DE202007018654U1 - Stationary excitation light source with a converter routed past this - Google Patents

Stationary excitation light source with a converter routed past this Download PDF

Info

Publication number
DE202007018654U1
DE202007018654U1 DE202007018654U DE202007018654U DE202007018654U1 DE 202007018654 U1 DE202007018654 U1 DE 202007018654U1 DE 202007018654 U DE202007018654 U DE 202007018654U DE 202007018654 U DE202007018654 U DE 202007018654U DE 202007018654 U1 DE202007018654 U1 DE 202007018654U1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
light source
light
excitation light
flow channel
converter
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Expired - Lifetime
Application number
DE202007018654U
Other languages
German (de)
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Carl Zeiss Meditec AG
Original Assignee
Carl Zeiss Surgical GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Carl Zeiss Surgical GmbH filed Critical Carl Zeiss Surgical GmbH
Publication of DE202007018654U1 publication Critical patent/DE202007018654U1/en
Anticipated expiration legal-status Critical
Expired - Lifetime legal-status Critical Current

Links

Classifications

    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V33/00—Structural combinations of lighting devices with other articles, not otherwise provided for
    • F21V33/0064—Health, life-saving or fire-fighting equipment
    • F21V33/0068—Medical equipment
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21K—NON-ELECTRIC LIGHT SOURCES USING LUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING ELECTROCHEMILUMINESCENCE; LIGHT SOURCES USING CHARGES OF COMBUSTIBLE MATERIAL; LIGHT SOURCES USING SEMICONDUCTOR DEVICES AS LIGHT-GENERATING ELEMENTS; LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21K9/00—Light sources using semiconductor devices as light-generating elements, e.g. using light-emitting diodes [LED] or lasers
    • F21K9/60—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction
    • F21K9/64—Optical arrangements integrated in the light source, e.g. for improving the colour rendering index or the light extraction using wavelength conversion means distinct or spaced from the light-generating element, e.g. a remote phosphor layer
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V9/00—Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters
    • F21V9/08—Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters for producing coloured light, e.g. monochromatic; for reducing intensity of light
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V9/00—Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters
    • F21V9/08—Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters for producing coloured light, e.g. monochromatic; for reducing intensity of light
    • F21V9/12—Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters for producing coloured light, e.g. monochromatic; for reducing intensity of light with liquid-filled chambers
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21V—FUNCTIONAL FEATURES OR DETAILS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS THEREOF; STRUCTURAL COMBINATIONS OF LIGHTING DEVICES WITH OTHER ARTICLES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • F21V9/00—Elements for modifying spectral properties, polarisation or intensity of the light emitted, e.g. filters
    • F21V9/30—Elements containing photoluminescent material distinct from or spaced from the light source
    • F21V9/32—Elements containing photoluminescent material distinct from or spaced from the light source characterised by the arrangement of the photoluminescent material
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21W—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO USES OR APPLICATIONS OF LIGHTING DEVICES OR SYSTEMS
    • F21W2131/00—Use or application of lighting devices or systems not provided for in codes F21W2102/00-F21W2121/00
    • F21W2131/20—Lighting for medical use
    • F—MECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F21—LIGHTING
    • F21Y—INDEXING SCHEME ASSOCIATED WITH SUBCLASSES F21K, F21L, F21S and F21V, RELATING TO THE FORM OR THE KIND OF THE LIGHT SOURCES OR OF THE COLOUR OF THE LIGHT EMITTED
    • F21Y2115/00—Light-generating elements of semiconductor light sources
    • F21Y2115/10—Light-emitting diodes [LED]

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Engineering & Computer Science (AREA)
  • Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
  • Microelectronics & Electronic Packaging (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Investigating, Analyzing Materials By Fluorescence Or Luminescence (AREA)

Abstract

Lichtquelle, welche mindestens eine Anregungslichtquelle (1), mindestens ein Konvertermaterial und einen wenigstens teilweise transparenten Strömungskanal (2) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass ein transparenter Teil des Strömungskanals (2) in Ausbreitungsrichtung des von der Anregungslichtquelle emittierten Lichtes vor der Anregungslichtquelle (1) angeordnet ist und das Konvertermaterial durch den Strömungskanal (2) an der Anregungslichtquelle (1) vorbeigeleitet werden kann.Light source which at least one excitation light source (1), at least one Converter material and an at least partially transparent flow channel (2), characterized in that a transparent part of the flow channel (2) in the propagation direction of the light emitted from the excitation light source is arranged in front of the excitation light source (1) and the converter material through the flow channel (2) can be guided past the excitation light source (1).

Figure 00000001
Figure 00000001

Description

Die vorliegende Erfindung beschreibt ein Verfahren zum Konvertieren des Lichtes einer Anregungslichtquelle und betrifft eine zur Durchführung dieses Verfahrens geeignete Lichtquelle.The The present invention describes a method for converting the light of an excitation light source and relates to one for performing this Method suitable light source.

In der Beleuchtungstechnik werden zum Teil Anregungslichtquellen verwendet, welche im kurzwelligen, d. h. im blauen oder violetten, Spektralbereich emittieren. Dies gilt beispielsweise für Leuchtdioden (LED) oder Laserlichtquellen, die insbesondere in der Medizintechnik vielfach Verwendung finden. Die kurzwellige Strahlung, also das blaue beziehungsweise violette Licht, dieser Anregungslichtquellen wird dann durch geeignete Konvertermaterialien in Licht anderer Farben oder in weißes Licht umgewandelt.In the lighting technology is partly used excitation light sources, which in the short-wave, d. H. in blue or violet, spectral range emit. This applies, for example, to light-emitting diodes (LED) or laser light sources, which are often used in particular in medical technology. The short-wave radiation, ie the blue or violet light, This excitation light sources is then by suitable converter materials in Light of other colors or converted to white light.

Die bei der Konvertierung der Strahlung verwendeten Konvertermaterialien zeichnen sich dadurch aus, dass sie die kurzwellige Strahlung absorbieren und Strahlung mit einer längeren Wellenlänge emittieren. Bei diesem Prozess tritt typischerweise eine Erwärmung des verwendeten Konvertermateriales auf. Dies hat zur Folge, dass zumindest das Konvertermaterial unter Umständen gekühlt werden muss.The converter materials used in the conversion of the radiation are characterized by the fact that they absorb the short-wave radiation and radiation with a longer one Emit wavelength. In this process typically occurs heating of the converter material used on. This has the consequence that at least the converter material under circumstances chilled must become.

Außerdem kann es zu Sättigungserscheinungen im Konvertermaterial kommen, d. h. ein Konvertermaterial ab einer bestimmten Intensität des Anregungslichtes nur noch einen Teil des Lichtes konvertieren.In addition, can it to saturation phenomena come in the converter material, d. H. a converter material from one certain intensity of the excitation light convert only a portion of the light.

Leuchtdioden oder Laserlichtquellen, deren Anregungslicht mit Hilfe von Konvertern in Licht anderer Wellenlängen oder in weißes Licht umgewandelt wird, werden in einer Vielzahl von Beleuchtungssystemen angewendet. In der Medizintechnik kommen solche Beleuchtungssysteme beispielsweise in Mikroskopen, insbesondere in Operationsmikroskopen, oder im Rahmen sonstiger Operations-Feldbeleuchtungen zur Anwendung.LEDs or laser light sources whose excitation light with the help of converters in light of other wavelengths or in white Light is transformed into a variety of lighting systems applied. In medical technology come such lighting systems for example in microscopes, in particular in surgical microscopes, or in the context of other operations field lights for use.

Bei den bisher gebräuchlichen LED-Lichtquellen wird häufig ein Konvertermaterial beziehungsweise eine Mischung aus verschiedenen Konvertermaterialien direkt auf die Anregungs-LED aufgebracht. Damit ist die Lichtquelle in ihrer Farbe beziehungsweise in ihrer Farbtemperatur fixiert. Um mehrere Farben erzeugen zu können werden LEDs mit verschiedenen Farben oder mit verschiedenen Konvertermaterialien nebeneinander angeordnet und dann wahlweise betrieben.at the previously used LED light sources become common a converter material or a mixture of different Converter materials applied directly to the excitation LED. In order to is the light source in its color or in its color temperature fixed. To be able to produce several colors, LEDs with different colors are used Colors or with different converter materials next to each other arranged and then operated optionally.

Mit direkt auf eine Anregungs-LED aufgebrachtem Konvertermaterial wird insbesondere beim Betrieb von Hochleistungs-LEDs die LED selbst und der Konverter und damit auch der Verbund aus Konverter und LED stark erhitzt. Dies reduziert die Effizienz und die Lebensdauer des Systems. Zudem kann, wie bereits erwähnt, eine Sättigung des Konverters auftreten.With is directly applied to an excitation LED converter material especially when operating high-power LEDs, the LED itself and the converter and thus also the composite of converter and LED strongly heated. This reduces the efficiency and the service life of the system. In addition, as already mentioned, a saturation of the converter occur.

Es ist eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine vorteilhafte Lichtquelle zur Verfügung zu stellen. Zudem ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine vorteilhafte medizinische Beleuchtungseinheit zu Verfügung zu stellen.It It is an object of the present invention to provide an advantageous light source to disposal to deliver. In addition, it is an object of the present invention a beneficial medical lighting unit available put.

Die erste Aufgabe wird durch eine Lichtquelle nach Anspruch 1 gelöst. Die zweite Aufgabe wird durch eine medizinische Beleuchtungseinheit nach Anspruch 9 gelöst. Die abhängigen Ansprüche enthalten weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung.The The first object is achieved by a light source according to claim 1. The second task is by a medical lighting unit solved according to claim 9. The dependent ones claims contain further advantageous embodiments of the invention.

Das Verfahren zum Konvertieren des Lichtes mindestens einer Anregungslichtquelle, auf dem die erfindungsgemäße Lichtquelle basiert, zeichnet sich dadurch aus, dass mindestens ein Konvertermaterial durch einen wenigstens teilweise transparenten Strömungskanal an der Anregungslichtquelle vorbeigeleitet wird. Dabei wird das von der Anregungslichtquelle emittierte Licht in den transparenten Teil des Strömungskanals eingeleitet und dort vom Konvertermaterial vollständig oder teilweise konvertiert. Das bedeutet, dass der Konverter beziehungsweise das Konvertermaterial nicht fest auf der Anregungslichtquelle aufgebracht ist. Dadurch, dass sich auf diese Weise ständig neues Konvertermaterial vor der Anregungslichtquelle befindet, wird einer möglichen Sättigung des Konverters effektiv vorgebeugt. Außerdem kann das vorbeiströmende Konvertermaterial effektiv Wärme von der Anregungslichtquelle abführen, sofern ein wärmeleitender Kontakt zwischen der Anregungslichtquelle und dem strömenden Konvertermaterial herbeigeführt wird.The Method for converting the light of at least one excitation light source, on which the light source according to the invention is characterized by the fact that at least one converter material by an at least partially transparent flow channel at the excitation light source is bypassed. In this case, the emitted from the excitation light source Light is introduced into the transparent part of the flow channel and there completely or partially converted by the converter material. This means that the converter or the converter material not firmly applied to the excitation light source. Thereby, that keeps getting that way new converter material is located in front of the excitation light source is a possible saturation the converter effectively prevented. In addition, the passing converter material can effectively heat remove from the excitation light source, if a thermally conductive Contact between the excitation light source and the flowing converter material brought becomes.

Vorteilhafterweise kann als Anregungslichtquelle eine Leuchtdiode oder ein Laser verwendet werden. Zudem kann das Konvertermaterial in einer Flüssigkeit gelöst oder suspendiert durch den Strömungskanal geleitet werden. Über die Flüssigkeit, welche den gelösten beziehungsweise suspendierten Konverter enthält, kann die Anregungslichtquelle zusätzlich effektiv gekühlt werden. Alternativ kann das Konvertermaterial in Pulverform durch den Strömungskanal geblasen und damit an der Anregungslichtquelle vorbei geblasen werden. Grundsätzlich können auch verschiedene Konvertermaterialien gleichzeitig an der Anregungslichtquelle vorbeigeleitet werden.advantageously, can be used as an excitation light source, a light-emitting diode or a laser. In addition, the converter material can be dissolved in a liquid or suspended by the flow channel be directed. about the liquid, which the solved one or suspended converter, the excitation light source can additionally effective chilled become. Alternatively, the converter material may be in powder form the flow channel are blown and thus blown past the excitation light source. Basically, too different converter materials simultaneously at the excitation light source be led past.

Als Strömungskanal kann insbesondere eine Kanüle, eine Röhre oder eine Küvette verwendet werden. Der verwendete Strömungskanal kann vorteilhafterweise im Bereich der Abstrahlung durch die Anregungslichtquelle oder aber auch vollständig transparent ausgestaltet sein. Weiterhin können auch mehrere Anregungslichtquellen, die verschiedenfarbiges Licht emittieren, verwendet werden. In diesem Fall kann beispielsweise das von mindestens einer Anregungslichtquelle emittierte Licht nicht konvertiert werden, während das Licht mindestens einer anderen Anregungslichtquelle konvertiert wird. Dadurch lässt sich eine Überlagerung der Spektren des konvertierten und des nicht konvertierten Lichtes und somit eine breite Wellenlängenverteilung erreichen.In particular, a cannula, a tube or a cuvette can be used as the flow channel. The flow channel used can advantageously in the range of radiation by the excitation light source or else completely be designed transparent. Furthermore, multiple excitation light sources emitting different colored light can be used. In this case, for example, the light emitted from at least one excitation light source can not be converted while the light from at least one other excitation light source is being converted. This allows a superposition of the spectra of the converted and the unconverted light and thus achieve a broad wavelength distribution.

Die erfindungsgemäße Lichtquelle umfasst mindestens eine Anregungslichtquelle, mindestens ein Konvertermaterial und einen wenigstens teilweise transparenten Strömungskanal. Sie ist dadurch gekennzeichnet, dass eine transparenter Teil des Strömungskanals in Ausbreitungsrichtung des von der Anregungslichtquelle emittierten Lichtes vor der Anregungslichtquelle angeordnet ist. Das Konvertermaterial kann so durch den Strömungskanal an der Anregungslichtquelle vorbeigeleitet werden. Das Licht der Anregungslichtquelle kann dann konvertiert werden und den transparenten Teil als konvertiertes Licht verlassen.The Light source of the invention comprises at least one excitation light source, at least one converter material and an at least partially transparent flow channel. She is by characterized in that a transparent part of the flow channel in the propagation direction of the light emitted by the excitation light source Light is arranged in front of the excitation light source. The converter material so can through the flow channel be guided past the excitation light source. The light of Excitation light source can then be converted and the transparent Leave part as converted light.

Dadurch, dass sich ständig neues Konvertermaterial vor der Anregungslichtquelle befindet, kann das Problem einer eventuellen Sättigung des Konverters mit der erfindungsgemäßen Lichtquelle umgangen werden. Außerdem kann das strömende Konvertermaterial Wärme abführen. Die erfindungsgemäße Lichtquelle hat darüber hinaus den Vorteil, dass sie selbst ortsfest ist und insbesondere klein ausgestaltet sein kann. Dadurch kann das abgestrahlte Licht nach der Konversion optimal über geeignete Strahlführungssysteme, wie beispielsweise Lichtleiter oder andere beleuchtungsoptische Bauelemente, weiter transportiert werden.Thereby, that constantly new converter material located in front of the excitation light source, the Problem of possible saturation the converter with the light source according to the invention are bypassed. Furthermore can the flowing converter material Dissipate heat. The Light source of the invention has about it in addition the advantage that it is itself stationary and in particular can be designed small. This allows the radiated light optimally over after conversion suitable beam guidance systems, such as optical fibers or other lighting optical Components, to be transported further.

Vorteilhafterweise kann die verwendete Anregungslichtquelle innerhalb des Strömungskanals angeordnet sein. Dies gilt auch im Falle der Verwendung von mehreren Anregungslichtquellen. In dem Falle, dass mehrere Anregungslichtquellen verwendet werden, ist es vorteilhaft wenn diese entlang des Strömungskanals angeordnet sind. Eine Anordnung der Anregungslichtquellen im Inneren des Strömungskanals hat den Vorteil, dass Verluste durch eine mögliche Reflektion von Anregungslicht an der Außenseite des Strömungskanals vermieden wird. Außerdem kann dadurch ein inniger Kontakt zwischen dem strömenden Konvertermaterial und der Anregungslichtquelle beziehungsweise den Anregungslichtquellen und somit eine gute Wärmeabfuhr durch das strömende Konvertermaterial erzielt werden.advantageously, the excitation light source used can be arranged within the flow channel be. This also applies in the case of the use of multiple excitation light sources. In the case that multiple excitation light sources are used, it is advantageous if they are arranged along the flow channel. An arrangement of the excitation light sources in the interior of the flow channel has the advantage that losses due to a possible reflection of excitation light on the outside of the flow channel is avoided. Furthermore This can be an intimate contact between the flowing converter material and the excitation light source and the excitation light sources, respectively and thus a good heat dissipation through the streaming Converter material can be achieved.

Bei den verwendeten Anregungslichtquellen kann es sich zudem um Anregungslichtquellen, die verschiedenfarbiges Licht emittieren, handeln. Dabei kann beispielsweise das von mindestens einer Anregungslichtquelle emittierte Licht nicht konvertiert werden, während das emittierte Licht mindestens einer anderen Anregungslichtquelle konvertiert wird. Auf diese Weise lassen sich die Spektren von konvertiertem und nicht konvertiertem Licht überlagern, um eine breite und gleichmäßige Wellenlängenverteilung zu erzielen.at the excitation light sources used may additionally be excitation light sources, the different colored light emit, act. It can, for example the light emitted by at least one excitation light source is not to be converted while the emitted light of at least one other excitation light source is converted. In this way, the spectra of converted and superimpose unconverted light, for a broad and even wavelength distribution achieve.

Als Anregungslichtquelle kann insbesondere eine Leuchtdiode oder ein Laser verwendet werden. Bei dem verwendeten Strömungskanal kann es sich beispielsweise um eine Kanüle, eine Röhre oder eine Küvette handeln. Zudem kann der Strömungskanal vollständig transparent ausgestaltet sein.When Excitation light source can in particular a light emitting diode or a Lasers are used. The flow channel used may be, for example around a cannula, a tube or a cuvette act. In addition, the flow channel can be completely transparent be designed.

Die erfindungsgemäße Lichtquelle kann insbesondere in medizinischen Beleuchtungseinheiten, wie beispielsweise Operationsfeldbeleuchtungseinheiten, Beleuchtungseinheiten von Operationsmikroskopen oder Endoskopen, Endoilluminatoren, etc., zum Einsatz kommen. Andere Einsatzmöglichkeiten sind jedoch nicht ausgeschlossen.The Light source of the invention can especially in medical lighting units, such as Operating field illumination units, illumination units of surgical microscopes or endoscopes, endoilluminators, etc. are used. Other Are possible uses but not excluded.

Insgesamt wird durch die Erfindung die Effizienz und die Lebensdauer einer Lichtquelle, bei der Anregungslicht konvertiert wird, erhöht.All in all is the invention, the efficiency and the life of a Light source in which excitation light is converted increases.

Weitere Merkmale, Eigenschaften und Vorteile der vorliegenden Erfindung werden nachfolgend anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die beiliegenden Figuren erläutert.Further Features, characteristics and advantages of the present invention will be described below with reference to exemplary embodiments with reference explained on the accompanying figures.

1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Lichtquelle. 1 schematically shows a light source according to the invention.

2 zeigt schematisch einen Teil einer erfindungsgemäßen Lichtquelle. 2 schematically shows a part of a light source according to the invention.

3 zeigt schematisch einen Teil einer erfindungsgemäßen Lichtquelle, die mehrere verschiedenfarbige Anregungslichtquellen umfasst. 3 schematically shows a part of a light source according to the invention, which comprises a plurality of different colored excitation light sources.

4 zeigt schematisch einen Teil einer erfindungsgemäßen Lichtquelle mit mehreren verschiedenfarbigen Anregungslichtquellen in abgewandelter Form. 4 schematically shows a part of a light source according to the invention with a plurality of differently colored excitation light sources in a modified form.

5 zeigt schematisch einen Teil einer erfindungsgemäßen Lichtquelle mit mehreren gleichfarbigen Anregungslichtquellen. 5 schematically shows a part of a light source according to the invention with a plurality of the same color excitation light sources.

Im Folgenden werden Ausführungsbeispiele der Erfindung anhand der 1 bis 5 näher beschrieben. Die 1 zeigt schematisch eine erfindungsgemäße Lichtquelle. Diese umfasst eine Leuchtdiode (LED), die blaues, violettes oder ultraviolettes Licht emittiert und die Anregungslichtquelle bildet. Alternativ kann auch eine andere Anregungslichtquelle, zum Beispiel ein Laser, verwendet werden. Die Leuchtdiode 1 in der 1 ist mit einem Befestigungselement 7, beispielsweise einem Sockel, verbunden. Vor der Leuchtdiode 1 befindet sich ein Strömungskanal 2, der eine Flüssigkeit 3 enthält. In der Flüssigkeit 3 ist ein Konvertermaterial gelöst. Das Konvertermaterial kann ebenso in der Flüssigkeit 3 suspendiert sein.In the following, embodiments of the invention will be described with reference to FIG 1 to 5 described in more detail. The 1 schematically shows a light source according to the invention. This includes a light emitting diode (LED) that emits blue, violet or ultraviolet light and forms the excitation light source. Alternatively, another excitation light source, for example a laser, can be used the. The light-emitting diode 1 in the 1 is with a fastener 7 , For example, a socket connected. In front of the LED 1 there is a flow channel 2 who is a liquid 3 contains. In the liquid 3 is a converter material solved. The converter material can also be in the liquid 3 be suspended.

Die Flüssigkeit 3 mit dem in ihr gelösten Konvertermaterial fließt in der durch Pfeile 4 gekennzeichneten Richtung durch den Strömungskanal 2. Der Strömungskanal 2 umfasst ein Reservoir 5 in welchem die Flüssigkeit 3 gesammelt werden kann. Innerhalb des Reservoirs 5 kann sich die möglicherweise erwärmte Flüssigkeit mit dem Konvertermaterial abkühlen und das Konvertermaterial kann im Falle einer eingetretenen Sättigung regenerieren.The liquid 3 with the converter material dissolved in it flowing in through arrows 4 marked direction through the flow channel 2 , The flow channel 2 includes a reservoir 5 in which the liquid 3 can be collected. Inside the reservoir 5 The possibly heated liquid can cool down with the converter material and the converter material can regenerate in the event of saturation occurred.

Der Strömungskanal 2 ist zumindest in dem Bereich, in dem sich die Leuchtdiode 1 befindet, transparent ausgestaltet, so dass das von der Leuchtdiode emittierte Licht das an ihr vorbeiströmende Konvertermaterial bestrahlen kann. Grundsätzlich kann der gesamte Strömungskanal 2 vollständig oder aber auch nur teilweise transparent ausgestaltet sein. Das von der Leuchtdiode 1 emittierte blaue, violette beziehungsweise ultraviolette Licht wird innerhalb des Strömungskanals 2 durch das an der Leuchtdiode 1 vorbeiströmende Konvertermaterial vollständig oder teilweise in ein Licht mit einer größeren Wellenlänge als der des anregenden Lichtes konvertiert. Dazu ist das Konvertermaterial so angestaltet, dass es das anregende Licht absorbiert und Licht mit der längeren Wellenlänge emittiert. Die Richtung der Abstrahlung des emittierten, konvertierten Lichtes ist in der 1 durch Pfeile 6 gekennzeichnet. Wenn blaues Licht beispielsweise zum Teil in gelbes Licht umgewandelt wird, kann durch die Überlagerung des konvertierten und des nicht konvertierten Anteils breitbandiges, insbesondere weißes Licht erzeugt werden.The flow channel 2 is at least in the area in which the light emitting diode 1 is configured transparent, so that the light emitted by the light emitting diode can irradiate the converter material flowing past it. Basically, the entire flow channel 2 completely or else only partially transparent. That of the LED 1 emitted blue, violet or ultraviolet light is within the flow channel 2 by the at the light emitting diode 1 passing converter material completely or partially converted into a light having a longer wavelength than that of the exciting light. For this purpose, the converter material is designed so that it absorbs the stimulating light and emits light with the longer wavelength. The direction of emission of the emitted converted light is in the 1 through arrows 6 characterized. For example, when blue light is partially converted to yellow light, the superposition of the converted and unconverted portions can produce broadband, especially white, light.

Die 2 zeigt schematisch einen Ausschnitt aus der in der 1 gezeigten Lichtquelle. Man sieht in der 2 einen Teil des Strömungskanals 2, der wie in 1 mit einer Flüssigkeit 3 gefüllt ist, die ein in ihr gelöstes Konvertermaterial enthält. Die Flüssigkeit selbst kann jedoch auch ein flüssiges Konvertermaterial sein. Die Flüssigkeit 3 durchströmt den Strömungskanal 2 in der durch Pfeile 4 gekennzeichneten Richtung. Während in der 1 die Leuchtdiode 1 außerhalb des Strömungskanals 2 angeordnet ist, befindet sich die Leuchtdiode 1 in der 2 im Inneren des Strömungskanals 2. Dies hat den Vorteil, dass Verluste durch eine mögliche Reflektion von Anregungslicht an der Außenseite des Strömungskanals 2 vermieden wird und dass eine hohe Wärmeabfuhr erzielt werden kann.The 2 schematically shows a section of the in the 1 shown light source. You see in the 2 a part of the flow channel 2 who like in 1 with a liquid 3 is filled, which contains a converter material dissolved in it. However, the liquid itself may also be a liquid converter material. The liquid 3 flows through the flow channel 2 in the by arrows 4 marked direction. While in the 1 the LED 1 outside the flow channel 2 is arranged, is the LED 1 in the 2 inside the flow channel 2 , This has the advantage that losses due to a possible reflection of excitation light on the outside of the flow channel 2 is avoided and that a high heat dissipation can be achieved.

Eine weitere Ausführungsvariante ist in der 3 schematisch dargestellt. Man sieht in der 3 drei verschiedenfarbige Leuchtdioden, die jeweils außerhalb des Strömungskanals 2 angeordnet sind. Der in der 3 schematisch dargestellt Teil des Strömungskanals 2 entspricht dem bereits in der 2 gezeigten Ausschnitt. Außerhalb dieses Strömungskanals 2 sind in Strömungsrichtung eine Leuchtdiode 8, die rotes Licht emittiert, eine Leuchtdiode 1, die blaues, violettes oder ultraviolettes Licht emittiert, und eine Leuchtdiode 9, die oranges Licht emittiert, angeordnet. Alle drei Leuchtdioden 1, 8, 9 sind jeweils mit einem Befestigungselement 7 verbunden.Another embodiment is in the 3 shown schematically. You see in the 3 three different colored LEDs, each outside the flow channel 2 are arranged. The Indian 3 shown schematically part of the flow channel 2 corresponds to the already in the 2 shown section. Outside this flow channel 2 are a light-emitting diode in the flow direction 8th emitting red light, a light emitting diode 1 which emits blue, violet or ultraviolet light, and a light emitting diode 9 , which emits orange light, arranged. All three LEDs 1 . 8th . 9 are each with a fastener 7 connected.

Der Strömungskanal 2 ist in dem Bereich, in dem die Leuchtdioden 1, 8, 9 angeordnet sind, transparent ausgestaltet. Das sich im Inneren des Strömungskanals 2 befindende Konvertermaterial, welches an den Leuchtdioden, 1, 8, 9 vorbeifließt, ist so gewählt, dass es das von der Leuchtdiode 1 emittierte anregende Licht beispielsweise in gelbes Licht konvertiert. Das von der Leuchtdiode 8 emittierte rote Licht und das von der Leuchtdiode 9 emittierte orange Licht können den Strömungskanal 2 hingegen unkonvertiert durchstrahlen. Das den Strömungskanal verlassende Licht weist dann eine breite spektrale Verteilung von gelb über orange zu rot auf. Wenn das beispielsweise blaue Anregungslicht nur teilweise konvertiert wird, kann sogar eine sich im Wesentlichen über das gesamte sichtbare Spektrum erstreckende Verteilung erzielt werden, die insbesondere weiß erscheinen kann. Das den Strömungskanal 2 in konvertierter Form verlassende Licht ist durch Pfeile 6 gekennzeichnet. Das von der Leuchtdiode 8 emittierte und den Strömungskanal unkonvertiert durchscheinendes rote Licht ist durch Pfeile 10 gekennzeichnet. Das von der Leuchtdiode 9 emittierte und ebenfalls den Strömungskanal unkonvertiert durchscheinendes orange Licht ist durch Pfeile 11 gekennzeichnet.The flow channel 2 is in the area where the light emitting diodes 1 . 8th . 9 are arranged, designed transparent. That is inside the flow channel 2 located converter material, which at the light-emitting diodes, 1 . 8th . 9 flows past, is chosen so that it is that of the light emitting diode 1 emitted stimulating light, for example, converted into yellow light. That of the LED 8th emitted red light and that of the light emitting diode 9 emitted orange light can enter the flow channel 2 on the other hand, shine through unconverted. The light leaving the flow channel then has a broad spectral distribution from yellow via orange to red. If, for example, the blue excitation light is only partially converted, even a distribution extending substantially over the entire visible spectrum can be achieved, which in particular can appear white. That the flow channel 2 light leaving in converted form is indicated by arrows 6 characterized. That of the LED 8th emitted and the flow channel unconverted translucent red light is indicated by arrows 10 characterized. That of the LED 9 emitted and also the flow channel unconverted translucent orange light is indicated by arrows 11 characterized.

Die 4 zeigt ebenfalls einen Ausschnitt einer erfindungsgemäßen Lichtquelle, die mit mehreren verschiedenfarbigen Leuchtdioden ausgestattet ist. Der in der 4 schematisch gezeigte Strömungskanal 2 entspricht dem bereits in den 2 und 3 gezeigten und in diesen Zusammenhang beschriebenen Strömungskanal. In Strömungsrichtung 4 sind in der 4 mehrere verschiedenfarbige Leuchtdioden 1, 8, 9, 12 im Inneren des Strömungskanals 2 angeordnet. Beispielhaft sind eine blaues beziehungsweise violettes Licht emittierende Leuchtdiode 1 gefolgt von einer oranges Licht emittierenden Leuchtdiode 9, einer weiteren blaues beziehungsweise violettes Licht emittierenden Leuchtdiode 1, einer gelbes Licht emittierenden Leuchtdiode 12, einer weiteren blaues beziehungsweise violettes Licht emittierenden Leuchtdiode 1, einer rotes Licht emittierenden Leuchtdiode 8 und einer blaues beziehungsweise violettes Licht emittierenden Leuchtdiode 1 gezeigt.The 4 also shows a section of a light source according to the invention, which is equipped with several different colored LEDs. The Indian 4 schematically shown flow channel 2 corresponds to the already in the 2 and 3 shown and described in this context flow channel. In the flow direction 4 are in the 4 several different colored LEDs 1 . 8th . 9 . 12 inside the flow channel 2 arranged. By way of example, a blue or violet light-emitting light-emitting diode 1 followed by an orange light emitting diode 9 , another blue or violet light emitting diode 1 , a yellow light emitting diode 12 , another blue or violet light emitting diode 1 , a red light emitting diode 8th and a blue or violet light emitting light emitting diode de 1 shown.

Alle Leuchtdioden 1, 8, 9, 12 sind im Inneren des Strömungskanals 2 angeordnet. Durch das an den Leuchtdioden 1, 8, 9, 12 vorbeiströmende Konvertermaterial wird das durch die Leuchtdioden 1 emittierte Licht teilweise oder vollständig, beispielsweise in grünes Licht, konvertiert. Das durch das Konvertermaterial emittierte, konvertierte Licht ist durch Pfeile 6 gekennzeichnet. Dagegen wird das durch die Leuchtdioden 8, 9, 12 emittierte Licht nicht konvertiert und durchstrahlt unkonvertiert den Strömungskanal 2. Das von der Leuchtdiode 9 emittierte orange Licht ist durch einen Pfeil 11 gekennzeichnet, das von der Leuchtdiode 12 emittierte gelbe Licht ist durch einen Pfeil 13 gekennzeichnet und das durch die Leuchtdiode 8 emittierte rote Licht ist durch einen Pfeil 10 gekennzeichnet. Durch die Verwendung vieler LEDs, die unterschiedlich farbiges Licht emittieren, kann eine besonders gleichmäßige spektrale Verteilung des den Strömungskanal verlassenden Lichtes erreicht werden.All LEDs 1 . 8th . 9 . 12 are inside the flow channel 2 arranged. By the at the light-emitting diodes 1 . 8th . 9 . 12 passing converter material is through the light emitting diodes 1 emitted light partially or completely, for example, in green light, converted. The converted light emitted by the converter material is indicated by arrows 6 characterized. In contrast, this is due to the light-emitting diodes 8th . 9 . 12 emitted light is not converted and radiates unconverted through the flow channel 2 , That of the LED 9 emitted orange light is through an arrow 11 characterized by the light emitting diode 12 emitted yellow light is through an arrow 13 and characterized by the light emitting diode 8th emitted red light is through an arrow 10 characterized. By using many LEDs that emit differently colored light, a particularly uniform spectral distribution of the light leaving the flow channel can be achieved.

Die 5 zeigt schematisch eine weitere Ausführungsvariante des in der 4 gezeigten Teiles der erfindungsgemäßen Lichtquelle. Im Gegensatz zu dem in der 4 gezeigten Beispiel emittieren alle in der 5 im Inneren des Strömungskanals 2 angeordneten Leuchtdioden 1 blaues beziehungsweise violettes Licht.The 5 schematically shows a further embodiment of the in the 4 shown part of the light source according to the invention. In contrast to that in the 4 All shown in the 5 inside the flow channel 2 arranged light-emitting diodes 1 blue or violet light.

Grundsätzlich kann das verwendete Konvertermaterial sowohl in einer Flüssigkeit gelöst oder suspendiert sein und mit Hilfe der Flüssigkeit durch den Strömungskanal 2 geleitet werden. Alternativ dazu kann das Konvertermaterial auch selbst ein flüssiger Konverter sein oder fein gemahlen oder in Pulverform durch den Strömungskanal geblasen werden.In principle, the converter material used can be dissolved or suspended both in a liquid and with the aid of the liquid through the flow channel 2 be directed. Alternatively, the converter material itself can be a liquid converter or finely ground or blown through the flow channel in powder form.

Bei dem Strömungskanal 2 kann es sich beispielsweise um eine Kanüle, eine Röhre oder eine Küvette handeln. Weiterhin können mehrere gleichfarbige oder verschiedenfarbige Anregungslichtquellen beliebig entlang des Strömungskanals 2 sowohl innerhalb als auch außerhalb desselben angeordnet sein.At the flow channel 2 it may be, for example, a cannula, a tube or a cuvette. Furthermore, a plurality of same-colored or differently colored excitation light sources can arbitrarily along the flow channel 2 be arranged both inside and outside of it.

Obwohl die Anregungslichtquellen, deren Licht in den Ausführungsbeispielen konvertiert wird, blaues, violettes oder ultraviolettes Licht emittieren, kann auch andersfarbiges Licht, beispielsweise grünes oder gelbes Licht, konvertiert werden. Da die Konvertermaterialien jedoch nur die Konversion zu längeren Wellenlängen zulassen, ist die Verwendung von Anregungslichtquellen mit kurzen Wellenlängen vorteilhaft, da sie eine höhere Anzahl von Konversionsmöglichkeiten im sichtbaren Spektralbereich bieten. Insbesondere können auch ultraviolettes Licht emittierende Anregungslichtquellen verwendet werden.Even though the excitation light sources, their light in the embodiments can emit blue, violet or ultraviolet light also different colored light, such as green or yellow light, converted become. However, since the converter materials allow only conversion to longer wavelengths, it is advantageous to use excitation light sources with short wavelengths, because they are higher Number of conversion options in the visible spectral range. In particular, too used ultraviolet light emitting excitation light sources become.

Insgesamt hat das erfindungsgemäße Vorbeileiten des Konvertermaterials an der verwendeten Anregungslichtquelle beziehungsweise den verwendeten Anregungslichtquellen den Vorteil, dass sowohl eine Übersättigung des Konvertermaterials als auch eine zu starke Erwärmung sowohl der Anregungslichtquelle als auch des Konvertermaterials effektiv vermieden werden kann. Insbesondere kann im Falle der Verwendung eines in der 1 schematisch gezeigten Reservoirs dieses Reservoir so ausgestaltet sein, dass sich das Konvertermaterial in diesem Reservoir solange befindet, dass es sich sowohl hinreichend Abkühlen als auch von einer möglichen Sättigung regenerieren kann. Die Erfindung gewährleistet daher einen stabilen Betrieb einer Lichtquelle, bei der das Licht einer Anregungslichtquelle mit Hilfe eines Konverters konvertiert werden muss, und erhöht die Effizienz und die Lebensdauer der verwendeten Anregungslichtquelle. Zudem kann die Charakteristik des konvertierten Lichtes leicht durch Austauschen des strömenden Konvertermaterials verändert werden.Overall, the passing of the converter material according to the invention on the excitation light source used or the excitation light sources used has the advantage that both supersaturation of the converter material and excessive heating of both the excitation light source and the converter material can be effectively avoided. In particular, in the case of using one in the 1 shown schematically reservoir of this reservoir be designed so that the converter material is in this reservoir long enough that it can both sufficiently cool and regenerate from a possible saturation. The invention therefore ensures stable operation of a light source in which the light of an excitation light source must be converted by means of a converter, and increases the efficiency and the life of the excitation light source used. In addition, the characteristic of the converted light can be easily changed by exchanging the flowing converter material.

Claims (9)

Lichtquelle, welche mindestens eine Anregungslichtquelle (1), mindestens ein Konvertermaterial und einen wenigstens teilweise transparenten Strömungskanal (2) umfasst, dadurch gekennzeichnet, dass ein transparenter Teil des Strömungskanals (2) in Ausbreitungsrichtung des von der Anregungslichtquelle emittierten Lichtes vor der Anregungslichtquelle (1) angeordnet ist und das Konvertermaterial durch den Strömungskanal (2) an der Anregungslichtquelle (1) vorbeigeleitet werden kann.Light source, which at least one excitation light source ( 1 ), at least one converter material and an at least partially transparent flow channel ( 2 ), characterized in that a transparent part of the flow channel ( 2 ) in the propagation direction of the light emitted by the excitation light source in front of the excitation light source ( 1 ) is arranged and the converter material through the flow channel ( 2 ) at the excitation light source ( 1 ) can be bypassed. Lichtquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Anregungslichtquelle (1) innerhalb des Strömungskanals (2) angeordnet ist.Light source according to claim 1, characterized in that the excitation light source ( 1 ) within the flow channel ( 2 ) is arranged. Lichtquelle nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Anregungslichtquellen (1, 8, 9, 12) entlang des Strömungskanals (2) angeordnet sind.Light source according to claim 1 or 2, characterized in that a plurality of excitation light sources ( 1 . 8th . 9 . 12 ) along the flow channel ( 2 ) are arranged. Lichtquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass Anregungslichtquellen (1, 8, 9, 12), die verschiedenfarbiges Licht emittieren, vorhanden sind.Light source according to one of claims 1 to 3, characterized in that excitation light sources ( 1 . 8th . 9 . 12 ), which emit light of different colors, are present. Lichtquelle nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass das Konvertiermaterial so gewählt ist, dass mindestens das von einer Anregungslichtquelle (8, 9, 12) emittierte Licht nicht konvertiert wird, während das Licht mindestens einer anderen Anregungslichtquelle (1) konvertiert wird.Light source according to claim 4, characterized in that the conversion material is selected so that at least that of an excitation light source ( 8th . 9 . 12 ) light is not converted, while the light of at least one other excitation light source ( 1 ) is converted. Lichtquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass es sich bei der Anregungslichtquelle (1, 8, 9, 12) um eine Leuchtdiode oder einen Laser handelt.Light source according to one of claims 1 to 5, characterized in that it is at the excitation light source ( 1 . 8th . 9 . 12 ) is a light-emitting diode or a laser. Lichtquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskanal (2) als eine Kanüle, eine Röhre oder eine Küvette ausgestaltet ist.Light source according to one of claims 1 to 8, characterized in that the flow channel ( 2 ) is configured as a cannula, a tube or a cuvette. Lichtquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Strömungskanal (2) vollständig transparent ist.Light source according to one of claims 1 to 7, characterized in that the flow channel ( 2 ) is completely transparent. Medizinische Beleuchtungseinheit mit einer Lichtquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 6.Medical lighting unit with a light source according to one of the claims 1 to 6.
DE202007018654U 2007-11-14 2007-11-14 Stationary excitation light source with a converter routed past this Expired - Lifetime DE202007018654U1 (en)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102007055002 2007-11-14

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE202007018654U1 true DE202007018654U1 (en) 2009-01-02

Family

ID=40176260

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE202007018654U Expired - Lifetime DE202007018654U1 (en) 2007-11-14 2007-11-14 Stationary excitation light source with a converter routed past this

Country Status (1)

Country Link
DE (1) DE202007018654U1 (en)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012025396A1 (en) * 2012-12-24 2014-06-26 Dräger Medical GmbH Illuminating device for illuminating a footprint

Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102012025396A1 (en) * 2012-12-24 2014-06-26 Dräger Medical GmbH Illuminating device for illuminating a footprint
US9869451B2 (en) 2012-12-24 2018-01-16 Drägerwerk AG & Co. KGaA Illumination device for illuminating an illumination area

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP3021041B1 (en) Light source module for a vehicle headlight
DE102005030761A1 (en) Illumination device for microscopes
EP3112742B1 (en) Lighting device for a motor vehicle with luminescent elements
EP2336818A1 (en) Endoscopic system with fibre-pumped fluorescence illumination
WO2011089097A1 (en) Optical waveguide plate comprising phosphorus‑containing structure elements
DE102010062463A1 (en) Lighting-device i.e. vehicle headlight, has phosphor regions individually illuminatable by respective light sources, and aligned for diffuse radiation of light on downstream optical elements, which exhibit different optical properties
WO2014101994A1 (en) Illumination device for illuminating an illumination area
EP1431158B1 (en) Headlamp and signaling lights for a railway vehicle.
DE102008013589A1 (en) Light unit arrangement for lighting aquarium, has LEDs with spectrums lying predominantly in blue, red and white colors, and compact LED module comprising multiple LED chips, where LEDs are arranged in carrier
DE102010042200A1 (en) Lighting module for lighting device in surgical microscope for producing illumination light during ophthalmic surgery of patient, has electrical assembly that operates white light LEDs with different electric currents based on preset value
DE102004043295B4 (en) Hand lamp, in particular for use in non-destructive materials testing
EP2529148B1 (en) Lighting module for a light, light and method for mounting a lighting module on a light
DE202007018654U1 (en) Stationary excitation light source with a converter routed past this
EP2171352A1 (en) Lamp
DE102019121507A1 (en) Lighting device with light conversion element
DE102009049057B4 (en) LED module, method of operating this LED module and lighting device with this LED module
WO2014161664A1 (en) Led module, luminaire comprising same and method for influencing a light spectrum
DE102011081459B4 (en) Illumination arrangement with multiple far fields
EP3861892A1 (en) Luminaire for illuminating shelving and shelving with a luminaire
DE102019121511A1 (en) Light conversion and lighting device
DE102016111730B3 (en) Lighting device and microscope with such a lighting device
DE102015115947B4 (en) Underwater spotlights
DE202014008538U1 (en) Light source with multiple light emitting different color temperature sides
DE102015205866A1 (en) High beam module
WO2015082087A1 (en) Light tube

Legal Events

Date Code Title Description
R207 Utility model specification

Effective date: 20090205

R150 Utility model maintained after payment of first maintenance fee after three years

Effective date: 20101206

R082 Change of representative

Representative=s name: PATERIS THEOBALD ELBEL FISCHER, PATENTANWAELTE, PA

Representative=s name: PATERIS THEOBALD ELBEL FISCHER, PATENTANWAELTE, DE

R081 Change of applicant/patentee

Owner name: CARL ZEISS MEDITEC AG, DE

Free format text: FORMER OWNER: CARL ZEISS SURGICAL GMBH, 73447 OBERKOCHEN, DE

Effective date: 20111111

R082 Change of representative

Representative=s name: PATERIS PATENTANWAELTE, DE

Effective date: 20111111

Representative=s name: PATERIS THEOBALD ELBEL FISCHER, PATENTANWAELTE, DE

Effective date: 20111111

R151 Utility model maintained after payment of second maintenance fee after six years

Effective date: 20131127

R152 Utility model maintained after payment of third maintenance fee after eight years
R071 Expiry of right