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EP4061098A1 - Verfahren und kalibrierungsvorrichtung zum kalibrieren von farb- oder fotometrischen eigenschaften einer led-beleuchtungseinrichtung - Google Patents

Verfahren und kalibrierungsvorrichtung zum kalibrieren von farb- oder fotometrischen eigenschaften einer led-beleuchtungseinrichtung Download PDF

Info

Publication number
EP4061098A1
EP4061098A1 EP22162158.4A EP22162158A EP4061098A1 EP 4061098 A1 EP4061098 A1 EP 4061098A1 EP 22162158 A EP22162158 A EP 22162158A EP 4061098 A1 EP4061098 A1 EP 4061098A1
Authority
EP
European Patent Office
Prior art keywords
color
led
light
leds
groups
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Withdrawn
Application number
EP22162158.4A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Tobias Müller
Robert Lorey
Ilomar-Estevao Carvalho-Machado
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Marquardt GmbH
Original Assignee
Marquardt GmbH
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Marquardt GmbH filed Critical Marquardt GmbH
Publication of EP4061098A1 publication Critical patent/EP4061098A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/20—Controlling the colour of the light
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/20—Controlling the colour of the light
    • H05B45/22—Controlling the colour of the light using optical feedback

Definitions

  • the present invention relates to a method for calibrating color or photometric properties of an LED lighting device and a corresponding calibration device for calibrating color or photometric properties of an LED lighting device, with which the time required for the calibration of color or photometric properties of a LED lighting device can be significantly reduced.
  • the multicolored LED units usually include a number of single-color LEDs and are controlled with LED drivers which are designed to vary the brightness and the color location, ie the mixed color.
  • the corresponding multi-color LED unit is usually calibrated.
  • One or more color locations and/or brightnesses of the multicolored LED unit are specified and the individual LED chips are controlled sequentially, ie one after the other, in order to assign corresponding state variables, for example control signals.
  • the color of a light source is generally further determined using a standard color table.
  • This standard color chart is defined in the DIN 5033 standard or in the equivalent CIE 1931 standard, with a color being defined by an x and a y coordinate. Furthermore, all colors visible to a human being lie within a color triangle.
  • the individual LED chips of the LED unit are usually calibrated corresponding emission spectra are recorded sequentially, that is to say controlled one after the other, and the individual emission spectra are converted into a known color space, for example CIE 1931.
  • tristimulus values (X,Y,Z), which indicate the corresponding proportions of the three primary colors red, green and blue, can be calculated.
  • the calculated tristimulus values are then stored in association with correspondingly existing or predetermined state variables, for example the existing electrical control or the corresponding control signal, the current temperature of the corresponding LED chip, etc., in order to be able to control the individual LED chips accordingly in the future.
  • a method for controlling the light output of at least three light sources is known, with the light emitted by the light sources being recorded in a sequence of measurement periods during a calibration phase and the brightness of each individual light source being calculated on the basis of the information contained in the measurement periods. In at least one of the measurement periods, the recorded light originates from several of the light sources.
  • a method for simulating high quality daylight spectra wherein light is generated with a plurality of LEDs arranged in groups, each group emitting light with different wavelengths lying within the daylight spectrum, the wavelength of that of each LED at different Working temperatures and PMW values of the emitted light are measured and measurement results are stored for each LED in association with working temperatures and PMW values.
  • the individual LEDs are then controlled with stored values depending on the light to be emitted by each group, with the working temperature of each individual LED chip being constantly measured and compared with the values stored for the current working temperature, with compensation being provided in the event of a deviation between the values by a
  • the spectrum is recalculated taking into account the PWM values stored for the working temperature and the corresponding LED chip is controlled with the newly calculated value.
  • a method for emitting and modulating light with a specified light spectrum is known, with a lighting device having a plurality of groups of light-emitting devices, each group of which emits a specified light spectrum, and a control device controls the energy supply to the individual light-emitting devices in such a way that the overall resultant Radiation has a predetermined light spectrum.
  • a light source for daylight with an adjustable color temperature in which at least one white light from an LED is combined with LEDs emitting different colored light, in particular in the primary colors red, green and blue.
  • a specific color temperature or a specific standard light source can be set by automatically adjusting or readjusting a specified color temperature or standard light quality using suitable sensors, logic and software that can record the current spectral profile of the light source becomes.
  • WO 2009/034060 A1 is a method for the temperature-dependent adjustment of the color or photometric properties of an LED lighting device with LEDs or LED color groups emitting light of different colors or wavelengths, which emit light of the same color or wavelength within a color group, whose luminous flux components determine the light colour, color temperature and/or the Determine the color locus of the light mixture emitted by the LED lighting device.
  • the actual temperature value is measured on and/or within the LED lighting device, in particular an on-board temperature of the LEDs arranged on a circuit board or the junction temperature of at least one LED.
  • a temperature dependent Value determined which determines or co-determines the wavelength-dependent emission spectra of the different-colored LEDs at the measured temperature from calibration data stored for each of the different-colored LEDs, whereby luminous flux components of the different-colored LEDs for a given light color, color temperature and/or or the light mixture having the color locus at the measured temperature is determined as a function of the determined at least one temperature-dependent value, and the determined luminous flux components are set on the different-colored LEDs.
  • the pamphlet DE 10 2007 044 556 A1 describes a method for the temperature-dependent adjustment of the color or photometric properties of an LED lighting device with LEDs or LED color groups emitting light of different wavelengths, whose luminous flux components determine the light colour, color temperature and/or the color locus of the light mixture emitted by the LED lighting device.
  • the board or junction temperature of an LED is measured and a temperature-dependent value is determined, which determines the wavelength-dependent emission spectra of the LEDs at the measured temperature from calibration data that are stored in advance for each of the LEDs.
  • the calibration device determines the required luminous flux components of the LEDs for the specified light colour, color temperature and/or color location and then applies them.
  • the pamphlet DE 10 2010 044 736 A1 describes a method for simulating daylight spectra of high quality for the purpose of illuminating matching areas when matching the color of a finished product with a template, for example in the graphics industry.
  • light is first generated with a large number of LEDs, with the LED groups emitting light within the daylight spectrum.
  • the wavelengths of the LEDs are measured and stored at different working temperatures and PWM values.
  • the LEDs are then controlled with the saved PWM values. Temperature-related deviations should by permanent measurement and adjustment based on the stored values in the PWM/wavelength/temperature table.
  • the object of embodiments of the invention is to specify an improved method or an improved calibration device for calibrating color or photometric properties of an LED lighting device.
  • this object is achieved by a method for calibrating color or photometric properties of an LED lighting device with LEDs or LED color groups emitting light of different colors or wavelengths, which emit light of the same color or wavelength within a color group, whose luminous flux components determine the light color, color temperature and/or the color locus of the light mixture emitted by the LED lighting device, the method having the following steps: First, all LEDs or LED color groups of the LED lighting structures are controlled in parallel with known state variables in order to generate light, wherein a spectrum of the light generated by driving all LEDs or LED color groups in parallel is measured, and wherein emission spectra of the individual LEDs or LED color groups are determined from the measured spectrum of the light generated. Subsequently, tristimulus values are calculated based on the emission spectra of the individual LEDs or LED color groups, the calculated tristimulus values being stored in association with the known state variables.
  • Parallel activation is understood here to mean that the individual LEDs or LED color groups are not activated sequentially but at the same time or all together.
  • the spectrum or electromagnetic spectrum is also generally understood to mean the entirety of all electromagnetic waves of different wavelengths, with the light spectrum or color spectrum representing the range of the electromagnetic spectrum that is visible to a human being. Spectra that arise solely from the light that is emitted by a light source are also referred to as emission spectra.
  • the color or photometric properties can also be a color/brightness mixing ratio, for example.
  • the LED lighting device can in particular have red, green and blue LEDs.
  • red, green and blue LEDs are required, with one light source being in the red range, one light source being in the green range and one light source being in the blue range.
  • the step of determining emission spectra of the individual LEDs or LED color groups from the measured spectrum of the generated light can include determining local minima or low points in the measured spectrum of the generated light.
  • the measured spectrum is a superimposed spectrum, which consists of the emission spectra of the individual LEDs or LED color groups. Since different colors have different wavelengths, local minima in the common spectrum can correspond to transitions between individual emission spectra, that is to say start or end points of individual, overlaid emission spectra. Overall, the emission spectra of the individual LEDs or LED color groups can thus be derived in a simple manner from the measured spectrum.
  • a regression analysis can be carried out for each of the emission spectra of the individual LEDs or LED color groups in order, for example, to supplement truncated spectrum ranges when determining the individual emission spectra.
  • Regression analysis is a statistical technique for modeling relationships between different variables. It can be used, among other things, to describe and analyze relationships in data.
  • control measurements can be carried out to verify the calculated tristium values.
  • the calculated and stored values can be verified using a defined hue, for which a tolerance area can be specified, or with the participation of the achromatic point.
  • the user receives feedback on the confidence or quality or the accuracy of the calculated values and in particular the determination of the emission spectra.
  • the determined emission spectra can be confirmed, or the corresponding determination of the emission spectra be discarded again. This can then be repeated accordingly.
  • other stored or specified data can also be used afterwards.
  • the method can also include driving the LEDs or LED color groups of the LED lighting device with stored state variables, with the state variables being associated with stored tristimulus values compared with actual color values present after actuation with the state variables, with if a stored tristimulus value deviates from an actual color value , according to which a new tristimulus value is calculated and stored, ie the stored tristimulus value is updated accordingly.
  • a recalibration or recalibration is carried out, which also takes aging processes into account, for example.
  • a calibration device for calibrating color or photometric properties of an LED lighting device with LEDs or LED color groups emitting light of different colors or wavelengths, which emit light of the same color or wavelength within a color group, whose luminous flux components correspond to the light color , color temperature and/or the color locus of the light mixture emitted by the LED lighting device
  • the calibration device has a first control unit, which is designed to control all LEDs or LED color groups in parallel in order to generate light, a spectrometer for measuring a spectrum of the light generated by parallel activation of all LEDs or LED color groups, a first computing unit, which is designed emission spectra of the individual LEDs or LED color groups from the measured spectrum of the light generated s, a second arithmetic unit, which is designed to calculate tristimulus values based on the individual emission spectra of the individual LEDs or LED case groups, and a memory for storing of the calculated tristimulus values in association with the known state variables.
  • the calibration device is designed in such a way that the corresponding calibration method can be significantly accelerated and the time required for the corresponding calibration of the lighting devices can be reduced by approximately 40 to 50% in particular. Overall, an improved calibration device for calibrating color or photometric properties of an LED lighting device is thus specified.
  • the first arithmetic unit has a bandpass filter, the first arithmetic unit being designed to determine the emission spectra of the individual LEDs or LED color groups by determining local minima in the measured spectrum of the light generated.
  • a bandpass filter is understood to be a filter which only allows signals from one frequency band to pass.
  • the measured spectrum is a superimposed spectrum composed of the emission spectra of the individual LEDs or LED color groups. Since different colors have different wavelengths, local minima or local low points in the common spectrum can correspond to transitions between individual emission spectra, ie start or end points of individual emission spectra that are superimposed. Overall, the calibration device can thus be designed in such a way that the emission spectra of the individual LEDs or Easily derive LED color groups from the measured spectrum.
  • the calibration device can also have a third computing unit, which is designed to carry out a regression analysis for each of the emission spectra of the individual LEDs or LED color groups in order to supplement truncated spectrum ranges.
  • a third computing unit which is designed to carry out a regression analysis for each of the emission spectra of the individual LEDs or LED color groups in order to supplement truncated spectrum ranges.
  • truncated spectrum ranges can be added later, so that the accuracy when determining the individual emission spectra and thus also when calculating the tristimulus values can be increased.
  • the calibration device can also further have a control device which is designed to carry out control measurements in order to verify the calculated tristimulus values.
  • the control device can be designed to verify the calculated and stored values based on a defined hue, for which a tolerance range can be specified, or with the participation of the achromatic point.
  • the user receives feedback on the confidence or quality or the accuracy of the calculated values and in particular the determination of the emission spectra. Based on this verification, for example, the determined emission spectra can be confirmed, or the corresponding determination of the emission spectra can be discarded again. This can then be repeated.
  • other stored or specified data can then also be used.
  • the calibration device can also have a second control unit, which is designed to control the LEDs or LED color groups of the LED lighting device with stored state variables, a comparator, which is designed to compare the stored tristimulus values assigned to the state variables with those that are actually present after the control with the state variables to compare color values, and an update unit which is designed to calculate a new tristimulus value in order to update a stored tristimulus value if this deviates from a corresponding color value that is actually present.
  • the calibration device can thus also be designed in such a way that, in addition to the basic calibration, a recalibration or recalibration can also be carried out, which also takes account of aging processes, for example.
  • a further embodiment of the invention also specifies a system for calibrating color or photometric properties of an LED lighting device, the system having a calibration device as described above and an LED lighting device with LEDs or LED color groups emitting light of different colors or wavelengths, which emit light of the same color or wavelength within a color group, the luminous flux components of which determine the light color, color temperature and/or the color locus of the light mixture emitted by the LED lighting device.
  • a system which has an improved calibration device for calibrating color or photometric properties of an LED lighting device.
  • the calibration device is characterized in that the first control unit is designed to control all LEDs or LED color groups in parallel, i.e. simultaneously, and not sequentially, with a spectrum of the generated light being recorded by the spectrometer, and with emission spectra of the individual LEDs or LEDs then being measured - Color groups are derived from this one spectrum, designed in such a way that the corresponding calibration method can be significantly accelerated and the time required for the corresponding calibration of the lighting devices can be reduced by approximately 40 to 50% in particular.
  • the LED lighting device can have red, green and blue LEDs.
  • light sources are used required, with one light source being in the red range, one light source being in the green range, and one light source being in the blue range.
  • the present invention provides an improved method or an improved calibration device for calibrating color or photometric properties of an LED lighting device.
  • the emission spectra of the individual LEDs or LED color groups can be derived in a simple manner from the measured spectrum, for example by determining local minima in the measured, common, superimposed spectrum.
  • figure 1 shows a flowchart of a method 1 for calibrating color or photometric properties of an LED lighting device.
  • the multicolored LED units usually include a number of single-color LEDs and are controlled with LED drivers which are designed to vary the brightness and the color location, ie the mixed color.
  • the corresponding multi-color LED unit is usually calibrated.
  • One or more color locations and/or brightnesses of the multicolored LED unit are specified and the individual LED chips are controlled sequentially, ie one after the other, in order to assign corresponding state variables, for example control signals.
  • the color of a light source is generally further determined using a standard color table.
  • This standard color chart is defined in the DIN 5033 standard or in the equivalent CIE 1931 standard, with a color being defined by an x and a y coordinate. Furthermore, all colors visible to a human being lie within a color triangle.
  • the individual LED chips of the LED unit are usually driven sequentially, i.e. one after the other, corresponding emission spectra are recorded and the individual emission spectra are converted into a known color space, for example CIE 1931.
  • tristimulus values (X,Y,Z), which indicate the corresponding proportions of the three primary colors red, green and blue, can be calculated.
  • the calculated tristimulus values are then assigned to correspondingly present or predetermined state variables, for example the present electrical control or the corresponding control signal. the current temperature of the corresponding LED chip, etc. is saved in order to be able to control the individual LED chips accordingly in the future.
  • figure 1 describes a method 1 for calibrating color or photometric properties of an LED lighting device with LEDs or LED color groups emitting light of different colors or wavelengths, which emit light of the same color or wavelength within a color group, whose luminous flux components determine the light color, color temperature and/or the determine the color locus of the light mixture emitted by the LED lighting device, with method 1 having the following steps: In a first step 2, all LEDs or LED color groups of the LED lighting structures are initially controlled in parallel with known state variables in order to generate light, in a second step 3, a spectrum of the light generated by parallel activation of all LEDs or LED color groups is measured, and in a third step 4, emission spectra of the individual LEDs or LED color groups from the measured spectrum of the generated L not to be determined. In a further step 5, tristimulus values are calculated based on the emission spectra of the individual LEDs or LED color groups, the calculated tristimulus values being stored in step 6 in association with the known state variables.
  • the joint spectrum 2 is measured in accordance with the embodiments of FIG figure 1 based on a dispersive measurement principle, for example using an array spectrometer.
  • Step 4 of determining emission spectra of the individual LEDs or LED color groups from the measured spectrum of the generated light includes determining local minima or low points in the measured spectrum of the generated light.
  • the method 1 also has a step 7 of carrying out a regression analysis for each of the emission spectra of the individual LEDs or LED color groups in order, for example, to supplement truncated spectrum ranges when determining the individual emission spectra.
  • Step 7 includes in particular a modeling of the spectrum normal distribution for each of the emission spectra using a regression analysis.
  • Step 5 of calculating the tristimulus values also includes a determination of the corresponding CIE XYZ primary valences of the individual LEDs or LED color groups, whereby CIE 1931 or CIE 1964 can be used as a model system depending on the measurement principle or the application of the LED lighting device.
  • a correction value matrix for the color mixture of the LED lighting device is then calculated, with the individual correction values relating to a model system then being able to be calculated based on a known reference system.
  • the calculated tristimulus values are then stored in association with the known or existing specified state variables, for example in a controller of the LED lighting device, so that the LED lighting device can be controlled accordingly in the future.
  • the method 1 also has a step 8 of carrying out control measurements in order to verify the calculated tristium values.
  • the calculated and stored values can be verified using a defined hue, for which a tolerance area can be specified, or with the participation of the achromatic point.
  • corresponding process monitoring systems can also be used for verification.
  • verification can also be carried out using spectrometer factors.
  • the method 1 also has a step 9 of a recalibration, wherein the LEDs or LED color groups of the LED lighting device are controlled with stored state variables, wherein the stored tristimulus values assigned to the state variables are compared with the actual color values present after the control with the state variables , and wherein if a stored tristimulus value deviates from an actual color value, a new tristimulus value is correspondingly calculated and stored.
  • a recalibration or recalibration is carried out, which also takes aging processes into account, for example.
  • all LEDs or LED color groups can be controlled in parallel. However, it is also possible to sequentially control all LEDs or LED color groups during the recalibration.
  • figure 2 10 shows a block diagram of a system 10 for calibrating color or photometric properties of an LED lighting device according to embodiments of the invention.
  • the system 10 has a calibration device for calibrating color or photometric properties of an LED lighting device 11 and an LED lighting device 12 with LEDs 13,14,15 emitting light of different colors or wavelengths whose luminous flux components determine the light color, color temperature and/or the color locus of the light mixture emitted by the LED lighting device 12.
  • the LED lighting device has an LED 13 in the red range, an LED 14 in the green range and an LED 15 in the blue range. Overall, the LED lighting device thus has such light sources that it can emit light in all colors according to the CIE 1931 standard color chart.
  • the calibration device 11 shown also has a, with an in figure 2 Not shown power supply connected first control unit 16, which is designed to control all LEDs 13,14,15 in parallel to generate light, a spectrometer 17 for measuring a spectrum of the light generated by parallel control of all LEDs 13,14,15, a first computing unit 18, which is designed to determine emission spectra of the individual LEDs 13,14,15 from the measured spectrum of the generated light, a second computing unit 19, which is designed to calculate tristimulus values based on the individual emission spectra of the individual LEDs 13,14,15, and a memory 20 for storing the calculated tristimulus values in association with the known state variables.
  • first control unit 16 which is designed to control all LEDs 13,14,15 in parallel to generate light
  • a spectrometer 17 for measuring a spectrum of the light generated by parallel control of all LEDs 13,14,15
  • a first computing unit 18 which is designed to determine emission spectra of the individual LEDs 13,14,15 from the measured spectrum of the generated light
  • the second computing unit is designed to use model systems, for example CIE 1931 or CIE 1964, during the calculation of the tristimulus values, depending on the measurement principle or LED application.
  • model systems for example CIE 1931 or CIE 1964
  • the first computing unit 18 can be, in particular, a computing unit on which code for determining emission spectra of the individual LEDs 13, 14, 15 from the measured spectrum of the generated light can be determined, stored and executed. It can be accordingly the second computing unit 19 is a computing unit on which code for calculating tristimulus values based on the individual emission spectra of the individual LEDs 13, 14, 15 is stored and can be executed.
  • the first arithmetic unit 18 also has a bandpass filter 21, the first arithmetic unit 18 being designed to determine the emission spectra of the individual LEDs 13, 14, 15 by determining local minima in the measured spectrum of the light generated.
  • a third computing unit 22 can also be seen, which is designed to carry out a regression analysis for each of the emission spectra of the individual LEDs 13, 14, 15 in order to supplement truncated spectrum ranges.
  • the third arithmetic unit 22 is integrated into the first arithmetic unit 18 .
  • the third processing unit can also be designed separately.
  • the third computing unit 22 can again be a computing unit on which code for carrying out such a regression analysis is stored and can be executed.
  • a control device 23 can also be seen, which is designed to carry out control measurements in order to verify the calculated tristimulus values.
  • the calibration device 11 also has a second control unit 24, which is designed to control the LEDs 13,14,15 of the LED lighting device 12 with stored state variables, i.e. values for the state variable stored in the memory 20, a comparator 25, which is formed is to compare the stored tristimulus values assigned to the state variables with color values that are actually present after activation with the state variables, and an update unit 26 which is designed to calculate a new tristimulus value to update a stored tristimulus value if it deviates from a corresponding color value that is actually present.
  • a second control unit 24 which is designed to control the LEDs 13,14,15 of the LED lighting device 12 with stored state variables, i.e. values for the state variable stored in the memory 20,
  • a comparator 25 which is formed is to compare the stored tristimulus values assigned to the state variables with color values that are actually present after activation with the state variables
  • an update unit 26 which is designed to calculate a new tristimulus value to update a stored tristimulus value
  • the comparator 25 can in turn be a computing unit on which code for comparing the stored tristimulus values assigned to the state variables with color values actually present after activation with the state variables and measured via a spectrometer is stored and executable.
  • the updating unit 26 can in turn be a computing unit on which code for calculating a new tristimulus value in order to update a stored tristimulus value if this deviates from a corresponding actually existing color value is stored and executable.
  • the update unit 26 is designed in particular to overwrite the stored tristimulus value with the newly calculated tristimulus value, ie to now store the newly calculated tristimulus value in association with the present or specified state variables.
  • the second control unit 24 is according to the embodiments of figure 2 further designed in such a way that all LEDs 13 , 14 , 15 are controlled in parallel again during this recalibration, the second control unit 24 being formed by the first control unit 16 .
  • the second control unit can also be a separately formed control unit.

Landscapes

  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)

Abstract

Die Erfindung betrifft 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 (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).

Description

  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Gelöst wird diese Aufgabe durch den Gegenstand der nebengeordneten Ansprüche. Vorteilhafte Weiterbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
  • 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.
  • Unter parallelen Ansteuern wird hierbei verstanden, dass die einzelnen LEDs beziehungsweise LED-Farbgruppen nicht sequentiell, sondern zeitgleich beziehungsweise alle gemeinsam angesteuert werden.
  • 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.
  • Bei den farb- oder fotometrischen Eigenschaften kann es sich ferner beispielsweise um ein Farb-/Helligkeits-Mischverhältnis handeln.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Unter Bandpassfilter wird hierbei ein Filter verstanden, welches nur Signale eines Frequenzbandes passieren lässt.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Figur 1 zeigt ein Flussdiagramm eines Verfahrens 1 zum Kalibrieren von farb- oder fotometrischen Eigenschaften einer LED-Beleuchtungseinrichtung.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Das Messen des gemeinsamen Spektrums 2 erfolgt dabei gemäß den Ausführungsformen der Figur 1 basierend auf einem dispersiven Messprinzip, beispielsweise mittels eines Array-Spektrometer.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Figur 2 zeigt ein Blockschaltbild eines Systems 10 zum Kalibrieren von farb- oder fotometrischen Eigenschaften einer LED-Beleuchtungseinrichtung gemäß Ausführungsformen der Erfindung.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • Zu erkennen ist zudem eine Kontrolleinrichtung 23, welche ausgebildet ist, Kontrollmessungen durchzuführen, um die berechneten Tristimuluswerte zu verifizieren.
  • 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.
  • 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.
  • 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.
  • 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
    • 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

Claims (11)

  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.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117147103A (zh) * 2023-07-31 2023-12-01 上海光色智能科技有限公司 一种用于led总成的标定方法、装置、设备及介质

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040105261A1 (en) 1997-12-17 2004-06-03 Color Kinetics, Incorporated Methods and apparatus for generating and modulating illumination conditions
DE202005001540U1 (de) 2005-02-01 2005-05-19 Grantz, Helmut, Dipl.-Ing. Farblich einstellbare Tageslichtquelle
US20070216704A1 (en) * 2005-11-18 2007-09-20 Cree, Inc. Systems and methods for calibrating solid state lighting panels using combined light output measurements
DE102007036978A1 (de) 2007-08-06 2009-02-12 Tridonicatco Gmbh & Co. Kg Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung der Lichtabgabe
DE102007044556A1 (de) 2007-09-07 2009-03-12 Arnold & Richter Cine Technik Gmbh & Co. Betriebs Kg Verfahren und Vorrichtung zur Einstellung der farb- oder fotometrischen Eigenschaften einer LED-Beleuchtungseinrichtung
DE102010044736A1 (de) 2009-09-10 2011-04-21 Just Normlicht Gmbh Vertrieb + Produktion Verfahren und Anordnung zur Simulation von Tageslichtspektren hoher Güte

Patent Citations (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040105261A1 (en) 1997-12-17 2004-06-03 Color Kinetics, Incorporated Methods and apparatus for generating and modulating illumination conditions
DE202005001540U1 (de) 2005-02-01 2005-05-19 Grantz, Helmut, Dipl.-Ing. Farblich einstellbare Tageslichtquelle
US20070216704A1 (en) * 2005-11-18 2007-09-20 Cree, Inc. Systems and methods for calibrating solid state lighting panels using combined light output measurements
DE102007036978A1 (de) 2007-08-06 2009-02-12 Tridonicatco Gmbh & Co. Kg Vorrichtung und Verfahren zur Steuerung der Lichtabgabe
DE102007044556A1 (de) 2007-09-07 2009-03-12 Arnold & Richter Cine Technik Gmbh & Co. Betriebs Kg Verfahren und Vorrichtung zur Einstellung der farb- oder fotometrischen Eigenschaften einer LED-Beleuchtungseinrichtung
WO2009034060A1 (de) 2007-09-07 2009-03-19 Arnold & Richter Cine Technik Gmbh & Co. Betriebs Kg Verfahren und vorrichtung zur einstellung der farb- oder fotometrischen eigenschaften einer led-beleuchtungseinrichtung
DE102010044736A1 (de) 2009-09-10 2011-04-21 Just Normlicht Gmbh Vertrieb + Produktion Verfahren und Anordnung zur Simulation von Tageslichtspektren hoher Güte

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN117147103A (zh) * 2023-07-31 2023-12-01 上海光色智能科技有限公司 一种用于led总成的标定方法、装置、设备及介质

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