EP2520136A1 - Verfahren zum betreiben einer halbleiterleuchtvorrichtung und farbregelvorrichtung zum durchführen des verfahrens - Google Patents

Verfahren zum betreiben einer halbleiterleuchtvorrichtung und farbregelvorrichtung zum durchführen des verfahrens

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EP2520136A1
EP2520136A1 EP11725907A EP11725907A EP2520136A1 EP 2520136 A1 EP2520136 A1 EP 2520136A1 EP 11725907 A EP11725907 A EP 11725907A EP 11725907 A EP11725907 A EP 11725907A EP 2520136 A1 EP2520136 A1 EP 2520136A1
Authority
EP
European Patent Office
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color
temperature
switching
reaching
rules
Prior art date
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Withdrawn
Application number
EP11725907A
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
Ralph Bertram
Tobias Frost
Stefan Lorenz
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Osram GmbH
Original Assignee
Osram GmbH
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Filing date
Publication date
Application filed by Osram GmbH filed Critical Osram GmbH
Publication of EP2520136A1 publication Critical patent/EP2520136A1/de
Withdrawn legal-status Critical Current

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    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/20—Controlling the colour of the light
    • H05B45/28—Controlling the colour of the light using temperature feedback
    • H—ELECTRICITY
    • H05—ELECTRIC TECHNIQUES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • H05B—ELECTRIC HEATING; ELECTRIC LIGHT SOURCES NOT OTHERWISE PROVIDED FOR; CIRCUIT ARRANGEMENTS FOR ELECTRIC LIGHT SOURCES, IN GENERAL
    • H05B45/00—Circuit arrangements for operating light-emitting diodes [LED]
    • H05B45/20—Controlling the colour of the light
    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02B—CLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES RELATED TO BUILDINGS, e.g. HOUSING, HOUSE APPLIANCES OR RELATED END-USER APPLICATIONS
    • Y02B20/00—Energy efficient lighting technologies, e.g. halogen lamps or gas discharge lamps
    • Y02B20/30—Semiconductor lamps, e.g. solid state lamps [SSL] light emitting diodes [LED] or organic LED [OLED]

Definitions

  • the invention relates to a method for operating a HalbiertieuchtVorraum, wherein the light emitting device Ha ' ibieiterlichtánn having at least two different colors and wherein zürn setting a color location of the semiconductor light device, a holiness of the semiconductor light sources by means of a rule or an -Algorithmus' is set.
  • the invention also relates to a color control device for. Perform the procedure.
  • a color temperature can be a measure of a color impression of a light source.
  • the Desirb may be particularly defined as the temperature of a black body, a Planc 'kschen radiator which belongs to a particular color of light that Strahiungsttle. Specifically, it may be the temperature reading that is most similar at the same brightness and under specified observation conditions to the color to be described (CCT, correlated color temperature, similar color temperature) in a chromaticity diagram (eg, a CIE 1931 Diagram) belongs to each color temperature of a light source a white point of this kind of illumination.
  • CCT correlated color temperature, similar color temperature
  • the spectral distribution of the light from spotlights with the same color temperature can be very different (so-called “eternally light sources”) - light from dark light sources can have a continuous spectrum or be limited to a few narrow spectral bands.
  • a color rendering index gives the quality of color reproduction when illuminated with a light source on.
  • the ink color may be defined as the spectral composition of light emitted by a light source. Visible light causes a color appeal.
  • the light color can be either discrete single colors a respective bes immten wavelength, a mixture of several Because lengths or "We1.1endorfn Kunststoffe, or from a continuous mixture of light alier Because lengths of a particular spectral wave of ha zen.
  • light can be a continuous spectrum having, when, as the sunlight or the light of an incandescent lamp Its spectrum then follows the laws of the Planckian (black) emitter, the lightness of which can then be determined by the wavelength of the maximum of the continuous spectrum and a corresponding dyeing temperature, measured in Kelvin, equal to the temperature
  • Planckian (black) emitter the lightness of which can then be determined by the wavelength of the maximum of the continuous spectrum and a corresponding dyeing temperature, measured in Kelvin, equal to the temperature
  • the light color already starts immediately above absolute zero with the heat radiation in the far infrared: the higher the temperature, the shorter the wavelengths are emitted and the "bluer" becomes the maximum
  • the sum color (color of the mixed light) must be regulated by the relative intensity of the light sources.
  • the sum color of two light sources lies on the connecting straight line of the two color loci of the light sources in the CIE color diagram. This differentiates bichrome systems from structures with three or more different (primary) light colors, in which the sum color location of the mixed light can be chosen more freely. but also more difficult to stabilize.
  • Fig. 1 shows a section of the CIE Farbdiagrarom, with several connecting lines VI, V2, V3 for two LEDs or groups of LEDs with different colors (mixed dichroic Bichromes).
  • the two (groups of) LEDs change their color location in different operating states (eg depending on a temperature, a control and their age).
  • the connecting lines VI, V2, V3 shown change in different operating states and differ hi r by the temperature T1, T2 or T3 of the (otherwise identical) LEDs.
  • the change of the color locus (eg with changing temperature T) thus takes place not only in the direction of the connecting straight lines VI, V2, V3.
  • a constant surrealist rbort is therefore practically unavailable.
  • the sum fa bort is thus always dependent on an operating state of the two LEDs or groups of LEDs and is on the currently existing or current connecting lines VI, V2, V3 between the two current LED Fa rbcrten. If the LED sanctities are changed ⁇ eg by a different LED current or a pulse width nraodulation) or also during the warm-up nose, the LED operating state and thus the connection lines Vi, V2, V3 of the LED color locations also change. Thus, another touch control (eg, to reach a color location on the current line) results in a new connection line that may no longer contain the original destination color location.
  • the Planckian curve P is shown in dashed lines.
  • the LEDS can be set to different targets for the color, in particular adjusted.
  • the color locus can be regulated, for example, so that it lies on the Planckian curve ("Planck rule")
  • Planck rule A possible rule or a possible Regelalgori thmus for the Sumfarbfarbort may thus include that depending on the LED temperature T a Brightness ratio of the differently colored LEDs or LED groups is set so that the Suramenfarbort Fl, F2, F3 on the Planckian curve or close to it. 2 shows the set color loci F1, F2, F3 on the associated connecting straight lines VI, V2, V3 for the temperatures T1, T2, T3.
  • a color locus Fl, F2, F3 near the Planckian curve comes closest to natural light from thermal light sources, each color locus El, F2, F3 on the Planckian curve corresponds to a blackbody temperature. cur.
  • the color locus F1, F2, F3 thus set migrates very widely over different LED operating conditions (here the temperature T), so that, disadvantageously, a clear color change is visible.
  • the color loci Fl, F2, F3 can be set to lie on a Judd line J (ie, for a constant color aperture) ("Judd "), as shown in Fig.3.
  • the sanctity ratio can thus be set so that the sum color location Fl, F2, F3 lies on the judd straight line with a constant correlated color temperature (CCT).
  • CCT constant correlated color temperature
  • the color loci Fl, F2, F3 are set to travel along the major semiaxis of a MacAdam ellipse, as shown in Fig. ("MacAdani Rule").
  • a MacAdam ellipse that circumference in a chromaticity diagram, in particular CIExy diagram, may be referred to as a reference hue in which reference colors are perceived as equidistant.
  • the brightness ratio can thus be set so that the sum color location Fl, F2, F3 lies on a, in particular large semiaxis, of a MacAdam ellipse.
  • the correlated color temperature (CCT) changes slightly, the distance to the Planckian curve changes greatly.
  • VI, V2, V3 are generally examples of a continu ous group of connecting lines that are formed by the independent operating states of the individual LEDs.
  • Fl, F2, F3 are examples of a continuous set of color dots.
  • the setting of the Farbort-s or Summenfarborts can be carried out, for example, at least one characteristic curve or a Hachschlagetabeiie from which for ne ne known temperature T of the LED (s) the electrical currents and / or the Tastes of the LEDs can be determined, which for a Setting the desired color location at the temperature T needed.
  • a light sensor may be present, by means of which the current color location of the mixed light can be measured, wherein the measured color location can be used as an actual value for a regulation to a nominal value of the color location. It is also possible to use brightness sensors for the individual LEDs and to calculate the sum color location
  • the object is achieved by a method for operating a Halbleite luminescent device, wherein the semiconductor light-emitting device semiconductor sources having at least two different colors and wherein at least one sanctity of the Ha1hleite .1 ichtque11en mitteis a rule is set to set a color location of the semiconductor light device.
  • the Rule ⁇ also as a rule Characteristic or may be termed an algorithm
  • the rule can be stored, for example, as a characteristic (s) or table.
  • the rule may have been determined empirically, for example.
  • the brightness of the semiconductor light beams is further adjusted by means of at least two rules, switching between two of the rules upon reaching or exceeding at least one predetermined switching point. It can therefore be switched dynamically between several rules or control characteristics. For different operating status ranges, an optimized rule or an optimized control behavior can be achieved in each case. It also results in the advantage that a setting of the color locus can be made more variable and so an improved Nut erwahrnenmung is possible.
  • the switching point can be switched with reaching or exceeding at least one predetermined ümschait Vietnameses.
  • the switching point may be a point of a range of values of one or more parameters characterizing an operating point.
  • the switching point can basically be reached or exceeded from smaller values to larger values of the fourth range ('from below'), as well as from larger values to small values of the value range ⁇ 'from above'). It can also be switched between the rules with reaching or exceeding a switching point of several possible Umschlt Vietnameseen. In this case, a hysteresis can be used to avoid sudden changes, as described in more detail below.
  • the semiconductor light-emitting device has light sources with exactly two different colors (bichrome semiconductor light-emitting device). Since the setting of the color locus is mainly about adjusting a ratio of the heals of the two colors, it may suffice that a brightness of only one of the semiconductor light sources (a color) is performed to set a color location of the semiconductor light source a Heiltechnikseinsteliung the semiconductor light sources only one of the two colors is met.
  • the semiconductor illumination device has light sources with more than two different colors.
  • the color location in the then at least three-dimensional Farbraura can also be adjusted by the method described, for example, applied multiple or multi-stage.
  • light sources with three different colors can first be moved to their desired, common sum location by means of the method and, following this, the sum color location and the third color can be set to the final color location by the method. This can be done analogously for four or more colors.
  • the method is applied directly to two colors, but can be applied in a linked or interlaced manner for more colors. The procedure can be carried out iteratively.
  • the rules are selected from a group which includes: a) A setting of the color locus of the halftake source to a position on a judd line.
  • the illumination device can be operated at a constant, correlated color temperature.
  • the lighting device can be operated with the same color impressions.
  • the ümschait Vietnamese with a temperature at least one of the halftone light sources correlates or corresponds to such a temperature.
  • the operating temperature of the Halbleiteriic tario correlates or corresponds to such a temperature.
  • a temperature-dependent color drift of the semiconductor light source (s) can be compensated more effectively.
  • a distinction can be made between a rule for a warm-up phase of the lighting device and a rule for a thermally stabilized operating phase, which allows a particularly flexible and viewer-friendly color location control.
  • the control point may in particular correspond to an operating temperature which represents a lower limit of a nominal operating temperature. This allows, in a particularly simple manner different rules for the Aufhemph se and the thermally stabilized phase of operation can be applied.
  • the nominal operating temperature may range, for example, from 80 ° C to 90 ° C.
  • a preferred Umschait Vietnamese then corresponds to an operating temperature of about 80 ° C. It may therefore be an advantageous embodiment that when the Kaibleiterlichtqaelie over a certain operating temperature (eg in a range of below 40 ° C to .90 rl C) is switched from a first control behavior to a second control behavior (preferably with reaching the nominal Operating temperature ⁇ , and the second control behavior is then maintained for the activated lighting device for all temperature ranges.
  • the color location may be, for example, by means of a set up. Be sensed light sensor.
  • the switching is performed only when reaching from one or exceeding in one direction. As a result, frequent switching between two rules can be avoided, since the light-emitting device after the. Reaching or exceeding the switching point can be operated with the same rule, and zwa also when the Umschalt Vietnamese is reached or exceeded from the other direction.
  • the switching between two rules is performed once for a duty cycle of the lighting device.
  • an application of only one rule for the thermally stabilized loading phase after a previous warm-up phase or other initial phase can be ensured. After switching off the lighting device can be switched again between the two rules.
  • the switching is carried out when reaching from both or exceeding in both directions ⁇ ie ' when reaching or exceeding the Ums.chalthuis from below as well as above).
  • the setting of the color location can be adapted particularly well to changes in at least one operating state.
  • the two Umschaitpunk- te form a hysteresis of about 5 ° C to 10 ° C.
  • the color locus is first set to a position on the Planckian curve day and is switched to a position on a Judd straight with a reaching or exceeding a predetermined color temperature and / or the temperature at least one of the semiconductor light sources.
  • This switching can provide the advantage that, during a warm-up phase of the wet device, it displays a paint-like color behavior and only after reaching a predetermined operating temperature, in particular shortly before or reaching a nominal operating temperature (which, for example, is between 80 ° C and 90 ° C) maintains a constant color temperature.
  • a nominal operating temperature which, for example, is between 80 ° C and 90 ° C
  • the color locus is first set to a position on a semi-axis of a MacAdam Eliipse and with reaching or exceeding an intersection point with the Planckian curve switched to a position on a judd straight line.
  • a color location of the lighting device can advantageously be set by means of different control for a thermally steady operating phase and another operating phase, in particular a warm-up phase f .
  • the color locus is first set to a position on a semi-axis of an acAdam Eliipse and is switched to a (namely the currently possible) position on the Pianck curve with reaching or exceeding an intersection point with the Pianck curve.
  • the loading device can be set or adjusted, for example, at low LED operating temperatures, so that the color deviations of the current (sum) color location are minimal.
  • the Pianck curve is adjusted.
  • at higher temperatures for example, more yellow and / or green LEDs are used, which show a lower light-current reduction than orange and / or red LEDs.
  • a higher luminous flux can be achieved even at elevated temperatures (eg at an LED Se riebstemperatur of 100 Ü C) than in a control, for example, only on the J ' udd straight.
  • the object is also achieved by a color control device, wherein the color control device is designed for carrying out the method according to one of the preceding claims.
  • the color control device may e.g. be a functional part of a driver for the semiconductor light sources,
  • the color rule may be e.g. be coupled to a temperature sensor for sensing an operating temperature of at least one of the semiconductor light sources or having such a senor.
  • the color rule may be e.g. a memory for storing a Regelaigorithmus' include.
  • FIG. 5 shows a section of a CXE diagram for a method according to a first embodiment
  • FIG. 5 shows a section of a. CIE diagram for a method according to a first embodiment. This method supports a naturally appearing upset of a lighting device with light-emitting diodes or groups thereof with two different colors.
  • a Farborb For cold light-emitting diodes having an initial operating temperature T1 of less than 40 ° C. (eg room temperature), for example in an initial phase or warm-up phase after a no Switching on the lighting device, a Farborb is first set on Planck's curve eye P (Planck's rule) and thus a light color is generated with increasing operating temperature as with thermal radiators ⁇ eg incandescent lamps). This is shown here by way of example for the color locus F1 associated with the operating temperature Ii on the connecting straight line VI.
  • T1 initial operating temperature
  • P Planck's rule
  • a location on a judd line J is then obtained (for eg 3000 K) ⁇ Judd rule.).
  • the switching point here corresponds to the color locus F2 at the minimum operating temperature of T2 - 80 ° C.
  • the warmed up lights then maintain a constant dyeing temperature and blend harmoniously into an ensemble with other sources.
  • this method procedure comprises, in the warm-up phase of here, for example, an LED operating temperature between less than 4 ° C. and 80 ° C., the luminous device shows a glow-lamp-like color behavior, starting from the change point shortly before or reaching the minimum nominal operating temperature of, for example 80 ° C, the luminous device emits a constant temperature, if the operating temperature is too high (eg more than 90 ° C, which corresponds to exceeding the maximum nominal operating temperature) or if the operating temperature is too low (eg from eniger a1s 80 , J C, which corresponds to a lower than the minimum nominal operating temperature), the color temperature nevertheless remains constant.
  • the Planck rule switches to the Judd rule, but not vice versa, which means switching between the two rules.
  • FIG. 6 shows the section from the CIE diagram for a method according to a second embodiment. This method promotes a minimally perceptible warm-up behavior of a light emitting device mt LEDs or groups thereof with two different colors.
  • a color locus is now first set to: a MacAdam-HaIbachse (which corresponds to an acAoam rule), which is illustrated here by way of example by the color locus F1.
  • the MacAdam-HaIbachse cuts the Planckian curve?, Whereby the intersection (which corresponds to the color locus F2) corresponds to a desired target color temperature.
  • the Planckian curve P at the color locus F2 is switched to a setting of (teraperatur- dependent) Fa bor s on the target color temperature associated Judd line J.
  • FIG. 7 shows the detail from the CIE diagram for a method according to a third embodiment. This method supports a minimal loss of light power in an initial warm-up phase of a light emitting device with light emitting diodes or groups thereof with two different colors.
  • a color locus eg Fl
  • a color locus F2 is set on the MacAdam half-axis ⁇ MacAdam Rule).
  • the at least one LED of a first color (for example yellow, green or yellow-green LEDs), which supplies or delivers a comparatively high leakage current, can be switched on or amplified in comparison with at least one LED of a second color ⁇ e.g. orange, red or orange-red LEDs).
  • a second color e.g. orange, red or orange-red LEDs.
  • the LEDs of the first color are increasingly used at higher temperatures, which show a lower luminous flux decrease than the LEDs of the second color.
  • a higher light flux can be achieved even at elevated temperatures (for example an LED operating temperature of 100 ° C.) than when a judging egei is used.
  • the method is also applicable to more than two colors or Halbierterleucht devices with more than two colors, for example, so that set for a color location, for example, in a three-dimensional color location only the desired Sum enfarbort in a two-dimensional color space (for two colors) and then in another two-dimensional color space, with the axes now representing the third color on the one hand and the previously set sum color on the other hand.
  • the two two-dimensional color spaces can in total form or span the three-dimensional color space of the three original colors.

Landscapes

  • Circuit Arrangement For Electric Light Sources In General (AREA)

Abstract

Das Verfahren dient zum Betreiben einer Halbleiterleuchtvorrichtung, wobei die Halbleiterleuchtvorrichtung Halbleiterlichtquellen mit mindestens zwei unterschiedlichen Farben aufweist und wobei zur Einstellung eines Farborts (F1, F2, F3) der Halbleiterleuchtvorrichtunq eine Heiligkeit der Halbleiterlichtquellen mittels einer Regel eingestellt wird und wobei die Heiligkeit der Halbleiterlichtquellen mittels mindestens zweier Regeln eingestellt wird und wobei mit Erreichen oder Überschreiten mindestens eines vorbestimmten Umschaltpunkts zwischen zweier der Regeln umgeschaltet wird. Farbregelvorrichtung, wobei die Farbregelvorrichtung zum Durchführen des Verfahrens ausgestaltet ist.

Description

Beschreibung
Verfahren zum Betreiben einer Halbleiterleucht.Vorrichtung und
Farbregelvorrichtung zum Durchführen des Verfahrens
Die Erfindung betrifft ein Verfahren zum Betreiben einer HalbierterieuchtVorrichtung, wobei die Leucht Vorrichtung Ha'ibieiterlichtquellen mit mindestens zwei unterschiedlichen Farben aufweist und wobei zürn Einstellen eines Farborts der Halbleiterleuchtvorrichtung eine Heiligkeit der Halbleiterlichtquellen mittels einer Regel bzw. eines -Algorithmus ' eingestellt wird. Die Erfindung betrifft auch eine Farbregelvorrichtung zum. Durchführen des Verfahrens.
Eine Farbtemperatur kann ein Maß für einen Farbeindruck einer Lichtquelle sein. Die Färb eraperatur kann insbesondere definiert sein als die Temperatur eines Schwarzen Körpers, eines Planc'kschen Strahlers, die zu einer bestimmten Lichtfarbe dieser Strahiungsquelle gehört . Im Einzelnen kann es die Tem- peraturangabe sein, die bei gleicher Helligkeit und unter festgelegten Beobachtungsbedingungen der zu beschreibenden Farbe am ähnlichsten ist (CCT; "correlated colour temperatu- re", ähnlichste Farbtemperatur}. In einem Chromatizitätsdi- agramm {z.B. einem CIE 1931-Diagramm) gehört zu jeder Farbtemperatur einer Lichtquelle ein Weißpunkt dieser Beleuchtungsart. Die spektrale Verteilung des Lichts von Strahlern mit gleicher Farbtemperatur kann sehr unterschiedlich sein (sogenannte " etamere Lichtquellen"}- Licht von rnetarneren Lichtquellen kann ein kontinuierliches Spektrum aufweisen oder sich auf einige schmale Spektralbänder beschränken.. Ein Farbwiedergabeindex gibt die Qualität der Farbwiedergabe bei einer Beleuchtung mit einer Lichtquelle an.
Die L chtfärbe kann als die spektrale Zusammensetzung von Licht, das von einer Lichtquelle emittiert wird, definiert werden. Sichtbares Licht ruft einen Farbreiz hervor. Die Lichtfarbe kann sich entweder aus diskreten einzelnen Farben je einer bes immten Wellenlänge, aus einem Gemisch mehrerer Weilenlängen oder "We1.1enlängenbereiche , oder aus einem kontinuierlichen Gemisch von Licht alier Weilenlängen eines bestimmten Spektralbereichs zusammense zen . Licht kann ein kontinuierliches Spektrum aufweisen, wenn es, wie das Sonnenlicht oder das Licht einer Glühlampe, von einein glühenden Körper ausgeht. Sein Spektrum folgt dann den Gesetzen des Planckschen (schwarzen) Strahlers. Die Licht arbe kann dann durch die Wellenlänge des Maximums des kontinuierlichen Spektrums bestimmt und einer entsprechenden Färbtemperatur, gemessen in Kelvin, zugeordnet werden, die gleich der Temperatur des strahlenden Glühkörpers ist. Die Licht färbe beginnt bereits unmittelbar über dem absoluten Nullpunkt mit der Wärmestrahlung im fernen Infrarot. Je höher die Temperatur ist, umso kürzere Wellenlängen werden ausgesandt und desto "blauer" wird folglich das Maximum,
Bei einer Leuchtvorrichtung, die ihre "weiße" Lichtfarbe über die Farbmischung von verschiedenfarbigen Lichtquellen, insbesondere Leuchtdioden (LEDs), erzeugt, muss die Summenfarbe (Farbe des Mischlichts) über die relative Intensität der Lichtquellen geregelt werden. Die Summenfarbe zweier Lichtquellen liegt dabei auf der Verbindungsgeraden der beiden Farborte der Lichtquellen in dem CIE-Farbdiagram , Dies unterscheidet bichrome Systeme von Aufbauten mit drei oder mehr verschiedenen (primären) Licht färben, bei denen der Summen- farbort des Mischlichts freier gewählt werden kann, allerdings auch schwieriger zu stabilisieren ist.
Fig. 1 zeigt einen Ausschnitt aus dem CIE-Farbdiagrarom, mit mehreren Verbindungsgeraden VI, V2, V3 für zwei LEDs oder Gruppen von LEDs mit unterschiedlicher Farbe (bichromes Mischlicht) . Die beiden (Gruppen von) LEDs ändern in verschiedenen Betriebszuständen (z.B. abhängig von einer Temperatur, einer Ansteuerung und ihrem Alter) ihren Farbort. Die gezeigten Verbindungsgeraden VI, V2, V3 verändern sich bei verschiedenen Betriebszuständen und unterscheiden sich hi r durch die Temperatur Tl., T2 bzw. T3 der (ansonsten- gleichen) LEDs. Die Temperaturen entsprechen hier z.B. TK40°C, T2=80°C und 73-100 °C, was einem typischen Temperaturbereich an einer LED entspricht. Die nderung des Farborts (z.B. bei sich ändernder Temperatur T) erfolgt somit nicht nur in Richtung der Verbindungsgeraden VI, V2, V3. Ein konstanter Suramenfa rbort ist folglich praktisch nicht erreichbar. Trotz einer Regelung ist somit der Summe fa bort immer von einem Betriebszustand der beiden LEDs oder Gruppen von LEDs abhängig und liegt auf der gerade bestehenden oder aktuellen Verbindungsgeraden VI, V2, V3 zwischen den beiden aktuellen LED-Fa rbcrten . Werden die LED-Heiligkeiten geändert {z.B. durch einen anderen LED- Strom oder eine Pulsweit nraodulation) oder auch während der Aufwärmpnase, ändert sich auch der LED-Betriebszustand und damit die Verbindunqsgerade Vi, V2, V3 der LED-Farborte . Somit führt eine andere Änsteuerung (z.B., um einen Farbort auf de aktuellen Geraden zu erreichen) zu einer neue Verbin- dungsgeraden , die den ursprünglichen Zielfarbort möglicherweise nicht mehr enthält. Der Plancksche Kurvenzug P ist gestrichelt eingezeichnet.
Die Intens! rät der LEDS kann auf verschiedene Zielvorgaben für den Farbort eingestellt, insbesondere eingeregelt, werden. Für besonders natürliches Aussehen kann der Farbort beispielsweise so geregelt werden, dass er auf dem Planckschen Kurvenzug liegt ("Planck-Regel"), Eine mögliche Regel oder ein möglicher Regelalgori thmus für den Summenfarbort kann also umfassen, dass je nach LED-Temperatur T ein Helligkeitsverhältnis der verschiedenfarbigen LEDs oder LED-Gruppen so eingestellt wird, dass der Suramenfarbort Fl, F2, F3 auf dem Planckschen Kurvenzug oder nahe daran liegt. Dazu zeigt Fig.2 als Kreise eingezeichnet die eingestellten Farborte Fl, F2, F3 auf den zugehörigen Verbindungsgeraden VI, V2 , V3 für die Temperaturen Tl, T2, T3. Ein Farbort Fl, F2, F3 nahe dem Planckschen Kurvenzug kommt natürlichem Licht aus thermischen Lichtquellen am nächsten, jeder Farbort El, F2, F3 auf dem Planckschen Kurvenzug entspricht einer Schwarzkörpertempera- cur . Allerdings wandert der so eingestellte Farbort Fl, F2, F3 über verschiedene LED-Betriebsbedingungen (hier die Temperatur T) sehr weit, so dass nachteiligerweise eine deutliche Farbänderung sichtbar ist.
Für eine minimale Farbte perat ursch ankung (d.h. Schwankung der äquivalenten Farbteraperatur) können die Farborte Fl, F2, F3 so eingestellt werden, dass sie auf einer Judd-Geraden J (d.h., bei ei.ner konstanten Farbteraperatur) liegen ("Judd- Regel") , wie in Fig.3 gezeigt. Je nach LED-Temperatur T kann das Heiligkeitsverhältnis also so eingestellt werden, dass der Summenfarbort Fl, F2, F3 auf der Judd-Geraden mit konstanter korrelierter Farbtemperatur (CCT) liegt. Nachteilig rst hier, dass der Summenfarbort erheblich von dem natürlich wirkenden Planckschen Kurvenzug abweicht und folglich eine sicht are Farbabweichung aufweist.
Für eine minimal sichtbare Farbabweichung werden die Farborte Fl, F2, F3 so eingestellt, dass sie entlang der großen Halbachse einer MacÄdam-Eliipse wandern, wie in Fig. gezeigt ( "MacÄdani-Regel " ) . Unter einer MacAdam-Elli se kann insbesondere jener Umfang in einem Chromatizitätsdiagramin, insbesondere CIExy-Diagramm, um einen Bezugsfarbton herum bezeichnet werden, in dem Vergleichsfarben als gleichabständig wahrgenommen werden. Je nach LED- emperatur T kann das Helligkeitsverhältnis also so eingestellt werden, dass der Summenfarbort Fl, F2, F3 auf einer, insbesondere großen Halbachse, einer MacÄdam-Eliipse liegt. Die korrelierte Farbtemperatur (CCT) ändert sich dabei leicht, der abstand zum Planckschen Kurvenzug ändert sich stark.
VI, V2, V3 sind allgemein Beispiele aus einer kontinuie lichen Schar von Verbindungsgeraden, die durch die voneinander unabhängigen Betriebs zustände der einzelnen LEDs gebildet werden. Ebenso sind auch Fl,F2,F3 Beispiele aus einer kontinuierlichen Menge von Farbpunkten. Insgesamt müssen Kompromisse bei der Einstellung des Farborts ( Summen£arborts ) hinsichtlich einer Natürlichkeit, Farbkonstanz und Färbtemperaturkcnstanz eingegangen werden .
Die Einstellung des Farbort-s oder Summenfarborts kann beispielsweise mitteis mindestens einer Kennlinie oder einer Hachschlagetabeiie durchgeführt werden, aus denen für e ne bekannte Temperatur T der LED(s) die elektrischen Ströme und/oder die Tast erhältnisse der LEDs bestimmbar sind, welche für eine Einstellung des gewünschten Farborts bei der Temperatur T benötigt werden. Alternativ oder zusätzlich kann ein Lichtsensor vorhanden sein, mittels dessen der aktuelle Farbort des Mischlichts messbar ist, wobei der gemessene Farbort als ein Istwert für eine Regelung auf einen Sollwert des Farborts verwendet werden kann. Auch eine Verwendung vcn Helligkeitssensoren für die einzelnen LEDs und eine Berechnung des Summenfarborts ist möglich
Es ist die Aufgabe der vorliegenden Erfindung, die Nachteile des Standes der Technik zumindest teilweise zu beseitigen und insbesondere eine verbesserte Möglichkeit zur Einstellung eines Farborts eines Mischlichts einer Leuchtvorrichtung mit zwei getrennt ansteuerbaren Lichtquellen oder Gruppen davon mit unterschiedlicher Farbe bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird gemäß den Merkmalen der unabhängigen Ansprüche gelöst. Bevorzugte Ausführungsformen sind insbesondere den abhängigen Ansprüchen entnehmbar«
Die Aufgabe wird gelöst durch ein Verfahren zum Betreiben einer Halbleite leuchtvorrichtung, wobei die Haibleiterleucht- vorrichtung Halbleiter!ichtquellen mit mindestens zwei unterschiedlichen Farben aufweist und wobei zur Einstellung eines Farborts der Halbleiterleuchtvorrichtung mindestens eine Heiligkeit der Ha1hleite .1 ichtque11en mitteis einer Regel eingestellt wird. Die Regel {die auch als ein Regelaigorithrr.us, Regeicharakteristik oder als ein Algorithmus bezeichnet werden kann) kann insbesondere einen gewünschten Farbort (Sura- menfarbort) der Leuchtvorrichtung mit einer zum Erreichen des Farborts unter einem aktuellen Betriebszustand nötigen An- steuerung der Haibleiterlichtqueilen korrelieren. Die Regel kann beispielsweise als Kennlinie (n) oder Tabelle gespeichert sein. Die Regel kann z.B. empirisch bestimmt worden sein.
Die Helligkeit der Haibleiterlichtqueilen wird ferner mittels mindestens zweier Regeln eingestellt, wobei mit Erreichen oder Überschreiten mindestens eines vorbest mmten Ümschaitpunkts zwischen zweien der Regeln umgeschaltet wird. Es kann also dynamisch zwischen mehreren Regeln oder Regelcharakteristiken umgeschaltet werden. Für unterschiedliche Betriebs- zustandsbereiche kann so jeweils eine optimierte Regel oder ein optimiertes Regelverha.lten erreicht werden. Es ergibt sich daraus auch der Vorteil, dass eine Einstellung des Farborts variabler gestaltet werden kann und so eine verbesserte Nut erwahrnenmung möglich ist.
Der Umschaltpunkt kann mit Erreichen oder Überschreiten mindestens eines vorbestimmten ümschaitpunkts umgeschaltet werden. Der Umschaltpunkt kann ein Punkt eines Wertebereichs eines oder mehrerer einen Betriebsznstand charakterisierenden Parameter sein. Der Umschaltpunkt kann grundsätzlich von kleineren Werten zu größeren Werten des Viertebereichs ('von unten') erreicht oder überschritten werden, als auch von größeren Werten zu kleinem Werten des Wertebereichs {'von oben') . Es kann zwischen den Regeln auch mit Erreichen oder Oberschreiten eines Umschaltpunkts von mehreren möglichen Umsch ltpunkten umgeschaltet werden. Dabei kann eine Hysterese verwendet werden, um sprunghafte Änderungen zu vermeiden, wie weiter unten genauer beschrieben wird.
Das Erreichen oder überschreiten des Ümschaitpunkts zwischen den Regeln wird vorzugsweise von der Leuchtvorrichtung selbst erkannt . In einer möglichen Variante weist die Halbleiterleuchtvor- richtung Lichtquellen mit genau zwei unterschiedlichen Farben auf {bichrome Haibleiterleuchtvorric tung) . Da es zur Einstellung des Farborts hauptsächlich um eine Einstellung eines Verhältnisses der Heiligkeiten der beiden Farben geht, mag es ausreichend sein, dass zur Einstellung eines Farborts der Halbleiterleuchtvor ichtung eine Helligkeit nur einer der H lbleiterlichtquellen (einer Farbe) durchgeführt wird bzw. die Regel mittels einer Heiligkeitseinsteliung der Halbleiterlichtquellen nur einer der beiden Farben erfüllt wird. Es kann zur verbesserten Einstellung der Gesainthelligkeit der Halbleiterleuchtvorrichtung vorteilhaft sein, dass zur Einstellung eines Farbor s der Halbleiterleucht or ichtung eine Helligkeit der Halbleiterlic'htquellen beider Farben durchgefü rt wird.
In einer weiteren möglichen Variante v/eist die Halbleiterleucht orrichtung Lichtquellen mit mehr als zwei unterschiedlichen Farben auf. Der Farbort in dem dann mindestens dreidimensionalen Farbraura kann ebenfalls mit dem beschriebenen Verfahren eingestellt werden, beispielsweise mehrfach oder mehrstufig angewandt. So können bei einer Halbleiterleucht- vorrichtung Lichtquellen mit drei unterschiedlichen Farben zunächst zwei Farben mittels des Verfahrens auf ihren gewünschten, gemeinsamen Summenf rbort verschoben werden und folgend de Summenfarbort und die dritte Farbe mitteis des Verfahrens auf den endgültigen Farbort eingestellt werden. Dies kann analog für vier und mehr Farben durchgeführt werden. Das Verfahren wird dabei unmittelbar für zwei Farben angewandt, kann jedoch verknüpft oder verschachtelt für mehr Farben angewandt werden. Das Verfahren kann iterativ durchgeführt werden.
Es ist eine Ausgestaltung, dass die Regeln aus einer Gruppe ausgewählt werden, welche urcfasst : a) Ein Einstellen des Farborts der Halbierterlichtqueile auf eine Position auf einer Judd-Geraden. Dadurch kann die Leucht orric tung mit einer konstanten korreliertem Farb- temperatur betrieben, werden . b) Sin Einstellen des Farborts der Halbleiter! ichtqueile auf eine Position auf einer Halbachse einer MacAdani-Ellipse, insbesondere einer großen Halbachse der acAdam-Eilipse . Dadurch kann die Leucht orrichtung mit gleiehabständigen Farbeindrücken betrieben werden. c) Ein Einsteilen des Farborts der Halbleiterlicntquelle auf eine Position auf dem Planckschen Kurvenaug, Dies ermöglicht eine besonders natürlich wirkende Farbe.
Es ist noch eine Ausgestaltung, dass der ümschaitpunkt mit einer Temperatur an zumindest einer der Halbierterlichtquellen, (der Betriebstemperatur der Halbleiteriic tquelle) korreliert bzw. einer solchen Temperatur entspricht. Dadurch kann beispielsweise eine temperaturabhängige Farbdrift der Halbleiterlic tquelle (n) effektiver kompensiert werden. Insbesondere kann zwischen einer Regel für eine Aufwärmphase der Leuchtvorrichtung und einer Regel für eine thermisch eingeschwungene Betriebsphase unterschieden werden, was eine besonders flexible und betrachterfreundliche Farbortsteuerung ermöglicht .
Der ümschaitpunkt kann insbesondere einer Betriebstemperatur entsprechen, welche eine untere Grenze einer nominellen Betriebstemperatur darstellt. Dadurch können, auf eine besonders einfache Weise unterschiedliche Regeln für die Auf ärmph se und die thermisch eingeschwungene Betriebsphase angewandt werden. Die nominelle Betriebstemperatur kann beispielsweise von 80 °C bis 90 C reichen. Ein bevorzugter ümschaitpunkt entspricht dann einer Betriebstemperatur von ca. 80 °C. Es kann folglich eine vorteilhafte Ausgestaltung sein, dass bei einer Erwärmung der Kaibleiterlichtqaelie über eine bestimmte Betriebstemperatur (z.B. in einem Bereich von unter 40°C bis .90 rlC) von einem ersten Regelverhalten auf ein zweites Regelverhalten umgeschaltet wird (vorzugsweise mit Erreichen der nominellen Betriebstemperatur} , und das zweite Regelverhalten dann für die eingeschaltete Leuchtvorrichtung für alle Temperaturbereiche beibehalten wird.
Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass der Umschäl t- punkt mit einem Farbort, insbesondere Summenfarbort, korreliert. Dadurch kann das Umschalten optisch besonders präzise erfolgen. Der Farbort mag beispielsweise mittels eines dazu eingerichteten. Lichtsensors abgefühlt werden.
Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass das Umschalten nur bei einem Erreichen aus einer oder einem überschreiten in einer Richtung durchgeführt wird. Dadurch kann ein häufiges Hin- una Herschalten zwischen zwei Regeln vermieden werden, da die Leucht orrichtung nach dem. Erreichen oder Überschreiten des Umschaltpunkts mit der gleichen Regel betrieben werden kann, und zwa auch, wenn der ümschaltpunkt von der anderen Richtung her erreicht oder überschritten wird.
Es ist zudem eine Ausgestaltung, dass das Umschalten zwischen zwei Regeln einmal für eine Einschaltdauer der Leuchtvorrichtung durchgeführt wird. Dadurch kann insbesondere eine Anwendung nur einer Regel für die thermisch eingeschwungene Be- t.riebsphase nach einer vorangegangenen Aufwärmphase oder anderweitigen Initialphase sichergestellt werden. Nach Ausschalten der Leuchtvorrichtung kann erneut zwischen den zwei Regeln umgeschaltet werden.
Es ist auße dem eine Ausgestaltung, dass das Umschalten bei einem Erreichen aus beiden oder einem Überschreiten in beide Richtungen durchgeführt ird {also 'bei einem Erreichen oder Überschreiten des Ums.chaltpunkts von unten als auch von oben) . So kann das Einstellen des Farborts besonders gut an Änderungen mindestens eines Betriebszustande angepasst werden .
Es ist eine spezielle Ausgestaltung, dass das Umschalten abhängig von der Richtung bei unterschiedlichen Umschaltpankteri durchgeführt wird. Durch eine solche "Hysterese" kann ein häufiges Umschalten zwischen zwei Regeln vermieden werden.
Es ist noch eine Ausgestaltung, dass die beiden Umschaitpunk- te eine Hysterese von ca. 5°C bis 10 °C bilden. Dadurch kann für den Fall eines Umsehaltens in beide Richtungen bei einem noch ausreichend fein definierten Umschalten ein häufiges Hin- und Herschalten zwischen zwei Zuständen für den Fall eines Umsehaltens n beide Richtungen, vermieden werden.
Es ist noch eine Ausgestaltung, dass der Farbort zunächst auf eine Position auf dem Planckschen Kurvenzag eingestellt wird und mit einem Erreichen oder Überschreiten einer vorbestimmten Farbtemperatur und/oder der Temperatur an zumindest einer der HalbleiterLichtquellen auf eine Position auf einer Judd- Geraden umgeschaltet wird. Dieses Umschalten kann den Vorteil ergeben, dass bei einer Aufwärmphase der feuchtVorrichtung diese ein giühiampenähnliches Farbverhalten zeigt und erst ab einem Erreichen einer vorbestimmten Betriebstemperatur, insbesondere kurz vor oder mit einem Erreichen einer nominellen Betriebstemperatur (welche z. B. zwischen 80°C und 90 °C liegt) eine konstante Farbtemperatur beibehält. Insbesondere kann (falls das Umschalten zwischen den zwei Regeln nur einmal für die Einschaitdauer der Leucht orrichtung durchgeführt wird) bei einer hohen oder zu niedrigen Betriebstemperatur die Farbtemperatur danach trotzdem konstant bleiben.
Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass der Farbort zunächst auf eine Position auf einer Halbachse einer MacAdam- Eliipse eingestellt wird und mit einem Erreichen oder Überschreiten eines Schnittpunkts mit dem Planckschen Kurvenzug auf eine Position auf einer Judd-Geraden umgeschaltet wird. Dadurch ergibt sich der Vorteil, dass bei der acAdam- Regelung Farbveränderungen nur minimal sichtbar sind, z.B. bei niedrigen Betriebstemperaturen der LED ( s } unter der minimalen nominellen Betriebstemperatur von z.B. 80 "C, nach Umschalten auf die Judd-Regeiung die Farbtemperatur aber dann nicht ansteigt, z.B. bei erhöhten Betriebstemperaturen von beispielsweise über 8Ö°C.
Es ist noch eine weitere Ausgestaltung, dass zwischen den ei Regeln bei einer Betriebstemperatur an zumindest einer der HalbleiterIientquellen kurz vor einem Erreichen eines no- mine.11en Betriebsteraperaturbereichs, insbesondere beginnend bei einer Betriebstemperatur von über 80°C, umgeschaltet wird, insbesondere bei ca. 80°C. Dadurch kann ein Farbort der Leuchtvorrichtung vorteilhafterweise mittels unterschiedlicher Regein für eine thermisch eingeschwungene Betriebsphase und eine andere Betriebsphase, insbesondere eine Aufwärmpha- sef eingestellt werden.
Es ist ferner eine Ausgestaltung, dass der Farbort zunächst auf eine Position auf einer Halbachse einer acAdam-Eliipse eingestellt wird und mit einem Erreichen oder Überschreiten eines Schnittpunkts mit dem Pianckschen Kurvenzug auf eine (nämlich die gerade mögliche) Position auf der Pianckschen Kurve umgeschaltet wird. Dadurch kann die beucht Vorrichtung beispielsweise bei niedrigen LED-Betriebstemperaturen so eingestellt oder eingeregelt werden, dass die Farbabweichungen des aktuellen (Summen- ) Farborts minimal sind. Wenn die LEDs wärmer werden, wird auf den Pianckschen Kurvenzug geregelt. Dadurch werden bei höheren Temperaturen beispielsweise vermehrt gelbe und/oder grüne LEDs verwendet werden, weiche einen geringeren Lichtstrorarückgang zeigen als orangefarbene und/oder rote LEDs. Dadurch kann auch bei erhöhten Temperaturen (z.B. bei einer LED-Se riebstemperatur von 100ÜC) ein höherer Lichtstrom erreicht werden als bei einer Regelung z.B. nur auf der J'udd-Gerade . Die Aufgabe wird auch gelöst durch eine Farbregelvorrichtung, wobei die Farbregelvorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgestaltet ist.
Die Farbregelvorriqhtung kann z.B. ein funktionaler Teil eines Treibers für die Haibleiterlichtquellen sein,
Die Farbregel orrichtung kann z.B. mit einem Temperatursensor zum Abfühlen einer Betriebstemperatur mindestens einer der Halbleiterlichtquellen gekoppelt sein oder einen solchen Sen- sor aufweisen.
Die Farbregel or ichtung kann z.B. einen Speicher zum Speichern eines Regelaigorithmus ' umfassen.
In den folgenden Figuren wird die Erfindung anhand von Aus™ führungsbeispielen schematisch genauer beschrieben. Dabei können zur Übersichtlichkeit gleiche oder gleichwirkende Elemente mit gleichen Bezugszeichen versehen sein.
Fig.5 zeigt einen Ausschnitt aus einem CXE-Diagra m für ein Verfahren gemäß einer ersten Äusführungsform;
Fig.6 zeigt den Ausschnitt aus dem CIFJ- Diagramm für ein
Verfahren gemäß einer zweiten Ausführungsform; und
Fig.7 zeigt den Ausschnitt aus dem CIE-Diagramm für ein
Verfahren gemäß einer dritten Ausf hrungsform.
Fig.5 zeigt einen Ausschnitt aus einem. CIE-Diagramm für ein Verfahren gemäß einer ersten Ausf hrungsform. Dieses Verfahren unterstützt ein natürlich erschei endes Auf ärmver a11 n einer Leuchtvorrichtung mit Leuchtdioden oder Gruppen davon mit zwei unterschiedlichen Farben.
Bei kalten Leuchtdioden mit einer anfänglichen Betriebstemperatur Tl von weniger als 40°C (z.B. Raumtemperatur) , beispielsweise in einer Anfangsphase oder Aufwärmphase nach ei- nein Einschalten der Leuchtvorrichtung , wird zunächst ein Farborb auf dem Planckschen Kurvenaug P eingestellt (Planck- Regel} und somit mit steigender Betriebstemperatur eine Lichtfarbe wie bei thermischen Strahlern {z.B. Glühlampen) erzeugt. Dies ist hier beispielhaft für den der Betriebstemperatur Ii zugehörigen Farbort Fl auf der Verbindungsgeraden VI dargestellt.
Mit Erreichen einer als dem ümschaltpunkt gewählten Farbtem- eratur (z.B. ei er korrei. rerten Färbtemper ur CCf von 3000 K, in diesem Beispiel erreicht bei einer Betriebstemperatur der LEDis} von 80 °C) wird danach auf einen Ort auf einer Judd-Geraden J (für z.B. 3000 K) geregelt ■ Judd-Regel.) . Der Umschaltpunkt entspricht hier dem Farbort F2 bei der minimalen Betriebstemperatur von T2 - 80°C. Ein Farbort auf der Judd-Geraden J wird sich in einem typischen Bereich einer .Betriebstemperatur zwischen T =-· 80°C und T - 100 °C, entsprechend zwischen den Farborten F2 und F3, befinden. Die aufgewärmten Leuchtdioqe-n behalten dann eine konstante Färbtemperatur und fügen sich harmonisch in ein Ensemble mit anderen Quellen ein.
Dieser Verfahrensablauf umfasst in anderen Worten, dass in der Aufwärmphase von hier beispielhaft einer LED-Betriebstemperatur zwischen weniger als 4Ö°C und 80"C die LeuchtVorrichtung ein gluhlampenähnliches Farbverhalten zeigt. Ab Erreichen des Umschaitpunkts kurz vor oder mit Erreichen der minimalen nominellen Betriebstemperatur von z.B. ca. 80°C strahlt die Leuchtvorrichtung mit einer konstanten Far temperatur . Bei zu hoher Betriebstemperatur (z.B. von mehr als 90"C, was einem Überschreiten der maximalen nominalen Betriebstemperatur entspricht) oder bei zu niedriger Betriebs- te peratu ( z.B. von eniger a1s 80 ,J C , was einem Unte scb ei ten der minimalen nominalen Betriebstemperatur entspricht) bleibt die Farbtemperatur trotzdem konstant. Dazu wird nur von der Planck-Regel auf die Judd-Regel umgeschaltet, aber nicht umgekehrt, was einem Umschalten zwischen den zwei Re- X -X
geln nur einmal für eine Einschaitdauer der Leucht orrichtung entspricht, und zwar in einer Richtung von unten (aus einem Teilbereich niedrigerer Temperaturwerte in einen Teilbereich höherer Temperat r e te als am ömsehaltpunkt ) .
Fig.6 zeigt den Ausschnitt aus dem CIE--Diagramm für ein Verfahren gemäß einer zweiten Ausführungsform. Dieses Verfahren unterstützt ein minimal wahrnehmbares Aufwärrnverhalten einer Leuchtvorrichtung m t Leuchtdioden oder Gruppen davon mit zwei unterschiedlichen Farben.
Bei kalten Leuchtdioden wird nun zunächst ein Farbort auf: einer MacÄdam-HaIbachse eingestellt (was einer acAöam-Regel entspricht) , was hier beispielhaft durch den Farbort Fl dargestellt ist. Die MacAdam-HaIbachse schneidet den Planckschen Kurvenzug ?, wobei der Schnittpunkt (welcher dem Farbort F2 entspricht) einer gewünschten Zielfarbtemperatur entspricht. Bei oder nach einem Erreichen des Planckschen Kurvenzugs P beim Farbort F2 wird auf eine Einstellung eines (teraperatur- abhängigen) Fa bor s auf der der Zielfarbtemperatur zugehörigen Judd-Geraden J umgeschaltet . Bis zum Erreichen der Ziel- farbtemperatur ergibt sich durch die Anwendung der MacAdam- Regel eine minimal sichtbare Farbverschiebung, danach durch die Anwendung der Judd-Regei eine konstante Farbtemperatur. Dies entspricht in anderen Worten einer MacAdam-Rege1 (ung) oder -Einstellung bei einer Betriebstemperatur bis zu einer nominellen Betriebstemperatur, gefolgt von einem. Umschalten auf die Judd-Regel (ung) oder -Einstellung.
Fig.7 zeigt den Ausschnitt aus dem CIE-Diagramm für ein Verfahren gemäß einer dritten Äusf hrungsform, Dieses Verfahren unterstützt einen minimalen LichtStromverlust in einer anfänglichen Aufwärmphase einer LeuchtVorrichtung mit Leuchtdioden oder Gruppen davon mit zwei unterschiedlichen Farben.
Bei kalten Leuchtdioden wird ein Farbort,- z.B. Fl, auf der MacAdam-Halbachse eingestellt {MacAdam-Regel ) . Sobald mit steigender Betriebstemperatur der Plancksche Kurvenzug P bei einem Farbort F2 geschnitten wird, wird auf dem Pianckschen Kurvenzug P weitergeregelt (Planck-Regel), wie hier zwischen den Farborten. F2 und F3 dargestellt.
Dadurch kann die mindestens eine LED einer ersten Farbe (z.B. gelbe, grüne oder gelb-grüne LEDs) , welche einen vergleichsweise hohen L-ichtstroitt liefert oder liefern, vermehrt oder verstärkt eingeschaltet werden im Vergleich zu mindestens ei- ner LED einer zweiten Farbe {z.B. orangefarbene, rote oder orange-rote LEDs) . Dadurch werden bei höheren Temperaturen vermehrt die LEDs der ersten Farbe verwendet, die einen geringeren Lichtstromrückgang zeigen als die LEDs der zweiten Farbe. Dadurch kann auch bei erhöhten Temperaturen (z.B. ei- ner LED-Betri bstemperatur von 100 °C) ein höherer Licht ström erreicht werden als bei einer Anwendung einer Judd- egei.
Selbstverständlich ist die vorliegende Erfindung nicht auf die gezeigten Ausführungsbeispiele beschränkt.
So können auch mehr als zwei Regeln verwendet werden. Auch sind andere Regein als die beschriebenen Regeln anwendbar.
Zudem ist das Verfahren auch auf mehr als zwei Farben bzw. Halbierterleucht orrichtungen mit mehr als zwei Farben anwendbar, und zwar beispielsweise so, dass für einen Farbort z.B. in einem dreidimensionalen Farbort erst der gewünschte Sum enfarbort in einem zweidimensionalen Farbraum (für zwei Farben) eingestellt wird, und dann in einem weiteren zweidi- mensionaien Farbraum, wobei die Achsen nun die dritte Farbe einerseits und die zuvor eingestellte Summenfarbe andererseits darsteilen. Die beiden zweidimensionalen Farbräume können i sgesamt de dreidimensionalen Farbraum der drei ursprünglichen Farben bilden oder aufspannen. Bezugszeichenliste
VI Verbindungsgerade
V2 Verbindungsgerade
V3 Verbindanasgerade
LED-Temperatur
Tl Temperatur
2 Temperatur
T3 Tempera ur
Fl Farbort
F2 Farbort
F3 Farbort
M MacÄdam-Eilipse
P Planckscher Kurvenzug
* Judd-Gerade

Claims

Patentansprüche
1. Verfahren zum Betreiben einer HalbierterleuchtVor ichtung, wobei die Halbieiterieuchtvorrichtung Halbleiter- Iichtqueiien mit mindestens zwei unterschiedlichen Farben aufweist und wobei zur Einstellung eines Farborts (Fl, F2, F3) der Haibieiterleuchtvorrichtung mindestens eine Helligkeit der H'aibieiterlichtquellen mittels einer Regel eingestellt wird und
wobei die mindestens eine Helligkeit der Halbleiter- Ii chtqueilen mittels mindestens zweier Regeln eingestellt wird und wobei mit Erreichen oder Überschreiten mindestens eines vorbest iramten ümschaltpunkts zwischen zweien der Regeln umgeschaltet wird.
2. Verfahren nach Anspruch 1, wobei die Regeln aus einer Gruppe ausgewählt werden, welche umfasst :
a) ein Einstellen des Farborts {Fl, 12, F3) der Haiblei- terlichtqueile auf eine Position auf einer Judd- Geraden (J) ,
b) ein Einstellen des Farborts (Fl, F2, F3) der Haibiei- terlichtquelle auf eine Position auf einer Kalbachse einer Mac&dans-Eliipse (M) , insbesondere einer großen Halbachse der MacAdam-Ellipse (M) ,
und/ode
c} ein Einstellen des Farborts {Fl, F2, F3) der Halbleiterlichtquelle auf eine Position auf der Plancks eben Kurve (P) .
3. Verfah en nach einem der vorhergehenden Ansprüche, -wobei der ümschaitpunkt mit einer Temperatur (71, 72, 73} an zumindest einer der Halbleiter Iichtqueiien korreliert.
4. verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Ümschaitpunkt mit einem Farbort (Fl, F2, F3) korreliert .
5 Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Umschalten nur bei einem Erreichen aus einer oder einein Überschreiten in einer Richtung durchgeführt wird.
6. Verfahren nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei das Umschalten zwischen zwei Regein einmal für eine Ein- schaitdaaer der Leuchtvorrichtung durchgeführt wird.
7. Verfahren nach einem der Ansprüche 1 bis 4, wobei das Umschalten bei einem Erreichen aus beiden oder einem Überschreiten in beide Richtungen durchgeführt wird.
8. Verfahren nach Anspruch 7, wobei das Umschalten abhängig von der Richtung bei unterschiedlichen Umschaltpunkten durchgeführt wird.
9. Verfahren nach Anspruch 8, wobei die unterschiedlichen Umschaltpunkte eine Hysterese von ca. 5°C bis 10 °C bilden .
10. Verfahren nach einem der Ansprüche 3 bis 9 in Kombination mit Anspruch 2 , wobei der Farbort (Fi, F2, P3) zunächst auf eine Position auf der Planckschen Kurve (F) eingestellt wird und mit einem Erreichen oder Überschreiten einer vorbestimmten Farbtemperatur und/oder der Temperatur (Ti, T2, T3) an zumindest einer der Halbleiterlichtquellen auf eine Position auf einer Judd- Geraden (J) umgeschaltet wird.
11. Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9 in Kombination mit den Ansprüchen 2 und 4, wobei der Fa bort (Fl, F2; F3) zunächst auf eine Position auf einer Halbachse einer MacAdam-Ellipse ( ) eingestellt wird und mit einem Erreichen oder Überschreiten eines Schnittpunkts mit der Planckschen Kurve (P) auf eine Position auf einer Judd- Geraden (J) umgeschaltet wird. Verfahren nach den Ansprüchen 10 und II in Kombination mit Anspruch 6, wobei zwischen den zwei Regeln bei einer Betriebstemperatur (Tl, T2, T3) an zumindest einer der Halbleiterlichtquelien kurz vor oder mit einem Erreichen einer Betriebstemperatur (TI, T2, T3), insbesondere einer Betriebstemperatur (Tl, T2, T3) von ca. 80°C, umgeschaltet wird.
Verfahren nach einem der Ansprüche 5 bis 9 n Kombination mit den Ansprüchen 2 und 4, wobei der Farbort (Fl, F2r F3) zunächst auf eine Position auf einer Halbachse einer MacÄdam-El .1ipse (M) eingestellt wird und mit einem Erreichen oder Überschreiten eines Schnittpunkts mit der Planckseher- Kurve (P) auf eine Position auf der Pl nck- sehen Kurve (P) umgeschaltet wird.
Färbrege1 orrichtung, wobei die Farbregelvorrichtung zum Durchführen des Verfahrens nach einem der vorhergehenden Ansprüche ausgestaltet ist.
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