用于控制发光机构的方法和发光机构技术

在用于控制发光机构（6）的方法中，该发光机构具有至少两个带有不同发射特性的发光装置（1,2,3,4,5），其中在检测步骤中检测至少一个温度实际值以及在可预给定的检测持续时间期间检测至少一个温度变化信息，其中，在控制信号生成步骤中，根据至少一个检测的温度实际值和至少一个温度变化信息来求取用于相应地控制至少两个发光装置（1,2,3,4,5）以便利用发光机构（6）来发射预给定功率谱分布的新的控制信号，并且在控制步骤中将新的控制信号传送给运行机构（12），利用该运行机构为每个发光装置（1,2,3,4,5）提供运行电流，以便在发光机构（6）的运行期间将由发光机构（6）发射的功率谱分布尽可能地保持恒定。在检测步骤中，可以检测至少两个发光装置（1,2,3,4,5）的平均运行温度作为温度实际值或者针对每个发光装置（1,2,3,4,5）检测运行温度作为所涉及的发光装置的温度实际值。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于控制发光机构的方法和发光机构
本专利技术涉及一种用于控制带有至少两个发光装置的发光机构的方法，所述至少两个发光装置具有不同的发射特性。
技术介绍
已知了许多不同的发光装置，它们可以以不同的方式和方法产生和发射光。在白炽灯的情况下，通过电流来加热电导体并且激励至发热或发光。白炽灯的发射谱可以一方面通过合适的材料选择和电流通过的灯丝的尺寸确定来预给定、以及另一方面通过包围灯丝的外罩的构型或涂层来影响。利用发光二极管、发光半导体器件，电流能够非常有效地转换为光发射。通过选择用于发光二极管的半导体材料和其掺杂可以影响利用涉及的发光二极管产生的光的谱特性。由半导体材料发射的光通常具有非常狭窄的并且近似单色的波长范围。通过发光半导体材料与发光材料的组合，可以将由半导体材料辐射的短波的并且因此高能的光转换为长波光并且产生宽带的发射谱。已知了各种类型的发光二极管，其在相应的发射特性方面、但也在其他光学特性、诸如光效率或光发射的张角方面以及在效率、运行电流和温度相关性方面是不同的。对此，还有其他不同特性、诸如发光二极管的取决于运行持续时间、运行条件和相应半导体材料的老化。已知的是，在发光机构中可以综合带有不同发射特性的多个不同发光二极管，以便通过叠加不同的发射特性来产生由该发光机构发射的、带有尽可能有利的特性的功率谱分布。为了能够产生尽可能类似于自然日光的功率谱分布，必须将常见的红色、蓝色、绿色并且还有宽带发射的白色的发光二极管相互组合。通过单独的控制，可以预给定各个发光二极管的光强度并且随之而来预给定通过所有发光二极管的叠加发射的光谱。人眼具有高度发展的色彩感并且能够相互区别不同光谱以及相互区别产品的彩色视觉，所述产品用不同的光谱或者用不同的功率谱分布来照明。已知的是，对于不同应用，不同的光谱分别特别有利。这样，例如可以在商店中使用带有不同光谱的照明机构，以便以有利的黄色色调照明奶酪柜台、以有利的红色色调照明香肠柜台并且以绿色色调照明水果和蔬菜柜台。为了博物馆中的或者在完成拍摄电影时的照明，所使用的发光机构的相应的光谱也是有重要意义的。发光二极管的发射特性决定性地由相应结构、材料和制造来决定并且对于结构相同的发光二极管近似相同。具有发光二极管的一致组合以及相同控制机构的多个发光机构在运行中因此发射近似一致的光谱。为了产生带有预给定色温的光谱，在发光机构的控制机构中控制各个发光二极管或者通常给所述各个发光二极管供给脉宽调制的电流，使得各个发光二极管的不同光谱的叠加产生期望的色温印象。实践中已知的是，为了控制各个发光二极管，采用各个类型的发光二极管的光谱的数学建模。大多的建模基于物理叠加和近似，其中光谱由多个分量组成并且相应分量参数适配于利用所涉及的发光二极管类型测量的光谱。利用这种建模，可以在预给定的运行条件下相对好地、且针对多种应用情形足够精确地对发光二极管类型的光谱进行建模。然而，已经表明：由各个发光二极管发射的光谱不仅取决于相应材料组成和半导体结构，而且取决于另外的参数、尤其是发光二极管的运行温度。在此，当温度上升40℃时，发光二极管的峰值波长例如可以变化几个纳米以及可能变化几十个纳米或者更多。即使在电流处于100毫安和700毫安之间时，峰值波长也以相同方式变化，其中这些电流值处于通常为控制发光二极管所使用的范围内。此外，在这两种情况下，发光二极管的光强度也变化。这导致，在发光机构运行期间，由于发光二极管的运行温度变化，发光机构的由各个发光二极管的叠加产生的光谱以及尤其是其色温发生变化。由于为了补偿温度效应而改变流过发光二极管的电流时同样改变了发光二极管的光谱，因此使得校正变得困难。如果在发光机构的运行期间环境温度改变，则这导致各个发光二极管的相应升温或冷却并且导致由此引起的由涉及的发光二极管辐射出的光谱的变化。该发光机构的温度控制或温度调节是非常费事并且高成本的。目前几乎不可能的是：运行带有多个不同的发光二极管的发光机构，使得由发光机构在运行期间发射的光谱的色温尽可能保持恒定。
技术实现思路
因此，将“设计并且运行一种发光机构，使得在发光机构运行期间利用发光机构发射的光谱即使在温度变化的情况下也尽可能地保持恒定”作为本专利技术的任务。该任务按照本专利技术利用用于控制发光机构的方法来解决，该发光机构具有至少两个带有不同发射特性的发光装置，其中在检测步骤中检测至少一个温度实际值以及在预给定的检测持续时间期间检测至少一个温度变化信息，其中，在控制信号生成步骤中，根据至少一个检测的温度实际值和至少一个温度变化信息来求取用于相应地控制至少两个发光装置以便利用发光机构来发射预给定功率谱分布的新控制信号，并且其中，在控制步骤中将新的控制信号传送给运行机构，利用该运行机构为每个发光装置提供运行电流，以便在发光机构的运行期间将由发光机构发射的功率谱分布尽可能地保持恒定。完全恒定的光发射在实际中几乎是不可能实现的，或者必要时仅仅以经济上不合理的构造耗费来实现。因此，在本专利技术意义上，光发射或功率谱分布的、小于颜色变化的可预给定的阈值的变化被称为尽可能恒定或者恒定的光发射，只要通过阈值预给定的、针对光发射的颜色变化的上限处于人察觉之下或者边缘。从在检测步骤中检测的温度实际值出发，可以引起适配于测量的温度实际值的控制信号变化，求取针对各个发光装置的新的控制信号并且将新的控制信号传送给运行机构。预给定新的控制信号可以导致：输送给各个发光装置的电功率变化，这可以作用于其运行温度并且改变该运行温度。运行温度的变化的持续时间和水平可以通过模拟和测量来估计并且在预给定新的控制信号时予以考虑，其中所述运行温度的变化由控制信号的变化和由此改变的发光装置电功率消耗而引起。此外，在发光机构外部的环境温度的改变以及例如通过发光机构的变化的太阳辐射主要在发光机构内部由于壳体或各个组件升温引起的发光装置环境温度变化，导致运行温度和由发光装置辐射的光谱和光强的附加变化。为了也能够考虑变化的环境温度的这些不可预见并且因此不能事先被检测的影响并且将其用于控制信号的尽可能精确和迅速的适配，不仅仅检测温度实际值、而是越过检测持续时间来附加地检测例如环境温度或发光装置的实际运行温度的时间变化，并且在求取控制信号的参数时以及在预给定新控制信号时考虑该时间变化。在预给定新控制信号时，因此事先求取关于温度的在检测持续时间之后发生的时间变化的预测并且为了确定新控制信号而予以考虑。发光机构的光发射因此可以特别迅速并且精确地适配于变化的温度并且尽可能保持恒定。利用根据本专利技术的方法，虽然环境温度在每日进程上发生变化，仍然可以将发光机构的光发射保持得特别恒定，其中所述发光机构例如常规地应该经常在户外运行并且应当被用于电影拍摄或者图像的外景拍摄的照明。此外，也可以考虑比较快速的例如由于在多云天经常变化的太阳辐射和由此引起的发光机构升温和冷却而产生的温度变化。即使在建筑物或封闭的场所中运行发光机构，环境温度的变化也可以作用于发光机构并且在预给定新控制信号时考虑这些变化，以便虽然有温度变化、但仍然将发光机构的光发射尽可能保持恒定，其中所述环境温度的变化可能由于入射的太阳辐射或由于人造加热或制冷机构而引起。为了能够在检测步骤中用简单的装置检测尽可能有说服力的温度实际值，规定：在检测步骤中检测至本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于控制发光机构（6）的方法，该发光机构具有至少两个带有不同发射特性的发光装置（1,2,3,4,5），其中在检测步骤中检测至少一个温度实际值以及在可预给定的检测持续时间期间检测至少一个温度变化信息，其中，在控制信号生成步骤中，根据所述至少一个检测的温度实际值和所述至少一个温度变化信息来求取用于相应地控制至少两个发光装置（1,2,3,4,5）以便利用发光机构（6）来发射预给定功率谱分布的新的控制信号，并且其中，在控制步骤中将新的控制信号传送给运行机构（12），利用该运行机构为每个发光装置（1,2,3,4,5）提供运行电流，以便在发光机构（6）的运行期间将由发光机构（6）发射的功率谱分布尽可能地保持恒定。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2015.10.20 DE 102015117852.41.一种用于控制发光机构（6）的方法，该发光机构具有至少两个带有不同发射特性的发光装置（1,2,3,4,5），其中在检测步骤中检测至少一个温度实际值以及在可预给定的检测持续时间期间检测至少一个温度变化信息，其中，在控制信号生成步骤中，根据所述至少一个检测的温度实际值和所述至少一个温度变化信息来求取用于相应地控制至少两个发光装置（1,2,3,4,5）以便利用发光机构（6）来发射预给定功率谱分布的新的控制信号，并且其中，在控制步骤中将新的控制信号传送给运行机构（12），利用该运行机构为每个发光装置（1,2,3,4,5）提供运行电流，以便在发光机构（6）的运行期间将由发光机构（6）发射的功率谱分布尽可能地保持恒定。2.如权利要求1所述的方法，其特征在于，在检测步骤中，检测至少两个发光装置（1,2,3,4,5）的运行温度作为温度实际值。3.如权利要求1或权利要求2所述的方法，其特征在于，在检测步骤中，针对每个发光装置（1,2,3,4,5）检测运行温度作为所涉及的发光装置的温度实际值。4.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在检测步骤中，在检测持续时间期间，检测环境温度的变化作为温度变化信息。5.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在检测步骤中，在检测持续时间期间，检测发光装置（1,2,3,4,5）的至少一个运行温度的变化作为温度变化信息。6.如前述权利要求之一所述的方法，其特征在于，在控制信号生成步骤中，根据针对每个发光装置（1,2,3,4,5）的至少一个温度实际值从存储器机构（13）中调出起始参数，针对每个起始参数从至少一个温度变化信息出发求取校正参数，并且由起始参数和校正参数生成针对所涉及发光装置（1,2,3,4,5）的新的控制信号。7.如权利要求6所述的方法，其特征在于，在控制信号生成步...

【专利技术属性】
技术研发人员：TQ庆，TQ永，
申请(专利权)人：达姆施塔特工业大学，
类型：发明
国别省市：德国,DE