KR20190076282A

KR20190076282A - 레이저를 이용한 라인스캔 방식의 타깃치료장치 및 그 제어방법

Info

Publication number: KR20190076282A
Application number: KR1020170177959A
Authority: KR
Inventors: 김용한
Original assignee: 주식회사 이루다
Priority date: 2017-12-22
Filing date: 2017-12-22
Publication date: 2019-07-02
Also published as: KR102018631B1

Abstract

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 갈바노미터와 같은 고가의 레이저 조사 위치 조절 장치 없이도 라인 스캔 방식으로 레이저의 타깃치료가 가능하도록 하는 타깃치료장치 및 그 제어방법을 제공하기 위한 것이다. 이를 위한 본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 라인스캔 방식의 타깃치료장치는, 핸드피스 몸체부; 카메라부; 레이저 조사부; 이미지처리부; 및 상기 핸드피스 몸체부의 이동 과정에서 상기 검출된 타깃 위치가 상기 레이저 조사부의 조사 범위에 포함된 경우 상기 레이저 조사부로 하여금 피부 병변의 치료를 위한 레이저를 조사하도록 제어하는 제어부를 포함한다.

Description

레이저를 이용한 라인스캔 방식의 타깃치료장치 및 그 제어방법{DEVICE FOR TARGET TREATMENT OF LINE-SCAN TYPE USING LASER AND CONTROL METHOD FOR THE SAME}

본 발명은 피시술자의 피부에 대한 영상을 분석하여 레이저와 같은 특정 광을 이용하여 제모(除毛), 기미, 잡티, 주근깨 등의 제거, 각종 피부질환 치료 등을 자동으로 수행할 수 있는 레이저를 이용한 라인스캔 방식의 타깃치료장치 및 그 제어방법에 관한 것이다.

일반적으로 피시술자의 피부를 통해 드러나는 기미, 주근깨, 잡티 등의 색소성 병변 등의 제거는 물론 제모(除毛)나 각종 피부 질환의 치료를 위해 광(光)을 이용한 치료 장치가 널리 이용되고 있다.

광을 이용한 피부 치료 장치는 단일 또는 복합적인 파장의 광을 피부에 조사함으로써 다양한 피부 질환을 치료하고 있다. 예를 들어, 피부 치료 장치는 소정 파장을 가지는 광을 피부에 조사함으로써 영구적인 제모, 얼굴의 모세혈관 확장 또는 안면홍조, 주근깨, 기미 등의 색소질환 등의 피부 질환을 치료하는데 이용되고 있다.

이러한 피부 질환 등의 치료를 위한 치료 광은 특정 파장의 레이저 광원을 이용하거나 발광 다이오드를 이용한 치료 장치 등이 이용되고 있다.

본 발명과 관련된 기술은 일본공개특허공보 특개평09-084803호, 한국등록특허 제10-1244434호 및 한국공개특허공보 제10-2009-0059667호 등의 선행기술문헌에서 개시하고 있다.

상기한 바와 같은 광 치료 장치 중 가장 대표적인 것이 피시술자의 피부의 모공에 레이저를 조사하여 털을 태워 제모를 하는 레이저 제모기인데, 종래에는 빠른 시간 안에 많은 영역의 털을 제거하기 위하여 넓은 영역의 레이저 빔 형태를 만들어, 높은 출력의 레이저를 조사하는 방식을 사용하였었다.

그러나, 이와 같은 방식의 레이저 제모는 피부화상, 반점 등의 부작용을 유발하는 문제가 있었고, 흑인, 백인 등 피부색이 서로 다른 경우 모든 인종에 대해 사용할 수 없는 문제점이 있었다.

상기한 바와 같은 문제점을 해결하기 위하여 한국등록특허 제10-1580075호와 같이 피시술자의 피부 부위에 대한 영상을 분석하여 피부 병변 부위의 위치 좌표를 산출한 후 해당 좌표에만 직접적으로 레이저를 조사하는 이른바 타깃 치료 방식이 등장하게 되었다.

그러나, 상기한 바와 같은 타깃치료장치에는 레이저의 조사 위치를 특정 위치로 제어할 수 있는 갈바노미터(Galvanometer)와 같은 레이저 조사 위치 조절 장치 등이 반드시 필요한 바, 상기 갈바노미터와 같은 레이저 조사 위치의 조절 장치는 매우 고가이므로 이를 구비하는 치료장치 전체의 비용을 상당히 크게 상승시키는 문제점이 있으며 해당 장치의 관리 및 유지 보수에도 상당한 비용이 소요되는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기한 바와 같은 종래의 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 갈바노미터와 같은 고가의 레이저 조사 위치 조절 장치 없이도 라인 스캔 방식으로 레이저의 타깃치료가 가능하도록 하는 타깃치료장치 및 그 제어방법을 제공하기 위한 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 라인스캔 방식의 타깃치료장치는, 핸드피스 몸체부; 상기 핸드피스 몸체부 내에 설치되어 피시술자의 피부 부위에 대한 이미지를 취득하는 카메라부; 상기 핸드피스 몸체부 내에서 상기 카메라부의 촬영 범위 밖의 위치에 고정되어 피부 병변의 치료를 위한 레이저를 조사하는 레이저 조사부; 상기 카메라부에 의해 취득되는 이미지를 분석하여 병변 부위의 위치를 레이저의 타깃 위치로서 검출하는 이미지처리부; 및 사용자가 상기 핸드피스 몸체부를 피시술자의 피부에 접촉시킨 상태로 이동하면서 상기 카메라부의 취득 이미지를 상기 이미지처리부가 분석함으로써 상기 타깃 위치를 검출하고, 상기 핸드피스 몸체부의 이동 과정에서 상기 검출된 타깃 위치가 상기 레이저 조사부의 조사 범위에 포함된 경우 상기 레이저 조사부로 하여금 피부 병변의 치료를 위한 레이저를 조사하도록 제어하는 제어부를 포함한다.

본 발명의 다른 일 실시예에 따른 레이저를 이용한 라인스캔 방식의 타깃치료장치는, 핸드피스 몸체부; 상기 핸드피스 몸체부 내에 설치되어 피시술자의 피부 부위에 대한 이미지를 취득하는 카메라부; 상기 카메라부에 의해 취득되는 이미지를 분석하여 병변 부위의 위치를 레이저의 타깃 위치로서 검출하는 이미지처리부; 상기 핸드피스 몸체부 내에 설치되어 피부 병변의 치료를 위한 레이저를 조사하는 레이저 조사부; 상기 레이저 조사부를 상기 핸드피스 몸체부 내의 일측에서 타측으로 이동 경로를 따라 직선 이동하도록 구동하는 레이저 구동부; 및 상기 카메라부의 취득 이미지를 상기 이미지처리부가 분석함으로써 상기 타깃 위치를 검출하고, 상기 레이저 구동부를 제어하여 상기 레이저 조사부를 이동 경로를 따라 이동시키면서 상기 레이저 조사부의 위치를 감지하여 상기 검출된 타깃 위치가 상기 레이저 조사부의 조사 범위에 포함된 경우 상기 레이저 조사부로 하여금 피부 병변의 치료를 위한 레이저를 조사하도록 제어하는 제어부를 포함한다.

또한 바람직하게는, 상기 핸드피스 몸체부가 상기 피시술자의 피부에 접촉한 상태로 이동하는 것을 감지하는 핸드피스 이동감지부를 더 포함하며, 상기 제어부는, 상기 핸드피스 몸체부가 상기 피시술자의 피부에 접촉한 상태로 이동할 때 상기 핸드피스 이동감지부의 감지 결과를 전달받아 상기 핸드피스 몸체부가 미리 설정된 적정 속도로 이동하는지 판단하여 사용자에게 알람하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 핸드피스 몸체부가 상기 피시술자의 피부에 접촉하는 단부에 상기 핸드피스 몸체부를 이동시킴에 따라 회전하는 롤러부를 구비하며, 상기 핸드피스 이동감지부는 상기 롤러부의 회전을 감지함으로써 상기 핸드피스 몸체부의 이동을 감지하며, 상기 롤러부의 회전속도를 감지함으로써 상기 핸드피스 몸체부의 이동속도를 감지하도록 구성되어, 상기 핸드피스 몸체부가 미리 설정된 적정 속도로 이동하는지 판단하여 사용자에게 알람하도록 하는 것을 특징으로 한다.

또한 바람직하게는, 상기 레이저 구동부는, 상기 레이저 조사부를 상기 핸드피스 몸체부 내의 일측에서 타측으로 이동시킨 후 다음 이동 경로에 대해서도 다시 일측에서 타측으로 이동시키는 방식으로 복수의 이동 경로를 따라 이동시키면서 상기 카메라부에 의해 촬영되는 피부 부위 전체에 대해 라인스캔이 이루어지도록 한 것을 특징으로 한다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 타깃치료장치의 제어방법은, 핸드피스 몸체부와, 카메라부와, 이미지처리부와, 레이저조사부 및 레이저 구동부를 구비하는 레이저를 이용한 라인스캔 방식의 타깃치료장치의 제어방법으로서, 상기 카메라부에 의해 피시술자의 피부 부위에 대한 이미지가 취득되는 단계; 상기 카메라부에 의해 취득되는 이미지를 분석하여 병변 부위의 위치를 레이저의 타깃 위치로서 검출하는 단계; 상기 레이저 구동부를 제어하여 상기 레이저 조사부를 이동 경로를 따라 이동시키는 단계; 상기 이동하는 레이저 조사부의 위치를 감지하여 상기 레이저 조사부의 위치가 상기 검출된 타깃 위치에 위치하는지 판단하는 단계; 및 상기 레이저 조사부의 위치가 상기 타깃 위치에 위치하는 것으로 판단된 경우 상기 레이저 조사부가 피부 병변의 치료를 위한 레이저를 조사하도록 제어하는 단계를 포함한다.

또한 바람직하게는, 상기 타깃치료장치는 상기 핸드피스 몸체부가 상기 피시술자의 피부에 접촉하는 단부에 상기 핸드피스 몸체부를 이동시킴에 따라 회전하는 롤러부 및 상기 롤러부의 회전을 감지함으로써 상기 핸드피스 몸체부의 이동을 감지하는 핸드피스 이동감지부를 더 포함하며, 상기 레이저 구동부가 상기 레이저 조사부를 이동시키면서 라인 스캔을 하는 과정에서 상기 핸드피스 이동감지부에 의해 상기 롤러부가 회전하는 것을 감지한 경우, 사용자에게 위험을 알람하거나 상기 레이저 조사부의 동작을 정지시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 레이저를 이용한 라인스캔 방식의 타깃치료장치 및 그 제어방법은, 종래의 레이저 타깃치료에 이용되고 있는 갈바노미터와 같은 고가의 레이저 조사 위치 조절 장치 없이도 레이저 조사부를 이동 경로를 따라 이동시키면서 라인 스캔 방식으로 레이저의 타깃치료가 가능하도록 함으로써 저가이면서도 레이저 타깃치료가 가능하도록 하는 효과가 있다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 라인스캔 방식의 타깃치료장치의 일 예를 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 라인스캔 방식의 타깃치료장치의 구성을 나타낸 블록도이다.
도 4는 도 2에 도시된 타깃치료장치의 롤러부에 관하여 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 라인스캔 방식의 타깃치료장치의 내부 구성에 대해 간략히 나타낸 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 타깃치료장치에 의해 타깃 치료가 이루어지는 일 예에 대해 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 라인스캔 방식의 타깃치료장치의 제어방법에 관하여 설명하기 위한 플로우차트이다.
도 8은 도 5의 (a)에 도시된 I-I 단면을 이용하여 라인스캔 방식의 타깃치료를 설명하는 도면이다.
도 9는 도 5의 (a)에 도시된 II-II 단면을 나타낸 도면이다.

본 발명에 따른 레이저를 이용한 라인스캔 방식의 타깃치료장치 및 그 제어방법에 대한 좀 더 구체적인 내용을 도면을 참조하여 설명하도록 한다.

먼저, 도 1 내지 도 3을 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 라인스캔 방식의 타깃치료장치의 구성에 관하여 설명한다.

도 1 및 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 라인스캔 방식의 타깃치료장치의 일 예를 나타낸 도면이고, 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 라인스캔 방식의 타깃치료장치의 구성을 나타낸 블록도이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 라인스캔 방식의 타깃치료장치는 기본적으로 핸드피스와 기기본체(미도시)를 포함하여 구성된다.

상기 기기본체에는 피시술자에 대한 각종 피부 병변의 치료 및 피부 개선에 필요한 치료 광을 생성 및 출력하는 수단이 구비될 수 있고, 광 치료를 위한 영상의 분석 수단 및 장치의 전반적인 제어를 위한 제어 수단 등이 구비될 수 있는데, 본 발명은 기술적인 특징 부분이 핸드피스에 구비되어 있으므로, 이하부터는 기기본체에 관한 설명은 생략하도록 한다.

도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이, 핸드피스(HP)는 사용자(피부 치료를 실시하는 시술자)가 핸들링하는 부분으로, 피시술자의 피부에 대해 직접 대고 치료 등을 수행할 수 있도록 한다. 이하부터는 상기 핸드피스(HP)를 본 발명에 따른 타깃치료장치로 하여 설명하도록 한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 라인스캔 방식의 타깃치료장치는, 도 1 내지 도 3에 도시된 바와 같이 핸드피스 몸체부(101), 카메라부(110), 이미지처리부(120), 레이저 조사부(150), 레이저 구동부(200), 핸드피스 이동감지부(140) 및 제어부(M)를 포함하여 구성될 수 있다.

상기 핸드피스 몸체부(101)는 핸드피스(HP)의 몸체를 형성하는 부분이며, 카메라부(110), 이미지처리부(120), 레이저 조사부(150), 레이저 구동부(200) 핸드피스 이동감지부(140) 및 제어부(M)는 모두 상기 핸드피스 몸체부(101) 내부에 구비될 수 있고 상기 제어부(M)는 앞서 설명한 기기본체(미도시)에 구비되도록 구성할 수도 있다.

본 발명에 따른 타깃치료장치는 여러 가지 형태로 구현될 수 있는데, 도 1에 도시된 바와 같이 사용자가 손잡이(104)를 잡고 핸드피스 몸체부(101)의 단부(102)를 피부에 접촉시킨 상태로 측면 쪽으로 서서히 이동시키면서 포착된 피부 부위에 대해서는 이미지 분석을 통해 타깃 위치를 검출하고 그 타깃 위치에 레이저 조사부가 지나가면서 레이저를 조사하여 타깃 위치의 병변 부위를 치료하는 방식으로 구현할 수 있다. 즉, 이동식 레이저 타깃치료장치로서 구현할 수 있다.

핸드피스(HP)의 후단부에는 디스플레이부(130)가 구비되어 카메라부(110)가 촬영하는 피부 부위에 대한 이미지를 상기 디스플레이부(130)를 통해 디스플레이함으로써 사용자가 현재 핸드피스에 의해 치료 대상으로 하고 있는 피부 부위를 확인할 수 있고, 이미지처리부(120)가 피부 부위의 타깃 위치를 검출한 경우 그 검출된 타깃 위치를 상기 디스플레이부(130)를 통해 표시되는 피부 부위에 표시할 수 있다.

한편, 도 2에 도시된 바와 같이 핸드피스 몸체부(101)의 피부 부위에 접촉되는 부위인 단부(102)에는 제1 롤러부(162) 및 제2 롤러부(164)가 구비되도록 구성할 수 있다. 그리고 피부에 대면되는 부분은 개구되어 있거나 도 2에 도시된 바와 같이 윈도우(103)가 구비될 수 있다.

상기한 바와 같이 제1 롤러부(162) 및 제2 롤러부(164)가 구비됨으로써 핸드피스 몸체부(101)의 단부(102)를 피부에 접촉시킨 상태로 측면 쪽으로 이동하면 상기 제1 롤러부(162) 및 제2 롤러부(164)가 회전하게 된다.

도 4에서는 상기한 바와 같이 핸드피스 몸체부(101)가 측면 쪽으로 이동할 때 롤러부(160, 제1 롤러부와 제2 롤러부를 통칭할 때는 도면번호 160을 써서 '롤러부'라고 하기로 한다)가 회전하는 것에 대해 도시하고 있다.

본 발명은 앞서 설명한 바와 같이 핸드피스 몸체부(101)를 피부에 댄 상태에서 측면 쪽으로 이동시키면서 치료를 수행, 즉 '이미지의 촬영, 분석, 타깃 위치 검출, 레이저 조사부 위치가 타깃 위치에 위치하는지 확인 및 레이저 조사'의 과정을 수행하기 때문에, 핸드피스 몸체부(101)를 너무 빠르게 이동시키면 상기한 바와 같은 과정들을 제대로 수행하지 못할 수도 있다.

따라서, 본 발명의 일 실시예에 따른 타깃치료장치는, 앞서 언급한 바와 같이 핸드피스 이동감지부(140)를 구비하는 것이 바람직하다.

상기 핸드피스 이동감지부(140)는 여러 가지 형태로 구현될 수 있다. 예컨대 가속도 센서를 설치하여 실시간으로 가속도 센서의 센싱 정보를 받아서 핸드피스의 이동을 감지하고 이동 속도를 감지할 수 있다.

별도의 가속도 센서를 설치하는 것보다, 도 2 및 도 4에 도시된 바와 같이 롤러부(160)를 설치하고 핸드피스 이동시 롤러부(160)가 회전하는 것을 상기 핸드피스 이동감지부(140)가 감지하도록 구성하면 작은 움직임이나 매우 느린 움직임을 모두 정확하게 감지할 수 있고 감지 속도도 상당히 빠르기 때문에 바람직하다.

핸드피스 이동감지부(140)가 롤러부(160)의 회전속도를 감지하는 방법은 여러 가지 방법이 이용될 수 있는데, 예컨대 롤러부(160)의 둘레를 따라 작은 크기의 마그네트를 일정 간격으로 배치하고 롤러부(160)와 인접한 부분에 홀센서를 설치하여 상기 홀센서에서 발생하는 신호의 패턴을 분석함으로써 상기 롤러부(160)의 회전 및 회전속도를 감지할 수 있다.

따라서, 상기한 바와 같이 핸드피스 이동감지부(140)가 롤러부(160)의 회전속도를 감지하여 제어부(M)로 전달하면, 제어부(M)는 핸드피스 몸체부(101)가 이동하는 적정 속도에 대한 정보를 미리 설정하고 있으므로, 제어부(M)가 핸드피스 이동감지부(140)로부터 전달받은 속도가 상기 미리 설정된 속도보다 큰지 작은지 확인할 수 있다.

만약, 핸드피스 몸체부가 적정 속도보다 더 빠르게 이동한다면 사용자에게 디스플레이부(130)나 별도의 LED 표시부를 통한 알람을 주거나 소리로 알람을 제공함으로써 사용자가 핸드피스의 이동속도를 늦추도록 하거나, 너무 빠르면 장치 자체의 동작을 정지시킬 수도 있다.

도 4에서는 핸드피스 몸체부(101)의 단부가 (롤러부로 말미암아) 피부에 접촉되지 않고 약간의 간격이 있는 것으로 도시하고 있으나 피부의 탄력 때문에 롤러부가 약간 돌출되어 있더라도 핸드피스 몸체부(101)의 단부는 피부에 접촉한 상태로 치료가 진행된다.

한편, 도 3 및 도 5를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 타깃치료장치의 카메라부(110)와 레이저 조사부(150) 등의 구성에 관하여 설명한다.

도 5에 도시된 바와 같이, 카메라부(110)는 핸드피스 몸체부(101)의 단부를 통해 포착되는 피부 부위에 대한 영상이 취득될 수 있도록 그 촬영 범위(FV)를 확보할 수 있는 위치에 설치될 수 있다.

카메라부(110)에는 CCD나 CMOS 등의 이미지센서와 렌즈 등의 구성요소 뿐만 아니라 조명에 대한 구성도 포함된다.

상기 레이저 조사부(150)는 기기본체(미도시)의 레이저소스를 전달받아 핸드피스 몸체부(101)의 단부를 통해 포착되는 피부 부위에 레이저를 조사하는 구성요소이다.

상기 레이저 조사부(150)는, 도 5의 (a)에 도시된 바와 같이 핸드피스 몸체부 내에서 상기 카메라부의 촬영 범위 밖의 위치에 구비됨으로써 카메라부(110)가 피부 부위의 이미지를 취득하는데 방해가 되지 않도록 함이 바람직하다.

그런데, 상기 레이저 조사부(150)가 카메라부(110)의 촬영 범위 내 일부 영역에 들어간다고 하더라도, 상기 카메라부(110)가 촬영하는 이미지 상에서 분석을 하기 위한 피부 부위에 해당하는 영역의 좌표를 미리 설정해 놓고 그 미리 설정된 좌표에 해당하는 영역을 관심영역으로 설정하여 카메라부(110)가 촬영하는 매 프레임의 이미지에서 동일한 관심영역을 추출하여 그 추출된 관심영역에 해당하는 이미지를 이미지처리부가 분석하는 대상 이미지로 할 수도 있다. 이와 같이 관심영역을 추출하면 레이저 조사부가 일부 촬영 범위 내에 있더라도 그 부분이 제외될 수 있다.

도 5의 (a)는 카메라부(110)가 피부 부위에 대해 촬영을 하는 경우를 나타낸 것이고, (b)는 카메라부(110)의 촬영과 이미지 분석이 완료되어 타깃 위치가 검출된 후 레이저 조사부(150)가 레이저 구동부(도면번호 210은 레이저 구동부의 일부 구성을 나타낸 것이다)에 의해 이동하면서 타깃 위치에 레이저를 조사하는 경우를 나타내고 있다.

본 발명은 상기 도 5의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 레이저 조사부(150)가 핸드피스 몸체부 내부에서 라인스캔 방식으로 이동하도록 구성할 수도 있지만, 카메라부와 인접한 위치에 또는 중심부에 레이저 조사부를 고정시키도록 구성할 수도 있다.

레이저 조사부가 고정된 경우에는 사용자가 핸드피스 몸체부(101)를 측면 쪽으로 이동시키는 과정에서 레이저 조사부의 위치가 타깃 위치에 위치하게 될 때에 상기 레이저 조사부가 레이저를 조사하게 된다. 이와 관련한 실시예를 도 6에서 도시하고 있다.

도 6은 도 5의 (a)에서 I-I 단면을 나타낸 것인데(물론 이 경우 레이저 조사부가 고정되어 있다고 가정한다), 도 6에 도시된 실시예에 따른 타깃치료장치는 레이저 조사부(150)의 위치가 고정되어 있으며, 도 6의 (a)에 도시된 바와 같은 상태에서 화살표 방향으로 핸드피스 몸체부(101)가 이동하면서 도 6의(b)에 도시된 바와 같이 타깃 위치(TP)에 레이저 조사부(150)의 위치가 위치하게 되면서 레이저 조사가 이루어져서 타깃 치료가 이루어지는 경우를 나타내고 있다.

이 경우 핸드피스를 빠르게 이동시키면 치료가 제대로 이루어지지 않으므로 롤러부(160)의 회전 속도를 감지하여 핸드피스의 이동 속도가 적정 속도가 되도록 알람 등을 한다는 내용을 대해서는 앞서 설명한 바 있다.

도 6의 (a)에 도시된 바와 같이 핸드피스 몸체부(101)를 피부에 댄 상태에서 카메라부가 이미지를 취득하여 이미지처리부가 이미지 분석을 함으로써 타깃 위치(TP)를 검출하고, 레이저 조사부(150)의 위치가 타깃 위치(TP)에 위치하게 되는지 지속적으로 감지하며, 이러한 과정은 핸드피스 몸체부(101)가 이동하는 동안 지속적으로 수행된다.

핸드피스 몸체부(101)가 이동하면서 도 6의 (b)에 도시된 바와 같이 레이저 조사부(150)의 위치가 타깃 위치(TP)에 위치하게 되면, 레이저 조사부(150)는 병변 부위인 타깃 위치(TP)에 치료를 위한 레이저를 조사한다.

이때 제어부는 핸드피스 몸체부(101)의 이동 속도와 레이저 조사부(150)의 조사에 따른 치료 시간을 계산해서 상기 핸드피스 몸체부(101)의 이동 속도를 늦추도록 하는 알람을 하거나 정지시킬 것을 알람 할 수 있다.

한편, 본 발명에 따른 타깃치료장치는 상기한 바와 같이 레이저 조사부가 고정된 경우의 실시예뿐만 아니라 앞서 도 5의 (a) 및 (b)에 도시된 바와 같이 레이저 조사부가 라인스캔 방식으로 이동하는 경우의 실시예도 포함하며, 이에 대해 도 7 내지 도 9를 참조하여 좀 더 구체적으로 설명하도록 한다.

도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 라인스캔 방식의 타깃치료장치의 제어방법에 관하여 설명하는 플로우차트이고, 도 8은 도 7에 도시된 제어방법에 따라 치료를 수행하는 과정을 나타낸 도면이며, 도 9는 레이저 조사부를 이동시키는 레이저 구동부의 구성의 일 예에 대해 나타낸 도면이다.

도 7을 보면, 핸드피스 몸체부의 단부를 피시술자의 피부에 댄 상태에서 카메라부는 핸드피스 몸체부의 단부를 통해 포착되는 피부 부위에 대한 이미지를 취득한다(S100).

카메라부에 의해 취득되는 이미지는 이미지처리부로 전달되고, 상기 이미지처리부는 이미지 분석을 하여 피부 부위에서 특정 병변(예컨대, 기미, 주근깨, 모낭 등) 위치를 레이저의 타깃 위치로서 검출한다(S110).

상기한 바와 같이 이미지 분석을 통해 타깃 위치가 검출된 후, 제어부는 레이저 구동부를 제어하여 레이저 조사부를 이동 경로를 따라 이동시킨다(S120).

이때 제어부는 이동하는 레이저 조사부의 위치를 지속적으로 감지한다(S130).

여기서 레이저 조사부가 이동하는 이동 경로는 직선 방향의 경로일 수 있으며 복수개의 이동 경로를 순차적으로 이동하면서 각각의 경로 상에 존재하는 타깃 위치에 레이저를 조사한다.

즉, 제어부는 이미 타깃 위치를 모두 알고 있으며, 레이저 조사부가 이동 경로를 따라 이동할 때 감지되는 레이저 조사부의 위치가 타깃 위치에 도달한 것으로 판단하였을 때(S140) 상기 레이저 조사부가 레이저를 조사하도록 제어할 수 있다(S142).

이때 레이저 조사부가 타깃 위치에 도달하였을 때 레이저 구동부를 제어하여 상기 레이저 조사부가 잠시 멈춘 상태에서 레이저를 조사하도록 제어하는 것도 가능하다.

만약 현재의 레이저 조사부의 이동 경로 상에 타깃 위치가 존재하지 않는 경우에는(S140), 이동 경로에 대한 이동을 완료하였는지 판단하여(S150) 이동을 완료하였다면 복수개의 이동 경로에 대한 이동, 즉 라인스캔을 완료하였는지 여부를 판단한다(S160).

만약 라인스캔을 완료하지 못하였다면 현재의 이동 경로 다음의 또 다른 이동 경로가 있으므로 다음 이동 경로로 레이저 조사부가 이동하도록 레이저 구동부를 제어한다(S164).

다음 이동 경로로 이동한 레이저 조사부는 다시 해당 이동 경로를 이동하면서 해당 이동 경로 상에 타깃 위치가 존재하면 그 위치에서 레이저 조사를 하면서 치료를 진행한다.

만약 라인스캔(즉, 복수개의 이동 경로에 대해 모두 이동을 하는 것)을 완료하였다면, 제어부는 레이저 구동부를 제어하여 레이저 조사부를 초기 위치로 이동시킨다(S162). 여기서 레이저 조사부의 초기 위치는 카메라부의 촬영 범위를 실질적으로 침범하지 않는 위치에 설정됨이 바람직하다.

이와 같은 레이저 조사부의 라인스캔에 관하여 도 8에서 좀 더 구체적으로 나타내고 있다. 도 8은 도 5의 (a)에 도시된 I-I단면을 각각 나타낸 것이다.

도 8에서는 레이저 조사부가 초기 위치에서(a), 제1 이동 경로(ML1)를 따라 이동하면서 타깃 치료를 하는 경우(b), 제2 이동 경로(ML2)로 와서 상기 제2 이동 경로(ML2)를 따라 이동하면서 타깃 치료를 하는 경우(c), 그리고 제3 이동 경로(ML3)로 와서 상기 제3 이동 경로(ML3)를 따라 이동하면서 타깃 치료를 하는 경우(d)를 각각 나타내고 있다.

도 8의 (a)에 도시된 바와 같이, 카메라부의 촬영 이미지를 이미지처리부가 분석한 결과 포착된 피부 부위(SR)에서 TP1, TP2, TP3 및 TP4의 타깃 위치가 각각 검출되었다면, 레이저 구동부는 레이저 조사부(150)를 구동하여 제1 이동 경로(ML1)를 따라 이동시키면서 레이저 조사부의 위치가 타깃 위치(TP1)에 도달하는지 판단하여 도달하였다면 레이저 조사부(150)가 레이저를 해당 타깃 위치(TP1)에 조사하도록 한다.

제1 이동 경로(ML1)의 이동이 완료되면 다시 제2 이동 경로(ML2)의 처음 위치로 레이저 조사부를 이동시켜 상기 제2 이동 경로(ML2)를 따라 이동시키면서 타깃 위치(TP2, TP3)에서 각각 레이저 조사가 이루어지도록 하여 타깃 치료를 수행한다. 여기서 레이저 조사에 의해 타깃 치료가 된 부분은 RP1, RP2 및 RP3로 각각 표시하였다.

제2 이동 경로(ML2)의 이동이 완료되면 다시 제3 이동 경로(ML3)의 처음 위치로 레이저 조사부를 이동시켜 상기 제3 이동 경로(ML3)를 따라 이동시키면서 타깃 위치(TP4)에서 레이저 조사가 이루어지도록 하여 타깃 치료를 수행한다.

상기한 바와 같은 방식으로 포착된 피부 부위(SR)에서 검출된 타깃 위치들에 대해 라인스캔 방식으로 레이저 조사부를 복수개의 이동 경로를 따라 각각 이동시키며서 레이저 타깃 치료를 수행할 수 있다.

한편, 도 9를 참조하여 상기한 바와 같이 레이저 조사부(150)를 복수개의 이동 경로를 따라 각각 이동시키도록 구동하는 레이저 구동부의 구성의 일 예에 관하여 설명한다. 도 9는 도 5의 (a)에 도시된 II-II단면을 나타낸 도면이다.

레이저 구동부의 구성은 여러 가지 형태로 구현될 수 있는데, 그 중 한 가지 예로서 스크류 장치를 이용할 수 있다.

즉, 도 9에 도시된 바와 같이 레이저 조사부(150)를 이동 경로를 따라 직선 방향으로 이동시키도록 하기 위한 제1 스크류(210)와 상기 제1 스크류(210)를 회전시키는 제1 회전모터(212)를 구비할 수 있다. 이때 레이저 조사부(150)에는 상기 제1 스크류(210)에 결합하는 제1 너트부(202)가 결합 또는 일체로 형성됨이 바람직하다.

제1 스크류(210)에 제1 너트부(202)가 결합된 상태에서 상기 제1 회전모터(212)가 상기 제1 스크류(210)를 회전시키면, 상기 제1 너트부(202)는 상기 제1 스크류(210)를 따라 직선 방향으로 이동하면서 레이저 조사부(150)도 함께 이동시킨다.

이와 같은 방식으로 레이저 조사부(150)가 이동 경로를 따라 직선 이동할 수 있다.

한편, 레이저 조사부가 복수개의 이동 경로를 순차적으로 이동하기 위해서는 상기 레이저 조사부의 이동 경로 방향과 수직인 방향으로도 이동할 수 있어야 하는데, 이는 제2 스크류(222) 및 상기 제2 스크류(222)를 회전시키는 제2 회전모터(225)를 구비함으로써 가능하며, 상기 제2 스크류(222)에는 제2 너트부(204)가 구비됨이 바람직하다.

상기 제2 너트부(204)는 제1 스크류(210)와 제2 스크류(222)에 동시에 결합되는데, 상기 제2 스크류(222)에 대해서는 나사 결합을 하도록 구성되고 상기 제1 스크류(210)에 대해서는 상기 제1 스크류(210)가 회전하는 것을 단순히 가이드하도록 구성됨이 바람직하다. 즉, 상기 제2 너트부(204)에는 제2 스크류(222)와 결합하는 너트부 외에 상기 제1 스크류(210)가 관통하는 홀도 구비하도록 구성할 수 있다.

따라서, 상기 제2 회전모터(225)가 상기 제2 스크류(222)를 회전시키면, 상기 제2 너트부(204)는 상기 제2 스크류(222)를 따라 직선 방향으로 이동할 수 있으므로 상기 레이저 조사부(150)를 복수개의 이동 경로로 순차적으로 이동할 수 있도록 할 수 있다.

이때, 도 9에 도시된 바와 같이 제1 스크류(210)와 제2 스크류(222)가 제2 너트부(204)에 의해 연결된 부분의 반대쪽에 상기 제1 스크류(210)가 제2 스크류(222)를 따라 이동할 때 가이드를 제공하도록 가이드부(224)와 가이드 연결부(205)를 더 구비하도록 구성하는 것도 가능하다.

이상 설명한 바와 같이, 본 발명은 핸드피스를 이동시키는 이동식 레이저 타깃치료장치로서 구현하면서 갈바노미터와 같은 고가의 부품 대신 저가이면서 레이저 조사부를 라인스캔 방식으로 이동시킬 수 있는 레이저 구동부의 구성을 취함으로써, 갈바노미터와 같은 고가의 레이저 조사 위치 조절 장치 없이도 레이저 조사부를 이동 경로를 따라 이동시키면서 라인 스캔 방식으로 레이저의 타깃치료가 가능하도록 하는 특장점이 있다.

101: 핸드피스 몸체부, 110: 카메라부
120: 이미지처리부, 130: 디스플레이부
140: 핸드피스 이동감지부, 150: 레이저 조사부
160: 롤러부, 200: 레이저 구동부

Claims

레이저를 이용한 라인스캔 방식의 타깃치료장치로서,
핸드피스 몸체부;
상기 핸드피스 몸체부 내에 설치되어 피시술자의 피부 부위에 대한 이미지를 취득하는 카메라부;
상기 핸드피스 몸체부 내에서 상기 카메라부의 촬영 범위 밖의 위치에 고정되어 피부 병변의 치료를 위한 레이저를 조사하는 레이저 조사부;
상기 카메라부에 의해 취득되는 이미지를 분석하여 병변 부위의 위치를 레이저의 타깃 위치로서 검출하는 이미지처리부; 및
사용자가 상기 핸드피스 몸체부를 피시술자의 피부에 접촉시킨 상태로 이동하면서 상기 카메라부의 취득 이미지를 상기 이미지처리부가 분석함으로써 상기 타깃 위치를 검출하고, 상기 핸드피스 몸체부의 이동 과정에서 상기 검출된 타깃 위치가 상기 레이저 조사부의 조사 범위에 포함된 경우 상기 레이저 조사부로 하여금 피부 병변의 치료를 위한 레이저를 조사하도록 제어하는 제어부;
를 포함하는 레이저를 이용한 라인스캔 방식의 타깃치료장치.
레이저를 이용한 라인스캔 방식의 타깃치료장치로서,
핸드피스 몸체부;
상기 핸드피스 몸체부 내에 설치되어 피시술자의 피부 부위에 대한 이미지를 취득하는 카메라부;
상기 카메라부에 의해 취득되는 이미지를 분석하여 병변 부위의 위치를 레이저의 타깃 위치로서 검출하는 이미지처리부;
상기 핸드피스 몸체부 내에 설치되어 피부 병변의 치료를 위한 레이저를 조사하는 레이저 조사부;
상기 레이저 조사부를 상기 핸드피스 몸체부 내의 일측에서 타측으로 이동 경로를 따라 직선 이동하도록 구동하는 레이저 구동부; 및
상기 카메라부의 취득 이미지를 상기 이미지처리부가 분석함으로써 상기 타깃 위치를 검출하고, 상기 레이저 구동부를 제어하여 상기 레이저 조사부를 이동 경로를 따라 이동시키면서 상기 레이저 조사부의 위치를 감지하여 상기 검출된 타깃 위치가 상기 레이저 조사부의 조사 범위에 포함된 경우 상기 레이저 조사부로 하여금 피부 병변의 치료를 위한 레이저를 조사하도록 제어하는 제어부;
를 포함하는 레이저를 이용한 라인스캔 방식의 타깃치료장치.
제1항 또는 제2항에 있어서,
상기 핸드피스 몸체부가 상기 피시술자의 피부에 접촉한 상태로 이동하는 것을 감지하는 핸드피스 이동감지부를 더 포함하며,
상기 제어부는,
상기 핸드피스 몸체부가 상기 피시술자의 피부에 접촉한 상태로 이동할 때 상기 핸드피스 이동감지부의 감지 결과를 전달받아 상기 핸드피스 몸체부가 미리 설정된 적정 속도로 이동하는지 판단하여 사용자에게 알람하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 라인스캔 방식의 타깃치료장치.
제3항에 있어서,
상기 핸드피스 몸체부가 상기 피시술자의 피부에 접촉하는 단부에 상기 핸드피스 몸체부를 이동시킴에 따라 회전하는 롤러부를 구비하며,
상기 핸드피스 이동감지부는 상기 롤러부의 회전을 감지함으로써 상기 핸드피스 몸체부의 이동을 감지하며, 상기 롤러부의 회전속도를 감지함으로써 상기 핸드피스 몸체부의 이동속도를 감지하도록 구성되어, 상기 핸드피스 몸체부가 미리 설정된 적정 속도로 이동하는지 판단하여 사용자에게 알람하도록 하는 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 라인스캔 방식의 타깃치료장치.
제2항에 있어서, 상기 레이저 구동부는,
상기 레이저 조사부를 상기 핸드피스 몸체부 내의 일측에서 타측으로 이동시킨 후 다음 이동 경로에 대해서도 다시 일측에서 타측으로 이동시키는 방식으로 복수의 이동 경로을 따라 이동시키면서 상기 카메라부에 의해 촬영되는 피부 부위 전체에 대해 라인스캔이 이루어지도록 한 것을 특징으로 하는 레이저를 이용한 라인스캔 방식의 타깃치료장치.
핸드피스 몸체부와, 카메라부와, 이미지처리부와, 레이저조사부 및 레이저 구동부를 구비하는 레이저를 이용한 라인스캔 방식의 타깃치료장치의 제어방법으로서,
상기 카메라부에 의해 피시술자의 피부 부위에 대한 이미지가 취득되는 단계;
상기 카메라부에 의해 취득되는 이미지를 분석하여 병변 부위의 위치를 레이저의 타깃 위치로서 검출하는 단계;
상기 레이저 구동부를 제어하여 상기 레이저 조사부를 이동 경로를 따라 이동시키는 단계;
상기 이동하는 레이저 조사부의 위치를 감지하여 상기 레이저 조사부의 위치가 상기 검출된 타깃 위치에 위치하는지 판단하는 단계; 및
상기 레이저 조사부의 위치가 상기 타깃 위치에 위치하는 것으로 판단된 경우 상기 레이저 조사부가 피부 병변의 치료를 위한 레이저를 조사하도록 제어하는 단계;
를 포함하는 레이저를 이용한 라인스캔 방식의 타깃치료장치의 제어방법.
제6항에 있어서,
상기 타깃치료장치는 상기 핸드피스 몸체부가 상기 피시술자의 피부에 접촉하는 단부에 상기 핸드피스 몸체부를 이동시킴에 따라 회전하는 롤러부 및 상기 롤러부의 회전을 감지함으로써 상기 핸드피스 몸체부의 이동을 감지하는 핸드피스 이동감지부를 더 포함하며,
상기 레이저 구동부가 상기 레이저 조사부를 이동시키면서 라인 스캔을 하는 과정에서 상기 핸드피스 이동감지부에 의해 상기 롤러부가 회전하는 것을 감지한 경우, 사용자에게 위험을 알람하거나 상기 레이저 조사부의 동작을 정지시키는 단계를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 라인스캔 방식의 타깃치료장치의 제어방법.