KR101576870B1 - 피부용 레이저 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은, 광을 발산하는 복수개의 플래시램프, 상기 플래시램프와 대향 배치되며, 상기 플래시램프에서 발산된 광에 의해 레이저를 발진시키는 매질부, 상기 복수개의 플래시램프와 연결되고, 상기 각각의 플래시램프에서 상기 광을 발산하도록 각각 개별 전압을 인가하는 복수개의 구동부; 및 상기 매질부에서 증폭된 레이저 광이 동일한 펄스 크기를 가지면서 순차적으로 발생하도록 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함하는 피부용 레이저 장치를 제공한다.
본 발명에 의할 경우, 피부의 멜라닌 색소를 제거하기 위해 조사되는 에너지를 멀티 펄스 형태로 제공함에 따라 피부 통증을 경감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 하나의 공진기 또는 공진기와 증폭기로 구성된 레이저 장치로, 한 개 이상의 플래시램프 및 구동부를 이용하여 멀티 펄스 레이저를 발진시키고, 여기서 발생된 레이저를 공진기의 구동부와 직렬로 연결된 증폭기로 인해 에너지 증폭이 가능하게 할 수 있다.

Description

피부용 레이저 장치{DEVICE FOR SKIN LASER TREATMENT}
본 발명은, 피부용 레이저 장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 플래시램프에 개별적인 구동부를 연결하여 멀티 펄스 레이저를 구현할 수 있는 피부용 레이저 장치에 관한 것이다.
레이저는 복사의 유도 방출과정에 의한 빛의 증폭을 이용한 것으로서, 일반 자연광이나 램프로부터 방사되는 빛과는 상이한 단색성(monochromatic), 간섭성(coherence) 및 직진성(collimation)의 3가지 특성을 갖는다. 여기서, 레이저장치에 의해 출력되는 레이저는 파장에 따라 상이한 물질의 흡수특성을 갖는다.
이러한 레이저장치로부터 출력되는 레이저는 단색성, 간섭성 및 직진성의 특수에 따른 우수함 때문에 각종 산업분야에서 널리 사용되고 있는 추세이다. 예를 들어, 레이저장치는 조선 산업, 금속 산업, 건설 산업, 전자 산업 및 의료 산업 등과 같이 정밀성을 요구하는 다양한 산업분야에서 이용된다. 특히, 레이저장치는 정밀한 치료 목적을 위해서 의료 산업 분야에서 그 이용성이 증대되고 있다.
피부 관련 레이저장치로는 CO2레이저, 다이오드레이저, 플래시램프레이저 등이 있는데, 상대적으로 구현이 간단하고 피부에 조사되는 레이저빔 스팟의 미세픽셀(직경이 수백마이크로미터)이 가능한 CO2레이저, 다이오드레이저가 주를 이루고 있다.
그러나 CO2레이저, 다이오드레이저의 광원(CO2, 다이오드)은 펄스폭은 조절가능하나 진폭은 조절이 되지 않기 때문에, 피부에 조사되는 레이저빔의 에너지는 펄스폭만으로 조절한다. 그래서 고에너지의 레이저빔을 피부에 조사하기 위해서는 긴 펄스폭을 갖는 레이저빔을 발생시켜야하고, 그리하여 피부는 보다 많은 시간을 레이저빔에 노출되어 손상을 받게 된다.
반면, 플래시램프레이저의 광원(플래시램프)은 펄스폭과 진폭의 조절이 가능하고 고에너지의 레이저빔을 발생시켜 피부 손상의 문제가 적은 장점이 있다. 이러한 종래의 레이저장치는 "대한민국 공개특허공보 제10-2009-0066206호, 피부 재생용 레이저장치"에 개시되어 있다.
상술한 선행문헌에 제시된 피부 관련 레이저장치는 펄스와 진폭의 조절이 가능한 레이저 발진기, 스캐너, 전송수단 및 플래시램프를 포함하여 구성하고 있다.
그런데, 상기 레이저장치는 하나의 플래시램프 및 이와 연결된 구동부로 구성되어 단일 펄스 모드로 작동하며, 이를 인체의 피부 치료에 이용할 경우에 단일 펄스에 따른 큰 에너지를 제공함에 따라 피부에 심각한 통증을 유발할 수 있는 문제점이 있다.
대한민국 특허공개공보 제10-2009-0066206호
종래의 문제점을 해결하기 위하여 본 발명은 멀티 펄스 형태로 피부에 제공되는 펄스 당 에너지의 양을 감소시켜 피부 손상을 줄이는 데 목적이 있다.
또한, 멀티 펄스 모드에 따른 에너지를 피부에 제공하여 피부 통증을 줄이면서 기존 이상의 피부 치료 개선 효과를 가질 수 있는 장치를 제공함에 있다.
이와 같은 목적을 달성하기 위함 본 발명의 피부용 레이저 장치는 광을 발산하는 복수개의 플래시램프; 상기 플래시램프와 대향 배치되며, 상기 플래시램프에서 발산된 광에 의해 레이저를 발진시키는 매질부; 상기 복수개의 플래시램프와 연결되고, 상기 각각의 플래시램프에서 상기 광을 발산하도록 각각 개별 전압을 인가하는 복수개의 구동부; 및 상기 매질부에서 증폭된 레이저 광이 동일한 펄스 크기를 가지면서 순차적으로 발생하도록 상기 구동부를 제어하는 제어부를 포함한다.
또한, 상기 구동부는 개별적인 정전 용량을 저장할 수 있는 복수개의 캐패시터를 포함하고, 상기 복수개의 캐패시터를 각각 개별적으로 상기 복수개의 플래시램프와 연결하여 개별적인 정전 용량에 따른 펄스 크기를 생성할 수 있다.
또한, 상기 제어부는 상기 각각의 캐패시터의 충전 용량이 동일하도록 상기 구동부를 제어할 수 있다.
또한, 상기 구동부는 상기 플래시램프에 흐르는 전류를 개폐하는 가변 스위치를 포함하고, 상기 제어부는 상기 가변 스위치를 제어하여 소정의 시간 간격으로 동일한 크기의 펄스가 생성되도록 시간차를 가변할 수 있다.
또한, 상기 매질부와 상기 플래시램프를 둘러싸도록 형성되며 두 개의 반사경 및 펄스 레이저를 출력하는 출력부를 가지는 광 공진기를 더 포함할 수 있다.
그리고 상기 광 공진기와 하나의 루프를 통해 연결되고, 상기 레이저를 증폭하는 증폭부를 더 포함할 수 있다.
더욱이, 상기 광 공진기에 의한 공진과 상기 증폭기에 의한 증폭이 순차적으로 가능하도록 하나의 루프를 통해 전류가 순환할 수 있으며, 상기 플래시램프의 동작(섬광) 시점을 유동적으로 제어함으로써, 상기 펄스가 지속되는 시간을 조절할 수 있다.
또한, 상기 플래시램프 및 상기 매질부를 통해 생성된 레이저 펄스는 1000nm~1200nm 대역의 파장을 가질 수 있다.
또한, 상기 가변 스위치를 통한 각각의 펄스 파형의 간격은 80㎛~120㎛ 시간차를 가질 수 있다.
그리고 상기 광 공진기의 Q값을 제어하기 위해 레이저 발진을 제어하는 Q 스위치를 더 포함할 수 있다.
또한, 상기 플래시램프와 개별적으로 연결된 상기 캐패시터를 포함하는 상기 구동부는 각각의 캐패시터 전부 또는 일부를 직렬 또는 병렬로 전환할 수 있다.
기타 실시 예들의 구체적인 사항들은 상세한 설명 및 도면들에 포함되어 있다.
본 발명에 따른 피부용 레이저 장치는 피부의 멜라닌 색소를 제거하기 위해 조사되는 높은 에너지를 멀티 펄스 형태로 나누어 제공함에 따라 피부 통증을 경감할 수 있는 효과가 있다.
또한, 종래 구동부의 회로 구현보다 매우 간소화되며 효율적인 회로를 구현하여 제품의 사용성을 증대시킬 수 있다.
또한, 하나의 공진기 또는 공진기와 증폭기로 구성된 레이저 장치로, 한 개 이상의 플래시램프 및 구동부를 이용하여 멀티 펄스 레이저를 발진시키고, 여기서 발생된 레이저를 공진기의 구동부와 직렬로 연결된 증폭기로 인해 에너지 증폭이 가능하게 할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 피부용 레이저 장치의 개략적인 구성도이다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 레이저 발진부의 개략적인 구성도이다.
도 3은 종래 레이저 장치의 회로도와 본 발명의 일실시예에 따른 구동부에 대한 회로도를 비교한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 펄스 모드에 따른 실험 그래프이다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 펄스 모드에 따른 에너지 구현을 나타낸 개략적인 그래프이다.
이하, 본 발명의 실시 예에 따른 피부용 레이저 장치에 대해 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명한다. 그러나 본 실시예의 이하에서 개시되는 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야 한다.
따라서 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원 시점에 있어서 이를 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형 예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.
본 발명의 실시예에 따른 피부용 레이저 장치(10)는 피부 치료용과 같은 의료 산업 분야에 사용될 수 있다. 그리고 본 발명의 실시예로서, 피부용 레이저 장치(10)는 Q-switched Nd:YAG 레이저가 사용된다. 다만, 이에 한정된 것은 아니며, 본 발명을 이용한 다양한 레이저에 사용될 수 있다.
도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 피부용 레이저 장치의 개략적인 구성도이다.
도 1에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 피부용 레이저 장치(10)는 본체(100), 광파이버(200), 레이저 발진부(300), 핸드피스(400) 및 굴절암(500)을 포함한다.
본체(100)은 피부용 레이저 장치(10)의 외관을 형성하며, 레이저 발진부(300)을 수용한다. 그리고, 본체(100)의 외부에는 운동성을 갖는 굴절암(500)이 연결된다.
굴절암(500)은 본체(100)의 외부로부터 연결 연장되어, X, Y 및 축방향의 운동성을 갖는다. 예를 들어, 굴절암(500)은 본체(100)에 대해 회전운동 및 왕복 이동과 같은 다양한 운동성을 갖는다. 굴절암(500)은 복수의 링크 형상으로 마련될 수 있고, 굴절암(500)의 내부에는 레이저 발진부(300)로부터 출력된 레이저를 전달할 수 있는 광섬유와 같은 전달부재(미도시)가 수용된다. 한편, 굴절암(500)은 요구되는 파장 대역의 레이저를 출력하기 위해 핸드피스(400)와 연결된다.
광파이버(200)는 상기 레이저 발진부(300)에서 입사된 레이저 광이 전송되는 광경로를 제공한다. 상기 광파이버(200)는 일단이 상기 굴절암과 결합되고, 타단에 핸드피스(400)가 연결된다. 상기 광파이버(200)는 직경이 다른 복수 개를 구비를 구비할 수 있다. 그러나 이에 한정된 것은 아니며, 발명의 구조 변경에 따라서 광파이버(200) 또는 굴절암(500) 중 선택적으로 필요한 구성만 구비할 수 있다.
레이저 발진부(300)는 본체(100) 내부에 수용되며, 플래시램프(310), 매질부(320), 광 공진기(330), 구동부(340), 제어부(350) 및 냉각부(360)를 포함한다.
도 2는 본 발명의 일실시예에 따른 레이저 발진부의 개략적인 구성도이다.
도 2를 참고하면, 상기 레이저 발진부(300)는 광을 발산하는 복수개의 플래시램프(310), 상기 플래시램프(310)와 대향 배치되며, 상기 플래시램프(310)에서 발산된 광에 의해 레이저를 발진시키는 매질부(320), 상기 복수개의 플래시램프(310)와 연결되고, 상기 각각의 플래시램프(310)에서 상기 광을 발산하도록 개별 전압을 인가하는 구동부(340) 및 상기 매질부(320)에서 증폭된 레이저 광이 동일한 펄스 크기를 가지면서 순차적으로 발생하도록 상기 구동부(340)를 제어하는 제어부(350)를 포함한다.
또한, 레이저 발진부(300)는 상기 매질부(320)로부터 일정 간격 이격된 거리에 광 공진기(330)를 더 포함할 수 있다. 광 공진기(330)는 두 개의 반사경(331) 및 펄스 레이저를 출력하는 출력부(333)를 포함하며, 플래시램프(310)를 둘러싸도록 형성할 수 있다.
플래시램프(310)는 매질부(320) 양측에 대향되도록 두 개가 배치되고, 개별적으로 광을 발산할 수 있다. 다만, 플래시램프(310)의 수는 본 실시예에 한정된 것이 아니며, 복수 개 형성될 수 있으며, 플래시램프(310)에서 발산되는 광이 적절하게 매질부에 전달되도록 다양한 배치가 가능하다.
본 발명의 일실시예에 따른 매질부(320)는 레이저빔을 증폭(발진)시키는 매질로 크리스탈(고체)를 사용하는 앤디야그(Nd;YAG)로서, 1064nm 파장 대역의 레이저빔과 1440nm 파장 대역의 레이저빔을 생성할 수 있다.
Nd;YAG는 플래시램프(310)에 의하여 광을 조사하면 일정 영역의 파장대의 광을 흡수하여 원자를 여기준위로 여기한다. 다만, 매질의 종류는 이에 한정된 것은 아니며, 고체, 액체, 기체 상태의 모든 물질이 광범위하게 사용될 수 있다.
상기 광 공진기(330)는 상기 매질부(320)양측에 각각 배치되어 상기 매질부(320)를 사이에 두고 레이저빔이 공진되어 출력되도록 하는 반사경(331) 및 출력부(333)를 포함하여 구성된다. 광 공진기(330)는 플래시램프(310)에서 발진된 광이 매질에 조사되면 펌핑 및 밀도 반전 현상에 의해 광 공진기(330) 상의 레이저를 공진시키는 기능을 한다.
즉, 플래시램프(310)에서 발진된 광이 매질부(320)로 입사되며, 광 공진기(330)의 유기적 과정에 의해 증폭된다. 구체적으로, 광을 공진시킬 수 있는 두개의 평행한 두 개의 반사경(331)을 매질부(320)의 양측에 배치하여 광의 되먹임(feedback)을 유도한다. 처음 활성 영역에서는 여기된 소수 원자의 자연방출에 의해 서로 다른 파장, 위상 및 편광을 갖는 광이 생겨 모든 방향으로 전파하게 된다. 이렇게 하여 생긴 자연광의 방출이 계기가 되어 점점 유도방출이 일어나고 광은 증폭되며, 그 중에서 광축방향으로 진행하는 광은 한쪽 반사경(331)에 도달하여 반사된다. 이 광은 다시 활성 영역 안으로 되돌아온다. 이와 같이, 광은 두 장의 평행한 반사경(331) 사이를 몇 차례 왕복하게 되는데(광의 되먹임), 이러한 되먹임 현상은 전자의 밀도 반전을 유도하여 에너지를 증폭시킬 수 있다.
구동부(340)는 상기 레이저 발진부(300)에서 펄스형 레이저 광을 생성하기 위한 전원을 공급한다. 상기 구동부(340)은 캐패시터(341) 및 가변 스위치(343)를 포함한 각각의 회로의 구성요소를 포함한다.
구체적으로, 복수개의 구동부(340)는 플래시램프(310)와 직접적으로 연결되어 있고, 플래시램프(310)에 전압을 인가할 수 있도록 구성될 수 있다. 구동부(340)는 정전 용량을 저장할 수 있는 캐패시터(341) 및 플래시램프(310)에 전달되는 전류를 개방 및 차단할 수 있는 가변 스위치(343)를 포함한다.
본 실시예에 따르면, 캐패시터(341)는 두 개로 구성되며, 각각 개별적으로 두 개의 플래시램프(310)와 연결되고, 개별적인 정전 용량을 충전하고 이를 각각의 플래시램프(310)에 방전하여 전압을 전달한다. 다만, 상기 설명한 대로 플래시램프(310)의 개수는 이에 한정된 것이 아니며, 이에 따라 개별적으로 각각의 플래시램프(310)에 연결된 캐패시터(341)의 수도 여러 개일 수 있다.
상기 복수개의 플래시램프(310)와 구동부(340) 내의 캐패시터(341)의 관계는 후술한다.
제어부(350)는 구동부(340) 및 냉각부(360)와 연결되어 있으며, 복수개의 캐패시터(341)에서 발생한 펄스값을 일정하게 유지하면서 소정의 시간 내에 반복적인 펄스가 발생되도록 한다. 즉, 상기 제어부(350)는 시술자의 조작에 따른 명령신호에 따라 레이저 수술 장치를 전반적으로 제어한다.
한편, 제어부(350)는 사용자에 의해 입력된 사용자의 입력 또는 레이저 장치의 동작 모드에 따라 해당 위치에 레이저를 조사할 수 있도록 광원, 광 변환부(미도시) 및 광파이버(200)을 포함하는 각종 구성 요소의 동작을 제어한다.
예를 들어, 제어부(350)는 광원 및 광파이버(200)의 각종 구성요소를 제어하여 수술에 이용되는 레이저를 생성하고, 수술의 진행 단계에 따라 레이저의 펄스 파형, 출력, 빔 사이즈 등의 각종 파라미터를 조절할 수 있다.
또한, 사용자가 지정한 패턴 또는 기 설정된 수술 모드에 따라 광 전달부의 각종 구성요소를 제어하여, 설정된 치료 부위에 레이저가 조사될 수 있도록 제어하며, 레이저가 조사되는 궤적 및 패턴을 조절할 수 있다. 나아가, 수술 장치가 동작하는 중 이상이 발생하는 경우, 각 구성부에 구비되는 셔터(shutter, 미도시)를 동작하여 레이저가 피부로 조사되는 것을 차단하는 것도 가능하다.
냉각부(360)는 고에너지 레이저빔의 생성 및 출력에 따라 발생되는 고열을 신속하게 냉각킨다.
도 3은 종래 레이저 장치의 회로도와 본 발명의 일실시예에 따른 구동부에 대한 회로도를 비교한 구성도이다.
도 3에 나타난 것처럼, 종래 레이저 발진기의 구성(도 3a)은 하나의 플래시램프에 하나의 구동부가 연결되어 있다. 구체적으로 종래기술에 따른 펄스 레이저의 경우에 하나의 플래시램프와 그와 연결되는 캐패시터를 포함하여 회로를 구성하였다. 이러한 경우, 하나의 플래시램프에서 발생하는 광에 의하여 하나의 레이저 펄스가 생성되고 피부에서 발생하는 색소질환 관련된 멜라닌을 파괴하기 위해 한 번의 높은 에너지를 피부에 조사하여야 한다. 따라서 한 번에 높은 에너지를 피부에 조사함으로 인하여 통증이 심한 문제점이 발생하였다.
본원발명의 일 실시예의 회로도(도 3b)에 따르면, 두 개의 플래시램프(310)와 개별적인 두 개의 구동부(340)를 연결하여 구성되어 있다. 또한 각각의 구동부(340) 내의 개별적인 캐패시터(341)를 포함하고 있다. 따라서 제 1캐패시터(341a)는 제 1플래시램프(310a)와 연결되며, 제 2캐패시터(341b)는 제 2플래시램프(310b)와 연결되고 각각의 플래시램프(310)에 전압을 인가하기 위해 제 1캐패시터(341a)와 제 2캐패시터(341b)는 개별적으로 정전용량 값을 가지며 전압을 저장할 수 있다.
즉, 본 발명에 따른 실시예에 따르면, 하나의 공진기 또는 공진기와 증폭기로 구성된 레이저 장치로 한 개 이상의 플래시램프 및 구동부를 이용하여 멀티 펄스 레이저를 발진시키고, 여기서 발생된 레이저를 공진기의 구동부와 직렬로 연결괸 증폭기로 인해 에너지 증폭이 가능하게 할 수 있다.
구체적으로 구성을 살펴보면, 제 1플래시램프(310a)와 연결된 제 1캐패시터(341a) 및 제 2플래시램프(310b)와 연결된 제 2캐패시터(341b)는 동일한 충전용량을 저장할 수 있으며, 제 1캐패시터(341a) 및 제 2캐패시터(341b)에서 발생한 각각의 전압을 시간차를 두어 출력함으로써, 전체 발생하는 에너지는 동일하면서 정확히 같은 양의 에너지를 두 번에 나누어 피부에 제공할 수 있다.
상기 일 실시예에서는 두 개의 캐패시터(341) 및 이와 각각 연결된 플래시램프(310)를 나타내고 있으나, 캐패시터(341) 및 플래시램프(310)의 개수는 2개 이상으로 하고 각 플래시 램프(310)는 적절한 거리를 배치하여 설계할 수 있다.
충전부(345)는 외부로부터 전원을 공급받아 두 개의 캐패시터(341)를 일정 전압으로 충전시킨다. 상기 실시예에 따라, 캐패시터(341)가 두 개 구비된다고 할 때, 충전부(345)에서 Vch만큼 충전이 일어나면, 제 1 캐패시터(341a) 및 제 2캐패시터(341b)는 상기 충전부(345)에 충전된 적절한 전압의 반인 Vch/2의 전압을 각각의 캐패시터(341)에 충전하게 되는 것이다. 따라서 충전부(345)에서 요구하는 용량(Watt)도 종래의 발명과 동일하게 할 수 있다.
또한, 각 구동부(340a,340b)는 시간차를 두어 제 1플래시램프(310a) 및 제 2플래시램프(310b)에 흐르는 전류를 공급할 수 있는 제 1가변 스위치(343a) 및 제 2가변 스위치(343b)를 포함한다. 제 1가변 스위치(343a)는 제 1플래시램프(310a)에 1차적으로 전류를 흐르게 하여 광 공진기(330)을 통한 기존에 비하여 절반의 크기를 갖는 펄스 레이저를 발진시킨다. 이후 제 1가변 스위치(343a)을 차단하여 제 1플래시램프(310a)에 흐르는 전류를 차단하고 제 2가변 스위치(343b)을 작동하여 제 2플래시램프(310b)에 전류가 흐르도록 한다. 상기 제 1플래시램프(310a) 및 제 2플래시램프(310b)에서 흐르는 전류의 양은 동일하게 하며, 이는 상기 설명된 것처럼 본 발명이 개별적으로 동일한 제 1캐패시터(341) 및 제 2캐패시터(341)을 구비하고 동일한 정전 용량을 저장함으로써 만들어 낼 수 있다.
종래 발명의 경우, 하나의 캐패시터를 이용하여 정전 용량을 저장하기 때문에 본원발명과 같은 전류의 흐름을 만들어 낼 수 없으며, 또한, 각 정전용량을 나누어 제공한다고 하여도 충전시간과 방전시간의 간격이 서로 상이하여 각각 발생하는 펄스 레이저의 시간 간격을 적절하게 조절할 수 없어, 동일한 펄스 크기를 제공할 수 없었다.
그러나 본원발명은 상기와 같은 작동으로 인하여, 정전용량을 동일하게 제 1캐패시터(341a) 및 제 2캐패시터(341b)를 제어하도록 구성하고, 제 1가변 스위치(343a) 및 제 2가변 스위치(343b)를 각 일정한 시간 간격을 두어 on/off 함으로써, 펄스 에너지를 기존의 반으로 두 번 나누어 제공할 수 있다. 펄스 에너지를 주는 시간 간격은 80㎛~120㎛ 시간차를 가지도록 구성할 수 있으며, 본 발명의 일 실시예의 경우 80㎛ 또는 100㎛으로 설정하였다.
결국, 본원발명은 피부에 전달되어 멜라닌을 파괴할 수 있는 에너지는 동일하면서 이를 일정한 시간차로 두 번 나누어 제공함으로써, 환자가 느끼는 통증은 현저히 완화될 수 있는 효과를 가질 수 있다.
레이저 발진부(300)에서 발생하는 하나의 펄스 레이저가 지속되는 시간 및 간격은 치료 부위에 따라 조절이 가능하며, 플래시램프(310)의 저항을 제어함으로써, 상기 펄스가 지속되는 시간을 조절할 수 있다.
레이저 발진부(300)는 광 공진기(330)의 Q값을 제어하기 위해 레이저 발진을 제어하는 Q 스위치(370)를 더 포함할 수 있다. 또한, 광 공진기(330)은 유닛화된 Q 스위치(370)와 착탈 가능하게 결합할 수 있다.
Q 스위치(370)와 관련된 내부 구성은 종래 기술과 동일하므로 생략한다.
다시 도 3을 참조하면, 본원 발명은 광 공진기(330)과 하나의 루프를 통해 연결되고, 상기 레이저를 증폭하는 증폭부(380)를 더 포함할 수 있다. 증폭부(380)는 광 공진기(330)에 의해 공진된 광 에너지를 증폭하는 역할을 한다. 상기 증폭에 의하여 레이저 발진부(300)에서 증폭된 레이저를 제공할 수 있다.
더욱이, 본원발명은 광 공진기(330)에 의한 공진과 상기 증폭기(370)에 의한 증폭이 순차적으로 가능하도록 하나의 루프를 통해 전류가 순환하도록 구성할 수 있다. 따라서 종래 발명처럼 공진 및 증폭을 다른 채널을 통해 구성하여 소모되는 복잡한 회로와 달리 본원발명은 직렬 회로로 구성된 하나의 전류 패스로 멀티 펄스를 구현할 수 있으며, 이로 인하여 구성은 간단하면서 매우 효율이 뛰어난 레이저를 만들 수 있다.
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 펄스 모드에 따른 실험 그래프이다.
도 4를 참조하면, 80㎛의 간격으로 동일한 크기의 펄스파형이 형성됨을 알 수 있다. 두 개의 플래시램프(310)에 각각 개별적으로 캐패시터(341)를 연결하여 동일한 크기의 펄스 레이저가 발생하였다.
도 5는 본 발명의 일실시예에 따른 멀티 펄스 모드에 따른 에너지 구현을 나타낸 개략적인 그래프이다.
도 5를 참조하면, 종래 발명은 단일 펄스 모드로 1200mj의 에너지를 피부에 전달하며, 본원발명의 예로는 멀티 펄스 모드로 850mj의 에너지를 두 번으로 나누어 피부에 전달함을 알 수 있다. 멀티 펄스 모드에 의해 주입된 에너지의 간격은 100㎛로 형성한다.
본원발명으로 인하여 기존보다 적은 에너지를 피부에 전달하여 시술하는 과정에 생기는 통증을 격감할 수 있으며, 각 펄스의 간격은 적절히 조절하여 멜라닌을 파괴할 수 있는 충분한 에너지의 주입이 가능하게 된다.
또한, 본원발명의 경우 직류회로에 의한 구동부(340)를 제시하고 있으나, 이에 한정된 것은 아니다. 상기 플래시램프(310)와 개별적으로 연결된 상기 캐패시터(341)는 출력된 레이저 펄스에 따라 각각의 캐패시터(341) 전부 또는 일부를 직렬 또는 병렬로 전환할 수 있다.
이상 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 그 기술적 사상이나 필수적인 특징들이 변경되지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것으로 이해할 수 있을 것이다. 그러므로, 이상에서 기술한 실시 예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
피부용 레이저 장치 : 10 본체 : 100
광 파이버 : 200 레이저 발진부 : 300
핸드피스 : 400 굴절암 : 500
플래시램프 : 310 매질부 : 320
광 공진기 : 330 구동부 : 340
제어부 : 350 냉각부 : 360
증폭부 : 380 캐패시터 : 341
충전부 : 345 가변 스위치 : 343
Q 스위치 : 370 반사경 : 331
출력부 : 333

Claims (12)

  1. 광을 발산하는 복수개의 플래시램프;
    상기 플래시램프와 대향 배치되며, 상기 플래시램프에서 발산된 광에 의해 레이저를 발진시키는 매질부;
    상기 복수개의 플래시램프와 연결되고, 상기 각각의 플래시램프에서 상기 광을 발산하도록 각각 개별 전압을 인가하는 복수개의 구동부;
    상기 매질부에서 증폭된 레이저 광이 동일한 펄스 크기를 가지면서 순차적으로 발생하도록 상기 구동부를 제어하는 제어부; 및
    상기 각각의 구동부마다 서로 다른 루프를 통해 직렬 연결된 복수개의 증폭부를 포함하며,
    상기 증폭부는 상기 발진된 레이저의 출력을 증강하여 레이저를 증폭하는 것을 특징으로 하는 피부용 레이저 장치.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 구동부는 개별적인 정전 용량을 저장할 수 있는 복수개의 캐패시터를 포함하고,
    상기 복수개의 캐패시터를 각각 개별적으로 상기 복수개의 플래시램프 각각에 연결하여 개별적인 정전 용량에 따른 펄스 크기를 생성하는 것을 특징으로 하는 피부용 레이저 장치.
  3. 제 2항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 각각의 캐패시터의 충전 용량이 동일하도록 상기 구동부를 제어하는 것을 특징으로 하는 피부용 레이저 장치.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 구동부는 상기 플래시램프에 흐르는 전류를 개폐하는 가변 스위치를 포함하고,
    상기 제어부는 상기 가변 스위치를 제어하여 소정의 시간 간격으로 동일한 크기의 펄스가 생성되도록 시간차를 가변할 수 있는 것을 특징으로 하는 피부용 레이저 장치.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 매질부와 상기 플래시램프를 둘러싸도록 형성되며 두 개의 반사경 및 펄스 레이저를 출력하는 출력부를 가지는 광 공진기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피부용 레이저 장치.
  6. 제 5항에 있어서,
    상기 증폭부는 상기 광 공진기와 하나의 루프를 통해 연결되고, 상기 하나의 루프를 통하여 전류가 순환하여 상기 광 공진기에 의한 공진과 상기 증폭부에 의한 증폭이 순차적으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 피부용 레이저 장치.
  7. 삭제
  8. 제 1항에 있어서,
    상기 플래시램프의 동작 간격을 유동적으로 제어함으로써, 상기 펄스가 지속되는 시간을 조절하는 것을 특징으로 하는 피부용 레이저 장치.
  9. 제 1항에 있어서,
    상기 플래시램프 및 상기 매질부를 통해 생성된 레이저 펄스는 1000nm~1200nm 대역의 파장을 가지는 것을 특징으로 하는 피부용 레이저 장치.
  10. 제 4항에 있어서,
    상기 가변 스위치를 통한 각각의 펄스 파형의 간격은 80㎛~120㎛ 시간차를 가지는 것을 특징으로 하는 피부용 레이저 장치.
  11. 제 5항에 있어서,
    상기 광 공진기의 Q를 제어하기 위해 레이저 발진을 제어하는 Q 스위치를 더 포함하는 피부용 레이저 장치.
  12. 제 2항에 있어서,
    상기 플래시램프와 개별적으로 연결된 상기 캐패시터를 포함하는 상기 구동부는 상기 각각의 캐패시터 전부 또는 일부를 직렬 또는 병렬로 전환할 수 있는 것을 특징으로 하는 피부용 레이저 장치.
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