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DE60111421T2 - Led-luminaire mit elektrisch eingestellter farb-balance - Google Patents

Led-luminaire mit elektrisch eingestellter farb-balance Download PDF

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Publication number
DE60111421T2
DE60111421T2 DE60111421T DE60111421T DE60111421T2 DE 60111421 T2 DE60111421 T2 DE 60111421T2 DE 60111421 T DE60111421 T DE 60111421T DE 60111421 T DE60111421 T DE 60111421T DE 60111421 T2 DE60111421 T2 DE 60111421T2
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DE
Germany
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leds
luminous flux
led
luminaire according
current
Prior art date
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Application number
DE60111421T
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English (en)
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Inventor
Subramanian Muthu
Chin Chang
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Koninklijke Philips NV
Original Assignee
Koninklijke Philips Electronics NV
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Filing date
Publication date
Application filed by Koninklijke Philips Electronics NV filed Critical Koninklijke Philips Electronics NV
Application granted granted Critical
Publication of DE60111421D1 publication Critical patent/DE60111421D1/de
Publication of DE60111421T2 publication Critical patent/DE60111421T2/de
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Expired - Lifetime legal-status Critical Current

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Description

  • Bei dieser Anmeldung handelt es sich um eine Teilfortführungsanmeldung eines früher eingereichten U.S.-Patents Nummer 6 127 783, ausgegeben am 3. Oktober 2000, welches durch Nennung als hierin aufgenommen betrachtet wird.
  • Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Leuchte gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1. Die Erfindung sieht eine Weißlicht emittierende Leuchte mit einem Steuersystem vor, um die einzelnen Komponenten zur Aufrechterhaltung eines gewünschten Farbgleichgewichts (Chromatizität) einzustellen.
  • US 5 301 090 offenbart eine LED-Leuchte mit einer LED-Kette, welche eine große Anzahl LEDs in den Farben rot, grün und blau aufweist. Die LEDs für jede Farbe sind parallel geschaltet und mit einer separaten Energieversorgung versehen, und über der Kette ist eine Streuscheibe vorgesehen. Die Chromatizität der Anordnung wird durch drei Knöpfe für die jeweiligen Farben manuell geregelt.
  • LEDs sind nicht gleichmäßig hell; bei einem bestimmten Ansteuerungsstrom variiert der Lichtstrom von Chip zu Chip und variiert ebenfalls während der Lebensdauer jedes Chips. Der Lichtstrom verändert sich auch invers mit der Temperatur, jedoch nicht bei jeder Farbe gleichmäßig. Schließlich verändert sich der Lichtstrom in einem Block aus LEDs einer bestimmten Farbe, wenn eine oder mehrere der LEDs ausfallen. Angesichts sämtlicher Faktoren, welche das Farbgleichgewicht einer LED-Kette beeinflussen können, wäre es wünschenswert, das Farbgleichgewicht, im Besonderen bei einer Weißlicht emittierenden Leuchte, automatisch zu überwachen und zu regeln.
  • Es ist bekannt, einer LED-Kette zugeführten Strom bei einer bestimmten Temperatur auf Farbbasis, zum Beispiel in einer Verkehrsampel, zu steuern. Dieses Schema wäre bei einer Leuchte mit LEDs in mehreren Farben umständlich, da sich die Temperatur (und daher die Lichtintensität) bei den verschiedenen Farben nicht einheitlich ändert.
  • US 6 127 783 , welches als der Stand der Technik anzusehen ist, der der Erfindung am nächsten kommt, beschreibt die Überwachung des Farbgleichgewichts einer, sich aus roten, grünen und blauen LEDs zusammensetzenden, weißen Leuchte durch getrenntes Abtasten der roten, grünen und blauen Kanäle mit einem einzelnen Photodetektor. Während jeder Messperiode werden zwei Farben für die Zeitdauer von Millisekunden abgeschaltet, während die Intensität der dritten Farbe gemessen wird. Bei dieser Technik stellte sich heraus, dass durch diese wahrnehmbares Flimmern hervorgerufen wird.
  • Bei der früher eingereichten U.S.-Patentanmeldung 09/663 050 wird versucht, dieses Problem zu lösen, indem die Intensität weiterer Farben kurz vor und nach deren Abschalten geringfügig verstärkt wird. Wahrnehmbares Flimmern, welches für den Benutzer unangenehm ist, war jedoch noch immer vorhanden.
  • Es wäre wünschenswert, die Chromatizität einer Weißlicht emittierenden Leuchte ohne Rücksichtnahme auf die Faktoren, welche bewirken, dass die Lichtströme der einzelnen Farben variieren, automatisch zu steuern.
  • Weiterhin wäre es wünschenswert, die Chromatizität automatisch zu steuern, ohne von einem Lichtmesssystem zur spektralen Auflösung, wie z.B. einer Photodiode und einem Filter für jede der jeweiligen Farben, Gebrauch zu machen.
  • Darüber hinaus wäre es wünschenswert, wahrnehmbares Flimmern während der Messperiode zu eliminieren, wodurch auch die Belästigungen für den Benutzer eliminiert würden.
  • Dieses wird erreicht, indem eine Leuchte gemäß dem kennzeichnenden Teil von Anspruch 1 vorgesehen wird.
  • Gemäß der vorliegenden Erfindung wird der kombinierte Lichtstrom (Chromatizität) einer Weißlicht emittierenden LED-Leuchte auf Grund von Messungen durch eine einzelne Photodiode, welche zur Messung der Lichtströme von mindestens mehreren LEDs in dieser Kette vorgesehen ist, elektronisch gesteuert. Dieses erfolgt durch getrenntes Messen des Lichtstroms der LEDs jeder Farbe in einer Zeitimpulsfolge. Bei einer Kette aus roten, grünen und blauen LEDs sind drei Zeitimpulse in einer Messfolge vorgesehen. Während jedes Zeitimpulses wird der Strom für die gerade gemessene Farbe abgeschaltet. Die Ansprechzeit einer typischen Photodiode ist extrem kurz, so dass die Messfolge in einem Zeitraum durchgeführt werden kann, welcher kurz genug ist, damit ein Beobachter diese nicht wahrnehmen kann (z.B. 10 ms).
  • Für die Farben gemessene Lichtströme werden mit gewünschten Ausgängen, welche durch Steuerung durch den Benutzer eingestellt werden können verglichen, und es werden, wenn erforderlich, Änderungen in Bezug auf die Energieversorgung für die Farbblöcke vorgenommen. Die Chromatizität wird somit ohne Rücksichtnahme auf die Faktoren, durch welche eine Änderung derselben hervorgerufen werden kann, automatisch einge stellt. Die Benutzereingaben machen es möglich, die gewünschte Chromatizität in zum Beispiel ein Warmweiß (Lichtstrom mehr rot) oder Kaltweiß (Lichtstrom mehr blau) zu ändern.
  • Um Temperatur abhängige Änderungen während einer Aufheizzeit am besten auszugleichen, kann der elektronische Steuerkreis die Messfolge während der Aufheizphase häufiger durchführen. Weniger häufige Messungen reichen aus, um langfristige Änderungen in den LEDs nach Erreichen einer konstanten Betriebstemperatur auszugleichen.
  • Dort, wo die LEDs in jeder Farbe parallel geschaltet sind, kann die Änderung des den verbleibenden LEDs zugeführten Stroms während der nächsten Messfolge den Ausfall einer LED automatisch ausgleichen.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung wird die LED-Kette von einer Energieversorgungsquelle angesteuert, welche einen Messsteuerimpuls mit mindestens einer Abschaltphase vorsieht. Die LEDs in jeder Farbe weisen einen Lichtstrom auf, welcher während des normalen Betriebs einen kontinuierlichen Nennwert vorsieht und während der Abschaltphase unterbrochen wird. Die LED-Kette weist einen kombinierten Lichtstrom auf, wenn von der Stromversorgungsquelle Strom abgegeben wird. Eine Photodiode nimmt zwei Messungen vor. Zuerst misst die Photodiode die Lichtströme sämtlicher LEDs in der Kette. Zweitens wird der elektrische Strom bei einer der LEDs selektiv abgeschaltet, so dass die Photodiode in Reaktion auf den Messsteuerimpuls den Lichtstrom für die verbleibenden Farben misst. Die Messung des Lichtstroms der LED wird durch den Unterschied zwischen der ersten Lichtstärke und der zweiten Lichtstärke bestimmt.
  • Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und werden im Folgenden näher beschrieben. Es zeigen:
  • 1 – einen Querriss eines Ausführungsbeispiels einer Leuchte gemäß der vorliegenden Erfindung mit einer Lichtabtastung durch Lichtleitfaser;
  • 2 – ein Schemaschaltbild der Leuchte von 1;
  • 3 – ein Diagramm einer Logikfolge für eine Steuereinheit in der Leuchte von 1;
  • 4 – ein Zeitdiagramm für ein optisches Rückkopplungssystem;
  • 5 – ein Schemaschaltbild eines DC/DC-Wandlers, welcher so modifiziert ist, dass er einen kleinen Filterinduktor aufweist;
  • 6 – eine Messsteuerfolge;
  • 7A – eine Messsteuerfolge mit einem Kompensationsimpuls nach einer Abschaltphase;
  • 7B – eine Messsteuerfolge mit einem Kompensationsimpuls vor einer Abschaltphase; sowie
  • 7C – eine Messsteuerfolge mit Kompensationsimpulsen vor und nach einer Abschaltphase.
  • Unter Bezugnahme auf 1 weist eine Leuchte gemäß der Erfindung eine zweidimensionale Kette aus LEDs 10, 12 14 mit einer großen Anzahl LEDs in jeder der mehreren Farben auf. Im vorliegenden Fall enthält die Kette rote LEDs 10, grüne LEDs 12 sowie blaue LEDs 14, welche auf einem verdrahteten Substrat 16 in einem Gehäuse 18 angebracht sind. Die LEDs sind so angeordnet, dass der Gesamtlichtstrom weiß ist; ein auf dem Gehäuse befestigter Diffusor 22 ist zur Verbesserung der Mischung vorgesehen. Es können LEDs in zusätzlichen Farben, wie zum Beispiel bernsteinfarbig, verwendet werden, um die Mischungsmöglichkeiten zu verbessern. Die Mischungsoptik kann andere Mittel als einen Diffusor aufweisen.
  • Es ist eine einzelne Photodiode 24 angeordnet, um die Lichtintensität sämtlicher LEDs in der Kette zu messen. In 1 übermittelt eine Lichtleitfaser, welche sich entlang der Länge des Gehäuses 18 erstreckt, der Photodiode 24 Licht, die über Rückführleitung 26 entsprechende Stromsignale für die Steuereinheit 30 erzeugt. Bei kleinen Ketten wird für jede Kette die Photodiode an Stelle der in 1 dargestellten Lichtleitfaseranordnung verwendet.
  • Unter Bezugnahme auf 2 wandelt die Steuereinheit 30 die Rückkopplung von der Photodiode 24 in Farbpunktmessungen um, welche mit einer, durch Benutzereingaben 40 vorgesehenen, gewünschten Einstellung verglichen werden. Auf Grund des Vergleichs entscheidet die Steuereinheit 30, ob das gewünschte Farbgleichgewicht vorhanden ist und übermittelt den LED-Treibern/Stromreglern 11, 13, 15 für die jeweiligen Dioden 10, 12, 14 das entsprechende Ergebnis. Eine Leistungsaufnahme aus Leistungswandler 50 wird somit in Stromabgaben umgewandelt, welche die Lichtintensität für die jeweiligen Farben rot, grün und blau steuern, um das gewünschte Farbgleichgewicht vorzusehen. Die Dioden für jede Farbe der Kette werden durch Verdrahtung auf dem Substrat 16 auf einem gemeinsamen Potential gehalten. Benutzerseitige Steuerungen für die gewünschte Einstellung erfolgen über Eingänge 41, 42, 43 für die jeweiligen Farben sowie über Dimmer 44, welcher die Gesamtstärke des sich ergebenden Weißlichts steuert.
  • 3 zeigt die Steuerlogik für die Leuchte in einem Diagramm. Bei Einschalten (31) der Lampe wird den LEDs Energie zugeführt und eine Messfolge (32) eingeleitet. Farbpunktmessungen werden mit gewünschten Einstellungen, welche Benutzereinstellungen (35) zufolge gespeichert sind (34), verglichen (33). Auf Grund dieses Vergleichs wird ermittelt (36), ob Farbabgleichungen erforderlich sind; falls ja, werden Abgleiche vorgenommen (37), und die Messfolge wird wiederholt (32). Stellt es sich heraus, dass keine Farbabgleichungen erforderlich sind (36), wartet die Steuereinheit auf ein vorgegebenes Messintervall (38), bevor die Messfolge (32) wiederholt wird.
  • 4 zeigt ein Zeitdiagramm, welches die Steuerlogik darstellt, die zum Einsatz kommt, während die Leuchte eingeschaltet wird. Die oberste der vier Ablaufverfolgungen ist ein Messsignal, welches aus einer Folge von drei Impulsen (Messfolge) besteht, die durch eine Zeitspanne (Messintervall) getrennt sind. Während des ersten Impulses wird die rote LED abgeschaltet, so dass die Photodiode die kombinierte Lichtstärke der grünen und blauen LED messen kann; während des zweiten Impulses wird die grüne LED abgeschaltet, so dass die Photodiode die Lichtstärke der roten und blauen LED messen kann; während des dritten Impulses wird die blaue LED abgeschaltet, so dass die Photodiode die kombinierte Lichtstärke der roten und grünen LED messen kann. Die Steuerelektronik vergleicht dann die gemessenen Stärken mit den gewünschten Stärken und gleicht den Strom, wie erforderlich, an eine oder mehrere LED-Gruppen an.
  • Die Ansprechzeit einer typischen Photodiode ist extrem kurz, und jeder Impuls kann so kurz sein, z.B. 1,0 ms, dass ein Beobachter dieses nicht wahrnimmt. Somit kann eine Messfolge während des normalen Betriebs der Leuchte durchgeführt werden. Die Länge des Messintervalls hängt davon ab, wie schnell sich der Lichtstrom verändert. Dieses ist zum Beispiel davon abhängig, wie schnell sich die Temperatur der LEDs verändert. Es könnte zwischen jede Minute oder weniger und allen paar Stunden variieren; die Steuerlogik kann auf häufige Messungen kurz nach Inbetriebsetzung programmiert werden, welchen weniger häufige Messungen folgen, sobald eine konstante Betriebstemperatur erreicht ist.
  • Es besteht die Möglichkeit, dass die Leuchte mehr als eine Kette aus LEDs in jeder Farbe aufweist und die Ausgänge der Ketten einzeln gemessen werden. In jedem Fall ist es vorzuziehen, das Farbgleichgewicht, basierend auf sämtlichen Messungen in einer Folge, einzustellen, statt die einzelnen Farben, einzig und allein auf dem entsprechenden Lichtstrom basierend, einzustellen.
  • Zuvor Erwähntes ist exemplarisch und soll nicht den Anwendungsbereich der nachfolgenden Ansprüche einschränken.
  • Obgleich die Steuerimpulse in jedem der oben erwähnten Kanäle wirklich kurz sind, zum Beispiel in der Größenordnung von 1–2 ms, können viele Beobachter noch immer ein Flimmern in dem emittierten Licht wahrnehmen. Dieses ergibt sich, da das menschliche Auge auf Licht durch Aufnehmen des empfangenen Lichts in den Augen über Zeiträume von etwa 15 msec reagiert. Daher kann ein empfindliches Auge Lichtunterbrechungen während eines Zeitraums von nicht weniger als 400 μs wahrnehmen. Es ist somit wünschenswert, jede Abschaltperiode in einer Messfolge auf 400 μs oder weniger zu kürzen. Diese Dauer wird durch Integrieren eines kleinen Filterkondensators in die DC/DC-Energiequelle (wie in 5 dargestellt) erreicht, um eine schnelle Abschalt- und Einschaltfähigkeit vorzusehen.
  • Unter Bezugnahme auf 5 weist ein DC/DC-Wandlersystem 49 einen kleinen Filterinduktor 51 zwischen der LED-Leuchte 10, 12, 14 und einem kleinen Filterkondensator 52 auf, um die Abschaltzeit für die LED-Leuchte zu reduzieren. Dieses trägt zur Eliminierung von wahrnehmbarem Flimmern bei und ist leicht zu realisieren. Da die Abschaltzeit gering ist, kann die Schwankung des Umgebungslichts innerhalb der Messperiode minimal sein, und die Eliminierung von Umgebungslicht aus der Messung ist genauer.
  • Ein alternatives Ausführungsbeispiel zur Reduzierung der Abschaltzeit für die LED-Leuchte sieht die Begrenzung der Messperiode auf weniger als 15 Millisekunden vor. Diese Periode liegt unterhalb der Integrationszeit des menschlichen Auges und ist somit nicht wahrnehmbar. 6 zeigt den Referenzstrom für die rote LED-Leuchte 10, den Strom durch die rote LED 10 sowie die Ausgabe des Photosensors 24 mit einer Messperiode von weniger als 15 Millisekunden. Da die Messfolge eine periodische Struktur aufweist, kann sie unter Verwendung von Digitalschaltungen realisiert werden.
  • Ein Flimmerausgleich kann ebenfalls direkt vorgesehen werden. Wird der Lichtstrom von der Leuchte unter der Messung so erhöht, dass das von dem Auge gesehene, durchschnittliche Licht während der Messperiode konstant gehalten wird, nimmt das menschliche Auge das Flimmern nicht wahr.
  • Gemäß diesem Ausführungsbeispiel der Erfindung wird der Steuerimpuls jedes Kanals zur Anpassung an mögliches Flimmern während der Messfolge verändert. Die 7A und 7B zeigen einen exemplarischen Messsteuerimpuls während einer Messfolge gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung. Folglich weist der Messsteuerimpuls vor (7B) und nach (7A) der Abschaltperiode eine Verstärkungsphase auf. Das Flimmern verschwindet ungeachtet der Position des Impulses. Es bestehen unter anderem drei Einschränkungen, welche die Wahl jedes Messsteuerimpulses beeinflussen. Erstens ist die Verstärkungsphase jedes Impulses vorzugsweise so niedrig wie möglich, um einen langfristigen Schaden der LEDs zu verhindern. Zweitens ist die Abschalt- oder Unterbrechungsperiode vorzugsweise so lang wie möglich, um genaue Messungen bei weniger kostenaufwendigen Komponenten zu ermöglichen. Drittens dauert die gesamte Folge der Verstärkungsphase und der Abschaltperiode vorzugsweise etwa 15 msec, um sichtbare Artefakten zu verhindern.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung, wie in 7C dargestellt, sieht ein Messsteuerimpuls, welcher ein konstantes Aussehen der Lichtintensität in den LEDs sicherstellt, eine Verstärkung von 5 msec auf 120% des nominellen Lichtstroms, gefolgt von einer völligen Stromunterbrechung von 2 msec, gefolgt von einer weiteren Verstärkung von 5 msec auf 120% des nominellen Lichtstroms, vor.
  • Gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung ist die Steuerimpulsfolge symmetrisch, so dass die beiden Verstärkungsphasen in der Impulsfolge die gleiche Amplitude und Dauer aufweisen, obgleich die Erfindung in dieser Hinsicht in ihrem Anwendungsbereich nicht eingeschränkt ist. Zum Beispiel sieht der Messsteuerimpuls gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung zwei Komponenten mit einer ersten Verstärkungsphase, auf die eine Abschaltperiode folgt, vor. Überdies können gemäß den Grundgedanken der vorliegenden Erfindung weitere Messsteuerimpulsformen mit mindestens einer Verstärkungsphase und einer Abschaltphase eingesetzt werden. Vorzugsweise werden die Impulse so gewählt, dass diese innerhalb der Integrationszeit des menschlichen Auges, d.h. etwa 15 msec, liegen. Die durchschnittliche Lichtintensität der angesteuerten LED ist die gleiche wie der kontinuierliche Nennwert während des normalen Betriebs.
  • Gemäß einem Ausführungsbeispiel der Erfindung ist der Lichtstrom in etwa proportional zu dem Steuerstrom, so dass ein bestimmter Prozentsatz des Steuerstromanstiegs einem proportionalen Anstieg des Lichtstrompegels entspricht. Wenn es somit zum Beispiel wünschenswert ist, den Lichtstrompegel auf 120% zu erhöhen, wie in 6A dargestellt, handelt es sich bei dem Stromanstieg um einen vorgegebenen Prozentsatz, zum Beispiel ebenfalls 120%. Damit besteht die Möglichkeit, eine Messsteuerimpulsfolge an zuwenden, welche einen bestimmten Stromverstärkungsprozentsatz für sämtliche Steuerpegel vorsieht.
  • Jedoch sehen LEDs nicht unbedingt eine proportionale Relation zwischen den Lichtstrompegelschwankungen und Steuerstromschwankungen sämtlicher Betriebsströme vor. Somit wird, um eine bessere Genauigkeit bei Aufrechterhalten eines konstanten Lichtstrompegels während der Messfolgen zu erreichen, gemäß einem weiteren Ausführungsbeispiel der Erfindung das Verhältnis Licht zu Strom für die Leuchte kalibriert, und die Verstärkungsstromwerte werden so ausgewählt, dass die Lichtstärke auf sämtlichen Betriebsstufen im Durchschnitt auf dem Nenngleichstrompegel liegt. Um das kalibrierte Verhältnis Strom zu Lichtstrom zu speichern, wird der intelligente Steuerkreis 30 so konfiguriert, dass er eine Datenbank enthält, welche die für eine gewünschte Änderung des Lichtstrompegels für einen Betriebszustandsbereich erforderliche Höhe der Stromschwankung vorsieht.
  • Inschrift der Zeichnung
  • 2
    • POWER SUPPLY ENERGIEVERSORGUNG
    • AC MAINS WECHSELSTROMNETZ
    • USER INPUTS FOR COLOR, DIMMING BENUTZEREINGABEN FÜR FARBE, DIMMUNG
    • CONTROL SIGNALS STEUERSIGNALE
    • LED DRIVER LED-TREIBER
    • FEEDBACK CONTROLLER FOR COLOR AND DIMMING RÜCKKOPPLUNGS-STEUEREINHEIT FÜR FARBE UND DIMMUNG
    • MIXING OPTICS MISCHOPTIK
    • PHOTO SENSOR PHOTOSENSOR
  • 3
    • LAMP TURN-ON EINSCHALTEN DER LAMPE
    • MEASURE SEQUENCE MESSFOLGE
    • COMPARE WITH STORED COLOR POINT SETTING MIT GESPEICHERTEN FARBPUNKTEINSTELLUNGEN VERGLEICHEN
    • CORRECTION NEEDED? KORREKTUR ERFORDERLICH?
    • WAIT FOR MEASUREMENT INTERVAL AUF MESSINTERVALL WARTEN
    • STORE NEW SETTINGS NEUE EINSTELLUNGEN SPEICHERN
    • ADJUST RGB LIGHT LEVELS RGB-LICHTSTÄRKEN EINSTELLEN
    • USER ADJUSTMENT BENUTZEREINSTELLUNG
  • 4
    • MEASUREMENT PULSE MESSIMPULS
    • ON EIN
    • OFF AUS
    • RED LED ARRAY CURRENT STROM ROTE LED-KETTE
    • GREEN LED ARRAY CURRENT STROM GRÜNE LED-KETTE
    • ARRAY LED LUMINARY CURRENT STROM LED-LEUCHTE
  • 5
    • INPUT EINGANG
    • DC/DC CONVERTER DC/DC-WANDLER
    • LED LUMINARIES LED-LEUCHTEN
  • 6
    • REFERENCE CURRENT FOR RED LED LUMINARY REFERENZSTROM FÜR ROTE LED-LEUCHTE
    • CURRENT THROUGH RED LED LUMINARY STROM DURCH ROTE LED-LEUCHTE
    • OUTPUT OF PHOTO SENSOR PHOTOSENSOR-AUSGABE
    • RED ROT
    • BLUE BLAU
    • GREEN GRÜN
    • MEASUREMENT SEQUENCE FOR RED, GREEN, BLUE LED LUMINARIES MESSFOLGE FÜR ROTE, GRÜNE, BLAUE LED-LEUCHTEN
  • 7A
    • COMPENSATION PULSE AFTER TURN-OFF KOMPENSATIONSIMPULS NACH ABSCHALTEN
    • COMPENSATION PULSE BEFORE TURN-OFF KOMPENSATIONSIMPULS VOR ABSCHALTEN
    • COMPENSATION PULSES BEFORE AND AFTER TURN-OFF KOMPENSATIONSIMPULSE VOR UND NACH ABSCHALTEN

Claims (15)

  1. Leuchte, welche aufweist: – eine Kette aus LEDs (10, 12, 14) mit mindestens einer LED in jeder der mehreren Farben, – Mittel, um den LEDs (10, 12, 14) in jeder der Farben elektrischen Strom zuzuführen, wobei der elektrische Strom einen Messsteuerimpuls mit einer Messperiode vorsieht, die eine Abschaltphase aufweist, wobei die LEDs (10, 12, 14) in jeder der Farben einen Lichtstrom so vorsehen, dass dieser während des normalen Betriebs einen kontinuierlichen Nennwert aufweist und während der Abschaltphase unterbrochen wird, und wobei die Kette einen kombinierten Lichtstrom aufweist, wenn sämtlichen LEDs in der Kette Strom zugeführt wird, – eine Photodiode (21), welche zur Messung eines ersten Lichtstroms der LEDs (10, 12, 14) in der Kette vorgesehen ist, sowie – Mittel zur selektiven Abschaltung des einer der LEDs (10, 12, 14) zugeführten, elektrischen Stroms (30), so dass die Photodiode in Reaktion auf den Messsteuerimpuls einen zweiten Lichtstrom des verbleibenden Stroms misst, dadurch gekennzeichnet, dass Mittel vorgesehen sind, um den Lichtstrom einer der LEDs (10, 12, 14) durch Ermitteln der Differenz zwischen dem ersten Lichtstrom und dem zweiten Lichtstrom zu bestimmen.
  2. Leuchte nach Anspruch 1, wobei der durchschnittliche Lichtstrom während der Messperiode im Wesentlichen dem kontinuierlichen, nominellen Lichtstrom während des normalen Betriebs entspricht, um sichtbares Flimmern zu verhindern.
  3. Leuchte nach Anspruch 2, wobei der Messsteuerimpuls weiterhin eine Verstärkungsphase nach und/oder vor der Abschaltperiode vorsieht.
  4. Leuchte nach Anspruch 3, wobei die Verstärkungsphase mehr als 100% und weniger als 130% des kontinuierlichen, nominellen Lichtwerts vorsieht.
  5. Leuchte nach Anspruch 4, wobei die Dauer der Verstärkungsphase etwa 5 msec und die Dauer der Abschaltperiode 2 msec beträgt.
  6. Leuchte nach Anspruch 2, welche weiterhin Mittel aufweist, um kalibrierte, LED-Steuerstromschwankungen mit LED-Lichtstromschwankungen verknüpfende Werte zu speichern.
  7. Leuchte nach Anspruch 1, wobei die Mittel (50) zur Abgabe des elektrischen Stroms in den LEDs (10, 12, 14) weiterhin getrennte Mittel (11, 13, 15) aufweisen, um jeder einzelnen LED elektrischen Strom zuzuführen.
  8. Leuchte nach Anspruch 1, wobei der Messsteuerimpuls weiterhin mindestens eine Verstärkungsphase vorsieht.
  9. Leuchte nach Anspruch 1, wobei die Mittel (50) zur Abgabe von elektrischem Strom ein DC/DC-Wandlersystem (49) aufweisen, um die Abschaltphase der Messperiode zu reduzieren.
  10. Leuchte nach Anspruch 9, wobei das DC/DC-Wandlersystem (49) einen kleinen Filterinduktor (51) zwischen der LED-Leuchte und einem kleinen Filterkondensator (52) aufweist.
  11. Verfahren zur Reduzierung von Flimmern während der Ansteuerung einer Kette aus LEDs (10, 12, 14), welche mindestens eine LED in jeder der mehreren Farben aufweist, wonach: – den LEDs in jeder der Farben elektrischer Strom so zugeführt wird, dass die LEDs während des normalen Betriebs einen Lichtstrom mit einem kontinuierlichen Nennwert aufweisen, – eine erste Lichtstärke der LEDs gemessen wird, – der einer der LEDs zugeführte, elektrische Strom abgeschaltet wird, – eine zweite Lichtstärke des den LEDs (10, 12, 14) zugeführten, verbleibenden Stroms gemessen wird, dadurch gekennzeichnet, dass – der Lichtstrom einer der LEDs (10, 12, 14) durch Ermitteln der Differenz zwischen der ersten Lichtstärke und der zweiten Lichtstärke bestimmt wird.
  12. Verfahren nach Anspruch 11, wobei die Mess-, Abschalt-, Mess- und Bestimmungsschritte für jede der LEDs (10, 12, 14) temporär periodisch wiederholt werden.
  13. Verfahren nach Anspruch 12, wobei eine der LEDs (10, 12, 14) binnen Mikrosekunden abgeschaltet werden kann, um sichtbares Flimmern zu verhindern.
  14. Verfahren nach Anspruch 12, wobei die Messperiode durch eine Periode realisiert werden kann, welche unterhalb der Integrationszeit des menschlichen Auges liegt.
  15. Verfahren nach Anspruch 12, wobei der durchschnittliche Lichtstrom während der periodischen Wiederholung konstant bleibt.
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