一種激光治療儀的自動變焦系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及激光治療中變焦【技術領域】，具體涉及一種激光治療儀的自動變焦系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)動模塊、主機模塊和光學變焦模塊，所述光學變焦模塊被所述主機模塊套裝在內(nèi)，所述轉(zhuǎn)動模塊套裝在所述主機模塊外；所述轉(zhuǎn)動模塊由從動齒輪、磁鐵編碼圈、直線槽筒固定為一體構成，所述直線槽筒的筒身開設直線槽。本發(fā)明能實現(xiàn)自動微小調(diào)焦并將焦面處激光光斑直徑顯示在電子顯示屏上，能精確改變焦面處激光光斑直徑至理想值。
【專利說明】一種激光治療儀的自動變焦系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及激光治療中變焦【技術領域】，特別是通過光機電系統(tǒng)控制激光治療儀自動變焦并顯示焦面處激光光斑直徑。
【背景技術】
[0002]激光治療儀通過在焦面處產(chǎn)生高能量的單色光作用于人體病變組織，對病變組織進行凝固、切割或汽化操作從而無創(chuàng)傷地消除病變組織。由于激光能量在焦面處高度集中，不同波長的激光對人體不同組織的治療效果也各有優(yōu)勢的特點，使得激光治療儀具有一系列優(yōu)點，例如:只作用于病變組織而對周邊健康組織損傷極小，精度高，治療周期短，并發(fā)癥少，術后易恢復等?；谝陨蟽?yōu)點，激光治療儀在祛斑、祛痣、磨皮等美容醫(yī)療方面得到了廣泛應用。
[0003]激光治療儀的精確度很大程度上取決于焦面處激光光斑的調(diào)節(jié)，如果變焦過程中使得焦面光斑直徑大于病灶部位，會對病灶周圍的健康組織產(chǎn)生很大影響，如果變焦過程中使得焦面光斑直徑小于病灶部位，又不能將整個病灶一次性完全去除，而斑、痣等組織直徑一般在毫米級范圍內(nèi)，傳統(tǒng)的手動變焦方法更難精確調(diào)節(jié)至焦面激光光斑直徑大小與病灶處一致。又由于不同激光波長對人體不同組織的治療效果各有優(yōu)勢，為了方便使用，研發(fā)一種可以自動微小變焦且能夠選擇波長的手持式激光治療儀非常重要。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對現(xiàn)有技術存在的問題，提供一種能精確改變焦面處激光光斑直徑至理想值激光治療儀的自動變焦系統(tǒng)。
[0005]本發(fā)明采用的技術方案為:
一種激光治療儀的自動變焦系統(tǒng)，包括轉(zhuǎn)動模塊、主機模塊和光學變焦模塊，所述光學變焦模塊被所述主機模塊套裝在內(nèi)，所述轉(zhuǎn)動模塊套裝在所述主機模塊外；所述轉(zhuǎn)動模塊由從動齒輪、磁鐵編碼圈、直線槽筒固定為一體構成，所述直線槽筒的筒身開設直線槽；所述主機模塊由機械頭、曲線槽筒固定為一體構成，所述機械頭固定在所述曲線槽筒的頂端，所述曲線槽筒的筒身上開設曲線槽；所述機械頭上設有主動齒輪和檢測所述磁鐵編碼圈的霍爾傳感器，所述主動齒輪與所述從動齒輪嚙合，所述曲線槽與所述直線槽相交；所述光學變焦模塊內(nèi)設光學透鏡一，所述光學透鏡一的邊緣固定有螺釘，所述螺釘卡在所述直線槽和曲線槽的交點處，并且所述螺釘可在所述直線槽和曲線槽中滑動；
通過電機驅(qū)動所述主動齒輪，所述主動齒輪帶動所述從動齒輪轉(zhuǎn)動，所述曲線槽筒固定不動，所述直線槽筒隨 從動齒輪相對于所述曲線槽筒轉(zhuǎn)動，卡在所述直線槽與所述曲線槽交點處的螺釘帶動所述光學透鏡一在主軸上移動變焦；從動齒輪轉(zhuǎn)動同時也會帶動所述磁鐵編碼圈轉(zhuǎn)動，所述磁鐵編碼圈的圓周上設有若干行編碼，每行編碼對應本激光治療儀焦面處不同大小的激光光斑直徑，霍爾傳感器將檢測到的編碼對應的激光光斑直徑在電子顯示屏上顯示出來。[0006]作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，所述光學變焦模塊由含有光學透鏡二的前固定組、含有所述光學透鏡一的變焦組、含有光學透鏡三的后固定組構成，所述前固定組固定在所述曲線槽筒頂端，所述后固定組固定在所述曲線槽筒尾端。
[0007]作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，所述光學變焦模塊中前固定組的前端和后固定組的后端分別裝有防塵鏡。
[0008]作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，還包括雙波長激光器和光臂，所述雙波長激光器通過所述光臂與機械頭連接。
[0009]作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，所述機械頭上還設有變焦控制按鈕，變焦控制按鈕通過內(nèi)置電路板控制電機驅(qū)動所述主動齒輪旋轉(zhuǎn)，進而實現(xiàn)光學變焦模塊變焦。
[0010]作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，所述機械頭上還設有控制激光治療儀接通或關閉的電源開關、激光波長選擇鍵以及復位鍵，通過按復位鍵使所述電子顯示屏歸零，使本自動變焦系統(tǒng)進入初始化狀態(tài)；所述電子顯示屏也設置在所述機械頭上。[0011]作為本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，在所述曲線槽筒尾端延伸出一個焦面定位筒，使激光通過光學變焦模塊后的焦面落在焦面定位筒處。
[0012]為實現(xiàn)本發(fā)明目的，該系統(tǒng)包括:雙波長激光器、由電源開關、激光波長選擇鍵、復位鍵、變焦控制按鈕、電子顯示屏、帶齒輪的直流電機、霍爾傳感器構成的機械頭，由機械頭、曲線槽筒、焦面定位筒固定為一體構成的主機模塊，由齒輪、磁鐵編碼圈、直線槽筒固定為一體構成的轉(zhuǎn)動模塊，由含有防塵鏡和透鏡的前固定組、透鏡邊緣固定有光滑螺釘?shù)淖兘菇M、含有防塵鏡和透鏡的后固定組構成的光學變焦模塊，
下面再進一步詳細說明本發(fā)明所采用的技術方案:通過光臂將雙波長激光器和機械頭連接，將轉(zhuǎn)動模塊套在主機模塊外，光學變焦模塊在主機模塊內(nèi)，且使轉(zhuǎn)動模塊的從動齒輪與直流電機的主動齒輪嚙合，磁鐵編碼圈在霍爾傳感器檢測范圍內(nèi)，直線槽和曲線槽相交，光學變焦模塊的變焦組上的光滑螺釘卡在直線槽和曲線槽的交點處，前固定組固定在曲線槽筒頂端，后固定組固定在曲線槽筒尾端。
[0013]通過電源開關接通激光治療儀電源，根據(jù)要治療的病灶對象通過激光波長選擇鍵選擇最佳治療激光波長，按復位鍵使顯示屏歸零，系統(tǒng)進入初始化狀態(tài)。
[0014]按變焦控制按鈕中的加號鍵，通過內(nèi)置電路板驅(qū)動直流電機上的齒輪順時針旋轉(zhuǎn)，該順時針旋轉(zhuǎn)的齒輪帶動與之嚙合的齒輪逆時針旋轉(zhuǎn)，從而帶動整個轉(zhuǎn)動模塊逆時針旋轉(zhuǎn)。此時曲線槽是固定不動的，而直線槽在轉(zhuǎn)動模塊上跟隨轉(zhuǎn)動模塊一起逆時針轉(zhuǎn)動，這樣曲線槽和直線槽的交點沿著曲線槽逆時針運動，又因為光學變焦模塊中的變焦組上光滑螺釘卡在曲線槽和直線槽交點處，所以變焦組的透鏡沿著曲線槽逆時針運動，變焦組的運動在主軸上表現(xiàn)為沿著主軸方向遠離焦面定位筒直線運動，使焦面定位筒處激光光斑變大，從而實現(xiàn)變焦。在轉(zhuǎn)動模塊逆時針轉(zhuǎn)動過程中，轉(zhuǎn)動模塊上的磁鐵編碼圈也跟隨轉(zhuǎn)動模塊一起逆時針轉(zhuǎn)動，磁鐵編碼圈上每行有四個信號槽，信號槽中填充磁鐵后經(jīng)過霍爾傳感器檢測信號為1，沒有填充磁鐵的經(jīng)霍爾傳感器檢測信號為0，根據(jù)四位二進制碼除去0000這個無用信號后一共可以編15個有效碼，分別是0001、0010、0011、0100、0101、0110、0111、1000、1001、1010、1011、1100、1101、1110、1111,固定的霍爾傳感器每檢測到一個編碼說明轉(zhuǎn)動模塊帶動變焦組在主軸方向遠離焦面定位筒移動了一段距離實現(xiàn)一次變焦，使激光光斑直徑在焦面處發(fā)生變化，通過設計時的計算即可知道每個霍爾編碼對應的焦面處激光光斑直徑，于是霍爾傳感器將檢測到的磁鐵編碼對應的激光光斑直徑在電子顯示屏上直觀的顯示出來，通過按變焦控制按鈕加號鍵次數(shù)即可使焦面處的激光半徑增加到理想大小。
[0015]當一直按變焦控制按鈕加號鍵到達有效編碼最大值后，此時變焦組的光滑螺釘也沿著曲線槽逆時針運動到最左端，再按變焦控制按鈕加號鍵則無效，只能按另外一個變焦控制按鈕減號鍵才有效。如果在按變焦控制按鈕加號鍵時導致焦面處激光光斑直徑偏大，也可以通過按另外一個變焦控制按鈕減號鍵來調(diào)焦使焦面處激光光斑直徑變小。
[0016]與按變焦控制按鈕中的加號鍵原理相似，按變焦控制按鈕中的減號鍵時，通過內(nèi)置電路板驅(qū)動直流電機上的齒輪逆時針旋轉(zhuǎn)，該逆時針旋轉(zhuǎn)的齒輪帶動與之嚙合的齒輪順時針旋轉(zhuǎn)，從而帶動整個轉(zhuǎn)動模塊順時針旋轉(zhuǎn)。此時曲線槽是固定不動的，而直線槽在轉(zhuǎn)動模塊上跟隨轉(zhuǎn)動模塊一起順時針轉(zhuǎn)動，這樣曲線槽和直線槽的交點沿著曲線槽順時針運動，又因為光學變焦模塊中的變焦組上光滑螺釘卡在曲線槽和直線槽交點處，所以變焦組的透鏡沿著曲線槽順時針運動，變焦組的運動在主軸上表現(xiàn)為沿著主軸方向靠近焦面定位筒直線運動，使焦面定位筒處激光光斑變小，從而實現(xiàn)變焦。在轉(zhuǎn)動模塊順時針轉(zhuǎn)動過程中，轉(zhuǎn)動模塊上的磁鐵編碼圈也跟隨轉(zhuǎn)動模塊一起順時針轉(zhuǎn)動，固定的霍爾傳感器每檢測到一個編碼說明轉(zhuǎn)動模塊帶動變焦組在主軸方向靠近焦面定位筒移動了一段距離實現(xiàn)一次變焦，使激光光斑直徑在焦面處發(fā)生變化，霍爾傳感器將檢測到的磁鐵編碼對應的激光光斑直徑在電子顯示屏上直觀的顯示出來，通過按變焦控制按鈕減號鍵次數(shù)即可使焦面處的激光半徑減小到理想大小。
[0017]當一直按變焦控制按鈕減號鍵到達有效編碼最小值后，此時變焦組的光滑螺釘也沿著曲線槽順時針運動到最右端，再按變焦控制按鈕減號鍵則無效，只能按另外一個變焦控制按鈕加號鍵才有效。如果在按變焦控制按鈕減號鍵時導致焦面處激光光斑直徑偏小，也可以通過按另外一個變焦控制按鈕加號鍵來調(diào)焦使焦面處激光光斑直徑變大。
[0018]綜上所述，由于采用了上述技術方案，本發(fā)明的有益效果是:本發(fā)明所述的一種激光治療儀的自動變焦系統(tǒng)可以選擇激光波長，并實現(xiàn)自動微小調(diào)焦并將焦面處激光光斑直徑顯示在電子顯示屏上，能精確改變焦面處激光光斑直徑至理想值，有效避免了手動調(diào)焦的不準確性，而且該系統(tǒng)結構緊湊，操作簡單，安全準確。`【專利附圖】

【附圖說明】
[0019]圖1是本發(fā)明系統(tǒng)的轉(zhuǎn)動模塊 圖2是本發(fā)明系統(tǒng)的主機模塊
圖3是本發(fā)明系統(tǒng)的光學變焦模塊
圖中標記:1_直線槽筒齒輪，2-空信號槽，3-填充磁鐵信號槽，4-磁鐵編碼圈，5-直線槽，6-直線槽筒，7-雙波長激光器，8-光臂，9-電源開關，10-激光波長選擇鍵，11-復位鍵，12-變焦控制按鈕加號鍵，13-變焦控制按鈕減號鍵，14-電子顯示屏，15-直流電機，16-直流電機齒輪，17-霍爾傳感器，18-曲線槽，19-焦面定位筒，20-曲線槽筒。21-防塵鏡，22-光學透鏡，23-前固定組，24-光學透鏡，25-光滑螺釘，26-變焦組，27-光學透鏡，28-防塵鏡，29-后固定組。
【具體實施方式】[0020]為了使本發(fā)明的目的、技術方案及優(yōu)點更加清楚明白，以下結合附圖及實施例，對本發(fā)明做進一步說明。應當理解，此處所描述的具體實施例僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。
[0021]實施例1
在圖1中磁鐵編碼圈4每行由四個空信號槽2或填充磁鐵信號槽3組成一個有效編碼信號，共有15個有效編碼信號,每個編碼信號對應一個焦面處激光光斑直徑。直線槽5按光滑螺釘25大小和工程要求長度刻在直線槽筒6壁上。直線槽筒齒輪1、磁鐵編碼圈4和直線槽筒6固定為一體構成轉(zhuǎn)動模塊。
[0022]在圖2中由電源開關9、激光波長選擇鍵10、復位鍵11、變焦控制按鈕加號鍵12、變焦控制按鈕減號鍵13、電子顯示屏14、直流電機15、直流電機齒輪16、霍爾傳感器17構成機械頭，雙波長激光器7通過光臂8接入機械頭。曲線槽18按光滑螺釘大小和工程要求長度刻在曲線槽筒20壁上，曲線槽筒20首端固定在機械頭上，尾端延生出一個焦面定位筒19，將機械頭、曲線槽筒20、焦面定位筒19固定為一體。
[0023]在圖3中由防塵鏡21和光學透鏡22構成前固定組23，由邊緣固定有光滑螺釘25的光學透鏡24構成變焦組26、由防塵鏡28和光學透鏡27構成后固定組29，前固定組23、變焦組26和后固定組29構成光學變焦模塊。
[0024]圖1中的轉(zhuǎn)動模塊套在圖2的主機模塊外，圖3的光學變焦模塊在圖2的主機模塊內(nèi)，且使直流電機齒輪16 (即權利要求中所述主動齒輪)嚙合直線槽筒齒輪I (即權利要求中所述從動齒輪)，霍爾傳感器17對應與磁鐵編碼圈4對應，直線槽5和曲線槽18相交，光學變焦模塊的前固定組23固定在曲線槽筒20首端，后固定組29固定在曲線槽筒20尾端，變焦組26上的光滑螺釘25卡在直線槽5和曲線槽18的交點處。
[0025]接通電源開關9并根據(jù)需要按激光波長選擇鍵10選擇所需激光波長，按復位鍵11使電子顯示屏14歸零，系統(tǒng)進入初始化狀態(tài)。按變焦控制按鈕加號鍵12使直流電機15上的直流電機齒輪16順時針旋轉(zhuǎn)，`從而帶動與之嚙合的直線槽筒齒輪I逆時針轉(zhuǎn)動，直線槽5也隨著直線槽筒6 —同逆時針轉(zhuǎn)動，固定的曲線槽筒20和逆時針轉(zhuǎn)動的直線槽筒6使卡在直線槽5與曲線槽18交點處的光滑螺釘25也沿著曲線槽18逆時針運動，而變焦組26上的光滑螺釘25與變焦組26的光學透鏡24是固定的，所以變焦組26隨著光滑螺釘25沿著曲線槽18逆時針運動，在主軸上表現(xiàn)為變焦組26在主軸方向上遠離焦面定位筒19直線運動，使激光在焦面處光斑直徑變大，最終實現(xiàn)變焦。轉(zhuǎn)動模塊在逆時針轉(zhuǎn)動時其磁鐵編碼圈4也隨著逆時針旋轉(zhuǎn)，霍爾傳感器17每探測到一個磁鐵編碼信號停頓一次，并在電子顯示屏14上顯示該磁鐵編碼所對應的焦面處激光光斑直徑，通過按變焦控制按鈕加號鍵12的次數(shù)可以持續(xù)增加焦面處激光光斑直徑大小。
[0026]按變焦控制按鈕減號鍵13使直流電機15上的直流電機齒輪16逆時針旋轉(zhuǎn)，從而帶動與之嚙合的直線槽筒齒輪I順時針轉(zhuǎn)動，直線槽5也隨著直線槽筒6—同順時針轉(zhuǎn)動，固定的曲線槽筒20和順時針轉(zhuǎn)動的直線槽筒6使卡在直線槽5與曲線槽18交點處的光滑螺釘25也沿著曲線槽18順時針運動，而變焦組上26的光滑螺釘25與變焦組26的光學透鏡24是固定的，所以變焦組26隨著光滑螺釘25沿著曲線槽18順時針運動，在主軸上表現(xiàn)為變焦組26在主軸方向上靠近焦面定位筒19直線運動，使激光在焦面處光斑直徑變小，最終實現(xiàn)變焦。轉(zhuǎn)動模塊在順時針轉(zhuǎn)動時其磁鐵編碼圈4也隨著順時針旋轉(zhuǎn)，霍爾傳感器17每探測到一個磁鐵編碼信號停頓一次，并在電子顯示屏14上顯示該磁鐵編碼所對應的焦面處激光光斑直徑，通過按變焦控制按鈕減號鍵13的次數(shù)可以持續(xù)減小焦面處激光光斑直徑大小。
[0027]當連續(xù)按變焦控制按鈕使霍爾傳感器17檢測到最大編碼或最小編碼時，此時變焦組26的光滑螺釘25也沿著曲線槽18運動到最頂端，再按同一個變焦控制按鈕則無效，只能按另外一個變焦控制按鈕才有效。
[0028]以上所述僅為本發(fā)明的較佳實施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等`同替換和改進等，均應包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權利要求】
1.一種激光治療儀的自動變焦系統(tǒng)，其特征在于，包括轉(zhuǎn)動模塊、主機模塊和光學變焦模塊，所述光學變焦模塊被所述主機模塊套裝在內(nèi)，所述轉(zhuǎn)動模塊套裝在所述主機模塊外； 所述轉(zhuǎn)動模塊由從動齒輪、磁鐵編碼圈、直線槽筒固定為一體構成，所述直線槽筒的筒身開設直線槽； 所述主機模塊由機械頭、曲線槽筒固定為一體構成，所述機械頭固定在所述曲線槽筒的頂端，所述曲線槽筒的筒身上開設曲線槽；所述機械頭上設有主動齒輪和檢測所述磁鐵編碼圈的霍爾傳感器，所述主動齒輪與所述從動齒輪嚙合，所述曲線槽與所述直線槽相交； 所述光學變焦模塊內(nèi)設光學透鏡一，所述光學透鏡一的邊緣固定有螺釘，所述螺釘卡在所述直線槽和曲線槽的交點處，并且所述螺釘可在所述直線槽和曲線槽中滑動； 通過電機驅(qū)動所述主動齒輪，卡在所述直線槽與所述曲線槽交點處的螺釘帶動所述光學透鏡一在主軸上移動變焦；同時，所述磁鐵編碼圈轉(zhuǎn)動，所述磁鐵編碼圈的圓周上設有若干行編碼，每行編碼對應本激光治療儀焦面處不同大小的激光光斑直徑，霍爾傳感器將檢測到的編碼對應的激光光斑直徑在電子顯示屏上顯示出來。
2.根據(jù)權利要求1所述的激光治療儀的自動變焦系統(tǒng)，其特征在于，所述光學變焦模塊由含有光學透鏡二的前固定組、含有所述光學透鏡一的變焦組、含有光學透鏡三的后固定組構成，所述前固定組固定在所述曲線槽筒頂端，所述后固定組固定在所述曲線槽筒尾端。
3.根據(jù)權利要求2所述的激光治療儀的自動變焦系統(tǒng)，其特征在于，所述光學變焦模塊中前固定組的前端和后固定組的后端分別裝有防塵鏡。`
4.根據(jù)權利要求1、2或3所述的激光治療儀的自動變焦系統(tǒng)，其特征在于，還包括雙波長激光器和光臂，所述雙波長激光器通過所述光臂與機械頭連接。
5.根據(jù)權利要求4所述的激光治療儀的自動變焦系統(tǒng)，其特征在于，所述機械頭上還設有變焦控制按鈕，變焦控制按鈕通過內(nèi)置電路板控制電機驅(qū)動所述主動齒輪旋轉(zhuǎn)，進而實現(xiàn)光學變焦模塊變焦。
6.根據(jù)權利要求5所述的激光治療儀的自動變焦系統(tǒng)，其特征在于，所述機械頭上還設有控制激光治療儀接通或關閉的電源開關、激光波長選擇鍵以及復位鍵，通過按復位鍵使所述電子顯示屏歸零，使本自動變焦系統(tǒng)進入初始化狀態(tài)；所述電子顯示屏也設置在所述機械頭上。
7.根據(jù)權利要求1、2、3、5或6所述的激光治療儀的自動變焦系統(tǒng)，其特征在于，在所述曲線槽筒尾端延伸出一個焦面定位筒，使激光通過光學變焦模塊后的焦面落在焦面定位筒處。
【文檔編號】A61B18/20GK103815962SQ201410110988
【公開日】2014年5月28日 申請日期:2014年3月24日 優(yōu)先權日:2014年3月24日
【發(fā)明者】楊若夫, 熊賢成, 敖明武, 董洪舟, 楊春平 申請人:電子科技大學