JP2003117008A - レーザを用いたトリートメン卜装置及びレーザを用いたトリートメン卜方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 単一のレーザ光源で照射皮膚面の広範囲の領
域にレーザ光を照射できるレーザを用いたトリートメン
ト装置の提供を目的とする。 【解決手段】 集光レンズ３の光軸４上に配設されたレ
ーザ光２を光軸４から離す方向に反射する第１の反射体
５ａと第１の反射体５ａによって反射されるレーザ光２
を照射皮膚面７に反射するように配設された第２の反射
体５ｂとから構成された光路変換部５と、光路変換部５
を光軸４をほぼ中心として回転させる回転体２０ａと回
転体２０ａを回転させる駆動装置２０ｃとから構成され
た光路回転駆動部２０との構成により、集光レンズ３の
光軸４を中心とした照射皮膚面の広範囲の領域にレーザ
光２を照射することができる。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する分野】本発明は、レーザ光を皮膚に照射
して、脱毛、美顔、育毛などのトリートメントを行うレ
ーザを用いたトリートメント装置に関する。

【０００２】

【従来の技術】従来の美容用のレーザを用いたトリート
メント装置では、その多くがレーザ光源として半導体レ
ーザを用いている。半導体レーザから出射されたレーザ
光は、指向性に劣り発散光であるため、エネルギ密度を
集中させるためにレンズで集光する必要がある。

【０００３】焦点付近における集光されたビームの径は
1ｍｍ程度とかなり細くなる。そのため、１本の光束で
皮膚の広範囲にわたってまんべんなくレーザ光を照射し
ようとすると、光束のスポットサイズが小さいので手間
と時間がかかり、根気を要する面倒な作業になる。

【０００４】また、レーザ光を皮膚表面に照射して脱毛
や美肌トリートメントを行う際、毛穴や異常な色素細胞
以外にレーザ光を照射しても十分な効果が得られない。
従来のレーザを用いたトリートメント装置では、レーザ
光が可視光の範囲外又はその範囲付近のときや、レーザ
光の出力が小さいときに、照射皮膚面上のレーザ光の照
射領域を目視によって確認することができないため、毛
穴や異常な色素細胞の位置へ的確にレーザ光を照射する
ことが困難であった。

【０００５】

【発明が解決しようとする課題】このような従来のレー
ザを用いたトリートメント装置において、レーザ光のス
ポットサイズを変えて照射皮膚面に照射する場合、例え
ば単位面積あたりのレーザ光の照射エネルギを変えずに
スポットサイズを拡大するときは、複数の半導体レーザ
を束ねて配設することが考えられる。また、スポットサ
イズを縮小し、レーザ光を集光するときは、集光レンズ
とレーザ光の照射皮膚面との間の距離を集光レンズの焦
点距離だけ集光レンズの光軸上にとらなければならな
い。しかし、これらは装置全体の大型化が避けられない
ので、現状求められているコンパクト化のニーズに反す
る。

【０００６】さらに、従来のレーザを用いたトリートメ
ント装置では、レーザ光を目標の照射領域に的確にかつ
高頻度で照射することが困難で、毛穴や異常な色素細胞
以外の皮膚を傷めるという問題もある。

【０００７】本発明は、このような問題を解決するため
になされたもので、集光レンズを透過する単一のレーザ
光を集光レンズの光軸上に位置する第１の反射体を用い
て光軸から離し、第１の反射体によって反射されるレー
ザ光を第２の反射体を用いて集光レンズの光軸上又は集
光レンズの光軸近傍の所定の照射皮膚面へ照射すること
で装置の光軸方向へのコンパクト化ができ、第１の反射
体及び第２の反射体を集光レンズの光軸を中心に回転さ
せることでレーザ光を照射皮膚面上に走査し、従来のト
リートメント装置の照射皮膚面に照射されるレーザ光の
照射領域よりも広い照射領域を確保でき、さらにレーザ
光とは異なる波長の可視光を照射皮膚面上のレーザ光の
照射領域へ照射することによって、レーザ光の照射前に
レーザ光の照射領域を確認することが可能なレーザを用
いたトリートメント装置を提供することを目的とする。

【０００８】

【課題を解決するための手段】本発明は上記目的を達成
するためになされたもので、第１の発明のレーザを用い
たトリートメン卜装置は、レーザ光源と、レーザ光源か
ら出射されるレーザ光の光束と同軸に配設された集光レ
ンズと、集光レンズの光軸上に配設されたレーザ光を光
軸から離す方向に反射する第１の反射体及び第１の反射
体によって反射されるレーザ光を照射皮膚面に反射する
ように配設された第２の反射体とから構成された光路変
換部と、光路変換部を光軸をほぼ中心として回転させる
回転体と回転体を回転させる駆動装置とから構成された
光路回転駆動部とから構成される。

【０００９】この発明によれば、レーザ光の光路を光軸
から離す手段を備えた光路変換部によって、集光レンズ
の光軸方向に対する装置のコンパクト化が可能になる。

【００１０】また、光路回転駆動部により光路変換部が
回転することにより、照射皮膚面上でレーザ光が走査さ
れ、レーザ光の照射領域を拡大することができる。この
照射領域の拡大によって、従来のレーザを用いたトリー
トメント装置を使用するときに発生していた、照射皮膚
面上の広域な領域にレーザ光を照射する際の手間と時間
の浪費を避けられる。

【００１１】第２の発明のレーザを用いたトリートメン
卜装置は、レーザ光とは異なる波長の可視光を、レーザ
光の照射皮膚面におけるレーザ光の照射領域を示すよう
に照射する照射領域表示手段を第1の発明のレーザを用
いたトリートメン卜装置に設けたものである。

【００１２】この発明によれば、レーザ光とは異なる波
長の可視光を照射する照射領域表示手段を設けたこと
で、照射皮膚面のレーザ光の照射領域をレーザ照射前に
確認でき、有効なトリートメント効果が得られ、かつ毛
穴や異常な色素細胞以外の皮膚を傷めることを抑制する
ことができる。

【００１３】第３の発明のレーザを用いたトリートメン
卜装置は、照射皮膚面上に照射されるレーザ光の照射領
域の外縁が集光レンズのほぼ光軸上になるように第２の
反射体の光束に対する角度を設定した第1及び第２の発
明のレーザを用いたトリートメント装置である。

【００１４】この発明によれば、レーザ光の外縁が集光
レンズのほぼ光軸上になるように照射皮膚面上に照射さ
れたレーザ光を光路回転駆動部により回転し、照射皮膚
面上にレーザ光を走査することでレーザ光の照射領域を
拡大することができる。

【００１５】また、レーザ光の照射領域の外径を半径と
する円の内部に斑無くレーザ光を照射できる。これによ
って、第１の発明と同様に、照射皮膚面上の広域な領域
にレーザ光を照射する際の手間と時間の浪費を避けるこ
とができる。

【００１６】第４の発明のレーザを用いたトリートメン
卜方法は、レーザ光源から出射されるレーザ光を所定の
照射皮膚面に照射するトリートメン卜の方法において、
集光レンズを透過するレーザ光の光束を集光レンズの光
軸上に位置する第１の反射体を用いて光軸から離すステ
ップと、第１の反射体によって反射されるレーザ光を第
２の反射体を用いて光軸上又は集光レンズの光軸近傍の
所定の照射皮膚面へ照射しつつ、第１の反射体及び第２
の反射体を集光レンズの光軸を中心に回転させるステッ
プとを有するものである。

【００１７】この発明によれば、レーザ光の光路を光軸
から離す手段を備えた光路変換部によって、光軸方向の
装置のコンパクト化が可能になる。

【００１８】また、第1及び第２の発明と同様に、照射
皮膚面上に照射されるレーザ光の照射領域の拡大を図る
ことができ、従来のレーザを用いたトリートメント装置
を使用するときに発生していた手間と時間の浪費を避け
ることができる。

【００１９】

【発明の実施の形態】（実施例）本発明の原理を図１に
示した原理図を基に説明する。図１において、レーザを
用いたトリートメン卜装置の基本構造は、半導体レーザ
光源１と、半導体レーザ光源１から出射されるレーザ光
２の光束と同軸に配設された球レンズ３と、球レンズ３
の光軸４上に配設されたレーザ光２を光軸４から離す方
向に反射する第１の反射体５ａと第１の反射体５ａによ
って反射されるレーザ光２を照射皮膚面７に反射するよ
うに配設された第２の反射体５ｂとから構成された光路
変換部５と、第２の反射体５ｂで反射されたレーザ光２
を透過するガラス体８から構成されている。

【００２０】半導体レーザは、半導体の再結合発光を利
用したレーザであり、ＧａＡｓ（ガリウム・ヒ素）など
の化合物半導体を用いたＰＮ接合ダイオードに直接電流
を流してレーザ発振を行う。半導体レーザの中には、波
長７００〜９００ｎｍ、光出力５〜１６００ｍＷのレー
ザ光を出力するものがあり、これは皮膚に十分な光熱反
応を起こす。

【００２１】また、熱反応のほかに、光電気反応、光磁
気反応、光力学反応、光化学反応、光免疫反応、光酵素
反応などを起こし、光生物学的活性化により生体組織の
新陳代謝を促して皮膚血行を高め、適正なエネルギ密度
で生体組織を損傷する作用はなく、皮膚に障害を起こす
危険性はない。

【００２２】半導体レーザ光源１から出射されるレーザ
光２は、エネルギ密度を集中させるために球レンズ３で
集光され、第１の反射体５ａ及び第２の反射体５ｂによ
り反射され、球レンズ３の焦点１０の位置においてビー
ムウェイストとなり、再び広がり、ガラス体８を透過
し、照射皮膚面７に照射される。

【００２３】球レンズ３は、焦点距離が通常のレンズよ
り短いので、焦点深度もわずかで狭い範囲に光のエネル
ギを絞り込むことができる。また、焦点１０を過ぎた位
置からは、焦点１０を基点に集光する光束の角度と同じ
角度で広がり、広い範囲に光のエネルギが分散する。こ
のため、焦点１０を過ぎた位置ではエネルギ密度が小さ
くなるので、誤って照射しても皮膚を損傷する危険性は
少ない。

【００２４】ガラス体８はその中心軸が球レンズ３の光
軸４と同軸になるように配設され、そのガラス体８のレ
ーザ光２を出射する側の面はレーザ光２が照射される照
射皮膚面７に接している。

【００２５】第１の反射体５ａ及び第２の反射体５ｂと
から構成された光路変換部５は、球レンズ３の光軸４を
回転軸とし回転する。それによって照射皮膚面７に照射
されたレーザ光２が光軸４を中心に走査され、レーザ光
の照射皮膚面の照射領域が拡大される。

【００２６】次に、第１の実施例を図面に基づいて説明
する。図２は第１の実施例のレーザを用いたトリートメ
ン卜装置の一部を断面にした概略図、図３及び図４は照
射皮膚面上のレーザ光の照射領域を示した図である。な
お、図１のレーザを用いたトリートメン卜装置の原理図
で説明した部分は以下の説明では簡単に説明するか又は
省略する。

【００２７】図２において、この実施例のレーザを用い
たトリートメン卜装置は、半導体レーザ光源１と、半導
体レーザ光源１から出射されるレーザ光２の光束と同軸
に配設された球レンズ３と、球レンズ３の光軸４上に配
設されたレーザ光２を光軸４から離す方向に反射する第
１の反射体５ａと第１の反射体５ａによって反射される
レーザ光２を照射皮膚面７に反射するように配設された
第２の反射体５ｂとから構成された光路変換部５と、第
２の反射体５ｂで反射されたレーザ光２を透過するガラ
ス体８と、光路変換部５を光軸４をほぼ中心として回転
させる回転体２０ａと回転体２０ａを回転させる駆動装
置２０ｃを有する光路回転駆動部２０とから構成されて
いる。

【００２８】第１の反射体５ａ及び第２の反射体５ｂ
は、それぞれを支持する部材を介して回転体２０ａに固
着されている。

【００２９】回転体２０ａの外壁は、回転体２０ａを回
転させる駆動装置２０ｃに回転棒２０ｄを介して固着さ
れた小歯車２０ｅとかみ合う大歯車２０ｂになってい
る。これらの歯車によって、駆動装置２０ｃからの回転
を回転体２０ａに伝達できる。

【００３０】また、球レンズ３の光軸４を回転軸とする
回転体２０ａの回転によって、その回転体２０ａに固着
された第１の反射体５ａ及び第２の反射体５ｂから構成
された光路変換部５が回転する。それによって図３及び
図４に示した照射皮膚面７における単一のレーザ光２の
照射領域６が光軸４を中心に走査され、その単一のレー
ザ光の照射領域６がレーザ光の走査によるレーザ光の照
射領域９に拡大される。

【００３１】図２の実施例では、駆動装置２０ｃの動力
をかみ合う一対の小歯車２０ｅと大歯車２０ｂによって
伝達するようにしているが、他には、摩擦による伝動、
チェーン伝動でもよい。

【００３２】図３には、楕円形状の単一のレーザ光の照
射領域６の長軸の一端が球レンズ３のほぼ光軸４上にな
るように照射皮膚面７にレーザ光２が照射されたときの
例を示す。このときのレーザ光の走査によるレーザ光の
照射領域９の外径は、ガラス体８の外径Ｄに等しい。

【００３３】図４には、図３に示したものよりも光路変
換部５とガラス体８の相対的な位置が近いとき又は球レ
ンズ３の焦点距離が長いときの照射皮膚面７に照射され
る単一のレーザ光の照射領域６ａ、６ｂ、６ｃの例を示
す。これらの状況では、単一のレーザ光の照射領域６
ａ、６ｂ、６ｃは図３に示したそれよりも狭くなり、ガ
ラス体８との相対位置も変わる。そこで、第２の反射体
の調整を行い、図４に示すような単一のレーザ光の照射
領域６ａ、６ｂ、６ｃを設定した。

【００３４】図４の（ａ）には、レーザ光の走査による
レーザ光の照射領域９ａの外径Ｄａがガラス体８の外径
Ｄに等しくなるように、単一のレーザ光の照射領域６ａ
を設定したときの照射皮膚面７の照射領域が示されてい
る。この図から明らかなように、このときのレーザ光の
走査によるレーザ光の照射領域９ａには中央部にレーザ
光２が照射されない領域が存在する。

【００３５】図４の（ｂ）には、楕円形状の単一のレー
ザ光の照射領域６ｂの長軸の一端が球レンズ３のほぼ光
軸４上になるように照射皮膚面７に照射されたときの例
が示されている。このときはレーザ光の走査によるレー
ザ光の照射領域９ｂの外径Ｄｂはガラス体８の外径Ｄよ
りも小さくなる。

【００３６】さらに、図４の（ｃ）には、図４の（ａ）
と（ｂ）の中間的な例が示されている。このときの外径
Ｄｃには、Ｄａ＞Ｄｃ＞Ｄｂの関係が成り立つ。

【００３７】図４に示したレーザ光の走査によるレーザ
光の照射領域９ａ、９ｂ、９ｃに照射されるレーザ光２
の単位面積当りのエネルギは、図３に示したレーザ光の
走査によるレーザ光の照射領域９に照射されるそれより
も大きい。狭い領域に高いエネルギを必要とするトリー
トメントを行う際には、図４に示したような単一のレー
ザ光の照射領域６ａ、６ｂ、６ｃを形成するような構成
が利用できる。

【００３８】第２の実施例を図２の第１の実施例のレー
ザを用いたトリートメン卜装置の一部を断面にした概略
図、図３及び図４の照射皮膚面上のレーザ光の照射領域
を示した図に基づいて説明する。

【００３９】この実施例のレーザを用いたトリートメン
卜装置は、レーザ光２の照射皮膚面７の照射領域を示す
ようにレーザ光２の波長とは異なる可視光を照射する照
射領域表示手段と、光を透過しない部材からなる筐体４
０とを第１の実施例に付加したものである。したがっ
て、図２には第１の実施例との相違点に関する部分を付
加し、第１の実施例と重複する部分は以下の説明では省
略する。

【００４０】可視光を出射する１個又は複数個の発光ダ
イオード３０は、球レンズ３に近接して配設されてい
る。

【００４１】筐体４０は、発光ダイオード３０から出射
された可視光をガラス体８に導くために設けられたもの
で、その一端が開口された開口部を有している。その開
口部にはガラス体８が固着されている。

【００４２】発光ダイオード３０から照射された可視光
は装置内に発散する。その可視光が照射皮膚面７に出射
される直前に透過するガラス体８の透過断面積を、照射
皮膚面７のレーザ光の走査によるレーザ光の照射領域９
の面積と同じにすることで、レーザ光の走査によるレー
ザ光の照射領域９に限定して可視光を照射することがで
きる。これによって、照射皮膚面７のレーザ光２の照射
領域をレーザ照射前に確認でき、有効なトリートメント
効果が得られ、かつ毛穴や異常な色素細胞以外の皮膚を
傷めることを抑制することができる。

【００４３】図２の実施例では、発光ダイオード３０が
球レンズ３に近接して設けられたときを示したが、発光
ダイオード３０は回転体２０ａの内部、回転体２０ａと
ガラス体８との間、レーザ光源のレーザ出射口の近傍の
レーザ光２の光路を妨げない位置に設けてもよい。

【００４４】第３の実施例を図５のレーザを用いたトリ
ートメン卜装置の一部を断面にした概略図に基づいて説
明する。この実施例のレーザを用いたトリートメン卜装
置は、レーザ光２の波長とは異なる可視光を出射する発
光ダイオード３０を囲むように配設された光遮断手段５
０と、第１の反射体５ａ及び第２の反射体５ｂの反射面
を拡大させた光路変換部５とを第２の実施例に付加した
ものである。したがって、図５には第２の実施例との相
違点に関する部分を付加し、第２の実施例と重複する部
分は以下の説明では省略する。

【００４５】光遮断手段５０は光を透過しない筒体で構
成され、発光ダイオード３０を囲むように配設されてい
る。この筒体の光軸方向の長さは、第１の反射体５ａ及
び第２の反射体５ｂが回転したときに接触しないように
設定されている。

【００４６】第１の反射体５ａ及び第２の反射体５ｂの
反射面は、筒体の内壁の光軸方向への延長線上に反射面
の光遮断手段５０側に最も近い外縁がくる程度まで反射
体の中心を基に拡大されている。

【００４７】発光ダイオード３０から出射された可視光
は、光遮断手段５０によって散乱が抑制され、その大部
分が光路変換部５に導かれる。そして、光路変換部５の
回転によりレーザ光２と共に照射皮膚面７に走査され、
レーザ光２の照射領域を可視光で表示する。

【００４８】また、光路変換部５によって反射された可
視光の一部でガラス体８に直接入射しない可視光は、筐
体４０内で反射を繰り返してガラス体８に入射し照射皮
膚面７に照射される。

【００４９】

【発明の効果】以上説明したように、本発明によれば、
集光レンズを透過する単一のレーザ光を集光レンズの光
軸上に位置する第１の反射体を用いて光軸から離し、第
１の反射体によって反射されるレーザ光を第２の反射体
を用いて集光レンズの光軸上又は集光レンズの光軸近傍
の所定の照射皮膚面へ照射する光路変換部を設けたこと
で装置の光軸方向へのコンパクト化ができ、第１の反射
体及び第２の反射体を集光レンズの光軸を中心に回転さ
せることでレーザ光を照射皮膚面に走査し、従来のトリ
ートメント装置の照射皮膚面に照射されるレーザ光の照
射領域よりも広い照射領域を確保でき、さらにレーザ光
とは異なる波長の可視光を照射皮膚面のレーザ光の照射
領域へ照射することによって、レーザ照射前にレーザの
照射領域を確認することが可能であり、装置のコンパク
ト化が図れ、トリートメント作業を容易かつ的確に行う
ことができるという優れた効果を奏する。

【図面の簡単な説明】

【図１】 本発明のレーザを用いたトリートメン卜装置
の原理図。

【図２】 本発明の第１の実施例及び第２の実施例のレ
ーザを用いたトリートメン卜装置の概略図。

【図３】 本発明の第１の実施例のレーザを用いたトリ
ートメン卜装置の照射皮膚面のレーザ光照射領域を示し
た図。

【図４】 本発明の第１の実施例のレーザを用いたトリ
ートメン卜装置の図２に示した以外の照射皮膚面のレー
ザ光照射領域の例を示した図。

【図５】 本発明の第３の実施例のレーザを用いたトリ
ートメン卜装置の概略図。

【符号の説明】

１…半導体レーザ光源、２…レーザ光、３…球レンズ、
集光レンズ、５ａ…第１の反射体、５ｂ…第２の反射
体、５…光路変換部、６…第１の照射領域、７…照射皮
膚面、８…ガラス体、９…レーザ光の走査によるレーザ
光の照射領域、１０…焦点、２０ａ…回転体、２０ｃ…
駆動装置、２０…光路回転駆動部

───────────────────────────────────────────────────── フロントページの続き (51)Int.Cl.⁷ 識別記号 ＦＩ テーマコート゛(参考） Ｂ２３Ｋ 26/08 Ａ６１Ｂ 17/36 ３５０ Ｆターム(参考） 4C026 AA01 BB08 FF11 FF22 FF23 FF33 FF34 HH02 HH13 4C082 RA01 RC09 RE11 RE22 RE23 RE33 RE34 RE35 RL02 RL13 4E068 AH00 CD06 CE03

Claims (4)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 レーザ光源と、 前記レーザ光源から出射されるレーザ光の光束と同軸に
   配設された集光レンズと、 前記集光レンズの光軸上に配設された前記レーザ光を前
   記光軸から離す方向に反射する第１の反射体及び前記第
   １の反射体によって反射される前記レーザ光を前記光軸
   上又は前記光軸近傍の照射皮膚面に反射するように配設
   された第２の反射体とから構成された光路変換部と、 前記光路変換部を前記光軸をほぼ中心として回転させる
   回転体と前記回転体を回転させる駆動装置とから構成さ
   れた光路回転駆動部と、 を有することを特徴とするレーザを用いたトリートメン
   卜装置。
2. 【請求項２】 前記レーザ光とは異なる波長の可視光
   を、前記レーザ光の照射皮膚面における前記レーザ光の
   照射領域を示すように照射する照射領域表示手段を設け
   たことを特徴とする請求項１記載のレーザを用いたトリ
   ートメン卜装置。
3. 【請求項３】 照射皮膚面上に照射される前記レーザ光
   の照射領域の外縁が前記集光レンズのほぼ光軸上になる
   ように前記第２の反射体の前記光束に対する角度を設定
   したことを特徴とする請求項１乃至２記載のレーザを用
   いたトリートメント装置。
4. 【請求項４】 前記レーザ光源から出射される前記レー
   ザ光を所定の照射皮膚面に照射するトリートメン卜の方
   法において、 前記集光レンズを透過する前記レーザ光の光束を前記集
   光レンズの光軸上に位置する第１の反射体を用いて前記
   光軸から離すステップと、 前記第１の反射体によって反射される前記レーザ光を第
   ２の反射体を用いて前記集光レンズの光軸上又は前記集
   光レンズの光軸近傍の所定の照射皮膚面へ照射しつつ、
   前記第１の反射体及び第２の反射体を前記集光レンズの
   光軸を中心に回転させるステップと、 を有することを特徴とするレーザを用いたトリートメン
   卜方法。