DE102012211828A1

DE102012211828A1 - LED-Beleuchtung für Fahrzeuge

Info

Publication number: DE102012211828A1
Application number: DE201210211828
Authority: DE
Inventors: Michael Steckel; Dietmar Graf; Christian Brandl
Original assignee: Lisa Draexlmaier GmbH
Current assignee: Lisa Draexlmaier GmbH
Priority date: 2012-07-06
Filing date: 2012-07-06
Publication date: 2014-01-09
Anticipated expiration: 2032-07-07
Also published as: DE102012211828B4

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Beleuchtung mit zumindest zwei LED-Einheiten in einem Fahrzeug, wobei das Emissionsspektrum der LED-Einheiten durch Abgleichen von Vorwiderständen von jeweiligen Einzel-LEDs der LED-Einheiten angeglichen wird, sodass das Spektrum des emittierten Lichts der LED-Einheiten im Wesentlichen gleich ist.

Description

Technisches Gebiet
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Einrichten einer LED-Beleuchtung in einem Fahrzeug sowie eine Verwendung der LED-Beleuchtung in einem Fahrzeug und eine LED-Beleuchtung in einem Fahrzeug.
Stand der Technik
Beleuchtungen mittels LEDs (Leuchtdioden) finden in der Ambientebeleuchtung in Fahrzeugen breite Verwendung. Dabei werden nicht nur einfarbige LEDs verwendet, sondern es werden auch verschiedenfarbige LEDs derart in einer Einheit kombiniert, dass eine Mischfarbe vom menschlichen Auge wahrgenommen wird. Durch die unterschiedliche Intensität der verschiedenfarbigen LEDs, hervorgerufen durch eine unterschiedliche Bestromung dieser Einzel-LEDs, kann nahezu jede beliebige Mischfarbe „gemischt” werden.
Ein Beispiel für eine solche LED-Einheiten sind sogenannte RGB-LEDs, bei denen eine rote, eine grüne und eine blaue LED in einem Gehäuse angeordnet sind. Der Strom durch die Einzel-LEDs bzw. die Chips wird durch Vorwiderstände festgelegt, wenn die gleiche Spannung an alle Einzel-LEDs angelegt ist.
Allerdings hat sich gezeigt, dass es auf Grund der Toleranzen der Einzel-LEDs und der Vorwiderstände schwer ist, verschiedene LED-Einheiten auf die gleiche Mischfarbe, insbesondere bei Verwendung einer gemeinsamen Versorgungsspannung, einzustellen. Unterschiedliche Helligkeiten der Einzel-LEDs führen dazu, dass sich die Mischfarbe einer LED-Einheit um Nuancen von der Mischfarbe einer anderen, prinzipiell baugleichen LED-Einheit unterscheidet. Diese Nuancen sind jedoch ausreichend groß, dass sie von einem Betrachter bzw. Fahrzeuginsassen als unangenehm empfunden werden. Wenn insbesondere die verschiedenen Lichtquellen nicht weit voneinander beabstandet angeordnet sind, sind geringe Farbunterschiede zwischen den LED-Einheiten wahrnehmbar.
Darstellung der Erfindung
Es ist Aufgabe der Erfindung, bei einfacher Gestaltung der LED-Einheiten eine gewünschte Mischfarbe so einstellen zu können, dass das menschliche Auge kein Farbunterschied zwischen dem emittierten Licht mehrerer LED-Einheiten wahrnimmt. Dabei soll dieser Farbangleich auch nach Fertigstellen der Elektronikbaugruppe der LED-Einheit möglich sein.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß durch ein Verfahren zum Einrichten einer LED-Beleuchtung in einem Fahrzeug durch die Merkmale von Anspruch 1, durch die Verwendung von LED-Einheiten in einer Beleuchtung in einem Fahrzeug mit den Merkmalen von Anspruch 4 und durch die Beleuchtung mit den Merkmalen von Anspruch 6 gelöst. Demzufolge wird das Emissionsspektrum zumindest zweier LED-Einheiten durch Abgleichen der Vorwiderstände der jeweiligen farbigen Einzel-LEDs der LED-Einheiten angeglichen, sodass das Spektrum des emittierten Lichts der LED-Einheiten im Wesentlichen gleich ist.
Der Erfindung liegt der Gedanke zugrunde, dass die Änderung der Vorwiderstände auch nachträglich möglich ist, Unter „Abgleichen” des Widerstands ist die Bearbeitung zumindest eines Widerstands zu verstehen, sodass sich der Widerstandswert kontrolliert verändert. Durch die Änderung des Widerstands wird die Helligkeit der Einzel-LED verändert, sodass durch beliebige und exakte Justierung der jeweiligen Vorwiderstände der Stromfluss durch jede Einzel-LED, und damit der Intensitätsbeitrag einer Einzel-LED zur Mischfarbe, für zumindest eine Mischfarbe derart festgelegt werden kann, dass die angeglichenen LED-Einheiten keinen für das menschliche Auge wahrnehmbaren Farbunterschied mehr aufweisen.
Besonders vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung sind in den abhängigen Ansprüchen angegeben. Demzufolge ist das Angleichen des Emissionsspektrums der LED-Einheiten durch Lasertrimmen (eine mechanische Bearbeitung mittels Laser), Fräsen, Schneiden, Ätzen, Sputtern, Überhitzen zumindest eines Vorwiderstands, Materialauftrag an zumindest einen Vorwiderstand, Einfügen zumindest eines zusätzlichen Widerstands in zumindest eine Leitung oder Einfügen zumindest einer Leitung erfolgen kann. Dadurch ist eine exakte Einstellung des Vorwiderstands und Kalibrierung der LED-Einheiten möglich.
Vorzugsweise sind die LED-Einheiten als RGB-Leuchtdioden ausgebildet sind, die jeweils eine rotes Licht emittierende Einzelleuchtdiode mit einem Vorwiderstand, eine grünes Licht emittierende Einzelleuchtdiode mit einem Vorwiderstand und eine blaues Licht emittierende Einzelleuchtdiode mit einem Vorwiderstand aufweisen.
Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung werden anhand der nachfolgenden ausführlichen Beschreibung noch näher ersichtlich werden.
Ausführliche Beschreibung
Eine Ausführungsform der vorliegenden Erfindung wird nachfolgend beschrieben.
Eine LED-Einheit setzt sich aus mindestens zwei farbiges Licht emittierenden Einzel-LEDs zusammen, die in einem gemeinsamen Gehäuse angeordnet sind. Einer Einzel-LED ist jeweils zumindest ein Vorwiderstand vorgeschaltet, sodass die Bestromung einer Einzel-LED über den Widerstandswert, bei zum Beispiel gleicher angelegter Spannung, geregelt werden kann. Je höher der Stromfluss durch die LED ist, desto höher ist deren Abstrahlintensität und damit deren Beitrag zur Mischfarbe.
Als LED-Einheit kann beispielsweise eine RGB-LED fungieren. Diese verfügt über drei Einzel-LEDs, die jeweils rotes, grünes und blaues Licht emittieren. Mit Hilfe dieser RGB-LED ist es möglich, eine Vielzahl von Mischfarben zu erzeugen.
Das Verfahren zum Einrichten der Beleuchtung mit zumindest zwei LED-Einheiten in einem Fahrzeug besteht darin, dass zunächst das Emissionsspektrum der LED-Einheiten durch Abgleichen der Vorwiderstände der jeweiligen Einzel-LEDs der LED-Einheiten angeglichen wird, sodass die spektrale Intensitätsverteilung des emittierten (gemischten) Lichts der LED-Einheiten im Wesentlichen gleich ist. Dabei sind die Einzel-LEDs als fertiges Bauteil vorhanden und eine daraus kombinierte LED-Einheit wird mit einer definierten Spannung, zum Beispiel der Bordnetzspannung, zum Leuchten angeregt. Ein Spektrometer wird verwendet, um die Helligkeit bzw. die Intensität in Abhängigkeit der Wellenlänge der Einzel-LEDs zu vermessen, und die jeweils notwendige Widerstandsänderung wird berechnet, um den Stromfluss durch die jeweilige Einzel-LED so festzulegen, dass das „Misch”-Licht der Einzel-LEDs die gewünschte Mischfarbe aufweist. Vorzugsweise werden die Widerstandswerte während der gleichzeitigen Aufnahme des Emissionsspektrums verändert, um eine optimale Anpassung der Intensität zu gewährleisten.
Somit kann sichergestellt werden, dass zumindest bei der gewünschten Mischfarbe ein Insasse keinen Farbunterschied zwischen verschiedenen LED-Einheiten wahrnehmen wird, also das Spektrum des emittierten Lichts der LED-Einheiten nach dem Angleichen im Wesentlichen gleich ist. Es zeigt sich, dass das menschliche Auge einen Farbunterschied von maximal du'v' < 0,01 und einen Helligkeitsunterschied von weniger als 10% erkennen kann. Nicht nur exakt die Mischfarbe, für die die Kalibrierung durchführt wurde, kann von den kalibrierten LED-Einheiten im Wesentlichen identisch abgegeben werden, sondern auch eine ähnliche Mischfarbe wird durch die angeglichenen LED-Einheiten im Wesentlichen ohne Farbunterschied zueinander darstellbar sein.
Der Abgleich der Vorwiderstände kann zum Beispiel durch Lasertrimmen, Fräsen, Schneiden, Ätzen, Sputtern oder Überhitzen zumindest eines Vorwiderstands erfolgen. Ebenso ist es möglich, durch Materialauftrag einen Vorwiderstand zu verändern oder durch Einfügen zumindest eines zusätzlichen Widerstands in zumindest eine Leitung oder Einfügen zumindest einer Leitung den Widerstand zu erhöhen. Nach dem Angleichen des Emissionsspektrums der LED-Einheiten werden diese in eine Beleuchtung in einem Fahrzeug eingebaut.
Dem Fachmann wird offensichtlich sein, dass das Angleichen des Emissionsspektrums mehrerer LED-Einheiten in vielen Anwendungsbereichen außerhalb der Fahrzeugbeleuchtung vorteilhaft ist. Bei der Ambientebeleuchtung eines Fahrzeugs jedoch erweist sich eine Beleuchtung mit optimal angeglichen LED-Einheiten als besonders angenehm. Dass die Vorteile besonders deutlich werden, wenn eine große Anzahl an LED-Einheiten aneinander angrenzend oder benachbart zueinander angeordnet ist, ist offensichtlich.
Insbesondere können die LED-Einheiten, die in der Beleuchtung in einem Fahrzeug gemäß Anspruch 6 vorgesehen sind, und die LED-Einheiten, die gemäß Anspruch 4 in einer Beleuchtung in einem Fahrzeug verwendet werden, durch die Verfahren nach Anspruch 2 angeglichen sein.

Claims

Verfahren zum Einrichten einer Beleuchtung mit zumindest zwei LED-Einheiten in einem Fahrzeug, die jeweils eine farbiges Licht emittierende Einzelleuchtdiode mit einem Vorwiderstand und mindestens eine weitere farbiges Licht emittierende Einzelleuchtdiode mit einem Vorwiderstand aufweisen, wobei das Verfahren die folgenden Schritte aufweist: Angleichen des Emissionsspektrums der LED-Einheiten durch Abgleichen der Vorwiderstände der jeweiligen Einzelleuchtdioden der LED-Einheiten, sodass das Spektrum des emittierten Lichts der LED-Einheiten im Wesentlichen gleich ist, und Einbauen der LED-Einheiten in eine Beleuchtung in einem Fahrzeug.
Verfahren nach Anspruch 1, bei dem das Emissionsspektrum der LED-Einheiten durch Lasertrimmen, Fräsen, Schneiden, Ätzen, Sputtern, Überhitzen zumindest eines Vorwiderstands, Materialauftrag an zumindest einen Vorwiderstand, Einfügen zumindest eines zusätzlichen Widerstands in zumindest eine Leitung oder Einfügen zumindest einer Leitung angeglichen wird.
Verfahren nach Anspruch 1 oder 2, bei dem die LED-Einheiten als RGB-Leuchtdioden ausgebildet sind, die jeweils eine rotes Licht emittierende Einzelleuchtdiode mit einem Vorwiderstand, eine grünes Licht emittierende Einzelleuchtdiode mit einem Vorwiderstand und eine blaues Licht emittierende Einzelleuchtdiode mit einem Vorwiderstand aufweisen.
Verwendung zumindest zweier LED-Einheiten in einer Beleuchtung in einem Fahrzeug, die jeweils eine farbiges Licht emittierende Einzelleuchtdiode mit einem Vorwiderstand und mindestens eine weitere farbiges Licht emittierende Einzelleuchtdiode mit einem Vorwiderstand aufweisen, wobei das Emissionsspektrum der LED-Einheiten durch Abgleichen der Vorwiderstände der jeweiligen Einzelleuchtdioden der LED-Einheiten angeglichen ist, sodass das Spektrum des emittierten Lichts der LED-Einheiten im Wesentlichen gleich ist.
Verwendung nach Anspruch 4, wobei die LED-Einheiten als RGB-Leuchtdioden ausgebildet sind, die jeweils eine rotes Licht emittierende Einzelleuchtdiode mit einem Vorwiderstand, eine grünes Licht emittierende Einzelleuchtdiode mit einem Vorwiderstand und eine blaues Licht emittierende Einzelleuchtdiode mit einem Vorwiderstand aufweisen.
Beleuchtung mit zumindest zwei LED-Einheiten in einem Fahrzeug, die jeweils eine farbiges Licht emittierende Einzelleuchtdiode mit einem Vorwiderstand und mindestens eine weitere farbiges Licht emittierende Einzelleuchtdiode mit einem Vorwiderstand aufweisen, wobei das Emissionsspektrum der LED-Einheiten durch einen Abgleich der Vorwiderstände der jeweiligen Einzelleuchtdioden der LED-Einheiten angeglichen ist, sodass das Spektrum des emittierten Lichts der LED-Einheiten im Wesentlichen gleich ist.
Beleuchtung nach Anspruch 6, wobei die LED-Einheiten als RGB-Leuchtdioden ausgebildet sind, die jeweils eine rotes Licht emittierende Einzelleuchtdiode mit einem Vorwiderstand, eine grünes Licht emittierende Einzelleuchtdiode mit einem Vorwiderstand und eine blaues Licht emittierende Einzelleuchtdiode mit einem Vorwiderstand aufweisen.