LED-Beleuchtung mit hoher Präzision

Weil jede LED andere Leistungsmerkmale und einen anderen Strahlungswinkel hat, müssen alle LEDs geprüft und sortiert werden. Dieser Prozess nennt sich Binning. Erst danach kann mit den LEDs, die in einem bestimmten, relativ kleinen Ausgangsleistungsbereich fallen, eine LED-Beleuchtung gebaut werden, die eine gleichmäßigere Lichtintensität erzeugt als eine Leuchte mit beliebigen LEDs.

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Evenlite Technologie ist ein patentierter mehrstufiger Prozess, in dem die Ausgangsleistung der LEDs optimiert wird und präzise ausgerichtete LED-Leuchten entstehen [Bild: RAUSCHER GmbH]

Im nächsten Schritt wird jede einzelne LED im Leuchtenkopf ausgerichtet. Das Ausrichten ist wichtig, weil der Halbleiterkristall aufgrund des Herstellungsprozesses nicht immer an genau der gleichen Stelle im Gehäuse liegt und die optischen und mechanischen Achsen dadurch um bis zu 20° divergieren können. Wegen dieser Abweichung strahlt das Licht aus zwei gleich aussehenden LEDs, die auf genau die gleiche Weise an der Leiterplatte angebracht sind, nicht unbedingt in die gleiche Richtung.

Ordnet man nach dem Zufallsprinzip LEDs auf einer Leiterplatte an und verwendet ein stark streuendes Material zum Filtern der Lichtausgabe, entsteht eine Leuchte, die weniger effizient ist. Sie verbraucht mehr Energie, erzeugt mehr Wärme und bildet ein ungleichmäßiges Lichtmuster.

Schafft man einen Zielbereich für eine bestimmte Fläche und richtet den Mittelpunkt der höchsten Lichtintensität jeder LED auf einen Punkt im Zielbereich aus, kann man die Form des ausgegebenen Lichtes festlegen und genau den für Spezialanwendungen erforderlichen Beleuchtungseffekt erzielen. Man kann z.B. ein Punktlicht derart ausrichten, daß eine Lichtlinie entsteht oder seine hellsten Bereiche ein bestimmtes Sichtfeld beleuchten. Dabei gibt es keine Beeinträchtigungen aufgrund der Prüfungsumgebung oder durch die Form des Gehäuses (Spot, Ring, Leiste usw.). Diese Formbarkeit des Lichtes eröffnet Systemintegratoren neue Möglichkeiten in bestehenden Anwendungen robuste Prüfumgebungen zu schaffen. Der Ausrichtungsprozess zeichnet sich in der Produktion durch beträchtliche Flexibilität aus. Wenn alle LEDs ausgerichtet sind, reicht bereits ein mit lediglich 10% streuendes Diffusionsmaterial für eine mit maximaler Lichtintensität homogen beleuchtete Fläche.

Die Vorteile der Evenlite Technologie sind geringe Betriebskosten, verbesserte Prüfgenauigkeit und eine beständige LED-Beleuchtung. Aufgrund der geringeren Anzahl der LEDs im Leuchtkopf wird weniger Strom verbraucht, es entsteht weniger Wärme und damit steigt potentiell die Lebensdauer der LEDs bis auf über 50.000 Stunden. Die LEDs müssen weniger häufig ausgetauscht werden - dadurch werden Betriebskosten eingespart. Eine optimierte Lichtausbeute kann die Leistung des Sichtprüfsystems steigern und auf diese Weise die Prduktionskosten senken. Da die einzelnen LEDs durch das Binning besser miteinander übereinstimmen, muss nach deren Austauschen weniger nachjustiert werden.

Autoren: Advanced illumination: Harlen J. Houghton, Daryl Martin