FEEDLED

Projektlaufzeit: August 2014 – November 2017

Die rasante Entwicklung auf dem Gebiet der Leistungs-LED’s hat diesem Leuchtmitteln mittlerweile einen festen Platz in den unterschiedlichsten Beleuchtungsaufgaben verschafft. Die Einsetzbarkeit in der Allgemeinbeleuchtung aber auch in farbkritischen Applikationen und Spezialanwendungen wird wesentlich durch die Farbwiedergabeeigenschaften bestimmt. Limitierender Faktor dabei ist die spektrale Zusammensetzung des mit diesem Leuchtmittel erzeugten Lichtes. Dabei sind Fragen der Gestaltung sowie der sensorisch unterstützten stabilen Umsetzung der spektralen Strahlungszusammensetzung bedeutsam.  

Durchgeführt als Verbundprojekt im Rahmen des Förderprogramms „Photonik Forschung Deutschland“  und im Rahmen des Programms „IKT2020 – Forschung für Innovation“ mit den Projektpartern

  • Premosys GmbH
  • Büchner Lichtsysteme GmbH
  • X-FAB Semiconductor Foundries AG
  • Fraunhofer-Institut für Integrierte Schaltungen (IIS)
  • Zentrum für Bild- & Signalverarbeitung e.V.

gefördert vom Bundesministerium für Bildung und Forschung

 

Teilprojekt SIGCO

Das Teilvorhaben „Sensorsignalverarbeitung und Komponenten für multispektrale Feedbacksysteme LED-basierter Leuchtenanordnungen“ im Verbund FEEDLED (Feedbacksysteme für intelligente LED-basierte Leuchten) widmete sich zur Lösung dieses Problems dem vielversprechenden Ansatz einer sensorisch geregelten, spektralen Leuchte mit unterschiedlichen LEDs. Im Mittelpunkt standen hierbei Fragen der LED-Auswahl und Lichtmischung, der sensorischen Erfassung spektraler Leuchtencharakteristiken und der Umsetzung einer spektralen Regelung, um eine spektrale Vorgabe zeitlich stabil im Arbeitsraum der Leuchte zu realisieren. 

Die im Vorhaben umgesetzte spektrale Verarbeitungslösung auf Grundlage neurartiger plasmonischer Multispektral-Sensoren (IIS, X-FAB) kann nicht nur Herstellungstoleranzen ausgleichen, sondern wirkt insbesondere dem spezifischen Alterungs- und Temperaturverhalten der LED-Lichter entgegen. Die optische Funktion der eingesetzten Sensoren wird kostengünstig durch Nanostrukturen in Metallschichten (plasmonisch) erzielt.

Die Ergebnisse des Vorhabens ermöglichen die Umsetzung von kostengünstigem, leuchtenintegrierbaren spektralen Feedbacksystemen für intelligente LED-basierte Leuchtensysteme, die in einer Vielzahl anspruchsvoller Leuchtenanwendungen, z.B. in Bildverarbeitung, Medizin, Nahrungsmittelwirtschaft oder der Allgemeinbeleuchtung, eingesetzt werden können. 

Demonstrator zur Regelung des Spektrums einer Multi-LED-Leuchte. Technisch bedingte Änderungen des gemischten Spektrums z.B. durch individuelle Alterung (Drift) der LED werden sensorisch erfasst und so kompensiert, dass das Leuchten-Spektrum zeitlich stabil bleibt. Die Wiedergabe ist zeitlich beschleunigt.

Veröffentlichungen

Stefan Junger, Nanko Verwaal, Rico Nestler, Daniel Gäbler: „Integrierte Multispektralsensoren in CMOS-Technologie“ in MikroSystemTechnik Kongress 2017, München, VDE-Verlag GmbH, S.813-815, ISBN: 978-3-8007-4491-6; Oktober 2017

Rico Nestler, Kai Fischer, Karl-Heinz Franke, Stefan Junger, Daniel Gäbler: „Sensorisches spek­tra­les Feed­back­sys­tem für an­spruchs­vol­le Leuchten­an­wen­dun­gen“ Tagungsband zum 23. Workshop Farbbild­ver­ar­bei­tung, 05.-06. Ok­to­ber 2017, Fo­gra For­schungs­ge­sell­schaft Druck e.V. Mün­chen, An­dreas Kraus­haar, Philipp Trö­ster (Hrsg.), S.59-74 , ISBN: 978-3-00-057941-7; Oktober 2017

Stephan Junger; Rico Nestler; Daniel Gäbler: „Multispektraler CMOS-Sen­sor und des­sen Eig­nungs­be­wer­tung für Licht­an­wen­dun­gen“ Tagungsband zum 22. Workshop Farbbild­ver­ar­bei­tung, 29.-30. Sep­tem­ber 2016, Il­menau, Karl-Heinz Fran­ke, Rico Nest­ler (Hrsg.), S. 9-21, ISBN: 978-3-00-053918-3; September 2016

Kay Wenzel, Kai Fischer, Rico Nestler, Torsten Machleidt, Karl-Heinz Franke: „Konzept einer LED-Licht­quelle zum Syn­the­ti­sie­ren von spek­tral de­fi­nier­ten Licht­stim­mungen“ 21. Workshop Farbbild­ver­ar­bei­tung, 15.-16. Ok­to­ber 2015, Ko­blenz, Die­trich Pau­lus, Mar­cel Häse­lich, Det­lev Drö­ge (Hrsg.), S. 65-73, urn:nbn:de:kola-12755; Oktober 2015

Rico Nestler, Rainer Jahn, Karl-Heinz Franke, Stephan Junger, Daniel Gäbler: „Einsatz hyper­spek­tra­ler Sen­so­ren zur Über­wachung in­telli­gen­ter LED-ba­sier­ter Licht­quellen — eine Fallstudie“ 21. Workshop Farbbild­ver­ar­bei­tung, 15.-16. Ok­to­ber 2015, Ko­blenz, Die­trich Pau­lus, Mar­cel Häse­lich, Det­lev Drö­ge (Hrsg.), S. 50-64, urn:nbn:de:kola-12755; Oktober 2015

VDIVDE