DE102011122256A1

DE102011122256A1 - Vorrichtung zur Steuerung einer Beleuchtungseinrichtung und Verfahren zur Steuerung einer Beleuchtungseinrichtung

Info

Publication number: DE102011122256A1
Application number: DE102011122256A
Authority: DE
Inventors: Günther Riess
Original assignee: Diehl Aerospace GmbH
Current assignee: Diehl Aerospace GmbH
Priority date: 2011-12-23
Filing date: 2011-12-23
Publication date: 2013-06-27
Also published as: FR2985044B1; US20130162161A1; FR2985044A1; US9078302B2

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung einer Beleuchtungseinrichtung, insbesondere in einem Flugzeug, die die folgendes umfasst: eine Lichtquelle (6), die geeignet ist, Licht mit einer Wellenlänge im sichtbaren Bereich abzustrahlen, und einen Pulsbreiten-Modulator (2), der wenigstens ein Ausgangssignal (5) liefert, das mit der Lichtquelle (6) verbunden ist und geeignet ist, eine Helligkeitssteuerung der Lichtquelle (6) zu bewirken, wobei das Ausgangssignal (5) aus einer ersten Anzahl von ersten Teilsignalen (7) mit jeweils einer ersten Pulsbreite (8) und einer zweiten Anzahl von zweiten Teilsignalen (10) mit jeweils einer zweiten Pulsbreite (11), die kürzer als die erste Pulsbreite (8) ist, zusammengesetzt ist, so dass die Helligkeit der Lichtquelle (6) einstellbar ist, indem die erste Anzahl und die zweite Anzahl bei einer Helligkeitsänderung veränderbar sind und sich das Ausgangssignal (5) nach Abgabe der ersten Anzahl und der zweiten Anzahl von Teilsignalen (7, 10) wiederholt. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Steuerung einer Beleuchtungseinrichtung, insbesondere in einem Flugzeug.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zur Steuerung einer Beleuchtungseinrichtung, insbesondere in einem Flugzeug sowie ein Verfahren zur Steuerung einer Beleuchtungseinrichtung, insbesondere in einem Flugzeug.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Für die Ausleuchtung einer modernen Flugzeugkabine gelten heute sehr hohe Ansprüche. Bei farbiger Gestaltung der Kabine ist insbesondere auf eine exakte Wiedergabe des Farbortes sowie auf die Einhaltung der Helligkeit zu achten. Ebenso stellt die oftmals gewünschte Einstellbarkeit der Helligkeit in einem Bereich von 0,1% bis 100% hohe Anforderungen an die Steuerungen von Beleuchtungseinrichtungen dar. Dies gilt insbesondere dann, wenn eine Gamut-Farbortkorrektur erfolgt, die für einen Farbortabgleich bzw. für einen Fertigungsabgleich unerlässlich ist. Hierzu müssten dann einzelne Farben mit einer Helligkeit gesteuert werden können, die deutlich weniger als 0,1% beträgt. Dies führt insbesondere dazu, dass Leuchtmittel ohne bzw. mit verminderter oder unzureichender Gamut-Korrektur bei niedrigen Helligkeiten arbeiten und eine zufriedenstellende Gamut-Korrektur erst mit höherer Helligkeit erfolgt.
Es ist zu erwarten, dass die Anforderungen bezüglich des Farbortes bei niedriger Helligkeit immer größer werden. So wird beispielsweise für manche Flugzeugtypen bei der Innenraumbeleuchtung eine maximale Farbabweichung von weniger als 6 Schwellwerteinheiten einer MacAdam-Ellipse gefordert, wobei die Farbabweichung auch in einem Helligkeitsbereich von 0,1% bis 1% vorliegen muss.
Die Helligkeitssteuerung von Kabinenbeleuchtung erfolgt üblicherweise über so genannte Pulsbreitenmodulatoren. Das minimale Tastverhältnis eines Pulsbreitenmodulators ist in der Regel durch das Schaltverhalten der Stromquelle bestimmt und ist üblicherweise auf etwa 1 μs festgelegt. Gängige Pulsbreitenmodulatoren werden mittels eines Mikrocontrollers angesteuert, dessen kleinste Taktperiode beispielsweise 50 ns betragen kann. Daraus ergeben sich für ein minimales Tastverhältnis von 1 μs des Pulsbreitenmodulators lediglich 20 Taktperioden für den Mikrocontroller. Wird nun der Pulsbreitenmodulator um nur eine Taktperiode vergrößert, verändert sich das Tastverhältnis um 5%. Folglich kann bei niedrigen Verdunklungsgraden (Dimm-Graden) der Farbort nicht exakt eingestellt werden bzw. die Helligkeit lediglich stufig eingestellt werden.
Eine Möglichkeit zur Verbesserung der Helligkeitssteuerung könnte darin bestehen, eine weitere Stromquelle vorzusehen, um die Beschränkung des minimalen Tastverhältnisses durch das Schaltverhalten der Stromquelle zu vermindern. Zwar ließe sich damit die minimale Änderung in der Helligkeitssteuerung etwa halbieren, der Einbau einer weiteren Stromquelle wäre jedoch aufwendig.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, eine Vorrichtung zur Steuerung einer Beleuchtungseinrichtung zu schaffen bzw. ein Verfahren zur Steuerung einer Beleuchtungseinrichtung anzugeben, die die eingangs genannten Nachteile überwinden und insbesondere bei niedrigen Verdunklungsgraden eine exakte Einstellung des Farborts bzw. der Helligkeit ermöglichen.
Diese Aufgabe wird durch die Merkmale des Patentanspruchs 1 bzw. 8 gelöst. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind jeweils Gegenstand der Unteransprüche. Diese können in technologisch sinnvoller Weise miteinander kombiniert werden. Die Beschreibung, insbesondere im Zusammenhang mit der Zeichnung, charakterisiert und spezifiziert die Erfindung zusätzlich.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung zur Steuerung einer Beleuchtungseinrichtung umfasst eine Lichtquelle, die geeignet ist, Licht mit einer Wellenlänge im sichtbaren Bereich abzustrahlen. Weiterhin ist ein Pulsbreiten-Modulator vorgesehen, der wenigstens ein Ausgangssignal liefert, das mit der Lichtquelle verbunden ist und geeignet ist, eine Helligkeitssteuerung der Lichtquelle zu bewirken. Das Ausgangssignal ist aus einer ersten Anzahl von ersten Teilsignalen mit jeweils einer ersten Pulsbreite und einer zweiten Anzahl von zweiten Teilsignalen mit jeweils einer zweiten Pulsbreite, die kürzer als die erste Pulsbreite ist, zusammengesetzt, so dass die Helligkeit der Lichtquelle einstellbar ist. Dabei sind die erste Anzahl und die zweite Anzahl bei einer Helligkeitsänderung veränderbar. Das Ausgangssignal wiederholt sich nach Abgabe der ersten Anzahl und der zweiten Anzahl von Teilsignalen.
Gemäß der Erfindung wird die üblicherweise mit einem Pulsbreitenmodulator erreichbare Auflösung verbessert, indem das Ausgangsignal nicht mehr nur aus einem Signal besteht sondern aus der ersten Anzahl und der zweiten Anzahl von Teilsignalen zusammengesetzt ist. Demgemäß kann beispielsweise bei einer gewünschten Helligkeitsänderung die erste Anzahl um eins erhöht oder erniedrigt, während die zweite Anzahl um entsprechend erniedrigt oder erhöht werden. Durch die periodische Abgabe der ersten Anzahl und der zweiten Anzahl von Teilsignalen wird im Mittel ein Ausgangssignal erreicht, das eine proportional zur Gesamtzahl aus der ersten Anzahl und der zweiten Anzahl Auflösung aufweist. So ist beispielsweise bei einer Gesamtzahl von zehn Teilsignalen gemittelt eine Helligkeitsänderung um 0,5% erzielbar.
Gemäß einer Ausgestaltung der Erfindung weitere Lichtquellen aufweist, die mit dem Pulsbreiten-Modulator verbunden sind und über weitere Ausgangssignale jeweils in ihrer Helligkeit steuerbar sind, wobei die Helligkeitssteuerung aller Lichtquellen eine Gamut-Korrektur erzeugt. Um die gewünschten Anforderungen bezüglich des Farbortes bei niedriger Helligkeit einzuhalten, muss die Helligkeit genau einstellbar sein. Gemäß der Erfindung ist dies möglich, da das erzeugte Ausgangssignal eine verbesserte Auflösung bei der Einstellung der Helligkeit aufweist, so dass insbesondere bei geringer Helligkeit eine genaue Einstellung des Farbortes erfolgen kann.
In einer weiteren Ausgestaltung die wenigstens drei Lichtquellen aufweist, die geeignet sind, jeweils Licht mit einer unterschiedlichen Wellenlänge abzustrahlen, vorzugsweise in einem RGB-Farbraum.
Der beispielsweise in einer Flugzeugkabine vorherrschende Farbeindruck wird oftmals von den Herstellern vorgegeben. Um verschiedene Farben erzeugen zu können, wird der gewünschte Farbeindruck durch die Überlagerung von wenigstens drei Lichtquellen erzeugt.
Gemäß einer weiteren Ausgestaltung das Ausgangssignal mittels eines Mikroprozessors erzeugbar ist.
Die Ansteuerung von Innenraumbeleuchtungen erfolgt insbesondere in Flugzeugen oftmals mit einem Mikroprozessor, der üblicherweise einen Ausgang umfasst, der durch geeignete Programmierung als Pulsbreitenmodulator fungieren kann. Folglich lässt sich die Erfindung in bereits bestehenden Innenraumbeleuchtungen einsetzten, ohne Änderungen am Aufbau vornehmen zu müssen. Da lediglich die Programmierung verändert werden muss, wird eine kostengünstige Realisierung ermöglicht, die insbesondere in vielen Flugzeugtypen eingesetzt werden kann.
In einer weiteren Ausgestaltung die erste Pulsbreite um eine Taktperiode des Pulsbreiten-Modulators länger ist als die zweite Pulsbreite.
Demgemäß entspricht die erreichbare Helligkeitsänderung der minimalen zeitlichen Auflösung des Pulsbreiten-Modulators.
Es ist vorgesehen, dass die Taktperiode des Pulsbreiten-Modulators zwischen 5 ns und 5 μs, vorzugsweise zwischen 20 ns und 100 ns und insbesondere 50 ns beträgt.
Pulsbreiten-Modulatoren werden oftmals mittels eines Mikroprozessors realisiert, dessen Taktrate üblicherweise im MHz-Bereich liegt. Gemäß dieser Ausführungsform wird die Taktperiode entsprechend der üblichen Taktrate gewählt.
Des Weiteren die erste Anzahl und die zweite Anzahl zusammen eine Gesamtzahl ergeben, die zwischen 2 und 20, vorzugsweise zwischen 5 und 15, sowie insbesondere 10 beträgt.
Durch das Festlegen der Gesamtzahl aus der ersten Anzahl und der zweiten Anzahl wird die erreichbare Auflösungsverbesserung bestimmt. Als Beispiel kann die Taktfrequenz 20 MHz betragen, wobei, wie eingangs erwähnt, das minimale Tastverhältnis im Pulsbreitenmodulator durch das Schaltverhalten der Stromquelle bestimmt und üblicherweise auf etwa 1 μs festgelegt ist. Werden nun insgesamt 10 Teilsignale bereitgestellt, beträgt die minimale Auflösung nach der Erfindung 0,5%. Durch die Wahl der Gesamtzahl lässt sich die minimale Auflösung entsprechend festlegen.
Das erfindungsgemäße Verfahren zur Steuerung einer Beleuchtungseinrichtung umfasst das Bereitstellen einer Lichtquelle, die geeignet ist, elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge im sichtbaren Bereich abzustrahlen. Ebenso wird ein Pulsbreiten-Modulators bereitgestellt, der ein Ausgangssignal liefert, das mit der Lichtquelle verbunden ist und geeignet ist, eine Helligkeitssteuerung der Lichtquelle zu bewirken. Es erfolgt ein Zusammensetzen des Ausgangssignals aus einer ersten Anzahl von ersten Teilsignalen mit jeweils einer ersten Pulsbreite und einer zweiten Anzahl von zweiten Teilsignalen mit jeweils einer zweiten Pulsbreite, die kürzer als die erste Pulsbreite ist. Somit ist die Helligkeit der Lichtquelle einstellbar, indem die erste Anzahl bei einer Helligkeitsvergrößerung um wenigstens eins erhöht und die zweite Anzahl entsprechend verringert wird und bei einer Helligkeitsverkleinerung um wenigstens eins verringert und die zweite Anzahl entsprechend erhöht wird. Das Ausgangssignal wird periodisch abgegeben.
Das erste Teilsignal und das zweite Teilsignalen kann so gewählt werden, dass die Helligkeit der Lichtquelle in einem Bereich bis zu 100% regelbar ist.
In einer weiteren Ausgestaltung weitere Lichtquellen und weitere Ausgangssignale bereitgestellt werden, wobei jeweils eine Helligkeitssteuerung durchgeführt wird, um eine Gamut-Korrektur zu erzeugen.
In einer weiteren Ausgestaltung das erste Teilsignal und die Gruppe von zweiten Teilsignalen so gewählt werden, dass die Farbabweichung der Lichtquelle im Bereich von 0,1% bis 1% weniger als 10, vorzugsweise weniger als 6 Schwellwerteinheiten einer MacAdam-Ellipse beträgt.
Die Farbabweichung wird üblicherweise als Schwellwerteinheit der MacAdam-Ellipse beschrieben, wobei andere Vorgehensweisen nicht ausgeschlossen sein sollen. Die Zahlenbeispiele entsprechen den Vorgaben, die von Flugzeugherstellern gemacht werden.
Es wird eine Beleuchtungseinrichtung angegeben, die eine erfindungsgemäße Vorrichtung wie oben beschrieben aufweist.
Außerdem wird ein Flugzeug angegeben, das insbesondere in einer Kabine wenigstens eine Beleuchtungseinrichtung aufweist, die mit einer erfindungsgemäßen Vorrichtung wie oben beschrieben verbunden ist.
Schließlich wird ein von einem Computer lesbares Medium angegeben, das Befehle aufweist, die es einem Rechner, vorzugsweise einem Mikrokontroller, erlauben, ein Verfahren wie oben beschrieben auszuführen.
KURZE BESCHREIBUNG DER ZEICHNUNGEN
Nachfolgend werden einige Ausführungsbeispiele anhand der Zeichnungen näher erläutert. Es zeigen:
1 eine schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung,
2 eine weitere schematische Darstellung einer erfindungsgemäßen Beleuchtungseinrichtung,
3 eine schematische Darstellung von Teilsignalen gemäß der Erfindung,
4 eine Abfolge von Teilsignalen gemäß der Erfindung,
5 eine schematische Darstellung einer Helligkeitsänderung gemäß der Erfindung, und
6 eine schematische Darstellung einer Helligkeitsänderung in einem Vergleichsbeispiel.
DETAILLIERTE BESCHREIBUNG BEISPIELHAFTER AUSFÜHRUNGSFORMEN
In den Figuren sind gleiche oder funktional gleich wirkende Bauteile mit dem gleichen Bezugszeichen versehen.
Unter Bezugnahme auf 1 wird im Folgenden eine Ausführungsform der Erfindung näher erläutert. 1 zeigt eine Vorrichtung 1 zur Steuerung einer Beleuchtungseinrichtung, die insbesondere in einem Flugzeug einsetzbar ist. Die Vorrichtung umfasst einen Pulsbreiten-Modulator 2, der beispielsweise als Timer-Schaltung eines Mikrokontrollers (nicht in 1 gezeigt) bereitgestellt wird. Der Pulsbreiten-Modulator 2 wird mit einem Taktsignal 3 betrieben, das beispielsweise 20 MHz betragen kann. Des Weiteren ist der Pulsbreiten-Modulator 2 mit einem Dateneingang 4 versehen, über den eine Pulsbreite an einem Ausgang 5 einstellbar ist. Der Dateneingang 4 kann beispielsweise ein 16-bit Datenwort umfassen. Der Ausgang 5 ist mit einer Lichtquelle 6 verbunden.
Es versteht sich, dass die genannten beispielhaften Zahlenwerte lediglich zur Verdeutlichung dienen. So ist es dem kundigen Fachmann ohne weiteres möglich innerhalb sinnvoller Grenzen entsprechende Änderungen vorzunehmen und andere Werte auszuwählen.
Wie in 2 dargestellt ist, können mindestens drei Lichtquellen 6, 6', und 6'' vorgesehen sein, die jeweils Licht mit einer unterschiedlichen Wellenlänge abstrahlen, um so einen RGB-Farbraum zu bilden, in dem ein gewünschter Farbeindruck genau einstellbar ist. Es ist natürlich möglich einen anderen Farbraum oder eine unterschiedliche Zahl von Lichtquellen 6 zu verwenden.
Wie nachfolgenden erläutert wird, ist das Ausgangssignal aus einer ersten Anzahl von ersten Teilsignalen mit jeweils einer ersten Pulsbreite und einer zweiten Anzahl von zweiten Teilsignalen mit jeweils einer zweiten Pulsbreite, die kürzer als die erste Pulsbreite ist, zusammengesetzt.
Ein Beispiel eines ersten Teilsignals ist in 3 gezeigt. Das Teilsignal 7 weist eine Pulsbreite 8 auf, die mittels geeigneter Programmierung des Pulsbreiten-Modulators 2 veränderbar ist. Dabei ist zu beachten, dass das minimale Tastverhältnis des Pulsbreiten-Modulators 6 in der Regel durch das Schaltverhalten einer für die Ansteuerung der Lichtquelle bereitgestellten Stromquelle bestimmt und üblicherweise auf etwa 1 μs festgelegt ist. In 3 ist zum Vergleich ein Teilsignal mit einem Tastverhältnis von 70% gezeigt. Die Wiederholrate des Teilsignals 7 ist als Gesamtdauer 9 ebenfalls in 3 eingezeichnet.
Die Helligkeit der Lichtquelle 6 ist einstellbar, indem eine erste Anzahl von ersten Teilsignalen 7 und eine zweite Anzahl von zweiten Teilsignalen bei einer Helligkeitsänderung verändert werden. Dies wird unter Bezugnahme auf 4 näher erläutert. 4 zeigt eine Abfolge von den ersten Teilsignalen 7 und zweiten Teilsignalen 10. Die Pulsbreite 8 des ersten Teilsignals 7 ist dabei um eine Taktperiode länger als die Pulsbreite 11 des zweiten Teilsignals 10. Im Fall der Abfolge „B” wird das erste Teilsignal 7 einmal abgegeben und das zweite Teilsignal 10 neunmal. Das Ausgangssignal wiederholt sich nach Abgabe der ersten Anzahl und der zweiten Anzahl von Teilsignalen 7 und 10. Wird nun eine geringe Vergrößerung der Helligkeit der Lichtquelle 6 angestrebt, kann auf die Abfolge „C” umgestellt werden. Dort wird das erste Teilsignal 7 zweimal abgegeben und das zweite Teilsignal 10 achtmal. Folglich liegt die gesamte an die Lichtquelle 6 überführte Leistung um einen Taktschritt länger an. Über die gesamte Periode der Abfolge „C” gemittelt ergibt sich eine zehnfach verbesserte Auflösung der Helligkeitssteuerung der Lichtquelle 6.
Um die Intensität der Helligkeit der Lichtquelle 6 entsprechend zu senken könnte man von Abfolge „B” zur Abfolge „A” wechseln. Bei der Abfolge „A” wird das erste Teilsignal 7 keinmal abgegeben und das zweite Teilsignal 10 wird zehnmal abgegeben. Die weiteren Abfolgen ergeben sich durch sukzessives Hinzufügen weiterer erster Teilsignale 7, d. h. durch Erhöhen der ersten Anzahl, wie in 4 anhand der Abfolge „1” gezeigt ist. Diese Abfolgen aus den Teilsignalen 7 der ersten Anzahl und Teilsignalen 10 der zweiten Anzahl können in einem Speicher des Mikrokontrollers hinterlegt sein.
Der erzielbare Gewinn an Auflösung bei der Helligkeitssteuerung der Lichtquelle 6 wird anhand folgender Zahlenbeispiele nochmals verdeutlicht.
Bei einer minimal Pulsbreite für die Teilsignale von 1 μs beträgt die kleinste Pulsbreit 11 des zweiten Teilsignals 10 zwanzig Taktsequenzen bei einer Periodendauer von 50 ns des Taktsignals 3. Das um eine Taktperiode längere erste Teilsignal 7 weist folglich eine Pulsbreite 8 auf, die minimal einundzwanzig Taktsequenzen entspricht. Bei Übergang von Abfolge „A” zu „B” gemäß 4 wird folglich eine Auflösung von 0,5% erreicht, da sich die der Leichtquelle zur Verfügung gestellte Leistung von 200 Taktsequenzen auf 201 Taktsequenzen erhöht. Über zehn Teilsignale gemittelt, ergibt sich ein Mittelwert von 20,1 Taktsequenzen.
Dies ist in 5 nochmals schematisch dargestellt. Ein zeitlicher Verlauf 12 der Helligkeit I der Lichtquelle 6 ist in 5 während des Umschaltens dargestellt. Die Helligkeitsänderung ΔI kann wie oben beschrieben mit einer Auflösung von 0,5% eingestellt werden.
Dies kann insbesondere zur Erzeugung einer Gamut-Korrektur herangezogen werden. Dazu werden die Lichtquellen 6, 6' und 6'' mit einem entsprechenden Ausgang 5, 5' und 5'' des Pulsbreiten-Modulators 2 verbunden und jeweils in ihrer Helligkeit gesteuert. Das erste Teilsignal und das zweite Teilsignal werden in ihrer Anzahl so gewählt, dass die Farbabweichung der der Lichtquellen 6, 6', 6'' im Bereich von 0,1% bis 1% weniger als 10, beispielsweise 6 Schwellwerteinheiten einer MacAdam-Ellipse beträgt. Die Helligkeit kann dabei bis zu 100% regelbar sein.
Im Vergleich dazu ist in 6 ein zeitlicher Verlauf 13 der Helligkeit I der Lichtquelle 6 während des Umschaltens gemäß einem Vergleichsbeispiel dargestellt. Für ein minimales Tastverhältnis von 1 μs des Pulsbreitenmodulators ergeben sich 20 Taktperioden. Wird nun der Pulsbreitenmodulator um nur eine Taktperiode vergrößert, verändert sich das Tastverhältnis um 5%.
In einem Verfahren zur Steuerung einer Beleuchtungseinrichtung, insbesondere in einem Flugzeug, werden folgende Schritte ausgeführt. Nach dem Bereitstellen der Lichtquelle 6 und des Pulsbreiten-Modulators 6, der das Ausgangssignal 5 liefert, das mit der Lichtquelle 6 verbunden ist und geeignet ist, eine Helligkeitssteuerung der Lichtquelle 6 zu bewirken, erfolgt ein Zusammensetzen des Ausgangssignals. Dabei wird aus einer ersten Anzahl von ersten Teilsignalen 7 mit jeweils einer ersten Pulsbreite 8 und einer zweiten Anzahl von zweiten Teilsignalen 10 mit jeweils einer zweiten Pulsbreite 11, die kürzer als die erste Pulsbreite 7 ist, die Helligkeit der Lichtquelle eingestellt. Dies erfolgt dadurch dass die erste Anzahl bei einer Helligkeitsvergrößerung um wenigstens eins erhöht und die zweite Anzahl entsprechend verringert wird und bei einer Helligkeitsverkleinerung um wenigstens eins verringert und die zweite Anzahl entsprechend erhöht wird. Das Ausgangssignal 6 wird periodisch abgegeben.
Ein von einem Computer lesbares Medium, kann Befehle aufweist, die es einem Mikrokontroller erlauben, obiges Verfahren auszuführen.
Die erfindungsgemäße Vorrichtung 1 kann in einer Kabine eines Flugzeugs zusammen mit einer Beleuchtungseinrichtung eingesetzt werden.
Bezugszeichenliste

1: Vorrichtung
2: Pulsbreiten-Modulator
3: Taktsignal
4: Dateneingang
5: Ausgangssignal
6: Lichtquelle
6': weitere Lichtquelle
6'': weitere Lichtquelle
7: erstes Teilsignal
8: erste Pulsbreite
9: Pulsdauer
10: zweites Teilsignal
11: zweite Pulsbreite
12: Helligkeitsverlauf
13: konventioneller Helligkeitsverlauf

Claims

Vorrichtung zur Steuerung einer Beleuchtungseinrichtung, insbesondere in einem Flugzeug, die folgendes umfasst: – eine Lichtquelle (6), die geeignet ist, Licht mit einer Wellenlänge im sichtbaren Bereich abzustrahlen, und – einen Pulsbreiten-Modulator (2), der wenigstens ein Ausgangssignal (5) liefert, das mit der Lichtquelle (6) verbunden ist und geeignet ist, eine Helligkeitssteuerung der Lichtquelle (6) zu bewirken, wobei das Ausgangssignal (5) aus einer ersten Anzahl von ersten Teilsignalen (7) mit jeweils einer ersten Pulsbreite (8) und einer zweiten Anzahl von zweiten Teilsignalen (10) mit jeweils einer zweiten Pulsbreite (11), die kürzer als die erste Pulsbreite (8) ist, zusammengesetzt ist, so dass die Helligkeit der Lichtquelle (6) einstellbar ist, indem die erste Anzahl und die zweite Anzahl bei einer Helligkeitsänderung veränderbar sind und sich das Ausgangssignal (5) nach Abgabe der ersten Anzahl und der zweiten Anzahl von Teilsignalen (7, 10) wiederholt.
Vorrichtung nach Anspruch 1, die weitere Lichtquellen (6, 6', 6'') aufweist, die mit dem Pulsbreiten-Modulator (2) verbunden sind und über weitere Ausgangssignale (5, 5', 5'') jeweils in ihrer Helligkeit steuerbar sind, wobei die Helligkeitssteuerung aller Lichtquellen (6, 6', 6'') eine Gamut-Korrektur erzeugt.
Vorrichtung nach Anspruch 2, die wenigstens drei Lichtquellen (6, 6', 6'') aufweist, die geeignet sind, jeweils Licht mit einer unterschiedlichen Wellenlänge abzustrahlen, vorzugsweise in einem RGB-Farbraum.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 3, bei der das Ausgangssignal (5, 5', 5'') mittels eines Mikrokontrollers erzeugbar ist.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 4, bei der die erste Pulsbreite (8) um eine Taktperiode des Pulsbreiten-Modulators (2) länger ist als die zweite Pulsbreite (11).
Vorrichtung nach Anspruch 5, bei der die Taktperiode des Pulsbreiten-Modulators (2) zwischen 5 ns und 5 μs, vorzugsweise zwischen 20 ns und 100 ns und insbesondere 50 ns beträgt.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, bei der die erste Anzahl und die zweite Anzahl zusammen eine Gesamtzahl ergeben, die zwischen 2 und 20, vorzugsweise zwischen 5 und 15, sowie insbesondere 10 beträgt.
Verfahren zur Steuerung einer Beleuchtungseinrichtung, insbesondere in einem Flugzeug, das folgendes umfasst: – Bereitstellen einer Lichtquelle (6), die geeignet ist, elektromagnetische Strahlung mit einer Wellenlänge im sichtbaren Bereich abzustrahlen, – Bereitstellen eines Pulsbreiten-Modulators (2), der ein Ausgangssignal liefert, das mit der Lichtquelle (6) verbunden ist und geeignet ist, eine Helligkeitssteuerung der Lichtquelle (6) zu bewirken, – Zusammensetzen des Ausgangssignals (5) aus einer ersten Anzahl von ersten Teilsignalen (7) mit jeweils einer ersten Pulsbreite (8) und einer zweiten Anzahl von zweiten Teilsignalen (10) mit jeweils einer zweiten Pulsbreite (11), die kürzer als die erste Pulsbreite (8) ist, so dass die Helligkeit der Lichtquelle (6) einstellt werden kann, indem die erste Anzahl bei einer Helligkeitsvergrößerung um wenigstens eins erhöht und die zweite Anzahl entsprechend verringert wird und bei einer Helligkeitsverkleinerung um wenigstens eins verringert und die zweite Anzahl entsprechend erhöht wird, und – Periodisches Abgeben des Ausgangssignals (5).
Verfahren nach Anspruch 8, bei dem die erste Pulsbreite (8) um eine Taktperiode des Pulsbreiten-Modulators (2) länger als die zweite Pulsbreite (11) gewählt wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 9, bei dem das erste Teilsignal (7) und das zweite Teilsignal (10) so gewählt werden, dass die Helligkeit der Lichtquelle (6) in einem Bereich bis zu 100% regelbar ist.
Verfahren nach einem der Ansprüche 8 bis 10, bei dem weitere Lichtquellen (6, 6', 6'') und weitere Ausgangssignale (5, 5', 5'') bereitgestellt werden, wobei jeweils eine Helligkeitssteuerung durchgeführt wird, um eine Gamut-Korrektur zu erzeugen.
Verfahren nach Anspruch 11, bei dem das erste Teilsignal (7) und das zweite Teilsignal (10) so gewählt werden, dass die Farbabweichung der Lichtquelle (6) im Bereich von 0,1% bis 1% weniger als 10, vorzugsweise weniger als 6 Schwellwerteinheiten einer MacAdam-Ellipse beträgt.
Beleuchtungseinrichtung, die eine Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 aufweist.
Flugzeug, das insbesondere in einer Kabine wenigstens eine Beleuchtungseinrichtung aufweist, die mit einer Vorrichtung (1) nach einem der Ansprüche 1 bis 7 verbunden ist.
Computer lesbares Medium, das Befehle aufweist, die es einem Rechner, vorzugsweise einem Mikrokontroller, erlauben, ein Verfahren gemäß Ansprüchen 8 bis 12 auszuführen.