LEDs als Standard für Beleuchtungen in der industriellen Bildverarbeitung

Die LED als Leuchtmittel

Die LED ist ein lichtemittierendes Halbleiterbauelement, welches für vielfältige Beleuchtungszwecke eingesetzt werden kann. Seit Jahren im Einsatz ersetzen LEDs zunehmend klassische Leuchtmittel wie Glüh –und Gasentladungslampen. Die Technologie der LED hat sich in den letzten Jahren massiv weiterentwickelt. So verbesserten sich Leuchtstärke, verfügbare Farbspektren, Lebensdauer und Verlustleistung (Lichtausbeute, Energieeffizienz). Nicht zuletzt sind LEDs deutlich kleiner und in der Herstellung preiswerter geworden. Dies wurde u.a. durch Skaleneffekte und Optimierungen in den Produktionstechnologien erreicht.

Die Vorteile der LED

LEDs haben gegenüber klassischen Leuchtmitteln viele Vorteile. So ist z. B. die Farbe des emittierten Lichts durch Dotierung des verwendeten Halbleiterbauelements weitgehend frei bestimmbar. Damit können LEDs in jeder beliebigen Farbe kostengünstig hergestellt werden und ihre Einsatzmöglichkeiten in der Beleuchtungstechnik sind nahezu unbegrenzt. Dank des Einsatzes spezieller Weißlicht emittierender Leuchtschichten sind auch Weißlicht-LEDs problemlos herstellbar. Schließlich führte die Entwicklung von Power-LEDs dazu, dass LEDs heute ähnlich hohe Lichtleistungen haben wie klassische Leuchtmittel.

Alle Vorteile auf einen Blick

  • deutlich geringerer Stromverbrauch,
  • hohe Energieeffizienz und optischer Wirkungsgrad: LEDs emittieren mehr Lumen pro Watt als konventionelle Glühlampen und die Lichtausbeute ist unabhängig von der Form und Größe des Leuchtmittels,
  • ihre kleine Bauform eignet sich ideak für die SMD-Bestückung,
  • LEDs erreichen ihre Leuchtstärke sehr schnell und sind deshalb ideal für den Blitzbetrieb, durch kurzzeitiges „Überstromen“ wird eine höhere Lichtausbeute erreicht,
  • LEDs sind durch die Änderung der Pulsbreite oder durch das Verringern der Stromzufuhr gut dimmbar,
  • LEDs haben geringere Wärmeverluste als klassische Leuchtmittel wie Glüh –und Gasentladungslampen, d.h. aufwendige und teure Zwangsbelüftungen sind überflüssig,
  • LEDs haben eine extrem lange Lebensdauer bei sehr geringem Helligkeitsverlust, 
  • einfache elektrische Ansteuerung,
  • geringe Service- und Betriebskosten gegenüber Halogen- und Xenon-Beleuchtungen, die zwar extrem hohe Lichtstärken erreichen können, aber das stark zu Lasten der Lebensdauer

Die LED in der Industrielle Bildverarbeitung

Konstante Lichtverhältnisse sin ein Muss für reproduzierbare Prüfergebnisse. Deshalb kommen seit Jahren in der industriellen Bildverarbeitung  LEDs als klassische PCB-Bestückungsvariante in den Farben Rot und Infrarot im Blitz –und Dauerbetrieb zum Einsatz.

Rot z.B. eignet sich hervorragend für die Schwarz/Weiß - Bildauswertung. Für Blitzanwendungen bei der Bewegtbildaufnahme eignen sich besonders IR-LEDs in der nicht sichtbaren Wellenlänge in Kombination mit Schwarz/Weiß-Kameras ohne IR-Sperrfilter.

Blaue LEDs sind u.a. aufgrund des kurzwelligen Lichts ideal für Messaufgaben.

Weißlicht-LEDs u.a. notwendig für die Aufnahme und Auswertung von Farbbildern findet man immer häufiger. Ihre hohe Leuchtkraft und immer lichtempfindlichere Machine Vision Kameras ermöglichen Bildaufnahmen von einer hohen Tiefenschärfe (Scharfe Abbildung in der Z-Achse). Sie ersetzten zunehmend die roten LEDs.

Die kleinen Abmessungen und die SMD-Montage moderner LEDs ermöglicht ein flexibles Design von Beleuchtungen hinsichtlich Beleuchtungswinkel, streu– oder gerichteter Wirkung des Lichtes und den mechanischen Abmessungen der Einheit.

Ausblick

Die Entwicklung der LED-Technologie ist bei weitem nicht am Ende. Das ergibt auch immer neue Möglichkeiten in der industriellen Anwendung speziell auch für die Beleuchtungen in Systemen zum maschinellen Sehen. Die MBJ Imaging GmbH als Hersteller von industriellen LED-Beleuchtungen setzt auf diese Technologie und wird zum Nutzen ihrer Kunden neueste Trends konsequent in neue und innovative Produkte umsetzen.