DE202014000042U1 - Vorrichtung zum Unterbrechen eines Lichtstrahls, insbesondere Laserlichtstrahls - Google Patents

Vorrichtung zum Unterbrechen eines Lichtstrahls, insbesondere Laserlichtstrahls Download PDF

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Abstract

Vorrichtung (10) zum Unterbrechen eines Lichtstrahls (20), insbesondere Laserlichtstrahls (20), mit einer Lichtstrahlumlenkeinrichtung, wobei die Lichtstrahlumlenkeinrichtung in den Strahlengang des Lichtstrahls (20) anordbar oder angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass für die Lichtstrahlumlenkeinrichtung eine Temperatursensoreinrichtung vorgesehen ist, wobei mittels der Temperatursensoreinrichtung die Temperatur der Lichtstrahlumlenkeinrichtung erfassbar ist oder erfasst wird.

Description

  • Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung zum Unterbrechen eines Lichtstrahls, insbesondere Laserlichtstrahls, mit einer Lichtstrahlumlenkeinrichtung, wobei die Lichtstrahlumlenkeinrichtung in den Strahlengang des Lichtstrahls anordbar oder angeordnet ist.
  • Ferner betrifft die Erfindung eine Verwendung einer Temperatursensoreinrichtung sowie eine Verwendung eines Drehmagneten.
  • In EP 0 408 657 B1 ist ein Verschlussmechanismus zum Unterbrechen eines von einer Quelle längs eines Wegs gerichteten Laserstrahls offenbart. Darüber hinaus ist in DE 34 47 316 C1 eine Vorrichtung zum Unterbrechen eines Laserstrahls durch einen in seinem Strahlengang angeordneten Verschluss beschrieben.
  • Ausgehend von diesem Stand der Technik besteht die Aufgabe der Erfindung darin, eine verbesserte Unterbrechungsvorrichtung mit einem einfachen Aufbau für einen Lichtstrahl, beispielsweise für einen Laserstrahl, bereitzustellen.
  • Die Aufgabe wird gelöst durch eine Vorrichtung zum Unterbrechen eines Lichtstrahls, insbesondere Laserlichtstrahls, mit einer Lichtstrahlumlenkeinrichtung, wobei die Lichtstrahlumlenkeinrichtung in den Strahlengang des Lichtstrahls anordbar oder angeordnet ist, die dadurch weitergebildet wird, dass für die Lichtstrahlumlenkeinrichtung eine Temperatursensoreinrichtung vorgesehen ist, wobei mittels der Temperatursensoreinrichtung die Temperatur der Lichtstrahlumlenkeinrichtung erfassbar ist oder erfasst wird.
  • Die Erfindung beruht auf dem Gedanken, dass unter Verwendung der Temperatursensoreinrichtung der thermische Zustand der Lichtstrahlumlenkeinrichtung erfasst wird, wodurch beim Betrieb der Vorrichtung aufgrund der Temperaturmessung erfasst wird, ob die Lichtstrahlumlenkeinrichtung verschmutzt ist. Hierdurch kann erkannt werden, ob beispielsweise ein Umlenkspiegel der Lichtstrahlumlenkeinrichtung gereinigt werden muss. Wird eine Verschmutzung durch eine erhöhte Temperatur der Lichtstrahlumlenkeinrichtung festgestellt, wird eine Reinigung der Lichtstrahlumlenkeinrichtung durchgeführt, wodurch die Lebensdauer der Lichtstrahlumlenkeinrichtung bzw. der gesamten Vorrichtung zum Unterbrechen eines Lichtstrahls erreicht wird.
  • Dazu ist es weiterhin vorteilhaft, dass die Temperatursensoreinrichtung auf einer oder mittels einer Leiterplatte ausgebildet ist. Beispielsweise ist die Leiterplatte mit NTC-Widerständen (Negative Temperature Coefficient Thermistors) versehen, wodurch die Temperatur der Lichtstrahlumlenkeinrichtung, die mit Licht, insbesondere Laserlicht mit einer hohen Energiedichte, beim Verschließen oder in der Verschlussposition der Vorrichtung beaufschlagt wird, sowie die Änderung der Temperatur, zum Beispiel aufgrund von abgelagerten Staubpartikeln auf der Lichtstrahlumlenkeinrichtung, erfasst wird.
  • Dazu ist weiterhin vorgesehen, dass die Lichtstrahlumlenkeinrichtung einen bewegbaren, insbesondere verschwenkbaren, Haltearm aufweist, wobei insbesondere der Haltearm mit der Temperatursensoreinrichtung für die Lichtstrahlumlenkeinrichtung verbunden ist.
  • Insbesondere ist es dabei bevorzugt, dass die Leiterplatte als flexible Leiterplatte ausgebildet ist, so dass aufgrund der Flexibilität der Leiterplatte diese bei Bewegung des Haltearms der Bewegung, insbesondere einer Schwenkbewegung, des Haltearms folgen kann.
  • Gemäß einer bevorzugten Ausführungsform der Vorrichtung ist dabei weiter vorgesehen, dass für die flexible Leiterplatte eine Fixiereinrichtung vorgesehen ist, so dass die flexible Leiterplatte zwischen der Fixiereinrichtung und der mit der flexiblen Leiterplatte verbundenen Lichtstrahlumlenkeinrichtung, insbesondere auf einem Haltearm der Lichtstrahlumlenkeinrichtung, angeordnet oder anordbar ist.
  • Dazu ist in einer Weiterbildung weiterhin vorgesehen, dass die Fixiereinrichtung für die Leiterplatte zwei gerundete Körper, insbesondere Zylinderkörper, aufweist, wobei die flexible Leiterplatte zwischen den gerundeten Körpern mit einem Ende angeordnet ist. Am anderen Ende der Leiterplatte ist diese mit dem Haltearm, insbesondere Schwenkarm, der Lichtstrahlumlenkeinrichtung verbunden.
  • Darüber hinaus wird die Aufgabe gelöst durch eine Vorrichtung der eingangs genannten Art bzw. wird die Vorrichtung dadurch weitergebildet, dass die Lichtstrahlumlenkeinrichtung einen um eine Schwenkachse schwenkbaren Haltearm aufweist, wobei insbesondere am Haltearm ein Umlenkspiegel oder ein Umlaufprisma für den Lichtstrahl, insbesondere Laserlichtstrahl, vorgesehen ist. Durch die Verschwenkbarkeit des Haltearms wird insbesondere der mit einem Umlenkspiegel versehene Haltearm in den Lichtstrahl geschwenkt oder aus dem Lichtstrahl herausgeschwenkt.
  • Dazu ist weiterhin vorgesehen, dass ein Schwenkantrieb für den Haltearm vorgesehen ist, wobei insbesondere der Schwenkantrieb mittels eines Drehmagneten, insbesondere mit einer Rückstellfeder, ausgebildet ist. Insbesondere wird durch die Verwendung eines Drehmagneten der Haltearm der Lichtstrahlumlenkeinrichtung von einer Ausgangslage (z. B. Unterbrechungsposition) in eine Endlage, zum Beispiel Durchlassposition, infolge der elektromagnetischen Kräfte bewegt. Durch die Rückstellfeder des Drehmagneten wird erreicht, dass die Welle des Drehmagneten in die Ausgangslage zurückgedreht wird.
  • Bei einer bevorzugten Ausführungsform ist dabei vorgesehen, dass die Welle des Drehmagneten als Schwenkachse für den Haltearm der Lichtstrahlumlenkeinrichtung vorgesehen ist, so dass die Welle des Drehmagneten mit dem Haltearm verbunden ist.
  • Weiterhin ist vorzugsweise vorgesehen, dass der Schwenkantrieb eine mit dem Haltearm verbundene Schwenkachse aufweist und wenigstens eine Positionserfassungseinrichtung zum Erfassen einer vorbestimmten Drehposition der Schwenkachse vorgesehen ist. Insbesondere ist die Schwenkachse als Drehachse der Welle des Drehmagneten ausgebildet.
  • Ferner zeichnet sich eine Ausführungsform der Vorrichtung dadurch aus, dass zwei Positionserfassungseinrichtungen für die Schwenkachse bzw. die Drehachse der Welle des Drehmagneten vorgesehen sind, wobei eine Positionserfassungseinrichtung für die Durchlassposition der Lichtstrahlumlenkeinrichtung und eine Positionserfassungseinrichtung für die Unterbrechungsposition der Lichtstrahlumlenkeinrichtung vorgesehen sind. Hierdurch wird erfasst, ob die Vorrichtung zum Unterbrechen eines Laserlichtstrahls in der Durchlassposition des Haltearms einen Laserstrahl durch die Vorrichtung hindurchlässt und in der Unterbrechungsposition der in das Gehäuse der Vorrichtung eintretende Laserlichtstrahl innerhalb der Vorrichtung bzw. in dem Gehäuse der Vorrichtung umgelenkt wird.
  • Dazu ist weiterhin vorgesehen, dass die Positionserfassungseinrichtung für die Drehposition der Schwenkachse bzw. für die Drehposition des Haltearms der Lichtstrahlumlenkeinrichtung oder die Positionserfassungseinrichtungen jeweils als Lichtschranke, insbesondere als Gabellichtschranke, ausgebildet sind.
  • Insbesondere ist es bei der Vorrichtung vorgesehen, dass für den Haltearm der Lichtstrahlumlenkeinrichtung wenigstens eine Positionsdämpfungseinrichtung vorgesehen ist, wobei insbesondere für die Durchlassposition und/oder für die Unterbrechungsposition der Lichtstrahlumlenkeinrichtung, vorzugsweise für einen Haltearm, jeweils eine Positionsdämpfungseinrichtung vorgesehen ist.
  • Dazu ist es außerdem bevorzugt, dass für die Positionsdämpfungseinrichtung jeweils ein Anschlag und eine Dämpfungseinrichtung, insbesondere Gummipuffer oder Gummiring, vorgesehen sind.
  • Außerdem zeichnet sich eine Weiterbildung der Vorrichtung dadurch aus, dass für den in der Vorrichtung sowie im Gehäuse umgelenkten Lichtstrahl, insbesondere Laserlichtstrahl, eine Strahlenfalle vorgesehen ist. Durch die in dem Gehäuse der Vorrichtung vorgesehene Strahlenfalle wird erreicht, dass Streulicht innerhalb des Gehäuses verringert oder vermieden wird, so dass das Streulicht nicht in den eintretenden Laserlichtstrahl zurückgeworfen wird und dort bei der Laserlichtquelle zu Schäden führt. Insbesondere ist die Strahlenfalle mit einem einseitig offenen sowie gekrümmten Strahlenkanal ausgebildet, so dass bei Eintritt des Laserlichtstrahls in die Strahlenfalle Streulicht nicht oder nur geringfügig reflektiert wird. Insbesondere trifft hierbei der Laserlichtstrahl zunächst unter einem spitzen Winkel auf eine Absorptionsfläche der Strahlenfalle bzw. des z. B. S-förmigen Strahlenkanals, wodurch ein Großteil der thermischen Energie des Laserlichts absorbiert wird. Darüber hinaus ist die Strahlenfalle beispielsweise mit einem nicht-geraden, d. h. gebogenen Hohlraum als Strahlenkanal ausgebildet, wodurch die Reflektion des Streulichts verringert wird. Innerhalb dieses kanalartigen Hohlraums wird dabei die noch nicht absorbierte Strahlung des Laserlichts reflektiert, ohne dass dieses Licht zurück in den Laser gelangen kann.
  • Des Weiteren ist es bei einer Ausführungsform der Vorrichtung günstig, dass ein Gehäuse vorgesehen ist, wobei insbesondere im Gehäuse die, vorzugsweise einen Umlenkspiegel aufweisende, Lichtstrahlumlenkeinrichtung und/oder die, vorzugsweise flexible, Leiterplatte und/oder die, vorzugsweise auf der Leiterplatte vorgesehene, Temperatursensoreinrichtung für die Lichtstrahlumlenkeinrichtung und/oder die Strahlenfalle angeordnet sind. Hierdurch ergibt sich eine kompakte Anordnung der genannten Einrichtungen im Gehäuse der erfindungsgemäßen Vorrichtung.
  • Ferner weist hierzu das Gehäuse wenigstens eine Aperturöffnung auf, wobei die Lichtstrahlumlenkeinrichtung im Bereich der Aperturöffnung angeordnet ist. Hierdurch wird erreicht, dass bei Eintritt eines Lichtstrahls durch die Aperturöffnung zur Umlenkung des Lichtstrahls die Lichtstrahlumlenkeinrichtung im Gehäuse gegenüber der Aperturöffnung angeordnet wird, wodurch der Lichtstrahl in das Innere des Gehäuses umgelenkt wird. Hierdurch wird der geradlinige Strahlengang außerhalb des Gehäuses nach Eintritt des Lichts in das Gehäuse umgelenkt.
  • Um einen Lichtstrahl, insbesondere einen Laserlichtstrahl, durch das Gehäuse hindurchzulassen, wird die Lichtstrahlumlenkeinrichtung durch Schwenken des Haltearm aus dem eintretenden Lichtstrahl weggeschwenkt, so dass bei der Positionierung der Lichtstrahlumlenkeinrichtung außerhalb des geradlinigen Strahlengangs der Laserlichtstrahl somit ungehindert durch das Gehäuse hindurchtritt.
  • Außerdem ist in einer Ausführung der Vorrichtung vorgeschlagen, dass am Haltearm der Lichtstrahlumlenkeinrichtung ein Spiegel, insbesondere Umlenkspiegel, oder ein Prisma und/oder ein planer Reflektionskörper, insbesondere Spiegel oder Umlenkspiegel, angeordnet ist, wobei insbesondere die Oberflächennormale des Reflektionskörpers in einem Winkel zwischen 0° bis 90°, insbesondere zwischen 60° bis 90°, zum Strahlengang des Lichts einer Lichtquelle, insbesondere einer Laserlichtquelle, am bewegbaren Haltearm der Lichtstrahlumlenkeinrichtung ausgebildet ist.
  • Vorzugsweise ist die Vorrichtung als Lasershutter für einen Laserlichtstrahl ausgebildet.
  • Darüber hinaus wird die Aufgabe gelöst durch eine Verwendung einer Temperatursensoreinrichtung für die Lichtstrahlumlenkeinrichtung in einer Vorrichtung zum Unterbrechen eines Lichtstrahls, insbesondere Laserlichtstrahls, mit einer Lichtstrahlumlenkeinrichtung, wobei die Lichtstrahlumlenkeinrichtung in den Strahlengang des Lichtstrahls anordbar oder angeordnet ist, wobei mittels der Temperatursensoreinrichtung die Temperatur der Lichtstrahlumlenkeinrichtung erfassbar ist oder wird.
  • Eine weitere Lösung der Aufgabe erfolgt durch eine Verwendung eines Drehmagneten als Antrieb, insbesondere als Schwenkantrieb, einer Lichtstrahlumlenkeinrichtung in einer Vorrichtung zum Unterbrechen eines Lichtstrahls, insbesondere eines Laserlichtstrahls, mit einer Laserlichtstrahlumlenkeinrichtung, wobei die Lichtstrahlumlenkeinrichtung in den Strahlengang des Lichtstrahls anordbar oder angeordnet ist, wobei mittels des Drehmagneten die Lichtstrahlumlenkeinrichtung bewegbar ist oder bewegt wird, insbesondere schwenkbar ist oder geschwenkt wird.
  • Insbesondere ist die Vorrichtung zum Unterbrechen eines Lichtstrahls, insbesondere eines Laserlichtstrahls, wie voranstehend beschrieben, ausgebildet, wobei zur Vermeidung von Wiederholungen auf die obigen Ausführungen verwiesen wird.
  • Im Rahmen der Erfindung werden unter einem Lichtstrahl neben elektromagnetischen Wellen im sichtbaren Spektrum auch elektromagnetische Wellen außerhalb des sichtbaren Spektrums, zum Beispiel im Ultraviolettbereich oder im Infrarotbereich, verstanden. Beispielsweise wird mittels der erfindungsgemäßen Vorrichtung ein Laserstrahl mit Lichtstrahlen im UV-Bereich unterbrochen.
  • Weitere Merkmale der Erfindung werden aus der Beschreibung erfindungsgemäßer Ausführungsformen zusammen mit den Ansprüchen und den beigefügten Zeichnungen ersichtlich. Erfindungsgemäße Ausführungsformen können einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllen.
  • Die Erfindung wird nachstehend ohne Beschränkung des allgemeinen Erfindungsgedankens anhand von Ausführungsbeispielen unter Bezugnahme auf die Zeichnungen beschrieben, wobei bezüglich aller im Text nicht näher erläuterten erfindungsgemäßen Einzelheiten ausdrücklich auf die Zeichnungen verwiesen wird. Es zeigen:
  • 1 schematisch eine perspektivische Darstellung einer Vorrichtung zum Unterbrechen eines Laserstrahls;
  • 2 schematisch eine Ansicht eines geöffneten Gehäuses der Vorrichtung und
  • 3 schematisch eine perspektivische Ansicht eines Drehmagneten zur Betätigung eines im Gehäuse der Vorrichtung angeordneten Haltearms, wobei der Drehmagnet ohne endseitiges Gehäuse bzw. Schutzkappe dargestellt ist.
  • In den Zeichnungen sind jeweils gleiche oder gleichartige Elemente und/oder Teile mit denselben Bezugsziffern versehen, so dass von einer erneuten Vorstellung jeweils abgesehen wird.
  • In 1 ist eine perspektivische Darstellung einer Vorrichtung 10 zur Unterbrechung eines Laserstrahls 20 gezeigt. Die Vorrichtung 10 weist ein geschlossenes Gehäuse 12 auf. Das Gehäuse 12 weist eine Rückwand 14 auf, wobei die Rückwand 14 mit einer Aperturöffnung 16 ausgebildet ist, um den Laserstrahl 20 durch die Aperturöffnung 16 aus dem Gehäuse 12 austreten zu lassen. Bei Durchtritt des Laserstrahls 20 durch das Gehäuse 12 ist auf der Vorderwand 18 eine entsprechende Aperturöffnung 17 vorgesehen (vgl. 3). An der Vorderseite bzw. an der Vorderwand 18 des Gehäuses 12 ist ein Drehmagnet 22 angeordnet, wobei der Drehmagnet 22 insbesondere mit einer integrierten Rückstellfeder ausgebildet ist. An der dem Gehäuse 12 abgewandten Seite des Drehmagnets 22 ist eine (hier nicht dargestellte) Schutzkappe auf dem Drehmagneten 22 aufgesetzt, um die elektronischen und elektrischen Bauteile des Drehmagneten 22 zu schützen.
  • In 2 ist schematisch eine Ansicht auf die Rückseite der Vorrichtung dargestellt, wobei aus Gründen der besseren Darstellbarkeit von der Einzeichnung der Rückwand 14 abgesehen wurde, so dass in 2 die Einrichtungen der Vorrichtung 10 im Inneren des Gehäuses 12 dargestellt sind.
  • Im Inneren des Gehäuses 12 ist eine wannenartige Vertiefung 26 ausgebildet, die zwei Teilbereiche umfasst. Im oberen Teilbereich der Vertiefung 26 ist ein verschwenkbarer Haltearm 28. Im unteren Bereich der Vertiefung 26 ist eine Strahlenfalle 30 für den Laserstrahl 20 angeordnet. Nach Eintritt des Laserstrahls 20 in das Innere des Gehäuses 12 wird bei einer in 2 dargestellten Umlenkposition des Haltearms 28 der Laserstrahl 20 umgelenkt. Hierzu ist am Haltearm 28 ein Winkelstück 29 schräg angeordnet, an dessen (hier nicht dargestellten) Unterseite ein Umlenkspiegel für den Laserstrahl im Bereich der Aperturöffnung 17 angeordnet ist. Dabei ist die Spiegelfläche des Umlenkspiegels vorzugsweise in einem Winkel von 45°, d. h. schräg zum Strahlengang des in das Gehäuse 12 eintretenden Lichtstrahls 20 angeordnet, so dass das vom Umlenkspiegel reflektierte Laserlicht nach unten in Richtung Strahlenfalle 30 geführt wird.
  • Zwischen dem Bereich der Vertiefung 26 mit dem Haltearm 28 und dem Bereich der Vertiefung 26 mit der Strahlenfalle 30 ist im Innern des Gehäuses 12 eine kanalartige Verengung 32 ausgebildet, so dass durch die Verengung 32 kein oder nur im geringen Maße Streulicht aus der Strahlenfalle 30 in Sperrstellung des Haltearms 28 zur Laserlichtquelle als Streulicht reflektiert wird.
  • Die Strahlenfalle 30 hat einen im Querschnitt S-förmigen bzw. gebogenen oder geschwungenen Kanal 34, so dass das Laserlicht 20 unter einem spitzen Winkel zur Maximierung des ersten Absorptionspunktes auf eine erste Reflektionsfläche des S-förmigen Kanals 34 der Strahlenfalle 30 tritt, wodurch ein hoher Anteil der Energie des Laserlichts 20 absorbiert wird und der von der ersten Reflektionsfläche des gekrümmten Kanals 34 reflektierte Teil des Laserlichtstahls in Richtung der von der offenen Seite des nicht-geraden Kanals 34 abgewandten Seite in den Kanal 34 weiter hineingeführt wird, wodurch das einfallende Laserlicht innerhalb des geschwungenen, einseitig offenen Kanals 34 mehrfach reflektiert wird, so dass die noch nicht absorbierte Strahlung mehrfach innerhalb dieser Struktur reflektiert wird, ohne direkt in den Laserstrahl 20 zurück zu gelangen.
  • Der Haltearm 28 ist mit einer Antriebswelle bzw. Welle 36 des Drehmagneten 22 verbunden. Hierbei bildet die Welle 36 des Drehmagneten 22 die Schwenkachse für den am unteren Ende des Haltearms 28 angeordneten (hier nicht dargestellten) Umlenkspiegel. Am oberen Kopfende des Haltearms 28 ist der Haltearm 28 mit einer flexiblen Leiterplatte 40 verbunden, wobei die Leiterplatte 40 gebogen innerhalb der Vertiefung 26 im Gehäuse 12 geführt oder angeordnet ist.
  • Am anderen Ende ist die Leiterplatte 40 zwischen einem Zylinderpaar 42 gehaltert, so dass bei Bewegung, d. h. bei einer Schwenkbewegung des Haltearms 28, die flexible und biegbare Leiterplatte 40 der Schwenkbewegung des Haltearms 28 folgt. Die flexible Leiterplatte 40 wird über einen im Gehäuse 12 seitlich als Durchbrechung ausgebildeten Kanal 44 zwischen dem Zylinderrollenpaar 42 nach außen durchgeführt, wobei die flexible Leiterplatte 40 an der Außenseite mit einer am äußeren Gehäuse 12 angeordneten bzw. gehalterten festen Leiterplatte 45 verbunden ist. Im Bereich des Kanals 44 und des Zylinderrollenpaars 42 ist die flexible Leiterplatte 40 gebogen.
  • Auf der flexiblen Leiterplatte 40 sind vorzugsweise zwei NTC-Widerstände angeordnet, so dass unter Verwendung der NTC-Widerstände die Temperatur des Haltearms 28 und damit des Spiegels oder der gesamten Lichtstrahlumlenkeinrichtung erfasst wird, da bei der Umlenkung des Laserstrahls 20 innerhalb der Vorrichtung 10 der Haltearm 28 sowie der daran angeordnete Umlenkspiegel erwärmt werden. Hierdurch wird eine Temperatursensoreinrichtung ausgebildet, wodurch die Temperatur am Haltearm 28 ermittelt wird.
  • In 3 ist schematisch eine perspektivische seitliche Ansicht auf die Vorderwand 18 dargestellt. An der Vorderwand 18 ist oberhalb der Aperturöffnung 17 für den Laserstrahl 20 der Drehmagnet 22 angeordnet. Aus Gründen der besseren Darstellbarkeit wurde von der Darstellung der Schutzkappe abgesehen.
  • Der Drehmagnet 22 weist eine Welle 36 (vgl. 2) auf, die an einem Ende mit dem Haltearm 28 (vgl. 2) im Inneren des Gehäuses 12 verbunden ist. Am anderen Ende der in 3 nichtsichtbaren Welle 36 ist ein sternförmiger oder Y-förmiger Drehkörper 46 angeordnet. Der Drehkörper 46 weist zwei Anschlagarme 47.1, 47.2 auf. Ferner verfügt der Drehkörper 46 über einen weiteren Positionierungsarm 48. Insbesondere ist der Y-förmige Drehkörper 46 aus einem dünnen Blech hergestellt und mit zwei Anschlagarmen 47.1, 47.2 sowie dem Positionierungsarm 48 ausgebildet.
  • Die Anschlagarme 47.1, 47.2 sind gegenüberliegend vom Positionierungsarm 48 ausgebildet und sind am jeweiligen äußeren Ende gebogen bzw. abgewinkelt, wodurch die Enden der Anschlagarme 47.1, 47.2 hakenförmig ausgebildet sind, wobei die Enden der Anschlagarme 47.1, 47.2 in Richtung des Gehäuses 12 weisen. Ferner ist der Positionierungsarm 48 an seinem Ende gebogen ausgebildet, wobei das hakenförmige Ende des Positionierungsarms 48 in die entgegengesetzte Richtung, d. h. vom Gehäuse 12 weg, weist bzw. zeigt.
  • Auf der Rückseite des Drehmagneten 22 sind Anschlagstifte 49.1 angeordnet, an deren Außenseite Gummiringe 51.1 angeordnet sind. In 3 sind auf Grund der perspektivischen Darstellung nur ein bzw. der Anschlagstift 49.1 und der am Anschlagstift 49.1 angeordnete Gummiring 51.1 sichtbar. Ferner ist mindestens ein zweiter Anschlagstift mit einem entsprechenden Gummiring für den drehbaren bzw. schwenkbaren Drehkörper 46 weiterhin vorgesehen, die allerdings nicht in 3 zu sehen sind.
  • Mittels des Anschlagsstifts 49.1 und eines weiteren (hier nicht sichtbaren) Anschlagsstifts wird am vom Gehäuse 12 abgewandten Ende eine kreisförmige Trägerplatte 60 am Drehmagnet 22 gehaltert. Auf der Trägerplatte 60 sind für den Positionierungsarm 48 des Drehkörpers 46 zwei nebeneinander angeordnete Gabellichtschranken 50.1, 50.2 (vgl. 1) vorgesehen, wobei in 3 nur eine Gabellichtschranke 50.1 sichtbar ist. In der Umlenkposition des Haltearms 28 für den Laserlichtstrahl (vgl. 2) ist der Positionierungsarm 48 des bewegbaren Drehkörpers 46 an der Gabellichtschranke 50.1 angeordnet.
  • Durch Beaufschlagung des Drehmagnets 22 mit elektrischem Strom wird der Drehkörper 46 gedreht, so dass der Anschlagarm 47.1 des Drehkörpers 46 in Richtung des Anschlagstifts 49.1 bewegt wird, bis der Anschlagarm 47.1 mit dem als Dämpfungseinrichtung vorgesehenen Gummiring 51.1 in Kontakt gebracht ist. In diesem Fall wurde der Positionierungsarm 48 zur (nicht-sichtbaren) zweiten Gabellichtschranke 50.2 (vgl. 1) gedreht, wodurch erfasst wird, dass durch die Bestromung des Drehmagneten 22 der Haltearm 28 mit dem Umlenkspiegel aus dem eintretenden Laserstrahl 20 wegbewegt wird, wodurch der Laserstrahl 20 durch die beiden Aperturöffnungen 16, 17 hindurchtritt. Dadurch ist die Vorrichtung 10 zum Unterbrechen des Laserstrahls geöffnet, wodurch der Laserstrahl 20 geradlinig durch die Vorrichtung 10 hindurchtritt.
  • Bei Abschaltung des Stromes für den Drehmagneten 22 wird aufgrund der (hier nicht dargestellten) Rückstellfelder die Welle 36 und damit auch der Haltearm 28 mit dem Umlenkspiegel in die Schließstellung zurückgedreht. Hierdurch wird oder ist der Drehkörper 46 in die Stellung zum Unterbrechen des Laserlichtstrahls 20 gebracht. Dabei wird der zweite Anschlagarm 47.2 mit dem Gummiring des (nicht sichtbaren bzw. nicht dargestellten) zweiten Anschlagstifts in Kontakt gebracht. Der Positionierungsarm 48 ist dabei im Bereich der Gabellichtschranke 50.1 angeordnet.
  • Alle genannten Merkmale, auch die den Zeichnungen allein zu entnehmenden sowie auch einzelne Merkmale, die in Kombination mit anderen Merkmalen offenbart sind, werden allein und in Kombination als erfindungswesentlich angesehen. Erfindungsgemäße Ausführungsformen können durch einzelne Merkmale oder eine Kombination mehrerer Merkmale erfüllt sein.
  • Bezugszeichenliste
  • 10
    Vorrichtung
    12
    Gehäuse
    14
    Rückwand
    16
    Aperturöffnung
    17
    Aperturöffnung
    18
    Vorderwand
    20
    Laserstrahl
    22
    Drehmagnet
    26
    Vertiefung
    28
    Haltearm
    29
    Winkelstück
    30
    Strahlenfalle
    32
    Verengung
    34
    Kanal
    36
    Welle
    40
    flexible Leiterplatte
    42
    Zylinderpaar
    44
    Kanal
    45
    starre Leiterplatte
    46
    Drehkörper
    47.1, 47.2
    Anschlagarm
    48
    Positionierungsarm
    49.1
    Anschlagstift
    50.1, 50.2
    Gabellichtschranke
    51.1
    Gummiring
    60
    Trägerplatte
  • ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
  • 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.
  • Zitierte Patentliteratur
    • EP 0408657 B1 [0003]
    • DE 3447316 C1 [0003]

Claims (21)

  1. Vorrichtung (10) zum Unterbrechen eines Lichtstrahls (20), insbesondere Laserlichtstrahls (20), mit einer Lichtstrahlumlenkeinrichtung, wobei die Lichtstrahlumlenkeinrichtung in den Strahlengang des Lichtstrahls (20) anordbar oder angeordnet ist, dadurch gekennzeichnet, dass für die Lichtstrahlumlenkeinrichtung eine Temperatursensoreinrichtung vorgesehen ist, wobei mittels der Temperatursensoreinrichtung die Temperatur der Lichtstrahlumlenkeinrichtung erfassbar ist oder erfasst wird.
  2. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Temperatursensoreinrichtung auf einer oder mittels einer Leiterplatte ausgebildet ist.
  3. Vorrichtung (10) nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtstrahlumlenkeinrichtung einen bewegbaren Haltearm (28) aufweist, wobei insbesondere der Haltearm (28) mit der Temperatursensoreinrichtung für die Lichtstrahlumlenkeinrichtung verbunden ist.
  4. Vorrichtung (10) nach Anspruch 2 oder 3, dadurch gekennzeichnet, dass die Leiterplatte (40) als flexible Leiterplatte (40) ausgebildet ist.
  5. Vorrichtung (10) nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet, dass für die flexible Leiterplatte (40) eine Fixiereinrichtung (42) vorgesehen ist, so dass die flexible Leiterplatte (40) zwischen der Fixiereinrichtung (42) und der mit der flexiblen Leiterplatte (40) verbundenen Lichtstrahlumlenkeinrichtung, insbesondere einem Haltearm (28) der Lichtstrahlumlenkeinrichtung, angeordnet ist.
  6. Vorrichtung (10) nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, dass die Fixiereinrichtung für die Leiterplatte (40) zwei gerundete Körper, insbesondere Zylinderkörper, aufweist, wobei die flexible Leiterplatte (40) zwischen den gerundeten Körpern mit einem Ende angeordnet ist.
  7. Vorrichtung (10) gemäß Oberbegriff nach Anspruch 1 oder nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Lichtstrahlumlenkeinrichtung einen um eine Schwenkachse schwenkbaren Haltearm (28) aufweist, wobei insbesondere am Haltearm (28) ein Umlenkspiegel für den Lichtstrahl (20), insbesondere Laserlichtstrahl, vorgesehen ist.
  8. Vorrichtung (10) nach Anspruch 7, dadurch gekennzeichnet, dass ein Schwenkantrieb (22) für den Haltearm (28) vorgesehen ist, wobei insbesondere der Schwenkantrieb (22) mittels eines Drehmagneten (22), insbesondere mit einer Rückstellfeder, ausgebildet ist.
  9. Vorrichtung (10) nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass der Schwenkantrieb (22) eine mit dem Haltearm (28) verbundene Schwenkachse aufweist und wenigstens eine Positionserfassungseinrichtung (50.1, 50.2) zum Erfassen einer vorbestimmten Drehposition der Schwenkachse vorgesehen ist.
  10. Vorrichtung (10) nach Anspruch 9, dadurch gekennzeichnet, dass zwei Positionserfassungseinrichtungen (50.1, 50.2) für die Schwenkachse vorgesehen sind, wobei eine Positionserfassungseinrichtung (50.1, 50.2) für die Durchlassposition der Lichtstrahlumlenkeinrichtung und eine Positionserfassungseinrichtung (50.1, 50.2) für die Unterbrechungsposition der Lichtstrahlumlenkeinrichtung vorgesehen sind.
  11. Vorrichtung (10) nach Anspruch 9 oder 10, dadurch gekennzeichnet, dass die Positionserfassungseinrichtung 50.1, 50.2) oder die Positionserfassungseinrichtungen (50.1, 50.2) jeweils als Lichtschranke (50.1, 50.2), insbesondere als Gabellichtschranke (50.1, 50.2), ausgebildet sind.
  12. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 8 bis 11, dadurch gekennzeichnet, dass für den Haltearm (28) der Lichtstrahlumlenkeinrichtung die Schwenkachse wenigstens eine Positionsdämpfungseinrichtung (49.1, 51.1) vorgesehen ist, wobei insbesondere für die Durchlassposition und/oder für die Unterbrechungsposition der Lichtstrahlumlenkeinrichtung jeweils eine Positionsdämpfungseinrichtung (49.1, 51.1) vorgesehen ist.
  13. Vorrichtung (10) nach Anspruch 12, dadurch gekennzeichnet, dass für die Positionsdämpfungseinrichtung (49.1, 51.1) jeweils ein Anschlag (49.1) und eine Dämpfungseinrichtung (51.1), insbesondere Gummipuffer (51.1), vorgesehen sind.
  14. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 13, dadurch gekennzeichnet, dass für den in der Vorrichtung (10) umgelenkten Lichtstrahl eine Strahlenfalle (30) vorgesehen ist.
  15. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 14, dadurch gekennzeichnet, dass ein Gehäuse (12) vorgesehen ist, wobei insbesondere im Gehäuse (12) die, vorzugsweise einen Umlenkspiegel aufweisende, Lichtstrahlumlenkeinrichtung und/oder die, vorzugsweise flexible, Leiterplatte (40) und/oder die, vorzugsweise auf der Leiterplatte (40) vorgesehene, Temperatursensoreinrichtung für die Lichtstrahlumlenkeinrichtung und/oder die Strahlenfalle (30) angeordnet sind.
  16. Vorrichtung (10) nach Anspruch 15, dadurch gekennzeichnet, dass das Gehäuse (12) wenigstens eine Aperturöffnung (16, 17) aufweist, wobei die Lichtstrahlumlenkeinrichtung im Bereich der Aperturöffnung (16, 17) angeordnet ist.
  17. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 16, dadurch gekennzeichnet, dass am Haltearm (28) der Lichtstrahlumlenkeinrichtung ein Spiegel oder ein Prisma und/oder ein planer Reflektionskörper, insbesondere Spiegel, angeordnet ist, wobei insbesondere die Oberflächennormale des Reflektionskörpers in einem Winkel zwischen 0° bis 90°, insbesondere zwischen 30° bis 60°, zum Strahlengang des Lichts einer Lichtquelle, insbesondere einer Laserlichtquelle, am bewegbaren Haltearm (28) der Lichtstrahlumlenkeinrichtung ausgebildet ist.
  18. Vorrichtung (10) nach einem der Ansprüche 1 bis 17, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) als Lasershutter (10) für einen Laserlichtstrahl (20) ausgebildet ist.
  19. Verwendung einer Temperatursensoreinrichtung für die Lichtstrahlumlenkeinrichtung in einer Vorrichtung (10) zum Unterbrechen eines Lichtstrahls (20), insbesondere Laserlichtstrahls (20), mit einer Lichtstrahlumlenkeinrichtung, wobei die Lichtstrahlumlenkeinrichtung in den Strahlengang des Lichtstrahls (20) anordbar oder angeordnet ist, wobei mittels der Temperatursensoreinrichtung die Temperatur der Lichtstrahlumlenkeinrichtung erfassbar ist oder erfasst wird.
  20. Verwendung eines Drehmagneten (22) als Antrieb, vorzugsweise als Schwenkantrieb, einer Lichtstrahlumlenkeinrichtung in einer Vorrichtung (10) zum Unterbrechen eines Lichtstrahls (20), insbesondere Laserlichtstrahls (20), mit einer Lichtstrahlumlenkeinrichtung, wobei die Lichtstrahlumlenkeinrichtung in den Strahlengang des Lichtstrahls (20) anordbar oder angeordnet ist, wobei mittels des Drehmagneten die Lichtstrahlumlenkeinrichtung bewegbar ist oder bewegt wird, insbesondere schwenkbar ist oder geschwenkt wird.
  21. Verwendung nach Anspruch 19 oder 20, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (10) zum Unterbrechen eines Lichtstrahls (20), insbesondere Laserlichtstrahls (20), nach einem der Ansprüche 1 bis 18 ausgebildet ist.
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DE3447316C1 (de) 1984-12-24 1986-02-13 Dornier System Gmbh, 7990 Friedrichshafen Vorrichtung zum Unterbrechen eines Laserstrahls
EP0408657B1 (de) 1988-04-05 1995-02-01 Nm Laser Products, Inc. Hochgeschwindigkeitsverschluss für laserstrahl

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