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    • 专利摘要:

    公开号:WO1985004990A1
    申请号:PCT/DE1985/000135
    申请日:1985-04-26
    公开日:1985-11-07
    发明作者:Reinhardt Thyzel；Eckhard SCHRÖDER
    申请人:Reinhardt Thyzel；
    IPC主号:G01F23-00
    专利说明:
    [0001] Farbstofflaser
    [0002] B e s c h r e i b u n g
    [0003] Technisches Gebiet
    [0004] Die Erfindung bezieht auf einen Farbstofflaser gemäß dem Oberbegriff des Patentanspruchs 1.
    [0005] 10
    [0006] Stand der Technik
    [0007] .. Beispielsweise aufgrund der "Durchs.timmbόrkeit" der
    [0008] Laser-Wellenlänge ist der Einsatz von Farbstofflasern auf vielen Bereichen der Technik und der Medizin interessant
    [0009] 15 geworden. Dabei hat die Art von Farbstofflasern , von der die
    [0010] Erfindung ausgeht, den Vorteil, daß ein vergleichsweise großer Farbstoffreservoir vorhanden ist, so daß sich der
    [0011] Farbstoff nicht allzu rasch erschöpft:
    [0012] 20 Bei diesen Farbstofflasern wird nämlich der Farbstoff aus einem Vorratsgefäß -in ein Druckgefäß umgepumpt, in dem sich eine Luftblase befindet, die Schwingungen, Schwankungen der Leistung der Förderpumpe etc. dämpft. Aus diesem Durckgefäß. tritt der Farbstoff als sogenannter "Jet" in den Bereich
    [0013] 25aus, in dem der eigentliche Laservorgang stattfindet. Nachdem der- Farbstoff diesen Bereich verlassen hat, fließt er in das Vorratsgefäß zurück.
    [0014] Trotzdem erfordern die zur Zeit verfügbaren Farbstofflaser 20einen laufenden Service, damit sie betriebsbereit bleiben. Vor allem aber können sich ihre Betriebsdaten bereits nach kurzer Zeit verändern. Dies macht sie aber z. B. für einen routinemäßigen Einsatz in der medizinischen Technik und insbesondere der Augenuntersuchung und/oder -Chirurgie g5ungeeignet. Darstellung der Erfindung
    [0015] Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, einen Farb¬ stofflaser anzugeben, der auch bei längeren Servicein- tervallen nur mit konstanten Betriebsdaten betreibbar ist.
    [0016] Ein diese Aufgabe lösender Farbstofflaser ist mit seinen Weiterbildungen in den Patentansprüchen angegeben.
    [0017] Erfindungsgemäß ist erkannt worden, daß eine Lösung der Auf¬ gabe möglich ist, wenn von einem Farbstofflaser der im Ober¬ begriff des Patentanspruchs 1 angegebenen Art ausgegangen wird. Dabei haben die Erfinder erkannt, daß die bei den bekannten Farbstofflasern dieser Art auftretenden
    [0018] Schwankungen der Betriebsdaten sehr häufig durch Störungen des Farbstoff-Kreislaufes hervorgerufen werden. Ursache für derartige Störungen können beispielsweise Verstopfen von
    [0019] Leitungen, der Düse, über die der Farbstoff als Jet austritt, ein fehlerhaftes Öffnen eines Magnetventils, das zwischen dem Druckgefäß und der Düse vor'gesehen ist, Lecks im Farbstoffkreislauf oder einfach ein zu niedriger Füll¬ stand im Farbstoff-Vorratsgefäß sein.
    [0020] Wie weiter erfindungsgemäß erkannt worden ist, lassen sich diese verschiedenen Ursachen für Schwankungen der Laser-
    [0021] Betriebsdaten dadurch erkennen, daß das Füllstandsniveau im Vorratsgefäß überwacht wird. Erfindungsgemäß ist deshalb eine Steuerung vorgesehen, an der das Ausgangssignal mindestens eines Füllstand-Sensors anliegt, und die aus dem , .
    [0022] Absinken des Füllstandes nach dem Einschalten des Farb¬ stofflasers erkennt, ob eine Betriebsstörung vorliegt, der ob der Laser ungestört arbeitet:
    [0023] Da nach dem Einschalten die Förderpumpe Druck aufbaut, wird ,. die Luftblase in dem Druckgefäß komprimiert. Deshalb muß der Füllstand im Vorratsgefäß nach dem Einschalten um ein bestimmtes Maß absinken, das von den Geometriedaten des Farbstoffkreislaufes und von der Pumpe aufgebauten Druck abhängt.
    [0024] Sinkt nun der Füllstand nicht um dieses Maß, so bedeutet dies, daß beispielsweise eine Leitung verstopft ist, die Förderleistung der Pumpe zu gering ist oder das Magnet¬ ventil, das das Austreten des Farbstoffes freigibt, nicht oder nicht ausreichend geöffnet hat. Wenn andererseits der Füllstand zu stark absinkt, kann dies auf ein Leck im Farb¬ stoff-Kreislauf etc. hindeuten.
    [0025] Erfindungsgemäß wird deshalb der Farbstofflaser immer dann abgeschaltet, wenn der Füllstand nicht um ein vorgegebenes Maß sinkt, da dann Störungen im Farbstoff-Kreislauf vorlie¬ gen müssen, die die Betriebsdaten des Farbstofflasers mit hoher Wahrscheinlichkeit beeinflussen.
    [0026] Die erfindungsgemäß vorgesehene Steuerung kann dabei auf beliebige Weise beispielsweise aus handelsüblichen Analog¬ oder Digitalschaltungen oder aus einem Mikroprozessor be¬ stehen, der auch andere Steuerungsaufgaben in dem Farbstoff¬ laser wahrnehmen kann.
    [0027] Weiterbildungen der Erfindung sind in den Unteransprüchen angegeben.
    [0028] Gemäß Anspruch 3 verhindert die Steuerung bereits eine In¬ betriebnahme des Farbstofflasers, wenn der Füllstand im Vor¬ ratsgefäß vor dem Einschalten zu hoch oder zu niedrig ist. Ein zu hoher oder zu niedriger Füllstand im Vorratsgefäß kann nähmlich auch bei ungestörtem Farbstoffkreislauf zu Veränderungen der Betriebsdaten des Farbstofflasers führen. 1
    [0029] Natürlich kann als Sensor für die Höhe des Füllstandes jeder beliebige Sensor Verwendung finden, mit dem die Flüssigkeitsniveaus in einem Gefäß gemessen werden können. Besonders vorteilhaft ist es jedoch, einen optischen Sensor zu verwenden (Anspruch 4). Der Sensor kann nach Anspruch 5 ein Reflexsensor oder nach Anspruch 6 ein Durchsichtsensor sein.
    [0030] .g Ein besonders einfacher Aufbau der Steuerung ist dann mög¬ lich, wenn vier Sensoren vorgesehen sind, einer für zu hohen Füllstand, einer für richtigen Füllstand, einer für den Füllstand, auf den das Farbstoffniveau nach dem Einschalten absinken soll, und einer für zu niedrigen Füllstand.
    [0031] 15
    [0032] Die erfindungsgemäß vorgesehene Steuerung kann darüberhinaus zum automatischen Farbstoff-Wechsel verwendet werden, der- jeweils nach bestimmten Einsatzzeiten fällig ist.
    [0033] _n Kurze Beschreibung der Zeichnung
    [0034] Die Erfindung wird nachstehend anhand eines Ausführungsbei¬ spiels unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben, in der zeigen:
    [0035] -Fig. 1 schematisch den Aufbau eines erfindungsgemäßen Farb¬ stofflasers und
    [0036] Fig. 2 ein Blockschaltbild einer Steuerung des in Fig. 1 dargestellten Lasers.
    [0037] 30
    [0038] Weg zur Ausführung der Erfindung
    [0039] Fig. 1 zeigt einen erfindungsgemäßen Farbstofflaser und insbesondere dessen Farbstoff- bzw. Dye-Kreislauf. Der Farb¬ stoff befindet sich vor dem Einschalten des Lasers in einem
    [0040] Vorratsgefäß 1 , das über eine Leitung 2 mit einem Druckgefäß 35
    [0041] 4 verbunden ist. In der Leitung 2 ist eine Pumpe 3 vor- 1 gesehen, mit der der Farbstoff im Kreislauf umgepumpt wird.
    [0042] Das Druckgefäß 4 ist dabei so aufgebaut, daß in ihm eine
    [0043] _ Luftblase vorhanden ist, die Schwingungen, Schwankungen der
    [0044] 5
    [0045] Förderleistung der Pumpe 3 etc. ausgleicht. Über eine Lei¬ tung 8 ist das Druckgefäß 4 mit einer Düse 5 verbunden, aus der der Farbstoff beim Betrieb des Farbstofflasers als sog. "Jet" austritt. Nicht dargestellt ist der in den Jet ein¬ fallende Pump-Laserstrahl sowie die zur Erzeugung des Pump- Laserstrahl vorgesehenen Elemente. Ebenfalls nicht darge¬ stellt sind die für einen Farbstofflaser erforderlichen optischen Elemente etc, die in gleicher Weise wie bei be¬ kannten Farbstofflasern vorzusehen sind.
    [0046] Der aus der Düse 5 ausgetretene Farbstoff wird nach Verlas¬ sen des "Jet-Bereichs" in einem Auffangbehälter 6 gesammelt und fließt über eine Rücklaufleitung 7 wieder in das Vor¬ ratsgefäß 1 zurück.
    [0047] Soweit vorstehend beschrieben ist der Aufbau des Farbstoff¬ lasers bereits realisiert worden.
    [0048] Erfindungsgemäß wird der Füllstand des Vorratsgefäßes über¬ wacht. Die Höhe des Füllstandes kann - wie erfindungsgemäß erkannt worden ist - dazu verwendet werden, Aussagen über den Betriebszustand des Lasers zu erhalten und insbesondere Schwankungen der Betriebsdaten zu erkennen.
    [0049] Hierzu sind bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel am Vor- ratsgefaß vier optische Sensoren 71 , 72 , 73 und 74 vorgese¬ hen, mit denen die Höhe des Füllstandes erfaßt wird.
    [0050] Bei dem gezeigten Ausführungsbeispiel sind die Sensoren op¬ tische Durchsichtsensoren, die beispielsweise jeweils aus . einem auf der einen Seite des Vorratsgefäßes 1 angebrachten Lichtsender und aus einem auf der anderen Seite angebrachten
    [0051] Lichtempfänger bestehen. Der Lichtsender, beispielsweise eine Leuchtdiode, wird dabei vorteilhafterweise so gewählt, daß das von ihm emittierte Licht stark von dem verwendeten
    [0052] Farbstoff absorbiert wird. Der Lichtempfänger kann bei¬ spielsweise eine Photodiode oder ein Phototransistor sein.
    [0053] Fig. 2 zeigt ein Blockschaltbild der erfindungsgemäß verwen¬ deten Steuerung. Die vier Durchsichtsensoren 71, 72, 73 und 74 weisen vier Leuchtdioden 11, 12, 13 und 14 und vier Phototransistoren 20, 22, 23 und 24 auf, die jeweils auf einander gegenüberliegenden Seiten des Vorratsgefässes 1 angeordnet sind. Die Sensoren sind dabei so am Vorratsgefäß verteilt, daß bei richtigem Füllstand am Ausgang AI des Sensors 71 ein Signal mit dem logischen Pegel 0 und an den Ausgängen A2 bis A4 der Sensoren 72 bis 74 ein Signal mit dem logischen 'Pegel 1 auftritt. Wenn nach dem Einschälten der Füllstand auf das richtige Niveau absinkt, tritt auch dem Ausgang A2 des Sensors 72 ein Signal mit logischem Pegel ,
    [0054] 1 auf.
    [0055] Ferner weist die Steuerung ein UND-Glied 5 mit vier Ein¬ gangsanschlüssen, zwei Inverter 16 und 17, einen Doppel- Schalter 18, 18' und einen Leistungsschalter 19 auf.
    [0056] Die Ausgänge A3 und A4 der Photosensoren 73 und 74 sind di¬ rekt mit Eingangsanschlüssen des UND-Glieds 15 verbunden. Der Ausgang A1 ist über einen Inverter 16 mit einem
    [0057] Eingangsanschluß des UND-Glieds 15 verbunden, während der
    [0058] Ausgang A2 über den Schalter 18 entweder direkt oder über den Inverter 17 mit dem verbleibenden Eingangsanschluß des
    [0059] UND-Glieds 15 verbunden ist.
    [0060] Der Ausgangsanschluß des UND-Glieds 15 ist mit dem
    [0061] Leistungsschalter 19 verbunden, der die Energieversorgung 1 des Lasers ein- bzw. ausschaltet.
    [0062] Im folgenden soll die Funktionsweise des in Fig. 1 darge-
    [0063] „ stellten erfindungsgemäßen Farbstofflasers mit der in Fig. 2
    [0064] 5 dargestellten erfindungsgemäßen Steuerung beschrieben wer¬ den.
    [0065] Ist vor dem Einschalten der Füllstand im Vorratsgefäß 1 richtig, so steht an den Ausgangsanschlüssen der Sensoren 72, 73 und 74 ein Signal mit dem logischen Pegel "1" und am Ausgangsanschluß des Sensors 71 ein Signal mit dem logischen Pegel "O" an. Da der Farbstofflaser noch nicht eingeschaltet ist, ist der Ausgangsanschluß A2 des Sensors 72 direkt mit dem zugeordneten Eingangsanschluß des UND-Glieds 15 ver¬ bunden. Da ferner der Ausgangsanschluß A1 über den Inverter 16 mit dem zugeordneten Eingangsanschluß des UND-Glieds 15 verbunden ist, stehen an allen Eingangsanschlüssen des UND-Glieds Signale mit logischem Pegel 1 an, so. daß auch am
    [0066] Ausgangsanschluß des UND-Glieds 15 ein Signal "1" ansteht, . das den Leistungsschalter 19 durchschaltet, so daß die
    [0067] Energieversorgung für den Farbstofflaser freigegeben ist.
    [0068] Ist vor dem Einschalten der Füllstand im Vorratsgefäß zu niedrig oder zu hoch, so stehen nicht an allen Eingangs- anschlussen des UND-Glieds 15 Signale mit dem logischen
    [0069] Pegel 1 an, so daß das hieraus resultierende Ausgangssig¬ nal des UND-Glieds 15 mit logischem Pegel "0" den Lei¬ stungsschalter 19 öffnet und somit die Energieversorgung für den Farbstofflaser sperrt.
    [0070] Im folgenden soll angenommen werden, daß vor dem Ein¬ schalten der Füllstand im Vorratsgefäß 1 richtig gewesen ist.
    [0071] Durch das Einschalten des Farbstofflasers wird der Doppel- Schalter 18, 18' der beispielsweise mit dem Ein-Schalter des
    [0072] Farbstofflasers mechanisch verbunden ist, umgeschaltet, so daß der Ausgangsanschiuß A2 des Sensors 72 nunmehr über den
    [0073] Inverter 17 mit dem zugeordneten Eingangsanscchluß des
    [0074] UND-Glieds 15 verbunden ist. Gleichzeitig wird über eine
    [0075] Leitung 25 der Leistungsschalter 19 für eine bestimmte Zeit, die für das Erreichen eines stationären Betriebszustandes erforderlich ist, in der Stellung verriegelt, in der er die
    [0076] Energieversorgung für den Farbstofflaser freigibt.
    [0077] Ist nach dem Ablauf dieser Zeit der Füllstand im Vorratsge¬ fäß 1 um den richtigen Wert gesunken, so ändert sich das Ausgangssignal des Sensors 72, d.h. an seinem Ausgangs¬ anschluß A2 tritt ein Signal mit logischem Pegel O auf. Da aber der Sensor 72 nunmehr über den Inverter 17 mit dem zu¬ geordneten Eingangsanschluß des UND-Glieds 15 verbunden ist, liegt an dessen Eingangsanschluß weiterhin ein Signal mit logischem Pegel 1 an, so daß am Ausgangsanschluß des
    [0078] UND-Glieds 15 weiterhin ein Signal anliegt, das den
    [0079] Leistungsschalter 19 durchschaltet, d.h. der Farbstofflaser bleibt eingeschaltet.
    [0080] Sinkt jedoch das Farbstoffniveau nicht ausreichend, so steht am Ausgangsanschluß A2 des Sensors 72 weiterhin ein Signal mit lgische Pegel 1 an, d.h. am entsprechenden Eingangs¬ anschluß des UND-Glieds 15 ein Signal mit logischem Pegel O.
    [0081] In ähnlicher Weise bewirkt ein zu starkes Absinken des Farb- stoffniveaus, daß am Ausgangsanschluß des Sensors 73 und da- mit am entsprechenden Eingangsanschluß des UND-Glieds 15 ein
    [0082] Signal mit logischem Pegel 0 ansteht.
    [0083] In beiden Fällen tritt dann am Ausgangsanschluß des UND- Glieds 15 ein Signal mit logischem Pegel 0 auf, das den Lei- stungss-chalter 1 9 sperrt , so daß der Farbstofflaser abge- schaltet wird.
    [0084] Vorstehend ist die Erfindung anhand eines Ausführungsbei¬ spiels beschrieben worden. Insbesondere die in Verbindung mit Fig. 2 beschriebene Schaltung stellt eine Prinzipschal¬ tung zur Erläuterung der Funktionsweise der erfindungsge¬ mäßen Steuerung dar. Es ist selbstverständlich nicht nur möglich, sondern sogar besonders vorteilhaft, die aus Logik- Schaltkreisen aufgebaute Schaltung durch eine Mikropro¬ zessorsteuerung zu ersetzen. Dieser Mikroprozessor kann darüberhinaus auch aus den Signalen des Füllstand-Sensors Fehler diagnostizieren, d. h. es ist eine Selbstdiagnose des Geräts bei auftretenden Fehlern möglich. Ferner kann die Steuerung auch das Nachfüllen und/oder einen Wechsel des Farbstoffs veranlassen.
    [0085] Natürlich sind darüberhinaus noch weitere Modifikationen möglich. Beispielsweise kann als Füllstand-Sensor ein konti¬ nuierlich den Füllstand messender Sensor verwendet werden.
    权利要求:
    ClaimsP a t e n t a n S r ü c h e5
    1. Farbstofflaser, bei dem eine Pumpe (3) den Farbstoff aus einem Vorratsgefäß (1) in ein Druckgefäß (4) pumpt, in dem sich zur Dämpfung von Schwingungen, Schwankungen der Förderleistung der Pumpe (3) etc. eine Luftblase befindet,
    10 und aus dem der Farbstoff als sogenannter Jet über eine Düse (5) in den aktiven Laserbereich austritt und anschließend über eine Leitung (6,7) in das Vorratsgefäß (1) zurückfließt dadurch gekennzeichnet , daß mindestens ein Sensor (71, 72, 73, 74) den Füllstand des Farbstoffs in dem Vorratsgefäß (1)
    15 mißt, und eine Steuerung den Farbstofflaser abschaltet, wenn de Füllstand nach dem Einschalten nicht auf den richtigen Wert absinkt.
    2. Farbstofflaser nach Anspruch 1,
    20dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerung den Füllstand im Vorratsgefäß während des Betriebs kontinuierlich überwacht und bei zu hohem oder zu niedrigem Füllstand den Laser ab¬ schaltet.
    253. Farbstofflaser nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet , daß die Steuerung bei zu niedrigem oder zu hohem Füllstand vor dem Einschalten des Lasers eine Inbetriebnahme des Farbstofflasers verhindert.
    304. Farbstofflaser nach einem der Ansprüche 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet , daß der oder die Sensoren für die Höhe fies Füllstandes optische Sensoren sind.
    5. Farbstofflaser nach Anspruch 4, 35dadurch gekennzeichnet , daß der Sensor ein Reflexsensor ist.
    6. Farbstofflaser nach Anspruch 4, dadurch gekennzeichnet , daß der Sensor ein Durchsicht¬ sensor ist.
    7. Farbstofflaser nach einem der Ansprüche 4 bis 6, dadurch gekennzeichnet , daß vier Sensoren (71, 72, 73, 74) vorgesehen sind.
    8. Farbstofflaser nach einem der Ansprüche 1 bis 7, dadurch gekennzeichnet , daß die Steuerung einen aufge¬ tretenen Fehler diagnostiziert.
    9. Farbstofflaser nach einem der Ansprüche 1 bis 8, dadurch gekennzeichnet , daß die Steuerung einen Farbstoff¬ wechsel oder ein Nachfüllen des Farbstoffs in das Vorratsge¬ fäß (1) durchführt.
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    引用文献:
    公开号 | 申请日 | 公开日 | 申请人 | 专利标题
    法律状态:
    1985-11-07| AK| Designated states|Designated state(s): JP US |
    1985-11-07| AL| Designated countries for regional patents|Designated state(s): AT BE CH DE FR GB IT LU NL SE |
    1985-12-27| WWE| Wipo information: entry into national phase|Ref document number: 1985901984 Country of ref document: EP |
    1986-05-21| WWP| Wipo information: published in national office|Ref document number: 1985901984 Country of ref document: EP |
    1990-08-17| WWR| Wipo information: refused in national office|Ref document number: 1985901984 Country of ref document: EP |
    1990-11-15| WWW| Wipo information: withdrawn in national office|Ref document number: 1985901984 Country of ref document: EP |
    优先权:
    申请号 | 申请日 | 专利标题
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