DISPOSITIVO ÓPTICO

D E S C R I P C I Ó N

OBJETO DE LA INVENCIÓN

La presente invención se refiere a un dispositivo óptico que permite conseguir redireccionar un haz de luz de una fuente de luz en una dirección determinada y sin tener que variar el ángulo de inclinación de la fuente de luz respecto a un plano horizontal de trabajo, consiguiendo distribuir la luz de manera homogénea en dicho plano horizontal de trabajo.

El objeto de la invención es también una lámpara de escritorio que comprende dicho dispositivo óptico que evita el problema del deslumbramiento generado por la visión directa de la fuente de luz debido a que la fuente de luz se encuentra dispuesta por debajo del plano de visión de un usuario que hace uso de dicha lámpara de escritorio, además de que dicha lámpara de escritorio no invade el área de trabajo del usuario.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN

Son conocidas en la técnica anterior diversos tipos de lámparas de escritorio que comprenden una base destinada a apoyarse o fijarse en el escritorio y un soporte que une la base con una fuente de luz, donde dicha fuente de luz suele presentar una pantalla de reflexión que limita la salida de la luz en un determinado ángulo.

En este tipo de lámparas de escritorio, el soporte y/o la fuente de luz presentan diferentes grados de libertad para poder disponerse en la posición requerida por el usuario, de manera que normalmente la fuente de luz se sitúa por encima de la visión del usuario, con lo que la cabeza del propio usuario genera una sombra en la zona a iluminar, o para evitar precisamente este inconveniente debe ser dirigida en una dirección oblicua al plano horizontal de trabajo o también a una dirección esencialmente vertical, con lo que es necesario variar el ángulo de inclinación de la fuente de luz respecto a un plano horizontal o respecto a la dirección esencialmente vertical, de manera que a menudo se producen deslumbramientos por la visión directa de la fuente de luz por parte del usuario. Además, dichas lámparas de escritorio suelen invadir el área de trabajo del usuario o la visión de elementos dispuestos frente al usuario debido a la posición que adopta el soporte y/o la fuente de luz para conseguir la iluminación deseada en el área de trabajo del usuario.

El dispositivo óptico y la lámpara de escritorio que comprende dicho dispositivo óptico solventan todos los inconvenientes descritos anteriormente.

DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN

El dispositivo óptico de la presente invención permite conseguir redireccionar un haz de luz de una fuente de luz prevista para irradiar en una dirección esencialmente vertical descendente y sin tener que variar el ángulo de inclinación de la fuente de luz respecto a un plano horizontal de trabajo, consiguiendo distribuir la luz de manera homogénea en dicho plano horizontal de trabajo.

El dispositivo óptico comprende

• una fuente de luz prevista para irradiar un haz de luz en una dirección esencialmente vertical descendente;

• una lente que a su vez comprende: o una primera superficie de reflexión total interna o TIR (siglas en inglés de “total intemal reflection”) a través de la que se refleja el haz de luz; y o una segunda superficie facetada a través de la que se refracta el haz de luz; donde la primera superficie se encuentra más próxima a la fuente de luz que la segunda superficie.

Opcionalmente, la segunda superficie facetada comprende una pluralidad de primeras caras y una pluralidad de segundas caras, donde cada una de las caras de la pluralidad de primeras caras se encuentra dispuesta de manera alterna con una segunda cara de la pluralidad de segundas caras.

Opcionalmente, la pluralidad de primeras caras comprende un primer ángulo de inclinación con respecto a la dirección esencialmente vertical descendente, y la pluralidad de segundas caras comprende un segundo ángulo de inclinación con respecto a la dirección esencialmente vertical descendente, es decir, estableciendo el origen de ángulos coincidente con la dirección esencialmente vertical descendente. Preferentemente, el primer ángulo de inclinación se encuentra entre 180° y 270° respecto a la dirección esencialmente vertical descendente, y el segundo ángulo de inclinación se encuentra entre 90° y 180° respecto a la dirección esencialmente vertical descendente, o sus conjugados, es decir, entre 120° y 90° y entre 270° y 180° respectivamente. Más preferentemente, el primer ángulo de inclinación se encuentra entre 210° y 270° respecto a la dirección esencialmente vertical descendente, y el segundo ángulo de inclinación se encuentra entre 120° y 180° respecto a la dirección esencialmente vertical descendente, o sus conjugados, es decir, entre 150° y 90° y entre 180° y 120° respectivamente. De esta manera, la luz proveniente de la fuente de luz prevista para irradiar en una dirección esencialmente vertical descendente se redirige en una dirección oblicua respecto a la dirección esencialmente vertical descendente, hacia la zona a iluminar, o, dicho de otro modo, de manera asimétrica respecto a la dirección esencialmente vertical descendente.

Opcionalmente, cada una de las caras de la pluralidad de primeras caras son caras rectas, mientras que cada una de las caras de la pluralidad de segundas caras son caras curvas. Preferentemente, cada una de las caras curvas de la pluralidad de segundas caras son cóncavas, tomando como referencia la dirección esencialmente vertical descendente. De esta manera, el haz de luz proveniente de la fuente de luz se homogeniza al pasar a través de la lente así configurada, lo que permite obtener un ángulo de cut-off o apantal lamiente menor de 78°.

Opcionalmente, la altura de la lente es inferior a 10mm, lo que permite redireccionar y homogeneizar la luz en un reducido espacio.

La invención se refiere también a una lámpara de escritorio que comprende el dispositivo óptico descrito anteriormente, que evita el problema del deslumbramiento generado por la visión directa de la fuente de luz debido a que la fuente de luz se encuentra dispuesta por debajo del plano de visión de un usuario que hace uso de dicha lámpara de escritorio, además de que dicha lámpara de escritorio no invade el área de trabajo del usuario.

La lámpara de escritorio comprende además una base destinada a apoyarse o fijarse en un escritorio y un soporte que une la base con la lente del dispositivo óptico, donde la fuente de luz se encuentra integrada en el soporte y donde el soporte que une la base con la fuente de luz es rígido, debido a que no es necesario variar el grado de inclinación del soporte y/o la fuente de luz con la configuración descrita más arriba de la lente del dispositivo óptico.

Además, la configuración de la lámpara de escritorio es tal, que la fuente de luz queda dispuesta a una altura inferior a 35cm del escritorio donde está destinada a apoyarse o fijarse la base, siendo preferentemente la altura combinada de la base, el soporte y la fuente de luz inferior a 35cm, lo que permite obtener en el escritorio una zona iluminada esencialmente elíptica de un diámetro mayor de al menos 700mm y un diámetro menor de al menos 500mm con un nivel de iluminación de al menos 1000 Ix.

DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS

Para complementar la descripción que se está realizando y con objeto de ayudar a una mejor comprensión de las características de la invención, de acuerdo con un ejemplo preferente de realización práctica de la misma, se acompaña como parte integrante de dicha descripción, un juego de dibujos en donde con carácter ilustrativo y no limitativo, se ha representado lo siguiente:

Figura 1.- Muestra una vista en sección del dispositivo óptico de la presente invención donde se ha representado la distribución de los rayos de luz emitidos por la fuente de luz a su paso por la lente.

Figura 2.- Muestra una vista en perspectiva superior de la lente del dispositivo óptico de la presente invención.

Figura 3.- Muestra una vista en sección BB de la lente del dispositivo óptico de la presente invención.

Figura 4.- Muestra una vista en perspectiva inferior de la lente del dispositivo óptico de la presente invención.

Figura 5.- Muestra una vista en detalle de la Figura 4, donde se observa la segunda superficie facetada a través de la que se refracta el haz de luz de la lente del dispositivo óptico de la presente invención.

Figura 6.- Muestra la distribución angular de intensidad luminosa del dispositivo óptico de la presente invención donde se observa que el haz de luz se encuentra por debajo de un ángulo de cut-off de 78°.

Figura 7.- Muestra una vista en alzado posterior de la lámpara de escritorio de la presente invención.

Figura 8.- Muestra una vista trasera de la lámpara de escritorio de la presente invención.

Figura 9.- Muestra una vista en sección AA de la Figura 8.

Figura 10.- Muestra una vista en perspectiva de la lámpara de escritorio de la presente invención iluminando una zona de trabajo.

Figura 11.- Muestra una vista en alzado de la Figura 10.

REALIZACIÓN PREFERENTE DE LA INVENCIÓN

A continuación, se describirá de manera detallada el dispositivo óptico de la presente invención.

El dispositivo óptico comprende

• una fuente de luz (1) prevista para irradiar un haz de luz (2) en una dirección esencialmente vertical descendente;

• una lente (3) que a su vez comprende: o una primera superficie (4) de reflexión total interna a través de la que se refleja el haz de luz (2); y o una segunda superficie (5) facetada a través de la que se refracta el haz de luz (2); donde la primera superficie (4) se encuentra más próxima a la fuente de luz (1) que la segunda superficie (5). Tal y como se observa en la Figura 1, la distribución de los rayos de luz del haz de luz emitido por la fuente de luz a su paso por la lente presenta una primera zona delimitada por la primera superficie (4) donde los rayos de luz son internamente reflejados totalmente y una zona tras el paso de los rayos de luz por la segunda superficie (5) donde dichos rayos de luz se refractan y son redirigidos de manera oblicua a la zona a iluminar.

En la Figura 3 se muestra una vista en sección BB de la lente del dispositivo óptico de la presente invención, donde se observa que la segunda superficie (5) facetada comprende una pluralidad de primeras caras (6) y una pluralidad de segundas caras (7), donde cada una de las caras (6) de la pluralidad de primeras caras (6) se encuentra dispuesta de manera alterna con una segunda cara (7) de la pluralidad de segundas caras (7), donde cada una de las caras (6) de la pluralidad de primeras caras (6) son caras rectas, mientras que cada una de las caras (7) de la pluralidad de segundas caras (7) son caras curvas. Preferentemente, cada una de las caras curvas de la pluralidad de segundas caras (7) son cóncavas, tomando como referencia la dirección esencialmente vertical descendente (+Y). Además, el haz de luz (2) proveniente de la fuente de luz se homogeniza al pasar a través de la lente así configurada, lo que permite obtener un ángulo de cut-off o apantal lamiente menor de 78°.

Preferentemente, tal y como se observa en la Figura 3, la primera superficie (4) de reflexión total interna a través de la que se refleja el haz de luz (2) presenta en sección una primera cara curva (8) y una segunda cara recta (9).

La lente (3) comprende además unas terceras superiores (10, 11) de refracción, a través de las que el haz de luz (2) entra en la lente (3), dispuestas entre la fuente de luz (1) y la primera superficie (4) de reflexión total interna, siendo preferentemente estas terceras superficies (10, 11) curvas y/o rectas.

Opcionalmente, la altura de la lente desde las terceras superficies (10, 11) a la segunda superficie (5) es inferior a 10mm, lo que permite redireccionar y homogeneizar la luz en un reducido espacio.

La pluralidad de primeras caras (6) comprende un primer ángulo (a) de inclinación con respecto a la dirección esencialmente vertical descendente (+Y), y la pluralidad de segundas caras (7) comprende un segundo ángulo (β) de inclinación con respecto a la dirección esencialmente vertical descendente (+Y), es decir, estableciendo el origen de ángulos coincidente con la dirección esencialmente vertical descendente (+Y). Preferentemente, el primer ángulo (a) de inclinación se encuentra entre 180° y 270° respecto a la dirección esencialmente vertical descendente, y el segundo ángulo (β) de inclinación se encuentra entre 90° y 180° respecto a la dirección esencialmente vertical descendente, o sus conjugados, es decir, entre 120° y 90° y entre 270° y 180° respectivamente. Más preferentemente, el primer ángulo (a) de inclinación se encuentra entre 210° y 270° respecto a la dirección esencialmente vertical descendente, y el segundo ángulo (β) de inclinación se encuentra entre 120° y 180° respecto a la dirección esencialmente vertical descendente, o sus conjugados, es decir, entre 150° y 90° y entre 180° y 120° respectivamente. Más preferentemente todavía, el primer ángulo (a) de inclinación es esencialmente 240° respecto a la dirección esencialmente vertical descendente, y el segundo ángulo (β) de inclinación es esencialmente de 150° respecto a la dirección esencialmente vertical descendente, o sus conjugados, es decir, esencialmente 120° y esencialmente 210° respectivamente. De esta manera, la luz proveniente de la fuente de luz (1) prevista para irradiar en una dirección esencialmente vertical descendente (+Y) se redirige en una dirección oblicua respecto a la dirección esencialmente vertical descendente (+Y), hacia la zona a iluminar, o, dicho de otro modo, de manera asimétrica respecto a la dirección esencialmente vertical descendente. (+Y) y se homogeniza al pasar a través de la lente así configurada, lo que permite obtener un ángulo de cut-off o apantallamiento menor de 78°, tal y como se observa en la Figura 6.

En las Figuras 7 a 11 se ha representado la lámpara (30) de escritorio que comprende el dispositivo óptico descrito anteriormente.

La lámpara (30) de escritorio comprende además una base (13) destinada a apoyarse o fijarse en un escritorio y un soporte (14) que une la base (13) con la lente (3) del dispositivo óptico, donde la fuente de luz (1) se encuentra dispuesta en el soporte (14). El soporte (14) que une la base (13) con la fuente de luz (1) es rígido, debido a que no es necesario variar el grado de inclinación del soporte (14) y/o la fuente de luz (1) con la configuración descrita más arriba de la lente (3) del dispositivo óptico.

En la Figura 9 se muestra una vista en sección AA de la Figura 8 donde se observa como la lente (3) del dispositivo óptico se integra en la lámpara (30) de escritorio por medio de unos medios de anclaje (20) dispuestos en dicha lente (3), que son antagonistas de unos medios de anclaje (21) presentes en el soporte (14) de la lámpara (30) de escritorio.

En la Figura 10 se muestra la lámpara (30) de escritorio dispuesta sobre un escritorio (15) o superficie horizontal, donde la fuente de luz (1) queda dispuesta a una altura inferior a 35cm del escritorio (15) donde está destinada a apoyarse o fijarse la base (13), siendo preferentemente la altura combinada de la base (13), y el soporte (14) donde se integra la fuente de luz (1) inferior a 35cm, lo que permite obtener en el escritorio una zona iluminada esencialmente elíptica de un diámetro mayor de al menos 700mm y un diámetro menor de al menos 500mm con un nivel de iluminación de al menos 1000 Ix. Preferentemente, se obtiene además una zona iluminada con forma de corona elíptica dispuesta exteriormente a la zona iluminada esencialmente elíptica, de un diámetro mayor de al menos 700mm y un diámetro menor de al menos 500mm con un nivel de iluminación de al menos 750 Ix.

En la Figura 11 se ha representado una vista en alzado de la zona iluminada por el dispositivo óptico de la presente invención integrado en la lámpara de escritorio que también es objeto de la presente invención, donde se observa la zona donde el nivel de iluminación es de al menos 1000 Ix, y las zonas adyacentes donde el nivel de iluminación va descendiendo, hasta llegar al ángulo de cut-off, que da paso a zonas donde el nivel de iluminación es prácticamente imperceptible, seguido de zonas donde no el nivel de iluminación es nulo.