KR101266057B1 - 레이저 발생장치의 레이저 다이오드를 보호하는 장치 - Google Patents

레이저 발생장치의 레이저 다이오드를 보호하는 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 레이저 다이오드가 삽입된 환형의 PCB를 열 방출부에 직접 노출되지 않도록 설치하고, 상기 레이저 다이오드가 삽입된 PCB의 후면에 외부로부터 공기를 유입 접촉하도록 하여 레이저 다이오드를 방열하도록 한 레이저 발생장치의 레이저 다이오드를 보호하는 장치에 관한 것으로서, 레이저 발생장치(10)와, 상기 레이저 발생장치(10의 레이저 다이오드를 열로부터 보호하는 장치(20)로 이루어진 레이저 발생장치의 레이저 다이오드를 보호하는 장치에 있어서, 상기 레이저 발생장치(10)는, 전측이 개구되고 후측은 일부 개구된 원통형의 외관본체(11)와; 상기 외관본체(11) 내에 볼트를 매개로 연결 조립되어 전측은 개구되고 후측은 폐쇄된 원통형의 내측본체(12)와; 상기 외관본체(11)와 내측본체(12)의 전측 사이 공간에 위치한 다수의 레이저 다이오드(LD: Laser Diode)와 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode)가 배열된 환형상의 PCB(13: Print Circuit Board)와; 상기 PCB(13)를 고정하도록 상기 내측본체(12)의 개구부 내주연에 결합되는 환형의 체결부재(14)와, 상기 내측본체(12)의 후측쪽의 내측에 설치된 발열체(15)를 커버하도록 상기 내측본체(12)의 개구부 내주연에 결합된 원형의 망체(16)와; 상기 외관본체(11)의 개구부를 커버하도록 중앙에 홀(17a)이 형성된 환형의 유리판(17)을 그 내주연에 결합하여 외관본체(11)의 개구부의 테두리에 결합된 환형의 결합부재(18)로 이루어진 것을 특징으로 한다.
이와 같은 본 발명은 모터 및 블로워의 작동에 의해 외부로부터 흡입된 공기를 레이저 발생장치(10)의 내측본체(12)의 외측면과 외관본체(11)의 내측면 사이 통로를 따라 이동하도록 하여 PCB(13)를 냉각시키고, 외관본체(11)의 배출홀(25)로 배출되도록 공기를 순환시킴으로써 PCB(13)에 부착된 레이저 다이오드(LD)에 발열체(15)로 부터의 전달된 열을 식혀주어 레이저 다이오드(LD)의 수명이 늘어나게 함과 동시에 그 성능의 저하 현상을 방지하게 되는 효과를 가지고 있다.

Description

레이저 발생장치의 레이저 다이오드를 보호하는 장치{PROTECTING APPARATUS OF LASER DIODE FOR LASER GENERATION DEVICE}
본 발명은 레이저 발생장치의 레이저 다이오드를 보호하는 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는, 레이저 다이오드가 삽입된 환형의 PCB를 열 방출부에 직접 노출되지 않도록 설치하고, 상기 레이저 다이오드가 삽입된 PCB의 후면에 외부로부터 공기를 유입 접촉하도록 하여 레이저 다이오드를 방열하도록 한 레이저 발생장치의 레이저 다이오드를 보호하는 장치에 관한 것이다.
종래의 의료계에서 빛을 이용한 의료장비로는 레이저의 열 발생 작용을 이용한 조직의 세밀한 절개 및 수술용 기기에 적용된 바 있다. 이는 피시술자에게 비접촉식으로 두려움이 적게 유발되는 장점이 있으나, 기술의 원리상 고에너지를 국부위치에 조사함으로 조직의 변형 및 경화가 진행되어 부작용이 야기되고, 기기의 특성상 고가의 대형화장치가 요구되며 시술시 전문가에 의한 주의가 요구되는 등의 단점이 있었다.
후에 빛을 이용한 의료장비는 폭넓게 발전하여 저출력 광 조사를 통한 생체 자극 효과로 신체의 상처부위를 치유하는 의료장비가 제안된 바 있다. 이러한 저출력 광 조사를 통한 생체 자극 효과는 세포나 생체 조직에 빛이 조사되면 특정요소의 에너지 준위가 높아지고 세포나 조직 단위가 활성화되어 세포분열 촉진, 조직 재생 촉진, 조직 대사 촉진 등의 생리적 결과를 발생시키며, 이는 항염증 효과와 통증감소, 세포성장 등의 효과를 갖는다.
종래 기술에 의하면 상기와 같은 광 조사에 의한 생체 자극 효과를 발생시키는 의료장비에는 레이저 다이오드(LD: Laser Diode)가 적용되었다. 상기의 레이저 다이오드(LD)는 레이저광의 특성상 신체 깊숙이 침투할 수 있으며, 또한 레이저 다이오드(LD)로부터 발생한 소정의 파장은 환부 조직을 집중적으로 자극하기 때문에 즉각적인 효과를 얻을 수 있는 장점이 있다.
이러한 레이저 다이오드(LD)는 화합물 반도체의 광전 효과를 이용한 소자로서, 기존의 응용분야인 광통신 OA, AV, 계측분야뿐만 아니라 최근에는 의료분야에까지 그 응용이 확대되고 있다.
식물에 대한 광. 화학적 작용은 탄소동화작용에서 볼 수 있는 바, 생체에 대하여도 광을 조사하면 그 광학적 작용에 의해 ATP가 생성되어 세포가 활성화한다는 것이 널리 알려져 있다.
즉, 레이저광 또는 이에 준하는 파장을 가지는 빛을 생체세포의 손상이 없는 정도의 낮은 에너지로 조사하여 생체의 생리작용 활성화를 유도함에 의해 통중완화, 환부의 조속한 재생, 원인 질병의 제거 등과 같은 치료효과를 부여하는 방법이 널리 시행되고 있다. 이때, 그 사용되는 광의 파장에 따라 서로 다른 치료효과가 나타나는 것이 이미 공지되어 있다.
최근에는 이러한 레이저광 또는 이에 준하는 파장을 가지는 빛을 이용한 치료방법으로 저출력 레이저기법(LLLT; Low Level Laser Therapy), 또는 광 다이오드 치료기법(LEDT; Light Emitting Diode Therapy) 등이 널리 공지되어 있다.
이러한 저출력 레이저기법에 이용되는 레이저 광은 He-Ne 레이저나 반도체 레이저 또는 YAG레이저 등을 이용하면 발생시킬 수 있고, 특히 크기나 가격면에서 반도체 레이저가 유리하여 주로 GaAs (904nm), GaAlAs (780-820-870nm), InGaAlP (630-685nm)를 재료로 하는 반도체 레이저 등이 이용되고 있다.
그러나, 이러한 레이저 다이오드는 발열체로부터 발생되는 열에 의해 수명이 단축되고, 성능이 저하되는 문제점이 있다.
본 발명은 상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 레이저 다이오드가 삽입된 환형의 PCB를 열 방출부에 직접 노출되지 않도록 설치하고, 상기 레이저 다이오드가 삽입된 PCB의 후면에 외부로부터 공기를 유입 접촉하도록 하여 레이저 다이오드를 방열하도록 한 레이저 발생장치의 레이저 다이오드를 보호하는 장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 제1 실시예에 의한 레이저 발생장치의 레이저 다이오드를 보호하는 장치는, 레이저 발생장치(10)와, 상기 레이저 발생장치(10의 레이저 다이오드를 열로부터 보호하는 장치(20)로 이루어진 레이저 발생장치의 레이저 다이오드를 보호하는 장치에 있어서, 상기 레이저 발생장치(10)는, 전측이 개구되고 후측은 일부 개구된 원통형의 외관본체(11)와; 상기 외관본체(11) 내에 볼트를 매개로 연결 조립되어 전측은 개구되고 후측은 폐쇄된 원통형의 내측본체(12)와; 상기 외관본체(11)와 내측본체(12)의 전측 사이 공간에 위치한 다수의 레이저 다이오드(LD: Laser Diode)와 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode)가 배열된 환형상의 PCB(13: Print Circuit Board)와; 상기 PCB(13)를 고정하도록 상기 내측본체(12)의 개구부 내주연에 결합되는 환형의 체결부재(14)와, 상기 내측본체(12)의 후측쪽의 내측에 설치된 발열체(15)를 커버하도록 상기 내측본체(12)의 개구부 내주연에 결합된 원형의 망체(16)와; 상기 외관본체(11)의 개구부를 커버하도록 중앙에 홀(17a)이 형성된 환형의 유리판(17)을 그 내주연에 결합하여 외관본체(11)의 개구부의 테두리에 결합된 환형의 결합부재(18)로 이루어진 것을 특징으로 한다.
상기 레이저 다이오드(LD)는 상기 환형상의 PCB(13)에 동일한 간격으로 인써트되어 있고; 상기 다수의 레이저 다이오드(LD)의 사이사이에 다수의 발광 다이오드(LED)가 동일한 간격으로 인써트된 것을 특징으로 한다.
상기 레이저 발생장치(10)의 외관본체(11)의 후측에 체결부재(99)를 매개로 결합된 레이저 다이오드를 열로부터 보호하는 장치(20)는, 축에 블로워(21)가 결합된 모터(22)가 삽입 결합된 블로워 하우징(23)과; 상기 블로워 하우징(23)의 후측 외주연을 삽입시켜 이를 커버함과 동시에 상기 레이저 발생장치(10)의 외관본체(11)의 후측면에 체결부재(99)를 매개로 고정된 커버부재(24)와; 상기 모터(22)와 블로워(21)의 작동으로 상기 커버부재(24)의 후측면을 통해 유입된 외부 공기를 상기 레이저 발생장치(10)의 외관본체(11)와 내측본체(12)의 사이 외주 통로를 통해 불어 넣어 상기 PCB(13)의 레이저 다이오드(LD)를 냉각시키고 외부로 배출되도록 상기 외관본체(110)의 전측 외주연에 동일한 간격으로 다수개 형성된 배출홀(25)과, 상기 PCB(13)의 외주 상측인 상기 환형의 결합부재(18)의 외주연에 동일한 간격을 두고 형성되어 상기 PCB(13)의 레이저 다이오드(LD)를 냉각시키고 외부로 공기를 배출하는 다수의 공기배출홀(18a)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 한다.
본 발명의 레이저 발생장치의 레이저 다이오드를 보호하는 장치에 의하면, 모터 및 블로워의 작동에 의해 외부로부터 흡입된 공기를 레이저 발생장치(10)의 내측본체(12)의 외측면과 외관본체(11)의 내측면 사이 통로를 따라 이동하도록 하여 PCB(13)를 냉각시키고, 외관본체(11)의 배출홀(25)로 배출되도록 공기를 순환시킴으로써 PCB(13)에 부착된 레이저 다이오드(LD)에 발열체(15)로 부터의 전달된 열을 식혀주어 레이저 다이오드(LD)의 수명이 늘어나게 함과 동시에 그 성능의 저하 현상을 방지하게 되는 효과를 가지고 있다.
도 1은 본 발명의 레이저 발생장치의 전측을 분해 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 레이저 발생장치를 도시한 조립단면도.
도 3은 본 발명의 레이저 발생장치의 후측을 분해 도시한 사시도.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다. 아울러 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략한다.
[실시예]
도 1은 본 발명의 레이저 발생장치의 전측을 분해 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 레이저 발생장치를 도시한 조립단면도이며, 도 3은 본 발명의 레이저 발생장치의 후측을 분해 도시한 사시도이다.
본 발명에 의한 레이저 발생장치의 레이저 다이오드를 보호하는 장치는, 레이저 발생장치(10)와, 레이저 다이오드를 열로부터 보호하는 장치(20)로 크게 나누어진다.
상기 레이저 발생장치(10)는, 도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 전측(도 1의 우측)이 개구되고 후측(도 1의 좌측)은 일부 개구된 원통형의 외관본체(11)와, 상기 외관본체(11) 내에 볼트를 매개로 연결 조립되어 전측은 개구되고 후측은 폐쇄된 원통형의 내측본체(12)와, 상기 외관본체(11)와 내측본체(12)의 전측 사이 공간에 위치한 다수의 레이저 다이오드(LD: Laser Diode)와 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode)가 배열된 환형상의 PCB(13: Print Circuit Board)와, 상기 PCB(13)를 고정하도록 상기 내측본체(12)의 개구부 내주연에 결합되는 환형의 지지부재(14)와, 상기 내측본체(12)의 후측쪽의 내측에 설치된 발열체(15)를 커버하도록 상기 내측본체(12)의 개구부 내주연에 결합된 원형의 망체(16)와, 상기 외관본체(11)의 개구부를 커버하도록 중앙에 홀(17a)이 형성된 환형의 유리판(17)을 그 내주연에 결합하여 외관본체(11)의 개구부의 테두리에 결합된 환형의 결합부재(18)로 이루어진다.
상기 레이저 다이오드(LD)는 상기 환형상의 PCB(13)에 동일한 간격으로 인써트되어 있고, 상기 다수의 레이저 다이오드(LD)의 사이 사이에 다수의 발광 다이오드(LED)가 동일한 간격으로 인써트(삽입)되어 있다.
상기 레이저 다이오드(LD)는, 출력증폭기에 의해 구동되는데 그 광출력은 백색잡음발생기와 저역필터, 그리고 펄스폭 발생기로 된 귀환제어회로에 의해서 자동 조절된다.
일반적으로 레이저 다이오드(LD)의 출력은 주위온도, 전원 전압 등에 의해 쉽게 변화하게 되는데 이 경우 레이저 다이오드(LD)가 소손될 위험이 있을 뿐 아니라 치료효과에도 영향을 미치기 때문에 이 회로는 이러한 변화를 자동으로 억제할 수 있도록 고안되어 있다. 또한, 주위온도가 상승하거나 전지전압이 증가하면 백색잡음발생기의 잡음전력이 증가하는 까닭에 저역필터를 경유하여 나오는 저주파 성분도 증가하여 펄스폭발생기가 발생하는 펄스폭의 듀티(duty)가 적어지고 그 결과 레이저 다이오드(LD)의 '온' 시간이 짧아진다.
상기 발광 다이오드(LED)는 레이저 다이오드(LD)가 동작하고 있음을 나타내는 표시기이다.
즉, 레이저 다이오드(LD)를 동작시키기 위하여 주 스위치를 '온' 시키면 전원이 전자스위치를 경유하여 레이저 다이오드(LD)와 동시에 LED 구동회로에 공급되어 LED를 '온'시킨다. 전자스위치는 스위치인 동시에 전윈 안정회로의 구실도 하도록 되어 있다.
또한, 상기 레이저 발생장치(10)의 외관본체(11)의 후측에 체결부재(99)를 매개로 결합된 레이저 다이오드를 열로부터 보호하는 장치(20)는, 도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 축에 블로워(21)가 결합된 모터(22)가 삽입 결합된 블로워 하우징(23)과, 상기 블로워 하우징(23)의 후측 외주연을 삽입시켜 이를 커버함과 동시에 상기 레이저 발생장치(10)의 외관본체(11)의 후측면에 체결부재(99)를 매개로 고정된 커버부재(24)와, 상기 모터(22)와 블로워(21)의 작동으로 상기 커버부재(24)의 후측면을 통해 유입된 외부 공기를 상기 레이저 발생장치(10)의 외관본체(11)와 내측본체(12)의 사이 외주 통로를 통해 불어 넣어 상기 PCB(13)의 레이저 다이오드(LD)를 냉각시키고 외부로 배출되도록 상기 외관본체(110)의 전측 외주연에 동일한 간격으로 다수개 형성된 배출홀(25)과, 상기 PCB(13)의 외주 상측인 상기 환형의 결합부재(18)의 외주연에 동일한 간격을 두고 형성되어 상기 PCB(13)의 레이저 다이오드(LD)를 냉각시키고 외부로 공기를 배출하는 다수의 공기배출홀(18a)을 포함하여 이루어진다.
미설명 부호 26은 상기 커버부재(24)의 공기유입홀(24a)의 내주연에 결합된 원형의 망체이다.
다음에 상기한 바와 같이 구성된 레이저 발생장치의 레이저 다이오드를 보호하는 장치의 조립 과정에 따른 작용 및 효과를 설명한다.
외관본체(11)의 후측, 즉 도 2의 좌측에 체결부재(99)를 매개로 레이저 다이오드를 보호하는 장치(20)를 결합하고, 이와 같이 결합된 상태에서 발열체(15)가 결합된 내측본체(12)를 다수의 체결부재를 매개로 외관본체(11) 내에 결합한다.
그리고, 외관본체(11)와 내측본체(12)의 개구부의 사이공간 즉, 환형의 공간에 레이저 다이오드(LD)가 다수개 삽입된 환형의 PCB(13)를 위치시키고, PCB(13)의 내주연을 지지하도록 환형의 지지부재(14)를 볼트 체결하고, 상기 PCB(13)의 외주연을 지지함과 동시에 전면에 유리판(17)이 결합된 환형의 결합부재(18)로 결합하여 그 조립을 완료한다. 여기서 상기 결합부재(18)의 결합전에 원형의 망체(16)를 내측본체(12) 내에 결합하여 상기 발열체(15)를 보호하도록 한다.
이와 같이 조립된 레이저 발생장치의 레이저 다이오드를 보호하는 장치는, 모터(22)에 전원을 인가하면, 모터(22)의 구동에 따라 블로워(21)가 회전하여 외부로부터 공기를 흡입하게 된다. 이 흡입된 공기는 상기 내측본체(12)의 외측면과 외관본체(11)의 내측면 사이 통로를 따라 이동하여 이들 전측에 설치된 PCB(13)에 공기가 부딪히게 되고, 이를 냉각시키게 되고, 외관본체(11)의 배출홀(25)로 배출된다. 이와 같이 공기를 순환시킴으로써 PCB(13)에 부착된 레이저 다이오드(LD)에 발열체(15)로 부터의 전달된 열을 식혀 레이저 다이오드(LD)의 수명이 늘어나게 함과 동시에 그 성능의 저하 현상을 방지하게 된다.
이상에서와 같이, 본 발명의 상세한 설명에서 구체적인 실시예에 관해 설명하였으나, 본 발명의 기술이 당업자에 의하여 용이하게 변형 실시될 가능성이 자명하며, 이러한 변형된 실시예들은 본 발명의 특허청구범위에 기재된 기술사상에 포함된다할 것이다.
10 : 레이저 발생장치 11 : 외관본체
12 : 내측본체 13 : PCB
14 : 환형의 지지부재 15 : 발열체
16, 26 : 원형의 망체 17 : 유리판
17a : 홀 18 : 환형의 결합부재
18a : 공기배출홀 20 : 레이저 다이오드를 보호하는 장치
21 : 블로워 22 : 모터
23 : 블로워 하우징 24 : 커버부재

Claims (3)

  1. 레이저 발생장치(10)와, 상기 레이저 발생장치(10의 레이저 다이오드를 열로부터 보호하는 장치(20)로 이루어진 레이저 발생장치의 레이저 다이오드를 보호하는 장치에 있어서,
    상기 레이저 발생장치(10)는, 전측이 개구되고 후측은 일부 개구된 원통형의 외관본체(11)와;
    상기 외관본체(11) 내에 볼트를 매개로 연결 조립되어 전측은 개구되고 후측은 폐쇄된 원통형의 내측본체(12)와;
    상기 외관본체(11)와 내측본체(12)의 전측 사이 공간에 위치한 다수의 레이저 다이오드(LD: Laser Diode)와 발광 다이오드(LED: Light Emitting Diode)가 배열된 환형상의 PCB(13: Print Circuit Board)와;
    상기 PCB(13)를 고정하도록 상기 내측본체(12)의 개구부 내주연에 결합되는 환형의 체결부재(14)와, 상기 내측본체(12)의 후측쪽의 내측에 설치된 발열체(15)를 커버하도록 상기 내측본체(12)의 개구부 내주연에 결합된 원형의 망체(16)와;
    상기 외관본체(11)의 개구부를 커버하도록 중앙에 홀(17a)이 형성된 환형의 유리판(17)을 그 내주연에 결합하여 외관본체(11)의 개구부의 테두리에 결합된 환형의 결합부재(18)로 이루어진 것을 특징으로 하는 레이저 발생장치의 레이저 다이오드를 보호하는 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 레이저 다이오드(LD)는 상기 환형상의 PCB(13)에 동일한 간격으로 인써트되어 있고;
    상기 다수의 레이저 다이오드(LD)의 사이사이에 다수의 발광 다이오드(LED)가 동일한 간격으로 인써트된 것을 특징으로 하는 레이저 발생장치의 레이저 다이오드를 보호하는 장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 레이저 발생장치(10)의 외관본체(11)의 후측에 체결부재(99)를 매개로 결합된 레이저 다이오드를 열로부터 보호하는 장치(20)는, 축에 블로워(21)가 결합된 모터(22)가 삽입 결합된 블로워 하우징(23)과;
    상기 블로워 하우징(23)의 후측 외주연을 삽입시켜 이를 커버함과 동시에 상기 레이저 발생장치(10)의 외관본체(11)의 후측면에 체결부재(99)를 매개로 고정된 커버부재(24)와;
    상기 모터(22)와 블로워(21)의 작동으로 상기 커버부재(24)의 후측면을 통해 유입된 외부 공기를 상기 레이저 발생장치(10)의 외관본체(11)와 내측본체(12)의 사이 외주 통로를 통해 불어 넣어 상기 PCB(13)의 레이저 다이오드(LD)를 냉각시키고 외부로 배출되도록 상기 외관본체(110)의 전측 외주연에 동일한 간격으로 다수개 형성된 배출홀(25)과;
    상기 PCB(13)의 외주 상측인 상기 환형의 결합부재(18)의 외주연에 동일한 간격을 두고 형성되어 상기 PCB(13)의 레이저 다이오드(LD)를 냉각시키고 외부로 공기를 배출하는 다수의 공기배출홀(18a)을 포함하여 이루어진 것을 특징으로 하는 레이저 발생장치의 레이저 다이오드를 보호하는 장치.
















KR1020110107899A 2011-10-21 2011-10-21 레이저 발생장치의 레이저 다이오드를 보호하는 장치 KR101266057B1 (ko)

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