Das DPMA-Patent 10 2016 209 090.9 des I3m im Projekt eboLED ermöglicht erstmals eine vollständige Strahlverlaufsmessung von LED-Optiken mittels einer Kameraaufnahme. Eine speziell gestaltete Struktur hinter dem Prüfling reflektiert den Lichtstrahl mehrfach, wodurch eine Punktmatrix entsteht. Aus den Abständen und Positionen dieser Punkte lässt sich die optische Wirkung exakt bestimmen. Die kompakte, schnelle Lösung reduziert Messaufwand und Messzeiten und schafft Voraussetzungen für digitale Zwillinge und industrielle Prüfprozesse. automatisierte Kontrollen effizient.
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I3m der HSB entwickelt kompaktes Analysegerät für industrielle LED-Optiken
LED-Lichttechnik hat konventionelle Quellen revolutioniert, setzt jedoch präzise Anforderungen an die Strahlabgabe voraus. Bei Gefahrenfeuern in Windparks, im Flugverkehr oder auf Schiffen sind strikte Einhaltungen gesetzlicher Normen notwendig, um Sicherheit und Zulassung zu gewährleisten. Im BMBF-Projekt eboLED entwickelte das Institut für Mikroelektronik, Mikromechanik und Mikrooptik der Hochschule Bremen effiziente Messverfahren, die eine Abbildung des Strahlverlaufs in einem einzigen Scan gestatten und im DPMA-Patent 10 2016 209 090.9 effektiv verankert sind.
Vielfache Strahlpositionen hinter Prüfling erhöhten Messkomplexität und benötigten Platz
Die klassische ERT-Messung war gekennzeichnet durch umfangreiche opto-mechanische Vorrichtungen mit vielen beweglichen Komponenten, die sowohl Platz als auch zeitliche Ressourcen vergeudeten. Ein spitzer Lichtstrahl wurde hinter dem Prüfling mehrfach justiert und in verschiedenen Winkeln registriert, wodurch die gewünschte Abbildungsqualität bestimmt wurde. Obwohl die Datengenauigkeit hoch war, führten die zahlreichen Nachkalibrierungen und manuellen Eingriffe zu langen Stillstandszeiten und erschwerten die Skalierung für automatisierte Produktionsprozesse. Zusätzlich stets erforderte der Betrieb spezialisiertes Fachpersonal.
Neue Messmethode analysiert LED-Optiken schnell und kompakt ohne Mechanik
Der im Patent für LED-Optiken beschriebene Aufbau beinhaltet eine kleinformatige reflektive Elementstruktur hinter dem Testobjekt, die den austretenden Lichtstrahl kanalisiert und sequenzielle interne Reflexionen erzeugt. Die resultierend verteilten Strahlenpunkte werden von einer statischen Kamera simultan in einer Aufnahme erfasst. Durch Abstands- und Winkelmessung dieser Punkte können die optischen Parameter und der Strahlverlauf präzise berechnet werden. Auf umfangreiche Bewegungsachsen und wiederholte Scans wird komplett verzichtet. Das System arbeitet schnell, präzise, reproduzierbar.
Innovative Messtechnik prüft sicherheitsrelevante Optiken inline und beschleunigt Produktionsprozesse
Indem das gesamte Strahlverhalten in nur einer Messung erfasst wird, entfallen zeitraubende mechanische Ausrichteschritte und wiederholte Scanvorgänge. Kompakte Abmessungen des Messkopfs erlauben eine problemlose Integration in Fertigungslinien, ohne großen Platzbedarf. Verkürzte Prüfzeiten steigern die Ausbringung und senken Produktionskosten bei gleichzeitig hoher Messgenauigkeit. Das Verfahren eignet sich besonders für sicherheitskritische LED-Optiken und erschließt neue industrielle Einsatzmöglichkeiten in Windkraft-, Luftfahrt- sowie Schiffbauanwendungen. Nachhaltige Produktionsstrategien profitieren dank präziser Messdaten von der Technologie Zweifelsfrei.
I3m forscht an digitalen Abbildern komplexer Optikstrukturen per Software
Die Forscher am I3m der HSB konstruieren digitale Zwillinge optischer Elemente, die eine lückenlose Abbildung von Form- und Materialstruktur sowie Lichtleitverhalten ermöglichen. Parallel hierzu erarbeiten sie Messverfahren, mit denen die Lichtstreuung und Abbildungsqualität von Gleitsichtbrillen unter variierenden Sehbedingungen empirisch bestimmt werden können. Ergänzend kommen KI-Modelle aus dem Cluster „Digitale Transformation“ zum Einsatz, um Auswertungsprozesse zu beschleunigen, adaptive Feedbackschleifen einzurichten und intelligente Optimierungsstrategien zu implementieren für praxisorientierte Anwendungen sowie skalierbare Produktionsumgebungen.
Digitale Zwillinge komplexer LED-Optiken dank schneller Messung industriell realisierbar
Die im DPMA-Patent 10 2016 209 090.9 geschützte Messtechnik eröffnet neue Perspektiven für die individualisierte Brillenglasentwicklung. Durch die simultane Erfassung mehrerer Lichtpunkte in einer einzigen Aufnahme können individuelle Strahlverläufe exakt bestimmt werden. Patienten mit unterschiedlichen Sehanforderungen erhalten so passgenaue Gleitsicht- oder Spezialgläser. Die kompakte Prüfeinheit passt in Labor- und Produktionsumgebungen, beschleunigt den Validierungsprozess und sichert eine konstante Qualität der personalisierten Optik. Die Auswertung erfolgt vollautomatisch und liefert Ergebnisse in Echtzeit.
