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Die
Erfindung betrifft zunächst
eine Leuchte gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1.
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Derartige
Leuchten sind bekannt und weit verbreitet. Sie werden von der Anmelderin
seit Jahrzehnten hergestellt.
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Die
Erfindung betrifft insbesondere eine Innen- oder Außenraumleuchte,
die eine Gebäudeteilfläche, eine
Gebäudefläche oder
ein Objekt ausleuchten oder beleuchten kann oder nach Art einer
Orientierungsleuchte oder Dekorleuchte eine Fläche hinterleuchten kann. Weiter
insbesondere betrifft die Erfindung solche Leuchten, die bei der
Herstellung, d.h. werksseitig, mit wenigstens einem Leuchtmittel
bestückt
werden.
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Aus
der deutschen Patentanmeldung
DE 198 17 073 A1 der Anmelderin ist es bereits
bekannt, mehrere Leuchten zu einem Netzwerk von Leuchten zusammenzufassen.
Dieses, eine Vielzahl von einzeln ansteuerbaren Leuchten aufweisende
System umfasst eine Steuerungseinheit, die die einzelnen Leuchten
ansprechen kann und hierzu Steuerungsbefehle oder Steuerinformationen über eine
gesonderte Signalübertragungsleitung
sendet. Insbesondere ist bei den Leuchten des Standes der Technik
vorgesehen, dass jede Leuchte ein einziges Leuchtmittel, also eine
einzige Lampe aufweist, die von den über die Signalleitungen übertragenen
Steuerinformationen angesprochen werden kann, beispielsweise um
sich ein- oder auszuschalten, um gedimmt zu werden, um zu blinken
od. dgl. Für
den Fall, dass die Leuchte mehrere Leuchtmittel unterschiedlicher
Farben aufweist, können
die Steuerinformationen auch eine Farbänderung veranlassen bzw. die
Leuchte zur Erzielung einer farblich gemischten Gesamtlichtverteilung
ansteuern.
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Die
Erfindung bezieht sich insbesondere auf eine Leuchte, die in ein
System oder Netz von einzeln steuerbaren Leuchten einbindbar ist
und hierzu mit anderen Leuchten und mit einer oder mehreren Steuerungen
oder Steuerungseinheiten über
eine Signalleitung verbindbar ist.
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Insbesondere
aber nicht ausschließlich
ist die erfindungsgemäße Leuchte
in ein Netzwerk von Leuchten einbindbar, welches nach dem DALI-Protokoll arbeitet.
DALI (digital addressable lighting interface) ist ein Signalübertragungsprotokoll,
das die Arbeitsgemeinschaft DALI beim Zentralverband der Elektrotechnik-
und Elektronikindustrie festgelegt hat.
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Aus
dem vorveröffentlichten
Handbuch DALI „AG
DALI eine Aktivität
des Betriebsausschusses im ZVEI",
Richard-Pflaum-Verlag München,
geht ein System zur Steuerung einer Mehrzahl von Leuchten hervor, bei
dem jeder Leuchte ein eigenes DALI-Vorschaltgerät zugeordnet ist, welches einen
Speicher aufweist, in den Adressdaten und Lichtszeneninformationen
einschreibbar sind. Die zu einem DALI-Netzwerk zusammengeschlossenen Leuchten
sind mit der gemeinsamen Steuerung über die Signalübertragungsleitung
verbunden.
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Eine
weitere gattungsgemäße Leuchte
ist in der nachveröffentlichten
deutschen Patentanmeldung
DE 10
2005 009 228 der Anmelderin beschrieben.
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Für den Fall,
dass mehrere Leuchten in unmittelbarer räumlicher Nähe, beispielsweise nebeneinander, angeordnet
sind und z.B. gemeinsam eine Fläche
beleuchten oder in unmittelbarer Nachbarschaft Flächen hinterleuchten,
drängt
sich einem Betrachter nahezu zwangsläufig das Bedürfnis auf,
die von den einzelnen Leuchten emitierten Farben und Helligkeiten,
das heißt
Lichtströme,
zu vergleichen. Wird beispielsweise eine mehrere Meter lange Wand
von mehreren, als Wandfluter ausgebildeten Leuchten geflutet, so
springen sowohl Farbunterschiede der einzelnen Leuchten, als auch
Helligkeitsunterschiede, klar ins Auge.
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Je
nachdem, welches Leuchtmittel oder welche Leuchtmittel die Leuchte
aufweist, können
bereits herstellungsbedingt Variationen hinsichtlich des maximal
möglichen
Lichtstromes des Leuchtmittels, hinsichtlich der von dem Leuchtmittel
generierten Lichtfarbe, aber auch alterungs- oder temperaturbedingte
Farb- oder Helligkeitsunterschiede des Leuchtmittels auftreten.
Diese kommen besonders zum Tragen, wenn in einer Leuchte mehrere
Leuchtmittel unterschiedlicher Farbe angeordnet sind und eine Farbmischung
erfolgen soll.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Leuchte gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1 derartig weiterzubilden, dass sie die Möglichkeit
bietet, die zuvor geschilderten Nachteile zu verhindern.
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Die
Erfindung löst
diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 1, insbesondere mit
denen des Kennzeichenteils, und ist demgemäß dadurch gekennzeichnet, dass
die Leuchte einen Speicher aufweist, in den ein Datensatz eingeschrieben
ist, der wenigstens eine Eigenschaft dieses Leuchtmittels beschreibt.
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Das
Prinzip der Erfindung besteht somit im Wesentlichen darin, der Leuchte
einen Speicher zuzuordnen, in den ein Datensatz eingeschrieben wird.
Der Datensatz beschreibt wenigstens eine Eigenschaft dieses Leuchtmittels.
Die zu beschreibende Eigenschaft kann beispielsweise der maximale
Lichtstrom dieses Leuchtmittels sein. Insbesondere im Falle eines
als LED ausgebildeten Leuchtmittels ist in diesem Zusammenhang zu
beachten, dass die LED-Hersteller Losgrößen von LED's anbieten, die selbst bei bester Qualität und Vorsortierung
zwischen 70 % und 100 % in ihrem maximal möglichen Lichtstrom variieren.
Der maximal mögliche Lichtstrom
wird z.B. insbesondere bestimmt von der Wafer-Qualität. Das bedeutet,
dass eine erste LED dieser Losgröße einen
100prozentigen Lichtstrom und eine andere, zweite LED dieser Losgröße einen
nur 70prozentigen Lichtstrom zu generieren vermag. Werden diese
beiden LED's gleicher
Farbe in zwei unterschiedliche Leuchten eingebaut und würde eine
Berücksichtigung
der unterschiedlich hohen maximalen Lichtströme nicht erfolgen, so würde die
eine Leuchte mit der ersten LED bei maximaler Ansteuerung in nachvollziehbarer
Weise eine höhere
Helligkeit erzeugen als die andere LED.
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Auf
die erfindungsgemäße Weise
ist die Eigenschaft des Leuchtmittels, also beispielsweise der maximale
Lichtstrom, insbesondere der gemessene, maximal mögliche Lichtstrom
dieses Leuchtmittels, unmittelbar oder als damit zusammenhängende Information,
in einen Speicher der Leuchte als Datensatz eingeschrieben worden.
Dieser Datensatz kann bei der späteren
Ansteuerung des Leuchtmittels berücksichtigt werden, so dass,
wenn die beiden Leuchten mit den beiden LED's ein Ansteuerungssignal erhalten, maximale
Helligkeit auszusenden, diejenige LED, die einen höheren maximalen
Lichtstrom erzeugen kann, um einen Faktor von 70 % gedimmt wird,
während
die zweite LED, die nur einen 70prozentigen Lichtstrom erzeugen
kann, nicht gedimmt wird und ihren maximalen Lichtstrom erzeugt.
Auf diese Weise können
beide Leuchten eine gleiche Helligkeit erzeugen, so dass insgesamt
ein gleichmäßigerer
Eindruck hervorgerufen werden kann. Der Datensatz bietet daher die
Möglichkeit,
unter Berücksichtigung
der Eigenschaft, insbesondere der gemessenen Eigenschaft des einzelnen
Leuchtmittels, eine Korrektur vorzunehmen.
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Der
Datensatz wird vorzugsweise werksseitig in den Speicher eingeschrieben.
Dies kann erfolgen, z.B. unmittelbar nachdem der maximale Lichtstrom
gemessen worden ist oder z.B. wenn das Leuchtmittel in der Leuchte
montiert wird. Der Speicher kann z.B. von einem gesonderten elektronischen
Bauelement bereitgestellt sein, welches beispielsweise einem in
der Leuchte vorhandenen Betriebsgerät vorgeschaltet ist und welches
die von einer Steuerung über
die Signalleitung erhaltenen Signale nach Art eines Repeaters an
das Betriebsgerät
und damit an das Leuchtmittel weitersendet, wobei selbsttätig eine
Korrektur unter Berücksichtigung
der Eigenschaft des Leuchtmittels vorgenommen wird.
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Alternativ
kann der Speicher auch von einer mit der Signalleitung verbundenen
Steuerung ausgelesen werden, wobei die Steuerung nachfolgend der
Auslesung die Eigenschaft des jeweiligen Leuchtmittels bei der Ansteuerung
der jeweiligen Leuchte berücksichtigt.
In diesem Falle kann der Speicher beispielsweise auch von einem
in der Leuchte vorhandenen Betriebsgerät, z.B. von einem Lichtszenen-Speicher
eines DALI-Betriebsgerätes, bereitgestellt
sein.
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Gleichermaßen, wie
LED's unterschiedliche
maximale Lichtströme
aufweisen können,
können
LED's auch hinsichtlich
ihrer Farbe variieren und beispielsweise Wellenlängendifferenzen von +/– 5 nm aufweisen. Auch
dieser Parameter kann als Messwert festgestellt werden und als Eigenschaft
des Leuchtmittels in Form eines Datensatzes in den Speicher eingeschrieben
werden. Insbesondere, wenn mehrere Leuchtmittel unterschiedlicher
Farbe vorgesehen sind, kann in Kenntnis der exakten Lichtfarbe,
die das Leuchtmittel erzeugt, eine optimierte Farbmischung erfolgen,
so dass mehrere Leuchten durch eine entsprechend intelligente Ansteuerung
einen identischen Farbeindruck hervorrufen können.
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Der
in den Speicher einzuschreibende Datensatz kann eine Information über die
exakte Lichtfarbe dieses Leuchtmittels enthalten. Anstelle einer
Angabe, wonach die LED beispielsweise rote Farbe ausstrahlt, kann
nunmehr die exakte Wellenlänge
des Rotbereiches, insbesondere das Maximum des Emissionsspektrums
dieser LED im Falle eines als LED ausgebildeten Leuchtmittels in
den Speicher eingetragen werden. Insbesondere wird die gemessene
Lichtfarbe des Leuchtmittels als Datensatz festgehalten. Neben der
exakten Lichtfarbe kann auch ein Spektrum, also eine spektrale Lichtverteilung
des Leuchtmittels, als Datensatz in den Speicher eingeschrieben
werden. Das exakte Spektrum des Leuchtmittels kann gleichermaßen werksseitig gemessen
werden, wobei die Spektren der einzelnen Leuchtmittel, insbesondere
bei LED's, unterschiedlich ausfallen
können.
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Als
Eigenschaft des Leuchtmittels wird neben einer Information über den
maximalen Lichtstrom und/oder einer Information über die exakte Lichtfarbe beispielsweise
auch ein temperaturabhängiges
Verhalten des Leuchtmittels und/oder ein alterungsabhängiges Verhalten
des Leuchtmittels angesehen. Beide Verhalten können sich sowohl auf den maximal
zulässigen
Lichtstrom als auch auf eine Spektrenveränderung beziehen. Die Eigenschaften
von Leuchtmitteln spielen nicht nur bei LED's, sondern auch bei anderen Leuchtmitteln,
beispielsweise bei OLED's
oder gegebenenfalls bei Leuchtstofflampen eine Rolle. Die Erfindung
bezieht sich somit auf Leuchten, unabhängig davon, welcher Art das
in der Leuchte vorhandene Leuchtmittel ist.
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Die
Temperaturabhängigkeit
des Leuchtmittels kann beispielsweise bei unterschiedlichen Umgebungstemperaturen
oder unterschiedlichen Chip-Temperaturen,
insbesondere bei Verwendung von LED's als Leuchtmitteln, eine Rolle spielen,
wobei die Chip-Temperatur auch abhängig ist von der bis zu diesem
Zeitpunkt erfolgten Einschaltdauer dieser LED. Für den Fall, dass der Leuchte
ein Sensor zugeordnet ist, der eine Temperatur erfassen kann, beispielsweise
eine Umgebungstemperatur oder eine Chip-Temperatur, jedenfalls eine
den Betrieb des Leuchtmittels beeinflussende Temperatur, kann infolge
der Speicherung der Informationen über ein temperaturabhängiges Verhalten
des Leuchtmittels eine entsprechende Korrektur oder Anpassung der über die
Signalleitung erhaltenen Steuerinformationen erfolgen, insbesondere
in der zuvor beschriebenen Weise, zur Anpassung eines auszusendenden
Lichtstromes oder zur Anpassung einer Farbmischung.
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Für den Fall,
dass der Datensatz eine Information über ein alterungsabhängiges Verhalten
des Leuchtmittels enthält,
empfiehlt es sich, dem Speicher eine Einrichtung zuzuordnen, die
die Betriebsdauer des Leuchtmittels erfasst. Dies kann beispielsweise
nach Art eines Betriebsstundenzählers
erfolgen, wobei beispielsweise im Falle von LED's als Leuchtmittel nicht nur die Einschaltzeit
sondern auch die Einschaltströme bzw.,
genauer ausgedrückt,
die von LED's verrichtete
Arbeit eine Rolle spielt, die aber ohne Weiteres mit einer entsprechenden
Elektronik erfasst werden kann. Kennt man die Gesamtbetriebsdauer
des Leuchtmittels und das alterungsabhängige Verhalten des Leuchtmittels,
welches einen Einfluss auf eine Spektrumsverschiebung und/oder auf
einen maximalen Lichtstrom zeigen kann, kann eine entsprechende
Korrektur bzw. Anpassung erfolgen.
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Wenn
die Leuchte eine Information über
ein alterungs-abhängiges
Verhalten des Leuchtmittels enthält,
kann weiter vorteilhaft vorgesehen sein, eine Ansteuerung des Leuchtmittels
unter Berücksichtigung
von maximal zulässigen
Betriebstemperaturen oder, z.B. im Falle von LED's unter Berücksichtigung von maximal zulässigen Betriebsströmen vorzunehmen.
Ohne das dies z.B. Einfluß auf
die farbgemischte Gesamtlichtverteilung haben muß, kann eine Kontrolleinheit
die maximal zulässige
Betriebstemperaturen oder den maximal zulässigen Betriebsstrom automatisch
begrenzen, und so die Lebensdauer der Leuchtmittel erhöhen.
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Vorzugsweise
ist die Leuchte über
die Signalleitung mit einer Steuerung verbindbar. Es kann sich dabei
um eine oder mehrere Steuerungen handeln.
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Weiter
vorzugsweise kommuniziert die Steuerung mit der Leuchte über Steuersignale
nach dem DALI-Protokoll. Dies ermöglicht den Rückgriff
auf einen weit verbreiteten Standard.
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Die
Leuchte kann einen Speicher aufweisen, der einen Datensatz enthält oder
einen Speicher, in dem mehrere Datensätze eingeschrieben sind oder
mehrere Speicher, in denen mehrere Datensätze angeordnet sind.
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Der
oder die Speicher können
einen oder mehrere Datensätze
enthalten, die eine oder mehrere Eigenschaften eines oder mehrerer
Leuchtmittel beschreiben.
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Vorzugsweise
weist die Leuchte ein von der Steuerung ansprechbares Betriebsgerät, insbesondere ein
DALI-Betriebsgerät,
auf. Dies ermöglicht
den Rückgriff
auf bekannte Komponenten.
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Gemäß einer
ersten Ausgestaltung der Erfindung ist der Speicher in dem Betriebsgerät angeordnet, d.h.
von dem Betriebsgerät
bereitgestellt. Dabei kann beispielsweise der Speicher von einem
ohnehin in einem DALI-Betriebsgerät befindlichen
Lichtszenenspeicher gebildet sein, so dass auf einen vorhandenen
Speicher zurückgegriffen
werden kann. Dieser Speicher wird erfindungsgemäß werksseitig mit dem Datensatz
oder mit den Datensätzen
beschrieben, die die Eigenschaft oder die Eigenschaften des Leuchtmittels
oder der Leuchtmittel beschreiben.
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Der
in dem Speicher des Betriebsgerätes
befindliche Datensatz ist bei einem vorteilhaften Ausführungsbeispiel
der Erfindung bei Auslesung des Speichers von der Steuerung über die
Signalleitung übertragbar.
Auch wenn der Speicher nicht in einem Betriebsgerät, sondern
in einem gesonderten elektronischen Bauelement angeordnet ist, kann
vorgesehen sein, dass der Speicher von der Steuerung auslesbar und
der Datensatz über
die Signalleitung an die Steuerung übertragbar ist. Der Datensatz
kann von der Steuerung erkannt und verarbeitet werden. Die Steuerung
kann dann, nach Erhalt des Datensatzes, Steuersignale an die Leuchte senden,
die die Eigenschaft des Leuchtmittels berücksichtigen. Dies bedeutet,
dass die Steuerung Steuerinformationen an die Leuchte, insbesondere
an ein in der Leuchte enthaltenes Betriebsgerät sendet, die auf Basis der
nunmehr mitgeteilten Eigenschaften der Leuchtmittel korrigiert oder
angepasst sind.
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Hat
die Steuerung beispielsweise die Information erhalten, dass ein
erstes Leuchtmittel einer ersten Leuchte einen maximal möglichen
100prozentigen Lichtstrom einer bestimmten Lichtfarbe emittieren
kann und ein anderes Leuchtmittel einer anderen Leuchte der gleichen
Lichtfarbe nur einen 70prozentigen maximal möglichen Lichtstrom emittieren
kann, und ist gewünscht,
dass beide Leuchten gleichmäßiges Licht
mit der maximal möglichen
Helligkeit generieren sollen, so kann die Steuerung an die erste
Leuchte ein Signal senden, wonach das dort vorhandene, leistungsstärkere Leuchtmittel
nur einen 70prozentigen Lichtstrom generieren soll und das in der
zweiten Leuchte enthaltene, schwächere
Leuchtmittel maximal angesteuert wird, so dass in Konsequenz beide
Leuchten mit den beiden Leuchtmitteln jeweils den gleichen Lichtstrom
generieren. Damit kann beispielsweise die gewünschte gleichmäßige Beleuchtungsstärke erreicht
werden.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung verwendet die Steuerung
den Datensatz für eine
Korrektur der zu sendenden Steuersignale. Dies bedeutet, dass die
Eigenschaften der Leuchtmittel von der Steuerung vor dem Aussenden
der Steuersignale berücksichtigt
werden können
und insbesondere für
den Fall, dass an die Steuerung wenigstens zwei Leuchtmittel angeschlossen
sind, eine anpassende Korrektur auf Basis der mitgeteilten Eigenschaft
vorgenommen wird.
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Der
Datensatz kann nach dem Auslesen beispielsweise auch in einem anderen
Speicher, der z.B. der Steuerung zugeordnet ist, abgelegt werden.
Es ist dann nicht mehr unbedingt erforderlich, den Datensatz in dem
Speicher in der Leuchte zu belassen, so dass dieser Speicher überschrieben
werden kann.
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Insbesondere
kann eine Auslesung des Speichers und eine Übertragung des Datensatzes
an die Steuerung im Rahmen einer Initialisierung eines Leuchten-Netzwerkes
erfolgen, wobei die Steuerung in einem Erkennungsvorgang, in dem
die Leuchten beispielsweise mit einzelnen Adressen versehen werden
und Informationen über
die Art der Leuchtmittel eingeholt werden, auch die Datensätze, die
die Eigenschaft der Leuchtmittel betreffen, mit übertragen werden.
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Gemäß einer
alternativen zweiten Ausgestaltung der Erfindung ist der Speicher
Bestandteil eines gesonderten elektronischen Bauelementes, das mit
dem Betriebsgerät
der Signalleitung verbunden ist. Ein solches gesondertes elektronisches
Bauelement kann einem Betriebsgerät vorgeschaltet sein und somit
zwischen dem Betriebsgerät
und der Steuerung angeordnet sein. Es kann die von der Steuerung
erhaltenen Steuersignale, die für
das Betriebsgerät
bestimmt sind, unter Berücksichtigung
des Datensatzes korrigieren oder anpassen und die angepassten Steuersignale
an das Betriebsgerät
senden. Die Steuerung merkt auf diese Weise überhaupt nicht, dass ein Bauelement
vorhanden ist, welches eine Korrektur der übertragenen Steuersignale durchführt.
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Es
ergibt sich auch die Möglichkeit,
dass das Bauelement mit mehreren Betriebsgeräten verbunden ist und von der
Steuerung Steuersignale erhält,
die nur für
ein Betriebsgerät
bestimmt sind. Bei der Durchführung
einer entsprechenden Korrektur, und eine entsprechende Anschlussverdrahtung
vorausgesetzt, kann das Bauelement die erhaltenen Steuersignale
auch an unterschiedliche Betriebsgeräte korrigiert oder angepasst weitersenden.
Das Bauelement weist hierfür
vorzugsweise einen oder mehrere Speicher auf, in den unterschiedliche
Datensätze
unterschiedlicher Leuchtmittel eingeschrieben sind. Die unterschiedlichen
Leuchtmittel sind den unterschiedlichen Betriebsgeräten zugeordnet.
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Das
Bauelement kann also z.B. auch die nur für ein Betriebsgerät bestimmten
Steuersignale, die es von der Steuerung erhält, unter Berücksichtigung
der unterschiedlichen Datensätze
unterschiedlich korrigieren und unterschiedlich anpassen, und die
unterschiedlich angepassten Steuersignale an die mehreren Betriebsgeräte senden.
Auf diese Weise kann das Bauelement mehrere Leuchten nach Art eines
Sub-Systems innerhalb
eines Netzwerkes von Leuchten, z.B. innerhalb eines DALI-Netzwerkes,
verwalten.
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Gemäß einer
weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung weist die Leuchte
wenigstens zwei Leuchtmittel unterschiedlicher Farbe auf, die einzeln
von einer Steuerung zur Erzielung einer farblich gemischten Gesamtlichtverteilung
ansprechbar sind. Weiter vorzugsweise ist jedem Leuchtmittel ein
Datensatz zugeordnet, der die Eigenschaft des zugehörigen Leuchtmittels
beschreibt.
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Diese
Ausgestaltung der Erfindung ermöglicht
eine farb-mischbare Leuchte, die beispielsweise ein rotes, ein grünes und
ein blaues Leuchtmittel enthält
oder alternativ zusätzlich
noch ein cyan-farbenes und ein amber-farbenes Leuchtmittel enthält oder
alternativ auch insgesamt nur zwei unterschiedlich weiß ausgebildete
Leuchtmittel enthält,
zur Mischung unterschiedlicher Weißtöne. Im einfachsten Falle einer
eine rote, eine grüne
und eine blaue LED enthaltenden Leuchte können die drei LED's auf die zuvor beschriebene
Weise bei der Herstellung der Leuchte durchgemessen werden, wobei
ihre maximal möglichen
Lichtströme
und ihre genauen, exakten Lichtfarben in Form des in dem Speicher
oder in den Speichern enthaltenen Datensatzes festgehalten werden.
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Im
Falle einer eine rote, eine grüne
und eine blaue LED umfassenden Leuchte ist typischerweise ein so
genanntes RGB-Vorschaltgerät,
also ein Betriebsgerät,
welches alle drei LED's
gemeinsam ansteuert, vorhanden. Diesem Betriebsgerät kann nun
ein Bauelement vorgeschaltet sein, welches einen Speicher enthält, in dem
die Datensätze,
die die Eigenschaften der unterschiedlichen drei Leuchtmittel beschreiben,
gespeichert sind.
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Erhält das Bauelement
von der Steuerung ein Steuersignal, wonach die Leuchte eine bestimmte
Farbe erzeugen soll, z.B. einen gelben Farbmischton, kann das Bauelement
in Kenntnis der Eigenschaften der Leuchtmittel eine entsprechende
Anpassung vornehmen und Farben hinzumischen oder Farben weniger
stark zuschalten, so dass insgesamt genau der gewünschte Farbton
erreicht wird.
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Die
Erfindung betrifft des Weiteren eine Leuchte gemäß dem Oberbegriff des Anspruchs
32.
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Eine
derartige Leuchte ist bekannt und wird von der Anmelderin seit geraumer
Zeit hergestellt.
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Wie
zuvor beschrieben ist, besteht zumindest bei einigen Leuchtmitteln
grundsätzlich
das Problem, dass diese hinsichtlich ihrer exakten Farbwerte und
ihrer maximalen Lichtströme
differieren. So erzeugt eine rote LED zwar grundsätzlich rotes
Licht. Die exakte Lichtfarbe kann aber durchaus um einige Nanometer
variieren, was in der Regel herstellungsbedingt und praktisch nicht
zu vermeiden ist. Auch bei andersfarbigen Leuchtmitteln, z.B. blauen
LEDs, grünen
LEDs bzw. andersartigen Leuchtmitteln, wie z.B. OLEDs (organischen
LEDs) und anderen Leuchtmitteln können derartige Abweichungen
der exakten Farbwerte und auch des maximalen Lumenoutputs, d.h.
des maximalen Lichtstroms, auftreten.
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Während die
Abweichungen der exakten Farbwerte der einzelnen Leuchtmittel relativ
unproblematisch sind, wenn es sich um eine monochromatische Leuchte
handelt, besteht bei Leuchten, die farblich gemischtes Licht, also
Lichtfarben mischen sollen, das Problem, dass der gewünschte Farbton
oft nicht exakt getroffen wird. Insbesondere, wenn mehrere Leuchten
unmittelbar räumlich
einander zugeordnet sind und eine identische Lichtfarbe generieren
sollen, können
farbliche Abweichungen der Mischfarben entstehen.
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Der
Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Leuchte gemäß dem Oberbegriff
des Anspruchs 32 derartig weiterzubilden, dass eine höhere Farbechtheit,
d.h. eine höhere
Farbwiedergabequalität
erreichbar ist.
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Die
Erfindung löst
diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 32 und ist demgemäß dadurch gekennzeichnet,
dass die Leuchte einen Speicher aufweist, in den ein Datensatz enthaltend
Informationen über
die exakten Farbwerte der einzelnen Leuchtmittel und/oder enthaltend
Informationen über
die maximalen Lichtströme
der einzelnen Leuchtmittel eingeschrieben ist, wobei eine Korrektureinrichtung
vorgesehen ist, die die Steuersignale unter Berücksichtigung der exakten Farbwerte
und/oder der maximalen Lichtströme
korrigiert und eine Ansteuerung der einzelnen Leuchtmittel mit korrigierten
Steuersignalen vornimmt.
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Die
exakten Farbwerte und/oder der maximale Lichtstrom können unmittelbar
oder in Form eines Datensatzes, der diese Information enthält, werkseitig
in den Speicher eingeschrieben werden. Dem Einschreibevorgang kann
ein Messvorgang vorausgehen, der werkseitig den exakten Farbwert,
also beispielsweise die exakte, von der einzelnen LED emittierte
Wellenlänge
und/oder den maximalen Lichtstrom misst.
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Eine
Korrektureinrichtung kann in Kenntnis des Datensatzes eine Anpassung
und Korrektur der Steuersignale vornehmen, so dass die Ansteuerung
der einzelnen Leuchtmittel auf korrigierte Weise vorgenommen wird.
Damit können
exakte Mischfarben, d.h. farblich gemischte Lichtverteilungen erzeugt
werden, die exakt dem Farbmischwert entsprechen, der gewünscht ist.
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Als
exakter Farbwert wird dabei im Sinne der Erfindung ein gemessener
Farbwert angesehen, der berücksichtigt,
dass eine Farbangabe, wie rot oder blau, viel zu ungenau ist. Als
exakter Farbwert wird beispielsweise eine Wellenlängeangabe
in Nanometern angesehen, die zwar auch selbst einer Messungsgenauigkeit, von
beispielsweise +/– 1
nm bei Messung der Wellenlänge
unterliegt, aber im Ergebnis eine wesentlich genauere Angabe darstellt
als die bloße
Farbangabe rot oder grün
oder blau.
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Die
Korrektureinrichtung kann Bestandteil eines elektronischen Bauelementes
sein, welches vorzugsweise in der Leuchte angeordnet ist. Die Korrektureinrichtung
kann den Datensatz automatisch verarbeiten und auf diese Weise die
Informationen über
die exakten Farbwerte und die maximalen Lichtströme berücksichtigen.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung kann die Korrektureinrichtung
auch Bestandteil eines Betriebsgerätes für wenigstens ein Leuchtmittel
sein. So kann ein Betriebsgerät,
beispielsweise ein elektronisches Vorschaltgerät, für das Leuchtmittel, welches
gegebenenfalls auch mehrere Leuchtmittel ansteuern kann, einen entsprechenden
elektrischen Baustein, beispielsweise einen μ-Prozessor, enthalten, der die
Korrektureinrichtung aufweist und eine Korrektur des an der Leuchte
eingehenden Steuersignales zur Ansteuerung der Leuchtmittel automatisch
vornehmen kann.
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Insbesondere
wenn ein Betriebsgerät über einen
eigenen Controller verfügt,
kann dieser Controller zugleich die Korrektureinrichtung darstellen
und die Korrekturfunktion mit übernehmen.
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Bei
einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung ist die Korrektureinrichtung
der Steuerung zugeordnet, so dass von der Steuerung über eine
Signalleitung an die Leuchte gesandte Steuersignale die Leuchte bereits
in korrigierter Weise erreichen, weil die Korrektur in der Steuerung
vorgenommen wird.
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Die
Erfindung bezieht sich des Weiteren auf eine Leuchte nach dem Oberbegriff
des Anspruches 37 und geht wiederum aus von einer Leuchte gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 32, wie sie von der Anmelderin durch offenkundige
Vorbenutzung bekannt geworden ist.
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Dieser
Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Leuchte gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 37 derartig weiterzubilden, dass auf einfache Weise
exakte Mischfarben erzeugbar sind.
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Die
Erfindung löst
diese Aufgabe mit dem Merkmalen des Anspruches 37, insbesondere
mit denen des Kennzeichenteils, und ist demgemäß dadurch gekennzeichnet, dass
die Leuchte einen Speicher aufweist, in den ein Datensatz enthaltend
Informationen über
die exakten Farbwerte der einzelnen Leuchtmittel und/oder enthaltend
Informationen über
die maximalen Lichtströme
der einzelnen Leuchtmittel eingeschrieben ist, wobei eine Einrichtung
zur Erzeugung von farblich gemischten Lichtverteilungen vorgesehen
ist, die eine bestimmte, exakte Mischfarbe durch Ansteuerung der
einzelnen Leuchtmittel unter Berücksichtigung
der exakten Farbwerte und/oder der maximalen Lichtströme generiert.
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Das
Prinzip der Erfindung besteht im Wesentlichen darin, dass eine Einrichtung
zur Erzeugung von farblich gemischten Lichtverteilungen vorgesehen
ist, die eine bestimmte, exakte Mischfarbe durch Ansteuerung der
einzelnen Leuchtmittel generiert, wobei die exakten Farbwerte der
einzelnen Leuchtmittel und/oder deren maximale Lichtströme berücksichtigt
werden. Die exakten Farbwerte und die maximalen Lichtströme werden
unmittelbar oder als Datensatz, der die exakten Farbwerte und/oder
die Lichtströme
der einzelnen Leuchtmittel beschreibt, in einen Speicher der Leuchte
eingeschrieben. Hierzu werden die exakten Farbwerte und/oder die
Lichtströme
der einzelnen Leuchtmittel zuvor gemessen. Der Speicher wird typischerweise werkseitig
beschrieben.
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Die
Einrichtung zur Erzeugung farblich gemischter Lichtverteilungen
kann auf diesen Datensatz zurückgreifen.
Damit werden exakte Mischfarben möglich.
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Die
Einrichtung zur Erzeugung von farblich gemischten Lichtverteilungen
kann in der Leuchte angeordnet sein oder Bestandteil einer mit der
Leuchte über
eine Signalleitung verbundenen Steuerung sein.
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Für den Fall,
dass diese Einrichtung der Leuchte zugeordnet ist, besteht ein besonderer
Vorteil dann, wenn die Leuchte einen Speicher aufweist, in dem ein
Datensatz mit Informationen über
mehrere, zur Auswahl stehende, exakte Mischfarben gespeichert ist.
Diese Ausführungsform
der Erfindung ermöglicht
durch Anordnung dieses Speichers, der ein gesonderter Speicher sein
kann oder einen gleichen Speicherraum nutzt wie der Datensatz, einen
Rückgriff
auf mehrere, vorher definierte exakte Mischfarben, aus denen ein
oder mehrere exakte Mischfarben ausgewählt werden können und
von der Einrichtung erzeugt werden können. Im einfachsten Fall weist
die Leuchte einen Speicher auf, in dem neben dem Datensatz auch
eine Reihe vorher definierter, d.h. werkseitig definierter exakter
Mischfarben angeordnet ist, wobei eine Einstellvorrichtung vorgesehen
sein kann, beispielsweise nach Art eines Drehschalters, insbesondere
nach Art eines Farbpotentiometers, die eine Einstellung der vordefinierten
Farben ermöglicht.
Die vordefinierten Farben sind dabei erfindungsgemäß exakte
Mischfarben, d.h. sie berücksichtigen
die exakten Farbwerte und/oder Lichtströme der einzelnen Leuchtmittel,
die zuvor durch Messung erhalten worden sind.
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Die
Erfindung bezieht sich des Weiteren auf eine Vorrichtung zur Steuerung
wenigstens einer Leuchte gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 40. Insbesondere bezieht sich diese Erfindung auf
eine Vorrichtung zur Steuerung wenigstens einer Leuchte gemäß den Ansprüchen 1 bis
39.
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Die
Erfindung geht aus von einer Steuerungsvorrichtung, wie sie durch
offenkundige Vorbenutzung der Anmelderin bekannt geworden ist.
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Aufgabe
der Erfindung ist es, eine Vorrichtung gemäß dem Oberbegriff des Anspruches
40 derartig weiterzubilden, dass sie eine vereinfachte Ansteuerung
der Leuchten zur Erzielung einer farblich gemischten Gesamtlichtverteilung
der Leuchte bietet.
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Die
Erfindung löst
diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 40, insbesondere
mit denen des Kennzeichenteils, und ist demgemäß dadurch gekennzeichnet, dass
die Vorrichtung unter Berücksichtigung von Informationen über die
exakten Farbwerte und/oder der maximalen Lichtströme der einzelnen
Leuchtmittel einen von der Leuchte erreichbaren Farbraum anzeigt.
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Das
Prinzip der Erfindung besteht zunächst darin, dass die exakten
Farbwerte und/oder die maximalen Lichtströme der Leuchtmittel der Leuchte
festgestellt, d.h. gemessen werden, und der Vorrichtung mitgeteilt werden.
Dies kann beispielsweise auf die Weise geschehen, wie oben erläutert, wonach
die Leuchte einen Speicher aufweist, in den Datensätze enthaltend
Informationen die exakten Farbwerte und/oder über die maximalen Lichtströme eingetragen
sind. Die Vorrichtung kann, insbesondere über eine Signalleitung, die
die Vorrichtung mit der Leuchte verbindet, die exakten Farbwerte
und/oder die maximalen Lichtströme
oder einen Datensatz, der diese Werte beschreibt, auslesen und nachfolgend
berücksichtigen.
Der Vorrichtung können
Informationen über
die exakten Farbwerte und Lichtströme aber grundsätzlich auch
auf andere Weise bekannt gemacht werden.
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Da
die Vorrichtung die exakten Farbwerte und Lichtströme der einzelnen
Leuchtmittel kennt, kann sie einen von der Leuchte erreichbaren
Farbraum anzeigen. Ein von der Leuchte erreichbarer Farbraum stellt
eine Gruppe von farblich gemischten Gesamtlichtverteilungen, also
mehrere unterschiedliche Farben dar, die tatsächlich von dieser Leuchte erreichbar
sind. Während
theoretisch durch Mischen von Licht von einem roten, einem grünen und
einem blauen Leuchtmittel praktisch sämtliche Farben in unendlich
feinen Graduierungen gemischt werden können, kann es bei einer realen
Leuchte aufgrund der exakten Farbwerte und der maximalen Lichtströme der einzelnen
Leuchtmittel nur möglich
sein, eine Teilmenge aller möglichen
Farben zu erreichen. Der tatsächlich
erreichbare Farbraum ist somit bei einer unendlich feinen, graduellen
Ansteuerung möglicherweise
zwar auch unendlich groß,
aber immer noch kleiner, als ein theoretisch möglicher Farbraum, der keine
exakten Farbwerte und maximalen Lichtströme der Leuchtmittel berücksichtigt.
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Die
Vorrichtung zeigt den tatsächlich
erreichbaren Farbraum an, beispielsweise in Form einer Normfarbtafel,
als Farbkreis, als Farbpalette oder als sonstiges Diagramm, welches
die Auswahl von Farben komfortabel ermöglicht. Von Bedeutung ist,
dass einer Bedienperson oder einem Benutzer der Vorrichtung nur
die Farben angezeigt werden, die die Vorrichtung tatsächlich auch
real erzeugen kann, wobei eine hohe Farbechtheit erreicht ist, da
die angezeigte Farbe, die beispielsweise auf einem Bildschirm der
Vorrichtung angezeigt wird, tatsächlich
auch exakt und identisch der Farbe entspricht, die die Leuchte als
farblich gemischte Gesamtlichtverteilung erzeugen kann.
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Dadurch,
dass dem Benutzer unmittelbar angezeigt wird, welche tatsächlichen
Farben zur Verfügung stehen,
kann die Auswahl der Farben erleichtert erfolgen.
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Gemäß einer
vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung enthält die Vorrichtung Informationen über einen
Unterfarbraum, der eine echte Teilmenge des erreichbaren Farbraumes
darstellt. Diese Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass ein
Unterfarbraum, d.h. eine Untergruppe der Gruppe tatsächlich erreichbarer
Farben der Leuchte gebildet wird. Dieser Unterfarbraum ist eine
echte Teilmenge des erreichbaren Farbraumes und kann dem Benutzer
angezeigt werden. Der Unterfarbraum enthält beispielsweise Farben, um
besondere Farbstimmungen zu erzeugen. Der Benutzer kann auf diesen
Unterfarbraum unmittelbar zurückgreifen.
Dies macht beispielsweise Sinn, wenn ein Bediener nur ganz bestimmte
Farbbereiche zulassen möchte,
wie pastellfarbene Töne
oder Lieblingsfarbtöne,
oder solche Mischfarben, die für
den Betreiber der Vorrichtung typisch sind, z.B. corporate-identity-Farben
od. dgl. Auch können
besondere Farben, die zu bestimmten Farbstimmungen passen, erzielt
werden.
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Unterfarbräume sind
insbesondere dann von Vorteil, wenn in bestimmten Anwendungsgebieten
bestimmte, besondere Farbtöne
gewünscht
sind, beispielsweise in der Shop-Beleuchtung, wo es auch auf Farbechtheit
ankommt, damit ein Kunde, der ein Kleidungsstück in einer bestimmten Farbe
betrachtet, nicht überrascht
ist, wenn sich dieses Kleidungsstück unter Tageslicht außerhalb
des Shop-Bereiches in einer anderen Farbe zeigt. Auch zur Simulation
bestimmter Farbsituationen, beispielsweise im Zusammenhang mit Kosmetikberatung
od. dgl., kann sich die Definition eines bestimmten Unterfarbraumes
und die Anzeigemöglichkeit eines
Unterfarbraumes als vorteilhaft darstellen.
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Weiter
vorteilhaft kann vorgesehen sein, dass der Unterfarbraum nach Art
einer Schablone auf den erreichbaren Farbraum projiziert angezeigt
ist. Eine derartige Schablone kann beispielsweise eine zusammenhängende Kurve
oder ein flächiger
Bereich sein, der von der Anzeigevorrichtung auf dem gesamten, erreichbaren
Farbraum projiziert mit angezeigt wird, vorzugsweise in einer überlappenden
Darstellung. Dies ermöglicht
insbesondere einem Lichtplaner einen schnellen Überblick über das Verhältnis des
Unterfarbraums zu dem erreichbaren Farbraum.
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Weiter
vorteilhaft kann die Vorrichtung einen Speicher aufweisen, der eine
Gruppe mehrerer Untefarbräume
aufweist. Aus dieser Gruppe kann von einer Bedienperson weiter vorteilhafterweise
ein bestimmter Unterfarbraum ausgewählt werden. Dies ermöglicht eine
werkseitige Definition bestimmter Unterfarbräume, die eine komfortable Einstellung
farblich gemischter Gesamtlichtverteilungen durch eine Bedienperson,
beispielsweise durch einen Lichtplaner, nach der Montage der Vorrichtung
vor Ort ermöglichen
und eine einheitliche Beleuchtungssituation, beispielsweise auch
an verschiedenen Standorten eines Unternehmens, unter Erzielung
identischer Farben zulassen.
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Schließlich betrifft
die Erfindung auch ein Leuchtmittel für eine Leuchte gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 46.
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Ein
derartiges Leuchtmittel für
eine Leuchte ist bekannt und weit verbreitet und kann beispielsweise von
einer Leuchtstofflampe, einer LED oder einem beliebigen anderen
Leuchtmittel gebildet sein. Das Leuchtmittel dient dem Einsatz in
einer Leuchte und wird hierzu, beispielsweise innerhalb eines Leuchtengehäuses, oder
an einer Leuchte montiert.
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Die
Aufgabe der Erfindung besteht darin, das bekannte Leuchtmittel gemäß dem Oberbegriff
des Anspruches 1 derartig weiterzubilden, dass eine verbesserte
Ansteuerung des Leuchtmittels möglich
wird.
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Die
Erfindung löst
diese Aufgabe mit den Merkmalen des Anspruches 46, insbesondere
mit denen des Kennzeichenteils, und ist demgemäß dadurch gekennzeichnet, dass
dem Leuchtmittel ein Speicher zugeordnet ist, in den ein Datensatz
einschreibbar ist.
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Das
Prinzip der Erfindung besteht somit im Wesentlichen darin, dem Leuchtmittel
einen Speicher zuzuordnen. Dies bedeutet, dass der Speicher unmittelbar
an dem Leuchtmittel angeordnet oder befestigt sein kann. Beispielsweise
kann der Speicher an einer Baueinheit, die das Leuchtmittel trägt, angeordnet
sein, z.B. an einer Montageplatte, einer Platine oder an einem Fassungskörper für das Leuchtmittel.
Alternativ kann der Speicher als von dem Leuchtmittel gesonderter
Datenträger
auch lösbar
relativ zu dem Leuchtmittel angeordnet sein. Z.B. kann ein Datenträger, wie
CD-ROM, RFID (radio frequency identifying-tag) od. dgl., beim Kauf eines
Leuchtmittels mit diesem mitgeliefert werden.
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Der
Speicher ist vorzugsweise ein elektronischer Speicher, der einen
Datensatz enthält,
der eine Eigenschaft des Leuchtmittels beschreibt. Vorzugsweise
wird als Datensatz eine Eigenschaft des Leuchtmittels gespeichert,
die einen maximal zulässigen
Lichtstrom des Leuchtmittels beschreibt oder/und einen exakten Farbwert,
das heißt
eine genaue Bezeichnung des von dem Leuchtmittel im Betrieb ausgesandten
Farbwertes oder eines Farbspektrums. Alternativ oder zusätzlich können auch
Informationen über
ein alterungsabhängiges
Verhalten oder ein temperaturabhängiges
Verhalten des Leuchtmittels in den Speicher eingeschrieben werden.
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Für den Fall,
dass der Speicher dem Leuchtmittel unmittelbar zugeordnet ist und
beispielsweise Bestandteil einer das Leuchtmittel tragenden Baueinheit,
z.B. einer Platine, ist, kann der Speicher beispielsweise nach Montage
des Leuchtmittels, bzw. der Baueinheit, in der Leuchte, ausgelesen
werden. Die Auslesung kann entweder durch ein in der Leuchte vorhandenes
elektronisches Bauelement erfolgen oder/und durch eine Steuerung,
die mit der Leuchte über
eine Signalleitung verbunden ist, durchgeführt werden. Die Auslesung des Datensatzes
ermöglicht
der Leuchte, bzw. der Steuerung, eine Korrektur von Steuersignalen
durchzuführen und
die zuvor geschilderten Vorteile, die im Zusammenhang mit einer
Leuchte bzw. mit einer Vorrichtung zur Steuerung von Leuchten beschrieben
worden sind, gleichermaßen
zu erreichen. Dem Leuchtmittel kann auch eine Korrektureinrichtung
zugeordnet sein, die unter Berücksichtigung
des Datensatzes eine Korrektur von erhaltenen Steuersignalen durchführt.
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Im Übrigen verstehen
sich die auf ein Leuchtmittel bezogenen Ansprüche 46 bis 57 am Besten unter Berücksichtigung
der oben gemachten Ausführungen,
so dass zur Vermeidung von Wiederholungen und auch zum Zwecke der
Bezugnahme auf einzelne oder mehrere Merkmale auf die entsprechenden
Textpassagen verwiesen wird.
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Angemerkt
sei, dass der vorgeschlagene Speicher, der einem Leuchtmittel zugeordnet
ist, den zuvor beschriebenen Speicher einer Leuchte bereitstellen
kann oder diesen ersetzen kann oder diesen ergänzen kann. Für den Fall,
dass die Leuchte einen Speicher aufweist, der gesondert von dem
Speicher des Leuchtmittels angeordnet ist, bietet sich eine Übertragung
des Speicherinhaltes des Leuchtmittel-Speichers auf den Speicher
der Leuchte an. Für
den Fall, dass der Speicher des Leuchtmittels den in der Leuchte
vorhandenen Speicher darstellt oder ersetzt, ist kein über den
Speicher des Leuchtmittels hinaus weiterer Speicher erforderlich.
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Das
erfindungsgemäße Leuchtmittel
ermöglicht
einerseits eine vereinfachte werksseitige Montage, da eine Messung
der Eigenschaften des Leuchtmittels bei der Herstellung der Leuchte
entfallen kann und bereits bei dem Leuchtmittelhersteller vorgenommen
werden kann. Dadurch können
Arbeitsschritte bei dem Leuchtenhersteller entfallen, da lediglich
noch die Auslesung des Speichers des Leuchtmittels durchgeführt werden muss.
Andererseits ermöglicht
das erfindungsgemäße Leuchtmittel
auch einen unproblematischen Leuchtmittelersatz defekter Leuchtmittel
einer Leuchte gemäß den Ansprüchen 1 bis
39, so dass ein Ersatzleuchtmittel, dem ein Speicher zugeordnet
ist, der einen Datensatz enthaltend Informationen über Eigenschaften
des Leuchtmittels aufweist, diesen Datensatz für die zuvor beschriebene Farbkompensation
oder Farbkorrektur zur Verfügung
stellen kann.
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Weitere
Vorteile der Erfindung ergeben sich aus den nicht zitierten Unteransprüchen sowie
anhand der nun folgenden Beschreibung mehrerer in den Figuren dargestellter
Ausführungsbeispiele.
Darin zeigen:
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1 in
einer schematischen, blockschaltbildartigen Darstellung zwei an
eine gemeinsame Signalleitung angeschlossene Leuchten gemäß einem
ersten Ausführungsbeispiel
der Erfindung, bei dem ein gesondertes elektronisches Bauelement
mit einem Speicher vorgesehen ist,
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2 in
einer gegenüber 1 noch
weiter vereinfachten, schematischen Darstellung zwei an eine gemeinsame
Signalleitung angeschlossene Leuchten gemäß einem zweiten Ausführungsbeispiel
der Erfindung, wobei der Speicher in einem Betriebsgerät für ein Leuchtmittel
enthalten ist,
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3 in
einer Darstellung vergleichbar 1 drei an
eine gemeinsame Signalleitung angeschlossene Leuchten gemäß einem
dritten Ausführungsbeispiel
der Erfindung,
-
4 in
einer Darstellung vergleichbar 2 ein weiteres
Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Leuchte,
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5 in
einer sehr schematischen Darstellung zur Erläuterung des erfindungsgemäßen Prinzips
den mit einer erfindungsgemäßen Leuchte
erzielbaren realen Farbraum, dargestellt anhand einer Normfarbtafel,
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6 in
einer schematischen Darstellung den realen Farbraum aus 5 sowie
eine skizzenartige Darstellung eines möglichen ersten Unter-Farbraumes,
-
7 in
einer Darstellung gemäß 6 die
Darstellung eines zweiten möglichen
Unter-Farbraumes, und
-
8 in
einer sehr schematischen Darstellung ein beispielhaftes, erfindungsgemäßes Leuchtmittel.
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Zunächst sei
anhand der 1 ein erstes Ausführungsbeispiel
der erfindungsgemäßen Leuchte
erläutert,
die in den Figuren in ihrer Gesamtheit mit 10 bezeichnet
ist. Angemerkt sei, dass in der nachfolgenden Figurenbeschreibung,
auch für
unterschiedliche Ausführungsbeispiele,
gleiche oder vergleichbare Teile oder Elemente der Übersichtlichkeit
halber mit gleichen Bezugszeichen, teilweise unter Hinzufügung kleiner
Buchstaben sowie teilweise unter Hinzufügung zusätzlicher arabischer Zahlen
bzw. eines Apostrophs, bezeichnet worden sind.
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1 zeigt
eine Signalleitung 11, an die eine erste Leuchte 10 und
eine zweite Leuchte 10b angeschlossen ist. Die Signalleitung
kann beispielsweise eine zweiadrige 24 V-Steuerleitung sein, die
Signale gemäß dem DALI-Protokoll übertragen
kann. Alternativ können
allerdings auch beliebige andere Signalleitungen, je nach Art des
verwendeten Protokolls, verwendet werden, wobei beispielsweise DMX-Protokolle, TCP-/IP-Ansteuerungen,
EIB-(european installation
bus)-Systeme, LON-(local operating network)-BUS-Systeme oder Lichtsteuerbusse anderer
Leuchtenhersteller einsetzbar sind.
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Die
Signalleitung 11 ist mit einer Steuerung 12 verbunden,
die die Steuersignale aussenden und an die einzelnen Leuchten 10, 10b senden
kann. Gegebenenfalls kann die Übertragung
der Steuerinformationen auch bi-direktional erfolgen.
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Die
Zahl der an die Steuerung 12 angeschlossenen Leuchten 10, 10b ist
abhängig
vom verwendeten Steuerungssystem und beträgt beispielsweise beim DALI-Steuerungssystem 64 Teilnehmer
pro Steuerung 12. Gegebenenfalls können auch mehrere Steuerungen 12 vorgesehen
sein.
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Der
Einfachheit halber wird bei der folgenden Beschreibung der Ausführungsbeispiele
der Erfindung davon ausgegangen, dass es sich um ein DALI-Steuerungssystem
mit einer zweiadrigen Signalleitung 11 handelt und von
einer Steuerung 12, die Steuersignale gemäß dem DALI-Protokoll
emittieren kann, wobei dem Leser aus den vorherigen Erläuterungen
aber deutlich wird, dass auch andere Steuerungssysteme verwendet werden
können.
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Die
Leuchte 10 weist, vorzugsweise innerhalb eines nicht dargestellten
Leuchtengehäuses,
ein Leuchtmittel 13, ein Betriebsgerät 14 für das Leuchtmittel 13 und
ein elektronisches Bauelement 15 auf.
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Die
Signalleitung 11 ist über
einen Abschnitt 16 mit dem gesonderten elektronischen Bauelement 15 verbunden.
Das Bauelement 15 ist über
einen Abschnitt 17 einer Steuerleitung mit dem Betriebsgerät 14 verbunden,
und das Betriebsgerät 14 ist über eine
Leitung 18 mit dem Leuchtmittel 13 verbunden.
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Das
Betriebsgerät 14 ist
bei dem Ausführungsbeispiel
der 1 ein DALI-Betriebsgerät, das heißt ein die Anforderungen des
DALI-Protokolls erfüllendes
Betriebsgerät.
Angemerkt sei, dass beliebige andere Betriebsgeräte zum Einsatz kommen können.
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Eine
Spannungsversorgungsleitung 19 versorgt die Leuchten mit
einer Betriebsspannung von z.B. 230 V. 1 zeigt
der Einfachheit halber lediglich einen Abschnitt der Spannungsversorgungsleitung 19,
der die Leuchte 10 versorgt, wobei deutlich wird, dass
auch die Steuerung 12, die Leuchte 10b und weitere
nicht dargestellte Leuchten vorzugsweise gemeinsam an die Spannungsversorgungsleitung 19 angeschlossen
sind.
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Innerhalb
der Leuchte 10 versorgt ein erster Abschnitt 20 der
Spannungsversorgungsleitung 19 das Betriebsgerät 14 mit
Betriebsspannung. Die Leitung 18, die das Betriebsgerät 14 mit
dem Leuchtmittel 13 verbindet, versorgt das Leuchtmittel 13 mit
Betriebsspannung, wobei die Spannungsversorgung des Leuchtmittels 13 in
kontrollierter Weise durch das Betriebsgerät 14 erfolgt.
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Ein
weiterer Abschnitt 21 der Spannungsversorgungsleitung kann
auch das elektronische Bauelement 15 mit Betriebsspannung
versorgen.
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Bei
einer nicht dargestellten Ausführungsform
der Erfindung kann eine Spannungsversorgung des gesonderten elektronischen
Bauelementes 15 auch über
das Betriebsgerät 14 erfolgen,
so dass in diesem Falle der Leitungsabschnitt 21 entfallen
könnte
und eine Leitung vom Betriebsgerät 14 zum
Bauelement 15 verlaufen würde.
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Alternativ
besteht auch die Möglichkeit,
das Bauelement 15 mit einer Betriebsspannung zu versorgen, die
das Bauelement 15 unmittelbar aus dem über die Signalleitung 11 bzw. 16 anliegenden
Steuersignal erhält. In
diesem Falle empfiehlt sich die Anordnung eines Akkumulators in
dem Bauelement 15, zur Speicherung der Energie.
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In
erfindungsgemäßer Weise
weist das Bauelement 15 einen Speicher 22 auf,
der in 1 lediglich schematisch dargestellt ist. Dieser
Speicher 22, z.B. ein EEPROM, ist mit einem Datensatz beschrieben,
der eine Eigenschaft des Leuchtmittels 13 beschreibt, insbesondere
einen Messwert eines Parameters des Leuchtmittels 13 enthält.
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Insbesondere
enthält
der Speicher 22 eine Information über den maximalen Lichtstrom,
den das Leuchtmittel 13 emittieren kann. Alternativ oder
zusätzlich
enthält
der Speicher 22 eine Information über die exakte Farbe, die das
Leuchtmittel 13 emittiert und die ebenfalls als Messwert
vorliegt. Beide Messwerte werden werksseitig bei der Herstellung
der Leuchte 10 in den Speicher 22 eingeschrieben.
Diese Informationen stehen dem elektronischen Bauelement 15 nun
als Basis für
eine Korrektur oder Anpassung der Steuersignale zur Verfügung, die
das Bauelement 15 von der Steuerung 12 enthält.
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Hierzu
ist anzumerken, dass das Bauelement 15 dem Betriebsgerät 14 vorgeschaltet
ist. Die Steuerung 12, die beispielsweise gar nicht darüber informiert
ist, dass die Leuchte 10 ein gesondertes Bauelement 15 aufweist,
glaubt, ihre Steuerinformationen oder Steuersignale unmittelbar
an das Betriebsgerät 14 zu
senden.
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Ist
in den Speicher 22 beispielsweise die Information eingeschrieben,
dass das Leuchtmittel 13 einen maximalen Lichtstrom von
70 % erzeugen kann, so kann diese Information für eine Korrektur des Signals
verwendet werden, was nachfolgend beschrieben ist. Zunächst sei
jedoch darauf hingewiesen, dass die zweite Leuchte 10b gemäß 1 ein
zweites Leuchtmittel 13b aufweist, von dem nunmehr angenommen
werden soll, dass dieses die gleiche Farbe aufweist wie das Leuchtmittel 13 in
der Leuchte 10. Die beiden Leuchtmittel 13, 13b sollen
des Weiteren beispielsweise blaues Licht aussenden. Das Leuchtmittel 13b kann
aber einen maximalen Lichtstrom erzeugen, der 100 % beträgt. Diese
Information über
den maximalen Lichtstrom ist in dem Speicher 22b des elektronischen
Bauelementes 15b der Leuchte 10b abgelegt.
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Erhalten
die beiden Leuchten 10, 10b nunmehr von der Steuerung 12 das
Signal, einen maximalen Lichtstrom von 100 % zu erzeugen, so kann
eine unterschiedliche Ansteuerung der beiden Leuchtmittel 13 und 13b erfolgen,
obwohl die Steuerung 12 an beide Leuchten 10, 10b identische Helligkeitswerte
sendet, das heißt
Steuerbefehle, die die Leuchtmittel veranlassen sollen, einen maximalen
Lichtstrom auszugeben.
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Das
elektronische Bauelement 15 der Leuchte 10 kann
unter Berücksichtigung
des Datensatzes des Speichers 22 nunmehr feststellen, dass
das Leuchtmittel 13 nur einen maximalen Lichtstrom von
70 % liefern kann, der die untere Grenze eines Toleranzbereiches
unterschiedlicher maximaler Lichtströme darstellt, also einen Mindeststrom.
Das elektronische Bauelement 15 wird daher das am Eingang
einliegende Steuersignal von der Steuerung 12 im einfachsten
Falle unkorrigiert an das Betriebsgerät 14 weiterleiten,
so dass das zugehörige
Leuchtmittel 13 die Information erhält, einen maximalen Lichtstrom
zu generieren, der aufgrund der technischen Eigenschaften des Leuchtmittels 13 wie
beschrieben 70 % beträgt.
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Das
elektronische Bauelement 15b der Leuchte 10b kann
durch Rückgriff
auf den Datensatz in dem Speicher 22b feststellen, dass
das Leuchtmittel 13b einen 100prozentigen Lichtstrom emittieren
kann und weiß,
dass eine Korrektur der von der Steuereinheit 12 enthaltenen
Signals im Sinne einer Dämpfung
oder Dimmung erfolgen muss. Gleichermaßen weiß das elektronische Bauelement 15b,
dass eine Dimmung um den Faktor 0,7 oder 70 % erfolgen muss, um
einen im Vergleich zu den anderen Leuchten 10 identischen
Lichtstrom des Leuchtmittels 13b generieren zu können. Dementsprechend
nimmt das elektronische Bauelement 15b eine Korrektur des
empfangenen Steuersignals vor und sendet an das Betriebsgerät 14b ein
entsprechend korrigiertes Steuersignal über den Signalleitungsabschnitt 17b,
so dass das Betriebsgerät 14b das Leuchtmittel 13b nur
gedimmt ansteuert und das Leuchtmittel 13b schließlich nur
einen 70prozentigen Lichtstrom emittiert.
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Die
vorherige Beschreibung verdeutlicht, dass das elektronische Bauelement 15, 15b oder
gegebenenfalls eine dort angeordnete Korrektureinrichtung 24 die
von der Steuerung 12 erhaltenen Steuersignale korrigiert.
Die Korrektur oder Anpassung der Steuersignale erfolgt unter Berücksichtigung
des in dem Speicher 22 bzw. 22b enthaltenen Datensatzes.
Unterschiedliche Bauelemente 15, 15b nehmen, da
die unterschiedlichen Leuchtmittel 13, 13b unterschiedliche
Eigenschaften besitzen, auch unterschiedliche Korrekturen vor.
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Die
Funktion des Bauelementes 15, 15b kann demnach
auch als die eines Umsetzers, das heißt eines Repeaters, mit Korrekturfunktion
angesehen werden. Die Datensätze
bleiben in den zugehörigen
Speichern 22, 22b beispielsweise dauerhaft eingeschrieben,
so dass die Leuchten 10, 10b auch von der Signalleitung 11 gelöst und beispielsweise
an eine andere Steuerung angeschlossen werden können, ohne dass diese Information
verloren geht.
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Ein
wesentlicher Vorteil dieses Ausführungsbeispieles
liegt darin, dass die Steuerung 12 gar nicht erkennt, dass
die Datensätze
zur Korrektur der Steuersignale verwendet werden. Damit können die
erfindungsgemäßen Leuchten 10, 10b auch
an beliebige andere Steuerungen 12, die gemäß dem gleichen
Protokoll, z.B. gemäß dem DALI-Protokoll,
Steuersignale auf die Signalleitung 11 aufmodulieren, angeschlossen
werden und trotzdem die erfindungsgemäßen Vorteile erreicht werden.
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Bei
einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung kann die Steuerung 12 den
Speicherinhalt der Speicher 22, 22b auslesen,
wobei die entsprechenden Datensätze über die
Signalleitung 11 übertragen
werden können.
Die Steuerung 12 kann auf diese Datensätze zurückgreifen und die Datensätze beispielsweise weiterverarbeiten,
um einem Bediener anzuzeigen, welche technischen Eigenschaften die
angeschlossenen Leuchten besitzen.
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Schließlich besteht
auch die Möglichkeit,
dass die Zentrale 12 unter Berücksichtigung der übertragenen
Datensätze
aus den Speichern 22 und 22b selbst korrigierte
Signale an die Leuchten 10, 10b sendet. In diesem
Falle dürfen
die elektronischen Bauelemente 15, 15b aber keine
weitere Korrektur der erhaltenen Steuersignale vornehmen, da die
unterschiedlichen Bauelemente 15, 15b in diesem
Falle ja bereits unterschiedliche, korrigierte Steuersignale erhalten.
Demgemäß besteht
die Möglichkeit,
die elektronischen Bauelemente 15, 15b derart
zu gestalten, dass sie, wenn der Inhalt der Speicher 22, 22b von
einer Steuerung 12 einmal ausgelesen worden ist, die Korrekturfunktion
unterdrücken
oder abstellen und die eingehenden Signale unverändert an das Betriebsgerät 14 weiterleiten.
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Bei
dem zuvor beschriebenen Ausführungsbeispiel
der 1 wurde angenommen, dass das elektronische Bauelement 15 ein
von einem in der Leuchte 10 enthaltenen Betriebsgerät 14 gesondertes
Bauelement ist. Das Ausführungsbeispiel
der 2 soll nun aber deutlich machen, dass der Speicher 22 nicht
zwingend von einem gesonderten Bauelement 15 bereitgestellt
werden muss.
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2 zeigt
in einer Darstellung ähnlich 1 ein
schematisches Blockschaltbild, mit zwei Leuchten 10c und 10d,
die jeweils ein Leuchtmittel 13c bzw. 13d aufweisen,
welches über
einen Spannungsversorgungsleitungsabschnitt 18c bzw. 18d mit
einem zugehörigen
Betriebsgerät 14c bzw. 14d verbunden
ist. Das jeweilige Betriebsgerät
ist über
einen Signalleitungsabschnitt 16c bzw. 16d mit
der Signalleitung 11 verbunden, die die Leuchten 10c bzw. 10d mit
einer Steuerung 12 verbindet.
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Auf
die Struktur der Spannungsversorgungsleitung 19 gemäß 1 wird
in 2 nicht detailliert eingegangen. Dem Betrachter
der 2 wird jedoch deutlich, dass eine vergleichbare
Spannungsversorgung der Leuchten 10c, 10d vorgesehen
ist, wobei dort der Übersichtlichkeit
halber nur die Signalleitung 11 dargestellt ist.
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Der
Speicher, in den der Datensatz eingeschrieben ist, der eine Eigenschaft
des zugehörigen
Leuchtmittels 13c bzw. 13d beschreibt, ist nun
ein Speicher 22c bzw. 22d des vorhandenen Betriebsgerätes 14c bzw. 14d.
Das Betriebsgerät 14c, 14d ist
ein DALI-Betriebsgerät,
welches gemäß Definition
des DALI-Protokolls einen Lichtszenenspeicher aufweist. Dieser kann
beispielsweise mit dem Datensatz beschrieben werden. Auch andere, in
dem Betriebsgerät 14c bzw. 14d vorhandene
Speicher können
mit dem Datensatz bzw. mit den Datensätzen beschrieben werden.
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Im
Gegensatz zu dem Ausführungsbeispiel
der 1 findet bei dem Ausführungsbeispiel der 2 keine
Korrektur der von der Steuerung 12 erhaltenen Steuerinformation
in der Leuchte 10c bzw. 10d statt. Stattdessen
wird nach Anschluss der Leuchten 10c bzw. 10d an
die Signalleitung 11 von der Steuerung 12 im Rahmen
einer Initialisierung oder in einem nachfolgenden Verfahrensschritt
der Speicherinhalt der Speicher 22c bzw. 22d ausgelesen
und der Datensatz oder die Datensätze an die Steuerung 12 übertragen.
Die Steuerung 12 kann nachfolgend unter Berücksichtigung
der Datensätze
korrigierte Steuerinformationen an die einzelnen Leuchten 10c bzw. 10d senden,
so dass das anhand 1 beschriebene Ziel, beispielsweise
einer gleichmäßigen Helligkeit
der unterschiedlichen Leuchten 10c, 10d, auf analoge
Weise erreicht wird.
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3 zeigt
ein weiteres Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Leuchte 10e in
einer schematischen, blockschaltbildartigen Darstellung, vergleichbar 1.
Wiederum ist ein gesondertes elektronisches Bauelement mit 15e bezeichnet,
welches einen Speicher 22e aufweist. In der Leuchte ist
des Weiteren ein Betriebsgerät 14e angeordnet,
an welches drei unterschiedliche Leuchtmittel 13e1, 13e2 und 13e3 angeschlossen
sind, die beispielsweise von einer roten LED, einer grünen LED
und einer blauen LED gebildet sind. Das Betriebsgerät 14e kann
beispielsweise ein herkömmliches
RGB-DALI-Betriebsgerät
für drei
LED's sein.
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Das
Betriebsgerät 14e und
das elektronische Bauelement 15e werden über Abschnitte 20 und 21 einer Spannungsversorgungsleitung 19 mit
Betriebsspannung versorgt. Das elektronische Bauelement 15e ist
analog 1 über
einen Abschnitt 16 mit der Signalleitung 11 und
darüber
mit einer Steuerung 12 verbunden. Vergleichbare Leuchten 10e' und 10e'' sind ebenfalls an die Signalleitung 11 angeschlossen.
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In
dem Speicher 22e des elektronischen Bauelementes 15e sind
ein oder mehrere Datensätze
gespeichert, die anstelle oder zusätzlich zu den maximalen Lichtströmen der
einzelnen Leuchtmittel 13e1, 13e2, 133 auch
die exakten Farbwerte der Leuchtmittel 13e1, 13e2 und 13e3 enthalten
können,
die beispielsweise in Form der tatsächlich von diesen Leuchtmitteln
emittierten Wellenlänge
in Nanometern gemessen werden können.
Beispielsweise kann bei der Herstellung der Leuchte 10e festgestellt
werden, dass das blaue Leuchtmittel 13e3 eine Wellenlänge le3
aufweist, dass das grüne
Leuchtmittel 13e2 eine Wellenlänge le2 aufweist und dass rote
Leuchtmittel 13e1 eine Wellenlänge le1 aufweist.
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Die
in 3 nicht dargestellten roten, grünen und
blauen Leuchtmittel der Leuchte 10e' können beispielsweise unterschiedliche
Wellenlängen
emittieren, die sich von den Wellenlängen le3, le2 und le1 unterscheiden
können.
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Beispielsweise
können
LED's grüner Farbe
zwischen 505 nm und 515 nm variieren, wobei dieser Wert lediglich
beispielhaft zu verstehen ist. Während
die grüne
LED 13e1 der Leuchte 10e beispielsweise grünes Licht
der Wellenlänge
515 nm aussendet, könnte
die entsprechende, in 3 nicht dargestellte grüne LED der Leuchte 10e' grünes Licht
der Wellenlänge
505 nm aussenden. Die Leuchte 10e' und weitere Leuchten, die an die
gleiche Signalleitung 11 angeschlossen sind, können wiederum
leicht unterschiedliche Grünwerte
erzeugen.
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Gleichermaßen können auch
die roten und blauen LED's
unterschiedliche Werte aufweisen. Schließlich können Leuchten, die auch andere
farbige Leuchtmittel, beispielsweise neben einer roten, einer grünen und
einer blauen LED auch noch eine weiße oder/und eine gelbe LED
oder/und eine cyanfarbene oder/und eine amberfarbene LED aufweisen,
entsprechend variieren.
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Während die
farblichen Variationen weniger problematisch sind, wenn nur monochrome
Leuchten betrachtet werden, machen sich auch derartig geringe Farbunterschiede
in der Größenordnung
einzelner Nanometer sowie Abweichungen in den maximalen Lichtströmen in größerem Maße dann
bemerkbar, wenn Farbmischungen erfolgen, wie sie mit Leuchten gemäß 3 möglich sind.
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Wird
die Leuchte 10e beispielsweise von der Steuerung 12 über die
Signalleitung 11 derart angesteuert, dass die Leuchte 10e einen
Mischton einer bestimmten Farbe erzeugen soll, so erhält bei einer
herkömmlichen
Steuerung 12 die Leuchte 10e ein entsprechend
zusammengesetztes Signal, welches an das Betriebsgerät 14e gesandt
wird und veranlasst, dass die drei Leuchtmittel 13e1, 13e2 und 13e3 entsprechend
angesteuert werden. Sollen die Leuchten 10e' und 10e'' gleiche
Farbe erzeugen, erhalten diese Leuchten von der Steuerung 12 ein
identisches Ansteuerungssignal.
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Bei
der erfindungsgemäßen Leuchte 10e gemäß 3 ist
in dem Speicher 22e des Bauelementes 15e ein Datensatz
gespeichert, der die exakte Lichtfarbe und die maximalen Lichtströme der einzelnen
Leuchtmittel 13e1, 13e2, 13e3 beschreibt.
Dies kann entweder eine unmittelbare Information der tatsächlich von
den einzelnen Leuchtmitteln ausgesandten Lichtfarben und Lichtströmen sein.
Alternativ kann diese Information aber ausgedrückt werden als Abweichung von
einem Normwert, oder in einer alternativen Weise in Form eines Korrekturfaktors.
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Erhält die Leuchte 10e nunmehr
beispielsweise von der Steuerung 12 das Signal, eine bestimmte Mischfarbe
zu erzeugen, so kann das elektronische Bauelement 15e in
Kenntnis der exakten Farbwerte und der maximalen Lichtströme der drei
Leuchtmittel 13e1, 13e2, 13e3 eine Korrektur
der erhaltenen Steuersignale vornehmen und die drei Leuchtmittel 13e1, 13e2, 13e3 über das
Betriebsgerät 14e in
einer korrigierten Weise ansteuern, so dass die Leuchtmittel 13e1, 13e2, 13e3 gemeinsam
infolge der korrigierten Ansteuerung genau die Lichtfarbe erzeugen,
die von der Steuerung 12 zu erzeugen beabsichtigt war.
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Auf
diese Weise kann es trotz unterschiedlicher Farbwerte und unterschiedlicher
maximaler Lichtströme
der in den drei Leuchten 10e, 10e', 10e'' enthaltenen
Leuchtmittel gelingen, dass die drei unterschiedlichen Leuchten
tatsächlich
gleichfarbiges Licht ausstrahlen.
-
Der
genaue Mechanismus der Korrektur anhand einer Korrekturmatrix wird
weiter unten erläutert.
An dieser Stelle sei aber bereits angemerkt, dass die Leuchte 10e gemäß 3 ein
elektronisches Bauelement 15e zeigt, in dem zusätzlich zu
dem Speicher 22e ein gesonderter Baustein 24e angeordnet
ist, der eine Korrektureinrichtung darstellt. Diese Korrektureinrichtung,
welche die Steuersignale, die die Leuchte 10e von der Steuerung 12 erhält, so dass
nachfolgend eine Weiterleitung der korrigierten Werte an das Betriebsgerät 14 erfolgen
kann, kann von einem gesonderten elektronischen Bauelement gebildet
sein und insbesondere einen μ-Prozessor enthalten.
Alternativ können
der Speicher 22e und die Korrektureinrichtung 24e aber
auch von einem gemeinsamen Bauelement 15e, wie in 3 gezeigt,
gebildet sein.
-
Ergänzend wird
darauf hingewiesen, dass auch in 1 eine entsprechende
Korrektureinrichtung 24 dargestellt ist, wobei dem Fachmann
deutlich ist, dass eine derartige Korrektureinrichtung auch in sämtlichen anderen
dargestellten und nicht dargestellten Ausführungsbeispielen Verwendung
finden kann.
-
Angemerkt
sei aber zunächst,
dass eine Korrektur durch das elektronische Bauelement 15e beispielsweise
auch dann erfolgen kann, wenn von der Steuerung 12 über die
Signalleitung 11 an die Leuchte 10e beispielsweise
auch nur das Signal übertragen
wird, dass die Leuchte 10e rotes Licht erzeugen soll. Entspricht die
von dem Leuchtmittel 13e1 emittierte Lichtfarbe nicht exakt
dem gewünschten
Licht, sondern variiert sie beispielsweise um einige Nanometer,
so kann durch Hinzumischen geringfügiger Grün- oder Blaulichtanteile durch
die Leuchtmittel 13e2 bzw. 13e3 auch eine Korrektur
dieses Lichtes erfolgen.
-
Angemerkt
sei, dass 3 ein Ausführungsbeispiel zeigt, welches
mit einem gesonderten elektronischen Bauelement 15e nach
Art des in 1 dargestellten Ausführungsbeispieles
mit einem elektronischen Bauelement 15 arbeitet. In Analogie
zu 2 kann aber auch bei einer Leuchte 10e mit
mehreren Leuchtmitteln 13e1, 13e2, 13e3 unterschiedlicher
Farbe die Funktion des Speichers 22e in das Betriebsgerät 14e mit inkorporiert
werden. Ein solches Ausführungsbeispiel
ist aber aus Gründen
der Übersichtlichkeit
nicht dargestellt.
-
Gleichermaßen kann
der Speicher 22e des elektronischen Bauelementes 15e auch
von der Steuerung 12 auslesbar ausgebildet sein, wobei
im Falle einer Auslesung und Übertragung
des Datensatzes wiederum die Korrekturfunktion des elektronischen
Bauelementes 15e ausgeschaltet werden sollte.
-
3 zeigt
darüber
hinaus einen Sensor 23 zur Erfassung einer Temperatur.
Beispielsweise kann die Umgebungstemperatur der Leuchte 10e,
alternativ aber beispielsweise auch eine Chip-Temperatur des LED-Chips gemessen werden.
Schließlich
ist es auch möglich,
unterschiedliche Temperaturen der einzelnen Leuchtmittel 13e1, 13e2, 13e3 zu
messen.
-
Da
bekannt ist, dass die Umgebungs- bzw. Betriebstemperatur der einzelnen
Leuchtmittel, insbesondere im Falle von LED's als Leuchtmittel den Betrieb der LED
selbst beeinflusst, kann in Kenntnis der vorhandenen Temperatur
des Leuchtmittels auch eine Korrektur oder Anpassung der Ansteuerung
dieses Leuchtmittels erfolgen. Hierzu kann in dem Speicher 22e auch
ein Datensatz abgelegt sein, der das temperaturabhängige Verhalten
der einzelnen Leuchtmittel 13e1, 13e2, 13e3 beschreibt.
Da oftmals die genaue Betriebstemperatur nicht ermittelt werden
kann, sich diese Temperatur aber in einer gewissen Näherung auch
aus der vor dem Messzeitpunkt durch die LED hindurchfließenden Ströme bzw.
durch die aktuelle Beanspruchung in Kombination mit der Umgebungstemperatur
ergibt, kann dem elektronischen Bauelement 15e auch eine
Einrichtung zugeordnet sein, die die momentane oder die zuvor in
den letzten Augenblicken, z.B. in den letzten 30 s oder 60 s erfolgte
Ansteuerung der unterschiedlichen Leuchtmittel 13e1, 13e2, 13e3 berücksichtigt,
wobei in Kenntnis der momentanen oder der vergangenen Ansteuerung
auf die aktuelle Temperatur geschlossen werden kann und das in dem
Speicher 22e abgelegte temperaturabhängige Verhalten der einzelnen
Leuchtmittel bei einer Korrektur der Steuersignale in optimierter
Weise berücksichtigt
werden kann.
-
Ein
oder mehrere Temperatursensoren 23 können auch bei den anderen Ausführungsbeispielen
in gleicher Weise verwendet werden.
-
Schließlich ist
auch möglich,
einen Betriebsstundenzähler
in dem elektronischen Bauelement 15e vorzusehen, der sich
sozusagen merkt, welches Leuchtmittel der zugehörigen Leuchte (z.B. 10e)
in welcher Weise belastet ist. Der Speicher 22e kann hierzu
einen weiteren Datensatz enthalten, der das alterungsabhängige Verhalten
der einzelnen Leuchtmittel kennt. Eine Korrektur durch das Bauelement 15e kann
nun wiederum in der Weise erfolgen, dass in Kenntnis der geleisteten
Betriebsstunden der einzelnen Leuchtmittel eine Anpassung der von
der Steuerung 12 über
die Signalleitung 11 erhaltenen Signale erfolgt und korrigierte
Steuersignale von dem elektronischen Bauelement 15e an
das Betriebsgerät 14e weitergesandt
werden.
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In
Kenntnis des temperaturabhängigen
Verhaltens der Leuchtmittel und/oder in Kenntnis des alterungsbedingten
Verhaltens der Leuchtmittel kann auch über unterschiedliche Temperaturbereiche
und/oder über
eine sehr lange Zeitdauer eine hohe Farbechtheit der Leuchte gewährleistet
werden.
-
Gleichermaßen kann
bei nicht dargestellten Ausführungsbeispielen
auch vorgesehen sein, dass auch die Datensätze betreffend das temperaturabhängige und
alterungsabhängige
Verhalten der Leuchtmittel über die
Signalleitung 11 an die Steuerung 12 übertragen
werden und hierzu der Speicher 22e ausgelesen wird.
-
Weiter
kann vorgesehen sein, dass in der Steuerung 12 bereits
ein Datensatz über
das temperaturabhängige
oder das alterungsabhängige
Verhalten der Leuchtmittel enthalten ist und, beispielsweise im
Rahmen eines Initialisierungsprozesses, der Steuerung 12 von
den Leuchten (z.B. 10e) nur mitgeteilt wird, welche Leuchtmittel
in der Leuchte enthalten sind.
-
3 lässt des
Weiteren erkennen, dass in dem elektronischen Bauelement 15e ein
weiterer Speicher 25e angeordnet ist. Dieser Speicher 25e dient
zur Aufnahme eines Misch-Datensatzes, d.h. einer Information über mehrere,
zur Auswahl stehende, exakte Mischfarben. Als exakte Mischfarbe
wird eine solche Farbe bezeichnet, die sich durch Mischung der von
den einzelnen Leuchtmitteln generierten Farben ergibt, wobei diese Mischung
unter Berücksichtigung
der exakten Farbwerte und/oder der maximalen Lichtströme der einzelnen Leuchtmittel 13e1, 13e2, 13e3 erfolgt.
Exakte Mischfarben, bzw. ein Misch-Datensatz, der mehrere dieser
exakten Mischfarben enthält,
wird werkseitig in den Speicher 25e eingeschrieben. Eine
Auswahl kann beispielsweise über
eine schematische, in 3 mit 26 bezeichnete
Vorrichtung erfolgen, die beispielsweise nach Art eines Farbpotentiometers
ausgebildet sein kann und beispielsweise 12 einstellbare Farben
vorsehen kann. Auch Tastschalter od. dgl. können vorgesehen sein.
-
Der
Vorteil einer derartigen Vorrichtung 26 zur Einstellung
einer exakten Mischfarbe liegt darin, dass mehrere unterschiedliche
Leuchten gleiche Misch-Datensätze
enthalten können,
so dass unter Berücksichtigung
der unterschiedlichen exakten Farbwerte und der unterschiedlichen
maximalen Lichtströme
der unterschiedlichen Leuchtmittel der unterschiedlichen Leuchten
ein Benutzer auf einfache Weise die Möglichkeit erhält, mehrere
Leuchten eine identische exakte Lichtfarbe erzeugen zu lassen.
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Dem
Fachmann wird deutlich, dass der Speicher 25e und der Speicher 22e auch
von einem gemeinsamen Speicher gebildet sein kann.
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Gleichermaßen wird
deutlich, dass die Vorrichtung 26 zur Einstellung einer
Mischfarbe gemeinsam mit den Speichern 22e und 25e sowie
gegebenenfalls gemeinsam mit der Korrektureinrichtung 24e und
eventuellen weiteren, nicht dargestellten Vorrichtungen des Bauelementes 15e eine
Einrichtung zur Erzeugung von farblich gemischten Lichtverteilungen
darstellt.
-
Die
Vorrichtung 26 kann unter Umständen von der Steuerung 12 angesprochen
werden, alternativ, aber zusätzlich
auch manuell einstellbar sein und die gewünschte, exakte Mischfarbe erzeugen,
ohne dass es dazu eines Steuersignals einer Steuerung 12 bedarf.
-
Vorteilhafterweise
enthält
der in dem Speicher 22, 22b, 22c, 22e eingeschriebene
Datensatz eine Information sowohl über den maximalen Lichtstrom
als auch über
den exakten Farbwert. Je nach Art des in der Leuchte 10 angeordneten
Leuchtmittels kann es aber auch genügen, in den Speicher eine Information über lediglich
eine der beiden Angaben einzuschreiben. So genügt beispielsweise eine Angabe über den
exakten Farbwert, wenn das betreffende Leuchtmittel hinsichtlich
des Farbwertes stark variiert, hinsichtlich des maximalen Lichtstromes
aber nur sehr geringfügig
variiert.
-
Im
umgekehrten Falle, also dann, wenn eine starke Variation des Lichtstromes
an den unterschiedlichen LED's
vorliegt, diese aber hinsichtlich ihres Farbwertes praktisch nicht
variieren, kann es genügen,
in den Speicher einen Datensatz einzuschreiben, der nur eine Information über den
maximal möglichen
Lichtstrom enthält.
-
Schließlich kann
es bei verschiedenen Leuchtmitteln, abhängig von ihrer Art, auch unterschiedliche alterungsabhängige und
temperaturabhängige
Verhalten geben. Dann, wenn sich dieses Verhalten stark auf den
Lichtstrom oder auf den exakten Farbwert auswirkt, empfiehlt sich,
in den Datensatz eine Information über dieses Verhalten aufzunehmen
bzw. dieses Verhalten bei einer Korrektur der Ansteuerungssignale
zu berücksichtigen.
Ist das temperaturabhängige
oder alterungsabhängige
Verhalten praktisch ohne Auswirkung auf Lichtstrom und Farbwert,
kann von einer Berücksichtigung
dieser Verhalten abgesehen werden.
-
Anhand
der Darstellung gemäß 4 soll
nunmehr ein weiteres Ausführungsbeispiel
einer erfindungsgemäßen Leuchte 10f erläutert werden:
4 zeigt
eine Leuchte 10f, die in herkömmlicher Weise an eine gemeinsame
Signalleitung 11 angeschlossen ist, wobei vergleichbar
einer Darstellung gemäß 2 die
zugehörige
Spannungsversorgungsleitung der Übersichtlichkeit
halber weggelassen ist. Die Leuchte 10f besteht aus zwei
Teilleuchten 10f1 und 10f2, die jeweils drei farbige
Leuchtmittel aufweisen. Die Teilleuchte 10f1 hält ein rotes
Leuchtmittel 13f11, ein grünes Leuchtmittel 13f12 und
ein blaues Leuchtmittel 13f13. Die Leuchtmittel können gleichermaßen wie
die drei Leuchtmittel 13f21, 13f22 und 13f23 der
zweiten Teilleuchte 10f2 von LED's gebildet sein.
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Jede
Teilleuchte 10f1, 10f2 enthält ein eigenes Betriebsgerät 14f1 bzw. 14f2,
welches beispielsweise ein DALI-RGB-Vorschaltgerät sein kann.
-
Die
Besonderheit dieser Leuchte 10f besteht nunmehr darin,
dass für
beide Teilleuchten 10f1, 10f2, die auch gesondert,
d.h. z.B. distanziert voneinander angeordnet sein können, ein
gemeinsames elektronisches Bauelement 15f vorgesehen ist,
welches einen Speicher 22f aufweist. In dem Speicher 22f ist
ein Datensatz enthalten, der die Eigenschaften der unterschiedlichen
Leuchtmittel 13f11, 13f12, 13f13, 13f21, 13f22, 13f23 der
unterschiedlichen Teilleuchten 10f1 und 10f2 enthält und beispielsweise
die exakten Farbwerte und/oder die maximalen Lichtströme der einzelnen
Leuchtmittel enthält.
Das elektronische Bauelement 15f kann darüber hinaus
eine eigene DALI-Adresse besitzen und so von der Steuerung 12 als
eigener Teilnehmer erkannt werden. Dabei kann das Bauelement 15f wie
ein herkömmliches
DALI-Betriebsgerät
von der Steuerung 12 ansprechbar sein. Das elektronische
Bauelement 15f hat aber die Besonderheit, dass es die von
der Steuerung 12 enthaltenen Steuersignale nicht einfach
weiterleitet, sondern korrigiert an beide Betriebsgeräte 14f1 und 14f2 der
beiden Teilleuchten 10f1 und 10f2 weitersendet.
Die Korrektur erfolgt dabei leuchtmittelabhängig und ist typischerweise
unterschiedlich für
die beiden Sätze
von Leuchtmitteln in den beiden Teilleuchten 10f1 und 10f2.
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Erhält das elektronische
Bauelement 15f von der Steuerung 12 beispielsweise
ein Steuersignal, wonach eine bestimmte Lichtfarbe generiert werden
soll, so kann infolge einer individuellen Korrektur und Anpassung
an die tatsächlichen
exakten Farbwerte und maximalen Lichtströme der einzelnen Leuchtmittel
der beiden Teilleuchten 10f1 und 10f2 eine entsprechende
Weiterleitung der korrigierten Steuersignale an die Betriebsgeräte 14f1 und 14f2 erfolgen,
so dass die beiden unterschiedlichen Teilleuchten 10f1 und 10f2 tatsächlich exakt
die gleiche Lichtfarbe erzeugen. Das elektronische Bauelement 15f kann
dabei auch mehrere Betriebsgeräte 14f1, 14f2 ansprechen
bzw. verwalten, so dass sich ausgangsseitig des Bauelements 15f praktisch
ein Sub-System eines DALI-Netzwerkes anschließen kann. Da das elektronische
Bauelement 15f im DALI-Netzwerk lediglich eine Adresse
aufweist, kann auf diese Weise eine sehr große Anzahl von Leuchten, die ohne
ein Bauelement 15f auf nur 64 Teilnehmer beschränkt wäre, in dem
DALI-Netzwerk erreicht werden.
-
Eine
derartige Anordnung, wonach ein elektronisches Bauelement 15f unter
Einsparung von DALI-Adressen im Gesamt-DALI-Netzwerk und zur Versorgung
mehrerer Betriebsgeräte 14f1, 14f2 dient,
ist aber insbesondere dann vorteilhaft, wenn das elektronische Bauelement 15f dafür sorgt,
dass die Leuchtmittel der einzelnen Teilleuchten 10f1 und 10f2 im
Wesentlichen die gleiche Lichtfarbe generieren sollen.
-
4 zeigt
außerdem,
dass das Bauelement 15f mit zwei oder mehreren unterschiedlichen
Temperatursensoren 23f1 und 23f2 ausgestattet
sein kann, die die unterschiedlichen Temperaturen messen und im Einzelnen
berücksichtigen.
Insofern kann auch eine Korrektur aufgrund des temperaturabhängigen Verhaltens der
einzelnen Leuchtmittel in der zuvor beschriebenen Weise erfolgen.
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5 zeigt
zunächst
eine Normfarbtafel, wie sie dem Fachmann auf dem Gebiet der Lichttechnik
bekannt ist und wie sie beispielsweise in dem Handbuch für Beleuchtung,
Lange, Herausgeber; Deutsche lichttechnische Gesellschaft, 4. Auflage,
1996, I. Seite 16 dargestellt und erläutert ist.
-
Ohne
dass an dieser Stelle das Grundprinzip einer Normfarbtafel, das
als bekannt vorausgesetzt wird, erläutert werden soll, sei angedeutet,
dass die Normfarbtafel eine im Wesentlichen dreieckförmige Fläche darstellt,
die etwa im rechten Eckbereich 27 rote Farbe, im linken
unteren Randbereich 28 blaue Farbe und in einem oberen
Randbereich 29 grüne
Farbe aufweist. Ein zentraler Bereich 30 enthält im Wesentlichen
weißes Licht.
Die nicht näher
spezifizierten Zwischenbereiche enthalten Mischfarben, die sich
durch Mischung der einzelnen Primärfarben ergeben.
-
Die
Normfarbtafel zeigt sämtliche
theoretisch möglichen
Farben einer idealen Leuchte mit drei idealen Leuchtmitteln.
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Ein
reales blaues Leuchtmittel, beispielsweise eine blaue LED einer
Leuchte, emittiert, wie oben ausgeführt, unterschiedliche exakte
Farbwerte. Die im Bereich 28 der 5 angedeuteten
Kreuze 31 stellen einer Gruppe von Messpunkten dar, die
an unterschiedlichen blauen LED's,
wie sie vom LED-Hersteller typischerweise an einen Leuchtenhersteller
geliefert werden, gemessen worden sind. Da diese Messwerte an unterschiedlichen
Orten in dem Farbdreieck der Normfarbtafel liegen, kann auch durch
Mischung mit Licht einer roten, einer grünen LED, die ebenfalls in der
gleichen Leuchte vorhanden sind und die gleichermaßen differieren, nicht
der gesamte Farbraum der Farbtafel gemäß dem Flächeninhalt 32 erreicht
werden, sondern nur ein eingeschränkter, in 5 beispielhaft
dreieckig angedeuteter erreichbarer Farbraum 33. Der erreichbare
Farbraum ist demgemäß gegenüber dem
theoretisch möglichen
Farbraum deutlich eingeschränkt.
Dieser erreichbare Farbraum 33 ist für jede Leuchte aufgrund der
unterschiedlichen Farbwerte der einzelnen Leuchte unterschiedlich
und stellt die Gesamtheit der tatsächlich von der Leuchte erreichbaren
farblich gemischten Gesamtlichtverteilungen dar.
-
Die
Vorrichtung 12 zur Steuerung insbesondere einer Mehrzahl
von Leuchten 10e gemäß 3 oder anderer
Leuchten weist nunmehr bei einem Ausführungsbeispiel eine Anzeigeeinrichtung
auf, die in den 6 und 7 in ihrer
Gesamtheit mit 34 bezeichnet ist. Dargestellt ist in den 6 und 7 jeweils
nur der Inhalt der Anzeige. Gewählt
wurde hier beispielhaft wieder die Anzeige nach Art einer Normfarbtafel,
wobei auch andere Farbraumdarstellungen, beispielsweise Farbkreise,
Farbpaletten od. dgl., möglich
sind.
-
6 zeigt,
dass die Anzeigevorrichtung, beispielsweise in Form eines Computerbildschirms,
den tatsächlich
erreichbaren Farbraum 33 der zugehörigen Leuchte darstellt. Für den Fall,
dass an die Vorrichtung 12 zur Steuerung einer Mehrzahl
von Leuchten unterschiedliche Leuchten angeschlossen sind, kann
die Vorrichtung 12 unter Umständen auch eine vergleichende
Betrachtung der unterschiedlichen erreichbaren Farbräume der
einzelnen Leuchten anstellen, und den kleinsten gemeinsamen Nenner
finden, d.h. den tatsächlich erreichbaren
Farbraum 33, den sämtliche
an die Steuerung 12 angeschlossenen Leuchten erreichen
können. Dieser
Farbraum 33 zeigt gemäß dem Anzeigeninhalt
gemäß 6 der
Bedienperson somit in Form eines Dreiecks alle möglichen, tatsächlich von
den Leuchten erreichbaren Mischfarben auf.
-
6 zeigt
aber zusätzlich
fünf Kreise 35a, 35b, 35c, 35d, 35e,
die nach Art einer Schablone auf den tatsächlich erreichbaren Farbraum 33 projiziert
sind. Die fünf,
diskreten, d.h. voneinander beabstandeten Kreise bilden in der Summe
einen Unterfarbraum 35, der eine echte Teilmenge des erreichbaren
Farbraumes 33 darstellt.
-
7 zeigt
in einer Darstellung vergleichbar 6 den tatsächlich erreichbaren
Farbraum 33 und einen anderen Unterfarbraum 36,
der sich von dem Unterfarbraum 35 gemäß 6 unterscheidet.
Der Unterfarbraum 36 ist ein im Wesentlichen geschlossenes
Flächengebilde
einer vorherbestimmten Kontur K, welches wiederum eine echte Teilmenge
des tatsächlich
erreichbaren Farbraumes 33 ist. Auch der Unterfarbraum 36 ist
auf den tatsächlich
erreichbaren Farbraum nach Art einer Schablone projiziert.
-
Eine
Bedienperson kann nun vorteilhafterweise aus mehreren möglichen
Unterfarbräumen
(z.B. 35 und 36), die vorzugsweise im Speicher
der Vorrichtung 12 abgelegt sind, einen gewünschten
Unterfarbraum auswählen.
-
Die
Bedienperson hat somit auf sehr komfortable Weise eine Möglichkeit,
vorherbestimmte, exakte Mischfarben zu erzeugen.
-
Lediglich
ergänzend
sei darauf hingewiesen, dass die erfindungsgemäße Leuchte in allen Ausführungsbeispielen
mit einer Übersteuerungsleitung 37 versehen
sein kann, wie dies die Leuchte 10b der 1 darstellt.
Die Übersteuerungsleitung 37 ermöglicht einen
Rückgriff
auf das Betriebsgerät
in der herkömmlichen, nicht
korrigierten Weise, unter Umgehung des elektronischen Bauelementes 15b.
Ein solcher Übersteuerungs- oder
Direktzugriff kann beispielsweise gewünscht sein, wenn ein Benutzer
den maximal möglichen
Lichtstrom der zugehörigen
Leuchte 10b generieren will, unabhängig von der damit erzeugten
Lichtfarbe, oder für
den Fall, dass der Benutzer keinen Wert auf die Kompensations- und Korrekturmöglichkeiten
legt.
-
Weiterhin
sei ergänzend
angemerkt, dass die erfindungsgemäße Leuchte, soweit sie ein
gesondertes elektronisches Bauelement 15 mit einem entsprechenden
Speicher und insbesondere unter Gewährleistung einer Korrekturfunktion
bietet, nach Art eines Umsetzers fungieren kann, und insbesondere
DALI-Steuersignale in korrigierte DALI-Steuersignale für ein nachgeschaltetes
Betriebsgerät
umsetzen kann. Alternativ können aber
auch Umsetzungen vorgenommen werden, die eine Protokollübersetzung
vornehmen, nach Art eines Gateways, z.B. von DMX auf DALI oder von
DALI auf DMX oder von DALI auf pulsbreitenmodulierte Signale oder
von DALI auf einen LON-BUS oder einen EIB-BUS oder umgekehrt. Diese
Umsetzungsfunktion wird vorzugsweise unmittelbar in das gesonderte
elektronische Bauelement 15, 15b, 15e, 15f integriert.
-
Im
Folgenden soll noch erläutert
werden, wie das elektronische Bauelement
15e einer Leuchte
10e gemäß
3,
insbesondere wie die Korrektureinrichtung
24e des Bauelementes
15e der
Leuchte
10e, eine Korrektur der von der Steuerung
12 erhaltenen
Steuersignale vornehmen kann:
Das von der Steuerung
12 ausgesandte
und an dem Bauelement
15e ankommende Signal kann beispielsweise
die Form eines Stromvektors der Form
besitzen, wobei die einzelnen
Anteile Ir, Ig und Ib jeweils die Stromanteile andeuten, die die
drei Leuchtmittel
13e1,
13e2 und
13e3 aussenden
sollen. So kann der Stromanteil Ir den Lichtstrom bezeichnen, den
das rote Leuchtmittel
13e1 aussenden soll. Es wird deutlich,
dass die Stromanteile Ir, Ig und Ib jeweils zwischen 0 und 100 %
liegen können,
wobei es sich anbieten könnte,
und wobei dies auch von dem DALI-Protokoll vorgesehen ist, jeden
der drei Werte Ir, Ig und Ib mit acht Bit zu belegen, so dass 256
unterschiedliche graduelle Unterteilungen möglich sind.
-
Der
Stromvektor I mit den Stromanteilen Ir, Ig und Ib liegt somit als
Eingangssignal oder Input an dem Bauelement
15e an. Von
dem Bauelement
15e soll ein Ausgangssignal (Output) ausgegeben
werden und an das zugehörige
Betriebsgerät
14e weitergeleitet
werden, welches sich gleichermaßen
als Vektor der Form
darstellen lässt, wobei
die drei Variablen Or, Og und Ob jeweils den Lichtstrom bezeichnen,
den die drei Leuchtmittel
13e1,
13e2 und
13e3 nach
Durchführung
der Korrekturen tatsächlich
emittieren sollen. Die Variable Or bezeichnet den von dem roten
Leuchtmittel
131 zu emittierenden Lichtstrom. Wiederum
können
die Werte Or, Og und Ob zwischen 0 und 100 % liegen und entsprechend
einer 8-Bit-Auflösung
256 Lichtstromwerte umfassen.
-
Das
elektronische Bauelement
15e nimmt nun automatisch eine
Korrektur des Input-Signals I zu einem Output-Signal O vor, wobei
der Einfachheit halber eine Korrektur der Form O = K·I vorgenommen
wird und K eine Matrix darstellt. Die Matrix oder die Einträge dieser
Matrix entsprechen dem zuvor erwähnten
Datensatz und enthalten die Informationen über die Eigenschaften der Leuchtmittel.
Die Matrix bildet beispielsweise die Form:
und enthält somit neun Einträge, für die sich
z.B. die folgenden typischen Werte ergeben könnten:
Die Werte für rr, gg
und bb liegen ≥ 70
% und ≤ 100
% liegen, wenn es sich bei den verwendeten Leuchtmitteln um farbige
LEDs handelt. Gleichermaßen
liegen dann die Werte rg, rb, gr, gb, br und bg ≥ 0 und ≤ 5 %.
-
Weiterhin
gilt: Mindestoutput (z.B. 70 %) < (rr+rg+rb) ≤ 100 %
-
Der
Mindestoutput ist beispielsweise der denkbar geringste maximale
Lichtstrom eines Leuchtmittels.
-
Zur
Verdeutlichung soll angenommen werden, dass das Input-Signal die
Form
aufweist. Dies bedeutet,
dass von der Steuerung
12 das Signal ausgesandt wird, wonach
lediglich das rote Leuchtmittel
13e1 angesteuert werden
soll.
-
Da
das rote Leuchtmittel 13e1 einen
exakten Farbwert besitzt, einen sogenannten Ist-Farbwert, der von
einem Soll-Farbwert, also von einem idealen Rot um einige Nanometer
abweichen kann, ergibt sich gegebenenfalls das Erfordernis, geringe
Lichtanteile grünen
oder blauen Lichtes durch die Leuchtmittel 13e2 und 13e3 hinzuzumischen,
um den gewünschten
Rotton, d.h. die gewünschte
farblichtgemischte Gesamtlichtverteilung zu erreichen.
-
Der
Output ergibt sich demnach gemäß der Formel
so dass deutlich wird, dass
für den
Fall, dass die Variablen gr und br von Null verschieden sind, ein
Output-Vektor
entsteht, mithin ein Steuersignal
als Output an das Betriebsgerät
14e gesandt
wird, welches auch Lichtanteile grünen und blauen Lichtes enthält, wenn
gr und br ungleich Null sind.
-
Aus
dem Vorstehenden wird deutlich, dass die Variablen gr und br zusätzliche
Lichtanteile angeben, die zu dem Licht des roten Leuchtmittels 13e1 hinzugemischt
werden sollen, um einen bestimmten, vordefinierten, exakten Rotton
zu erzeugen.
-
Anders
dargestellt berücksichtigt
das elektronische Bauelement 15e einen exakten Farbwert
des roten Leuchtmittels 13e1, also einen Istwert, der von
einem Sollwert des roten Leuchtmittels 13e1 abweichen kann. Die
Korrektureinrichtung 24e bzw. das Bauelement 15e kann
durch Anwendung der Korrekturmatrix K die gewünschte Korrektur vornehmen
und eine exakte Mischfarbe erzeugen.
-
Aus
dem Vorstehenden ergibt sich, dass die Matrix K neun Konstanten
enthält,
die typischerweise jeweils ein Byte, d.h. 8 Bit groß, gewählt werden
können.
-
Die
Korrekturmatrix wird komplizierter, wenn neben der Berücksichtigung
fertigungsbedingter Farbunterschiede und maximal möglicher
Lichtstromunterschiede auch noch eine Temperaturabhängigkeit
berücksichtigt
wird. Hierzu ergibt sich der Output O aus einer temperaturabhängigen Korrekturmatrix
K(T) und dem Inputsignal I nach der Formel
-
-
Diese
Matrix zeigt, dass die einzelnen neun Inhalte der Matrix K(T) temperaturabhängig sind.
Das temperaturabhängige
Verhalten dieser Werte sollte daher bekannt sein, zumindest annähernd bekannt
sein.
-
Die
Temperatur Tr ist beispielsweise die Temperatur des roten Leuchtmittels,
die Temperatur Tg ist die Temperatur des grünen Leuchtmittels und die Temperatur
Tb ist die Temperatur des blauen Leuchtmittels.
-
Unter
Umständen
genügt
es, eine gemeinsame Umgebungstemperatur, beispielsweise eine Platinentemperatur,
zu messen, wobei lediglich ein einziger Temperaturmesswert M zur
Verfügung
steht. In Kenntnis des Kanaloutputs O und des Temperaturmesswertes
M kann auf die tatsächliche
Temperatur der einzelnen Leuchtmittel (rot, grün, blau) geschlossen werden.
-
Schließlich kann
die Korrekturmatrix K zusätzlich
auch noch eine Korrekturfunktion enthalten, die die Alterungsabhängigkeit
der Lichterzeugung der einzelnen Leuchtmittel berücksichtigt.
Demnach ergibt sich eine Korrekturmatrix, die das alterungsabhängige Verhalten
berücksichtigt
zu
-
-
Die
Werte Ar, Ag und Ab, d.h. die Alterungen eines Leuchtmittels, ergeben
sich aus einer Integration des zugehörigen leuchtmittelabhängigen Output-Signals über die
Zeit. Insofern erfolgt eine Zwischenspeicherung der einzelnen Outputs
integriert über
die Zeit.
-
Die
Berücksichtigung
der fertigungsbedingten Farb- und Lichtstromunterschiede und der
temperatur- und alterungsabhängigen
Unterschiede führt
schließlich
zu einer temperatur- und alterungsabhängigen Korrekturmatrix
-
-
Vorzugsweise
berücksichtigt
die Korrektureinrichtung 24e diese Korrekturmatrix, und
setzt die von der Steuerung 12 erhaltenen Steuersignale
gemäß dem Inputvektor
I durch Multiplikation mit der Matrix von K(T, A) in ein Output-Signal
O um, welches an das Betriebsgerät 14e gesendet
wird.
-
Wie
zuvor beschrieben, kann eine Anwendung der Matrix auch unmittelbar
in der Steuerung 12 erfolgen, wenn z.B. die Matrixwerte
der fertigungsbedingten Matrix K, d.h. einer nicht temperatur- und
nicht alterungsabhängigen
Matrix, infolge eines Auslesevorgangs von dem Speicher der Leuchte
an die Steuerung übertragen
worden sind.
-
Alternativ
kann auch nur ein Teil der Matrixkorrektur, beispielsweise lediglich
die Korrektur auf Basis des alterungsbedingten Verhaltens oder nur
auf Basis des temperaturbedingten Verhaltens, durch die Steuerung
erfolgen, wohingegen eine Korrektur unter Berücksichtigung der maximalen
Lichtströme
und der exakten Farbwerte erst in der Leuchte erfolgt.
-
8 zeigt
in einer schematischen, abgebrochenen, teilgeschnittenen Seitenansicht
ein Ausführungsbeispiel
eines erfindungsgemäßen Leuchtmittels 13g,
das beispielsweise von einer LED, gemäß 8 schematisch
skizziert von einer SMD (= surface mounted diode)-LED, gebildet
ist. Das Leuchtmittel 13g ist an einer Platine 38 befestigt.
Auf der Platine 38 befindet sich ein Speicher 22g,
in den ein Datensatz, z.B. eine Matrix, die Einträge enthält, die
Eigenschaften dieses Leuchtmittels 13g beschreiben, eingeschrieben
ist. Die Lichtausbreitung der LED zeigt 8 nur angedeutet
mit schematischen Pfeilen.
-
Dem
Betrachter wird deutlich, dass das Leuchtmittel 13g gemeinsam
mit der Platine 38 und mit dem Speicher 22g eine
handhabbare Baueinheit bildet, die in einer Leuchte befestigt werden
kann. Der Speicher 22g kann über nicht dargestellte Leiterbahnen
auf der Platine 38 elektrisch mit dem Leuchtmittel 13g verbunden
sein. In diesem Falle kann dem Speicher 22g, der typischerweise
von einem elektrischen Bauelement, weiter vorzugsweise enthaltend
einen μ-Prozessor,
gebildet ist, auch eine Ansteuerungseinheit für das Leuchtmittel 13g zugeordnet
sein.
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Das
Leuchtmittel 13g kann eine einfarbige LED sein oder auch
von einer Mehrzahl, gegebenenfalls auch unterschiedlich farbiger
LED's, bereitgestellt
sein.
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Wenn
der Speicher 22g elektrisch mit dem Leuchtmittel 13g verbunden
ist, genügt
es, die in 1 insgesamt mit 39 bezeichnete
Baueinheit mit einem Paar von nicht gezeigten Anschlussleitungen
zu versehen, die mit einer in 8 nicht
dargestellten Leuchte, beispielsweise einer Leuchte 10 gemäß 1,
verbunden werden können.
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Für den Fall,
dass der Speicher 22g mit dem Leuchtmittel 13g nicht
elektrisch verbunden ist, können gesonderte
Anschlüsse
oder Zuleitungen vorgesehen sein, die den Speicher 22g und,
gesondert davon, das Leuchtmittel 13g, mit Elementen der
Leuchte 10 verbinden.
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In
den Speicher 22g wird in einer zuvor beschriebenen Weise
gemäß der Ausführungsbeispiele
der 1 bis 4 oder in einer ähnlichen
Weise ein Datensatz eingeschrieben, der gleichermaßen eine
Korrektur von Steuersignalen ermöglicht.
Der Unterschied besteht nunmehr darin, dass der Speicher 22g dem Leuchtmittel 13g zugeordnet
ist. Der Speicherinhalt 22g kann entweder ausgelesen werden,
so dass die Korrekturfunktion von einer Korrektureinrichtung vorgenommen
wird, die in der Leuchte, aber gesondert von der Baueinheit 39 angeordnet
ist. Alternativ kann auch die Steuerung 12, z.B. gemäß 1,
die Korrekturfunktion übernehmen.
Schließlich
besteht auch die Möglichkeit,
eine Korrektureinrichtung 24g gemäß 8 dem Leuchtmittel 13g zuzuordnen
und diese Korrektureinrichtung 24g unmittelbar an der Baueinheit 39,
die das Leuchtmittel 13g trägt, anzuordnen. Korrektureinrichtung 24g und
Speicher 22g können
bei dem nicht dargestellten Ausführungsbeispiel
auch Bestandteil eines einzigen elektronischen Bauelementes sein,
das beispielsweise einen μ-Prozessor
und einen EEPROM-Speicher aufweisen kann.
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Der
Speicher 22g, der dem Leuchtmittel 13g zugeordnet
ist, kann auch baulich getrennt von dem Leuchtmittel 13g und
von der Baueinheit 39 angeordnet sein und beispielsweise
als ein dem Leuchtmittel 13g beiliegender Datenträger, z.B.
in Form einer CD-ROM oder in Form einer SD-Card, mit dem Leuchtmittel 13g oder
mit der Baueinheit 39 mitgeliefert werden. In diesem Falle
bilden das Leuchtmittel 13g und der Speicher 22g eine
Zuordnungseinheit, die aber nicht zwingend eine bauliche Verbindung
miteinander erfordert. Sind Speicher 22g und Leuchtmittel 13g voneinander
baulich getrennt, ist auch eine dezentrale Auslesung des Inhaltes
des Speichers 22g möglich,
wobei beispielsweise das Leuchtmittel 13g mit der Leuchte 10 verbindbar ist
und der Speicher 22g gesondert von diesem Verbindungsvorgang
mit der Steuerung 12 verbindbar ist und ausgelesen werden
kann.
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Sowohl
eine baulich getrennte Anordnung von Speicher 22g und Leuchtmittel 13g als
auch eine Speicher 22g und Leuchtmittel 13g umfassende
Baueinheit 39 können
bei einer Ausführungsform
der Erfindung eine Auslesung des Speichers 22g durch ein
Bauelement der Leuchte zulassen, wenn das Leuchtmittel 13g in
der Leuchte montiert wird oder montiert ist.
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Obwohl 8 eine
LED andeutet, können
auch beliebige andere Arten von Leuchtmitteln mit einem vergleichbaren
Speicher 22g versehen sein. Beispielsweise kann ein das
Leuchtmittel tragender Fassungskörper,
eine Art Lampensockel oder eine Tragstruktur für das Leuchtmittel mit dem
Speicher 22g versehen sein. Für den Fall, dass das Leuchtmittel
gemeinsam mit einem Betriebsgerät
für das
Leuchtmittel eine Baueinheit bildet, ist der Speicher 22g auch
auf dieser Baueinheit anordenbar.
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Der
Datensatz kann in den Speicher 22g eingeschrieben werden,
wenn das Leuchtmittel 13g oder die Baueinheit 39,
die das Leuchtmittel 13g trägt, hergestellt wird. Die werksseitige
Einschreibung des Datensatzes erfolgt daher vorzugsweise beim Leuchtmittelhersteller.
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Im
Rahmen der Erfindung liegt jede mögliche Kombination sämtlicher
vorliegend offenbarter Merkmale miteinander, auch wenn sie bei unterschiedlichen
Ausführungsbeispielen
beschrieben sind.