Plattform für kompakte Hochleistungs-LEDs von Osram-Tochter LED Engin

7.01.2019

LED-Technologie wird in vielerlei Anwendungen mit jeweils individuellen Anforderungen eingesetzt. Nicht immer geht es dabei um klassische Beleuchtung. LEDs kommen heute im medizinischen Bereich, bei Lösungen für maschinelles Sehen, im 3D-Druck oder zur Aushärtung von Kunstharzen mit UV-Licht zum Einsatz. Je nach Anwendung ist es erforderlich, verschiedene LEDs mit spezifischen Eigenschaften ohne viel Platz zu brauchen miteinander zu kombinieren. Die Osram-Tochter LED Engin hat dafür eine geeignete Plattform entwickelt.

Schema der Luxigen-Plattform von Osram-Tochter LED Engin. Grafik Osram

Kundenspezifische LED-Anpassung von LED Engin. Grafik Osram

3D-Druck mit Einsatz von UV-Licht. Foto: Osram

Sicherheitskameras setzen auf multispektrale LED-Technik. Foto: Osram

Einsatzgebiet multispektraler LEDs in industriellen Prüfverfahren. Foto: Osram

Die meisten LED-Hersteller sind auf die Serienfertigung von Standardprodukten eingerichtet, meist Einzel- oder Multichip- sowie Chip-on-board-LEDs (CoBs). Wenn für eine spezielle Anwendung jedoch ein Mischspektrum benötigt wird, ergeben sich für die Multichip LEDs zusätzliche konstruktive Aspekte, die zu bedenken sind. Sie haben in der Regel keine kompakte lichtemittierende Oberfläche (LES), während gebündelte und kompakt verbaute LES-Multichip-LEDs meist nicht mehr als vier einzelne Chips miteinander kombinieren.

Level-2-Baugruppen mit LED-Komponenten verschiedener Hersteller sind zwar verfügbar, aber aus Designgesichtspunkten kompliziert in Lösungen zu integrieren, da die Gehäuse der einzelnen Lieferanten durchaus unterschiedlich aufgebaut sind. Die Osram-Tochter LED-Engin löst all diese Probleme durch eine Multichip-LED mit gemischtem Spektrum und kompakter lichtemittierenden Fläche. LED Engin mit Sitz im kalifornischen Silicon Valley, entwickelt, produziert und verkauft fortschrittliche LEDs, optische Komponenten und Module, um ein uneingeschränktes Lichterlebnis für eine Vielzahl von Anwendungen in den Bereichen Unterhaltung, Architektur, Medizin und Spezialanwendungen zu schaffen.

Das Standard-LED-Portfolio von LED Engin umfasst eine breite Palette von 4W Singlechip-Emittern bis hin zu Multichip-Emittern, mit bis zu 25 Einzelchips und 80W Leistung, die den gesamten Wellenlägenbereich von 365 nm bis 940 nm abdecken und mit Primäroptiken aus Glas verfügbar sind. All diese Emitter nutzen die sogenannte Luxigen-Plattform, ein mehrschichtiges, auf unterschiedliche Wärmeausdehnungskoeffizienten (CTE) abgestimmtes Keramiksubstrat mit Metall-Kontakten in den einzelnen Keramikschichten, was zu besonders niedrigen Wärmewiderstandswerten für die LED-Gehäuse führt.

Auf diesem besonderen Trägermaterial können gleichzeitig LED-Chips verschiedener Hersteller montiert und mit einer robusten Primäroptik aus Glas bestückt werden. Mit der Luxigen-Plattform ermöglicht LED Engin den unkomplizierten Aufbau kunden- und anwendungsspezifischer LED-Emitter und bietet zudem bewährte Level-1 und Level-2 LED-Produkte.

Der Hauptvorteil der Luxigen-Plattform besteht darin, dass sie Designern von Beleuchtungslösungen bei der Entwicklung gerichteter Leuchten helfen kann, die sehr kompakt sind, enge Abstrahlwinkel haben und dennoch eine hohe Lichtleistung liefern sollen. Durch das Zusammenspiel dieser Faktoren können höhere Leuchtweiten realisiert werden. Die Plattform ermöglicht zudem die Integration von LEDs mit unterschiedlichen Wellenlängen in einem einzigen platzsparenden Gehäuse. Diese mechanische Anordnung kann die Komplexität des sekundären optischen Systems reduzieren, da die Primäroptik die Lichtabgabe in eine einheitliche Richtung mit nahezu identischem Field of View (FOV) lenkt. Ein dritter Vorteil ist, dass je nach gewähltem Substrat-Design einzelne LED-Felder oder -Stränge unabhängig voneinander angesteuert werden können.

Anwendungsbeispiele:

w-IR für Überwachungskameras:
Ein Luxigen-Emitter mit einer weißen und einer Infrarot (IR)-LED im gleichen Gehäuse ist eine vielseitige Lichtquelle für Überwachungskameras. Durch das kompakte Format und den integrierten Hochleistungsemitter können Entwickler von Kameras das optische Design ihrer Lichtquelle vereinfachen und die Kameraeinheit klein halten. Bildsensoren für sichtbare Lichtspektren können eine unterschiedliche Lichtempfindlichkeit im IR-Bereich aufweisen. LED Engin ermöglicht es Kunden, den richtigen IR-Wellenlängenbereich auszuwählen, um die Funktionsweise der Bildsensorik zu optimieren und eine maximale Lichtleistung zu gewährleisten, während das emittierte infrarote Licht so "unsichtbar" wie möglich bleibt.

rgb-UV für industrielle Prüfverfahren und maschinelles Sehen:
Materialien absorbieren Licht in Abhängigkeit von dessen Wellenlänge und dem Oberflächenmaterial eines Objekts. Daher ist herkömmliches weißes Licht nicht die beste Lichtquelle, um beispielsweise mechanische Formen oder Kanten von Objekten präzise zu erfassen. Ein kombiniertes RGB-UV-Licht eines Luxigen-Emitters ist ideal für die Inspektion und Vermessung der finalen Größen und Oberflächenqualität von Objekten, zum Beispiel in der Möbelfertigung. Das Lichtspektrum kann in Abhängigkeit von Material, Form und Oberflächenbeschaffenheit des zu untersuchenden Objekts gesteuert werden. Durch die Wechselwirkung mit bestimmten Farben, Lacken oder anderen Materialien offenbart die UV-Strahlung Details, die mit einem Licht anderer Wellenlänge nicht gut erkennbar sind.

rgb-IR für Retina-Bilderfassung:
Monochromatisches Licht bestimmter Farben beleuchtet biologische Gewebe oder Strukturen besser als andere, was zu einer verbesserten Klarheit und Schärfe führt. Traditionell verwenden beispielsweise Netzhautscanner grünes Licht als Lichtquelle zur Darstellung des Netzes der Blutgefäße. Ein RGB-IR-Gerät mit einem Luxigen-Strahler kann zusätzliche Details offenbaren.

Weitere Beispiele für kundenspezifische Designs, die mit der Luxigen-Plattform realisiert werden können, sind unter anderem Lösungen für Analysegeräte, Architekturbeleuchtung, Anwendungen aus den Bereichen Unterhaltung, Allgemeinbeleuchtung, Gewächshaus-Beleuchtung, Industrie- und 3D-Drucker, Bildsensoren, maschinelles Sehen, medizinische Geräte, Sicherheitskameras und UV-Härtung.



 

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