用于附接到药物输送装置的传感器装置的制造方法_4

文档序号:9421356阅读:来源:国知局
域可以具有反射层,或反射层404可以延伸以覆盖这些侧面。光引导部36的厚度可以沿着LED 29所处的侧面的长度减小,并且光引导部的截面可以是锥形的。这样做可以使光引导部36的厚度与LED 29的大小相匹配。
[0074]防护构件406可以抵靠光引导部36的下表面放置在离LED 29入親合光的侧面最近的区域中。一般而言,输入光传播,并且随着传播通过光引导部36,光变得更加均匀。然而,在靠近光被输入的点处出离光引导部的光可以仍然类似点源。防护构件406起到阻挡光的出离直至它充分漫射为止的作用。
[0075]为了促进来自光引导部36的下表面漫射光的发射,光引导部包括出耦合结构。这种出耦合结构可以采取各种形式并且可以是透射或反射性的。例如,出耦合以是光引导部的下表面的一部分并且可以包括粗糙表面。粗糙表面可以是连续的或被布置成多个离散区域。替代地,光引导部36的下表面可以包括圆形区段、微点或棱镜或具有不同折射率的区域。光出親合结构可以遍及光引导部36的下表面均勾地分布。替代地,光出親合结构可以不均匀地分布,例如通过以离光输入点递增的距离变得更密集或更稀疏。这可导致光输出的更加均匀的分布。该光引导结构的作用在于,大多数光线当入射在上表面上、下表面的平坦部分上时通过全内反射或通过反射层404反射回到光引导部中而被容纳在光引导部36内。出耦合结构对入射光线展示不同的表面角度或不同的折射率范围,使光线从下表面射出。
[0076]光引导部包括无光出耦合结构的区域37。该区域37布置在内承载构件402和反射层404中的孔的底部从而与透镜组件400 (如果存在)和光学传感器25对准。该区域37的作用是允许光学传感器25观察药物输送装置I的被照明的那部分以及捕捉药物输送装置I的未因光出耦合结构产生畸变或模糊的图像。无光出耦合结构的区域37可以是任意适当的形状,诸如方形、矩形(如图4中所示)、任意其它正多边形、圆形、卵圆形或直边和曲边的组合。光引导部36的离LED输入点最近的区段也可以没有光出耦合结构。该区段可以对应于光引导部36的锥形段并且可以由防护构件406覆盖。
[0077]可以使用无光出耦合结构的光引导部36和区域37的许多不同布置,如将参照图5A至图9描述的。在这些图中,相似的数字用于相似的部分,并且不再详细地描述这些部分。
[0078]图5A为示出类似于图4的布置的布置的示意截面视图。为了清晰,省略了内承载构件402、LED 29、反射层404和其它部件。图5A示出定位在光引导部36上方的光学传感器25和透镜组件400。图5A的光引导部36是黑色平面,其具有平坦且彼此平行的上下表面。无任何光出耦合结构的区域37位于透镜组件400的正下方。
[0079]当LED29 (未示出)是激活的,则漫射光从光引导部36的具有光出耦合结构的区域发出。该光经过剂量窗口 13并且照明药物输送装置I的数字套筒19。从数字套筒19反射的光经过无光出耦合结构的区域37,通过透镜组件400并且由光学传感器25接收。然后,光学传感器25将信号发送至处理器24。
[0080]图5B示出传感器装置2的另一个实施例,其中,光引导部36是弯曲的。具有弯曲的光引导部36增加数字套筒18的照明的均匀性,因为数字套筒具有筒状表面。具有弯曲的光引导部36可以减少来自剂量窗口 13和保护窗口(如果存在)的反射,因此使照明的效率提高。优选地,光引导部36的弯曲部分使得,当将传感器装置2附接到药物输送装置I时,光引导部36与数字套筒19和/或剂量窗口 13同中心。在一些其它实施例中,代替平滑曲线,光引导部36在外形上可以具有多处离散变化。
[0081]图6为适合于在本发明的实施例中使用的光引导部36的平面图。光引导部36的下表面具有用点表示的光出耦合结构。无光出耦合结构的圆形区域37近似设置在光引导部的中央。该区域37可以包括光引导部36的由相同材料制成但是缺少出耦合结构的区段。替代地,区域37可以由具有不同光学性质(诸如,不同的折射率)的透明材料制成。在一些其它实施例中,该区域37包括在光引导部36中的孔,S卩,区域37由空气构成。虽然示出了圆形区域37,但是可以使用任意适当的形状,诸如方形、矩形、任意其它正多边形、卵圆形或直边与弯边的组合。LED 29被布置成在光引导部的一个边缘处入耦合光到光引导部36。光引导部36的与光输入边缘相邻的区域38在厚度上和/或在宽度上(如图6中所示)可以是锥形的。光引导部的该区域38也可能缺少任意光出耦合结构,因为在该区域中传播的光可能不是充分均匀的,以至无法提供均匀照明。图6的光引导部可以是平面板,或可以是弯曲的,分别如图5A和图5B所不。
[0082]图7为根据本发明的实施例的传感器装置2的一些部件的分解图。图7包括如上面参照图4所描述的相同的部件。图7中所示的光引导部36具有无光出耦合结构的区域37,该区域37由光引导部中的孔构成。在光引导部36中提供孔37比图4中所示的透明区域更具优势,因为经过孔37的反射光存在零畸变。取决于制造方法,该光引导部36制造起来也更容易并且更便宜。然而,孔37可能导致光引导部36内不需要的反射,这可能减小最终照明的均匀性。此外,为区域37使用透明材料片提高照明效率,因为光可以传播经过该区域37并且在该区域37内经历全内反射。因此,传感器装置2的功率要求可以降低,同时相对于具有孔的光引导部提供相同的照明亮度。
[0083]图8和图9以示意截面图示出传感器装置2的两个进一步的实施例。在图8中,光引导部36中的孔大到足以容纳透镜组件400。这可能导致传感器装置2内的空间节省和/或降低透镜组件中的光学元件的成本和复杂性。这种布置也可以允许低水平照明装置被用作透镜组件400并且光学传感器25较靠近数字套筒19的表面。由剂量窗口 13以及由保护窗口(如果存在)产生的不期望的畸变和反射效应也可以通过将透镜组件400和光学传感器25放置成较靠近窗口 13来减轻。
[0084]在图9中,提供了两个光引导部36。一般而言,许多光引导部可以用来照明数字套筒19。各个光引导部具有入耦合光到的相应的LED(未示出)。使用多个光引导部36的优点在于,这些光引导部可以被定位以及定向成使得更佳且更均匀地照明数字套筒19,同时以使用单个光引导部不能实现的方式减小由剂量窗口 13产生的反射效果量。透镜组件400定位成使得其印刷在数字套筒19上的字符的视图不被任何光引导部36阻挡。
[0085]图10是实施本发明的方法的流程图900。在步骤901中,用户将传感器装置2附接到药物输送装置I。笔检测开关30(如果存在)检测到,传感器装置2已经被附接到药物输送装置I。这可以促使传感器装置2被接通。替代地,或如果检测开关30不存在,则用户按压电源按钮22以将传感器装置接通。此时,LED29和光学传感器25也被接通(步骤902) ο
[0086]然后,传感器装置2的处理器24可以执行存储在程序存储器240中的程序以确定被拨转到药物输送装置I中的剂量,传感器装置附到药物输送装置I。
[0087]在步骤903中,光学传感器(诸如,传感器装置2的光学传感器25)捕捉子图像。所捕捉的子图像是例如药物输送装置I的剂量窗口 13的至少一部分的图像,当前选定的剂量(例如,借助于于印刷在药物输送装置I的套筒19上的通过剂量窗口 13可见的数字和/或刻度)显示在剂量窗口 13中。举例来说,捕捉的子图像可以具有低分辨率和/或仅示出套筒19的通过剂量窗口 13可见的那部分的一部分。举例来说,所捕捉的子图像示出印刷在药物输送装置I的套筒19的通过剂量窗口 13可见的那部分上的数字或刻度。导致照明数字套筒19的LED 29可以在调光器中并且因此在较低功率模式下被操作用于子图像捕捉的目的。在捕捉图像之后,例如对图像进一步处理如下:
[0088]通过先前捕捉的背景图像分区;
[0089]对该(这些)图像进行像素组合(Binning)以减少像素的数量以便进一步评估;
[0090]对该(这些)图像进行归一化以减小照度方面的强度变化;
[0091]这该(这些)图像进行剪切;和/或
[0092]将该(这些)图像通过与固定的阈值相比较来进行二值化。
[0093]如果适用,例如如果使用充分大的光学传感器(例如,具有充分大像素的传感器),则可以省略这些步骤中的几个或所有步骤。
[0094]在步骤904中,确定在所捕捉的子图像中是否存在变
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