KR101564167B1 - 레이저 조사장치 - Google Patents

레이저 조사장치 Download PDF

Info

Publication number
KR101564167B1
KR101564167B1 KR1020140038562A KR20140038562A KR101564167B1 KR 101564167 B1 KR101564167 B1 KR 101564167B1 KR 1020140038562 A KR1020140038562 A KR 1020140038562A KR 20140038562 A KR20140038562 A KR 20140038562A KR 101564167 B1 KR101564167 B1 KR 101564167B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
laser
laser beam
laser light
energy conversion
wavelength
Prior art date
Application number
KR1020140038562A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20150114235A (ko
Inventor
김도봉
Original Assignee
김도봉
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 김도봉 filed Critical 김도봉
Priority to KR1020140038562A priority Critical patent/KR101564167B1/ko
Publication of KR20150114235A publication Critical patent/KR20150114235A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR101564167B1 publication Critical patent/KR101564167B1/ko

Links

Images

Classifications

    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/005—Optical devices external to the laser cavity, specially adapted for lasers, e.g. for homogenisation of the beam or for manipulating laser pulses, e.g. pulse shaping
    • H01S3/0071—Beam steering, e.g. whereby a mirror outside the cavity is present to change the beam direction
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/18—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves
    • A61B18/20—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using laser
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/06—Radiation therapy using light
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/06—Radiation therapy using light
    • A61N5/067—Radiation therapy using light using laser light
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/02—Constructional details
    • H01S3/04—Arrangements for thermal management
    • H01S3/0407—Liquid cooling, e.g. by water
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/11—Mode locking; Q-switching; Other giant-pulse techniques, e.g. cavity dumping
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/14—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
    • H01S3/16—Solid materials
    • H01S3/1601—Solid materials characterised by an active (lasing) ion
    • H01S3/1603—Solid materials characterised by an active (lasing) ion rare earth
    • H01S3/1611—Solid materials characterised by an active (lasing) ion rare earth neodymium
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/14—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range characterised by the material used as the active medium
    • H01S3/16—Solid materials
    • H01S3/163—Solid materials characterised by a crystal matrix
    • H01S3/164—Solid materials characterised by a crystal matrix garnet
    • H01S3/1643—YAG
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/06—Radiation therapy using light
    • A61N2005/0658—Radiation therapy using light characterised by the wavelength of light used

Abstract

본 발명에 따른 레이저 조사장치는, 제1파장을 갖는 레이저광을 발생시키는 레이저광 발생부재와, 상기 레이저광 발생부재로부터 레이저광이 출력되는 반대측에 설치되어 상기 레이저광 발생부재로부터 방사되는 광을 상기 레이저광 발생부재로 다시 반사시키는 전반사부재와, 상기 레이저광 발생부재와 상기 전반사부재가 장착되는 베이스부재와, 상기 레이저광 발생부재로부터 레이저광이 출력되는 측에 설치되어 일부의 광은 출력하되 일부의 광은 상기 레이저빔 발생부재로 반사시키는 부분반사부재와, 상기 레이저광 발생부재와 상기 전반사부재 사이에서 상기 베이스 부재 상에 회동 가능하게 장착되어, 선택적으로 레이저광의 에너지를 변환시키는 제1에너지변환부재와, 상기 레이저광 발생부재의 레이저광 출력측에서 상기 베이스 부재 상에 회동 가능하게 장착되어, 선택적으로 레이저광의 에너지를 변환시키는 제2에너지변환부재를 포함하여 구성된다.
본 발명에 의해, 하나의 레이저 조사 장치로 다양한 레이저광 출력이 가능하며, 효율적인 구조에 의해 부피를 최소화시킬 수 있다.
또한, 레이저 조사 장치에서 발생되는 열을 효율적으로 발산 및 냉각함으로써 레이저 조사 장치를 장시간 사용할 수 있으며, 특히 의료용으로 사용하기에 유용하다.

Description

레이저 조사장치{LASER IRRADIATION DEVICE}
본 발명은 레이저 조사 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 단순한 구성에 의해 다양한 파장대의 레이저광이 선택적으로 출력될 수 있도록 구성되며, 특히 의료용으로 사용하기에 유용한 레이저 조사 장치에 관한 것이다.
레이저 조사 장치는 다양한 분야에서 광범위하게 사용되고 있으며, 특히 의료용으로 많이 사용되고 있는 엔디야그(Nd:YAG) 레이저 조사장치는 1~3%의 네오디뮴 이온을 처리한 이트륨 알루미늄 가닛(yttrium aluminum garnet) 결정을 고압 섬광방전관으로 활성화 시켜 1064nm의 근적외선 영역에 속하는 파장의 레이저광을 조사한다.
이러한 1064nm 파장의 롱 펄스 엔디야그 레이저(Long pulsed Nd:YAG laser)는 비교적 긴 조사 시간을 갖고 적은 에너지를 가지므로 영구 제모, 안면 혈관 확장증, 정맥 혈관 확장증 등 혈관 치료에 이용되고, 비 침습적 안면 피부 재생술에도 폭 넓게 이용되고 있다.
한편, 엔디야그 레이저 조사장치는 레이저 반사경 일부를 가려 펄스의 분포 역전 에너지를 컨트롤할 수 있도록 구성되는 공지의 큐스위칭(Q-Switching)장치를 이용하여 1064nm의 롱 펄스 파장대역을 큐스위치(Q-switched) 레이저, 즉 1064nm의 펄스를 극히 짧은 펄스 폭과 높은 출력 에너지를 갖는 숏 펄스대역으로 변환 시킬 수 있다.
이렇게 짧은 펄스 폭과 높은 출력 에너지를 갖는 숏 펄스로 변환된 1064nm 파장의 큐스위치 엔디야그 레이저(Q-switched Nd:YAG laser)는 진피 깊숙이 위치하는 병변을 치료하는 레이저로서 오타 모반, 눈썹 문신, 아이라인 문신 등에 많이 이용되고 있다.
한편, 큐스위치 엔디야그 (Q-switched Nd:YAG) 레이저에서 출력된 1064 nm의 파장을 Potassium Titanium Oxide Phosphate (KTiOPO4 ,KTP)라는 비선형 결정에 입사시키면 532nm 의 파장을 갖는 광(532nm 파장의 큐-스위치 엔디야그 레이저)이 발생되는데 이를 KTP레이저 혹은 frequency doubled Q-switched Nd:YAG 레이저라 한다.
532nm의 파장은 헤모글로빈(oxyhemoglobin)의 산소 최고 흡수파장(542 nm)에 근접하여 있기 때문에 혈관 병변 치료에 효과적이다.
그리고, 롱 펄스 532nm 엔디야그 레이저는 헤모글로빈과 멜라닌 흡수율이 높은 532nm 파장을 이용한 레이저 조사 장치로 모세혈관 확장증, 안면홍조, 실핏줄 등의 혈관치료와 기미, 잡티,주근깨 등의 표피성 색소치료에 효과적이며 다양한 피부 질환과 전반적인 피부개선에 효과적이어서 또한 많이 사용되는 레이저이다.
의료업계에서는 다양한 증상의 치료를 위해 위에서 언급한 종류의 레이저광 이외에도 다양한 파장과 펄스폭을 갖는 레이저광을 출력하는 레이저 조사 장치를 종류별로 보유해야 하는 실정이며, 현재 시중에서는 콰트로빔 레이저라는 엔디야그 532nm, 1,064nm, 루비레이저 696nm, 복합모드 등 총 4가지의 모드를 동시에 이용할 수 있는 레이저가 판매되고 있으나, 파장 또는 펄스폭이 다른 레이저광 등의 다양한 레이저광의 출력이 가능한 레이저 조사 장치를 제작하고자 한다면, 장치의 구조가 복잡해지고 소형화 하는데 한계가 있으며, 제조비용이 증가하는 문제점이 있다.
상기와 같은 의료용 레이저 조사장치에 관련된 선행기술로서는, 대한민국 등록특허공보 제 10-1179015 호(발명의 명칭: 레이저를 이용한 의료장치 및 상기 의료장치에 적용되는 핸드 피스) 등이 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 하나의 레이저 조사 장치로 다양한 레이저광 출력이 가능한 레이저 조사 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 다른 목적은, 다양한 레이저광 출력이 가능하면서도, 효율적인 구조에 의해 부피를 최소화시킨 레이저 조사장치를 제공하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 레이저 조사 장치에서 발생되는 열을 효율적으로 발산 및 냉각함으로써, 레이저 조사 장치를 장시간 사용할 수 있는 레이저 조사 장치를 제공하는 데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, 특히 의료용으로 사용하기에 유용한 레이저 조사 장치를 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 레이저 조사장치는, 제1파장을 갖는 레이저광을 발생시키는 레이저광 발생부재와, 상기 레이저광 발생부재로부터 레이저광이 출력되는 반대측에 설치되어 상기 레이저광 발생부재로부터 방사되는 광을 상기 레이저광 발생부재로 다시 반사시키는 전반사부재와, 상기 레이저광 발생부재와 상기 전반사부재가 장착되는 베이스부재와, 상기 레이저광 발생부재로부터 레이저광이 출력되는 측에 설치되어 일부의 광은 출력하되 일부의 광은 상기 레이저빔 발생부재로 반사시키는 부분반사부재와, 상기 레이저광 발생부재와 상기 전반사부재 사이에서 상기 베이스 부재 상에 회동 가능하게 장착되어, 선택적으로 레이저광의 에너지를 변환시키는 제1에너지변환부재와, 상기 레이저광 발생부재의 레이저광 출력측에서 상기 베이스 부재 상에 회동 가능하게 장착되어, 선택적으로 레이저광의 에너지를 변환시키는 제2에너지변환부재를 포함하여 구성된다.
여기서, 상기 제1파장을 갖는 레이저광은 1064nm 파장의 엔디야그 레이저광일 수 있다.
그리고, 상기 레이저광 발생부재는 램프부, 램프부로 전원을 인가하기 위한 전원선, 램프부의 일측에 설치되는 레이저 발생 매질봉 및 램프부의 타측에 설치되는 반사경을 포함하여 구성될 수 있다.
한편, 상기 레이저 발생 매질봉의 출력측에 상기 부분반사부재가 코팅되어 형성될 수 있다.
또한, 상기 제1에너지변환부재는 제1온/온프변환유닛에 의해 선택적으로 온(ON) 또는 오프(OFF)되며, 상기 제2에너지변환부재는 제2온/온프변환유닛에 의해 선택적으로 온(ON) 또는 오프(OFF)되는 것으로 이루어 질 수 있다.
한편, 상기 제1에너지변환부재는 상기 레이저광 발생부재로 부터 발생된 레이저광을 큐-스위치 레이저광으로 변환시키는 큐-스위칭부재로 이루어질 수 있으며, 상기 제2에너지변환부재는 상기 레이저광 발생부재로 부터 발생된 제1파장의 레이저광을 제2파장으로 변환시키는 파장변환부재로 이루어질 수 있다.
여기서, 상기 제1파장은 1064nm이고, 상기 제2파장은 532nm일 수 있다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 레이저 조사장치는 상기 제2에너지변환부재로부터 광 출력측에 장착되어 출력되는 레이저광의 에너지를 변환시키는 제3에너지변환부재를 더 포함하여 구성될 수 있다.
여기서, 상기 제3에너지변환부재는 레이저광의 크기를 조절하는 줌기능을 구비한 것일 수도 있다.
또는, 상기 제3에너지변환부재는 상기 베이스부재 상에서 회전 가능하게 장착되고 복수개의 변환소자를 구비하며, 선택적으로 복수 개의 싸이즈 변환소자 중 하나가 레이저광 경로에 정렬됨으로써 출력되는 레이저광의 싸이즈를 변화시키는 것으로 구성될 수도 있다.
여기서, 상기 제3에너지변환부재는 앞 뒤에 설치되는 고정홀더와 홀더고정핀에 의해 고정되어 회전 가능하도록 구성될 수 있다.
바람직하게는, 본 발명에 따른 레이저 조사장치는 열을 전달하기 위한 열전소자 및 냉각수를 순환시켜 냉각하는 냉각수장치를 상기 레이저광 발생부재 일측에 구비한다.
그리고, 상기 레이저광 발생부재 외부에 케이스를 더 구비할 수 있다.
또한, 레이저광 조사장치는 의료용으로서, 상기 베이스부재의 광출력측 단부에 피부접촉가이드를 더 구비하여 구성하는 것도 가능하다.
본 발명에 의해, 하나의 레이저 조사 장치로 다양한 레이저광 출력이 가능하며, 효율적인 구조에 의해 부피를 최소화시킬 수 있다.
또한, 레이저 조사 장치에서 발생되는 열을 효율적으로 발산 및 냉각함으로써 레이저 조사 장치를 장시간 사용할 수 있으며, 특히 의료용으로 사용하기에 유용하다.
첨부의 하기 도면들은, 발명의 상세한 설명과 함께 본 발명의 기술적 사상을 이해시키기 위한 것이므로, 본 발명은 하기 도면에 도시된 사항에 한정 해석되어서는 아니 된다.
도 1 은 본 발명에 따른 레이저 조사장치의 사시도이다.
도 2 는 본 발명에 따른 레이저 조사장치의 측면도이다.
도 3 은 본 발명에 따른 레이저 조사장치의 분해사시도이다.
도 4 는 본 발명에 따른 레이저 조사장치의 분해측면도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 구성을 상세히 설명하기로 한다.
이에 앞서, 본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어는 사전적인 의미로 한정 해석되어서는 아니되며, 발명자는 자신의 발명을 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절히 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여, 본 발명의 기술적 사상에 부합되는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
따라서, 본 명세서에 기재된 실시예 및 도면에 도시된 구성은 본 발명의 바람직한 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 표현하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 존재할 수 있음을 이해하여야 한다.
도 1 은 본 발명에 따른 레이저 조사장치의 사시도이며, 도 2 는 본 발명에 따른 레이저 조사장치의 측면도이이며, 도 3 은 본 발명에 따른 레이저 조사장치의 분해사시도이며, 도 4 는 본 발명에 따른 레이저 조사장치의 분해측면도이다.
도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 레이저 조사장치는 의료용 레이저 조사 장치로서, 제1파장을 갖는 레이저광을 발생시키는 레이저광 발생부재(10)와, 레이저광 발생부재(10)로부터 레이저광이 출력되는 반대측에 설치되어 레이저광 발생부재(10)로부터 방사되는 광을 레이저광 발생부재(10)로 다시 반사시키는 전반사부재(30)와, 상기 레이저광 발생부재(10)와 상기 전반사부재(30)가 장착되는 베이스부재(20)와, 레이저광 발생부재(10)로부터 레이저광의 출력되는 측에 설치되어 일부의 광은 출력하되 일부의 광은 레이저빔 발생부재(10)로 반사시키는 부분반사부재(미도시)와, 레이저광 발생부재(10)와 전반사부재(30) 사이에서 베이스부재(20) 상에 회동가능하게 장착되어, 선택적으로 레이저광의 에너지를 변환시키는 제1에너지변환부재(40) 및 레이저광 발생부재(10)의 레이저광 출력측에서 베이스부재(20) 상에 회동가능하게 장착되어, 선택적으로 레이저광의 에너지를 변환시키는 제2에너지변환부재(50)를 포함하여 구성된다.
한편, 상기 레이저광 발생부재(10)는 케이스(80)에 의해 보호되며, 광 출력측의 베이스부재(20)의 단부에는 피부접촉가이드(90)가 구비되어 있다.
도 3 내지 도 4를 참조하여 본 발명의 구성에 대해 구체적으로 살펴보면, 본 발명의 실시예에 따른 레이저광발생부재(10)는 램프부(11), 램프부(11)로 전원을 인가하기 위한 전원선(15), 램프부의 일측에 설치되는 레이저 발생 매질봉(12) 및 램프부(11)의 타측에 설치되는 반사경(13)을 포함하여 구성된다.
레이저 발생 매질봉(12)은 야그(Y2Al5O12) 결정에 네오디뮴 이온을 도핑한 매질봉으로서, 1064nm 파장의 엔디야그(Nd:YAG) 레이저광을 발생시킬 수 있도록 구성된다.
레이저 발생 매질봉(12)은 램프부(11)의 하부에 위치하여 램프부(11)로부터 조사되는 여기 광을 흡수하여 레이저로 변환하기 위한 매질의 역할을 하는 것으로, 후술하는 전반사부재(30)와 부분반사부재 사이에서 광이 증폭 및 공진되어 1064nm 파장의 엔디야그 레이저를 발생시킨다.
램프부(11)는 레이저 매질로 엔디야그를 사용하는 레이저에서는 여기매체로 플래쉬 램프가 주로 사용되며, 플래쉬 램프 양단에는 전원을 인가하기 위한 전원선(15)이 연결되어 있다.
반사경(13)은 크리스탈 소재로 이루어지며 램프부(11)의 상부에 설치되어 램프(11)부에서 상부로 방사되는 광을 레이저 발생 매질봉(12) 쪽으로 반사시키는 역할을 한다.
그리고, 상기와 같은 구성으로 이루어지는 레이저광 발생부재(10)는 베이스부재(20)의 가운데 영역에 장착된다.
본 발명의 실시예에 따른 전반사부재(30)는 전반사유닛(32)이 전반사유닛 내부하우징(32)에 삽입되고 상기 전반사유닛 내부하우징(34)은 전반사유닛 외부하우징(36)에 삽입됨으로써 형성되고, 조립된 전반사부재(30)는 상기 레이저광 발생부재(10)의 레이저 발생 매질봉(12)에서 나오는 광을 다시 레이저 발생 매질봉(12) 내로 100% 반사시킬 수 있도록 정렬되어 베이스부재(20) 상에 장착된다.
한편, 본 발명의 실시예에 따른 부분반사부재(미도시)는 상기 매질봉(12)에서 광이 출력되는 단부에 부분반사필름을 코팅함으로써 형성되어 있다. 본 실시예에서 부분반사부재는 70%의 광을 투과시키고 30%의 광을 레이저 발생 매질봉(12) 내로 반사시킨다.
본 발명에 따른 부분반사부재는 전반사부재(30)와 같이 장착을 위한 별도의 공간을 필요로 하지 않으므로 레이저 조사장치 전체의 부피를 줄일 수 있는 장점이 있으며, 매질봉(12)과 이격되어 설치되는 종래의 부분반사부재와 비교할 때 부피를 줄일 수 있는 장점과 레이저광의 틀어짐을 최소화할 수 있는 효과가 있다.
상기와 같이 구성되는 본 발명의 레이저 조사장치는 레이저광 발생부재(10)를 통하여 1064nm 파장의 레이저광이 전반사부재(30) 쪽으로 조사되면 전반사부재(30)와 부분반사부재 사이에서 증폭 및 공진 과정을 거쳐 레이저광이 부분반사부재를 통해 출력된다.
즉, 레이저광은 도 2에서 왼쪽방향으로 출력이 되게 된다. 상기 레이저광 발생부재(10) 및 레이저광의 증폭 및 공진 메커니즘은 공지의 엔디야그 레이저 장치의 기술을 이용할 수 있다.
본 발명에 따른 제1에너지변환부재(40)는 레이저광 발생부재(10)와 전반사부재(30) 사이에서 상기 베이스 부재(20) 상에 회동가능하게 장착되어, 선택적으로 레이저광의 에너지를 변환시키는 기능을 수행한다.
즉, 제1에너지변환부재(40)가 도1 내지 도 2에서와 같이 베이스부재(20)에 대해 수직한 상태에 있을 경우에는 광 이동 경로 상에 위치하게 되므로(이러한 경우를 온(ON)상태라 정의하기로 한다.), 레이저광 발생부재(10)로부터 전반사부재(30)를 향해 방사되는 레이저광이 제1에너지변환부재(40)을 통과하게 되며, 제1에너지변환부재에 의해 레이저광의 에너지가 변환하게 된다.
이와는 달리 제1에너지변환부재(40)가 회동에 의해 베이스부재(20)에 대해 수평한 상태로 전환하게 되면(미도시됨) 제1에너지변환부재(40)가 광 이동 경로에서 벗어나게 되므로(이러한 상태를 오프(OFF)상태라 정의하기로 한다.) ,레이저광 발생부재(10)로부터 전반사부재(30)를 향해 방사되는 레이저광의 에너지는 변환하지 않게 된다.
여기서, 본 발명의 실시예에 따른 제1에너지변환부재(40)는 큐스위칭(Q Switching)부재로 이루어진다.
큐 스위칭(Q switching)이란, 레이저 광 펄스 출력 빔을 만드는 기법의 하나이며 레이저 공진기의 Q값이 떨어진 상태에서 여기(勵起)하여 레이저 매질에 충분한 에너지를 축적한 후 갑자기 Q값을 올리면 발진이 시작되어 축적되었던 에너지는 빠르고 예리한 광 펄스로 방출된다.
이러한 큐 스위칭 방법은 높은 피크 출력과 폭이 좁은 광 펄스를 얻는 데 이용된다. 큐스위칭부재 자체는 공지의 기술이므로 상세한 설명은 생략한다.
상기 큐스위칭부재는 레이저광 발생부재(10)와 상기 전반사부재(30) 사이에서 온(ON)상태에 있으면, 전술한 에너지 발생 매질봉(12)으로 부터 방사되는 1064nm 엔디야그 레이저광을 큐스위칭하여 1064nm 파장의 큐스위치(Q-Switched) 엔디야그 레이저광이 출력되고, 광 이동 경로로부터 벗어나 오프(OFF) 상태에 있으면 롱 펄스의 1064nm 엔디야그 레이저광이 출력되도록 한다.
즉, 레이저광 발생부재(10)를 통하여 1064nm 파장의 레이저광이 전반사부재(30) 쪽으로 조사될 때, 큐 스위치장치(40)가 도 1 및 도 2 와 같이 광 이동 경로 상에 위치하고 있으면 짧은 펄스 폭과 높은 에너지를 갖는 1064nm의 숏 펄스 광으로 변환되어 부분반사부재를 통하여 출력된다.
또한, 레이저광 발생부재(10)를 통하여 1064nm 파장의 레이저광이 전반사부재(30) 쪽으로 조사될 때, 큐 스위치장치(40)가 베이스부재(20)에 대해 수직한 상태에서 회동하여 수평한 상태로 되면, 즉, 큐스위치장치(40)가 광 이동 경로로부터 벗어난 상태에 있으면 1064nm의 롱 펄스 광이 부분반사부재를 통하여 출력된다.
상기 큐스위칭부재(40)는 제1고정홀더(42) 상에 설치되어 베이스부재(20)에 장착되며, 큐스위칭부재(40)의 고정을 위해 고정자석(46)이 사용될 수 있다.
한편, 큐스위칭부재(40)의 회동을 통해 온/오프 변환을 하기 위해 제1온/온프변환유닛(44)이 큐스위칭부재에 결합된다.
도3에서는 제1온/온프변환유닛(44)이 베이스부재(20)와 큐스위칭부재(40)를 관통하여 큐스위칭부재(40)의 회동축을 형성하게 되며, 레버 작동에 의해 제1온/온프변환유닛(44)이 회동하고 그에 따라 큐스위칭부재(40)의 회동이 가능하게 된다.
도 2 에서는 큐스위칭부재(40)가 베이스부재(20)에 대해 수직한 상태인 온(ON)상태에서 시계방향으로 회동하게 되어 수평한 상태인 오프(OFF) 상태로 변환하게 된다. 이 때, 베이스부재에는 OFF상태에서 큐스위칭부재가 수용될 수 있도록 수용홈이 형성되어 있다.
한편, 큐스위칭장치(40)가 베이스부재(20)에 대해 수직상태가 되어 온 상태가 되면, 제1온/오프접점스위치(48)가 큐스위칭부재(40)와 접촉되게 되고, 이 때 제1온/오프접점스위치는 온 상태의 신호를 미도시된 사용자의 디스플레이장치 등에 보내게 되어, 사용자는 큐스위칭장치의 온/오프 상태를 확인할 수 있다.
본 발명에 따른 제2에너지변환부재(50)는 상기 레이저광 발생부재의 레이저광 출력측에서 상기 베이스 부재 상에 회동가능하게 장착되어, 선택적으로 레이저광의 에너지를 변환시키는 기능을 수행한다.
제2에너지변환부재(50)의 회동 작동에 대해서는 제1에너지변환부재(40)의 작동과 유사하므로, 상세한 설명은 생략한다.
여기서, 본 발명의 실시예에 따른 제2에너지변환부재(40)는 파장변환부재로 이루어진다.
상기 파장변환부재(50)는 레이저광 발생부재(10)의 레이저광 출력측에서 상기 베이스부재(10) 상에 회동가능하게 장착되어, 광 이동 경로 상에 위치하고 있으면(온 상태) 전술한 에너지 발생 매질봉(12)으로 부터 방사되는 1064nm 레이저광의 파장을 변환시켜 532nm 파장의 레이저광이 출력되며, 광 이동 경로로부터 벗어난 상태에 있으면(오프 상태) 1064nm 레이저광이 출력된다.
만약, 큐스위치부재(40)와 파장변환부재(50) 모두 온(ON) 상태에 있다면, 짧은 펄스의 532nm 큐스위치 엔디야그 레이저광이 출력되게 된다. .
상기 파장변환부재(50)는 큐스위칭부재(40)와 유사하게 제2고정홀더(42) 상에 설치되어 베이스부재(20)에 장착되며, 파장변환부재(50)의 고정을 위해 고정자석(56)이 사용될 수 있다.
또한, 파장변환부재(50)의 회동을 통해 온/오프 변환을 하기 위해 제2온/온프변환유닛(54)이 파장변환부재(50)에 결합된다. 제2온/온프변환유닛(54)에 의한 파장변환부재의 회동 동작은 전술한 큐스위칭부재(40)의 경우와 동일하므로 상세한 설명은 생략한다.
또한, 파장변환부재(50)가 베이스부재(20)에 대해 수직상태가 되어 온 상태가 되면, 제2온/오프접점스위치(58)가 파장변환부재(50)와 접촉되게 되고, 이 때 제2온/오프접점스위치(58)는 온 상태의 신호를 미도시된 사용자의 디스플레이장치 등에 보내게 되어, 사용자는 파장변환부재(50)의 온/오프 상태를 확인할 수 있다.
본 발명의 실시예에 따른 레이저 조사장치는 제2에너지변환부재(50)로부터 광이 출력되는 방향에서 베이스부재(20) 상에 장착되어, 출력되는 레이저광의 에너지를 변환시키는 제3에너지변환부재(60)를 더 포함하여 구성될 수 있다.
상기 제3에너지변환부재(60)는 레이저광의 크기를 조절하는 줌기능을 구비하도록 구성될 수 있다.
또는, 제3에너지변환부재(60)은 파장 변환 기능을 구비할 수도 있다. 도 1 내지 도4를 참조하면, 구체적으로 제3에너지변환부재(60)는 원형의 부재로서 베이스부재(20) 상에서 회전 가능하게 장착되고 복수개의 파장변환소자를 구비하여, 회전에 의해 선택적으로 복수 개의 파장변환소자 중 어느 하나가 레이저광 경로에 정렬됨으로써 출력되는 레이저광의 파장을 변화시킬 수 있다.
이러한 구성을 갖는 제3에너지변환부재(60)에 의해 선택적으로 다양한 싸이즈(Size) 레이저광의 출력이 가능하게 된다.
이를 위해, 제3에너지변환부재(60)는 회전 가능한 구조로 이루어지는데, 구체적으로 제3에너지변환부재(60)는 앞 뒤에 설치되는 제3고정홀더(62) 및 홀더고정핀(64)에 의해 고정되고, 제3고정홀더(62)는 고정홀더 지지판(66)에 설치되어 베이스부재(20) 상에 장착된다.
본 발명에 따른 싸이즈 변환 기능을 갖는 제3에너지변환부재(60)에 의하면 회전에 의해 선택적으로 더욱 다양한 파장대의 레이저광 출력이 가능해 지는 장점이 있다.
상기 싸이즈(Size)라 함은 레이저 광의 조사 면적의 크기 즉, 레이저 광에 의해 조사되는 광 에너지의 크기를 의미하는 용어로서, 당업자들은 통상 그 크기를 1 파이, 2 파이, 3 파이... 등의 용어로 지칭한다.
상기 레이저 광의 싸이즈는 예를 들어, 레이저 시술 대상이 실핏줄인지 또는 기미, 반점 등인지의 여부에 따라 조사되는 레이저 광의 조사 면적이 달라져야 하며, 이때의 레이저 광 조사 면적의 크기를 의미한다.
본 발명의 실시예에 따른 레이저 조사장치는 레이저광 발생부재(10)에서 발생된 열을 냉각하는 냉각수단을 구비할 수 있다.
냉각수단으로서는 레이저광 발생부재(10)의 일측에 설치되어 열을 전달하기 위한 열전소자(72)와 냉매로서 물을 순환시켜 냉각하는 냉각수장치(74)를 사용할 수 있다.
상기 냉각수장치의 냉매인 물이 유입 및 유출될 수 있도록 냉매 유입구와 냉매 유출구를 양측에 구비할 수 있다.
본 발명에서는 이러한 냉각수단을 구비하여 발생하는 열을 효율적으로 제거 가능함으로써, 레이저 조사장치의 장시간 사용이 가능한 효과가 있다.
한편, 레이저광 발생부재와 냉각수단 외부에는 케이스(80)를 구비하는 것이 가능하다. 이러한 케이스(80)는 상면과 측면으로 이루어진 상부케이스(82)와 하면으로 이루어진 하부케이스(84)가 서로 체결되어 이루어질 수 있다.
피부접촉가이드(90)는 베이스부재(20)의 광 출력측 단부에 마련되어, 의료용으로 사용시 피부에 접촉되어 광의 출력을 가이드하는 기능을 수행한다.
본 발명의 레이저 조사장치에 따르면 다양한 레이저광 출력이 가능한다. 예를 들어 큐스위칭부재와 파장변환부재를 모두 오프(OFF)시킨 상태에서 레이저광을 출력하면 롱 펄스의 1064nm 파장의 레이저광이 출력되고, 큐스위칭부재를 온(ON)시키고 파장변환부재를 오프(OFF)시킨 상태에서 레이저광을 출력하면 1064nm 파장의 큐-스위치(Q switched) 레이저광이 조사되고, 큐스위칭부재를 오프(OFF)시키고 파장변환부재를 온(ON)시킨 상태에서 레이저광을 조사하면 롱 펄스의 532nm 파장의 레이저광이 조사되며, 큐스위칭부재와 파장변환부재를 모두 온(ON)시킨 상태에서는 532nm 파장의 큐-스위치(Q switched) 레이저광이 조사된다.
또한, 회전 가능하며, 복수개의 싸이즈 변환소자를 구비한 제3에너지변환장치에 의해 더욱 다양한 싸이즈의 레이저광 출력이 가능해진다.
이상, 본 발명은 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 본 발명의 기술적 사상은 이러한 것에 한정되지 않으며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해, 본 발명의 기술적 사상과 하기 될 특허청구범위의 균등범위 내에서 다양한 수정 및 변형 실시가 가능할 것이다.
10: 레이저광발생부재
20: 베이스부재
30: 전반사부재
40: 제1에너지변환부재
50: 제2에너지변환부재
60: 제3에너지변환부재
80: 케이스

Claims (16)

  1. 제1파장을 갖는 레이저광을 발생시키는 레이저광 발생부재;
    상기 레이저광 발생부재로부터 레이저광이 출력되는 반대측에 설치되어 상기 레이저광 발생부재로부터 방사되는 광을 상기 레이저광 발생부재로 다시 반사시키는 전반사부재 ;
    상기 레이저광 발생부재와 상기 전반사부재가 장착되는 베이스부재;
    상기 레이저광 발생부재로부터 레이저광이 출력되는 측에 설치되어 일부의 광은 출력하되 일부의 광은 상기 레이저광 발생부재로 반사시키는 부분반사부재;
    상기 레이저광 발생부재와 상기 전반사부재 사이에서 상기 베이스부재 상에 회동 가능하게 장착되어, 선택적으로 레이저광의 에너지를 변환시키는 제1에너지변환부재;
    상기 레이저광 발생부재의 레이저광 출력측에서 상기 베이스부재 상에 회동 가능하게 장착되어, 선택적으로 레이저광의 에너지를 변환시키는 제2에너지변환부재;를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 조사장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1파장을 갖는 레이저광은 1064nm 파장의 엔디야그 레이저광인 것을 특징으로 하는 레이저 조사장치.
  3. 제 1 항에 있어서,
    상기 레이저광 발생부재는 램프부, 램프부로 전원을 인가하기 위한 전원선, 램프부의 일측에 설치되는 레이저 발생 매질봉 및 램프부의 타측에 설치되는 반사경을 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 조사장치.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 레이저 발생 매질봉의 출력측에 상기 부분반사부재가 코팅된 것을 특징으로 하는 레이저 조사장치.
  5. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1에너지변환부재는 제1온/오프변환유닛에 의해 선택적으로 온(ON) 또는 오프(OFF)되며, 상기 제2에너지변환부재는 제2온/오프변환유닛에 의해 선택적으로 온(ON) 또는 오프(OFF)되는 것을 특징으로 하는 레이저 조사장치.
  6. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1에너지변환부재는 상기 레이저광 발생부재로 부터 발생된 레이저광을 큐-스위치 레이저광으로 변환시키는 큐-스위칭부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저광 조사장치.
  7. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2에너지변환부재는 상기 레이저광 발생부재로 부터 발생된 제1파장의 레이저광을 제2파장으로 변환시키는 파장변환부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 레이저 조사장치.
  8. 제 7 항에 있어서,
    상기 제1파장은 1064nm이고, 상기 제2파장은 532nm인 것을 특징으로 하는 레이저 조사장치.
  9. 제 1 항에 있어서,
    상기 제2에너지변환부재로부터 광 출력측에 장착되어 출력되는 레이저광의 에너지를 변환시키는 제3에너지변환부재를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 조사장치.
  10. 제 9 항에 있어서,
    상기 제3에너지변환부재는 레이저광의 크기를 조절하는 줌기능을 구비한 것을 특징으로 하는 레이저 조사장치.
  11. 제 9 항에 있어서,
    상기 제3에너지변환부재는 상기 베이스부재 상에서 회전 가능하게 장착되고 복수개의 변환소자를 구비하며, 선택적으로 복수 개의 변환소자 중 하나가 레이저광 경로에 정렬됨으로써 출력되는 레이저광의 싸이즈를 변화시키는 것을 특징으로 하는 레이저 조사장치.
  12. 제 9 항에 있어서,
    상기 제3에너지변환부재는 앞 뒤에 설치되는 고정홀더와 홀더고정핀에 의해 고정되어 회전 가능한 것을 특징으로 하는 레이저 조사장치.
  13. 제 1 항에 있어서,
    열을 전달하기 위한 열전소자 및 냉각수를 순환시켜 냉각하는 냉각수장치를 상기 레이저광 발생부재 일측에 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저광 조사장치.
  14. 제 1 항에 있어서,
    상기 레이저광 발생부재 외부에 케이스를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저 조사장치
  15. 제 1 항에 있어서,
    상기 레이저광 조사장치는 의료용으로서, 상기 베이스부재의 광출력측 단부에 피부접촉가이드를 더 구비하는 것을 특징으로 하는 레이저 조사장치.
  16. 제 1 항에 있어서,
    상기 제1에너지변환부재 및 제2에너지변환부재는 온(ON) 상태에서 온/오프접점스위치와 접촉되는 것을 특징으로 하는 레이저 조사장치.
KR1020140038562A 2014-04-01 2014-04-01 레이저 조사장치 KR101564167B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140038562A KR101564167B1 (ko) 2014-04-01 2014-04-01 레이저 조사장치

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020140038562A KR101564167B1 (ko) 2014-04-01 2014-04-01 레이저 조사장치

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20150114235A KR20150114235A (ko) 2015-10-12
KR101564167B1 true KR101564167B1 (ko) 2015-10-28

Family

ID=54346990

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020140038562A KR101564167B1 (ko) 2014-04-01 2014-04-01 레이저 조사장치

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR101564167B1 (ko)

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017188774A1 (ko) * 2016-04-29 2017-11-02 (주)루트로닉 레이저 빔 핸드피스

Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6554825B1 (en) 2000-05-09 2003-04-29 Laserscope Variable pulse duration, adjustable wavelength medical laser system
US20100014543A1 (en) 2006-03-13 2010-01-21 Lighthouse Technologies Pty Ltd Laser and a method for operating the laser
KR101229111B1 (ko) 2011-08-17 2013-02-04 주식회사 제이시스메디칼 멀티 레이저 발진 시스템

Patent Citations (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6554825B1 (en) 2000-05-09 2003-04-29 Laserscope Variable pulse duration, adjustable wavelength medical laser system
US20100014543A1 (en) 2006-03-13 2010-01-21 Lighthouse Technologies Pty Ltd Laser and a method for operating the laser
KR101229111B1 (ko) 2011-08-17 2013-02-04 주식회사 제이시스메디칼 멀티 레이저 발진 시스템

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2017188774A1 (ko) * 2016-04-29 2017-11-02 (주)루트로닉 레이저 빔 핸드피스

Also Published As

Publication number Publication date
KR20150114235A (ko) 2015-10-12

Similar Documents

Publication Publication Date Title
ES2444141T3 (es) Un sistema de láser para tratamiento de la piel
US6554825B1 (en) Variable pulse duration, adjustable wavelength medical laser system
JP5744860B2 (ja) 側面ポンプモノリシック固体レーザー及びその用途
KR970705856A (ko) 수동적으로 안정화된 내부 공동 이광 레이저(passilvely stabilized intracavity doubling laser)
AU2019225242B2 (en) Q-switched cavity dumped sub-nanosecond laser
KR101564167B1 (ko) 레이저 조사장치
CA2026379A1 (en) Simultaneous generation of laser radiation at two different frequencies
US10363431B2 (en) Phototherapy apparatus, method for operating same, and treatment method using same
KR101632075B1 (ko) 안정형공진기와 불안정형공진기를 이용한 피부치료용 엔디야그 레이저시스템
KR101690230B1 (ko) 의료용 레이저 조사장치
CN107069414B (zh) 小型化百皮秒激光美容仪
KR100289249B1 (ko) 광-펌핑된 고파워 의학용 장치
JP6551898B1 (ja) レーザー装置、光源および測定装置
Keiser Fundamentals of light sources
CN206820243U (zh) 小型化百皮秒激光美容仪
CN111106515A (zh) 一种多波长激光器及光学设备
US10340652B2 (en) Laser device and method for driving laser device
CN206893992U (zh) 百皮秒激光美容仪
KR102491364B1 (ko) 레이저빔 발생수단 및 그 제어시스템
CN202260113U (zh) 医用混合输出双波长激光器
CN218887793U (zh) 一种端侧面混合泵浦激光器
CN107069400A (zh) 百皮秒激光美容仪
US8351475B2 (en) Laser device
KR102513576B1 (ko) 레이저 장치
JP3241042U (ja) 皮膚レーザ治療器

Legal Events

Date Code Title Description
A201 Request for examination
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant
FPAY Annual fee payment

Payment date: 20181126

Year of fee payment: 4