DE3840278A1 - Einrichtung zur erfassung eines laserstrahls - Google Patents
Einrichtung zur erfassung eines laserstrahlsInfo
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- G01B11/26—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes
- G01B11/27—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing the alignment of axes
- G01B11/272—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring angles or tapers; for testing the alignment of axes for testing the alignment of axes using photoelectric detection means
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Description
Die Erfindung betrifft eine Einrichtung zur Erfassung der
Ablage eines hochenergiereichen Laserstrahls von einer
Sollstrahlachse.
In der DE-OS 34 22 232 ist eine Einrichtung zur
Einstellung eines Laserstrahls auf ein Ziel beschrieben.
Diese arbeitet mit einem 2-Achsenkippspiegel. Im
Strahlengang vor diesem ist ein Kompensationsspiegel
vorgesehen, der Verzerrungen kompensiert, die der
abgehende Strahl auf dem Weg zum Ziel infolge
atmosphärisch bedingter Störungen erfährt.
Aufgabe der Erfindung ist es, eine Einrichtung der
eingangs genannten Art vorzuschlagen, mit der die Ablage
bzw. Drift eines Laserstrahls gegenüber einer
Sollstrahlachse auswertbar ist.
Erfindungsgemäß ist obige Aufgabe bei einer Einrichtung
der eingangs genannten Art dadurch gelöst, daß eine
ringförmige Anordnung mehrerer Thermoelemente
konzentrisch zur Sollstrahlachse vorgesehen ist, daß das
Querschnittsprofil der ringförmigen Anordnung dem
Querschnittsprofil des Laserstrahls entspricht und daß
die Thermoelemente an eine Steuerschaltung angeschlossen
sind, welche die bei Ablage des durch die ringförmige
Anordnung geleiteten Laserstrahls von der Sollstrahlachse
entstehenden unterschiedlichen Spannungen der
Thermoelemente auswertet.
Fällt die tatsächliche Strahlachse des Laserstrahls mit
der Sollstrahlachse zusammen, dann werden alle
Thermoelemente gleich wenig bzw. nicht von dem
Laserstrahl getroffen. Die an der Steuerschaltung
anstehenden Ausgangs-Spannungen der Thermoelemente sind
gleich. Die Steuerschaltung zeigt an, daß der Laserstrahl
nicht gegen die Sollstrahlachse abgedriftet ist.
Weicht der Laserstrahl von der Sollstrahlachse ab, dann
wird von der Strahlungsenergie des Laserstrahls
wenigstens ein Thermoelement stärker beaufschlagt als die
anderen. Diese Unsymmetrie der Strahlungsbeaufschlagung
hat entsprechend unterschiedliche Thermospannungen zur
Folge. Dies wertet die Steuerschaltung aus.
Mit der beschriebenen Einrichtung lassen sich auch
zeitabhängige Verformungen des Querschnittsprofils des
Laserstrahls erfassen.
In bevorzugter Weiterbildung der Erfindung ist zur
Einstellung des Laserstrahls auf die Sollstrahlachse ein
2-Achsenkippspiegel im Strahlengang vor der ringförmigen
Anordnung vorgesehen und die Steuerschaltung steuert den
2-Achsenkippspiegel an, bis die Achse des Laserstrahls
wieder mit der Sollstrahlachse zusammenfällt. Dadurch ist
eine selbsttätige Stabilisierung des Laserstrahls auf die
Sollstrahlachse erreicht.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung
ergeben sich aus der folgenden Beschreibung eines
Ausführungsbeispiels. Die Figur zeigt schematisch eine
Einrichtung zur Einstellung eines Laserstrahls auf eine
Sollstrahlachse.
Eine Laserstrahlquelle (1) ist auf einen
2-Achsenkippspiegel (2) gerichtet. Im Strahlengang des
Laserstrahls (3) ist dem Kippspiegel (2) eine ringförmige
Anordnung (4) nachgeschaltet. Diese ist so befestigt, daß
ihr Zentrum (Z) von der Sollstrahlachse (A) des
Laserstrahls (3) geschnitten ist. Das zur
Sollstrahlachse (A) senkrechte Querschnittsprofil der
Anordnung (4) ist im Beispielsfalle wie das
Querschnittsprofil des Laserstrahls (3) kreisförmig.
Die ringförmige Anordnung (4) weist mehrere,
beispielsweise acht, Thermoelemente (5) auf, die eine
plattenförmige Gestalt haben und radial zur Anordnung (4)
stehen. Die Thermoelemente (5) erzeugen eine von ihrer
Temperatur abhängige elektrische Spannung.
Die Thermoelemente (5) sind an einen A/D-Wandler (6)
angeschlossen, der mit einer Steuerschaltung (7),
beispielsweise einem Mikrocomputer, verbunden ist. Die
Steuerschaltung (7) steuert ein Stellglied (8), das mit dem
Kippspiegel (2) verbunden ist. Außerdem kann an die
Steuerschaltung (7) ein Aufzeichnungsgerät (9),
beispielsweise ein Plotter, angeschlossen sein.
Die Funktionsweise der beschriebenen Einrichtung ist etwa
folgende:
Solange die Achse des Laserstrahls (3) mit der
Sollstrahlachse (A) zusammenfällt, werden die
Thermoelemente (5) vom Laserstrahl (3) kaum, zumindest
jedoch gleichmäßig erwärmt. Dementsprechend treten an der
Steuerschaltung (7) von allen Thermoelementen (5) gleiche
Spannungen auf. Das Stellglied (8) und damit der
Kippspiegel (2) werden nicht verstellt.
Weicht der Laserstrahl (3), beispielsweise in x-Richtung,
von der Sollstrahlachse (A) ab, dann erwärmt er die
rechten Thermoelemente (5) mehr als die linken, oberen und
unteren Thermoelemente (5). Dementsprechend treten an der
Steuerschaltung (7) von den Thermoelementen (5)
unterschiedliche Spannungen auf. Die Steuerschaltung (7)
steuert nun das Stellglied (8) so an, daß der
Kippspiegel (2) verstellt wird bis die Achse des
Laserstrahls (3) wieder mit der Sollstrahlachse (A)
zusammenfällt.
Entsprechendes gilt für Ablagen des Laserstrahls in den
anderen Richtungen.
Claims (5)
1. Einrichtung zur Erfassung der Ablage eines
hochenergiereichen Laserstrahls von einer
Sollstrahlachse,
dadurch gekennzeichnet,
daß eine ringförmige Anordnung (4) mehrerer
Thermoelemente (5) konzentrisch zur Sollstrahlachse (A)
vorgesehen ist, daß das Querschnittsprofil der
ringförmigen Anordnung (4) dem Querschnittsprofil des
Laserstrahls (3) entspricht und daß die Thermoelemente (5)
an eine Steuerschaltung (7) angeschlossen sind, welche die
bei Ablage des durch die ringförmige Anordnung (4)
geleiteten Laserstrahls (3) von der Sollstrahlachse (A)
entstehenden unterschiedlichen Spannungen der
Thermoelemente (5) auswertet.
2. Einrichtung nach Anspruch 1,
dadurch gekennzeichnet,
daß zur Einstellung des Laserstrahls (3) auf die
Sollstrahlachse (A) ein 2-Achsenkippspiegel (2) im
Strahlengang vor der ringförmigen Anordnung (4) vorgesehen
ist und daß die Steuerschaltung (7) den
2-Achsenkippspiegel (2) ansteuert bis die Achse des
Laserstrahls (3) wieder mit der Sollstrahlachse (A)
zusammenfällt.
3. Einrichtung nach Anspruch 1 oder 2,
dadurch gekennzeichnet,
daß an der ringförmigen Anordnung (4) die
Thermoelemente (5) radial zum Querschnitt der Anordnung (4)
befestigt sind.
4. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß an der ringförmigen Anordnung (4) acht oder mehr
Thermoelemente (5) vorgesehen sind.
5. Einrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche,
dadurch gekennzeichnet,
daß die Thermoelemente (5) an der ringförmigen
Anordnung (4) gleichverteilt sind.
Priority Applications (3)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
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DE19883840278 DE3840278A1 (de) | 1988-11-30 | 1988-11-30 | Einrichtung zur erfassung eines laserstrahls |
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Publications (2)
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DE3840278C2 DE3840278C2 (de) | 1991-04-18 |
Family
ID=6368126
Family Applications (1)
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FR (1) | FR2640775B1 (de) |
GB (1) | GB2226132B (de) |
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- 1989-11-07 GB GB8925114A patent/GB2226132B/en not_active Expired - Fee Related
- 1989-11-29 FR FR8915701A patent/FR2640775B1/fr not_active Expired - Fee Related
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GB2226132A (en) | 1990-06-20 |
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