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Hintergrund der Erfindung.
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1. Gebiet der Erfindung.
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Diese
Erfindung bezieht sich auf Lasergeräte und genauer auf ein Lasergerät zum Beurteilen
bzw. Abschätzen
einer Ausrichtung einer Mehrzahl von von einander beabstandeten
strukturellen Elementen, wie dies in dem Oberbegriff von Anspruch
1 definiert ist.
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2. Beschreibung des Stands
der Technik.
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Laserausrichtsysteme
umfassen bzw. beinhalten einen Laser, um einen Laserstrahl zu generieren
bzw. zu erzeugen, und eine lichtempfindliche Zielzelle. Die Zielzelle
ist betätigbar
bzw. arbeitet, um elektrische Signale zu generieren, welche den
Ort des Energiezentrums des Laserstrahls identifizieren, der auf
die Zielzelle einfällt.
Die lichtempfindliche Zielzelle ist typischerweise in einem Gehäuse montiert
bzw. festgelegt und das Gehäuse
ist an einem strukturellen Element montiert bzw. festgelegt, welches
zu einem anderen strukturellen Element oder einem gewissen vorab
eingerichteten bzw, aufgebauten Bezugsrahmen ausgerichtet sein bzw.
werden muß.
Der Laser ist fix an dem anderen strukturellen Glied oder in der
Nachbarschaft des Referenz- bzw. Bezugsrahmens festgelegt. Der Laser
richtet dann einen Strahl auf die lichtempfindliche Zielzelle und die
Zielzelle erzeugt Signale, um sowohl die Position als auch die winkelige
bzw. Winkelausrichtung der Zielzelle relativ zu dem Laserstrahl
zu identifizieren. Einstellungen können an der Struktur ge tätigt werden,
auf welcher das Ziel montiert bzw. angeordnet ist, so daß das Zentrum
der Zielzelle im Energiezentrum des Laserstrahls positioniert ist
und so daß die Zielzelle
im wesentlichen senkrecht zu dem Laserstrahl ausgerichtet ist.
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Einige
Laserausrichtsysteme gemäß dem Stand
der Technik wenden ein Penta-Prisma an. Das Penta-Prisma erhält einen
Eintritts- bzw. Eingabelaserstrahl und erlaubt eine Mehrzahl von
inneren Reflexionen. Als ein Ergebnis dieser Reflexionen tritt ein Austritts-
bzw. Ausgabelaserstrahl von dem Penta-Prisma unter präzisen rechten
Winkeln zu dem Eingabelaserstrahl aus. Das Penta-Prisma kann dann
um die Achse gedreht werden, die durch den Eingabelaserstrahl definiert
ist. Als ein Ergebnis wird der Ausgabelaserstrahl eine perfekt flache
Laserebene überstreifen.
Systeme dieser Art werden typischerweise mit einer Mehrzahl von
lichtempfindlichen Zielzellen verwendet, die an einer Mehrzahl von strukturellen
bzw. baulichen Elementen festgelegt sind, welche eine Ausrichtung
relativ zu der Laserreferenzebene erfordern. Ein System dieser Art
ist in US-Patent Nr. 4,297,031 gezeigt.
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US-Patent
Nr. 5,307,368 offenbart eine Laservorrichtung bzw. ein Lasergerät zum Generieren bzw.
Erzeugen von bis zu drei zueinander senkrechten Laserebenen. In
einer ersten Ausbildung, die im US-Patent Nr. 5,307,368 gezeigt
ist, ist das Gerät bzw.
der Apparat mit drei gesonderten Laserquellen und drei gesonderten
Lasereinstellmitteln ausgebildet. Hamar Laser Instruments Inc. stellt
eine Laservorrichtung, Modell Nr. 723 her und verkauft diese, die
in Übereinstimmung
mit der ersten Ausbildung von US-Patent Nr. 5,307,368 ausgebildet
ist. Hamar Modell Nr. 723 ist sehr effizient und präzise, jedoch
ist es relativ teuer. Die Kosten des Hamar Modell Nr. 723 Lasergeräts können unter
Verwendung einer einzigen Laserquelle reduziert werden, statt daß drei gesonderte
Laserquellen verwendet werden, und US-Patent Nr. 5,307,368 zeigt
drei Ausbildungen, welche eine einzige Laserstrahlquelle verwenden, um
gleichzeitig drei zueinander senkrechte Ebenen auszubilden. Spezifisch
werden Strahlteiler und/oder faseroptische Elemente verwendet, um
einen einzigen Laserstrahl in drei gesonderte bzw. getrennte Strahlen
zu zerteilen bzw. aufzuteilen. Jedoch sind für jede dieser Ausbildungen
Strahleinstellmittel für jeden
der resultierenden geteilten Laserstrahlen zur Verfügung gestellt,
um gegenseitiges bzw. wechselweises Senkrechtstehen zu erreichen.
Leider sind auch die Kosten der Strahleinstellmitteln relativ hoch.
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Aus
WO 96/09520 ist ein Diodenlaser bekannt, der zu einem Lichtstrahlgenerator
co-linear ist und diesen schneidet, an welchem zwei grob bzw. ungefähr gleiche
co-lineare Lichtstrahlen oder zwei oder mehr einander schneidende
Lichtstrahlen durch ein Reflektieren eines kollimierten bzw. gebündelten elliptischen
Strahls von vorzugsweise zwei Spiegeloberflächen generiert bzw. erzeugt
werden können, die
geneigt zu dem Strahl orientiert sind, und um so den kollimierten
elliptischen Strahl in zwei zu unterteilen. Wenn eine der reflektierenden
Oberflächen
ein Strahlteiler ist, können
im wesentlichen drei einander schneidende bzw. kreuzende Strahlen
generiert werden, welche unter rechten Winkeln zueinander sein können. Der
kollimierte elliptische Strahl wird durch eine Laserdiode zur Verfügung gestellt,
vor welcher ein optisches System oder eine Linse zum Kollimieren
bzw. Bündeln
des Strahls vorgesehen ist.
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US-Patent
Nr. 5,459,932 offenbart ein automatisches Nivellier- und Ausrichtwerkzeug,
das zueinander bzw. wechselweise senkrechte Laserstrahlen generiert.
US-Patent Nr. 5,341,212 zeigt eine andere Laservorrichtung, die
einen Strahlteiler für
ein Teilen eines einfallenden divergierenden Strahls in zwei zueinander
senkrechte Strahlen verwendet.
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Es
ist ein Ziel bzw. Gegenstand der vorliegenden Erfindung, eine Laservorrichtung
bzw. ein Lasergerät
zur Verfügung
zu stellen, welche eine einzige Laserquelle verwendet, um gleichzeitig
eine Mehrzahl von Laserebenen zu generieren bzw. zu erzeugen.
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Es
ist auch ein Ziel der vorliegenden Erfindung, ein Lasergerät ohne Strahleinstellmittel
zur Verfügung
zu stellen, um gleichzeitig eine Mehrzahl von Laserebenen zu generieren,
die angeordnet sind, um allgemein zueinander bzw. wechselweise senkrecht
zu sein.
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Dieses
Ziel wird gemäß der Erfindung
durch ein Lasergerät
gemäß Anspruch
1 gelöst.
Bevorzugte Ausbildungen sind Gegenstand der abhängigen Ansprüche.
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Zusammenfassung
der Erfindung
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Die
oben erwähnten
Gegenstände
bzw. Ziele werden durch ein Lasergerät erreicht, welches eine einzige
Laserquelle verwendet, welche einen divergierenden Eingangs- bzw.
Eingabelaserstrahl generiert. Das Gerät verwendet das Gehäuse, das
in US-Patent Nr. 5,307,368 geoffenbart ist, und kann gemeinsam mit
den rotierenden Scannern oder Penta-Prismen verwendet werden, wie
sie in US-Patent Nr. 5,307,368 geof fenbart sind. Ein erster Strahlteiler, der
vorzugsweise 30% Reflexionsfähigkeit
besitzt, ist in dem Pfad bzw. Weg des divergierenden Eingabestrahls
angeordnet, um einen Anteil des Strahls in einer Richtung senkrecht
zu dem Pfad des Eingabelaserstrahls zu reflektieren. Auch ein zweiter
Strahlteiler, der vorzugsweise 50% Reflexionsfähigkeit besitzt, ist in dem
Pfad des divergierenden Laserstrahls angeordnet, welcher durch den
ersten Strahlteiler hindurchtritt, um einen Anteil bzw. Teil des
Laserstrahls in einer Richtung senkrecht zu dem Pfad des eingegebenen
bzw. Eingabelaserstrahls und senkrecht zu dem Pfad des ersten reflektierten
Strahls neu zu speichern. Sammel- bzw. Kollimatorlinsen sind entsprechend
in den Pfaden der drei divergierenden Strahlen angeordnet und kollimieren
bzw. bündeln
die entsprechenden Strahlen. Mit dieser strukturellen Anordnung
werden drei kollimierte bzw. parallel gerichtete Ausgabelaserstrahlen
generiert, welche zueinander senkrecht sind.
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Die
Kollimatorlinsen sichern im wesentlichen ein wechselweises Senkrechtstehen
der Ausgabelaserstrahlen, trotz winkeliger bzw. Winkel-Fehlausrichtung
der Laserquelle relativ zu den Strahlteilern. Insbesondere einn
winkelmäßiges bzw.
winkeliges Verschieben eines divergierenden Strahls relativ zu einer
Kollimatorlinse wird den Ausgabestrahl veranlassen, sich seitlich
zu verschieben bzw. zu verlagern, jedoch wird es die winkelige Ausrichtung
des Ausgabestrahls nicht beeinflussen. Anders gesagt wird, unabhängig von
dem Winkel eines divergierenden Eingabestrahls, der auf eine Kollimatorlinse
auftrifft, der Austrittsstrahl immer parallel zu seiner Ausrichtung
vor der Winkelverschiebung des Eingabestrahls sein. Mit dem Gerät der vorliegenden
Erfindung wird jede Winkelverschiebung des generierten divergierenden
Eingabestrahls in einer seitlichen Verschiebung bzw. Verlage rung
der entsprechenden kollimierten Austritts- bzw. Ausgabestrahlen
resultieren, jedoch wird die winkelige Ausrichtung der kollimierten
bzw. gebündelten
Ausgabelaserstrahlen intakt bleiben.
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Wie
dies leicht ersichtlich ist, sind komplexe Strahleinstellungsmittel
nicht zur Verwendung mit dieser Erfindung erforderlich. Das anfängliche
Positionieren der Sammellinsen zum Erhalten von drei senkrechten
Ausgabelaserstrahlen ist die gesamte Einstellung, die erforderlich
ist. Sobald die Sammellinsen positioniert wurden, um drei zueinander
senkrechte Ausgabelaserstrahlen zu generieren, werden die Sammellinsen
unbeweglich an dem Gehäuse
unter Verwendung von Techniken festgelegt, die dem Fachmann bekannt
sind. Die festgelegten Sammellinsen in Kombination mit dem einzigen
divergierenden Eingabelaserstrahl und den Strahlteilen stellen die
konsistente Ausbildung von drei senkrechten kollimierten Ausgabestrahlen
sicher.
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Als
eine weitere Beschleunigung bzw. Verbesserung sind Aperturen in
dem Gehäuse
des Geräts
oder in der Struktur zwischen den Strahlteilern und den Kollimatorlinsen
so ausgebildet, daß die
resultierenden Strahlen durch die Aperturen hindurchtreten. Die
Aperturen bzw. Öffnungen
haben deutlich kleinere Durchmesser als die Durchmesser der resultierenden
Ausgabestrahlen selbst. Auf diese Weise "überfluten" die entsprechenden
bzw. jeweiligen Strahlen die Aperturen mit nur Teilen der Strahlen, die
tatsächlich
durch die Aperturen hindurchtreten. Somit stellen, wenn die resultierenden
Strahlen seitlich als das Ergebnis einer winkeligen Fehlausrichtung
der Laserquelle relativ zu den Strahlteilern verschoben werden,
die überfluteten
Aperturen sicher, daß die
Strahlen, die von dem Gerät
bzw. der Vor richtung emittiert werden, in der Form konstant bleiben. Noch
wichtiger wird, selbst obwohl die Strahlen, die sich der Apertur
nähern,
sich verschieben können, der
Anteil des Strahls, der von der Apertur austritt, konstant entlang
desselben entsprechenden Pfads bleibt. Eine thermische Instabilität und ein
Setzen von Komponenten, was eine winkelige Fehlausrichtung der Laserquelle
und somit des Lasereingabestrahls bewirken kann, hat keine Auswirkung
auf das wechselweise Senkrechtstehen der Austrittsstrahlen aufgrund
der Kombination des divergierenden Eingabelaserstrahls, des Strahlteilers,
der festgelegten Kollimatorlinsen und der überfluteten Aperturen bzw. Öffnungen.
Nichtsdestotrotz ist es bevorzugt, daß das Gehäuse aus spannungsfreiem Stahl
gebildet ist, um ein strukturelles Setzen zu minimieren.
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Es
sollte festgehalten werden, daß das
Verfahren, welches im US-Patent Nr. 5,307,368 geoffenbart ist, um
zueinander senkrechte Laserebenen zu erreichen, hier zum Ausbilden
bzw. Aufbauen einer senkrechten Ausrichtung zwischen resultierenden Austritts-
bzw. Ausgabestrahlen verwendet werden kann. Statt eines Einstellens
der Strahlen mit Strahleinstellmitteln bzw. -ausrichtmitteln wie
im US-Patent Nr. 5,307,368 wird die senkrechte Anordnung der Strahlen
durch ein seitliches Verschieben der entsprechenden Sammellinsen
erreicht. Wie es hier verwendet wird, ist "seitliches Verschieben" und jede davon abgeleitete
Phrase als Bewegung in einer Richtung quer zu jedoch nicht notwendigerweise
senkrecht zu der zentralen Längsachse
eines Laserstrahls definiert.
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Als
ein zusätzliches
Merkmal kann, dort eine Feineinstellung gewünscht ist, eine Neigungsplatte
in dem Pfad von wenigstens zwei, vorzugsweise allen drei resultierenden Strahlen
zwischen den entsprechenden Strahlteilern und den entsprechenden
Sammellinsen angeordnet sein. Die Neigungsplatten erlauben eine
Feineinstellung im Abstand bzw. der Nickschwingung und der Gierung
der Austrittsstrahlen, wie dies im US-Patent Nr. 5,307,368 geoffenbart ist.
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Als
ein weiteres Merkmal der gegenständlichen
Erfindung, kann die Laserquelle entfernt von der Vorrichtung angeordnet
sein und die Laserquelle kann einen gebündelten bzw. kollimierten Strahl
ausbilden statt eines divergierenden Laserstrahls. Eine konvergierende
bzw. Sammellinse ist in dem Pfad des geraden Laserstrahls angeordnet,
um eine Konvergenz des Strahls zu bewirken. Die konvexe bzw. Sammellinse
ist mit einer Brennweite ausgebildet, um den konvergierenden Laserstrahl
auf den gemeinsamen Brennpunkt der drei geteilten Strahlen, d.h.
der Brennpunkt des konvergierenden Laserstrahls ist an dem äquivalenten
bzw. Äquivalenzpunkt
angeordnet, wo die divergierende Laserquelle einen Laserstrahl,
wie oben beschrieben, emittiert. So ist bzw. wird tatsächlich der
konvergierende Laserstrahl das Äquivalent
des divergierenden Laserstrahls sein, der oben beschrieben ist. Über den Brennpunkt
hinaus divergiert der konvergierende Laserstrahl und wirkt mit dem
Gerät zusammen,
wie dies oben beschrieben ist.
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Diese
und andere Merkmale der Erfindung werden durch eine Studie der folgenden
detaillierten Beschreibung und der beiliegenden Zeichnungen besser
verstanden werden.
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Kurze Beschreibung
der Zeichnungen
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1 ist
eine perspektivische Ansicht einer Laservorrichtung bzw. eines Lasergeräts in Übereinstimmung
mit der Erfindung.
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2 ist
eine schematische Illustration einer ersten Ausbildung der inneren
Komponenten des Geräts.
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3 ist
eine schematische Darstellung der ersten Ausbildung der Erfindung,
die mit zusätzlichen Merkmalen
gezeigt ist.
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4 ist
eine schematische Darstellung einer zweiten Ausbildung der inneren
Komponenten des Geräts.
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Detaillierte
Beschreibung der bevorzugten Ausbildungen
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1 zeigt
ein Lasergerät 100 in Übereinstimmung
mit der gegenständlichen
Erfindung. Das Gerät 100 beinhaltet
bzw. umfaßt
ein starres, im wesentlichen kubisches Gehäuse 112 mit einem
hohlen Inneren, in welchem die verschiedenen optischen und elektrischen
Komponenten des Geräts 100 montiert
bzw. festgelegt sind. Drei im wesentlichen benachbarte, zueinander
senkrechte Flächen
bzw. Seiten 126, 128 und 130 des Gehäuses 112 sind
mit Aperturen bzw. Öffnungen
versehen, durch welche die zueinander senkrechten Laserstrahlen
hindurchtreten, wie dies weiter unten beschrieben werden wird. Die
Seiten 126, 128 und 130 sind weiter mit
einem Scannerkopf 132, 134 und 136 versehen.
Die Scannerköpfe
sind montiert bzw. festgelegt, um selektiv zwischen einer ersten
Position, wo die Scannerköpfe
von den Aperturen in den entsprechenden Seiten 126, 128 und 130 beabstandet
sind, und einer zweiten Position verschwenkt zu sein bzw. zu werden,
die in 1 gezeigt ist, wo die Scannerköpfe 132, 134 und 136 über den
Aperturen liegen. Die Scanner köpfe 132, 134 und 136 beinhalten
jeweils ein Penta-Prisma, welches betätigbar ist bzw. arbeitet, um
einen Laserstrahl präzise
um 90° zu
reflektieren. Die Scannerköpfe 132, 134 und 136 arbeiten auch,
um sich um die Achse des Laserstrahls zu drehen, der durch die entsprechenden
Aperturen hindurchtritt. Somit überstreichen
die Scannerköpfe
effektiv die ebenen bzw. flachen Laserebenen P1, P2 und P3. Die
Laserebenen werden zueinander senkrecht sein. Die strukturellen
und funktionellen Merkmale des Gehäuses 112 und der Scannerköpfe 132, 134 und 136 sind
im wesentlichen dieselben wie in dem oben beschriebenen US-Patent
Nr. 5,307,368. Jedoch differieren die optischen und elektrischen Komponenten
des Geräts
der vorliegenden Erfindung signifikant vom US-Patent Nr. 5,307,368,
wie dies weiter unten erklärt
werden wird und wie dies in 2 – 4 illustriert
ist.
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2 ist
eine schematische Illustration bzw. Darstellung einer ersten Ausbildung
der Erfindung, wobei eine Laserquelle 10, wie eine Laserdiode,
zum Generieren bzw. Erzeugen eines einzigen divergierenden Eintritts-
bzw. Eingabelaserstrahls 12 zur Verfügung gestellt ist. Ein erster
Strahlteiler 14 ist in dem Pfad des divergierenden Eingabelaserstrahls 12 angeordnet,
um einen Anteil des Eintrittslaserstrahls 12 zu reflektieren
und neu zu orientieren bzw. auszurichten. Es ist bevorzugt, daß die Reflexionsfähigkeit
des ersten Strahlteilers 14 gewählt ist, um 30 % des divergierenden
Eingabelaserstrahls 12 neu zu orientieren. Als ein Ergebnis
des Strahlteilens wird ein erster resultierender Austritts- bzw.
Ausgabestrahl 16 generiert. Der nicht reflektierte Anteil
des divergierenden Eingabelaserstrahls 12 tritt durch den
Strahlteiler 14 durch, um einen Laserstrahl zu generieren,
der mit dem Bezugszeichen 12A bezeichnet ist. Sowohl der Strahl 12A als
auch der erste re sultierende ausgegebene bzw. Austrittsstrahl 16 sind
divergierend.
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Ein
zweiter Strahlteiler 18 ist in dem Pfad bzw. Weg des Strahls 12A angeordnet.
Der Strahl 12A trifft auf den zweiten Strahlteiler 18 und
bewirkt, daß ein
Anteil bzw. Teil des Strahls 12A reflektiert und als ein
zweiter resultierender Austrittsstrahl 20 neu gerichtet
bzw. orientiert wird. Der nicht reflektierte Anteil des Strahls 12A tritt
durch den zweiten Strahlteiler 18 durch, um einen dritten
resultierenden ausgegebenen bzw. Austrittsstrahl 22 zu
definieren. Sowohl der zweite resultierende Strahl 20 als
auch der dritte resultierende Strahl 22 sind divergierend.
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Der
erste und zweite Strahlteiler 14 und 18 sind derart
angeordnet, daß der
erste und zweite und der dritte resultierende Austrittsstrahl 16, 20 und 22 im
allgemeinen senkrecht sind. Mit anderen Worten, ist der erste resultierende
Austritts- bzw. Ausgabestrahl 16 allgemein senkrecht sowohl
zu dem zweiten resultierenden Ausgabestrahl 20 als auch
zu dem dritten resultierenden Ausgabestrahl 22. In gleicher Weise
ist der zweite resultierende Ausgabestrahl 20 allgemein
senkrecht sowohl zu dem ersten resultierenden Strahl 16 als
auch zu dem dritten resultierenden Strahl 22, während der
dritte resultierende Ausgabestrahl 22 allgemein senkrecht
sowohl zu dem ersten resultierenden Strahl 16 als auch
zu dem zweiten resultierenden Ausgabestrahl 20 ist. Aufgrund
von optischen und mechanischen Ungenauigkeiten der Laserquelle 10,
der Strahlteiler 14 und 18, ihrer Montage und
ihres Gehäuses
kann und muß eine
präzise
senkrechte Ausbildung nicht erreicht werden. Jedoch sind bzw. werden
beim Ausbilden eines Geräts
in Übereinstimmung
mit der gegenständlichen
Erfindung die Laserquelle 10 und der erste und zweite Strahlteiler 14 und 18 innerhalb
des Gehäuses festgelegt
bzw. fixiert, um die Wahrscheinlichkeit eines Aufrechterhaltens
der allgemein senkrechten Anordnung zu erhöhen.
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Erste,
zweite und dritte Sammel- bzw. Kollimatorlinsen 24, 26 und 28 sind
entsprechend bzw. jeweils in Ausrichtung mit dem ersten, zweiten
und dritten resultierenden Austrittsstrahl 16, 20 und 22 angeordnet,
um beaufschlagt zu werden. Vorzugsweise sind die Kollimatorlinsen 24–28 Laser-
oder achromatische Linsen. Wenn bzw. da der erste, zweite und dritte
resultierende Ausgabestrahl 16, 20 und 22 durch
die erste, zweite und dritte Kollimatorlinse 24, 26 und 28 durchtreten,
werden die Strahlen 16, 20 und 22 kollimiert
bzw. gebündelt,
um jeweils erste, zweite und dritte kollimierte bzw. parallel gerichtete Austrittslaserstrahlen 16A, 20A und 22A auszubilden.
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Das
Gerät ist
derart ausgebildet, daß die
Kollimatorlinsen 24 – 28 zu
Beginn jeweils in den Pfaden eines ersten, zweiten und dritten resultierenden
Austrittsstrahls 16, 20 und 22 angeordnet
sind. Indem die im US-Patent Nr. 5,307,368 geoffenbarte Methode verwendet
wird, werden die Kollimatorlinsen 24–28 seitlich verschoben
bzw. verlagert, um eine im wesentlichen senkrechte Ausrichtung zwischen
dem ersten, zweiten und dritten kollimierten Laserstrahl 16A, 20A und 22A zu
erreichen. Indem eine im wesentlichen gegenseitige senkrechte Ausrichtung
(d.h. innerhalb akzeptabler Toleranzen) erreicht ist, werden die
Sammellinsen 24 – 28 unbeweglich
an dem Gehäuse
festgelegt, indem Techniken verwendet werden, die dem Fachmann bekannt
sind.
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Die
Kombination der Strahlteiler 14 und 18 und der
Sammellinsen 24, 26, 28 erlaubt es, in
vorteilhafter Weise eine im wesentlichen senkrechte Ausrichtung
zwischen den kollimierten bzw. gebündelten Austrittsstrahlen 16A, 20A und 22A aufrechtzuerhalten,
selbst wenn eine winkelige Verschiebung des divergierenden Eintrittslaserstrahls 12 relativ
zu den Strahlteilern 14 und 18 auftritt. Insbesondere
resultiert eine Winkelverschiebung des Laserstrahls 12 in
einer Winkelverschiebung des ersten, zweiten und/oder dritten resultierenden
Austrittsstrahls 16, 20 und 22. Die Winkelverschiebung
des ersten, zweiten und dritten resultierenden Strahls 16, 20 und 22 ist
jedoch ohne Konsequenz, da die entsprechenden kollimierten Laserstrahlen 16A, 20A und 22A einfach seitlich
ohne Winkeländerung
verschoben werden. Beispielsweise resultiert, wie dies in 2 gezeigt ist,
eine Änderung
im Ort eines Auftreffens des ersten resultierenden Austrittsstrahls 16 auf
der ersten Sammellinse 24 in dem ersten gebündelten
Strahl 16A, der seitlich von der Position, die in durchgezogenen
Linien gezeigt ist, zu einer Position verschoben ist, die durch
einen Strahl in gepunkteten Linien dargestellt ist, der mit den
Bezugszeichen 16B bezeichnet ist. Die zwei kollimierten
bzw. gebündelten Strahlen 16A und 16B sind
parallel und daher behält der
gebündelte
Laserstrahl 16B seine ursprüngliche senkrechte Ausrichtung
sowohl zu dem zweiten als auch dem dritten kollimierten bzw. gebündelten
Laseraustrittsstrahl 20A und 22A bei. Dementsprechend
wird jegliches Verschieben des ersten, zweiten und dritten resultierenden
Austrittsstrahls 16, 20 und 22 in einer
seitlichen Verschiebung des ersten, zweiten und dritten gebündelten
Austrittsstrahls 16A, 20A und 22A resultieren,
wobei die ursprüngliche senkrechte
Ausrichtung zueinander nicht beeinflußt bzw. betroffen ist.
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3 zeigt
eine Ausbildung, wo eine genauere senkrechte Ausrichtung zwischen
dem ersten, zweiten und dritten gebündelten Laseraustrittsstrahls 16A, 20A und 22A erreicht
bzw. erhalten werden kann. Insbesondere sind Neigungs- bzw. gekippte Platten 30,
die in Übereinstimmung
mit den Lehrern des US-Patents Nr. 5,307,368 ausgebildet sind, zwischen
den Strahlteilern 14 und 18 und den entsprechenden
Sammellinsen 24, 26 und 28 vorgesehen. Es
ist bevorzugt, daß drei
der Neigungsplatten 30 verwendet werden, so daß eine der
Neigungsplatten 30 entsprechend jedem des ersten, zweiten
und dritten resultierenden Austrittsstrahls 16, 20 und 22 vorliegt.
Alternativ können
zwei geneigte bzw. Neigungsplatten 30 verwendet werden,
wobei einer des ersten, zweiten und dritten resultierenden Strahls 16, 20 und 22 nicht
mit einer Neigungsplatte 30 versehen ist. Wie dies in 3 gezeigt
ist, ist die Neigungsplatte 30 in Ausrichtung mit dem entsprechenden
ersten, zweiten oder dritten resultierenden Strahl 16, 20 oder 22 zwischen
den entsprechenden Strahlteilern 14, 18 und den
Sammellinsen 24 – 28 angeordnet.
Wie in dem US-Patent 5,307,368 geoffenbart, resultiert der Durchgang
bzw. Durchtritt des entsprechenden ersten, zweiten und dritten resultierenden
Strahls 16, 20 und 22 durch eine der
Neigungsplatten 30 nur in einer seitlichen Verschiebung,
wobei die Ausgabe bzw. der Austritt von der geneigten Platte 30 parallel
zu der Eingabe ist. Jedoch ermöglicht
ein Verschieben des Auftreffpunkts der divergierenden Austrittsstrahlen 16, 20 oder 22 an
den zugehörigen
Kollimatorlinsen 24, 26 und 28 ein Feinabstimmen
der winkeligen Ausrichtung des ausgegebenen gebündelten Strahls 16A, 20A oder 22A.
Folglich erlauben die geneigten Platten 30 ein Feineinstellen
der Orte eines Auftreffens des entsprechenden ersten, zweiten und
dritten resultierenden Strahls 16, 20 und 22 auf
den Sammellinsen 24 – 28,
um eine höhere Genauigkeit
in der senkrechten Ausrichtung zwischen den kollimierten bzw. gebündelten
Austrittslaserstrahlen 16A, 20A und 22A zu
erreichen. Wie oben erwähnt,
können zwei
der geneigten Platten 30 verwendet werden, wobei zwei der
kollimierten bzw. gebündelten
Laserstrahlen 16A, 20A und 22A unter
Verwendung der geneigten bzw. Neigungsplatten 30 relativ
zu einem nicht einstellbaren kollimierten Laserstrahl eingestellt sind,
um eine noch genauere wechselweise senkrechte Ausrichtung zu erzielen.
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Als
ein weiteres Merkmal können "überflutete" Aperturen bzw. Öffnungen wie jene, die im US-Patent
Nr. 5,307,368 geoffenbart sind, mit bzw. bei der gegenständlichen
Erfindung verwendet werden. In 3 ist eine
Apertur 32 schematisch gezeigt, die über die Kollimatorlinse 26 überlagert
ist. Jedoch kann, wie dies im US-Patent Nr. 5,307,368 geoffenbart
ist, kann die Apertur 32 tatsächlich in dem Gehäuse des
Geräts
ausgebildet sein und ist positioniert, um den Durchgang dadurch
des zweiten kollimierten bzw. parallel gerichteten Laserstrahls 28 zu ermöglichen.
In gleicher Weise können
Aperturen 32 für
den ersten und den dritten kollimierten Laserstrahl 16A und 22A zur
Verfügung
gestellt sein. Wie in US-Patent Nr. 5,307,368 erklärt, sind
die Aperturen 32 mit einem kleineren Durchmesser als die
kollimierten bzw. parallel gerichteten Laserstrahlen 16A, 20A und 22A ausgebildet,
um den entsprechenden Laserstrahl auszusortieren bzw. zu beschneiden
und es nur einem zentralen hochergetischen Teil des Strahls zu ermöglichen,
durch die Apertur hindurchzutreten. Folglich erhöhen die überfluteten Aperturen 32 die Wahrscheinlichkeit,
daß Laserstrahlen
mit konstantem Querschnitt von dem Gerät emittiert werden und daß die emittierten
Strahlen konstant entlang derselben Pfade bleiben, selbst obwohl
eine seitliche Verschiebung des Strahls innerhalb des Gehäuses auftreten
kann.
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Als
eine alternative Ausbildung kann eine Laserquelle mit dem Gerät, das in Übereinstimmung
mit der gegenständlichen
Erfindung ausgebildet ist, verwendet werden, welche entfernt von
dem Gehäuse des
Geräts
angeordnet ist. Bezugnehmend auf 4 ist bzw.
wird eine Laserquelle 34 vorgesehen bzw. zur Verfügung gestellt,
um einen geraden Eintrittslaserstrahl zu generieren, statt dem divergierenden Strahl,
der oben beschrieben ist. Der gerade Laserstrahl ist gerichtet,
um auf eine konvergierende Linse 36 aufzutreffen und hindurchzutreten,
um einen konvergierenden Laserstrahl 38 zu definieren.
Die Sammellinse 36 ist mit einer Brennweite f ausgebildet, welche
den konvergierenden Laserstrahl 38 zum Konvergieren an
einem Brennpunkt 40 veranlaßt. Der Brennpunkt 40 ist
relativ zu dem ersten Strahlteiler 14 an einer äquivalenten
Position angeordnet wie die Laserquelle 10, die oben beschrieben
ist. Wie dies in 4 gezeigt ist, divergiert der
konvergierende Laserstrahl 38 hinter dem Brennpunkt 40,
um äquivalent
mit dem divergierenden Laserstrahl 12 zu sein, der oben
beschrieben ist. In allen anderen Belangen funktioniert die Ausbildung,
die in 4 gezeigt ist, wie oben beschrieben. Es sollte
festgehalten werden, daß die
Brennweite f der konvergierenden Linse 36 identisch mit
den Brennweiten der Sammellinsen 24-28 ist.