RU2587968C1 - Лазерный перфоратор кожи - Google Patents

Abstract

Изобретение относится к медицинскому оборудованию. Лазерный перфоратор кожи выполнен моноблочным и включает металлический корпус, лазерный излучатель, блок питания, линзодержатель, направляющие для одноразового колпачка, оптопару и световой индикатор необходимости замены одноразового колпачка. Спектральный диапазон лазерного излучения лазерного перфоратора лежит в диапазоне 2,5-3,5 мкм. В перфораторе применено соосное расположение оси лазерного кристалла и вертикальной оптической оси излучательной части лазерного перфоратора с обеспечением соосного расположения лазерного излучателя в корпусе лазерного перфоратора с помощью не менее двух посадочных мест в рамке лазерного излучателя. Лазерный перфоратор также содержит фокусирующую линзу, триггер для поджига лампы накачки, который находится в непосредственной близости от лампы накачки, для чего в рамках держателя лазерного излучателя предусмотрено посадочное место для триггера. В конструкцию линзодержателя дополнительно введен толкатель, расположенный с тыльной стороны, при этом внутри линзодержателя выполнен канал с резьбой, причем ось этого канала должна совпадать с осью лазерного кристалла и осью окна одноразового колпачка, а фокусирующая линза помещается внутри этого канала и зажимается двумя гайками с внешней резьбой. В лазерном перфораторе применено расположение индикатора необходимости замены одноразового колпачка на передней панели над направляющими для одноразового колпачка и выполнение индикатора в виде полупрозрачного световода в виде щели, а также расположение оптопары напротив направляющих для одноразового колпачка и в которую частично заходит выступ одноразового колпачка. Схема контроля уровня мощности включает микроконтроллер. В основании лазерного перфоратора кожи предусмотрен комбинированный разъем для соединения с ножной педалью и компьютером. Применение данного изобретения позволит повысить эффективность работы лазерного излучателя, безопасного для пациента. 6 з.п. ф-лы, 12 ил.

Description

Заявляемое в качестве изобретения техническое решение относится к медицинскому оборудованию, в частности к лазерным перфораторам кожи, и может быть использовано в качестве устройства для бесконтактной перфорации лазерным излучением подушечки пальца пациента для забора образца крови на анализ.

Лазерные перфораторы кожи активно разрабатываются и применяются в настоящее время. Использование лазерного бесконтактного перфоратора кожи исключает инфицирование организма пациента вирусами и различными инфекционными заболеваниями, поэтому разработка лазерных перфораторов является прогрессивной и соответствует современному уровню развития техники и промышленного дизайна. Перфорация подушечки пальца пациента осуществляется сфокусированным лазерным излучением с длиной волны генерации 2,9…3,0 мкм, на которой наблюдается интенсивное поглощение лазерного излучения молекулами воды, содержащимися в биологической ткани, в результате чего образуется микроканал, достаточный для забора образца крови пациента на анализ.

Известен лазерный портативный перфоратор, совмещенный с анализатором уровня глюкозы в крови (глюкометр), по заявке РСТ на изобретение № WO 2007/119900 A1 от 14.04.2006 г., МПК: A61B 5/157, опубл. 21.04.2006 г., который содержит портативный корпус с несоосно расположенным лазерным кристаллом внутри лазерного излучателя с пластиковым корпусом, фокусирующую линзу, расположенную внутри корпуса лазерного излучателя, разъем соединения с персональным компьютером и съемный одноразовый колпачок с косой конфигурацией среза с целью лучшего примыкания к пальцу пользователя, причем прибор работает с необходимостью нажима на колпачок.

Общие признаки данного аналога и заявляемого технического решения - наличие лазерного излучателя, фокусирующей линзы, одноразового колпачка, возможность соединения с компьютером.

Недостатками данного аналога является то, что фокусирующая линза установлена внутри корпуса лазерного излучатели, таким образом, отсутствует возможность очистки поверхности фокусирующей линзы, на которой в процессе эксплуатации может осаждаться пыль, а нажим на одноразовый колпачок, приводящий к сжатию пружины, расположенной внутри корпуса, усложняет конструкцию прибора и снижает стабильность работы в силу того, что в зависимости от силы нажатия на колпачок изменяться диаметр сфокусированного лазерного пучка в плоскости воздействия на подушечку пальца. Кроме того, в случае портативного прибора малая теплопроводность пластикового корпуса лазерного излучателя не влияет на работу прибора, но для стационарного поликлинического прибора расположение лазерного кристалла внутри пластикового корпуса лазерного излучателя может привести к перегреву лазерного кристалла вследствие малого интервала между перфорациями и отсутствия принудительного охлаждения лазерного излучателя.

Известен лазерный перфоратор (прототип) по патенту России на полезную модель №145521 от 10.04.2014 г., МПК: A61M 1/00, опубл. 20.09.2014 г., который содержит корпус, лазерный излучатель, блок питания и линзодержатель, причем перфоратор выполнен в виде моноблочной конструкции с дополнительно введенной в нижней части блока излучателя съемной деталью, внутри которой размещена щелевая оптопара и фиксируется линзодержатель, в нижней части которого выполнены направляющие пазы для размещения одноразового съемного пластикового колпачка, сквозь который проходит лазерное излучение, при этом над съемной деталью расположено частично прозрачное индикаторное кольцо, сквозь которое осуществляется подсветка по его периметру, при этом перфоратор в верхней части снабжен индикаторами выбранного уровня мощности лазерного излучения в виде полупрозрачных зон для подсветки индикатора в количестве от одного до шести, а также органом управления, снабженным внешним вращающимся кольцом для выбора нужного уровня, при этом над органом управления внутри вращающегося кольца расположена центральная кнопка ПУСК, с которой орган управления механически не связан.

Главные технологические особенности, роднящие перфоратор-прототип с заявляемым техническим решением, состоят в наличии корпуса, лазерного излучателя, блока питания и линзодержателя, а также в выполнении конструкции моноблочной. Однако в устройстве-прототипе не описано соосное размещение оси лазерного кристалла и вертикальной оптической оси излучательного модуля прибора, что упрощает достижение соосности лазерного кристалла, фокусирующей линзы и окна одноразового колпачка, через которое проходит лазерный луч.

Если лазерный кристалл несоосен фокусирующей линзе или окну одноразового колпачка, может наблюдаться усечение лазерного пучка и снижение энергии полезного лазерного излучения на подушечке пальца в момент перфорации вплоть до отсутствия эффекта перфорации тканей. Также в формуле прототипа не упомянуто о наличии триггера, который необходим для обеспечения работы твердотельного лазера с ламповой накачкой с внешним поджигом. Поскольку эксплуатационные свойства прибора предусматривают периодическую очистку фокусирующей линзы, и при этом в процессе извлечения линзы из прибора следует исключить изменение положения линзы относительно нижнего края одноразового колпачка, так как это приведет к изменению диаметра лазерного пучка в плоскости воздействия на подушечку пальца в процессе перфорации, что в свою очередь приведет к изменению «прокалывающих» свойств прибора, в заявляемом техническом решении реализована конструкция линзодержателя с толкателем с тыльной стороны без применения резьбовых соединений для фиксации в корпусе, что также не указано в формуле прототипа. При этом внутри линзодержателя выполнен канал с резьбой для установки фокусирующей линзы в процессе сборки на заводе производителя, а ось этого канала совпадает с осью лазерного кристалла. Линза помещается внутри этого канала и зажимается двумя гайками с внешней резьбой. Дополнительно в процессе сборки есть возможность юстировки расстояния от центра линзы до рабочей поверхности, т.е. до поверхности подушечки пальца, который подносится к нижнему краю одноразового колпачка. В устройстве-прототипе отсутствует описание устройства работы светового индикатора необходимости замены одноразового колпачка. Для повышения удобства при эксплуатации прибора конструкция заявляемого прибора предусматривает наличие светового индикатора необходимости замены одноразового колпачка, упомянутого в прототипе, для исключения возможности проведения двух последующих циклов прокола без замены одноразового колпачка. В заявляемом техническом решении предложено располагать световой индикатор на передней панели над направляющими для одноразового колпачка, представляющий собой частично прозрачный световод в виде щели, таким образом, чтобы при включении прибора, если колпачок не установлен, - световой индикатор мигает, а при установленном колпачке индикатор горит постоянно. После проведения перфорации индикатор необходимости замены одноразового колпачка начинает мигать, что оповещает о блокировке возможности проведения следующего цикла перфорации без замены одноразового колпачка. Реализация работы данного узла: напротив направляющих для одноразового колпачка в приборе расположена электронная плата с щелевой оптопарой. Колпачок имеет выступ, который частично заходит в щелевую оптопару, и тем самым происходит срабатывание оптопары. В прототипе также не показан разъем для соединения с компьютером, разъем для дистанционной блокировки и кнопка аварийной блокировки лазерного излучения.

Как видно из приведенного сравнения заявляемого технического решения с прототипом, в прототипе описана достаточно современная конструкция лазерного перфоратора, однако не проведено усовершенствование существенных деталей конструкции, в особенности это относится к лазерному излучательному модулю и инженерным средствам защиты, которые позволяют прибору работать более эффективно, стабильно и безопасно.

Таким образом, отличиями от прототипа являются следующие позиции: принципиально важно соосное размещение оси лазерного кристалла и вертикальной оптической оси излучательного модуля прибора с обеспечением расположения на одной оси лазерного кристалла, фокусирующей линзы и окна одноразового колпачка; наличие триггера для поджига лампы, расположенного в непосредственной близости к лампе накачки с целью исключения наводок, с каковой целью выполнено специальное посадочное место для триггера в рамках держателя лазерного излучателя, причем триггер представляет собой параллелепипед с габаритными размерами, например, 8×8×16 мм, при этом с одного конца тригерра подается напряжение в диапазоне от 200 В до 500 В, а на выходе напряжение не менее 5 кВ; применение толкателя в конструкции линзодержателя, расположенного с тыльной стороны; выполнение внутри линзодержателя канала с резьбой, при этом ось этого канала должна совпадать с осью лазерного кристалла и окна одноразового колпачка, а фокусирующая линза помещается внутри этого канала и зажимается двумя гайками с внешней резьбой, что создает дополнительную возможность юстировки расстояния от центра линзы до нижнего края одноразового колпачка, к которому подносится палец для перфорации; наличие светового индикатора необходимости замены одноразового колпачка между последовательными циклами перфорации на передней панели над направляющими для одноразового колпачка и выполнение индикатора в виде частично прозрачного световода в виде щели; наличие выступа в конструкции одноразового колпачка, который частично заходит в щелевую оптопару при установке в прибор и тем самым происходит срабатывание оптопары. В прототипе не описано применение металлического корпуса лазерного излучателя прибора, не указан микроконтроллер для установки уровней глубины прокола, которые имеют различную энергию лазерного излучения, и способ соединения с компьютером, а также не описаны кнопка аварийной блокировки лазерного излучения и разъем дистанционной блокировки.

Общие признаки прототипа и заявляемого технического решения: моноблочная конструкция, наличие корпуса, лазерного излучателя, блока питания, линзодержателя, ножной педали, ключа-тумблера, светового индикатора необходимости замены одноразового колпачка и кнопки ПУСК.

Отличия, при одинаковых целях разработки, обусловлены усовершенствованием устройства-прототипа в заявляемом техническом решении.

Последовательность работы лазерного перфоратора в заявляемом техническом решении.

Лазерный перфоратор устанавливается на рабочую поверхность, к разъему на задней панели прибора подсоединяется сетевой адаптер, сетевая вилка вставляется в розетку переменного тока (220 В, 50 Гц), а к разъему на задней панели прибора присоединяется ножная педаль. Съемный ключ выключатель устанавливается в разъем для ключа-выключателя и переводится в положение «II» из положения «I». При этом индикатор СЕТЬ на лицевой панели основания загорается, например, белым.

На несущей вертикальной передней детали корпуса прибора нажимается кнопка ВКЛ/ВЫКЛ. При этом загорается индикатор уровня глубины прокола, кнопка органа управления и индикатор необходимости замены одноразового колпачка. Одноразовый колпачок устанавливается в направляющие пазы. В случае если одноразовый колпачок не установлен, индикатор необходимости замены одноразового колпачка будет мигать. Прибор имеет 6 уровней глубины прокола. Нужный уровень глубины прокола устанавливается, используя поворотное кольцо органа управления вокруг кнопки ПУСК. Чем меньше уровень - тем меньше будет глубина прокола, и чем больше уровень - тем прокол будет глубже. В процессе выставления нужного напряжения на батарее конденсаторов разрядного контура для выбранного уровня глубины прокола кнопка ПУСК будет мигать. По завершении зарядки кнопка ПУСК будет гореть постоянно, после чего можно производить перфорацию. Подушечка пальца пациента плотно прижимается к одноразовому колпачку и свободной рукой медицинский работник нажимает на кнопку ПУСК или ногой нажимает на ножную педаль. После чего осуществляется забор образца капиллярной крови. После перфорации индикатор необходимости замены одноразового колпачка будет мигать до тех пор, пока не будет произведена замена использованного одноразового колпачка. После замены использованного одноразового колпачка прибор готов к следующему циклу перфорации. Для выключения прибора нажимается кнопка ВКЛ/ВЫКЛ. При этом индикатор СЕТЬ на лицевой панели погаснет. Для блокировки доступа к лазерному излучению ключ-выключатель переводится в положение «I». В случае необходимости аварийной блокировки лазерного излучения нажимается красная кнопка на основании прибора. Для использования функции дистанционной блокировки к разъему дистанционной блокировки на задней стороне прибора должен быть подключен провод дистанционной блокировки.

Известны некоторые проблемы, с которыми сталкиваются разработчики лазерных перфораторов кожи.

Несмотря на то что взаимодействие лазерного излучения с кожей человека практически бесконтактно, тем не менее, есть проблема, связанная с устранением продуктов испарения с поверхности фокусирующей линзы, в заявляемом техническом решении эта проблема решена за счет применения специального одноразового колпачка, в объеме которого локализуются продукты испарения биологических тканей и который одновременно обеспечивает гигиеничность в области соприкосновения пациента с прибором.

Важно также достижение стабилизации выходных характеристик лазера с одновременным увеличением КПД лазера. Следует отметить, что лазерный кристалл в известных индивидуальных портативных устройствах для прокалывания кожи заключен, как правило, в пластиковый корпус лазерного излучателя, что для этих устройств вполне логично, т.к. подобные портативные устройства используются индивидуально и не столь часто, как стационарные лазерные перфораторы, предназначенные для использования в медицинских учреждениях, где интервал между циклами прокола может быть менее 120 секунд. С целью стабилизации характеристик лазера в заявляемом техническом решении применен металлический корпус лазерного излучателя с выборками на внешней поверхности для увеличения теплоотдачи с поверхности лазерного излучателя и снижения тем самым тепловой нагрузки на лазерный кристалл.

Лазерный излучатель состоит из следующих основных элементов - отражателя, выполненного в виде цилиндра, и размещенных внутри него лазерного кристалла и лампы накачки, при этом ось лазерного кристалла не совпадает с центральной осью отражателя. В случае, если ось отражателя совпадает с осью корпуса лазерного излучателя, обеспечить КПД лазера более 0,8% и одновременно соосность лазерного кристалла с вертикальной оптической осью излучательного модуля, проходящей через лазерный кристалл, фокусирующую линзу и окно одноразового колпачка, невозможно.

Технология работы твердотельного лазера с ламповой накачкой в лазерном перфораторе предполагает наличие технологического зазора между лазерным кристаллом и лампой накачки, необходимого для фиксации элементов в корпусе лазерного излучателя, в результате лазерный кристалл обычно смещен относительно центральной оси лазерного излучателя. Это увеличивает возможные отклонения по расположению осей фокусирующей линзы и окна одноразового колпачка относительно оптической оси лазерного кристалла и приводит к соответствующим потерям энергии лазерного излучения.

Для обеспечения соосности и достижения наименьших потерь лазерной энергии в заявляемом решении кристалл лазера, хоть и смещен относительно лампы поджига, что обусловлено технологически, но в целом отражатель расположен в излучательном модуле прибора таким образом, что лазерный кристалл расположен точно по вертикальной оптической оси излучательного модуля прибора.

Корпус лазерного излучателя имеет на боковой поверхности выборки, при этом крайние выборки одновременно являются посадочными местами в рамках лазерного излучателя, которые фиксируются в пазах корпуса излучательного модуля. Такой способ фиксации лазерного излучателя в корпусе прибора обеспечивает высокую точность позиционирования лазерного кристалла и не допускает появления отклонения оси лазерного кристалла от вертикальной оптической оси излучательного модуля.

Лампа накачки рассчитана не менее чем на 30000 срабатываний, после чего лампу накачки требуется заменить. Медицинские учреждения могут проводить в среднем от 3000 до 10000 проколов в год, в связи с чем установить регламентированный временной промежуток замены лампы накачки не представляется возможным. Для удобства проведения ремонтного и технического обслуживания прибора плата управления прибора имеет встроенную функцию подсчета количества произведенных импульсов лампы накачки, при этом считывание результатов производится при присоединении прибора к компьютеру.

Поскольку лазерный перфоратор кожи предусматривает возможность осуществления прокола различной глубины (в зависимости от индивидуальных особенностей кожи каждого пациента) за счет наличия нескольких уровней лазерной энергии, важной задачей является управление энергией лазерного импульса, которое в заявляемом техническом решении осуществляется путем регулировки напряжения на батарее конденсаторов разрядного контура. Для этого в блоке питания устройства содержится схема микропроцессорного регулятора напряжения, который поддерживает напряжение на конденсаторах в заданных пределах в соответствии с сохраненными в памяти значениями. Лазерные кристаллы имеют естественный разброс в КПД, что влияет на выходные энергетические характеристики прибора на различных уровнях энергии (от одного до шести) при одинаковых напряжениях на разрядном конденсаторе на каждом уровне. С целью достижения минимального разброса выходной энергии лазерного излучения на различных уровнях глубины прокола при серийном производстве приборов, который для медицинских приборов имеет допущение не более 20% в соответствии с действующими международными стандартами, схема контроля энергии лазерного излучения включает микроконтроллер, позволяющий задавать независимо для каждого уровня глубины прокола напряжение на батарее конденсаторов разрядного контура, причем значения напряжений задаются в процессе сборки и настройки прибора индивидуально.

С целью упрощения конструкции и оптимизации работы лазерного перфоратора кожи в приборе предусмотрено совмещение в одном разъеме, расположенном в основании прибора с задней стороны и предназначенном для соединения прибора с ножной педалью в процессе эксплуатации, вспомогательного разъема, используемого для соединения с компьютером в процессе сборки или для проведения технического обслуживания. Такое интегрирование выхода для соединения с ножной педалью с выходом для соединения с компьютером позволяет удешевить конструкцию, повысить эргономичность и уменьшить габаритные размеры. В тех случаях, когда соединение с компьютером не производится, указанный разъем работает только для одной цели, для соединения прибора с ножной педалью.

Пример подключения прибора к компьютеру в момент сборки прибора или в процессе его технического обслуживания.

Для управления настройками заявляемого устройства используют персональный компьютер, подключаемый при помощи интерфейса USB. При этом используется 6-контактный комбинированный разъем, функционально совмещенный с разъемом ножной педали. В случае подключения к компьютеру используется 5 контактов разъема для линий интерфейса USB (GND, D+, D-, VBUS, Shield - это унифицированное обозначение разъемов USB кабеля). При подключении ножной педали используется один дополнительный контакт и общий разъем заземления (GND). Выполняемая на персональном компьютере программа позволяет считывать и записывать значения напряжений батарее конденсаторов разрядного контура, а также контролировать рабочий ресурс лампы накачки и другие параметры.

Цель разработки заявляемого технического решения - создание лазерного перфоратора кожи с повышенной эффективностью работы лазерного излучателя, максимально безопасного для пациента, оптимизированного по эргономике.

Техническая задача - разработка устройства с максимальным использованием энергии лазерного излучения, с достижением уменьшения наводок от высоковольтного провода триггера, с исключением возможности изменения положения фокусирующей линзы в процессе проведения процедуры ее очистки относительно нижнего края установленного одноразового колпачка, с оптимальным расположением разъема для соединения с компьютером, с исключением возможности проведения двух последующих циклов перфорации без замены одноразового колпачка. С решением технической задачи связано достижение технического результата, заключающегося в сущности технического решения.

Сущность заявляемого технического решения состоит в том, что лазерный перфоратор кожи выполнен моноблочным и включает корпус, лазерный излучатель, блок питания, линзодержатель, а также направляющие для одноразового колпачка, оптопару и световой индикатор необходимости замены одноразового колпачка, причем спектральный диапазон лазерного излучения лазерного перфоратора лежит в диапазоне 2,5-3,5 мкм, при этом в перфораторе применено соосное расположение оси лазерного кристалла и вертикальной оптической оси излучательной части лазерного перфоратора с обеспечением соосного расположения лазерного излучателя в корпусе лазерного перфоратора с помощью не менее двух посадочных мест в рамке лазерного излучателя, также в лазерном перфораторе кожи наличествует фокусирующая линза и направляющие для одноразового колпачка, триггер для поджига лампы накачки, который находится в непосредственной близости от лампы накачки, для чего в рамках держателя лазерного излучателя предусмотрено посадочное место для триггера, причем в конструкцию линзодержателя дополнительно введен толкатель, расположенный с тыльной стороны, при этом внутри линзодержателя выполнен канал с резьбой, причем ось этого канала должна совпадать с осью лазерного кристалла и осью окна одноразового колпачка, а фокусирующая линза помещается внутри этого канала и зажимается двумя гайками с внешней резьбой, что создает дополнительную возможность юстировки расстояния от центра линзы до нижнего края одноразового колпачка, к которому подносится палец для перфорации, при этом в лазерном перфораторе применено расположение индикатора необходимости замены одноразового колпачка на передней панели над направляющими для одноразового колпачка и выполнение индикатора в виде полупрозрачного световода в виде щели, а также расположение оптопары напротив направляющих для одноразового колпачка и в которую частично заходит выступ одноразового колпачка, а лазерный излучатель имеет металлический корпус, при этом схема контроля уровня мощности включает микроконтроллер и в основании лазерного перфоратора кожи предусмотрен комбинированный разъем для соединения с ножной педалью и компьютером. При этом триггер имеет форму параллелепипеда с размерами 8×8×16 мм, с одного конца тригерра подается напряжение в диапазоне от 200 В до 500 В, а на выходе напряжение не менее 5 кВ. Зона одноразового колпачка, заходящая в оптопару, может быть выполнена частично матовой и не прозрачной. В основании лазерного перфоратора кожи расположен разъем для съемного ключа для блокировки несанкционированного использования лазерного излучения, а также в основании расположен разъем для дистанционной блокировки лазерного излучения и кнопка аварийной остановки лазерного излучения.

Заявляемое техническое решение проиллюстрировано чертежами: видом лазерного перфоратора спереди, Рис. 1, видом лазерного перфоратора сбоку, Рис. 2, видом лазерного перфоратора сзади, Рис. 3, видом лазерного перфоратора сверху, Рис. 4, видом лазерного перфоратора в разрезе, Рис. 5, видом лазерного перфоратора в зоне линзодержателя, Рис. 6, видом лазерного перфоратора в зоне линзодержателя в разрезе, Рис. 7, видом установленного одноразового колпачка в щелевую оптопару, Рис. 8, видом лазерного излучателя, установленного вместе с триггером в рамки держателя лазерного излучателя, Рис. 9, видом лазерного излучателя, установленного вместе с триггером в рамки держателя лазерного излучателя в разрезе, Рис. 10, схематичным видом лазерного излучателя, триггера и рамок держателя лазерного излучателя в разобранном состоянии, Рис. 11, видом одноразового колпачка, Рис. 12, где:

1 - несущая вертикальная передняя деталь;

2 - несущая вертикальная задняя деталь;

3 - излучательный модуль;

4 - верхняя крышка;

5 - основание;

6 - лазерный излучатель;

7 - триггер;

8 - лампа накачки;

9 - рамки-держатели лазерного излучателя и триггера;

10 - лазерный кристалл;

11 - отражатель;

12 - линзодержатель;

13 - толкатель линзодержателя;

14 - фокусирующая линза;

15 - направляющие пазы для одноразового колпачка;

16 - одноразовый колпачок;

17 - окно одноразового колпачка;

18 - индикатор необходимости замены одноразового колпачка;

19 - светодиод;

20 - щелевая оптопара;

21 - выступ одноразового колпачка;

22 - индикаторы выбранного уровня глубины прокола;

23 - орган управления с вращающимся кольцом и кнопкой ПУСК;

24 - разъем для соединения с сетевым адаптером;

25 - разъем для соединения с ножной педалью;

26 - ключ-выключатель с разъемом для съемного ключа;

27 - разъем для дистанционной блокировки;

28 - кнопка аварийной блокировки лазерного излучения;

29 - индикатор СЕТЬ;

30 - кнопка ВКЛ/ВЫКЛ;

31 - вертикальная оптическая ось излучательного модуля.

Заявляемый лазерный перфоратор состоит из моноблочного корпуса в виде несущей вертикальной передней детали 1, несущей вертикальной задней детали 2, излучательного модуля 3, верхней крышки 4, основания 5, в котором внутри излучательного модуля 3 зафиксирован лазерный излучатель 6 и триггер 7, предназначенный для поджига лампы накачки 8, при помощи рамок держателей лазерного излучателя и триггера 9. В лазерном излучателе 6 расположен лазерный кристалл 10 и отражатель 11. На лицевой стороне излучательного модуля 3 размещена съемная деталь линзодержателя 12, с тыльной стороны которого находится толкатель линзодержателя 13, внутри которой зафиксирована фокусирующая линза 14. В нижней части излучательного модуля выполнены направляющие пазы 15 для установки одноразового колпачка 16, при этом сквозь окно одноразового колпачка 17 проходит лазерный луч. Оси лазерного кристалла 10, фокусирующей линзы 14 и окна одноразового колпачка 17 соосны с вертикальной оптической осью излучательного модуля 31. Для обеспечения защиты от повторного использования одноразового колпачка при последующих циклах перфорации над направляющими пазами 15 расположен частично прозрачный индикатор необходимости замены одноразового колпачка 18, представляющий собой световод в виде щели, сквозь который осуществляется световая подсветка от светодиодов 19, расположенных на электронной плате вместе с щелевой оптопарой 20, в которую частично заходит выступ одноразового колпачка 21. Лазерный перфоратор снабжен индикаторами выбранного уровня глубины прокола 22 в виде полупрозрачных световодов в количестве шести штук, а также органом управления 23 с вращающейся рукояткой в виде кольца и кнопкой ПУСК, имеющей полупрозрачную поверхность, позволяющую при готовности прибора к перфорации подсвечиваться зеленым, а в процессе зарядки - мигающим желтым. Внутри несущих деталей корпуса прибора 1 и 2 выполнены каналы, по которым проложены провода, соединяющие вывода от ксеноновый лампы накачки 7 и триггера 6 с основной электрической платой в основании 5. В нижней части вертикальной задней детали 2 корпуса прибора расположены разъем для соединения с сетевым адаптером 24 и разъем для соединения с ножной педалью 25, который одновременно может быть использован для соединения с компьютером в процессе сборки и проведения технического обслуживания, а также разъем для съемного ключа 26, обеспечивающий защиту от несанкционированного использования лазерного излучения, и разъем для дистанционной блокировки 27. На несущей вертикальной передней детали корпуса прибора расположена кнопка 28 аварийной блокировки лазерного излучения, индикатор СЕТЬ 29, кнопка ВКЛ/ВЫКЛ 30.

Подобное сочетание универсальности, достижения возможности компактного и удобного для потребителя размещения дизайнерской информации с относительной простотой изготовления в прототипе не достигнуто.

Исходя из вышеизложенного, можно сделать вывод о том, что заявляемое техническое решение соответствует критериям «новизна», «изобретательский уровень» и «промышленная применимость».

Claims (7)

1. Лазерный перфоратор кожи, выполненный моноблочным и включающий корпус, лазерный излучатель, блок питания, линзодержатель, направляющие для одноразового колпачка, оптопару и световой индикатор необходимости замены одноразового колпачка, отличающийся тем, что спектральный диапазон лазерного излучения лазерного перфоратора лежит в диапазоне 2,5-3,5 мкм, при этом в перфораторе применено соосное расположение оси лазерного кристалла и вертикальной оптической оси излучательной части лазерного перфоратора с обеспечением соосного расположения лазерного излучателя в корпусе лазерного перфоратора с помощью не менее двух посадочных мест в рамке лазерного излучателя, также отличающийся наличием фокусирующей линзы и направляющих для одноразового колпачка, триггера для поджига лампы накачки, который находится в непосредственной близости от лампы накачки, для чего в рамках держателя лазерного излучателя предусмотрено посадочное место для триггера, причем в конструкцию линзодержателя дополнительно введен толкатель, расположенный с тыльной стороны, при этом внутри линзодержателя выполнен канал с резьбой, причем ось этого канала должна совпадать с осью лазерного кристалла и осью окна одноразового колпачка, а фокусирующая линза помещается внутри этого канала и зажимается двумя гайками с внешней резьбой, что создает дополнительную возможность юстировки расстояния от центра линзы до нижнего края одноразового колпачка, к которому подносится палец для перфорации, при этом в лазерном перфораторе применено расположение индикатора необходимости замены одноразового колпачка на передней панели над направляющими для одноразового колпачка и выполнение индикатора в виде полупрозрачного световода в виде щели, а также расположение оптопары напротив направляющих для одноразового колпачка и в которую частично заходит выступ одноразового колпачка, а лазерный излучатель имеет металлический корпус, при этом схема контроля уровня мощности включает микроконтроллер и в основании лазерного перфоратора кожи предусмотрен комбинированный разъем для соединения с ножной педалью и компьютером.

2. Лазерный перфоратор кожи по п. 1, отличающийся тем, что триггер имеет форму параллелепипеда с размерами 8×8×16 мм.

3. Лазерный перфоратор кожи по пп. 1, 2, отличающийся тем, что с одного конца триггера подается напряжение в диапазоне от 200 В до 500 В, а на выходе - напряжение не менее 5 кВ.

4. Лазерный перфоратор кожи по п. 1, отличающийся тем, что выступ одноразового колпачка, заходящий в оптопару, выполнен частично матовым и непрозрачным.

5. Лазерный перфоратор кожи по п. 1, отличающийся тем, что в основании расположен ключ-выключатель с разъемом для съемного ключа для блокировки несанкционированного использования лазерного излучения.

6. Лазерный перфоратор кожи по п. 1, отличающийся тем, что в основании расположен разъем для дистанционной блокировки лазерного излучения.

7. Лазерный перфоратор кожи по п. 1, отличающийся тем, что в основании расположена кнопка аварийной остановки лазерного излучения.

Images