EP3707967B1

EP3707967B1 - Method and system for adjusting a constant wavelength

Info

Publication number: EP3707967B1
Application number: EP19720362.3A
Authority: EP
Inventors: Stefan Hofmann
Original assignee: Inova Semiconductors GmbH
Current assignee: Inova Semiconductors GmbH
Priority date: 2018-06-15
Filing date: 2019-04-01
Publication date: 2023-04-26
Anticipated expiration: 2039-04-01
Also published as: US11304278B2; JP7148169B2; KR102429621B1; KR20200090882A; WO2019238260A1; SG11202008550SA; EP3707967A1; ES2946591T3; JP2022105677A; CN111788867B; JP2021520025A; DE102018004826A1; US20210368601A1; JP7224076B2; CA3086002A1; CN111788867A; EP4199651A1; CA3086002C

Description

Die vorliegende Erfindung ist auf ein Verfahren gerichtet, welches es mit geringem technischen Aufwand ermöglicht, bei einer Leuchtdiode eine konstante Wellenlänge derart einzustellen, dass sich für einen menschlichen Betrachter mittels des unbewaffneten Auges eine gleichbleibende Farbe der Leuchtdiode einstellt. Ferner ist die vorliegende Erfindung auf eine entsprechend eingerichtete Systemanordnung gerichtet sowie auf ein Computerprogrammprodukt mit Steuerbefehlen, welche das Verfahren ausführen bzw. die Systemanordnung betreiben.The present invention is aimed at a method that makes it possible, with little technical effort, to set a constant wavelength in a light-emitting diode in such a way that the color of the light-emitting diode remains the same for a human observer with the naked eye. Furthermore, the present invention is aimed at a correspondingly set up system arrangement and at a computer program product with control commands that execute the method or operate the system arrangement.

EP 2 273 851 A2 zeigt ein Kontrollsystem und ein Verfahren zur Regelung der Helligkeit und der Wellenlänge von Leuchtdiodenanordnungen. Die Regelung erfolgt durch getrennte Steuereinheiten, welche unabhängig voneinander die Stärke und die Pulsweite des Betriebsstroms der Leuchtdioden steuern. Dadurch soll eine effiziente und gleichzeitig flexible und präzise Steuerung der Helligkeit und des Farborts von Leuchtdiodenanordnungen ermöglicht werden. EP 2 273 851 A2 shows a control system and method for controlling the brightness and wavelength of light emitting diode arrays. Regulation is carried out by separate control units, which control the strength and pulse width of the operating current of the light-emitting diodes independently of one another. This is intended to enable efficient and at the same time flexible and precise control of the brightness and the color locus of light-emitting diode arrangements.

US 2015/002 023 A1 zeigt eine Leuchtdiodenanordnung, welche mehrere Leuchtdiodenplättchen umfasst, die in einer transparenten Schicht eingeschlossen sind. Ein erstes Leuchtdiodenplättchen wird zur Temperaturmessung innerhalb der transparenten Schicht genutzt. Dies ermöglicht die Temperatur innerhalb der transparenten Schicht möglichst nahe an den weiteren, wärmeerzeugenden leuchtenden Plättchen zu messen, ohne die Leuchteigenschaften der Leuchtdiodenanordnung zu sehr zu beeinträchtigen. Ferner wird ein Verfahren zur Temperaturmessung in der beschriebenen Leuchtdiodenanordnung offenbart. U.S. 2015/002023A1 FIG. 1 shows a light-emitting diode arrangement which comprises a plurality of light-emitting diode plates which are enclosed in a transparent layer. A first light-emitting diode plate is used to measure the temperature within the transparent layer. This enables the temperature within the transparent layer to be as close as possible to the other, to measure heat-generating luminous plates without affecting the luminous properties of the light-emitting diode array too much. Furthermore, a method for measuring the temperature in the light-emitting diode arrangement described is disclosed.

WO 2014/067 830 A1 zeigt Verfahren und Anordnungen zur Fehlerkorrektur bei Leuchtdioden. Die zur Korrektur von Fehlern erforderlichen Betriebsströme werden in einer Tabelle abgespeichert und entsprechend des erfassten Betriebszustands der Leuchtdioden abgerufen und an die Leuchtdioden angelegt. WO 2014/067 830 A1 shows methods and arrangements for error correction in light-emitting diodes. The operating currents required to correct errors are stored in a table and called up according to the detected operating state of the light-emitting diodes and applied to the light-emitting diodes.

WO 2017/162 323 A1 zeigt eine effiziente Steuerungsanordnung und ein Steuerungsverfahren, welche es ermöglichen, eine besonders effiziente Datenübertragung, insbesondere für Leuchtdiodensteuereinheiten, bereitzustellen. Die Druckschrift ist ebenso gerichtet auf ein entsprechendes Protokoll, welches Steuereinheiten veranlasst, die entsprechenden Verfahrensschritte auszuführen. WO 2017/162 323 A1 shows an efficient control arrangement and a control method which make it possible to provide particularly efficient data transmission, in particular for light-emitting diode control units. The publication is also directed to a corresponding protocol, which causes control units to carry out the corresponding method steps.

Bekannte Verfahren sehen eine Pulsweitenmodulation PWM vor, welche sich zunutze macht, dass eine Trägheit der verwendeten Komponenten derart vorliegt, dass sich eine gleichmäßige Helligkeit einstellt, auch wenn die Leuchtdiode in einer gewissen Proportion an- beziehungsweise ausgeschaltet wird. Die Helligkeit wird dann in Abhängigkeit des Verhältnisses des An-Zustands zu dem Aus-Zustand eingestellt. Ein solches Pulsieren der Leuchtdiode wird vom menschlichen Auge typischerweise nicht wahrgenommen und eine gleichmäßige einstellbare Helligkeit resultiert aus dieser Ansteuerung.Known methods provide a pulse width modulation PWM, which makes use of the fact that the components used have an inertia such that a uniform brightness is set, even if the light-emitting diode is switched on or off to a certain extent. The brightness is then adjusted depending on the ratio of the on-state to the off-state. Such a pulsing of the light-emitting diode is typically not perceived by the human eye and a uniformly adjustable brightness results from this control.

Ferner ist es möglich, einen Pulsgenerator in die Konstantstromquellenschaltung zu integrieren, wobei die Versorgungsspannung gleich bleibt und die Taktung der Lampen mit der im Impulsbetrieb betriebenen Stromquelle selbst durchgeführt wird. Hierzu sind Ansteuerschaltungen bekannt, durch die die Leuchtdioden auf einen einstellbaren Sollwert geregelt werden, wobei der Sollwert durch einen Controller einstellbar ist. Ein Dimmen von Leuchtdioden erfolgt gemäß bekannter Verfahren direkt durch das Dimmen des Stroms durch die Leuchtdioden. Ferner bekannt sind Steuerungslogiken zum Regeln der Stromzufuhr zur Leuchtdiode auch in Abhängigkeit von einer Temperatur der Leuchtdiode.Furthermore, it is possible to integrate a pulse generator into the constant current source circuit, the supply voltage remaining the same and the clocking of the lamps being carried out with the current source operated in pulse mode itself. For this purpose, control circuits are known, by means of which the light-emitting diodes are regulated to an adjustable target value, with the target value being adjustable by a controller. According to known methods, light-emitting diodes are dimmed directly by dimming the current through the light-emitting diodes. Also known are control logics for regulating the power supply to the light-emitting diode, also as a function of a temperature of the light-emitting diode.

In vielen Anwendungsszenarien finden Leuchtdioden LEDs Einsatz bei denen sie bezüglich Glühlampen zumindest nicht nachteilig sein sollen. Während sich Glühlampen bezüglich ihrer Helligkeit einfach dimmen lassen, so sind bezüglich Leuchtdioden Verfahren bekannt, welche beispielsweise durch ein vorbestimmtes Ansteuerungsmuster eben diese Leuchtdioden ansteuern und hierbei ein optisches Dimmen ermöglichen. Im Gegensatz hierzu ist es jedoch häufig erwünscht, dass eine Leuchtdiode beispielsweise bei einer ansteigenden Umgebungstemperatur auch heller gestellt werden muss. Dies ist der Fall, da typischerweise LEDs ein Leuchtverhalten aufweisen, welches in Abhängigkeit eines steigenden Temperaturwerts die emittierte Leuchtkraft reduziert.Light-emitting diodes LEDs are used in many application scenarios where they should at least not be disadvantageous in relation to incandescent lamps. While incandescent lamps can be easily dimmed in terms of their brightness, methods are known with regard to light-emitting diodes which, for example, control these light-emitting diodes by means of a predetermined control pattern and thereby enable optical dimming. In contrast, however, it is often desirable that a light-emitting diode, for example an increasing ambient temperature must also be made brighter. This is the case because LEDs typically have a lighting behavior that reduces the emitted luminosity as a function of an increasing temperature value.

Generell ist es bekannt, dass Leuchtdioden, welche typischerweise als Rot-, Grün- oder Blau-emittierende Leuchtdioden bereitgestellt werden, bezüglich einer Temperaturentwicklung anfällig für Helligkeits- bzw. Farbschwankungen sind. Somit ist es gemäß Stand der Technik nachteilig, dass die Farbvariationen in Abhängigkeit der Temperaturentwicklung bzw. Helligkeitsvariationen derart stark ausfallen können, dass diese für das menschliche Auge erkennbar sind und sich somit ungewünschte optische Effekte ergeben. Solche optischen Effekte können sich auf Komfortfunktionen beispielsweise eines Fahrzeugs beziehen, wobei auch Anwendungsszenarien vorsehen, dass von den Leuchtdioden eine Sicherheitsfunktion ausgeht. So werden Leuchtdioden auch als optische Warnsignalgeber eingesetzt und der Nachteil der Helligkeitsvariation bzw. Farbvariation kann sicherheitskritisch sein.It is generally known that light-emitting diodes, which are typically provided as red, green or blue-emitting light-emitting diodes, are susceptible to brightness or color fluctuations with regard to temperature development. It is therefore disadvantageous according to the prior art that the color variations depending on the temperature development or brightness variations can be so strong that they are recognizable to the human eye and undesirable optical effects result. Such optical effects can relate to the comfort functions of a vehicle, for example, with application scenarios also providing that the light-emitting diodes have a safety function. Light-emitting diodes are also used as optical warning signal generators and the disadvantage of the brightness variation or color variation can be safety-critical.

Besonders problematisch ist ausgehend vom Stand der Technik der technische Aufwand, der bei der Herstellung von Leuchtdioden betrieben werden muss. So müssen entsprechende Leuchtdioden Tests durchlaufen, und es entsteht ein gesteigerter Ausschuss dadurch, dass die Leuchtdioden vorbestimmte Sollwerte in Abhängigkeit der Temperatur nicht erreichten können. Besonders nachteilig ist dieser Sachverhalt im Einsatzszenario von Automobilen. Hier ergibt sich ein besonderer Nachteil, nämlich der, dass die verbauten Leuchtdioden nicht jederzeit auswechselbar sind und vielmehr der Endkunde sein Fahrzeug zur Wartung übergeben müsste. Neben dem hohen zu betreibenden logistischen Aufwand senkt dieser Nachteil im Stand der Technik die Akzeptanz des Endkundens gegenüber entsprechenden optischen Einrichtungen.Based on the state of the art, the technical complexity that has to be incurred in the production of light-emitting diodes is particularly problematic. Corresponding light-emitting diodes have to go through tests, and there is an increased reject rate because the light-emitting diodes cannot reach predetermined target values depending on the temperature. This situation is particularly disadvantageous in the application scenario of automobiles. There is a particular disadvantage here, namely that the built-in light-emitting diodes cannot be replaced at any time and the end customer would rather have to hand over his vehicle for maintenance. In addition to the high level of logistical effort involved, this disadvantage in the prior art reduces the end customer's acceptance of corresponding optical devices.

Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein verbessertes Verfahren zum Einstellen einer konstanten Wellenlänge einer Leuchtdiode vorzuschlagen, welches es ermöglicht, dass sich bei der Leuchtdiode eine möglichst gleichbleibende Farbe einstellt, ohne dass dies großen technischen Aufwand erfordert. Ferner ist es eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, eine entsprechend eingerichtete Systemanordnung vorzuschlagen sowie ein Computerprogrammprodukt mit Steuerbefehlen, welche das Verfahren ausführen bzw. die Systemanordnung betreiben.It is therefore an object of the present invention to propose an improved method for setting a constant wavelength of a light-emitting diode, which makes it possible for the light-emitting diode to set a color that is as constant as possible without this requiring great technical effort. Furthermore, it is an object of the present invention to propose a correspondingly set up system arrangement and a computer program product with control commands which execute the method or operate the system arrangement.

Die Aufgabe wird gelöst mit den Merkmalen des Patentanspruchs 1. Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen angegeben.The object is achieved with the features of patent claim 1. Further advantageous configurations are specified in the dependent claims.

Demgemäß wird ein Verfahren zum Einstellen einer konstanten Wellenlänge einer Leuchtdiode vorgeschlagen, aufweisend ein Ansteuern der Leuchtdiode mittels eines voreingestellten Stromwerts, ein Messen einer tatsächlich vorherrschenden Temperatur einer in unmittelbarer Nähe der angesteuerten Leuchtdiode angeordneten Steuereinheit, ein Bereitstellen einer empirisch ermittelten Wellenlängenvariation der Leuchtdiode in Abhängigkeit der Temperatur der Leuchtdiode und ein Anpassen des voreingestellten Stromwerts in Abhängigkeit der tatsächlich vorherrschenden Temperatur und der empirisch ermittelten Wellenlängenvariation zum Einstellen der konstanten Wellenlänge der Leuchtdiode.Accordingly, a method for setting a constant wavelength of a light-emitting diode is proposed, comprising driving the light-emitting diode by means of a preset current value, measuring an actually prevailing temperature of a control unit arranged in the immediate vicinity of the driven light-emitting diode, providing an empirically determined wavelength variation of the light-emitting diode as a function of the Temperature of the light-emitting diode and an adjustment of the preset current value depending on the actually prevailing temperature and the empirically determined wavelength variation for setting the constant wavelength of the light-emitting diode.

Der Fachmann erkennt hierbei, dass einzelne Verfahrensschritte iterativ und/oder in anderer Reihenfolge ausgeführt werden können. Insbesondere können Verfahrensschritte weitere Unterschritte aufweisen. So erfolgt typischerweise das Ansteuern der Leuchtdiode iterativ und es wird iterativ die vorherrschende Temperatur an der Steuereinheit gemessen. In einem vorbereitenden Verfahrensschritt erfolgt ein Bereitstellen einer empirisch ermittelten Wellenlängenvariation. Das Anpassen des voreingestellten Stromwerts erfolgt in einer bestimmten Taktung bzw. innerhalb voreingestellter Intervalle.The person skilled in the art recognizes here that individual method steps can be carried out iteratively and/or in a different order. In particular, method steps can have further sub-steps. The activation of the light-emitting diode typically takes place iteratively and the prevailing temperature at the control unit is measured iteratively. In a preparatory method step, an empirically determined wavelength variation is provided. The preset current value is adjusted in a specific cycle or within preset intervals.

Mittels des vorgeschlagenen Verfahrens wird ein Einstellen einer konstanten Wellenlänge einer Leuchdiode erreicht, da die Fehlerrate der Leuchtdiode erkannt wird und sodann der Stromwert entsprechend eingestellt wird. Bei der konstanten Wellenlänge handelt es sich um eine im Wesentlichen konstante Wellenlänge, wobei der Bezugspunkt der konstanten Wellenlänge das menschliche Auge ist. So ist es tatsächlich in technischer Sicht gemäß des vorgeschlagenen Verfahrens möglich, dass die Wellenlänge nicht konstant ist, sie aber derart angepasst wird, dass sie bezüglich dem unbewaffneten menschlichen Auge konstant ist. Somit stellt sich mittels der konstanten Wellenlänge ein für den menschlichen Betrachter gleichbleibender Farbwert ein. Mittels technischer Hilfsmittel kann jedoch erkannt werden, dass es sich bei der konstanten Wellenlänge lediglich um eine im Wesentlichen konstante Wellenlänge handelt, die leicht variiert.A constant wavelength of a light-emitting diode is set by means of the proposed method, since the error rate of the light-emitting diode is recognized and the current value is then set accordingly. The constant wavelength is a substantially constant wavelength, with the reference point of the constant wavelength being the human eye. Indeed, from a technical point of view, according to the proposed method, it is possible that the wavelength is not constant, but it is adjusted in such a way that it is constant with respect to the naked human eye. A color value that remains the same for the human observer is thus set by means of the constant wavelength. However, by means of technical aids it can be recognized that the constant wavelength is merely a substantially constant wavelength which varies slightly.

Eine Leuchtdiode kann als eine Rot-, Grün-, Blau- oder Weiß-leuchtende bzw. -emittierende Leuchtdiode vorliegen. Dabei ist es bekannt, diese unterschiedlichen einzelnen Leuchtdioden zu Leuchtdiodeneinheiten zusammenzufassen, so dass bauartbedingt beispielsweise drei oder vier einzelne Leuchtdioden eine Leuchtdiodeneinheit ausformen. Hierbei sind weitere technische Einrichtungen vorzusehen, welche beispielsweise die einzelnen Leuchtdioden derart ansteuern, dass sich eine Wellenlänge bzw. eine Helligkeit ergibt.A light-emitting diode can be in the form of a red, green, blue or white light-emitting diode. In this context, it is known to combine these different individual light-emitting diodes into light-emitting diode units, so that, depending on the design, for example three or four individual light-emitting diodes form a light-emitting diode unit. In this case, further technical devices are to be provided which, for example, control the individual light-emitting diodes in such a way that a wavelength or a brightness results.

Hierzu dienen die vorgeschlagenen Steuereinheiten, welche die Leuchtdioden indirekt mit einer gewissen Stromstärke beaufschlagen bzw. eine Pulsweitenmodulation durchführen. Mittels der Pulsweitenmodulation wird die Helligkeit bzw. Leuchtkraft jeder einzelnen Leuchtdiode eingestellt und sodann anhand des Stromwerts die Wellenlänge eingestellt. Bei dem vorgeschlagenen Stromwert handelt es sich also um denjenigen Stromwert, mittels dem die Leuchtdiode angesteuert wird. Dem steht auch nicht entgegen, dass im Rahmen der Pulsweitenmodulation mindestens zeitweise kein Strom bereitgestellt wird.The proposed control units are used for this purpose, which indirectly apply a certain current intensity to the light-emitting diodes or carry out pulse width modulation. The brightness or luminosity of each individual light-emitting diode is set by means of pulse width modulation and then the wavelength is set using the current value. The proposed current value is therefore that current value by means of which the light-emitting diode is driven. Nor does it contradict that no current is provided at least temporarily as part of the pulse width modulation.

Dieses Bereitstellen von Strom erfolgt im Rahmen des Ansteuerns der Leuchtdiode mittels eines voreingestellten Stromwerts. Hierbei handelt es sich generell um das Betreiben der Leuchtdiode gemäß einer bereitgestellten Spezifikation. Dieser Verfahrensschritt erfolgt auch gemäß dem Stand der Technik, wobei sich der Nachteil ergibt, dass der konstante voreingestellte Stromwert zu einer Wellenlängenvariation führt, welche dem Betrachter dadurch ersichtlich wird, dass sich die Farbe der Leuchtdiode ändert. Dies erfolgt aufgrund der wechselnden Temperaturverhältnisse innerhalb der Leuchtdiode. Der voreingestellte Stromwert ist typischerweise in einer Speichereinheit der Leuchtdiodeneinheit hinterlegt bzw. wird mittels der Steuereinheit bereitgestellt.This provision of current takes place as part of the actuation of the light-emitting diode using a preset current value. This generally involves operating the light-emitting diode in accordance with a specification provided. This method step is also carried out according to the prior art, which has the disadvantage that the constant, preset current value leads to a wavelength variation, which becomes apparent to the viewer in that the color of the light-emitting diode changes. This is due to the changing temperature conditions inside the light-emitting diode. The preset current value is typically stored in a memory unit of the light-emitting diode unit or is provided by the control unit.

In einem weiteren Verfahrensschritt erfolgt ein Messen einer tatsächlich vorherrschenden Temperatur einer in unmittelbarer Nähe der angesteuerten Leuchtdiode angeordneten Steuereinheit. Erfindungsgemäß wird also erkannt, dass nicht direkt an der Leuchtdiode die Temperatur gemessen werden muss, sondern dass die Steuereinheit hierzu verwendet werden kann. Somit ergibt sich erfindungsgemäß eine Bauart, die es ermöglicht, dass die Temperatur an einer alternativen Stelle gemessen werden kann und hierbei auch der Messfühler bzw. der Temperaturfühler an der Steuereinheit angeordnet werden kann. Da die Temperatur nicht direkt an der Leuchtdiode gemessen wird, sondern eben an der Steuereinheit, berücksichtigt das vorgeschlagene Verfahren gemäß einem Aspekt diesen Abstand und variiert den Stromwert entsprechend. Da die Steuereinheit in unmittelbarer Nähe der Leuchtdiode angeordnet ist, kann ein Rückschluss auf die Temperatur der Leuchtdiode zur Laufzeit gefolgert werden.In a further method step, an actually prevailing temperature of a control unit arranged in the immediate vicinity of the activated light-emitting diode is measured. According to the invention, it is thus recognized that the temperature does not have to be measured directly on the light-emitting diode, but that the control unit can be used for this purpose. Thus, according to the invention, a design is obtained which makes it possible for the temperature to be measured at an alternative location and for this purpose the measuring sensor or the temperature sensor can also be arranged on the control unit. Since the temperature is not measured directly at the light-emitting diode, but at the control unit, the proposed method takes this distance into account according to one aspect and varies the current value accordingly. Since the control unit is arranged in the immediate vicinity of the light-emitting diode, it is possible to draw conclusions about the temperature of the light-emitting diode during the running time.

Eine unmittelbare Nähe ist hierbei derart zu interpretieren, dass die Nähe im Wesentlichen unmittelbar ist, derart, dass lediglich eine Schicht, beispielsweise wie sie später beschrieben wird, zwischen dem Messfühler und der Steuereinheit angeordnet ist. Somit ist "unmittelbar" derart zu interpretieren, dass keine weiteren aktiven Komponenten verbaut sind. Folglich sind lediglich passive Komponenten, wie beispielsweise Verbindungsschichten oder Wärmeleitschichten, zwischen der Leuchtdiode und der Steuereinheit angeordnet. Generell ist das Merkmal in "unmittelbarer" Nähe dahingehend optional, dass keine weiteren aktiven, wärmeerzeugenden Einheiten zwischen Leuchtdiode und Steuereinheit angeordnet sind. Somit kann der Verfahrensschritt auch derart durchgeführt werden, dass ein Messen einer tatsächlich vorherrschenden Temperatur einer in Nähe der angesteuerten Leuchtdiode angeordneten Steuereinheit erfolgt. Insbesondere werden auch Abstände als unmittelbar verstanden, die weniger als einen Millimeter betragen.Immediate proximity is to be interpreted here in such a way that the proximity is essentially immediate, such that only one layer, for example as will be described later, is arranged between the sensor and the control unit. Thus, "immediately" is to be interpreted in such a way that no other active components are installed. Consequently, only passive components, such as connecting layers or thermally conductive layers, are arranged between the light-emitting diode and the control unit. In general, the feature in "immediate" proximity is optional in that no further active, heat-generating units are arranged between the light-emitting diode and the control unit. The method step can thus also be carried out in such a way that an actually prevailing temperature of a control unit arranged in the vicinity of the activated light-emitting diode is measured. In particular, distances that are less than one millimeter are also understood to be immediate.

Sodann erfolgt ein Bereitstellen einer empirisch ermittelten Wellenlängenvariation der Leuchtdiode in Abhängigkeit der Temperatur der Leuchtdiode. Dies wird auch als das Bereitstellen einer Kennlinie der Leuchtdiode bezeichnet. Die empirisch ermittelte Wellenlängenvariation gibt an, inwieweit sich die Wellenlänge der Leuchtdiode mit steigender bzw. fallender Temperatur verändert. Dies wird auch als die Fehlerrate der Leuchtdiode bezeichnet und gibt einen technisch bedingten Wert an, der einem Delta desjenigen Werts der Wellenlänge entspricht, der entsteht, wenn die Temperatur der Leuchtdiode steigt oder fällt. Dieser empirische Wert kann in einem Datenspeicher hinterlegt werden.An empirically determined wavelength variation of the light-emitting diode is then provided as a function of the temperature of the light-emitting diode. This is also referred to as providing a characteristic of the light-emitting diode. The empirically determined wavelength variation indicates the extent to which the wavelength of the light-emitting diode changes as the temperature rises or falls. This is also referred to as the error rate of the LED and gives a technical value that corresponds to a delta of the value of the wavelength that arises when the temperature of the LED rises or falls. This empirical value can be stored in a data memory.

Da nunmehr die Längenvariation bekannt ist und auch eine Temperatur bekannt ist, anhand derer auf die Temperatur der Leuchtdiode rückgeschlossen werden kann, erfolgt ein Anpassen des voreingestellten Stromwerts. Somit verzweigt das Verfahren iterativ zurück in einen ersten Verfahrensschritt, der ein Ansteuern der Leuchtdiode vorsieht. Die Leuchtdiode wird hierbei derart angesteuert, dass sich die konstante Wellenlänge bzw. die im Wesentlichen konstante Wellenlänge der Leuchtdiode einstellt.Since the length variation is now known and a temperature is also known, from which the temperature of the light-emitting diode can be inferred, the preset current value is adapted. The method thus iteratively branches back into a first method step, which provides for driving the light-emitting diode. The LED will in this case controlled in such a way that the constant wavelength or the essentially constant wavelength of the light-emitting diode is established.

Somit erfolgt also in diesem Verfahrensschritt ein Kompensieren der Wellenlängenvariation über die Temperatur, und der Stromwert wird derart eingestellt, dass sich ein stets konstanter Farbwert der Leuchtdiode ergibt.Thus, in this method step, the wavelength variation is compensated for via the temperature, and the current value is set in such a way that the color value of the light-emitting diode is always constant.

Generell kann erfindungsgemäß berücksichtigt werden, dass die tatsächlich vorherrschende Temperatur an der Steuereinheit gemessen wird und nicht an der Leuchtdiode und sich die bereitgestellte empirisch ermittelte Wellenlängenvariation auf eine Temperatur der Leuchtdiode bezieht. Somit ist es vorteilhaft, hier einen Kompensationsfaktor einzuberechnen, der berücksichtigt, dass eben nicht direkt an der Leuchtdiode tatsächlich gemessen wird, sondern an der angeordneten Steuereinheit. Folglich ist es erfindungsgemäß möglich, eine alternative Bauart vorzuschlagen und ebenso das Verfahren entsprechend zu betreiben.In general, according to the invention, it can be taken into account that the actually prevailing temperature is measured at the control unit and not at the light-emitting diode and that the empirically determined wavelength variation provided relates to a temperature of the light-emitting diode. It is therefore advantageous to include a compensation factor here that takes into account that the actual measurement is not actually made on the light-emitting diode, but on the control unit that is arranged. Consequently, it is possible according to the invention to propose an alternative design and also to operate the method accordingly.

In einem abschließenden, iterativ auszuführenden Verfahrensschritt erfolgt im Rahmen des Anpassens des voreingestellten Stromwerts ein tatsächliches Ansteuern der Leuchtdiode anhand dieses angepassten Stromwerts. Somit wird über die Zeit bzw. die Temperaturentwicklung sichergestellt, dass die Leuchtdiode eine konstante Wellenlänge emittiert.In a final method step to be carried out iteratively, the light-emitting diode is actually driven using this adapted current value as part of the adaptation of the preset current value. This ensures over time or the temperature development that the light-emitting diode emits a constant wavelength.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das Verfahren jeweils für eine Rot-, Blau-, Grün- oder Weiß-emittierende Leuchtdiode durchgeführt. Dies hat den Vorteil, dass sich mittels des vorgeschlagenen Verfahrens nicht nur die Farben einstellen lassen, sondern vielmehr kann auch mittels einer Weiß-emittierenden Leuchdiode die Leuchtkraft angepasst werden, so dass zur Helligkeitskompensation kein gesondertes Verfahren verwendet werden muss. Somit lässt sich also auch mit geringem technischen Aufwand die Helligkeit der Leuchtdiode steuern.According to one aspect of the present invention, the method is carried out in each case for a red, blue, green or white-emitting light-emitting diode. This has the advantage that not only can the colors be adjusted using the proposed method, but rather the luminosity can also be adjusted using a white-emitting light-emitting diode, so that no separate method has to be used for brightness compensation. The brightness of the light-emitting diode can thus also be controlled with little technical effort.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird das Verfahren derart iterativ ausgeführt, dass das Anpassen des voreingestellten Stromwerts im Wesentlichen alle 2 Sekunden erfolgt. Dies hat den Vorteil, dass stets tatsächlich eine Anpassung der Wellenlänge erfolgt, hierbei jedoch ein geringer Rechenaufwand benötigt wird und sodann die zugrundeliegenden Komponenten eben auch effizient ausgestaltet werden können. Erfindungsgemäß wurde erkannt, dass ein Anpassen des Stromwerts alle zwei Sekunden bezüglich der menschlichen Wahrnehmung derart vorteilhaft ist, dass innerhalb eines solchen Zeitintervalls kein wesentlicher Fehler, also eine Abweichung der Ist-Wellenlänge von der Soll-Wellenlänge, entsteht und somit lediglich vernachlässigbare Fehlerraten auftreten. Insofern wird sichergestellt, dass das menschliche Auge keine Abweichung der Wellenlänge feststellt, insgesamt also eine konstante Wellenlänge wahrnimmt. Lediglich aus technischer Sicht kann mittels Hilfsmitteln festgestellt werden, dass innerhalb der 2 Sekunden die Wellenlänge variiert, was sodann zeitnah angepasst wird. Somit wird erfindungsgemäß eine geeignete Balance zwischen Hardwareaufwand und menschlicher Wahrnehmung geschaffen.According to a further aspect of the present invention, the method is carried out iteratively such that the adjustment of the preset current value takes place essentially every 2 seconds. This has the advantage that the wavelength is always actually adapted, but this requires less computing effort and the underlying components can then also be configured efficiently. According to the invention, it was recognized that adjusting the current value every two seconds is so advantageous with regard to human perception that no significant error, i.e. a deviation of the actual wavelength from the target wavelength, occurs within such a time interval, and therefore only negligible error rates occur. In this respect, it is ensured that the human eye does not detect any deviation in wavelength, i.e. that it perceives a constant wavelength overall. Only from a technical point of view can it be determined using tools that the wavelength varies within the 2 seconds, which is then promptly adjusted. Thus, according to the invention, a suitable balance is created between hardware complexity and human perception.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung spezifiziert der voreingestellte Stromwert einen Strompuls einer Pulsweitenmodulation. Dies hat den Vorteil, dass der voreingestellte Stromwert im Rahmen der Pulsweitenmodulation eingeschaltet und ausgeschaltet werden kann, so dass eben auch die Helligkeit variiert werden kann. Somit kann im Rahmen des Ansteuerns der Leuchtdiode mittels eines voreingestellten Stromwerts auch temporär kein Strom angelegt werden und hierdurch die Pulsweitenmodulation realisiert werden.According to a further aspect of the present invention, the preset current value specifies a current pulse of a pulse width modulation. This has the advantage that the preset current value can be switched on and off as part of the pulse width modulation, so that the brightness can also be varied. Thus, within the scope of driving the light-emitting diode by means of a preset current value, no current can be applied even temporarily and the pulse width modulation can be implemented as a result.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird das Anpassen des voreingestellten Stromwerts mittels einer abgespeicherten Fehlerfunktion durchgeführt. Dies hat den Vorteil, dass eine Funktion empirisch ermittelt werden kann, welche das Inverse des Fehlers bezüglich der Wellenlänge auf die Stromstärke aufmultipliziert bzw. addiert, so dass der entstehende Fehler, also die Abweichung der Wellenlänge, ausgelöscht bzw. kompensiert wird. So bestimmt die Fehlerfunktion einen Wert, um den der voreingestellte Stromwert angepasst werden muss, so dass wieder die Ausgangswellenlänge geschaffen wird.According to the present invention, the adjustment of the preset current value is performed by means of a stored error function. This has the advantage of being a function empirically can be determined, which multiplies or adds the inverse of the error with regard to the wavelength to the current strength, so that the resulting error, ie the deviation in wavelength, is canceled or compensated. Thus, the error function determines a value by which the preset current value must be adjusted to recreate the output wavelength.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt die Fehlerfunktion einen Kompensationswert bereit, welcher die Wellenlängenvariation der Leuchtdiode ausgleicht. Dies hat den Vorteil, dass in Abhängigkeit einer vorherrschenden Temperatur ein Delta bezüglich des Stromwerts geschaffen wird, und dieses Delta derart auf den voreingestellten Stromwert angerechnet wird, so dass sich wiederum die gewünschte konstante Wellenlänge einstellt.According to a further aspect of the present invention, the error function provides a compensation value which compensates for the wavelength variation of the light-emitting diode. This has the advantage that a delta in relation to the current value is created as a function of a prevailing temperature, and this delta is offset against the preset current value in such a way that the desired constant wavelength is set again.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt der Kompensationswert als ein Kompensationsfaktor und/oder Kompensationssummand vor. Dies hat den Vorteil, dass ein Kompensationswert aufmultipliziert und/oder aufsummiert werden kann, wobei erfindungsgemäß auch eine Kombination beider Möglichkeiten vorgeschlagen wird. Somit lässt sich der Stromwert jederzeit derart anpassen, dass sich die gewünschte konstante Wellenlänge einstellt bzw. der Fehler in der Abweichung der Wellenlänge kompensiert wird.According to a further aspect of the present invention, the compensation value is present as a compensation factor and/or compensation addend. This has the advantage that a compensation value can be multiplied and/or added up, with a combination of both options also being proposed according to the invention. The current value can thus be adjusted at any time in such a way that the desired constant wavelength is set or the error in the deviation of the wavelength is compensated.

Gemäß der vorliegenden Erfindung bestimmt die Fehlerfunktion in Abhängigkeit der tatsächlich vorherrschenden Temperatur der Steuereinheit die Temperatur der Leuchtdiode. Dies hat den Vorteil, dass nicht direkt an der Leuchtdiode der Temperaturwert abgenommen werden muss, sondern vielmehr wird erfindungsgemäß die Temperatur der Steuereinheit gemessen und sodann auf die Temperatur der Leuchtdiode zurückgeschlossen. Insofern lässt sich eine alternative Bauart bewerkstelligen und es können Erfahrenswerte zu Rate gezogen werden, welche angeben, bei welcher Temperatur der Steuereinheit welche Werte der Temperatur an der Leuchtdiode vorherrschen. Weiterhin lassen sich ausgehend von der Temperatur Rückschlüsse auf die Wellenlänge ziehen, wodurch wiederum der Stromwert angepasst werden kann, derart, dass sich wiederum die gewünschte Wellenlänge einstellt. Dies ist deshalb der Fall, da technisch bedingt die Wellenlänge mit der vorherrschenden Temperatur variiert.According to the present invention, the error function determines the temperature of the light-emitting diode as a function of the actually prevailing temperature of the control unit. This has the advantage that the temperature value does not have to be taken directly from the light-emitting diode, but rather the temperature of the control unit is measured according to the invention and the temperature of the light-emitting diode is then deduced. In this respect, an alternative design can be accomplished and empirical values can be consulted which indicate at which temperature of the control unit which values of the temperature prevail at the light-emitting diode. Furthermore, based on the temperature, conclusions can be drawn about the wavelength, which in turn allows the current value to be adjusted in such a way that the desired wavelength is set again. This is the case because, for technical reasons, the wavelength varies with the prevailing temperature.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung erfolgt das Anpassen des voreingestellten Stromwerts dann, wenn eine Ist-Wellenlänge um mehr als einen Schwellenwert von der Soll-Wellenlänge abweicht. Dies hat den Vorteil, dass nicht jegliche Abweichung der Wellenlänge sofort korrigiert werden muss, sondern vielmehr kann ein Schwellenwert definiert werden, der beispielsweise der Genauigkeit des unbewaffneten menschlichen Auges entspricht. Wird dieser Schwellenwert unterschritten bzw. überschritten, so erfolgt ein Anpassen des Stromwerts, und die zugrundeliegenden Hardwarekomponenten können besonders effizient ausgestaltet werden. Dies ist deshalb der Fall, da nicht sofort jede Abweichung kompensiert werden muss, sondern vielmehr kann der Schwellenwert derart groß gewählt werden, dass die Variation gerade für das menschliche Auge nicht sichtbar ist. Insofern kann der Schwellenwert auch Rücksicht auf die zugrundeliegende Hardware nehmen, und diese kann wiederum effizient ausgestaltet werden.According to a further aspect of the present invention, the preset current value is adjusted when an actual wavelength deviates from the target wavelength by more than a threshold value. This has the advantage that not every deviation in the wavelength has to be corrected immediately, but rather a threshold value can be defined which, for example, corresponds to the accuracy of the naked human eye. If the value falls below or exceeds this threshold value, the current value is adapted and the hardware components on which it is based can be configured particularly efficiently. This is the case because not every deviation has to be compensated for immediately, but rather the threshold value can be chosen so large that the variation is not visible to the human eye. In this respect, the threshold value can also take the underlying hardware into account, and this in turn can be configured efficiently.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung spezifiziert die empirisch ermittelte Wellenlängenvariation eine Kennlinie der Leuchtdiode. Dies hat den Vorteil, dass eine technische Spezifikation bereits seitens des Herstellers ausgeliefert werden kann, welche auch als Kennlinie bezeichnet wird. Die Kennlinie beschreibt Charakteristika der Leuchtdiode, und somit kann auch eine Wellenlängenvariation in Abhängigkeit der Temperatur bereitgestellt werden, welche sodann erfindungsgemäß korrigiert wird.According to a further aspect of the present invention, the empirically determined wavelength variation specifies a characteristic of the light-emitting diode. This has the advantage that a technical specification can already be delivered by the manufacturer, which is also referred to as a characteristic curve. The characteristic curve describes characteristics of the light-emitting diode, and thus a wavelength variation depending on the temperature can also be provided, which is then corrected according to the invention.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung beträgt die unmittelbare Nähe kleiner als 1 mm. Dies hat den Vorteil, dass die zugrundeliegende Einheit derart klein gewählt wird, dass tatsächlich noch von einer unmittelbaren Nähe gesprochen werden kann, erfindungsgemäß jedoch herausgefunden wurde, dass größere Abweichungen aufwändig zu berechnen sind. So führt eine Nähe von kleiner 1 mm typischerweise nicht zu einer gro-ßen Verfälschung bezüglich der Temperatur, und es kann die Temperatur der Steuereinheit dem erfindungsgemäßen Verfahren zugrundegelegt werden, anstatt der Temperatur der Leuchtdiode.According to another aspect of the present invention, the close proximity is less than 1 mm. This has the advantage that the underlying unit is selected to be so small that it can actually still be said to be in the immediate vicinity, but it has been found according to the invention that larger deviations are complex to calculate. A proximity of less than 1 mm typically does not lead to a large falsification with regard to the temperature, and the temperature of the control unit can be used as a basis for the method according to the invention instead of the temperature of the light-emitting diode.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung wird die unmittelbare Nähe mittels einer Dicke einer Klebeschicht, einer Silikonschicht, einer Polymerschicht, einer Wärmeleitschicht, einer Aluminiumschicht und/oder einer Kupferschicht eingestellt. Ferner können hierzu ein Luftspalt oder Gießharze dienen. Dies hat den Vorteil, dass der Abstand zwischen der Leuchtdiode und der Steuereinheit oder alternativ der Abstand zwischen dem Messfühler und der Steuereinheit derart eingestellt wird, dass mindestens eine der aufgeführten Schichten Anwendung findet. Hierbei handelt es sich generell um eine unmittelbare Nähe, da keine elektronischen Komponenten zwischen den vorgeschlagenen Nenneinheiten angeordnet werden und somit eben auch keine neue Wärmequelle geschaffen wird. Somit wird erfindungsgemäß also trotz einer eingebrachten Schicht von einer unmittelbaren Nähe gesprochen. Erfindungsgemäß erfolgt das Anpassen des Stromwerts unter Berücksichtigung einer solchen Schicht und kompensiert somit die Tatsache, dass erfindungsgemäß die vorherrschende Temperatur an der Steuereinheit gemessen wird und nicht an der Leuchtdiode.According to a further aspect of the present invention, the close proximity is adjusted by means of a thickness of an adhesive layer, a silicone layer, a polymer layer, a thermally conductive layer, an aluminum layer and/or a copper layer. An air gap or casting resins can also be used for this purpose. This has the advantage that the distance between the light-emitting diode and the control unit or, alternatively, the distance between the sensor and the control unit is adjusted in such a way that at least one of the listed layers is used. This is generally close proximity as no electronic components are placed between the proposed nominal units and hence no new heat source is created. Thus, according to the invention, a direct proximity is spoken of despite an introduced layer. According to the invention, the current value is adapted taking such a layer into account and thus compensates for the fact that, according to the invention, the prevailing temperature is measured at the control unit and not at the light-emitting diode.

Gemäß der vorliegenden Erfindung wird die Steuereinheit als ein Controller, ein Controller-Chip, eine Logikschaltung, ein Logikgatter oder ein Mikrocontroller bereitgestellt. Dies hat den Vorteil, dass effiziente Recheneinheiten als Steuereinheiten Einsatz finden, welche die Leuchtdiode bzw. die Leuchtdioden ansteuern. Mittels einer entsprechenden Steuereinheit kann die Leuchtdiode anhand einer Pulsweitenmodulation angesteuert werden, und insbesondere erfolgt erfindungsgemäß ein Ansteuern der Leuchtdiode mittels eines voreingestellten Stromwerts, welcher beispielsweise durch die Steuereinheit geregelt werden kann.According to the present invention, the control unit is provided as a controller, a controller chip, a logic circuit, a logic gate or a microcontroller. This has the advantage of being efficient Computing units are used as control units, which control the light-emitting diode or the light-emitting diodes. The light-emitting diode can be controlled by means of a pulse width modulation by means of a corresponding control unit, and in particular according to the invention the light-emitting diode is controlled by means of a preset current value, which can be regulated by the control unit, for example.

Die Aufgabe wird auch gelöst durch eine Systemanordnung zum Einstellen einer konstanten Wellenlänge einer Leuchtdiode, aufweisend eine Steuereinheit eingerichtet zum Ansteuern der Leuchtdiode mittels eines voreingestellten Stromwerts, mindestens ein Messfühler eingerichtet zum Messen einer tatsächlich vorherrschenden Temperatur der in unmittelbarer Nähe der angesteuerten Leuchtdiode angeordneten Steuereinheit, eine Schnittstelleneinheit eingerichtet zum Bereitstellen einer empirisch ermittelten Wellenlängenvariation der Leuchtdiode in Abhängigkeit der Temperatur der Leuchtdiode und eine Kompensationsschnittstelle eingerichtet zum Anpassen des voreingestellten Stromwerts in Abhängigkeit der tatsächlich vorherrschenden Temperatur und der empirisch ermittelten Wellenlängenvariation zum Einstellen der konstanten Wellenlänge der Leuchtdiode.The object is also achieved by a system arrangement for setting a constant wavelength of a light-emitting diode, having a control unit set up for driving the light-emitting diode by means of a preset current value, at least one sensor set up for measuring an actually prevailing temperature of the control unit arranged in the immediate vicinity of the driven light-emitting diode, a Interface unit set up to provide an empirically determined wavelength variation of the light-emitting diode depending on the temperature of the light-emitting diode and a compensation interface set up to adjust the preset current value depending on the actually prevailing temperature and the empirically determined wavelength variation for setting the constant wavelength of the light-emitting diode.

Die Aufgabe wird auch gelöst durch ein Computerprogrammprodukt mit Steuerbefehlen, welche das vorgeschlagene Verfahren ausführen bzw. die vorgeschlagene Systemanordnung betreiben.The object is also achieved by a computer program product with control commands that execute the proposed method or operate the proposed system arrangement.

Erfindungsgemäß ist es besonders vorteilhaft, dass das Verfahren eingerichtet ist, die vorgeschlagene Systemanordnung zu betreiben und die Systemanordnung eingerichtet ist, das vorgeschlagene Verfahren auszuführen. Somit umfasst das Verfahren Verfahrensschritte, welche funktional anhand der strukturellen Merkmale der Systemanordnung nachgebildet werden können. Darüber hinaus umfasst die Systemanordnung funktionale Komponenten, die eine Funktion gemäß der vorgeschlagenen Verfahrensschritte schaffen.According to the invention, it is particularly advantageous that the method is set up to operate the proposed system arrangement and the system arrangement is set up to carry out the proposed method. The method thus includes method steps which can be simulated functionally using the structural features of the system arrangement. In addition, the system arrangement includes functional components that create a function according to the proposed method steps.

Das Computerprogrammprodukt dient sowohl dem Ausführen der Verfahrensschritte als auch dem Betreiben der Systemanordnung.The computer program product is used both to carry out the method steps and to operate the system arrangement.

Weitere vorteilhafte Aspekte werden anhand der beigefügten Figuren näher erläutert. Es zeigen:

Fig. 1:: eine Entwicklung einer Wellenlänge einer Leuchtdiode in Abhängigkeit der Temperatur als Ausgangspunkt für die vorliegende Erfindung;
Fig. 2:: eine Entwicklung einer Wellenlänge einer Leuchtdiode in Abhängigkeit eines eingestellten Stromwerts als weiterer Ausgangspunkt für die vorliegende Erfindung;
Fig. 3:: eine Kompensation einer Wellenlänge gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung;
Fig. 4:: eine Systemanordnung gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung; und
Fig. 5:: ein schematisches Ablaufdiagramm des vorgeschlagenen Verfahrens zum Einstellen einer konstanten Wellenlänge gemäß der vorliegenden Erfindung.

Further advantageous aspects are explained in more detail with reference to the accompanying figures. Show it:

Figure 1:: a development of a wavelength of a light-emitting diode as a function of temperature as a starting point for the present invention;
Figure 2:: a development of a wavelength of a light-emitting diode as a function of a set current value as a further starting point for the present invention;
Figure 3:: a compensation of a wavelength according to an aspect of the present invention;
Figure 4:: a system arrangement according to another aspect of the present invention; and
Figure 5:: a schematic flowchart of the proposed method for setting a constant wavelength according to the present invention.

Fig. 1 zeigt auf der linken Seite ein Diagramm, wobei auf der x-Achse die Temperatur der Leuchtdiode angezeichnet ist und auf der y-Achse die resultierende Wellenlänge, welche durch die Leuchtdiode emittiert wird. Typischerweise wird eine konstante Wellenlänge gefordert, welche jedoch in unvorteilhafter Weise mit der Temperatur variiert. Wie im vorliegenden Diagramm gezeigt ist, steigt die Wellenlänge mit steigender Temperatur, was dazu führt, dass der Betrachter eine Farbvariation wahrnimmt, welche so nicht gewünscht ist. Ein analoges Beispiel ist auf der rechten Seite für einen bestimmten Wert gezeigt. Die vorliegende Erfindung stellt sich die Aufgabe, diese Variation der Wellenlänge zu kompensieren. 1 shows a diagram on the left-hand side, with the temperature of the light-emitting diode being marked on the x-axis and the resulting wavelength, which is emitted by the light-emitting diode, being marked on the y-axis. A constant wavelength is typically required, but this disadvantageously varies with temperature. As shown in the present diagram, wavelength increases with increasing temperature, causing the viewer to perceive a color variation which is so is not desired. An analogous example is shown on the right for a specific value. The present invention sets itself the task of compensating for this variation in the wavelength.

Fig. 2 zeigt in dem linken Diagramm einen Strom, der an der x-Achse angetragen ist, und eine Wellenlänge, die an der y-Achse angetragen ist. Wie vorliegend ersichtlich ist, variiert die Wellenlänge in Abhängigkeit von dem bereitgestellten Strom und dadurch verringert sich die Wellenlänge mit steigendem Strom. Ebenfalls eine charakteristische Kurvenentwicklung ist auf der rechten Seite dargestellt, wobei an der y-Achse wiederum die Wellenlänge angetragen ist und an der x-Achse der Strom. Erfindungsgemäß werden die Nachteile überwunden, dass die Wellenlänge anhand der Temperaturentwicklungen variiert, wobei vorliegend ausgenützt wird, dass die Wellenlänge auch anhand des bereitgestellten Stroms bzw. Stromwerts zu ändern ist. 2 shows in the left diagram a current plotted on the x-axis and a wavelength plotted on the y-axis. As can be seen herein, the wavelength varies as a function of the current provided and as a result the wavelength decreases as the current increases. A characteristic curve development is also shown on the right-hand side, with the wavelength again being plotted on the y-axis and the current on the x-axis. According to the invention, the disadvantages are overcome that the wavelength varies on the basis of the temperature developments, with the present use being made of the fact that the wavelength can also be changed on the basis of the current or current value provided.

Fig. 3 zeigt einen Aspekt der vorliegenden Erfindung, nämlich dass bestimmt werden kann, zu welcher Temperatur welche Wellenlänge vorherrscht und hierzu eben auch berechnet werden kann, wie eine entsprechende Fehlerfunktion auszugestalten ist. So werden beispielhaft werde von 20 °C und 110 °C berücksichtigt. 3 shows one aspect of the present invention, namely that it can be determined at which temperature which wavelength prevails and for this purpose it can also be calculated how a corresponding error function is to be configured. For example, values of 20 °C and 110 °C are taken into account.

Auf der rechten Seite ist ein entsprechendes Diagramm gezeigt, welches wiederum an der x-Achse den bereitgestellten Stromwert anträgt und auf der y-Achse die Wellenlänge. Erfindungsgemäß werden nunmehr diese beiden Diagramme gemäß Fig. 3 kombiniert, und die steigende Wellenlänge auf der linken Seite in Abhängigkeit der Temperatur wird mit der fallenden Wellenlänge auf der rechten Seite in Abhängigkeit des bereitgestellten Stromwerts eliminiert.A corresponding diagram is shown on the right-hand side, which in turn shows the current value provided on the x-axis and the wavelength on the y-axis. According to the invention, these two diagrams are now shown in FIG 3 are combined and the increasing wavelength on the left as a function of temperature is eliminated with the decreasing wavelength on the right as a function of the supplied current value.

Erfindungsgemäß werden also beide Diagramme miteinander kombiniert, und mit steigender Temperatur wird der Stromwert erhöht. Somit steigt also die Wellenlänge mit der Temperatur, was erfindungsgemäß dahingehend kompensiert wird, dass die Fehlerfunktion den eingestellten Stromwert derart erhöht, dass sich entsprechend der Steigerung auf der linken Seite eine Reduzierung der Wellenlänge gemäß der rechten Seite ergibt. Beide Kurven überlagert sodann eine konstante Wellenlänge, welche erfindungsgemäß geschaffen wird.According to the invention, both diagrams are therefore combined with one another, and the current value is increased as the temperature rises. The wavelength thus increases with temperature, which is compensated according to the invention in that the error function increases the set current value such that the increase on the left side results in a reduction in the wavelength on the right side. A constant wavelength, which is created according to the invention, is then superimposed on both curves.

Folglich erfolgt erfindungsgemäß ein Einstellen des Stromwerts in Abhängigkeit der vorherrschenden Temperatur bzw. der Wellenlängenvariation. Dieses Verfahren kann iterativ derart ausgeführt werden, dass die Diagramme für jede der Leuchtdioden, also die rote, grüne, blaue und weiße Leuchtdiode, erstellt werden.Consequently, according to the invention, the current value is set as a function of the prevailing temperature or the wavelength variation. This method can be carried out iteratively in such a way that the diagrams are created for each of the light-emitting diodes, ie the red, green, blue and white light-emitting diode.

Fig. 4 zeigt die vorgeschlagene Systemanordnung, wobei links oben ein Temperaturfühler angeordnet ist, der die Temperatur an der Steuereinheit bzw. in unmittelbarer Nähe der Leuchtdiode misst und sodann den gemessenen Wert analog an einen Analog-Digital-Wandler übermittelt. Diese Komponente stellt sodann den digitalen gemessenen Wert an die Fehlerfunktionskomponente bereit. Auf der linken Seite ist ein sogenannter One-Time-Programmable-Baustein angeordnet, also ein nicht-flüchtiger Speicher, kurz auch als OTP bezeichnet. Die Fehlerfunktionskomponente übersendet den einzustellenden Wert sodann an einen Digital-Analog-Wandler, der dann die Leuchtdiode anspricht. 4 shows the proposed system arrangement, with a temperature sensor being arranged at the top left, which measures the temperature on the control unit or in the immediate vicinity of the light-emitting diode and then transmits the measured value in analog form to an analog-to-digital converter. This component then provides the digital measured value to the error function component. On the left is what is known as a one-time programmable module, i.e. a non-volatile memory, also referred to as OTP for short. The error function component then sends the value to be set to a digital-to-analog converter, which then addresses the light-emitting diode.

Fig. 5 zeigt in einem schematischen Ablaufdiagramm das vorgeschlagene Verfahren zum Einstellen einer konstanten Wellenlänge einer Leuchtdiode, aufweisend ein Ansteuern 100 der Leuchtdiode mittels eines voreingestellten Stromwerts, ein Messen 101 einer tatsächlich vorherrschenden Temperatur einer in unmittelbarer Nähe der angesteuerten 100 Leuchtdiode angeordneten Steuereinheit, ein Bereitstellen 102 einer empirisch ermittelten Wellenlängenvariation der Leuchtdiode in Abhängigkeit der Temperatur der Leuchtdiode und ein Anpassen 103 des voreingestellten Stromwerts in Abhängigkeit der tatsächlich vorherrschenden Temperatur und der empirisch ermittelten Wellenlängenvariation zum Einstellen 104 der konstanten Wellenlänge der Leuchtdiode. figure 5 1 shows a schematic flow chart of the proposed method for setting a constant wavelength of a light-emitting diode, comprising driving 100 the light-emitting diode by means of a preset current value, measuring 101 an actually prevailing temperature of a light-emitting diode arranged in the immediate vicinity of the driven 100 light-emitting diode Control unit, providing 102 an empirically determined wavelength variation of the light-emitting diode depending on the temperature of the light-emitting diode and adjusting 103 the preset current value depending on the actually prevailing temperature and the empirically determined wavelength variation for setting 104 the constant wavelength of the light-emitting diode.

Gemäß einem Aspekt der vorliegenden Erfindung ist mindestens ein Sensor zum Ausmessen des Temperaturwerts an mindestens einem Messort vorgesehen. Mehrere Messorte eignen sich hierzu, beispielsweise ein Messort an genau einer Leuchtdiode, ein Messort an je einer Leuchtdiode, ein Messort an einem Mikrocontroller, der an eine Leuchtdiode angeschlossen ist, oder ein Messort in einer unmittelbaren Umgebung einer Leuchtdiode. Beispielsweise findet das vorgeschlagene Verfahren bei mehreren verschalteten Leuchtdioden Einsatz. Hierbei ist es möglich, dass beispielsweise mehrere Leuchtdioden in Serie geschaltet sind. Wird diese Mehrzahl von Leuchtdioden in einem Automobil verbaut, so kann es sein, dass an unterschiedlichen Einsatzorten unterschiedliche Temperaturen vorherrschen. So können sich die Leuchtdioden nicht nur aus eigenem Antrieb erhitzen, sondern es kann zu einer Abstrahlung von Temperatur durch angrenzende Komponenten kommen. Somit ist es erfindungsgemäß möglich, dies zu berücksichtigen und an mehreren Messorten einen Temperaturwert zu ermitteln. Eine unmittelbare Umgebung beschreibt hierbei eine Umgebung, welche einen Rückschluss auf die Temperatur der Leuchtdiode zulässt. So muss also diese Temperatur nicht direkt an der Leuchtdiode festgestellt werden können, sondern ein Temperatursensor kann derart von der Leuchtdiode beabstandet werden, dass ein Temperatureintrag von benachbarten Komponenten vernachlässigbar ist. Insbesondere bedeutet dies, dass kein physischer Kontakt im Sinne eines Berührens des Temperatursensors und der Leuchtdiode vorherrschen muss.According to one aspect of the present invention, at least one sensor is provided for measuring the temperature value at at least one measurement location. Several measurement locations are suitable for this, for example a measurement location on exactly one light-emitting diode, a measurement location on each light-emitting diode, a measurement location on a microcontroller connected to a light-emitting diode, or a measurement location in the immediate vicinity of a light-emitting diode. For example, the proposed method is used with a number of interconnected light-emitting diodes. In this case, it is possible for several light-emitting diodes to be connected in series, for example. If this plurality of light-emitting diodes is installed in an automobile, it may be that different temperatures prevail at different locations. The light-emitting diodes can not only heat up of their own accord, but temperature can also be radiated by adjacent components. It is thus possible according to the invention to take this into account and to determine a temperature value at a number of measurement locations. In this context, an immediate environment describes an environment which allows conclusions to be drawn about the temperature of the light-emitting diode. So this temperature does not have to be able to be determined directly on the light-emitting diode, but rather a temperature sensor can be spaced from the light-emitting diode in such a way that temperature input from neighboring components is negligible. In particular, this means that there must be no physical contact in the sense of touching the temperature sensor and the light-emitting diode.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung liegt die Leuchtdiode als ein Trippel von drei Leuchtdiodeneinheiten vor und die Leuchtdiodeneinheiten senden jeweils eine unterschiedliche Farbe aus. Auch sind erfindungsgemäß einzelne LEDs möglich. Dies hat den Vorteil, dass farbig leuchtende LEDs Verwendung finden können. Insbesondere ist es erfindungsgemäß möglich, herkömmliche LEDs weiter zu verwenden und lediglich den Stromregler eben dieser LEDs derart anzusteuern, dass sich der erfindungsgemäße Vorteil einstellt. Ferner weist das vorgeschlagene Verfahren den Vorteil auf, dass die Helligkeitskompensation unabhängig von der Farbeinstellung der Leuchtdiode erfolgen kann. Hierbei sind dem Fachmann weitere Leuchtdioden bekannt, welche Leuchtdiodeneinheiten aufweisen, die erfindungsgemäß wiederverwendet werden können. Beispielsweise liegt eine Leuchtdiodeneinheit als ein Halbleiterbaustein oder als irgendeine lichtemittierende Komponente vor. Ein Aussenden unterschiedlicher Farben, beziehungsweise Licht in unterschiedlichen Wellenlängen, dient dem Einstellen eines vorbestimmten Farbwerts.According to a further aspect of the present invention, the light-emitting diode is present as a triplet of three light-emitting diode units and the light-emitting diode units each emit a different colour. Individual LEDs are also possible according to the invention. This has the advantage that colored LEDs can be used. In particular, it is possible according to the invention to continue to use conventional LEDs and only to control the current regulator of these LEDs in such a way that the advantage according to the invention is achieved. Furthermore, the proposed method has the advantage that the brightness can be compensated independently of the color setting of the light-emitting diode. In this context, the person skilled in the art is familiar with further light-emitting diodes which have light-emitting diode units which can be reused according to the invention. For example, a light emitting diode package exists as a semiconductor device or as any light emitting component. Emission of different colors, or light in different wavelengths, is used to set a predetermined color value.

Gemäß einem weiteren Aspekt der vorliegenden Erfindung stellt ein Speichermodul eine Mehrzahl von Temperaturwerten bereit, denen jeweils ein Stromwert zugeordnet ist. Dies hat den Vorteil, dass eine Vielzahl von Temperaturwerten berücksichtigt werden kann und die Temperaturwerte derart bezüglich der Stromwerte vorbestimmt werden können, dass sich stets der gleiche Helligkeitswert der Leuchtdiode einstellt. Insbesondere kann die Anzahl der Stromwert/Temperaturwert-Paare in einem vorbereitenden Verfahrensschritt bestimmt werden.According to a further aspect of the present invention, a memory module provides a plurality of temperature values, each of which is assigned a current value. This has the advantage that a large number of temperature values can be taken into account and the temperature values can be predetermined in relation to the current values in such a way that the same brightness value of the light-emitting diode is always established. In particular, the number of current value/temperature value pairs can be determined in a preparatory method step.

Dementsprechend ist das Speichermodul beziehungsweise das Abspeichern der Stromwerte derart zu interpretieren, dass jegliche Art eines Speichermoduls beziehungsweise eines Abspeicherns möglich ist. Somit muss das Speichermodul nicht derart dynamisch eingerichtet sein, dass es während einer Laufzeit, also während eines Ansteuerns des Stromreglers, beschreibbar sein muss. Vielmehr erfordert ein Abspeichern lediglich das Einbringen der entsprechenden Information in irgendeiner Weise in ein Hardwaremodul. Auch kann es notwendig sein, nicht ein einzelnes Speichermodul bereitzustellen, sondern hierzu weitere Komponenten vorzusehen, welche ein Bereitstellen des Stromwerts ermöglichen.Accordingly, the storage module or the storage of the current values is to be interpreted in such a way that any type of storage module or storage is possible. The memory module therefore does not have to be set up dynamically in such a way that it can be written to during a running time, that is to say while the current regulator is being activated have to be. Rather, storage only requires the introduction of the corresponding information in some way into a hardware module. It may also be necessary not to provide an individual memory module, but rather to provide additional components for this purpose, which make it possible to provide the current value.

Vorliegend soll eine Leuchtdiode als eine Einrichtung verstanden werden, welche auch weitere LED-Chips aufweisen kann. So bestehen die erfindungsgemäßen Leuchtdioden wiederum aus weiteren Leuchtdiodeneinheiten beziehungsweise Halbleiterchips. Hierzu können beispielsweise die bekannten roten, grünen und blauen Leuchtdiodeneinheiten eingesetzt werden, welche bezüglich dem sogenannten RGB-Farbraum eingestellt werden. Diese einzelnen Leuchtdiodeneinheiten werden in einem Leuchtdiodengehäuse derart kombiniert, dass sich deren Licht zu einem vorbestimmten Farbwert zusammensetzt. So ist es beispielsweise möglich, ein Mischverhältnis derart einzustellen, dass die Leuchtdiode insgesamt ein weißes Licht abstrahlt. Hierzu können auch weitere Vorrichtungen vorgesehen werden, wie beispielsweise ein Diffusor. Bei einer Kombination von einzelnen Leuchtdioden beziehungsweise Leuchtdiodeneinheiten ist durch eine geeignete Ansteuerung der einzelnen Komponenten auch ein beliebiges Farblicht einstellbar. Somit sind beispielsweise auch Farbübergänge erzeugbar. Erfindungsgemäß können beispielsweise die sogenannten Multi-LED-Komponenten Verwendung finden.In the present case, a light-emitting diode is to be understood as a device which can also have further LED chips. Thus, the light-emitting diodes according to the invention in turn consist of further light-emitting diode units or semiconductor chips. For this purpose, for example, the known red, green and blue light-emitting diode units can be used, which are set with regard to the so-called RGB color space. These individual light-emitting diode units are combined in a light-emitting diode housing in such a way that their light is composed into a predetermined color value. For example, it is possible to set a mixing ratio in such a way that the light-emitting diode emits a white light overall. Additional devices can also be provided for this purpose, such as a diffuser. In the case of a combination of individual light-emitting diodes or light-emitting diode units, any colored light can also be set by suitably controlling the individual components. Thus, for example, color transitions can also be generated. According to the invention, the so-called multi-LED components can be used, for example.

Claims

A method of adjusting a constant wavelength of a light-emitting diode, comprising:
- Driving (100) the light emitting diode by means of a preset current value;

- Measuring (101) an actual prevailing temperature of a control unit arranged in the immediate vicinity of the driven (100) light emitting diode, wherein only connecting layers or heat conducting layers are arranged between the light emitting diode and the control unit;

- Providing (102) an empirically determined wavelength variation of the light emitting diode as a function of a temperature of the light emitting diode; and

- adjusting (103) the preset current value as a function of the actually prevailing temperature and the empirically determined wavelength variation for setting (104) the constant wavelength of the light-emitting diode, the adjusting (103) of the preset current value being carried out by means of a stored error function and the error function determining the temperature of the light-emitting diode as a function of the actually prevailing temperature of the control unit, wherein

- the control unit is provided as a controller, a controller chip, a logic circuit, a logic gate, or a microcontroller; and

- the actual prevailing temperature is measured at the control unit.
The method according to claim 1, wherein the method is performed for one red, blue, green or white emitting light emitting diode at a time.
The method according to claim 1 or 2, wherein the method is performed iteratively such that the adjusting (103) of the preset current value occurs substantially every two seconds.
The method according to any one of the preceding claims, wherein the preset current value specifies a current pulse of a pulse width modulation.
The method of claim 1, wherein the error function provides a compensation value that compensates for the wavelength variation of the light emitting diode.
The method according to any one of the preceding claims, wherein the compensation value is present as a compensation factor and/or compensation summand.
The method according to any one of the preceding claims, wherein adjusting (103) the preset current value occurs when an actual wavelength deviates from the target wavelength by more than a threshold value.
The method according to any one of the preceding claims, wherein the empirically determined wavelength variation specifies a characteristic of the light emitting diode.
The method according to any one of the preceding claims, wherein the close proximity is less than one millimeter.
The method according to any one of the preceding claims, wherein the close proximity is adjusted by means of a thickness of an adhesive layer, a silicone layer, a polymer layer, a heat conductive layer, an aluminum layer and/or a copper layer.
A system arrangement for adjusting a constant wavelength of a light emitting diode, comprising:
- a control unit arranged to drive (100) the light emitting diode by means of a preset current value;

- at least one sensing element arranged to measure (101) an actual prevailing temperature of the control unit arranged in close proximity to the driven (100) light emitting diode, wherein only interconnection layers or heat conducting layers are arranged between the light emitting diode and the control unit; characterized by

- an interface unit adapted to provide (102) an empirically determined wavelength variation of the light emitting diode as a function of a temperature of the light emitting diode; and

- a compensation interface set up for adjusting (103) the preset current value as a function of the actually prevailing temperature and the empirically determined wavelength variation for setting (104) the constant wavelength of the light-emitting diode, wherein the adjustment (103) of the preset current value can be carried out by means of a stored error function and the error function determines the temperature of the light-emitting diode as a function of the actually prevailing temperature of the control unit, wherein

- the control unit is designed as a controller chip and

- the at least one sensor is set up to measure the actual prevailing temperature at the control unit.
A computer program product comprising control instructions that perform the method of any one of claims 1 to 10 when caused to execute on a system arrangement of claim 11.