KR20210144209A - 클립형 광 조사기 - Google Patents

Abstract

본원의 일 실시예에 따른 클립형 광 조사기는, 제1파장의 광을 방출하는 제1광원, 제2파장의 광을 방출하는 제2광원, 상기 제1광원, 상기 제2광원 및 제어부에 전원을 공급하는 전원 공급부, 상기 제1광원 및 상기 제2광원 의 동작을 제어하는 제어부 및 상기 제1광원 및 상기 제2광원으로부터 방출된 광이 환부에 조사되도록 상기 환부에 고정되는 클립형 몸체부를 포함할 수 있다.

Description

클립형 광 조사기{CLIP TYPE APPARATUS FOR VISIBLE LIGHT IRRADIATION}

본원은 클립형 광 조사기에 관한 것이다.

손톱이나 발톱에 무좀균에 의한 증상이 발생한 경우, 약물 치료를 통해 증상을 완화하고 치료할 수 있다. 또한, 바르는 연고 크림형 약을 사용하여 치료를 하기도 한다.

그러나, 약물 치료의 경우 부작용의 우려가 있고, 연고 크림형 약의 경우 환자가 장기간 꾸준히 약을 도포하여야 하여 치료 효과가 떨어지는 단점이 있다.

이에, 특정 파장의 빛을 무좀균에 조사하는 경우, 무좀균의 세포막을 파괴시켜 무좀 치료에 효과가 있음을 이용하여, 특정 파장의 빛을 환부에 조사하는 장치를 통해 증상의 치료에 이용하고 있다.

본원의 배경이 되는 기술은 한국등록특허공보 제10-2044535에 개시되어 있다.

본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 제1광원 및 제2광원으로부터 방출된 광을 환부에 조사할 수 있는 클립형 광 조사기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본원은 전술한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 방열 모듈을 포함하여 제1광원 및 제2광원이 목적하는 파장의 광을 방출하는 클립형 광 조사기를 제공하는 것을 목적으로 한다.

다만, 본원의 실시예가 이루고자 하는 기술적 과제는 상기된 바와 같은 기술적 과제들로 한정되지 않으며, 또 다른 기술적 과제들이 존재할 수 있다.

상기한 기술적 과제를 달성하기 위한 기술적 수단으로서, 본원의 일 실시예에 따른 클립형 광 조사기는, 제1파장의 광을 방출하는 제1광원, 제2파장의 광을 방출하는 제2광원, 상기 제1광원, 상기 제2광원 및 제어부에 전원을 공급하는 전원 공급부, 상기 제1광원 및 상기 제2광원 의 동작을 제어하는 제어부 및 상기 제1광원 및 상기 제2광원으로부터 방출된 광이 환부에 조사되도록 상기 환부에 고정되는 클립형 몸체부를 포함할 수 있다.

또한 본원의 일 실시예에 따른 클립형 광 조사기는, 상기 제1광원 및 상기 제2광원으로부터 열을 전달받아 방출하는 방열 모듈을 더 포함할 수 있다.

또한 본원의 일 실시예에 따른 클립형 광 조사기의 상기 제어부는, 상기 방열 모듈이 결합할 수 있고, 메탈 PCB를 포함하는 것일 수 있다.

또한 본원의 일 실시예에 따른 클립형 광 조사기는, 상기 제1광원 및 상기 제2광원으로부터 방출된 광을 분산시키는 광 확산판을 더 포함할 수 있다.

또한 본원의 일 실시예에 따른 클립형 광 조사기는, 상기 제1광원 및 상기 제2광원으로부터 방출된 광은, 상기 광 확산판의 동일한 위치로 방출되는 것일 수 있다.

또한 본원의 일 실시예에 따른 클립형 광 조사기는, 상기 제1광원 및 상기 제2광원은, 레이저 다이오드를 이용하여 광을 방출하는 것일 수 있다.

또한 본원의 일 실시예에 따른 클립형 광 조사기는, 상기 제1파장은, 최대 파장(peak wavelength)이 405nm이고, 상기 제2파장은, 최대 파장이 635nm인 것일 수 있다.

또한, 본원의 일 실시예에 따른 클립형 광 조사기는, 상기 클립형 몸체부는, 상부 몸체, 하부 몸체, 이음부 및 손잡이부를 포함하는 것일 수 있다.

상술한 과제 해결 수단은 단지 예시적인 것으로서, 본원을 제한하려는 의도로 해석되지 않아야 한다. 상술한 예시적인 실시예 외에도, 도면 및 발명의 상세한 설명에 추가적인 실시예가 존재할 수 있다.

전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 제1광원 및 제2광원으로부터 방출된 광을 환부에 조사할 수 있는 클립형 광 조사기를 제공할 수 있다.

전술한 본원의 과제 해결 수단에 의하면, 방열 모듈을 포함하여 제1광원 및 제2광원이 목적하는 파장의 광을 방출하는 클립형 광 조사기를 제공할 수 있다.

다만, 본원에서 얻을 수 있는 효과는 상기된 바와 같은 효과들로 한정되지 않으며, 또 다른 효과들이 존재할 수 있다.

도1은, 본원의 일 실시예에 따른 클립형 광 조사기의 구성을 도시한 도면이다.
도2는, 본원의 일 실시예에 따른 클립형 몸체부의 구조를 나타낸 도면이다.
도3a는, 본원의 일 실시예에 따른 광 확산판의 구조를 나타낸 도면이다.
도3b는, 본원의 일 실시예에 따른, 제1광원 및 제2광원이 제어부에 결합된 구조를 나타낸 도면이다.
도3c는, 본원의 일 실시예에 따른 광원으로부터 방출된 광이 광 확산판의 동일한 위치로 조사되는 구조를 나타낸 도면이다.
도4a는, 본원의 일 실시예에 따른 방열 모듈의 구조를 나타낸 도면이다.
도4b는, 본원의 일 실시예에 따른 방열 모듈과 제1광원 및 제2광원의 결합을 나타낸 도면이다.
도5는, 본원의 일 실시예에 따른 클립형 광 조사기의 구성의 개략적인 블록도이다.

아래에서는 첨부한 도면을 참조하여 본원이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 본원의 실시예를 상세히 설명한다. 그러나 본원은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본원을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 다른 부분과 "연결"되어 있다고 할 때, 이는 "직접적으로 연결"되어 있는 경우뿐 아니라, 그 중간에 다른 소자를 사이에 두고 "전기적으로 연결"되어 있는 경우도 포함한다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부재가 다른 부재 "상에", "상부에", "상단에", "하에", "하부에", "하단에" 위치하고 있다고 할 때, 이는 어떤 부재가 다른 부재에 접해 있는 경우뿐 아니라 두 부재 사이에 또 다른 부재가 존재하는 경우도 포함한다.

본원 명세서 전체에서, 어떤 부분이 어떤 구성요소를 "포함" 한다고 할 때, 이는 특별히 반대되는 기재가 없는 한 다른 구성요소를 제외하는 것이 아니라 다른 구성 요소를 더 포함할 수 있는 것을 의미한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본원이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미가 있다.

일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않아야 한다.

이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈", "블록" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다.

이하, 본원의 일 실시예에 따른 클립형 광 조사기와 관련하여 설명한다.

도1은, 본원의 일 실시예에 따른 클립형 광 조사기(100)의 구성을 도시한 도면이다.

도1을 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 클립형 광 조사기(100)는 제1파장의 광을 방출하는 제1광원(101), 제2파장의 광을 방출하는 제2광원(102), 제1광원(101), 제2광원(102) 및 제어부(104)에 전원을 공급하는 전원 공급부(103), 제1광원(101), 제2광원(102) 및 전원 공급부(103)의 동작을 제어하는 제어부(104) 및 제1광원(101) 및 제2광원(102)으로부터 방출된 광이 환부(200)에 조사되도록 환부(200)에 고정되는 클립형 몸체부(105)를 포함할 수 있다. 또한, 클립형 광 조사기(100)는 제1광원(101) 및 제2광원(102)으로부터 열을 전달받아 방출하는 방열 모듈(106)을 더 포함할 수 있고, 제1광원(101) 및 제2광원(102)으로부터 방출된 광을 분산시키는 광 확산판(107)을 더 포함할 수 있다.

도1을 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 클립형 광 조사기(100)는 제1파장의 광 및 제2파장의 광을 환부(200) 전체에 조사할 수 있다. 클립형 광 조사기(100)는 제1광원(101) 및 제2광원(102)으로부터 제1파장의 광 및 제2파장의 광을 방출하고, 방출된 광은 광을 분산시키는 광 확산판(107)을 통해 분산되어 환부(200) 전체로 조사할 수 있다. 제어부(104)는 제1광원(101) 및 제2광원(102)의 구동을 제어하고, 전원 공급부(103)는 제1광원(101), 제2광원(102) 및 제어부(104)에 전원을 공급할 수 있다. 방열 모듈(106)은 제1광원(101) 및 제2광원(102)이 구동함에 따라 발생하는 열을 전달받아 방출할 수 있다. 클립형 몸체부(105)는 환부(200)에 고정되어, 방출된 광이 환부(200)에 조사될 수 있도록 할 수 있다. 이하에서는 클립형 광 조사기(100)가 광을 방출하고 환부(200) 전체에 조사하기 위한 구체적인 내용에 대해서 설명한다.

본원의 일 실시예에 따른, 클립형 광 조사기(100)의 전원 공급부(103)는 제1광원(101), 제2광원(102) 및 제어부(104)에 전원을 공급할 수 있다. 예시적으로, 전원 공급부(103)는 교체 가능한 배터리나 건전지와 같은 전원 공급 장치를 이용하는 방식, 충전 단자를 구비하여 내부에 충전 가능한 리튬 이온 배터리(Li-ion battery)를 내장하는 방식, 전원 케이블을 구비하여 외부의 전원 단자에 연결하여 전원을 공급 받는 방식 등 다양한 방법으로 전원을 공급 받을 수 있다. 전원 공급부(103)는 위의 예시들로 한정되지 아니하며, 클립형 광 조사기(100)에 전원을 공급할 수 있는 구성이 포함될 수 있다. 또한, 본원의 일 실시예에 따른 클립형 광 조사기(100)의 전원 공급부(103)는 제어부(104)에 전원을 공급할 수 있고, 제어부(104)는 제1광원(101) 및 제2광원(102)으로 전원을 공급할 수 있다. 다만, 이하의 설명에서는 설명의 편의상 제1광원(101) 및 제2광원(102)은 전원 공급부(103)로부터 직접 전원을 공급 받는 것으로 하여 설명한다.

본원의 일 실시예에 따르면, 클립형 광 조사기(100)의 제어부(104)는 제1광원(101) 및 제2광원(102)의 동작을 제어할 수 있고, 제1광원(101)은 제어부(104)의 제어에 기초하여 제1파장의 광을 방출할 수 있고, 제2광원(102)은 제어부(104)의 제어에 기초하여 제2파장의 광을 방출할 수 있다. 제1광원(101) 및 제2광원(102)으로부터 방출된 광은 클립형 몸체부(105)에 고정된 환부(200)에 조사될 수 있다. 제1광원(101) 및 제2광원(102)으로부터 방출되는 광은 각각 제1파장과 제2파장의 광으로, 서로 다른 두 파장의 광을 이용하여 환부(200)의 무좀균을 제거할 수 있다. 각 광원에서 방출되는 광의 파장은 광원에 의해 결정되는 것으로, 제1파장 및 제2파장은 방출되는 광의 최대 파장(peak wavelength)를 의미한다. 각 광원에 입력되는 전원의 일부가 광으로 방출될 수 있고, 나머지 전원의 에너지는 열 에너지 등으로 방출될 수 있다. 후술하는 내용과 같이, 각 광원에서 방출된 광은 광 확산판(107)의 동일한 위치로 방출될 수 있고, 제1광원(101) 및 제2광원(102)은 광 확산판(107)의 동일한 위치로 광을 방출하기 위해 제어부(104)와 일정한 각도를 가지고 대칭되도록 결합할 수 있다.(도3b 참조)

본원의 일 실시예에 따른 클립형 광 조사기(100)는, 제1광원(101) 및 제2광원(102)으로부터 방출된 광을 분산시키는 광 확산판(107)을 더 포함할 수 있다. 광 확산판(107)은, 제1광원(101) 및 제2광원(102)으로부터 방출된 광을 분산시켜서 넓은 영역에 광이 조사되도록 하는 것으로, 클립형 몸체부(105)에 의해 고정된 환부(200) 영역 전체에 광을 조사하여 무좀균을 제거하기 위한 것이다. 또한, 방출된 광이 광 확산판(107)을 통해 분산되는 경우 광의 출력 크기가 감소될 수 있다. 광원으로부터 방출된 광의 출력 크기가 높아 사람의 눈에 직사될 경우 시력에 영향을 줄 우려가 있으나, 광 확산판(107)을 통해 방출된 광이 분산되어 출력 크기가 감소되고, 눈에 직사되더라도 안전을 도모할 수 있다.

본원의 일 실시예에 따른 클립형 광 조사기(100)는 클립형 몸체부(105)를 포함할 수 있고, 클립형 몸체부(105)는 환부(200)를 고정할 수 있다. 클립형 몸체부(105)는 클립형의 구조로 환부(200)를 고정하여 고정된 환부(200)로 광을 조사할 수 있다. 클립형 몸체부(105)는 무좀균에 의한 증상을 겪는 주된 부위가 손톱이나 발톱과 같은 부위이기 때문에 돌출된 막대 형상의 말단을 끼워 고정시키기 위한 형태, 예를 들어 클립형 몸체부(105)는 하나의 손가락 또는 발가락과 같은 환부(200)가 고정되는 형태에 해당할 수 있다. 그러나 클립형 몸체부(105)는 이와 같은 형태로 한정되지 아니하고, 손이나 발이 모두 클립형 몸체부(105)에 고정되도록 손이나 발의 형상과 유사한 형태로 한쪽 손 또는 발의 모든 손가락 또는 발가락이 고정되는 형태에 해당할 수도 있다. 예를 들면 클립형 몸체부(105)는 장갑 형태로 사용자의 손을 끼울 수 있는 몸체를 가지고, 장갑 형태의 손가락 부분의 말단에서 제1광원(101) 및 제2광원(102)에서 방출된 광이 조사되는 형태를 가질 수 있다.

또한, 클립형 몸체부(105)는 환부(200) 전체에 방출된 광을 조사하기 위해, 제1광원(101) 및 제2광원(102)로부터 고정된 환부(200)로 광이 방출되는 경로에 광 확산판(107)이 결합될 수 있는 광 확산판 홈을 포함할 수 있다. 광 확산판 홈의 구체적인 예시는 후술한다.

본원의 일 실시예에 따른 클립형 광 조사기(100)는 제1광원(101) 및 제2광원(102)으로부터 열을 전달받아 방출하는 방열 모듈(106)을 더 포함할 수 있다. 방열 모듈(106)은, 제1광원(101) 및 제2광원(102)으로부터 열을 전달 받아 방출할 수 있고, 클립형 광 조사기(100)가 동작함에 따라 제1광원(101) 및 제2광원(102)의 온도가 상승하는 시간을 늦추고, 상승하는 온도를 낮추어 클립형 광 조사기(100)의 제1광원(101) 및 제2광원(102)이 동작시간 동안 고온의 상태로 유지되지 않도록 할 수 있다. 무좀균 제거 및 무좀 증상을 완화하기 위해서는 일정 시간 이상 특정 파장의 광이 조사되어야 한다. 방열 모듈(106)을 통해 제1광원(101) 및 제2광원(102)의 온도를 낮추어, 치료 효과를 달성하기 위하여 광이 환부(200)에 조사되어야 할 시간 이상으로 클립형 광 조사기가 동작할 수 있다.

또한, 광원과 같은 전자 소자가 고온의 상태에서 계속해서 동작할 경우, 광원의 수명이 단축될 뿐만 아니라, 출력되는 광의 최대 파장의 값이 달라질 수 있다. 따라서, 광원의 온도를 낮추는 것은 광원의 수명 단축을 방지할 뿐만 아니라, 특정 파장 영역에서 무좀균을 제거할 수 있는 효과를 보장하기 위해서도 필요하다. 또한, 본원의 일 실시예와 같이, 광원이 레이저 다이오드인 경우에 입력되는 전원의 약 20%의 효율로 광이 방출되고 나머지는 열로 변환되기 때문에, 레이저 다이오드의 열을 전달하여 제거할 필요가 있다. 예를 들어, 목적하는 무좀균 제거를 위해 광원인 레이저 다이오드에서 방출되는 광의 출력이 50mW이고, 레이저 다이오드는 입력된 전원의 20%가 광으로 전환된다고 할 때, 약 200mW 크기의 열이 발생한다. 또한, 광 확산판(107)을 사용하여 광을 분산시키는 경우를 고려하면, 광의 확산에 의한 광의 출력 손실까지 고려하여야 하기 때문에, 광원으로부터 방출되는 광의 출력은 최종 환부(200)에 조사되어야 할 광의 출력보다 더 큰 출력이 필요하다. 광원으로부터 더 높은 출력을 내기 위해서는 입력되는 전원 및 열에너지 손실 또한 커질 수 밖에 없게 된다. 즉, 환부(200)에 일정 크기 이상 출력의 광을 조사하기 위해서는 제1광원(101) 및 제2광원(102)에서 환부(200)에 조사되는 광의 출력보다 더 큰 에너지가 필요하여 많은 열이 발생할 수 있고, 클립형 광 조사기(100)는 방열 모듈(106)을 이용하여 광원의 온도를 낮출 수 있다.

이상의 내용을 종합하면, 본원의 일 실시예에 따른 클립형 광 조사기(100)는, 제1광원(101) 및 제2광원(102)에서 제1파장의 광 및 제2파장의 광이 각각 방출되어, 광 확산판(107)을 거쳐 분산된 광이 환부(200) 전체에 조사될 수 있는 것이다. 제1광원(101) 및 제2광원(102)의 광 출력 효율에 따라 열이 발생하기 때문에, 방열 모듈(106)은 무좀 증상 치료 효과를 확보하고 제품 수명을 보장하기 위해 제1광원(101) 및 제2광원(102)로부터 열을 전달받아 방출한다. 전원 공급부(103)는 제1광원(101), 제2광원(102), 제어부(104)에 전원을 공급하고, 제어부(104)는 제1광원(101) 및 제2광원(102)의 구동을 제어한다. 클립형 몸체부(105) 내에 제1광원(101), 제2광원(102), 전원 공급부(103), 제어부(104), 방열 모듈(106)이 위치할 수 있고, 환부(200)에 고정되어 광을 환부(200)로 조사할 수 있다.

본원의 일 실시예에 따르면, 클립형 광 조사기(100)의 제1광원(101) 및 제2광원(102)은 레이저 다이오드를 이용하여 광을 방출하는 것일 수 있다. 레이저 다이오드란, 전류를 주입함으로써 발생한 빛이 2개의 거울 사이를 왕복하는 사이 증폭하여 레이저 발진이 일어나는 것을 이용하는 것이다. LED 조사 방식에 비하여 스펙트럼의 폭이 좁은 단일 파장에 가깝고, 위상이 일정하고 지향성이 높은 빛을 출력하여 에너지 제어가 용이하다는 특징이 있다. 제1광원(101) 및 제2광원(102)을 레이저 다이오드를 사용하여 클립형 광 조사기(100)의 크기를 줄여서 소형화 할 수 있고, 사용 및 조작이 용이하다. 또한 후술하는 바와 같이, 무좀균에 의한 증상은 특정 파장의 광에 조사되는 경우 치료 효과가 크기 때문에, 제1광원(101) 및 제2광원(102)이 레이저 다이오드를 이용하여 광을 방출하고, 방출되는 광이 스펙트럼의 폭이 좁은 단일 파장에 가까워 치료의 효과가 더 커질 수 있다.

본원의 일 실시예에 따르면, 클립형 광 조사기(100)는 제1광원(101)으로부터 방출되는 광의 제1파장은 최대 파장(peak wavelength)이 405nm이고, 제2광원(102)으로부터 방출되는 광의 제2파장은 최대 파장이 635nm인 것일 수 있다. 예를 들면, 제1광원(101)으로부터 방출되는 광의 제1파장은 400nm이상 410nm이하의 범위 내의 파장이고, 이때 최대 파장이 405nm일 수 있다. 제2광원(102)으로부터 방출되는 광의 제2파장은 635nm 이상 643nm이하의 범위 내의 파장이고, 이때 최대 파장이 635nm일 수 있다. 제1파장 및 제2파장의 최대 파장이 각각 405nm, 635nm로 하는 것은 무좀균을 제거하는 효과를 높이기 위한 것이다. 빛을 환부(200)에 조사하여 무좀의 원인이 되는 균을 제거하는 방식의 치료 방법은, 환부(200)에 빛의 파장이 405nm, 635nm인 빛을 조사하여, 활성산소를 생성하여 무좀균의 세포막을 파괴하고, 광 수용체를 활성화하여 면역세포 활성화 등의 효과로 인해 무좀의 원인이 되는 진균을 사멸하는 것이다. 특정 파장의 빛을 무좀 증상을 겪는 환부(200)에 조사할 때의 구체적인 작용 효과 및 무좀 증상의 완화 또는 치료 효과가 크다는 사실은 이미 공지된 사실에 해당하므로, 이에 대한 자세한 설명은 생략한다.

도2는, 본원의 일 실시예에 따른 클립형 몸체부(105)의 구조를 나타낸 도면이다.

도2를 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 클립형 광 조사기(100)의 클립형 몸체부(105)는 상부 몸체(110), 하부 몸체(111), 이음부(112) 및 손잡이부(113)를 포함할 수 있고, 제1광원(101) 및 제2광원(102)으로부터 방출된 광이 환부(200)에 조사되도록 환부(200)에 고정될 수 있다. 손잡이부(113)를 눌러 상부 몸체(110)와 하부 몸체(111)를 벌어지게 할 수 있고, 손가락이나 발가락과 같은 환부(200)를 상부 몸체(110)와 하부 몸체(111) 사이에 끼워 고정할 수 있도록 이음부(112)가 운동할 수 있다. 손잡이부(113)를 눌러 상부 몸체(110)와 하부 몸체(111)가 벌어질 수 있고, 벌어진 공간 사이에 환부(200)가 위치했을 때 손잡이부(113)를 놓아 상부 몸체(110)와 하부 몸체(111) 사이에 손가락 등의 환부(200)가 고정될 수 있다. 클립형 몸체부(105)의 내부에는 제1광원(101), 제2광원(102), 전원 공급부(103), 제어부(104) 및 방열 모듈(106)이 위치할 수 있다. 클립형 몸체부(105)의 상부 몸체(110)의 하면에는 방출된 광을 확산하기 위한 광 확산판(107)이 결합하기 위한 광 확산판 홈이 형성될 수 있고, 광 확산판(107)은 상부 몸체(110)의 하면에 형성된 광 확산판 홈에 결합되어 방출된 광을 분산시킬 수 있다.

다만, 앞서 설명한 바와 같이, 클립형 몸체부(105)의 구성 및 형태는 해당 실시예에 한정되지 아니하고, 환부(200)에 고정되고 광을 조사하기 위한 다양한 형태 및 구성을 가질 수 있다. 앞서 설명한 장갑 형태의 클립형 몸체부(105)뿐만 아니라, 예를 들어, 손가락이나 발가락에 씌울 수 있는 골무와 같은 형태 및 구성을 가질 수 있고, 광원 등의 구성이 몸체부의 밖에 위치하여 광 섬유(optic fiber) 등을 통해 광원으로부터 방출된 광을 전달하여 조사하는 형태를 가질 수도 있다.

본원의 일 실시예에 따른 클립형 광 조사기(100)는 클립형 몸체부(105)가 고정된 환부(200)에 제1광원(101) 및 제2광원(102)으로부터 방출된 광을 조사할 수 있다. 예시적으로, 방출된 광을 클립형 몸체부(105)의 상부 몸체(110)의 하면에서 하부 몸체(111)의 상면 방향으로 조사할 수 있다. 제1광원(101)으로부터 방출된 광 및 제2광원(102)으로부터 방출된 광을 클립형 몸체부(105)의 상부 몸체(110)와 하부 몸체(111) 사이에 고정된 환부(200)로 조사하여, 목적하는 무좀균 제거의 효과를 얻을 수 있다. 예를 들어, 클립형 몸체부(105)의 상부 몸체(110)의 하면에서 하부 몸체(111)의 상면 방향으로 광이 방출되는 경우를 설명하였으나, 광의 방출 방향이나 개수는 이에 제한되는 것이 아니고, 위에서 설명한 방향 외의 다른 방향에서 광이 방출되거나, 복수개의 제1광원(101) 및 복수개의 제2광원(102)으로부터 다양한 방향에서 광이 방출되도록 할 수도 있다.

도3a 내지 도3c는 본원의 일 실시예에 따른 방출된 광이 광 확산판(107)의 동일한 위치로 조사되는 구조를 나타내기 위한 도면이다.

도3a는 본원의 일 실시예에 따른 광 확산판(107)의 구조를 나타낸 도면이다. 도3a를 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 클립형 광 조사기(100)의 광 확산판(107)은 제1광원(101) 및 제2광원(102)으로부터 방출된 광을 분산시켜 환부(200) 전체에 균일하게 조사되도록 할 수 있다. 광 확산판(107)은 내부에서 광이 통과하면서 반사와 분산을 반복하여 진행하고, 표면 전체에서 일정한 크기의 광이 분산되어 방출될 수 있다. 예시적으로, 광 확산판(107)은 클립형 몸체부(105)의 상부 몸체(110)의 하면에 결합될 수 있다. 클립형 몸체부(105)의 상부 몸체(110) 하면에서 제1광원(101) 및 제2광원(102)이 광을 방출하여 하부 몸체(111)의 상면 방향으로 광이 조사되는 경우, 상부 몸체(110)의 하면에 광 확산판(107)이 결합될 수 있는 광 확산판 홈이 형성될 수 있고, 해당 광 확산판 홈은 광이 조사되는 경로 상에 위치하여, 광 확산판 홈에 결합된 광 확산판(107)을 통과한 광은 분산되어 환부(200) 전체에 조사될 수 있다. 광 확산판(107)의 재질은 아크릴, 폴리카보네이트와 같은 재질로 형성될 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다.

도3b는 본원의 일 실시예에 따른, 제1광원(101) 및 제2광원(102)이 제어부(104)에 결합된 구조를 나타낸 도면이다. 도3b에서 제어부(104)는 제1결합홈(130)을 포함할 수 있다. 도3b와 같이, 제1광원(101) 및 제2광원(102)이 제어부(104)에 일정한 각도를 가지고 수렴하는 형상으로 대칭되도록 제어부(104)에 결합할 수 있다. 제1광원(101)과 제2광원(102)은 서로 마주보는 방향으로 일정한 각도를 가지고 제어부(104)와 결합될 수 있고, 각 광원으로부터 방출된 광은 한 점에서 교차할 수 있다.

또한, 도3b를 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 클립형 광 조사기(100)의 제어부(104)는 메탈 PCB를 포함하는 것일 수 있다. 제어부(104)는 제1광원(101) 및 제2광원(102)을 제어하기 위한 것으로, PCB를 포함할 수 있다. 특히, 클립형 광 조사기(100)가 동작함에 따라 광원 및 제어부(104)의 방열을 통해 온도 상승을 억제하기 위해서, 제어부(104)는 방열 효과가 뛰어난 메탈 PCB를 포함할 수 있다. 도3b에서 도시한 제어부(104)는 제1광원(101) 및 제2광원(102)이 제어부(104)와 결합하는 구조를 나타내기 위한 것으로, 제어부(104)는 도3b에 도시된 부분 외에 전원 공급부(103)로부터 전원을 공급 받고, 제1광원(101) 및 제2광원(102)을 제어하기 위한 도시되지 않은 부분을 더 포함할 수 있다.

도3c는, 본원의 일 실시예에 따른, 광원으로부터 방출된 광이 광 확산판(107)의 동일한 위치로 조사되는 구조를 나타낸 도면이다. 도3c를 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른, 제1광원(101) 및 제2광원(102)으로부터 방출된 광은 광 확산판(107)의 동일한 위치로 방출되는 것일 수 있다. 제1광원(101)으로부터 방출된 광과 제2광원(102)으로부터 방출된 광이 광 확산판(107)의 동일한 위치로 방출되어, 분산된 광이 환부(200)에 균일하게 조사될 수 있다. 예를 들어, 제1광원(101) 및 제2광원(102)은 도3b와 같이 제어부(104)에 결합되어 있을 때, 도3c와 같이 각 광원으로부터 방출된 광이 광 확산판(107)에 조사되는 위치가 동일한 위치일 수 있다. 동일한 위치로 방출된 광이 확산판을 통과하여 환부(200) 전체에 균일하게 분산될 수 있고, 환부(200) 전체에 각 광원으로부터 방출된 광이 조사되어 무좀균의 제거 및 무좀 증상 완화 효과를 높일 수 있다.

본원의 일 실시예에 따르면, 광 확산부는 제1광원(101) 및 제2광원(102)으로부터 방출된 광이 분산되는 영역 및 분산되는 정도를 조절할 수 있는 것일 수 있다. 환부(200)의 영역에 따라 광이 조사되어야 할 영역이 다르고, 이를 조절함으로써 광 확산판(107)에 의한 출력 손실을 줄일 수 있어 적은 에너지로도 동일한 치료 효과를 얻을 수 있다. 각 광원으로부터 방출된 광이 분산되는 영역 및 분산되는 정도를 조절하는 방식의 예로, 광 확산판(107)의 재질을 달리하여 분산 정도를 달리하는 방식, 복수개의 광 확산판(107)을 포함하고, 각 광원에서 방출된 광은 결정된 광 분산 영역 및 분산 정도에 기초하여 복수개의 광 확산판(107) 중 적어도 하나 이상의 광 확산판(107)을 통과하는 방식 등을 적용할 수 있다.

본원의 일 실시예에 따르면, 클립형 광 조사기(100)는 환부(200)에 조사되는 제1광원(101) 및 제2광원(102)으로부터 방출된 광의 출력을 측정하고, 제1광원(101) 및 제2광원(102)으로부터 방출되는 광의 출력 크기를 조절하는 출력 조절부를 더 포함할 수 있다. 증상 정도, 광 확산판(107)에 의한 광의 분산 정도 및 출력 손실을 고려하여 출력 크기를 조절할 수 있다. 예시적으로, 광 확산판(107)에 의한 출력 손실이 60%이고, 무좀균 제거 목적으로 최종 환부(200)에 조사되어야 하는 광의 출력이 최소 20mW인 경우, 제1광원(101) 및 제2광원(102)으로부터 방출되는 광의 출력을 50mW 이상으로 출력하여야 한다. 클립형 광 조사기(100)를 통해 환부(200)에 제1광원(101) 및 제2광원(102)으로부터 방출된 광이 조사될 때, 환부(200)에 조사되는 광의 출력 크기를 확인하고 광원으로부터 방출되는 광의 출력 크기 단계를 조절하여, 최종적으로 환부(200)에 조사되는 광의 출력이 치료의 효과를 나타낼 수 있는 광의 출력에 해당하도록 조절할 수 있다.

도4a 및 도4b는, 본원의 일 실시예에 따른 방열 모듈(106) 및 방열 모듈(106)과 광원의 결합 구조를 나타낸 도면이다. 이하에서는 설명의 편의상 제1광원(101) 및 제2광원(102)은 일정한 각도를 가지고 수렴하는 형상으로 대칭되도록 제어부(104)에 결합한 경우의 방열 모듈(106) 및 방열 모듈(106)과 광원의 결합 구조를 설명한다.

도4a는 본원의 일 실시예에 따른 방열 모듈(106)의 구조를 나타낸 도면이다. 도4a에서 방열 모듈(106)은 광원 결합 홈(120)을 포함할 수 있고, 제2결합홈(131)을 포함할 수 있다.

도4a를 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 클립형 광 조사기(100)는 제1광원(101) 및 제2광원(102)으로부터 열을 전달받아 방출하는 방열 모듈(106)을 더 포함할 수 있다. 방열 모듈(106)은 제1광원(101) 및 제2광원(102)과 결합하여, 제1광원(101) 및 제2광원(102)으로부터 발생한 열을 효율적으로 방출하기 위한 것으로, 광원 결합 홈(120)을 포함하여 광원과 결합하여 클립형 광 조사기(100) 동작 시 광원의 급격한 온도 상승을 방지할 수 있다. 후술하는 바와 같이, 제2결합홈(131)은 제어부(104)와 방열 모듈(106)을 결합하여 고정하기 위한 것일 수 있다. 도4a에 도시된 방열 모듈(106)의 형태는 예시적인 것으로, 방열 모듈(106)은 다른 형태나 구성으로 광원과 결합하여 광원으로부터 열을 전달받아 방출하는 것일 수 있다.

본원의 일 실시예에 따르면, 클립형 광 조사기(100)의 방열 모듈(106)은, 제1광원(101) 및 제2광원(102)이 결합될 수 있다. 예시적으로, 도4a와 같이 방열 모듈(106)은 제1광원(101) 및 제2광원(102)이 결합할 수 있는 광원 결합 홈(120)을 구비하고, 광원 결합 홈(120)에 제1광원(101) 및 제2광원(102)이 위치하여, 각 광원으로부터 열을 전달받는 면적을 최대화하여 열을 효율적으로 전달받아 외부로 방출할 수 있다. 방열 모듈(106)은, 효율적인 열의 전달 및 방출을 위하여 열전도율이 높은 재질로 구성될 수 있다.

도4b는 본원의 일 실시예에 따른, 방열 모듈(106)과 제1광원(101) 및 제2광원(102)의 결합을 나타낸 도면이다. 도4b에서 앞서 설명한 바와 같이, 제1광원(101) 및 제2광원(102)은 일정한 각도를 가지고 수렴하는 형상으로 대칭되도록 제어부(104)에 결합할 수 있다.

도4b를 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 방열 모듈(106)은 제1광원(101) 및 제2광원(102)과 결합할 수 있다. 방열 모듈(106)과 제1광원(101) 및 제2광원(102)이 결합할 수 있다는 것은, 반드시 물리적으로 접촉되거나 전기적으로 연결됨을 의미하는 것이 아니고, 도4b와 같이 방열 모듈(106)의 광원 결합 홈(120)과 같은 공간에 제1광원(101) 및 제2광원(102)이 위치하여 광원의 넓은 면적이 방열 모듈(106)과 밀접한 거리에 위치하는 것을 의미할 수 있다. 즉, 광원으로부터 발생한 열을 방열 모듈(106)로 전달하기 위한 구조나 배치를 통해, 방열 모듈(106)과 광원이 결합될 수 있다. 제어부(104)에 결합된 제1광원(101) 및 제2광원(102)은 방열 모듈(106)의 광원 결합 홈(120)에 위치하여, 광원과 방열 모듈(106) 간의 열을 전달할 수 있는 면적을 최대화하고 광원의 열을 효율적으로 제거할 수 있다. 다만, 이러한 결합의 예에 한정되지 아니하고 방열 모듈(106)이 광원으로부터 열을 전달받을 수 있는 다양한 형태의 결합 구조를 적용할 수 있다.

도3b, 도4a 및 도4b를 참조하면, 본원의 일 실시예에 따른 제어부(104)는 방열 모듈(106)과 결합할 수 있다. 도3b에서 제어부(104)는 제1결합홈(130)을 포함할 수 있고, 도4b에서 방열 모듈(106)은 제2결합홈(131)을 포함할 수 있다. 도4b와 같이 방열 모듈(106)의 광원 결합 홈(120)에 제1광원(101) 및 제2광원(102)이 위치하는 경우, 각각 두 개의 홀을 갖는 제1결합홈(130)과 제2결합홈(131)의 위치가 겹쳐질 수 있고, 겹쳐진 제1결합홈(130) 및 제2결합홈(131)을 나사와 같은 결합 수단을 이용하여 제어부(104)와 방열 모듈(106)이 결합될 수 있다.

또한, 본원의 일 실시예에 따르면, 앞서 설명한 바와 같이 도시되지 않은 제1광원(101) 및 제2광원(102)을 제어하고 전원 공급부(103)로부터 전원을 전달 받는 제어부(104) 역시 결합홀을 포함하여 이상에서 설명한 바와 같이 방열 모듈(106)과 결합하여 고정될 수 있다.

본원의 일 실시예에 따르면, 클립형 광 조사기는 기설정된 동작 시간, 방열 효율, 제1광원(101) 및 제2광원(102)의 출력 효율에 기초하여 방열 모듈(106)의 크기를 결정하는 것 일 수 있다. 방열 모듈(106)은 제1광원(101) 및 제2광원(102)으로부터 열을 전달받는 면적이 넓고, 열을 대기로 방출하는 면적이 넓고, 열 전달 계수가 높은 재질일수록 제1광원(101) 및 제2광원(102)의 열을 효율적으로 제거할 수 있다. 따라서, 무좀균 제거를 위해서 광이 조사되어야 하는 시간, 제1광원(101) 및 제2광원(102)의 출력 효율에 따른 열 발생량, 발생한 열을 제거하는 성능에 해당하는 방열 효율 등에 기초하여 방열 모듈(106)의 크기를 결정할 수 있다. 예를 들어, 레이저 다이오드로 구성된 제1광원(101) 및 제2광원(102)의 온도를 50도 이하로 유지하고자 하고, 무좀 치료 효과를 얻기 위해 광이 조사되어야 하여 동작시간은 5분이라고 할 때, 방열 모듈(106)의 크기에 따른 제1광원(101) 및 제2광원(102)이 50도에 도달하는 시간이 방열 모듈(106)의 크기에 따라 각각 11mm x 18mm인 경우 4분, 24mm x 31mm 크기인 경우 8분인 경우 방열 모듈(106)의 크기를 24mm x 31mm로 결정할 수 있다. 방열 모듈(106)의 사이즈 및 동작 시간은 예시적인 것으로, 다양한 크기의 방열 모듈(106) 및 동작 시간에 따라 방열 모듈(106)의 크기를 결정할 수 있고, 열 전달 효율을 고려하여 방열 모듈(106)의 재질을 결정할 수 있다.

도5는, 본원의 일 실시예에 따른 클립형 광 조사기의 구성의 개략적인 블록도이다.

도5를 참조하면, 클립형 광 조사기(100)는 제1파장의 광을 방출하는 제1광원(101), 제2파장의 광을 방출하는 제2광원(102), 제1광원(101), 상기 제2광원(102) 및 제어부(104)에 전원을 공급하는 전원 공급부(103), 제1광원(101) 및 제2광원(102) 의 동작을 제어하는 제어부(104) 및 제1광원(101) 및 제2광원(102)으로부터 방출된 광이 환부(200)에 조사되도록 상기 환부(200)에 고정되는 클립형 몸체부(105)를 포함할 수 있고, 제1광원(101) 및 제2광원(102)으로부터 열을 전달받아 방출하는 방열 모듈(106), 제1광원(101) 및 제2광원(102)으로부터 방출된 광을 분산시키는 광 확산판(107)을 포함할 수 있다.

제1광원(101) 및 제2광원(102)은 전원 공급부(103)로부터 전원을 공급받고, 제어부(104)의 제어를 통해 각각 제1파장의 광과 제2파장의 광을 방출할 수 있다. 제1광원(101) 및 제2광원(102)은 레이저 다이오드를 이용하여 광을 방출하는 것일 수 있고, 제1파장은 최대 파장이 405nm이고, 제2파장은 최대 파장이 635nm일 수 있다. 광 확산부의 동일한 위치로 광을 방출하기 위해, 제1광원(101) 및 제2광원(102)은 일정한 각도로 대칭되도록 제어부(104)에 결합되어 방출되는 광 확산부의 동일한 위치에 수렴하도록 결합될 수 있다.

전원 공급부(103)는 제어부(104), 제1광원(101) 및 제2광원(102)에 전원을 공급할 수 있다. 예시적으로, 전원 공급부(103)는 리튬 이온 배터리, 충전형 또는 일회용 건전지 등의 별도의 전원 공급 장치를 포함하는 것일 수 있다. 또한, 전원 공급부(103)는 외부의 전원을 전원 케이블을 통하여 공급받는 입력단자 또는 송신된 무선전력을 수신하는 무선전력 수신부 등을 구비하여 외부 전원을 공급 받을 수 있다. 전원 공급부(103)는 공지된 전원 공급 수단이 해당할 수 있는 것으로서 예시적으로 나열한 구성들로 한정되지 않는다.

제어부(104)는, 제1광원(101) 및 제2광원(102)의 동작을 제어할 수 있다. 제어부(104)는 방열 모듈(106)이 결합할 수 있는 방열 모듈(106) 결합 홀을 구비할 수 있고, 메탈 PCB로 구성되어 열을 효율적으로 방출할 수 있다.

클립형 몸체부(105)는, 제1광원(101) 및 제2광원(102)으로부터 방출된 광이 환부(200)에 조사되도록 환부(200)에 고정될 수 있다. 클립형 몸체부(105)는 상부 몸체(110), 하부 몸체(111), 이음부(112) 및 손잡이부(113)를 포함할 수 있다. 클립형 몸체부(105)는 상부 몸체(110)와 하부 몸체(111)가 이음부(112)에 의해 결합되어 있고, 이음부(112)는 손잡이부(113)에 힘이 가해질 때 동작하는 것으로, 손잡이부(113)에 힘이 가해지는 경우 상부 몸체(110)과 하부 몸체(111)이 벌어지도록 이음부(112)가 운동하여, 벌어진 공간에 환부(200)가 위치할 때 손잡이부(113)에 가해지는 힘이 없어지는 경우, 다시 상부 몸체(110)와 하부 몸체(111)이 원래의 위치가 되도록 이음부(112)가 운동하여, 환부(200)가 고정되고 제1광원(101) 및 제2광원(102)으로부터 방출된 광을 환부(200)에 조사할 수 있다. 또한, 제1광원(101) 및 제2광원(102)에서 방출된 광이 환부(200)로 조사되는 경로에 광 확산판 홈을 포함할 수 있다.

방열 모듈(106)은, 제1광원(101) 및 제2광원(102)으로부터 열을 전달받아 방출할 수 있다. 제1광원(101) 및 제2광원(102)이 결합할 수 있는 광원 결합 홈(120)을 구비할 수 있고, 광원으로부터 열을 전달받는 면적을 최대로 하여 열을 효율적으로 방출할 수 있다. 방열 모듈(106)의 크기, 재질 등에 따라 방열 효과를 달리 하므로, 치료를 위한 최소 구동 시간, 광원이 정상 동작을 하기 위한 동작 온도 범위 등을 고려하여 방열 모듈(106)의 크기나 재질 등을 결정할 수 있다.

광 확산판(107)은 제1광원(101) 및 제2광원(102)으로부터 방출된 광을 분산시킬 수 있다. 광원으로부터 방출된 광을 분산시켜 넓은 영역으로 광이 조사될 수 있고, 환부(200) 전체에 광이 조사될 수 있다. 제1광원(101) 및 제2광원(102)으로부터 방출된 광이 광 확산부의 동일한 위치로 방출되어, 균일한 영역에 대하여 광을 분산시킬 수 있다.

전술한 본원의 설명은 예시를 위한 것이며, 본원이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본원의 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 쉽게 변형이 가능하다는 것을 이해할 수 있을 것이다. 그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. 예를 들어, 단일형으로 설명되어 있는 각 구성 요소는 분산되어 실시될 수도 있으며, 마찬가지로 분산된 것으로 설명되어 있는 구성 요소들도 결합된 형태로 실시될 수 있다.

본원의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본원의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

100: 클립형 광 조사기
101: 제1광원
102: 제2광원
103: 전원공급부
104: 제어부
105: 클립형 몸체부
106: 방열 모듈
107: 광 확산판
110: 상부 몸체
111: 하부 몸체
112: 이음부
113: 손잡이부
120: 광원 결합 홈
130: 제1결합홈
131: 제2결합홈
200: 환부

Claims (8)

1. 제1파장의 광을 방출하는 제1광원;
   제2파장의 광을 방출하는 제2광원;
   상기 제1광원, 상기 제2광원 및 제어부에 전원을 공급하는 전원 공급부;
   상기 제1광원 및 상기 제2광원 의 동작을 제어하는 제어부; 및
   상기 제1광원 및 상기 제2광원으로부터 방출된 광이 환부에 조사되도록 상기 환부에 고정되는 클립형 몸체부,
   를 포함하는, 클립형 광 조사기.
2. 제1항에 있어서,
   상기 제1광원 및 상기 제2광원으로부터 열을 전달받아 방출하는 방열 모듈을 더 포함하는, 클립형 광 조사기.
3. 제2항에 있어서,
   상기 제어부는,
   상기 방열 모듈이 결합할 수 있고, 메탈 PCB를 포함하는 것인, 클립형 광 조사기.
4. 제1항에 있어서,
   상기 제1광원 및 상기 제2광원으로부터 방출된 광을 분산시키는 광 확산판을 더 포함하는, 클립형 광 조사기.
5. 제4항에 있어서,
   상기 제1광원 및 상기 제2광원으로부터 방출된 광은, 상기 광 확산판의 동일한 위치로 방출되는 것인, 클립형 광 조사기.
6. 제1항에 있어서,
   상기 제1광원 및 상기 제2광원은,
   레이저 다이오드를 이용하여 광을 방출하는 것인, 클립형 광 조사기.
7. 제6항에 있어서,
   상기 제1파장은, 최대 파장(peak wavelength)이 405nm이고,
   상기 제2파장은, 최대 파장이 635nm인 것인, 클립형 광 조사기.
8. 제1항에 있어서,
   상기 클립형 몸체부는,
   상부 몸체, 하부 몸체, 이음부 및 손잡이부를 포함하는 것인, 클립형 광 조사기.
   

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