DE10146094A1

DE10146094A1 - Illumination arrangement, e.g. for auto radio or navigation system, has control unit that determines control value for voltage supply depending on intensity class of light source or sources

Info

Publication number: DE10146094A1
Application number: DE10146094A
Authority: DE
Inventors: Michael Mushardt
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2001-09-19
Filing date: 2001-09-19
Publication date: 2003-04-03

Abstract

The arrangement has at least one light source (9), especially a semiconducting source with a control unit (7) for regulating a voltage supply to the source, whereby an electrical resistance is connected in a light source circuit and light sources of different intensity classes can be used. A control value for the voltage supply is determined in the control unit depending on the intensity class of the light source(s). AN Independent claim is also included for the following: a method of determining an intensity class for an illumination device.

Description

Stand der TechnikState of the art

Die Erfindung geht aus von einer Beleuchtungsvorrichtung nach der Gattung des Hauptanspruchs. Halbleiterlichtquellen, insbesondere Leuchtdioden, weisen bei gleichem Stromfluss und gleicher Farbe zum Teil sehr unterschiedliche Helligkeitswerte auf, da die Helligkeit unter anderem von der Dotierung des Halbleitermaterials der Halbleiterlichtquelle abhängig ist. Eine Streuung bei der Dotierung ist im allgemeinen fertigungsbedingt. Eine sehr helle Leuchtdiode kann z. B. mehr als dreimal heller als eine dunklere Leuchtdiode bei gleicher Leistungsaufnahme sein. Um eine homogene Ausleuchtung einer Anzeige zu ermöglichen, werden die Leuchtdioden im allgemeinen entsprechend ihrer Helligkeitsklasse sortiert, so dass Leuchtdioden zusammengefasst werden, deren Helligkeit bei einem vorgegebenen Stromfluss in einem der Helligkeitsklasse entsprechenden Bereich liegt. Um bei dem Verbau von Leuchtdioden verschiedener Helligkeitsklassen eine einheitliche Gerätehelligkeit zu erreichen, werden die Leuchtdioden mit verschiedenen Vorwiderständen gepaart. Dies ist aufwendig für die Fertigung, in der eine Vielzahl von Widerständen mit einer Vielzahl von Halbleiterlichtquellen in verschiedenen Helligkeitsklassen kombiniert werden müssen. Bei der Montage können zudem Leuchtdioden oder Widerstände falsch eingesetzt werden. The invention is based on a lighting device according to the genus of the main claim. Semiconductor light sources, in particular light emitting diodes, have the same Current flow and the same color sometimes very different Brightness values on, because the brightness among other things from the doping of the semiconductor material Semiconductor light source is dependent. A spread at Doping is generally related to the manufacturing process. A very bright light-emitting diode can e.g. B. more than three times brighter than one be a darker LED with the same power consumption. Around enable homogeneous illumination of an advertisement, the LEDs are generally according to their Brightness class sorted so that light emitting diodes are summarized, the brightness of one predetermined current flow in one of the brightness class corresponding area. In order to install LEDs of different brightness classes one to achieve uniform device brightness LEDs paired with different series resistors. This is complex for manufacturing, in which a variety of Resistors with a variety of semiconductor light sources can be combined in different brightness classes have to. During assembly, LEDs or Resistors are used incorrectly.

Transmissionsschwankungen von zu beleuchtenden Tasten oder Anzeigen werden ferner nicht berücksichtigt. Transmission fluctuations of keys or to be illuminated Ads are also not taken into account.

Vorteile der ErfindungAdvantages of the invention

Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung mit den Merkmalen des Hauptanspruches hat demgegenüber den Vorteil, dass für alle Lichtquellen nur ein Widerstand verwendet wird, während in einer Ansteuereinheit ein Ansteuerwert für den Betrieb der Lichtquellen zur Verfügung steht. Hierdurch kann der Bestückungsaufwand verringert werden, da nur noch ein Widerstandstyp verbaut werden muss. Außerdem kann die Helligkeit der Lichtquellen am fertigen Gerät genau abgestimmt werden. Hierdurch können Fehler infolge einer falschen Bestückung bei einer Einzelansteuerung von Lichtquellen oder einer Bauteilschwankung ohne einen aufwendigen Austausch von Bauteilen korrigiert werden. Auch an einem fertigen Gerät lässt sich eine defekte Lichtquelle durch ein Ersatzteil mit einer Nachregelung der Ansteuereinheit austauschen, ohne eine spezielle Helligkeitsklasse beachten zu müssen. Insbesondere ist die Verwendung für Halbleiterlichtquellen vorteilhaft, das gerade bei solchen Lichtquellen die Streuung bei der Helligkeit während der Fertigung groß ist. The lighting device according to the invention with the In contrast, features of the main claim have the advantage that only one resistor is used for all light sources becomes, while in a control unit a control value for the operation of the light sources is available. hereby the assembly effort can be reduced because only a resistance type must be installed. In addition, the Brightness of the light sources on the finished device exactly be coordinated. This can result in errors due to incorrect assembly with a single control of Light sources or component variation without one complex replacement of components can be corrected. Also A defective light source can be found on a finished device by a spare part with a readjustment of the Exchange control unit without a special one To have to consider brightness class. In particular, the Use advantageous for semiconductor light sources, the especially with such light sources, the scattering in the Brightness is great during manufacturing.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Hauptanspruch angegebenen Beleuchtungsvorrichtung möglich. Besonders vorteilhaft ist, dass der Stromfluss von der Auswerteeinheit mittels einer Pulsweiten-Modulation einer Versorgungsspannung der Halbleiterlichtquelle regelbar ist. Mit der Pulsweiten-Modulation kann eine Helligkeit der Halbleiterlichtquelle über einen weiten Bereich mit geringem Aufwand geregelt und an einen vorgegebenen Helligkeitswert bei einem vorgegebenen Stromfluss angepasst werden. By the measures listed in the subclaims advantageous developments and improvements in Main claim specified lighting device possible. It is particularly advantageous that the current flow from the Evaluation unit using a pulse width modulation Supply voltage of the semiconductor light source is adjustable. With the pulse width modulation, a brightness of Semiconductor light source over a wide range with little Effort regulated and at a predetermined brightness value can be adjusted for a given current flow.

Weiterhin ist vorteilhaft, an der Beleuchtungsvorrichtung eine Schnittstelle anzuordnen, über die eine gemessene Helligkeit und/oder eine Helligkeitsklasse der Halbleiterlichtquelle an die Ansteuereinheit übermittelbar ist. Die Schnittstelle, die vorzugsweise als ein Datenbus ausgeführt ist, wird während der Fertigung der Beleuchtungsvorrichtung über eine Messeinheit angesprochen. Ferner kann über eine Schnittstelle auch während einer Benutzung der Beleuchtungsvorrichtung eine Helligkeitssteuerung durch einen Benutzer erfolgen. Dabei kann die Einstellung während der Fertigung und im Betrieb über die gleiche oder über verschiedene Schnittstellen erfolgen. It is also advantageous to use the lighting device to arrange an interface over which a measured Brightness and / or a brightness class of Semiconductor light source can be transmitted to the control unit is. The interface, preferably as a data bus is carried out during production of the Lighting device addressed via a measuring unit. Furthermore, an interface can also be used during a Use of the lighting device Brightness control by a user. there can adjust during manufacturing and operation over the same or different interfaces respectively.

Weiterhin ist vorteilhaft, die Ansteuereinheit in einen Mikroprozessor zu integrieren. Insbesondere bei der Beleuchtung von Anzeigen elektrischer Geräte ist entweder für die Steuerung des elektrischen Geräts oder für die Steuerung der Anzeige selbst, die durch die Beleuchtungsvorrichtung erhellt wird, ein Mikroprozessor vorhanden, in den die zusätzliche Funktion der Ansteuerung der Halbleiterlichtquelle mit integriert werden kann, ohne eine weitere Steuereinheit vorsehen zu müssen. It is also advantageous to drive the control unit in one Integrate microprocessor. Especially with the Illumination of electrical devices is either for the control of the electrical device or for the Control of the ad itself by the Illuminated lighting device, a microprocessor in which the additional function of the control the semiconductor light source can be integrated without to have to provide another control unit.

Weiterhin ist vorteilhaft, die Betriebsspannung über einen Operationsverstärker anzusteuern und dabei eine Wechselspannungsschwankung über einen Kondensator, der der Gleichrichtung dient, gegen Masse auszukoppeln. Hierdurch ist eine Entkopplung von der Ansteuereinheit zu der Halbleiterlichtquelle möglich, so dass das Signal geglättet und damit eine Abstrahlung elektromagnetischer Strahlung verringert wird. It is also advantageous to use the operating voltage Control op amps while doing one AC voltage fluctuation across a capacitor, which the Rectification serves to decouple against ground. hereby is a decoupling from the control unit to the Semiconductor light source possible, so that the signal is smoothed and thus a radiation of electromagnetic radiation is reduced.

Weiterhin ist vorteilhaft, die Helligkeitsmessung der Halbleiterlichtquelle durch eine Abdeckung der Halbleiterlichtquelle hindurch vorzunehmen, so z. B. durch eine zu hinterleuchtende Anzeige oder eine Tastenkappe. Denn damit können nicht nur Helligkeitsschwankungen der Halbleiterlichtquelle selbst, sondern auch Schwankungen der Transmission einer Abdeckung der Halbleiterlichtquelle berücksichtigt werden. It is also advantageous to measure the brightness of the Semiconductor light source through a cover of the Make semiconductor light source through, such. B. by an indicator to be backlit or a keycap. Because not only can fluctuations in brightness of the Semiconductor light source itself, but also fluctuations in the Transmission of a cover of the semiconductor light source be taken into account.

drawing

Ausführungsbeispiele der Erfindung sind in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Es zeigen Fig. 1 ein elektrisches Gerät mit einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung und einer Messeinheit zur Helligkeitsbestimmung, Fig. 2 ein erstes Ausführungsbeispiel für eine elektrische Schaltung einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung, Fig. 3 ein weiteres Ausführungsbeispiel für eine elektrische Schaltung einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung. Embodiments of the invention are shown in the drawing and explained in more detail in the following description. In the drawings Fig. 1 is an electrical device with an illumination device according to the invention and a measuring unit for brightness determination, Fig. 2 shows a first embodiment of an electric circuit of a lighting device according to the invention, Fig. 3 shows another embodiment of an electric circuit of a lighting device according to the invention.

Description of the embodiment

Die erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung kann für eine Vielzahl möglicher Beleuchtungszwecke verwendet werden. So kann z. B. eine Bedientastatur, eine Zeigeranzeige oder eine Flüssigkristallanzeige beleuchtet werden. Als Lichtquellen werden hierbei vor allem Halbleiterlichtquelle, insbesondere Leuchtdioden, verwendet. Jedoch kann eine erfindungsgemäße Beleuchtungsvorrichtung für alle Halbleiterlichtquellen verwendet werden, bei denen eine dotierungsabhängige Schwankung der Helligkeit gegeben ist. Im Folgenden wird die Hinterleuchtung einer Flüssigkristallanzeige mit einer Vielzahl von Leuchtdioden beschrieben. Zwei Lichtquellen der gleichen Art, also z. B. gleicher Lichterzeugungsmechanismus, ungefähr gleiche Größe und gleiche Farbe, gehören dann der gleichen Helligkeitsklasse an, wenn sie unter den gleichen Bedingungen, d. h. vorzugsweise bei dem gleichem fließenden Strom oder gleicher Leistungsaufnahme in einem Toleranzbereich gleich hell erscheinen. Der Toleranzbereich zwischen minimaler und maximaler Helligkeit kann unterschiedlich sein, wobei die Helligkeit der hellsten Lichtquelle einer Helligkeitsklasse bei einem großen Toleranzbereich auch bis zu dem 1,6-fachen bis zweifachen der dunkelsten Lichtquelle betragen kann. Ferner ist auch eine Sortierung nach Helligkeit bei gleicher angelegter Spannung oder gleicher Leistungsaufnahme möglich. The lighting device according to the invention can be used for a A variety of possible lighting purposes can be used. So can e.g. B. a control keyboard, a pointer display or a Liquid crystal display can be illuminated. As light sources are mainly semiconductor light source, in particular LEDs used. However, an inventive one Lighting device for all semiconductor light sources are used in which a doping-dependent Fluctuation of the brightness is given. The following is the Backlighting of a liquid crystal display with a A variety of LEDs are described. Two light sources from the same type, e.g. B. same light generating mechanism, about the same size and color, then belong to the same brightness class if they are under the same Conditions, d. H. preferably with the same flowing Electricity or the same power consumption in one Tolerance range appear equally bright. The tolerance range between minimum and maximum brightness be different, with the brightness being the brightest Light source of a brightness class with a large one Tolerance range also up to 1.6 times to twice the darkest light source. It is also sorting by brightness with the same applied Voltage or the same power consumption possible.

In der Fig. 1 ist ein elektrisches Gerät dargestellt, z. B. ein Autoradio oder eine Navigationsvorrichtung in einem Kraftfahrzeug, an dessen Vorderseite 2 eine Flüssigkristallzelle 3 bestehend aus einer ersten Glasscheibe 4 und einer zweiten Glasscheibe 5 mit einem dazwischen eingeschlossenen Flüssigkristall 6 angeordnet ist. Die Flüssigkristallzelle 3 wird über einen Mikroprozessor 7 angesteuert. In Abhängigkeit von einem Ansteuersignal wird der Flüssigkristall 6 zwischen der ersten Glasscheibe 4 und der zweiten Glasscheibe 5 durch nicht eingezeichnete, an den Glasscheiben 4, 5 angeordnete Elektroden einem elektrischen Feld ausgesetzt, so dass der Flüssigkristall je nach Ausrichtung das von auf einer Leiterplatte 8 angeordneten Lichtquellen ausgestrahlte Licht in seinen optischen Eigenschaften verändert oder unverändert lässt. Je nach Einfluss des Flüssigkristalls 6 wird das Licht an einem an der Flüssigkristallzelle 3 angeordneten, nicht eingezeichneten Polarisator entweder durchgelassen oder absorbiert. Die Lichtquellen 9 sind als ein Feld von Leuchtdioden 10 ausgeführt, die ebenfalls von dem Mikroprozessor 7 über eine elektrische Ansteuereinheit 11mit einer Betriebsspannung versorgt werden. Hierzu sind auf der Leiterplatte 8 elektrische Leiterbahnen angeordnet, die in der Fig. 1 nicht dargestellt sind. Eine Betriebsspannung wird über eine Spannungsversorgung 12 und eine Eingangsstufe 13 der elektrischen Ansteuereinheit 11 zugeführt und von dieser in Abhängigkeit von der Ansteuerung durch den Mikroprozessor 7 an die Leuchtdioden 10 weitergeleitet. In Fig. 1, an electrical device is shown, for. B. a car radio or a navigation device in a motor vehicle, on the front 2 of which a liquid crystal cell 3 consisting of a first glass pane 4 and a second glass pane 5 with a liquid crystal 6 enclosed between them is arranged. The liquid crystal cell 3 is controlled by a microprocessor 7 . Depending on a control signal, the liquid crystal 6 between the first glass pane 4 and the second glass pane 5 is exposed to an electric field by electrodes (not shown) arranged on the glass panes 4 , 5 , so that the liquid crystal, depending on the orientation, is arranged on a circuit board 8 Light sources emitted light changes in its optical properties or leaves unchanged. Depending on the influence of the liquid crystal 6 , the light is either transmitted or absorbed on a polarizer (not shown ) arranged on the liquid crystal cell 3 . The light sources 9 are designed as an array of light-emitting diodes 10 , which are also supplied with an operating voltage by the microprocessor 7 via an electrical control unit 11 . For this purpose, 8 electrical conductor tracks are arranged on the printed circuit board, which are not shown in FIG. 1. An operating voltage is supplied to the electrical control unit 11 via a voltage supply 12 and an input stage 13 and is forwarded by the latter to the light-emitting diodes 10 as a function of the control by the microprocessor 7 .

Nach dem Aufbringen der Leuchtdioden 10 auf die Leiterplatte 8 wird an das elektrische Gerät 1 über einen Stecker 14 eine Recheneinheit 15 angeschlossen, die mit einer Helligkeitsmessvorrichtung 16 verbunden ist. Ein Objektiv 17 der Helligkeitsmessvorrichtung 16 ist auf die Vorderseite 2 des elektrischen Geräts mit der Flüssigkristallzelle 3 gerichtet. Die Leuchtdioden 10 werden in einem Messmodus mit einem maximalen Betriebswert betrieben. Die Helligkeit des von den Lichtquellen 9, also den einzelnen Leuchtdioden 10, durch die Flüssigkristallzelle 3 durchgestrahlten Lichts wird von dem Objektiv 17 erfasst, von der Helligkeitsmessvorrichtung 16 verarbeitet und zur Auswertung an die Recheneinheit 15 weitergeleitet. Vorzugsweise wird dabei Flüssigkristallzelle 3 in einem Testmodus mit einer möglichst großen Lichtdurchlässigkeit der Flüssigkristallzelle 3 betrieben. In einem weiteren Messverfahren ist auch eine Messung möglich, ohne zuvor die Flüssigkristallanzeige vor den Leuchtdioden 10 anzuordnen und somit die Helligkeit der Leuchtdioden 10 direkt zu messen. Ein Ansteuerwert für den Betrieb der Leuchtdioden 10 wird über die als Stecker 14 ausgebildete Schnittstelle an den Mikroprozessor 7 übermittelt. Als Ansteuerwerte sind z. B. ein maximaler Betriebsstrom, eine Betriebsspannung oder vorzugsweise ein Zeitverhältnis einer Pulsweitenmodulation möglich, wobei das Zeitverhältnis vorgegeben wird, in dem die Lichtquelle betrieben bzw. abgeschaltet wird. In einem nichtflüchtigen Speicher des Mikroprozessors 7, der in einem weiteren Ausführungsbeispiel auch als ein externer, mit dem Mikroprozessor 7 verbundener Speicher ausgeführt sein kann, wird in einem ersten Ausführungsbeispiel der Ansteuerwert gespeichert. In einem weiteren Ausführungsbeispiel wird ein unter den Testbedingungen gemessener Helligkeitswert und/oder eine Helligkeitsklasse der Leuchtdioden 10 bestimmt und die gemessene Helligkeit bzw. die Helligkeitsklasse der Leuchtdioden wird gespeichert. Für diese Messung ist stets ein Betrieb mit einem konstanten Strom oder mit einer konstanten Spannung erforderlich, um eine Vergleichbarkeit der Helligkeitsklassen zu gewährleisten. Aus einer Vielzahl von Messungen zu unterschiedlichen Strom- oder Spannungswerten kann auch eine Kennlinie der Leuchtdioden ermittelt und in dem Mikroprozessor 7 gespeichert werden. Hierbei wird in dem Mikroprozessor aus den gespeicherten Angaben ein Ansteuerwert berechnet. Insbesondere bei der Verwendung mehrerer Anzeigen nebeneinander oder mehrerer verschiedener Halbleiterlichtquellen in einem elektrischen Gerät können hierdurch unterschiedliche Helligkeiten der einzelnen Halbleiterlichtquellen bzw. verschiedener, nebeneinander angeordneter Anzeigen, vermieden werden. Bei einem elektrischen Gerät mit einer Anzeige und beleuchteten Bedienelementen wird dabei vorzugsweise eine Messung für die Anzeigefläche und eine weitere Messung für die Bedienelemente ausgeführt, um fertigungsbedingte Schwankungen zwischen der Transmission der Anzeige und der Abdeckung der Bedienelemente ausgleichen zu können. Ist eine Ansteuerung für jede Lichtquelle einzeln vorgesehen, so kann auch eine Einzelmessung erfolgen. Das Messprogramm ist in der Recheneinheit 15 abgelegt. Vorzugsweise wird im Anschluss an die Messung und die Übermittlung bzw. Berechnung der Ansteuerwert von der Ansteuereinheit eingestellt und die Beleuchtung wird entsprechend betrieben. Dabei wird durch die Helligkeitsmessvorrichtung eine Kontrollmessung ausgeführt und gegebenenfalls wird der Ansteuerwert erneut korrigiert. Wird bei der Messung der vorgegebene Helligkeitswert erreicht, so wird der Ansteuerwert endgültig gespeichert und das elektrische Gerät 1 wird von der Recheneinheit 15 getrennt und kann gegebenenfalls weiter verarbeitet werden. After the application of the light-emitting diodes 10 to the printed circuit board 8 , a computing unit 15 is connected to the electrical device 1 via a plug 14 and is connected to a brightness measuring device 16 . A lens 17 of the brightness measuring device 16 is directed onto the front side 2 of the electrical device with the liquid crystal cell 3 . The LEDs 10 are operated in a measuring mode with a maximum operating value. The brightness of the light transmitted through the liquid crystal cell 3 by the light sources 9 , that is to say the individual light-emitting diodes 10 , is detected by the lens 17 , processed by the brightness measuring device 16 and passed on to the computing unit 15 for evaluation. Liquid crystal cell 3 is preferably operated in a test mode with the greatest possible light transmittance of liquid crystal cell 3 . In a further measurement method, a measurement is also possible without first arranging the liquid crystal display in front of the light emitting diodes 10 and thus directly measuring the brightness of the light emitting diodes 10 . A control value for the operation of the light-emitting diodes 10 is transmitted to the microprocessor 7 via the interface designed as a connector 14 . As control values z. B. a maximum operating current, an operating voltage or preferably a time ratio of a pulse width modulation possible, wherein the time ratio is specified in which the light source is operated or switched off. In a first exemplary embodiment, the control value is stored in a non-volatile memory of the microprocessor 7 , which in a further exemplary embodiment can also be designed as an external memory connected to the microprocessor 7 . In a further exemplary embodiment, a brightness value and / or a brightness class of the light-emitting diodes 10 measured under the test conditions is determined and the measured brightness or the brightness class of the light-emitting diodes is stored. Operation with a constant current or with a constant voltage is always required for this measurement in order to ensure comparability of the brightness classes. A characteristic curve of the light-emitting diodes can also be determined from a large number of measurements of different current or voltage values and stored in the microprocessor 7 . A control value is calculated in the microprocessor from the stored information. In particular when using a plurality of displays next to one another or a plurality of different semiconductor light sources in an electrical device, different brightnesses of the individual semiconductor light sources or different displays arranged next to one another can thereby be avoided. In the case of an electrical device with a display and illuminated control elements, a measurement is preferably carried out for the display area and a further measurement for the control elements in order to be able to compensate for production-related fluctuations between the transmission of the display and the cover of the control elements. If control is provided individually for each light source, an individual measurement can also be carried out. The measurement program is stored in the computing unit 15 . Following the measurement and the transmission or calculation, the control value is preferably set by the control unit and the lighting is operated accordingly. A control measurement is carried out by the brightness measuring device and, if necessary, the control value is corrected again. If the predetermined brightness value is reached during the measurement, the control value is finally saved and the electrical device 1 is disconnected from the computing unit 15 and can, if necessary, be processed further.

Die mit der Helligkeitsmessvorrichtung 16 durchgeführte Messung erfolgt in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel bereits während der Fertigung des elektrischen Geräts 1. Jedoch kann eine Messung auch bei einem Austausch der Lichtquellen 9, bei einem Einbringen des elektrischen Geräts 1 in ein anderes Umfeld oder bei einer Wartung des elektrischen Geräts 1, so z. B. zum Ausgleich einer durch Alterung hervorgerufenen schwächeren Lichtausbeute der Leuchtdioden 10, angewendet werden. In einem weiteren Ausführungsbeispiel können in der Ansteuereinheit zeitabhängig Ansteuerwerte gespeichert sein, die eine Alterung der Halbleiterlichtquellen berücksichtigen und die in Abhängigkeit von der Betriebsdauer aufgerufen werden, wobei die Betriebsdauer vorzugsweise von einer externen Zeitschaltung zur Verfügung gestellt wird. In a preferred exemplary embodiment, the measurement carried out with the brightness measuring device 16 takes place during the manufacture of the electrical device 1 . However, a measurement can also be carried out when the light sources 9 are replaced , when the electrical device 1 is brought into a different environment or when the electrical device 1 is being serviced, B. to compensate for a caused by aging weaker light output of the LEDs 10 , are used. In a further exemplary embodiment, control values can be stored in the control unit as a function of time, which take aging of the semiconductor light sources into account and which are called up as a function of the operating time, the operating time preferably being made available by an external time switch.

Die Leuchtdioden 10 eines Geräts werden in einem bevorzugten Ausführungsbeispiel jeweils alle in gleichen Helligkeitsklasse ausgeführt. In einem weiteren Ausführungsbeispiel können auch Leuchtdioden unterschiedlicher Helligkeitsklassen in dem elektrischen Gerät 1 verbaut werden. Durch einen zwischen die Leuchtdioden 10 und die Flüssigkristallzelle 3 gelegten Diffusor kann die Helligkeit homogenisiert werden. Ferner ist es in einem weiteren Ausführungsbeispiel möglich, die Halbleiterlichtquellen einzeln anzusteuern, auszumessen und einen Ansteuerwert, also einen Betriebsstrom, eine Betriebsspannung und/oder eine Ansteuerzeittaktung festzulegen. Durch eine Anpassung des Betriebsstroms infolge der Messung und der Speicherung der Helligkeit kann dabei eine gleichförmige Helligkeit verschiedener elektrischer Geräte 1 gewährleistet werden. Ferner kann auch eine Helligkeitsklasse ohne die Durchführung einer Messung unmittelbar in dem Mikroprozessor 7 gespeichert werden. Hierzu ist bei der Bestückung der Leiterplatte 8 des elektrischen Geräts mit den Lichtquellen eine Helligkeitsklasse der Charge vorzugeben. Ferner sind auch Geräte denkbar, bei denen eine Beleuchtung lediglich über eine Halbleiterlichtquelle erfolgt. Auch hierbei können einzelne Leuchtdioden vorher definierter Helligkeitsklassen verbaut werden oder es kann für jedes Gerät eine einzelne Messung gemäß der Anordnung der Fig. 1 erfolgen. In a preferred exemplary embodiment, the light-emitting diodes 10 of a device are all designed in the same brightness class. In a further exemplary embodiment, light-emitting diodes of different brightness classes can also be installed in the electrical device 1 . The brightness can be homogenized by a diffuser placed between the light emitting diodes 10 and the liquid crystal cell 3 . Furthermore, in a further exemplary embodiment it is possible to individually control the semiconductor light sources, to measure them and to determine a control value, that is to say an operating current, an operating voltage and / or an actuation timing. By adjusting the operating current as a result of the measurement and the storage of the brightness, a uniform brightness of different electrical devices 1 can be ensured. Furthermore, a brightness class can also be stored directly in the microprocessor 7 without carrying out a measurement. For this purpose, a brightness class of the batch is to be specified when the circuit board 8 of the electrical device is equipped with the light sources. Furthermore, devices are also conceivable in which illumination is carried out only via a semiconductor light source. Here, too, individual light-emitting diodes of previously defined brightness classes can be installed, or an individual measurement can be carried out for each device in accordance with the arrangement in FIG. 1.

Die Fig. 2 zeigt ein Schaltbild einer Ansteuerung von Halbleiterlichtquellen. Eine erste Leuchtdiode 21 und eine zweite Leuchtdiode 22 sind in Reihe geschaltet. Statt der hier dargestellten Leuchtdioden 21, 22 können auch lediglich nur eine Leuchtdiode oder eine weitaus größere Anzahl von Leuchtdioden, die z. B. in einem Feld angeordnet sind in Reihe oder auch parallel geschaltet betrieben werden. Eine Betriebsspannung wird über einen Spannungsversorgungsanschluss 23 und einen Vorwiderstand 24, der als ein ohmscher Widerstand ausgeführt ist, zu den Leuchtdioden 21, 22 geführt. Der Ausgang der zweiten Leuchtdiode 22 ist mit dem Emitter eines Transistors 25 verbunden. Die Basis des Transistors 25 wird von dem Mikroprozessor 7 angesteuert, der einen Ausgang 26 aufweist, der mit der Basis des Transistors 25 verbunden ist. Von dem Ausgang 26 wird ein Rechtecksignal 27 ausgegeben, das zwischen einem maximalen Spannungswert 28 und Masse 29 schwankt. Die Frequenz des ausgegebenen Signals ist vorzugsweise für alle Helligkeitsklassen der Leuchtdioden 21, 22 konstant. Das Verhältnis der Zeitdauern, mit dem das Signal auf dem maximalen Spannungswert 28 und auf Masse 29 zueinander liegt, ist variabel. Sind die Leuchtdioden 21, 22 aus der dunkelsten Helligkeitsklasse, so liegt bei einem Betrieb der Leuchtdioden 21, 22 das Rechtecksignal 27 gar nicht auf Masse, sondern nur auf dem maximalen Spannungswert 28. Werden dagegen hellere Leuchtdioden verwendet, so wird der Zeitraum verkürzt, auf dem das Signal den maximalen Spannungswert 28 liegt. Die Frequenz für einen Wechsel wird vorzugsweise so gewählt, dass sie vom Auge nicht aufgelöst werden kann, um ein Flimmern zu verhindern. Somit beträgt die Frequenz mindestens 100 Hertz, liegt jedoch vorzugsweise in einem Bereich größer 100 Hertz, und beträgt z. B. 1 kHz. Die Zeitdauer, bzw. der Anteil, den das Rechtecksignal 27 auf Masse 29 bzw. dem maximalen Spannungswert 28 liegt, ist als Ansteuerwert vorzugsweise in dem Mikroprozessor 7 gespeichert, wobei der gespeicherte Wert von der durchgeführten Messung abhängt und durch die Recheneinheit 15 in einen nichtflüchtigen Speicher des Mikroprozessors 7 geschrieben wird. In einem weiteren Ausführungsbeispiel ist dieser Wert für eine Vielzahl von Helligkeitsklassen in dem Mikroprozessor gespeichert, so dass über die Zuordnung zu einer Helligkeitsklasse der jeweilige Ansteuerwert zur Verfügung steht. Als weitere Ansteuerwerte für verschiedene Helligkeitsklassen können auch bestimmte Strom- oder Spannungswerte gespeichert werden. Fig. 2 shows a circuit diagram of a control solid-state light sources. A first light-emitting diode 21 and a second light-emitting diode 22 are connected in series. Instead of the light-emitting diodes 21 , 22 shown here, only one light-emitting diode or a much larger number of light-emitting diodes which, for. B. arranged in a field are operated in series or in parallel. An operating voltage is supplied to the light-emitting diodes 21 , 22 via a voltage supply connection 23 and a series resistor 24 , which is designed as an ohmic resistor. The output of the second light-emitting diode 22 is connected to the emitter of a transistor 25 . The base of transistor 25 is controlled by microprocessor 7 , which has an output 26 which is connected to the base of transistor 25 . A square wave signal 27 is output from the output 26 and fluctuates between a maximum voltage value 28 and ground 29 . The frequency of the output signal is preferably constant for all brightness classes of the light-emitting diodes 21 , 22 . The ratio of the time periods with which the signal is at the maximum voltage value 28 and at ground 29 is variable. If the light-emitting diodes 21 , 22 are from the darkest brightness class, when the light-emitting diodes 21 , 22 are in operation, the square-wave signal 27 is not at ground, but only at the maximum voltage value 28 . If, on the other hand, brighter light-emitting diodes are used, the period of time over which the signal has the maximum voltage value 28 is shortened. The frequency for a change is preferably chosen so that it cannot be resolved by the eye in order to prevent flickering. Thus, the frequency is at least 100 Hertz, but is preferably in a range greater than 100 Hertz, and is e.g. B. 1 kHz. The time period or the proportion of the square wave signal 27 to ground 29 or the maximum voltage value 28 is preferably stored as a control value in the microprocessor 7 , the stored value depending on the measurement carried out and by the computing unit 15 into a non-volatile one Memory of the microprocessor 7 is written. In a further exemplary embodiment, this value is stored in the microprocessor for a large number of brightness classes, so that the respective control value is available via the assignment to a brightness class. Certain current or voltage values can also be stored as additional control values for different brightness classes.

Der Kollektor des Transistors 25 ist vorzugsweise über einen Widerstand, der auch den Basisstrom begrenzt, mit Masse 29 verbunden. Die Serienschaltung der Widerstände 20, 24 ist so zu wählen, dass bei der dunkelsten Helligkeitsklasse der Leuchtdioden 21, 22 und einem vorgegebenen Strom noch eine gewünschte Helligkeit der Leuchtdioden 21, 22 erreicht wird. In einem weiteren Ausführungsbeispiel kann auf den zweiten Widerstand 20 verzichtet werden. The collector of transistor 25 is preferably connected to ground 29 via a resistor, which also limits the base current. The series connection of the resistors 20 , 24 is to be selected such that a desired brightness of the LEDs 21 , 22 is still achieved with the darkest brightness class of the LEDs 21 , 22 and a predetermined current. In a further exemplary embodiment, the second resistor 20 can be dispensed with.

In der Fig. 3 ist ein weiteres Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Beleuchtungsvorrichtung dargestellt. Hier und im Folgenden bezeichnen die gleichen Bezugszeichen auch die gleichen Elemente. Der Ausgang 26 des Mikroprozessors 7 ist über einen dritten Widerstand 31 mit einem ersten Eingang 32 eines Operationsverstärkers 33 verbunden. Zwischen dem dritten Widerstand 31 und dem ersten Eingang 32 ist über einen Kondensator 34 eine Verbindung zur Masse 29 gelegt, so dass über den Kondensator 34 hochfrequente Wechselstromanteile ausgekoppelt werden können. Der Operationsverstärker 33 wird über einen Spannungsanschluss 35 mit einer Betriebsspannung versorgt. Der Ausgang 36 des Operationsverstärkers 33 ist über einen vierten Widerstand 37 zu einem zweiten Eingang 38 des Operationsverstärkers 33 rückgekoppelt. Ferner ist der Ausgang 36 des Operationsverstärkers auch mit der Basis des Transistors 25 verbunden. Durch das Ableiten von Wechselstromanteilen über den Kondensator 34 und das Zwischenschalten des Operationsverstärkers 33 zwischen den Mikroprozessor 7 und den Transistor 25 erfolgt eine Glättung und Entkopplung der Signale, so dass eine Abstrahlung von hochfrequenten Störsignalen durch die Zuführungsleitungen der Leuchtdioden 21 und 22 vermieden wird. Hierdurch werden insbesondere Resonanzen oder Schwebungen vermieden, die die weitere Schaltung des elektrischen Geräts 1 stören könnten. In FIG. 3, another embodiment is shown of a lighting device according to the invention. Here and in the following, the same reference symbols also designate the same elements. The output 26 of the microprocessor 7 is connected via a third resistor 31 to a first input 32 of an operational amplifier 33 . A connection to ground 29 is made between the third resistor 31 and the first input 32 via a capacitor 34 , so that high-frequency AC components can be coupled out via the capacitor 34 . The operational amplifier 33 is supplied with an operating voltage via a voltage connection 35 . The output 36 of the operational amplifier 33 is fed back via a fourth resistor 37 to a second input 38 of the operational amplifier 33 . Furthermore, the output 36 of the operational amplifier is also connected to the base of the transistor 25 . By deriving alternating current components via the capacitor 34 and the interposition of the operational amplifier 33 between the microprocessor 7 and the transistor 25 , the signals are smoothed and decoupled, so that radiation of high-frequency interference signals by the supply lines of the light-emitting diodes 21 and 22 is avoided. This particularly avoids resonances or beats that could interfere with the further switching of the electrical device 1 .

Claims

1. Illumination device with at least one light source, in particular a semiconductor light source, and a control unit for regulating a voltage supply of the at least one light source, an electrical resistor being connected in a circuit of the light source, light sources of different brightness classes being usable, characterized in that in the control unit ( 7 ) a control value for the voltage supply is defined as a function of the brightness class of the at least one light source.

2. Lighting device according to claim 1, characterized in that the electrical resistance ( 20 , 24 ) is matched to the operation of one of the brightness classes.

3. Lighting device according to one of the preceding claims, characterized in that in the circuits of the light sources of all brightness classes, the electrical resistance ( 20 , 24 ) has the same resistance value.

4. Lighting device according to one of the preceding claims, characterized in that the current flow from the control unit ( 7 ) by means of pulse width modulation of a supply voltage of the light source can be regulated and that the pulse width is predetermined by the control value.

5. Lighting device according to one of the preceding claims, characterized in that a brightness class used is stored in the control unit ( 7 ).

6. Lighting device according to one of the preceding Claims, characterized in that a maximum Current flow at the same current flow and / or at same applied voltage darkest brightness class of light sources.

7. Lighting device according to one of the preceding claims, characterized in that an interface ( 14 ) is arranged on the lighting device ( 1 ) and that a measured brightness and / or a brightness class of the light source and / or a control value can be transmitted to the lighting device ( 1 ) ,

8. Lighting device according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit is integrated in a microprocessor ( 7 ).

9. Lighting device according to one of the preceding claims, characterized in that the control unit ( 7 ) controls an operational amplifier ( 33 ) and that an operating voltage of the light source ( 21 , 22 ) is regulated via the operational amplifier ( 33 ).

10. Lighting device according to one of the preceding claims, characterized in that the at least one light source is a light-emitting diode ( 10 , 21 , 22 ).

11. Lighting device according to one of the preceding claims, characterized in that the output signal ( 26 ) of the control unit is connected to ground ( 29 ) via a capacitor ( 34 ).

12. Method for determining a brightness class Lighting device according to one of the preceding Claims, characterized in that a brightness a display illuminated with the lighting device and / or control surface is measured and over a Interface the brightness class and / or the measured Brightness of the lighting device and / or a Control value is transmitted.