DE19515865A1 - Vorrichtung zum Prüfen und Vergleichen der Lichtleistung von Leuchtdioden - Google Patents

Description

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Prüfen und Vergleichen der Lichtleistung von Leuchtdioden (LED). Leuchtdioden werden gewöhnlich als Massenartikel herge­ stellt, wobei die einzelnen Leuchtdioden häufig nicht un­ erhebliche gegenseitige Abweichungen in der Lichtleistung aufweisen. Für Anzeigevorrichtungen, die große Felder von Leuchtdioden besitzen, ist es für den optischen Eindruck sehr störend, wenn einzelne Leuchtdioden eine deutlich höhere oder deutlich geringere Lichtleistung besitzen. Für solche Anwendungen ist es erstrebenswert, daß alle ver­ wendeten Leuchtdioden möglichst dieselbe Lichtleistung besitzen.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht darin, eine möglichst einfache und kostengünstige Vorrichtung zum Prüfen und Vergleichen der Lichtleistung von Leuchtdioden zu schaffen, bei der die Lichtleistung schnell und auf einfache Weise geprüft werden kann.

Diese Aufgabe wird erfindungsgemäß dadurch gelöst, daß ein lichtundurchlässiges Gehäuse an einer Innenseite eine lichtempfindliche Zelle und an einer dieser Innenseite gegenüberliegenden Gehäuseseite einen Einsteckkanal für zu prüfende Leuchtdioden aufweist, dessen Durchmesser im wesentlichen dem der Leuchtdioden entspricht und der an seinem zum Gehäuse-Inneren hinweisenden Ende eine licht­ durchlässige Anschlagfläche für einzuschiebende Leucht­ dioden besitzt, und daß eine elektrische Meßeinrichtung für die von der lichtempfindlichen Zelle erzeugten elek­ trischen Signale vorgesehen ist.

Zum Prüfen der Leuchtdioden müssen diese lediglich mit einer Spannungs- bzw. Stromquelle verbunden und in den Einsteckkanal bis zum Anschlag eingesteckt werden. Das durch die Meßeinrichtung erfaßte elektrische Signal der lichtempfindlichen Zelle ist dann ein direktes Maß für die Lichtleistung der im Augenblick geprüften Leuchtdiode.

Da der Durchmesser des Einsteckkanals im wesentlichen dem der Leuchtdiode entspricht und die Leuchtdiode durch diesen Kanal bis ins Gehäuse-Innere geschoben werden kann, wird das von der Leuchtdiode erzeugte Licht nahezu voll­ ständig von der lichtempfindlichen Zelle erfaßt, ohne daß eine Verfälschung durch zusätzlich einfallendes Licht mög­ lich wäre. Durch das Einstecken der Leuchtdioden bis zum Anschlag kann auf eine besondere Justierung verzichtet werden, was die Prüfung schnell und einfach macht.

Durch die in den Unteransprüchen aufgeführten Maßnahmen sind vorteilhafte Weiterbildungen und Verbesserungen der im Anspruch 1 angegebenen Vorrichtung möglich.

Eine zweckmäßige konstruktive Ausgestaltung besteht darin, daß das Gehäuse zylindrisch ausgebildet ist und die licht­ empfindliche Zelle einerseits und der Einsteckkanal ande­ rerseits an den beiden Stirnseiten des zylindrischen Ge­ häuses angeordnet sind. Dabei ist der Einsteckkanal vor­ zugsweise mittig an der betreffenden Stirnseite des zylin­ drischen Gehäuses angeordnet.

Der Einsteckkanal ist zur Vermeidung von seitlich ein­ fallendem Licht lichtundurchlässig ausgebildet, wobei die lichtdurchlässige Anschlagfläche im einfachsten Fall als Scheibe, vorzugsweise jedoch als optische Linse, ausge­ bildet ist, um das Licht so gut wie möglich der licht­ empfindlichen Zelle zuzuführen.

Um verläßliche Vergleichswerte zu haben, ist zum Prüfen von Leuchtdioden verschiedener Farben jeweils wenigstens eine Eichdiode vorgesehen, deren Signalals Normsignal definiert wird und von dem ausgehend Signalabweichungen bei zu messenden Leuchtdioden erfaßt werden.

Die Meßeinrichtung ist im einfachsten Falle als Strommeß­ einrichtung ausgebildet, sie kann jedoch auch Mittel zum Speichern von den Eichdioden oder Normwerten zugeordneten Meßwerten aufweisen, wobei Abweichungen von diesen Werten beim Prüfen von Leuchtdioden graduell optisch oder aku­ stisch angezeigt werden. Hierdurch können Abweichungsbe­ reiche definiert werden, denen die geprüften Leuchtdioden zugeordnet werden, wodurch wiederum Gruppen von unter sich ähnliche Werte aufweisenden Leuchtdioden gebildet werden können.

Beim Prüfen der Leuchtdioden werden diese zweckmäßiger­ weise mit einer Konstanzstromquelle verbunden, um gleiche Meßbedingungen vorzugeben.

Ein Ausführungsbeispiel der Erfindung ist in der Zeichnung dargestellt und in der nachfolgenden Beschreibung näher erläutert. Die einzige Figur zeigt das Gehäuse einer solchen Vorrichtung zum Prüfen und Vergleichen der Licht­ leistung von Leuchtdioden in einer Schnittdarstellung mit angeschlossener Meßeinrichtung.

Die in der einzigen Figur dargestellte Prüfeinrichtung für Leuchtdioden besteht im wesentlichen aus einem zylindri­ schen Gehäuse 10, dessen eine Stirnwandung durch eine lichtempfindliche Zelle 11 gebildet wird, z. B. eine Solar­ zelle. Diese besteht aus einer dem Gehäuse-Inneren zuge­ wandten lichtempfindlichen Schicht 12, die in einer Halte­ scheibe 13 eingebettet ist. Diese lichtempfindliche Zelle 11 kann selbstverständlich auch an einer die Stirnseite abschließenden Stirnwandung angebracht sein.

Eine die gegenüberliegende Stirnseite des zylindrischen Gehäuses 10 abschließende Stirnwandung 14 ist mittig mit einem röhrchenartigen Einsteckkanal 15 versehen, dessen Längsrichtung mit der Längsrichtung des zylindrischen Gehäuses 10 übereinstimmt. Die Wandungen des Einsteck­ kanals 15 sowie das zylindrische Gehäuse 10 bestehen aus einem lichtundurchlässigen Material, beispielsweise einem Kunststoff oder einem Metall.

Die im Gehäuse-Inneren des Gehäuses 10 angeordnete Mün­ dung des Einsteckkanals 15 ist durch eine optische Linse 16 verschlossen. Der Durchmesser des Einsteckkanals 15 entspricht dabei im wesentlichen dem Durchmesser von zu prüfenden Leuchtdioden 17, so daß im wesentlichen kein Licht von außen auf die lichtempfindliche Schicht 12 fallen kann, wenn sich eine zu prüfende Leuchtdiode 17 im Einsteckkanal 15 in Anlage an der optischen Linse 16 be­ findet, die als Anschlag beim Einschieben von Leuchtdioden 17 dient, um beim Prüfen von Leuchtdioden vergleichbare Meßpositionen zu erreichen.

Eine Meßeinrichtung 18 enthält in nicht dargestellter Weise eine Konstanzstromquelle, die über Leitungen 19 mit einer Steckbuchse 20 verbunden ist, in die die beiden An­ schlußkontakte 21 der jeweils zu prüfenden Leuchtdiode 17 (LED) eingesteckt werden können. Weiterhin ist die licht­ empfindliche Zelle 11 über Leitungen 22 mit Meßeingängen der Meßeinrichtung 18 verbunden. Zur Wiedergabe des Meß­ ergebnisses besitzt die Meßeinrichtung 18 ein digitales Display 23 sowie eine Bedienungstastatur 24.

Zum Prüfen einer Leuchtdiode 17 wird diese mit ihren An­ schlußkontakten 21 in die Steckbuchse 20 gesteckt und dann in den Einsteckkanal 15 bis zum Anschlag an der optischen Linse 16 eingeführt. Das Licht der Leuchtdiode fällt durch die optische Linse 16 konzentriert auf die lichtempfind­ liche Schicht 12 der Zelle 11, und der dadurch erzeugte Meßstrom wird auf dem digitalen Display 23 angezeigt. Dieser Meßstrom ist ein Maß für die Lichtleistung der zu prüfenden Leuchtdiode 17.

Um Referenz-Meßwerte zu erhalten, können diese als ge­ mittelte Meßwerte in die Meßeinrichtung 18 über die Be­ dienungstastatur 24 eingegeben werden, oder aber es exi­ stieren Eichdioden, die in der bereits beschriebenen Weise in den Einsteckkanal 15 eingeführt werden, wobei das Meß­ signal dann als Referenzsignal verwendet wird. Dieses Referenzsignal kann durch die Bedienungstastatur 24 ge­ speichert werden, wobei dann in einer durch die Bedie­ nungstastatur 24 vorzugebenden Meßart lediglich die Ab­ weichungen zum Referenzwert angezeigt werden. Da die bekannten verschiedenartigen Leuchtdioden sehr unter­ schiedliche Lichtleistungen besitzen, muß für jede Farbe von Leuchtdioden eine eigene Eichdiode vorgesehen sein. Dies gilt auch beim Prüfen von Leuchtdioden unterschied­ licher Leistung oder unterschiedlicher geometrischer Ab­ messungen. Bei Leuchtdioden unterschiedlicher Dicke können entweder austauschbare Einsteckkanäle 15 vorgesehen sein, oder es ist ein Einsteckkanal 15 mit maximalem Durchmesser fest montiert, in den dann Adapterkanäle einsetzbar sind.

Zur Vereinfachung der Eingruppierung der zu prüfenden Leuchtdioden in unterschiedliche Lichtleistungsgruppen können Bereiche definiert werden, wobei jedem Bereich eine bestimmte Farbe zugeordnet ist. Anstelle des digitalen Displays 23 tritt dann eine Anordnung von beispielsweise fünf Leuchtfeldern in unterschiedlichen Farben. Das mitt­ lere Leuchtfeld ist beispielsweise grün und leuchtet dann auf, wenn die gerade zu messende Leuchtdiode eine Licht­ leistung aufweist, die bis auf vorgebbare Abweichungen der der Eichdiode entspricht. Die daran anschließenden Leucht­ felder definieren Lichtleistungsbereiche, die nach oben und nach unten abweichen. Anstelle einer optischen Anzeige kann auch eine akustische Anzeige dienen, wobei dann jedem Toleranzbereich eine bestimmte Tonhöhe zugeordnet wird. Hierdurch ist eine besonders schnelle Prüfung möglich, da in diesem Falle die zu prüfende Leuchtdiode lediglich in den Einsteckkanal 15 eingeschoben werden muß, um dann ent­ sprechend dem erzeugten akustischen Signal die Leuchtdiode in einen von mehreren Behältern einzulegen, der dem gerade gemessenen Toleranzbereich entspricht. Hierdurch können die Dioden schnell und einfach nach Lichtleistungsgruppen sortiert werden.

Der beschriebene Vorgang kann selbstverständlich auch vollautomatisiert ausgeführt werden, wobei dann die Leuchtdioden durch eine Greifereinrichtung nacheinander auf die Steckbuchse 20 aufgesteckt und dann in den Ein­ steckkanal 15 eingeführt werden. Danach entnimmt die Greifervorrichtung wieder die Leuchtdiode und legt sie in Abhängigkeit der Messung in einem der Behälter ab.

Selbstverständlich können auch Leuchtdioden mit der be­ schriebenen Vorrichtung gemessen werden, deren Licht außerhalb des sichtbaren Bereichs liegt, beispielsweise IR-Leuchtdioden und UV-Leuchtdioden.

Claims (12)

1. Vorrichtung zum Prüfen und Vergleichen der Licht­ leistung von Leuchtdioden (LED), dadurch gekennzeichnet, daß ein lichtundurchlässiges Gehäuse (10) an einer Innen­ seite eine lichtempfindliche Zelle (11) und an einer dieser Innenseite gegenüberliegenden Gehäuseseite einen Einsteckkanal (15) für zu prüfende Leuchtdioden (17) aufweist, dessen Durchmesser im wesentlichen dem der Leuchtdioden (17) entspricht und der an seinem zum Gehäuse-Inneren hinweisenden Ende eine lichtdurchlässige Anschlagfläche (16) für einzuschiebende Leuchtdioden (17) besitzt, und daß eine elektrische Meßeinrichtung (18) für die von der lichtempfindlichen Zelle (11) erzeugten elek­ trischen Signale vorgesehen ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeich­ net, daß das Gehäuse (10) zylindrisch ausgebildet ist und die lichtempfindliche Zelle (11) einerseits und der Einsteckkanal (15) andererseits an den beiden Stirnseiten des zylindrischen Gehäuses angeordnet sind.

3. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeich­ net, daß der Einsteckkanal (15) mittig an der Stirnseite des zylindrischen Gehäuses (10) angeordnet ist.

4. Vorrichtung nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekenn­ zeichnet, daß die Längsachse des Einsteckkanals (15) der des zylindrischen Gehäuses (10) entspricht.

5. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß der Einsteckkanal (15) lichtundurchlässig ausgebildet ist.

6. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden An­ sprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtdurchlässige Anschlagfläche (16) als Scheibe ausgebildet ist.

7. Vorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet, daß die lichtdurchlässige An­ schlagfläche (16) als optische Linse ausgebildet ist.

8. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß zum Prüfen von Leuchtdioden (17) verschiedener Farben jeweils wenigstens eine Eich­ diode vorgesehen ist.

9. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (18) als Strommeßeinrichtung ausgebildet ist.

10. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, daß die Meßeinrichtung (18) Mittel zum Speichern von den Eichdioden oder Normwerten zugeord­ neten Meßwerten aufweist und daß Abweichungen von diesen Werten beim Prüfen von Leuchtdioden graduell optisch oder akustisch angezeigt werden.

11. Vorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, gekennzeichnet durch eine mit den zu prüfenden Leucht­ dioden (17) zu verbindende Konstanzstromquelle.

12. Vorrichtung nach Anspruch 11, dadurch gekennzeich­ net, daß die Konstanzstromquelle zusammen mit der Meß­ einrichtung (18) in einem Gerät integriert ist.