WO2007048747A1 - Schaltungsanordnung und verfahren zur helligkeitseinstellung einer lichtquellenanordnung - Google Patents

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WO2007048747A1
WO2007048747A1 PCT/EP2006/067571 EP2006067571W WO2007048747A1 WO 2007048747 A1 WO2007048747 A1 WO 2007048747A1 EP 2006067571 W EP2006067571 W EP 2006067571W WO 2007048747 A1 WO2007048747 A1 WO 2007048747A1
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WO
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brightness
circuit arrangement
light
light source
sequence unit
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Application number
PCT/EP2006/067571
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English (en)
French (fr)
Inventor
Christian Bahr
Andreas Huber
Original Assignee
Patent-Treuhand-Gesellschaft für elektrische Glühlampen mbH
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Publication date
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Classifications

    • 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]
    • H05B45/10—Controlling the intensity of the light
    • H05B45/14—Controlling the intensity of the light using electrical feedback from LEDs or from LED modules

Definitions

  • the present invention relates to a circuit arrangement for adjusting the brightness of a light source arrangement having at least two light sources. Furthermore, the present invention also relates to a method for adjusting the brightness of such a light source arrangement.
  • Circuit arrangements for adjusting the brightness of one or more light sources of an entire arrangement are known. If, for example, a light source arrangement has two separate light sources, and if a brightness factor of each individual light source can vary between a minimum and a maximum value and be adjusted separately, then in known circuit arrangements, the brightness of the light signals of the corresponding light sources can be changed thereby in that the brightness proportions of both light sources can be increased or decreased by an equal percentage.
  • An essential disadvantage of these known circuit arrangements is that a predefined ratio exists due to the brightness factor factors, which, however, is changed when the brightness changes as explained above.
  • the ratio of the brightness ratio factors is second light source to the first light source 40/60. If a change in the brightness of the two light sources is now carried out, a reduction of 5% can be set, for example, whereby the momen- tan brightness factors can be reduced to 55% and 35%, respectively. The ratio between the brightness factor factors is then 35/55. However, this is different from the previous ratio of 40/60.
  • a circuit arrangement for adjusting the brightness of a light source arrangement having at least two light sources comprises a sequence unit.
  • the sequence unit is connected to the light sources, wherein the sequence unit is further configured to generate output signals and each of these output signals characterizes an individual brightness component factor for the light signal to be generated by the respective light source.
  • the sequence unit is furthermore connected to at least one multiplier unit of the circuit arrangement, wherein the at least one multiplier unit is designed to provide a variably predeterminable multiplier value.
  • the multiplier unit the brightness of the light signals of the light sources can be set uniformly by multiplying the brightness component factors characterized by the output signals of the sequence unit by the variably predefinable uniform multiplier value.
  • the circuit arrangement according to the invention can thus be ensured that the light signals generated by the respective light sources can be generated with individual predefinable brightness component factors, wherein it is provided according to the invention that a uniform change of the brightness component factors can be set to change the brightnesses of these light signals.
  • the change of the brightness component factors and thus the brightness of the light signals of the individual light sources is carried out by the circuit arrangement such that - A -
  • This multiplier unit is designed such that it changes the percentage of brightness percentage, which is characterized by the percentage output signal of the sequence unit, such that the ratios of the brightness component factors of the different light sources remain constant. According to the invention, this is done by multiplying the different brightness component factors of the different light sources by an equal multiplier value and thereby changing them.
  • the invention can be used both for light sources which can produce colored light and for applications in which only light / dark light signals and thus "black-and-white lights" are generated - white sequences ".
  • the sequences are called color sequences.
  • a color shift can be prevented even with a change in brightness of all light sources, since the ratios of the brightness component factors of the color channels are constant even after the change in brightness and correspond to the ratio before the change in brightness.
  • the color shift can be prevented or at least reduced so that it is imperceptible by the human eye. It can also be prevented that further dimming is carried out even if at least one of the color channels and thus at least one light source has reached the minimum or maximum brightness component factor.
  • a brightness change of current color sequences can be reliably and reliably carried out by the circuit arrangement according to the invention in such a way that no color shift occurs.
  • each light source has a separate signal connection to the
  • the predeterminable multiplier value is between 0 and 1.
  • This multiplier value can preferably be predetermined by a control signal which can be applied to the circuit arrangement. By an external control signal thus the variable specification of the multiplier value is effected.
  • the control signal is a voltage signal having voltage values between 0 V and 10 V.
  • An association between the voltage values and the multiplier values can be made such that a voltage value of 0 V corresponds to a multiplier value of 0 and a multiplier value of 1 corresponds to a voltage value of 10 V. All intermediate values in the respective intervals can be generated in an analogous manner. An adjustment of the multiplier value thus takes place as a function of a control voltage which is present at an input of the circuit arrangement.
  • each sequence can contain different chronological sequences of light / dark representations and light / dark phases or, in the generation of color light signals, temporal sequences of color representations and color transitions as well as changes in color brightness.
  • the sequences are called color sequences.
  • Each color sequence then characterizes a sequence of one color run of one or more colors, wherein each color pass can have, for example, different hold times and / or dimming times.
  • Such color sequences can be generated by the generation of the light signals of different light sources and by the temporal change of the brightness component factors in a variety and arbitrary manner.
  • the sequence unit When generating color light signals and providing color sequences, the sequence unit is called a color sequence unit.
  • the different ones Sequences or color sequences can be selected in a preferred manner by means of a first selection signal that can be applied to the sequence unit.
  • a control signal for example a voltage signal, can be applied to the circuit arrangement via a further input and, depending on the voltage value, a color sequence stored in the color sequence unit can be selected.
  • the throughput speed and / or the repetition frequency and / or starting and / or stopping of a selected sequence or color sequence can be carried out via a second selection signal, wherein the second selection signal to the sequence or color sequence via another input the circuit arrangement can be applied.
  • a corresponding voltage signal may be provided as a control signal, which may have, for example, voltage values of 0 V to 10 V.
  • the higher the voltage value of the voltage signal the greater the rate of passage of a selected sequence or color sequence.
  • the light sources are preferably designed for generating individual color light signals.
  • the light source arrangement comprises three light sources, of which a first light source for generating a red light signal, a second light source for generating a green light signal and a third light source for generating a blue light signal is formed.
  • the light sources can be advantageously designed as an LED (Light Emitting Diode).
  • the circuit arrangement can be designed in such a way that the input signals, in particular the control signals, can be applied to the circuit arrangement for variable specification of the multiplier value, for sequence selection and for setting the throughput speed as well as further specifications as analog signals.
  • the signals transmitted via the signal connections to the individual light sources sources transmitted as PWM (pulse width modulated) signals can be generated.
  • the circuit arrangement as well as the signal processing may thus be - yield analogously from j g e ".
  • circuit arrangement is designed in the form of a microprocessor and generates or provides digital signals.
  • Each brightness proportion factor can be set as a function of a predefinable reference factor. It can be provided, for example, that each own color channel and thus each individual light source has a minimum reference factor of 0% and a maximum reference factor of 100%. The respective instantaneous brightness factor is expressed as a percentage depending on this reference factor.
  • each color channel and thus each light source is considered separately, so that in sum of all color channels and thus in sum of all the brightnesses of the signals generated by the respective light sources can also result in a value over 100%.
  • a method for adjusting the brightness of a light source arrangement having at least two light sources, wherein each light source is designed to generate a light signal with an individual color and connected to a color sequence unit, an output signal is generated by the color sequence unit for each light source.
  • Each of these output signals is characterized by an individually set brightness factor for the light signal to be generated by the respective light source.
  • the color sequential unit is connected to a multiplier unit by which a variably presettable multiplier value is set and provided, wherein the multiplier unit multiplies the brightness component factors characterized by the output signals of the color sequential unit by the uniform multiplier value and adjusts the brightness of the light signals of the light sources.
  • a change in the brightness of light signals generated by light sources can be carried out in such a way that no color locus shift occurs due to the changing of the brightness.
  • a change in brightness is achieved in that the brightness component factors of the color channels are kept constant in their relation to each other before and after the brightness is changed.
  • each brightness component factor is reduced by a predetermined, equal percentage, but each of these brightness component factors is multiplied by the same multiplier value.
  • the uniform percentage reduction causes the respective brightness component factors to change the ratio of the brightness component factors before and after the brightness is changed, whereas the invention just prevents this.
  • circuit arrangement according to the invention are, insofar as transferable, to be regarded as advantageous embodiments of the method according to the invention.
  • the preferred embodiments in the subclaims of the circuit arrangement are therefore also advantageous embodiments of the method according to the invention.
  • FIGURE 1 shows a circuit arrangement according to the invention.
  • the circuit arrangement 1 for adjusting the brightness of a light source arrangement comprises in the exemplary embodiment a color sequence unit 2 and a first multiplier unit 3, a second multiplier unit 4 and a third multiplier unit 5.
  • the unspecified light source arrangement in the exemplary embodiment has three separate light sources (not shown), which are LEDs are formed. One of the light sources is to produce a red one Light signal, a further light source for generating a green light signal and the third light source for generating a blue light signal is formed.
  • the circuit arrangement 1 has a first input E1 via which a control signal can be applied to the color sequence unit 1.
  • a control signal can be applied to the color sequence unit 1.
  • five different color sequences are stored in the color sequence unit 2.
  • the control signal which is applied to the first input El
  • one of the stored color sequences can be selected.
  • the voltage value which may be between about 1 V and about 10 V, the selection of the corresponding color sequence takes place.
  • the circuit arrangement 1 has a second input E2, via which a further control signal can be applied to the color sequence unit 2.
  • a voltage signal with, for example, voltage values between about 1 V and about 10 V can be applied.
  • a throughput speed of the selected color sequence and / or the repetition frequency and / or starting and / or stopping of a selected color sequence can be carried out via this input E2 and thus with the further control signal applied via this input E2.
  • the circuit arrangement 1 has a third input E3 via which a separate control signal for controlling the brightness or for changing the brightness of the light source arrangement can be set.
  • this control signal to be applied via the third input E3 is transmitted to each of the three multiplier units 3 to 5 via corresponding signal connections.
  • an associated multiplier value is generated which lies between 0 and 1.
  • the control signal present at the third input E3 has a voltage value of 5 V, whereby a multiplier value of 0.5 is set.
  • the color sequence unit 2 has three separate outputs, via which individual output signals can be provided.
  • Each of these output signals characterizes a currently set brightness factor factor with which a corresponding light signal with the corresponding light source is to be generated.
  • an output signal is provided by the color sequence unit 2 for the red color channel and thus for generating a red light signal by the corresponding light source, which characterizes a brightness proportion factor of 50%.
  • the brightness component of the red light signal is to be set to 50% of a reference factor, which in the exemplary embodiment is 100%, of the red light signal.
  • the output signals for the green color channel and the blue color channel are to be interpreted, which represent separate signal connections to the corresponding light sources.
  • proportions are thus predetermined by the three output signals of the color sequence unit 2, which are characterized in that there is a ratio of 50/30 between the red and green color channels, and a ratio of 50/80 between the red and the blue color channels and there is a 30/80 ratio between the green and blue color channels.
  • each of these output signals is multiplied by the predetermined uniform multiplier value 0.5. The total color image generated by the three color channels or by the three light sources with the predetermined brightness factor factors can thus be maintained even after the modification.
  • output signals are thus provided after the multiplier unit which have a brightness proportion factor of 25% for the red color channel, 15% for the green color channel and 40% for the blue color channel.
  • the proportions of the brightness factor factors to each other have remained constant and corresponds to the ratios of the brightness factor factors before multiplication by a factor of 0.5.
  • the output signals of the color sequence unit 2 or of the three multipliers 3 to 5 are provided as analog signals in the form of pulse-width-modulated PWM output signals and for generating the corresponding light signals to the light sources connected to the corresponding signal connections transfer. It can be provided that the three multiplier units 3 to 5 are formed as a single unit. Likewise, the circuit arrangement 1 can be designed as a microprocessor.

Abstract

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Helligkeitseinstellung einer Lichtquellenanordnung mit zumindest zwei Lichtquellen, wobei jede Lichtquelle zur Erzeugung eines Lichtsignals mit einer individuellen Farbgebung ausgebildet ist, mit einer Farbsequenzeinheit (2), welche mit den Lichtquellen verbunden ist, wobei die Farbsequenzeinheit (2) zum Erzeugen von Ausgangssignalen ausgebildet ist und jedes dieser Ausgangssignale einen individuell einzustellenden Helligkeits-Anteilsfaktor für das von der jeweiligen Lichtquelle zu erzeugende Lichtsignal charakterisiert, wobei die Farbsequenzeinheit (2) mit einer Multiplikatoreinheit (3, 4, 5) verbunden ist, welche zur Bereitstellung eines variabel vorgebbaren Multiplikatorwertes ausgebildet ist und mittels der Multiplikatoreinheit (3, 4, 5) die Helligkeit der Lichtsignale der Lichtquellen durch eine Multiplikation der durch die Ausgangssignale der Farbsequenzeinheit (2) charakterisierten Helligkeits-Anteilsfaktoren mit dem einheitlichen Multiplikatorwert einstellbar ist. Die Erfindung betrifft auch ein Verfahren zur Helligkeitseinstellung einer derartigen Lichtquellenanordnung.

Description

Schaltungsanordnung und Verfahren zur Helligkeitseinstellung einer Lichtquellenanordnung
Technisches Gebiet
Die vorliegende Erfindung betrifft eine Schaltungsanordnung zur Helligkeitseinstellung einer Lichtquellenanordnung mit zumindest zwei Lichtquellen. Des Weiteren betrifft die vorliegende Erfindung auch ein Verfahren zur Helligkeitseinstellung einer derartigen Lichtquellenanordnung.
Stand der Technik
Schaltungsanordnungen zum Einstellen der Helligkeit einer oder mehrer Lichtquellen einer gesamten Anordnung sind bekannt. Weist eine Lichtquellenanordnung beispielsweise zwei separate Lichtquellen auf, und kann ein Helligkeits-Anteilsfaktor jeder einzelnen Lichtquelle zwischen einem minimalen und einem maximalen Wert variieren und separat eingestellt werden, so kann bei bekannten Schaltungsanord- nungen ein Verändern der Helligkeit der Lichtsignale der entsprechenden Lichtquellen dadurch erreicht werden, dass die Helligkeit-Anteilsfaktoren beider Lichtquellen um einen gleichen Prozentanteil erhöht oder gesenkt werden können. Ein wesentlicher Nachteil dieser bekannten Schaltungsanordnungen ist jedoch darin zu sehen, dass durch die Helligkeits-Anteilsfaktoren ein vorgegebenes Verhältnis besteht, wel- ches jedoch bei einer Helligkeitsveränderung wie oben erläutert, verändert wird. Denn beträgt beispielsweise ein Helligkeits-Anteilsfaktor einer ersten Lichtquelle 60% eines maximalen Helligkeits-Anteilsfaktors der ersten Lichtquelle und der gegenwärtig eingestellte Helligkeits-Anteilsfaktor der zweiten Lichtquelle 40% eines maximalen Helligkeits-Anteilsfaktors der zweiten Lichtquelle, so ist das Verhältnis der Helligkeits-Anteilsfaktoren der zweiten Lichtquelle zur ersten Lichtquelle 40/60. Wird nun eine Veränderung der Helligkeit der beiden Lichtquellen durchgeführt, kann dabei beispielsweise eine Reduzierung um 5% eingestellt, wodurch die momen- tanen Helligkeits -Anteilsfaktoren auf die Werte 55% bzw. 35% reduziert werden. Das Verhältnis zwischen den Helligkeits-Anteilsfaktoren beträgt dann 35/55. Dies ist jedoch unterschiedlich zu dem vorherigen Verhältnis von 40/60. Eine derartige prozentuale einheitliche Veränderung führt somit dazu, dass die Helligkeits- Anteilsfaktoren in ihrem Verhältnis zueinander unterschiedlich verändert werden und sich somit die durch die Lichtquellen erzeugten Farbgebungen in unerwünschter Weise verändern. Wenn beispielsweise bei RGB-(rot-grün-blau)-Anwendungen die Helligkeit der eingestellten Farbe verändert werden soll, besteht das Problem darin, dass es beim Dimmen über diese drei Farbkanäle zu Farbverschiebungen kommt. Dies erfolgt aufgrund der oben geschilderten Problematik. Darüber hinaus kann eine weitere Farbverschiebung dadurch auftreten, wenn einer der drei Kanäle bereits einen unteren oder oberen Anschlag und somit einen minimalen oder maximalen Helligkeits -Anteilsfaktor erreicht hat, und die anderen Farbkanäle weiter gedimmt werden.
Im oben geschilderten Beispiel kann dies unter anderem dann auftreten, wenn eine Reduzierung der Helligkeit um beispielsweise 45% eingestellt werden soll. Denn dann wird der Helligkeits-Anteilsfaktor der ersten Lichtquelle auf 15% eingestellt und der Helligkeits-Anteilsfaktor der zweiten Lichtquelle ist praktisch 0 und somit bereits vor dem Erreichen des Helligkeits-Anteilsfaktors der ersten Lichtquelle aus- geschaltet.
Ein weiteres Problem stellt sich dann ein, wenn die Helligkeit einer laufenden Farbsequenz verändert werden soll, da sich die Helligkeiten der einzelnen Farbkanäle hier zusätzlich automatisch fortlaufend ändern, um die verschiedenen Farben einzustellen. Unter Farbsequenzen werden derartige zeitliche Abläufe verstanden, welche in zeitlicher Abfolge verschiedene Farbübergänge und Farbveränderungen ermöglichen. Darstellung der Erfindung
Der vorliegenden Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, eine Schaltungsanordnung und ein Verfahren zur Helligkeitseinstellung einer Lichtquellenanordnung mit zumindest zwei Lichtquellen zu schaffen, welche bzw. welches die Helligkeitsveränderung der von den Lichtquellen erzeugten Lichtsignale dahingehend ermög- licht, dass eine Verhältnisverschiebung des durch die Lichtquellen erzeugten Lichts in seiner Gesamtheit reduziert und optimalerweise vollkommen verhindert werden kann.
Diese Aufgabe wird durch eine Schaltungsanordnung, welche die Merkmale nach Patentanspruch 1 aufweist, und ein Verfahren, welches die Merkmale nach Patentan- sprach 15 aufweist, gelöst.
Eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung zur Helligkeitseinstellung einer Lichtquellenanordnung mit zumindest zwei Lichtquellen umfasst eine Sequenzeinheit. Die Sequenzeinheit ist mit den Lichtquellen verbunden, wobei die Sequenzeinheit des Weiteren zum Erzeugen von Ausgangssignalen ausgebildet ist und jedes dieser Aus- gangssignale einen individuellen Helligkeits-Anteilsfaktor für das von der jeweiligen Lichtquelle zu erzeugende Lichtsignal charakterisiert. Die Sequenzeinheit ist des Weiteren mit zumindest einer Multiplikatoreinheit der Schaltungsanordnung verbunden, wobei die zumindest eine Multiplikatoreinheit zur Bereitstellung eines variabel vorgebbaren Multiplikatorwertes ausgebildet ist. Mittels der Multiplikatoreinheit ist die Helligkeit der Lichtsignale der Lichtquellen durch eine Multiplikation der durch die Ausgangssignale der Sequenzeinheit charakterisierten Helligkeits-Anteilsfaktoren mit dem variabel vorgebbaren einheitlichen Multiplikatorwert einheitlich einstellbar. Durch die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung kann somit gewährleistet werden, dass die von den jeweiligen Lichtquellen erzeugten Lichtsignale mit individuellen vorgebbaren Helligkeits-Anteilsfaktoren erzeugbar sind, wobei erfindungsgemäß vorgesehen ist, dass zum Verändern der Helligkeiten dieser Lichtsignale ein einheitliches Verändern der Helligkeits-Anteilsfaktoren einstellbar ist. Das Verändern der Helligkeits-Anteilsfaktoren und somit der Helligkeit der Lichtsignale der einzelnen Lichtquellen wird durch die Schaltungsanordnung derart durchgeführt, dass die un- - A -
terschiedlichen separaten Ausgangssignale der Sequenzeinheit einer Multiplikatoreinheit zuführbar sind. Diese Multiplikatoreinheit ist derart ausgebildet, dass sie den prozentualen Helligkeits-Anteilsfaktor, welcher durch das prozentuale Ausgangssignal der Sequenzeinheit charakterisiert ist, derart verändert, dass die Verhältnisse der Helligkeits-Anteilsfaktoren der unterschiedlichen Lichtquellen konstant bleiben. Gemäß der Erfindung erfolgt dies dadurch, dass die unterschiedlichen Helligkeits- Anteilsfaktoren der unterschiedlichen Lichtquellen jeweils mit einem gleichen Multiplikatorwert multipliziert und dadurch veränderbar sind.
Die Erfindung kann sowohl für Lichtquellen, welche farbiges Licht erzeugen können als auch für Anwendungen bei denen lediglich Hell/Dunkel-Lichtsignale und somit „Schwarz- Weiß-Lichter" erzeugt werden herangezogen werden. Die Sequenzen sind dann Hell-Dunkel- bzw. „Schwarz- Weiß-Sequenzen". Bei einer Farblichtanwendung werden die Sequenzen als Farbsequenzen bezeichnet.
Insbesondere dann, wenn Farblichtsignale durch die Lichtquellen erzeugt werden, kann auch bei einer Helligkeitsveränderung aller Lichtquellen eine Farbverschiebung verhindert werden, da die Verhältnisse der Helligkeits-Anteilsfaktoren der Farbkanäle auch nach der Helligkeitsveränderung konstant sind und dem Verhältnis vor der Veränderung der Helligkeit entsprechen. Insbesondere beim Dimmen über alle verfügbaren Farbkanäle der Lichtquellenanordnung und somit beim Dimmen aller Lichtquellen kann somit die Farbverschiebung verhindert oder zumindest derart reduziert werden, dass sie durch das menschliche Auge nicht wahrnehmbar ist. Es kann auch verhindert werden, dass ein weiteres Dimmen auch dann durchgeführt wird, wenn zumindest einer der Farbkanäle und somit zumindest eine Lichtquelle am minimalen oder maximalen Helligkeits-Anteilsfaktor angelangt ist. Eine Helligkeitsver- änderung von laufenden Farbsequenzen kann durch die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung sicher und zuverlässig dahingehend durchgeführt werden, dass keine Farbverschiebung auftritt.
In bevorzugter Weise weist jede Lichtquelle eine separate Signalverbindung zu der
Sequenzeinheit auf und vorteilhafterweise ist in jede dieser Signalverbindungen eine separate Multiplikatoreinheit geschaltet. Es kann dadurch eine Ausgestaltung bereit- gestellt werden in der die verschiedenen separaten Ausgangssignale der Sequenzeinheit jeweils einer separaten Multiplikatoreinheit zugeführt werden und das Ausgangssignal einer Multiplikatoreinheit der zugeordneten Lichtquelle übertragen wird. Eine gegenseitige Signalbeeinflussung kann dadurch ausgeschlossen werden. In be- vorzugter Weise ist der vorgebbare Multiplikatorwert zwischen 0 und 1. Dieser Multiplikatorwert ist bevorzugt durch ein Steuersignal vorgebbar, welches an die Schaltungsanordnung anlegbar ist. Durch ein externes Steuersignal wird somit die variable Vorgabe des Multiplikatorwerts bewirkt. In bevorzugter Weise ist das Steuersignal ein Spannungssignal, welches Spannungswerte zwischen 0 V und 10 V aufweist. Eine Zuordnung zwischen den Spannungswerten und den Multiplikatorwerten kann derart erfolgen, dass ein Spannungswert von 0 V einem Multiplikatorwert von 0 entspricht und ein Multiplikatorwert von 1 einem Spannungswert von 10 V entspricht. Alle in den jeweiligen Intervallen zwischenliegenden Werte können in analoger Weise generiert werden. Eine Einstellung des Multiplikatorwerts erfolgt somit in Abhän- gigkeit einer Steuerspannung, welche an einem Eingang der Schaltungsanordnung anliegt.
Es kann vorgesehen sein, dass in der Sequenzeinheit eine Mehrzahl an unterschiedlichen Sequenzen abgelegt sind. Jede Sequenz kann dabei verschiedene zeitliche Abläufe von Hell/Dunkel-Darstellungen und Hell/Dunkel-Phasen enthalten oder bei der Erzeugung von Farblichtsignalen zeitliche Abläufe von Farbdarstellungen und Farbübergängen sowie Veränderungen von Farbhelligkeiten enthalten. Bei der Erzeugung von Farblichtsignalen werden die Sequenzen als Farbsequenzen bezeichnet. Jede Farbsequenz charakterisiert dann eine Abfolge von einem Farbdurchlauf einer oder mehrerer Farben, wobei jeder Farbdurchlauf beispielsweise unterschiedliche Halte- zeiten und/oder Dimmzeiten aufweisen kann. Derartige Farbsequenzen können durch die Erzeugung der Lichtsignale verschiedener Lichtquellen sowie durch die zeitliche Veränderung der Helligkeits-Anteilsfaktoren in vielfältiger und beliebiger Weise erzeugt werden.
Bei der Erzeugung von Farblichtsignalen und der Bereitstellung von Farbsequenzen wird die Sequenzeinheit als Farbsequenzeinheit bezeichnet. Die unterschiedlichen Sequenzen bzw. Farbsequenzen sind in bevorzugter Weise durch ein an die Sequenzeinheit anlegbares erstes Auswahlsignal auswählbar. Auch dabei kann vorgesehen sein, dass ein Steuersignal, beispielsweise ein Spannungssignal, an die Schaltungsanordnung über einen weiteren Eingang anlegbar ist und abhängig von dem Span- nungswert eine in der Farbsequenzeinheit abgelegte Farbsequenz auswählbar ist.
Es kann vorgesehen sein, dass die Durchlaufgeschwindigkeit und/oder die Wiederholfrequenz und/oder ein Starten und/oder ein Stoppen einer ausgewählten Sequenz bzw. Farbsequenz über ein zweites Auswahlsignal durchführbar ist, wobei das zweite Auswahlsignal an die Sequenz bzw. Farbsequenz über einen weiteren Eingang der Schaltungsanordnung anlegbar ist. Auch dabei kann ein entsprechendes Spannungssignal als Steuersignal vorgesehen sein, welches beispielsweise Spannungswerte von 0 V bis 10 V aufweisen kann. Beispielsweise kann dann vorgesehen sein, dass je höher der Spannungswert des Spannungssignals ist, um so größer auch die Durchlaufgeschwindigkeit einer ausgewählten Sequenz bzw. Farbsequenz ist.
Die Lichtquellen sind bevorzugt zur Erzeugung on individuellen Farblichtsignalen ausgebildet. In bevorzugter Weise umfasst die Lichtquellenanordnung drei Lichtquellen, von denen eine erste Lichtquelle zur Erzeugung eines roten Lichtsignals, eine zweite Lichtquelle zur Erzeugung eines grünen Lichtsignals und eine dritte Lichtquelle zur Erzeugung eines blauen Lichtsignals ausgebildet ist. Durch die Be- reitstellung dieser drei Lichtquellen, welche zum Erzeugen der drei Grundfarben rot, grün und blau ausgebildet sind, können beliebige Farbgebungen in Farbsequenzen erzeugt werden.
Die Lichtquellen können in vorteilhafter Weise als LED (Light Emitting Diode) ausgebildet sein.
Die Schaltungsanordnung kann derart konzipiert sein, dass die Eingangssignale, insbesondere die Steuersignale, zur variablen Vorgabe des Multiplikatorwerts, zur Sequenzauswahl und zum Einstellen der Durchlaufgeschwindigkeit sowie weiterer Vorgaben als analoge Signale an die Schaltungsanordnung anlegbar sind. Ebenso kann vorgesehen sein, dass die über die Signalverbindungen zu den einzelnen Licht- quellen übertragenen Signale als PWM- (pulsweitenmoduliert)-Signale erzeugbar sind. Die Schaltungsanordnung wie auch die Signalverarbeitung kann somit analog aus jg&e"-bildet sein.
Es kann jedoch auch vorgesehen sein, dass die Schaltungsanordnung in Form eines Mikroprozessors ausgebildet ist und digitale Signale erzeugt, bzw. bereitgestellt werden.
Jeder Helligkeits-Anteilsfaktor ist abhängig von einem vorgebbaren Referenzfaktor einstellbar. Es kann beispielsweise vorgesehen sein, dass jeder eigene Farbkanal und somit jede eigene Lichtquelle einen minimalen Referenzfaktor von 0% und einen maximalen Referenzfaktor von 100% aufweist. Der jeweilige momentane Helligkeits-Anteilsfaktor wird in prozentualer Angabe abhängig von diesem Referenzfaktor angegeben. Hierbei wird jeder Farbkanal und somit jede Lichtquelle separat betrachtet, so dass in Summe aller Farbkanäle und somit in Summe aller Helligkeiten der durch die jeweiligen Lichtquellen erzeugten Signale auch ein Wert über 100 % resul- tieren kann.
Bei einem erfindungsgemäßen Verfahren zur Helligkeitseinstellung einer Lichtquellenanordnung mit zumindest zwei Lichtquellen, wobei jede Lichtquelle zur Erzeugung eines Lichtsignals mit einer individuellen Farbgebung ausgebildet und mit einer Farbsequenzeinheit verbunden ist, wird für jede Lichtquelle ein Ausgangssignal durch die Farbsequenzeinheit erzeugt. Jedes dieser Ausgangssignale wird durch einen individuell einzustellenden Helligkeits-Anteilsfaktor für das von der jeweiligen Lichtquelle zu erzeugende Lichtsignal charakterisiert. Die Farbsequenzeinheit ist mit einer Multiplikatoreinheit verbunden, durch welche ein variabel vorgebbarer Multiplikatorwert eingestellt und bereitgestellt wird, wobei mittels der Multiplikatoreinheit die durch die Ausgangssignale der Farbsequenzeinheit charakterisierten Helligkeits- Anteilsfaktoren mit dem einheitlichen Multiplikatorwert multipliziert werden und die Helligkeit der Lichtsignale der Lichtquellen eingestellt wird. Durch das erfindungsgemäße Verfahren kann ein Verändern der Helligkeit von durch Lichtquellen erzeugte Lichtsignale dahingehend durchgeführt werden, dass keine Farbortverschiebung durch das Verändern der Helligkeit auftritt. Bei dem erfindungsgemäßen Verfahren wird eine Veränderung der Helligkeit dahingehend erreicht, dass die Helligkeit- Anteilsfaktoren der Farbkanäle in ihrem Verhältnis zueinander vor und nach dem Verändern der Helligkeit konstant gehalten werden.
Im Unterschied zum bekannten Stand der Technik wird somit nicht jeder Farbkanal und somit jeder Helligkeits-Anteilsfaktor um einen vorgegebenen gleichen Prozentsatz reduziert, sondern jeder dieser Helligkeits-Anteilsfaktoren wird mit dem gleichen Multiplikatorwert multipliziert. Im Stand der Technik wird durch die einheitliche prozentuale Reduzierung die jeweiligen Helligkeits-Anteilsfaktoren das Verhältnis der Helligkeits-Anteilsfaktoren vor und nach dem Verändern der Helligkeit ver- ändert, wohingegen dies durch die Erfindung gerade verhindert wird.
Vorteilhafte Ausgestaltungen der erfindungsgemäßen Schaltungsanordnung sind, soweit übertragbar, auch als vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungsgemäßen Verfahrens anzusehen. Die bevorzugten Ausgestaltungen in den Unteransprüchen der Schaltungsanordnung sind daher auch vorteilhafte Ausgestaltungen des erfindungs- gemäßen Verfahrens .
Kurze Beschreibung der Zeichnung(en)
Im nachfolgenden wird ein Ausführungsbeispiel der vorliegenden Erfindung unter Bezugnahme auf die beigefügte Zeichnung näher erläutert. Die einzige Figur 1 zeigt eine erfindungsgemäße Schaltungsanordnung.
Bevorzugte Ausführung der Erfindung
Die erfindungsgemäße Schaltungsanordnung 1 zur Helligkeitseinstellung einer Lichtquellenanordnung umfasst im Ausführungsbeispiel eine Farbsequenzeinheit 2 sowie eine erste Multiplikatoreinheit 3, eine zweite Multiplikatoreinheit 4 und eine dritte Multiplikatoreinheit 5. Die nicht näher bezeichnete Lichtquellenanordnung weist im Ausführungsbeispiel drei separate Lichtquellen (nicht dargestellt) auf, welche als LEDs ausgebildet sind. Eine der Lichtquellen ist zur Erzeugung eines roten Lichtsignals, eine weitere Lichtquelle zur Erzeugung eines grünen Lichtsignals und die dritte Lichtquelle zur Erzeugung eines blauen Lichtsignals ausgebildet.
Wie aus der Darstellung in Figur 1 zu erkennen ist, weist die Schaltungsanordnung 1 einen ersten Eingang El auf, über den ein Steuersignal an die Farbsequenzeinheit 1 anlegbar ist. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind in der Farbsequenzeinheit 2 fünf unterschiedliche Farbsequenzen abgelegt. In Abhängigkeit von dem Steuersignal, welches am ersten Eingang El anliegt, kann eine der abgespeicherten Farbsequenzen ausgewählt werden. Abhängig vom Spannungswert, welcher zwischen etwa 1 V und etwa 10 V liegen kann, erfolgt die Auswahl der entsprechenden Farbse- quenz.
Des Weiteren ist zu erkennen, dass die Schaltungsanordnung 1 einen zweiten Eingang E2 aufweist, über den ein weiteres Steuersignal an die Farbsequenzeinheit 2 anlegbar ist. Auch hier kann ein Spannungssignal mit beispielsweise Spannungswerten zwischen etwa 1 V und etwa 10 V angelegt werden. Über diesen Eingang E2 und somit mit dem über diesen Eingang E2 angelegten weiteren Steuersignal kann eine Durchlaufgeschwindigkeit der ausgewählten Farbsequenz und/oder die Wiederholfrequenz und/oder ein Starten und/oder ein Stoppen einer ausgewählten Farbsequenz durchgeführt werden.
Die Schaltungsanordnung 1 weist im gezeigten Ausführungsbeispiel einen dritten Eingang E3 auf, über den ein separates Steuersignal zum Steuern der Helligkeit bzw. zum Verändern der Helligkeit der Lichtquellenanordnung eingestellt werden kann. Wie zu erkennen ist, wird dieses über den dritten Eingang E3 anzulegende Steuersignal über entsprechende Signalverbindungen an jede der drei Multiplikatoreinheiten 3 bis 5 übertragen. Abhängig vom Spannungswert, welcher zwischen 0 V und etwa 10 V liegen kann, wird ein zugeordneter Multiplikatorwert generiert, welcher zwischen 0 und 1 liegt. Im Ausführungsbeispiel weist das am dritten Eingang E3 anliegende Steuersignal einen Spannungswert von 5 V auf, wodurch ein Multiplikatorwert von 0,5 eingestellt ist. Die Farbsequenzeinheit 2 weist drei separate Ausgänge auf, über die individuelle Ausgangssignale bereitgestellt werden können. Jedes dieser Ausgangssignale charakterisiert dabei einen momentan eingestellten Helligkeits-Anteilsfaktor, mit dem ein entsprechendes Lichtsignal mit der entsprechenden Lichtquelle erzeugt werden soll. Wie dabei zu erkennen ist, wird für den roten Farbkanal und somit zur Erzeugung eines roten Lichtsignals durch die entsprechende Lichtquelle ein Ausgangssignal durch die Farbsequenzeinheit 2 bereitgestellt, welches einen Helligkeits- Anteilsfaktor von 50% charakterisiert. Dies bedeutet, dass der Helligkeits-Anteil des roten Lichtsignals auf 50% eines Referenzfaktors, welcher im Ausführungsbeispiel bei 100% liegt, des roten Lichtsignals eingestellt werden soll. In analoger Weise sind die Ausgangssignale für den grünen Farbkanal und den blauen Farbkanal zu interpretieren, welche separate Signalverbindungen zu den entsprechenden Lichtquellen darstellen.
Im Ausführungsbeispiel werden somit durch die drei Ausgangssignale der Farbse- quenzeinheit 2 Anteilsverhältnisse vorgegeben, welche sich dahingehend kennzeichnen, dass zwischen dem roten und dem grünen Farbkanal ein Verhältnis von 50/30 besteht, zwischen dem roten und dem blauen Farbkanal ein Verhältnis von 50/80 besteht und zwischen dem grünen und dem blauen Farbkanal ein Verhältnis von 30/80 besteht. Um die derart vorgegebenen Anteilsverhältnisse und Helligkeitsein- Stellungen derart verändern zu können, dass keine Farbverschiebung auftritt, wird im Ausführungsbeispiel jedes dieser Ausgangssignale mit dem vorgegebenen einheitlichen Multiplikatorwert 0,5 multipliziert. Das durch die drei Farbkanäle bzw. durch die drei Lichtquellen mit den vorgegebenen Helligkeits-Anteilsfaktoren erzeugte Gesamtfarbbild kann somit auch nach dem Verändern beibehalten werden. Die MuI- tiplikation der jeweiligen Ausgangssignale mit einem einheitlichen Multiplikatorwert reduziert somit nur die Helligkeit aller Farbkanäle und somit aller durch die entsprechenden Lichtquellen erzeugten Lichtsignale, verändert jedoch nicht die Verhältnisse der Helligkeits-Anteilsfaktoren der verschiedenen Farbkanäle zueinander. Es kann somit ein Dimmen durchgeführt werden, bei dem keine Farbverschiebung erfolgt. Im Ausführungsbeispiel werden somit nach der Multiplikatoreinheit Ausgangssignale bereitgestellt, welche einen Helligkeits-Anteilsfaktor von 25 % für den roten Farbkanal, von 15% für den grünen Farbkanal und von 40% für den blauen Farbkanal aufweisen. Die Verhältnisse der Helligkeits-Anteilsfaktoren zueinander sind konstant geblieben und entspricht den Verhältnissen der Helligkeits-Anteilsfaktoren vor der Multiplikation mit dem Faktor 0,5.
Wie in Figur 1 zu erkennen ist, werden die Ausgangssignale der Farbsequenzeinheit 2 bzw. der drei Multiplikatoren 3 bis 5 als analoge Signale in Form von pulsweiten modulierten PWM-Ausgangssignalen bereitgestellt und zur Erzeugung der entspre- chenden Lichtsignale an die mit den entsprechenden Signalverbindungen verbundenen Lichtquellen übertragen. Es kann vorgesehen sein, dass die drei Multiplikatoreinheiten 3 bis 5 als eine einzige Einheit ausgebildet sind. Ebenso kann die Schaltungsanordnung 1 als Mikroprozessor ausgebildet sein.

Claims

Ansprüche
1. Schaltungsanordnung zur Helligkeitseinstellung einer Lichtquellenanordnung,
- mit zumindest zwei Lichtquellen,
- mit einer Sequenzeinheit (2), welche mit den Lichtquellen verbunden ist, wobei die Sequenzeinheit (2) zum Erzeugen von Ausgangssignalen ausgebildet ist und jedes dieser Ausgangssignale einen individuell einzustellenden HeI- ligkeits-Anteilsfaktor für das von der jeweiligen Lichtquelle zu erzeugende Lichtsignal charakterisiert,
- wobei die Sequenzeinheit (2) mit einer Multiplikatoreinheit (3, 4, 5) verbunden ist, welche zur Bereitstellung eines variabel vorgebbaren Multiplikator- wertes ausgebildet ist und mittels der Multiplikatoreinheit (3, 4, 5) die Helligkeit der Lichtsignale der Lichtquellen durch eine Multiplikation der durch die Ausgangssignale der Sequenzeinheit (2) charakterisierten Helligkeits- Anteilsfaktoren mit dem einheitlichen Multiplikatorwert einstellbar ist.
2. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass jede Lichtquelle eine separate Signalverbindung zu der Sequenzeinheit (2) aufweist und in jede Signalverbindung eine separate Multiplikatoreinheit (3, 4, 5) geschaltet ist.
3. Schaltungsanordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass der vorgebbare Multiplikatorwert zwischen 0 und 1 liegt.
4. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Multiplikatorwert durch ein Steuersignal vorgebbar ist, welches an die
Schaltungsanordnung (1) anlegbar ist.
5. Schaltungsanordnung nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass zur variablen Einstellung des Multiplikatorwertes zwischen 0 und 1 ein Spannungssignal als Steuersignal vorgebbar ist, welches Spannungswerte zwischen OV und etwa 10V aufweist.
6. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass in der Sequenzeinheit (2) eine Mehrzahl an unterschiedlichen Sequenzen abgelegt sind.
7. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die unterschiedlichen Sequenzen durch ein an die Sequenzeinheit (2) anlegbares erstes
Figure imgf000015_0001
auswählbar sind.
8. Schaltungsanordnung nach Anspruch 6 oder 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Durchlaufgeschwindigkeit und/oder die Wiederholfrequenz und/oder ein Starten und/der ein Stoppen einer ausgewählten Sequenz über ein zweites
Auswahlsignal durchführbar ist, wobei das zweite Auswahlsignal an die Sequenzeinheit (2) anlegbar ist.
9. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jede Lichtquelle zur Erzeugung eines Lichtsignal mit einer Farbgebung ausgebildet ist.
10. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtquellen als LEDs ausgebildet sind.
11. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sequenzeinheit als Farbsequenzeinheit (2) ausgebildet ist.
12. Schaltungsanordnung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die über die Signalverbindungen zu den Lichtquellen übertragenen Signale
PWM-Signale sind.
13. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, welche als Mikroprozessor ausgebildet ist.
14. Schaltungsanordnung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass jeder Helligkeits-Anteilsfaktor abhängig von einem vorgebbaren Referenzfak- tor einstellbar ist.
15. Verfahren zur Helligkeitseinstellung einer Lichtquellenanordnung mit zumindest zwei Lichtquellen und mit einer Sequenzeinheit (2),
- wobei die Sequenzeinheit (2) für jede Lichtquelle ein Ausgangssignal erzeugt, - wobei jedes dieser Ausgangssignale einen individuell einzustellenden Helligkeits-Anteilsfaktor für das von der jeweiligen Lichtquelle zu erzeugende Lichtsignal charakterisiert, und
- wobei die Sequenzeinheit (2) mit einer Multiplikatoreinheit (3, 4, 5) verbunden ist, durch welche ein variabel vorgebbarer Multiplikatorwert bereitgestellt wird und mittels der Multiplikatoreinheit (3, 4, 5) die durch die Ausgangssignale der Sequenzeinheit (2) charakterisierten Helligkeits-Anteilsfaktoren mit dem einheitlichen Multiplikatorwert multipliziert werden und die Helligkeit der Lichtsignale der Lichtquellen eingestellt wird.
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