Método para producir una estructura de dirección de luz similar a una lente.

Método para la producción de un dispositivo (100) caracterizado por que,

en una primera etapa de producción,un sustrato (1) es preparado y por que, en una segunda etapa de producción, un material transparente es impresosobre el sustrato transparente (1)mediante por un método de impresión, de tal manera que una estructura dedirección de luz (101) es producida en la forma de al menos un prisma óptico (106), donde en la segunda etapa deproducción, aplicaciones (102) en forma de gotitas de material transparente son dispuestas sobre el sustrato (1),donde en la segunda etapa de producción, un elemento (103) que está formado a partir de múltiples aplicaciones(102) y de aplicaciones adicionales (102) es generado, donde las gotitas para generar el elemento (103) sondepositadas circularmente en anillos concéntricos, de las cuales las gotitas radialmente más exteriores sondepositadas con el diámetro más grande (104) y las gotitas centrales son depositadas con el diámetro más pequeño(104) con el fin de construir una estructura de dirección de luz similar a una lente divergente (101).

Método para producir una estructura de dirección de luz similar a una lente

Técnica anterior

La invención se refiere a un dispositivo para dirigir rayos de luz, que consiste en un sustrato translúcido, en uno o ambos lados de los cuales se forman las estructuras de dirección de luz.

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

Además, a partir de la memoria descriptiva publicada Nº 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 en un substrato. Ningún método de producir prismas ópticos se proporciona en la esta memoria descriptiva publicada.

También, por ejemplo, en la técnica anterior, las imágenes de ventana que se producen de forma decorativa a partir de vidrio o plástico o gel son conocidas. Tales imágenes de ventana son transparentes y total o parcialmente de coloras. Tienen una función de filtros espectrales. No tienen ninguna función óptica.

También se conocen paneles de ventanas y paneles de revestimiento que contienen estructuras laminares internas o externas que actúan como protección solar. Para balcones, terrazas y jardines de invierno, los materiales de paneles estructurados de diferentes formas se utilizan también para la privacidad visual y protección contra los reflejos. También se conocen las persianas enrollables en diferentes versiones para la protección del sol. Las mismas son parcialmente de coloras y también se utilizan como filtros.

Tragaluces en la parte superior de una ventana o habitación iluminan el interior de la habitación, y prismas en forma de cuña lineales se pueden añadir también a los mismos, de modo de dirección de luz del día profundamente en el interior de la habitación.

También se conocen las películas cuyas superficies están equipadas en un lado con estructuras que actúan ópticamente iguales o desiguales. Estas se utilizan para dirigir la luz y reducir los reflejos, y también pueden generar efectos de ampliación u holográficos. Sin embargo, tales estructuras están parcialmente diseñadas con patrones iguales, de repetición.

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

A partir del documento DE 10 2005 039 113 A1, se conoce la fijación de las lentes cilíndricas a un sustrato mediante métodos de impresión. También se conoce la generación de microlentes sobre sustratos mediante los métodos de impresión por microchorros.

Divulgación de la invención A partir de este estado de la técnica, la invención se basa en el objeto de crear un dispositivo para dirigir rayos de luz, siendo posible formar dicho dispositivo por medios sencillos sobre un sustrato, y utilizar dicho dispositivo en muchas formas para dirigir la luz de diferentes maneras.

Para lograr este objeto, se propone un dispositivo para dirigir rayos de luz, que comprende un sustrato translúcido, y una estructura de dirección de luz sobre al menos una porción del sustrato, donde la estructura de dirección de luz comprende un material sustancialmente transparente, que se dispone en un patrón sobre el sustrato de tal manera que la estructura de dirección de luz comprende al menos un prisma óptico.

El dispositivo de acuerdo con la invención tiene la ventaja, en comparación con la técnica anterior, que, por un lado, puede ser producido de una manera comparativamente económica, rápida y que es modificable de forma flexible por un método de impresión, y que se puede lograr, por otro lado, por medio del prisma óptico, múltiples efectos ópticos diferentes, que son imposibles para con las lentes simples mencionadas en la técnica anterior. La producción de un prisma óptico tiene, por ejemplo, la ventaja, en comparación con las lentes simples que solo se utilizan para recoger 65 o dispersar de rayos de luz, de que un rayo de luz que pasa a través del prisma óptico se refracta en función de la longitud de onda, y por lo tanto, además de ampliar o reducir el efecto que es causado por la estructura de dirección de luz, un efecto de color y/o de brillo especial se puede lograr también con la estructura de dirección de luz. Por ejemplo, un rayo de luz que pasa a través de la estructura de dirección de luz del dispositivo de acuerdo con la invención se expande en su espectro. También es posible conseguir una muy amplia variedad de efectos ópticos de manera comparativamente simple, mediante una disposición y/o forma particular de múltiples prismas ópticos. 5 Particularmente, solo los parámetros ópticos característicos, la posición y la alineación de los prismas ópticos individuales deben elegirse correspondientemente. Por ejemplo, se proporciona que la estructura de dirección de luz comprenda una lente óptica, y, particularmente, una estructura de Fresnel, que se forma a partir del al menos un prisma óptico, y, particularmente, a partir de múltiples prismas ópticos. Por lo tanto, ventajosamente, mediante la disposición de múltiples prismas ópticos en forma de una estructura de Fresnel, es posible lograr una lente óptica, que en comparación con la técnica anterior tiene una altura sustancialmente menor perpendicularmente a un plano de extensión principal del sustrato. Una estructura de Fresnel en el sentido de la presente invención comprende preferentemente un conjunto de secciones concéntricas (por ejemplo, secciones anulares) , donde cada sección incluye o consiste en un prisma diferente. Para cada una de estas zonas, se reduce el espesor general de la lente, cortando eficazmente la superficie continua de una lente convencional en un conjunto de superficies de las mismas 15 curvaturas con discontinuidades entre las mismas, por ejemplo. Una estructura de Fresnel permite la construcción de lentes de gran abertura y de corta longitud focal sin el peso y el volumen de material que se requeriría en el diseño de lentes convencionales. En consecuencia, una lente de Fresnel es mucho más fine y deja pasar, por tanto, más luz en comparación con las lentes convencionales. La estructura de dirección de luz se dispone preferentemente en uno o ambos lados del sustrato. El sustrato puede tener cualquier forma, por ejemplo, la forma de un vidrio y/o lámina de plástico o la forma de una película. Un material sustancialmente transparente en el sentido de las presentes invenciones comprende preferentemente un material que permite que la luz pase al menos parcialmente a través del material. Particularmente, el material sustancialmente transparente consiste en un material transparente óptico que permite que la mayor parte de la luz que cae sobre el mismo se transmita, desviándose un poco de la misma. Al menos las ondas de luz con longitudes de onda en el intervalo del espectro visible (por

ejemplo, longitudes de onda entre 380 y 750 nanómetros) pasan particularmente todo el material transparente con tasas medias de transmitancia mayores que el 80%, preferentemente mayores que el 90% y particularmente preferentemente mayores que el 95%. El material podría ser también un material translúcido que solo deje pasar la luz difusa, por ejemplo.

De acuerdo con una realización preferida de la presente invención, se proporciona que la estructura de dirección de luz comprenda múltiples aplicaciones que se imprimen sobre el sustrato, y que incluyen o consisten en el material transparente. Ventajosamente, la estructura de dirección de luz, y particularmente al menos un prisma óptico, se construyen por aplicaciones individuales que, particularmente, se imprimen de forma simultánea o secuencial sobre el sustrato. Particularmente, las aplicaciones se aplican al sustrato individualmente o en manchas. Por tanto, 35 ventajosamente, las estructuras de dirección de luz comparativamente... [Seguir leyendo]

1. Método para la producción de un dispositivo (100) caracterizado por que, en una primera etapa de producción, un sustrato (1) es preparado y por que, en una segunda etapa de producción, un material transparente es impreso sobre el sustrato transparente (1) mediante por un método de impresión, de tal manera que una estructura de dirección de luz (101) es producida en la forma de al menos un prisma óptico (106) , donde en la segunda etapa de producción, aplicaciones (102) en forma de gotitas de material transparente son dispuestas sobre el sustrato (1) , donde en la segunda etapa de producción, un elemento (103) que está formado a partir de múltiples aplicaciones (102) y de aplicaciones adicionales (102) es generado, donde las gotitas para generar el elemento (103) son depositadas circularmente en anillos concéntricos, de las cuales las gotitas radialmente más exteriores son depositadas con el diámetro más grande (104) y las gotitas centrales son depositadas con el diámetro más pequeño (104) con el fin de construir una estructura de dirección de luz similar a una lente divergente (101) .

2. Método para la producción de un dispositivo (100) caracterizado por que, en una primera etapa de producción,

un sustrato (1) es preparado y donde , en una segunda etapa de producción, un material transparente es impreso sobre el sustrato translúcido (1) mediante un método de impresión, de tal manera que una estructura de dirección de luz (101) es producida en la forma de al menos un prisma óptico (106) , donde en la segunda etapa de producción, aplicaciones (102) en forma de las gotitas de material transparente son dispuestas en el sustrato (1) , donde en la segunda etapa de producción, un elemento (103) que está formado a partir de múltiples aplicaciones (102) y

aplicaciones adicionales (102) es generado, donde las gotitas para generar los elemento (103) son depositadas circularmente en anillos concéntricos, de las cuales las gotitas radialmente más exteriores son depositadas con el diámetro más pequeño (104) y las gotitas centrales son depositadas con el diámetro más grande (104) con el fin de construir una estructura de dirección de luz similar a una lente convergente (101) .

3. Método de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, donde en una primera sub-etapa de la segunda etapa de producción, múltiples aplicaciones (102) son impresas sobre el sustrato (1) , en una segunda sub-etapa de la segunda etapa producción las aplicaciones (102) son curadas, en una tercera sub-etapa de la segunda etapa de producción aplicaciones adicionales (102) son impresas sobre el sustrato (1) , y en la cuarta sub-etapa de la segunda etapa de producción las aplicaciones adicionales (102) son curadas, y para generar la estructura de dirección de luz

(101) la primera, segunda, tercera y/o cuarta sub-etapas se repiten particularmente varias veces.

4. Método de acuerdo con la reivindicación 3, donde la tercera y/o la cuarta sub-etapas son realizadas por irradiación de radiación ultravioleta, que se centra preferentemente en las aplicaciones (102) a ser curadas y/o aplicaciones adicionales (102) .

5. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 o 4, donde en la tercera sub-etapa, las aplicaciones adicionales (102) están dispuestas paralelas al plano de la extensión principal del sustrato (1) junto a las aplicaciones (1) y/o perpendicularmente con respecto al plano de extensión principal del sustrato (1) en las aplicaciones (102) .

6. Método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones anteriores, donde la segunda etapa de producción, y, particularmente, la primera y/o tercera sub-etapa, son realizadas por un método de impresión, preferentemente un método de impresión de inyección de tinta.

7. Método de acuerdo con una de las reivindicaciones 3 a 6, donde las aplicaciones (102) y/o aplicaciones adicionales (102) son colocadas sobre el sustrato (1) en la primera y/o tercera sub-etapas por medio de un cabezal de impresión, moviéndose el cabezal de impresión automáticamente y, particularmente, bajo control de software, sobre el sustrato (1) .

8. Método de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado por que la superficie del sustrato (1) está dividida en una matriz virtual, convirtiéndose las posiciones deseadas de las aplicaciones individuales (102) y/o de las aplicaciones adicionales (102) sobre el sustrato (1) en las coordenadas de matriz de la matriz virtual, y moviéndose el cabezal de impresión sobre el sustrato (1) de tal manera que las aplicaciones (102) y/o las aplicaciones adicionales (102) son impresas sobre el sustrato (1) como una función de las coordenadas de matriz actuales.

9. Método de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado por que los radios (104) de las aplicaciones (102) y/o de las aplicaciones adicionales (102) están ajustados, como una función de las coordenadas de matriz, ajustándose particularmente la cantidad del material transparente a aplicarse en una posición deseada sobre el substrato (1) como una función de los parámetros de aplicación, estando los parámetros de aplicación vinculados con las 60 coordenadas de matriz.

10. Método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado por que las coordenadas de matriz y/o los parámetros de aplicación son determinados automáticamente a partir de datos ópticos, CAD y/o de imagen.

11. Método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado por que en la segunda etapa de producción, y, particularmente, en la primera y/o tercera sub-etapa, las aplicaciones (102) y/o las aplicaciones adicionales (102) en forma de gotitas de material transparente son dispuestas en el sustrato (1) , siendo preferentemente el material transparente una tinta de impresión transparente de un tipo de tinta de impresión de inyección de tinta, que más preferentemente es incolora o de color, y/o que comprende más preferentemente una tinta de curado por UV.

12. Método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 3 a 11, caracterizado por que, en la primera y/o tercera sub-etapas, las aplicaciones (102) y/o las aplicaciones adicionales (102) con diferentes diámetros (104) son dispuestas en el sustrato (1) , ajustándose preferentemente el radio (104) , en cada caso, por la cantidad de tinta de impresión aplicada.

13. Método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado por que las aplicaciones (102) y/o las aplicaciones adicionales (102) de diferentes diámetros están formadas por la aplicación de tinta de 15 impresión en una cantidad de 0, 1 a 30 picolitros.

14. Método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13, caracterizado por que, para ampliar una aplicación (102) que es dispuesta sobre el sustrato (1) en el primera sub-etapa, en la tercera sub-etapa una aplicación adicional (102) es dispuesta en la aplicación (102) .

15. Método de acuerdo con una cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado por que en la tercera etapa de producción un acabado (7) y/o una laca transparente se aplica a la estructura (101) y/o al menos un elemento (103) de dirección de luz, siendo la superficie de la estructura (101) y/o del al menos un elemento (103) de dirección de luz preferentemente plana, y particularmente, uniforme.