KR100778257B1 - 레이저광 조사장치 - Google Patents

Abstract

레이저광을 조사하는 제어회로에 2중 3중의 안전대책을 세움으로써, 일반 이용자가 안전하게 조작할 수 있는 레이저광 조사장치를 제공한다.

이를 위해, 정면에 헤드부 (H) 를 돌출 설치하고, 측면에 누름 스위치 (S4) 를 장착한다. 헤드부 (H) 는, 중심을 개구하여 구렌즈 (31) 를 삽입하여 끼우고, 구렌즈 (31) 의 외주에 선단을 피부에 접촉시켜야 하는 선통 (32) 을 일체로 장착한다.

선통 (32) 의 선단에는, 개구 단면으로부터 전방으로 선단을 돌출시키는 원통형의 전극 (33) 을 매설한다. 구렌즈 (31) 의 후방에는, 히트싱크 (34) 를 장착하고, 그 축심에 통공을 뚫어 안쪽부에 반도체 레이저 다이오드 (35) 를 삽입하여 끼운다.

또한, 그 후방에 히트싱크 (34) 를 냉각하는 팬 (36) 을 설치한다.

Description

레이저광 조사장치{LASER BEAM IRRADIATION DEVICE}

본 발명은, 레이저광을 피부에 조사하여 피부미용, 탈모 등의 트리트먼트를 행하는 레이저광 조사장치에 관한 것이다.

레이저광은 통상적인 광원에 비하여 에너지밀도가 현격한 차이로 크므로, 레이저광이 생체조직에 조사되면, 큰 광에너지가 흡수되어, 파워가 집중되는 부분에서는 고온이 되어 타거나 단백질의 변성이 일어난다.

특히, 빛에 대해 민감한 감각기관인 눈에 대한 장해는 무시할 수 없어, 레이저광을 직접 눈에 넣거나 하면 매우 위험하다.

또한, 레이저광은 높은 지향성을 가져, 광파워가 광원으로부터 멀리 떨어져 있어도 가까운 거리와 다르지 않기 때문에, 떨어진 곳으로부터 조사된 레이저광이 눈에 들어가 손상되는 등의 사고가 발생하기 쉬워진다.

이 때문에, 일반 이용자가 취급하는 피부미용이나 탈모 등의 트리트먼트를 행하는 레이저 장치에 있어서는, 실수로 레이저광을 눈에 넣는 경우도 충분히 생각할 수 있기 때문에, 안전대책은 필요불가결한 중요과제이다.

따라서, 본 발명은, 레이저광을 조사하는 제어회로에 2중 3중의 안전대책을 세움으로써, 일반 이용자가 안전하게 조작할 수 있는 레이저광 조사장치를 제공하 는 것을 목적으로 이루어진 것이다.

이와 같은 목적을 달성하기 위해, 본 발명은 이하와 같이 구성하였다.

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청구항 2 의 발명은, 레이저광을 조사하는 반도체 레이저 다이오드와 레이저광의 조사를 온ㆍ오프하는 조사 스위치를 구비하는 프로브의 선단에 터치 센서를 장착하고, 또한, 레이저광의 조사를 대기상태로 하는 대기상태 전환 스위치와, 이 대기상태 전환 스위치를 온으로 한후 소정시간이 경과하면, 자동적으로 대기상태 전환 스위치를 오프하는 대기상태 전환 스위치 자동전환수단을 설치하고, 이 대기상태 전환 스위치가 온이고, 상기 터치 센서의 일부가 신체에 접촉하고, 또한, 조사 스위치가 온으로 되었을 때에, 상기 반도체 레이저 다이오드에 동작전류를 인가하여 레이저광을 조사하는 안전회로를 구비하여 이루어지는 레이저광 조사장치이다.

청구항 3 의 발명은, 청구항 2 에 있어서, 상기 터치 센서가 도전성의 원통체이고, 그 선단이 프로브 선단보다도 전방으로 돌출 설치되어 있는 레이저광 조사장치이다.

청구항 4 의 발명은, 청구항 2 에 있어서, 상기 터치 센서가 2 개 이상의 도전성의 봉형체이고, 이들의 선단이 프로브 선단보다도 전방으로 돌출 설치되어 있는 레이저광 조사장치이다.

도 1 은 본 발명을 실시한 레이저광 조사장치의 전체도이다.

도 2 는 본 발명을 실시한 프로브의 정면도이다.

도 3 은 도 2 의 일부를 절결한 측면도이다.

도 4 는 본 발명을 실시한 제어회로의 블록도이다.

도 5 는 본 발명을 실시한 다른 프로브의 정면도이다.

도 6 은 도 5 의 일부를 절결한 측면도이다.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시형태에 대해 설명한다.

도 1 에, 본 발명을 실시한 레이저광 조사장치의 전체도를 나타낸다.

레이저광 조사장치는, 본체 (10) 의 측면에 케이블 (20) 을 통해 프로브 (30) 를 접속한다.

본체 (10) 는, 제어회로 (40) 를 내장하고, 상면에 프로브 (30) 의 수납부 (50) 와 조작패널 (60) 을 설치하고, 상측에 덮개 (70) 를 장착한다.

조작패널 (60) 은, 반면(盤面)에 전원 스위치 (S1) 와, 대기상태 전환 스위치 (S2) 와, 조사시간 설정 스위치 (S3) 를 각각 배치한다.

또한, 각각의 스위치에 대응시켜 LED 의 전원 램프 (L1) 와, 대기상태 램프 (L2) 와, 6단계의 조사시간을 표시하는 조사시간 램프 (L3) 를 설치한다.

조사시간 램프 (L3) 는, 적과 녹의 LED 칩을 하나의 램프 내에 넣고, 각각 한쪽씩, 혹은 양쪽 동시에 점등하여 적, 녹, 황색 또는 주황색 (앰버: amber) 의 3색 발광이 가능한 것을 사용한다.

전원 스위치 (S1) 는, 본체 (10) 의 전원을 온ㆍ오프한다.

이 때, 전원 램프 (L1) 는 온에서 점등하고, 오프에서 소등한다.

대기상태 전환 스위치 (S2) 는, 레이저 조사의 스탠바이 상태를 전환하는 것으로, 온에서 스탠바이 상태로 이행하고, 오프에서 스탠바이 상태를 해제한다.

이 때, 대기상태 램프 (L2) 는 온에서 점등하고, 오프에서 소등한다.

또한, 전원 스위치 (S1) 를 온으로 했을 때의 초기의 스탠바이 상태는, 오프로 설정된다.

또한, 대기상태 전환 스위치 (S2) 를 온으로 하면 타이머 카운트가 스타트하여, 그 동안 레이저광을 조사했는지 여부에 관계없이 소정 시간 (예를 들면 20분) 이 경과하면 자동적으로 대기상태 전환 스위치 (S2) 가 오프로 된다.

조사시간 설정 스위치 (S3) 는, 스위치를 누를 때마다 간헐 조사의 1회의 조사시간을 1∼6 단계로 전환한다.

이 때, 조사시간 램프 (L3) 는, 1∼6 단계의 조사시간에 대응하여 녹색 점등으로부터 녹색 점멸, 주황색 점등, 주황색 점멸, 적색 점등, 적색 점멸의 순서로 표시가 전환된다.

조사시간 설정 스위치 (S3) 는, 대기상태 전환 스위치 (S2) 가 온일 때에도 조작하여 조사시간을 설정할 수 있다.

또한, 전원 스위치 (S1) 를 온으로 했을 때의 초기의 조사시간은, 1단계째의 조사시간이 설정된다.

또한, 간헐 조사의 시간간격은, 미리 설정한 초수 (예를 들면 1.5초) 에 설정된다.

도 2 와 도 3 에, 프로브의 정면도와 일부를 절결한 측면도를 나타낸다.

프로브 (30) 는, 정면에 헤드부 (H) 를 돌출설치하고, 측면에 누름 스위치 (S4) 를 장착한다.

또한, 헤드부 (H) 의 하측(下側)과 이측(裏側)에 각각 통풍구멍 (a, b) 을 형성한다.

헤드부 (H) 는, 중심을 개구하여 구(球)렌즈 (31) 를 삽입하여 끼우고, 구렌즈 (31) 의 외주에 선단을 피부에 접촉시켜야 하는 선통 (先筒 ; 32) 을 일체로 장착한다.

선통 (32) 의 선단에는, 개구단면으로부터 전방으로 선단을 돌출시키는 원통형의 전극 (33) 을 매설한다.

구렌즈 (31) 의 후방에는, 히트싱크 (34: heat sink) 를 장착하고, 그 축심에 통공을 뚫어 안쪽부에 반도체 레이저 다이오드 (35) 를 삽입하여 끼운다.

또한, 그 후방에 히트싱크 (34) 를 냉각하는 팬 (36) 을 설치한다.

구렌즈 (31) 는, 반도체 레이저 다이오드 (35) 의 레이저광을 집광하여 선통 (32) 의 개구단면에 초점을 연결하는데, 초점거리가 통상의 렌즈보다 짧기 때문에, 초점심도도 약간 좁은 범위로 광파워를 압축할 수 있다.

또한, 초점을 지난 위치부터는 반대로 동일한 각도로 넓어져, 넓은 범위로 광파워가 분산된다.

이 때문에, 초점을 지난 위치에서는 에너지 밀도가 낮아져 광파워가 쇠퇴되므로, 실수로 조사해도 생체를 손상시킬 위험성이 적어진다.

히트싱크 (34) 는, 반도체 레이저 다이오드 (35) 의 동작시의 발열을 열전도에 의해 확산시켜 출력의 저하를 억제한다.

이 때문에, 열전도 효율이 좋은 알루미늄 혹은 그 합금으로 주조하고, 더미의 통공을 몇개 형성하여 방열효율을 높인다.

반도체 레이저 다이오드 (35) 는, GaAs 등의 화합물 반도체를 사용한 PN 접합 다이오드에 직접 전류를 흘려보내 여기하고, 레이저 발진을 얻는다. 또한, 피크 파장 600∼1600㎚, 광출력 5㎽∼3W 의 레이저광을 출력하여, 열효율이 좋아 피부에 충분한 광열반응을 일으킨다.

또한, 열반응 외에, 광전기반응, 광자기반응, 광역학반응, 광화학반응, 광면역반응, 광효소반응 등이 있고, 광생물학적 활성화에 의해 생체조직의 신진대사를 촉진시켜 피부혈행을 높여, 수분이나 혈액에 흡수되기 어렵기 때문에, 우수한 피부 심달성(深達性)을 갖는다.

도 4 에, 레이저광 조사장치의 제어회로의 블록도를 나타낸다.

제어회로 (40) 는, CPU (41) 에 메모리 (42) 와 타이머회로 (43) 를 내장하고, I/O 포트 (44) 의 입력측에 대기상태 전환스위치 (S2) 와, 조사시간 설정 스위치 (S3) 와, 누름 스위치 (S4) 와, 전극 (33) 의 인체에 대한 접촉을 검지하는 터치 센서 회로 (45) 를 접속하고, 출력측에 반도체 레이저 다이오드 (35) 의 동작전 류를 제어하는 구동회로 (46) 를 접속한다.

터치 센서 회로 (45) 는, 고주파 발진회로와 발진의 유무에 의해 출력을 온ㆍ오프시키는 스위칭 회로로 구성한다.

그리고, 고주파 발진회로의 발진 코일의 일단에 전극 (33) 을 접속하고, 전극 (33) 이 인체에 접촉하면 발진이 정지하는 것을 이용하여 스위칭 회로의 출력을 온에서 오프로 전환한다.

터치 센서 회로 (45) 는, 이 외에, 정전용량이나 저항 등의 임피던스 변화에 의해 접촉을 검지하는 것이나, 스위치나 압전소자에 의해 접촉을 검지하는 것이어도 된다.

CPU (41) 는, 또한, 타이머 회로 (43) 의 개입에 의해 구동회로 (46) 의 동작전류를 온ㆍ오프시키는 타이머 제어를 행한다.

타이머 제어에는, 1회의 트리트먼트 시간을 설정하여 동작전류를 온ㆍ오프시키는 트리트먼트 시간 제어와, 간헐 조사의 1회의 조사시간을 설정하여 동작전류를 온ㆍ오프시키는 조사시간 제어가 있다.

간헐 조사의 1회의 조사시간은, 조사시간 설정 스위치 (S3) 에 의해 설정된다.

본 발명의 레이저광 조사장치는 이상과 같은 구성으로, 트리트먼트를 행할 때에는, 먼저, 본체 (10) 의 전원 스위치 (S1) 를 온으로 한다.

다음에, 조사시간 설정 스위치 (S3) 를 눌러 조사시간을 전환하고, 원하는 조사시간의 시점에서 스위치를 누르는 것을 중지하고 간헐 조사의 1회의 조사시간 을 설정한다.

다음에, 대기상태 전환 스위치 (S2) 를 온으로 하여 레이저광의 조사를 스탠바이 상태로 한다.

다음에, 프로브 (30) 를 손에 들어 헤드부 (H) 를 트리트먼트해야 하는 피부면에 대해 직각으로 향하게 하여, 선통 (32) 의 선단을 피부에 갖다대어 전극 (33) 을 피부에 밀착시킨다.

이 상태에서 누름 스위치 (S4) 를 누르면, 반도체 레이저 다이오드 (35) 가 설정된 초수로 점등하고, 그 후 규정된 초수로 정지한다.

그리고, 이 조사와 정지를 반복하면서 간헐적으로 레이저광을 피부에 조사한다.

이와 같이 전극 (33) 을 피부에 접촉시켜 레이저광을 조사하고, 순번으로 위치를 이동시키면서 트리트먼트를 행한다.

이 때, 전극 (33) 을 피부에서 떼면 레이저광의 조사가 정지한다.

다음에, 또한, 전극 (33) 을 피부에 접촉시키면, 레이저광의 조사가 재개된다.

또한, 대기상태 전환 스위치 (S2) 가 온으로 된 후 일정시간 경과하면, 자동적으로 대기상태 전환 스위치 (S2) 가 오프로 되어, 레이저광의 조사가 정지한다.

도 5 와 도 6 에, 헤드부의 선단에 봉형체의 전극을 장착한 프로브의 정면도와 일부를 절결한 측면도를 나타낸다.

이 프로브 (30) 는, 헤드부 (H) 의 중심에 삽입하여 끼운 구렌즈 (31) 의 상 하에 2개의 봉형체의 전극 (33) 을 심어 설치한다.

전극 (33) 은, 금속 등의 도전체로 이루어지는 로드의 선단에 평탄면 혹은 볼록면을 형성하고, 표면을 금도금한다.

전극 (33) 의 수는, 3개 이상이어도 되고 2개로 한정하는 것은 아니다.

이에 의해, 2개의 전극 (33) 중 어느 하나가 피부에 접촉하고 있을 때에 누름 스위치 (S4) 를 누르면, 레이저광이 조사된다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명의 레이저광 조사장치는, 대기상태 전환 스위치가 온이고, 터치 센서의 일부가 신체에 접촉하고, 또한, 조사 스위치가 온으로 되었을 때에 반도체 레이저 다이오드에 동작 전류를 인가하여 레이저광을 조사한다.

따라서, 본 발명에 의하면, 프로브의 선단을 피부에 대지 않는 동안에 실수로 조사 스위치를 눌러도, 레이저광이 조사되지 않으므로 안전하다.

또한, 프로브를 떼면 자동적으로 레이저광의 조사를 정지하므로, 갑작스런 경우에 안전하다.

또한, 대기상태 전환 스위치를 온으로 하지 않으면 레이저광이 조사되지 않으므로, 트리트먼트 이외의 경우에 실수로 레이저광을 조사하는 사고를 방지할 수 있다.
대기상태 전환 스위치를 온으로 한후 소정시간이 경과하면, 자동적으로 대기상태 전환 스위치가 오프로 되므로, 장시간 계속하여 레이저광을 조사하게 되는 오용을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 레이저광 조사장치는, 터치 센서가 도전성의 원통체 혹은 2개 이상의 도전성의 봉형체이고, 그 선단이 프로브 선단보다도 전방으로 돌출된다.

따라서, 본 발명에 의하면, 프로브를 직각으로 갖다대지 않아도 터치 센서가 용이하게 피부에 접촉하므로, 경쾌하고 원활한 조작을 할 수 있게 된다.

Claims (4)

1. 삭제
2. 레이저광을 조사하는 반도체 레이저 다이오드와 레이저광의 조사를 온ㆍ오프하는 조사 스위치를 구비하는 프로브의 선단에 터치 센서를 장착하고,

   또한, 레이저광의 조사를 대기상태로 하는 대기상태 전환 스위치와, 이 대기상태 전환 스위치를 온으로 한후 소정시간이 경과하면, 자동적으로 대기상태 전환 스위치를 오프하는 대기상태 전환 스위치 자동전환수단을 설치하고,

   이 대기상태 전환 스위치가 온이고, 상기 터치 센서의 일부가 신체에 접촉하고, 또한, 조사 스위치가 온으로 되었을 때에, 상기 반도체 레이저 다이오드에 동작전류를 인가하여 레이저광을 조사하는 안전회로를 구비하는 레이저광 조사장치.
3. 제 2 항에 있어서, 상기 터치 센서가 도전성의 원통체이고, 그 선단이 프로브 선단보다도 전방으로 돌출 설치되어 있는 레이저광 조사장치.
4. 제 2 항에 있어서, 상기 터치 센서가 2 개 이상의 도전성의 봉형체이고, 이들의 선단이 프로브 선단보다도 전방으로 돌출 설치되어 있는 레이저광 조사장치.

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