WO2009112276A1 - Lichtquelle für ein zahnmedizinisches gerät - Google Patents

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WO2009112276A1
WO2009112276A1 PCT/EP2009/001842 EP2009001842W WO2009112276A1 WO 2009112276 A1 WO2009112276 A1 WO 2009112276A1 EP 2009001842 W EP2009001842 W EP 2009001842W WO 2009112276 A1 WO2009112276 A1 WO 2009112276A1
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WO
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light source
housing
semiconductor element
light
source according
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Application number
PCT/EP2009/001842
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English (en)
French (fr)
Inventor
Johann Stempfle
Bernd Gugel
Original Assignee
Kaltenbach & Voigt Gmbh
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Kaltenbach & Voigt Gmbh filed Critical Kaltenbach & Voigt Gmbh
Priority to US12/922,426 priority Critical patent/US20110070553A1/en
Priority to JP2010550094A priority patent/JP2011515120A/ja
Priority to EP09720092.7A priority patent/EP2254499B1/de
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Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C1/00—Dental machines for boring or cutting ; General features of dental machines or apparatus, e.g. hand-piece design
    • A61C1/08—Machine parts specially adapted for dentistry
    • A61C1/088—Illuminating devices or attachments
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61C—DENTISTRY; APPARATUS OR METHODS FOR ORAL OR DENTAL HYGIENE
    • A61C19/00—Dental auxiliary appliances
    • A61C19/003—Apparatus for curing resins by radiation
    • A61C19/004—Hand-held apparatus, e.g. guns

Definitions

  • the invention relates to a light source for use in a device, in particular in a medical or dental device. Moreover, the invention relates to a medical or dental device, in particular a dental turbine handpiece with such a light source.
  • a light source is often provided to illuminate, for example, a processing site, such as an environment of a drill.
  • halogen lamps are used in dental devices, such as dental hand-held devices or turbine handpieces as light sources, the light is then passed through a glass rod to a light exit point of the device.
  • These bulbs are suitable for use in such devices in that they can generally produce relatively bright light.
  • the disadvantage is their comparatively limited lifetime.
  • the halogen lamps are usually heavily stressed by heat and by vibration, which subsequently affects their life. The light output is comparatively low. In practice, it has been found that such halogen lamps often fail, the treatment is interrupted and a replacement lamp must be used.
  • the present invention is based on the object of specifying a light source for use in a device, in particular in a medical or dental device with improved properties, as well as a correspondingly improved device.
  • a light source for use in a device in particular in a medical or dental device which has a semiconductor element arranged in a housing, wherein the semiconductor element has a light emitting surface; Furthermore, the light source has a base which extends from a side of the semiconductor element opposite the light emission surface and which is intended to be used on a socket arranged in the device.
  • the base has contact elements and lines for the power supply of the semiconductor element.
  • Such a light source is particularly suitable for use in a corresponding device, in particular in a medical or dental device, because a semiconductor element is more robust and durable compared to a halogen bulb.
  • the semiconductor element may be a light-emitting diode (semiconductor chip).
  • the light source further comprises an optical element for influencing the light emitted by the semiconductor element, wherein the optical element is arranged in front of the light emission surface.
  • the optical element forms a light exit window.
  • the optical element may be supported on the housing and / or be integrally connected to the housing.
  • the optical element is air and / or waterproof connected to the housing. It may therefore be provided, for example, that the optical element is hermetically, so air-tight and waterproof connected to the housing.
  • the light source can be improved in terms of their suitability for cleaning; the same applies to the device equipped with the light source.
  • the optical element directly contacts a wall region of the housing in a planar manner.
  • the optical element is advantageously plane-parallel, convex, biconvex or spherical shaped.
  • the optical element is advantageously made of glass, sapphire or a photoconductive polymer.
  • the light source further comprises a carrier on which the semiconductor element is arranged, preferably fixed, wherein the contact elements of the base are electrically connected to the carrier.
  • the carrier for this purpose has electrical contact surfaces which are electrically connected to the contact elements.
  • the carrier is made of an electrically insulating material, preferably of ceramic, silicon or plastic.
  • the carrier is made of a good heat-conducting material, preferably of ceramic, silicon or plastic or other material that conducts heat as well as one of the latter materials.
  • the light source further comprises a coating which is arranged on the carrier and which extends over the semiconductor element.
  • the coating may be a so-called globe top.
  • the housing has an opening, wherein the semiconductor element is arranged in a region of the opening.
  • the opening in the region may have a shape which is matched to the outer shape of the carrier, preferably at least partially corresponding with the latter.
  • the carrier may have a non-circular shape in horizontal section.
  • the opening may be a through-hole.
  • the region in which the semiconductor element is arranged may be a middle region of the through-opening.
  • the opening may be a depression
  • a dental device which has a light source according to the invention.
  • the advantage here is the Base of the light source adapted to the arranged in the device socket. As a result, a simple replacement of the light source can be achieved.
  • a light source for use in a device, in particular in a medical or dental
  • the light source has a preferably substantially cylindrical housing, as well as a semiconductor element arranged in the housing with a light emission surface, the housing consisting of an insulating material having an opening facing the light emission surface, which is closed by a transparent light exit element.
  • the opening is closed by the light outlet element air and / or waterproof.
  • the semiconductor element is advantageously arranged on a carrier arranged in the housing, in particular a carrier made of ceramic.
  • the housing can be made of ceramic.
  • a dental turbine handpiece or handpiece and contra-angle handpiece with an elongate grip sleeve and a turbine head or head drive located at the front end of the grip sleeve is proposed, the grip sleeve having in its lateral surface a recess in which a light source according to the invention is arranged.
  • the shape of the housing of the light source and the shape of the recess in the lateral surface are matched to one another. As a result, a twist protection can be realized.
  • FIGS. 2a and 2b are sketches with side views of two different variants of the carrier of the semiconductor element
  • FIG. 2c is a plan view of the arrangement shown in Fig. 2b,
  • FIGS. 3 a to 3 c are sketches with views from above of three different variants of the carrier form (with the optical element removed),
  • FIG. 4 shows a cross-sectional sketch of a second embodiment of a light source according to the invention
  • FIG. 5 is a bottom view of the light source shown in Fig. 4,
  • FIG. 8 shows a cross-sectional sketch of a third embodiment of a light source according to the invention
  • FIG. 9 is a cross-sectional sketch of a fourth embodiment of a light source according to the invention.
  • FIG. 10 shows an exemplary embodiment of a dental turbine handpiece or contra-angle handpiece with a light source according to the invention
  • FIG. 10 is a detail of FIG. 10, 12 is a sectional view taken along the in Fig. 10 with x - x section,
  • FIG. 13 shows a sketch of a variant of a turbine handpiece with exchangeable light source, with the light source removed
  • FIG. 14 like FIG. 13, but with the light source inserted, FIG.
  • FIG. 15 is a sectional view corresponding to FIG. 12 of the variant, FIG.
  • FIGS. 17 to 20 are sketches of different embodiments of the invention.
  • FIGS. 21a to 21c show views against the main emission direction on different variants of the light source
  • Figures 22a to 22c are sketches of a fifth embodiment of a light source according to the invention.
  • Fig. 1 a cross section through a first embodiment of a light source 1 according to the invention is sketched.
  • the light source 1 is intended for use in a device, for example in a medical or dental device.
  • the invention is not limited to use in medical devices. It can also be used, for example, generally in tools, such as electric drilling tools.
  • the light source 1 comprises a semiconductor element 3, which acts as a light source, that is to say a semiconductor element 3 which can emit light, for example a light-emitting diode or a semiconductor chip or a light-emitting diode.
  • the semiconductor element 3 has an active surface or light emission surface 6, which may be a flat surface. Vertical or normal to the light emitting surface 6 extends a 1, which is indicated by an arrow R. For easier description, the direction of the main emission direction R is denoted by "above" in accordance with the illustration of FIG.
  • the semiconductor element 3 is arranged in a housing 2, which is preferably made of an electrically insulating material, for example of plastic, glass or ceramic.
  • the housing 2 is made of a good thermal conductivity material in order to be able to carry away the heat generated by the semiconductor element 3 well.
  • the housing 2 may have a cylindrical outer shape.
  • the housing 2 has an opening in the form of a depression, in which the semiconductor element 3 is arranged. It is thus surrounded on all sides by the housing 2 in a horizontal section or in a section perpendicular to the main emission direction.
  • the light source 1 comprises a base 5, which extends from one of the light emitting surface 6 opposite side of the semiconductor element 3 from.
  • the pedestal 5 extends "downwardly" from the semiconductor element 3.
  • the pedestal 5 is intended to be inserted on a socket (not shown in Fig. 1) arranged in the dental appliance, for example
  • the pedestal 5 can therefore be shaped to fit a corresponding socket provided in existing dental appliances for receiving a known source of light, such as a halogen light source, enabling a particularly simple replacement of a corresponding known light source with one
  • the said socket can be a socket.
  • the dental device comprises a light guide, for example in the form of a glass rod, which is provided for directing light to a processing point provided for processing the device and the light source according to the invention is arranged relative to the light guide such that light is coupled from the light source into the light guide.
  • the base 5 furthermore has contact elements 8 and electrical lines 7, 9 for the power supply of the semiconductor element 3.
  • the contact elements 8 are formed by the upper end portions of the electrical leads 9; the reference numeral 7 designates those sections of the electrical lines which extend below the lower edge of the housing 2, with the sections 9 above the sections 7.
  • the contact elements 8 are arranged with their end regions between the semiconductor element 3 and the base or bottom of the recess of the housing 2. They stand - as indicated in Fig. 1 - obliquely upwards and are designed such that they can be bent downwards - so in the direction of the bottom of the depression -.
  • the housing 2 and the base 5 are integrally formed in the first embodiment and the electrical lines 7, 9 accordingly encapsulated or cast.
  • the base 5 can be arranged such that it is surrounded by the housing 2 with a first subarea pointing towards the semiconductor element 3 and projects out of the housing 2 with a second subarea lying opposite the first subarea.
  • the light source is suitable for use in a corresponding dental device.
  • a semiconductor element generally has a higher efficiency than a halogen lamp.
  • a semiconductor element can generally be made smaller in comparison with a halogen lamp, so that advantages also arise with respect to the size.
  • the light source has an optical element 12 for influencing the light emitted by the semiconductor element 3.
  • the optical element 12 is arranged in front of or above the light emission surface 6 of the semiconductor element 3 and can be a Light exit window, so form a light exit element, so that the semiconductor element 3 is protected thereby.
  • the recess of the housing 2 is closed at the top by the optical element 12. In this way, a protective function is formed for components which are located below the optical element 3 in the depression, that is to say for example for the semiconductor element 3 and the contact elements 8.
  • the optical element 12 is supported on the housing 2 in the first exemplary embodiment shown here.
  • a ring member 14 for example in the form of a sealing element made of an elastic material, so for example an O-ring serve.
  • a contact surface 13 may be provided which defines, for example, a partial region of a spherical surface.
  • the optical element 12 directly contacts the contact surface 13 of the housing 2 provided for this purpose with a partial area of its surface. This makes it possible to provide a particularly good protective function for the semiconductor element 3, as may be advantageous in the case of sterilization of the device, for example.
  • the optical element 12 and the housing 2 are air-tight and / or waterproof connected to each other, so for example, hermetically sealed.
  • the optical element 12 can be rotationally symmetrical in this case and be arranged so that the axis of symmetry to the surface normal of the light emitting surface 6 of the semiconductor element 3 is parallel and preferably extends through a center of the light emitting surface 6.
  • the optical element 12 may be a lens.
  • the optical element 12 may be, for example, plane-parallel, convex, biconvex or - as indicated in FIG. 1 - be spherical.
  • the optical element 12 may be made of glass, sapphire or a photoconductive polymer.
  • a carrier 10 is further provided, on which the semiconductor element 3 is arranged and preferably fixed and with which it is electrically connected.
  • the carrier 10 is electrically connected to the contact elements 8 of the base 5.
  • the carrier 10 as shown in the partial view of Fig. 2b, for example, on its underside corresponding contact surfaces 16 which are provided for electrical contact with the contact elements 8 of the base 5.
  • the contact surfaces 16 can be applied, for example, by means of PVD coating (PVD: physical vapor deposition) or screen printing.
  • the carrier 10 is preferably made of an electrically insulating material, for example of ceramic, silicon or plastic. Such a material is also advantageous insofar as it conducts heat comparatively well and thus can contribute to the fact that heat, which is generated by the semiconductor element 3 during operation, is removed particularly effectively.
  • the carrier may be in the form of a plate, that is to say be a pure flat material or, as indicated in Fig. 2b, may have the shape of a pot or "cup.”
  • the carrier provided with the reference numeral 10 '.
  • a cup-shaped carrier 10 may be provided to protect the semiconductor element 3, that this is provided with a coating 17 ("Globe Top"), which is arranged on the support 10 and in the interior formed by the pot and the Preferably, the semiconductor element 3 is completely covered by the coating 17.
  • the coating 17 may be formed by a potting compound
  • the coating 17 may protect the semiconductor element 3, in particular, from contact and environmental influences, such as moisture and the like an existing existing within the "pot” internal wiring of the Semiconductor element 3 may be covered by the coating 17 and protected.
  • the coating 17 may be designed to terminate with the lateral edge of the "pot” such that the upper edge of the pot and the upper edge of the coating 17 lie in one plane ,
  • the unit consisting of the semiconductor element 3, the carrier 10 and optionally the coating 17 is also referred to as "lighting element" 11.
  • FIG. 2c shows a plan view of the carrier 10 shown in side view in FIG. 2b. It can be seen that in this form the carrier 10 has a rectangular shape or contour in horizontal section. The carrier 10 is thus cuboid in this case together with the coating 17.
  • the housing 2 forms a carrier mount for the carrier 10.
  • the shape of the carrier mount can advantageously be adapted to the outer shape of the carrier 10. It can thus be advantageously provided that the shape of the carrier 10 on the one hand and the shape of the recess of the housing 2 and the support frame formed by the housing 2 on the other hand are coordinated so that the carrier 10 with the semiconductor element 3 arranged thereon form-fit in the Carrier socket can be used.
  • the depression has in its lower region a wall with a rectangular cross-section which corresponds in shape and size to the outer shape of the carrier 10.
  • the carrier 10 can be particularly easily arranged in a defined orientation and position in the recess of the housing 2.
  • the reference numeral 19 denotes the contour of the carrier 10 or of the illumination element 11, with the reference numeral 20 is the contour of the carrier mount or the recess.
  • the outer shape or the horizontal cross-section of the carrier 10 forms a rectangle, a polygon, a circle segment, a circle with groove or cam or the like, as exemplified in Figures 3 a, 3 b and 3c sketched each showing a top view with the optical element 12 removed.
  • FIGS. 3a and 3b it can be achieved, in particular, by means of a suitable choice of this shape, that the carrier 10 is only in clear form Alignment can be introduced into the recess. In this way, a false electrical contact between the carrier 10 and the contact elements 8 of the base 5 can be reliably prevented.
  • the semiconductor element 3 is square in horizontal section, and consequently the light-emitting surface 6 is square, the carrier 10 being arranged relative to the housing 2, the center of the light emission surface 6 coincides with the emission direction R.
  • the support frame formed by the housing is formed such that the carrier 10 can be guided guided therein from above against the resilient contact elements 8 of the base 5.
  • the carrier 10 with an insertion of the optical element 12 by the latter with its contact surfaces 16 against the electrical
  • the recess may be shaped so that a press-in depth of the optical element 12 is limited by the recess or by the carrier mount.
  • FIG. 4 shows a cross section through a second exemplary embodiment of a light source according to the invention.
  • first embodiment only differences to the first embodiment will be discussed. Unless otherwise stated, the comments on the first embodiment apply analogously. For identical or corresponding components, the same reference numerals are chosen. The same applies to the other embodiments or forms.
  • the opening of the housing 2 is not a depression, but a passage opening.
  • the passage opening extends in the example shown from top to bottom along the main emission R.
  • the base 5 and the housing 2 are formed in two parts.
  • an adhesive bond may be provided for holding the base 5 relative to the housing 2, an adhesive bond may be provided.
  • a corresponding splice 25 is indicated.
  • the base 5 is arranged with a first portion within the passage opening of the housing 2 and protrudes with a second portion down from the housing 2.
  • Reference numeral 18 denotes a contact portion of the socket 5 for connection to the device-side drive.
  • connection between the base 5 and the housing 2 is such that the base 5 can be inserted into the housing only in the correct rotational position.
  • a corresponding, non-circular in horizontal cross-section shape of the base 5 and the housing 2 may be provided. An example of this is indicated in Fig. 5, in which a view from below of the base 5 and the housing 2 is shown.
  • the optical element 12 is arranged such that it closes the passage opening on that side of the passage opening which faces the light emission direction R.
  • a ring element 14 made of elastic material, for example an O-ring may be provided.
  • Fig. 6 shows a view from above - with the optical element 12 removed and Fig. 7 is a bottom view - with the base removed 5.
  • reference numeral 24 is the corresponding inner contour of the housing 2 and the through hole for receiving the base 5 and for alignment with respect to the lighting element 11.
  • the carrier 10 may be held analogous to the first exemplary embodiment. But it can also be provided a projection in the passage opening, which serves as an attachment or attachment for holding the carrier 10.
  • a third embodiment is outlined. It differs from the second embodiment in that the optical element 12 is held with the housing 2 by a clamping connection, for example a snap connection.
  • a fourth embodiment is outlined.
  • the peculiarity of this exemplary embodiment is that the optical element 12 and the housing 2 are made in one piece.
  • the housing 2 and the optical element 12 can be made for example of glass or transparent polymer.
  • the housing 2 has, in a region which points to the main emission direction R, a conical region which merges in a form-fitting manner into the spherical shape of the optical element 12 chosen here. It can be provided that the optical element 12 is fused to the housing 2 and forms a unit in this way. It can therefore be provided a one-piece connection between the housing 2 and the optical element 12.
  • This embodiment enables a particularly reliable protection of the semiconductor element 3 from above or from the side of the optical element 12 forth.
  • FIG. 22a shows a partially transparent representation of the assembled light source
  • Fig. 22b shows the parts base 5, housing 2 and optical element 12 of the light source in a separate state
  • FIG. 22 c shows a further illustration in which-in comparison to FIG. 22 b-two further components, namely the lighting element 11 and a series resistor 60, are shown separated from the base 5.
  • the contact elements 7, as well as the (not separately designated in Figures 22a to 22c) contact elements 8, 9 may be formed as a conductor pattern or short conductor structure on the outer surface of the base 5. In the lower part of the base 5, they can represent the contact to the device-side version.
  • the optical element 12 - for example in the form of a glass ball - and the base 5 may be connected via snap connections to the housing 2.
  • a seal with an adhesive may be provided in each case.
  • the base 5 can have a recess 61 in which the series resistor 60 can be arranged.
  • the contact element 7 may be guided through this recess 61 and the series resistor 60 may be electrically connected there to the contact element 7.
  • Series resistor 60 may be electrically connected via solder joints with the conductor structure or with the contact elements 7, 8, 9.
  • lighting element 11 and resistor 60 also resilient contacts can be provided. Due to the filigree parts, however, it is advantageous to deposit the contacts and lines directly on the base 5 chemically / galvanically.
  • an activatable by laser beam plastic can be used for the base 5 and the conductor structure by means of laser beam generated (exposed). On the activated surfaces, the conductor structure can then be chemically deposited and electrolytically thickened to the required thickness (for example 30 ⁇ m Cu / 5 ⁇ m Ni / 1 ⁇ m Au).
  • FIGS. 10 to 12 A further exemplary embodiment of a light source according to the invention is shown in FIGS. 10 to 12, which is particularly suitable for use in a dental turbine handpiece 26 or straight and contra-angle handpiece.
  • Fig. 10 shows a schematic view of such a turbine handpiece 26 and hand and elbow; at the front end of the device can be seen a turbine head 27 and head drive and a used in the turbine head 27 and head drive machining tool 29, which may be, for example, a drill.
  • FIG. 11 shows a detail view from FIG. 10, specifically from the area correspondingly marked in FIG. 10;
  • FIG. 12 shows a sectional view, along the section designated by x-x in FIG. 11.
  • the reference numerals used above are in the following analogous meaning accepted. Unless otherwise stated, the above statements apply accordingly.
  • the light source has a preferably substantially cylindrical housing 2, and a semiconductor element 3 arranged in the housing 2 with a light emission surface 6.
  • the semiconductor element 3 may in turn be supported by a preferably ceramic carrier 10.
  • the housing 2 is made of an insulating material, such as ceramic, and has an opening facing the light emitting surface 6 of the semiconductor element 3, which is closed by the optical element 12, which may be a transparent light exit element.
  • the housing 2 is preferably flat.
  • the housing may be cylindrical, wherein the height of the corresponding cylinder is smaller than its diameter.
  • the light source is arranged on the device, ie here on the dental turbine handpiece 26 or handpiece and angle piece, such that the optical element 12 directly forms an outer wall region of the device.
  • the device in a wall 30 of the sleeve of the device, in the vicinity of the turbine head 27 and head drive a - in the figures 11 and 12 outlined - provided bulge, in which the light source is arranged.
  • the light source is arranged relative to the remaining turbine handpiece 26 or handpiece and contra-angle in such a way that it can serve for illuminating a processing point to be machined with the turbine handpiece 26 or handpiece and angle piece.
  • the footprint is designated by the reference numeral 28.
  • the illumination area 28 extends around the main emission direction R and encompasses a region around the end of the processing tool 29.
  • the light source can, for example, be arranged so close to the turbine head 27 that the main emission direction R forms an angle ⁇ with the longitudinal axis or rotation axis of the processing tool 29 of a maximum of 60 °, preferably at most 45 °.
  • the electrical contacting of the light source may be provided at the bottom of the bulge, for example by means of soldered connection.
  • reference numeral 33 denotes a contact with the device-side drive.
  • This contact 33 may be provided by Kapton-based flex conductor (Kapton backing foil) or may be provided by means of MID (molded interconnect devices), for example, on the outer sleeve of the device.
  • the contacting 33 can also be provided inside the turbine handpiece, for example inside or in the wall 30.
  • the optical element 12 is advantageously sealed to the housing 2 with a sterilizable adhesive.
  • the optical element 12 may be formed by a plane-parallel disc.
  • the optical element 12 may have a prism cut.
  • the optical element 12 may be made of glass, sapphire, pressed glass or transparent polymer, for example.
  • the optical axis of the optical element 12 can advantageously be aligned with the intended processing point of the turbine handpiece 26 or handpiece and angle piece, as indicated in FIG. 10; it can coincide with the main emission direction R.
  • FIGS. 13 to 15 show a variant of the last-mentioned light source.
  • the difference is, in particular, that the light source according to this variant is replaceably provided in the turbine handpiece 26 or handpiece and contra-angle handpiece.
  • FIG. 13 shows the situation with the light source removed
  • FIG. 14 the installation situation
  • Fig. 15 shows a section transverse to the longitudinal axis of the turbine handpiece 26 and hand and elbow.
  • a bulge or recess 31 is provided for this purpose, which is suitable for receiving the light source.
  • the shape of the housing 2 of the light source and the shape of the recess 31 in the lateral surface of the device are matched to one another.
  • the recess 31 may have a shape corresponding to the outer shape of the housing 2 such that the light source can be inserted into the recess 31 only in the intended orientation.
  • a dense, for example air and / or watertight connection is provided between the light source and the wall 30.
  • a sealing element 52 for example in the form of an O-ring serve. This is advantageous, for example, with respect to a sterilisability of the turbine handpiece 26 or handpiece and angle piece.
  • the resilient contact elements 8 may be provided on the housing 2 in this case.
  • the contact area 18 of the resilient contact elements 8 may be provided on the housing 2 in this case.
  • Contact elements 8 of the light source at the bottom of the recess 31 may be provided.
  • a motor handpiece is sketched with a light source according to the invention.
  • the motor handpiece comprises a handpiece and contra-angle handpiece 40, a glass rod 41, which serves as a light guide, a light exit region 42 at the front end of the glass rod 41, a motor part 43, a coupling part 44, a hose part 45.
  • Reference numeral 46 is the interface between the Handpiece and angle 40 and the motor part 43 is designated.
  • the light source is provided at the boundary between the handpiece and elbow 40 and the motor part 43.
  • the light source is replaceable provided in the motor handpiece.
  • FIGS. 17 to 20 Sketches for different embodiments of the light source and the holder and electrical connection of the light source in the motor part 43 are shown in FIGS. 17 to 20.
  • plug sockets 50 are provided for the electrical connection of the light source to the motor-internal electrical lead 51;
  • the motor-internal electric line 51 leads to the coupling part 44 or to the tube part 45.
  • the plug sleeves 50 are connected both to the housing 2 and to the base 5.
  • riveting, pressing or crimping can be provided for the electrical connections to the motor-side lines.
  • sealing and fixing the housing 2 in the motor part 43 may serve a sealing element, for example in the form of an O-ring 52.
  • resilient, preferably cylindrical contact pins 49 are provided for the electrical connection between the lighting element 11 and the plug sleeves 50.
  • the end of the light guide or glass rod 41 facing the motor part can be seen in FIG.
  • the relative arrangement between the light emitting surface 6 and the light guide 41 is such that the center of the light emitting surface 6 lies on the longitudinal axis of the end portion of the light guide 41; In this way, light from the light emitting surface 6 is particularly effectively coupled into the light guide 41.
  • Fig. 19a a variant with a circuit board 53 is shown.
  • the printed circuit board 53 can be used to adapt the supply voltage to the requirements of
  • the printed circuit board 53 is preferably made of ceramic and has electrical conductors, contact areas and soldering areas.
  • a spring contact region 55 is used for the electrical connection between the printed circuit board 53 and the illumination element 11.
  • FIG. 19b a section of the light source is shown, which is rotated by 90 ° with respect to the illustration from FIG.
  • solder joints 20 are provided between the light source and the printed circuit board 53.
  • the carrier 10 is soldered directly to the printed circuit board (ceramic substrate).
  • electrical components 57 are provided which form an electrical circuit on the circuit board 53 for level adjustment of the semiconductor element 3.
  • FIG. 21 a shows a view of the light source opposite to the main emission direction.
  • the housing 2 may have a non-circular contour in this section, for example, the contour may be given by a circular line with a flattening 48.
  • the motor part housing 47 may have a corresponding shape, so that a clear positional orientation between these two components 2, 47 is ensured. This makes it possible to realize an anti-rotation, which can contribute in particular to ensure the intended electrical contact.
  • FIGS. 21b and 21c show two further variants. With the exception of the flattening 48, FIGS. 21a to 21c correspond to FIGS. 3a to 3c.

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Lichtquelle (1) zur Nutzung in einem Gerät, beispielsweise in einem zahnmedizinischen Gerät, mit einem in einem Gehäuse (2) angeordneten Halbleiterelement (3), wobei das Halbleiterelement (3) eine Lichtabgabefläche (6) aufweist. Weiterhin weist die Lichtquelle (1) einen Sockel (5) auf, der sich von einer der Lichtabgabefläche (6) gegenüberliegenden Seite des Halbleiterelements (3) aus erstreckt und der dafür vorgesehen ist, an einer in dem Gerät angeordneten Fassung eingesetzt zu werden, wobei der Sockel (5) Kontaktelemente (8) und Leitungen (7) zur Stromversorgung des Halbleiterelements (3) aufweist. Die Lichtquelle (1) ist besonders robust und langlebig.

Description

Lichtquelle für ein zahnmedizinisches Gerät
Die Erfindung betrifft eine Lichtquelle zur Nutzung in einem Gerät, insbesondere in einem medizinischen oder zahnmedizinischen Gerät. Außerdem betrifft die Erfindung ein medizinisches oder zahnmedizinisches Gerät, insbesondere ein zahnmedizinisches Turbinenhandstück mit einer derartigen Lichtquelle.
Bei zahnmedizinischen Geräten ist oft eine Lichtquelle vorgesehen, um beispielsweise eine Bearbeitungsstelle, beispielsweise eine Umgebung eines Bohrers, zu beleuchten. Üblicherweise werden in zahnmedizinischen Geräten, beispielsweise zahnmedizinischen Handgeräten oder Turbinenhandstücken als Lichtquellen Halogenleuchtmittel eingesetzt, wobei das Licht dann über einen Glasstab zu einer Lichtaustrittsstelle des Geräts geführt wird. Diese Leuchtmittel eignen sich für einen Einsatz in derartigen Geräten insofern, als sie im Allgemeinen relativ helles Licht erzeugen können. Nachteilig ist allerdings ihre vergleichsweise limitierte Lebensdauer. Insbesondere werden die Halogenlampen durch Wärmeentwicklung und durch Vibrationen in der Regel stark beansprucht, was sich nachträglich auf ihre Lebensdauer auswirkt. Auch die Lichtausbeute ist vergleichsweise gering. In der Praxis hat sich gezeigt, dass derartige Halogenlampen häufig ausfallen, die Behandlung unterbrochen und eine Ersatzlampe eingesetzt werden muss.
Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zu Grunde, eine Lichtquelle zur Nutzung in einem Gerät, insbesondere in einem medizinischen oder zahnmedizinischen Gerät mit verbesserten Eigenschaften, sowie ein entsprechend verbessertes Gerät anzugeben.
Diese Aufgabe wird gemäß der Erfindung mit den in den unabhängigen Ansprüchen genannten Gegenständen gelöst. Besondere Ausführungsarten der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Gemäß der Erfindung ist eine Lichtquelle zur Nutzung in einem Gerät, insbesondere in einem medizinischen oder zahnmedizinischen Gerät vorgesehen, die ein in einem Gehäuse angeordnetes Halbleiterelement aufweist, wobei das Halbleiterelement eine Lichtabgabefläche aufweist; weiterhin weist die Lichtquelle einen Sockel auf, der sich von einer der Lichtabgabefläche gegenüberliegenden Seite des Halbleiterelements aus erstreckt und der dafür vorgesehen ist, an einer in dem Gerät angeordneten Fassung eingesetzt zu werden. Der Sockel weist dabei Kontaktelemente und Leitungen zur Stromversorgung des Halbleiterelements auf.
Eine derartige Lichtquelle eignet sich besonders zum Einsatz in einem entsprechenden Gerät, insbesondere in einem medizinischen oder zahnmedizinischen Gerät, weil ein Halbleiterelement im Vergleich zu einem Halogenleuchtmittel robuster und langlebiger ist.
Das Halbleiterelement kann eine Leuchtdiode (Halbleiterchip) sein.
Vorteilhaft weist die Lichtquelle weiterhin ein optisches Element zur Beeinflussung des von dem Halbleiterelement abgestrahlten Lichts auf, wobei das optische Element vor der Lichtabgabefläche angeordnet ist. Weiterhin vorteilhaft bildet das optische Element ein Lichtaustrittsfenster. Das optische Element kann dabei an dem Gehäuse gehaltert sein und/oder einstückig mit dem Gehäuse verbunden sein.
Vorzugsweise ist das optische Element luft- und/oder wasserdicht mit dem Gehäuse verbunden. Es kann also beispielsweise vorgesehen sein, dass das optische Element hermetisch, also luft- und wasserdicht mit dem Gehäuse verbunden ist. Hierdurch kann die Lichtquelle hinsichtlich ihrer Eignung zur Reinigung verbessert werden; entsprechendes gilt für das mit der Lichtquelle bestückte Gerät.
Es kann vorgesehen sein, dass das optische Element unmittelbar einen Wandbereich des Gehäuses flächig kontaktiert.
Das optische Element ist dabei vorteilhaft planparallel, konvex, bikonvex oder kugelförmig geformt. Das optische Element besteht vorteilhaft aus Glas, Saphir oder einem lichtleitenden Polymer.
Vorteilhaft weist die Lichtquelle weiterhin einen Träger auf, an dem das Halbleiterelement angeordnet, vorzugsweise fixiert ist, wobei die Kontaktelemente des Sockels elektrisch mit dem Träger verbunden sind. Dabei kann vorgesehen sein, dass der Träger hierzu elektrische Kontaktflächen aufweist, die elektrisch mit den Kontaktelementen verbunden sind.
Vorteilhaft ist der Träger aus einem elektrisch isolierenden Material gefertigt, vorzugsweise aus Keramik, Silizium oder Kunststoff.
Vorteilhaft ist der Träger aus einem gut wärmeleitenden Material gefertigt, vorzugsweise aus Keramik, Silizium oder Kunststoff oder einem sonstigen Material, das ähnlich gut Wärme leitet, wie eines der zuletzt genannten Materialien.
Vorteilhaft weist die Lichtquelle weiterhin einen Überzug auf, der auf dem Träger angeordnet ist und der sich über das Halbleiterelement erstreckt. Beispielsweise kann es sich bei dem Überzug um einen so genannten Globe Top handeln.
Weiterhin vorteilhaft weist das Gehäuse eine Öffnung auf, wobei das Halbleiterelement in einem Bereich der Öffnung angeordnet ist. Dabei kann die Öffnung in dem Bereich eine Form aufweisen, die auf die äußere Form des Trägers abgestimmt ist, vorzugsweise mit letzterer zumindest teilweise korrespondiert. Beispielsweise kann der Träger eine im Horizontalschnitt unrunde Form aufweisen. Hierdurch kann ein Schutz vor einer falschen Orientierung des Trägers gegenüber dem Gehäuse erzielt werden.
Bei der Öffnung kann es sich um eine Durchgangsöffnung handeln. Dabei kann der Bereich, in dem das Halbleiterelement angeordnet ist, ein mittlerer Bereich der Durchgangsöffnung sein. Alternativ kann die Öffnung eine Vertiefung sein
Gemäß einem weiteren Aspekt der Erfindung ist ein zahnmedizinisches Gerät vorgesehen, das eine erfindungsgemäße Lichtquelle aufweist. Vorteilhaft ist dabei der Sockel der Lichtquelle an die in dem Gerät angeordnete Fassung angepasst. Hierdurch lässt sich ein einfacher Austausch der Lichtquelle erzielen.
Gemäß einem noch weiteren Aspekt der Erfindung ist eine Lichtquelle zur Nutzung in einem Gerät, insbesondere in einem medizinischen oder zahnmedizinischen
Turbinenhandstück bzw. Hand- und Winkelstück, vorgesehen. Die Lichtquelle weist ein vorzugsweise im Wesentlichen zylinderförmiges Gehäuse, sowie ein in dem Gehäuse angeordnetes Halbleiterelement mit einer Lichtabgabefläche auf, wobei das aus einem isolierenden Material bestehende Gehäuse eine der Lichtabgabefläche zugewandte Öffnung aufweist, welche durch ein transparentes Lichtaustrittselement abgeschlossen ist.
Es können auch mehrere entsprechende Ausnehmungen mit mehreren entsprechenden Lichtquellen vorgesehen sein.
Vorteilhaft ist dabei die Öffnung durch das Lichtaustrittselement luft- und/oder wasserdicht abgeschlossen.
Vorteilhaft ist das Halbleiterelement auf einem in dem Gehäuse angeordneten Träger, insbesondere einem Träger aus Keramik, angeordnet. Das Gehäuse kann aus Keramik bestehen.
Weiterhin wird ein Zahnmedizinisches Turbinenhandstück bzw. Hand- und Winkelstück mit einer länglichen Griffhülse, sowie einer am vorderen Ende der Griffhülse befindlichen Turbinenkopf bzw. Kopftrieb vorgeschlagen, wobei die Griffhülse in ihrer Mantelfläche eine Ausnehmung aufweist, in der eine erfindungsgemäße Lichtquelle angeordnet ist. Vorteilhaft ist dabei die Form des Gehäuses der Lichtquelle und die Form der Ausnehmung in der Mantelfläche aufeinander abgestimmt. Hierdurch lässt sich ein Verdrehschutz realisieren.
Die Erfindung wird im Folgenden anhand von Ausführungsbeispielen und mit Bezug auf die Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen: Fig. 1 eine Querschnitt-Skizze eines ersten Ausfiihrungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Lichtquelle,
Figuren 2a und 2b Skizzen mit Seitenansichten zu zwei unterschiedlichen Varianten des Trägers des Halbleiterelements,
Fig. 2c eine Aufsicht auf die in Fig. 2b gezeigte Anordnung,
Figuren 3a bis 3c Skizzen mit Ansichten von oben zu drei unterschiedlichen Varianten der Trägerform (bei abgenommenem optischen Element),
Fig. 4 eine Querschnitt-Skizze eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Lichtquelle,
Fig. 5 eine Ansicht von unten auf die in Fig. 4 gezeigte Lichtquelle,
Fig. 6 eine Ansicht von oben (bei abgenommenem optischen Element),
Fig. 7 eine Ansicht von unten (bei entferntem Sockel),
Fig. 8 eine Querschnitt-Skizze eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfϊndungsgemäßen Lichtquelle,
Fig. 9 eine Querschnitt-Skizze eines vierten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Lichtquelle,
Fig. 10 ein Ausführungsbeispiel eines zahnärztlichen Turbinenhandstücks bzw. Hand- und Winkelstücks mit einer erfindungsgemäßen Lichtquelle,
Fig. 11 ein Detail aus Fig. 10, Fig. 12 eine Schnittdarstellung längs des in Fig. 10 mit x - x bezeichneten Schnitts,
Fig. 13 eine Skizze zu einer Variante eines Turbinenhandstücks mit wechselbarer Lichtquelle, bei herausgenommener Lichtquelle,
Fig. 14 wie Fig. 13, jedoch bei eingesetzter Lichtquelle,
Fig. 15 eine der Fig. 12 entsprechende Schnittdarstellung der Variante,
Fig. 16 ein erfindungsgemäßes dentales Motorhandstück,
Figuren 17 bis 20 Skizzen zu unterschiedlichen Ausführungsformen der
Lichtquelle in einem Motorhandstücks,
Figuren 21a bis 21 c Ansichten entgegen der Hauptabstrahlrichtung auf unterschiedliche Varianten der Lichtquelle, und
Figuren 22a bis 22 c Skizzen zu einem fünften Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Lichtquelle.
In Fig. 1 ist ein Querschnitt durch ein erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Lichtquelle 1 skizziert. Die Lichtquelle 1 ist zur Nutzung in einem Gerät, beispielsweise in einem medizinischen oder zahnmedizinischen Gerät vorgesehen. Allgemein ist die Erfindung aber nicht auf den Einsatz bei medizinischen Geräten beschränkt. Sie kann auch beispielsweise allgemein bei Werkzeugen, beispielsweise elektrischen Bohrwerkzeugen zum Einsatz kommen.
Die Lichtquelle 1 umfasst ein Halbleiterelement 3, das als Leuchtmittel fungiert, also ein Halbleiterelement 3, das Licht abstrahlen kann, beispielsweise eine Leuchtdiode oder einen Halbleiterchip bzw. eine Licht emittierende Diode. Das Halbleiterelement 3 weist eine aktive Fläche bzw. eine Lichtabgabefläche 6 auf, die eine ebene Fläche sein kann. Senkrecht bzw. normal zu der Lichtabgabefläche 6 erstreckt sich eine „Hauptabstrahlrichtung" der Lichtquelle, die in der Fig. 1 mit einem Pfeil R angedeutet ist. Zur leichteren Beschreibung wird im Folgenden - entsprechend der Darstellung aus Fig. 1 - mit „oben" die Richtung der Hauptabstrahlrichtung R bezeichnet.
Das Halbleiterelement 3 ist in einem Gehäuse 2 angeordnet, das vorzugsweise aus einem elektrisch isolierenden Werkstoff, beispielsweise aus Kunststoff, Glas oder Keramik gefertigt ist. Vorzugsweise besteht das Gehäuse 2 aus einem gut wärmeleitfähigen Material, um die von dem Halbleiterelement 3 erzeugte Wärme gut abtransportieren zu können. Das Gehäuse 2 kann eine zylindrische Außenform haben.
Beim ersten Ausfuhrungsbeispiel weist das Gehäuse 2 eine Öffnung in Form einer Vertiefung auf, in der das Halbleiterelement 3 angeordnet ist. Es ist somit in einem horizontalen Schnitt bzw. in einem Schnitt senkrecht zur Hauptabstrahlrichtung allseits von dem Gehäuse 2 umgeben.
Weiterhin umfasst die Lichtquelle 1 einen Sockel 5, der sich von einer der Lichtabgabefläche 6 gegenüber liegenden Seite des Halbleiterelements 3 aus erstreckt. Mit Bezug auf die Fig. 1 erstreckt sich somit der Sockel 5 von dem Halbleiterelement 3 aus nach „unten". Der Sockel 5 ist dafür vorgesehen, an einer in dem beispielsweise zahnmedizinischen Gerät angeordneten Fassung (in Fig. 1 nicht gezeigt) eingesetzt zu werden. Vorteilhaft kann der Sockel 5 daher so geformt sein, dass er auf eine entsprechende Fassung passt, wie sie in existierenden zahnmedizinischen Geräten zur Aufnahme einer bekannten Lichtquelle, beispielsweise einer Halogenlichtquelle, vorgesehen ist. Dies ermöglicht einen besonders einfachen Austausch einer entsprechenden bekannten Lichtquelle gegen eine erfindungsgemäße Lichtquelle. Insbesondere kann die genannte Fassung eine Steckfassung sein.
Es kann vorgesehen sein, dass das zahnmedizinische Gerät einen Lichtleiter, beispielsweise in Form eines Glasstabs aufweist, der zur Leitung von Licht zu einer zur Behandlung mit dem Gerät vorgesehenen Bearbeitungsstelle vorgesehen ist und dabei die erfindungsgemäße Lichtquelle derart relativ zu dem Lichtleiter angeordnet ist, dass Licht von der Lichtquelle in den Lichtleiter eingekoppelt wird. Der Sockel 5 weist weiterhin Kontaktelemente 8 und elektrische Leitungen 7, 9 zur Stromversorgung des Halbleiterelements 3 auf. Die Kontaktelemente 8 sind dabei durch die oberen Endbereiche der elektrischen Leitungen 9 gebildet; mit dem Bezugszeichen 7 sind dabei diejenigen Abschnitte der elektrischen Leitungen bezeichnet, die sich unterhalb des Unterrands des Gehäuses 2 erstrecken, mit 9 die Abschnitte oberhalb der Abschnitte 7.
Im gezeigten Beispiel sind die Kontaktelemente 8 mit ihren Endbereichen zwischen dem Halbleiterelement 3 und dem Grund bzw. Boden der Vertiefung des Gehäuses 2 angeordnet. Sie stehen dabei - wie in Fig. 1 angedeutet - schräg nach oben vor und sind derart ausgebildet, dass sie federnd nach unten - also in Richtung auf den Boden der Vertiefung zu - gebogen werden können.
Wie in Fig. 1 angedeutet, sind beim ersten Ausführungsbeispiel das Gehäuse 2 und der Sockel 5 einteilig ausgebildet und die elektrischen Leitungen 7, 9 dementsprechend umspritzt bzw. eingegossen.
Der Sockel 5 kann insbesondere so angeordnet sein, dass er mit einem ersten Teilbereich, der zu dem Halbleiterelement 3 hin weist, von dem Gehäuse 2 umgeben ist und mit einem zweiten Teilbereich, der dem ersten Teilbereich gegenüber liegt, aus dem Gehäuse 2 heraus vorsteht.
Die Lichtquelle eignet sich dafür, in einem entsprechenden zahnmedizinischen Gerät eingesetzt zu werden. Vorteilhaft ist hierbei unter anderem, dass die Lebensdauer eines Licht emittierenden Halbleiterelements im Allgemeinen deutlich länger ist, als die Lebensdauer eines Halogenleuchtmittels. Auch weist im Allgemeinen ein Halbleiterelement einen höheren Wirkungsgrad auf als eine Halogenlampe. Weiterhin lässt sich ein Halbleiterelement gegenüber einer Halogenlampe im Allgemeinen kleiner ausführen, so dass sich auch hinsichtlich der Baugröße Vorteile ergeben.
Weiterhin weist die Lichtquelle gemäß dem hier gezeigten Ausführungsbeispiel ein optisches Element 12 zur Beeinflussung des von dem Halbleiterelement 3 abgestrahlten Lichts auf. Das optische Element 12 ist dabei vor bzw. oberhalb der Lichtabgabefläche 6 des Halbleiterelements 3 angeordnet und kann dabei ein Lichtaustrittsfenster, also ein Lichtaustrittselement bilden, so dass das Halbleiterelement 3 hierdurch geschützt ist. Im gezeigten Beispiel wird die Vertiefung des Gehäuses 2 nach oben hin durch das optische Element 12 verschlossen. Hierdurch ist eine Schutzfunktion für Bauteile gebildet, die sich unterhalb des optischen Elements 3 in der Vertiefung befinden, also beispielsweise für das Halbleiterelement 3 und die Kontaktelemente 8.
Das optische Element 12 ist beim hier gezeigten ersten Ausführungsbeispiel an dem Gehäuse 2 gehaltert. Hierzu kann beispielsweise, wie in Fig. 1 angedeutet, ein Ringelement 14, beispielsweise in Form eines Dichtelements aus einem elastischen Material, also beispielsweise ein O-Ring, dienen.
Außerdem kann vorgesehen sein, dass - wie ebenfalls in Fig. 1 angedeutet - die Form des optischen Elements 12 und die Form des Gehäuses 2 so aufeinander abgestimmt sind, dass ein flächiger Kontakt zwischen den beiden Bauteilen 12, 2 hergestellt ist, wenn diese sich in der vorgesehenen gegenseitigen Einbaulage befinden. Dabei kann eine Kontaktfläche 13 vorgesehen sein, die beispielsweise einen Teilbereich einer Kugelfläche definiert. Das optische Element 12 kontaktiert also in diesem Fall mit einem Teilbereich seiner Oberfläche unmittelbar die hierfür vorgesehene Kontaktfläche 13 des Gehäuses 2. Hierdurch kann eine besonders gute Schutzfunktion für das Halbleiterelement 3 gebildet sein, wie sie beispielsweise im Fall einer Sterilisation des Geräts vorteilhaft sein kann.
Vorzugsweise sind das optische Element 12 und das Gehäuse 2 luft- und/oder wasserdicht miteinander verbunden, also beispielsweise hermetisch dicht verbunden.
Vorteilhaft kann dabei das optische Element 12 rotationssymmetrisch geformt sein und dabei so angeordnet sein, dass die Symmetrieachse zu der Flächennormale der Lichtabgabefläche 6 des Halbleiterelements 3 parallel ist und dabei vorzugsweise durch einen Mittelpunkt der Lichtabgabefläche 6 verläuft.
Das optische Element 12 kann eine Linse sein. Das optische Element 12 kann beispielsweise planparallel, konvex, bikonvex oder - wie in Fig. 1 angedeutet - kugelförmig sein. Das optische Element 12 kann aus Glas, Saphir oder einem lichtleitenden Polymer bestehen.
Beim gezeigten Ausführungsbeispiel ist weiterhin ein Träger 10 vorgesehen, an dem das Halbleiterelement 3 angeordnet und vorzugsweise fixiert ist und mit dem es elektrisch verbunden ist. Der Träger 10 ist dabei elektrisch mit den Kontaktelementen 8 des Sockels 5 verbunden. Hierzu kann der Träger 10, wie in der Teildarstellung aus Fig. 2b ersichtlich, beispielsweise an seiner Unterseite entsprechende Kontaktflächen 16 aufweisen, die zum elektrischen Kontakt mit den Kontaktelementen 8 des Sockels 5 vorgesehen sind. Vorzugsweise sind die Kontaktflächen 16 außen auf dem Träger 10, und zwar auf der dem Halbleiterelement 3 gegenüberliegenden Außenfläche angeordnet. Die Kontaktflächen 16 können beispielsweise mittels PVD-Beschichtung (PVD: physical vapour deposition) oder Siebdruck etc. aufgebracht sein.
Der Träger 10 ist dabei vorzugsweise aus einem elektrisch isolierenden Material gefertigt, beispielsweise aus Keramik, Silizium oder Kunststoff. Ein derartiges Material ist auch insoweit vorteilhaft, als es Wärme vergleichsweise gut leitet und somit dazu beitragen kann, dass Wärme, die im Betrieb von dem Halbleiterelement 3 erzeugt wird, besonders effektiv abtransportiert wird.
Der Träger kann - wie in Fig. 2a angedeutet - die Form einer Platte haben, also ein reines Flachmaterial sein oder - wie in Fig. 2b angedeutet - die Form eines Topfes oder „Napfes" haben. Zur Unterscheidung ist die in Fig. 2a gezeigte Variante des Trägers mit dem Bezugszeichen 10' versehen.
Insbesondere im Fall eines topffÖrmigen Trägers 10 kann zum Schutz des Halbleiterelements 3 vorgesehen sein, dass dieses mit einem Überzug 17 („Globe Top") versehen ist, der auf dem Träger 10 bzw. in dem von dem Topf gebildeten Innenraum angeordnet ist und der sich über das Halbleiterelement 3 erstreckt. Vorzugsweise wird von dem Überzug 17 das Halbleiterelement 3 vollständig abgedeckt. Der Überzug 17 kann durch eine Vergussmasse gebildet sein. Durch den Überzug 17 kann das Halbleiterelement 3 insbesondere vor Berührung und Umwelteinflüssen, wie Feuchte und ähnlichem geschützt werden. Auch eine etwaig vorhandene innerhalb des „Topfes" verlaufende interne Verdrahtung des Halbleiterelements 3 kann von dem Überzug 17 abgedeckt und geschützt sein. Mit Bezug auf seine (gemäß Fig. 2a) „obere" Begrenzung kann der Überzug 17 derart gestaltet sein, dass er mit dem seitlichen Rand des „Topfes" abschließt, so dass der Oberrand des Topfes und der Oberrand des Überzugs 17 in einer Ebene liegen.
Im Folgenden wird die Einheit, bestehend aus dem Halbleiterelement 3, dem Träger 10 und gegebenenfalls dem Überzug 17 auch als „Beleuchtungselement" 11 bezeichnet.
Fig. 2c zeigt eine Aufsicht auf den in Fig. 2b in Seitenansicht gezeigten Träger 10. Man erkennt, dass bei dieser Form der Träger 10 im Horizontalschnitt eine rechteckige Form bzw. Kontur aufweist. Der Träger 10 ist also in diesem Fall zusammen mit dem Überzug 17 quaderförmig.
Wie in Fig. 1 angedeutet, kann vorgesehen sein, dass das Gehäuse 2, beispielsweise im Bereich der Vertiefung eine Trägerfassung für den Träger 10 bildet. Dabei kann vorteilhaft die Form der Trägerfassung an die Außenform des Trägers 10 angepasst sein. Es kann also vorteilhaft vorgesehen sein, dass die Form des Trägers 10 einerseits und die Form der Vertiefung des Gehäuses 2 bzw. der von dem Gehäuse 2 gebildeten Trägerfassung andererseits so aufeinander abgestimmt sind, dass der Träger 10 mit dem daran angeordneten Halbleiterelement 3 formschlüssig in die Trägerfassung eingesetzt werden kann. In dem in Fig. 1 gezeigten Fall weist in diesem Sinne die Vertiefung in ihrem unteren Bereich eine Wandung mit rechteckigem Querschnitt auf, die in Form und Größe mit der äußeren Form des Trägers 10 korrespondiert. Auf diese Weise lässt sich der Träger 10 besonders einfach in einer definierten Orientierung und Lage in der Vertiefung des Gehäuses 2 anordnen. Mit dem Bezugszeichen 19 ist die Kontur des Trägers 10 bzw. des Beleuchtungselements 11 bezeichnet, mit dem Bezugszeichen 20 ist die Kontur der Trägerfassung bzw. der Vertiefung.
Besonders vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass die Außenform bzw. der horizontale Querschnitt des Trägers 10 ein Rechteck, ein Polygon, ein Kreissegment, ein Kreis mit Nut oder Nocken oder dergleichen bildet, wie exemplarisch in den Figuren 3 a, 3 b und 3c skizziert, die jeweils eine Ansicht von oben bei abgenommenem optischen Element 12 zeigen. Wie beispielhaft die Figuren 3a und 3b zeigen, lässt sich durch geeignete Wahl dieser Form insbesondere erzielen, dass der Träger 10 nur in eindeutiger Ausrichtung in die Vertiefung eingebracht werden kann. Auf diese Weise kann eine falsche elektrische Kontaktierung zwischen dem Träger 10 und den Kontaktelementen 8 des Sockels 5 zuverlässig verhindert werden.
Wie weiterhin aus den Figuren 3a, 3b und 3c in Verbindung mit Fig. 1 deutlich wird, ist beim gezeigten Beispiel das Halbleiterelement 3 im Horizontalschnitt quadratisch, und dementsprechend die Lichtabgabefläche 6 quadratisch, wobei der Träger 10 relativ zu dem Gehäuse 2 so angeordnet ist, dass der Mittelpunkt der Lichtabgabefläche 6 mit der Abstrahlrichtung R zusammenfällt.
Es kann weiterhin vorgesehen sein, dass die durch das Gehäuse gebildete Trägerfassung derart ausgebildet ist, dass der Träger 10 darin geführt von oben gegen die federnden Kontaktelemente 8 des Sockels 5 gedrückt werden kann. In diesem Fall kann vorgesehen sein, dass der Träger 10 bei einem Einsetzen des optischen Elements 12 durch letzteres mit seinen Kontaktflächen 16 gegen die elektrischen
Kontaktelemente 8 des Sockels 5 gedrückt wird. Weiterhin kann dabei die Vertiefung so geformt sein, dass eine Einpresstiefe des optischen Elements 12 durch die Vertiefung bzw. durch die Trägerfassung begrenzt ist.
In Fig. 4 ist ein Querschnitt durch ein zweites Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Lichtquelle gezeigt. Im Folgenden wird nur auf Unterschiede zum ersten Ausführungsbeispiel eingegangen. Soweit nicht anders dargestellt, gelten die Ausführungen zum ersten Ausführungsbeispiel analog. Für gleiche oder entsprechende Bauteile sind dieselben Bezugszeichen gewählt. Entsprechendes gilt auch für die weiteren Ausführungsbeispiele bzw. -formen.
Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel ist die Öffnung des Gehäuses 2 keine Vertiefung, sondern eine Durchgangsöffnung. Die Durchgangsöffnung erstreckt sich im gezeigten Beispiel von oben nach unten längs der Hauptabstrahlrichtung R. Der Sockel 5 und das Gehäuse 2 sind zweiteilig ausgebildet. Zur Halterung des Sockels 5 gegenüber dem Gehäuse 2 kann eine Klebung vorgesehen sein. In Fig. 2 ist eine entsprechende Klebestelle 25 angedeutet. Im gezeigten Beispiel ist der Sockel 5 mit einem ersten Teilbereich innerhalb der Durchgangsöffnung des Gehäuses 2 angeordnet und ragt mit einem zweiten Teilbereich nach unten aus dem Gehäuse 2 hervor. Mit dem Bezugszeichen 18 ist ein Kontaktbereich des Sockels 5 zur Verbindung mit der Geräte-seitigen Ansteuerung bezeichnet.
Vorzugsweise ist die Verbindung zwischen Sockel 5 und Gehäuse 2 derart, dass der Sockel 5 nur in der richtigen Drehposition in das Gehäuse eingesetzt werden kann. Hierzu kann beispielsweise eine entsprechende, im horizontalen Querschnitt unrunde Formgebung des Sockels 5 bzw. des Gehäuses 2 vorgesehen sein. Ein Beispiel hierzu ist in Fig. 5 angedeutet, in der eine Ansicht von unten auf den Sockel 5 und das Gehäuse 2 gezeigt ist.
Beim zweiten Ausfuhrungsbeispiel ist das optische Element 12 so angeordnet, dass es auf derjenigen Seite der Durchgangsöffhung, die zur Lichtabstrahlrichtung R weist, die Durchgangsöffnung verschließt. Zur Abdichtung und Halterung des optischen Elements 12 an dem Gehäuse 2 kann wiederum ein Ringelement 14 aus elastischem Material, beispielsweise ein O-Ring vorgesehen sein.
Fig. 6 zeigt eine Ansicht von oben - bei entferntem optischen Element 12 und Fig. 7 eine Ansicht von unten — bei entferntem Sockel 5. Mit dem Bezugszeichen 24 ist die entsprechende innere Kontur des Gehäuses 2 bzw. der Durchgangsöffnung zur Aufnahme des Sockels 5 und zur Ausrichtung mit Bezug auf das Beleuchtungselement 11 bezeichnet.
Der Träger 10 kann analog zu dem ersten Ausfuhrungsbeispiel gehaltert sein. Es kann aber auch ein Vorsprung in der Durchgangsöffnung vorgesehen sein, der als Auf- oder Anlage zur Halterung des Trägers 10 dient.
In Fig. 8 ist ein drittes Ausführungsbeispiel skizziert. Es unterscheidet sich vom zweiten Ausführungsbeispiel darin, dass das optische Element 12 mit dem Gehäuse 2 durch eine Klemmverbindung, beispielsweise eine Schnapp- Verbindung gehalten ist. In Fig. 9 ist ein viertes Ausführungsbeispiel skizziert. Die Besonderheit bei diesem Ausfuhrungsbeispiel liegt darin, dass das optische Element 12 und das Gehäuse 2 einteilig ausgeführt sind. Das Gehäuse 2 und das optische Element 12 können dabei beispielsweise aus Glas oder transparentem Polymer gefertigt sein. Das Gehäuse 2 weist dabei in einem Bereich, der zur Hauptabstrahlrichtung R weist, einen konischen Bereich auf, der formschlüssig in die hier gewählte Kugelform des optischen Elements 12 übergeht. Dabei kann vorgesehen sein, dass das optische Element 12 mit dem Gehäuse 2 verschmolzen ist und auf diese Weise eine Einheit bildet. Es kann also eine einstückige Verbindung zwischen dem Gehäuse 2 und dem optischen Element 12 vorgesehen sein. Diese Ausführung ermöglicht einen besonders zuverlässigen Schutz des Halbleiterelements 3 von oben her bzw. von der Seite des optischen Elements 12 her.
In den Figuren 22a bis 22c ist ein fünftes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Lichtquelle skizziert dargestellt. Dabei zeigt Fig. 22a eine teilweise transparente Darstellung der zusammengebauten Lichtquelle und Fig. 22b die Teile Sockel 5, Gehäuse 2 und optisches Element 12 der Lichtquelle in getrenntem Zustand. Fig. 22c zeigt eine weitere Darstellung, in der — im Vergleich zu Fig. 22b - noch zwei weitere Bauteile, nämlich das Beleuchtungselement 11 und ein Vorwiderstand 60 vom Sockel 5 getrennt dargestellt sind.
Die Kontaktelemente 7, ebenso wie die (in den Figuren 22a bis 22c nicht gesondert bezeichneten) Kontaktelemente 8, 9 können als Leiterbahnstruktur oder kurz Leiterstruktur auf der Mantelfläche des Sockels 5 ausgebildet sein. Im unteren Bereich des Sockels 5 können sie die Kontaktierung zur geräteseitigen Fassung darstellen.
Das optische Element 12 - beispielsweise in Form einer Glaskugel - und der Sockel 5 können über Schnappverbindungen mit dem Gehäuse 2 verbunden sein. Zusätzlich kann jeweils eine Abdichtung mit einem Klebstoff vorgesehen sein.
Bei besonders hoher Lichtintensität und/oder bei besonders hohen Betriebstemperaturen - also bei „kritischen Anwendungen" - ist es vorteilhaft, für den Betrieb des Halbleiterelements 3 einen Vorwiderstand 60 vorzusehen, um den Strom für das Halbleiterelement 3, also den „LED-Strom", begrenzen zu können und somit die Gefahr einer Zerstörung des Halbleiterelements bzw. des Beleuchtungselements 1 1 zu verringern. (Alternativ kann hierzu eine Ansteuerung mit einer einstellbaren Spannungsquelle vorgesehen sein.) Dieser Vorwiderstand 60 ist vorteilhaft innerhalb der Lichtquelle 1 angeordnet auf diese Weise kann die Lichtquelle 1 besonders leicht in existierenden Geräten bzw. Lampen verwendet werden. Dadurch ist also die
Kompatibilität der Lichtquelle besonders gut. Beispielsweise kann hierzu - wie in Fig. 22c skizziert - der Sockel 5 eine Ausnehmung 61 aufweisen, in der der Vorwiderstand 60 angeordnet werden kann. Beispielsweise kann das Kontaktelement 7 durch diese Ausnehmung 61 geführt sein und der Vorwiderstand 60 dort mit dem Kontaktelement 7 elektrisch verbunden sein. Sowohl das Beleuchtungselement 11, als auch der
Vorwiderstand 60 können über Lötverbindungen mit der Leiterstruktur bzw. mit den Kontaktelementen 7, 8, 9 elektrisch leitend verbunden sein.
Zur Kontaktierung der beiden Bauteile Beleuchtungselement 11 und Vorwiderstand 60 können auch federnde Kontakte vorgesehen sein. Aufgrund der filigranen Teile ist es jedoch vorteilhaft, die Kontakte und Leitungen direkt auf dem Sockel 5 chemisch/galvanisch abzuscheiden. Hierzu kann für den Sockel 5 ein mittels Laserstrahl aktivierbarer Kunststoff verwendet werden und die Leiterstruktur mittels Laserstrahl erzeugt (belichtet) werden. Auf den aktivierten Flächen kann dann die Leiterstruktur chemisch abgeschieden und galvanisch bis zu der geforderten Dicke aufgedickt werden (zum Beispiel 30 μm Cu / 5 μm Ni / 1 μm Au).
In den Figuren 10 bis 12 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine erfindungsgemäße Lichtquelle gezeigt, das sich insbesondere zur Verwendung in einem zahnmedizinischen Turbinenhandstück 26 bzw. Hand- und Winkelstück eignet. Fig. 10 zeigt eine schematische Ansicht eines solchen Turbinenhandstücks 26 bzw. Hand- und Winkelstücks; am vorderen Ende des Geräts erkennt man einen Turbinenkopf 27 bzw. Kopftrieb und ein in dem Turbinenkopf 27 bzw. Kopftrieb eingesetztes Bearbeitungswerkzeug 29, bei dem es sich beispielsweise um einen Bohrer handeln kann. Fig. 11 zeigt eine Detailansicht aus der Fig. 10, und zwar aus dem in Fig. 10 entsprechend markierten Bereich; Fig. 12 zeigt eine Schnittdarstellung, und zwar längs des in Fig. 11 mit x - x bezeichneten Schnitts. Wiederum sind im Folgenden die weiter oben verwendeten Bezugszeichen in analoger Bedeutung übernommen. Soweit nicht anders dargestellt, gelten die obigen Ausführungen entsprechend.
Die Lichtquelle weist ein vorzugsweise im Wesentlichen zylinderförmiges Gehäuse 2 auf, sowie ein in dem Gehäuse 2 angeordnetes Halbleiterelement 3 mit einer Lichtabgabefläche 6. Das Halbleiterelement 3 kann wiederum durch einen vorzugsweise keramischen Träger 10 gehaltert sein. Das Gehäuse 2 besteht aus einem isolierenden Material, beispielsweise Keramik, und weist eine der Lichtabgabefläche 6 des Halbleiterelements 3 zugewandte Öffnung auf, welche durch das optische Element 12, das hierbei ein transparentes Lichtaustrittselement darstellen kann, abgeschlossen ist.
Das Gehäuse 2 ist vorzugsweise flächig. Beispielsweise kann das Gehäuse zylinderförmig sein, wobei die Höhe des entsprechenden Zylinders kleiner ist als sein Durchmesser.
Bei diesem Beispiel ist die Lichtquelle so am Gerät, also hier an dem zahnmedizinischen Turbinenhandstück 26 bzw. Hand- und Winkelstück angeordnet, dass das optische Element 12 direkt einen Außenwandbereich des Geräts bildet. Hierfür ist in dem Gerät, und zwar in einer Wandung 30 der Hülse des Geräts, in der Nähe des Turbinenkopfes 27 bzw. Kopftriebs eine - in den Figuren 11 und 12 skizziert angedeutete - Ausbuchtung vorgesehen, in der die Lichtquelle angeordnet ist.
Die Lichtquelle ist relativ zu dem restlichen Turbinenhandstück 26 bzw. Hand- und Winkelstück derart angeordnet, dass sie zur Ausleuchtung einer mit dem Turbinenhandstück 26 bzw. Hand- und Winkelstück zu bearbeitenden Bearbeitungsstelle dienen kann. In Fig. 10 ist der Ausleuchtbereich mit dem Bezugszeichen 28 bezeichnet. Der Ausleuchtbereich 28 erstreckt sich dabei um die Hauptabstrahlrichtung R herum und umfasst einen Bereich um das Ende des Bearbeitungswerkzeugs 29. Die Lichtquelle kann beispielsweise so nahe am Turbinenkopf 27 angeordnet sein, dass die Hauptabstrahlrichtung R mit der Längsachse bzw. Rotationsachse des Bearbeitungswerkzeugs 29 einen Winkel φ von maximal 60°, vorzugsweise maximal 45° bildet. Die elektrische Kontaktierung der Lichtquelle kann am Grund der Ausbuchtung, beispielsweise mittels Lötverbindung, vorgesehen sein. In Fig. 11 ist mit dem Bezugszeichen 33 eine Kontaktierung mit der Geräte-seitigen Ansteuerung bezeichnet. Diese Kontaktierung 33 kann dabei mittels Flexleiter auf Kaptonbasis (Träger- Deckfolie aus Kapton) vorgesehen sein oder mittels MID (MID: molded interconnect devices) beispielsweise auf der äußeren Hülse des Geräts vorgesehen sein. Die Kontaktierung 33 kann aber auch im Inneren des Turbinenhandstücks, beispielsweise innerhalb oder in der Wandung 30 vorgesehen sein.
Vorteilhaft ist in diesem Fall das optische Element 12 mit einem sterilisationsfähigen Klebstoff am Gehäuse 2 abgedichtet. Das optische Element 12 kann dabei durch eine planparallele Scheibe gebildet sein. Das optische Element 12 kann dabei einen Prismenschliff aufweisen. Das optische Element 12 kann beispielsweise aus Glas, Saphir, Pressglas oder transparentem Polymer bestehen. Die optische Achse des optischen Elements 12 kann vorteilhaft auf die vorgesehene Bearbeitungsstelle des Turbinenhandstücks 26 bzw. Hand- und Winkelstücks ausgerichtet sein, wie in Fig. 10 angedeutet; sie kann mit der Hauptabstrahlrichtung R zusammenfallen.
In den Figuren 13 bis 15 ist eine Variante zu der zuletzt genannten Lichtquelle gezeigt. Der Unterschied besteht insbesondere darin, dass die Lichtquelle gemäß dieser Variante wechselbar in dem Turbinenhandstück 26 bzw. Hand- und Winkelstück vorgesehen ist. Hierdurch ist ein besonders leichter Ersatz im Falle eines Defekts möglich. In Fig. 13 ist die Situation bei herausgenommener Lichtquelle gezeigt, in Fig. 14 die Einbausituation. Fig. 15 zeigt einen Schnitt quer zur Längsachse des Turbinenhandstücks 26 bzw. Hand- und Winkelstücks.
In der Wandung 30 des Turbinenhandstücks 26 bzw. Hand- und Winkelstücks, die die Mantelfläche des Geräts bildet, ist hierfür eine Ausbuchtung oder Ausnehmung 31 vorgesehen, die zur Aufnahme der Lichtquelle geeignet ist. Vorzugsweise sind die Form des Gehäuses 2 der Lichtquelle und die Form der Ausnehmung 31 in der Mantelfläche des Geräts aufeinander abgestimmt. Beispielsweise kann die Ausnehmung 31 eine derart zu der äußeren Form des Gehäuses 2 korrespondierende Form aufweisen, dass die Lichtquelle nur in der vorgesehenen Orientierung in die Ausnehmung 31 eingesetzt werden kann. Vorteilhaft ist zwischen der Lichtquelle und der Wandung 30 eine dichte, beispielsweise luft- und/oder wasserdichte Verbindung vorgesehen. Hierzu kann ein Dichtungselement 52, beispielsweise in Form eines O-Rings dienen. Dies ist beispielsweise mit Bezug auf eine Sterilisierbarkeit des Turbinenhandstücks 26 bzw. Hand- und Winkelstücks vorteilhaft.
Zur elektrischen Verbindung zwischen der Lichtquelle und dem restlichen Turbinenhandstück 26 können in diesem Fall die federnden Kontaktelemente 8 am Gehäuse 2 vorgesehen sein. Beispielsweise kann der Kontaktbereich 18 der
Kontaktelemente 8 der Lichtquelle am Grund der Ausnehmung 31 vorgesehen sein.
In Fig. 16 ist ein Motorhandstück mit einer erfindungsgemäßen Lichtquelle skizziert. Das Motorhandstück umfasst ein Hand- und Winkelstück 40, einen Glasstab 41, der als Lichtleiter dient, einen Lichtaustrittsbereich 42 am vorderen Ende des Glasstabs 41 , einen Motorteil 43, einen Kupplungsteil 44, einen Schlauchteil 45. Mit dem Bezugszeichen 46 ist die Schnittstelle zwischen dem Hand- und Winkelstück 40 und dem Motorteil 43 bezeichnet. Vorzugsweise ist die Lichtquelle an der Grenze zwischen dem Hand- und Winkelstück 40 und dem Motorteil 43 vorgesehen. Vorzugsweise ist die Lichtquelle wechselbar im Motorhandstück vorgesehen.
In den Figuren 17 bis 20 sind Skizzen zu unterschiedlichen Ausfuhrungen der Lichtquelle und der Halterung und elektrischen Verbindung der Lichtquelle im Motorteil 43 gezeigt.
Bei der in Fig. 17 gezeigten Variante sind Steckerhülsen 50 zur elektrischen Verbindung der Lichtquelle mit der Motor-internen elektrischen Leitung 51 vorgesehen; die Motor-interne elektrische Leitung 51 führt andererseits zum Kupplungsteil 44 bzw. zum Schlauchteil 45. Die Steckerhülsen 50 sind bei diesem Beispiel sowohl mit dem Gehäuse 2, als auch mit dem Sockel 5 verbunden. Für die elektrischen Verbindungen mit den Motor-seitigen Leitungen können beispielsweise Niet-, Press- oder Quetschverbindungen vorgesehen sein. Zur Abdichtung und Fixierung des Gehäuses 2 im Motorteil 43 kann ein Dichtungselement, beispielsweise in Form eines O-Rings 52 dienen.
Bei der in Fig. 18 gezeigten Variante sind federnde, vorzugsweise zylindrische Kontaktstifte 49 zur elektrischen Verbindung zwischen dem Beleuchtungselement 11 und den Steckerhülsen 50 vorgesehen.
Weiterhin ist in Fig. 18 das dem Motorteil zugewandte Ende des Lichtleiters bzw. Glasstabs 41 zu erkennen. Die relative Anordnung zwischen der Lichtabgabefläche 6 und dem Lichtleiter 41 ist derart, dass das Zentrum der Lichtabgabefläche 6 auf der Längsachse des Endbereichs des Lichtleiters 41 liegt; auf diese Weise wird Licht von der Lichtabgabefläche 6 besonders effektiv in den Lichtleiter 41 eingekoppelt.
In Fig. 19a ist eine Variante mit einer Leiterplatte 53 gezeigt. Die Leiterplatte 53 kann zur Anpassung der Versorgungsspannung an die Anforderungen des
Halbleiterelements 3 dienen. Die Leiterplatte 53 besteht vorzugsweise aus Keramik und weist elektrische Leiter, Kontakt- und Lötbereiche auf. Zur elektrischen Verbindung zwischen der Leiterplatte 53 und dem Beleuchtungselement 11 dient dabei ein Federkontaktbereich 55. In Fig. 19b ist ein Schnitt die Lichtquelle dargestellt, der gegenüber der Darstellung aus Fig. 19a um 90° gedreht ist.
Bei der in Fig. 20 skizzierten Variante sind Lötstellen 20 zwischen der Lichtquelle und der Leiterplatte 53 vorgesehen. Der Träger 10 ist hier also direkt auf die Leiterplatte (Keramiksubstrat) aufgelötet. Auf der den Lötstellen 20 gegenüberliegenden Seite der Leiterplatte 53 sind elektrische Bauelemente 57 vorgesehen, die eine elektrische Beschaltung auf der Leiterplatte 53 zur Pegelanpassung des Halbleiterelements 3 bilden.
In Fig. 21a ist eine Ansicht auf die Lichtquelle entgegen der Hauptabstrahlrichtung gezeigt. Man erkennt, dass das Gehäuse 2 in diesem Schnitt eine unrunde Kontur aufweisen kann, beispielsweise kann die Kontur durch eine Kreislinie mit einer Abflachung 48 gegeben sein. Das Motorteil-Gehäuse 47 kann eine korrespondierende Form aufweisen, so dass eine eindeutige Lageorientierung zwischen diesen beiden Bauteilen 2, 47 gewährleistet ist. Hierdurch lässt sich ein Verdrehschutz realisieren, der insbesondere zur Sicherstellung der vorgesehenen elektrischen Kontaktierung beitragen kann. Die Figuren 21b und 21c zeigen zwei weitere Varianten. Abgesehen von der Abflachung 48 entsprechend die Figuren 21a bis 21c den Figuren 3a bis 3c.

Claims

Ansprüche
1. Lichtquelle zur Nutzung in einem Gerät, insbesondere in einem medizinischen oder zarinmedizinischen Gerät, aufweisend
- wenigstens ein in einem Gehäuse (2) angeordnetes Halbleiterelement (3), wobei das Halbleiterelement (3) eine Lichtabgabefläche (6) aufweist, und
- einen Sockel (5), der sich von einer der Lichtabgabefläche (6) gegenüberliegenden Seite des Halbleiterelements (3) aus erstreckt und der dafür vorgesehen ist, an einer in dem Gerät angeordneten Fassung eingesetzt zu werden, wobei der Sockel (5) Kontaktelemente (8) und Leitungen (7) zur
Stromversorgung des Halbleiterelements (3) aufweist.
2. Lichtquelle nach Anspruch 1, weiterhin aufweisend ein optisches Element (12) zur Beeinflussung des von dem Halbleiterelement (3) abgestrahlten Lichts, das vor der Lichtabgabefläche (6) angeordnet ist und vorzugsweise ein Lichtaustrittsfenster bildet.
3. Lichtquelle nach Anspruch 2, wobei das optische Element (12) an dem Gehäuse (2) gehaltert ist und/oder einstückig mit dem Gehäuse (2) verbunden ist.
4. Lichtquelle nach Anspruch 2 oder 3, bei der das optische Element (12) luft- und/oder wasserdicht mit dem Gehäuse (2) verbunden ist.
5. Lichtquelle nach einem der Ansprüche 2 bis 4, bei der das optische Element (12) planparallel, konvex, bikonvex oder kugelförmig geformt ist.
6. Lichtquelle nach einem der Ansprüche 2 bis 5, wobei das optische Element (12) aus Glas, Saphir oder einem lichtleitenden Polymer besteht.
7. Lichtquelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, weiterhin aufweisend
- einen Träger (10), an dem das Halbleiterelement (3) angeordnet ist, wobei die Kontaktelemente (8) des Sockels (5) elektrisch mit dem Träger (10) verbunden sind.
8. Lichtquelle nach Anspruch 7, wobei der Träger (10) aus einem elektrisch isolierenden Material gefertigt ist, vorzugsweise aus Keramik, Silizium oder Kunststoff.
9. Lichtquelle nach Anspruch 7 oder 8, wobei der Träger (10) aus einem gut wärmeleitendem Material gefertigt ist, vorzugsweise aus Keramik, Silizium oder Kunststoff oder einem Material, das ähnlich gut Wärme leitet, wie eines der zuletzt genannten Materialien.
10. Lichtquelle nach einem der Ansprüche 7 bis 9, mit einem Überzug, der auf dem Träger (10) angeordnet ist und der sich über das Halbleiterelement (3) erstreckt.
11. Lichtquelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche, bei der das Gehäuse (2) eine Öffnung aufweist und das Halbleiterelement (3) in einem Bereich der Öffnung angeordnet ist.
12. Lichtquelle mit den in den Ansprüchen 7 und 11 genannten Merkmalen, wobei die Öffnung in dem Bereich eine Form aufweist, die auf die äußere Form des Trägers (10) abgestimmt ist, vorzugsweise mit letzterer zumindest teilweise korrespondiert.
13. Zahnmedizinisches Gerät, aufweisend - eine Lichtquelle nach einem der vorhergehenden Ansprüche.
14. Zahnmedizinisches Gerät nach Anspruch 13, wobei der Sockel (5) der Lichtquelle (1) an die in dem Gerät angeordnete Fassung des Geräts angepasst ist.
15. Lichtquelle zur Nutzung in einem Gerät, insbesondere in einem medizinischen oder zahnmedizinischen Turbinenhandstück bzw. Hand- und Winkelstück, aufweisend ein vorzugsweise im Wesentlichen zylinderförmiges Gehäuse (2), sowie ein in dem Gehäuse (2) angeordnetes Halbleiterelement (3) mit einer Lichtabgabefläche (6), wobei das aus einem isolierenden Material bestehende Gehäuse (2) eine der Lichtabgabefläche (6) zugewandte Öffnung aufweist, welche durch ein transparentes Lichtaustrittselement (12) abgeschlossen ist.
16. Lichtquelle nach Anspruch 15 , bei der die Öffnung durch das Lichtaustrittselement (12) luft- und/oder wasserdicht abgeschlossen ist.
17. Lichtquelle nach Anspruch 15 oder 16, wobei das Halbleiterelement (3) auf einem in dem Gehäuse (2) angeordneten Träger (10), insbesondere einem Träger (10) aus Keramik, angeordnet ist.
18. Lichtquelle nach einem der Ansprüche 15 bis 17, wobei das Gehäuse (2) aus Keramik besteht.
19. Zahnmedizinisches Turbinenhandstück (26) bzw. Hand- und Winkelstück mit einer länglichen Griffhülse sowie einer bzw. einem am vorderen Ende der Griffhülse befindlichen Turbinenkopf (27) bzw. Kopftrieb, wobei die Griffhülse in ihrer Mantelfläche wenigstens eine Ausnehmung (31) aufweist, in der eine Lichtquelle bzw. im Fall mehrerer Ausnehmungen jeweils eine Lichtquelle nach einem der Ansprüche 15 bis 18 angeordnet ist.
20. Zahnmedizinisches Turbinenhandstück bzw. Hand- und Winkelstück nach Anspruch 19, wobei die Lichtquelle in der Nähe des Turbinenkopfs (27) bzw. des Kopftriebs angeordnet ist.
21. Zahnmedizinisches Turbinenhandstück nach Anspruch 19 oder 20, wobei die Form des Gehäuses (2) der Lichtquelle und die Form der Ausnehmung (31) in der Mantelfläche aufeinander abgestimmt sind.
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