dependiendo de la longitud de onda, y así,

además del efecto de ampliación o de dirección producido por la estructura de dirección de luz, también se puede lograr un efecto especial de color y/o brillo con la estructura de dirección de luz. Por ejemplo, un haz de luz que pasa a través de la estructura de dirección de luz del dispositivo según la invención se expande a su espectro. También es posible lograr una variedad muy amplia de efectos ópticos de forma comparativamente simple, mediante una disposición particular y/o forma de múltiples prismas ópticos. En particular, sólo hay que elegir correspondientemente los parámetros ópticos característicos, la posición y la alineación de los prismas ópticos individuales. Por ejemplo, se ha previsto que la estructura de dirección de luz incluya una lente óptica, y en particular una estructura Fresnel, que se forme a partir del al menos único prisma óptico, y en particular de múltiples prismas ópticos. Así, ventajosamente, disponiendo múltiples prismas ópticos en forma de una estructura Fresnel, es posible lograr una lente óptica que, en comparación con la técnica anterior, sea de una altura sustancialmente menor perpendicularmente a un plano de la extensión principal del sustrato. Una estructura Fresnel en el sentido de la presente invención incluye preferiblemente un conjunto de secciones concéntricas (por ejemplo, secciones anulares) , donde cada sección incluye o consta de un prisma diferente. Para cada una de estas zonas, el grosor general de la lente se reduce, cortando efectivamente la superficie continua de una lente convencional a un conjunto de superficies de las mismas curvaturas con discontinuidades entre ellas, por ejemplo. Una estructura Fresnel permite la construcción de lentes de gran abertura y longitud focal corta sin el peso y el volumen de material que se requeriría en el diseño de lentes convencionales. En consecuencia, una lente Fresnel es mucho más fina y así pasa más luz en comparación con las lentes convencionales. La estructura de dirección de luz se dispone preferiblemente en uno o ambos lados del sustrato. El sustrato puede tener cualquier forma, por ejemplo, forma de una hoja de vidrio y/o plástico o forma de una película. Un material sustancialmente transparente en el sentido de las presentes invenciones incluye preferiblemente un material que permita que la luz pase al menos parcialmente a través del material. En particular, el material sustancialmente transparente consta de un material óptico transparente que permite que gran parte de la luz incidente sea transmitida, desviándose poca. Al menos las ondas de luz con longitudes de onda en el rango del espectro visible (por ejemplo longitudes de onda de entre 380 y 750 nanómetros) pasan en particular por el material transparente con tasas de transmitancia medias superiores a 80%, más preferiblemente superiores a 90% y en concreto preferiblemente superiores a 95%. El material podría también ser un material translúcido que solamente permita que pase luz a su través de forma difusa, por ejemplo.

Según una realización preferida de la presente invención, se ha previsto que la estructura de dirección de luz incluya múltiples aplicaciones que se imprimen sobre el sustrato, y que incluyen o constan del material transparente. Ventajosamente, la estructura de dirección de luz, y en particular el al menos único prisma óptico, están formados por aplicaciones individuales, que en particular se imprimen simultánea o secuencialmente sobre el sustrato. En particular, las aplicaciones se aplican al sustrato individualmente o en puntos. Así, ventajosamente, se puede formar fácilmente estructuras comparativamente complejas de dirección de luz, siendo necesario especificar solamente los tamaños y las posiciones de las aplicaciones individuales sobre el sustrato. Esto se puede hacer, por ejemplo, con un ordenador u otro procesador (que puede ser parte de los sistemas) programado... [Seguir leyendo]

1. Método para producir un dispositivo (100) caracterizado porque, en un primer paso de producción, se prepara un sustrato translúcido (1) y porque, en un segundo paso de producción, se imprime un material transparente sobre el sustrato translúcido (1) mediante un método de impresión, de tal forma que se produzca una estructura de dirección de luz (101) en forma de prismas ópticos (106) y que se produzca una estructura Fresnel a partir de la pluralidad de prismas ópticos (106) , donde, en un primer paso secundario del segundo paso de producción, se imprime una pluralidad de aplicaciones (102) yuxtapuestas sobre el sustrato translúcido (1) , curándose las aplicaciones (102) por radiación ultravioleta en un segundo paso secundario del segundo paso de producción, imprimiéndose más aplicaciones (102) sobre el sustrato translúcido (1) en un tercer paso secundario del segundo paso de producción y curándose las aplicaciones adicionales (102) por radiación ultravioleta en un cuarto paso secundario del segundo paso de producción, donde los pasos secundarios primero, segundo, tercero y/o cuarto se repiten múltiples veces para producir la estructura de dirección de luz (101) .

2. Método según la reivindicación 1, caracterizado porque el tercer y/o el cuarto paso secundario se realizan por irradiación de radiación ultravioleta, que se enfoca preferiblemente sobre las aplicaciones (102) a curar y/o las aplicaciones adicionales (102) .

3. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizado porque, en el tercer paso secundario, las aplicaciones adicionales (102) se colocan paralelas al plano de la extensión principal (105) del sustrato (1) al lado de las aplicaciones (102) y/o perpendicularmente al plano de la extensión principal del sustrato (1) en las aplicaciones (102) .

4. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizado porque el segundo paso de producción, y en particular el primer y/o el tercer paso secundario, se realizan mediante un método de impresión, preferiblemente un método de impresión por inyección de tinta, donde las aplicaciones (102) y/o las aplicaciones adicionales (102) se colocan sobre el sustrato (1) en el primer y/o el tercer paso secundario por medio de un cabezal de impresión, moviéndose automáticamente el cabezal de impresión, y en particular bajo control por software, sobre el sustrato (1) .

5. Método según la reivindicación 4, caracterizado porque la superficie del sustrato (1) se divide en una matriz virtual, convirtiéndose las posiciones deseadas de las aplicaciones individuales (102) y/o las aplicaciones adicionales

(102) sobre el sustrato (1) a coordenadas de matriz de la matriz virtual, y moviéndose el cabezal de impresión sobre el sustrato (1) de tal forma que las aplicaciones (102) y/o las aplicaciones adicionales (102) se impriman sobre el sustrato (1) en función de las coordenadas de matriz corrientes.

6. Método según la reivindicación 5, caracterizado porque los radios (104) de las aplicaciones (102) y/o las aplicaciones adicionales (102) se ajustan en función de las coordenadas de matriz, en particular ajustándose la cantidad del material transparente a aplicar en una posición deseada sobre el sustrato (1) en función de los parámetros de aplicación, estando vinculados los parámetros de aplicación con las coordenadas de matriz.

7. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque las coordenadas de matriz y/o los parámetros de aplicación se determinan automáticamente a partir de datos ópticos, CAD y/o de imagen.

8. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque los parámetros ópticos de una estructura de dirección de luz (1) a producir se preparan en particular con soporte de software, determinándose automáticamente las coordenadas de matriz y/o parámetros de aplicación requeridos para producir dicha estructura de dirección de luz (1) a partir de los parámetros ópticos, incluyendo preferiblemente los parámetros ópticos la longitud focal, el diámetro de lente, parámetros esféricos, índices de refracción y/o grosor de lente de una lente Fresnel.

9. Método según cualquiera de las reivindicaciones 4 a 8, caracterizado porque el cabezal de impresión se desplaza sobre el sustrato (1) de tal forma que, en función de las coordenadas de matriz y/o los parámetros de aplicación, se minimicen la distancia recorrida y/o la duración de deposición para aplicar los materiales transparentes.

10. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque, en el segundo paso de producción, y en particular en el primer y/o el tercer paso secundario, se disponen sobre el sustrato (1) aplicaciones

(102) y/o aplicaciones adicionales (102) en forma de gotitas de material transparente, siendo preferiblemente el material transparente una tinta de impresión transparente de un tipo de tinta de impresión por inyección de tinta, que más preferiblemente es incolora o de color, y/o que incluye más preferiblemente una tinta de curación por UV.

11. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque, en el primer y/o el tercer paso secundario, se dispone sobre el sustrato (1) aplicaciones (102) y/o aplicaciones adicionales (102) con diámetros diferentes (104) , estableciéndose preferiblemente el radio (104) en cada caso por la cantidad de tinta de impresión aplicada.

12. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque las aplicaciones (102) y/o las aplicaciones adicionales (102) de diámetro diferente se forman por aplicación de tinta de impresión en una cantidad de 0, 1 a 30 picolitros.

13. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque, para ampliar una aplicación (102) que se colocó sobre el sustrato (1) en el primer paso secundario, en el tercer paso secundario se coloca otra aplicación (102) sobre la aplicación (102) .

14. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado porque las aplicaciones (102) se depositan sobre el sustrato (1) suficientemente pequeñas de modo que proporcionen al menos aproximadamente de 1200 a 2000 gotitas por cada 25, 4 mm de longitud de una línea y/o que las aplicaciones (102) se depositen a una resolución de 1200 a 2000 dpi sobre el sustrato (1) , yuxtapuestas en contacto mutuo y en solapamiento particular una con otra perpendicularmente al plano de la extensión principal (105) del sustrato (1) .

15. Método según cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque en un tercer paso de producción se aplica un acabador (7) y/o una laca clara a la estructura de dirección de luz (101) y/o a al menos un elemento (103) , haciéndose preferiblemente plana, y en particular alisándose, la superficie de la estructura de dirección de luz

(101) y/o del al menos único elemento (103) .