DE102014007178B3 - Method for sorting test light-emitting diodes into a color class - Google Patents
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Abstract
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zum Sortieren von Leuchtdioden als Testleuchtdioden vorzuschlagen.
Somit betrifft die Erfindung ein Verfahren zum Sortieren von Testleuchtdioden 1a, b in eine Farbklasse FK, wobei in einem Schritt 100 aus einer Grundmenge GM der Testleuchtdioden 1a, b eine Grobauswahlmenge GAM in eine Zwischenklasse ZK sortiert wird, wobei die Farbörter der Testleuchtdioden 1a, b der Zwischenklasse ZK in einem gemeinsamen ersten Bereich eines ersten Farborts angeordnet sind, wobei der erste Farbort in einem ersten Farbmodell mit einer ersten Beobachterfeldgröße BFG1 festgelegt ist, wobei in einem nachfolgenden Schritt 200 aus der Grobauswahlmenge GAM der Testleuchtdioden 1a, b eine Feinauswahlmenge FAM in die Farbklasse FK sortiert wird, wobei die Farbörter der Testleuchtdioden 1a, b der Farbklasse in einem gemeinsamen zweiten Bereich eines zweiten Farborts angeordnet sind, wobei der zweite Farbort in einem zweiten Farbmodell mit einer zweiten Beobachterfeldgröße festgelegt ist, wobei die ersten und die zweite Beobachterfeldgrößen unterschiedlich ausgebildet sind.The object of the invention is to propose an improved method for sorting light-emitting diodes as test light-emitting diodes.
Thus, the invention relates to a method for sorting test light-emitting diodes 1a, b into a color class FK, wherein in a step 100 from a basic quantity GM of the test light-emitting diodes 1a, b a coarse selection quantity GAM is sorted into an intermediate class ZK, the color words of the test light-emitting diodes 1a, b of the intermediate class ZK are arranged in a common first region of a first color locus, wherein the first color locus is set in a first color model having a first observer field size BFG1, wherein in a subsequent step 200 from the coarse selection set GAM of the test light emitting diodes 1a, b a fine selection set FAM in the Color class FK is sorted, wherein the color words of the test light-emitting diodes 1a, b of the color class are arranged in a common second area of a second color locus, the second color locus is set in a second color model with a second observer field size, wherein the first and the second observer field sizes formed differently s ind.
Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Sortieren von Testleuchtdioden in eine Farbklasse, wobei in einem Schritt aus einer Grundmenge der Testleuchtdioden eine Grobauswahlmenge in eine Zwischenklasse sortiert wird, wobei die Farbörter der Testleuchtdioden der Zwischenklasse in einem gemeinsamen ersten Bereich eines ersten Farborts angeordnet sind, wobei der erste Farbort in einem ersten Farbmodell mit einer ersten Beobachterfeldgröße festgelegt ist, wobei in einem nachfolgenden Schritt aus der Grobauswahlmenge der Testleuchtdioden eine Feinauswahlmenge in die Farbklasse sortiert wird, wobei die Farbörter der Testleuchtdioden der Farbklasse in einem gemeinsamen zweiten Bereich eines zweiten Farborts angeordnet sind, wobei der zweite Farbort in einem zweiten Farbmodell mit einer zweiten Beobachterfeldgröße festgelegt ist, wobei die ersten und die zweite Beobachterfeldgrößen unterschiedlich ausgebildet sind.The invention relates to a method for sorting test light-emitting diodes into a color class, wherein in one step from a basic set of test light-emitting diodes a coarse selection set is sorted into an intermediate class, wherein the color words of the intermediate-class test light-emitting diodes are arranged in a common first region of a first color locus, wherein the first color locus in a first color model having a first observer field size is determined, wherein in a subsequent step from the coarse selection quantity of the test light diodes a fine selection set is sorted into the color class, wherein the color words of the test light diodes of the color class are arranged in a common second region of a second color locus, wherein the second color locus is set in a second color model having a second observer field size, wherein the first and second observer field sizes are formed differently.
Leuchtdioden weisen fertigungsbedingt Toleranzen hinsichtlich der Lichtfarbe auf. Während es prinzipiell möglich wäre, die Toleranzen in der Fertigung weiter zu vermindern, ist man jedoch dazu übergegangen, die Leuchtdioden hinsichtlich der Lichtfarbe toleranzbehaftet zu produzieren und die Leuchtdioden nachfolgend in Farbklassen zu sortieren. Dieser Vorgang – auch Binning genannt – wird so umgesetzt, dass die Leuchtdioden in unterschiedliche Klassen, sogenannte Bins, mit Bezug auf deren Lichtfarbe einsortiert werden. Anwenderseitig können dann Leuchtdioden aus einem „Bin” geordert werden, sodass auch bei einer Zusammenstellung von einer Vielzahl von Leuchtdioden in einer Beleuchtungseinrichtung es zu keinen Toleranzen oder Variationen in der Lichtfarbe kommt.Light-emitting diodes have manufacturing tolerances on the light color. While it would be possible in principle to further reduce the tolerances in the production, it has gone over to produce the LEDs with respect to the light color tolerant and to sort the light emitting diodes below in color classes. This process - also called binning - is implemented in such a way that the light-emitting diodes are sorted into different classes, so-called bins, with reference to their light color. On the user side, light-emitting diodes can then be ordered from a "bin", so that no tolerances or variations in the light color occur even with a combination of a plurality of light-emitting diodes in a lighting device.
Aus der
Aus der
Die
Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, ein verbessertes Verfahren zum Sortieren von Leuchtdioden als Testleuchtdioden vorzuschlagen. Diese Aufgabe wird durch ein Verfahren mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Bevorzugte oder vorteilhafte Ausführungsformen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen, der nachfolgenden Beschreibung sowie den beigefügten Figuren.The object of the invention is to propose an improved method for sorting light-emitting diodes as test light-emitting diodes. This object is achieved by a method having the features of
Die Erfindung betrifft somit ein Verfahren zum Sortieren von Testleuchtdioden in eine Farbklasse. Unter den Testleuchtdioden wird eine Mehrzahl von Leuchtdioden verstanden, welche vorzugsweise baugleich ausgebildet sind und/oder welche sortiert werden sollen. Bei alternativen Ausführungsformen der Erfindung können jedoch auch baulich unterschiedliche Testleuchtdioden verwendet werben. Die Farbklasse definiert bevorzugt einen „Bin”. Insbesondere können mehrere Farbklassen, insbesondere Bins, vorgesehen sein, wobei die Testleuchtdioden in die Farbklassen verteilt werden. Die Farbklassen unterscheiden sich voneinander vorzugsweise durch die zugrunde liegenden Farbörter, wie nachfolgend dargestellt wird.The invention thus relates to a method for sorting test light-emitting diodes into a color class. Under the test light emitting diodes is a plurality of light-emitting diodes understood, which are preferably identical in construction and / or which should be sorted. In alternative embodiments of the invention, however, structurally different test light-emitting diodes can be used. The color class defines prefers a "bin". In particular, several color classes, in particular bins, can be provided, the test light diodes being distributed in the color classes. The color classes preferably differ from one another by the underlying color terms, as shown below.
In dem Verfahren wird in einem Schritt aus einer Grundmenge der Testleuchtdioden, also aus einer gewissen Anzahl der Testleuchtdioden, eine Grobauswahlmenge in eine Zwischenklasse sortiert. Ein anderer Teil der Grundmenge wird z. B. in andere Zwischenklassen oder vollständig aussortiert. Insbesondere alle Testleuchtdioden in der Zwischenklasse weisen jeweils einen Farbort auf, welcher innerhalb eines gemeinsamen ersten Bereichs eines ersten Farborts angeordnet ist. Somit landen in der Zwischenklasse alle Testleuchtdioden aus der Grundmenge, welche dem ersten Farbort entsprechen oder deren Abstand, insbesondere deren Farbortabstand, zu dem ersten Farbort unterhalb eines vorgebbaren Grenzwerts und/oder Toleranzwerts liegt. Der erste Farbort wird in einem ersten Farbmodell mit einer ersten Beobachterfeldgröße, insbesondere unter Verwendung eines ersten Spektralwertfunktionensatzes für die erste Beobachterfeldgröße, festgelegt.In the method, a coarse selection quantity is sorted into an intermediate class in one step from a basic set of the test light-emitting diodes, that is to say from a certain number of the test light-emitting diodes. Another part of the basic amount is z. B. in other intermediate classes or completely sorted out. In particular, all test light-emitting diodes in the intermediate class each have a color locus which is arranged within a common first region of a first color locus. Thus, in the intermediate class, all test light-emitting diodes end up from the basic quantity which correspond to the first color locus or whose distance, in particular their color locus distance, to the first color locus lies below a predefinable limit value and / or tolerance value. The first color locus is determined in a first color model having a first observer field size, in particular using a first spectral value function set for the first observer field size.
In einem nachfolgenden Schritt wird aus der Grobauswahlmenge der Testleuchtdioden in der Zwischenklasse eine Feinauswahlmenge in die vorzugsweise finale Farbklasse sortiert. Somit wird ausgehend von allen Testleuchtdioden in der Zwischenklasse eine Teilmenge in die Farbklasse übernommen. Die verbleibenden Testleuchtdioden aus der Grobauswahlmenge werden z. B. in eine andere Farbklasse sortiert oder aussortiert. Die Testleuchtdioden in der Farbklasse weisen jeweils einen Farbort auf, welcher in einem gemeinsamen zweiten Bereich eines zweiten Farborts angeordnet ist. Somit landen in der Farbklasse alle Testleuchtdioden aus der Zwischenklasse, welche dem zweiten Farbort entsprechen oder deren Abstand, insbesondere deren Farbortabstand, zu dem zweiten Farbort unterhalb eines vorgebbaren Grenzwerts und/oder Toleranzwerts liegt. Der zweite Farbort ist in einem zweiten Farbmodell mit einer zweiten Beobachterfeldgröße, insbesondere unter Verwendung eines zweiten Spektralwertfunktionensatzes für die zweite Beobachterfeldgröße, festgelegt.In a subsequent step, a fine-selection set is sorted into the preferably final color class from the rough selection set of the test light-emitting diodes in the intermediate class. Thus, starting from all test LEDs in the intermediate class, a subset is taken over into the color class. The remaining test light diodes from the coarse selection amount z. B. sorted into a different color class or sorted out. The test light-emitting diodes in the color class each have a color locus which is arranged in a common second region of a second color locus. Thus, in the color class, all test light-emitting diodes from the intermediate class which correspond to the second color locus or whose distance, in particular their color locus spacing, to the second color locus lie below a predefinable limit value and / or tolerance value. The second color locus is defined in a second color model with a second observer field size, in particular using a second spectral value function set for the second observer field size.
Die erste und die zweite Beobachterfeldgröße sind unterschiedlich ausgebildet, insbesondere wird die erste Beobachterfeldgröße mit einem ersten Sichtwinkel und die zweite Beobachterfeldgröße mit einem zweiten Sichtwinkel definiert, wobei der erste und der zweite Sichtwinkel unterschiedlich sind.The first and the second observer field sizes are designed differently, in particular the first observer field size is defined with a first viewing angle and the second observer field size is defined with a second viewing angle, the first and the second viewing angle being different.
Somit wird im Rahmen der Erfindung ein genau oder mindestens zweistufiges Sortierverfahren von Testleuchtdioden vorgeschlagen. Optional können weitere Sortierstufen, insbesondere mindestens eine n-te Sortierstufe, zum Beispiel vorgeschaltet, zwischengeschaltet und/oder nachgeschaltet werden, welche eine Vorauswahl, Zwischenauswahl oder Nachauswahl der Testleuchtdioden umfasst. In der mindestens einen n-ten Sortierstufe werden die Testleuchtdioden ausgewählt, welche in einem gemeinsamen n-ten Bereich eines n-ten Farborts angeordnet sind, wobei der n-te Farbort in einem n-ten Farbmodell mit einer n-ten Beobachterfeldgröße festgelegt ist.Thus, within the scope of the invention, a precise or at least two-stage sorting method of test light-emitting diodes is proposed. Optionally, further sorting stages, in particular at least one nth sorting stage, for example upstream, can be interposed and / or connected downstream, which comprises a pre-selection, intermediate selection or subsequent selection of the test light-emitting diodes. In the at least one n-th sorting stage, the test light-emitting diodes are arranged, which are arranged in a common n-th area of an n-th color locus, wherein the n-th color locus is defined in an n-th color model with an n-th observer field size.
Der Erfindung liegt die Überlegung zugrunde, dass zwar mit den bisherigen Binning-Verfahren metamere Gruppen von Leuchtdioden gebildet werden konnten, wobei die metameren Leuchtdioden in einer Gruppe bei einem Beobachter die gleiche Farbvalenz oder die gleiche Farbwahrnehmung hervorrufen. Allerdings trifft dieser metamere Zustand der Leuchtdioden nur unter den Sortierbedingungen bei dem Binning-Verfahren zu. Ändert man die Randbedingungen zum Betrieb der Leuchtdioden, so kann sich auch die Farbvalenz oder die Farbwahrnehmung ändern. Insbesondere wurde festgestellt, dass sich die Farbwahrnehmung abhängig von der Beobachterfeldgröße ändert, unter welcher der Farbreiz der Leuchtdioden wahrgenommen wird. Unter der Beobachterfeldgröße wird insbesondere ein Sichtwinkel eines Beobachters auf einem Flächenbereich der Leuchtdioden verstanden. Die Beobachterfeldgröße, insbesondere der Sichtwinkel, unter der derselbe Flächenbereich wahrgenommen wird, kann sich zum einen aufgrund des Abstands zwischen dem Beobachter und der Beleuchtungsvorrichtung ändern. So wird die Beobachterfeldgröße beziehungsweise der Sichtwinkel größer, wenn der Beobachter näher an die Leuchtdioden herankommt, und kleiner, wenn sich der Beobachter von den Leuchtdioden entfernt. Ferner kann sich die Beobachterfeldgröße und/oder der Sichtwinkel durch Änderung des Blickwinkels bei gleichem Abstand verändern. So ergibt sich bei einer frontalen Draufsicht, also einem Blickwinkel von 90 Grad, des Beobachters auf die Leuchtdioden ein erster Sichtwinkel als Beobachterfeldgröße und bei einer schrägen Draufsicht, zum Beispiel unter einem Winkel von 10 Grad, ein schmaler Sichtwinkel und damit eine andere Beobachterfeldgröße. Der Sichtwinkel und/oder die Beobachterfeldgröße kann sich auch durch eine Kombination von Abstand und Blickwinkel ändern.The invention is based on the consideration that, although metameric groups of light emitting diodes could be formed with the previous binning method, the metameric light emitting diodes in a group cause the same color valence or the same color perception in an observer. However, this metameric state of the LEDs applies only under the sorting conditions in the binning method. Changing the boundary conditions for the operation of the light-emitting diodes, the color valence or the color perception can also change. In particular, it has been found that the color perception changes depending on the observer field size under which the color stimulus of the LEDs is perceived. The observer field size is understood in particular to be a viewing angle of an observer on a surface area of the light-emitting diodes. The observer field size, in particular the viewing angle under which the same surface area is perceived, may change on the one hand because of the distance between the observer and the lighting device. Thus, the observer field size or the viewing angle becomes larger when the observer comes closer to the light-emitting diodes, and smaller when the observer moves away from the light-emitting diodes. Furthermore, the observer field size and / or the viewing angle can change by changing the viewing angle at the same distance. Thus, with a frontal plan view, ie a viewing angle of 90 degrees, of the observer on the light-emitting diodes, a first viewing angle as an observer field size and an oblique top view, for example at an angle of 10 degrees, results in a narrow viewing angle and thus a different observer field size. The viewing angle and / or the observer field size may also change by a combination of distance and viewing angle.
Während konventionelle Binning-Verfahren nur auf eine einzige Beobachterfeldgröße abstellen, wird erfindungsgemäß vorgeschlagen, das Verfahren so zu gestalten, dass mindestens oder genau zwei unterschiedliche Beobachterfeldgrößen herangezogen werden und nur die Testleuchtdioden in die Farbklasse sortiert werden, welche sowohl bei der ersten Beobachterfeldgröße als auch bei der zweiten Beobachterfeldgröße ausreichend nahe zu dem ersten Farbort und/oder zu dem zweiten Farbort bzw. den n-ten Farbort jeweils in Bezug auf deren Farbmodell angeordnet sind. Durch das Sortierverfahren wird erreicht, dass Testleuchtdioden, die beispielsweise in einer gemeinsamen Beleuchtungsvorrichtung eingesetzt werden, nicht nur bei einer Betrachtung aus einem geringen Abstand homogen hinsichtlich der Lichtfarbe wirken, sondern auch bei einem größeren Abstand den gleichen Farbeindruck liefern. Somit wird erreicht, dass Testleuchtdioden in die Farbklasse einsortiert werden, welche hinsichtlich mindestens zweier Beobachterfeldgrößen metamer ausgebildet sind.Whereas conventional binning methods are based only on a single observer field size, it is proposed according to the invention to design the method such that at least or exactly two different observer field sizes are used and only the test light diodes are sorted into the color class, which is the same for both the first observer field size and the second observer field size are arranged sufficiently close to the first color location and / or to the second color location or the nth color location in each case with respect to their color model. The sorting method ensures that test light-emitting diodes, which are used, for example, in a common lighting device, not only appear homogenous with regard to the light color when viewed from a small distance, but also provide the same color impression at a greater distance. Thus, it is achieved that test light-emitting diodes are sorted into the color class, which are formed metamer with respect to at least two observer field sizes.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung sind die Testleuchtdioden als einfarbige Leuchtdioden, insbesondere als LEDs oder als OLEDs, ausgebildet. Gerade bei der Sortierung von einfarbigen Leuchtdioden erscheint es vorteilhaft, das mindestens zweistufige Sortierverfahren einzusetzen, um farbhomogene Gruppen von Leuchtdioden zur Verwendung in gemeinsamen Beleuchtungsvorrichtungen zu erhalten.In a preferred embodiment of the invention, the test light emitting diodes are designed as monochromatic light-emitting diodes, in particular as LEDs or as OLEDs. Especially when sorting monochrome light-emitting diodes, it is advantageous to use the at least two-stage sorting method in order to obtain color homogeneous groups of light-emitting diodes for use in common lighting devices.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist die erste Beobachterfeldgröße als ein 2-Grad-Beobachterfeld und/oder die zweite Beobachterfeldgröße als ein 10-Grad-Beobachterfeld ausgebildet. Diese gewählten Beobachterfeldgrößen haben sich mittlerweile als Normbeobachter etabliert, sodass zum einen auf analytische Formeln für diese Beobachterfeldgrößen und zum anderen auf umfangreiches Mess- und damit Vergleichsmaterial zurückgegriffen werden kann. Physikalisch betrachtet werden durch die beiden stark unterschiedlichen Beobachterfeldgrößen unterschiedliche Bereiche des menschlichen Auges berücksichtigt, welche zu den größten Farbortänderungen beim Wechsel der Beobachterfeldgröße führen, sodass das Verfahren mit den vorgeschlagenen Beobachterfeldgrößen besonders aussagekräftig ist.In a preferred embodiment of the invention, the first observer field size is designed as a 2-degree observer field and / or the second observer field size as a 10-degree observer field. These chosen observer field sizes have meanwhile become established as standard observers, so that on the one hand analytical formulas for these observer field sizes and on the other hand extensive measuring and comparison materials can be used. Physically considered by the two very different observer field sizes different areas of the human eye are considered, which lead to the largest color changes place when changing the observer field size, so that the method is particularly meaningful with the proposed observer field sizes.
Bei einer bevorzugten Realisierung der Erfindung ist das erste und/oder das zweite Farbmodell als ein CIE-Lu'v'-Farbraumsystem ausgebildet, wobei die Farbörter mit den Koordinaten u'- und v'- dargestellt werden. Der Vorteil dieser Farbmodelle ist, dass der geometrische Abstand der Farbörter annähernd dem empfindungsgemäßen Abstand der Farben der Farbörter beschreibt. Die Wahl dieser Farbmodelle hat somit den Vorteil, dass die Größe der Bereiche der Farbörter unmittelbar eine Aussagekraft haben. Es ist nämlich unmittelbar verständlich, dass je kleiner der Bereich um einen Farbort ist, desto geringer die Streuungen oder Toleranzen hinsichtlich der wahrgenommenen Farbe ausfällt.In a preferred implementation of the invention, the first and / or the second color model is designed as a CIE-Lu'v 'color space system, the color words being represented with the coordinates u'- and v'-. The advantage of these color models is that the geometric distance of the color words approximately describes the distance according to the sensation of the colors of the color points. The choice of these color models thus has the advantage that the size of the areas of the color words directly have a meaningfulness. In fact, it is immediately understandable that the smaller the area around a color locus, the lower the scatter or tolerances in perceived color.
Bei einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung wird der erste und/oder der zweite Farbort durch eine virtuelle oder reale Referenzleuchtdiode definiert. Somit kann zum einen eine physikalisch existierende Referenzleuchtdiode verwendet werden, um den ersten und/oder den zweiten Farbort zu definieren. Alternativ hierzu kann ein dementsprechender erster und/oder zweiter Farbort auch nur rechnergestützt oder virtuell erstellt werden.In a preferred embodiment of the invention, the first and / or the second color locus is defined by a virtual or real reference light-emitting diode. Thus, on the one hand, a physically existing reference light-emitting diode can be used to define the first and / or the second color locus. Alternatively, a corresponding first and / or second color location can also be created only computer-aided or virtually.
Die Testleuchtdioden in der Zwischenklasse sind besonders bevorzugt metamer zu der Referenzleuchtdiode beziehungsweise zu dem virtuell erstellten Farbort der Referenzleuchtdiode in dem ersten Farbmodell mit der ersten Beobachterfeldgröße ausgebildet. Der zweite Bereich wird dagegen bevorzugt durch einen Metamerie-Index für Beobachterfeldgrößenabhängigkeit (MiB) zwischen den zu testenden Testleuchtdioden und der Referenzleuchtdiode festgelegt. Durch den Metamerie-Index für Beobachterfeldgrößenabhängigkeit (MIB) wird insbesondere ein Maß definiert, wie gut zwei unterschiedliche Leuchtdioden in der Lage sind, denselben Farbeindruck, dieselbe Farbvalenz und/oder das gleiche Farbempfinden zu liefern, obwohl sich die Beobachterfeldgröße, insbesondere der Sichtwinkel, auf einen definierten Flächenbereich der Leuchtdioden ändert.The test light-emitting diodes in the intermediate class are particularly preferably configured metamerically to the reference light-emitting diode or to the virtually created color locus of the reference light-emitting diode in the first color model having the first observer field size. The second range, on the other hand, is preferably determined by a metamerism index for observer field size dependence (MiB) between the test light diodes to be tested and the reference light-emitting diode. The metamerism index for observer field size dependence (MIB) defines in particular a measure of how well two different light-emitting diodes are able to provide the same color impression, the same color valence and / or the same color perception, although the observer field size, in particular the viewing angle, is on changes a defined surface area of the LEDs.
Bei einer ersten möglichen Ausgestaltung der Erfindung werden die Farbörter der Testleuchtdioden und/oder der Metamerie-Index (MIB) experimentell, insbesondere messtechnisch unterstützt, erfasst. Beispielsweise kann durch den Einsatz eines Farbsensors der Farbort der Testleuchtdioden in dem ersten Farbmodell bestimmt werden und mit dem ersten Farbort verglichen werden. In Weiterbildung kann mit einem oder dem Farbsensor der Farbort der Testleuchtdioden in dem zweiten Farbmodell mit der zweiten Beobachterfeldgröße bestimmt werden und mit dem zweiten Farbort verglichen werden. In Abhängigkeit von einer Definition von möglichen Abweichungen des gemessenen Farborts von dem ersten beziehungsweise zweiten Farbort als Bereich kann eine Sortierung umgesetzt werden.In a first possible embodiment of the invention, the color hues of the test light-emitting diodes and / or the metamerism index (MIB) are detected experimentally, in particular by measurement. For example, by using a color sensor, the color location of the test light-emitting diodes in the first color model can be determined and compared with the first color location. In a further development, the color locus of the test light diodes in the second color model with the second observer field size can be determined with one or the color sensor and compared with the second color locus. Depending on a definition of possible deviations of the measured color locus from the first or second color locus as an area, sorting can be implemented.
Bei einer anderen Ausgestaltung der Erfindung wird in einem ersten Referenzschritt aus dem Emissionsspektrum der Referenzleuchtdiode über einen ersten Spektralwertfunktionensatz für das erste Farbmodell mit der ersten Beobachterfeldgröße der erste Farbort in dem ersten Farbmodell ermittelt.In another embodiment of the invention, in a first reference step, the first color locus in the first color model is determined from the emission spectrum of the reference light-emitting diode via a first spectral value function set for the first color model having the first observer field size.
Ein derartiger Spektralwertfunktionensatz, insbesondere für eine 2-Grad-Beobachterfeldgröße, ist zum Beispiel in der folgenden Quelle offenbart:
CIE 1931: Colorimetrie, Resolutions 1–4. In: Recueil des travaux et compte rendu des séances, Hutième Session Cambridge, The National Physical Laborstory Teddington, Cambridge at the University Press, 1931, S. 19–29. Such a spectral value function set, especially for a 2-degree observer field size, is disclosed, for example, in the following reference:
CIE 1931: Colorimetry, Resolutions 1-4. In: Recueil des travaux et compte rendu des séances, Hutième Session Cambridge, The National Physical Laboratory Teddington, Cambridge at the University Press, 1931, pp. 19-29.
Ein ähnlicher Spektralwertfunktionensatz kann auch aus der Empfehlung CIE 170- 1:2006 der CIE abgeleitet werden.A similar spectral value function set can also be derived from recommendation CIE 170-1: 2006 of the CIE.
Alternativ wird in dem ersten Referenzschritt der erste Farbort definiert.Alternatively, in the first reference step, the first color location is defined.
In einem ersten Zwischenschritt wird aus dem jeweiligen Emissionsspektrum der Testleuchtdioden über einen oder den ersten Spektralwertfunktionensatz für das erste Farbmodell mit der ersten Beobachterfeldgröße für die Testleuchtdioden der Farbort in dem ersten Farbmodell ermittelt.In a first intermediate step, the color location in the first color model is determined from the respective emission spectrum of the test light diodes via one or the first spectral value function set for the first color model with the first observer field size for the test light diodes.
Der Test, ob die Farbörter in dem Bereich des ersten Farborts liegen, gemäß dem zuerst genannten Schritt kann durch einen Vergleich der gemessenen Farbörter mit dem gemessenen oder definierten ersten Farbort durchgeführt werden. Z. B. kann der Bereich durch einen Farbortabstand in dem ersten Farbmodell definiert sein. Somit werden in die Zwischenklasse ausschließlich die Testleuchtdioden einsortiert, die mit ihrem Farbort innerhalb des Bereichs des ersten Farborts liegen und im Sinne dieser Definition metamer zu der Referenzleuchtdiode sind.The test as to whether the color words lie in the region of the first color locus according to the first-mentioned step can be performed by comparing the measured color-words with the measured or defined first color-locus. For example, the area may be defined by a color locus spacing in the first color model. Thus, only the test light-emitting diodes are sorted into the intermediate class, which lie with their color locus within the range of the first color locus and metamer to the reference light-emitting diode in the sense of this definition.
In einem zweiten Referenzschritt wird aus dem Emissionsspektrum der Referenzleuchtdiode über einen zweiten Spektralwertfunktionensatz für das zweite Farbmodell mit der zweiten Beobachterfeldgröße der zweite Farbort in dem zweiten Farbmodell ermittelt.In a second reference step, the second color locus in the second color model is determined from the emission spectrum of the reference light-emitting diode via a second spectral value function set for the second color model with the second observer field size.
Eine derartige Spektralwertfunktion, insbesondere für eine 10-Grad-Beobachterfeldgröße, ist zum Beispiel in der folgenden Quelle offenbart:
CIE 1964: Offizielle Empfehlungen, Komitee E-1.3.1. – Farbmessung. In: 15. Hauptversammlung in Wien, CIE Publication 11A, 1963, S. 37.Such a spectral value function, especially for a 10 degree observer field size, is disclosed, for example, in the following reference:
CIE 1964: Official Recommendations, Committee E-1.3.1. - color measurement. In: 15th Annual General Meeting in Vienna, CIE Publication 11A, 1963, p. 37.
Ein ähnlicher Spektralwertfunktionensatz kann auch aus der Empfehlung CIE 170-1:2006 der CIE abgeleitet werden.A similar spectral value function set can also be derived from recommendation CIE 170-1: 2006 of the CIE.
Alternativ wird in dem zweiten Referenzschritt der zweite Farbort definiert.Alternatively, in the second reference step, the second color location is defined.
In einem zweiten Zwischenschritt wird aus dem jeweiligen Emissionsspektrum der Testleuchtdioden aus der Zwischenklasse über einen oder den zweiten Spektralwertfunktionensatz für das zweite Farbmodell mit der zweiten Beobachterfeldgröße für die Testleuchtdioden der jeweilige Farbort in dem zweiten Farbmodell ermittelt.In a second intermediate step, the respective color location in the second color model is determined from the respective emission spectrum of the test light diodes from the intermediate class via one or the second spectral value function set for the second color model with the second observer field size for the test light diodes.
Der Test, ob die Farbörter in dem Bereich des zweiten Farborts liegen, gemäß dem nachfolgenden Schritt kann durch einen Vergleich der gemessenen Farbörter mit dem gemessenen oder definierten zweiten Farbort durchgeführt werden. Z. B. kann der Bereich durch einen Abstand zwischen dem zweiten Farbort und den Testörtern der Testleuchtdioden in dem zweiten Farbmodell für jede Testleuchtdiode einen Farbortabstand definiert werden. Für den Fall, dass in dem Schritt nur metamere Testleuchtdioden in die Zwischenklasse einsortiert wurden und dass in dem zweiten Zwischenschritt nur Testleuchtdioden aus der Zwischenklasse verwendet wurden, bildet der Farbortabstand zwischen dem in Bezug auf das zweite Farbmodell ermittelte Farbort der Testleuchtdioden und dem in dem zweiten Referenzschritt ermittelten oder vorab definierten zweiten Farbort für das zweite Farbmodell den Metamerie-Index für Beobachterfeldgrößenabhängigkeit (MiB).The test as to whether the color words lie in the region of the second color locus according to the subsequent step can be carried out by comparing the measured color words with the measured or defined second color locus. For example, the range may be defined by a distance between the second color location and the test locations of the test light-emitting diodes in the second color model for each test light-emitting diode. In the case where only metameric test LEDs were sorted into the intermediate class in the step and that only intermediate class test LEDs were used in the second intermediate step, the color locus spacing between the color locus of the test LEDs determined with respect to the second color model and that in the second Reference step determined or predefined second color location for the second color model, the metamerism index for observer field size dependence (MiB).
Das in den Ansprüchen beschriebene Verfahren kann in der dargestellten Reihenfolge durchgeführt werden, es ist jedoch auch möglich, dass Verfahrensschritte in der zeitlichen Reihenfolge umgestellt oder zusammengefasst werden. Insbesondere ist es möglich, dass zunächst sämtliche Referenzschritte durchgeführt werden. Alternativ oder ergänzend ist es möglich, dass die Zwischenschritte auf alle Testleuchtdioden angewendet wird und die Sortierung erst nachträglich erfolgt.The method described in the claims can be carried out in the order shown, but it is also possible that process steps are changed or summarized in chronological order. In particular, it is possible that first all reference steps are performed. Alternatively or additionally, it is possible for the intermediate steps to be applied to all test light-emitting diodes, and the sorting takes place only subsequently.
Bei einer alternativen Ausgestaltung der Erfindung werden in dem Schritt zunächst in die Zwischenklasse metamere Testleuchtdioden einsortiert. Zur Bestimmung des Metamerie-Indexes für Beobachterfeldgrößenabhängigkeit (MiB) wird für jede der Testleuchtdioden in der Zwischenklasse ein Differenzspektrum zwischen dem eigenen Emissionsspektrum und dem Emissionsspektrum der Referenzleuchtdiode ermittelt und über einen spektralen Änderungsempfindlichkeitsfunktionensatz bewertet, wobei der spektrale Änderungsempfindlichkeitsfunktionensatz ein Maß definiert, wie die Unterschiede zwischen den Emissionsspektren in dem Differenzspektrum zu dem Metamerie-Index beitragen.In an alternative embodiment of the invention, metamere test light diodes are first sorted into the intermediate class in the step. To determine the metamerism index for observer field size dependence (MiB), a difference spectrum is used for each of the test LEDs in the intermediate class the spectral change sensitivity function set defines a measure of how the differences between the emission spectra in the difference spectrum contribute to the metamerism index.
Der Änderungsempfindlichkeitsfunktionensatz kann wie folgt erstellt werden: Der Grundgedanke ist es, zu untersuchen, wie sich Änderung in den Spektralwerten X, Y, Z auf die u'-Komponente bzw. v'-Komponente in dem zweiten Farbmodell auswirken. Mathematisch ausgedrückt ist dies die folgende partielle Ableitung:
- X, Y, Z
- Farbwerte im zweiten Farbsystem
- u'
- Farbkomponente in dem zweiten Farbmodell
- X, Y, Z
- Color values in the second color system
- u '
- Color component in the second color model
Somit ergibt sich aus der oben genannten partiellen Ableitung: Thus, from the above partial derivative:
Somit ergibt sich die Änderungsempfindlichkeitsfunktion für die u'-Komponente zu: Thus, the change sensitivity function for the u 'component results in:
Die Änderungsempfindlichkeitsfunktion für die v'-Komponente kann analog berechnet werden, wobei beide Änderungsempfindlichkeitsfunktionen den Änderungsempfindlichkeitsfunktionensatz bilden.The change sensitivity function for the v 'component can be calculated analogously, with both change sensitivity functions forming the change sensitivity function set.
Ausgehend von dem Änderungsempfindlichkeitsfunktionensatz und dem Differenzspektrum kann der Farbort-Abstand und damit der Metamerie-Index wie folgt bestimmt werden: mit:
- Sdiff(λ)
- Differenzspektrum
- Δu'empf
- Änderungsempfindlichkeitsfunktion für die u'-Komponente
- Δv'empf
- Änderungsempfindlichkeitsfunktion für die v'-Komponente
- Δu'MIB(Farbmodell1|Farbmodell2)
- u'-Komponente des Farbortabstands in dem zweiten Farbmodell
- Δv'MIB(Farbmodell1|Farbmodell2)
- v'-Komponente des Farbortabstands in dem zweiten Farbmodell
- Δu'v'MIB(Farbmodell1|Farbmodell2)
- Farbortabstand in dem zweiten Farbmodel/Metamerie-Index für Beobachterfeldgrößen-abhängigkeit (MIB)
- S diff (λ)
- difference spectrum
- Δu ' rec
- Change sensitivity function for the u 'component
- Δv ' rec
- Change sensitivity function for the v'-component
- Δu ' MIB (color model1 | color model2 )
- u 'component of the color locus spacing in the second color model
- Δv ' MIB (color model1 | color model2)
- v 'component of the color locus spacing in the second color model
- Δu'v ' MIB (color model1 | color model2 )
- Color Space Spacing in Second Color Model / Metamerism Index for Observer Field Size Dependence (MIB)
Wie bereits anfangs angemerkt, kann das Verfahren mindestens einen weiteren Schritt aufweisen, wobei z. B. in einem nachfolgenden Schritt aus der Feinauswahlmenge der Testleuchtdioden eine Feinauswahlmenge dritter Ordnung in eine Farbklasse dritter Ordnung sortiert wird, wobei die Farbörter der Testleuchtdioden der Farbklasse dritter Ordnung in einem gemeinsamen Bereich eines dritten Farborts angeordnet sind, wobei der dritte Farbort in einem dritten Farbmodell mit einer dritten Beobachterfeldgröße festgelegt ist, wobei die erste, die zweite und die dritte Beobachterfeldgröße unterschiedlich ausgebildet sind. Statt einem nachgeschalteten weiteren Schritt kann auch ein vorgeschalteter Schritt zur Vorsortierung in gleicher Weise vorgesehen sein.As already mentioned at the beginning, the method can have at least one further step, wherein z. For example, in a subsequent step, a third-order fine-order set is sorted into a third-order color order from the fine-selection set of the test light-emitting diodes, the color spaces of the third order color-matching test light-emitting diodes being arranged in a common region of a third color locus, the third color locus in a third color model is set with a third observer field size, wherein the first, the second and the third observer field size are formed differently. Instead of a subsequent further step, an upstream step for pre-sorting can be provided in the same way.
Weitere Merkmale, Vorteile und Wirkungen der Erfindung ergeben sich aus der nachfolgenden Beschreibung eines bevorzugten Ausführungsbeispiels der Erfindung sowie der beigefügten Figuren. Dabei zeigen:Further features, advantages and effects of the invention will become apparent from the following description of a preferred embodiment of the invention and the accompanying figures. Showing:
Die
Rechts daneben sind für die erste Leuchtdiode
Prinzipiell wird versucht, dass in einer Beleuchtungsvorrichtung nur Leuchtdioden verwendet werden, welche metamer zueinander ausgebildet sind, das heißt, das gleiche Farbempfinden oder die gleiche Farbvalenz bei einem Beobachter hervorrufen. Jedoch wurde festgestellt, dass sich das Farbempfinden oder die Farbvalenz unter anderem mit Änderung der Beobachterfeldgröße bei einem Beobachter ändert. Somit können Leuchtdioden
In der
Zur Beschreibung der wahrgenommenen Farbe der Leuchtdioden
Bei einer Änderung des Sichtwinkels und damit der Beobachterfeldgröße, wie dies in den
Die
In einem nachfolgenden Schritt
Somit ist ein Sortierverfahren dargestellt, welches die Testleuchtdioden zweistufig in die Farbklasse FK einordnet, wobei in jeder Stufe der Farbort der jeweiligen Testleuchtdiode in Bezug auf einen Farbort von einem ersten Farbmodell beziehungsweise zweiten Farbmodell geprüft wird.Thus, a sorting method is shown, which arranges the test light emitting diodes in two levels in the color class FK, wherein in each stage, the color location of the respective test light emitting diode is checked with respect to a color location of a first color model or second color model.
Es ist möglich, dass die Testleuchtdioden wie beschrieben nacheinander geprüft und sortiert werden. Es ist jedoch auch möglich, dass alle Testleuchtdioden aus der Grundmenge GM hinsichtlich ihrem Farbort in dem ersten und in dem zweiten Farbmodell geprüft werden und nachfolgend die Testleuchtdioden in die Farbklasse FK sortiert werden, welche sowohl in dem ersten Bereich zu dem ersten Farbort im ersten Farbmodell als auch in dem zweiten Bereich zu dem zweiten Farbort im zweiten Farbmodell mit ihrem jeweiligen Farbort liegen. Die
In dem nachfolgenden ersten Zwischenschritt
In dem Schritt
In einem zweiten Referenzschritt
In dem zweiten Zwischenschritt
In dem Schritt
Auch bei der Ausgestaltung des Verfahrens gemäß der
In einer weiteren Ausgestaltung ist es zum Beispiel möglich, dass in dem Schritt
Der Metamerie-Index für Beobachterfeldgrößenabhängigkeit (MiB) kann zum einen durch den Abstand der Farbörter der Referenzleuchtdiode und der Testleuchtdioden aus der Grobauswahlmenge GAM bestimmt werden. Alternativ hierzu kann der Metamerie-Index für Beobachterfeldgrößenabhängigkeit (MiB) auch über einen Änderungsempfindlichkeitsfunktionensatz bestimmt werden, wie dieser weiter oben ausgeführt wurde. Bei dieser Alternative wird der Änderungsempfindlichkeitsfunktionensatz in Abhängigkeit der Referenzleuchtdiode und deren zweiten Farbort in dem zweiten Farbmodell bestimmt. Das Differenzspektrum Sdiff(λ) ergibt sich aus dem Emissionsspektrum der Referenzleuchtdiode und dem Emissionsspektrum der Testleuchtdiode aus der Grobauswahlmenge GAM.The metamerism index for observer field size dependency (MiB) can be determined, on the one hand, by the spacing of the color words of the reference luminous diode and of the test luminous diodes from the coarse selection quantity GAM. Alternatively, the observer field size dependency (MiB) metamerism index may also be determined via a change sensitivity function set, as set forth above. In this alternative, the change sensitivity function set is determined as a function of the reference light-emitting diode and its second color location in the second color model. The difference spectrum S diff (λ) results from the emission spectrum of the reference light-emitting diode and the emission spectrum of the test light-emitting diode from the coarse selection quantity GAM.
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1a, b1a, b
- LeuchtdiodenLEDs
- BB
- Beobachterobserver
- W1/W2W1 / W2
- EinzelspektrumSingle spectrum
- BFG1BFG1
- erste Beobachterfeldgrößefirst observer field size
- BFG2BFG2
- zweite Beobachterfeldgrößesecond observer field size
- GMGM
- Grundmengebasic quantity
- FAMFAM
- FeinauswahlmengeFine selection set
- FKFK
- Farbklassecolor class
- GAMGAM
- GrobauswahlmengeRough selection set
Claims (10)
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