專利名稱：一種采用光導(dǎo)盤的光顯血壓計組合結(jié)構(gòu)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及非汞血壓計技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種采用光導(dǎo)盤的光顯血 壓計組合結(jié)構(gòu)。
背景技術(shù)：
隨著醫(yī)療衛(wèi)生事業(yè)的發(fā)展和人民保健意識的增強(qiáng)，血壓計量器具的需求量 呈快速上升之勢。按計量顯示方式分類，常規(guī)血壓計量器具目前有三類，即汞 柱式血壓計、彈性元件式血壓表和電子血壓計。其中，汞柱式血壓計已有近百 年的歷史， 一直為全世界的診所通用和習(xí)用。但隨著汞的毒性被揭示，發(fā)達(dá)國 家和地區(qū)紛紛禁止汞柱式血壓計。我國雖尚未禁止，但它顯然對人民健康和環(huán) 境保護(hù)構(gòu)成巨大威脅，反對的呼聲日益高漲，停止使用汞柱式血壓計勢在必行。 與它相比，彈性元件式血壓表由于其彈性元件式壓力傳感器的限制，其顯示范 圍小，不夠清晰，耐用性也差。而迄今為止的電子血壓計都采用示波法原理。 這個原理本身存在爭議，測量血壓的誤差較大。 一些國家取締汞柱式血壓計后 曾試圖采用電子血壓計，但很快又都紛紛不讓醫(yī)療機(jī)構(gòu)采用。
合適的血壓測量器具成為一個世界性的難題，特別是已經(jīng)取締汞柱式血壓 計的國家和地區(qū)，更陷入急待解決問題的困境。近二十年來，世界范圍的科技 人員都在試圖研制滎柱式血壓計的替代品。
由本申請人申請的在先專利-中國專利授權(quán)公告號CN2721004Y的"一種 光纖傳輸式血壓計組合裝置"，公開了一種包括指針形示值光纖、可由指針形 示值光纖掃描的示值傳輸光纖束、同示值傳輸光纖束出射端相連的壓力指示標(biāo) 度尺、以及固定在血壓表機(jī)芯支架上，出射光主要垂直指向指針形示值光纖入 射端的光源的血壓計組合裝置。
以及中國專利授權(quán)公告號CN2803271Y的"一種光顯血壓計組合裝置"， 公開了一種包括作為光針的發(fā)光二極管、可由光針掃描的示值傳輸光纖束、 與示值傳輸光纖束的出射端相連接的壓力指示標(biāo)度尺、與光針相連接的高強(qiáng)度機(jī)芯、以及與高強(qiáng)度機(jī)芯相連接的負(fù)壓式膜盒的血壓計組合裝置。
它們都實(shí)現(xiàn)了血壓計的非汞化和無害化，有效地保護(hù)使用人員和環(huán)境內(nèi)人 員的健康，防止環(huán)境污染。但從設(shè)計到實(shí)施，還存在三個缺點(diǎn)需要克服，它們 是1)要能使光斑清晰，單質(zhì)光纖徑以粗為好，但這樣一來，所有光纖即使緊
挨排列，排成的光纖盤盤徑就大，掃描光針就必須做長。例如用lmm直徑的光 纖，光針的掃描半徑就須達(dá)到34.5mm，轉(zhuǎn)動慣量大，對驅(qū)動系統(tǒng)要求苛刻，穩(wěn) 定性和靈敏度保證難度大；2)光纖在被光針掃描的內(nèi)盤中緊挨排列，掃描光稍 分散，就會遍及2根，甚至3根、4根，而不是1根光纖，出射光斑也就會分散。 解決辦法只能是光針出射光必須高度匯聚，且掃描端面與內(nèi)盤盤面處任一光纖 入射端的距離須保持為0.5 lmm。這樣的微小距離，加上光針針端(超小發(fā)光 二極管)較重，伸出又長，在運(yùn)輸、振動等情況下，容易造成"卡針"，儀表可 靠性難度增大；3)多根(現(xiàn)用163根)單質(zhì)光纖需要穿制成有序排列的光纖盤， 制作的人工成本太高，難以規(guī)模生產(chǎn)。

實(shí)用新型內(nèi)容
為了克服上述現(xiàn)有技術(shù)存在的不足，本實(shí)用新型提供一種無毒無害、示值 靈敏度和可靠性高、誤差小、光斑清晰、制作成本低，便于規(guī)模生產(chǎn)的光顯血 壓計組合結(jié)構(gòu)。
為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的技術(shù)方案如下 一種采用光導(dǎo)盤的光顯 血壓計組合結(jié)構(gòu)，它包括起壓力傳感作用的膜盒和機(jī)芯，其特征在于機(jī)芯上連 接一產(chǎn)生匯聚掃描光束的光針，所述光針安裝在一光學(xué)光導(dǎo)盤上，所述光學(xué)光 導(dǎo)盤上設(shè)有壓力刻度尺。
在本實(shí)用新型中，所述光針位于光學(xué)光導(dǎo)盤的中心。
所述光針包括光源二極管、針套、匯聚透鏡和鏡套；所述光源二極管固定 于針套中，所述匯聚透鏡固定于鏡套中，所述透鏡與光源二極管同軸。 所述光源二極管為發(fā)光二極管或激光二極管。
為了引導(dǎo)由光針產(chǎn)生的匯聚掃描光束的傳播方向，在壓力刻度尺上形成清 晰光斑，所述光學(xué)光導(dǎo)盤為無底碗狀，其內(nèi)壁為與光針掃描面垂直的橢圓柱面， 外壁下部是與內(nèi)壁成45°角的規(guī)整橢圓形斜面，所述光學(xué)光導(dǎo)盤的上端面向內(nèi)凹進(jìn)，形成一凹面。
所述光學(xué)光導(dǎo)盤的界面臨界角小于45° 。
與現(xiàn)有汞柱式血壓計相比，本實(shí)用新型具有如下優(yōu)點(diǎn)1)首先，也是最重 要的，它首開非汞血壓計的先河，使血壓計終于和汞害分離。2)其次，它變原 來的汞柱壓力顯示為光斑顯示，壓力刻度尺可作各種變形設(shè)計，清晰、美觀；3) 此外，它利用光的約束傳導(dǎo)， 一改傳統(tǒng)血壓計和血壓表的示值局限性，實(shí)現(xiàn)壓 力信號的遠(yuǎn)程傳輸，放大閱讀視野，方便示值終端設(shè)計。
與現(xiàn)有的采用光纖盤的光顯血壓計相比，本實(shí)用新型不僅使加工裝配簡單， 大大降低人工成本，明顯降低材料成本，而且降低了對光針驅(qū)動系統(tǒng)的要求， 同時又保證了顯示光斑明亮、清晰，增加了儀表的穩(wěn)定性、可靠性和靈敏度。
另外，本實(shí)用新型的產(chǎn)品造價只比現(xiàn)在的汞柱式血壓計稍高。因此，本實(shí) 用新型具有很高的市場推廣價值。
以下結(jié)合附圖和具體實(shí)施方式
來詳細(xì)說明本實(shí)用新型


圖1為本實(shí)用新型的主要結(jié)構(gòu)組裝示意圖； 圖2為
圖1的左視圖3為本實(shí)用新型的光針的結(jié)構(gòu)示意圖4為圖3的剖面結(jié)構(gòu)示意圖。
圖5為本實(shí)用新型的光學(xué)光導(dǎo)盤的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖6為本實(shí)用新型工作時的光路示意圖。
具體實(shí)施方式
為了使本實(shí)用新型實(shí)現(xiàn)的技術(shù)手段、創(chuàng)作特征、達(dá)成目的與功效易于明白 了解，下面結(jié)合具體圖示，進(jìn)一步闡述本實(shí)用新型。
參見
圖1、 2， 一種采用光導(dǎo)盤的光顯血壓計組合結(jié)構(gòu)，主要包括 產(chǎn)生所需要的徑向匯聚掃描光束的光針1;
改變掃描光束的傳播方向和引導(dǎo)掃描光束形成光斑的光學(xué)光導(dǎo)盤2; 用于讀取光斑的壓力刻度尺5;一個由膜盒3、機(jī)芯4組成的壓力傳感裝置，通過該壓力傳感裝置驅(qū)動光針 l被點(diǎn)亮，產(chǎn)生匯聚掃描光束，壓力的大小決定著光針產(chǎn)生的匯聚掃描光束的角 度。
參見圖3、 4,光針1由光源二極管101、匯聚透鏡102、針套103和鏡套 104組合構(gòu)成，光源二極管101可使用發(fā)光二極管或激光二極管。優(yōu)點(diǎn)是發(fā)光 亮度高、功耗低、工作壽命長、反映較為靈敏。
光源二極管101固定于針套103中，匯聚透鏡102固定于鏡套104中，鏡 套104可在針套103的滑桿上滑動，保持匯聚透鏡102與光源二極管101同軸。
鏡套104內(nèi)有大小不同的兩個透鏡腔，可供安裝不同直徑的匯聚透鏡102; 根據(jù)產(chǎn)品設(shè)計的刻度尺的大小，選用不同的匯聚透鏡102，并相應(yīng)的調(diào)節(jié)匯聚透 鏡102與光源二極管101之間的距離，達(dá)到匯聚的要求條件后，固定住鏡套104 的位置。
光針1位于光學(xué)光導(dǎo)盤2的中心，光針1通過針套103下部的軸孔插接于 上述機(jī)芯4的中軸上，實(shí)現(xiàn)壓力傳感驅(qū)動的掃描。
在本實(shí)用新型中，膜盒3的結(jié)構(gòu)與傳統(tǒng)的彈性元件式血壓表相似，主要區(qū) 別是，采用負(fù)壓式膜盒(參見本發(fā)明人于2004年8月19日申請的，授權(quán)公告 號為CN2741510Y的"一種負(fù)壓式血壓表膜盒結(jié)構(gòu)")，在提供強(qiáng)大驅(qū)動力矩的 同時，又確保比傳統(tǒng)血壓表更好的穩(wěn)定性和耐用性。這些在現(xiàn)有光纖傳輸式光 顯血壓計中都有成功應(yīng)用。
參見圖5，光學(xué)光導(dǎo)盤2采用透明樹脂注制而成，呈無底碗狀。
為了引導(dǎo)由光針產(chǎn)生的匯聚掃描光束的傳播方向，在壓力刻度尺上形成清 晰光斑，光學(xué)光導(dǎo)盤2的內(nèi)壁為一橢圓柱面201，該橢圓柱面201與光針掃描面
垂直，掃描光束由此界面垂直進(jìn)入。
光學(xué)光導(dǎo)盤2的外壁下部是與內(nèi)壁成45°角的規(guī)整橢圓形斜面202，由于 樹脂的折射率大于1. 5，其界面的臨界角小于41. 8° ，因此保證了入射角為45° 的掃描光束在此界面上發(fā)生全反射。
光學(xué)光導(dǎo)盤2的上端面向內(nèi)凹進(jìn)，形成一凹面203，起到對掃描光束的發(fā)散 作用。這樣目的在于使顯示光斑的像光源貼近壓力刻度尺5，減小視角誤差。從 圖中可以看出，如果出射面是平面，像光源會在很遠(yuǎn)的地方，只能在垂直光針掃描面的很小的視角內(nèi)看到采用凹面203后，出射光發(fā)散了，像光弱、i提升到 出射光列相交處，在一個很大的扇形視角范圍內(nèi)都能看到這個貼近壓力亥U度尺5 的像光源，這就是示值光斑。
根據(jù)設(shè)計的需要，所述光學(xué)光導(dǎo)盤2也可以是圓形或其他形狀。
工作時
參見圖6，外部壓力經(jīng)由膜盒3、機(jī)芯4組成的壓力傳感器驅(qū)動光《十1產(chǎn)生 掃描光束，掃描光束經(jīng)匯聚透鏡垂直射向光學(xué)光導(dǎo)盤2的橢圓柱面201,并由此 界面進(jìn)入，然后掃描光束射向光學(xué)光導(dǎo)盤2的規(guī)整橢圓形斜面202,并在此界面 上發(fā)生全反射，接著掃描光束射向光學(xué)光導(dǎo)盤2的凹面203，并從此界面發(fā)散射 出，在壓力刻度尺5上形成光斑。再根據(jù)光斑對應(yīng)的刻度讀出壓力示值。
本實(shí)用新型的尺寸可大可小，刻度尺可作各種變形設(shè)計，避免了汞柱式血 壓計刻度尺總為29cm高度的傳統(tǒng)限制。與現(xiàn)有的采用光纖盤的光顯血壓計相比， 本實(shí)用新型具有1)結(jié)構(gòu)簡單，光學(xué)配件為樹脂注塑， 一次成形，既大大降低 了人工成本，也明顯降低了材料成本，有利于規(guī)模生產(chǎn)；2)光源二極管、透鏡 構(gòu)成的組合型光針調(diào)制方便， 一致性好，特別是它能近軸設(shè)置，尺寸又小，轉(zhuǎn) 動慣量比采用光纖盤時的光針成倍減小，從而大大降低了對膜盒、機(jī)芯組成的. 壓力傳感器的負(fù)載要求，儀表的線性、可靠性、穩(wěn)定性和靈敏度都得到了保證； 3)光能除在媒質(zhì)內(nèi)傳播損失外，都轉(zhuǎn)化為顯示光斑，顯示光斑單一、集中、明 亮，從而達(dá)到示值清晰、悅目的效果。
以上顯示和描述了本實(shí)用新型的基本原理、主要特征和本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)。 本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本實(shí)用新型不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例 和說明書中描述的只是本實(shí)用新型的原理，在不脫離本實(shí)用新型精神和范圍的 前提下本實(shí)用新型還會有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的 本實(shí)用新型的范圍內(nèi)。本實(shí)用新型要求的保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書及其等 同物界定。
權(quán)利要求1. 一種采用光導(dǎo)盤的光顯血壓計組合結(jié)構(gòu)，它包括起壓力傳感作用的膜盒和機(jī)芯，其特征在于機(jī)芯上連接一產(chǎn)生匯聚掃描光束的光針，所述光針安裝在一光學(xué)光導(dǎo)盤上，所述光學(xué)光導(dǎo)盤上設(shè)有壓力刻度尺。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用光導(dǎo)盤的光顯血壓計組合結(jié)構(gòu)，其特征 在于，所述光針位于光學(xué)光導(dǎo)盤的中心。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種采用光導(dǎo)盤的光顯血壓計組合結(jié)構(gòu)，其 特征在于，所述光針包括光源二極管、針套、匯聚透鏡和鏡套；所述光源二極 管固定于針套中，所述匯聚透鏡固定于鏡套中，所述透鏡與光源二極管同軸。
4. 根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種采用光導(dǎo)盤的光顯血壓計組合結(jié)構(gòu)，其特征在于，所述光源二極管為發(fā)光二極管或激光二極管。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種采用光導(dǎo)盤的光顯血壓計組合結(jié)構(gòu)，其特征 在于，所述光學(xué)光導(dǎo)盤為無底碗狀，其內(nèi)壁為與光針掃描面垂直的橢圓柱面， 外壁下部是與內(nèi)壁成45。角的規(guī)整橢圓形斜面，所述光學(xué)光導(dǎo)盤的上端面向內(nèi) 凹進(jìn)，形成一凹面。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的一種采用光導(dǎo)盤的光顯血壓計組合結(jié)構(gòu)，其特征 在于，所述光學(xué)光導(dǎo)盤的界面臨界角小于45。。
專利摘要一種采用光導(dǎo)盤的光顯血壓計組合結(jié)構(gòu)，它包括起壓力傳感作用的膜盒和機(jī)芯，其特征在于機(jī)芯上連接一產(chǎn)生匯聚掃描光束的光針，所述光針安裝在一光學(xué)光導(dǎo)盤上，所述光學(xué)光導(dǎo)盤上設(shè)有壓力刻度尺。本實(shí)用新型提供的光顯血壓計組合結(jié)構(gòu)，不僅實(shí)現(xiàn)了血壓計的非汞化和無害化，有效地保護(hù)使用人員和環(huán)境內(nèi)人員的健康，防止環(huán)境污染，還具有示值靈敏度和可靠性高、誤差小、光斑清晰、制作成本低，便于規(guī)模生產(chǎn)等優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號A61B5/021GK201253203SQ200820153098
公開日2009年6月10日 申請日期2008年9月17日 優(yōu)先權(quán)日2008年9月17日
發(fā)明者崔開海, 容 徐 申請人:上海上達(dá)醫(yī)用儀表廠有限公司