KR101935468B1 - 실시간으로 초점 조절이 가능한 의료용 레이저 치료장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 실시간으로 초점 조절이 가능한 의료용 레이저 치료장치 에 관한 것으로서 피부치료용 레이저빔을 발진하는 레이저발진부; 상기 레이저발진부의 동작을 제어하는 메인 제어부; 상기 레이저발진부에, 그 일단이 결합되어 상기 레이저발진부에서 발진된 레이저빔의 방향을 변경시키는 관절부; 상기 관절부의 타단에 결합되고, 상기 관절부를 거친 레이저빔이 피시술자 피부의 피조사 지점에 조사되도록 하는 하는 레이저빔 조사부; 및 상기 레이저빔 조사부에 구비되어, 상기 레이저빔 조사부로부터 상기 피조사 지점까지의 거리를 실시간으로 측정하는 실시간 거리측정모듈;을 포함하여 구성되어, 상기 메인 제어부는, 상기 실시간 거리측정모듈에서 측정된 실시간 거리를 입력받고, 상기 레이저빔이 그 입력받은 실시간 거리에 대응되는 초점거리를 가지도록 상기 레이저빔 조사부를 실시간으로 제어하는 것을 특징으로 한다. 본 발명에 의하면, 피조사 지점에 맞는 초점으로 자동조절되어 동일한 스폿크기로 레이저빔을 조사하는 것이 가능하다는 효과를 얻을 수 있다.

Description

실시간으로 초점 조절이 가능한 의료용 레이저 치료장치 {Laser treatment apparatus with auto-adjustable focal distance}

본 발명은 실시간으로 초점 조절이 가능한 의료용 레이저 치료장치에 관한 것으로, 보다 상세하게는 피부재생이나 주름 제거, 점 제거 등의 피부 치료 목적으로, 입체적 형상인 피부곡면의 피조사면에 레이저빔을 조사하되, 조사되는 지점에 따라 그에 맞는 초점거리로 조사하는 것이 가능한 실시간으로 초점 조절이 가능한 의료용 레이저 치료장치에 관한 것이다.

오늘날 치료 등의 목적을 위해 레이저빔을 피부에 조사하여 시술하는 다양한 레이저 치료 기법이 개발되고 있으며, 레이저 치료 기법의 이용을 위한 의료용 레이저 장치 역시 활발하게 연구되고 있다.

레이저를 이용한 치료 기법은 피부 박피, 피부 재생, 미백, 주름이나 반점 제거, 기미 제거 등 다양한 목적으로 사용되고 있으며, 레이저를 이용한다는 점을 제외하고 사용 목적에 따라서 장치 및 기법에는 차이가 있고, 동일 목적이라 하더라도 레이저빔을 조사하는 조건이나 사용하는 장치에 차이가 있다.

한편, 스캐너 기능을 구비한 종래 의료용 레이저 장치의 경우, 사전 설정된 피조사면 전체에 걸쳐, 순차적으로 레이저빔을 조사하여 원하는 치료효과를 얻게 된다. 이때 레이저 빔은 피조사면에 대해 이동하면서 피조사면을 조사하게 된다.

이때 종래 레이저 장치는, 초점거리가 일정한 레이져 빔을 피조사면에 대해 조사하기 때문에, 다음과 같은 문제점이 발생된다.

종래 장치의 일부 구성을 개념적으로 표현한 도 1을 참조하면, 레이저빔(100)은, 초점거리(L)를 가지는 포커스 렌즈(101)를 거쳐 피조사면(103)의 한 지점 P1(104)에 조사된다. 상기 지점 P1(104)은 포커스렌즈(101)의 초점거리(L)에 맞춰 위치하고 있기 때문에, 즉 정초점 위치에 있기 때문에, 지점 P1(104)에 조사되는 레이저빔(100)의 스폿은, 사전에 의도된 크기를 가지는 스폿이 된다.

하지만, 피조사면(103) 상의 레이저빔의 조사되는 위치를 이동시켜주는 X-Y스캐너를 구비하고 있는 종래 장치의 경우, 피조사점이 지점 P2(105)로 이동하게 되면, 초점거리(L)보다 먼 위치의 지점 P2(105)에 조사되는 레이저빔의 스폿의 크기는, 정초점에서 멀어졌기 때문에 더 커지게 된다. 또한 정초점 거리 보다 가까운 지점에 조사되는 레이저빔의 스폿의 크기 역시 커지게 된다.

도 2는, 종래 스캐너 기능을 구비한 종래 장치의 경우, 사전 설정된 피조사면(112)에 레이저빔을 조사하는 경우의 레이저빔이 조사되는 스폿의 크기의 변화를 개념적으로 표시하였다.

정초점에 대응하는 위치의 지점 P3(113)의 스폿의 크기가 사전에 의도된 것이라고 하면, 지점 P3(113)에서 떨어져 위치한 지점들(114, 115)은 스폿의 크기는 점차 커지게 된다. 이는 초점거리는 일정한 상태에서 피조사되는 지점이 변화되어 정초점에서 벗어났기 때문이다.

또한, 피조사되는 면이 곡면인 경우가 도 3에 예시되어 있다. 실제로 사람의 피부는 굴곡이 있기 때문에, 일정한 초점거리를 가지는 레이저빔이 굴곡이 있는 피부의 피조사면(120)에 조사되는 경우의 스폿의 크기는, 정초점에 대응 하는 지점(122)의 스폿의 크기보다 멀어진 지점(123)에서 더욱 커지게 된다.

상술한 바와 같이, 사용되는 레이저의 종류나 발진타입에는 무관하게 스캐너를 구비한 모든 종래의 레이저빔 치료장치의 경우에는 초점거리에 대응하는 위치에 조사되는 레이저빔의 스폿의 크기가, 그 지점에서 벗어날수록 의도된 스폿의 크기보다 커지게 된다. 초점거리 보다 멀게 위치한 지점이나 가깝게 위치한 지점에 레이저빔이 조사되는 경우 스폿의 크기는 의도한 것보다 커지게 되는 것이다.

이렇게 레이점빔의 스폿이 의도된 것보다 커지게 되면, 조사되는 면적이 의도된 면적보다 더 크게 되어, 과도한 피부손상이 발생하고, 이로 인해 회복이 늦고 흉터가 남거나 각종 부작용이 발생되는 문제점이 있다.

등록특허공보 10-0429767

본 발명은 상술한 바와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 레이저빔이 피조사면 전체에 걸쳐 의도된 동일한 크기의 스폿으로 조사되도록 하여 즉, 원하는 초점거리가 유지되며 조사되도록 하여, 원하는 치료효과를 발휘하는 것이 가능한 실시간으로 초점 조절이 가능한 의료용 레이저 치료장치를 제공하는 것을 그 목적으로 한다.

본 발명은 실시간으로 초점 조절이 가능한 의료용 레이저 치료장치에 관한 것으로서, 피부치료용 레이저빔을 발진하는 레이저발진부; 상기 레이저발진부의 동작을 제어하는 메인 제어부; 상기 레이저발진부에, 그 일단이 결합되어 상기 레이저발진부에서 발진된 레이저빔의 방향을 변경시키는 관절부; 상기 관절부의 타단에 결합되고, 상기 관절부를 거친 레이저빔이 피시술자 피부의 피조사 지점에 조사되도록 하는 하는 레이저빔 조사부; 및 상기 레이저빔 조사부에 구비되어, 상기 레이저빔 조사부로부터 상기 피조사 지점까지의 거리를 실시간으로 측정하는 실시간 거리측정모듈;을 포함하여 구성되어, 상기 메인 제어부는, 상기 실시간 거리측정모듈에서 측정된 실시간 거리를 입력받고, 상기 레이저빔이 그 입력받은 실시간 거리에 대응되는 초점거리를 가지도록 상기 레이저빔 조사부를 실시간으로 제어하는 것을 특징으로 한다.

상기 레이저빔 조사부는, 상기 관절부를 거쳐 입사되는 레이저빔이 오목렌즈, 볼록렌즈 및 포커스 렌즈를 순차적으로 통과한 후 피조사 지점에 조사되도록 구성되되, 상기 오목렌즈와 볼록렌즈의 사이 거리를 조정하여 상기 레이저빔의 초점거리를 조절할 수 있는 무빙모듈이 일측에 구비된 것이 바람직하다.

상기 레이저빔 조사부는, 상기 관절부를 거쳐 입사되는 레이저빔이, 가해지는 압력에 따라 곡률이 조절되는 리퀴드 크리스탈 렌즈와, 포커스 렌즈를 순차적으로 통과한 후 피조사면에 조사되도록 구성되어, 상기 리퀴드 크리스탈 렌즈에 가해지는 압력을 조절하여, 곡률을 조절하고 이에 따라 레이저빔의 초점거리가 조절되어 조사될 수 있는 것이 바람직하다.

상기 볼록렌즈와 상기 포커스렌즈 사이에는, 상기 볼록렌즈를 통과한 레이저빔이 피조사면의 전체에 걸쳐 원하는 위치에 조사되도록 동작하는 X-Y 스캐너가 구비되되, 상기 X-Y스캐너는, 레이저빔을 반사시키는 제1미러 및 제2미러와, 상기 제1미러 및 제2미러를 각각 회전시키는 제1모터와 제2모터로 구성된 것이 바람직하다

상기 실시간거리 측정모듈은, 거리측정용 레이저발진부, 거리측정용 센서 및 제1 빔스플리터(beam splitter)를 포함하여 이루어지고, 상기제1 빔스플리터는, 상기 레이저빔의 경로상에 구비되되, 상기 오목렌즈와 상기 제1미러 사이에 구비되어, 상기 레이저빔은 통과시키고, 상기 거리측정용 레이저발진부에서 생성된 측정용 레이저빔은 반사시켜서, 상기 거리측정용 레이저발진부에서 발진된 거리측정용 레이저빔이, 상기 제1빔스플리터, 상기 제1미러, 상기 제2미러에 반사된 후 상기 포커스렌즈를 거쳐 피조사지점에 조사된 후 반사되어 역경로로 상기 거리측정용 센서로 입사되도록 구성된 것이 바람직하다

상기 리퀴드 크리스탈 렌즈와 상기 포커스렌즈 사이에는, 상기 리퀴드크리스탈 렌즈를 통과한 레이저빔이 피조사면의 전체에 걸쳐 원하는 위치에 조사되도록 동작하는 X-Y 스캐너가 구비되되, 상기 X-Y스캐너는, 상기 레이저빔을 반사시키는 제1미러 및 제2미러와, 상기 제1미러 및 제2미러를 각각 회전시키는 제1모터와 제2모터로 구성된 것이 바람직하다

상기 실시간거리 측정모듈은, 거리측정용 레이저발진부, 거리측정용 센서 및 제1 빔스플리터(beam splitter)를 포함하여 이루어지고, 상기제1 빔스플리터는, 상기 레이저빔의 경로상에 구비되되, 상기 리퀴드크리스탈 렌즈와 상기 제1미러 사이에 구비되어, 상기 레이저빔은 통과시키고, 상기 거리측정용 레이저발진부에서 생성된 측정용 레이저빔은 반사시켜서, 상기 거리측정용 레이저발진부에서 발진된 거리측정용 레이저빔이, 상기 제1빔스플리터, 상기 제1미러, 상기 제2미러에 반사된 후 상기 포커스렌즈를 거쳐 피조사지점에 조사된 후 반사되어 역경로로 상기 거리측정용 센서로 입사되도록 구성된 것이 바람직하다

상기 레이저빔 조사부의 단부에는, 상기 포커스렌즈와 피조사면 사이의 거리를 유지시켜주는 간격유지수단이 구비된 것이 바람직하다

상기 레이저빔 조사부에는 상기 피조사지점을 시술자가 볼 수 있도록 카메라 모듈이 구비되고, 상기 레이저빔의 경로상에는, 상기 레이저빔 및 거리측정용 레이저빔은 통과시키고, 가시광선은 반사시키는 제2 빔스플리터(beam splitter)가 구비되되, 상기 제2 빔스플리터는, 상기 제1빔스플리터와 상기 제1미러 사이에 구비되고, 상기 카메라 모듈과 연결된 표시부가 일측에 구비되어, 상기 피조사 지점의 피부모습이 상기 포커스렌즈와 X-Y스캐너를 거치고 상기 제2빔스플리터에 반사된 후 상기 카메라 모듈에 전달되어, 상기 표시부에 표시되는 것이 바람직하다.

본 발명에 따른 실시간으로 초점 조절이 가능한 의료용 레이저 치료장치에 의하면, 피조사 지점에 따라 실시간으로 거리가 측정되고 이에 따라 초점거리가 조절됨으로써, 피조사 면 전체에 걸쳐 동일한 초점거리를 가지는 동일한 스폿크기로 레이저빔을 조사하는 것이 가능하다는 효과를 얻을 수 있다.

본 발명에 따른 실시간으로 초점 조절이 가능한 의료용 레이저 치료장치에 의하면, 최적의 스폿 크기로만 시술하는 것이 가능하여 빠른 회복과 흉터나 부작용의 발생이 최소화될 수 있다는 효과를 얻을 수 있다.

또한, 본 발명에 따른 실시간으로 초점 조절이 가능한 의료용 레이저 치료장치가 카메라모듈을 구비하는 경우, 피조사 지점의 상태를 모니터링 하면서 시술하는 것이 가능하다는 효과를 얻을 수 있다.

도 1 내지 도 3은, 종래의 치료용 레이저 장치를 설명하기 위한 도면들,
도 4는 본 발명의 일실시예에 따른 실시간으로 초점 조절이 가능한 의료용 레이저 치료장치 를 광학계통 위주로 설명하기 위한 도면,
도 5와 도 6은 도 4의 실시간으로 초점 조절이 가능한 의료용 레이저 치료장치 의 주요구성과 피조사면을 설명하기 위한 도면,
도 7은 도 4의 실시간으로 초점 조절이 가능한 의료용 레이저 치료장치 를 개념적으로 표현한 도면,
도 8은 도 4의 실시간으로 초점 조절이 가능한 의료용 레이저 치료장치 에 구비되는 간격유지수단을 설명하기 위한 도면,
도 9는 도 4의 실시간으로 초점 조절이 가능한 의료용 레이저 치료장치 의 제어계통에 관한 설명을 위한 도면,
도 10은, 레이저 시술이 가능한 상태와 불가능한 상태를 표시한 예시 사진들.

이하, 도 4 내지 도 10를 참조하여 본 발명의 일실시예에 따른 실시간으로 초점 조절이 가능한 의료용 레이저 치료장치(1)를 구체적으로 설명한다.

도 4는 본 실시예의 실시간으로 초점 조절이 가능한 의료용 레이저 치료장치(1)를 광학계통 위주로 설명하기 위한 도면이다.

다중 초점 레이저 치료장치 (1)는, 레이저빔을 피부에 조사하여, 피부 박피, 피부 재생, 미백, 주름이나 반점 제거, 기미 제거 등 다양한 목적으로 사용되는 장치이다.

본 실시예의 실시간으로 초점 조절이 가능한 의료용 레이저 치료장치(1)는, 레이저발진부(10), 메인 제어부(20), 관절부(40), 레이저빔 조사부(50) 및 거리측정모듈(90)을 포함하여 구성된다.

상기 레이저발진부(10)는, 피조사부내의 피조사 지점에 조사되는 피부치료용 레이저빔(2)을 발진하는 구성이다. 본 실시예의 경우, 레이저발진부(10)는 펄스 형태의 레이저빔을 발진한다. 레이저의 종류는 제한이 없으며 다양하게 사용가능하다. 한편, 피부치료라고 하면, 본 명세서에서는, 피부에 발생한 질환을 치료하는 것과 미용이나 성형을 위한 시술 혹은 처치하는 것을 포함한다.

도 4를 참조하면, 본 실시예의 레이저발진부(10)는, 개략적 구성으로, EO큐스위치(11), Nd:YAG 크리스탈(12), 플래쉬램프(13), 100% 반사경(14, 15, 16), 50%반사경(17)를 포함하여 구성된다. 각 구성에 대한 역할이나 상호 작용에 관하여는, 이들이 알려진 구성이므로 도면을 참조하면 충분한바, 상세한 설명은 생락하기로 한다. 또한 도시하지는 않았지만, 각 구성에 필요한 전원을 공급하는 전원공급장치도 구비된다.

레이저발진부(10)는 메인 제어부(20)에 의해, 발진 여부, 펄스의 간격 등이 제어된다. 메인 제어부(20)는, 레이저발진부(10)와 함께 본 장치의 메인바디(200, 도 7 참조)에 구비된다.

상기 관절부(40)는, 레이저빔의 경로를 원하는 방향으로 변경시키는 역할을 수행하는 구성으로서, 시술자가 피시술자 피부의 원하는 지점으로 레이저빔 조사부(50)를 이동시킬 수 있도록 한다. 관절부(40)의 일단은 레이저발진부(10)에 결합되고, 타단은 레이저빔 조사부(50)에 결합되어 있다. 도 4에는 반사거울(42, 44)이 모두 2개 구비되는 것으로 예시되어 있으나, 관절의 개수에 따라 증가되는 것도 가능하다.

상기 레이저빔 조사부(50)는, 관절부(40)를 거친 레이저빔(2)이 사전 결정된 피조사면 전체에 걸쳐 조사되도록 하는 구성이다. 레이저빔 조사부는 통상 시술자가 손에 잡고 사용하게 되는 핸드피스(210)라고 불리는 구성에 구비된다.

레이저빔 조사부(50)는, 메인 제어부(20)의 제어에 따라, 레이저빔이 조사되는 지점이 계속적으로 이동되더라도, 실시간거리 측정모듈(90)에 의해 실시간으로 구해진 레이저빔 조사부, 보다 정확히 말하면 레이저빔 조사부의 포커스렌즈(58)로부터 피조사 지점까지의 거리에 대응되는 초점거리로 조절되어 사전 결정된 원하는 스폿의 크기로 레이저빔(2)을 피조사 지점에 조사할 수 있다.

본 명세서에서, 스폿 또는 피조사 지점이라고 하면, 레이저빔이 피조사면에 조사되는 부분을 의미한다.

이러한 동작을 위해, 본 실시예의 경우, 레이저빔 조사부(50)는, 오목렌즈(51), 무빙모듈(52), 볼록렌즈(53), 제1미러(54) 및 제1모터(55), 제2미러(56), 제2모터(57), 포커스 렌즈(58) 및 거리측정용 모듈(90)를 포함하여 구성된다.

상기 거리측정용 모듈(90)은, 거리측정용 레이저발진부(91), 거리측정용 센서(92) 및 제1 빔스플리터(93)를 포함하여 구성된다.

상기 거리측정용 레이저 발진부(91)는, 피부치료용 레이저빔과는 파장이 다른 거리 측정을 위한 파장을 가지는 레이점빔을 발진시킨다.

레이저발진부(10)에서 발진되는 레이저빔의 파장대는, 1594~1074nm이고, 거리측정용 레이저 발진부(91)에서 발진되는 레이저빔의 파장대는, 640~660nm이다. 본 실시예의 경우에는, 레이저빔(2)과 거리측정용 레이저 발진부에서 발진되는 레이저빔의 파장은, 각각 1064nm와 650nm 이다.

상기 거리측정용 센서(92)는, 거리측정용 레이저발진부(91)에 발진된 후 피조사 지점에 반사되어 돌아오는 레이저빔을 감지한다. 감지된 데이터는 메인제어부로 전송되고, 메인제어부는 이 데이터를 기초로 레이저빔 조사부의 포커스렌즈(58)로부터 피조사 지점까지의 거리값을 산출한다.

제1 빔스플리터(93)는, 레이저빔의 경로상에 구비된다. 제1 빔스플리터(93)는, 광선의 파장에 따라 광선을 선택적으로 투과시키거나 반사시키는 역할을 수행한다. 제1 빔스플리터(93)는 오목렌즈(51)와 제1미러(54) 사이에 구비되어, 레이저빔은 통과시키고, 거리측정용 레이저발진부(91)에서 생성된 측정용 레이저빔은 반사시킨다.

거리측정용 레이저발진부(91)에서 발진된 거리측정용 레이저빔은, 제1빔스플리터(93), 제1미러(54), 제2미러(56)에 반사된 후 포커스렌즈(58)를 거쳐 피조사지점에 조사된 후 반사되고, 반사된 거리측정용 레이저빔은 조사되는 경로와는 반대의 역경로, 즉 포커스렌즈(58)를 거치고, 제2미러(56), 제1미러(54) 및 제1빔스플리터(93)에 반사되는 경로를 거쳐 거리측정용 센서(92)로 입사된다.

메인 제어부(20)는, 실시간으로 감지된 레이저빔 조사부의 포커스렌즈(58)로부터 피조사 지점까지의 거리값에 따라, 레이저빔(2)의 초점거리를 조절하여, 피조사 지점이 이동되더라고 항상 소정의 초점거리로 조사될 수 있도록 한다.

레이저빔 조사부(50)는, 관절부(40)를 거쳐 입사되는 레이저빔(2)이 오목렌즈(51), 볼록렌즈(53), 제1 빔스플리터(93) 및 포커스 렌즈(58)를 순차적으로 통과한 후 피조사면(120)에 조사되도록 구성된다. 이때, 오목렌즈(51)에는 무빙모듈(52)이 구비되어, 오목렌즈(51)의 위치를 이동시킴으로 해서, 오목렌즈(51)와 볼록렌즈(53)의 사이 거리가 조정되며, 이로 인해 결국 레이저빔(2)의 초점거리가 조절된다.

한편, 다른 실시예의 경우, 레이저빔의 초점거리는 디에프엠(DFM; De-Focus Module)에 의해 조절될 수 있다. 디에프엠은 가해지는 압력에 따라 곡률이 조절되는 리퀴드 크리스탈 렌즈(미도시)를 포함한다. 즉, 관절부를 거쳐 입사되는 레이저빔이, 리퀴드 크리스탈 렌즈와,, 포커스 렌즈를 순차적으로 통과한 후 피조사면에 조사되도록 구성되는데, 이때 리퀴드 크리스탈 렌즈에 가해지는 압력을 조절하면, 곡률이 조절되고 이에 따라, 레이저빔의 초점거리가 조절되어 조사될 수 있는 것이다.

리퀴드 크리스탈 렌즈는 렌즈의 테두리부분에 압력이 가해지게 되면 가운데 부분이 볼록해지며 두께가 두꺼워지게 되고, 가해졌던 압력이 약해지면 가운데 부분의 볼록했던 부분이 들어가며 두께가 얇게 되는 렌즈이다.

볼록렌즈(53)와 포커스 렌즈(58)의 사이에는, 볼록렌즈(53)를 통과한 레이저빔(2)이 사전 결정된 피조사면(120)의 전체에 걸쳐 사전결정된 경로를 따라 연속적으로 혹은 단속적으로 원하는 위치에 조사되도록 동작하는 X-Y 스캐너가 구비되어 있다.

본 실시예의 경우, X-Y스캐너는, 레이저빔(2)을 반사시키는 제1미러(54) 및 제2미러(56)와, 이들 제1미러(54) 및 제2미러(56)를 메인 제어부(20)의 제어에 따라 각각 회전시키는 제1모터(55)와 제2모터(57)로 구성된다.

X-Y스캐너를 구성하는 제1,2미러(54, 56)의 각각의 회전이 조합되어 레이저빔이 원하는 위치에 조사되며, 이와 동시에 각 조사지점에서의 초점거리는, 무빙모듈(52)에 의해 정초점이 되도록 조절된다. 이때 레이저빔(2)의 초점거리는 실시간 거리측정모듈(90)에 의해 측정된 레이저조사부와 피조사 지점까지의 실시간 거리에 대응되도록 실시간으로 조절된다.

레이저빔은, X-Y스캐너에 의해 이동되면서 조사될 수도 있고, 일단 이동한 후 정지상태에서 조사되고 다시 조사가 멈추면 이동하는 동작이 반복될 수도 있다. 어떠한 순간에도, 피조사 지점까지의 거리를 측정하여 이 값에 따라 무빙모듈(52)을 동작시켜 초점거리를 조절하는 메인 제어부(20)의 종합적인 제어에 따라, 피조사면 전체에 걸쳐 스폿의 크기는 항상 원하는 크기로 일정하게 유지된다.

도 5와 도 6을 참조하면, 곡면인 피조사면(120)의 각각의 지점(121, 122, 123)에 조사되는 레이저빔(2)의 스폿의 크기는 일정한 것이 예시되어 있다.

한편, 본 실시예의 경우, 레이저빔 조사부(50)에는, 포커스렌즈(58)와 피조사면(120) 사이의 거리를 유지시켜주는 간격유지수단(60)이 구비되어 있다. 간격유지수단(60)은 투명한 재질의 원통형상이다. 실시예에 따라서는 단순한 막대형상으로 피조사면에 닿는 단부에만 직경이 확장된 부재가 부착되어 있는 구성일 수도 있다.

도 7 및 도 8을 참조하면, 시술자는, 레이저빔 조사부(50)가 구비된 핸드피스(210)을 손에 잡고, 간격유지수단(60)의 단부를 피조사면(120)의 특정한 지점에 대고 있기만 하면, 사전 결정된 피조사면 전체에 걸쳐 레이저빔이 정초점으로 조사되는 것이다. 간격유지수단이 단부가 개방된 원통형상인 경우, 단부 테두리의 내부 면적 중 일부분이 사전결정된 피조사면이 된다.

한편, 본 실시예의 경우, 카메라 모듈(95), 제2 빔스플리터(98) 및 표시부(80)가 더 구비된다.

카메라 모듈(95)은 CCD카메라(96)와 줌렌즈(97)를 포함한다.

CCD카메라(96)는 디지털 카메라의 하나로,전하 결합 소자(CCD, Change-coupled device)를 사용하여 영상을 전기신호로 변환함으로써 디지털 데이터로 플래스 메모리 등의 기억 매체에 저장하는 장치이다.

줌렌즈(97)는 적은 면적의 피조사 지점의 화면을 인식하고 판별하기 쉽도록 확대하여, 피부현미경 역할을 수행한다.

제2 빔스플리터(98)는, 레이저빔(2)의 경로상에는 구비되는 구성으로서, 레이저빔(2) 및 거리측정용 레이저빔은 통과시키고, 가시광선은 반사시킨다. 제2 빔스플리터(98)는, 제1빔스플리터(93)와 제1미러(54) 사이에 구비된다.

표시부(80)는 카메라 모듈(95)가 연결되어 있고, 메인바디(200)의 일측에 구비되어 있다.

표시부(80)는 LCD 액정화면일 수 있다. 표시부(80)에는 카메라 모듈(95)에서 전달된 피조사 지점의 피부가 표시된다. 즉, 피조사 지점의 피부모습이 포커스렌즈(58)와 X-Y스캐너를 거치고 제2 빔스플리터(98)에 반사된 후 카메라 모듈(95)에 전달되어, 표시부(80)에 표시된다.

한편 도 9는, 메인 제어부의 제어계통을 설명하기 위한 참고 도면이다.

전원공급장치(70)는, 메인제어부(20)와 EO큐스위치 드라이버, X-Y스캐너 드라이버, 무빙모듈 드라이버, 플래쉬램프(13)들에 필요한 전원을 공급한다. 표시부(80)는 피부화면 뿐 아니라, 각종 동작 상태를 표시해 줄 수 있다. 표시부(80)는 메인 제어부(20)와 연결되어 있다.

레이저 발진부(10)는 플래쉬램프(13)와 EO큐스위치(11)를 포함하며, 메인 제어부(20)의 제어에 따라 EO큐스위치 드라이버에 의해 동작하여 레이저빔을 발진시킨다.

X-Y스캐너와 무빙모듈(52)은 각각 X-Y스캐너 드라이버와 무빙모듈드라이버에 의해 동작되고, X-Y스캐너 드라이버와 무빙모듈드라이버는 모두 메인 제어부(20)에 의해 제어된다.

거리측정모듈(90) 및 카메라 모듈(95)도 메인제어부(20)에 연결되어 있다. 메인제어부(20)에는 표시부(80)가 연결되어 있다.

이하, 본 발명의 일실시예의 실시간으로 초점 조절이 가능한 의료용 레이저 치료장치(1)의 작용효과에 대해서 설명한다.

실시예의 실시간으로 초점 조절이 가능한 의료용 레이저 치료장치(1)에 의하면, 초점거리가 실시간으로 측정되는 피조사 지점까지의 거리에 따라 자동으로 조절됨으로써, 피조사되는 레이저빔의 스폿의 크기가 피조사면 전체에 걸쳐 항상 원하는 크기로 일정하게 유지될 수 있다는 장점이 있다.

이러한 장점은, 레이저빔이 피조사되는 지점이 이동된다고 하여도, 피조사 지점까지의 거리가 실시간으로 측정되고 이 측정값에 기초하여, 제어부가 레이저빔의 초점거리를 조절한 후 레이저가 조사될 수 있는 구성에 의해 달성되는 것이다. 초점거리는 메인 제어부(20)의 제어에 따라 무빙모듈(52)에 의해 오목렌즈가 이동하면서 조절된다. 시술자가 핸드피스를 가지고 피시술자의 피부에 접촉을 하고 레이저빔 스위치를 누르게 되면, 레이저빔이 바로 조사되는 것이 아니라, 우선 실시간 거리측정모듈에 의해 피조사 지점까지의 거리가 측정되고 이에 맞게 레이저빔의 초점거리가 조절된 후, 레이저빔이 조사되는 것이다. 이러한 일련의 과정은, 극히 짧은 순간에 이루어지는 것이기 때문에, 시술자가 느끼는 시간차는 없다. 즉 레이저빔 스위치를 누르면 바로 레이저빔이 조사되는 느낌이다.

레이저빔의 스폿 크기가 피조사면 전체에 걸쳐 일정하게 유지될 수 있기 때문에, 치료가 필요한 부분에만 최적의 스폿 크기로만 시술이 가능하여, 결과적으로 회복이 빠르고 부작용이나 흉터의 발생이 최소화될 수 있다는 장점이 있다.

피조사면인 인체의 피부는 다양한 형상을 가진 곡면이어서, 종래의 치료장치에 의하면, 의도된 크기 이상의 스폿크기로 시술되는 경우가 빈번하였으나, 본 발명의 의료용 다중 초젓 레이저 치료장치에 의하면, 초점거리가 조절되는 구성을 채택함으로써, 항상 최적의 스폿크기로 시술하는 것이 가능해진 것이다. 즉 시술 동안 실시간으로 레이저빔 조사부와 피조사 지점의 거리가 측정되고 이 값이 기초하여 레이저빔의 초점거리 역시 실시간으로 조절된다.

한편 본 실시예의 경우 카메라 모듈(95)의 구성을 포함하고 있기 때문에, 시술자가 피조사 지점을 모니터링 하면서 시술하는 것이 가능하다는 장점이 있다. 피부치료용 레이저빔으로 치료나 시술을 할 수 있는 피부 상태가 있고, 할 수 없는 피부 상태가 있다. 대한피부학회가 제공하는 사진들이 첨부된 도 10을 참조하면, 1번 사진은 색소성모만(점), 2번 사진은 악성흑색종, 3번 사진은 일광흑자. 4번 사진은 색소성 기저세포암, 5번 사진은 색소성 기저세포암, 6번 사진은 악성흑색종을 표시한다.

이중에서 1번 3번의 피부상태에는 레이저 시술이 가능하지만, 나머지 상태에는 레이저 시술을 하면 안되는 것으로 되어 있다. 피부 상태는 통상 레이저 시술전에 시술자에 의해 체크가 되는 것이 보통이겠지만, 시술하는 과정에서도 실시간으로 피부상태를 파악할 수 있게 되어, 발생가능한 위험을 방지하고 또한 적절한 시술이 가능하다는 장점이 있다.

본 발명은 도면에 도시된 실시예들을 참고로 설명되었으나 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 다른 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

1 ... 의료용 다중 촛점 레이저 치료장치
10 ... 레이저발진부 20 ... 메인 제어부
40 ... 관절부 50 ... 레이저빔 조사부
90 ... 거리측정용 모듈 95 ... 카메라 모듈

Claims (9)

1. 삭제
2. 삭제
3. 삭제
4. 삭제
5. 피부치료용 레이저빔을 발진하는 레이저발진부;
   상기 레이저발진부의 동작을 제어하는 메인 제어부;
   상기 레이저발진부에, 일단이 결합되어 상기 레이저발진부에서 발진된 레이저빔의 방향을 변경시키는 관절부;
   상기 관절부의 타단에 결합되고, 상기 관절부를 거친 레이저빔이 피시술자 피부의 피조사 지점에 조사되도록 하는 레이저빔 조사부; 및
   상기 레이저빔 조사부에 구비되어, 상기 레이저빔 조사부로부터 상기 피조사 지점까지의 거리를 실시간으로 측정하는 실시간 거리측정모듈;을 포함하여 구성되어,
   상기 메인 제어부는, 상기 실시간 거리측정모듈에서 측정된 실시간 거리를 입력받고, 상기 레이저빔이 그 입력받은 실시간 거리에 대응되는 초점거리를 가지도록 상기 레이저빔 조사부를 실시간으로 제어하고,
   상기 레이저빔 조사부는, 상기 관절부를 거쳐 입사되는 레이저빔이 오목렌즈, 볼록렌즈 및 포커스 렌즈를 순차적으로 통과한 후 피조사 지점에 조사되도록 구성되되, 상기 오목렌즈와 볼록렌즈의 사이 거리를 조정하여 상기 레이저빔의 초점거리를 조절할 수 있는 무빙모듈이 일측에 구비되고,
   상기 볼록렌즈와 상기 포커스렌즈 사이에는,
   상기 볼록렌즈를 통과한 레이저빔이 피조사면의 전체에 걸쳐 원하는 위치에 조사되도록 동작하는 X-Y 스캐너가 구비되되,
   상기 X-Y스캐너는, 레이저빔을 반사시키는 제1미러 및 제2미러와, 상기 제1미러 및 제2미러를 각각 회전시키는 제1모터와 제2모터로 구성되고,
   상기 실시간거리 측정모듈은, 거리측정용 레이저발진부, 거리측정용 센서 및 제1 빔스플리터(beam splitter)를 포함하여 이루어지고,
   상기제1 빔스플리터는, 상기 레이저빔의 경로상에 구비되되, 상기 오목렌즈와 상기 제1미러 사이에 구비되어, 상기 레이저빔은 통과시키고, 상기 거리측정용 레이저발진부에서 생성된 측정용 레이저빔은 반사시켜서,
   상기 거리측정용 레이저발진부에서 발진된 거리측정용 레이저빔이, 상기 제1빔스플리터, 상기 제1미러, 상기 제2미러에 반사된 후 상기 포커스렌즈를 거쳐 피조사지점에 조사된 후 반사되어 역경로로 상기 거리측정용 센서로 입사되도록 구성된 것을 특징으로 하는 실시간으로 초점 조절이 가능한 의료용 레이저 치료장치.
6. 삭제
7. 피부치료용 레이저빔을 발진하는 레이저발진부;
   상기 레이저발진부의 동작을 제어하는 메인 제어부;
   상기 레이저발진부에, 일단이 결합되어 상기 레이저발진부에서 발진된 레이저빔의 방향을 변경시키는 관절부;
   상기 관절부의 타단에 결합되고, 상기 관절부를 거친 레이저빔이 피시술자 피부의 피조사 지점에 조사되도록 하는 레이저빔 조사부; 및
   상기 레이저빔 조사부에 구비되어, 상기 레이저빔 조사부로부터 상기 피조사 지점까지의 거리를 실시간으로 측정하는 실시간 거리측정모듈;을 포함하여 구성되어,
   상기 메인 제어부는, 상기 실시간 거리측정모듈에서 측정된 실시간 거리를 입력받고, 상기 레이저빔이 그 입력받은 실시간 거리에 대응되는 초점거리를 가지도록 상기 레이저빔 조사부를 실시간으로 제어하고,
   상기 레이저빔 조사부는, 상기 관절부를 거쳐 입사되는 레이저빔이, 가해지는 압력에 따라 곡률이 조절되는 리퀴드 크리스탈 렌즈와, 포커스 렌즈를 순차적으로 통과한 후 피조사면에 조사되도록 구성되어,
   상기 리퀴드 크리스탈 렌즈에 가해지는 압력을 조절하여, 곡률을 조절하고 이에 따라 레이저빔의 초점거리가 조절되어 조사될 수 있고,
   상기 리퀴드 크리스탈 렌즈와 상기 포커스렌즈 사이에는,
   상기 리퀴드크리스탈 렌즈를 통과한 레이저빔이 피조사면의 전체에 걸쳐 원하는 위치에 조사되도록 동작하는 X-Y 스캐너가 구비되되,
   상기 X-Y스캐너는, 상기 레이저빔을 반사시키는 제1미러 및 제2미러와, 상기 제1미러 및 제2미러를 각각 회전시키는 제1모터와 제2모터로 구성되고,
   상기 실시간거리 측정모듈은, 거리측정용 레이저발진부, 거리측정용 센서 및 제1 빔스플리터(beam splitter)를 포함하여 이루어지고,
   상기제1 빔스플리터는, 상기 레이저빔의 경로상에 구비되되, 상기 리퀴드크리스탈 렌즈와 상기 제1미러 사이에 구비되어, 상기 레이저빔은 통과시키고, 상기 거리측정용 레이저발진부에서 생성된 측정용 레이저빔은 반사시켜서,
   상기 거리측정용 레이저발진부에서 발진된 거리측정용 레이저빔이, 상기 제1빔스플리터, 상기 제1미러, 상기 제2미러에 반사된 후 상기 포커스렌즈를 거쳐 피조사지점에 조사된 후 반사되어 역경로로 상기 거리측정용 센서로 입사되도록 구성된 것을 특징으로 하는 실시간으로 초점 조절이 가능한 의료용 레이저 치료장치 .
8. 제5항 또는 제7항에 있어서,
   상기 레이저빔 조사부의 단부에는, 상기 포커스렌즈와 피조사면 사이의 거리를 유지시켜주는 간격유지수단이 구비된 것을 특징으로 하는 실시간으로 초점 조절이 가능한 의료용 레이저 치료장치 .
9. 제5항 또는 제7항에 있어서,
   상기 레이저빔 조사부에는 상기 피조사지점을 시술자가 볼 수 있도록 카메라 모듈이 구비되고,
   상기 레이저빔의 경로상에는, 상기 레이저빔 및 거리측정용 레이저빔은 통과시키고, 가시광선은 반사시키는 제2 빔스플리터(beam splitter)가 구비되되, 상기 제2 빔스플리터는, 상기 제1빔스플리터와 상기 제1미러 사이에 구비되고,
   상기 카메라 모듈과 연결된 표시부가 일측에 구비되어,
   상기 피조사 지점의 피부모습이 상기 포커스렌즈와 X-Y스캐너를 거치고 상기 제2빔스플리터에 반사된 후 상기 카메라 모듈에 전달되어, 상기 표시부에 표시되는 것을 특징으로 하는 실시간으로 초점 조절이 가능한 의료용 레이저 치료장치.

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