DE102013114773A1 - Device for transmitting energy by means of laser radiation - Google Patents

Device for transmitting energy by means of laser radiation Download PDF

Info

Publication number
DE102013114773A1
DE102013114773A1 DE102013114773.9A DE102013114773A DE102013114773A1 DE 102013114773 A1 DE102013114773 A1 DE 102013114773A1 DE 102013114773 A DE102013114773 A DE 102013114773A DE 102013114773 A1 DE102013114773 A1 DE 102013114773A1
Authority
DE
Germany
Prior art keywords
transmitting
energy
laser beam
unit
operating room
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Ceased
Application number
DE102013114773.9A
Other languages
German (de)
Inventor
Adolf Giesen
Stephan Anders
Hans-Albert Eckel
Erik Jäger
Marko Pfeifer
Tim Sterzik
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Original Assignee
Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV, Deutsches Zentrum fuer Luft und Raumfahrt eV filed Critical Fraunhofer Gesellschaft zur Forderung der Angewandten Forschung eV
Priority to DE102013114773.9A priority Critical patent/DE102013114773A1/en
Priority to PCT/EP2014/078261 priority patent/WO2015097040A2/en
Publication of DE102013114773A1 publication Critical patent/DE102013114773A1/en
Ceased legal-status Critical Current

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/005Mechanical details of housing or structure aiming to accommodate the power transfer means, e.g. mechanical integration of coils, antennas or transducers into emitting or receiving devices
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/30Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power using light, e.g. lasers
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/60Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power responsive to the presence of foreign objects, e.g. detection of living beings
    • HELECTRICITY
    • H02GENERATION; CONVERSION OR DISTRIBUTION OF ELECTRIC POWER
    • H02JCIRCUIT ARRANGEMENTS OR SYSTEMS FOR SUPPLYING OR DISTRIBUTING ELECTRIC POWER; SYSTEMS FOR STORING ELECTRIC ENERGY
    • H02J50/00Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power
    • H02J50/90Circuit arrangements or systems for wireless supply or distribution of electric power involving detection or optimisation of position, e.g. alignment
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04BTRANSMISSION
    • H04B10/00Transmission systems employing electromagnetic waves other than radio-waves, e.g. infrared, visible or ultraviolet light, or employing corpuscular radiation, e.g. quantum communication
    • H04B10/80Optical aspects relating to the use of optical transmission for specific applications, not provided for in groups H04B10/03 - H04B10/70, e.g. optical power feeding or optical transmission through water
    • H04B10/806Arrangements for feeding power
    • H04B10/807Optical power feeding, i.e. transmitting power using an optical signal
    • GPHYSICS
    • G01MEASURING; TESTING
    • G01VGEOPHYSICS; GRAVITATIONAL MEASUREMENTS; DETECTING MASSES OR OBJECTS; TAGS
    • G01V8/00Prospecting or detecting by optical means
    • G01V8/10Detecting, e.g. by using light barriers
    • G01V8/20Detecting, e.g. by using light barriers using multiple transmitters or receivers

Abstract

Um bei einer Einrichtung zur Übertragung von Energie mittels Laserstrahlung umfassend eine Sendeeinheit, von welcher ausgehend sich ein gezielt auf eine Empfangseinheit ausgerichteter energieübertragender Laserstrahl ausbreitet, wobei die Sendeeinheit und die Empfangseinheit relativ zueinander so ausgerichtet sind, dass der von der Sendeeinheit ausgehende Laserstrahl stets auf die Empfangseinheit auftrifft, die Betriebssicherheit zu verbessern, wird vorgeschlagen, dass eine Hüllraumüberwachung vorgesehen ist, welche einen um den energieübertragenden Laserstrahl herum verlaufenden Hüllraum im Hinblick auf ein im Hüllraum vorhandenes Fremdobjekt überprüft und dass die Hüllraumüberwachung beim Erfassen eines derartigen Fremdobjekts in dem Hüllraum ein Abschaltsignal erzeugt, welches ein Austreten des energieübertragenden Laserstrahls aus der Sendeeinheit unterbindet.In a device for transmitting energy by means of laser radiation, comprising a transmitting unit, from which a targeted directed to a receiving unit energy transmitting laser beam propagates, wherein the transmitting unit and the receiving unit are aligned relative to each other so that the emanating from the transmitting unit laser beam always on the Receiving unit impinges to improve the reliability, it is proposed that a Hüllraumüberwachung is provided which checks a running around the energy transmitting laser beam around enveloping space with respect to a present in the Hüllraum foreign object and that the Hüllraumüberwachung generates a shutdown signal when detecting such a foreign object in the envelope space which prevents leakage of the energy-transmitting laser beam from the transmitting unit.

Description

Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Übertragung von Energie mittels Laserstrahlung, umfassend eine Sendeeinheit, von welcher ausgehend sich ein gezielt auf eine Empfangseinheit ausgerichteter energieübertragender Laserstrahl ausbreitet, wobei die Sendeeinheit und die Empfangseinheit relativ zueinander so ausgerichtet sind, dass der von der Sendeeinheit ausgehende Laserstrahl stets auf die Empfangseinheit auftrifft. The invention relates to a device for transmitting energy by means of laser radiation, comprising a transmitting unit, from which a selectively directed to a receiving unit energy-transmitting laser beam propagates, wherein the transmitting unit and the receiving unit are aligned relative to each other so that the emanating from the transmitting unit laser beam always impinges on the receiving unit.

Derartige Einrichtungen zur Übertragung von Energie mittels Laserstrahlung sind bekannt. Such devices for the transmission of energy by means of laser radiation are known.

Das Problem derartiger Einrichtungen besteht darin, diese ausreichend sicher betreiben zu können, da jeder Kontakt eines Fremdobjekts mit dem energieübertragenden Laserstrahl entweder zur Schädigung des Fremdobjekts oder zu einer Schädigung anderer Fremdobjekte führen kann. The problem with such devices is that they can be operated with sufficient reliability, since any contact of a foreign object with the energy-transmitting laser beam can either lead to damage to the foreign object or damage to other foreign objects.

Unter einem Fremdobjekt ist dabei jedes Objekt, sei es ein Lebewesen oder ein Gegenstand, zu verstehen, welches nicht Teil der Einrichtung zur Übertragung von Energie mittels Laserstrahlung ist. A foreign object is any object, be it a living being or an object, to be understood, which is not part of the device for the transmission of energy by means of laser radiation.

Der Erfindung liegt daher die Aufgabe zugrunde, die Betriebssicherheit derartiger Einrichtungen zu verbessern. The invention is therefore based on the object to improve the reliability of such devices.

Diese Aufgabe wird bei einer Ausführungsform der Erfindung dadurch gelöst, dass eine Hüllraumüberwachung vorgesehen ist, welche einen um den energieübertragenden Laserstrahl herum verlaufenden Hüllraum im Hinblick auf ein im Hüllraum vorhandenes Fremdobjekt überprüft und dass die Hüllraumüberwachung beim Erfassen eines derartigen Fremdobjekts in dem Hüllraum ein Signal erzeugt, welches ein Austreten des energieübertragenden Laserstrahls aus der Sendeeinheit unterbindet.This object is achieved in one embodiment of the invention in that a Hüllraumüberwachung is provided which checks a running around the energy-transmitting laser beam around enveloping space with respect to a present in the Hüllraum foreign object and that the Hüllraumüberwachung generates a signal when detecting such a foreign object in the envelope space which prevents leakage of the energy-transmitting laser beam from the transmitting unit.

Der Vorteil dieser Lösung ist darin zu sehen, dass somit ein Kontakt zwischen dem Fremdobjekt und dem energieübertragenden Laserstrahl verhindert werden kann und somit daraus resultierende Schäden nicht entstehen können.The advantage of this solution is the fact that thus a contact between the foreign object and the energy-transmitting laser beam can be prevented and thus resulting damage can not arise.

Die Hüllraumüberwachung kann dabei in unterschiedlichster Art und Weise ausgebildet sein. The Hüllraumüberwachung can be designed in a variety of ways.

Eine Art der Hüllraumüberwachung sieht vor, dass diese den Hüllraum im Hinblick auf ein in den Hüllraum eingetretenes Fremdobjekt überwacht. One type of Hüllraumüberwachung provides that this monitors the Hüllraum with respect to a occurred in the Hüllraum foreign object.

Dabei ist es insbesondere unerheblich, in welcher Weise das Fremdobjekt in den Hüllraum eingetreten ist. It is irrelevant, in particular, in which way the foreign object has entered the envelope space.

Die Hüllraumüberwachung stellt in diesem Fall somit fest, ob ein fremdobjektfreier Ausgangszustand verändert wurde und diese Veränderung des Ausgangszustands wird einem Eintreten eines Fremdobjekts zugeordnet. In this case, the envelope monitoring thus determines whether a foreign-object-free initial state has been changed, and this change in the initial state is assigned to the occurrence of a foreign object.

Eine andere Möglichkeit der Konzeption der Hüllraumüberwachung sieht vor, dass die Hüllraumüberwachung den Hüllraum im Hinblick auf ein sich in dem Hüllraum bewegendes Fremdobjekt erfasst, das heißt, dass die Hüllraumüberwachung primär darauf abstellt, dass sich das Fremdobjekt bewegt. Another possibility of designing the envelope space monitoring provides that the envelope space monitoring detects the envelope space with regard to a foreign object moving in the envelope space, that is to say that the envelope space monitoring primarily focuses on the fact that the foreign object moves.

Hinsichtlich der Ausbildung des Hüllraums wurden im Zusammenhang mit der bisherigen Erläuterung der einzelnen Ausführungsformen keine näheren Angaben gemacht. With regard to the formation of the Hüllraums no further details have been made in connection with the previous explanation of the individual embodiments.

So könnte der Hüllraum sich nur über einen Teilbereich der Längserstreckung des Laserstrahls ausdehnen. Thus, the envelope could extend only over a portion of the longitudinal extent of the laser beam.

Eine besonders sichere Lösung sieht jedoch vor, dass der Hüllraum sich längs des gesamten Verlaufs des energieübertragenden Laserstrahls von der Sendeeinheit bis zur Empfängereinheit erstreckt. A particularly secure solution, however, provides that the enveloping space extends along the entire course of the energy-transmitting laser beam from the transmitting unit to the receiving unit.

Damit ist der gesamte Verlauf des Laserstrahls durch die Überwachung des Hüllraums abgesichert. Thus, the entire course of the laser beam is protected by monitoring the envelope space.

Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass die Hüllraumüberwachung den Hüllraum längs eines gesamten Verlaufs des energieübertragenden Laserstrahls von der Sendeeinheit bis zur Empfangseinheit überwacht. In particular, it is provided that the Hüllraumüberwachung monitors the envelope space along an entire course of the energy-transmitting laser beam from the transmitting unit to the receiving unit.

Die Hüllraumüberwachung könnte dabei in unterschiedlichster Art und Weise erfolgen. The Hüllraumüberwachung could be done in different ways.

Beispielsweise wäre eine Hüllraumüberwachung mit Ultraschall denkbar. For example, a Hüllraumüberwachung with ultrasound would be conceivable.

Eine besonders günstige Lösung, die insbesondere eine präzise auswertbare und schnelle Erfassung eines Fremdobjekts gewährleistet, sieht vor, dass die Hüllraumüberwachung den Hüllraum optisch überwacht. A particularly favorable solution, which ensures in particular a precisely evaluable and rapid detection of a foreign object, provides that the Hüllraumüberwachung visually monitors the envelope space.

Eine besonders zweckmäßige Art der Überwachung des Hüllraums sieht vor, dass die Hüllraumüberwachung sich durch den Hüllraum hindurch ausbreitende elektromagnetische Strahlung mit einem Detektor detektiert, wobei insbesondere ein Fremdobjekt die Ausbreitung der elektromagnetischen Strahlung verhindert oder verändert, was durch den Detektor erfasst wird. A particularly expedient manner of monitoring the enveloping space provides that the enveloping space monitoring detects electromagnetic radiation propagating through the enveloping space with a detector, wherein in particular a foreign object prevents or alters the propagation of the electromagnetic radiation, which is detected by the detector.

Zweckmäßigerweise ist dabei vorgesehen, dass die Hüllraumüberwachung mindestens ein der Sendeeinheit und/oder der Empfangseinheit zugeordnetes Detektorelement umfasst, welches von der Empfangseinheit und/oder der Sendeeinheit kommende elektromagnetische Strahlung detektiert. Appropriately, it is provided that the Hüllraumüberwachung at least one of Transmitter unit and / or the receiving unit associated detector element which detects coming from the receiving unit and / or the transmitting unit electromagnetic radiation.

Das heißt, dass die elektromagnetische Strahlung zumindest den Hüllraum von der Empfangseinheit zur Sendeeinheit oder von der Sendeeinheit zur Empfangseinheit durchläuft. This means that the electromagnetic radiation passes through at least the enveloping space from the receiving unit to the transmitting unit or from the transmitting unit to the receiving unit.

Dabei kann die elektromagnetische Strahlung durch eine Hintergrundbeleuchtung oder eine externe Lichtquelle erzeugt werden. In this case, the electromagnetic radiation can be generated by a backlight or an external light source.

Eine besonders zweckmäßige Lösung sieht jedoch vor, dass die Hüllraumüberwachung die elektromagnetische Strahlung in Form eines Strahlungsfeldes erzeugt. However, a particularly expedient solution provides that the Hüllraumüberwachung generates the electromagnetic radiation in the form of a radiation field.

Bei diesen vorstehend beschriebenen Lösungen kann dabei das zu detektierende Strahlungsfeld unterschiedlich ausgebildet sein. In the case of these solutions described above, the radiation field to be detected can be designed differently.

Eine Möglichkeit sieht vor, dass das zu detektierende Strahlungsfeld ein nicht kohärentes Strahlungsfeld ist. One possibility provides that the radiation field to be detected is a non-coherent radiation field.

Eine andere Möglichkeit sieht vor, dass das zu detektierende Strahlungsfeld ein kohärentes Strahlungsfeld ist. Another possibility provides that the radiation field to be detected is a coherent radiation field.

Das Strahlungsfeld lässt sich dabei in unterschiedlichster Art und Weise realisieren. The radiation field can be realized in a variety of ways.

Beispielsweise könnte das Strahlungsfeld ein den Hüllraum insbesondere in seiner näherungsweise parallel zum energieübertragenden Laserstrahl verlaufenden Längsrichtung durchsetzendes Strahlungsfeld sein, welches quer zur Längsrichtung zusammenhängend, das heißt unterbrechungsfrei, ausgebildet ist. By way of example, the radiation field could be a radiation field penetrating the enveloping space, in particular in its longitudinal direction extending approximately parallel to the energy-transmitting laser beam, which radiation field is continuous, that is, uninterrupted, transversely to the longitudinal direction.

Eine andere vorteilhafte Lösung sieht vor, dass das Strahlungsfeld einzelne, den Hüllraum in seiner näherungsweise parallel zum energieübertragenden Laserstrahl verlaufenden Längsrichtung durchsetzende Strahlungsfeldbündel umfasst. Another advantageous solution provides that the radiation field comprises individual radiation field bundles penetrating the envelope space in its longitudinal direction extending approximately parallel to the energy-transmitting laser beam.

In diesem Falle ist insbesondere vorgesehen, dass jedes Strahlungsfeldbündel durch ein Laserstrahlungsfeld gebildet ist. In this case, provision is made in particular for each radiation field bundle to be formed by a laser radiation field.

Unter einem näherungsweise zum energieübertragenden Laserstrahl parallelen Verlauf der Längsrichtung ist dabei ein Verlauf zu verstehen, der mit dem Laserstrahl maximal einen Winkel von 10° einschließt. An approximately parallel to the energy-transmitting laser beam parallel course of the longitudinal direction is to be understood a course that includes at most an angle of 10 ° with the laser beam.

Hinsichtlich der Anordnung der Strahlungsquelle zur Erzeugung der elektromagnetischen Strahlung sind die unterschiedlichsten Lösungen denkbar.With regard to the arrangement of the radiation source for generating the electromagnetic radiation, a wide variety of solutions are conceivable.

Eine vorteilhafte Lösung sieht dabei vor, dass eine Strahlungsquelle der Sendeeinheit und/oder der Empfangseinheit zugeordnet ist. An advantageous solution provides that a radiation source is assigned to the transmitting unit and / or the receiving unit.

Vorzugsweise ist dabei eine Strahlungsaustrittseinheit starr mit der Abstrahloptik der Sendeeinheit und/oder der Strahlaufnahmeoptik der Empfangseinheit verbunden. Preferably, a radiation exit unit is rigidly connected to the emission optics of the transmitting unit and / or the beam receiving optics of the receiving unit.

Eine hinsichtlich der Überwachung des Hüllraums besonders zweckmäßige Lösung sieht vor, dass der Empfangseinheit und/oder der Sendeeinheit ein Reflektor für von der Sendeeinheit und/oder der Empfangseinheit kommende und den Hüllraum durchsetzende elektromagnetische Strahlung zugeordnet ist, welche diese parallel zur Einfallsrichtung zurückreflektiert. A solution which is particularly expedient with respect to the monitoring of the enveloping space provides that the receiving unit and / or the transmitting unit is assigned a reflector for electromagnetic radiation coming from the transmitting unit and / or the receiving unit and passing through the enveloping space, which reflects them back parallel to the direction of incidence.

Ein derartiger Reflektor hat den Vorteil, dass sowohl die Strahlungsquelle als auch der mindestens eine Detektor entweder an der Sendeeinheit oder der Empfangseinheit angeordnet werden können und die jeweils andere Einheit, das heißt die Empfangseinheit oder die Sendeeinheit lediglich den Reflektor aufweist, so dass die elektromagnetische Strahlung den Hüllraum in der Längsrichtung zweifach durchsetzt. Such a reflector has the advantage that both the radiation source and the at least one detector can be arranged either on the transmitting unit or the receiving unit and the respective other unit, that is, the receiving unit or the transmitting unit has only the reflector, so that the electromagnetic radiation twice penetrated the envelope in the longitudinal direction.

Dabei kann die Reflektoreinheit als einfacher Spiegel ausgebildet sein. In this case, the reflector unit may be formed as a simple mirror.

Eine besonders vorteilhafte Lösung sieht vor, dass die Reflektoreinheit Retroreflektoren umfasst, die aus jeder Einfallsrichtung die elektromagnetische Strahlung entgegengesetzt zu ihrer Einfallsrichtung zurückreflektieren. A particularly advantageous solution provides that the reflector unit comprises retroreflectors, which reflect back the electromagnetic radiation opposite to their direction of incidence from any direction of incidence.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform der erfindungsgemäßen Einrichtung sieht vor, dass die Einrichtung mit einer Zielüberwachung versehen ist, welche sicherstellt, dass der energieübertragende Laserstrahl stets die Empfangseinheit, insbesondere die Strahlaufnahmeoptik der Empfangseinheit, trifft, so dass Fehlausrichtungen des energieübertragenden Laserstrahls relativ zur Empfangseinheit zumindest schnell erkannt, oder noch besser vermieden werden können. A further advantageous embodiment of the device according to the invention provides that the device is provided with a target monitoring, which ensures that the energy-transmitting laser beam always the receiving unit, in particular the beam receiving optics of the receiving unit, so that misalignments of the energy-transmitting laser beam relative to the receiving unit detected at least quickly , or even better, can be avoided.

Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass die Zielüberwachung ein der Intensität des energieübertragenden Laserstrahls in der Sendeeinheit proportionales Intensitätssignal mit einem der Intensität des energieübertragenden Laserstrahls in der Empfangseinheit proportionalen Intensitätssignal vergleicht und daraus eine Zielausrichtung des energieübertragenden Laserstrahls ermittelt und folglich bei diesem Vergleich erkennt, ob eine Fehlausrichtung vorliegt oder nicht. In particular, it is provided that the target monitoring compares an intensity signal of the energy-transmitting laser beam in the transmitting unit proportional intensity signal with an intensity of the energy-transmitting laser beam in the receiving unit proportional intensity signal and determines a target orientation of the energy-transmitting laser beam and thus detects in this comparison, whether a misalignment present or not.

Insbesondere ist vorgesehen, dass die Zielerfassung bei einer Fehlausrichtung ein Abschaltsignal erzeugt, welches die Sendeeinheit veranlasst, das Aussenden des energieübertragenden Laserstrahls zu unterbinden. In particular, it is provided that the target detection generates a shutdown signal in the event of a misalignment, which causes the transmitting unit to prevent the transmission of the energy-transmitting laser beam.

Somit dient auch eine derart beschriebene Zielerfassung dazu, die erfindungsgemäße Einrichtung mit größtmöglicher Sicherheit zu betreiben. Thus, a target detection described in this way serves to operate the device according to the invention with the greatest possible safety.

Eine weitere vorteilhafte Lösung der Aufgabe, die alternativ oder ergänzend zu den vorstehend beschriebenen Lösungen eingesetzt werden kann, und zur Erhöhung der Sicherheit beiträgt, sieht vor, dass ein die Einrichtung aufnehmender Betriebsraum durch eine ein sich bewegendes Fremdobjekt erfassende Betriebsraumüberwachung überwacht ist. A further advantageous solution of the object, which can be used as an alternative or in addition to the solutions described above, and contributes to the increase of safety, provides that an operating space receiving the device is monitored by an operating room monitoring detecting a moving foreign object.

Mit einer derartigen Betriebsraumüberwachung besteht die Möglichkeit, Fremdobjekte zu erkennen und deren Bewegungen in dem Betriebsraum zu erfassen. With such an operating room monitoring it is possible to detect foreign objects and to record their movements in the operating room.

Insbesondere besteht die Möglichkeit, mit einer derartigen Betriebsraumüberwachung zu erfassen, ob sich beispielsweise ein Fremdobjekt in Richtung des energieübertragenden Laserstrahls oder in Richtung der Sendeeinheit oder in Richtung der Empfangseinheit oder von diesen weg bewegt. In particular, it is possible to detect with such an operating room monitoring whether, for example, a foreign object moves in the direction of the energy-transmitting laser beam or in the direction of the transmitting unit or in the direction of the receiving unit or away from it.

Eine derartige Betriebsraumüberwachung kann ebenfalls in unterschiedlichster Art und Weise erfolgen. Such operation space monitoring can also be done in a variety of ways.

Beispielsweise sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass die Betriebsraumüberwachung in herkömmlicher Weise mit Ultraschall arbeitet und dadurch den Betriebsraum überwacht.For example, an advantageous solution provides that the operating room monitoring operates in a conventional manner with ultrasound and thereby monitors the operating room.

Eine, den Betriebsraum im Hinblick auf ein Fremdobjekt präziser überwachende Lösung, sieht vor, dass die Betriebsraumüberwachung ein den Betriebsraum erfassendes Kamerasystem umfasst, so dass mittels einer Bildauswertung der von dem Kamerasystem aufgenommenen Bildern die Möglichkeit besteht, einerseits Fremdobjekte zu identifizieren und andererseits Bewegungen der Fremdobjekte zu erfassen. A solution which more precisely monitors the operating room with regard to a foreign object, provides that the operating room monitoring system includes a camera system which records the operating room, so that the images recorded by the camera system can be identified by means of image evaluation on the one hand to identify foreign objects and on the other hand to move the foreign objects capture.

Dabei ist es denkbar, dass das Kamerasystem den Betriebsraum als Ganzes erfasst. It is conceivable that the camera system captures the operating room as a whole.

Eine andere Vorgehensweise sieht vor, dass das Kamerasystem einzelne Teilbereiche des Betriebsraums zeitlich aufeinanderfolgend erfasst. Another procedure provides that the camera system records individual sections of the operating room in chronological succession.

Dabei besteht beispielsweise die Möglichkeit, selektiv sicherheitsrelevante Teilbereiche des Betriebsraums zu erfassen und andere Teilbereiche zu ignorieren. In this case, for example, it is possible to selectively record safety-relevant subareas of the operating room and to ignore other subareas.

Es besteht aber auch die Möglichkeit, sicherheitsrelevante Teilbereiche mit höherer Präzision oder mit größerer Häufigkeit zu erfassen als andere, weniger sicherheitsrelevante Teilbereiche. However, it is also possible to detect safety-relevant subareas with higher precision or with greater frequency than other, less safety-relevant subareas.

Es besteht insbesondere auch die Möglichkeit, den gesamten Betriebsraum dadurch zu erfassen, dass sämtliche Teilbereiche des Betriebsraums zeitlich aufeinanderfolgend erfasst werden.In particular, it is also possible to detect the entire operating space by recording all partial areas of the operating room in chronological succession.

Vorzugsweise lässt sich die Betriebsraumüberwachung derart betreiben, dass sie beim Erkennen eines sich im Betriebsraum bewegenden Fremdobjekts ein Abschaltsignal erzeugt, welches ein Austreten des energieübertragenden Laserstrahls aus der Sendeeinheit unterbindet. Preferably, the operating room monitoring can be operated in such a way that when a foreign object moving in the operating room is detected, it generates a switch-off signal which prevents an exit of the energy-transmitting laser beam from the transmitting unit.

Es ist aber auch möglich, beim Erfassen eines Fremdobjekts im Betriebsraum dessen Bewegungsprofil zu ermitteln und das Abschaltsignal nur dann zu erzeugen, wenn sich das Fremdobjekt in Richtung des energieübertragenden Laserstrahls oder in Richtung der Sendeeinheit oder in Richtung der Empfangseinheit bewegt.However, it is also possible to determine when detecting a foreign object in the operating room whose motion profile and to generate the shutdown signal only when the foreign object moves in the direction of the energy transmitting laser beam or in the direction of the transmitting unit or in the direction of the receiving unit.

Die Betriebsraumüberwachung könnte dabei nach definierten Zeitintervallen oder nach einzeln vorgebbaren Zeitintervallen erfolgen. The operating room monitoring could take place after defined time intervals or individually specifiable time intervals.

Um ein möglichst hohes Sicherheitsniveau zu erreichen, ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Betriebsraumüberwachung den Betriebsraum während der Energieübertragung durch den Laserstrahl ständig überwacht. In order to achieve the highest possible level of safety, it is preferably provided that the operating room monitoring constantly monitors the operating room during the energy transmission by the laser beam.

Alternativ oder ergänzend zu den eingangs beschriebenen Ausführungsformen sieht eine weitere vorteilhafte Ausführungsform zur Lösung der Aufgabe vor, dass die Sendeeinheit, der energieübertragende Laserstrahl und die Empfangseinheit in einem Betriebsraum angeordnet sind, welcher durch ein aktives Laserschutzwandsystem umschlossen ist.Alternatively or in addition to the embodiments described above, a further advantageous embodiment provides for the solution of the problem that the transmitting unit, the energy-transmitting laser beam and the receiving unit are arranged in an operating room, which is enclosed by an active laser protection wall system.

Unter einem aktiven Laserschutzwandsystem ist dabei zu verstehen, dass ein derart aktives Laserschutzsystem bei Beaufschlagung durch einen energiereichen Laserstrahl aktiv ein diese Beaufschlagung anzeigendes Signal erzeugt. An active laser protection wall system is to be understood as meaning that such an active laser protection system actively generates a signal indicating this application when acted upon by a high-energy laser beam.

Insbesondere umfasst ein derartiges Laserschutzwandsystem mehrere Wandelemente, wobei bei Beaufschlagung eines der Wandelemente des Laserschutzwandsystems durch einen energiereichen Laserstrahl das Laserschutzwandsystem ein Abschaltsignal erzeugt, welches ein Austreten des energieübertragenden Laserstrahls aus der Sendeeinheit unterbindet. In particular, such a laser protective wall system comprises a plurality of wall elements, wherein upon exposure of one of the wall elements of the laser protective wall system by a high-energy laser beam, the laser protective wall system generates a shutdown signal, which prevents leakage of the energy-transmitting laser beam from the transmitter unit.

Ein energiereicher Laserstrahl ist dabei ein Laserstrahl, der durch Fehlausrichtung oder jede Art von Umlenkung, wie z.B. Reflexion, Beugung etc., des energieübertragenden Laserstrahls entsteht. An energy-rich laser beam is a laser beam that is due to misalignment or any kind of deflection, such as reflection, diffraction, etc., of the energy-transmitting laser beam is formed.

Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass das Laserschutzwandsystem den gesamten Betriebsraum umschließt. In particular, it is provided that the laser protective wall system encloses the entire operating space.

Dabei kann vorgesehen sein, dass das Laserschutzwandsystems mit ungefähr vertikal verlaufenden Wandelementen den Betriebsraum umschließt. It can be provided that the laser protective wall system encloses the operating space with approximately vertically extending wall elements.

Es ist aber auch denkbar, dass das Laserschutzwandsystem den Betriebsraum zusätzlich mit horizontal verlaufenden Wandelementen, insbesondere mit Deckenelementen und/oder Bodenelementen, umschließt. However, it is also conceivable that the laser protective wall system additionally encloses the operating room with horizontally extending wall elements, in particular with ceiling elements and / or floor elements.

Alternativ oder ergänzend zu den bisher beschriebenen Ausführungsformen wird die eingangs genannte Aufgabe auch bei einer Einrichtung zur Energieübertragung erfindungsgemäß dadurch gelöst, dass der Betriebsraum mit der Sendeeinheit und der Empfangseinheit in einer Einhausung angeordnet ist. As an alternative or in addition to the previously described embodiments, the object mentioned at the outset is also achieved in a device for energy transmission according to the invention by arranging the operating room with the transmitting unit and the receiving unit in an enclosure.

Eine derartige Einhausung ist beispielsweise so ausgebildet, dass sie gebäudeübliche Trennwände umfasst. Such an enclosure, for example, is designed so that it includes building conventional partitions.

Eine derartige Einhausung kann jedoch in der Regel nicht dazu dienen, energiereiche Laserstrahlung über längere Zeiträume aufzunehmen und zu absorbieren, sondern lediglich dazu, ein Eintreten von Fremdobjekten in den Betriebsraum zu verhindern. However, such an enclosure can not usually serve to absorb and absorb high-energy laser radiation for long periods of time and only to prevent the entry of foreign objects into the operating room.

Um jedoch auch das Auftreffen von energiereicherer Laserstrahlung auf der Einhausung zu verhindern ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Einhausung ein Laserschutzwandsystem auf einer dem Betriebsraum abgewandten Seite umgibt, so dass zwischen dem Betriebsraum und der Einhausung das Laserschutzwandsystem wirksam ist.However, in order to prevent the impact of high-energy laser radiation on the housing is preferably provided that the housing surrounds a laser protective wall system on a side facing away from the operating room, so that between the operating room and the enclosure, the laser protective wall system is effective.

Damit mit der Einhausung die Möglichkeit besteht, das Eintreten von Fremdobjekt in den Betriebsraum zu erfassen, ist vorzugsweise vorgesehen, dass die Einhausung mit einem überwachten Zugang zu versehen ist.In order for the enclosure to be able to detect the entry of foreign objects into the operating room, it is preferably provided that the enclosure is to be provided with a monitored access.

Insbesondere ist dabei vorgesehen, dass sich durch den Zugang hindurchbewegende Fremdobjekte durch eine Zugangsüberwachung erfasst werden. In particular, it is provided that foreign objects passing through the access are detected by access control.

Eine derartige Zugangsüberwachung erfasst jedes sich durch den Zugang hindurchbewegende Fremdobjekt. Such access control detects each foreign object moving through the access.

Insbesondere sieht eine vorteilhafte Lösung vor, dass die Zugangsüberwachung bei Energieübertragung mittels des energieübertragenden Laserstrahls und einem sich von der Zugangsüberwachung erfassten, durch den Zugang hindurchbewegenden Fremdobjekt ein Abschaltsignal erzeugt, welches ein Austreten des energieübertragenden Laserstrahls aus der Sendeeinheit unterbindet. In particular, an advantageous solution provides that the access monitoring during energy transmission by means of the energy-transmitting laser beam and detected by the access monitoring, passing through the access foreign object generates a shutdown signal, which prevents leakage of the energy-transmitting laser beam from the transmitting unit.

Hinsichtlich der Umsetzung der Abschaltsignale bei allen vorstehend beschrieben Ausführungsbeispiel wurden bislang keine näheren Angaben gemacht. With regard to the implementation of the shutdown signals in all the embodiments described above, no further details have been given so far.

So sieht eine zweckmäßige Lösung vor, dass bei Vorliegen eines Abschaltsignals eine der Sendeeinheit zugeordnete Steuereinheit das weitere Aussenden des energieübertragenden Laserstrahls durch die Sendeeinheit verhindert. Thus, an expedient solution provides that in the presence of a switch-off signal, a control unit assigned to the transmission unit prevents further transmission of the energy-transmitting laser beam by the transmission unit.

Ein derartiges Verhindern des Aussendens des energieübertragenden Laserstrahls kann dabei auf unterschiedlichste Art und Weise erfolgen. Such a prevention of the emission of the energy-transmitting laser beam can be carried out in various ways.

So sieht eine Möglichkeit vor, dass die Steuereinheit eine Pumpeinheit für die Laserstrahlungsquelle abschaltet. Thus, one possibility provides for the control unit to switch off a pump unit for the laser radiation source.

Alternativ oder ergänzend sieht eine andere Möglichkeit vor, dass die Steuereinheit eine optische Verstimmung der Laserstrahlungsquelle veranlasst.Alternatively or additionally, another possibility provides that the control unit causes an optical detuning of the laser radiation source.

Eine weitere alternativ oder ergänzende Lösung sieht vor, dass die Steuereinheit durch ein optisches Element die Rückreflexion des energieübertragenden Laserstrahls oder eine Umlenkung des energieübertragenden Laserstrahls in einen Sumpf veranlasst, so dass dieser die Sendeeinheit nicht verlassen kann. Another alternative or additional solution provides that the control unit causes by an optical element, the back reflection of the energy-transmitting laser beam or a deflection of the energy-transmitting laser beam in a sump, so that it can not leave the transmitting unit.

Die eingangs genannte Aufgabe wird außerdem bei einem Verfahren zur Übertragung von Energie mittels Laserstrahlung, bei welchem sich ausgehend von einer Sendeeinheit, ein gezielt auf eine Empfangseinheit ausgerichteter energieübertragender Laserstrahl ausbreitet, wobei die Sendeeinheit und die Empfangseinheit relativ zueinander so ausgerichtet werden, dass der von der Sendeeinheit ausgehende Laserstrahl stets auf die Empfangseinheit auftrifft, dadurch gelöst, dass eine Hüllraumüberwachung durchgeführt wird, welche einen um den energieübertragenden Laserstrahl herum verlaufenden Hüllraum im Hinblick auf ein im Hüllraum vorhandenes Fremdobjekt überprüft und dass die Hüllraumüberwachung beim Erfassen eines derartigen Fremdobjekts in dem Hüllraum ein Abschaltsignal erzeugt, welches ein Austreten des energieübertragenden Laserstrahls aus der Sendeeinheit unterbindet.The object mentioned above is also in a method for transmitting energy by means of laser radiation, in which, starting from a transmitting unit, a targeted directed to a receiving unit energy-transmitting laser beam propagates, wherein the transmitting unit and the receiving unit are aligned relative to each other, that of the Transmitting unit outgoing laser beam always impinges on the receiving unit, achieved by a Hüllraumüberwachung is performed, which checks a running around the energy-transmitting laser beam around enveloping space with respect to an existing in Hüllraum foreign object and that the Hüllraumüberwachung upon detection of such a foreign object in the envelope space a shutdown signal generates, which prevents leakage of the energy-transmitting laser beam from the transmitting unit.

Weitere Ausbildungen des Verfahrens weisen Merkmale auf, die bereits im Zusammenhang mit der voranstehend erläuterten Einrichtung beschrieben wurden. Other embodiments of the method have features that are already associated with have been described above the device explained above.

Insbesondere ist es günstig, wenn die Hüllraumüberwachung den Hüllraum im Hinblick auf ein sich in den Hüllraum eingetretenes Fremdobjekt überwacht. In particular, it is expedient for the envelope monitoring to monitor the envelope space with regard to a foreign object that has entered the envelope space.

Ferner ist es von Vorteil, wenn die Hüllraumüberwachung den Hüllraum im Hinblick auf ein sich in dem Hüllraum bewegendes Fremdobjekt erfasst. Furthermore, it is advantageous if the enveloping space monitoring detects the enveloping space with regard to a foreign object moving in the enveloping space.

Eine zweckmäßige Lösung sieht vor, dass der Hüllraum sich längs des gesamten Verlaufs des energieübertragenden Laserstrahls von der Sendeeinheit bis zur Empfängereinheit erstreckt. An expedient solution provides that the enveloping space extends along the entire course of the energy-transmitting laser beam from the transmitting unit to the receiving unit.

Damit ist es insbesondere möglich, dass die Hüllraumüberwachung den Hüllraum längs eines gesamten Verlaufs des energieübertragenden Laserstrahls von der Sendeeinheit bis zur Empfangseinheit überwacht. This makes it possible, in particular, for the envelope monitoring to monitor the envelope space along an entire course of the energy-transmitting laser beam from the transmitting unit to the receiving unit.

Zweckmäßig ist es, wenn die Hüllraumüberwachung den Hüllraum optisch überwacht. It is expedient if the Hüllraumüberwachung visually monitors the envelope space.

Insbesondere ist dies dadurch möglich, dass die Hüllraumüberwachung sich durch den Hüllraum hindurch ausbreitende elektromagnetische Strahlung mit mindestens einem Detektor detektiert. In particular, this is possible because the envelope space monitoring detects electromagnetic radiation propagating through the envelope space with at least one detector.

Vorzugsweise ist hierzu vorgesehen, dass die Hüllraumüberwachung mindestens ein der Sendeeinheit und/oder der Empfangseinheit zugeordnetes Detektorelement umfasst, welches von der Empfangseinheit und/oder der Sendeeinheit kommende elektromagnetische Strahlung detektiert. For this purpose, it is preferably provided that the enclosure monitoring comprises at least one detector element associated with the transmission unit and / or the reception unit, which detects electromagnetic radiation coming from the reception unit and / or the transmission unit.

Insbesondere erzeugt die Hüllraumüberwachung die elektromagnetische Strahlung in Form eines Strahlungsfeldes. In particular, the Hüllraumüberwachung generates the electromagnetic radiation in the form of a radiation field.

Dabei ist es möglich, dass das zu detektierende Strahlungsfeld ein nicht kohärentes Strahlungsfeld ist. It is possible that the radiation field to be detected is a non-coherent radiation field.

Alternativ dazu ist es möglich, dass das zu detektierende Strahlungsfeld ein kohärentes Strahlungsfeld ist.Alternatively, it is possible that the radiation field to be detected is a coherent radiation field.

Eine zweckmäßige Realisierung sieht vor, dass das Strahlungsfeld einzelne, den Hüllraum in seiner Längsrichtung durchsetzende Strahlungsfeldbündel umfasst. An expedient realization provides that the radiation field comprises individual radiation field bundles that pass through the enveloping space in its longitudinal direction.

Insbesondere ist dabei jedes Strahlungsfeldbündel durch ein Laserstrahlungsfeld gebildet. In particular, each radiation field bundle is formed by a laser radiation field.

Bei einer günstigen Realisierung ist vorgesehen, dass eine Strahlungsquelle der Sendeeinheit und/oder der Empfangseinheit zugeordnet ist. In a favorable implementation, it is provided that a radiation source is assigned to the transmitting unit and / or the receiving unit.

Insbesondere ist eine Strahlungsaustrittseinheit starr mit einer Abstrahloptik der Sendeeinheit und/oder der Strahlaufnahmeoptik der Empfangseinheit verbunden. In particular, a radiation outlet unit is rigidly connected to an abstraction of the transmitting unit and / or the beam receiving optics of the receiving unit.

Bei einer günstigen Lösung ist vorgesehen, dass der Empfangseinheit und/oder der Sendeeinheit ein Reflektor für von der Sendeeinheit und/oder der Empfangseinheit kommende und den Hüllraum durchsetzende elektromagnetische Strahlung zugeordnet ist, welche diese parallel zur Einfallsrichtung zurückreflektiert. In a favorable solution it is provided that the receiving unit and / or the transmitting unit is associated with a reflector for coming from the transmitting unit and / or the receiving unit and the envelope space passing electromagnetic radiation, which reflects this back parallel to the direction of incidence.

Eine vorteilhafte Weiterbildung sieht vor, dass die Einrichtung mit einer Zielüberwachung versehen wird. An advantageous development provides that the device is provided with a target monitoring.

Insbesondere vergleicht die Zielüberwachung ein der Intensität des energieübertragenden Laserstrahls in der Sendeeinheit proportionales Intensitätssignal mit einem der Intensität des energieübertragenden Laserstrahls in der Empfangseinheit proportionalen Intensitätssignal und ermittelt daraus eine Zielausrichtung des energieübertragenden Laserstrahls. In particular, the target monitoring compares an intensity signal proportional to the intensity of the energy-transmitting laser beam in the transmitting unit with an intensity signal proportional to the intensity of the energy-transmitting laser beam in the receiving unit and determines therefrom a target orientation of the energy-transmitting laser beam.

Dabei ist zweckmäßigerweise vorgesehen, dass die Zielüberwachung bei einer Fehlausrichtung ein Abschaltsignal erzeugt, welches ein Austreten des energieübertragenden Laserstrahls aus der Sendeeinheit unterbindet. In this case, provision is expediently made for the target monitor to generate a switch-off signal in the event of a misalignment, which prevents an exit of the energy-transmitting laser beam from the transmitter unit.

Alternativ oder ergänzend zum vorstehend beschriebenen Verfahren sieht eine weitere Lösung der Aufgabe vor, dass ein die Einrichtung aufnehmender Betriebsraum durch eine ein sich bewegendes Fremdobjekt erfassende Betriebsraumüberwachung überwacht wird.As an alternative or in addition to the method described above, a further solution provides for the task that an operating room receiving the device is monitored by an operating room monitoring system detecting a moving foreign object.

Insbesondere wird mit der Betriebsraumüberwachung der Betriebsraum durch ein Kamerasystem erfasst. In particular, with the operating room monitoring the operating room is detected by a camera system.

Dabei wird zweckmäßigerweise mit dem Kamerasystem der Betriebsraum als Ganzes erfasst. In this case, the operating room as a whole is expediently recorded with the camera system.

Es ist aber auch denkbar, dass das Kamerasystem einzelne Teilbereich des Betriebsraums zeitlich aufeinanderfolgend erfasst. However, it is also conceivable that the camera system records individual subarea of the operating room in chronological succession.

Beispielsweise ist vorgesehen, dass die Betriebsraumüberwachung beim Erkennen eines sich im Betriebsraum bewegenden Fremdobjekts ein Abschaltsignal erzeugt, welches ein Austreten des energieübertragenden Laserstrahls aus der Sendeeinheit unterbindet. For example, it is provided that the operating room monitoring generates a switch-off signal upon detection of a foreign object moving in the operating room, which prevents the energy-transmitting laser beam from emerging from the transmitting unit.

Eine Art der Überwachung sieht vor, dass die Betriebsraumüberwachung den Betriebsraum während der Energieübertragung durch den Laserstrahl ständig überwacht. One type of monitoring provides that the operating room monitoring constantly monitors the operating room during the energy transmission by the laser beam.

Eine weitere alternative oder ergänzende Lösung zu den vorstehend erläuterten Verfahren sieht vor, dass die Sendeeinheit, der energieübertragende Laserstrahl und die Empfangseinheit in einem Betriebsraum arbeiten, welcher durch ein aktives Laserschutzwandsystem umschlossen wird und dass insbesondere das aktive Laserschutzwandsystem mehrere Wandelemente umfasst und dass bei Beaufschlagung eines der Wandelemente durch einen energiereichen Laserstrahl das Laserschutzwandsystem ein Abschaltsignal erzeugt, welches ein Austreten des energieübertragenden Laserstrahls aus der Sendeeinheit unterbindet. A further alternative or supplementary solution to the above-described method provides that the transmitting unit, the energy-transmitting laser beam and the receiving unit work in an operating room, which is enclosed by an active laser protective wall system and in particular the active laser protective wall system comprises a plurality of wall elements and that upon application of a the wall elements by a high-energy laser beam, the laser protective wall system generates a shutdown signal, which prevents leakage of the energy-transmitting laser beam from the transmitter unit.

Beispielsweise umfasst das aktive Laserschutzwandsystem mehrere Wandelemente und bei Beaufschlagung eines der Wandelemente wird durch einen energiereichen Laserstrahl das Laserschutzwandsystem ein Abschaltsignal erzeugt, welches ein Austreten des energieübertragenden Laserstrahls aus der Sendeeinheit unterbindet.For example, the active laser protection wall system comprises a plurality of wall elements and when one of the wall elements is energized by a high-energy laser beam laser protection wall system generates a shutdown signal, which prevents leakage of the energy transmitting laser beam from the transmitter unit.

Eine vorteilhafte Lösung sieht vor, dass das Laserschutzwandsystem den gesamten Betriebsraum umschließt.An advantageous solution provides that the laser protective wall system encloses the entire operating room.

Beispielsweise werden der Betriebsraum mit der Sendeeinheit und der Empfangseinheit in einer Einhausung angeordnet. For example, the operating room with the transmitting unit and the receiving unit are arranged in an enclosure.

Dabei ist beispielsweise vorgesehen, dass die Einhausung gebäudeübliche Trennwände umfasst, wobei insbesondere die Einhausung ein Laserschutzwandsystem auf einer dem Betriebsraum abgewandten Seite umgibt. In this case, it is provided, for example, that the enclosure comprises building-standard partitions, wherein in particular the enclosure surrounds a laser protection wall system on a side remote from the operating room.

Zweckmäßigerweise ist vorgesehen, dass die Einhausung mit einem überwachten Zugang versehen wird. Appropriately, it is provided that the enclosure is provided with a monitored access.

Zur Verbesserung der Sicherheit wird dem Zugang eine Zugangsüberwachung zugeordnet, welche ein sich durch den Zugang hindurchbewegendes Fremdobjekt erfasst. To improve security, the access is assigned an access control which detects a foreign object moving through the access.

Insbesondere ist es von Vorteil, wenn die Zugangsüberwachung bei Energieübertragung mittels dem energieübertragenden Laserstrahl und einem sich von der Zugangsüberwachung erfassten, durch den Zugang hindurchbewegenden Fremdobjekt ein Abschaltsignal erzeugt, welches ein Austreten des energieübertragenden Laserstrahls aus der Sendeeinheit unterbindet.In particular, it is advantageous if the access monitoring during energy transmission by means of the energy-transmitting laser beam and a detected by the access monitoring, passing through the access foreign object generates a shutdown signal, which prevents leakage of the energy-transmitting laser beam from the transmitting unit.

Zweckmäßigerweise wird bei Vorliegen eines Abschaltsignals eine der Sendeeinheit zugeordnete Steuereinheit das weitere Aussenden des energieübertragenden Laserstrahls durch die Sendeeinheit verhindert. Conveniently, in the presence of a switch-off signal, a control unit associated with the transmitting unit prevents further transmission of the energy-transmitting laser beam by the transmitting unit.

Weitere Merkmale und Vorteile der Erfindung sind Gegenstand der nachfolgenden Beschreibung sowie der zeichnerischen Darstellung einiger Ausführungsbeispiele. Further features and advantages of the invention are the subject of the following description and the drawings of some embodiments.

In der Zeichnung zeigen: In the drawing show:

1 eine schematische Darstellung eines ersten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Übertragung von Energie mittels Laserstrahlung; 1 a schematic representation of a first embodiment of a device according to the invention for the transmission of energy by means of laser radiation;

2 einen Schnitt längs Linie 2-2 in 1; 2 a section along line 2-2 in 1 ;

3 einen Schnitt längs Linie 3-3 in 1; 3 a section along line 3-3 in 1 ;

4 eine schematische Darstellung einer ersten Ausführungsform eines Wandelements eines aktiven Laserschutzwandsystems; 4 a schematic representation of a first embodiment of a wall element of an active laser protective wall system;

5 eine Darstellung einer weiteren Ausführungsform eines Wandelements eines aktiven Laserschutzwandsystems; 5 a representation of another embodiment of a wall element of an active laser protective wall system;

6 eine Darstellung ähnlich 3 eines zweiten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Übertragung von Energie mittels Laserstrahlung; 6 a representation similar 3 a second embodiment of a device according to the invention for the transmission of energy by means of laser radiation;

7 eine Darstellung ähnlich 1 eines dritten Ausführungsbeispiels einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Übertragung von Energie mittels Laserstrahlung; 7 a representation similar 1 a third embodiment of a device according to the invention for the transmission of energy by means of laser radiation;

8 einen Schnitt längs Linie 8-8 in 7 und 8th a section along line 8-8 in 7 and

9 einen Schnitt längs Linie 9-9 in 7. 9 a section along line 9-9 in 7 ,

Ein in 1 dargestelltes erstes Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Einrichtung 10 zur Übertragung von Energie mittels Laserstrahlung umfasst eine als Ganzes mit 12 bezeichnete Sendeeinheit, von welcher ausgehend ein energieübertragender Laserstrahl 14 sich in Richtung einer als Ganzes mit 16 bezeichneten Empfangseinheit ausbreitet, wobei die Entfernung zwischen der Sendeeinheit 12 und der Empfangseinheit 10 im Bereich von mehreren Metern bis mehreren hundert Metern liegen kann. An in 1 illustrated first embodiment of a device according to the invention 10 for transmitting energy by means of laser radiation includes one as a whole 12 designated transmitting unit, from which starting a power transmitting laser beam 14 moving towards one as a whole 16 designated receiving unit propagates, wherein the distance between the transmitting unit 12 and the receiving unit 10 can range from several meters to several hundred meters.

Die Sendeeinheit 12 umfasst ihrerseits beispielsweise eine Laserstrahlungsquelle 22, welche als Laserresonator oder Laserresonator gekoppelt mit einem Laserverstärker ausgebildet sein kann und hochenergetische Laserstrahlung erzeugt, aus welcher eine ebenfalls von der Sendeeinheit 12 umfasste Abstrahloptik 24 den hochenergetischen Laserstrahl 14 bildet, welcher die Sendeeinheit 12 verlässt. The transmitting unit 12 In turn, for example, includes a laser radiation source 22 which is coupled as a laser resonator or laser resonator can be formed with a laser amplifier and generates high-energy laser radiation, from which also one of the transmitting unit 12 included abstract optics 24 the high-energy laser beam 14 forms, which the transmitting unit 12 leaves.

Bei der Sendeeinheit 12 ist mindestens die Abstrahloptik 24 im Raum ausrichtbar, um den energieübertragenden Laserstrahl 14 relativ zur Empfangseinheit 16 auszurichten, so dass der energieübertragende Laserstrahl 14 optimal auf die Empfangseinheit 16 auftrifft. At the transmitting unit 12 is at least the abstraction 24 Alignable in space to the energy transmitting laser beam 14 relative to the receiving unit 16 align so that the energy transmitting laser beam 14 optimal on the receiving unit 16 incident.

Dabei kann beispielsweise die Laserstrahlungsquelle 22 stationär angeordnet sein. In this case, for example, the laser radiation source 22 be arranged stationary.

Es ist aber auch denkbar, die Laserstrahlungsquelle 22 mitsamt der Abstrahloptik 24 ausrichtbar auszubilden, so dass die Einheit aus Laserstrahlungsquelle 22 und Abstrahloptik 24 relativ zur Empfangseinheit 16 optimal ausrichtbar ist. But it is also conceivable, the laser radiation source 22 together with the abstract optics 24 alignable, so that the unit of laser radiation source 22 and abstract optics 24 relative to the receiving unit 16 is optimally aligned.

Die Empfangseinheit 16 umfasst ihrerseits eine Strahlaufnahmeoptik 32 für den energieübertragenden Laserstrahl 14, welche gekoppelt ist mit einem ebenfalls von der Empfangseinheit umfassten Konverter 34, welcher den energieübertragenden Laserstrahl 14 auf unterschiedlichste Art und Weise konvertieren kann. The receiving unit 16 in turn comprises a beam-receiving optics 32 for the energy-transmitting laser beam 14 , which is coupled to a likewise included by the receiving unit converter 34 , which the energy transmitting laser beam 14 can convert in different ways.

Beispielsweise kann der energieübertragende Laserstrahl 14 direkt zu einer Laserbearbeitung eingesetzt werden. For example, the energy-transmitting laser beam 14 be used directly for laser processing.

Es ist aber auch denkbar, den Konverter 34 zur Umwandlung des energieübertragenden Laserstrahls 14 in eine andere Energieform, beispielsweise elektrische Energie, einzusetzen, wobei in diesem Fall der Konverter 34 fotovoltaische Zellen zur Umwandlung des Laserstrahls 14 in elektrische Energie umfasst. But it is also conceivable, the converter 34 for converting the energy-transmitting laser beam 14 in another form of energy, such as electrical energy to use, in which case the converter 34 Photovoltaic cells for converting the laser beam 14 in electrical energy.

Auch bei der Empfangseinheit 16 ist mindestens die Strahlaufnahmeoptik 32 im Raum relativ zur Sendeeinheit 12, insbesondere zur Abstrahloptik 24, ausrichtbar, um eine optimale Aufnahme des energieübertragenden Laserstrahls 14 zu gewährleisten. Also at the receiving unit 16 is at least the beam-receiving optics 32 in the room relative to the transmitting unit 12 , in particular to the abstract optics 24 , Alignable, for optimum recording of the energy-transmitting laser beam 14 to ensure.

Dabei kann der Konverter 34 stationär angeordnet sein oder es kann vorgesehen sein, die Strahlaufnahmeoptik 32 mit dem Konverter 34 relativ zur Sendeeinheit 12 ausrichtbar auszubilden. This can be the converter 34 be arranged stationary or it may be provided, the Strahlaufnahmeoptik 32 with the converter 34 relative to the transmitting unit 12 alignable train.

Eine derartige Einrichtung zur Übertragung von Energie mittels Laserstrahlung ist beispielhaft in der deutschen Patentanmeldung 10 2012 111 978 beschrieben, wobei in dieser Anmeldung auch beschrieben ist, wie ein exaktes Auftreffen des energieübertragenden Laserstrahls 14 auf der Empfangseinheit 16 realisiert werden kann. Such a device for transmitting energy by means of laser radiation is exemplary in the German patent application 10 2012 111 978 described in this application is also described as an exact impact of the energy-transmitting laser beam 14 on the receiving unit 16 can be realized.

Um sicherzustellen, dass der energieübertragende Laserstrahl 14 stets in gewünschter Weise auf der Empfangseinheit 16 auftrifft, insbesondere die Strahlaufnahmeoptik 32 in der vorgesehenen Weise trifft, ist eine Zielerfassungseinheit 36 vorgesehen, welche ein der Intensität des auf der Strahlaufnahmeoptik 32 auftreffenden energieübertragenden Laserstrahls 14 proportionales Signal ISE mit einem der Intensität des energieübertragenden Laserstrahls 14 in der Abstrahloptik 24 proportionalen Signal ISS vergleicht und bei abweichenden Werten ein Abschaltsignal AS1 erzeugt, welches einer Steuereinheit 40 übermittelt wird, welche ein sofortiges nicht mehr Aussenden des energieübertragenden Laserstrahls 14 entweder durch Abschalten der Laserstrahlungsquelle 22 oder durch Verändern der Abstrahloptik 24, insbesondere Strahlumlenkung in der Abstrahloptik 24, veranlasst. To ensure that the energy transmitting laser beam 14 always in the desired manner on the receiving unit 16 impinges, in particular the beam-receiving optics 32 in the intended manner is a target acquisition unit 36 provided which one of the intensity of the on the beam receiving optics 32 incident energy-transmitting laser beam 14 proportional signal ISE with one of the intensity of the energy-transmitting laser beam 14 in the abstract optics 24 proportional signal ISS compares and generates at different values, a shutdown signal AS1, which a control unit 40 which is an immediate no longer emitting the energy transmitting laser beam 14 either by switching off the laser radiation source 22 or by changing the abstract optics 24 , in particular beam deflection in the abstract optics 24 , caused.

Die Signale ISE und ISS können der Zielerfassungseinheit 36 leitungsgebunden oder leitungslos übertragen werden. The signals ISE and ISS can be used by the target acquisition unit 36 be transferred wired or without wires.

Wird eine derartige Einrichtung 10 zur Energieübertragung derart eingesetzt, dass Fremdobjekte, insbesondere Gegenstände oder Personen, mit dem energieübertragenden Laserstrahl 14 in Berührung kommen können, so sind Schutzmaßnahmen erforderlich, da die Fremdobjekte entweder aufgrund der hochenergetischen Laserstrahlung selbst Schaden nehmen können oder Umlenkungen, z.B. Reflexe, der Laserstrahlung erzeugen können, die wiederum andere Objekte, insbesondere Gegenstände oder Personen, schädigen können. Will such a device 10 used for energy transmission such that foreign objects, in particular objects or persons, with the energy-transmitting laser beam 14 Protective measures may be required, as the foreign objects can either be damaged due to the high-energy laser radiation itself or deflections, eg reflections, which can generate laser radiation, which in turn can damage other objects, in particular objects or persons.

Aus diesem Grund ist bei dem ersten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Lösung ein um den energieübertragenden Laserstrahl herum verlaufender Hüllraum 42, welcher in 1 und 2 gestrichelt gekennzeichnet ist, durch eine Hüllraumüberwachung 44 überwacht. For this reason, in the first embodiment of the solution according to the invention, an enveloping space extending around the energy-transmitting laser beam is provided 42 which is in 1 and 2 Dashed line is characterized by a Hüllraumüberwachung 44 supervised.

Bei dem ersten dargestellten Ausführungsbeispiel der Einrichtung zur Übertragung von Energie mittels Laserstrahlung umfasst die Hüllraumüberwachung 44 eine Laserstrahlungsquelle 52, die vorzugsweise bei einer augensicheren Wellenlänge arbeitet und Laserstrahlung erzeugt, die durch einen oder mehrere Strahlteiler 54 Abstrahlköpfen 56 der Hüllraumüberwachung 44 zugeführt wird, von welchen sich mit ihrer Längsrichtung L ungefähr parallel zum energieübertragenden Laserstrahl 14, das heißt parallel oder in einem Winkel von maximal 20° zu dem energieübertragenden Laserstrahl 14, ausbreitende Sensorlaserstrahlen 58 der Hüllraumüberwachung 44 ausgehen, wobei die Sensorlaserstrahlen 58 so angeordnet sind, dass ein Querabstand A, das heißt ein Abstand in einer um den Laserstrahl 14 herum verlaufenden Umfangsrichtung U des Hüllraums 42 quer zu einer Ausbreitungsrichtung oder Längsrichtung L der Sensorlaserstrahlen 58, derselben kleiner ist als die Größe eines mindestens zu erfassenden Fremdobjekts, beispielsweise kleiner ist als 2 cm, noch besser kleiner als 1 cm, um beispielsweise sicherzustellen, dass eine, erfindungsgemäß ein Fremdobjekt darstellende, Hand einer Bedienungsperson, die sich in Richtung des energieübertragenden Laserstrahls 14 bewegt, nicht zwischen zwei benachbarten Sensorlaserstrahlen 58 hindurch bewegt werden kann und somit zumindest einen der Sensorlaserstrahlen 58 tangiert und somit diesen beeinflusst. In the first illustrated embodiment of the device for transmitting energy by means of laser radiation comprises the envelope space monitoring 44 a laser radiation source 52 which preferably operates at an eye safe wavelength and generates laser radiation passing through one or more beam splitters 54 Abstrahlköpfen 56 the envelope space monitoring 44 is supplied, of which with its longitudinal direction L approximately parallel to the energy-transmitting laser beam 14 that is parallel or at an angle of at most 20 ° to the energy transmitting laser beam 14 , propagating sensor laser beams 58 the envelope space monitoring 44 go out, the sensor laser beams 58 are arranged so that a transverse distance A, that is, a distance in one around the laser beam 14 around circumferential direction U of the envelope 42 transverse to a propagation direction or Longitudinal direction L of the sensor laser beams 58 it is smaller than the size of a foreign object to be detected, for example, smaller than 2 cm, more preferably smaller than 1 cm, for example, to ensure that a hand of an operator constituting a foreign object according to the invention extends in the direction of the energy transmitting laser beam 14 moves, not between two adjacent sensor laser beams 58 can be moved through and thus at least one of the sensor laser beams 58 touched and thus influenced.

Um den Hüllraum 42 stets definiert zu dem energieübertragenden Laserstrahl 14 ausgerichtet zu halten, sind die Abstrahlköpfe 56 insbesondere starr mit der Abstrahloptik 24 verbunden, so dass eine Bewegung derselben auch eine Bewegung des Hüllraums 42 zur Folge hat.To the envelope 42 always defined to the energy transmitting laser beam 14 to keep aligned, are the radiation heads 56 especially rigid with the abstract optics 24 connected, so that a movement of the same also a movement of the envelope space 42 entails.

Die Gesamtheit der Sensorlaserstrahlen 58 bildet ein Sensorstrahlungsfeld 62, welches sich im Wesentlichen parallel zum energieübertragenden Laserstrahl 14 über dessen gesamte Ausdehnung zwischen der Sendeeinheit 12 und der Empfangseinheit 16 erstreckt und auf eine der Empfangseinheit 16 zugeordnete Reflektoreinheit 64 der Hüllraumüberwachung trifft, welche sich beispielsweise ringförmig um die Empfangseinheit, beispielsweise um die Strahlaufnahmeoptik 32 herum, erstreckt. The entirety of the sensor laser beams 58 forms a sensor radiation field 62 which is substantially parallel to the energy-transmitting laser beam 14 over its entire extent between the transmitting unit 12 and the receiving unit 16 extends and to one of the receiving unit 16 associated reflector unit 64 the Hüllraumüberwachung meets, which, for example, a ring around the receiving unit, for example, the beam receiving optics 32 around, extends.

Die Reflektoreinheit 64 kann dabei eine einfache Spiegeleinheit sein oder als Retroreflektoreinheit ausgebildet sein, welche die einzelnen einfallenden Sensorlaserstrahlen 58 a geringfügig versetzt und parallel zum jeweils einfallenden Sensorlaserstrahl 58 a zurückreflektiert, so dass der Hüllraum 42 auch von einem reflektierten Sensorlaserstrahl 58 b durchsetzt wird, der sich in Richtung des jeweiligen Abstrahlkopfes 56 ausbreitet. The reflector unit 64 may be a simple mirror unit or be designed as a retroreflector unit, which the individual incident sensor laser beams 58 a slightly offset and parallel to each incident sensor laser beam 58 a back-reflected, so that the envelope space 42 also from a reflected sensor laser beam 58 b is penetrated, extending in the direction of the respective radiation head 56 spreads.

Beispielsweise kann für jeden der einfallenden Sensorlaserstrahlen 58 a eine eigene Retroreflektoreinheit 68 vorgesehen sein. For example, for each of the incident sensor laser beams 58 a own retro-reflector unit 68 be provided.

Die Reflektoreinheit 64 der Hüllraumüberwachung 44 ist insbesondere starr mit der Strahlaufnahmeoptik 32 gekoppelt und so ausgerichtet, dass sie bei optimal zum energieübertragenden Laserstrahl 14 ausgerichteter Strahlaufnahmeoptik 32 die reflektierten Sensorlaserstrahlen 58 b parallel zu den einfallenden Sensorlaserstrahlen 58 a ausrichtet. The reflector unit 64 the envelope space monitoring 44 is in particular rigid with the beam-receiving optics 32 coupled and aligned so that they are optimal for the energy transmitting laser beam 14 aligned beam-receiving optics 32 the reflected sensor laser beams 58 b parallel to the incident sensor laser beams 58 a aligns.

Damit werden die Sensorlaserstrahlen 58 von der Reflektoreinheit 64 zu der Empfangseinheit 16 zur Sendeeinheit 12 zurückreflektiert, wobei im Bereich der Sendeeinheit 12 jedem Sensorlaserstrahl 58 eine Auskoppeleinheit 72, beispielsweise in Form eines teildurchlässigen Spiegels, zugeordnet ist, die einerseits einen Teil des von den jeweiligen Abstrahlkopf 56 kommenden Sensorlaserstrahls 58 zu einem Detektor 74 auskoppelt und andererseits einen von der Reflektoreinheit 64 zurückreflektierten Sensorlaserstrahl 58 b zu einem Detektor 76 auskoppelt. This turns the sensor laser beams 58 from the reflector unit 64 to the receiving unit 16 to the transmitting unit 12 reflected back, wherein in the region of the transmitting unit 12 every sensor laser beam 58 a decoupling unit 72 , For example, in the form of a partially transparent mirror, assigned, on the one hand a part of the respective radiation head 56 coming sensor laser beam 58 to a detector 74 decoupled and on the other hand one of the reflector unit 64 back-reflected sensor laser beam 58 b to a detector 76 couples out.

Eine mit den Detektoren 74 und 76 gekoppelte Auswerteeinheit 82 ist durch Vergleich des im Detektor 74 gemessenen Intensitätswert des vom Abstrahlkopf 56 ausgesandten Sensorlaserstrahls 58 mit dem Intensitätswert des zurückreflektierten Sensorlaserstrahls 58 b in der Lage, jede, eine durch ein sich bewegendes oder eindringendes Fremdobjekt erfolgende Abschattung im Bereich zwischen der Auskoppeleinheit 72 und der Reflektoreinheit 64 zu erfassen und im Fall einer derartigen Abschattung, erkennbar durch einen sich veränderten Differenzwert zwischen dem vom Detektor 74 erfassten Intensitätswert relativ zu den vom Detektor 76 erfassten Intensitätswert, ein Abschaltsignal AS2 zu erzeugen, welches der Steuereinheit 40 der Sendeeinheit 12 übermittelt wird und die Steuereinheit 40 dazu veranlasst, bei Vorliegen des Abschaltsignals AS2 ein Aussenden des energieübertragenden Laserstrahls 14 sofort zu verhindern. One with the detectors 74 and 76 coupled evaluation unit 82 is by comparing the in the detector 74 measured intensity value of the radiation head 56 emitted sensor laser beam 58 with the intensity value of the back-reflected sensor laser beam 58 b capable of any shading occurring in the area between the decoupling unit by a moving or penetrating foreign object 72 and the reflector unit 64 to detect and in the case of such shading, recognizable by an altered difference value between the detector 74 detected intensity value relative to the detector 76 detected intensity value to generate a shutdown signal AS2, which the control unit 40 the transmitting unit 12 is transmitted and the control unit 40 caused, in the presence of the switch-off signal AS2, a transmission of the energy-transmitting laser beam 14 to prevent immediately.

Dies kann beispielsweise durch Abschalten der Laserstrahlungsquelle 22 und/oder durch eine Strahlumlenkung zu einem Sumpf und/oder eine Strahlrückreflexion in der Abstrahloptik 24 erfolgen. This can be done, for example, by switching off the laser radiation source 22 and / or by a beam deflection to a sump and / or a beam back reflection in the abstract optics 24 respectively.

Da die vorstehend beschriebene Überwachung des jeweiligen Sensorlaserstrahls 58 mit dem einfallenden und dem zurückreflektierten Sensorlaserstrahls 58 b bei jedem der Sensorlaserstrahlen 58 und somit im gesamten Sensorstrahlungsfeld 62 erfolgt, wird ein in den Hüllraum 42 eindringendes Fremdobjekt oder ein sich in diesem bewegendes Fremdobjekt sofort zu einem nicht mehr erfolgenden Aussenden des energieübertragenden Laserstrahles 14 führen. Since the above-described monitoring of the respective sensor laser beam 58 with the incident and the back-reflected sensor laser beam 58 b at each of the sensor laser beams 58 and thus in the entire sensor radiation field 62 takes place, one in the envelope space 42 penetrating foreign object or in this moving foreign object immediately to a no longer taking place emitting the energy-transmitting laser beam 14 to lead.

Mit der Überwachung des Hüllraums 42 durch die Hüllraumüberwachung 44 besteht somit die Möglichkeit, einen Kontakt eines sich dem energieübertragenden Laserstrahls 14 nähernden Fremdobjekts mit dem Laserstrahl 14 zu verhindern und somit entweder eine Beschädigung des Fremdobjekts oder eine durch dieses Fremdobjekt unerwünschte Reflexion des energieübertragenden Laserstrahls 14 zu verhindern. With the surveillance of the envelope 42 through the enclosure monitoring 44 Thus, there is the possibility of a contact of a the energy-transmitting laser beam 14 approaching foreign object with the laser beam 14 to prevent and thus either damage to the foreign object or unwanted by this foreign object reflection of the energy-transmitting laser beam 14 to prevent.

Alternativ oder ergänzend zur Überwachung des Hüllraums 42 ist beim ersten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung zur Übertragung von Energie mittels Laserstrahlung noch eine Überwachung eines Betriebsraums 102, in welchem die Sendeeinheit 12, der energieübertragende Laserstrahl 14 und die Empfangseinheit 16 sowie der Hüllraum 42 angeordnet sind, vorgesehen. Alternatively or in addition to monitoring the envelope space 42 In the first embodiment of the device according to the invention for the transmission of energy by means of laser radiation is still a monitoring of an operating room 102 in which the transmitting unit 12 , the energy transmitting laser beam 14 and the receiving unit 16 as well as the envelope space 42 are arranged provided.

Der Betriebsraum 102 umschließt insbesondere den Hüllraum 42 und die Sendeeinheit 12 sowie die Empfangseinheit 16. The operating room 102 encloses in particular the envelope space 42 and the transmitting unit 12 as well as the receiving unit 16 ,

Dieser gesamte Betriebsraum 102 wird dabei überwacht durch eine als Ganzes mit 104 bezeichnete Bewegungsüberwachung, wobei die Bewegungsüberwachung 104 beispielsweise ein Kamerasystem 106 aufweist, welches entweder den Betriebsraum 102 zum jeweiligen Zeitpunkt als Ganzes erfasst oder zeitlich aufeinanderfolgend einzelne Teilbereiche 108 des Betriebsraums 102 erfasst, wobei durch Erfassen aller Teilbereiche 108 der gesamte Betriebsraum 102 erfasst werden kann, und somit zusammen mit einer Bildauswertesoftware in der Lage ist, jegliches, sich im Betriebsraum 102 bewegende Fremdobjekt zu erkennen. This entire operating room 102 is being monitored by one as a whole with 104 designated motion monitoring, wherein the motion monitoring 104 For example, a camera system 106 having either the operating room 102 recorded as a whole at the respective time or individual subsections in succession 108 the operating room 102 detected, whereby by detecting all sub-areas 108 the entire operating room 102 can be detected, and thus, together with an image analysis software is capable of any, in the operating room 102 to recognize moving foreign object.

Erkennt die Betriebsraumüberwachung 104 ein sich bewegendes Fremdobjekt im Betriebsraum 102 so wird ein Abschaltsignal AS3 erzeugt, welches die Steuereinheit 40 dazu veranlasst, das Aussenden des energieübertragenden Laserstrahls 14 zu unterbinden. Detects the operating room monitoring 104 a moving foreign object in the operating room 102 Thus, a shutdown signal AS3 is generated, which the control unit 40 causes the emission of the energy transmitting laser beam 14 to prevent.

Der Betriebsraum 102 könnte prinzipiell von in der Gebäudetechnik üblichen Trennwänden umgeben sein, die jedoch dem energieübertragenden Laserstrahl 14 nur sehr begrenzte Zeit standhalten können. The operating room 102 could in principle be surrounded by dividing walls which are customary in building technology, but which are the energy-transmitting laser beam 14 can withstand very limited time.

Um jedoch den Schutz zu verbessern, sieht alternativ oder ergänzend zu den bisherigen Schutzmaßnahmen eine weitere Schutzmaßnahme des ersten Ausführungsbeispiels vor, dass der Betriebsraum 102 durch ein aktives Laserschutzwandsystem 112 umgeben ist. However, in order to improve the protection, alternatively or in addition to the previous protective measures provides a further protective measure of the first embodiment, that the operating room 102 through an active laser protection wall system 112 is surrounded.

Ein derartiges aktives Laserschutzwandsystem 112 ist ein aktives System, welches bei einem Auftreffen energiereicher Laserstrahlung, beispielsweise oberhalb einer definierbaren Intensitätsschwelle, auf einem seiner Wandelemente ein Abschaltsignal AS4 des aktiven Laserschutzwandsystems 112 auslöst, welches die Steuereinheit 40 dazu veranlasst, das Aussenden des energieübertragenden Laserstrahls 14 durch die Sendeeinheit 12 zu unterbinden. Such an active laser protective wall system 112 is an active system, which upon impact of high-energy laser radiation, for example above a definable intensity threshold, on one of its wall elements, a shutdown signal AS4 of the active laser protective wall system 112 triggers the control unit 40 causes the emission of the energy transmitting laser beam 14 through the transmitting unit 12 to prevent.

Eine erste Ausführungsform eines Wandelements 122 des derartigen aktiven Laserschutzwandsystems 112 sieht vor, dass dieses auf seiner dem Betriebsraum 102 zugewandten Seite eine flächige Heißleiterschicht 124 aufweist, die beim Auftreffen eines energiereichen Laserstrahls, beispielsweise des durch Reflexion abgelenkten energieübertragenden Laserstrahls 14, ihre Leitfähigkeit ändert (4). A first embodiment of a wall element 122 of such active laser protective wall system 112 Foresees this on its operating room 102 facing side a flat thermistor layer 124 which, upon impact of a high-energy laser beam, for example, the deflected by reflection energy-transmitting laser beam 14 , their conductivity changes ( 4 ).

Wird die Leitfähigkeit des Heißleiters 124 durch eine Auswerteeinheit 126 erfasst, so kann ein Auftreffen eines energiereichen Laserstrahls auf dem flächenhaften Heißleiter durch die Auswerteeinheit 126 erkannt und das Abschaltsignal AS4 erzeugt werden. Will the conductivity of the thermistor 124 through an evaluation unit 126 detected, so can an impact of a high-energy laser beam on the areal thermistor by the evaluation 126 detected and the shutdown signal AS4 are generated.

Eine zweite Ausführungsform eines Wandelements 132 des aktiven Laserschutzwandsystems 112 sieht vor, dass ein auftreffender energiereicher Laserstrahl dann, wenn er eine dem Betriebsraum 102 zugewandte Außenhaut 134 der aktiven Laserschutzwand 132 zerstört hat, in eine lichtleitende Schicht 136 eintritt, die von der Außenhaut 134 abgedeckt ist und sich in der lichtleitenden Schicht 136 ausbreitet, wobei die lichtleitende Schicht 136 durch einen Detektor 138 überwacht wird, welcher bei Erkennen von Laserstrahlung des Abschaltsignal AS4' generiert (5). A second embodiment of a wall element 132 of the active laser protective wall system 112 provides that an incident high-energy laser beam, when it enters the operating room 102 facing outer skin 134 the active laser protective wall 132 destroyed, in a photoconductive layer 136 enters, from the outer skin 134 is covered and in the photoconductive layer 136 spreads, wherein the photoconductive layer 136 through a detector 138 is monitored, which generates upon detection of laser radiation of the shutdown signal AS4 '( 5 ).

Erfindungsgemäß ist der Betriebsraum 102 zumindest im Bereich senkrechter Wände, vorzugsweise allseitig, durch das aktive Laserschutzwandsystem 112 mit seinen Wandelementen umschlossen, welches bei einem Auftreffen eines energiereichen Laserstrahls das Abschaltsignal AS4 generiert. According to the invention, the operating room 102 at least in the region of vertical walls, preferably on all sides, by the active laser protection wall system 112 enclosed with its wall elements, which generates the shutdown signal AS4 when an energetic laser beam strikes.

Ergänzend oder alternativ zu den bisher beschriebenen Sicherheitsmaßnahmen ist der Betriebsraum 102, insbesondere mitsamt dem diesen umschließenden Laserschutzwandsystem 112 in einer Einhausung 142 angeordnet, welche übliche Gebäudewände umfasst und einen Zugang 144 aufweist, welcher mit einer Zugangskontrolle 146 versehen ist, welche dann, wenn eine Energieübertragung durch den energieübertragenden Laserstrahl 14 erfolgt und wenn ein Fremdobjekt die Zugangsüberwachung 146 passiert, ein Abschaltsignal AS5 erzeugt, welches ebenfalls die Steuereinheit 40 dazu veranlasst, ein Aussenden des energieübertragenden Laserstrahls 14 zu unterbinden. Complementary or alternative to the security measures described so far is the operating room 102 , in particular together with the enclosing laser protective wall system 112 in an enclosure 142 arranged, which includes conventional building walls and access 144 which has an access control 146 is provided, which, when an energy transfer through the energy-transmitting laser beam 14 takes place and if a foreign object the access control 146 happens, generates a shutdown signal AS5, which is also the control unit 40 causes a transmission of the energy transmitting laser beam 14 to prevent.

Bei einem zweiten Ausführungsbeispiel, einer erfindungsgemäßen Einrichtung sind alle Komponenten derselben mit den Komponenten des ersten Ausführungsbeispiels identisch bis auf die Ausbildung der Retroreflektoreinheit 68'. In a second embodiment of a device according to the invention, all components thereof are identical to the components of the first embodiment except for the formation of the retroreflector unit 68 ' ,

Diese ist – wie in 6 dargestellt – so ausgebildet, dass der reflektierte Sensorlaserstrahl 58 b relativ zum einfallenden Sensorlaserstrahl 58 a querversetzt ist, und zwar in Richtung des nächstfolgenden einfallenden Sensorlaserstrahls 58 a, so dass das den Hüllraum 42 durchsetzende Sensorstrahlungsfeld 62 noch weit geringere Abstände A' zwischen den Sensorlaserstrahlen 58 aufweist, und somit das Sensorstrahlungsfeld 62 den Hüllraum 42 auch in einer quer zur Längsrichtung L verlaufenden Umfangsrichtung U bis auf geringe Freiräume 66' ausfüllt. This is - as in 6 shown - formed so that the reflected sensor laser beam 58 b relative to the incident sensor laser beam 58 a is transversely offset, in the direction of the next incident sensor laser beam 58 a , so that's the envelope space 42 penetrating sensor radiation field 62 even far shorter distances A 'between the sensor laser beams 58 and thus the sensor radiation field 62 the envelope space 42 also in a direction transverse to the longitudinal direction L extending circumferential direction U except for small clearances 66 ' fills.

Hinsichtlich der übrigen Merkmale wird ferner vollinhaltlich auf die Ausführungen zum ersten Ausführungsbeispiel Bezug genommen. With regard to the remaining features, reference is also made in full to the comments on the first exemplary embodiment.

Bei einem dritten Ausführungsbeispiel einer erfindungsgemäßen Einrichtung zur Übertragung von Energie mittels Laserstrahlung, dargestellt in 7 bis 9 sind diejenigen Elemente, die mit denen des ersten Ausführungsbeispiels der erfindungsgemäßen Einrichtung identisch sind, mit denselben Bezugszeichen versehen, so dass hinsichtlich der Beschreibung derselben vollinhaltlich auf die Ausführungen zum ersten Ausführungsbeispiel Bezug genommen werden kann. In a third embodiment of a device according to the invention for the transmission of energy by means of laser radiation, shown in FIG 7 to 9 are those elements which are identical to those of the first embodiment of the device according to the invention, provided with the same reference numerals, so that with respect to the description of the same can be fully incorporated by reference to the comments on the first embodiment.

Im Gegensatz zum ersten Ausführungsbeispiel ist jedoch bei dem zweiten Ausführungsbeispiel der erfindungsgemäßen Einrichtung vorgesehen, dass die Hüllraumüberwachung 42' einen der Sendeeinheit 12 zugeordneten Ring 162 aus einzelnen Pixel-Arrays 164 aufweist, wie in 8 dargestellt. In contrast to the first embodiment, however, it is provided in the second embodiment of the device according to the invention that the Hüllraumüberwachung 42 ' one of the transmitting unit 12 associated ring 162 from individual pixel arrays 164 has, as in 8th shown.

Mit den Pixel-Arrays 164 des Rings 162 ist ein Ring 172 der Hüllraumüberwachung 44', welcher die Strahlaufnahmeoptik 32 umschließt, und insbesondere mit dieser starr verbunden ist, beobachtbar, der ein Targetmuster 174 aufweist. With the pixel arrays 164 of the ring 162 is a ring 172 the envelope space monitoring 44 ' , which the beam recording optics 32 encloses, and in particular is rigidly connected to this, observable, the a target pattern 174 having.

Das Targetmuster 174 kann dabei ein durch eine dritte Lichtquelle angeleuchtetes Targetmuster sein oder ein selbstleuchtendes Targetmuster, die beide durch die Pixel-Arrays 164 des Rings 162 beobachtbar sind. The target pattern 174 may be a illuminated by a third light source target pattern or a self-luminous target pattern, both by the pixel arrays 164 of the ring 162 are observable.

Sobald die Pixel-Arrays 164 eine Störung des Targetmusters 174 erkennen, wird das Abschaltsignal AS2 von der Auswerteeinheit 82' erzeugt, die die Signale der Pixel-Arrays 164 auswertet und Änderungen bei der Erkennung des Targets 174 zum Anlass nimmt, das Abschaltsignal AS2 zu erzeugen. Once the pixel arrays 164 a disturbance of the target pattern 174 recognize the shutdown signal AS2 from the evaluation 82 ' generates the signals of the pixel arrays 164 evaluates and changes in the detection of the target 174 takes the occasion to generate the shutdown signal AS2.

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

  • DE 102012111978 [0137] DE 102012111978 [0137]

Claims (39)

Einrichtung (10) zur Übertragung von Energie mittels Laserstrahlung umfassend eine Sendeeinheit (12), von welcher ausgehend sich ein gezielt auf eine Empfangseinheit (16) ausgerichteter energieübertragender Laserstrahl (14) ausbreitet, wobei die Sendeeinheit (12) und die Empfangseinheit (16) relativ zueinander so ausgerichtet sind, dass der von der Sendeeinheit (12) ausgehende Laserstrahl (14) stets auf die Empfangseinheit (16) auftrifft, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hüllraumüberwachung (44) vorgesehen ist, welche einen um den energieübertragenden Laserstrahl (14) herum verlaufenden Hüllraum (42) im Hinblick auf ein im Hüllraum (42) vorhandenes Fremdobjekt überprüft und dass die Hüllraumüberwachung (44) beim Erfassen eines derartigen Fremdobjekts in dem Hüllraum (42) ein Abschaltsignal (AS) erzeugt, welches ein Austreten des energieübertragenden Laserstrahls (14) aus der Sendeeinheit (12) unterbindet.Facility ( 10 ) for the transmission of energy by means of laser radiation comprising a transmitting unit ( 12 ), from which a targeted to a receiving unit ( 16 ) aligned energy transmitting laser beam ( 14 ), wherein the transmitting unit ( 12 ) and the receiving unit ( 16 ) are aligned relative to each other so that the of the transmitting unit ( 12 ) outgoing laser beam ( 14 ) always on the receiving unit ( 16 ), characterized in that a shell space monitoring ( 44 ) is provided which one to the energy-transmitting laser beam ( 14 ) enveloping space ( 42 ) with regard to a in the envelope space ( 42 ) existing foreign object and that the envelope space monitoring ( 44 ) upon detecting such a foreign object in the envelope space ( 42 ) generates a shutdown signal (AS), which is a leakage of the energy-transmitting laser beam ( 14 ) from the transmitting unit ( 12 ) stops. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Hüllraumüberwachung (44) den Hüllraum (42) im Hinblick auf ein sich in den Hüllraum (42) eingetretenes Fremdobjekt überwacht. Device according to claim 1, characterized in that the envelope space monitoring ( 44 ) the envelope space ( 42 ) with regard to a in the envelope space ( 42 ) foreign object monitored. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Hüllraumüberwachung (44) den Hüllraum (42) im Hinblick auf ein sich in dem Hüllraum (42) bewegendes Fremdobjekt erfasst. Device according to claim 1 or 2, characterized in that the envelope space monitoring ( 44 ) the envelope space ( 42 ) with regard to being in the envelope space ( 42 ) moving foreign object detected. Einrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Hüllraum (42) sich längs des gesamten Verlaufs des energieübertragenden Laserstrahls (14) von der Sendeeinheit (12) bis zur Empfängereinheit (16) erstreckt. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the envelope space ( 42 ) along the entire course of the energy-transmitting laser beam ( 14 ) from the transmitting unit ( 12 ) to the receiver unit ( 16 ). Einrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hüllraumüberwachung (44) den Hüllraum (42) längs eines gesamten Verlaufs des energieübertragenden Laserstrahls (14) von der Sendeeinheit (12) bis zur Empfangseinheit (16) überwacht. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the envelope space monitoring ( 44 ) the envelope space ( 42 ) along an entire course of the energy-transmitting laser beam ( 14 ) from the transmitting unit ( 12 ) to the receiving unit ( 16 ) supervised. Einrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hüllraumüberwachung (44) den Hüllraum (42) optisch überwacht. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the envelope space monitoring ( 44 ) the envelope space ( 42 ) optically monitored. Einrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Hüllraumüberwachung (44) sich durch den Hüllraum (42) hindurch ausbreitende elektromagnetische Strahlung mit mindestens einem Detektor (76, 164) detektiert. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the envelope space monitoring ( 44 ) through the envelope space ( 42 ) propagating electromagnetic radiation with at least one detector ( 76 . 164 ) detected. Einrichtung nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass die Hüllraumüberwachung (44) mindestens ein der Sendeeinheit (12) und/oder der Empfangseinheit (16) zugeordnetes Detektorelement (76, 164) umfasst, welches von der Empfangseinheit (16) und/oder der Sendeeinheit (12) kommende elektromagnetische Strahlung detektiert. Device according to claim 7, characterized in that the envelope monitoring ( 44 ) at least one of the transmitting unit ( 12 ) and / or the receiving unit ( 16 ) associated detector element ( 76 . 164 ) received from the receiving unit ( 16 ) and / or the transmitting unit ( 12 ) detected coming electromagnetic radiation. Einrichtung nach Anspruch 7 oder 8, dadurch gekennzeichnet, dass die Hüllraumüberwachung die elektromagnetische Strahlung in Form eines Strahlungsfeldes erzeugt. Device according to claim 7 or 8, characterized in that the Hüllraumüberwachung generates the electromagnetic radiation in the form of a radiation field. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das zu detektierende Strahlungsfeld ein nicht kohärentes Strahlungsfeld ist. Device according to claim 9, characterized in that the radiation field to be detected is a non-coherent radiation field. Einrichtung nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass das zu detektierende Strahlungsfeld ein kohärentes Strahlungsfeld ist. Device according to claim 9, characterized in that the radiation field to be detected is a coherent radiation field. Einrichtung nach einem der Ansprüche 9 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass das Strahlungsfeld einzelne, den Hüllraum (42) in seiner Längsrichtung durchsetzende Strahlungsfeldbündel umfasst. Device according to one of claims 9 to 11, characterized in that the radiation field individual, the envelope space ( 42 ) comprises radiation field beams passing through in its longitudinal direction. Einrichtung nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass jedes Strahlungsfeldbündel durch ein Laserstrahlungsfeld gebildet ist. Device according to claim 12, characterized in that each radiation field beam is formed by a laser radiation field. Einrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass eine Strahlungsquelle (52) der Sendeeinheit und/oder der Empfangseinheit (16) zugeordnet ist. Device according to one of the preceding claims, characterized in that a radiation source ( 52 ) of the transmitting unit and / or the receiving unit ( 16 ) assigned. Einrichtung nach Anspruch 14, dadurch gekennzeichnet, dass eine Strahlungsaustrittseinheit (56) starr mit einer Abstrahloptik (24) der Sendeeinheit (12) und/oder der Strahlaufnahmeoptik (32) der Empfangseinheit (16) verbunden ist. Device according to claim 14, characterized in that a radiation outlet unit ( 56 ) rigid with an abstract look ( 24 ) of the transmitting unit ( 12 ) and / or the beam-receiving optics ( 32 ) of the receiving unit ( 16 ) connected is. Einrichtung nach Anspruch 14 oder 15, dadurch gekennzeichnet, dass der Empfangseinheit (16) und/oder der Sendeeinheit (12) ein Reflektor (64) für von der Sendeeinheit (12) und/oder der Empfangseinheit (16) kommende und den Hüllraum (42) durchsetzende elektromagnetische Strahlung zugeordnet ist, welche diese parallel zur Einfallsrichtung zurückreflektiert. Device according to claim 14 or 15, characterized in that the receiving unit ( 16 ) and / or the transmitting unit ( 12 ) a reflector ( 64 ) for from the transmitting unit ( 12 ) and / or the receiving unit ( 16 ) and the envelope space ( 42 ) is assigned by passing electromagnetic radiation, which reflects this back parallel to the direction of incidence. Einrichtung nach Anspruch 16, dadurch gekennzeichnet, dass die Reflektoreinheit (64) Retroreflektoren umfasst. Device according to claim 16, characterized in that the reflector unit ( 64 ) Includes retroreflectors. Einrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Einrichtung (10) mit einer Zielüberwachung (36) versehen ist. Device according to one of the preceding claims, characterized in that the device ( 10 ) with a target monitoring ( 36 ) is provided. Einrichtung nach Anspruch 18, dadurch gekennzeichnet, dass die Zielüberwachung (36) ein der Intensität des energieübertragenden Laserstrahls (14) in der Sendeeinheit (12) proportionales Intensitätssignal (ISS) mit einem der Intensität des energieübertragenden Laserstrahls (14) in der Empfangseinheit (16) proportionalen Intensitätssignal (IES) vergleicht und daraus eine Zielausrichtung des energieübertragenden Laserstrahls (14) ermittelt. Device according to claim 18, characterized in that the target monitoring ( 36 ) one of the intensity of the energy transmitting laser beam ( 14 ) in the transmitting unit ( 12 ) proportional intensity signal (ISS) with one of the intensity of the energy-transmitting laser beam ( 14 ) in the receiving unit ( 16 ) compares the proportional intensity signal (IES) and from this a target orientation of the energy-transmitting laser beam ( 14 ). Einrichtung nach Anspruch 18 oder 19, dadurch gekennzeichnet, dass die Zielüberwachung (36) bei einer Fehlausrichtung ein Abschaltsignal (AS1) erzeugt, welches ein Austreten des energieübertragenden Laserstrahls (14) aus der Sendeeinheit (12) unterbindet. Device according to claim 18 or 19, characterized in that the target monitoring ( 36 ) generates a switch-off signal (AS1) in the event of a misalignment, which signal causes the energy-transmitting laser beam to exit ( 14 ) from the transmitting unit ( 12 ) stops. Einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Einrichtung (10) aufnehmender Betriebsraum (102) durch eine ein sich bewegendes Fremdobjekt erfassende Betriebsraumüberwachung (104) überwacht ist. Device according to the preamble of claim 1 or any one of the preceding claims, characterized in that the device ( 10 ) receiving operating room ( 102 ) by an operating room monitoring system detecting a moving foreign object ( 104 ) is monitored. Einrichtung nach Anspruch 21, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsraumüberwachung (104) ein den Betriebsraum (102) erfassendes Kamerasystem (106) umfasst. Device according to claim 21, characterized in that the operating room monitoring ( 104 ) the operating room ( 102 ) detecting camera system ( 106 ). Einrichtung nach Anspruch 21 oder 22, dadurch gekennzeichnet, dass das Kamerasystem (106) den Betriebsraum (102) als Ganzes erfasst. Device according to claim 21 or 22, characterized in that the camera system ( 106 ) the operating room ( 102 ) as a whole. Einrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 23, dadurch gekennzeichnet, dass das Kamerasystem (106) einzelne Teilbereiche des Betriebsraums (102) zeitlich aufeinanderfolgend erfasst. Device according to one of claims 21 to 23, characterized in that the camera system ( 106 ) individual sections of the operating room ( 102 ) recorded in chronological succession. Einrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 24, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsraumüberwachung (104) beim Erkennen eines sich im Betriebsraum (102) bewegenden Fremdobjekts ein Abschaltsignal (AS3) erzeugt, welches ein Austreten des energieübertragenden Laserstrahls (14) aus der Sendeeinheit (12) unterbindet. Device according to one of claims 21 to 24, characterized in that the operating room monitoring ( 104 ) when recognizing a person in the operating room ( 102 ) moving foreign object a shutdown signal (AS3) generates, which is a leakage of the energy-transmitting laser beam ( 14 ) from the transmitting unit ( 12 ) stops. Einrichtung nach einem der Ansprüche 21 bis 25, dadurch gekennzeichnet, dass die Betriebsraumüberwachung (104) den Betriebsraum (102) während der Energieübertragung durch den Laserstrahl (14) ständig überwacht. Device according to one of claims 21 to 25, characterized in that the operating room monitoring ( 104 ) the operating room ( 102 ) during the energy transmission through the laser beam ( 14 ) constantly monitored. Einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeeinheit (12), der energieübertragende Laserstrahl (14) und die Empfangseinheit (16) in einem Betriebsraum (102) angeordnet sind, welcher durch ein aktives Laserschutzwandsystem (112) umschlossen ist. Device according to the preamble of claim 1 or according to one of the preceding claims, characterized in that the transmitting unit ( 12 ), the energy transmitting laser beam ( 14 ) and the receiving unit ( 16 ) in an operating room ( 102 ) arranged by an active laser protective wall system ( 112 ) is enclosed. Einrichtung nach Anspruch 27, dadurch gekennzeichnet, dass das aktive Laserschutzwandsystem (112) mehrere Wandelemente (122, 132) umfasst und dass bei Beaufschlagung eines der Wandelemente (122, 132) durch einen energiereichen Laserstrahl das Laserschutzwandsystem (112) ein Abschaltsignal (AS4) erzeugt, welches ein Austreten des energieübertragenden Laserstrahls (14) aus der Sendeeinheit (12) unterbindet. Device according to claim 27, characterized in that the active laser protective wall system ( 112 ) several wall elements ( 122 . 132 ) and that when one of the wall elements ( 122 . 132 ) by a high-energy laser beam, the laser protective wall system ( 112 ) generates a shutdown signal (AS4), which is a leakage of the energy-transmitting laser beam ( 14 ) from the transmitting unit ( 12 ) stops. Einrichtung nach Anspruch 27 oder 28, dadurch gekennzeichnet, dass das Laserschutzwandsystem (112) den gesamten Betriebsraum (102) umschließt. Device according to claim 27 or 28, characterized in that the laser protective wall system ( 112 ) the entire operating room ( 102 ) encloses. Einrichtung nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 oder nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Betriebsraum (102) mit der Sendeeinheit (12) und der Empfangseinheit (16) in einer Einhausung (142) angeordnet sind. Device according to the preamble of claim 1 or any one of the preceding claims, characterized in that the operating room ( 102 ) with the transmitting unit ( 12 ) and the receiving unit ( 16 ) in an enclosure ( 142 ) are arranged. Einrichtung nach Anspruch 30, dadurch gekennzeichnet, dass die Einhausung (142) gebäudeübliche Trennwände umfasst. Device according to claim 30, characterized in that the enclosure ( 142 ) includes building-standard partitions. Einrichtung nach Anspruch 30 oder 31, dadurch gekennzeichnet, dass die Einhausung (142) ein Laserschutzwandsystem (112) auf einer dem Betriebsraum (102) abgewandten Seite umgibt. Device according to claim 30 or 31, characterized in that the enclosure ( 142 ) a laser protective wall system ( 112 ) on an operating room ( 102 ) on the opposite side. Einrichtung nach einem der Ansprüche 30 bis 32, dadurch gekennzeichnet, dass die Einhausung (142) mit einem überwachten Zugang (144) versehen ist. Device according to one of claims 30 to 32, characterized in that the enclosure ( 142 ) with a supervised access ( 144 ) is provided. Einrichtung nach Anspruch 33, dadurch gekennzeichnet, dass dem Zugang (144) eine Zugangsüberwachung (146) zugeordnet ist, welche ein sich durch den Zugang (144) hindurchbewegendes Fremdobjekt erfasst. Device according to claim 33, characterized in that the access ( 144 ) an access control ( 146 ) associated with the access ( 144 ) is detected by moving foreign object. Einrichtung nach Anspruch 34, dadurch gekennzeichnet, dass die Zugangsüberwachung (146) bei Energieübertragung mittels dem energieübertragenden Laserstrahl (14) und einem sich von der Zugangsüberwachung (146) erfassten, durch den Zugang (144) hindurchbewegenden Fremdobjekt ein Abschaltsignal (AS5) erzeugt, welches ein Austreten des energieübertragenden Laserstrahls (14) aus der Sendeeinheit (12) unterbindet. Device according to claim 34, characterized in that the access control ( 146 ) in energy transmission by means of the energy-transmitting laser beam ( 14 ) and one of the access control ( 146 ), through access ( 144 ), a switching-off signal (AS5) is generated which causes the energy-transmitting laser beam ( 14 ) from the transmitting unit ( 12 ) stops. Einrichtung nach einem der voranstehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass bei Vorliegen eines Abschaltsignals (AS) eine der Sendeeinheit (12) zugeordnete Steuereinheit (84) das weitere Aussenden des energieübertragenden Laserstrahls (14) durch die Sendeeinheit (12) verhindert. Device according to one of the preceding claims, characterized in that in the presence of a switch-off signal (AS) one of the transmitting unit ( 12 ) associated control unit ( 84 ) the further emission of the energy-transmitting laser beam ( 14 ) by the transmitting unit ( 12 ) prevented. Verfahren zur Übertragung von Energie mittels Laserstrahlung, bei welchem sich, ausgehend von einer Sendeeinheit (12), gezielt auf eine Empfangseinheit (16) ausgerichteter energieübertragender Laserstrahl (14) ausbreitet, wobei die Sendeeinheit (12) und die Empfangseinheit (16) relativ zueinander so ausgerichtet werden, dass der von der Sendeeinheit (12) ausgehende Laserstrahl (14) stets auf die Empfangseinheit (16) auftrifft, dadurch gekennzeichnet, dass eine Hüllraumüberwachung (44) durchgeführt wird, welche einen um den energieübertragenden Laserstrahl (14) herum verlaufenden Hüllraum (42) im Hinblick auf ein im Hüllraum (42) vorhandenes Fremdobjekt überprüft und dass die Hüllraumüberwachung (44) beim Erfassen eines derartigen Fremdobjekts in dem Hüllraum (42) ein Abschaltsignal (AS) erzeugt, welches ein Austreten des energieübertragenden Laserstrahls (14) aus der Sendeeinheit (12) unterbindet.Method for transmitting energy by means of laser radiation, in which, starting from a transmitting unit ( 12 ), targeted to one Receiving unit ( 16 ) aligned energy transmitting laser beam ( 14 ), wherein the transmitting unit ( 12 ) and the receiving unit ( 16 ) are aligned relative to each other so that the of the transmitting unit ( 12 ) outgoing laser beam ( 14 ) always on the receiving unit ( 16 ), characterized in that a shell space monitoring ( 44 ), which surrounds one of the energy-transmitting laser beam ( 14 ) enveloping space ( 42 ) with regard to a in the envelope space ( 42 ) existing foreign object and that the envelope space monitoring ( 44 ) upon detecting such a foreign object in the envelope space ( 42 ) generates a shutdown signal (AS), which is a leakage of the energy-transmitting laser beam ( 14 ) from the transmitting unit ( 12 ) stops. Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 37 oder Anspruch 37, dadurch gekennzeichnet, dass ein die Einrichtung (10) aufnehmender Betriebsraum (102) durch eine ein sich bewegendes Fremdobjekt erfassende Betriebsraumüberwachung (104) überwacht wird.Method according to the preamble of claim 37 or claim 37, characterized in that the device ( 10 ) receiving operating room ( 102 ) by an operating room monitoring system detecting a moving foreign object ( 104 ) is monitored. Verfahren nach dem Oberbegriff des Anspruchs 37 oder nach einem der Ansprüche 37 oder 38, dadurch gekennzeichnet, dass die Sendeeinheit (12), der energieübertragende Laserstrahl (14) und die Empfangseinheit (16) in einem Betriebsraum (102) arbeiten, welcher durch ein aktives Laserschutzwandsystem (112) umschlossen wird und dass insbesondere das aktive Laserschutzwandsystem (112) mehrere Wandelemente (122, 132) umfasst und dass bei Beaufschlagung eines der Wandelemente (122, 132) durch einen energiereichen Laserstrahl das Laserschutzwandsystem (112) ein Abschaltsignal (AS4) erzeugt, welches ein Austreten des energieübertragenden Laserstrahls (14) aus der Sendeeinheit (12) unterbindet. Method according to the preamble of claim 37 or according to one of claims 37 or 38, characterized in that the transmitting unit ( 12 ), the energy transmitting laser beam ( 14 ) and the receiving unit ( 16 ) in an operating room ( 102 ), which by an active laser protective wall system ( 112 ) and that in particular the active laser protective wall system ( 112 ) several wall elements ( 122 . 132 ) and that when one of the wall elements ( 122 . 132 ) by a high-energy laser beam, the laser protective wall system ( 112 ) generates a shutdown signal (AS4), which is a leakage of the energy-transmitting laser beam ( 14 ) from the transmitting unit ( 12 ) stops.
DE102013114773.9A 2013-12-23 2013-12-23 Device for transmitting energy by means of laser radiation Ceased DE102013114773A1 (en)

Priority Applications (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013114773.9A DE102013114773A1 (en) 2013-12-23 2013-12-23 Device for transmitting energy by means of laser radiation
PCT/EP2014/078261 WO2015097040A2 (en) 2013-12-23 2014-12-17 Apparatus for transmitting energy using laser radiation

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
DE102013114773.9A DE102013114773A1 (en) 2013-12-23 2013-12-23 Device for transmitting energy by means of laser radiation

Publications (1)

Publication Number Publication Date
DE102013114773A1 true DE102013114773A1 (en) 2015-06-25

Family

ID=52282710

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
DE102013114773.9A Ceased DE102013114773A1 (en) 2013-12-23 2013-12-23 Device for transmitting energy by means of laser radiation

Country Status (2)

Country Link
DE (1) DE102013114773A1 (en)
WO (1) WO2015097040A2 (en)

Cited By (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102016103894A1 (en) * 2016-03-03 2017-09-07 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Safety device for use with a light source, system for use and protection of a light source and method for operating safety
US11368054B2 (en) * 2016-02-22 2022-06-21 Lasermotive, Inc. Remote power safety system
DE102021124548A1 (en) 2021-09-22 2023-03-23 MAX-PLANCK-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. Safety device and method for monitoring a light path of a laser beam and their applications

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5720487A (en) * 1980-07-12 1982-02-02 Hino Motors Ltd Laser beam irradiation apparatus
DE102004043514A1 (en) * 2004-09-08 2006-03-09 Sick Ag Method and device for controlling a safety-related function of a machine
US20070045257A1 (en) * 2005-08-30 2007-03-01 United Technologies Corporation Laser control system
DE102006026555A1 (en) * 2006-06-08 2007-12-27 Ingenieurbüro Goebel GmbH Detecting and analyzing the entering of coherent and/or incoherent optical radiation into a protective housing by electronically active process, comprises detecting penetrated radiation via optical and/or arbitrary sensitive single sensors
DE112006000918T5 (en) * 2005-04-19 2008-04-17 Virtek Vision International Inc., Bedford Method and apparatus for protecting employees using a laser projection system
DE102012111978A1 (en) 2012-12-07 2014-03-20 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Optical energy transmission system

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH10108392A (en) * 1996-09-27 1998-04-24 Kokusai Electric Co Ltd Energy supplying system
US6534705B2 (en) * 2000-10-23 2003-03-18 Power Beaming Corporation Methods and apparatus for beaming power
DE20212769U1 (en) * 2002-08-21 2002-10-24 Leuze Lumiflex Gmbh & Co light Curtain
CA2700778A1 (en) * 2006-11-21 2008-05-29 Powerbeam, Inc. Optical power beaming to electrically powered devices

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPS5720487A (en) * 1980-07-12 1982-02-02 Hino Motors Ltd Laser beam irradiation apparatus
DE102004043514A1 (en) * 2004-09-08 2006-03-09 Sick Ag Method and device for controlling a safety-related function of a machine
DE112006000918T5 (en) * 2005-04-19 2008-04-17 Virtek Vision International Inc., Bedford Method and apparatus for protecting employees using a laser projection system
US20070045257A1 (en) * 2005-08-30 2007-03-01 United Technologies Corporation Laser control system
DE102006026555A1 (en) * 2006-06-08 2007-12-27 Ingenieurbüro Goebel GmbH Detecting and analyzing the entering of coherent and/or incoherent optical radiation into a protective housing by electronically active process, comprises detecting penetrated radiation via optical and/or arbitrary sensitive single sensors
DE102012111978A1 (en) 2012-12-07 2014-03-20 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Optical energy transmission system

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US11368054B2 (en) * 2016-02-22 2022-06-21 Lasermotive, Inc. Remote power safety system
US11923694B2 (en) 2016-02-22 2024-03-05 Lasermotive, Inc. Remote power safety system
DE102016103894A1 (en) * 2016-03-03 2017-09-07 Deutsches Zentrum für Luft- und Raumfahrt e.V. Safety device for use with a light source, system for use and protection of a light source and method for operating safety
DE102021124548A1 (en) 2021-09-22 2023-03-23 MAX-PLANCK-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e.V. Safety device and method for monitoring a light path of a laser beam and their applications
WO2023046534A1 (en) 2021-09-22 2023-03-30 Max-Planck-Gesellschaft zur Förderung der Wissenschaften e. V. Safety apparatus and method for monitoring a light path of a laser beam, and applications of same

Also Published As

Publication number Publication date
WO2015097040A2 (en) 2015-07-02
WO2015097040A3 (en) 2015-08-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
DE102010061382B4 (en) Opto-electronic sensor and method for detection and distance determination of objects
EP2927711B1 (en) Laser scanner and method for the reliable detection of objects
AT520302B1 (en) Method for determining the local displacement of an object
DE202007012255U1 (en) Device for detecting optical radiation
EP1798577B1 (en) Optoelectronic device and method for operating an optoelectronic device
EP1947377A1 (en) Opto-electronic scanner
EP3220164B1 (en) Method for operating a distance measuring monitoring sensor and monitoring sensor
EP3306341A1 (en) Optoelectronic sensor and method for optically detecting a monitored area
EP2453260B1 (en) Self-testing monitoring sensor
EP3862780B1 (en) Safety laser scanner and method for front screen monitoring
DE10033608A1 (en) Securing an area around a machine tool to prevent entrance of personnel and possible injury using artificial light target, the image of which can be compared to a reference value and used to switch off the machine
DE102013114773A1 (en) Device for transmitting energy by means of laser radiation
EP1995610B1 (en) Optoelectronic sensor assembly
EP2093731A1 (en) Linear optical smoke alarm with multiple part-beams
EP1780559B1 (en) Optical sensor
EP2703837B1 (en) Safety laser scanner
EP2528709A1 (en) Assembly and method for detecting radiation
DE202008016946U1 (en) Light curtain or photocell
DE3224775A1 (en) Monitoring system for operating systems
DE102018117878A1 (en) Safety Light Curtain
DE202018104258U1 (en) Safety Light Curtain
EP3153885B1 (en) Opto-electronic protective device
DE202006003841U1 (en) Object detection unit for light barrier system has additional detectors for scattered radiation place outside path of direct reflection
DE102016103894A1 (en) Safety device for use with a light source, system for use and protection of a light source and method for operating safety
WO2016030527A1 (en) Monitoring the structural integrity of dam structures

Legal Events

Date Code Title Description
R012 Request for examination validly filed
R082 Change of representative

Representative=s name: HOEGER, STELLRECHT & PARTNER PATENTANWAELTE MB, DE

R082 Change of representative

Representative=s name: HOEGER, STELLRECHT & PARTNER PATENTANWAELTE MB, DE

R002 Refusal decision in examination/registration proceedings
R003 Refusal decision now final