CN117111316A - 一种光源均化组件及其光疗治疗仪 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种光源均化组件及其光疗治疗仪，包括：一级黑体，所述一级黑体设置有一级黑体腔，其中，所述一级黑体腔贯穿所述一级黑体的顶部；光源组件，所述光源组件设置在所述一级黑体腔内；平凹透镜，所述平凹透镜设置在所述一级黑体的顶部，且位于所述一级黑体腔的顶部，其中，所述平凹透镜的平面朝下、凹面朝上设置；二级黑体，所述二级黑体设置有二级黑体腔，其中，所述二级黑体腔贯穿所述二级黑体的顶部和底部，所述平凹透镜位于所述二级黑体腔的底部；可变透射膜，所述可变透射膜设置在所述二级黑体的顶部，且位于所述二级黑体腔的顶部；能够去除杂光干扰，发出光线发散角大，出光均匀。
Description
技术领域
本发明涉及光源均化技术领域，特别地涉及一种光源均化组件及其光疗治疗仪。
背景技术
科学发展日新月异，代谢性疾病、慢性疼痛、皮肤疾病以及医疗美容等的需求，光疗逐步进入人们的视野，开始了人类对光的创新性使用。主要是采用用特定的波长的光对病变部位或皮肤进行照射达到治疗或改善的目的。目前常见使用的光疗治疗包括了红光治疗，红外治疗、绿光治疗、蓝光治疗和紫外光等不同波段的治疗。穿戴式的光疗治疗仪因为受限于灯珠的发射角和光强分布，与皮肤贴合后容易出现点光源的特质，均匀性不佳。
发明内容
针对穿戴式的光疗治疗仪因为受限于灯珠的发射角和光强分布，与皮肤贴合后容易出现点光源的特质，均匀性不佳的问题，本发明提供一种光源均化组件及其光疗治疗仪，能够去除杂光干扰，发出光线发散角大，出光均匀。
本申请提供一种光源均化组件，包括：
一级黑体，所述一级黑体设置有一级黑体腔，其中，所述一级黑体腔贯穿所述一级黑体的顶部；
光源组件，所述光源组件设置在所述一级黑体腔内；
平凹透镜，所述平凹透镜设置在所述一级黑体的顶部，且位于所述一级黑体腔的顶部，其中，所述平凹透镜的平面朝下、凹面朝上设置；
二级黑体，所述二级黑体设置有二级黑体腔，其中，所述二级黑体腔贯穿所述二级黑体的顶部和底部，所述平凹透镜位于所述二级黑体腔的底部；
可变透射膜，所述可变透射膜设置在所述二级黑体的顶部，且位于所述二级黑体腔的顶部。
在一些实施例中，所述一级黑体和二级黑体均采用黑色ptfe、黑色聚甲醛、黑色尼龙或黑色ABS制备而成。
在一些实施例中，所述平凹透镜采用K9、石英玻璃、蓝宝石或有机玻璃制备而成。
在一些实施例中，所述可变透射膜采用PTFE颗粒板材料、匀光膜、扩散膜、增光膜或导光聚酯膜制备而成。
在一些实施例中，所述光源组件包括电路层和至少一个灯珠，所述电路层与所述一级黑体连接，所述电路层上设置有电路，所述灯珠设置在电路层上与所述电路电连接。
在一些实施例中，所述电路层采用铝基板、聚脂薄膜或聚酰亚胺制备而成。
在一些实施例中，所述一级黑体的顶部绕所述一级黑体腔一周设置有第一安装槽，所述平凹透镜设置在所述第一安装槽内。
在一些实施例中，所述二级黑体的顶部绕所述二级黑体腔一周设置有第二安装槽，所述所述可变透射膜设置在所述第二安装槽内。
在一些实施例中，所述平凹透镜的平面上设置有增透膜。
本申请提供一种光疗治疗仪，包括上述所述的光源均化组件。
本发明提供的一种光源均化组件及其光疗治疗仪，与现有技术相比，至少具备有以下有益效果：一级黑体对光源组件发出的杂散光以及照射到平凹透镜反射回来的光进行吸收，光通过平凹透镜折射后发散角变大进入第二黑体腔内，第二黑体腔内的光通过可变透射膜调整光线分布后发散出去，其中，二级黑体对可变透射膜反射回的光线进行吸收，能够去除杂光干扰，发出光线发散角大，出光均匀。
附图说明
在下文中将基于实施例并参考附图来对本发明进行更详细的描述。
图1为本申请的实施例提供的光源均化组件的结构示意图；
图2为本申请实施例提供的光源组件的初始光场分布示意图；
图3为本申请实施例提供的光源经过平凹透镜的光场分布示意图；
图4为本申请实施例提供的光源经过可变透射膜的光场分布示意图；
图5为本申请的实施例提供的光源均化组件的光路示意图；
图6为本申请实施例提供的光源均化组件应用于腰部穿戴的结构示意图；
图7为本申请实施例提供的光源均化组件应用于腿部穿戴的结构示意图。
在附图中，相同的部件使用相同的附图标记。附图并未按照实际的比例绘制。
附图标记：
1-一级黑体、2-一级黑体腔、3-光源组件、31-电路层、32-灯珠、4-平凹透镜、5-二级黑体、6-二级黑体腔、7-可变透射膜、8-皮肤、9-光源均化组件、10-魔术贴、11-高弹松紧带、12-腰部主体、13-腿部主体。
具体实施方式
下面将结合附图对本发明作进一步说明。
实施例一
本申请的实施例提供一种光源均化组件，图1为本申请的实施例提供的光源均化组件的结构示意图，如图1所示，包括：
一级黑体1，所述一级黑体1设置有一级黑体腔2，其中，所述一级黑体腔2贯穿所述一级黑体1的顶部；
光源组件3，所述光源组件3设置在所述一级黑体腔2内；
平凹透镜4，所述平凹透镜4设置在所述一级黑体1的顶部，且位于所述一级黑体腔2的顶部，其中，所述平凹透镜4的平面朝下、凹面朝上设置；
二级黑体5，所述二级黑体5设置有二级黑体腔6，其中，所述二级黑体腔6贯穿所述二级黑体5的顶部和底部，所述平凹透镜4位于所述二级黑体腔6的底部；
可变透射膜7，所述可变透射膜7设置在所述二级黑体5的顶部，且位于所述二级黑体腔6的顶部。
本申请的实施例中，光源组件3可以根据需求选择灯珠32，灯珠32可以发出红外、红光、绿光，蓝光或紫外光等。所述一级黑体1和二级黑体5均采用黑色ptfe、黑色聚甲醛、黑色尼龙或黑色ABS制备而成，其中，一级黑体腔2和二级黑体腔6内部腔面可以为内圆或内抛物面等曲面，能将照射到一级黑体腔2和二级黑体腔6内部腔面的光多次折射后吸收。所述平凹透镜4采用K9、石英玻璃、蓝宝石或有机玻璃制备而成，可以根据具体的波长情况选定，用不同的材料，折射率和透过率的不同，平凹透镜4的设计参数会有不同，其中，石英玻璃由二氧化硅、纯碱等物质熔融而成，具有几何稳定性和热稳定性，石英玻璃对紫外线比较透明，它具有折射率可达1.51，石英玻璃的折射率并不总是恒定的，随着波长的变化会有一些变化，但折射率范围在1.45和1.55之间，而上述提到的其他介质的折射率则很少变动。平凹透镜4的出光面(凹面)采取多弧面设计方式，改善光场分布，原理如图2和图3所示，图2为本申请实施例提供的光源组件的初始光场分布示意图，图3为本申请实施例提供的光源经过平凹透镜的光场分布示意图。所述可变透射膜7采用PTFE颗粒板材料、匀光膜、扩散膜、增光膜或导光聚酯膜制备而成。可以根据输出光场的强弱分布，对应加工相应的图案，可以对应采用飞秒激光加工设备加工相应的图案，通过加工出厚薄的差异来达到改善分布的目的，整体光强分布强的位置厚，而光强分布弱的位置薄，使平滑面面向皮肤一侧，加工图案面向平凹透镜4，从平凹透镜4折射出的光经过可变透射膜7后，进一步光线整形，如图4所示，图4为本申请实施例提供的光源经过可变透射膜的光场分布示意图；可以根据输出光场的强弱分布，可以对应加工相应的微孔，可以对应采用飞秒激光加工设备加工相应的微孔，孔大小可以为0.05mm-0.2mm，整体光强分布强的位置微孔小且稀疏，而光强分布弱的位置微孔大而密集，从平凹透镜4折射出的光选择经过可变透射膜7微孔后，进一步光线整形；根据输出光场的强弱分布，可以对应加工相应的微孔和图案组合的方式，从平凹透镜4折射出的光选择经过可变透射膜7后，进一步光线整形。可变透射膜7的表面可以清洁，如果有对应位置均匀性出现不佳时，可拆解和更换，可以保障均匀性。
本申请的实施例中，光源均化组件能够应用于肩部、关节、背部，腰部等多位置照射，根据应用部位的不同，有效均匀照射面积可做不同的扩展，示例性的，照射背部，光源均化组件可以距皮肤表面6mm，有效均匀照射面积为6.6cm2。光源均化组件可以单独使用，也可以组合阵列使用，不同于散射的匀化方式，具有传输效率高，发出光线具备发散角大，出光均匀的特点，可以用少量的灯珠32，实现均匀照射。可以理解的是，为了保证光源均化组件的稳定性，一级黑体1和二级黑体5可以是直接连接的，也可以是通过平凹透镜4间接连接的。使用时，图5为本申请的实施例提供的光源均化组件的光路示意图，如图5所示，光源组件3接外部电源供电发出光线，一级黑体1对光源组件3发出的杂散光以及照射到平凹透镜4反射回来的光进行吸收，光通过平凹透镜4折射后发散角变大进入二级黑体腔6内，二级黑体腔6内的光通过可变透射膜7调整光线分布后发散出去照射皮肤8，其中，二级黑体5对可变透射膜7反射回的光线进行吸收，经过可变透射膜7发出的光线发散角大，出光均匀。
实施例二
在实施例一的基础之上，如图1、图5所示，所述光源组件3包括电路层31和至少一个灯珠32，所述电路层31与所述一级黑体1连接，所述电路层31上设置有电路，所述灯珠32设置在电路层31上与所述电路电连接。所述电路层31采用铝基板、聚脂薄膜或聚酰亚胺制备而成。
本申请的实施例中，电路层31上印制有电路，灯珠32可以采用贴片式LED芯片，前端采用平面窗保护，LED芯片可以输出红外、红光、绿光，蓝光或紫外光波段等，其中，LED芯片可以通过焊接的方式与电路连接。电路层31采用铝基板、聚脂薄膜或聚酰亚胺制备而成，如果需求辐射功率密度高，例如，输出辐射功率密度处于1-15mw/cm2，必然整体产热量增加，可以采用铝基板，通过增加散热面积和导热率，可以保障贴片LED芯片的寿命，而对于需求辐射功率密度低，例如，辐射功率密度处于0-1mw/cm2，则采用聚脂薄膜或聚酰亚胺即可(具备优良的折弯性)，可以根据具体情况来确定。
实施例三
在实施例一的基础之上，所述一级黑体1的顶部绕所述一级黑体腔2一周设置有第一安装槽，所述平凹透镜4设置在所述第一安装槽内；所述二级黑体5的顶部绕所述二级黑体腔6一周设置有第二安装槽，所述所述可变透射膜7设置在所述第二安装槽内。
本申请的实施例中，为了便于安装平凹透镜4，可以在一级黑体1的顶部绕一级黑体腔2一周设置第一安装槽。为了便于安装可变透射膜7，可以在二级黑体5的顶部绕二级黑体腔6一周设置第二安装槽。
实施例四
在实施例一的基础之上，所述平凹透镜4的平面上设置有增透膜。
本申请的实施例中，可以通过对平凹透镜4的平面上镀对应波长的增透膜，减少光源组件3发出的光照射到平凹透镜4透镜上的返回光对一级黑体腔2的影响。
实施例五
本申请提供一种光疗治疗仪，包括上述所述的光源均化组件。
本申请的实施例中，光疗治疗仪可以应用于不同的部位，示例性的，如图6所示，图6为本申请实施例提供的光源均化组件应用于腰部穿戴的结构示意图，光疗治疗仪应用于腰部，将光源均化组件9组合安装于腰部主体12，腰部主体12为TPU材料，通过带有魔术贴10的高弹松紧带11来固定于腰间使用。其中，可变透射膜7距皮肤8表面6mm，有效均匀照射面积为6.6cm2，如满足1000cm2的照射面积，只需152个适合LED光源透镜匀化组件即可实现，从而达到用少量的组件，达到大面积照射的目的。示例性的，如图7所示，图7为本申请实施例提供的光源均化组件应用于腿部穿戴的结构示意图，光疗治疗仪应用于腿部，光源均化组件9安装于腿部主体13，腿部主体13为硅胶材料，通过带有魔术贴10的高弹松紧带11来固定于腿部对应照射位置使用，连接光源均化组件9的腿部主体13为TPU材料，外端配合布艺及魔术贴10使用。其中，可变透射膜7距皮肤8表面4mm，有效均匀照射面积为4.1cm2，如满足200cm2的照射面积，只需49个光源均化组件9即可实现，从而达到用少量的组件，达到大面积照射的目的。
虽然已经参考优选实施例对本发明进行了描述，但在不脱离本发明的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，各个实施例中所提到的各项技术特征均可以任意方式组合起来。本发明并不局限于文中公开的特定实施例，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。
Claims (10)
1.一种光源均化组件，其特征在于，包括：
一级黑体(1)，所述一级黑体设置有一级黑体腔(2)，其中，所述一级黑体腔(2)贯穿所述一级黑体(1)的顶部；
光源组件(3)，所述光源组件(3)设置在所述一级黑体腔(2)内；
平凹透镜(4)，所述平凹透镜(4)设置在所述一级黑体(1)的顶部，且位于所述一级黑体腔(2)的顶部，其中，所述平凹透镜(4)的平面朝下、凹面朝上设置；
二级黑体(5)，所述二级黑体(5)设置有二级黑体腔(6)，其中，所述二级黑体腔(6)贯穿所述二级黑体(5)的顶部和底部，所述平凹透镜(4)位于所述二级黑体腔(6)的底部；
可变透射膜(7)，所述可变透射膜(7)设置在所述二级黑体(5)的顶部，且位于所述二级黑体腔(6)的顶部。
2.根据权利要求1所述的一种光源均化组件，其特征在于，所述一级黑体(1)和二级黑体(5)均采用黑色ptfe、黑色聚甲醛、黑色尼龙或黑色ABS制备而成。
3.根据权利要求1所述的一种光源均化组件，其特征在于，所述平凹透镜(4)采用K9、石英玻璃、蓝宝石或有机玻璃制备而成。
4.根据权利要求1所述的一种光源均化组件，其特征在于，所述可变透射膜(7)采用PTFE颗粒板材料、匀光膜、扩散膜、增光膜或导光聚酯膜制备而成。
5.根据权利要求1所述的一种光源均化组件，其特征在于，所述光源组件(3)包括电路层(31)和至少一个灯珠(32)，所述电路层(31)与所述一级黑体(1)连接，所述电路层(31)上设置有电路，所述灯珠(32)设置在电路层(31)上与所述电路电连接。
6.根据权利要求5所述的一种光源均化组件，其特征在于，所述电路层(31)采用铝基板、聚脂薄膜或聚酰亚胺制备而成。
7.根据权利要求1所述的一种光源均化组件，其特征在于，所述一级黑体(1)的顶部绕所述一级黑体腔(2)一周设置有第一安装槽，所述平凹透镜(4)设置在所述第一安装槽内。
8.根据权利要求1所述的一种光源均化组件，其特征在于，所述二级黑体(5)的顶部绕所述二级黑体腔(6)一周设置有第二安装槽，所述所述可变透射膜(7)设置在所述第二安装槽内。
9.根据权利要求1所述的一种光源均化组件，其特征在于，所述平凹透镜(4)的平面上设置有增透膜。
10.一种光疗治疗仪，其特征在于，包括权利要求1-9任意一项所述的光源均化组件。
Priority Applications (1)
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|---|---|---|---|
| CN202311084595.9A CN117111316A (zh) | 2023-08-25 | 2023-08-25 | 一种光源均化组件及其光疗治疗仪 |
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202311084595.9A CN117111316A (zh) | 2023-08-25 | 2023-08-25 | 一种光源均化组件及其光疗治疗仪 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
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Country Status (1)
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117582610A (zh) * | 2024-01-19 | 2024-02-23 | 中国人民解放军总医院第一医学中心 | 一种光疗用紫外led封装器件及其使用方法 |
-
2023
- 2023-08-25 CN CN202311084595.9A patent/CN117111316A/zh active Pending
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN117582610A (zh) * | 2024-01-19 | 2024-02-23 | 中国人民解放军总医院第一医学中心 | 一种光疗用紫外led封装器件及其使用方法 |
| CN117582610B (zh) * | 2024-01-19 | 2024-04-05 | 中国人民解放军总医院第一医学中心 | 一种光疗用紫外led封装器件 |
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