KR102358955B1 - 레이저 핸드피스 출력 듀얼 캘리브레이션 시스템 - Google Patents

레이저 핸드피스 출력 듀얼 캘리브레이션 시스템 Download PDF

Info

Publication number
KR102358955B1
KR102358955B1 KR1020200076407A KR20200076407A KR102358955B1 KR 102358955 B1 KR102358955 B1 KR 102358955B1 KR 1020200076407 A KR1020200076407 A KR 1020200076407A KR 20200076407 A KR20200076407 A KR 20200076407A KR 102358955 B1 KR102358955 B1 KR 102358955B1
Authority
KR
South Korea
Prior art keywords
laser
output
energy
handpiece
module
Prior art date
Application number
KR1020200076407A
Other languages
English (en)
Other versions
KR20210158450A (ko
Inventor
김용태
이서은
이상진
김정열
Original Assignee
주식회사 티에스젠
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 티에스젠 filed Critical 주식회사 티에스젠
Priority to KR1020200076407A priority Critical patent/KR102358955B1/ko
Publication of KR20210158450A publication Critical patent/KR20210158450A/ko
Application granted granted Critical
Publication of KR102358955B1 publication Critical patent/KR102358955B1/ko

Links

Images

Classifications

    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/18—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves
    • A61B18/20—Surgical 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
    • A61B18/203—Surgical 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
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/06—Radiation therapy using light
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/06—Radiation therapy using light
    • A61N5/067—Radiation therapy using light using laser light
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES 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
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/0007—Applications not otherwise provided for
    • H—ELECTRICITY
    • H01—ELECTRIC ELEMENTS
    • H01S—DEVICES 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
    • H01S3/00—Lasers, i.e. devices using stimulated emission of electromagnetic radiation in the infrared, visible or ultraviolet wave range
    • H01S3/10—Controlling the intensity, frequency, phase, polarisation or direction of the emitted radiation, e.g. switching, gating, modulating or demodulating
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B2018/00636—Sensing and controlling the application of energy
    • A61B2018/00642—Sensing and controlling the application of energy with feedback, i.e. closed loop control
    • A61B2018/00648—Sensing and controlling the application of energy with feedback, i.e. closed loop control using more than one sensed parameter
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B2018/00636—Sensing and controlling the application of energy
    • A61B2018/00696—Controlled or regulated parameters
    • A61B2018/00702—Power or energy
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B2018/00988—Means for storing information, e.g. calibration constants, or for preventing excessive use, e.g. usage, service life counter
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/18—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves
    • A61B18/20—Surgical 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
    • A61B2018/2035—Beam shaping or redirecting; Optical components therefor
    • A61B2018/20361—Beam shaping or redirecting; Optical components therefor with redirecting based on sensed condition, e.g. tissue analysis or tissue movement
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B18/00—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body
    • A61B18/18—Surgical instruments, devices or methods for transferring non-mechanical forms of energy to or from the body by applying electromagnetic radiation, e.g. microwaves
    • A61B18/20—Surgical 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
    • A61B18/22—Surgical 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
    • A61B2018/225—Features of hand-pieces
    • A61B2018/2253—Features of hand-pieces characterised by additional functions, e.g. surface cooling or detecting pathological tissue
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61B—DIAGNOSIS; SURGERY; IDENTIFICATION
    • A61B2560/00—Constructional details of operational features of apparatus; Accessories for medical measuring apparatus
    • A61B2560/02—Operational features
    • A61B2560/0223—Operational features of calibration, e.g. protocols for calibrating sensors
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N5/00—Radiation therapy
    • A61N5/06—Radiation therapy using light
    • A61N2005/0626—Monitoring, verifying, controlling systems and methods

Landscapes

  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Electromagnetism (AREA)
  • Biomedical Technology (AREA)
  • Optics & Photonics (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Animal Behavior & Ethology (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • Public Health (AREA)
  • Veterinary Medicine (AREA)
  • Nuclear Medicine, Radiotherapy & Molecular Imaging (AREA)
  • Plasma & Fusion (AREA)
  • Surgery (AREA)
  • Radiology & Medical Imaging (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Combustion & Propulsion (AREA)
  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Otolaryngology (AREA)
  • Heart & Thoracic Surgery (AREA)
  • Medical Informatics (AREA)
  • Molecular Biology (AREA)
  • Laser Surgery Devices (AREA)
  • Lasers (AREA)

Abstract

본 발명은 레이저 발생 포트와 상기 레이저 발생 포트에 연결되어 대상체에 레이저광을 조사하도록 형성되는 핸드피스 장치를 포함하며, 상기 레이저 발생 포트는 레이저광을 생성시키는 레이저 생성 모듈과, 상기 핸드피스 장치로 유입되는 레이저광의 에너지(유입에너지) 및 상기 핸드피스 장치를 통해 출력되는 레이저광의 에너지(출력에너지)를 측정하도록 형성되는 캘리브레이션 모듈과, 상기 캘리브레이션 모듈에서 측정한 데이터를 기반으로 상기 레이저 생성 모듈의 출력을 제어하도록 형성되는 제어부를 포함하는 레이저 핸드피스 출력 듀얼 캘리브레이션 시스템을 제공한다.

Description

레이저 핸드피스 출력 듀얼 캘리브레이션 시스템 {DUAL CALIBRATION SYSTEM OF OUTPUT OF LASER HANDPIECE DEVICE}
본 발명은 듀얼 캘리브레이션 시스템에 관한 것으로서, 보다 자세하게는 레이저 핸드피스 장치 시스템의 출력을 외부 뿐 아니라 시스템 내부에서도 감지하고 조절할 수 있는 레이저 핸드피스 출력 듀얼 캘리브레이션 시스템에 관한 것이다.
최근 레이저 장비는 의료용, 산업용 등 다양한 분야에 적용되고 있다. 이러한 레이저 장비들은 강한 에너지를 방출하기 때문에 안정적인 출력을 제공하는 것이 매우 중요하다. 레이저의 출력이 약해지는 경우 원하는 효과를 얻을 수 없으며 출력이 강해지는 경우 대상물이 파손되는 경우가 생길 수 있다.
특히, 의료용 레이저의 경우 출력 조정에 오차가 발생하는 경우 인체에 치명적인 손상이 가해질 수 있기 때문에 정교한 출력 조정이 필수적이다. 그래서 의료용 레이저 장치의 경우 순간적으로 과도한 에너지가 발생하는 것을 방지하기 위해 장치 시동 과정에 물을 이용해 쿨링을 하는 프로세스를 추가하거나, 측정 에너지 값에 따라 전압과 저항을 수시로 조절하는 등 다양한 방식을 이용해 안정적인 출력을 확보한다.
이와 같이 레이저의 출력을 제어하기 위해서는 출력값을 정확히 측정하는 것이 필요하다. 하지만, 종래 레이저 핸드피스 장치의 경우 핸드피스 외부로 출력되는 레이저광의 에너지만을 가지고 출력을 제어하였으며, 이러한 외부 캘리브레이션만을 사용하는 경우 장치 내부 레이저 광원이 고장나는 경우 에너지를 정교하게 제어하는 것이 불가능하다는 문제가 있었다.
대한민국 등록특허 제10-2086168호 대한민국 공개특허 제10-2010-0026431호
본 발명은 상기와 같은 과제를 해결하기 위해 안출된 것으로서, 외부 캘리브레이션(external calibration) 및 내부 캘리브레이션(internal calibration)을 조합하여 보다 안정적인 출력을 제공할 수 있는 레이저 핸드피스 출력 듀얼 캘리브레이션 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기와 같은 과제를 해결하기 위해 본 발명은 레이저 발생 포트와 상기 레이저 발생 포트에 연결되어 대상체에 레이저광을 조사하도록 형성되는 핸드피스 장치를 포함하며, 상기 레이저 발생 포트는 레이저광을 생성시키는 레이저 생성 모듈과, 상기 핸드피스 장치로 유입되는 레이저광의 에너지(유입에너지) 및 상기 핸드피스 장치를 통해 출력되는 레이저광의 에너지(출력에너지)를 측정하도록 형성되는 캘리브레이션 모듈과, 상기 캘리브레이션 모듈에서 측정한 데이터를 기반으로 상기 레이저 생성 모듈의 출력을 제어하도록 형성되는 제어부를 포함하는 레이저 핸드피스 출력 듀얼 캘리브레이션 시스템을 제공한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 캘리브레이션 모듈은 레이저 생성 모듈의 전방에 배치되어 레이저 생성 모듈로부터 유입된 레이저광을 두 개의 광로로 분리하는 빔스플리터와, 상기 분리된 광로 중 어느 하나의 광로 상에 배치되는 에너지 측정센서와, 상기 분리된 광로 중 다른 하나의 광로 상에 배치되는 출력단자를 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 레이저 발생 포트는 상기 핸드피스 장치를 안착시킬 수 있는 크레이들을 포함하며, 상기 캘리브레이션 모듈은 상기 크레이들에 안착된 핸드피스 장치의 출력 에너지를 측정할 수 있도록 형성된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 캘리브레이션 모듈은 상기 크레이들에 안착된 핸드피스 장치에서 출력되는 레이저광이 상기 빔스플리터로 유입되도록 상기 빔스플리터를 상기 크레이들의 전방으로 이동시키는 구동부를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 측정센서는 상기 캘리브레이션 모듈의 중심부에 배치되고, 상기 구동부는 상기 캘리브레이션 모듈을 상기 중심부를 기준으로 회전시켜상기 빔스플리터의 위치를 변경시키도록 형성된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 크레이들은 상기 핸드피스 장치가 안착되었는지 감지하는 감지센서를 포함하며, 상기 구동부는 상기 감지센서의 감지에 대응하여 구동되도록 형성된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부는 상기 핸드피스 장치로 유입되는 레이저광의 에너지(유입에너지) 측정 값에 근거하여 상기 레이저 생성 모듈의 출력을 1차 조정한 후 상기 핸드피스에서 출력되는 레이저광의 에너지(출력에너지) 측정 값에 근거하여 상기 레이저 생성 모듈의 출력을 2차 조정하도록 형성된다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제어부는 상기 레이저 생성 모듈의 출력을 1차 조정한 후 측정되는 출력에너지가 기설정된 정상 출력에너지 범위를 벗어나는 경우 상기 레이저 생성 모듈의 구동을 중단시킨다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 캘리브레이션 모듈은 상기 회전 후 상기 빔스플리터가 정위치에 배치되지 않은 경우 상기 빔스플리터로 유입되는 레이저광을 제한하도록 형성되는 제한부를 더 포함한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 제한부는 상기 측정센서를 기준으로 상기 빔스플리터와 반대편에 형성되는 레이저광 유입부를 포함하고, 상기 레이저광 유입부는 하우징의 일측면에 형성되는 제1 유입홀과, 상기 제1 유입홀과 대면하도록 배치되고 상기 제1 유입홀 보다 작게 형성되는 제2 유입홀과, 상기 제2 유입홀의 경계에서 상기 하우징 안쪽으로 돌출 형성되고 내측에 곡면형태의 광반사면이 형성되는 가이드돌기를 포함한다.
이상과 같은 구성의 본 발명에 따른 레이저 핸드피스 출력 듀얼 캘리브레이션 시스템은 다음과 같은 효과를 제공한다.
첫째, 듀얼 캘리브레이션을 통해 레이저 에너지를 조정할 수 있게 함으로써 보다 안정적인 출력을 확보할 수 있게 된다.
둘째, 하나의 캘리브레이션 모듈을 이용하여 내부 캘리브레이션과 외부 캘리브레이션을 함께 수행할 수 있게 함으로써 장치 비용은 줄이고 성능은 향상시킬 수 있다.
셋째, 캘리브레이션 모듈의 배치를 확인한 후 정위치가 아닌 경우 레이저 출력을 제한하여 디텍터가 과도한 에너지에 노출되어 고장나는 것을 방지할 수 있게 한다.
본 발명의 효과는 이상에서 언급한 것들에 한정되지 않으며, 언급되지 아니한 다른 효과들은 아래의 기재로부터 통상의 기술자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따르는 레이저 핸드피스 출력 듀얼 캘리브레이션 시스템의 개념도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 발생 포트 내부 구조도(유입에너지 측정 모드).
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저 발생 포트 내부 구조도(출력에너지 측정 모드)
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저광 유입 제한부 구조를 설명하기 위한 개념도.
이하, 본 발명에 대하여 도면을 참조하여 보다 상세하게 설명한다. 본 명세서에서는 서로 다른 실시예라도 동일·유사한 구성에 대해서는 동일·유사한 참조번호를 부여하고, 그 설명은 처음 설명으로 갈음한다. 본 명세서에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
또한, 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따르는 레이저 핸드피스 출력 듀얼 캘리브레이션 시스템의 개념도이다.
도 1을 참조하면, 레이저 핸드피스 출력 듀얼 캘리브레이션 시스템은 레이저 발생 포트(200)와 핸드피스 장치(100) 등을 포함할 수 있다.
핸드피스 장치(100)는 케이블(105)을 통해 레이저 발생 포트(200)의 출력부에 연결된다.
출력부를 통해 외부로 방출되는 레이저광은 케이블(105)을 따라 핸드피스 장치(100)로 전달되며, 핸드피스 장치(100) 전방에 위치한 광조사부를 통해 대상체에 레이저를 조사한다.
레이저 발생 포트(200)는 레이저광을 생성하고 제어하도록 형성된다.
레이저 발생 포트(200)에서 발생된 레이저광은 출력부를 통해 외부로 방출된다.
레이저 발생 포트(200) 내부에는 캘리브레이션 모듈(300)이 장착되어 있으며, 핸드피스 장치(100) 사용시 내부 캘리브레이션 모드를 통해 핸드피스 장치(100)로 유입되는 레이저광 에너지의 크기를 체크하고 조정할 수 있다.
또한, 레이저 발생 포트(200)에는 핸드피스 장치(100)가 안착되는 크레이들(240)이 형성될 수 있다.
핸드피스 장치(100)를 사용한 후 크레이들(240)에 삽입하여 보관할 수 있으며, 크레이들(240) 삽입 시 외부 캘리브레이션 모드가 수행되어 핸드피스 장치(100)의 성능을 체크하고 조정할 수 있다.
본 발명에서는 하나의 캘리브레이션 모듈(300)에 의하여 내부 캘리브레이션과 외부 캘리브레이션을 함께 수행할 수 있다.
이를 위해 캘리브레이션 모듈(300)은 구동부를 포함할 수 있다.
구동부는 캘리브레이션 모듈(300)을 이동시켜 내부 캘리브레이션 모드와 외부 캘리브레이션 모드를 전환할 수 있게 한다.
아래에서 도 2 내지 도 4를 참조하여 레이저 발생 포트(200)의 내부 구조를 자세히 설명한다.
도 2는 내부 캘리브레이션 모드(유입에너지 측정 모드)일 때의 레이저 발생 포트(200) 내부 구조도이고, 도 3은 외부 캘리브레이션 모드(출력에너지 측정 모드)일 때의 레이저 발생 포트(200) 내부 구조도이다.
도 2 및 도 3을 참조하면, 레이저 발생 포트(200)의 내부에는 레이저 생성 모듈(210)과, 캘리브레이션 모듈(300) 등이 장착될 수 있다.
레이저 생성모듈은 외부의 전력을 공급받아 레이저광을 발생시킨다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 레이저 생성모듈은 알렉스 레이저빔(Alex Laser Beam) 생성모듈일 수 있다.
상기 레이저 생성모듈은 레이저를 생성시키는 램프와, 온도를 조절할 수 있는 온도조절기와, 전압과 저항 등을 제어하는 제어부 등을 포함할 수 있다.
온도조절기는 레이저광의 에너지가 급격히 변화하지 않도록 모듈의 온도를 제어한다.
상기 온도조절기는 물을 이용해 모듈의 온도를 제어할 수 있다. 예를 들어, 모듈의 온도가 50℃ 이하로 떨어지는 경우 물을 가열하여 모듈의 온도를 높이고 모듈의 온도가 70℃ 이상으로 올라가는 경우 냉각수를 이용해 모듈의 온도를 낮출 수 있다.
본 발명의 바람직한 실시예에 따르면 온도조절기는 모듈의 온도를 60~65℃ 내외로 유지시킨다.
레이저 생성모듈의 전방에는 광학계(220)가 배치될 수 있다.
광학계(220)는 복수의 렌즈와 거울들이 조합되어 레이저광의 광로 및 세기 등을 조절할 수 있다.
캘리브레이션 모듈(300)은 레이저 생성 모듈(210)의 전방에 배치되며, 도시된 바와 같이 캘리브레이션 모듈(300)과 레이저 생성 모듈(210) 사이에 광학계(220)가 배치될 수 있다.
캘리브레이션 모듈(300)은 빌스플리터(310)와, 에너지 측정센서(320)와, 구동부 등을 포함할 수 있다.
빌스플리터(310)는 입사되는 레이저광을 두 개의 광로로 분리하며, 분리된 광로 중 어느 하나의 광로 상에는 에너지 측정센서(320)가 배치되고 다른 하나의 광로 상에는 출력단자(230)가 배치된다.
캘리브레이션 모듈(300)은 내부 캘리브레이션 모드와 외부 캘리브레이션 모드로 전환될 수 있다.
내부 캘리브레이션 모드에서는 도 2에 도시된 것과 같이 레이저 생성 모듈(210)에서 생성된 레이저의 에너지를 측정할 수 있도록 모듈이 배치되며, 외부 캘리브레이션 모드에서는 도 3에 도시된 것과 같이 핸드피스 장치(100)에서 방출된 레이저광의 에너지를 측정할 수 있도록 모듈이 배치된다.
도 2를 참조하면, 내부 캘리브레이션 모드에서는 빌스플리터(310)가 레이저 생성 모듈(210)에서 방출되는 레이저광의 광로 상에 배치된다.
빌스플리터(310)는 레이저광을 두 개의 광로로 분리하며, 제1 광로(A)로 진행하는 광은 측정센서(320)로 유입되고, 제2 광로(B)로 진행하는 광은 출력단자(230)를 통해 방출된다.
제어부는 측정센서(320)로 유입되는 레이저광의 에너지를 체크하여 레이저 생성 모듈(210)의 출력을 조절한다.
보다 구체적으로, 제어부는 측정센서(320)에서 측정되는 에너지 값이 기준값보다 낮아지는 경우 레이저 생성 모듈(210)의 출력을 증가시키고, 측정센서(320)에서 측정되는 에너지 값이 기준값보다 높아지는 경우에는 레이저 생성 모듈(210)의 출력을 감소시킨다.
제어부는 측정센서(320)에서 측정되는 에너지 값이 기준값보다 10% 이상 차이가 나는 경우 레이저 생성 모듈(210)의 구동을 중단시킨다. 레이저의 출력이 기준값과 크게 차이 나는 경우에는 장치에 문제가 발생한 것으로 판단하여 레이저 출력을 중단시킨다.
도 3을 참조하면, 외부 캘리브레이션 모드에서는 빌스플리터(310)가 크레이들(240)의 전방에 배치된다.
빌스플리터(310)는 레이저광을 두 개의 광로로 분리하며, 제3 광로(C)로 진행하는 광은 측정센서(320)로 유입되고, 제2 광로(D)로 진행하는 광은 캘리브레이션 모듈(300) 내부에서 산란되어 소멸하게 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 외부 캘리브레이션 모드에서는 두 단계에 거쳐 레이저광의 출력을 측정하고 제어할 수 있다.
즉, 레이저 생성 모듈(210)에서 방출되는 레이저광의 에너지를 측정한 후 모듈을 이동시켜 핸드피스 장치(100)에서 방출되는 레이저광의 에너지를 측정할 수 있다.
다시 말해, 내부 캘리브레이션 모드에서는 레이저 생성 모듈(210)에서 방출되는 레이저광의 에너지만을 지속적으로 측정하지만, 외부 캘리브레이션 모드에서는 레이저 생성 모듈(210)에서 방출되는 레이저광의 에너지와 핸드피스 장치(100)에서 방출되는 레이저광의 에너지를 순차적으로 측정해 시스템의 어느 부분에서 문제가 발생하였는지를 체크할 수 있게 한다.
외부 캘리브레이션 모드는 크레이들(240)에 형성된 감지센서(242)에 의하여 활성화 될 수 있다.
사용자가 핸드피스 장치(100)를 다 사용한 후 크레이들(240)에 안착시키면, 제어부는 감지센서(242)를 통해 핸드피스 장치(100)의 안착여부를 확인한 후 캘리브레이션 모듈(300)을 회전시켜 핸드피스 장치(100)의 출력을 체크한다.
이 경우 제어부는 레이저 생성 모듈(210)에서 방출되는 레이저광의 에너지를 먼저 체크한 후 캘리브레이션 모듈(300)을 회전시켜 핸드피스 장치(100)의 출력을 체크할 수 있다.
제어부는 외부 캘리브레이션 모드에서도 내부 캘리브레이션 모드와 동일하게 측정센서(320)로 유입되는 레이저광의 에너지를 체크하여 레이저 생성 모듈(210)의 출력을 조절한다.
보다 구체적으로, 제어부는 측정센서(320)에서 측정되는 에너지 값이 기준값보다 낮아지는 경우 레이저 생성 모듈(210)의 출력을 증가시키고, 측정센서(320)에서 측정되는 에너지 값이 기준값보다 높아지는 경우에는 레이저 생성 모듈(210)의 출력을 감소시킨다.
제어부는 측정센서(320)에서 측정되는 에너지 값이 기준값보다 10% 이상 차이가 나는 경우 레이저 생성 모듈(210)의 구동을 중단시킨다. 레이저의 출력이 기준값과 크게 차이 나는 경우에는 장치에 문제가 발생한 것으로 판단하여 레이저 출력을 중단시킨다.
또한 제어부는 상기 핸드피스 장치(100)로 유입되는 레이저광의 에너지(유입에너지) 측정 값에 근거하여 상기 레이저 생성 모듈(210)의 출력을 1차 조정한 후 상기 핸드피스에서 출력되는 레이저광의 에너지(출력에너지) 측정 값에 근거하여 상기 레이저 생성 모듈(210)의 출력을 2차 조정할 수 있다.
즉, 유입에너지 값을 이용하여 출력의 메인값을 제어하고 출력에너지 값을 이용하여 이를 보정할 수 있다.
캘리브레이션 모듈(300)은 모듈의 위치를 이동시키는 구동부를 포함할 수 있다.
구동부는 캘리브레이션 모듈(300)을 직선방향으로 이동시키거나, 회전축을 중심으로 회전시키는 것이 가능하다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 도시된 바와 같이 캘리브레이션 모듈(300)의 중심부에 감지센서(242)가 배치되고 일단부에 빌스플리터(310)가 배치될 수 있다. 또한, 캘리브레이션 모듈(300)의 중심부에 회전축이 연결되어 중심부를 기준으로 회전하여 빌스플리터(310)의 위치를 변경시킬 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저광 유입 제한부 구조를 설명하기 위한 개념도이다.
본 발명에 따르면 캘리브레이션 모듈(300)이 회전하며 레이저 생성 모듈(210)의 출력과 핸드피스 장치(100)의 출력을 각각 측정한다. 이 과정에서 정확한 위치에서 출력을 측정하지 않는 경우 측정센서(320)에 과다한 에너지가 가해져 장치가 고장나는 일이 발생할 수 있다. 따라서, 본 실시예에서는 레이저광 유입 제한부를 구비하여 캘리브레이션 모듈(300)이 정확한 위치에 배치되었을 때만 레이저광이 측정센서(320)로 유입될 수 있게 한다.
도 4를 참조하면, 캘리브레이션 모듈(300)은 빌스플리터(310)와 측정센서(320)를 둘러싸는 하우징(301)을 포함할 수 있다.
하우징(301)의 중심부에는 측정센서(320)가 배치되고 일측부에는 빌스플리터(310)가 배치된다.
빌스플리터(310)는 레이저광이 유입되는 개구부(304)와 대면하도록 배치된다.
개구부(304)로 유입된 광의 일부는 빌스플리터(310)를 거치며 갈라져 측정센서(320)에 도달한다.
하우징(301)의 타측부에는 레이저광 유입부가 형성될 수 있다.
레이저광 유입부는 하우징(301)의 일측면에 형성되는 제1 유입홀(306)과, 상기 제1 유입홀(306)과 대면하도록 배치되고 제1 유입홀(306) 보다 작은 크기로 형성되는 제2 유입홀(308)을 포함할 수 있다.
상기 제2 유입홀(308)의 경계에는 가이드돌기가 형성될 수 있다.
가이드돌기는 하우징(301) 안쪽으로 돌출 형성되고 내측에 곡면형태의 광반사면이 형성된다.
도 4에 도시된 것과 같이 캘리브레이션 모듈(300)이 정위치에 배치된 경우 I 광로를 통해 레이저광이 유입되고 유입된 레이저광은 정상적으로 핸드피스 장치(100)를 거쳐 측정센서(320)에 도달한다.
캘리브레이션 모듈(300)이 회전하다가 정위치가 아닌 위치에 멈추게 되면 II 또는 III 광로를 통해 레이저광이 유입되며 이 때 레이저광은 광반사면에 반사되어 캘리브레이션 모듈(300) 내부에서 소멸하게 된다.
위에 설명한 본 발명의 적어도 하나의 실시예에 따르면, 듀얼 캘리브레이션을 통해 레이저 에너지를 조정할 수 있게 함으로써 보다 안정적인 출력을 확보할 수 있고, 하나의 캘리브레이션 모듈을 이용하여 내부 캘리브레이션과 외부 캘리브레이션을 함께 수행할 수 있게 함으로써 장치 비용은 줄이고 성능은 향상시킬 수 있으며, 캘리브레이션 모듈의 배치를 확인한 후 정위치가 아닌 경우 레이저 출력을 제한하여 디텍터가 과도한 에너지에 노출되어 고장나는 것을 방지할 수 있게 하는 등 종래 기술에 비해 진보된 효과를 기대할 수 있다.
이상에서 설명한 본 발명은 위에서 설명된 실시예들의 구성과 방법에 한정되는 것이 아니라, 상기 실시예들은 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 구성될 수도 있다.
100 : 핸드피스 장치 105 : 케이블
200 : 레이저 발생 포트 210 : 레이저 생성 모듈
220 : 광학계 230 : 출력단자
240 : 크레이들 242 : 감지센서
300 : 캘리브레이션 모듈 301 : 하우징
302 : 상부 가이드돌기 302a : 광반사면
303 : 하부 가이드돌기 303a : 광반사면
304 : 개구부 306 : 제1 유입홀
308 : 제2 유입홀 310 : 빔스플리터
320 : 측정센서

Claims (10)

  1. 핸드피스 장치를 안착시킬 수 있는 크레이들을 포함하는 레이저 발생 포트; 및
    상기 레이저 발생 포트에 연결되어 대상체에 레이저광을 조사하도록 형성되는 핸드피스 장치를 포함하며,
    상기 레이저 발생 포트는,
    레이저광을 생성시키는 레이저 생성 모듈;
    상기 핸드피스 장치로 유입되는 레이저광의 에너지(유입에너지) 및 상기 핸드피스 장치를 통해 출력되는 레이저광의 에너지(출력에너지)를 측정하도록 형성되는 캘리브레이션 모듈; 및
    상기 캘리브레이션 모듈에서 측정한 데이터를 기반으로 상기 레이저 생성 모듈의 출력을 제어하도록 형성되는 제어부를 포함하며,
    상기 캘리브레이션 모듈은,
    상기 크레이들에 안착된 핸드피스 장치의 출력 에너지를 측정할 수 있도록 형성되고,
    레이저 생성 모듈의 전방에 배치되어 레이저 생성 모듈로부터 유입된 레이저광을 두 개의 광로로 분리하는 빔스플리터;
    상기 분리된 광로 중 어느 하나의 광로 상에 배치되는 에너지 측정센서; 및
    상기 크레이들에 안착된 핸드피스 장치에서 출력되는 레이저광이 상기 빔스플리터로 유입되도록 상기 빔스플리터를 상기 크레이들의 전방으로 이동시키는 구동부를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 핸드피스 출력 듀얼 캘리브레이션 시스템.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 측정센서는 상기 캘리브레이션 모듈의 중심부에 배치되고,
    상기 구동부는 상기 캘리브레이션 모듈을 상기 중심부를 기준으로 회전시켜상기 빔스플리터의 위치를 변경시키도록 형성되는 것을 특징으로 하는 레이저 핸드피스 출력 듀얼 캘리브레이션 시스템.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 크레이들은 상기 핸드피스 장치가 안착되었는지 감지하는 감지센서를 포함하며,
    상기 구동부는 상기 감지센서의 감지에 대응하여 구동되도록 형성되는 것을 특징으로 하는 레이저 핸드피스 출력 듀얼 캘리브레이션 시스템.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 핸드피스 장치로 유입되는 레이저광의 에너지(유입에너지) 측정 값에 근거하여 상기 레이저 생성 모듈의 출력을 1차 조정한 후 상기 핸드피스에서 출력되는 레이저광의 에너지(출력에너지) 측정 값에 근거하여 상기 레이저 생성 모듈의 출력을 2차 조정하도록 형성되는 것을 특징으로 하는 레이저 핸드피스 출력 듀얼 캘리브레이션 시스템.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제어부는,
    상기 레이저 생성 모듈의 출력을 1차 조정한 후 측정되는 출력에너지가 기설정된 정상 출력에너지 범위를 벗어나는 경우 상기 레이저 생성 모듈의 구동을 중단시키는 것을 특징으로 하는 레이저 핸드피스 출력 듀얼 캘리브레이션 시스템.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 캘리브레이션 모듈은,
    상기 회전 후 상기 빔스플리터가 정위치에 배치되지 않은 경우 상기 빔스플리터로 유입되는 레이저광을 제한하도록 형성되는 제한부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 핸드피스 출력 듀얼 캘리브레이션 시스템.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 제한부는 상기 측정센서를 기준으로 상기 빔스플리터와 반대편에 형성되는 레이저광 유입부를 포함하고,
    상기 레이저광 유입부는,
    하우징의 일측면에 형성되는 제1 유입홀;
    상기 제1 유입홀과 대면하도록 배치되고 상기 제1 유입홀 보다 작게 형성되는 제2 유입홀; 및
    상기 제2 유입홀의 경계에서 상기 하우징 안쪽으로 돌출 형성되고 내측에 곡면형태의 광반사면이 형성되는 가이드돌기를 포함하는 것을 특징으로 하는 레이저 핸드피스 출력 듀얼 캘리브레이션 시스템.
KR1020200076407A 2020-06-23 2020-06-23 레이저 핸드피스 출력 듀얼 캘리브레이션 시스템 KR102358955B1 (ko)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200076407A KR102358955B1 (ko) 2020-06-23 2020-06-23 레이저 핸드피스 출력 듀얼 캘리브레이션 시스템

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020200076407A KR102358955B1 (ko) 2020-06-23 2020-06-23 레이저 핸드피스 출력 듀얼 캘리브레이션 시스템

Publications (2)

Publication Number Publication Date
KR20210158450A KR20210158450A (ko) 2021-12-31
KR102358955B1 true KR102358955B1 (ko) 2022-02-07

Family

ID=79177627

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
KR1020200076407A KR102358955B1 (ko) 2020-06-23 2020-06-23 레이저 핸드피스 출력 듀얼 캘리브레이션 시스템

Country Status (1)

Country Link
KR (1) KR102358955B1 (ko)

Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101509516B1 (ko) * 2013-12-09 2015-04-08 광주과학기술원 내시경, 내시경의 핸드피스, 내시경의 캘리브레이션 방법, 및 내시경 사용방법

Family Cites Families (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20100026431A (ko) 2008-08-29 2010-03-10 건양대학교산학협력단 레이저 치료기용 캘리브레이션장치
JP5635282B2 (ja) * 2010-03-15 2014-12-03 ソニー株式会社 判別装置
JP6425368B2 (ja) 2012-04-27 2018-11-21 株式会社ディスコ レーザー加工装置及びレーザー加工方法
KR101901968B1 (ko) * 2017-02-17 2018-09-27 주식회사 오로 핸드피스의 안전위치를 인식하여 레이저빔을 제한하는 의료용 레이저 치료장치
KR102135105B1 (ko) * 2018-07-26 2020-07-17 재단법인 아산사회복지재단 의료 내시경용 광학 모듈 및 의료 내시경 시스템

Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101509516B1 (ko) * 2013-12-09 2015-04-08 광주과학기술원 내시경, 내시경의 핸드피스, 내시경의 캘리브레이션 방법, 및 내시경 사용방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20210158450A (ko) 2021-12-31

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3900396A (en) Blood leak detector
US10864042B2 (en) Optical assembly for laser generator
CN105546494B (zh) 用于减少光传感装置的噪音的照明系统和方法
US20080240181A1 (en) Laser apparatus and output control method of laser apparatus
JP2010014680A (ja) ビーム照射装置
KR102358955B1 (ko) 레이저 핸드피스 출력 듀얼 캘리브레이션 시스템
TWI805685B (zh) 用於判定雷射光束之特性的系統與方法、輻射系統、微影系統及光學組件
US20210288467A1 (en) Beam projector module for performing eye-safety function using temperature, and control method thereof
KR970018886A (ko) 반도체레이저소자 및 광디스크장치
US20200405540A1 (en) Medical laser system
US6624403B2 (en) Autofocus system
KR20020081199A (ko) 고체레이저장치
JPWO2002156433A1 (ja) 固体レーザ装置
KR102548859B1 (ko) 눈 보호 기능을 제공하는 빔프로젝터모듈
JP2010048564A (ja) ビーム照射装置
KR102330917B1 (ko) 온도를 이용하여 눈보호기능을 수행하는 빔프로젝터모듈 및 그 제어방법
US10355445B2 (en) Redundant optical radiant energy source and redundant optical device, especially for metrology applications
JP4452800B2 (ja) 光軸検出センサ
JP4095570B2 (ja) イオン注入装置およびイオン注入方法
KR102525096B1 (ko) 고감도 가스 센서시스템
KR102319126B1 (ko) 빔 파워 생성 및 안정화 장치 및 방법
JP2014161470A (ja) レーザ治療装置
JP2004349425A (ja) レーザ装置
JP2005150620A (ja) 半導体レーザ装置
US20030016420A1 (en) Method and apparatus for aligning a light beam onto an optical fiber core

Legal Events

Date Code Title Description
E902 Notification of reason for refusal
E701 Decision to grant or registration of patent right
GRNT Written decision to grant