DE202006019332U1

DE202006019332U1 - Vorrichtung zur Farbortstabilisierung mit monochromatischen Strahlern

Info

Publication number: DE202006019332U1
Application number: DE202006019332U
Authority: DE
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-12-20
Filing date: 2006-12-20
Publication date: 2007-02-22
Anticipated expiration: 2016-12-21

Abstract

Vorrichtung zur Farbortstabilisierung an monochromatischen Strahlern, dadurch gekennzeichnet, dass ein monochromatischer Strahler über einen Regelkreis mit einem Helligkeitssensor und einem Temperatursensor versehen werden, dass die Messwerte des Helligkeitssensors zur Kompensation der Grundhelligkeit des Strahlers verwendet werden, dass die Messwerte des Temperatursensors zur Kompensation der Verschiebung der Wellenlänge des Strahlers verwendet werden und das ein weiterer derartiger Aufbau mit Strahler, Temperatursensor und Helligkeitssensor existiert, wobei beide Regelkreise so miteinander kommunizieren, dass das Licht, das durch die Vermischung des Lichtes beider Strahler entsteht den gewünschten Farbort aufweist oder stabil beibehält.

Description

Leuchten mit einstellbaren Farben sind bekannt. Oft werden mehrere monochromatische Lampen innerhalb der Leuchte eingesetzt, deren Licht dann gemischt wird. Werden in diesen Leuchten LEDs (Leuchtdioden) als monochromatische Lampen eingesetzt, so kommt es durch verschiedene Einflüsse zu Farbabweichungen.
Im Wesentlichen sind diese bedingt durch Helligkeitsschwankungen der LEDs, hervorgerufen durch Temperaturschwankungen und Alterungsprozesse der Sperrschicht der LED.
Daher werden in verschiedenen bekannten Leuchten Temperatursensoren eingesetzt, aus deren Messwerten eine Kompensation der Helligkeit der einzelnen LED abgeleitet wird. Eine Kompensation von Alterungsprozessen ist nicht möglich.
In einem weiteren Verfahren werden Farbsensoren eingesetzt, mit Hilfe derer man den Farbort feststellt und dann die Helligkeit der LEDs korrigiert. Derartige Sensoren sind aufwändig und teuer. Dieses Verfahren ist zwar wesendlich genauer als das oben genannte, die tatsächlich erreichbare Genauigkeit ist aber eingeschränkt.
Die hier dargestellte Erfindung dient der Verbesserung von Beleuchtungsanlagen mit einstellbarer Farbe hinsichtlich ihrer Stabilität.
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde eine preiswerte Bestimmung des Farbortes von Leuchten und dadurch eine einfache Korrektur zu ermöglichen.
Erfindungsgemäß wird die Aufgabe dadurch gelöst, dass ein monochromatischer Strahler über einen Regelkreis mit einem Helligkeitssensor und einem Temperatursensor versehen werden, dass die Messwerte des Helligkeitssensors zur Kompensation der Grundhelligkeit des Strahlers verwendet werden, dass die Messwerte des Temperatursensors zur Kompensation der Verschiebung der Wellenlänge des Strahlers verwendet werden und das ein weiterer derartiger Aufbau mit Strahler, Temperatursensor und Helligkeitssensor existiert, wobei beide Regelkreise so miteinander kommunizieren, dass das Licht, das durch die Vermischung des Lichtes beider Strahler entsteht, den gewünschten Farbort aufweist oder stabil beibehält.
Als Strahler können Leuchtdioden eingesetzt werden. Es können mehr als zwei Strahler mit Sensoren über den Regelkreis gekoppelt werde. Auch ist es möglich einen Temperatursensor oder einen Helligkeitssensor für mehr als einen Strahler gleichzeitig zu benutzen.
Da dem Regler die Größe des Ansteuersignals für den Strahler bekannt ist, kann er für die zu erwartete Farbortabweichung durch unterschiedliche Ansteuerung eine weitere Kompensation durchführen. Es ist denkbar, dass ein oder mehrere benutzte Strahler mehr als eine monochromatische Strahlung aussenden. Der Temperatursensor kann gleichzeitig zur Begrenzung der Leistungsabgabe also der Überhitzung eingesetzt werden.
Ausführungsbeispiel
Anhand der 1 wird die Erfindung näher erläutert. Zwei monochromatische Strahler, hier einfarbige Leuchtdioden 1 senden ihr Licht auf die zu beleuchtende Fläche 5. Das kann z. B. eine Mattglassscheibe sein.
An jedem Strahler ist ein Temperatursensor 2 angeordnet. Ein Teil des erzeugten Lichtes fällt auf den Helligkeitssensor 3. Beide Sensoren leiten ihre Messwerte auf den Regler 4.
Langfristig wird die Helligkeit des Strahlers durch Alterung beeinflusst, kurzfristig durch Temperatureinflüsse. Diese Abweichungen werden durch die Regelschleife über den Helligkeitssensor kompensiert.
Mit der Temperatur verschiebt sich der Farbort des Strahlers. Dieser Einfluss wird durch eine Steuerung mit festem Zusammenhang zwischen Farbort und Temperatur berücksichtigt. Dazu tauschen die beiden Regler 4 Signale aus, die beiden Strahler werden unterschiedlich angesteuert, sodass die Verschiebung kompensiert wird.
Bei unterschiedlicher Ansteuerung der Strahler mit verschieden starken Signalen kann sich der Farbort ebenfalls verschieben. Die Größe des Einflusses ist bekannt, wodurch die Regler im Zusammenspiel den Farbort ebenfalls kompensieren können.
Mit der hier gezeigten Variante lässt sich der Farbort der gesamten Leuchte nur auf einer Linie korrigieren. Zur Korrektur im Farbraum ist es erforderlich, mindestens drei derartige Strahler mit Sensoren einzusetzen. Falls die Strahler dicht nebeneinander angeordnet sind, kann es reichen, dass ein Temperatursensor mehr als einen Strahler überwacht. Ebenso kann er gleichzeitig zur Überwachung von Übertemperaturen benutzt werden.
Es ist möglich, dass die Strahler nicht die ganze Zeit eingeschaltet sind, beispielsweise kann ohne Einfluss auf den Farbort ein Strahler einen winzigen Zeitraum ausgeschaltet werden, sodass nur ein Strahler leuchte. In diesem Falle kann ein Helligkeitssensor auch zur Überwachung von mehr als einem Strahler benutzt werden.
Wenn einer oder mehrere Strahler mehr als eine Emissionswellenlänge aufweisen, ist eine Kompensation der Farbortabweichung nach diesem Verfahren ebenfalls möglich.

1: Strahler
2: Temperatursensor
3: Helligkeitssensor
4: Regler
5: zu beleuchtende Fläche

Claims

Vorrichtung zur Farbortstabilisierung an monochromatischen Strahlern, dadurch gekennzeichnet, dass ein monochromatischer Strahler über einen Regelkreis mit einem Helligkeitssensor und einem Temperatursensor versehen werden, dass die Messwerte des Helligkeitssensors zur Kompensation der Grundhelligkeit des Strahlers verwendet werden, dass die Messwerte des Temperatursensors zur Kompensation der Verschiebung der Wellenlänge des Strahlers verwendet werden und das ein weiterer derartiger Aufbau mit Strahler, Temperatursensor und Helligkeitssensor existiert, wobei beide Regelkreise so miteinander kommunizieren, dass das Licht, das durch die Vermischung des Lichtes beider Strahler entsteht den gewünschten Farbort aufweist oder stabil beibehält.
Vorrichtung gemäß Pkt. 1, dadurch gekennzeichnet, dass als Strahler Leuchtdioden eingesetzt werden.
Vorrichtung gemäß Pkt. 1 bis 2, dadurch gekennzeichnet, dass mehr als zwei Aufbauten mit Strahler, Helligkeitssensor und Temperatursensor benutzt werden.
Vorrichtung gemäß Pkt. 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass ein Temperatursensor zur Messung der Temperatur an mehr als einem Strahler eingesetzt wird.
Vorrichtung gemäß Pkt. 1 bis 4, dadurch gekennzeichnet, dass ein Helligkeitssensor zur Messung der Helligkeit an mehr als einem Strahler eingesetzt wird.
Vorrichtung gemäß Pkt. 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, dass der Regler eine zusätzliche Kompensation für Einflüsse durch unterschiedliche Ansteuerung des Strahlers durchführt.
Vorrichtung gemäß Pkt. 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass ein oder mehrere Strahler mehr als eine monochromatische Strahlung aussenden.
Vorrichtung gemäß Pkt. 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet, dass der Temperatursensor zur Begrenzung der Leistungsabgabe bei höherer Temperatur benutzt wird.