JP3542519B2 - レーザ光照射プローブ - Google Patents
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Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ光を皮膚に照射して美肌、脱毛、育毛などのトリートメントを行うレーザ光照射プローブに関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
半導体レーザダイオードは、発光部断面積が数μｍ〜数十μｍと非常に小さいのでＨｅ−Ｎｅレーザなどのように高指向性を持つ平行な細い直線ビームにはならず、３０°〜４５°の角度で大きく広がる。
そこで、パワー密度を集中させるためにレンズで集光することを行うが、焦点付近おけるビーム径は１〜２ｍｍとかなり細くなる。
このため、皮膚の広い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、ビーム径が小さいので非常に時間がかかり、面倒な作業となる。
【０００３】
一方、凹凸レンズやプリズムを組み合わせたり、シリンドリカルレンズなどのビームエクスパンダを使うとレーザ光のビーム径を拡大することができる。
特に、シリンドリカルレンズは、かまぼこ型の半円柱レンズで、図４に示すように、円柱面にレーザ光を当てると、点状のビームスポットが幅方向に引き伸ばされて集光面に線状のビームスポットを形成する。
【０００４】
そこで本発明は、このシリンドリカルレンズを使用してレーザ光のビーム径を線状に引き伸ばすことにより、照射効率を高めて短時間で皮膚の広い範囲にわたってまんべんなくレーザ光を照射できるようにすることを目的になされたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、本発明は以下のように構成した。
【０００６】
すなわち、請求項１の発明は、プローブの先端に、
皮膚面にレーザ光を照射する半導体ダイオードと、
その発光面前方にシリンドリカルレンズと、
を配備し、
当該シリンドリカルレンズの円柱面内側の照射スポット以外に鏡面を形成すること特徴とするレーザ光照射プローブである。
請求項２の発明は、前記シリンドリカルレンズの前方に皮膚面との距離を一定に保つアジャスタを設けてなる請求項１記載のレーザ光照射プローブである。
請求項３の発明は、前記アジャスタの先端部の位置がシリンドリカルレンズに対して接離自在である請求項２記載のレーザ光照射プローブである。
請求項４の発明は、前記アジャスタを少なくとも２本の細棒とする請求項２または請求項３記載のレーザ光照射プローブである。
請求項５の発明は、前記半導体レーザダイオードとシリンドリカルレンズの中間に集光レンズを配備してなる請求項１記載のレーザ光照射プローブである。
請求項６の発明は、前記集光レンズが球レンズであることを特徴とする請求項５記載のレーザ光照射プローブ。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【０００８】
図１〜３に、本発明を実施したレーザ光照射プローブの正面図と横断面図および一部を切り欠いた側面図を示す。
レーザ光照射プローブ１は、レーザ光の照射時間をタイマによって制御する制御回路と電源（図示しない）を内蔵し、ケース２の正面にヘッド部３を突設してその下方にＬＥＤランプ４と押しスイッチ５を配置する。
【０００９】
押しスイッチ５は、１つのスイッチを操作して電源のオン・オフと照射時間の設定を行う。
すなわち、始めに押しスイッチ５を押すと、電源がオンとなり、照射時間１秒が設定される。このときＬＥＤランプ４が緑色点灯する。
次に押しスイッチ５を押すと、照射時間２秒が設定され、ＬＥＤランプ４が緑色点滅する。
さらに押しスイッチ５を押していくと、照射時間３〜６秒が順次設定され、ＬＥＤランプ４が設定秒数に応じて橙色点灯、橙色点滅、赤色点灯、赤色点滅に切換わる。
最後に押しスイッチ５を押すと、電源がオフとなる。
照射時間の設定は、皮膚に一過性のダメージを与えないために、このようにタイマにごく短い１〜６秒のカウント値を設定する。
【００１０】
ヘッド部３は、先端を開口して球レンズ６を挿嵌し、その前方に筒体７を突設してシリンドリカルレンズ８を、その円柱面を内側にして挿嵌する。
球レンズ６の後方は、ヘッド部３の先端に内接するヒートシンク９を設置し、その軸心に通孔ａを穿ってレーザダイオード１０を挿嵌する。
【００１１】
シリンドリカルレンズ８は、照射スポット以外の円柱面をアルミニウムなどの金属や誘電体の薄い膜を蒸着（コーティング）して鏡面形成する。
これにより、レーザ光を鏡面反射させて高密度に拡散させ、皮膚の広い範囲に均一にレーザ光を作用させる。
【００１２】
球レンズ６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パワーを絞り込むことができる。
また、焦点を過ぎた位置からは逆に同じ角度で広がり、広い範囲に光パワーが分散する。
このため、焦点を過ぎた位置ではエネルギー密度が低くなって光パワーが衰えるので、誤って照射しても生体を損傷する危険性が少なくなる。
【００１３】
ヘッド部３の左右両側には、Ｕ字形のアジャスタ１１の皮膚当て棒ｂ部分を突出させる。
また、アジャスタ１１の屈曲部ｃ部分は、ケース２内に保持して中央に連結孔ｄを穿ち、連結孔ｄにねじ１２の先端部を挿通する。
ねじ１２は、ケース２の背面にねじ孔ｅを穿って螺合し、先端に設けた２枚の抜け止めｆで連結孔ｄの両側面を挟持する。
【００１４】
アジャスタ１１は、スペーサとしての役割を果たし、シリンドリカルレンズ８と皮膚に接する皮膚当て棒ｂ先端との距離を一定に保つ。
そして、ねじ１２の基部に設けたつまみｇを廻してアジャスタ１１の皮膚当て棒ｂを出し入れし、シリンドリカルレンズ８と皮膚面との距離を接離自在に調節する。
これにより、シリンドリカルレンズ８で拡大したレーザ光のビーム幅を適正な長さに調節する。
【００１５】
ヒートシンク９は、レーザダイオード１０の動作時の発熱を熱伝導によって拡散させて性能の低下を抑える。
このため、熱伝導効率のよいアルミあるいはその合金で鋳造し、ダミーの通孔をいくつか設けて放熱効率を高める。
【００１６】
レーザダイオード１０は、ＧａＡｓ（ガリウムアルセナイド）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励起し、ピーク波長６００〜１６００ｎｍ、光出力５ｍＷ〜３Ｗのレーザ光を出力し、皮膚に十分な光熱反応を起こす。
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、適正なパワー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。
【００１７】
本発明のレーザ光照射プローブは以上のような構成で、トリートメントを行うときは、まず、押しスイッチ５を押して電源をオンにする。
これにより、レーザダイオード１０が既定の１秒間点灯し、その後１秒間休止する。そして、以降はこの照射と休止を繰り返す。
照射時間を変更する場合は、押しスイッチ５を押しながら１〜６秒の範囲で所望の照射時間を設定する。
レーザダイオード１０が点灯したら、アジャスタ１１の皮膚当て棒ｂを皮膚面に押し当て、線状のビームスポットを皮膚面に形成する。
そして、線状のビームスポットの直交方向にプローブを移動して皮膚面の広い範囲にレーザ光をスキャンニング照射する。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のレーザ光照射プローブは、皮膚面にレーザ光を照射する半導体レーザダイオードと、その発光面前方に光の点を線に引き伸ばすシリンドリカルレンズを配備して皮膚面に線状のビームスポットを形成する。
従って、本発明によれば、レーザ光の照射面積が横方向に拡がって線照射するので、縦方向にプローブを移動させるだけで広い範囲の皮膚面を一度に照射でき、従来の点照射に比べて照射効率が大幅に向上する。
さらに、シリンドリカルレンズは、照射スポット以外の円柱面内側に鏡面を形成するので、線状のビームスポット以外に皮膚面にレーザ光が照射されず安全である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施したレーザ光照射プローブの正面図である。
【図２】図１の横断面図である。
【図３】図１の一部を切り欠いた側面図である。
【図４】シリンドリカルレンズの集光を示す図である。
【符号の説明】
１ レーザ光照射プローブ
２ ケース
３ ヘッド部
４ ＬＥＤランプ
５ 押しスイッチ
６ 球レンズ
７ 筒体
８ シリンドリカルレンズ
９ ヒートシンク
１０ レーザダイオード
１１ アジャスタ
１２ ねじ
ａ 通孔
ｂ 皮膚当て棒
ｃ 屈曲部
ｄ 連結孔
ｅ ねじ孔
ｆ 抜け止め
ｇ つまみ
【発明の属する技術分野】
本発明は、レーザ光を皮膚に照射して美肌、脱毛、育毛などのトリートメントを行うレーザ光照射プローブに関する。
【０００２】
【発明が解決しようとする課題】
半導体レーザダイオードは、発光部断面積が数μｍ〜数十μｍと非常に小さいのでＨｅ−Ｎｅレーザなどのように高指向性を持つ平行な細い直線ビームにはならず、３０°〜４５°の角度で大きく広がる。
そこで、パワー密度を集中させるためにレンズで集光することを行うが、焦点付近おけるビーム径は１〜２ｍｍとかなり細くなる。
このため、皮膚の広い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、ビーム径が小さいので非常に時間がかかり、面倒な作業となる。
【０００３】
一方、凹凸レンズやプリズムを組み合わせたり、シリンドリカルレンズなどのビームエクスパンダを使うとレーザ光のビーム径を拡大することができる。
特に、シリンドリカルレンズは、かまぼこ型の半円柱レンズで、図４に示すように、円柱面にレーザ光を当てると、点状のビームスポットが幅方向に引き伸ばされて集光面に線状のビームスポットを形成する。
【０００４】
そこで本発明は、このシリンドリカルレンズを使用してレーザ光のビーム径を線状に引き伸ばすことにより、照射効率を高めて短時間で皮膚の広い範囲にわたってまんべんなくレーザ光を照射できるようにすることを目的になされたものである。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
かかる目的を達成するために、本発明は以下のように構成した。
【０００６】
すなわち、請求項１の発明は、プローブの先端に、
皮膚面にレーザ光を照射する半導体ダイオードと、
その発光面前方にシリンドリカルレンズと、
を配備し、
当該シリンドリカルレンズの円柱面内側の照射スポット以外に鏡面を形成すること特徴とするレーザ光照射プローブである。
請求項２の発明は、前記シリンドリカルレンズの前方に皮膚面との距離を一定に保つアジャスタを設けてなる請求項１記載のレーザ光照射プローブである。
請求項３の発明は、前記アジャスタの先端部の位置がシリンドリカルレンズに対して接離自在である請求項２記載のレーザ光照射プローブである。
請求項４の発明は、前記アジャスタを少なくとも２本の細棒とする請求項２または請求項３記載のレーザ光照射プローブである。
請求項５の発明は、前記半導体レーザダイオードとシリンドリカルレンズの中間に集光レンズを配備してなる請求項１記載のレーザ光照射プローブである。
請求項６の発明は、前記集光レンズが球レンズであることを特徴とする請求項５記載のレーザ光照射プローブ。
【０００７】
【発明の実施の形態】
以下に図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。
【０００８】
図１〜３に、本発明を実施したレーザ光照射プローブの正面図と横断面図および一部を切り欠いた側面図を示す。
レーザ光照射プローブ１は、レーザ光の照射時間をタイマによって制御する制御回路と電源（図示しない）を内蔵し、ケース２の正面にヘッド部３を突設してその下方にＬＥＤランプ４と押しスイッチ５を配置する。
【０００９】
押しスイッチ５は、１つのスイッチを操作して電源のオン・オフと照射時間の設定を行う。
すなわち、始めに押しスイッチ５を押すと、電源がオンとなり、照射時間１秒が設定される。このときＬＥＤランプ４が緑色点灯する。
次に押しスイッチ５を押すと、照射時間２秒が設定され、ＬＥＤランプ４が緑色点滅する。
さらに押しスイッチ５を押していくと、照射時間３〜６秒が順次設定され、ＬＥＤランプ４が設定秒数に応じて橙色点灯、橙色点滅、赤色点灯、赤色点滅に切換わる。
最後に押しスイッチ５を押すと、電源がオフとなる。
照射時間の設定は、皮膚に一過性のダメージを与えないために、このようにタイマにごく短い１〜６秒のカウント値を設定する。
【００１０】
ヘッド部３は、先端を開口して球レンズ６を挿嵌し、その前方に筒体７を突設してシリンドリカルレンズ８を、その円柱面を内側にして挿嵌する。
球レンズ６の後方は、ヘッド部３の先端に内接するヒートシンク９を設置し、その軸心に通孔ａを穿ってレーザダイオード１０を挿嵌する。
【００１１】
シリンドリカルレンズ８は、照射スポット以外の円柱面をアルミニウムなどの金属や誘電体の薄い膜を蒸着（コーティング）して鏡面形成する。
これにより、レーザ光を鏡面反射させて高密度に拡散させ、皮膚の広い範囲に均一にレーザ光を作用させる。
【００１２】
球レンズ６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パワーを絞り込むことができる。
また、焦点を過ぎた位置からは逆に同じ角度で広がり、広い範囲に光パワーが分散する。
このため、焦点を過ぎた位置ではエネルギー密度が低くなって光パワーが衰えるので、誤って照射しても生体を損傷する危険性が少なくなる。
【００１３】
ヘッド部３の左右両側には、Ｕ字形のアジャスタ１１の皮膚当て棒ｂ部分を突出させる。
また、アジャスタ１１の屈曲部ｃ部分は、ケース２内に保持して中央に連結孔ｄを穿ち、連結孔ｄにねじ１２の先端部を挿通する。
ねじ１２は、ケース２の背面にねじ孔ｅを穿って螺合し、先端に設けた２枚の抜け止めｆで連結孔ｄの両側面を挟持する。
【００１４】
アジャスタ１１は、スペーサとしての役割を果たし、シリンドリカルレンズ８と皮膚に接する皮膚当て棒ｂ先端との距離を一定に保つ。
そして、ねじ１２の基部に設けたつまみｇを廻してアジャスタ１１の皮膚当て棒ｂを出し入れし、シリンドリカルレンズ８と皮膚面との距離を接離自在に調節する。
これにより、シリンドリカルレンズ８で拡大したレーザ光のビーム幅を適正な長さに調節する。
【００１５】
ヒートシンク９は、レーザダイオード１０の動作時の発熱を熱伝導によって拡散させて性能の低下を抑える。
このため、熱伝導効率のよいアルミあるいはその合金で鋳造し、ダミーの通孔をいくつか設けて放熱効率を高める。
【００１６】
レーザダイオード１０は、ＧａＡｓ（ガリウムアルセナイド）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励起し、ピーク波長６００〜１６００ｎｍ、光出力５ｍＷ〜３Ｗのレーザ光を出力し、皮膚に十分な光熱反応を起こす。
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、適正なパワー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。
【００１７】
本発明のレーザ光照射プローブは以上のような構成で、トリートメントを行うときは、まず、押しスイッチ５を押して電源をオンにする。
これにより、レーザダイオード１０が既定の１秒間点灯し、その後１秒間休止する。そして、以降はこの照射と休止を繰り返す。
照射時間を変更する場合は、押しスイッチ５を押しながら１〜６秒の範囲で所望の照射時間を設定する。
レーザダイオード１０が点灯したら、アジャスタ１１の皮膚当て棒ｂを皮膚面に押し当て、線状のビームスポットを皮膚面に形成する。
そして、線状のビームスポットの直交方向にプローブを移動して皮膚面の広い範囲にレーザ光をスキャンニング照射する。
【００１８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のレーザ光照射プローブは、皮膚面にレーザ光を照射する半導体レーザダイオードと、その発光面前方に光の点を線に引き伸ばすシリンドリカルレンズを配備して皮膚面に線状のビームスポットを形成する。
従って、本発明によれば、レーザ光の照射面積が横方向に拡がって線照射するので、縦方向にプローブを移動させるだけで広い範囲の皮膚面を一度に照射でき、従来の点照射に比べて照射効率が大幅に向上する。
さらに、シリンドリカルレンズは、照射スポット以外の円柱面内側に鏡面を形成するので、線状のビームスポット以外に皮膚面にレーザ光が照射されず安全である。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明を実施したレーザ光照射プローブの正面図である。
【図２】図１の横断面図である。
【図３】図１の一部を切り欠いた側面図である。
【図４】シリンドリカルレンズの集光を示す図である。
【符号の説明】
１ レーザ光照射プローブ
２ ケース
３ ヘッド部
４ ＬＥＤランプ
５ 押しスイッチ
６ 球レンズ
７ 筒体
８ シリンドリカルレンズ
９ ヒートシンク
１０ レーザダイオード
１１ アジャスタ
１２ ねじ
ａ 通孔
ｂ 皮膚当て棒
ｃ 屈曲部
ｄ 連結孔
ｅ ねじ孔
ｆ 抜け止め
ｇ つまみ
Claims (6)
- プローブの先端に、
皮膚面にレーザ光を照射する半導体ダイオードと、
その発光面前方にシリンドリカルレンズと、
を配備し、
当該シリンドリカルレンズの円柱面内側の照射スポット以外に鏡面を形成すること特徴とするレーザ光照射プローブ。 - 前記シリンドリカルレンズの前方に皮膚面との距離を一定に保つアジャスタを設けてなる請求項１記載のレーザ光照射プローブ。
- 前記アジャスタの先端部の位置がシリンドリカルレンズに対して接離自在である請求項２記載のレーザ光照射プローブ。
- 前記アジャスタを少なくとも２本の細棒とする請求項２または請求項３記載のレーザ光照射プローブ。
- 前記半導体レーザダイオードとシリンドリカルレンズの中間に集光レンズを配備してなる請求項１記載のレーザ光照射プローブ。
- 前記集光レンズが球レンズであることを特徴とする請求項５記載のレーザ光照射プローブ。
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| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15044099A JP3542519B2 (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | レーザ光照射プローブ |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP15044099A JP3542519B2 (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | レーザ光照射プローブ |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2000334052A JP2000334052A (ja) | 2000-12-05 |
| JP3542519B2 true JP3542519B2 (ja) | 2004-07-14 |
Family
ID=15496988
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP15044099A Expired - Fee Related JP3542519B2 (ja) | 1999-05-28 | 1999-05-28 | レーザ光照射プローブ |
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Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110314287A (zh) * | 2019-07-10 | 2019-10-11 | 陈大为 | 高血脂治疗仪 |
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| WO2005092438A1 (ja) * | 2004-03-26 | 2005-10-06 | Ya-Man Ltd. | トリートメント装置 |
| FR2877591B1 (fr) * | 2004-11-09 | 2007-06-08 | Commissariat Energie Atomique | Systeme et procede de production de poudres nanometriques ou sub-micrometriques en flux continu sous l'action d'une pyrolyse laser |
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| EP2753261B1 (en) * | 2011-09-09 | 2018-12-26 | Tria Beauty, Inc. | Devices and methods for radiation-based dermatological treatments |
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-
1999
- 1999-05-28 JP JP15044099A patent/JP3542519B2/ja not_active Expired - Fee Related
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN110314287A (zh) * | 2019-07-10 | 2019-10-11 | 陈大为 | 高血脂治疗仪 |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
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| JP2000334052A (ja) | 2000-12-05 |
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