EP2632231A2

EP2632231A2 - Intelligente LED

Info

Publication number: EP2632231A2
Application number: EP13155852.0A
Authority: EP
Inventors: Martin Kirsten; Claus-Peter Koch; Meike Barfuß
Original assignee: BaeRo GmbH and Co KG
Current assignee: BaeRo GmbH and Co KG
Priority date: 2012-02-24
Filing date: 2013-02-19
Publication date: 2013-08-28
Anticipated expiration: 2033-02-19
Also published as: EP2632231B1; EP2632231A3; DE202012100632U1

Abstract

Leuchte zur Beleuchtung einer Nutzfläche (N) mit einer Beleuchtungseinheit (1), einer Sensorik (2) und einer Steuerungseinheit (3). Die Beleuchtungseinheit (1) emittiert wenigstens ein Erfassungslichtspektrum, und die Sensorik (2) erfasst das von der Nutzfläche (N) und/oder auf der Nutzfläche (N) liegenden Objekten jeweils reflektierte Lichtspektrum, um eine dominierende Farbe aus dem wenigstens einen reflektierten Lichtspektrum zu bestimmen. Als Erfassungslichtspektrum werden nacheinander ein Grünlichtspektrum und ein Blaulichtspektrum emittiert. Anschließend wird der Lichtanteil im Wellenlängenbereich von 450 nm des reflektierten Blaulichtspektrums BS verglichen mit dem Lichtanteil im Wellenlängenbereich von 530 nm des reflektierten Grünlichtspektrums BS, wobei Rot als die dominierende Farbe bestimmt wird, wenn der Lichtanteil im Wellenlängenbereich von 450 nm größer ist als der Lichtanteil im Wellenlängenbereich von 530 nm, und sonst Gelb als dominierende Farbe bestimmt wird.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Leuchte zur Beleuchtung einer Nutzfläche, insbesondere einer Warenpräsentationsfläche, mit einer adaptiven Beleuchtungseinheit, die mehrere farbige Leuchtdioden aufweist, welche Licht in den Grundfarben eines Farbensystems emittieren, einer auf die Nutzfläche gerichteten Sensorik, die ein von der Nutzfläche und/oder auf der Nutzfläche liegenden Objekten reflektiertes Lichtspektrum erfasst, und einer Steuerungseinheit, die mit der Sensorik gekoppelt und ausgebildet ist, um unter Berücksichtigung eines von der Sensorik erfassten reflektierten Lichtspektrums die Leuchtdioden zur Emittierung eines Lichtspektrums vorgegebener Farbtemperatur und/oder Intensität anzusteuern, wobei die Steuerungseinheit einen Erfassungsmodus aufweist, in dem die Beleuchtungseinheit und die Sensorik derart gesteuert werden, dass die Beleuchtungseinheit wenigstens ein Erfassungslichtspektrum emittiert und die Sensorik das von der Nutzfläche und/oder auf der Nutzfläche liegenden Objekten jeweils reflektierte Lichtspektrum erfasst, um eine dominierende Farbe aus dem wenigstens einen reflektierten Lichtspektrum zu bestimmen.
Eine Leuchte dieser Art ist aus der DE 10 2007 004 834 A1 bekannt. Die vorbekannte Leuchte umfasst eine adaptive Beleuchtungseinheit mit Leuchtdioden, die Licht in den Grundfarben eines vorgegebenen Farbraums oder Farbensystems emittieren und einzeln von einer Steuerungseinheit angesteuert werden können, um ein gewünschtes Lichtspektrum abzustrahlen. Ferner ist ein Farblichtsensor vorgesehen, um ein Lichtspektrum des Umgebungslichtes zu erfassen, so dass variierende Umgebungsverhältnisse bei der Ansteuerung der LED berücksichtigt werden können.
Aus der DE 10 2008 055 949 A1 ist ferner eine optische Erfassungseinheit bekannt. Diese umfasst eine Sensorik zur Erzeugung eines farbigen Abbildes eines in einem Erfassungsbereich befindlichen Objektes, und eine adaptive Beleuchtungseinheit, die mehrere Licht in den Grundfarben eines Farbensystems steuerbare Farblichtquellen aufweist und vorgesehen ist, um Licht mit einer vorgegebenen Farbtemperatur und/oder Intensität in den Erfassungsbereich der Sensorik zu strahlen. Die Ansteuerung der Farblichtquellen erfolgt dabei derart, dass Schwankungen in der Farbtemperatur und/oder Intensität des Streulichts in der Umgebung des Erfassungsbereiches kompensiert werden können.
Mit den vorbekannten, lichtfarben und weißlichtfarben-veränderlichen LED-Leuchten lässt sich die Lichtstimmung beeinflussen. Diese hat aber nur einen geringen Einfluss auf die Veränderung der Farbsättigung von Produktoberflächen, um eine verkaufsfördernde Wirkung der Beleuchtung zu erzielen. Lichtfarben- bzw. Lichtfarbenveränderungen sind primär auf weißen Oberflächen sichtbar und werden als Raumklima wahrgenommen, sie beeinflussen das produktbezogene Kaufverhalten jedoch wenig oder gar nicht. Zur Beleuchtung von Waren und Präsentationsflächen werden daher Retrofit-LED-Leuchten eingesetzt, die durch Kombination von farbigen und weißen LED zum Teil kombiniert mit Leuchtstoffen spezielle Spektren für Lebensmittelfrischeproduktgruppen wie beispielsweise Fleisch- und Fleischererzeugnisse, Backwaren sowie Obst- und Gemüsewaren erzeugen ( DE 20 2008 005 509 U1 ). Bei allen beschriebenen Lösungen zur Verkaufsförderung von Lebensmittelfrischeprodukten handelt es sich um statische Lösungen für einzelne Produktgruppen.
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, eine Leuchte der eingangs genannten Art so auszugestalten, dass sie universell zur Beleuchtung von Warenpräsentationsflächen unabhängig von der Art der darauf ausgestellten Produkte einsetzbar sind.
Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß bei einer Leuchte der eingangs genannten Art dadurch gelöst, dass die Steuerungseinheit in dem Erfassungsmodus die Beleuchtungseinheit und die Sensorik derart steuert, dass als Erfassungslichtspektrum nacheinander ein Grünlichtspektrum und ein Blaulichtspektrum emittiert und die reflektierten Lichtspektren erfasst werden, und dass anschließend der Lichtanteil im Wellenlängenbereich von 450 nm des reflektierten Blaulichtspektrums BS verglichen wird mit dem Lichtanteil im Wellenlängenbereich von 530 nm des reflektierten Grünlichtspektrums BS, wobei Rot als die dominierende Farbe bestimmt wird, wenn der Lichtanteil im Wellenlängenbereich von 450 nm größer ist als der Lichtanteil im Wellenlängenbereich von 530 nm, und Gelb als dominierende Farbe bestimmt wird, wenn der Lichtanteil im Wellenlängenbereich von 450 nm kleiner ist als im Wellenlängenbereich von 530 nm.
Erfindungsgemäß weist die Steuerungseinheit somit einen Erfassungsmodus auf, in dem die Beleuchtungseinheit und die Sensorik derart gesteuert werden, dass die Beleuchtungseinheit wenigstens ein Erfassungs-Lichtspektrum emittiert und die Sensorik das von der Nutzfläche und/oder auf der Nutzfläche liegenden Objekten jeweils reflektierte Lichtspektrum erfasst, um die dominierende Farbe zu bestimmen. Mit anderen Worten wird zur Bestimmung der dominierenden Farbe ein Erfassungsmodus angewählt, in dem die Beleuchtungseinheit ein Erfassungs-Lichtspektrum emittiert.
Der Erfassungsmodus wird vorzugsweise automatisch zu vorgegebenen Zeitpunkten, insbesondere nach dem Einschalten der Leuchte und/oder während des Betriebes in vorgegebenen Zeitintervallen angewählt. Eine manuelle Aktivierung kann ebenfalls möglich sein.
Dabei ist erfindungsgemäß vorgesehen, dass die Steuerungseinheit in dem Erfassungsmodus die Beleuchtungseinheit und die Sensorik derart steuert, dass als Erfassungslichtspektrum nacheinander ein Grünlichtspektrum und ein Blaulichtspektrum emittiert und die reflektierten Lichtspektren erfasst werden, und dass anschließend der Lichtanteil im Wellenlängenbereich von 450 nm des reflektierten Blaulichtspektrums verglichen wird mit dem Lichtanteil im Wellenlängenbereich von 530 nm des reflektierten Grünlichtspektrums, wobei Rot als die dominierende Farbe bestimmt wird, wenn der Lichtanteil im Wellenlängenbereich von 450 nm größer ist als der Lichtanteil im Wellenlängenbereich von 530 nm und auf Gelb als dominierende Farbe bestimmt wird, wenn der Lichtanteil im Wellenlängenbereich von 450 nm kleiner ist als im Wellenlängenbereich von 530 nm. Mit anderen Worten wird im Erfassungsmodus die zu beleuchtende Fläche nacheinander mit einem Grünlichtspektrum und einem Blaulichtspektrum angestrahlt. Dies kann beispielsweise in der Weise erfolgen, dass jeweils nur grüne oder nur blaue LEDs Licht emittieren. Die Ansteuerung muss dabei nach einer erfolgten Vorkalibrierung so erfolgen, dass die abgestrahlten Lichtintensitäten des grünen Lichts und blauen Lichts gleich sind. Die jeweils reflektierten Lichtspektren werden erfasst und miteinander verglichen. Wenn das grüne Licht besser reflektiert wird als das blaue Licht, d.h. dass das Intensitätspeak im grün/gelben Wellenlängenbereich größer ist als im blauen Wellenlängenbereich, wird auf Gelb als dominierende Farbe und damit ein Backprodukt geschlossen. Und wenn umgekehrt das blaue Licht besser reflektiert wird und damit das Intensitätspeak im blauen Wellenlängenbereich höher ist als das Intensitätspeak im grün/gelben Wellenlängenbereich, handelt es sich um ein Fleischprodukt.
In der Leuchte kann ein Standardlichtspektrum mit einer vorgegebenen Farbtemperatur und/oder -intensität in der Steuerungseinheit gespeichert oder speicherbar sein, mit welchem eine Warenpräsentationsfläche beleuchtet, d.h. erhellt werden soll. Bei diesem Standardlichtspektrum kann es sich beispielsweise um ein Weißlichtspektrum handeln. In diesem Fall weist die Beleuchtungseinheit zweckmäßigerweise wenigstens eine Weißlicht-Leuchtiode auf, um Licht im weißen Spektralbereich zu emittieren. Über die Sensorik wird weiterhin das Lichtspektrum erfasst, welches von der zu beleuchtenden Warenpräsentationsfläche und den darauf befindlichen Produkten reflektiert wird, und in beschriebener Weise die dominierende Farbe der auf der Fläche liegenden Produkte aus dem reflektierten Lichtspektrum bestimmt. Zur Betonung der wenigstens einen dominierenden Farbe wird dann das Standardlichtspektrum in der Weise modifiziert, dass der Anteil der wenigstens einen dominierenden Farbe in dem Standardlichtspektrum verstärkt und/oder der Anteil einer zu der wenigstens einen dominierenden Farbe entsprechenden Komplementärfarbe reduziert wird. Mit anderen Worten wird ein Lichtspektrum abgestrahlt, das einem gewünschten Standardlichtspektrum entspricht, aber in dem der Anteil der dominierenden Farbe verstärkt ist, um die Körperfarbe der auf der Warenpräsentationsfläche liegenden Produkte zu betonen.
Wenn beispielsweise Fleischwaren auf der Warenpräsentationsfläche positioniert sind, wird die Farbe Rot dominierend sein. In diesem Fall wird das Standardlichtspektrum durch Erhöhung des Rotlichtanteils modifiziert. Da es relativ häufig erforderlich ist, Fleischwaren zu beleuchten, ist gemäß einer Ausführungsform der Erfindung vorgesehen, dass ein Weißlichtspektrum mit einem erhöhten Rotlichtanteil in der Steuerungseinheit als modifiziertes Standardlichtspektrum gespeichert oder speicherbar ist und die Steuerungseinheit die Beleuchtungseinheit ansteuert, um dieses Lichtspektrum zu emittieren, wenn Rot als die dominierende Farbe in dem von der Sensorik erfassten reflektierten Lichtspektrum erkannt wird. Wird also ein erhöhter Rotlichtanteil in dem reflektierten Lichtspektrum festgestellt, wird automatisch dieses bereits vorgewählte Lichtspektrum ausgewählt und emittiert.
Alternativ oder zusätzlich kann ein Weißlichtspektrum mit einem erhöhten Grün/Gelb-Lichtanteil in der Steuerungseinheit gespeichert oder speicherbar sein, wobei dann die Steuerungseinheit die Beleuchtungseinheit ansteuert, um dieses Lichtspektrum zu emittieren, wenn Gelb als die dominierende Farbe aus dem von der Sensorik erfassten reflektierten Lichtspektrums bestimmt wird. Dies ist beispielsweise der Fall, wenn Backwaren beleuchtet werden.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Beleuchtungseinheit wenigstens eine Weißlicht-Leuchtdiode auf, um Licht im weißen Spektralbereich zu emittieren, und ist ein Weißlichtspektrum als Standardlichtspektrum in der Steuerungseinheit gespeichert. Die Steuerungseinheit steuert dann die Weißlicht-Leuchtdiode an, um das Weißlichtspektrum als Standardlichtspektrum zu emittieren, und steuert zusätzlich die farbigen Leuchtdioden an, um den Anteil der wenigstens einen dominierenden Farbe zu verstärken. Mit anderen Worten wird dem Weißlichtspektrum, welches die Weißlicht-Leuchtdiode emittiert, ein Lichtspektrum, welches durch die farbigen Leuchtdioden erzeugt wird, überlagert. Wenn beispielsweise die Farbe Rot betont werden soll, wird die Steuerungseinheit die Weißlicht-Leuchtdiode ansteuern, um das Weißlichtspektrum als Standardlichtspektrum zu emittieren. Zusätzlich werden die roten, grünen und blauen LED des sogenannten RGB-Farbraums derart angesteuert, dass das modifizierte Lichtspektrum, welches sich durch Überlagerung der von den farbigen Leuchtdioden und der Weißlicht-Leuchtdiode emittierten Lichtspektren ergibt, ein Weißlichtspektrum mit erhöhtem Rotlichtanteil ist. Zweckmäßigerweise werden die Leuchtdioden derart angesteuert, dass das modifizierte Lichtspektrum ein maximales Intensitäts-Peak im roten Spektralbereich bei etwa 635 bis 650 nm, ein weiteres, minimales Intensitäts-Peak im grün/gelben Wellenlängenbereich bei 495 bis 566 nm, und schließlich ein mittleres Intensitäts-Peak im blauen Wellenlängenbereich bei etwa 440 bis 450 nm besitzt. Insbesondere erfolgt die Ansteuerung der Leuchtdioden derart, dass unter der Annahme, dass die maximale normierte Intensität im roten Spektralbereich 100% beträgt, das Intensitäts-Peak im grünen/gelben Wellenlängenbereich bei 15 bis 20% und insbesondere 17% liegt und das Intensitäts-Peak im blauen Wellenlängenbereich bei etwa 20 bis 25%, insbesondere bei etwa 22% liegt.
Wenn Backwaren beleuchtet werden und damit der grün/gelbe Wellenlängenbereich zu betonen ist, wird die Steuerungseinheit die Weißlicht-Leuchtdioden und die farbigen LED derart ansteuern, dass ein Weißlichspektrum mit einem erhöhten grün/gelben Lichtanteil emittiert wird. In diesem Fall werden die Leuchtdioden zweckmäßigerweise derart angesteuert, dass das modifizierte Lichtspektrum ein maximales Intensitäts-Peak im roten Spektralbereich bei etwa 635 bis 650 nm, ein weiteres, mittleres Intensitäts-Peak im grün/gelben Wellenlängenbereich bei 495 bis 566 nm, und schließlich ein minimales Intensitäts-Peak im blauen Wellenlängenbereich bei etwa 440 bis 450 nm besitzt. Insbesondere werden die Leuchtdioden derart angesteuert, dass unter der Annahme, dass die maximale normierte Intensität im roten Spektralbereich 100% beträgt, das Intensitäts-Peak im grün/gelben Wellenlängenbereich bei 35 bis 45% und insbesondere 40% liegt und das Intensitäts-Peak im blauen Wellenlängenbereich bei etwa 20 bis 25%, insbesondere bei etwa 22% liegt.
Gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung weist die Beleuchtungseinheit eine Lichtmischkammer mit einer Lichtaustrittsöffnung auf, in der die Leuchtdioden angeordnet sind, wobei die Lichtmischkammer ausgebildet ist, das von den Leuchtdioden emittierte Licht vor dem Austritt aus der Mischkammer zu mischen. Hierzu können die Innenflächen der Lichtmischkammer streuend reflektierend ausgebildet sein. Zweckmäßigerweise sind die Innenflächen der Lichtmischkammer mit einer reflektionsverstärkenden Beschichtung, insbesondere einer dünnen Silberschicht mit einer reflektionsverstärkenden Interferenzschicht, versehen. Durch das Vorsehen einer derartigen Lichtmischkammer wird eine homogene Durchmischung des von den Leuchtdioden abgestrahlten Lichts erzielt. Zusätzlich kann eine Streuscheibe an der Lichtaustrittsöffnung der Mischkammer vorgesehen sein.
In Ausgestaltung dieser Ausführungsform kann in der Lichtmischkammer eine weitere mit der Steuerungseinheit verbundene Sensorik vorgesehen sein, die das Lichtspektrum des von den Leuchtdioden emittierten und in der Lichtmischkammer vermischten Lichts erfasst, wobei die Steuerungseinheit einen permanenten oder wiederkehrenden Soll-Ist-Abgleich des in der Lichtmischkammer erfassten Lichtspektrums mit dem zu emittierenden modifizierten Standard-Lichtspektrum durchführt und die Leuchtdioden derart steuert, dass das Lichtspektrum des in der Lichtmischkammer gemischten Lichts dem vorgegebenen modifizierten Standard-Lichtspektrum entspricht. Durch die permanente Überprüfung wird sichergestellt, dass das jeweils erzeugte modifizierte Lichtsgesamtspektrum durch Erwärmung und Alterung der Leuchtdioden nicht verändert wird.
In an sich bekannter Weise kann ein Reflektor, der insbesondere ein symmetrisches Lichtbild in zwei senkrecht zueinander stehenden Ebenen erzeugt, vorgesehen sein, welcher insbesondere die Lichtaustrittsöffnung der Lichtmischkammer umgibt. Dieser Reflektor weist zweckmäßigerweise wenigstens vier Reflektorsegmente, insbesondere zwei sich gegenüberliegende Paare von Seitenwandreflektoren und Stirnwandreflektoren, auf, die an der Unterseite eine Lichtaustrittsöffnung begrenzen. Die Reflektorsegmente können in Umfangsrichtung nebeneinander liegen und miteinander lösbar verbunden sein. Hierzu ist es möglich, Verbindungselemente an den oberen und unteren Endbereichen der Reflektorsegmente vorzusehen, die miteinander in Eingriff bringbar sind, um die Reflektorsegmente lösbar miteinander zu verbinden. Auch der Reflektor kann innenseitig eine reflektionsverstärkende Beschichtung, insbesondere eine dampfbeschichtete Schicht aus einem nicht rostenden Material, aufweisen.
Hinsichtlich weiterer Ausgestaltungen der Erfindung wird auf die Unteransprüche sowie die nachfolgende Beschreibung eines Ausführungsbeispiels unter Bezugnahme auf die beiliegende Zeichnung verwiesen. In der Zeichnung zeigt

Figur 1: eine Leuchte zur Beleuchtung einer Warenpräsentationsfläche gemäß der vorliegenden Erfindung in schematischer Darstellung;
Figur 2: ein Weißlichtspektrum,
Figur 3: ein Weißlichtspektrum als Standardlichtspektrum und zwei modifizierte Standardlichtspektren zur Betonung einer roten und einer gelben Farbe,
Figur 4a: abgestrahlte Grün- und Blaulichtspektren; und
Figuren 4b, 4c: Lichtspektren, die von Fleischwaren und Backwaren bei Bestrahlung mit Grünlicht und Blaulicht reflektiert werden.

In der Figur 1 ist eine Leuchte zur Beleuchtung einer Warenpräsentationsfläche gemäß der vorliegenden Erfindung dargestellt.
Zu der Leuchte gehören eine Beleuchtungseinheit 1, die auf eine zu beleuchtende Nutzfläche N - hier eine Warenpräsentationsfläche - gerichtet ist, eine auf die Nutzfläche N gerichtete Sensorik 2, die ein von der Nutzfläche N und/oder von auf der Nutzfläche N liegenden Objekten reflektiertes Lichtspektrum erfasst, und eine Steuerungseinheit 3 mit einem Controller-Board 3a und einem Mikroprozessor 3b sowie einer Stromversorgung 3c, an welche die Beleuchtungseinheit 1 sowie die Sensorik 2 angeschlossen sind. Die Steuerungseinheit 3 ist ausgebildet, die Beleuchtungseinheit 1 unter Berücksichtigung des von der Sensorik 2 erfassten reflektierten Lichtspektrums anzusteuern.
Die Beleuchtungseinheit 1 umfasst eine Lichtmischkammer 4, in der fünf LED-Module 5 mit mehreren Licht in den Grundfarben rot, grün und blau eines RGB-Farbenraums emittierenden Leuchtdioden vorgesehen sind. Zusätzlich zu den verschiedenfarbigen Leuchtdioden weist jedes LED-Modul 5 eine Weißlicht-Leuchtdiode auf. An der Unterseite der Lichtmischkammer ist eine Lichtaustrittsöffnung 6 vorgesehen, in der eine Streuscheibe 7 angebracht ist. Die Innenflächen der Lichtmischkammer 4 sind mit einer Silberschicht mit einer reflektionsverstärkenden Interferenzschicht versehen. Ferner ist innerhalb der Lichtmischkammer 4 eine mit der Steuerungseinheit 3 verbundene Sensorik 8 untergebracht, die das Lichtspektrum des von den LED-Modulen 5 emittierten und in der Lichtmischkammer 4 vermischten Lichts erfasst.
Unterhalb der Lichtmischkammer 4 und die Lichtaustrittsöffnung 6 umschließend ist ein Reflektor 9 angeordnet. Der Reflektor 9 wird durch zwei Paare von sich gegenüber liegenden Seitenwandreflektoren und Stirnwandreflektoren gebildet, die an ihrer Unterseite eine Lichtaustrittsöffnung begrenzen. Die Seitenwandreflektoren sowie die Stirnwandreflektoren werden durch diskrete Reflektorsegmente gebildet, die in Umfangsrichtung nebeneinander liegen und an ihren oberen und unteren Endbereichen miteinander verbunden sind. Hierzu sind an den Reflektorsegmenten Verbindungselemente in Form von nicht gezeigten Haken vorgesehen, die miteinander in Eingriff gebracht werden. Die Reflektorsegmente sind aus Aluminiumblech hergestellt, und die Innenflächen weisen eine Dampfbeschichtung aus einem nicht rostenden Metall zur Reflektionsverstärkung auf.
Die auf die beleuchtete Nutzfläche N gerichtete Sensorik 2 weist einen Farbsensor 10 zur Erfassung des von der Nutzfläche N und den darauf liegenden Objekten reflektierten Lichtspektrums auf.
In der Steuerungseinheit 3 ist wenigstens ein Standardlichtspektrum vorgegebener Farbtemperatur und/oder -intensität gespeichert. In der dargestellten Ausführungsform handelt es sich bei diesem Standardlichtspektrum um ein Weißlichtspektrum W, welches in der Figur 3 als durchgezogene Linie dargestellt ist. Die Steuerungseinheit 3 ist ausgebildet, eine dominierende Farbe in einem von der Sensorik 2 erfassten, d.h. von der Nutzfläche N und den darauf liegenden Produkten reflektierten Lichtspektrum zu bestimmen und die Leuchtdioden der LED-Module 5 derart anzusteuern, dass die wenigstens eine dominierende Farbe betont wird. Hierzu wird das gespeicherte Standardlichtspektrum derart modifiziert, dass der Anteil der dominierenden Farbe verstärkt und ggf. zusätzlich der Anteil der zu der wenigstens einen dominierenden Farbe komplementären Farbe reduziert wird. Die Ansteuerung der LED-Module 5 erfolgt in bekannter Weise dadurch, dass die Stromzufuhr zu den einzelnen Leuchtdioden in der Stromversorgung 3c verändert wird. Dabei wird durch die Weißlicht-Leuchtdioden das Weißlichtspektrum W als Standardspektrum abgegeben, welches durch die Lichtspektren, welche von den farbigen Leuchtdioden emittiert werden, überlagert und damit modifiziert wird.
In dem dargestellten Ausführungsbeispiel sind in der Steuerungseinheit 3 bereits zwei modifizierte Standardlichtspektren abgelegt, nämlich ein erstes modifiziertes Standardlichtspektrum R, in welchem das Weißlichtspektrum als Standardlichtspektrum mit einem erhöhten Rotlichtanteil gespeichert ist, und in dem zweiten modifizierten Standardlichtspektrum ist der Gelblichtanteil G erhöht.
Wie in der Figur 3 erkennbar ist, sind in dem ersten modifizierten Standardlichtspektrum, welches mit einer gestrichelten Linie R dargestellt ist, neben dem orange/roten Spektralbereich (600 bis etwa 660 nm Wellenlänge) auch der blaue Spektralbereich (434 bis 495 nm Wellenlänge) und der grün/gelbe Wellenlängenbereich (495 bis 566 nm) verstärkt. Im zweiten modifizierten Standardlichtspektrum, das mit einer gepunkteten Linie G in Figur 3 dargestellt ist, sind der rote und der blaue Spektralbereich genauso stark erhöht wie in dem ersten modifizierten Standardlichtspektrum R, zusätzlich ist auch der grün/gelbe Spektralbereich noch stärker erhöht als in dem ersten modifizierten Standardlichtspektrum R.
In beiden modifizierten Standardlichtspektren liegt die maximale Intensität im roten Spektralbereich und ist daher in der Figur 3 normiert mit 100% angegeben. In dem ersten modifizierten Standardlichtspektrum R liegt demgegenüber das Intensitäts-Peak im grün/gelben Wellenlängenbereich bei etwa 17% und das Intensitäts-Peak im blauen Wellenlängenbereich bei etwa 22%. In dem zweiten modifizierten Standardlichtspektrum ist demgegenüber das Intensitäts-Peak mit 40% stärker ausgeprägt.
Die Steuerungseinheit 3 ist in einen Erfassungsmodus schaltbar, in dem die Beleuchtungseinheit 1 und die Sensorik 2 derart angesteuert werden, dass die Beleuchtungseinheit 1 ein vorgegebenes Erfassungs-Lichtspektrum emittiert. Die Sensorik 2 erfasst das von der Nutzfläche W und/oder den auf der Nutzfläche N liegenden Produkten reflektierte Lichtspektrum, um eine dominierende Körperfarbe zu bestimmen. Der Erfassungsmodus wird automatisch aktiviert, wenn die Leuchte in Betrieb genommen wird.
Um in dem Erfassungsmodus die dominierende Körperfarbe der angestrahlten Produkte zu bestimmen, gibt es verschiedene Möglichkeiten.
Gemäß einer ersten Variante emittiert die Beleuchtungseinheit nacheinander ein Grünlichtspektrum und ein Blaulichtspektrum (siehe Figur 4a), indem sie nacheinander die Warenpräsentationsfläche nur mit der grünen LED und anschließend mit der blauen LED angestrahlt, und erfasst über die Sensorik 2 die jeweils reflektierten Lichtspektren BS, GS. Anschließend werden die beiden reflektierten Lichtspektren BS, GS miteinander verglichen, wobei nur der Lichtanteil im Wellenlängenbereich von 450 nm des reflektierten Blaulichtspektrums BS und der Lichtanteil im Wellenlängenbereich von 530 nm des reflektierten Grünlichtspektrums GS Berücksichtigung finden.
Wenn der Lichtanteil im Wellenlängenbereich von 450 nm größer ist als der Lichtanteil im Wellenlängenbereich von 530 nm, wie dies in der Darstellung von Figur 4b gezeigt ist, wird auf Rot als dominierende Farbe und damit ein Fleischprodukt geschlossen. Wenn hingegen der Lichtanteil im Wellenlängenbereich von 450nm kleiner ist als im Wellenlängenbereich von 530nm, wie dies in der Figur 4c dargestellt ist, wird auf gelb als dominierende Farbe und damit Backwaren geschlossen.
Im Betrieb soll mit der vorbeschriebenen Leuchte eine Warenpräsentationsfläche mit darauf liegenden Fleisch- und Fleischereiwaren beleuchtet werden. Beim Einschalten der Leuchte schaltet die Steuerungseinheit 3 in den Erfassungsmodus, in welchem die Beleuchtungseinheit 1 das als Standardlichtspektrum abgespeicherte Weißlichtspektrum mit voller Intensität (Figur 2) abstrahlt. Die Sensorik 2 erfasst das von den Fleisch- und Fleischereiwaren reflektierte Lichtspektrum, welches in der Steuerungseinheit 3 ausgewertet wird, um die dominierende Farbe in dem reflektierten Lichtspektrum zu bestimmen. Dies ist bei den zu beleuchtenden Fleisch- und Fleischereiwaren die Farbe Rot. Demgemäß steuert die Steuerungseinheit 3 die Beleuchtungseinheit 1 an, um das in der Steuerungseinheit 3 abgelegte, erste modifizierte Standardlichtspektrum, d.h. das Weißlichtspektrum mit einem erhöhten Rotlichtanteil gemäß der gestrichelten Linie R in Figur 3, zu emittieren.
Das von den Leuchtdioden der LED-Module 5 abgestrahlte Licht wird in der Lichtmischkammer 4 vermischt, bevor es durch die Streuscheibe 7 in den Reflektor 9 gestrahlt wird. Die in der Lichtmischkammer 4 vorgesehene Sensorik 8 erfasst das Lichtspektrum des in der Lichtmischkammer 4 vermischten Lichts. Das erfasste Lichtspektrum wird digital an die Steuerungseinheit 3 weitergeleitet, die einen permanenten Soll-Ist-Abgleich des erfassten Lichtspektrums mit dem zu emittierenden ersten modifizierten Lichtspektrums durchführt. Wenn alterungs- oder wärmebedingte Abweichungen vorliegen, nimmt die Steuerungseinheit 3 entsprechende Anpassungen in der Ansteuerung der LED-Module 5 vor, bis keine Abweichungen mehr vorliegen bzw. die Abweichungen innerhalb eines vorgegebenen Toleranzbereiches liegen.

Claims

Leuchte zur Beleuchtung einer Nutzfläche (N), insbesondere einer Warenpräsentationsfläche (N), mit einer adaptiven Beleuchtungseinheit (1), die mehrere farbige Leuchtdioden aufweist, welche Licht in den Grundfarben eines Farbensystems emittieren, einer auf die Nutzfläche (N) gerichteten Sensorik (2), die ein von der Nutzfläche (N) und/oder auf der Nutzfläche liegenden Objekten reflektiertes Lichtspektrum erfasst, und einer Steuerungseinheit (3), die mit der Sensorik (2) gekoppelt und ausgebildet ist, um unter Berücksichtigung eines von der Sensorik (2) erfassten reflektierten Lichtspektrums die Leuchtdioden zur Emittierung eines Lichtspektrums vorgegebener Farbtemperatur und/oder Intensität anzusteuern, wobei die Steuerungseinheit (3) einen Erfassungsmodus aufweist, in dem die Beleuchtungseinheit (1) und die Sensorik (2) derart gesteuert werden, dass die Beleuchtungseinheit (1) wenigstens ein Erfassungslichtspektrum emittiert und die Sensorik (2) das von der Nutzfläche (N) und/oder auf der Nutzfläche (N) liegenden Objekten jeweils reflektierte Lichtspektrum erfasst, um eine dominierende Farbe aus dem wenigstens einen reflektierten Lichtspektrum zu bestimmen, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (3) in dem Erfassungsmodus die Beleuchtungseinheit (1) und die Sensorik (2) derart steuert, dass als Erfassungslichtspektrum nacheinander ein Grünlichtspektrum und ein Blaulichtspektrum emittiert und die reflektierten Lichtspektren erfasst werden, und dass anschließend der Lichtanteil im Wellenlängenbereich von 450 nm des reflektierten Blaulichtspektrums BS verglichen wird mit dem Lichtanteil im Wellenlängenbereich von 530 nm des reflektierten Grünlichtspektrums BS, wobei Rot als die dominierende Farbe bestimmt wird, wenn der Lichtanteil im Wellenlängenbereich von 450 nm größer ist als der Lichtanteil im Wellenlängenbereich von 530 nm, und Gelb als dominierende Farbe bestimmt wird, wenn der Lichtanteil im Wellenlängenbereich von 450 nm kleiner ist als im Wellenlängenbereich von 530 nm.
Leuchte nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass zur Emittierung des Grünlichtspektrums eine grüne LED angesteuert wird und zur Emittierung des Blaulichtspektrums eine blaue LED angesteuert wird.
Leuchte nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (3) ausgebildet ist, den Erfassungsmodus automatisch, zu vorgegebenen Zeitpunkten, insbesondere nach dem Einschalten der Leuchte und/oder während des Betriebs in vorgegebenen Zeitintervallen, und/oder manuell anzuwählen.
Leuchte nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, dass wenigstens ein Standardlichtspektrum vorgegebener Farbtemperatur und/oder Intensität in der Steuerungseinheit (3) gespeichert oder speicherbar ist, und dass die Steuerungseinheit (3) die Leuchtdioden zur Betonung der wenigstens einen dominierenden Farbe derart ansteuert, dass sie ein modifiziertes Standardlichtspektrum emittieren, in welchem der Anteil der wenigstens einen dominierenden Farbe verstärkt ist.
Leuchte nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinheit (1) wenigstens eine Weißlicht- Leuchtdiode aufweist, um Licht im weißen Spektralbereich zu emittieren.
Leuchte nach den Ansprüchen 4 oder 5, dadurch gekennzeichnet, dass ein Weißlichtspektrum als Standardlichtspektrum in der Steuerungseinheit (3) gespeichert oder speicherbar ist.
Leuchte nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (3) die Weißlicht- Leuchtdiode ansteuert, um das Weißlichtspektrum als Standardlichtspektrum zu emittieren, und zusätzlich die farbigen Leuchtdioden ansteuert, um den Anteil der wenigstens einen dominierenden Farbe zu verstärken.
Leuchte nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (3) die Weißlicht-Leuchtdiode ansteuert, um das Weißlichtspektrum als Standardlichtspektrum zu emittieren, und zusätzlich rote und/oder grüne und/oder blaue LED derart ansteuert, dass das modifizierte Lichtspektrum, welches sich durch Überlagerung der von den farbigen Leuchtdioden und der Weißlicht-Leuchtdiode emittierten Lichtspektren ergibt, ein Weißlichtspektrum mit einem erhöhten Rotlichtanteil ist.
Leuchte nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtdioden derart angesteuert werden, dass das modifizierte Lichtspektrum ein maximales Intensitäts-Peak im roten Spektralbereich bei etwa 635 bis 650 nm und ein weiteres, minimales Intensitäts-Peak im grün/gelben Wellenlängenbereich bei 490 bis 560 nm, und schließlich ein mittleres Intensitäts-Peak im blauen Wellenlängenbereich bei etwa 440 bis 450 nm besitzt, wobei insbesondere die Leuchtdioden derart angesteuert werden, dass unter der Annahme, dass die maximale normierte Intensität im roten Spektralbereich 100% beträgt, das Intensitäts-Peak im grün/gelben Wellenlängenbereich bei 15 bis 20% und insbesondere 17% liegt und das Intensitäts-Peak im blauen Wellenlängenbereich bei etwa 20 bis 25%, insbesondere bei etwa 22% liegt.
Leuchte nach einem der Ansprüche 7 bis 9, dadurch gekennzeichnet, dass die Steuerungseinheit (3) die Weißlicht-Leuchtdiode ansteuert, um das Weißlichtspektrum als Standardlichtspektrum zu emittieren, und zusätzlich rote und/oder grüne und/oder blaue LED derart ansteuert, dass das modifizierte Lichtspektrum, welches sich durch Überlagerung der von den farbigen Leuchtdioden und der Weißlicht-Leuchtdiode emittierten Lichtspektren ergibt, ein Weißlichtspektrum mit einem erhöhten Grün/Gelb-Lichtanteil ist.
Leuchte nach Anspruch 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Leuchtdioden derart angesteuert werden, dass das modifizierte Lichtspektrum ein maximales Intensitäts-Peak im roten Spektralbereich bei etwa 635 bis 650 nm, ein weiteres, mittleres Intensitäts-Peak im grün/gelben Wellenlängenbereich bei 495 bis 566 nm, und schließlich ein minimales Intensitäts-Peak im blauen Wellenlängenbereich bei etwa 440 bis 450 nm besitzt, wobei insbesondere die Leuchtdioden derart angesteuert werden, dass unter der Annahme, dass die maximale normierte Intensität im roten Spektralbereich 100% beträgt, das Intensitäts-Peak im grün/gelben Wellenlängenbereich bei 35 bis 45% und insbesondere 40% liegt und das Intensitäts-Peak im blauen Wellenlängenbereich bei etwa 20 bis 25%, insbesondere bei etwa 22% liegt.
Leuchte nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein Weißlichtspektrum mit einem erhöhten Rotlichtanteil in der Steuerungseinheit (3) als modifiziertes Standardlichtspektrum gespeichert oder speicherbar ist und die Steuerungseinheit (3) die Beleuchtungseinheit (1) ansteuert, um dieses Lichtspektrum zu emittieren, wenn Rot die dominierende Farbe in dem von der Sensorik (2) erfassten reflektierten Lichtspektrum ist und/oder dass ein Weißlichtspektrum mit einem erhöhten Grün/Gelb-Lichtanteil in der Steuerungseinheit (3) als modifiziertes Standardlichtspektrum gespeichert oder speicherbar ist und die Steuerungseinheit (3) die Beleuchtungseinheit (1) ansteuert, um dieses Lichtspektrum zu emittieren, wenn Gelb die dominierende Farbe in dem von der Sensorik (2) erfassten reflektierten Lichtspektrum ist.
Leuchte nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Beleuchtungseinheit (1) eine Lichtmischkammer (4) mit einer Lichtaustrittsöffnung (6) aufweist, in der die Leuchtdioden angeordnet sind, und dass die Lichtmischkammer (4) ausgebildet ist, das von den Leuchtdioden emittierte Licht vor dem Austritt aus der Lichtmischkammer (4) zu mischen, wobei insbesondere die Innenflächen der Lichtmischkammer (4) streuend reflektierend ausgebildet sind.
Leuchte nach Anspruch 13, dadurch gekennzeichnet, dass die Innenflächen der Lichtmischkammer (4) mit einer reflexionsverstärkende Beschichtung, insbesondere eine dünnen Silberschicht mit einer reflektionsverstärkenden Interferenzschicht, versehen sind.
Leuchte nach Anspruch 13 oder 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Streuscheibe (7) an der Lichtaustrittsöffnung (6) der Lichtmischkammer (4) vorgesehen ist, und/oder dass in der Lichtmischkammer (4) eine weitere mit der Steuerungseinheit (3) verbundene Sensorik (2) vorgesehen ist, die das Lichtspektrum des von den Leuchtdioden emittierten und in der Lichtmischkammer (4) vermischten Lichts erfasst, wobei die Steuerungseinheit (3) einen permanenten oder wiederkehrenden Soll-Ist-Abgleich des in der Lichtmischkammer (4) erfassten Lichtspektrums mit dem zu emittierenden modifizierten Standard-Lichtspektrum durchführt und die Leuchtdioden derart steuert, dass das Lichtspektrum des in der Lichtmischkammer gemischten Lichts dem vorgegebenen modifizierten Standard-Lichtspektrum entspricht.