本发明专利技术涉及用于通过至少一个光导体传输由以脉冲运行方式运行的LED发射的辐射的方法和装置，其中为每个LED（12，14）分配具有第一和第二耦合面（20，22，24，26）的第一光导体（16，18），第一光导体分别以其第一耦合面对准所分配的静态LED，第二耦合面布置在闭合的轨道上并且为第二耦合面分配第二光导体（42）的耦合面（44）。为了能够借助于LED将高的光功率输入耦合到第二光导体中，规定了，第二光导体（42）能相应于所接通LED（12，14）的时钟对准至少一个所接通LED的第一光导体（16，18）的第二耦合面（24，26）。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及用于将由多个LED发射的辐射输入耦合到光导体中的方法，其中每个LED被静态地布置，为每个LED分配具有第一和第二耦合面的第一光导体，分别经由第一光导体之一的第一耦合面输入耦合LED之一的光并且分别接通的LED的从第二耦合面出射的辐射被传输到第二光导体的耦合面上。本专利技术还涉及一种用于经由至少一个光导体传输由以脉冲运行方式运行的LED发射的辐射的装置，其中为每个LED分配具有第一和第二耦合面的光导体，第一光导体分别以其第一稱合面对准所分配的静态LED,第二稱合面布置在闭合的轨道上或相应地布置在网格上并且为第二耦合面分配第二光导体的耦合面。
技术介绍
用于输入耦合到纤维束或光导纤维中的光源目前要么使用卤素灯要么使用Xe灯。这两者的共同点是低效率以及相应地高电流消耗。·白光LED尽管有时是相当有效率的，但是可实现的能量密度总是仍明显小于例如Xe灯的能量密度。这一方面由于发光面的相对大的空间伸展，另一方面由于增大了到纤维或纤维束中的有效输入耦合的大的辐射角。尽管可以将光导纤维带到非常靠近LED的芯片或者采用成像的光学器件，但是功率密度常常不足。用于改善输入耦合效率的椎体(Taper)具有进一步提高孔径角的缺点，并且分色光束组合器所具有的缺点是其只有在对选择性的波长范围进行组合时才可采用。这导致，不能用LED来解决具有应被输入耦合到光导纤维中的高的光功率的要求。US-A-2008/0310181涉及一种高亮度的照明系统，该照明系统可在内窥镜摄影机中使用。该装置包括蓝色、绿色和红色发光二极管组，这些发光二极管的光经由光导纤维被传输到传输束上并且经由混合器被传输到光纤束2上，以便于是可以将该光用于内窥镜摄影机。US-A-5, 109，447的主题是一种宽带信号光源。为此设置波导耦合器，该波导耦合器将经由多个分配给LED的光导体传输的信号输送给第二光导体，该第二光导体具有宽带输出端。在根据US-A-2005/0046807的照明装置中，由布置在圆上的LED将光传输到对准LED的第二光导体上。DE-U-20 2008 006 191涉及一种将发光二极管采用于强功率曝光目的的装置。在此使用多个发光二极管，其中为每个LED分配光导体的第一耦合面。光导体的第二耦合面于是类似于电缆地组合在光导体单元中，以便构成光发射区域。
技术实现思路
本专利技术所基于的任务是，扩展开头所述类型的方法和装置，使得借助于LED可以将高的光功率输入耦合到光导体中。在此，构造成本应当是低的并且同时提供实现所期望的波纹度的功率输出的可能性。本专利技术的任务还有，使死区时间最小化和简化到LED的电流输送。根据本专利技术基本上通过如下方式来解决该任务，即LED以脉冲运行的方式并且相继地运行并且第二耦合面被布置在闭合轨道上，第二光导体以其耦合面沿着该轨道运动或者对准静态布置的第二光导体的耦合面的光学器件沿着该轨道运动。根据本专利技术，使LED、尤其是白光LED的特性适于与CW运行中的最大电流相比可以以脉冲运行方式运行所述LED直至所述最大电流的50倍或更多。因此可以在具有高脉冲功率的相应占空比时在保持平均功率的情况下在相应的短脉冲时运行如白光LED的LED。为了避免不需要的死区时间并且尤其是绕开用于LED的电流输送的滑环，根据本专利技术静态地布置LED。于是为分配给LED的第一光导体分配第二光导体，该第二光导体要么是静态的要么能以其耦合面与第一光导体的第二耦合面对准，使得以所期望的程度和相应于所接通LED的时钟序列进行到光导体一必要时LED的两个相邻的光导体一的对准，所述LED由电流流过并且因此发射光。 换句话说，使用期望数量的LED，这些LED的光在时间上相继地耦合到如光导纤维或纤维束的第一光导体中，使得功率可以提高直至50倍或更多。尽管还存在将LED布置在转轮上并且恰好在一个LED的时刻产生光脉冲的可能性，但是在该时刻该LED位于静态布置的光导体对面。但是由此可能形成不需要的死区时间。另一缺点是用于LED的电流输送的所需的滑环。基于根据本专利技术的教导，死区时间被最小化，滑环被避免，并且可选地在所定义的时间框架中产生尽可能均匀的功率说明或有针对性地产生脉冲。由此还得出将时间框架与如(XD摄影机的记录单元的图像重复率(帧率)同步的可能性。相应于根据本专利技术的教导，第一光导体被布置为使得分别将第一光导体(如一短段光导纤维)耦合到LED上。这可以通过直接安置得靠近LED的芯片面来进行。于是存在将第一光导体圆形地尽可能紧密地布置的可能性，其中光导体的覆层可以至少在第二耦合面的区域中被除去，以便降低死区时间。为相应的第一光导体(如光导纤维)于是分配第二光导体，以便转发各个光导体的脉冲式的辐射。在此可以将高功率密度的光例如用于施加给要测量的对象，如要测量的牙齿或下颚区域。光导体的长度应被选择为使得基本上避免弯曲半径。存在沿着第一光导体的第二耦合面引导第二光导体的可能性，其中进行与顺序地接通的LED的同步。因此例如第二光导体可以以其耦合面沿着圆形轨道运动，其中所接通LED的第一光导体的第二耦合面在接通时刻在中心与第二光导体的耦合面相对。替代于运动的第二光导体，还可以将该第二光导体静态布置，其中为了输入耦合脉冲式的辐射使用光学偏转元件，该偏转元件相应地沿着第一光导体的第二耦合面运动，以便于是将光输入耦合到第二光导体中。如偏转棱镜的光学偏转元件可以布置在旋转的载体上，以便将第一光导体的光偏转到第二光导体上。与圆形形状不同，第二耦合面还可以网格状地定位，以便通过反射镜或者旋转的棱镜轮或者相应光学偏转装置的组合顺序地将辐射输入耦合到第二光导体中。如果第二光导体的耦合面通过第一光导体的第二耦合面运动，则耦合损耗是可变的并且取决于朝向第一光导体运动的第二光导体的相应位置。相同的情况在朝向第一光导体移动的耦合光学器件的情况下得出。为了尽管如此也实现尽可能均匀的功率输出，本专利技术在扩展方案中规定，每两个相邻的LED被同时操控。因此，当第二光导体的耦合面部分地光学检测到为所接通的LED分配的第一光导体时、也就是当第二光导体的耦合面部分地与为所接通的LED分配的第一光导体相对布置时，分别接通相邻的LED。保留的剩余波纹度可以用LED电流的平衡模块被消除。这可以通过控制或者调节来进行。但是，脉冲式运行也是可能的。为了实现最大的耦合效率，在分别在光学耦合之前不久至光学耦合之后不久的时间段中、即当在第二耦合面直接与第二光导体的耦合面相对时，可以输出LED的短的光脉冲,该光脉冲可以与传感器的光积分时间同步。与此无关地，本专利技术尤其是规定，第二耦合面布置在闭合的轨道上，第二光导体以其耦合面沿着该轨道运动或者对准静态布置的第二光导体的耦合面的光学器件沿着该轨道运动。 此外，为了最佳的光输入耦合，第一光导体的第二耦合面应平行于第二光导体的耦合面地对准。开头所述类型的装置的特点尤其是，第二光导体相应于所接通LED的时钟对准至少一个所接通LED的第一光导体的第二耦合面，或者光学偏转元件可对准所分配的所接通的LED的第一光导体的第二耦合面，其中光学偏转元件将辐射转向到静态布置的第二光导体的耦合面(44)上。LED尤其是应当布置在作为支架的冷却体上，其中必要时存在珀尔贴元件，以消除热量。LED的数量可以位于2与100本文档来自技高网...
【技术保护点】
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2010.04.23 DE 102010016622.7;2010.07.19 DE 10201001.用于将由多个LED发射的辐射输入耦合到光导体中的方法，其中 每个LED (12，14)静态地布置， 为每个LED分配具有第一和第二偶合面(20, 22, 24, 26)的第一光导体(16,18), 分别通过第一光导体之一的第一偶合面输入耦合LED之一的光，并且 分别接通的LED的从第二偶合面出射的辐射被传输到第二光导体(42)的偶合面(44)上， 其特征在于， 以脉冲运行方式并且相继地运行LED (12，14)，并且第二偶合面(24，26)布置在闭合的轨道上，第二光导体(42)以其耦合面(44)沿着该轨道运动或者对准静态布置的第二光导体的偶合面的光学器件(56)沿着该轨道运动。2.根据权利要求I的方法， 其特征在于， 第一光导体(16，18)的第二偶合面(24，26)平行于第二光导体(42)的偶合面(44)地对准。3.根据权利要求I或2的方法， 其特征在于， 第二光导体(42)的运动与能量源的时钟同步，通过该时钟LED (12，14)被顺序地接通。4.根据前述权利要求至少之一的方法， 其特征在于， 第二光导体(42)的偶合面(44)对准两个同时接通的LED的第一光导体(16，18)的第二偶合面(24，26)。5.根据前述权利要求至少之一的方法， 其特征在于， 第二偶合面(24，26)网格状布置并且通过第一光导体(16，18)引导的辐射通过至少一个光学偏转元件(56)传输到第二光导体(42)上。6.根据前述权利要求至少之一的方法， 其特征在于， 使至少一个光学偏转元件(56)运动以用于传输辐射。7.根据前述权利要求至少之一的方法， 其特征在于， 通过第二光导体(42)引导的光施加给对象，其中由该对象反射的辐射用光学传感器测量并且所接通LED的时间序列与如CXD摄影机的光学传感器的图像重复率同步。8.用于通过至少一个光导体传输由以脉冲运行方式运行的LED发射的辐射的装置，其中 为每个LED (12,14)分配具有第一和第二偶合面(20, ...
【专利技术属性】
技术研发人员：T埃特尔，J赫齐希，
申请(专利权)人：德固萨有限责任公司，
类型：
国别省市：
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