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Strukturiertes LED-Licht

Eine weitere Form der Beleuchtung ist strukturiertes LED-Licht. Dieses bietet sich an bei der Umsetzung von Applikationen, bei denen keine Laserlichtquellen eingesetzt werden können.

Die Gründe dafür können unterschiedlicher Natur sein.

  • So können beispielsweise Speckles (Lichtgranulation) die Laserlinie für den Kamerasensor breiter erscheinen lassen, als sie tatsächlich ist, wodurch sich die Auflösung der Messergebnisse signifikant verschlechtert.

  • Einige Laser sind auf Grund der hohen Kohärenz auch bei relativ geringer Lichtleistung in die Laserklasse 3R oder höher einzuordnen. Dies hat unmittelbar einen erhöhten Aufwand bei der Gestaltung der Anlage zur Folge, um die Anwender zu schützen.

Der Vorteil einer LED-Beleuchtung ist, dass sie keine Speckles aufweist und im sichtbaren Bereich meistens in die LED-Klasse 1 oder 2 fällt, woraus folgt, dass keine aufwändigen Schutzmaßnahmen erforderlich sind.

Ein strukturiertes LED-Licht besteht aus:

  • einer LED-Lichtquelle, üblicherweise eine Spotbeleuchtung mit einer einzelnen LED als Sender
  • einer Schablone zur Erzeugung des gewünschten Musters
  • einer Optik zur Abbildung/Projektion des Musters

Die LED-Lichtquelle erzeugt einen homogenen Spot und ist im Allgemeinen in unterschiedlichen Farben von Rot bis Blau, sowie Ultraviolett, Infrarot als auch Weiß verfügbar. Weiß ist z.B. als Laserlichtquelle nicht erhältlich, kann aber für Farbanwendungen erforderlich sein.

Mit einer Schablone können bei einer strukturierten LED-Beleuchtung unterschiedlichste Muster erzeugt werden. Typischerweise einzelne Linien, Multilinien, Kreuze oder auch Spots mit scharfen Kanten. Insbesondere kundenspezifische Schablonen sind hierfür in der Herstellung wesentlich günstiger zu realisieren als vergleichbare optische Elemente für Laser.

Der Einsatz einer Optik ermöglicht die Skalierung des Musters hinsichtlich der nötigen Größe (bei einem definierten Arbeitsabstand). Bei der Auswahl ist besonders viel Wert auf das Abbildungsvermögen der Optik zulegen, um eine möglichst hohe Auflösung zu erreichen und Abbildungsfehler wie z.B. die Verzeichnung zu reduzieren.

Trotz der hier vorgestellten Möglichkeit der Verwendung von strukturiertem LED-Licht bleiben Laser für viele Triangulationsaufgaben unverzichtbar, da sie Linienbreiten von bis zu 10 µm erreichen können, wohingegen LED-Linien mindestens 50 µm breit sind.


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