一种光疗装置柔性连接器及光疗装置的制作方法

本发明涉及一种医疗器械，尤其是指一种光疗装置柔性连接器及光疗装置。

背景技术：

光疗是利用人工光源或自然光源防治疾病的方法，是物理治疗常用方法之一，光能量引起一系列物理化学反应，对于人体，紫外线常用以治疗皮肤化脓性炎症和其他皮炎、疼痛症候群、佝偻病或软骨病；红外线可局部改善循环，吸收水肿，减轻疼痛，修复组织，常用以治疗软组织损伤和劳损、关节炎以及手术恢复；可见光中的红光、蓝光、绿光可用嫩肤、消炎、皮疹、痤疮等治疗；蓝绿光照射是医院治疗新生儿黄疸的主要方法。

传统的光疗装置一般采用外置灯的形式（红外、紫外灯，新生儿蓝光箱），以卤素灯或大功率led作为光源，通过调整光源与患处的距离来设置辐照度，照射面积、辐射能量很难按需调整，辐照不均匀，副作用较多，治疗效果不佳；近年来国内外出现了一些可贴合患处的光疗装置，有红外led光疗片（郑州瑞宇、北京蓝讯时代红外糖尿病止痛仪）、红蓝光治疗仪（武汉光福生物）、毯式黄疸蓝光治疗仪（北京巨龙三优）、光纤编织蓝光毯（ge、飞利浦），这些设备也各有优缺点，其主要缺点有：设备结构复杂，治疗形式单一，治疗面积固定，辐射量受使用条件影响大，部分产品工艺复杂、价格昂贵。

技术实现要素：

本发明所要解决的技术问题是：提供一种光疗装置柔性连接器，解决现有治疗装置的照射模块无法根据需要进行扩展的问题。

本发明进一步解决的技术问题是：提供一种光疗装置，解决现有光疗装置辐照不均匀、不可控、治疗形式单一、治疗面固定不可变的问题。

为解决上述技术问题，本发明采用如下技术方案：

提供一种光疗装置柔性连接器，包括电路板以及绝缘本体；所述电路板为fpc，所述绝缘本体为柔性绝缘本体；fpc嵌入柔性绝缘本体内形成一体结构的柔性连接器；fpc两侧末端形成电连接片自柔性绝缘本体的两侧伸出，且分别与光疗装置的多个照射模块中的两相邻照射模块的电路板电连接。

所述柔性连接器依靠自身柔性及弹性可朝正面和反面弯曲；柔性连接器朝向与光照面同侧的正面的弯曲度大于反面弯曲度；柔性连接器的整体形状与照射模块的形状相适应，连接于照射模块侧面、位于两照射模块之间共同形成可根据治疗需要的不同光疗面积和/或形状和/或剂量而相应扩展的柔性贴合式光照治疗装置。

电连接片通过卡接、铆接、或焊接固定于照射模块的电路板；所述电连接片上设置电连接点，电连接于照射模块的电路板的电气连接点；与所述柔性连接器连接的照射模块为led矩阵照射模块，照射模块的电路板为led矩阵电路板。

柔性绝缘本体两侧的连接端设置有密封凸缘；柔性绝缘本体连接端上进一步设置安装槽；安装槽位于密封凸缘外侧；柔性绝缘本体两侧的连接端穿过照射模块外壳侧壁上的扁孔而卡紧于照射模块的外壳内，密封凸缘抵紧并密封扁孔，外壳侧壁扁孔的上下边沿卡紧于安装槽底壁的正反两面；安装槽底壁的厚度及宽度与照射模块外壳侧壁扁孔的尺寸一致。

柔性绝缘本体上进一步设置有折叠槽和/或柔性连接部；柔性连接器借助折叠槽和/或柔性连接部处的可折叠性而在折叠槽和/或柔性连接部处可朝向正面和/或反面弹性弯曲；折叠槽开设于柔性绝缘本体的正面；安装槽位于密封凸缘与折叠槽之间；折叠槽位于安装槽外侧，两槽平行。

柔性绝缘本体进一步设置定位结构，与照射模块外壳内部设置的对应定位结构配合从而将柔性连接器拉紧固定于照射模块外壳内；柔性绝缘本体的定位结构设置于安装槽底壁，照射模块外壳内的定位结构设置于外壳侧壁扁孔的边沿；柔性绝缘本体的定位结构与照射模块外壳内的定位结构之间的配合方式为插接、卡接、铆接、或螺接。

柔性绝缘本体的安装槽底壁正面和/或反面设置定位孔和/或定位柱，与照射模块外壳侧壁扁孔边沿的定位柱和/或定位孔配合定位。

柔性连接器的fpc和软塑料、弹性体或橡胶通过热塑工艺结合成所述柔性连接器；软塑料、弹性体或橡胶通过一体成型而形成包覆fpc的外部柔性绝缘本体；通过先预制fpc，然后置入成型模具中，由软塑料、弹性体或橡胶进行一体成型，柔性连接器是由fpc嵌入柔性绝缘本体中一体成型的整体结构。

本发明还提供一种光疗装置，包括照射模块，照射模块为led矩阵照射模块，所述光疗装置包括多个所述led矩阵照射模块，每两个相邻led矩阵照射模块之间由柔性连接器进行连接，形成可根据治疗需要的不同光疗面积和/或形状和/或剂量而相应扩展的柔性贴合式光照治疗装置。

多个led矩阵照射模块组成可横向、纵向或辐射径向地扩展的贴合患者患处的佩戴式治疗设备；所述光疗装置进一步包括外部连接器；多个led矩阵照射模块通柔性连接器组装在一起形成预定形状的可弯曲的治疗面，再通过外部电气连接器将治疗部分同外部控制器和电源相连。

本发明的有益效果是：

本发明采用多个照射模块通过柔性连接而进行扩展，为患者提供可定制的柔性贴合式光疗装置。

进一步地，本发明采用多个由led矩阵组成的照射模块，通过柔性连接使其组成可横向和/或纵向扩展的贴合患者患处的佩戴式治疗设备。采用红外、紫外、可见光发光二极管（led）对患者患处进行位置准确、可控形状和面积、剂量可控的精确治疗。

另外，本发明采用小功率led矩阵实现光能均匀输出且不受外界影响，使用纵向和/或横向的柔性连接将多个led矩阵组成可弯曲并贴合患处的柔性治疗装置，外部连接简洁，轻便易用，输出能量可控，患者可以根据自身患处形状和面积定购产品，从而实现精确治疗。

下面结合附图对本发明作进一步的详细描述。

附图说明

图1是本发明第一实施例的光疗装置的主视平面图。

图2是图1所示实施例的光疗装置的平面部分分解图。

图3是图1所示实施例的光疗装置的立体分解图。

图4是本发明第二实施例的光疗装置的主视平面图。

图5是本发明第三实施例的光疗装置的立体分解图。

图6是本发明实施例光疗装置的照射模块电路板平面视意图。

图7是本发明实施例照射模块外壳的上盖立体图。

图8是本发明实施例照射模块外壳的下盖立体图。

图9是本发明柔性连接器一种实施例的立体图及主视平面图。

图10是本发明柔性连接器另一实施例的结构图，其中图（a）为柔性连接器的立体组装图，(b)为fpc结构示意图，（c）为柔性绝缘本体的立体图。

图11是本发明实施例外部电气连接器的主视平面图以及立体图。

图12是本发明实施例堵头的平面示意图以及立体图。

具体实施方式

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的各实施例及实施例中的特征可以相互结合，下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步详细说明。

参照图1~3，一种光疗装置100，基本单元为照射模块10，由若干照射模块10通过柔性连接器20连接形成可扩展的治疗装置，为患者提供可定制的贴合式治疗，实现精确治疗的目的。所述光疗装置100进一步包括外部电气连接器30以及密封作用的堵头50。光疗装置100中，相邻两照射模块10之间由柔性连接器20连接，通过外部电气连接器30与外部电源或电路或元器件进行电连接，照射模块10在光疗装置100的外侧边缘上可进一步连接堵头50，以密封照射模块10的侧面开口，满足日常治疗场合的防护要求，实现防尘及防水。

较佳地，所述照射模块10由led矩阵组成，当然也可以是其它光源治疗模块或其它治疗功能模块。各照射模块10可以相同、也可以是不同疗效或光照方式。

本发明的实施例中以led矩阵组成的led矩阵照射模块10为例进行说明。通过柔性连接20使led矩阵照射模块10组成可横向、纵向、辐射径向地扩展的贴合患者患处的佩戴式治疗设备。采用红外、紫外、可见光发光二极管（led）对患者患处进行位置准确、可控形状和面积、剂量可控的精确治疗。各照射模块10包括电路板1以及容纳安装电路板1的外壳11。外壳11内部限定中空腔体，所述电路板1安装于外壳11内部，外壳11提供保护和电气隔离。

led矩阵照射模块10的电路板1包括多个特定波长的小功率发光二极管（led）和控制电路。

同时结合参照图7-8，外壳11包括上下盖2、3扣合而成，外壳11的侧面上形成扁孔12，用于连接柔性连接器20的一连接端，连接柔性连接器20的另一连接端可继续连接下一个照射模块10，同样不断继续地复制连接，从而实现多个led矩阵照射模块10的各向扩展。扁孔12是由上盖2上形成的开口122、电路板1上对应的开口121、下盖3上对应的开口123共同形成。作为一种实施方式，在外壳的上下左右侧壁各有一扁孔12。当然也可以根据需要只在一个方向、一侧、两侧形成所述扁孔12，或者在其它方向形成扁孔12，根据具体扩展方向的需要设置所述扁孔12的数量及位置。扁孔12也可作为外部电气连接器30或堵头50的安装孔位。进一步地，在外壳11的内部形成有连接器定位结构4；例如若干定位柱、定位孔、定位台、卡扣或其它定位结构，与连接器上的定位结构相配合从而对连接器进行定位。定位结构4可以设置在上盖2和/或下盖3的内侧面，较佳地设置在上下盖开口边沿内侧的顶部端面上。电路板外壳11的上盖2透明，根据需要可加散光处理，用以传输led光源发射的光。下盖3为不透明。上盖2和/或下盖3内侧设有固定电路板1的固定结构13，如卡扣、定位柱或其它合适结构。上盖2的侧面对应扁孔12形成开口122。本实施例中，上盖开口122边沿内侧壁的顶部端面形成若干凸起的定位柱4。下盖3的侧面对应扁孔12形成开口123，开口123边沿内侧壁的顶部端面形成若干凸起的定位柱4，用以与连接器上的定位孔配合。上盖2和下盖3盖合后形成紧密配合结构，以利于密封防尘防水。在一些实施例中，上盖2和下盖3的边沿端面为具有一定宽度的环形平面形成紧密配合。

也可上下盖边沿内侧设置密封圈。可以理解，上盖和下盖也可一体成形而形成整体结构。或者，上下盖组装后再进行焊接或粘结处理形成一体结构的壳体。上盖2盖设于电路板1的正面，光源的照射面；下盖3盖设于电路板1的反面。

作为一种实施方式，上盖2为透明pc或亚克力材料，透光率80%以上，下盖3为不透明pc材料。

请同时参照图6，电路板1上设置控制电路、监测电路以及光源如led矩阵，还可根据需要进一步配备其它功能件。电路板1双面布局，正面为光源led矩阵，背面为控制和监测电路。控制电路可控制光源如led矩阵的光辐照度（单位：uw/cm2/nm），监测电路用以安全监控返回信号。

电路板1上设置若干组电气连接15，每组电气连接15包含若干输入输出，包括电源正极连接点a、电源负极连接点b、控制光辐照度的pwm占空比信号连接点c、监控返回信号连接点d。各组电气连接在电路板1上的配置以利于与连接器进行电气连接。

本实施例中，电气连接15为四组对称且同样定义的焊孔a、b、c、d，用来向两个方向扩展照射模块10。4组电气连接15在电路板的四边的对称位置，与柔性连接器20和/或外部连接器30焊接或铆接，实现横向及纵扩展。当然信号数量和定义可根据功能要求更改。

所述led矩阵照射模块10中，led矩阵的led数量、发光角度和安装密度根据所需的光辐照度（单位：uw/cm2/nm）具体确定。

同时参照图9-10，柔性连接器20包括柔性电路板（fpc）21以及包覆支撑所述fpc21的柔性绝缘本体22。fpc21嵌入柔性绝缘本体22中，fpc21与led矩阵照射模块10相连接的连接端为电连接片210，电连接片210从柔性绝缘本体22的与led矩阵照射模块10相连接的连接端面延伸出，以利于与led矩阵照射模块10的外壳11内的电路板1进行电连接。柔性连接器20的整体形状与led矩阵照射模块10的形状相适应，连接于led矩阵照射模块10侧面。柔性连接器20（fpc21/柔性绝缘本体22）与led矩阵照射模块10连接的两侧或两端定义为连接端，两连接端之间的长度方向定义为连接方向，与led矩阵照射模块10扩展方向一致。柔性连接器20的正面与电路板1的正面方向相同，均朝向光照射面，相反的一面为背面为反面。

多个led矩阵照射模块10扩展连接形成紧凑的、可弯曲的整体治疗结构，可向一侧或多侧进行扩展。柔性连接器20、led矩阵照射模块外壳11二者相连接的侧面形状相互适配，柔性连接器20的一侧卡接于外壳11内部拉紧定位。fpc21连接端的电连接片210与外壳内部的电路板1电连接。电连接片210可通过卡接、铆接、焊接或其它连接方式固定于电路板1上。所述电连接片210上设置电连接点212，与电路板1的电气连接15进行电气连接。

柔性连接器20可朝正面（同led照射模组的发光面）或反面依靠自身弹性或柔性弯曲一定角度。柔性连接器20可朝正面的弯曲度较大，以利于led矩阵照射模块10的光照面可较大程度弯折而与治疗面贴合。为利于弯折，柔性绝缘本体22上可进一步设置有折叠槽221和/或柔性连接部225，较佳地，折叠槽221是沿led矩阵照射模块10扩展方向（或连接器的连接方向）大致垂直、且开设于柔性绝缘本体22的正面。例如，柔性连接器20的设置使两个led模块之间正面（发光面）弯曲角度可大于或等于90度，背面弯曲角度大于或等于30度。

柔性绝缘本体22连接于led矩阵照射模块的连接端的侧面上还进一步设置有密封凸缘220，以进一步密封led矩阵照射模块外壳11，具体地，柔性绝缘本体22连接端装配在外壳11内后，密封凸缘220抵紧于扁孔12上密封，以实现防尘防水要求。组装后，密封凸缘220可卡紧于外壳11内部、位于扁孔12内侧以密封扁孔12，或者也可抵紧于扁孔12外侧密封扁孔12。本发明的实施例中，密封凸缘220卡持于外壳11内部、扁孔12内侧。此时，fpc21末端的电连接片210从所述密封凸缘220伸出，凸缘220位于柔性绝缘本体22连接侧的端面。柔性绝缘本体22进一步形成有安装槽224，安装槽224的宽度与外壳11的上下盖形成开口处的边沿一致。柔性连接器20的连接端卡入led矩阵照射模块10的外壳11内时，上下盖在扁孔12处扣合于所述安装槽224上，上下盖的开口边沿分别抵紧于安装槽224底壁的正面及背面，因此安装槽224底壁的厚度及宽度与扁孔12的尺寸一致。安装槽224位于位于密封凸缘220与折叠槽224之间。折叠槽224位于安装槽224外侧，两槽平行。

柔性绝缘本体22上进一步设置定位结构222，与外壳11内部设置的连接器定位结构4相配合，从而将柔性连接器20与led矩阵照射模块10连接固定。柔性绝缘本体的定位结构222与外壳11内部设置的连接器定位结构4之间的配合方式可以是插接、卡接、铆接、螺接及其它类似连接方式。在本实施例中，是采用插接结构，即定位柱与定位孔的配合方式而定位，定位柱或定位孔的数量不限，可以是一个或多个；定位柱或定位孔设置在柔性绝缘本体和外壳11的上下盖侧面，定位柱或定位孔二者位置可互换。本发明的附图所示实施例中，是在外壳11的上盖和下盖开口的边沿内侧壁顶端面上设置朝扣合方向凸起的若干定位柱4，而在柔性绝缘本体22连接端上形成对应数量的定位孔222；当然定位柱4和定位孔222的位置可互换。较佳地，定位孔222设置于柔性绝缘本体22的安装槽224底部，柔性连接器20的连接端卡入led矩阵照射模块10的外壳11内时，上下盖在扁孔12处卡于所述安装槽224内，同时，上下盖开口内侧壁顶端面上设置的定位柱4插入定位孔222，从而将柔性连接器20通过连接端固定于led矩阵照射模块10的外壳11内，增加抗拉能力。

组装时，电路板1与柔性连接器20的fpc21先通过焊接或铆接或其它连接方式实现电气连接，再安装上下盖2、3，上下盖2、3将电路板1卡在上下盖的固定结构13上实现固定。同时上下盖在开口处的边沿与柔性连接器的安装槽224卡装在一起，上下盖的开口处各有若干凸起的定位柱（定位结构）4，卡入柔性连接器定位孔222内，以增加抗拉能力。固定好之后，上下盖可进一步通过超声焊接将边沿融焊成整体结构的壳体，柔性连接器连接端在led光照模块10内部的部分体积较大，进一步密封和卡紧作用。安装槽224外侧的密封凸缘220抵紧于上下盖的开口后方，以实现防尘防水要求。多个电路板1、柔性连接器2和外壳11组装在一起形成特定形状的可弯曲的治疗面，再通过外部电气连接器30将治疗部分同外部控制器和电源相连，形成完整的装置。

作为一种实施方式，柔性电路板（fpc）1和软塑料、弹性体或橡胶（如硅胶、dpu、tpu等）通过热塑工艺结合成柔性连接器20，软塑料、弹性体或橡胶通过热塑或相关成型工艺一体成型而形成包覆fpc21的外部柔性绝缘本体22。通过先预制fpc21，然后置入成型模具中进行一体成型，因此柔性连接器20是由fpc21嵌入柔性绝缘本体22中一体成型的整体结构。柔性绝缘本体22整体包覆于fpc21上。柔性连接器20连接于相邻两个led矩阵照射模块10之间，fpc21两连接端的电连接片210从柔性绝缘本体22的两连接端侧面延伸出，分别与左右或上下两个相邻led矩阵照射模块10的电路板1进行电气连接。在一些实施例中，电连接片210为焊片，其上设置的电连接点212为焊点。电连接片210位于fpc21两侧连接端，为一定宽度的薄片，例如为长条形，以利于焊接或铆接于电路板1实现电气连接。

柔性绝缘本体22也可由其它适合的材质制成。

柔性连接器20的具体形状可根据具体的照射模块10而适应性设计，图9和图10分别为两种不同形状的柔性连接器20，二者实现相同的功能，具有上述共同结构特征。fpc21两侧的连接端均设置为电连接片210，分别与两个照射模块10相连接。图9所示实施例的柔性连接器20的柔性绝缘本体22中间为柱体，两连接端的侧面形成密封凸缘220，凸缘220的外侧（或与柱体之间）形成安装槽224（同时起折叠槽功能），安装槽224与柱体之间为柔性连接部225，因此实现正反两面的弯曲动作。

图10所示的另一实施例的柔性连接器20中，fpc21两侧的连接端设置的电连接片210长度与照射模块10的外壳11侧壁的扁孔12相对应，电连接片210上下两端形成向后的勾部与扁孔12的内侧壁卡持。fpc21上设置有定位结构213（如定位孔，凸起等），嵌入柔性绝缘本体22时定位。柔性绝缘本体22包覆于fpc21上，fpc21两侧的电连接片210自柔性绝缘本体22的两连接端侧面延伸出。柔性绝缘本体22两连接端侧面上形成凸缘220以密封照射模块外壳侧面的扁孔12，柔性绝缘本体22中部正面形成折叠槽221，使柔性绝缘本体22整体正面可弹性弯折如弯折90度。折叠槽221的外侧壁与凸缘220之间形成安装槽224，安装槽224的底部设置一排定位孔222。

照射模块10一侧的扁孔12连接一外部电气连接器30。外部电气连接器30较佳地为柔性连接器，是由外部柔性电路板（fpc）31以（但不限于）加热塑方法覆盖硅胶或tpu等软性塑料或弹性体材质形成外部绝缘本体33。外部fpc31包覆于绝缘本体33且其末端连接片延伸出绝缘本体33以插入照射模块外壳11内部与电路板1进行电连接，外部电气连接器30进一步包括外部连接线32，外部连接线32一端在绝缘本体33内与外部fpc31电连接，另一端延伸出来与外部电源、电路或元器件进行电连接。绝缘本体33的连接侧面形成凸缘35，当外部电气连接器30的连接侧面插入照射模块外壳侧面的扁孔12内时，凸缘35抵紧于扁孔12内侧进行密封。外部电气连接器的连接端的凸缘35形成于绝缘本体33的连接端面，绝缘本体33上凸缘外侧形成安装槽36，照射模块上下盖扣合时其开口的边沿卡紧于安装槽36底壁正反两面；安装槽36底壁正面和/或反面设置定位结构37（同柔性连接器20的定位结构222），与上盖和/或下盖开口边缘顶面设置的定位结构4配合，两定位结构配合将外部电气连接器30拉紧固定于照射模块10的外壳侧面。

照射模块10无需扩展的一侧扁孔12可设置堵头50进行封堵，堵头50为绝缘体，其形状与扁孔12以及外壳11的侧面形状相适配。其外侧为凸缘51，堵头50组装于照射模块10一侧时，堵头50的凸缘卡紧于外壳11内部、抵紧于扁孔12后方，取密封防水防尘作用。堵头50的凸缘外侧设置安装槽52，照射模块上下盖扣合时其开口的边沿卡紧于安装槽底壁正反两面。

使用时，采用多个由led矩阵组成的照射模块10，通过柔性连接器20使其组成可横向、纵向扩展的贴合患者患处的佩戴式光疗装置100。本发明的光疗装置100的多个照射模块10由柔性连接器20与电路板外壳11组装后达到防护等级ip54，满足日常治疗场合的防护要求，防尘及防水性能良好。

图1-3所示的光疗装置100的第一种实施例，照射模块10大致呈方形，外壳11的四侧均设置开口，即扁孔12。相邻两照射模块10之间由柔性连接器20，一照射模块10进一步连接外部电气连接器30，从而与外部电路、电源或其它相关元器件形成电连接，并将扩宽的每个照射模块10电路连通；外侧无需继续扩展的照射模块10侧面由堵头50密封照射模块10外壳的该开口。

组装时，将各电路板1分别与相连接的柔性连接器20和/或外部电气连接器30和/或堵头50的连接端通过焊接、铆接或其它连接方式实现电气连接，再安装上下盖2、3，上下盖2、3将电路板1卡在上下盖的固定结构13上，同时将柔性连接器20和/或外部电气连接器30和/或堵头50的连接端（侧）卡紧于外壳11内、扁孔12一侧，形成的光疗装置100整体结构紧凑，各照射模块10之间可相对弯折，例如正面可弯折90度，以更贴合患处。照射模块10采用红外、紫外、可见光发光二极管（led）对患者患处进行位置准确、可控形状和面积、剂量可控的精确治疗。

图4所示的另一实施例中，光疗装置100是多个由led矩阵组成的照射模块10沿一个方向如横向进行扩展形成长条形治疗设备。此实施例中，各照射模块外壳11的左右两侧壁设置开口，即扁孔12，上下两侧壁闭合，因此，中间相邻两照射模块10之间连接柔性连接器20，最外侧两照射模块10分别连接外部电气连接器30和堵头50。

以上图1-4中使用的柔性连接器20如图9所示。图5所示的第三实施例的光疗装置100是多个由led矩阵组成的照射模块10使用如图10的柔性连接器20连接进行扩展，形成整体方形阵列的治疗设备。

可以理解，照射模块10的外壳形状可以为各种形状，在其外壳周围可沿任意方向包括横向和/或纵向和/或辐射的径向方向的各种方向进行扩展，由柔性连接器20进行连接多个照射模块10，从而形成所需面积和大小的治疗装置。多个照射模块10之间可相对弯折。

可以理解，上述外部连接器30以及堵头50为可选设备，如外壳侧壁无需扩展的侧面可设置为封闭式，刚无需使用堵头50。若照射模块10各自供电或设置控制程序，外部连接器30也可无需使用。

本发明中使用的术语“多个”是指“一个以上”，包括“两个”。

尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的保护范围由所附权利要求及其等同范围限定。