KR102035316B1 - 치료용 레이저 장치 - Google Patents

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KR102035316B1
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Abstract

본 발명의 일 실시예는 고속축으로 제1발산각 및 저속축으로 제2발산각을 갖는 레이저 빔을 각각 출사하는 복수의 에미터들을 구비한 어레이와, 레이저 빔의 진행방향을 따라 어레이와 인접하게 배치되고, 제1발산각 및 제2발산각을 조절하여 상기 레이저 빔 각각을 평행광으로 변환하는 변환부, 및 피조사체에 복수의 빔 스폿들이 조사되도록 상기 변환된 레이저 빔 각각을 포커싱하는 집광부를 포함하는, 치료용 레이저 장치를 개시한다.

Description

치료용 레이저 장치{Medical laser device}
본 발명의 실시예들은 치료용 레이저 장치에 관한 것이다.
레이저 빔은 산업용, 의료용 및 군사용 등에 이르기까지 다양한 분야에서 사용되고 있다. 특히, 의료용 레이저는 국부적으로 소정의 에너지를 집중시킬 수 있고 비침습적 치료가 가능하므로, 외과, 내과, 안과, 피부과, 치과 등에서 광범위하게 사용되고 있다.
의료분야에서 사용되는 레이저 종류로서 파이버 레이저(fiber laser) 또는 CO2 레이저와 같은 벌크 레이저는 그 부피가 크고, 그 용도에 맞게 레이저 빔을 사용하기 위하여 거울 등을 포함하는 구성요소(들)의 정렬 위치를 변경하는 것이 요구되는 등, 그 구조가 복잡하고 제어해야 할 구성요소들이 많은 등의 단점이 있었다. 본 발명은 전술한 문제를 포함한 여러 문제를 해결하기 위한 것으로서, 부피가 큰 레이저를 사용하지 않으며 부품을 최소화할 수 있는 등의 치료용 레이저 장치를 개시한다. 그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 일 실시예는, 고속축으로 제1발산각 및 저속축으로 제2발산각을 갖는 레이저 빔을 각각 출사하는 복수의 에미터들을 구비한 어레이; 상기 레이저 빔의 진행방향을 따라 상기 어레이와 인접하게 배치되고, 상기 제1발산각 및 상기 제2발산각을 조절하여 상기 레이저 빔 각각을 평행광으로 변환하는 변환부; 및 피조사체에 복수의 빔 스폿들이 조사되도록 상기 변환된 레이저 빔 각각을 포커싱하는 집광부;를 포함하는, 치료용 레이저 장치를 개시한다.
본 실시예에 있어서, 상기 어레이는 레이저 다이오드를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 변환부는, 제1방향으로 연장된 제1볼록면을 구비하며, 상기 제1발산각을 변환하는 제1변환부; 및 상기 제1방향과 교차하는 제2방향을 따라 연장된 제2볼록면을 구비하며, 상기 제2발산각을 변환하는 제2변환부;를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제1변환부는, 상기 어레이를 향하여 볼록한 제1-1볼록면 및 상기 집광부를 향하여 볼록한 제1-2볼록면을 포함하는 원통형 렌즈를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 제2변환부는, 상기 복수의 에미터들 각각에 대응하는 제2볼록면들을 구비하는 마이크로 렌즈 어레이를 포함할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 복수의 빔 스폿들은 상기 피조사체에서 상호 이격될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 복수의 에미터들은 격자 형태로 배열될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 복수의 에미터들은 동심원형 또는 방사형으로 배열될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 복수의 빔 스폿들 각각의 사이즈는 상기 집광부에 의존할 수 있다.
본 실시예에 있어서, 센서를 더 포함하며, 상기 복수의 에미터들은 상기 센서의 신호에 기초하여 온/오프될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 상기 치료용 레이저 장치는, 상기 복수의 에미터들 중 적어도 하나의 에미터, 및 상기 적어도 하나의 에미터에서 방출되는 레이저 빔을 평행광으로 변환하는 서브변환부를 각각 구비하는 유닛들을 포함하며, 상기 유닛들 사이의 거리는 가변적일 수 있다.
전술한 것 외의 다른 측면, 특징, 이점이 이하의 도면, 특허청구범위 및 발명의 상세한 설명으로부터 명확해질 것이다.
본 발명의 실시예들에 치료용 레이저 장치는, 소형이며 정렬 유지(alignment maintenance)를 최소화하거나 필요치 않으며 부품의 수를 줄일 수 있는 등의 치료용 레이저 장치를 제공할 수 있다. 물론, 이와 같은 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 치료용 레이저 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 2a 및 도 2b는 어느 하나의 이미터에서 방출된 레이저 빔이 제1변환부를 통과한 상태를 나타낸다.
도 3a 및 도 3b는 어느 하나의 이미터에서 방출된 레이저 빔이 제1변환부 및 제2변환부를 통과한 상태를 나타낸다.
도 4는 어느 하나의 이미터에서 방출된 레이저 빔이 제1변환부, 제2변환부 및 집광부를 통과하여 피조사체에 조사되는 상태를 나타낸다.
도 5는 피조사체에 조사된 빔 스폿들을 나타낸 평면도이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 치료용 레이저 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이다.
도 7 및 도 8은 도 6의 치료용 레이저 장치 중 이웃한 이미터들에서 각각 방출된 레이저 빔들이 변환부 및 집광부를 통과하여 피조사체에 조사되는 상태를 나타낸다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 어레이를 나타낸다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 치료용 레이저 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 변환부를 개략적으로 도시한 사시도들이다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
이하의 실시예에서, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
이하의 실시예에서, 영역, 구성 요소 등이 연결되었다고 할 때, 영역, 구성 요소들이 직접적으로 연결된 경우뿐만 아니라 영역, 구성요소들 중간에 다른 영역, 구성 요소들이 개재되어 간접적으로 연결된 경우도 포함한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 치료용 레이저 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 2a 및 도 2b는 어느 하나의 이미터에서 방출된 레이저 빔이 제1변환부를 통과한 상태를 나타내며, 도 3a 및 도 3b는 어느 하나의 이미터에서 방출된 레이저 빔이 제1변환부 및 제2변환부를 통과한 상태를 나타내며, 도 4는 어느 하나의 이미터에서 방출된 레이저 빔이 제1변환부, 제2변환부 및 집광부를 통과하여 피조사체에 조사되는 상태를 나타내며, 도 5는 피조사체에 조사된 빔 스폿들을 나타낸 평면도이다. 도 2a 및 도 2b는 도 1의 측면도에 대응하고, 도 2b 및 도 3b는 도 1의 상면도에 대응한다.
도 1을 참조하면, 치료용 레이저 장치(10)는 이미터(110)들을 포함하는 어레이(100), 레이저 빔의 진행 경로(z방향)를 따라 순차적으로 배치된 변환부(200), 및 집광부(300)를 포함할 수 있다.
어레이(100)는 복수의 이미터(110)를 포함하며, 각 이미터(110)는 레이저 빔을 출사한다. 이미터(110)들은 상호 이격되도록 배치될 수 있다. 어레이(100)는 레이저 다이오드를 포함한다. 레이저 다이오드는 유도방출(simulated emission)에 기초하여 생성된 레이저 빔을 출사하는 것으로서, 예컨대, 어레이(100)는 적어도 하나의 레이저 다이오드 바(laser diode bar)를 포함하거나, 각 이미터(110)에 대응하는 레이저 다이오드 칩들을 포함할 수 있다. 도 1은 어레이(100)가 이미터(110)들이 선형적으로 배열된 레이저 다이오드 바를 포함하는 경우를 도시한다.
레이저 다이오드의 각 이미터(110)에서 출사된 레이저 빔(120)은 그 단면(도 1의 xy평면상의 단면)의 형상이 실질적으로 타원 형상일 수 있다. 각각의 레이저 빔(120)은 고속축(fast axis, y방향)으로 큰 발산각을 가지고 저속축(slow axis, x방향)으로 작은 발산각을 갖는다. 저속축은 고속축에 대하여 교차, 예컨대 수직이다.
변환부(200)는 이미터(110)에서의 레이저 빔(120)의 고속축 및 저속축으로의 발산각들을 각각 조절하여 레이저 빔(120)을 평행광으로 변환할 수 있다. 이를 위해, 변환부(200)는 고속축 콜리메이션(FAC, Fast Axis Collimation)을 위한 제1변환부(210) 및 저속축 콜리메이션(SAC, Slow Axis Collimation)을 위한 제2변환부(220)를 포함할 수 있다.
제1변환부(210)는 어레이(100)에 가장 인접하게 배치된다. 제1변환부(210)는 어레이(100)를 향하는 제1-1볼록면(211) 및 제1-1볼록면(211)의 반대편인 제1-2볼록면(212)을 구비한 원통형 렌즈를 포함할 수 있다. 원통형 렌즈는 이미터(110)들의 선형 배열에 대응하여 길게 연장될 수 있다.
도 2a 및 도 2b에 도시된 바와 같이, 레이저 빔(120)은 고속축으로 제1발산각(θ1)을 가지고, 저속축으로 제2발산각(θ2)을 가진 채 빔 발산하며, 제1발산각(θ1)이 제2발산각(θ2)보다 큰 것은 앞서 설명한 바와 같다. 레이저 빔(120)의 제1발산각(θ1)은 제1변환부(210)에 의해 조절되어 평행하게 진행하한다. 반면, 제1변환부(210)는 고속축 콜리메이션을 위한 것이므로, 레이저 빔(120)의 제2발산각(θ2)은 도 2b에 도시된 바와 같이 제1변환부(210)를 통과하더라도 변하지 않는다.
제2변환부(220)는 제1변환부(210)를 통과한 레이저 빔의 광 경로 상에 배치되며, 제2볼록면(221)들을 포함할 수 있다. 제2변환부(220)는 도 1에 도시된 바와 같이 이미터(110)들 각각에 대응하는 제2볼록면(221)들을 포함하는 마이크로 렌즈 어레이를 구비할 수 있다. 제2볼록면(221)은 반-원통형의 형상을 가질 수 있으며, 제1변환부(210)의 제1-1 및 제1-2볼록면(211, 212)와 교차하는 방향(예컨대, 수직인 방향)으로 연장될 수 있다.
제1변환부(210)를 통과한 레이저 빔(120A)의 제2발산각(θ2)은 도 3b에 도시된 바와 같이 제2변환부(220)에 의해 조절되어 평행하게 진행한다. 제2변환부(220)는 저속축 콜리메이션을 위한 것이므로, 제1변환부(210)를 통과한 레이저 빔(120A)의 고속축 성분은 제2변환부(220)를 통과하더라도 변하지 않는다.
집광부(300)는 도 1에 도시된 바와 같이 변환부(200)를 통과한 레이저 빔의 진행 경로 상에 배치되며, 포커싱 렌즈를 포함할 수 있다. 도 1은 집광부(300)가 변환부(200)와 마주보는 면의 반대편에 볼록면(311)을 구비하는 것을 도시하고 있다.
변환부(200)에 의해 평행광으로 변환된 레이저 빔(120B)은, 도 4에 도시된 바와 같이 집광부(300)를 통과하면서 포커싱되어 피조사체(IS)에 조사된다. 도 5는 피조사체(IS)에 조사되는 빔 스폿(120C)들을 나타낸다.
각각의 빔 스폿(120C)은 각 이미터(110)에서 출사된 레이저 빔(120)이 도 2a 내지 도 4를 참조하여 설명한 바와 같이 변환부(200) 및 집광부(300)를 통과하면서 개별적으로 제어된 것으로, 각 빔 스폿(120C)은 각 이미터(110)의 레이저 빔(120)과 일대일 대응하는 것으로 이해될 수 있다.
빔 스폿(120C)들은 피조사체(IS)에서 도 5에 도시된 바와 같이 상호 이격되며, 피조사체(IS)에 소정의 에너지를 제공함으로써 피조사체(IS)의 치료에 사용될 수 있다. 예를 들어, 피조사체(IS)가 피부인 경우, 빔 스폿(120C)들은 피부의 치료 및 재생 등을 위한 소정의 에너지를 국소적으로 피부에 제공할 수 있다.
빔 스폿(120C)의 형상 및 사이즈는 이미터(110)에서 출사된 레이저 빔(120, 도 1참조)의 형상과는 다른 것으로, 빔 스폿(120C)의 형상은 제1 및 제2변환부(210, 220)의 형상과 배치 등에 의존하며, 빔 스폿(120C)의 사이즈는 집광부(300)에 의존하여 설계될 수 있는 것과 같이 빔 스폿(120C)의 형상 및 배열 패턴 등을 다양하게 변경될 수 있다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 치료용 레이저 장치를 개략적으로 나타낸 사시도이고, 도 7 및 도 8은 도 6의 치료용 레이저 장치 중 이웃한 이미터들에서 각각 방출된 레이저 빔들이 변환부 및 집광부를 통과하여 피조사체에 조사되는 상태를 나타낸다.
도 6을 참조하면, 치료용 레이저 장치(10')는 이미터(110)들이 x방향과 y방향을 따라 상호 이격되도록 배치된 2차원 격자 배열인 형태의 어레이(100')를 포함할 수 있다. 어레이(100')에 포함된 이미터(110)들의 배열에 따라, 변환부(200')는 평행하게 배치된 제1변환부(210)들을 포함할 수 있으며, 제2변환부(220)의 제2볼록면(221)들은 각각 y방향으로 배열된 이미터(110)들에 대응하도록 연장될 수 있으며, 집광부(300')도 이미터(110)들의 배열에 따라 서로 평행하게 배치된 복수의 볼록면(311)들을 구비할 수 있다.
각 이미터(110)에서 방출된 레이저 빔은 도 7 및 도 8에 각각 도시된 바와 같이 고속축으로 제1발산각을 가지고 저속축으로 제2발산각을 가지되, 변환부(200')에 의하여 제1발산각 및 2발산각이 조절되어 평행광으로 바뀌고, 집광부(300')에 의해 포커싱되어 피조사체(IS)에 빔 스폿으로 조사될 수 있음은 앞서 도 2a 내지 도 5를 참조하여 설명한 바와 같다.
일 실시예로, 상대적으로 큰 제1발산각을 조절하는 제1변환부(210)는 상대적으로 작은 제2발산각을 조절하는 제2변환부(220) 보다 어레이(100')에 인접하게 배치될 수 있다. 이와 같은 배치를 통해 이웃한 이미터(110)들에서 출사된 레이저 빔들의 고속축 및 저속축 성분들이 서로 간섭을 일으키기 전에 각 레이저 빔들의 제1 및 제2발산각을 제어할 수 있다. 예컨대, 도 7은 어레이(100')로부터 제1변환부(210)까지의 최단거리(d)가 이웃한 이미터(110)들에서 출사된 제1발산각을 갖는 레이저 빔들이 간섭을 일으키는 거리(D)보다 작게 제1변환부(210)가 배치된 것을 도시하고 있다. 도 7에서 "PL"은 제1변환부(210)가 구비되지 않은 경우에 있어서 각 이미터(110)에서 출사된 제1발산각을 갖는 레이저 빔의 빔 발산을 나타낸다. 유사하게, 어레이(100')로부터 제2변환부(220)까지의 최단거리는 이웃한 이미터(110)들에서 출사된 제2발산각을 갖는 레이저 빔들이 간섭을 일으키는 거리 보다 작게 배치될 수 있다.
도 6을 참조한 실시예에 따르면 어레이(100')의 이미터(110)들이 x방향과 y방향을 따라 격자 배열된 것을 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
도 9a 및 도 9b는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 어레이를 나타낸다.
다른 실시예로서, 어레이(100")는 도 9a에 도시된 바와 같이 이미터(110)들이 동심원을 이루도록 배치될 수 있다. 또 다른 실시예로서, 어레이(100"')는 도 9b에 도시된 바와 같이 가운데의 이미터(110)를 중심으로 다른 이미터(110)들이 지름 방향으로 배열된 방사상인 것과 같이, 그 배치형태는 다양하게 변경될 수 있다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 치료용 레이저 장치를 개략적으로 나타낸 단면도이다.
도 10을 참조하면, 치료용 레이저 장치(20)는 개구를 갖는 케이스(1000) 및 케이스(1000) 내에 구비된 어레이(1100), 변환부(2000) 및 집광부(3000)를 포함한다.
케이스(1000)는 내부가 중공인 형상으로, 케이스(1000)는 불투명한 소재로 형성될 수 있다. 예컨대, 케이스(1000)는 플라스틱, 금속 등 다양한 소재로 형성될 수 있다. 케이스(1000)는 핸드 피스로서, 치료용 레이저 장치(20)를 이용하여 시술하는 시술자가 손으로 잡는 부분에 해당할 수 있다.
어레이(1100)는 앞서 설명한 어레이(100, 100', 100", 100"')들 중 어느 하나를 포함할 수 있고, 변환부(2000) 및 집광부(3000)도 앞서 설명한 변환부(200, 200') 및 집광부(300, 300') 중 어느 하나를 포함할 수 있으며, 그 구체적 구성은 앞서 설명한 내용과 동일하므로 이하에서는 차이점을 위주로 설명한다.
어레이(1100), 변환부(2000) 및 집광부(3000)는 케이스(1000) 내에서 그 위치가 고정된다. 변환부(2000)는 제1변환부(210)들 및 제2변환부(220)를 수용하기 위한 지지부재(230)를 구비할 수 있다.
지지부재(230)는 광투광성을 갖는 수지재를 포함할 수 있다. 일 실시예로, 지지부재(230)의 일측에는 제1변환부(210)의 볼록면과 대응하는 오목한 부분들이 구비되어 제1변환부(210)가 지지부재(230)상에서 고정될 수 있으며, 지지부재(230)의 타측에는 제2변환부(220)가 배치될 수 있다. 지지부재(230)는 제1변환부(210) 및 제2변환부(220)를 연결해주는 연결부재 및/또는 케이스(1000)내에서 제1변환부(210) 및 제2변환부(220)의 위치를 고정시켜주는 고정부재로 이해될 수 있다.
치료용 레이저 장치(20)는 센서(4000)를 더 포함할 수 있다. 센서(4000)의 근접센서 또는 접촉센서 등을 포함할 수 있으며, 센서(400)는 치료용 레이저 장치(20)가 피조사체에서 멀어지거나 가까워지는 것, 또는 피조사체에 비접촉하거나 접촉하는 것을 감지하며, 어레이(1100)의 온/오프는 센서(4000)의 신호에 기초하여 제어될 수 있다. 예컨대, 치료용 레이저 장치(20)가 피조사체로부터 기준 거리 이상으로 멀어지거나 비접촉하는 경우, 센서(4000)는 소정의 신호를 생성하고 제어부(미도시)는 이 신호에 기초하여 어레이(1100)를 오프(off)시키고, 치료용 레이저 장치(20)가 기준 거리 이하로 피조사체에 근접하거나 접촉하는 경우, 제어부(미도시)는 센서(4000)의 신호에 기초하여 어레이(1100)를 온(on)시킬 수 있다.
도 10은 제1 및 제2변환부(210, 220)가 지지부재(230)에 의해 연결된 것을 도시하고 있으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다.
도 11a 및 도 11b는 본 발명의 다른 실시예들에 따른 변환부를 개략적으로 도시한 사시도들이다.
도 11a를 참조하면, 변환부(2000')는 동일한 소재를 포함하며 일체로 형성된 제1변환부(210')들 및 제2변환부(220')를 포함할 수 있다. 변환부(2000')의 제1측, 예컨대 제1-1볼록면(211)들이 배치된 부분은 제1변환부(210')에 해당하며, 변환부(2000')의 제2측, 예컨대 제2볼록면(221)들이 배치된 부분은 제2변환부(220')에 해당할 수 있다.
도 11b를 참조하면, 변환부(2000")는 이종 재질로 형성된 제1변환부(210")들 및 제2변환부(220")를 포함할 수 있다. 본 발명의 비제한적 실시예로, 제1 및 제2변환부(210", 220")는 이종 사출 성형을 통해 형성될 수 있다.
제2변환부(220")의 일면은 제2볼록면(221)들을 포함하며, 제2변환부(220")의 타면은 제1변환부(210")들의 볼록면과 대응하는 오목면(222)들을 구비하여 제1변환부(210")들 각각이 제2변환부(220")의 오목면(222) 상에 배치될 수 있다. 예컨대, 제1변환부(210")의 제1-2볼록면(212)이 제2변환부(220")의 오목면(222)과 접촉하도록 배치될 수 있다. 도 11b의 제1변환부(210")는 도 11a의 제1변환부(210')와 달리 제1-1 및 제1-2볼록면(211, 212)을 모두 구비할 수 있다.
도 1 내지 도 11B를 참조하여 설명한 실시예에 따르면, 에미터(110)들의 상대적 위치가 어레이 (100, 100', 100", 100"', 1100) 상에서 고정된 경우를 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 본 발명의 다른 실시예로서, 에미터(110)들 사이의 간격을 조절함으로써, 단위 면적당 스팟의 개수 또는/및 단위 면적당 피조사체에 조사되는 빔 스폿(120C, 도 5)들의 유효면적 등을 조절할 수 있다.
도 12a, 도 12b 및 도 13은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 치료용 레이저 장치로서, 에미터(110)들 사이의 간격을 조절할 수 있는 구성의 일 실시예를 개략적으로 나타낸다.
도 12a 및 도 12b를 참조하면, 하나의 에미터(110), 하나의 에미터(110)에서 방출되는 레이저 빔(120)의 진행 경로 상에 배치된 서브변환부(2000A)와 서브집광부(3000A)가 하나의 단위 요소인 유닛(U)을 구성하거나(도 12a), 하나의 에미터(110)와 하나의 에미터(110)에서 방출되는 레이저 빔(120)의 진행 경로 상에 배치된 서브변환부(2000A)가 하나의 단위 요소인 유닛(U)을 구성(도 12b)할 수 있다. 각 서브변환부(2000A)는 제1볼록면과 제2볼록면을 구비하는 제1 및 제2서브변환부(2100, 2200)을 포함함은 물론이며, 서브변환부(2000A)의 구조는 앞서 1 내지 11b를 참조한 바와 같은 구조와 동일한 구조를 가질 수 있다.
도 12a에 도시된 바와 같은 유닛(U)을 복수개 포함하는 치료용 레이저 장치의 경우, 도 13에 도시된 바와 같이 유닛(U)들 간의 거리(d1, d2, d1', d2')가 가변적으로 조절될 수 있다. 예컨대, 유닛(U)들 사이의 거리(d1, d2)가 상대적으로 작게 배치되거나, 유닛(U)들 사이의 거리(d1', d2', d1'>d1, d2'>d2)가 상대적으로 크게 배치되거나, 그 반대로 조절될 수 있다.
도 12b에 도시된 바와 같은 유닛(U)을 복수개 포함하는 치료용 레이저 장치도, 도 13에 도시된 바와 같이 유닛(U)들 사이의 거리(d1, d2)가 상대적으로 작게 배치되다가 유닛(U)들 사이의 거리(d1', d2', d1'>d1, d2'>d2)가 상대적으로 크게 배치되도록 조절되거나, 또는 유닛(U)들 사이의 거리(d1', d2')가 상대적으로 크게 배치되다가 유닛(U)들 사이의 거리(d1, d2, d1<d1', d2<d2')가 상대적으로 작게 배치되는 것과 같이 조절될 수 있음은 물론이다. 이 경우, 집광부(3000')는 상대적 이격거리가 가변되는 복수의 유닛(U)들과 모두 대응하는 면적을 가질 수 있다.
도 12a 및 도 12b는 하나의 유닛(U)이 하나의 에미터(110)를 포함하는 경우를 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되지 않는다. 본 명세서에서의 유닛(U)이라 함은 치료용 레이저 장치보다 작은 단위 구성으로서, 하나의 유닛(U)은 복수의 에미터(110)들을 포함할 수 있다. 이 경우, 각 유닛(U)은 해당 유닛(U)에 포함된 에미터(110)들에 대응하는 변환부, 또는 변환부와 집광부의 구성을 가질 수 있다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.
10, 10', 20: 치료용 레이저 장치
100, 100', 100", 100"', 1100: 어레이
110: 에미터
200, 200', 2000, 2000', 2000": 변환부
300, 300', 3000: 집광부
4000: 센서

Claims (11)

  1. 치료용 레이저 장치로서,
    하우징;
    상기 하우징의 내측에 배치되며, 고속축으로 제1발산각 및 저속축으로 제2발산각을 갖는 레이저 빔을 각각 출사하는 복수의 에미터들을 구비한 어레이;
    상기 레이저 빔의 진행방향을 따라 상기 어레이와 인접하게 배치되고, 상기 제1발산각 및 상기 제2발산각을 조절하여 상기 레이저 빔 각각을 평행광으로 변환하는 복수의 서브변환부들을 구비한 변환부;
    피조사체에 복수의 빔 스폿들이 조사되도록 상기 변환된 레이저 빔 각각을 포커싱하는 집광부; 및
    상기 하우징이 상기 피조사체에서 멀어지거나 가까워지는 것 또는 접촉하거나 비접촉하는 것을 감지하여 소정의 신호를 생성하는 센서;를 포함하되,
    상기 복수의 에미터들은 상기 센서의 신호에 기초하여 온/오프 제어되고,
    상기 치료용 레이저 장치는 복수의 유닛들을 포함하되,
    각 유닛은,
    상기 복수의 에미터들 중 적어도 하나의 에미터, 및 상기 복수의 서브변환부들 중 적어도 하나의 서브변환부를 구비하고,
    상기 복수의 유닛들 중 제1유닛에 구비된 적어도 하나의 에미터와 제2유닛에 구비된 적어도 하나의 에미터 사이의 거리, 그리고 상기 제1유닛에 구비된 적어도 하나의 서브변환부와 상기 제2유닛에 구비된 적어도 하나의 서브변환부 사이의 거리는,
    상기 레이저 빔의 진행방향에 수직한 평면 상에서 가변적인, 치료용 레이저 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 어레이는 레이저 다이오드를 포함하는, 치료용 레이저 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 변환부는,
    제1방향으로 연장된 제1볼록면을 구비하며, 상기 제1발산각을 변환하는 제1변환부; 및
    상기 제1방향과 교차하는 제2방향을 따라 연장된 제2볼록면을 구비하며, 상기 제2발산각을 변환하는 제2변환부;를 포함하는, 치료용 레이저 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제1변환부는,
    상기 어레이를 향하여 볼록한 제1-1볼록면 및 상기 집광부를 향하여 볼록한 제1-2볼록면을 포함하는 원통형 렌즈를 포함하는, 치료용 레이저 장치.
  5. 제3항에 있어서,
    상기 제2변환부는,
    상기 복수의 에미터들 각각에 대응하는 제2볼록면들을 구비하는 마이크로 렌즈 어레이를 포함하는, 치료용 레이저 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 빔 스폿들은 상기 피조사체에서 상호 이격되는, 치료용 레이저 장치.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 에미터들은 격자 형태로 배열된, 치료용 레이저 장치.
  8. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 에미터들은 동심원형 또는 방사형으로 배열된, 치료용 레이저 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 빔 스폿들 각각의 사이즈는 상기 집광부에 의존하는, 치료용 레이저 장치.
  10. 삭제
  11. 삭제
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