套入式光学器件、治疗手具及其快速切换光斑的方法与流程

本发明涉及激光技术领域，具体而言，涉及一种套入式光学器件、治疗手具及其快速切换光斑的方法。

背景技术：

现有技术中，激光器发出的激光由于光束质量较差，通常需要引入光学整形器件来改善光束，尤其是在医疗美容应用领域，一般通过激光器+透镜或光波导的方式来输出固定尺寸的光斑。

现有治疗设备的结构中，一套系统仅能对应一种固定尺寸的光斑，当需要输出不同大小或形状的光斑时，需整体切换光学系统中的相关元件，此种方式实现光斑变换的次数有限，可操作性差，成本也较高；光学元件与其他部分元件同时更换会造成医疗装置的便捷性降低，系统的匹配性差，易导致制冷不良等因素。

技术实现要素：

本发明的目的在于提供一种套入式光学器件、治疗手具及其快速切换光斑的方法，能快速切换光斑，操作性好。

本发明的实施例是这样实现的：

本发明实施例提供一种套入式光学器件，其包括闭合仓和设置在闭合仓内的套接件，闭合仓具有一活动侧壁，活动侧壁与闭合仓的固定侧壁活动连接，活动侧壁可绕连接的固定侧壁转动以露出闭合仓内的套接件，在闭合仓内形成有出射通道，光源出射的光束通过出射通道出射。

可选地，活动侧壁的自由端上设有抵板，抵板与固定侧壁抵接。

可选地，活动侧壁包括分别与相对的两个固定侧壁活动连接的第一侧壁和第二侧壁，第一侧壁的自由端朝向闭合仓内设有第一抵板，第二侧壁的自由端朝向闭合仓内设有第二抵板，第一侧壁和第二侧壁转动至同一平面，第一抵板和第二抵板抵接。

可选地，闭合仓为两端开口、内部中空的长方体或锥形体，闭合仓和套接件组合形成出射通道。

可选地，套接件具有出射通道。

可选地，套接件包括u型套接件、锥型套接件、v型套接件、第一v型组合套接件、第二v型组合套接件、层叠套接件，第一v型组合套接件包括v型套接件和垂直垂直连接于v型套接件的第一反射壁；第二v型组合套接件包括v型套接件和连接于v型套接件的第二反射壁，v型套接件和第二反射壁之间有夹角；层叠套接件包括层叠设置的多个第三反射壁，多个第三反射壁形成多个出口。

本发明实施例的另一方面提供一种治疗手具，包括壳体、光源和上述的套入式光学器件，套入式光学器件可拆卸设置在壳体内，壳体上设有窗口，套入式光学器件位于光源和窗口之间，光源出射的光束通过套入式光学器件朝向窗口出射。

可选地，壳体上设有切换口，切换口上设有壳座，壳座与壳体可拆卸连接，套入式光学器件的闭合仓设置在壳体内，套入式光学器件的套接件设置在壳座上。

可选地，壳体内还设有散热架，在散热架上固定设置冷却件和窗镜上，窗镜用于与目标位置相接触；壳体包括手柄座，光源设置在手柄座上，手柄座与壳体可拆卸连接。

本发明实施例的另一方面提供一种快速切换光斑的方法，采用上述的套入式光学器件，套入式光学器件的闭合仓和套接件套接，光源通过闭合仓内的出射通道出射，通过更换套接件，获得变换的光斑。

本发明实施例还提供一种快速切换光斑的方法，采用上述的治疗手具，治疗手具包括壳体、光源和套入式光学器件，套入式光学器件可拆卸设置在壳体内，光源通过套入式光学器件出射，通过更换套入式光学器件获得变换的光斑。

本发明实施例提供的套入式光学器件包括闭合仓和设置在闭合仓内的套接件，闭合仓具有一活动侧壁，活动侧壁与闭合仓的固定侧壁活动连接，活动侧壁可绕连接的固定侧壁转动以露出闭合仓内的套接件，在闭合仓内形成有出射通道，光源出射的光束通过出射通道出射。本发明实施例提供的套入式光学器件，通过闭合仓和套接件的套入式的方式，输出多种不同的光斑，实现光斑的阶跃式变换。

本发明实施例提供的治疗手具，包括壳体、光源和上述的套入式光学器件，套入式光学器件可拆卸设置在壳体内，壳体上设有窗口，套入式光学器件位于光源和窗口之间，光源出射的光束通过套入式光学器件朝向窗口出射。本发明实施例提供的治疗手具，通过更换套入式光学器件，能够在一个治疗手具上具有多种不同类型的光斑，根据需要输出多种不同的均匀光斑，且治疗手具的体积小，便捷性高，实现低成本光斑变换，效率高。

本发明实施例的快速切换光斑的方法，采用上述的套入式光学器件，套入式光学器件的闭合仓和套接件套接，光源通过闭合仓内的出射通道出射，通过更换套接件，获得变换的光斑。本发明实施例的快速切换光斑的方法，能实现阶跃式的快速变换光斑。

本发明实施例提供的快速切换光斑的方法，采用上述的治疗手具，治疗手具包括壳体、光源和套入式光学器件，套入式光学器件可拆卸设置在壳体内，光源通过套入式光学器件出射，通过更换套入式光学器件获得变换的光斑。本发明实施例的快速切换光斑的方法，能实现阶跃式的快速变换光斑。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明实施例提供的闭合仓和套接件的第一组合形式的结构示意图之一；

图2为本发明实施例提供的闭合仓和套接件的第一组合形式的结构示意图之二；

图3为本发明实施例提供的闭合仓的结构示意图之一；

图4为本发明实施例提供的闭合仓的结构示意图之二；

图5为本发明实施例提供的闭合仓的结构示意图之三；

图6为本发明实施例提供的闭合仓和套接件的第二组合形式的结构示意图之一；

图7为本发明实施例提供的闭合仓和套接件的第二组合形式的结构示意图之二；

图8为本发明实施例提供的闭合仓和套接件的第一组合形式和第二组合形式的光斑变换图；

图9为本发明实施例提供的闭合仓和套接件的第三组合形式的结构示意图之一；

图10为本发明实施例提供的闭合仓和套接件的第三组合形式的结构示意图之二；

图11为本发明实施例提供的闭合仓和套接件的第三组合形式的光斑变换图；

图12为本发明实施例提供的闭合仓和套接件的第三组合形式的变型方案的光斑变换图；

图13为本发明实施例提供的闭合仓和套接件的第四组合形式的结构示意图之一；

图14为本发明实施例提供的闭合仓和套接件的第四组合形式的结构示意图之二；

图15为本发明实施例提供的闭合仓和套接件的第四组合形式的光斑变换图；

图16为本发明实施例提供的闭合仓和套接件的第四组合形式的变型方案的光斑变换图；

图17为本发明实施例提供的闭合仓和套接件的第五组合形式的结构示意图之一；

图18为本发明实施例提供的闭合仓和套接件的第五组合形式的结构示意图之二；

图19为本发明实施例提供的闭合仓和套接件的第五组合形式的光斑变换图；

图20为本发明实施例提供的闭合仓和套接件的第六组合形式的结构示意图之一；

图21为本发明实施例提供的闭合仓和套接件的第六组合形式的结构示意图之二；

图22为本发明实施例提供的闭合仓和套接件的第六组合形式的光斑变换图；

图23为本发明实施例提供的闭合仓和套接件的第七组合形式的光斑变换图；

图24为本发明实施例提供的闭合仓和套接件的第七组合形式的光斑变换图；

图25为本发明实施例提供的闭合仓和套接件的第七组合形式的光斑变换图；

图26为本发明实施例提供的治疗手具的结构示意图之一；

图27为本发明实施例提供的治疗手具的结构示意图之二；

图28为本发明实施例提供的散热架的结构示意图；

图29为本发明实施例提供的治疗手具的结构示意图之三；

图30为本发明实施例提供的治疗手具的结构示意图之四；

图31为本发明实施例提供的治疗手具的结构示意图之五；

图32为本发明实施例提供的治疗手具的结构示意图之六；

图33为本发明实施例提供的治疗手具的结构示意图之七。

图标：10－壳体；11－壳座；12－手柄座；20－光源；30－套入式光学器件；31－闭合仓；310－活动侧壁；3101－抵板；311－第一侧壁；3111－第一抵板；312－第二侧壁；3121－第二抵板；32－套接件；40－透镜；50－散热架；60－冷却件；70－窗镜。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

实施例一

请参照图1和图2，本发明实施例提供一种套入式光学器件30，包括闭合仓31和设置在闭合仓31内的套接件32，闭合仓31具有一活动侧壁310，活动侧壁310与闭合仓31的固定侧壁活动连接，活动侧壁310可绕连接的固定侧壁转动以露出闭合仓31内的套接件32，在闭合仓31内形成有出射通道，光源20出射的光束通过所述出射通道出射。

套入式光学器件30可为光波导，光波导是由光透明介质(如石英玻璃)构成的传输光频电磁波的导行结构，光波导的传输原理是在不同折射率的介质分界面上，电磁波的全反射现象使光波局限在波导及其周围有限区域内传播。

如图1所示，套入式光学器件30包括相互套接的闭合仓31和套接件32，闭合仓31和套接件32内部中空，闭合仓31和套接件32的内壁均满足全反射的条件，闭合仓31和套接件32套接组合后形成套入式光学器件30，套入式光学器件30具有出射通道和出射口，光束通过出射通道后从出射口射出，通过更换不同的套接件32以形成不同的套入式光学器件30。

闭合仓31内部中空、两端开口，闭合仓31的一侧壁与闭合仓31活动连接，该侧壁为活动侧壁310，闭合仓31的其他侧壁为固定侧壁，活动侧壁310与固定侧壁活动连接。

示例地，如图3所示，活动侧壁310为一个整体侧壁，该活动侧壁310与固定侧壁活动连接，活动侧壁310的自由端上设有抵板3101，用于抵紧固定侧壁使活动侧壁310不回因重力落下，从而使闭合仓31能够闭合。

如图4和图5所示，活动侧壁310包括两个与闭合仓31相对的两个固定侧壁活动连接的第一侧壁311和第二侧壁312，第一侧壁311和第二侧壁312的自由端合拢后，这时闭合仓31处于关闭状态，闭合仓31内形成封闭的出射通道，出射通道不会使光束外漏，出射通道朝向窗口的开口为出射口，光束通过出射通道后从出射口射出才能投影形成光斑；第一侧壁311和第二侧壁312的自由端上分别设有第一抵板3111和第二抵板3121，第一侧壁311和第二侧壁312转动到同一平面时，第一抵板3111和第二抵板3121相互抵紧使第一侧壁311和第二侧壁312不会因重力而落下，从而使闭合仓31能够闭合。

活动侧壁310也可以通过其他方式实现活动连接，如通过气缸或油缸驱动机械杆使活动侧壁310打开或闭合。

以具有第一侧壁311和第二侧壁312的闭合仓31为例，第一侧壁311和第二侧壁312的自由端远离后，闭合仓31处于打开状态，光束会从打开处漏光，此时闭合仓31内就不能形成封闭的出射通道，这种情况下光束经过闭合仓31后是不能投影形成光斑的，此时需要通过套接件32和闭合仓31组合形成出射通道和出射口，光束通过出射通道后才能投影形成光斑。

当然，套接件32本身也可具有完整的出射通道，如图23～图25所示，此时，套接件32插进闭合仓31后，最终形成的光斑形状即为套接件32的出口形状。

具体地，相互套接形成的套入式光学器件30包括几种变型方案如下：

如图1、图2、图6和图7所示，套接件32将闭合仓31的活动侧壁310顶开，此时闭合仓31处于打开的状态，套接件32插进闭合仓31后，将闭合仓31的打开处封住，组合形成封闭的出射通道，防止光束外漏，光束经该出射通道后形成光斑。图8为图1、图2、图6和图7在闭合仓31内插进套接件32前后光斑的切换形状，闭合仓31关闭后闭合仓31口形成大的出射口，插进套接件32后，套接件32和闭合仓31共同形成小的出射口，形成图8中光斑变换图，此时套接件32的形式单一，因此光斑为单一光斑的切换。

图1中的套接件32为u型套接件，其开口为u形；图7中的套接件32为锥型套接件，其整体结构为锥形。

进一步地，套接件32的形状和位置不同，形成的光斑具有多种切换形状，如图9～图21所示，套接件32上设置不同的结构形式，套接件32和闭合仓31组合后将出射通道分割成不同的区域，以形成多类型的光斑，图9～图12为条形阵列光斑切换，图11为图10的光斑变换图，当图9中的套接件32在闭合仓31内形成多个通道时，形成图12的多个条形阵列光斑；图13～图15为竖型光斑阵列切换，图16为图15的变型方案，图17～图22为另一类型的条形阵列光斑。

图9为v型套接件，其包括两个反射壁形成v形结构；图13为第一v型组合套接件，其为v型套接件和与v型套接件垂直设置的第一反射壁的组合结构；图17为第二v型组合套接件，其为v型套接件和与v型套接件倾斜有夹角设置的第二反射壁的组合结构；图20为层叠套接件，层叠套接件包括多个层叠设置的第三反射壁，该层叠套接件套入闭合仓31后，多个第三反射壁和闭合仓31共同形成多个出射口，最终形成图22的光斑形状。

需要说明的是，本实施例对闭合仓31和套接件32的套接形式和套接形状不限于上述列举的方式，其他等同、类似的变型方式均在本发明的保护范围内。本实施例中的闭合仓31和套接件32的组合形式套入式光学器件30，形成新的光学系统，通过改变出射口的形状，输出新的光斑，以实现不同光斑的切换。

实施例二

如图26和图29所示所示，本实施例提供一种治疗手具，包括壳体10、光源20和套入式光学器件30，光源20和套入式光学器件30设置在壳体10内，壳体10上设有窗口和切换口，切换口上设有壳座11，壳座11与壳体10可拆卸连接，套入式光学器件30的套接件32设置在壳座11上，套入式光学器件30位于光源20和窗口之间，光源20出射的光束通过套入式光学器件30朝向窗口出射。

如图33所示，壳体10包括手柄座12，方便在使用本治疗手具时进行握持，如图33所示，光源20可选择性地设置在手柄座12上，手柄座12和壳体10可拆卸连接，通过拆卸手柄座12可更换手柄座12上的光源20，光源20为激光光源，激光光源又可为半导体激光器光源、光纤激光器光源或固体激光器光源等，将不同功率、不同波长、不同类型的光源20进行切换，大大提高了更多类型的光源20输出(不同功率密度、不同波长)，进一步扩展了应用范围。手柄座12与壳体10可通过卡合或螺钉连接等方式进行可拆卸连接。

如图27和图28所示，壳体10内设置散热架50用于支撑加固壳体10，同时对窗镜70和壳体10内进行散热，壳体10上设有窗口和切换口，窗口上设有冷却件60和窗镜70，窗镜70用于与目标位置相接触进行治疗，冷却件60为tec半导体制冷片，tec半导体制冷片设置于窗口前端与窗镜70共用，用于在治疗过程中，窗镜70与目标位置接触时对窗镜70进行冷却。本治疗手具切换光斑时不需要更换冷却件60，可操作性较高，能保持治疗手具的制冷效果。

壳体10的切换口上设有壳座11，套入式光学器件30设在壳座11上，壳座11与壳体10可拆卸连接，通过拆卸壳座11更换不同的套入式光学器件30，以实现光斑的快速切换。壳座11与壳体10可进行扣合，或通过螺钉连接等方式拆卸。如图31和图32所示，壳座11还可设在壳体10的其他位置，如上方和侧方等。

套入式光学器件30可通过粘接、铆接等方式固定在壳座11上，套入式光学器件30位于光源20和壳体10的窗口之间，光源20出射的光束通过套入式光学器件30朝向窗口出射，投影到目标位置后形成光斑进行治疗。如图26所示，当套入式光学器件30为闭合仓31和套接件32形成的组合套入式光学器件30的出射口朝向壳体10的窗口，光源20的光束经过组合套入式光学器件30的出射通道朝向窗口出射，投影形成光斑。闭合仓31设在壳体10内，套接件32设在壳座11上。

壳体10还可设置为如图30所示的拆卸方式，将套接件32从套入式光学器件30的光源20入射端插进闭合仓31内，本实施例对壳体10的拆卸方式不做具体限定，只要能将将套接件32插进闭合仓31内即可。

光源20和套入式光学器件30之间还可设置透镜40，透镜40对光源20的光束折射，使光束汇聚后从套入式光学器件30出射。

本发明实施例提供的治疗手具，通过套入式光学器件30匀化输出固定光斑，当需要切换光斑时，从壳座11切换不同的套入式光学器件30插入壳体10形成新的光学系统，输出新的光斑，从而实现了不同光斑的切换。

本发明实施例提供的治疗手具，通过更换壳座11以及设置在壳座11上的套入式光学器件30，能够在一个治疗手具上具有多种不同类型的光斑，根据需要输出多种不同的均匀光斑，且治疗手具体积小，便捷性高，前端tec制冷独立设在治疗手具中，实现低成本光斑变换，效率高。

实施例三

本发明实施例一种快速切换光斑的方法，采用上述的套入式光学器件30，套入式光学器件30的闭合仓31和套接件32套接，光源20通过闭合仓31内的出射通道出射，通过更换套接件32，获得变换的光斑。

本发明实施例的快速切换光斑的方法，以闭合仓31和套接件32的套入式的方式，变换出射口的形状和大小，能实现阶跃式的快速变换光斑。

实施例四

本发明实施例提供的快速切换光斑的方法，采用上述的治疗手具，治疗手具包括壳体10、光源20和套入式光学器件30，套入式光学器件30可拆卸设置在壳体10内，光源20通过套入式光学器件30出射，通过更换套入式光学器件30获得变换的光斑。

本发明实施例的快速切换光斑的方法，通过更换套入式光学器件30，使治疗手具具有不同类型的光斑，实现阶跃式的快速变换光斑。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。