DE102019122925A1

DE102019122925A1 - Breitband-Emitter für elektromagnetische Strahlung

Info

Publication number: DE102019122925A1
Application number: DE102019122925.1A
Authority: DE
Inventors: Holger Zeng; Peter Rotsch
Original assignee: OSA OPTO LIGHT GmbH
Current assignee: OSA OPTO LIGHT GmbH
Priority date: 2018-08-29
Filing date: 2019-08-27
Publication date: 2020-03-05
Also published as: WO2020043709A1; EP3843611A1

Abstract

Die Erfindung betrifft einen Emitter (10) für elektromagnetische Strahlung mit: einem Primäremitter (11), um eine primäre Strahlung zu emittieren; einem Sekundäremitter (A), um in Reaktion auf eine Anregung mit der primären Strahlung eine sekundäre Strahlung zu emittieren; einem Tertiäremitter (C), um in Reaktion auf eine Anregung mit der sekundären Strahlung eine tertiäre Strahlung zu emittieren; wobei die primäre, sekundäre und/oder tertiäre Strahlung, zumindest teilweise voneinander verschiedene Wellenlängen aufweisen, um ein breitbandiges Spektrum (28) zu schaffen. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Spektroskop, eine Hyperspektralkamera und ein Endoskop mit einem solchen Emitter (10) sowie ein Verfahren zum Erzeugen elektromagnetischer Strahlung.

Description

Die Erfindung betrifft einen Emitter für elektromagnetische Strahlung, die Verwendung eines solchen Emitters als Strahlungsquelle oder Beleuchtung in einem Spektrometer, einer Hyperspektralkamera oder einem Endoskop sowie ein Verfahren zum Erzeugen elektromagnetischer Strahlung.
Als Emitter für elektromagnetische Strahlung sind beispielsweise Halbleiterlumineszenzdioden bekannt. Das sind Dioden, die optische Strahlung aus dem Halbleitermaterial direkt emittieren. Dioden, bei denen durch ein geeignetes Material eine primäre Strahlung aus dem Halbleitermaterial durch ein fluoreszierendes oder phosphoreszierendes Material, sogenannte Leuchtstoffe, in Strahlung längerer Wellenlänge konvertiert wird, werden mithin als Konversionslicht emittierende Dioden bezeichnet. Üblicherweise und im Folgenden werden beide Varianten als LED bezeichnet. Die gängigen und bekannten Weißlicht emittierenden LED basieren auf dieser Lösung.
Direkt emittierende Dioden, vor allem Chipvarianten mit externem Quantenwirkungsgrad von über 20%, weisen typischerweise ein Emissionsspektrum mit einer Halbwertsbreite von weniger als 50 nm auf. Diese Halbwertbreite ist ein Maß für die Bandbreite der Emission.
Anorganische Leuchtstoffe haben typischerweise Halbwertsbreiten des Emissionsspektrums im Bereich von 50 nm bis 100 nm. Die Emission solcher Leuchtstoffe und LEDs mit solchen Leuchtstoffen ist folglich begrenzt.
Verschiedene Anwendungen erfordern optische Strahlungsquellen mit hoher Bandbreite des Spektrums, die zumeist deutlich über 100 nm liegt. Das können weiße Lichtquellen besonders hoher Qualität (Hoher Ra- oder CRI- Wert) sein, aber auch Strahlungsquellen, bei denen Strahlung im optischen Bereich von Ultraviolett bis Infrarot gefordert wird.
Typische Beispiele sind Sonnenlichtsimulatoren, wie in IEC 60904-2: Photovoltaic devices - Part 2: Requirements for reference solar devices. 2007 beschrieben oder Strahlungsquellen im Bereich von 500 nm bis 1000 nm, auch bekannt als VIS- NIR- Bereich, für spektroskopische Anwendungen. Strahlungsquellen mit hohem Anteil thermisch determinierten Emissionsspektrums, beispielsweise Halogen- oder Glühlampen sind bisweilen für diese Anwendungen das Mittel der Wahl. Dies trifft, vor allem wenn der NIR- Bereich der Strahlung erforderlich ist, insbesondere für Spektrometer, Hyperspektralkameras und Endoskope zu.
Es ist bekannt, die Vorzüge der LED für diese Anwendungen zu erschließen mittels einer Nutzung mehrerer aufeinander abgestimmter LEDs. Beispielsweise kann mit einer Anordnung von 22 verschiedenen LED-Typen das Sonnenlichtspektrum im Bereich von 350 nm bis 1100 nm generiert werden. Diese Anwendung weist eine hohe Effizienz auf und ist flexibel. Nachteilig ist der hohe technische Aufwand sowohl bei der Ansteuerung der LEDs als auch bei der Anordnung der LEDs. Ein weiterer Nachteil ist die nur aufwändig zu überwindende Inhomogenität der Ortsabhängigkeit des Spektrums in der beleuchteten Fläche.
Ferner ist eine Kombination mehrerer Leuchtstoffe in einer aufeinander abgestimmten Mischung bekannt. Diese Lösung hat sich für weiße LEDs mit hoher Lichtqualität, also Farbwiedergabeindex CRI > 85%, durchgesetzt.
Die Druckschrift W02007/070821 A2 offenbart einen LED-Strahler, bei dem das Licht aus einem LED-Chip mit zusätzlicher Konversionsschicht mit dem Licht weiterer LED Chips kombiniert wird, z.B. eine blaue LED mit gelbem Konversionsleuchtstoff und zusätzlich kirschrote, also mit 640 nm dominanter Wellenlänge und türkisgrüne, also mit 500 nm dominanter Wellenlänge, LEDs. Für die Funktionsweise dieser LED ist immanent, dass der Leuchtstoff nicht durch die zusätzlichen LEDs zu einer sekundären Emission angeregt wird.
Ferner ist es bekannt, Leuchtstoffe im IR- Bereich mit Leuchtstoffen im sichtbaren Bereich zu kombinieren, um die gewünschten breitbandigen Emitter mit einem, die primäre Strahlung emittierenden Chip darzustellen. Nachteilig hierbei ist vor allem die viel zu geringe Effizienz dieser Lösung. Dies kann wie folgt begründet werden: Alle Leuchtstoffe müssen mit einem einzigen Chip anregbar sein. Mit blauem Licht anregbare Leuchtstoffe weisen eine sehr geringe Effizienz auf, die bei Emission im Bereich 900 nm zumeist unter 1 % liegt. Rotes und infrarotes Licht emittierende Leuchtstoffe weisen jedoch eine erhebliche Absorption von Strahlung kürzerer Wellenlänge auf, die keine strahlende Rekombination von infraroter oder roter Strahlung anregen. Nachteilig an dieser Lösung ist weiterhin, dass geringe Verschiebungen des Konversionsgrades zu erheblichen Verschiebungen im Emissionsspektrum führen.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen breitbandigen Emitter hoher Effizienz, vorzugsweise auf Basis eines einzigen anregenden LED-Chips, zu schaffen. Vorzugsweise soll ein Emissionsbereich von 500 nm bis 1100 nm bei hinreichend hoher Effizienz darstellbar sein.
Diese Aufgabe wird ganz oder teilweise durch einen Emitter mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 1, einer Strahlungsquelle für ein Spektrometer mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 11, einer Strahlungsquelle für eine Hyperspektralkamera mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 12, einer Strahlungsquelle für ein Endoskop mit den Merkmalen des unabhängigen Anspruchs 13 sowie einem Verfahren mit den Schritten des unabhängigen Anspruchs 14 gelöst. Weitere bevorzugte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den übrigen, in den Unteransprüchen genannten Merkmalen
Der erfindungsgemäße Emitter für elektromagnetische Strahlung umfasst:

einen Primäremitter, um eine primäre Strahlung zu emittieren;
einen Sekundäremitter, um in Reaktion auf eine Anregung mit der primären Strahlung eine sekundäre Strahlung zu emittieren;
einen Tertiäremitter, um in Reaktion auf eine Anregung mit der sekundären Strahlung eine tertiäre Strahlung zu emittieren;
wobei die primäre, sekundäre und/oder tertiäre Strahlung, zumindest teilweise voneinander verschiedene Wellenlängen aufweisen, um ein breitbandiges Spektrum zu schaffen.

Die erfindungsgemäße Strahlungsquelle für ein Spektrometer umfasst einen Emitter wie oben beschrieben, wobei vorzugsweise
der Primäremitter dazu ausgebildet ist, die primäre Strahlung im blauen Spektralbereich mit einer Peakwellenlänge von 450 nm +/- 30 nm zu emittieren;
der Sekundäremitter dazu ausgebildet ist, die sekundäre Strahlung mit einer Wellenlänge im Bereich von 500 nm bis 800 nm zu emittieren; und
der Tertiäremitter einen Farbstoff oder ein Farbstoffgemisch der Klasse „Ägyptisch Blau“ umfasst und dazu ausgebildet ist, die tertiäre Strahlung mit einer Wellenlänge im Bereich von 800 nm bis 1000 nm zu emittieren.
Die erfindungsgemäße Strahlungsquelle für eine Hyperspektralkamera umfasst einen Emitter wie oben beschrieben, wobei vorzugsweise
der Primäremitter dazu ausgebildet ist, die primäre Strahlung im blauen Spektralbereich mit einer Peakwellenlänge von 450 nm +/- 30 nm zu emittieren;
der Sekundäremitter dazu ausgebildet ist, die sekundäre Strahlung mit einer Wellenlänge im Bereich von 500 nm bis 700 nm zu emittieren;
der weitere Sekundäremitter dazu ausgebildet ist, die weitere sekundäre Strahlung mit einer Wellenlänge im Bereich von 700 nm bis 850 nm zu emittieren;
der Tertiäremitter einen Farbstoff oder ein Farbstoffgemisch der Klasse „Ägyptisch Blau“ umfasst und dazu ausgebildet ist, die tertiäre Strahlung mit einer Wellenlänge im Bereich von 800 nm bis 1000 nm zu emittieren; und
der Ergänzungsemitter dazu ausgebildet ist, die Ergänzungsstrahlung mit einer Wellenlänge im Bereich von 650 nm bis 700 nm zu emittieren.
Die erfindungsgemäße Strahlungsquelle für ein Endoskop umfasst einen Emitter wie oben beschrieben, wobei vorzugsweise
der Primäremitter dazu ausgebildet ist, die primäre Strahlung im blauen Spektralbereich mit einer Peakwellenlänge von 450 nm +/- 30 nm zu emittieren;
der Sekundäremitter direkt auf den Primäremitter aufgebracht ist; und
der weitere Sekundäremitter und der Tertiäremitter an und/oder in einer Abdeckung des Primäremitters angebracht sind, wobei die Abdeckung vorzugsweise ein optisch transparentes Material umfasst.
Das erfindungsgemäße Verfahren zum Erzeugen elektromagnetischer Strahlung umfasst die Schritte:

Emittieren einer primären Strahlung mittels eines Primäremitters;
Emittieren einer sekundären Strahlung mittels eines Sekundäremitters in Reaktion auf eine Anregung mit der primären Strahlung;
Emittieren einer tertiären Strahlung, mittels eines Tertiäremitters in Reaktion auf eine Anregung mit der sekundären Strahlung;
wobei die primäre, sekundäre und/oder tertiäre Strahlung, zumindest teilweise voneinander verschiedene Wellenlängen aufweisen, um ein breitbandiges Spektrum zu schaffen.

Durch einen Sekundäremitter, der in Reaktion auf eine Anregung mit der primären Strahlung eine sekundäre Strahlung emittiert und einen Tertiäremitter, der in Reaktion auf eine Anregung mit der sekundären Strahlung eine tertiäre Strahlung emittiert, kann eine kompakte breitbandige Quelle geschaffen werden. Insbesondere kann eine breitbandige Quelle geschaffen werden, die einfach anzusteuern ist, da sie vorzugweise nur ein aktives Element, also ein mit Strom zu versorgendes Bauteil aufweist. Vorzugsweise ist dieses Bauteil der Primäremitter. Die Quelle kann sehr energieeffizient betrieben werden. Insbesondere kann hierdurch eine Quelle mit verbesserter Haltbarkeit geschaffen werden, da passive Bauteile mithin ausfallsicher sind und somit lediglich der Primäremitter ausfallen kann. Ferner ist eine Kühlung einer solchen Quelle mit weniger Aufwand verbunden, da nur ein aktives Bauteil vorhanden ist.
In einer bevorzugten Ausgestaltung weist der Emitter einen weiteren Sekundäremitter auf, der dazu ausgebildet ist, in Reaktion auf eine Anregung mit der primären Strahlung eine weitere sekundäre Strahlung zu emittieren. Vorzugsweise wird durch einen weiteren Leuchtstoff oder ein weiteres Leuchtstoffgemisch eine weitere sekundäre Strahlung erzeugt bzw. emittiert. Hierdurch kann die Breitbandigkeit der Quelle weiter erhöht werden. Insbesondere kann eine sehr breitbandige und dennoch baulich kompakte Quelle geschaffen werden. Es ist möglich, das Spektrum der Quelle zu erweitern, ohne dabei die Quelle im Wesentlichen zu vergrößern. Vorzugsweise kann der weitere Sekundäremitter zusammen mit dem Sekundäremitter und/oder Tertiäremitter eingebracht werden, beispielsweise durch Beimischen eines weiteren Leuchtstoffs. Es kann eine Homogenität im Spektrum verbessert werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst der Primäremitter einen LED-Chip, der Sekundäremitter einen Sekundärleuchtstoff oder ein Sekundärleuchtstoffgemisch, der weitere Sekundäremitter einen weiteren Sekundärleuchtstoff oder ein weiteres Sekundärleuchtstoffgemisch und/oder der Tertiäremitter einen Tertiärleuchtstoff oder ein Tertiärleuchtstoffgemisch. Der Tertiärleuchtstoff und/oder das Tertiärleuchtstoffgemisch umfasst vorzugsweise einen Leuchtstoff aus der Gruppe der Verbindungen Cuprorivait und ähnliche (Ca, Sr,Ba)CuSi₄O₁₀ und/oder Han - Blau. In der Literatur ist diese bisher wenig beachtete Klasse von Leuchtstoffen beschrieben. Dabei handelt es sich um das Pigment Ägyptisch Blau Cuprorivait (CaCuSi₄O₁₀), das bisher nur wegen seiner blauen Farbe in der Malerei verwendet wurde. Bei Anregung mit gelb-rotem Licht zeigt dieses Pigment aber auch eine starke Emission im nahen Infrarot (NIR), womit sich dieses Pigment auch als Leuchtstoff nutzen lässt. Für diesen Leuchtstoff wird eine Quanteneffizienz von bis zu 10,4% berichtet. Ferner kann die Effizienz des Leuchtstoffes weiter gesteigert werden, in dem bei der Herstellung vor allem ein SiO₂-Überschuss bei der Synthese geschaffen wird. Der Effekt der infrarot (IR) Emission bei orange-roter Anregung wurde bisher nur zur Prüfung der Echtheit antiker Malerei genutzt. Cuprorivait kann auch als Referenz für optische Messeinrichtungen genutzt werden. Die Emission von Cuprorivait ist relativ schmalbandig mit einer Halbwertsbreite der Emission von ca. 110 nm. Ferner lässt sich das Cuprorivait mit dem üblichen blauen Licht von LED-Chips für konversionslicht-LEDs nicht anregen. Somit scheint dieser Leuchtstoff für breitbandige Emitter nicht geeignet. Ein weiterer Farbstoff, das Han - Blau weist als Leuchtstoff ähnliche Anregungseigenschaften auf, wobei die Emission zu längeren Wellenlängen verschoben ist.
Durch eine LED als Primäremitter kann der Emitter robust und energieeffizient ausgeführt werden. Durch Sekundär- und Tertiäremitter in Form von Leuchtstoffen oder Leuchtstoffgemischen, kann eine bauliche Kompaktheit der Quelle weiter verbessert werden. Zudem kann die Quelle technisch einfach angesteuert und dargestellt werden. Das erhaltene Spektrum kann durch das entsprechende Beimischen der Leuchtstoffe bei der Produktion eingestellt werden und bleibt daher über die Betriebsdauer im Wesentlichen konstant. Einer Fehlbedienung der Quelle kann entgegengewirkt werden. Die Quelle ist einfach zu handhaben und sofort, also ohne vorheriges Einstellen durch den Benutzer, verwendbar. In einer bevorzugten Ausgestaltung sind die Leuchtstoffe zusammen mit einer Matrix in einer homogenen Mischung aufgebracht. Ergänzend oder alternativ sind der Sekundärleuchtstoff in einer ersten Schicht und der weitere Sekundärleuchtstoff sowie der Tertiärleuchtstoff in einer zweiten Schicht aufgebracht, wobei vorzugsweise zwischen diesen Schichten eine räumliche Trennung angeordnet ist. Durch das Aufbringen der Leuchtstoffe zusammen mit einer Matrix in einer homogenen Mischung kann eine technisch einfache Quelle bereitgestellt werden. Beispielsweise kann die Matrix mit den Leuchtstoffen extern gefertigt oder zugekauft werden. Die Qualität der Matrix kann vor Fertigstellen der Quelle geprüft werden. Es kann somit technisch einfach eine gleichbleibende Qualität in der Produktion gewährleistet werden. Durch das Aufbringen des Sekundärleuchtstoffs in einer ersten Schicht und des weiteren Sekundärleuchtstoffs sowie des Tertiärleuchtstoffs in einer zweiten Schicht kann eine Überprüfung der einzelnen Leuchtstoffe bzw. Leuchtstoffschichten vor dem Zusammenbau der Quelle erfolgen. Die Qualität kann weiter erhöht werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Primäremitter dazu ausgebildet, die primäre Strahlung im blauen Spektralbereich zu emittieren. Der Sekundäremitter ist dazu ausgebildet, die sekundäre Strahlung im grün-roten Spektralbereich zu emittieren. Der Tertiäremitter ist dazu ausgebildet, die tertiäre Strahlung im infraroten Spektralbereich, bevorzugt mit einer Wellenlänge von 800 nm bis 1000 nm, zu emittieren. Durch das Bilden einer Art Anregungs-Kaskade vom Primär- über den Sekundär- zum Tertiäremitter, wobei von kurzen zu langen Wellenlängen angeregt wird, kann eine Anregung erfolgen. Dadurch kann durch die damit ermöglichte Nutzung von im infraroten besonders effizienten Leuchtstoffen die Effizienz des Gesamtsystems gesteigert werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Primäremitter dazu ausgebildet, die primäre Strahlung im blauen Spektralbereich zu emittieren. Der Sekundäremitter ist dazu ausgebildet, die sekundäre Strahlung im gelb-roten Spektralbereich zu emittieren und der weitere Sekundäremitter ist dazu ausgebildet, die weitere sekundäre Strahlung im infraroten Spektralbereich, bevorzugt mit einer Wellenlänge von 600 nm bis 800 nm, zu emittieren. Der Tertiäremitter ist dazu ausgebildet, die tertiäre Strahlung im infraroten Spektralbereich, bevorzugt mit einer Wellenlänge von 800 nm bis 1000 nm, zu emittieren. Hierdurch kann mittels der oben beschriebenen Anregungs-Kaskade vom Primär- über den Sekundär- und/oder weiteren Sekundär- zum Tertiäremitter vorteilhaft ein breitbandiges und im Wesentlichen homogenes Spektrum geschaffen werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung ist der Primäremitter dazu ausgebildet, die primäre Strahlung im ultravioletten Spektralbereich zu emittieren. Der Sekundäremitter ist dazu ausgebildet, die sekundäre Strahlung im grünen Spektralbereich zu emittieren. Der weitere Sekundäremitter ist dazu ausgebildet, die weitere sekundäre Strahlung im roten Spektralbereich zu emittieren Der Tertiäremitter ist dazu ausgebildet, die tertiäre Strahlung im infraroten Spektralbereich, bevorzugt mit einer Wellenlänge von 800 nm bis 1000 nm zu emittieren. Das Spektrum der Quelle kann um einen hochenergetischen UV-Bereich erweitert werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung sind der Sekundärleuchtstoff oder das Sekundärleuchtstoffgemisch und der Tertiärleuchtstoff oder das Tertiärleuchtstoffgemisch in einer gemeinsamen Matrix angeordnet. Ergänzend oder alternativ sind der Sekundärleuchtstoff oder das Sekundärleuchtstoffgemisch und der Tertiärleuchtstoff oder das Tertiärleuchtstoffgemisch geschichtet angeordnet. Weiter ergänzend oder alternativ ist der Tertiärleuchtstoff oder das Tertiärleuchtstoffgemisch mittels einer weiteren separaten Matrix, vorzugsweise mit Remote Phosphor, aufgebracht. Durch diese Anordnung kann eine Effizienz der oben beschriebenen Anregungs-Kaskade weiter verbessert werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung umfasst die Matrix ein organisches Material, vorzugsweise Silikon. Ergänzend oder alternativ umfasst die Matrix ein anorganisches Material, vorzugsweise Kaolin. Durch diese Matrixausgestaltungen kann eine für den Einsatzzweck abgestimmte Matrix verwendet werden, die Quelle kann spezifisch und optimiert ausgeführt werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung weist der Emitter einen Ergänzungsemitter auf, vorzugsweise umfassend einen Ergänzungsleuchtstoff oder ein Ergänzungsleuchtstoffgemisch, um in Reaktion auf die primäre, sekundäre und/oder tertiäre Strahlung eine Ergänzungsstrahlung zu emittieren. Hierdurch kann technisch einfach die spektrale Homogenität der Quelle weiter verbessert werden. Die Quelle kann auf den Einsatzzweck abgestimmt werden.
In einer bevorzugten Ausgestaltung weist das Verfahren den Schritt: Emittieren einer weiteren sekundären Strahlung, mittels eines weiteren Sekundäremitters in Reaktion auf eine Anregung mit der primären Strahlung, auf. Hierdurch kann eine Homogenität und eine Breitbandigkeit des Spektrums weiter auf eine effiziente Art erhöht werden, da eine Emissionsausbeute für eine Sekundärstrahlung effizient sein kann. Es kann ohne weitere aktive, also mit Strom betriebene, Quellen ein breitbandiges Spektrum geschaffen werden.
Dabei wird unter primärer Strahlung vorzugsweise die Emission eines Halbleiterchips verstanden. Sekundäre Strahlung ist bevorzugt die Emission eines Farb- oder Leuchtstoffs, der durch die primäre Strahlung angeregt wurde. Im Allgemeinen hat die sekundäre Strahlung eine größere Wellenlänge als die primäre Strahlung. Unter tertiärer Strahlung ist insbesondere die Emission eines Farb- oder Leuchtstoffs zu verstehen, die nicht durch die primäre Strahlung des Halbleiters induziert werden kann, sondern durch die sekundäre Strahlung eines anderen Leuchtstoffs. Auch hier hat die tertiäre Strahlung eine größere Wellenlänge als die Sekundäre. Farbstoff, Leuchtstoff und Farbstoffgemisch bzw. Leuchtstoffgemisch sind vorliegend synonymisch verwendet.
Vorliegend ist breitbandig insbesondere als mehrere 100 nm umfassend anzusehen.
Unter Farbstoffen oder Leuchtstoffen der Klasse „Ägyptisch Blau“ sind insbesondere Han - Blau und das Pigment Ägyptisch Blau Cuprorivait (CaCuSi₄O₁₀) zu verstehen, so wie Leuchtstoffe die vergleichbare Absorptions- und Emissionseigenschaften aufweisen.
Peakwellenlänge ist vorliegend als die Wellenlänge zu verstehen, die mit der höchsten Intensität emittiert wird. Schmalbandige Emitter weisen zumeist eine Peakwellenlänge auf, wobei benachbarte Wellenlängenregionen mit zunehmendem Abstand von der Peakwellenlänge an Emissionsintensität verlieren. Ein derartiger Verlauf im Intensität- über Wellenlängenschaubild, auch Spektrum genannt, kann durch eine Gauss'sche Verteilung beschrieben und/oder angenähert werden.
Der Ra- oder CRI-Wert ist vorliegend als Farbwiedergabeindex bzw. Color Rendering Index zu verstehen und gibt Aufschluss darüber, wie naturgetreu Farben eines von einer künstlichen Lichtquelle angestrahlten Objekts wiedergegeben werden. Er ist folglich ein Qualitätsmerkmal von künstlichem Licht gegenüber natürlichem Licht. Eine Lichtquelle, deren Licht alle Spektralfarben im Verhältnis wie beim Sonnenlicht enthält, lässt die Farben der beleuchteten Gegenstände natürlich aussehen - die Farbwiedergabe ist optimal.
Unter Remote Phosphor ist insbesondere eine Anordnung des Phosphors getrennt von der Strahlungsquelle zu verstehen und wird häufig bei Weißen LED angewandt.
Die Erfindung wird nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen und dazugehöriger Zeichnungen näher erläutert. Die Figuren zeigen:

1 eine schematische Darstellung eines Emitters in Form einer LED mit einem homogenen Leuchtstoffgemisch;
2 eine schematische Darstellung eines Emitters in Form einer LED mit als dünne Schicht aufgebrachtem Leuchtstoff und einer zweiten Leuchtstoffschicht;
3 eine schematische Darstellung eines Emitters in Form einer LED mit einer Leuchtstoffschicht auf dem Emitter und einer zweiten Leuchtstoffschicht auf einem separaten, transparenten Träger, in einer Umhausung;
4 ein Spektrum einer Quelle gemäß eines ersten Ausführungsbeispiels;
5 ein Spektrum einer Quelle gemäß eines zweiten Ausführungsbeispiels;
6 ein Spektrum einer Quelle gemäß eines dritten Ausführungsbeispiels; und
7 eine schematische Darstellung eines erfindungsgemäßen Verfahrens.

1 zeigt eine Quelle bzw. einen Emitter 10 in Form eines LED-Chips 12 der in einem Farbstoffgemisch 14 eingebracht ist, wobei das Farbstoffgemisch 14 einen Sekundäremitter A in Form eines Sekundärfarbstoffs, einen weiteren Sekundäremitter B in Form eines weiteren Sekundärfarbstoffs und einen Tertiäremitter C in Form eines Tertiärfarbstoffs aufweist. Der LED-Chip 12 ist auf einem geeigneten Schaltungsträger angeordnet und mittels eines Bonddrahts 16 ansteuerbar. Das Farbstoffgemisch 14 ist innerhalb eines Reflektors 18 angeordnet, um eine höhere Abstrahleffizienz zu erreichen.
Durch den LED-Chip 12 wird eine primäre Strahlung erzeugt und in die Umgebung abgegeben, der LED-Chip 12 stellt also einen Primäremitter 11 dar. Diese primäre Strahlung wird dann teilweise von einem Sekundäremitter A in Form eines Sekundärfarbstoffs absorbiert und in Sekundärstrahlung mit einer anderen, vorzugsweise größeren, Wellenlänge gewandelt.
Ein Teil der Sekundärstrahlung kann vom Tertiärfarbstoff absorbiert werden und in Tertiärstrahlung mit einer von der Sekundärstrahlung verschiedenen Wellenlänge gewandelt werden. Der Tertiärfarbstoff ist in diesem Fall ein Tertiäremitter C. Die Tertiärstrahlung weist vorzugsweise eine größere Wellenlänge als die Primärstrahlung und die Sekundärstrahlung auf.
Im Farbstoffgemisch 14 kann zudem ein weiterer Sekundärfarbstoff vorgesehen sein, der die Primärstrahlung teilweise absorbiert und in weitere Sekundärstrahlung mit einer anderen, vorzugsweise größeren, Wellenlänge als die Primärstrahlung, wandelt. Der weitere Sekundärfarbstoff stellt einen weiteren Sekundäremitter B dar.
Es kann auch ein Ergänzungsfarbstoff vorgesehen sein, der vorzugsweise im Farbstoffgemisch 14 enthalten ist und die Primär-, Sekundär- und/oder Tertiärstrahlung teilweise absorbiert und in Ergänzungsstrahlung mit einer anderen Wellenlänge als die Wellenlänge der absorbierten Strahlung wandeln kann. Durch ein derartiges Farbstoffgemisch, kann ein Emitter 10 mit einem breitbandigen und im Wesentlichen homogenen Spektrum geschaffen werden, wobei der Emitter 10 vorzugsweise nur eine aktive Strahlungsquelle, vorzugsweise in Form eines LED-Chips 12 aufweist. Es erfolgt eine kaskadenartige Anregung im Emitter 10, von Primär- über Sekundär- hin zu Tertiärstrahlung. Ein solcher Emitter 10 kann vorzugsweise in einem Spektrometer eingesetzt werden, um eine robuste breitbandige Lichtquelle bereitzustellen.
2 zeigt eine Quelle bzw. einen Emitter 10 in Form eines LED-Chips 12, bei dem der Sekundärleuchtstoff in eine Matrix 20 einbracht ist, wobei die Matrix 20 auf dem LED-Chip 12 aufgebracht ist. Der LED-Chip 12 mit der Matrix 20 ist in einem Farbstoffgemisch 14 eingebracht, wobei das Farbstoffgemisch 14 den weiteren Sekundärfarbstoff und den Tertiärfarbstoff aufweist. Der LED-Chip 12 ist auf einem geeigneten Schaltungsträger angeordnet und mittels eines Bonddrahts 16 ansteuerbar. Das Farbstoffgemisch 14 ist innerhalb eines Reflektors 18 angeordnet, um eine höhere Abstrahleffizienz zu erreichen.
Im Unterschied zu dem in 1 gezeigten Beispiel ist also der Sekundärleuchtstoff in eine Matrix 20 eingebracht und direkt auf dem LED-Chip 12 angeordnet. Hierdurch kann die kaskadenartige Anregung im Emitter 10 verbessert werden, insbesondere kann eine Effizienz des Sekundärfarbstoffs erhöht werden, da dieser durch das Anordnen direkt an der Primärstrahlungsquelle, also dem LED-Chip 12 einen hohen Strahlungsdurchsatz erfährt und somit bevorzugt angeregt werden kann. Ein solcher Emitter 10 kann vorzugsweise in einer Hyperspektralkamera eingesetzt werden, um eine robuste breitbandige Lichtquelle bereitzustellen.
3 zeigt eine Quelle bzw. einen Emitter 10 in Form eines LED-Chips 12 bei dem der Sekundärleuchtstoff in eine Matrix 20 eingebracht ist, wobei die Matrix 20 auf dem LED-Chip 12 aufgebracht ist. Der LED-Chip 12 mit der Matrix 20 ist in einem Reflektor 18 eingebracht und auf einem geeigneten Schaltungsträger angeordnet und mittels eines Bonddrahts 16 ansteuerbar. Das Farbstoffgemisch 14 ist innerhalb eines Reflektors 18 in einer weiteren Matrix 24 angeordnet.
Im Unterscheid zu dem in 2 gezeigten Beispiel sind der LED-Chip 12, die Matrix 20 und die weitere Matrix 24 unter einer Abdeckung 26 in Form eines transparenten Trägers, beispielsweise aus Glas angeordnet. Hierdurch kann ein mechanisch stabiler und widerstandsfähiger Emitter 10 geschaffen werden. Es kann eine bevorzugte Abstrahlrichtung definiert werden, wobei die Emitter A, B, C nur in einem Strahlengang in dieser Richtung angeordnet sind. Hierdurch kann erreicht werden, dass nur dort Leuchtstoffe angeordnet sind, wo sie benötigt werden, bzw. wo sie verwendet werden können. Ein solcher Emitter 10 kann vorzugsweise in einem Endoskop eingesetzt werden, um eine robuste mit einer Umhausung versehene breitbandige Lichtquelle zur Endoskopie bereitzustellen.
4 zeigt ein Spektrum 28 eines ersten Ausführungsbeispiels. Auf der Ordinate 30 ist die Strahlungsintensität aufgetragen und auf der Abszisse 32 die Wellenlänge, wobei die Abszisse 32 im gezeigten Schaubild eines Spektrums 28 von rechts nach links einen Bereich von 400 nm bis 1100 nm beschreibt.
Der Emitter 10 kann dabei wie in 1 gezeigt aufgebaut sein. Ein blau emittierender Chip mit einer Peakwellenlänge von 450 nm +/- 30 nm, vorzugsweise von 450 nm +/- 10 nm, in Form eines LED-Chips 12 ist auf einem geeigneten Schaltungsträger angeordnet. Im Leuchtstoffgemisch 14 ist ein orange emittierender Sekundärleuchtstoff enthalten. Dessen Emission deckt einen Spektralbereich SA von 550 nm bis 650 nm, ab. Weiterhin ist ein IR- Leuchtstoff enthalten, dessen Emission einen Spektralbereich SB, also die Wellenlängenbereiche von 650 nm bis 800 nm, abdeckt. In den sekundären Leuchtstoffen dieses Beispiels sind Europium- dotierte (Ca,Sr)AlSiN₃ Nitride mit der Emission SA und der Leuchtstoff mit der Handelsbezeichnung TL-0156 des Herstellers Tailorlux mit der Emission SB enthalten. Ferner ist dem Leuchtstoffgemisch ein Cuprorivait der Stoffgruppe (Ca, Sr,Ba)CuSi₄O₁₀ mit der Handelsbezeichnung „Ägyptisch Blau“ zugesetzt. Ein Teil der Emission des Sekundärleuchtstoffes A wird durch den Tertiärleuchtstoff, „Ägyptisch Blau“ Farbstoffe in Strahlung des Bereiches von 800 nm bis 1000 nm, also in einen Spektralbereich SC, umgewandelt.
Dieser Emitter 10 weist somit eine spektrale Emission im Bereich von 550 nm bis 1000 nm auf. Diese Lösung weist eine im Vergleich zu Lösungen nach dem bekannten Stand der Technik vielfach höhere Strahlungsleistung im IR-Bereich auf.
5 zeigt ein Spektrum 28 eines zweiten Ausführungsbeispiels. Auf der Ordinate 30 ist die Strahlungsintensität aufgetragen und auf der Abszisse 32 die Wellenlänge, wobei die Abszisse 32 im gezeigten Schaubild eines Spektrums 28 von rechts nach links einen Bereich von 400 nm bis 1100 nm beschreibt.
Die Quelle kann dabei wie in 2 gezeigt aufgebaut sein. Ein blau emittierender Chip mit einer Peakwellenlänge 450 nm +/- 30 nm, vorzugsweise von 450 nm +/- 10 nm, in Form eines LED-Chips 12 ist auf einem geeigneten Schaltungsträger angeordnet. Im Leuchtstoffgemisch 14, das in einem Silikon als organische Matrix 20 eingemischt wird, ist ein orange emittierender Sekundärleuchtstoff enthalten, dies kann wiederum ein Europium- dotierte (Ca,Sr)AlSiN₃ Nitrid sein. Dessen Emission deckt den Spektralbereich SA, von 600 nm bis 650 nm ab. Weiterhin ist ein IR-Leuchtstoff enthalten, dessen Emission die Wellenlängenbereiche von 700 nm bis 850 nm, also den Spektralbereich SB abdeckt. Hier wurde ein IR-Leuchtstoff mit der Handelsbezeichnung IRF820A des Herstellers QCR-Solutions gewählt. Ein Teil der Emission des Sekundärleuchtstoffes wird durch den Tertiärleuchtstoff, der der Klasse der „Ägyptisch Blau“-Farbstoffe zugehörig ist, in Strahlung des Bereiches von 800 nm bis 1000 nm, also in einen Spektralbereich SC, umgewandelt.
Ein Ergänzungsemitter D ist in Form eines zusätzlichen Ergänzungsleuchtstoffs im roten Bereich vorgesehen, der den Bereich von 650 nm bis 700 nm abdeckt und das Spektrum im Spektralbereich SD, als von 650 nm bis 700 nm, anhebt. Dies kann wiederum ein Europiumdotiertes (Ca,Sr)AlSiN₃ Nitrid sein. Dieser Emitter 10 weist somit eine homogene spektrale Emission im Bereich von 550 nm bis 1000 nm auf. Diese Lösung weist eine im Vergleich zu Lösungen nach dem bekannten Stand der Technik vielfach höhere Strahlungsleistung im IR-Bereich auf.
6 zeigt zwei Spektren 28a, 28b eines dritten Ausführungsbeispiels. Auf der Ordinate 30 ist die Strahlungsintensität aufgetragen und auf der Abszisse 32 die Wellenlänge, wobei die Abszisse 32 im gezeigten Schaubild eines Spektrums von rechts nach links einen Bereich von 400 nm bis 1100 nm beschreibt. Das Spektrum 28a eines Emitters 10 ohne Tertiärstrahlung ist als durchgängige Linie dargestellt. Das Spektrum 28b eines Emitters 10 mit Tertiärstrahlung ist als gestrichelte Linie dargestellt.
Die Quelle 10 kann dabei wie in 3 gezeigt aufgebaut sein. Ein blau emittierender Chip mit einer Peakwellenlänge von 450 nm +/- 30 nm, vorzugsweise von 450 nm +/- 10 nm, in Form eines LED-Chips 12 weist eine direkt aufgebrachte Matrix 20 in Form einer Leuchtstoffschicht auf und ist auf einem geeigneten Schaltungsträger angeordnet. Die Leuchtstoffschicht weist einen Sekundäremitter in Form eines Sekundärleuchtstoffs auf. In der von diesem Chip emittierten Strahlung ist die Primär- und die Sekundärstrahlung bereits enthalten. Die Quelle kann eine Abdeckung 26 in Form eines transparenten Trägers, beispielsweise aus Glas, aufweisen. Wobei an der dem LED-Chip 12 zugewandten Seite der Abdeckung 26 eine weitere Matrix 24 angeordnet ist, die ein Leuchtstoffgemisch 14, das den weiteren Sekundärleuchtstoff B und Tertiärleuchtstoff C enthält, aufweist.
Das Spektrum 28a ohne Tertiärstrahlung zeigt zwei Peaks, wobei ein erster Peak, bei ca. 450 nm der Emission des Primäremitters, also dem LED-Chip 12 entspricht. Der zweite Peak ist bei ca. 550 nm und entspricht der Emission des Leuchtstoffs A. Dessen Emission deckt den Spektralbereich SA, von 550 nm bis 650 nm ab.
Im Spektrum 28b mit Tertiärstrahlung ist zu sehen, dass ein Teil der Emission des Sekundärleuchtstoffes A durch den Tertiäremitter C in Form des Tertiärleuchtstoffs, der der Klasse der „Ägyptisch Blau“-Farbstoffe zugehörig ist, in Strahlung des Bereiches von 800 nm bis 1000 nm, also einen Spektralbereich SC, umgewandelt wird und ein Teil der primären Strahlung durch den zusätzlichen Sekundärleuchtstoff in Strahlung im Bereich 600 nm bis 800 nm.
Die in der Matrix 20 eingesetzten Leuchtstoffe sind entweder YAG-Leuchtstoffe oder ein Gemisch aus Orthosilikat-Leuchtstoffen (Sr,Ba,Ca,Mg)(_2-6)Si(_1-2)O(_4-19):Eu, die unter der Bezeichnung BOSE bekannt sind, mit grüner (545 nm) und oranger (610 nm) Emission. In der Matrix 24 sind ein weiterer Sekundärleuchtstoff, der Leuchtstoff TL-0156 des Herstellers Tailorlux und der Tertiärleuchtstoff „Ägypisch blau“ eingebracht.
7 zeigt schematisch die Schritte eines erfindungsgemäßen Verfahrens. In einen Schritt S1 wird eine primäre Strahlung mittels eines Primäremitters 11 emittiert. In einem Schritt S2 wird eine sekundäre Strahlung mittels eines Sekundäremitters A in Reaktion auf eine Anregung mit der primären Strahlung emittiert. In einem Schritt S3 wird eine tertiäre Strahlung mittels eines Tertiäremitters C in Reaktion auf eine Anregung mit der sekundären Strahlung emittiert. Die primäre, sekundäre und/oder tertiäre Strahlung weisen dabei zumindest teilweise voneinander verschiedene Wellenlängen auf, um ein breitbandiges Spektrum 28 zu schaffen. Hinsichtlich der einsetzbaren Leuchtstoffe wird auf die vorhergehenden Ausführungsbeispiele verwiesen.
Die Erfindung wurde ausführlich beschrieben. Mit der offenbarten Lehre können insbesondere durch wenigstens eine Ausführungsform die folgenden Vorteile erreicht und/oder Probleme gelöst werden:

Eine langlebige und energieeffiziente Quelle kann durch die Verwendung eines LED-Chips 12 geschaffen werden.

Die Quelle hat durch das kaskadenartige Anregen intrinsisch eine hohe örtliche Homogenität.
Im Vergleich zu Halogen- oder Glühlampen weist die Quelle eine deutlich geringere Wärmeentwicklung auf. Bisweilen kann auf ein Kühlen der Quelle verzichtet werden.
Es versteht sich, dass ein einzelnes Element oder eine einzelne Einheit die Funktionen mehrerer der in den Patentansprüchen genannten Einheiten ausführen können.
Bezugszeichenliste

10: Emitter
11: Primäremitter
12: LED-Chip
14: Farbstoffgemisch
16: Bonddraht
18: Reflektor
20: Matrix
24: weitere Matrix
26: Abdeckung
28: Spektrum
28a: Spektrum ohne Tertiärstrahlung
28b: Spektrum mit Tertiärstrahlung
30: Ordinate
32: Abszisse
S1-S3: Verfahrensschritte
A: Sekundäremitter
B: weiterer Sekundäremitter
C: Tertiäremitter
D: Ergänzungsemitter
SA: Spektralbereich
SB: Spektralbereich
SC: Spektralbereich
SD: Spektralbereich

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2007/070821 A2 [0009]

Claims

Emitter (10) für elektromagnetische Strahlung mit: einem Primäremitter (11), um eine primäre Strahlung zu emittieren; einem Sekundäremitter (A), um in Reaktion auf eine Anregung mit der primären Strahlung eine sekundäre Strahlung zu emittieren; einem Tertiäremitter (C), um in Reaktion auf eine Anregung mit der sekundären Strahlung eine tertiäre Strahlung zu emittieren; dadurch gekennzeichnet, dass die primäre, sekundäre und/oder tertiäre Strahlung, zumindest teilweise voneinander verschiedene Wellenlängen aufweisen, um ein breitbandiges Spektrum (28) zu schaffen.
Emitter (10) nach dem vorstehenden Anspruch mit einem weiteren Sekundäremitter (B), der dazu ausgebildet ist, in Reaktion auf eine Anregung mit der primären Strahlung eine weitere sekundäre Strahlung zu emittieren.
Emitter (10) nach dem vorstehenden Anspruch, wobei der Primäremitter (11) einen LED-Chip (12) umfasst, der Sekundäremitter (A) einen Sekundärleuchtstoff oder ein Sekundärleuchtstoffgemisch umfasst, der weitere Sekundäremitter (B) einen weiteren Sekundärleuchtstoff oder ein weiteres Sekundärleuchtstoffgemisch umfasst; und/oder der Tertiäremitter (C) einen Tertiärleuchtstoff oder ein Tertiärleuchtstoffgemisch umfasst, wobei der Tertiärleuchtstoff und/oder das Tertiärleuchtstoffgemisch vorzugsweise einen Leuchtstoff aus der Gruppe der Verbindungen Cuprorivait (CaCuSi₄O₁₀) und/oder Han - Blau umfasst.
Emitter (10) nach dem vorstehenden Anspruch, wobei die Leuchtstoffe zusammen mit einer Matrix (20) in einer homogenen Mischung aufgebracht sind und/oder der Sekundärleuchtstoff in einer ersten Schicht und der weitere Sekundärleuchtstoff sowie der Tertiärleuchtstoff in einer zweiten Schicht aufgebracht sind, wobei vorzugsweise zwischen diesen Schichten eine räumliche Trennung angeordnet ist.
Emitter (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Primäremitter (11) dazu ausgebildet ist die primäre Strahlung im blauen Spektralbereich zu emittieren; der Sekundäremitter (A) dazu ausgebildet ist, die sekundäre Strahlung im grün-roten Spektralbereich zu emittieren; und der Tertiäremitter (C) dazu ausgebildet ist die tertiäre Strahlung im infraroten Spektralbereich, bevorzugt mit einer Wellenlänge von 800 nm bis 1000 nm zu emittieren.
Emitter (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Primäremitter (11) dazu ausgebildet ist, die primäre Strahlung im blauen Spektralbereich zu emittieren; der Sekundäremitter (A) dazu ausgebildet ist, die sekundäre Strahlung im gelb-roten Spektralbereich zu emittieren; der weitere Sekundäremitter (B) dazu ausgebildet ist, die weitere sekundäre Strahlung im infraroten Spektralbereich, bevorzugt mit einer Wellenlänge von 600 nm bis 800 nm, zu emittieren; und der Tertiäremitter (C) dazu ausgebildet ist, die tertiäre Strahlung im infraroten Spektralbereich, bevorzugt mit einer Wellenlänge von 800 nm bis 1000 nm zu emittieren.
Emitter (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei der Primäremitter (11) dazu ausgebildet ist, die primäre Strahlung im ultravioletten Spektralbereich zu emittieren; der Sekundäremitter (A) dazu ausgebildet ist, die sekundäre Strahlung im grünen Spektralbereich zu emittieren; der weitere Sekundäremitter (B) dazu ausgebildet ist, die weitere sekundäre Strahlung im roten Spektralbereich zu emittieren; und der Tertiäremitter (C) dazu ausgebildet ist, die tertiäre Strahlung im infraroten Spektralbereich, bevorzugt mit einer Wellenlänge von 800 nm bis 1000 nm zu emittieren.
Emitter (10) nach einem der Ansprüche 3 bis 7, wobei der Sekundärleuchtstoff oder das Sekundärleuchtstoffgemisch und der Tertiärleuchtstoff oder das Tertiärleuchtstoffgemisch in einer gemeinsamen Matrix (20) angeordnet sind; der Sekundärleuchtstoff oder das Sekundärleuchtstoffgemisch und der Tertiärleuchtstoff oder das Tertiärleuchtstoffgemisch geschichtet angeordnet sind; und/oder der Tertiärleuchtstoff oder das Tertiärleuchtstoffgemisch mittels einer weiteren separaten Matrix (24), vorzugsweise mit Remote Phosphor, aufgebracht ist.
Emitter (10) nach einem der Ansprüche 4 bis 8, wobei die Matrix (20, 24) ein organisches Material, vorzugsweise Silikon als Bindemittel, umfasst; und/oder die Matrix (20, 24) ein anorganisches Material, vorzugsweise Kaolin als Bindemittel umfasst.
Emitter (10) nach einem der Ansprüche 2 bis 9, wobei der Emitter (10) einen Ergänzungsemitter (D) aufweist, vorzugsweise umfassend einen Ergänzungsleuchtstoff oder ein Ergänzungsleuchtstoffgemisch, um in Reaktion auf die primäre, sekundäre und/oder tertiäre Strahlung eine Ergänzungsstrahlung, zu emittieren.
Strahlungsquelle für ein Spektrometer mit einem Emitter (10) nach einem der vorstehenden Ansprüche, wobei vorzugsweise der Primäremitter (11) dazu ausgebildet ist, die primäre Strahlung im blauen Spektralbereich mit einer Peakwellenlänge von 450 nm +/- 30 nm zu emittieren; der Sekundäremitter (A) dazu ausgebildet ist die sekundäre Strahlung mit einer Wellenlänge im Bereich von 500 nm bis 800 nm zu emittieren; und der Tertiäremitter (C) einen Farbstoff oder ein Farbstoffgemisch der Klasse „Ägyptisch Blau“ umfasst und dazu ausgebildet ist, die tertiäre Strahlung mit einer Wellenlänge im Bereich von 800 nm bis 1000 nm zu emittieren.
Strahlungsquelle für eine Hyperspektralkamera mit einem Emitter (10) nach Anspruch 10, wobei vorzugsweise der Primäremitter (11) dazu ausgebildet ist, die primäre Strahlung im blauen Spektralbereich mit einer Peakwellenlänge von 450 nm +/- 30 nm zu emittieren; der Sekundäremitter (A) dazu ausgebildet ist, die sekundäre Strahlung mit einer Wellenlänge im Bereich von 500 nm bis 700 nm zu emittieren; der weitere Sekundäremitter (B) dazu ausgebildet ist, die weitere sekundäre Strahlung mit einer Wellenlänge im Bereich von 700 nm bis 850 nm zu emittieren; der Tertiäremitter (C) einen Farbstoff oder ein Farbstoffgemisch der Klasse „Ägyptisch Blau“ umfasst und dazu ausgebildet ist, die tertiäre Strahlung mit einer Wellenlänge im Bereich von 800 nm bis 1000 nm zu emittieren; und der Ergänzungsemitter (D) dazu ausgebildet ist, die Ergänzungsstrahlung mit einer Wellenlänge im Bereich von 650 nm bis 700 nm zu emittieren.
Strahlungsquelle für ein Endoskop mit einem Emitter (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 10, wobei vorzugsweise der Primäremitter (11) dazu ausgebildet ist, die primäre Strahlung im blauen Spektralbereich mit einer Peakwellenlänge von 450 nm +/- 30 nm zu emittieren; der Sekundäremitter (A) direkt auf den Primäremitter (11) aufgebracht ist; der weitere Sekundäremitter (B) und der Tertiäremitter (C) an und/oder in einer Abdeckung (26) des Primäremitters (11) angebracht sind, wobei die Abdeckung (26) vorzugsweise ein optisch transparentes Material umfasst.
Verfahren zum Erzeugen elektromagnetischer Strahlung mit den Schritten: Emittieren (S1) einer primären Strahlung mittels eines Primäremitters (11); Emittieren (S2) einer sekundären Strahlung, mittels eines Sekundäremitters (A) in Reaktion auf eine Anregung mit der primären Strahlung; Emittieren (S3) einer tertiären Strahlung, mittels eines Tertiäremitters (C) in Reaktion auf eine Anregung mit der sekundären Strahlung; dadurch gekennzeichnet, dass die primäre, sekundäre und/oder tertiäre Strahlung, zumindest teilweise voneinander verschiedene Wellenlängen aufweisen, um ein breitbandiges Spektrum (28) zu schaffen.
Verfahren nach dem vorstehenden Anspruch mit dem Schritt: Emittieren einer weiteren sekundären Strahlung, mittels eines weiteren Sekundäremitters (B) in Reaktion auf eine Anregung mit der primären Strahlung.