CN107617166A - 一种用于治疗头部皮肤的头盔系统 - Google Patents

Abstract

一种用于治疗头部皮肤的头盔系统，包括头盔装置和控制系统；所述头盔装置包括光能层和内衬层；所述光能层包括均匀分布的波长为400至480nm的蓝光LED激光灯和波长为610至750nm的红光LED激光灯，所述蓝光LED激光灯和红光LED激光灯的比例为5:11；所述内衬层配置于所述光能层的外部，所述内衬层包括条状通孔的用于散射所述光能层的光栅。

Description

一种用于治疗头部皮肤的头盔系统

技术领域

本发明涉及一种用于治疗头部皮肤的头盔系统。

背景技术

现有技术的头部皮肤治疗装置仅采用简单的光源系统，对光源的利用率低，因此效果不佳。

发明内容

为克服现有技术问题，本发明提供一种用于治疗头部皮肤的头盔系统。

一种用于治疗头部皮肤的头盔系统，包括头盔装置和控制系统；

所述头盔装置包括光能层和内衬层；所述光能层包括均匀分布的波长为400至480nm的蓝光LED激光灯和波长为610至750nm的红光LED激光灯，所述蓝光LED激光灯和红光LED激光灯的比例为5:11；所述内衬层配置于所述光能层的外部，所述内衬层包括形状为条状通孔的用于散射所述光能层的光能的光栅；

所述控制系统包括电池充电单元、升压单元、控制单元和驱动单元；所述电池充电单元对用于供电的电池进行充电控制，所述升压单元用于将电池的输出电压升压为满足驱动所述蓝光LED激光灯和红光LED激光灯的电压，所述控制单元用于接收外部控制信息控制所述蓝光LED激光灯和红光LED激光灯的通断，并将生成的通断指令发送至所述驱动单元，所述驱动单元用于根据所述通断指令驱动所述蓝光LED激光灯和红光LED激光灯完成相应的动作。

优选的是，所述内衬层与所述光能层的间距为3至6mm。

优选的是，所述内衬层的光栅通孔的宽度为8至12mm，所述蓝光LED激光灯和红光LED激光灯再头部每平方厘米的光照强度为5mW。

优选的是，述内衬层的光栅通孔纵向排列，相邻两列的光栅通孔交错分布，相邻两列之间的光栅通孔的边缘距离为3至6mm，同一列上两相邻的光栅通孔之间的边缘距离为11至18mm。

优选的是，还包括用于固定所述光能层和内衬层的头盔外壳，所述头盔外壳上配置有用于固定头部的弹性垫。

优选的是，所述光能层的材质为柔性印刷电路板，所述光能层的中间为连接部，两侧包括若干伸出臂，所述蓝光LED激光灯和红光LED激光灯分布于所述连接部和伸出臂上，所述伸出臂的边缘包括相互配置的安装孔，所述光能层通过安装孔配置成适用于头型的弧面；

所述内衬层的材质为ABS材料，所述内衬层为整体的适用于头型的弧状。

优选的是，所述内衬层的两侧包括用于控制所述蓝光LED激光灯和红光LED激光灯的红外感应装置。

优选的是，所述升压单元为FP6717芯片，升压的压降为5V，负载电流为2.1A。

优选的是，所述电池充电单元TP4056芯片

本发明的有益效果：

本发明提供的用于治疗头部皮肤的头盔系统采用两种光源作为治疗的主要光源，波长为400～480nm的蓝色光源以光子能的形式同时作用于头部表皮，可以阻绝因细菌感染造成的局部化脓、红肿发炎，可深入至真皮层，被毛乳头吸收，治疗毛囊炎等炎症，波长为610-750nm的红色光源增加皮下组织的三磷酸腺苷(ATP)的活动，而三磷酸腺苷是细胞间传递能力的主要介质，促进组织的新陈代谢，帮助提升血液循环，令氧气及营养送往毛囊，激活了免疫细胞功能，加强了白细胞和网状内皮细胞的吞噬功能，可采用不同波长光的集合，不同波长的光具有不同穿透特性，作用于头部表皮和真皮，促进头发生长，抑制真菌生长，达到消炎的目的。同时合理地配置内衬层的光栅，有效地将光子均匀地散布在整个空间中，使之能够有效地整体作用于整个头部皮肤表面，效果更明显。

附图说明

图1为本发明的用于治疗头部皮肤的头盔系统的头盔装置结构示意图；

图2为本发明的用于治疗头部皮肤的头盔系统的外壳结构示意图；

图3为本发明的用于治疗头部皮肤的头盔系统的内衬层的展开结构示意图；

图4为本发明的用于治疗头部皮肤的头盔系统的光能层的结构示意图；

图5为本发明的用于治疗头部皮肤的头盔系统的控制系统的电路示意图；

图6为本发明的用于治疗头部皮肤的头盔系统的红外感应装置的电路图；

图7为本发明的用于治疗头部皮肤的头盔系统的显示屏的电路图；

图8为本发明的用于治疗头部皮肤的头盔系统的升压单元的电路示意图。

具体实施方式

如图1、图2、图3和图4所示，一种用于治疗头部皮肤的头盔系统，包括头盔装置和控制系统；

所述头盔装置包括头盔外壳1、光能层2和内衬层3；所述外壳1用于将所述光能层2和内衬层3固定安装于其内部供患者佩戴，所述头盔外壳1上配置有用于固定头部的弹性垫4。所述弹性垫4有三个，分别配置于所述外壳1的后部和两侧，弹性垫4的材质为电子防爆泡棉，其外部由天鹅布料包裹，弹性垫4的质地柔软弹性好，对于不同大小的头部均能很好地起到固定的效果。外壳采用飞船太空舱设计，大容积，可完整覆盖头部的发际线、后枕、两侧边缘，无死角全面照料头部。

所述光能层2的材质为柔性印刷电路板，所述光能层的中间为连接部5，两侧包括若干伸出臂6，所述蓝光LED激光灯7和红光LED激光灯8均匀分布于所述连接部5和伸出臂6上，所述伸出臂6的边缘包括相互配置的安装孔9，所述光能层2通过安装孔9相互配置成适用于头型的弧面，进将其而固定在所述外壳1内。其中LED灯配置于激光头内。由于光能层2的特殊性，其需要将LED激光灯均匀地分布于头盔内部，如果采用整体固定式的弧状结构，不容易安装配置相应的LED激光灯并走线，同时如果采用固定的结构会造成整体结构较厚不适于长时间佩戴，也容易造成头部热量和LED激光灯热量的堆积。本发明采用的柔性印刷电路板可自由弯曲、卷绕、折叠，依照空间布局要求任意安排，并在三维空间任意移动和伸缩，达到元器件装配和导线连接的一体化，缩小产品的体积重量的同时，带来更高的可靠度，同时由于伸出臂之间有空隙，使得本发明头盔具有良好的散热性。

所述光能2的柔性印刷电路板上包括均匀分布的波长为400至480nm的蓝光LED激光灯和波长为610至750nm的红光LED激光灯，所述蓝光LED激光灯和红光LED激光灯的比例为5:11；光源的强度为5mW。

所述内衬层3的材质为ABS白色透明材料，所述内衬层3为整体的适用于头型的弧状。所述内衬层3配置于所述光能层2的外部，所述内衬层3包括条状通孔的用于散射所述光能层的光栅10；所述内衬层3与所述光能层2的间距为3至6mm。所述内衬层2的光栅10通孔的宽度为8至12mm。所述内衬层的光栅10通孔纵向排列，相邻两列的光栅通孔交错分布，相邻两列之间的光栅10通孔的边缘距离为3至6mm，同一列上两相邻的光栅通孔之间的边缘距离为11至18mm。如此配置使得本发明的头盔系统的蓝色光源和红色光源能够最大限度地散布于整个头盔之中，每平方厘米的光源个数为1.2个时，相应的光源的每平方厘米的光照强度均为5mW，从而起到相应的治疗效果。

如图6所示，所述内衬层3的两侧包括用于控制所述蓝光LED激光灯和红光LED激光灯的红外感应装置，所述红外感应装置与所述控制系统电连接，具体配置为采用两红外对射管，将红外对射管置于头盔两侧，一侧发射，一侧接收，对射二极管采用不可见光对射，因此不会受到内衬层激光灯的干扰，当没有遮挡物时接受管接受到光源，当被遮挡时，没有光源，这样形成高低电位，起到开关信号，开关信号用于控制激光灯的通断。

如图5所示，所述控制系统包括显示屏11、电池充电单元12、升压单元13、控制单元14和驱动单元15；所述电池充电单元12对用于供电的电池进行充电控制，所述升压单元11用于将电池升压为驱动所述蓝光LED激光灯和红光LED激光灯的电压，所述控制单元14用于接收外部控制信息控制所述蓝光LED激光灯和红光LED激光灯的通断，所述驱动单元15用于驱动所述蓝光LED激光灯和红光LED激光灯。所述控制系统独立配置于头盔装置以外，通过电源线控制相应的LED激光灯。

如图7所示，本发明的显示屏11为1.3寸OLED显示屏，控制芯片SSD1306温度范围-40～70，通讯接口4-wire SPI，管脚数量为7pin。所述控制单元14包括数模转换控制芯片，使轻触开关改为自锁功能，按压一次开，再按压一次关，这样保持了轻触开关的行程一致的优点，又有了自锁开关保持信号的优点。

如图8所示，所述升压单元13采用FP6717芯片，本发明通过采用FP6717的同步整流技术，采用通态电阻极低的功率MOSFET来取代整流二极管，因此能大大降低整流器的损耗，提高DC/DC变换器的效率，满足低压、大电流整流的需要。

在FP6717用于锂电池(2.5V～5.5V)升压5V2.1A升压效率和工作温度时，其测试升压效率如下：

工作温度：输出5V负载2.1A，工作温度：52℃

输入电压3.50V→输入电流3.25A→输出电压4.94V→输出电流2.1A→效率91.2％

输入电压3.70V→输入电流3.04A→输出电压4.94V→输出电流2.1A→效率92.2％

输入电压4.10V→输入电流2.71A→输出电压4.94V→输出电流2.1A→效率93.3％

本发明采用的FP6717升压5V，负载2.1A，使得升压单元13具有超高的效率，可节省电池电量，提供更长的运作时间。

所述电池充电单元12采用TP4056芯片充电控制，TP4056的单节锂离子电池采用恒定电流/恒定电压线性充电器。其底部带有散热片的SOP8/MSOP8封装与较少的外部元件数目使得TP4056方便携带。TP4056可以适合USB电源和适配器电源工作。

本发明TP4056采用内部PMOSFET架构，加上防倒充电路，所以不需要外部隔离二极管。热反馈可对充电电流进行自动调节，以便在大功率操作或高环境温度条件下对芯片温度加以限制。充电电压固定于4.2V，而充电电流可通过一个电阻器进行外部设置。当充电电流在达到最终浮充电压之后降至设定值1/10时，TP4056将自动终止充电循环。

当输入电压(交流适配器或USB电源)被拿掉时，TP4056自动进入一个低电流状态，将电池漏电流降至2uA以下。TP4056在有电源时也可置于停机模式，以而将供电电流55uA。TP4056的其他特点包括电池温度检测、欠压闭锁、自动再充电和两个用于指示充电、结束的LED状态引脚。

TP4056高达1000mA的可编程充电电流；无需MOSFET、检测电阻器或隔离二极管；用于单节锂离子电池、采用SOP封装的完整线性充电器；恒定电流/恒定电压操作，并具有可在无过热危险的情况下实现充电速率最大化的热调节功能精度达到±1％的4.2V预设充电电压，用于电池电量检测的充电电流监控器输出，自动再充电；充电状态双输出、无电池和故障状态显示，C/10充电终止；待机模式下的供电电流为55uA；2.9V涓流充电，软启动限制了浪涌电流，电池温度监测功能，采用8引脚SOP-PP封装。

所述电池充电单元12包括容量计算模块，所述容量计算模块采用BQ27541芯片，BQ27541芯片用于提供单颗锂离子电池芯电池模块电量侦测的微控制器外围，其只需要少量的系统微控制器韧体支持，其可以放在电池模块内或含有内建电池的主机板上。所述BQ27541芯片运用Impedance Track算法量测电池芯的各项状态及特性的数据综合成充电状态的预测，此算法可在许多种不同工作状态下以及整个电池生命周期中提供小于1％误差的预测值，并提供剩余电池电量(mAh)、充电状态(％)、time-to-empty(TTE)、time-to-full(TTF)、电池电压及温度等信息供显示屏11显示。BQ27541同时透过SHA-1/HMAC算法提供安全性的电池模块认证功能，运用Impedance Track技术精确且立即的侦测电池电量，不需要再经过学习或调整的过程。其可以提供包括:1串锂离子电池电量的侦测；内建温度传感器提供系统温度数据；SHA-1/HMAC电池认证；内建96Bytes闪存；使用Impedance Track技术量测电量建立电池放电曲线以精确预测电量耗尽的时间；自动调整因电池老化、自放电及温度变化所造成的效率衰减；使用低阻值感应电阻(5mΩ到20mΩ)监控充放电状态；HDQ及I2C通讯界面；小型的12-pin 2.5mmx4mm SON包装。

以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。

Claims (10)

1.一种用于治疗头部皮肤的头盔系统，其特征在于：包括头盔装置和控制系统；

所述头盔装置包括光能层和内衬层；所述光能层包括均匀分布的波长为400至480nm的蓝光LED激光灯和波长为610至750nm的红光LED激光灯，所述蓝光LED激光灯和红光LED激光灯的比例为5:11；所述内衬层配置于所述光能层的外部，所述内衬层包括形状为条状通孔的用于散射所述光能层的光能的光栅；

所述控制系统包括电池充电单元、升压单元、控制单元和驱动单元；所述电池充电单元对用于供电的电池进行充电控制，所述升压单元用于将电池的输出电压升压为满足驱动所述蓝光LED激光灯和红光LED激光灯的电压，所述控制单元用于接收外部控制信息控制所述蓝光LED激光灯和红光LED激光灯的通断，并将生成的通断指令发送至所述驱动单元，所述驱动单元用于根据所述通断指令驱动所述蓝光LED激光灯和红光LED激光灯完成相应的动作。

2.根据权利要求1所述的用于治疗头部皮肤的头盔系统，其特征在于：所述内衬层与所述光能层的间距为3至6mm。

3.根据权利要求1所述的用于治疗头部皮肤的头盔系统，其特征在于：所述内衬层的光栅通孔的宽度为8至12mm，所述蓝光LED激光灯和红光LED激光灯再头部每平方厘米的光照强度为5mW。

4.根据权利要求3所述的用于治疗头部皮肤的头盔系统，其特征在于：所述内衬层的光栅通孔纵向排列，相邻两列的光栅通孔交错分布，相邻两列之间的光栅通孔的边缘距离为3至6mm，同一列上两相邻的光栅通孔之间的边缘距离为11至18mm。

5.根据权利要求1所述的用于治疗头部皮肤的头盔系统，其特征在于：还包括用于固定所述光能层和内衬层的头盔外壳，所述头盔外壳上配置有用于固定头部的弹性垫。

6.根据权利要求5所述的用于治疗头部皮肤的头盔系统，其特征在于：所述光能层的材质为柔性印刷电路板，所述光能层的中间为连接部，两侧包括若干伸出臂，所述蓝光LED激光灯和红光LED激光灯分布于所述连接部和伸出臂上，所述伸出臂的边缘包括相互配置的安装孔，所述光能层通过安装孔配置成适用于头型的弧面；

所述内衬层的材质为ABS材料，所述内衬层为整体的适用于头型的弧状。

7.根据权利要求1所述的用于治疗头部皮肤的头盔系统，其特征在于：

所述内衬层的两侧包括用于控制所述蓝光LED激光灯和红光LED激光灯的红外感应装置。

8.根据权利要求1所述的用于治疗头部皮肤的头盔系统，其特征在于：

所述升压单元为FP6717芯片，升压的压降为5V，负载电流为2.1A。

9.根据权利要求1所述的用于治疗头部皮肤的头盔系统，其特征在于：

所述电池充电单元TP4056芯片。

10.根据权利要求1所述的用于治疗头部皮肤的头盔系统，其特征在于：

所述蓝光LED激光灯和红光LED激光灯为LED灯或激光灯；所述激光灯包括激光头。