CN217852888U - 具有用于图像捕获的协调led驱动电路的身体评估装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型包括一种身体评估装置，其包括仪器头、光学组件和适配器接口构件。该仪器头包括照明组件，该照明组件包括至少一个LED和驱动电路，该驱动电路用脉宽调制（PWM）电流给该至少一个LED供电，以实现该至少一个LED的可变亮度。该光学组件包括沿光轴设置的多个光学部件。适配器接口构件使得图像捕获装置能够附接到仪器头并与光轴对准。图像捕获装置被构造成在被至少一个LED照明时捕获医疗目标的图像。驱动电路与图像捕获装置相协调，以确保尽管所述至少一个LED的亮度可变，但在图像捕获期间医疗目标至少部分地被照明。

Description

具有用于图像捕获的协调LED驱动电路的身体评估装置

相关申请的交叉引用

本申请要求2021年4月19日提交的美国临时专利申请号63/258,226的优先权，并且是2021年9月23日提交的美国专利序列号17/483,347的部分继续，该美国专利序列号是2019年1月15日提交的美国专利序列号16/248,482的继续，其作为美国专利申请公开号2019/0216307公布，该申请要求美国临时专利申请号62/617,929的优先权，出于所有目的，这些申请中的每一者的全部内容通过引用并入本文。

技术领域

本申请总体上涉及诊断医学领域，并且更具体地，涉及一种改进的身体评估装置（例如，耳镜或检眼镜），其被构造成用于执行诊断患者检查。

背景技术

身体评估装置在诊断医学领域中是众所周知的，其作为健康访视和/或常规检查的一部分用于检查患者。这些装置尤其包括用于诊断耳朵状况的耳镜、用于诊断与患者眼睛相关联的状况的检眼镜以及用于检查患者皮肤的皮肤镜。这些身体评估装置中的每一者通常包括可释放地附接到仪器手柄上端的仪器头，后者包含一组电池，从而使得装置能够是紧凑的并且能够用一只手操作。仪器头可以固持光学器件，光学器件使得护理人员能够通过目镜观察医疗目标（例如，耳朵、眼睛）的图像，或者替代地，医疗目标的图像可以被传输到与身体评估装置相关联的电子成像仪。感兴趣的医学目标的适当照明由驻留的光源提供，诸如白炽灯。白炽灯可以使用已知的技术调暗，使得医疗目标将以用于可见度的适当对比度被照明。电子成像仪可用于捕获医疗目标的图像，以供护理人员或其他医疗专业人员以后使用。

在诊断医学领域中普遍需要改进身体评估装置，诸如上面描述的那些装置。

实用新型内容

根据一个方面，提供了一种身体评估装置。该身体评估装置包括仪器头、光学组件和适配器接口构件。仪器头具有远端、相对的近端和内部。该仪器头包括照明组件，该照明组件包括至少一个LED和用于用脉宽调制（PWM）电流给该至少一个LED供电以实现所述至少一个LED的可变亮度的驱动电路。光学组件设置在仪器头内，并包括沿光轴设置的多个光学部件。适配器接口构件设置在仪器头的近端处，并使得图像捕获装置能够附接到仪器头并与光轴对准。该图像捕获装置被构造成在被具有可变亮度的所述至少一个LED照明时捕获医疗目标的图像。驱动电路与图像捕获装置相协调，以确保在图像捕获期间医疗目标至少部分地被照明，尽管使用PWM电流实现了至少一个LED的可变亮度。

在一个方面，通过选择驱动电路的占空比的频率以包括PWM电流的至少两个导通周期以与图像捕获装置的图像扫描周期重叠，驱动电路与图像捕获装置相协调，以确保在图像捕获期间医疗目标至少部分地被照明。

在另一方面，驱动电路与图像捕获装置相协调，以通过选择驱动电路输出最小电流值大于零的基本上为三角形的波电流，来确保在图像捕获期间医疗目标至少部分地被照明。

由本文描述的身体评估装置实现的一个优点是成像装置（诸如包括在智能电话中的成像装置）可以机械地和光学地耦合到装置（诸如耳镜或检眼镜），该装置通常仅被构造成用于由护理人员进行光学观察。当如此耦合时，可以用评估装置的LED灯的适当亮度来照明医疗目标，并且可以由智能装置捕获图像，使得图像没有缺陷和伪影（或者具有减少量的缺陷和伪影），这些缺陷和伪影原本会妨碍护理人员或其他医疗专业人员使用图像。

从下面的详细描述中，这些和其他特征和优点将变得显而易见，应结合附图来阅读这些详细描述。

附图说明

图1(a)是根据一个实施例制造的身体评估装置的侧视立面图；

图1(b)是图1(a)的身体评估装置的前透视图；

图2(a)是图1(a)和1(b)的身体评估装置的仪器头的侧视立面图；

图2(b)是图1(a)-2(a)的仪器头的截面侧视图；

图2(c)是图1(a)-2(b)的仪器头的面向后的视图；

图2(d)是图1(a)-2(c)的仪器头的后透视图；

图2(e)是图1(a)-2(d)的仪器头的另一个后透视图；

图2(f)是图1(a)-2(e)的仪器头的侧面透视图；

图2(g)是图1(a)-2(f)的仪器头的另一个侧面透视图；

图2(h)是图1(a)-2(g)的仪器头的仰视平面图；

图2(i)是图1(a)-2(h)的仪器头的俯视平面图；

图2(j)是图1(a)-2(i)的仪器头的左侧立面图；

图2(k)是图1(a)-2(j)的仪器头的右侧立面图；

图3是图1(a)-图2(k)中所示的仪器头的分解组装图；

图4是装配在图1(a)-图3的仪器头内的透镜管的分解图；

图5(a)是根据替代实施例的仪器头的侧面透视图；

图5(b)是图5(a)的仪器头的截面侧视图；

图6和7是根据示例性实施例制造的智能装置适配器的分解组装图；

图8(a)是图6和7的智能装置适配器的面向前的视图；

图8(b)是贯穿图8(a)的线8-8截取的适配器的截面图；

图9(a)是图8(a)和8(b)的智能装置适配器的面向后的视图；

图9(b)是贯穿图9(a)的剖面线9-9截取的智能装置适配器的侧面截面图；

图10(a)-10(e)是描绘图6-9(b)的智能装置适配器的顺序组装流程的视图；

图11(a)是具有附接的装置接合构件的智能装置适配器的局部剖面图；

图11(b)是图6-11(a)的智能装置适配器的局部后透视图；

图11(c)是图6-11(b)的智能装置适配器的左侧立面图；

图11(d)是图6-11(c)的智能装置适配器的右侧立面图；

图11(e)是图6-11(d)的智能装置适配器的前视图；

图11(f)是图6-11(e)的智能装置适配器的后视图；

图11(g)是图6-11(f)的智能装置适配器的俯视平面图；

图11(h)是图6-11(g)的智能装置适配器的仰视平面图；

图11(i)是图6-11(h)的智能装置适配器的前透视图；

图11(j)是图6-11(i)的智能装置适配器的底部透视图；

图11(k)是图6-11(j)的智能装置适配器的后透视图；

图11(l)是图6-11(k)的智能装置适配器的另一仰视图；

图12(a)是根据实施例的装置接合构件的左侧视图；

图12(b)是图12(a)的装置接合构件的前视图；

图12(c)是图12(a)和12(b)的装置接合构件的面向后的视图；

图12(d)是图12(a)-12(c)的装置接合构件的俯视平面图；

图12(e)是图12(a)-12(d)的装置接合构件的仰视平面图；

图12(f)是图12(a)-12(e)的装置接合构件的前透视图；

图12(g)是图12(a)-12(f)的装置接合构件的后透视图；

图12(h)是图12(a)-12(g)的装置接合构件的另一后透视图；

图13(a)是图6-11(l)的智能装置适配器和图12(a)-12(h)的装置接合构件当组装到图1(a)-5的身体评估装置时的局部截面侧视图；

图13(b)是图2(b)-2(k)的仪器头、图6-11(l)的智能装置适配器和图12(a)-12(h)的装置接合构件的侧视截面图，其进一步描绘了包括由光学系统产生的远侧入射光瞳的光学系统或组件的光线轨迹；

图14是具有根据另一实施例制造的智能装置适配器的已知身体评估装置的部分组装的后透视图；

图15是图14的智能装置适配器的分解组装图；

图16是在智能装置被可释放地附接之前，当与图15的智能装置适配器组装在一起时的图14的身体评估装置的前透视图；

图17描绘了现有技术身体评估装置（在左侧），其中以并排关系示出了图1-5(b)的身体评估装置；

图18是根据另一实施例制造的具有附接的智能装置适配器的现有技术身体评估装置的侧面透视图；

图19是图18的现有技术身体评估装置和智能装置适配器的另一透视图；

图20是图18和19的智能装置适配器的前透视图；

图21是根据另一实施例制造的身体评估装置的透视图；

图22是根据又一实施例制造的身体评估装置的透视图；

图23是图21的身体评估装置的仪器头的后透视图；

图24(a)是图22的身体评估装置的仪器头的透视图；

图24(b)是图24(a)的仪器头的后透视图，其包括附接的智能装置；

图25(a)、25(c)和25(d)是图21和23的仪器头的部分组装图，并且图25(b)是图21和23的仪器头的组装图；

图26(a)和26(b)是图22和24(a)的仪器头的部分组装和组装图；

图27是图21、23和25(a)-25(d)的仪器头的截面立面图；

图28是图22、24(a)和26(a)和26(b)的仪器头的截面立面图；

图29是根据另一实施例制造的用于身体评估装置的仪器头的透视图；

图30是根据又一实施例的用于身体评估装置的仪器头的透视图；

图31是在图29和30的仪器头中使用的中间组装带的透视图；

图32是仪器头底部的局部截面图，其描绘了图31的中间组装带到仪器头的固定；

图33是根据实施例的身体评估装置的仪器头的局部截面图；

图34是图33的仪器头的一部分的放大截面图，其包括照明组件的集成部件，用于使所包含的LED居中并准直从LED发射的光；

图35是局部剖开的顶部透视图，其描绘了相对于被固持的LED在仪器头内的图34的集成部件；

图36是图34和35的集成部件的顶部透视图；

图37是图21的身体评估装置的侧视立面图；

图38是根据实施例的身体评估装置的仪器手柄顶部的放大立面图；

图39是被构造成接合图38的仪器手柄的仪器头的顶部透视图；

图40是图39的仪器头的放大部分；

图41是图37的身体评估装置的局部截面图，其描绘了仪器头和仪器手柄之间的接合；

图42是图41的一部分的放大视图；

图43是图38的仪器手柄的放大部分；

图44是根据实施例的用于身体评估装置的仪器手柄的立面图；

图45是图37和38的仪器手柄顶部的局部截面图；

图46是图37和45的仪器手柄的局部截面图，其描绘了根据实施例的变阻器组件的各方面；

图47是图46的变阻器组件的止动环构件的透视图；

图48是根据另一实施例制造的仪器手柄的透视图；

图49是图48的仪器手柄的局部截面图，其描绘了USB充电端口；

图50是图48和49的仪器手柄的截面图，其图示了电池充电触点；

图51是图50的截面图，其图示了仪器手柄与充电基座或支架的接合；

图52是具有附接到其上的一对身体评估装置的充电基座或支架的透视图；

图53是包括用于检测所包含的电池过热的特征的仪器手柄的截面图；

图54(a)呈现了图13(b)的身体评估装置的光学布局；

图54(b)描绘了根据本发明的各种实施例的已知身体评估装置的光学组件与其他方案之间的布局的比较；

图55图示了与现有光学组件相比，图54(a)和54(b)的发明性光学组件相对于身体评估装置的附接附件的有利效果；

图56是替代光学系统的布局，其被定义具有用玻璃部件代替塑性模制部件；

图57(a)和57(b)是根据另一实施例制造的身体评估装置的侧面透视图；

图58是图57(a)和57(b)的身体评估装置的仪器头的分解图；

图59(a)是图58的仪器头的侧视立面图，其进一步描绘了所包含的光学组件的光线轨迹；

图59(b)是图59(a)的仪器头的侧视立面图，其进一步描绘了所包含的照明组件的光线轨迹；

图60(a)-60(d)是图58-59(b)的仪器头的可调节镜安装组件的各种视图；

图61是根据另一实施例制造的身体评估装置的侧视立面图；

图62是具有附接的智能装置的身体评估装置的局部前透视图；

图63是图62的身体评估装置的仪器头的前透视图，其包括附接的眼杯；

图64(a)和64(b)是侧视立面图，其中一个是根据一个实施例的具有一次性环构件的图63的眼杯的截面图；

图65是根据另一实施例的身体评估装置的仪器头的截面图；

图66是图65的身体评估装置的光学和照明组件的总体示意图；

图67是图65和66的身体评估装置的照明组件的光线轨迹图；

图68是图65-67的身体评估装置的光学组件的光线轨迹图；

图69是图65的仪器头的远端的前视图，其描绘了一对间隔开的固定目标照明器；

图70是图65的仪器头下部部分的放大截面图；

图71(a)是图65的一部分的放大截面图；

图71(b)是图71(a)的镜支撑构件的透视图；

图72(a)和72(b)是包括图65-67的仪器头的可旋转屈光度轮的光学组件的一部分的部分以截面示出的局部透视图；

图73描绘了用于身体评估装置的一对光学组件的比较布局；

图74图示了具有图73所示光学组件的身体评估装置；

图75图示了如与现有照明组件相比，根据一个实施例的照明组件的各种光线轨迹；

图76(a)和76(b)描绘了通常用于眼科检查的仪器头，其中根据示例性实施例，仪器头可以被构造成用于耳科检查；

图77是根据实施例的用于控制仪器头中的LED灯光的电路的框图；

图78是描绘根据一个实施例的用于控制仪器头中的LED灯光的方法的流程图；

图79是图77的控制器的电路图；

图80是图77的功率转换电路的电路图；

图81是图77的FET全波电桥电路的电路图；

图82图示了根据另一示例性实施例的场效应晶体管（FET）整流器/电桥的电路图；

图83(a)和83(b)图示了根据另一示例性实施例的LED驱动电路图；

图84图示了根据另一实施例的电路，该电路使得能够使用充电基座或经由USB对仪器手柄进行充电；

图85(a)和85(b)是将从单个变化的电源驱动LED和基于卤素的灯两者并维持回路稳定性使得没有闪烁LED的风险的电路图；

图86是根据实施例制造的升压电路的示意图；

图87描绘了LED灯的PWM调光；

图88A-88B描绘了当使用PWM调光时具有伪影的医学目标的图像；

图89描绘了根据实施例的用于捕获没有伪影的医学目标的图像的驱动电路的一个示例；

图90描绘了根据实施例的用于捕获没有伪影的医学目标的图像的驱动电路的另一个示例；

图91描绘了由图90的驱动电路产生的基本上为三角波的电流；以及

图92描绘了根据实施例的捕获没有伪影的医学目标的图像的示例。

具体实施方式

以下内容涉及通常用于检查患者的身体评估装置的各种实施例，并且更具体地，涉及通常用于检查患者耳朵的耳镜和通常用于检查患者眼睛的检眼镜。从下面的描述中，读者将容易明白，除了所描述的那些之外，本文描述的许多特征可以被结合到身体评估装置中。另外，所描述的许多发明特征不限于任何特定的实施例，并且等同地适用于其他所描述的实施例/装置。另外，为了提供关于随附附图的合适的参考坐标系，贯穿以下描述使用了多个术语。这些术语，包括“第一”、“第二”、“上”、“下”、“左”、“右”、“上方”、“下方”、“远侧”、“近侧”、“内部”、“外部”、“内”和“外”等，并不旨在限制任何所描述的发明方面，除非有特别和显著的指示。另外且为了清楚起见，贯穿各个实施例中的每一者的讨论中使用了相同的附图标记。

另外，所提供的附图旨在示出在本文中描述的身体评估装置的显著特征。然而，除非有相反的说明，否则附图并不旨在提供任何各种所描绘的部件之间的标量关系。

耳镜

描述了第一身体评估装置（耳镜）。图1(a)和1(b)分别描绘了身体评估装置的侧视图和前透视图，根据该实施例，该身体评估装置是耳镜100。耳镜100主要被设计成用于执行对患者耳朵的诊断检查，尽管本文描述的身体评估装置100也可以用于检查患者的其他解剖腔（即，鼻子、喉咙）。耳镜100由仪器头104限定，仪器头104可释放地附接到仪器手柄或手柄部分108的上端。仪器手柄108的尺寸和形状被设置成允许耳镜100被手持，并且进一步被构造成固持至少一个电池（在这些视图中未示出），以用于为被容纳在仪器头104中的光源（未示出）供电。所包含的光源由设置在手柄部分108外部上的开关按钮118激励，其中所包含的光源的照明输出可以使用变阻器117控制，变阻器117包括形成在手柄部分108上的可扭转部分。所包含的电池可以优选地经由充电端口119再充电，充电端口119设置在手柄部分108的底端中。

如图2(a)所示，根据该实施例的仪器头104由具有远端或患者端112和相对的近端或护理人员端116的主体或壳体限定。中空窥器尖端元件120可释放地附接到仪器头104的远端112，窥器尖端元件120被设计和成形成装配到耳道中预定距离，同时仪器头104的近端116包括适配器接口构件180。

仪器头104的内部基本上是中空的，并且尺寸和构造被设置成固持多个部件。参考图2(a)-2(k)和3，并且根据该示例性实施例，仪器头104包括一对配合的壳体部段；具体是前壳体部段130和后壳体部段134。每个壳体部段130、134是由结构材料制成的壳状构件，所述结构材料诸如是可模制的塑料。根据该实施例，每个壳体部段130、134使用紧固件136彼此配合，如图3所示，以限定内部空腔。替代地，壳体部段130、134也可以通过焊接来固定，诸如超声波焊接或其他合适的方式。如在本说明书的后面部分中更详细讨论的，每个壳体部段130、134的下端131、135使用固定环280固持在仪器头104的底部处。根据该实施例，外围缓冲器137设置在前壳体部段130和后壳体部段134之间。设置在前壳体部段130内部内的内成形器138包括锥形远侧部分139以及下部部分141。内成形器138基本上是中空的，并且限定仪器头104的内部空腔，以使得能够经由向外延伸到形成在前壳体部段130中的对应进入开口114（图1(b)）的端口连接器（未示出）进行吹气。

参考图2(b)–4，本文描述的耳镜100固持光学组件，该光学组件包括中空透镜管152，该中空透镜管152包含被支撑在仪器头104内部内且更具体地支撑在内成形器138内的多个光学部件。透镜管152分别由相对的远端154和近端156限定。物镜160装配在透镜管152的远端154内、邻近覆盖透镜管152的远端154的光学窗口161。圆柱形中空间隔件163连同中继透镜166设置在物镜160的近侧，间隔件163和中继透镜166中的每一者都设置在透镜管152的中间轴向部分155内。透镜管152的直径在其近端156处进一步变宽，其固持相对于视场光阑170设置的成像透镜169，其中螺旋弹簧172设置在它们之间。透镜管152的近端156处的螺纹固持帽175维持对成像透镜169的压力。另外，视场光阑164在窗口161和物镜160之间设置透镜管152内，以减少光散射，并且孔径板167在中继透镜166近侧设置在透镜管152内。

如图2(b)、3和4所示，中空透镜管152的近侧螺纹部分157接合形成在适配器接口构件180的远侧部分上的一组对应的内螺纹。根据该实施例，适配器接口构件180是基本上圆柱形的部段，其具有其延伸到仪器头104的近端116中的远侧部分182，并且还包括向外延伸的近侧部分188。被限定在适配器接口构件180的远侧部分182和近侧部分188之间的凹部184的尺寸和构造被设置成接收智能装置适配器300，如图5中部分所示。凹部184基本上是环形的，包括一系列机加工平坦部186（图2(a)和图2(d)-2(k)）。根据该实施例，提供了四（4）个平坦部186，不过具体数量可以适当变化。关于智能装置适配器300的更多细节将在本申请的后续部分中更详细地描述。

当组装时，中空透镜管152的远端154定位在仪器头104的远端112处，透镜管152的相对近端156从形成在内成形器138中的开口延伸。适配器接口构件180与中空透镜管152的近端156螺纹地接合，并从形成在仪器头104的后壳体部段134中的开口向外延伸。

一系列周向间隔开的轴向开口183设置在适配器接口构件180的远侧部分182内。延伸到限定的凹部184中的每个轴向开口183接收螺旋压缩弹簧185以及球187，球187部分地延伸到凹部184中，以在智能装置适配器300被附接时提供与智能装置适配器300的强制（positive）接合。中间板190相对于透镜管152的螺纹部分在远侧定位到透镜管152的近端156的外部上，并且与密封构件142接触。根据该实施例，适配器接口构件180进一步由内部限定，该内部包括固定在向外延伸的近侧部分188内的光学窗口189。眉托或帽194覆盖适配器接口构件180的延伸近侧部分188。

密封构件142由弹性体材料制成，并设置在成形环形肩部上的内成形器138的近端处。当组装时，密封构件142进一步抵靠中间板190和适配器接口构件180接合，以在内成形器138内提供足够的密封，从而使得能够对患者吹气。

进一步参考图2(b)和3，中空透镜管152的远端154延伸穿过远侧插入部分140，使得光学窗口161和邻近的物镜160设置在远侧插入部分140的远端154处。如先前所讨论的，窥器尖端元件120可释放地附接到仪器头104的远端112。根据该实施例，窥器尖端元件120是由轻质模制塑料材料制成的中空构件，其由具有远侧尖端开口124和相对的近侧尖端开口128的截头圆锥形形状限定。窥器尖端元件120在其近端处的外表面包括至少一个接合特征，所述接合特征使得窥器尖端元件120能够可释放地附接到仪器头104的远端112。根据该具体方案，提供了总共三（3）个接合特征，每个接合特征包括具有一系列紧密间隔的接合齿的斜坡表面。

窥器尖端元件120以覆盖关系设置到远侧插入部分140上，后者由以覆盖关系设置到内成形器138的圆锥形远侧部分139上的大致圆锥形表面限定。根据该示例性修改，内成形器138可以包括至少一个外部特征，该外部特征被成形和构造成用于接合和固持远侧插入部分140。窥器尖端元件120可释放地固定到远侧环构件146，远侧环构件146设置在前壳体部段130的远端内，其中远侧插入部分140向远侧环构件146的外侧向远侧延伸。

相对于前壳体区段130设置的远侧环构件146包括数个接合特征，其被构造成允许窥器尖端元件120的可释放附接。更具体地，远侧环构件146包括形成在周向间隔开的位置处的多个斜坡表面，每个斜坡表面被成形和构造成接合窥器尖端构件120的外部接合特征。根据该实施例，远侧环构件146被构造成接收多个窥器尖端元件120中的一个，包括具有仪表装置的那些，每个尖端元件120具有与远侧环构件146的斜坡表面接合的外部接合特征。

窥器尖端元件120安装到远侧插入部分140上，其中窥器尖端元件120的外部接合特征由设置在远端环构件146上的斜坡表面接合。窥器尖端元件120借助于适当的扭转运动来固定和释放。如上所述，并且当附接时，窥器尖端元件120被设计成装配到患者耳道中预定距离。

前述部件组合起来限定了用于本文描述的耳镜100的光学组件。如在本申请的后面部分中所述，智能装置适配器可以附接到适配器接口构件180，以使得智能装置（例如，智能电话）能够附接到仪器头104，并且使得能够捕获耳道的图像，且更具体地鼓膜的图像。

在图5(a)和5(b)中示出了耳镜仪器头104A的替代方案。为了清楚起见，相似的部分标记有相同的附图标记。根据该实施例的该仪器头104A包括前壳体部分130、后壳体部分134A和内成形器138，以及远侧插入构件140、远侧环构件146和密封构件142。然而，这种特定的仪器方案不包括透镜管或适配器接口构件。代替这些部件，仪器头104A包括目镜窗口196，该目镜窗口196在设置于后壳体部分134A内的盖部分198内设置在近端116处。目镜窗口196可以或可以不被构造成提供用于增强医疗目标观察的光学功率（放大率）。

参考图2(b)、3和5(b)，本文描述的每个仪器头104、104A的下部部分固持照明组件。根据该方案，照明组件的光源是LED 244，其设置在印刷电路板240的上表面上。电路板240电耦合到向下悬垂的电触点220，电触点220被固持在由弹簧254偏压的绝缘体构件224内，弹簧254连同聚光透镜250设置在电路板240上方提供的透镜固持器248内。电触点220的相对端从形成在绝缘体构件224和手柄螺柱基座构件270中的开口延伸。固定环280固定在手柄螺柱基座构件270的下端上。手柄螺柱基座构件270包括中间凹入部分273，该中间凹入部分273的尺寸设置成固持仪器头104的前壳体部段130和后壳体部段134、134A的下端131、135，该下端131、135由固定环280接合。根据至少一个方案，固定环280可以包括锁定元件，诸如，例如可以穿过形成在固定环280中的横向开口281插入的销（未示出）。

根据该实施例，电路板240被固持在手柄螺柱基座构件270的上肩部上。聚光透镜250作为圆顶部段一体模制到透镜固持器248中，透镜固持器248设置在LED 244和电路板240上方。根据该方案，透镜固持器248由可模制塑料制成。偏压弹簧254的一端作用在透镜固持器248的表面上，从而允许LED 244和聚光透镜250相对于内成形器138的下部部分141、且更具体地相对于固持一组光纤（未示出）的抛光端的套筒144对准并适当定位。光纤在内成形器138内向上前进，并作为小环（未示出）延伸，该小环设置在远侧插入部分140和内成形器138的圆锥形远侧部段139之间的环形间隔中，以便朝向感兴趣的目标发射光。

在操作中，当被固持弹簧254偏压时，所包含的LED 244经由触点220被电接合。当通过设置在手柄部分108上的开/关开关118（图1(a)）激励LED 244时，来自LED 244的照明被引导通过聚光透镜250，其中准直光被引导到内成形器138下端处的光纤（未示出）的抛光近端。如上所述，光纤（未示出）被引导穿过内成形器138，光纤的远端在远侧插入部分140的远端开口处并围绕中空透镜管152的外围以环状构造布置。

智能装置适配器

如图6-13(b)所示，描述了根据示例性实施例的智能装置适配器300。智能装置适配器300能够可释放地附接到适当构造的身体评估装置的近端116（图1(a)），诸如先前描述的耳镜100（图1(a)）。根据该示例性实施例的智能装置适配器300由壳体或主体304限定，该壳体或主体304具有一对壳体部段，即前壳体部段308和后壳体部段312，当组装时，这两个壳体部段组合以产生尺寸和形状被适当设置成固持多个部件的内部。根据该实施例的智能装置适配器300的每个部件由可模制塑料制成，不过也可以使用其他合适的材料。

智能装置适配器300的前壳体部段308由下部部分320限定，下部部分320包括设置在一端处的半圆形槽322。除了装置接合部段328之外，半圆形槽322完全延伸穿过前壳体部段308的厚度，装置接合部段328在图8(a)以及图11(e)、11(i)和11(j)中被最清楚地描绘。

装置接合部段328由一对装置接合表面330、332限定，每个装置接合表面相对于成形槽322向内延伸，并且邻近前壳体部段308的面向前的表面309。这些接合表面330、332彼此正交，并且具有限定的厚度。

前壳体部段308的面向前的表面309还包括凹部335（图6），该凹部335邻近槽322的与接合表面330中的一个相对的一侧上与限定的半圆形槽322。凹部335的尺寸和构造被设置成接收滑块构件350，该滑块构件350由滑块固持器356固定。根据该实施例，滑块构件350由具有边缘表面354的上板352以及下部部分353限定。使用至少一个紧固件358、以及滑块构件350的下部部分353的向下延伸的突出部和形成在滑块固持器356的上表面中的对应槽之间的接合，将滑块固持器356附接到滑块构件350的下部部分353。当定位在凹部335内时，滑块构件350的边缘表面354定位在与两个装置接合表面330、332相同的平面上，从而形成第三装置接合表面。如图8(b)所示，压缩弹簧346设置在滑块构件350的下部部分353中形成的横向空腔内，滑块构件350接合设置在前壳体部段308上的弹簧销，从而相对于成形槽322向内横向偏压滑块构件350且更具体地边缘表面354。为了便于移动，滑块构件350的上板352的下侧包括一组轨道359，其被构造成在前壳体部段308中形成的对应轨道355内滑动。

参考图6、7、11(b)和11(f)，智能装置适配器300的后壳体部段312包括相应的内表面313和外表面314。槽316形成在后壳体部段312的下端处。槽316进一步由内部脊324限定。形成在内表面313上的外围边界326围绕成形槽316以及后壳体部段312的整个周边延伸。如本文所述，围绕槽316的外围边界326的部分和内部脊324的尺寸和构造被设置成支撑止动盖370以及装置接合构件360。外围边界326包括在后壳体部段312下端处的半圆形部段，该半圆形部段对应于本文描述的适配器300的前壳体部段308中形成的半圆形槽322。贯通开口327也形成在后壳体部段308的下端处，作为突出部分340的一部分。

根据该实施例，止动盖370是具有面向前的表面371和相对的面向后的表面372的细长构件，其尺寸和构造被设置成装配在后壳体部段312的成形槽316内。模制突出部分373设置在止动盖370的面向前的表面371上，其尺寸被设置成容纳止动构件384以及止动弹簧394。根据该示例性实施例，模制突出部分373在构造上是圆形的，并且包括一对在直径上间隔开的槽375，槽375的尺寸被设置成接合形成在止动构件384上的耳部389，以确保在突出部分373内的预定放置。将显而易见的是，模制突出部分373可以呈现其他合适的构造。突出部分373还由完全延伸穿过止动盖370的厚度的贯通开口限定，该开口使得能够接近突出的止动件391。

邻近止动盖370的面向前的表面371上的模制突出部分373是成形凹部376，该凹部376的尺寸和构造被设置成接收绝缘材料条带395。根据该实施例，绝缘材料条带395由诸如poron的开孔泡沫材料制成，不过也可以利用其他类似的材料。

装置接合构件360可附接到智能装置适配器300的后壳体部段312，并且更具体地说，可附接到成形槽316。根据该实施例，装置接合构件360是细长的，并且分别由相对的平面面向前的侧面361和面向后的侧面362限定。装置接合构件360的面向后的侧面或表面362接收粘合条带363，该粘合条带363可以装配到其上。根据一个方案并参考图6、7和12(a)-12(h)，装置接合构件360的面向后的表面362由凹部366限定，凹部366的尺寸被设置成容纳粘合条带363并将其定位在预定位置和取向上。根据另一个方案，粘合条带可以被移除并重新定位在面向后的侧面362上的任何地方。装置接合构件360的面向前的侧面361包括凹槽367，该凹槽相对于构件360的主要尺寸横向形成并邻近一端。

图10(a)-10(e)中提供了示例性的组装流程。首先，参考图10(a)，滑块构件350附接到前壳体部段308，并且装配在成形凹部335内，其中滑块构件350的下部部分353延伸穿过设置在面向前的表面309中的接入槽。压缩弹簧346接合在滑块构件350的下部部分353中形成的横向槽内，其中压缩弹簧346的一端与弹簧销接合（如图10(a)所示）。如图10(b)所示，然后通过将下部部分353的突出部与形成在滑块固持器356的上表面中的对应槽接合，并插入紧固件358以将滑块固持器356和滑块构件350固定在前壳体部分308的凹部335内，滑块固持器384穿过接入槽附接到滑块构件350。

如图10(c)所示，将绝缘材料条带395添加到形成在后壳体部段312中的凹部376中，并且将止动构件384和止动弹簧394放置在止动盖370的突出围封件373内，从而将止动构件384的耳部389与形成在突出围封件373上的对应间隔开的槽375对准。一旦前述部件就位，就将止动盖370放置到后壳体部段312的内侧上，并且更具体地，放置在槽316上，其中将止动盖370的边界边缘放置在外围边界326上。

如图10(d)所示，然后将具有组装好的滑块构件350和滑块固持器356的前壳体部段308与具有组装好的止动盖370、止动构件384和止动弹簧394以及绝缘材料条带395的后壳体部段312对准并附接到其上。

最后，如图10(e)所示，使用一系列螺纹紧固件317穿过设置在智能装置适配器300的后壳体部段312和前壳体部段308中的每一者的一系列安装孔315来固定后壳体部段312和前壳体部段308。当组装时，止动盖370连同止动构件384、止动弹簧394和绝缘材料条带395夹在智能装置适配器300的内部内，并且将滑块构件350也如图所示附接。

然后，将装置接合构件360可以滑动地附接到槽316。参考图9(a)、9(b)、11(a)、11(b)和11(k)，止动构件384被固持在止动盖370内的适配器300的内部内。根据该实施例的止动构件384包括突出的止动件391，该止动件391的尺寸和形状被设置成当通过在成形槽316的开放端内滑动装置接合构件360来附接装置接合构件360时，与形成在装置接合构件360的前表面361上的横向凹槽367接合。

如图9(a)、9(b)和11(a)所示，并且当装置接合构件360接合在后壳体部段312的槽316内时，止动弹簧394的偏压使得止动构件384能够相对于形成在装置接合构件360中的横向凹槽367稍微向前移动，以在装置接合构件360附接到适配器300时提供更大的固持力。当用户在限定的槽316中滑动装置接合构件360时，绝缘材料条带或垫395消除咔嗒声并提供限定的阻力。装置接合构件360在槽316内滑动适当的距离，直到装置接合构件360的前表面接合弹簧加载的止动构件384。优选地，在突出的止动件391和形成在装置接合构件360中的横向凹槽367之间存在轻微的不匹配，这将装置接合构件360向前偏压。图11(a)-11(l)中描绘了智能装置适配器300的前和后接口部分的附加视图，其图示了前述特征中的每一者。

在操作中，装置接合构件360可以首先使用至智能装置的面对表面的固定装置（未示出）附接到智能装置。装置接合构件360优选地位于智能装置（例如，智能电话）上的这样的位置中，即，当智能装置被附接时，该位置使得智能装置的光轴能够与身体评估装置的光轴对准。当装置接合构件360附接到智能装置时，后壳体部段312的贯通开口327与智能装置的光轴对准。当附接时，形成在适配器300的后壳体部段312上的突出部分340最小化环境（室内）光对系统的侵入。

参考图13(a)，通过将适配器300的装置接合部分328与适配器接口构件180的凹部184对准，智能装置适配器300可附接到身体评估装置100的近端116。三个接合表面330、332和354具有使得能够装配在适配器接口构件180的凹部184内的厚度。此外，智能装置适配器300的三（3）个装置接合表面330、332和354的构造（包括它们的长度和相对间距）使得智能装置适配器300能够相对于适配器接口构件180的凹部184、且更具体地机加工平坦部186可释放地附接。适配器300的前壳体部段308的槽322足够宽，以便容纳适配器接口构件180的近侧部段188，包括眉托194。

如上所述，由于弹簧加载的滑块构件提供了接合表面330、332和354与机加工平坦部186的一致的外围接触，因此接合表面354被偏压。另外，适配器接口构件的轴向开口、且更具体地适配器接口构件180的弹簧加载球187抵靠中间板190，进一步在身体评估装置100的光轴方向上偏压附接的智能装置适配器300，并提供稳定安装的平台，以用于进行检查的目的。

为了定位的目的，智能装置适配器300（和附接的智能装置（未示出））可以被放置在四（4）个不同位置中的一个中，每个位置围绕身体评估装置100的光轴达到大约90度。根据该实施例，在将适配器300的槽与适配器接口构件180的机加工平坦部186重新接合之前，将智能装置适配器300从身体评估装置100移除并旋转。这种调节可以在智能电话附接到或不附接到智能装置适配器300的情况下进行。例如，将理解的是，机加工平坦部的数量可以适当变化，以便提供合适数量的安装位置。

根据另一个实施例，本文描述的适配器可以装配到身体评估装置，诸如耳镜或检眼镜，而不需要使用校准装置的预先光学对准。不是在校准之后将装置接合构件360粘附或以其他方式附接到智能装置，而是通过将装置接合构件360滑动到设置在适配器300的后壳体部段上的槽316中，直到存在装置接合构件360已经被放置在预定位置的可听指示或其他指示，来将装置接合构件360初始地附接到智能装置适配器300。在至少一个方案中，向用户提供可听咔嗒声或其他指示，诸如止动件。然后，移除装置接合构件360的粘合层363，以使得装置接合构件360能够附接到智能装置的面对表面，其中由用户进行的视觉对准将适配器300中的贯通开口327与所附接的智能装置的光轴对准。然后，可以通过将装置接合构件360的粘合表面363压靠在智能装置的面向前的侧面来组装这两个组件。为了从适配器300移除智能装置，可以从装置接合构件360拉出智能装置。这种技术允许各种不同尺寸的智能装置可释放地装配到公共智能装置适配器300。

如图13(b)中针对包括仪器头104和附接的智能装置适配器300的身体评估装置100所描绘的光线轨迹所示，本文描述的耳镜100的光学组件在附接的窥器尖端元件120内创建虚拟远侧入射光瞳125，如图2(a)所示。根据该实施例形成的入射光瞳的位置在光学窗口和物镜足够远侧。入射光瞳被定位成使得附接的窥器尖端元件120不被“看见”；也就是说，从医疗目标反射的光线在窥器尖端元件120的尖端开口内充分通过（图2(a)），同时仍实现大视野，从而允许一次观察整个鼓膜。如图所示，从医疗目标反射的光沿着限定的光轴被引导到附接的智能装置（未示出）的光学器件。图54(a)和55进一步图示了入射光瞳的有利效果。

参考图14-16，描述了智能装置适配器400的变型，以供在另一个身体评估装置450上使用。为了清楚起见，相似的部分标记有相同的附图标记。根据该实施例，身体评估装置450是纽约Skaneateles Falls的Welch Allyn公司商业销售的Pan Optic^TM检眼镜。检眼镜450由仪器头454限定，仪器头454可以可释放地附接到手柄部分（未示出）。仪器头454包括远（患者）端456和相对的近（护理人员）端459。仪器头454内的光学系统（未示出）被构造成使得能够连同所包含的照明系统（未示出）来检查患者的眼睛，该照明系统包括至少一个光源以对被检查的眼睛进行照明。

根据该实施例，智能装置适配器400的各方面在结构和功能上类似于先前在图6-13(a)中描述的方案，包括一对壳体部分308、312，其固持止动盖370以及止动构件384，后者由所包含的止动弹簧394偏压。后壳体部分312包括槽316，该槽316被构造成接收止动盖370，以及装置接合构件360，该装置接合构件360与形成在适配器400上的槽316可滑动地接合，并且包括接合止动构件384的横向凹槽367。使用一组紧固件317将壳体部分308、312彼此固定。适配器400还包括贯通开口327，当适配器400（和智能装置480）被附接时，该贯通开口327与身体评估装置450的光轴对准，如图16所示。

根据该实施例的智能装置适配器400还包括具有远端424的柔性臂420，远端424包括环形部分428。环形部分428的尺寸被设置成使得其能够设置在仪器头454的向下延伸部分458上。柔性臂420的近端429可以可释放地附接到智能装置适配器400的前壳体部段308。根据该方案，前壳体部段308包括开口433，该开口433的尺寸被设置成接收柔性臂420的近端429。

参考图17-20，本文描述了根据另一示例性实施例制造的智能装置适配器。首先参考图17，以并排关系示出了图1(a)的已知身体评估装置500和耳镜100。如先前所讨论的，耳镜100在其近端116处包括适配器接口构件180，该适配器接口构件180使得智能装置适配器300（图6）能够被可释放地附接。已知的评估装置500是Macroview^TM耳镜，由纽约Skaneateles Falls的Welch Allyn公司商业销售，该评估装置500也可以构造有适配器以使得智能装置能够被附接。该已知装置由仪器头554限定，该仪器头554包括远（患者）端556和相对（护理人员）端559，其中仪器头554附接到手柄部分558的上端。窥器尖端元件560附接到仪器头554的远端556。光学和照明组件（未示出）被包含在仪器550内，包括设置在近端558处的目镜563和在仪器头554外部上设置在中间的聚焦轮562，聚焦轮562使得至少一个所包含的光学元件（未示出）能够相对移动。

参考图18-20，根据该实施例的智能装置适配器500包括具有上部部分508和相对的下部部分512的支撑板或基板504。支撑板508可以由耐用的模制塑料制成，不过也可以适当地利用其他结构材料。上部部分508包括贯通开口516，以及与贯通开口516对准的中空圆柱形突起520。中空突起520从上部部分508向远侧延伸，并由空腔限定，该空腔的尺寸和构造被设置成装配在近端558上，并且更具体地，装配在已知身体评估装置550的目镜563上。形成在基板504的下部部分512处的柔性接合部分522由C形接合端524限定。该接合端524的尺寸和构造被设置成可释放地接合已知身体评估装置500的圆柱形手柄部分558。尽管已知的身体评估装置550是耳镜，但是对于本领域的技术人员来说将显而易见的是，其他手持医疗诊断装置可以被类似地构造以用于附接。

进一步参考图18-20，并且就附接而言，突出的圆柱形部分520首先装配到身体评估装置550的近端558上。这种装配仍然使得护理人员能够接近身体评估装置550的聚焦机构562。智能装置适配器500然后被旋转，直到C形接合特征524的开口端与手柄部分558对准，从而允许C形接合特征524被夹持到手柄558上。C形接合部分556相对于基板504成角度，以考虑耳镜550的仪器头554的成角度构造。

诸如智能电话（未示出）的智能装置可以以类似于先前描述的方式附接到支撑板504的近侧。有利的是，本文描述的适配器500可以在几秒钟内附接到身体评估装置，从而将身体评估装置从光学装置转换为数字身体评估装置，而不需要对装置进行任何修改。一旦被附接，智能装置就允许用户使用身体评估装置550来拍摄照片和视频，并且然后将图像或视频无缝地传输到数字医疗记录或办公室或医院中使用的其他数字存储介质。

变型-耳镜

在图21和23中描绘了根据另一示例性实施例制造的耳镜1100。根据该实施例，耳镜1100的仪器头1104由远端1112、相对的近端1116和附接到手柄1108的向下延伸部分1120限定，后者仅在图21中示出。一次性中空窥器尖端元件1124可释放地附接到仪器头1104的远端1112，且更具体地附接到尖端固持构件1170，同时光学窗口1128设置在近端1116处。在使用中，窥器尖端1124的形状和构造被设置成插入到患者耳朵中预定距离，且光学窗口1128使得能够通过窥器尖端1124的开放远侧开口1125观察感兴趣的医疗目标（例如，鼓膜）。

参考图22和24(a)，耳镜1200的替代仪器头1204类似地由远端1212、相对的近端1216和向下延伸部分1220限定。一次性窥器尖端元件1124可释放地附接到仪器头1204的远端1212，且更具体地附接到尖端固持构件1170。如图24(b)所示，从近端1216延伸的后安装构件1224（贯穿本文也称为适配器接口构件）被构造成使用接口构件1240接收智能装置1230，诸如智能电话，该接口构件1240将智能装置1230的电子成像仪与仪器1200的光轴对准，以使得能够经由附接的智能装置1230的显示器1234对感兴趣的目标（例如，鼓膜）进行数字成像。

在图25(a)-25(d)中示出了仪器头1104的组装。根据该实施例的仪器头1104包括一对壳体部段1134、1138（一个壳体部段1134在图25(a)中以分解的方式示出），它们围绕内成形器1140彼此配合，后一个部件为仪器头1104产生内部空腔。接口螺柱1150从内成形器1140向下延伸到仪器头1104的向下延伸部分1120中，以使得能够连接到仪器手柄1108（图21）。圆锥形远侧插入部分1160设置在仪器头1104的远端1112处，窥器尖端1124以重叠关系放置到该远侧插入部分1160上，并且可释放地固定到尖端固持构件1170。近侧壳体构件1180固定到内成形器1140的后端。近侧壳体构件1180包括安装凸缘1184，该安装凸缘1184具有一对间隔开的槽1186，该槽1186允许光学窗口1128的横向附接。在安装的近侧壳体构件1180和内成形器1140的后部之间是允许包含密封构件（未示出）的凹部1187。螺纹地附接到接口螺柱1150的固持环1190将壳体部段1134、1138固定在一起，并且附接到仪器头1104顶部的盖1142覆盖壳体部段1134、1138的配合边缘。

参考图26(a)-26(b)，仪器头1204的组件类似地包括围绕内成形器1150配合的壳体部分1134、1138，后一部件形成仪器头1204的内部隔室。类似地，该组件包括盖1142、远侧插入部分1160和尖端固持构件1170、以及向下延伸到窄缩的颈部部分1220中的接口螺柱1150和螺纹地固持的固持环1190。代替固持光学窗口的近侧壳体构件，后安装（适配器接口）构件1224设置在仪器头1204的近端1218处。根据该实施例，并且类似于先前讨论的设计（参见图1(a)中的180），后安装构件1224具有限定的安装凸缘1226和环形槽1228，该环形槽1228被构造成接收接口构件（智能装置适配器）1240和附接的智能装置1230，如先前在图24(b)中所示的组装形式所示。

图27和28分别示出了组装好的仪器头1104、1204的截面图。参考图27，图21的耳镜1100的仪器头1104使得通过由近侧壳体构件1180支撑的光学窗口1128进行观察，能够通过仪器头1104的近端1116看到医疗目标（例如，鼓膜）的图像。这使得能够通过由内成形器1140和分别形成在远侧插入部分1160和窥器尖端1124中的远侧开口1127、1161产生的内部隔室来观察医疗目标（例如，鼓膜）。

参考图28，根据该示例性实施例，光学组件设置在耳镜1200的仪器头1204的内部中。光学组件的各部分被固持在管状构件（也贯穿本文称为透镜管）内，该管状构件设置在由包括多个光学元件的内成形器1140产生的内部隔室中，每个光学元件沿着在仪器头1204的远端1212和近端1216之间延伸的装置1200的限定光轴或视轴对准和设置。光学组件的细节将在本说明书的后面部分更具体地描述。如本文所述，“光学元件”指的是透镜和棱镜，以及视场光阑、孔径光阑、偏振器和用于沿着限定的光轴或视轴引导或传输光的任何部件。如在图1(a)、13(b)的身体评估装置100的前述方案中，根据该示例性实施例的光学组件产生相对于光学组件的最远侧光学元件在远侧的入射光瞳，从而产生允许一次看到整个鼓膜（对于普通成人大约7 mm）的视场。

密封构件1250进一步设置在内成形器1140的后部处，接合在成形的环形凹槽1187内。密封构件1250向仪器头1204的成形内部隔室提供足够的密封，以便允许吹气能力（在该视图中未示出吹气端口）并且还防止所固持的光学元件起雾。

图27和28中描绘的每个耳镜仪器头1104、1204常见地包括设置在向下延伸部分1120、1220内并且更具体地设置在接口螺柱1150内的照明组件。根据该实施例的照明组件在图33中更清楚地示出，并且包括作为光源的LED 1270。更具体地，LED 1270设置在印刷电路板1274的上表面1272上，印刷电路板1274电耦合到由设置在内部套筒1280内的弹簧279偏压的向下悬垂的电触点1278，电触点1278的远端从内部套筒1280的窄缩部分的开口延伸，并靠近形成在仪器头1104、1204底部中的开口1285。LED 1270相对于聚光透镜1290和光纤束1287的抛光近端设置，光纤束1287围绕内成形器1140向上前进，并且作为光纤小环（未示出）在远侧插入部分1160的远端和内成形器1140之间延伸，以便朝向感兴趣的目标发射光。

在上述装置1100、1200的每一个中，并且如所描述的，该对壳体部段1134、1138可以借助于超声波焊接在对应的配合边缘处彼此固定，其中盖1142被引入仪器头1104、1204的顶部处。

参考图29和30，并且根据又一示例性实施例，示出了图29的仪器头1304和图30的仪器头1310。这些仪器头1304、1310中的每一者都类似于仪器头1104、1204。仪器头1304和1310包括一对配合的壳体壳部段1324、1328，它们使用中间构件彼此附接，中间构件在本文中称为带1340。为了清楚起见，相似的结构部件在本文中用相同的附图标记标记。根据该特定实施例的带1340是由柔性但结构性的材料制成且具有上部部分1344和下部部分1348的单一构件。

如图31中更具体地示出的，带1340的上部部分1344由圆状内表面1346限定，该圆状内表面1346的构造和尺寸被设置成在壳体部段1324、1328的配合边缘已经被放置成彼此紧密接触之后围绕相应的第一和第二壳体壳部段1324、1328的外部包绕。根据该实施例，壳体壳部段1324、1328限定仪器头1304、1310的相应半部。每个壳体部段1324、1328包括形成在外表面中的凹部1330，带1340被接收到该凹部中，使得带1340的外表面在壳体部段1324、1328被附接时基本上与配合的壳体部段1324、1328的外表面共面。

在组装/制造期间，该对壳体部段1324、1328的内边缘紧密接触放置，并且带1340经由凹部1330卡扣配合到仪器头1304上的适当位置。如图31和32所示，中间带1340的下延伸部分1348每个都包括形成在内表面上的环形凸缘1352，以及形成在每个下延伸部段1348的端部处的环形肩部1356。参考图32，每个下延伸部段1348的环形凸缘1352被固持在形成于接口螺柱1150中的环形凹槽1153内，并且借助于固持环1190通过与仪器头1304的接口螺柱1150的底部螺纹地接合而被固定，固持环1190的上端接合肩部1356。

参考图33-36，照明组件被固持在仪器头1104的向下延伸部分1120内。根据所描绘的实施例，照明组件包括以已知方式附接到印刷电路板1274的顶部或上表面1272的LED1270。设置在LED 1270和印刷电路板1274上方的是集成部件1420，该集成部件1420用于使LED 1270居中和对准，并且还准直从LED 1270发射的光。印刷电路板1274的外边缘1275被固持在接口螺柱1150的内部肩部1156上。如图34的截面图所示，集成部件1420由圆柱形主体1422限定，该主体1422具有上端1426、下端1430和沿集成部件1420的长度延伸的一组外螺纹1434。内部凸缘1438设置在集成部件1420的上端1426和下端1430之间的中间距离处，凸缘1438具有相应且相对的顶表面1442和底表面1446。

设置在内部凸缘1438的顶表面1442中心处的圆顶部分1450与LED 1270轴向对准，并且充当聚光透镜。从内部凸缘1438的底表面1446向下延伸的环形环1458的构造和尺寸被设置成围绕LED 1270的透镜包络部，并且用于使LED 1270的圆顶部分1450居中，从而最小化LED 1270和圆顶部分1450之间的偏心以及光传输中的任何相关联的损失。该组外螺纹1434被构造成与设置在仪器头1104的接口螺柱1150中的对应内螺纹1460配合。这种配合允许集成部件1420自身将印刷电路板1274紧固到接口螺柱1150中，并进一步确保印刷电路板1274和接口螺柱1150之间的固定电接触。这种固定进一步防止灰尘和碎屑的进入。

根据该特定实施例，一系列凹口1468沿着集成部件1420的上端1426以间隔关系设置，如图35所示。凹口1468被成形和构造成接纳设置在互补驱动或扭转工具（未示出）中的突起，以用于组装目的。根据该实施例的印刷电路板1274还包括与金属螺柱紧密电接触的外部接地环。集成部件1420和仪器头的接口螺柱1150之间的螺纹连接确保了在该接头处的固定高压配合。如上所述，圆顶部分1450准直来自LED 1270的照明。有利的是，集成部件1420的设计用于节省制造成本和劳动力，并且还减少了公差累积，以及防止或最小化灰尘和污染物的进入。

在图37的截面图中图示了描绘用于图21的身体评估装置1100的仪器头1104和仪器手柄1108之间的互连的实施例。如图所示，仪器手柄1108是基本上圆柱形的构件，具有上端或顶端和相对的下端，以及至少一个内部隔室，该内部隔室的尺寸和构造被设置成固持至少一个电池，用于为仪器头1104中所包含的光源供电。应注意的是，类似的连接被提供给本申请中先前描述的仪器头。

借助于仪器手柄1108的顶端和仪器头1104的窄缩颈部部分之间的卡口连接，每个仪器头1104、1204（诸如图27和28中所示的并且具有LED 1270作为所包含的光源）可以可互换地附接到仪器手柄1108。已知的身体评估装置（诸如由Welch Allyn公司出售的那些）在仪器头和仪器手柄之间提供卡口连接。更具体地，一组间隔开的凸耳设置在仪器手柄的顶部上，当仪器头沿预定方向扭转时，凸耳与形成在仪器6头下端中的对应槽接合。

如上所述，每个先前描述的仪器头（包括图13(b)、104A、图5(a)的仪器头1104、1204或104）包括LED作为用于所包含的照明组件的光源。

随着LED作为身体评估装置中的光源的发展，需要防止仪器手柄、尤其是那些连线到壁挂式系统的手柄将不会为配备有卤素灯的仪器头供电。卤素灯通过壁单元电源线消耗大电流和相关联的电压降。这种电压降使得符合安全标准变得困难，并迫使进一步包括昂贵的电子装置。另一方面，LED系统汲取的电流相对小并且没有这个缺点。随着仪器头的发展和利用LED作为照明源，预计这些仪器头可以与现有的仪器手柄一起使用。然而，并且随着壁挂式系统的发展，期望防止使用现有的具有卤素灯光源的仪器头。

参考图37-43，本文描述的实施例使得仪器手柄能够与某些仪器头（即具有卤素灯的那些）不兼容。参考图38，仪器手柄1602包括顶部部分1604。一对等间距的阳凸耳1612设置在仪器手柄1602的顶部部分1604的外部上。根据该实施例的每个凸耳1612由箭头1616表示的宽度尺寸限定，该宽度尺寸使得凸耳1612能够装配在配合的仪器头的限定卡口槽内。

图39和40中示出了仪器头1620。在这种情况下，身体评估装置是检眼镜，但是该原理对于其他身体评估装置是通用的，诸如先前描述的耳镜。配合连接设置在仪器头1620的底部处，并包括接口螺柱1624，其底端1628限定有轮廓槽1632，以在仪器头1620借助于卡口连接相对于仪器手柄1602旋转时提供固定的锁定接合。

在图41和42中更清楚地示出了组装好的接口，其中仪器手柄1602的每个间隔开的凸耳1612被接合在仪器头1620的轮廓配合槽1632内。在该安装位置中，仪器头1620和仪器手柄1602的电触点1640、1646被定位成彼此接触。为了该实施例的目的，且参考图42，轮廓配合槽1632的宽度尺寸被增大，从而实现各种仪器头和手柄之间的可互换性。参考图43，仪器手柄1602的配合凸耳1612的宽度尺寸可以增大，使得凸耳1612将不会装配在已经存在的具有卤素光源的检眼器仪器头的配合槽（未示出）内。

参考图44，示出了示例性仪器手柄1706，其具有包括顶部部分1709的上端1707和相对的底端1711。图45中进一步描绘了仪器手柄1706的上端1707的局部截面图。更具体地，上端1707包括变阻器组件1712，当仪器头（未示出）附接到仪器手柄1706时，变阻器组件1712选择性地调节所固持的光源的照明水平，诸如图33的至少一个LED 1270。这种连接是使用设置在每个配合部件上的卡口接合特征实现的，诸如先前讨论的那些。当连接时，图33的LED 1270通过被固持的电池1714（在图45中部分示出）、变阻器组件1712、被弹簧1721偏压的电触点1717和图40的电触点1640之间的耦合被供电，以便将图33的LED 1270与电池1714电耦合。

参考图45-48，并且根据一个实施例，变阻器组件1704包括设置在仪器手柄1706外部上的可扭转握持部段1718。可扭转握持部段1718设置在圆柱形止动环构件1722上，该止动环构件1722具有一系列孔1726，这些孔沿着其靠近止动环构件1722的下端729的外围布置，如图47中更清楚地示出。销构件1732在形成于止动环构件1722中的环形凹部1734内延伸，并且被偏压固持在形成于内部套筒1750中的凹部1736内。球1740也被偏压固持在形成于内部套筒1750中的开口中，该开口与销构件1732在直径上相对。球1740被构造成与可扭转握持部段1718一起旋转，并被致使延伸到止动环构件1732中的一个孔1726中，止动环构件1732是静止的，以给用户产生可听感觉和触觉感觉。球1740和销构件1732中的每一者都被弹簧1744、1748偏压，弹簧1744、1748设置在内部套筒1750中沿横向于仪器手柄1706的主轴的方向延伸的在直径上相对的开口内。止动环构件1732包括一组内螺纹1725，该组内螺纹1725接合设置在变阻器壳体1758上的对应一组外螺纹1757。

在操作中，可扭转握持部段1718围绕静止止动环构件1722旋转。销构件1732键入可扭转握持部段1718中，并且当被用户扭转时与握持部段1718一起旋转。弹簧加载的球1740也随着可扭转握持部段1718旋转，并且根据握持部段1718的旋转位置，而被锁止到设置在静止止动环构件1722中的一系列孔1726中的一个中。偏压球1740的弹簧1748的属性可以根据需要适当变化，以便提供期望的止动释放力。前述内容提供了关于变阻器位置的可听反馈和触觉反馈。该特征允许仪器的用户创建优选的设置，该设置可以重复以在每次使用时获得一致的光量。止动位置和止动止挡件的尺寸和构造可以更改，以便在不同的或选定的位置处（诸如零位或其它变阻器位置）提供不同的声音或释放强度。

参考图48和49，仪器手柄1706可以配备有USB充电或功率提升端口1760。根据该实施例，USB端口1760设置在仪器手柄1706的外部上并靠近底部或下端1711。然而，应当理解，该端口1760的位置可以相对于仪器手柄1706适当变化。参考图49的截面图，并且根据该实施例，充电端口1760延伸至安装在印刷电路板1772的顶表面上的USB连接器1768，印刷电路板1772设置在仪器手柄1706的内部内，其中触点延伸至所包含的电池1714（在该视图中部分示出）。根据该实施例，一组充电触点从仪器手柄1706的下端1709轴向延伸，从而使得仪器能够与充电基座或支架1800（图52）结合使用，这使得所述至少一个所包含的电池1714能够被再充电。

根据该实施例并参考图49和50，从仪器手柄1706的下端1709延伸的正触点1777经由连接件1779钎焊到印刷电路板1772，并且设置导电弹簧夹1782用作连接仪器手柄1706的底端1711处的外环1713和印刷电路板1772的负触点，后者电耦合到电池1714的下触点端。这样，本文描述的仪器手柄1706可以构造有双充电模式。

医疗行业中的标准是通过台式充电器抑或最近使用USB为仪器手柄（电源）充电。参考图50，描绘了允许一个或多个仪器手柄通过台式充电器（诸如基座1800）或USB充电端口1760充电的电路。该充电电路使用充电IC，并且从USB输入抑或经由正和负接触销接受功率。

图51图示了替代充电模式的截面图，其中电触点1777和1782耦合到设置在充电基座1800的充电插孔1814内的相应充电销1809，在该视图中仅部分示出了充电基座1800。

图52提供了根据一个实施例制造的充电基座1800的透视图，并且该充电基座包括从顶表面1811延伸的一对充电插孔1814。每个充电插孔1814的尺寸设置成接收身体评估装置1820、1830的仪器手柄1822、1832，并提供稳定的基座，充电插孔1814具有限定的高度，其为所固持的身体评估装置1820、1830创建稳定的基座。继续参考图52，一对身体评估装置1820、1830、且更具体地检眼镜和耳镜常见地被固持在充电基座1800的分开的充电插孔1814中，其中被固持的装置1820、1830中的每一者包括附接的智能装置1828、1838，诸如智能电话。如图所示，两个身体评估装置1820、1830被同时安装，相应的仪器手柄1824、1834被插入到充电插孔1814中，使得所固持的智能装置1828、1838彼此相对。在该安装位置中，在安装的装置之间或者在任一所固持的身体评估装置1820、1830和充电基座1800之间没有干扰。

根据一种方案，且如图53所示，热敏电阻器、热电偶1790或其他温度确定设备可以通过连接件1792从仪器手柄1706内的印刷电路板1772延伸，并且相对于所包含的电池1714设置。热敏电阻器1790的输出在电池1714的充电和放电期间提供直接的电池温度测量，该电池1714可以进一步耦合到充电基座1800（图52）或仪器手柄1706上的指示器（未示出）。这样，可以监控所包含的电池（例如碱性电池）的潜在过热。

由于基于卤素灯的仪器头和基于LED的仪器头可以互换使用，因此仪器手柄的应设置成以便防止所包含的碱性电池过热，尤其是在附接了基于卤素的仪器头的情况下。

图53示出了旨在解决该问题的电路示例，该示例防止所包含的电池过热。该电路采用带输入电流限制的升压设计（诸如德州仪器TPS 61251）。利用该电路的设计，可以在升压IC上设置电流限制，使得如果基于卤素的灯连接到具有碱性电池的仪器手柄，则电流将受到限制，并且不会超过将会导致过热的电池限制。

另外，这种升压IC将实现配备有LED作为光源的仪器头的改进性能和LED替代灯的后续使用。

如所讨论的，本文描述的仪器头104（图2(b)、图13(b)和图28的1204中的至少一者的内部可以固持光学系统或组件，该光学系统或组件包括沿着延伸穿过中空窥器尖端元件120、1124的远端开口124、1125的光轴或视轴对准的多个部件，中空窥器尖端元件120、1124可释放地附接到仪器头104、1204并继续穿过仪器头1014、1204的内部而穿过仪器头104、1204的近端1014、1216。

本文参考图54(a)，其描绘了身体评估装置100的光学系统或组件1900的光线轨迹（图2(b)和13(b)）以及图54(b)，提供了用于示例性仪器头（包括仪器头1204）的三（3）个附加光学组件1910、1940和1950之间的比较。所描绘的最底部的光学组件1910是已知光学组件的代表，该已知光学组件在美国专利号7,399,275中有充分描述，并通过引用整体并入本文。

首先且参考图54(b)，已知的光学组件1910包括远侧物镜双合透镜1914，其将被设置成靠近具有附接的窥器尖端元件1124的仪器头1204的远侧插入部分1160的远侧开口，如图28所示。一对对准的中继透镜1919、1922设置在物镜双合透镜1914近侧，以及孔径板1920设置在这对中继透镜1919、1922之间。一组目镜透镜1930设置在第二中继透镜1922的近侧，每个目镜透镜沿着限定的光轴对准。该光学组件1910产生入射光瞳（示为1934），该入射光瞳靠近物镜双合透镜1914，但是相对于物镜双合透镜1914在远侧，并且产生视场，该视场使得能够在临床医生眼睛的图像平面（如果光学观察的话）或附接的数字成像仪（未示出）的图像平面上一次观察到整个鼓膜。更具体地，该光学组件1910在大约33 mm的工作距离（最远侧光学器件和患者之间的距离）下产生大约9 mm的视场，这允许一次观察整个鼓膜（大约7 mm）。尽管该光学组件1910由于增加的视场而非常有效，但所得图像受到附接的窥器尖端1124的影响，如图55的顶部图示所示。

参考图54(b)，示出了另外两个光学组件1940和1950，并与光学组件1910以及图54(a)进行比较，图54(a)图示了图2(b)、图13(b)的仪器头100的光学组件1900。更具体地，光学组件1940从最远侧到最近侧依次包括且布置有：物镜1941、中继透镜1942、视场光阑1945、成像透镜1943和平窗口（plano window）1944。光学组件1950类似地由物镜1967、中继透镜1968、视场光阑1971、成像透镜双合透镜1969和平窗口1970从远端开始并朝向近端移动来限定。图54(a)的光学组件1900类似于光学组件1950，并且由从最远侧到最近侧的以下元件限定：相对于物镜160设置在最远侧的光学窗口161，其由图4的视场光阑164分开，用于减少光散射；中继透镜166；图4的孔径板167；图4的视场光阑170；成像透镜169；以及设置在组件1950近端处的窗口189。

这些光学组件1900、1940、1950中的每一者的光学部件还被构造成分别产生在最远侧光学元件160/161、1941、1967远侧的入射光瞳。

在图55中描绘的示意性比较视图中示出了总体效果，其将已知的光学系统1910与光学组件1900和1950进行对比，其中每个光学组件都设置在仪器头1204内以进行比较。光学组件1900、1950中的每一者产生类似的视场，但是与远侧入射光瞳1934的视场相比，由后面的光学组件1900、1950中的每一者产生的远侧入射光瞳1966朝向患者向远侧移动。因此，光线的锥体不会截断所附接的窥器尖端元件1124，且使得护理人员仍然能够同时观察到鼓膜，但在所得图像中没有窥器尖端元件1124的任何部分。

令人惊讶的是且由于上述光学系统，申请人还已发现，与这些元件的典型黑色不透明方案相反，所附接的窥器尖端元件可制成光学透明的。产生的所得光斑清楚、清晰且轮廓分明而没有边缘效应。

图56中示意性地示出了基于材料的变化的另一种替代光学组件1980，该材料的变化对医疗目标的所得图像产生类似的总体效果（远侧入射光瞳1966，图55）。在光学组件1900和1950中，每个光学元件由可模制塑料制成，而根据后一光学组件1980的光学元件由玻璃制成。更具体地，使用两（2）个玻璃透镜来代替物镜1982、中继透镜1984和目镜透镜1986中的每一者的塑料非球面透镜，其中两个玻璃透镜通过两个面对的高折射率（大于1.80）和阿贝值大于35的平凸透镜来实现图像品质。光学组件1980还包括平窗口1988。将会理解，类似的构造是可能的。

检眼镜

描述的以下部分涉及根据各种示例性实施例制造的另一种身体评估装置的设计。更具体地，身体评估装置是被构造成用于检查患者眼睛的眼科装置。然而，本领域的技术人员将会理解，本文描述的本发明的某些方面可以应用于各种其他医学检查或诊断装置。

参考图57(a)和57(b)，检眼镜2000包括仪器头2004，该仪器头2004使用卡口或类似连接可释放地支撑到手柄或手柄部分2008的上端，手柄部分2008使得仪器2000能够是便携式的并且被构造成以供手持使用。手柄部分2008包括至少一个所包含的电池（未示出），用于为设置在仪器头2004中的光源（即，LED未示出）供电。另外，包括手柄部分2008的可旋转部分的变阻器2020以及可按压的开关按钮2022被构造成控制光源的照明量。所包含的电池优选是可再充电的，其中手柄部分2008的下部部分包括充电端口2024。

仪器头2004由远（患者）端2010和相对的近（护理人员）端2014限定，并且进一步由内部限定，该内部的尺寸和构造被设置成固持多个部件。如下文更详细描述的，仪器头2004的远端2010接收可变形的眼杯2030，而仪器头2004的近端2014包括适配器接口构件2040，类似于图2(a)的适配器接口构件180和图30的1224，以实现图6-13(b)的智能装置适配器300的可释放附接。仪器2000还包括支撑在配合的前壳体部段2210和后壳体部段2214之间的可旋转屈光度轮2050，以及可旋转孔径轮2060，可旋转孔径轮2060设置在仪器头2004的下部部分中，并且具有孔径轮2050的从前壳体部段2210中设置的成形槽向外延伸的一部分。

光学组件和照明组件常见地被固持在仪器头2004的内部内。根据该示例性实施例并参考图58、59(a)和59(b)，光学组件的最远侧部件是物镜2240，其邻近在仪器头2004的远端2010安装。物镜2240的后外围边缘2242被固定抵靠在形成于仪器头2004中的环形肩部2245上，并借助于端帽2248保持在适当位置，端帽2248螺纹地定位到前壳体部段2016的远端上，后者具有对应的一组螺纹2249。当被固定时，端帽2248还被构造成固持固定目标固持器2254，后者围绕物镜2240外围设置。O形环2260在物镜2240和固定目标固持器2254之间产生密封。

在固定目标固持器2254的面向前的表面上设置有成角度的槽，该槽接收偏振器窗口2256（仅在分解图58中示出），根据该实施例，偏振器窗口2256可以由不同的颜色（即，蓝色、红色）形成，用于将一对固定目标引导至患者。偏振器窗口2256定位在仪器头2004的远（物镜）端2010，其中槽设置在固定照明目标所在的物镜2240的在直径上相对（左/右）的两侧上。当患者在相对于被检查的眼睛相反的方向上看固定目标时（即，右眼看左目标或左眼看右目标），患者的眼睛将对准近似17度，从而将他们的视盘定位在视图的中心附近。根据该实施例，一组光纤（未示出）、优选地具有抛光端的光纤从检眼镜2000的照明组件的所包含的LED 2356延伸到每个固定目标。更具体地，光纤的抛光远端放置成与偏振器窗口2256接触，其中光纤从LED 2356向上被引导穿过仪器头2004的内部，其中后者被固持在仪器头2004的下部部分中。根据该实施例，固定目标光纤的近端设置在LED 2356的横向侧上，不过可以利用其他合适的构造来将所需的照明高效地引导至设置在远侧的固定目标。

眼杯2030的近端设置在仪器头2204的远端2010上，并且围绕所包含的物镜2240，以在身体评估装置2000和患者的眼睛之间产生适当的工作距离，根据该实施例，该工作距离近似为25 mm。眼杯2030由弹性体材料制成，并且被成形和构造成允许眼杯的远端放置在患者的眼睛上。眼杯2030的近端包括至少一个内部接合特征，并且被成形成可释放地且固定地附接到端帽2248，后者也被适当地成形和构造成用于该接合。

在仪器头2004的近端2014处，所包含的光学组件包括从仪器头2004向外（向近侧）突出并被包含在适配器接口构件2040内的目镜保持器2270。根据该实施例，目镜保持器2270由端部开放的结构限定，该结构固持一对目镜透镜2280、2284，每个目镜透镜由中间目镜间隔件2288隔开适当的距离。目镜透镜2280、2284相对于视场光阑保持器2290固持在近侧，其中目镜保持器2270螺纹地接合在形成于适配器接口构件2040中的开口内。视场光阑2297被固持在视场光阑保持器2290的窄缩部分2299内，该窄缩部分2299沿着装置2000的限定光轴与目镜透镜2280、2284和物镜2240对准。

设置在本文描述的身体评估装置2200的近端和远端2010、2014之间的是中继透镜2286以及孔径光阑2291，中继透镜2286沿着限定的视轴对准，每个前述光学部件作为光学组件的一部分在仪器头2004的内部内设置在中间。中继透镜2286被固持在中继透镜保持器2287内，并且更具体地说，被固持在孔径内，该孔径的尺寸被设置成固持中继透镜2286，并且沿着限定的光轴与其余的光学部件对准。偏振器窗口紧挨着被支撑的中继透镜2286的远侧设置。中继透镜保持器2287附接到顶部光学基座构件2426的近端。

关于照明组件并参考图58、59(a)和59(b)，仪器头2004还固持多个被构造成用于对患者眼睛进行照明的部件。电接触销2320设置在中空塑料绝缘体2328内，绝缘体2328具有上部部分，该上部部分的尺寸和构造被设置成固持用于偏压接触销2320的螺旋弹簧2332。螺旋弹簧2332优选设置在接触销2320的顶端或上端与形成在绝缘体2328上部部分的肩部之间。

当接触销2320的最下端与身体评估装置2000的手柄（未示出）中的电触点（未示出）接合时，接触销2320的顶端被按压成与印刷电路板2350的下表面接触，该印刷电路板2350用于被设置在电路板2350的上表面上的LED 2356。电路板2350被定位到电路板固持器2330上的适当位置，该电路板固持器2330进一步固持绝缘体2328和接触销2320，电路板固持器2330具有一组外螺纹2331，该外螺纹2331接合设置在光学基座构件2390内的一组对应螺纹。如本文所讨论的，电路板2350可以构造有与不同仪器手柄兼容的LED驱动电路，包括通常构造成用于驱动白炽光源的那些驱动电路。该电路将在本申请的后面部分描述。

为了该实施例的目的，LED 2356沿着限定的照明轴与聚光透镜2364对准，聚光透镜2364被固持在透镜保持器2380内，透镜保持器2380以与LED 2356产生对准的方式卡扣配合。这些后面的部件中的每一个进一步被固持在光学基座构件2390内，其中光学基座构件2390装配在仪器头2004的下颈部部分内。

根据该实施例，孔径轮2060设置在聚光透镜2364上方，并由光学基座构件2390支撑以用于旋转。在前壳体部段2016中设置有槽，以允许接近孔径轮2060，孔径轮2060被构造成用于旋转运动，以便选择性地将孔径板2404上形成的一系列周向间隔开的孔径中的每一个定位成沿着限定的照明轴与LED 2356和聚光透镜2364对准。一对盖部段2062、2064将可旋转孔径轮2060固持在光学基座构件2390的凹入部分内。盖部分2062、2064固持轴2065的端部，轴2065延伸穿过孔径轮2060和孔径板2404的中心，从而实现旋转。更具体地，多个窗口周向设置在孔径轮2060上，其可以包括红色自由滤光器、蓝色滤光器以及不同尺寸的孔径。可以容易地实现各种其他构造。

在孔径轮2060和光学基座构件2390上方，照明组件还包括中继透镜2420，根据该示例性实施例，中继透镜2420被固持在光学基座构件2390的上端内，并且沿着限定的照明轴与聚光透镜2364、可旋转孔径轮2060和LED 2356对准。

偏振器窗口2440被固持在光学基座构件2390的顶表面处上方，并且相对于中继透镜2420并相对于镜2450在远侧，镜2450由镜安装组件2453支撑。设置在顶部光学基座构件2426和光学基座构件2390的上部部分之间的图60(a)的压缩弹簧2395维持对照明组件的偏振器窗口2440和中继透镜2420的压力，其中光学基座构件2426的下端被容纳在但不固定在光学基座构件2390的上部部分内。前述布置还维持了本文所述装置2000的光学组件的中继透镜2286和中继透镜保持器2287的对准，如先前所讨论的，它们中的每一者都被固持在顶部光学基座构件2426内。

参考图58、59(b)和60(a)-60(d)，镜安装组件2453包括具有上端2455和下端2456的细长镜安装件2454。镜安装件2454的下端2456沿着倾斜的支撑表面2451固持镜2450。镜安装件2454枢转地支撑在围封件2458内，围封件2458设置在顶部光学基座构件2426内。诸如螺纹紧固件的调节构件2462延伸到仪器头2004的后壳体部段2018中的成形槽中，并进一步延伸到围封件2458的上部部段2459中。调节构件2462的远端被构造成在镜安装件2454的顶部处接合面向后的表面2457，以便使镜安装件2454枢转，并使得被支撑的镜2450的角度能够被调节，以将来自LED 2356的光（图59(b)）朝向仪器头2004的远端引导。

诸如poron的弹性体材料的块2466也装配在围封件2458的顶部内，紧邻调节构件2462抵靠其接合的镜安装件2454的面向前的表面。参考图60(c)，根据该实施例的围封件2458由基本上圆柱形的上部部分2459和一对下部延伸腿2460限定，后者通过销连接固持镜安装件2454的下端2456。围封件2458的上端2459包括螺纹套筒2461，该螺纹套筒2461与接收调节构件2462的镜安装件2454顶部的面向后的表面2457对准。根据该实施例的围封件2458连同密封构件（诸如O形环2470）被支撑在顶部光学基座构件2426内。根据该实施例，除了镜安装件2454的角度（枢转）调节之外，调节构件2462还允许被固持的镜2450的横向调节，其中接触光学基座构件2426的内表面的O形环2470提供足够的阻力来维持被支撑的镜2450的横向调节。

参考图59(b)，照明组件允许来自所包含的LED 2356的光沿着限定的照明轴通过对准的聚光透镜2364、孔径轮2060、中继透镜2420和偏振器窗口2440被引导到被支撑的镜2450。标线（未示出）可以进一步设置为孔径轮的一部分，或者以其他方式设置在光学基座构件内。然后，光被进一步朝向仪器头2004的远端2012引导，且更具体地，通过物镜2240，并且其中光被聚焦在患者眼睛的瞳孔边缘处。物镜2240的位置可以在制造时被适当地调节，以除了经由镜安装组件调节被支撑的镜之外，进一步抵消任何公差不配合。

参考图59(a)，从患者眼睛后面反射的光通过物镜2240被引导到检眼镜2000的远端中，然后在物镜2240中光被聚焦到中继透镜2286上，中继透镜2286通过视场光阑2297和成像透镜2280、2284将光引导到临床医生的眼睛（未示出）或引导至附接到适配器接口构件2040的附接智能装置。根据该实施例的适配器接口构件2040在结构上类似于图6-13(b)的适配器接口构件180，并且不需要额外的讨论。

变型-检眼镜

如图61所示，本文描述了根据另一个示例性实施例制造的检眼镜3100。如本文所讨论的和图65所示，检眼镜3100包括仪器头3104，其可释放地附接到手柄部分3108的上端。仪器头3104由远（患者）端3112和相对的近（护理人员）端3116限定。仪器头3104的内部3105的尺寸和构造被设置成用于固持照明组件3101和光学组件3102。

根据该方案，且如图62和63所示，眼杯3120附接到仪器头3104的远端3112。根据该实施例，眼杯3120是柔性部件，优选由设计成用于与患者直接接合的弹性体材料制成。当附接时，眼杯3120在患者的眼睛和所包含的光学组件的第一最远侧透镜部件之间建立工作距离。

根据该实施例的眼杯3120由实心连续构件限定。在替代实施例中，眼杯可以包括一个或多个狭缝或开口（未示出），这些狭缝或开口不会为了患者对准的目的而牺牲结构完整性。

根据一个实施例，且如图64(a)和64(b)所示，可以提供一次性环构件3124，其构造和尺寸被设置成装配在眼杯3120的远端开口3122内。更具体地，一次性环构件3124由柔性材料限定，诸如，例如泡沫材料或聚丙烯，并且由相对的远端开口3125和近端开口3127限定，其中远端开口3125包括环形外凸缘3129。当附接时，一次性环构件3124可以插入到眼杯3120的远端开口3125中，其中一次性环构件3124的环形外凸缘3129形成止挡件。

根据一个实施例，用户可以将一次性环构件3124从堆叠的一组环（未示出）中装载在具有开放顶部的容器（未示出）中，并将眼杯3120的远端与一次性环构件3124接合，直到眼杯3120的远端与一次性环构件3124的环形外凸缘3129接合。眼杯3120的压缩在眼杯3120的内部部分和一次性环构件3124的外表面之间产生强制接合，从而允许在从容器中移除眼杯3120时，一次性环构件3124保持附接到眼杯3120。有利的是，一次性环构件3124可以在不必接触环构件3124的情况下被附接，并且其中，一次性环构件3124允许重复使用如所示出的眼杯3120。一次性环构件3124还用作止挡件，防止眼杯3120抵靠在患者的眼睛上完全压缩。

参考图65的截面图，根据该实施例的仪器头3104使用由配合在一起的前壳体部段3109和后壳体部段3110组成的两部分壳体制造。仪器头3104由内部3105限定，内部3105的尺寸和构造被设置成固持多个部件，包括光学组件3101和照明组件3102。如图66-68示意性地示出的，光学组件3101包括多个光学部件或元件，这些光学部件或元件沿着延伸穿过患者眼睛3130以及装置3100的远端和近端3112、3116的限定观察或光轴3132设置和对准。如本文先前所提到的，“光学部件”或“光学元件”是指透镜和棱镜，以及视场光阑、孔径光阑、偏振器和用于沿限定的光轴或视轴引导或传输光的任何部件。

根据该实施例，光学组件的最远侧部件是物镜3140，其邻近仪器头3104的远端3112安装。如图65所示，物镜3140的后外围边缘3142被固定抵靠形成在仪器头3104中的环形肩部3145上，并借助于螺纹地定位到仪器头3104的远端3112的端帽3148保持在适当位置。当被固定时，端帽3148还被构造成固持固定目标固持器3154，其中后者围绕物镜3140外围设置，并且如图69进一步所示。在固定目标固持器3154的面向前的表面上设置有成角度的槽，该槽接收偏振器窗口，根据该实施例，该偏振器窗口可以由不同的颜色（即，蓝色、红色）形成，用于将一对固定目标引导至患者。

如图69所示，仪器头3104的物镜端被示出在固定照明目标所在的透镜3140的每一侧（左/右）上具有两个槽。当患者以相对于被检查的眼睛相反的方向看目标时（即，右眼看左目标或左眼看右目标），患者的眼睛将以近似17度对准，从而将他们的视盘定位在视图的中心附近。根据该实施例，一组光纤、优选地具有抛光端的光纤从所包含的LED延伸到每个固定目标。更具体地说，光纤的抛光远端被放置成与偏振器窗口接触，光纤穿过仪器头的内部并向下到达所包含的LED。根据该实施例，固定目标光纤的近端设置在LED的横向侧上，不过也可以利用其他构造。

眼杯3120的近端设置在仪器头3104的远端3112上，并围绕所包含的物镜3140，以在装置3100和患者之间产生适当的工作距离，如图66示意性所示，根据该实施例，该距离近似为25 mm。

仪器头3104的近端3116包括从仪器头3104向外（向近侧）突出的目镜保持器3170。根据该实施例，目镜保持器3170由包括形成在面向外（近侧）侧的环形肩部3172的端部开放的结构限定，该环形肩部3172的尺寸和构造被设置成固持供临床医生使用的眉托3176。目镜保持器3170固持一对目镜透镜3180、3184，这对目镜透镜3180、3184由目镜间隔件3188分开适当的距离。目镜透镜3180、3184被固持在视场光阑保持器3190中，视场光阑保持器3190螺纹地接合在目镜保持器3170和仪器头3104中形成的开口内。视场光阑3197被固持在视场光阑保持器3190的窄缩部分3199内，并且沿着限定的光轴与目镜透镜3180、3184和物镜3140对准。

设置在装置3100的近端3112和远端3116之间并参考图65-68，本文所述的光学组件3101还包括中继透镜3186以及孔径光阑3191，中继透镜3186沿着限定的视轴3132对准，每个中继透镜3186和孔径光阑3191在仪器头3104的内部3105内设置在中间。

在根据图66-68呈现的相应布局中示出了光学组件3101的部件，其包括物镜3140、孔径光阑3191、中继透镜3186、视场光阑3197以及目镜透镜3180和3184，每一者都在临床医生的眼睛被带到眉托3176时相对于临床医生的眼睛（未示出）沿着视轴3132对准，或者如图62所示，相对于所附接的智能装置3106的接口和成像孔径对准。

关于照明组件3102并参考图70，仪器头3104的下颈部部分3107包括被构造成用于对感兴趣的目标（眼睛）进行照明的多个部件。电接触销3220设置在形成于塑料绝缘体3228中的开口3224内，塑料绝缘体3228具有固持用于偏压接触销3220的螺旋弹簧3232的上部部分3229。弹簧3232设置在接触销3220的顶端或上端3224与形成在绝缘体3228的上部部分3229中的肩部3238之间。

当接触销3220的最下端与身体评估装置3100的手柄（未示出）中的电触点（未示出）接合时，接触销3220的顶端3224被按压成与印刷电路板3250的下表面接触，该印刷电路板用于被设置在电路板3250的上表面上的LED 3256，这在图70中最清楚地示出。电路板3250被定位到电路板固持器3230上的适当位置，该固持器3230进一步固持绝缘体3224和接触销3220，固持器3230具有一组外螺纹，该外螺纹接合设置在组件支撑构件3290内的对应螺纹。

LED 3256沿着照明轴3310与聚光透镜3264对准（图66），聚光透镜3264被固持在透镜保持器3280内，透镜保持器3280进一步固持与LED 3256对准的定心环3281。这些后面的部件中的每一者进一步被固持在组件支撑构件3290内，组件支撑构件3290被装配在仪器头3104的下颈部部分3107内，如图65、70所示。

参考图65和70，孔径轮3300设置在聚光透镜3264上方。孔径轮3300由组件支撑构件3290支撑，并被构造成用于旋转运动，以便选择性地安置和定位孔径板3304上形成的一系列周向间隔的孔径中的每一个，使其沿着限定的照明轴3310与LED 3256和聚光透镜3264对准（图67）。更具体地，多个窗口3304周向地设置在孔径轮3300上，其包括红色自由滤光器、蓝色滤光器以及不同尺寸的孔径。将显而易见的是，可以容易地实现各种其他构造。

参考图65和67，并且在孔径轮3300和组件支撑构件3290上方，照明组件进一步包括中继透镜3320，根据该实施例，中继透镜3320被固持在保持器3326中。根据该实施例，中继透镜保持器3326螺纹地固定到组件支撑构件3290的上部部分，并且沿着限定的照明轴3310与聚光透镜3264、孔径轮3300和LED 3256对准。

参考图66-68，为了清楚起见，该身体评估仪器的光学和照明组件部件以示意形式图示。如上所述，光学组件3101包括与目镜透镜3180、3184和视场光阑3197以及中继透镜3186和孔径光阑3191对准的物镜3140，它们中的每一者都沿着限定的光轴3132对准。另外，屈光度轮3200支撑多个不同功率（凹/凸）的光学元件3204。为了建立患者眼睛3130的焦点，屈光度轮3200能够可旋转地移入和移出限定的视轴3132。

仍然参考图67，照明组件3102包括LED 3256，LED 3256沿着限定的照明轴与聚光透镜3264和可旋转孔径轮3300以及照明中继透镜3320对准，每一者都设置成与成角度的镜3350对准，后者相对于成像轴3132偏移。

根据该实施例并参考图71(a)和71(b)，镜支撑构件3354可以螺纹地装配到仪器头3104顶部处的成形端口中。镜3350附接到可枢转部分3360，该可枢转部分3360可以被接近并且能够在制造时间期间进行调节。根据一个方案，可以使用调节构件3352来调节镜3350，并且该调节构件3352可通过形成在仪器头3104后部中的端口接近。镜3350还附接到可移动构件，该可移动构件使得能够根据需要对被支撑的镜3350进行额外的调节。所描述的镜安装组件是示例性的。例如，在先前实施例中描述的镜安装组件2453（见图60(a)- 60(d)）可以替代该方案。

为了该实施例的目的，照明组件3101利用单个LED 3256，尽管LED的数量和色温可以适当变化。根据该实施例，邻近颈部部分3107的窗口提供放大透镜3210，以便允许护理人员更容易地读取本文描述的眼科装置3100的屈光度轮设置。

图67图示了本文描述的仪器3100的照明光线轨迹。根据该实施例，并且当接触销的下端与仪器手柄（未示出）中所包含的电池（未示出）接合时，所包含的LED 3256被激励。LED 3256的输出沿着限定的照明轴3310被引导通过定心环3251、聚光透镜3260和孔径轮3300，其中光束穿过中继透镜3320和偏振器3340并被引导抵靠折叠镜3350，折叠镜3350的位置在制造时通过接近螺纹调节构件在镜安装件内被调节。

尽管该组件的成像元件也在该视图中示出，但是光没有穿过成像轴3132。另外且也未示出，发射光的一部分通过一组光纤（未示出）被引导穿过仪器头3104并到达定位在远端3112处的固定目标。

仍然参考图67，来自LED 3256的发射光从成角度的镜3350反射，后者具有成角度的表面，该表面将光朝向仪器头3104的远端3112引导，并且更具体地通过物镜3140。反射光穿过物镜3140，并且然后聚焦到患者的眼睛3130上。根据该实施例，反射光的焦点相对于患者眼睛3130的前部偏离中心，并且更具体地说是偏离用作图像平面的瞳孔，其中光然后向外扩散到眼睛的后部，且更具体地视网膜3137。如本文所示和所述，聚焦光斑相对于装置3100的光轴3132是离线的。

参考图66和68，目标（即，视网膜3137）的成像从眼睛3130的后部反射到物镜3140，在物镜3140中，光被进一步沿着限定的光轴3132引导通过图像孔径板3188，倒像在图像孔径板3188中穿过。然后，光被分别引导到中继透镜3186、视场光阑3197，并通过目镜透镜3180、3184，其中，光被聚焦到护理人员的眼睛（未示出）上作为正像。

替代地且代替目镜，光可以被引导通过智能装置3106（图62）的孔，智能装置诸如是智能电话，其附接到装置3100的近端3116并相对于光轴3132对准。这种附接可以按照先前根据图6-13(b)描述的方式或者图14-20中描述的替代技术来完成。

图73图示了光学布局，其图示了诸如图74所示的仪器头3404、3414的缩放。更具体地，仪器头3404、3414可以包括维持后端的缩放光学组件，该后端常见地包括中继透镜3440、3444和目镜透镜3448，同时轴向调节物镜3424、3434和孔径板3427、3437的位置和尺寸缩放，孔径板实现了用于各种身体评估装置的公共接口。

图75描绘了照明组件的光学器件的益处。在图的顶部处是已知的眼科照明组件，其中聚光透镜的定位（聚焦距离）产生聚光透镜上的灰尘或碎屑会干扰所得检查结果的潜在问题。该图的下部部分指示相对于聚光透镜的前表面和后表面的点焦点，这有效地消除了这个问题，同时维持标线平面焦点在无穷远处。

诊断医学领域的普遍需求是增强身体评估装置（诸如，例如耳镜和检眼镜）之间的通用性和可互换性。根据一个示例，如图76(a)和76(b)所描绘的，可以重新构造检眼镜，以允许检查患者的眼睛。这些图中所描绘的检眼镜3450、3470分别是型号117检眼镜和型号12800袖珍检眼镜，每一者均由纽约Skaneateles Falls的Welch Allyn公司出售。根据该示例性实施例，每个仪器头3454、3474被构造成允许耳镜检查。更具体地，尖端附接和释放机构被装配到每个检眼镜3450、3470的远端3456、3476中，以使得一次性窥器尖端元件120能够可释放地固持在远端处作为患者接口，代替眼杯。为了这种转换的目的，每个现有的仪器头3450、3470可以被构造有类似于包括在图2(b)的先前描述的耳镜100中的远侧插入部分和远侧环构件。

在使用中并且为了近距离观察的目的，每个检眼镜3450、3470的现有屈光度轮3462、3482可以用于基于护理人员的个人视力和应用/用途在近似10-15屈光度的设置下提供调节。每一者都是使用已知检眼镜常见的可旋转屈光度轮来实现的。

根据另一方案，窥器尖端附接机构可以安装到仪器头3452、3472的远端3456、3476上，以便预设附接的尖端元件120相对于所包含的光源的角度。有利的是，所附接的窥器尖端的这种预设定位可以优化来自所描绘的仪器3450、3470中的每一者的手柄部分中所包含的光源的照明光的一致性和同心性。

LED驱动电路

当前的仪器头（诸如那些由Welch Allyn公司出售的仪器头）完全是基于卤素灯的。从电学上讲，灯丝是其电阻随温度升高而增大的一根金属丝。因此，对于任何给定的输入电压，灯丝变热，这会增加其电阻，直到驱动电路达到自然平衡（对于给定的输入电压，热/光/电阻/电流）。当输入电压升高时，灯丝变得更亮，并且当输入电压降低时，灯丝变暗。

相比之下，电子行业中所有已知的LED控制器IC都被设计成忽略其输入电压。这样做出于许多合理的理由，但关键的一点是，根据定义，改变电压作为控制光输出的方式的系统与LED技术明确地不兼容。因此，不建议通过改变其输入电压来改变/调暗LED亮度。随着两种光源结合到仪器头中，需要一种解决方案来驱动和调暗卤素灯和LED两者。

因此，图77-81描述了用于控制仪器头中的LED灯光的电路的示例性实施例。本文公开的实施例提供了对常规照明控制电路的许多增强。例如，典型的仪器头只与特定的仪器手柄兼容，因为仪器手柄向仪器头提供电能，并且必须以非常特定的电压和电流分布提供电能。因此，仪器头通常不能与不同的仪器手柄一起使用，这需要大量的仪器头和设计。

例如，不同类型的灯光具有不同的电气特性。例如，LED光调暗可以通过恒定电压来实现，并且因此恒定电流被脉宽调制以减少LED导通的工作时间，而白炽灯光调暗可以通过改变电压来实现。另外，传统的仪器头可包括交流（AC）电源，并且可能仅与可以使用AC电源的照明装置兼容，诸如白炽灯或卤素灯。此外，不同的仪器手柄可以用不同的极性连线，这要求仪器头被硬连线以接受特定的极性。另外，LED和LED驱动电路对极性有严格的要求。当前的仪器手柄具有多种极性（+/-、-/+和AC的变化），并且因此在仪器头中的LED可以被驱动之前，输入功率必须被整流为单极性。

有利的是，本文公开的电路被设计成通过允许不同仪器头和仪器手柄之间的兼容性来解决这些问题。

图77描绘了用于控制或驱动LED灯光的电路3510的框图。电路3510可设置在仪器头内，诸如图1(a) -5的耳镜的仪器头104或图59(b)的检眼镜的仪器头2004，其提供功率并具有用于控制灯光的按钮，包括打开或关闭、调暗、调亮等。电路3510包括控制器3514、降压/升压或电源电路3516和整流器电路3518。电路3510可以连接到仪器手柄3512，并且这种连接可以通过双线连接、三线连接或具有用于电压和/或信号的多条线的任何其他合适的连接。控制器3514、电源电路3516和整流器电路3518的具体实施方式的工作示例将在下面参考图79-81进行讨论。

图78是描绘通过使用图77的电路3510来控制仪器头中的LED灯光的方法3500的流程图。参考图77-78，在一个示例中，在框3520处，可将仪器手柄3512连接到仪器头，诸如图1(a) -5的耳镜的仪器头104或图59(b)的检眼镜的仪器头2004，其中仪器头包括电路3510。这种连接可以通过双线、三线或其他合适的连接。在一个示例中，简单的双线连接将仅允许仪器手柄3512向电路3510提供电力（例如，以特定的电压和电流）。在另一个示例中，仪器头可以包括具有控制信号的一根或多根线，诸如串行端口，用于将控制信号从仪器手柄3512发送到电路3510。电路3510从仪器手柄3512接收的信号可以是具有不同电压和/或电流水平的AC电压或DC电压信号。

基于电路3510从仪器手柄3512接收的信号，在框3530处，可以确定仪器手柄3512的功率分布。例如，电路3510的控制器3514可被编程为感测来自仪器手柄3512的电压、电流、极性和其他信号，并使用该信息来确定实际连接的是哪种类型的仪器手柄。

例如，常规的仪器手柄可以被设计成使用电压变化来控制卤素灯或其他白炽灯的变暗。在这种情况下，从电学上讲，灯丝是其电阻随温度升高而增大的一根金属丝。因此，对于任何给定的输入电压，灯丝变热，这会增加其电阻，直到驱动电路达到自然平衡（对于给定的输入电压，热/光/电阻/电流）。当输入电压升高时，灯丝变得更亮，并且当输入电压降低时，灯丝变暗。相比之下，电子行业中的所有LED控制器IC都设计成忽略其输入电压。这样做出于很多合理的原因，但关键的一点是，根据定义，改变电压作为控制光输出的方式的系统与LED技术不兼容。因此，不建议通过改变其输入电压来改变/调暗LED亮度。通过将两种光源结合到仪器头中，本电路3510允许从单个仪器手柄3512驱动LED和白炽光源两者。因此，控制器3514可以感测上述属性，并确定所连接的仪器手柄是通常用于驱动卤素灯或其他白炽灯的类型，但是该仪器手柄现在需要驱动LED灯光。

继续图78的方法3500，在框3540处，电路3510可以被构造成用于以在框3530处确定的功率分布操作。这种构造可以包括构造控制器3514和/或电源电路3516，如下面参考图79-81进一步详细解释的。

有利的是，基于手柄轮廓的自动检测，将电路3510构造成用于与仪器手柄3512一起操作允许已经在现场部署的任何数量的不同仪器手柄与本文所述的新仪器头一起使用。因此，即使不替换这些先前部署的仪器手柄，也可以实现这些特征的益处，诸如LED灯光。用于与仪器手柄一起使用的仪器头的这种自动检测和构造代表了医疗装置领域的改进，因为该技术允许临床医生或其他护理人员混合和匹配不同的手柄和头部，从而提高了治疗患者的效率。

接下来，在框3550处，可以使用仪器手柄3512操作和控制由电源电路3516驱动的仪器手柄的LED灯光。为了便于利用可能具有非常不同的电分布的不同仪器手柄3512来操作和控制LED灯光，电源电路3516包括降压-升压电压转换，其允许可变输入电压被转换成指定的输出电压，其中输入电压可以高于或低于指定的输出电压。电源电路3516的降压部分降低较高的输入电压以满足较低的指定输出电压的要求，且电源电路3516的升压部分增加较低的输入电压以满足较高的指定输出电压的要求。该电源电路3516的具体细节参考图80进行阐述。另外，利用仪器手柄3512操作和控制（在框3550）LED灯光也是通过将电压变化转换成电流变化来实现的，这将参考图79-81进行更详细的描述。

此外，在方法3500的框3560处，控制器3514可以检测仪器手柄的空闲状态。在检测到空闲状态时，可以关断仪器头的电源。并且，在框3570处，控制器3514可以检测仪器手柄的振动状态，并且可以基于该状态来执行特定动作，诸如停止给仪器头供电。

便携式身体评估装置的另一个问题是从充电基座盗窃仪器手柄。使用控制器3514来检测状态变化，可以包括防盗机制。例如，如果仪器手柄在预定的时间间隔内没有返回，则可以从充电基座发出可听警报。另外，当启用报警特征时，还可以在充电基座上提供LED指示器。

电路设计可以提供控制器，如果仪器手柄在限定的时间量内没有返回到充电基座（诸如基座1800，图52），则该控制器生成可听警报。

在另一个实施例中，自动关闭特征将在预定的不活动时间段之后关闭仪器。在这样的示例中，控制器用定时器编程。如果连接到控制器的运动传感器子系统在计时器计数的时间段内没有报告任何运动，则系统将关闭仪器。

图79是控制器3514和附属电路的电路图。在图79的实施例中，控制器3514可以是型号CY8C4025LQI-S401微控制器，其可从美国加利福尼亚州圣何塞的赛普拉斯半导体公司获得。在其他实施例中，可以采用分立逻辑元件来代替微控制器。

如图79所示，控制器3514连接到已经穿过图81的整流器的输入电压。整流器是必需的，因为LED可能由直流电而不是交流电供电。整流后的电压然后被输入到控制器3514中，控制器3514然后输出脉宽调制信号LED_PWM。LED_PWM信号被输入到降压/升压或电源电路3516中，如图81所描绘的。许多PWM算法中的任何一种都可以用于该电路。例如，在传统的基于电压的调暗中，可以描述将给定电压与给定亮度相关联的电压对亮度曲线。线性关系将意味着如果电压从标称高电压降低50%，亮度将降低50%。为了将此转化为调暗LED，50%时间导通的PWM信号将为LED供电一半时间，并且因此实现50%的亮度。

在其他实施例中，可以观察到电压和亮度之间的非线性关系。在一个示例中，可以对传统手柄和传统白炽灯头进行校准，使得传统手柄可以随后与本发明的新灯头一起使用。例如，校准过程可以使用连接到传统白炽灯头的传统手柄，并且在测量随电压变化的亮度百分比时，传统手柄的电压可以从最大变化到最小。所得校准数据集将电压与传统手柄的预期亮度百分比相关联。该校准曲线可以被加载到本公开的仪器头上的控制器中，使得当使用新的仪器头时，传统手柄的亮度控制将具有相同的有效结果。

控制器将通过检测来自手柄的输入电压并使用包含校准数据集的查找表来找到适当的期望亮度百分比来实现这一点。然后，不是将输入电压施加到LED，而是将输入电压进行降压/升压转换，以产生恒定的LED电流。亮度将由打开和关闭LED的PWM信号来控制，使得LED在期望的亮度百分比的时间内打开，并且在其余时间内关闭。以这种方式，可以对具有不同电压的许多不同的传统手柄进行剖析，以找到用在本文描述的仪器头中的校准数据。

在一个实施例中，控制器3514从仪器手柄接收输入电压VIN并确定其极性。取决于从仪器手柄接收的电压VIN的极性，以及可能的其他标记，诸如通电信号、初始电压等，控制器可以例如通过使用列出所有已知仪器手柄及其已知极性、初始电压、通电信号等的查找表来确定该特定仪器手柄的功率分布。在这种情况下，控制器可以确定已经附接了什么类型的仪器手柄，并且然后可以访问仪器手柄的电压校准曲线，如上文所解释的，该曲线将电压与LED的输出照度级相关联。来自控制器的LED_PWM信号可以适当地驱动正确占空比的PWM信号（例如，开与关的百分比）以实现LED的亮度，该LED的亮度对应于如果相同的仪器头连接到其上并使用电压直接驱动时白炽仪器头将输出的亮度。以这种方式，输入电压变化已经被转换成恒定电流的特定占空比的PWM信号，该恒定电流可以用于给LED供电和调暗LED。在另一个示例中，仪器手柄上的特定销可以携载识别或握手数据，该数据告诉仪器头哪个手柄已经被连接，从而允许控制器查找用于该手柄的预加载功率分布。

在一个实施例中，控制器3514还可确定仪器头和/或手柄的振动/运动或空闲状态，并执行如上文关于方法3500所述的适当动作。在一个示例中，空闲状态可以通过在预定时间段期间缺少运动传感器指示的活动来确定，并且该动作可以是关闭仪器。在另一个示例中，仪器的运动可以被运动传感器检测到，并且空闲计时器可以被重置，或者其他子系统可以被开启。

图80是降压/升压或电源电路3516的电路图。在图80的示例中，电源电路3516基于TPS63036降压/升压转换器U5，其具有用于如上所述从控制器接收LED_PWM信号的支持。TPS63036可从美国德克萨斯州达拉斯的德州仪器公司获得。在图80的电路图中，我们看到输入电压被馈送到转换器U5中，转换器U5也使用来自控制器3514的EN和PWM_LED信号来控制，以便应用PWM分布来调暗LED灯光，如上文关于图79所述。

在操作中，降压/升压或电源电路3516可以接收输入电压VIN并提供输出电压VOUT，该输出电压VOUT生成用于给LED灯供电的固定或恒定电流。在使用TPS63036转换器的特定示例中，可以通过适当设置电阻器R1和R2来调谐输出电压VOUT。一旦设置好，降压/升压或电源电路3516将输出用于给LEDS供电的固定或恒定电流，并且来自控制器3514的PWM_LED线将用于提供具有适当占空比的PWM信号以实现特定亮度。在其他示例中，电路的降压和升压部分可以使用分立部件而不是单个降压/升压转换器来单独实施。在这种情况下，电路将通过升压子电路升高小于VOUT的VIN，并通过降压子电路降低或降压大于VOUT的VIN。

图81是FET全波电桥电路3518的电路图。整流为单极性通常是用二极管全波电桥（FWB）完成的。二极管FWB在整流过程中的损耗通常在1V到1.4V之间。这在LED电压（典型地为2.7V）中占了相当大的比例，该比例近似于电池从不产生光时的能量损失。为了最小化与二极管全波电桥的相关联损耗，引入了FET全波电桥，如图81所示。FET FWB设计仅损失约50mV，这取决于电流和所选的FET。没有损失的能量意味着能量可用于产生光和增加装置的总电池寿命。

FET FWB电路设计由两个NFET、两个PFET和必要的电容器组成。FET全波电桥具有相当大的ESD保护，主要以在每个FET的栅极-源极两端的电容器来实现。

根据另一实施例并参考图82，用于身体评估装置的仪器头构造有降压转换器头设计，该设计是LED控制器电路设计，其将有效地驱动LED，并且没有PWM（Bang-Bang）电源不稳定（LED闪烁）的风险。

对于电源，将使用传统的RC迟滞振荡器（在电子世界中昵称为bang-bang）。该电源将驱动卤素灯头和具有降压转换器的LED仪器头两者。对于降压转换器LED驱动器头，并且当输入电压足够时，存在受控制的亮度。对于输出电压变化的电源（随着驱动电压降低（调暗）），降压转换器最终耗尽动态余量（headroom），并且LED直接由驱动电压驱动（与控制器和机械系统的寄生电阻串联）。当V_in接近LED的VF加上控制器感测测电压加上寄生IR损耗时，就会出现这种情况。对于PWM电源，只要输出电压大于LED的VF，bang-bang调暗将有效地调暗LED，并且没有不稳定性（闪烁）。出于该具体实施例的目的，电路是如制造商推荐的PAM2804 IC LED驱动器。PAM2804是LED驱动器IC的合适示例，因为它将运行低至2.5V的适当电压。这是一个异常，因为没有高亮度LED具有2.5V的正向电压。支持2.5V的DC-DC转换器IC, PAM 2312-ADJ可以通过将其参考电压从0.6V降低到0.1V来重新用于LED驱动。

图83中示出了替代的驱动电路，其中附加地提供了R25、R26和R27，以实现微调，以便调节LED有效正向电压。这种能力使许多LED能够在仪器头和手柄上以代表性的方式工作。

LED和LED驱动电路对极性有严格的要求。当前的仪器手柄具有多种极性（+/-、-/+和AC的变化），并且因此在仪器头中的LED可以被驱动之前，输入功率必须被整流为单极性。

整流为单极性通常是用二极管全波电桥（FWB）完成的。二极管FWB在整流过程中的损耗通常在1V到1.4V之间。这在LED电压（其通常为2.7V）中占了相当大的比例。该比例近似于电池从不产生光时的能量损失。为了最小化与二极管全波电桥的相关联的损耗，引入了FET全波电桥，如图82所示。FET FWB设计仅损失约50mV，这取决于电流和所选的FET。没有损失的能量意味着能量可用于产生光和增加装置的总电池寿命。

FET FWB电路设计由两个NFET、两个PFET和必要的电容器组成。FET全波电桥具有相当大的ESD保护，主要以每个FET的栅极-源极两端的电容器来实现。

虽然双线电压变化输入是用于调节卤素灯或白炽灯亮度的标准方法，但它对于LED电路来说成问题的，就像在商业和住宅灯光行业中发生的那样。最重要的问题是环路稳定性变得不稳定，从而导致LED闪烁。这在诸如检眼镜、耳镜等身体评估装置中会是严重的问题。工业LED电路依靠脉宽调制来调暗LED。为了从单个电压变化的电源驱动LED和基于卤素的灯两者，必须设计一种电气解决方案。

图83(a)、83(b)中所示的在本文中描述的电路设计将从单个变化的电源驱动LED和基于卤素的灯两者，并且维持回路稳定性，使得没有闪烁LED的风险。

这种电路设计在第一次激励时工作，比较器的输出为低，从而导通PFET。假设LED电压近似于常数，则功率电感器两端的电压将近似于常数。因此，电流将以线性速率上升。这导致检测电阻器两端的正斜率电压斜坡。出于本电路的目的，分压器在比较器的正输入端处将该感测电压“伪装”为低（比例Hyst Res/（hyst Res X FeedBack Res））。当该比较器正输入端电压达到VREF时，比较器输出变为高，从而关断PFET。这被称为迟滞电路的“上限阈值”。这种输出摆幅会使分压器瞬间反转，从而使比较器正输入端处的感测电流伪装为高而非低。因此，在输出将再次变为低之前，电流必须达到迟滞电路的下限阈值，然后其越过+VREF。当PFET关断时（比较器输出为高），电流继续流过电感器、通过环流二极管，从而导致检测电阻两端出现负斜率。

当电流达到下限阈值时，输出变为低，从而导通FET，并且该循环继续。由于感测电压斜坡上升和下降两者几乎都是线性的，因此平均电流将是+VREF /SENSE RESISTOR（感测电阻器）。换句话说，给定三角波，其平均值上下将会有一半的面积。电路被调节和控制。唯一的缺点是高纹波电流，但这对LED来说无关紧要，尤其是因为实际频率远远高于人眼可以检测到的频率。更重要的是，增加迟滞电流源的输出电容器（C17）将降低纹波电流，并使斜率更加线性。但更重要的是，电源控制电路（包括LED驱动器）中没有最常使用的高增益闭环。由于振荡只不过是电感器在冲击（bang）两个可预测的阈值时充电和放电，振荡器周期的不稳定性消除了传统控制器容易出现的次谐波振荡的机会。换句话说，所连接的LED将不容易闪烁。

这个所描述的电路是稳定的。该电路也不会因输入电压而变暗，因此与传统LED驱动器电路相比并无优势。然而，并且如果参考电压根据输入电压而变化（这是传统电源（包括LED控制器）无法做到的——控制环路二没有不稳定风险），LED电流将根据输入电压而变化。与高增益控制环路不同（该增益控制环路许多稳定性参数随输入电压和参考电压变化而变化），迟滞控制器继续在上限和下限之间冲击，并且平均值即为参考电压。添加分压器以产生+VREF，并且LED电压将与+VIN成比例变化。

如先前所讨论的，需要基座充电的便携式身体评估装置所识别的另一个问题是从充电基座盗窃仪器手柄。本文描述的发明的另一个目的是提供一种防盗机构，其将被包括在充电基座中。

如果仪器手柄在预定的时间间隔内没有返回，则这种盗窃检测可以包括来自充电基座的可听警报。另外，当启用报警特征时，还可以在充电基座上提供LED指示器。

电路设计可以提供控制器，如果仪器手柄在限定的时间量内没有返回到充电基座（诸如基座1800，图52），则该控制器生成可听警报。根据一个方案，在充电基座中提供了四（4）个弹簧销；正触点、两个负触点和用于仪器手柄检测的一个触点。一旦仪器手柄被移除，该手柄检测触点将是触发时间周期的物品，并且一旦手柄被放回充电基座中，则停止计时器。另外，充电基座上的LED指示器可以点亮，以提醒个人防盗警报已启用。当可听警报响起时，LED指示器将会闪烁。可以在底部或充电基座上设置开关，以启用/禁用报警功能。该开关可以凹入充电基座的壳体中，并且只能通过专用工具或其他接近特征（诸如小片金属（例如，回形针））来接近。也可能有一些其他类型的开关来设置一旦手柄被移除警报就启用的限定时间。

捕获缺陷和/或伪影最少的图像

常规的仪器头要么完全基于卤素灯，要么利用使用脉冲宽度调制（PWM）调暗的LED灯，其中LED快速打开和关闭。LED打开和关闭的速度如此之快，以至于人眼在较低的亮度水平下感知到恒定的照明，并且感觉不到LED曾完全关闭。相比之下，包括独立摄像机和智能电话在内的成像装置以比人眼快得多的速度操作。如果使用成像设备通过使用PWM调光的LED灯光的仪器来捕获图像，那么在某些情况下，当成像设备试图在PWM调光的LED灯光的关闭周期期间捕获图像时，会出现图像缺陷和伪影。这些缺陷和伪影可能在各种情况下出现，但通常是由试图在照明不足的情况下捕获图像的捕获装置引起的。

事实上，现代成像设备（诸如智能电话中使用的设备）可以使用数字技术从上到下或从左到右连续生成图像。在这种花费一特定时间段的扫描期间，如果PWM LED灯光从开到关循环（一次或多次），某些图像区域将被捕获为完全黑暗的。因此，所得图像将包括某些暗带，从而导致图像中的条纹状亮/暗图案，这将模糊被检查的解剖结构的细节。例如，视网膜扫描将包括条纹状图案，并且所得图像对于诊断将是无用的。

例如，图87描绘了驱动具有波形8700的LED灯的驱动电路的PWM调光。如图87所描绘的，波形8700以544.7赫兹的频率在导通和关断之间振荡。在导通周期期间，电路向LED灯输送电流。相反，在关断周期期间，没有电流输送到LED灯。这种波形8700导致LED灯的照明变暗。

然而，图88A和88B描绘了当使用PWM调光来调暗照明时包括伪影的图像。图88A描绘了医疗目标的图像8800A。如图88A中所见，暗带8805竖直穿过图像，并且是模糊图像8800A的PWM调光的伪影。另外，如在图88B中所见，由于反射和与手机图像捕获软件的相互作用，照明会产生干扰，图88B是医疗目标（诸如视网膜）的图像8800B。当使用图87的PWM调光时，图像8800B包括伪影8810。这些伪影表现为模糊医疗目标的暗带，并且在一些情况下会导致图像捕获装置不能聚焦和捕获图像。不希望受到理论的限制或约束，申请人相信这些伪影是由捕获装置对图像的串行数字化引起的，从而使得图像的后续行在PWM波形8700的关断周期以及图像捕获装置的图像处理能力期间被数字化。

图89描绘了根据一个实施例的用于捕获没有伪影的医学目标的图像的驱动电路8900的一个示例。如从图91中可见，基本上为三角形的波形9100朝向零缓慢下降，而不是像图87的PWM波形8700那样急剧达到零。这允许LED灯在整个占空比中具有对医疗目标的一定照明，从而确保当摄像机捕获图像时，有足够的照明来避免伪影。

电路8900包括：比较器U1，例如，可从美国亚利桑那州Chandler的MicrochipTechnology获得的型号MCP 6541 ut-E/OT；P沟道MOSFET Q1，例如，可从美国加利福尼亚州圣何塞的Siliconix公司获得的型号SI2301 BDS-T1；以及以下分立部件：电阻器R1（150千欧）、R2（1兆欧）、R3（33.2千欧）、R4（54.9千欧）、R5（100千欧）、R6（1.8千欧）、RP1（100千欧）和电容器C2（470皮法）。在电路8900中，选择电容器C2和电阻器R4（其影响时间常数）、栅极驱动器电阻器R5和U1，使得驱动电路8900输出脉冲宽度调制（PWM），该脉冲宽度调制的频率被选择成点亮LED，使得该频率足够快，使得到LED的输出永远不会完全关断，并且确保在智能电话摄像机捕获图像所花费的时间期间，图像被照明而不超过一定的调制。

例如，驱动电路8900可以用所选的电容器C2和电阻器R5来调谐，以输出PWM波形8900，该PWM波形8900在周期为要被点亮的附接电路或装置的时间常数的两倍、三倍或更多倍的频率下操作，从而确保足够的照明以避免缺陷。

图90描绘了驱动电路9000的另一个示例，该驱动电路9000向LED产生恒定的调节电流。驱动电路9000的数字参数被转换成模拟参数。电路9000包括降压-升压驱动器U5，例如，可从美国德克萨斯州达拉斯的德州仪器公司获得的型号TPS6303X；低压差稳压器U7；MOSFET Q4，例如可从Sliconix获得的型号SI1022；电阻器R1（4.99千欧）、R2（15千欧）、R28（2千欧）、R36（1千欧）、R37（10千欧）、R39（2千欧）、R42（24.3千欧）、R49（100千欧）、R50（10千欧）；电容器C11（100纳法）、C12（10微法）、C15（4.7微法）、C16（10微法）、C26（10微法）、C30（100纳法）；和电感器L1（1.5微亨利）。例如，可以通过选择电阻器R37、电容器C26和驱动器U5来调谐驱动电路9000，以便将PWM输入改变为对U5的一般模拟反馈信号。U5然后将LED的输出调节为恒定电流。

图92描绘了使用驱动电路8900（图89）抑或驱动电路9000（图90）捕获没有伪影的医学目标的图像9200的示例。如当比较图92和图88时可以看出，伪影8810已经被消除，使得医疗目标的所有细节，（诸如血管）都是可见的。当然，在其他示例中，医疗目标可以是本文描述的任何不同类型的目标。

作为总结，在一个实施例中，图87-92描述了身体评估装置。例如，身体评估装置包括仪器头、光学组件和适配器接口构件。仪器头具有远端、相对的近端和内部。该仪器头包括照明组件，该照明组件包括至少一个LED和驱动电路，该驱动电路用脉宽调制（PWM）电流给该至少一个LED供电，以实现该至少一个LED的可变亮度。光学组件设置在仪器头内，并且包括沿光轴设置的多个光学部件。适配器接口构件设置在仪器头的近端处，并使得图像捕获装置能够附接到仪器头并与光轴对准。该图像捕获装置被构造成在被具有可变亮度的所述至少一个LED照明时捕获医疗目标的图像。驱动电路与图像捕获装置相协调，以确保在图像捕获期间医疗目标至少部分地被照明，尽管使用PWM电流实现了所述至少一个LED的可变亮度。在一个示例中，驱动电路与图像捕获装置相协调，以通过选择驱动电路的占空比的频率以包括PWM电流的至少两个导通周期，从而与图像捕获装置的图像扫描周期重叠，来确保医疗目标在图像捕获期间至少部分地被照明。在另一个示例中，驱动电路与图像捕获装置相协调，以通过选择驱动电路输出具有大于零的最小电流值的基本上为三角波的电流，来确保在图像捕获期间医疗目标至少部分地被照明。在另一个示例中，选择PWM电流，使得尽管所述至少一个LED的亮度可变，但是由图像捕获装置捕获的医学目标的图像没有缺陷或伪影。在另一个示例中，所述至少一个LED的可变量度被选择成为图像捕获装置提供足够的照明，以自动聚焦医疗目标。在另一个示例中，图像捕获装置通过从上到下或从左到右连续生成每个图像来捕获图像。

基于上面的描述并进一步根据下面的权利要求，本文描述的发明概念的另外的变化和修改将是显而易见的。

Claims (12)

1.一种身体评估装置，其特征在于，包括：

具有远端、相对的近端和内部的仪器头，所述仪器头包括照明组件，所述照明组件包括至少一个LED和用于用脉宽调制（PWM）电流给所述至少一个LED供电以实现所述至少一个LED的可变亮度的驱动电路；

设置在所述仪器头内的光学组件，其包括沿着光轴设置的多个光学部件；以及

设置在所述仪器头近端处的适配器接口构件，所述适配器接口构件使得图像捕获装置能够附接到所述仪器头并与所述光轴对准，所述图像捕获装置被构造成在被具有可变亮度的所述至少一个LED照明时捕获医疗目标的图像，其中，所述驱动电路与所述图像捕获装置相协调，以确保尽管使用PWM电流实现了所述至少一个LED的可变亮度，但是在图像捕获期间所述医疗目标至少部分地被照明。

2.根据权利要求1所述的身体评估装置，其特征在于，PWM电流被选择成使得尽管所述至少一个LED的亮度可变，但是由所述图像捕获装置捕获的所述医疗目标的图像没有缺陷或伪影。

3.根据权利要求1所述的身体评估装置，其特征在于，所述至少一个LED的可变亮度被选择成为所述图像捕获装置提供足够的照明，以自动聚焦所述医疗目标。

4.根据权利要求1所述的身体评估装置，其特征在于，所述图像捕获装置通过从上到下或从左到右连续生成所述图像中的每一个来捕获所述图像。

5.根据权利要求1所述的身体评估装置，其特征在于，所述驱动电路与所述图像捕获装置相协调，以通过将所述驱动电路的占空比的频率选择成包括所述PWM电流的至少两个导通周期，从而与所述图像捕获装置的图像扫描周期重叠，来确保所述医疗目标在所述图像捕获期间至少部分地被照明。

6.根据权利要求5所述的身体评估装置，其特征在于，所述PWM电流被选择成使得尽管所述至少一个LED的亮度可变，但是由所述图像捕获装置捕获的所述医疗目标的图像没有缺陷或伪影。

7.根据权利要求5所述的身体评估装置，其特征在于，所述至少一个LED的可变亮度被选择成为所述图像捕获装置提供足够的照明，以自动聚焦所述医疗目标。

8.根据权利要求5所述的身体评估装置，其特征在于，所述图像捕获装置通过从上到下或从左到右连续生成所述图像中的每一个来捕获所述图像。

9.根据权利要求1所述的身体评估装置，其特征在于，所述驱动电路与所述图像捕获装置相协调，以通过选择所述驱动电路输出具有大于零的最小电流值的为三角波的电流，来确保所述医疗目标在所述图像捕获期间至少部分地被照明。

10.根据权利要求9所述的身体评估装置，其特征在于，所述PWM电流被选择成使得尽管所述至少一个LED的亮度可变，但是由所述图像捕获装置捕获的所述医疗目标的图像没有缺陷或伪影。

11.根据权利要求9所述的身体评估装置，其特征在于，所述至少一个LED的可变亮度被选择成为所述图像捕获装置提供足够的照明，以自动聚焦所述医疗目标。

12.根据权利要求9所述的身体评估装置，其特征在于，所述图像捕获装置通过从上到下或从左到右连续生成所述图像中的每一个来捕获所述图像。

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