DE102006009551B4

DE102006009551B4 - Vorrichtung zum Erzeugen von Licht

Info

Publication number: DE102006009551B4
Application number: DE102006009551A
Authority: DE
Inventors: Georg Baars
Original assignee: AES AIRCRAFT ELEKTRO ELEKTRONI; AES AIRCRAFT ELEKTRO/ELEKTRONIK SYSTEM GmbH
Current assignee: AES AIRCRAFT ELEKTRO ELEKTRONI; AES AIRCRAFT ELEKTRO/ELEKTRONIK SYSTEM GmbH
Priority date: 2006-02-28
Filing date: 2006-02-28
Publication date: 2008-07-03
Anticipated expiration: 2026-03-01
Also published as: DE102006009551A1

Abstract

Vorrichtung zum Erzeugen von Licht einer frei auswählbaren Farbe mit einem ersten Leuchtmittel (14) einer ersten Farbe, mit einem zweiten Leuchtmittel (15) einer von der ersten Farbe verschiedenen zweiten Farbe, mit einem dritten Leuchtmittel (16) einer von der ersten und zweiten Farbe verschiedenen dritten Farbe, mit einem gemeinsamen Erfassungsmittel (28) zum getrennten Erfassen der Intensität des ersten Leuchtmittels (14), der Intensität des zweiten Leuchtmittels (15) und der Intensität des dritten Leuchtmittels (16), und mit einer Steuerung (24) dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Steuerung (24) eine erste Erzeugungsdauer des Leuchtmittels (14) der ersten Farbe, eine zweite Erzeugungsdauer des Leuchtmittels (15) der zweiten Farbe und eine dritte Erzeugungsdauer des Leuchtmittels (16) der dritten Farbe entsprechend des zu mischenden Farbtons einstellbar ist, und daß im laufenden Betrieb eine getrennte Erfassung der Intensität der Leuchtmittel (14, 15, 16) durchführbar ist, wobei zur getrennten Erfassung der Intensität die Leuchtmittel (14, 15, 16) zeitversetzt erregt...

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Erzeugen von Licht einer frei auswählbaren Farbe mit einem ersten Leuchtmittel einer ersten Farbe, mit einem zweiten Leuchtmittel einer von der ersten Farbe verschiedenen zweiten Farbe, mit einem dritten Leuchtmittel einer von der ersten und zweiten Farbe verschiedenen dritten Farbe, mit einem gemeinsamen Erfassungsmittel zum getrennten Erfassen der Intensität des ersten Leuchtmittels, der Intensität des zweiten Leuchtmittels und der Intensität des dritten Leuchtmittels, und mit einer Steuerung. Nach einem zweiten Aspekt betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Erzeugen von Licht einer frei auswählbaren Farbe, bei dem mittels eines ersten Leuchtmittels Licht einer ersten Farbe erzeugt wird, bei dem mittels eines zweiten Leuchtmittels Licht einer von der ersten Farbe verschiedenen zweiten Farbe erzeugt wird, bei dem mittels eines dritten Leuchtmittels Licht einer von der ersten und zweiten Farbe verschiedenen dritten Farbe erzeugt wird, bei dem eine erste Lichtmenge des Lichts der ersten Farbe mit einer zweiten Lichtmenge des Lichts der zweiten Farbe und mit einer dritten Lichtmenge des Lichts der dritten Farbe zum Erzeugen des Lichts der vorgegebenen Farbe gemischt wird und bei dem mittels eines gemeinsamen Erfassungsmittels die Intensität des ersten Leuchtmittels, die Intensität des zweiten Leuchtmittels und die Intensität des dritten Leuchtmittels getrennt erfaßt wird.
Eine solche Vorrichtung ist aus der EP 1 321 012 bekannt. Hierbei werden drei Leuchtdioden zur Erzeugung weißen Lichts durchgängig betrieben. Nachteilig ist hierbei, dass zur Kontrolle des Farbtons der Strom für die Leuchtdioden der nicht gemessenen Farben kurzfristig abgeschaltet wird und somit der Normalbetrieb unterbrochen wird. Hierdurch besteht die Gefahr von wahrnehmbaren Farbabweichungen.
Mittels einer eingangs genannten Vorrichtung und mittels eines solchen Verfahrens lässt sich Licht einer vorgegebenen Farbe durch Mischen von Licht zweier verschiedener Farben erzeugen. Durch Variation der Intensitäten der einzelnen Leuchtmittel lässt sich so eine vorgegebene Farbe innerhalb eines großen Bereichs erzeugen. Ein Beispiel für das Mischen von Licht einer vorgegebenen Farbe mittels verschiedener Leuchtmittel ist das bekannte Farbfernsehen oder das Mischen von Farben bei einem Farbmonitor. Bei der Verwendung von Leuchtdioden als Leuchtmittel tritt das Problem auf, dass sich verschiedene Intensitäten der Leuchtmittel nicht einfach durch eine unterschiedlich starke Beaufschlagung mit Strom erzielen lässt. Im Einzelnen ändert sich bei einer Leuchtdiode mit einer Variation des Erregungsstromes nicht nur die Intensität, sondern auch die Wellenlänge und damit die Farbe des erzeugten Lichtes. Eine unkontrollierte Änderung der Intensitäten der Leuchtmittel verursacht darüber hinaus eine Veränderung der angemischten Farbe. Es ist somit schwierig, insbesondere mit mehreren Leuchten die gleiche, vorgegebene Farbe konstant bereitzustellen.
Der Erfindung liegt das Problem zugrunde, eine Vorrichtung und ein Verfahren anzugeben, mit denen sich Licht einer vorgegebenen Farbe mit einer hohen Farbgenauigkeit erzeugen lässt.
Das Problem wird dadurch gelöst, dass bei einer Vorrichtung der eingangs genannten Art mittels der Steuerung eine erste Erzeugungsdauer des Leuchtmittels der ersten Farbe, eine zweite Erzeugungsdauer des Leuchtmittels der zweiten Farbe und eine dritte Erzeugungsdauer des Leuchtmittels der dritten Farbe entsprechend des zu mischenden Farbtons einstellbar ist, und dass im laufenden Betrieb eine getrennte Erfassung der Intensität der Leuchtmittel durchführbar ist, wobei zur getrennten Erfassung der Intensität die Leuchtmittel zeitversetzt erregt sind. Nach dem zweiten Aspekt der Erfindung wird das Problem dadurch gelöst, dass bei einem Verfahren der eingangs genannten Art mittels einer Steuerung die erste Lichtmenge, die zweite Lichtmenge und die dritte Lichtmenge entsprechend des zu mischenden Farbtones durch Steuern einer ersten Erzeugungsdauer des Lichtes der ersten Farbe, einer zweiten Erzeugungsdauer des Lichtes der zweiten Farbe und einer dritten Erzeugungsdauer des Lichtes der dritten Farbe eingestellt wird, und dass im laufenden Betrieb eine getrennte Erfassung der Intensität des ersten, zweiten und dritten Leuchtmittels durchgeführt wird, wobei zur getrennten Erfassung der Intensität die Leuchtmittel zeitversetzt erregt werden.
Durch das Erfassungsmittel zum getrennten Erfassen der Intensitäten der Leuchtmittel ist es möglich, den vorgegebenen Farbton präzise einzuhalten. Insbesondere kann durch Variieren der Erzeugungsdauer des Lichtes der ersten bzw. der zweiten und/oder dritten Farbe bei bekannter Intensität die jeweils zu mischende Leistung des Lichts der ersten Farbe, der zweiten Farbe und der dritten Farbe präzise eingehalten werden. Auf diese Weise lässt sich eine hohe Farbgenauigkeit erzielen. Mittels der drei Farben der Leuchtmittel lassen sich so vorgegebene Farben in einem breiten Spektrum erzeugen. Beispielsweise können diese drei Farben entsprechend dem bekannten RGB-System gewählt werden. Es können aber auch weitere Leuchtmittel weiterer Farben verwendet werden.
Eine Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass das Erfassungsmittel eine Fotodiode aufweist. Eine solche Fotodiode lässt sich einfach verschalten und liefert ein der Bestrahlungsstärke in etwa proportionales Ausgangssignal. Ein besonders einfacher Aufbau ergibt sich dadurch, dass eine gemeinsame Fotodiode für alle Leuchtmittel vorgesehen ist.
Eine andere Weiterbildung der Erfindung ist gekennzeichnet durch eine Steuerung, mittels derer die Leuchtmittel zum zeitlich aufeinander folgenden Erfassen der Intensität des ersten Leuchtmittels, der Intensität des zweiten Leuchtmittels und der Intensität des dritten Leuchtmittels über das Erfassungsmittel steuerbar ist. Auf diese Weise ist sichergestellt, dass beim Erfassen der Intensität des ersten Leuchtmittels kein Licht des zweiten oder dritten Leuchtmittels von dem Erfassungsmittel erfasst wird und umgekehrt. Dies ermöglicht eine bessere Messgenauigkeit bei geringem Auswertungsaufwand.
Es ist außerdem vom Vorteil, wenn Lichtleitmittel zum Leiten von Licht von den Leuchtmitteln zu den Erfassungsmitteln vorgesehen sind. Auf diese Weise stört das Erfassungsmittel den Lichtaustritt möglichst wenig. Als Leichtleitmittel kann beispielsweise ein Prisma vorgesehen sein.
Es ist außerdem von Vorteil, einen Temperatursensor zum Erfassen der Betriebstemperatur der Leuchtmittel vorzusehen. Weil bei veränderter Temperatur eine Änderung der Intensität der Leuchtmittel auftreten kann, lässt sich so mittels des Temperatursensors ein Zustand erkennen, in dem eine erneute Erfassung der Intensitäten der Leuchtmittel erforderlich ist. Außerdem lässt sich so eine Beschädigung der Leuchtmittel durch Überhitzung vermeiden.
Als Leuchtmittel bieten sich bei der Erfindung Leuchtdioden an. Diese Leuchtdioden haben einen guten Wirkungsgrad und lassen sich insbesondere vorteilhaft getaktet betreiben.
Eine vorteilhafte Weiterbildung des erfindungsgemäßen Verfahrens ergibt sich dadurch, dass der Schritt des getrennten Erfassens der Intensität des ersten Leuchtmittels, der Intensität des zweiten Leuchtmittels und der Intensität des dritten Leuchtmittels zur Stabilisierung der vorgegebenen Farbe bei Erkennen eines Stabilisierungserfordernisses durchgeführt wird. Dieses Stabilisierungserfordernis kann nach einer vorgegebenen Zeitdauer erkannt werden. So kann beispielsweise in vorgegebenen Zeitabständen routinemäßig die Intensität der Leuchtmittel erneut erfasst werden. Es ist aber auch möglich, dass das Stabilisierungserfordernis bei Erkennen einer Temperaturänderung erkannt wird.
Bei einer Weiterbildung der Erfindung wird die Temperatur der Leuchtmittel mittels eines Temperatursensors überwacht. Auf diese Weise kann bei Erkennen einer Temperaturüberschreitung eine kürzere Erzeugungsdauer gewählt werden. So lassen sich Beschädigungen durch Überhitzen vermeiden. Es ist aber auch möglich, dass bei Erkennen einer Temperaturänderung der Schritt des getrennten Erfassens der Intensität der Leuchtmittel und anschließend der Schritt des Einstellens der Erzeugungsdauern des Lichtes der ersten, zweiten und dritten Farbe durchgeführt wird, um so die Farbgenauigkeit der vorgegebenen Farbe sicherzustellen.
Eine Weiterbildung der Erfindung zeichnet sich dadurch aus, dass eine Helligkeitssteuerung bzw. eine Helligkeitsregelung des Lichtes der vorgegebenen Farbe mittels Einstellen der Erregungsdauer der Leuchtmittel erfolgt. Diese Erregungsdauer lässt sich elektronisch auf einfache Weise einstellen.
Bei einer vorteilhaften Ausführungsform werden die Leuchtmittel gepulst zum Erzeugen des Lichtes erregt. Vorzugsweise wird dabei ein kurzer Takt zum gepulsten Erzeugen verwendet. Der Takt kann insbesondere so gewählt werden, dass die einzelne Pulse mit bloßem Auge nicht aufzulösen sind. Insbesondere kann eine Taktzeit von 10 Millisekunden gewählt werden. Auf diese Weise ist mit bloßem Auge der Unterschied des Lichtes gegenüber einem kontinuierlichen Betrieb nicht wahrnehmbar. Jedoch ergeben sich durch dieses taktweise gepulste Betreiben bessere Schaltungsmöglichkeiten. Bei einer Weiterbildung ist der Takt digital zur Steuerung der Leuchtmittel unterteilt. Auf diese Weise ist schnell und einfach eine Zeitsteuerung der Erregungsdauern der Leuchtemittel möglich. Es hat sich beispielsweise gezeigt, dass eine 16 Bit Darstellung des Taktes zu guten Ergebnissen führt. Insbesondere lassen sich damit Farbabweichungen erreichen, die in einem Bereich kleiner als 3 McAdams Ellipsen angesiedelt sind. Diese Farbgenauigkeit ergibt sich hierbei auch für einen gedimmten Betrieb mit reduzierter Helligkeit.
Aufgrund der zeitversetzten Erregung der Leuchtmittel zur getrennten Erfassung kann in aufeinander folgenden Takten jeweils ein Leuchtmittel getrennt von anderen Leuchtmitteln erfasst werden. Dieses zeitversetzte Erregen der Leuchtmittel wird wegen der Trägheit des Auges vom Betrachter nicht wahrgenommen. Es ist aber auch möglich, dass zur getrennten Erfassung der Intensität ein Messpuls eines Leuchtmittels während einer Nichterregung der anderen Leuchtmittel erzeugt wird. Dieser Messpuls kann dann ebenfalls zu einer getrennten Erfassung der Intensität des betreffenden Leuchtmittels verwendet werden.
Eine andere Weiterbildung der Erfindung ist gekennzeichnet durch einen Kalibrierschritt zum Kalibrieren des Erfassungsmittels. Eine präzise Farberfassung der Leuchtmittel ist aufwendig und teuer. Wenn hingegen bei der Erfindung eine einfache Fotodiode als Erfassungsmittel verwendet wird, ist es lediglich erforderlich, dass einmal vor erstmaliger Inbetriebnahme diese Fotodiode auf die einzelnen Leuchtmittel mittels geeigneter Messgeräte kalibriert wird. Bei dem Kalibrierschritt wird vorzugsweise eine Kalibrierung des Erfassungsmittels für jedes Leuchtmittel getrennt durchgeführt. Bei der Kalibrierung kann außerdem eine Liste für die dem jeweiligen Ausgabewert des Erfassungsmittels entsprechende Intensität erstellt werden. Diese Liste kann in geeigneten Speichermitteln einer Steuerung abgespeichert werden, so dass im laufenden Betrieb bei der getrennten Erfassung der Intensitäten der Leuchtmittel aus dem jeweiligen Ausgabewert für das jeweilige Leuchtmittel die entsprechende tatsächliche Intensität bestimmt werden.
Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel anhand der Zeichnungen näher erläutert.
Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer Leuchte mit den Erfindungsmerkmalen,
2 eine schematische Darstellung eines Ablaufdiagramms mit den Erfindungsmerkmalen,
3 eine schematische Darstellung der Teilschritte zur Stabilisierung der Leuchte,
4 eine schematische Darstellung der Erzeugung gleicher Lichtleistungen mit unterschiedlicher Ausgangsintensität.
5 eine schematische Darstellung der zeitversetzten Lichterzeugung zur getrennten Intensitätserfassung, und
6 eine schematische Darstellung der Messpulserzeugung zur getrennten Intensitätserfassung.
1 zeigt eine Leuchte 10 mit den Erfindungsmerkmalen in einer schematischen Darstellung. Wie sich der Figur entnehmen lässt, weist die Leuchte 10 ein Gehäuse 11 auf, in dem ein Reflektor 12 angeordnet ist. Eine Lichtaustrittsöffnung von Gehäuse 11 und Reflektor 12 ist mittels einer Streuscheibe 13 verschlossen. Das Gehäuse 11, der Reflektor 12 und Streuscheibe 13 können aus einem geeigneten Kunstharzmaterial bestehen. Dabei ist es insbesondere für den Reflektor 12 erforderlich, dass dieser hinreichend temperaturbeständig ist. Die Streuscheibe 13 sollte diffus lichtdurchlässig sein.
Im Inneren des Gehäuses und zentral in dem Reflektor 12 sind mehrere Leuchtdioden 14, 15, 16 der Streuscheibe 13 zugewandt angeordnet. Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel werden drei Leuchtdioden 14, 15, 16 verwendet, die jeweils voneinander verschiedene Farben haben. Im Einzelnen entsprechen die Leuchtdioden 14, 15, 16 einer RGB-Darstellung.
Die Leuchtdioden 14, 15, 16 sind mittels Leitungen 17, 18, 19 mit einer Versorgungsschaltung 20 verbunden. Die Leitungen 17, 18, 19 sind in der Figur nur schematisch dargestellt. Im Einzelnen können die Leitungen 17, 18, 19 zwei- oder mehradrig sein, wie es für die Versorgung der Leuchtdioden 14, 15, 16 gerade erforderlich ist.
Die Versorgungsschaltung 20 ist mittels Leitungen 21, 22 mit einer nicht in der Figur dargestellten Spannungsquelle verbunden. Außerdem ist die Versorgungsschaltung 20 mittels einer Leitung 23 mit einer Steuerung 24 verbunden. Die Leitung 23 kann wiederum mehradrig oder als BUS-System ausgebildet sein. Die Steuerung 24 ist bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel als Mikroprozessor ausgebildet und mittels einer Leitung 25 mit einem Temperatursensor 26 zum Erfassen der Temperatur der Leuchtdioden 14, 15, 16 verbunden. Gleichfalls ist die Steuerung 24 mittels einer Leitung 27 mit einer Fotodiode 28 verbunden, die einer Lichtaustrittsfläche eines Prismas 29 zugewandt angeordnet ist, dessen Lichteintrittsfläche den Fotodioden 14, 15, 16 zugewandt ist.
2 zeigt eine schematische Darstellung eines Ablaufdiagramms mit den Erfindungsmerkmalen. Im Schritt S 10 wird das Verfahren begonnen. Als nächstes folgt dann im Schritt S 12 die Kalibrierung der Leuchte 10. Diese Kalibrierung wird vor der erstmaligen Inbetriebnahme der Leuchte 10 durchgeführt. Zu diesem Zweck wird der Streuscheibe 13 benachbart eine Messvorrichtung zur Helligkeitsmessung angeordnet und für jede einzelne Leuchtdiode 14, 15, 16 eine Kalibrierung der Fotodiode 28 durchgeführt. Zu diesem Zweck wird für jede Leuchtdiode 14, 15, 16 getrennt eine jeweils schrittweise ansteigende Erregungsdauer von der Steuerung 24 mittels der Versorgungsschaltung 20 bewirkt und der für die dabei erzeugte Lichtleistung gemessene Wert der Fotodiode 28 in einer Liste in einem Speicher der Steuerung 24 abgespeichert. Mittels dieser Kalibrierung kann sodann für jede Leuchtdiode 14, 15, 16 bei einem entsprechenden Wert der Fotodiode 28 die jeweils vorhandene Lichtleistung bestimmt werden.
Als nächstes folgt in Schritt S 14 die Lichtauswahl. Dabei wird der Farbton und die Gesamthelligkeit ausgewählt, mit der die Leuchte 10 Licht erzeugen soll.
Als nächstes erfolgt für den gewählten Farbton und die gewählte Helligkeit aus Schritt S 14 in Schritt S 16 die Parameterberechnung. Dabei werden entsprechend dem gewünschten Farbton die Lichtleistungen der Leuchtdioden 14, 15, 16 zum Erreichen dieses Farbtones bestimmt. Dabei werden die Leuchtdioden 14, 15, 16 jeweils bei maximaler Intensität betrieben und es wird lediglich die Erregungsdauer entsprechend der erforderlichen Lichtleistung gewählt. Zusätzlich werden im Schritt S 16 für die gewünschte Helligkeit die für den gewünschten Farbton erforderlichen Erregungsdauern entsprechend der gewünschten Helligkeit der Leuchte 10 bestimmt.
Als nächste folgt in Schritt S 18 die Stabilisierung der Leuchte 10 auf den gewünschten Parametern, wie nachfolgend noch näher erläutert wird. Im Anschluss an den Schritt S 18 folgt das Ende des erfindungsgemäßen Verfahrens in Schritt S 20.
3 zeigt eine schematische Darstellung der einzelnen Unterschritte des Schritts S 18 zur Stabilisierung der Leuchte 10 bei dem gewünschten Farbton und der gewünschten Helligkeit. Zunächst wird in Schritt S 22 überprüft, ob ein Abbruch des Verfahrens erfolgen soll. Ist dies der Fall, folgt als nächstes der Schritt S 20 von 2 und das Verfahren ist damit beendet. Wenn in Schritt S 22 kein Abbruch erkannt wird, folgt als nächstes der Schritt S 24. Im Schritt S 24 wird die verfügbare Intensität für jede Leuchtdiode 14, 15, 16 ermittelt. Dabei wird von einer maximalen Erregung der Leuchtdioden 14, 15, 16 ausgegangen, so dass eine Maximaltemperatur nicht überschritten wird.
In Schritt S 26 erfolgt dann die Pulsbreitenberechnung der Erregungspulse für die einzelnen Leuchtdioden 14, 15, 16. Im Einzelnen lässt sich der 4 entnehmen, dass sich auch bei unterschiedlichen Intensitäten I₀, I₁, I₂ die gleiche Lichtleistung mittels verschiedener Erregungszeiten T₀, T₁, T₂ erzeugen lässt. In Schritt S 26 werden somit die Pulsbreiten, also die Erregungsdauern für die verfügbare Intensität der jeweiligen Leuchtdiode 14, 15, 16 derart bestimmt, dass das Mischungsverhältnis der einzelnen Farben und die gewünschte Gesamthelligkeit erreicht wird.
Als nächstes erfolgt im Schritt S 28 die Pulsbreitenstellung. Dabei wird von der Steuerung 24 die Versorgungsschaltung 20 derart angesteuert, dass die Leuchtdioden 14, 15, 16 mit der Pulsbreite aus Schritt S 26 jeweils erregt werden.
Im Anschluss folgt die Intensitätserfassung in Schritt S 30. Dabei werden mittels der Fotodiode 28 die Intensitäten der Leuchtdioden 14, 15, 16 jeweils getrennt voneinander erfasst. Dies kann im Einzelnen so erfolgen, dass die einzelnen Leuchtdioden 14, 15, 16 zeitversetzt derart erregt werden, dass in aufeinander folgenden Takten jeweils eine Leuchtdiode 14, 15, 16 in einer Dunkelphase der anderen Leuchtdioden 14, 15, 16 erregt ist. In 5 ist eine solche zeitversetzte Erregung während eines Taktes von 10 Millisekunden Dauer gezeigt. Dabei wird die rote Leuchtdiode von Beginn des Pulses an erregt, während die grüne und die blaue Leuchtdiode zum Ende des Taktes hin erregt werden. Während eines Zeitfensters TR wird somit von der Fotodiode 28 lediglich die Intensität I_R der roten Leuchtdiode gemessen. Der erfasste Wert der Fotodiode 28 für die rote Leuchtdiode wird sodann mit der in dem Kalibrierschritt S 12 erstellten Liste verglichen und die tatsächliche Intensität der roten Leuchtdiode an die Steuerung 24 weitergegeben. In aufeinander folgenden Takten wird mit der grünen und der blauen Leuchtdiode entsprechend verfahren.
Eine andere Möglichkeit zur getrennten Erfassung der Intensitäten der Leuchtdioden ist in 6 gezeigt. Wie sich der Figur entnehmen lässt, beginnt die Erregung der einzelnen Leuchtdioden 14, 15, 16 zeitgleich zu Beginn eines Taktes, so dass sämtliche Leuchtdioden zum Ende des Taktes hin nicht erregt sind. Die jeweils zu erfassende Leuchtdiode wird sodann für eine begrenzte Zeitdauer erregt, so dass ein Messpuls erzeugt wird. Bei dem gezeigten Beispiel wird die rote Leuchtdiode über eine Zeitdauer TR erregt, in der die Intensität der roten Leuchtdiode getrennt von den übrigen Leuchtdioden erfasst werden kann. Der von der Fotodiode 28 ermittelte Wert wird sodann wieder mit der Liste aus dem Kalibrierschritt S 12 verglichen, um so die tatsächliche Intensität der roten Leuchtdiode zu bestimmen.
Als nächstes wird in Schritt S 32 überprüft, ob eine Intensitätsänderung einer der Leuchtdioden stattgefunden hat. Ist dies der Fall, folgt als nächstes der Schritt S 26. Darin wird mit der neuen verfügbaren Intensität der jeweiligen Leuchtdiode erneut die erforderliche Pulsbreite berechnet und anschließend in Schritt S 28 gestellt. Wird in Schritt S 32 keine Intensitätsänderung erfasst, folgt als nächstes der Schritt S 34.
In Schritt S 34 wird überprüft, ob mittels des Temperatursensors 26 eine Temperaturänderung der Leuchtdioden 14, 15, 16 festgestellt werden kann. Ist dies nicht der Fall, folgt als nächstes die Intensitätserfassung in Schritt S 30. Wird in Schritt S 34 hingegen eine Temperaturänderung erfasst, so folgt als nächstes der Schritt S 24, in dem die bei der neuen Temperatur verfügbare Intensität der Leuchtdioden 14, 15, 16 ermittelt wird. Anschließend geht es weiter mit Schritt 26, wie vorstehend bereits erläutert.
Mit der Leuchte 10 sowie mit dem Verfahren der 2 und 3 lässt sich eine Leistungssteuerung zur präzisen Farbeinhaltung einer Farbveränderlichen Leuchte einfach und verhältnismäßig kostengünstig mit hoher Stabilität erzielen. Im Einzelnen können über einen Helligkeitsbereich Farbveränderungen auf weniger als 3 McAdams Ellipsen genau eingehalten werden. Im vorliegenden Beispiel wird für die Pulsbreitenstellung der Erregung der einzelnen Leuchtdioden 14, 15, 16 eine 16 Bit-Darstellung für jede einzelne Leuchtdiode 14, 15, 16 im Bereich eines Zeitfensters von 10 Millisekunden gewählt. Dies liefert eine ausreichend feine Einstellbarkeit, so dass mit dem menschlichen Auge Farbabweichungen zwischen benachbarten Leuchten 10 über einen großen Helligkeitsbereich nicht wahrnehmbar sind. Dabei kommt zugute, dass bei großer Helligkeit eine feine Einstellbarkeit der Lichtleistungen der einzelnen Leuchtdioden 14, 15, 16 gegeben ist. Bei geringer Helligkeit wird die Rasterung, innerhalb derer die Lichtleistung verstellt werden kann, zwar entsprechend größer. Jedoch ist bei derart schwacher Beleuchtung eine Farbabweichung ohnehin praktisch nicht wahrnehmbar.

10: Leuchte
11: Gehäuse
12: Reflektor
13: Streuscheibe
14: Leuchtdiode
15: Leuchtdiode
16: Leuchtdiode
17: Leitung
18: Leitung
19: Leitung
20: Versorgungsschaltung
21: Leitung
22: Leitung
23: Leitung
24: Steuerung
25: Leitung
26: Temperatursensor
27: Leitung
28: Photodiode
29: Prisma

Claims

Vorrichtung zum Erzeugen von Licht einer frei auswählbaren Farbe mit einem ersten Leuchtmittel (14) einer ersten Farbe, mit einem zweiten Leuchtmittel (15) einer von der ersten Farbe verschiedenen zweiten Farbe, mit einem dritten Leuchtmittel (16) einer von der ersten und zweiten Farbe verschiedenen dritten Farbe, mit einem gemeinsamen Erfassungsmittel (28) zum getrennten Erfassen der Intensität des ersten Leuchtmittels (14), der Intensität des zweiten Leuchtmittels (15) und der Intensität des dritten Leuchtmittels (16), und mit einer Steuerung (24) dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Steuerung (24) eine erste Erzeugungsdauer des Leuchtmittels (14) der ersten Farbe, eine zweite Erzeugungsdauer des Leuchtmittels (15) der zweiten Farbe und eine dritte Erzeugungsdauer des Leuchtmittels (16) der dritten Farbe entsprechend des zu mischenden Farbtons einstellbar ist, und daß im laufenden Betrieb eine getrennte Erfassung der Intensität der Leuchtmittel (14, 15, 16) durchführbar ist, wobei zur getrennten Erfassung der Intensität die Leuchtmittel (14, 15, 16) zeitversetzt erregt sind.
Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß das Erfassungsmittel als eine Photodiode (28) ausgebildet ist.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß mittels der Steuerung (24) die Leuchtmittel (14, 15, 16) zum zeitlich aufeinander folgenden Erfassen der Intensität des ersten Leuchtmittels (14), der Intensität des zweiten Leuchtmittels (15) und der Intensität des dritten Leuchtmittels (16) durch das Erfassungsmittel (28) steuerbar sind.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch Lichtleitmittel (29) zum Leiten von Licht von den Leuchtmitteln (14, 15, 16) zu dem Erfassungsmittel (28).
Vorrichtung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, daß die Lichtleitmittel ein Prisma (29) aufweisen.
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch einen Temperatursensor (26) zum Erfassen der Betriebstemperatur der Leuchtmittel (14, 15, 16).
Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtmittel Leuchtdioden (14, 15, 16) sind.
Verfahren zum Erzeugen von Licht einer frei auswählbaren Farbe, bei dem mittels eines ersten Leuchtmittels (14) Licht einer ersten Farbe erzeugt wird, bei dem mittels eines zweiten Leuchtmittels (15) Licht einer von der ersten Farbe verschiedenen zweiten Farbe erzeugt wird, bei dem mittels eines dritten Leuchtmittels (16) Licht einer von der ersten und zweiten Farbe verschiedenen dritten Farbe erzeugt wird, bei dem eine erste Lichtmenge des Lichts der ersten Farbe mit einer zweiten Lichtmenge des Lichts der zweiten Farbe und mit einer dritten Lichtmenge des Lichts der dritten Farbe zum Erzeugen des Lichts der vorgegebenen Farbe gemischt wird und bei dem mittels eines gemeinsamen Erfassungsmittels (28) die Intensität des ersten Leuchtmittels (14), die Intensität des zweiten Leuchtmittels (15) und die Intensität des dritten Leuchtmittels (16) getrennt erfaßt wird, dadurch gekennzeichnet, daß mittels einer Steuerung (24) die erste Lichtmenge, die zweite Lichtmenge und die dritte Lichtmenge entsprechend des zu mischenden Farbtones durch Steuern einer ersten Erzeugungsdauer des Lichtes der ersten Farbe, einer zweiten Erzeugungsdauer des Lichtes der zweiten Farbe und einer dritten Erzeugungsdauer des Lichtes der dritten Farbe eingestellt wird, und daß im laufenden Betrieb eine getrennte Erfassung der Intensität des ersten, zweiten und dritten Leuchtmittels (14, 15, 16) durchgeführt wird, wobei zur getrennten Erfassung der Intensität die Leuchtmittel (14, 15, 16) zeitversetzt erregt werden.
Verfahren nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß der Schritt des getrennten Erfassens der Intensität des ersten Leuchtmittels, der Intensität des zweiten Leuchtmittels und der Intensität des dritten Leuchtmittels zur Stabilisierung der vorgegebenen Farbe bei Erkennen eines Stabilisierungserfordernisses durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, daß das Stabilisierungserfordernis nach einer vorgegebenen Zeitdauer erkannt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, dadurch gekennzeichnet, daß die Temperatur der Leuchtmittel (14, 15, 16) mittels eines Temperatursensors überwacht wird.
Verfahren nach Anspruch 11, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erkennen einer Temperaturüberschreitung kürzere Erzeugungsdauern gewählt werden.
Verfahren nach Anspruch 11 oder 12, dadurch gekennzeichnet, daß bei Erkennen einer Temperaturänderung der Schritt des getrennten Erfassens der Intensität der Leuchtmittel (14, 15, 16) und anschließend der Schritt des Einstellens der Erzeugungsdauern des Lichtes der ersten, zweiten und dritten Farbe durchgeführt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 13, dadurch gekennzeichnet, daß eine Helligkeitssteuerung bzw. Helligkeitsregelung des Lichtes der vorgegebenen Farbe mittels Einstellen der Erregungsdauer der Leuchtmittel (14, 15, 16) erfolgt.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 14, dadurch gekennzeichnet, daß die Leuchtmittel (14, 15, 16) gepulst zum Erzeugen des Lichtes erregt werden.
Verfahren nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, daß ein kurzer Takt zum gepulsten Erzeugen verwendet wird.
Verfahren nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, daß der Takt so gewählt wird, daß die einzelnen Pulse mit bloßem Auge nicht aufzulösen sind.
Verfahren nach Anspruch 16 oder 17, dadurch gekennzeichnet, daß eine Taktzeit von 10 Millisekunden gewählt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 16 bis 18, dadurch gekennzeichnet, daß der Takt digital zur Steuerung der Leuchtmittel (14, 15, 16) unterteilt ist.
Verfahren nach Anspruch 19, dadurch gekennzeichnet, daß der Takt mit einer 16 bit Darstellung digital unterteilt ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 20, dadurch gekennzeichnet, daß zur getrennten Erfassung der Intensität ein Meßpuls eines Leuchtmittels (14) während einer Nichterregung der anderen Leuchtmittel (15, 16) erzeugt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 21, gekennzeichnet durch einen Kalibrierschritt zum Kalibrieren des Erfassungsmittels (28).
Verfahren nach Anspruch 22, dadurch gekennzeichnet, daß bei dem Kalibrierschritt eine Kalibrierung des Erfassungsmittels (28) für jedes Leuchtmittel (14, 15, 16) getrennt durchgeführt wird.
Verfahren nach Anspruch 22 oder 23, dadurch gekennzeichnet, daß bei der Kalibrierung eine Liste für die dem jeweiligen Ausgabewert des Erfassungsmittels (28) entsprechende Intensität erstellt wird.