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Die
vorliegende Erfindung bezieht sich auf Lichtquellen und insbesondere
auf Lichtquellen, die konzipiert sind, um eine vorhandene Lichtquelle
zu ersetzen.
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Lichtemittierende
Dioden (LEDs) sind attraktive Anwärter zum Ersetzen herkömmlicher
Lichtquellen, wie z. B. Glühlampen
und Fluoreszenzlichtquellen. Die LEDs haben höhere Lichtumwandlungswirkungsgrade
und eine längere
Lebensdauer. Leider erzeugen LEDs Licht in einem relativ schmalen Spektralband.
Daher wird normalerweise, um eine Lichtquelle zu erzeugen, die eine
beliebige Farbe hat, eine Verbundlichtquelle verwendet, die mehrere LEDs
aufweist. Zum Beispiel kann eine auf LEDs basierende Lichtquelle,
die eine Emission liefert, die als mit einer bestimmten Farbe übereinstimmend
wahrgenommen wird, durch ein Kombinieren von Licht von rot-, blau-
und grünemittierenden
LEDs hergestellt werden. Die Verhältnisse der Intensitäten der verschiedenen
Farben stellen die Farbe des Lichts ein, wie dieselbe durch einen
menschlichen Betrachter wahrgenommen wird.
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Leider
variiert die Ausgabe der einzelnen LEDs mit Temperatur, Treibstrom
und Alterung. Zusätzlich
variieren die Charakteristika der LEDs beim Herstellungsprozess
von Produktionslos zu Produktionslos und sind für LEDs unterschiedlicher Farbe
unterschiedlich. Daher weist eine Lichtquelle, die unter einem Satz
von Bedingungen die gewünschte
Farbe liefert, eine Farbverschiebung auf, wenn sich die Bedingungen ändern oder
die Vorrichtung altert. Um diese Verschiebungen zu vermeiden, muss
irgendeine Form von Rückkopplungssystem
in die Lichtquelle eingebaut werden, um die Treibbedingungen der
einzelnen LEDs derart zu variieren, dass das Ausgabespektrum trotz
der Veränderlichkeit bei
den Komponenten-LEDs, die in der Lichtquelle verwendet werden, bei
dem Entwurfswert bleibt.
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Normalerweise
wird eine Lichtquelle gemäß dem Stand
der Technik, die ein Rückkopplungssystem
aufweist, um die Farbe, die durch einen menschlichen Betrachter
wahrgenommen wird, bei einem vorbestimmten Farbton zu halten, aus
einer Mehrzahl von LEDs hergestellt, die Licht mit unterschiedlichen
Wellenlängen
emittieren. Ein Photodetektor, der ein geeignetes Filter umfasst,
wird verwendet, um das Licht zu messen, das von jeder LED erzeugt wird.
Die Ausgabe des Photodetektors wird mit einem Zielwert bzw. Sollwert
verglichen, um ein Fehlersignal zu erzeugen, das verwendet wird,
um die Lichtausgabe der entsprechenden LED einzustellen.
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Jeder
Zielwert ist eine Funktion der gewünschten Lichtintensität in dem
entsprechenden Spektralband und den bestimmten Lichtumwandlungscharakteristika
der Photodiode, die das Lichtintensitätssignal erzeugt hat. Daher
muss der Entwickler, selbst wenn der Schaltungsentwickler das gewünschte Farbenverhältnis bei
einer Lichtquelle kennt, trotzdem das Rückkopplungssystem kalibrieren,
um die Charakteristika der Photodioden zu berücksichtigen. Um den Entwickler
in dieser Hinsicht zu unterstützen,
sind Systeme gemäß dem Stand
der Technik vorgeschlagen worden, die eine dreifarbige Lichtquelle
mit Eingangssignalen versehen, die hinsichtlich irgendeines standardmäßigen farbmetrischen
Systems, wie z. B. dem CIE-Standard, vorkalibriert worden sind.
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Während derartige
Rückkopplungsschemata die
oben erörterten
Veränderlichkeitsprobleme
erheblich reduzieren, erfordern dieselben, dass der Schaltungsentwickler
die Zielwerte bestimmt, die das gewünschte Lichtspektrum erzeugen.
Es sei ein Schaltungsentwickler betrachtet, der sich dem Problem
gegenübersieht,
eine dreifarbige, auf LEDs basierende Lichtquelle zu entwerfen,
um eine bestimmte Glühquelle
zu ersetzen. Der Entwickler muss den roten, den grünen und
den blauen Zielwert bestimmen, die ein Spektrum liefern, das mit
der Farbe des Ziellichtspektrums übereinstimmt, wie dieselbe
durch einen menschlichen Betrachter wahrgenommen wird. Verwendet
der Entwickler eine kalibrierte dreifarbige Lichtquelle, wie z.
B. die oben erörterten, muss
der Entwickler trotzdem die bestimmte Glühquelle in einem Standardspektrometer
messen, um die Standardwerte für
die Zielwerte zu bestimmen. Derartige Messungen erfordern spezifische
Fachkenntnisse und erhöhen
die Kosten und die Produktentwurfszykluszeit.
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Es
ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung eine Lichtquelle und
ein Verfahren zum Steuern einer Lichtquelle mit verbesserten Charakteristika
zu schaffen.
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Diese
Aufgabe wird durch eine Lichtquelle gemäß Anspruch 1 sowie ein Verfahren
gemäß Anspruch
13 gelöst.
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Die
vorliegende Erfindung umfasst eine Lichtquelle und ein Verfahren
zum Programmieren der Lichtquelle, um ein Spektrum zu liefern, das
sich der Farbe einer Ziellichtquelle annähert. Die Lichtquelle weist
einen Lichtgenerator auf, der ein erstes Lichtsignal einer ersten
Wellenlänge
und einer ersten Intensität,
die durch ein erstes Steuersignal festgelegt ist, und ein zweites
Lichtsignal mit einer zweiten Wellenlänge und einer zweiten Intensität, die durch ein
zweites Steuersignal festgelegt ist, erzeugt. Die Lichtquelle verwendet
eine Lichtüberwachungseinrichtung,
die ein erstes Überwachungssignal,
das eine Amplitude aufweist, die durch die erste Intensität bestimmt
ist, und ein zweites Überwachungssignal erzeugt,
das eine Amplitude aufweist, die durch die zweite Intensität bestimmt
ist. Ein Ziel- bzw. Sollsignalgenerator, der ein Tor zum Empfangen
eines Ziellichtsignals aufweist, wird verwendet, um ein erstes Ziel-
bzw. Sollsignal, das eine Amplitude aufweist, die einen ersten Ziel-
bzw. Sollwert anzeigt, und ein zweites Ziel- bzw. Sollsignal, das
eine Amplitude aufweist, die einen zweiten Ziel- bzw. Sollwert anzeigt,
aus dem Ziellichtsignal zu erzeugen. Eine Rückkopplungssteuerung erzeugt
das erste und das zweite Steuersignal derart, dass das erste und
das zweite Überwachungssignal
eine feste Beziehung mit dem ersten bzw. zweiten Zielsignal haben.
Bei einem Ausführungsbeispiel
verwendet der Lichtgenerator LEDs. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel
verwendet der Lichtgenerator Laser. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel
umfasst die Lichtüberwachungseinrichtung
einen ersten Überwachungsphotodetektor,
der ein Signal erzeugt, das eine erste Funktionsbeziehung mit der
Intensität
des Lichts aufweist, das durch den ersten Überwachungsphotodetektor bei
der ersten Wellenlänge
empfangen wird, und der Zielsignalgenerator umfasst einen ersten Zielphotodetektor,
der ein Signal erzeugt, das die erste Funktionsbeziehung mit der
Intensität
des Lichts aufweist, das durch den ersten Zielphotodetektor bei der
ersten Wellenlänge
empfangen wird. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel weisen der erste Überwachungsphotodetektor
und der erste Zielphotodetektor identische optische Filter auf,
um zumindest einen Teil von Licht der zweiten Wellenlänge daran
zu hindern, den ersten Überwachungsphotodetektor und
den ersten Zielphotodetektor zu erreichen. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel
umfasst die Rückkopplungssteuerung
einen Speicher zum Speichern des ersten und zweiten Zielwertes,
wobei die Rückkopplungssteuerung
bewirkt, dass der erste und zweite Zielwert aus dem Ziellichtsignal
erzeugt und in dem Speicher gespeichert werden, ansprechend auf ein
Kalibrierungssteuersignal, das durch die Rückkopplungssteuerung empfangen
wird. Bei einem anderen Ausführungsbeispiel
ist das Zielsignalgeneratortor positioniert, um zu bewirken, dass
das Ziellichtsignal die Lichtüberwachungseinrichtung
beleuchtet. Bei diesem Ausführungsbeispiel
bewirkt der Zielsignalgenerator, dass die Rückkopplungssteuerung den ersten
und zweiten Zielwert aus dem ersten und zweiten Überwachungssignal erzeugt und
den ersten und zweiten Zielwert in dem Speicher während eines
Zeitraums speichert, in dem der Lichtgenerator kein Licht erzeugt.
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Bevorzugte
Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung werden nachfolgende Bezug nehmend auf
die beiliegenden Zeichnungen näher
erläutert.
Es zeigen:
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1 ein
Blockdiagramm einer LED-Lichtquelle gemäß dem Stand der Technik, die
ein Rückkopplungssystem
verwendet, um den Nutzungsfaktor der einzelnen LEDs zu steuern,
um eine genaue Ausgabefarbe zu erzeugen.
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2 ein
Blockdiagramm einer Lichtquelle gemäß einem Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung.
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3 eine
schematische Zeichnung eines anderen Ausführungsbeispiels der vorliegenden
Erfindung, bei dem die Rückkopplungsphotodioden auch
verwendet werden, um die Zielwerte für die Rückkopplungssteuerung zu erzeugen.
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Die
Art und Weise, in der die vorliegende Erfindung ihre Vorteile liefert,
kann leichter mit Bezug auf 1 verstanden
werden. 1 ist ein Blockdiagramm einer
LED-Lichtquelle
gemäß dem Stand
der Technik, die ein Rückkopplungssystem
verwendet, um den Nutzungsfaktor der einzelnen LEDs zu steuern,
um eine genaue Ausgabefarbe zu erzeugen. Eine Lichtquelle 10 verwendet
rote, grüne
und blaue LEDs 11, um Licht einer beliebigen Farbe zu erzeugen.
Die LEDs werden durch einen Treiber 12 getrieben, der den
Strom durch jede LED, wenn diese LED „an" ist, festlegt. In dem „An-"Zustand, wird jede
LED mit einem vorbestimmten Strom getrieben, der unabhängig von
der Farbe ist, die durch die Lichtquelle 10 erzeugt wird.
Die LEDs werden auf eine gepulste Weise mit einer Zykluszeit, die
eine Periode T aufweist, getrieben. Während jeder Periode wird jede der
LEDs für
eine Zeit t angeschaltet, die von der Farbe des Lichts abhängt, das
durch die Lichtquelle 10 erzeugt werden soll.
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Um
die folgende Erörterung
zu vereinfachen, wird das Verhältnis
t/T als der Nutzungsfaktor bezeichnet. Grundsätzlich ist die Intensität des Lichts von
jeder der LEDs, wie dieselbe durch einen menschlichen Betrachter
gesehen wird, für
diese LED proportional zu t, vorausgesetzt, die Periode T ist ausreichend
klein. Leider schalten sich die LEDs nicht sofort an und aus, und
die Lichtausgabe von jeder beliebigen LED kann auch eine Funktion
des Nutzungsfaktors sein, da die Betriebstemperatur der LED mit
zunehmenden Nutzungsfaktoren zunimmt. Es gibt jedoch eine feste
Beziehung zwischen der gewünschten
Ausgabefarbe und den Nutzungsfaktoren, die an den drei LEDs angelegt
sind. Die Beziehung wird fortlaufend durch ein Messen des Lichts, das
tatsächlich
erzeugt wird, und ein Einstellen der Nutzungsfaktoren unter Verwendung
einer Servoschleife bestimmt.
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Mit
erneuter Bezugnahme auf 1 umfasst die Lichtquelle 10 drei
Photodetektoren 16 – 18,
die einen Teil des Lichts, das die LEDs verlässt, empfangen. Jeder der Photodetektoren
misst im Idealfall die Lichtintensität bei einem Wellenlängenband,
wie es durch CIE-1931-Dreibereichsfunktionen beschrieben ist.
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Jeder
Photodetektor weist eine entsprechende Schnittstellenschaltung auf,
die das Signal von dem entsprechenden Photodetektor an ein Tiefpassfilter
anpasst. Die Schnittstellenschaltungen, die den Photodetektoren 16 – 18 entsprechen,
sind jeweils bei 13 – 15 gezeigt.
Ein exemplarisches Tiefpassfilter ist bei 19 gezeigt. Jedes
Tiefpassfilter umfasst einen Widerstand 20 und einen Kondensator 21.
Die Widerstands- und Kondensatorwerte werden gewählt, um die An- und Aus-Zyklen
derart auszugleichen, dass die Ausgangssignale der Tiefpassfilter
Gleichsignalpegel sind, die die Intensität des Lichts bei jedem der drei
Wellenlängenbänder darstellen.
Die Ausgangssignale der Tiefpassfilter werden unter Verwendung eines
Analog-Digital-Wandlers (ADC) 22 digitalisiert und mit
Zielwerten verglichen, die in einem Registerstapel 24 in
einer Subtraktionsschaltung 23 gespeichert sind. Die Zielwerte
stellen die drei Intensitäten, die
der gewünschten
Ausgabefarbe entsprechen, dar. Die Unterschiede zwischen den gemessenen
Intensitäten
und den Zielintensitäten
liefern drei Fehlersignale, die durch eine Rückkopplungssteuerung 25 verwendet
werden, um die drei entsprechenden Nutzungsfaktoren anzupassen,
bis die gemessene Ausgabe mit den Zielwerten übereinstimmt.
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Es
sei nun auf 2 Bezug genommen, bei der es
sich um ein Blockdiagramm einer Lichtquelle 50 gemäß einem
Ausführungsbeispiel
der vorliegenden Erfindung handelt. Um die folgende Erörterung zu
vereinfachen, wurden den Elementen, die Funktionen liefern, die
zu denjenigen analog sind, die im Vorhergehenden mit Bezug auf 1 erörtert sind, die
gleichen numerischen Bezeichnungen gegeben, wie dieselben in 1 verwendet
sind, und dieselben werden hier nicht im Detail erörtert. Die
Lichtquelle 50 verwendet eine Rückkopplungssteuerung 40,
die einen Satz von Rot-, Grün- und Blau- (RGB-) Zielwerten
annimmt, die mit den Rot-, Grün-
und Blau-Werten verglichen werden, die durch Photodioden 16 – 18 und
ihre zugeordneten Treibschaltungen geliefert werden. Diese Werte
können
als die Dreibereichswerte bei einem neuen beliebigen farbmetrischen
System betrachtet werden.
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Um
die folgende Erörterung
zu vereinfachen, wurde die Schaltungsanordnung zum Erzeugen der Fehlersignale
aus der Ziel- und der gemessenen Photodiodenausgabe in die Rückkopplungssteuerung 40 mit
eingeschlossen. Da Rückkopplungssteuerungen
in der Technik bekannt sind, werden die Details dieser Schaltungsanordnung
hier nicht im Detail erörtert.
Für die
Zwecke dieser Erörterung
ist es ausreichend, darauf hinzuweisen, dass die Rückkopplungssteuerung 40 die
Treibsignale an LEDs 11 derart einstellt, dass die gemessenen
RGB-Werte, die an einem Tor 41 in die Rückkopplungssteuerung 40 eingegeben
werden, jeweils mit den RGB-Zielwerten übereinstimmen, die an einem
Tor 42 eingegeben werden. Für die Zwecke dieser Erörterung
sei angenommen, dass die gemessenen RGB-Werte und die RGB-Zielwerte
Analogsignale sind.
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Wie
oben erwähnt,
besteht ein Problem, das beim Entwerfen einer LED-Lichtquelle, um Übereinstimmung
mit einer bestimmten existierenden Ziellichtquelle zu erreichen,
auftritt, darin, die richtigen Werte für die RGB-Zielwerte zu bestimmen.
Die richtigen RGB-Zielwerte sind eine Funktion sowohl der gewünschten
Lichtintensitäten
der roten, grünen
und blauen LEDs als auch der Photodioden, die verwendet werden,
um die Ausgabe der LEDs zu überwachen.
Grundsätzlich
kann die Rückkopplungssteuerung
derart kalibriert werden, dass der Benutzer die richtigen RGB-Zielwerte
aus einem Wissen der RGB-Werte für
die existierende Lichtquelle heraus bestimmen kann. Dies erfordert,
dass der Benutzer die existierende Lichtquelle hinsichtlich der
Standards kalibriert, die verwendet werden, um die Rückkopplungssteuerung
zu kalibrieren. Dieser Lösungsansatz
stellt eine Belastung für
den Schaltungsentwickler dar. Außerdem muss jede Lichtquelle
kalibriert werden, um Unterschiede bei den LEDs zu berücksichtigen.
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Die
vorliegende Erfindung vermeidet diese Probleme durch ein Bereitstellen
eines Eingabesystems für
die RGB-Zielwerte,
das die existierende Ziellichtquelle verwendet, mit der die LED-Lichtquelle
in Übereinstimmung
gebracht wird. Bei der vorliegenden Erfindung werden die RGB-Zieleingaben durch einen
Satz von Photodioden und Schnittstellenschaltungen, die mit den
Photodioden 16 – 18 und
ihren Schnittstellenschaltungen übereinstimmen,
erzeugt. Die Photodioden, die verwendet werden, um die RGB-Zielwerte
zu liefern, sind bei 51 – 53 gezeigt, und
die entsprechenden Schnittstellenschaltungen sind bei 55 – 57 gezeigt.
Diese Photodioden werden in der folgenden Erörterung als die Zielphotodioden bezeichnet,
und die Photodioden 16 – 18 werden als die
Rückkopplungsphotodioden
bezeichnet. Es gibt eine Zielphotodiode für jede Rückkopplungsphotodiode. Zum Beispiel
weist die Zielphotodiode, die Licht in dem roten Bereich des Spektrums
misst, den gleichen Lichtspektralfilter- und Lichtumwandlungswirkungsgrad
auf wie die Rückkopplungsphotodiode, die
verwendet wird, um das Licht zu messen, das durch die rote LED erzeugt
wird.
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Um Übereinstimmung
mit einer Lichtquelle 58 herzustellen, wird die Quelle
verwendet, um die Zielphotodioden 51 – 53 zu beleuchten.
Da jede Zielphotodiode gewählt
wurde, um mit der entsprechenden Rückkopplungsphotodiode übereinzustimmen, sind
die Signale, die durch die Zielphotodioden erzeugt werden, die richtigen
Ziel-RGB-Zielwerte, um die Farbe der Lichtquelle 58 nachzubilden.
Daher muss der Schaltungsentwickler die Ziellichtquelle nicht kalibrieren
oder eine LED-Lichtquelle verwenden, die hinsichtlich irgendeines
Standardsystems, wie z. B. dem CIE-Standard, kalibriert worden ist.
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Wenn
die Zielwerte erzeugt worden sind, kann die Lichtquelle 58 entfernt
werden, vorausgesetzt die Rückkopplungssteuerung 40 umfasst
einen nicht flüchtigen
Speicher, in dem die Zielwerte gespeichert sind. Bei einem derartigen
Ausführungsbeispiel
umfasst die Rückkopplungssteuerung 40 ein extern
zugängliches
Tor 43 zum Empfangen eines Signals, das bewirkt, dass die
Rückkopplungssteuerung 40 einen
Satz von Zielwerten speichert, die durch diejenigen bestimmt sind,
die an einem Tor 42 eingegeben werden. Die gespeicherten
Zielwerte können
als digitale Werte, die von den analogen Zielwerten abgeleitet sind,
oder als Analogwerte gespeichert werden. Diesbezüglich sei darauf hingewiesen, dass
nicht flüchtige
Speicher zum Speichern von Analogwerten in der Technik bekannt sind.
Die vorliegende Erfindung kann auch eine Ziellichtquelle an einem
entfernten Ort kontinuierlich nachbilden, derart, dass die Lichtquelle
alle Veränderungen
der Ziellichtquelle in Realzeit nachahmen kann.
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Die
oben beschriebenen Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung speichern einen Satz von Zielwerten,
die die Farbübereinstimmung mit
einer Ziellichtquelle liefern. Es können aber auch Ausführungsbeispiele,
bei denen die Rückkopplungssteuerung
mehrere Sätze
von Zielwerten speichert, die einer Vielzahl von Lichtquellen entsprechen,
durch ein Belichten der Zielphotodioden mit jeder der Lichtquellen
und ein Speichern der sich ergebenden Zielwerte hergestellt werden.
Die Lichtquelle kann dann verwendet werden, um durch ein Auswählen des
gewünschten
Satzes von Zielwerten eine Farbübereinstimmung
für jede
beliebige der Ziellichtquellen zu liefern. Bei einem derartigen
Ausführungsbeispiel
würde die
Rückkopplungssteuerung
eine Eingabe umfassen zum Angeben, welcher Satz von Zielwerten zu
verwenden ist. Diese Eingabe kann durch einen Benutzer oder durch
eine Programmiervorrichtung, die an der Lichtquelle angebracht ist,
geliefert werden. Außerdem
kann eine Sequenz von Zielwerten verwendet werden, um ein Farbmuster
zu liefern, das sich als eine Funktion der Zeit verändert. Die
verschiedenen Steuersignale können
durch das oben erörterte
Tor 43 eingegeben werden.
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Es
sei darauf hingewiesen, dass die vorliegende Erfindung auch verwendet
werden kann, um in einer kontinuierlichen Weise in Realzeit die
Farbe einer Ziellichtquelle nachzubilden, die sich entfernt von den
LEDs befindet. Bei einem derartigen Ausführungsbeispiel wären die
Zielphotodioden an der Ziellichtquelle angeordnet, und die Ausgabewerte
dieser Photodioden würden
zu der Rückkopplungssteuerung übertragen.
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Die
oben beschriebenen Ausführungsbeispiele
verwenden Überwachungs-
und Zielphotodioden, die übereinstimmen.
Ist diese Bedingung nicht erfüllt,
kann eine Kalibrierungsprozedur verwendet werden. Zum Beispiel sei
angenommen, dass die Zielphotodiode, die Licht im roten Bereich
misst, einen unterschiedlichen Lichtspektralfilter- und Lichtumwandlungswirkungsgrad
aufweist als die entsprechende Rückkopp lungsphotodiode.
Sowohl die Zielphotodiode als auch die Rückkopplungsphotodiode können durch
ein Belichten beider Photodioden mit der gleichen Lichtquelle bei
verschiedenen Intensitäten
und ein Aufzeichnen der Ausgaben beider Photodioden kalibriert werden.
Diese Kalibrierungswerte können
in einem nicht flüchtigen
Speicher in der Rückkopplungssteuerung
gespeichert werden, so dass die Rückkopplungssteuerung Unterschiede
bei der Ziel- und Überwachungsphotodiode
während
des Rückkopplungszyklus
ausgleichen kann durch ein Berechnen des Zielsignals, das erzeugt
worden wäre,
wenn die Ziel- und die Überwachungsphotodiode übereinstimmen
würden.
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Die
oben beschriebenen Ausführungsbeispiele
verwenden einen getrennten Satz von Photodioden zum Erzeugen der
Zielwerte aus einer Lichtquelle, deren Spektrum verwendet werden
soll, um die Ausgabe der LEDs bei der Lichtquelle einzustellen.
Es sei jedoch darauf hingewiesen, dass auch Ausführungsbeispiele hergestellt
werden können,
bei denen die Rückkopplungsphotodioden
für beide Funktionen
verwendet werden. Es sei jetzt auf 3 Bezug
genommen, bei der es sich um eine schematische Zeichnung eines anderen
Ausführungsbeispiels
der vorliegenden Erfindung handelt, bei dem die Rückkopplungsphotodioden
auch dazu verwendet werden, die Zielwerte für die Rückkopplungssteuerung zu erzeugen.
Um die Erörterung
zu vereinfachen, wurden denjenigen Elementen von Lichtquelle 70,
die Funktionen ausführen,
die analog sind zu denjenigen, die in 2 beschrieben
sind, die gleichen numerischen Bezeichnungen gegeben, wie dieselben
in 2 verwendet sind, und dieselben werden hier nicht
näher erörtert. Die
Lichtquelle 70 umfasst eine Öffnung 77, die positioniert
ist, um während
einer Kalibrierungsphase Licht von der Zielquelle zu empfangen.
Ein optisches Bilderfassungssystem 76 kann enthalten sein,
um sicherzustellen, dass das Licht von Ziellichtquelle 58 Rückkopplungsphotodioden 16 – 18 gleichmäßig beleuchtet.
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Wenn
ein vorbestimmtes Signal an Tor 73 angelegt wird, liest
eine Rückkopplungssteuerung 75 die
Werte an Tor 71 und speichert Informationen, die diese
Werte angeben, in einem Ziel-RGB-Speicher innerhalb der Rückkopplungssteuerung 75.
Nachdem die Rückkopplungssteuerung
ordnungsgemäß programmiert
ist, wird die Ziellichtquelle 58 entfernt und die Öffnung 77 geschlossen,
um zu verhindern, dass Licht die Rückkopplungsphotodioden von
Quellen außerhalb
der Lichtquelle 70 während
eines normalen Betriebes erreicht.
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Die
oben beschriebenen Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung verwenden drei LEDs als Lichtgenerator.
Es können
jedoch auch Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Verwendung hergestellt werden, die andere Anzahlen
von LEDs verwenden. Solange die Photodetektoren in der Lage sind,
die unterschiedlichen Wellenlängen
von Licht derart zu erfassen, dass die einzelnen LEDs getrennt gesteuert
werden können,
kann jede beliebige Anzahl von LEDs verwendet werden. Die minimale
Anzahl von LEDs beträgt
zwei. Diesbezüglich
sei darauf hingewiesen, dass Farbschemata, die vier Farben verwenden,
in der Drucktechnik bekannt sind.
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Außerdem ist
die vorliegende Erfindung nicht auf LEDs als Lichtgeneratoren beschränkt. Jeder
beliebige Lichtgenerator, der ein Ausgabespektrum liefert, das überwacht
werden kann, kann verwendet werden. Zum Beispiel könnten Laser
die oben erörterten
LEDs ersetzen.
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Die
oben beschriebenen Ausführungsbeispiele
verwenden eine Rückkopplungssteuerung,
die die Steuersignale für
die LEDs anpasst, bis die Überwachungssignale
von den Rückkopplungs-LEDs mit den Zielsignalen übereinstimmen.
Die Rückkopplungssteuerung
kann jedoch andere Algorithmen verwenden, bei denen die Steuersignale
angepasst werden, bis die Überwachungssignale
von den Rückkopplungs-LEDs
irgendeine andere feste Beziehung mit den Zielsignalen aufweisen.
Zum Beispiel weist die Ziellichtquelle im Allgemeinen eine andere
Intensität
auf als die Intensität
von Licht, das durch die LEDs erzeugt wird. Das Ziel der Rückkopplungssteuerung
ist in einem derartigen Fall normalerweise, die Farbe der Ziel-
und der LED-Lichtquelle in Übereinstimmung
zu bringen. Somit könnte
die Rückkopplungssteuerung
die LED-Steuersignale anpassen, bis die Verhältnisse der Zielwerte zueinander
oder zu der Gesamtziellichtintensität die gleichen sind wie die entsprechenden
Verhältnisse
der Signale von den Rückkopplungs-LEDs.
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Die
oben beschriebenen Ausführungsbeispiele
der vorliegenden Erfindung verwenden ein Intensitätssteuerschema,
bei dem der Nutzungszyklus der LEDs variiert wird, um die Intensität des Lichts
zu variieren, das durch die Lichtquelle erzeugt wird. Die vorliegende
Erfindung könnte
jedoch auch bei Lichtquellen angewendet werden, bei denen die Intensität des Lichts,
das durch jede LED erzeugt wird, geändert wird, um die Intensität der Lichtquelle
zu verändern.
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Verschiedene
Modifizierungen der vorliegenden Erfindung werden aus der vorhergehenden
Beschreibung und den beiliegenden Zeichnungen für Fachleute ersichtlich sein.
Folglich soll die vorliegende Erfindung ausschließlich durch
den Schutzumfang der folgenden Ansprüche beschränkt sein.