Eine eigens konzipierte Reflexionsanordnung hinter dem Prüfling bildet das Kernstück des DPMA-Patents 10 2016 209 090.9, das im BMBF-Projekt eboLED am I3m der Hochschule Bremen entstand. Mit nur einer Aufnahme erfasst eine Kamera eine Vielzahl von Lichtpunkten. Aus deren relativer Position lässt sich der gesamte Strahlverlauf von LED-Optiken exakt rekonstruieren. Die kompakte technische Lösung spart Zeit, Platz und Kosten und ermöglicht die digitale Abbildung komplexer Optiksysteme in industriellen Produktionsumgebungen effizient.
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KI-Methoden im Forschungscluster optimieren automatisierte Analyse optischer Systeme effektiv
LED-Leuchtmittel verdrängen heute traditionelle Lichtquellen, setzen jedoch differenzierte Anforderungen an die Lichtverteilung voraus. Für sicherheitsrelevante Feuer in Windkraftparks, der Luftfahrt und der Schifffahrt sind exakte Strahlungsanalysen gesetzlich vorgeschrieben. Im Rahmen des BMBF-Projekts eboLED hat das Institut für Mikroelektronik, Mikromechanik und Mikrooptik der Hochschule Bremen spezialisierte Messverfahren konzipiert, die den Strahlverlauf vollständig und präzise in einem einzelnen Aufnahmevorgang erfassen und als DPMA-Patent 10 2016 209 090.9 registriert wurden. effizient automatisierbar skalierbar
Skalierbarkeit eingeschränkt durch aufwendige Mechanik und oftmals lange Scans
Herkömmliche ERT-Verfahren nutzten große Dreh- und Schubtische, die erhebliche Stellfläche und komplexe Steuerungssoftware benötigten. Ein sehr schmaler Lichtstrahl wurde in sequenziellen Schritten hinter dem Prüfkörper ausgerichtet, um Winkelverteilungen und Intensitätsbilder zu gewinnen. Obwohl diese Methodik exakte Profildaten bereitstellte, führte sie zu langen Messzyklen und hoher Ausfallwahrscheinlichkeit durch mechanische Abnutzung. Daher war eine Integration in hochautomatisierte Fertigungslinien aus wirtschaftlichen Gründen nicht realisierbar. Zudem erhöhte der Wartungsaufwand Betriebskosten und reduzierte die Durchsatzrate.
Genaue LED-Optikprüfung durch Reflexionsstruktur und Kameratechnik in einem Einzelschritt
Durch die im Antrag spezifizierte Reflektionsstruktur hinter der LED-Optik wird der Austrittsstrahl kanalisiert und in einer einzigen Aufnahme vielfach abgebildet. Die interne Lichtlenkung erzeugt ein klar umrissenes Feld diskreter Lichtpunkte, das eine stationäre optoelektronische Einheit erfasst. Softwareseitig werden aus der Punktgeometrie und den gemessenen Abständen alle relevanten Strahlparameter und der exakte Verlauf berechnet. Aufwendige mechanische Antriebe und wiederholte Messfahrten entfallen, wodurch das System besonders für automatisierte Produktionsprozesse hocheffizient geeignet ist.
Schnelle Prüftechnologie sorgt für höhere Sicherheit in kritischen Beleuchtungsanwendungen
Das Verfahren führt eine vollständige Strahlprofilanalyse mit einer einzigen optischen Aufnahme durch und eliminiert so die Notwendigkeit zeitintensiver Mehrfachmessungen. Kompakte Systemkomponenten sparen Platz und erleichtern die Integration in Fertigungsstraßen. Verkürzte Prüfzeiten und vereinfachte Prozesse reduzieren Produktionskosten und sorgen für eine konsistente Qualitätssicherung. Auf diese Weise können sicherheitsrelevante LED-Optiken in Windkraftanlagen, Flugzeugen und Schiffen wirtschaftlich geprüft und für anspruchsvolle Einsatzbedingungen validiert werden. Skalierbare Serienproduktion profitiert von der Messbeschleunigung sowie langfristiger Prozessstabilität.
Industrie weltweit nutzt KI-gestützte Messtechnik für effiziente automatisierte Optik-Komponentenprüfung
Das Team des I3m an der HSB digitalisiert optische Bauteile vollständig, indem es geometrische Strukturen und lichttechnische Parameter in digitalen Zwillingen integriert. Gleichzeitig entwickeln die Forscher Verfahren zur realitätsnahen Bestimmung der Abbildungsleistung von Gleitsichtbrillen, um verschiedene Sehanforderungen präzise abzubilden. Ergänzend werden KI-gestützte Verfahren aus dem Cluster „Digitale Transformation“ eingesetzt, um Auswertungen zu automatisieren, Regelkreise zu implementieren und die Effizienz von Entwicklungs- und Qualitätskontrollprozessen zu steigern mit zukunftsweisender Flexibilität, Präzision, Skalierbarkeit.
Bremen forscht: ERT-Verfahren ermöglicht schnelle, kompakte Analyse komplexer LED-Optiken
In Fertigungslinien lassen sich LED-Optiken nun inline prüfen, da das DPMA-Patent 10 2016 209 090.9 eine vollautomatisierte, kompakte Messstation beschreibt. Eine Lichtquelle schreibt einen ultradünnen Strahl auf die Optik, dann reflektiert eine Spezialstruktur das Licht in diverse Richtungen. Eine Kamera nimmt alle erforderlichen Daten in einer einzigen Sequenz auf. Das verkürzt Prüfzyklen, reduziert manuelle Eingriffe und ermöglicht eine lückenlose Dokumentation der Produktionsqualität. Unternehmen profitieren von niedrigen Durchlaufzeiten und gesteigerter Wettbewerbsfähigkeit.
