EP2984681A2 - Lighting device having a variably adjustable light color - Google Patents

Lighting device having a variably adjustable light color

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EP2984681A2
EP2984681A2 EP14720055.4A EP14720055A EP2984681A2 EP 2984681 A2 EP2984681 A2 EP 2984681A2 EP 14720055 A EP14720055 A EP 14720055A EP 2984681 A2 EP2984681 A2 EP 2984681A2
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
light
color conversion
lighting device
color
conversion means
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP14720055.4A
Other languages
German (de)
French (fr)
Inventor
Johann Zehetner
David SCHMIDMAYR
Johannes Edlinger
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Zumtobel Lighting GmbH Austria
Original Assignee
Zumtobel Lighting GmbH Austria
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Filing date
Publication date
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Withdrawn legal-status Critical Current

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    • 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
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L25/00—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof
    • H01L25/03—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes
    • H01L25/04—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers
    • H01L25/075—Assemblies consisting of a plurality of individual semiconductor or other solid state devices ; Multistep manufacturing processes thereof all the devices being of a type provided for in the same subgroup of groups H01L27/00 - H01L33/00, or in a single subclass of H10K, H10N, e.g. assemblies of rectifier diodes the devices not having separate containers the devices being of a type provided for in group H01L33/00
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L33/00—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof
    • H01L33/48—Semiconductor devices with at least one potential-jump barrier or surface barrier specially adapted for light emission; Processes or apparatus specially adapted for the manufacture or treatment thereof or of parts thereof; Details thereof characterised by the semiconductor body packages
    • H01L33/50—Wavelength conversion elements
    • H01L33/501—Wavelength conversion elements characterised by the materials, e.g. binder
    • H01L33/502—Wavelength conversion materials
    • H01L33/504—Elements with two or more wavelength conversion materials
    • 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]
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01L—SEMICONDUCTOR DEVICES NOT COVERED BY CLASS H10
    • H01L2924/00—Indexing scheme for arrangements or methods for connecting or disconnecting semiconductor or solid-state bodies as covered by H01L24/00
    • H01L2924/0001—Technical content checked by a classifier
    • H01L2924/0002—Not covered by any one of groups H01L24/00, H01L24/00 and H01L2224/00

Definitions

  • Lighting device with variably adjustable light color
  • each of the LEDs of the lighting device has a very narrow emission spectrum. Therefore, the lighting device has a
  • the lighting device according to the present invention collectively generates a light which is mixed with the part of the light of the excitation light sources which is not converted and the part of the light which is converted by the color conversion means. Due to the multiple excitation light sources and preferably equal to many, to the wavelengths of the exciter light sources
  • the blue light is partially converted into different colored light, for example, in yellow and / or green light to produce a white glowing lighting device with a homogeneous but variably adjustable color temperature.
  • broadband dyes with different properties are different
  • controlled light intensities of the individual excitation light sources variable.
  • the wavelength of each excitation light source selectively acts on one of the color conversion means, so that the selectively excited
  • the lighting device can thus work as a color variable point light source.
  • simple and inexpensive optical components for example lenses, for the spatial distribution of the light.
  • more complex lens shapes are usually needed to achieve a homogeneous spatial distribution of the light.
  • the lighting device according to the invention can therefore be easily constructed. This applies to all embodiments of the present invention in which at least one color conversion element is movable.
  • the color conversion element is disk-shaped and comprises at least two disk segments, each disk segment containing a color conversion agent.
  • the disk-shaped color conversion element is rotatable, a rotation angle defining which of the color conversion means influences the light emitted by the excitation light source.
  • a rotation of the disc-shaped color conversion element is a simple one
  • the at least two disk segments are preferably separated from one another by mirror layers.
  • each slice segment is larger, preferably larger by a factor of 2 to 10, than the diameter of the exciter light source.
  • the lighting device is designed to change the color of the light emitted by the lighting device by a rotation of the disc-shaped color conversion element and a rotation-tuned activation of the exciter light source.
  • an excitation light source is an LED or a laser.
  • the wavelengths of the exciter light sources are blue
  • Color conversion agent which affects the light generated to change.
  • Color conversion means 6, 7, 8 can already in advance, ie in the production of the
  • Excitation light source 12 additionally operated controlled pulsed, so the contribution of the individual light colors, which is generated by the individual color conversion means 16, 17, 18, variably adjustable so that the color of the total emitted light 19 is variable.
  • Invention proposed a method in which the intensities of the exciter light sources 2, 3, 4 are controlled individually and controlled, preferably by PWM.
  • a method is proposed in which the movement, for example the rotational speed or the angle of rotation of the color conversion element 15, is controlled in coordination with the activation, preferably pulsed activation, of the exciter light source 12.
  • the present invention can realize specific CRI and / or color requirements for the lighting device 1, 11. Aging phenomena of the lighting device 1, 11 can be compensated, for example, by varying the intensities of the excitation light sources 2, 3, 4, 12. It can be realized infinitely adjustable light colors. In addition, the use of larger quantities of phosphorus than necessary can be avoided. Overall, therefore, a significant improvement in terms of the known prior art is achieved.

Abstract

The invention relates to devices (1, 11) having a variably adjustable light color and to methods for adjusting the light color of a lighting device (1, 11). In a first concept of the invention, the wavelength of light from a plurality of excitation light sources (2, 3, 4) in a lighting device (1) is converted at least partially by a plurality of color-conversion means (6, 7, 8). The color-conversion means (6, 7, 8) are matched to the wavelengths λ2, λ3, λ4 of the excitation light sources (2, 3, 4). In a second concept of the invention, the wavelength of light from an excitation light source (12) is converted by either a first color-conversion means (6) or a second color-conversion means (7), wherein the color-conversion means (6, 7) can be switched.

Description

Leuchtvorrichtung mit variabel einstellbarer Lichtfarbe  Lighting device with variably adjustable light color
Die vorliegende Erfindung betrifft Leuchtvorrichtungen mit variabel einstellbarer Lichtfarbe bzw. Lichtfarbtemperatur und Verfahren zum Einstellen der Lichtfarbe bzw. Lichtfarbtemperatur einer Leuchtvorrichtung. Insbesondere schlägt die The present invention relates to lighting devices with variably adjustable light color or light color temperature and method for adjusting the light color or light color temperature of a lighting device. In particular, the
vorliegende Erfindung vor, Licht aus Erreger-Lichtquellen der Leuchtvorrichtung zu konvertieren und dabei durch Einstellen bestimmter Betriebsparameter der present invention to convert light from excitation light sources of the lighting device and thereby by adjusting certain operating parameters of the
Leuchtvorrichtung die Lichtfarbe bzw. Lichtfarbtemperatur der Leuchtvorrichtung zu beeinflussen. Lighting device to influence the light color or light color temperature of the lighting device.
Aus dem Stand der Technik ist es bekannt, die Lichtfarbe einer Leuchtvorrichtung, insbesondere einer LED-Leuchte, zu variieren. Dafür sind üblicherweise From the prior art it is known to vary the light color of a lighting device, in particular an LED light. There are usually
verschiedenfarbige LEDs räumlich getrennt (aber auf kleiner Fläche) angeordnet. Die LEDs werden unterschiedlich stark angesteuert. Aus genügend großer Entfernung betrachtet, wirkt die Mischung der einzelnen Lichtfarben der LEDs als eine different colored LEDs spatially separated (but on a small surface) arranged. The LEDs are controlled differently. Viewed from a sufficiently large distance, the mixture of the individual light colors of the LEDs acts as one
resultierende Gesamtlichtfarbe der Leuchtvorrichtung. Allerdings kann bei dieser Leuchtvorrichtung eine homogene Farbverteilung über den gesamten Abstrahlbereich der Leuchtvorrichtung problematisch sein. Ein weiterer Nachteil ist, dass jede der LEDs der Leuchtvorrichtung ein sehr schmalbandiges Emissionsspektrum aufweist. Deshalb weist die Leuchtvorrichtung einen resulting total light color of the lighting device. However, in this lighting device, a homogeneous color distribution over the entire emission range of the lighting device can be problematic. Another disadvantage is that each of the LEDs of the lighting device has a very narrow emission spectrum. Therefore, the lighting device has a
vergleichsweise niedrigen Color Rendering Index (CRI) Wert auf, der ein Maß für die Fähigkeit der Leuchtvorrichtung ist, verschiedene Farben mit gleicher Farbtemperatur wie eine ideale oder natürliche Lichtquelle zu erzeugen. comparatively low Color Rendering Index (CRI) value, which is a measure of the ability of the lighting device to produce different colors with the same color temperature as an ideal or natural light source.
Aus dem Stand der Stand der Technik ist des Weiteren eine Leuchtvorrichtung bekannt, in der blaues Licht einer LED bzw. eines Lasers durch eine From the state of the art, furthermore, a lighting device is known, in the blue light of an LED or a laser by a
Farbkonversionsschicht beeinflusst wird, wobei die Farbkonversionsschicht ausColor conversion layer is influenced, wherein the color conversion layer of
Leuchtstoffen (beispielweise Fluoreszenzfarbstoffen) besteht, die verschiedenfarbiges Licht emittieren. Die Farbkonversionsschicht wird entweder unmittelbar auf die LED bzw. den Laser aufgetragen, oder in einem gewissen Abstand dazu als sogenannter „remote phosphor" angeordnet. Phosphors (for example, fluorescent dyes) exist that emit light of different colors. The color conversion layer is either applied directly to the LED or the laser, or arranged at a certain distance as so-called "remote phosphor".
G:\CPI2K\Letter Module\LettersByUsers\P\2014\P43879\20140203_14-06_UU Unterlagen ursprün Da die üblicherweise verwendeten Leuchtstoffe zueinander Überlagerungen im G: \ CPI2K \ Letter Module \ LettersByUsers \ P \ 2014 \ P43879 \ 20140203_14-06_UU Documentation orig Since the commonly used phosphors overlap each other in the
Absorptions- und Emissionsspektrum aufweisen, wird neben dem blauen Licht der LED oder des Lasers auch ein von einem der Leuchtstoffe sekundär emittiertes Licht von einem anderen der Leuchtstoffe (welcher im längeren Wellenlängenbereich emittiert) absorbiert. Daher ist es notwendig größere Mengen des Leuchtstoffs zu verwenden, als eigentlich zur Erzeugung der gewünschten Lichtfarbe erforderlich wären. Außerdem wird das Modellieren der Farbkonversionsschicht erschwert. Ein weiterer Nachteil ist, dass die Lichtfarbe der Leuchtvorrichtung durch die Have absorption and emission spectrum, in addition to the blue light of the LED or the laser and a secondary of one of the phosphors emitted light from another of the phosphors (which emits in the longer wavelength range) is absorbed. Therefore, it is necessary to use larger amounts of the phosphor than would actually be required to produce the desired light color. In addition, the modeling of the color conversion layer is made more difficult. Another disadvantage is that the light color of the lighting device through the
Mischungsverhältnisse der unterschiedlichen Leuchtstoffe fest vorgegeben und nicht veränderbar ist. Mixing ratios of the different phosphors is fixed and not changeable.
Die vorliegende Erfindung hat die Aufgabe, den oben genannten Stand der Technik zu verbessern. Insbesondere ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine The present invention has the object to improve the above-mentioned prior art. In particular, it is an object of the present invention to provide a
Leuchtvorrichtung mit variabel einstellbarer Lichtfarbe bzw. Lichtfarbtemperatur zu erzeugen, die eine homogenere Farbverteilung über ihren gesamten Abstrahlbereich aufweist. Ferner ist es auch eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine To produce lighting device with variably adjustable light color or light color temperature, which has a more homogeneous color distribution over its entire emission range. Furthermore, it is also an object of the present invention to provide a
Leuchtvorrichtung mit einem höheren CRI Wert herzustellen. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Menge an verwendeten Leuchtstoffen auf ein erforderliches Maß zu reduzieren. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Leuchtvorrichtung bereitzustellen, deren Leuchtstoffe keine gegenseitige Absorption zulassen. Eine weitere Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist, eine Leuchtvorrichtung zu erzeugen, für die das Modellieren einer Konversionsschicht einfach ist. Schließlich ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Effizienz einer Leuchtvorrichtung mit variabel einstellbarer Lichtfarbe zu verbessern. To produce lighting device with a higher CRI value. Another object of the present invention is to reduce the amount of phosphors used to a required level. Another object of the present invention is to provide a lighting device whose phosphors do not allow mutual absorption. Another object of the present invention is to produce a lighting device for which the modeling of a conversion layer is easy. Finally, it is an object of the present invention to improve the efficiency of a lighting device with variably adjustable light color.
Die oben genannten Aufgaben werden durch die Leuchtvorrichtungen bzw. Verfahren gemäß den unabhängigen Ansprüchen gelöst. Die abhängigen Ansprüche bilden die Kerngedanken der Erfindung vorteilhaft weiter. The above objects are achieved by the lighting devices or methods according to the independent claims. The dependent claims further advantageously form the core concepts of the invention.
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leuchtvorrichtung mit variabel einstellbarer Lichtfarbe, die aufweist: wenigstens eine erste Erreger-Lichtquelle zur Abgabe von Licht einer ersten Wellenlänge und eine zweite Erreger-Lichtquelle zur Abgabe von Licht einer zweiten Wellenlänge, wenigstens ein Farbkonversionselement zum The present invention relates to a lighting device with variably adjustable light color, comprising: at least a first excitation light source for emitting light of a first wavelength and a second excitation light source for emitting light of a second wavelength, at least one color conversion element to
G:\CPI2K\Letter Module\LettersByUsers\P\2014\P43879\20140203_14-06_UU Unterlagen ursprün Konvertieren der Wellenlängen von zumindest einem Teil des von den Erreger- Lichtquellen abgegebenen Lichts, wobei das Farbkonversionselement wenigstens zwei Farbkonversionsmittel enthält und jedes Farbkonversionsmittel auf eine der Erreger- Lichtquellen abgestimmt ist. G: \ CPI2K \ Letter Module \ LettersByUsers \ P \ 2014 \ P43879 \ 20140203_14-06_UU Documentation orig Converting the wavelengths of at least a portion of the light emitted by the excitation light sources, wherein the color conversion element includes at least two color conversion means and each color conversion means is tuned to one of the exciter light sources.
Die variabel einstellbare Lichtfarbe umfasst insbesondere auch eine variabel In particular, the variably adjustable light color also includes a variable
einstellbare Lichtfarbtemperatur. Die erfindungsgemäße Leuchtvorrichtung erzeugt insgesamt ein Licht, das aus dem Teil des Lichts der Erreger-Lichtquellen, das nicht konvertiert wird, und dem Teil des Lichts, der durch die Farbkonversionsmittel konvertiert wird, gemischt ist. Durch die mehreren Erreger-Lichtquellen und die vorzugsweise gleich vielen, auf die Wellenlängen der Erreger-Lichtquellen adjustable light color temperature. The lighting device according to the present invention collectively generates a light which is mixed with the part of the light of the excitation light sources which is not converted and the part of the light which is converted by the color conversion means. Due to the multiple excitation light sources and preferably equal to many, to the wavelengths of the exciter light sources
abgestimmten Farbkonversionsmittel kann eine homogenere Lichtfarbverteilung erreicht werden. Auch da das durch die Farbkonversionsmittel erzeugte Licht von einer homogenen Fläche aus emittiert wird, ist die Farbverteilung des Lichts der matched color conversion agent, a more homogeneous light color distribution can be achieved. Also, since the light generated by the color conversion means is emitted from a homogeneous area, the color distribution of the light is
Leuchtvorrichtung homogener. Lighting device more homogeneous.
Beispielweise sind die Erreger-Lichtquellen unterschiedlich blau leuchtende For example, the excitation light sources are different blue luminous
Lichtquellen, deren blaues Licht teilweise in andersfarbiges Licht konvertiert wird, beispielweise in gelbes und/oder grünes Licht, um insgesamt eine weiß leuchtende Leuchtvorrichtung mit homogener aber variabel einstellbarer Farbtemperatur zu erzeugen. Light sources, the blue light is partially converted into different colored light, for example, in yellow and / or green light to produce a white glowing lighting device with a homogeneous but variably adjustable color temperature.
Werden zum Beispiel breitbandige Farbstoffe mit unterschiedlichen For example, broadband dyes with different
Absorptionsmaxima als die wenigstens zwei Farbkonvertierungsmittel eingesetzt, können Farbvariationen der Leuchtvorrichtung durch unterschiedliche Absorption maxima used as the at least two color conversion means, color variations of the lighting device by different
Erregungswellenlängen erzeugt werden. Der CRI Wert der Leuchtvorrichtung ist im Vergleich zum Stand der Technik höher. Außerdem können unterschiedliche  Excitation wavelengths are generated. The CRI value of the lighting device is higher compared to the prior art. In addition, different
Lichtintensitäten der Erreger-Lichtquellen das von der Leuchtvorrichtung abgegebene Licht beeinflussen. Mit der erfindungsgemäßen Leuchtvorrichtung können daher spezielle CRI- und/oder Farbanforderungen realisiert werden. Die Farbe bzw. Light intensities of the excitation light sources affect the light emitted by the lighting device. With the lighting device according to the invention, therefore, special CRI and / or color requirements can be realized. The color or
Farbtemperatur des Lichts der Leuchtvorrichtung ist stufenlos wählbar und Color temperature of the light of the lighting device is infinitely selectable and
beispielweise durch gesteuerte Lichtintensitäten der einzelnen Erreger-Lichtquellen variierbar. For example, by controlled light intensities of the individual excitation light sources variable.
G:\CPI2K\Letter Module\LettersByUsers\P\2014\P43879\20140203_14-06_UU Unterlagen Ursprung] Vorzugsweise weist jedes Farbkonversionsmittel ein Absorptionsmaximum bei der Wellenlänge einer der Erreger-Lichtquellen auf. G: \ CPI2K \ Letter Module \ LettersByUsers \ P \ 2014 \ P43879 \ 20140203_14-06_UU Documents Origin] Preferably, each color conversion agent has an absorption maximum at the wavelength of one of the exciter light sources.
Dadurch wird eine gezielte Abstimmung der Farbkonversionsmittel auf die Erreger- Lichtquellen erreicht. Da das Absorptionsspektrum der Farbkonversionsmittel aber vorzugsweise nicht engbandig ist, können durch Anpassen der Erregerwellenlängen auch Farbvariationen erzielt werden. Ein hoher CRI Wert der Leuchtvorrichtung ist dadurch realisierbar. Vorzugsweise wirkt die Wellenlänge von jeder Erreger-Lichtquelle selektiv für eines der Farbkonversionsmittel anregend, so dass das selektiv angeregte As a result, a targeted coordination of the color conversion agent is achieved on the exciter light sources. However, since the absorption spectrum of the color conversion agents is preferably not narrowband, color variations can also be achieved by adjusting the excitation wavelengths. A high CRI value of the lighting device is thereby realized. Preferably, the wavelength of each excitation light source selectively acts on one of the color conversion means, so that the selectively excited
Farbkonversionsmittel Licht abgibt. Color conversion agent emits light.
Daher wirken sich unterschiedliche bzw. gesteuerte Erregerintensitäten, d.h. Therefore, different or controlled excitation intensities, i.
Lichtintensitäten, der Erreger-Lichtquellen nur auf eine gewisse Emissionsbandbreite aus. Dadurch kann die Lichtfarbe der Leuchtvorrichtung genauer und stufenlos eingestellt werden. Light intensities, the excitation light sources only on a certain emission bandwidth. As a result, the light color of the lighting device can be adjusted more accurately and continuously.
Vorzugsweise ist die Leuchtvorrichtung dazu ausgelegt, durch Verändern der Preferably, the lighting device is adapted to change the
Lichtintensitäten der Erreger-Lichtquellen, vorzugsweise durch Ansteuerung der Erreger-Lichtquellen mittels Pulsweiten-Modulation (PWM) die Farbe des von der Leuchtvorrichtung abgegebenen Lichts zu verändern. Light intensities of the excitation light sources, preferably by controlling the excitation light sources by means of pulse width modulation (PWM) to change the color of the light emitted by the lighting device.
Es ist also ein einfacher Steuermechanismus zum Variieren der Lichtfarbe bzw. der Lichtfarbtemperatur der Leuchtvorrichtung vorgesehen. Mittels PWM lässt sich die Lichtfarbe der Leuchtvorrichtung stufenlos einstellen. Es können auch Thus, a simple control mechanism for varying the light color or the light color temperature of the lighting device is provided. By means of PWM, the light color of the lighting device can be infinitely adjusted. It can too
Alterungserscheinungen der Leuchtvorrichtung, die eine Farbänderung des Lichts zur Folge haben, einfach während des Betriebs der Leuchtvorrichtung ausgeglichen werden, indem die Lichtintensitäten der Erreger-Lichtquellen angepasst werden. Aging phenomena of the lighting device, which result in a color change of the light, are easily compensated during the operation of the lighting device by the light intensities of the excitation light sources are adjusted.
Die wenigstens zwei Farbkonversionsmittel können vorzugsweise homogen The at least two color conversion agents may preferably be homogeneous
durchmischt in dem Farbkonversionselement enthalten sein. to be mixed in the color conversion element.
G:\CPI2K\Letter Module\LettersByUsers\P\2014\P43879\20140203_14-06_UU Unterlagen ursprün Dadurch, dass alle Farbkonversionsmittel in dem Farbkonversionsmittel gemeinsam angeordnet sind, wird bereits vorab eine gute, homogene Durchmischung erzielt. Eine homogene Durchmischung kann beispielweise ein gut durchmischtes weißes Licht erzeugen, das bzgl. seiner Farbtemperatur homogen ist. Die Farbverteilung ist insbesondere über den gesamten Abstrahlbereich der Leuchtvorrichtung homogen. Es können auch zusätzliche Maßnahmen während der Herstellung der Leuchtvorrichtung vorgenommen werden, die für eine noch bessere Mischung der Farbkonversionsmittel sorgen. Die Durchmischung kann in etwa präzise maschinell während der Herstellung des Farbkonversionselements kontrolliert werden. G: \ CPI2K \ Letter Module \ LettersByUsers \ P \ 2014 \ P43879 \ 20140203_14-06_UU Documentation orig Because all color conversion agents are arranged together in the color conversion agent, a good, homogeneous mixing is achieved in advance. Homogeneous mixing can, for example, produce a well mixed white light, which is homogeneous with respect to its color temperature. The color distribution is homogeneous in particular over the entire emission range of the lighting device. Additional measures may also be taken during manufacture of the lighting device to provide even better mixing of the color conversion agents. The mixing can be controlled approximately precisely by machine during the manufacture of the color conversion element.
Alternativ besteht das Farbkonversionselement vorzugsweise aus wenigstens zwei aufeinanderfolgenden Schichten, wobei jede Schicht eines der Farbkonversionsmittel enthält. Ein solches Farbkonversionselement ist leicht herzustellen. Die Dicken der Schichten können gleich oder unterschiedlich sein. Je nach gewünschter Lichtfarbe und/oder je nach Art der verwendeten Erreger-Lichtquellen können die Dicken der Schichten bemessen werden. Jede Schicht kann verteilte Farbkonversionsmittel enthalten, wobei die Konzentration der Farbkonversionsmittel in den verschiedenen Schichten zueinander gleich oder verschieden sein kann. Es sind Konzentrationsgradienten innerhalb einer Schicht oder von einer Schicht zur nächsten denkbar. Alternatively, the color conversion element preferably consists of at least two successive layers, each layer containing one of the color conversion agents. Such a color conversion element is easy to manufacture. The thicknesses of the layers may be the same or different. Depending on the desired light color and / or depending on the type of exciter light sources used, the thicknesses of the layers can be measured. Each layer may contain distributed color conversion agents, wherein the concentration of the color conversion agents in the different layers may be the same or different. There are concentration gradients within a layer or from one layer to the next conceivable.
Vorzugsweise sind die wenigstens zwei aufeinanderfolgenden Schichten derart angeordnet, dass eine Schicht, die ein eine längere Wellenlänge abgebendes Preferably, the at least two successive layers are arranged such that a layer having a longer wavelength emitting one
Farbkonversionsmittel enthält, näher an den Erreger-Lichtquellen angeordnet ist als eine Schicht, die ein eine kürzere Wellenlänge abgebendes Farbkonversionselement enthält. Color conversion agent disposed closer to the excitation light sources is arranged as a layer containing a shorter wavelength-emitting color conversion element.
Dadurch kann Licht, das von dem Farbkonversionsmittel einer bestimmten Schicht beeinflusst wird, im Wesentlichen unbeeinflusst durch die weiteren nachfolgenden Schichten gelangen. Dies erlaubt eine genauere und vorhersagbarere Einstellung der Lichtfarbe der Leuchtvorrichtung. As a result, light which is influenced by the color conversion agent of a specific layer can pass through the further subsequent layers substantially uninfluenced. This allows a more accurate and predictable adjustment of the light color of the lighting device.
G:\CPI2K\Letter Module\LettersByUsers\P\2014\P43879\20140203_14-06_UU Unterlagen ursprün Vorzugsweise sind die wenigstens zwei aufeinanderfolgenden Schichten derart angeordnet, dass eine Schicht, die ein Farbkonversionsmittel mit einem breiteren G: \ CPI2K \ Letter Module \ LettersByUsers \ P \ 2014 \ P43879 \ 20140203_14-06_UU Documentation orig Preferably, the at least two successive layers are arranged such that a layer comprising a color conversion agent with a wider one
Absorptionsspektrum enthält, näher an den Erreger-Lichtquellen angeordnet ist als eine Schicht, die ein Farbkonversionsmittel mit einem schmäleren Absorption spectrum contains, is located closer to the excitation light sources than a layer containing a color conversion agent with a narrower
Absorptionsspektrum enthält. Absorption spectrum contains.
Dadurch wird ein Selbstabsorptionseffekt reduziert. Zum einen kann dann die This reduces a self-absorption effect. For one, then the
Lichtfarbe genauer eingestellt werden, zum anderen wird die Effizienz der Light color can be adjusted more precisely, on the other hand, the efficiency of
Leuchtvorrichtung gesteigert. Increased lighting device.
Vorzugsweise ist auf der den Erreger-Lichtquellen zugewandten Seite des Preferably, on the side facing the exciter light sources of the
Farbkonversionselements ein Spiegel, vorzugsweise ein Kantenfilter, angeordnet, der durchlässig für das von den Erreger- Lichtquellen abgegebene Licht ist. Der Spiegel ist ferner dazu vorgesehen, das von den Farbkonversionsmitteln Color conversion element, a mirror, preferably an edge filter, arranged, which is permeable to the light emitted by the exciter light sources. The mirror is further intended to be that of the color conversion means
konvertierte und in Richtung der Erreger-Lichtquellen abgegebene Licht zu converted and emitted in the direction of the excitation light sources light
reflektieren. Dadurch wird die Effizienz der Leuchtvorrichtung gesteigert, da das gesamte Licht in der gewünschten Abstrahlrichtung abgegeben wird. Der reflect. As a result, the efficiency of the lighting device is increased, since all the light is emitted in the desired direction of emission. Of the
Wirkungsgrad der Lichterzeugung der Leuchtvorrichtung wird also erhöht. Efficiency of the light generation of the lighting device is thus increased.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner eine Leuchtvorrichtung mit variabel einstellbarer Lichtfarbe, die aufweist: wenigstens eine Erreger-Lichtquelle zur Abgabe von Licht einer bestimmten Wellenlänge, wenigstens ein Farbkonversionselement zum Konvertieren der Wellenlänge von zumindest einem Teil des von der Erreger- Lichtquelle abgegebenen Lichts, wobei das Farbkonversionselement wenigstens zwei Farbkonversionsmittel enthält, die so angeordnet sind, dass stets nur ein The present invention further relates to a light-emitting device with variably adjustable light color, comprising: at least one exciter light source for emitting light of a specific wavelength, at least one color conversion element for converting the wavelength of at least a part of the light emitted by the exciter light source, wherein the Color conversion element contains at least two color conversion means, which are arranged so that always only one
Farbkonversionsmittel das von der Erreger-Lichtquelle abgegebene Licht beeinflusst, wobei das Farbkonversionselement bewegbar ist, um das Farbkonversionsmittel, welches das von der Erreger-Lichtquelle abgegebene Licht beeinflusst, zu wechseln. Color conversion agent influences the emitted light from the exciter light source, wherein the color conversion element is movable to change the color conversion agent, which influences the emitted light from the excitation light source.
Die Lichtfarbe der Leuchtvorrichtung kann also einfach eingestellt und im Betrieb der Leuchtvorrichtung variiert werden. Beispielweise kann durch schnelles Wechseln zwischen den wenigstens zwei Farbkonversionsmitteln, beispielweise durch hin- und her bewegen des Farbkonversionselements, Licht erzeugt werden, das von einem The light color of the lighting device can thus be easily adjusted and varied during operation of the lighting device. For example, by rapidly switching between the at least two color conversion means, for example, by moving the color conversion element back and forth, light can be generated which is from a
G:\CPI2K\Letter Module\LettersByUsers\P\2014\P43879\20140203_14-06_UU Unterlagen Ursprung] Betrachter als gemischtes Licht wahrgenommen wird. Durch Verändern der G: \ CPI2K \ Letter Module \ LettersByUsers \ P \ 2014 \ P43879 \ 20140203_14-06_UU Documents Origin] Viewer is perceived as mixed light. By changing the
Zeitspannen, während der die verschiedenen Farbkonversionsmittel jeweils das Licht der Erreger-Lichtquelle beeinflussen, kann die Lichtfarbe bzw. Lichtfarbtemperatur der Leuchtvorrichtung verändert werden. Ein weiterer Vorteil ist, dass das Modellieren des Farbkonversionsmittels äußerst einfach ist. Time periods during which the different color conversion agents each influence the light of the exciter light source, the light color or light color temperature of the lighting device can be changed. Another advantage is that modeling the color conversion agent is extremely easy.
Durch die Bewegung (z.B. Rotation) des Farbkonversionselements gegenüber der Erreger-Lichtquelle kann erreicht werden, dass verschiedene Lichtfarben zeitlich sequentiell aber an demselben ortsfesten Punkt erzeugt werden. Die Leuchtvorrichtung kann also als eine farbveränderliche Punktlichtquelle arbeiten. Infolgedessen ist es möglich einfache und preisgünstige optische Komponenten, beispielweise Linsen, für die räumliche Verteilung des Lichtes zu verwenden. Für Leuchtvorrichtungen, die unterschiedliche Lichtfarben an unterschiedlichen Punkten erzeugen, sind hingegen meist komplexere Linsenformen nötig, um eine homogene räumliche Verteilung des Lichts zu erreichen. Die erfindungsgemäße Leuchtvorrichtung kann also einfach konstruiert werden. Dies gilt für alle Ausführungsformen der vorliegenden Erfindung, bei denen wenigstens ein Farbkonversionselement bewegbar ist. By the movement (e.g., rotation) of the color conversion element relative to the exciter light source, it can be achieved that different colors of light are generated temporally sequentially but at the same fixed point. The lighting device can thus work as a color variable point light source. As a result, it is possible to use simple and inexpensive optical components, for example lenses, for the spatial distribution of the light. For lighting devices that produce different light colors at different points, however, more complex lens shapes are usually needed to achieve a homogeneous spatial distribution of the light. The lighting device according to the invention can therefore be easily constructed. This applies to all embodiments of the present invention in which at least one color conversion element is movable.
Vorzugsweise ist das Farbkonversionselement scheibenförmig und umfasst wenigstens zwei Scheibensegmente, wobei jedes Scheibensegment ein Farbkonversionsmittel enthält. Preferably, the color conversion element is disk-shaped and comprises at least two disk segments, each disk segment containing a color conversion agent.
Vorzugsweise ist das scheibenförmige Farbkonversionselement drehbar, wobei ein Drehwinkel festlegt, welches der Farbkonversionsmittel das von der Erreger- Lichtquelle abgegebene Licht beeinflusst. Preferably, the disk-shaped color conversion element is rotatable, a rotation angle defining which of the color conversion means influences the light emitted by the excitation light source.
Eine Rotation des scheibenförmigen Farbkonversionselements ist eine einfache A rotation of the disc-shaped color conversion element is a simple one
Möglichkeit, um schnell zwischen den verschiedenen Farbkonversionsmitteln zu wechseln, welche jeweils das Licht der Erreger-Lichtquelle beeinflussen. Ability to quickly switch between the different color conversion agents, each of which affects the light from the excitation light source.
Vorzugsweise sind die wenigstens zwei Scheibensegmente durch Spiegelschichten voneinander getrennt. The at least two disk segments are preferably separated from one another by mirror layers.
G:\CPI2K\Letter Module\LettersByUsers\P\2014\P43879\20140203_14-06_UU Unterlagen Ursprung] Durch die optische Trennung der Farbkonversionsmittel in den Segmenten wird eine gegenseitige Absorption ausgeschlossen. Dadurch muss keine größere Menge an G: \ CPI2K \ Letter Module \ LettersByUsers \ P \ 2014 \ P43879 \ 20140203_14-06_UU Documents Origin] The optical separation of the color conversion agents in the segments precludes mutual absorption. This does not require a larger amount
Farbkonversionsmitteln, als eigentlich benötigt, verwendet werden. Vorzugsweise ist der Durchmesser von jedem Scheibensegment größer, vorzugsweise um einen Faktor 2 bis 10 größer, als der Durchmesser der Erreger-Lichtquelle. Color conversion agents, as actually needed to be used. Preferably, the diameter of each slice segment is larger, preferably larger by a factor of 2 to 10, than the diameter of the exciter light source.
Dadurch wird verhindert, dass das von der Erreger-Lichtquelle abgegebene Licht von mehr als einem Farbkonversionsmittel gleichzeitig absorbiert bzw. konvertiert wird. This prevents the light emitted by the exciter light source from being absorbed or converted by more than one color conversion agent simultaneously.
Vorzugsweise ist die Leuchtvorrichtung dazu ausgelegt, durch eine Drehung des scheibenförmigen Farbkonversionselements und eine auf die Drehung abgestimmte Aktivierung der Erreger-Lichtquelle, die Farbe des von der Leuchtvorrichtung abgegebenen Lichts zu verändern. Preferably, the lighting device is designed to change the color of the light emitted by the lighting device by a rotation of the disc-shaped color conversion element and a rotation-tuned activation of the exciter light source.
Die Lichtfarbe der Leuchtvorrichtung kann somit stufenlos eingestellt werden. Die Steuerung der Leuchtvorrichtung ist einfach umsetzbar. The light color of the lighting device can thus be adjusted continuously. The control of the lighting device is easy to implement.
Vorzugsweise ist die Leuchtvorrichtung dazu ausgelegt, die Erreger-Lichtquelle gepulst zu aktivieren und die Länge der Aktivierungspulse zu steuern. Preferably, the lighting device is adapted to activate the excitation light source pulsed and to control the length of the activation pulses.
Dadurch ist der Beitrag jeder einzelnen Farbe, d.h. der Beitrag des von jedem Thus, the contribution of each individual color, i. the contribution of everyone
Farbkonversionsmittel erzeugten Lichts, zum insgesamt von der Leuchtvorrichtung abgegebenen Licht variabel einstellbar. Dadurch kann die Lichtfarbe der Color conversion means generated light, to the total of the light emitted by the light device variably adjustable. As a result, the light color of the
Leuchtvorrichtung variiert werden. Lighting device can be varied.
Vorzugsweise ist eine Erreger-Lichtquelle eine LED oder ein Laser. Preferably, an excitation light source is an LED or a laser.
Vorzugsweise liegen die Wellenlängen der Erreger-Lichtquellen im blauen Preferably, the wavelengths of the exciter light sources are blue
Spektralbereich und ist das von der Leuchtvorrichtung abgegebene Licht weißes Licht. Spectral range and the light emitted by the light device is white light.
Vorzugsweise sind die Farbkonversionsmittel Leuchtstoffe und/oder Quantendots. Preferably, the color conversion agents are phosphors and / or quantum dots.
G:\CPI2K\Letter Module\LettersByUsers\P\2014\P43879\20140203_14-06_UU Unterlagen Ursprung] Es können organische oder anorganische Leuchtstoffe, etwa Fluoreszenzfarbstoffe verwendet werden. Die Leuchtstoffe können gelöst, verstreut, in Pulverform, in G: \ CPI2K \ Letter Module \ LettersByUsers \ P \ 2014 \ P43879 \ 20140203_14-06_UU Documents Origin] Organic or inorganic phosphors, such as fluorescent dyes may be used. The phosphors can be dissolved, scattered, in powder form, in
Partikelform oder in Clusterform in dem Farbkonversionselement bzw. den Particle shape or in cluster form in the color conversion element or the
verschiedenen Schichten oder Segmenten des Farbkonversionselements vorhanden sein. Die Leuchtstoffe können dabei beispielweise in ein transparentes Material, etwa ein Kunststoffmaterial, oder ein Harz eingebettet sein. Die Leuchtstoffe können auch als eine Farbkonversionsschicht aufgetragen, aufgemalt oder aufgedruckt sein. Die Quantendots können beispielweise lithographisch strukturierte Quantendots sein. Die Quantendots können auch gewachsene Quantendots sein. Es können mehrere Lagen gestapelter Quantendots verwendet werden. Die verschiedenen Farbkonversionsmittel können durch verschieden große oder breite Quantendots realisiert sein. Für various layers or segments of the color conversion element may be present. The phosphors can be embedded, for example, in a transparent material, such as a plastic material, or a resin. The phosphors may also be applied, painted or printed as a color conversion layer. The quantum dots can be, for example, lithographically structured quantum dots. The quantum dots can also be grown quantum dots. Multiple layers of stacked quantum dots can be used. The different color conversion agents can be realized by different sized or wide quantum dots. For
Quantendots ist eine noch genauere Abstimmung auf die Erregerwellenlängen der Erreger-Lichtquellen möglich. Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Verändern der Lichtfarbe einer Leuchtvorrichtung, das die Schritte aufweist: Erzeugen von wenigstens erstem Licht einer ersten Wellenlänge und zweitem Licht einer zweiten Wellenlänge, Quantendots allow even more accurate tuning to the excitation wavelengths of the exciter light sources. The present invention further relates to a method for changing the light color of a lighting device, comprising the steps of: generating at least first light of a first wavelength and second light of a second wavelength,
Konvertieren der Wellenlängen von zumindest einem Teil des ersten Lichts und des zweiten Lichts durch wenigstens zwei Farbkonversionsmittel, wobei jedes Converting the wavelengths of at least a portion of the first light and the second light by at least two color conversion agents, each
Farbkonversionsmittel auf eine der erzeugten Wellenlängen abgestimmt ist, und Color conversion agent is tuned to one of the wavelengths generated, and
Verändern der Lichtintensitäten des ersten Lichts und des zweiten Lichts, um die Farbe des von der Leuchtvorrichtung abgegebenen Lichts zu verändern.  Changing the light intensities of the first light and the second light to change the color of the light emitted by the light device.
Die vorliegende Erfindung betrifft ferner ein Verfahren zum Verändern der Lichtfarbe einer Leuchtvorrichtung, das die Schritte aufweist: Erzeugen von Licht einer The present invention further relates to a method of changing the light color of a lighting device, comprising the steps of: generating light of one
bestimmten Wellenlänge, Konvertieren der Wellenlänge von zumindest einem Teil des erzeugten Lichts durch ein Farbkonversionselement, das wenigstens zwei certain wavelength, converting the wavelength of at least a portion of the light generated by a color conversion element, the at least two
Farbkonversionsmittel enthält, wobei stets nur ein Farbkonversionsmittel das erzeugte Licht beeinflusst, Bewegen des Farbkonversionselements, um das Color conversion agent, wherein only one color conversion agent always affects the light generated, moving the color conversion element to the
Farbkonversionsmittel, welches das erzeugte Licht beeinflusst, zu wechseln. Color conversion agent, which affects the light generated to change.
Vorzugsweise wird durch die Bewegung des Farbkonversionselements und eine auf die Bewegung abgestimmte Erzeugung des Lichts, die Farbe des von der Preferably, by the movement of the color conversion element and a matched to the movement generation of the light, the color of the of the
Leuchtvorrichtung abgegebenen Lichts verändert. Light emitting device emitted light changed.
G:\CPI2K\Letter Module\LettersByUsers\P\2014\P43879\20140203_14-06_UU Unterlagen Ursprung] Die vorliegende Erfindung löst die oben genannten Aufgaben. Insbesondere werden die oben genannten Nachteile des Standes der Technik abgemildert oder gänzlich behoben. G: \ CPI2K \ Letter Module \ LettersByUsers \ P \ 2014 \ P43879 \ 20140203_14-06_UU Documents Origin] The present invention achieves the above objects. In particular, the abovementioned disadvantages of the prior art are mitigated or completely eliminated.
Im Folgenden wird die vorliegende Erfindung anhand der beigefügten Figuren detailliert beschrieben. In the following, the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
Figur 1 zeigt eine Leuchtvorrichtung gemäß einer ersten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. FIG. 1 shows a lighting device according to a first embodiment of the present invention.
Figur 2 zeigt eine Leuchtvorrichtung gemäß einer zweiten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. Figur 3 zeigt eine Leuchtvorrichtung gemäß einer dritten Ausführungsform der vorliegenden Erfindung. FIG. 2 shows a lighting device according to a second embodiment of the present invention. FIG. 3 shows a lighting device according to a third embodiment of the present invention.
Figur 1 zeigt eine erste Ausführungsform eines ersten Grundkonzepts der vorliegenden Erfindung. Dabei ist vorgesehen, dass wenigstens zwei unterschiedliche Erreger- Lichtquellen 2, 3 zum Einsatz kommen. Vorteilhafterweise werden sogar drei, oder sogar mehr als drei, Erreger-Lichtquellen 2, 3, 4 in der Leuchtvorrichtung 1 verwendet. Figure 1 shows a first embodiment of a first basic concept of the present invention. It is provided that at least two different exciter light sources 2, 3 are used. Advantageously, even three, or even more than three excitation light sources 2, 3, 4 are used in the lighting device 1.
Jede Erreger-Lichtquelle 2, 3, 4 gibt Licht einer unterschiedlichen Wellenlänge λ2, λ3 bzw. λ4 ab. In Fig. 1 gibt eine erste Erreger-Lichtquelle 2 Licht einer ersten Each exciter light source 2, 3, 4 emits light of a different wavelength λ 2 , λ 3 or λ 4 . In Fig. 1, a first excitation light source 2 gives light to a first one
Wellenlänge λ2 ab, eine zweite Erreger-Lichtquelle 3 gibt Licht einer zweiten Wavelength λ 2 , a second exciter light source 3 gives light a second
Wellenlänge λ3 ab und eine dritte Erreger-Lichtquelle 4 gibt Licht einer dritten Wavelength λ 3 and a third exciter light source 4 gives light to a third
Wellenlänge ab. Vorteilhafterweise liegen die Wellenlängen λ2, λ3, λ4 alle im blauen Spektralbereich, d. h. jede der Erreger-Lichtquellen 2, 3, 4 strahlt Licht eines Wavelength off. Advantageously, the wavelengths λ 2 , λ 3 , λ 4 are all in the blue spectral range, ie each of the excitation light sources 2, 3, 4 emits light of one
unterschiedlichen Blautons aus. Die unterschiedlichen Erreger-Lichtquellen 2, 3, 4 können verschiedenartige LEDs, OLEDs und/oder Laser oder der gleichen sein. Alle Erreger-Lichtquellen 2, 3, 4 sind vorteilhafterweise steuerbar, vorzugsweise zumindest hinsichtlich der Intensität des von ihnen abgegebenen Lichts, ihrer Einschaltzeit in einem gepulsten Betrieb und/oder bezüglich einer Taktfrequenz bzw. eines different blue tones. The different excitation light sources 2, 3, 4 may be different types of LEDs, OLEDs and / or lasers or the like. All excitation light sources 2, 3, 4 are advantageously controllable, preferably at least with regard to the intensity of the light emitted by them, their turn-on time in a pulsed operation and / or with respect to a clock frequency or a
Tastverhältnisses in einem P WM-Betrieb. Vorzugsweise ist jede Erreger-Lichtquelle 2, Duty cycle in a P WM operation. Preferably, each exciter light source is 2,
G:\CPI2K\Letter Module\LettersByUsers\P\2014\P43879\20140203_14-06_UU Unterlagen Ursprung] 3, 4 individuell steuerbar. Die Steuerung kann dabei von einer (nicht gezeigten) G: \ CPI2K \ Letter Module \ LettersByUsers \ P \ 2014 \ P43879 \ 20140203_14-06_UU Documents Origin] 3, 4 individually controllable. The controller can be controlled by a (not shown)
Steuervorrichtung der Leuchtvorrichtung 1 , einer externen drahtgebundenen oder drahtlosen Steuervorrichtung, oder über eine Benutzerschnittstelle von einem Benutzer durchgeführt werden. Control device of the lighting device 1, an external wired or wireless control device, or performed by a user via a user interface.
Die Leuchtvorrichtung 1 weist ferner ein Farbkonversionselement 5 auf. Das von den Erreger-Lichtquellen 2, 3, 4 abgegebene Licht wird in das Farbkonversionselement 5 eingestrahlt. Das Farbkonversionselement 5 in Fig. 1 ist beispielsweise eine The lighting device 1 further comprises a color conversion element 5. The light emitted by the exciter light sources 2, 3, 4 is irradiated into the color conversion element 5. The color conversion element 5 in Fig. 1 is, for example, a
Farbkonversionsschicht. Das Farbkonversionselement 5 kann direkt auf die Erreger- Lichtquellen 2, 3, 4 aufgebracht sein oder in einem gewissen Abstand zu den Erreger- Lichtquellen 2, 3, 4 angeordnet sein. Das Farbkonversionselement 5 kann plan oder konkav bzw. konvex sein. Das Farbkonversionselement 5 kann die Funktion einer Linse haben, d.h. kann Licht bündeln oder divergieren. Das Farbkonversionselement 5 ist dazu geeignet, die Wellenlänge λ2, λ ί λ4 von zumindest einem Teil des von den Erreger-Lichtquellen 2, 3, 4 abgegebenen Lichts zu konvertieren. Color conversion layer. The color conversion element 5 can be applied directly to the excitation light sources 2, 3, 4 or arranged at a certain distance from the excitation light sources 2, 3, 4. The color conversion element 5 may be flat or concave or convex. The color conversion element 5 may have the function of a lens, ie, may focus or diverge light. The color conversion element 5 is suitable for converting the wavelength λ 2 , λ ί λ 4 of at least part of the light emitted by the exciter light sources 2, 3, 4.
Dazu ist das Farbkonversionselement 5 mit wenigstens zwei Farbkonversionsmitteln 6,For this purpose, the color conversion element 5 with at least two color conversion means 6,
7 versehen, die vorzugsweise in dem Farbkonversionselement 5 enthalten sind. Ein Farbkonversionsmittel 6, 7 wird durch Licht einer Erreger-Lichtquelle 2, 3, 4 angeregt und gibt daraufhin Licht einer anderen Wellenlänge ab. Es sind wenigstens zwei 7, which are preferably contained in the color conversion element 5. A color conversion means 6, 7 is excited by light from an exciter light source 2, 3, 4 and then emits light of a different wavelength. There are at least two
Farbkonversionsmittel 6, 7 in dem Farbkonversionselement 5 enthalten, insbesondere wenn die Leuchtvorrichtung 1 wenigstens zwei Erreger-Lichtquellen 2, 3 aufweist.  Color conversion means 6, 7 contained in the color conversion element 5, in particular when the lighting device 1 has at least two exciter light sources 2, 3.
Vorzugsweise ist für jede Erreger-Lichtquelle 2, 3, 4 der Leuchtvorrichtung ein Preferably, for each exciter light source 2, 3, 4 of the lighting device a
Farbkonversionsmittel 6, 7, 8 im Farbkonversionselement 5 enthalten. Das heißt die Anzahl der Erreger-Lichtquellen 2, 3, 4 und die Anzahl der Farbkonversionsmittel 6, 7,Color conversion agent 6, 7, 8 in the color conversion element 5 included. That is, the number of excitation light sources 2, 3, 4 and the number of color conversion means 6, 7,
8 ist vorzugsweise gleich. Die Anzahl der Farbkonversionsmittel 6, 7 kann auch größer als die Zahl der Erreger-Lichtquellen sein, wobei dann jeder Erreger-Lichtquelle 2, 3, 4 mehrere Farbkonversionsmittel 6, 7 zugeordnet sind. Jedes Farbkonversionsmittel 6, 7, 8 ist vorzugsweise auf eine der Erreger-Lichtquellen 2, 3, 4 abgestimmt. 8 is preferably the same. The number of color conversion means 6, 7 can also be greater than the number of exciter light sources, in which case each excitation light source 2, 3, 4 is assigned a plurality of color conversion means 6, 7. Each color conversion means 6, 7, 8 is preferably tuned to one of the excitation light sources 2, 3, 4.
Diese Abstimmung wird vorzugsweise dahingehend vorgenommen, dass bevorzugt jedes Farbkonversionsmittel 6, 7, 8 nur von einer der Erreger-Lichtquellen 2, 3, 4 genutzt werden kann. Das heißt, das entsprechende Farbkonversionsmittel 6, 7, 8 besitzt beispielsweise einen Absorptionsbereich, der auf die Wellenlänge einer This tuning is preferably carried out to the effect that preferably each color conversion means 6, 7, 8 can be used only by one of the excitation light sources 2, 3, 4. That is, the corresponding color conversion means 6, 7, 8 has, for example, an absorption region which is at the wavelength of a
G:\CPI2K\Letter Module\LettersByUsers\P\2014\P43879\20140203_14-06_UU Unterlagen Ursprung] zugeordneten Erreger-Lichtquelle 2, 3, 4 abgestimmt ist. Idealerweise weist jedes Farbkonversionsmittel 6, 7, 8 ein Absorptionsmaximum bei einer Wellenlänge λ2, λ3, λ4 von einer der Erreger-Lichtquellen 2, 3, 4 auf. Die Wellenlänge λ2, λ3, λ4 von jeder Erreger-Lichtquelle 2, 3, 4 ist somit zumindest in gewissen Grenzen selektiv für ein Farbkonversionsmittel 6, 7 8. Die Farbkonversionsmittel 6, 7, 8 können also G: \ CPI2K \ Letter Module \ LettersByUsers \ P \ 2014 \ P43879 \ 20140203_14-06_UU Documents Origin] associated exciter light source 2, 3, 4 is tuned. Ideally, each color conversion means 6, 7, 8 has an absorption maximum at a wavelength λ 2 , λ 3 , λ 4 from one of the exciter light sources 2, 3, 4. The wavelength λ 2 , λ 3 , λ 4 of each excitation light source 2, 3, 4 is thus selective, at least within certain limits, for a color conversion means 6, 7. 8. The color conversion means 6, 7, 8 can therefore
vorzugsweise selektiv angeregt werden damit sie Licht abzugeben. preferably be selectively excited so that they emit light.
Die Farbkonversionsmittel 6, 7, 8 unterscheiden sich zwar vorzugsweise hinsichtlich ihrer Absorptionsmaxima, haben aber nicht zwangsläufig engbandige Although the color conversion means 6, 7, 8 preferably differ in terms of their absorption maxima, they do not necessarily have narrow bands
Absorptionsspektren. Die Erreger-Lichtquellen 2, 3, 4 sind in geeigneter Weise auf das Absorptionsmaximum des Absorptionsspektrums der entsprechenden Absorption spectra. The excitation light sources 2, 3, 4 are suitably at the absorption maximum of the absorption spectrum of the corresponding
Farbkonversionsmittel 6, 7, 8 eingestellt. Je enger das Absorptionsspektrum, desto besser kann eine Abstimmung auf die Erreger-Lichtquelle erzielt werden. Je breiter das Absorptionsspektrum, desto mehr Farbvariation ist möglich. Color conversion agent 6, 7, 8 set. The narrower the absorption spectrum, the better a matching to the exciter light source can be achieved. The wider the absorption spectrum, the more color variation is possible.
Die Farbkonversionsmittel 6, 7, 8 sind vorzugsweise Leuchtstoffe, bspw. Phosphoroder Fluoreszenzfarbstoffe. Die Farbkonversionsmittel 6, 7, 8 können auch The color conversion agents 6, 7, 8 are preferably phosphors, for example phosphorus or fluorescent dyes. The color conversion means 6, 7, 8 can also
Quantendots sein. Quantendots können sehr genau auf die Erregerwellenlängen abgestimmt werden, da sich ihre Energieniveaus gezielt einstellen lassen. Ein Be quantum dots. Quantendots can be tuned very precisely to the excitation wavelengths, as their energy levels can be adjusted in a targeted manner. One
Farbkonversionsmittel 6, 7, 8 besteht also vorzugsweise aus einer Vielzahl von Color conversion means 6, 7, 8 thus preferably consists of a plurality of
Leuchtstoffpartikeln und/oder Quantendots. Die Leuchtstoffe bzw. Quantendots der verschiedenen Farbkonversionsmittel 6, 7, 8 sind zueinander verschieden,  Phosphor particles and / or quantum dots. The phosphors or quantum dots of the different color conversion means 6, 7, 8 are different from each other,
vorzugsweise zumindest hinsichtlich einer Anregungswellenlänge bzw. eines preferably at least with respect to an excitation wavelength or a
Absorptionsmaximums. Absorption maximum.
Das insgesamt von dem Farbkonversionselement 5 abgegebene Licht ist aufgrund der homogenen Fläche selbst äußerst homogen und kann dem insgesamt von der The total output of the color conversion element 5 light is extremely homogeneous due to the homogeneous surface itself and can the total of the
Leuchtvorrichtung 1 abgegebenen Licht 9 entsprechen. Das abgegebene Licht 9 kann aber zuvor zusätzlich durch geeignete Mittel der Leuchtvorrichtung 1 verändert, beispielweise gerichtet, gebündelt, konvergiert, divergiert oder gestreut werden. Das abgegebene Licht 9 ist zumindest eine Überlagerung des Lichts der Erreger- Lichtquellen 2, 3, 4 und des Lichts, das von den mehreren Farbkonversionsmitteln 6, 7, 8 des Farbkonversionselements 5 abgegeben wird. Daraus resultiert, dass das Lighting device 1 emitted light 9 correspond. The emitted light 9 can, however, previously be additionally changed by suitable means of the lighting device 1, for example directed, bundled, converged, diverged or scattered. The emitted light 9 is at least a superposition of the light of the excitation light sources 2, 3, 4 and of the light emitted by the plurality of color conversion means 6, 7, 8 of the color conversion element 5. As a result, that
G:\CPI2K\Letter Module\LettersByUsers\P\2014\P43879\20140203_14-06_UU Unterlagen Ursprung] abgegebene Licht 9 ein Mischlicht ist und eine Lichtfarbe der Leuchtvorrichtung aus G: \ CPI2K \ Letter Module \ LettersByUsers \ P \ 2014 \ P43879 \ 20140203_14-06_UU Documents Origin] emitted light 9 is a mixed light and a light color of the lighting device
einer Mischung von mehreren Einzelfarben erreicht wird. a mixture of several individual colors is achieved.
In Figur 1 sind die Farbkonversionsmittel 6, 7, 8 homogen in dem In Figure 1, the color conversion means 6, 7, 8 are homogeneous in the
Farbkonversionselement 5 vermischt. Die homogene Mischung der mehreren Color conversion element 5 mixed. The homogeneous mixture of the several
Farbkonversionsmittel 6, 7, 8 kann bereits im Vorfeld, also bei der Herstellung des  Color conversion means 6, 7, 8 can already in advance, ie in the production of the
Farbkonversionselements 5, vorgenommen werden. Dementsprechend kann Color conversion element 5, are made. Accordingly, can
beispielsweise ein sehr gut durchmischtes weißes Licht erzeugt werden, das sehr For example, a very well-mixed white light are generated, the very
homogen über den gesamten Abstrahlbereich der Leuchtvorrichtung 1 abgegeben wird is emitted homogeneously over the entire emission range of the lighting device 1
und insbesondere eine gleichmäßige Farbtemperatur aufweist. and in particular has a uniform color temperature.
Durch individuelle Ansteuerung der Erreger-Lichtquellen 2, 3, 4 kann bspw. Einfluss By individual control of the excitation light sources 2, 3, 4 can, for example, influence
auf die Intensität des Lichts von jeder Erreger-Lichtquelle 2, 3, 4 genommen werden. be taken to the intensity of the light from each exciter light source 2, 3, 4.
Unterschiedliche Lichtintensitäten, d.h. unterschiedliche Erregungsintensitäten, können Different light intensities, i. different excitation intensities, can
also zur selektiven Anregung der verschiedenen Farbkonversionsmittel 6, 7, 8 ie for the selective excitation of the different color conversion means 6, 7, 8
eingestellt werden. Unterschiedliche Erregungsintensitäten wirken sich also nur auf be set. Different excitation intensities only affect themselves
eine gewisse Emissionsbandbreite aus, wodurch direkt Einfluss auf das von der a certain emission bandwidth, which directly affects that of the
Leuchtvorrichtung 1 abgegebene Licht 9 genommen werden kann. Insbesondere Luminous device 1 emitted light 9 can be taken. Especially
können die Erreger-Lichtquellen 2, 3, 4 durch PWM angesteuert werden, um die For example, the excitation light sources 2, 3, 4 can be driven by PWM to the
Lichtabgabe der Leuchtvorrichtung 1 zu beeinflussen. Insbesondere kann so im Betrieb To influence light output of the lighting device 1. In particular, so in operation
der Leuchtvorrichtung 1 die Farbe oder die Farbtemperatur des von der the lighting device 1, the color or the color temperature of the of
Leuchtvorrichtung 1 abgegebenen Lichts 9 eingestellt bzw. verändert werden. Luminous device 1 emitted light 9 can be set or changed.
Figur 2 zeigt eine zweite Ausführungsform des ersten Grundkonzepts der vorliegenden Figure 2 shows a second embodiment of the first basic concept of the present invention
Erfindung. Die zweite Ausführungsform kann alle Merkmale der ersten Invention. The second embodiment may have all the features of the first
Ausführungsform aufweisen, bis auf dass die Leuchtvorrichtung 1 der zweiten  Embodiment, except that the lighting device 1 of the second
Ausführungsform ein Farbkonversionselement 5 aufweist, in dem die verschiedenen Embodiment, a color conversion element 5, in which the various
Farbkonversionsmittel 6, 7, 8 nicht homogen durchmischt sind, sondern das Color conversion means 6, 7, 8 are not homogeneously mixed, but the
wenigstens zwei aufeinanderfolgenden Schichten 61, 71 umfasst, wobei jede Schicht at least two successive layers 61, 71, each layer
eines der wenigstens zwei Farbkonversionsmittel 6, 7 enthält. Vorzugsweise werden one of the at least two color conversion means 6, 7 contains. Preferably
sogar drei aufeinanderfolgende Schichten 61, 71, 81 verwendet, oder sogar mehr als even three consecutive layers 61, 71, 81 are used, or even more than
drei aufeinanderfolgende Schichten verwendet, um das Farbkonversionselement 5 three successive layers used to the color conversion element. 5
aufzubauen. Die Farbkonversionsmittel 6, 7, 8 können wieder Leuchtstoffe und/oder build. The color conversion means 6, 7, 8 can again phosphors and / or
Quantendots sein. Das Farbkonversionselement 5 kann aus drei aneinander Be quantum dots. The color conversion element 5 can be made of three together
G:\CPI2K\Letter Module\LettersByUsers\P\2014\P43879\20140203_14-06_UU Unterlagen ursprünglich_P43879_WO.docx angebrachten Schichten 61, 71, 81 bestehen. Die Schichten 61, 71, 81 können G: \ CPI2K \ Letter Module \ LettersByUsers \ P \ 2014 \ P43879 \ 20140203_14-06_UU Documents originally_P43879_WO.docx attached layers 61, 71, 81 exist. The layers 61, 71, 81 can
beispielweise aneinandergeklebt sein. Das Farbkonversionselement 5 kann auch aus einem Stück bestehen, aber drei aufeinanderfolgende Bereiche umfassen, in denen unterschiedliche Farbkonversionsmittel 6, 7, 8 enthalten sind. Die verschiedenen for example, be glued together. The color conversion element 5 can also consist of one piece, but comprise three successive areas in which different color conversion means 6, 7, 8 are contained. The different
Farbkonversionsmittel 6, 7, 8 können wie in Figur 2 gezeigt beispielsweise rotes (R), grünes (G) bzw. blaues (B) Licht abgeben. In Kombination mit drei Erregungs- Lichtquellen 2, 3, 4, die alle Licht eines unterschiedlichen Blautons abgeben, wird insgesamt ein gut durchmischtes, d.h. homogenes, weißes Licht 9 erzielt. Bei der zweiten Ausführungsform aus Fig. 2 ist darauf zu achten, dass vorzugsweise ein Farbkonversionsmittel 6, welches Licht einer längeren Wellenlänge bzw. der geringsten Energie abgibt, am nächsten zu den Erreger-Lichtquellen 2, 3, 4 angeordnet ist, d. h. in Figur 2 an unterster Stelle angeordnet ist. Ein Farbkonversionsmittel 7, welches Licht einer kürzeren Wellenlänge bzw. höherer Energie abgibt, ist As shown in FIG. 2, color conversion agents 6, 7, 8 can emit, for example, red (R), green (G) or blue (B) light. In combination with three excitation light sources 2, 3, 4, which all emit light of a different shade of blue, a well mixed, i. homogeneous, white light 9 scored. In the second embodiment of FIG. 2, care must be taken that preferably a color conversion means 6, which emits light of a longer wavelength or the lowest energy, is arranged closest to the excitation light sources 2, 3, 4, i. H. is arranged at the bottom in Figure 2. A color conversion agent 7, which emits light of a shorter wavelength or higher energy, is
vorzugsweise weiter entfernt von den Erreger-Lichtquellen 2, 3, 4, d.h. oberhalb des zuvor genannten Farbkonversionsmittels 6 in Fig. 2 angeordnet. Dadurch kann Licht, das von einem bestimmten Farbkonversionsmittel 6 beeinflusst wird, im Wesentlichen unbeeinflusst durch die nachfolgenden, weiter entfernten Schichten mit preferably further away from the exciter light sources 2, 3, 4, i. arranged above the aforementioned color conversion means 6 in Fig. 2. As a result, light which is influenced by a specific color conversion agent 6 is substantially unaffected by the subsequent, further removed layers
unterschiedlichen Farbkonversionsmitteln 7, 8 gelangen. Mit zunehmender Entfernung von den Erreger- Lichtquellen 2, 3, 4 enthält eine Schicht 61, 71, 81 also vorzugsweise ein Farbkonversionsmittel 6, 7, 8, das längere Lichtwellenlängen abgibt. Die Schichten 61, 71, 81 sind vorzugsweise derart angeordnet, dass eine Schicht 61 mit einem different color conversion 7, 8 arrive. With increasing distance from the exciter light sources 2, 3, 4, therefore, a layer 61, 71, 81 preferably contains a color conversion means 6, 7, 8 which emits longer wavelengths of light. The layers 61, 71, 81 are preferably arranged such that a layer 61 with a
Farbkonversionsmittel 6 mit einem breiteren Absorptionsspektrum näher an den Color conversion agent 6 with a broader absorption spectrum closer to the
Erreger-Lichtquellen 2, 3, 4 angeordnet ist als eine Schicht 71 mit einem Excitation light sources 2, 3, 4 is arranged as a layer 71 with a
Farbkonversionsmittel 7 mit einem schmäleren Absorptionsspektrum. Durch die oben genannte vorteilhafte Anordnung der Schichten 61, 71, 81 wird ein Color conversion agent 7 with a narrower absorption spectrum. By the above-mentioned advantageous arrangement of the layers 61, 71, 81 is a
Selbstabsorptionseffekt verhindert oder zumindest reduziert. Self-absorption effect prevented or at least reduced.
In Fig. 2 ist auch noch gezeigt, dass ein Spiegel 10, vorzugsweise ein Kantenfilter, welcher für Wellenlängen des Lichts der Erreger-Lichtquellen 2, 3, 4 durchlässig ist, zwischen den Erreger-Lichtquellen 2, 3, 4 und dem Farbkonversionselement 5 angeordnet sein kann. Der Spiegel 10 lässt also das von den Erreger-Lichtquellen 2, 3, 4 abgegebene Licht durch, reflektiert aber Licht das von den Farbkonversionsmitteln 6, 7, 8 in Richtung der Erreger-Lichtquellen 2, 3, 4 abgegeben wird und lenkt dieses in FIG. 2 also shows that a mirror 10, preferably an edge filter, which is permeable to wavelengths of the light of the exciter light sources 2, 3, 4, is arranged between the exciter light sources 2, 3, 4 and the color conversion element 5 can be. The mirror 10 thus transmits the light emitted by the excitation light sources 2, 3, 4, but reflects light which is emitted by the color conversion means 6, 7, 8 in the direction of the excitation light sources 2, 3, 4 and directs this into
G:\CPI2K\Letter Module\LettersByUsers\P\2014\P43879\20140203_14-06_UU Unterlagen Ursprung] Richtung des von der Leuchtvorrichtung 1 abgegebenen Lichts 9. Dadurch wird der Wirkungsgrad der Leuchtvorrichtung 1 erhöht. Die Effizienz der Leuchtvorrichtung 1 kann also gesteigert werden. Ein solcher Spiegel kann auch für die erste G: \ CPI2K \ Letter Module \ LettersByUsers \ P \ 2014 \ P43879 \ 20140203_14-06_UU Documents Origin] Direction of the output by the lighting device 1 light 9. This increases the efficiency of the lighting device 1 is increased. The efficiency of the lighting device 1 can therefore be increased. Such a mirror can also be used for the first
Ausführungsform gemäß der Figur 1 verwendet werden. Embodiment be used in accordance with the figure 1.
Figur 3 zeigt eine dritte Ausführungsform eines zweiten Grundkonzepts der Figure 3 shows a third embodiment of a second basic concept of
vorliegenden Erfindung. Merkmale der ersten beiden Ausführungsformen können auch für die dritte ausführungsform vorgesehen sein, solange sich kein Wiederspruch ergibt. Die in Figur 3 gezeigte Leuchtvorrichtung 11 umfasst nur eine einzige Erreger- Lichtquelle 12, die Licht einer bestimmten Wellenlänge λ12 abgibt. Wiederum weist die Leuchtvorrichtung 11 ein Farbkonversionselement 15 auf. Das present invention. Features of the first two embodiments may also be provided for the third embodiment, as long as no contradiction arises. The lighting device 11 shown in FIG. 3 comprises only a single excitation light source 12, which emits light of a specific wavelength λ 12 . Once again, the lighting device 11 has a color conversion element 15. The
Farbkonversionselement 15 ist so angeordnet, dass das von der Erreger-Lichtquelle 12 abgegebene Licht darauf eingestrahlt wird. Das von der Leuchtvorrichtung 11 Color conversion element 15 is arranged so that the light emitted from the exciter light source 12 is irradiated thereon. That of the lighting device 11
abgegebene Licht 19 kann das Licht, sein, das schließlich von dem emitted light 19 may be the light that is finally from the
Farbkonversionselement 15 abgegeben wird. Wie für die ersten beiden Color conversion element 15 is discharged. As for the first two
Ausführungsformen kann das abgegebene Licht 19 aber zuvor noch weiter verändert bzw. beeinflusst werden.  Embodiments, the emitted light 19 but previously changed or influenced.
Das Farbkonversionselement 15 weist wenigstens zwei Farbkonversionsmittel 16, 17 auf. Diese Farbkonversionsmittel 16, 17 sind vorzugsweise in getrennten Bereichen des Farbkonversionselements 15 angeordnet, so dass bei einer bestimmten Ausrichtung der Erreger-Leuchtquelle 12 zu dem Farbkonversionselement 15 stets nur eines der Farbkonversionsmittel 16, 17, das von der Erreger-Lichtquelle 12 abgegebene Licht beeinflusst. Dazu ist es vorteilhaft, dass der Durchmesser der Erreger- Lichtquelle 12 deutlich kleiner ist als der Durchmesser des Bereichs, in dem eines der The color conversion element 15 has at least two color conversion means 16, 17. These color conversion means 16, 17 are preferably arranged in separate regions of the color conversion element 15, so that at a certain orientation of the exciter light source 12 to the color conversion element 15 always only one of the color conversion means 16, 17, the light emitted from the excitation light source 12 light influenced. For this purpose, it is advantageous that the diameter of the excitation light source 12 is significantly smaller than the diameter of the region in which one of the
Farbkonversionsmittel 16 oder 17 angeordnet ist. Das Farbkonversionselement 15 kann beispielsweise aus wenigstens zwei Segmenten 161, 171 bestehen, deren  Color conversion means 16 or 17 is arranged. The color conversion element 15 may for example consist of at least two segments 161, 171, whose
Durchmesser jeweils um einen Faktor 2 bis 10, vorzugsweise 4 bis 6 größer ist als der Durchmesser der Erreger-Lichtquelle 12. Diameter in each case by a factor of 2 to 10, preferably 4 to 6 is greater than the diameter of the excitation light source 12th
Das Farbkonversionselement 15 ist vorzugsweise bewegbar in der Leuchtvorrichtung 11 angeordnet, so dass durch eine Bewegung des Farbkonversionselements 15 wenigstens entweder ein erstes Farbkonversionsmittel 16 oder ein zweites The color conversion element 15 is preferably movably arranged in the lighting device 11, so that by a movement of the color conversion element 15 at least either a first color conversion means 16 or a second
Farbkonversionsmittel 17 derart vor der Erreger-Leuchtquelle 12 angeordnet wird, Color conversion means 17 is arranged in front of the exciter light source 12,
G:\CPI2K\Letter Module\LettersByUsers\P\2014\P43879\20140203_14-06_UU Unterlagen Ursprung] dass nur dieses Farbkonversionsmittel 16, 17 das von der Erreger-Lichtquelle 12 abgegebene Licht beeinflusst. Die Erfindung umfasst natürlich auch drei oder mehr Farbkonversionsmittel 16, 17, 18 in drei oder mehr verschiedenen Segmenten 161, 171, 181. Durch die Bewegung des Farbkonversionselements 15 und eine gleichzeitige abgestimmte Aktivierung der Erreger-Lichtquelle 12 kann die Lichtabgabe der G: \ CPI2K \ Letter Module \ LettersByUsers \ P \ 2014 \ P43879 \ 20140203_14-06_UU Documents Origin] that only this color conversion means 16, 17 influences the light emitted by the exciter light source 12. Of course, the invention also comprises three or more color conversion means 16, 17, 18 in three or more different segments 161, 171, 181. By the movement of the color conversion element 15 and a simultaneous coordinated activation of the exciter light source 12, the light output of
Leuchtvorrichtung 11 im Betrieb beeinflusst werden, insbesondere kann die Farbe oder die Farbtemperatur des von der Leuchtvorrichtung 11 abgegebenen Lichts 19 im  Lighting device 11 are influenced in operation, in particular, the color or the color temperature of the light emitted from the light emitting device 11 19 in
Betrieb verändert werden. Idealerweise wird dabei das Farbkonversionselement 15 so schnell bewegt, bspw. hin und her bewegt, dass in schnellem Wechsel ein erstes Operation to be changed. Ideally, the color conversion element 15 is moved so fast, for example, moved back and forth that in rapid change, a first
Farbkonversionsmittel 16 oder ein zweites Farbkonversionsmittel 17 das von derColor conversion agent 16 or a second color conversion 17 that of the
Erreger-Leuchtquelle 12 abgegebene Licht beeinflusst. Der Wechsel ist vorzugsweise so schnell, dass das insgesamt abgegebene Licht 19 in der Wahrnehmung eines Exciter light source 12 emitted light influences. The change is preferably so fast that the total emitted light 19 in the perception of a
Betrachters ein Mischlicht ist. Figur 3 zeigt, dass das Farbkonversionselement 15 beispielsweise ein Observer is a mixed light. FIG. 3 shows that the color conversion element 15 is, for example, a
scheibenförmiges Element sein kann, das drehbar ist. Das scheibenförmige may be disc-shaped element which is rotatable. The disk-shaped
Farbkonversionselement 15 weist vorzugsweise drei Segmente 161, 171, 181 auf, die jeweils ein unterschiedliches Farbkonversionsmittel 16, 17 bzw. 18 enthalten. Die Segmente 161, 171, 181 des Farbkonversionselements 15 sind vorzugsweise durch eine Speigelschicht 12 voneinander getrennt. Color conversion element 15 preferably has three segments 161, 171, 181, each containing a different color conversion means 16, 17 and 18 respectively. The segments 161, 171, 181 of the color conversion element 15 are preferably separated from one another by a spittoon layer 12.
In Fig. 3 legt ein Drehwinkel 14 einer Drehung des Farbkonversationselements 15 fest, welches der Farbkonversionsmittel 16, 17, 18 derart bezüglich der Erreger- Leuchtquelle 12 angeordnet ist, dass nur dieses Farbkonversionsmittel 16, 17, 18 das von der Erreger-Lichtquelle 12 abgegebene Licht beeinflusst. Das scheibenförmige Farbkonversionselement 15 kann bspw. mit einer Rotationsfrequenz im Bereich von vorzugsweise 50 Hz oder mehr, mehr bevorzugt 50-200 Hz, noch mehr bevorzugt ungefähr 100 Hz rotiert werden, um einen schnellen Wechsel des In FIG. 3, an angle of rotation 14 determines a rotation of the color conversation element 15, which color conversion means 16, 17, 18 are arranged with respect to the exciter light source 12, that only this color conversion means 16, 17, 18 emitted by the exciter light source 12 Light influences. The disc-shaped color conversion element 15 can be rotated, for example, with a rotational frequency in the range of preferably 50 Hz or more, more preferably 50-200 Hz, even more preferably about 100 Hz, to ensure a rapid change of
Farbkonversionsmittels 16, 17, 18 zu erzielen, welches das Licht von der Erregungs- Lichtquelle 12 beeinflusst. Color conversion means 16, 17, 18, which influences the light from the excitation light source 12.
Abgestimmt auf die Drehung des Farbkonversionselements 15 kann die Erreger- Lichtquelle 12 auch gepulst betrieben werden, wobei die Pulse unterschiedliche Tuned to the rotation of the color conversion element 15, the excitation light source 12 can also be operated pulsed, the pulses being different
Längen und/oder unterschiedliche Amplituden haben können, d.h. einer Lengths and / or different amplitudes, i. one
G:\CPI2K\Letter Module\LettersByUsers\P\2014\P43879\20140203_14-06_UU Unterlagen Ursprung] unterschiedlichen Lichtintensität entsprechen können. Durch die Rotation des G: \ CPI2K \ Letter Module \ LettersByUsers \ P \ 2014 \ P43879 \ 20140203_14-06_UU Documents Origin] can correspond to different light intensity. Through the rotation of the
Farbkonversionselements 15 bewegen sich die verschiedenen FarbkonversionsmittelColor conversion element 15 move the different color conversion means
16, 17, 18 nacheinander vor der Erregungs-Leuchtquelle 12 vorbei. Wird die 16, 17, 18 successively before the excitation light source 12 over. Will the
Erregungs-Leuchtquelle 12 zusätzlich kontrolliert gepulst betrieben, so ist der Beitrag der einzelnen Lichtfarben, die von den einzelnen Farbkonversionsmitteln 16, 17, 18 erzeugt wird, variabel einstellbar, so dass die Farbe des insgesamt abgegebene Lichts 19 variierbar ist. Der jeweilige Anteil des entsprechenden Farbkonversionsmittel 16,Excitation light source 12 additionally operated controlled pulsed, so the contribution of the individual light colors, which is generated by the individual color conversion means 16, 17, 18, variably adjustable so that the color of the total emitted light 19 is variable. The respective proportion of the corresponding color conversion agent 16,
17, 18 kann so gewählt werden, dass durch Veränderung der genannten Parameter ein gewünschtes Mischlicht, vorzugsweise Weißlicht, von der Leuchtvorrichtung 11 abgegeben wird. 17, 18 can be selected so that a desired mixed light, preferably white light, is emitted by the lighting device 11 by changing the mentioned parameters.
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auch auf Verfahren, die zur Einstellung bzw. Veränderung der Lichtfarbe der Leuchtvorrichtungen 1 und 11 ausgeführt werden können. Insbesondere wird dabei für das erste Grundkonzept der vorliegenden The present invention also relates to methods that can be carried out to adjust or change the light color of the lighting devices 1 and 11. In particular, for the first basic concept of the present invention
Erfindung ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem die Intensitäten der Erreger- Lichtquellen 2, 3, 4 individuell und kontrolliert gesteuert werden, vorzugsweise durch PWM. Für das zweite Grundkonzept der vorliegenden Erfindung wird ein Verfahren vorgeschlagen, bei dem die Bewegung, bspw. die Rotationsgeschwindigkeit bzw. der Drehwinkel des Farbkonversionselements 15, in Abstimmung mit der Aktivierung, vorzugsweise gepulsten Aktivierung, der Erreger-Lichtquelle 12 gesteuert wird. Invention proposed a method in which the intensities of the exciter light sources 2, 3, 4 are controlled individually and controlled, preferably by PWM. For the second basic concept of the present invention, a method is proposed in which the movement, for example the rotational speed or the angle of rotation of the color conversion element 15, is controlled in coordination with the activation, preferably pulsed activation, of the exciter light source 12.
Insbesondere kann dabei eine Pulsweite oder eine Pulsamplitude der Erreger- Lichtquelle 12 entsprechend des eingestellten Drehwinkels bzw. entsprechend einer Rotationsgeschwindigkeit des Farbkonversionselements 5 eingestellt werden. Die vorliegende Erfindung stellt also eine Leuchtvorrichtung 1, 11 mit veränderlicher Lichtfarbe bzw. Verfahren zum Verändern der Lichtfarbe bereit. Mittels der In particular, a pulse width or a pulse amplitude of the excitation light source 12 can be set in accordance with the set rotation angle or corresponding to a rotational speed of the color conversion element 5. The present invention thus provides a lighting device 1, 11 with variable light color or method for changing the light color. By means of
vorliegenden Erfindung lassen sich spezielle CRI- und/oder Farbanforderungen an die Leuchtvorrichtung 1, 11 realisieren. Alterungserscheinungen der Leuchtvorrichtung 1 , 11 können bspw. durch variieren der Intensitäten der Erreger-Lichtquellen 2, 3, 4, 12 kompensiert werden. Es können stufenlos einstellbare Lichtfarben realisiert werden. Zusätzlich kann der Einsatz größerer Leuchtstoffmengen als notwendig vermieden werden. Insgesamt wird also eine deutliche Verbesserung bezüglich des bekannten Standes der Technik erzielt. The present invention can realize specific CRI and / or color requirements for the lighting device 1, 11. Aging phenomena of the lighting device 1, 11 can be compensated, for example, by varying the intensities of the excitation light sources 2, 3, 4, 12. It can be realized infinitely adjustable light colors. In addition, the use of larger quantities of phosphorus than necessary can be avoided. Overall, therefore, a significant improvement in terms of the known prior art is achieved.
G:\CPI2K\Letter Module\LettersByUsers\P\2014\P43879\20140203_14-06_UU Unterlagen ursprün G: \ CPI2K \ Letter Module \ LettersByUsers \ P \ 2014 \ P43879 \ 20140203_14-06_UU Documentation orig

Claims

Ansprüche claims
1. Leuchtvorrichtung (1) mit variabel einstellbarer Lichtfarbe, die aufweist 1. lighting device (1) with variably adjustable light color having
wenigstens eine erste Erreger-Lichtquelle (2) zur Abgabe von Licht einer ersten at least one first exciter light source (2) for emitting light of a first
Wellenlänge (λ2) und eine zweite Erreger-Lichtquelle (3) zur Abgabe von Licht einer zweiten Wellenlänge (λ3), Wavelength (λ 2 ) and a second exciter light source (3) for emitting light of a second wavelength (λ 3 ),
wenigstens ein Farbkonversionselement (5) zum Konvertieren der  at least one color conversion element (5) for converting the
Wellenlängen (λ2, λ3) von zumindest einem Teil des von den Erreger-Lichtquellen (2, 3) abgegebenen Lichts, Wavelengths (λ 2 , λ 3 ) of at least part of the light emitted by the excitation light sources (2, 3),
wobei das Farbkonversionselement (5) wenigstens zwei Farbkonversionsmittel (6, 7) enthält und jedes Farbkonversionsmittel (6, 7) auf eine der Erreger-Lichtquellen (2, 3) abgestimmt ist.  wherein the color conversion element (5) contains at least two color conversion means (6, 7) and each color conversion means (6, 7) is tuned to one of the exciter light sources (2, 3).
2. Leuchtvorrichtung (1) gemäß Anspruch 1, wobei 2. Lighting device (1) according to claim 1, wherein
jedes Farbkonversionsmittel (6, 7) ein Absorptionsmaximum bei der  each color conversion agent (6, 7) has an absorption maximum in the
Wellenlänge (λ2, λ3) einer der Erreger-Lichtquellen (2, 3) aufweist. Wavelength (λ 2 , λ 3 ) of one of the excitation light sources (2, 3).
3. Leuchtvorrichtung (1) gemäß Anspruch 1 oder 2, wobei 3. Lighting device (1) according to claim 1 or 2, wherein
die Wellenlänge (λ2, λ3) von jeder Erreger-Lichtquelle (2, 3) selektiv für eines der Farbkonversionsmittel (6, 7) anregend wirkt, so dass das selektiv angeregte the wavelength (λ 2 , λ 3 ) of each excitation light source (2, 3) is selectively exciting for one of the color conversion means (6, 7), so that the selectively excited
Farbkonversionsmittel (6, 7) Licht abgibt. Color conversion agent (6, 7) emits light.
4. Leuchtvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 3, die dazu ausgelegt ist, durch Verändern der Lichtintensitäten der Erreger-Lichtquellen (2, 3), 4. lighting device (1) according to one of claims 1 to 3, which is adapted by changing the light intensities of the exciter light sources (2, 3),
vorzugsweise durch Ansteuerung der Erreger-Lichtquellen (2, 3) mittels Pulsweiten- Modulation, die Farbe des von der Leuchtvorrichtung (1) abgegebenen Lichts (9) zu verändern. Preferably, by controlling the exciter light sources (2, 3) by means of pulse width modulation to change the color of the light emitted from the lighting device (1) light (9).
5. Leuchtvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei 5. lighting device (1) according to one of claims 1 to 4, wherein
die wenigstens zwei Farbkonversionsmittel (6, 7) homogen durchmischt in dem Farbkonversionselement (5) enthalten sind.  the at least two color conversion means (6, 7) homogeneously mixed in the color conversion element (5) are included.
6. Leuchtvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei 6. lighting device (1) according to one of claims 1 to 4, wherein
G:\CPI2K\Letter Module\LettersByUsers\P\2014\P43879\20140203_14-06_UU Unterlagen Ursprung] das Farbkonversionselement (5) aus wenigstens zwei aufeinanderfolgenden Schichten (61, 71) besteht, wobei jede Schicht eines der Farbkonversionsmittel (6, 7) enthält. G: \ CPI2K \ Letter Module \ LettersByUsers \ P \ 2014 \ P43879 \ 20140203_14-06_UU Documents Origin] the color conversion element (5) consists of at least two successive layers (61, 71), each layer containing one of the color conversion means (6, 7).
7. Leuchtvorrichtung (1) gemäß Anspruch 6, wobei 7. lighting device (1) according to claim 6, wherein
die wenigstens zwei aufeinanderfolgenden Schichten (61, 71) derart angeordnet sind, dass eine Schicht (61), die ein eine längere Wellenlänge (R) abgebendes  the at least two successive layers (61, 71) are arranged such that a layer (61) emitting a longer wavelength (R)
Farbkonversionsmittel (6) enthält, näher an den Erreger-Lichtquellen (2, 3) angeordnet ist als eine Schicht (71), die ein eine kürzere Wellenlänge (G) abgebendes Color conversion means (6), closer to the excitation light sources (2, 3) is arranged as a layer (71) having a shorter wavelength (G) emitting
Farbkonversionselement (7) enthält. Color conversion element (7) contains.
8. Leuchtvorrichtung (1) gemäß Anspruch 6 oder 7, wobei 8. lighting device (1) according to claim 6 or 7, wherein
die wenigstens zwei aufeinanderfolgenden Schichten (61, 71) derart angeordnet sind, dass eine Schicht (61), die ein Farbkonversionsmittel (6) mit einem breiterem Absorptionsspektrum enthält, näher an den Erreger-Lichtquellen (2, 3) angeordnet ist als eine Schicht (71), die ein Farbkonversionsmittel (7) mit einem schmäleren  the at least two successive layers (61, 71) are arranged such that a layer (61) containing a color conversion means (6) with a broader absorption spectrum is arranged closer to the exciter light sources (2, 3) than a layer ( 71) having a color conversion means (7) with a narrower
Absorptionsspektrum enthält. Absorption spectrum contains.
9. Leuchtvorrichtung (1) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 8, 9. lighting device (1) according to one of claims 1 to 8,
wobei auf der den Erreger-Lichtquellen (2, 3) zugewandten Seite des  wherein on the excitation light sources (2, 3) facing side of the
Farbkonversionselements (5) ein Spiegel (10), vorzugsweise ein Kantenfilter, angeordnet ist, der durchlässig für das von den Erreger-Lichtquellen (2, 3) abgegebene Licht ist. Color conversion element (5) a mirror (10), preferably an edge filter is arranged, which is transparent to the light emitted from the exciter light sources (2, 3).
10. Leuchtvorrichtung (11) mit variabel einstellbarer Lichtfarbe, die aufweist 10. lighting device (11) with variably adjustable light color having
wenigstens eine Erreger-Lichtquelle (12) zur Abgabe von Licht einer  at least one excitation light source (12) for emitting light of a
bestimmten Wellenlänge (λ12), certain wavelength (λ 12 ),
wenigstens ein Farbkonversionselement (15) zum Konvertieren der  at least one color conversion element (15) for converting the
Wellenlänge (λ12) von zumindest einem Teil des von der Erreger-Lichtquelle (12) abgegebenen Lichts, Wavelength (λ 12 ) of at least part of the light emitted by the exciter light source (12),
wobei das Farbkonversionselement (15) wenigstens zwei  wherein the color conversion element (15) at least two
Farbkonversionsmittel (16, 17) enthält, die so angeordnet sind, dass stets nur ein  Color conversion means (16, 17), which are arranged so that always only one
Farbkonversionsmittel (16, 17) das von der Erreger-Lichtquelle (12) abgegebene Licht beeinflusst,  Color conversion means (16, 17) influences the light emitted by the exciter light source (12),
G:\CPI2K\Letter Module\LettersByUsers\P\2014\P43879\20140203_14-06_UU Unterlagen Ursprung] wobei das Farbkonversionselement (15) bewegbar ist, um das G: \ CPI2K \ Letter Module \ LettersByUsers \ P \ 2014 \ P43879 \ 20140203_14-06_UU Documents Origin] wherein the color conversion element (15) is movable to the
Farbkonversionsmittel (16, 17), welches das von der Erreger-Lichtquelle (12) Color conversion means (16, 17), which the from the exciter light source (12)
abgegebene Licht beeinflusst, zu wechseln. emitted light changes, to change.
11. Leuchtvorrichtung (11) gemäß Anspruch 10, wobei 11. Lighting device (11) according to claim 10, wherein
das Farbkonversionselement (15) scheibenförmig ist und wenigstens zwei  the color conversion element (15) is disc-shaped and at least two
Scheibensegmente (161, 171) umfasst, Comprises disk segments (161, 171),
wobei jedes Scheibensegment (161, 171) ein Farbkonversionsmittel (16, 17)  wherein each disk segment (161, 171) has a color conversion means (16, 17)
enthält. contains.
12. Leuchtvorrichtung (11) gemäß Anspruch 11, 12. lighting device (11) according to claim 11,
wobei das scheibenförmige Farbkonversionselement (15) drehbar ist,  wherein the disk-shaped color conversion element (15) is rotatable,
wobei ein Drehwinkel (14) festlegt, welches der Farbkonversionsmittel (16, 17)  wherein a rotation angle (14) determines which of the color conversion means (16, 17)
das von der Erreger-Lichtquelle (12) abgegebene Licht beeinflusst. affects the light emitted by the exciter light source (12).
13. Leuchtvorrichtung (11) gemäß Anspruch 11 oder 12, 13. Lighting device (11) according to claim 11 or 12,
wobei die wenigstens zwei Scheibensegmente (161, 171) durch  wherein the at least two disk segments (161, 171) by
Spiegelschichten (12) voneinander getrennt sind. Mirror layers (12) are separated from each other.
14. Leuchtvorrichtung (11) gemäß einem der Ansprüche 11 bis 13, wobei 14. Lighting device (11) according to any one of claims 11 to 13, wherein
der Durchmesser von jedem Scheibensegment (161, 171) größer, vorzugsweise  the diameter of each disk segment (161, 171) is larger, preferably
um einen Faktor 2 bis 10 größer, als der Durchmesser der Erreger-Lichtquelle (12) ist. by a factor of 2 to 10 greater than the diameter of the exciter light source (12).
15. Leuchtvorrichtung (11) gemäß einem der Ansprüche 12 bis 14, die dazu 15. Lighting device (11) according to any one of claims 12 to 14, the thereto
ausgelegt ist, durch eine Drehung des scheibenförmigen Farbkonversionselements (15) is designed by a rotation of the disc-shaped color conversion element (15)
und eine auf die Drehung abgestimmte Aktivierung der Erreger-Lichtquelle (12), die and a rotation-tuned activation of the excitation light source (12)
Farbe des von der Leuchtvorrichtung (11) abgegebenen Lichts (19) zu verändern. Change the color of the light emitted by the lighting device (11) light (19).
16. Leuchtvorrichtung (11) gemäß Anspruch 15, die dazu ausgelegt ist, die 16. Lighting device (11) according to claim 15, which is adapted to the
Erreger-Lichtquelle (12) gepulst zu aktivieren und die Länge der Aktivierungspulse zu Activate exciter light source (12) pulsed and the length of the activation pulses to
steuern. Taxes.
17. Leuchtvorrichtung (1, 11) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 16, wobei 17. Lighting device (1, 11) according to one of claims 1 to 16, wherein
eine Erreger-Lichtquelle (2, 3, 12) eine LED oder ein Laser ist.  an excitation light source (2, 3, 12) is an LED or a laser.
G:\CPI2K\Letter Module\LettersByUsers\P\2014\P43879\20140203_14-06_UU Unterlagen ursprünglich_P43879_WO.docx G: \ CPI2K \ Letter Module \ LettersByUsers \ P \ 2014 \ P43879 \ 20140203_14-06_UU Documents originally_P43879_WO.docx
18. Leuchtvorrichtung (1, 11) gemäß einem der Ansprüche 1 bis 17, 18. Lighting device (1, 11) according to one of claims 1 to 17,
wobei die Wellenlängen (λ2, λ3, λ12) der Erreger-Lichtquellen (2, 3, 12) im blauen Spektralbereich liegen und wherein the wavelengths (λ 2 , λ 3, λ 12 ) of the excitation light sources (2, 3, 12) are in the blue spectral range and
das von der Leuchtvorrichtung (1, 11) abgegebene Licht weißes Licht ist.  the light emitted by the lighting device (1, 11) is white light.
19. Leuchtvorrichtung (1, 11) gemäß Anspruch einem der Ansprüche 1 bis 18, wobei 19. Lighting device (1, 11) according to claim any one of claims 1 to 18, wherein
Farbkonversionsmittel (6, 7) Leuchtstoffe und/oder Quantendots sind.  Color conversion agents (6, 7) are phosphors and / or quantum dots.
20. Verfahren zum Einstellen der Lichtfarbe einer Leuchtvorrichtung (1), das die Schritte aufweist 20. A method for adjusting the light color of a lighting device (1) comprising the steps
Erzeugen von wenigstens erstem Licht einer ersten Wellenlänge (λ2) und zweitem Licht einer zweiten Wellenlänge (λ3), Generating at least first light of a first wavelength (λ 2 ) and second light of a second wavelength (λ 3 ),
Konvertieren der Wellenlängen (λ2, λ3) von zumindest einem Teil des ersten Lichts und des zweiten Lichts durch wenigstens zwei Farbkonversionsmittel (6, 7), wobei jedes Farbkonversionsmittel (6, 7) auf eine der erzeugten Wellenlängen (λ2, λ ) abgestimmt ist, und Converting the wavelengths (λ 2 , λ 3 ) of at least a part of the first light and the second light by at least two color conversion means (6, 7), each color conversion means (6, 7) to one of the generated wavelengths (λ 2 , λ) is tuned, and
Verändern der Lichtintensitäten des ersten Lichts und des zweiten Lichts, um die Farbe des von der Leuchtvorrichtung (1) abgegebenen Lichts (9) zu verändern.  Changing the light intensities of the first light and the second light to change the color of the light (9) emitted by the lighting device (1).
21. Verfahren zum Einstellen der Lichtfarbe einer Leuchtvorrichtung (11), das die Schritte aufweist 21. A method for adjusting the light color of a lighting device (11) comprising the steps
Erzeugen von Licht einer bestimmten Wellenlänge (λ12), Generating light of a certain wavelength (λ 12 ),
Konvertieren der Wellenlänge (λ12) von zumindest einem Teil des erzeugtenConverting the wavelength (λ 12 ) of at least a part of the generated
Lichts durch ein Farbkonversionselement (15), das wenigstens zwei Light through a color conversion element (15), the at least two
Farbkonversionsmittel (16, 17) enthält, wobei stets nur ein Farbkonversionsmittel (16, Color conversion means (16, 17), wherein always only one color conversion means (16,
17) das erzeugte Licht beeinflusst, 17) influences the generated light,
Bewegen des Farbkonversionselements (15), um das Farbkonversionsmittel Moving the color conversion element (15) to the color conversion agent
(16, 17), welches das erzeugte Licht beeinflusst, zu wechseln. (16, 17), which affects the generated light to change.
22. Verfahren gemäß Anspruch 19, wobei 22. The method according to claim 19, wherein
G:\CPI2K\Letter Module\LettersByUsers\P\2014\P43879\20140203_14-06_UU Unterlagen ursprün durch die Bewegung des Farbkonversionselements (15) und eine G: \ CPI2K \ Letter Module \ LettersByUsers \ P \ 2014 \ P43879 \ 20140203_14-06_UU Documentation orig by the movement of the color conversion element (15) and a
Bewegung abgestimmte Erzeugung des Lichts, die Farbe des von der Movement tuned generation of light, the color of the of the
Leuchtvorrichtung (11) abgegebenen Lichts (19) verändert wird. Lighting device (11) emitted light (19) is changed.
G:\CPI2K\Letter Module\LettersByUsers\P\2014\P43879\20140203_14-06_UU Unterlagen Ursprung] G: \ CPI2K \ Letter Module \ LettersByUsers \ P \ 2014 \ P43879 \ 20140203_14-06_UU Documents Origin]
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