本發(fā)明涉及頭燈技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種應(yīng)用于醫(yī)療手術(shù)的智能頭燈。

背景技術(shù)：

在做外科手術(shù)或某些操作的時(shí)候，醫(yī)生通常需要佩戴頭燈以照明操作區(qū)域，提高手術(shù)操作的準(zhǔn)確性?，F(xiàn)有的頭燈通常只能手動(dòng)調(diào)節(jié)led燈的亮度，來改善照明效果，但進(jìn)行手術(shù)操作的時(shí)候，頭燈的照射區(qū)域不能自動(dòng)調(diào)節(jié)，只能通過醫(yī)生頭頸部擺動(dòng)或扭動(dòng)來協(xié)調(diào)，或者讓巡回護(hù)士根據(jù)醫(yī)生的要求手動(dòng)調(diào)整，這樣既增加了巡回護(hù)士的額外工作量，又影響醫(yī)生操作的連續(xù)性，進(jìn)而給病人帶來不利的影響；此外，當(dāng)醫(yī)生通過改變頭頸部的體外來協(xié)調(diào)頭燈照射區(qū)域時(shí)，也可能處在一個(gè)不舒適的體位，降低醫(yī)生手術(shù)操作的速度和精確度；且頭頸部長(zhǎng)期處于某種強(qiáng)迫體位，也給醫(yī)生帶來職業(yè)損害，容易出現(xiàn)頸椎疾病。

專利號(hào)為2014107327599的一篇發(fā)明專利，公開了一種感應(yīng)自調(diào)光頭燈，包括：led頭燈、燈體、光敏電阻、擺錘、電機(jī)模塊、電池模塊、松緊帶，所述松緊帶由普通布制成，所述光敏電阻、擺錘、電機(jī)模塊、電池模塊安裝在燈體內(nèi)部，所述光敏電阻在燈體側(cè)面露出，所述led頭燈位于燈體正面。

上述的發(fā)明專利利用燈體的光敏電阻將根據(jù)環(huán)境照度改變電阻值，從而改變led頭燈的電流，改變led頭燈的亮度，實(shí)現(xiàn)感應(yīng)自調(diào)光的功能，通過光敏電阻對(duì)led燈的亮度進(jìn)行調(diào)節(jié)，并不具備依據(jù)醫(yī)生手術(shù)操作的需要實(shí)時(shí)調(diào)整led頭燈照射區(qū)域的功能。

因此，特別需要一種能夠根據(jù)視線焦點(diǎn)自動(dòng)調(diào)節(jié)led燈組照射區(qū)域的智能頭燈，以解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的是為了解決現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，設(shè)計(jì)一種能夠根據(jù)視線焦點(diǎn)自動(dòng)調(diào)節(jié)led燈組照射區(qū)域的智能頭燈，來解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。來解決現(xiàn)有技術(shù)中存在的問題。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

一種智能頭燈，包括led燈組，還包括視線追蹤裝置和控制面板，所述視線追蹤裝置和led燈組均與控制面板連接。

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述視線追蹤裝置包括圖像傳感器模組和近紅外光源，所述近紅外光源發(fā)射紅外光源照射人體的眼球，所述圖像傳感器模組采集眼球發(fā)射的眼底圖像并捕捉到視線焦點(diǎn)的軌跡。

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述控制面板內(nèi)置有控制程序，所述控制程序用于對(duì)視線追蹤裝置捕捉到的焦點(diǎn)軌跡進(jìn)行坐標(biāo)分析和建模。

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述led燈組燈組的形狀呈縱向外凸，橫向內(nèi)凹，所述led燈組的縱向曲率為雙邊夾角a，雙邊夾角a的度數(shù)為40度～80度，所述led燈組的橫向曲率為雙邊夾角b，雙邊夾角b的度數(shù)為95度～145度。

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述led燈組分為若干個(gè)亞單元，所述亞單元包括中心亞控制單元組、中間亞控制單元組和外圍亞控制單元組，所述中間亞控制單元組環(huán)繞設(shè)置在中心亞控制單元組的外圍，所述外圍亞控制單元組環(huán)繞設(shè)置在中間亞控制單元組的外圍。

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述中心亞控制單元組由若干個(gè)中心亞控制單元組成，所述中間亞控制單元組由若干個(gè)中間亞控制單元組成，所述外圍亞控制單元組由若干個(gè)外圍亞控制單元組成，所述中心亞控制單元、中間亞控制單元和外圍亞控制單元均由若干個(gè)相鄰的led燈組成。

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，組成所述中心亞控制單元的led燈數(shù)量小于組成所述中間亞控制單元的led燈的數(shù)量，組成所述中間亞控制單元的led燈的數(shù)量小于組成所述外圍亞控制單元的led燈的數(shù)量。

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述led燈總共有40個(gè)，每個(gè)所述led燈的形狀均為正六邊形，正六邊形的邊長(zhǎng)為0.5～0.8cm，相鄰兩個(gè)所述led燈邊長(zhǎng)相連，形成一個(gè)寬度為4～6cm，長(zhǎng)度為6～12cm的led燈組區(qū)域。

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述led燈總共有145個(gè)，每個(gè)所述led燈的形狀均為正六邊形，正六邊形的邊長(zhǎng)為0.2～0.5cm，相鄰兩個(gè)所述led燈邊長(zhǎng)相連，形成一個(gè)寬度為4～6cm，長(zhǎng)度為6～12cm的led燈組區(qū)域。

為了進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)本發(fā)明，所述led燈總共有128個(gè)，每個(gè)所述led燈的形狀為正方形，正方形的邊長(zhǎng)為0.4～0.8cm，相鄰兩個(gè)led燈邊長(zhǎng)相連，形成一個(gè)寬度為4～6cm，長(zhǎng)度為6～12cm的led燈組區(qū)域。

有益效果

(1)本發(fā)明目的之一是通過設(shè)置有視線追蹤裝置和控制面板，視線追蹤裝置對(duì)使用者的視線焦點(diǎn)軌跡進(jìn)行捕捉，控制面板內(nèi)的控制程序能夠解析視線追蹤裝置捕捉的視線焦點(diǎn)的軌跡并進(jìn)行三維坐標(biāo)建模，控制面板通過視線焦點(diǎn)軌跡控制led燈組不同亞單元的啟閉，以實(shí)現(xiàn)對(duì)觀察目標(biāo)的自動(dòng)照明，達(dá)到自動(dòng)照射到手術(shù)需要觀察的位置，提高做手術(shù)的速度和精確度，減少醫(yī)護(hù)的工作量，提高醫(yī)生操作的舒適度。

(2)本發(fā)明目的之一通過設(shè)置有陀螺儀，陀螺儀將檢測(cè)到醫(yī)療人員的頭部的傾斜角度發(fā)送給控制面板，當(dāng)陀螺儀測(cè)得醫(yī)療人員的頭部的傾斜角度位于某個(gè)特定的角度區(qū)間時(shí)，即醫(yī)療人員的頭部位于某個(gè)規(guī)定的體位時(shí)，此時(shí)，控制面板內(nèi)控制軟件發(fā)送指令信號(hào)控制led燈組關(guān)閉，以避免醫(yī)療人員某一項(xiàng)低頭作業(yè)(例如手術(shù))告一段落后，突然作出抬頭進(jìn)行另一項(xiàng)作業(yè)(例如：更換器具、進(jìn)行另一項(xiàng)治療作業(yè)或者進(jìn)行其它非治療作業(yè))的時(shí)候，其頭上的led燈組所發(fā)出的光會(huì)直射旁人的眼睛，造成旁人眼睛的不適或受傷。

附圖說明

圖1為本發(fā)明智能頭燈的整體結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2為本發(fā)明智能頭燈的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明led燈組的形狀曲率示意圖；

圖4為本發(fā)明led燈組的第一種組合方式；

圖5為本發(fā)明led燈組的第二種組合方式；

圖6為本發(fā)明的led燈組的第三種組合方式。

附圖標(biāo)記說明：

1、承載件；2、led燈組；21、中心亞控制單元組；22、中間亞控制單元組；23、外圍亞控制單元組；24、led燈；3、控制面板；4、視線追蹤裝置；41、圖像傳感器模組；42、近紅外光源。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步地詳細(xì)的說明，這些附圖均為簡(jiǎn)化的示意圖，僅以示意方式說明本發(fā)明的基本結(jié)構(gòu)，本具體實(shí)施的方向以圖1方向?yàn)闃?biāo)準(zhǔn)。

如圖1至圖6所示，本發(fā)明智能頭燈包括承載件1、led燈組2、控制程序3、視線追蹤裝置4和陀螺儀5，其中：

承載件1為帶有眼鏡框的頭帶，承載件1用于承載頭燈并戴在使用者的頭上，本實(shí)施例并不局限與此，也可以根據(jù)使用者的需要將頭帶替換為頭盔、肩帶、腕帶及腰帶等形式，承載件1上還留置有端口，端口用于容置攝像機(jī)，用于對(duì)手術(shù)過程進(jìn)行實(shí)時(shí)攝像功能。

led燈組2設(shè)置于承載件1上，led燈組2整體的形狀呈縱向外凸，橫向內(nèi)凹，led燈組2的縱向曲率為雙邊夾角a，雙邊夾角a的度數(shù)為40度～80度，led燈組2的橫向曲率為雙邊夾角b，雙邊夾角b的度數(shù)為95度～145度，這樣可以使led燈組2的整體照射范圍能夠完全覆蓋視線范圍。

led燈組2分為若干亞單元，因?yàn)檎麄€(gè)頭燈是通過程序控制的，將亞單元作為程序控制的最小單元可以降低程序控制的難度，提高程控效率；亞單元包括中心亞控制單元組21、中間亞控制單元組22和外圍亞控制單元組23，中間亞控制單元組22環(huán)繞設(shè)置在中心亞控制單元組21的外圍，外圍亞控制單元組23環(huán)繞設(shè)置在中間亞控制單元組的外圍，中心亞控制單元組21由若干個(gè)中心亞控制單元組成，中間亞控制單元組22由若干個(gè)中間亞控制單元組成，外圍亞控制單元組23由若干個(gè)外圍亞控制單元組成，中心亞控制單元、中間亞控制單元和外圍亞控制單元均由若干個(gè)相鄰的led燈24組成，根據(jù)醫(yī)生的手術(shù)的觀察范圍主要集中在中心部分約30cm直徑，30cm之外的部分有時(shí)也會(huì)需要觀察，但屬于非主要觀測(cè)區(qū)域，組成中心亞控制單元的led燈24數(shù)量小于組成中間亞控制單元的led燈24的數(shù)量、組成中間亞控制單元的led燈24的數(shù)量小于組成外圍亞控制單元的led燈24的數(shù)量，中心亞控制單元包含的單元數(shù)少，照射范圍小，程序控制精確，中間亞控制單元和外圍亞控制單元包含的單元數(shù)多，照射范圍大，程序控制粗略，符合醫(yī)生的手術(shù)的觀察范圍，達(dá)到精準(zhǔn)控制頭燈照射的目的；每一亞單元的光斑在離光源50cm處的光斑直徑為10cm，相鄰兩光照亞單元的光斑有適度的重疊，其中l(wèi)ed燈組2至少有三種組合方式，第一種組合方式如圖4所示，led燈24總共有40個(gè)，每個(gè)led燈24的形狀均為正六邊形，正六邊形的邊長(zhǎng)為0.5～0.8cm，相鄰兩個(gè)led燈24邊長(zhǎng)相連，形成一個(gè)寬度為4～6cm，長(zhǎng)度為6～12cm的led燈組2區(qū)域，第二種組合方式如圖5所示，led燈24總共有145個(gè)，led燈24總共有145個(gè)，每個(gè)led燈24的形狀均為正六邊形，正六邊形的邊長(zhǎng)為0.2～0.5cm，相鄰兩個(gè)led燈24邊長(zhǎng)相連，形成一個(gè)寬度為4～6cm，長(zhǎng)度為6～12cm的led燈組2區(qū)域，第三種組合方式如圖6所示，led燈24總共有128個(gè)，每個(gè)led燈24的形狀為正方形，正方形的邊長(zhǎng)為0.4～0.8cm，相鄰兩個(gè)led燈24邊長(zhǎng)相連，形成一個(gè)寬度為4～6cm，長(zhǎng)度為6～12cm的led燈組2區(qū)域；以上三種組合方式的led燈組2的光照范圍均覆蓋外科醫(yī)生手術(shù)時(shí)需要看的范圍，外科醫(yī)生手術(shù)時(shí)需要需要看的最小范圍為一般為直徑8cm，中心亞控制單元組21、中間亞控制單元組22和外圍亞控制單元組23的中心部分亞控制單元形成的區(qū)域直徑約為10～12cm，可以保障覆蓋醫(yī)生觀察范圍但又不會(huì)范圍過廣。

控制面板3用于接收數(shù)據(jù)、分析數(shù)據(jù)和發(fā)送指令，控制面板3內(nèi)置有控制程序，控制程序用于對(duì)視線追蹤裝置4捕捉到的焦點(diǎn)軌跡進(jìn)行坐標(biāo)分析和建模，控制面板3與led燈組2信號(hào)連接或者電性連接，控制面板3的控制程序可以發(fā)送指令控制led燈組2的啟閉，控制面板3與led燈組2為分開的獨(dú)立模塊，便于led燈組2和控制面板3的散熱、維修和替換。

視線追蹤裝置4整合在眼鏡鏡框內(nèi)部，視線追蹤裝置4與控制軟件3信號(hào)連接或電性連接，控制面板3內(nèi)的控制程序能夠解析視線追蹤裝置4捕捉的視線焦點(diǎn)的軌跡并進(jìn)行三維坐標(biāo)建模，進(jìn)而控制led燈組2實(shí)時(shí)啟閉光照亞單元主動(dòng)照明，視線追蹤裝置4包括圖像傳感器模組41和近紅外光源42，圖像傳感器模組41和近紅外光源42的組數(shù)至少設(shè)置有一組，圖像傳感器模組41用于采集人眼圖像，近紅外光源42發(fā)射紅外光源照射人體的眼球，眼球產(chǎn)生發(fā)射紅外眼底圖像，圖像傳感器模組41采集到眼底圖像并捕捉到視線焦點(diǎn)的軌跡，并發(fā)送到控制面板3，控制面板3根據(jù)接收到的視線焦點(diǎn)的軌跡并進(jìn)行三維坐標(biāo)建模，控制面板3通過視線焦點(diǎn)軌跡控制led燈組2不同亞單元的啟閉，以實(shí)現(xiàn)對(duì)觀察目標(biāo)的自動(dòng)照明。

陀螺儀5與控制面板3信號(hào)連接或或者電性連接，陀螺儀5設(shè)置與承載件1上，陀螺儀5用于感應(yīng)承載件1的傾斜角度，陀螺儀5將檢測(cè)到醫(yī)療人員的頭部的傾斜角度發(fā)送給控制面板3，當(dāng)陀螺儀5測(cè)得醫(yī)療人員的頭部的傾斜角度位于某個(gè)特定的角度區(qū)間時(shí)，即醫(yī)療人員的頭部位于某個(gè)規(guī)定的體位時(shí)，此時(shí)，控制面板3內(nèi)控制軟件發(fā)送指令信號(hào)控制led燈組2關(guān)閉，以避免醫(yī)療人員某一項(xiàng)低頭作業(yè)(例如手術(shù))告一段落后，突然作出抬頭進(jìn)行另一項(xiàng)作業(yè)(例如：更換器具、進(jìn)行另一項(xiàng)治療作業(yè)或者進(jìn)行其它非治療作業(yè))的時(shí)候，其頭上的led燈組2所發(fā)出的光會(huì)直射旁人的眼睛，造成旁人眼睛的不適或受傷。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施方式，本發(fā)明并不局限于上述實(shí)施方式，在實(shí)施過程中可能存在局部微小的結(jié)構(gòu)改動(dòng)，如果對(duì)本發(fā)明的各種改動(dòng)或變型不脫離本發(fā)明的精神和范圍，且屬于本發(fā)明的權(quán)利要求和等同技術(shù)范圍之內(nèi)，則本發(fā)明也意圖包含這些改動(dòng)和變型。