一种激光治疗仪的自动变焦系统的制作方法【技术领域】[0001]本发明涉及激光治疗中变焦【技术领域】，特别是通过光机电系统控制激光治疗仪自动变焦并显示焦面处激光光斑直径。[0002]激光治疗仪通过在焦面处产生高能量的单色光作用于人体病变组织，对病变组织进行凝固、切割或汽化操作从而无创伤地消除病变组织。由于激光能量在焦面处高度集中，不同波长的激光对人体不同组织的治疗效果也各有优势的特点，使得激光治疗仪具有一系列优点，例如:只作用于病变组织而对周边健康组织损伤极小，精度高，治疗周期短，并发症少，术后易恢复等。基于以上优点，激光治疗仪在祛斑、祛痣、磨皮等美容医疗方面得到了广泛应用。[0003]激光治疗仪的精确度很大程度上取决于焦面处激光光斑的调节，如果变焦过程中使得焦面光斑直径大于病灶部位，会对病灶周围的健康组织产生很大影响，如果变焦过程中使得焦面光斑直径小于病灶部位，又不能将整个病灶一次性完全去除，而斑、痣等组织直径一般在毫米级范围内，传统的手动变焦方法更难精确调节至焦面激光光斑直径大小与病灶处一致。又由于不同激光波长对人体不同组织的治疗效果各有优势，为了方便使用，研发一种可以自动微小变焦且能够选择波长的手持式激光治疗仪非常重要。
[0004]针对现有技术存在的问题，提供一种能精确改变焦面处激光光斑直径至理想值激光治疗仪的自动变焦系统。[0005]本发明采用的技术方案为: 一种激光治疗仪的自动变焦系统，包括转动模块、主机模块和光学变焦模块，所述光学变焦模块被所述主机模块套装在内，所述转动模块套装在所述主机模块外；所述转动模块由从动齿轮、磁铁编码圈、直线槽筒固定为一体构成，所述直线槽筒的筒身开设直线槽；所述主机模块由机械头、曲线槽筒固定为一体构成，所述机械头固定在所述曲线槽筒的顶端，所述曲线槽筒的筒身上开设曲线槽；所述机械头上设有主动齿轮和检测所述磁铁编码圈的霍尔传感器，所述主动齿轮与所述从动齿轮啮合，所述曲线槽与所述直线槽相交；所述光学变焦模块内设光学透镜一，所述光学透镜一的边缘固定有螺钉，所述螺钉卡在所述直线槽和曲线槽的交点处，并且所述螺钉可在所述直线槽和曲线槽中滑动；
通过电机驱动所述主动齿轮，所述主动齿轮带动所述从动齿轮转动，所述曲线槽筒固定不动，所述直线槽筒随 从动齿轮相对于所述曲线槽筒转动，卡在所述直线槽与所述曲线槽交点处的螺钉带动所述光学透镜一在主轴上移动变焦；从动齿轮转动同时也会带动所述磁铁编码圈转动，所述磁铁编码圈的圆周上设有若干行编码，每行编码对应本激光治疗仪焦面处不同大小的激光光斑直径，霍尔传感器将检测到的编码对应的激光光斑直径在电子显示屏上显示出来。[0006]作为本发明的优选实施方式，所述光学变焦模块由含有光学透镜二的前固定组、含有所述光学透镜一的变焦组、含有光学透镜三的后固定组构成，所述前固定组固定在所述曲线槽筒顶端，所述后固定组固定在所述曲线槽筒尾端。
[0007]作为本发明的优选实施方式，所述光学变焦模块中前固定组的前端和后固定组的后端分别装有防尘镜。
[0008]作为本发明的优选实施方式，还包括双波长激光器和光臂，所述双波长激光器通过所述光臂与机械头连接。
[0009]作为本发明的优选实施方式，所述机械头上还设有变焦控制按钮，变焦控制按钮通过内置电路板控制电机驱动所述主动齿轮旋转，进而实现光学变焦模块变焦。
[0010]作为本发明的优选实施方式，所述机械头上还设有控制激光治疗仪接通或关闭的电源开关、激光波长选择键以及复位键，通过按复位键使所述电子显示屏归零，使本自动变焦系统进入初始化状态；所述电子显示屏也设置在所述机械头上。[0011]作为本发明的优选实施方式，在所述曲线槽筒尾端延伸出一个焦面定位筒，使激光通过光学变焦模块后的焦面落在焦面定位筒处。
[0012]为实现本发明目的，该系统包括:双波长激光器、由电源开关、激光波长选择键、复位键、变焦控制按钮、电子显示屏、带齿轮的直流电机、霍尔传感器构成的机械头，由机械头、曲线槽筒、焦面定位筒固定为一体构成的主机模块，由齿轮、磁铁编码圈、直线槽筒固定为一体构成的转动模块，由含有防尘镜和透镜的前固定组、透镜边缘固定有光滑螺钉的变焦组、含有防尘镜和透镜的后固定组构成的光学变焦模块，
下面再进一步详细说明本发明所采用的技术方案:通过光臂将双波长激光器和机械头连接，将转动模块套在主机模块外，光学变焦模块在主机模块内，且使转动模块的从动齿轮与直流电机的主动齿轮啮合，磁铁编码圈在霍尔传感器检测范围内，直线槽和曲线槽相交，光学变焦模块的变焦组上的光滑螺钉卡在直线槽和曲线槽的交点处，前固定组固定在曲线槽筒顶端，后固定组固定在曲线槽筒尾端。
[0013]通过电源开关接通激光治疗仪电源，根据要治疗的病灶对象通过激光波长选择键选择最佳治疗激光波长，按复位键使显示屏归零，系统进入初始化状态。
[0014]按变焦控制按钮中的加号键，通过内置电路板驱动直流电机上的齿轮顺时针旋转，该顺时针旋转的齿轮带动与之啮合的齿轮逆时针旋转，从而带动整个转动模块逆时针旋转。此时曲线槽是固定不动的，而直线槽在转动模块上跟随转动模块一起逆时针转动，这样曲线槽和直线槽的交点沿着曲线槽逆时针运动，又因为光学变焦模块中的变焦组上光滑螺钉卡在曲线槽和直线槽交点处，所以变焦组的透镜沿着曲线槽逆时针运动，变焦组的运动在主轴上表现为沿着主轴方向远离焦面定位筒直线运动，使焦面定位筒处激光光斑变大，从而实现变焦。在转动模块逆时针转动过程中，转动模块上的磁铁编码圈也跟随转动模块一起逆时针转动，磁铁编码圈上每行有四个信号槽，信号槽中填充磁铁后经过霍尔传感器检测信号为1，没有填充磁铁的经霍尔传感器检测信号为0，根据四位二进制码除去0000这个无用信号后一共可以编15个有效码，分别是0001、0010、0011、0100、0101、0110、0111、1000、1001、1010、1011、1100、1101、1110、1111,固定的霍尔传感器每检测到一个编码说明转动模块带动变焦组在主轴方向远离焦面定位筒移动了一段距离实现一次变焦，使激光光斑直径在焦面处发生变化，通过设计时的计算即可知道每个霍尔编码对应的焦面处激光光斑直径，于是霍尔传感器将检测到的磁铁编码对应的激光光斑直径在电子显示屏上直观的显示出来，通过按变焦控制按钮加号键次数即可使焦面处的激光半径增加到理想大小。
[0015]当一直按变焦控制按钮加号键到达有效编码最大值后，此时变焦组的光滑螺钉也沿着曲线槽逆时针运动到最左端，再按变焦控制按钮加号键则无效，只能按另外一个变焦控制按钮减号键才有效。如果在按变焦控制按钮加号键时导致焦面处激光光斑直径偏大，也可以通过按另外一个变焦控制按钮减号键来调焦使焦面处激光光斑直径变小。
[0016]与按变焦控制按钮中的加号键原理相似，按变焦控制按钮中的减号键时，通过内置电路板驱动直流电机上的齿轮逆时针旋转，该逆时针旋转的齿轮带动与之啮合的齿轮顺时针旋转，从而带动整个转动模块顺时针旋转。此时曲线槽是固定不动的，而直线槽在转动模块上跟随转动模块一起顺时针转动，这样曲线槽和直线槽的交点沿着曲线槽顺时针运动，又因为光学变焦模块中的变焦组上光滑螺钉卡在曲线槽和直线槽交点处，所以变焦组的透镜沿着曲线槽顺时针运动，变焦组的运动在主轴上表现为沿着主轴方向靠近焦面定位筒直线运动，使焦面定位筒处激光光斑变小，从而实现变焦。在转动模块顺时针转动过程中，转动模块上的磁铁编码圈也跟随转动模块一起顺时针转动，固定的霍尔传感器每检测到一个编码说明转动模块带动变焦组在主轴方向靠近焦面定位筒移动了一段距离实现一次变焦，使激光光斑直径在焦面处发生变化，霍尔传感器将检测到的磁铁编码对应的激光光斑直径在电子显示屏上直观的显示出来，通过按变焦控制按钮减号键次数即可使焦面处的激光半径减小到理想大小。
[0017]当一直按变焦控制按钮减号键到达有效编码最小值后，此时变焦组的光滑螺钉也沿着曲线槽顺时针运动到最右端，再按变焦控制按钮减号键则无效，只能按另外一个变焦控制按钮加号键才有效。如果在按变焦控制按钮减号键时导致焦面处激光光斑直径偏小，也可以通过按另外一个变焦控制按钮加号键来调焦使焦面处激光光斑直径变大。
[0018]综上所述，由于采用了上述技术方案，本发明的有益效果是:本发明所述的一种激光治疗仪的自动变焦系统可以选择激光波长，并实现自动微小调焦并将焦面处激光光斑直径显示在电子显示屏上，能精确改变焦面处激光光斑直径至理想值，有效避免了手动调焦的不准确性，而且该系统结构紧凑，操作简单，安全准确。`


[0019]图1是本发明系统的转动模块 图2是本发明系统的主机模块
图3是本发明系统的光学变焦模块
图中标记:1_直线槽筒齿轮，2-空信号槽，3-填充磁铁信号槽，4-磁铁编码圈，5-直线槽，6-直线槽筒，7-双波长激光器，8-光臂，9-电源开关，10-激光波长选择键，11-复位键，12-变焦控制按钮加号键，13-变焦控制按钮减号键，14-电子显示屏，15-直流电机，16-直流电机齿轮，17-霍尔传感器，18-曲线槽，19-焦面定位筒，20-曲线槽筒。21-防尘镜，22-光学透镜，23-前固定组，24-光学透镜，25-光滑螺钉，26-变焦组，27-光学透镜，28-防尘镜，29-后固定组。

[0021]实施例1
在图1中磁铁编码圈4每行由四个空信号槽2或填充磁铁信号槽3组成一个有效编码信号，共有15个有效编码信号,每个编码信号对应一个焦面处激光光斑直径。直线槽5按光滑螺钉25大小和工程要求长度刻在直线槽筒6壁上。直线槽筒齿轮1、磁铁编码圈4和直线槽筒6固定为一体构成转动模块。
[0022]在图2中由电源开关9、激光波长选择键10、复位键11、变焦控制按钮加号键12、变焦控制按钮减号键13、电子显示屏14、直流电机15、直流电机齿轮16、霍尔传感器17构成机械头，双波长激光器7通过光臂8接入机械头。曲线槽18按光滑螺钉大小和工程要求长度刻在曲线槽筒20壁上，曲线槽筒20首端固定在机械头上，尾端延生出一个焦面定位筒19，将机械头、曲线槽筒20、焦面定位筒19固定为一体。
[0023]在图3中由防尘镜21和光学透镜22构成前固定组23，由边缘固定有光滑螺钉25的光学透镜24构成变焦组26、由防尘镜28和光学透镜27构成后固定组29，前固定组23、变焦组26和后固定组29构成光学变焦模块。
[0024]图1中的转动模块套在图2的主机模块外，图3的光学变焦模块在图2的主机模块内，且使直流电机齿轮16 (即权利要求中所述主动齿轮)啮合直线槽筒齿轮I (即权利要求中所述从动齿轮)，霍尔传感器17对应与磁铁编码圈4对应，直线槽5和曲线槽18相交，光学变焦模块的前固定组23固定在曲线槽筒20首端，后固定组29固定在曲线槽筒20尾端，变焦组26上的光滑螺钉25卡在直线槽5和曲线槽18的交点处。
[0025]接通电源开关9并根据需要按激光波长选择键10选择所需激光波长，按复位键11使电子显示屏14归零，系统进入初始化状态。按变焦控制按钮加号键12使直流电机15上的直流电机齿轮16顺时针旋转，`从而带动与之啮合的直线槽筒齿轮I逆时针转动，直线槽5也随着直线槽筒6 —同逆时针转动，固定的曲线槽筒20和逆时针转动的直线槽筒6使卡在直线槽5与曲线槽18交点处的光滑螺钉25也沿着曲线槽18逆时针运动，而变焦组26上的光滑螺钉25与变焦组26的光学透镜24是固定的，所以变焦组26随着光滑螺钉25沿着曲线槽18逆时针运动，在主轴上表现为变焦组26在主轴方向上远离焦面定位筒19直线运动，使激光在焦面处光斑直径变大，最终实现变焦。转动模块在逆时针转动时其磁铁编码圈4也随着逆时针旋转，霍尔传感器17每探测到一个磁铁编码信号停顿一次，并在电子显示屏14上显示该磁铁编码所对应的焦面处激光光斑直径，通过按变焦控制按钮加号键12的次数可以持续增加焦面处激光光斑直径大小。
[0026]按变焦控制按钮减号键13使直流电机15上的直流电机齿轮16逆时针旋转，从而带动与之啮合的直线槽筒齿轮I顺时针转动，直线槽5也随着直线槽筒6—同顺时针转动，固定的曲线槽筒20和顺时针转动的直线槽筒6使卡在直线槽5与曲线槽18交点处的光滑螺钉25也沿着曲线槽18顺时针运动，而变焦组上26的光滑螺钉25与变焦组26的光学透镜24是固定的，所以变焦组26随着光滑螺钉25沿着曲线槽18顺时针运动，在主轴上表现为变焦组26在主轴方向上靠近焦面定位筒19直线运动，使激光在焦面处光斑直径变小，最终实现变焦。转动模块在顺时针转动时其磁铁编码圈4也随着顺时针旋转，霍尔传感器17每探测到一个磁铁编码信号停顿一次，并在电子显示屏14上显示该磁铁编码所对应的焦面处激光光斑直径，通过按变焦控制按钮减号键13的次数可以持续减小焦面处激光光斑直径大小。
[0027]当连续按变焦控制按钮使霍尔传感器17检测到最大编码或最小编码时，此时变焦组26的光滑螺钉25也沿着曲线槽18运动到最顶端，再按同一个变焦控制按钮则无效，只能按另外一个变焦控制按钮才有效。
[0028]以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等`同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。