KR102190213B1 - 빔 프로파일 생성 방법 및 컨트롤 시스템 - Google Patents

빔 프로파일 생성 방법 및 컨트롤 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR102190213B1
KR102190213B1 KR1020190045904A KR20190045904A KR102190213B1 KR 102190213 B1 KR102190213 B1 KR 102190213B1 KR 1020190045904 A KR1020190045904 A KR 1020190045904A KR 20190045904 A KR20190045904 A KR 20190045904A KR 102190213 B1 KR102190213 B1 KR 102190213B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
pulse
current
current pulse
beam profile
time width
Prior art date
Application number
KR1020190045904A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20200123342A (ko
Inventor
도재환
박성용
이자인
Original Assignee
주식회사 하이로닉
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 하이로닉 filed Critical 주식회사 하이로닉
Priority to KR1020190045904A priority Critical patent/KR102190213B1/ko
Publication of KR20200123342A publication Critical patent/KR20200123342A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102190213B1 publication Critical patent/KR102190213B1/ko

Links

Images

Classifications

    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/11Mode locking; Q-switching; Other giant-pulse techniques, e.g. cavity dumping
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/18Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves
    • A61B18/20Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using laser
    • A61B18/203Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using laser applying laser energy to the outside of the body
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/18Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves
    • A61B18/20Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using laser
    • A61B18/22Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using laser the beam being directed along or through a flexible conduit, e.g. an optical fibre; Couplings or hand-pieces therefor
    • A61B18/26Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using laser the beam being directed along or through a flexible conduit, e.g. an optical fibre; Couplings or hand-pieces therefor for producing a shock wave, e.g. laser lithotripsy
    • HELECTRICITY
    • H01ELECTRIC ELEMENTS
    • H01SDEVICES USING THE PROCESS OF LIGHT AMPLIFICATION BY STIMULATED EMISSION OF RADIATION [LASER] TO AMPLIFY OR GENERATE LIGHT; DEVICES USING STIMULATED EMISSION OF ELECTROMAGNETIC RADIATION IN WAVE RANGES OTHER THAN OPTICAL
    • H01S3/00Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • H01S3/13Stabilisation of laser output parameters, e.g. frequency or amplitude
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B2018/00571Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body for achieving a particular surgical effect
    • A61B2018/00589Coagulation
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B2018/00571Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body for achieving a particular surgical effect
    • A61B2018/00601Cutting
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B2018/00571Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body for achieving a particular surgical effect
    • A61B2018/00625Vaporization
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B2018/00636Sensing and controlling the application of energy
    • A61B2018/00696Controlled or regulated parameters
    • A61B2018/00702Power or energy
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B2018/00636Sensing and controlling the application of energy
    • A61B2018/00696Controlled or regulated parameters
    • A61B2018/00732Frequency
    • AHUMAN NECESSITIES
    • A61MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61BDIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/18Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves
    • A61B18/20Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves using laser
    • A61B2018/2035Beam shaping or redirecting; Optical components therefor

Abstract

일 실시예에 따른 빔 프로파일 컨트롤 시스템은 전류 펄스가 광 펄스의 발생을 유발하고, 상기 전류 펄스의 연속적인 입력에 따른 상기 광 펄스가 연쇄적으로 연결되어 하나의 롱 펄스를 생성하는 빔 프로파일 컨트롤 시스템에 있어서, 광 펄스 발생기, 상기 전류 펄스의 시간 폭을 조절하여 상기 롱 펄스의 리플(ripple)을 감소시키는 시간 조절회로, 상기 전류 펄스의 개수를 조절하여 상기 롱 펄스의 리플(ripple)을 감소시키는 개수 조절회로를 포함하는 빔 프로파일 컨트롤 시스템이다. 일 실시예에 따른 빔 프로파일 컨트롤 시스템은 롱 펄스를 유발하는 전류 펄스의 시간 폭 등을 조절하여 균일한 세기의 빔 프로파일(레이저광)을 출력할 수 있는 효과가 있다.

Description

빔 프로파일 생성 방법 및 컨트롤 시스템 {Beam profile generation method and Control system}
본 발명은 빔 프로파일 생성 방법 및 컨트롤 시스템에 관한 발명으로서 보다 상세하게는 피부과, 성형외과 등의 의료기관에서 적용하는 레이저 치료 분야에서 사용되는 빔 프로파일의 생성 방법 및 컨트롤 시스템에 관한 것이다.
태앙광을 비롯해 형광등, 원자나 분자가 방출하는 전자파 및 텔레비전 방송과 마이크로파 중계의 전파 등은 본질적으로는 같은 파동이다. 이 같은 광(光)은 파동이라고 해도 잡음과 같은 것이기 때문에 파라고 말하기는 어렵다. 그러나 레이저광은 보통의 광과는 현저한 차이가 있는 순수한 전자파이고 깨끗한 파로서 특성이 아주 좋은 광이다.
이러한 레이저광은 단색성과 지향성이 우수하며, 출력도 일반적인 광에 비하여 대단히 크고, 극초단펄스도 발생시킬 수 있다는 것 등을 이용하여 자연과학은 물론 응용과학 분야에서도 폭 넓게 사용되고 있다.
레이저광은 열적효과에 의한 레이저 수술에도 이용되고 있다. 레이저 빔의 밀도가 충분히 크면 빔 흡수에 의해 세포조직이 가열되고, 단백질은 응고되며 효소는 열에 의해 비활성화가 이루어지며, 또는 조직전체를 증발시키기도 한다. 그러므로 응고나 절개 또는 증발에 의한 레이저의 의료응용이 의학분야에서는 현재 가장 많이 사용되고 있다. 절개나 증발을 위해서는 조직의 강한 흡수가 전제가 되어야 하지만 응고를 위해서는 조직의 흡수는 크게 문제되지는 않는다. 현재는 출력이 강한 연속 레이저를 주로 이용하고 있는데 시공간적으로 조직에 적절하게 사용되는 레이저는 이산화탄소 레이저, 네오딤 야그 레이저(Nd:YAG-laser), 아르곤 레이저(Argon laser) 등이 있다.
또한 레이저광은 비열적효과에 의한 마이크로 수술로 이용될 수 있다. 펄스 레이저 빔의 초점은
Figure 112019040328214-pat00001
이상의 출력밀도를 낼 수 있고, 노출된 조직은 레이저 여기에 의한 광학적인 파괴가 일어난다. 즉 플라즈마불꽃에 의해 일어나는 이온화에 따라 광축방향으로 일어나는 충격파에 의해서 조직의 파괴가 일어날 수 있다. 이 방법의 특별한 장점은 흡수에 무관하며 광투과성의 조직을 치료하는데 이용된다.
또한 레이저광은 결석제거에도 이용될 수 있다. 레이저 결석제거는 인체에서 수술로도 제거할 수 있는 결석을 수술하지 않고 레이저의 충격파로 잘게 부수어 제거하는 방법을 의미한다. 이 충격파는 레이저의 펄스에너지가 액체상에서나 결석자체에서 역학적인 에너지로 변화되는 것을 의미한다.
위와 같이 레이저는 의료분야에서 다양하게 쓰이고 있으며, 현재 새로운 레이저를 이용한 피부 치료 방법으로 수백~수천 개의 미세 치료 영역을 만들어서 각 미세 치료 영역에 대해 레이저로 치료하는 방법이 많아 사용되고 있다. 따라서 레이저광을 어떻게 조절하는지에 따라 그 역할과 효과가 달라질 수 있다. 종래 기술에 의하면, 레이저광을 유발하는 전류 펄스는 각각의 펄스가 고정된 시간으로 동작하고 전체 출력 시간내에 최대 6개의 전류 펄스가 등 간격 펄스로 고정되어 하나의 레이저광(롱 펄스)를 출력된다. 그러나 이경우 롱 펄스가 균일한 세기로 출력되는 것이 어렵다는 한계가 존재한다.
따라서, 온타임(on-Time) 동안에 레이저광을 유발하는 전류의 트레인 펄스를 컨트롤 하여 레이저광의 다양한 잠재적 효과을 이용하는 기술의 개발이 시급하다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 롱 펄스을 유발하는 전류의 트레인 펄스의 폭을 조절하여 균일한 세기의 빔 프로파일(레이저광)을 출력하는 것이다.
또 다른 과제는, 롱 펄스를 유발하는 전류 펄스의 개수, 온타임(on-time)을 조절하여 균일한 세기의 빔 프로파일(레이저광)을 출력하는 것이다.
일 실시예에 따른 빔 프로파일 생성 방법은 전류 펄스가 광 펄스의 출력을 유발하고, 상기 전류 펄스의 연속적인 입력에 따른 상기 광 펄스가 연쇄적으로 연결되어 하나의 롱 펄스를 생성하는 빔 프로파일 생성 방법에 있어서, 상기 전류 펄스의 시간 폭을 조절하여 상기 롱 펄스의 리플(ripple)을 감소시키는 시간 폭 조절 단계 및 상기 전류 펄스의 개수를 조절하여 상기 롱 펄스의 리플(ripple)을 감소시키는 개수 조절 단계를 포함할 수 있다.
또한, 상기 시간 폭을 50μs~5000μs의 범위에서 조절할 수 있다.
또한, 상기 시간 폭을 균일하게 조절할 수 있다.
또한, 마지막에 입력되는 상기 전류 펄스의 상기 시간 폭을 균일하게 조절된 상기 시간 폭의 2배로 조절할 수 있다.
또한, 상기 전류 펄스의 입력 시간(On-Time)을 5ms~300ms의 범위에서 조절할 수 있다.
또한, 전류를 발생시키는 축전기를 상기 전류 펄스의 인터벌 타임 동안 충전시키는 단계를 더 포함할 수 있다.
일 실시예에 따른 빔 프로파일 컨트롤 시스템은 전류 펄스가 광 펄스의 발생을 유발하고, 상기 전류 펄스의 연속적인 입력에 따른 상기 광 펄스가 연쇄적으로 연결되어 하나의 롱 펄스를 생성하는 빔 프로파일 컨트롤 시스템에 있어서, 광 펄스 발생기, 상기 전류 펄스의 시간 폭을 조절하여 상기 롱 펄스의 리플(ripple)을 감소시키는 시간 조절회로, 상기 전류 펄스의 개수를 조절하여 상기 롱 펄스의 리플(ripple)을 감소시키는 개수 조절회로를 포함할 수 있다.
또한, 상기 시간 폭을 50μs~5000μs의 범위에서 조절할 수 있다.
또한, 상기 시간 폭을 균일하게 조절할 수 있다.
또한, 마지막에 입력되는 상기 전류 펄스의 상기 시간 폭을 균일하게 조절된 상기 시간 폭의 2배로 조절할 수 있다.
또한, 상기 전류 펄스의 입력 시간(On-Time)을 5ms~300ms의 범위에서 조절할 수 있다.
또한, 에너지 충전회로 및 에너지 저장회로를 구비하는 에너지 공급부를 포함하고, 상기 에너지 저장회로는 축전기를 구비하며, 상기 에너지 충전회로는 상기 전류 펄스의 인터벌 타임 동안 상기 축전기의 전압를 충전할 수 있다.
본 발명의 일실시예에 따른 트레인 펄스 컨트롤 시스템은 롱 펄스를 유발하는 전류 펄스의 시간 폭을 조절하여 균일한 세기의 빔 프로파일(레이저광)을 출력할 수 있다.
또한 일 실시예에 따른 트레인 펄스 컨트롤 시스템은 롱 펄스를 유발하는 전류 펄스의 개수, 온타임(on-time)을 조절하여 균일한 세기의 빔 프로파일 (레이저광)을 출력할 수 있다.
도1은 종래의 불가변적인 전류 펄스와 이에 따라 유발되는 롱 펄스를 도시한 도면이다.
도2는 일 실시예에 따른 전류 펄스와 이에 따라 유발되는 롱 펄스를 도시한 도면이다.
도3은 일 실시예에 따른 축전기의 전압와 전류 펄스를 도시한 도면이다.
도4는 일 실시예에 따른 빔 프로파일 컨트롤 시스템의 블록도를 도시한 도면이다.
이하에서, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 상세하게 설명한다. 각 도면에 제시된 동일한 참조 부호는 동일한 부재를 나타낸다. 아래 설명하는 실시예들에는 다양한 변경이 가해질 수 있다. 아래 설명하는 실시예들은 실시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 이들에 대한 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
실시예에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 실시예를 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 숫자, 동작, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 동작, 동작, 구성 요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 실시예가 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.
또한, 첨부 도면을 참조하여 설명함에 있어, 도면 부호에 관계없이 동일한 구성 요소는 동일한 참조 부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 실시예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 실시예의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다.
도1은 종래의 불가변적인 전류 펄스와 이에 따라 유발되는 롱 펄스를 도시한 도면이다. 도2는 일 실시예에 따른 전류 펄스와 이에 따라 유발되는 롱 펄스를 도시한 도면이다. 도3은 일 실시예에 따른 축전기의 전압와 전류 펄스를 도시한 도면이다. 도4는 일 실시예에 따른 빔 프로파일 컨트롤 시스템의 블록도를 도시한 도면이다.
도1은, 종래의 빔 프로파일 생성 방법에 따라 생성된 전류 펄스(100)와 각 펄스의 시간 폭(200), 입력 시간(300) 및 전류 펄스(100)에 의해 유발되는 롱 펄스(400)를 나타낸다.
전류 펄스(100)는 고정된 수(6개), 고정된 시간 폭(200), 고정된 입력 시간(300)으로 롱 펄스(400)를 유발할 수 있다.
이처럼 불가변적인 전류 펄스(100)로는 다양한 형상의 롱 펄스(400)를 유발할 수 없고, 나아가 롱 펄스(400)의 리플(401)이 비교적 크게 발생하게 된다. 따라서, 리플(401)이 크면 균일한 세기의 레이저광을 이용해야하는 의료기관에서의 사용이 일부 제한될 수 있다.
또한, 고정된 수(6개)의 전류 펄스(100)는 롱 펄스(400)를 이루는 각각의 광 펄스를 고정된 수로 만들 수 밖에 없고, 전류 펄스(100)의 고정된 시간 폭(200) 및 고정된 입력 시간(300)은 고정된 롱 펄스(400) 출력 시간을 만들 수 밖에 없다.
도2를 참고하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 빔 프로파일 생성 방법은 전류 펄스(110)의 개수와 전류 펄스(110)의 시간 폭(210)을 조절할 수 있는 단계를 포함 할 수 있다. 또한 조절된 전류 펄스(110)의 입력 시간(310)을 조절하는 단계를 더 포함 할 수 있다.
구체적으로, 조절된 전류 펄스(110)의 개수는 2개~8개로 조절될 수 있다. 만약 2개로 조절된 경우, 각 펄스의 시간 폭(210)은 개수와 반비례하는 상관관계로 조절될 수 있다. 8개로 조절된 경우에도 위와 같은 상관관계로 시간 폭(210)이 조절될 수 있다.
또한 시간 폭(210)은 기존 고정된 1ms 에서 50ms~5000ms의 범위에서 조절될 수 있다. 따라서 1ms가 아닌 50ms~5000ms 중 어느 하나의 시간 폭(210)으로 균등하게 조절될 수 있다.
또한, 조절된 전류 펄스(110)의 시간 폭(210)은 펄스의 개수와 관계없이 조절될 수 있다. 이와 같이 조절될 경우, 조절된 입력 시간(310)은 자연스럽게 가변적일 수 있다. 이에 따른 조절된 입력 시간(310)은 5ms~300ms의 범위에서 자유롭게 조절될 수 있다.
또한 조절된 전류 펄스(110)의 시간 폭(210), 입력 시간(310) 등에 의해 유발되는 롱 펄스(410)의 리플(411)은 감소할 수 있다. 일반적으로 롱 펄스(410)는 개개의 광 펄스가 연쇄적으로 연결되어 생성된다. 따라서 광 펄스의 세기, 시간 폭 등이 조절됨으로써 조절된 롱 펄스(410)의 리플(411)은 자연스럽게 감소될 수 있다.
또한 리플(411)이 감소되었다는 것은 비교적 균일한 세기를 갖는 롱 펄스(410)를 의미할 수 있다. 이와 같이 조절된 롱 펄스(410)는 피부과나 성형외과 등에서 피부 질환 치료 및 케어를 위한 시술시 보다 다양하고 효과적인 효능을 발휘 할 수 있다.
또한 입력 시간(310)을 5ms~300ms의 범위에서 조절할 수 있게 됨에 따라, 본 발명의 일 실시예인 빔 프로파일 생성 방법은 전류 펄스(110)의 시간 폭(210), 개수를 가변할 수 있는 고출력 레이저를 이용하는 모든 산업 분야에서 이용이 가능할 수 있다.
도3을 참고하면, 제6 전류 펄스(126)는 제1 전류펄스(121), 제2 전류펄스(122), 제3 전류펄스(123), 제4 전류 펄스(124) 및 제5 전류 펄스(125)의 시간 폭에 비하여 2배의 시간 폭으로 생성될 수 있다. 마지막 펄스의 폭을 다른 펄스의 폭보다 길게 함으로써 보다 균일한 세기의 롱 펄스를 유발할 수 있다.
또한 전류 펄스(120)를 발생시킴에 따라 전류를 공급하는 축전기(미도시)에 인가되어 있는 전압(10)이 강하하게 된다. 이러한 전압강하를 보충하기 위해 각 전류 펄스(120)의 인터벌 타임(130) 동안 전류 펄스(120)를 생성시키기 위해 에너지를 공급해주는 축전기를 충전하는 충전 단계를 포함할 수 있다.
따라서 전류 펄스(120)가 발생됨에 따라 축전기의 감소된 전압(10)을 충전하는 단계를 포함함으로써 전류 펄스(120)의 세기가 제1 전류 펄스(121)에서 제6 전류 펄스(126)로 갈수록 점차 감소하는 현상을 방지할 수 있다.
이러한 충전 단계로 인하여 전류 펄스(120)의 세기를 균일하게 하고 균일한 세기의 전류 펄스(120)는 보다 균일한 세기를 갖는 롱 펄스를 유발할 수 있다.
도3에서는 6개의 전류 펄스(120)를 도시하였지만, 상술한 바와 같이 필요에 따라 전류 펄스(120)의 개수는 조절할 수 있고, 전류 펄스(120)의 시간 폭 또한 조절할 수 있다.
도4를 참고하면, 일 실시예에 따른 빔 프로파일 컨트롤 시스템(1000)은 롱 펄스 생성부(500), 에너지 공급부(600), 제어부(700), 전원부(800)를 포함할 수 있다.
롱 펄스 생성부(500)는 광 펄스 생성기(510), 시간 조절회로(520) 및 개수 조절회로(530)를 포함할 수 있고, 에너지 공급부(600)는 에너지 저장회로(610) 및 에너지 충전회로(620)를 포함할 수 있다.
롱 펄스 생성부(500)는 광 펄스 생성기(510)로부터 생성된 광 펄스를 연쇄적으로 연결하여 롱 펄스를 만들 수 있다. 시간 조절회로(520)는 롱 펄스 생성부(500)로 전류가 입력되면 전류 펄스의 시간 폭 및 입력 시간을 조절할 수 있는데, 바람직하게는 전류 펄스의 시간 폭을 50us~5000us의 범위에서 조절할 수 있고, 입력 시간(On-Time)을 5ms~300ms의 범위에서 조절 할 수 있다.
개수 조절회로(530)는 롱 펄스 생성부(500)로 전류가 입력되면 전류 펄스의 개수를 조절할 수 있는데, 바람직하게는 2개~8개의 범위에서 조절할 수 있다. 펄스의 개수와 펄스의 시간 폭 및 입력 시간은 균일한 롱 펄스를 유발 하기 위해 일정한 상관관계가 있을 수 있다.
에너지 공급부(600)는 롱 펄스 생성부(500)로 전류를 포함한 에너지를 공급할 수 있다. 에너지 저장회로(610)는 전하를 저장할 수 있는 축전기(미도시)를 포함할 수 있다. 전류가 공급되면서 축전기(미도시)에 인가되어 있는 전압이 강하될 수 있다. 이를 보충하기 위해 에너지 충전회로(620)에서 에너지 저장회로(610)로 전하를 포함한 에너지를 공급하여 축전기(미도시)의 전압을 증가시킬 수 있다. 이를 통해 에너지 공급부(600)에서 균일한 세기의 전류 펄스를 롱 펄스 생성부(500)로 공급하는 것이 가능할 수 있다.
따라서 롤 펄스 생성부(500)로 균일한 세기의 전류 펄스가 공급되고, 리플(ripple)이 적은 롱 펄스가 생성될 수 있다. 이러한 롱 펄스는 의료 및 산업기관에서 다양한 목적으로 이용될 수 있다.
제어부(700)는 롱 펄스 생성부(500)에서 롱 펄스를 생성하는 것과 에너지 공급부(600)에서 롱 펄스 생성부(500)로 에너지를 공급하는 것을 제어할 수 있다.
구체적으로, 제어부(700)는 롱 펄스 생성부(500)로 광 펄스를 생성하라는 제어명령을 송신할 수 있다. 또한 에너지 공급부(600)로 에너지를 공급하라는 제어명령을 송신할 수 있다. 바람직하하게는 광 펄스 생성의 인터벌 타임 동안 에너지 공급부(600)로 제어명령을 송신할 수 있다.
이를 위해 제어부(700)는 빔 프로파일 컨트롤 시스템(1000)의 구성요소들의 동작을 제어하기 위한 알고리즘 또는 알고리즘을 재현한 프로그램에 대한 데이터를 저장하는 메모리(미도시), 및 메모리에 저장된 데이터를 이용하여 전술한 동작을 수행하는 프로세서(미도시)로 구현될 수 있다. 이때, 메모리와 프로세서는 각각 별개의 칩으로 구현될 수 있고, 단일한 칩으로 구현될 수도 있다.
또한 제어부(700)는 컨버터(미도시)를 포함할 수 있다. 컨버터(미도시)는 AC신호를 DC신호로 변환 할 수 있고, DC신호를 AC신호로 변환할 수 있다. 따라서 전원부(800)에서부터 들어온 AC/DC신호를 원하는 전기신호로 변환할 수 있다.
전원부(800)는 제어부(700)로 구동전원을 입력할 수 있고, 제어부(700)는 입력받은 에너지를 이용하여 롱 펄스 생성부(500) 및 에너지 공급부(600)를 제어할 수 있다.
지금까지 빔 프로파일 생성 방법 및 빔 프로파일 컨트롤 시스템에 기술하였다. 본 발명의 일 실시예에 의하면 본 발명의 일 실시예에 따른 빔 프로파일 생성 방법 및 컨트롤 시스템은 롱 펄스를 유발하는 전류 펄스의 시간 폭을 조절하여 균일한 세기의 빔 프로파일(레이저광)을 출력할 수 있는 효과가 있다.
또한 일 실시예에 따른 빔 프로파일 생성 방법 및 컨트롤 시스템은 광 펄스를 유발하는 전류 펄스의 개수, 온타임(on-time)을 조절하여 균일한 세기의 빔 프로파일 (레이저광)을 출력할 수 있다.
지금까지 실시 예들이 비록 한정된 실시 예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다. 그러므로, 다른 실시 예들 및 특허 청구 범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
110: 전류 펄스 130 : 인터벌 타임
210: 시간 폭 310: 입력 시간
410: 롱 펄스 411: 리플(ripple)
500: 롱 펄스 생성부 600: 에너지 공급부
700: 제어부 800: 전원부

Claims (12)

  1. 전류 펄스가 광 펄스의 출력을 유발하고, 상기 전류 펄스의 연속적인 입력에 따른 상기 광 펄스가 연쇄적으로 연결되어 하나의 롱 펄스를 생성하는 빔 프로파일 생성 방법에 있어서,
    상기 전류 펄스의 시간 폭을 조절하여 상기 롱 펄스의 리플(ripple)을 감소시키는 시간 폭 조절 단계;
    상기 전류 펄스의 개수를 조절하여 상기 롱 펄스의 리플(ripple)을 감소시키는 개수 조절 단계; 및
    전류 펄스가 발생됨에 따라 전류를 발생시키는 축전기에 인가되어 있는 전압이 강하되는 것을 보충하기 위하여 상기 전류 펄스의 인터벌 타임 동안 축전기를 충전시켜 상기 전류 펄스의 세기가 제1펄스로부터 다음 펄스로 갈수록 세기가 감소하는 현상을 방지하는 단계
    를 포함하는 빔 프로파일 생성 방법.
  2. 제1항에 있어서, 상기 시간 폭을 50μs~5000μs의 범위에서 조절하는 빔프로파일 생성 방법.
  3. 제1항에 있어서, 상기 시간 폭을 균일하게 조절하는 빔 프로파일 생성 방법.
  4. 제3항에 있어서, 마지막에 입력되는 상기 전류 펄스의 상기 시간 폭을 균일하게 조절된 상기 시간 폭의 2배로 조절하는 빔 프로파일 생성 방법.
  5. 제1항에 있어서, 상기 전류 펄스의 입력 시간(On-Time)을 5ms~300ms의 범위에서 조절하는 빔 프로파일 생성 방법.
  6. 삭제
  7. 전류 펄스가 광 펄스의 발생을 유발하고, 상기 전류 펄스의 연속적인 입력에 따른 상기 광 펄스가 연쇄적으로 연결되어 하나의 롱 펄스를 생성하는 빔 프로파일 컨트롤 시스템에 있어서,
    광 펄스 발생기;
    상기 전류 펄스의 시간 폭을 조절하여 상기 롱 펄스의 리플(ripple)을 감소시키는 시간 조절회로;
    상기 전류 펄스의 개수를 조절하여 상기 롱 펄스의 리플(ripple)을 감소시키는 개수 조절회로; 및
    에너지 충전회로 및 에너지 저장회로를 구비하는 에너지 공급부;
    를 포함하고,
    상기 에너지 저장회로는 축전기를 구비하며,
    상기 에너지 충전회로는 상기 전류 펄스가 발생 됨에 따라 전류를 발생시키는 축전기에 인가되어 있는 전압이 강하되는 것을 보충하기 위하여 상기 전류 펄스의 인터벌 타임 동안 상기 축전기의 전압를 충전시켜, 상기 전류 펄스의 세기가 제1펄스로부터 다음 펄스로 갈수록 세기가 감소하는 현상을 방지시키도록 하는,
    빔 프로파일 컨트롤 시스템.
  8. 제7항에 있어서, 상기 시간 폭을 50μs~5000μs의 범위에서 조절하는 빔 프로파일 컨트롤 시스템.
  9. 제7항에 있어서, 상기 시간 폭을 균일하게 조절하는 빔 프로파일 컨트롤 시스템.
  10. 제9항에 있어서, 마지막에 입력되는 상기 전류 펄스의 상기 시간 폭을 균일하게 조절된 상기 시간 폭의 2배로 조절하는 빔 프로파일 컨트롤 시스템.
  11. 제7항에 있어서, 상기 전류 펄스의 입력 시간(On-Time)을 5ms~300ms의 범위에서 조절하는 빔 프로파일 컨트롤 시스템.
  12. 삭제
KR1020190045904A 2019-04-19 2019-04-19 빔 프로파일 생성 방법 및 컨트롤 시스템 KR102190213B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190045904A KR102190213B1 (ko) 2019-04-19 2019-04-19 빔 프로파일 생성 방법 및 컨트롤 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020190045904A KR102190213B1 (ko) 2019-04-19 2019-04-19 빔 프로파일 생성 방법 및 컨트롤 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20200123342A KR20200123342A (ko) 2020-10-29
KR102190213B1 true KR102190213B1 (ko) 2020-12-14

Family

ID=73129440

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020190045904A KR102190213B1 (ko) 2019-04-19 2019-04-19 빔 프로파일 생성 방법 및 컨트롤 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102190213B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101914742B1 (ko) * 2017-04-28 2018-11-02 주식회사 루트로닉 피부 치료용 레이저 장치

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101914742B1 (ko) * 2017-04-28 2018-11-02 주식회사 루트로닉 피부 치료용 레이저 장치

Also Published As

Publication number Publication date
KR20200123342A (ko) 2020-10-29

Similar Documents

Publication Publication Date Title
JP4194940B2 (ja) 改良型ハンドヘルド式レーザ装置
CN109512576B (zh) 电光q开关双频双脉冲激光碎石系统
KR101252882B1 (ko) 다중 파장 레이저 워크스테이션
RU2602943C2 (ru) Способ генерации лазерных импульсов определенной формы в литотриптере и литотриптер
US20080212624A1 (en) Dual pulse-width medical laser
AU2002320106A1 (en) Improved hand-held laser device for skin treatment
WO2001039835A8 (en) Device and method for laser biomodulation in pdt/surgery
JP2017528922A5 (ko)
US5172264A (en) Method and apparatus for combining continuous wave laser with TEA pulsed laser
KR102190213B1 (ko) 빔 프로파일 생성 방법 및 컨트롤 시스템
EP2477464A2 (en) Apparatus and method for generating constant current pulse wave, medical operation method using same, and light generating apparatus
WO2015004014A1 (en) Device and method for non-invasive treatment of skin using laser light.
CN108366829B (zh) 皮肤治疗设备
CN103815965B (zh) 一种激光医疗设备
CN203169299U (zh) Freddy技术超细光纤腔内无损伤激光碎石系统
KR20200006719A (ko) 광포논 현상을 이용한 미용, 의료기기
JP2022500214A (ja) 皮膚科治療のためのパルスレーザシステム
KR102221082B1 (ko) 다중 큐 스위칭을 이용한 다중 레이저 펄스 발진 방법 및 다중 레이저 펄스 발진 장치
CN108666854B (zh) 一种皮秒激光器
JPH11113923A (ja) パルス形光源
CN107096136B (zh) 用于生物组织再生的装置
JP2023535450A (ja) 電磁エネルギー供給装置、電磁エネルギー供給システムおよび電磁エネルギー供給装置の制御方法
KR20220002768A (ko) 피코초 레이저 생성 장치 및 방법
CN111345893A (zh) 激光医疗方法及设备
CN114748791A (zh) 一种基于双极性电极介质阻挡放电的美容装置

Legal Events

Date Code Title Description
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant