Prüfung optischer Parameter

HTV-Lichtlabor:
Lichtmesstechnik für optoelektronische Komponenten

Mögliche Verfahren:

  • Radiometrische Spektralmessungen, z. B.:
    • Strahlstärke [W/sr], Bestrahlungsstärke [W/qm]
    • Spektrum [W/sr/nm], Peakwellenlänge, Schwerpunktwellenlänge, Halbwertsbreite
  • Photometrische Spektralmessungen, z. B.:
    • Spektrum, dominante Wellenlänge
    • Lichtstärke [cd, mcd] und Beleuchtungsstärke [lx]
    • Farbort (x,y) und Farbräume: CIE RGB, CIE XYZ, CIE LAB (L*a*b*)
    • Vermessung von Displays (z. B. LCD, OLED)
  • Ortsaufgelöste Messung der Leuchtdichte
    • Messung der Homogenität von LED-Arrays und Clustern
    • Vollcharakterisierung von Displays und Anzeigen (Helligkeit, Farbpunkte, Kontrast, Homogenität)
  • Messung verschiedenster optischer Parameter nach Kundenwunsch
  • Industriethermographie mit Wärmebildkamera
Messplatz mit Ulbricht-Kugel im HTV-Lichtlabor

Für den Erfolg eines Produktes spielen neben der allgemeinen Qualität und Funktionalität von Baugruppen, wie z. B. Displays oder Leuchtmittel, auch die lichttechnischen Eigenschaften eine entscheidende Rolle für dessen Vermarktung. Hierbei kommt insbesondere z. B. der Langzeitstabilität von Lichtstärke, -farbe sowie Farbwiedergabe und Kontrast große Bedeutung zu.

Durch vollständig parametrisierbare und automatisierte Messplätze kann bei HTV die Prüfung optischer Parameter nach Datenblatt oder kundenspezifischen Vorgaben sowohl in kleinen, als auch in Serienstückzahlen erfolgen. Radiometrische oder photometrische Spektralmessungen ermöglichen die Charakterisierung von LEDs, OLEDs, Leuchten und anderen Lichtquellen, beispielsweise hinsichtlich ihrer Strahlungsleistung und -stärke, Strahldichte, Lichtstärke sowie Leuchtdichte.

Leuchtdichteverteilung auf defektem LED-Cluster
Spektrum eines Displays mit CCFL Beleuchtung

Neben einzelnen LEDs oder Leuchten werden bei HTV auch Displays oder komplexe beleuchtete Aufbauten (Schalter, Knöpfe, Schriften, Hinterleuchtungen) vermessen. So können durch eine ortsaufgelöste Messung der Leuchtdichte beispielsweise Helligkeit, Farbpunkte, Kontrast und Homogenität von Displays und Anzeigen charakterisiert werden. Auch die Analyse des Kontrastverhaltens eines Displays unter unterschiedlichen Blickwinkeln, eine der wichtigen Kenngrößen bei der Beurteilung der Displayqualität, ist möglich.

In vielen Anwendungen ist die Selektion nach bestimmten lichttechnischen Werten (z. B. dominante Wellenlänge, Farbort, Lichtstärke) notwendig. Häufig verschieben sich die optischen Parameter von z. B. LEDs jedoch bereits während den ersten Betriebsstunden der Leuchtdioden. So verändert eine unterschiedlich starke Drift, beispielsweise der dominanten Wellenlänge einer LED, den optischen Eindruck für den Betrachter bzw. ändert sie bei einer medizintechnischen Anwendung die Kalibrierung eines Gerätes. Mithilfe eines Burn-Ins, einem Verfahren zur künstlichen Voralterung, können bei HTV Frühausfälle vermieden, die lichttechnischen Eigenschaften stabilisiert und die Komponenten gemäß ihrer Parameter selektiert werden. Instabile LEDs oder Displays (z. B. starke Veränderungen hinsichtlich des Farbortes) werden aussortiert.

Bei der Industriethermographie mittels Wärmebildkamera werden Wärmequellen und Hot-Spots auf Baugruppen sowie in Geräten und Anlagen identifiziert. Eine gleichzeitige Aufnahme von IR- und Echtbild dient der besseren Zuordnung und ermöglicht die Bewertung der Temperaturausbreitung.

Aufnahmen mit der Wärmebildkamera
CIE-Diagramm mit Farbpunkt einer weißen LED