KR102137125B1 - 레이저 치과 치료기 및 이를 포함하는 레이저 치과 치료 시스템 - Google Patents

레이저 치과 치료기 및 이를 포함하는 레이저 치과 치료 시스템 Download PDF

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Abstract

본 발명은 사용자가 파지 가능한 하우징부; 상기 하우징부의 상측으로 연장되고 내부에 복수 개의 광 파이버(fiber)가 식설된 헤드부; 상기 복수 개의 광 파이버 측으로 레이저 광을 조사하는 적어도 하나의 레이저 모듈을 포함하는 레이저 공급부; 및 상기 레이저 공급부를 회전 구동시키는 구동부;를 포함하고, 상기 레이저 공급부는 회전 구동됨에 따라 상기 복수 개의 광 파이버에 레이저 광을 조사 가능한, 레이저 치과 치료기에 관한 것이다.

Description

레이저 치과 치료기 및 이를 포함하는 레이저 치과 치료 시스템{Laser Dental Treatment Device and Laser Dental Treatment System including the same}
본 발명의 일 실시예는 레이저 치과 치료기 및 이를 포함하는 레이저 치과 치료 시스템에 관한 것이다.
구강 내의 치석, 치구의 제거 등의 구강 내 클리닝이나, 치주병, 식병 등의 치료를 목적한 레이저 광을 이용한 치과용 레이저 치료 장치는 종래부터 널리 이용되었다. 상술한 치과용 레이저 치료 장치는 주사약을 이용한 마취를 사용하지 않아도 치료가 가능하고, 메스와 같은 수술 도구를 이용하지 않아 통증이 없고, 출혈량도 일반적인 절개 치료와 비교하여 소량이며, 치료 시간도 단축할 수 있다는 장점이 존재하였다.
하지만, 레이저 광 출력을 위한 레이저 모듈은 상당한 비용이 소요되는 문제점이 존재하였고, 종래의 치과용 레이저 치료 장치의 경우 비용 절감 등을 이유로 한 개 또는 두 개 등 소수의 광 파이버 및 각각의 광 파이버에 대응한 한 개 또는 두 개의 레이저 모듈을 구비하여 특정 파장 대역의 레이저 광만을 출력할 수 있었다. 한편, 광 파이버를 다수 개 구성하는 경우에도 다수 개의 광 파이버 각각마다 레이저 모듈이 대응하여 연결되어야 하는 바, 비용이 크게 증가되어 중대형 치과 등 소수의 전문가들만 이용 가능하다는 제한이 존재하였다.
일본공개특허공보 제2005-535366호(2005.11.24)
본 발명의 실시예들은 넓은 범위에서 레이저 광을 조사하여 환자의 잇몸 치료에 효과적으로 적용할 수 있는 레이저 치과 치료기 및 이를 포함하는 레이저 치과 치료 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들은 종래의 레이저 치료기보다 작은 수의 레이저 모듈로 넓은 범위의 광 파이버 모두에 충분한 레이저 광을 공급할 수 있는 레이저 치과 치료기 및 이를 포함하는 레이저 치과 치료 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들은 잇몸 위치에 대응하여 형상이 상이한 교체형 헤드를 이용 가능한 바, 잇몸 치료 효과를 증대시킬 수 있는 레이저 치과 치료기 및 이를 포함하는 레이저 치과 치료 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들은 복수 개의 레이저 모듈의 다 파장 레이저 광을 선택적으로 또는 동시에 조사할 수 있는 레이저 치과 치료기 및 이를 포함하는 레이저 치과 치료 시스템을 제공하기 위한 것이다.
또한, 본 발명의 실시예들은 회전 블록 회전 간 레이저 모듈과 제어부를 전기적으로 연결하기 위한 연결부재가 꼬이거나 파손되는 등의 문제를 차단할 수 있는 레이저 치과 치료 시스템을 제공하기 위한 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 사용자가 파지 가능한 하우징부; 상기 하우징부의 상측으로 연장되고 내부에 복수 개의 광 파이버(fiber)가 식설된 헤드부; 상기 복수 개의 광 파이버 측으로 레이저 광을 조사하는 적어도 하나의 레이저 모듈을 포함하는 레이저 공급부; 및 상기 레이저 공급부를 회전 구동시키는 구동부;를 포함하고, 상기 레이저 공급부는 회전 구동됨에 따라 상기 복수 개의 광 파이버에 레이저 광을 조사 가능한, 레이저 치과 치료기를 제공할 수 있다.
상기 복수 개의 광 파이버의 상기 레이저 모듈 측 말단이 정렬 배치된 어레이 고정부;를 더 포함하고, 상기 레이저 공급부와 상기 어레이 고정부는 상호 대면하도록 위치될 수 있다.
상기 복수 개의 광 파이버의 레이저 모듈 측 말단은 상기 어레이 고정부 상에 적어도 하나의 반경으로 원주 방향을 따라 정렬 배치되고, 상기 적어도 하나의 레이저 모듈은 상기 레이저 공급부의 회전 블록 상에 적어도 하나의 반경으로 형성된 원주마다 복수 개씩 정렬 배치될 수 있다.
상기 복수 개의 광 파이버의 상기 레이저 모듈 측 말단은 상기 어레이 고정부 상에 기 결정된 반경으로 원주 방향을 따라 정렬 배치되고, 상기 레이저 모듈은 상기 레이저 공급부의 회전 블록 상에 단일로 배치되며, 상기 단일의 레이저 모듈은 상기 회전 블록의 회전 중심 축으로부터 상기 기 결정된 반경만큼 이격 배치될 수 있다.
상기 구동부는, 회전력을 제공하는 구동 모터; 및 상기 구동 모터의 구동 축 회전 간 상기 적어도 하나의 레이저 모듈과 전기적으로 연결되는 회전 접지부;를 포함할 수 있다.
상기 레이저 모듈이 복수 개 구비되고, 상기 복수 개의 레이저 모듈은 상호 상이한 파장의 레이저 광을 조사하며, 상기 레이저 치과 치료기는 상기 복수 개의 광 파이버의 레이저 광 전달 경로 상에 배치되어 상기 복수 개의 레이저 모듈에서 조사된 다 파장 레이저 광 중 어느 하나의 파장을 선택하여 전달하거나 두 개 이상의 파장을 동시에 전달하는 파장 조절부를 더 포함할 수 있다.
상기 헤드부는, 상기 복수 개의 광 파이버를 수용하는 헤드 케이스; 상기 복수 개의 광 파이버의 레이저 광 조사 방향 말단을 고정하는 헤드 고정부; 및 상기 헤드 교정부에 착탈 가능한 교체형 헤드;를 포함할 수 있다.
상기 교체형 헤드는, 레이저 광 조사 대상과 접촉하는 접촉면이 내측으로 오목하게 형성된 제1 헤드 및 상기 접촉면이 외측으로 볼록하게 형성된 제2 헤드 중 선택되는 어느 하나일 수 있다.
상기 적어도 하나의 레이저 모듈 각각은, 모듈 케이스; 상기 모듈 케이스 내의 일측에 위치되어 고유 파장의 레이저 광을 출력하는 레이저 다이오드; 및 상기 모듈 케이스 내의 타측에 위치되어 상기 레이저 다이오드로부터 출력된 레이저 광을 기 결정된 위치로 집중시키는 집광부;를 포함할 수 있다.
본 발명의 다른 실시예에 따르면, 내부에 복수 개의 광 파이버(fiber)가 식설된 헤드부, 상기 복수 개의 광 파이버 측으로 레이저 광을 조사하는 적어도 하나의 레이저 모듈을 포함하는 레이저 공급부 및 상기 레이저 공급부를 회전 구동시키는 구동부를 포함하는 레이저 치과 치료기를 복수 개 포함하고, 상기 복수 개의 레이저 치과 치료기는 지면에 안착 가능한 시스템 하우징에 구비되며, 상기 적어도 하나의 레이저 모듈은 상기 복수 개의 광 파이버 개수보다 작은 개수로 형성되고, 상기 레이저 공급부는 회전 구동됨에 따라 상기 복수 개의 광 파이버 모두에 레이저 광을 조사 가능하며, 상기 헤드부는 소정 길이의 절연 피복을 포함하는, 레이저 치과 치료 시스템을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 의하면, 넓은 범위에서 레이저 광을 조사하여 환자의 잇몸 치료에 효과적으로 적용할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 종래의 레이저 치료기보다 작은 수의 레이저 모듈로 넓은 범위의 광 파이버 모두에 충분한 레이저 광을 공급할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 잇몸 위치에 대응하여 형상이 상이한 교체형 헤드를 이용 가능한 바, 잇몸 치료 효과를 증대시킬 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 복수 개의 레이저 모듈의 다 파장 레이저 광을 선택적으로 또는 동시에 조사할 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예들에 의하면, 회전 블록 회전 간 레이저 모듈과 제어부를 전기적으로 연결하기 위한 연결부재가 꼬이거나 파손되는 등의 문제를 차단할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 치과 치료기를 개략적으로 나타낸 도면
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 치과 치료기의 레이저 공급부 및 어레이 고정부의 배치를 측면에서 나타낸 도면
도 3의 (a)는 도 2에 도시된 어레이 고정부에 대한 제1 실시예의 하면을 나타낸 도면이고, 도 3의 (b)는 도 2에 도시된 레이저 공급부에 대한 제1 실시예의 상면을 나타낸 도면
도 4의 (a)는 도 2에 도시된 어레이 고정부에 대한 제2 실시예의 하면을 나타낸 도면이고, 도 4의 (b)는 도 2에 도시된 레이저 공급부에 대한 제2 실시예의 상면을 나타낸 도면
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 치과 치료기의 레이저 모듈을 나타낸 도면
도 6는 본 발명의 일 실시예에 따른 복수 개의 레이저 모듈과 파장 조절부의 배치 구조를 나타낸 도면
도 7의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 치과 치료기의 헤드부 구성을 구체적으로 나타내기 위한 개략도이고, 도 7의 (b)는 도 7의 (a)에서 헤드부의 말단을 A방향에서 바라본 모습을 나타낸 도면
도 8의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 치과 치료기에 포함된 교체형 헤드의 제1 헤드를 나타낸 도면이고, 도 8의 (b)는 교체형 헤드의 제2 헤드를 나타낸 도면
도 9은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 치과 치료기를 포함하는 레이저 치과 치료 시스템을 나타낸 도면
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 구체적인 실시형태를 설명하기로 한다. 그러나 이는 예시에 불과하며 본 발명은 이에 제한되지 않는다.
본 발명을 설명함에 있어서, 본 발명과 관련된 공지기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략하기로 한다. 그리고, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
본 발명의 기술적 사상은 청구범위에 의해 결정되며, 이하의 실시예는 본 발명의 기술적 사상을 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 효율적으로 설명하기 위한 일 수단일 뿐이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 치과 치료기(10)를 개략적으로 나타낸 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 치과 치료기(10)는 사용자가 파지 가능한 하우징부(100), 하우징부(100)의 내측에서부터 상측으로 연장되고 내부에 복수 개의 광 파이버(fiber)(200)가 식설된 헤드부(300), 복수 개의 광 파이버(200) 측으로 레이저 광을 조사하는 적어도 하나의 레이저 모듈(laser module)(410)을 포함하는 레이저 공급부(400) 및 레이저 공급부(400)를 회전 구동시키는 구동부(500)를 포함할 수 있다.
이 때, 상술한 적어도 하나의 레이저 모듈(410)은 복수 개의 광 파이버(200)개수보다 작은 개수로 형성될 수 있고, 레이저 공급부(400)는 회전 구동됨에 따라 복수 개의 광 파이버(200) 모두에 레이저 광을 조사할 수 있다.
구체적으로, 복수 개의 광 파이버(200)는 군집된 상태로 헤드부(300) 내에 식설될 수 있다. 이 때, 복수 개의 광 파이버(200) 일단은 헤드부(300)의 레이저 광 조사 방향 말단(220)에 위치될 수 있고, 복수 개의 광 파이버(200) 타단은 레이저 공급부(400) 측 말단(210)에 위치될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 치과 치료기(10)는 상술한 복수 개의 광 파이버(200)의 레이저 공급부(400) 측 말단(210)을 정렬 고정하는 어레이 고정부(600)를 더 포함할 수 있다. 이 때, 어레이 고정부(600), 레이저 공급부(400) 및 구동부(500)는 하우징부(100) 내에 수용될 수 있다.
뿐만 아니라, 하우징부(100)는 사용자가 파지 가능한 직경의 원통 형상으로 형성될 수 있다. 즉, 사용자는 하우징부(100)를 용이하게 파지할 수 있고, 사용자는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 치과 치료기(10)를 핸디피스(handpiece) 형태로 이용할 수 있다. 위와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 치과 치료기(10)는 누구나 쉽게 이용 가능한 크기로 형성되는 바, 전문 지식이 부족한 비(非)의료인 역시 용이하게 사용할 수 있다.
또한, 상술한 레이저 모듈(410)은 600 내지 900nm 파장 대역의 레이저 광을 출력할 수 있다. 이를 통해, 사용자의 잇몸 표피에 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 치과 치료기(10)의 레이저 광을 조사하는 경우 잇몸의 통증 완화, 잇몸 통증 치료 등의 효과를 얻을 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 치과 치료기(10)는 상술한 구동부(500)의 작동 여부 및 구동 세기, 레이저 모듈(410)의 레이저 광 출력 여부 및 출력 세기 등을 제어할 수 있는 제어부(800)를 포함할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 치과 치료기(10)는 외부 전력원으로부터 전원을 공급받아 레이저 모듈(410) 및 구동부(500) 작동에 필요한 전력을 공급하는 전원부(900)를 포함할 수 있다. 이 때, 전원부(900)는 충전형 배터리(battery)로 형성될 수 있으나, 이는 예시적인 것으로 이에 한정되지 않는다.
한편, 적어도 하나의 레이저 모듈(410), 구동부(500) 및 전원부(900) 각각은 제어부(800)에 연결될 수 있다. 또한, 하우징부(100)의 외면에는 제어부(800)와 연결된 조작 버튼(110)이 형성될 수 있고, 사용자는 조작 버튼(110)을 통해 상술한 구동부(500)의 작동 여부 및 구동 세기, 레이저 모듈(410)의 레이저 광 출력 여부 및 출력 세기, 레이저 광의 파장 범위 등을 조절할 수 있다. 또한, 레이저 광 조사 간 하우징부(100) 외면에 형성된 LED발광부(120)에는 LED 광이 발광되어 작동 여부를 표시할 수 있다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 치과 치료기(10)의 레이저 공급부(400) 및 어레이 고정부(600)의 배치를 측면에서 나타낸 도면이고, 도 3의 (a)는 도 2에 도시된 어레이 고정부(600)에 대한 제1 실시예의 하면을 나타낸 도면이고, 도 3의 (b)는 도 2에 도시된 레이저 공급부(400)에 대한 제1 실시예의 상면을 나타낸 도면이다.
도 2, 도 3의 (a) 및 (b)를 참조하면, 복수 개의 광 파이버(200)의 레이저 모듈(410) 측 말단(210)은 어레이 고정부(600 : 600a, 600b) 상에 적어도 하나의 반경으로 형성된 원주마다 복수 개씩 정렬 배치될 수 있고, 적어도 하나의 레이저 모듈(410)은 상기 레이저 공급부(400 : 400a, 400b)의 회전 블록(420) 상에 적어도 하나의 반경으로 형성된 원주마다 적어도 하나씩 정렬 배치될 수 있다.
예들 들어, 도 3의 (a) 및 (b)에 도시된 어레이 고정부(600a) 및 레이저 공급부(400a)에 대한 제1 실시예를 참조하면, 복수 개의 광 파이버(200)의 레이저 모듈(410) 측 말단(210)은 어레이 고정부(600a) 상에 네 종류의 반경 크기로 형성된 원주 각각에 원주 방향을 따라 복수 개씩 정렬 배치될 수 있고, 적어도 하나의 레이저 모듈(410)은 회전 블록(420) 상에 네 종류의 반경 크기로 형성된 원주마다 한 개씩 배치될 수 있다.
이 때, 복수 개의 광 파이버(200)의 레이저 모듈(410) 측 말단(210)은 각각의 원주에서 원주 방향을 따라 상호 균일한 간격으로 정렬될 수 있다. 한편, 상술한 레이저 모듈(410)은 각각의 원주에서 회전 블록(420)의 회전 운동 방향으로 상호 소정 각도 간격으로 이격 배치될 수 있다.
또한, 회전 블록(420) 상에 배치되는 레이저 모듈(410)의 반경 크기의 개수(도면상 4개)는 상술한 광 파이버(200)의 레이저 모듈(410) 측 말단(210)에 배치된 반경 크기의 개수(도면상 4개)와 동일할 수 있고, 각각의 원주에 배치되는 레이저 모듈(410)의 개수(도면상 1개)는 레이저 모듈(410) 측 말단(210)에서 각각의 원주에 배치된 광 파이버(200)의 개수(도면상 12개, 8개, 8개 또는 4개)보다 적을 수 있다.
다만, 상술한 광 파이버(200)의 레이저 모듈(410) 측 말단(210) 배치 구조 및 레이저 모듈(410)의 배치 구조는 예시적인 것으로 이에 한정되지 않는다.
예를 들어, 복수 개의 광 파이버(200)의 레이저 모듈(410) 측 말단(210)은 어레이 고정부(600) 상에 기 결정된 반경으로 원주 방향을 따라 정렬 배치될 수 있고, 레이저 모듈(410)은 레이저 공급부(400)의 회전 블록(420) 상에 단일로 배치되며, 단일의 레이저 모듈(410)은 회전 블록(420)의 회전 중심 축(421)으로부터 상술한 기 결정된 반경만큼 이격 배치될 수 있다.
나아가, 상술한 레이저 공급부(400)와 어레이 고정부(600)는 상호 대면하도록 위치될 수 있고, 바람직하게는 레이저 모듈(410)의 레이저 광이 출력되는 측면과 어레이 고정부(600)의 복수 개의 광 파이버 말단(210)은 상호 대면할 수 있다. 이 때, 구동부(500)의 구동에 의해 레이저 공급부(400)가 연속 회전 운동되는 경우, 적어도 하나의 반경으로 형성된 원주 각각에 배치된 적어도 하나의 레이저 모듈(410)은 회전 블록(420)과 함께 연속 회전될 수 있다.
이를 통해, 각각의 원주의 레이저 모듈(410)에서 출력된 레이저 광은 대응되는 원주에 배치된 복수 개의 광 파이버 말단(210) 전체에 조사될 수 있다. 즉, 광 파이버(200) 배치 개수에 대응하여 광 파이버(200)의 개수와 동일한 수의 레이저 모듈(410)을 구비할 필요 없이, 적은 수의 레이저 모듈(410)로도 모든 광 파이버(200)에 레이저 광을 공급할 수 있다. 따라서, 고비용의 레이저 모듈(410) 개수를 최소화함과 동시에 레이저 광을 통한 잇몸 치료 효과를 얻을 수 있다. 한편 바람직하게는, 상술한 광 파이버(200)는 16개 이상 구비되어 넓은 범위에서 사용자의 잇몸에 레이저 광을 조사할 수 있다.
한편, 상술한 구동부(500)는 회전력을 제공하는 구동 모터(510) 및 구동 모터(510)의 구동 축 회전 간 적어도 하나의 레이저 모듈(410)과 전기적으로 연결되는 회전 접지부(520)를 포함할 수 있다. 구체적으로, 통상 레이저 모듈(410)과 제어부(800)를 전기적으로 연결하기 위해 와이어 등의 연결부재를 이용하는 경우, 회전 블록(420) 회전 간 연결부재가 꼬이거나 파손되는 등의 문제가 존재한다.
이를 보완하기 위해, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 치과 치료기(10)의 회전 접지부(520)는 적어도 하나의 레이저 모듈(410)에 연결된 연결부재(414)가 식설되며 상술한 회전 블록(420)과 동반 회전될 수 있는 로터부(511) 및 회전되지 않도록 고정 위치되며 로터부(511) 회전 간 로터부(511)의 연결부재(414)와 접지할 수 있는 브러시 블록(512)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 브러시 블록(512)에는 중공의 관통홀(미도시 됨)이 형성될 수 있고, 로터부(511)가 회전하는 동안 관통홀의 내주면 적어도 일부는 로터부(511)와 회전 접지될 수 있다. 또한, 브러시 블록(512)는 제어부(800)와 전기적으로 연결됨으로써 적어도 하나의 레이저 모듈(410)은 회전 접지부(520)를 통해 제어부(800)와 전기적으로 연결될 수 있다.
이를 통해, 레이저 모듈(410)에서 제어부(800)까지의 전기적 연결 간 회전 블록(420)이 회전되는 경우에도 연결부재(414)가 꼬이거나 파손되는 문제를 방지할 수 있다.
도 4의 (a)는 도 2에 도시된 어레이 고정부(600)에 대한 제2 실시예의 하면을 나타낸 도면이고, 도 4의 (b)는 도 2에 도시된 레이저 공급부(400)에 대한 제2 실시예의 상면을 나타낸 도면이다.
도 4의 (a) 및 (b)에 도시된 어레이 고정부(600b) 및 레이저 공급부(400b)에 대한 제2 실시예를 참조하면, 복수 개의 광 파이버(200)의 레이저 모듈(410) 측 말단(210)은 어레이 고정부(600b) 상에 두 종류의 반경 크기로 형성된 원주 각각에 원주 방향을 따라 복수 개씩 정렬 배치될 수 있고, 적어도 하나의 레이저 모듈(410)은 회전 블록(420) 상에 두 종류의 반경 크기로 형성된 원주마다 두 개씩 배치될 수 있다.
이 때, 복수 개의 광 파이버(200)의 레이저 모듈(410) 측 말단(210)은 각각의 원주에서 원주 방향을 따라 상호 균일한 간격으로 정렬될 수 있다. 한편, 상술한 레이저 모듈(410)은 각각의 원주에서 회전 블록(420)의 회전 운동 방향으로 상호 소정 각도 간격으로 이격 배치될 수 있다(도면상 180o 간격).
한편, 제어부(800)는 상술한 구동 모터(510)의 회전 방향을 기 설정된 시간마다 반대로 조작함으로써 회전 블록(420)을 회전 왕복 운동시킬 수 있다. 즉, 제어부(800)에 의해 구동 모터(510)는 기 설정된 시간마다 회전 방향이 반대될 수 있고, 회전 블록(420)의 회전 방향 역시 기 설정된 시간마다 반전될 수 있다.
즉, 하나의 반경으로 형성된 원주에 위치된 복수 개의 레이저 모듈(410)은 기 설정된 시간마다 회전 방향이 반전될 수 있고, 상술한 기 설정된 시간이 회전 블록(420)의 회전 각도를 계산하여 산출된 값인 경우 어느 하나의 레이저 모듈(410)은 기 설정된 각도 범위 내에서 반복하여 반전 회전될 수 있다. 이를 통해, 어느 하나의 레이저 모듈(410)에서 출력된 레이저 광은 복수 개의 광 파이버 말단(220) 중 기 설정된 각도 범위 내에 위치된 광 파이버 말단(220)에 대응되어 조사될 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 치과 치료기(10)의 레이저 모듈(410)을 나타낸 도면이다.
도 5를 참조하면, 적어도 하나의 레이저 모듈(410) 각각은 모듈 케이스(411), 모듈 케이스(411) 내의 일측에 위치되어 고유 파장의 레이저 광을 출력하는 레이저 다이오드(412) 및 모듈 케이스(411) 내의 타측에 위치되어 레이저 다이오드(412)로부터 출력된 레이저 광을 기 결정된 위치로 집중시키는 집광부(413)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 레이저 다이오드(412)에서 출련된 레이저 광은 집광부(413)를 거쳐 집광부(413)부터 소정 간격 이격된 기 결정된 위치로 집중될 수 있다. 이 때, 상술한 어레이 고정부(600)에 배치된 복수 개의 광 파이버(200)의 레이저 모듈(410) 측 말단(210)면은 레이저 공급부(400)의 레이저 모듈(410)에서 발산된 레이저 광이 집중되는 기 결정된 위치(즉, 집광부(413)로부터 소정 간격 이격된 위치)에 배치될 수 있다. 따라서, 레이저 모듈(410)에서 출련된 레이저 광은 에너지 손실 없이 복수 개의 광 파이버(200)에 용이하게 전달될 수 있다. 한편, 상술한 집광부(413)는 볼록 렌즈로 형성될 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 복수 개의 레이저 모듈(410)과 파장 조절부(700)의 배치 구조를 나타낸 도면이다.
도 6을 참조하면, 상술한 레이저 모듈(410)은 복수 개 구비되고 복수 개의 레이저 모듈(410)은 상호 상이한 파장 대역의 레이저 광을 조사할 수 있다. 또한, 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 치과 치료기(10)는 복수 개의 레이저 모듈(410)에서 조사된 다 파장 레이저 광 중 어느 하나의 파장을 선택하여 전달하거나 두 개 이상의 파장을 동시에 전달하는 파장 조절부(700)를 더 포함할 수 있다. 이 때, 파장 조절부(700)는 복수 개의 광 파이버(200)의 레이저 광 전달 경로 상에 배치될 수 있다.
구체적으로, 파장 조절부(700)는 어레이 고정부(600)의 상측에서 헤드부(300) 내의 레이저 광 전달 경로(즉, 복수 개의 광 파이버(200) 경로) 상에 위치될 수 있다. 바람직하게는, 파장 조절부(700)는 하우징부(100) 내측에 위치된 헤드부(300) 상에 형성될 수 있고, 더 바람직하게는, 하우징부(100) 내측에서 상술한 어레이 고정부(600)와 헤드부(300)가 연결되는 위치에 형성될 수 있다.
또한, 파장 조절부(700)는 상술한 제어부(800)에 연결될 수 있고, 사용자는 조작 버튼(110) 조작을 통해 다 파장의 레이저 광 중 어느 하나의 파장을 선택하여 전달하거나 두 개 이상의 파장을 동시에 전달할 수 있다.
예를 들어, 어레이 고정부(600a) 및 레이저 공급부(400a)가 상술한 제1 실시예에 따라 배치된 경우, 상술한 레이저 모듈(410)은 각각의 원주마다 배치되어 상호 상이한 파장 대역의 레이저 광을 출력하는 제1 레이저 모듈(410a), 제2 레이저 모듈(410b), 제3 레이저 모듈(410c) 및 제4 레이저 모듈(410d)을 포함할 수 있다. 또한, 파장 조절부(700)는 제1 조절부(710), 제2 조절부(720) 및 제3 조절부(730)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 제1 조절부(710)는 제1 레이저 모듈(410a)과 제2 레이저 모듈(410b)에서 출력된 레이저 광을 전달하는 광 파이버(200a)의 레이저 광 전달 경로 상에 배치되어 제1 레이저 모듈(410a)과 제2 레이저 모듈(410b)에서 출력된 레이저 광 중 어느 하나의 파장 대역만을 선택하여 통과시키거나 두 종류의 파장 대역 모두를 동시에 통과시킬 수 있다. 또한, 제2 조절부(720)는 제3 레이저 모듈(410c)과 제4 레이저 모듈(410d)에서 출력된 레이저 광을 전달하는 광 파이버(200b)의 레이저 광 전달 경로 상에 배치되어 제1 레이저 모듈(410a)과 제2 레이저 모듈(410b)에서 출력된 레이저 광 중 어느 하나의 파장 대역만을 선택하여 통과시키거나 두 종류의 파장 대역 모두를 동시에 통과시킬 수 있다. 나아가, 제3 조절부(730)는 제1 조절부(710) 및 제3 조절부(730)를 통과한 레이저 광을 전달하는 광 파이버(200c)의 레이저 광 전달 경로 상에 배치되어 제1 조절부(710) 및 제3 조절부(730)를 통과한 레이저 광 중 어느 하나의 파장 대역만을 선택하여 통과시키거나 두 종류 이상의 파장 대역 모두를 동시에 통과시킬 수 있다.
즉, 사용자는 파장 조절부(700)를 통해 어느 하나의 파장 대역의 레이저 광만을 조사하거나 두 종류 이상의 파장 대역의 레이저 광을 동시에 조사할 수 있고, 사용자는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 치과 치료기(10)의 사용 목적에 따라 하나 또는 두 종류 이상의 파장 대역의 레이저 광을 임의로 조사하여 잇몸 치료 및 관리의 효과를 크게 증대시킬 수 있다.
한편, 어레이 고정부(600b) 및 레이저 공급부(400b)가 상술한 제2 실시예에 따라 배치된 경우, 상술한 레이저 모듈(410)은 각각의 원주마다 두 개씩 배치되어 상호 상이한 파장 대역의 레이저 광을 출력하는 제1 레이저 모듈(410a), 제2 레이저 모듈(410b), 제3 레이저 모듈(410c) 및 제4 레이저 모듈(410d)을 포함할 수 있다. 또한, 파장 조절부(700)는 제1 조절부(710), 제2 조절부(720) 및 제3 조절부(730)를 포함할 수 있다.
이 때, 회전 블록(420)은 제어부(800)에 의해 기 설정된 각도 범위 내에서 회전 방향이 반전되며 왕복 회전될 수 있고, 제1 조절부(710)는 어느 하나의 원주 내에 배치되어 기 설정된 각도로 이격 배치된 제1 레이저 모듈(410a)과 제2 레이저 모듈(410b)에서 출력된 레이저 광 중 어느 하나의 파장 대역만을 선택하여 통과시키거나 두 종류의 파장 대역 모두를 동시에 통과시킬 수 있다. 제2 조절부(720)는 제1 조절부(710)와 동일한 방법으로 제3 레이저 모듈(410c)과 제4 레이저 모듈(410d)에서 출력된 레이저 광 중 어느 하나의 파장 대역만을 선택하여 통과시키거나 두 종류의 파장 대역 모두를 동시에 통과시킬 수 있다. 한편, 제3 조절부(730)는 제1 조절부(710) 및 제3 조절부(730)를 통과한 레이저 광 중 어느 하나의 파장 대역만을 선택하여 통과시키거나 두 종류 이상의 파장 대역 모두를 동시에 통과시킬 수 있음은 상술한 내용과 동일하다.
도 7의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 치과 치료기(10)의 헤드부(300) 구성을 구체적으로 나타내기 위한 개략도이고, 도 7의 (b)는 도 7의 (a)에서 헤드부(300)의 말단을 A방향에서 바라본 모습을 나타낸 도면이다.
도 7의 (a) 및 (b)를 참조하면, 상술한 헤드부(300)는 복수 개의 광 파이버(200)를 수용하는 헤드 케이스(310), 복수 개의 광 파이버(200)의 레이저 광 조사 방향 말단(220)을 고정하는 헤드 고정부(320) 및 헤드 고정부(320)에 착탈 가능한 교체형 헤드(330)를 포함할 수 있다.
구체적으로, 상술한 헤드 케이스(310)는 하우징부(100) 내측의 어레이 고정부(600)로부터 하우징부(100)의 상측으로 연장 형성될 수 있고, 복수 개의 광 파이버(200)는 헤드 케이스(310) 내에 식설될 수 있다. 또한, 복수 개의 광 파이버(200)의 레이저 광 조사 방향 말단(220)은 헤드 고정부(320) 상의 식설 홈(321)에 삽입 지지된 상태로 에폭시 등의 접착부재에 의해 고정될 수 있다.
더 구체적으로, 헤드 고정부(320)에는 v자 형상의 식설 홈(321)이 복수 개 형성될 수 있고, 복수 개의 광 파이버(200) 각각은 레이저 광 조사 방향 말단(220)에서 v자 형상의 식설 홈(321) 각각에 삽입 및 지지될 수 있다. 이 때, 헤드 고정부(320)의 외면에는 에폭시(epoxy) 등의 접착부재가 도포되고 경화됨으로써 복수 개의 광 파이버(200)의 말단(220)이 헤드 고정부(320)에 견고히 고정될 수 있다. 한편, 경화된 접착부재의 외면은 연마부재 등에 의해 연마되어 표면이 매끄럽게 가공될 수 있다. 한편, 상술한 식설 홈(321) 형상은 v자에 한정되지 않고, 라운드 홈, 사각 홈 등으로 형성될 수 있다.
도 8의 (a)는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 치과 치료기(10)에 포함된 교체형 헤드(330)의 제1 헤드(330a)를 나타낸 도면이고, 도 8의 (b)는 교체형 헤드(330)의 제2 헤드(330b)를 나타낸 도면이다.
도 8의 (a) 및 (b)를 참조하면, 헤드 고정부(320)에 착탈 가능한 교체형 헤드(330)는 사용자의 잇몸 등 레이저 광 조사 대상의 외면 형상에 대면할 수 있는 형상으로 형성될 수 있다. 구체적으로, 교체형 헤드(330)는 레이저 광 조사 대상(특히, 사용자의 잇몸)과 접촉하는 접촉면(331a)이 내측으로 오목하게 형성된 제1 헤드(330a) 및 레이저 광 조사 대상(특히, 사용자의 잇몸)과 접촉하는 접촉면(331b)이 외측으로 볼록하게 형성된 제2 헤드(330b) 중 선택되는 어느 하나일 수 있다. 즉, 사용자는 편의에 따라 제1 헤드(330a) 또는 제2 헤드(330b)를 선택하여 헤드 고정부(320)에 장착할 수 있다.
예를 들어, 사용자의 잇몸 외측면(치아 전방의 잇몸면)에 레이저 광을 조사할 경우 사용자는 오목 형상의 접촉면(331a)이 형성된 제1 헤드(330a)를 선택할 수 있다. 이 때, 제1 헤드(330a)의 접촉면(331a)은 일반적인 사용자의 잇몸 외측면 형상에 대응되도록 오목하게 형성되어 면상 접촉되는 바, 넓은 범위에서 레이저 광이 조사될 수 있다. 한편, 사용자의 잇몸 내측면(치아 후방의 잇몸면)에 레이저 광을 조사할 경우 볼록 형상 접촉면(331b)이 형성된 제2 헤드(330b)를 선택하여 사용자의 잇몸 내측면 형상에 면상 접촉하여 넓은 범위에서 레이저 광을 조사할 수 있다.
또한, 상술한 접촉면은 투명성의 수지재로 형성될 수 있고, 교체형 헤드(330)의 접촉면(331a, 331b) 후방에는 오목 렌즈가 위치될 수 있다. 더 바람직하게는, 상술한 오목 렌즈는 접촉면(331a, 331b)과 광 파이버(200)의 레이저 광 조사 방향 말단(220) 사이에 배치될 수 있다. 이를 통해, 복수 개의 광 파이버(200)에서 조사된 레이저 광은 오목 렌즈를 통해 넓은 각도로 발산될 수 있고, 발산된 레이저 광은 투명성의 접촉면(331a, 331b)을 통해 사용자의 잇몸으로 넓게 조사될 수 있다.
한편, 상술한 교체형 헤드(330)의 헤드 고정부(320)와의 착탈 방식은 후크(hook) 결합 등 장착 및 분리가 용이한 방법이면 충분하다.
도 9는 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 치과 치료 시스템(1')을 나타낸 도면이다.
도 9를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 치과 치료 시스템(1')은 내부에 복수 개의 광 파이버(200')가 식설된 헤드부(300'), 복수 개의 광 파이버(200') 측으로 레이저 광을 조사하는 적어도 하나의 레이저 모듈(410')을 포함하는 레이저 공급부(400') 및 레이저 공급부(400')를 회전 구동시키는 구동부(500')를 포함하는 레이저 치과 치료기(10')를 복수 개 포함할 수 있다. 이 때, 적어도 하나의 레이저 모듈(410')은 복수 개의 광 파이버(200') 개수보다 작은 개수로 형성될 수 있고, 레이저 공급부(400')는 회전 구동됨에 따라 복수 개의 광 파이버(200') 모두에 레이저 광을 조사 가능하다. 한편, 복수 개의 레이저 치과 치료기(10')는 지면에 안착 가능한 시스템 하우징(20')에 구비될 수 있고, 시스템 하우징(20')에는 롤러(미도시 됨) 등이 형성되어 사용자에 의해 용이하게 이동될 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 치과 치료 시스템(1')은 복수 개의 광 파이버(200')의 레이저 모듈(410') 측 말단이 정렬 배치된 어레이 고정부(600') 및 복수 개의 레이저 모듈(410')에서 조사된 다 파장 레이저 광 중 어느 하나의 파장을 선택하여 전달하거나 두 개 이상의 파장을 동시에 전달하는 파장 조절부(700')를 더 포함할 수 있다.
한편, 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 치과 치료 시스템(1')의 헤드부(300'), 광 파이버(200'), 레이저 공급부(400'), 구동부(500'), 어레이 고정부(600') 및 파장 조절부(700')의 세부 구성은 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 치과 치료기(10)의 헤드부(300), 광 파이버(200), 레이저 공급부(400), 구동부(500), 어레이 고정부(600) 및 파장 조절부(700)의 세부 구성 및 구체적인 내용을 그대로 포함하는 바, 상세한 설명은 생략하도록 한다.
한편, 시스템 하우징(20') 내에 위치된 복수 개의 레이저 치과 치료기(10')의 레이저 모듈(410') 및 구동부(500')는 시스템 하우징(20') 내에 형성된 단일의 통합 제어부(30')에 연결될 수 있고, 통합 제어부(30')로부터 전원을 공급받을 수 있다. 또한, 사용자는 통합 제어부(30')와 연결되고 시스템 하우징(20') 외면에 형성된 조작부(미도시 됨)를 통해 구동부(500')의 작동 여부 및 구동 세기, 레이저 모듈(410')의 레이저 광 출력 여부 및 출력 세기, 레이저 광의 파장 범위 등을 조절할 수 있다.
또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 치과 치료 시스템(1')의 복수 개의 헤드부(300') 각각은 소정 길이의 절연 피복(미도시 됨)을 포함할 수 있다. 즉, 헤드부(300')는 시스템 하우징(20')의 외측으로 소정 길이 연장 형성될 수 있고, 헤드부(300')의 외면은 절연 피복으로 형성되어 내부에 식설된 광 파이버(200')에 의한 사용자의 통전 가능성을 차단할 수 있다. 뿐만 아니라, 상술한 절연 피복은 플렉서블(flexible) 재질로 형성되어 사용자의 헤드부(300') 조작 편의성 및 이용 자유도를 향상시킬 수 있다.
한편, 상술한 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 치과 치료기(10)는 일반 개인이 가정에서 쉽게 이용 가능한 반면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 레이저 치과 치료 시스템(1')은 치과 등에서 전문 인력에 의해 용이하게 이용될 수 있다.
이상에서 대표적인 실시예를 통하여 본 발명에 대하여 상세하게 설명하였으나, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 상술한 실시예에 대하여 본 발명의 범주에서 벗어나지 않는 한도 내에서 다양한 변형이 가능함을 이해할 것이다. 그러므로 본 발명의 권리범위는 설명된 실시예에 국한되어 정해져서는 안 되며, 후술하는 특허청구범위뿐만 아니라 이 특허청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
1' : 레이저 치과 치료 시스템
20' : 시스템 하우징
30' : 통합 제어부
10, 10' : 레이저 치과 치료기
100 : 하우징부
110 : 조작 버튼
120 : LED발광부
200, 200a, 200b, 200c, 200' : 광 파이버
210 : 광 파이버의 레이저 모듈 측 말단
220 : 광 파이버의 레이저 광 조사 방향 말단
300, 300' : 헤드부
310 : 헤드 케이스
320 : 헤드 고정부
321 : 식설 홈
330 : 교체형 헤드
330a : 제1 헤드
331a : 접촉면
330b : 제2 헤드
331b : 접촉면
400, 400a, 400b, 400' : 레이저 공급부
410, 410' : 레이저 모듈
410a : 제1 레이저 모듈
410b : 제2 레이저 모듈
410c : 제3 레이저 모듈
410d : 제4 레이저 모듈
411 : 모듈 케이스
412 : 레이저 다이오드
413 : 집광부
414 : 연결부재
420, 420' : 회전 블록
421 : 회전 중심 축
500, 500' : 구동부
510, 510' : 구동 모터
511 : 로터부
512 : 브러시 블록
520, 520' : 회전 접지부
600, 600a, 600b, 600' : 어레이 고정부
700, 700' : 파장 조절부
710 : 제1 조절부
720 : 제2 조절부
730 : 제3 조절부
800 : 제어부
900 : 전원부

Claims (10)

  1. 사용자가 파지 가능한 하우징부;
    상기 하우징부의 상측으로 연장되고 내부에 복수 개의 광 파이버(fiber)가 식설된 헤드부;
    상기 하우징부 내에 마련되고 상기 복수 개의 광 파이버 측으로 레이저 광을 조사하는 적어도 하나의 레이저 모듈을 포함하는 레이저 공급부;
    상기 하우징부 내에 마련되고 상기 레이저 모듈의 상부에서 상기 복수 개의 광 파이버의 상기 레이저 모듈 측 말단이 정렬 배치된 어레이 고정부; 및
    상기 하우징부 내에 마련되고 상기 레이저 공급부를 회전 구동시키는 구동부;를 포함하고,
    상기 레이저 공급부와 상기 어레이 고정부는 상호 대면하도록 위치하며,
    상기 복수 개의 광 파이버의 레이저 모듈 측 말단은 상기 어레이 고정부 상에 적어도 하나의 반경으로 형성된 원주마다 복수 개씩 정렬 배치되고,
    상기 적어도 하나의 레이저 모듈은 상기 레이저 공급부의 회전 블록 상에 적어도 하나의 반경으로 형성된 원주마다 상기 복수 개의 광 파이버의 개수보다 작은 개수가 정렬 배치되며,
    상기 레이저 모듈은 상기 구동부에 의해 회전 구동됨에 따라 상기 레이저 모듈과 대응하는 원주에서 회전 운동 방향으로 상기 복수 개의 광 파이버에 순차적으로 광을 조사하는, 레이저 치과 치료기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 복수 개의 광 파이버의 상기 레이저 모듈 측 말단은 상기 어레이 고정부 상에 기 결정된 반경으로 원주 방향을 따라 정렬 배치되고,
    상기 레이저 모듈은 상기 레이저 공급부의 회전 블록 상에 단일로 배치되며,
    상기 단일의 레이저 모듈은 상기 회전 블록의 회전 중심 축으로부터 상기 기 결정된 반경만큼 이격 배치된, 레이저 치과 치료기.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 구동부는,
    회전력을 제공하는 구동 모터; 및
    상기 구동 모터의 구동 축 회전 간 상기 적어도 하나의 레이저 모듈과 전기적으로 연결되는 회전 접지부;를 포함하는, 레이저 치과 치료기.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 레이저 모듈이 복수 개 구비되고,
    상기 복수 개의 레이저 모듈은 상호 상이한 파장의 레이저 광을 조사하며,
    상기 레이저 치과 치료기는 상기 복수 개의 광 파이버의 레이저 광 전달 경로 상에 배치되어 상기 복수 개의 레이저 모듈에서 조사된 다 파장 레이저 광 중 어느 하나의 파장을 선택하여 전달하거나 두 개 이상의 파장을 동시에 전달하는 파장 조절부를 더 포함하는, 레이저 치과 치료기.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 헤드부는,
    상기 복수 개의 광 파이버를 수용하는 헤드 케이스;
    상기 복수 개의 광 파이버의 레이저 광 조사 방향 말단을 고정하는 헤드 고정부; 및
    상기 헤드 고정부에 착탈 가능한 교체형 헤드;를 포함하는, 레이저 치과 치료기.
  8. 청구항 7에 있어서,
    상기 교체형 헤드는,
    레이저 광 조사 대상과 접촉하는 접촉면이 내측으로 오목하게 형성된 제1 헤드 및 상기 접촉면이 외측으로 볼록하게 형성된 제2 헤드 중 선택되는 어느 하나인, 레이저 치과 치료기.
  9. 청구항 1에 있어서,
    상기 적어도 하나의 레이저 모듈 각각은,
    모듈 케이스;
    상기 모듈 케이스 내의 일측에 위치되어 고유 파장의 레이저 광을 출력하는 레이저 다이오드; 및
    상기 모듈 케이스 내의 타측에 위치되어 상기 레이저 다이오드로부터 출력된 레이저 광을 기 결정된 위치로 집중시키는 집광부;를 포함하는, 레이저 치과 치료기.
  10. 내부에 복수 개의 광 파이버(fiber)가 식설된 헤드부, 상기 복수 개의 광 파이버 측으로 레이저 광을 조사하는 적어도 하나의 레이저 모듈을 포함하는 레이저 공급부, 상기 레이저 모듈의 상부에서 상기 복수 개의 광 파이버의 상기 레이저 모듈 측 말단이 정렬 배치된 어레이 고정부, 및 상기 레이저 공급부를 회전 구동시키는 구동부를 포함하는 레이저 치과 치료기를 복수 개 포함하고,
    상기 복수 개의 레이저 치과 치료기는 지면에 안착 가능한 시스템 하우징에 구비되며,
    상기 복수 개의 광 파이버의 레이저 모듈 측 말단은 상기 어레이 고정부 상에 적어도 하나의 반경으로 형성된 원주마다 복수 개씩 정렬 배치되고,
    상기 적어도 하나의 레이저 모듈은 상기 레이저 공급부의 회전 블록 상에 적어도 하나의 반경으로 형성된 원주마다 상기 복수 개의 광 파이버의 개수보다 작은 개수가 정렬 배치되며,
    상기 레이저 모듈은 상기 구동부에 의해 회전 구동됨에 따라 상기 레이저 모듈과 대응하는 원주에서 회전 운동 방향으로 상기 복수 개의 광 파이버에 순차적으로 광을 조사하는, 레이저 치과 치료 시스템.
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