專利名稱：弱視治療儀的光源轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種治療兒童弱視斜視等眼科疾病的醫(yī)療器械技術(shù)裝置，具體地 說，是涉及發(fā)光元件的醫(yī)療器械技術(shù)裝置，提供一種全新的可選的五種顏色的
LED光源，以便患者在同一臺治療弱視的儀器上進(jìn)行多種項(xiàng)目的訓(xùn)練，盡快達(dá) 到康復(fù)的目的。
(二)
背景技術(shù)：
弱視是兒童發(fā)育過程中的常見病， 一般認(rèn)為，弱視是由于視網(wǎng)膜黃斑發(fā)育不 健全或機(jī)能性抑制引起的。弱視是一種發(fā)育紊亂性眼部疾病，弱視常由斜視、屈 光參差或高度屈光不正所致。弱視和斜視的危害性不僅在于視力低下，看物體模 糊不清，還在于缺少完善的立體視，而立體視覺是適應(yīng)科技高速發(fā)展的社會所必 備的最高級視覺功能。
弱視本質(zhì)上可看成是一種視力"萎縮"或視細(xì)胞"睡覺"，弱視儀的作用在 于用色標(biāo)喚醒"睡覺"的視細(xì)胞而間接增視或用圖標(biāo)鍛煉"萎縮"的視力而直
接增視。由此可見，弱視儀增視原理可歸納為兩大類1、圖標(biāo)功能鍛煉"萎縮"
的視力；2、色光功能"喚醒"視細(xì)胞。
多年來，從心理學(xué)、神經(jīng)生理學(xué)和電生理學(xué)上，利用實(shí)驗(yàn)動物模型研究發(fā)現(xiàn)視 覺發(fā)育過程在特定的階段具有可塑性，因而弱視和斜視治療以及立體視的建立 與年齡密切相關(guān)。年齡越大，治療愈困難。弱視治療效果與年齡有密切關(guān)系，年 齡越小，療效越好。因此，早期診斷(8歲以前)治療和長期堅(jiān)持家庭治療便成 為影響弱視療效的關(guān)鍵因素。
目前普遍應(yīng)用的弱視治療方法很多，如傳統(tǒng)遮蓋法、非傳統(tǒng)遮蓋法、后像療 法、紅光閃爍、光學(xué)及藥物抑制法和視覺生理刺激療法等。在廣泛用于弱視治 療的各種方法中，光刷療法需要藍(lán)色光源，后像療法需要白色光源，紅光閃爍 需要紅色光源，視刺激療法的光源顏色可不受限制。根據(jù)視網(wǎng)膜色素反應(yīng)原理， 采用三原色(紅綠藍(lán))進(jìn)行視刺激有利于弱視的康復(fù)。以往的弱視治療儀普遍
采用白光光源，其他顏色則需要增加相應(yīng)顏色的濾光片實(shí)現(xiàn)，大大降低光源的 亮度，增加了弱視患者視物的困難，不利于弱視的訓(xùn)練和治療。另外也有專門 采用某種單色光源進(jìn)行某一個特定功能的訓(xùn)練。根據(jù)大量的臨床治療發(fā)現(xiàn)，不 同顏色的光對視網(wǎng)膜不同區(qū)域的細(xì)胞所產(chǎn)生的刺激作用并不相同。因此采用多 種顏色的光源治療弱視則具有很好的效果?，F(xiàn)有弱視儀技術(shù)中照明光源主要是 采用白熾燈光源外加濾光片實(shí)現(xiàn)，主要缺點(diǎn)是白熾燈極易損壞、散熱效果差、
影響儀器壽命，結(jié)構(gòu)較復(fù)雜。本發(fā)明采用多色LED光源替代白熾燈，不會過多
發(fā)熱，使用壽命長，省掉了濾光片，結(jié)構(gòu)簡化。 可見，弱視治療系統(tǒng)的關(guān)鍵部件之一是照明光源。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明一種弱視治療儀的光源轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)，其發(fā)明目的是提供一種多種大功率
LED組成的旋轉(zhuǎn)光源，用于弱視治療儀的光學(xué)系統(tǒng)照明。根據(jù)兒童弱視功能訓(xùn) 練項(xiàng)目的需要，該光源可以按照一定的角度旋轉(zhuǎn)，以便用要求顏色的光源照明 系統(tǒng)光路，達(dá)到訓(xùn)練目的。本發(fā)明采用單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動光源電路板按 照精確的角度旋轉(zhuǎn)，具有很高的可靠性。
本發(fā)明一種弱視治療儀的光源轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)，由光源透鏡組件、光源錐面、行程 開關(guān)組件、平移臺組件、電機(jī)組件和發(fā)光二極管組件組成。該光源錐面用開槽 錐端緊定螺釘固定在光源透鏡組件上。行程開關(guān)組件通過螺釘固定在電機(jī)組件 上。
所述光源透鏡組件由滑塊、調(diào)節(jié)支座、支桿、透鏡框、光源透鏡和透鏡墊構(gòu) 成。光源透鏡外加透鏡墊后固定在透鏡框上，透鏡框和調(diào)節(jié)支座通過支桿連接， 而調(diào)節(jié)支座最后將通過下端自身螺紋固定在滑塊上，滑塊可沿儀器導(dǎo)軌來回移 動。
所述行程開關(guān)組件由行程開關(guān)和行程開關(guān)支架構(gòu)成。行程開關(guān)支架為一 L 型結(jié)構(gòu)其較長一邊的端部中心設(shè)置有方形通孔，方形通孔周圍設(shè)有螺釘安裝
孔，其較短一邊的端部設(shè)有螺釘安裝孔。行程開關(guān)用內(nèi)六角圓柱頭螺釘固定在 行程開關(guān)支架上較長一邊的端部。 所述平移臺組件由滑塊和平移臺構(gòu)成。平移臺通過內(nèi)六角圓柱頭螺釘固定在
滑塊上，滑塊可沿儀器導(dǎo)軌來回移動。平移臺分上下兩層，兩層間用燕尾導(dǎo)軌 相連，上下兩層的相互移動通過千分尺驅(qū)動，相反方向用彈簧拉緊，所以千分
尺向前移動，上下兩層就相互分開移動；千分尺向后移動，上下兩層就在彈簧
拉力下相互靠近移動，實(shí)現(xiàn)上下兩層間的相互位置的微調(diào)。
所述電機(jī)組件由電機(jī)支架、步進(jìn)電機(jī)、聯(lián)軸器構(gòu)成。電機(jī)支架為s型結(jié)構(gòu)，
其中部設(shè)有通孔。步進(jìn)電機(jī)安裝在電機(jī)支架上半部的凹槽內(nèi)用螺釘固定，其電 機(jī)軸穿過通孔和聯(lián)軸器通過內(nèi)六角圓柱頭螺釘連接，光源電路板也通過內(nèi)六角 圓柱頭螺釘與聯(lián)軸器連接固定。該電機(jī)組件通過電機(jī)支架和平移臺采用六角圓 柱頭螺釘固定在滑塊上。
所述發(fā)光二極管組件由光源電路板、發(fā)光二極管和電路板插座構(gòu)成。采用十 字槽盤頭螺釘和1型六角螺母將發(fā)光二極管固定在光源電路板上，電路板插座 安裝在光源電路板上，用來保持發(fā)光二極管組件和控制單片機(jī)的電氣聯(lián)系。發(fā)
光二極管即為本發(fā)明弱視治療儀LED光源裝置的光源，可根據(jù)實(shí)際需要選用若 干個不同顏色的LED(比如選用紅、黃、白、綠、藍(lán)等色)。光源電路板上各色 發(fā)光二極管的分布最好不超過180°,以免電線纏繞。發(fā)光二極管、光源透鏡組 件中的光源透鏡和光源錐面的中心軸線位于同一條直線上，以保證光線的準(zhǔn)確 傳播和聚焦。
其中，發(fā)光二極管(LED)的控制方式是單片機(jī)通過控制三極管通斷來 控制流過LED電流的大小，從而控制LED的亮滅及強(qiáng)度。由于要求流過LED的 最大電流為350mA，因此在相應(yīng)的器件選擇上應(yīng)該考慮功率和散熱問題，設(shè)計(jì) 中可選用合適功率的限流電阻和三極管，另外，還可以通過線路板敷銅來改善 器件的散熱效果。
發(fā)光二極管組件與電機(jī)組件的連接關(guān)系是:光源電路板通過聯(lián)軸器與步進(jìn)電 機(jī)連接，步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸垂直于光源電路板，并與光源電路板以及聯(lián)軸器的圓 心對齊。光源電路板的中心設(shè)置有安裝孔用來連接聯(lián)軸器，光源電路板的中心 點(diǎn)一定半徑范圍內(nèi)不布線。
本發(fā)明的光源控制方案是如圖1所示，通過步進(jìn)電機(jī)帶動光源電路板旋轉(zhuǎn) 沿圓周排列的各種顏色的高亮LED來產(chǎn)生多種光源，行程開關(guān)用來定位選中的 LED，并將零點(diǎn)控制信號反饋給單片機(jī)。這樣，通過控制所點(diǎn)亮的LED的顏色來控制光源的顏色及光強(qiáng)，進(jìn)而產(chǎn)生不同的對比敏感度和實(shí)現(xiàn)后像增視功能。紅 燈閃爍頻率的控制，可通過單片機(jī)的定時器實(shí)現(xiàn)。
本發(fā)明一種弱視治療儀的光源轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)，其優(yōu)點(diǎn)和功效是(l)LED屬冷光 源，有效解決以往發(fā)熱損壞問題，延長儀器使用壽命；(2)利用多種顏色進(jìn)行 不同項(xiàng)目的訓(xùn)練，恢復(fù)視網(wǎng)膜不同區(qū)域細(xì)胞的功能，更快治療弱視；(3) LED 光源顏色純正；(4)采用步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動轉(zhuǎn)動，采用細(xì)槽光學(xué)對準(zhǔn)定位，LED光 源與整個儀器的光軸對準(zhǔn)精度高。(5)采用長懸伸軸安裝光源電路板、使光源 電路板上的導(dǎo)線變得輕柔與固定件相連，降低了轉(zhuǎn)動阻力、提高了可靠性；(6) 光源電路板轉(zhuǎn)動角度在0-180°之間，實(shí)現(xiàn)了轉(zhuǎn)動件與固定件之間的電纜連接； (7)轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)可在滑軌上任意間移動、靈活性強(qiáng)；(8)轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)可以微調(diào)前后 的位置、實(shí)現(xiàn)焦距的準(zhǔn)確調(diào)整以及與光源錐面的遮光弧對準(zhǔn)；(9)光源錐面具 有遮光效果，可以消除光源發(fā)光的散射，降低光源的功率，提高發(fā)光體的使用 效率、降低能源。


圖1是本發(fā)明弱視治療儀的光源轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)原理圖。 圖2是本發(fā)明總體結(jié)構(gòu)圖。 圖3是本發(fā)明光源透鏡組件爆炸示意圖。 圖4是本發(fā)明平移臺組件爆炸示意圖。 圖5是本發(fā)明電機(jī)組件爆炸示意圖。 圖6是本發(fā)明行程開關(guān)組件爆炸示意圖。 圖7是本發(fā)明發(fā)光二極管組件爆炸示意圖。 圖8是本發(fā)明光源電路板示意圖。 以上各圖中的元件及其標(biāo)號說明如下
1、光源透鏡組件2、光源錐面3、行程開關(guān)組件
4、平移臺組件5、電機(jī)組件6、發(fā)光二極管組件
11、滑塊12、調(diào)節(jié)支座13、支桿
14、透鏡框15、光源透鏡16、透鏡墊
31、行程開關(guān)32、行程開關(guān)支架41、滑塊
42、平移臺 52、步進(jìn)電機(jī) 62、發(fā)光二極管
43、內(nèi)六角圓柱頭螺釘51、電機(jī)支架 53、聯(lián)軸器 61、光源電路板
63、電路板插座
具體實(shí)施例方式
下面將結(jié)合附圖對本發(fā)明作進(jìn)一步的詳細(xì)說明.
如圖2所示，本發(fā)明一種弱視治療儀的光源轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)，由光源透鏡組件l、 光源錐面2、行程開關(guān)組件3、平移臺組件4、電機(jī)組件5和發(fā)光二極管組件6 組成。該光源錐面2用開槽錐端緊定螺釘固定在光源透鏡組件1上。行程開關(guān) 組件3通過螺釘固定在電機(jī)組件上。
如圖3所示，所述光源透鏡組件1由滑塊11、調(diào)節(jié)支座12、支桿13、透鏡 框14、光源透鏡15和透鏡墊16構(gòu)成。光源透鏡15外加透鏡墊16后固定在透 鏡框14上，透鏡框14和調(diào)節(jié)支座12通過支桿13連接，而調(diào)節(jié)支座12最后通 過下端自身螺紋固定在滑塊11上，滑塊11可沿儀器導(dǎo)軌來回移動。
如圖6所示，所述行程開關(guān)組件3由行程開關(guān)31和行程開關(guān)支架32構(gòu)成。 行程開關(guān)支架32為一L型結(jié)構(gòu)其較長一邊的端部中心設(shè)置有方形通孔，方形 通孔周圍設(shè)有螺釘安裝孔，其較短一邊的端部設(shè)有螺釘安裝孔。行程開關(guān)31用 內(nèi)六角圓柱頭螺釘43固定在行程開關(guān)支架32上較長一邊的端部。
如圖4所示，所述平移臺組件4由滑塊41和平移臺42構(gòu)成。平移臺42通 過內(nèi)六角圓柱頭螺釘43固定在滑塊41上，滑塊41可沿儀器導(dǎo)軌來回移動。
如圖5所示，所述電機(jī)組件5由電機(jī)支架51、步進(jìn)電機(jī)52、聯(lián)軸器53構(gòu)成。 電機(jī)支架51為S型結(jié)構(gòu)，其中部設(shè)有通孔。步進(jìn)電機(jī)52安裝在電機(jī)支架51上 半部的凹槽內(nèi)用螺釘固定，其電機(jī)軸穿過通孔和聯(lián)軸器53通過內(nèi)六角圓柱頭螺 釘連接。光源電路板61也通過內(nèi)六角圓柱頭螺釘與聯(lián)軸器53連接固定。該電 機(jī)組件5通過電機(jī)支架51和平移臺42采用六角圓柱頭螺釘43固定在滑塊41 上。
如圖7所示，所述發(fā)光二極管組件6由光源電路板61、發(fā)光二極管62和電 路板插座63構(gòu)成。本實(shí)施例采用一塊①150mm的圓形電路板作為光源電路板61， 以十字槽盤頭螺釘和1型六角螺母將發(fā)光二極管62固定在光源電路板61上，
如圖8所示，電路板插座63安裝在光源電路板61上，用來保持發(fā)光二極管組 件和控制單片機(jī)的電氣聯(lián)系。發(fā)光二極管62即為本發(fā)明弱視治療儀LED光源裝 置的光源選用五個不同顏色(紅、黃、白、綠、藍(lán))的大功率LED (單一 LED 功率1W， 350mA)。光源電路板61上各色發(fā)光二極管62作為照明光源呈半圓形 均勻分布，直接焊接在電路板上，每個LED的中心點(diǎn)距離線路板中心相等。再 將光源電路板61和一個步進(jìn)電機(jī)52的轉(zhuǎn)軸通過聯(lián)軸器53巧妙連接起來，采用 步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動電路板旋轉(zhuǎn)并定位，使某一種顏色的LED光源按要求處于系統(tǒng)的 光軸線上。
其中，發(fā)光二極管62 (LED)的控制方式是單片機(jī)通過控制三極管通斷 來控制流過LED電流的大小，從而控制LED的亮滅及強(qiáng)度。由于要求流過LED 的最大電流為350mA，因此在相應(yīng)的器件選擇上應(yīng)該考慮功率和散熱問題，設(shè) 計(jì)中可選用合適功率的限流電阻和三極管，另外，還可以通過線路板敷銅來改 善器件的散熱效果。
發(fā)光二極管組件6與電機(jī)組件5的連接關(guān)系是光源電路板61通過聯(lián)軸器 53與步進(jìn)電機(jī)52連接，步進(jìn)電機(jī)52的轉(zhuǎn)軸垂直于光源電路板61，并與光源電 路板61以及聯(lián)軸器53的圓心對齊。光源電路板61的中心設(shè)置有安裝孔用來連 接聯(lián)軸器53，在以光源電路板61的中心點(diǎn)為圓心，直徑為15mm的范圍內(nèi)不布 線。
權(quán)利要求
1、一種弱視治療儀的光源轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)，其特征在于它由光源透鏡組件、光源錐面、行程開關(guān)組件、平移臺組件、電機(jī)組件和發(fā)光二極管組件組成；該光源錐面用開槽錐端緊定螺釘固定在光源透鏡組件上；行程開關(guān)組件通過螺釘固定在電機(jī)組件上；所述光源透鏡組件由滑塊、調(diào)節(jié)支座、支桿、透鏡框、光源透鏡和透鏡墊構(gòu)成；光源透鏡外加透鏡墊后固定在透鏡框上，透鏡框和調(diào)節(jié)支座通過支桿連接，而調(diào)節(jié)支座通過下端自身螺紋固定在滑塊上，滑塊沿儀器導(dǎo)軌來回移動；所述行程開關(guān)組件由行程開關(guān)和行程開關(guān)支架構(gòu)成；行程開關(guān)支架為一L型結(jié)構(gòu)其較長一邊的端部中心設(shè)置有方形通孔，方形通孔周圍設(shè)有螺釘安裝孔，其較短一邊的端部設(shè)有螺釘安裝孔；行程開關(guān)用內(nèi)六角圓柱頭螺釘固定在行程開關(guān)支架上較長一邊的端部；所述平移臺組件由滑塊和平移臺構(gòu)成；平移臺通過內(nèi)六角圓柱頭螺釘固定在滑塊上，滑塊可沿儀器導(dǎo)軌來回移動；平移臺分上下兩層，兩層間用燕尾導(dǎo)軌相連，上下兩層的相互移動通過千分尺驅(qū)動，相反方向用彈簧拉緊；千分尺向前移動，上下兩層就相互分開移動；千分尺向后移動，上下兩層就在彈簧拉力下相互靠近移動，實(shí)現(xiàn)上下兩層間的相互位置的微調(diào)；所述電機(jī)組件由電機(jī)支架、步進(jìn)電機(jī)、聯(lián)軸器構(gòu)成；電機(jī)支架為S型結(jié)構(gòu)，其中部設(shè)有通孔；步進(jìn)電機(jī)安裝在電機(jī)支架上半部的凹槽內(nèi)用螺釘固定，其電機(jī)軸穿過通孔和聯(lián)軸器通過內(nèi)六角圓柱頭螺釘連接，光源電路板也通過內(nèi)六角圓柱頭螺釘與聯(lián)軸器連接固定；該電機(jī)組件通過電機(jī)支架和平移臺采用六角圓柱頭螺釘固定在滑塊上；所述發(fā)光二極管組件由光源電路板、發(fā)光二極管和電路板插座構(gòu)成；采用十字槽盤頭螺釘和1型六角螺母將發(fā)光二極管固定在光源電路板上，電路板插座安裝在光源電路板上；發(fā)光二極管即為本發(fā)明弱視治療儀LED光源裝置的光源，根據(jù)實(shí)際需要選用預(yù)定個不同顏色的LED；光源電路板上各色發(fā)光二極管的分布不超過180°；發(fā)光二極管、光源透鏡組件中的光源透鏡和光源錐面的中心軸線位于同一條直線上；發(fā)光二極管的控制方式是單片機(jī)通過控制三極管通斷來控制流過LED電流的大小，從而控制LED的亮滅及強(qiáng)度；通過線路板敷銅來改善器件的散熱效果；發(fā)光二極管組件與電機(jī)組件的連接關(guān)系是光源電路板通過聯(lián)軸器與步進(jìn)電機(jī)連接，步進(jìn)電機(jī)的轉(zhuǎn)軸垂直于光源電路板，并與光源電路板以及聯(lián)軸器的圓心對齊；光源電路板的中心設(shè)置有安裝孔用來連接聯(lián)軸器，光源電路板的中心點(diǎn)預(yù)定半徑范圍內(nèi)不布線。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的弱視治療儀的光源轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)，其特征是在于發(fā)光二極管選用五個不同顏色，依次為紅、黃、白、綠、藍(lán)的大功率LED。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的弱視治療儀的光源轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)，其特征是在于在 以光源電路板的中心點(diǎn)為圓心，直徑為15mm范圍內(nèi)不布線。
全文摘要
本發(fā)明一種弱視治療儀的光源轉(zhuǎn)動機(jī)構(gòu)，其特征在于它由光源透鏡組件、光源錐面、行程開關(guān)組件、平移臺組件、電機(jī)組件和發(fā)光二極管組件組成；光源錐面用開槽錐端緊定螺釘固定在光源透鏡組件上；行程開關(guān)組件通過螺釘固定在電機(jī)組件上。根據(jù)兒童弱視功能訓(xùn)練項(xiàng)目的需要，該光源可以按照一定的角度旋轉(zhuǎn)，以便用要求顏色的光源照明系統(tǒng)光路，達(dá)到訓(xùn)練目的。本發(fā)明采用單片機(jī)控制步進(jìn)電機(jī)驅(qū)動光源電路板按照精確的角度旋轉(zhuǎn)，具有很高的可靠性。
文檔編號A61F9/00GK101352387SQ20081011886
公開日2009年1月28日 申請日期2008年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2008年8月26日
發(fā)明者姜長星, 張春熹, 張曉青, 王紀(jì)強(qiáng), 董全林, 敏 韓 申請人:北京航空航天大學(xué)