DE102008006976A1

DE102008006976A1 - Optisches Element

Info

Publication number: DE102008006976A1
Application number: DE102008006976A
Authority: DE
Inventors: Erwin Dr. Lang; Arndt Dr. Jaeger; Thomas Dr. Dobbertin; Dirk Becker
Original assignee: Osram Opto Semiconductors GmbH
Current assignee: Pictiva Displays International Ltd
Priority date: 2008-01-31
Filing date: 2008-01-31
Publication date: 2009-08-06
Anticipated expiration: 2028-02-01
Also published as: DE102008006976B4

Abstract

Optisches Element (1) zum Betrachten eines Gegenstands (7) mit Hilfe eines Strahlengangs (6), wobei zumindest ein Teil des Strahlengangs (6) durch zumindest eine transparente organische Leuchtdiode (2) läuft und die transparente organische Leuchtdiode (2) in eingeschaltetem Zustand den Gegenstand (7) beleuchtet. Verwendung des oben genannten Elements zum Beleuchten in einem optischen Gerät, einer Vitrine oder eines Gemäldes.

Description

Die Erfindung betrifft ein optisches Element zum Betrachten eines Gegenstands mit Hilfe eines Strahlengangs und die Verwendung eines derartigen optischen Elements.
Gegenstände, die durch optische Elemente betrachtet werden, sind idealerweise gleichmäßig und homogen beleuchtet. Reicht das Umgebungslicht nicht aus, so sind zusätzliche Lichtquellen erforderlich. Bei der Verwendung von derartigen Lichtquellen ergibt sich in der Regel eine sehr inhomogene Ausleuchtung des zu betrachtenden Gegenstands, da zum Beispiel ein Teil des Lichts durch das optische Element abgeschattet oder fokussiert wird. Weiter sind die zusätzlichen Lichtquellen im Allgemeinen getrennt von dem optischen Element angeordnet, wodurch ein kompakter Aufbau verhindert wird und gegebenenfalls eine Einkopplung des Lichts erforderlich ist.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein optisches Element anzugeben, mit dem der zu betrachtende Gegenstand gleichmäßig und homogen ausgeleuchtet werden kann und welches einen kompakten Aufbau des optischen Elements mit der Lichtquelle ermöglicht.
Die Erfindung löst die Aufgabe durch ein optisches Element zum Betrachten eines Gegenstands mit Hilfe eines Strahlengangs, wobei zumindest ein Teil des Strahlengangs durch zumindest eine transparente organische Leuchtdiode läuft, wobei die transparente organische Leuchtdiode im eingeschalteten Zustand den Gegenstand beleuchtet. Der Strahlengang durchläuft das optische Element und die organische Leuchtdiode, sodass der durch das optische Element zu betrachtende Gegenstand gleichmäßig durch die organische Leuchtdiode entlang dem Strahlengang beleuchtet werden kann und kein Abschatten des Lichts auftritt.
In einer Weiterbildung ist die zumindest eine organische Leuchtdiode auf zumindest einer Seite des optischen Elements angeordnet. Da die organische Leuchtdiode auf dem optischen Element angeordnet ist, ergeben sich sehr kompakte Aufbauten, bei denen keine externen Lichtquellen notwendig sind.
In einer Weiterbildung ist zumindest eine Seite des optischen Elements vollflächig durch die zumindest eine organische Leuchtdiode bedeckt. Durch die vollflächige Bedeckung ergibt sich eine besonders homogene Beleuchtung des zu betrachtenden Gegenstands. Weiter wird durch Nutzen der gesamten Fläche für die organische Leuchtdiode die Leuchtkraft verstärkt.
In einer Weiterbildung bedeckt die zumindest eine organische Leuchtdiode einen Teilbereich von zumindest einer Seite des optischen Elements. Eine derartige Anordnung ist zum Beispiel sinnvoll, wenn die optischen Eigenschaften des optischen Elements zumindest in einem Bereich nicht durch die optischen Eigenschaften der organischen Leuchtdiode beeinflusst werden sollen oder die Leuchtkraft des Teilbereichs ausreicht, um den Gegenstand ausreichend zu beleuchten.
In einer Weiterbildung weist die organische Leuchtdiode auf einer Seite, die nicht auf der Seite des optischen Elements angeordnet ist, eine Schutzschicht auf. Durch die Schutzschicht kann die organische Leuchtdiode vor mechanischen Beschädigungen und vor chemischen Einflüssen geschützt werden.
In einer Weiterbildung strahlt die organische Leuchtdiode bevorzugt in Richtung des Gegenstands ab. Durch die bevorzugte Abstrahlung in Richtung des Gegenstands wird dieser durch die vorhandene Leuchtkraft stärker beleuchtet. Gleichzeitig wird die Leuchtkraft in Richtung des Betrachters beziehungsweise des Detektors geringer, sodass die Blendung reduziert und der Kontrast beziehungsweise das Signalrauschverhältnis verbessert wird. Bei organischen Leuchtdiode kann die Aufteilung der Abstrahlung in den beiden Richtungen und die Transparenz der organischen Leuchtdiode eingestellt werden. Bei einem Abstrahlverhältnis von 1:100 in den Richtungen reduziert sich jedoch die Transparenz auf unter 50%, sodass ein Kompromiss zwischen der Blendung und der Transparenz gefunden werden muss.
In einer Weiterbildung sind die Spektralanteile des abgestrahlten Lichts der organischen Leuchtdiode an den zu beleuchtenden Gegenstand angepasst. Die Spektralanteile der organischen Leuchtdiode können somit beliebig, zum Beispiel kalt weiß, warm weiß oder farbig eingestellt werden, sodass der zu betrachtende Gegenstand in optimaler Weise beleuchtet wird und die interessierenden Merkmale hervorgehoben werden können.
In einer Weiterbildung werden die ultravioletten Spektralanteile durch das optische Element reduziert. Das optische Element wirkt als Filter, wodurch sich UV-Schädigungen, die zum Beispiel bei Gemälden oder UV-empfindlichen Gegenständen auftreten würden, vermeiden lassen.
In einer Weiterbildung bestehen die organische Leuchtdiode oder das optische Element und die organische Leuchtdiode aus flexiblen Materialien. Die Materialien können dabei amorphen Materialien sein, die sehr dünn, zum Beispiel 10 bis 100 nm, sind. Sie können auch aus einer flexiblen Polymerfolie bestehen. Das optische Element und die organische Leuchtdiode können daher auch gebogen oder beweglich verwendet werden. Eine flexible organische Leuchtdiode kann auch auf ein starres optisches Element, welches zum Beispiel gekrümmt ist, aufgebracht werden.
In einer Weiterbildung wird die organische Leuchtdiode mittels Abscheideverfahren auf das optische Element aufgebracht. Das optische Element braucht dabei nicht planar sein, sondern kann gekrümmt sein.
In einer Weiterbildung ist das optische Element eine Linse. Die organische Leuchtdiode dient zum Beleuchten des Gegenstands, der durch die Linse vergrößert wird, wie es zum Beispiel in einer Leselupe oder einem optischen Gerät geschieht.
In einer Weiterbildung ist das optische Element ein Prisma. Dient das Prisma zum Umlenken von Strahlengängen, so wird durch die organische Leuchtdiode, die auf dem Prisma befestigt ist, auch die Beleuchtung von Gegenständen ermöglicht, die erst durch Umlenkung erreichbar sind.
In einer Weiterbildung ist das optische Element ein Abbildungsspiegel. Mit der Integration der organischen Leuchtdiode in den Abbildungsspiegel können Strahlengänge umgelenkt, vergrößert oder verkleinert und gleichzeitig in kompakter Weise beleuchtet werden.
In einer Weiterbildung ist das optische Element ein durchsichtiger planparalleler Träger. Der Träger kann dabei als Schutz für den zu betrachtenden Gegenstand dienen, der durch die organische Leuchtdiode beleuchtet wird. Gleichzeitig schützt der Träger die organische Leuchtdiode vor mechanischer Beschädigung oder vor chemischen Einflüssen und dient zu deren Befestigung.
Die Erfindung sieht weiter die Verwendung von mindestens einem optischen Element, wie es oben beschrieben wurde, vor, wobei das optische Element in einem optischen Gerät verwendet wird und die organische Leuchtdiode zum Beleuchten von Proben dient. Die Kombination des optischen Elements mit der transparenten organischen Leuchtdiode führt zu einer sehr kompakten Bauweise des optischen Geräts, wobei die Beleuchtung homogen ist und nicht mehr Platz bedarf als das optische Element.
In einer Weiterbildung ist das optische Gerät eine Lupe, ein Mikroskop oder ein Endoskop. Die oben genannten Vorteile von kompaktem Aufbau und homogener Beleuchtung treffen auch hier zu.
Die Erfindung sieht ferner die Verwendung von mindestens einem optischen Element, welches als durchsichtiger planparalleler Träger ausgebildet ist, zum Betrachten von Schriftstücken oder Zeichen durch den Träger und durch die organische Leuchtdiode vor, wobei die organische Leuchtdiode das zu betrachtende Schriftstück oder das Zeichen beleuchtet. Der Träger kann dabei zum Schutz des Schriftstücks oder des Zeichens vor Beschädigung dienen, wobei die organische Leuchtdiode diese in kompakter und homogener Weise beleuchtet.
In einer Weiterbildung ist der Träger auf dem Schriftstück oder dem Zeichen angeordnet. Auf diese Weise entsteht eine sehr dünne Beleuchtungsanordnung für das Schriftstück oder das Zeichen. Ein Beispiel wäre eine Türschildbeleuchtung.
Die Erfindung sieht weiter die Verwendung von mindestens einem optischen Element, welches als durchsichtiger planparalleler Träger ausgestaltet ist, zum Beleuchten von Vitrineninhalten vor, wobei der Vitrineninhalt durch den Träger und durch die organische Leuchtdiode betrachtet wird, die organische Leuchtdiode den Vitrineninhalt beleuchtet und der Träger einen Teil der Vitrine bildet, der den Vitrineninhalt umgibt. Durch die integrierte Beleuchtung auf dem Träger entfällt das oft störende Verdecken des Gegenstands durch eine externe Lichtquelle.
In einer Weiterbildung ist der Vitrineninhalt von mehreren Seiten von optischen Elementen umgeben und wird von organischen Leuchtdioden beleuchtet. Auf diese Weise ist es möglich, den Vitrineninhalt von mehreren oder allen Seiten beleuchtet zu betrachten, ohne dass störende Lichtquellen den Strahlengang verdecken.
Die Erfindung sieht weiter die Verwendung des optischen Elements, welches als durchsichtiger planparalleler Träger ausgebildet ist, zur Beleuchtung von Gemälden vor, wobei der Träger als Schutzschild vor dem Gemälde angeordnet ist, das Gemälde durch den Träger und durch die organische Leuchtdiode betrachtet wird und die organische Leuchtdiode das Gemälde beleuchtet. Von Vorteil ist, dass der Träger das Gemälde vor Berührung oder Beschädigung schützt und gleichzeitig die organische Leuchtdiode das Gemälde beleuchtet. Weiter können keinerlei Schatten der Betrachter auf das Gemälde fallen, da die organische Leuchtdiode vor dem Betrachten angeordnet ist.
Die Erfindung wird nachfolgend mit Ausführungsbeispielen anhand von Figuren beschrieben. In den Figuren zeigen:
1 ein Ausführungsbeispiel, bei dem die organische Leuchtdiode auf einer Linse angeordnet ist,
2 ein Ausführungsbeispiel, bei dem die organische Leuchtdiode auf einem Träger angeordnet ist,
3 ein Ausführungsbeispiel, bei dem die organische Leuchtdiode auf einem Spiegel angeordnet ist,
4 eine Frontansicht von dem in 3 gezeigten Ausführungsbeispiels,
5 ein Ausführungsbeispiel, bei dem die organische Leuchtdiode auf einem Prisma angeordnet ist,
6 ein Ausführungsbeispiel, bei dem die organische Leuchtdiode am Ende eines Mikroskopobjektivs angeordnet ist,
7 ein Ausführungsbeispiel, bei dem die organische Leuchtdiode auf einem externen Träger angeordnet ist,
8 ein Ausführungsbeispiel, bei dem die organische Leuchtdiode auf einem optischen Element innerhalb eines optischen Geräts angeordnet ist,
9 ein Ausführungsbeispiel zum Schützen und Beleuchten von Vitrineninhalten, und
10 ein Ausführungsbeispiel zum Schützen und Beleuchten eines Gemäldes, eines Schriftstücks oder eines Zeichens.
1 zeigt ein optisches Element 1, welches als Linse ausgebildet ist und die Seiten 10 und 11 aufweist. Auf der Seite 10 ist eine transparente organische Leuchtdiode 2 aufgebracht. Die Seite der organischen Leuchtdiode 2, welche nicht der Linse 1 zugewandt ist, ist optional durch eine Schutzschicht 3 vor mechanischen und chemischen Beschädigungen geschützt. Zusammen mit weiteren optischen Komponenten 5 sind das optische Element 1, die organische Leuchtdiode 2 und die Schutzschicht 3 in einer Halterung beziehungsweise Fassung 4 befestigt. Wenn die organische Leuchtdiode 2 eingeschaltet ist, so strahlt sie den Gegenstand 7 in ihrer bevorzugten Abstrahlrichtung 13 an. Durch den Strahlengang 6 kann ein Detektor 9 den Gegenstand 7 durch das optische Element 1 und durch die transparente organische Leuchtdiode 2, und gegebenenfalls durch die Schutzschicht 3, betrachten. Dadurch, dass die organische Leuchtdiode 2 transparent ist, kann in kompakter Weise ohne externe Lichtquellen der Gegenstand 7 gleichmäßig ausgeleuchtet werden. Die transparente organische Leuchtdiode 2 weist dabei transparente Elektroden auf, die zum Beispiel aus Indiumzinnoxid (ITO), dünne Metallschichten mit Dicken bis 10 nm oder ITO-Metall-ITO(IMI)-Schichtfolgen bestehen und bei dünnen Schichtdicken eine hohe Transparenz aufweisen.
Folgende Variationen sind in 1 möglich: Die organische Leuchtdiode 2 ist auf einer gekrümmten Seite 10 des optischen Elements 1 angebracht. Dies ist möglich, da die organische Leuchtdiode 2 flexible ist beziehungsweise auf gekrümmten Oberflächen hergestellt werden kann. Selbstverständlich kann die organische Leuchtdiode 2 auch auf einer planaren Seite einer Linse aufgebracht werden. Es ist sogar möglich, organische Leuchtdioden 2 auf beiden Seiten 10 und 11 des optischen Elements 1 aufzubringen. Die weiteren optischen Komponenten 5 sind nicht erforderlich. Sie können mit oder ohne transparente organische Leuchtdioden 2 benutzt werden. Durch das Verwenden von mehr als einer organischen Leuchtdiode 2 erhöht sich die Leuchtleistung. Der Detektor 9 ist als ein menschliches Auge bezeichnet, kann jedoch auch ein „charged coupled device" (CCD) oder eine analoge Kamera sein. Die bevorzugte Abstrahlungsrichtung 13 zeigt in Richtung des zu betrachtenden Gegenstands 7, wodurch sich die Blendwirkung für den Detektor 9 reduziert. Organische Leuchtdioden 2 können so aufgebaut werden, dass sie in Richtung des optischen Elements 1 und in Richtung des Gegenstands 7 beziehungsweise der Schutzschicht 3 unterschiedlich stark abstrahlen. Bei einem Verhältnis der abgestrahlten Leistungen von 1:1 kann die Transparenz so gewählt werden, dass die organischen Leuchtdioden 2 nahezu vollkommen transparent sind. Abhängig von der Position der organischen Leuchtdiode 2 im Strahlengang 6 kann das Licht der organischen Leuchtdiode 2 auch durch das optische Element 1 oder durch weitere optische Komponenten 5 fokussiert und auf Teile des zu betrachtenden Gegenstand 7 konzentriert werden.
Alle in 1 gezeigten Merkmale und Variationen gelten auch für die anderen Ausführungsbeispiele. Die Variationen und Merkmale der einzelnen Ausführungsbeispiele gelten auch für die anderen Ausführungsbeispiele. In den Ausführungsbeispielen gelten gleiche Bezugszeichen für ähnliche Elemente
2 zeigt ein Ausführungsbeispiel, welches dem in 1 gezeigten ähnlich ist. Im Unterschied zu 1 ist die or ganische Leuchtdiode 2 nicht auf einer Linse 5 aufgebracht, sondern auf einem durchsichtigen Träger 1, der zum Beispiel planparallel sein kann. Ein derartiger Aufbau ist zum Beispiel von Vorteil, wenn die organische Leuchtdiode 2 aus starrem Material gefertigt wird und sich nicht an die gekrümmte Form der Linse 5 anpassen kann. Da viele optische Geräte bereits ein planparalleles Glas als Schutz für optische Komponenten aufweisen, ist es möglich, die organische Leuchtdiode 2 nachträglich auf ein derartiges optisches Element 1 aufzubringen. Bereits vorhandene optische Geräte können somit in vorteilhafter Weise nachgerüstet werden. Weiter wurde die Schutzschicht 3 weggelassen. Werden der Träger 1 und die organische Leuchtdiode 2 in ihrer Anordnung vertauscht, so kann der Träger 1 auch als Schutzschicht 3 dienen.
Eine Anwendung von 2 ist zum Beispiel eine beleuchtete Leselupe, bei der der Gegenstand 7 ein Schriftstück oder Papier darstellt. Die organische Leuchtdiode 2 strahlt bevorzugt in Richtung 13 auf das Schriftstück, welches dadurch homogen ausgeleuchtet wird. Das Schriftstück wird durch die Linse 5 vergrößert und durch die organische Leuchtdiode 2 beleuchtet, wobei ein Leser durch die Linse 5 und die organische Leuchtdiode 2 auf das Schriftstück schaut. Die in 2 gezeigte Anordnung kann dabei direkt auf dem Schriftstück 7 platziert werden, wobei, falls erforderlich, eine Schutzschicht 3 angebracht werden kann, um die organische Leuchtdiode 2 vor Beschädigung zu schützen.
3 und 4 zeigen ein Ausführungsbeispiel eines beleuchteten Spiegels, wobei 3 den Spiegel im Querschnitt von der Seite zeigt und 4 den Spiegel von vorne. Auf einer Seite 10 des Spiegels 1, der hier das optische Element 1 bildet, ist am Rand kreisförmig eine organische Leuchtdiode 2 aufgebracht. Da organische Leuchtdioden 2 aus flexiblen Materialien gefertigt werden können, können sie auch auf der Krümmung der Seite 10 aufgebracht werden. Anstelle einer einzelnen organischen Leuchtdiode 2 können auch mehrere eingesetzt werden. Auch ist eine andere Flächenbelegung als eine ringförmige möglich.
Da die organische Leuchtdiode 2 transparent ist, kann der Gegenstand 7 optimal beleuchtet werden, ohne dass Teile der reflektierenden Schicht des Spiegels 1 durch die Lichtquellen abgedeckt werden. Auch im ausgeschalteten Zustand bleibt die organische Leuchtdiode 2 transparent, sodass die gesamte Spiegelfläche 10 Spiegel 1 für Reflexionen zur Verfügung steht. Weiter fällt die Hauptabstrahlrichtung 13 der organischen Leuchtdiode 2 mit dem Strahlengang 6 zusammen, sodass beide auf den Gegenstand 7 fokussiert werden. Die Abstrahlung der organischen Leuchtdiode 2 kann in beide Richtungen gleich groß sein, das heißt in Richtung der Spiegelseite 10 und in Richtung des Gegenstands 7 wird die gleiche Lichtmenge abgestrahlt. Die verwendeten organischen Leuchtdioden 2 sind dann besonders transparent, sodass das in Richtung der Seite 10 abgestrahlte Licht an dieser reflektiert und durch die organische Leuchtdiode 2 ebenfalls auf den Gegenstand 7 gerichtet wird.
Die Anordnung von organischen Leuchtdioden 2 über eine Teilfläche des optischen Elements 1 ist zum Beispiel dann von Vorteil, wenn die optischen Eigenschaften des optischen Elements 1 zumindest in einem Bereich nicht durch die optischen Eigenschaften der organischen Leuchtdiode 2 beeinträchtigt werden sollen. Die vorteilhafte kompakte und homogene Ausleuchtung bleibt in diesem Fall erhalten, wobei die optischen Eigenschaften des optischen Elements 1, wie zum Beispiel der Reflektionsgrad des Spiegels, erhalten bleiben. In manchen Anwendungsfällen ist nur eine geringe Lichtleistung erforderlich, sodass aus Kostengründen nur ein Teilbereich des optischen Elements 1 bedeckt wird. Selbstverständlich können auch Spiegel 1 mit anderen Formen und anderen Abbildungseigenschaften eingesetzt werden. Ein Anwendungsbeispiel für den in 3 und 4 gezeigten Spiegel wäre zum Beispiel ein beleuchteter Schminkspiegel.
5 zeigt ein Ausführungsbeispiel, bei dem das optische Element durch ein Prisma 1 realisiert ist. Das Prisma 1 hat eine Einfallseite 10 und eine Ausfallseite 11, wobei ein an der Einfallseite 10 eintretender Strahlengang 6 durch Totalreflexion auf die Ausfallseite 11 umgelenkt wird. An der Einfallseite 10 und der Ausfallseite 11 sind organische Leuchtdioden 2 angebracht, deren Abstrahlungsrichtungen 13 dem Strahlengang 6 folgen. Der Strahlengang 6 und das Licht werden somit in der gleichen Richtung auf einen Gegenstand 7 gelenkt. Selbstverständlich sind auch Anordnungen mit anders-förmigen Prismen denkbar und auch solche, bei denen nur eine organische Leuchtdiode 2 benutzt wird. Das Verwenden von mehreren organischen Leuchtdioden 2, die seriell hintereinander geschaltet sind, dient zum Erhöhen der Lichtleistung. Dies ist insbesondere von Vorteil, wenn nicht genug Platz für eine ausreichende Anzahl von parallel angeordneten organischen Leuchtdioden 2 zur Verfügung steht.
Die 6 bis 8 zeigen optische Geräte 8, bei denen optische Elemente 1 mit organischen Leuchtdioden 2 zur Betrachtung eines Gegenstands 7 verwendet werden. Der zu betrachtende Gegenstand 7 wird dabei immer sowohl durch das optische Element 1 als auch die transparente organische Leuchtdiode 2 betrachtet. Das optische Gerät 8 kann dabei ein Mikroskop, ein Endoskop, eine Lupe oder ein ähnliches Gerät sein. Die Mikroskope können zum Beispiel Durchlicht- oder Auflichtmikroskope sein, die konventionell oder invertiert angeordnet sind. Die Endoskope können Ophthalmoskope, Otoskope, Rhinoskope, Laryngoskope, Arthroskope usw. sein, wie sie Augenärzte, Hals-Nasen-Ohrenärzte, Orthopäden und Internisten benutzen. Der Gegenstand 7, der betrachtet und durch die organische Leuchtdiode 2 beleuchtet wird, kann eine Probe auf einem Mikroskoptisch sein, ein Teil des menschlichen Körpers, ein schwer zugänglicher Teil eines Flugzeugtriebwerks oder Ähnliches. Die 6 bis 8 unterscheiden sich im Wesentlichen darin, dass das optische Element 1 und die organische Leuchtdiode 2 an verschiedenen Stellen angeordnet sind und weisen ähnliche Merkmale und Vorteile auf.
In 6 ist die organische Leuchtdiode 2 auf einem optischen Element 1, welches zum Beispiel als Linse oder als planparalleler Träger ausgebildet sein kann, angeordnet. Die Anordnung kann zum Beispiel an der Unterseite eines Mikroskopobjektivs erfolgen, wobei die organische Leuchtdiode 2 auch bei bestehenden Mikroskopen nachgerüstet werden kann. Der Vorteil von dieser Anordnung ist, dass der Gegenstand 7, der zum Beispiel eine Gewebeprobe sein kann, sehr gleichmäßig ausgeleuchtet wird und durch die Lichtquelle 2 hindurch betrachtet werden kann. Es werden keine zusätzlichen optischen Elemente wie Strahlteiler und so weiter zur Einkopplung von Licht benötigt, wodurch sich das optische Gerät 8 kompakter und kostengünstiger herstellen lässt. Da jeweils nur der zu betrachtende Bereich des Gegenstands 7 ausgeleuchtet wird, lassen sich Schädigungsmechanismen wie Fotobleichen reduzieren. Die bevorzugte Abstrahlungsrichtung 13 der organischen Leuchtdiode 2 ist in Richtung des zu betrachtenden Gegenstands 7, sodass in Richtung des Detektors 9 weniger Licht e mittiert wird, wodurch sich der Kontrast erhöht und die Blendung des Detektors 9 reduziert wird.
7 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines optischen Geräts 8, welches zum Beispiel ein invertierendes Durchlichtmikroskop sein kann. Das optische Element 1 und die organische Leuchtdiode 2 sind außerhalb des optischen Geräts 8 angebracht. Die organische Leuchtdiode 2 kann als Probentisch oder als Substratträger für einen Gegenstand oder eine Probe 7 dienen. Auch hier erfolgt die Betrachtung des Gegenstands 7 durch das optische Element 1, welches als durchsichtiger planparalleler Träger ausgebildet ist, und die organische Leuchtdiode 2 hindurch. Durch die gezeigte Anordnung kann die Blendwirkung durch die Beleuchtung für den Detektor 9 durch eine bevorzugte Abstrahlrichtung 13 reduziert werden. Das optische Element 1 und die organische Leuchtdiode 2 können auch für konventionelle optische Geräte als beleuchteter Substratträger verwendet werden. Sie bieten eine sehr kompakte Anordnung, mit der der Gegenstand 7 gleichmäßig beleuchtet wird.
8 zeigt ein Ausführungsbeispiel eines optischen Geräts 8, bei dem das optische Element 1 und die organische Leuchtdiode im Inneren des Geräts 8 angeordnet sind. Prinzipiell können das optische Element 1 und die organische Leuchtdiode 2 an einer beliebigen Stelle des Strahlengangs 6 angeordnet werden. Im Inneren des optischen Geräts 8 ist die organische Leuchtdiode 2 jedoch geschützt, sodass eine Schutzschicht 3 nicht erforderlich ist. Wieder ist hervorzuheben, dass die Anordnung durch die Integration der Beleuchtungsquelle sehr kompakt und Platz sparend ist. Die organische Leuchtdiode 2 kann dabei auf eine beliebige optische Komponente 1 des optischen Geräts 8 platziert werden oder auch auf einen eigenen Träger montiert sein.
9 zeigt ein Ausführungsbeispiel einer Vitrine 12, in der ein Gegenstand 7 ausgestellt wird. Eine Seite der Vitrine 12 wird durch ein optisches Element 1, welches beispielsweise als eine planparallele Glasplatte ausgeführt ist, einer organischen Leuchtdiode 2 und einer Schutzschicht 3 für die organische Leuchtdiode 2, gebildet. Ein Detektor 9, der zum Beispiel ein Besucher eines Museums sein kann, schaut entlang dem Strahlengang 6 durch die Schutzschicht 3, die transparente organische Leuchtdiode 2 und das optische Element 1 auf den Vitrineninhalt 7. Die bevorzugte Abstrahlrichtung 13 der organischen Leuchtdiode 2 ist in Richtung des zu betrachtenden Vitrineninhalts 7. Die organische Leuchtdiode 2 strahlt weniger in Richtung des Besuchers 9 ab, um die Blendwirkung zu reduzieren. Durch die gezeigte Anordnung ist zum einen der Vitrineninhalt 7 vor Berührung oder Diebstahl geschützt, während er gleichzeitig ohne störende Beleuchtungsquellen erhellt wird. In einer Variation werden mehrere Seiten der Vitrine 12 durch organische Leuchtdioden 2 beleuchtet. Im Idealfall kann der Vitrineninhalt 7 daher von sechs oder mehr verschiedenen Richtungen gleichzeitig beleuchtet werden, ohne dass eine Beleuchtungsquelle sichtbar ist. Anstelle von planaren Flächen lassen sich auch Vitrinen 12 konstruieren, deren Oberfläche gekrümmt ist. Eine derartige Vitrine 12 kann zum Beispiel ein Zylinder oder eine Kugel sein, bei der Reflexionen, die bei planaren Flächen auftreten, nicht erscheinen. Dies ist möglich, da die organische Leuchtdiode 2 auch mit flexiblen Material hergestellt werden kann beziehungsweise auf gekrümmtes Material aufgebracht werden kann.
10 zeigt ein Ausführungsbeispiel für die Verwendung des optischen Elements 1 und der organischen Leuchtdiode 2 zum Beleuchten von Gemälden 7. Wie in 9 beschrieben, kann zusätzlich eine Schutzschicht 3 vorhanden sein. Diese Schutzschicht 3 kann in beiden Fällen zum Beispiel aus Panzerglas bestehen, wodurch das Gemälde 7 vor Zerstörung geschützt wird. Wie in 9 bieten das optische Element 1, die organische Leuchtdiode 2 und die Schutzschicht 3 gleichzeitig einen Schutz des zu betrachtenden Gegenstands 7 mit zusätzlicher integrierter Beleuchtung. Die Beleuchtung durch die organische Leuchtdiode 2 kann dabei an die farblichen Gegebenheiten des Gegenstands 7 angepasst werden, indem bestimmte Spektralanteile bevorzugt abgestrahlt werden. Die Spektralanteile können zum Beispiel durch den Aufbau und die Materialien der organischen Leuchtdiode 2 bestimmt oder durch ein Filter eliminiert werden. Bei der Betrachtung von Gemälden 7 oder biologischem Material spielt insbesondere der ultraviolette Anteil des Lichts eine Rolle beim Vermeiden von Schäden. Das optische Element 1 könnte daher bereits als ultravioletter Filter realisiert sein.
Gerade bei größeren Gemälden, die zur homogenen Beleuchtung aus einiger Entfernung angestrahlt werden müssen, ergeben sich bei näherer Betrachtung und geringem Abstand Schatten der Betrachters 9 auf dem Gemälde 7. Durch die Realisierung gemäß 10, bei der das optische Element 1 und die organische Leuchtdiode 2 direkt vor dem Gemälde 7 angeordnet sind, lassen sich Schatten auf dem Gemälde 7 durch den Betrachter 9 auch bei geringem Abstand vermeiden.
Anstelle von Gemälden 7 kann die in 10 gezeigte Anordnung auch zum Betrachten und zum Schutz von Schriftstücken bzw. Zeichen dienen. Eine Anwendung wäre die Beleuchtung von Litfasssäulen, Leselampen oder Türschildbeleuchtung.
Bisher wurde von einem für Menschen sichtbaren Bereich des abgestrahlten Lichts der organischen Leuchtdiode 2 ausgegangen. Tatsächlich ist es aber nicht notwendig, dass die organische Leuchtdiode 2 weißes Licht oder farbiges Licht emittiert, sie kann auch in nicht sichtbare Bereiche strahlen. Die organische Leuchtdiode 2 müsste dann für diesen Frequenzbereich transparent sein.

Claims

Optisches Element (1), zum Betrachten eines Gegenstands (7) mit Hilfe eines Strahlengangs (6), dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Teil des Strahlengangs (6) durch zumindest eine transparente organische Leuchtdiode (2) läuft, wobei die transparente organische Leuchtdiode (2) im eingeschalteten Zustand den Gegenstand (7) beleuchtet.
Optisches Element nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine organische Leuchtdiode (2) auf zumindest einer Seite (10, 11) des optischen Elements (1) angeordnet ist.
Optisches Element nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass zumindest ein Seite (10, 11) des optischen Elements (1) vollflächig durch die zumindest eine organische Leuchtdiode (2) bedeckt ist.
Optisches Element nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die zumindest eine organische Leuchtdiode (2) einen Teilbereich von zumindest einer Seite (10, 11) des optischen Elements (1) bedeckt.
Optisches Element nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die organische Leuchtdiode (2) auf einer Seite, die nicht auf der Seite des optischen Elements (1) angeordnet ist, eine Schutzschicht (3) aufweist.
Optisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 5, wobei die organische Leuchtdiode (2) bevorzugt in Richtung des Gegenstands (7) abstrahlt.
Optisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei die Spektralanteile des abgestrahlten Lichts der organischen Leuchtdiode (2) an den zu beleuchtenden Gegenstand (7) angepasst sind.
Optisches Element nach Anspruch 7, wobei das optische Element (1) die ultravioletten Spektralanteile des abgestrahlten Lichts reduziert.
Optisches Element nach Anspruch 7, wobei die organische Leuchtdiode (2) oder das optische Element (1) und die organische Leuchtdiode (2) aus flexiblen Materialien bestehen.
Optisches Element nach Anspruch 7, wobei die organische Leuchtdiode (2) mittels Abscheideverfahren auf das optische Element aufgebracht wird.
Optisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (1) eine Linse ist.
Optisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (1) ein Prisma ist.
Optisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (1) ein Abbildungsspiegel ist.
Optisches Element nach einem der Ansprüche 1 bis 10, dadurch gekennzeichnet, dass das optische Element (1) ein durchsichtiger planparalleler Träger ist.
Verwendung von mindestens einem optischen Element nach einem der vorigen Ansprüche, wobei das optische Element (1) in einem optischen Gerät (8) verwendet wird und die organische Leuchtdiode (2) zum Beleuchten von Proben (7) dient.
Verwendung nach Anspruch 15, wobei das optische Gerät (8) eine Lupe ist.
Verwendung nach Anspruch 15, wobei das optische Gerät (8) ein Mikroskop ist.
Verwendung nach Anspruch 15, wobei das optische Gerät (8) ein Endoskop ist.
Verwendung von mindestens einem optischen Element nach Anspruch 14 zum Betrachten von Schriftstücken (7) oder Zeichen (7) durch den Träger (1) und durch die organische Leuchtdiode (2), wobei die organische Leuchtdiode (2) das zu betrachtende Schriftstück (7) oder das Zeichen (7) beleuchtet.
Verwendung nach Anspruch 19, wobei der Träger (1) auf dem Schriftstück (7) oder dem Zeichen (7) angeordnet ist.
Verwendung von mindestens einem optischen Element nach Anspruch 14 zum Beleuchtung von Vitrineninhalten (7), wobei – der Vitrineninhalt (7) durch den Träger (1) und durch die organische Leuchtdiode (2) betrachtet wird, – die organische Leuchtdiode (2) den Vitrineninhalt (7) beleuchtet, und – der Träger (1) einen Teil der Vitrine bildet, der den Vitrineninhalt (7) umgibt.
Verwendung nach Anspruch 21, wobei der Vitrineninhalt (7) von mehreren Seiten von optischen Elementen (1) umgeben ist und von organischen Leuchtdioden (2) beleuchtet wird.
Verwendung des optischen Elements nach Anspruch 14 zur Beleuchtung von Gemälden (7), wobei – der Träger (1) als Schutzschild vor dem Gemälde (7) angeordnet ist, – das Gemälde (13) durch den Träger (1) und durch die organische Leuchtdiode (2) betrachtet wird, und – die organische Leuchtdiode (2) das Gemälde (7) beleuchtet.