CN220309110U - 一种两维度向心旋转运动球面扫描机构 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了两维度向心旋转运动球面扫描机构，包括基架、旋臂、支撑架、弧形移动装置及输出装置，输出装置安装在弧形移动装置上；旋臂的一端旋转连接基架，旋臂的旋转中心与输出装置的焦点投影相重叠；旋臂的另一端连接支撑架，支撑架上设有弧形移动装置，弧形移动装置在垂直于旋臂的旋转面的平面内做弧形运动，所述弧形运动的弧心与输出装置的焦点投影相重叠。本实用新型的两维度向心旋转运动球面扫描机构使两个交叉维度的移动调节均作用到输出装置上，实现以焦点为中心的三角锥体区域扫描，满足多维度数据采集需求。

Description

一种两维度向心旋转运动球面扫描机构

技术领域

本实用新型实施例涉及医疗设备技术领域，具体涉及一种两维度向心旋转运动球面扫描机构。

背景技术

视网膜中心的黄斑区域和周边视网膜区域的眼体数据对近视防控非常重要，但是目前市场上常用的眼科设备只能获得黄斑区域的眼体数据，无法获得周边视网膜区域的眼体数据。而相关技术中，有通过改变被测者的注视方向的方法来获得周边视场眼体数据，但每一次测量都需要被测者改变一次注视方向，测量速度过慢，检测效率低下，且多次测量容易受到人眼状态变化的干扰，导致眼体数据检测的准确性低下。

实用新型内容

为此，本实用新型实施例提供一种两维度向心旋转运动球面扫描机构，以解决现有技术中由于眼科设备的扫描端不灵活而导致无法精准获得周边视网膜区域眼体数据的问题。

为了实现上述目的，本实用新型实施例提供如下技术方案：

一种两维度向心旋转运动球面扫描机构，其特征在于：包括基架、旋臂、支撑架、弧形移动装置及输出装置，输出装置安装在弧形移动装置上；所述旋臂的一端旋转连接基架，所述旋臂的旋转中心与输出装置的焦点投影相重叠；

所述旋臂的另一端连接支撑架，所述支撑架上设有弧形移动装置，所述弧形移动装置在垂直于旋臂的旋转面的平面内做弧形运动，所述弧形运动的弧心与输出装置的焦点投影相重叠。

进一步的，所述扫描机构还包括旋转驱动装置和/或弧线驱动装置，旋转驱动装置用于控制所述旋臂的旋转角度，所述弧线驱动装置用于控制所述弧形移动装置的运动角度。

进一步的，所述旋转驱动装置包括旋转驱动电机、第一主动齿轮及设在旋臂上的第一弧形齿，所述旋转驱动电机的输出端固定连接第一主动齿轮，所述第一主动齿轮与第一弧形齿之间啮合传动，所述第一弧形齿的弧心与旋臂的旋转中心重叠。

进一步的，所述弧形移动装置包括弧形滑轨和滑块，所述弧形滑轨固定在支撑架上，所述滑块设置在弧形滑轨上，沿滑轨做弧形向心运动；所述滑块直接固定或间接固定连接弧线驱动装置。

进一步的，所述弧线驱动装置包括弧线驱动电机、第二主动齿轮和第二弧形齿，所述第二弧形齿固定在支撑架上，位于所述弧形滑轨的外弧面侧，所述第二弧形齿与弧形滑轨互为同心弧；

所述弧线驱动电机的机体直接固定连接滑块，所述弧线驱动电机的输出端固定连接第二主动齿轮，所述第二主动齿轮与第二弧形齿之间啮合传动。

进一步的，所述弧线驱动装置包括弧线驱动电机、第二主动齿轮和第二弧形齿，所述弧形滑轨与第二弧形齿分别设置在支撑架的两侧，且二者互为同心弧，所述弧形驱动电机的输出端固定连接第二主动齿轮，所述第二主动齿轮与第二弧形齿之间啮合传动，所述驱动装置与滑块之间通过连接架固定连接。

进一步的，所述第二主动齿轮与第二弧形齿之间设有一级或多级传动齿轮。

进一步的，所述第二弧形齿的一端或两端均设有第三限位结构。

进一步的，所述旋臂通过旋转轴旋转连接基架。

进一步的，所述旋转轴包括位于内侧的中心轴与套装在中心轴外侧的支承旋转件，所述中心轴上设有第一限位结构；

若中心轴固定连接基架，支承旋转件固定连接旋臂，则旋臂上设有与第一限位结构配合的第二限位结构；或者，

若中心轴固定连接旋臂，支承旋转件固定连接基架，则基架上设有与第一限位结构配合的第二限位结构。

本实用新型实施例具有如下优点：

本实用新型公开了两维度向心旋转运动球面扫描机构，包括基架、旋臂、支撑架、弧形移动装置及输出装置，输出装置安装在弧形移动装置上；旋臂的一端旋转连接基架，旋臂的旋转中心与输出装置的焦点投影相重叠；旋臂的另一端连接支撑架，支撑架上设有弧形移动装置，弧形移动装置在垂直于旋臂的旋转面的平面内做弧形运动，所述弧形运动的弧心与输出装置的焦点投影相重叠。本实用新型的两维度向心旋转运动球面扫描机构使两个交叉维度的移动调节均作用到输出装置上，实现以焦点为中心的三角锥体区域扫描，满足多维度数据采集需求。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型的实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是示例性的，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，还可以根据提供的附图引申获得其它的实施附图。

本说明书所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本实用新型可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本实用新型所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本实用新型所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

图1为本实用新型实施例提供的一种两维度向心旋转运动球面扫描机构的***图；

图2为本实用新型实施例提供的一种两维度向心旋转运动球面扫描机构的装配结构图；

图3为本实用新型实施例提供的一种两维度向心旋转运动球面扫描机构的俯视图，图中直虚线从上到下分别为+30°右限位角度、0°角度、-30°左限位角度；

图4为本实用新型实施例提供的一种两维度向心旋转运动球面扫描机构的侧视图，图中直虚线从上到下分别为+30°上限位角度、0°角度、-30°下限位角度。

图中：

1、基架；2、旋臂；3、支撑架；4、旋转轴；5、第一限位结构；6、第二限位结构；7、焦点；8、旋转电机；9、第一主动齿轮；10、第一弧形齿；11、弧形滑轨；12、滑块；13、弧线驱动电机；14、第二主动齿轮；15、第二弧形齿；16、连接架；17、传动齿轮；18、第三限位结构。

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本实用新型的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点及功效，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

如图1、2所示，一种两维度向心旋转运动球面扫描机构，包括基架1、旋臂2、支撑架3、旋转驱动装置、弧形移动装置及输出装置(安装在弧形移动装置上，图中未示出，也可以是其他需要做弧形向心运动的部件)，下面结合实施例具体说明各个结构：

1、旋臂2

所述旋臂2的一端通过旋转轴4旋转连接基架1，所述旋转轴4包括位于内侧的中心轴与套装在中心轴外侧的支承旋转件，如轴承、旋转轴套、回转支承、旋转支承等，所述中心轴与支承旋转件之间设有阻尼，所述阻尼小于或等于0.5倍旋臂2的旋转驱动力，本实施例中优选于阻尼等于0.5倍旋臂2的旋转驱动力，用于确保旋臂2在做向心圆弧运动时不会因为惯性而失准。

所述中心轴上设有第一限位结构5，若中心轴固定连接基架1，支承旋转件固定连接旋臂2，则支承旋转件上设有与第一限位结构5配合的第二限位结构6；若中心轴固定连接旋臂2，支承旋转件固定连接基架1，则基架1上设有与第一限位结构5配合的第二限位结构6，所述第二限位结构6可以为弧形的，其弧心与旋臂2的旋转中心重叠。本实施例中第二限位结构优选于弧形滑槽结构，所述第二限位结构6不仅限制了第一限位结构5的旋转角度范围，同时也限制了第一限位结构5在垂直于其旋转方向的自由度，进一步解决了旋臂2由垂直向脱离基架1的问题，增加二者旋转连接的稳固性。

所述旋臂2的旋转中心与输出装置的焦点7的垂直投影或水平投影相重叠，若旋臂2的旋转面为水平面，则旋臂2的旋转中心与焦点7的垂直投影相重叠，即焦点7的坐标为(0,0)，旋臂2的旋转中心的坐标为(0，-y)；若旋臂2的旋转面为垂面，则旋臂2的旋转中心与焦点7的水平投影相重叠，即焦点7的坐标为(0,0)，旋臂2的水平投影的坐标为(0，x)，本实施例中使用旋臂2的旋转面为水平面的技术方案。

所述旋臂可通过手动调节其旋转角度，或者设置旋转驱动装置，所述旋转驱动装置控制旋臂的旋转角度，实现自动调节旋臂的旋转角度，提高***的智能化。

2、旋转驱动装置

如图3所示，所述旋转驱动装置控制旋臂2的旋转角度，本实施例中为了测量视网膜周边±30°的眼体数据，旋臂2的旋转角度选择±30°之间，焦点7处放置眼睛。具体的，所述旋转驱动装置包括旋转电机8、第一主动齿轮9及设在旋臂2上的第一弧形齿10，本实施例中在旋臂2上开设弧形槽，所述第一弧形齿10设在弧形槽的弧形内壁上，所述第一弧形齿10的弧心与旋臂2的旋转中心重叠，所述旋转电机8的输出端固定连接第一主动齿轮9，所述第一主动齿轮9与第一弧形齿10之间啮合传动带动旋臂2旋转。所述旋转电机8固定在基架1或其他与基架1固定连接的结构上，使旋转电机8与基架1之间形成直接固定关系或间接固定关系，从而通过旋转电机8驱动第一弧形齿10，实现旋臂2做相对于基架1的旋转运动。这种设计通过增加旋转力臂，降低电机旋转旋臂2的必要输出功率，可实现小功率电机提供充足扭力，相对于传统的电机位于旋转中心的技术方案而言，所使用的电机体积更小，重量更轻，更容易满足设备小型化的要求。

3、支撑架3

所述旋臂2的另一端连接支撑架3，所述旋臂2做旋转运动时，支撑架3随旋臂2在水平面内做弧形移动，实现了支撑架3与焦点7之间的相对距离不变。所述支撑架3固定连接弧形移动装置，使弧形移动装置中弧形滑轨11所在的弧形面垂直于旋臂2的旋转面，由于在旋臂2做旋转运动的过程中，支撑架3与焦点7之间的相对距离不变，则弧形移动装置的弧形面始终与焦点7之间的距离不变，输出装置始终对准焦点7。本实施例中对支撑架3的形状与数量不做限定，但为了简化结构、便于角度计算，将支撑架3设为垂直于旋臂2的板状结构，支撑架3的侧壁上固定连接弧形移动装置，弧形移动装置中弧形滑轨11所在的弧形面平行于支撑架3的侧壁，实现弧形滑轨11所在的平面垂直于旋臂2的旋转面。

4、弧形移动装置

所述弧形移动装置的滑动端设置输出装置，所述输出装置的扫描方向位于弧形移动装置的内弧侧，所述弧形移动装置的弧心与输出装置的焦点7相重叠，实现输出装置滑动到弧形移动装置的任意位置上，其扫描方向均正对焦点7。具体的，所述弧形移动装置包括弧形滑轨11、滑块12及弧线驱动装置，所述弧形滑轨11设置在支撑架3的一侧侧壁上，所述滑块12设置在弧形滑轨11上沿滑轨运动，输出装置安装在滑块12上。所述滑块12固定连接弧线驱动装置的移动端，弧线驱动装置控制滑块12的位置。

所述弧形移动装置可通过手动调节其运动角度，或者设置弧线驱动装置，所述弧线驱动装置控制所述弧形移动装置的运动角度，提高***的智能化。

所述弧线驱动装置包括弧线驱动电机13、第二主动齿轮14、第二弧形齿15，所述弧线驱动电机13的输出端固定连接第二主动齿轮14，所述第二主动齿轮14与第二弧形齿15之间啮合传动，所述第二弧形齿15的齿面设在支撑架3上，所述第二弧形齿15的齿面弧度与弧形滑轨11的弧度相同，即二者弧心的位置相同。所述弧线驱动电机13的机体直接或间接的固定连接滑块12：

a、直接固定

滑块12的外侧设有与弧形滑轨11的弧形面相平行的安装面，所述第二弧形齿15固定在支撑架上，位于所述弧形滑轨的外弧面侧，使第二弧形齿15与弧形滑轨11互为同心弧，所述驱动电机的机体与滑块12之间固定连接，实现弧线驱动电机13与滑块12的同步移动。

b、间接固定

所述弧形滑轨11与第二弧形齿15分别设置在支撑架3的两侧侧壁上，弧形滑轨11与第二弧形齿15互为平行关系，弧线驱动电机13与滑块12之间通过连接架16固定连接，实现弧线驱动电机13与滑块12的同步移动。本实施例中对连接架16的形状、数量不做限定，只要用于固定连接驱动电机与滑块12的技术方案均落入本实施例的限定范围之内。

所述第二主动齿轮14与第二弧形齿15之间可以增设有一级或多级的传动齿轮17，以第二主动齿轮14与第二弧形齿15之间增加一组传动齿轮17为例，所述传动齿轮17为单轴双齿轮，其中一个齿轮与第二主动齿轮14啮合传动，另个一齿轮与第二弧形齿15之间啮合传动。这种设计能够降低传动速度，增加传动扭矩，实现了小功率电机能够提供充足的扭力，降低模块移动时所需要克服的阻力，并且提高传动精度，满足光学模块的调节精度。

如图4所示，所述第二弧形齿15的两端均设有第三限位结构18，所述第三限位结构18固定在支撑架3上，如柱体、块体、板体等，本实施例中不限定第三限位结构18的具体结构，只要能够防止滑块12滑出弧形滑轨11的技术方案均落入本实施例的范围之内。

虽然，上文中已经用一般性说明及具体实施例对本实用新型作了详尽的描述，但在本实用新型基础上，可以对之作一些修改或改进，这对本领域技术人员而言是显而易见的。因此，在不偏离本实用新型精神的基础上所做的这些修改或改进，均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (10)

1.一种两维度向心旋转运动球面扫描机构，其特征在于：包括基架、旋臂、支撑架、弧形移动装置及输出装置，输出装置安装在弧形移动装置上；所述旋臂的一端旋转连接基架，所述旋臂的旋转中心与输出装置的焦点投影相重叠；

所述旋臂的另一端连接支撑架，所述支撑架上设有弧形移动装置，所述弧形移动装置在垂直于旋臂的旋转面的平面内做弧形运动，所述弧形运动的弧心与输出装置的焦点投影相重叠。

2.根据权利要求1所述的一种两维度向心旋转运动球面扫描机构，其特征在于：所述扫描机构还包括旋转驱动装置和/或弧线驱动装置，旋转驱动装置用于控制所述旋臂的旋转角度，所述弧线驱动装置用于控制所述弧形移动装置的运动角度。

3.根据权利要求2所述的一种两维度向心旋转运动球面扫描机构，其特征在于：所述旋转驱动装置包括旋转驱动电机、第一主动齿轮及设在旋臂上的第一弧形齿，所述旋转驱动电机的输出端固定连接第一主动齿轮，所述第一主动齿轮与第一弧形齿之间啮合传动，所述第一弧形齿的弧心与旋臂的旋转中心重叠。

4.根据权利要求2所述的一种两维度向心旋转运动球面扫描机构，其特征在于：所述弧形移动装置包括弧形滑轨和滑块，所述弧形滑轨固定在支撑架上，所述滑块设置在弧形滑轨上，沿滑轨做弧形向心运动；所述滑块直接固定或间接固定连接弧线驱动装置。

5.根据权利要求4所述的一种两维度向心旋转运动球面扫描机构，其特征在于：所述弧线驱动装置包括弧线驱动电机、第二主动齿轮和第二弧形齿，所述第二弧形齿固定在支撑架上，位于所述弧形滑轨的外弧面侧，所述第二弧形齿与弧形滑轨互为同心弧；

所述弧线驱动电机的机体直接固定连接滑块，所述弧线驱动电机的输出端固定连接第二主动齿轮，所述第二主动齿轮与第二弧形齿之间啮合传动。

6.根据权利要求4所述的一种两维度向心旋转运动球面扫描机构，其特征在于：所述弧线驱动装置包括弧线驱动电机、第二主动齿轮和第二弧形齿，所述弧形滑轨与第二弧形齿分别设置在支撑架的两侧，且二者互为同心弧，所述弧形驱动电机的输出端固定连接第二主动齿轮，所述第二主动齿轮与第二弧形齿之间啮合传动，所述驱动装置与滑块之间通过连接架固定连接。

7.根据权利要求5或6所述的一种两维度向心旋转运动球面扫描机构，其特征在于：所述第二主动齿轮与第二弧形齿之间设有一级或多级传动齿轮。

8.根据权利要求5或6所述的一种两维度向心旋转运动球面扫描机构，其特征在于：所述第二弧形齿的一端或两端均设有第三限位结构。

9.根据权利要求1所述的一种两维度向心旋转运动球面扫描机构，其特征在于：所述旋臂通过旋转轴旋转连接基架。

10.根据权利要求9所述的一种两维度向心旋转运动球面扫描机构，其特征在于：所述旋转轴包括位于内侧的中心轴与套装在中心轴外侧的支承旋转件，所述中心轴上设有第一限位结构；

若中心轴固定连接基架，支承旋转件固定连接旋臂，则旋臂上设有与第一限位结构配合的第二限位结构；或者，

若中心轴固定连接旋臂，支承旋转件固定连接基架，则基架上设有与第一限位结构配合的第二限位结构。