DE102017207072A1

DE102017207072A1 - Vorrichtung zur Charakterisierung einer Strahlungsquelle

Info

Publication number: DE102017207072A1
Application number: DE102017207072.2A
Authority: DE
Inventors: Nico Heussner; Annette Frederiksen
Original assignee: Robert Bosch GmbH
Current assignee: Robert Bosch GmbH
Priority date: 2017-04-27
Filing date: 2017-04-27
Publication date: 2018-10-31
Also published as: WO2018197300A1

Abstract

Die Erfindung betrifft eine Vorrichtung (100, 200, 300, 400) zur Charakterisierung einer Strahlungsquelle (201) aufweisend wenigstens eine Messeinheit (101) und eine Bedieneinheit (102). Die Messeinheit (101) ist dazu ausgebildet, wenigstens eine ein Gefährdungsmaß der Strahlungsquelle (201) bedingende Größe zu erfassen. Die Bedieneinheit (102) weist wenigstens eine Datenverarbeitungseinheit (104) auf. Die Datenverarbeitungseinheit (104) ist dazu ausgebildet, das Gefährdungsmaß der Strahlungsquelle (201) zu ermitteln, und die Strahlungsquelle (201) in Abhängigkeit vom ermittelten Gefährdungsmaß einer vorgegebenen Risikoklasse zuzuordnen.

Description

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Vorrichtung und ein Verfahren zur Charakterisierung einer Strahlungsquelle gemäß dem Oberbegriff der unabhängig formulierten Ansprüche sowie ein Computerprogrammprodukt.
Stand der Technik
Im Allgemeinen sind die Hersteller bzw. die Verkäufer von Laserprodukten dafür verantwortlich, dass die zulässigen Leistungen der Laserprodukte eingehalten werden. Aufgrund aufwendiger Messungen werden vor allem importierte Laserprodukte nur stichprobenartig vom TÜV oder der Marktaufsichtsbehörde geprüft. Bei allen ungeprüften Produkten muss darauf vertraut werden, dass die zulässigen Leistungen eingehalten und das Produkt korrekt deklariert ist. Als Nutzer bleibt dadurch zumeist nur die Möglichkeit, sich auf die Deklaration des Laserprodukts zu verlassen.
Die Erfahrung zeigt jedoch, dass Laserprodukte oft die zulässigen Grenzwerte überschreiten. Bei Verwendung derartiger Laserprodukte kann es leicht zu Unfällen kommen. Es können schwere Schädigungen der Netzhaut oder der Haut auftreten, welche bei Lasern mit hoher Leistung irreversibel sein können.
Die DE 199 26 036 C1 offenbart eine Anordnung zur Messung der Leistung oder Energie optischer Strahlung von Strahlungsquellen, die es ohne diffus reflektierende, innere Oberflächen ermöglicht, die optische Strahlung einer Strahlungsquelle unabhängig von der Position der Strahlungsquelle in der Messanordnung und unabhängig oder abhängig von ihrer Abstrahlungscharakteristik zu messen.
Offenbarung der Erfindung
Die vorliegende Erfindung geht aus von einer Vorrichtung zur Charakterisierung einer Strahlungsquelle. Die Vorrichtung weist wenigstens eine Messeinheit auf, die dazu ausgebildet ist, wenigstens eine ein Gefährdungsmaß der Strahlungsquelle bedingende Größe zu erfassen. Die Vorrichtung weist weiterhin eine Bedieneinheit auf, wobei die Bedieneinheit wenigstens eine Datenverarbeitungseinheit aufweist.
Erfindungsgemäß ist die Datenverarbeitungseinheit dazu ausgebildet, das Gefährdungsmaß der Strahlungsquelle zu ermitteln und die Strahlungsquelle in Abhängigkeit vom ermittelten Gefährdungsmaß einer vorgegebenen Risikoklasse zuzuordnen.
Eine Strahlungsquelle kann eine Laserquelle, wie beispielsweise ein Laserpointer sein. Eine Strahlungsquelle kann auch eine anorganische Leuchtdiode (LED) oder eine organische Leuchtdiode (OLED) sein. Eine erfindungsgemäße Vorrichtung kann dazu ausgebildet sein, verschiedenartige Strahlungsquellen charakterisieren zu können.
Die Messeinheit kann eine physikalische Größen quantitativ oder qualitativ erfassen. Die Messeinheit kann eine physikalische Größe sensieren. Die erfasste physikalische Größe kann in ein elektrisches Signal umgewandelt werden und in der Datenverarbeitungseinheit ausgewertet werden. Unter Messdaten kann im Folgenden beispielsweise die erfasste physikalische Größe und/oder das elektrische Signal der Messeinheit, welches ein Maß für die erfasste Größe darstellt, verstanden werden.
Die Ermittlung des Gefährdungsmaßes einer Strahlungsquelle ergibt sich aus den hierfür vorgesehenen offiziellen Vorschriften. Im Falle einer Laserquelle ist zum Beispiel die Lasersicherheitsnorm IEC 60825-1 Ed. 3 anzuwenden. Im Fall einer LED sind zum Beispiel die Berechnungsvorschriften aus der DIN EN 62471 anzuwenden. Eine ein Gefährdungsmaß der Strahlungsquelle bedingende Größe kann beispielsweise die Leistung der Strahlungsquelle oder die Wellenlänge der Strahlungsquelle sein.
Abhängig von den offiziellen Vorschriften wird bei der Ermittlung des Gefährdungsmaßes der Strahlungsquelle wenigstens eine das Gefährdungsmaß der Strahlungsquelle bedingende Größe berücksichtigt. Optional kann zusätzlich ein Korrekturfaktor berücksichtigt werden. Der Korrekturfaktor kann beispielsweise die Ausdehnung der Strahlungsquelle berücksichtigen. Im Fall einer Laserquelle wird der Korrekturfaktor im Allgemeinen C₆ genannt.
Die vorgegebenen Risikoklasse können beispielsweise in einer Speichereinheit der Vorrichtung hinterlegt sein. Eine vorgegebene Risikoklasse kann eine Laserschutzklasse sein. Eine vorgegebene Risikoklasse kann eine Risikoklasse für LEDs oder OLEDs sein.
Ein Vorteil der Erfindung besteht darin, dass es mittels der Vorrichtung für nahezu jedermann möglich wird, Strahlungsquellen auf ihre Sicherheit hin zu überprüfen. Die Vorrichtung zur Charakterisierung einer Strahlungsquelle kann kostengünstig in der Herstellung sein. Die Strahlungsquelle kann ihrer tatsächlichen Risikoklasse zugeordnet werden. Die zugeordnete Risikoklasse kann einem Nutzer Aufschluss über das Risiko der Strahlungsquelle geben. Ausgehend von der zugeordneten Risikoklasse können dem Nutzer auch weitere Informationen gegeben werden, zum Beispiel unter welchen Bedingungen das Risiko im Besonderen auftritt. Einfache Laserquellen, wie beispielsweise Laserpointer bzw. generell Laserquellen, die nicht gepulst oder scannend betrieben werden, können schnell und unkompliziert ihrer tatsächlichen Laserschutzklasse zugeordnet werden. Es kann ein guter Anhaltspunkt gegeben werden, ob die für eine Strahlungsquelle angegebene Risikoklasse richtig sein kann. Es können Unfälle durch falsch klassifizierte Strahlungsquellen in ihrer Anzahl verringert oder gar gänzlich verhindert werden. Die Sicherheit im Umgang mit Strahlungsquellen, insbesondere im alltäglichen Leben, kann deutlich erhöht werden.
In einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Messeinheit eine Detektionseinheit aufweist, welche dazu ausgebildet ist, eine Strahlungsleistung der Strahlungsquelle zu erfassen. Die Datenverarbeitungseinheit kann unter Verwendung der erfassten Strahlungsleistung der Strahlungsquelle das Gefährdungsmaß der Strahlungsquelle ermitteln. Die Strahlungsleistung ist eine das Gefährdungsmaß der Strahlungsquelle bedingende Größe. Vor allem die Strahlungsleistung ist oftmals bei der Deklaration einer Strahlungsquelle fehlerhaft angegeben. Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht entsprechend darin, dass eine genauere Zuordnung der Strahlungsquelle zu einer Risikoklasse ermöglicht wird.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Bedieneinheit weiterhin wenigstens eine Bedienungsschnittstelle zum Einlesen eines eine Wellenlänge der von der Strahlungsquelle emittierten elektromagnetischen Strahlung repräsentierendes Bedienungssignal aufweist. Die Wellenlänge der von der Strahlungsquelle emittierten elektromagnetischen Strahlung kann beispielsweise vom Nutzer eingegeben werden. Hierfür kann der Nutzer beispielsweise die für die Strahlungsquelle angegebene Wellenlänge eingeben. Alternativ könnte der Nutzer die emittierte elektromagnetische Strahlung auf eine neutrale Oberfläche lenken und die Wellenlänge mittels eines vorgegebenen Farbcodes abschätzen und anschließend eingeben. Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, dass die Vorrichtung kostengünstig hergestellt werden kann. Die Vorrichtung kann kompakt gehalten werden.
In einer weiteren bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Messeinheit weiterhin wenigstens ein Mittel aufweist, welches dazu ausgebildet ist, eine Wellenlänge der von der Strahlungsquelle emittierten elektromagnetischen Strahlung zu erfassen. Die Datenverarbeitungseinheit kann unter Verwendung der erfassten Wellenlänge der von der Strahlungsquelle emittierten elektromagnetischen Strahlung das Gefährdungsmaß der Strahlungsquelle ermitteln. In einer Variante kann das Mittel ein Spektrometer sein. In einer bevorzugten Variante kann das Mittel ein kostengünstiges Spektrometer sein.
In einer alternativen, kostengünstigen Variante kann die Erfassung der Wellenlänge über Bandpassfilter erfolgen. Beispielsweise können zwei Bandpassfilter genutzt werden, beispielsweise ein Filter für den Bereich von 400 nm bis 700 nm und ein Filter für den Bereich von 700 nm bis 1050 nm. Um das Gefährdungsmaß der Strahlungsquelle zu ermitteln, kann ein Grenzwert zugänglicher Strahlung (GZS) berücksichtigt werden. Für die Laserklasse 2 ist der GZS über den sichtbaren Bereich des Spektrums beispielsweise konstant. Im Bereich von 700 nm bis 1050 nm weist der GZS einen wellenlängenabhängigen Faktor C4 auf. In erster Näherung könnte angenommen werden, dass der Faktor C4 im Infrarotbereich den schlechtest möglichen Wert aufweist. Ein optischer Bandpassfilter im Bereich von 400-700 nm kann beispielsweise auch sicherstellen, das Licht im sichtbaren Bereich gemessen wird. Eine Überprüfung auf eventuell auftretende Sekundärstrahlung im Infrarotbereich kann möglich sein. So kann es vorkommen, dass zum Beispiel Laserpointer mit einer Wellenlänge im grünen Spektralbereich einen starken Anteil im Infrarotbereich aufweisen, welcher ebenfalls zu Schädigungen der Netzhaut oder der Haut führen kann.
Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, dass auch die Wellenlänge der von der Strahlungsquelle emittierten elektromagnetischen Strahlung mit höherer Genauigkeit ermittelt werden kann. Die Wellenlänge ist eine das Gefährdungsmaß der Strahlungsquelle bedingende Größe. Die Sicherheit für den Nutzer der Vorrichtung kann erhöht werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Detektionseinheit derart ausgebildet ist, dass der Strahlengang der Strahlungsquelle anpassbar ist. Beispielsweise kann der Abstand zwischen der Strahlungsquelle und der Detektionseinheit angepasst werden. Die Anpassung kann beispielsweise durch Verschiebung der Detektionseinheit erfolgen. Die Anpassung kann alternativ oder zusätzlich durch Verschiebung der Strahlungsquelle erfolgen. Die Verschiebung kann automatisiert erfolgen. Es ist auch möglich, dass der Strahlengang der Strahlungsquelle eine Teleskopoptik umfasst. Diese Teleskopoptik kann derart angepasst werden, dass die Strahlung der Strahlungsquelle beispielsweise nahezu vollständig durch eine Blende der Detektionseinheit gelangen kann. Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, dass zum Beispiel ein Korrekturfaktor, welcher die Ausdehnung der Strahlungsquelle berücksichtigt, ermittelt werden kann. Die Datenverarbeitungseinheit kann unter Verwendung des ermittelten Korrekturfaktors das Gefährdungsmaß der Strahlungsquelle ermitteln. Eine genauere Zuordnung der Strahlungsquelle zu einer Risikoklasse wird ermöglicht.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Bedieneinheit weiterhin wenigstens eine Anzeigeeinheit aufweist, die dazu ausgebildet ist, die zugeordnete Risikoklasse anzuzeigen. Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, dass dem Nutzer schnell und einfach angezeigt wird, ob er die vermessenen Strahlungsquelle gefahrlos einsetzen kann. Dem Nutzer können auch weitere Informationen zur Gefährdung angezeigt werden.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Vorrichtung als Mobilgerät ausgebildet ist. Ein Mobilgerät kann z. B. ein Mobiltelefon (z. B. Smartphone), ein Tablet-Computer oder ein Personal Digital Assistant (PDA) sein. Mittels einer Software-Applikation (App) kann ermöglicht werden, dass das Mobilgerät als die Vorrichtung zur Charakterisierung einer Strahlungsquelle verwendet werden kann. Beispielsweise kann die Kamera eines Mobilgeräts als Detektionseinheit eingerichtet sein. Der Prozessor des Mobilgerät kann als Datenverarbeitungseinheit eingerichtet sein. Das Display des Mobilgeräts kann als Anzeigeeinheit eingerichtet sein. Die Eingabeeinheit, zum Beispiel das Touchpad, des Mobilgeräts kann als Bedienungsschnittstelle eingerichtet sein. Es ist möglich, eine Messhalterung an das Mobilgerät anzubringen. Diese Messhalterung kann dazu dienen, die Strahlungsquelle aufzunehmen. Die Strahlungsquelle kann hierdurch zum Beispiel im richtigen Winkel und im richtigen Abstand zur Kamera des Mobilgeräts positioniert werden. Die Messhalterung kann weitere optische Elemente, wie zum Beispiel eine optische Linse, aufweisen. Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, dass der Nutzer ein bereits vorhandenes Mobilgerät verwenden kann. Es wird entsprechend eine kostengünstige Variante der Vorrichtung zur Verfügung gestellt.
In einer weiteren vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die Messeinheit als eine erste Hardwareeinheit aufweisend eine erste Hardwareschnittstelle ausgebildet ist. Weiterhin ist die Bedieneinheit als eine zweite Hardwareeinheit aufweisend eine zweite Hardwareschnittstelle ausgebildet. Die Übermittlung von Daten/Signale zwischen der ersten Hardwareeinheit und der zweiten Hardwareeinheit kann beispielsweise über Kabel, USB, WLAN, Bluetooth oder vergleichbare technische Lösungen geschehen. Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, dass die Vorrichtung eine größere Flexibilität aufweist. Beispielsweise kann der Nutzer die zweite Hardwareeinheit in die Hand nehmen und in einem gewissen Sicherheitsabstand zur ersten Hardwareeinheit eine Messung durchführen.
In einer bevorzugten Ausgestaltung der Erfindung ist vorgesehen, dass die zweite Hardwareeinheit als Mobilgerät ausgebildet ist. Der Vorteil dieser Ausgestaltung besteht darin, dass auch hier ein schon vorhandenes Mobilgerät verwendet werden kann.
Erfindungsgemäß wird weiterhin ein Verfahren zur Charakterisierung einer Strahlungsquelle beansprucht. Das Verfahren weist den Schritt der Erfassung wenigstens einer ein Gefährdungsmaß der Strahlungsquelle bedingenden Größe auf. Das Verfahren weist weiterhin folgende Schritte auf:

• Ermittlung des Gefährdungsmaßes der Strahlungsquelle,
• Zuordnung der Strahlungsquelle zu einer vorgegebenen Risikoklasse, abhängig vom ermittelten Gefährdungsmaß, und
• Anzeigen der zugeordneten Riskioklasse.

Erfindungsgemäß wird auch ein Computerprogrammprodukt mit Programmcode zur Durchführung des beschriebenen Verfahrens beansprucht.
In einer Ausgestaltung der Erfindung ist ein maschinenlesbares Speichermedium vorgesehen, auf dem das Computerprogrammprodukt gespeichert ist.
Figurenliste
Nachfolgend werden Ausführungsbeispiele der vorliegenden Erfindung anhand der beiliegenden Zeichnungen näher erläutert. Gleiche Bezugszeichen in den Figuren bezeichnen gleiche oder gleichwirkende Elemente. Es zeigen:

1 schematische Darstellung einer Vorrichtung zur Charakterisierung einer Strahlungsquelle;
2 ein erstes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung;
3 ein zweites Ausführungsbeispiel der Vorrichtung mit einer ersten und einer zweiten Hardwareeinheit;
4 ein drittes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung ausgebildet als Mobilgerät;
5 Verfahren zur Charakterisierung einer Strahlungsquelle.

1 stellt schematisch eine Vorrichtung 100 zur Charakterisierung einer Strahlungsquelle dar. Die Vorrichtung 100 weist eine Messeinheit 101 und eine Bedieneinheit 102 auf. Die Messeinheit 101 und die Bedieneinheit 102 weisen hierbei jeweils wiederum mehrere Elemente auf.
Sämtliche Elemente der Messeinheit 101 sind derart miteinander verbunden, dass ein Austausch von Daten/Signalen untereinander stattfinden kann. Die Daten/Signale können hierfür eingelesen oder ausgegeben werden. Auch sämtliche Elemente der Bedieneinheit 102 sind derart miteinander verbunden, dass ein Austausch von Daten/Signalen untereinander stattfinden kann. Die Messeinheit 101 und die Bedieneinheit 102 sind wiederum derart miteinander verbunden, dass ein Austausch von Daten zwischen der Messeinheit 101 und der Bedieneinheit 102 stattfinden kann. Die Daten können als elektrische Signale übermittelt werden.
Die Messeinheit 101 ist dazu ausgebildet, wenigstens eine ein Gefährdungsmaß einer Strahlungsquelle bedingende Größe zu erfassen. Die Messeinheit 101 weist hierfür eine Detektionseinheit 103 auf. Die Detektionseinheit 103 kann dazu ausgebildet sein, eine Strahlungsleistung der Strahlungsquelle zu erfassen. Zur Erfassung der Strahlungsleistung, sprich zur Durchführung einer Messung, kann die Bedieneinheit 102 ein entsprechendes Signal an die Messeinheit 101 übermitteln. Die bei der Messung der Strahlungsleistung erfassten Daten wiederum können von der Messeinheit 101 an die Bedieneinheit 102 übermittelt und dort weiterverarbeitet werden.
Optional kann die Messeinheit 101 zusätzlich eine Einheit 108 zur Erfassung der Wellenlänge der von der Strahlungsquelle emittierten elektromagnetischen Strahlung aufweisen. Zur Erfassung der Wellenlänge kann wiederum die Bedieneinheit 102 ein entsprechendes Signal an die Messeinheit 101 übermitteln. Die bei der Messung der Wellenlängen erfassten Daten wiederum können von der Messeinheit 101 an die Bedieneinheit 102 übermittelt und dort weiterverarbeitet werden.
Die Bedieneinheit 102 weist eine Datenverarbeitungseinheit 104, eine Anzeige 105 und eine Bedienungsschnittstelle 106 auf.
Die Datenverarbeitungseinheit 104 kann als Mikrocontroller oder als Prozessor ausgebildet sein. Die Datenverarbeitungseinheit 104 ist dazu ausgebildet, das Gefährdungsmaß einer Strahlungsquelle zu ermitteln. Die Datenverarbeitungseinrichtung 104 kann hierfür Daten verarbeiten, welche ihr von der Messeinheit 101 und/oder der Bedienungsschnittstelle 106 übermittelt werden. Die Datenverarbeitungseinheit 104 kann die Strahlungsquelle in Abhängigkeit vom ermittelten Gefährdungsmaß einer vorgegebenen Risikoklasse zuordnen. Die Datenverarbeitungseinheit 104 kann weiterhin dazu eingerichtet sein, die Vorrichtung anzusteuern. Hierfür kann die Datenverarbeitungseinheit 104 beispielsweise Daten/Signale an die Messeinheit 101 übermitteln. Die Datenverarbeitungseinrichtung 104 kann auch Daten/Signale an die Anzeigeeinheit 105 übermitteln. Sie kann beispielsweise das ermittelte Gefährdungsmaß und/oder die Risikoklasse zu der eine Strahlungsquelle zugeordnet wurde, an die Anzeigeeinheit 105 übermitteln. Die Anzeigeeinheit 105 zeigt die entsprechenden Daten dem Nutzer an.
Mittels der Anzeigeeinheit 105 kann dem Nutzer auch angezeigt werden, unter welchen Bedingungen ein Risiko der Strahlungsquelle im Besonderen auftritt. Gibt ein Nutzer mittels der Bedienungsschnittstelle 106 Daten ein, so können diese auch auf der Anzeigeeinheit 105 angezeigt werden. Die Anzeigeeinheit 105 kann dem Nutzer weiterhin einen Hinweis anzeigen, dass bei der Messung Fehler auftreten können. Die Anzeigeeinheit 105 kann dem Nutzer einen Hinweis anzeigen, dass die angezeigte Risikoklasse als Anhaltspunkt aufgefasst werden kann.
Die Bedienungsschnittstelle 106 kann Signale an die Datenverarbeitungseinheit 104 übermitteln. Die Bedienungsschnittstelle 106 kann Signale an die Anzeigeeinheit 105 übermitteln. Die Bedienungsschnittstelle 106 kann beispielsweise Signale zum An-und Ausschalten der Vorrichtung empfangen. Die Bedienungsschnittstelle 106 kann Signale zum Starten und/oder Beenden einer Messung empfangen. Der Nutzer kann außerdem weitere Daten über die Bedienungsschnittstelle 106 eingeben. Die Bedienungsschnittstelle 106 kann zum Einlesen eines eine Wellenlänge der von der Strahlungsquelle emittierten elektromagnetischen Strahlung repräsentierendes Bedienungssignal verwendet werden.
Die Messeinheit 101 und die Bedieneinheit 102 können Teil einer gemeinsamen Hardwareeinheit sein. Alternativ kann die Messeinheit 101 als eine erste Hardwareeinheit und die Bedieneinheit 102 als eine zweite Hardwareeinheit ausgebildet sein. In diesem Fall weisen die Messeinheit 101 zusätzlich eine erste Hardwareschnittstelle 107a und die Bedieneinheit 102 zusätzlich eine zweite Hardwareschnittstelle 107b auf. Die Übermittlung von Daten/Signalen zwischen der ersten Hardwareeinheit 107a und der zweiten Hardwareeinheit 107b kann leitungsgebunden, z.B. via USB oder vergleichbarer technischer Lösungen, und/oder drahtlos, z.B. via WLAN, Bluetooth oder vergleichbarer technischer Lösungen geschehen.
Bei der Zuordnung der Strahlungsquelle zu einer Risikoklasse kann eine gewisse Messtoleranz auftreten. Diese kann jedoch vor allem für einfache Strahlungsquellen in einem vertretbaren Rahmen sein.
2 zeigt ein erstes Ausführungsbeispiel der Vorrichtung. Hierbei sind die Messeinheit 101 und die Bedieneinheit 102 Teil einer gemeinsamen Hardwareeinheit. Die Vorrichtung 200 ist als eigenständiges Gerät ausgebildet. Die Dimensionen der Vorrichtung 200 können derart sein, dass die Vorrichtung 200 als handgehaltenes Gerät vom Nutzer verwendet werden kann.
Die Vorrichtung 200 weist die Bedienungsschnittstellen 106a, 106b und 106c auf. Mittels der Bedienungsschnittstelle 106a kann der Nutzer die Vorrichtung 200 ein- oder ausschalten. Durch Betätigen der Bedienungsschnittstelle 106b kann der Nutzer eine Messung starten und/oder Beenden. Durch Betätigen der Bedienungsschnittstelle 106c kann der Nutzer Daten eingeben. Beispielsweise kann die Wellenlänge der von der Strahlungsquelle 201 emittierten elektromagnetischen Strahlung eingegeben werden, welche vom Hersteller für die Strahlungsquelle 201 angegeben wurde. Diese Daten können an die Datenverarbeitungseinheit 104 übermittelt werden.
Die Messeinheit 101 bzw. die Detektionseinheit 103 der Vorrichtung 200 weist zur Erfassung der Strahlungsleistung der Strahlungsquelle 201 einen Detektor 208 auf. Die Detektionseinheit 103 besitzt eine Apertur 206. Ist die Wellenlänge der von der Strahlungsquelle 201 emittierten elektromagnetischen Strahlung unbekannt, so wird beispielsweise von der schlechtesten Annahme bezüglich der Detektorempfindlichkeit ausgegangen. Die Apertur 206 kann in diesem Fall zum Beispiel 7 mm betragen. Der Wert 7 mm rührt daher, dass bei der Ermittlung der Augensicherheit von Laserquellen im Allgemeinen von einer Normpupille ausgegangen wird, deren Größe 7 mm beträgt.
Die Vorrichtung 200 weist eine Messhalterung 203 auf. Die zu charakterisierende Strahlungsquelle 201 kann mittels einer Abstandhaltevorrichtung 202 auf der Messhalterung 203 positioniert werden. Der Abstand 204 zwischen der Strahlungsquelle 201 und der Messeinheit 101 kann fest vorgegeben sein. Der Abstand 204 kann einen Wert von einigen Millimetern bis Zentimetern aufweisen. Beispielsweise kann für Laserquellen 201 der Abstand 204 einen Wert von 100 mm betragen. Hierdurch wird nur die ins Auge gelangende Strahlungsleistung berücksichtigt. Beispielsweise kann für LEDs der Abstand 204 einen Wert von 200 mm betragen. Um bei einem derartig großen Abstand 204 eine kompakte Bauweise der Vorrichtung 200 zu gewährleisten, kann eine Verspiegelung im Inneren der Vorrichtungen 200 von Vorteil sein. Die Verspiegelung simuliert dabei durch interne Umlenkung einen längeren Lichtweg.
Ist der Durchmesser eines Laserstrahls kleiner als die Apertur 206 der Detektionseinheit 103, so kann der Abstand 204 zwischen einer Laserquelle 201 und der Messeinheit 101 auch nahezu Null sein. Die von der Strahlungsquelle 201 emittierte elektromagnetische Strahlung kann somit nahezu verlustfrei von der Messeinheit 101 empfangen werden.
Der Abstand 204 zwischen der Strahlungsquelle 201 und der Messeinheit 101 kann anpassbar sein. Beispielsweise kann die Abstandhaltevorrichtung 202 in ihrer Position anpassbar sein. Auch der Abstand zwischen der Strahlungsquelle 201 und dem Detektor 208 kann anpassbar sein. Beispielsweise kann der Detektor 208 automatisiert verschoben werden. Hierdurch ist es möglich, die Winkelausdehnung der Strahlungsquelle 201 zu berücksichtigen und somit die Akkomodation zu simulieren. Die Berechnung des Korrekturfaktors C₆ wird ermöglicht.
Die von der Strahlungsquelle 201 emittierte elektromagnetische Strahlung 205 kann durch die Apertur 206 mittels einer Linse 207 auf den Detektor 208 fokussiert werden. Durch die Linse 207 wird gewährleistet, dass ein möglichst kleiner Detektor 208 verwendet werden kann. Optional kann erkannt werden, wenn der emittierte Strahl bei der Messung abgeschnitten wird. Der Nutzer kann darauf dann hingewiesen werden, die Justage der Strahlungsquelle 201 zu verbessern.
Nach Betätigen der Bedienungsschnittstelle 106b kann der Detektor beispielsweise die Strahlungsleistung der Strahlungsquelle 201 erfassen. Ein optional vorhandenes, hier nicht gezeigtes, automatisierte Filterrad kann zur Anpassung an verschiedene Strahlungsleistungen verwendet werden. Das vom Detektor 208 erfasste Signal kann an die Datenverarbeitungseinheit 104 der Vorrichtung 200 übermittelt werden.
Die Datenverarbeitungseinheit 104 berechnet anhand der erfassten Strahlungsleistung der Strahlungsquelle 201 und der vom Nutzer eingegebenen Wellenlänge das Gefährdungsmaß der Strahlungsquelle 201. Handelt es sich bei der Strahlungsquelle 201 um eine Laserquelle, so kann beispielsweise der Wert des Korrekturfaktors C₆ als 1 angenommen werden. Ausgehend von dem ermittelten Gefährdungsmaß kann die Datenverarbeitungseinheit 104 die Strahlungsquelle 201 einer vorgegebenen Risikoklasse zuordnen. Bei der dargestellten Strahlungsquelle 201 kann sich um einen Laserpointer handeln, welcher einer Laserschutzklasse zugeordnet werden kann. Die Datenverarbeitungseinheit 104 übermittelt die der Strahlungsquelle 201 zugeordnete Risikoklasse an die Anzeigeeinheit 105. Die Anzeige 105 kann die zugeordnete Risikoklasse dem Nutzer anzeigen.
3 zeigt als zweites Ausführungsbeispiel die Vorrichtung 300. Die Messeinheit 101 der Vorrichtung 300 ist als erste Hardwareeinheit ausgebildet. Die Messeinheit 101 weist eine erste Hardwareschnittstelle 107a auf. Die Messeinheit 101 ist als eigenständiges Gerät ausgebildet. Die Bedieneinheit 102 der Vorrichtung 300 ist als zweite Hardwareeinheit ausgebildet. Die Bedieneinheit 102 weist eine zweite Hardwareschnittstelle 107b auf. Die Wirkung der weiteren Elemente der Messeinheit 101 der Bedieneinheit 102 wurde bereits für die Vorrichtungen 100 und 200 beschrieben. Der Detektor 208 ist auf einer Leiterplatte 301 angeordnet. Beispielsweise kann ein Touchpad der zweiten Hardwareeinheit als Anzeigeeinheit 105 und als Bedienungsschnittstelle 106 der Bedieneinheit 102 ausgebildet sein. Eine weitere mögliche Anzeigeeinheit 105 kann auch ein Lautsprecher der zweiten Hardwareeinheit sein. Es können optische, haptisch und/oder akustische Ausgaben erfolgen.
Die Bedieneinheit 102 ist im Beispiel als Mobilgerät ausgebildet. In einer Speichereinheit des Mobilgeräts kann eine Software-Applikation (App) gespeichert werden. Die App kann beispielsweise herunterladbar oder online verfügbar sein. Die App kann zur Durchführung eines Verfahrens 500 zur Charakterisierung einer Strahlungsquelle (201) eingerichtet sein (siehe 5).
In der Vorrichtung 300 werden Daten zwischen der Messeinheit 101 und der Bedieneinheit 102 kabellos via beispielsweise WLAN oder Bluetooth übermittelt. Mittels einer App kann die Übermittlung der Daten zwischen der Messeinheit 101 unter der Bedieneinheit 102 ermöglicht werden. Die Software-Applikation kann die Durchführung der Messung ermöglichen.
4 zeigt als drittes Ausführungsbeispiel die Vorrichtung 400, welche als Mobilgerät ausgebildet ist. Bei der Vorrichtung 400 sind die Messeinheit 101 und die Bedieneinheit 102 Teil eines Mobilgeräts, beispielsweise eines Smartphones. Die Wirkung der weiteren Elemente der Messeinheit 101 und der Bedieneinheit 102 wurde bereits für die Vorrichtungen 100 und 200 beschrieben. Mithilfe einer Messhalterung 401 kann die Strahlungsquelle 201 positioniert und gehalten werden. Die Messhalterung 401 kann mechanisch und elektronisch an das Mobilgerät gekoppelt werden. Als Detektionseinheit 103 kann der Detektor der Kameraeinheit 402 des Mobilgeräts verwendet werden. Hierfür muss die Messung im Empfindlichkeitsbereich der Kameraeinheit 402 sein. Die Messhalterung 401 kann zusätzlich eine variable Blende aufweisen, zur Anpassung an das eingebaute Objektiv. Alternativ kann die Messhalterung 401 eine Teleskopoptik aufweisen um die von der Strahlungsquelle 201 emittierte elektromagnetische Strahlung durch die kleine Blende zu bringen. Der Autofokus der Kameraeinheit 402 kann zur Simulation der Akkomodation verwendet werden.
Als Datenverarbeitungseinheit 104 kann der Prozessor des Mobilgeräts verwendet werden. Wie bereits bei der Vorrichtung 300 beschrieben, kann in einer Speichereinheit des Mobilgeräts eine App gespeichert werden. Die App kann zur Durchführung eines Verfahrens 500 zur Charakterisierung einer Strahlungsquelle (201) eingerichtet sein (siehe 5).
Es ist weiterhin möglich, dass ermittelte Gefährdungsmaß einer Strahlungsquelle 201 und die Risikoklasse, zu der die Strahlungsquelle 201 zugeordnet wurde, zusammen mit weiteren Angaben zur Strahlungsquelle 201 (Hersteller, Händler, Preis, Kaufort, Kaufdatum etc.) direkt an eine Datenbank weiterzuleiten. Dadurch können die Daten vieler charakterisierter Strahlungsquellen gesammelt werden. Dies kann es zum Beispiel der Marktaufsichtsbehörde erlauben, schneller inkorrekt klassifizierte Strahlungsquellen zu identifizieren und vom Markt zu nehmen.
5 zeigt ein Verfahren 500 zur Charakterisierung einer Strahlungsquelle 201. zur Durchführung des Verfahrens 500 kann beispielsweise eine Vorrichtung, wie sie in 1-4 beschrieben wurde, verwendet werden.
Das Verfahren startet im Schritt 501.
Im Schritt 502a wird die Wellenlänge der von einer Strahlungsquelle emittierten elektromagnetischen Strahlung erfasst. Dies kann durch Eingabe der Wellenlänge durch den Nutzer an der Bedienungsschnittstelle 106 einer Vorrichtung zur Charakterisierung der Strahlungsquelle erfolgen. Alternativ kann die Wellenlänge durch eine Messung erfasst werden.
Im Schritt 502b wird die Strahlungsleistung der von einer Strahlungsquelle emittierten elektromagnetischen Strahlung erfasst.
Im Schritt 503 wird das Gefährdungsmaß der zu charakterisieren Strahlungsquelle ermittelt. Hierfür kann die erfasste Wellenlänge und die erfasste Strahlungsleistung der Strahlenquelle herangezogen werden. Im einfachsten Fall kann weiterhin ein vorgegebener Wert eines Korrekturfaktors herangezogen werden.
Im Schritt 504 wird in Abhängigkeit des ermittelten Gefährdungsmaßes die zu charakterisieren Strahlungsquelle einer vorgegebenen Risikoklasse zugeordnet. Die vorgegebenen Risikoklasse können beispielsweise in einer Speichereinheit der Vorrichtung hinterlegt sein.
Im Schritt 505 wird angezeigt, welche Risikoklasse die Strahlungsquelle zugeordnet wurde.
Das Verfahren endet in Schritt 506.
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

DE 19926036 C1 [0004]

Claims

Vorrichtung (100, 200, 300, 400) zur Charakterisierung einer Strahlungsquelle (201) aufweisend wenigstens eine Messeinheit (101) und eine Bedieneinheit (102), • wobei die Messeinheit (101) dazu ausgebildet ist, wenigstens eine ein Gefährdungsmaß der Strahlungsquelle (201) bedingende Größe zu erfassen; und wobei die Bedieneinheit (102) wenigstens • eine Datenverarbeitungseinheit (104) aufweist, dadurch gekennzeichnet, dass • die Datenverarbeitungseinheit (104) dazu ausgebildet ist, das Gefährdungsmaß der Strahlungsquelle (201) zu ermitteln, und die Strahlungsquelle (201) in Abhängigkeit vom ermittelten Gefährdungsmaß einer vorgegebenen Risikoklasse zuzuordnen.
Vorrichtung (100, 200, 300, 400) zur Charakterisierung einer Strahlungsquelle nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinheit (101) eine Detektionseinheit (103) aufweist, welche dazu ausgebildet ist, eine Strahlungsleistung der Strahlungsquelle (201) zu erfassen.
Vorrichtung (100, 200, 300, 400) zur Charakterisierung einer Strahlungsquelle (201) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedieneinheit (102) weiterhin wenigstens eine Bedienungsschnittstelle (106) zum Einlesen eines eine Wellenlänge der von der Strahlungsquelle (201) emittierten elektromagntischen Strahlung (205) repräsentierendes Bedienungssignal aufweist.
Vorrichtung (100, 200, 300, 400) zur Charakterisierung einer Strahlungsquelle (201) nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, dass die Messeinheit (101) weiterhin wenigstens ein Mittel (108) aufweist, welches dazu ausgebildet ist, eine Wellenlänge der von der Strahlungsquelle (201) emittierten elektromagnetischen Strahlung (205) zu erfassen.
Vorrichtung (100, 200, 300, 400) zur Charakterisierung einer Strahlungsquelle nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Detektionseinheit (103) derart ausgebildet ist, dass der Strahlengang der Strahlungsquelle (201) anpassbar ist.
Vorrichtung (100, 200, 300, 400) zur Charakterisierung einer Strahlungsquelle nach einem der vorherigen Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Bedieneinheit (102) weiterhin wenigstens eine Anzeigeeinheit (105) aufweist, die dazu ausgebildet ist, die zugeordnete Risikoklasse anzuzeigen.
Vorrichtung (100, 300) zur Charakterisierung einer Strahlungsquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass die Vorrichtung (100, 300) als Mobilgerät ausgebildet ist.
Vorrichtung (100, 400) zur Charakterisierung einer Strahlungsquelle nach einem der Ansprüche 1 bis 6, dadurch gekennzeichnet, dass • die Messeinheit (101) als eine erste Hardwareeinheit aufweisend eine erste Hardwareschnittstelle (107a) ausgebildet ist, und dass • die Bedieneinheit (102) als eine zweite Hardwareeinheit aufweisend eine zweite Hardwareschnittstelle (107b) ausgebildet ist.
Vorrichtung (100, 400) zur Charakterisierung einer Strahlungsquelle nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, dass die zweite Hardwareeinheit als Mobilgerät ausgebildet ist.
Verfahren (500) zur Charakterisierung einer Strahlungsquelle (202) aufweisend die Schritte • Erfassung (502) wenigstens einer ein Gefährdungsmaß der Strahlungsquelle (201) bedingenden Größe; dadurch gekennzeichnet, dass das Verfahren die weiteren Schritte aufweist: • Ermittlung (503) des Gefährdungsmaßes der Strahlungsquelle (201), • Zuordnung (504) der Strahlungsquelle (201) zu einer vorgegebenen Risikoklasse, abhängig vom ermittelten Gefährdungsmaß, und • Anzeigen (505) der zugeordneten Riskioklasse.
Computerprogrammprodukt mit Programmcode zur Durchführung des Verfahrens (500) nach Anspruch 10.