KR101847903B1 - Endyag laser output correction system for second harmonic output stability and endyag laser output correction method using the same - Google Patents

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Abstract

The present invention relates to an output correction system for securing stability of a second harmonic laser output by an Nd:YAG laser, and a method thereof. By using the Nd:YAG laser output correction system for instantly controlling a laser output by adjusting a voltage applied to a flash lamp, and a method thereof, second harmonic output stability can be secured. In addition, a side effect can be minimized while maximizing a surgical procedure effect since the intensity of a laser beam irradiated on a patient can be uniformly maintained not excessive nor insufficient. The Nd:YAG laser output correction system comprises: a laser driving unit; a laser output unit; a cooling unit; and a control unit.

Description

제2고조파 출력 안정성을 위한 엔디야그 레이저 출력 보정 시스템 및 이를 이용한 엔디야그 레이저 출력 보정 방법 {omitted}Endyag laser output correction system for second harmonic output stability and endyag laser output correction method using same

본 발명은 엔디야그 레이저에서 출력되는 제2고조파 레이저의 안정성을 확보하기 위한 출력 보정 시스템과 그 방법에 관한 것이다.The present invention relates to an output correction system and method for securing the stability of a second harmonic laser output from an endian laser.

일반적으로 Nd:YAG 레이저 장치는 네오디뮴 이온을 처리한 니트륨 알루미늄 가닛(yttrium aluminum garnet) 결정을 고압 섬광방전관, 또는 다이오드 레이저로 활성화시켜 1064nm의 근적외선 영역에 속하는 파장의 레이저빔을 만들고, 그 1064nm의 레이저 빔은 레이저 장치에 추가 구성되는 광학장치(SHG 소자)를 지나게 되면서 532nm파장으로 변환되어 조사할 수 있도록 하는 장치이다. 변환된 532nm 파장의 레이저 빔은 안면 혈관 확장증, 정맥 혈관 확장증 혈관종 등 혈관 치료에 이용되고, 비 침습적 안면 피부 재생술에도 폭 넓게 이용되고 있다.Generally, the Nd: YAG laser device activates a neodymium ion treated yttrium aluminum garnet crystal with a high-pressure scintillation discharge tube or a diode laser to produce a laser beam having a wavelength in the near-infrared region of 1064 nm, The laser beam passes through an optical device (SHG element) which is additionally provided in the laser device, and is converted into a wavelength of 532 nm so as to be irradiated. The converted 532nm laser beam is used for vascular treatment such as facial vasculature, vein angiomatous hemangioma, and is widely used for noninvasive facial skin regeneration.

532nm파장 레이저를 만들기 위해 Nd:YAG 레이저 장치를 이용하는 소스 레이저 빔은 그 소스 레이저 장치의 특징에 따라 일명 큐스위치 레이저와 롱 펄스 레이저로 구분된다. 이 때 소스 레이저 빔의 파장을 변환하기 위해 사용되는 SHG소자는 소스 레이저 빔의 통과시 온도 변화 등에 의한 불안정성이 발생하므로 레이저 빔의 품질을 컨트롤하는데 어려움이 있다.A source laser beam using an Nd: YAG laser device to make a 532 nm wavelength laser is divided into a so-called cue switch laser and a long pulse laser, depending on the characteristics of the source laser device. In this case, the SHG element used for converting the wavelength of the source laser beam has instability due to a temperature change or the like when the source laser beam passes through it, so that it is difficult to control the quality of the laser beam.

등록특허 제10-1741503호 (2017.05.24.)Registration No. 10-1741503 (Apr.

본 발명은 다음과 같은 과제를 해결하고자 한다.The present invention is intended to solve the following problems.

즉, 제2고조파 출력 안정성을 확보하기 위해 플래시램프로 인가되는 전압을 조정하여 레이저 출력을 즉각적으로 제어하는 엔디야그 레이저 출력 보정 시스템과 그 방법을 제시하고자 한다.That is, an EndyAg laser output correction system and method for controlling a laser output by adjusting a voltage applied to a flash lamp to secure a second harmonic output stability are proposed.

본 발명은 위와 같은 과제를 해결하기 위하여,In order to solve the above problems,

레이저광을 발생시키는 레이저구동부(100); 레이저구동부(100)에서 발생된 레이저광을 출력시키는 레이저출력부(200); 레이저구동부(100)와 레이저출력부(200)를 냉각시키는 냉각부(300); 레이저구동부(100)와 냉각부(300)를 제어하는 제어부(400);를 포함하고, 레이저구동부(100)는 제어부(400)로부터 전원을 입력받아 빛을 발산시키는 플래시램프(120), 플래시램프(120)에서 발산되는 빛을 공진시켜 레이저광을 생성하는 레이저로드(110), 레이저로드(110)에 식별가능한 태그가 구비되어 이와 접촉시 태그에 저장된 레이저로드(110)의 정보를 읽어오는 로드인식부(150), 레이저구동부(100)의 온도를 측정하는 온도센서(130), 레이저구동부(100)의 내부를 지나는 냉각수 관으로서 냉각부(300)와 연결되는 냉각수순환부(140)를 포함하며, 레이저출력부(200)는 레이저로드(110)에서 생성되는 레이저광의 제2고조파를 발생시키는 제2고조파발생부(210), 레이저로드(110)에서 생성되는 레이저광의 광량을 측정하는 광량측정부(220)를 포함하고, 제2고조파발생부(210)는 제2고조파발생부(210)의 온도를 조절하는 온도조절부(211), 제2고조파발생부(210)의 온도를 측정하는 온도센서(212)를 포함하며, 냉각부(300)는 레이저구동부(100)의 냉각수순환부(140)를 순환하는 냉각수가 저장되는 냉각수탱크(310), 냉각수탱크(310)에 저장된 냉각수의 온도를 측정하는 온도센서(320), 냉각수탱크(310)에 저장된 냉각수의 온도를 조절하는 온도조절부(330)를 포함하고, 제어부(400)는 플래시램프(120)를 구동하는 전압의 크기를 제어하는 전압제어부(430), 제2고조파발생부(210)와 냉각수탱크(310)가 일정 온도를 유지하도록 레이저출력부(200)의 온도조절부(211)와 냉각부(300)의 온도조절부(330)를 제어하는 온도제어부(440), 레이저구동부(100) 및 냉각부(300)의 온도센서(130,320)에서 측정된 온도값과 레이저출력부(200)의 광량측정부(220)에서 측정된 광량 값을 읽어와 이에 따라 전압제어부(430)와 온도제어부(440)를 제어하는 중앙처리부(410), 중앙처리부(410)에서 읽어온 온도센서(130,320)의 온도값 및 광량측정부(220)의 광량값과 당시 전압제어부(430)에서 플래시램프(120)로 인가하는 전압의 크기를 함께 저장하는 메모리(420)를 포함하고, 메모리(420)는 로드인식부(150)에서 인식되는 레이저로드(110)의 정보별로 중앙처리부(410)에서 읽어온 온도센서(130,320)의 온도값 및 광량측정부(220)의 광량값과 당시 전압제어부(430)에서 플래시램프(120)로 인가하는 전압의 크기를 함께 저장하는 것을 특징으로 하는 제2고조파 출력 안정성을 위한 엔디야그 레이저 출력 보정 시스템, 또는A laser driver (100) for generating laser light; A laser output unit 200 for outputting laser light generated in the laser driving unit 100; A cooling unit 300 for cooling the laser driving unit 100 and the laser output unit 200; And a control unit 400 for controlling the laser driving unit 100 and the cooling unit 300. The laser driving unit 100 includes a flash lamp 120 for receiving power from the control unit 400 and emitting light, A laser rod 110 for generating laser light by resonating the light emitted from the laser rod 120, a tag for identifying the laser rod 110, A temperature sensor 130 for measuring the temperature of the laser driving unit 100 and a cooling water circulating unit 140 connected to the cooling unit 300 as a cooling water pipe passing through the inside of the laser driving unit 100 The laser output unit 200 includes a second harmonic generation unit 210 for generating a second harmonic of laser light generated by the laser rod 110, a light intensity measurement unit 210 for measuring a light intensity of the laser light generated in the laser rod 110, (220), and the second harmonic generator (210) includes a second harmonic generator And a temperature sensor 212 for measuring the temperature of the second harmonic generation unit 210. The cooling unit 300 includes a laser driving unit 100, A temperature sensor 320 for measuring the temperature of the cooling water stored in the cooling water tank 310; a temperature sensor 320 for detecting the temperature of the cooling water stored in the cooling water tank 310; The controller 400 includes a voltage controller 430 for controlling the magnitude of a voltage for driving the flash lamp 120, a second harmonic generator 210 and a cooling water tank (not shown) A temperature control unit 440 for controlling the temperature control unit 211 of the laser output unit 200 and the temperature control unit 330 of the cooling unit 300 so that the laser output unit 310 maintains a predetermined temperature, The temperature value measured by the temperature sensors 130 and 320 of the unit 300 and the light amount measured by the light amount measuring unit 220 of the laser output unit 200 are read The central processing unit 410 for controlling the voltage control unit 430 and the temperature control unit 440 and the temperature values of the temperature sensors 130 and 320 read from the central processing unit 410 and the light amount value of the light amount measuring unit 220, And a memory 420 for storing the magnitude of the voltage applied to the flash lamp 120 by the voltage controller 430. The memory 420 stores information about the laser rod 110 recognized by the load recognizer 150 The temperature values of the temperature sensors 130 and 320 read by the central processing unit 410 and the light amount of the light amount measuring unit 220 are stored together with the magnitude of the voltage applied to the flash lamp 120 by the voltage control unit 430 at that time An endiani laser output correction system for a second harmonic output stability, or

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상기 시스템을 이용하여 엔디야그 레이저 출력을 보정하는 방법에 있어서, 광량측정부(220)는 제2고조파발생부(210)의 전단에 제1광량측정부(221)와 제2고조파발생부(210)의 후단에 제2광량측정부(222)로 구성될 때, 제2광량측정부(222)에서 측정되는 광량값이 사용자가 원하는 출력값에 대응되는 광량값을 벗어나는지 체크하는 제1단계, 제1단계에서 제2광량측정부(222)의 측정값이 기준범위를 벗어나게 되면 제1광량측정부(221)와 제2광량측정부(222)에서 측정되는 광량값이 같은지 비교하는 제2단계, 제2단계에서 제1광량측정부(221)와 제2광량측정부(222)의 측정값이 다르다고 판단되면 제어부(400)의 전압제어부(430)에 의해 플래시램프(120)로 인가되는 전압값을 즉각적으로 변경하는 제3-1단계, 제2고조파발생부(210)의 온도센서(212)에서 측정되는 온도값을 참고하여 제어부(400)의 온도제어부(440)에 의해 온도조절부(211)를 제어하는 동안 플래시램프(120)로 인가되는 전압값을 제3-1단계에서 변경하기 전의 값으로 원상회복시키는 제3-2단계, 제2단계에서 제1광량측정부(221)와 제2광량측정부(222)의 측정값이 같다고 판단되면 제어부(400)의 전압제어부(430)에 의해 플래시램프(120)로 인가되는 전압값을 즉각적으로 변경하는 제4-1단계, 레이저구동부(100)의 온도센서(130)에서 측정되는 온도값을 참고하여 제어부(400)의 온도제어부(440)에 의해 냉각수탱크(310)의 온도조절부(330)를 제어하는 동안 플래시램프(120)로 인가되는 전압값을 제4-1단계에서 변경하기 전의 값으로 원상회복시키는 제4-2단계를 포함하는 것을 특징으로 하는 제2고조파 출력 안정성을 위한 엔디야그 레이저 출력 보정 방법을 제시한다.The light amount measuring unit 220 may include a first light amount measuring unit 221 and a second harmonic generating unit 210 at the front end of the second harmonic generating unit 210, A first step of checking whether a light amount value measured by the second light amount measuring unit 222 is out of a light amount value corresponding to an output value desired by the user when the second light amount measuring unit 222 is configured as a rear stage of the first light amount measuring unit 222, A second step of comparing the light amount values measured by the first light amount measuring unit 221 and the second light amount measuring unit 222 when the measured value of the second light amount measuring unit 222 is out of the reference range in step 1, If it is determined that the measured values of the first light amount measuring unit 221 and the second light amount measuring unit 222 are different from each other in the second step, the voltage value applied to the flash lamp 120 by the voltage control unit 430 of the control unit 400 A temperature value measured by the temperature sensor 212 of the second harmonic generator 210 is referred to The voltage value applied to the flash lamp 120 during the temperature control unit 211 is controlled by the temperature control unit 440 of the fisher unit 400 to a value before the change in the third- If it is determined that the measured values of the first light amount measuring unit 221 and the second light amount measuring unit 222 are the same in the second and the second steps, the voltage control unit 430 of the control unit 400 applies The temperature control unit 440 of the control unit 400 refers to the temperature value measured by the temperature sensor 130 of the laser driving unit 100 to immediately change the voltage value of the cooling water tank 310, (4-2) of restoring the voltage value applied to the flash lamp (120) to the value before the change in the step (4-1) while controlling the temperature regulating part (330) of the flash lamp This paper presents an endian laser output calibration method for harmonic output stability.

본 발명은 다음과 같은 효과를 발휘한다.The present invention has the following effects.

즉, 플래시램프로 인가되는 전압을 조정하여 레이저 출력을 즉각적으로 제어하는 엔디야그 레이저 출력 보정 시스템과 그 방법에 의해 제2고조파 출력 안정성을 확보할 수 있게 된다.That is, it is possible to secure the stability of the second harmonic output by an endian laser output correction system that controls the laser output immediately by adjusting the voltage applied to the flash lamp, and the method.

또한, 환자에게 조사되는 레이저빔의 세기가 과하거나 부족하지 않으면서 균일하게 유지될 수 있어 시술 효과를 극대화하면서도 부작용 우려를 최소화 할 수 있는 장점이 있다.In addition, since the intensity of the laser beam irradiated to the patient can be kept constant without being excessive or insufficient, there is an advantage that the effect of the treatment can be maximized while minimizing the side effects.

도 1은 본 발명의 전체 구성을 간략히 나타낸 블록도.
도 2는 본 발명의 세부구성을 나타낸 블록도.BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Fig. 1 is a block diagram schematically showing an overall configuration of the present invention. Fig.
2 is a block diagram showing a detailed configuration of the present invention;

이하 첨부된 도면을 바탕으로 본 발명의 바람직한 실시예에 대해 설명한다. 다만 본 발명의 권리범위는 특허청구범위 기재에 의하여 파악되어야 한다. 또한 본 발명의 요지를 모호하게 하는 공지기술의 설명은 생략한다.DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described with reference to the accompanying drawings. However, the scope of the present invention should be understood from the description of the claims. Further, the description of known technology which obscures the gist of the present invention is omitted.

본 발명의 제2고조파 출력 안정성을 위한 엔디야그 레이저 출력 보정 시스템은 도 1과 같이 레이저구동부(100), 레이저출력부(200), 냉각부(300) 및 제어부(400)로 구성된다.The endianaj laser output correction system for the second harmonic output stability of the present invention comprises a laser driving unit 100, a laser output unit 200, a cooling unit 300, and a control unit 400, as shown in FIG.

레이저구동부(100)는 레이저광을 발생시키는 부분으로서, 도 2와 같이 플래시램프(120), 레이저로드(110), 온도센서(130), 냉각수순환부(140) 및 로드인식부(150)로 구성된다.The laser driving unit 100 includes a flash lamp 120, a laser rod 110, a temperature sensor 130, a cooling water circulating unit 140, and a rod recognizing unit 150 .

플래시램프(120)는 제어부(400)로부터 전원을 입력받아 빛을 발산시키는 역할을 하며, 플래시램프(120)에서 발산되는 빛을 레이저로드(110)에서 공진시켜 레이저광을 생성하게 된다. 이 때, 레이저로드(110)는 엔디야그(ND:YAG) 또는 어븀야그(Er:YAG) 등의 고체레이저로 구성된다.The flash lamp 120 receives power from the control unit 400 and emits light. The light emitted from the flash lamp 120 is resonated by the laser rod 110 to generate laser light. At this time, the laser rod 110 is composed of a solid laser such as an ND (YAG) or Er (YAG) laser.

온도센서(130)는 레이저구동부(100)의 내부 온도를 측정하는 역할을 한다.The temperature sensor 130 measures the internal temperature of the laser driving unit 100.

냉각수순환부(140)는 레이저구동부(100)의 내부를 지나는 냉각수 관으로서 냉각부(300)와 연결된다. 따라서 냉각부(300)로부터 공급된 냉각수가 냉각수순환부(140)를 지나면서 열이 발생하는 레이저구동부(100)의 내부 온도를 식히게 된다.The cooling water circulation unit 140 is connected to the cooling unit 300 as a cooling water pipe passing through the inside of the laser driving unit 100. Accordingly, the cooling water supplied from the cooling unit 300 passes through the cooling water circulation unit 140, thereby cooling the internal temperature of the laser driving unit 100 where heat is generated.

로드인식부(150)는 레이저로드(110)에 식별가능한 태그가 구비되어 이와 접촉시 태그에 저장된 레이저로드(110)의 정보를 읽어오는 역할을 한다. 식별가능한 태그는 바코드나 RFID 전자칩 방식 등을 예로 들 수 있으나 이에 한정하지 않는다. 읽어오는 레이저로드(110)의 정보로는 고체레이저인 레이저로드(110)의 매질 종류, 레이저로드(110)의 사이즈, 레이저로드(110)의 도핑정도 등을 포함한 기타 사양이 포함될 수 있다. 따라서 장착하고자 하는 레이저로드(110)를 로드인식부(150)에 접촉함으로써 레이저로드(110)의 정보를 자동으로 불러와 제어부(400)의 메모리(420)에 저장하게 된다.The rod recognition unit 150 is provided with an identifiable tag on the laser rod 110 and reads the information of the laser rod 110 stored in the tag in contact with the tag. The identifiable tag may be, but not limited to, a bar code or an RFID electronic chip method. The information of the read laser rod 110 may include other types of information including the type of the laser rod 110 as the solid laser, the size of the laser rod 110, and the degree of doping of the laser rod 110. Accordingly, by contacting the laser rod 110 to be mounted with the rod recognition unit 150, the information of the laser rod 110 is automatically retrieved and stored in the memory 420 of the control unit 400.

레이저출력부(200)는 레이저구동부(100)에서 발생된 레이저광을 출력시키는 역할을 하며, 제2고조파발생부(210)와 광량측정부(220)로 구성된다.The laser output unit 200 outputs a laser beam generated from the laser driving unit 100 and includes a second harmonic generation unit 210 and a light amount measurement unit 220.

제2고조파발생부(210)는 레이저로드(110)에서 생성되는 레이저광의 제2고조파(SHG; Second Harmonic Generation)를 발생시키는 비선형광학소자(Non-linear Crystal)로서, KTP소자, LBO소자 등이 해당된다. 이러한 비선형광학소자는 특히 온도에 민감하기 때문에 최적의 온도를 유지하기 위하여 제2고조파발생부(210)의 온도를 조절하는 온도조절부(211)와 제2고조파발생부(210)의 온도를 측정하는 온도센서(212)가 구비되며, 제어부(400)의 온도제어부(440)에 의해 온도가 일정하게 유지된다.The second harmonic generator 210 is a non-linear optical element generating a second harmonic generation (SHG) of the laser beam generated by the laser rod 110. The second harmonic generator 210 includes a KTP element, an LBO element, . Since the nonlinear optical element is sensitive to temperature, the temperature of the second harmonic generator 210 and the temperature controller 211 for adjusting the temperature of the second harmonic generator 210 are measured And a temperature controller 440 of the controller 400 maintains the temperature constant.

광량측정부(220)는 레이저로드(110)에서 출력되는 레이저광의 광량을 측정하게 되며, 제2고조파발생부(210)의 전단에 제1광량측정부(221)와 제2고조파발생부(210)의 후단에 제2광량측정부(222)로 구성될 수 있다. 광량측정부(220)에서 측정되는 '광량'은 레이저광의 에너지 크기(J)를 의미한다.The light amount measuring unit 220 measures the amount of laser light output from the laser rod 110. The first light amount measuring unit 221 and the second harmonic generating unit 210 And a second light amount measuring unit 222 at the rear end of the second light amount measuring unit 222. The 'light amount' measured by the light amount measuring unit 220 means the energy size J of the laser light.

제1광량측정부(221)는 레이저로드(110)에서 제2고조파발생부(210)로 레이저광이 입사되는 경로에 설치된 광분할기(20)에 의해 분할된 레이저광의 광량을 측정하고, 제2광량측정부(222)는 제2고조파발생부(210)에서 레이저광이 출력되는 경로에 설치된 광분할기(20)에 의해 분할된 레이저광의 광량을 측정하는 것이다.The first light amount measuring unit 221 measures the light amount of the laser light divided by the light splitter 20 provided in the path through which the laser light is incident from the laser rod 110 to the second harmonic generating unit 210, The light amount measuring unit 222 measures the light amount of the laser light split by the light splitter 20 provided in the path through which the laser light is output by the second harmonic generating unit 210. [

냉각부(300)는 레이저구동부(100)와 레이저출력부(200)를 냉각시키는 역할을 하며, 냉각수탱크(310)와 온도센서(320), 온도조절부(330)로 구성된다.The cooling unit 300 serves to cool the laser driving unit 100 and the laser output unit 200 and includes a cooling water tank 310, a temperature sensor 320, and a temperature control unit 330.

냉각수탱크(310)에는 레이저구동부(100)의 온도조절부(140)를 순환하는 냉각수가 저장되고, 온도센서(320)에서 냉각수탱크(310)에 저장된 냉각수의 온도를 측정하여 제어부(400)로 온도값을 전달하면, 이에 따라 제어부(400)의 온도제어부(440)는 온도조절부(330)를 제어하여 냉각수탱크(310)에 저장된 냉각수의 온도를 조절하게 된다.The cooling water circulating in the temperature control unit 140 of the laser driving unit 100 is stored in the cooling water tank 310 and the temperature of the cooling water stored in the cooling water tank 310 is measured by the temperature sensor 320, The temperature controller 440 of the controller 400 controls the temperature controller 330 to adjust the temperature of the cooling water stored in the cooling water tank 310. [

제어부(400)는 레이저구동부(100)와 냉각부(300)를 제어하는 역할을 하며, 중앙처리부(410), 메모리(420), 전압제어부(430) 및 온도제어부(440)로 구성된다.The control unit 400 controls the laser driving unit 100 and the cooling unit 300 and includes a central processing unit 410, a memory 420, a voltage control unit 430, and a temperature control unit 440.

전압제어부(430)는 플래시램프(120)를 구동하는 전압의 크기를 제어하는 역할을 한다.The voltage control unit 430 controls the magnitude of the voltage for driving the flash lamp 120.

온도제어부(440)는 제2고조파발생부(210)와 냉각수탱크(310)가 일정 온도를 유지하도록 레이저출력부(200)의 온도조절부(211)와 냉각부(300)의 온도조절부(330)를 제어하는 역할을 한다.The temperature control unit 440 controls the temperature control unit 211 of the laser output unit 200 and the temperature control unit of the cooling unit 300 so that the second harmonic generation unit 210 and the cooling water tank 310 maintain a constant temperature. 330).

메모리(420)는 중앙처리부(410)에서 읽어온 측정값(온도센서(130,320)의 온도값 및 광량측정부(220)의 광량값)과 당시 전압제어부(430)에서 플래시램프(120)로 인가하는 전압의 크기를 함께 저장하게 된다. 한편, 이러한 정보가 메모리(420)에 저장될 때에는 로드인식부(150)에서 인식되는 레이저로드(110)의 정보별로 저장된다. 즉, 레이저로드(110)의 종류별로 각 온도에 따라 얻고자 하는 레이저출력에 맞는 플래시램프(120) 인가 전압이 저장되는 것이다. 따라서 레이저로드(110)의 종류가 바뀌더라도 해당 매질, 사이즈 등에 맞는 전압을 플래시램프(120)에 인가할 수 있게 된다. 또한, 초기구동시 각 온도조절부에 의해 레이저구동부(100) 또는 레이저출력부(200)의 온도가 조절되기 전인 상태에서도 메모리(420)에 저장된 이전 데이터를 참고하여 해당 온도 및 레이저로드(110)의 종류에서 원하는 출력을 얻기 위해 플래시램프(120)에 인가해야 할 전압 크기를 알 수 있으므로 온도가 안정화 되는 시간을 기다리지 않고 즉각적으로 레이저를 구동시켜 원하는 출력(J)을 얻을 수 있게 된다.The memory 420 stores the measured value read from the central processing unit 410 and the voltage value of the light amount measuring unit 220 at the time of the voltage control unit 430 to the flash lamp 120 And the magnitude of the voltage to be stored together. On the other hand, when such information is stored in the memory 420, the information is stored for each piece of information of the laser rod 110 recognized by the load recognition unit 150. That is, the voltage applied to the flash lamp 120 corresponding to the laser output to be obtained is stored according to the type of the laser rod 110. Accordingly, even if the type of the laser rod 110 is changed, a voltage corresponding to the medium, the size, and the like can be applied to the flash lamp 120. In the initial operation, even when the temperature of the laser driving unit 100 or the laser output unit 200 is adjusted by each temperature adjusting unit, It is possible to obtain the desired output J by immediately driving the laser without waiting for the time to stabilize the temperature since the voltage magnitude to be applied to the flash lamp 120 is known in order to obtain the desired output in the type of the flash lamp.

중앙처리부(410)는 레이저구동부(100) 및 냉각부(300)의 온도센서(130,320)에서 측정된 온도값과 레이저출력부(200)의 광량측정부(220)에서 측정된 광량 값을 읽어와 이에 따라 전압제어부(430)와 온도제어부(440)를 제어하게 된다.The central processing unit 410 reads the temperature value measured by the laser driver 100 and the temperature sensors 130 and 320 of the cooling unit 300 and the light amount measured by the light amount measuring unit 220 of the laser output unit 200 Thereby controlling the voltage control unit 430 and the temperature control unit 440.

중앙처리부(410)에서 전압제어부(430)를 제어하여 레이저 출력을 보정하는 방법은 다음과 같다.A method of controlling the voltage control unit 430 in the central processing unit 410 to correct the laser output is as follows.

제2고조파발생부(210)를 거쳐 출력되는 레이저광의 출력값(J)은 광량전압제어부(430)에서 플래시램프(120)에 인가하는 전압값(V)과 상관관계가 있다. 따라서 최초 구동시에는 레이저구동부(100)와 제2고조파발생부(210) 및 냉각수탱크(310)가 모두 이상적인(설정된) 온도를 유지할 때 전압제어부(430)에서 플래시램프(120)에 인가하는 전압값 별로 제2고조파발생부(210)에서 출력되는 레이저광의 출력값이 매칭되어 메모리(420)에 할당되어 있어, 사용자가 원하는 출력에 따른 전압값을 불러와 플래시램프(120)로 인가하게 된다.The output value J of the laser light output through the second harmonic generator 210 is correlated with the voltage value V applied to the flash lamp 120 by the light amount voltage controller 430. [ Accordingly, when the laser driving unit 100, the second harmonic generation unit 210, and the cooling water tank 310 maintain the ideal temperature, the voltage controller 430 controls the voltage applied to the flash lamp 120 The output value of the laser light output from the second harmonic generator 210 is matched to the memory 420 and the voltage value corresponding to the desired output of the user is input to the flash lamp 120.

한편, 레이저의 계속적인 구동에 따라 다양한 요인에 의해 레이저 출력값이 달라지게 되며, 안정적인 출력을 위해서는 출력 보정이 필요하게 되는데 이는 중앙처리부(410)에서 처리되는 다음 과정에 의한다.On the other hand, the laser output value varies depending on various factors according to the continuous driving of the laser, and output correction is required for stable output. This is due to the following process in the central processing unit 410.

먼저, 제2광량측정부(222)에서 측정되는 광량값이 사용자가 원하는 출력값에 대응되는 광량값을 벗어나는지 체크한다(제1단계).First, it is checked whether a light amount value measured by the second light amount measuring unit 222 is out of a light amount value corresponding to a user desired output value (step 1).

제1단계에서 제2광량측정부(222)의 측정값이 기준범위를 벗어나게 되면 출력 보정이 필요하므로 제1광량측정부(221)와 제2광량측정부(222)에서 측정되는 광량값이 같은지 비교한다(제2단계).If the measurement value of the second light amount measuring unit 222 is out of the reference range in the first step, output correction is necessary. Therefore, the light amount values measured by the first light amount measuring unit 221 and the second light amount measuring unit 222 are equal (Step 2).

제2단계에서 제1광량측정부(221)와 제2광량측정부(222)의 측정값이 다르다고 판단되면 제2고조파발생부(210)에서 출력보정이 필요한 경우이므로, 먼저 제어부(400)의 전압제어부(430)에 의해 플래시램프(120)로 인가되는 전압값을 즉각적으로 변경한 뒤(제3-1단계), 제2고조파발생부(210)의 온도센서(212)에서 측정되는 온도값을 참고하여 제어부(400)의 온도제어부(440)에 의해 온도조절부(211)를 제어하는 동안 플래시램프(120)로 인가되는 전압값을 제3-1단계에서 변경하기 전의 값으로 원상회복시킴(제3-2단계)으로써 레이저 출력을 보정하게 된다. 예를 들면, 제2고조파발생부(210)의 온도가 비정상범위에 해당되어 레이저 출력이 원하는 값보다 떨어질 경우 플래시램프(120)로 더 높은 전압값을 인가(제3-1단계)하여 레이저 출력을 순간적으로 올린 다음 제2고조파발생부(210)의 온도조절부(211)에 의해 제2고조파발생부(210)의 온도를 정상범위로 되돌리는 시간 동안 전압값을 서서히 낮추는 것(제3-2단계)이다.If it is determined in step 2 that the measured values of the first light amount measuring unit 221 and the second light amount measuring unit 222 are different from each other, it is necessary to perform output correction in the second harmonic generating unit 210, The voltage value applied to the flash lamp 120 is immediately changed by the voltage controller 430 in step 3-1 and the temperature value measured by the temperature sensor 212 of the second harmonic generator 210 The voltage value applied to the flash lamp 120 during the temperature control unit 211 is controlled by the temperature control unit 440 of the control unit 400 to the original value before the change in the 3-1 step (Step 3-2) to correct the laser output. For example, when the temperature of the second harmonic generator 210 is in the abnormal range and the laser output is lower than a desired value, a higher voltage value is applied to the flash lamp 120 (Step 3-1) And gradually lowering the voltage value for a time period for returning the temperature of the second harmonic generation unit 210 to the normal range by the temperature regulation unit 211 of the second harmonic generation unit 210 2).

제2단계에서 제1광량측정부(221)와 제2광량측정부(222)의 측정값이 같다고 판단되면 레이저구동부(100) 또는 냉각부(300)에서 출력보정이 필요한 경우이므로, 먼저 제어부(400)의 전압제어부(430)에 의해 플래시램프(120)로 인가되는 전압값을 즉각적으로 변경한 뒤(제4-1단계), 레이저구동부(100)의 온도센서(130)에서 측정되는 온도값을 참고하여 제어부(400)의 온도제어부(440)에 의해 냉각수탱크(310)의 온도조절부(330)를 제어하는 동안 플래시램프(120)로 인가되는 전압값을 제4-1단계에서 변경하기 전의 값으로 원상회복시킴(제4-2단계)으로써 레이저 출력을 보정하게 된다. 예를 들면, 제1광량측정부(221)에서 측정되는 광량값이 원하는 값보다 높을 경우 플래시램프(120)로 더 낮은 전압값을 인가(제4-1단계)하여 레이저 출력을 순간적으로 낮춘 다음 온도조절부(330)에 의해 냉각수탱크(310)의 냉각수 온도를 조절하여 냉각수순환부(140)로 냉각수를 순환시킴으로써 레이저구동부(100)의 내부 온도를 정상범위로 되돌리는 동안 제4-1단계에서 낮춘 전압값을 서서히 올리는 것(제4-2단계)이다.If it is determined in the second step that the measured values of the first light amount measuring unit 221 and the second light amount measuring unit 222 are the same, the output correction is required in the laser driving unit 100 or the cooling unit 300, The voltage value applied to the flash lamp 120 is immediately changed by the voltage control unit 430 of the laser driving unit 400 in step 4-1 and the temperature value measured by the temperature sensor 130 of the laser driving unit 100 The voltage value applied to the flash lamp 120 during the temperature control unit 330 of the cooling water tank 310 is controlled by the temperature control unit 440 of the control unit 400 in step 4-1 The laser output is corrected by restoring the original value to the previous value (step 4-2). For example, when the light amount value measured by the first light amount measuring unit 221 is higher than a desired value, a lower voltage value is applied to the flash lamp 120 (Step 4-1) to lower the laser output instantaneously While the temperature of the cooling water in the cooling water tank 310 is adjusted by the temperature controller 330 and the cooling water is circulated in the cooling water circulator 140 to return the internal temperature of the laser driver 100 to the normal range, (Step 4-2).

이는 플래시램프(120)로 인가되는 전압값은 즉각적으로 변경할 수 있고 그에 따른 레이저 출력도 즉각적으로 변하는 데 비해, 제2고조파발생부(210)나 레이저구동부(100), 냉각부(300)의 온도 조절에 의한 출력변화는 더디므로 상호보완적으로 출력을 보정하여 안정한 레이저 출력을 유지할 수 있게 하기 위함이다.This is because the voltage value applied to the flash lamp 120 can be instantly changed and the laser output is also instantaneously changed while the temperature of the second harmonic generation unit 210, the laser driving unit 100, and the cooling unit 300 The output change due to the adjustment is slow, so that the laser output can be maintained by compensating the output complementarily.

한편 위와 같은 과정은 제어부(400)의 메모리(420)에 누적 저장되어 광량측정부(221,222)와 각 온도센서(212,130,320)의 측정값만 비교하여 유사 상황이 발생했을 경우, 판단과정 없이 그와 동일한 상황에서 전압제어부(430)와 온도제어부(440)의 제어 과정을 재현함으로써 이상출력을 빠르게 보정할 수 있다.Meanwhile, the above process is cumulatively stored in the memory 420 of the control unit 400, and when only the measured values of the light amount measuring units 221 and 222 and the temperature sensors 212, 130 and 320 are compared and a similar situation occurs, The abnormal output can be corrected quickly by reproducing the control process of the voltage control unit 430 and the temperature control unit 440 in the situation.

이상에서 설명한 본 발명은 전술한 실시예 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것은 아니고, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 여러 가지 치환, 변형 및 변경 가능함은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 있어서 명백할 것이다.While the present invention has been described in connection with what is presently considered to be practical exemplary embodiments, it is to be understood that the invention is not limited to the disclosed embodiments, but, on the contrary, It will be clear to those who have knowledge.

100 : 레이저구동부
110 : 레이저로드
120 : 플래시램프
130 : 온도센서
140 : 냉각수순환부
150 : 로드인식부
200 : 레이저출력부
210 : 제2고조파발생부
211 : 온도조절부
212 : 온도센서
220 : 광량측정부
221 : 제1광량측정부
222 : 제2광량측정부
300 : 냉각부
310 : 냉각수탱크
320 : 온도센서
330 : 온도조절부
400 : 제어부
410 : 중앙처리부
420 : 메모리
430 : 전압제어부
440 : 온도제어부
20 : 광분할기100: laser driver
110: laser rod
120: Flash lamp
130: Temperature sensor
140: cooling water circulation part
150: load recognition unit
200: laser output section
210: a second harmonic generator
211: Temperature control unit
212: Temperature sensor
220: Light amount measuring unit
221: First light amount measuring unit
222: second light amount measuring unit
300: cooling section
310: cooling water tank
320: Temperature sensor
330: Temperature control unit
400:
410:
420: memory
430:
440:
20: light splitter

Claims (3)

레이저광을 발생시키는 레이저구동부(100);
레이저구동부(100)에서 발생된 레이저광을 출력시키는 레이저출력부(200);
레이저구동부(100)와 레이저출력부(200)를 냉각시키는 냉각부(300);
레이저구동부(100)와 냉각부(300)를 제어하는 제어부(400);를 포함하고,

레이저구동부(100)는
제어부(400)로부터 전원을 입력받아 빛을 발산시키는 플래시램프(120),
플래시램프(120)에서 발산되는 빛을 공진시켜 레이저광을 생성하는 레이저로드(110),
레이저로드(110)에 식별가능한 태그가 구비되어 이와 접촉시 태그에 저장된 레이저로드(110)의 정보를 읽어오는 로드인식부(150),
레이저구동부(100)의 온도를 측정하는 온도센서(130),
레이저구동부(100)의 내부를 지나는 냉각수 관으로서 냉각부(300)와 연결되는 냉각수순환부(140)를 포함하며,

레이저출력부(200)는
레이저로드(110)에서 생성되는 레이저광의 제2고조파를 발생시키는 제2고조파발생부(210),
레이저로드(110)에서 생성되는 레이저광의 광량을 측정하는 광량측정부(220)를 포함하고,

제2고조파발생부(210)는
제2고조파발생부(210)의 온도를 조절하는 온도조절부(211),
제2고조파발생부(210)의 온도를 측정하는 온도센서(212)를 포함하며,

냉각부(300)는
레이저구동부(100)의 냉각수순환부(140)를 순환하는 냉각수가 저장되는 냉각수탱크(310),
냉각수탱크(310)에 저장된 냉각수의 온도를 측정하는 온도센서(320),
냉각수탱크(310)에 저장된 냉각수의 온도를 조절하는 온도조절부(330)를 포함하고,

제어부(400)는
플래시램프(120)를 구동하는 전압의 크기를 제어하는 전압제어부(430),
제2고조파발생부(210)와 냉각수탱크(310)가 일정 온도를 유지하도록 레이저출력부(200)의 온도조절부(211)와 냉각부(300)의 온도조절부(330)를 제어하는 온도제어부(440),
레이저구동부(100) 및 냉각부(300)의 온도센서(130,320)에서 측정된 온도값과 레이저출력부(200)의 광량측정부(220)에서 측정된 광량 값을 읽어와 이에 따라 전압제어부(430)와 온도제어부(440)를 제어하는 중앙처리부(410),
중앙처리부(410)에서 읽어온 온도센서(130,320)의 온도값 및 광량측정부(220)의 광량값과 당시 전압제어부(430)에서 플래시램프(120)로 인가하는 전압의 크기를 함께 저장하는 메모리(420)를 포함하고,

메모리(420)는 로드인식부(150)에서 인식되는 레이저로드(110)의 정보별로 중앙처리부(410)에서 읽어온 온도센서(130,320)의 온도값 및 광량측정부(220)의 광량값과 당시 전압제어부(430)에서 플래시램프(120)로 인가하는 전압의 크기를 함께 저장하는 것을 특징으로 하는
제2고조파 출력 안정성을 위한 엔디야그 레이저 출력 보정 시스템.
A laser driver (100) for generating laser light;
A laser output unit 200 for outputting laser light generated in the laser driving unit 100;
A cooling unit 300 for cooling the laser driving unit 100 and the laser output unit 200;
And a control unit (400) for controlling the laser driving unit (100) and the cooling unit (300)

The laser driving unit 100
A flash lamp 120 for receiving power from the control unit 400 and emitting light,
A laser rod 110 for generating laser light by resonating light emitted from the flash lamp 120,
A rod recognition unit 150 having an identifiable tag on the laser rod 110 and reading the information of the laser rod 110 stored in the tag in contact with the tag,
A temperature sensor 130 for measuring the temperature of the laser driving unit 100,
And a cooling water circulation unit 140 connected to the cooling unit 300 as a cooling water pipe passing through the inside of the laser driving unit 100,

The laser output section 200
A second harmonic generator 210 for generating a second harmonic of laser light generated by the laser rod 110,
And a light amount measuring unit 220 for measuring the amount of laser light generated by the laser rod 110,

The second harmonic generation unit 210
A temperature controller 211 for adjusting the temperature of the second harmonic generator 210,
And a temperature sensor (212) for measuring the temperature of the second harmonic generator (210)

The cooling unit 300
A cooling water tank 310 in which cooling water circulating through the cooling water circulation unit 140 of the laser driving unit 100 is stored,
A temperature sensor 320 for measuring the temperature of the cooling water stored in the cooling water tank 310,
And a temperature control unit 330 for controlling the temperature of the cooling water stored in the cooling water tank 310,

The control unit 400
A voltage controller 430 for controlling the magnitude of voltage for driving the flash lamp 120,
The temperature control unit 211 of the laser output unit 200 and the temperature control unit 330 of the cooling unit 300 are controlled so that the second harmonic generation unit 210 and the cooling water tank 310 maintain a constant temperature. The control unit 440,
The temperature value measured by the temperature sensors 130 and 320 of the laser driving unit 100 and the cooling unit 300 and the light amount measured by the light amount measuring unit 220 of the laser output unit 200 are read, A central processing unit 410 for controlling the temperature control unit 440,
A memory for storing a temperature value of the temperature sensors 130 and 320 read by the central processing unit 410 and a light amount value of the light amount measuring unit 220 and a magnitude of a voltage to be applied to the flash lamp 120 by the voltage control unit 430 at that time, (420)

The memory 420 stores the temperature values of the temperature sensors 130 and 320 read from the central processing unit 410 and the light amount value of the light amount measuring unit 220 according to the information of the laser rod 110 recognized by the load recognizing unit 150, And the voltage control unit 430 stores the magnitude of the voltage applied to the flash lamp 120 together
Endyag laser output correction system for second harmonic output stability.
삭제delete 제 1 항의 시스템을 이용하여 엔디야그 레이저 출력을 보정하는 방법에 있어서,

광량측정부(220)는
제2고조파발생부(210)의 전단에 제1광량측정부(221)와 제2고조파발생부(210)의 후단에 제2광량측정부(222)로 구성될 때,

제2광량측정부(222)에서 측정되는 광량값이 사용자가 원하는 출력값에 대응되는 광량값을 벗어나는지 체크하는 제1단계,
제1단계에서 제2광량측정부(222)의 측정값이 기준범위를 벗어나게 되면 제1광량측정부(221)와 제2광량측정부(222)에서 측정되는 광량값이 같은지 비교하는 제2단계,

제2단계에서 제1광량측정부(221)와 제2광량측정부(222)의 측정값이 다르다고 판단되면 제어부(400)의 전압제어부(430)에 의해 플래시램프(120)로 인가되는 전압값을 즉각적으로 변경하는 제3-1단계,
제2고조파발생부(210)의 온도센서(212)에서 측정되는 온도값을 참고하여 제어부(400)의 온도제어부(440)에 의해 온도조절부(211)를 제어하는 동안 플래시램프(120)로 인가되는 전압값을 제3-1단계에서 변경하기 전의 값으로 원상회복시키는 제3-2단계,

제2단계에서 제1광량측정부(221)와 제2광량측정부(222)의 측정값이 같다고 판단되면 제어부(400)의 전압제어부(430)에 의해 플래시램프(120)로 인가되는 전압값을 즉각적으로 변경하는 제4-1단계,
레이저구동부(100)의 온도센서(130)에서 측정되는 온도값을 참고하여 제어부(400)의 온도제어부(440)에 의해 냉각수탱크(310)의 온도조절부(330)를 제어하는 동안 플래시램프(120)로 인가되는 전압값을 제4-1단계에서 변경하기 전의 값으로 원상회복시키는 제4-2단계를 포함하는 것을 특징으로 하는
제2고조파 출력 안정성을 위한 엔디야그 레이저 출력 보정 방법.

A method of calibrating an endian laser output using the system of claim 1,

The light amount measuring unit 220
When the first light amount measuring unit 221 is disposed at the front end of the second harmonic generating unit 210 and the second light amount measuring unit 222 is disposed at the rear end of the second harmonic generating unit 210,

A first step of checking whether a light amount value measured by the second light amount measuring unit 222 is out of a light amount value corresponding to an output value desired by the user,
When the measured value of the second light amount measuring unit 222 is out of the reference range in the first step, it is checked whether the light amount values measured by the first light amount measuring unit 221 and the second light amount measuring unit 222 are equal to each other ,

If it is determined that the measured values of the first light amount measuring unit 221 and the second light amount measuring unit 222 are different from each other in the second step, the voltage value applied to the flash lamp 120 by the voltage control unit 430 of the control unit 400 A step 3 -
The temperature control unit 440 of the control unit 400 refers to the temperature value measured by the temperature sensor 212 of the second harmonic generation unit 210 and controls the temperature control unit 211 to control the temperature of the flash lamp 120 A step 3-2 of restoring the applied voltage value to the original value before changing it in the step 3-1,

If it is determined in the second step that the measured values of the first light amount measuring unit 221 and the second light amount measuring unit 222 are the same, a voltage value applied to the flash lamp 120 by the voltage control unit 430 of the controller 400 A step 4-1 of instantly changing,
The temperature control unit 440 of the control unit 400 refers to the temperature value measured by the temperature sensor 130 of the laser driving unit 100 and controls the temperature control unit 330 of the cooling water tank 310 120) is restored to the original value before the change in the step 4-1.
A method for calibrating an endian laser output for second harmonic output stability.

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KR101741503B1 (en) * 2016-06-24 2017-05-30 (주) 블루코어컴퍼니 Katy Perion thermostatic system

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