CN105521566B - 一种半导体激光传输控制装置及便携式激光脱毛器 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种半导体激光传输控制装置和一种便携式激光脱毛器，半导体激光传输控制装置包括第一匀化传输装置、第二匀化传输装置、透光窗体和电容感应式开关，第一匀化传输装置后端表面过中心的对角线位置与半导体激光发射源接触，电容感应式开关套设于透光窗体上，透光窗体、电容感应式开关以及第二匀化传输装置由前至后依次可拆卸设置于第一匀化传输装置的前端。本发明一种半导体激光传输控制装置结构简单、能够匀化并传输激光，将激光输出至需要作用的区域，并根据电容感应式开关的启闭启动激光输出或者停止输出，避免激光泄露而损害其他位置，激光传输路径更加合理，激光传输更加安全，方便家庭使用激光进行皮肤的美容和理疗。

Description

一种半导体激光传输控制装置及便携式激光脱毛器

技术领域

本发明涉及一种激光控制装置，特别是涉及一种主要应用在激光医疗和激光美容方面的半导体激光传输控制装置。

本发明还涉及带有上述半导体激光传输控制装置的主要应用在激光医疗和激光美容方面的便携式激光脱毛器。

背景技术

目前，半导体激光的医疗和美容应用越来越受到人们的关注，而如何能够安全准确均匀的把激光传输到想要激光作用到的目标非常的重要，一旦把激光作用到非工作区域，会对人体造成不可恢复的伤害。对于不可见的激光，人眼没有办法观察到它的传输路径，一旦失去对激光的控制，激光有极大可能对人身和财产造成不可估量的损失。

目前半导体激光传输的主要方式有如下的两种：(一)用金属反射壁依靠反射传输方式；(二)将光耦合进光纤进行传输。

金属反射壁反光的方式要求由金属的内壁做成镜面，将金属表面镀金，形成以金作为表层的反射镜面。这种方式的缺陷是反射壁即使只有很小的瑕疵都会改变激光传输的路径，造成激光能量的较大损耗，生产较困难，成本高，对光束没有匀化，不利于医疗或者美容应用。

而将激光耦合进光纤进行传输的方式需要复杂的光学系统，一般都用在比较高端的精细应用上，输出的光斑一般呈高斯分布，中间较强，边缘较弱，没有均匀化，也不利于将其应用于医疗及美容应用上。

目前还没有直接应用于人体的产品对激光输出进行严格控制，一般只要按下开关，激光就可以输出，而不去关注激光传输路径是否合理，安全，是否存在潜在的风险。

发明内容

本发明是为了解决现有技术中的不足而完成的，本发明的目的是提供一种结构简单、能够匀化并传输激光，将激光输出至需要作用的区域，并根据电容感应式开关的启闭启动激光输出或者停止输出，避免激光泄露而损害其他位置，激光传输路径更加合理，激光传输更加安全，方便家庭使用激光进行皮肤的美容和理疗的半导体激光传输控制装置。

本发明的一种半导体激光传输控制装置，包括第一匀化传输装置、第二匀化传输装置、透光窗体和电容感应式开关，所述第一匀化传输装置后端表面过中心的对角线位置与半导体激光发射源接触，所述电容感应式开关套设于所述透光窗体上，所述透光窗体、所述电容感应式开关以及所述第二匀化传输装置由前至后依次可拆卸设置于所述第一匀化传输装置的前端。

本发明的一种半导体激光传输控制装置还可以是：

所述第一匀化传输装置包括匀化传输晶体和套设于所述匀化传输晶体外部的用于阻隔激光的夹持装置，所述匀化传输晶体为横向设置的柱体或椎体或锥台，所述匀化传输晶体纵向截面为正多边形，匀化传输晶体的纵向截面的边数为偶数且大于或等于六。

所述匀化传输晶体与所述夹持装置之间设置有至少一个过渡部件，所述过渡部件的内壁与所述匀化传输晶体外壁可解除式接触，所述过渡部件的外壁与所述夹持装置的内壁可解除式接触。

所述过渡部件套设于所述匀化传输晶体与所述夹持装置之间。

所述电容感应式开关后端与所述夹持装置前端平面相抵，所述第二匀化传输装置位于所述夹持装置前部凹槽内，所述第二匀化传输装置前端与所述透光窗体相抵，所述第二匀化传输装置后端与所述第一匀化装置前端相抵，所述透光窗体通过所述夹持装置自身的卡环并通过侧壁螺钉可拆卸固定于所述夹持装置的前端。

所述匀化传输晶体由石英或K9玻璃制成，所述第二匀化传输装置由白玻璃、有机玻璃中的一种制成，所述透光窗体为蓝宝石窗口，所述透光窗体由蓝宝石玻璃制成。

所述第二匀化传输装置为由玻璃制成的匀化玻璃片，所述匀化玻璃片前面或者后面至少一面为磨砂表面。

所述半导体激光发射源包括半导体芯片、热沉、绝缘陶瓷片和散热器，所述半导体芯片焊接于所述热沉中央，所述热沉与所述绝缘陶瓷片固定，所述绝缘陶瓷片与散热器固定，所述半导体芯片与所述第一匀化传输装置后端过中心的对角线处接触。

所述电容感应式开关为多点式感应开关，所述多点式感应开关上的触点数目至少为三个。

本发明的一种半导体激光传输控制装置，包括第一匀化传输装置、第二匀化传输装置、透光窗体和电容感应式开关，所述第一匀化传输装置后端表面过中心的对角线位置与半导体激光发射源接触，所述电容感应式开关套设于所述透光窗体上，所述透光窗体、所述电容感应式开关以及所述第二匀化传输装置由前至后依次可拆卸设置于所述第一匀化传输装置的前端。这样，当电容感应式开关感应到其与作用的皮肤或者其他区域全面接触后，电容感应式开关开启，使得半导体激光发射源发射出激光，半导体激光发射源发射出的激光经过第一匀化传输装置进行匀化后传输至第二匀化传输装置再次进行第二次匀化后并传输至透光窗体，由于之前进行过两次的匀化处理，因此半导体激光比较均匀地透过透光窗体后作用在皮肤或者需要激光处理的区域上进行激光美容或者激光理疗，美容和理疗效果因激光均匀化而作用更加均匀，皮肤吸收效果更好。之后当激光美容或者激光理疗结束后，拿开激光器，电容感应式开关感应到其离开皮肤或者作用区域，其自动关闭，使得半导体激光发射源停止发射激光，终止激光美容或者激光理疗，安全性能比较好，避免激光泄露而伤害皮肤、作用区域或者其他部位，而且适用于家庭自主美容或者理疗。相对于现有技术的优点是：结构简单、能够匀化并传输激光，将激光输出至需要作用的区域，并根据电容感应式开关的启闭启动激光输出或者停止输出，避免激光泄露而损害其他位置，激光传输路径更加合理，激光传输更加安全，方便家庭使用激光进行皮肤的美容和理疗。

本发明的另一目的是提供一种安装有上述半导体激光传输控制装置的便携式激光脱毛器。其结构简单、能够匀化并传输激光，将激光输出至需要作用的区域，并根据电容感应式开关的启闭启动激光输出或者停止输出，避免激光泄露而损害其他位置，激光传输路径更加合理，激光传输更加安全，方便家庭使用激光进行皮肤的美容和理疗。

本发明的一种便携式激光脱毛器，包括半导体激光发射源、传输控制装置、系统控制电路板、供电电池和散热风扇，所述系统控制电路板上设置有控制电路，所述半导体激光发射源、所述传输控制装置、供电电池和所述散热风扇均与控制电路电连接，所述传输控制装置包括第一匀化传输装置、第二匀化传输装置、透光窗体和电容感应式开关，所述第一匀化传输装置后端表面过中心的对角线位置与半导体激光发射源接触，所述电容感应式开关套设于所述透光窗体上，所述透光窗体、所述电容感应式开关以及所述第二匀化传输装置由前至后依次可拆卸设置于所述第一匀化传输装置的前端。

这样，在使用时，供电电池对半导体激光发射源、传输控制装置和系统控制电路供电，而当传输控制装置中包含的电容感应式开关感应到其与作用的皮肤或者其他区域全面接触后，电容感应式开关开启，通过系统控制电路板上的系统控制电路控制半导体激光发射源，使得半导体激光发射源发射出激光，半导体激光发射源发射出的激光经过第一匀化传输装置进行匀化后传输至第二匀化传输装置再次进行第二次匀化后并传输至透光窗体，由于之前进行过两次的匀化处理，因此激光比较均匀地透过透光窗体后作用在皮肤或者需要激光处理的区域上进行激光美容或者激光理疗，美容和理疗效果因激光均匀化而作用更加均匀，皮肤吸收效果更好。之后当激光美容或者激光理疗结束后，拿开半导体激光器，传输控制装置的电容感应式开关感应到其离开皮肤或者作用区域，其自动关闭，并通过系统控制电路板上的系统控制电路来控制半导体激光发射源，使得半导体激光发射源停止发射激光，终止激光美容或者激光理疗，安全性能比较好，避免激光泄露而伤害皮肤、作用区域或者其他部位，而且适用于家庭自主美容或者理疗。

附图说明

图1本发明半导体激光传输控制装置外部示意图。

图2本发明半导体激光传输控制装置半剖图。

图3本发明半导体激光传输控制装置匀化传输装置示意图。

图4本发明半导体激光传输控制装置匀化传输装置侧视图。

图5本发明半导体激光传输控制装置匀化传输装置半剖图。

图6本发明半导体激光传输控制装置半导体激光发射源左视图。

图7本发明半导体激光传输控制装置半导体激光发射源俯视图。

图8本发明半导体激光传输控制装置图6中局部侧视放大图。

图9本发明一种便携式激光脱毛器示意图。

图号说明

1…透光窗体 2…电容感应式开关 3…夹持装置

4…匀化传输晶体 5…过渡部件 6…匀化玻璃片

7…半导体芯片 8…绝缘陶瓷片 9…热沉

10…散热器 11…半导体激光发射源 12…传输控制装置

13…系统控制电路板 14…供电电池 15…电极固定卡体

16…散热风扇

具体实施方式

下面结合附图的图1至图9对本发明的一种半导体激光传输控制装置作进一步详细说明。

本发明的一种半导体激光传输控制装置，请参考图1至图9，包括第一匀化传输装置、第二匀化传输装置、透光窗体1和电容感应式开关2，所述第一匀化传输装置后端表面过中心的对角线位置与半导体激光发射源11接触，所述电容感应式开关2套设于所述透光窗体上1，所述透光窗体1、、所述电容感应式开关2以及所述第二匀化传输装置由前至后依次可拆卸设置于所述第一匀化传输装置的前端。这样，当电容感应式开关2感应到其与作用的皮肤或者其他区域全面接触后，电容感应式开关2开启，使得半导体激光发射源11发射出激光，半导体激光发射源11发射出的激光经过第一匀化传输装置进行匀化后传输至第二匀化传输装置再次进行第二次匀化后并传输至透光窗体1，由于之前进行过两次的匀化处理，因此半导体激光比较均匀地透过透光窗体1后作用在皮肤或者需要激光处理的区域上进行激光美容或者激光理疗，美容和理疗效果因激光均匀化而作用更加均匀，皮肤吸收效果更好。之后当激光美容或者激光理疗结束后，拿开激光器，电容感应式开关2感应到其离开皮肤或者作用区域，其自动关闭，使得半导体激光发射源11停止发射激光，终止激光美容或者激光理疗，安全性能比较好，避免激光泄露而伤害皮肤、作用区域或者其他部位，而且适用于家庭自主美容或者理疗。相对于现有技术的优点是：结构简单、能够匀化并传输激光，将激光输出至需要作用的区域，并根据电容感应式开关2的启闭启动激光输出或者停止输出，避免激光泄露而损害其他位置，激光传输路径更加合理，激光传输更加安全，方便家庭使用激光进行皮肤的美容和理疗。

本发明的一种半导体激光传输控制装置，请参考图1至图9，在前面描述的技术方案的基础上还可以是：所述第一匀化传输装置包括匀化传输晶体4和套设于所述匀化传输晶体4外部的用于阻隔激光的夹持装置3，所述匀化传输晶体4为横向设置的柱体或椎体或锥台，所述匀化传输晶体4纵向截面为正多边形，匀化传输晶体4的纵向截面的边数为偶数且大于或等于六。这样，当半导体激光发射源11发出激光后，激光进入匀化传输晶体4进行传输，由于匀化传输晶体4的纵向截面为正多边形，而且正多边形的边数大于或等于六，即匀化传输晶体4的纵向截面可以为正六边形、正八边形、正十边形或者正十二边形，或者更多偶数边数的正多边形。由于至少为正六边形的正多边形，激光在匀化传输晶体4内经过多次反射和折射，激光传输方向比较随意，均匀性比较高，当然匀化传输晶体4的纵向截面的正多边形的边数越大，激光在其内部反射和折射的次数越多，激光传输的随意性更大，激光传输的随意性越大，激光匀化效果越好，激光越均匀地透过透光窗体1后对需要作用的皮肤区域进行作用，皮肤吸收后完成激光美容和激光理疗。进一步优选的技术方案为所述匀化传输晶体4与所述夹持装置3之间设置有至少一个过渡部件5，所述过渡部件5的内壁与所述匀化传输晶体4外壁可解除式接触，所述过渡部件5的外壁与所述夹持装置3的内壁可解除式接触。过渡部件5的作用是将夹持装置3与匀化传输晶体4隔开，避免两者相互碰撞而损坏匀化传输晶体4，进而影响激光匀化效果。因此可以保证激光均匀地输出到需要作用的区域内。更进一步优选的技术方案为所述匀化传输晶体4与所述夹持装置3之间至少设置两个所述过渡部件5，所述匀化传输晶体4的前端和后端分别设置有所述过渡部件5。这样至少两个过渡部件5设置，他们分别设置在匀化传输晶体4的两端部，保证匀化传输晶体4整体与夹持装置3之间分隔开，而且是匀化晶体首尾设置平衡性更好。具体还可以是所述过渡部件5套设于所述匀化传输晶体4与所述夹持装置3之间。这样过渡部件5为环设在匀化传输晶体4外壁上，全方位避免匀化传输晶体4与夹持装置3碰撞和接触。另外，匀化传输晶体4多为石英晶体或者K9玻璃制成的，而夹持装置3最好是由不透光的金属材料制成的。因为金属材料首先阻光率比较大，折射后从匀化传输晶体4内输出的激光不会从金属的夹持装置3内透出，避免激光泄露。另外，金属的导热性能比较好，而且在温度比较高时其不容易变形，因此为了保证整体的夹持装置3的不透光性和封闭性，选择不透光的金属材料是比较优选的。

本发明的一种半导体激光传输控制装置，请参考图1至图9，在前面描述的技术方案的基础上还可以是：所述电容感应式开关2、所述透光窗体1和所述第二匀化传输装置通过所述夹持装置3自身的卡环结构可拆卸固定于所述夹持装置3的前端。这样，在使用过程中避免电容感应式开关2、透光窗体1以及第二匀化传输装置从夹持装置3上脱离，即避免第二匀化传输装置等掉落而使得激光泄露损伤眼睛或者其他部位。进一步优选的技术方案为：所述电容感应式开关2套设在所述透光窗体1上。还可以是所述电容感应式开关2后端与夹持装置3的前端平面相抵，所述第二匀化传输装置位于所述夹持装置3前部的凹型槽内，所述第二匀化传输装置前端与所述透光窗体相抵，所述第二匀化传输装置后端与所述第一匀化装置前端相抵，所述透光窗体1通过所述夹持装置3自身的卡环并通过侧壁螺钉可拆卸固定与所述夹持装置前端。电容感应式开关2感应到透光窗体1及其被皮肤完全覆盖住，其开启进而启动半导体激光发射源11发射激光，而将电容感应式开关2、透光窗体1和第二匀化传输装置固定在夹持装置3上，具体的是透光窗体1的前部分伸出夹持装置3前端外，而其后半部分以及电容感应式开关2，透光窗体1和第二匀化传输装置均位于所述夹持装置3的内部，并被夹持装置3的内壁挤紧通过夹持装置3前端自身的卡环结构完成装配。

本发明的一种半导体激光传输控制装置，请参考图1至图9，在前面描述的技术方案的基础上还可以是：所述匀化传输晶体4由石英或K9玻璃制成，其中K9玻璃为由K9料制成的玻璃。K9的组成如下：SiO₂＝69.13％，B₂O₃＝10.75％，BaO＝3.07％，Na₂O＝10.40％，K₂O＝6.29％，As₂O₃＝0.36％。K9或石英玻璃相对于普通玻璃，具有更高的光透光率，比普通玻璃的硬度高不易损坏，所述第二匀化传输装置由白玻璃、有机玻璃中的一种制成，这类玻璃具有优越的物理、机械及光学性能，易于加工_,，所述透光窗体1为蓝宝石窗口，所述透光窗体1由蓝宝石玻璃制成，其有着很好的热特性，极好的电气特性和介电特性，并且防化学腐蚀，它耐高温，导热好，硬度高，透红外，化学稳定性好。

本发明的一种半导体激光传输控制装置，请参考图1至图9，在前面描述的技术方案的基础上还可以是：所述第二匀化传输装置为由玻璃制成的匀化玻璃片6，所述匀化玻璃片6前面或者后面至少一面为磨砂表面。匀化玻璃片6可以是单面磨砂表面，也可以是双面磨砂表面。磨砂表面的反射和折射比较分散，进一步匀化经过第一匀化输送装置匀化输送过来的激光，使得最终作用到人体皮肤上的激光更加均匀，更加分散。

本发明的一种半导体激光传输控制装置，请参考图1至图9，在前面描述的技术方案的基础上还可以是：所述半导体激光发射源11包括半导体芯片7、热沉9、绝缘陶瓷片8和散热器10，所述半导体芯片7焊接于所述热沉9中央，所述热沉9与所述绝缘陶瓷片8固定，所述绝缘陶瓷片8与散热器10固定，所述半导体芯片7与所述第一匀化传输装置后端过中心的对角线处接触。半导体芯片7是发射激光的，而热沉9在同时吸收半导体芯片7的热量，冷却半导体芯片7，之后将该热量传输至绝缘陶瓷片8，绝缘陶瓷片8再将热量传输至散热器10进行散热。半导体芯片7嵌入热沉9中央保证热沉9对半导体芯片7的冷却作用。而热沉9与绝缘陶瓷片8可以通过焊接固定，方便热沉9将热量直接传输至绝缘陶瓷片8，同时绝缘陶瓷片8也是通过焊接的方式固定在散热器10上的，半导体芯片7是通过焊接固定在热沉9中央的，热沉9为对称结构的金属材料，半导体芯片7焊接于所述两个热沉9的中间位置。另外热沉9外部焊接有电极固体卡体15，所述电极固体卡体15的前端与所述散热器10中间通过绝缘材料固定，由于热沉9中央固定有半导体芯片7，进而使得半导体芯片7的前端与第一匀化传输装置的后端相抵即接触，方便半导体芯片7发出的激光进入第一匀化传输装置的后端匀化并传输。在前面技术方案的基础上还可以是所述电容感应式开关2为多点式感应开关，所述多点式感应开关上的触点数目至少为三个。因为三点组成一个平面，因此当整体的透光窗体1外部与皮肤上需要作用的区域完全接触时，即该多点式感应开关的这三个点感应到信号，启动多点式感应开关来启动半导体激光发射源11发射出激光对该区域进行作用。当然四点感应开关更好，感应开关的点数越多，确定皮肤及预订区域是否完全贴合到透光窗体1上的确定性越准确，安全性越高，避免激光外泄损害眼睛或其他部位。

本发明的一种便携式激光脱毛器，请参考图1至图9，在前面描述的技术方案的基础上还可以是：包括半导体激光发射源11、传输控制装置12、系统控制电路板13、供电电池14及散热风扇16，所述系统控制电路板13上设置有控制电路，所述半导体激光发射源11、所述传输控制装置12、供电电池14和所述散热风扇16均与控制电路电连接，所述传输控制装置12为前述描述的技术方案中的半导体激光传输控制装置12。这样，在使用时，供电电池14对半导体激光发射源11、传输控制装置12上的电容式感应开关和系统控制电路供电，而当传输控制装置12中包含的电容感应式开关2感应到其与作用的皮肤或者其他区域全面接触后，电容感应式开关2开启，通过系统控制电路板13上的系统控制电路控制半导体激光发射源11，使得半导体激光发射源11发射出激光，半导体激光发射源11发射出的激光经过第一匀化传输装置进行匀化后传输至第二匀化传输装置再次进行第二次匀化后并传输至透光窗体1，由于之前进行过两次的匀化处理，因此激光比较均匀地透过透光窗体1后作用在皮肤或者需要激光处理的区域上进行激光美容或者激光理疗，美容和理疗效果因激光均匀化而作用更加均匀，皮肤吸收效果更好。之后当激光美容或者激光理疗结束后，拿开半导体激光器，传输控制装置12的电容感应式开关2感应到其离开皮肤或者作用区域，其自动关闭，并通过系统控制电路板13上的系统控制电路来控制半导体激光发射源11，使得半导体激光发射源11停止发射激光，终止激光美容或者激光理疗，安全性能比较好，避免激光泄露而伤害皮肤、作用区域或者其他部位，而且适用于家庭自主美容或者理疗。

上述仅对本发明中的几种具体实施例加以说明，但并不能作为本发明的保护范围，凡是依据本发明中的设计精神所作出的等效变化或修饰或等比例放大或缩小等，均应认为落入本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种半导体激光传输控制装置，其特征在于：包括第一匀化传输装置、第二匀化传输装置、透光窗体和电容感应式开关，所述第一匀化传输装置后端表面过中心的对角线位置与半导体激光发射源接触，所述电容感应式开关套设于所述透光窗体上，所述透光窗体、所述电容感应式开关以及所述第二匀化传输装置由前至后依次可拆卸设置于所述第一匀化传输装置的前端，所述第一匀化传输装置包括匀化传输晶体和套设于所述匀化传输晶体外部的用于阻隔激光的夹持装置，所述匀化传输晶体为横向设置的柱体或椎体或锥台，所述匀化传输晶体纵向截面为正多边形，匀化传输晶体的纵向截面的边数为偶数且大于或等于六。

2.根据权利要求1所述的一种半导体激光传输控制装置，其特征在于：所述匀化传输晶体与所述夹持装置之间设置有至少一个过渡部件，所述过渡部件的内壁与所述匀化传输晶体外壁可解除式接触，所述过渡部件的外壁与所述夹持装置的内壁可解除式接触。

3.根据权利要求2所述的一种半导体激光传输控制装置，其特征在于：所述过渡部件套设于所述匀化传输晶体与所述夹持装置之间。

4.根据权利要求1至3任意一个权利要求所述的一种半导体激光传输控制装置，其特征在于：所述电容感应式开关后端与所述夹持装置前端平面相抵，所述第二匀化传输装置位于所述夹持装置前部凹槽内，所述第二匀化传输装置前端与所述透光窗体相抵，所述第二匀化传输装置后端与所述第一匀化装置前端相抵，所述透光窗体通过所述夹持装置自身的卡环并通过侧壁螺钉可拆卸固定于所述夹持装置的前端。

5.根据权利要求1至3任意一个权利要求所述的一种半导体激光传输控制装置，其特征在于：所述匀化传输晶体由石英或K9玻璃制成，所述第二匀化传输装置由白玻璃、有机玻璃中的一种制成，所述透光窗体为蓝宝石窗口，所述透光窗体由蓝宝石玻璃制成。

6.根据权利要求1至3任意一个权利要求所述的一种半导体激光传输控制装置，其特征在于：所述第二匀化传输装置为由玻璃制成的匀化玻璃片，所述匀化玻璃片前面或者后面至少一面为磨砂表面。

7.根据权利要求1至3任意一个权利要求所述的一种半导体激光传输控制装置，其特征在于：所述半导体激光发射源包括半导体芯片、热沉、绝缘陶瓷片和散热器，所述半导体芯片焊接于所述热沉中央，所述热沉与所述绝缘陶瓷片固定，所述绝缘陶瓷片与散热器固定，所述半导体芯片与所述第一匀化传输装置后端过中心的对角线处接触。

8.根据权利要求1至3任意一个权利要求所述的一种半导体激光传输控制装置，其特征在于：所述电容感应式开关为多点式感应开关，所述多点式感应开关上的触点数目至少为三个。

9.一种便携式激光脱毛器，其特征在于：包括半导体激光发射源、传输控制装置、系统控制电路板、供电电池和散热风扇，所述系统控制电路板上设置有控制电路，所述半导体激光发射源、所述传输控制装置、供电电池和所述散热风扇均与控制电路板连接，所述传输控制装置为权利要求1至3任意一个权利要求所述的一种半导体激光传输控制装置。