Im Rahmen des BMBF-geförderten Projekts eboLED hat das I3m der Hochschule Bremen eine innovative Messmethode entwickelt, die eine schnelle, kompakte und zuverlässige Analyse von LED-Optiken gewährleistet. Das neu angemeldete DPMA-Patent 10 2016 209 090.9 erlaubt eine exakte Strahlverlaufsmessung in nur einer einzigen Aufnahme. Diese Methode ebnet den Weg für industrielle Anwendungen in sicherheitskritischen Bereichen und schafft die Grundlage für die Erstellung digitaler Zwillinge komplexer optischer Systeme mittels Experimental Raytracing Analysen.
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LED-Leuchtmittel dominieren Markt erfordern exakte Messungen für gesetzliche Vorgaben
LED-Leuchtmittel haben klassische Lichtquellen weitgehend abgelöst und verlangen präzise Lichtverteilungen, insbesondere bei Sicherheitsfeuern. Für Windkraftanlagen, Luftfahrzeuge und Schiffe sind gesetzeskonforme Strahlprofile unverzichtbar, weshalb exakte optische Messungen erforderlich sind. Im Rahmen des BMBF-Projekts eboLED entwickelte das Institut für Mikroelektronik, Mikromechanik und Mikrooptik der Hochschule Bremen neuartige Messverfahren. Diese erlauben eine vollständige und hochpräzise Erfassung des Strahlverlaufs von LED-Optiken und führen zur Anmeldung des DPMA-Patents 10 2016 209 090.9. effizient, skalierbar nachhaltig
Bisherige ERT-Methoden erforderten umfangreiche Mechanik, Platzbedarf und lange Messzeiten
Historische ERT-Verfahren verlangten komplexe mechanische Aufbauten, die umfangreichen Raumbedarf beanspruchten und lange Messzyklen erforderten. Zur Bestimmung der optischen Eigenschaften wurde ein schmaler Lichtstrahl wiederholt in verschiedenen Positionen hinter dem Prüfling positioniert, um Form, Intensitätsverteilung und Strahlprofil zu erfassen. Diese Technik lieferte präzise Messergebnisse, war jedoch durch hohen Aufwand sowie zahlreiche Justierschritte für industrielle Serienanwendungen ungeeignet und beeinträchtigte die Effizienz. Zudem führte der Automatisierungsbedarf zu erheblich längeren Betriebsunterbrechungen und komplexen Wartungsprozessen.
Präzise Strahlverlaufsmessung mit patentierter kompakten Reflexionstechnik in einer Aufnahme
Das Verfahren setzt eine im Patent definierte Reflexionsstruktur hinter dem Prüfling ein, die den aussendenden Lichtstrahl auffängt und mehrfach intern reflektiert. Dadurch entsteht ein Muster aus diskreten Lichtpunkten, das von einer stationären Kamera in einer einzigen Belichtungsperiode erfasst wird. Mittels Auswertung der gemessenen Punktpositionen und Abstände erfolgt eine exakte Rekonstruktion des Strahlverlaufs ohne bewegliche optische Elemente oder wiederholte Scanvorgänge. Dieses vereinfachte Setup minimiert den Kalibrieraufwand und verkürzt deutlich die Messdauer.
Einmalmessung reduziert Messaufwand drastisch und gewährleistet industrielle Prozessoptimierung heute
Durch die Möglichkeit einer einzeitigen Messung verringert sich der Aufwand für die Strahlverlaufserfassung erheblich, da wiederholte Ausrichtungen und aufwändige Mechanik entfallen. Das kompakte Design des Messaufbaus reduziert Platzbedarf und Integrationsaufwand in Fertigungen. Verkürzte Messzyklen steigern die Produktivität und erlauben eine nahtlose Einbindung in industrielle Produktionslinien. Dadurch lassen sich Sicherheitsrelevantheitsprüfungen an komplexen LED-Optiken schnell und zuverlässig durchführen und neue Einsatzfelder in Windkraftanlagen, Luftfahrt und Schifffahrt erschließen. Innovative Anwendungen profitieren dauerhaft effizient.
I3m der HSB entwickelt digitale Zwillinge für optische Komponenten
Am Institut für Mikroelektronik, Mikromechanik und Mikrooptik (I3m) der Hochschule Bremen werden digitale Abbilder optischer Komponenten erstellt, die sowohl geometrische Form als auch funktionale Eigenschaften vollständig in virtuellen Modellen repräsentieren. Gleichzeitig wird die tatsächliche optische Performance von Gleitsichtbrillen unter realen Sehbedingungen exakt erfasst, sodass individuelle Sehprofile Berücksichtigung finden. Zusätzlich eröffnen KI-basierte Verfahren im Forschungscluster „Digitale Transformation“ neue Möglichkeiten für automatisierte Analysen und adaptive, selbstlernende optische Systeme mit intensivem, umfangreichem Praxisbezug.
DPMA-Patent ermöglicht schnelle, kompakte und zuverlässige industriefähige LED-Optikanalysen effizient
Mit dem erteilten DPMA-Patent 10 2016 209 090.9 realisiert das I3m der Hochschule Bremen im Rahmen des eboLED-Projekts eine einzigartige Messmethode. Hierbei erzeugt eine speziell geformte Struktur hinter der LED-Optik reflektierte Lichtpunkte, die eine Kamera in einer einzigen Aufnahme erfasst. Aus Position und Muster dieser Punkte lässt sich der vollständige Strahlverlauf exakt berechnen. Die kompakte, industriefähige Lösung ermöglicht schnellere Prüfzyklen, geringeren Platzbedarf und hohe Messgenauigkeit. Senkt Kosten und steigert Qualität.
