专利名称：一种采用光导盘的光显血压计组合结构的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及非汞血压计技术领域，具体涉及一种采用光导盘的光显血 压计组合结构。
背景技术：
随着医疗卫生事业的发展和人民保健意识的增强，血压计量器具的需求量 呈快速上升之势。按计量显示方式分类，常规血压计量器具目前有三类，即汞 柱式血压计、弹性元件式血压表和电子血压计。其中，汞柱式血压计已有近百 年的历史， 一直为全世界的诊所通用和习用。但随着汞的毒性被揭示，发达国 家和地区纷纷禁止汞柱式血压计。我国虽尚未禁止，但它显然对人民健康和环 境保护构成巨大威胁，反对的呼声日益高涨，停止使用汞柱式血压计势在必行。 与它相比，弹性元件式血压表由于其弹性元件式压力传感器的限制，其显示范 围小，不够清晰，耐用性也差。而迄今为止的电子血压计都采用示波法原理。 这个原理本身存在争议，测量血压的误差较大。 一些国家取缔汞柱式血压计后 曾试图采用电子血压计，但很快又都纷纷不让医疗机构采用。
合适的血压测量器具成为一个世界性的难题，特别是已经取缔汞柱式血压 计的国家和地区，更陷入急待解决问题的困境。近二十年来，世界范围的科技 人员都在试图研制荥柱式血压计的替代品。
由本申请人申请的在先专利-中国专利授权公告号CN2721004Y的"一种 光纤传输式血压计组合装置"，公开了一种包括指针形示值光纤、可由指针形 示值光纤扫描的示值传输光纤束、同示值传输光纤束出射端相连的压力指示标 度尺、以及固定在血压表机芯支架上，出射光主要垂直指向指针形示值光纤入 射端的光源的血压计组合装置。
以及中国专利授权公告号CN2803271Y的"一种光显血压计组合装置"， 公开了一种包括作为光针的发光二极管、可由光针扫描的示值传输光纤束、 与示值传输光纤束的出射端相连接的压力指示标度尺、与光针相连接的高强度机芯、以及与高强度机芯相连接的负压式膜盒的血压计组合装置。
它们都实现了血压计的非汞化和无害化，有效地保护使用人员和环境内人 员的健康，防止环境污染。但从设计到实施，还存在三个缺点需要克服，它们 是1)要能使光斑清晰，单质光纤径以粗为好，但这样一来，所有光纤即使紧
挨排列，排成的光纤盘盘径就大，扫描光针就必须做长。例如用lmm直径的光 纤，光针的扫描半径就须达到34.5mm，转动惯量大，对驱动系统要求苛刻，稳 定性和灵敏度保证难度大；2)光纤在被光针扫描的内盘中紧挨排列，扫描光稍 分散，就会遍及2根，甚至3根、4根，而不是1根光纤，出射光斑也就会分散。 解决办法只能是光针出射光必须高度汇聚，且扫描端面与内盘盘面处任一光纤 入射端的距离须保持为0.5 lmm。这样的微小距离，加上光针针端(超小发光 二极管)较重，伸出又长，在运输、振动等情况下，容易造成"卡针"，仪表可 靠性难度增大；3)多根(现用163根)单质光纤需要穿制成有序排列的光纤盘， 制作的人工成本太高，难以规模生产。
实用新型内容
为了克服上述现有技术存在的不足，本实用新型提供一种无毒无害、示值 灵敏度和可靠性高、误差小、光斑清晰、制作成本低，便于规模生产的光显血 压计组合结构。
为了实现上述目的，本实用新型的技术方案如下 一种采用光导盘的光显 血压计组合结构，它包括起压力传感作用的膜盒和机芯，其特征在于机芯上连 接一产生汇聚扫描光束的光针，所述光针安装在一光学光导盘上，所述光学光 导盘上设有压力刻度尺。
在本实用新型中，所述光针位于光学光导盘的中心。
所述光针包括光源二极管、针套、汇聚透镜和镜套；所述光源二极管固定 于针套中，所述汇聚透镜固定于镜套中，所述透镜与光源二极管同轴。 所述光源二极管为发光二极管或激光二极管。
为了引导由光针产生的汇聚扫描光束的传播方向，在压力刻度尺上形成清 晰光斑，所述光学光导盘为无底碗状，其内壁为与光针扫描面垂直的椭圆柱面， 外壁下部是与内壁成45°角的规整椭圆形斜面，所述光学光导盘的上端面向内凹进，形成一凹面。
所述光学光导盘的界面临界角小于45° 。
与现有汞柱式血压计相比，本实用新型具有如下优点1)首先，也是最重 要的，它首开非汞血压计的先河，使血压计终于和汞害分离。2)其次，它变原 来的汞柱压力显示为光斑显示，压力刻度尺可作各种变形设计，清晰、美观；3) 此外，它利用光的约束传导， 一改传统血压计和血压表的示值局限性，实现压 力信号的远程传输，放大阅读视野，方便示值终端设计。
与现有的采用光纤盘的光显血压计相比，本实用新型不仅使加工装配简单， 大大降低人工成本，明显降低材料成本，而且降低了对光针驱动系统的要求， 同时又保证了显示光斑明亮、清晰，增加了仪表的稳定性、可靠性和灵敏度。
另外，本实用新型的产品造价只比现在的汞柱式血压计稍高。因此，本实 用新型具有很高的市场推广价值。
以下结合附图和具体实施方式
来详细说明本实用新型
图1为本实用新型的主要结构组装示意图； 图2为
图1的左视图3为本实用新型的光针的结构示意图4为图3的剖面结构示意图。
图5为本实用新型的光学光导盘的结构示意图。
图6为本实用新型工作时的光路示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白 了解，下面结合具体图示，进一步阐述本实用新型。
参见
图1、 2， 一种采用光导盘的光显血压计组合结构，主要包括 产生所需要的径向汇聚扫描光束的光针1;
改变扫描光束的传播方向和引导扫描光束形成光斑的光学光导盘2; 用于读取光斑的压力刻度尺5;一个由膜盒3、机芯4组成的压力传感装置，通过该压力传感装置驱动光针 l被点亮，产生汇聚扫描光束，压力的大小决定着光针产生的汇聚扫描光束的角 度。
参见图3、 4,光针1由光源二极管101、汇聚透镜102、针套103和镜套 104组合构成，光源二极管101可使用发光二极管或激光二极管。优点是发光 亮度高、功耗低、工作寿命长、反映较为灵敏。
光源二极管101固定于针套103中，汇聚透镜102固定于镜套104中，镜 套104可在针套103的滑杆上滑动，保持汇聚透镜102与光源二极管101同轴。
镜套104内有大小不同的两个透镜腔，可供安装不同直径的汇聚透镜102; 根据产品设计的刻度尺的大小，选用不同的汇聚透镜102，并相应的调节汇聚透 镜102与光源二极管101之间的距离，达到汇聚的要求条件后，固定住镜套104 的位置。
光针1位于光学光导盘2的中心，光针1通过针套103下部的轴孔插接于 上述机芯4的中轴上，实现压力传感驱动的扫描。
在本实用新型中，膜盒3的结构与传统的弹性元件式血压表相似，主要区 别是，采用负压式膜盒(参见本发明人于2004年8月19日申请的，授权公告 号为CN2741510Y的"一种负压式血压表膜盒结构")，在提供强大驱动力矩的 同时，又确保比传统血压表更好的稳定性和耐用性。这些在现有光纤传输式光 显血压计中都有成功应用。
参见图5，光学光导盘2采用透明树脂注制而成，呈无底碗状。
为了引导由光针产生的汇聚扫描光束的传播方向，在压力刻度尺上形成清 晰光斑，光学光导盘2的内壁为一椭圆柱面201，该椭圆柱面201与光针扫描面
垂直，扫描光束由此界面垂直进入。
光学光导盘2的外壁下部是与内壁成45°角的规整椭圆形斜面202，由于 树脂的折射率大于1. 5，其界面的临界角小于41. 8° ，因此保证了入射角为45° 的扫描光束在此界面上发生全反射。
光学光导盘2的上端面向内凹进，形成一凹面203，起到对扫描光束的发散 作用。这样目的在于使显示光斑的像光源贴近压力刻度尺5，减小视角误差。从 图中可以看出，如果出射面是平面，像光源会在很远的地方，只能在垂直光针扫描面的很小的视角内看到采用凹面203后，出射光发散了，像光弱、i提升到 出射光列相交处，在一个很大的扇形视角范围内都能看到这个贴近压力亥U度尺5 的像光源，这就是示值光斑。
根据设计的需要，所述光学光导盘2也可以是圆形或其他形状。
工作时
参见图6，外部压力经由膜盒3、机芯4组成的压力传感器驱动光《十1产生 扫描光束，扫描光束经汇聚透镜垂直射向光学光导盘2的椭圆柱面201,并由此 界面进入，然后扫描光束射向光学光导盘2的规整椭圆形斜面202,并在此界面 上发生全反射，接着扫描光束射向光学光导盘2的凹面203，并从此界面发散射 出，在压力刻度尺5上形成光斑。再根据光斑对应的刻度读出压力示值。
本实用新型的尺寸可大可小，刻度尺可作各种变形设计，避免了汞柱式血 压计刻度尺总为29cm高度的传统限制。与现有的采用光纤盘的光显血压计相比， 本实用新型具有1)结构简单，光学配件为树脂注塑， 一次成形，既大大降低 了人工成本，也明显降低了材料成本，有利于规模生产；2)光源二极管、透镜 构成的组合型光针调制方便， 一致性好，特别是它能近轴设置，尺寸又小，转 动惯量比采用光纤盘时的光针成倍减小，从而大大降低了对膜盒、机芯组成的. 压力传感器的负载要求，仪表的线性、可靠性、稳定性和灵敏度都得到了保证； 3)光能除在媒质内传播损失外，都转化为显示光斑，显示光斑单一、集中、明 亮，从而达到示值清晰、悦目的效果。
以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。 本行业的技术人员应该了解，本实用新型不受上述实施例的限制，上述实施例 和说明书中描述的只是本实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的 前提下本实用新型还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的 本实用新型的范围内。本实用新型要求的保护范围由所附的权利要求书及其等 同物界定。
权利要求1. 一种采用光导盘的光显血压计组合结构，它包括起压力传感作用的膜盒和机芯，其特征在于机芯上连接一产生汇聚扫描光束的光针，所述光针安装在一光学光导盘上，所述光学光导盘上设有压力刻度尺。
2. 根据权利要求1所述的一种采用光导盘的光显血压计组合结构，其特征 在于，所述光针位于光学光导盘的中心。
3. 根据权利要求1或2所述的一种采用光导盘的光显血压计组合结构，其 特征在于，所述光针包括光源二极管、针套、汇聚透镜和镜套；所述光源二极 管固定于针套中，所述汇聚透镜固定于镜套中，所述透镜与光源二极管同轴。
4. 根据权利要求3所述的一种采用光导盘的光显血压计组合结构，其特征在于，所述光源二极管为发光二极管或激光二极管。
5. 根据权利要求1所述的一种采用光导盘的光显血压计组合结构，其特征 在于，所述光学光导盘为无底碗状，其内壁为与光针扫描面垂直的椭圆柱面， 外壁下部是与内壁成45。角的规整椭圆形斜面，所述光学光导盘的上端面向内 凹进，形成一凹面。
6. 根据权利要求5所述的一种采用光导盘的光显血压计组合结构，其特征 在于，所述光学光导盘的界面临界角小于45。。
专利摘要一种采用光导盘的光显血压计组合结构，它包括起压力传感作用的膜盒和机芯，其特征在于机芯上连接一产生汇聚扫描光束的光针，所述光针安装在一光学光导盘上，所述光学光导盘上设有压力刻度尺。本实用新型提供的光显血压计组合结构，不仅实现了血压计的非汞化和无害化，有效地保护使用人员和环境内人员的健康，防止环境污染，还具有示值灵敏度和可靠性高、误差小、光斑清晰、制作成本低，便于规模生产等优点。
文档编号A61B5/021GK201253203SQ200820153098
公开日2009年6月10日 申请日期2008年9月17日 优先权日2008年9月17日
发明者崔开海, 容 徐 申请人:上海上达医用仪表厂有限公司