[0001] Die vorliegende Erfindung betrifft ein Verfahren zum Kalibrieren von farb- oder fotometrischen
Eigenschaften einer LED-Beleuchtungseinrichtung sowie eine entsprechende Kalibrierungsvorrichtung
zum Kalibrieren von farb- oder fotometrischen Eigenschaften einer LED-Beleuchtungseinrichtung,
mit welchen der erforderliche Zeitaufwand bei der Kalibrierung von farb- oder fotometrischen
Eigenschaften einer LED-Beleuchtungseinrichtung erheblich reduziert werden kann.
[0002] Es ist bekannt, für Beleuchtungseinrichtungen, beispielsweise Beleuchtungseinrichtungen
in einem Kraftfahrzeug, mehrfarbige LED-Einheiten zu verwenden. Die mehrfarbigen LED-Einheiten
umfassen dabei für gewöhnlich mehrere einfarbige LEDs und werden mit LED-Treibern
angesteuert, welche ausgebildet sind, um die Helligkeit und den Farbort, das heißt
die Mischfarbe, zu variieren.
[0003] Um sicherzustellen, dass eine derartige mehrfarbige LED-Einheit Licht mit einer gewünschten
Lichtfarbe aussendet, erfolgt für gewöhnlich eine Kalibrierung der entsprechenden
mehrfarbigen LED-Einheit. Dabei werden ein oder mehrere Farborte und/oder Helligkeiten
der mehrfarbigen LED-Einheit vorgegeben und werden die einzelnen LED-Chips sequenziell,
das heißt nacheinander angesteuert, um entsprechende Zustandsgrößen, beispielsweise
Ansteuersignale zuzuordnen.
[0004] Die Farbe einer Lichtquelle wird im Allgemeinen weiter über eine Normfarbtafel bestimmt.
Diese Normfarbtafel ist in der Norm DIN 5033 oder in der äquivalenten Norm CIE 1931
definiert, wobei eine Farbe durch eine x- und eine y-Koordinate festgelegt wird. Weiter
liegen alle für einen Menschen sichtbaren Farben innerhalb eines Farbdreiecks. Ein
sogenannter Unbunt-Punkt ist ferner durch die Koordinaten x = 0,33 und y = 0,33 festgelegt,
wobei Farben im Bereich um den Unbunt-Punkt allgemein als weiß empfunden werden. Während
des Kalibrierens einer LED-Einheit, werden dabei für gewöhnlich die einzelnen LED-Chips
der LED-Einheit sequentiell, das heißt nacheinander angesteuert, werden entsprechende
Emissionssprektren erfasst, und werden die einzelnen Emissionsspektren in einen bekannten
Farbraum, beispielsweise CIE 1931 umgerechnet. Insbesondere können dabei sogenannte
Tristimuluswerte (X,Y,Z), welche die entsprechenden Anteile der drei Grundfarben Rot,
Grün und Blau angeben, berechnet werden. Die berechneten Tristimuluswerte werden dann
in Zuordnung zu entsprechend vorliegenden beziehungsweise vorgegebenen Zustandsgrößen,
beispielsweise der vorliegenden elektrischen Ansteuerung beziehungsweise des entsprechenden
Ansteuersignals, der vorliegenden Temperatur des entsprechenden LED-Chips, etc. abgespeichert,
um die einzelnen LED-Chips zukünftig entsprechend ansteuern zu können.
[0005] Aus der Druckschrift
DE 10 2007 036 978 A1 ist ein Verfahren zur Regelung der Lichtabgabe von mindestens drei Lichtquellen bekannt,
wobei während einer Kalibrierphase in einer Sequenz von Messzeiträumen das von den
Lichtquellen abgegebene Licht erfasst und auf Basis der in den Messzeiträumen enthaltenen
Informationen die Helligkeit jeder einzelnen Lichtquelle berechnet wird. In zumindest
einem der Messzeiträume stammt das erfasste Licht dabei von mehreren der Lichtquellen.
[0006] Aus der Druckschrift
DE 10 2010 044 736 A1 ist ein Verfahren zur Simulation von Tageslichtspektren hoher Güte bekannt, wobei
Licht mit einer Vielzahl von LEDs, welche in Gruppen angeordnet sind, wobei jede Gruppe
Licht mit verschiedenen, innerhalb des Tageslichtspektrums liegenden Wellenlängen
emittiert, erzeugt wird, die Wellenlänge des von jeder LED bei unterschiedlichen Arbeitstemperaturen
und PMW-Werten abgestrahlten Lichtes gemessen wird und Messergebnisse für jede LED
in Zuordnung zu Arbeitstemperaturen und PMW-Werten gespeichert werden. Anschließend
werden die einzelnen LEDs in Abhängigkeit von dem von jeder Gruppe abzustrahlendem
Licht mit abgespeicherten Werten angesteuert, wobei die Arbeitstemperatur jedes einzelnen
LED-Chips ständig gemessen und mit den zu der aktuellen Arbeitstemperatur gespeicherten
Werten verglichen wird, wobei bei einer Abweichung zwischen den Werten eine Kompensation
durch eine Neuberechnung des Spektrums unter Berücksichtigung der zur Arbeitstemperatur
gespeicherten PWM-Werte erfolgt und der entsprechende LED-Chip mit dem neu berechneten
Wert angesteuert wird.
[0007] Aus der Druckschrift
US 2004/0105261 A1 ist ein Verfahren zur Abgabe und Modulation von Licht mit einem vorgegebenen Lichtspektrum
bekannt, wobei eine lichttechnische Einrichtung mehrere Gruppen lichtemittierender
Vorrichtung aufweist, von denen jede Gruppe ein vorgegebenes Lichtspektrum abgibt
und eine Steuereinrichtung die Energiezufuhr zu den einzelnen Lichtabgebenden Vorrichtungen
so steuert, dass die insgesamt resultierende Strahlung ein vorgegebenes Lichtspektrum
aufweist.
[0008] Aus der Druckschrift
DE 20 2005 001 540 U1 ist eine in der Farbtemperatur einstellbare Lichtquelle für Tageslicht bekannt, bei
welcher mindestens ein weißes Licht einer LED mit verschiedenfarbigem Licht, insbesondere
in den Grundfarben rot, grün und blau, emittierenden LEDs kombiniert wird. Durch Veränderung
der Leistung einzelner LED-Farben kann dabei eine bestimmte Farbtemperatur oder eine
bestimmte Normlichtquelle eingestellt werden, indem durch den Einsatz geeigneter Sensoren,
Logik und Software, die den aktuellen Spektralverlauf der Lichtquelle erfassen können,
eine vorgegebene Farbtemperatur oder Normlichtqualität automatisch ein- oder nachgeregelt
wird.
[0009] Aus der Druckschrift
WO 2009/034060 A1 ist ein Verfahren zur temperaturabhängigen Einstellung der farb- oder fotometrischen
Eigenschaften einer LED-Beleuchtungseinrichtung mit Licht unterschiedlicher Farbe
beziehungsweise Wellenlänge abstrahlenden LEDs oder LED-Farbgruppen, die innerhalb
einer Farbgruppe Licht derselben Farbe beziehungsweise Wellenlänge abstrahlen, deren
Lichtstromanteile die Lichtfarbe, Farbtemperatur und/oder den Farbort der von der
LED-Beleuchtungseinrichtung abgegebenen Lichtmischung bestimmen, bekannt. Dabei wird
der Temperatur-Istwert an und/oder innerhalb der LED-Beleuchtungseinrichtung gemessen,
insbesondere eine Bordtemperatur der auf einer Platine angeordneten LEDs oder der
Junctiontemperatur mindestens einer LED. Weiter wird ein temperaturabhängiger Wert
ermittelt, welcher die von der Wellenlänge der verschiedenfarbigen LEDs abhängigen
Emissionsspektren der verschiedenfarbigen LEDs bei der gemessenen Temperatur bestimmt
oder mitbestimmt, aus Kalibrierdaten, die für jede der verschiedenfarbigen LEDs gespeichert
sind, wobei Lichtstromanteile der verschiedenfarbigen LEDs für eine die vorgegebene
Lichtfarbe, Farbtemperatur und/oder den Farbort bei der gemessenen Temperatur aufweisende
Lichtmischung in Abhängigkeit von dem ermittelten mindestens einen temperaturabhängigen
Wert ermittelt wird, und wobei die ermittelten Lichtstromanteile an den verschiedenfarbigen
LEDs eingestellt werden.
[0010] Die Druckschrift
DE 10 2007 044 556 A1 beschreibt ein Verfahren zur temperaturabhängigen Einstellung der farb- oder fotometrischen
Eigenschaften einer LED-Beleuchtungseinrichtung mit Licht unterschiedlicher Wellenlänge
abstrahlenden LEDs oder LED-Farbgruppen, deren Lichtstromanteile die Lichtfarbe, Farbtemperatur
und/oder den Farbort der von der LED-Beleuchtungseinrichtung abgegebenen Lichtmischung
bestimmen. Dazu wird eine Messung der Board-, beziehungsweise Junctiontemperatur,
einer LED durchgeführt und ein temperaturabhängiger Wert, der die von der Wellenlänge
der verschiedenfarbigen LEDs abhängigen Emissionsspektren der LEDs bei der gemessenen
Temperatur aus Kalibrierdaten bestimmt, die vorab zu jeder der LEDs gespeichert sind,
ermittelt. Die Kalibriervorrichtung ermittelt für die vorgegebene Lichtfarbe, Farbtemperatur
und/oder den Farbort die benötigten Lichtstromanteile der LEDs und appliziert sie
anschließend.
[0011] Die Druckschrift
DE 10 2010 044 736 A1 beschreibt ein Verfahren zur Simulation von Tageslichtspektren hoher Güte zum Zweck
der Ausleuchtung von Abmusterungsflächen bei der Farbabstimmung von Fertigerzeugung
mit einer Vorlage, beispielsweise in der graphischen Industrie. Zur Ausübung der multispektralen
Abstimmung wird zunächst mit einer Vielzahl von LEDs Licht erzeugt, wobei die LED-Gruppen
Licht innerhalb des Tageslichtspektrums emittieren. Die Wellenlängen der LEDs werden
bei unterschiedlichen Arbeitstemperaturen und PWM-Werten gemessen und gespeichert.
Die LEDs werden anschließend mit den gespeicherten PWM-Werten angesteuert. Temperaturbedingte
Abweichungen sollen durch permanente Messung und Anpassung anhand der gespeicherten
Werte in der PWM-/Wellenlänge-/Temperaturtabelle aufgefangen werden.
[0012] Aufgabe von Ausführungsformen der Erfindung ist es, ein verbessertes Verfahren beziehungsweise
eine verbesserte Kalibrierungsvorrichtung zum Kalibrieren von farb- oder fotometrischen
Eigenschaften einer LED-Beleuchtungseinrichtung anzugeben.
[0013] Gelöst wird diese Aufgabe durch den Gegenstand der nebengeordneten Ansprüche. Vorteilhafte
Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
[0014] Gemäß einer Ausführungsform der Erfindung wird diese Aufgabe gelöst durch ein Verfahren
zum Kalibrieren von farb- oder fotometrischen Eigenschaften einer LED-Beleuchtungseinrichtung
mit Licht unterschiedlicher Farbe beziehungsweise Wellenlänge abstrahlenden LEDs oder
LED-Farbgruppen, welche innerhalb einer Farbgruppe Licht derselben Farbe beziehungsweise
Wellenlänge abstrahlen, deren Lichtstromanteile die Lichtfarbe, Farbtemperatur und/oder
den Farbort der von der LED-Beleuchtungseinrichtung abgegebenen Lichtmischung bestimmen,
wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: So werden zunächst alle LEDs oder
LED-Farbgruppen der LED-Beleuchtungsstrukturen bei bekannten Zustandsgrößen parallel
angesteuert, um Licht zu erzeugen, wobei ein Spektrums des durch paralleles Ansteuern
aller LEDs oder LED-Farbgruppen erzeugten Lichtes gemessen wird, und wobei Emissionsspektren
der einzelnen LEDs beziehungsweise LED-Farbgruppen aus dem gemessenen Spektrum des
erzeugten Lichtes ermittelt werden. Anschließend werden Tristimuluswerte basierend
auf den Emissionsspektren der einzelnen LEDs beziehungsweise LED-Farbgruppen berechnet,
wobei die berechneten Tristimuluswerte in Zuordnung zu den bekannten Zustandsgrößen
abgespeichert werden.
[0015] Unter parallelen Ansteuern wird hierbei verstanden, dass die einzelnen LEDs beziehungsweise
LED-Farbgruppen nicht sequentiell, sondern zeitgleich beziehungsweise alle gemeinsam
angesteuert werden.
[0016] Unter Spektrum beziehungsweise elektromagnetischem Spektrum wird weiter allgemein
die Gesamtheit aller elektromagnetischer Wellen verschiedener Wellenlängen verstanden,
wobei das Lichtspektrum beziehungsweise Farbspektrum den für einen Menschen sichtbaren
Bereich des elektromagnetischen Spektrums darstellt. Spektren, welche alleine durch
das Licht entstehen, welches durch eine Lichtquelle ausgesendet wird, werden ferner
als Emissionsspektren bezeichnet.
[0017] Bei den farb- oder fotometrischen Eigenschaften kann es sich ferner beispielsweise
um ein Farb-/Helligkeits-Mischverhältnis handeln.
[0018] Dadurch, dass alle LEDs beziehungsweise LED-Farbgruppen parallel, das heißt gleichzeitig,
und nicht sequentiell angesteuert werden, wobei ein Spektrum des erzeugten Lichtes
erfasst, und wobei anschließend Emissionsspektren der einzelnen Leds beziehungsweise
LED-Farbgruppen aus diesem einem Spektrum abgeleitet werden, kann das Kalibrierungsverfahren
erheblich beschleunigt werden und die zum entsprechenden Kalibrieren der Beleuchtungseinrichtungen
benötigte Zeit insbesondere um circa 40 bis 50% verkürzt werden. Insgesamt wird somit
ein verbessertes Verfahren zum Kalibrieren von farb- oder fotometrischen Eigenschaften
einer LED-Beleuchtungseinrichtung angegeben.
[0019] Die LED-Beleuchtungseinrichtung kann dabei insbesondere rote, grüne und blaue LEDs
aufweisen. So sind, um eine Beleuchtungseinrichtung, welche Licht in allen Farben
gemäß der Normfarbtafel CIE 1931 abstrahlen kann, bereitzustellen, Lichtquellen erforderlich,
wobei eine Lichtquelle im roten Bereich liegt, eine Lichtquelle im grünen Bereich
liegt und eine Lichtquelle im blauen Bereich liegt.
[0020] Zudem kann der Schritt des Ermittelns von Emissionsspektren der einzelnen LEDs beziehungsweise
LED-Farbgruppen aus dem gemessenen Spektrum des erzeugten Lichtes ein Ermitteln lokaler
Minima beziehungsweise Tiefpunkte in dem gemessenen Spektrum des erzeugten Lichtes
aufweisen. So handelt es sich bei dem gemessenen Spektrum um ein überlagertes Spektrum,
welches sich aus den Emissionsspektren der einzelnen LEDs beziehungsweise LED-Farbgruppen
zusammensetzt. Da unterschiedliche Farben unterschiedliche Wellenlängen aufweisen,
können lokale Minima in dem gemeinsamen Spektrum Übergängen zwischen einzelnen Emissionsspektren,
das heißt Anfangs- beziehungsweise Endpunkte einzelner der überlagerten Emissionsspektren
entsprechen. Insgesamt können die Emissionsspektren der einzelnen LEDs beziehungsweise
LED-Farbgruppen somit auf einfache Art und Weise aus dem gemessenen Spektrum abgeleitet
werden.
[0021] Zudem kann für jedes der Emissionsspektrum der einzelnen LEDs oder LED-Farbgruppen
eine Regressionsanalyse durchgeführt werden, um, beispielsweise beim Ermitteln der
einzelnen Emissionsspektren abgeschnittene Spektrumsbereiche zu ergänzen.
[0022] Die Regressionsanalyse ist ein statistisches Verfahren zur Modellierung von Beziehungen
zwischen unterschiedlichen Variablen. Sie kann unter anderem dazu verwendet werden,
um Zusammenhänge in Daten zu beschreiben und zu analysieren.
[0023] Hierdurch können abgeschnittene Spektrumsbereiche nachträglich ergänzt werden, so
dass die Genauigkeit bei der Ermittlung der einzelnen Emissionsspektren und somit
auch beim Berechnen der Tristimuluswerte erhöht werden kann.
[0024] Ferner können Kontrollmessungen durchgeführt werden, um die berechneten Tristiumuswerte
zu verifizieren. Beispielsweise können die berechneten und gespeicherten Werte anhand
eines definierten Farbtones, für welchen ein Toleranzgebiet vorgegeben sein kann,
beziehungsweise unter Beteiligung des Unbunt-Punktes verifiziert werden. Anhand der
Verifizierung erhält der Nutzer eine Rückmeldung über die Konfidenz beziehungsweise
Güte oder die Genauigkeit der berechneten Werte und insbesondere der Ermittlung der
Emissionsspektren. Basierend auf dieser Verifizierung können dabei beispielsweise
die ermittelten Emissionsspektren bestätigt werden, oder auch die entsprechende Ermittlung
der Emissionsspektren wieder verworfen werden. Diese kann dann entsprechend wiederholt
werden. Ferner können anschließend, aber auch andere abgespeicherte beziehungsweise
vorgegebenen Daten herangezogen werden.
[0025] Zudem kann das Verfahren weiter ein Ansteuern der LEDs oder LED-Farbgruppen der LED-Beleuchtungseinrichtung
mit abgespeicherten Zustandsgrößen aufweisen, wobei den Zustandsgrößen zugeordneten
abgespeicherten Tristimuluswerte mit nach Ansteuerung mit den Zustandsgrößen vorliegenden
tatsächlichen Farbwerten verglichen werden, wobei falls ein abgespeicherter Tristimuluswert
von einem tatsächlichen Farbwert abweicht, entsprechend ein neuer Tristimuluswert
berechnet und abgespeichert wird, das heißt der abgespeicherte Tristimuluswert entsprechend
aktualisiert wird. Somit wird zusätzlich zur Grundkalibration noch eine Nach- beziehungsweise
Neukalibration durchgeführt, welche beispielsweise auch Alterungsprozessen Rechnung
trägt.
[0026] Mit einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird auch eine Kalibrierungsvorrichtung
zum Kalibrieren von farb- oder fotometrischen Eigenschaften einer LED-Beleuchtungseinrichtung
mit Licht unterschiedlicher Farbe beziehungsweise Wellenlänge abstrahlenden LEDs oder
LED-Farbgruppen, welche innerhalb einer Farbgruppe Licht derselben Farbe beziehungsweise
Wellenlänge abstrahlen, deren Lichtstromanteile die Lichtfarbe, Farbtemperatur und/oder
den Farbort der von der LED-Beleuchtungseinrichtung abgegebenen Lichtmischung bestimmen,
angegeben, wobei die Kalibrierungsvorrichtung eine erste Ansteuereinheit, welche ausgebildet
ist alle LEDs oder LED-Farbgruppen parallel anzusteuern, um Licht zu erzeugen, einen
Spektrometer zum Messen eines Spektrums des durch paralleles Ansteuern aller LEDs
oder LED-Farbgruppen erzeugten Lichtes, eine erste Recheneinheit, welche ausgebildet
ist Emissionsspektren der einzelnen LEDs beziehungsweise LED-Farbgruppen aus dem gemessenen
Spektrum des erzeugten Lichts zu ermitteln, eine zweite Recheneinheit, welche ausgebildet
ist Tristimuluswerte basierend auf den einzelnen Emissionsspektren der einzelnen LEDs
beziehungsweise LED-Fallgruppen zu berechnen, und einen Speicher zum Speichern der
berechneten Tristimuluswerte in Zuordnung zu den bekannten Zustandsgrößen aufweist.
[0027] Dadurch, dass die erste Ansteuereinheit ausgebildet ist, alle LEDs beziehungsweise
LED-Farbgruppen parallel, das heißt gleichzeitig, und nicht sequentiell anzusteuern,
wobei ein Spektrum des erzeugten Lichtes durch den Spektrometer erfasst, und wobei
anschließend Emissionsspektren der einzelnen LEDs beziehungsweise LED-Farbgruppen
aus diesem einem Spektrum abgeleitet werden, ist die Kalibrierungsvorrichtung derart
ausgebildet, dass das entsprechende Kalibrierungsverfahren erheblich beschleunigt
werden und die zum entsprechenden Kalibrieren der Beleuchtungseinrichtungen benötigte
Zeit insbesondere um circa 40 bis 50% verkürzt werden kann. Insgesamt wird somit eine
verbessertes Kalibrierungsvorrichtung zum Kalibrieren von farb- oder fotometrischen
Eigenschaften einer LED-Beleuchtungseinrichtung angegeben.
[0028] In einer Ausführungsform weist die erste Recheneinheit ein Bandpassfilter auf, wobei
die erste Recheneinheit ausgebildet ist, die Emissionsspektren der einzelnen LEDs
beziehungsweise LED-Farbgruppen durch Ermitteln lokaler Minima in dem gemessenen Spektrum
des erzeugten Lichtes zu ermitteln.
[0029] Unter Bandpassfilter wird hierbei ein Filter verstanden, welches nur Signale eines
Frequenzbandes passieren lässt.
[0030] So handelt es sich bei dem gemessenen Spektrum um ein überlagertes Spektrum, welches
sich aus den Emissionsspektren der einzelnen LEDs beziehungsweise LED-Farbgruppen
zusammensetzt. Da unterschiedliche Farben unterschiedliche Wellenlängen aufweisen,
können lokale Minima beziehungsweise lokale Tiefpunkte in dem gemeinsamen Spektrum
Übergängen zwischen einzelnen Emissionsspektren, das heißt Anfangs- beziehungsweise
Endpunkte einzelner der überlagerten Emissionsspektren entsprechen. Insgesamt kann
die Kalibrierungsvorrichtung somit derart ausgebildet sein, die Emissionsspektren
der einzelnen LEDs beziehungsweise LED-Farbgruppen auf einfache Art und Weise aus
dem gemessenen Spektrum abzuleiten.
[0031] Zudem kann die Kalibrierungsvorrichtung weiter eine dritte Recheneinheit, welche
ausgebildet ist für jedes der Emissionsspektren der einzelnen LEDs beziehungsweise
LED-Farbgruppen eine Regressionsanalyse durchzuführen, um abgeschnittene Spektrumsbereiche
zu ergänzen, aufweisen. Hierdurch können abgeschnittene Spektrumsbereiche nachträglich
ergänzt werden, so dass die Genauigkeit bei der Ermittlung der einzelnen Emissionsspektren
und somit auch beim Berechnen der Tristimuluswerte erhöht werden kann.
[0032] Auch kann die Kalibrierungsvorrichtung weiter eine Kontrolleinrichtung, welche ausgebildet
ist, Kontrollmessungen durchzuführen, um die berechneten Tristimuluswerte zu verifizieren,
aufweisen. Beispielsweise kann die Kontrolleinrichtung dabei ausgebildet sein, die
berechneten und gespeicherten Werte anhand eines definierten Farbtones, für welchen
ein Toleranzgebiet vorgegeben sein kann, beziehungsweise unter Beteiligung des Unbunt-Punktes
zu verifizieren. Anhand der Verifizierung erhält der Nutzer eine Rückmeldung über
die Konfidenz beziehungsweise Güte oder die Genauigkeit der berechneten Werte und
insbesondere der Ermittlung der Emissionsspektren. Basierend auf dieser Verifizierung
können dabei beispielsweise die ermittelten Emissionsspektren bestätigt werden, oder
auch die entsprechende Ermittlung der Emissionsspektren wieder verworfen werden. Diese
kann dann wiederholt werden. Ferner können anschließend aber auch andere abgespeicherte
beziehungsweise vorgegebenen Daten herangezogen werden.
[0033] Zudem kann die Kalibrierungsvorrichtung weiter eine zweite Ansteuereinheit, welche
ausgebildet ist, die LEDs oder LED-Farbgruppen der LED-Beleuchtungseinrichtung mit
abgespeicherten Zustandsgrößen anzusteuern, einen Vergleicher, welcher ausgebildet
ist, der den Zustandsgrößen zugeordnete abgespeicherte Tristimuluswerte mit nach der
Ansteuerung mit den Zustandsgrößen tatsächlich vorliegenden Farbwerten zu vergleichen,
und eine Aktualisierungseinheit, welche ausgebildet ist, einen neuen Tristimulswert
zu berechnen um einen gespeicherten Tristimuluswert zu aktualisieren, falls dieser
von einem entsprechenden tatsächlich vorliegenden Farbwert abweicht. Somit kann die
Kalibrierungsvorrichtung auch derart ausgebildet sein, zusätzlich zur Grundkalibration
noch eine Nach- beziehungsweise Neukalibration durchzuführen, welche beispielsweise
auch Alterungsprozessen Rechnung trägt.
[0034] Mit einer weiteren Ausführungsform der Erfindung wird ferner auch ein System zum
Kalibrieren von farb- oder fotometrischen Eigenschaften einer LED-Beleuchtungseinrichtung
angegeben, wobei das System eine oben beschriebene Kalibrierungsvorrichtung und eine
LED-Beleuchtungseinrichtung mit Licht unterschiedlicher Farbe beziehungsweise Wellenlänge
abstrahlenden LEDs oder LED-Farbgruppen, welche innerhalb einer Farbgruppe Licht derselben
Farbe beziehungsweise Wellenlänge abstrahlen, deren Lichtstromanteile die Lichtfarbe,
Farbtemperatur und/oder den Farbort der von der LED-Beleuchtungseinrichtung abgegebenen
Lichtmischung bestimmen, aufweist.
[0035] Somit wird ein System angegebene, welches eine verbesserte Kalibrierungsvorrichtung
zum Kalibrieren von farb- oder fotometrischen Eigenschaften einer LED-Beleuchtungseinrichtung
aufweist. So ist die Kalibrierungsvorrichtung dadurch, dass die erste Ansteuereinheit
ausgebildet ist, alle LEDs beziehungsweise LED-Farbgruppen parallel, das heißt gleichzeitig,
und nicht sequentiell anzusteuern, wobei ein Spektrum des erzeugten Lichtes durch
den Spektrometer erfasst, und wobei anschließend Emissionsspektren der einzelnen LEDs
beziehungsweise LED-Farbgruppen aus diesem einem Spektrum abgeleitet werden, derart
ausgebildet, dass das entsprechende Kalibrierungsverfahren erheblich beschleunigt
werden und die zum entsprechenden Kalibrieren der Beleuchtungseinrichtungen benötigte
Zeit insbesondere um circa 40 bis 50% verkürzt werden kann.
[0036] Insbesondere kann die LED-Beleuchtungseinrichtung rote, grüne und blaue LEDs aufweisen.
So sind, um eine Beleuchtungseinrichtung, welche Licht in allen Farben gemäß der Normfarbtafel
CIE 1931 abstrahlen kann, bereitzustellen, Lichtquellen erforderlich, wobei eine Lichtquelle
im roten Bereich liegt, eine Lichtquelle im grünen Bereich liegt und eine Lichtquelle
im blauen Bereich liegt.
[0037] Zusammenfassend ist festzustellen, dass mit der vorliegenden Erfindung ein verbessertes
Verfahren beziehungsweise eine verbesserte Kalibrierungsvorrichtung zum Kalibrieren
von farb- oder fotometrischen Eigenschaften einer LED-Beleuchtungseinrichtung angegeben
werden.
[0038] Insbesondere kann dadurch, dass alle LEDs beziehungsweise LED-Farbgruppen parallel,
das heißt gleichzeitig, und nicht sequentiell angesteuert werden, wobei ein Spektrum
des erzeugten Lichtes erfasst, und wobei anschließend Emissionsspektren der einzelnen
Leds beziehungsweise LED-Farbgruppen aus diesem einem Spektrum abgeleitet werden,
das Kalibrierungsverfahren erheblich beschleunigt werden und die zum entsprechenden
Kalibrieren der Beleuchtungseinrichtungen benötigte Zeit insbesondere um circa 40
bis 50% verkürzt werden.
[0039] Dabei können die Emissionsspektren der einzelnen LEDs beziehungsweise LED-Farbgruppen
beispielsweise durch Ermitteln von lokalen Minima in dem gemessenen, gemeinsamen,
überlagerten Spektrum auf einfache Art und Weise aus dem gemessenen Spektrum abgeleitet
werden.
[0040] Die Erfindung wird nun anhand der beigefügten Figuren näher erläutert.
- Figur 1
- zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens zum Kalibrieren von farb- oder fotometrischen
Eigenschaften einer LED-Beleuchtungseinrichtung gemäß Ausführungsformen der Erfindung;
- Figur 2
- zeigt ein Blockschaltbild eines Systems zum Kalibrieren von farb- oder fotometrischen
Eigenschaften einer LED-Beleuchtungseinrichtung gemäß Ausführungsformen der Erfindung.
[0041] Figur 1 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 1 zum Kalibrieren von farb- oder
fotometrischen Eigenschaften einer LED-Beleuchtungseinrichtung.
[0042] Es ist bekannt, für Beleuchtungseinrichtungen, beispielsweise Beleuchtungseinrichtungen
in einem Kraftfahrzeug, mehrfarbige LED-Einheiten zu verwenden. Die mehrfarbigen LED-Einheiten
umfassen dabei für gewöhnlich mehrere einfarbige LEDs und werden mit LED-Treibern
angesteuert, welche ausgebildet sind, um die Helligkeit und den Farbort, das heißt
die Mischfarbe, zu variieren.
[0043] Um sicherzustellen, dass eine derartige mehrfarbige LED-Einheit Licht mit einer gewünschten
Lichtfarbe aussendet, erfolgt für gewöhnlich eine Kalibrierung der entsprechenden
mehrfarbigen LED-Einheit. Dabei werden ein oder mehrere Farborte und/oder Helligkeiten
der mehrfarbigen LED-Einheit vorgegeben und werden die einzelnen LED-Chips sequentiell,
das heißt nacheinander angesteuert, um entsprechende Zustandsgrößen, beispielsweise
Ansteuersignale zuzuordnen.
[0044] Die Farbe einer Lichtquelle wird im Allgemeinen weiter über eine Normfarbtafel bestimmt.
Diese Normfarbtafel ist in der Norm DIN 5033 oder in der äquivalenten Norm CIE 1931
definiert, wobei eine Farbe durch eine x- und eine y-Koordinate festgelegt wird. Weiter
liegen alle für einen Menschen sichtbaren Farben innerhalb eines Farbdreiecks. Ein
sogenannter Unbunt-Punkt ist ferner durch die Koordinaten x = 0,33 und y = 0,33 festgelegt,
wobei Farben im Bereich um den Unbunt-Punkt allgemein als weiß empfunden werden. Während
des Kalibrierens einer LED-Einheit, werden dabei für gewöhnlich die einzelnen LED-Chips
der LED-Einheit sequentiell, das heißt nacheinander angesteuert, werden entsprechende
Emissionsspektren erfasst, und werden die einzelnen Emissionsspektren in einen bekannten
Farbraum, beispielsweise CIE 1931 umgerechnet. Insbesondere können dabei sogenannte
Tristimuluswerte (X,Y,Z), welche die entsprechenden Anteile der drei Grundfarben Rot,
Grün und Blau angeben, berechnet werden. Die berechneten Tristimuluswerte werden dann
in Zuordnung zu entsprechend vorliegenden beziehungsweise vorgegebenen Zustandsgrößen,
beispielsweise der vorliegenden elektrischen Ansteuerung beziehungsweise des entsprechenden
Ansteuersignals, der vorliegenden Temperatur des entsprechenden LED-Chips, etc. abgespeichert,
um die einzelnen LED-Chips zukünftig entsprechend ansteuern zu können.
[0045] Gemäß den Ausführungsformen der Figur 1 wird ein Verfahren 1 zum Kalibrieren von
farb- oder fotometrischen Eigenschaften einer LED-Beleuchtungseinrichtung mit Licht
unterschiedlicher Farbe beziehungsweise Wellenlänge abstrahlenden LEDs oder LED-Farbgruppen,
welche innerhalb einer Farbgruppe Licht derselben Farbe beziehungsweise Wellenlänge
abstrahlen, deren Lichtstromanteile die Lichtfarbe, Farbtemperatur und/oder den Farbort
der von der LED-Beleuchtungseinrichtung abgegebenen Lichtmischung bestimmen, angegeben,
wobei das Verfahren 1 folgende Schritte aufweist: So werden in einem ersten Schritt
2 zunächst alle LEDs oder LED-Farbgruppen der LED-Beleuchtungsstrukturen bei bekannten
Zustandsgrößen parallel angesteuert, um Licht zu erzeugen, wobei in einem zweiten
Schritt 3 ein Spektrums des durch paralleles Ansteuern aller LEDs oder LED-Farbgruppen
erzeugten Lichtes gemessen wird, und wobei in einem dritten Schritt 4 Emissionsspektren
der einzelnen LEDs beziehungsweise LED-Farbgruppen aus dem gemessenen Spektrum des
erzeugten Lichtes ermittelt werden. In einem weiteren Schritt 5 werden Tristimuluswerte
basierend auf den Emissionsspektren der einzelnen LEDs beziehungsweise LED-Farbgruppen
berechnet, wobei die berechneten Tristimuluswerte in einem Schritt 6 in Zuordnung
zu den bekannten Zustandsgrößen abgespeichert werden.
[0046] Dadurch, dass alle LEDs beziehungsweise LED-Farbgruppen parallel, das heißt gleichzeitig,
und nicht sequentiell angesteuert werden, wobei ein Spektrum des erzeugten Lichtes
erfasst, und wobei anschließend Emissionsspektren der einzelnen Leds beziehungsweise
LED-Farbgruppen aus diesem einem Spektrum abgeleitet werden, kann das Kalibrierungsverfahren
erheblich beschleunigt werden und die zum entsprechenden Kalibrieren der Beleuchtungseinrichtungen
benötigte Zeit insbesondere um circa 40 bis 50% verkürzt werden. Insgesamt wird somit
ein verbessertes Verfahren 1 zum Kalibrieren von farb- oder fotometrischen Eigenschaften
einer LED-Beleuchtungseinrichtung angegeben.
[0047] Das Messen des gemeinsamen Spektrums 2 erfolgt dabei gemäß den Ausführungsformen
der Figur 1 basierend auf einem dispersiven Messprinzip, beispielsweise mittels eines
Array-Spektrometer.
[0048] Gemäß den Ausführungsformen der Figur 1 weist der Schritt 4 des Ermittelns von Emissionsspektren
der einzelnen LEDs oder LED-Farbgruppen aus dem gemessenen Spektrum des erzeugten
Lichtes ein Ermitteln lokaler Minima beziehungsweise Tiefpunkte in dem gemessenen
Spektrum des erzeugten Lichtes auf.
[0049] Wie Figur 1 zeigt, weist das Verfahren 1 zudem einen Schritt 7 des Durchführens einer
Regressionsanalyse für jedes der Emissionsspektren der einzelnen LEDs beziehungsweise
LED-Farbgruppen, um, beispielsweise beim Ermitteln der einzelnen Emissionsspektren
abgeschnittene Spektrumsbereiche zu ergänzen, auf. Gemäß den Ausführungsformen der
Figur 1 umfasst der Schritt 7 dabei insbesondere jeweils eine Modellierung der Spektrumsnormalverteilung
für jedes der Emissionsspektren mithilfe einer Regressionsanalyse auf.
[0050] Gemäß den Ausführungsformen der Figur 1 umfasst der Schritt 5 des Berechnen der Tristimuluswerte
weiter eine Bestimmung der entsprechenden CIE XYZ Primärvalenzen der einzelnen LEDs
beziehungsweise LED-Farbgruppen, wobei in Abhängigkeit des Messprinzips beziehungsweise
der Anwendung der LED-Beleuchtungseinrichtung CIE 1931 oder CIE 1964 als Modellsystem
angewendet werden kann. Anschließend wird noch eine Korrekturwertmatrix zur Farbmischung
der LED-Beleuchtungseinrichtung berechnet, wobei die einzelnen Korrekturwerte bezüglich
eines Modellsystems anschließend basierend auf einem bekannten Referenzsystem eingerechnet
werden können.
[0051] Die berechneten Tristimuluswerte werden anschließend in Zuordnung zu den bekannten
beziehungsweise vorliegenden vorgegebenen Zustandsgrößen abgespeichert, beispielsweise
in einem Controller der LED-Beleuchtungseinrichtung, sodass die LED-Beleuchtungseinrichtung
zukünftig entsprechend angesteuert werden kann.
[0052] Wie Figur 1 weiter zweigt, weist das Verfahren 1 zudem noch einen Schritt 8 eines
Durchführens von Kontrollmessungen, um die berechneten Tristiumuswerte zu verifizieren,
auf. Beispielsweise können die berechneten und gespeicherten Werte anhand eines definierten
Farbtones, für welchen ein Toleranzgebiet vorgegeben sein kann, beziehungsweise unter
Beteiligung des Unbunt-Punktes verifiziert werden. Ferner können aber auch entsprechende
Prozessüberwachungssysteme zur Verifizierung verwendet werden. Insgesamt kann ferner
eine Verifizierung über Spektrometer-Faktoren durchgeführt werden.
[0053] Wie Figur 1 auch zeigt, weist das Verfahren 1 zudem einen Schritt 9 einer Nachkalibrierung
auf, wobei die LEDs oder LED-Farbgruppen der LED-Beleuchtungseinrichtung mit abgespeicherten
Zustandsgrößen angesteuert werden, wobei den Zustandsgrößen zugeordneten abgespeicherten
Tristimuluswerte mit nach der Ansteuerung mit den Zustandsgrößen vorliegenden tatsächlichen
Farbwerten verglichen werden, und wobei falls ein abgespeicherter Tristimuluswert
von einem tatsächlichen Farbwert abweicht, entsprechend ein neuer Tristimuluswert
berechnet und abgespeichert wird. Somit wird zusätzlich zur Grundkalibration noch
eine Nach- beziehungsweise Neukalibration durchgeführt, welche beispielsweise auch
Alterungsprozessen Rechnung trägt. Während des Nachkalibrierens können dabei wiederum
alle LEDs beziehungsweise LED-Farbgruppen parallel angesteuert werden. Ferner ist
es aber auch möglich, alle LEDs beziehungsweise LED-Farbgruppen während des Nachkalibrierens
sequentiell anzusteuern.
[0054] Figur 2 zeigt ein Blockschaltbild eines Systems 10 zum Kalibrieren von farb- oder
fotometrischen Eigenschaften einer LED-Beleuchtungseinrichtung gemäß Ausführungsformen
der Erfindung.
[0055] Wie Figur 2 zeigt, weist das System 10 dabei eine Kalibrierungsvorrichtung zum Kalibrieren
von farb- oder fotometrischen Eigenschaften einer LED-Beleuchtungseinrichtung 11 und
eine LED-Beleuchtungseinrichtung 12 mit Licht unterschiedlicher Farbe beziehungsweise
Wellenlänge abstrahlenden LEDs 13,14,15 deren Lichtstromanteile die Lichtfarbe, Farbtemperatur
und/oder den Farbort der von der LED-Beleuchtungseinrichtung 12 abgegebenen Lichtmischung
bestimmen, auf.
[0056] Gemäß den Ausführungsformen der Figur 2 weist die LED-Beleuchtungseinrichtung eine
LED 13 im roten Bereich, eine LED 14 im grünen Bereich und eine LED 15 im blauen Bereich
auf. Insgesamt weist die LED-Beleuchtungseinrichtung somit derartige Lichtquellen
auf, dass diese Licht in allen Farben gemäß der Normfarbtafel CIE 1931 abstrahlen
kann.
[0057] Die dargestellte Kalibrierungsvorrichtung 11 weist weiter eine, mit einer in Figur
2 nicht gezeigten Leistungsversorgung verbundene erste Ansteuereinheit 16, welche
ausgebildet ist alle LEDs 13,14,15 parallel anzusteuern, um Licht zu erzeugen, einen
Spektrometer 17 zum Messen eines Spektrums des durch paralleles Ansteuern aller LEDs
13,14,15 erzeugten Lichtes, eine erste Recheneinheit 18, welche ausgebildet ist Emissionsspektren
der einzelnen LEDs 13,14,15 aus dem gemessenen Spektrum des erzeugten Lichts zu ermitteln,
eine zweite Recheneinheit 19, welche ausgebildet ist Tristimuluswerte basierend auf
den einzelnen Emissionsspektren der einzelnen LEDs 13,14,15 zu berechnen, und einen
Speicher 20 zum Speichern der berechneten Tristimuluswerte in Zuordnung zu den bekannten
Zustandsgrößen auf.
[0058] Gemäß den Ausführungsformen der Figur 2 ist die zweite Recheneinheit dabei ausgebildet,
je nach Messprinzip beziehungsweise LED-Anwendung, Modellsysteme, beispielsweise CIE
1931 oder CIE 1964, während des Berechnens der Tristimuluswerte anzuwenden.
[0059] Weiter kann es sich bei der ersten Recheneinheit 18 insbesondere um eine Recheneinheit,
auf welcher Code zum Ermitteln von Emissionsspektren der einzelnen LEDs 13,14,15 aus
dem gemessenen Spektrum des erzeugten Lichts zu ermitteln, gespeichert und ausführbar
ist, handeln. Entsprechend kann es sich bei der zweiten Recheneinheit 19 um eine Recheneinheit,
auf welcher Code zum Berechnen von Tristimuluswerten basierend auf den einzelnen Emissionsspektren
der einzelnen LEDs 13,14,15 gespeichert und ausführbar ist, handeln.
[0060] Gemäß den Ausführungsformen der Figur 2 weist die erste Recheneinheit 18 weiter ein
Bandpassfilter 21 auf, wobei die erste Recheneinheit 18 ausgebildet ist, die Emissionsspektren
der einzelnen LEDs 13, 14, 15 durch Ermitteln lokaler Minima in dem gemessenen Spektrum
des erzeugten Lichtes zu ermitteln.
[0061] Zu erkennen ist weiter auch eine dritte Recheneinheit 22, welche ausgebildet ist
für jedes der Emissonsspektren der einzelnen LEDs 13,14,15 jeweils eine Regressionsanalyse
durchzuführen, um abgeschnittene Spektrumsbereiche zu ergänzen, auf. Gemäß den Ausführungsformen
der Figur 2 ist die dritte Recheneinheit 22 dabei in die erste Recheneinheit 18 integriert.
Ferner kann die dritte Recheneinheit aber auch separat ausgebildet sein. Zudem kann
es sich bei der dritten Recheneinheit 22 insbesondere wieder um eine Recheneinheit,
auf welcher Code zum Durchführen einer derartigen Regressionsanalyse gespeichert und
ausführbar ist, handeln.
[0062] Zu erkennen ist zudem eine Kontrolleinrichtung 23, welche ausgebildet ist, Kontrollmessungen
durchzuführen, um die berechneten Tristimuluswerte zu verifizieren.
[0063] Gemäß den Ausführungsformen der Figur 2 weist die Kalibrierungsvorrichtung 11 weiter
eine zweite Ansteuereinheit 24, welche ausgebildet ist, die LEDs 13,14,15 der LED-Beleuchtungseinrichtung
12 mit abgespeicherten Zustandsgrößen, das heißt in dem Speicher 20 hinterlegten Werten
für die Zustandsgröße, anzusteuern, einen Vergleicher 25, welcher ausgebildet ist,
den Zustandsgrößen zugeordnete abgespeicherte Tristimuluswerte mit nach dem Ansteuern
mit den Zustandsgrößen tatsächlich vorliegenden Farbwerten zu vergleichen, und eine
Aktualisierungseinheit 26, welche ausgebildet ist, einen neuen Tristimulswert zu berechnen
um einen abgespeicherten Tristimuluswert zu aktualisieren, falls dieser von einem
entsprechenden tatsächlich vorliegenden Farbwert abweicht, auf.
[0064] Dabei kann es sich bei dem Vergleicher 25 wiederum um eine Recheneinheit, auf welcher
Code zum Vergleichen von den Zustandsgrößen zugeordneten abgespeicherten Tristimuluswerte
mit nach dem Ansteuern mit den Zustandsgrößen tatsächlich vorliegenden, über ein Spektrometer
gemessenen Farbwerten gespeichert und ausführbar ist, handeln. Bei der Aktualisierungseinheit
26 kann es sich wiederum um eine Recheneinheit, auf welcher Code zum Berechnen eines
neuen Tristimulswert, um einen gespeicherten Tristimuluswert zu aktualisieren, falls
dieser von einem entsprechenden tatsächlich vorliegenden Farbwert abweicht, gespeichert
und ausführbar ist, handeln.
[0065] Die Aktualisierungseinheit 26 ist dabei insbesondere derart ausgebildet, den gespeicherten
Tristimuluswert mit dem neu berechneten Tristimuluswert zu überschreiben, das heißt
den neu berechneten Tristimuluswert nunmehr entsprechend in Zuordnung zu den vorliegenden
beziehungsweise vorgegebenen Zustandsgrößen zu speichern.
[0066] Die zweite Ansteuereinheit 24 ist dabei gemäß den Ausführungsformen der Figur 2 weiter
derart ausgebildet, während dieses Nachkalibrierens wiederum alle LEDs 13,14,15 parallel
anzusteuern, wobei die zweite Ansteuereinheit 24 durch die erste Ansteuereinheit 16
gebildet wird. Ferner ist es aber auch möglich, alle LEDs während des Nachkalibrierens
sequentiell anzusteuern. Zudem kann es sich bei der zweiten Ansteuereinheit aber auch
um eine separat ausgebildete Ansteuereinheit handeln.
Bezugszeichenliste
[0067]
- 1
- Verfahren
- 2
- Verfahrensschritt
- 3
- Verfahrensschritt
- 4
- Verfahrensschritt
- 5
- Verfahrensschritt
- 6
- Verfahrensschritt
- 7
- Verfahrensschritt
- 8
- Verfahrensschritt
- 9
- Verfahrensschritt
- 10
- System
- 11
- Kalibrierungsvorrichtung
- 12
- LED-Beleuchtungseinrichtung
- 13
- rote LED
- 14
- grüne LED
- 15
- blaue LED
- 16
- erste Ansteuereinheit
- 17
- Spektrometer
- 18
- erste Recheneinheit
- 19
- zweite Recheneinheit
- 20
- Speicher
- 21
- Bandpassfilter
- 22
- dritte Recheneinheit
- 23
- Kontrolleinrichtung
- 24
- zweite Ansteuereinheit
- 25
- Vergleicher
- 26
- Aktualisierungseinheit
1. Verfahren zum Kalibrieren von farb- oder fotometrischen Eigenschaften einer LED-Beleuchtungseinrichtung
mit Licht unterschiedlicher Farbe beziehungsweise Wellenlänge abstrahlenden LEDs oder
LED-Farbgruppen, welche innerhalb einer Farbgruppe Licht derselben Farbe beziehungsweise
Wellenlänge abstrahlen, deren Lichtstromanteile die Lichtfarbe, Farbtemperatur und/oder
den Farbort der von der LED-Beleuchtungseinrichtung abgegebenen Lichtmischung bestimmen,
wobei das Verfahren (1) folgende Schritte aufweist:
- Paralleles Ansteuern aller LEDs oder LED-Farbgruppen der LED-Beleuchtungsstrukturen
bei bekannten Zustandsgrößen, um Licht zu erzeugen (2);
- Messen eines Spektrums des durch paralleles Ansteuern aller LEDs oder LED-Farbgruppen
erzeugten Lichtes (3);
- Ermitteln von Eimissionsspektren der einzelnen LEDs beziehungsweise LED-Farbgruppen
aus dem gemessenen Spektrum des erzeugten Lichtes (4);
- Berechnung von Tristimuluswerten basierend auf den Emissionsspektren der einzelnen
LEDs beziehungsweise LED-Farbgruppen (5);
- Speichern der berechneten Tristimuluswerte in Zuordnung zu den bekannten Zustandsgrößen
(6),
dadurch gekennzeichnet, dass der Schritt des Ermittelns von Emissionsspektren der einzelnen LEDs beziehungsweise
LED-Farbgruppen aus dem gemessenen Spektrum des erzeugten Lichtes (4) ein Ermitteln
lokaler Minima in dem gemessenen Spektrum des erzeugten Lichtes aufweist.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die LED-Beleuchtungseinrichtung rote, grüne und blaue
LEDs aufweist.
3. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 2, wobei das Verfahren (1) weiter folgenden
Schritt aufweist:
- Jeweiliges Durchführen einer Regressionsanalyse für jedes Emissionsspektrum der
einzelnen LEDs beziehungsweise LED-Farbgruppen, um abgeschnittene Spektrumsbereiche
zu ergänzen (7).
4. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Verfahren weiter folgende Schritte
aufweist:
- Durchführen von Kontrollmessungen, um die berechneten Tristimuluswerte zu verifizieren
(8).
5. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei das Verfahren (1) weiter folgende
Schritte aufweist:
- Ansteuern der LEDs oder LED-Farbgruppen der LED-Beleuchtungseinrichtung mit abgespeicherten
Zustandsgrößen; und
- Vergleichen der den Zustandsgrößen zugeordneten abgespeicherten Tristimuluswerten
mit nach dem Ansteuern mit den Zustandsgrößen tatsächlichen vorliegenden Farbwerten,
wobei, falls ein abgespeicherter Tristimuluswert von einem tatsächlich vorliegenden
Farbwert abweicht, entsprechend ein neuer Tristimuluswert berechnet und abgespeichert
wird.
6. Kalibrierungsvorrichtung zum Kalibrieren von farb- oder fotometrischen Eigenschaften
einer LED-Beleuchtungseinrichtung (12) mit Licht unterschiedlicher Farbe beziehungsweise
Wellenlänge abstrahlenden LEDs (13,14,15) oder LED-Farbgruppen, welche innerhalb einer
Farbgruppe Licht derselben Farbe beziehungsweise Wellenlänge abstrahlen, deren Lichtstromanteile
die Lichtfarbe, Farbtemperatur und/oder den Farbort der von der LED-Beleuchtungseinrichtung
(12) abgegebenen Lichtmischung bestimmen, wobei die Kalibrierungsvorrichtung (11)
eine erste Ansteuereinheit (16), welche ausgebildet ist alle LEDs (13,14,15) oder
LED-Farbgruppen parallel anzusteuern, um Licht zu erzeugen, einen Spektrometer (17)
zum Messen eines Spektrums des durch paralleles Ansteuern aller LEDs (13,14,15) oder
LED-Farbgruppen erzeugten Lichtes, eine erste Recheneinheit (18), welche ausgebildet
ist, Emissionsspektren der einzelnen LEDs (13,14,15) beziehungsweise LED-Farbgruppen
aus dem gemessenen Spektrum des erzeugten Lichts zu ermitteln, eine zweite Recheneinheit
(19), welche ausgebildet ist, Tristimuluswerte basierend auf den einzelnen Emissionsspektren
der einzelnen LEDs (13,14,15) beziehungsweise LED-Fallgruppen zu berechnen, und einen
Speicher (20) zum Speichern der berechneten Tristimuluswerte in Zuordnung zu den bekannten
Zustandsgrößen aufweist,
dadurch gekennzeichnet, dass die erste Recheneinheit (18) ein Bandpassfilter (21) aufweist und die erste Recheneinheit
(18) ausgebildet ist, die Emissionsspektren der einzelnen LEDs (13,14,15) beziehungsweise
LED-Farbgruppen durch Ermitteln lokaler Minima in dem gemessenen Spektrum des erzeugten
Lichtes zu ermitteln.
7. Kalibrierungsvorrichtung nach Anspruch 6, wobei die Kalibrierungsvorrichtung (11)
weiter eine dritte Recheneinheit (12), welche ausgebildet ist, für jedes der Emissionsspektren
der einzelnen LEDs (13,14,15) beziehungsweise LED-Farbgruppen eine Regressionsanalyse
durchzuführen, um abgeschnittene Spektrumsbereiche zu ergänzen, aufweist.
8. Kalibrierungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 oder 7, wobei die Kalibrierungsvorrichtung
(11) weiter eine Kontrolleinrichtung (23), welche ausgebildet ist, Kontrollmessungen
durchzuführen, um die berechneten Tristimuluswerte zu verifizieren, aufweist.
9. Kalibrierungsvorrichtung nach einem der Ansprüche 6 bis 8, wobei die Kalibrierungsvorrichtung
(11) weiter eine zweite Ansteuereinheit (25), welche ausgebildet ist, die LEDs (13,14,15)
oder LED-Farbgruppen der LED-Beleuchtungseinrichtung (12) mit abgespeicherten Zustandsgrößen
anzusteuern, einen Vergleicher (25), welcher ausgebildet ist, den Zustandsgrößen zugeordnete
abgespeicherte Tristimuluswerte mit nach dem Ansteuern mit den Zustandsgrößen tatsächlich
vorliegenden Farbwerten zu vergleichen, und eine Aktualisierungseinheit (26), welche
ausgebildet ist, einen neuen Tristimuluswert zu berechnen und einen entsprechenden
abgespeicherten Tristimuluswert zu aktualisieren, falls dieser von einem entsprechenden
tatsächlich vorliegenden Farbwert abweicht.
10. System zum Kalibrieren von farb- oder fotometrischen Eigenschaften einer LED-Beleuchtungseinrichtung,
wobei das System (10) eine Kalibrierungsvorrichtung (11) nach einem der Ansprüche
6 bis 9 und eine LED-Beleuchtungseinrichtung (12) mit Licht unterschiedlicher Farbe
beziehungsweise Wellenlänge abstrahlenden LEDs (13,14,15) oder LED-Farbgruppen, welche
innerhalb einer Farbgruppe Licht derselben Farbe beziehungsweise Wellenlänge abstrahlen,
deren Lichtstromanteile die Lichtfarbe, Farbtemperatur und/oder den Farbort der von
der LED-Beleuchtungseinrichtung abgegebenen Lichtmischung bestimmen, aufweist.
11. System nach Anspruch 10, wobei die LED-Beleuchtungseinrichtung (12) rote (13), grüne
(14) und blaue LEDs (15) aufweist.