Laser-Pen

Ausführende

Groß Herbert, Pichler Markus, Schönbauer Martin

Betreuung

DI Gerhard Jüngling MBA, DI Roland Glas

Aufgabenstellung

Bild 1

Der Laser-Pen ist hauptsächlich für die sog. Flächenbestrahlung konzipiert, bei welcher in einem Abstand von wenigen Millimetern zur Haut bestrahlt wird.
Um die Anwendung an medizinische Erfordernisse anpassen zu können, wurde ein Schiebeschalter vorgesehen, welcher zwischen zwei Bestrahlungsdosen
(2 Joule und 4 Joule) umschalten kann.

Um das Gerät gegen unbefugte Inbetriebnahme zu sichern, ist ein Schlüsselschalter integriert, welcher als Ein- und Ausschalter fungiert.
Durch Betätigung eines Drucktasters kann die Bestrahlung gestartet werden. Um die Sicherheit von Patient und Anwender zu gewährleisten,
bricht die Anwendung bei Loslassen des Tasters sofort ab.

Eine LED zeigt die Bereitschaft des Laser-Pens an. Diese LED beginnt bei zu geringer Versorgungsspannung zu blinken und zeigt somit an, dass die Akkus neu aufgeladen werden sollen. Ein eingebauter Summer signalisiert nach dem Aufdrehen akustisch, dass das Gerät betriebsbereit ist. Weiters wird ein kurzes Summen ausgegeben, wenn die eigestellte Bestrahlungszeit abgelaufen ist.
Dem Anwender steht es nun frei, ob er die Bestrahlung weiterführt oder beendet, hierzu muss er lediglich den Taster loslassen.

Um für die Sicherheit zu sorgen, ist es Teil der Aufgabenstellung sich mit den Richtlinien betreffend den Umgang mit Lasern auseinanderzusetzen und in Folge dessen sind geeignete Schutzbrillen auszuwählen.

Details zur Realisierung

Bild 2

Es wurde sich zum Ziel gesetzt, dass der Laser-Pen mit bereits auf dem Marktt befindlichen Produkten mithalten kann.
Bei der Gehäuseentwicklung wurde darauf geachtet, dass der Pen möglichst klein gehalten. Um eine unkomplizierte Anwendung zu ermöglichen, sollte das Gehäuse sehr schlicht und übersichtlich ausfallen.
Diese Anforderungen an das Gehäuse setzten voraus, dass die Platine eine maximale Größe von 80x15 mm hat.

Wichtig war es uns, gewährleisten zu können, dass die eingestellte Leistung auch wirklich abgegeben wird. Deswegen wurde eine Regelschaltung entworfen, welche den Strom mit dem die Laserdiode versorgt wird regelt. Hierfür wurde eine Laserdiode verwendet, in welche eine Photodiode integriert ist. Mittels den Strom, den diese Photodiode abgibt, kann man nun Rückschlüsse auf die abgegebene optische Leistung führen und je nach Größe den Strom durch die Laserdiode erhöhen oder senken. Da durch ein in die Schaltung eingebautes Potentiometer die Empfindlichkeit dieser Photodiode verändert werden kann, kann man so den Arbeitspunkt der Regelung einstellen. einstellen. Dies lässt einen Betrieb mit diversen Laserdioden zu.
Die gesamte Schaltung wird mit einem Mikrocontroller angesteuert. Dieser ermöglicht es das Gerät bei zu geringer Versorgungsspannung in eine Art Standy Modus zu versetzen. In diesem Modus blinkt die Bereitschafts-LED und signalisiert somit, dass die Akkus mit dem beiliegendem Ladegerät neu aufgeladen werden müssen. Weiters wird verhindert, dass durch Drücken des Tasters Strahlung abgegeben wird.

HTL Wien 3 Rennweg, Mai 2007