WO2017153185A9 - Optoelektronische leuchtvorrichtung, verfahren zum beleuchten einer szene, kamera sowie mobiles endgerät - Google Patents

Optoelektronische leuchtvorrichtung, verfahren zum beleuchten einer szene, kamera sowie mobiles endgerät Download PDF

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WO2017153185A9
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lighting device
emitting pixels
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Marco Antretter
Désirée QUEREN
Mikko PERÄLÄ
Ulrich Streppel
Ludwig Plötz
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Osram Opto Semiconductors Gmbh
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    • H04N23/00—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof
    • H04N23/56—Cameras or camera modules comprising electronic image sensors; Control thereof provided with illuminating means

Definitions

  • Optoelectronic lighting device method for illuminating a scene, camera and mobile terminal
  • the invention relates to an optoelectronic
  • Lighting device further relates to a method for illuminating a scene to be taken as a picture.
  • the invention further relates to a camera.
  • the invention further relates to a mobile terminal.
  • a pixelated emitter is for example from the
  • An object of the invention is to provide an efficient concept for efficiently illuminating a scene to be taken as a picture.
  • Lighting device for illuminating one as an image
  • the lighting device can one or more
  • Each pixelated emitter can be assigned its own driver, or all pixelated emitters are combined with a single
  • the at least one pixelated emitter is the light source of the light-emitting device which, during operation of the light-emitting device, is the light for
  • the light of the at least one pixelated emitter is radiated, for example, by at least one optical element into a field of view of the lighting device.
  • the field of view can be divided into a plurality of subregions. Each subregion is then replaced by at least one pixel
  • Illuminated lighting device In this way, it is possible to have the scene to be shot as an image not only with a uniform illuminance distribution
  • two or more pixels of the lighting device are provided to illuminate a common portion in the field of view. That way is It is possible by using pixels that emit light of different kinds, each subregion in the
  • the type of light can also be applied to the
  • Color temperature and / or the color location of the light with which the sub-area is illuminated refer.
  • each pixel can be operated separately with predetermined currents, wherein
  • imaging optics are designed in such a way that, when all the pixels have the same current, an illuminance distribution arises on the target surface, which has a defined drop in illuminance from the center to the corners. For example, the illuminance falls from the value in the middle or from the maximum occurring
  • Illuminance value decreases to 30% of this value.
  • the illuminance describes the surface-related luminous flux which strikes an illuminated object in the scene to be recorded as a picture.
  • the illuminance can differ from partial area to partial area of the field of view, resulting in a specific distribution of the illuminance over the entire field of view.
  • the illuminance is
  • the Illuminance also includes the color of the illuminating light. For example, if a portion of the field of view is emitted with red light, the red light
  • emitting pixels produces light of a certain irradiance, so the illuminance is in another
  • a method of illuminating a scene to be imaged using the opto-electronic lighting device to illuminate a scene to be captured as an image comprising the steps of:
  • a camera for capturing an image of a scene comprising:
  • a mobile terminal becomes
  • Optoelectronic lighting device for illuminating a a scene to be shot or the camera for capturing an image of a scene.
  • the invention is based on the finding that the above object can be achieved by the use of a pixelated emitter, which has a plurality of light-emitting pixels which are individually controllable.
  • the light-emitting pixels are designed as individually controllable light-emitting pixels.
  • the light-emitting pixels can be controlled individually with the drive device, so that, for example, different pixels each with light
  • the technical advantage causes a predetermined illuminance distribution for the
  • Illuminance distribution is given, but that rather a variable, so adjustable,
  • Illuminance distribution is enabled.
  • Illuminance distribution can be adjusted.
  • the technical advantage is provided that an efficient concept for efficiently illuminating a scene to be taken as a picture is provided.
  • each pixel of the pixelized emitter it is possible for each pixel of the pixelized emitter to be connected to a single semiconductor chip, for example, a light-emitting diode chip is formed.
  • the pixelated emitter comprises at least one semiconductor chip
  • the pixelated emitter includes one or more
  • Such a semiconductor chip may in particular be a pixelated light-emitting diode chip. This has the advantage that the distance of the pixels of the
  • Semiconductor chips is given in several pixels and in this way, for example, by lithographic methods
  • each pixel must be separated by a
  • the semiconductor chips are juxtaposed with high accuracy, so that they are all adjusted to a downstream optics.
  • this adjustment effort is reduced.
  • the pixelated emitter In extreme cases, it is possible for the pixelated emitter to comprise precisely one semiconductor chip which comprises all the pixels. In this case, the pixelated emitter consists of exactly one semiconductor chip. As a result, the adjustment effort is minimized, since only a single semiconductor chip needs to be adjusted to the downstream optics. According to at least one embodiment of the optoelectronic light-emitting device, the opto-electronic
  • Lighting device two or more pixelated emitter and an optical element, wherein the optical element such is formed that each pixel one of the pixelated
  • Emitter is assigned a pixel of another of the pixelated emitter, so that emitted by those pixels
  • Semiconductor chip is formed, so from exactly one
  • a pixelated emitter may be present whose pixels emit warm white light in operation, a pixelated emitter whose pixels emit cold white light during operation, and one or more pixelated emitters which emit colored light during operation.
  • the optical element By means of the optical element, the different light can be imaged onto equal partial areas in the field of view. In this way it is possible to illuminate each subarea in the field of view with light of a predefinable illuminance by operating the corresponding pixels. That is, the intensity, the color location and the color with which each subregion in the
  • Field of view is illuminated, can be particularly easily selected in this way.
  • the optical element may be formed, for example, as a lens with two or more segments, each one
  • a pixelated emitter is uniquely assigned. That is, the light of each pixelized emitter then passes only through the associated segment of the optical element.
  • a light-emitting pixel comprises a pn junction. When an electrical voltage is applied to such a pn junction, the pn junction emits light. So that means that a light emitting pixel for
  • a plurality of semiconductor layers comprising an n-doped and a p-type semiconductor layer comprises.
  • n-doped and a p-type semiconductor layer comprises.
  • a scene denotes an arrangement of one or more objects in three-dimensional space.
  • an object is a person.
  • an object is an animal.
  • an object is an object.
  • an object is a non-living three-dimensional one
  • an object is a plant.
  • an object is a tree.
  • the pixels are designed to emit light of different wavelengths, wherein the driving device is designed to individually control the pixels depending on the at least one parameter such that the scene to be recorded has a predetermined spectral
  • the technical advantage for example, is that an efficient adaptation of a color temperature can be carried out. In particular, this has the technical advantage that an efficient white balance can be performed.
  • the pixels are designed to emit light of different wavelengths.
  • the Pixels different converter layers or
  • the pixels emitting different wavelengths have differently formed semiconductor layers.
  • the pixels emitting different wavelengths have differently formed semiconductor layers.
  • the semiconductor layers differ in their
  • the different pixels are in one
  • the pixels are designed to light with
  • Triggering device is formed, depending on the at least one parameter, the pixels individually
  • a predetermined color location can be set efficiently at the predetermined locations.
  • color temperature mixtures can advantageously be reduced or even avoided. In particular, this can be done in advantageously a more uniform and homogeneous
  • Color reproduction can be effected in the scene to be recorded.
  • Triggering device is formed, depending on the at least one parameter to control a respective operating current for the pixels.
  • the driving device applies different voltages to the pixels.
  • the at least one parameter is in each case an element selected from the following group of parameters: a recording format of the image, a location of a luminous source in the scene, a color temperature of a luminous source in the scene, a light intensity of a scene luminous light source in the scene, a distance of an object in the scene to the pixelated emitter, a material property of an object in the scene.
  • material property of an object is to be understood in a broad sense.
  • the material property of an object may be the
  • a dominant color of the surface of the object is the predominant color impression that arises when viewing the surface of the object. For example, one has ripe tomato as dominant color the color "red” or a ripe banana the color "yellow” as dominant color.
  • the nature of the surface of the object may be the reflectivity of the surface of the object. Due to the reflectivity of the surface is
  • Illuminance to illuminate as an object whose surface has a lower reflectivity.
  • electricity can be saved during operation of the lighting device. This is possible because of subregions in the
  • the material property may be the type of object.
  • an object can be called
  • Face of a person so that the material property is the fact that the object is the face of a person.
  • a light source in the sense of the present invention is, for example, an active light source, ie a self-luminous one Light source. Such a light source can also be used as a
  • a light source in the sense of the present invention is, for example, a passive light source.
  • a passive light source emits in particular only by lighting or
  • irradiation by another light source light in particular irradiation by another light source light. This for example by reflection and / or for example by induced emission.
  • a passive light source may be referred to as a second or higher order light source.
  • a passive light source is, for example, the moon, which is illuminated by the sun and reflects sunlight.
  • a passive light source is a mirror.
  • a window through which light from another light source shines is also referred to as a light source.
  • the window is classified as a passive light source in the sense of this description.
  • luminous light source thus includes self-illuminating light sources (active light sources) as well as non-self-illuminating light sources (passive light sources).
  • a light source is self-luminous or non-self-luminous does not play a role in lighting the scene. It depends on whether this light source
  • a flashlight is an active light source. As long as the
  • Flashlight is turned off and the scene is not lit, the lighting does not have to be tuned to a not ⁇ switched on flashlight.
  • a luminous light source is thus a light source
  • Lighting can be efficiently adapted to the actual scene or to the specific reception conditions or framework conditions.
  • a recording format of the image particularly designates an aspect ratio of the image.
  • An aspect ratio is 4: 3 or 15: 9, for example.
  • Triggering device is formed, depending on the recording format of the image, to drive the light-emitting pixels such that light-emitting pixels that illuminate a portion of the scene outside of the
  • Illuminate dimming or turning off the recording area. This has the technical advantage in particular that the illumination of the scene can be efficiently adapted to the recording format used. Areas that are not included usually need none
  • the technical advantage is caused that an electric power that must be used for the lighting, can be saved.
  • a capacity of a secondary battery which becomes the voltage for the light-emitting pixels can be saved.
  • Triggering device is formed, depending on a first distance of a first object and a second
  • the technical advantage is achieved that a more uniform illumination of both the foreground and the background can be achieved.
  • the drive device is designed and
  • This embodiment of the lighting device is based inter alia on the knowledge that highly reflective
  • the lighting device is particularly energy-saving.
  • the assignment of the pixels takes place preferably again by the division of the field of view of the lighting device in a plurality of subregions, each subarea having certain pixels associated therewith. If an object of high reflectivity is located in a subarea, then the pixels that illuminate this subarea can be operated with a lower current intensity than pixels which illuminate a subarea in which a surface is illuminated
  • Reflectivity may be, for example, parts of a mirror, water, glass, metal or the like.
  • an intermediate image can be recorded, which is recorded with or without Vorblitz.
  • a pre-flash is a uniform illumination of the scene with light
  • the subareas with reflecting surfaces can then be determined before the final image is taken.
  • a lighting device can also be used to particular advantage for taking pictures or photographs hanging on a wall, for example as pictures. Especially when taking such pictures, there may be problems due to unnatural colors, reflections, shadows and other light sources that illuminate the object.
  • the drive device is designed to control the light-emitting pixels depending on a color of the surface of at least one object such that
  • objects whose surfaces have different dominant colors can be illuminated, or an illuminated object has different areas of its surface, which have different dominant colors.
  • a lighting device it is possible, for example, to illuminate surfaces or surface areas which have a certain dominant color with a color which is similar to this color. If, for example, a scene is to be taken as an image in which a tomato is present, then red pixels can be operated in the subarea of the field of view which includes the tomato, while in adjoining subareas, for example, only warm white and / or cool white pixels
  • the areas that are particularly colored in color can either be selected by the user, where he can use these areas Example on a screen selects or the areas can turn by a processing device
  • the faces of people are illuminated with extra warm light and / or with light that has an increased proportion of red light.
  • the drive device is to
  • Illuminance and / or illuminated with light of a different color location than the environment it is possible, for example, to illuminate a person's eyes with light of reduced illuminance in order to avoid a so-called red-eye effect or a blind person.
  • the faces of people can be illuminated with light, which gives the people a particularly healthy impression.
  • This light may be, for example, particularly warm white and / or light with a reddish color component.
  • Pixels that illuminate these areas can then be operated at a particularly high current level. In this way, certain areas can be illuminated particularly brightly, without consuming more electricity for the lighting. For example, subareas in the
  • Field of view in which distant objects are located be left out of a lighting, since in these areas anyway little or no light is reflected, which is used to lighten the scene. It may be necessary, for example, the distance from the optoelectronic lighting device to objects in the scene to be taken as a picture, ie in the field of view of
  • Lighting device comprise a device for distance measurement.
  • the drive device can control the pixels of the
  • Lighting device then operate in dependence on the information determined by the device.
  • the device may be, for example, a so-called time-of-flight camera.
  • the scene to be illuminated can be illuminated with infrared light and by a time measurement, the distance between the
  • the time is measured by sending a
  • Infrared signal passes until receiving a reflected back infrared signal.
  • simpler systems such as autofocus devices, may be used to estimate the distance to objects in the scene to be illuminated.
  • the illumination focused on specific parts of the field of view of the lighting device, can also be used to certain objects in the captured image
  • Light sources or sunlight is already brightly lit, except for lighting by the lighting device become. Further, for example, shaded areas, if desired, be particularly bright.
  • a concentrated illumination by the lighting device in which the lighting is limited to certain areas, is useful even when shooting in particularly dark surroundings, for example at night. Also in this case, for example, only objects are illuminated, which are arranged close enough to the lighting device to throw back a certain portion of the emitted light. For this purpose, the scene can be recorded with a pre-flash.
  • a processing device can then subareas
  • Such a lighting device is therefore also particularly well as continuous lighting during the recording of a moving scene, such as
  • Processing device to ensure that only pixels are operated, which subareas
  • pixels illuminating subareas in which well-illuminated objects or objects with high reflectivity are located can be used with lower current intensities
  • a processing device which is designed to determine the at least one parameter from a recorded image of the scene.
  • the processing device is included, for example, by the camera.
  • the processing device is comprised by the optoelectronic light-emitting device.
  • the technical advantage is achieved that the at least one parameter can be determined efficiently. In particular, so can efficiently
  • Image evaluation method possible to determine in the captured image a location of a luminous light source in the scene, a color temperature of a luminous source in the scene and / or a light intensity of a luminous source in the scene and / or a distance of an object in the scene to the pixelated emitter ,
  • additional illumination is captured by the scene using the pixelated emitter, the captured image being analyzed by the processing means to determine the at least one parameter.
  • the driving device individually controls the light-emitting pixels based on the determined parameter, so that the scene to be recorded with a predetermined illumination intensity distribution respectively
  • predetermined spectral intensity distribution is illuminated so that the corresponding illuminated or
  • Illuminated scene can then be detected again by the image sensor, respectively, is to take another image of the scene.
  • the mobile terminal is designed as a mobile phone.
  • Optoelectronic lighting device is designed as a flash.
  • FIG. 1 shows an optoelectronic lighting device
  • FIG. 2 shows a method for illuminating a scene to be recorded as a picture
  • FIG. 3 shows a camera
  • FIG. 4 shows a mobile terminal
  • FIG. 5 shows a pixelated emitter
  • FIG. 6 shows another pixelated emitter
  • FIG. 7 shows two recording formats
  • FIG. 8 shows a scene
  • FIG. 9 shows a pixelated emitter for illuminating the scene of FIG. 8,
  • FIG. 10 shows another scene
  • FIG. 11 shows a pixelated emitter for illuminating the scene of FIG. 10
  • FIG. 12 shows a scene
  • FIG. 13 shows an optoelectronic lighting device
  • FIGS. 14A, B, C show further optoelectronic lighting devices.
  • FIG. 1 shows an optoelectronic lighting apparatus 101 for illuminating a scene to be recorded as a picture.
  • the lighting device 101 comprises a pixelated
  • the pixelated emitter 103 has several
  • the light-emitting pixels 105 for illuminating a scene to be shot as a picture.
  • the light-emitting pixels 105 are individually controllable.
  • the optoelectronic light-emitting device 101 further comprises a driving device 107, which is designed to control the pixels individually, depending on at least one parameter, to surround the scene to be recorded
  • the drive device 107 controls the individual light-emitting pixels 105 in such a way that they have light as a function of the at least one parameter
  • a predetermined illuminance distribution can be adjusted by means of which the scene to be recorded is illuminated.
  • the pixels 105 are at least partially
  • Actuator 107 can thus be set advantageously a predetermined spectral intensity distribution. Accordingly, the scene to be recorded can be illuminated with a predetermined spectral intensity distribution.
  • the optoelectronic lighting device that is
  • the light-emitting pixels 105 illuminate a scene 801, which is to be recorded as a static image, for example.
  • the scene 801 is located in the field of view 10 of the lighting device, which ideally with a field of view of a camera which records the image, overlaps or matches.
  • the field of view 10 can be subdivided into a plurality of subregions 14, 15,.
  • Subarea 14, 15,... is illuminated by one or more pixels 105.
  • the illuminance in this subarea can be adjusted.
  • the scene to be recorded 801 can therefore be illuminated with a predetermined illuminance distribution.
  • In the scene can be several objects, present
  • a person 805, a ball 810 and a tree 811 are located.
  • Subareas of the field of view 10 can be acted upon by an illuminance, which depends on parameters such as a material property of the objects or a distance of the objects from the lighting device.
  • FIG. 2 shows a flow diagram of a method for
  • Illuminate a picture to be taken as a scene below Use of an optoelectronic lighting device for illuminating a scene to be taken as a picture.
  • the lighting device is for example the
  • a step 201 provision of at least one parameter is provided. For example, several parameters are provided. It is provided according to a step 203 that the
  • Drive device controls the light-emitting pixels depending on the at least one parameter to illuminate the scene to be recorded with a predetermined illuminance distribution according to a step 205.
  • a further image of the scene is taken, wherein for the acquisition of the further image, the scene is illuminated with the predetermined illumination intensity distribution.
  • Figure 3 shows a camera 301 for taking an image of a scene.
  • the camera 301 includes an image sensor 303 for taking an image of a scene.
  • the camera 301 further includes an objective 305 for imaging the scene onto the image sensor 303.
  • the camera 301 further includes the opto-electronic
  • Illuminating device 101 of FIG. 1 For the sake of clarity, only a quadrilateral with the reference numeral 101 is drawn without the further elements 103, 105, 107. According to an embodiment not shown, it is provided that the camera 301 comprises a processing device which is designed to determine the at least one parameter from a recorded image of the scene.
  • Processing device determined from a recorded image a location of a luminous light source in the scene.
  • the place is a parameter based on which the
  • Drive 107 drives the pixels 105.
  • light emitting pixels 105 that would illuminate the illuminating light source would
  • FIG. 4 shows a mobile terminal 401.
  • the mobile terminal 401 is, for example, a mobile phone.
  • the mobile terminal 401 according to one embodiment comprises an opto-electronic lighting device for illuminating a scene to be taken as an image.
  • the mobile terminal according to another embodiment comprises a camera for capturing an image of a scene.
  • FIG. 5 shows a pixelated emitter 501, as used for an optoelectronic lighting device according to FIG.
  • Embodiment of the invention can be used.
  • the pixelated emitter 501 comprises a plurality of pixels 503.
  • the light-emitting pixels 503 are individually controllable. This, for example, by means of a driving device.
  • a change in a light intensity of a light emitted by a respective light-emitting pixel 503 can be changed by a variation of the current level with which the corresponding pixel is operated.
  • a change or a variation of the current level provides that the corresponding pixel is completely switched off, that is to say switched off.
  • the reference numeral 505 designates
  • light-emitting pixels 503 that are turned on, that is, emit light.
  • the reference numeral 507 points to light-emitting pixels 503 which are switched off, that is, do not emit light.
  • FIG. 6 shows a further pixelated emitter 601, as can be used for an optoelectronic light-emitting device.
  • the pixelated emitter 601 comprises a plurality of light emitting pixels 603. Analogous to the pixelated emitter 501, the pixels 603 are individually controllable. In addition, the light-emitting pixels 603 are formed to be light
  • the pixelated emitter 601 is a
  • the light-emitting pixels can each be formed with different materials, so that they are in their spectral distribution
  • the reference numeral 605 points to light-emitting pixels 60 turned off
  • Reference numeral 607 denotes an on-pixel which emits light of a first spectral distribution.
  • reference numeral 609 points to turned-on pixels that emit light of a second spectral distribution
  • reference numeral 611 points to light-emitting pixels 603, the light of a third
  • the three spectral distributions differ
  • FIG. 7 shows two recording formats 701, 703.
  • the recording format 701 corresponds to a 15: 9 aspect ratio.
  • the recording format 703 corresponds to a 4: 3 aspect ratio.
  • the recording format is, for example, a parameter based on which the individual light-emitting pixels of a pixelated emitter are driven. For example, with a recording format in the ratio 4: 3, so the
  • a camera software allows a selection
  • the illumination is adjusted according to an embodiment by a pixelated emitter by selecting certain pixels format. That is, the light-emitting pixels are based on the
  • Recording format can be activated or deactivated accordingly.
  • the field of view of the lighting device does not match the field of view of the camera.
  • the field of view of the camera is smaller than the field of view of the lighting device.
  • Subareas in the field of view of the lighting device, which are not in the field of view of the camera are then assigned to pixels, which are not operated. This way is a special one
  • FIG. 8 shows a scene 801.
  • the scene 801 comprises a space 802 in which a window 803 is located at the top left relative to the paper plane. Through the window 803 falls light, which is not shown graphically here for the sake of clarity.
  • the window 803 forms a luminous light source.
  • room 802 there are two persons 805 and to the right of the two persons 805 a table 807 on which a burning candle 809 is arranged.
  • the burning candle 809 forms another light source located in the scene 801.
  • a candle 809 illuminates its surroundings less than a window 803 through which light falls.
  • an area around the candle 809 must be illuminated more intensely than a
  • the individual light-emitting pixels of a pixelated emitter are correspondingly driven so that pixels illuminating an area around the window 803,
  • pixelated emitter 901 comprising a plurality of light emitting pixels 903.
  • the reference numeral 905 points to off pixels 903, which do not contribute to the illumination of the scene 801.
  • the reference numeral 907 points to on or
  • the reference numeral 909 also indicates turned-on pixels 903.
  • the light-emitting pixels 907 are dimmed as compared to the light-emitting pixels 909. That is, the light-emitting pixels 907 emit light having a lower intensity than the light-emitting pixels 909.
  • the light-emitting pixels 909 are selected so as to optimally illuminate the two persons 805.
  • different light sources may be present at different locations: for example, the light source 803 and the light source 809 in the space 802 of the scene 801.
  • Illumination lead to an inhomogeneous reproduction (recorded image) of the scene, especially after one
  • the different light sources 803, 809 in the scene 801 usually lead to a different spectral distributed intensity, which, for example, when applying an algorithm for calculating a white balance on the entire scene in an unnatural and local
  • the pixel with a pixelated emitter Through a pixelated emitter, the pixel with a pixelated emitter, the pixel with a
  • Beam path downstream of the pixels or downstream of an imaging optics is provided which the light of
  • Lighting with the candle 809 will contain rather higher reddish spectral components to avoid color mixing.
  • FIG. 10 shows another scene 1001.
  • the scene 1001 is converted into a foreground 1005 and into a foreground 1005 by means of a symbolic dashed dividing line 1003
  • a person 1009 located to the right of the person 1009 is a tree 1011 in the foreground 1005.
  • the background 1007 In the background 1007 are several persons 1013 and several trees 1015. Since these are in the background 1007, they are shown reduced in size compared to the person 1009 and the tree 1011.
  • Illumination or lighting used optoelectronic lighting device to fix the objects and people would be at a fixed illuminance distribution the
  • Objects and persons, in this case the person 1009 and the tree 1011, in the foreground 1005 are illuminated significantly more strongly than the persons 1003 and the trees 1015 standing in the background 1007.
  • an intensity of the corresponding pixels used to illuminate the foreground objects 1005, here the tree 1011 and the subject 1009, is reduced to a value greater than zero (by dimming the pixel) or reduced to zero (by full Turning off the pixel).
  • a configuration of a pixelated emitter 1101 comprising a plurality of light emitting pixels 1103 is shown by way of example in FIG. 11.
  • the reference numeral 1105 indicates turned-off pixels 1103.
  • the reference numerals 1107, 1109, 1111 respectively indicate light-emitting pixels 1103 which are turned on, that is, emit light.
  • the pixels 1107 emit light having a greater intensity than the light-emitting ones Pixel 1109.
  • the light emitting pixels 1109 emit light having a smaller intensity than the light emitting pixels 1111.
  • the light emitting pixels 1111 in turn, emit light having a smaller intensity than the light emitting pixels 1107.
  • a pixelated emitter comprising a plurality of light-emitting pixels which can emit light of different wavelengths, in particular a
  • a face color may become too bluish when illuminated after a white balance.
  • a color mixture is also adapted locally differently, so that all objects can be recorded with a good color rendering.
  • FIG. 12 shows a scene in which several persons 1009, 1013 are located at different distances from the lighting device.
  • the faces of the persons 1009, 1013 are arranged in different subregions 13, 14, 15, 16, 17, 18. These subregions can therefore be illuminated, for example, with particularly warm white light in order to achieve a particularly natural representation of the persons in the picture.
  • FIG. 13 shows an exemplary embodiment of a light source, which in one exemplary embodiment is one here
  • the light source here comprises at least two pixelated emitters 103, which are each formed by a semiconductor chip 61, 62.
  • Each semiconductor chip 61, 62 includes a plurality of pixels.
  • the radiated during operation of the light source radiation is directed by means of an optical element 8 in a field of view 10 to be illuminated of the lighting device.
  • the lighting device 101 has a plurality of pixels 41 of the first kind.
  • the pixels 41 of the first kind are in a first matrix arrangement, ie at the nodes of a Rectangular grating, the first semiconductor chip 61 is arranged.
  • the lighting device 101 has a multiplicity of pixels 42 of the second type, the pixels 42 of the second type being arranged in a second matrix arrangement of the second semiconductor chip 62.
  • the pixels 41 of the first type and the pixels 42 of the second type are different with regard to their emission, in particular their spectral emission. For example, the first-type pixels 41 to emit light appearing warm white to the human eye and the second-order pixels 42 to emit cold-white light to the human eye.
  • the first semiconductor chip 61 and the second semiconductor chip 62 are juxtaposed in a lateral direction.
  • the lateral directions are those directions which are parallel to a main extension plane of the
  • Lighting device 101 are the semiconductor chips 61, 62nd
  • the optical element 8 has a plurality of segments 81, wherein each semiconductor chip 61, 62 a segment for
  • Example is uniquely assigned.
  • the segments 81 of the optical element 8 are formed such that each pixel 41 of the first semiconductor chip 61 is assigned a pixel 42 of the second semiconductor chip, so that the radiation emitted by these pixels in the field of view 10 in one
  • Subregion 15 overlaps, in particular congruent or substantially congruent. This is shown in FIG. 13 with reference to the dotted lines, which schematically shows a beam path of one pixel 41 of the first semiconductor chip 61 and one pixel 42 of the second semiconductor chip 62, starting from the associated one Segment 81 of the optical element 8 and in
  • Field of view 10 define the sub-area 15.
  • beam paths only serve to explain the principle of operation and do not represent precise beam paths in the sense of geometric optics.
  • optical element 8 may also be deviating therefrom, for example in the form of a Fresnel optic for each segment.
  • the color location in the partial area 15 of the field of view illuminated by these pixels can be set during operation of the lighting device 101.
  • the variation of the current conditions takes place by means of the drive device 107, which can also form a carrier for the semiconductor chips 61, 62.
  • the lighting device 101 as shown a single
  • Drive means 107 associated with all the pixelated emitters or the lighting device 101 comprises a drive means 107 for each
  • the number of pixels 41, 42 can be varied within wide limits.
  • the lighting device 101 includes between 10 and 1000 pixels 41 of the first type.
  • the number of pixels 41 of the first type is preferably equal to the number of pixels 42 of the second type.
  • FIG. 14A shows a schematic sectional view of a lighting device 101 with drive device 107 for an exemplary embodiment of one described here
  • the lighting device 101 includes in this case
  • Embodiment pixels 41, 42 and 43 each comprising a separate semiconductor chip 61, 62, 63, which are arranged laterally side by side.
  • the pixels 41, 42, 43 may each be similar
  • the semiconductor chips 61, 62, 63 each emit radiation in the blue spectral range.
  • Converter 91 converts this radiation partly into radiation in the yellow, green and / or red spectral range, so that the pixels of the first type emit 41 warm white mixed light or correspondingly colored light.
  • the second converter 92 is so
  • a thickness of the converters 91, 92 is, for example, between 40 ym inclusive and 100 ym inclusive, in particular between 60 ym inclusive and 80 ym inclusive. This results in the field of view 10 between subsections to be illuminated 14, 15, 16 smoother transitions than in a thinner radiation conversion element.
  • the pixels 41, 42, 43 can also be free of converters and diffusers and with different
  • Semiconductor materials may be formed. For example, semiconductor chips based on arsenide compound semiconductor material are suitable for the generation of radiation in the red spectral range. Whereas semiconductor chips based on nitride compound semiconductor material are suitable for the generation of radiation in the blue or green spectral range.
  • Semiconductor chips can be selected for the respective radiation generation according to the appropriate semiconductor material. Such an arrangement can therefore be characterized by a particularly high efficiency of radiation generation. Furthermore, it is possible that the individual semiconductor chips 61, 62, 63 also each form more than one pixel 41, 42, 43. For example, in the embodiment shown in FIG. 14A alone, the first semiconductor chip 61 forms a column of first-type pixels 41.
  • the number of semiconductor chips to be placed overall can thereby be reduced.
  • the semiconductor chips may be arranged on an intermediate carrier 25 in a lateral direction next to one another.
  • the intermediate carrier 25 causes a
  • Control device 107 electrically conductively connected.
  • a mating contact 712 of the first semiconductor chip, a mating contact 722 of the second semiconductor chip and a mating contact 732 of the third semiconductor chip are connected to a common
  • Feed lines 27 extend in the vertical direction through plated-through holes 26 to the drive device 107, so that the drive device 107 directly below the radiation generating semiconductor chips 61, 62, 63 may be arranged and forms a mechanically supporting support for the intermediate carrier 25 and the pixels 41, 42, 43.
  • control device 107 can also be spatially separated from the lighting device 101
  • FIG. 14B shows an example of an embodiment
  • Lighting device shown in which a plurality of pixels 41, 42, 43 are integrated in a common semiconductor chip 61.
  • pixels of one type are in one
  • pixels of different types for example, pixels of the first type and pixels of the second type and third type, in a common
  • the semiconductor chip has a particularly epitaxially deposited semiconductor layer sequence 90 with a to
  • n-type for example n-type, in a second semiconductor layer 192 of a second different from the first conductivity type
  • Conduction type for example p-type, is arranged.
  • the individual pixels are separated by spaces 199.
  • the gaps 199 in particular cut through the active areas 190 of adjacent pixels.
  • the semiconductor layer sequence 90 is arranged on a carrier 197.
  • the carrier also serves the mechanical
  • the semiconductor chip 61 can be free from a
  • a driving device 107 with a plurality of switches 20 is arranged in the carrier 197. Each pixel is assigned a switch 20 so that the individual pixels can be operated independently of one another during the operation of the illumination device.
  • the first semiconductor layer 191 arranged on the side of the active region 190 remote from the carrier 197 is in each case associated with an associated one by means of recesses 195
  • Semiconductor layers 192 of the pixels are electrically conductively connected to each other and may be in operation of the
  • Lighting device 101 are at the same electrical potential. Both sides of the active region 190 are thus accessible from the side facing the carrier 197 for the electrical contacting.
  • the electrical Contacting of the individual pixels can be varied within wide limits, as long as the individual pixels can be controlled individually and in the operation of the semiconductor chip charge carriers of
  • the semiconductor layer sequence 90 is a first converter 91, a second converter 92, and the first type pixels 42, the second type pixels 42, and the third pixels 43, respectively
  • the converters 92, 92 and the diffuser 93 may be formed as described in connection with FIG.
  • the embodiment described in Figure 14C substantially corresponds to that in connection with Figure 14B
  • a common converter 91 extends over the semiconductor chip 61.
  • the semiconductor chip 61 forms a plurality of similar pixels, for example a plurality of pixels 41 of the first type
  • Embodiment find application.
  • the semiconductor layer sequence 90 is not severed between neighboring pixels 41 of the first type.
  • illuminating portions 14, 15, 16 of the field of view 10 occur too sharp transitions between such areas, which could be unnatural effect under such illumination taken pictures.
  • Lighting device is suitable for use in a flash.
  • the invention provides an efficient
  • Configurations of the scene can be efficiently improved.
  • the scene is usually taken with a camera. Furthermore, over- and under-exposures of individual
  • Objects / persons are avoided.
  • a color temperature for a natural-looking color rendering be adjusted.
  • Illuminations that are different
  • the illumination in its illumination intensity distribution and in the local color locus can depend on the framework conditions
  • the change in the intensity distribution of the illumination or an adaptation to the size of the scene to be detected (camera format, wide-angle,
  • the special illumination is effected in particular by a local variation of the illuminance by switching the respective pixel groups on and off.
  • Color temperatures and spectra are achieved. These may, depending on the environment, reduce and / or
  • avoidance of glare from persons standing in a certain area of the scene with a small distance to the camera can be achieved by dimming the corresponding pixels that are used for the illumination of this area.
  • pixelated emitter 1103 light emitting pixel 1105 turned off pixel 1107 turned on pixel 1109 turned on pixel 1111 turned on pixel

Abstract

Die Erfindung betrifft eine optoelektronische Leuchtvorrichtung zum Beleuchten einer als ein Bild aufzunehmenden Szene, umfassend: - einen pixelierten Emitter aufweisend mehrere lichtemittierende Pixel zum Beleuchten einer als ein Bild aufzunehmenden Szene und - eine Ansteuerungseinrichtung, die ausgebildet ist, abhängig von zumindest einem Parameter die Pixel einzeln anzusteuern, um die aufzunehmende Szenemit einer vorbestimmten Beleuchtungsstärkeverteilung zu beleuchten. Die Erfindung betrifft ferner ein entsprechendes Verfahren zum Beleuchten einer als ein Bild aufzunehmenden Szene. Die Erfindung betrifft ferner eine Kamera zum Aufnehmen eines Bildes einer Szene sowie ein mobiles Endgerät.

Description

Beschreibung
Optoelektronische Leuchtvorrichtung, Verfahren zum Beleuchten einer Szene, Kamera sowie mobiles Endgerät
Die Erfindung betrifft eine optoelektronische
Leuchtvorrichtung. Die Erfindung betrifft des Weiteren ein Verfahren zum Beleuchten einer als ein Bild aufzunehmenden Szene. Die Erfindung betrifft des Weiteren eine Kamera. Die Erfindung betrifft ferner ein mobiles Endgerät.
Es ist bekannt, eine als Bild aufzunehmende Szene mittels eines Blitzlichts auszuleuchten. Übliche Blitzlichter beleuchten eine Szene in der Regel mit einer fixen
Intensitäts- und Farbverteilung.
Ein pixelierter Emitter ist zum Beispiel aus der
Offenlegungsschrift DE 102014101896 AI bekannt. Der
Offenbarungsgehalt dieser Anmeldung ist hiermit durch
Rückbezug aufgenommen.
Eine der Erfindung zugrundeliegende Aufgabe ist darin zu sehen, ein effizientes Konzept zum effizienten Beleuchten einer als ein Bild aufzunehmenden Szene bereitzustellen.
Diese Aufgabe wird mittels des jeweiligen Gegenstands der unabhängigen Ansprüche gelöst. Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand von jeweils abhängigen
Unteransprüchen .
Nach einem Aspekt wird eine optoelektronische
Leuchtvorrichtung zum Beleuchten einer als ein Bild
aufzunehmenden Szene bereitgestellt, umfassend: - einen pixelierten Emitter aufweisend mehrere
lichtemittierende Pixel zum Beleuchten einer als ein Bild aufzunehmenden Szene und
- eine Ansteuerungseinrichtung, die ausgebildet ist,
abhängig von zumindest einem Parameter die Pixel einzeln anzusteuern, um die aufzunehmende Szene mit einer
vorbestimmten Beleuchtungsstärkeverteilung zu beleuchten.
Die Leuchtvorrichtung kann dabei einen oder mehrere
pixelierte Emitter umfassen. Jedem pixelierten Emitter kann eine eigene Ansteuerungseinrichtung zugeordnet sein, oder alle pixelierten Emitter werden mit einer einzigen
Ansteuerungseinrichtung betrieben . Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Leuchtvorrichtung handelt es sich bei dem zumindest einen pixelierten Emitter um die Lichtquelle der Leuchtvorrichtung, welche im Betrieb der Leuchtvorrichtung das Licht zum
Beleuchten der als Bild aufzunehmenden Szene erzeugt. Das Licht des zumindest einen pixelierten Emitters wird dabei beispielsweise durch zumindest ein optisches Element in ein Sichtfeld der Leuchtvorrichtung abgestrahlt. Das Sichtfeld kann in eine Vielzahl von Teilbereiche aufgeteilt sein. Jeder Teilbereich wird dann durch zumindest ein Pixel der
Leuchtvorrichtung ausgeleuchtet. Auf diese Weise ist es möglich, die als ein Bild aufzunehmende Szene nicht nur mit einer gleichmäßigen Beleuchtungsstärkeverteilung zu
beleuchten, sondern unterschiedliche Teilbereiche mit
vorgebbaren Beleuchtungsstärken zu beleuchten.
Dabei ist es insbesondere möglich, dass zwei oder mehr Pixel der Leuchtvorrichtung dazu vorgesehen sind, einen gemeinsamen Teilbereich im Sichtfeld auszuleuchten. Auf diese Weise ist es möglich, durch die Verwendung von Pixeln, die Licht unterschiedlicher Art abstrahlen, jeden Teilbereich im
Sichtfeld mit Licht unterschiedlicher Art zu beleuchten. Die Art des Lichts kann sich beispielsweise auch auf die
Farbtemperatur und/oder den Farbort des Lichts, mit dem der Teilbereich beleuchtet wird, beziehen.
Die Pixel der Leuchtvorrichtung können getrennt voneinander betrieben werden. Das heißt, jeder Pixel kann einzeln mit vorgebbaren Stromstärken betrieben werden, wobei
unterschiedliche Pixel mit unterschiedlichen Stromstärken betreibbar sind.
Vorzugsweise wird eine Abbildungsoptik so ausgelegt, dass wenn alle Pixel gleich bestromt sind auf der Zielfläche eine Beleuchtungsstärkeverteilung entsteht, die einen definierten Abfall der Beleuchtungsstärke von der Mitte zu den Ecken hin aufweist. Beispielsweise fällt die Beleuchtungsstärke von dem Wert in der Mitte oder von dem maximal vorkommenden
Beleuchtungsstärkewert auf 30% dieses Wertes ab.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Leuchtvorrichtung beschreibt die Beleuchtungsstärke den flächenbezogenen Lichtstrom, der auf ein beleuchtetes Objekt in der als ein Bild aufzunehmenden Szene trifft. Dabei kann sich die Beleuchtungsstärke von Teilbereich zu Teilbereich des Sichtfeldes unterscheiden, sodass sich über das gesamte Sichtfeld eine bestimmte Verteilung der Beleuchtungsstärke ergibt. Bei der Beleuchtungsstärke handelt es sich
insbesondere um eine fotometrische Größe, in welche die einzelnen Wellenlängen der beleuchtenden Strahlung mit der Empfindlichkeit des Auges bei der betreffenden Wellenlänge gewichtet sind. Auf diese Weise fließt in die Beleuchtungsstärke also auch die Farbe des beleuchtenden Lichts ein. Wird zum Beispiel ein Teilbereich des Sichtfeldes mit rotem Licht ausgestrahlt, wobei der rotes Licht
emittierende Pixel Licht einer bestimmten Bestrahlungsstärke erzeugt, so ist die Beleuchtungsstärke in einem anderen
Teilbereich, der mit grünem Licht bestrahlt wird, dort aufgrund der erhöhten Empfindlichkeit des Auges im grünem Spektralbereich größer, wenn der entsprechende grüne Pixel Licht mit der gleichen Bestrahlungsstärke emittiert.
Nach einem anderen Aspekt wird ein Verfahren zum Beleuchten einer als ein Bild aufzunehmenden Szene unter Verwendung der optoelektronischen Leuchtvorrichtung zum Beleuchten einer als ein Bild aufzunehmenden Szene bereitgestellt, umfassend die folgenden Schritte:
- Bereitstellen zumindest eines Parameters,
- Beleuchten der aufzunehmenden Szene mit einer
vorbestimmten Beleuchtungsstärkeverteilung mittels Ansteuern der lichtemittierenden Pixel durch die
Ansteuerungseinrichtung basierend auf dem zumindest einen Parameter .
Nach einem anderen Aspekt wird eine Kamera zum Aufnehmen eines Bildes einer Szene bereitgestellt, umfassend:
- einen Bildsensor zum Aufnehmen eines Bildes einer Szene,
- ein Objektiv zum Abbilden der Szene auf den Bildsensor und
- die optoelektronische Leuchtvorrichtung zum Beleuchten einer als ein Bild aufzunehmenden Szene. Gemäß einem weiteren Aspekt wird ein mobiles Endgerät
bereitgestellt, wobei das mobile Endgerät die
optoelektronische Leuchtvorrichtung zum Beleuchten einer als ein Bild aufzunehmenden Szene oder die Kamera zum Aufnehmen eines Bildes einer Szene umfasst.
Die Erfindung basiert auf der Erkenntnis, dass die obige Aufgabe durch die Verwendung eines pixelierten Emitters gelöst werden kann, der mehrere lichtemittierende Pixel, die einzeln ansteuerbar sind, aufweist. Die lichtemittierenden Pixel sind als einzeln ansteuerbare lichtemittierende Pixel ausgebildet. Die lichtemittierenden Pixel können einzeln mit der Ansteuerungseinrichtung angesteuert werden, so dass zum Beispiel unterschiedliche Pixel jeweils Licht mit
unterschiedlicher Intensität emittieren. Dadurch wird
insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass eine vorbestimmte Beleuchtungsstärkeverteilung für die
aufzunehmende Szene eingestellt werden kann. Das heißt also, dass aufgrund der einzelnen Ansteuerung der
lichtemittierenden Pixel nicht mehr eine fixe
Beleuchtungsstärkeverteilung vorgegeben wird, sondern dass vielmehr eine variable, also einstellbare,
Beleuchtungsstärkeverteilung ermöglicht ist.
Durch das Vorsehen eines Parameters, basierend auf welchem die Ansteuerungseinrichtung die Pixel einzeln ansteuert, wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass über die Wahl eines geeigneten Parameters eine entsprechende
Beleuchtungsstärkeverteilung eingestellt werden kann.
Somit wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass ein effizientes Konzept zum effizienten Beleuchten einer als ein Bild aufzunehmenden Szene bereitgestellt ist.
Bei dem pixelierten Emitter ist es möglich, dass jeder Pixel des pixelierten Emitters mit einem einzelnen Halbleiterchip, zum Beispiel einem Leuchtdiodenchip, gebildet ist. Es ist gemäß zumindest einer Ausführungsform jedoch bevorzugt, dass der pixelierte Emitter zumindest einen Halbleiterchip
aufweist, der zwei oder mehr der Vielzahl von Pixeln umfasst. Das heißt, der pixelierte Emitter umfasst einen oder mehr
Halbleiterchips, welche in mehrere Pixel unterteilt sind. Bei einem solchen Halbleiterchip kann es sich insbesondere um einen pixelierten Leuchtdiodenchip handeln. Dies hat den Vorteil, dass der Abstand der Pixel des
pixelierten Emitters durch die Strukturierung des
Halbleiterchips in mehrere Pixel vorgegeben ist und auf diese Weise beispielsweise durch lithografische Verfahren
eingestellt werden kann. Im Unterschied dazu müssen bei einem pixelierten Emitter, bei dem jeder Pixel durch einen
einzelnen Halbleiterchip gebildet ist, die Halbleiterchips mit hoher Genauigkeit nebeneinandergesetzt werden, damit sie alle zu einer nachgeordneten Optik justiert sind. Bei einem pixelierten Emitter, der einen oder mehrere Halbleiterchips umfasst, welche zwei oder mehr der Vielzahl von Pixeln umfassen, ist dieser Justageaufwand reduziert.
Im Extremfall ist es möglich, dass der pixelierte Emitter genau einen Halbleiterchip umfasst, der sämtliche Pixel umfasst. In diesem Fall besteht der pixelierte Emitter genau aus einem Halbleiterchip. Dadurch ist der Justageaufwand minimiert, da lediglich nur noch ein einziger Halbleiterchip zur nachgelagerten Optik justiert werden muss. Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Leuchtvorrichtung umfasst die optoelektronische
Leuchtvorrichtung zwei oder mehr pixelierte Emitter und ein optisches Element, wobei das optische Element derart ausgebildet ist, dass jedem Pixel einer der pixelierten
Emitter ein Pixel eines anderen der pixelierten Emitter zugeordnet ist, sodass die von diesen Pixeln emittierte
Strahlung in einem gemeinsamen Teilbereich der aufzunehmenden Szene überlappen. Dabei ist es insbesondere möglich, dass jeder der pixelierten Emitter durch genau einen
Halbleiterchip gebildet ist, also aus genau einem
Halbleiterchip besteht. Auf diese Weise kann beispielsweise ein pixelierter Emitter vorhanden sein, dessen Pixel im Betrieb warmweißes Licht emittieren, ein pixelierter Emitter, dessen Pixel im Betrieb kaltweißes Licht emittieren und ein oder mehrere pixelierte Emitter, die im Betrieb farbiges Licht emittieren. Durch das optische Element kann das unterschiedliche Licht auf gleiche Teilbereiche im Sichtfeld abgebildet werden. Auf diese Weise ist es möglich, durch das Betreiben der entsprechenden Pixel jeden Teilbereich im Sichtfeld mit Licht einer vorgebbaren Beleuchtungsstärke auszuleuchten. Das heißt, die Intensität, der Farbort und die Farbe, mit dem jeder Teilbereich im
Sichtfeld ausgeleuchtet wird, kann auf diese Weise besonders einfach ausgewählt werden.
Dabei kann das optische Element beispielsweise als Linse mit zwei oder mehr Segmenten ausgebildet sein, wobei jedem
Segment ein pixelierter Emitter eineindeutig zugeordnet ist. Das heißt, das Licht jedes pixelierten Emitters tritt dann nur durch das zugeordnete Segment des optischen Elements. Ein lichtemittierendes Pixel umfasst insbesondere einen pn- Übergang. Wenn an einem solchen pn-Übergang eine elektrische Spannung angelegt wird, so emittiert der pn-Übergang Licht. Das heißt also, dass ein lichtemittierendes Pixel zum
Beispiel mehrere Halbleiterschichten, die eine n-dotierte und eine p-dotierte Halbleiterschicht umfassen, aufweist. Im einfachsten Fall sind eine n- und eine p-dotierte
Halbleiterschicht vorgesehen.
Eine Szene bezeichnet insbesondere eine Anordnung eines oder mehrerer Objekte im dreidimensionalen Raum. Zum Beispiel ist ein Objekt eine Person. Ein Objekt ist zum Beispiel ein Tier. Ein Objekt ist zum Beispiel ein Gegenstand. Ein Gegenstand ist zum Beispiel ein nicht-lebendiger dreidimensionaler
Körper. Ein Objekt ist zum Beispiel eine Pflanze. Ein Objekt ist zum Beispiel ein Baum. Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass zumindest einige der Pixel ausgebildet sind, Licht unterschiedlicher Wellenlängen zu emittieren, wobei die Ansteuerungseinrichtung ausgebildet ist, abhängig von dem zumindest einen Parameter die Pixel derart einzeln anzusteuern, dass die aufzunehmende Szene mit einer vorbestimmten spektralen
Intensitätsverteilung beleuchtet wird.
Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass die aufzunehmende Szene mit einer vorbestimmten
spektralen Intensitätsverteilung beleuchtet werden kann. So ist zum Beispiel ferner der technische Vorteil bewirkt, dass eine effiziente Anpassung einer Farbtemperatur vorgenommen werden kann. Insbesondere wird dadurch der technische Vorteil bewirkt, dass ein effizienter Weißabgleich durchgeführt werden kann.
Dass die Pixel ausgebildet sind, Licht unterschiedlicher Wellenlängen zu emittieren, heißt zum Beispiel, dass die Pixel unterschiedliche Konverterschichten oder
Konvertermaterialien umfassen. Zum Beispiel weisen die Pixel, die unterschiedliche Wellenlängen emittieren, unterschiedlich ausgebildete Halbleiterschichten auf. Zum Beispiel
unterscheiden sich die Halbleiterschichten in ihrer
Schichtdicke und/oder in ihrem Halbleitermaterial.
Zum Beispiel sind die unterschiedlichen Pixel in einer
Schachbrettstruktur angeordnet. Das heißt insbesondere, dass sich unmittelbar neben einem Pixel ausschließlich ein
weiteres Pixel befindet, welches Licht mit einer anderen Wellenlänge emittiert als das eine Pixel. Das heißt, dass in einer Schachbrettstruktur unmittelbar benachbarte Pixel unterschiedlich ausgebildet sind und somit entsprechend unterschiedliche Wellenlängen emittieren.
Die Pixel sind zum Beispiel ausgebildet, Licht mit
unterschiedlichen Weißtönen zu emittieren. Dadurch kann in vorteilhafter Weise eine besonders effiziente Beleuchtung der Szene durchgeführt werden.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die
Ansteuerungseinrichtung ausgebildet ist, abhängig von dem zumindest einen Parameter die Pixel derart einzeln
anzusteuern, dass vorbestimmte Orte in der aufzunehmenden Szene jeweils mit Licht aufweisend eine vorbestimmte
Farbtemperatur beleuchtet werden.
Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass effizient an den vorbestimmten Orten ein vorbestimmter Farbort eingestellt werden kann. Dadurch können zum Beispiel in vorteilhafter Weise Farbtemperaturmischungen reduziert oder sogar vermieden werden. Insbesondere kann dadurch in vorteilhafter Weise eine einheitlichere und homogenere
Farbwiedergabe in der aufzunehmenden Szene bewirkt werden.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die
Ansteuerungseinrichtung ausgebildet ist, abhängig von dem zumindest einen Parameter einen jeweiligen Betriebsstrom für die Pixel zu steuern.
Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass die Pixel effizient angesteuert werden können. Zum
Steuern eines Betriebsstroms ist zum Beispiel vorgesehen, dass die Ansteuerungseinrichtung unterschiedliche Spannungen an die Pixel anlegt. Gemäß einer weiteren Ausführungsform ist vorgesehen, dass der zumindest eine Parameter jeweils ein Element ausgewählt aus der folgenden Gruppe von Parametern ist: ein Aufnahmeformat des Bildes, ein Ort einer leuchtenden Lichtquelle in der Szene, eine Farbtemperatur einer leuchtenden Lichtquelle in der Szene, eine Lichtintensität einer leuchtenden Lichtquelle in der Szene, ein Abstand eines Objekts in der Szene zum pixelierten Emitter, eine Materialeigenschaft eines Objekts in der Szene. Der Begriff Materialeigenschaft eines Objekts ist dabei in einem weiten Sinn zu verstehen. Bei der Materialeigenschaft eines Objekts kann es sich beispielsweise um die
Beschaffenheit einer Oberfläche oder eines Teils der
Oberfläche des Objekts handeln. Dabei handelt es sich
beispielsweise um eine dominante Farbe der Oberfläche des
Objekts. Eine dominante Farbe der Oberfläche des Objekts ist dabei der überwiegende Farbeindruck, der beim Betrachten der Oberfläche des Objekts entsteht. So hat beispielsweise eine reife Tomate als dominante Farbe die Farbe „Rot" oder eine reife Banane die Farbe „Gelb" als dominante Farbe.
Ferner kann es sich bei der Beschaffenheit der Oberfläche des Objekts um die Reflektivität der Oberfläche des Objekts handeln. Durch die Reflektivität der Oberfläche ist
insbesondere bestimmt, welcher Anteil des Lichts, mit dem das Objekt beleuchtet wird, gerichtet oder diffus reflektiert wird. Mit der vorliegenden Leuchtvorrichtung ist es
beispielsweise möglich, ein Objekt, dessen Oberfläche eine hohe Reflektivität aufweist, mit einer geringeren
Beleuchtungsstärke zu beleuchten, als ein Objekt, dessen Oberfläche eine niedrigere Reflektivität aufweist. Auf diese Weise kann zum einen Strom beim Betrieb der Leuchtvorrichtung gespart werden. Dies ist möglich, da Teilbereiche im
Sichtfeld, die ohnehin stark Licht reflektieren, schwächer beleuchtet werden und daher die entsprechenden Pixel, welche den oder die Teilbereiche ausleuchten, in dem sich das Objekt befindet, mit geringerer Stromstärke betrieben werden müssen. Darüber hinaus können auf diese Weise auch Teilbereiche mit Überbelichtung im aufgenommenen Bild verhindert werden, ohne dass diese durch eine, ebenfalls energieverbrauchende,
Nachbearbeitung des Bildes entfernt werden müssen. Weiter kann es sich bei der Materialeigenschaft um die Art des Objekts handeln. Beispielsweise kann ein Objekt als
Gesicht einer Person erkannt werden, sodass es sich bei der Materialeigenschaft um die Tatsache handelt, dass es sich bei dem Objekt um das Gesicht einer Person handelt.
Eine Lichtquelle im Sinne der vorliegenden Erfindung ist zum Beispiel eine aktive Lichtquelle, also eine selbstleuchtende Lichtquelle. Eine solche Lichtquelle kann auch als eine
Lichtquelle 1. Ordnung bezeichnet werden.
Eine Lichtquelle im Sinne der vorliegenden Erfindung ist zum Beispiel eine passive Lichtquelle. Eine passive Lichtquelle emittiert insbesondere erst durch Beleuchtung oder
insbesondere Anstrahlung durch eine andere Lichtquelle Licht. Dies zum Beispiel durch Reflexion und/oder zum Beispiel durch induzierte Emission.
Eine passive Lichtquelle kann zum Beispiel als Lichtquelle 2. oder höherer Ordnung bezeichnet werden.
Eine passive Lichtquelle ist zum Beispiel der Mond, der von der Sonne angestrahlt wird und das Sonnenlicht reflektiert.
Eine passive Lichtquelle ist zum Beispiel ein Spiegel.
Im Sinne dieser Beschreibung wird auch ein Fenster, durch welches Licht einer anderen Lichtquelle scheint, als eine Lichtquelle bezeichnet. Das Fenster wird im Sinne dieser Beschreibung als eine passive Lichtquelle klassifiziert.
Die Formulierung „leuchtende Lichtquelle" umfasst somit selbstleuchtende Lichtquellen (aktive Lichtquellen) als auch nicht-selbstleuchtende Lichtquellen (passive Lichtquellen) .
Das heißt, dass durch die Formulierung „leuchtend" lediglich ausgedrückt werden soll, dass die Lichtquelle momentan Licht emittiert. Durch die Formulierung „leuchtend" soll nicht suggeriert werden, dass Lichtquellen im Sinne der
vorliegenden Erfindung nur selbstleuchtende Lichtquellen sind . Ob eine Lichtquelle selbstleuchtend oder nicht- selbstleuchtend ist, spielt für die Beleuchtung der Szene keine Rolle. Es kommt darauf an, ob diese Lichtquelle
momentan Licht emittiert oder nicht. So ist zum Beispiel eine Taschenlampe eine aktive Lichtquelle. Solange die
Taschenlampe aber ausgeschaltet ist und die Szene nicht beleuchtet, muss die Beleuchtung auch nicht auf eine nicht¬ eingeschaltete Taschenlampe abgestimmt werden. Eine leuchtende Lichtquelle ist somit eine Lichtquelle
(aktive oder passive), die momentan Licht emittiert.
Durch das Vorsehen der vorstehend bezeichneten Parameter wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass die
Beleuchtung effizient an die konkret vorliegende Szene respektive an die konkret vorliegenden Aufnahmebedingungen oder Rahmenbedingungen angepasst werden kann.
Ein Aufnahmeformat des Bildes bezeichnet insbesondere ein Seitenverhältnis des Bildes. Ein Seitenverhältnis ist zum Beispiel 4:3 oder 15:9.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die
Ansteuerungseinrichtung ausgebildet ist, abhängig von dem Aufnahmeformat des Bildes, die lichtemittierenden Pixel derart anzusteuern, dass lichtemittierende Pixel, die einen Bereich der Szene beleuchten, der außerhalb eines dem
Aufnahmeformat entsprechenden Aufnahmebereichs liegt, im Vergleich zu lichtemittierenden Pixeln, die den
Aufnahmebereich beleuchten, gedimmt oder ausgeschaltet werden . Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass die Ausleuchtung der Szene effizient an das verwendete Aufnahmeformat angepasst werden kann. Bereiche, die nicht aufgenommen werden, benötigen in der Regel auch keine
Beleuchtung. Durch das Dimmen oder Ausschalten der
entsprechenden Pixel wird zum Beispiel ferner der technische Vorteil bewirkt, dass eine elektrische Leistung, die für die Beleuchtung verwendet werden muss, eingespart werden kann. Somit wird zum Beispiel eine Kapazität eines Akkumulators, der die Spannung für die lichtemittierenden Pixel
bereitstellt, geschont.
In einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die
Ansteuerungseinrichtung ausgebildet ist, abhängig von einem ersten Abstand eines ersten Objekts und eines zweiten
Abstands eines zweiten Objekts in der Szene zum pixelierten Emitter, wobei der erste Abstand kleiner ist als der zweite Abstand, die lichtemittierenden Pixel derart anzusteuern, dass lichtemittierende Pixel, die das erste Objekt
beleuchten, im Vergleich zu lichtemittierenden Pixeln, die das zweite Objekt beleuchten, gedimmt oder ausgeschaltet werden .
Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass eine gleichmäßigere Beleuchtung bewirkt werden kann.
Insbesondere kann dadurch vermieden werden, dass Objekte, die sich im zweiten Abstand zum pixelierten Emitter befinden, zu dunkel erscheinen im Vergleich zu dem Objekt, welches sich im ersten Abstand zum pixelierten Emitter befindet.
Bei einer fixen Beleuchtungsstärkeverteilung würde in einem solchen Fall das erste Objekt deutlich stärker beleuchtet werden als das zweite Objekt. Dadurch wird also insbesondere der technische Vorteil
bewirkt, dass verhindert wird, dass ein Vordergrund deutlich stärker beleuchtet wird als ein Hintergrund der Szene. Somit wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass eine gleichmäßigere Ausleuchtung sowohl des Vordergrunds als auch des Hintergrunds erzielt werden kann.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Leuchtvorrichtung ist die Ansteuervorrichtung dazu ausgebildet und
eingerichtet, abhängig von einer Reflektivität der
beleuchteten Oberfläche zumindest eines Objekts die
lichtemittierenden Pixel derart anzusteuern, dass
lichtemittierende Pixel, die eine Oberfläche höherer
Reflektivität beleuchten im Vergleich zu lichtemittierenden Pixel, die eine Oberfläche niedrigerer Reflektivität
beleuchten, gedimmt oder ausgeschaltet werden. Dabei ist es möglich, dass ein einzelnes Objekt ausgeleuchtet wird, dessen Oberfläche Bereiche höherer und Bereiche geringerer
Reflektivität aufweist. Darüber hinaus ist es möglich, dass die Szene mehrere Objekte umfasst, wobei die Objekte
Oberflächen unterschiedlicher Reflektivität aufweisen. Diesem Ausführungsbeispiel der Leuchtvorrichtung liegt unter anderem die Erkenntnis zugrunde, dass stark reflektierende
Oberflächen weniger stark beleuchtet werden müssen, um in einem aufgezeichneten Bild gut wahrnehmbar zu sein, als weniger stark reflektierende Oberflächen.
Dadurch, dass die der Oberfläche mit höherer Reflektivität zugeordneten Pixel mit einer geringeren Stromstärke betrieben werden können, als Pixel, die einer Oberfläche niedrigerer Reflektivität zugeordnet sind, ist die Leuchtvorrichtung besonders stromsparend. Die Zuordnung der Pixel erfolgt dabei vorzugsweise wieder durch die Einteilung des Sichtbereichs der Leuchtvorrichtung in mehreren Teilbereichen, wobei jedem Teilbereich bestimmte Pixel zugeordnet sind. Befindet sich in einem Teilbereich ein Objekt hoher Reflektivität , so können die Pixel, die diesen Teilbereich beleuchten, mit einer geringeren Stromstärke betrieben werden, als Pixel, die einen Teilbereich beleuchten, in dem sich eine Oberfläche
niedrigerer Reflektivität befindet. Mit einer solchen Leuchtvorrichtung ist es insbesondere auch möglich, ungewünschte Reflexionen an Oberflächen hoher
Reflektivität zu vermeiden. Die Oberflächen hoher
Reflektivität können beispielsweise Teile eines Spiegels, von Wasser, von Glas, von Metall oder dergleichen sein. Zur
Bestimmung der reflektierenden Oberflächen kann
beispielsweise ein Zwischenbild aufgenommen werden, das mit oder ohne Vorblitz aufgenommen wird. Ein Vorblitz ist dabei eine gleichmäßige Ausleuchtung der Szene mit Licht
verringerter Intensität. Durch Analyse des Zwischenbilds beispielsweise in einer Verarbeitungsvorrichtung, die auch Teil der Ansteuerungseinrichtung sein kann, können dann die Teilbereiche mit reflektierenden Oberflächen bestimmt werden, bevor das endgültige Bild aufgenommen wird. Eine solche Leuchtvorrichtung kann auch besonders vorteilhaft verwendet werden, zur Aufnahme von Gemälden oder Fotografien, die beispielsweise als Bilder an einer Wand hängen. Gerade bei der Aufnahme solcher Bilder kann es aufgrund stellenweise unnatürlicher Farben, Reflexionen, Schattenwürfe und andere Lichtquellen, die das Objekt beleuchten, zu Problemen kommen. Durch die lokale Anpassung von Helligkeit und Farbort eines jeden Pixels kann eine Leuchtvorrichtung mit einem
pixelierten Emitter für diese Probleme Abhilfe schaffen. Auch Personen, die eine Brille tragen, können verbessert in einem Bild aufgenommen werden, indem beispielsweise die
Bereiche hoher Reflektivität , also die Brillengläser, weniger stark oder nicht beleuchtet werden.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der Leuchtvorrichtung ist die Ansteuervorrichtung dazu ausgebildet, abhängig von einer Farbe der Oberfläche zumindest eines Objekts die lichtemittierenden Pixel derart anzusteuern, dass
lichtemittierende Pixel, die eine Oberfläche einer ersten Farbe beleuchten, im Vergleich zu lichtemittierenden Pixel, die eine Oberfläche einer anderen Farbe beleuchten, gedimmt oder ausgeschaltet werden.
Beispielsweise können dabei Objekte, deren Oberflächen unterschiedliche dominante Farben aufweisen, ausgeleuchtet werden oder ein ausgeleuchtetes Objekt hat unterschiedliche Bereiche seiner Oberfläche, welche unterschiedliche dominante Farben aufweisen. Mit einer solchen Leuchtvorrichtung ist es beispielsweise möglich, Oberflächen oder Oberflächenbereiche, die eine bestimmte dominante Farbe aufweisen, mit einer Farbe auszuleuchten, welche dieser Farbe ähnlich ist. Soll beispielsweise eine Szene als Bild aufgenommen werden, in der eine Tomate vorhanden ist, so können im Teilbereich des Sichtfeldes, welcher die Tomate umfasst, rote Pixel betrieben werden, während in angrenzenden Teilbereichen beispielsweise nur warmweiße und/oder kaltweiße Pixel
betrieben werden. Auf diese Weise können farbige Objekte besonders hervorgehoben werden. Die Bereiche, die farblich besonders ausgeleuchtet werden, können dabei entweder beim Benutzer ausgewählt werden, in dem er diese Bereiche zum Beispiel auf einem Bildschirm auswählt oder die Bereiche können wiederum durch eine Verarbeitungseinrichtung
automatisch bestimmt werden. Dabei ist es auch möglich, das nicht nur die Farbe einer Oberfläche über die Farbe der
Beleuchtung bestimmt, sondern auch andere
Materialeigenschaften herangezogen werden. So können
beispielsweise die Gesichter von Personen mit besonders warmem Licht ausgeleuchtet werden und/oder mit Licht, das einen erhöhten Rotlichtanteil aufweist.
Gemäß zumindest einer Ausführungsform der optoelektronischen Leuchtvorrichtung ist die Ansteuereinrichtung dazu
ausgebildet, die lichtemittierenden Pixel derart anzusteuern, dass das Gesicht einer Person mit einer anderen
Beleuchtungsstärke und/oder mit Licht eines anderen Farborts als die Umgebung beleuchtet wird. In diesem Fall ist es beispielsweise möglich, die Augen einer Person mit Licht verringerter Beleuchtungsstärke auszuleuchten, um einen sogenannten Rote-Augen-Effekt oder ein Blenden der Person zu vermeiden. Darüber hinaus können die Gesichter von Personen mit Licht ausgeleuchtet werden, das den Personen einen besonders gesunden Eindruck verleiht. Bei diesem Licht kann es sich beispielsweise um besonders warmweißes und/oder Licht mit einem rötlichen Farbanteil handeln.
Ferner ist es möglich, die Beleuchtung auf bestimmte Bereiche der als Bild aufzunehmenden Szene zu konzentrieren. Die
Pixel, die diese Bereiche ausleuchten, können dann mit einer besonders hohen Stromstärke betrieben werden. Auf diese Weise können bestimmte Bereiche besonders hell ausgeleuchtet werden, ohne insgesamt mehr Strom für die Beleuchtung zu verbrauchen. So können beispielsweise Teilbereiche im
Sichtfeld, in denen sich weit entfernte Objekte befinden, von einer Beleuchtung ausgespart werden, da in diesen Teilbereichen ohnehin kaum oder kein Licht zurückgeworfen wird, welches zum Aufhellen der Szene dient. Dabei kann es beispielsweise notwendig sein, den Abstand von der optoelektronischen Leuchtvorrichtung zu Objekten in der als Bild aufzunehmenden Szene, also im Sichtfeld der
Leuchtvorrichtung, zu bestimmen. Dazu kann die
Leuchtvorrichtung eine Vorrichtung zur Abstandsmessung umfassen. Die Ansteuervorrichtung kann die Pixel der
Leuchtvorrichtung dann in Abhängigkeit von den durch die Vorrichtung ermittelten Informationen betreiben.
Bei der Vorrichtung kann es sich beispielsweise um eine sogenannte Time-of-flight-Kamera handeln. Hierzu kann die zu beleuchtende Szene mit Infrarotlicht ausgeleuchtet werden und durch eine Zeitmessung wird der Abstand zwischen der
Leuchtvorrichtung und den Objekten in der Szene bestimmt. Dazu wird die Zeit gemessen, die vom Aussenden eines
Infrarotsignals bis zum Empfangen eines zurückreflektierten Infrarotsignals verstreicht. Es können aber auch einfachere Systeme, wie beispielsweise Autofokus-Vorrichtungen, genutzt werden, um den Abstand zu Objekten in der zu beleuchtenden Szene abzuschätzen.
Die Beleuchtung, konzentriert auf bestimmte Teilbereiche des Sichtfeldes der Leuchtvorrichtung, kann ferner auch genutzt werden, um bestimmte Objekte im aufgenommenen Bild
hervorzuheben. Ferner können bereits gut ausgeleuchtete
Bereiche der Szene, dort wo die Szene durch andere
Lichtquellen oder Sonnenlicht bereits hell erleuchtet ist, von einer Beleuchtung durch die Leuchtvorrichtung ausgenommen werden. Weiter können beispielsweise abgeschattete Bereiche, wenn gewünscht, besonders stark ausgeleuchtet werden.
Eine konzentrierte Beleuchtung durch die Leuchtvorrichtung, bei der die Beleuchtung auf bestimmte Teilbereiche begrenzt ist, ist auch bei Aufnahmen in besonders dunkler Umgebung, beispielsweise bei Nacht, sinnvoll. Auch in diesem Fall werden beispielsweise nur Objekte ausgeleuchtet, die nah genug an der Leuchtvorrichtung angeordnet sind, um einen gewissen Teil des abgestrahlten Lichts zurückzuwerfen. Hierzu kann die Szene mit einem Vorblitz aufgenommen werden. Eine Verarbeitungseinrichtung kann dann Teilbereiche
identifizieren, aus denen Licht zurückgeworfen wird, so dass gezielt nur Pixel betrieben werden, welche diese Teilbereiche ausleuchten.
Insgesamt ist es möglich, die hier beschriebene
Leuchtvorrichtung besonders energieeffizient zu betreiben, da lediglich solche Pixel betrieben werden, welche Teilbereiche eines Sichtfeldes ausleuchten, aus denen Licht
zurückreflektiert wird. Eine solche Leuchtvorrichtung eignet sich daher auch besonders gut als Dauerbeleuchtung während der Aufnahme einer bewegten Szene, beispielsweise der
Aufnahme eines Videos. Gerade bei der Aufnahme von bewegten Szenen muss die Leuchtvorrichtung für längere Zeiten
betrieben werden, was bei einer Leuchtvorrichtung, welche die Szene homogen ausleuchtet, zu einem hohen Stromverbrauch führt. Vorliegend kann durch ständige Analyse der
aufgezeichneten Bilder, beispielsweise mittels der
Verarbeitungsvorrichtung, sichergestellt werden, dass lediglich Pixel betrieben werden, welche Teilbereiche
ausleuchten, von denen Licht zurückreflektiert wird. Ferner können Pixel, welche Teilbereiche ausleuchten, in denen sich gut beleuchtete Objekte oder Objekte mit hoher Reflektivität befinden, mit niedrigeren Stromstärken
betrieben werden. Auch dies dient zu einer besonders
energiesparenden Beleuchtung der Szene.
Nach einer Ausführungsform ist eine Verarbeitungseinrichtung vorgesehen, die ausgebildet ist, aus einem aufgenommenen Bild der Szene den zumindest einen Parameter zu ermitteln. Die Verarbeitungseinrichtung ist zum Beispiel von der Kamera umfasst. Zum Beispiel ist die Verarbeitungseinrichtung von der optoelektronischen Leuchtvorrichtung umfasst.
Dadurch wird insbesondere der technische Vorteil bewirkt, dass der zumindest eine Parameter effizient ermittelt werden kann. Insbesondere kann so in effizienter Weise die
Beleuchtung abhängig von konkret vorliegenden
Rahmenbedingungen eingestellt werden. So ist es zum Beispiel mittels an sich bekannter
Bildauswerteverfahren möglich, in dem aufgenommenen Bild einen Ort einer leuchtenden Lichtquelle in der Szene, eine Farbtemperatur einer leuchtenden Lichtquelle in der Szene und/oder einer Lichtintensität einer leuchtenden Lichtquelle in der Szene und/oder einen Abstand eines Objekts in der Szene zum pixelierten Emitter zu ermitteln.
Das heißt also, dass zunächst ein erstes Bild ohne
zusätzliche Beleuchtung mittels des pixelierten Emitters von der Szene aufgenommen wird, wobei das aufgenommene Bild mittels der Verarbeitungseinrichtung analysiert wird, um den zumindest einen Parameter zu ermitteln. Nach dem Ermitteln des zumindest einen Parameters ist dann insbesondere vorgesehen, dass die Ansteuerungseinrichtung basierend auf dem ermittelten Parameter die lichtemittierenden Pixel einzeln ansteuert, so dass die aufzunehmende Szene mit einer vorbestimmten Beleuchtungsstärkeverteilung respektive
vorbestimmten spektralen Intensitätsverteilung beleuchtet wird, so dass die entsprechende beleuchtete oder
ausgeleuchtete Szene dann nochmals mittels des Bildsensors erfasst werden kann respektive wird, um ein weiteres Bild der Szene aufzunehmen.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass das mobile Endgerät als ein Mobiltelefon ausgebildet ist.
Nach einer Ausführungsform ist vorgesehen, dass die
optoelektronische Leuchtvorrichtung als ein Blitzlicht ausgebildet ist.
Die Formulierung "respektive" umfasst insbesondere die
Formulierung "und/oder".
Technische Funktionalitäten des Verfahrens zum Beleuchten einer als ein Bild aufzunehmenden Szene ergeben sich analog aus entsprechenden Funktionalitäten der optoelektronischen Leuchtvorrichtung zum Beleuchten einer als ein Bild
aufzunehmenden Szene und umgekehrt. Das heißt also
insbesondere, dass sich Verfahrensmerkmale aus entsprechenden Vorrichtungsmerkmalen in der optoelektronischen
Leuchtvorrichtung ergeben und umgekehrt.
Die Formulierung "zumindest einen Parameter" umfasst
insbesondere den Fall, dass mehrere Parameter ermittelt respektive verwendet werden. Die oben beschriebenen Eigenschaften, Merkmale und Vorteile dieser Erfindung sowie die Art und Weise, wie diese erreicht werden, werden klarer und deutlicher verständlich im
Zusammenhang mit der folgenden Beschreibung der
Ausführungsbeispiele, die im Zusammenhang mit den Zeichnungen näher erläutert werden, wobei
Figur 1 eine optoelektronische Leuchtvorrichtung, Figur 2 ein Verfahren zum Beleuchten einer als ein Bild aufzunehmenden Szene,
Figur 3 eine Kamera, Figur 4 ein mobiles Endgerät,
Figur 5 einen pixelierten Emitter,
Figur 6 einen weiteren pixelierten Emitter,
Figur 7 zwei Aufnahmeformate,
Figur 8 eine Szene, Figur 9 einen pixelierten Emitter zur Ausleuchtung der Szene der Figur 8,
Figur 10 eine weitere Szene, Figur 11 einen pixelierten Emitter zum Ausleuchten der Szene der Figur 10 Figur 12 eine Szene,
Figur 13 eine optoelektronische Leuchtvorrichtung, und Figur 14A, B, C weitere optoelektronische Leuchtvorrichtungen zeigen .
Figur 1 zeigt eine optoelektronische Leuchtvorrichtung 101 zum Beleuchten einer als ein Bild aufzunehmenden Szene.
Die Leuchtvorrichtung 101 umfasst einen pixelierten
Emitter 103. Der pixelierte Emitter 103 weist mehrere
lichtemittierende Pixel 105 zum Beleuchten einer als ein Bild aufzunehmenden Szene auf. Die lichtemittierenden Pixel 105 sind einzeln ansteuerbar.
Die optoelektronische Leuchtvorrichtung 101 umfasst ferner eine Ansteuerungseinrichtung 107, die ausgebildet ist, abhängig von zumindest einem Parameter die Pixel einzeln anzusteuern, um die aufzunehmende Szene mit einer
vorbestimmten Beleuchtungsstärkeverteilung zu beleuchten.
So steuert zum Beispiel die Ansteuerungseinrichtung 107 die einzelnen lichtemittierenden Pixel 105 derart, dass diese abhängig von dem zumindest einen Parameter Licht mit
unterschiedlichen Intensitäten emittieren. Somit kann zum Beispiel eine vorbestimmte Beleuchtungsstärkeverteilung eingestellt werden, mittels welcher die aufzunehmende Szene beleuchtet wird.
Zum Beispiel sind die Pixel 105 zumindest teilweise
ausgebildet, Licht unterschiedlicher Wellenlängen zu emittieren. Je nach konkreter Ansteuerung dieser lichtemittierenden Pixel 105 mittels der
Ansteuerungseinrichtung 107 kann somit in vorteilhafter Weise eine vorbestimmte spektrale Intensitätsverteilung eingestellt werden. Entsprechend kann die aufzunehmende Szene mit einer vorbestimmten spektralen Intensitätsverteilung beleuchtet werden .
Die optoelektronische Leuchtvorrichtung, das heißt
insbesondere die lichtemittierenden Pixel 105, beleuchten eine Szene 801, die beispielsweise als statisches Bild aufgenommen werden soll. Die Szene 801 befindet sich dabei im Sichtfeld 10 der Leuchtvorrichtung, welches idealerweise mit einem Sichtfeld einer Kamera, welche das Bild aufzeichnet, überlappt oder übereinstimmt. Das Sichtfeld 10 kann in mehrere Teilbereiche 14, 15, ... unterteilt werden. Jeder
Teilbereich 14, 15, ... wird durch einen oder mehrere Pixel 105 beleuchtet. Durch die Ansteuerung der entsprechenden Pixel 105, die einem bestimmten Teilbereich zugeordnet sind, kann die Beleuchtungsstärke in diesem Teilbereich angepasst werden. Insgesamt kann die aufzunehmende Szene 801 daher mit einer vorbestimmten Beleuchtungsstärkeverteilung beleuchtet werden . In der Szene können sich mehrere Objekte, vorliegend
beispielsweise eine Person 805, ein Ball 810 und ein Baum 811 befinden. Teilbereiche des Sichtfeldes 10 können mit einer Beleuchtungsstärke beaufschlagt werden, welche von Parametern wie beispielsweise einer Materialeigenschaft der Objekte oder einem Abstand der Objekte von der Leuchtvorrichtung abhängt.
Figur 2 zeigt ein Ablaufdiagramm eines Verfahrens zum
Beleuchten einer als Bild aufzunehmenden Szene unter Verwendung einer optoelektronischen Leuchtvorrichtung zum Beleuchten einer als ein Bild aufzunehmenden Szene. Bei der Leuchtvorrichtung handelt es sich zum Beispiel um die
Leuchtvorrichtung 101 der Figur 1.
Gemäß einem Schritt 201 ist ein Bereitstellen zumindest eines Parameters vorgesehen. Zum Beispiel werden mehrere Parameter bereitgestellt . Es ist gemäß einem Schritt 203 vorgesehen, dass die
Ansteuerungseinrichtung die lichtemittierenden Pixel abhängig von dem zumindest einen Parameter ansteuert, um gemäß einem Schritt 205 die aufzunehmende Szene mit einer vorbestimmten Beleuchtungsstärkeverteilung zu beleuchten.
In einer nicht gezeigten Ausführungsform ist vorgesehen, dass ein weiteres Bild der Szene aufgenommen wird, wobei für die Aufnahme des weiteren Bildes die Szene mit der vorbestimmten Beleuchtungsstärkeverteilung beleuchtet wird.
Figur 3 zeigt eine Kamera 301 zum Aufnehmen eines Bildes einer Szene.
Die Kamera 301 umfasst einen Bildsensor 303 zum Aufnehmen eines Bildes einer Szene. Die Kamera 301 umfasst ferner ein Objektiv 305 zum Abbilden der Szene auf den Bildsensor 303.
Die Kamera 301 umfasst ferner die optoelektronische
Leuchtvorrichtung 101 der Figur 1. Der Übersicht halber ist lediglich ein Viereck mit dem Bezugszeichen 101 gezeichnet ohne die weiteren Elemente 103, 105, 107. Nach einer nicht gezeigten Ausführungsform ist vorgesehen, dass die Kamera 301 eine Verarbeitungseinrichtung umfasst, die ausgebildet ist, aus einem aufgenommenen Bild der Szene den zumindest einen Parameter zu ermitteln.
Zum Beispiel ist vorgesehen, dass die
Verarbeitungseinrichtung aus einem aufgenommenen Bild einen Ort einer leuchtenden Lichtquelle in der Szene ermittelt. Der Ort ist ein Parameter, basierend auf welchem die
Ansteuerungseinrichtung 107 die Pixel 105 ansteuert. So ist zum Beispiel vorgesehen, dass lichtemittierende Pixel 105, die die leuchtende Lichtquelle beleuchten würden,
ausgeschaltet oder gedimmt werden, da ein Bereich um die Lichtquelle bereits durch die Lichtquelle selbst ausreichend beleuchtet ist. Bereiche hingegen, die keine leuchtende
Lichtquelle aufweisen, müssen in der Regel beleuchtet werden, so dass zum Beispiel vorgesehen ist, die lichtemittierenden Pixel 105, die solche Bereiche beleuchten würden,
anzuschalten, um diese Bereiche auszuleuchten.
Figur 4 zeigt ein mobiles Endgerät 401.
Das mobile Endgerät 401 ist zum Beispiel ein Mobiltelefon. Das mobile Endgerät 401 umfasst nach einer Ausführungsform eine optoelektronische Leuchtvorrichtung zum Beleuchten einer als ein Bild aufzunehmenden Szene. Das mobile Endgerät umfasst nach einer weiteren Ausführungsform eine Kamera zum Aufnehmen eines Bildes einer Szene.
Figur 5 zeigt einen pixelierten Emitter 501, wie er für eine optoelektronische Leuchtvorrichtung gemäß einer
Ausführungsform der Erfindung verwendet werden kann. Der pixelierte Emitter 501 umfasst mehrere Pixel 503. Die lichtemittierenden Pixel 503 sind einzeln ansteuerbar. Dies zum Beispiel mittels einer Ansteuerungseinrichtung .
Das heißt also insbesondere, dass durch die Unterteilung des pixelierten Emitters 501 in mehrere einzeln ansteuerbare lichtemittierende Pixel 503 eine Ausleuchtung einer
aufzunehmenden Szene verändert werden kann. Zum Beispiel ist vorgesehen, dass eine Änderung einer Lichtintensität eines mittels eines jeweiligen lichtemittierenden Pixels 503 emittierten Lichts über eine Variation der Stromhöhe, mit der der entsprechende Pixel betrieben wird, geändert werden kann. Über eine Änderung oder eine Variation der Stromhöhe ist zum Beispiel vorgesehen, dass der entsprechende Pixel völlig abgeschaltet wird, also ausgeschaltet wird.
Das heißt also, dass selektiv einzelne Pixel 503 ein- oder ausgeschaltet werden können. Eingeschaltete Pixel können insbesondere über eine Variation der Stromhöhe Licht
unterschiedlicher Intensität emittieren.
Beispielhaft bezeichnet das Bezugszeichen 505
lichtemittierende Pixel 503, die eingeschaltet sind, also Licht emittieren. Beispielhaft zeigt das Bezugszeichen 507 auf lichtemittierende Pixel 503, die ausgeschaltet sind, also kein Licht emittieren.
Figur 6 zeigt einen weiteren pixelierten Emitter 601, wie er für eine optoelektronische Leuchtvorrichtung verwendet werden kann . Der pixelierte Emitter 601 umfasst mehrere lichtemittierende Pixel 603. Analog zum pixelierten Emitter 501 sind auch die Pixel 603 einzeln ansteuerbar. Darüber hinaus sind die lichtemittierenden Pixel 603 ausgebildet, Licht
unterschiedlicher Wellenlängen zu emittieren. Das heißt also insbesondere, dass das Licht, welches die Pixel 603
emittieren, unterschiedliche spektrale Verteilungen
aufweisen . Dies kann zum Beispiel durch die Verwendung von
unterschiedlichen Konvertermaterialien bewirkt werden. Zum Beispiel kann dies durch die Verwendung von unterschiedlich ausgebildeten Halbleiterschichten bewirkt werden. Zum Beispiel ist der pixelierte Emitter 601 als ein
Halbleiterchip ausgebildet, der eine Struktur oder ein Muster aus lichtemittierenden Pixeln aufweist. Bei der Fertigung des Halbleiterchips können die lichtemittierenden Pixel jeweils mit unterschiedlichen Materialien gebildet werden, so dass diese sich hierüber in ihrer spektralen Verteilung
unterscheiden .
Beispielhaft zeigt das Bezugszeichen 605 auf ausgeschaltete lichtemittierende Pixel 603. Beispielhaft zeigt das
Bezugszeichen 607 auf ein eingeschaltetes Pixel, welches Licht einer ersten spektralen Verteilung emittiert.
Beispielhaft zeigt das Bezugszeichen 609 auf eingeschaltete Pixel, die Licht einer zweiten spektralen Verteilung
emittieren. Beispielhaft zeigt das Bezugszeichen 611 auf lichtemittierende Pixel 603, die Licht einer dritten
spektralen Verteilung emittieren. Die drei spektralen Verteilungen unterscheiden sich
voneinander .
Somit ist in vorteilhafter Weise eine Anpassung einer
Verteilung einer Ausleuchtung einer Szene sowohl lokal in der Lichtintensität als auch in der Farbe möglich. Dies über eine kombinierte Ansteuerung unterschiedlicher lichtemittierender Pixel 603. Figur 7 zeigt zwei Aufnahmeformate 701, 703.
Das Aufnahmeformat 701 entspricht einem 15:9- Seitenverhältnis . Das Aufnahmeformat 703 entspricht einem 4 : 3-Seitenverhältnis .
Das Aufnahmeformat ist zum Beispiel ein Parameter, basierend auf welchem die einzelnen lichtemittierenden Pixel eines pixelierten Emitters angesteuert werden. So ist zum Beispiel bei einem Aufnahmeformat im Verhältnis 4:3, also dem
Aufnahmeformat 703, es nicht notwendig, dass sämtliche lichtemittierenden Pixel die Szene beleuchten. Denn Pixel, die sich im Randbereich des pixelierten Emitters befinden, tragen in der Regel zu einer Beleuchtung eines
Aufnahmebereichs , der dem Aufnahmeformat 703 entspricht, nichts bei. Entsprechend müssen aber die lichtemittierenden
Pixel im Randbereich des pixelierten Emitters bei einem 15:9- Aufnahmeformat , also dem Aufnahmeformat 701, aktiviert werden, um nun den entsprechend vergrößerten Aufnahmebereich aus zuleuchten .
Zum Beispiel erlaubt eine Kamerasoftware eine Auswahl
unterschiedlicher Aufnahmeformate der aufzunehmenden Szene. Um hierbei eine gute Wiedergabe der Szene zu erreichen, ist es insbesondere vorgesehen, eine Ausleuchtung der Szenengröße entsprechend anzupassen. Die Ausleuchtung wird nach einer Ausführungsform durch einen pixelierten Emitter durch Auswahl bestimmter Pixel formatbedingt angepasst. Das heißt also, dass die lichtemittierenden Pixel basierend auf dem
Aufnahmeformat entsprechend aktiviert oder deaktiviert werden .
In diesen Fällen stimmt das Sichtfeld der Leuchtvorrichtung nicht mit dem Sichtfeld der Kamera überein. Insbesondere ist es möglich, dass das Sichtfeld der Kamera kleiner ist als das Sichtfeld der Leuchtvorrichtung. Teilbereiche im Sichtfeld der Leuchtvorrichtung, welche sich nicht im Sichtfeld der Kamera befinden, sind dann Pixeln zugeordnet, welche nicht betrieben werden. Auf diese Weise ist ein besonders
stromsparender Einsatz der Leuchtvorrichtung möglich.
Eine solche Situation, bei der das Sichtfeld der Kamera nicht mit dem Sichtfeld der Leuchtvorrichtung übereinstimmt, kann sich beispielsweise auch in einem Zoom oder Makromodus der Kamera ergeben. Auch in diesem Fall ist das Sichtfeld der Kamera verringert und bei der Leuchtvorrichtung werden bevorzugt Pixel, welche Teilbereichen außerhalb des
Sichtfeldes der Kamera zugeordnet sind, nicht aktiviert. Auf diese Weise kann zum einen Strom gespart werden, und zum anderen ist es möglich, Pixel, welche Teilbereiche im
Sichtfeld der Kamera beleuchten, mit besonders hohem Strom und damit mit besonders hoher Helligkeit zu betreiben. Figur 8 zeigt eine Szene 801.
Die Szene 801 umfasst einen Raum 802, in welchem sich bezogen auf die Papierebene links oben ein Fenster 803 befindet. Durch das Fenster 803 fällt Licht, was hier der Übersicht halber zeichnerisch nicht dargestellt ist.
Somit bildet das Fenster 803 eine leuchtende Lichtquelle.
Im Raum 802 befinden sich zwei Personen 805 und rechts neben den beiden Personen 805 ein Tisch 807, auf welchem eine brennende Kerze 809 angeordnet ist. Die brennende Kerze 809 bildet eine weitere Lichtquelle, die sich in der Szene 801 befindet.
In der Regel beleuchtet eine Kerze 809 ihre Umgebung weniger stark als ein Fenster 803, durch welches Licht fällt.
Entsprechend muss für eine homogene Ausleuchtung ein Bereich um die Kerze 809 stärker ausgeleuchtet werden, als ein
Bereich um das Fenster 803. Sofern zum Beispiel durch das Fenster 803 Sonnenlicht einer Mittagssonne einstrahlt, weist dieses Sonnenlicht einen höheren Blauanteil auf als das Kerzenlicht der brennenden Kerze 809. Um hier eine homogene spektrale Verteilung zu bewirken oder um eine Vermischung dieser unterschiedlichen spektralen Anteile zu vermeiden, ist es vorgesehen, die Szene 801 mit einer vorbestimmten spektralen Verteilung und einer vorbestimmten Beleuchtungsstärkeverteilung zu beleuchten.
Hierfür werden die einzelnen lichtemittierenden Pixel eines pixelierten Emitters entsprechend angesteuert, so dass Pixel, die einen Bereich um das Fenster 803 beleuchten,
ausgeschaltet werden und somit nicht zur Beleuchtung
beitragen. Auch Pixel, die einen Bereich unmittelbar um die Kerze 809 ausleuchten würden, werden zum Beispiel ausgeschaltet .
Dies ist beispielhaft in Figur 9 gezeigt, die einen
pixelierten Emitter 901 umfassend mehrere lichtemittierende Pixel 903 zeigt. Hierbei zeigt das Bezugszeichen 905 auf ausgeschaltete Pixel 903, die nicht zur Ausleuchtung der Szene 801 beitragen. Das Bezugszeichen 907 zeigt auf eingeschaltete oder
angeschaltete lichtemittierende Pixel 903. Entsprechend zeigt das Bezugszeichen 909 ebenfalls auf angeschaltete Pixel 903. Hierbei ist vorgesehen, dass die lichtemittierenden Pixel 907 im Vergleich zu den lichtemittierenden Pixel 909 gedimmt sind. Das heißt also, dass die lichtemittierenden Pixel 907 Licht mit einer geringeren Intensität aussenden als die lichtemittierenden Pixel 909.
Die lichtemittierenden Pixel 909 werden derart gewählt, um die beiden Personen 805 optimal auszuleuchten.
Das heißt also, dass zum Beispiel in einer Szene
unterschiedliche Lichtquellen an unterschiedlichen Orten vorhanden sein können: beispielhaft die Lichtquelle 803 und die Lichtquelle 809 in dem Raum 802 der Szene 801.
Dies kann ohne eine zusätzliche entsprechend angepasste
Ausleuchtung zu einer inhomogenen Wiedergabe (aufgenommenes Bild) der Szene führen, insbesondere nach einer
Bildbearbeitung.
Die unterschiedlichen Lichtquellen 803, 809 in der Szene 801 führen in der Regel zu einer unterschiedlichen spektral verteilten Intensität, was zum Beispiel bei Anwendung eines Algorithmus zur Berechnung eines Weißabgleiches auf die gesamte Szene in einer unnatürlichen und lokal
unterschiedlichen Farbwiedergabe resultieren kann.
Durch einen pixelierten Emitter, der Pixel mit einer
unterschiedlichen spektralen Verteilung aufweist, kann ein solcher Effekt durch die Ausleuchtung der Szene mit
unterschiedlichen Spektren adressiert und wirkungsvoll kompensiert werden. Zum Beispiel ist vorgesehen, dass im
Strahlengang den Pixeln nachgeordnet oder nachgeschaltet eine Abbildungsoptik vorgesehen ist, die das Licht der
lichtemittierenden Pixel auf die Szene abbilden kann. In der in Figur 8 dargestellten Szene 801 ist zum Beispiel vorgesehen, dass der linke Teil der Szene durch eine eher kaltweiße spektrale Verteilung ausgeleuchtet wird, wohingegen der rechte Teil der Szene aufgrund der zusätzlichen
Beleuchtung mit der Kerze 809 eher höhere rötliche spektrale Anteile enthalten wird, um eine Farbvermischung zu vermeiden.
Figur 10 zeigt eine weitere Szene 1001.
Die Szene 1001 wird mittels einer symbolischen gestrichelten Trennlinie 1003 in einen Vordergrund 1005 und in einen
Hintergrund 1007 unterteilt.
Im Vordergrund 1005 befindet sich eine Person 1009. Ferner befindet sich rechts von der Person 1009 ein Baum 1011 im Vordergrund 1005.
Im Hintergrund 1007 befinden sich mehrere Personen 1013 sowie mehrere Bäume 1015. Da sich diese im Hintergrund 1007 befinden, sind diese im Vergleich zur Person 1009 und dem Baum 1011 verkleinert dargestellt .
Das heißt also, dass sich in einer Szene Objekte und Personen in unterschiedlichen Abständen oder Distanzen zu der Kamera befinden können. Da in der Regel ein Standort, der zur
Ausleuchtung oder Beleuchtung benutzten optoelektronischen Leuchtvorrichtung zu den Objekten und Personen fix ist, würden bei einer fixen Beleuchtungsstärkeverteilung die
Objekte und Personen, also hier die Person 1009 und der Baum 1011, im Vordergrund 1005 deutlich stärker beleuchtet werden als die im Hintergrund 1007 stehenden Personen 1003 und sich befindenden Bäume 1015.
Durch das Vorsehen eines pixelierten Emitters kann in
vorteilhafter Weise eine Intensität der entsprechenden Pixel, die für die Ausleuchtung der im Vordergrund 1005 stehenden Objekte, hier der Baum 1011 und die Person 1009, verwendet werden, auf einen Wert größer Null reduziert (durch Dimmen des Pixels) oder auf Null reduziert (durch vollständiges Abschalten des Pixels) werden. Eine Konfiguration eines pixelierten Emitters 1101 umfassend mehrere lichtemittierende Pixel 1103 zeigt beispielhaft die Figur 11.
Das Bezugszeichen 1105 zeigt auf ausgeschaltete Pixel 1103. Die Bezugszeichen 1107, 1109, 1111 zeigen respektive auf lichtemittierende Pixel 1103, die eingeschaltet sind, also Licht emittieren. Hierbei emittieren die Pixel 1107 Licht mit einer größeren Intensität als die lichtemittierenden Pixel 1109. Die lichtemittierenden Pixel 1109 wiederum emittieren Licht mit einer kleineren Intensität als die lichtemittierenden Pixel 1111. Die lichtemittierenden Pixel 1111 wiederum emittieren Licht mit einer kleineren Intensität als die lichtemittierenden Pixel 1107.
Dadurch wird insbesondere bewirkt, dass eine Ausleuchtung für die Person 1009 im Vordergrund 1005 geringer ausfällt als für den Baum 1011 im Vordergrund 1005 oder die Bäume 1015 im Hintergrund 1007.
Durch das Vorsehen eines pixelierten Emitters umfassend mehrere lichtemittierende Pixel, die Licht unterschiedlicher Wellenlängen emittieren können, kann insbesondere ein
effizienter Weißabgleich durchgeführt werden. Dies wird nachfolgend erläutert.
Ein Weißabgleich als solcher ist dem Fachmann bereits bekannt. Hierbei werden nach bekannten Algorithmen zum
Weißabgleich bestimmte Farborte im CAM02-Farbraum
herangezogen. Alle Pixel in der aufzunehmenden Szene werden entsprechend dieser Vorgehensweise korrigiert dargestellt. Andere Farborte als die, die zum Weißabgleich herangezogen werden, weisen jedoch nach Anwendung des Algorithmus einen größeren Farbabstand verglichen zur ursprünglich
wahrgenommenen Farbe dar. Somit können beispielsweise
einzelne Objekte, mit denen Betrachter eine bestimmte Farbe in Verbindung bringen, deutlich von der zu erwartenden Farbe abweichen .
Zum Beispiel kann es passieren, dass eine Gesichtsfarbe bei einem Ausleuchten nach einem Weißabgleich zu bläulich wird. Durch eine spektrale Anpassung durch ein Vorgeben einer vorbestimmten spektralen Intensitätsverteilung mittels eines pixelierten Emitters kann in vorteilhafter Weise eine
Farbwiedergabe verbessert werden. Bei einer Szene mit
mehreren Objekten ist zum Beispiel vorgesehen, dass eine Farbmischung auch lokal unterschiedlich angepasst wird, so dass alle Objekte mit einer guten Farbwiedergabe aufgenommen werden können.
Dies ist beispielsweise in Verbindung mit der Figur 12 näher erläutert. In der Figur 12 ist eine Szene dargestellt, bei der sich mehrere Personen 1009, 1013 in unterschiedlichen Abständen zur Leuchtvorrichtung befinden. Im Sichtfeld 10 der Leuchtvorrichtung sind die Gesichter der Personen 1009, 1013 in unterschiedlichen Teilbereichen 13, 14, 15, 16, 17, 18 angeordnet. Diese Teilbereiche können daher beispielsweise mit besonders warmweißem Licht ausgeleuchtet werden, um eine besonders natürliche Darstellung der Personen im Bild zu erreichen . In Figur 13 ist ein Ausführungsbeispiel für eine Lichtquelle gezeigt, die in einem Ausführungsbeispiel einer hier
beschriebenen Leuchtvorrichtung zum Einsatz kommen kann. Im Unterschied zum Ausführungsbeispiel der Figur 1 umfasst die Lichtquelle hier zumindest zwei pixelierte Emitter 103, die jeweils durch einen Halbleiterchip 61, 62 gebildet sind.
Jeder Halbleiterchip 61,62 umfasst eine Vielzahl von Pixeln. Die im Betrieb der Lichtquelle abgestrahlte Strahlung wird mittels eines optischen Elements 8 in ein zu beleuchtendes Sichtfeld 10 der der Leuchtvorrichtung gelenkt.
Die Leuchtvorrichtung 101 weist eine Vielzahl von Pixeln 41 erster Art auf. Die Pixel 41 erster Art sind in einer ersten Matrixanordnung, also an den Knotenpunkten eines Rechteckgitters, des ersten Halbleiterchips 61 angeordnet. Weiterhin weist die Leuchtvorrichtung 101 eine Vielzahl von Pixeln 42 zweiter Art auf, wobei die Pixel 42 zweiter Art in einer zweiten Matrixanordnung des zweiten Halbleiterchips 62 angeordnet sind. Die Pixel 41 erster Art und die Pixel 42 zweiter Art sind bezüglich ihrer Abstrahlung, insbesondere ihrer spektralen Abstrahlung, verschieden. Beispielsweise emittieren die Pixel 41 erster Art für das menschliche Auge warmweiß erscheinendes Licht und die Pixel 42 zweiter Art für das menschliche Auge kaltweiß erscheinendes Licht.
Der erste Halbleiterchip 61 und der zweite Halbleiterchip 62 sind in einer lateralen Richtung nebeneinander angeordnet. Die lateralen Richtungen sind dabei diejenigen Richtungen, die parallel zu einer Haupterstreckungsebene der
Halbleiterchips 61, 62 verlaufen. In Draufsicht auf die
Leuchtvorrichtung 101 sind die Halbleiterchips 61, 62
überlappungsfrei nebeneinander angeordnet. Das optische Element 8 weist eine Mehrzahl von Segmenten 81 auf, wobei jedem Halbleiterchip 61, 62 ein Segment zum
Beispiel eineindeutig zugeordnet ist. Die Segmente 81 des optischen Elements 8 sind derart ausgebildet, dass jedem Pixel 41 des ersten Halbleiterchips 61 ein Pixel 42 des zweiten Halbleiterchips zugeordnet ist, sodass die von diesen Pixeln emittierte Strahlung im Sichtfeld 10 in einem
Teilbereich 15 überlappt, insbesondere deckungsgleich oder im Wesentlichen deckungsgleich. Dies ist in Figur 13 anhand der gepunkteten Linien gezeigt, welche schematisch einen Strahlenverlauf von jeweils einem Pixel 41 des ersten Halbleiterchips 61 und einem Pixel 42 des zweiten Halbleiterchips 62 ausgehend durch das zugehörige Segment 81 des optischen Elements 8 verlaufen und im
Sichtfeld 10 den Teilbereich 15 definieren. Diese
Strahlenverläufe dienen jedoch lediglich der Erläuterung des Funktionsprinzips und stellen keine präzisen Strahlenverläufe im Sinne der geometrischen Optik dar.
In Figur 13 weisen die Segmente 81 sowohl auf einer den
Halbleiterchips 61, 62 zugewandten Seite als auch auf einer den Halbleiterchips 61, 62 abgewandten Seite eine konvexe Form auf. Das optische Element 8 kann jedoch auch davon abweichend ausgebildet sein, beispielsweise in Form einer Fresnel-Optik für jedes Segment.
Optische Elemente, mit denen eine Überlagerung zugeordneter Pixel in einem Teilbereich eines Sichtfelds erfolgen kann, sind in den deutschen Patentanmeldungen 10 2016 124 871.1 und 10 2016 124 866.5 beschrieben, deren gesamter
Offenbarungsgehalt diesbezüglich durch Rückbezug vorliegend aufgenommen wird.
Mittels einer Variation des Stromverhältnisses zwischen dem Pixel 41 erster Art und dem zugehörigen Pixel 42 zweiter Art ist im Betrieb der Leuchtvorrichtung 101 der Farbort in dem von diesen Pixeln beleuchteten Teilbereich 15 des Sichtfelds 10 einstellbar. Die Variation der Stromverhältnisse erfolgt dabei mittels der Ansteuerungseinrichtung 107, die auch einen Träger für die Halbleiterchips 61, 62 bilden kann. Dabei kann die Leuchtvorrichtung 101 wie dargestellt eine einzige
Ansteuerungseinrichtung 107 umfassen, die allen pixelierten Emittern zugeordnet ist, oder die Leuchtvorrichtung 101 umfasst eine Ansteuerungseinrichtung 107 für jeden
pixelierten Emitter. Die Anzahl der Pixel 41, 42 ist in weiten Grenzen variierbar. Beispielsweise weist die Leuchtvorrichtung 101 zwischen einschließlich 10 und einschließlich 1000 Pixel 41 erster Art auf. Die Anzahl an Pixeln 41 erster Art ist vorzugsweise gleich der Anzahl an Pixeln 42 zweiter Art.
Die Figur 14A zeigt eine schematische Schnittdarstellung einer Leuchtvorrichtung 101 mit Ansteuerungseinrichtung 107 für ein Ausführungsbeispiel einer hier beschriebenen
Anordnung.
Die Leuchtvorrichtung 101 umfasst in diesem
Ausführungsbeispiel Pixel 41, 42 und 43, die jeweils einen separaten Halbleiterchip 61, 62, 63 umfassen, die lateral nebeneinander angeordnet sind.
Die Pixel 41, 42, 43 können jeweils gleichartige
Halbleiterchips 61, 62, 63 aufweisen, sodass sich die Pixel 41, 42, 43 lediglich durch den auf die Halbleiterchips aufgebrachten oder nicht aufgebrachten Konverter 91, 92 voneinander unterscheiden.
Beispielsweise emittieren die Halbleiterchips 61, 62, 63 jeweils Strahlung im blauen Spektralbereich. Der erste
Konverter 91 wandelt diese Strahlung teilweise in Strahlung im gelben, grünen und/oder roten Spektralbereich um, sodass die Pixel erster Art 41 warmweiß erscheinendes Mischlicht oder entsprechend farbiges Licht abstrahlen. Im Unterschied hierzu ist der zweite Konverter 92 so
ausgebildet, dass die von den Pixeln 42 zweiter Art insgesamt abgestrahlte Strahlung kaltweiß oder in einer anderen Farbe erscheint als das Licht der Pixel 41 erster Art. Die Pixel 43 dritter Art können blaues Licht, unkonvertiertes Licht emittieren. Eine Dicke der Konverter 91, 92 beträgt beispielsweise zwischen einschließlich 40 ym und einschließlich 100 ym, insbesondere zwischen einschließlich 60 ym und einschließlich 80 ym. Dadurch ergeben sich im Sichtfeld 10 zwischen zu beleuchtenden Teilbereichen 14, 15, 16 sanftere Übergänge als bei einem dünneren Strahlungskonversionselement . Die
Konverter bestimmen also nicht nur den Farbort der
abgestrahlten Strahlung, sondern beeinflussen auch die räumliche Abstrahlcharakteristik. Ist ein ähnlicher Effekt auch für das Licht der Pixel 43 dritter Art gewünscht, so kann diesen ein nicht-konvertierender Diffusor 93
nachgeordnet sein.
Die Pixel 41, 42, 43 können aber auch frei von Konvertern und Diffusoren sein und mit unterschiedlichen
Halbleitermaterialien gebildet sein. Beispielsweise eignen sich Halbleiterchips auf der Basis von Arsenid- Verbindungshalbleitermaterial für die Erzeugung von Strahlung im roten Spektralbereich. Wohingegen sich Halbleiterchips auf der Basis von Nitrid-Verbindungshalbleitermaterial für die Erzeugung von Strahlung im blauen oder grünen Spektralbereich eignen .
Durch die Ausgestaltung der hinsichtlich ihrer
Strahlungsemission unterschiedlichen Pixel als separate
Halbleiterchips kann für die jeweilige Strahlungserzeugung entsprechend das geeignete Halbleitermaterial gewählt werden. Eine derartige Anordnung kann sich daher durch eine besonders hohe Effizienz der Strahlungserzeugung auszeichnen. Weiter ist es möglich, dass die einzelnen Halbleiterchips 61, 62, 63 jeweils auch mehr als einen Pixel 41, 42, 43 bilden. Beispielsweise bildet der erste Halbleiterchip 61 bei dem in Figur 14A dargestellten Ausführungsbeispiel alleine eine Spalte von Pixeln erster Art 41.
Die Anzahl der insgesamt zu platzierenden Halbleiterchips kann dadurch verringert werden.
Für eine elektrisch leitende Verbindung zwischen den ersten Halbleiterchips 61, den zweiten Halbleiterchips 62 und den dritten Halbleiterchips 63 können die Halbleiterchips auf einem Zwischenträger 25 in lateraler Richtung nebeneinander angeordnet sein. Der Zwischenträger 25 bewirkt eine
vereinfachte elektrische Kontaktierung zwischen den
Halbleiterchips und der Ansteuerungseinrichtung 107.
Beispielsweise sind ein erster Kontakt 711 des ersten
Halbleiterchips 61, ein erster Kontakt 721 des zweiten
Halbleiterchips 62 und ein erster Kontakt 731 des dritten Halbleiterchips 63 jeweils mit einem Anschluss 21 der
Ansteuerungseinrichtung 107 elektrisch leitend verbunden. Ein Gegenkontakt 712 des ersten Halbleiterchips, ein Gegenkontakt 722 des zweiten Halbleiterchips und ein Gegenkontakt 732 des dritten Halbleiterchips sind mit einem gemeinsamen
Gegenanschluss 22 der Ansteuerungseinrichtung 107 elektrisch leitend verbunden. Die elektrische Kontaktierung innerhalb des Zwischenträgers 25 erfolgt beispielsweise über
Zuleitungen 27 auf oder in dem Zwischenträger. Diese
Zuleitungen 27 erstrecken sich in vertikaler Richtung durch Durchkontaktierungen 26 hindurch zur Ansteuerungseinrichtung 107, sodass die Ansteuerungseinrichtung 107 direkt unterhalb der zur Strahlungserzeugung vorgesehenen Halbleiterchips 61, 62, 63 angeordnet sein kann und einen mechanisch stützenden Träger für den Zwischenträger 25 und die Pixel 41, 42, 43 bildet .
Davon abweichend kann die Ansteuerungseinrichtung 107 jedoch auch räumlich getrennt von der Leuchtvorrichtung 101
angeordnet und mit dieser elektrisch leitend verbunden sein. In Figur 14B ist ein Ausführungsbeispiel für eine
Leuchtvorrichtung gezeigt, bei dem mehrere Pixel 41, 42, 43 in einem gemeinsamen Halbleiterchip 61 integriert sind.
Beispielsweise sind mehrere Pixel eines Typs in einem
gemeinsamen Halbleiterchip integriert. Weiterhin können Pixel unterschiedlichen Typs, beispielsweise Pixel erster Art und Pixel zweiter Art und dritter Art, in einem gemeinsamen
Halbleiterchip integriert sein.
Der Halbleiterchip weist eine insbesondere epitaktisch abgeschiedene Halbleiterschichtenfolge 90 mit einem zur
Erzeugung von Strahlung vorgesehenen aktiven Bereich 190 auf, wobei der aktive Bereich 190 zwischen einer ersten
Halbleiterschicht 191 eines ersten Leitungstyps,
beispielsweise n-leitend, in einer zweiten Halbleiterschicht 192 eines vom ersten Leitungstyps verschiedenen zweiten
Leitungstyps, beispielsweise p-leitend, angeordnet ist.
Die einzelnen Pixel 41, 42, 43, insbesondere die aktiven Bereiche dieser Pixel, gehen jeweils aus einem Teilbereich der Halbleiterschichtenfolge 90 hervor.
Insbesondere gehen diese Teilbereiche aus derselben
Halbleiterschichtenfolge 90 bei der Herstellung des Halbleiterchips 61 hervor, sodass sich die
Halbleiterschichten der einzelnen Pixel abgesehen von
fertigungsbedingten lateralen Schwankungen hinsichtlich ihres Materials und der Schichtdicke nicht unterscheiden.
Die einzelnen Pixel sind durch Zwischenräume 199 voneinander getrennt. Die Zwischenräume 199 durchtrennen insbesondere die aktiven Bereiche 190 benachbarter Pixel. Die Halbleiterschichtenfolge 90 ist auf einem Träger 197 angeordnet. Der Träger dient auch der mechanischen
Stabilisierung der Halbleiterschichtenfolge 90, sodass ein Aufwachssubstrat für die Halbleiterschichtenfolge hierfür nicht mehr erforderlich ist und deshalb entfernt sein kann. Das heißt, der Halbleiterchip 61 kann frei von einem
Aufwachssubstrat sein.
In dem Träger 197 ist eine Ansteuerungseinrichtung 107 mit einer Mehrzahl von Schaltern 20 angeordnet. Jedem Pixel ist ein Schalter 20 zugeordnet, sodass die einzelnen Pixel im Betrieb der Beleuchtungseinrichtung unabhängig voneinander betreibbar sind.
Die auf der dem Träger 197 abgewandten Seite des aktiven Bereichs 190 angeordnete erste Halbleiterschicht 191 ist mittels Ausnehmungen 195 jeweils mit einem zugeordneten
Schalter 20 elektrisch leitend verbunden. Die zweiten
Halbleiterschichten 192 der Pixel sind miteinander elektrisch leitend verbunden und können sich im Betrieb der
Leuchtvorrichtung 101 auf demselben elektrischen Potential befinden. Beide Seiten des aktiven Bereichs 190 sind also von der dem Träger 197 zugewandten Seite her für die elektrische Kontaktierung zugänglich. Dabei kann die elektrische Kontaktierung der einzelnen Pixel in weiten Grenzen variiert werden, solange die einzelnen Pixel einzeln ansteuerbar sind und im Betrieb des Halbleiterchips Ladungsträger von
entgegengesetzten Seiten in den aktiven Bereich 190 gelangen und dort unter Emission von Strahlung rekombinieren können.
Auf der dem Träger 197 abgewandten Seite der
Halbleiterschichtenfolge 90 ist den Pixeln 41 erster Art, den Pixeln 42 zweiter Art und den Pixeln 43 dritter Art jeweils ein erster Konverter 91, ein zweiter Konverter 92 und
optional ein Diffusor 93 zugeordnet. Die Konverter 92, 92 und der Diffusor 93 können wie in Verbindung mit der Figur 13 beschrieben ausgebildet sein. Das in Figur 14C beschriebene Ausführungsbeispiel entspricht im Wesentlichen dem im Zusammenhang mit Figur 14B
beschriebenen Ausführungsbeispiel. Im Unterschied hierzu erstreckt sich über dem Halbleiterchip 61 ein gemeinsamer Konverter 91. Der Halbleiterchip 61 bildet eine Mehrzahl von gleichartigen Pixeln, beispielsweise eine Mehrzahl von Pixeln 41 erster Art. Dabei kann ein derartiger gemeinsamer
Konverter 91 für die Bildung gleichartiger Pixel 41 auch bei dem im Zusammenhang mit Figur 14B beschriebenen
Ausführungsbeispiel Anwendung finden.
Weiterhin ist die Halbleiterschichtenfolge 90 in dem in Figur 14C dargestellten Ausführungsbeispiel zwischen benachbarten Pixeln 41 erster Art nicht durchtrennt. Die räumliche
Trennung zwischen benachbarten Pixeln ergibt sich dadurch im Wesentlichen durch die laterale Stromaufweitung bei der elektrischen Kontaktierung der einzelnen Pixel. In dem gezeigten Ausführungsbeispiel bestimmt die räumliche
Ausdehnung des elektrischen Anschlusses zur zweiten Halbleiterschicht 192 die laterale Ausdehnung der Strahlungsemission eines Pixels 41 erster Art.
Dadurch ergeben sich fließende Übergänge zwischen den
einzelnen Pixeln 41. Bei der Verwendung einer derartigen Lichtquelle zur Beleuchtung der Szene ist so die Gefahr verringert, dass zwischen unterschiedlich stark zu
beleuchtenden Teilbereichen 14, 15, 16 des Sichtfelds 10 zu scharfe Übergänge zwischen solchen Teilbereichen auftreten, was unter einer derartigen Beleuchtung aufgenommene Bilder unnatürlich wirken lassen könnte.
Weitere Ausgestaltungen für Halbleiterchips mit einzeln ansteuerbaren Pixeln sind im US Patent 9,362,335 sowie im US Patent 9,192,021 jeweils in einem anderen Zusammenhang beschrieben. Der gesamte Offenbarungsgehalt dieser
Druckschriften wird hiermit durch Rückbezug aufgenommen.
Es hat sich überraschend gezeigt, dass die grundsätzliche Art der Ausgestaltung und elektrischen Kontaktierung einzelner Pixel in einem gemeinsamen Halbleiterchip für eine
Beleuchtungseinrichtung zum Einsatz in einem Blitzlicht geeignet ist. Zusammenfassend stellt die Erfindung ein effizientes
technisches Konzept bereit, basierend auf welchem eine
Ausleuchtung oder Beleuchtung einer Szene abhängig von unterschiedlichen Rahmenbedingungen, Inhalten oder
Konfigurationen der Szene effizient verbessert werden kann. Die Szene wird in der Regel mit einer Kamera aufgenommen. Ferner können Über- und Unterbelichtungen von einzelnen
Objekten/Personen vermieden werden. Insbesondere kann eine Farbtemperatur für eine natürlich wirkende Farbwiedergabe angepasst werden. Insbesondere kann eine Mischung von
Beleuchtungen (Lichtquellen) , die unterschiedliche
Farbtemperaturen aufweisen, vermieden oder verringert werden. Insbesondere kann dadurch eine Verbesserung der Eingabedaten für eine Anwendung eines an sich bekannten standardisierten Algorithmus für den Weißabgleich einer Szene bewirkt werden.
Durch den Einsatz von pixelierten Emittern, die jeweils einzeln oder in allen frei wählbaren Kombinationen betrieben und somit zur Beleuchtung genutzt werden können, kann die Ausleuchtung in ihrer Beleuchtungsstärkeverteilung und im lokalen Farbort abhängig von den Rahmenbedingungen, den
Inhalten oder Konfigurationen der Szene angepasst werden. Somit kann die Wiedergabe der Szene und damit die Qualität der aufgenommenen Szene nach rechnerischer Bearbeitung mit Hilfe von diversen gängigen Bildbearbeitungsalgorithmen deutlich verbessert werden.
Durch die Veränderung der Anzahl an zur Beleuchtung
beitragenden lichtemittierenden Pixeln des Emitters,
insbesondere mit einer entsprechenden Optik, wird in
vorteilhafter Weise die Veränderung der Intensitätsverteilung der Ausleuchtung beziehungsweise eine Anpassung an die Größe der zu detektierenden Szene (Kamera-Format, Weitwinkel,
Bündelung der Zoom-Funktion) bewirkt.
Durch die Veränderung der Anzahl an zur Beleuchtung
beitragenden lichtemittierenden Pixeln des Emitters wird in vorteilhafter Weise eine spezielle Ausleuchtung bestimmter Bereiche in der zu detektierenden Szene - zum Beispiel
Objekte/Personen im Vordergrund mit einer geringeren
Intensität als Objekte/Personen in weiterer Entfernung; oder Szene in einem Raum, auf dem auf einer Seite zusätzliche Beleuchtung durch ein Fenster vorhanden ist, wohingegen die andere Raumseite dunkel ist, so dass die andere Raumseite stärker beleuchtet wird als das Fenster - ermöglicht. Die spezielle Ausleuchtung wird insbesondere durch eine lokale Variation der Beleuchtungsstärke durch Ein- und Ausschalten der betreffenden Pixelgruppen bewirkt.
Durch das Aufbringen unterschiedlicher Konvertermaterialien auf die einzelnen, getrennt voneinander betreibbaren oder ansteuerbaren Pixel des Emitters können unterschiedliche
Farbtemperaturen und Spektren erzielt werden. Diese können abhängig von der Umgebung zu einer Reduzierung und/oder
Vermeidung von Farbtemperatur-Mischungen in der Szene genutzt werden und somit eine einheitliche und homogene
Farbwiedergabe auf der zu detektierenden Szene ermöglichen.
Ferner kann eine Vermeidung von Blendung von Personen, die in einem bestimmten Bereich der Szene mit geringem Abstand zur Kamera stehen, erreicht werden, indem die entsprechenden Pixel, die für die Ausleuchtung dieses Bereiches genutzt werden, gedimmt werden.
Obwohl die Erfindung im Detail durch die bevorzugten
Ausführungsbeispiele näher illustriert und beschrieben wurde, so ist die Erfindung nicht durch die offenbarten Beispiele eingeschränkt und andere Varianten können vom Fachmann hieraus abgeleitet werden, ohne den Schutzumfang der
Erfindung zu verlassen. Es wird die Priorität der deutschen Patentanmeldung DE
102016104381.8 beansprucht, deren Offenbarungsgehalt hiermit durch Rückbezug aufgenommen ist. Bezugs zeichenliste
10 Sichtfeld
14 Teilbereich
15 Teilbereich
16 Teilbereich
17 Teilbereich
18 Teilbereich
20 Schalter
25 Zwischenträger
26 Druckkontaktierung
27 Zuleitung
41 Pixel
42 Pixel
43 Pixel
61 Halbleiterchip
62 Halbleiterchip
8 optisches Element
81 Segment
82 Segment
90 Halbleiterschichtenfolge
91 Konverter
92 Konverter
93 Diffusor
101 optoelektronische LeuchtVorrichtung
103 pixelierter Emitter
105 lichtemittierendes Pixel
107 AnSteuerungseinrichtung
190 aktiver Bereich
191 erste Halbleiterschicht
192 zweite Halbleiterschicht
195 Ausnehmung
197 Träger 201 Bereitstellen
203 Ansteuern
205 Beleuchten
301 Kamera
303 Bildsensor
305 Obj ektiv
401 mobiles Endgerät
501 pixelierter Emitter
503 lichtemittierendes Pixel
505 angeschaltetes Pixel
507 ausgeschaltetes Pixel
601 pixelierter Emitter
603 lichtemittierender Pixel
605 ausgeschaltetes Pixel
607 eingeschaltetes Pixel
609 eingeschaltetes Pixel
611 eingeschaltetes Pixel
701 15 : 9-Aufnähmetormat
703 4 : 3-Aufnahmeformat
711 Kontakt
712 Gegenkontakt
721 Kontakt
722 Gegenkontakt
731 Kontakt
732 Gegenkontakt
801 Szene
802 Raum
803 Fenster
805 Person
807 Tisch
809 Kerze
810 Ball
811 Baum 901 pixelierter Emitter 903 lichtemittierendes Pixel 905 ausgeschaltetes Pixel 907 angeschaltetes Pixel 909 angeschaltetes Pixel 1001 Szene
1003 Trennlinie
1005 Vordergrund
1007 Hintergrund
1009 Person
1011 Baum
1013 Person
1015 Baum
1101 pixelierter Emitter 1103 lichtemittierendes Pixel 1105 ausgeschaltetes Pixel 1107 angeschaltetes Pixel 1109 angeschaltetes Pixel 1111 angeschaltetes Pixel

Claims

Patentansprüche
1. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (101) zum Beleuchten einer als ein Bild aufzunehmenden Szene (801, 1001),
umfassend:
einen pixelierten Emitter (103, 501, 601, 901, 1101) aufweisend mehrere lichtemittierende Pixel (105, 503, 603, 903, 1103) zum Beleuchten einer als ein Bild aufzunehmenden Szene (801, 1001) und
- eine Ansteuerungseinrichtung (107), die ausgebildet ist, abhängig von zumindest einem Parameter die Pixel (105, 503, 603, 903, 1103) einzeln anzusteuern, um die aufzunehmende Szene (801, 1001) mit einer vorbestimmten
Beleuchtungsstärkeverteilung zu beleuchten.
2. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (101) nach dem
vorherigen Anspruch,
bei der der pixelierte Emitter (103, 501, 601, 901, 1101) zumindest einen Halbleiterchip (61, 62) aufweist, der zwei oder mehr der Vielzahl von Pixeln (41, 42, 43) umfasst.
3. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (101) nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei der der pixelierte Emitter (103, 501, 601, 901, 1101) genau aus einem Halbleiterchip (61, 62) besteht.
4. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (101) nach einem der vorherigen Ansprüche mit zwei oder mehr pixelierten Emittern (103, 501, 601, 901, 1101) und einem optischen Element (8), wobei das optische Element (8) derart ausgebildet ist, dass jedem Pixel einer der pixelierten Emitter (103, 501, 601, 901, 1101) ein Pixel eines anderen der pixelierten Emitter (103, 501, 601, 901, 1101) zugeordnet ist, sodass die von diesen Pixeln emittierte Strahlung in einem gemeinsamen
Teilbereich der aufzunehmenden Szene (801, 1001) überlappen.
5. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (101) nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei zumindest einige der Pixel (105,
503, 603, 903, 1103) ausgebildet sind, Licht
unterschiedlicher Wellenlängen zu emittieren, wobei die
Ansteuerungseinrichtung (107) ausgebildet ist, abhängig von dem zumindest einen Parameter die Pixel (105, 503, 603, 903, 1103) derart einzeln anzusteuern, dass die aufzunehmende Szene (801, 1001) mit einer vorbestimmten spektralen
Intensitätsverteilung beleuchtet wird.
6. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (101) nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei der die Ansteuerungseinrichtung (107) ausgebildet ist, abhängig von dem zumindest einen Parameter die Pixel (105, 503, 603, 903, 1103) derart einzeln anzusteuern, dass vorbestimmte Orte in der aufzunehmenden Szene (801, 1001) jeweils mit Licht aufweisend eine vorbestimmte Farbtemperatur beleuchtet werden.
7. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (101) nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei der die Ansteuerungseinrichtung (107) ausgebildet ist, abhängig von dem zumindest einen Parameter einen jeweiligen Betriebsstrom für die Pixel (105, 503, 603, 903, 1103) zu steuern .
8. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (101) nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei der der zumindest eine Parameter jeweils ein Element ausgewählt aus der folgenden Gruppe von Parametern ist: - ein Aufnahmeformat (701, 703) des Bildes,
- ein Ort einer leuchtenden Lichtquelle (803, 809) in der Szene (801, 1001),
- eine Farbtemperatur einer leuchtenden Lichtquelle (803, 809) in der Szene (801, 1001),
- eine Lichtintensität einer leuchtenden Lichtquelle (803, 809) in der Szene (801, 1001),
- ein Abstand eines Objekts (805, 807, 1009, 1011, 1013, 1015) in der Szene (801, 1001) zum pixelierten Emitter (103, 501, 601, 901, 1101),
- eine Materialeigenschaft eines Objekts (805, 807, 1009, 1011, 1013, 1015) in der Szene (801, 1001) .
9. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (101) nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei der die Ansteuerungseinrichtung (107) ausgebildet ist, abhängig von dem Aufnahmeformat (701, 703) des Bildes, die lichtemittierenden Pixel (105, 503, 603, 903, 1103) derart anzusteuern, dass lichtemittierende Pixel (105, 503, 603, 903, 1103), die einen Bereich der Szene (801, 1001)
beleuchten, der außerhalb eines dem Aufnahmeformat (701, 703) entsprechenden Aufnahmebereichs liegt, im Vergleich zu lichtemittierenden Pixeln (105, 503, 603, 903, 1103), die den Aufnahmebereich beleuchten, gedimmt oder ausgeschaltet werden.
10. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (101) nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei der die Ansteuerungseinrichtung (107) ausgebildet ist, abhängig von einem ersten Abstand eines ersten Objekts (805, 807, 1009, 1011, 1013, 1015) und eines zweiten Abstands eines zweiten Objekts (805, 807, 1009, 1011, 1013, 1015) in der Szene (801, 1001) zum pixelierten Emitter (103, 501, 601, 901, 1101), wobei der erste Abstand kleiner ist als der zweite Abstand, die lichtemittierenden Pixel (105, 503, 603, 903, 1103) derart anzusteuern, dass lichtemittierende Pixel (105, 503, 603, 903, 1103), die das erste Objekt (805, 807, 1009, 1011, 1013, 1015) beleuchten, im Vergleich zu
lichtemittierenden Pixeln (105, 503, 603, 903, 1103), die das zweite Objekt (805, 807, 1009, 1011, 1013, 1015) beleuchten, gedimmt oder ausgeschaltet werden.
11. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (101) nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei der die Ansteuerungseinrichtung (107) ausgebildet ist, abhängig von einer Reflektivität der beleuchteten Oberfläche zumindest eines Objekts (805, 807, 1009, 1011, 1013, 1015) die lichtemittierenden Pixel (105, 503, 603, 903, 1103) derart anzusteuern, dass lichtemittierende Pixel (105, 503, 603, 903, 1103) , die eine Oberfläche höherer Reflektivität beleuchten im Vergleich zu lichtemittierenden Pixeln (105, 503, 603, 903, 1103) , die eine Oberfläche niedrigerer
Reflektivität beleuchten, gedimmt oder ausgeschaltet werden.
12. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (101) nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei der die Ansteuerungseinrichtung (107) ausgebildet ist, abhängig von einer Farbe der Oberfläche zumindest eines
Objekts (805, 807, 1009, 1011, 1013, 1015) die
lichtemittierenden Pixel (105, 503, 603, 903, 1103) derart anzusteuern, dass lichtemittierende Pixel (105, 503, 603, 903, 1103) , die eine Oberfläche einer erste Farbe beleuchten im Vergleich zu lichtemittierenden Pixeln (105, 503, 603, 903, 1103) , die eine Oberfläche einer anderen Farbe
beleuchten, gedimmt oder ausgeschaltet werden.
13. Optoelektronische Leuchtvorrichtung (101) nach einem der vorherigen Ansprüche,
bei der die Ansteuerungseinrichtung (107) ausgebildet ist, die lichtemittierenden Pixel (105, 503, 603, 903, 1103) derart anzusteuern, dass das Gesicht einer Person mit einer anderen Beleuchtungsstärke und/oder mit Licht eines anderen Farborts als die Umgebung beleuchtet wird.
14. Verfahren zum Beleuchten einer als ein Bild
aufzunehmenden Szene (801, 1001) unter Verwendung der optoelektronischen Leuchtvorrichtung (101) nach einem der vorherigen Ansprüche, umfassend die folgenden Schritte:
- Bereitstellen (201) zumindest eines Parameters,
- Beleuchten (205) der aufzunehmenden Szene (801, 1001) mit einer vorbestimmten Beleuchtungsstärkeverteilung mittels
Ansteuern (203) der lichtemittierenden Pixel (105, 503, 603, 903, 1103) durch die Ansteuerungseinrichtung (107) basierend auf dem zumindest einen Parameter.
15. Kamera (301) zum Aufnehmen eines Bildes einer Szene (801, 1001), umfassend:
- einen Bildsensor (303) zum Aufnehmen eines Bildes einer Szene (801, 1001),
ein Objektiv (305) zum Abbilden der Szene (801, 1001) auf den Bildsensor (303) und
- die optoelektronische Leuchtvorrichtung (101) nach einem der vorherigen Ansprüche.
16. Kamera (301) nach dem vorherigen Anspruch, umfassend eine Verarbeitungseinrichtung, die ausgebildet ist, aus einem aufgenommenen Bild der Szene (801, 1001) den zumindest einen Parameter zu ermitteln.
17. Mobiles Endgerät (401), insbesondere Mobiltelefon, umfassend die optoelektronische Leuchtvorrichtung (101) nach einem der vorherigen Ansprüche oder die Kamera (301) nach einem der vorherigen Ansprüche.
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