WO2018059527A1

WO2018059527A1 - 一种光疗设备

Info

Publication number: WO2018059527A1
Application number: PCT/CN2017/104173
Authority: WO
Inventors: 刘木清; 易斌; 徐金华; 田燕; 席盟; 胡晓剑; 陈天然
Original assignee: 北京创盈光电科技有限公司; 复旦大学
Priority date: 2016-09-30
Filing date: 2017-09-29
Publication date: 2018-04-05
Also published as: KR20190052093A; CN106390297A; CN106390297B; KR102295253B1

Abstract

本发明实施例公开了一种光疗设备，光疗设备包括电路基板、光源和反射板，电路基板的主面上设置了光源，电路基板用于为光源提供工作电源，使得光源可以向远离所述主面的方向射出光线。反射板设置在该主面所朝向的一侧，反射板的反射面与该主面的朝向一致，使得反射板可以对射向反射面的被反射光线进行反射，由此，当使用该光疗设备时，光源射出的光线被光疗区域反射回来的部分光线可以被该光疗设备中设置的反射板再次向光疗区域反射，使得重新射向光疗区域，从而有效提高了该光疗设备的光能利用率，提高了用户体验。

Description

一种光疗设备

本发明要求于2016年9月30日提交中国专利局、申请号为201610875650.X、发明名称为“一种光疗设备”的中国专利申请的优先权，其全部内容通过引用结合在本发明中。

技术领域

本发明涉及医疗器械领域，特别是涉及一种光疗设备。

背景技术

在医疗领域，光疗是一种采用光照来改善疾病状况的治疗方式。光疗设备就是一种具有光疗功能的设备，可以对人体患处进行光疗。具体的，光疗设备中设置的光源可以射出光线，通过光线照射光疗区域例如人体皮肤，以达到疤痕淡化、伤口愈合、睡眠改善等效果。

但是由于光疗区域例如皮肤的反射率较高，光疗设备所射出的光线到达光疗区域后，其中大部分会被光疗区域所反射掉，而光疗区域实际吸收的有效光能很少。

可见，目前光疗设备的光能利用率低，用户体验不高。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了一种光疗设备，通过设置的反射板有效提高了该光疗设备的光能利用率。

本发明实施例公开了如下技术方案：

一种光疗设备，所述光疗设备包括电路基板、光源和反射板：

所述电路基板的主面上设置了所述光源，所述电路基板用于为所述光源提供工作电源；

所述光源用于向远离所述主面的方向射出光线；

所述反射板设置在所述主面所朝向的一侧，所述反射板的反射面与所述主面的朝向一致，所述反射板用于对射向所述反射面的被反射光线进行反射，所述被反射光线为所述光源所射出光线中被反射向所述主面的光线。

可选的，所述反射板固定贴合在所述主面上，所述反射板在所述光源所对应位置上设置有通孔，设置的通孔用于通过所述光源射出的光线。

可选的，所述光疗设备还包括光线可穿透的扩散模块，所述扩散模块设置在所述主面所朝向的一侧，用于对穿过所述扩散模块的光线进行扩散，使得当所述光源所射出光线从所述扩散模块射出时的出射角大于所述光源所射出光线射入所述扩散模块时的入射角。

可选的，所述扩散模块表面中处于所述光源射出光线的光路上的部分设置有凸起结构，通过所述凸起结构对穿过所述扩散模块的光线进行扩散。

可选的，所述凸起结构设置在所述扩散模块朝向所述光源一面的表面上。

可选的，所述凸起结构罩设在所述光源的外围。

可选的，所述凸起结构设置在所述扩散模块背向所述光源一面的表面上。

可选的，所述反射板固定贴合在所述扩散模块朝向所述光源的一面上。

可选的，所述扩散模块通过固定装置与所述电路基板固定连接。

可选的，所述反射板的反射面与所述扩散模块朝向所述光源的一面固定贴合，所述反射板的另一面与所述主面固定贴合。

可选的，所述电路基板为柔性的电路基板。

可选的，所述光疗设备为可穿戴式光疗设备。

可选的，所述光源包括至少一个子光源，所述子光源包括LED模块。

由上述技术方案可以看出，光疗设备包括电路基板、光源和反射板，电路基板的主面上设置了光源，电路基板用于为光源提供工作电源，使得光源可以向远离所述主面的方向射出光线。反射板设置在该主面所朝向的一侧，反射板的反射面与该主面的朝向一致，使得反射板可以对射向反射面的被反射光线进行反射，由此，当使用该光疗设备时，光源射出的光线被光疗区域反射回来的部分光线可以被该光疗设备中设置的反射板再次向光疗区域反射，使得重新射向光疗区域，从而有效提高了该光疗设备的光能利用率，提高了用户体验。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种光疗设备的装置结构图；

图2为本发明实施例提供的一种设置了扩散模块的光疗设备的装置结构图；

图3a为本发明实施例提供的一种光疗设备中电路基板与反射板连接关系的截面图；

图3b为本发明实施例提供的一种光疗设备中电路基板与反射板连接关系的示意图；

图4a为本发明实施例提供的一种光疗设备的截面图；

图4b为本发明实施例提供的一种光疗设备的截面图；

图5a为本发明实施例提供的一种光疗设备的截面图；

图5b为本发明实施例提供的一种光疗设备的截面图；

图5c为本发明实施例提供的一种光疗设备的截面图；

图6为本发明实施例提供的一种光疗设备中扩散模块对光线进行扩散的光路示意图；

图7a为本发明实施例提供的一种光疗设备的截面图；

图7b为本发明实施例提供的一种光疗设备的截面图；

图7c为本发明实施例提供的一种光疗设备的截面图；

图7d为本发明实施例提供的一种光疗设备的截面图；

图7e为本发明实施例提供的一种光疗设备的截面图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

由于人体皮肤反射率较高，因此光疗设备的出射光在最终到达皮肤后，将被其大量地反向反射，反向反射导致光能被大量损耗，造成接受光疗的患者实际吸收的有效光能远远小于光疗设备的出射光能。

大量研究表明，人体接收的治疗光的功率密度大于一定的阈值时才会产生显著的治疗效果。若设备的光能利用率较低，则产品的治疗效果将会大打折扣。而目前传统光疗设备未能有效解决光能利用率低的问题。

为此，本发明实施例提供了一种光疗设备，该光疗设备包括电路基板、光源和反射板，电路基板的主面上设置了光源，电路基板用于为光源提供工作电源，使得光源可以向远离所述主面的方向射出光线。反射板设置在该主面所朝向的一侧，反射板的反射面与该主面的朝向一致，使得反射板可以对射向反射面的被反射光线进行反射，由此，当使用该光疗设备时，光源射出的光线被皮肤反射回来的部分光线可以被该光疗设备中设置的反射板再次向皮肤反射，重新射向皮肤，从而有效提高了该光疗设备的光能利用率，导致了好的治疗效果，提高了用户体验。

而且，目前的光疗设备的厚度越来越薄，使得光疗设备中光源所射出光线的混光高度受限，难以在光疗区域例如皮肤表面形成均匀的出光面，从而容易在皮肤上形成汇聚的刺眼光斑。尤其是当光疗设备以LED阵列作为光源时尤甚。

汇聚光斑照射下的皮肤所吸收的光能过多，而未处于汇聚光斑照射下的皮肤所吸收的光能过少。刺眼的光斑会对进行光疗的患者带来困扰，而且有可能灼伤皮肤，使得原本用于治疗的光线反而带来伤害，如在皮肤上照射形成点阵的斑纹。可见，不均匀的出光面降低了用户体验。

为此，本发明实施例提供了在光疗设备中设置光线可穿透的扩散模块的方式。其中扩散模块设置在所述主面所朝向的一侧，由此，从光源射出的光线在到达光疗区域之前会先通过所述扩散模块，扩散模块为光线可穿透的材质，该扩散模块可以对穿过自身的光线进行扩散，使得当所述光源射出的光线从所述扩散模块射出时的出射角大于所述光源射出的光线射入所述扩散模块的入射角。通过扩散模块对光源射出光线的扩散，使得光源射出光线的出光面更为均匀，将较不容易在光疗区域形成汇聚的光斑，提高了用户体验。

图1为本发明实施例提供的一种光疗设备的装置结构图，该光疗设备包括电路基板10、光源20和反射板30。需要说明的是，为了便于清楚展示光疗设备中的各个组成部分，图1中反射板30与电路基板10之间的距离较远，图1所示的虚线框是为了便于明确示出光源10，其中全部黑色圆点可以组成光源10。图1中所示的虚线箭头200可以用于示出光源10中一个发光点所射出光线的主要射出方向。

电路基板10的主面11上设置了光源20，电路基板10用于为光源20提供工作电源。光源20用于向远离主面11的方向射出光线。

举例说明，光源20可以包括一个子光源21(或者称为发光模块)，也可以包括多个子光源21，多个子光源21也可以形成阵列的结构。其中，子光源21可以是LED模块。LED模块可发出的光线的光谱半宽较窄、波长几近覆盖全可见光及红外波段、与光谱且易于调节控制的优点，采用经医学研究证明有明显疗效的特殊LED光谱或光谱组合，并精准调节其出光强度、照射时间等参数，以达到对特定疾病的针对性治疗效果，故利用LED模块可以使用特定的有效光谱组合实现光疗的作用。同时，利用LED模块安全冷光、结构小巧、易于灵活拼凑的优点，将多个单一的LED模块紧凑排布为LED阵列。在本发明实施例中，光源20为光疗设备中用于射出具有光疗效果的光线的光源。

在光源20包括至少一个LED模块的情况下，LED模块可以以一定的阵列形式排布，阵列形式包含但不限于矩阵形式与同心圆环形式，并通过焊接等方式固接在柔性的电路基板10的主面11之上。为防止LED模块的磨损，LED模块外还可以罩设有封装透镜。在图1中所示的是一种可选的3×3的LED模块阵列形成的光源20。

设置有光源20的电路基板10可以是具有固定形状的硬性结构，也可以是可改变形状的柔性结构。柔性的电路基板10通过一定程度的弯曲，可以实现较大面积的软体亲肤光疗设备。也就是说，主面11可以是一个平面，也可以是一个曲面，也可以是其他可能的形状。

本发明实施例提供的光疗设备可广泛应用于便携式、可穿戴式的光学治疗。该光疗设备可以是可穿戴式的，以达到更便利的光疗条件。

光源20射出的光线会照射到光疗区域上，光疗区域可以理解为通过光疗设备射出的光线进行光学治疗的区域。光疗区域具体可以是人体皮肤等。不过由于人体皮肤反射率较高，因此光疗设备射出的光线在到达皮肤后，将被其大量地反向反射，该过程中光能被大量损耗，造成接受光疗的患者实际吸收的有效光能远远小于光疗设备的出射光能，产品的治疗效果将会大打折扣。

为此，本发明实施例中在光疗设备中设置了反射板30。反射板30设置在主面11所朝向的一侧，反射板30的反射面31与主面11的朝向一致，反射板30用于对射向反射面31的被反射光线进行反射，该被反射光线为光源20所射出光线中被反射向主面11的光线。

反射板30的反射面31可以是一层具有高反射率的反射层，例如可以在反射面31上通过涂覆金属、全电介质、或金属电解介质反射薄膜来实现反射功能。本发明并不限定反射板30如何构成，不会影响光源20正常向光疗区域发光即可。例如反射板30可以是一个整体结构，也可以由多个子反射板构成。

可见，通过在光疗设备中设置反射板，该反射板设置在该主面所朝向的一侧，反射板的反射面与该主面的朝向一致，使得反射板可以对射向反射面的被反射光线进行反射，由此，当使用该光疗设备时，光源射出的光线被皮肤反射回来的部分光线可以被该光疗设备中设置的反射板再次向皮肤反射，重新射向皮肤，从而有效提高了该光疗设备的光能利用率，导致了好的治疗效果，提高了用户体验。

由于目前的光疗设备的厚度越来越薄，使得光疗设备中光源所射出光线的混光高度受限，难以在光疗区域例如皮肤表面形成均匀的出光面，尤其是当光疗设备以LED阵列作为光源时尤甚。而不均匀的出光面会降低用户体验。

为此，本发明实施例中提供了一种光线可穿透的扩散模块，通过将该扩散模块设置在上述光疗设备中，以改善光疗设备出光面的均匀性。

可选的，该光疗设备还包括光线可穿透的扩散模块40。如图2所示，扩散模块40设置在主面11所朝向的一侧，用于对穿过扩散模块40的光线进行扩散，使得当光源20所射出光线从扩散模块40射出时的出射角大于光源20所射出光线射入扩散模块40时的入射角。

举例说明，扩散模块40的体材料可以采用高透过低吸收材质，包含但不限于PMMA(聚甲基丙烯酸甲酯)材料，以减少对在其中多次穿过的光线的吸收，如此则可有效提高光能利用率。从光源射出的光线在到达光疗区域之前会先通过所述扩散模块，扩散模块为光线可穿透的材质，该扩散模块可以对穿过自身的光线进行扩散，使得当所述光源射出的光线从所述扩散模块射出时的出射角大于所述光源射出的光线射入所述扩散模块的入射角。通过扩散模块对光源射出光线的扩散，使得光源射出光线的出光面更为均匀，将较不容易在光疗区域形成汇聚的光斑，提高了用户体验。

而且，同时设置有反射板和扩散模块的光疗设备既可以实现提高光能利用率的效果，也可以使得光源射出光线的出光面更为均匀，从而进一步提高了用户体验。

接下来说明如何将反射板30设置在光疗设备中。

本发明实施例提供了多种在光疗设备中设置反射板的具体方式。例如可以将反射板30固定贴合在主面11上，反射板30在光源20所对应位置上设置有通孔，设置的通孔用于通过光源20射出的光线。可以如图3a所示，反射板30贴合在主面11上，具体的贴合方式本发明并不限定，例如可以通过粘接的方式。

通过将反射板30贴合在主面11上，使得反射板的反射面可以低于或接近光源20中发光模块21的出光面，降低对光源20正常发光的影响。通过在反射板30上设置通孔，可以不会阻挡光源20所发射出的光线，不会影响光源20的正常工作，所设置通孔的数量可以与光源20所具有子光源21的数量一致，也可以不一致，例如针对一个3×3阵列的光源，反射板上可以设置9个通孔，即针对一个子光源所在位置对应的在反射板上设置一个通孔，具体可以如图3b所示。反射板上也可以针对9个子光源就设置一个较大的通孔。本发明并不限定反射板30上设置的通孔形状和数量，只要不会影响光源20正常向光疗区域发光即可。在图3b中，为了便于清楚展示，电路基板的尺寸略大于反射板的尺寸。

由于光疗设备中可能设置有扩散模块40，故根据扩散模块40与电路基板10之间的连接关系，进一步包括一种设置反射板30的方式，即反射板30的反射面与扩散模块40之间没有连接关系。

如图4a所示的，扩散模块40朝向电路基板10的一面中有一部分与电路基板10相连的情况。

或者如图4b所示，扩散模块40通过固定装置50与电路基板10固定连接的情况。

在光疗设备中设置了扩散模块40的前提下，本发明实施例还提供了多种在光疗设备中设置反射板30的具体方式。例如将反射板30固定贴合在扩散模块40朝向所述光源的一面上。针对反射板与电路基板之间的连接关系，这种将反射板30固定贴合在扩散模块40朝向所述光源的一面上的设置方式可以进一步的分为两种设置方式。

第一种设置方式中，反射板30与电路基板10之间具有连接关系。可以如图5a所示，反射板30的反射面31与扩散模块40朝向光源20的一面固定贴合，反射板30的另一面与主面11固定贴合。

第二种设置方式中，反射板30与电路基板10之间没有连接关系。反射板30的反射面31与扩散模块40朝向光源20的一面固定贴合，反射板30的另一面与主面11之间没有连接关系。

这种设置方式可以如图5b所示，扩散模块40朝向电路基板10的一面中有一部分与电路基板10相连，扩散模块40朝向电路基板10的一面中的剩余部分可以用于贴合反射板30。

这种设置方式还可以如图5c所示，扩散模块40通过固定装置50与电路基板10固定连接。也就是说，扩散模块40与电路基板10之间没有直接接触，而是通过固定装置50实现了将扩散模块40与电路基板10固接。

不论以何种方式在光疗设备中设置反射板20，均可以根据需要在反射板上为光源设置对应的通孔，以便不影响光源20正常向光疗区域发光。

为了进一步提高扩散模块40对光线的扩散效果，可以在扩散模块40上设置凸起结构41。可以通过网点印刷或激光打点法等方式在扩散模块40上形成凸起结构41，凸起结构41的形状可以是金字塔形，也可以是其他形状。各个凸起结构41的尺寸可以相同，也可以不同。本发明并不限定扩散模块40上所设置凸起结构41的数量。凸起结构41可以设置在扩散模块40表面中处于光源20射出光线的光路上的部分，可以将凸起结构41均匀的设置在上述部分，也可以不均匀的设置在上述部分。由于凸起部分41设置在光源20所射出光线的光路上，故可以通过凸起结构41对穿过扩散模块40的光线进行扩散。进一步提高对光源20所射出光线的扩散，从而提高光源20所射出光线在光路区域上出光面的均匀性。凸起结构41的扩散效果可以参见图6，图6所示的是凸起结构41设置在扩散模块40背向光源20一面的表面上的光路扩散情况的示意。可见，一条从光源20射出的光线(光路可以参见图6中的虚线箭头所示)射入扩散模块40的入射角α明显小于这条光线离开一个凸起结构41时的出射角β，从而这个凸起结构通过扩散作用增大了这条光线的射出角度，降低了大量光线汇聚在一个区域的可能。针对扩散模块40的光路分析也可以参见图6，不再赘述。

接下来进一步说明凸起结构41在扩散模块40上的设置位置。本发明实施例提供了多种设置凸起结构41的方式，其中包括至少三种设置方式。

第一种设置方式可以将凸起结构41设置在扩散模块40朝向光源20一面的表面上。针对该第一种设置方式，可以包括多个不同的设置形式。

例如可以将凸起结构41设置在光源20光路方向的正前方，具体可以如图7a所示。图7a所展示的是反射板30设置在电路基板10上的情况，反射板30也可以设置在扩散模块40上。

例如还可以将凸起结构41罩设在光源20的外围，具体可以如图7b所示。

第二种设置方式可以将凸起结构41设置在扩散模块40背向光源20一面的表面上，具体可以如图7c所示。图7c所展示的是反射板30设置在电路基板10上的情况，反射板30也可以设置在扩散模块40上。

第三种设置方式可以将凸起结构41设置在扩散模块40背向光源20一面的表面上和朝向光源20的一面上，具体可以如图7d或图7e所示。图7e所展示的是反射板30设置在电路基板10上的情况，反射板30也可以设置在扩散模块40上。

在上述图7a至图7e中，扩散模块40还可以通过连接装置50与电路基板10进行固结。

需要说明的是，本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述，各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处。以上所描述的设备及系统实施例仅仅是示意性的，其中作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性劳动的情况下，即可以理解并实施。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应该以权利要求的保护范围为准。

Claims

一种光疗设备，其特征在于，所述光疗设备包括电路基板、光源和反射板：

所述电路基板的主面上设置了所述光源，所述电路基板用于为所述光源提供工作电源；

所述光源用于向远离所述主面的方向射出光线；

所述反射板设置在所述主面所朝向的一侧，所述反射板的反射面与所述主面的朝向一致，所述反射板用于对射向所述反射面的被反射光线进行反射，所述被反射光线为所述光源所射出光线中被反射向所述主面的光线。
根据权利要求1所述的光疗设备，其特征在于，所述反射板固定贴合在所述主面上，所述反射板在所述光源所对应位置上设置有通孔，设置的通孔用于通过所述光源射出的光线。
根据权利要求1所述的光疗设备，其特征在于，所述光疗设备还包括光线可穿透的扩散模块，所述扩散模块设置在所述主面所朝向的一侧，用于对穿过所述扩散模块的光线进行扩散，使得当所述光源所射出光线从所述扩散模块射出时的出射角大于所述光源所射出光线射入所述扩散模块时的入射角。
根据权利要求3所述的光疗设备，其特征在于，所述扩散模块表面中处于所述光源射出光线的光路上的部分设置有凸起结构，通过所述凸起结构对穿过所述扩散模块的光线进行扩散。
根据权利要求4所述的光疗设备，其特征在于，所述凸起结构设置在所述扩散模块朝向所述光源一面的表面上。
根据权利要求5所述的光疗设备，其特征在于，所述凸起结构罩设在所述光源的外围。
根据权利要求4所述的光疗设备，其特征在于，所述凸起结构设置在所述扩散模块背向所述光源一面的表面上。
根据权利要求3所述的光疗设备，其特征在于，所述反射板固定贴合在所述扩散模块朝向所述光源的一面上。
根据权利要求8所述的光疗设备，其特征在于，所述扩散模块通过固定装置与所述电路基板固定连接。
根据权利要求3所述的光疗设备，其特征在于，所述反射板的反射面与所述扩散模块朝向所述光源的一面固定贴合，所述反射板的另一面与所述主面固定贴合。