DE19715388A1

DE19715388A1 - Lighting system for illuminating conductor plates or wafers

Info

Publication number: DE19715388A1
Application number: DE1997115388
Authority: DE
Inventors: Rolf Dr Heyer; Rainer Dipl Ing Robotta
Original assignee: Carl Zeiss Jena GmbH
Current assignee: Jenoptik AG
Priority date: 1997-04-14
Filing date: 1997-04-14
Publication date: 1998-10-15

Abstract

A lighting system comprises a light source surrounded by a housing, and optical channels for the transfer of light from the inside of the housing to at least one outside location. The number of optical channels (5) corresp. to the number of external locations to which light is transferred. The optical channels (5) have optical coupling units (6) on the light inlet side, which direct the max. light density of the light source (1) to the appropriate channel.The optical channels are pref. located in penetrations (9) in the housing (2). Use - The lighting system is used eg. for illuminating conductor plates or wafers. Advantage - The lighting system is simple and effective.

Description

Die Erfindung bezieht sich auf ein Beleuchtungssystem mit einer von einem Gehäuse umschlossenen Lichtquelle, bei dem Mittel zur Übertragung des Lichtes vom Gehäuseinnenraum zu mindestens einem Ort außerhalb des Gehäuses vorgesehen sind.The invention relates to a lighting system a light source enclosed by a housing, in which Means for transmitting the light from the interior of the housing provided at least one location outside the housing are.

Beleuchtungssysteme hoher Leistung im Bereich 450 bis 1000 Watt zur Abstrahlung von Licht im Spektralbereich von 200 bis 1500 Nanometer werden beispielsweise in der Druckindu strie zur Belichtung von Druckvorlagen benötigt und gehören von dorther auch zum bekannten Stand der Technik. Diese Be leuchtungssysteme bestehen in der Regel aus einem Quecksil berstrahler, einem Elipsoidspiegel und einer Kondensorop tik, die zur Einkopplung des Lichtes in eine Lichtleitfaser bzw. in ein Faserbündel dient. Dabei sind die genannten Baugruppen von einem Gehäuse, dem sogenannten Lampenhaus, umgeben, in welchem der Quecksilberstrahler in einer Fas sung gehalten ist. Derartige Beleuchtungssysteme sind unter anderem bekannt aus der Veröffentlichung DE 28 29 099 A1.High performance lighting systems in the 450 to 1000 range Watts for the emission of light in the spectral range of 200 up to 1500 nanometers, for example, are used in the printing indu needed for the exposure of artwork and belong from there also to the known prior art. This Be lighting systems usually consist of a mercury radiator, an ellipsoid mirror and a condenser top tik, which is used to couple the light into an optical fiber or serves in a fiber bundle. The above are Assemblies of a housing, the so-called lamp house, surrounded in which the mercury lamp in a Fas solution is held. Such lighting systems are under known from the publication DE 28 29 099 A1.

Die Nachteile der bekannten Beleuchtungssysteme bestehen darin, daß lediglich ein optischer Kanal zur Auskopplung des von der Lichtquelle abgestrahlten Lichtes aus dem Ge häuse zur Verfügung steht und insofern die Anzahl an schließbarer Lichtwellenleiter begrenzt ist. Als weiterer Nachteil kommt hinzu, daß nicht für alle optischen Fasern, die mit dem optischen Kanal verbunden werden könnten, eine gleiche Abstrahlcharakteristik erzielbar ist. D.h., die an den einzelnen Austrittsenden der Lichtwellenleiter verfüg bare Strahlung ist hinsichtlich ihrer physikalischen Eigen schaften, insbesondere im Hinblick auf ihr Spektrum und ih re Strahlungsenergie, nicht einheitlich. Aufgrund dessen sind diese Beleuchtungssysteme zur Verwendung in Anlagen, die beispielsweise zur Direktbelichtung von Leiterplatten oder Wafern verwendet werden sollen und an die demzufolge hohe Forderungen in Bezug auf ihre Abstrahlungscharakteri stik zu stellen sind, nicht geeignet.The disadvantages of the known lighting systems exist in that only one optical channel for decoupling the light emitted by the light source from the Ge is available and in this respect the number of closable optical fiber is limited. As another Another disadvantage is that not all optical fibers, that could be connected to the optical channel, one same radiation pattern can be achieved. That is, the on the individual exit ends of the optical fibers Bare radiation is inherent in its physical properties, especially with regard to their spectrum and their re radiant energy, not uniform. Because of that are these lighting systems for use in systems, for example for direct exposure of printed circuit boards or wafers to be used and consequently to high demands with regard to their radiation characteristics stik are not suitable.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein Beleuchtungs system der vorgenannten Art so weiterzubilden, daß eine große Anzahl optischer Kanäle zur Auskopplung des Lichtes aus dem Gehäuseinneren bei Gewährleistung einheitlicher Ab strahlcharakteristika von Kanal zu Kanal möglich ist.The invention has for its object a lighting system of the type mentioned so that a large number of optical channels for coupling out the light from the inside of the housing while ensuring uniform Ab beam characteristics from channel to channel is possible.

Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, daß zur Übertragung des Lichtes optische Kanäle vorgesehen sind, deren Anzahl der Anzahl der Orte entspricht, zu denen das Licht zu übertragen ist und daß den optischen Kanälen lichteintrittseitig jeweils eine optische Koppeleinrichtung zugeordnet ist, die eine Abbildung des Punktes der höchsten Leuchtdichte der Lichtquelle in die optische Achse des ihr zugeordneten Kanales bewirkt.According to the invention the object is achieved in that Transmission of light optical channels are provided whose number corresponds to the number of places to which the Light is transmitted and that the optical channels an optical coupling device on the light entry side is associated which is a mapping of the point of the highest Luminance of the light source in the optical axis of it assigned channel causes.

Mit dieser Lösung der Aufgabe ist die Voraussetzung dafür gegeben, daß eine Vielzahl optischer Kanäle, die unmittel bar vom Gehäuseinneren bzw. von der Lichtquelle ausgehen, zur Übertragung von Licht aus dem Gehäuse inneren zu einer Vielzahl von Orten außerhalb des Gehäuses genutzt werden können, wobei in jedem der optischen Kanäle die geforderte Einheitlichkeit der Strahlung in engen Toleranzgrenzen zur Verfügung steht. Des weiteren ist mit dieser Anordnung ge währleistet, daß die optischen Koppeleinrichtungen, die je dem der optischen Kanäle lichteintrittseitig zugeordnet sind, eine optimale Abbildung des Punktes der höchsten Leuchtdichte der Lichtquelle in die optische Achse des ihr zugeordneten Kanal es bewirken und damit eine optimale Lichtübertragung durch jeden der Kanäle vom Gehäuseinneren nach außen möglich ist.With this solution to the task, the prerequisite for this is given that a variety of optical channels, the immediate starting from the inside of the housing or from the light source, for transmitting light from the housing to an interior Variety of locations outside the housing can be used can, the required in each of the optical channels Uniformity of radiation within narrow tolerance limits Available. Furthermore, with this arrangement ensures that the optical coupling devices, each assigned to that of the optical channels on the light entry side are an optimal mapping of the point of the highest Luminance of the light source in the optical axis of it assigned channel cause it and thus an optimal Light transmission through each of the channels from the inside of the housing is possible to the outside.

Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, daß die Innenwandung des Gehäuses mindestens abschnittswei se kugelförmig gekrümmt ist, daß die optischen Koppelein richtungen in Bereichen der kugelförmigen Krümmung an der Innenwandung angeordnet sind und daß der Punkt der höchsten Leuchtdichte der Lichtquelle im Krummungsmittelpunkt der kugelförmig gekrümmten Innenwandabschnitte positioniert ist. Damit ist gewährleistet, daß die lichteintrittseitig den Kanälen zugeordneten optischen Koppeleinrichtungen etwa gleich weit vom Punkt der höchsten Leuchtdichte, dem hot spot, entfernt und auch stets auf diesen Punkt ausgerichtet sind. Die kugelförmig gekrümmten Flächenabschnitte der In nenwandung können dabei so angeordnet sein, daß eine opti male Abstimmung in Bezug auf die angulare Abstrahlcharakte ristik der Lichtquelle gegeben ist. Mit anderen Worten, die kugelförmig gekrümmten Flächenabschnitte sollten sich min destens über den Winkelbereich der von der Lichtquelle aus gehenden Strahlung erstrecken. Damit ist gewährleistet, daß die an den gekrümmten Flächenabschnitten der Innenwandung angeordneten optischen Koppeleinrichtungen steht optimal im Strahlungsbereich der Lichtquelle, und zwar in gleicher Entfernung von dieser, angeordnet sind.An advantageous embodiment of the invention provides that the inner wall of the housing at least in sections se is spherically curved that the optical coupling directions in areas of spherical curvature on the Inner wall are arranged and that the point of the highest Luminance of the light source at the center of the curvature of the spherically curved inner wall sections positioned is. This ensures that the light entry side the optical coupling devices assigned to the channels, for example equally far from the point of highest luminance, the hot spot, distant and always aligned to this point are. The spherically curved surface sections of the In nenwandung can be arranged so that an opti Male vote in relation to the angular radiation characteristics of the light source is given. In other words, the spherically curved surface sections should min at least over the angular range from the light source extend outgoing radiation. This ensures that those on the curved surface sections of the inner wall arranged optical coupling devices is optimal in the Radiation range of the light source, in the same Distance from this, are arranged.

Eine weitere vorteilhafte Ausgestaltung sieht vor, daß die optischen Kanäle durch in das Gehäuse eingebrachte Durch brüche hindurchgeführt sind, wobei die Anzahl der Durchbrü che der Anzahl der Kanäle entspricht. Damit ist gewährlei stet, daß die optischen Kanäle in unmittelbarer Nähe der Lichteintrittseite durch die Gehäusewandung hindurchgeführt und dann außerhalb des Gehäuses zum Bestimmungsort der Ab strahlung des von ihnen übertragenen Lichtes geführt werden können. Dabei kann vorgesehen sein, daß die optischen Kop peleinrichtungen in die Gehäusewand eingeordnet sind.Another advantageous embodiment provides that the optical channels through inserted into the housing breaks are passed, the number of breakthroughs corresponds to the number of channels. This guarantees stet that the optical channels in the immediate vicinity of the Light entry side passed through the housing wall and then outside the case to the destination of the Ab radiation of the light transmitted by them can. It can be provided that the optical cop Pel devices are arranged in the housing wall.

In einer sehr bevorzugten Ausgestaltungsform der Erfindung ist vorgesehen, daß der Gehäuseinnenraum mit mindestens ei ner Trennwand in mehrere etwa konzentrisch zueinander ange ordnete Teilräume gegliedert ist. Damit ist die Vorausset zung dafür geschaffen, daß sich die Lichtquelle einerseits und die optischen Koppeleinrichtungen andererseits in ge sonderten Teilräumen befinden können. Auf diese Weise ist eine thermische Trennung der optischen Koppeleinrichtungen von der Lichtquelle gewährleistet.In a very preferred embodiment of the invention it is provided that the housing interior with at least one egg ner partition in several approximately concentric to each other ordered sub-rooms is structured. This is the prerequisite created for that the light source on the one hand and the optical coupling devices on the other hand in ge can be located in separate subspaces. That way thermal separation of the optical coupling devices guaranteed by the light source.

Vorteilhaft kann dabei eine Trennwand vorgesehen sein, die im Gehäuse inneren etwa parallel zur Innenwandung des Gehäu ses verläuft, wobei die Trennwand in einem inneren Teilraum die Lichtquelle umschließt und ein äußerer Teilraum von der Trennwand und der Innenwandung des Gehäuses umschlossen ist und wobei die Trennwand mindestens abschnittsweise für die von der Lichtquelle ausgehende Strahlung transparent ist. Mit dieser Ausgestaltungsvariante wird erreicht, daß sich die Lichtquelle in einem ersten Teilraum befindet, während alle optischen Koppeleinrichtungen bzw. die sich daran an schließenden optischen Kanäle in einem zweiten Teilraum an geordnet sind. Die Trennwand ist dabei zumindest in den Ab schnitten, die in der Strahlungsrichtung von der Lichtquel le zu jeweils einem der optischen Kanäle bzw. zu dessen vorgeordneter Koppeleinrichtung liegen, für die von der Lichtquelle ausgehende Strahlung transparent, so daß zwar das Licht die optische Koppeleinrichtung erreicht, jedoch Lichtquelle und Koppeleinrichtungen in Räumen unterschied licher klimatischer Bedingungen angeordnet sind.A partition can advantageously be provided inside the housing approximately parallel to the inner wall of the housing ses runs, with the partition in an inner subspace encloses the light source and an outer part of the Partition and the inner wall of the housing is enclosed and wherein the partition at least in sections for the Radiation emanating from the light source is transparent. With this embodiment variant it is achieved that the light source is located in a first subspace all optical coupling devices or those that adhere to them adjoining optical channels in a second subspace are ordered. The partition is at least in the Ab cut in the direction of radiation from the light source le to one of the optical channels or to the respective one upstream coupling device, for which by the Light source outgoing radiation transparent, so that the light reaches the optical coupling device, however Difference between light source and coupling devices in rooms Licher climatic conditions are arranged.

In einer weiteren besonderen Ausgestaltung ist vorgesehen, daß die beiden Teilräume hermetisch gegeneinander abge schlossen sind und mindestens einer der beiden Teilräume Ein- und Ausströmöffnungen für ein Kühlmedium aufweist. Da mit sind die klimatischen Bedingungen in den beiden Teil räumen, insbesondere in Hinblick auf die Temperatur, ge trennt beeinflußbar.In a further special embodiment, that the two subspaces are hermetically sealed against each other are closed and at least one of the two rooms Has inlet and outlet openings for a cooling medium. There are the climatic conditions in the two part clear, especially with regard to temperature, ge separable can be influenced.

Zu diesem Zweck kann vorteilhaft weiterhin vorgesehen sein, daß jeder der beiden Teilräume Ein- und Ausströmöffnungen für ein Kühlmedium aufweist, wobei ein Kühlmedium mit un terschiedlicher Strömungsgeschwindigkeit in beiden Teilräu men oder verschiedene Kühlmedien zur Durchströmung der bei den Teilräume vorgesehen sind. Damit ist optimal eine ge sonderte Beeinflussung beider Teilräume möglich. So kann durch die Ein- und Ausströmöffnungen eines der beiden Teil räume ein Kühlmedium mit einer ersten Strömungsgeschwindig keit geschickt werden, während durch die Ein- und Ausström öffnungen des zweiten Teilraumes das gleiche Kühlmedium, jedoch mit abweichender Strömungsgeschwindigkeit geleitet wird. Aufgrund der unterschiedlichen Strömungsgeschwindig keiten ist die Wärmeabführungen in beiden Teilräumen in un terschiedlichem Maße möglich. So kann beispielsweise in dem Teilraum, welcher die Lichtquelle umschließt, eine höhere Strömungsgeschwindigkeit vorgesehen sein, um einen höheren Wärmeabtransport zu gewährleisten. Alternativ hierzu ist aber auch denkbar, beide Teilräume mit verschiedenen Kühl medien zu beaufschlagen, etwa einem gasförmigen Medium in dem Teilraum, der die Lichtquelle umschließt, während der Teilraum, der von der Trennwand und der Gehäuseinnenfläche eingeschlossen wird, ein flüssiges Kühlmedium strömen kann. Auf diese Weise sind in beiden Teilräumen vollkommen von einander unabhängige klimatische Bedingungen erzielbar.For this purpose, it can advantageously also be provided that that each of the two sub-spaces inlet and outlet openings for a cooling medium, a cooling medium with un different flow velocities in both parts or different cooling media to flow through the the subspaces are provided. This is an optimal ge it is possible to influence both subspaces. So can through the inlet and outlet openings of one of the two parts clear a cooling medium at a first flow rate can be sent through the inflow and outflow openings of the second subspace the same cooling medium, but headed with a different flow rate becomes. Because of the different flow rates is the heat dissipation in both sections in un different dimensions possible. For example, in the Partial space, which encloses the light source, a higher one Flow rate can be provided to a higher To ensure heat dissipation. Alternatively, is but also conceivable, both sub-rooms with different cooling media, such as a gaseous medium in the part space that surrounds the light source, during the Partial space from the partition and the inside surface of the housing is trapped, a liquid cooling medium can flow. In this way, are completely of in both subspaces mutually independent climatic conditions can be achieved.

In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung kann vorgese hen sein, daß die Trennwand mindestens abschnittsweise für ausgewählte Spektralbereiche der von der Lichtquelle ausge henden Strahlung als Filter ausgebildet ist. Damit ist es möglich, die Trennwand so zu gestalten, daß angulare spek trale Abweichungen über den Abstrahlbereich der Lichtquelle hinweg durch eine entsprechende Gestaltung der Trennwand bzw. durch entsprechende Auswahl des Trennwandmaterials und dessen Ausbildung als Spektralfilter ausgeglichen werden. Durch diese Korrektur wird erreicht, daß auf jede der opti schen Koppeleinrichtungen Licht gleicher spektraler Eigen schaften trifft. Abweichend hiervon ist es auch denkbar, einzelne der optischen Koppeleinrichtungen gewollt mit Strahlung unterschiedlicher Spektralbereiche zu beaufschla gen, indem die Trennwand mit abschnittweise unterschiedli chen optischen Filtereigenschaften ausgeführt wird.In a further advantageous embodiment, it can be pre-designed hen be that the partition at least in sections for selected spectral ranges from the light source radiation is designed as a filter. So that's it possible to design the partition so that angular spec Central deviations over the radiation area of the light source through a corresponding design of the partition or by appropriate selection of the partition material and its training as a spectral filter can be compensated. This correction ensures that each of the opti coupling devices light of the same spectral inherent shaft meets. Deviating from this, it is also conceivable some of the optical coupling devices wanted with To apply radiation of different spectral ranges by dividing the partition with different sections Chen optical filter properties is performed.

Weiterhin kann vorteilhaft vorgesehen sein, daß die Trenn wand für Wärmestrahlung nicht oder nur in geringem Maße durchlässig ist. Mit dieser Ausgestaltung wird vermieden, daß die von der Lichtquelle abgegebene Wärme ungehindert zu den optischen Koppeleinrichtungen gelangt und dort eine nachteilige Beeinflussung der optischen Güte der einzelnen optischen Koppeleinrichtungen bzw. der Einkopplung in die Kanäle verursacht.Furthermore, it can advantageously be provided that the separator wall for heat radiation either not or only to a small extent is permeable. This configuration avoids that the heat emitted by the light source increases unhindered the optical coupling devices and there one adverse influence on the optical quality of the individual optical coupling devices or the coupling into the Channels caused.

Außerdem kann vorgesehen sein, daß in die Trennwand opti sche Elemente zur Beeinflussung der Strahlungsrichtung des von der Lichtquelle ausgehenden Lichtes integriert sind. Durch im Hinblick auf brechende, beugende und/oder reflek tierende Eigenschaften bereichsweise unterschiedlich ausge bildete Trennwand wird erreicht, daß das von der Lichtquel le kommende Licht korrigiert auf die optischen Koppelein richtungen gerichtet oder gebündelt wird. Damit ist eine noch wirksamere Einstrahlung des Lichtes in die optischen Koppeleinrichtungen bzw. in die einzelnen optischen Kanäle erzielbar. It can also be provided that opti in the partition elements for influencing the radiation direction of the light emitted by the light source are integrated. By with regard to refractive, diffractive and / or reflective ting properties differ in some areas Partition formed is that the light source le coming light corrects on the optical coupling directions is directed or bundled. So that's one even more effective radiation of light into the optical Coupling devices or in the individual optical channels achievable.

In einer Weiterbildung der Erfindung ist vorgesehen, daß die Innenwandung mindestens abschnittweise verspiegelt aus geführt ist. Dabei sollten die verspiegelten Abschnitte der Innenwandung, die Lichtquelle und die optischen Koppelein richtungen in Bezug aufeinander so ausgerichtet sein, daß die von der Lichtquelle auf einen verspiegelten Abschnitt treffende Strahlung in Richtung auf mindestens eine opti sche Koppeleinrichtung reflektiert wird. Damit wird er reicht, daß nicht nur die direkt von der Lichtquelle ein treffende Strahlung von einer optische Koppeleinrichtung empfangen wird, sondern zusätzlich das von einem verspie gelten Abschnitt der Innenwandung reflektierte Licht auf die eine oder, je nach konstruktiver Auslegung, auf mehrere optische Koppeleinrichtungen trifft. Auf diese Weise werden die zwischen den optischen Koppeleinrichtungen an der In nenwandung freibleibenden Abschnitte aktiv genutzt, wodurch Strahlungsverluste verringert werden. Die verspiegelten In nenwandflächen können dabei sowohl gekrümmt ausgeführt sein oder auch als ebene Flächenabschnitte, die an der Innenwan dung dem Brechungsgesetz folgend so angeordnet sind, daß das Licht von der Lichtquelle auf eine optische Koppelein richtung, die sich an einer entsprechenden Position der Ge häuseinnenwand befindet, gelenkt wird.In a development of the invention it is provided that the interior wall is mirrored at least in sections is led. The mirrored sections of the Inner wall, the light source and the optical coupling directions in relation to each other so that that from the light source onto a mirrored section incident radiation in the direction of at least one opti cal coupling device is reflected. With that he will that not only submits directly from the light source incident radiation from an optical coupling device is received, but also that of a spat apply section of the inner wall to reflected light one or, depending on the design, several optical coupling devices meets. That way between the optical coupling devices at the In Non-active sections actively used, whereby Radiation losses can be reduced. The mirrored in nenwandflächen can be both curved or as flat surface sections on the inner wall are arranged according to the law of refraction in such a way that the light from the light source onto an optical coupling direction, which is at a corresponding position of the Ge is located inside the house, is steered.

Bevorzugt ist vorgesehen, daß das Gehäuse aus einem hohlku gelartigen, metallischen Rundkörper gefertigt ist. Als op tische Koppeleinrichtungen können jeweils eine Asphäre und als optischer Kanal jeweils ein Lichtwellenleiter vorgese hen sein, wobei beide mittels einer temperaturstabilen Hal terung so zueinander positioniert sind, daß das von der Lichtquelle kommende und von der Asphäre gesammelte Licht auf die lichtquellenseitige Endfläche des Lichtwellenlei ters abgebildet wird. Damit ist eine technologisch einfache und auch kostengünstige Herstellung des Lampenhauses mög lich. Ebenso sind einfache und fertigungstechnisch wenig aufwendige Baugruppen zur Einkopplung der Strahlung in die optischen Kanäle realisierbar.It is preferably provided that the housing from a hollow gel-like, metallic round body is made. As an op table coupling devices can each have an asphere and An optical waveguide is provided as the optical channel hen be, both by means of a temperature-stable Hal are positioned to each other so that the Light source coming and collected by the asphere onto the end face of the light wave guide on the light source side is mapped. This is a technologically simple one and possible inexpensive manufacture of the lamp house Lich. Likewise, simple and technically little complex assemblies for coupling the radiation into the optical channels realizable.

In einer ganz besonders bevorzugten Ausgestaltungsform ist vorgesehen, daß die Position der Fassung und damit die Po sition der Lichtquelle relativ zum Gehäuse verstellbar ist. Damit ist die wesentliche Voraussetzung dafür geschaffen, daß die Lichtquelle nachgeführt werden kann, sobald der Punkt der höchsten Leuchtdichte aus dem Krümmungsmittel punkt des hohlkugelförmigen Gehäuses auswandert. Vorteil haft sollte die Verstellbarkeit der Position der Fassung in drei orthogonalen Achsen eines kartesischen Koordinatensy stemes vorgesehen sein. Damit ist es möglich, ein Auswan dern des hot spot nach beliebigen Richtungen zu korrigieren und stets dafür zu sorgen, daß sich der hot spot im Krüm mungsmittelpunkt der gekrümmten innenwandbereiche und damit in der Empfangsrichtung der optischen Koppeleinrichtungen befindet.In a very particularly preferred embodiment provided that the position of the frame and thus the bottom sition of the light source is adjustable relative to the housing. This creates the essential prerequisite for that the light source can be tracked as soon as the Point of highest luminance from the curvature point of the hollow spherical housing emigrates. Advantage the adjustability of the position of the version in three orthogonal axes of a Cartesian coordinate system stemes may be provided. It is possible to make a selection correct the hot spot in any direction and always to ensure that the hot spot is in the crumb center of the curved inner wall areas and thus in the receiving direction of the optical coupling devices located.

In einer weiterhin bevorzugten Ausgestaltung kann vorgese hen sein, daß mindestens ein gehäusefest angeordneter rich tungsempfindlicher Lichtsensor auf den Punkt der höchsten Leuchtdichte der Lichtquelle gerichtet ist, daß die Aus gangssignale des Lichtsensors über eine Regelschaltung zur Gewinnung von Stellsignalen vorgesehen sind und daß die Fassung mit einem motorischen Antrieb zur Erzeugung von Stellbewegungen gekoppelt ist, wobei der Ausgang der Regel schaltung mit dem Steuereingang des Antriebes verbunden ist. Damit muß die Positionskorrektur des Punktes der höch sten Leuchtdichte nicht manuell vorgenommen werden, sondern es erfolgt eine selbsttätige Korrektur. So ist stets ge währleistet, daß jeder der optischen Kanäle die erforderli che Mindestmenge an Lichtenergie bei weitestgehend gleicher Charakteristik erfaßt und mit hoher Qualität an den Bestim mungsort überträgt.In a further preferred embodiment, it can be performed hen be that at least one housing-fixed rich to the point of the highest Luminance of the light source is directed that the off output signals of the light sensor via a control circuit for Obtaining control signals are provided and that the Socket with a motor drive for generating Adjusting movements is coupled, the output being the rule circuit connected to the control input of the drive is. So the position correction of the point of the highest most of the luminance are not made manually, but there is an automatic correction. So is always ge ensures that each of the optical channels the required che minimum amount of light energy with largely the same Characteristic recorded and with high quality at the determinations site transmits.

Die Erfindung soll nachfolgend anhand eines Ausführungsbei spieles näher erläutert werden. In den zugehörigen Zeich nungen zeigenThe invention is described below with reference to an embodiment game are explained in more detail. In the associated drawing show

Fig. 1 das erfindungsgemäße Beleuchtungssystem in einer Schnittdarstellung, Fig. 1 lighting system in a sectional view according to the invention,

Fig. 2 das erfindungsgemäße Beleuchtungssystem in einer Außenansicht, Fig. 2 illumination system in an exterior view of the present invention,

Fig. 3 das erfindungsgemäße Beleuchtungssystem in einer Ausgestaltungsvariante. Fig. 3, the lighting system according to the invention in an embodiment variant.

In Fig. 1 ist eine Lichtquelle 1, etwa ein Quecksilberstrah ler für den Spektralbereich 310 bis 500 Nanometer, darge stellt, die von einem Gehäuse 2 umschlossen ist. Die Licht quelle 1 ist dabei von einer Fassung gehalten, die aus den Fassungsteilen 3.1 und 3.2 besteht. Zur Übertragung des von der Lichtquelle 1 abgestrahlten Lichtes vom Gehäuseinnen raum 4 zu verschiedenen Orten außerhalb des Gehäuses 2 ist eine Vielzahl optischer Kanäle 5 vorgesehen, denen licht eintrittseitig jeweils eine optische Koppeleinrichtung 6 vorgeordnet ist. Die optischen Koppeleinrichtungen 6 beste hen dabei jeweils aus einer Asphäre; als optische Kanäle sind Lichtwellenleiter vorgesehen. Die Asphäre und der Lichtwellenleiter sind jeweils durch eine temperaturstabile Halterung, die im Detail nicht dargestellt ist, so zueinan der positioniert, daß von der Lichtquelle kommendes Licht von der Asphäre gesammelt und auf die lichtquellenseitige Endfläche des Lichtwellenleiters abgebildet wird. Über die Vielzahl der Lichtwellenleiter wird das Licht dann zu den jeweiligen Orten geführt, wo es z. B. zur Direktbelichtung von druckindustriellen Erzeugnissen genutzt werden soll. Zu diesem Zweck werden die lichtaustrittseitigen Enden der Lichtwellenleiter jeweils an diesen Ort positioniert.In Fig. 1, a light source 1 , such as a mercury radiator for the spectral range 310 to 500 nanometers, is Darge, which is enclosed by a housing 2 . The light source 1 is held by a frame, which consists of the frame parts 3.1 and 3.2 . To transmit the light emitted by the light source 1 from the housing interior 4 to different locations outside the housing 2 , a plurality of optical channels 5 are provided, each of which is preceded by an optical coupling device 6 on the light side. The optical coupling devices 6 each consist of an asphere; Optical fibers are provided as optical channels. The asphere and the optical waveguide are each positioned by a temperature-stable holder, which is not shown in detail, so zueinan that light coming from the light source is collected by the asphere and imaged on the light source-side end face of the optical waveguide. About the multitude of optical fibers, the light is then guided to the respective places where it is e.g. B. to be used for direct exposure of printing industrial products. For this purpose, the ends of the optical waveguides on the light exit side are each positioned at this location.

In Fig. 1 ist zu erkennen, daß das Gehäuse 2 aus einem hohl kugelartigen metallischen Grundkörper gefertigt ist, dessen Innenwandung 7 zumindest abschnittweise kugelförmig ge krümmt ist. Alle vorgesehenen optischen Koppeleinrichtungen 6 sind in Bereichen der kugelförmigen Krümmung an der In nenwandung 7 angeordnet bzw. in die Innenwandung 7 inte griert. Der Punkt 8 der höchsten Leuchtdichte der Licht quelle ist im Krümmungsmittelpunkt der gekrümmten Innenwan dung 7 angeordnet. Das von jeder einzelnen optischen Koppe leinrichtung 6 aufgenommene Licht wird durch Durchbrüche 9 hindurchgeführt, die in das Gehäuse 2 eingebracht sind, wo bei die Anzahl der Durchbrüche 9 der Anzahl der optischen Kanäle 5 bzw. der Anzahl der optischen Koppeleinrichtungen 6 entspricht.In Fig. 1 it can be seen that the housing 2 is made of a hollow spherical metallic base body, the inner wall 7 is at least partially spherical ge curved. Whereas all the optical coupling means 6 are nenwandung in areas of the spherical curvature at the 7, arranged or system that is integrated in the inner wall. 7 The point 8 of the highest luminance of the light source is arranged at the center of curvature of the curved inner wall 7 . The light received by each individual optical coupling device 6 is passed through openings 9 which are introduced into the housing 2 , where the number of openings 9 corresponds to the number of optical channels 5 or the number of optical coupling devices 6 .

Im Gehäuseinnenraum 4 ist eine Trennwand 10 vorgesehen, die im Gehäuseinneren etwa parallel zur Innenwandung 7 des Ge häuses 2 verläuft. Die Trennwand 10 gliedert den Gehäusein nenraum 4 in zwei konzentrisch zueinander angeordnete Teil räume 11 und 12, wobei die Trennwand 10 in einem inneren Teilraum 11 die Lichtquelle 1 umschließt und der äußere Teilraum 12 von der Trennwand 10 und der Innenwandung 7 des Gehäuses 2 umschlossen ist. Die Trennwand 10 ist aus einem für das von der Lichtquelle ausgehenden Licht transparenten Material hergestellt.In the housing interior 4 , a partition 10 is provided, which extends approximately parallel to the inner wall 7 of the housing 2 in the interior of the housing. The partition 10 divides the housing interior 4 into two concentrically arranged part spaces 11 and 12 , the partition 10 enclosing the light source 1 in an inner part space 11 and the outer part space 12 is enclosed by the partition 10 and the inner wall 7 of the housing 2 . The partition 10 is made of a material transparent to the light emanating from the light source.

Der innere Teilraum 11 ist mit einer ringförmig um das Fas sungsteil 3.1 ausgebildeten Einströmöffnung 13 für ein Kühlmedium ausgestattet. Der Einströmöffnung 13 etwa symme trisch bezüglich der Mittenachse 14 gegenüberliegend befin det sich im Teilraum 11 eine Ausströmöffnung 15 für das Kühlmedium. The inner sub-space 11 is equipped with an annularly shaped inlet part 13 for the cooling medium 3.1 . The inflow opening 13 approximately symmetrical with respect to the central axis 14 is located in the subspace 11, an outflow opening 15 for the cooling medium.

In den äußeren Teilraum 12 mündet eine durch die Gehäuse wandung geführte Einströmöffnung 16. Eine dem äußeren Teil raum 12 zugeordnete Ausströmöffnung 17 ist, ringförmig aus gebildet, in der Nähe der Ausströmöffnung 15 angeordnet.In the outer subspace 12 opens through the housing wall led inflow opening 16th One of the outer partial space 12 associated outflow opening 17 is formed in an annular shape, arranged in the vicinity of the outflow opening 15 .

Wird die erfindungsgemäße Beleuchtungseinrichtung betrie ben, so erreicht das von der Lichtquelle 1 abgestrahlte Licht die einzelnen optischen Koppeleinrichtungen 6. Die optischen Koppeleinrichtungen 6 sind dabei in den Bereichen der kugelförmig gekrümmten Innenwandung 7 angeordnet, die entsprechend der Abstrahlcharakteristik der Lichtquelle 1 im Strahlungsbereich liegen. Die Strahlung durchdringt da bei von der Lichtquelle 1 kommend den inneren Teilraum 11, die Trennwand 10, den äußeren Teilraum 12 und erreicht die von einer Asphäre gebildete optische Koppeleinrichtung 6. Um die gleichzeitig von der Lichtquelle 1 abgegebene Wärme abzuführen und so die Temperatur im inneren Teilraum 11 in vorgegebenen Grenzen zu halten, wird durch die Einströmöff nung 13 Luft in den inneren Teilraum 11 geblasen, die den Teilraum 11 auf der gegenüberliegenden Seite bezüglich der Mittenachse 14 durch die Ausströmöffnung 15 wieder verläßt und dabei die aufgenommene Wärme abtransportiert.If the lighting device according to the invention is operated, the light emitted by the light source 1 reaches the individual optical coupling devices 6 . The optical coupling devices 6 are arranged in the areas of the spherically curved inner wall 7 which lie in the radiation area in accordance with the radiation characteristic of the light source 1 . The radiation penetrates the inner partial space 11 , the partition 10 , the outer partial space 12 coming from the light source 1 and reaches the optical coupling device 6 formed by an asphere. In order to dissipate the heat emitted simultaneously by the light source 1 and thus to keep the temperature in the inner subspace 11 within predetermined limits, air is blown through the inlet opening 13 into the inner subspace 11 , the subspace 11 on the opposite side with respect to the central axis 14 leaves through the outflow opening 15 and thereby removes the absorbed heat.

Gleichzeitig wird durch die Einströmöffnung 16 Luft in den äußeren Teilraum 12 eingeblasen. Die hier eingeblasene Luft umströmt als Kühlmedium die Trennwand 10, die Innenwandung 7 des Gehäuses 2 sowie die optischen Koppeleinrichtungen 6 und verläßt mit der aufgenommenen Wärme den äußeren Teil raum 12 durch die Ausströmöffnung 17. Damit ist es vorteil haft möglich, den inneren Teilraum 11 und den äußeren Teil raum 12 unterschiedlich zu temperieren, wodurch für jeden der Teilräume 11 und 12 optimale klimatische Bedingungen zu erzielen sind. At the same time, air is blown into the outer subspace 12 through the inflow opening 16 . The air blown in here flows around the partition 10 as the cooling medium, the inner wall 7 of the housing 2 and the optical coupling devices 6 and leaves the outer partial space 12 through the outflow opening 17 with the heat absorbed. This makes it advantageously possible to temper the inner part space 11 and the outer part space 12 differently, so that optimal climatic conditions can be achieved for each of the part spaces 11 and 12 .

In Fig. 2 ist eine Außenansicht des Beleuchtungssystems so dargestellt, daß insbesondere das Gehäuse 2 mit der Viel zahl von Durchbrüchen 9 zur Durchführung der optischen Ka näle 5 bzw. zur Aufnahme der optischen Koppeleinrichtungen 6 zu erkennen sind. Des weiteren sind Anschlüsse 18 zur Zu führung der Kühlmedien zu erkennen.In Fig. 2 an external view of the lighting system is shown so that in particular the housing 2 with the many number of openings 9 for performing the optical channels 5 or for receiving the optical coupling devices 6 can be seen. Furthermore, connections 18 for guiding the cooling media can be seen.

In einer Ausgestaltungsvariante gemäß Fig. 3 ist zu erken nen, daß das Fassungsteil 3.1 über eine Aufnahme 19 mit ei nem Verstellmechanismus 20 verbunden ist. Der Verstellme chanismus 20 gestattet eine Positionsänderung des Fassungs teiles 3.1 und 3.2 und damit auch eine Positionsänderung der Lichtquelle 1 in z-Richtung, in x-Richtung wie auch in y-Richtung (y-Richtung senkrecht zur Zeichenebene). Damit ist es möglich, den Punkt 8 der höchsten Leuchtdichte der Lichtquelle 1, sofern dieser während der Betriebsdauer aus dem Krümmungsmittelpunkt der gewölbten Innenwandabschnitte 7 auswandert, so nachzujustieren, daß dieser Punkt 8 wieder in den Krümmungsmittelpunkt zurückgeführt und insofern da für gesorgt wird, daß die optischen Koppeleinrichtungen 6 optimal im Strahlungsbereich der Lichtquelle 1 verbleiben.In an embodiment variant according to FIG. 3 it can be seen that the socket part 3.1 is connected via a receptacle 19 to an adjusting mechanism 20 . The Verstellme mechanism 20 allows a change in position of the socket part 3.1 and 3.2 and thus also a change in position of the light source 1 in the z direction, in the x direction and in the y direction (y direction perpendicular to the plane of the drawing). This makes it possible to readjust the point 8 of the highest luminance of the light source 1 , provided that it migrates from the center of curvature of the curved inner wall sections 7 during the operating period, in such a way that this point 8 is returned to the center of curvature and in so far as it is ensured that the optical coupling devices 6 remain optimally in the radiation region of the light source 1 .

Entsprechend der in der Erfindungsbeschreibung bereits dar gestellten Möglichkeiten ist es unter Umständen vorteil haft, verschiedene Kühlmedien zur Durchströmung der beiden Teilräume 11, 12 vorzusehen, die Trennwand 10 zumindest ab schnittsweise für ausgewählte Spektralbereiche der von der Lichtquelle 1 ausgehenden Strahlung als Filter auszubilden, die Trennwand 10 aus einem Material herzustellen, das für Wärmestrahlung nicht oder nur in geringem Maße durchlässig ist und/oder in die Trennwand 10 optische Elemente zur Be einflussung der Strahlungsrichtung des von der Lichtquelle 1 ausgehenden Lichtes zu integrieren. According to the possibilities already presented in the description of the invention, it may be advantageous to provide different cooling media for the flow through the two subspaces 11 , 12 , the partition 10, at least in sections for selected spectral ranges of the radiation emanating from the light source 1 , to form the partition 10 to produce from a material that is not or only slightly permeable to heat radiation and / or to integrate optical elements in the partition 10 to influence the radiation direction of the light emitted by the light source 1 .

Reference list

11

Lichtquelle
Light source

22nd

Gehäuse
casing

3.13.1

, ,

3.23.2

Fassungsteile
Socket parts

44th

Gehäuseinnenraum
Housing interior

55

optische Kanäle
optical channels

66

optische Koppeleinrichtungen
optical coupling devices

77

Innenwandung
Inner wall

88th

Punkt der höchsten Leuchtdichte
Point of highest luminance

99

Durchbrüche
Breakthroughs

1010th

Trennwand
partition wall

1111

innerer Teilraum
inner subspace

1212th

äußerer Teilraum
outer subspace

1313

Einströmöffnung
Inflow opening

1414

Mittenachse
Center axis

1515

Ausströmöffnung
Outflow opening

1616

Einströmöffnung
Inflow opening

1717th

Ausströmöffnung
Outflow opening

1818th

Anschlüsse
connections

1919th

Aufnahme
admission

2020th

Verstellmechanismus
Adjustment mechanism

Claims

1. Lighting system with a light source enclosed by a housing, in which means for transmitting the light from the housing interior to at least one location outside the housing are provided, characterized in that

- That optical channels ( 5 ) are provided for transmitting the light, the number of which speaks ent to the number of locations to which the light is to be transmitted and
- That the optical channels ( 5 ) on the light entry side each because an optical coupling device ( 6 ) is assigned, which causes an image of the point ( 8 ) of the highest luminance of the light source ( 1 ) in the optical axis of the channel ( 5 ) assigned to it.

2. Lighting system according to claim 1, characterized in that the inner wall ( 7 ) of the housing ( 2 ) is at least partially spherically curved, that the optical coupling devices ( 6 ) in regions of the spherical curvature on the inner wall ( 7 ) are angeord net and that the point ( 8 ) of the highest luminance of the light source ( 1 ) is positioned in the center of curvature of the spherically curved inner wall sections.

3. Lighting system according to claim 1 or 2, characterized in that the optical channels ( 5 ) through the openings ( 9 ) introduced into the housing ( 2 ) are guided, the number of openings ( 9 ) the number of channels ( 5 ) corresponds.

4. Lighting system according to one of the preceding Ansprü surface, characterized in that the housing interior ( 4 ) with at least one partition is divided into several approximately conically arranged subspaces.

5. Lighting system according to claim 4, characterized in that a partition ( 10 ) is provided, which extends approximately parallel to the inner wall ( 7 ) of the housing ( 2 ) in the interior of the housing, the partition ( 10 ) in an inner subspace ( 11 ) the light source ( 1 ) closes and an outer part space ( 12 ) of the partition ( 10 ) and the inner wall ( 7 ) of the housing ( 2 ) is closed and wherein the partition ( 10 ) at least in sections for the light source ( 1 ) outgoing radiation is transparent.

6. Lighting system according to claim 5, characterized in that the two subspaces ( 11 , 12 ) are hermetically sealed against one another and at least one of the two subspaces ( 11 , 12 ) has inlet and outlet openings for a cooling medium.

7. Lighting system according to claim 6, characterized in that each of the two sub-spaces on and off flow openings ( 13 , 15 , 16 , 17 ) for a cooling medium, wherein a cooling medium with different flow speed in both sub-spaces ( 11 , 12th ) or different cooling media are provided to flow through the two subspaces ( 11 , 12 ).

8. Lighting system according to one of claims 5 to 7, characterized in that the partition ( 10 ) at least in sections for selected spectral ranges of the radiation emanating from the light source ( 1 ) is designed as a filter.

9. Lighting system according to one of claims 5 to 8, characterized in that the partition ( 10 ) for heat radiation is not or only slightly permeable.

10. Lighting system according to one of claims 5 to 9, characterized in that in the partition ( 10 ) opti cal elements for influencing the radiation direction of the light source ( 1 ) outgoing light are inte grated.

11. Lighting system according to one of the preceding claims, characterized in that the inner wall ( 7 ) is at least partially mirrored.

12. Lighting system according to claim 11, characterized in that the mirrored portions of the inner wall ( 7 ), the light source ( 1 ) and the optical Kop peleinrichtung ( 6 ) are aligned in relation to each other so that the light source ( 1 ) is reflected on a mirrored section radiation in the direction of at least one optical coupling device ( 6 ) re reflected.

13. Lighting system according to one of the preceding claims, characterized in that the housing ( 2 ) is made from a hollow spherical, metallic base body.

14. Lighting system according to one of the preceding claims, characterized in that as optical coupling devices ( 6 ) each have an asphere and as optical channel ( 5 ) each have an optical waveguide, both of which are positioned relative to one another by means of a temperature-stable holder, that coming from the light source ( 1 ) and collected from the asphere light is imaged on the light source-side end face of the optical waveguide.

15. Lighting system according to one of the preceding claims, characterized in that the light source ( 1 ) is held in the housing ( 2 ) by means of a holder ( 3.1 , 3.2 ) and the position of the holder ( 3.1 , 3.2 ) and thus that of the light source ( 1 ) is adjustable relative to the housing ( 2 ).

16. Lighting system according to claim 15, characterized records that the adjustability in three orthogonal Axes (x, y, z) of a Cartesian coordinate system is provided.

17. Lighting system according to one of claims 15 or 16, characterized in that at least one housing-mounted direction-sensitive light sensor is directed to the point ( 8 ) of the highest luminance of the light source ( 1 ) that the output signals of the light sensor via a control circuit for obtaining control signals len are provided and that the socket ( 3.1 , 3.2 ) is coupled to a motor drive for generating positioning movements, the output of the control circuit being connected to the control input of the drive.