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Patent Searching and Data


Title:
ELEMENT FOR BLOCKING SHORT WAVELENGTHS IN LED-TYPE LIGHT SOURCES
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2014/096475
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a method, product and element for blocking short wavelengths in LED-type light sources, consisting of a substrate with a pigment distributed over its surface, said pigment having an optical density such as to allow the selective absorption of short wavelengths between 380 nm and 500 nm in a range between 1 and 99 %.

Inventors:
SANCHEZ RAMOS CELIA (ES)
Application Number:
PCT/ES2013/070222
Publication Date:
June 26, 2014
Filing Date:
April 05, 2013
Export Citation:
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Assignee:
UNIV MADRID COMPLUTENSE (ES)
International Classes:
H01L33/00; G01J9/00; G02B5/23; G09F9/33
Domestic Patent References:
WO1998044380A11998-10-08
WO1991004717A11991-04-18
WO1990005321A11990-05-17
Foreign References:
ES2303484A12008-08-01
ES2289957A12008-02-01
ES2281301A12007-09-16
US20090166508A12009-07-02
US20100245228A12010-09-30
CN101566505A2009-10-28
GB1480492A1977-07-20
DE358948C1922-09-28
ES1046793U2001-02-01
ES2247946A12006-03-01
ES2257976A12006-08-01
ES2281301A12007-09-16
ES2281303A12007-09-16
ES2289957A12008-02-01
ES2296552A12008-04-16
ES2298089A12008-05-01
ES2303484A12008-08-01
ES2312284A12009-02-16
US20120162156A12012-06-28
Other References:
HAIYAN OU ET AL.: "Spectral design flexibility of LED brings better life", PROCEEDINGS OF THE SPIE, vol. 8278, January 2012 (2012-01-01), USA, pages 827802 1 - 7, XP060001899
HAIYAN OU ET AL.: "No blue'LED solution for photolithography room illumination", PROCEEDINGS OF THE SPIE, vol. 7617, January 2010 (2010-01-01), USA, pages 76170Z 1 - 7, XP055187179
CORELL D. ET AL.: "Light Emitting Diodes as an alternative ambient illumination source in photolithography environment", OPTICS EXPRESS, vol. 17, no. 20, 28 September 2009 (2009-09-28), USA, pages 17293 - 17302, XP055187185
BEHAR-COHEN ET AL.: "Light-emitting diodes (LED) for domestic lighting: Any risks for the eye?", PROGRESS IN RETINAL AND EYE RESEARCH, vol. 30, 2011, pages 239 - 2571
CAJOCHEN ET AL.: "Evening exposure to a light-emitting diodes (IED)-backlight computer screen affects circadian physiology and cognitive performance", JOUNAL OF APPLIED PHYSIOLOGY, vol. 110, 17 March 2011 (2011-03-17), pages 1432 - 1438
See also references of EP 2937911A4
Attorney, Agent or Firm:
TEMIÑO CENICEROS, Ignacio (ES)
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Claims:
REIVINDICACIONES

1 . Elemento bloqueante de longitudes de onda corta en fuentes de iluminación de tipo LED caracterizado por que consiste en un sustrato con un pigmento distribuido en su superficie y, por que dicho pigmento tiene una densidad óptica tal que permite la absorción selectiva de longitudes de onda corta comprendidas entre 380 nm y 500 nm en un rango comprendido entre el 1 y el 99%. 2. Elemento bloqueante de acuerdo con la reivindicación 1 que está constituido por un sustrato multicapa en donde al menos una de dichas capas contiene el pigmento bloqueante de longitudes de onda corta distribuido por la superficie de dicha capa.

3. Elemento bloqueante de longitudes de onda corta de acuerdo con la reivindicación 1 donde el sustrato es un revestimiento que contiene un pigmento en todo el revestimiento.

4. Elemento bloqueante de longitudes de onda corta de acuerdo con la reivindicación 3 donde el revestimiento es uno seleccionado entre gel, espuma, emulsión, solución, disolución o una combinación de las anteriores.

5. Elemento bloqueante de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 -4 donde el pigmento está uniformemente distribuido sobre la superficie del sustrato.

6. Método de bloqueo de longitudes de onda corta en fuentes de iluminación de tipo LED caracterizado por que comprende las etapas de: (i) seleccionar la densidad óptica media de un pigmento y (ii) pigmentar un sustrato en toda su superficie de tal forma que la absorbancia media esté comprendida entre el 1 % y el 99% en el rango de longitudes de onda corta comprendido entre 380 nm y 500 nm. 7. Método de acuerdo con la reivindicación 5 donde la selección de la densidad óptica se basa en al menos uno de los siguientes parámetros: edad de un usuario de una fuente de iluminación de tipo LED, la distancia de separación respecto de la fuente de iluminación tipo LED, el tamaño de la fuente de iluminación tipo LED, el tiempo de exposición a la fuente de iluminación por parte del usuario, la iluminación ambiente del lugar donde interactúa el usuario con la fuente de iluminación tipo LED, el tipo de dispositivo, la intensidad de emisión y la posible patología retiniana y/o corneal de dicho usuario.

8. Método de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 6-7 donde el pigmento está uniformemente distribuido sobre la superficie del sustrato. 9. Pantalla LED que comprende el elemento bloqueante de longitudes de onda corta de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5; y/u obtenida por un proceso de fabricación que comprende una etapa de reducción de la emisión de longitudes de onda corta comprendida entre 380-500 nm de los LED contenidos en la pantalla. 10. Método implementado por ordenador para bloquear las longitudes de onda corta en fuentes de iluminación de tipo LED caracterizado por que comprende las etapas de: (i) calcular las emisiones de longitudes de onda corta nocivas comprendidas entre 380 y 500 nm; y (ii) reducir selectivamente la emisión de longitudes de onda corta comprendida entre 380-500 nm de los LED contenidos en al menos una parte de la pantalla en función del cálculo establecido en la etapa anterior.

1 1 . Método de acuerdo con la reivindicación 10 donde el cálculo de las emisiones nocivas es función de al menos una de las siguientes variables: la edad de un usuario de una fuente de iluminación de tipo LED, la distancia de separación respecto de la fuente de iluminación tipo LED, el tamaño de la fuente de iluminación tipo LED, el tiempo de exposición a la fuente de iluminación por parte del usuario, la iluminación ambiente del lugar donde interactúa el usuario con la fuente de iluminación tipo LED, el tipo de dispositivo, la intensidad de emisión y la posible patología retiniana y/o corneal. 12. El método de acuerdo con las reivindicaciones 10-1 1 que comprende una etapa adicional de detectar el fondo de un documento electrónico visualizado por un usuario y una segunda etapa de cambio de dicho fondo a uno con una emisión reducida en el espectro comprendido entre 380-500 nm. 13. Dispositivo electrónico portátil (100) que comprende

una pantalla (126) LED;

uno o más procesadores (106);

una memoria (102); y

uno o más programas en el que el o los programas (132 a 146) están almacenados en la memoria (102) y configurados para ejecutarse mediante, al menos, el o los procesadores (106), incluyendo los programas (132 a 146) instrucciones para: calcular las emisiones de longitudes de onda corta nocivas comprendidas entre 380 y 500 nm;

reducir selectivamente la emisión de longitudes de onda corta comprendida entre 380-500 nm de al menos una parte de los LED contenidos en la pantalla (126).

14. Dispositivo (100) de acuerdo con la reivindicación 13 donde la reducción selectiva se realiza modificando los colores en el sistema operativo.

15. Dispositivo (100) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 13-14 donde la reducción selectiva es progresiva temporalmente en función del tiempo de exposición del usuario y en función de la hora del día.

16. Producto de programa informático con instrucciones configuradas para su ejecución por uno o más procesadores (106) que, cuando son ejecutadas llevan a cabo el procedimiento según el método de cualquiera de las reivindicaciones 10 a 12.

17. Uso del elemento bloqueante de longitudes de onda corta comprendidas entre 380- 500nm en un rango comprendido el 1 -99% de acuerdo con las reivindicaciones 1 -5 y/o de la pantalla LED de la reivindicación 9 y/o el dispositivo (100) de acuerdo con las reivindicaciones 13-15 y/o el producto de programa informático de la reivindicación 16 para proteger la retina, la córnea y el cristalino de la acción nociva de las longitudes de onda corta.

18. Uso del elemento bloqueante de longitudes de onda corta comprendidas entre 380- 500nm en un rango comprendido el 1 -99% de acuerdo con las reivindicaciones 1 -5 y/o de la pantalla LED de la reivindicación 9 y/o el dispositivo (100) de acuerdo con las reivindicaciones 13-15 y/o el producto de programa informático de la reivindicación 16 para eliminar la fatiga visual, mejorar el confort y la función visual. 19. Uso del elemento bloqueante de longitudes de onda corta comprendidas entre 380- 500nm en un rango comprendido el 1 -99% de acuerdo con las reivindicaciones 1 -5 y/o de la pantalla LED de la reivindicación 9 y/o el dispositivo (100) de acuerdo con las reivindicaciones 13-15 y/o el producto de programa informático de la reivindicación 16 para prevenir trastornos del sueño.

Description:
ELEMENTO BLOQUEANTE DE LONGITUDES DE ONDA CORTA EN FUENTES DE ILUMINACIÓN DE TIPO LED

Campo de la invención

La presente invención se encuadra en general en el campo de la óptica y en particular se refiere a un elemento bloqueante de longitudes de onda corta en fuentes de iluminación de tipo LED (diodos emisores de luz)

Estado de la técnica

El Espectro electromagnético (EEM) es la distribución energética del conjunto de las ondas electromagnéticas que emite (espectro de emisión) o absorbe (espectro de absorción) una sustancia. El EEM incluye una amplia gama de radiaciones, desde las de menor longitud de onda, como son los rayos gamma y los rayos X, pasando por la radiación ultravioleta, la luz y los rayos infrarrojos, hasta las ondas electromagnéticas de mayor longitud de onda, como son las ondas de radio.

El espectro de luz es la región del espectro electromagnético que el ojo humano es capaz de percibir. A la radiación electromagnética en este rango de longitudes de onda se le llama también luz "visible" o simplemente luz. No hay límites exactos en el espectro visible; un ojo patrón humano responde a longitudes de onda desde 380nm a 780nm, aunque el ojo adaptado a la oscuridad puede ver en un intervalo mayor, que va desde 360nm a 830nm.

La retina se autoprotege de las longitudes de onda corta de dos maneras: con una distribución heterogénea de los fotorreceptores, de tal forma que en la depresión macular no existen fotorreceptores sensibles a las longitudes de onda corta, y por la actuación de pigmentos amarillos existentes en la misma zona que también ejercen una acción protectora. Además el cristalino aumenta su proporción de cromóforos amarillos con la edad.

Estas protecciones naturales del ojo humano frente a las longitudes de onda más corta (el cristalino y las propias de la retina) pueden verse seriamente afectadas por ciertas patologías y/o intervenciones quirúrgicas, incluso exclusivamente por el paso del tiempo.

Se han desarrollado algunas técnicas para proteger de las longitudes de onda corta a ojos sanos, a ojos operados de cataratas y a ojos en procesos neurodegenerativos retiniano:

- Aplicar filtros al ojo humano como medida terapéutica y preventiva para sustituir y/o mejorar la protección natural.

- A partir de mediados de los años 90, se han implantado lentes intraoculares provistas de un filtro amarillo en ojos operados de cataratas. Esta alternativa supone una intervención quirúrgica con todos sus obvios riesgos y dificultades. Existe además un amplio colectivo de personas operadas de cataratas a los que se les ha implantado una lente intraocular transparente en sustitución de la sustancia interna del cristalino, desprovista de la necesaria protección de la pigmentación amarilla. En estos casos, resulta necesario complementar al cristalino artificial, exento de pigmento amarillo, con la interposición de algún sistema de soporte para el pigmento amarillo.

Un elemento bloqueante de las longitudes de onda corta es un dispositivo diseñado para separar, pasar o suprimir un grupo de objetos o cosas del total de la mezcla. Los elemento bloqueantes están ideados para la selección de un determinado intervalo de longitudes de onda de luz. El mecanismo es siempre sustractivo, consiste en el bloqueo de unas longitudes de onda, permitiendo el paso de otras longitudes de onda.

Existen en el mercado distintos tipos de filtros aplicados al ojo humano. Así por ejemplo, en la solicitud de patente WO 98/44380 se describe un filtro aplicado en una lentilla que no cubre la totalidad de dicha lentilla, entendiendo totalidad como zona de iris, zona de pupila y cuerpo de la lentilla, siendo este hecho fundamental para no provocar irregularidades en la visión. Por otro lado, el documento WO 91/04717 describe lentes intraoculares para el tratamiento de la DMAE que no es el objeto de la presente invención. Es conocido el hecho también de emplear filtros amarillos en lentes oftalmológicas, por ejemplo a través del documento GB 1 480 492.

El filtro amarillo puede ser utilizado en múltiples aplicaciones, como así lo demuestran los documentos localizados en el actual estado de la técnica.

El documento DE 358 948 describe un filtro amarillo aplicado a un dispositivo eléctrico de iluminación, pero combinado con un segundo filtro de color rojo, lo cual se aleja del concepto inventivo descrito en la presente invención. El documento ES 1 046 793 U describe un dispositivo externo de soporte de distintos filtros de iluminación, con distintos colores, lo cual se aleja del concepto inventivo de la presente invención que radica en un único elemento bloqueante de longitudes de onda corta integrado en un determinado material, para conseguir eliminar del espectro de luz visible las longitudes de onda corta antes de que llegue al usuario debido a los efectos perniciosos producidos por la elevada energía de este rango de luz, objetivo que, evidentemente, no se consigue con dicho documento.

El documento WO 90/05321 describe un filtro con una serie de características técnicas pero que en absoluto define una aplicación fisiopatologica y además, el filtro descrito en la solicitud de patente WO 90/05321 no es homogéneo en su absorbancia, pudiendo producir efectos indeseados.

La Dra. Celia Sánchez-Ramos es la inventora de las patentes ES2247946, ES2257976, ES2281301 , ES2281303, ES2289957, ES2296552, ES2298089, ES2303484 y ES2312284. No obstante, aunque en estos documentos se hace mención a la problemática de la luz ambiente, especialmente de las longitudes de onda corta en el espectro de 380 a 500 nm, en ninguno de estos documentos se explica la problemática derivada del empleo masivo y cotidiano de pantallas basadas fundamentalmente en tecnología LED en sus distintas variantes, como OLED, LCD-LED, AMOLED, entre otras tecnologías de vanguardia para teléfonos inteligentes, tabletas electrónicas, ordenadores portátiles y televisiones, proyectores y en general cualquier pantalla con tecnología LED y/o retroiluminación LED.

Un ejemplo práctico de este tipo de pantallas con tecnología LED lo tenemos en el documento US20120162156 de Apple Inc., el cual describe como es internamente la conocida comercialmente como pantalla Retina® e implementada en distintos productos comercializados por Apple, como el MacBook Pro®, el ¡Pad® 2, o el ¡Phone® 5. Aunque en dicho documento se describe con profusión como es emitida la luz por parte de los LED (más concretamente, los conocidos como LED orgánicos u OLED), en ningún momento se incide en la presencia de algún medio o elemento para limitar la radiación emitida hacia el usuario del dispositivo.

En la Fig.1 se muestran las distintas gráficas de emisión para productos comercializados en la actualidad dentro del rango visible.

Es evidente que hoy en día cualquier usuario particular pasa una media de 4-8 horas al día, sino más, delante de pantallas de tipo LED, esto es, recibiendo una emisión de longitudes de onda corta a una distancia generalmente muy pequeña (del orden de 30-50 cm), lo cual incide muy negativamente en el ojo y en la visión humana. Esta problemática está descrita en el estado de la técnica en [Behar-Cohen et al. "Light-emitting diodes (LED) for domestic lighting: Any risks for the eye?" Progress in Retinal and Eye Research 30 (2011 )239-257]. En dicho documento, en las conclusiones del mismo se hace hincapié en la necesidad de evaluar la toxicidad potencial de la luz emitida por los LED, en función de las distintos dispositivos disponibles en el mercado de tal forma que se puedan hacer recomendaciones eficientes a los fabricantes domésticos de luz, debido a la mayor presencia de iluminación de tipo LED en ambientes de interior. No obstante, en este documento no se apuesta por una solución que permita compaginar la evolución de la técnica de los LED con un uso cotidiano exento de riesgos. Es decir, en dicho documento se aboga, directamente, por la limitación y regulación legal de las emisiones de luz, sin proponer ningún tipo de solución a los productos ya comercializados. Otro documento que describe la problemática asociada en [Cajochen et al. "Evening exposure to a light-emitting diodes (LED)-backlight computer screen affects circadian physiology and cognitive performance", Jounal of Applied Physiology 110:1432- 1438, 2011, first published 17 March 201 1] donde se describe la necesidad de adaptar la emisión de luz al ciclo del sueño.

En este documento, no obstante, indica que se desconoce la potencial toxicidad de las pantallas tipo LED y que, en todo caso, su problemática asociada puede verse reducida mediante la reducción de la intensidad lumínica. El problema técnico que subyace es la reducción del riesgo en el daño ocular debido al uso intensivo de pantallas de tipo LED. Del documento de Behar-Cohen se conoce a qué tipos de daños está expuesto el ojo humano, pero en sus conclusiones se utiliza el camino más obvio, que es limitar el uso de ese tipo de pantallas y forzar a los fabricantes, de una forma genérica, a que limiten sus emisiones, dentro de un determinado rango. No obstante, deja en el aire precisamente cómo reducir este tipo de emisiones de la forma más simple posible, no sólo en la etapa de fabricación, que no siempre es posible, fácil o sencillo, sino ya con los productos que existen actualmente en el mercado.

Descripción de la invención

Partiendo del problema técnico descrito, y teniendo como objetivo que el elemento bloqueante de emisiones objeto de la invención no tiene porqué ser igual en todos los casos y que además ha de ser sencillo de implementar por cualquier usuario y no sólo por expertos. Para aportar una solución a dicho problema técnico en un aspecto de la invención, el elemento bloqueante de longitudes de onda corta en fuentes de iluminación de tipo LED caracterizado por que consiste en un sustrato con un pigmento distribuido en su superficie y, por que dicho pigmento tiene una densidad óptica tal que permite la absorción selectiva de longitudes de onda corta comprendidas entre 380 nm y 500 nm en un rango comprendido entre el 1 y el 99%.

El elemento bloqueante, en una realización particular está constituido por un sustrato multicapa en donde al menos una de dichas capas contiene el pigmento bloqueante de longitudes de onda corta distribuido por la superficie de dicha capa.

En otra realización, el elemento bloqueante de longitudes de onda corta el sustrato es un revestimiento que contiene un pigmento en todo el revestimiento.

En otra realización el revestimiento es uno seleccionado entre gel, espuma, emulsión, solución, disolución o una combinación de los anteriores.

En otro aspecto de la invención, el método de bloqueo de longitudes de onda corta en fuentes de iluminación de tipo LED está caracterizado por que comprende las etapas de: (i) seleccionar la densidad óptica media de un pigmento y (ii) pigmentar un sustrato en toda su superficie de tal forma que la absorbancia media esté comprendida entre el 1 % y el 99% en el rango de longitudes de onda corta comprendido entre 380 nm y 500 nm.

La selección de la densidad óptica se basa en al menos uno de los siguientes parámetros: edad de un usuario de una fuente de iluminación de tipo LED, la distancia de separación respecto de la fuente de iluminación tipo LED, el tamaño de la fuente de iluminación tipo LED, el tiempo de exposición a la fuente de iluminación por parte del usuario, la iluminación ambiente del lugar donde interactúa el usuario con la fuente de iluminación tipo LED el tipo de dispositivo, la intensidad de emisión y la posible patología retiniana y/o corneal. En una realización particular del elemento y el método, el pigmento está uniformemente distribuido sobre la superficie del sustrato. En otro aspecto de la invención la pantalla LED comprende el elemento bloqueante de longitudes de onda corta de acuerdo con la descripción anterior y/u obtenida por un proceso de fabricación que comprende una etapa de reducción de la emisión de longitudes de onda corta comprendida entre 380-500 nm de los LED contenidos en la pantalla. Es decir, la pantalla LED con el elemento bloqueante o bien ajustada en fábrica para que contenga las características esenciales de dicho elemento bloqueante.

En otro aspecto de la invención, el método implementado por ordenador para bloquear las longitudes de onda corta en fuentes de iluminación de tipo LED caracterizado por que comprende las etapas de: (i) calcular las emisiones de longitudes de onda corta nocivas comprendidas entre 380 y 500 nm; y (ii) reducir selectivamente la emisión de longitudes de onda corta comprendida entre 380-500 nm de los LED contenidos en al menos una parte de la pantalla, en función del cálculo establecido en la etapa anterior.

La modificación en la pantalla puede ser total (en toda la pantalla) o bien en una parte, ya que en determinadas ocasiones puede ser necesario mantener el color puro en determinadas partes, por ejemplo, en aplicaciones de diseño gráfico o similares. Como en el caso anterior, el cálculo de las emisiones nocivas es función de al menos una de las siguientes variables: la edad de un usuario de una fuente de iluminación de tipo LED, la distancia de separación respecto de la fuente de iluminación tipo LED, el tamaño de la fuente de iluminación tipo LED, el tiempo de exposición a la fuente de iluminación por parte del usuario, la iluminación ambiente del lugar donde interactúa el usuario con la fuente de iluminación tipo LED el tipo de dispositivo, la intensidad de emisión y la posible patología retiniana y/o corneal.

En una realización particular, el método implementado por ordenador comprende una etapa adicional de detectar el fondo de un documento electrónico visualizado por un usuario y una segunda etapa de cambio de dicho fondo a uno con una emisión reducida en el espectro comprendido entre 380-500 nm.

En otro aspecto de la invención, el dispositivo electrónico portátil comprende una pantalla LED; uno o más procesadores, una memoria; y uno o más programas en el que el o los programas están almacenados en la memoria y configurados para ejecutarse mediante, al menos, el o los procesadores, incluyendo los programas instrucciones para calcular las emisiones de longitudes de onda corta nocivas comprendidas entre 380 y 500 nm; y reducir selectivamente la emisión de longitudes de onda corta comprendida entre 380-500 nm de al menos una parte de los LED contenidos en la pantalla. Al igual que en el método implementado por computador, es posible reducir por software una parte de los LED contenidos en la pantalla.

La reducción selectiva se realiza modificando los colores en el sistema operativo en una realización práctica del dispositivo.

En otra realización práctica del dispositivo la reducción selectiva es progresiva temporalmente en función de la exposición del usuario y la hora del día.

En un último aspecto del producto de programa informático con instrucciones configuradas para su ejecución por uno o más procesadores que, cuando son ejecutadas hacen que se lleve a cabo el procedimiento según el método implementado por ordenador.

En todos los aspectos de la invención se consigue igualmente proteger la retina, la córnea y el cristalino de la acción nociva de las longitudes de onda corta, así como eliminar la fatiga visual, mejorar el confort y la función visual, objetos últimos de la invención, ya que este daño en ojos no protegidos adecuadamente es un daño acumulativo e irreversible.

A lo largo de la descripción y las reivindicaciones la palabra "comprende" y sus variantes no pretenden excluir otras características técnicas, aditivos, componentes o pasos. Para los expertos en la materia, otros objetos, ventajas y características de la invención se desprenderán en parte de la descripción y en parte de la práctica de la invención. Los siguientes ejemplos y dibujos se proporcionan a modo de ilustración, y no se pretende que restrinjan la presente invención. Además, la presente invención cubre todas las posibles combinaciones de realizaciones particulares y preferidas aquí indicadas.

Breve descripción de las figuras

A continuación se pasa a describir de manera muy breve una serie de dibujos que ayudan a comprender mejor la invención y que se relacionan expresamente con una realización de dicha invención que se presenta como un ejemplo no limitativo de ésta. FIG1 . Muestra distintas gráficas de emisión para productos electrónicos comerciales con pantalla tipo LED.

FIG2. Muestra la absorbancia selectiva del elemento bloqueante de longitudes de onda corta de la presente invención para tres ejemplos de personas de edades distintas: 25 años (Fig.2a), 45 años (Fig.2b) y 76 años (Fig.2c).

FIG3. Muestra una vista de la fuente de iluminación tipo LED empleada para el ejemplo que ilustra la presente invención. A. Representación esquemáticamente el dispositivo de iluminación sin y con el elemento bloqueante de longitudes de onda corta utilizado. B. Curvas espectrales de emisión de cada uno de los LEDs utilizados. C. Diseño de la placa de pocilios donde se sembraron las células.

FIG4. Muestra una gráfica con el efecto de la luz LED y el efecto foto-protector de un elemento bloqueante que absorbe selectivamente las longitudes de onda corta sobre la viabilidad celular, indicativo de la supervivencia celular en células del epitelio pigmentario de la retina humana.

FIG5. Muestra el efecto de la luz LED y el efecto foto-protector de un elemento bloqueante que absorbe selectivamente las longitudes de onda corta sobre la activación de la histona H2AX humana, indicativo del daño en el ADN en células del epitelio pigmentario de la retina humana.

FIG6. Muestra el efecto de la luz LED y efecto foto-protector de un elemento bloqueante que absorbe selectivamente las longitudes de onda corta sobre la activación de la caspasa 3,7, indicativo de apoptosis en células del epitelio pigmentario de la retina humana.

FIG7. Muestra un esquema de un dispositivo electrónico portátil como el que puede ser utilizado en la presente invención.

FIG8. Muestra las gráficas de los resultados del ensayo de caracterización lumínica para el modelo Asus Memo Pad Smart.

FIG9. Muestra las gráficas de los resultados del ensayo de caracterización lumínica para el modelo Apple ¡Pad 4.

FIG10. Muestra las gráficas de los resultados del ensayo de caracterización lumínica para el modelo Samsung Galaxy Tab 10.1

Descripción detallada de la invención y ejemplo

En el estado de la técnica no se ha descrito el grado de toxicidad de las longitudes de onda corta producida por luz LED de diferente composición espectral, debida al empleo de un dispositivo electrónico equipado con este tipo de pantallas (LED) sobre células del epitelio pigmentario de la retina.

Los objetivos específicos del ensayo de toxicidad y de la solución aportada son los siguientes:

Estudiar la viabilidad celular del tejido retiniano in vitro tras la exposición a diferentes diodos LEDs que emiten radiación de diferente composición espectral, como se observa en la figura 4.

Evaluar el daño en el ADN del tejido retiniano in vitro tras la exposición a diferentes diodos LEDs que emiten radiación de diferente composición espectral, como se observa en la figura 5.

Determinar la apoptosis del tejido retiniano in vitro tras la exposición a diferentes diodos LEDs que emiten radiación de diferente composición espectral, como se observa en la figura 6.

Tras la evaluación y determinación de la toxicidad se evalúa las soluciones preconizadas en la presente invención.

Tabla 1 En la tabla 1 se establece un resumen de los reactivos, equipamiento y material suministrado usado en el estudio. Por otro lado, se ha diseñado un dispositivo de iluminación que consta de seis zonas de iluminación diferenciadas y separadas entre sí mediante barreras separadoras de material blanco. Cada una de las zonas contiene un LED que producen luz de irradiancia 5mW/cm 2 pero que emite luz de diferente composición espectral:

LED azul (468nm)

LED verde (525nm)

- LED rojo (616nm)

LED blanco T a Color 5400 e K

En la figura 3 se representa esquemáticamente el dispositivo de iluminación utilizado y las curvas espectrales de emisión de cada uno de los LEDs. Este dispositivo se colocó sobre la placa de cultivo y las células se expusieron a la luz LED durante 3 ciclos de luz-oscuridad (12 horas / 12 horas) con y sin la interposición del elemento bloqueante de longitudes de onda corta. Tal como se muestra, existe una zona no iluminada por LEDs donde se colocan las células no expuestas a la luz que se utilizaron como control negativo. En esta realización particular, no limitativa, el elemento bloqueante se define como un elemento bloqueante de longitudes de onda corta consistente en un sustrato con un pigmento amarillo distribuido de manera en su superficie y, por que dicho pigmento tiene una densidad óptica tal que permite la absorción selectiva de longitudes de onda corta comprendidas entre 380 nm y 500 nm en un rango comprendido entre el 1 y el 99%. Más concretamente se trata de un film o película multicapa, donde una de ellas está pigmentada.

Cultivo celular y diseño de placa

Las células del epitelio pigmentario de la retina (RPE) fueron descongeladas siguiendo las instrucciones del proveedor, en medio de cultivo "Epithelial cell culture médium", suplementado con Suero bovino fetal (SBF) y factores de crecimiento. A las 72 horas y una vez que el cultivo llegó a la confluencia se levantaron las células con Tripsina- EDTA y se sembraron a una densidad de 5000 células/pocilio en placa de 96 pocilios previamente tratadas con poli-lisina. El cultivo se mantuvo durante 24 horas después de las cuales se reemplazó el medio por de medio fresco (300μΙ/ροαΙΙο). Este procedimiento se repitió cada uno de los días en los que se realizó el experimento para evitar evaporaciones por el desprendimiento de calor producido por las luces. La placa con el dispositivo de iluminación se colocó dentro del incubador a 37 e C en una atmósfera de 5% C0 2 .

El experimento de toxicidad se realizó después de que las células fuesen incubadas en presencia de luz de diferentes características espectrales, durante 3 ciclos de exposición y reposo de 12 horas por ciclo.

Las muestras fueron lavadas con PBS y fijadas con Paraformaldeido al 4% durante 15 minutos. Después de la fijación, las células se permeabilizaron con Tritón al 0,3 % durante 10 minutos. Una vez permeabilizadas las muestras se bloquearon con BSA al 5 % y a continuación se añadieron los anticuerpos anticaspasa y anti H2AX disuletos en PBS+BSA 2,5 % a una concentración de 1 :400 para la determinación de apoptosis y daño en el ADN respectivamente. Tras una hora de incubación se lavaron las muestras con PBS y se añadieron los anticuerpos secundarios Alexa 594 y Alexa 633 a la misma concentración que el anticuerpo primario y se incubaron durante otros 30 minutos. Después de la incubación se lavaron las muestras y la señal se leyó en el microscopio de fluorescencia BD Pathway 855. Para la activación de las caspasas las imágenes se capturaron a 633 nm de emisión y para el H2AX a 594 nm.

Análisis estadístico

Cada experimento se repitió al menos 2 veces. Los valores son dados como media ± desviación estándar. Los datos fueron analizados utilizando el test estadístico t-student no pareado con el software estadístico Statgraphics versión Centurión XVI. I (USA). Se consideraron valores significativos p-valores menores a 0.05.

Resultados. Viabilidad celular

Después de un periodo de 3 ciclos de exposición a la luz durante 12 horas, alternados con 3 ciclos de recuperación de otras 12 horas, los núcleos de las células primarias humanas del epitelio pigmentario de la retina humana se tiñeron con DAPI para contar el número de células por pocilio.

Las células no irradiadas crecieron bien en los pocilios, sin embargo la irradiación con luz LED monocromática inhibió el crecimiento de las células. La luz azul (468nm) produjo una disminución muy significativa del número de células, aunque también se observó el efecto fototóxico para la luz verde (525nm). En cuanto a la luz blanca (T a =5400 e K) se observaron diferencias estadísticamente significativas

Con la presencia del elemento bloqueante de longitudes de onda corta se observó un aumento de la viabilidad celular, principalmente en las células expuestas a luz blanca (T a =5400 e K) y luz azul (468nm) tal y como se muestra en la tabla 2.

Tabla 2

En la figura 4 se puede observar el efecto de la luz LED y el efecto fotoprotector de un elemento bloqueante que absorbe selectivamente las longitudes de onda corta sobre la viabilidad celular en células del epitelio pigmentario de la retina humana. UF significa unidad fluorimétrica.

Resultados: daño en el ADN

Para estudiar si la radiación tuvo algún efecto en la integridad del ADN celular, las células se marcaron utilizando el anticuerpo H2AX.

La H2AX es una variante de la histona H2A que está involucrada en la reparación del ADN, es decir cuando hay daño en el ADN nuclear. Cuando se produce la rotura de la doble cadena del ADN, la histona H2AX es rápidamente fosforilada en la serina 139 por quinasa ATM y se convierte en Gamma-H2AFX.

Este paso de fosforilación puede extenderse a varios miles de nucleosomas desde el sitio de rotura de la doble cadena y puede marcar la cromatina de los alrededores en el reclutamiento de las proteínas necesarias para la señalización de daño y reparación del ADN. Como parte de modificaciones posttraduccionales de la apoptosis, causada por daños severos en el ADN, una alta expresión de H2AX fosforilada se considera como un indicador preciso de apoptosis.

Los resultados de los experimentos mostraron que el anticuerpo anti H2AX reconoce sitios de histonas fosforiladas tras la irradiación con luz LED indicando una activación de los mecanismos de reparación del ADN.

Al interponer el elemento bloqueante de las longitudes de onda corta se observó una disminución muy significativa de la activación de la histona H2AX, indicativo de un menor daño en el ADN. Esta disminución fue del 97% para la luz LED blanca (T a =5400 e K), azul (468nm) y verde (525nm) y del 95% en las células expuestas a luz LED roja. Tal y como se observa en la tabla 3.

Tabla 3

En la figura 5 se muestra el efecto de la luz LED y el efecto foto-protector de un elemento bloqueante que absorbe selectivamente las longitudes de onda corta sobre la activación de la histona H2AX en células del epitelio pigmentario de la retina humana. UF significa unidad fluorimétrica.

Resultados: apoptosis

Se determinó la activación de las caspasas 3,7 ya que estas enzimas están implicadas en la regulación y en la ejecución de la apoptosis. Las células se marcaron utilizando el anticuerpo anticaspasa.

La irradiación con luz LED en las células provocó un aumento en el porcentaje de células apoptóticas en el cultivo. La activación de las caspasas se observa como una coloración rosada alrededor del núcleo teñido con azul (DAPI).

La interposición del elemento bloqueante de longitudes de onda corta indujo una disminución muy significativa de la activación de las caspasas indicativo de apoptosis en las células expuestas a las diferentes fuentes de iluminación LED. Esta disminución fue del 89% para las luces blancas (T a =5400 e K) y azules (468nm), del 54% para la luz verde (525nm) y 76% para la luz roja, tal y como se observa en la tabla 4.

En la figura 6 se muestra el efecto de la luz LED y efecto foto-protector de un elemento bloqueante que absorbe selectivamente las longitudes de onda corta sobre la activación de la caspasa 3,7 en células del epitelio pigmentario de la retina humana. UF significa unidad fluorimétrica.

Una vez analizado el problema y un ejemplo de solución, la luz, sobre todo la de menor longitudes de onda, en 3 ciclos de 12 horas de exposición alternado con 12 horas de recuperación afecta al crecimiento de las células del epitelio pigmentario de la retina humana. Se produce un aumento del número de células que expresan la histona H2AX (daño ADN) y caspasa 3,7 (apoptosis).

En todos los casos el elemento bloqueanteque absorbe selectivamente las longitudes de onda corta ejerce un efecto protector frente a los efectos dañinos de la luz sobre las células del epitelio pigmentario de la retina humana.

Selección de la densidad óptica del elemento bloqueante que absorbe las longitudes de onda cortas

Es evidente para un experto en la materia que otras realizaciones particulares pueden ser posibles y no sólo el indicado en el ejemplo anterior. No obstante, en todas las realizaciones particulares se ha de tener en cuenta que se ha de seleccionar la absorbancia con la que se bloquea las longitudes de onda comprendidas entre 380 y 500 nm o bien como reducir, por software, dicha emisión de forma selectiva sin reducir la intensidad o cantidad de luz. Para ello, la presente invención establece una serie de factores (tabla 5), a los que se les dota de un determinado peso máximo y mínimo para establecer precisamente, el máximo y mínimo de absorbancia para cada individuo:

Límite máximo Límite mínimo

Factor Grado (%) (%)

0-10 4 1

10-20 5 2

Edad 20-40 5 2

(años)

40-60 7 4

60-75 10 8

> 75 12 8

Smartphones(25-40 cm) 2 1

Tipos de dispositivo Tablets (25-40 cm) 3 1

usados (distancia de Pantallas de ordenador (41 - trabajo) 70cm) 4 2

Pantallas de televisión (>70

cm) 4 2

< 3 2 1

Tiempo de exposición 3-5 3 2

total 5-8 4 3

(horas)

8-10 5 3

> 10 5 3

Condiciones de menor

Fotópica (>5) 2 1 iluminación ambiente

durante el uso de los Mesópica (0.005-5) 5 2

dispositivos

(cd/m2) Escotópica (<0.005) 10 4

Patologías retinianas

Estadio leve 50 30

Estadio moderado 60 40

Estadio rave 70 50

Patologías corneales

Estadio leve 20 10

Patología Estadio moderado 30 20

Estadio grave 40 30

Patologías palpebrales 5 2

Patologías conjuntivales 5 2

Patologías esclerales 5 2

Glaucoma 20 10

Pseudofáquica/Afaquia 30 10

Tabla 5

La suma de los distintos factores que se indican a modo de ejemplo en la tabla 5 es lo que da como resultado un umbral máximo y mínimo de absorbancia correspondiente con la figura 2, donde, a modo de ejemplo se indica que para un usuario entre 25 años (máx. 5, mín. 2) que trabaje mediante un ordenador (4/2), con un tiempo de exposición a la fuente de iluminación por parte del usuario menos de 3 horas (2/1 ), con una iluminación ambiente del lugar donde interactúa el usuario con la fuente de iluminación tipo LED fotópica (2/1 ) y sin patologías, tendríamos una absorbancia máxima en el rango de 380-500 nm de (5+2+2+2) un 13%, mientras que el mínimo de absorbancia sería del 6%, tal y como se muestra, por ejemplo en la figura 2. Sin embargo, si este mismo individuo utiliza varios dispositivos electrónicos (ordenador, tablet y smartphone) durante más de 10 horas en ambientes de alta y baja iluminación el rango de absorbancias recomendado estaría entre 1 1 -24%. Por su parte si el individuo presentase una patología retiniana moderada y estuviese expuesto a la televisión durante 3-5 horas al día en condiciones de alta iluminación el rango de absorbancias recomendado sería 47-74%.

Se podría pensar que no tiene porqué haber un rango máximo de la absorbancia y bloquear totalmente el paso de las longitudes de onda corta comprendidas entre 380-500. No obstante, el bloqueo total de la luz azul produce efectos tanto en la visibilidad de la pantalla como en el propio ciclo circadiano del individuo, por lo que es lógico establecer un rango máximo y mínimo de la absorbancia, minimizando dichos efectos negativos. Los ejemplos y realizaciones prácticas para conseguir esta absorbancia selectiva varían ya que puede ser un sustrato multicapa (el elemento bloqueante utilizado en el ejemplo), un revestimiento (gel, espuma, emulsión, solución, disolución o mezcla) con un pigmento de esta densidad óptica, o bien mediante una reducción por software de la emisión en el espectro de 380 - 500 nm.

El dispositivo electrónico portátil (100) como el que puede ser empleado en la presente invención de acuerdo con algunas realizaciones prácticas se muestra en la figura 7. Más concretamente, el dispositivo 100 electrónico portátil de la invención incluye una memoria 102, un controlador 104 de memoria, una o más unidades 106 de procesamiento (CPU), una interfaz 108 de periféricos, un sistema 1 12 de circuitos de RF, un sistema 1 14 de circuitos de audio, un altavoz 1 16, un micrófono 1 18, un subsistema 120 de entrada/salida (l/O), una pantalla 126 LED, otros dispositivos 128 de entrada o de control y un puerto 148 externo. Estos componentes se comunican sobre uno o más buses de comunicación o líneas 1 10 de señales. El dispositivo 100 puede ser cualquier dispositivo electrónico portátil, incluyendo, aunque no en sentido limitativo, un ordenador portátil, un ordenador de tableta, un teléfono móvil, un reproductor de medios, un asistente digital personal (PDA), o similar, incluyendo una combinación de dos o más de estos artículos. Debe apreciarse que el dispositivo 100 es sólo un ejemplo de un dispositivo 100 electrónico portátil y que el dispositivo 100 puede tener más o menos componentes que los mostrados o una configuración diferente de componentes. Los diferentes componentes mostrados en la figura 1 pueden implementarse en hardware, software o en una combinación de ambos, incluyendo uno o más circuitos integrados de aplicación específica y/o de procesamiento de señales. Del mismo modo, se ha definido la pantalla 126 como LED, aunque la invención puede implementarse igualmente en dispositivos con una pantalla estándar. La memoria 102 puede incluir una memoria de acceso aleatorio de alta velocidad y también puede incluir una memoria no volátil, tal como uno o más dispositivos de almacenamiento en disco magnético, dispositivos de memoria flash u otros dispositivos de memoria de estado sólido no volátil. En algunas realizaciones, la memoria 102 puede incluir además un almacenamiento situado de forma remota con respecto al uno o más procesadores 106, por ejemplo un almacenamiento conectado a una red al que se accede a través del sistema 1 12 de circuitos de RF o del puerto 148 externo y una red de comunicaciones (no mostrada) tal como Internet, intranet(s), redes de área local (LAN), redes de área local extendidas (WLAN), redes de área de almacenamiento (SAN) y demás, o cualquiera de sus combinaciones adecuadas. El acceso a la memoria 102 por otros componentes del dispositivo 100, tales como la CPU 106 y la interfaz 108 de periféricos, puede controlarse mediante el controlador 104 de memoria.

La interfaz 108 de periféricos conecta los periféricos de entrada y salida del dispositivo a la CPU 106 y a la memoria 102. Uno o más procesadores 106 ejecutan diferentes programas de software y/o conjuntos de instrucciones almacenados en la memoria 102 para realizar diferentes funciones del dispositivo 100 y para el procesamiento de datos.

En algunas realizaciones, la interfaz 108 de periféricos, la CPU 106 y el controlador 104 de memoria pueden implementarse en un único chip, tal como un chip 1 1 1 . En algunas otras realizaciones, pueden implementarse en varios chips.

El sistema 1 12 de circuitos de RF (radiofrecuencia) recibe y envía ondas electromagnéticas. El sistema 1 12 de circuitos de RF convierte las señales eléctricas en ondas electromagnéticas y viceversa y se comunica con las redes de comunicaciones y otros dispositivos de comunicaciones a través de las ondas electromagnéticas. El sistema 1 12 de circuitos de RF puede incluir un sistema de circuitos ampliamente conocido para realizar estas funciones, incluyendo aunque no en sentido limitativo, un sistema de antena, un transceptor de RF, uno o más amplificadores, un sintonizador, uno o más osciladores, un procesador de señales digitales, un conjunto de chips CODEC, una tarjeta de módulo de identidad de abonado (SIM), una memoria, etc. El sistema 1 12 de circuitos de RF puede comunicarse con redes, tales como Internet, también denominada World Wide Web (WWW), una Intranet y/o una red inalámbrica, tal como una red telefónica celular, una red de área local inalámbrica (LAN) y/o una red de área metropolitana (MAN) y con otros dispositivos mediante comunicación inalámbrica. La comunicación inalámbrica puede utilizar cualquiera de una pluralidad de normas, protocolos y tecnologías de comunicaciones, incluyendo, aunque no en sentido limitativo, el sistema global para comunicaciones móviles (GSM), el entorno GSM de datos mejorado (EDGE), el acceso múltiple por división de código de banda ancha (W-CDMA), el acceso múltiple por división de código (CDMA), el acceso múltiple por división de tiempo (TDMA), Bluetooth, fidelidad inalámbrica (Wi-Fi) (por ejemplo, IEEE 802.1 1 a, IEEE 802.1 1 b, IEEE 802.1 1 g y/o IEEE 802.1 1 η), protocolo de voz sobre Internet (VolP), Wi-MAX, un protocolo para correo electrónico, mensajería instantánea y/o servicio de mensajes cortos (SMS) o cualquier otro protocolo de comunicación adecuado, incluyendo protocolos de comunicación aún no desarrollados en la fecha de presentación de este documento. El sistema 1 14 de circuitos de audio, el altavoz 1 16 y el micrófono 1 18 proporcionan una interfaz de audio entre un usuario y el dispositivo 100. El sistema 1 14 de circuitos de audio recibe datos de audio de la interfaz 108 de periféricos, convierte los datos de audio en una señal eléctrica y transmite la señal eléctrica al altavoz 1 16. El altavoz convierte la seña eléctrica en ondas de sonido audibles para el ser humano. El sistema 1 14 de circuitos de audio también recibe señales eléctricas convertidas por el micrófono 1 16 a partir de ondas de sonido. El sistema 1 14 de circuitos de audio convierte la señal eléctrica en datos de audio y transmite los datos de audio a la interfaz 108 de periféricos para su procesamiento. Los datos de audio pueden recuperarse y/o transmitirse a la memoria 102 y/o al sistema 1 12 de circuitos de RF mediante la interfaz 108 de periféricos. En algunas realizaciones, el sistema 1 14 de circuitos de audio incluye también una conexión de auriculares (no mostrada). La conexión de auriculares proporciona una interfaz entre el sistema 1 14 de circuitos de audio y periféricos de entrada salida de audio desmontables, tales como auriculares de sólo salida o un auricular tanto de salida (auriculares para uno o ambos oídos) como de entrada (micrófono).

El subsistema 120 de l/O proporciona la interfaz entre los periféricos de entrada/salida del dispositivo 100, tal como la pantalla 126 LED y otros dispositivos 128 de entrada/control, y la interfaz 108 de periféricos. El subsistema 120 de l/O incluye un controlador 122 de pantalla LED y uno o más controladores 124 de entrada para otros dispositivos de entrada o de control. El o los controladores 124 de entrada recibe(n)/envía(n) señales eléctricas desde/hacia otros dispositivos 128 de entrada o de control. Los otros dispositivos 128 de entrada/control pueden incluir botones físicos (por ejemplo botones pulsadores, botones basculantes, etc.), diales, conmutadores deslizantes, y/o medios de localización geográfica 201 , como GPS o equivalentes. La pantalla 126 LED en esta realización práctica proporciona tanto una interfaz de salida como una interfaz de entrada entre el dispositivo y un usuario. El controlador 122 de la pantalla LED recibe/envía señales eléctricas desde/hacia la pantalla 126 LED. La pantalla 126 LED muestra la salida visual al usuario. La salida visual puede incluir texto, gráficos, vídeo y cualquiera de sus combinaciones. Parte o toda la salida visual puede corresponderse con objetos de interfaz de usuario, cuyos detalles adicionales se describen posteriormente.

La pantalla 126 LED también acepta entradas de usuario basándose en el contacto háptico. La pantalla 126 LED forma una superficie sensible al contacto que acepta las entradas del usuario. La pantalla 126 LED y el controlador 122 de la pantalla LED (junto con cualquiera de los módulos asociados y/o conjuntos de instrucciones de la memoria 102) detecta el contacto (y cualquier movimiento o pérdida de contacto) sobre la pantalla 126 LED y convierte el contacto detectado en interacción con los objetos de interfaz de usuario, tales como una o más teclas programables que se muestran en la pantalla LED. En una realización a modo de ejemplo, un punto de contacto entre la pantalla 126 LED y el usuario se corresponde con uno o más dedos del usuario.

La pantalla 126 LED es o puede ser formada por una pluralidad de diodos emisores de luz y más concretamente formada por LED blancos, aunque en otras realizaciones pueden ser otro tipo de emisores LED.

La pantalla 126 LED y el controlador 122 de pantalla LED pueden detectar el contacto y cualquier movimiento o falta del mismo utilizando cualquiera de una pluralidad de tecnologías de sensibilidad de contacto, incluyendo, aunque no en sentido limitativo, tecnologías capacitivas, resistivas, de infrarrojos y de ondas acústicas de superficie, así como otras disposiciones de sensores de proximidad u otros elementos para determinar uno o más puntos de contacto con la pantalla 126 LED.

El dispositivo 100 también incluye un sistema 130 de alimentación para alimentar los diferentes componentes. El sistema 130 de alimentación puede incluir un sistema de gestión de energía, una o más fuentes de alimentación (por ejemplo baterías, corriente alterna (CA)), un sistema recargable, un circuito de detección de fallos de alimentación, un convertidor o inversor de energía, un indicador del estado de la energía (por ejemplo, un diodo emisor de luz (LED)) y cualquier otro componente asociado con la generación, gestión y distribución de la energía en dispositivos portátiles.

En algunas realizaciones, los componentes de software incluyen un sistema 132 operativo, un módulo 134 (o conjunto de instrucciones) de comunicación, un módulo 138 (o conjunto de instrucciones) de contacto/movimiento, un módulo 140 (o conjunto de instrucciones) gráfico, un módulo 144 (o conjunto de instrucciones) del estado de la interfaz de usuario y una o más aplicaciones 146 (o conjunto de instrucciones).

El sistema 132 operativo (por ejemplo, Darwin, RTXC, LINUX, UNIX, OS X, WINDOWS, o un sistema operativo embebido tal como VxWorks), incluye diferentes componentes de software y/o controladores para controlar y gestionar las tareas generales del sistema (por ejemplo, la gestión de memoria, el control de los dispositivos de almacenamiento, la gestión de la energía, etc.) y facilita la comunicación entre los diferentes componentes del hardware y del software.

El módulo 134 de comunicación facilita la comunicación con otros dispositivos a través de uno o más puertos 148 externos e incluye también diferentes componentes de software para gestionar los datos recibidos por el sistema 1 12 de circuitos de RF y/o el puerto 148 externo. El puerto 148 externo (por ejemplo, un bus serie universal (USB), FIREWIRE, etc.) está adaptado para conectarse directamente a otros dispositivos o indirectamente a través de una red (por ejemplo, Internet, LAN inalámbricas, etc.).

El módulo 138 de contacto/movimiento detecta el contacto con la pantalla 126 LED, junto con el controlador 122 de la pantalla LED. El módulo 138 de contacto/movimiento incluye diferentes componentes de software para realizar diferentes operaciones relacionadas con la detección del contacto con la pantalla 126 LED, tales como determinar si se ha producido el contacto, determinar si hay movimiento del contacto y realizar un seguimiento del movimiento a través de la pantalla LED, y determinar si se ha interrumpido el contacto (es decir, si el contacto ha cesado). La determinación del movimiento del punto de contacto puede incluir determinar la velocidad (magnitud), la velocidad (magnitud y dirección) y/o la aceleración (incluyendo magnitud y/o dirección) del punto de contacto. En algunas realizaciones, el módulo 126 de contacto/movimiento y el controlador 122 de la pantalla LED también detectan el contacto sobre la almohadilla LED.

El módulo 140 gráfico incluye diferentes componentes de software conocidos para mostrar y visualizar gráficos en la pantalla 126 LED. Obsérvese que el término "gráficos" incluye cualquier objeto que pueda mostrarse a un usuario incluyendo, aunque no en sentido limitativo, texto, páginas Web, iconos (tales como objetos de interfaz de usuario que incluyan teclas programables), imágenes digitales, vídeos, animaciones y similares.

En algunas realizaciones, el módulo 140 gráfico incluye un módulo 142 de intensidad óptica. El módulo 142 de intensidad óptica controla la intensidad óptica de los objetos gráficos, tales como los objetos de interfaz de usuario, mostrados en la pantalla 126 LED. El control de la intensidad óptica puede incluir el aumento o la disminución de la intensidad óptica de un objeto gráfico. En algunas realizaciones, el aumento o la disminución pueden seguir funciones predeterminadas. El módulo 144 de estado de interfaz de usuario controla el estado de la interfaz de usuario del dispositivo 100. El módulo 144 de estado de interfaz de usuario puede incluir un módulo 150 de bloqueo y un módulo 152 de desbloqueo. El módulo de bloqueo detecta la satisfacción de cualquiera de una o más condiciones para efectuar la transición del dispositivo 100 a un estado bloqueado de la interfaz de usuario y para efectuar la transición del dispositivo 100 al estado bloqueado. El módulo de desbloqueo detecta la satisfacción de cualquiera de una o más condiciones para efectuar la transición del dispositivo a un estado desbloqueado de la interfaz de usuario y para efectuar la transición del dispositivo 100 al estado desbloqueado. La aplicación o aplicaciones 130 puede(n) incluir cualquier aplicación instalada en el dispositivo 100, incluyendo, aunque no en sentido limitativo, un navegador, una agenda de direcciones, una lista de contactos, correo electrónico, mensajería instantánea, procesamiento de textos, emulaciones de teclado, objetos gráficos, aplicaciones JAVA, encriptación, gestión de derechos digitales, reconocimiento de voz, replicación de voz, capacidad de determinación de la posición (tal como la proporcionada por el sistema de posicionamiento global (GPS)), un reproductor de música (que reproduce música grabada almacenada en uno o más archivos, tales como archivos MP3 o AAC), etc.

En algunas realizaciones, el dispositivo 100 puede incluir uno o más sensores ópticos opcionales (no mostrados), tales como sensores de imágenes CMOS o CCD 200, para su uso en aplicaciones para la formación de imágenes.

Así pues, el dispositivo electrónico portátil (100) comprende, esencialmente, una pantalla (126) LED; uno o más procesadores (106); una memoria (102); y uno o más programas en el que el o los programas (132 a 146) están almacenados en la memoria (102) y configurados para ejecutarse mediante, al menos, el o los procesadores (106), incluyendo los programas (132 a 146) instrucciones para calcular las emisiones de longitudes de onda corta nocivas comprendidas entre 380 y 500 nm y reducir selectivamente la emisión de longitudes de onda corta comprendida entre 380-500 nm de al menos una porción de los LED contenidos en la pantalla (126). Todo ello, tal y como ya ha sido indicado anteriormente.

La reducción selectiva se realiza modificando los colores en el sistema operativo (134) o en el módulo de intensidad de color (142). En todo caso, también existe la posibilidad de que dicha reducción selectiva sea progresiva temporalmente de tal forma que a mayor tiempo de exposición a la pantalla (126) del dispositivo (100) mayor será la reducción.

Finalmente, el producto de programa informático con instrucciones configuradas para su ejecución por uno o más procesadores (106) que, cuando son ejecutadas por un dispositivo electrónico portátil (100) según se ha descrito hacen que dicho dispositivo (100) lleve a cabo el procedimiento según el método implementado por ordenador para bloquear las longitudes de onda corta en fuentes de iluminación de tipo LED caracterizado por que comprende las etapas de: (i) calcular las emisiones de longitudes de onda corta nocivas comprendidas entre 380 y 500 nm; y (ii) reducir selectivamente la emisión de longitudes de onda corta comprendida entre 380-500 nm de los LED contenidos en la pantalla en función del cálculo establecido en la etapa (i).

El cálculo de las emisiones nocivas es función de al menos una de las siguientes variables: la edad de un usuario de una fuente de iluminación de tipo LED, la distancia de separación respecto de la fuente de iluminación tipo LED, el tamaño de la fuente de iluminación tipo LED, el tiempo de exposición a la fuente de iluminación por parte del usuario, la iluminación ambiente del lugar donde interactúa el usuario con la fuente de iluminación tipo LED y la posible patología retiniana y/o corneal.

Este producto de programa informático puede ser implementado físicamente en el propio hardware de la pantalla o bien en el controlador de video de un sistema informático cualquiera que comprenda una pantalla tipo LED.

Tanto con el método implementado por ordenador, como con el dispositivo electrónico portátil (100), como con el producto informático descrito se alcanza igualmente proteger la retina, la córnea y el cristalino de la acción nociva de las longitudes de onda corta, así como eliminar la fatiga visual, mejorar el confort y la función visual, y evitar el insomnio, objetos últimos de la invención.

Una de las posibilidades que otorga la invención es la posibilidad de cambiar el fondo de cualquier documento a uno menos agresivo para el ojo humano. Efectivamente, en la actualidad, la mayoría de los documentos tienen un fondo blanco, mientras que su contenido está en un color que ofrece un fuerte contraste, como el negro, azul, rojo o verde habitualmente. Ello está condicionado por el hecho de que los documentos electrónicos, en general, intentan imitar a los documentos escritos en papel, además de minimizar el coste de impresión de dichos documentos.

No obstante, ese contraste, tal y como se ha descrito, implica una fuerte emisión de luz con un contenido nocivo para el ojo humano. Por ello, y gracias al método descrito, el método implementado por ordenador, el dispositivo y el producto informático implementan una etapa adicional de detectar el fondo del documento que visualiza el usuario y una segunda etapa de cambio de dicho fondo a uno con una emisión reducida en el espectro indicado.

Ensayo de caracterización lumínica de pantallas con dispositivos electrónicos portátiles tipo tableta retroiluminadas con LED. En aras de justificar la conveniencia de la invención se ha implementado un ensayo de caracterización lumínica de varias tabletas presentes en el mercado y retroiluminadas con LED.

En el ensayo se definen los siguientes conceptos:

Espectro de emisión es el conjunto de frecuencias de las ondas electromagnéticas que se obtienen al descomponer las radiaciones emitidas por la fuente de luz.

Irradiancia (mW/cm2): Magnitud radiométrica utilizada para describir la potencia incidente por unidad de superficie de todo tipo de radiación electromagnética. El objetivo del ensayo es determinar las características lumínicas de 3 pantallas de tabletas con retro-iluminación LED que proyectan diferentes imágenes en su pantalla: a) Determinar el espectro de emisión de las fuentes de iluminación

b) Determinar la irradiancia de las fuentes de iluminación

c) Calcular la irradiancia para cada longitud de onda a partir de la medida del espectro de emisión de la pantalla y de la irradiancia total.

Sobre los modelos Apple IPad 4, Asus Memo Pad Smart y Samsung Galaxy Tab 10.1 (todo ello marcas registradas por sus respectivos propietarios) se realizaron medidas fueron realizadas para un total de 22 fondos de pantalla de diferentes colores. Se utilizaron los 3 colores primarios (rojo, verde y azul) a los que se le realizaron variaciones de matiz y saturación. Así mismo se realizaron las medidas con un fondo blanco. En la siguiente tabla se presenta el matiz, saturación y luminosidad de cada uno de los colores de la imagen proyectada en la pantalla de las tabletas que han sido valorados:

Verde Puro 80 240 120 0 255 0

Verde 1 83 240 120 0 255 1

Verde 2 8S 240 120 0 255 32

Verde 3 87 240 120 0 255 45

Verde A 80 220 120 11 244 11

Verde B 80 200 120 21 23 21

Verde C 80 180 120 32 223 32

Tabla 6

Para determinar el espectro de emisión de las fuentes de iluminación LED se utilizó el espectrofotometro Ocean Optics Redtide USB 650. Los datos fueron analizados mediante el software Ocean Optics SpectraSuite y representados gráficamente mediante el software Sigmaplot.

El protocolo de adquisición de adquisición de medidas utilizado fue:

Tiempo de exposición: 200 milisegundos

- N e de exploraciones de intensidad: 5 (Cada medida de emisión de intensidad se obtiene a partir de un promedio de 5 medidas realizadas por el instrumento).

La irradiancia total de las fuentes de iluminación se determinó con un radiómetro Thorlabs PM100USB a una distancia de 35 cm.

Para el cálculo de la irradiancia según su longitud de onda se realizó el siguiente análisis matemático:

EÍA]

¡'•T

Donde:

Ι(λ) es la irradiancia en función de la longitud de onda.

I T es la irradiancia total medida en el procedimiento experimental.

Ε(λ) es el espectro electromagnético relativo en función de la longitud de onda medida en el procedimiento experimental. E T es el espectro electromagnético total medido en el procedimiento experimental.

Resultados del ensayo para el modelo Asus Memo Pad Smart En la gráfica mostrada en la figura 8A se representa la irradiancia (mW/cm2) en función de la longitud de onda de la tableta Asus Memo Pad Smart, utilizando como fondo de la pantalla los colores primarios (rojo, verde y azul) y una imagen de color blanco. Dentro de la figura 8 y en las gráficas posteriores se representa la variación en las características lumínicas de la pantalla de la tableta debida a un cambio en el matiz (figura 8B) o la saturación de la imagen de cada uno de los colores primarios (figura 8C).

Por otro lado en la figura 8D se representa la irradiancia (mW/cm 2 ) en función de la longitud de onda de la tablet Asus Memo Pad Smart con y sin la interposición de un filtro protector que absorbe parcialmente las longitudes de onda corta del espectro visible, de acuerdo con el objeto de la invención. En la tabla 7 se indican los valores representados:

Tabla 7

Resultados del ensayo para el modelo Apple i Pad 4

En las gráficas de la figura 9 se representa la irradiancia (mW/cm 2 ) en función de la longitud de onda de la tableta ¡Pad 4, utilizando como fondo de la pantalla los colores primarios (rojo, verde y azul) y una imagen de color blanco (figura 9A). En las gráficas posteriores se representa la variación en las características lumínicas de la pantalla de la tableta debida a un cambio en el matiz (figura 9B) o la saturación de la imagen de cada uno de los colores primarios (figura 9C). Por otro lado en la figura 9D se representa la irradiancia (mW/cm2) en función de la longitud de onda de la tableta iPad 4 con y sin la interposición de un filtro protector que absorbe parcialmente las longitudes de onda corta del espectro visible, de acuerdo con el objeto de la invención. En la tabla 8 se indican los valores representados:

Tabla 8

Resultados del ensayo para el modelo Samsung Galaxy Tab 10. 1 En las gráficas de la figura 10 se representa la irradiancia (mW/cm2) en función de la longitud de onda de la tableta Samsung Galaxy Tab 10.1 , utilizando como fondo de la pantalla los colores primarios (rojo, verde y azul) y una imagen de color blanco (figura 10A).

En las gráficas posteriores se representa la variación en las características lumínicas de la pantalla de la tableta debida a un cambio en el matiz (figura 10B) o la saturación de la imagen de cada uno de los colores primarios (figura 10C). Por otro lado en la figura 10D se representa la irradiancia (mW/cm 2 ) en función de la longitud de onda de la tableta Samsung Galaxy Tab 10.1 con y sin la interposición de un filtro protector que absorbe parcialmente las longitudes de onda corta del espectro visible, de acuerdo con el objeto de la invención. En la tabla 9 se indican los valores representados:

Tabla 9

De acuerdo con los resultados indicados en todos los ensayos anteriores, queda demostrada que la reducción de la emisión provocada por las pantallas tipo LED en el espectro comprendido entre los 380-500 nm es beneficiosa y puede ser fácilmente corregida también vía hardware y software.