Title:
Beleuchtungsmittel mit Wärmespreizung durch Wärmeleitbeschichtung
Kind Code:
B4


Abstract:

Beleuchtungsmittel für ein Handgerät zur Beleuchtung einer zu untersuchenden oder zu behandelnden Stelle, welches aufweist:
– eine bedrahtete Leuchtdiode (LED) mit daran befestigter Gehäusehaube (GH) und Grundplatte (GP), aus der die elektrischen Anschlüsse hervorstehen,
– ein an die Grundplatte (GP) anschließendes und damit in Kontakt stehendes wärmeleitendes LED-Teil (HS) mit Bohrungen für das Durchführen der elektrischen Anschlüsse,
– ein dem wärmeleitenden LED-Teil (HS) nachgeordnetes Kupplungsteil (SO) mit Ausnehmungen für das Führen der elektrischen Anschlüsse,
– eine den noch vorhandenen Raum zwischen der Grundplatte (GP) und dem LED-Teil (HS) einschließlich der Bohrungen ausfüllende Wärmleitsubstanz (WL) und
– eine Beschichtung oder Benetzung mit einem Wärmeleitlack (W) von zumindest Teilbereichen der Gehäusehaube (GH), des Randbereichs der Grundplatte (GP) und des wärmeleitenden LED-Teils (HS),
so dass die Kontaktfläche zwischen LED-Teil (HS) und Leuchtdiode (LED) vergrößert ist und die Wärmeableitung zum LED-Teil (HS) auch über die elektrischen Anschlüsse...




Inventors:
Voinea, Paul, Dipl.-Phys.Ing. (FH) (Roßtal, 90574, DE)
Application Number:
DE102007040596
Publication Date:
03/05/2009
Filing Date:
08/27/2007
Assignee:
EPSYS Paul Voinea e.K. (Roßtal, 90574, DE)
International Classes:
Domestic Patent References:
DE102006017718A1N/A2007-05-16
DE202006006336U1N/A2006-09-21
DE202005012652U1N/A2005-11-10
DE10316512A1N/A2004-10-21
DE19528459C2N/A2001-08-23



Foreign References:
EP12287382002-08-07
Attorney, Agent or Firm:
Dreykorn-Lindner, W., Dipl.-Ing., Pat.-Anw. (Schwaig, 90571)
Claims:
1. Beleuchtungsmittel für ein Handgerät zur Beleuchtung einer zu untersuchenden oder zu behandelnden Stelle, welches aufweist:
– eine bedrahtete Leuchtdiode (LED) mit daran befestigter Gehäusehaube (GH) und Grundplatte (GP), aus der die elektrischen Anschlüsse hervorstehen,
– ein an die Grundplatte (GP) anschließendes und damit in Kontakt stehendes wärmeleitendes LED-Teil (HS) mit Bohrungen für das Durchführen der elektrischen Anschlüsse,
– ein dem wärmeleitenden LED-Teil (HS) nachgeordnetes Kupplungsteil (SO) mit Ausnehmungen für das Führen der elektrischen Anschlüsse,
– eine den noch vorhandenen Raum zwischen der Grundplatte (GP) und dem LED-Teil (HS) einschließlich der Bohrungen ausfüllende Wärmleitsubstanz (WL) und
– eine Beschichtung oder Benetzung mit einem Wärmeleitlack (W) von zumindest Teilbereichen der Gehäusehaube (GH), des Randbereichs der Grundplatte (GP) und des wärmeleitenden LED-Teils (HS),
so dass die Kontaktfläche zwischen LED-Teil (HS) und Leuchtdiode (LED) vergrößert ist und die Wärmeableitung zum LED-Teil (HS) auch über die elektrischen Anschlüsse erfolgt.

2. Beleuchtungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeleitlack (W) transparent oder eingefärbt ist.

3. Beleuchtungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmleitsubstanz (WL) ein Leitkleber oder eine Leitpaste ist.

4. Beleuchtungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass das LED-Teil (HS) und das Kupplungsteil (SO) aus Vollmaterial mit guter Wärmeableitung und Wärmekapazität ausgestaltet sind.

5. Beleuchtungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest die Gehäusehaube (GH) von einer Umhüllung umgeben ist und dass im dadurch ausgestalteten Zwischenraum eine Flüssigkeit eingefüllt ist.

6. Beleuchtungsmittel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Flüssigkeit transparent oder eingefärbt ist.

7. Beleuchtungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (GP), an welcher die Gehäusehaube (GH) und das LED-Teil (HS) befestigt sind oder anliegen, mindestens einen Bereich erhöhter thermischer Leitfähigkeit aufweist.

8. Beleuchtungsmittel nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Grundplatte (GP) als eine Komponente aus einem wärmeleitenden Kunststoff beim Mehrkomponentenspritzgießen oder durch Umgießen eines Inserts aus einem wärmeleitenden Kunststoff oder aus Metall hergestellt ist.

9. Beleuchtungsmittel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur Steigerung der thermischen Leitfähigkeit in die Grundplatte (GP) Kunststoffe mit Metall- oder Keramikpulvern compoundiert oder keramische Füllstoffe wie Silikatoxid, Aluminiumoxid oder Berylliumoxid eingebracht werden.

10. Beleuchtungsmittel nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass zur gerichteten Wärmeableitung durch die Grundplatte (GP) und das LED-Teil (HS), gezielt Anisotropien der Wärmeleitfähigkeit mit einer Vorzugsrichtung (faserförmige Füllstoffe) eingebracht werden.

11. Beleuchtungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtdiode (LED) eine Gehäusehaube (GH) mit weitgehend quadratischer Endfläche aufweist.

12. Beleuchtungsmittel nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, dass bei einer nahtlosen Aneinanderreihung von reckteckigen LEDs oder Lichtleitern zur Vermeidung von Übersprechen ein geringer Abstand zwischen den rechteckigen Austritten vorgesehen ist.

13. Beleuchtungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Wärmleitsubstanz (WL) in die zwei Bohrungen des LED-Teils (HS) kapilliert, und die Wärmeableitung zum LED-Teil (HS) auch über die elektrischen Anschlüsse der Leuchtdiode (LED) erfolgt.

14. Beleuchtungsmittel nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass der Wärmeleitlack (W) als durchgängige umhüllende Schicht aufgebracht ist.

15. Beleuchtungsmittel nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass die umhüllende Schicht durch Tauchen der Leuchtdiode (LED) aufgebracht ist, wodurch auf einfache Art und Weise ein Beleuchtungsmittel mit Wärmespreizung durch Wärmeleitbeschichtung bzw. Wärmeleitsubstanz realisiert und ein Betrieb mit erhöhter Leistung in einem bestimmten Temperaturbereich ermöglicht wird.

16. Beleuchtungsmittel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllung als Kunststoff-Formteil mit einer transparenten Lichtdurchtrittsfläche ausgestaltet ist.

17. Beleuchtungsmittel nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Umhüllung aus zwei Halbschalen besteht, welche durch Klebung miteinander verbunden werden, wobei das Beleuchtungsmittel infolge der wenigen zusammenzufügenden Teile vollautomatisch herstellbar ist.

18. Beleuchtungsmittel nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass als transparente Flüssigkeit destilliertes Wasser benutzt wird.

Description:

Die Erfindung betrifft ein Handgerät zur Beleuchtung einer zu untersuchenden oder zu behandelnden Stelle gemäß dem Patentanspruch 1.

Ärztliche/zahnärztliche Handinstrumente mit einer Beleuchtungseinrichtung oder dentale Aushärtungsvorrichtung mit Licht sind seit langem bekannt. Beispielsweise ist aus der DE 698 16 716 T2 ein zahnärztliches Handstück mit einem Hauptteil, das einen Turbinenkopf, eine Kupplung und eine Lichtquelle zur Beleuchtung der Behandlungsstelle im Mund des Patienten enthält, bekannt. Um eine Halogenlampe mit einem Faden zu vermeiden ist die Lichtquelle eine in dem Turbinenkopf angeordnete Halbleitereinrichtung. Das optische Halbleiterbauelement kann eine Licht emittierende Diode (LED), insbesondere eine sichtbares Licht emittierende Diode (VLED), sein, welche eine lange Lebensdauer, etwa mindestens 10.000 Stunden, aufweist. Die VLED ist in dem unteren distalen Bereich des Halses nahe dem Kopf angeordnet und elektrisch an eine externe Versorgungsquelle angeschlossen. Hierzu ist die VLED an Leitungsdrähten angeschlossen, die durch den Turbinenkopf zu Kontakten am proximalen Ende des Turbinenkopfs verlaufen. Die Kontakte sind wiederum an Kontakte in der Kupplung angeschlossen, um eine elektrische Verbindung zwischen dem Turbinenkopf und der Kupplung zu schaffen. Im unteren distalen Endbereich des Halses ist ein auf die VLED ausgerichtetes Projektionsfenster vorgesehen, so dass von der VLED emittiertes Licht auf die Spitze des Werkzeuges gerichtet wird, um die Behandlungsstelle im oralen Hohlraum eines Patienten zu beleuchten. Alternativ kann die VLED auch im Kopf des Handstücks angeordnet sein, wobei in diesem Fall das Lichtprojektionsfenster auf die VLED ausgerichtet an dem Kopf angeordnet ist, so dass die Beleuchtung der Behandlungsstelle wie oben beschrieben bewirkt werden kann. Dadurch dass die Beleuchtungseinrichtung im Kopf oder Hals des Handstücks zur direkten Beleuchtung der Behandlungsstelle angeordnet werden kann, entfällt die Notwendigkeit teurer optischer Fasern, wie einem Faserstab oder Glasfasern, und die Dämpfung des Lichts wird minimiert. Ferner wird der Aufbau des Handstücks vereinfacht und die Kosten werden verringert.

In Weiterbildung hierzu ist aus der EP 1 093 765 A2 eine Beleuchtungseinrichtung für ein zahnärztliches oder medizinisches Instrument bekannt, welche eine Vielzahl von LEDs und zugehörige Halter aufweist. Die LEDs sind dabei so angeordnet, dass auch eine seitliche Beleuchtung ohne Schattenwurf ermöglicht wird.

Eine ähnliche Beleuchtungseinrichtung für ein ärztliches oder zahnärztliches Handinstrument ist aus der DE 10 2004 006 805 A1 bekannt. Um zusätzliche Informationen in das Blickfeld des Behandlers einzublenden, beispielsweise anzuzeigen, ob an einer zu behandelnden Stelle Karies vorhanden ist, sind Mittel zum Beimischen farbigen Lichts zu dem Beleuchtungskegel vorgesehen. Die Beimischung farbigen Lichts zu der Grundbeleuchtung ist bei Verwendung ausreichend heller Leuchtkörper für den Behandler deutlich wahrzunehmen und gestattet damit, ihn ergonomisch mit der Zusatzinformation zu versorgen.

Beispielsweise reflektieren Zähne, wie auch der benachbarte Mund-/Rachenbereich das einfallende Licht und machen seine Farbe für den Behandler leicht erkennbar. Bevorzugt ist die Beleuchtungseinrichtung durch eine weißes Licht emittierende Lichtquelle, insbesondere eine weiße Leuchtdiode gebildet. Alternativ umfassen die Mittel zum Beimischen farbigen Lichts zumindest eine farbige Leuchtdiode, wobei auch bei Einsatz nur einer einzigen Farbe durch eine unterschiedliche Intensität der beigemischten Farbe verschiedene Informationen dargestellt werden können. Eine weitere Möglichkeit um unterschiedliche Informationen darzustellen bzw. um die Menge der darstellbaren Informationen zu erhöhen, besteht darin, mehrere Leuchtdioden in verschiedenen Farben vorzusehen oder es kann eine mehrfarbige Leuchtdiode vorgesehen sein, die in einer ersten Betriebsart weißes Licht zur Beleuchtung der zu untersuchenden oder zu behandelnden Stelle emittiert, und die in einer zweiten Betriebsart Licht emittiert, dem zur Anzeige zusätzlicherer Informationen gegenüber der ersten Betriebsart farbiges Licht beigemischt ist. Auch können Mittel zur lokal begrenzten Beimischung farbigen Lichts zu dem Beleuchtungskegel vorgesehen werden, wodurch die zu untersuchende oder zu behandelnde Stelle farbneutral, also weiß oder weißlich beleuchtet und die farbkodierte Zusatzinformation in deren unmittelbarer Nähe, nämlich noch innerhalb des Beleuchtungskegels dargestellt wird. Insbesondere weist das Handinstrument ein Gehäuse mit einem Handstück auf, an dessen distalem Ende der Beleuchtungskegel austritt. Hierfür enthält das Handstück bevorzugt einen Lichtleiter, der das Beleuchtungslicht und das farbige Licht zur Anzeige zusätzlicher Informationen zu dem distalen Ende des Handstücks führt. Alternativ weist das Gehäuse zur Anzeige zusätzlicher Informationen für einen Bediener des Handinstruments einen beleuchtbaren Segmentbereich auf. Bevorzugt ist dabei, wenn der beleuchtbare Segmentbereich ein am distalen Ende des Handstücks angeordnetes Leuchtsegment, insbesondere einen am distalen Ende des Handstücks angeordneten Leuchtring umfasst. Auch kann der beleuchtbare Segmentbereich weiter zum proximalen Ende des Handstücks hin oder an einem an das Handstück angrenzenden Schlauch angeordnet werden, wo er für den Bediener aus dem Augenwinkel heraus zu erkennen ist.

In letzter Zeit sind dentale Aushärtungsvorrichtungen entwickelt worden, die mehrere Lichtquellen verwenden, wobei eine solche Konstruktion eine Vielzahl von LEDs, die auf einer oder mehreren Wärmesenken angebracht sind, einschließt. Um wirksam Wärme von der Spitze der dentalen Aushärtungsvorrichtung abzuführen, die von einer oder mehreren LEDs erzeugt wird, umfasst diese gemäß der DE 10 2004 061 551 A1 ein längliches Gehäuse mit einem nahen Ende und einem fernen Ende, eine an dem fernen Ende des Gehäuses angebrachte Lichtquelle, elektronische Schaltkreise, die zumindest teilweise innerhalb des Gehäuses zwischen dem nahen Ende und dem fernen Ende angeordnet sind, einen metallischen Wärmesenkebereich, der Lichtquelle benachbart und sich innerhalb eines Teilbereichs des Gehäuses erstreckend und einen Wärmesenkebereich auf Polymerbasis, dem metallischen Wärmesenkebereich benachbart und sich innerhalb eines weiteren Teilbereichs des Gehäuses erstreckend. Der thermisch leitende Bereich auf Polymerbasis umgibt zumindest teilweise die elektronischen Schaltkreise und erstreckt sich innerhalb eines Bereichs des Stabgehäuses, der während der Benutzung von dem Benutzer ergriffen wird. Der thermisch leitende Bereich der Wärmesenke auf Polymerbasis kann den elektronischen Schaltkreisen der dentalen Aushärtungsvorrichtung benachbart sein, ohne Probleme durch elektrische Leitfähigkeit (z. B. einen Kurzschluss der elektronischen Schaltkreise) zu verursachen, die eine metallische Wärmesenke verursachen würde. Anders als Metalle, kann wärmeleitendes Polymer bei einer relativ niedrigen Temperatur (z. B. Raumtemperatur) in den Stabhohlraum eingeführt werden, um so die Schaltkreise einzuschließen, ohne sie zu beschädigen. Da die Wärmesenke sich im wesentlichen über die gesamte Länge des Stabs erstrecken kann, kann sie wirksam Wärme von der Spitze der dentalen Aushärtungsvorrichtung hinunter zu dem Bereich des Stabs abführen, der von dem Benutzer ergriffen wird. In Weiterbildung ist der metallische Bereich der Wärmesenke von dem Stabgehäuse durch eine Luftlücke getrennt. Die Luftlücke stellt eine Isolierung zur Verfügung, die zu einer geringeren Wärmediffusion von dem Stabgehäuse der dentalen Aushärtungsvorrichtung in den Bereich um die Spitze der Aushärtungsvorrichtung führt, woraus eine kühlere Spitze resultiert. Zudem kann zumindest ein Teilbereich des wärmeleitenden Polymerbereichs der Wärmesenke sich in einem direkten Kontakt mit dem Stabgehäuse befinden, damit das Stabgehäuse nach Wahl Wärme von dem Mund des Patienten und zu dem Teil des Stabgehäuses abführt, der von dem zahnärztlich Behandelnden ergriffen wird. Der metallische Bereich der Wärmesenke kann Aluminium, Messing, Kupfer, Stahl, Silber oder andere thermisch leitende Metalle oder ein auf zumindest einem Metalloxid basierendes keramisches Material oder eine Kombination davon umfassen. Der Wärmesenkebereich auf Polymerbasis kann eines oder mehrere Polymere (z. B. Epoxy oder Silikon), die hinreichend thermisch leitend sind, um Wärme von dem metallischen Wärmesenkebereich weiter abzuleiten, umfassen. Der Wärmesenkebereich auf Polymerbasis kann sich in einem festen, flüssigen, gelartigen oder einem anderen gewünschten physikalischen Zustand befinden. In einer Weiterbildung ist das Polymer oder das Kunstharz mit einem wärmeleitenden Füllstoff (z. B. Karbonfasern, Graphitpartikeln, keramischen Materialien und ähnlichem) gefüllt, um die thermische Leitfähigkeit des Wärmesenkebereichs auf Polymerbasis zu erhöhen.

Es ist auch bekannt, Chips zur Lichtabgabe auf einen metallischen Körper aufzukleben. Zwar ist bei einer derartigen Lösung der Wärmewiderstand zwischen Chip und Kühlkörper geringer als bei Integration in einem Kunststoffgehäuse/Kunststoffmodul, dennoch wirkt auch hier die Klebstoffschicht als Wärmesperre, so dass die Gefahr der Überhitzung des oder der Chips besteht. Um dies zu vermeiden ist aus der EP 1 228 738 A1 eine dentale Aushärtungsvorrichtung bekannt, bei welcher die Halbleiter-Strahlungsquelle als eine Anordnung von Einzel-Strahlungsquellen ausgebildet ist, die auf einem gemeinsamen Basiskörper aufgelötet sind. Die entstehende Strahlungswärme auf dem Chip wird über die Wärmeleitverbindung sofort auf einen recht großen Basiskörper abgeleitet, welcher dann zwar erwärmt wird dieser jedoch gut gekühlt werden, nachdem er eine große Oberfläche aufweisen kann. Insbesondere ist es vorgesehen, jeden Chip in einer Mulde in dem Basiskörper gegenüber der Oberfläche versenkt anzuordnen. Diese Lösung hat einen noch weiter verbesserten Lichtwirkungsgrad zur Folge. Die Mulde ist bevorzugt innen verspiegelt und wirkt als Mikro-Reflektor, wobei die Oberfläche des lichtabgebenden Chips im Brennpunkt des so gebildeten Mikroreflektors angeordnet sein kann. Die zur Seite emittierte Strahlung lässt sich auf diese Weise focussieren, so dass die Lichtverluste durch Fehlleitung der Strahlung deutlich reduziert sind. In diesem Zusammenhang ist es auch möglich, verschiedene Farben der Emissionsspektren der Einzelchips vorzusehen und je eine Einzelsteuerung vorzunehmen. Beispielsweise kann auch gezielt Rotlicht abgegeben werden, wenn mittels des Lichthärtgeräts eine Wärmebehandlung durchgeführt werden soll. In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung, die gerade auch für Hochleistungschips geeignet ist, lässt sich die sogenannte Flip-Chip-Technik einsetzen. Hierbei erfolgt die Kontaktierung auf der Unterseite des Chips und die Lichtabgabe auf der Oberseite. Bei dieser Lösung ist die Verwendung von gebondeten Anschlussdrähten entbehrlich, nachdem eine direkte Kontaktierung beispielsweise durch Auflöten erfolgen kann. Weiterhin ist es vorgesehen, die Wärme von dem Basiskörper über eine sogenannte Heatpipe nach hinten zu leiten. Dort kann sie praktisch von der Umgebungsluft abgeführt werden, so dass bei dieser Lösung sogar gebläselos gearbeitet werden kann. Der Basiskörper kann an sich zweischichtig aufgebaut sein, und zwar mit einer metallischen Oberflächenschicht und einer keramischen Basis. Dabei kann noch eine recht große Wärmekapazität erzielt werden, vor allem, wenn die metallische Oberflächenschicht den Keramikkörper und/oder Siliziumkörper vollständig umhüllt. Den Basiskörper kann im wesentlichen kalottenförmig ausbildet werden, und zwar mit einer Form, die exakt in die Fassung für eine bislang verwendete Halogen-Glühlampe mit Reflektor passt. Die Fassung weist an ihrer Außenseite Kühlrippen auf, und bevorzugt ist der Basiskörper dann über Wärmeleitpaste mit der Fassung verbunden. Ein Austausch ist während der Lebensdauer des Lichthärtgeräts in der Regel nicht erforderlich, nachdem LED-Chips eine ausgesprochen lange Lebensdauer aufweisen, so dass sich Einsparungen bei den Wartungskosten gegenüber den Lichthärtgeräten mit Halogen-Glühlampe ergeben. Schließlich ist es vorgesehen, die abgegebene Lichtstrahlung durch einen Prismenkörper auf eine querschnittsreduzierte Fläche zu intensivieren. Dieser Prismenkörper ist so gestaltet, dass er die von den Einzel-Strahlungsquellen im Außenbereich des Basiskörpers emittierte Lichtstrahlung zur Mitte hin verlagert, so dass sie nahezu verlustfrei in den Lichtleitstab eingeleitet werden können. Auch kann der Prismenkörper außen von einem Kühlkörper umgeben sein, der an seinem Außenumfang Längsrippen aufweist, die die Wärmeabfuhr verbessern.

Schließlich ist eine ähnliche dentale Aushärtungsvorrichtung mit einem röhrenförmigen Gehäuse und mit verschiedenen Mitteln zur Kühlung der Lichtquellen aus der WO 2004/0011848 A2 bekannt, wodurch die LEDs mit 4-facher Leistung betrieben werden können. Allen beschriebenen Ausführungsformen ist die Kombination aus metallischen Wärmesenkebereich und damit in Kontakt stehende Heatpipe gemeinsam. Im Einzelnen wird bei einer Ausführungsform Kühlmittel (beispielsweise Wasser) vom Wärmesenkebereich mittels einer Pumpe über Kanäle der Heatpipe in die Hochleistungs-LED geleitet. Bei einer weiteren Ausführungsform weist die Heatpipe eine Doppelfunktion auf, nämlich einerseits eine elektrische Verbindung zwischen Batterie und an dem freien Ende der Heatpipe angeordneten Hochleistungs-LED herzustellen und anderseits die Wärme der LED nach hinten zum Wärmesenkebereich zu leiten. Bei einer weiteren Ausführungsform ist für ein Array aus LEDs eine Wärmesenke aus Kupfer vorgesehen, welche einen Hohlraum ausgestaltet, bei welcher die Heatpipes in den Hohlraum eingeführt werden und der Dampf sich dann im Holraum niederschlägt. Bei einer weiteren Ausführungsform ist das LED-Gehäuse auf einem leitenden Substrat angeordnet, welches mit einer Heatpipe verbunden ist. Bei weiteren Ausführungsformen ist zur Verbesserung der Kühlleistung ein Gebläse für den Wärmesenkebereich vorgesehen oder die Heatpipe selbst ist an einem Ende als Kondensator (kaltes Ende) ausgestaltet und wird vom Gebläse gekühlt. Bei einer weiteren Ausführungsform ist zwischen Heatpipe und röhrenförmigem Gehäuse der dentalen Aushärtungsvorrichtung, vorzugsweise zwischen Mitte und anderem freien Ende, ein bei Erwärmung den physikalischen Zustand (von fest nach flüssig) änderndes Material vorgesehen, beispielsweise Paraffin oder Kupferwolle.

In neuerer Zeit werden zunehmend LED-Chips als Lösung für Allgemeinbeleuchtung oder für Kfz-Scheinwerfer eingesetzt, da die industrielle Verarbeitung von bedrahteten LEDs aufwändig und teuer ist. Beispielsweise betrifft die DE 20 2006 006 336 U1 bei einer ersten Ausgestaltung den Aufbau eines Hochleistungs-LED-Pakets, welches aus einer Linse, einem Lampenschirm, einer LED-Chipgruppe, einem Metall-Kühlkörper und einer wärmeleitfähigen Basis aufgebaut ist. Weiterhin ist die wärmeleitfähige Basis für die Aufnahme des Metall-Kühlkörpers mit einer mittleren Fassung ausgeführt, wobei sich zwischen dieser mittleren Fassung und dem Metall-Kühlkörper eine Isolierschicht befindet. Der Metall-Kühlkörper, die Isolierschicht, die wärmeleitfähige Basis und der Lampenschirm sind so miteinander zusammengesetzt, das sie einen integralen Metallkörper bilden, bei dem die Abwärme von der LED-Chipgruppe schnell abgeleitet wird. Das dabei ausgestrahlte Licht wird fokussiert und mit dem Lampenschirm und der Linse in einem gewünschten Projektionswinkel erneut ausgerichtet. Bei einer zweiten Ausgestaltung des Hochleistungs-LED-Pakets sind ein Metall-Kühlkörper und eine wärmeleitfähige Basis in Form eines Streifens ausgeführt. Auf der oberen Fläche des Metall-Kühlkörpers sind der Länge nach mehrere LED-Chips angeordnet, die elektrisch verbunden sind und deren verlängert ausgeführter Träger sich nach unten und aus der wärmeleitfähigen Basis erstrecken. Am oberen Teil des Metall-Kühlkörpers ist ein Lampenschirm montiert. Bei einer dritten Ausgestaltung ist die LED-Gruppe der Länge nach angeordnet und diese in einem rechteckigen Lampenschirm einer Tischlampe oder in einem Träger eines Scheinwerfers mit einer Schraube montiert. Bei allen diesen Ausgestaltungen sind der Metall-Kühlkörper, die Isolierschicht, die wärmeleitfähige Basis und der Lampenschirm so miteinander zusammengesetzt, das sie einen integralen Metallkörper bilden, bei dem die Abwärme von den LED-Chips in üblicher Weise in der Fläche schnell abgeleitet wird. Schließlich ist bei einer vierten Ausgestaltung des Hochleistungs-LED-Pakets, dieses aus mindestens einem lichtemittierenden Dioden-Chip aufgebaut, der auf einer Außenfläche eines Metall-Kühlkörpers mit einer hohen Wärmeleitfähigkeit befestigt ist. Der Aufbau besteht weiter aus einer wärmeleitfähigen Basis, auf der der Metall-Kühlkörper befestigt ist. Zwischen dem Metall-Kühlkörper und der wärmeleitfähigen Basis befindet sich eine Isolierschicht. Dank dem dreifachen Aufbau werden sowohl die mechanische Robustheit als auch der Bereich für die Ableitung der Abwärme deutlich verbessert, wobei die im Metall-Kühlkörper erzeugte Abwärme schnell zur wärmeleitfähigen Basis verteilt und danach abgeleitet wird. Zusammenfassend ist dem aus der DE 20 2006 006 336 U1 bekannten Aufbau eines Hochleistungs-LED-Pakets mit den bekannten Aufbauten von LED-Chips gemeinsam, dass der (oder die) LED-Chips auf einem Träger befestigt ist (sind), der in sich oder in Verbindung mit einem zusätzlichen Körper als mehr oder weniger optimale Wärmesenke in üblicher Weise in der Fläche wirkt.

Weiterhin ist aus der DE 10 2006 017 718 A1 eine Leuchte für eine Fahrzeuganwendung mit mindestens einem elektrooptischen Wandler, Leiterbahnen für die Stromversorgung des elektrooptischen Wandlers und Kühleinrichtung (Gehäuse oder auf die Innenwandung des Gehäuses aufgebrachte Schicht) bekannt. Bei einer ersten Ausführungsform ist die Kühleinrichtung durch das Gehäuse in dem Bereich des elektrooptischen Wandlers realisiert. Bei einer zweiten Ausführungsform besteht die Kühleinrichtung aus einer gut Wärme leitenden Schicht, die zwischen der Innenwandung. des Gehäuses und der Rückseite des elektrooptischen Wandlers angeordnet und welche fest mit der Innenwandung des Gehäuses verbunden ist. Hierbei sind die als Schicht ausgebildete Kühleinrichtung und die zu dem elektrooptischen Wandler führenden Leiterbahnen in MID-Technik (MID = Moulded Interconnect Devices) hergestellt. Unter einem elektrooptischen Wandler im Sinne der DE 10 2006 017 718 A1 ist eine üblicherweise als LED (Light Emitting Diode) bezeichnetes Halbleiterbauelement zu verstehen, das bei Stromdurchfluss Licht erzeugt. Im einzelnen wird bei der ersten Ausführungsform der elektrooptische Wandler mit dem Gehäuse verklebt, während seine elektrischen Anschlüsse mit den Leiterbahnen verbunden, insbesondere verlötet sind. Die Leiterbahnen sind ebenfalls unmittelbar auf dem Boden und auf der Innenwandung des Gehäuses angeordnet. Die Leiterbahnen bestehen aus einem elektrisch gut leitenden Material, wie insbesondere Kupfer, und dienen der Stromzufuhr zu dem elektrooptischen Wandler. Die dem elektrooptischen Wandler abgewandten Endstücke der Leiterbahnen sind mit Steckverbindern verbunden, die beispielsweise eine Verbindung zu dem Bordnetz eines Fahrzeugs ermöglichen. Als Kühleinrichtung fungiert wenigstens der unmittelbar an den elektrooptischen Wandler angrenzende Bereich des Gehäuses. Zu diesem Zweck ist wenigstens dieser Teil des Gehäuses gut Wärme leitend ausgebildet. Dies wird beispielsweise dadurch erreicht, dass Metallpartikel in das Kunststoffmaterial des Gehäuses eingebracht sind. Im einzelnen ist bei der zweiten Ausführungsform eine Kühleinrichtung vorgesehen, die in Form einer Schicht auf wenigstens einen Teilbereich der Innenwandung des Gehäuses aufgebracht ist. In einer Ausführungsvariante hat die Kühleinrichtung die Gestalt einer Kugelkalotte, mit Ausnehmungen für die Leiterbahnen. Die Kühleinrichtung bedeckt einen großen Teil der Innenoberfläche des Gehäuses und auf der äußeren Oberfläche der Kühleinrichtung ist der elektrooptische Wandler angeordnet. Die Kühleinrichtung besteht wiederum aus einem gut Wärme leitenden Material. In einer dritten Ausführungsform ist die Leuchte als Blinkleuchte bei einem Motorrad einsetzbar und umfasst ein aus Kunststoff bestehendes topfförmiges Gehäuse. In dem Boden des Gehäuses ist ein Kühlkörper angeordnet. Eine Berandungsfläche des Kühlkörpers schließt bündig mit der Innenoberfläche des Bodens ab und trägt ein Leuchtelement, dessen Verlustwärme abgeführt werden muss. Bei dem Leuchtelement handelt es sich vorzugsweise um eine Hochleistungs-LED. Der Kühlkörper durchsetzt den Boden des Gehäuses und umfasst, zwecks optimaler Wärmeableitung, Kühlrippen, welche sich bis an die Außenoberfläche des Gehäuses erstrecken. Die Endflächen der Kühlrippen liegen dabei formangepasst in der Außenoberfläche des Gehäuses und der Kühlkörper besteht aus einem gut Wärme leitenden Material, nämlich einem Metall, wie Aluminium oder Kupfer oder aus einem hochgefüllten Kunststoff.

Weiterhin ist aus der DE 103 16 512 A1 ein Signalgerät mit wenigstens einer Leiterplatte, die ein oder mehrere Leuchtdioden trägt und mehrere Anschlusskontakte aufweist, bekannt. Dabei sind die Anschlusskontakte stirnseitig an der Leiterplatte angebracht, wodurch der Aufwand für den Anschluss der Leiterplatte an entsprechende Anschlusselemente verringert wird. Die LED bzw. weitere Bauelemente sind mit der sogenannten SMD-Technik auf der Leiterplatte aufgebracht. Die zur Ansteuerung der LED erforderliche Steuerelektronik kann teilweise oder ganz auf der Leiterplatte oder aber im Sockelelement des Signalgeräts untergebracht werden. Die Anschlusskontakte können über Federzungen oder dergleichen ausgebildet werden, wobei wesentlich die stirnseitige Kontaktierung der Leiterplatte, durch die sich die erfindungsgemäße Vereinfachung des Fertigungsaufwandes ergibt, ist.

Um nicht die Platine selbst als Kühlkörper zu gestalten, ist aus der DE 20 2005 012 652 U1 ein Leistungs-LED-Modul mit mindestens einem Leistungs-LED, einer Platine, welche die LED trägt, und einen zur Kühlung der LED angeordneten Kühlkörper aus Metall bekannt. Im Einzelnen ist die Platine in einem unter der LED liegenden Bereich mit einem Durchgangsloch versehen, in das der Kühlkörper an einer rückseitigen Kontaktfläche der LED anliegend eingesetzt ist. Die Dicke des in das Durchgangsloch eingesetzten flachen zylindrischen Kühlkörpers aus Kupfer entspricht genau der Dicke der Platine. Der Kühlkörper liegt somit mit seiner Oberseite, die eine obere Kontaktfläche bildet, an der rückseitigen Kontaktfläche der LED an, die der vom Durchgangsloch freigegebenen Unter – bzw. Rückseite der LED entspricht. Die thermische Kopplung der LED mit dem Kühlkörper erfolgt durch eine wärmeleitende Kontaktschicht, bei der es sich um einen Klebstoff zur festen Verbindung von LED und Kühlkörper, einen Lack, eine Wärmeleitpaste oder dergleichen handeln kann. Zur Vermeidung von Kurzschlüssen ist die Kontaktschicht elektrisch isolierend ausgebildet. Es ist auch denkbar, zwischen der LED und dem Kühlkörper mehrere Schichten vorzusehen, also beispielsweise einen Klebstoff und zusätzlich einen elektrisch isolierenden Lack. An seiner der LED abgewandten Rückseite bzw. Unterseite, die bündig mit der Unterseite der Platine abschließt, liegt der Kühlkörper auf dem Boden des Gehäuses auf und ist somit mit dem Gehäuse ebenfalls thermisch gekoppelt, welches auf diese Weise als zweiter Kühlkörper dient. Zwischen den einander zugewandten Kontaktflächen der beiden Kühlkörper, also zwischen Unterseite des Kühlkörpers und dem Boden 14 des Gehäuses ist eine Wärmeleitpaste oder dergleichen als Kontaktschicht vorgesehen. Die beim Betrieb der Leistungs-LED erzeugte Wärme kann somit über die obere Kontaktschicht, den ersten Kühlkörper und die untere Kontaktschicht an das Gehäuse als zweiten Kühlkörper weitergegeben werden. Bei weiteren Ausgestaltungen ragt der Kühlkörper in der Montageposition nach unten über die Unterseite der Platine hinaus. Beispielsweise weist der Kühlkörper einen radial nach außen abgestuften Erweiterungsbereich auf, der den Kühlkörper ringförmig umläuft, so dass dieser einen T-förmigen Querschnitt aufweist.

Schließlich ist für bedrahtete LEDs aus der DE 195 28 459 C2 ein Leuchtaggregat mit einer Trägerplatte, die auf der einen Seite mit einer Vielzahl von eingekapselten LEDs bestückt ist, und mit einer Wärme abgebenden Fläche, die zumindest der einen Seite der Trägerplatte zugeordnet und mit dieser so verbunden ist, so dass ein guter Wärmeübergang von der Trägerplatte zur Wärme abgebenden Fläche gewährleistet ist, bekannt. Im einzelnen wird der notwendige Betriebstrom über eine auf der Trägerplatte angeordnete Schaltung zugeführt und die Wärme abgebende Fläche ist eine Außenseite einer zusätzlichen Kühlschicht oder Kühlplatte, welche auf der Seite der Trägerplatte angeordnet ist, die mit den LEDs bestückt ist. In einer zweiten Ausgestaltung ist auf jeder Seite der Trägerplatte ein Wärme gut aufnehmendes und abgebendes Mittel (Frontplatte) angeordnet, das Wärme von der Trägerplatte abführt und an die Umgebung abgibt. Zwischen jeder der Wärme abgebenden Platten und der Ober- bzw. Unterseite der Trägerplatte ist jeweils eine Schicht angeordnet. Die Schichten (Verguss) sollen einen guten Wärmeübergang zwischen der Trägerplatte bzw. den LEDs und den Wärme abgebenden Platten nicht behindern, gegebenenfalls sogar begünstigten und gleichzeitig das gesamte Aggregat in sich stabilisieren und den Durchgang von Feuchtigkeit zwischen beiden Seiten der Trägerplatte unterbinden und schließlich eine zuverlässige Haftung zwischen den Wärme abgebenden Platten und der Trägerplatte gewährleisten. Andererseits sollen die Schichten elektrisch isolieren. Es handelt sich beispielsweise um Schichten aus elektrisch isolierendem Material, in das Wärmebrücken eingebaut sind, die zwar dem Wärmetransport dienen, die elektrisch isolierende Wirkung aber nicht beeinträchtigen. Der Schichtwerkstoff kann beispielsweise ein Epoxidharz sein, in dem die Wärmebrücken von Partikeln gebildet sind, die wärme- nicht aber elektrisch leitend sind. Infrage kommen beispielsweise Korund oder entsprechend ausgelegte Kunststoffe. Die Schichten können aus entsprechendem Material gefertigt und angelegt sein. Sie können aber auch an Ort und Stelle hergestellt werden, indem beispielsweise die für die Schichten bestimmten Freiräume als geschlossene Hohlräume ausgebildet werden, in die die einzelnen Materialkomponenten eingeführt werden und durch entsprechende Behandlung zu den Schichten zusammengefügt werden. Es kann sich beispielsweise um Material in Granulatform handeln, dessen einzelne Partikel durch die Zuführung von Wärme zusammenbacken oder die durch die Zufuhr von Wärme so weit erweicht werden, dass sie zu homogenen Schichten ineinander fließen. Auch können die Komponenten in fluidisierter Form eingebracht werden, aufschäumen und anschließend zu einem starren homogenen Körper erstarren. Die Frontplatte dient als Grundträger des Aggregates bzw. Leuchtenkörpers und zu dessen Befestigung in einem Gehäuse. Durch parallele Bohrungen in der Frontplatte werden die mechanischen und optischen Achsen der LEDs parallel ausgerichtet. Dadurch entfällt die bisher übliche Einzelausrichtung von Hand und die Ausrichtung ist für die gesamte Lebensdauer des Aggregates gewährleistet. Die Verlustwärme beim Betrieb der LED-Leuchte wird sowohl an die Frontplatte als auch den hinteren Kühlkörper geleitet und dort an die Umgebungsluft abgegeben.

Wie die vorstehende Würdigung des Standes der Technik aufzeigt, sind unterschiedlich ausgestaltete ärztliche/zahnärztliche Handinstrumente mit einer Beleuchtungseinrichtung oder dentale Aushärtungsvorrichtungen mit Licht oder die Benutzung von LED-Chips als Lösung für Allgemeinbeleuchtung oder für Kfz-Scheinwerfer bekannt. In der Praxis fehlt jedoch ein kostengünstiges und mit handelsüblichen konventionellen LEDs ausgestattetes Handgerät, welches ohne die Verwendung von aufwendigen Kühlmitteln, beispielsweise Heatpipes in Kombination mit Wärmesenken oder zusätzliche Kühlung mit Gebläse oder Ausgestaltung von Kühlmittelkanälen, einen Betrieb mit erhöhter Leistung in einem bestimmten Temperaturbereich ermöglicht. Besonders bedeutsam ist dies, weil die medizinische Geräte herstellende Industrie als äußerst fortschrittliche, entwicklungsfreudige Industrie anzusehen ist, die schnell Verbesserungen und Vereinfachungen aufgreift und in die Tat umsetzt.

Der Erfindung liegt gegenüber den bekannten Beleuchtungsmitteln für Handgeräte die Aufgabe zugrunde, diese derart weiterzuentwickeln, dass dem Benutzer eine kostengünstig herstellbare Halbleiterbeleuchtung zur Verfügung gestellt wird, welche einen Betrieb mit erhöhter Leistung in einem bestimmten Temperaturbereich ermöglicht.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einem Beleuchtungsmittel für ein Handgerät zur Beleuchtung einer zu untersuchenden oder zu behandelnden Stelle nach Patentanspruch 1 gelöst, welches aufweist:

  • – eine bedrahtete Leuchtdiode mit daran befestigter Gehäusehaube und Grundplatte, aus der die elektrischen Anschlüsse hervorstehen,
  • – ein an die Grundplatte anschließendes und damit in Kontakt stehendes wärmeleitendes LED-Teil mit Bohrungen für das Durchführen der elektrischen Anschlüsse,
  • – ein dem wärmeleitenden LED-Teil nachgeordnetes Kupplungsteil mit Ausnehmungen für das Führen der elektrischen Anschlüsse,
  • – eine den noch vorhandenen Raum zwischen der Grundplatte und dem LED-Teil einschließlich der Bohrungen ausfüllende Wärmleitsubstanz und
  • – eine Beschichtung oder Benetzung mit einem Wärmeleitlack von zumindest Teilbereichen der Gehäusehaube, des Randbereichs der Grundplatte und des wärmeleitenden LED-Teils,
    so dass die Kontaktfläche zwischen LED-Teil und Leuchtdiode vergrößert ist und die Wärmeableitung zum LED-Teil auch über die elektrischen Anschlüsse erfolgt.

Das erfindungsgemäße Beleuchtungsmittel ermöglicht einen Betrieb mit erhöhter Leistung in einem bestimmten Temperaturbereich und ist auf der Basis handelsüblicher LEDs mit geringen Fertigungskosten herstellbar. Die Ausbreitung von Wärme erfolgt durch Wärmestrahlung, Wärmeleitung und Wärmeströmung (Konvektion). Wärmestrahlung ermöglicht auch die Abgabe von Wärme in das Vakuum, sie ist nur von der Temperatur des strahlenden Körpers abhängig und unabhängig von der Temperatur der Umgebung. Die Wärmestrahlung hängt von der Temperatur des Strahlers/Körpers und auch von der Beschaffenheit seiner Oberfläche ab. Die Wärmeleitung erfolgt nur in der Materie, d. h. im Körper, und setzt in ihm ein Temperaturgefälle voraus. Wenn man einem Körper nicht an einer Stelle dauernd Wärme zuführt oder entnimmt, so gleichen sich alle Temperaturunterschiede in ihm mit der Zeit aus, und zwar durch einen Wärmestrom, der von höherer zu tieferer Temperatur fließt. Metalle sind relativ gute Wärmeleiter, beispielsweise Kupfer mit einer Wärmeleitfähigkeit von 0,93 cal/cm·s·k im Temperaturbereich zwischen 0°C und 100°C oder Aluminium mit einer Wärmeleitfähigkeit von 0,55 cal/cm·s·k im Temperaturbereich zwischen 0°C und 200°C, während Kunststoffe in der Regel schlechtere Wärmeleiter sind. Der Wärmeübergang von einem Körper einer bestimmten Temperatur zu seiner Umgebung wird durch den Wärmeübergangswert beschrieben und den Wärmedurchgang durch einen Körper, beispielsweise eine Platte, beschreibt man durch den Wärmedurchgangswert. Der Wärmeübergangswert hängt, wie bereits vorstehend beschrieben, stark von der Oberflächenbeschaffenheit ab und der Wärmedurchgangswert von der Materialstärke/Plattendicke. Das erfindungsgemäße Beleuchtungsmittel weist den Vorteil auf, dass auf überraschend einfache und kostengünstige Art und Weise das Verhältnis von Wärmeübergangswert zu Wärmedurchgangswert (durch Ausfüllen des noch vorhandenen Raums zwischen Grundplatte der Halbleiter-Strahlungsquelle und LED-Teil einschließlich der Bohrungen mit Wärmleitsubstanz) derart optimiert wurde, dass eine besonders effektive Wärmeabfuhr gewährleistet ist.

Weiterhin wird durch Umspritzen zumindest eines Teils der Gehäusehaube und des Randbereichs der Grundplatte deren Wärmeleitfähigkeit bzw. Wärmekapazität erhöht. Insbesondere kann eine Wärmespreizung innerhalb der Körper (Gehäusehaube, Grundplatte bzw. LED-Teil) dadurch erfolgen, dass die Grundplatte, an welcher die Gehäusehaube bzw. das LED-Teil befestigt ist bzw. anliegt, mindestens einen Bereich erhöhter thermischer Leitfähigkeit aufweist, indem diese als eine Komponente aus einem wärmeleitenden Kunststoff beim Mehrkomponentenspritzgießen oder durch Umgießen eines Inserts aus einem wärmeleitenden Kunststoff oder aus Metall hergestellt ist. Im Einzelnen können zur Steigerung der thermischen Leitfähigkeit Kunststoffe mit Metall- oder Keramikpulvern compoundiert werden. In den Fällen, wo bei Verwendung von Metallpulver die erhöhte elektrische Leitfähigkeit des Kunststoffes unerwünscht ist (wegen Führung der Anschlüsse der Halbleiter-Strahlungsquelle), können keramische Füllstoffe wie Silikatoxid, Aluminiumoxid oder Berylliumoxid benutzt werden. Gezielt eingebrachte Anisotropien der Wärmeleitfähigkeit mit einer Vorzugsrichtung, z. B. durch faserförmige Füllstoffe, dienen dazu die Wärme gerichtet durch das Bauteil der Körper (insbesondere Grundplatte und LED-Teil) abzuleiten. Alternativ dazu ist es möglich, nur mit einer Spritzgusskomponente zu arbeiten und vorgefertigte Inserts aus thermisch leitfähigem Kunststoff oder aus Keramik oder Metall, z. B. Magnesium oder Aluminium, in den Kunststoff einzubringen.

Weitere Vorteile und Einzelheiten lassen sich der nachfolgenden Beschreibung von bevorzugten Ausführungsformen der Erfindung unter Bezugnahme auf die Zeichnung entnehmen. In der Zeichnung zeigt:

1a und 1b in Seitenansicht und in der Perspektive eine erste Ausführungsform und

2a und 2b im Schnitt eine zweite und dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Beleuchtungsmittels.

1a und 1b zeigen in Seitenansicht und in der Perspektive eine erste Ausführungsform des erfindungsgemäßen Beleuchtungsmittels, welches insbesondere für ein Handgerät zur Beleuchtung einer zu untersuchenden oder zu behandelnden Stelle eingesetzt werden kann. Dabei ist eine runde LED in bedrahteter Form dargestellt, Im Einzelnen weist das Beleuchtungsmittel eine Halbleiter-Strahlungsquelle LED mit Gehäusehaube GH und mit durch eine Grundplatte GP hindurchgeführte elektrische Anschlüsse, ein an die Grundplatte GP anschließendes und damit in Kontakt stehendes wärmeleitendes LED-Teil HS mit Bohrungen für das Durchführen der elektrischen Anschlüsse, ein dem wärmeleitenden LED-Teil HS nachgeordnetes Kupplungsteil SO mit Ausnehmungen für das Führen der elektrischen Anschlüsse und eine den noch vorhandenen Raum zwischen Grundplatte GP der Halbleiter-Strahlungsquelle LED und LED-Teil HS einschließlich der Bohrungen ausfüllende Wärmleitsubstanz WL auf. Werden als Halbleiter-Strahlungsquellen LEDs mit weitgehend quadratischer Endfläche der Gehäusehaube GH eingesetzt (so genannte FormLEDs = rechteckige LEDs), so kann man diese aneinanderreihen und braucht damit nur eine rechteckige Öffnung in der Frontplatte des Gerätes/Instrumentes (Flächen-LEDs, d. h. Direktmontage hinter der Frontplatte). Dabei kann auch die Tatsache berücksichtigt werden, dass die Erkennbarkeit von optischen Informationen nicht nur vom Lichtstrom der Quelle, sondern bei gleichem Lichtstrom auch von der Fläche des Lichtaustritts abhängt. Insbesondere können die Rechtecke nahtlos aneinandergereiht werden; beim Einsatz von Lichtleitern ist zur Vermeidung von Übersprechen ein geringer Abstand zwischen den rechteckigen Austritten erforderlich.

Der LED-Teil HS ist vorzugsweise so ausgestaltet, dass die in der Halbleiter-Strahlungsquelle LED entstehende Wärmemenge schnellstmöglich aufgesaugt und darin weitergeleitet werden kann. LED-Teil und Kupplungsteil SO werden insbesondere aus einem Vollmaterial in Frästechnik oder in Spritzgussverfahren hergestellt, und nicht wie üblich dünnwandig, so dass durch die höhere Materialmenge die Wärmekapazität maximiert wird. Das Kupplungsteil SO wird entsprechend der Vorgaben des Gerätes/Instrumentes angepasst (ist also von dem Gerät/Instrument und dessen elektrischen Kontaktierung abhängig). Durch den flachen Aufbau der Fläche auf der LED-Seite, berührt auch eine Standard-LED den LED-Teil HS auf einer möglichst großen Fläche, wodurch eine bessere Wärmeableitung zum LED-Teil HS und Kupplungsteil SO hin erzielt wird. Der noch vorhandene Raum zwischen dem LED-Teil HS und LED (zwei Festkörper berühren sich nur an drei Punkten) wird durch die Wärmleitsubstanz WL (auch vernetzbar) ausgefüllt. Zur besseren mechanischen Festigkeit kann zusätzlich die Halbleiter-Strahlungsquelle LED bzw. die Grundplatte GP mit dem LED-Teil HS miteinander verklebt werden. Insbesondere ist das LED-Teil HS so aufgebaut, dass durch die Anbringung der Wärmleitsubstanz WL, diese die Möglichkeit hat in den zwei Bohrungen des LED-Teils HS zu kapillieren und somit die Kontaktfläche zwischen Halbleiter-Strahlungsquelle LED noch mal vergrößert wird, so dass die Wärmeableitung zum LED-Teil HS auch über die LED Anschlüsse erfolgt.

2a und 2b zeigen im Schnitt eine zweite und dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Beleuchtungsmittels. Dabei ist zusätzlich zumindest der Randbereich am Übergang zwischen Mantel des wärmeleitenden LED-Teils HS und Grundplatte GP und/oder Gehäusehaube GH der Halbleiter-Strahlungsquelle LED mit Wärmeleitlack W beschichtet oder benetzt. Der Wärmeleitlack W ist transparent (siehe 2b; wobei im Vergleich zur in 2a dargestellten Ausführungsform keine Maskierung erforderlich ist) oder eingefärbt und kann auch als durchgängige umhüllende Schicht aufgebracht werden (beispielsweise durch Tauchen). Allen Ausführungsformen gemeinsam ist, dass die erfindungsgemäßen Maßnahmen, welche keinen hohen Kostenaufwand bedeuten, auch nachträglich auf herkömmliche Leuchtdioden angewandt werden können, ohne dass nun bei Betrieb als Hochleistungs-Leuchtdiode die üblicherweise hohe Lebensdauer von Leuchtdioden verkürzt ist. Insbesondere wird auf einfache Art und Weise ein Beleuchtungsmittel mit Wärmespreizung durch Wärmeleitbeschichtung bzw. Wärmeleitsubstanz realisiert.

Im Rahmen der Erfindung kann zumindest die Gehäusehaube GH von einer Umhüllung umgeben sein und im dadurch ausgestalteten Zwischenraum ist eine Flüssigkeit eingefüllt; die Umhüllung kann als Kunststoff-Formteil mit einer transparenten Lichtdurchtrittsfläche hergestellt werden, welches zugleich eine besonders effektive Wärmeabfuhr gewährleistet; die Umhüllung kann aus zwei Halbschalen bestehen, welche durch Klebung miteinander verbunden werden, wobei das Beleuchtungsmittel infolge der wenigen zusammenzufügenden Teile vollautomatisch herstellbar ist; die Flüssigkeit ist transparent (beispielsweise destilliertes Wasser) oder eingefärbt u. a..