DE102009052703A1

DE102009052703A1 - Method for operating LED for representation of pictorial contents, involves providing operating device to operate light sources for blanking with current through light sources when no light setpoint signal lies for light sources

Info

Publication number: DE102009052703A1
Application number: DE102009052703A
Authority: DE
Inventors: Ralf Hying; Herbert Stenger
Original assignee: Osram GmbH
Current assignee: Osram GmbH
Priority date: 2009-11-11
Filing date: 2009-11-11
Publication date: 2011-05-12

Abstract

The method involves operating semiconductor light sources (501-505) with temporally changing current. An operating device (1) is provided for operating the light sources for blanking with current through the light sources when no light setpoint signal of a controller (3) lies for the light sources, where the current is equal to a preset minimum value. The minimum value is determined by repeated calibration that is comprised of steps of operating the light sources with current corresponding to zero. A measured variable of each light source is measured by a measuring unit (54). An independent claim is also included for a light generation arrangement for operating a semiconductor light source.

Description

Technisches GebietTechnical area

Die Erfindung betrifft ein Verfahren und eine Lichterzeugungsanordnung zum Betreiben von mindestens einer Halbleiterlichtquelle zur Darstellung bildhafter Inhalte, mit einem Betriebsgerät, dass die mindestens eine Halbleiterlichtquelle mit einem zeitlich veränderlichen Strom betreibt.The invention relates to a method and a light generation arrangement for operating at least one semiconductor light source for displaying pictorial contents, with an operating device that operates the at least one semiconductor light source with a temporally variable current.

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einer Lichterzeugungsanordnung und von einem Verfahren zum Betreiben von mindestens einer Halbleiterlichtquelle zur Darstellung bildhafter Inhalte nach der Gattung der unabhängigen Ansprüche.The invention is based on a light-generating arrangement and a method for operating at least one semiconductor light source for displaying pictorial contents according to the preamble of the independent claims.

Eine Lichterzeugungsanordnung zum Betreiben von mindestens einer Halbleiterlichtquelle zur Darstellung bildhafter Inhalte ist z. B. eine Projektionseinrichtung, bei der mehrere verschiedenfarbig leuchtende Halbleiterlichtquellen wie Leuchtdioden ein farbiges Bild erzeugen, dass an eine Leinwand oder dergleichen projiziert werden kann. Bei modernen Systemen werden die verschiedenfarbigen Halbleiterlichtquellen mit verschiedenen Strömen angesteuert, so dass sie eine vorbestimmte Lichtmenge abgeben. Dadurch verringern sich bei starken Kontraständerungen im Bild die durch die Projektionstechnik entstehenden Farbsäume. Das Bild wird sequentiell aus den drei Grundfarben Rot, Grün und Blau aufgebaut, wobei der Gesamteindruck durch eine additive Farbmischung der drei Grundfarben entsteht. Das Bild wird entweder durch ein LCD oder ein Mikrospiegelarray aufgebaut. Eine Videoelektronik steuert das LCD- oder Mikrospiegelarray an und gibt entsprechende Lichtsollwertsignale, sogenannte Strobesignale, für jede Farbe an ein Betriebsgerät ab, welches diese dann verarbeitet. Die Signale werden von der Videoelektronik als digitale Werte übermittelt, und dann im Betriebsgerät in einem Digital/Analog-Wandler in einen analogen Stromwert umgewandelt. Hierbei gibt es das Problem, dass sich die Verzögerungszeit zwischen dem Lichtsollwertsignal und der Umsetzung in den Strom durch die Halbleiterlichtquelle vor allem beim Umschalten von kleinen auf große Ströme schaltungsbedingt um bis zu 100 μs unterscheiden kann. Besonders prägnant ist dies dann, wenn eine Halbleiterlichtquelle abgeschaltet ist, weil gerade eine andere Farbe aktiv ist, und im nächsten Bild ist gerade diese Farbe stark vertreten, weshalb die Halbleiterlichtquelle mit einem hohen Strom betrieben werden muss. Dann dauert das einregeln auf den neuen Sollstrom viel länger, was durch die Videoelektronik nicht ausgeglichen werden kann. Das wiederum führt dann zu einer Verfälschung in der Farbdarstellung.A light generating device for operating at least one semiconductor light source for displaying pictorial contents is e.g. Example, a projection device, in which produce a plurality of differently colored semiconductor light sources such as light emitting diodes a colored image that can be projected on a screen or the like. In modern systems, the differently colored semiconductor light sources are driven with different currents, so that they emit a predetermined amount of light. As a result, the color fringes produced by the projection technique are reduced in the case of strong contrast changes in the image. The image is constructed sequentially from the three basic colors red, green and blue, whereby the overall impression is created by additive color mixing of the three primary colors. The image is built up either by an LCD or a micromirror array. Video electronics actuate the LCD or micromirror array and output corresponding light setpoint signals, so-called strobe signals, for each color to an operating device, which then processes them. The signals are transmitted by the video electronics as digital values, and then converted in the operating device in a digital / analog converter into an analog current value. Here, there is the problem that the delay time between the light reference signal and the conversion into the current through the semiconductor light source, especially when switching from small to large currents due to the circuit can differ by up to 100 microseconds. This is particularly pertinent when a semiconductor light source is turned off, just because another color is active, and in the next image is just this color strongly represented, so the semiconductor light source must be operated with a high current. Then it takes a long time to adjust to the new nominal current, which can not be compensated by the video electronics. This in turn leads to a corruption in the color representation.

Aufgabetask

Es ist Aufgabe der Erfindung bezüglich des Verfahrens, ein Verfahren zum Betreiben von mindestens einer Halbleiterlichtquelle zur Darstellung bildhafter Inhalte mit einem Betriebsgerät, dass die mindestens eine Halbleiterlichtquelle mit einem zeitlich veränderlichen Strom betreibt, anzugeben, mit dem eine verbesserte Farbdarstellung erreicht wird. Es ist weiterhin Aufgabe der Erfindung bezüglich der Lichterzeugungsanordnung, eine Lichterzeugungsanordnung zum Betreiben von mindestens einer Halbleiterlichtquelle zur Darstellung bildhafter Inhalte mit einem Betriebsgerät, dass die mindestens eine Halbleiterlichtquelle mit einem zeitlich veränderlichen Strom betreibt, anzugeben, die eine verbesserte Farbdarstellung aufweist.It is an object of the invention with respect to the method to provide a method for operating at least one semiconductor light source for displaying pictorial contents with an operating device that operates the at least one semiconductor light source with a time-varying current, with which an improved color representation is achieved. It is a further object of the invention with respect to the light generation arrangement to provide a light generation arrangement for operating at least one semiconductor light source for displaying pictorial contents with an operating device that operates the at least one semiconductor light source with a temporally variable current, which has an improved color representation.

Darstellung der ErfindungPresentation of the invention

Die Lösung der Aufgabe bezüglich des Verfahrens erfolgt erfindungsgemäß mit einem Verfahren zum Betreiben von mindestens einer Halbleiterlichtquelle zur Darstellung bildhafter Inhalte, mit einem Betriebsgerät, dass die mindestens eine Halbleiterlichtquelle mit einem zeitlich veränderlichen Strom betreibt, wobei die mindestens eine Halbleiterlichtquelle dann, wenn kein Lichtsollwertsignal einer Steuereinheit für diese Halbleiterlichtquelle anliegt, zum Dunkeltasten vom Betriebsgerät mit einem Strom durch die mindestens eine Halbleiterlichtquelle betrieben wird, der im wesentlichen gleich einem vorgegebenen Mindestwert ist. Dadurch kann die Leuchtdiode und ihr Treiber schneller reagieren, was die Farbwiedergabe signifikant verbessert. Der vorgegebene Mindestwert wird dabei vorzugsweise durch eine wiederholt ausgeführte Kalibrierung ermittelt. Dadurch ist immer eine optimale Einstellung des Betriebes der Halbleiterlichtquelle gewährleistet.The solution of the object with respect to the method according to the invention is carried out with a method for operating at least one semiconductor light source for displaying pictorial contents, with an operating device that operates the at least one semiconductor light source with a time-varying current, wherein the at least one semiconductor light source, if no light reference signal of a Control unit for this semiconductor light source is applied to the dark keys operated by the operating device with a current through the at least one semiconductor light source, which is substantially equal to a predetermined minimum value. This allows the light emitting diode and its driver to react more quickly, significantly improving color reproduction. The predetermined minimum value is preferably determined by a repeated calibration. As a result, an optimal adjustment of the operation of the semiconductor light source is always ensured.

Zur Kalibrierung werden bevorzugt folgende Schritte ausgeführt:

a) betreiben der Halbleiterlichtquelle durch das Betriebsgerät mit einem Strom, der im wesentlichen null entspricht,
b) Messen mindestens einer Messgröße jeder Halbleiterlichtquelle durch eine im Betriebsgerät vorhandene Messeinheit und Zwischenspeichern der mindestens einen Messgröße in einem Speicher des Betriebsgerätes,
c) Prüfen, ob ein sich aus dieser mindestens einen Messgröße hervorgehende Lichtistwert kleiner als ein vorbestimmter Lichtschwarzwert ist,
d1) wenn ja erhöhen des Stroms durch die Halbleiterlichtquelle und wiederholen der Schritte a–c
d2) wenn nein, Abspeichern einer dem Strom durch die Halbleiterlichtquelle entsprechenden Größe als vorgegebener Mindestwert in einer der Halbleiterlichtquelle zugeordneten Speicherzelle des Betriebsgerätes, wobei sich die dem Strom durch die Halbleiterlichtquelle entsprechende Größe folgen dermaßen zusammensetzt: Größe, die dem Strom durch die Halbleiterlichtquelle entspricht = letzter Strom durch die Halbleiterlichtquelle – Sicherheitsmarge. Durch dieses Verfahren werden die Halbleiterlichtquellen optimal auf einen vorgegebenen Lichtschwarzwert kalibriert, den sie in jedem Betriebspunkt einhalten können.

For calibration, the following steps are preferably carried out:

a) operate the semiconductor light source by the operating device with a current which essentially corresponds to zero,
b) measuring at least one measured variable of each semiconductor light source by means of a measuring unit present in the operating device and buffering the at least one measured variable in a memory of the operating device,
c) checking whether a light actual value resulting from this at least one measured variable is smaller than a predetermined light black value,
d1) if so, increasing the current through the semiconductor light source and repeating steps a-c
d2) if no, save a Current through the semiconductor light source corresponding size as a predetermined minimum value in one of the semiconductor light source associated memory cell of the operating device, wherein the current corresponding to the current through the semiconductor light source size so composed: size, which corresponds to the current through the semiconductor light source = last current through the semiconductor light source - safety margin. By this method, the semiconductor light sources are optimally calibrated to a predetermined light black level, which they can adhere to at each operating point.

Die der Halbleiterlichtquelle zugeordnete mindestens eine Messgröße ist dabei bevorzugt ein Lichtistwert. Dieser ist mit einem Lichtsensor einfach zu messen.The at least one measured variable associated with the semiconductor light source is preferably a light actual value. This is easy to measure with a light sensor.

Die der Halbleiterlichtquelle zugeordnete mindestens eine Messgröße kann aber auch die Flussspannung der Halbleiterlichtquelle sein. Diese ist ohne zusätzlichen Sensor zu messen, da diese Messgröße in der Treiberschaltung normalerweise bekannt ist.However, the at least one measured variable assigned to the semiconductor light source can also be the forward voltage of the semiconductor light source. This is to be measured without additional sensor, since this measure is normally known in the driver circuit.

Ist ein genauer Abgleich notwendig, können auch beide Messgrößen der Halbleiterlichtquelle gemessen und ein entsprechender Lichtschwarzwert zugeordnet werden.If a precise adjustment is necessary, both measured variables of the semiconductor light source can also be measured and a corresponding light black value can be assigned.

Bei einem normalen Projektionssystem sind üblicherweise mehrere Halbleiterlichtquellen vorgesehen, und mindestens einer Halbleiterlichtquelle wird je ein Farbkanal zugeordnet, wobei das Verfahren dann für mehrere Farbkanäle hintereinander ausgeführt wird. Vorzugsweise wird das Verfahren in vorbestimmten Zeitabständen wiederholt, um eine stetige Kalibrierung des vorgegebenen Mindestwertes zu erreichen. Dadurch werden alle Halbleiterlichtquellen der Lichterzeugungsanordnung immer optimal kalibriert gehalten. Die Lösung der Aufgabe bezüglich der Lichterzeugungsanordnung erfolgt mit einer Lichterzeugungsanordnung zum Betreiben von mindestens einer Halbleiterlichtquelle zur Darstellung bildhafter Inhalte, mit einem Betriebsgerät, dass die mindestens eine Halbleiterlichtquelle mit einem zeitlich veränderlichen Strom betreibt, dadurch gekennzeichnet, dass das Betriebsgerät die mindestens eine Halbleiterlichtquelle zum Dunkeltasten mit einem Strom durch die mindestens eine Halbleiterlichtquelle betreibt, der im wesentlichen gleich einem vorgegebenen Mindestwert ist, wenn kein Lichtsollwertsignal einer Steuereinheit für diese Halbleiterlichtquelle anliegt. Durch diese Maßnahme wird die Halbleiterlichtquelle nicht vollständig abgeschaltet und mit ihrer Treiberschaltung sozusagen ,vorgespannt', wodurch eine um ca. 20% bis 30% schnellere Stromregelung erreicht wird. Das Betriebsgerät der Lichterzeugungsanordnung führt dabei in vorbestimmten Abständen das oben beschriebene Verfahren aus, um einen Farbschwarzwert der mindestens einen Halbleiterlichtquelle zu kalibrieren. Die mindestens eine Halbleiterlichtquelle ist dabei bevorzugt eine Leuchtdiode. Diese kann in organischer oder anorganischer Bauweise ausgeführt werden. Das Betriebsgerät weist dabei bevorzugt einen Mikrocontroller oder programmierbaren Logikbaustein auf, der das oben beschriebene Verfahren ausführt. Dadurch ist das Verfahren primär als Software vorhanden, und kostet keine oder nur wenige zusätzliche Bauteile. Dies kann ein lichtempfindlicher Halbleiter wie eine Fotodiode oder ein Fototransistor sein, über den die Lichtmesseinheit den Lichtistwert der Leuchtdioden messen kann. Besonders bevorzugt werden aber eine oder mehrere gerade nicht im Betrieb befindliche Halbleiterlichtquellen als Lichtmesselement verwendet. Dies bietet den Vorteil keiner zusätzlichen Bauelemente und Leitungen, so dass die Lichterzeugungsanordnung kostengünstiger hergestellt werden kann.In a normal projection system, a plurality of semiconductor light sources are usually provided, and at least one semiconductor light source is assigned one color channel each, the method then being carried out successively for a plurality of color channels. Preferably, the method is repeated at predetermined time intervals in order to achieve a continuous calibration of the predetermined minimum value. As a result, all the semiconductor light sources of the light generation arrangement are always kept optimally calibrated. The solution of the object with respect to the light generation arrangement is carried out with a light generation arrangement for operating at least one semiconductor light source for displaying pictorial contents, with an operating device that operates the at least one semiconductor light source with a temporally variable current, characterized in that the operating device, the at least one semiconductor light source to the dark keys with a current through which at least one semiconductor light source operates, which is substantially equal to a predetermined minimum value, when no light setpoint signal of a control unit for this semiconductor light source is applied. As a result of this measure, the semiconductor light source is not completely switched off and, as it were, 'pre-stressed' with its driver circuit, whereby a current regulation that is about 20% to 30% faster is achieved. The operating device of the light-generating arrangement executes the method described above at predetermined intervals in order to calibrate a color black value of the at least one semiconductor light source. The at least one semiconductor light source is preferably a light-emitting diode. This can be carried out in organic or inorganic construction. The operating device preferably has a microcontroller or programmable logic module that executes the method described above. Thus, the process is primarily available as software, and costs no or only a few additional components. This may be a photosensitive semiconductor such as a photodiode or a phototransistor, via which the light measuring unit can measure the actual light value of the light-emitting diodes. However, one or more semiconductor light sources which are currently not in operation are particularly preferably used as the light-measuring element. This offers the advantage of no additional components and lines, so that the light generation arrangement can be produced more cheaply.

Weitere vorteilhafte Weiterbildungen und Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Lichterzeugungsanordnung und des erfindungsgemäßen Verfahrens zum Betreiben von mindestens einer Halbleiterlichtquelle zur Darstellung bildhafter Inhalte ergeben sich aus weiteren abhängigen Ansprüchen und aus der folgenden Beschreibung.Further advantageous developments and refinements of the light generation arrangement according to the invention and of the method according to the invention for operating at least one semiconductor light source for displaying pictorial contents result from further dependent claims and from the following description.

Kurze Beschreibung der Zeichnung(en)Short description of the drawing (s)

Weitere Vorteile, Merkmale und Einzelheiten der Erfindung ergeben sich anhand der nachfolgenden Beschreibung von Ausführungsbeispielen sowie anhand der Zeichnungen, in welchen gleiche oder funktionsgleiche Elemente mit identischen Bezugszeichen versehen sind. Dabei zeigen:Further advantages, features and details of the invention will become apparent from the following description of exemplary embodiments and with reference to the drawings, in which the same or functionally identical elements are provided with identical reference numerals. Showing:

1 das Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Lichterzeugungsanordnung, die das erfindungsgemäße Verfahren ausführt, 1 2 is a block diagram of a light-generating arrangement according to the invention which carries out the method according to the invention;

2 ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer ersten Ausführungsform, 2 a flowchart of the method according to the invention in a first embodiment,

3 ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer zweiten Ausführungsform, 3 a flow chart of the method according to the invention in a second embodiment,

4 ein Ablaufdiagramm des erfindungsgemäßen Verfahrens in einer dritten Ausführungsform. 4 a flowchart of the method according to the invention in a third embodiment.

Bevorzugte Ausführung der ErfindungPreferred embodiment of the invention

1 zeigt das Blockschaltbild einer erfindungsgemäßen Lichterzeugungsanordnung, die das erfindungsgemäße Verfahren ausführt. Eine Lichterzeugungsanordnung 4 weist eine Steuereinheit 4 auf, die ein Lichtsollwertsignal 32 an ein Betriebsgerät 1 abgibt. Das Betriebsgerät betreibt mit einer Treibereinheit 52 eine oder mehrere Halbleiterlichtquellen 501, 502, 503, 504, 505 mit einem dem Lichtsollwertsignal 32 entsprechenden Strom. Dabei ist jede Halbleiterlichtquelle 501, 502, 503, 504, 505 einem Farbkanal zugeordnet. Es können aber auch mehrere Halbleiterlichtquellen 501, 502, 503, 504, 505 einem Farbkanal zugeordnet sein. bei den 5 Halbleiterlichtquellen der vorliegenden Ausführungsform kann z. B. eine einem blauen Farbkanal zugeordnet sein, 2 Halbleiterlichtquellen können einem grünen Farbkanal zugeordnet sein und 2 Halbleiterlichtquellen können einem roten Farbkanal zugeordnet sein. Das Betriebsgerät 1 weist eine Messeinheit 54 auf, die verschiedene Parameter der Halbleiterlichtquellen 501, 502, 503, 504, 505 für jede Halbleiterlichtquelle einzeln messen kann. Die gemessenen Parameter werden Analog/Digital gewandelt und in einem Zwischenspeicher 1010 zur Bewertung zwischengespeichert. Nach Beendigung des erfindungsgemäßen Verfahrens wird ein vorgegebener Mindestwert des Stroms durch die Halbleiterlichtquelle als Schwarzwert für jede Halbleiterlichtquelle 501, 502, 503, 504, 505 in einer der Halbleiterlichtquelle 501, 502, 503, 504, 505 zugeordneten Speicherzelle 5010, 5020, 5030, 5040, 5050 abgespeichert. 1 shows the block diagram of a light generating device according to the invention, which carries out the inventive method. A light generation arrangement 4 has a control unit 4 on, which is a light setpoint signal 32 to a control gear 1 emits. The operating device operates with a driver unit 52 one or more semiconductor light sources 501 . 502 . 503 . 504 . 505 with a light setpoint signal 32 corresponding current. In this case, each semiconductor light source 501 . 502 . 503 . 504 . 505 associated with a color channel. But it can also be several semiconductor light sources 501 . 502 . 503 . 504 . 505 be associated with a color channel. in the 5 semiconductor light sources of the present embodiment, e.g. B. be associated with a blue color channel, 2 semiconductor light sources can be assigned to a green color channel and 2 semiconductor light sources can be assigned to a red color channel. The operating device 1 has a measuring unit 54 on, the different parameters of the semiconductor light sources 501 . 502 . 503 . 504 . 505 for each semiconductor light source can measure individually. The measured parameters are converted analog to digital and stored in a buffer 1010 cached for evaluation. After completion of the method according to the invention, a predetermined minimum value of the current through the semiconductor light source becomes a black value for each semiconductor light source 501 . 502 . 503 . 504 . 505 in one of the semiconductor light source 501 . 502 . 503 . 504 . 505 associated memory cell 5010 . 5020 . 5030 . 5040 . 5050 stored.

Das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben einer Halbleiterlichtquelle 501, 502, 503, 504, 505 zeichnet sich dadurch aus, dass die Halbleiterlichtquellen 501, 502, 503, 504, 505 immer mit einem Minimalstrom betrieben werden, selbst wenn sie gerade aufgrund des Timings der Steuereinheit 4, die z. B. eine Videoelektronik sein kann, keine Lichtfunktion übernehmen, also eigentlich ausgeschaltet sind. Dieser Fall tritt insbesondere bei Projektionsanwendungen häufig auf, da die meist verschiedenfarbig leuchtenden Halbleiterlichtquellen 501, 502, 503, 504, 505 dort sequentiell angesteuert und gepulst betrieben werden, und aufgrund der Projektionstechnik immer einige Halbleiterlichtquellen 501, 502, 503, 504, 505 dunkel getastet werden, also nicht leuchten dürfen. Dies ist normalerweise dann der Fall, wenn am Betriebsgerät kein Lichtsollwertsignal 32 für die entsprechende Halbleiterlichtquelle 501, 502, 503, 504, 505 anliegt. Wie Eingangs schon erwähnt wird bei Projektionsanwendungen das Bild aus den drei Grundfarben Rot, Grün und Blau sequentiell aufgebaut. Bisher wurden die Halbleiterlichtquellen 501, 502, 503, 504, 505 dabei immer komplett abgeschaltet. Nun werden sie nicht mehr abgeschaltet, sondern mit einem Strom betrieben, bei dem die Lichtabgabe unter einem vorgegebenen Lichtschwarzwert bleibt. Dass heißt, dass der Strom durch die Halbleiterlichtquelle 501, 502, 503, 504, 505 so gering ist, dass sie praktisch kein Licht abgibt und daher wie abgeschaltet erscheint.The inventive method for operating a semiconductor light source 501 . 502 . 503 . 504 . 505 is characterized in that the semiconductor light sources 501 . 502 . 503 . 504 . 505 always be operated with a minimum current, even if they are just due to the timing of the control unit 4 that z. B. may be a video electronics, do not perform light function, so are actually off. This case is particularly common in projection applications, as the mostly different colored bright semiconductor light sources 501 . 502 . 503 . 504 . 505 There are sequentially driven and operated pulsed, and due to the projection technology always some semiconductor light sources 501 . 502 . 503 . 504 . 505 be touched dark, so not allowed to shine. This is normally the case when there is no light setpoint signal on the operating device 32 for the corresponding semiconductor light source 501 . 502 . 503 . 504 . 505 is applied. As mentioned in the beginning, the image of the three primary colors red, green and blue is constructed sequentially in projection applications. So far, the semiconductor light sources 501 . 502 . 503 . 504 . 505 always completely switched off. Now they are no longer switched off, but operated with a current in which the light output remains below a predetermined light black level. That is, the current through the semiconductor light source 501 . 502 . 503 . 504 . 505 so small is that it gives off virtually no light and therefore appears as turned off.

Dazu wird jede Halbleiterlichtquelle 501, 502, 503, 504, 505 auf den vorgegebenen Lichtschwarzwert kalibriert. Um dies zu erreichen, wird jede Halbleiterlichtquelle 501, 502, 503, 504, 505 einzeln mit einem sehr geringen Strom, der nahe null liegt, betrieben. Die Lichtabgabe der Halbleiterlichtquelle 501, 502, 503, 504, 505 wird gemessen und zwischengespeichert. Dieser Wert wird mit dem vorgegebenen Lichtschwarzwert verglichen. Liegt die Lichtabgabe der Halbleiterlichtquelle 501, 502, 503, 504, 505 unter dem Lichtschwarzwert, so wird der Strom durch die Halbleiterlichtquelle 501, 502, 503, 504, 505 erhöht, und das Verfahren beginnt von vorne. Diese Schleife wird so lange durchlaufen, bis die Lichtabgabe der Halbleiterlichtquelle 501, 502, 503, 504, 505 soweit gestiegen ist, dass der vorgegebene Lichtschwarzwert erreicht ist. Ein Wert, der diesen Strom durch die Halbleiterlichtquelle 501, 502, 503, 504, 505 abzüglich einer Sicherheitsmarge repräsentiert wird nun in einer dieser Halbleiterlichtquelle 501, 502, 503, 504, 505 zugeordneten Speicherzelle 5010, 5020, 5030, 5040, 5050 des Betriebsgerätes als Schwarzwert für diese Halbleiterlichtquellen 501, 502, 503, 504, 505 abgespeichert.For this purpose, each semiconductor light source 501 . 502 . 503 . 504 . 505 calibrated to the specified light black level. To achieve this, each semiconductor light source becomes 501 . 502 . 503 . 504 . 505 operated individually with a very low current, which is close to zero. The light output of the semiconductor light source 501 . 502 . 503 . 504 . 505 is measured and cached. This value is compared with the given light black level. Is the light output of the semiconductor light source 501 . 502 . 503 . 504 . 505 below the black light level, the current through the semiconductor light source 501 . 502 . 503 . 504 . 505 increases, and the process starts all over again. This loop is run through until the light output of the semiconductor light source 501 . 502 . 503 . 504 . 505 has risen so far that the predetermined light black level is reached. A value that this current through the semiconductor light source 501 . 502 . 503 . 504 . 505 minus a safety margin is now represented in one of these semiconductor light source 501 . 502 . 503 . 504 . 505 associated memory cell 5010 . 5020 . 5030 . 5040 . 5050 of the operating device as a black value for these semiconductor light sources 501 . 502 . 503 . 504 . 505 stored.

Dieses Verfahren wird nun für jede Halbleiterlichtquelle 501, 502, 503, 504, 505 einzeln beziehungsweise für jeden Farbkanal durchgeführt. Nach Abschluss dieser Kalibrierung ist für jede Halbleiterlichtquelle 501, 502, 503, 504, 505 ein Lichtschwarzwert bekannt, mit dem die Halbleiterlichtquellen 501, 502, 503, 504, 505 betrieben werden kann, wenn sie gerade kein Licht abgeben soll. Weil die Halbleiterlichtquellen 501, 502, 503, 504, 505 nicht mehr komplett abgeschaltet werden, verringert sich die Verzögerungszeit zwischen kleinen und großen Strömen auf etwa 20% bis 30% des ursprünglichen Wertes. Die Halbleiterlichtquellen 501, 502, 503, 504, 505 sind vorzugsweise Leuchtdioden (LEDs). Die Halbleiterlichtquellen 501, 502, 503, 504, 505 können aber auch organische Leuchtdioden (OLEDs) sein.This method will now be for each semiconductor light source 501 . 502 . 503 . 504 . 505 individually or for each color channel. After completion of this calibration is for each semiconductor light source 501 . 502 . 503 . 504 . 505 a light black value is known, with which the semiconductor light sources 501 . 502 . 503 . 504 . 505 can be operated when it is not supposed to give off light. Because the semiconductor light sources 501 . 502 . 503 . 504 . 505 can not be switched off completely, the delay time between small and large currents decreases to about 20% to 30% of the original value. The semiconductor light sources 501 . 502 . 503 . 504 . 505 are preferably light emitting diodes (LEDs). The semiconductor light sources 501 . 502 . 503 . 504 . 505 But they can also be organic light-emitting diodes (OLEDs).

2 zeigt das erfindungsgemäße Verfahren zum Betreiben der Leuchtdioden in einer ersten Ausführungsform. Das erfindungsgemäße Verfahren läuft in 2 ineinandergeschachtelten Schleifen ab. Die äußere Schleife bewirkt, dass die Leuchtdioden beziehungsweise die Farbkanäle nacheinander durchgezählt und vermessen werden. Die innere Schleife ist die eigentliche Messroutine. Der Stromsollwert wird anfangs auf 0 gesetzt, und dann um einen kleinen Wert ΔI erhöht. Die Stromerhöhung ΔI muss dabei hinreichend klein sein, damit die Auflösung für die gestellte Aufgabe hinreichend genau ist. Weist der Analog/Digital-Wandler der Messeinheit 54 z. B. 8 Bit Auflösung auf, so kann die Stromerhöhung ΔI 1/256 des maximal darstellbaren Stromes für diese Leuchtdiode sein. Bei einer Auflösung des Analog/Digital-Wandlers von 12 Bit könnte die Stromerhöhung ΔI entsprechend 1/4096 des Maximalstromes betragen. Bei hohen Auflösungen der Analog/Digital-Wandler können aber auch ein oder mehrere Auflösungsschritte übersprungen werden, und die Stromerhöhung ΔI kann bei einem Analog/Digital-Wandler mit 12 Bit Auflösung z. B. 1/1024 des Maximalstromes betragen. 2 shows the inventive method for operating the LEDs in a first embodiment. The method according to the invention runs in 2 nested loops. The outer loop causes the LEDs or the color channels are counted and measured successively. The inner loop is the actual measuring routine. The current setpoint is initially set to 0, and then increased by a small ΔI. The current increase .DELTA.I must be sufficiently small, so that the resolution for the task is sufficiently accurate. Indicates the analog / digital converter of the measuring unit 54 z. B. 8-bit resolution, the current increase ΔI may be 1/256 of the maximum current that can be represented for this LED. With a resolution of the analog / digital converter of 12 bits, the current increase ΔI could amount to 1/4096 of the maximum current. At high resolutions of the analog / digital converter but also one or more resolution steps can be skipped, and the current increase .DELTA.I can be used in an analog / digital converter with 12-bit resolution z. B. be 1/1024 of the maximum current.

In der ersten Ausführungsform gemäß 2 ist der zu messende und zu kalibrierende Wert der Lichtistwert der Leuchtdiode. Dieses von der Leuchtdiode abgegebene Licht wird gemessen und mit einem vorgegebenen Wert verglichen. Der vorgegebene Wert kann entweder im Betriebsgerät 1 abgespeichert sein, oder jeweils von der Videoelektronik 3 übertragen werden. Hat der Messwert den vorgegebenen Wert erreicht oder überschritten, so wird dieser Wert abzüglich einer Sicherheitsmarge abgespeichert. Die Sicherheitsmarge muss so bemessen sein, dass der vorgegebene Wert unter keinen Umständen und bei allen Betriebsbedingungen nicht überschritten wird.In the first embodiment according to 2 the value to be measured and calibrated is the actual light value of the LED. This light emitted by the light-emitting diode is measured and compared with a predetermined value. The default value can either be in the operating device 1 be stored, or each of the video electronics 3 be transmitted. If the measured value has reached or exceeded the predetermined value, this value is stored minus a safety margin. The safety margin must be such that the specified value is not exceeded under any circumstances and under all operating conditions.

3 zeigt eine zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die zweite Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist ähnlich zur ersten Ausführungsform, daher werden nur die Unterschiede zur ersten Ausführungsform beschrieben. In der zweiten Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist der Messwert die Flussspannung der zu messenden Leuchtdiode. Bei der Ausführung wird wiederum ein Strom durch die Leuchtdiode eingeprägt und die entsprechende Flussspannung gemessen. Diese wird mit einer vorgegebenen Flussspannung verglichen. Wird diese erreicht wird wie in der ersten Ausführungsform ein Wert, der dem Strom durch die Leuchtdiode abzüglich einer Sicherheitsmarge entspricht, in einer der Leuchtdiode zugeordneten Speicherzelle abgespeichert. 3 shows a second embodiment of the method according to the invention. The second embodiment of the method according to the invention is similar to the first embodiment, therefore, only the differences from the first embodiment will be described. In the second embodiment of the method according to the invention, the measured value is the forward voltage of the light-emitting diode to be measured. In the execution of a current is again impressed by the LED and measured the corresponding forward voltage. This is compared with a given forward voltage. If this is achieved, as in the first embodiment, a value which corresponds to the current through the light-emitting diode minus a safety margin is stored in a memory cell assigned to the light-emitting diode.

4 zeigt eine dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens. Die dritte Ausführungsform des erfindungsgemäßen Verfahrens ist ähnlich zur ersten beziehungsweise zweiten Ausführungsform, daher werden nur die Unterschiede zur ersten beziehungsweise zweiten Ausführungsform beschrieben. In der dritten Ausführungsform wird der Lichtistwert und die Flussspannung der Leuchtdiode gemessen und entsprechend bewertet. Die dritte Ausführungsform ist somit eine Kombination der ersten und der zweiten Ausführungsform. Durch die Messung zweier Größen kann der Lichtschwarzwert noch genauer und zuverlässiger bestimmt werden, als bei den beiden vorhergehenden Ausführungsformen. 4 shows a third embodiment of the method according to the invention. The third embodiment of the method according to the invention is similar to the first or second embodiment, therefore, only the differences from the first or second embodiment will be described. In the third embodiment, the actual light value and the forward voltage of the light emitting diode are measured and evaluated accordingly. The third embodiment is thus a combination of the first and second embodiments. By measuring two quantities, the light black value can be determined more accurately and reliably than in the two preceding embodiments.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11: Betriebsgerätcontrol gear
33: Steuereinheitcontrol unit
44: LichterzeugungsanordnungLight generating arrangement
5252: Treibereinheitdriver unit
5454: Messeinheitmeasuring unit
501501: HalbleiterlichtquelleSemiconductor light source
502502: HalbleiterlichtquelleSemiconductor light source
503503: HalbleiterlichtquelleSemiconductor light source
504504: HalbleiterlichtquelleSemiconductor light source
505505: HalbleiterlichtquelleSemiconductor light source
10101010: Zwischenspeichercache
50105010: Speicherzelle der Halbleiterlichtquelle 501 Memory cell of the semiconductor light source 501
50205020: Speicherzelle der Halbleiterlichtquelle 502 Memory cell of the semiconductor light source 502
50305030: Speicherzelle der Halbleiterlichtquelle 503 Memory cell of the semiconductor light source 503
50405040: Speicherzelle der Halbleiterlichtquelle 504 Memory cell of the semiconductor light source 504
50505050: Speicherzelle der Halbleiterlichtquelle 505 Memory cell of the semiconductor light source 505

Claims

Method for operating at least one semiconductor light source ( 501 . 502 . 503 . 504 . 505 ) for displaying pictorial contents, with an operating device ( 1 ) that the at least one semiconductor light source ( 501 . 502 . 503 . 504 . 505 ) operates with a time-varying current, characterized in that the at least one semiconductor light source ( 501 . 502 . 503 . 504 . 505 ), if no light setpoint signal ( 32 ) a control unit ( 3 ) for this semiconductor light source ( 501 . 502 . 503 . 504 . 505 ), to the dark keys of the operating device ( 1 ) with a current through the at least one semiconductor light source ( 501 . 502 . 503 . 504 . 505 ) is operated, which is substantially equal to a predetermined minimum value.

A method according to claim 1, characterized in that the predetermined minimum value is determined by a repeated calibration performed.

Method according to Claim 2, characterized in that the following steps are carried out for calibration: a) operating the semiconductor light source ( 501 . 502 . 503 . 504 . 505 ) by the operating device ( 1 ) with a current which essentially corresponds to zero, b) measuring at least one measured variable of each semiconductor light source ( 501 . 502 . 503 . 504 . 505 ) by a in the operating device ( 1 ) existing measuring unit ( 54 ) and temporarily storing the at least one measured variable in a memory ( 1010 ) of the operating device, c) checking whether a light actual value resulting from this at least one measured variable is smaller than a predetermined light black value ( 302 ), d1) if yes, increase the current through the semiconductor light source ( 501 . 502 . 503 . 504 . 505 ) and repeating steps a-c d2) if no, storing a current through the semiconductor light source ( 501 . 502 . 503 . 504 . 505 ) corresponding size as a predetermined minimum value in one of the semiconductor light source ( 501 . 502 . 503 . 504 . 505 ) associated memory cell ( 5010 . 5020 . 5030 . 5040 . 5050 ) of the operating device, wherein the current through the semiconductor light source ( 501 . 502 . 503 . 504 . 505 ) corresponding size as follows: size corresponding to the current through the semiconductor light source = last current through the semiconductor light source - safety margin.

Method according to claim 3, characterized in that that of the semiconductor light source ( 501 . 502 . 503 . 504 . 505 ) associated with at least one measured variable is a light actual value.

Method according to claim 3, characterized in that that of the semiconductor light source ( 501 . 502 . 503 . 504 . 505 ) associated with at least one measured variable the forward voltage of the semiconductor light source ( 501 . 502 . 503 . 504 . 505 ).

Method according to claim 4 and 5, characterized in that both measured quantities of the semiconductor light source (2) designated in claims 2 and 3 ( 501 . 502 . 503 . 504 . 505 ) be assigned.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that a plurality of semiconductor light sources ( 501 . 502 . 503 . 504 . 505 ) are provided, and at least one semiconductor light source is associated with a color channel, and the method for a plurality of color channels is carried out one behind the other.

Method according to one of the preceding claims, characterized in that the method is repeated at predetermined time intervals in order to achieve a continuous calibration of the predetermined minimum value.

Light generation arrangement ( 4 ) for operating at least one semiconductor light source ( 501 . 502 . 503 . 504 . 505 ) for displaying pictorial contents, with an operating device ( 1 ) that the at least one semiconductor light source ( 501 . 502 . 503 . 504 . 505 ) operates with a time-varying current, characterized in that the operating device ( 1 ) the at least one semiconductor light source ( 501 . 502 . 503 . 504 . 505 ) to the blanking with a current through the at least one semiconductor light source ( 501 . 502 . 503 . 504 . 505 ), which is substantially equal to a predetermined minimum value, if no light setpoint signal ( 32 ) a control unit ( 3 ) for this semiconductor light source ( 501 . 502 . 503 . 504 . 505 ) is present.

Light generation arrangement ( 4 ) according to claim 9, characterized in that the operating device executes the method according to one of claims 1-8 at predetermined intervals in order to obtain a color black value of the at least one semiconductor light source ( 501 . 502 . 503 . 504 . 505 ) to calibrate.

Light generation arrangement ( 4 ) according to claim 9 or 10, characterized in that the at least one semiconductor light source ( 501 . 502 . 503 . 504 . 505 ) is a light emitting diode.

Light generation arrangement ( 4 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the operating device ( 1 ) comprises a microcontroller or programmable logic device that performs the method.

Light generation arrangement ( 4 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the light measuring unit ( 54 ) comprises a photosensitive semiconductor such as a photodiode or a phototransistor.

Light generation arrangement ( 4 ) according to one of the preceding claims, characterized in that one or more semiconductor light sources which are currently not in operation ( 501 . 502 . 503 . 504 . 505 ) serve as a light measuring element.