KR102517436B1 - 피부미용 프랙셔널 레이저기 - Google Patents

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KR102517436B1
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장태희
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Abstract

본 발명은 피부에 조사되는 레이저빔을 생성하는 레이저발진기, 레이저빔의 경로 상에 배치되며, 레이저빔의 경로를 조정하여 피부에 조사되는 레이저빔의 패턴을 형성하는 스캐너모듈, 레이저발진기와 스캐너모듈의 사이에 배치되며, 레이저발진기에서 조사되는 레이저빔을 차단 또는 차단해제 하는 셔터모듈, 및 레이저발진기, 스캐너모듈 및 셔터모듈의 동작을 제어하는 제어부를 포함하여, 스캐너모듈의 구동 주기를 앞당기고, 피부 미용 시술 시간의 단축과 예리한 스팟 사이즈를 얻 수 있다.

Description

피부미용 프랙셔널 레이저기{THE FRACTIONAL LASER FOR THE SKIN BEAUTY}
본 발명은 피부미용 프랙셔널 레이저기에 관한 것으로, 상세하게는 빠른 스캔 시간을 통해 피부 미용 시술 시간을 단축시킬 수 있는 피부미용 프랙셔널 레이저기에 관한 것이다.
레이저(Light Amplification by Stimulated Emission of Radiation)는 외부에너지원, 매질, 공진기와 같은 3가지 핵심요소로 구성되어 있다. 펌핑과정에 의한 밀도 반전이 일어나 빛이 증폭되는 조건을 만들어 주는 것이 외부 에너지원이다.
매질은 기체, 액체, 고체로 이루어져 있다. 공진장치는 광자가 왕복할 수 있도록 만들고 그 과정을 통해 발생된 출력을 부분적으로 투과를 하는 장치이다.
레이저 유형을 활성 매질의 상태에 따라 분류하면 고체 레이저, 액체 레이저, 기체 레이저로 구분되며, 최근에는 다이오드 형태의 반도체 소자로 개발된다. 고체 레이저로는 대표적으로 엔디야그, 알렉산드라이트 레이저가 있으며, 기체 레이저로는 헬륨-네온, CO2 레이저가 있다. 레이저는 매질에 따라 물, 멜라닌, 헤모글로빈의 흡수율이 달라져 활용도가 결정된다.
레이저는 군사용, 산업용 의료용으로 다양하게 사용되고 있다. 특히 의료 분야에서는 피부조직의 절개, 제거 및 파괴 등 수술용 목적으로 활용되고 있으며, 최근에는 피부미용 목적으로 잡티 제거나 피부재생 등의 피부 개선을 위해 활발하게 이용되고 있다.
종래 기술에 따른 레이저 시술은 현재 시간이 오래 걸려 시술 중 환자가 통증을 느끼는 정도와 시간이 크고 길어 불편함을 호소한다. 또한, 시술자 입장에서 시술 시간이 길어 경제성도 떨어지는 문제가 있다.
본 발명의 일 실시 예는, 피부 미용 시술 시간을 단축시킬 수 있는 빠른 스캔 시간을 가지는 피부미용 프랙셔널 레이저기를 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 피부미용 프랙셔널 레이저기는, 피부에 조사되는 레이저빔을 생성하는 레이저발진기, 레이저빔의 경로 상에 배치되며, 레이저빔의 경로를 조정하여 피부에 조사되는 레이저빔의 패턴을 형성하는 스캐너모듈, 레이저발진기와 스캐너모듈의 사이에 배치되며, 레이저발진기에서 조사되는 레이저빔을 차단 또는 차단해제 하는 셔터모듈, 및 레이저발진기, 스캐너모듈 및 셔터모듈의 동작을 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 셔터모듈은, 셔터판에 연결되며, 셔터판을 회전시키는 셔터구동부, 및 셔터판에 배치되며, 셔터판의 회전에 따라 레이저빔의 경로를 통과하는 슬릿부를 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 제어부는 레이저발진기에서 조사되는 레이저빔을 소정의 조사주기 및 진폭값을 가지는 펄스(pulse) 형태로 제어하며, 레이저빔의 조사주기에 따라 셔터판의 회전속도를 조절하는 것을 특징으로 한다.
또한, 조사주기는 진폭값으로 상승하는 상승주기와 진폭값에서 하강하는 하강주기를 포함하며, 셔터모듈은 하강주기 중 적어도 일부 구간인 차단구간 동안 과도기의 불안정한 레이저빔을 차단하여 예리한 스팟 사이즈를 얻는 것을 특징으로 한다.
또한, 스캐너모듈은, 레이저빔의 경로 상에 배치되는 미러, 및 미러를 회전시키는 미러구동부를 포함하며, 제어부는 미러 회전 시작점 및 미러 회전 종료점을 포함하는 스캐너구동신호를 미러구동부에 제공하며, 미러 회전 시작점은 차단구간에 위치하는 것을 특징으로 한다.
또한, 슬릿부는, 셔터판의 가장자리에 배치되며, 셔터판의 가장자리로부터 반경방향으로 돌출된 복수의 차단돌기, 및 차단돌기들 사이에 정의된 슬릿을 포함하는 것을 특징으로 한다.
또한, 셔터모듈은 셔터판의 회전 속도를 측정하는 센서를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.
본 발명에 따르면, 레이저빔의 펄스에 따라 셔터모듈의 동작을 간단하고 용이하게 동기화함으로써 스캐너모듈의 구동 시 지연시간을 제거하여, 피부 미용 시술 시간을 단축시킬 수 있다.
또한, 피부 미용 시술 시간의 단축과 스팟 사이즈를 예리하게 함으로써 환자에게 주어지는 고통의 정도나 화상, 시간으로 인한 불편을 최소화할 수 있다.
또한, 레이저빔의 펄스에 따라 셔터모듈의 동작을 간단하고 용이하게 동기화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 피부미용 프랙셔널 레이저기를 개략적으로 도시한 개략도이다.
도 2는 도 1에 도시된 셔터모듈의 일 실시 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 3은 도 1에 도시된 스캐너모듈의 일 실시 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 4는 도 3에 도시된 스캐너모듈의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 도 2에 도시된 셔터판을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 6은 도 2에 도시된 셔터모듈의 다른 실시 예를 도시한 도면이다.
도 7은 레이저빔의 펄스파형에 따른 스캐너구동신호를 도시한 도면이다.
도 8은 레이저빔의 펄스파형에 따른 셔터구동신호와 스캐너구동신호를 도시한 도면이다.
명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 실질적으로 동일한 구성요소들을 의미한다. 이하의 설명에서, 본 발명의 핵심 구성과 관련이 없는 경우 및 본 발명의 기술분야에 공지된 구성과 기능에 대한 상세한 설명은 생략될 수 있다. 본 명세서에서 서술되는 용어의 의미는 다음과 같이 이해되어야 할 것이다.
본 발명의 이점 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 첨부되는 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 서로 다른 다양한 형태로 구현될 것이며, 단지 본 실시예들은 본 발명의 개시가 완전하도록 하며, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 발명의 범주를 완전하게 알려주기 위해 제공되는 것이며, 본 발명은 청구항의 범주에 의해 정의될 뿐이다.
본 발명의 실시예를 설명하기 위한 도면에 개시된 형상, 크기, 비율, 각도, 개수 등은 예시적인 것이므로 본 발명이 도시된 사항에 한정되는 것은 아니다. 명세서 전체에 걸쳐 동일 참조 부호는 동일 구성 요소를 지칭한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어서, 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명은 생략한다.
본 명세서에서 언급된 '포함한다', '갖는다', '이루어진다' 등이 사용되는 경우 '~만'이 사용되지 않는 이상 다른 부분이 추가될 수 있다. 구성 요소를 단수로 표현한 경우에 특별히 명시적인 기재 사항이 없는 한 복수를 포함하는 경우를 포함한다.
구성 요소를 해석함에 있어서, 별도의 명시적 기재가 없더라도 오차 범위를 포함하는 것으로 해석한다.
위치 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~상에', '~상부에', '~하부에', '~옆에' 등으로 두 부분의 위치 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 두 부분 사이에 하나 이상의 다른 부분이 위치할 수도 있다.
시간 관계에 대한 설명일 경우, 예를 들어, '~후에', '~에 이어서', '~다음에', '~전에' 등으로 시간적 선후 관계가 설명되는 경우, '바로' 또는 '직접'이 사용되지 않는 이상 연속적이지 않은 경우도 포함할 수 있다.
제1, 제2 등이 다양한 구성요소들을 서술하기 위해서 사용되나, 이들 구성요소들은 이들 용어에 의해 제한되지 않는다. 이들 용어들은 단지 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구별하기 위하여 사용하는 것이다. 따라서, 이하에서 언급되는 제1 구성요소는 본 발명의 기술적 사상 내에서 제2 구성요소일 수도 있다.
"X축 방향", "Y축 방향" 및 "Z축 방향"은 서로 간의 관계가 수직으로 이루어진 기하학적인 관계만으로 해석되어서는 아니 되며, 본 발명의 구성이 기능적으로 작용할 수 있는 범위 내에서 보다 넓은 방향성을 가지는 것을 의미할 수 있다.
"적어도 하나"의 용어는 하나 이상의 관련 항목으로부터 제시 가능한 모든 조합을 포함하는 것으로 이해되어야 한다. 예를 들어, "제1 항목, 제2 항목 및 제 3 항목 중에서 적어도 하나"의 의미는 제1 항목, 제2 항목 또는 제3 항목 각각 뿐만 아니라 제1 항목, 제2 항목 및 제3 항목 중에서 2개 이상으로부터 제시될 수 있는 모든 항목의 조합을 의미할 수 있다.
본 발명의 여러 실시예들의 각각 특징들이 부분적으로 또는 전체적으로 서로 결합 또는 조합 가능하고, 기술적으로 다양한 연동 및 구동이 가능하며, 각 실시예들이 서로에 대하여 독립적으로 실시 가능할 수도 있고 연관 관계로 함께 실시할 수도 있다.
이하에서 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시 예에 따른 피부미용 프랙셔널 레이저기(1)를 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 피부미용 프랙셔널 레이저기(1)를 개략적으로 도시한 개략도이며, 도 2는 도 1에 도시된 셔터모듈(30)의 일 실시 예를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 3은 도 1에 도시된 스캐너모듈(20)의 일 실시 예를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 일 실시 예에 따른 피부미용 프랙셔널 레이저기(1)는 레이저발진기(10), 스캐너모듈(20), 셔터모듈(30) 및 제어부(40)를 포함한다. 레이저발진기(10)는 피부에 조사되는 레이저빔(B)을 생성한다. 스캐너모듈(20)은 레이저빔(B)의 경로 상에 배치된다. 스캐너모듈(20)은 레이저빔(B)의 경로를 조정하여 피부에 조사되는 레이저빔(B)의 패턴을 형성한다. 셔터모듈(30)은 레이저발진기(10)와 스캐너모듈(20)의 사이에 배치된다. 셔터모듈(30)은 레이저발진기(10)에서 조사되는 레이저빔(B)을 차단 또는 차단해제 한다. 제어부(40)는 레이저발진기(10), 스캐너모듈(20) 및 셔터모듈(30)의 동작을 제어할 수 있다.
레이저발진기(10)는 CO2 레이저일 수 있다. CO2(탄산가스) 레이저는 기체 상태 이산화탄소의 진동 준위 사이에서 밀도 반전을 얻어 9.2μm와 10.8μm 부근 적외선 영역에서 발진하는 대표적인 기체 레이저이다. CO2 레이저는 기체인 이산화탄소를 매질로 하여 열 응고가 복사 에너지의 직접 방출에 의한 것으로 세포내외의 수분에 비선택적으로 흡수되어 빠른 가열 및 기화로 조직의 파괴를 일으킬 수 있다. 수분 흡수율이 높고 조직에 잘 분산되지 않으므로, 응고에 의한 괴사범위가 좁고 조직증발에 의해 효과적인 수술기로 사용할 수 있다. 가장 흔한 점의 경우 모반 세포들이 피부 깊숙이 위치하는 경우가 많아 CO2레이저를 사용한 시술이 가장 효과적이다.
도 4는 도 3에 도시된 스캐너모듈(20)의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 3 및 4를 참조하면, 스캐너모듈(20)은 레이저발진기(10)로부터 소정 경로로 조사되는 레이저빔(B)의 경로를 조정한다. 스캐너모듈(20)에서 기 설정된 레이저빔(B)의 경로를 따라 레이저빔(B)이 조사되는 경우, 레이저빔(B)은 피부 상 제1지점에 조사될 수 있다. 스캐너모듈(20)에 의한 레이저빔(B)의 경로 조정에 따라, 레이저빔(B)은 피부 상 제1지점과 다른 제2지점에 조사될 수 있다. 이에 의해, 스캐너모듈(20)에 의해 레이저빔(B)은 피부 상에 소정 패턴으로 조사될 수 있다.
도 4는 스캐너모듈(20)에 의해 정의된 피부 상 레이저빔(B)의 패턴들이 도시된다. 스캐너모듈(20)은 레이저빔(B)을 사각형, 원형, 삼각형 등 다각형 형태로 정의할 수 있다. 또한, 스캐너모듈(20)은 레이저빔(B)을 선형 또는 복수의 선형으로 정의할 수 있다. 즉, 스캐너모듈(20)은 레이저빔(B)을 피부 상에 소정 궤적으로 연장되게 정의할 수 있다. 또한, 스캐너모듈(20)은 다각형 형태 또는 소정 궤적으로 연장된 형태 중 일부 위치에서 레이저빔(B)이 더 많이 조사되게 정의할 수 있다. 이에 의해, 레이저빔(B)이 조사되는 피부상 환부의 다양한 형태 및 피부의 굴곡에 대응하여 레이저빔(B)이 조사될 수 있다.
스캐너모듈(20)은 하나로 발진되는 레이저빔(B)을 머리카락보다 가는 두께로 나누어서 조사하는 것을 가능하게 한다. 레이저빔(B)이 작은 사이즈로 조사되고 조사되지 않은 피부 조직들이 조사된 부위의 재생을 도와 부작용을 줄이고 효과를 높일 수 있다. 본 발명은 색소치료, 흉터개선, 피부재생 분야에서 활용될 수 있다.
일 실시 예로, 스캐너모듈(20)은 미러(210) 및 미러구동부(220)를 포함할 수 있다. 미러(210)는 레이저빔(B)의 경로 상에 배치된다. 미러구동부(220)는 미러(210)를 회전시킨다. 제어부(40)는 후술할 스캐너구동신호를 생성하여 미러구동부(220)를 제어할 수 있다.
미러(210)는 제1미러(211)와 제2미러(212)를 포함할 수 있다. 제1미러(211)와 제2미러(212)는 서로 이격되어 배치된다. 레이저빔(B)은 제1미러(211)에서 반사되어 제2미러(212)로 조사될 수 있다. 제2미러(212)에서 반사된 레이저빔(B)은 피부 상으로 조사될 수 있다.
미러구동부(220)는 제1회전축(221), 제2회전축(222), 제1모터(223) 및 제2모터(224)를 포함할 수 있다. 제1회전축(221)은 제1미러(211)와 제1모터(223)에 연결된다. 따라서, 제1미러(211)는 제1회전축(221)을 기준으로 회전될 수 있다. 제2회전축(222)은 제2미러(212)와 제2모터(224)에 연결된다. 따라서, 제2미러(212)는 제2회전축(222)을 기준으로 회전될 수 있다. 제1회전축(221)의 연장 방향과 제2회전축(222)의 연장 방향은 서로 교차할 수 있다. 바람직하게는 서로 수직할 수 있다. 이에 의해, 제1회전축(221)에 의해 레이저빔(B)의 조사 위치는 평면상 X방향으로 미세 조정될 수 있다. 또한, 제2회전축(222)에 의해 레이저빔(B)의 조사 위치는 평면상 Y방향으로 미세 조정될 수 있다. 따라서, 스캐너모듈(20)은 피부 상에 레이저빔(B)을 다양한 패턴으로 정의할 수 있다.
셔터모듈(30)은 셔터판(310), 셔터구동부(320) 및 슬릿부(330)를 포함할 수 있다. 셔터판(310)은 판 형상을 가질 수 있다. 셔터구동부(320)는 셔터판(310)에 연결되어 셔터판(310)을 회전시킨다. 슬릿부(330)는 셔터판(310)에 배치된다. 슬릿부(330)는 셔터판(310)의 회전에 따라 레이저빔(B)의 경로를 통과한다. 레이저빔(B)은 슬릿부(330)를 통해 스캐너모듈(20)로 투과될 수 있다.
도 5는 도 2에 도시된 셔터판(310)을 개략적으로 도시한 평면도이다.
도 2 및 5를 참조하면, 셔터판(310)은 원판 형상을 가질 수 있다. 또한, 슬릿부(330)는 셔터판(310)의 원주 방향을 따라 소정 길이로 연장된다. 슬릿부(330)는 호 형상으로 연장될 수 있다. 슬릿부(330)는 복수로 배치될 수 있다. 복수의 슬릿부(330)는 셔터판(310)의 회전에 의해 셔터판(310) 상에 정의되는 레이저빔(B)의 궤적상에 배치된다. 또한, 복수의 슬릿부(330)는 레이저빔(B)의 궤적을 따라 등각도(a)로 이격되어 배치될 수 있다. 이에 의해, 셔터판(310)의 회전속도를 조절하여 레이저빔(B)의 펄스형태에 용이하고 간단하게 동기화될 수 있다. 즉, 펄스 형태로 조사되는 레이저빔(B)이 주기적으로 차단 및 차단해제 될 수 있다. 한편, 셔터모듈(30)은 센서(340)를 더 포함할 수 있으며, 이에 대한 자세한 설명은 후술한다.
도 6은 도 2에 도시된 셔터모듈(30)의 다른 실시 예를 도시한 도면이다.
도 6을 참조하면, 슬릿부(330)는 차단돌기(331)와 슬릿(332)을 포함할 수 있다. 차단돌기(331)는 셔터판(310)의 가장자리에 배치된다. 차단돌기(331)는 셔터판(310)의 가장자리로부터 반경방향으로 돌출될 수 있다. 따라서, 복수의 차단돌기(331) 중 한 쌍의 차단돌기(331)는 그 돌출방향(반경방향)으로 갈수록 서로간 점차 멀어질 수 있다. 차단돌기(331)와 슬릿(332)은 하나 이상으로 배치될 수 있다. 일 실시 예로, 복수의 차단돌기(331)는 셔터판(310)의 원주방향을 따라 등각도(a)로 이격될 수 있다. 슬릿(332)은 차단돌기(331)들 사이에 정의될 수 있다. 하나 이상의 슬릿(332)은 복수의 차단돌기(331)에 의해 원주방향을 따라 등각도(a)로 이격될 수 있다. 레이저빔(B)은 차단돌기(331)에 의해 차단되고, 슬릿(332)에 의해 투과될 수 있다.
셔터판(310)은 공간적 제약에 따라 크기에 제한이 따른다. 즉, 셔터판(310)은 설치 공간을 고려하여 작은 크기를 가진다. 레이저빔(B)은 펄스 형태로 조사된다. 이때, 레이저빔(B)은 미세 시간을 가지는 펄스폭과 펄스간격으로 정의되는 펄스 형태로 조사된다. 따라서, 레이저빔(B)의 펄스와 셔터판(310)에 의한 차단 및 차단해제의 속도를 동기화 하기 위해서는 상당한 수의 슬릿(332)이 필요하다. 본 발명에 따르면, 복수의 차단돌기(331)가 셔터판(310)의 가장자리에 배치되고, 이에 복수의 의해 슬릿(332)이 정의된다. 따라서, 작은 크기의 셔터판(310)이라도, 레이저빔(B)의 펄스와 동기화 가능할 수 있다. 또한, 상당한 수의 슬릿(332)이 셔터판(310)의 내측에 형성되는 경우와 비교하여 슬릿(332)의 가공이 용이하의다. 또한, 상당한 수의 슬릿(332)이 셔터판(310)의 내측에 형성되는 경우와 비교하여 구조적으로 안정적이다.
일 실시 예로, 슬릿부(330)는 적어도 24개의 차단돌기(331) 및 슬릿(332)을
포함할 수 있다. 적어도 24개의 차단돌기(331) 및 슬릿(332) 일 때, 펄스 형태의 레이저빔(B)에 동기화될 수 있다. 여기서 동기화란, 레이저빔(B)을 진폭값을 가지는 구간에서 레이저빔(B)이 슬릿에 의해 투과되고, 진폭값이 하강하는 구간에서 레이저빔(B)이 차단돌기에 의해 차단되는 것을 말한다. 차단돌기(331)와 슬릿(332)이 24개 미만인 경우, 펄스 형태의 레이저빔(B)과 셔터모듈(30)의 정확한 동기화가 불가능하다.
셔터모듈(30)은 센서(340)를 더 포함할 수 있다. 센서(340)는 슬릿부(330)의 위치 및 회전속도를 측정한다. 제어부(40)는 센서(340)의 신호에 따라 셔터모듈(30)의 회전속도를 조절함으로써 레이저빔(B)의 펄스에 동기화시킬 수 있다. 도 5를 참조하면, 센서(340)는 슬릿부(330)에 대응하여 배치될 수 있다. 센서(340)는 슬릿부(330)의 위치를 감지하여, 셔터판(310)의 회전속도가 산출될 수 있다.
도 5를 참조하면, 센서(340)는 슬릿부(330)를 감지하여, 셔터판(310)의 회전속도를 측정 또는 산출할 수 있다. 일 실시 예로, 센서(340)는 제1센서(341)와 제2센서(342)를 포함할 수 있다. 제1센서(341)는 슬릿(332)의 일 단부에 배치되고, 제2센서(342)는 슬릿(332)의 타 단부에 배치될 수 있다. 제1센서(341)는 슬릿(332)의
일 단부(시작점)를 감지하고, 제2센서(342)는 슬릿(332)의 타 단부(종료점)를 감지할 수 있다. 제어부(40)는 센서(340)의 신호를 통해 셔터판(310)의 회전속도를 산출하고, 이에 따라 레이저빔(B)의 펄스와 셔터모듈(30)을 동기화 할 수 있다. 또한, 제1센서(341)와 제2센서(342)가 슬릿(332)의 일단(시작점)과 타단(종료점)을 각각 인식하므로, 셔터판(310)이 기 설정된 초기 회전 원점으로 이동하여 동작을 대기할 수 있다(Home position).
도 6을 참조하면, 센서(340)는 차단돌기(331) 유무에 의한 레이저빔(B)의 ON/OFF에 따른 파형의 변화를 감지할 수 있다. 제어부(40)는 센서(340)에서 측정된 신호(파형 변화)에 따라 셔터판(310)의 회전속도를 산출할 수 있다. 일 실시 예로, 센서(340)는 제1센서(341)와 제2센서(342)를 포함할 수 있다. 제1센서(341)는 슬릿(332)의 일 단부(시작점)를 감지하고, 제2센서(342)는 슬릿(332)의 타 단부(종료점)를 감지할 수 있다. 다른 실시 예로, 센서(340)는 하나만 배치될 수 있다. 이 경우, 센서(340)에 의해 레이저빔(B)은 ON/OFF 펄스신호로 측정될 수 있다. 이에 의해, 셔터판(310)의 회전속도 측정 및 조정이 가능하다. 제어부(40)는 센서(340)의 신호에 따라 레이저빔(B)의 펄스와 셔터모듈(30)을 동기화 할 수 있다.
본 발명의 일 실시 예에 따른 피부미용 프랙셔널 레이저기(1)는 포커싱모듈(50)을 더 포함할 수 있다. 포커싱모듈(50)은 스캐너모듈(20)을 통과한 레이저빔(B)의 초점을 조절한다. 포커싱모듈(50)은 피부 상에 위치시키는 초점의 스폿(SPOT) 사이즈를 조절할 수 있다. 포커싱모듈(50)은 레이저빔(B) 초점의 스폿 사이즈를 100 내지 200 ㎛ 크기로 조정할 수 있다. 이를 위해, 포커싱모듈(50)은 제1렌즈(510)와 제2렌즈(520)를 포함할 수 있다. 제1렌즈(510)와 제2렌즈(520)간 거리를 조정하여 초점 및 초점의 스폿 사이즈를 조절할 수 있다. 제1렌즈(510)는 오목렌즈이고, 제2렌즈(520)는 볼록렌즈일 수 있다.
도 7은 레이저빔의 펄스파형에 따른 스캐너구동신호를 도시한 도면이며, 도 8은 레이저빔의 펄스파형에 따른 셔터구동신호와 스캐너구동신호를 도시한 도면이다.
도 2, 3, 7 및 8을 참조하면, 레이저빔(B)은 펄스 형태로 제어될 수 있다. 즉, 제어부(40)는 레이저발진기(10)에서 조사되는 레이저빔(B)을 소정의 조사주기(T) 및 진폭값(A)을 가지는 펄스 형태로 제어한다. 또한, 제어부(40)는 레이저빔(B)의 조사주기에 따라 셔터판(310)의 회전속도를 조절하여 동기화할 수 있다. 조사주기(T)는 상승주기(T1)와 하강주기(T2)를 포함한다. 상승주기(T1)에서 레이저빔(B)은 진폭값(A)으로 자연함수적으로 상승할 수 있다. 하강주기(T2)에서 레이저빔(B)은 진폭값(A)으로부터 "0" 또는 소정의 설정값으로 하강할 수 있다. 레이저빔(B)은 자연함수적으로 하강할 수 있다. 상승주기(T1)와 하강주기(T2)는 조사주기(T)의 반주기 일 수 있다.
제어부(40)는 레이저빔(B)의 패턴을 설정하기 위해 스캐너구동신호를 생성한다. 스캐너구동신호에 의해 스캐너모듈(20)은 레이저빔(B)의 경로를 미세 조정하여 패턴을 정의(설정)할 수 있다. 스캐너모듈(20)은 레이저발진기(10)에서 조사되는 레이저빔(B)을 측정하는 스캐너센서(미도시)를 더 포함할 수 있다. 스캐너센서는 레이저빔(B)의 수신여부를 판단하여 제어부(40)에 제공할 수 있다. 레이저빔(B)이 스캐너센서에 도달하지 않을 때, 제어부(40)는 스캐너구동신호를 생성하여 미러구동부(220)를 구동할 수 있다. 미러구동부(220)는 스캐너구동신호에 따라 미러(210)를 소정 각도 및 소정 방향으로 회전시킬 수 있다. 스캐너구동신호는 스캐너구동구간(T4)에 대응된다. 스캐너구동구간(T4) 또는 스캐너구동신호는 미러 회전 시작점(S1)과 미러 회전 종료점(S2)을 포함한다. 미러(210)는 미러 회전 시작점(S1)에서 회전을 시작하며, 미러 회전 종료점(S2)에서 회전을 종료할 수 있다. 따라서, 셔터모듈(30)이 없는 경우, 하강주기(T2)에서 레이저빔(B)이 자연함수적으로 감소된 후에야 제어부(40)는 스캐너구동신호를 생성할 수 있다. 이 경우, 스캐너모듈(20)의 구동이 소정 시간만큼 지연된다. 스캐너모듈(20)의 구동 시간이 지연되면, 피부미용 프랙셔널 레이저기(1)를 이용한 시술 시간이 장시간 소요되고, 이에 따라 환자는 통증의 정도와 시간이 길어져 불편함을 호소하게 된다.
본 발명에 따르면, 셔터모듈(30)은 차단구간(T3) 동안 레이저빔(B)을 차단한다. 차단구간(T3)은 하강주기(T2) 중 적어도 일부 구간에 해당할 수 있다. 차단구간(T3)은 하강주기(T2)와 동일 또는 하강주기(T2) 보다 짧을 수 있다. 차단구간(T3)은 제어부(40)에서 생성된 셔터구동신호에 대응될 수 있다. 차단구간(T3) 또는 셔터구동신호는 셔터차단시작점(S3)과 셔터차단종료점(S4)을 포함할 수 있다. 여기서, 미러 회전 시작점(S1)은 셔터모듈(30)에 의한 차단구간(T3)에 위치한다. 따라서, 스캐너구동신호는 제어부(40)에 의해 레이저빔(B)이 하강하고 있는 도중에 생성될 수 있다. 즉, 하강 중에 있어 레이저빔(B)이 소정 출력값을 가지더라도 스캐너모듈(30)이 구동될 수 있다. 이에 의해, 스캐너모듈(30)의 구동 지연을 제거하고, 스팟 사이즈를 예리(미세)하게 하여, 피부미용 프랙셔널 레이저기(1)를 이용하여 시술 시간이 단축되고, 예리한 스팟 사이즈로 환부 영역의 정확한조사를 할 수도 있다.
한편, 레이저빔(B)의 하강주기(T2)는 하강시작점(S5)과 하강종료점(S6)을 포함할 수 있다. 하강시작점(S5)은 레이저빔(B)의 진폭값이 하강을 시작하는 시점이다. 즉, 하강시작점(S5)은 상승주기(T1)의 종료점으로서, 진폭값(A)을 가질 수 있다. 하강종료점(S6)은 레이저빔(B)의 하강이 종료되는 시점이다. 하강종료점(S6)은 레이저빔(B)의 진폭값(A)의 10% 이하로 설정될 수 있다. 차단구간(T3)의 셔터차단시작점(S3)은 하강주기(T2)의 하강시작점(S5)과 동일할 수 있다. 또한, 셔터차단시작점(S3)은 하강시작점(S5)과 하강종료점(S6)의 사이에 위치할 수 있다.
이상 본 발명자에 의해서 이루어진 발명을 상기 실시 예에 따라 구체적으로 설명하였지만, 본 발명은 상기 실시 예에 한정되는 것은 아니고, 그 요지를 이탈하지 않는 범위에서 여러 가지로 변경 가능한 것은 물론이다.
1 : 피부 비용 레이저기
10 : 레이저발진기
20 : 스캐너모듈
210 : 미러
220 : 미러구동부
30 : 셔터모듈
310 : 셔터판
320 : 셔터구동부
330 : 슬릿부
331 : 차단돌기
332 : 슬릿
340 : 센서
40 : 제어부
50 : 포커싱모듈
510 : 제1렌즈
520 : 제2렌즈

Claims (7)

  1. 피부에 조사되는 레이저빔을 생성하는 레이저발진기;
    레이저빔의 경로 상에 배치되며, 레이저빔의 경로를 조정하여 피부에 조사되는 레이저빔의 패턴을 형성하는 스캐너모듈;
    레이저발진기와 스캐너모듈의 사이에 배치되며, 레이저발진기에서 조사되는 레이저빔을 차단 또는 차단해제 하는 셔터모듈; 및
    레이저발진기, 스캐너모듈 및 셔터모듈의 동작을 제어하는 제어부를 포함하며,
    셔터모듈은,
    셔터판;
    셔터판에 연결되며, 셔터판을 회전시키는 셔터구동부; 및
    셔터판에 배치되며, 셔터판의 회전에 따라 레이저빔의 경로를 통과하는 슬릿부를 포함하고,
    제어부는 레이저발진기에서 조사되는 레이저빔을 소정의 조사주기 및 진폭값을 가지는 펄스(pulse) 형태로 제어하며,
    제어부는 레이저빔의 조사주기에 따라 셔터판의 회전속도를 조절하고,
    조사주기는 진폭값으로 상승하는 상승주기와 진폭값에서 하강하는 하강주기를 포함하며,
    셔터모듈은 하강주기 중 적어도 일부 구간인 차단구간 동안 레이저빔을 차단하는 피부미용 프랙셔널 레이저기.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    스캐너모듈은,
    레이저빔의 경로 상에 배치되는 미러; 및
    미러를 회전시키는 미러구동부를 포함하며,
    제어부는 미러 회전 시작점 및 미러 회전 종료점을 포함하는 스캐너구동신호를 미러구동부에 제공하며,
    미러 회전 시작점은 차단구간에 위치하는 피부미용 프랙셔널 레이저기.
  6. 제 1 항에 있어서,
    슬릿부는,
    셔터판의 가장자리에 배치되며, 셔터판의 가장자리로부터 반경방향으로 돌출된 복수의 차단돌기; 및
    차단돌기들 사이에 정의된 슬릿을 포함하는 피부미용 프랙셔널 레이저기.
  7. 제 1 항에 있어서,
    셔터모듈은 셔터판의 회전 속도를 측정하는 센서를 더 포함하는 피부미용 프랙셔널 레이저기.
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