WO2007147493A1 - Test light source - Google Patents

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WO2007147493A1
WO2007147493A1 PCT/EP2007/005108 EP2007005108W WO2007147493A1 WO 2007147493 A1 WO2007147493 A1 WO 2007147493A1 EP 2007005108 W EP2007005108 W EP 2007005108W WO 2007147493 A1 WO2007147493 A1 WO 2007147493A1
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light
light source
plate
transmitter
temperature
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PCT/EP2007/005108
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Inventor
Lothar Nofer
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Berthold Detection Systems Gmbh
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Publication date
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    • G01JMEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
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    • G01J1/08Arrangements of light sources specially adapted for photometry standard sources, also using luminescent or radioactive material
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    • G02BOPTICAL ELEMENTS, SYSTEMS OR APPARATUS
    • G02B6/00Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings
    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0035Means for improving the coupling-out of light from the light guide provided on the surface of the light guide or in the bulk of it
    • G02B6/004Scattering dots or dot-like elements, e.g. microbeads, scattering particles, nanoparticles
    • G02B6/0041Scattering dots or dot-like elements, e.g. microbeads, scattering particles, nanoparticles provided in the bulk of the light guide
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    • G02B6/0001Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems
    • G02B6/0011Light guides; Structural details of arrangements comprising light guides and other optical elements, e.g. couplings specially adapted for lighting devices or systems the light guides being planar or of plate-like form
    • G02B6/0033Means for improving the coupling-out of light from the light guide
    • G02B6/0058Means for improving the coupling-out of light from the light guide varying in density, size, shape or depth along the light guide
    • G02B6/006Means for improving the coupling-out of light from the light guide varying in density, size, shape or depth along the light guide to produce indicia, symbols, texts or the like

Definitions

  • the invention is based on a device having the features specified in the preamble of claim 1.
  • a device having the features specified in the preamble of claim 1.
  • Such a device is known from US 6,335,997. It has an electronically stabilized light source and a number of optical fibers or fiber optic bundles which are spaced apart. Light from the stabilized light source is transmitted to the optical fibers via their lateral surfaces. Part of the light is emitted by the optical fibers or optical fiber bundles again via their lateral surface. The end portions of the optical fibers or fiber optic bundles stuck covered in tunnels. From one end, a tubular casing, which consists of opaque material, is pushed onto the optical fibers or onto the optical fiber bundle. The different optical fibers or fiber optic bundles wear hose sleeves of different lengths.
  • the optical fibers or fiber optic bundles absorb different amounts of light, and indeed the less, the shorter their length is from the tubular casing.
  • the tunnels Above the end section, which is not covered by a tubular casing, the tunnels each have a window through which light which exits through the lateral surface of the optical fiber passes through and can be observed.
  • Such light sources are needed to verify the temporal stability of photometers, especially those used to determine the intensity of the light emitting samples in which chemical or biological luminescence reactions or fluorescence reactions occur. Such light sources can have extremely low light intensities. In some cases, individual photons are measured with the help of photomultipliers.
  • test light sources are required which, on the one hand, can generate correspondingly low light intensities and, on the other hand, are stable with regard to their intensity and their spectrum over a longer period of time, if possible over several years.
  • test light sources must meet the same high standards. Since the sources of light in bioanalytics are generally liquid samples in cuvettes which radiate the light isotropically over a surface which is usually circular in shape, it is desirable to have test light sources which have the same extent as possible and an isotropic radiation behavior which is as consistent as possible as the light-emitting samples show.
  • test light sources which have a plurality of individually controlled light-emitting diodes (LEDs), which are arranged in bores of a plate and radiate directly vertically upwards. These test light sources do not radiate isotropically. In addition, it is extremely difficult to stabilize the light intensity of LEDs at the desired low intensities. Furthermore, LEDs have the disadvantage that their optical geometry and their radiation behavior is very different from that of a liquid sample of bioanalytics.
  • the present invention has for its object to provide a device which is suitable as a test light source for light measuring devices, which are to be used to determine the light intensity of samples in which chemical or biological see luminescence and fluorescence reactions take place.
  • the device should not have the aforementioned disadvantages and in particular show a radiation behavior that comes as close as possible to the radiation behavior of liquid luminescent or fluorescent samples.
  • the device should be inexpensive to manufacture and easy to handle.
  • the device according to the invention has a stabilized light source, a light transmitter associated with the light source, in which the stabilized light source emits light and at least one window through which a part of the incident light exits again.
  • the light transmitter is formed from a material which scatters the incident light. Materials which diffuse incident light are referred to as translucent or opaque, in contrast to opaque material and unlike transparent material.
  • the invention has significant advantages:
  • the light passing through the window conveys the image of a diffuse, flat light source, comparable to the surface of a liquid sample which fluoresces or luminesces.
  • the shape and size of the window can be adapted to the shape and size of typical fluorescent or luminescent samples.
  • the light emerging from the window is largely isotropic due to the scattering in the light transmitter. This property also corresponds to the behavior of a luminescent or fluorescent sample.
  • the light transmitter has a certain thickness or depth.
  • the scattering of the radiated light takes place everywhere in the opaque material. Every point of the material on which a photon is scattered is apparently a source of the photon.
  • the photons leaving the window come from different depths of the light transmitter.
  • the behavior of the opaque light transmitter corresponds to the behavior of a sample of a luminescent or phosphorescent liquid.
  • the light transmitter can be a simple solid, z. As a frosted glass or a milky acrylic glass.
  • the scattering property can be achieved by admixing a turbid substance, in frosted glass z.
  • a turbid substance for example, by admixing phosphoric lime, fluorides, tin oxide, titanium dioxide or of cryolite, titanium dioxide is also a suitable cloudy admixture in the case of acrylic glass.
  • frosted glass and opaque acrylic glass are sufficiently resistant and have long-term stability, low cost and easy care.
  • Acrylic glass is also particularly easy to machine mechanically and particularly well suited for the purposes of the invention.
  • the intensity of the light source can be adjusted in different ways:
  • the device has only a single window.
  • the light transmitter is preferably rod-shaped.
  • the stabilized light source can be arranged and the use the light-emitting surface lying opposite the front end of the rod-shaped light transmitter as a window.
  • the light exit surface at the front end of the light transmitter can be a flat surface, but can advantageously also be a spherical surface, which promotes an isotropic intensity distribution of the exiting light and simulates the geometry of the usual sample vessels.
  • the intensity of the exiting light can be adjusted.
  • the rod-shaped light transmitter has a cylindrical outer surface.
  • the lateral surface is preferably covered by a light-impermeable jacket, in particular by a gray or black jacket. On the one hand, it can weaken the light as desired and, on the other hand, form a sharper border for the light exit surface.
  • the jacket is part of a rod-shaped housing, which on the one hand receives the stabilized light source and the light transmitter and on the other hand - in the rear portion of the housing - receives an electronic stabilization circuit for the light source.
  • the stabilization circuit preferably contains as a power source a battery which, when it is running low, can be easily replaced.
  • a power button can be arranged with which the light source can be easily switched on and off.
  • a light source is particularly suitable a light emitting diode whose color can be selected according to the purpose. Preference is given to light-emitting diodes which emit green or blue light.
  • the light transmitter is a plate which has two facing in opposite directions surfaces and an edge surface connecting them. Preferably, it is a flat, rectangular plate.
  • At least one of the two large surfaces of the plate has at least one window arranged thereon, and the light source is associated with the plate so that the light from the light source can not reach the at least one window in a straight line, but only after it has been scattered that diffuse diffused light emerges from the window.
  • the particular advantage of the plate is that several windows can be arranged on it and that they can be arranged and configured in such a way that conditions as present in bioanalysis when examining luminescent or fluorescent samples can be simulated particularly well , In bioanalytics, the samples are usually in cylindrical or conical recesses of a rectangular sample carrier plate.
  • a typical sample carrier plate is made of plastic and contains a rectangular array of 8 x 12 wells with a diameter of about 7 mm, a so-called 96-well microplate. Also known are sample carrier plates, which have on an approximately equal area as in the 96-well microplate an array of 16 x 24 wells, which only have a diameter of about 4 mm. There are also sample carrier plates with even higher or lower density of the wells.
  • a plate-shaped Lichtübertrager invention can now provide windows in the same size and in the same relative arrangement, as they have the Wells on known sample carrier plates. In this case, unlike a sample support plate, it is even possible to provide the windows on both sides of the plate-shaped light transmitter, eg. B.
  • the windows can be advantageously formed by applying a mask to the plate-shaped light transmitter, z. B. imprinted or glued as a film in which the windows are formed by holes in the mask, while the mask itself is opaque.
  • the mask is preferably colored in the same way as sample carrier plates usually may also be. Sample carrier plates usually have a white or black surface.
  • the depressions may be bores. Through different deep holes different filling heights can be simulated.
  • the light sources are expediently associated with the edge surface of the plate-shaped light transmitter.
  • they are arranged in one or more recesses of the plate.
  • the arrangement is preferably made in such a way that they radiate their light into them mainly parallel to the two large areas of the plate. This alone prevents the light from the light sources from reaching a window in a straight line; rather, it can only reach the window by scattering.
  • An electrical circuit operating and stabilizing the light sources is preferably likewise arranged in a recess of the plate.
  • a battery is provided for the power supply.
  • it is preferably provided in a recess of the plate, expediently together with the electrical circuit.
  • the device then has the overall shape of a plate, which has the advantage that it can be used as conventional sample carrier plates for testing light measuring devices.
  • the invention is suitable for generating light intensities over a wide range of intensities, starting with very weak intensities of the order of 100 photons per second up to intensities which are 6 to 7 orders of magnitude greater.
  • intensity ranges can be produced with light-emitting diodes, if they are operated not only in the steeper region of their current-intensity characteristic in which they are usually operated for lighting purposes or signaling purposes, but if they are also operated in the lower flat part of their characteristic, in which they provide only a low intensity.
  • the luminous intensity is preferably kept constant by current stabilization by keeping the power consumption Rl 2 constant.
  • the voltage applied to the LED is stabilized instead.
  • Particularly low intensities can be realized on individual windows by providing a groove in the plate between the windows and the light source (s), which ensures greater attenuation of the light level.
  • the light source used in the device may have a temperature response, that is, the light output of the light source may depend on the temperature of the light source even with stabilized power supply. This applies in particular if a light-emitting diode (LED) is used as the light source, as is preferred. Even if the LEDs are then selected to have the smallest possible temperature coefficient have the luminous efficacy, a dependence of the luminous efficacy on the temperature of the LED is present, the more the effect, the lower the current intensity, with which the LED is operated.
  • a light-emitting diode LED
  • the temperature of the LED when used according to the invention should be determined predominantly by the self-heating of the LED, so that its temperature would then be above the normal ambient temperature (room temperature). At currents below 1 mA, especially at currents below 100 ⁇ A, the self-heating of the LED is less decisive for the temperature of the LED than the ambient temperature. The LED could then be operated in a temperature range in which the temperature coefficient of the light output has a sign change.
  • a suitable for the purposes of the invention LED which is characterized by a relatively low temperature response, below the room temperature has a positive temperature coefficient and above the room temperature, a negative temperature coefficient, ie, that when operating the LED with a constant current, the light output below the room temperature increases with increasing temperature, reaches a maximum at room temperature and falls again as the temperature increases.
  • the temperature response of the light source which is supplied with an electric current, compensated by a control circuit is provided for controlling the electric current, which can access information about the dependence of the light output of the light source from the temperature of the light source, are stored in the control circuit or in a memory associated therewith, further provided is a temperature sensor responsive to the temperature of the light source, and in connection with the control circuit or as a part of the control circuit is provided an arithmetic circuit consisting of the measured temperature and From the stored information, which can be accessed by the control circuit, a control variable for the strength of the current calculated, with which the light source is fed.
  • the light source When the light source is supplied with a setpoint current at a setpoint temperature, it lights up with a setpoint intensity. However, if the actual temperature of the light source deviates from the setpoint temperature, the light intensity also deviates from the setpoint intensity from.
  • the manipulated variable for the current intensity is then calculated by the arithmetic circuit using the stored information about the dependence of the light output on the temperature of the light source so that the current intensity is changed by the control circuit so much that the light source is returned to its desired light intensity which she should have at the setpoint temperature.
  • the information about the luminous efficacy as a function of the temperature is preferably stored for a number of discrete temperatures, which are selected such that they cover the desired temperature range in which the device is to be operated. Intermediate values of the luminous efficiency for temperatures which lie between the discrete temperatures for which values of the luminous efficacy are stored can be determined by interpolation.
  • the temperature variation of the light source does not depend, or depends only weakly, on the current intensity with which the light source is operated, it is sufficient to record the luminous efficiency curve as a function of the temperature for only a selected current intensity.
  • the temperature response is appreciably dependent upon the amount of current supplied to the light source, then the light output is preferably determined for both a number of discrete temperatures and a number of discrete currents, thus storing not just a characteristic but a map which the arithmetic circuit can access.
  • a temperature is preferably selected in which the light source is predominantly operated, in the case of an LED in particular the room temperature.
  • an LED is selected as the light source, which has a luminous efficacy with a temperature coefficient which is positive below room temperature and negative above room temperature, so that the temperature coefficient has a maximum in the region of room temperature and runs flat there.
  • This has the advantage that, with a choice of the reference temperature in the maximum of the temperature coefficient of the light output, smaller changes in the temperature have little effect on the luminous efficacy and larger changes in the temperature of the LED can be compensated according to the invention.
  • Light-emitting diodes of a series have production-related and unavoidable not insignificant scattering of the luminous efficacy (specimen scattering).
  • the information about the temperature dependence of the luminous efficiency for each individual light source is determined and stored for this in the control circuit or in the arithmetic circuit. Since you can make do with few measuring points, the effort required for this is acceptable and advisable in view of the gain in stability of the light output or light intensity of the light sources.
  • FIG. 1 schematically shows a rod-shaped test light source in longitudinal section
  • Figure 2 shows a plate-shaped test light source in an oblique view
  • FIG. 3 shows the section A-A through the test light source shown in FIG.
  • Figure 1 shows a test light source with a rod-shaped housing 1, which is divided by a transverse wall 2 into two compartments.
  • a rod-shaped light transmitter 3 with a crowned tip 4, which protrudes beyond the housing 1.
  • a bore. 5 provided, which extends from the rear end of the light transmitter 3 in the direction of the tip 4 and an opaque aperture 6 and behind it receives a light source 7, which is preferably an LED whose unillustrated leads through a bore 8 in the transverse wall 2 are guided in the rear compartment of the housing 1, in which - only symbolically represented - the ele- ments of an electrical circuit 9 are housed, including a battery 10 through which the circuit 9 and the LED 7 are supplied with power.
  • the battery 10 may be interchangeable. Otherwise, the circuit may be potted.
  • a push-button switch 11 is provided, by the actuation of which the light source can be switched on and off.
  • the light transmitter 3 is preferably made of milky acrylic glass.
  • the front edge of the housing 1 defines a window through which the light can finally escape into the tip 4 and finally out of it.
  • Figures 2 and 3 show a device according to the invention with a plate-shaped Lichtschreibtrager 3, which has two large, pointing in opposite directions surfaces 12 and 13 and an edge surface 14 connecting them.
  • the upper surface 12 is covered by a mask 19, which is exaggerated in Figure 3 thick.
  • the mask 19 has windows 15 formed as holes. Windows of different sizes are provided. Windows 15 of the same size are grouped into fields in which the windows 15 are arranged in a regular arrangement. Under the windows 15, the plate 3 can have depressions 16. Such recesses 16 need not be provided under all windows 15. As far as depressions 16 are provided, they can be formed differently deep.
  • the light sources 7 radiate their light mainly parallel to the two surfaces 12 and 13 of the plate 3 in this one. Therefore, the light can not go straight from the light sources 7 to one of the windows 15 and exit through this, but only after scattering on scattering pigments, which are provided in the plate 3, z.
  • the windows 15 furthest from the light sources 7 receive the lowest light intensity. This can additionally be reduced by a slot 18 cut into the plate 3.

Abstract

The invention describes an apparatus for emitting light of a particular intensity, said apparatus having a light source, having a light transmitter which is assigned to the light source and into which the light source radiates light, and having at least one window through which part of the light radiated into the light transmitter emerges again. The invention provides for the light transmitter to comprise a material which scatters the light that has been radiated in.

Description

Test-Lichtquelle Test light source
Die Erfindung geht von einer Vorrichtung mit den im Oberbegriff des Anspruchs 1 angegebenen Merkmalen aus. Eine solche Vorrichtung ist aus der US 6,335,997 bekannt. Sie hat eine elektronisch stabilisierte Lichtquelle und eine Anzahl von Lichtleitfasern oder Lichtleitfaserbündeln, welche mit Abstand nebeneinander angeordnet sind. Den Lichtleitfasern wird Licht der stabilisierten Lichtquelle über ihre Mantelflächen einge- strahlt. Einen Teil des Lichtes geben die Lichtleitfasern bzw. Lichtleitfaserbündel wieder über ihre Mantelfläche ab. Die Endabschnitte der Lichtleitfasern bzw. Lichtleitfaserbündel stecken abgedeckt in Tunneln. Von einem Ende her ist auf die Lichtleitfasern bzw. auf das Lichtleitfaserbündel jeweils eine Schlauchhülle geschoben, welche aus opakem Material besteht. Die unterschiedlichen Lichtleitfasern bzw. Lichtleitfaserbündel tragen unterschiedlich lange Schlauchhüllen. Die Lichtleitfasern bzw. Lichtleitfaserbündel nehmen unterschiedlich viel Licht auf, und zwar um so weniger, je kürzer ihre von der Schlauchhülle freie Länge ist. Über dem Endabschnitt, welcher nicht durch eine Schlauchhülle abgedeckt ist, haben die Tunnel jeweils ein Fenster, durch welches Licht, welches durch die Mantelfläche der Lichtleitfaser wieder austritt, hindurchtritt und beo- bachtet werden kann. Durch Anpassen der Länge der Schlauchabschnitte lassen sich flächig erscheinende Lichtquellen mit unterschiedlichen Intensitäten bilden.The invention is based on a device having the features specified in the preamble of claim 1. Such a device is known from US 6,335,997. It has an electronically stabilized light source and a number of optical fibers or fiber optic bundles which are spaced apart. Light from the stabilized light source is transmitted to the optical fibers via their lateral surfaces. Part of the light is emitted by the optical fibers or optical fiber bundles again via their lateral surface. The end portions of the optical fibers or fiber optic bundles stuck covered in tunnels. From one end, a tubular casing, which consists of opaque material, is pushed onto the optical fibers or onto the optical fiber bundle. The different optical fibers or fiber optic bundles wear hose sleeves of different lengths. The optical fibers or fiber optic bundles absorb different amounts of light, and indeed the less, the shorter their length is from the tubular casing. Above the end section, which is not covered by a tubular casing, the tunnels each have a window through which light which exits through the lateral surface of the optical fiber passes through and can be observed. By adjusting the length of the tube sections, it is possible to form surface light sources with different intensities.
Solche Lichtquellen werden benötigt, um die zeitliche Stabilität von Lichtmessgeräten zu überprüfen, insbesondere von solchen, die eingesetzt werden, um die Intensität des Lichtes zu bestimmen, welche Proben aussenden, in denen chemische oder biologische Lumineszensreaktionen oder Fluoreszensreaktionen ablaufen. Solche Lichtquellen können extrem niedrige Lichtintensitäten haben. Zum Teil werden einzelne Photonen mit Hilfe von Photoelektronenvervielfachern gemessen.Such light sources are needed to verify the temporal stability of photometers, especially those used to determine the intensity of the light emitting samples in which chemical or biological luminescence reactions or fluorescence reactions occur. Such light sources can have extremely low light intensities. In some cases, individual photons are measured with the help of photomultipliers.
Um Lichtmessgeräte (Luminometer) auf ihre zeitliche Stabilität überprüfen zu können, benötigt man Test-Lichtquellen, die einerseits entsprechend niedrige Lichtintensitäten erzeugen können und andererseits hinsichtlich ihrer Intensität und ihres Spektrum über längere Zeit, möglichst über einige Jahre hinweg, stabil sind.In order to be able to check the stability of light measuring devices (luminometers), test light sources are required which, on the one hand, can generate correspondingly low light intensities and, on the other hand, are stable with regard to their intensity and their spectrum over a longer period of time, if possible over several years.
An die Reproduzierbarkeit und Zuverlässigkeit von Lichtmessgeräten für die Bioanalytik werden nicht zuletzt aufgrund gesetzlicher Bestimmungen hohe Ansprüche gestellt. Entsprechend hohe Ansprüche müssen die Test-Lichtquellen erfüllen. Da die Lichtquel- len in der Bioanalytik in der Regel flüssige Proben in Küvetten sind, die das Licht isotrop über eine meist kreisförmig begrenzte Oberfläche abstrahlen, ist es wünschenswert, Test-Lichtquellen zu haben, die eine möglichst gleiche Ausdehnung und ein möglichst übereinstimmendes isotropes Abstrahlverhalten wie die Licht aussendenden Proben zeigen.The reproducibility and reliability of photometers for bioanalytics are set high standards not least due to legal regulations. The test light sources must meet the same high standards. Since the sources of light in bioanalytics are generally liquid samples in cuvettes which radiate the light isotropically over a surface which is usually circular in shape, it is desirable to have test light sources which have the same extent as possible and an isotropic radiation behavior which is as consistent as possible as the light-emitting samples show.
Die aus der US 6,335,997 B1 bekannte Vorrichtung erfüllt diese Anforderungen nicht im gewünschten Ausmaß und ist darüber hinaus verhältnismäßig aufwendig in der Herstellung.The known from US 6,335,997 B1 device does not meet these requirements to the desired extent and is also relatively expensive to manufacture.
Bekannt und in der US 6,335,997 erwähnt sind auch radioaktiv getriebene Lichtquellen. Diese sind jedoch selbst dann, wenn sie sehr schwach sind, aufgrund gesetzlicher Bestimmungen für den Transport sowie für Import und Export nur extrem aufwendig zu handhaben. Proben von einem Mikroplattenformat, wie es für die Bioanalytik erwünscht ist, sind aufgrund ihrer Größe und der geometrischen Bedingungen nur schwierig gemäß den gesetzlichen Vorschriften zu versiegeln.Also known and mentioned in US Pat. No. 6,335,997 are radioactively driven light sources. However, even if they are very weak, these are extremely expensive to handle due to legal regulations for transport as well as for import and export. Samples of a microplate format as desired for bioanalytics is difficult to seal in accordance with legal requirements due to their size and geometric conditions.
Weiterhin sind Test-Lichtquellen bekannt, welche mehrere individuell angesteuerte Leuchtdioden (LEDs) haben, welche in Bohrungen einer Platte angeordnet sind und direkt senkrecht nach oben strahlen. Diese Testlichtquellen strahlen nicht isotrop. Außerdem ist es außerordentlich schwierig, die Lichtintensität von LEDs bei den gewünschten niedrigen Intensitäten zu stabilisieren. Ferner haben LEDs den Nachteil dass ihre optische Geometrie und ihr Abstrahlverhalten sehr unterschiedlich ist zu dem einer flüssigen Probe der Bioanalytik.Furthermore, test light sources are known which have a plurality of individually controlled light-emitting diodes (LEDs), which are arranged in bores of a plate and radiate directly vertically upwards. These test light sources do not radiate isotropically. In addition, it is extremely difficult to stabilize the light intensity of LEDs at the desired low intensities. Furthermore, LEDs have the disadvantage that their optical geometry and their radiation behavior is very different from that of a liquid sample of bioanalytics.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung anzugeben, welche sich als Test-Lichtquelle für Lichtmessgeräte eignet, die dazu eingesetzt werden sollen, die Lichtintensität aus Proben zu bestimmen, in denen chemische oder biologi- sehe Lumineszenzreaktionen und Fluoreszenzreaktionen ablaufen. Die Vorrichtung soll die vorerwähnten Nachteile nicht aufweisen und insbesondere ein Abstrahlverhalten zeigen, das dem Abstrahlverhalten flüssiger lumineszierender oder fluoreszierender Proben möglichst nahe kommt. Außerdem soll sich die Vorrichtung preiswert herstellen und bequem handhaben lassen.The present invention has for its object to provide a device which is suitable as a test light source for light measuring devices, which are to be used to determine the light intensity of samples in which chemical or biological see luminescence and fluorescence reactions take place. The device should not have the aforementioned disadvantages and in particular show a radiation behavior that comes as close as possible to the radiation behavior of liquid luminescent or fluorescent samples. In addition, the device should be inexpensive to manufacture and easy to handle.
Diese Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung mit den im Patentanspruch 1 angegebenen Merkmalen. Vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche.This object is achieved by a device having the features specified in claim 1. Advantageous developments of the invention are the subject of the dependent claims.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung hat eine stabilisierte Lichtquelle, einen der Lichtquelle zugeordneten Lichtübertrager, in welchen die stabilisierte Lichtquelle Licht einstrahlt und wenigstens ein Fenster, durch welches ein Teil des eingestrahlten Lichtes wieder austritt. Der Lichtübertrager ist aus einem das eingestrahlte Licht streuenden Material gebildet. Materialien, die eingestrahltes Licht streuen, werden im Gegensatz zu undurchsichtigem Material und im Gegensatz zu durchsichtigem Material als durchscheinend oder opak bezeichnet.The device according to the invention has a stabilized light source, a light transmitter associated with the light source, in which the stabilized light source emits light and at least one window through which a part of the incident light exits again. The light transmitter is formed from a material which scatters the incident light. Materials which diffuse incident light are referred to as translucent or opaque, in contrast to opaque material and unlike transparent material.
Die Erfindung hat wesentliche Vorteile: • Das durch das Fenster hindurchtretende Licht vermittelt das Bild einer diffusen, flächigen Lichtquelle, vergleichbar der Oberfläche einer flüssigen Probe, welche fluoresziert oder luminesziert.The invention has significant advantages: The light passing through the window conveys the image of a diffuse, flat light source, comparable to the surface of a liquid sample which fluoresces or luminesces.
• Gestalt und Größe des Fensters können der Gestalt und Größe typischer fluo- reszierender oder lumineszierender Proben angepasst sein.• The shape and size of the window can be adapted to the shape and size of typical fluorescent or luminescent samples.
• Das aus dem Fenster austretende Licht ist infolge der Streuung in dem Lichtübertrager weitgehend isotrop. Auch diese Eigenschaft entspricht dem Verhalten einer lumineszierenden oder fluoreszierenden Probe.• The light emerging from the window is largely isotropic due to the scattering in the light transmitter. This property also corresponds to the behavior of a luminescent or fluorescent sample.
• Der Lichtübertrager hat eine gewisse Dicke oder Tiefe. Die Streuung des einge- strahlten Lichtes findet überall in dem opaken Material statt. Jeder Punkt des Materials, an welchen ein Photon gestreut wird, ist scheinbar eine Quelle des Photons. Die aus dem Fenster austretenden Photonen kommen aus unterschiedlichen Tiefen des Lichtübertragers. Auch in soweit entspricht das Verhalten des opaken Lichtübertragers dem Verhalten einer Probe einer lumineszierenden oder phosphoreszierenden Flüssigkeit.• The light transmitter has a certain thickness or depth. The scattering of the radiated light takes place everywhere in the opaque material. Every point of the material on which a photon is scattered is apparently a source of the photon. The photons leaving the window come from different depths of the light transmitter. Also in this respect, the behavior of the opaque light transmitter corresponds to the behavior of a sample of a luminescent or phosphorescent liquid.
• Der Lichtübertrager kann ein einfacher Festkörper sein, z. B. ein Milchglas oder ein milchiges Acrylglas. Die streuende Eigenschaft kann man durch Beimischung eines trübenden Stoffes erreichen, bei Milchglas z. B. durch Beimischen von phosphorsaurem Kalk, von Fluoriden, von Zinnoxid, Titandioxid oder von Kryo- lith, Titandioxid ist auch Im Falle von Acrylglas eine geeignete trübende Beimischung. Ihrer Natur nach sind Milchglas und opakes Acrylglas hinreichend beständig und in ihren Eigenschaften langzeitstabil, preiswert und pflegeleicht. Acrylglas ist darüber hinaus besonders leicht mechanisch zu bearbeiten und für Zwecke der Erfindung besonders gut geeignet. • Die Intensität der Lichtquelle kann auf unterschiedliche Weise eingestellt werden:• The light transmitter can be a simple solid, z. As a frosted glass or a milky acrylic glass. The scattering property can be achieved by admixing a turbid substance, in frosted glass z. For example, by admixing phosphoric lime, fluorides, tin oxide, titanium dioxide or of cryolite, titanium dioxide is also a suitable cloudy admixture in the case of acrylic glass. By their nature, frosted glass and opaque acrylic glass are sufficiently resistant and have long-term stability, low cost and easy care. Acrylic glass is also particularly easy to machine mechanically and particularly well suited for the purposes of the invention. • The intensity of the light source can be adjusted in different ways:
Einerseits durch elektronische Steuerung der stabilisierten Lichtquelle und andererseits durch Blenden und durch die Entfernung des wenigstens einen Fensters von der stabilisierten Lichtquelle. Je größer die Entfernung des Fensters von der stabilisierten Lichtquelle ist, umso größer sind die Verluste durch Streuung und Absorption des Lichtes, bevor es das Fenster erreicht.On the one hand by electronic control of the stabilized light source and on the other hand by diaphragms and by the removal of the at least one window from the stabilized light source. The greater the distance of the window from the stabilized light source, the greater are the losses due to scattering and absorption of the light before it reaches the window.
Im einfachsten Falle hat die Vorrichtung nur ein einziges Fenster. In diesem Fall ist der Lichtübertrager vorzugsweise stabförmig ausgebildet. Am hinteren Ende des stabförmi- gen Lichtübertragers kann man die stabilisierte Lichtquelle anordnen und die am gege- nüberliegenden vorderen Ende des stabförmigen Lichtübertragers liegende Lichtaustrittsfläche als Fenster verwenden. Die Lichtaustrittsfläche am vorderen Ende des Lichtübertragers kann eine ebene Fläche sein, kann mit Vorteil aber auch eine ballige Fläche sein, welche eine isotrope Intensitätsverteilung des austretenden Lichtes begünstigt und die Geometrie der üblichen Probengefäße nachbildet.In the simplest case, the device has only a single window. In this case, the light transmitter is preferably rod-shaped. At the rear end of the rod-shaped light transmitter, the stabilized light source can be arranged and the use the light-emitting surface lying opposite the front end of the rod-shaped light transmitter as a window. The light exit surface at the front end of the light transmitter can be a flat surface, but can advantageously also be a spherical surface, which promotes an isotropic intensity distribution of the exiting light and simulates the geometry of the usual sample vessels.
Über die Wahl der Länge des stabförmigen Lichtübertragers und über die Dichte der streuenden Pigmente lässt sich die Intensität des austretenden Lichtes anpassen.By choosing the length of the rod-shaped light transmitter and the density of the scattering pigments, the intensity of the exiting light can be adjusted.
Vorzugsweise hat der stabförmige Lichtübertrager eine zylindrische Mantelfläche. Die Mantelfläche ist vorzugsweise von einem lichtundurchlässigen Mantel abgedeckt, insbesondere von einem grauen oder schwarzen Mantel. Er kann zum einen in erwünschter Weise das Licht schwächen und zum anderen eine schärfere Umrandung für die Lichtaustrittsfläche bilden. In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung ist der Mantel Teil eines stabförmigen Gehäuses, welches einerseits die stabilisierte Lichtquelle und den Lichtübertrager aufnimmt und andererseits - im rückwärtigen Abschnitt des Gehäuses - eine elektronische Stabilisierungsschaltung für die Lichtquelle aufnimmt. Die Stabilisierungsschaltung enthält als Stromquelle vorzugsweise eine Batterie, welche, wenn sie zur Neige geht, einfach ausgetauscht werden kann. Am hinteren Ende des Gehäuses kann eine Einschalttaste angeordnet sein, mit welcher die Lichtquelle bequem ein- und ausgeschaltet werden kann.Preferably, the rod-shaped light transmitter has a cylindrical outer surface. The lateral surface is preferably covered by a light-impermeable jacket, in particular by a gray or black jacket. On the one hand, it can weaken the light as desired and, on the other hand, form a sharper border for the light exit surface. In an advantageous embodiment of the invention, the jacket is part of a rod-shaped housing, which on the one hand receives the stabilized light source and the light transmitter and on the other hand - in the rear portion of the housing - receives an electronic stabilization circuit for the light source. The stabilization circuit preferably contains as a power source a battery which, when it is running low, can be easily replaced. At the rear end of the housing, a power button can be arranged with which the light source can be easily switched on and off.
Als Lichtquelle eignet sich besonders eine Leuchtdiode, deren Farbe entsprechend dem Einsatzzweck gewählt werden kann. Bevorzugt sind Leuchtdioden, welche grünes oder blaues Licht aussenden.As a light source is particularly suitable a light emitting diode whose color can be selected according to the purpose. Preference is given to light-emitting diodes which emit green or blue light.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung befindet sich zwischen der stabilisierten Lichtquelle und dem Lichtübertrager noch eine Blende und/oder ein Schirm, mit welchem nicht nur die Intensität des Lichtes, welches in den Lichtübertrager eintritt, gezielt geschwächt werden, sondern auch verhindert werden kann, dass Licht auf geradem Weg von der Lichtquelle zum Fenster gelangt; vielmehr wird durch eine Blende sichergestellt, dass ausschließlich Streulicht das Fenster erreicht. In einer besonders bevorzugten Ausführungsform der Erfindung ist der Lichtübertrager eine Platte, welche zwei in entgegengesetzte Richtungen weisende Flächen und eine sie verbindende Randfläche hat. Vorzugsweise handelt es sich um eine ebene, rechteckige Platte. Auf wenigstens einer der beiden großen Flächen der Platte ist wenigstens ein Fenster angeordnet und die Lichtquelle ist der Platte so zugeordnet, dass das Licht aus der Lichtquelle das wenigstens eine Fenster nicht auf geradlinigem Wege erreichen kann, sondern nur, nachdem es gestreut worden ist, so dass aus dem Fenster diffuses Streulicht austritt. Der besondere Vorteil der Platte liegt darin, dass auf ihr mehrere Fenster angeordnet sein können und dass diese so angeordnet und ausgebildet sein können, dass Verhältnisse, wie sie in der Bioanalytik beim Untersuchen von lumineszie- renden oder fluoreszierenden Proben vorliegen, besonders gut simuliert werden können. In der Bioanalytik befinden sich die Proben üblicherweise in zylindrischen oder konischen Vertiefungen einer rechteckigen Probenträgerplatte. Eine typische Probenträgerplatte besteht aus Kunststoff und enthält ein rechteckiges Feld von 8 x 12 Wells mit einem Durchmesser von ca. 7 mm, eine so genannte 96-Well-Mikroplatte. Bekannt sind auch Probenträgerplatten, welche auf einer ungefähr gleich großen Fläche wie bei der 96-Well-Mikroplatte eine Anordnung von 16 x 24 Wells haben, welche nur noch einen Durchmesser von ungefähr 4 mm aufweisen. Es gibt auch Probenträgerplatten mit noch höherer oder niedrigerer Dichte der Wells. Auf einem erfindungsgemäßen, plattenförmi- gen Lichtübertrager kann man nun Fenster in der gleichen Größe und in der gleichen relativen Anordnung vorsehen, wie sie die Wells auf bekannten Probenträgerplatten haben. Dabei kann man anders als bei einer Probenträgerplatte die Fenster sogar auf beiden Seiten des plattenförmigen Lichtübertragers vorsehen, z. B. Fenster mit 6 mm Durchmesser auf der einen Seite und Fenster mit 4 mm Durchmesser auf der anderen Seite. Man kann aber auch unterschiedlich große Fenster auf ein und derselben Seite des plattenförmigen Lichtübertragers vorsehen und z. B: ein Feld aus Fenstern mit 6 mm Durchmesser bilden und ein anderes Feld aus Fenstern mit 4 mm Durchmesser bilden, wobei in jedem Feld die Fenster vorzugsweise regelmäßig angeordnet sind, so wie auch die Wells auf einer Probenträgerplatte angeordnet sind.In an advantageous embodiment of the invention is located between the stabilized light source and the light transmitter nor a diaphragm and / or a screen with which not only the intensity of the light entering the light transmitter, are selectively weakened, but also can be prevented that light comes straight from the light source to the window; rather, an aperture ensures that only stray light reaches the window. In a particularly preferred embodiment of the invention, the light transmitter is a plate which has two facing in opposite directions surfaces and an edge surface connecting them. Preferably, it is a flat, rectangular plate. At least one of the two large surfaces of the plate has at least one window arranged thereon, and the light source is associated with the plate so that the light from the light source can not reach the at least one window in a straight line, but only after it has been scattered that diffuse diffused light emerges from the window. The particular advantage of the plate is that several windows can be arranged on it and that they can be arranged and configured in such a way that conditions as present in bioanalysis when examining luminescent or fluorescent samples can be simulated particularly well , In bioanalytics, the samples are usually in cylindrical or conical recesses of a rectangular sample carrier plate. A typical sample carrier plate is made of plastic and contains a rectangular array of 8 x 12 wells with a diameter of about 7 mm, a so-called 96-well microplate. Also known are sample carrier plates, which have on an approximately equal area as in the 96-well microplate an array of 16 x 24 wells, which only have a diameter of about 4 mm. There are also sample carrier plates with even higher or lower density of the wells. On a plate-shaped Lichtübertrager invention can now provide windows in the same size and in the same relative arrangement, as they have the Wells on known sample carrier plates. In this case, unlike a sample support plate, it is even possible to provide the windows on both sides of the plate-shaped light transmitter, eg. B. 6 mm diameter windows on one side and 4 mm diameter windows on the other side. But you can also provide different sized windows on the same side of the plate-shaped light transmitter and z. B: form a field of 6 mm diameter windows and form another field of 4 mm diameter windows, with the windows in each field preferably arranged regularly, just as the wells are arranged on a sample support plate.
Die Fenster lassen sich mit Vorteil dadurch bilden, dass man auf den plattenförmigen Lichtübertrager eine Maske aufbringt, z. B. aufdruckt oder als Folie aufklebt, in welcher die Fenster durch Löcher in der Maske gebildet sind, während die Maske selbst lichtundurchlässig ist. Die Maske ist vorzugsweise so gefärbt, wie es Probenträgerplatten übli- cherweise auch sind. Probenträgerplatten haben meistens eine weiße oder schwarze Oberfläche.The windows can be advantageously formed by applying a mask to the plate-shaped light transmitter, z. B. imprinted or glued as a film in which the windows are formed by holes in the mask, while the mask itself is opaque. The mask is preferably colored in the same way as sample carrier plates usually may also be. Sample carrier plates usually have a white or black surface.
In der Bioanalytik kommt es vor, dass sich neben einer Probe mit niedriger Lichtintensi- tät oder neben einer Leerprobe eine Probe mit hoher Lichtintensität befindet. Intensitätsunterschiede von 6 bis 8 Dekaden oder sogar noch mehr kommen in der Praxis vor. Dabei besteht die Gefahr, dass Streulicht aus einer starken Probe das Ergebnis der Intensitätsmessung einer benachbarten schwachen Probe verfälscht. Man bezeichnet diesen Einfluss einer starken Probe auf das Messergebnis einer schwachen Probe als „Übersprechen". Sogar derartige Strahlungsverhältnisse kann man mit einer erfindungsgemäßen Test-Lichtquelle simulieren. Unterschiedliche Lichtintensitäten kann man nicht nur durch unterschiedlich lange Wege von der Lichtquelle zu unterschiedlichen Fenstern und durch Vorsehen von Blenden und anderen Hindernissen erzeugen, sondern auch dadurch, dass eine Lichtquelle mit veränderlicher Intensität vorgesehen oder - vorzugsweise - mehrere Lichtquellen vorgesehen sind, die auf unterschiedliche Lichtstärken fest eingestellt sind.In bioanalytics, in addition to a sample with low light intensity or next to a blank, there is a sample with high light intensity. Intensity differences of 6 to 8 decades or even more occur in practice. There is a risk that scattered light from a strong sample will distort the result of the intensity measurement of a neighboring weak sample. This influence of a strong sample on the measurement result of a weak sample is called "crosstalk." Even such radiation conditions can be simulated with a test light source according to the invention dazzle and other obstacles, but also by providing a light source of variable intensity or - preferably - several light sources are provided which are set to different levels of light.
Für das Simulieren der Strahlungsverhältnisse von fluoreszierenden oder lumineszie- renden Proben ist es weiterhin von Vorteil, wenigstens unter einigen Fenstern Vertie- fungen in dem Lichtübertrager vorzusehen. Die Vertiefungen können Bohrungen sein. Durch verschieden tiefe Bohrungen können verschiedene Füllhöhen simuliert werden.For simulating the radiation conditions of fluorescent or luminescent samples, it is also advantageous to provide recesses in the light transmitter at least under some windows. The depressions may be bores. Through different deep holes different filling heights can be simulated.
Mehrere Lichtquellen kann man nicht nur vorsehen, um unterschiedliche Intensitäten zu verwirklichen, sondern auch um mit unterschiedlichen Farben testen zu können.It is not only possible to provide several light sources in order to achieve different intensities, but also to be able to test with different colors.
Die Lichtquellen sind zweckmäßigerweise der Randfläche des plattenförmigen Lichtübertragers zugeordnet. Vorzugsweise sind sie in einer oder mehreren Ausnehmungen der Platte angeordnet. Dabei ist die Anordnung vorzugsweise so getroffen, dass sie ihr Licht hauptsächlich parallel zu den beiden großen Flächen der Platte in diese einstrah- len. Schon alleine dadurch wird verhindert, dass das Licht aus den Lichtquellen ein Fenster auf geradem Wege erreicht, vielmehr kann es das Fenster nur durch Streuung erreichen. Eine die Lichtquellen betreibende und stabilisierende elektrische Schaltung ist vorzugsweise ebenfalls in einer Ausnehmung der Platte angeordnet. Vorzugsweise wird zur Stromversorgung eine Batterie vorgesehen. Auch sie ist vorzugsweise in einer Ausnehmung der Platte vorgesehen, zweckmäßigerweise zusammen mit der elektrischen Schaltung. Die Vorrichtung hat dann insgesamt die Gestalt einer Platte, was den Vorteil hat, dass sie wie herkömmliche Probenträgerplatten zum Testen von Lichtmessgeräten benutzt werden kann.The light sources are expediently associated with the edge surface of the plate-shaped light transmitter. Preferably, they are arranged in one or more recesses of the plate. In this case, the arrangement is preferably made in such a way that they radiate their light into them mainly parallel to the two large areas of the plate. This alone prevents the light from the light sources from reaching a window in a straight line; rather, it can only reach the window by scattering. An electrical circuit operating and stabilizing the light sources is preferably likewise arranged in a recess of the plate. Preferably, a battery is provided for the power supply. Also, it is preferably provided in a recess of the plate, expediently together with the electrical circuit. The device then has the overall shape of a plate, which has the advantage that it can be used as conventional sample carrier plates for testing light measuring devices.
Die Erfindung eignet sich für das Erzeugen von Lichtintensitäten über einen großen In- tensitätsbereich, beginnend mit sehr schwachen Intensitäten von größenordnungsmäßig 100 Photonen pro Sekunde bis zu Intensitäten, die 6 bis 7 Zehnerpotenzen größer sind. Derartige Intensitätsspannen lassen sich mit Leuchtdioden erzeugen, wenn diese nicht nur in dem steileren Bereich ihrer Strom-Intensitäts-Kennlinie betrieben werden, in welchem sie für Beleuchtungszwecke oder Signalisierzwecke üblicherweise betrieben werden, sondern wenn sie auch im unteren flachen Teil ihrer Kennlinie betrieben werden, in welchem sie nur eine geringe Intensität liefern. Im steileren Bereich der Kennlinie wird die Lichtstärke vorzugsweise durch Stromstabilisierung konstant gehalten, indem die Leistungsaufnahme Rl2 konstant gehalten wird. Im flachen Teil der Kennlinie, im Bereich niedriger Intensität, wird stattdessen vorzugsweise die Spannung, welche an der LED anliegt, stabilisiert.The invention is suitable for generating light intensities over a wide range of intensities, starting with very weak intensities of the order of 100 photons per second up to intensities which are 6 to 7 orders of magnitude greater. Such intensity ranges can be produced with light-emitting diodes, if they are operated not only in the steeper region of their current-intensity characteristic in which they are usually operated for lighting purposes or signaling purposes, but if they are also operated in the lower flat part of their characteristic, in which they provide only a low intensity. In the steeper region of the characteristic, the luminous intensity is preferably kept constant by current stabilization by keeping the power consumption Rl 2 constant. In the flat part of the characteristic, in the range of low intensity, preferably the voltage applied to the LED is stabilized instead.
Besonders niedrige Intensitäten können an einzelnen Fenstern dadurch verwirklicht werden, dass zwischen den Fenstern und der oder den Lichtquellen eine Nut in der Platte vorgesehen wird, welche für eine stärkere Dämpfung des Lichtpegels sorgt.Particularly low intensities can be realized on individual windows by providing a groove in the plate between the windows and the light source (s), which ensures greater attenuation of the light level.
Um die spektrale Empfindlichkeit eines Lichtmessgerätes zu untersuchen, können nicht nur Lichtquellen mit unterschiedlichem Emissionsspektrum eingesetzt werden, sondern auch Farbfilter verwendet werden.To investigate the spectral sensitivity of a light meter, not only light sources with different emission spectrum can be used, but also color filters are used.
Die in der Vorrichtung verwendete Lichtquelle kann einen Temperaturgang haben, d.h., die Lichtausbeute der Lichtquelle kann auch bei stabilisierter Stromversorgung von der Temperatur der Lichtquelle abhängen. Das gilt insbesondere, wenn als Lichtquelle, wie es bevorzugt ist, eine Leuchtdiode (LED) verwendet wird. Selbst wenn die Leuchtdioden danach ausgewählt werden, dass sie einen möglichst kleinen Temperaturkoeffizienten der Lichtausbeute haben, bleibt eine Abhängigkeit der Lichtausbeute von der Temperatur der LED vorhanden, die sich umso stärker auswirkt, je niedriger die Stromstärke ist, mit welcher die LED betrieben wird. Solange eine LED mit einer Stromstärke von grö- ßenordnungsmässig 5 mA bis 30 mA betrieben wird, dürfte die Temperatur der LED bei erfindungsgemäßer Verwendung überwiegend durch die Eigenerwärmung der LED bestimmt werden, so dass deren Temperatur dann über der normalen Umgebungstemperatur (Raumtemperatur) liegen würde. Bei Stromstärken von unter 1 mA, insbesondere bei Stromstärken unter 100 μA, ist die Eigenerwärmung der LED weniger bestimmend für die Temperatur des LED als die Umgebungstemperatur. Die LED könnte dann in einem Temperaturbereich betrieben werden, in welchem der Temperaturkoeffizient der Lichtausbeute einen Vorzeichenwechsel aufweist. So hat eine für Zwecke der Erfindung geeignete LED, welche sich durch einen vergleichsweise geringen Temperaturgang auszeichnet, unterhalb der Raumtemperatur einen positiven Temperaturkoeffizienten und oberhalb der Raumtemperatur einen negativen Temperaturkoeffizienten, d.h., dass bei einem Betreiben der LED mit gleich bleibender Stromstärke die Lichtausbeute unterhalb der Raumtemperatur mit steigender Temperatur ansteigt, bei Raumtemperatur ein Maximum erreicht und bei weiter steigender Temperatur wieder abfällt.The light source used in the device may have a temperature response, that is, the light output of the light source may depend on the temperature of the light source even with stabilized power supply. This applies in particular if a light-emitting diode (LED) is used as the light source, as is preferred. Even if the LEDs are then selected to have the smallest possible temperature coefficient have the luminous efficacy, a dependence of the luminous efficacy on the temperature of the LED is present, the more the effect, the lower the current intensity, with which the LED is operated. As long as an LED is operated with a current intensity of the order of magnitude of 5 mA to 30 mA, the temperature of the LED when used according to the invention should be determined predominantly by the self-heating of the LED, so that its temperature would then be above the normal ambient temperature (room temperature). At currents below 1 mA, especially at currents below 100 μA, the self-heating of the LED is less decisive for the temperature of the LED than the ambient temperature. The LED could then be operated in a temperature range in which the temperature coefficient of the light output has a sign change. Thus, a suitable for the purposes of the invention LED, which is characterized by a relatively low temperature response, below the room temperature has a positive temperature coefficient and above the room temperature, a negative temperature coefficient, ie, that when operating the LED with a constant current, the light output below the room temperature increases with increasing temperature, reaches a maximum at room temperature and falls again as the temperature increases.
In vorteilhafter Weiterbildung der Erfindung wird der Temperaturgang der Lichtquelle, welche mit einem elektrischen Strom gespeist wird, kompensiert, indem eine Steuerschaltung zum Steuern des elektrischen Strom vorgesehen ist, welche auf Angaben über die Abhängigkeit der Lichtausbeute der Lichtquelle von der Temperatur der Lichtquelle zugreifen kann, die in der Steuerschaltung oder in einem ihr zugeordneten Speicher gespeichert sind, weiterhin ist ein Temperaturmessfühler vorgesehen, welcher auf die Temperatur der Lichtquelle anspricht, und in Verbindung mit der Steuerschaltung oder als ein Teil der Steuerschaltung ist eine Rechenschaltung vorgesehen, welche aus der gemessenen Temperatur und aus den gespeicherten Angaben, auf welche die Steuerschaltung zugreifen kann, eine Stellgrö- ße für die Stärke des Stroms berechnet, mit welchem die Lichtquelle gespeist wird.In an advantageous embodiment of the invention, the temperature response of the light source, which is supplied with an electric current, compensated by a control circuit is provided for controlling the electric current, which can access information about the dependence of the light output of the light source from the temperature of the light source, are stored in the control circuit or in a memory associated therewith, further provided is a temperature sensor responsive to the temperature of the light source, and in connection with the control circuit or as a part of the control circuit is provided an arithmetic circuit consisting of the measured temperature and From the stored information, which can be accessed by the control circuit, a control variable for the strength of the current calculated, with which the light source is fed.
Wenn die Lichtquelle bei einer Solltemperatur mit einer Sollstromstärke gespeist wird, leuchtet sie mit einer Solllichtstärke. Weicht die tatsächliche Temperatur der Lichtquelle jedoch von der Solltemperatur ab, weicht auch die Lichtstärke von der Solllichtstärke ab. Die Stellgröße für die Stromstärke wird nun durch die Rechenschaltung unter Nutzung der gespeicherten Angaben über die Abhängigkeit der Lichtausbeute von der Temperatur der Lichtquelle so berechnet, dass die Stromstärke durch die Steuerschaltung um so viel verändert wird, dass die Lichtquelle auf ihre Solllichtstärke zurückge- führt wird, welche sie bei der Solltemperatur haben sollte.When the light source is supplied with a setpoint current at a setpoint temperature, it lights up with a setpoint intensity. However, if the actual temperature of the light source deviates from the setpoint temperature, the light intensity also deviates from the setpoint intensity from. The manipulated variable for the current intensity is then calculated by the arithmetic circuit using the stored information about the dependence of the light output on the temperature of the light source so that the current intensity is changed by the control circuit so much that the light source is returned to its desired light intensity which she should have at the setpoint temperature.
Die Angaben über die Lichtausbeute in Abhängigkeit von der Temperatur wird vorzugsweise für eine Anzahl von diskreten Temperaturen gespeichert, welche so gewählt sind, dass sie den gewünschten Temperaturbereich abdecken, in welchem die Vorrichtung betrieben werden können soll. Zwischenwerte der Lichtausbeute für Temperaturen, welche zwischen den diskreten Temperaturen liegen, für welche Werte der Lichtausbeute gespeichert sind, können durch Interpolation bestimmt werden.The information about the luminous efficacy as a function of the temperature is preferably stored for a number of discrete temperatures, which are selected such that they cover the desired temperature range in which the device is to be operated. Intermediate values of the luminous efficiency for temperatures which lie between the discrete temperatures for which values of the luminous efficacy are stored can be determined by interpolation.
Soweit der Temperaturgang der Lichtquelle nicht oder nur schwach von der Stromstär- ke abhängt, mit welcher die Lichtquelle betrieben wird, genügt es, die Kennlinie der Lichtausbeute in Abhängigkeit von der Temperatur für nur eine ausgewählte Stromstärke aufzunehmen. Wenn der Temperaturgang jedoch nennenswert von der Stromstärke, mit welcher die Lichtquelle gespeist wird, abhängt, dann wird die Lichtausbeute vorzugsweise sowohl für eine Anzahl von diskreten Temperaturen als auch für eine Anzahl von diskreten Stromstärken ermittelt und somit nicht nur eine Kennlinie, sondern ein Kennfeld gespeichert, auf welches die Rechenschaltung zugreifen kann.Insofar as the temperature variation of the light source does not depend, or depends only weakly, on the current intensity with which the light source is operated, it is sufficient to record the luminous efficiency curve as a function of the temperature for only a selected current intensity. However, if the temperature response is appreciably dependent upon the amount of current supplied to the light source, then the light output is preferably determined for both a number of discrete temperatures and a number of discrete currents, thus storing not just a characteristic but a map which the arithmetic circuit can access.
Als Referenztemperatur wird zweckmäßigerweise eine Temperatur ausgewählt, bei welcher die Lichtquelle überwiegend betrieben wird, im Falle einer LED insbesondere die Raumtemperatur.As the reference temperature, a temperature is preferably selected in which the light source is predominantly operated, in the case of an LED in particular the room temperature.
Vorzugsweise wird als Lichtquelle eine LED ausgewählt, welche eine Lichtausbeute mit einem Temperaturkoeffizienten hat, welcher unterhalb der Raumtemperatur positiv und oberhalb der Raumtemperatur negativ ist, so dass der Temperaturkoeffizient im Bereich der Raumtemperatur ein Maximum hat und dort flach verläuft. Das hat den Vorteil, dass sich bei einer Wahl der Referenztemperatur im Maximum des Temperaturkoeffizienten der Lichtausbeute kleinere Änderungen der Temperatur nur wenig auf die Lichtausbeute auswirken und größere Änderungen der Temperatur der LED erfindungsgemäß kompensiert werden können. Für die meisten Anwendungen der erfindungsgemäßen Vorrichtung genügt es, die Lichtausbeute für wenige Temperaturwerte zu bestimmen und zu speichern, z.B.Preferably, an LED is selected as the light source, which has a luminous efficacy with a temperature coefficient which is positive below room temperature and negative above room temperature, so that the temperature coefficient has a maximum in the region of room temperature and runs flat there. This has the advantage that, with a choice of the reference temperature in the maximum of the temperature coefficient of the light output, smaller changes in the temperature have little effect on the luminous efficacy and larger changes in the temperature of the LED can be compensated according to the invention. For most applications of the device according to the invention, it is sufficient to determine and store the luminous efficacy for a few temperature values, for example
für 15°C, für die Temperatur, z.B. 22°C, bei welcher der Temperaturkoeffizient sein Vorzeichen wechselt, für 27°C und für 32°C, eventuell auch noch für 370C, wenn mit ungewöhnlich heißen Umgebungstemperaturen zu rechnen ist. Mit den Werten für die Lichtausbeute für diese wenigen Temperaturwerte gelingt es, die Lichtquelle für Zwecke der Erfindung gut zu stabilisieren.for 15 ° C, for the temperature, eg 22 ° C, at which the temperature coefficient changes its sign, for 27 ° C and for 32 ° C, possibly also for 37 0 C, if unusually hot ambient temperatures are to be expected. With the values for the luminous efficacy for these few temperature values, it is possible to stabilize the light source well for purposes of the invention.
Leuchtdioden einer Serie haben fertigungsbedingt und unvermeidlich nicht unwesentli- che Streuungen der Lichtausbeute (Exemplarstreuungen). Vorzugsweise werden deshalb die Angaben über die Temperaturabhängigkeit der Lichtausbeute für jede einzelne Lichtquelle ermittelt und für diese in der Steuerschaltung oder in der Rechenschaltung gespeichert. Da man mit wenigen Messpunkten auskommt, ist der dafür erforderliche Aufwand angesichts des Gewinns an Stabilität der Lichtausbeute bzw. Lichtstärke der Lichtquellen vertretbar und empfehlenswert.Light-emitting diodes of a series have production-related and unavoidable not insignificant scattering of the luminous efficacy (specimen scattering). Preferably, therefore, the information about the temperature dependence of the luminous efficiency for each individual light source is determined and stored for this in the control circuit or in the arithmetic circuit. Since you can make do with few measuring points, the effort required for this is acceptable and advisable in view of the gain in stability of the light output or light intensity of the light sources.
Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in den beigefügten Zeichnungen dargestellt, in welchen gleiche oder einander entsprechende Teile durch übereinstimmende Bezugszahlen bezeichnet sind.Embodiments of the invention are illustrated in the accompanying drawings in which like or corresponding parts are designated by like reference numerals.
Figur 1 zeigt schematisch eine stabförmige Test-Lichtquelle im Längsschnitt,FIG. 1 schematically shows a rod-shaped test light source in longitudinal section,
Figur 2 zeigt eine plattenförmige Test-Lichtquelle in einer Schrägansicht undFigure 2 shows a plate-shaped test light source in an oblique view and
Figur 3 zeigt den Schnitt A-A durch die in Figur 2 dargestellte Test-Lichtquelle.FIG. 3 shows the section A-A through the test light source shown in FIG.
Figur 1 zeigt eine Test-Lichtquelle mit einem stabförmigen Gehäuse 1 , welches durch eine Querwand 2 in zwei Abteile unterteilt ist. In einem vorderen Abteil steckt ein stab- förmiger Lichtübertrager 3 mit einer balligen Spitze 4, welche über das Gehäuse 1 vor- steht. Am rückwärtigen Ende des stabförmigen Lichtübertragers 3 ist eine Bohrung 5 vorgesehen, welche sich vom rückwärtigen Ende des Lichtübertragers 3 in Richtung auf die Spitze 4 erstreckt und eine lichtundurchlässige Blende 6 und dahinter eine Lichtquelle 7 aufnimmt, bei welcher es sich vorzugsweise um eine LED handelt, deren nicht dargestellte Zuleitungen durch eine Bohrung 8 in der Querwand 2 in das hintere Abteil des Gehäuses 1 geführt werden, in welcher - lediglich symbolisch dargestellt - die E- lemente einer elektrischen Schaltung 9 untergebracht sind, darunter eine Batterie 10, durch welche die Schaltung 9 und die Leuchtdiode 7 mit Strom versorgt werden. Die Batterie 10 kann auswechselbar angeordnet sein. Im übrigen kann die Schaltung vergossen sein. Am hinteren Ende des Gehäuses 1 , ebenfalls nur schematisch angedeu- tet, ist ein Tastschalter 11 vorgesehen, durch dessen Betätigung die Lichtquelle ein und ausgeschaltet werden kann.Figure 1 shows a test light source with a rod-shaped housing 1, which is divided by a transverse wall 2 into two compartments. In a front compartment is a rod-shaped light transmitter 3 with a crowned tip 4, which protrudes beyond the housing 1. At the rear end of the rod-shaped light transmitter 3 is a bore. 5 provided, which extends from the rear end of the light transmitter 3 in the direction of the tip 4 and an opaque aperture 6 and behind it receives a light source 7, which is preferably an LED whose unillustrated leads through a bore 8 in the transverse wall 2 are guided in the rear compartment of the housing 1, in which - only symbolically represented - the ele- ments of an electrical circuit 9 are housed, including a battery 10 through which the circuit 9 and the LED 7 are supplied with power. The battery 10 may be interchangeable. Otherwise, the circuit may be potted. At the rear end of the housing 1, also indicated only schematically, a push-button switch 11 is provided, by the actuation of which the light source can be switched on and off.
Der Lichtübertrager 3 besteht vorzugsweise aus milchigem Acrylglas. Der vordere Rand des Gehäuses 1 definiert ein Fenster, durch welches das Licht in die Spitze 4 und aus dieser schließlich diffus austreten kann.The light transmitter 3 is preferably made of milky acrylic glass. The front edge of the housing 1 defines a window through which the light can finally escape into the tip 4 and finally out of it.
Die Figuren 2 und 3 zeigen eine erfindungsgemäße Vorrichtung mit einem plattenförmi- gen Lichtübertrager 3, welcher zwei große, in entgegengesetzte Richtungen weisende Flächen 12 und 13 und eine sie verbindende Randfläche 14 hat. Die obere Fläche 12 ist durch eine Maske 19 abgedeckt, welche in Figur 3 übertrieben dick dargestellt ist. Die Maske 19 hat als Löcher ausgebildete Fenster 15. Es sind Fenster in unterschiedlicher Größe vorgesehen. Fenster 15 ein und derselben Größe sind zu Feldern zusammenge- fasst, in welchen sich die Fenster 15 in regelmäßiger Anordnung befinden. Unter den Fenstern 15 kann die Platte 3 Vertiefungen 16 haben. Solche Vertiefungen 16 müssen nicht unter allen Fenstern 15 vorgesehen sein. Soweit Vertiefungen 16 vorgesehen sind, können sie unterschiedlich tief ausgebildet sein.Figures 2 and 3 show a device according to the invention with a plate-shaped Lichtübertrager 3, which has two large, pointing in opposite directions surfaces 12 and 13 and an edge surface 14 connecting them. The upper surface 12 is covered by a mask 19, which is exaggerated in Figure 3 thick. The mask 19 has windows 15 formed as holes. Windows of different sizes are provided. Windows 15 of the same size are grouped into fields in which the windows 15 are arranged in a regular arrangement. Under the windows 15, the plate 3 can have depressions 16. Such recesses 16 need not be provided under all windows 15. As far as depressions 16 are provided, they can be formed differently deep.
In der Nähe eines der Ränder der Platte 3 sind in Löchern, welche in der Platte 3 vorgesehen sind, mehrere nebeneinander angeordnete Lichtquellen 7, insbesondere LEDs, vorgesehen, welche durch eine elektrische Schaltung 9, welche eine Batterie 10 umfasst, und in einer Ausnehmung 17 der Platte 3 untergebracht ist, betrieben werden. Die Lichtquellen 7 strahlen ihr Licht hauptsächlich parallel zu den beiden Oberflächen 12 und 13 der Platte 3 in diese ein. Das Licht kann deshalb nicht auf geradem Wege von den Lichtquellen 7 zu einem der Fenster 15 gelangen und durch dieses austreten, sondern nur nach Streuung an streuenden Pigmenten, die in der Platte 3 vorgesehen sind, z. B. Titandioxidpigmente in Acrylglas.In the vicinity of one of the edges of the plate 3 are provided in holes, which are provided in the plate 3, a plurality of juxtaposed light sources 7, in particular LEDs, which by an electrical circuit 9, which comprises a battery 10, and in a recess 17 the plate 3 is housed, operated. The light sources 7 radiate their light mainly parallel to the two surfaces 12 and 13 of the plate 3 in this one. Therefore, the light can not go straight from the light sources 7 to one of the windows 15 and exit through this, but only after scattering on scattering pigments, which are provided in the plate 3, z. B. titanium dioxide pigments in acrylic glass.
Die Fenster 15, die am weitesten von den Lichtquellen 7 entfernt sind, erhalten die ge- ringste Lichtintensität. Diese kann zusätzlich durch einen in die Platte 3 hineingefrästen Schlitz 18 verringert werden. The windows 15 furthest from the light sources 7 receive the lowest light intensity. This can additionally be reduced by a slot 18 cut into the plate 3.
Bezugszahlenliste:LIST OF REFERENCE NUMBERS:
1. Gehäuse1st case
2. Querwand2nd transverse wall
3. Lichtübertrager3. Light transmitter
4. Spitze4th tip
5. Bohrung5. Bore
6. Blende6. Aperture
7. Lichtquelle7. Light source
8. Bohrung8. Bore
9. Schaltung9. circuit
10. Batterie10. Battery
11. Tastschalter11. Pushbutton
12. Fläche12. Area
13. Fläche13. Area
14. Randfläche14th edge surface
15. Fenster15th window
16. Vertiefung16th recess
17. Ausnehmung17th recess
18. Schlitz18th slot
19. Maske 19. Mask

Claims

Ansprüche: Claims:
1. Vorrichtung zum Abgeben von Licht mit bestimmter Intensität mit einer Lichtquelle (7), mit einem der Lichtquelle (7) zugeordneten Lichtübertrager (3), in welchen die Lichtquelle (7) Licht einstrahlt, und mit wenigstens einem Fenster (15), durch welches ein Teil des in den Lichtübertrager (3) eingestrahlten Lichtes wieder austritt, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtübertrager (3) aus einem das eingestrahlte Licht streuenden Material besteht.1. A device for emitting light of a certain intensity with a light source (7), with a light source (7) associated light transmitter (3), in which the light source (7) irradiates light, and with at least one window (15) through which a part of the light in the light transmitter (3) radiated light exits again, characterized in that the light transmitter (3) consists of a light scattering the incident light material.
2. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtübertrager (3) stabförmig ausgebildet ist.2. Apparatus according to claim 1, characterized in that the light transmitter (3) is rod-shaped.
3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (7) am hinteren Ende des stabförmigen Lichtübertragers (3) angeordnet ist und dass das Fenster (15) am gegenüberliegenden, vorderen Ende des stabförmigen Lichtübertragers (3) vorgesehen ist.3. Device according to claim 2, characterized in that the light source (7) at the rear end of the rod-shaped light transmitter (3) is arranged and that the window (15) at the opposite, front end of the rod-shaped light transmitter (3) is provided.
4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtaus- trittsfläche des Lichtübertragers im Fenster eben ausgebildet ist.4. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that the light exit surface of the light transmitter is formed flat in the window.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtaustrittsfläche im Fenster (15) des Lichtübertragers (3) ballig ausgebildet ist.5. Apparatus according to claim 2 or 3, characterized in that the light exit surface in the window (15) of the light transmitter (3) is formed crowned.
6. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der6. Device according to one of claims 2 to 5, characterized in that the
Lichtübertrager (3) eine zylindrische Mantelfläche hat.Light transmitter (3) has a cylindrical outer surface.
7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Mantelfläche des Lichtübertragers (3) dessen Lichtaustrittsfläche begrenzt.7. Device according to one of claims 2 to 6, characterized in that the lateral surface of the light transmitter (3) limits the light exit surface.
8. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtübertrager (3) mit einem undurchsichtigen Mantel (1) aufweist. 8. Device according to one of claims 2 to 7, characterized in that the light transmitter (3) with an opaque jacket (1).
9. Vorrichtung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Mantel (1) grau oder schwarz ist.9. Apparatus according to claim 8, characterized in that the jacket (1) is gray or black.
10. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 2 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass ein stabförmiges Gehäuse (1) vorgesehen ist, welches einen vorderen Bereich hat, in welchem der Lichtübertrager (3) und die Lichtquelle (7) stecken, und einen hinteren Bereich hat, in welchem eine elektrische Schaltung (9) zum Betreiben und Stabilisieren der Lichtquelle (7) vorgesehen ist.10. Device according to one of claims 2 to 9, characterized in that a rod-shaped housing (1) is provided, which has a front portion in which the light transmitter (3) and the light source (7) stuck, and has a rear area in which an electrical circuit (9) for operating and stabilizing the light source (7) is provided.
11. Vorrichtung nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass zur Stromversorgung der Lichtquelle (7) und der Schaltung (9) eine Batterie (10 vorgesehen ist.11. The device according to claim 10, characterized in that for the power supply of the light source (7) and the circuit (9), a battery (10) is provided.
12. Vorrichtung nach Anspruch 10 oder 11 , dadurch gekennzeichnet, dass unmittelbar am hinteren Ende oder seitlich am hinteren Ende des Gehäuses (1) ein Schalter (11) zum Einschalten der Lichtquelle (7) vorgesehen ist, insbesondere ein Tastschalter.12. The apparatus of claim 10 or 11, characterized in that directly at the rear end or laterally at the rear end of the housing (1), a switch (11) for switching on the light source (7) is provided, in particular a push button.
13. Vorrichtung nach Anspruch 1 , dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtübertrager (3) eine Platte ist, welche zwei in entgegengesetzte Richtungen weisende Flächen (12, 13) und eine sie verbindende Randfläche (14) hat, dass auf wenigstens einer der beiden Flächen (12) wenigstens ein Fenster (15) angeordnet ist und dass die Lichtquelle (7) der Platte (3) so zugeordnet ist, dass das Licht aus der Lichtquelle (7) das wenigstens eine Fenster (15) nicht auf geradlinigem Weg erreichen kann.13. The device according to claim 1, characterized in that the light transmitter (3) is a plate having two facing in opposite directions surfaces (12, 13) and an edge surface connecting them (14) that on at least one of the two surfaces ( 12) at least one window (15) is arranged and that the light source (7) of the plate (3) is associated so that the light from the light source (7) can not reach the at least one window (15) in a straight line.
14. Vorrichtung nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass mehrere Fenster (15) auf wenigstens einer der beiden Flächen (12) der Platte (3) vorgesehen sind.14. The apparatus according to claim 13, characterized in that a plurality of windows (15) on at least one of the two surfaces (12) of the plate (3) are provided.
15. Vorrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass sowohl gleich große als auch verschieden große Fenster (15) auf wenigstens einer der beiden Flä- chen (12) der Platte (3) vorgesehen sind.15. The device according to claim 14, characterized in that both the same size and different sized windows (15) on at least one of the two surfaces (12) of the plate (3) are provided.
16. Vorrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens einige der mehreren Fenster (15) regelmäßig angeordnet sind. 16. The apparatus of claim 14 or 15, characterized in that at least some of the plurality of windows (15) are arranged regularly.
17. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Fenster (15) durch eine auf die Platte (3) aufgebrachte Maske (19) begrenzt sind.17. Device according to one of claims 13 to 16, characterized in that the windows (15) by a on the plate (3) applied mask (19) are limited.
18. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass der Platte (3) mehrere Lichtquellen (7) zugeordnet sind.18. Device according to one of claims 13 to 17, characterized in that the plate (3) are associated with a plurality of light sources (7).
19. Vorrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass sich die Lichtquellen 7() in der Farbe unterscheiden.19. The apparatus according to claim 18, characterized in that the light sources 7 () differ in color.
20. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen (7) der Randflächen (14) der Platte (3) zugeordnet sind.20. Device according to one of claims 13 to 19, characterized in that the light sources (7) of the edge surfaces (14) of the plate (3) are associated.
2 I .Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 20, dadurch gekennzeichnet, dass die eine oder mehrere Lichtquellen (7) in der Platte (3) angeordnet sind.2 I.Vorrichtung according to one of claims 13 to 20, characterized in that the one or more light sources (7) in the plate (3) are arranged.
22. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 21 , dadurch gekennzeichnet, dass die eine oder mehrer Lichtquellen (7) ihr Licht hauptsächlich parallel zu den beiden Flächen (12, 13) der Platte (3) in diese einstrahlen.22. Device according to one of claims 13 to 21, characterized in that the one or more light sources (7) radiate their light mainly parallel to the two surfaces (12, 13) of the plate (3) in this.
23. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 22, dadurch gekennzeichnet, dass eine die Lichtquellen (7) betreibende elektrische Schaltung (9) in einer Ausnehmung (17) der Platte (3) angeordnet ist.23. Device according to one of claims 13 to 22, characterized in that one of the light sources (7) operating electrical circuit (9) in a recess (17) of the plate (3) is arranged.
24. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass eine Batterie (10) zur Stromversorgung der einen oder mehreren Lichtquellen (7) und der sie betreibenden Schaltung (9) vorgesehen ist.24. Device according to one of claims 13 to 23, characterized in that a battery (10) for powering the one or more light sources (7) and the circuit driving them (9) is provided.
25. Vorrichtung nach Anspruch 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Batterie (10) in einer Ausnehmung (17) der Platte (3) vorgesehen ist.25. The apparatus according to claim 24, characterized in that the battery (10) in a recess (17) of the plate (3) is provided.
26. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Platte (3) unter einem oder mehreren Fenstern (15) eine Vertiefung (16) hat. 26. Device according to one of claims 13 to 25, characterized in that the plate (3) under one or more windows (15) has a recess (16).
27. Vorrichtung nach Anspruch 26, dadurch gekennzeichnet, dass unterschiedlich tiefe Vertiefungen (16) vorgesehen sind.27. The device according to claim 26, characterized in that different deep recesses (16) are provided.
28. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 13 bis 27, dadurch gekennzeichnet, dass eine oder mehrere Schlitze (18) in der Platte (3) vorgesehen sind.28. Device according to one of claims 13 to 27, characterized in that one or more slots (18) in the plate (3) are provided.
29. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (7) elektronisch stabilisiert ist.29. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the light source (7) is electronically stabilized.
30. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass zwischen der Lichtquelle (7) und dem Fenster (15) eine Blende (6) vorgesehen ist.30. Device according to one of the preceding claims, characterized in that between the light source (7) and the window (15) an aperture (6) is provided.
31. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Lichtübertrager (3) farbneutral ist.31. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the light transmitter (3) is color-neutral.
32. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (7) eine Leuchtdiode ist.32. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the light source (7) is a light-emitting diode.
33. Vorrichtung nach einem der vorstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (7) mit einem elektrischen Strom gespeist wird, dass eine Steuerschaltung zum Steuern des elektrischen Stroms vorgesehen ist, welche auf Angaben über die Abhängigkeit der Lichtausbeute der Lichtquelle (7) von der Temperatur der Lichtquelle (7) zugreifen kann, welche in der Vorrichtung ge- speichert sind, dass ein Temperaturfühler vorgesehen ist, welcher auf die Temperatur der Lichtquelle (7) anspricht und dass in Verbindung mit der Steuerschaltung oder als deren Teil eine Rechenschaltung vorgesehen ist, welche aus der gemessenen Temperatur und den in der Vorrichtung gespeicherten Angaben eine Stellgröße für die Stärke des Stroms berechnet, mit welchem die Lichtquelle (7) gespeist wird, so dass deren Lichtausbeute gegen Schwankungen ihrer Temperatur stabilisiert ist. 33. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the light source (7) is supplied with an electric current, that a control circuit is provided for controlling the electric current, which is based on information about the dependence of the light output of the light source (7) the temperature of the light source (7) can be accessed, which are stored in the device, that a temperature sensor is provided, which responds to the temperature of the light source (7) and that in conjunction with the control circuit or as part of which an arithmetic circuit is provided which calculates from the measured temperature and the information stored in the device a manipulated variable for the magnitude of the current with which the light source (7) is fed, so that its luminous efficacy is stabilized against fluctuations in its temperature.
34. Vorrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass die Angaben über die Lichtausbeute in Abhängigkeit von der Temperatur für eine Anzahl von diskreten Temperaturen gespeichert sind.34. Apparatus according to claim 33, characterized in that the information about the light output as a function of the temperature for a number of discrete temperatures are stored.
35. Vorrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass die für eine Anzahl von diskreten Temperaturen gespeicherten Angaben über die Lichtausbeute für eine Anzahl von diskreten Stromstärken ermittelt und gespeichert sind.35. Apparatus according to claim 34, characterized in that the information stored for a number of discrete temperatures on the luminous efficacy for a number of discrete currents are determined and stored.
36. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 33 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (7) eine LED ist, für welche die Angaben über die Lichtausbeute für36. Device according to one of claims 33 to 35, characterized in that the light source (7) is an LED, for which the information about the light output for
Stromstärken unter 1 mA gespeichert sind.Amperages are stored below 1 mA.
37. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 33 bis 35, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquelle (7) eine LED ist, für welche die Angaben über die Lichtausbeute für Stromstärken unter 100 μA gespeichert sind.37. Device according to one of claims 33 to 35, characterized in that the light source (7) is an LED, for which the information about the light output for currents below 100 uA are stored.
38. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 32, 36 und 37, dadurch gekennzeichnet, dass die als Lichtquelle (7) ausgewählte LED eine Lichtausbeute mit einem Temperaturkoeffizienten hat, welcher bei Raumtemperatur sein Vorzeichen wechselt.38. Device according to one of claims 32, 36 and 37, characterized in that the light source (7) selected LED has a luminous efficacy with a temperature coefficient, which changes its sign at room temperature.
39. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 33 bis 38, dadurch gekennzeichnet, dass die Angaben über die Temperaturabhängigkeit der Lichtausbeute für jede einzelne Lichtquelle (7) ermittelt und für diese gespeichert sind. 39. Device according to one of claims 33 to 38, characterized in that the information about the temperature dependence of the light output for each individual light source (7) are determined and stored for them.
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