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Title:
LIGHT-CONVERTING DEVICE WITH HEAT PIPE, AND SEMICONDUCTOR LIGHTING DEVICE WITH LIGHT-CONVERTING DEVICE
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2016/045915
Kind Code:
A1
Abstract:
The invention relates to a light-converting device (2) having a loop heat pipe (4, 5-10, 14, 15), the evaporator of which has at least one luminescent element (6). A semiconductor lighting device (1) has at least one light-converting device (2) and at least one semiconductor light source (3), and primary light (P) which can be emitted from the at least one semiconductor light source (3) can be emitted onto the at least one luminescent element (6) such that the at least one luminescent element (6) can at least partly convert the primary light (P) emitted onto the luminescent element into secondary light (S). The invention can be used in particular on vehicle lighting devices, in particular headlights, and projectors, for example screen projectors and movie projectors.

Inventors:
GHASEMI AFSHAR FARHANG (DE)
Application Number:
PCT/EP2015/069912
Publication Date:
March 31, 2016
Filing Date:
September 01, 2015
Export Citation:
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Assignee:
OSRAM GMBH (DE)
International Classes:
F21V7/04; F21V29/51
Domestic Patent References:
WO2010097721A12010-09-02
Foreign References:
US20090213613A12009-08-27
EP2711625A12014-03-26
US20090034231A12009-02-05
US20110280033A12011-11-17
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Claims:
Patentansprüche

1. Lichtumwandlungsvorrichtung (2), aufweisend ein

Schleifen-Wärmerohr (4, 5-10, 14, 15), dessen Verdampfer mindestens einen Leuchtstoffkörper (6) aufweist.

2. Lichtumwandlungsvorrichtung (2) nach Anspruch 1, wobei der mindestens eine Leuchtstoffkörper (6) ein poröser keramischer Leuchtstoffkörper ist.

3. Lichtumwandlungsvorrichtung (2) nach einem der

vorhergehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine Leuchtstoffkörper (6) in einen porösen keramischen Docht (9) eingebracht ist.

4. Lichtumwandlungsvorrichtung (2) nach Anspruch 3, wobei der Docht (9) lichtdurchlässig ist.

5. Lichtumwandlungsvorrichtung (2) nach Anspruch 4, wobei der Docht (9) an zumindest einem Teil (17) seiner

Oberfläche außerhalb des mindestens einen

Leuchtstoffkörpers (6) reflektierend ausgestaltet (19) ist .

6. Lichtumwandlungsvorrichtung (2) nach einem der

vorhergehenden Ansprüche, wobei der mindestens eine Leuchtstoffkörper (6) von einer lichtdurchlässigen

Kammer (11) umgeben ist, die einen zu einem Kondensator (5) des Schleifen-Wärmerohrs (4) führenden Auslass (15) für Arbeitsmedium (M, Md) aufweist.

7. Lichtumwandlungsvorrichtung (2) nach Anspruch 6 in

Kombination mit einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei der Docht (9) in die Kammer (11) führt.

8. Lichtumwandlungsvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 6 oder 7, wobei die Kammer (11) mindestens ein

lichtdurchlässiges Fenster (16) aufweist. Lichtumwandlungsvorrichtung (2) nach einem der Ansprüche 6 bis 8 in Kombination mit einem der Ansprüche 3 bis 5, wobei die Kammer (11) ein bodenseitiges Anschlussteil (12) aufweist, durch das der Docht (9) hindurchgeführt ist, das den Auslass (15) aufweist und das von einer lichtdurchlässigen Abdeckung (13) überwölbt ist.

Lichtumwandlungsvorrichtung (2) nach Anspruch 9, wobei

- das bodenseitige Anschlussteil (12) aus einem

lichtundurchlässigen Material besteht, in welchem mindestens ein Fenster (16) vorhanden ist, und

- eine Sichtverbindung von dem mindestens einen Fenster (16) zu dem mindestens einen Leuchtstoffkörper (6) besteht.

11. Halbleiter-Leuchtvorrichtung (1), aufweisend

- mindestens eine Lichtumwandlungsvorrichtung (2) nach einem der vorhergehenden Ansprüche und

- mindestens eine Halbleiterlichtquelle (3) , wobei

- von der mindestens einen Halbleiterlichtquelle (3) abstrahlbares Primärlicht (P) auf den mindestens einen Leuchtstoffkörper (6) strahlbar ist, so dass der mindestens eine Leuchtstoffkörper (6) das auf ihn eingestrahlte Primärlicht (P) zumindest teilweise in Sekundärlicht (S) konvertieren kann.

Halbleiter-Leuchtvorrichtung (1) nach Anspruch 11, aufweisend mindestens eine Lichtumwandlungsvorrichtung (2) nach Anspruch 11, wobei

- die mindestens eine Halbleiterlichtquelle (3)

außerhalb der Kammer (11) angeordnet ist und

- das Primärlicht (P) durch das mindestens eine Fenster (16) des bodenseitigen Anschlussteils (12) auf den mindestens einen Leuchtstoffkörper (6) strahlbar ist.

13. Halbleiter-Leuchtvorrichtung (1) nach Anspruch 12, aufweisend mindestens eine Lichtumwandlungsvorrichtung (2) nach Anspruch 5, wobei

- der Docht (9) an seinem den mindestens einen

Leuchtstoffkörper (6) tragenden Bereich (10) plattenförmig ausgebildet ist,

- dieser Bereich (10) an seiner dem bodenseitigen

Anschlussteil (12) zugewandten unteren Flachseite (17) reflektierend ausgebildet ist,

- die untere Flachseite (17) mindestens einen

Durchlassbereich zum Durchlass von Primärlicht in den Docht (9) aufweist und

- dieser Bereich (10) an seiner der Abdeckung (13)

zugewandten oberen Flachseite (20) den mindestens einen Leuchtstoffkörper (6) aufweist.

14. Halbleiter-Leuchtvorrichtung (1) nach einem der

Ansprüche 11 bis 13, wobei die Halbleiter- Leuchtvorrichtung (1) eine Lampe, ein Leuchtmodul oder eine Leuchte ist.

Description:
Beschreibung

Lichtumwandlungsvorrichtung mit Wärmerohr und Halbleiter- Leuchtvorrichtung mit Lichtumwandlungsvorrichtung

Die Erfindung betrifft eine Lichtumwandlungsvorrichtung, die ein Wärmerohr aufweist. Die Erfindung betrifft ferner eine Halbleiter-Leuchtvorrichtung, aufweisend mindestens eine Lichtumwandlungsvorrichtung und mindestens eine

Halbleiterlichtquelle, wobei von der mindestens einen

Halbleiterlichtquelle abstrahlbares Primärlicht auf den mindestens einen Leuchtstoffkörper strahlbar ist, so dass der mindestens eine Leuchtstoffkörper das auf ihn einstrahlende Primärlicht zumindest teilweise in Sekundärlicht konvertieren kann. Die Erfindung ist insbesondere anwendbar auf

Beleuchtungsvorrichtungen zur Außen- und Innenbeleuchtung. Die Erfindung ist insbesondere anwendbar auf Fahrzeug- Beleuchtungsvorrichtungen, insbesondere Scheinwerfer, und auf Projektoren, z.B. Leinwandprojektoren und Kinoprojektoren.

Leuchtstoff zur Wellenlängenumwandlung kann einfallendes Primärlicht zumindest teilweise in Sekundärlicht

unterschiedlicher Wellenlänge umwandeln oder konvertieren. Bei Vorliegen mehrerer Leuchtstoffe mögen diese Sekundärlicht von zueinander unterschiedlicher Wellenlänge erzeugen. Die Wellenlänge des Sekundärlichts mag länger sein (sog. „Down Conversion") oder kürzer sein (sog. „Up Conversion") als die Wellenlänge des Primärlichts. Beispielsweise mag blaues

Primärlicht mittels eines Leuchtstoffs in grünes, gelbes, orangefarbenes oder rotes Sekundärlicht umgewandelt werden. Bei einer nur teilweisen Wellenlängenumwandlung oder

Wellenlängenkonversion wird von dem Leuchtstoffkörper eine Mischung aus Sekundärlicht und nicht umgewandelten

Primärlicht abgestrahlt, die als Nutzlicht dienen kann. Die Wellenlängenumwandlung erzeugt Wärme, welche eine

Umwandlungseffizienz verringert. Zudem wird durch die Wärme eine Wellenlängenverschiebung (der sog. "Stokes-Shift " ) des Sekundärlichts bewirkt. Daher ist es das Bestreben, den

Leuchtstoff kühl zu halten.

US 2011/0280033 AI offenbart einen Scheinwerfer, der umfasst: eine Laserdiode zum Emittieren eines Laserstrahls; einen lichtemittierenden Abschnitt zum Emittieren von Licht, wenn er mit dem von der Laserdiode emittierten Laserstrahl

bestrahlt wird; und eine Kühleinrichtung zum Kühlen der lichtemittierenden Vorrichtung unter Verwendung einer

Flüssigkeit. Mit dieser Anordnung ist es möglich, einen

Anstieg der Temperatur des lichtemittierenden Abschnitts, der mit Anregungslicht bestrahlt wird, zu verhindern und dadurch eine Lichtquelle mit einer langen Lebensdauer

bereitzustellen.

Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu überwinden und insbesondere eine besonders nutzerfreundliche Möglichkeit einer Kühlung von Halbleiter-Leuchtvorrichtungen auf der Grundlage eines Wärmerohrs bereitzustellen.

Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen

Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind

insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar.

Die Aufgabe wird gelöst durch eine

LichtumwandlungsVorrichtung, aufweisend ein Schlei

Wärmerohr, dessen Verdampfer mindestens einen

Leuchtstoffkörper aufweist.

Diese Lichtumwandlungsvorrichtung oder Konversionsvorrichtung weist den Vorteil auf, dass durch die Integration des

Leuchtstoffkörpers in das Schleifen-Wärmerohr eine besonders kompakte und einfach aufgebaute Möglichkeit bereitgestellt wird, einen zuverlässigen Betrieb bei geringem Gewicht über lange Entfernungen zu ermöglichen. Das Schleifen-Wärmerohr kann zudem eine große Wärmemenge mit einer kleinen

Temperaturdifferenz transportieren. Dies ermöglicht eine ^

effektive Kühlung des mindestens einen Leuchtstoffkörpers bei nahezu konstanter Temperatur (nämlich einer

Verdampfungstemperatur des in dem Schleifen-Wärmerohr

geführten Arbeitsmediums oder Kühlmittels) . So wiederum werden eine effektive Erzeugung eines sehr hohen Lichtstroms von dem Leuchtstoffkörper bei praktisch konstanter

Farbtemperatur und Farbort und eine lange Lebensdauer

ermöglicht. Besonders vorteilhaft ist auch die Fähigkeit, gegen die Schwerkraft zu arbeiten. Das Schleifen-Wärmerohr benötigt keine mechanisch beweglichen Teile und ist praktisch geräuschlos betreibbar.

Das Schleifen-Wärmerohr (auch als "Loop Heat Pipe", LHP, bekannt) ist ein Zwei-Phasen-Wärmeübertragungssystem in Form einer kontinuierlichen Schleife oder Schlaufe, in welcher ein Arbeitsmedium oder "Kühlmittel" in einem dampfförmigen

Zustand als auch in einem flüssigen Zustand immer in die gleiche Richtung fließt. Wärme wird von dem Arbeitsmedium durch Verdampfen des flüssigen Arbeitsmediums an dem

Verdampfer oder Evaporator (also hier an dem mindestens einen Leuchtstoffkörper) absorbiert. Diese Wärme wird dem

mindestens einen Leuchtstoffkörper entzogen, der also gekühlt wird. Das verdampfte Arbeitsmediums wird in der Schleife zu einem Verflüssiger oder Kondensator transportiert, um dort wieder auszukondensieren . Das durch Auskondensieren

verflüssigte Arbeitsmedium fließt dann wieder zu dem

Verdampfer. Dieser Kreislauf macht Gebrauch von der latenten Verdampfungswärme bzw. Kondensationswärme des Arbeitsmediums, was die Übertragung von relativ großen Wärmemengen mit kleinen Mengen des Arbeitsmediums und vernachlässigbaren Temperaturgefällen erlaubt.

Der Leuchtstoffkörper kann auf ihn einfallendes Licht (im Folgenden ohne Beschränkung der Allgemeinheit als

"Primärlicht" bezeichnet) eines ersten vorgegebenen

Spektralbereichs zumindest teilweise in Licht eines

vorgegebenen zweiten Spektralbereichs (im Folgenden ohne Beschränkung der Allgemeinheit als "Sekundärlicht" bezeichnet) umwandeln, insbesondere Primärlicht einer ersten Wellenlänge oder Farbe (z.B. blaues oder UV-Licht) in

Sekundärlicht einer zweiten Wellenlänge oder Farbe (z.B. in grünes, rotes, orangefarbenes und/oder gelbes Licht). Bei einer nur teilweisen Wellenlängenumwandlung oder

Wellenlängenkonversion wird von dem Leuchtstoffkörper eine Mischung aus Sekundärlicht und nicht umgewandeltem

Primärlicht abgestrahlt, die als Nutzlicht dienen kann.

Beispielsweise mag weißes Nutzlicht aus einer Mischung aus blauem, nicht umgewandeltem Primärlicht und gelbem

Sekundärlicht erzeugt werden. Jedoch ist auch eine

Vollkonversion möglich, bei der das Nutzlicht entweder nicht mehr oder zu einem nur vernachlässigbaren Anteil in dem Nutzlicht vorhanden ist. Ein Umwandlungsgrad hängt

beispielsweise von einer Dicke des Leuchtstoffkörpers und/oder von einer Konzentration konversionsaktiver Partikel oder Dotierungen ab.

Es ist eine Ausgestaltung, dass der mindestens eine

Leuchtstoffkörper ein poröser keramischer Leuchtstoffkörper ist. Dieser eignet sich besonders gut zur Verdampfung von daran anliegendem und/oder darin eindringendem flüssigen Arbeitsmedium. Die große innere Oberfläche bewirkt eine starke und gleichmäßige Verdampfung und damit auch Kühlung des Leuchtstoffkörpers . Durch seine keramische Natur ist er zudem mechanisch stabil als auch widerstandsfähig gegenüber hohen Temperaturen und gegenüber den meisten Arbeitsmedien. Der keramische Leuchtstoffkörper mag z.B. mit seltenen Erden dotiert sein.

Der keramische Leuchtstoffkörper mag einen oder mehrere keramische Leuchtstoffe aufweisen, beispielsweise indem er auf unterschiedlichen keramischen Leuchtstoffpulvern

zusammengesetzt worden ist, z.B. gesintert worden ist, oder mit unterschiedlichen Dotierstoffen dotiert worden ist. Bei Vorliegen mehrerer Leuchtstoffe können aus dem Primärlicht Sekundärlichtanteile unterschiedlicher spektraler

Zusammensetzung erzeugt werden, z.B. grünes, gelbes, n

5

orangefarbenes und/oder rotes Sekundärlicht. Das

orangefarbene Sekundärlicht mag beispielsweise dazu verwendet werden, dem Nutzlicht einen wärmeren Farbton zu geben, z.B. sog. „warm-weiß". Bei Vorliegen mehrerer Leuchtstoffe mag mindestens ein Leuchtstoff dazu geeignet sein, Sekundärlicht nochmals wellenlängenumzuwandeln, z.B. grünes Sekundärlicht in rotes Sekundärlicht. Ein solches aus einem Sekundärlicht nochmals wellenlängenumgewandeltes Licht mag auch als

„Tertiärlicht" bezeichnet werden.

Alternativ mag der mindestens eine Leuchtstoffkörper ein poröser Körper mit einem Basis- oder Matrixmaterial (z.B. Silikon oder Epoxidharz) sein, in dem der Leuchtstoff als Füllmaterial eingebettet ist. Insbesondere das Basis- oder Matrixmaterial mag porös sein. Der Leuchtstoff mag

beispielsweise als Pulver vorliegen. Ein solcher

Leuchtstoffkörper weist den Vorteil auf, dass besonders einfach auch mehrere unterschiedliche Leuchtstoffe bzw.

Pulver davon vorhanden sein können.

Es ist noch eine Ausgestaltung, dass der mindestens eine Leuchtstoffkörper an einem porösen Docht (engl, „wick") bzw. an einer kapillaren Dochtstruktur angeordnet, insbesondere in den Docht eingebracht, ist. Der Docht bzw. die Dochtstruktur leitet das flüssige Arbeitsmedium mittels des Kapillareffekts zu dem mindestens einen Leuchtstoffkörper . Der Docht steht dazu insbesondere mit einem zu dem mindestens einen

Leuchtstoffkörper abgewandten oder beabstandeten Endbereich in Kontakt mit dem flüssigen Arbeitsmedium. Der mindestens eine warme Leuchtstoffkörper erzeugt bei Verdampfung des

Arbeitsmediums einen Saugeffekt bzw. einen Unterdruck in dem Docht, wodurch das flüssige Arbeitsmedium nachgezogen wird. Dieser Saugeffekt oder Unterdruck stellt genügend Kraft zur Verfügung, damit das Arbeitsmedium durch die Schleife

zirkulieren kann, und zwar sogar gegen die Schwerkraft.

Alternativ oder zusätzlich zu dem porösen Docht mag eine Pumpe der Lichtumwandlungsvorrichtung genutzt werden, um die Zirkulation des Arbeitsmittels in der Schleife in allen

Raumlagen oder Neigungen aufrechterhalten zu können.

Der mindestens eine Leuchtstoffkörper mag in einen porösen Docht eingebracht sein, was einen besonders großflächigen Übergang zwischen dem Docht und dem mindestens einen

Leuchtstoffkörper ermöglicht.

Der Docht mag ein keramischer Docht sein, da dieser besonders kleinporig ausgestaltbar ist und so einen besonders starken Kapillareffekt bewirken kann. Durch seine keramische Natur ist er zudem mechanisch stabil als auch widerstandsfähig gegenüber hohen Temperaturen und gegenüber den meisten

Arbeitsmedien .

Der Leuchtstoffkörper mag separat hergestellt und dann mit dem Docht verbunden werden, z.B. darin eingebettet oder eingelassen werden. Für den Fall eines keramischen Dochts und mindestens eines keramischen Leuchtstoffkörpers mag das keramische Grundmaterial gleich sein. Dann mögen der Docht und der mindestens eine Leuchtstoffkörper insbesondere einstückig sein bzw. aus einem Stück poröser Keramik

hergestellt worden sein. Dies ergibt den Vorteil, dass eine Verheiratung einzeln hergestellter Teile entfallen kann. Ein solcher einstückiger poröser Keramikkörper kann

beispielsweise lokal dotiert werden (z.B. mit seltenen

Erden), um mindestens einen Leuchtstoffkörper bzw. einen als Leuchtstoffkörper dienenden Leuchtstoffbereich zu schaffen. Es ist eine weitere Ausgestaltung, dass der Docht

lichtdurchlässig (transparent oder transluzent) ist. Dadurch kann der mindestens eine Leuchtstoffkörper durch den Docht hindurch mit dem Primärlicht bestrahlt werden. Auf

Durchlassöffnungen in dem Docht zum Durchlassen der

Primärstrahlung kann folglich verzichtet werden. Alternativ kann der Docht ein oder mehrere Durchlassöffnungen oder

Kanäle zu dem mindestens einen Leuchtstoffkörper aufweisen. Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass der Docht an zumindest einem Teil seiner Oberfläche außerhalb des

mindestens einen Leuchtstoffkörpers reflektierend

ausgestaltet ist. Beispielsweise mag der Docht dort eine diffus oder spekular reflektierende Beschichtung aufweisen. Dadurch kann eine Nutzlichtausbeute weiter gesteigert werden. Insbesondere kann so von dem mindestens einen

Leuchtstoffkörper in eine ansonsten nicht genutzte Richtung abgestrahltes Licht zur Nutzlichtauskopplung umgelenkt werden, z.B. zurück zu dem Leuchtstoffkörper . Auch kann so eine Konversionseffizienz erhöht werden.

In der reflektierenden Oberfläche mag mindestens ein lokal nicht reflektierender Bereich vorhanden sein, durch den das Primärlicht auf den mindestens einen Leuchtstoffkörper gestrahlt werden kann. Die reflektierende Oberfläche mag alternativ oder zusätzlich für das Sekundärlicht

reflektierend und für das Primärlicht durchlässig sein, z.B. eine dichroitische Schicht sein.

Es ist auch eine Ausgestaltung, dass der Docht an seinem den mindestens einen Leuchtstoffkörper tragenden Bereich

plattenförmig ausgebildet ist. Dadurch können ein oder mehrere ebene Leuchtstoffkörper flächenbündig an dem Docht angeordnet werden. Der mindestens eine Leuchtstoffkörper kann insbesondere an mindestens einer Flachseite des

plattenförmigen Bereichs angeordnet sein.

Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass der mindestens eine Leuchtstoffkörper von einer zumindest teilweise

lichtdurchlässigen Kammer umgeben ist, die einen zu einem Kondensator des Schleifen-Wärmerohrs führenden Auslass für Arbeitsmedium aufweist. Diese Ausgestaltung ist besonders kompakt umsetzbar. Das von dem mindestens einen

Leuchtstoffkörper verdampfte Arbeitsmedium wird also in die Kammer abgegeben, aus der es nur noch durch den Auslass wieder austreten kann. Die Strömung des verdampften

Arbeitsmediums durch den Auslass zu dem Kondensator (wo es wieder verflüssigt wird) geschieht einerseits aufgrund des von dem Docht auf das flüssige Arbeitsmedium ausgeübten Sogs und andererseits durch den in der Kammer durch das verdampfte Arbeitsmedium ausgeübten Druck.

Es ist auch eine Ausgestaltung, dass der Docht in die Kammer führt. Dies ermöglicht den Vorteil, dass der mindestens eine Leuchtstoffkörper besonders vielgestaltig anordenbar ist. Es ist außerdem eine Ausgestaltung, dass die Kammer

mindestens ein lichtdurchlässiges Fenster aufweist. So kann das Primärlicht auch durch nicht lichtdurchlässige Bereiche einer Kammerwandung in die Kammer eingestrahlt werden. Es ist zudem eine Ausgestaltung, dass die Kammer ein

bodenseitiges Anschlussteil aufweist, durch das der Docht hindurchgeführt ist, das den Auslass aufweist und dass von einer lichtdurchlässigen Abdeckung überwölbt ist. Eine solche Kammer ist besonders einfach aufgebaut. Insbesondere kann so eine nach oben oder vorne gerichtete Lichtabstrahlung von dem mindestens einen Leuchtstoffkörper ungehindert von den

Anschlüssen durchgeführt werden. Die Abdeckung mag z.B. aus Glas oder Kunststoff bestehen. Sie mag transparent oder transluzent bzw. opak sein. Die Abdeckung mag beispielsweise kugelschalenförmig sein. Die Abdeckung mag mit ihrem freien Rand auf dem bodenseitigen Anschlussteil aufliegen und mit diesem z.B. verklebt sein. Der mindestens eine

Leuchtstoffkörper befindet sich insbesondere in der Kammer. Es ist auch noch eine Ausgestaltung, dass das bodenseitige Anschlussteil aus einem lichtundurchlässigen Material besteht, in welches mindestens ein Fenster eingelassen bzw. vorhanden ist, und eine Sichtverbindung von dem mindestens einen Fenster zu dem mindestens einen Leuchtstoffkörper besteht. Dadurch lässt sich das Material für das Bodenteil besonders vielfältig auswählen, z.B. im Hinblick auf eine mechanische Festigkeit. Die Aufgabe wird auch gelöst durch eine Halbleiter- Leuchtvorrichtung, aufweisend mindestens eine

Lichtumwandlungsvorrichtung wie oben beschrieben und

mindestens eine Halbleiterlichtquelle, wobei von der

mindestens einen Halbleiterlichtquelle abgestrahltes

Primärlicht auf den mindestens einen Leuchtstoffkörper strahlbar ist, so dass der mindestens eine Leuchtstoffkörper das auf ihn einstrahlende Primärlicht zumindest teilweise in Sekundärlicht konvertieren kann. Die Halbleiter- Leuchtvorrichtung kann analog zu der

Lichtumwandlungsvorrichtung ausgebildet werden und weist die gleichen Vorteile auf.

Insbesondere umfasst die mindestens eine

Halbleiterlichtquelle mindestens einen Diodenlaser. Dieser mag beispielsweise blaues oder ultraviolettes Licht

abstrahlen. Alternativ kann die mindestens eine

Halbleiterlichtquelle z.B. mindestens eine Leuchtdiode aufweisen. Das von der Lichtumwandlungsvorrichtung

abgestrahlte Nutzlicht als Mischung von Primärlicht und

Sekundärlicht mag z.B. ein weißes Licht sein.

Die mindestens eine Halbleiterlichtquelle ist insbesondere beabstandet von dem mindestens einen Leuchtstoffkörper angeordnet, was auch als das sog. "Remote Phosphor"-Konzept bekannt ist. Falls die mindestens eine Halbleiterlichtquelle ein Laser ist, ist dieses Konzept auch als LARP ("Laser

Activated Remote Phosphor") bekannt. Die

Halbleiterlichtquelle und der Leuchtstoffkörper sind also insbesondere separat hergestellte und beabstandet voneinander angeordnete Komponenten der Halbleiter-Leuchtvorrichtung.

Es ist eine Ausgestaltung, dass die mindestens eine

Halbleiterlichtquelle außerhalb der Kammer angeordnet ist und das Primärlicht von außen (z.B. durch das mindestens eine

Fenster des bodenseitigen Anschlussteils) auf den mindestens einen in der Kammer angeordneten Leuchtstoffkörper strahlbar ist. Dadurch ist die Lichtumwandlungsvorrichtung besonders einfach herstellbar und zudem in Bezug auf die mindestens eine Halbleiterlichtquelle vielgestaltig positionierbar.

Darüber hinaus wird die Lichtumwandlungsvorrichtung so nicht durch die von der mindestens einen Halbleiterlichtquelle erzeugte Abwärme belastet. Die mindestens eine

Halbleiterlichtquelle kann vielmehr separat gekühlt werden, beispielsweise durch thermische Anlenkung an einen Kühlkörper und/oder durch aktive Kühlung, z.B. mittels eines Lüfters. Es ist eine Weiterbildung, dass ein plattenförmiger Bereich des Dochts an seiner dem bodenseitigen Anschlussteil

zugewandten "unteren" Flachseite reflektierend ausgebildet ist und an seiner der Abdeckung zugewandten "oberen"

Flachseite den mindestens einen Leuchtstoffkörper aufweist. So wird eine Lichtausbeute erhöht, ohne dass ein durch den mindestens einen Leuchtstoffkörper praktisch beleuchtbarer Raumwinkelbereich merklich eingeschränkt würde. Alternativ oder zusätzlich mag eine der Kammer zugewandte Fläche des bodenseitigen Anschlussteils diffus oder spekular

reflektierend ausgebildet sein.

Es ist noch eine Weiterbildung, dass die untere Flachseite des plattenförmigen Bereichs des Dochts mindestens einen Durchlassbereich zum Durchlass von Primärlicht in den Docht aufweist. Dadurch kann eine rückwärtige Bestrahlung des Leuchtstoffkörpers auf einfache Weise erreicht werden.

Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass die Halbleiter- Leuchtvorrichtung eine Lampe ist. Die Halbleiter- Leuchtvorrichtung kann zudem ein Leuchtmodul sein. Die

Halbleiter-Leuchtvorrichtung kann ferner eine Leuchte sein.

Es ist auch eine Ausgestaltung, dass die Halbleiter- Leuchtvorrichtung eine Fahrzeug-Leuchtvorrichtung ist, insbesondere zur Ausleuchtung einer Umgebung des Fahrzeugs, z.B. ein Scheinwerfer oder ein Teil eines Scheinwerfers. Das Fahrzeug mag z.B. ein Personenkraftwagen, ein Lastkraftwagen oder ein Motorrad sein. Die Halbleiter-Leuchtvorrichtung mag aber auch ein Projektionsgerät oder ein Teil eines Projektionsgeräts sein. Das Projektionsgerät mag z.B. ein Bildprojektor für den Heim- oder Bürobereich sein. Es mag auch ein Kino-Projektor sein.

Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im

Zusammenhang mit der folgenden schematischen Beschreibung eines Ausführungsbeispiels, das im Zusammenhang mit den

Zeichnungen näher erläutert wird. Dabei können zur

Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.

Die einzige Figur zeigt als Schnittdarstellung in

Seitenansicht eine Halbleiter-Leuchtvorrichtung 1 mit einer Lichtumwandlungsvorrichtung 2 und einer Halbleiterlichtquelle in Form einer blaues Primärlicht abstrahlenden Laserdiode 3. Die Lichtumwandlungsvorrichtung 2 weist ein Schleifen- Wärmerohr 4 mit Verflüssiger oder Kondensator 5, einem als ein Leuchtstoffkörper 6 ausgebildeten Verdampfer, einem ersten Schleifenabschnitt 7 und einem zweiten

Schleifenabschnitt 8. In dem Schleifen-Wärmerohr 4 wird

Arbeitsmedium M geführt. Genauer gesagt befindet sich in dem zweiten Schleifenabschnitt 8 dampfförmiges Arbeitsmedium M, Md, das zu dem Verflüssiger 5 strömt. In dem Verflüssiger 5 wird das dampfförmige Arbeitsmedium M, Md verflüssigt und in den ersten Schleifenabschnitt 7 abgegeben. Das in dem ersten Schleifenabschnitt 7 befindliche flüssige Arbeitsmedium M, Mf strömt zu dem als Verdampfer dienenden Leuchtstoffkörper 6, der das flüssige Arbeitsmedium M, Mf verdampft. Das

dampfförmige Arbeitsmedium M, Md wird in den zweiten

Schleifenabschnitt 8 abgegeben.

Zumindest in seinem an den Leuchtstoffkörper 6 angrenzenden Abschnitt weist der erste Schleifenabschnitt 7 einen porösen keramischen Docht 9 auf bzw. ist als ein solcher Docht 9 ausgebildet. Der Docht 9 ist hier lichtdurchlässig. Das an dem Leuchtstoffkörper 6 verdampfende flüssige Arbeitsmedium M, Mf wird durch den Docht 9 mittels einer Kapillarwirkung nachgezogen. Der Verflüssiger 5 und/oder der erste

Schleifenabschnitt 7 mögen dazu ein Reservoir (o. Abb.) für das flüssige Arbeitsmedium M, Mf aufweisen, in welches z.B. ein von dem Leuchtstoffkörper 6 abgewandter Endbereich des Dochts 9 eintauchen kann. Der Leuchtstoffkörper 6 ist hier als keramischer Leuchtstoff ausgebildet, z.B. durch Einlassen eines separat hergestellten Leuchtstoffkörpers 6 in den Docht 9 oder durch Dotieren eines dann als Leuchtstoffkörper 6 dienenden Bereichs des

ursprünglichen Dochts 9. Der Docht 9 ist an seinem den

Leuchtstoffkörper 6 aufweisenden Endbereich 10 plattenartig ausgebildet .

Ein den Leuchtstoffkörper 6 aufweisender Endabschnitt des Dochts 9 ist von einer lichtdurchlässigen Kammer 11 umgeben. Die Kammer 11 ist zweiteilig aufgebaut mit einem

Anschlussteil 12 und einer das bodenseitige Anschlussteil 12 und den Leuchtstoffkörper 6 überwölbenden lichtdurchlässigen Abdeckung 13. Die Abdeckung 13 besteht aus transparentem oder transluzentem Glas und weist eine halbkugelschalige Grundform auf. Die Abdeckung 13 ist mit ihrem freien Rand dicht auf dem Anschlussteil 12 aufgesetzt.

Das Anschlussteil 12 weist eine zu dem ersten

Schleifenabschnitt 7 gehörige Durchführung 14 für den Docht 9 und einen zu dem zweiten Schleifenabschnitt 8 gehörigen, zu dem Kondensator 5 führenden Auslass 15.

Die Laserdiode 3 ist außerhalb der Kammer 11 angeordnet und auf ein mittiges Fenster 16 in dem bodenseitigen

Anschlussteil 12 ausgerichtet, das für den von der Laserdiode 3 emittierten Strahl des Primärlichts P durchlässig ist, aber für das dampfförmige Arbeitsmedium Md undurchlässig oder dicht ist. Das in das Innere der Kammer 11 eintretende Primärlicht P trifft dann auf eine Flachseite 17 des

plattenförmigen Endbereichs 10 des Dochts 9, die bis auf einen mittigen Durchlassbereich 18 mit einer diffus oder spekular lichtreflektierenden Schicht 19 belegt ist. Das Primärlicht P strahlt durch den Durchlassbereich 18 in den lichtdurchlässigen Docht 9 ein und läuft in dem Docht 9 zu dem an einer anderen Flachseite 20 des plattenförmigen

Endbereichs 10 des Dochts 9 vorhandenen Leuchtstoffkörper 6. Folglich besteht eine Sichtverbindung von dem Fenster 16 zu dem Leuchtstoffkörper 6.

Das auf den Leuchtstoffkörper 6 eingestrahlte blaue

Primärlicht P wird teilweise in gelbes Sekundärlicht S umgewandelt, so dass von dem Leuchtstoffkörper 6 insgesamt ein blau-gelbes bzw. weißes Mischlicht P, S als Nutzlicht abgestrahlt wird. In eine rückwärtige Richtung abgestrahltes Mischlicht P, S wird an der lichtreflektierenden Schicht 19 reflektiert und nach vorne umgelenkt, so dass auch dieses Licht als Nutzlicht nutzbar ist.

Insgesamt wird also bei aktivierter Laserdiode 3 von dem Leuchtstoffkörper 6 teilweise wellenlängenumgewandeltes Mischlicht P, S als Nutzlicht abgestrahlt, was einem LARP- Aufbau entspricht. Dabei erwärmt sich der Leuchtstoffkörper 6, so dass er von dem Docht 9 angebrachtes flüssiges

Arbeitsmedium M, Md in das Innere der Kammer 11 verdampft. Die Verdampfung des Arbeitsmediums M führt Wärme von dem Leuchtstoffkörper 6 ab, so dass dieser gekühlt wird,

insbesondere auf eine sehr konstante Temperatur im Bereich einer Verdampfungstemperatur des Arbeitsmediums M. Das dampfförmige Arbeitsmedium M, Md wird durch den mittels der Verdampfung steigenden Druck durch den Auslass 15 des zweiten Schleifenabschnitts 8 zu dem Kondensator 5 geführt, wo es wieder verflüssigt wird. Das flüssige Arbeitsmedium M, Md wird durch die Kapillarwirkung des Dochts 9 wieder zu dem Feststoffkörper 6 gezogen. Die Halbleiter-Leuchtvorrichtung 1 mag beispielsweise eine Lampe, ein Modul oder eine Leuchte sein oder einen Teil davon darstellen. Insbesondere mag das von dem Leuchtstoffkörper 6 abgestrahlte Nutzlicht P, S von einer Auskopplungsoptik 21 (hier als eine Linse angedeutet) ausgekoppelt werden, z.B. für eine Bildprojektion oder zur Beleuchtung einer Straße oder eines Fahrzeugumfelds.

Obwohl die Erfindung im Detail durch das gezeigte

Ausführungsbeispiel näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht darauf eingeschränkt und andere Variationen können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der Erfindung zu verlassen. So kann allgemein außer einer Laserdiode auch ein anderer Halbleiterlaser oder eine andere Halbleiterlichtquelle verwendet werden. Auch ist der Einsatz eines Lasers, der kein Halbleiterlaser ist, möglich. Die Erfindung mag also auch Leuchtvorrichtungen mit Lichtquellen allgemeiner, nicht mit einer auf Halbleiter eingeschränkten Art umfassen.

Allgemein kann unter "ein", "eine" usw. eine Einzahl oder eine Mehrzahl verstanden werden, insbesondere im Sinne von "mindestens ein" oder "ein oder mehrere" usw., solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist, z.B. durch den Ausdruck "genau ein" usw.

Auch kann eine Zahlenangabe genau die angegebene Zahl als auch einen üblichen Toleranzbereich umfassen, solange dies nicht explizit ausgeschlossen ist. , n

10

Halbleiter-Leucht orrichtung

LichtumwandlungsVorrichtung

Laserdiode

Schleifen-Wärmerohr

Kondensator

Leuchtstoffkörper

Erster Schleifenabschnitt

Zweiter Schleifenabschnitt

Docht

Plattenartiger Endbereich Kammer

Bodenseitiges Anschlussteil

Abdeckung

Durchführung

Aus1ass

Fenster

Flachseite

Durchlassbereich

Lichtreflektierende Schicht

Flachseite

Auskopplungsoptik

Arbeitsmedium

Dampfförmiges Arbeitsmedium Flüssiges Arbeitsmedium Primärlicht

SekundärIicht