DE102012201205A1

DE102012201205A1 - Qualitätssicherung einer Festkörperbeleuchtungsquelle

Info

Publication number: DE102012201205A1
Application number: DE102012201205A
Authority: DE
Inventors: Kevin Hempson; Dilip Sangam
Original assignee: Atmel Corp
Current assignee: Atmel Corp
Priority date: 2011-01-28
Filing date: 2012-01-27
Publication date: 2012-08-02
Also published as: US20120194816A1; US8508730B2; TW201236511A; CN102625521A

Abstract

Zur Verfügung gestellt werden Systeme, Vorrichtungen und Verfahren zur Steuerung der Qualität von Licht, das von einer Gruppe von Festkörperlichtquellen (SSL-Quellen) emittiert wird, die Bestandteil eines Beleuchtungskörpers sind. Die Steuerung basiert zumindest zum Teil auf einer Regelung der spektralen Leistungsverteilung (SPD) des Lichts, um mit der SPD einer Referenzlichtquelle überein zu stimmen. Ein spektroskopischer Analysator sammelt elektromagnetische (EM) Strahlung, die von einer Gruppe von SSL-Quellen emittiert wird, und EM-Strahlung, die im Wesentlichen von der Referenzlichtquelle emittiert wird. Eine erste Steuereinheit analysiert spektroskopische Daten, die sich auf die SPDs der Gruppe der SSL-Quellen und der Referenzlichtquelle beziehen, und gibt auf Basis der Analyse eine Konfiguration der Gruppe der SSL-Quellen aus. Eine Implementierung der Konfiguration veranlasst die Gruppe der SSL-Quellen eine EM-Strahlung zu emittieren, die eine SPD aufweist, die nahezu übereinstimmt mit der SPD der EM-Strahlung, die im Wesentlichen von der Referenzlichtquelle emittiert wird.

Description

Technischer Bereich
Die vorliegende Offenbarung bezieht sich auf Beleuchtungsquellen für Beleuchtungssysteme und insbesondere, aber nicht ausschließlich, auf die Steuerung der Qualität des Lichts, das von einer oder mehreren Festkörperbeleuchtungsquellen emittiert wird.
Hintergrund
Eine Festkörperbeleuchtung bietet eine Farbmischung von zwei oder mehr Lichtquellen, um eine subjektive Lichtwahrnehmung mit bestimmten Anforderungen zu erzeugen. Eine derartige Farbmischung ermöglicht die Emulierung eines Lichts mit einer Menge von angegebenen farbmetrischen Werten oder einer „zugehörigen Farbtemperatur”. Obgleich die Menge von angegebenen farbmetrischen Werten oder der zugehörigen Farbtemperatur ähnlich der einer Glühlampe sein kann, unterscheidet sich das Spektrum der emittierten elektromagnetischen (EM) Strahlung deutlich von dem einer Glühlampe. Wenn eine Beleuchtungsquelle, die durch Farbmischung erzeugt wird, zur Beleuchtung eines Objekts verwendet wird, ist die wahrgenommene Farbe des Objekts eine Faltung des EM-Strahlungsspektrums der Beleuchtungsquelle und der Reflektionseigenschaften des Objekts. In vielen Szenarien hat das Spektrum einer Lichtquelle, die durch Farbmischung zusammengesetzt wird, einen oder mehrere spektrale Bereiche, in denen die Lichtemission gering oder nicht vorhanden ist. Derartige spektrale Bereiche können dazu gebracht werden, eine nennenswerte Lichtmenge auszustrahlen, indem zusätzliche Lichtquellen in die Lichtquelle aufgenommen werden, wobei die zusätzlichen Lichtquellen in dem einen oder den mehreren spektralen Bereichen ermittieren. Eine derartige Aufnahme liefert zusätzliche Kanäle (z. B. spektrale Bereiche einer bestimmten Bandbreite), die zur Glättung des Spektrums der EM-Strahlung, die von der Lichtquelle emittiert wird, beitragen, um so dafür zu sorgen, dass die Lichtquelle geeignete farbmetrische Werte oder eine zugehörige Farbtemperatur hat.
Das EM-Strahlungsspektrum, das sich aus der Farbmischung ergibt, sowie die zugehörigen Beleuchtungsmerkmale können gesteuert werden, um die Einflüsse von Temperatur, Herstellungsvariationen, Alterung, etc. einer aktiven Lichtquelle oder einer Beleuchtungseinrichtung, die zumindest die eine aktive Lichtquelle verwendet, zu reduzieren. Eine derartige Steuerung wird typischerweise einmal beim Hersteller der Beleuchtungseinrichtung durchgeführt. Alternativ und im Allgemeinen weniger häufig implementiert, kann eine derartige Steuerung als laufender Prozess, der in das Beleuchtungsgerät integriert ist, ausgeführt werden. Aus der Farbelehre ergibt sich jedoch, dass verschiedene Beleuchtungslösungen oder farbige Objekte existieren können, die den gleichen visuellen Eindruck liefern. Wenn daher ein Objekt durch eine erste Lichtquelle beleuchtet wird, die sich aus Lichtelementen mit schmalen spektralen Merkmalen zusammensetzt, so würde sich das Erscheindungsbild des Objekts deutlich von dem Erscheinungsbild unterscheiden, das sich aus einer Beleuchtung des Objekts mit einer zweiten Lichtquelle ergibt, die sich aus Lichtelementen mit breiten spektralen Merkmalen zusammensetzt.
Um die Nachteile im Betrieb zu überwinden, die sich aus der Farbmischung und der Farbenlehre ergeben, stellen herkömmliche Techniken z. B. die Lichtqualität ein, in dem die spektrale Leistungsverteilung (spectral power distribution, SPD) analysiert wird, die aus einer zusammengesetzten Lichtquelle stammt. Im Allgemeinen ist die Implementierung eines derartigen Ansatzes mit herkömmlichen Techniken jedoch eine kostspielige Lösung, da ein hoch aufgelöstes Spektrometer erforderlich ist, um die Steuerung der Zusammensetzung der zusammengesetzten Lichtquelle zu bewerkstelligen. Das hoch aufgelöste Spektrometer ist aufgrund seiner hohen Genauigkeit und Kalibrierung kostspielig. Andere Faktoren können zusätzlich die Verwendung einer derartigen Lösung verhindern, z. B. wird in manchen Szenarien die Messung und Kalibrierung eines Beleuchtungsprodukts (z. B. einer Leuchte oder einer Beleuchtungseinrichtung) zum Zeitpunkt der Herstellung durchgeführt, aber es ist üblicherweise nicht möglich, eine Messung und Kalibrierung während der Alterung des Beleuchtungsprodukts durchzuführen.
Zusammenfassung
Im Folgenden wird eine vereinfachte Zusammenfassung des offenbarten Gegenstands angegeben, um ein grundlegendes Verständnis wesentlicher Aspekte zu ermöglichen. Die Zusammenfassung ist kein erschöpfender Überblick über die verschiedenen Ausführungsformen des offenbarten Gegenstands. Es ist weder beabsichtigt, die Schlüsselelemente anzugeben, noch irgendeinen Umfang abzustecken. Ihr einziger Zweck ist die Darstellung einiger Konzepte in vereinfachter Form als Vorbemerkung für die detaillierte Beschreibung, die nachfolgend präsentiert wird.
Eine oder mehrere Ausführungsformen des offenbarten Gegenstands liefern ein oder mehrere Systeme, Vorrichtungen und Verfahren zur Steuerung der Qualität des Lichts, das von einer Gruppe von Festkörperbeleuchtungsquellen emittiert wird, die Teil eines Beleuchtungssystems sind. Die Steuerung basiert zumindest zum Teile auf einer Regelung der spektralen Leistungsverteilung (SPD) des Lichts, um eine SPD des Lichts, das von einer Referenzlichtquelle (z. B.
Umgebungslicht) emittiert wird, an eine Menge von angegebenen farbmetrischen Werten oder einer „zugehörigen Farbtemperatur” anzupassen. Ein spektroskopischer Analysator sammelt elektromagnetische (EM) Strahlung, die von der Gruppe von SSL-Quellen emittiert wird, und EM-Strahlung, die im Wesentlichen von der Referenzlichtquelle emittiert wird. Der spektroskopische Analysator kann unter anderem eine miniaturisierte Optik beinhalten, die in einen Satz von Lichtsensoren integriert ist, und eine differenzierte Probennahme spektraler Merkmale der EM-Strahlung ermöglich. Eine erste Steuereinheit (oder eine erste Steuereinheitenkomponente) analysiert spektroskopische Daten, die sich auf die SPDs der Gruppe von SSL-Quellen und der Referenzlichtquelle beziehen, und eine Konfiguration der Gruppe von SSL-Quellen auf Basis der Analyse ausgibt. Die Ausgabe einer derartigen Konfiguration beinhaltet deren Erzeugung und Auslieferung. Eine Implementierung der Konfiguration veranlasst die Gruppe der SSL-Quellen dazu, EM-Strahlung mit einer SPD zu emittieren, die mit der SPD der EM-Strahlung nahezu übereinstimmt, die von der Referenzlichtquelle emittiert wird. Eine zweite Steuereinheit (oder eine zweite Steuereinheitenkomponente) erfasst die Konfiguration und implementiert sie. Die Implementierung der Konfiguration umfasst den Betrieb der Gruppe von SSL-Quellen in Übereinstimmung mit zumindest einem Steuerparameter auf Basis der Konfiguration.
Konkrete Implementierungen können einen oder mehrere der folgenden Vorteile haben: (1) Metamerismus Effekte der Farbwahrnehmung werden kostengünstig vermieden, indem die Kosten reduziert werden, die mit dem Einsatz von hoch aufgelösten Spektrometern und deren Kalibrierung vor Ort verbunden sind; werden; (2) das Sammeln von spektroskopischen Daten in einem differentiellen Erfassungsmodus vermeidet oder ersetzt die Kalibrierung des spektroskopischen Analysators vor Ort; (3) diese Art der Erfassung von spektroskopischen Daten berücksichtigt automatisch langfristige Variationen eines Beleuchtungsprodukts oder Beleuchtungskörpers, der in der Gruppe der SSL-Quellen enthalten ist, und reduziert den Einfluss von Herstellungsvariationen zwischen zwei oder mehreren SSL-Quellen in der Gruppe der SSL-Quellen auf die Beleuchtungsmerkmale; (4) eine derartige differentielle Erfassung der EM-Strahlung ermöglicht die Verwendung einer niedrig aufgelösten Optik, wobei gleichzeitig eine akzeptable Leistungsfähigkeit der QA aufrecht erhalten wird; (5) eine niedrig aufgelöste Optik führt zu einer deutlichen Kostenreduktion bei der Einführung (Kapitaleinsatz (CAPEX)) und der Betriebssetzung (Betriebskosten (OPEX)) des hier beschriebenen QA-Systems; und (6) die Gruppe der SSL-Quellen muss bei der Herstellung nicht kalibriert werden.
Um die vorgenannten Ziele zu erreichen, werden die im Folgenden beschriebenen und in den Ansprüchen besonders hervorgehobenen Aspekte eingesetzt. Die folgende Beschreibung und die beigefügten Zeichnungen erläutern im Detail diese Aspekte. Diese Merkmale geben jedoch nur einige wenige Möglichkeiten an, in denen die verschiedenen Aspekte des hier offenbarten Gegenstands verwendet werden können.
Kurze Beschreibung der Zeichnungen
1 zeigt ein beispielhaftes System, das eine Qualitätssicherung (quality assurance, QA) des von einer Gruppe von Festkörperlichtquellen (SSL) emittierten Lichts in Übereinstimmung mit Aspekten der vorliegenden Offenbarung ermöglicht und ausnützt.
2 stellt eine beispielhafte Ausführungsform eines spektroskopischen Analysators in Übereinstimmung mit den hier beschriebenen Aspekten dar. Der spektroskopische Analysator kann Teil des beispielhaften Systems aus 1 sein.
3 zeigt eine beispielhafte Ausführungsform einer QA-Steuereinheit in Übereinstimmung mit den hier beschriebenen Aspekten. Die QA-Steuereinheit kann Teil des beispielhaften Systems aus 1 sein.
4 illustriert ein beispielhaftes Verfahren zur Steuerung der Qualität einer Beleuchtung eines Objekts gemäß der hier beschriebenen Aspekte.
5 illustriert ein beispielhaftes Verfahren zur Anwendung einer Steuerlogik zur dynamischen Steuerung der Beleuchtungsqualität eines Objekts gemäß den hier beschriebenen Aspekten.
6–7 stellen beispielhafte Verfahren zum Sammeln von Informationen dar, die sich auf spektrale Merkmale einer Lichtquelle gemäß den hier beschriebenen Aspekten beziehen.
Detaillierte Beschreibung
Die vorliegende Offenbarung wird nun unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei ähnliche Bezugszeichen verwendet werden, um ähnliche Elemente zu bezeichnen. In der folgenden Beschreibung werden zum Zwecke der Erläuterung zahlreiche spezifische Einzelheiten angeführt, um ein gründliches Verständnis der vorliegenden Offenbarung zu ermöglichen. Es versteht sich jedoch, dass die verschiedenen Ausführungsformen der vorliegenden Offenbarung ohne diese spezifischen Einzelheiten ausgeführt werden können. In anderen Fällen werden wohl bekannte Strukturen und Vorrichtungen als Blockdiagramme gezeigt, um die Beschreibung der vorliegenden Offenbarung zu vereinfachen.
In den Zeichnungen zeigt 1 ein Blockdiagramm eines Beispielsystems 100, das eine Qualitätssicherung des Lichts, das von einer Gruppe von Festkörperlichtquellen (SSL) emittiert wird, gemäß der hier beschriebenen Aspekte ermöglicht und ausnützt. Eine Qualitätssicherung (quality assurance, QA) wird zumindest zum Teil dadurch erreicht, dass die spektrale Leistungsverteilung (SPD) des Lichts geregelt wird. Das Beispielsystem 100 enthält eine Gruppe von einer oder mehreren Festkörperlichtquellen 120, einer oder mehreren Lichtsammelkomponenten 130 und einem Qualitätssicherungssystem 140. Die Gruppe von Festkörperlichtquellen 120 kann unter anderem einen Satz von LEDs beinhalten, wie z. B. herkömmliche LED(s), organische LED(s), Quanten-Punkt-basierte LED(s), usw., wobei jede der LED(s) eine weiße LED, eine rote (R), eine grüne (G), eine blaue (B) (RGB) LED oder eine LED, die EM-Strahlung mit irgendeiner anderen Farbe (violett, orange, gelb, etc.) oder eine Kombination derselben sein kann. Im Allgemeinen kann eine Lichtquelle in der Gruppe von einer oder mehreren SSL-Quellen 120 ein im Wesentlichen monochromatischer Emitter oder ein einzelner Emitter sein, der zumindest einen Leuchtstoffemitter anregt, wie z. B. eine Glühlampe.
Im Beispielsystem 100 beinhaltet das Licht 128 elektromagnetische (EM) Strahlung, die von einer Referenzlichtquelle 110 emittiert wird, EM-Strahlung die von zumindest einer Festkörperlichtquelle der Gruppe der einen oder mehreren Festkörperlichtquellen 120 emittiert wird, und EM-Strahlung, die von einer Streuung (z. B. Reflektion) an einem oder mehreren Objekten 104 herrührt. Die Referenzlichtquelle 110 dient zum Teil als Quelle von Umgebungslicht; die Referenzlichtquelle 110 ist extern zur Gruppe der einen oder mehreren Festkörperlichtquellen 120. Das Licht 128 kann außerdem durch die einen oder mehreren Lichtsammelkomponenten 130 gesammelt werden, wie z. B. optische Lichtfaserleiter, Kollimatoren, Blenden, und dergleichen. Die eine oder mehrere Lichtsammelkomponenten 130 können die gesammelte EM-Strahlung einer spektroskopischen Analysatorkomponente 138 zur Verfügung stellen, die auch als spektroskopische Analysatorkomponente 138 in der vorliegenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen bezeichnet wird. In bestimmten Implementierungen beinhalten die eine oder die mehreren Lichtsammelkomponenten verteilte lokale Sammelpunkte (die durch gestrichelte Linien, die in einem ausgefüllten Kreis enden, dargestellt sind), die die Erfassung der EM-Strahlung ermöglichen, die im Wesentlichen von der Referenzlichtquelle emittiert wird (vergleiche Punkt A) und der EM-Strahlung, die im Wesentlichen von der Gruppe der einen oder der mehreren Festkörperlichtquellen 120 emittiert wird (vergleiche Punkt B). Dadurch dass sie verteilt sind, können die lokalen Sammelpunkte Interferenzen zwischen der EM-Strahlung, die von der Referenzlichtquelle 110 emittiert wird, und der EM-Strahlung, die von der Gruppe der einen oder der mehreren Festkörperlichtquellen 120 emittiert wird, und der EM-Strahlung, die von einem Objekt 104 gestreut wird, verringern oder vermeiden.
Der spektroskopische Analysator 144 beinhaltet einen Satz von Optiken und einen Satz von Lichtsensoren, die Signalisierungsdaten und zugehörigen Daten erzeugen, die spektrale Merkmale der gesammelten EM-Strahlung angeben. Der Satz von Lichtsensoren ist in den Satz von Optiken integriert. Der spektroskopische Analysator 144 übermittelt die Signalisierung und die zugehörigen Nutzlastdaten an eine QA-Steuereinheit 148. In einer Ausführungsform des spektroskopischen Analysators 144 (z. B. in der beispielhaften Ausführungsform 200 in 2) beinhaltet der Satz von Optiken unter anderem zwei Blenden 212, und ein Spektrometer 214 (z. B. ein Gitterspektrometer, ein Fourier Transformationsspektrometer, ...), wobei das Spektrometer ein Miniaturspektrometer mit zumindest zwei Ausgangspupillen ist. In einer derartigen Ausführungsform kann der Satz von Lichtsensoren 230 Photodioden, Photomultiplikatoren, CCD-Kameras oder dergleichen beinhalten. In einer Ausführungsform ist der Satz von Sensoren auf einem Substrat 230 integriert, das ein Halbleitersubstrat (oder Wafer) sein kann. Zumindest ein Sensor in einem Satz von Sensoren kann in dem Halbleitersubstrat durch verschiedene IC-Halbleiterverarbeitungstechniken integriert sein. In alternativen oder zusätzlichen Ausführungsformen ist das Substrat 220 ein Plastiksubstrat. Der Satz von Lichtsensoren 230 und das Substrat 220 sind über eine feste Platte 215 integriert (z. B. verbunden, einstückig hergestellt, oder aneinander befestigt, um ein einziges Stück zu bilden), wobei die feste Platte 215 steif oder flexibel sein kann, und aus einem Material hergestellt sein kann, das im Wesentlichen undurchsichtig ist für die EM-Strahlung 218 ₁, die im Wesentlichen von der ersten Lichtquelle emittiert wird, und die EM-Strahlung 218 ₂, die im Wesentlichen von der zweiten Lichtquelle emittiert wird.
In bestimmten Implementierungen ist eine erste Untermenge von einem oder mehreren Sensoren des Satzes von Sensoren in Form eines ersten gepixelten Halbleiterphotodetektors ausgebildet, der beispielsweise N × M Erfassungspixel umfasst, wobei N und M natürliche Zahlen sind. In ähnlicher Weise ist eine zweite Teilmenge von einem oder mehreren Sensoren des Satzes von Sensoren in Form eines zweiten gepixelten Halbleiterphotodetektor ausgebildet, der beispielsweise N × M' Erfassungspixel umfasst, wobei N' und M' natürliche Zahlen sind und N' im Wesentlichen gleich ist zu N und M' im Wesentlichen gleich ist zu M. Der erste gepixelte Halbleiterphotodetektor und der zweite gepixelte Halbleiterphotodetektor sind auf einem Substrat integriert (Halbleitersubstrat, Plastiksubstrat, etc.). Die N × M Erfassungspixel spannen einen ersten begrenzten Bereich in dem Substrat auf und die N' × M' Erfassungspixel spannen einen zweiten begrenzten Bereich in dem Substrat auf, wobei der zweite begrenzte Bereich eine Oberfläche bedeckt, die im Wesentlichen die Gleiche ist wie die Oberfläche des ersten begrenzten Bereichs. In einem Aspekt ist der erste gepixelte Halbleiterphotodetektor innerhalb von ungefähr 1 μm bis ungefähr 100 μm von dem zweiten gepixelten Halbleiterphotodetektor platziert.
Im Hinblick auf die spezifische Anordnung des Satzes von Sensoren und Lichtsammelstrukturen des Satzes von Optiken (z. B. zwei Blenden, Spektrometer und Austrittspupillen), ermöglicht der spektroskopische Analysator 144 eine differentielle Erfassung von spektralen Merkmalen der gesammelten EM-Strahlung (z. B. 218 ₁ und 218 ₂). In bestimmten Ausführungsformen besteht zumindest ein Vorteil der differentiellen Erfassung der EM-Strahlung darin, dass das Spektrometer in dem Satz von Optiken 210 ein niedrig aufgelöstes Spektrometer sein kann. Die niedrige Auflösung reduziert deutlich die Einführungskosten (z. B. CAPEX) und die Inbetriebnahme (z. B. OPEX) eines QA-Systems 140. In derartigen Ausführungsformen, zusätzlichen oder alternativen Ausführungsformen, besteht zumindest ein weiterer Vorteil der differentiellen Erfassung darin, dass das Spektrometer in dem Satz von Optiken 210 keine Kalibrierung benötigt, da der erste gepixelte Halbleiterphotodetektor in unmittelbarer Nähe des zweiten gepixelten Halbleiterphotodetektors gefertigt wurde und diese Photodetektoren im Wesentlichen die gleichen (oder im Wesentlichen replizierten) sind, so dass die Mehrzahl oder alle Effekte der systematischen Fehler, die mit der Erzeugung von spektroskopischen Daten für die Referenzlichtquelle 110 und die Gruppe des einen oder der mehreren SSL-Quellen 120 abgedeckt sind. Darüber hinaus besteht in derartigen Ausführungsformen, zusätzlichen oder alternativen Ausführungsformen zumindest noch ein weiterer Vorteil der vorgenannten Anordnung des Satzes der Lichtsensoren 230 im Vergleich zu herkömmlichen Systemen darin, dass die Zahlen N × M und N' × M' klein sein können, z. B. O(10²–10⁴), da der erste gepixelte Halbleiterphotodetektor in unmittelbarer Nähe (z. B. innerhalb von 1 μm bis ungefähr 100 μm) des zweiten gepixelten Halbleiterphotodetektors gefertigt wurde.
In bestimmten Ausführungsformen kann der spektroskopische Analysator 144 einen Analogdigitalwandler (nicht dargestellt) beinhalten, der es dem spektroskopischen Analysator 144 ermöglicht, digitalisierte Daten zu liefern. Alternativ dazu kann der spektroskopische Analysator 144 analoge Daten liefern und die QA-Steuereinheit 148 kann den analogen Digitalwandler (nicht dargestellt) beinhalten, um digitalisierte Daten von den von dem spektroskopischen Analysator 144 empfangenen analogen Daten zu erzeugen.
Die QA-Steuereinheit 148 erfasst (z. B. empfängt oder ruft ab) spektroskopische Daten, wie z. B. die Signalisierung und die zugehörigen Nutzlastdaten, die durch den spektroskopischen Analysator 144 erzeugt werden. Auf Basis der spektroskopischen Daten erzeugt die QA-Steuereinheit 148 eine erste SPD, die sich auf die EM-Strahlung bezieht, die von der Gruppe der einen oder mehreren SSL-Quellen 120 emittiert wird, und eine zweite SPD, die sich auf die EM-Strahlung bezieht, die von der Referenzlichtquelle 110 (z. B. Umgebungslicht) gesammelt wurde. Zusätzlich kann die QA-Steuereinheit 148 die erste SPD und die zweite SPD vergleichen, um eine Nicht-Übereinstimmungsmetrik zu bestimmen (z. B. zu berechnen), die die spektralen Unterschiede zwischen der ersten SPD und der zweiten SPD angibt. Die Nicht-Übereinstimmungsmetrik kann ein Skalar oder ein Vektor sein. Eine vektorwertige Nicht-Übereinstimmungsmetrik kann z. B. durch eine Berechnung der Unterschiede zwischen der ersten SPD und der zweiten SPD für einen Satz von spektralen Kanälen konstruiert werden. Eine skalare Nicht-Übereinstimmungsmetrik kann von der vektorwertigen Nicht-Übereinstimmungsmetrik durch eine Berechnung von beispielsweise dem Betrag des Vektors direkt abgeleitet werden. In einer Ausführungsform der QA-Steuereinheit 148, z. B. in der beispielhaften Ausführungsform 300 in 3, kann eine Überwachungskomponente 320 die Signalisierung und die zugehörigen Nutzlastdaten als Teil der Signalisierung 310 empfangen. Die Überwachungskomponente 320 kann außerdem die erste SPD und die zweite SPD erzeugen und diese vergleichen. Darüber hinaus kann in einer derartigen Ausführungsform die Überwachungskomponente 320 die Nicht-Übereinstimmungsmetrik auf Basis eines Ergebnisses des Vergleichs der ersten SPD mit der zweiten SPD bestimmen. Um die Nicht-Übereinstimmungsmetrik zu bestimmen, kann die Überwachungskomponente 320 ein Verfahren ausnützen, das in dem Verfahrensspeicher 382 abgelegt ist.
Auf Basis von zumindest einem Wert der Nicht-Übereinstimmungsmetrik kann die QA-Steuereinheit 148 zumindest einen Parameter von zumindest einer SSL-Quelle der Gruppe von einer oder mehreren SSL-Quellen 120 anpassen, um dafür zu sorgen, dass der Wert der Nicht-Übereinstimmungsmetrik einen geeigneten Wert annimmt. Ob der Wert der Nicht-Übereinstimmungsmetrik geeignet ist oder nicht, kann über zumindest ein vorbestimmtes Kriterium bestimmt werden. Ein derartiges Kriterium kann einstellbar sein. In bestimmten Implementierungen kann das Kriterium über die Lebensdauer des Beispielsystems 100 hinweg einstellbar sein, wo hingegen in anderen Implementierungen das Kriterium bei der Herstellung des Beispielsystems 100 einstellbar sein kann. Die QA-Steuereinheit 148 kann den zumindest einen Parameter an eine SSL-Quellensteuerkomponente 152 übermitteln, die auch als SSL-Quellensteuereinheit 152 bezeichnet wird. In bestimmten Ausführungsformen, wie z. B. der beispielhaften Ausführungsform 300, kann die Einstellkomponente 330 den zumindest einen Parameter der zumindest einen SSL-Quelle der Gruppe der einen oder mehreren SSL-Quellen 120 wie zuvor beschrieben einstellen. Zusätzlich kann die Einstellungskomponente 330 den zumindest einen Parameter als Teil der Konfiguration (conf.) 390 ausliefern.
In dem QA-System 140 kann die SSL-Quellensteuereinheit 152 als Reaktion auf den Empfang eines Parameters, der die spektralen Merkmale einer SSL-Quelle der Gruppe von einer oder mehreren SSL-Quellen 120 regelt, die Gruppe der einen oder mehreren SSL-Quellen 120 in Übereinstimmung mit dem Parameter zusammensetzen, um dafür zu sorgen, dass die SPD, die sich auf die Gruppe der einen oder mehreren SSL-Quellen 120 bezieht, zufriedenstellend mit der SPD übereinstimmt, die sich auf eine Referenzlichtquelle 110 bezieht. Eine zufriedenstellende Übereinstimmung ist erreicht, sobald eine Nicht-Übereinstimmungsmetrik der SSL-Quellen zumindest ein Eignungskriterium erfüllt. Um eine derartige Zusammensetzung auszuführen, kann das QA-System 140 ein Profil für die SSL-Quelle erzeugen, wobei das Profil beispielsweise (1) eine erste Variable enthält, die einen Betriebszustand der SSL-Quelle angibt, z. B. die erste Variable gibt an, ob die SSL-Quelle ein- oder ausgeschaltet ist, und (2) eine zweite Variable enthält, die eine Lichtintensität (z. B. EM-Strahlung) angibt, die von der SSL-Quelle in einem bestimmten spektralen Kanal emittiert werden soll (z. B. einen Abschnitt Δν des EM-Strahlungsspektrums), wenn die erste Variable angibt, dass die SSL-Quelle eingeschaltet sein soll, wobei die zweite Variable auch als Gewichtungsparameter oder Gewicht bezeichnet wird.
Zumindest ein Gewichtungsparameter kann von einer menschlichen spektralen Empfindlichkeitskurve abgeleitet werden, um die Auswirkung von Fehlern zu reduzieren, die von unterschiedlichen Spektren der EM-Strahlung einer ersten Lichtquelle und einer zweiten Lichtquelle herrühren. In bestimmten Ausführungsformen, wie z. B. der beispielhaften Ausführungsform 300, kann die Einstellkomponente 330 das Profil für die SSL-Quelle erzeugen. Zumindest für diesen Zweck kann die Einstellkomponente 330 zum Teil einen Satz von Gewichten ausnützen, die in einem oder mehreren Speicherelementen 374 (Dateien, Datenbanken, Registern, etc.) abgelegt sind. Zumindest ein Gewicht in dem Satz der Gewichte kann von einer menschlichen spektralen Empfindlichkeitskurve abgeleitet sein. Die Einstellkomponente 330 kann ein Profil in einem Satz von einem oder mehreren Speicherelementen 376 (Dateien, Datenbanken, Registern, etc.) ablegen.
Als Reaktion auf die Erzeugung eines ersten Profils erzeugt die QA-Steuereinheit 148 eine Akzeptanzphase oder Akzeptanzschleife, in der nachfolgende Profile (zweite Profile, dritte Profile, etc.) iterativ erzeugt werden, bis die SPD, die sich auf die Gruppe der einen oder mehreren SSL-Quellen 120 bezieht, zufriedenstellend mit der SPD, die sich auf eine Referenzlichtquelle 110 bezieht, übereinstimmt. In einem Aspekt besteht die Initiierung der Akzeptanzphase in einem Steuerereignis. In einer Ausführungsform, z. B. in der beispielhaften Ausführungsform 300, kann die Betriebsartenansteuerungskomponente 340 (oder Betriebsartenansteuerungseinheit 340) die Akzeptanzschleife initiieren. Als Teil der Akzeptanzschleife wird das erste Profil an die SSL-Quellensteuereinheit 152 übermittelt, die zumindest einen Steuerparameter einstellt, der die EM-Strahlung reguliert, die von der Gruppe der einen oder mehreren SSL-Quellen 120 emittiert wird. Die Einstellung des zumindest einen Steuerparameters führt zu einer eingestellten Gruppe von einer oder mehreren SSL-Quellen 120. Als Teil der Akzeptanzschleife wird EM-Strahlung, die von der eingestellten Gruppe von einer oder mehreren SSL-Quellen 120 emittiert wird, gesammelt und dem spektroskopischen Analysator 144 zur Verfügung gestellt, wie in der vorliegenden Offenbarung zuvor beschrieben wurde. Die Signalisierung und die zugehörigen Daten, die mit den spektralen Merkmalen der EM-Strahlung, die von der eingestellten Gruppe der einen oder mehreren SSL-Quellen 120 emittiert wird, verbunden sind, werden durch die QA-Steuereinheit 148 empfangen und ein nachfolgendes Profil wird erstellt. Falls das nachfolgende Profil ein Akzeptanzkriterium nicht erfüllt, wird ein aktualisiertes Profil erstellt und die Akzeptanzschleife wird fortgesetzt. Alternativ wird als Reaktion auf die Akzeptanz eines Profils einer SSL-Quelle, die dazu führt, dass die Gruppe der einen oder mehreren SSL-Quellen 120 zufriedenstellend mit der SPD übereinstimmt, die sich auf die Referenzlichtquelle 110 bezieht, das Profil im Speicher abgelegt (z. B. Speicher 370 oder einem darin enthaltenen Speicherelement).
Zu dem Zeitpunkt, zu dem ein Profil akzeptiert wird, oder danach, wird das Profil an die SSL-Quellensteuereinheit 152 übermittelt, die zumindest eine Lichtquelle in der Gruppe von einer oder mehreren SSL-Quellen 120 in Übereinstimmung mit dem Profil konfigurieren kann. Die SSL-Quellensteuereinheit 152 kann z. B. eine oder mehrere Stromquellen, Stromversorgungen, Spannungswandler (z. B. DC-DC-Booster, AC-DC-Wandler, ...), Regulierungskomponenten, Prozessoren und dergleichen beinhalten. In bestimmten Ausführungsformen kann die QA-Steuereinheit 148 in einem Szenario, in dem ein Profil der Lichtquelle in Übereinstimmung mit zumindest einem Akzeptanzkriterium nicht akzeptiert wird, einen Bericht ausgeben (z. B. erzeugen und ausliefern) oder Indikatoren konfigurieren (z. B. ein Blinklicht in einem Benutzersteuerpanel), um einen Fehler bei der Erstellung eines Profils gemäß der Anforderungen anzuzeigen. In der beispielhaften Ausführungsform 300 kann die Einstellungseinheit 330 den Bericht herausgeben oder derartige Indikatoren einstellen. Bei oder nach der Akzeptanz eines Profils einer SSL-Quelle, die dafür sorgt, dass die Gruppe der einen oder der mehreren SSL-Quellen 120 zufriedenstellend mit der SPD übereinstimmt, die sich auf eine Referenzlichtquelle 110 bezieht, wird das Profil in einem Speicher (z. B. Speicher 370 oder einen darin enthaltenen Speicherelement 376) abgelegt.
Die Einstellung oder Konfiguration der Gruppe der SSL-Quellen 120 kann veranlasst werden als Reaktion auf eine Änderung der Umgebungstemperatur des Objekts 104, Änderungen der Umgebungstemperatur der Gruppe der einen oder mehreren SSL-Lichtquellen 120, Änderungen in den Betriebsbedingungen der Gruppe der einen oder mehreren SSL-Lichtquellen 120 oder dergleichen. Zusätzlich kann eine derartige Einstellung zu bestimmten Zeitpunkten durchgeführt werden (z. B. Zeitpunkte, die durch einen Zeitplan gegeben sind, wobei der Zeitplan durch den Endverbraucher der Gruppe der einen oder der mehreren SSL-Lichtquellen 120 definiert sein kann), um Abnutzungs- und Alterungseffekte bei zumindest einer Quelle der einen oder mehreren SSL-Lichtquellen 120 zu berücksichtigen. Die Steuerlogik ist konfigurierbar und kann in einem Speicher gehalten werden, der funktionell mit dem QA-System 140 gekoppelt ist.
In bestimmten Ausführungsformen kann das Qualitätssicherungssystem 140 im Lernmodus betrieben werden. In einem Aspekt kann die QA-Steuereinheit 148 das QA-System 140 dazu bringen, im Lernmodus zu arbeiten. Zum Beispiel kann die Betriebsartensteuereinheit 340 in der Beispielausführungsform 300 das QA-System 140 im Lernmodus konfigurieren. In einem derartigen Modus erfasst das QA-System 140 spektroskopische Daten, die sich auf zumindest eine SSL-Quelle der Gruppe der einen oder mehreren SSL-Quellen 120 beziehen, und hält zumindest einen Teil dieser spektroskopischen Daten in einem Speicher. Zusätzlich oder alternativ dazu erfasst das QA-System 140 im Lernmodus spektroskopische Daten, die sich auf die Referenzlichtquelle (z. B. Umgebungslichtquelle) beziehen, und legt zumindest einen Teil der spektroskopischen Daten im Speicher ab. Das QA-System 140 nützt zumindest den Teil der spektroskopischen Daten aus, um eine oder mehrere SSL-Quellen 140 zusammenzusetzen, um zumindest ein spektrales Merkmal der Referenzlichtquelle 110 zufriedenstellend zu erreichen. In einer Implementierung kann das QA-System 140 als Reaktion auf das Auftreten eines Steuerereignisses betrieben werden. Wenn z. B. das Steuerereignis die Inbetriebnahme (z. B. Installation und Test) der zumindest einen SSL-Lichtquelle eines Beleuchtungskörpers ist, der die Gruppe der einen oder mehreren SSL-Lichtquellen 120 verwendet, kann die QA-Steuereinheit 148 im Steuermodus arbeiten und EM-Strahlung, die von der zumindest einen SSL-Quelle emittiert wird, erfassen und eine SPD einer derartigen Strahlung erzeugen. Die SPD stellt die spektroskopischen Daten dar und wird im Speicher abgelegt. Als weiteres Beispiel kann die QA-Steuereinheit 148 im Steuermodus arbeiten und EM-Strahlung erfassen, die von der Referenzlichtquelle 110 emittiert wird, wenn das Steuerereignis eine erstmalige Inbetriebnahme (z. B. Installation und Test) des Beleuchtungskörpers ist, der die Gruppe der einen oder mehreren SSL-Quellen 120 verwendet. Die QA-Steuereinheit 148 kann eine SPD dieser EM-Strahlung erzeugen und die SPD im Speicher ablegen. In bestimmten Ausführungsformen, z. B. in der beispielhaften Ausführungsform 300, kann die Überwachungskomponente 320 die EM-Strahlung erfassen und deren SPD erzeugen. Die Überwachungskomponente 320 kann die SPD im SPD-Speicher 378 ablegen.
In dem Beispielsystem 100 kann die QA-Steuereinheit 148 zur Implementierung der oben stehend beschriebenen Merkmale oder Aspekte einen oder mehrere Prozessoren (z. B. Prozessoren 350) enthalten oder mit diesem funktionell gekoppelt sein. Zusätzlich können Eingabe/Ausgabe (I/O) Komponenten (nicht dargestellt) eine Konfiguration verschiedener Register und anderer im Betrieb der QA-Steuereinheit 148 verwendeter Werte ermöglichen. In einem Aspekt können der eine oder die mehreren Prozessoren (z. B. Prozessor 350) die beschriebene Funktionalität der QA-Steuereinheit 148 oder einer oder mehrerer der darin enthaltenen funktionellen Elemente (z. B. Komponenten, Generatoren, Blöcke, Module) zumindest zum Teil ermöglichen oder dazu eingerichtet werden, diese zu ermöglichen. In einem Aspekt kann der eine oder die mehreren Prozessoren (z. B. Prozessor 350) eine Busarchitektur (z. B. Bus 385) zur Verfügungsstellung dieser Funktionalität verwenden, um Daten oder andere Informationen unter funktionellen Elementen (z. B. Komponenten, Steuereinheiten, Generatoren, Blöcke) innerhalb der QA-Steuereinheit 148 und zumindest einem Speicher (z. B. Speicher 370), der funktionell mit der QA-Steuereinheit 148 gekoppelt ist oder darin enthalten ist, zu ermöglichen. Die Busarchitektur (z. B. Bus 385) kann als Speicherbus, Systembus, Adressbus, Nachrichtenbus, Satz von Anschlüssen oder anderen Leitungen, Protokollen, oder Mechanismen für Daten oder Informationsaustausch zwischen Komponenten, die einen Prozess ausführen oder Teil der Ausführung eines Prozesses sind, ausgebildet sein. Die ausgetauschten Informationen können zumindest Code-Instruktionen, Code-Strukturen, Datenstrukturen oder dergleichen sein.
Der eine oder die mehreren Prozessoren (z. B. Prozessor 350) kann außerdem Computerlesbare Anweisungen (nicht dargestellt) ausführen, die in dem zumindest einem Speicher (z. B. Speicher 370) gespeichert sind, um die beschriebene Funktionalität der QA-Steuereinheit 148 zu implementieren (z. B. auszuführen) oder zumindest zum Teil zur Verfügung zu stellen. Derartige Computer-ausführbare Anweisungen können Programmmodule, Softwareanwendungen, oder Firmwareanwendungen beinhalten, die spezielle Aufgaben implementieren, die z. B. durch eine oder mehrere der hier offenbarten Verfahren erfüllt werden können, und die zumindest zum Teil mit der Funktionalität oder dem Betrieb des beispielhaften QA-Systems 140 verbunden sind. In einer oder mehreren alternativen oder zusätzlichen Ausführungsformen kann der eine oder die mehreren Prozessoren (z. B. Prozessor 350) über eine oder mehrere funktionelle Elemente (Komponenten, Blöcke, etc.) der QA-Steuereinheit 148 verteilt sein.
In einer oder mehreren Ausführungsformen kann die QA-Steuereinheit 148 entweder ein Universalmikrocomputer oder ein Mikrocomputer für spezielle Anwendungen sein. Die QA-Steuereinheit 148 und andere Komponenten oder funktionelle Elemente können auf einer einzigen integrierten Schaltung (IC) oder auf mehreren IC-Chips integriert sein. ICs können zumindest einen Prozessor beinhalten, der Teil des einen oder der mehreren Prozessoren (z. B. Prozessor 350) sein kann, auf den oben stehend Bezug genommen wurde. In Ausführungsformen, die mehrere IC-Chips beinhalten, können funktionelle Elemente der QA-Steuereinheit 148 in Modulen angeordnet sein, wobei jedes Modul in einem IC implementiert ist. Zusätzlich kann die QA-Steuereinheit 148 mit Hilfe von Computer ausführbaren Anweisungen in einem Speicher, der funktionell mit der QA-Steuereinheit 148 gekoppelt ist oder darin enthalten ist, programmierbar sein. Alternativ kann die QA-Steuereinheit 148 nicht programmierbar sein und in Übereinstimmung mit den hier beschriebenen Aspekten betrieben werden, die zur Herstellungszeit festgelegt wurden. In einem kombinierten Ansatz können bestimmte Merkmale der QA-Steuereinheit 148 programmierbar sein, wohingegen andere nicht programmierbar sind und so beibehalten werden, wie sie zur Herstellungszeit vorgesehen waren. Die QA-Steuereinheit 148 oder eine oder mehrere der darin beinhalteten Komponenten können als Hardware, Software oder Firmware implementiert werden.
In bestimmten Ausführungsformen kann die Festkörperlichtquellensteuereinheit 152 auch zumindest einen Prozessor beinhalten, der im Wesentlichen in der gleichen Art arbeitet, wie der eine oder die mehreren Prozessoren, die in der QA-Steuereinheit 148 enthalten sind. Zum Beispiel kann durch Ausführung eines Satzes von einer oder mehreren Computer ausführbaren Anweisungen der zumindest eine Prozessor in der Lage sein, die Gruppe der einen oder mehreren SSL-Quellen 120 in Übereinstimmung mit den hier beschriebenen Aspekten zu steuern.
Angesichts der oben stehend beschriebenen Beispielsysteme können beispielhafte Verfahren, die in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung implementiert werden können, mit Hilfe der Flussdiagramme aus 4 bis 7 besser verstanden werden. Der Einfachheit halber werden die hier offenbarten Verfahren als eine Abfolge von Schritten beschrieben. Es versteht sich jedoch, dass der offenbarte Gegenstand nicht auf die Reihenfolge der Schritte begrenzt ist, da manche Schritte in unterschiedlicher Reihenfolge und/oder gleichzeitig mit anderen Schritten auftreten können, als sie hier beschrieben werden. Zum Beispiel können ein oder mehrere der hier offenbarten Verfahren alternativ als Abfolge von verknüpften Zuständen oder Ereignissen, wie in einem Zustandsdiagramm, repräsentiert werden. Darüber hinaus können Wechselwirkungsdiagramme Verfahren in Übereinstimmung mit dem offenbarten Gegenstand darstellen, wenn unterschiedliche Einheiten unterschiedliche Abschnitte des Verfahrens ausführen. Darüber hinaus sind nicht notwendigerweise alle angegebenen Schritte erforderlich, um ein beschriebenes Beispielverfahren in Übereinstimmung mit der vorliegenden Offenbarung zu implementieren. Darüber hinaus können zwei oder mehrere der offenbarten Beispielverfahren in Kombination miteinander implementiert werden, um ein oder mehrere Merkmale oder Vorteile, die hier beschrieben werden, zu erreichen.
Die in der vorliegenden Beschreibung und den beigefügten Zeichnungen offenbarten Verfahren können auf einem hergestellten Artikel gespeichert werden, um den Transport und die Übertragung dieser Verfahren auf Computer oder Datenverarbeitungsgeräte oder Chipsets, z. B. integrierte halbleiterbasierte Schaltungen mit Verarbeitungsmöglichkeiten für die Ausführung und somit die Implementierung durch zumindest einen Prozessor, oder für die Speicherung in zumindest einem Speicher zu ermöglichen. In einem Aspekt können ein oder mehrere Prozessoren, die die hier beschriebenen Verfahren ausführen, verwendet werden, um Computerausführbare Anweisungen auszuführen (die auch als Computer-ausführbare Programmcodeanweisungen oder Computer-ausführbare Codeanweisungen oder Maschinen-ausführbare Anweisungen bezeichnet werden) auszuführen, die in einem Speicher oder irgendeinem Computerlesbaren oder Maschinen-lesbaren Speichermedium gespeichert sind, um die hier beschriebenen Verfahren zu implementieren. Die Computer-ausführbaren Anweisungen veranlassen den einen oder die mehreren Prozessoren, wenn sie durch den einen oder die mehreren Prozessoren ausgeführt werden, die verschiedenen Schritte, die in den hier offenbarten Beispielverfahren enthalten sind, zu implementieren oder auszuführen. Die Maschinen-ausführbaren oder Computer-ausführbaren Anweisungen liefern ein Maschinen-ausführbares oder Computer-ausführbares Rahmenwerk, um die hier beschriebenen Verfahren auszuführen.
4 stellt ein Flussdiagramm eines Beispielverfahrens 400 zur Steuerung der Qualität der Beleuchtung eines Objekts (z. B. Objekt 104) gemäß der hier beschriebenen Aspekte dar. Diese Steuerung basiert zumindest zum Teil auf spektroskopischen Merkmalen der EM-Strahlung, die im Wesentlichen von einer Referenzlichtquelle emittiert wird, und einer aktiven Lichtquelle, die zur Beleuchtung des Objekts verwendet wird. In bestimmten Ausführungsformen, wie oben stehend erläutert wurde, ist die aktive Lichtquelle (eine Lichtquelle der Gruppe der einen oder der mehreren SSL-Quellen 120) eine Multikanalfestkörperlichtquelle wie z. B. ein Satz von LED basierten Lampen. Wie zuvor beschrieben, spannt ein Kanal in der Multikanalfestkörperlichtquelle einen Abschnitt Δν des Spektrums der EM-Strahlung auf. In einem Aspekt kann eine Gruppe von Kanälen in der Multikanalfestkörperlichtquelle zu einer einzelnen Lichtquelle gehören, z. B. zu einer LED, die in einem Abschnitt des sichtbaren EM-Spektrums emittiert. Im Schritt 410 wird eine Steuerlogik zur Qualitätssicherung der Beleuchtung durch eine erste Lichtquelle (z. B. die aktive Lichtquelle) in der Gegenwart einer zweiten Lichtquelle (z. B. Referenzlichtquelle) angewendet. Im Schritt 420 wird die erste Lichtquelle (z. B. die aktive Lichtquelle) auf Basis der Daten, die durch Anwendung der Steuerlogik erzeugt wurden, so komponiert, dass eine Übereinstimmung mit einer spektralen Leistungsverteilung (SPD) der zweiten Lichtquelle (z. B. der Referenzlichtquelle) erreicht wird. Im Schritt 430 wird ein Objekt mit der EM-Strahlung, die zumindest von der ersten Lichtquelle (z. B. der aktiven Lichtquelle) emittiert wird, beleuchtet.
Die Steuerlogik kann in einer Vielzahl von Modalitäten und zugehörigen Ausführungsformen von Verfahren und Systemen, die derartige Verfahren ermöglichen, angewendet werden. 5 bis 7 illustrieren Beispiele einer derartigen Varietät von Modalitäten. Die Beispielverfahren 500 bis 700, die in 5 bis 7 dargestellt sind, können zumindest zum Teil den Schritt 410 des Beispielverfahrens 400 ausbilden. In bestimmten Ausführungsformen kann eine Steuereinheitenkomponente (oder eine Steuereinheit), wie z. B. die QA-Steuereinheit 148 oder eine oder mehrere der darin enthaltenen Komponenten, die Beispielverfahren 500 bis 700 implementieren.
5 stellt ein Flussdiagramm eines Beispielverfahrens 500 zur Anwendung der Steuerlogik zur dynamischen Steuerung der Beleuchtungsqualität eines Objekts gemäß der hier beschriebenen Aspekte dar. Im Schritt 510 wird eine erste spektrale Leistungsverteilung (SPD) der von einer ersten Lichtquelle (z. B. der aktiven Lichtquelle) emittierten Strahlung erfasst. Im Schritt 520 wird eine zweite SPD der EM-Strahlung, die von einer zweiten Lichtquelle (z. B. der Referenzlichtquelle) emittiert wird, erfasst. Im Schritt 530 wird die erste SPD der EM-Strahlung, die von der ersten Lichtquelle emittiert wird, mit der zweiten SPD der EM-Strahlung, die von der zweiten Lichtquelle emittiert wird, verglichen. Im Schritt 540 wird auf Basis eines Ergebnisses des Vergleichs eine Metrik erzeugt, die eine spektrale Abweichung zwischen der ersten SPD und der zweiten SPD angibt. Im Schritt 550 wird bestimmt, ob der Wert der Metrik passend ist. Dies kann bestimmt werden, in dem der Wert mit einem vorbestimmten Schwellenwert verglichen wird: ein Vergleich, der z. B. anzeigt, dass der Wert der Metrik kleiner ist, als der vorbestimmte Schwellenwert kann anzeigen, dass der Wert geeignet ist. Alternativ dazu kann ein Vergleich, der angibt, dass der Wert der Metrik größer oder gleich ist wie der vorbestimmte Schwellenwert, angeben, dass dieser Wert geeignet ist. In einem Szenario, in dem die Feststellung übermittelt, dass der Wert der Metrik geeignet ist, wird zumindest die erste SPD im Schritt 560 zur Verfügung gestellt. In einem alternativen Szenario wird als Reaktion auf eine Feststellung, dass der Wert der Metrik nicht geeignet ist, zumindest ein Steuerparameter der ersten Quelle angepasst, um einen geeigneten Wert der Metrik im Schritt 570 zu erreichen. Der Ablauf wird bei 520 fortgesetzt, in dem EM-Strahlung, die von der zweiten Lichtquelle emittiert wird, analysiert wird, und bei Schritt 580, in dem der zumindest eine Steuerparameter zur Verfügung gestellt wird.
6 bis 7 stellen Flussdiagramme der Beispielverfahren 600 und 700 zur Erfassung von Informationen dar, die sich auf spektrale Merkmale einer Lichtquelle beziehen, gemäß der hier beschriebenen Aspekte. Im Hinblick auf das Beispielverfahren 600 wird im Schritt 610 festgestellt, ob ein Steuerereignis aufgetreten ist. Als Reaktion auf die Feststellung, dass das Steuerereingis nicht aufgetreten ist, wird der Schritt 610 wiederholt. Alternativ dazu wird als Reaktion auf die Feststellung, dass das Steuerereignis aufgetreten ist, die EM-Strahlung, die von der Lichtquelle emittiert wird, im Schritt 620 gesammelt. In einem Aspekt kann das Steuerereignis als Teil der Konfigurierung der Steuerlogik zur Beleuchtungsqualitätssicherung konfiguriert oder definiert werden, die im Schritt 410 angewendet wird. In einem Aspekt kann das Steuerereignis der Eintritt in eine Akzeptanzphase eines Profils einer SSL-Quelle (z. B. einer SSL-Quelle der Gruppe der einen oder der mehreren SSL-Quellen 120) sein. Die Lichtquelle kann die aktive Lichtquelle sein, auf die in dem Beispielverfahren 400 Bezug genommen wurde. Im Schritt 630 wird eine SPD der von der Lichtquelle emittierten EM-Strahlung erzeugt und, im Schritt 640, wird diese SPD zur Verfügung gestellt. Die zur Verfügung Stellung der SPD der EM-Strahlung, die von der Lichtquelle emittiert wurde, beinhaltet das Ablegen der SPD in einem Speicher (z. B. im Speicherelement 378 im Speicher 370).
In Verbindung mit dem Beispielverfahren 700 wird im Schritt 710 festgestellt, ob ein Steuerereignis aufgetreten ist. Als Reaktion auf eine Feststellung, dass das Steuerereignis nicht aufgetreten ist, wird der Schritt 710 wiederholt. Alternativ dazu wird als Reaktion auf die Feststellung, dass das Steuerereignis aufgetreten ist, die EM-Strahlung, die von einer ersten Lichtquelle emittiert wird (z. B. die aktive Lichtquelle, auf die im Beispielverfahren 400 Bezug genommen wurde), während eines Zeitintervalls unterbrochen. Die Unterbrechung dieser EM-Strahlung kann die Betätigung einer Blende beinhalten, um dafür zu sorgen, dass eine Blendenöffnung eines Spektrometers geschlossen wird, und somit das Sammeln der EM-Strahlung in der Lichtanalyseoptik (z. B. spektroskopischer Analysator 144) verhindert wird. Zusätzlich kann die Unterbrechung der EM-Strahlung, die von der ersten Lichtquelle emittiert wird, die Abschaltung oder Stromlosschaltung der ersten Lichtquelle beinhalten, um die Emission dieser EM-Strahlung zu unterbinden. Wie oben stehend beschrieben wurde kann in einem Aspekt das Steuerereignis die Initiierung der Akzeptanzphase eines Profils der SSL-Quelle (z. B. einer SSL-Quelle der Gruppe der einen oder der mehreren SSL-Quellen 120) sein.
Im Schritt 730 wird die EM-Strahlung, die von einer zweiten Lichtquelle emittiert wird, während des Zeitintervalls erfasst und, im Schritt 740, eine SPD dieser EM-Strahlung erzeugt. Im Schritt 740 wird eine SPD der EM-Strahlung, die von der zweiten Lichtquelle während des Zeitintervalls emittiert wird, erzeugt. Im Schritt 750 werden Daten, die die SPD der von der zweiten Lichtquelle während des Zeitintervalls emittierten EM-Strahlung angeben, zur Verfügung gestellt. Im Schritt 760 wird die EM-Strahlung, die von der ersten Lichtquelle emittiert wird, wieder hergestellt.
Zur Illustration, und nicht zur Beschränkung wird angemerkt, dass ein nicht flüchtiger Speicher einen Nur-Lesespeicher (ROM), ein programmierbares ROM (PROM), ein elektrisch programmierbares ROM (EPROM), ein elektrisch löschbares ROM (EEPROM) oder einen Flashspeicher beinhalten kann. Ein flüchtiger Speicher kann ein RAM, das als externer Zwischenspeicher dient, beinhalten. Zur weiteren Illustration und nicht als Einschränkung wird weiterhin angemerkt, dass ein RAM in verschiedenen Formen vorliegen kann, wie z. B. als synchrones RAM (SRAM), dynamisches RAM (DRAM), synchrones DRAM (SDRAM), Doppeldatenraten-SDRAM (DDRSDRAM), verbessertes SDRAM (ESDRAM), Synchlink-DRAM (SLDRAM) und direktes Rambus RAM (DRRAM). Zusätzlich können die hier offenbarten Speicherkomponenten der Systeme oder Verfahren diese oder andere geeignete Arten von Speichern verwenden.
Die verschiednen illustrativen Logiken, logischen Blöcke, Module und Schaltungen, die in Verbindung mit den hier offenbarten Ausführungsformen beschrieben wurden, können mit Hilfe eines Universalprozessors, eines digitalen Signalprozessors (DSP), einer anwendungsspezifischen integrierten Schaltung (ASIC), einem Feld-programmierbaren Gatterfeld (FPGA) oder anderen programmierbaren logischen Geräten, diskreten Gattern oder einer Transistorlogik, mit diskreten Hardwarekomponenten oder jeder Kombination daraus implementiert werden, um die hier beschriebenen Funktionen auszuführen. Ein Universalprozessor kann zum Beispiel ein Mikroprozessor sein. Alternativ dazu kann der Prozessor auch jeder herkömmliche Prozessor, Mikrocontroller, Steuereinheit oder Zustandsmaschine sein. Ein Prozessor kann auch als eine Kombination aus Datenverarbeitungsgeräten implementiert sein, z. B. als Kombination eines DSP und eines Mikroprozessors, mehrerer Mikroprozessoren, einem oder mehreren Mikroprozessoren in Verbindung mit einem DSP-Kern oder jeder anderen derartigen Konfiguration. Zusätzlich kann zumindest ein Prozessor ein oder mehrere Module enthalten, die dazu eingerichtet sind, ein oder mehrere der hier beschriebenen Schritte auszuführen.
Darüber hinaus können die Schritte der hier beschriebenen Verfahren oder Algorithmen direkt in Hardware, in einem Softwaremodul, das durch einen Prozessor ausgeführt wird, oder in einer Kombination der beiden, wie z. B. in einem Firmwaremodul ausgebildet werden. Ein Softwaremodul kann in einem RAM-Speicher, einem Flashspeicher, einem ROM-Speicher, einem EPROM-Speicher, einem EEPROM-Speicher, in Registern, einer Festplatte, einer entnehmbaren Platte, einem CD-ROM, oder jeder anderen bekannten Speicherart enthalten sein. Ein beispielhaftes Speichermedium kann mit dem Prozessor gekoppelt sein, so dass der Prozessor Informationen davon lesen kann und Informationen darauf speichern kann. Alternativ dazu kann das Speichermedium Bestandteil des Prozessors sein. Darüber hinaus können in manchen Aspekten der Prozessor und das Speichermedium in einem ASIC enthalten sein. Zusätzlich kann das ASIC in einem Anzeigegerät enthalten sein. Alternativ dazu kann der Prozessor und das Speichermedium als diskrete Komponenten ausgebildet sein, wie z. B. als Chipsets in einem Anzeigegerät. Zusätzlich können in manchen Aspekten die Schritte eines Verfahrens oder Algorithmus als ein oder als Kombination eines Satzes von Anweisungen oder Codes auf einem Maschinen-lesbaren Medium oder einem Computer-lesbaren Medium enthalten sein, das in ein Computerprogrammprodukt eingebettet sein kann.
In einem oder in mehreren Aspekten können die hier beschriebenen Funktionen in Hardware, Software, Firmware oder jeder Kombination derselben implementiert sein. Wenn sie als Software implementiert sind, können die Funktionen gespeichert oder als eine oder mehrere Anweisungen oder Codes auf einem Computer-lesbaren Medium oder einem Maschinen-lesbaren Medium übertragen werden. Computer-lesbare Medien und Maschinen-lesbare Medien beinhalten sowohl Computerspeichermedien und Kommunikationsmedien, inklusive aller Medien, die eine Übertragung eines Computerprogramms von einem Ort zu einem anderen ermöglichen. Ein Speichermedium kann irgendein verfügbares Medium sein, auf das durch einen Computer zugegriffen werden kann. Als nicht einschränkendes Beispiel seien Computer-lesbare Medien erwähnt, die RAM, ROM, EEPROM, CD-ROM oder andere optische Speichermedien, magnetische Plattenspeicher oder andere magnetische Speichergeräte, oder jedes andere Medium, das verwendet werden kann, um gewünschten Programmcode zu tragen oder zu speichern in der Form von Anweisungen oder Datenstrukturen, auf die durch einen Computer zugegriffen werden kann. Außerdem kann jede Verbindung als Computer-lesbares Medium bezeichnet werden. Wenn beispielsweise Software von einer Website, einem Server oder einer anderen entfernten Quelle unter Verwendung eines koaxial Kabels, eines Glasfaserkabels, eines paarweise verdrillten Kabels, DSL, oder drahtloser Techniken, wie zum Beispiel Infrarot, Radiowellen, Mikrowellen, übertragen werden, dann werden das koaxial Kabel, das Glasfaserkabel, das paarweise verdrillte Kabel, DSL, oder die drahtlosen Techniken, wie z. B. Infrarot, Radiowellen, Mikrowellen, etc. von der Definition des Mediums mit umfasst. Platten, so wie sie hier verwendet werden, umfassen Compact Discs (CD), Laserdiscs, optische Platten, DVDs, Floppy-Disks, und Blu-ray Discs, wobei Disks die Daten üblicherweise magnetisch reproduzieren, wohingegen Discs die Daten üblicherweise optisch mit Hilfe von Lasern reproduzieren. Kombinationen der obigen Medien sind ebenfalls vom Begriff des Computer-lesbaren Mediums mit umfasst.

Claims

Verfahren, umfassend die Schritte: Anwenden einer Steuerlogik zur Beleuchtungsqualitätssicherung einer ersten Lichtquelle in Gegenwart einer zweiten Lichtquelle; und Zusammensetzen der ersten Lichtquelle, auf Basis von Daten, die durch Anwenden der Steuerlogik erzeugt wurden, zur Darstellung einer spektralen Leistungsverteilung (SPD), die im Wesentlichen mit der SPD der zweiten Lichtquelle übereinstimmt.
Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Anwendung der Steuerlogik des Weiteren umfasst: Erfassen einer ersten SPD der elektromagnetischen (EM) Strahlung, die von der ersten Lichtquelle emittiert wird; und Erfassen einer zweiten SPD der EM-Strahlung, die von der zweiten Lichtquelle emittiert wird.
Verfahren nach Anspruch 2, des Weiteren umfassend: Vergleichen der ersten SPD mit der zweiten SPD; und Erzeugen, auf Basis eines Ergebnisses des Vergleichs, einer Metrik, die eine spektrale Nicht-Übereinstimmung zwischen der ersten SPD und der zweiten SPD angibt.
Verfahren nach Anspruch 3, des Weiteren umfassend: Einstellen von zumindest einem Steuerparameter der ersten Lichtquelle, um einen geeigneten Wert der Metrik zu erreichen, wenn ein Wert der Metrik zumindest ein Eignungskriterium nicht erfüllt.
Verfahren nach Anspruch 4, des Weiteren umfassend: Anwenden des zumindest einen Steuerparameters zur Steuerung der ersten Lichtquelle.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei die Erfassung der ersten SPD der EM-Strahlung, die von der ersten Lichtquelle emittiert wird, des Weiteren umfasst: Sammeln der EM-Strahlung als Reaktion auf das Auftreten eines Steuerereignisses; und Erzeugen der ersten SPD aus der EM-Strahlung.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Erfassen der zweiten SPD der EM-Strahlung, die von der zweiten Lichtquelle emittiert wird, des Weiteren umfasst: Unterbrechen der EM-Strahlung, die von der ersten Lichtquelle emittiert wird, für ein Zeitintervall als Reaktion auf ein Steuerereignis; Sammeln der EM-Strahlung, die von der zweiten Lichtquelle emittiert wird; und Erzeugen der zweiten SPD der EM-Strahlung, die von der zweiten Lichtquelle während des Zeitintervalls emittiert wird.
Verfahren nach Anspruch 2, wobei das Erfassen der zweiten SPD der EM-Strahlung, die von der zweiten Lichtquelle emittiert wird, des Weiteren umfasst: Extrahieren der zweiten SPD von einem Datenspeicher.
Vorrichtung umfassend: eine Überwachungskomponente, die einen ersten Datensatz erfasst, der für eine elektromagnetische (EM) Strahlung, die von der ersten Lichtquelle emittiert wird, kennzeichnend ist, und einen zweiten Datensatz erfasst, der für eine EM-Strahlung, die von einer zweiten Lichtquelle emittiert wird, kennzeichnend ist, wobei die erste Lichtquelle eine Gruppe von Festkörperlichtquellen (SSL) umfasst; und eine Einstellkomponente, die ein Profil für die erste Lichtquelle auf Basis von zumindest einem Teil des ersten Datensatzes und des zweiten Datensatzes ausgibt, wobei das Profil zumindest einen Parameter enthält, der zumindest zum Teil die erste Lichtquelle veranlasst, EM-Strahlung zu emittieren, die eine erste spektrale Leistungsverteilung (SPD) hat, die nahezu mit einer zweiten SPD der EM-Strahlung, die von der zweiten Lichtquelle emittiert wird, übereinstimmt.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Einstellkomponente das Profil in einem Speicher hält, der funktionell mit der Vorrichtung gekoppelt ist, und wobei der zumindest eine Parameter in dem Profil einen ersten Parameter enthält, der einen Aktivierungszustand einer SSL-Quelle in der Gruppe der SSL-Quellen angibt, wobei der Aktivierungszustand ein unter Spannung stehender Zustand oder ein spannungsloser Zustand ist; und einen zweiten Parameter enthält, der eine Intensität der EM-Strahlung angibt, die von der SSL-Quelle in einen spektralen Kanal emittiert werden soll, wenn der Aktivierungszustand der unter Spannung stehende Zustand ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Überwachungskomponente auf Basis von zumindest einem Ergebnis eines Vergleichs der ersten SPD mit der zweiten SPD einen Wert einer Metrik bestimmt, die eine spektrale Nicht-Übereinstimmung zwischen der ersten SPD und der zweiten SPD darstellt.
Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Einstellkomponente das Profil für die erste Lichtquelle auf Basis von zumindest dem Wert der Metrik ausgibt.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Überwachungskomponente die folgenden Schritte ausführt: Erzeugen der ersten SPD auf Basis von zumindest dem ersten Datensatz; und Erzeugen der zweiten SPD auf Basis von zumindest dem zweiten Datensatz.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Überwachungskomponente den ersten Datensatz und den zweiten Datensatz von einem spektroskopischen Analysator erhält, der einen ersten Photodetektor und einen zweiten Photodetektor umfasst, die in einer Vorrichtung integriert sind, wobei der erste Photodetektor innerhalb von ungefähr 1 μm bis ungefähr 100 μm von dem zweiten Photodetektor entfernt platziert ist.
Vorrichtung nach Anspruch 9, wobei die Überwachungskomponente den zweiten Datensatz von einem Datenspeicher abruft.
Vorrichtung nach Anspruch 9, des Weiteren umfassend eine Betriebsartenansteuerungseinheit, die die Vorrichtung dazu veranlasst, die Emission von EM-Strahlung von der ersten Lichtquelle während einer vorbestimmten Zeitdauer zu unterbrechen.
Vorrichtung nach Anspruch 16, wobei die Überwachungskomponente die folgenden Schritte ausführt: Erfassen des zweiten Datensatzes während der vorbestimmten Zeitdauer; und Erzeugen der zweiten SPD auf Basis von zumindest dem zweiten Datensatz.
System umfassend: einen spektroskopischen Analysator, der elektromagnetische (EM) Strahlung sammelt, die im Wesentlichen von einer ersten Lichtquelle emittiert wird, und elektromagnetische Strahlung, die im Wesentlichen von einer zweiten Lichtquelle emittiert wird, wobei die erste Lichtquelle eine Gruppe von Festkörperlichtquellen enthält; und eine Qualitätssicherungssteuereinheit, die eine Konfiguration der ersten Lichtquelle liefert, wobei die erste Lichtquelle als Reaktion auf eine Implementierung der Konfiguration eine EM-Strahlung emittiert, die eine erste spektrale Leistungsverteilung (SPD) hat, die nahezu übereinstimmt mit einer zweiten SPD der EM-Strahlung, die im Wesentlichen von der zweiten Lichtquelle emittiert wird.
System nach Anspruch 18, des Weiteren umfassend eine Lichtquellensteuereinheit, die die Konfiguration der ersten Lichtquelle implementiert.
System nach Anspruch 18, wobei die Gruppe der Festkörperlichtquellen eine oder mehrere herkömmliche Leuchtdioden (LED), eine oder mehrere organische LEDs, oder eine oder mehrere Quanten-Punkt LEDs enthält.
System nach Anspruch 18, wobei der spektroskopische Analysator des Weiteren umfasst: einen Satz von Optiken, der umfasst: zumindest zwei Aperturblenden, die mit zumindest zwei Lichtsammelleitungen verbunden sind; und ein Miniaturspektrometer; und einen Lichtsensor, der in den Satz von Optiken mit Hilfe einer Platte integriert ist, die aus einem Material besteht, das im Wesentlichen undurchsichtig ist für die EM-Strahlung, die von der ersten Lichtquelle emittiert wird, und die EM-Strahlung, die im Wesentlichen von der zweiten Lichtquelle emittiert wird.
System nach Anspruch 21, wobei der Sensor des Weiteren umfasst: einen ersten Halbleiterphotodetektor, der in einem Substrat integriert ist, wobei der erste Halbleiterphotodetektor einen ersten Satz von Pixeln umfasst, die einen ersten begrenzten Bereich in dem Substrat aufspannen; und einen zweiten Halbleiterphotodetektor, der in dem Substrat integriert ist, wobei der zweite Halbleiterphotodetektor einen zweiten Satz von Pixeln enthält, die im Wesentlichen dem ersten Satz von Pixeln entsprechen, wobei der zweite Satz von Pixeln einen zweiten begrenzten Bereich in dem Substrat aufspannt, wobei der zweite begrenzte Bereich eine Oberfläche überdeckt, die im Wesentlichen die gleiche ist wie die Oberfläche, die durch den ersten begrenzten Bereich abgedeckt wird.
System nach Anspruch 22, wobei der erste Halbleiterphotodetektor innerhalb von ungefähr 1 μm bis ungefähr 100 μm von dem zweiten Halbleiterphotodetektor entfernt platziert ist.