ES2330054T3 - Dispositivo de iluminacion compacto, en particular para su utilizacion en una lampara dental. - Google Patents
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Abstract
Dispositivo de iluminación (10), en particular para su utilización en una lámpara dental, caracterizado porque comprende más de un grupo óptico, comprendiendo cada uno de los mismos una fuente de luz LED (11), un grupo de colimación (12) y un reflector (13), estando dispuestos dichos grupos de colimación (12) próximos a las fuentes de luz LED (11) respectivas y convergiendo la radiación de luz procedente de las mismas en unos conos de luz respectivos, cuyos vértices están dispuestos próximos a un punto común, que define el primer foco de un elipsoide y que intersecciona la superficie de dicho elipsoide definiendo unas áreas respectivas, en las cuales están dispuestos los reflectores (13) respectivos, cuyas superficies se encuentran próximas a las de dicho elipsoide.
Description
Dispositivo de iluminación compacto, en
particular para su utilización en una lámpara dental.
La presente invención se refiere a un
dispositivo de iluminación compacto, en particular para su
utilización en una lámpara dental.
En muchos campos de actividad, en los que se
requiere una precisión especial de intervención en personas u
objetos, resulta útil poder disponer de una fuente de luz
específica, que permita que el objeto sobre el cual se está actuando
se pueda apreciar con mayor claridad.
En particular, en el campo de la odontología
resulta necesario iluminar la cavidad oral del paciente con una
lámpara adecuada, generalmente aplicada al extremo de un brazo
articulado, fijado a su vez a una estructura fija, pudiendo moverse
dicha lámpara de manera que se pueda dirigir el haz de luz emitido
al punto deseado. En particular, el brazo móvil se puede fijar al
cuerpo de un aparato dental más complejo, o incluso directamente a
la pared. Además, en algunos casos especiales se pueden realizar
dispositivos de iluminación de un tamaño pequeño lo suficientemente
adecuado, de manera que los pueda llevar directamente el
odontólogo.
Este tipo de lámpara debe respetar una serie de
requisitos que cumplan con las distintas necesidades.
Un primer requisito de lámparas dentales es
concentrar el haz de luz y esto se debe a la necesidad de iluminar
la cavidad oral del paciente del mejor modo posible, sin molestar a
los ojos.
Un segundo requisito de las lámparas dentales es
proporcionar una radiación de luz que preferentemente presente las
características de una luz blanca y, más específicamente, que
preferentemente presente las siguientes coordenadas de
tricromaticidad de los cuatro puntos extremos:
- 1.
- x = 0,310; {}\hskip0.3cm y = 0,369;
- 2.
- x = 0,316; {}\hskip0.3cm y = 0,322;
- 3.
- x = 0,414; {}\hskip0.3cm y = 0, 428;
- 4.
- x = 0,396; {}\hskip0.3cm y = 0,377;
con un índice de reproducción del
color: Ra >
85.
Además, la radiación de luz no debe alterar la
percepción del color por parte del odontólogo de la superficie de
los dientes de un paciente, dado que, si así fuese, podría
comprometer la selección del color de una posible prótesis dental o
del cemento de unión necesario para un posible llenado.
Además, el componente de infrarrojos de la
radiación de luz emitida debe ser bajo, con una densidad de potencia
de E < 350 W/m^{2} sobre la superficie de trabajo, para evitar
que se caliente el cuerpo del paciente.
A esto, hay que añadir que la radiación solar de
las lámparas dentales no puede prever componentes ultravioletas, es
decir, radiaciones con longitudes de onda en la gama de 10 nm - 280
nm (UV-C), 280 nm - 315 nm (UV-B),
315 - 400
nm (UV-A), que resultarían dañinas para el paciente.
nm (UV-A), que resultarían dañinas para el paciente.
Finalmente, considerando el hecho de que los
cementos de unión más recientes a menudo se obtienen a partir de
formulaciones con base de polímeros que comprenden componentes
endurecedores activados de forma óptica, generalmente las
radiaciones en la banda azul, la radiación de luz debe presentar una
emisión reducida en la gama de longitud de onda entre 400 nm y 500
nm, con el fin de evitar la polimerización del cemento.
Otro requisito muy importante actualmente tiene
que ver con la reducción del volumen del dispositivo. Además, la
estructura que forma el dispositivo de iluminación no debe
dificultar ni impedir la movilidad del odontólogo de ningún modo, y
debe permitirle dirigir el haz de luz donde considere más adecuado
con el mínimo esfuerzo. Con el fin de alcanzar dichos objetivos, de
acuerdo con la técnica anterior, el documento
WO-A-02/06723 se han desarrollado
lámparas dentales que comprenden una pluralidad de fuentes de luz,
en particular una pluralidad de fuentes de luz de LED (diodos
emisores de luz), en combinación con unos dispositivos ópticos,
tales como por ejemplo una cantidad correspondiente de lentes
perfiladas dispuestas entre la fuente de luz y la superficie del
objeto que se va a iluminar, conocida anteriormente como superficie
de trabajo, o incluso una superficie reflectante curvada de forma
adecuada, dispuesta en el lado opuesto a la pluralidad de fuentes
de luz con respecto a la superficie de trabajo. Además, si, por una
parte, seleccionando los materiales adecuados resulta posible
obtener fuentes de luz LED que emitan radiaciones de luz con una
longitud de onda y una frecuencia bien definidas y, como
consecuencia de ello, completamente adecuadas sin componentes de
radiación en el campo infrarrojo o ultravioleta, por otra parte,
las lentes perfiladas o la superficie reflectante permitirán hacer
converger la luz emitida por todos esas fuentes de luz LED a una
zona bien definida, que comprende la superficie de trabajo.
También se han descrito soluciones similares a
la del documento WO-A-2/06723 en los
documentos WO-A-01/18445 y
US-A-5.722.762, que hacen
referencia, en particular, a unos dispositivos de iluminación que
puede llevar consigo el odontólogo como un par de gafas y que
comprenden una pluralidad de fuentes de luz, cuyas radiaciones
emitidas se concentran en la superficie de trabajo mediante la
combinación con dispositivos ópticos adecuados.
Sin embargo, las soluciones según la técnica
anterior adolecen de una serie de limitaciones que hacen que su
utilización no resulte óptima.
Además, ninguna de las soluciones permite que la
radiación emitida por las fuentes de luz se concentre verdaderamente
de un modo óptimo, dado que siempre existe un determinado
porcentaje de radiación emitida que se escapa de las lentes ópticas
que debería asegurar su concentración en un área determinada.
Además, los dispositivos utilizados en la
actualidad son sustancialmente voluminosos.
Igualmente, debido a que la posición
correspondiente al baricentro de la lámpara generalmente está
ocupada por el aparato de la fuente de luz, se posibilita el giro
del dispositivo sobre su eje baricéntrico horizontal gracias a uno
o dos pernos que están dispuestos lateralmente en una posición
exterior a la cabeza. Estos dos pernos generalmente están unidos
entre sí mediante un pequeño arco.
Una configuración de este tipo sustancialmente
obstaculiza y/o impide la movilidad del odontólogo.
El objetivo general de la presente invención es
solucionar los inconvenientes de la técnica anterior mencionadas
anteriormente de un modo extremadamente sencillo, de coste reducido
y particularmente funcional.
Otro objetivo es proporcionar un dispositivo de
iluminación compacto capaz de definir la forma y el tamaño del
punto de luz que se puede obtener en la superficie de trabajo.
Además, según la invención, está previsto un
dispositivo de iluminación que permite limitar tanto el peso
general como los requisitos de refrigeración de la lámpara dental.
Ventajosamente, el dispositivo según la presente invención presenta
un volumen menor que el de los que se utilizan comúnmente.
A la vista de los objetivos mencionados
anteriormente, según la presente invención se ha desarrollado un
dispositivo de iluminación, en particular para su utilización en
una lámpara dental, que presenta las características señaladas en
las reivindicaciones adjuntas.
Las características estructurales y funcionales
de la presente invención, así como las ventajas en comparación con
la técnica anterior se pondrán de manifiesto a partir de un examen
de la siguiente descripción, que hace referencia a los dibujos
adjuntos, que muestran un dispositivo de iluminación, en particular
para su utilización en una lámpara dental, realizado según los
principios innovadores de la propia invención. En los dibujos:
- la Figura 1 muestra una vista esquemática en
perspectiva de una forma de realización preferida del dispositivo
de iluminación según la presente invención;
- la Figura 2 es una vista en planta
esquemática del dispositivo de iluminación de la Figura 1;
- la Figura 3 muestra una vista esquemática en
perspectiva de otra forma de realización del dispositivo de
iluminación según la presente invención; y
- la figura 4 muestra una vista esquemática
superior de la forma de realización de la Figura 3 del dispositivo
de iluminación según la presente invención.
Haciendo referencia a los dibujos, el
dispositivo de iluminación en cuestión se indica en general con el
número de referencia 10 y, en los ejemplos ilustrados, según la
presente invención, comprende un par de LED de potencia 11, cada
uno de ellos asociado con un grupo de colimación primario 12 y un
reflector secundario 13. Los dos LED 11 también están alojados en
el mismo disipador 14.
El dispositivo de iluminación es simétrico con
respecto a un eje, indicado con la referencia Z en un sistema de
referencia cartesiano que se muestra en las Figuras 1 y 2.
Los grupos de colimación primarios 12 convergen
la radiación de luz procedente de los LED 11 en dos conos
respectivos, cuyos vértices convergen en el primer foco de un
elipsoide, y cuyas superficies interseccionan la superficie de
dicho elipsoide definiendo dos áreas en las que se disponen dichos
reflectores 13. Esta disposición óptica permite definir una imagen
virtual de la zona de emisión de cada LED, situada en el primer foco
del elipsoide. De este modo, aprovechando las propiedades ópticas
del elipsoide, según las cuales si se fija una fuente de luz
puntual en el primer foco de un elipsoide, a continuación, su
reflexión pasa por el segundo foco, el sistema óptico según la
invención, mientras aún consiste en una fuente de luz que no
presenta forma puntual, se permite que el haz de luz emitido por
las fuentes de luz se concentre cerca del segundo foco.
Además, en particular, cada reflector 13 se
realiza uniendo una pluralidad de facetas. Cada una de dichas
facetas proyecta una imagen virtual aprovechando las propiedades
ópticas del elipsoide, incluso aunque la superficie de los
reflectores no coincida perfectamente con la del elipsoide. Como
consecuencia, la proyección de los haces de luz procedentes de los
LED no pasa exactamente por el segundo foco, pero en cualquier caso,
se obtiene una concentración de dicho haz.
Por lo tanto, este esquema permite que se
utilicen dos o más fuentes de luz, dispuestas separadas en una
cierta distancia, simétricamente con respecto al eje Z y, como
consecuencia, a una cierta distancia de dicho eje Z, como si en
realidad estuviesen situadas en el mismo. De este ejemplo, el eje Z
constituye el eje óptico del dispositivo de iluminación 10 en su
totalidad, coincidiendo con el que sería el eje óptico de un
reflector único con una curvatura elíptica utilizada en lugar de
los dos reflectores secundarios 13 del dispositivo de iluminación
10, tal como se muestra según la forma de realización preferida de
la presente invención.
Situando el plano de trabajo entre el primer y
el segundo foco del elipsoide, el flujo de luz se puede concentrar
de un modo sencillo y se puede obtener una imagen de luz de acuerdo
con las necesidades específicas definidas anteriormente.
Una consecuencia adicional de esta disposición
de los componentes del dispositivo de iluminación 10 según la
invención es que permite mantener la focalización con respecto al
reflector, moviendo el grupo constituido por dos fuentes de luz LED
11 y los grupos de colimación primarios 12 correspondientes a lo
largo del eje Z, definiendo la forma y el tamaño del punto de luz
sobre la superficie de trabajo.
Haciendo referencia en particular a la Figura 2,
las fuentes de luz LED 11 están alojadas en el mismo disipador 14,
equipado de forma adecuada con unas aletas 15 para incrementar la
superficie de disipación.
El material de los LED se selecciona de forma
adecuada entre los que emiten una radiación de luz en la gama de
coordenadas tricromaticidad de referencia.
Finalmente, el dispositivo de iluminación 10 se
deberá instalar en el interior de un cuerpo en forma de caja que
puede o no comprender una pantalla en el área cruzada por el haz de
luz emitido por los reflectores secundarios 13.
A continuación, se instalará la totalidad del
aparato en el extremo libre de un brazo móvil fijado a un aparato
de odontólogo o a una pared.
Además, tal como se puede apreciar en las
Figuras 3 y 4, el dispositivo 10 prevé un perno 18 adecuado para
permitir su giro sobre un eje horizontal baricéntrico 16.
Dicho perno 18 se dispone en el baricentro 21
del dispositivo 10.
Dicha disposición es posible debido a que, tal
como se puede apreciar en la Figura 4, en los dispositivos de
iluminación según la invención, la posición correspondiente al
baricentro 21 de la estructura no está ocupada por el aparato para
generar los haces de luz.
Además, en la Figura 4 se puede apreciar cómo se
dispone el baricentro 21 en la parte exterior del área definida por
la línea circular 20 que contiene la parte de estructura dedicada al
aparato para generar los haces de luz.
Igualmente, de forma ventajosa, con una
disposición de este tipo se pueden disponer dos manetas 19 para
mover el dispositivo en una posición más interior con respecto a
los dispositivos de la técnica anterior en los que dichas manetas
están conectadas en la parte exterior en el lateral de la
estructura.
Además, según la invención, las dos manetas 19
están dispuestas detrás, y ya no en el lateral, de los reflectores
13, dando a la estructura una compacidad sustancial.
A partir de lo que se ha descrito anteriormente
haciendo referencia a las figuras, resulta obvio cómo un dispositivo
de iluminación según la invención resulta especialmente útil y
ventajoso. De este modo, se alcanza el objetivo mencionado en el
preámbulo de la descripción.
En conclusión, el dispositivo de iluminación
compacto según la presente invención presenta las ventajas
siguientes con respecto a las soluciones de la técnica
anterior.
En primer lugar, la disposición particular de
los elementos ópticos utilizados permite la utilización de una
pluralidad de fuentes de luz LED cuya radiación, sin embargo, se
emite como si proviniese de una única fuente puntual, con la
ventaja de permitir un diseño óptimo de las superficies
reflectantes.
Por otra parte, utilizando dos (o más) fuentes
de luz, reflejadas en dos (o más) elementos de reflexión con una
superficie en facetas, se incide en la superficie de trabajo
mediante dos (o más) haces de luz provenientes de dos (o más)
direcciones axiales diferentes, con la ventaja de reducir
sustancialmente las sombras debidas a objetos situados entre el
dispositivo de luz y la superficie de trabajo.
Una característica importante del dispositivo de
iluminación según la invención es la posibilidad de focalización
axial de las fuentes de luz con respecto a los reflectores
secundarios.
Finalmente, la selección de los materiales
adecuados (con respecto a las fuentes de luz y/o a los filtros
introducidos en el interior del grupo óptico y/o en los reflectores)
permite la obtención de una radiación de luz con las
características (coordinadas de tricromaticidad, reproducción de
color, ausencia de ultravioleta, bajo contenido en azul) requeridas
en el campo de la odontología.
Obviamente, las formas del dispositivo de
iluminación según la invención pueden ser diferentes de la que se
ha mostrado únicamente a título de ejemplo no limitativo en los
dibujos, así como los materiales, que también pueden ser
distintos.
De este modo, el alcance de protección de la
invención se define mediante las reivindicaciones adjuntas.
Claims (13)
1. Dispositivo de iluminación (10), en
particular para su utilización en una lámpara dental,
caracterizado porque comprende más de un grupo óptico,
comprendiendo cada uno de los mismos una fuente de luz LED (11), un
grupo de colimación (12) y un reflector (13), estando dispuestos
dichos grupos de colimación (12) próximos a las fuentes de luz LED
(11) respectivas y convergiendo la radiación de luz procedente de
las mismas en unos conos de luz respectivos, cuyos vértices están
dispuestos próximos a un punto común, que define el primer foco de
un elipsoide y que intersecciona la superficie de dicho elipsoide
definiendo unas áreas respectivas, en las cuales están dispuestos
los reflectores (13) respectivos, cuyas superficies se encuentran
próximas a las de dicho elipsoide.
2. Dispositivo de iluminación según la
reivindicación 1, caracterizado porque comprende un perno
(18) para el giro de dicho dispositivo (10) alrededor de un eje
baricéntrico (16) del dispositivo, en el que dicho perno (18) está
dispuesto en un baricentro (21).
3. Dispositivo de iluminación según la
reivindicación 2, caracterizado porque comprende dos manetas
(19) dispuestas sustancialmente detrás de dichos reflectores
(13).
4. Dispositivo de iluminación según la
reivindicación 1, caracterizado porque comprende unos medios
para mover dichas fuentes de luz LED (11) y los grupos de
colimación primarios (12) correspondientes con respecto a dichos
reflectores (13).
5. Dispositivo de iluminación según la
reivindicación 1, caracterizado porque dichas fuentes de luz
LED (11) emiten luz blanca.
6. Dispositivo de iluminación según la
reivindicación 5, caracterizado porque dichas fuentes de luz
LED (11) emiten luz blanca con las siguientes coordenadas de
tricromaticidad de los 4 puntos extremos:
- 1.
- x = 0,310; {}\hskip0.3cm y = 0,369;
- 2.
- x = 0,316; {}\hskip0.3cm y = 0,322;
- 3.
- x = 0,414; {}\hskip0.3cm y = 0, 428;
- 4.
- x = 0,396; {}\hskip0.3cm y = 0,377;
con un índice de reproducción del
color: Ra >
85.
7. Dispositivo de iluminación según la
reivindicación 1, caracterizado porque dichos reflectores
(13) están realizados a partir de una pluralidad de facetas
adyacentes entre sí.
8. Dispositivo de iluminación según la
reivindicación 1, caracterizado porque dichos grupos de
colimación (12) consisten en una pluralidad de lentes.
9. Dispositivo de iluminación según la
reivindicación 1, caracterizado porque comprende unos
disipadores de calor (14).
10. Dispositivo de iluminación según la
reivindicación 1, caracterizado porque además comprende unos
filtros ópticos.
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|---|---|---|---|
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| ITMI06A0770 | 2006-04-19 | ||
| ITMI20061812 ITMI20061812A1 (it) | 2006-09-26 | 2006-09-26 | Dispositivo di illuminazione compatto,in particolare per l'uso in una lampada dentale |
| ITMI06A1812 | 2006-09-26 |
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|---|---|
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