Farb- und Intensitäts-Kontrollsystem für LED’s

ELTROTEC: Sollen an einer LED-Anzeigeeinheit, an einer LED-Display-Baugruppe oder auf einer bestückten Platine farbige LED’s oder beliebige Anzeigelampen an vielen Stellen wirtschaftlich auf Farbe, Intensität und Funktion geprüft werden, so stehen dem Anwender heute Kamerasysteme oder Farbsensoren zur Verfügung, die für solche Aufgaben entweder zu teuer sind oder nicht optimal konfiguriert werden können. Eltrotec präsentiert hier erstmalig, aufbauend auf über 25 Jahren Farbsensor- und Kamera-Erfahrung, ein integriertes Prüf- und Kontrollsystem, das an bis zu 100 Meßstellen gleichzeitig Selbstleuchter, entweder mittels RGB-Werten oder im besser geeigneten HSIFarbraum hinterlegt, prüfen kann.

In heutigen Serienprüfanlagen für elektronische Schaltungen und Platinen, die mit vielen Anzeige- und Display-LED’s ausgestattet sind, stellt sich immer wieder zur eigentlichen Funktionsprüfung der digitalen Logik die Frage nach der richtigen Funktion von LED’s oder Anzeigelampen . Weiter gibt es die reine Serien-LED-Prüfung nach richtiger Farbe, Farbsättigung und Helligkeit, um bestimmte Leistungs-/Qualitätsklassen zu erhalten. Für beide Kontroll- und Zuordnungsaufgaben ist das vorgestellte Prüfsystem „colorCONTROL MFA“ eine neue wirtschaftliche Lösung für Prüfgerätebauer, LED-, Lampen- und Display-Prüfer und –Hersteller.

Weiter ist es im Bereich der Hersteller von „weißer Ware“, der Steuerungs- und Antriebssystem-Hersteller, bei Automobilleuchten oder Anzeigedisplays bis hin zu Überwachungs-Steuereinheiten in Kraftwerken und Energieversorgungsunternehmen einsetzbar.

Mittels Lichtleiter und einem für die Positionierung zuständigen Aufnahme-Adapter werden die zu prüfenden LED’s auf Ihre Prüfmatrix zugeordnet. Um Positionierungenauigkeiten auszuschließen, können die Aufnahme-Adapter mit einer Sammellinse versehen werden. Die Einzellichtleiter transportieren das Licht auf ein Abbildungs-Array, das die Einzellichtpunkte geometrisch zuordnet. Sollen viele verschiedene Platinen in einer Prüfanlage geprüft werden, lassen sich die Lichtleiter trennen und durch industrieübliche Mehrfachsteckverbindungen der Prüfeinheit zuführen. Der Vorteil: man benötigt nur ein Prüfsystem und kann dieses dann in einer Prüfanlage mit beliebig vielen Aufnahme-Adaptern verbinden. Lichtleiterlängen bis zu 2 Metern sind realisierbar. 2 Versionen des MFA-Systems mit 55 und 100 Meßstellen werden angeboten. Array-Auflösungen von 640 x 480 und 1024 x 768 können gewählt werden.

Die integrierte Prüfsoftware ist logisch in 6 Schritten dem Prüfablauf anpassbar. Neben der Kalibrierung und einem Weißabgleich können Bildparameter den jeweiligen Positionen der zu prüfenden LED’s zugeordnet werden. In Verbindung mit der Konfiguration der Meßstellen wird ein Prüfzyklus zusammen mit der Prüfmaschine des Kunden angepasst. Belichtungszeiten, Farbsättigungs- und Helligkeitszuweisungen, die Mehrfachprüfung jedes einzelnen Punktes als auch Verhältnisse mehrerer Meßpunkte in den Helligkeits- oder Farbwerten können parametriert werden.

Alle relevanten Daten werden über einen Programm-Manager per Schnittstelle ausgegeben, gespeichert oder einem Prüfprotokoll zugeordnet. Die jeweiligen zu prüfenden Farben werden im HSI-Farbraum [Text 1] dargestellt und mit den jeweiligen Toleranzen versehen. Die Kommunikation der Messdaten erfolgt über Ethernet (TCPIP) oder optional über USB-Schnittstelle.

Das System hat eine Detektions-Auswerterate von bis zu 32 Prüfungen pro Sekunde bei 100 Meßstellen parallel. Bei 95 x 87 x 230 mm3 Gehäusemaßen lässt sich das Prüfsystem einfach in jede Prüfanlage integrieren. Sämtliche Meßdaten werden im integrierten Flash-EEPROM gespeichert. Für die Parametrierung der Prüfsoftware (Bild 2) wird ein PC mit Windows XP benötigt. Eltrotec liefert neben der Systemberatung und der Software-Konfiguration auch die Hardware und die komplette Integration, zusammen mit dem Anwender.

(HSI-Werte zur LED-Charakterisierung!)

Wird bei einer CCD-Kamera mit den standardmäßigen Ausgabe-Werten im RGBFarbraum eine weiße LED für den Fall, dass sie einfach nur heller wird, ohne den Farbton zu ändern, gearbeitet, so ändern sich die R-, G- und B-Werte in den jeweiligen Bildrohdaten. Im HSI-Farbraum bleibt H und S gleich, nur der Intensitätswert ändert sich. Das colorCONTROL MFA-System rechnet für jeden Meßpunkt die Rohdaten RGB in die H- (Hue ~ Farbwert), S- (Saturation ~ Farbsättigung) und I- (Intensity ~ Helligkeit) Werte um. Somit würden für den obigen Fall Farbwert und Sättigung gleich bleiben, nur die Intensität I ändert sich. Die möglichen Farbverschiebungen lassen sich über den H-Wert beobachten. Das System arbeitet mit hoher Dynamik für alle 3 Werte, sodass auch große Unterschiede für H, S und I erkannt werden.