应用

LED照明的优势

与卤素灯不同,LED本身不发热,卤素灯通过点亮敏感灯丝产生光。LED的光是通过在特定的半导体材料中重新结合电子生成的,可防冲击和振动。

白色LED发出的光类似于自然日光(5600 – 6000 K)。卤素灯必须在光路上配备一个转换滤光片才能达到这种效果,而这样做将最多减少约50%的光通量。

当调节LED光源的亮度时,色温通常大致保持恒定,这意味着对数码图像处理而言,调节亮度后就不需调整白平衡。

而且,由于LED采用连续电流工作,所以不存在干扰效果(闪烁)。

LED照明的主要优势是其长使用寿命和低能耗。

对比卤素灯,卤素灯以最大功率工作50个小时左右就会熄灭,而LED厂商注明LED灯的使用寿命超过100000个小时。如果冷却充分,LED灯在工作大约50000个小时后亮度只降低至70%。这相当于例如两班制作业中的10年左右。这意味着用户极大地节约了作业成本,因为无需换灯。也节约了额外费用,特别是制造设施上的费用,因为不存在灯坏停工时间。

LED光源的低能耗可节省潜在成本最高达80%。

按应用的不同,使用寿命和能源效率所节省的开销每年可达数百欧元。

LED光源和光纤光导的组合
如前所述,LED光源同卤素光源相比具有许多优势。那么,同“直接的”LED照明相比,使用光导进行照明有什么优势呢?

首先,在一个小点上能生成更多光能,这对需要高放大倍率的立体显微镜检查应用来说非常重要。独立的外壳意味着有更多空间让发光体进行最佳的冷却,并使用适当的光学设备使光对接到一定的光导直径上。使用一个或多个高性能LED时,会产生大量的热量,这些热量必须通过适当方式直接输送走,否则会以损失亮度的形式加速老化过程。

使用环形灯、传导光或点直接照明物体或样本时,只有有限空间用于冷却。尽管同“外部”光源相比导热粘合剂和铝制外壳为LED提供了充分的冷却,但冷却效率有限。通过使用更大的吸热器和通风机,“外部”光源可以采用更大的功率,从而产生更高的光强。

要达到充分冷却,就需要配备更大的“直接”LED照明设备。而这在立体显微镜检查中是不希望出现的,因为这样会限制处理和视域。实际上,需要的是更细、更薄的外壳,两种要求均可轻松通过光纤来实现。

用光导照明的另一优势是在所有可能的照明技术上的高度灵活性,比如“入射光明场”、“入射光暗场”、“传导光明场”等。这样一来,偏好或需要这种灵活性同时又想利用LED灯优势的用户就只能更换光源。然而,所有可用的光导仍然能使用。

Comparison of brightness of luminous spot

左:VisiLED S80-55 环形灯(带80个LED),工作距离75mm

右:Gooseneck, Ø 5 mm, KL 1500 LED光源

直接LED照明用设备

形灯过去5年越来越得到认可,尤其是那些使用多个“辐射状”LED用来直接照亮立体显微镜检查中样本的环形灯。SCHOTT 在该领域的代表产品是普及型的EasyLED系列和高端的VisiLED系列。

直接LED照明设备脱颖而出最主要的原因是其具有分段控制单个LED的能力,即LED分组控制能力。这样,它可以利用光纤点照明(鹅颈)或光线来模拟间接照明用于对比。其优势在于可以快速多变地控制各段,使得活跃光段可以围绕被点亮的样本转动。这意味着不必再手动转动测试对象来从各方向提供照明。例如,这可以极大地简化或加速工业生产上的质量控制。

 

Face of coin illuminated from different directions
by segmented LED groups in a VisiLED ringlight

总结

未来属于LED技术。长使用寿命及高能源效率是切换至该技术的主要理由。该技术针对的是立体显微镜检查照明应用。

用户可以直接用LEDs或光纤光导对比其样品。根据对价格、性能及挠性要求的不同,用户可以在市场上找到使用了该尖端技术的最佳解决方案。

 

新闻,展会与活动
04.
April
展会 Aircraft Interiors Expo, Hamburg, Deutschland, 04.04 - 06.04.2017
21.
March
展会 IDS 2017, Cologne, Deutschland, 21.03 - 25.03.2017