KR20240068284A - Irradiation Unit of Medical Multi-wavelength Laser Treatment Apparatus and Driving Method Thereof - Google Patents

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Abstract

의료용 다파장 레이저 치료기기의 조사유닛 및 그 조사유닛의 구동방법이 개시된다. 본 발명에 따른 의료용 다파장 레이저 치료기기의 조사유닛은, 지정된 레이저 빔을 발생시키는 플래시 램프 및 발생된 레이저 빔을 여기시켜 제1 또는 제2 파장의 레이저로 출력하는 앤디야그(Nd:YaG) 매질을 포함하는 앤디야그 레이저 캐비티, 앤디야그 레이저 캐비티의 일측 및 타측에 각각 구비되어 앤디야그 매질에 의해 여기된 레이저 빔을 공진 및 발진시키는 전반사 미러 및 출력 미러를 포함하는 미러부, 전반사 미러와 앤디야그 레이저 캐비티의 사이에 구비되어 공진 및 발진 동작이 이루어질 때 생성되는 제1 파장의 레이저 또는 제2 파장의 레이저를 선택적으로 출력하도록 동작하는 펄스 발생부, 및 출력 미러를 통해 출력되는 제1 파장의 레이저를 제3 파장의 레이저로 변환 출력하는 레이저 변환부를 포함한다.An irradiation unit of a medical multi-wavelength laser treatment device and a method of driving the irradiation unit are disclosed. The irradiation unit of the medical multi-wavelength laser treatment device according to the present invention includes a flash lamp that generates a designated laser beam and an Nd:YaG medium that excites the generated laser beam and outputs it as a laser of the first or second wavelength. A mirror unit including an ANDYAG laser cavity, a total reflection mirror and an output mirror provided on one side and the other of the ANDYAG laser cavity respectively to resonate and oscillate a laser beam excited by the ANDYAG medium, a total reflection mirror and an ANDYAG A pulse generator provided between the laser cavities and operating to selectively output a first wavelength laser or a second wavelength laser generated when resonance and oscillation operations occur, and a first wavelength laser output through an output mirror. It includes a laser conversion unit that converts and outputs a laser of a third wavelength.

Description

의료용 다파장 레이저 치료기기의 조사유닛 및 그 조사유닛의 구동 방법{Irradiation Unit of Medical Multi-wavelength Laser Treatment Apparatus and Driving Method Thereof}Irradiation unit of medical multi-wavelength laser treatment device and driving method of the irradiation unit {Irradiation Unit of Medical Multi-wavelength Laser Treatment Apparatus and Driving Method Thereof}

본 발명은 의료용 다파장 레이저 치료기기의 조사유닛 및 그 조사유닛의 구동방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 가령 하나의 장치에서 세가지 종류의 펄스폭과 세가지 파장의 레이저를 발생시킴으로써 여러 종류의 환자 치료용으로 사용할 수 있는 의료용 다파장 레이저 치료기기의 조사유닛 및 그 조사유닛의 구동방법에 관한 것이다.The present invention relates to an irradiation unit of a medical multi-wavelength laser treatment device and a method of driving the irradiation unit, and more specifically, to treat various types of patients by generating lasers of three types of pulse widths and three wavelengths in one device. It relates to an irradiation unit of a medical multi-wavelength laser treatment device that can be used for medical purposes and a method of driving the irradiation unit.

기존 의료 분야에서 사용되는 레이저 치료기기는 낮은 에너지의 레이저를 환자의 피부에 조사하여 피부를 태워서 점을 제거하거나 조금 높은 에너지의 레이저를 환자에게 조사하여 출혈없이 환부를 절개하는 수술용으로 사용하는 등 다양하게 사용되고 있다. 레이저의 원리는 물, 멜라닌, 옥시헤모글로빈 등에 고유의 진동수가 있어 유사한 진동수를 가진 특정 파장의 레이저빔을 조사하게 되면 특정 타겟에만 반응을 하게 되는 원리이다. 이것은 특정 타겟을 선택적으로 시술할 수 있는 레이저의 가장 큰 특징이다. 타겟의 흡수도와 연관이 있지만 가장 큰 차이점은 일반적인 빛은 복수의 파장을 갖지만 레이저는 정해진 단일 파장만을 갖는다는 것이다.Laser treatment devices used in the existing medical field irradiate a low-energy laser to the patient's skin to burn the skin to remove moles, or irradiate a slightly higher-energy laser to the patient and use it for surgery to incise the affected area without bleeding. It is used in various ways. The principle of laser is that water, melanin, oxyhemoglobin, etc. have a unique frequency, so when a laser beam of a specific wavelength with a similar frequency is irradiated, it only responds to a specific target. This is the biggest feature of a laser that can selectively treat specific targets. It is related to the absorbance of the target, but the biggest difference is that general light has multiple wavelengths, but a laser has only a single, defined wavelength.

파장은 레이저 장비를 구성하는 매질에 따라 특정한 파장을 가지며 레이저의 종류를 결정한다. 레이저의 종류는 매질에 따라 CO2, Nd:YAG, Alexandrit, 다이오드, 엑시머 등의 여러 종류로 구분할 수 있다. 레이저의 종류는 적용 범위에 따라 일반 병원에서는 절개, 궤양, 제거, 소독 등을 위해 연조직의 수술에 사용하는 레이저가 있고, 치과에서는 충치 제거, 임프란트 수술, 과민 반응 등을 위해 경조직과 연조직에 사용하는 레이저가 사용되고 있다.The wavelength has a specific wavelength depending on the medium that makes up the laser equipment and determines the type of laser. Types of lasers can be divided into several types, such as CO2, Nd:YAG, Alexandrit, diode, and excimer, depending on the medium. Depending on the scope of application, there are lasers used in soft tissue surgery for incisions, ulcers, removal, and disinfection in general hospitals, and lasers used in hard and soft tissues for cavity removal, implant surgery, hypersensitivity reactions, etc. in dentistry. Lasers are being used.

현재까지 사용되고 있는 레이저는 피부 종양, 흉터 등의 치료에 사용되는 레이저와 혈관 치료용 레이저, 문신 제거 레이저로 구분되며, 피부 노화 및 피부 재생에 대한 관심이 증대함에 따라 절개, 궤양, 제거, 소독 등의 목적으로 일반적으로 많이 사용되었던 기존 레이저의 기능들이 피부 리프팅, 탄력 및 재생 기능까지 수요가 증대함에 따라 폭넓게 확대되어가고 있다.Lasers used to date are divided into lasers used to treat skin tumors, scars, etc., lasers for blood vessel treatment, and tattoo removal lasers. As interest in skin aging and skin regeneration increases, lasers are used to treat incisions, ulcers, removal, disinfection, etc. The functions of existing lasers, which were commonly used for the purpose of skin lifting, elasticity, and regeneration, are being expanded as demand increases.

치료 영역에 따라 여러 종류의 레이저가 사용되고 있는 것에 비해, 기존의 레이저 발생 장치에서는 한가지의 파장을 발생하는 레이저 구조로 이루어져 있기 때문에 의료 현장에는 여러 종류의 시술을 위해 각 파장에 따른 여러 종류의 레이저 발생 장치를 갖추어야 했다. 이로 인하여 비용 부담이 증가하고, 여러 종류의 장치를 설치함에 따른 공간이 많이 소요되며, 보관 관리 및 취급에 번거로움을 유발하는 문제점이 있다.While various types of lasers are used depending on the treatment area, existing laser generators have a laser structure that generates only one wavelength, so in medical settings, various types of lasers are generated according to each wavelength for various types of procedures. I had to have the device. This increases the cost burden, requires a lot of space to install various types of devices, and causes inconvenience in storage, management, and handling.

한국등록특허공보 제10-3004169호(2019.07.22)Korean Patent Publication No. 10-3004169 (2019.07.22) 한국공개특허공보 제10-2021-0034579호(2021.03.30)Korean Patent Publication No. 10-2021-0034579 (2021.03.30) 한국공개특허공보 제10-2015-0039071호(2015.02.25)Korean Patent Publication No. 10-2015-0039071 (2015.02.25)

본 발명의 실시예는 가령 하나의 장치에서 세가지 종류의 펄스폭과 세가지 파장의 레이저를 발생시킴으로써 여러 종류의 환자 치료용으로 사용할 수 있는 의료용 다파장 레이저 치료기기의 조사유닛 및 그 조사유닛의 구동방법을 제공함에 그 목적이 있다.An embodiment of the present invention is an irradiation unit of a medical multi-wavelength laser treatment device that can be used to treat various types of patients by generating lasers of three types of pulse widths and three wavelengths in one device, and a method of driving the irradiation unit. The purpose is to provide.

본 발명의 일측면에 따르면, 지정된 레이저 빔을 발생시키는 플래시 램프 및 상기 발생된 레이저 빔을 여기시켜 제1 또는 제2 파장의 레이저로 출력하는 앤디야그(Nd:YaG) 매질을 포함하는 앤디야그 레이저 캐비티(cavity), 상기 앤디야그 레이저 캐비티의 일측 및 타측에 각각 구비되어 상기 앤디야그 매질에 의해 여기된 레이저 빔을 공진 및 발진시키는 전반사 미러 및 출력 미러를 포함하는 미러부, 상기 전반사 미러와 상기 앤디야그 레이저 캐비티의 사이에 구비되어 상기 공진 및 발진 동작이 이루어질 때 생성되는 상기 제1 파장의 레이저 또는 상기 제2 파장의 레이저를 선택적으로 출력하도록 동작하는 펄스 발생부, 및 상기 출력 미러를 통해 출력되는 상기 제1 파장의 레이저를 제3 파장의 레이저로 변환 출력하는 레이저 변환부를 포함하는 것을 특징으로 하는 의료용 다파장 레이저 치료기기의 조사유닛이 제공될 수 있다.According to one aspect of the present invention, an ANDYAG laser comprising a flash lamp that generates a designated laser beam and an Nd:YaG medium that excites the generated laser beam and outputs it as a laser of a first or second wavelength. A cavity, a mirror unit including a total reflection mirror and an output mirror provided on one side and the other of the ANDYAG laser cavity, respectively, to resonate and oscillate a laser beam excited by the ANDYAG medium, the total reflection mirror and the ANDYAG A pulse generator provided between the YAG laser cavities and operating to selectively output the laser of the first wavelength or the laser of the second wavelength generated when the resonance and oscillation operations occur, and output through the output mirror. An irradiation unit of a medical multi-wavelength laser treatment device may be provided, comprising a laser conversion unit that converts the first wavelength laser into a third wavelength laser.

상기 미러부는, 상기 제1 파장의 레이저 출력시 동작하는 제1 전반사 미러, 상기 제1 전반사 미러와 수직한 방향에 배치되어 상기 제2 파장의 레이저 출력시 동작하는 제2 전반사 미러, 및 상기 제1 전반사 미러와 상기 제2 전반사 미러가 바라보는 교차점에 구비되어 상기 제2 파장의 레이저를 부분 반사시키는 부분 반사 미러를 포함할 수 있다.The mirror unit includes a first total reflection mirror operating when the laser of the first wavelength is output, a second total reflection mirror disposed in a direction perpendicular to the first total reflection mirror and operating when the laser of the second wavelength is output, and the first total reflection mirror. It may include a partial reflection mirror provided at an intersection where the total reflection mirror and the second total reflection mirror partially reflect the laser of the second wavelength.

상기 다파장 레이저 치료기기의 조사유닛은, 상기 제1 전반사 미러의 일측에 구비되어 상기 제1 파장의 레이저 출력을 온오프 제어하는 제1 솔레노이드 셔터, 및 상기 제2 전반사 미러의 일측에 구비되어 상기 제2 파장의 레이저 출력을 온오프 제어하는 제2 솔레노이드 셔터를 더 포함할 수 있다.The irradiation unit of the multi-wavelength laser treatment device includes a first solenoid shutter provided on one side of the first total reflection mirror to control the laser output of the first wavelength on and off, and a first solenoid shutter provided on one side of the second total reflection mirror. It may further include a second solenoid shutter that turns on and off the laser output of the second wavelength.

상기 펄스 발생부는, 상기 발진 및 공진 동작시 제1 펄스에 의해 동작하여 레이저 빔의 광 특성을 1차 변환하는 제1 펄스 발생기, 및 상기 발진 및 공진 동작시 제2 펄스에 의해 동작하여 상기 1차 변환된 레이저 빔의 광 특성을 2차 변환하여 상기 앤디야그(Nd:YaG) 매질로 제공하는 제2 펄스 발생기를 포함할 수 있다.The pulse generator includes a first pulse generator that operates by a first pulse during the oscillation and resonance operations to primary convert the optical characteristics of the laser beam, and a first pulse generator that operates by a second pulse during the oscillation and resonance operations to convert the primary It may include a second pulse generator that secondary converts the optical characteristics of the converted laser beam and provides the converted laser beam to the Nd:YaG medium.

상기 의료용 다파장 레이저 치료기기의 조사유닛은, 상기 플래시 램프의 유형에 따라 상기 플래시 램프를 제1 펄스 전압 또는 상기 제1 펄스 전압보다 낮은 주파수의 제2 펄스 전압으로 구동시키는 전원부를 더 포함할 수 있다.The irradiation unit of the medical multi-wavelength laser treatment device may further include a power supply unit that drives the flash lamp with a first pulse voltage or a second pulse voltage of a lower frequency than the first pulse voltage, depending on the type of the flash lamp. there is.

상기 레이저 변환부는, 상기 제1 파장의 레이저를 상기 제3 파장의 레이저로 변환 출력하는 비선형 매질의 KTP(potassium-titanylphosphate) 소자, 및 상기 제1 파장의 레이저가 상기 출력 미러를 통해 출력될 때 상기 KTP 소자를 지정 위치에서 상기 출력 미러의 위치로 이동시키는 엔코더 모터를 더 포함할 수 있다.The laser conversion unit includes a KTP (potassium-titanylphosphate) element in a nonlinear medium that converts the laser of the first wavelength into a laser of the third wavelength, and when the laser of the first wavelength is output through the output mirror, It may further include an encoder motor that moves the KTP element from a designated position to the position of the output mirror.

또한 본 발명의 일측면에 따르면, 지정된 레이저 빔을 발생시키는 플래시 램프 및 상기 발생된 레이저 빔을 여기시키는 앤디야그(Nd:YaG) 매질을 포함하는 앤디야그 레이저 캐비티가, 상기 여기된 레이저 빔을 제1 또는 제2 파장의 레이저로 출력하는 단계, 상기 앤디야그 레이저 캐비티의 일측 및 타측에 각각 구비되는 전반사 미러 및 출력 미러를 포함하는 미러부가, 상기 앤디야그 매질에 의해 여기된 레이저 빔을 공진 및 발진시키는 단계, 상기 전반사 미러와 상기 앤디야그 레이저 캐비티의 사이에 구비되는 펄스 발생부가, 상기 공진 및 발진 동작이 이루어질 때 생성되는 상기 제1 파장의 레이저는 상기 제2 파장의 레이저를 선택적으로 출력하도록 동작하는 단계, 및 레이저 변환부가, 상기 출력 미러를 통해 출력되는 상기 제1 파장의 레이저를 제3 파장의 레이저로 변환 출력하는 단계를 포함하는 의료용 다파장 레이저 치료기기의 조사유닛의 구동방법이 제공될 수 있다.In addition, according to one aspect of the present invention, an Nd:YaG laser cavity including a flash lamp that generates a designated laser beam and an Nd:YaG medium that excites the generated laser beam generates the excited laser beam. Outputting with a laser of a first or second wavelength, a mirror unit including a total reflection mirror and an output mirror provided on one side and the other side of the ANDYAG laser cavity, respectively, resonates and oscillates the laser beam excited by the ANDYAG medium. A pulse generator provided between the total reflection mirror and the ANDYAG laser cavity operates to selectively output the laser of the first wavelength generated when the resonance and oscillation operations are performed. A method of driving an irradiation unit of a medical multi-wavelength laser treatment device comprising a step of converting, by a laser conversion unit, the laser of the first wavelength output through the output mirror into a laser of a third wavelength will be provided. You can.

상기 의료용 다파장 레이저 치료기기의 조사유닛의 구동방법은, 상기 미러부의 제1 전반사 미러가, 상기 제1 파장의 레이저 출력시 동작하는 단계, 상기 제1 전반사 미러와 수직한 방향에 배치되는 상기 미러부의 제2 전반사 미러가, 상기 제2 파장의 레이저 출력시 동작하는 단계, 및 상기 제1 전반사 미러와 상기 제2 전반사 미러가 바라보는 교차점에 구비되는 부분 반사 미러가, 상기 제2 파장의 레이저를 부분 반사시키는 단계를 더 포함할 수 있다.The method of driving the irradiation unit of the medical multi-wavelength laser treatment device includes operating a first total reflection mirror of the mirror unit when outputting laser of the first wavelength, the mirror disposed in a direction perpendicular to the first total reflection mirror. operating a negative second total reflection mirror when outputting a laser of the second wavelength, and a partial reflection mirror provided at an intersection where the first total reflection mirror and the second total reflection mirror view the laser of the second wavelength. A step of partial reflection may be further included.

상기 의료용 다파장 레이저 치료기기의 조사유닛의 구동방법은, 상기 제1 전반사 미러의 일측에 구비되는 제1 솔레노이드 셔터가, 상기 제1 파장의 레이저 출력을 온오프 제어하는 단계, 및 상기 제2 전반사 미러의 일측에 구비되는 제2 솔레노이드 셔터가, 상기 제2 파장의 레이저 출력을 온오프 제어하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method of driving the irradiation unit of the medical multi-wavelength laser treatment device includes the steps of controlling the laser output of the first wavelength on and off by a first solenoid shutter provided on one side of the first total reflection mirror, and the second total reflection mirror. The method may further include controlling the laser output of the second wavelength on and off by a second solenoid shutter provided on one side of the mirror.

상기 의료용 다파장 레이저 치료기기의 조사유닛의 구동방법은, 상기 펄스 발생부의 제1 펄스 발생기가, 상기 발진 및 공진 동작시 제1 펄스에 의해 동작하여 레이저 빔의 광 특성을 1차 변환하는 단계, 및 상기 펄스 발생부의 제2 펄스 발생기가, 상기 발진 및 공진 동작시 제2 펄스에 의해 동작하여 상기 1차 변환된 레이저 빔의 광 특성을 2차 변환하여 상기 앤디야그(Nd:YaG) 매질로 제공하는 단계를 더 포함할 수 있다.The method of driving the irradiation unit of the medical multi-wavelength laser treatment device includes the steps of the first pulse generator of the pulse generator operating by a first pulse during the oscillation and resonance operations to primary convert the optical characteristics of the laser beam; And the second pulse generator of the pulse generator operates by a second pulse during the oscillation and resonance operation to secondary convert the optical characteristics of the primary converted laser beam and provide the optical characteristics of the primary converted laser beam to the Nd:YaG medium. Additional steps may be included.

상기 의료용 다파장 레이저 치료기기의 조사유닛의 구동방법은, 전원부가, 상기 플래시 램프의 유형에 따라 상기 플래시 램프를 제1 펄스 전압 또는 상기 제1 펄스 전압보다 낮은 주파수의 제2 펄스 전압으로 구동시키는 단계를 더 포함할 수 있다.The method of driving the irradiation unit of the medical multi-wavelength laser treatment device includes the power supply unit driving the flash lamp with a first pulse voltage or a second pulse voltage with a frequency lower than the first pulse voltage, depending on the type of the flash lamp. Additional steps may be included.

상기 의료용 다파장 레이저 치료기기의 조사유닛의 구동방법은, 상기 레이저 변환부의 KTP 소자가, 상기 제1 파장의 레이저를 상기 제3 파장의 레이저로 변환 출력하는 단계, 및 상기 KTP 소자의 동작 위치를 제어하는 엔코더 모터가, 상기 제1 파장의 레이저가 상기 출력 미러를 통해 출력될 때 상기 KTP 소자를 지정 위치에서 상기 출력 미러의 위치로 이동시키는 단계를 더 포함할 수 있다.The method of driving the irradiation unit of the medical multi-wavelength laser treatment device includes converting, by the KTP element of the laser conversion unit, the laser of the first wavelength into a laser of the third wavelength and outputting the laser, and determining the operating position of the KTP element. The controlling encoder motor may further include moving the KTP element from a designated position to the position of the output mirror when the laser of the first wavelength is output through the output mirror.

본 발명의 실시예에 따르면, 전기적 신호에 따라 구동되는 스위칭 소자와 정밀 엔코더 모터 등의 정밀한 이송 장치로 주파수 배가를 위한 비선형 매질인 KTP에 광학적으로 안정적인 정렬을 유지할 수 있고, 솔레노이드 코일을 이용한 셔터를 사용하여 빠른 셔터 작동을 할 수 있다.According to an embodiment of the present invention, optically stable alignment can be maintained in KTP, a nonlinear medium for frequency doubling, using a precise transport device such as a switching element driven according to an electrical signal and a precision encoder motor, and a shutter using a solenoid coil. You can use it for fast shutter operation.

또한, 본 발명의 실시예는 안정적인 일정한 에너지가 출력되는 세 가지의 펄스폭과 세 가지의 파장을 가진 의료용 다파장 레이저 치료기기 조사유닛을 자유롭게 사용하여 의학적 적용 및 개발용으로 사용하여 다양한 의학적 발전이 가능하며, 환자 치료용으로 사용함으로써 환자 치료에 효율적이며 경제성이 뛰어나다.In addition, the embodiment of the present invention freely uses a medical multi-wavelength laser treatment device irradiation unit with three pulse widths and three wavelengths that output stable constant energy for medical application and development, thereby enabling various medical developments. It is possible, and by using it for patient treatment, it is efficient and economical.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 의료용 다파장 레이저 치료기기의 예시도이다.
도 2는 도 1의 레이저 조사유닛의 내부 구조를 예시한 도면이다.
도 3은 도 2의 레이저 조사유닛의 세부구조를 예시한 블록다이어그램이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 의료용 다파장 레이저 치료기기의 구동과정을 나타내는 흐름도이다.
1 is an exemplary diagram of a medical multi-wavelength laser treatment device according to an embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a diagram illustrating the internal structure of the laser irradiation unit of FIG. 1.
Figure 3 is a block diagram illustrating the detailed structure of the laser irradiation unit of Figure 2.
Figure 4 is a flowchart showing the operation process of a medical multi-wavelength laser treatment device according to an embodiment of the present invention.

본 명세서에 개시되어 있는 본 발명의 개념에 따른 실시 예들에 대해서 특정한 구조적 또는 기능적 설명들은 단지 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 설명하기 위한 목적으로 예시된 것으로서, 본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 형태들로 실시될 수 있으며 본 명세서에 설명된 실시 예들에 한정되지 않는다.Specific structural or functional descriptions of the embodiments according to the concept of the present invention disclosed in this specification are merely illustrative for the purpose of explaining the embodiments according to the concept of the present invention, and the embodiments according to the concept of the present invention are It may be implemented in various forms and is not limited to the embodiments described herein.

본 발명의 개념에 따른 실시예들은 다양한 변경들을 가할 수 있고 여러 가지 형태들을 가질 수 있으므로 실시예들을 도면에 예시하고 본 명세서에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나, 이는 본 발명의 개념에 따른 실시예들을 특정한 개시 형태들에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물, 또는 대체물을 포함한다.Since the embodiments according to the concept of the present invention can make various changes and have various forms, the embodiments will be illustrated in the drawings and described in detail in this specification. However, this is not intended to limit the embodiments according to the concept of the present invention to specific disclosed forms, and includes all changes, equivalents, or substitutes included in the spirit and technical scope of the present invention.

제1 또는 제2 등의 용어는 다양한 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성 요소들은 상기 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 상기 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만, 예컨대 본 발명의 개념에 따른 권리 범위로부터 이탈되지 않은 채, 제1구성요소는 제2구성요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2구성요소는 제1구성요소로도 명명될 수 있다.Terms such as first or second may be used to describe various components, but the components should not be limited by the terms. The above terms are used only for the purpose of distinguishing one component from another component, for example, without departing from the scope of rights according to the concept of the present invention, a first component may be named a second component, and similarly The second component may also be named the first component.

어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다. 구성요소들 간의 관계를 설명하는 다른 표현들, 즉 "~사이에"와 "바로 ~사이에" 또는 "~에 이웃하는"과 "~에 직접 이웃하는" 등도 마찬가지로 해석되어야 한다.When a component is said to be "connected" or "connected" to another component, it is understood that it may be directly connected to or connected to the other component, but that other components may exist in between. It should be. On the other hand, when it is mentioned that a component is “directly connected” or “directly connected” to another component, it should be understood that there are no other components in between. Other expressions that describe the relationship between components, such as "between" and "immediately between" or "neighboring" and "directly adjacent to" should be interpreted similarly.

본 명세서에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 실시된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.The terms used in this specification are merely used to describe specific embodiments and are not intended to limit the present invention. Singular expressions include plural expressions unless the context clearly dictates otherwise. In this specification, terms such as “comprise” or “have” are intended to designate the presence of implemented features, numbers, steps, operations, components, parts, or combinations thereof, but are not intended to indicate the presence of one or more other features or numbers. It should be understood that this does not exclude in advance the possibility of the existence or addition of steps, operations, components, parts, or combinations thereof.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가진다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥상 가지는 의미와 일치하는 의미를 갖는 것으로 해석되어야 하며, 본 명세서에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.Unless otherwise defined, all terms used herein, including technical or scientific terms, have the same meaning as commonly understood by a person of ordinary skill in the technical field to which the present invention pertains. Terms as defined in commonly used dictionaries should be interpreted as having meanings consistent with the meanings they have in the context of the related technology, and unless clearly defined in this specification, should not be interpreted in an idealized or overly formal sense. No.

도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장된 것이다. 층이 다른 층 또는 기판 "상"에 있다고 언급되거나, 층이 다른 층 또는 기판과 결합 또는 접착된다고 언급되는 경우에, 그것은 다른 층 또는 기판상에 직접 형성될 수 있거나 또는 그들 사이에 제3의 층이 개재될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호로 표시된 부분들은 동일한 구성요소들을 의미한다.In the drawings, the thicknesses of layers and regions are exaggerated for clarity. When a layer is said to be "on" another layer or substrate, or when a layer is said to be bonded or bonded to another layer or substrate, it may be formed directly on the other layer or substrate or may have a third layer between them. This may be involved. Parts indicated with the same reference numbers throughout the specification refer to the same components.

상단, 하단, 상면, 하면, 전면, 후면, 또는 상부, 하부 등의 용어는 구성요소에 있어 상대적인 위치를 구별하기 위해 사용되는 것이다. 예를 들어, 편의상 도면상의 위쪽을 상부, 도면상의 아래쪽을 하부로 명명하는 경우, 실제에 있어서는 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 상부는 하부로 명명될 수 있고, 하부는 상부로 명명될 수 있다. 또한, 도면의 구성요소는 반드시 축척에 따라 그려진 것은 아니고, 예컨대, 본 발명의 이해를 돕기 위해 도면의 일부 구성요소의 크기는 다른 구성요소에 비해 과장될 수 있다.Terms such as top, bottom, upper surface, lower surface, front, rear, or upper and lower are used to distinguish the relative positions of components. For example, for convenience, if the upper part of the drawing is called upper and the lower part of the drawing is called lower, in reality, the upper part can be called lower, and the lower part can be called upper, without departing from the scope of the present invention. . Additionally, the components in the drawings are not necessarily drawn to scale, and for example, the size of some components in the drawings may be exaggerated compared to other components to facilitate understanding of the present invention.

이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.Hereinafter, embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the drawings.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 의료용 다파장 레이저 치료기기의 예시도이며, 도 2는 도 1의 레이저 조사유닛의 내부 구조를 예시한 도면이다.Figure 1 is an exemplary diagram of a medical multi-wavelength laser treatment device according to an embodiment of the present invention, and Figure 2 is a diagram illustrating the internal structure of the laser irradiation unit of Figure 1.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 의료용 다파장 레이저 치료기기(100)는 쿨링시스템, 파워서플라이(power supply), CPU나 MPU 등을 포함하는 메인 PCB 등의 제어장치를 내부에 포함하는 본체부(110), 그리고 레이저 조사유닛(혹은 레이저 헤드부)(120)의 일부 또는 전부를 포함할 수 있다.As shown in Figures 1 and 2, the medical multi-wavelength laser treatment device 100 according to an embodiment of the present invention controls a cooling system, a power supply, and a main PCB including a CPU or MPU. It may include a main body portion 110 containing the device inside, and part or all of a laser irradiation unit (or laser head portion) 120.

여기서, "일부 또는 전부를 포함한다"는 것은 쿨링시스템과 같은 일부 구성요소가 생략되어 의료용 다파장 레이저 치료기기(100)가 구성되거나, 파워서플라이와 같은 일부 구성요소가 레이저 조사유닛(120)과 같은 다른 구성요소에 통합되어 구성될 수 있는 것 등을 의미하는 것으로 발명의 충분한 이해를 돕기 위하여 전부 포함하는 것으로 설명한다.Here, “including part or all” means that the medical multi-wavelength laser treatment device 100 is configured by omitting some components such as the cooling system, or that some components such as the power supply are included with the laser irradiation unit 120. It means something that can be formed by being integrated with other components of the same type, and is explained as being all-inclusive to facilitate a sufficient understanding of the invention.

본체부(110)는 케이스(case)의 내부에 쿨링시스템, 즉 레이저 조사유닛(120) 등이 과열될 때 물 등을 순환시켜 이를 냉각시키는 동작을 수행할 수 있다. 따라서 쿨링시스템은 냉각부라 명명될 수도 있다. 다시 말해, 하나의 레이저 로드를 높은 반복 속도로 펌핑(pumping)하여 출력시 시스템에는 높은 냉각 효율이 요구된다. 한편 복수의 레이저 막대를 사용할 경우, 각 캐비티를 펌핑하여 출력하는 반복 속도가 감소될 수 있으며, 단일 캐비티 시스템에 비하여 열적 축적이 저감되므로 공냉/수냉의 시스템으로 온도 제어가 가능할 수 있다.The main body 110 may operate a cooling system inside the case, that is, cool the laser irradiation unit 120 by circulating water when the laser irradiation unit 120 overheats. Therefore, the cooling system may also be named a cooling unit. In other words, when outputting by pumping a single laser load at a high repetition rate, the system requires high cooling efficiency. On the other hand, when using multiple laser rods, the repetition rate of pumping and outputting each cavity can be reduced, and since heat accumulation is reduced compared to a single cavity system, temperature control may be possible with an air-cooled/water-cooled system.

파워서플라이는 전원공급장치로서, 레이저 조사유닛(120)에서 필요한 전원을 공급할 수 있으며, 쿨링시스템에서 필요로 하는 전원을 공급할 수 있다. 통상적으로 파워서플라이는 110V나 220V의 상용 전원을 DC 전원으로 변환하고, 이때 의료용 다파장 레이저 치료기기(100)에서 사용할 수 있는 다양한 크기의 DC 전압을 생성할 수 있다. 이를 위해 DC-DC 컨버터 등이나 차징회로 등을 통해 펌핑 업(pumping up)하여 원하는 크기의 DC 전압을 얻을 수 있다. 대표적으로 레이저 조사유닛(120)은 다양한 부품들로 구성되며 이러한 부품들의 전원을 생성한다고 볼 수 있다.The power supply is a power supply device that can supply the power needed by the laser irradiation unit 120 and the power needed by the cooling system. Typically, a power supply converts commercial power of 110V or 220V into DC power, and can generate DC voltages of various sizes that can be used in the medical multi-wavelength laser treatment device 100. For this purpose, a DC voltage of the desired size can be obtained by pumping up through a DC-DC converter or charging circuit. Typically, the laser irradiation unit 120 is composed of various parts and can be seen as generating power for these parts.

제어장치는 메인 PCB로 구성될 수 있으며, 메인 PCB상에는 실질적인 제어 동작을 수행하는 CPU나 MPU 등의 제어회로, 그리고 그 주변 회로들로 구성될 수 있다. 제어장치는 쿨링시스템, 파워서플라이, 레이저 조사유닛(120)의 전반적인 제어 동작을 담당한다. 예를 들어, 터치화면을 통해 입력되는 사용자 명령에 따라 레이저 조사유닛(120)을 동작시켜 3종류의 레이저 파장을 이용한 의료 행위가 이루어지도록 하는 것이다. 이를 통해 가령 1064nm, 1320nm, 532nm의 레이저를 이용하여 일반 병원이나 치과에서의 다양한 치료, 시술 또는 수술 등이 이루어질 수 있다.The control device may be composed of a main PCB, and on the main PCB, it may be composed of a control circuit such as a CPU or MPU that performs actual control operations, and its peripheral circuits. The control device is responsible for the overall control operation of the cooling system, power supply, and laser irradiation unit 120. For example, the laser irradiation unit 120 is operated according to a user command input through a touch screen to perform medical treatment using three types of laser wavelengths. Through this, various treatments, procedures, or surgeries can be performed in general hospitals or dental clinics using lasers of, for example, 1064 nm, 1320 nm, and 532 nm.

레이저 조사유닛(120)은 본 발명의 실시예에 따라 하나의 장치에서 3가지 형태의 펄스폭을 갖는 구동펄스 또는 펄스전압을 생성하고, 또 이를 이용하여 3가지 파장의 레이저를 발생시키기 위한 구성을 갖는다. 예를 들어 레이저 조사유닛(120)은 3가지 유형의 펄스폭으로서 피코초(picosecond), 나노초(nanosecond), 마이크로초(Microsecond)의 펄스폭을 생성하는 제1 내지 제3 펄스발생기를 포함할 수 있다. 또한, 레이저 조사유닛(120)은 위의 3가지 파장으로서 제1 내지 제3 파장으로서 1064nm, 1320nm, 532nm의 레이저를 발생시킬 수 있다. 이를 통해 여러 종류의 환자 치료용으로 사용할 수 있도록 하여 효율적이고 경제적으로 사용할 수 있도록 한다. 물론, 본 발명의 실시예에서는 의료용 기기로 사용하기 위해 다파장 의료기기를 제조할 때, 다양한 펄스폭을 갖는 펄스발생기와, 다양한 파장의 레이저를 생성하기 위한 레이저 발생기를 구성할 수 있으므로, 본 발명의 실시예에서는 어느 하나의 형태에 특별히 한정하지는 않을 것이다.The laser irradiation unit 120 is configured to generate a driving pulse or pulse voltage having three types of pulse widths in one device according to an embodiment of the present invention, and to generate lasers of three wavelengths using this. have For example, the laser irradiation unit 120 may include first to third pulse generators that generate three types of pulse widths: picosecond, nanosecond, and microsecond. there is. In addition, the laser irradiation unit 120 can generate lasers of 1064 nm, 1320 nm, and 532 nm as the first to third wavelengths of the above three wavelengths. This allows it to be used for the treatment of various types of patients, making it efficient and economical to use. Of course, in the embodiment of the present invention, when manufacturing a multi-wavelength medical device for use as a medical device, a pulse generator with various pulse widths and a laser generator for generating lasers of various wavelengths can be configured, so the present invention In the examples, there will be no particular limitation to any one form.

예를 들어, 본 발명의 실시예에서는 레이저 조사유닛(120)에서 3가지 파장을 발생시키기 위하여 제1 레이저 발생기 내지 제3 레이저 발생기(혹은 발생장치)를 구성할 수 있다. 그러나, 본 발명의 실시예에서는 1064nm나 3320nm 등의 제1 및 제2 파장의 레이저 또는 레이저 파장을 발생시키는 제1 레이저 발생기와 제2 레이저 발생기를 통합하여 구성할 수도 있다. 실제로 그렇게 통합 구성되는 것이 바람직하다. 그러나 그러한 형태에 특별히 한정하지는 않을 것이다. 따라서, 본 발명의 실시예에서는 이러한 통합 구성되는 레이저 발생기를 제1 레이저 발생장치(200)라 명명할 수 있다. 도 2에서 볼 때, 제1 레이저 발생장치(200)는 일측에 배치되는 것을 확인할 수 있다. 물론 제1 레이저발생장치(200)의 내부 구성은 이후에 도 3을 통해 좀더 다루기로 한다. 무엇보다 제1 레이저 발생장치(200)는 의료진이 다파장 의료기기(100)의 터치화면에서 가령 1064nm 레이저 파장을 발생시키기 위한 제1 버튼을 터치화면에서 선택하는 경우 1064nm의 파장을 출력하기 위한 동작이 이루어진다는 것이고, 또 가령 1320nm의 레이저 파장을 발생시키기 위한 제2 버튼을 터치화면에서 선택하는 경우 1320nm의 레이저 파장을 출력한다는 것이다. 물론, 의사 등 의료진은 현재 출력되는 레이저를 일시적으로 중단시키기 위하여 풋푸시 버튼을 제어하여 셔터(shutter)를 동작시킬 수도 있을 것이다.For example, in an embodiment of the present invention, the first to third laser generators (or generators) may be configured to generate three wavelengths in the laser irradiation unit 120. However, in an embodiment of the present invention, a first laser generator and a second laser generator that generate lasers or laser wavelengths of first and second wavelengths such as 1064 nm or 3320 nm may be integrated. In fact, it is desirable to have such an integrated structure. However, there will be no particular limitation to such form. Therefore, in the embodiment of the present invention, this integrated laser generator may be called the first laser generator 200. When looking at FIG. 2, it can be seen that the first laser generator 200 is placed on one side. Of course, the internal configuration of the first laser generator 200 will be discussed in more detail later with reference to FIG. 3. Above all, the first laser generator 200 operates to output a wavelength of 1064 nm when the medical staff selects the first button for generating a 1064 nm laser wavelength on the touch screen of the multi-wavelength medical device 100. This is achieved, and for example, when the second button for generating a laser wavelength of 1320 nm is selected on the touch screen, a laser wavelength of 1320 nm is output. Of course, medical staff such as doctors may control the foot push button to operate the shutter to temporarily stop the currently output laser.

또한, 본 발명의 실시예에 따른 레이저 조사유닛(120)은 가령 530nm 파장의 레이저를 출력하기 위하여 제2 레이저 발생장치(210, 220)를 더 구성할 수 있다. 이는 도 2에서 볼 때, 우측에 제2 레이저 발생장치(210, 220)가 구성되어 있는 것을 확인할 수 있다. 제2 레이저 발생장치(210, 220)는 제1 레이저 발생장치(200)를 통해 1064nm 파장의 레이저나 1320nm 파장의 레이저가 출력될 때에는 레이저의 출력 경로를 벗어나 지정된 위치의 제1 위치에 위치한다. 이의 상태에서 터치화면에서 532nm 파장의 레이저를 출력하기 위한 제3 버튼이 선택되면 제1 위치에서 레이저의 출력 경로 즉 1064nm 파장의 출력 경로(예: 출력 미러)인 제2 위치로 이동한다. 물론 이때 제1 레이저 발생장치(200)에서는 1064nm 파장의 레이저가 출력되는 것이 바람직하다. 이에 따라 제2 레이저 발생장치(210, 220)는 제1 레이저 발생장치(200)에서 출력되는 1064nm 파장의 레이저를 532nm 파장의 레이저로 변환하여 출력하는 것이다.In addition, the laser irradiation unit 120 according to an embodiment of the present invention may further configure second laser generators 210 and 220 to output a laser with a wavelength of 530 nm. When looking at FIG. 2, it can be seen that the second laser generators 210 and 220 are configured on the right side. When a laser with a wavelength of 1064 nm or a laser with a wavelength of 1320 nm is output through the first laser generator 200, the second laser generators 210 and 220 are located at a first position outside the output path of the laser. In this state, when the third button for outputting the laser with a wavelength of 532 nm is selected on the touch screen, the laser moves from the first position to the second position, which is the output path of the laser with a wavelength of 1064 nm (e.g., output mirror). Of course, at this time, it is preferable that the first laser generator 200 outputs a laser with a wavelength of 1064 nm. Accordingly, the second laser generators 210 and 220 convert the 1064 nm wavelength laser output from the first laser generator 200 into a 532 nm wavelength laser and output it.

제2 레이저 발생장치(210, 220)는 제1 파장(예: 1064nm)의 레이저를 제3 파장(예: 532nm)의 레이저로 변환하는 비선형 매질의 KTP(Potassium-Titanyl-Phosphate) 소자(부)(220)를 포함한다. 따라서, 본 발명의 실시예에 따른 1320nm 파장의 레이저는 제2 파장의 레이저가 될 수 있다. KTP 소자부(220)는 532nm 파장용 부분 반사 미러(혹은 제2 부분 반사 미러)(362)를 포함할 수 있다. 또한, 제2 레이저발생장치(210, 220)는 KTP 소자부(220)의 위치를 제1 위치에서 제2 위치로 이동시키고, 또 제2 위치에서 제1 위치로 이동시키는 모터(210)를 포함한다. 해당 모터의 구동축에 KTP 소자부(220)가 연결되며 정밀 제어를 위하여 엔코더(encoder) 모터가 사용될 수 있다. 해당 엔코더 모터는 가령 DC 모터일 수 있으며, 회전각에 대한 정보를 제공하여 모터의 정밀 제어가 가능할 수 있다. 물론 이러한 모터(210)의 동작 제어는 메인 PCB 등의 제어장치에 의해 제어될 수 있다.The second laser generators 210 and 220 are KTP (Potassium-Titanyl-Phosphate) elements (parts) in a nonlinear medium that convert a laser of a first wavelength (e.g., 1064 nm) into a laser of a third wavelength (e.g., 532 nm). Includes (220). Therefore, the 1320 nm wavelength laser according to the embodiment of the present invention can be a second wavelength laser. The KTP device unit 220 may include a partially reflective mirror (or second partially reflective mirror) 362 for a wavelength of 532 nm. In addition, the second laser generators 210 and 220 include a motor 210 that moves the position of the KTP element unit 220 from the first position to the second position and moves it from the second position to the first position. do. The KTP element unit 220 is connected to the drive shaft of the motor, and an encoder motor can be used for precise control. The encoder motor may be, for example, a DC motor, and precise control of the motor may be possible by providing information about the rotation angle. Of course, the operation control of the motor 210 can be controlled by a control device such as the main PCB.

상기의 구성 결과, 본 발명의 실시예에 따른 의료용 다파장 레이저 치료기기(100)는 제1 레이저 발생장치(200)에서 사용자 명령에 따라 제1 파장의 레이저 또는 제2 파장의 레이저를 선택적으로 출력한다. 서로 다른 파장의 레이저에 대한 선택적 출력은 하나의 동일한 앤드야그(Nd:YAG) 매질을 사용하지만, 해당 매질에 의해 여기된 레이저 빔을 서로 다르게 공진하고 발진(혹은 증폭)하는 구성에 의하여 결정된다고 볼 수 있다. 또한, 제2 레이저 발생장치(210, 220)는 제1 레이저 발생장치(200)에 연계하여 동작하며 가령 532nm 발생을 위한 사용자 명령이 입력될 때 제1 레이저 발생장치(200)에서 1064nm 파장의 레이저가 출력되고, 이를 비결정 매질의 KTP 소자(220)에 의해 레이저의 파장을 변환하여 532nm 파장의 레이저를 출력할 수 있다. 자세한 내용은 이후에 좀더 다루기로 한다.As a result of the above configuration, the medical multi-wavelength laser treatment device 100 according to an embodiment of the present invention selectively outputs a first wavelength laser or a second wavelength laser according to a user command from the first laser generator 200. do. The selective output for lasers of different wavelengths uses the same Nd:YAG medium, but can be considered to be determined by a configuration that resonates and oscillates (or amplifies) the laser beam excited by the medium differently. You can. In addition, the second laser generators 210 and 220 operate in conjunction with the first laser generator 200. For example, when a user command for generating 532 nm is input, the first laser generator 200 generates a laser with a wavelength of 1064 nm. is output, and the wavelength of the laser can be converted by the KTP element 220 of the amorphous medium to output a laser with a wavelength of 532 nm. More details will be covered later.

도 3은 도 2의 레이저 조사유닛의 세부구조를 예시한 블록다이어그램이다.Figure 3 is a block diagram illustrating the detailed structure of the laser irradiation unit of Figure 2.

설명의 편의상 도 3을 도 2와 함께 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 레이저 조사유닛(120)은 앤디야그(Nd:YAG) 레이저 캐비티부(310, 380, 390), 미러부(313, 316, 322, 323), 펄스 발생부(330, 340), 레이저 변환부(360) 및 구동부(300, 314, 317, 321, 334, 344, 350, 370)의 일부 또는 전부를 포함한다.For convenience of explanation, referring to FIG. 3 together with FIG. 2, the laser irradiation unit 120 according to an embodiment of the present invention includes Nd:YAG laser cavity parts 310, 380, 390, mirror parts 313, It includes part or all of 316, 322, 323), pulse generators 330, 340, laser conversion unit 360, and drive units (300, 314, 317, 321, 334, 344, 350, 370).

여기서, "일부 또는 전부를 포함한다"는 것은 구동부(300, 314, 321, 334, 344, 350, 370)를 구성하는 일부 구성요소가 생략되어 레이저 조사유닛(120)이 구성되거나, 레이저 변환부(360)와 같은 일부 구성요소가 구동부(300, 314, 321, 334, 344, 350, 370)와 같은 다른 구성요소에 통합되어 구성될 수 있는 것 등을 의미하는 것으로서, 발명의 충분한 이해를 돕기 위하여 전부 포함하는 것으로 설명한다.Here, “including part or all” means that the laser irradiation unit 120 is formed by omitting some of the components constituting the driving unit 300, 314, 321, 334, 344, 350, 370, or the laser conversion unit. This means that some components, such as (360), can be integrated and configured with other components, such as the driving unit (300, 314, 321, 334, 344, 350, 370), to help a sufficient understanding of the invention. It is explained as including everything.

본 발명의 실시예에 따른 레이저 조사유닛(120)은 도 2에서 제1 레이저 발생장치(200) 및 제2 레이저 발생장치(210, 220)로 구성되는 것을 설명한 바 있다. 이에 따라 도 3의 앤디야그(Nd:YAG) 레이저 캐비티부(310, 380, 390), 미러부(313, 316, 322, 323) 및 펄스 발생부(330, 340)는 제1 레이저 발생장치(200)를 구성할 수 있으며, 레이저 변환부(360)는 제2 레이저발생장치(210, 220)를 구성할 수 있다. 물론 여기서 제2 레이저 발생장치(210, 220)는 엔코더 모터(부)(210)를 더 포함할 수 있다. 엔코더 모터부(210)는 엔코더 모터와 해당 모터를 제어하는 모터 제어부로 구성될 수 있다. 물론 본 발명의 실시예에서는 설명의 편의상 앤디야그 매질을 예시하였지만, 그것에 특별히 한정하지는 않을 것이다.It has been described in FIG. 2 that the laser irradiation unit 120 according to an embodiment of the present invention is composed of a first laser generator 200 and a second laser generator 210 and 220. Accordingly, the Nd:YAG laser cavity parts 310, 380, 390, mirror parts 313, 316, 322, 323, and pulse generators 330, 340 of FIG. 3 are the first laser generator ( 200), and the laser conversion unit 360 can configure the second laser generators 210 and 220. Of course, here, the second laser generators 210 and 220 may further include an encoder motor (part) 210. The encoder motor unit 210 may be composed of an encoder motor and a motor control unit that controls the motor. Of course, in the embodiments of the present invention, the ANDYAG medium is illustrated for convenience of explanation, but it will not be particularly limited thereto.

앤디야그 레이저 캐비티부(310, 380, 390)는 레이저 광학 공진기에 해당한다. 앤디야그 레이저 캐비티부(310, 380, 390)는 앤디야그 레이저 캐비티(310), 제1 전원부(380) 및 제2 전원부(390)로 구성될 수 있다. 앤디야그 레이저 캐비티(310)는 앤디야그 매질부(311) 및 플래시 램프(312)를 포함하여 구성될 수 있으며, 플래시 램프(312)는 제1 (램프) 전원부(380)나 제2 (램프) 전원부(390)에서 제공되는 전원에 의해 동작할 수 있다. 즉 플래시 램프(312)는 지정 파장의 레이저 빔을 발생시킬 수 있다. 발생된 레이저 빔은 앤디야그 매질부(311)에 의해 여기되며 여기된 레이저는 한 쌍의 미러부(313, 316, 322, 323)를 통해 공진되어 발진 가령 증폭한다. 그리고 그 펌핑된 레이저는 출력 미러(316)의 측으로 출력된다. 이때, 플래시 램프(312)는 제품에 따라 제1 전원부(380)나 제2 전원부(390)에 의해 동작할 수 있으며, 본 발명의 실시예에 따른 제1 전원부(380)는 마이크로초(㎲)의 구동펄스를 발생시켜 해당 구동펄스로 플래시 램프(312)를 동작시킬 수 있다. 또한, 제2 전원부(390)는 주파수가 마이크로초보다는 낮은 롱 펄스(long pulse)의 구동펄스를 발생시켜 이를 플래시 램프(312)로 제공할 수 있다. 이러한 플래시 램프(312)의 구동 전압은 다양하게 선택되어 사용될 수 있으므로 본 발명의 실시예에서는 어느 하나의 형태에 특별히 한정하지는 않을 것이다.The ANDYAG laser cavity portions 310, 380, and 390 correspond to laser optical resonators. The ANDYAG laser cavity units 310, 380, and 390 may be composed of an ANDYAG laser cavity 310, a first power source 380, and a second power source 390. The ANDYAG laser cavity 310 may include an ANDYAG medium unit 311 and a flash lamp 312, and the flash lamp 312 is the first (lamp) power unit 380 or the second (lamp) power unit 380. It can be operated by power provided from the power supply unit 390. That is, the flash lamp 312 can generate a laser beam of a specified wavelength. The generated laser beam is excited by the ANDYAG medium unit 311, and the excited laser resonates through a pair of mirror units 313, 316, 322, and 323 to oscillate, for example, to amplify. And the pumped laser is output to the output mirror 316. At this time, the flash lamp 312 may be operated by the first power supply unit 380 or the second power supply unit 390 depending on the product, and the first power supply unit 380 according to an embodiment of the present invention can operate at microseconds (㎲). It is possible to generate a driving pulse and operate the flash lamp 312 with the driving pulse. Additionally, the second power supply unit 390 may generate a long pulse driving pulse with a frequency lower than microseconds and provide the driving pulse to the flash lamp 312. Since the driving voltage of the flash lamp 312 can be selected and used in various ways, embodiments of the present invention will not be specifically limited to any one type.

앤디야그 레이저 캐비티부(310, 380, 390)는, 더 정확하게는 앤디야그 레이저 캐비티(310)는 일측과 타측으로 한 쌍의 미러부(313, 316, 322, 323)가 구성된다. 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이, 앤디야그 레이저 캐비티(310)를 기준으로, 더 정확하게는 레이저가 출력하는 방향을 기준으로 우측에는 출력 미러(316)가 구성되어 있으며, 좌측에는 1064nm 즉 제1 파장의 레이저를 발생시키기 위해 사용되는 1064nm 전반사 미러(혹은 제1 전반사 미러)(313)가 구성된다. 그리고, 그 1064nm 전반사 미러(313)와 수직되는 방향에는 1320nm 즉 제2 파장의 레이저를 발생시키기 위해 작동하는 1320nm 전반사 미러(혹은 제2 전반사 미러)(322)가 구성된다. 또한, 수직하게 배치되는 1064nm 전반사 미러(313)와 1320nm 전반사 미러(322)가 서로 바라보는 방향의 교차지점에는 1320nm 부분 반사 미러(혹은 제1 부분 반사 미러)(323)가 구성된다. 전반사 미러(313, 322)와 출력 미러(316)는 플래시 램프(312)에서 앤디야그 매질부(311)로 조사된 레이저 빔이 전반사 미러(313, 322)와 출력 미러(316)를 통해 공진 및 발진되어 출력되도록 하기 위해 구성된다고 볼 수 있다. 앤디야그 매질부(311)와 출력 미러(316)의 사이에는 제3 웨이브 플레이트(315)가 구비된다. 공진기는 공진현상을 이용하여 특정 주파수의 파나 진동을 끌어내기 위한 즉 출력하기 위한 장치이다. 따라서, 레이저 공진기는 장치 설계자가 원하는 레이저 파장을 만들어 주는 핵심 장치라 볼 수 있다.The ANDYAG laser cavity units 310, 380, and 390, more precisely, the ANDYAG laser cavity 310, are composed of a pair of mirror units 313, 316, 322, and 323 on one side and the other side. As can be seen in Figure 3, based on the ANDYAG laser cavity 310, or more precisely, based on the direction in which the laser outputs, an output mirror 316 is configured on the right side, and on the left side is 1064 nm, that is, the first wavelength. A 1064 nm total reflection mirror (or first total reflection mirror) 313 used to generate a laser is configured. And, in a direction perpendicular to the 1064nm total reflection mirror 313, a 1320nm total reflection mirror (or second total reflection mirror) 322 is configured that operates to generate a laser of 1320nm, that is, the second wavelength. In addition, a 1320nm partial reflection mirror (or first partial reflection mirror) 323 is formed at the intersection of the vertically arranged 1064nm total reflection mirror 313 and the 1320nm total reflection mirror 322 in directions facing each other. The total reflection mirrors 313, 322 and the output mirror 316 allow the laser beam irradiated from the flash lamp 312 to the ANDYAG medium part 311 to resonate and resonate through the total reflection mirrors 313, 322 and the output mirror 316. It can be seen that it is configured to oscillate and output. A third wave plate 315 is provided between the ANDYAG medium unit 311 and the output mirror 316. A resonator is a device that uses the resonance phenomenon to extract waves or vibrations of a specific frequency, that is, to output them. Therefore, the laser resonator can be viewed as a key device that creates the laser wavelength desired by the device designer.

본 발명의 실시예에 따른 펄스 발생부(330, 340)는 제1 펄스 발생기(330)와 제2 펄스 발생기(340)를 포함할 수 있다. 펄스 발생부(330, 340)는 전반사 미러부(313, 322)와 앤디야그 캐비티(310)의 사이에 구비될 수 있다. 펄스 발생부(330, 340)는 본 발명의 실시예에 따른 제1 파장의 레이저와 제2 파장의 레이저를 선택적으로 출력하기 위해 동작할 수 있다. 즉 공진현상의 상태를 변경한다고도 볼 수 있다. 다시 말해, 제1 펄스 발생기(330)와 제2 펄스 발생기(340)의 동작에 따라 전반사 미러부(313, 322)와 앤디야그 캐비티(310)의 출력측에 구성되는 출력 미러(316)에 의해 공진 및 발진을 위한 동작 경로가 생성되어 이를 통해 원하는 파장의 레이저를 출력할 수 있다. 예를 들어, 1064nm 파장의 레이저를 출력하기 위하여 1064nm 전반사 미러(313)의 측에 구비되는 제1 솔레노이드 셔터(314)를 개방시킴으로써 공진 및 발진 작용에 의해 출력 미러(316)를 통해 1064nm 파장의 레이저가 출력되는 것이다. The pulse generators 330 and 340 according to an embodiment of the present invention may include a first pulse generator 330 and a second pulse generator 340. The pulse generators 330 and 340 may be provided between the total reflection mirror units 313 and 322 and the ANDYAG cavity 310. The pulse generators 330 and 340 may operate to selectively output a first wavelength laser and a second wavelength laser according to an embodiment of the present invention. In other words, it can be seen as changing the state of the resonance phenomenon. In other words, resonance occurs by the total reflection mirror units 313 and 322 and the output mirror 316 formed on the output side of the ANDYAG cavity 310 according to the operation of the first pulse generator 330 and the second pulse generator 340. And an operation path for oscillation is created, through which a laser of a desired wavelength can be output. For example, in order to output a laser with a wavelength of 1064 nm, the first solenoid shutter 314 provided on the side of the 1064 nm total reflection mirror 313 is opened to output a laser with a wavelength of 1064 nm through the output mirror 316 through resonance and oscillation actions. is output.

반면, 1320nm 파장의 레이저를 출력하기 위하여 1320nm 전반사 미러(322)의 일측에 구비되는 제2 솔레노이드 셔터(321)를 개방함으로써 해당 전반사 미러(322)와 출력 미러(316)를 통해 여기된 레이저 빔이 공진 및 발진되어 출력되는 것이다. 물론 제1 솔레노이드 셔터(314) 및 제2 솔레노이드 셔터(321)는 일종의 안전 장치로서 작동한다고 볼 수 있다. 솔레노이드 코일을 이용한 셔터를 사용함으로써 빠르게 셔터를 작동시킬 수 있다. 다시 말해, 의사 등의 의료진이 레이저를 대상물에 조사하기 위해 풋푸쉬(foot push) 형태의 스위치를 제어하는 경우 해당 셔터가 열려 동작하는 것이다.On the other hand, in order to output a laser with a wavelength of 1320 nm, the second solenoid shutter 321 provided on one side of the 1320 nm total reflection mirror 322 is opened, so that the laser beam excited through the total reflection mirror 322 and the output mirror 316 is It resonates and oscillates and is output. Of course, the first solenoid shutter 314 and the second solenoid shutter 321 can be viewed as operating as a type of safety device. By using a shutter using a solenoid coil, the shutter can be operated quickly. In other words, when a medical staff such as a doctor controls a foot push switch to irradiate a laser to an object, the corresponding shutter opens and operates.

펄스 발생부(330, 340)를 구성하는 제1 펄스 발생기(330)와 제2 펄스 발생기(340)는 유사한 구성을 갖는다. 다시 말해, 각각의 펄스 발생기(330, 340)는 일측에 구성되는 웨이브 플레이트(331, 341)와 펄스 스위칭소자(332, 342), 또 편광판(333, 343)을 포함한다. 또한, 제어부(350)의 제어에 따라 펄스 스위칭소자(332, 342)를 제어하기 위한 펄스를 생성하는 전기 신호기(334, 344)를 포함하여 구성될 수 있다. 전기 신호기(334, 344)가 실질적으로 펄스 발생기가 될 수 있으며, PWM 제어기, 또는 오실로스코프 등이 구성될 수 있다. 다시 말해, 발진기인 오실로스포코프에 의해 생성되는 펄스는 PWM 제어기를 통해 제1 펄스 발생기(330)에서 필요로 하는 나노초(㎱)의 구동펄스를 발생시킬 수 있다. 즉 제1 펄스 발생기(330)를 구성하는 제1 펄스 스위칭소자(332)는 나노초의 구동펄스에 의해 온오프 동작하는 것이다. 또한, 제2 펄스 발생기(340)는 피코초(㎰)의 구동펄스로 동작하며, 제2 펄스 스위칭소자(342)를 피코초의 구동펄스로 온오프시킨다. 제1 펄스 스위칭소자(332) 및 제2 펄스 스위칭소자(342)의 동작에 따라 제1 펄스 발생기(330)의 제1 웨이브 플레이트(331) 및 제1 편광판(333)이 레이저 빔의 공진 및 발진에 영향을 미치게 되며, 즉 레이저 빔을 1차적으로 편광시킬 수 있으며, 또한 제2 펄스 발생기(340)의 제2 웨이브 플레이트(341) 및 제2 편광판(333)도 레이저 빔의 공진 및 발진에 영향을 미치게 된다. 즉 1차적으로 편광된 레이저 빔을 편광시킬 수 있다. 여기서, 편광판(333, 343)은 레이저 빔의 광 특성, 가령 선형 편광이나 원형 편광 등이 되도록 동작할 수 있으며, 물론 이는 편광판을 구성하는 결정체에 의해 결정되는 것이지만, 이를 통해 레이저 빔의 방향성이 제어될 수도 있다. 다시 말해, 전반사 미러부(311, 322)와 출력 미러(316)를 통해 공진 및 발진될 때 제1 펄스 발생기(330)와 제2 펄스 발생기(340)는 1064nm 파장의 레이저와 3320nm 파장의 레이저가 선택적으로 출력되도록 하면서 동시에 정확한 방향성을 가지고 원하는 방향으로 레이저를 출력시킨다고 볼 수 있다. 제3 웨이브 플레이트(315)를 포함해서 제1 및 제2 웨이브 플레이트(331, 341)는 일종의 레이저 빔을 집광하는 집광 플레이트가 될 수도 있다.The first pulse generator 330 and the second pulse generator 340 constituting the pulse generators 330 and 340 have similar configurations. In other words, each pulse generator (330, 340) includes a wave plate (331, 341) and pulse switching elements (332, 342) and polarizers (333, 343) formed on one side. In addition, it may be configured to include electric signals 334 and 344 that generate pulses for controlling the pulse switching elements 332 and 342 under the control of the control unit 350. The electrical signals 334 and 344 may actually be pulse generators, and may be configured as PWM controllers, oscilloscopes, etc. In other words, the pulse generated by the oscilloscope, which is an oscillator, can generate a driving pulse of nanoseconds (㎱) required by the first pulse generator 330 through the PWM controller. That is, the first pulse switching element 332 constituting the first pulse generator 330 is turned on and off by nanosecond driving pulses. Additionally, the second pulse generator 340 operates with picosecond (㎰) driving pulses and turns the second pulse switching device 342 on and off with picosecond driving pulses. According to the operation of the first pulse switching element 332 and the second pulse switching element 342, the first wave plate 331 and the first polarizing plate 333 of the first pulse generator 330 resonate and oscillate the laser beam. , that is, the laser beam can be primarily polarized, and the second wave plate 341 and the second polarizer 333 of the second pulse generator 340 also affect the resonance and oscillation of the laser beam. It goes crazy. That is, a primarily polarized laser beam can be polarized. Here, the polarizers 333 and 343 can be operated to change the optical characteristics of the laser beam, such as linear polarization or circular polarization. Of course, this is determined by the crystals constituting the polarizer, but through this, the directionality of the laser beam is controlled. It could be. In other words, when resonating and oscillating through the total reflection mirror units 311 and 322 and the output mirror 316, the first pulse generator 330 and the second pulse generator 340 produce a laser with a wavelength of 1064 nm and a laser with a wavelength of 3320 nm. It can be seen that it outputs the laser selectively and at the same time outputs the laser in the desired direction with accurate directionality. The first and second wave plates 331 and 341, including the third wave plate 315, may be a type of condensing plate that focuses a laser beam.

이외에도 구동부(300, 314, 317, 321, 334, 344, 350, 370)는 제1 솔레노이드 셔터(314), 셔터 제어부(317), 제2 솔레노이드 셔터(321), 제1 전기신호부(334), 제2 전기신호부(344), CPU나 MPU 등의 제어부(350), 엔코더 제어부(370) 및 (사용자) 조작부(300)를 포함할 수 있다. 조작부(300)는 사용자 인터페이스부라 명명될 수도 있다. 셔터 제어부(317)나 엔코더 제어부(370)는 제어부(350)의 명령에 따라 동작하는 서브 제어부로서 동작할 수 있다. 예를 들어, 조작부(300)를 통해 1064nm 파장의 레이저를 발생시키기 위한 사용자 명령이 수신되면, 제어부(350)는 해당 명령에 따라 셔터 제어부(317)를 제어할 수 있다. 또한, 제어부(350)는 1064nm 파장의 레이저를 발생시키기 위해 제1 펄스 발생기(330) 및 제2 펄스 발생기(340) 중 적어도 하나를 동작시킬 수 있다. 이의 과정에서 현재 출력되는 레이저를 일시적으로 중단시키고자 하는 경우 제1 솔레노이드 셔터(314)를 셔터 제어부(317)를 통해 제어함으로써 안전장치로서 동작하도록 제어할 수 있다.In addition, the driving units (300, 314, 317, 321, 334, 344, 350, 370) include a first solenoid shutter (314), a shutter control unit (317), a second solenoid shutter (321), and a first electrical signal unit (334). , it may include a second electrical signal unit 344, a control unit 350 such as a CPU or MPU, an encoder control unit 370, and a (user) operation unit 300. The manipulation unit 300 may also be called a user interface unit. The shutter control unit 317 or the encoder control unit 370 may operate as a sub-controller that operates according to commands from the control unit 350. For example, when a user command to generate a laser with a wavelength of 1064 nm is received through the manipulation unit 300, the control unit 350 can control the shutter control unit 317 according to the command. Additionally, the control unit 350 may operate at least one of the first pulse generator 330 and the second pulse generator 340 to generate a laser with a wavelength of 1064 nm. In this process, if it is desired to temporarily stop the currently output laser, the first solenoid shutter 314 can be controlled to operate as a safety device by controlling it through the shutter control unit 317.

또한, 제어부(350)는 조작부(300)를 통해 의료진으로부터 532nm 파장의 레이저를 발생시키기 위한 명령이 있는 경우, 앞서와 같이 1064nm 파장의 레이저를 발생시키기 위한 동작을 수행한다. 이와 함께 엔코더 제어부(370)를 동작시켜 1064nm 파장의 레이저가 532nm 파장의 레이저로 변환 출력하도록 한다. 엔코더 제어부(370)는 엔코더 모터와 해당 모터를 제어하기 위한 모터 제어부를 포함할 수 있다. 예를 들어, 모터 제어부는 엔코더 모터를 특정 펄스로 동작하기 위한 제어신호 데이터를 기저장할 수 있으며, 따라서 제어부(350)의 동작 요청시 기저장된 데이터값을 근거로 펄스를 발생시켜 엔코더 모터를 제어할 수 있다. 물론 여기서 엔코더 모터는 제1 위치에서 제2 위치로 레이저 변환부(360)의 위치를 이동시키기 위해 동작하는 것임을 이미 설명한 바 있다. 자세한 내용은 그 내용들로 대신하고자 한다.Additionally, when there is a command to generate a laser with a wavelength of 532 nm from a medical staff member through the manipulation unit 300, the control unit 350 performs an operation to generate a laser with a wavelength of 1064 nm as before. At the same time, the encoder control unit 370 is operated to convert the 1064nm wavelength laser into a 532nm wavelength laser. The encoder control unit 370 may include an encoder motor and a motor control unit for controlling the corresponding motor. For example, the motor control unit can pre-store control signal data for operating the encoder motor with a specific pulse, and therefore, when the control unit 350 requests operation, it can control the encoder motor by generating pulses based on the pre-stored data value. You can. Of course, it has already been explained that the encoder motor operates to move the position of the laser conversion unit 360 from the first position to the second position. For more detailed information, I would like to replace them with those contents.

정리하면, 본 발명의 실시예에 따른 의료용 다파장 레이저 치료기기(100)는 하나의 Nd:YAG 레이저 매질에서 세 종류의 펄스폭(예: Picosecond, Nanosecond, Microsecond)과 세가지 파장(예: 1064nm, 3320nm, 532nm)의 레이저 발생을 구현하기 위해 Touch LCD를 통해 입력된 신호에 따라 정밀 엔코더 모터와 솔레노이드 셔터, 전기 신호 즉 펄스발생기 등을 구동하여 피코초(Picosecond), 나노초(Nanosecond), 마이크로초(Microsecond)를 선택적으로 발생시키며 솔레노이드 셔터를 구동하여 1064nm, 1320nm를 선택적으로 발생할 수 있으며, 주파수 배가가 가능한 KTP 소자를 정밀 엔코더 모터로 구동하여 532nm의 레이저를 발생할 수 있으므로 세 가지의 펄스폭과 세 가지의 파장을 구현하고 일정한 에너지 출력이 가능하다.In summary, the medical multi-wavelength laser treatment device 100 according to an embodiment of the present invention has three types of pulse widths (e.g., picosecond, nanosecond, microsecond) and three wavelengths (e.g., 1064 nm, In order to realize laser generation of 3320 nm, 532 nm), the precision encoder motor, solenoid shutter, and electric signal, or pulse generator, are driven according to the signal input through the Touch LCD to generate picosecond, nanosecond, and microsecond (Picosecond, Nanosecond, and Microsecond) Microsecond) and can selectively generate 1064nm and 1320nm by driving a solenoid shutter, and can generate 532nm laser by driving a KTP element capable of frequency doubling with a precision encoder motor, so there are three pulse widths and three types. It is possible to implement a wavelength of and provide constant energy output.

본 발명의 실시예에 따른 앤디야그(Nd:YAG) 레이저 캐비티부(310, 380, 390), 한 쌍의 미러부(313, 316, 322, 323), 펄스 발생부(330, 340), 레이저 변환부(360) 및 구동부(300, 314, 317, 321, 334, 344, 350, 370)는 서로 물리적으로 분리된 하드웨어 모듈로 구성되지만, 각 모듈은 내부에 상기의 동작을 수행하기 위한 소프트웨어를 저장하고 이를 실행할 수 있을 것이다. 다만, 해당 소프트웨어는 소프트웨어 모듈의 집합이고, 각 모듈은 하드웨어로 형성되는 것이 얼마든지 가능하므로 소프트웨어니 하드웨어니 하는 구성에 특별히 한정하지 않을 것이다. 예를 들어 프로그램이나 데이터를 저장하는 저장부는 하드웨어인 스토리지(storage) 또는 메모리(memory)일 수 있다. 하지만, 소프트웨어적으로 정보를 저장(repository)하는 것도 얼마든지 가능하므로 위의 내용에 특별히 한정하지는 않을 것이다.Nd:YAG laser cavity unit (310, 380, 390), a pair of mirror units (313, 316, 322, 323), pulse generators (330, 340), and laser according to an embodiment of the present invention The conversion unit 360 and the driving unit 300, 314, 317, 321, 334, 344, 350, and 370 are composed of hardware modules that are physically separated from each other, but each module has software inside to perform the above operations. You will be able to save and run it. However, the software is a set of software modules, and each module can be formed as hardware, so there will be no particular limitation on the configuration of software or hardware. For example, the storage unit that stores programs or data may be hardware, such as storage or memory. However, since it is possible to store information through software (repository), the above content will not be specifically limited.

한편, 본 발명의 다른 실시예로서 제어부(350)는 CPU 및 메모리를 포함할 수 있으며, 원칩화하여 형성될 수 있다. CPU는 제어회로, 연산부(ALU), 명령어해석부 및 레지스트리 등을 포함하며, 메모리는 램을 포함할 수 있다. 제어회로는 제어동작을, 그리고 연산부는 2진비트 정보의 연산동작을, 그리고 명령어해석부는 인터프리터나 컴파일러 등을 포함하여 고급언어를 기계어로, 또 기계어를 고급언어로 변환하는 동작을 수행할 수 있으며, 레지스트리는 소프트웨어적인 데이터 저장에 관여할 수 있다. 상기의 구성에 따라, 가령 의료용 다파장 의료기기(100) 등의 동작 초기에 외부 메모리 등에 저장되어 있는 프로그램을 복사하여 내부 메모리 즉 램(RAM)에 로딩한 후 이를 실행시킴으로써 데이터 연산 처리 속도를 빠르게 증가시킬 수 있다. 딥러닝 모델 같은 경우 램(RAM)이 아닌 GPU 메모리에 올라가 GPU를 이용하여 수행 속도를 가속화하여 실행될 수도 있다.Meanwhile, as another embodiment of the present invention, the control unit 350 may include a CPU and memory, and may be formed as a single chip. The CPU includes a control circuit, an arithmetic unit (ALU), an instruction interpretation unit, and a registry, and the memory may include RAM. The control circuit performs control operations, the operation unit performs operations on binary bit information, and the command interpretation unit includes an interpreter or compiler, which can convert high-level language into machine language and machine language into high-level language. , the registry may be involved in software data storage. According to the above configuration, for example, at the beginning of operation of the multi-wavelength medical device 100, etc., the program stored in external memory, etc. is copied, loaded into internal memory, that is, RAM, and then executed, thereby speeding up the data operation processing speed. can be increased. In the case of deep learning models, they can be loaded into GPU memory rather than RAM and executed by accelerating the execution speed using GPU.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 의료용 다파장 레이저 치료기기의 구동과정을 나타내는 흐름도이다.Figure 4 is a flowchart showing the operation process of a medical multi-wavelength laser treatment device according to an embodiment of the present invention.

설명의 편의상 도 4를 도 3과 함께 참조하면, 도 3의 앤디야그 캐비티(310)는, 플래시 램프(312)에서 발생되어 앤디야그 매질(311)에 의해 여기된 레이저 빔을 제1 또는 제2 파장의 레이저로 출력한다(S400). 여기서, 제1 파장의 레이저는 1064nm 파장의 레이저가 될 수 있고, 제2 파장의 레이저는 1320nm 파장의 레이저가 될 수 있다.For convenience of explanation, referring to FIG. 4 together with FIG. 3, the ANDYAG cavity 310 of FIG. 3 directs the laser beam generated by the flash lamp 312 and excited by the ANDYAG medium 311 into the first or second Output using a wavelength laser (S400). Here, the first wavelength laser may be a 1064nm wavelength laser, and the second wavelength laser may be a 1320nm wavelength laser.

또한, 앤디야그 캐비티(310)의 일측 및 타측에 각각 구비되는 전반사 미러(313, 322)와 출력 미러(316)로 구성되는 반사부는, 앤디야그 매질(311)에 의해 여기된 레이저 빔을 공진 및 발진시킨다(S410). 즉 공진현상을 이용하여 특정 주파수의 파나 진동을 끌어내는 즉 출력한다. 이를 통해 원하는 지정된 파장이 출력될 수 있다.In addition, the reflection unit composed of the total reflection mirrors 313 and 322 and the output mirror 316 provided on one side and the other of the ANDYAG cavity 310, respectively, resonates and transmits the laser beam excited by the ANDYAG medium 311. Make it oscillate (S410). In other words, it uses the resonance phenomenon to draw out waves or vibrations of a specific frequency, that is, output them. Through this, the desired specified wavelength can be output.

나아가, 도 3의 펄스 발생부(330, 340)는, 공진 및 발진 동작이 이루어질 때 생성되는 제1 파장의 레이저와 제2 파장의 레이저를 선택적으로 출력하도록 동작한다(S420). 즉 펄스 발생부(330, 340)는 일측의 전반사 미러(313, 322)와 타측의 출력 미러(316)를 통해 공진 및 발진 동작이 이루어질 때, 편광판(333, 343) 등을 통해 레이저 빔의 광학 특성을 변경하여 레이저 빔이 출력 미러(316)를 통해 정밀 또는 정확하게 출력되도록 할 수 있다. 또는 그에 의해 레이저 빔의 세기를 조절할 수 있다. 펄스 발생부(330, 340)는 나노초의 구동펄스에 동작하는 제1 펄스 발생기(330) 및 피코초의 구동펄스에 동작하는 제2 펄스 발생기(340)로 구성될 수 있으며, 제1 펄스 발생기(330)와 제2 펄스 발생기(340)는 제1 파장의 레이저와 제2 파장의 레이저가 생성될 때 동시 동작할 수 있다. 다만, 제1 파장의 레이저와 제2 파장의 선택적 출력은 1064nm 파장의 레이저 생성에 관련되는 제1 전반사 미러(313)의 제1 솔레노이드 셔터(314)를 개방하느냐, 또는 1320nm 파장의 레이저 생성에 관련되는 제2 전반사 미러(322)의 제2 솔레노이드 셔터(321)를 개방하느냐에 의해 결정될 수도 있는 것이므로, 본 발명의 실시예에서는 어느 하나의 형태에 특별히 한정하지는 않을 것이다.Furthermore, the pulse generators 330 and 340 of FIG. 3 operate to selectively output the first wavelength laser and the second wavelength laser generated when resonance and oscillation operations are performed (S420). That is, when resonance and oscillation operations are performed through the total reflection mirrors 313 and 322 on one side and the output mirror 316 on the other side, the pulse generators 330 and 340 produce optical signals of the laser beam through the polarizers 333 and 343, etc. By changing the characteristics, the laser beam can be output precisely or accurately through the output mirror 316. Alternatively, the intensity of the laser beam can be adjusted thereby. The pulse generators 330 and 340 may be composed of a first pulse generator 330 that operates on nanosecond driving pulses and a second pulse generator 340 that operates on picosecond driving pulses. The first pulse generator 330 ) and the second pulse generator 340 may operate simultaneously when the first wavelength laser and the second wavelength laser are generated. However, the selective output of the first wavelength laser and the second wavelength is related to whether the first solenoid shutter 314 of the first total reflection mirror 313 is opened, which is related to the generation of the laser of the 1064 nm wavelength, or the laser of the 1320 nm wavelength is opened. Since this may be determined by whether the second solenoid shutter 321 of the second total reflection mirror 322 is opened, the embodiment of the present invention will not be particularly limited to any one form.

또한, 도 3의 레이저 변환부(360)는, 제1 파장의 레이저를 제3 파장의 레이저로 변환 출력한다(S430). 이의 과정에서 레이저 변환부(360) 더 정확하게는 비결정 매질의 KTP 소자(361)는 위치 변경이 이루어질 수 있다. 다시 말해, 1064nm의 레이저를 532nm의 레이저로 변환하고자 할 때, 1064nm 파장의 레이저가 출력되는 출력 미러(316)의 쪽으로, 지정 위치에 있던 KTP 소자(361)를 위치시키는 것이다. 이러한 KTP 소자(361)는 엔코더 모터의 구동축에 KTP 소자(361)를 연결함으로써 정밀 제어 동작이 이루어질 수 있다.Additionally, the laser conversion unit 360 in FIG. 3 converts the laser of the first wavelength into a laser of the third wavelength and outputs it (S430). In this process, the laser conversion unit 360, or more precisely, the KTP element 361 of the amorphous medium, may change position. In other words, when converting a 1064 nm laser into a 532 nm laser, the KTP element 361 is positioned at a designated location toward the output mirror 316, where a 1064 nm wavelength laser is output. This KTP element 361 can perform precise control operations by connecting the KTP element 361 to the drive shaft of the encoder motor.

상기한 내용 이외에도 본 발명의 실시예에 따른 의료용 다파장 레이저 치료기기(100)는 다양한 동작을 수행할 수 있으며, 기타 자세한 내용은 앞서 충분히 설명하였으므로 그 내용들로 대신하고자 한다.In addition to the above, the medical multi-wavelength laser treatment device 100 according to an embodiment of the present invention can perform various operations, and other details have been sufficiently explained previously, so these will be replaced.

이상에서는 바람직한 실시예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어져서는 안될 것이다.Although preferred embodiments have been shown and described above, the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and common knowledge in the technical field to which the invention pertains without departing from the gist of the present invention as claimed in the claims. Of course, various modifications are possible by those who have the same, and these modifications should not be understood individually from the technical idea or perspective of the present invention.

한편, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 비일시적 저장매체(non-transitory computer readable media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시 예를 구현할 수 있다.Meanwhile, just because all the components constituting the embodiment of the present invention are described as being combined or operated in combination, the present invention is not necessarily limited to this embodiment. That is, as long as it is within the scope of the purpose of the present invention, all of the components may be operated by selectively combining one or more of them. In addition, although all of the components may be implemented as a single independent hardware, a program module in which some or all of the components are selectively combined to perform some or all of the combined functions in one or more pieces of hardware. It may also be implemented as a computer program having. The codes and code segments that make up the computer program can be easily deduced by a person skilled in the art of the present invention. Such computer programs can be stored in non-transitory computer readable media and read and executed by a computer, thereby implementing embodiments of the present invention.

여기서 비일시적 판독 가능 기록매체란, 레지스터, 캐시(cache), 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라, 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로, 상술한 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리 카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독가능 기록매체에 저장되어 제공될 수 있다.Here, a non-transitory readable recording medium refers to a medium that stores data semi-permanently and can be read by a device, rather than a medium that stores data for a short period of time, such as a register, cache, or memory. . Specifically, the above-described programs may be stored and provided on non-transitory readable recording media such as CD, DVD, hard disk, Blu-ray disk, USB, memory card, ROM, etc.

이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.In the above, preferred embodiments of the present invention have been shown and described, but the present invention is not limited to the specific embodiments described above, and may be used in the technical field to which the invention pertains without departing from the gist of the invention as claimed in the claims. Of course, various modifications can be made by those skilled in the art, and these modifications should not be understood individually from the technical idea or perspective of the present invention.

110: 본체부 120: 레이저 조사유닛
200: 제1 레이저 발생장치 210, 220: 제2 레이저 발생장치
210: 엔코더 모터(부) 220, 361: KTP 소자(부)
300: 조작부 310: 앤디야그 캐비티
330: 제1 펄스 발생기 340: 제2 펄스 발생기
360: 레이저 변환부
110: main body 120: laser irradiation unit
200: first laser generator 210, 220: second laser generator
210: Encoder motor (part) 220, 361: KTP element (part)
300: Control panel 310: Andyag cavity
330: first pulse generator 340: second pulse generator
360: Laser conversion unit

Claims (12)

지정된 레이저 빔을 발생시키는 플래시 램프 및 상기 발생된 레이저 빔을 여기시켜 제1 또는 제2 파장의 레이저로 출력하는 앤디야그(Nd:YaG) 매질을 포함하는 앤디야그 레이저 캐비티(cavity);
상기 앤디야그 레이저 캐비티의 일측 및 타측에 각각 구비되어 상기 앤디야그 매질에 의해 여기된 레이저 빔을 공진 및 발진시키는 전반사 미러 및 출력 미러를 포함하는 미러부;
상기 전반사 미러와 상기 앤디야그 레이저 캐비티의 사이에 구비되어 상기 공진 및 발진 동작이 이루어질 때 생성되는 상기 제1 파장의 레이저 또는 상기 제2 파장의 레이저를 선택적으로 출력하도록 동작하는 펄스 발생부; 및
상기 출력 미러를 통해 출력되는 상기 제1 파장의 레이저를 제3 파장의 레이저로 변환 출력하는 레이저 변환부;를
포함하는 것을 특징으로 하는, 의료용 다파장 레이저 치료기기의 조사유닛.
An ANDYAG laser cavity including a flash lamp that generates a designated laser beam and an Nd:YaG medium that excites the generated laser beam and outputs it as a laser of a first or second wavelength;
A mirror unit including a total reflection mirror and an output mirror provided on one side and the other of the ANDYAG laser cavity, respectively, to resonate and oscillate a laser beam excited by the ANDYAG medium;
a pulse generator provided between the total reflection mirror and the ANDYAG laser cavity and operating to selectively output a laser of the first wavelength or a laser of the second wavelength generated when the resonance and oscillation operations occur; and
a laser conversion unit that converts the first wavelength laser output through the output mirror into a third wavelength laser;
An irradiation unit of a medical multi-wavelength laser treatment device, comprising:
제1항에 있어서,
상기 미러부는,
상기 제1 파장의 레이저 출력시 동작하는 제1 전반사 미러;
상기 제1 전반사 미러와 수직한 방향에 배치되어 상기 제2 파장의 레이저 출력시 동작하는 제2 전반사 미러; 및
상기 제1 전반사 미러와 상기 제2 전반사 미러가 바라보는 교차점에 구비되어 상기 제2 파장의 레이저를 부분 반사시키는 부분 반사 미러;를
포함하는 것을 특징으로 하는, 의료용 다파장 레이저 치료기기의 조사유닛.
According to paragraph 1,
The mirror unit,
a first total reflection mirror operating when the laser output of the first wavelength is output;
a second total reflection mirror disposed in a direction perpendicular to the first total reflection mirror and operating when the laser output of the second wavelength is output; and
A partial reflection mirror provided at the intersection where the first total reflection mirror and the second total reflection mirror face to partially reflect the laser of the second wavelength;
An irradiation unit of a medical multi-wavelength laser treatment device, comprising:
제2항에 있어서,
상기 제1 전반사 미러의 일측에 구비되어 상기 제1 파장의 레이저 출력을 온오프 제어하는 제1 솔레노이드 셔터; 및
상기 제2 전반사 미러의 일측에 구비되어 상기 제2 파장의 레이저 출력을 온오프 제어하는 제2 솔레노이드 셔터;를
포함하는 것을 특징으로 하는, 의료용 다파장 레이저 치료기기의 조사유닛.
According to paragraph 2,
a first solenoid shutter provided on one side of the first total reflection mirror to control on and off the laser output of the first wavelength; and
a second solenoid shutter provided on one side of the second total reflection mirror to control the laser output of the second wavelength on and off;
An irradiation unit of a medical multi-wavelength laser treatment device, comprising:
제1항에 있어서,
상기 펄스 발생부는,
상기 발진 및 공진 동작시 제1 펄스에 의해 동작하여 레이저 빔의 광 특성을 1차 변환하는 제1 펄스 발생기; 및
상기 발진 및 공진 동작시 제2 펄스에 의해 동작하여 상기 1차 변환된 레이저 빔의 광 특성을 2차 변환하여 상기 앤디야그(Nd:YaG) 매질로 제공하는 제2 펄스 발생기;를
포함하는 것을 특징으로 하는, 의료용 다파장 레이저 치료기기의 조사유닛.
According to paragraph 1,
The pulse generator,
A first pulse generator that operates by a first pulse during the oscillation and resonance operations to primary convert the optical characteristics of the laser beam; and
A second pulse generator that operates by a second pulse during the oscillation and resonance operations to secondaryly convert the optical characteristics of the primary converted laser beam and provide the optical characteristics of the primary converted laser beam to the Nd:YaG medium;
An irradiation unit of a medical multi-wavelength laser treatment device, comprising:
제1항에 있어서,
상기 플래시 램프의 유형에 따라 상기 플래시 램프를 제1 펄스 전압 또는 상기 제1 펄스 전압보다 낮은 주파수의 제2 펄스 전압으로 구동시키는 전원부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 의료용 다파장 레이저 치료기기의 조사유닛.
According to paragraph 1,
A power supply unit that drives the flash lamp with a first pulse voltage or a second pulse voltage of a lower frequency than the first pulse voltage, depending on the type of the flash lamp. Investigation unit.
제1항에 있어서,
상기 레이저 변환부는,
상기 제1 파장의 레이저를 상기 제3 파장의 레이저로 변환 출력하는 비선형 매질의 KTP(potassium-titanylphosphate) 소자; 및
상기 제1 파장의 레이저가 상기 출력 미러를 통해 출력될 때 상기 KTP 소자를 지정 위치에서 상기 출력 미러의 위치로 이동시키는 엔코더 모터;를
포함하는 것을 특징으로 하는, 의료용 다파장 레이저 치료기기의 조사유닛.
According to paragraph 1,
The laser conversion unit,
a KTP (potassium-titanylphosphate) device in a nonlinear medium that converts the laser of the first wavelength into a laser of the third wavelength; and
An encoder motor that moves the KTP element from a designated position to the position of the output mirror when the laser of the first wavelength is output through the output mirror;
An irradiation unit of a medical multi-wavelength laser treatment device, comprising:
지정된 레이저 빔을 발생시키는 플래시 램프 및 상기 발생된 레이저 빔을 여기시키는 앤디야그(Nd:YaG) 매질을 포함하는 앤디야그 레이저 캐비티(cavity)가, 상기 여기된 레이저 빔을 제1 또는 제2 파장의 레이저로 출력하는 단계;
상기 앤디야그 레이저 캐비티의 일측 및 타측에 각각 구비되는 전반사 미러 및 출력 미러를 포함하는 미러부가, 상기 앤디야그 매질에 의해 여기된 레이저 빔을 공진 및 발진시키는 단계;
상기 전반사 미러와 상기 앤디야그 레이저 캐비티의 사이에 구비되는 펄스 발생부가, 상기 공진 및 발진 동작이 이루어질 때 생성되는 상기 제1 파장의 레이저는 상기 제2 파장의 레이저를 선택적으로 출력하도록 동작하는 단계; 및
레이저 변환부가, 상기 출력 미러를 통해 출력되는 상기 제1 파장의 레이저를 제3 파장의 레이저로 변환 출력하는 단계;를
포함하는 것을 특징으로 하는, 의료용 다파장 레이저 치료기기의 조사유닛의 구동방법.
An Nd:YaG laser cavity including a flash lamp that generates a designated laser beam and an Nd:YaG medium that excites the generated laser beam generates the excited laser beam at a first or second wavelength. Printing with a laser;
Resonating and oscillating a laser beam excited by the ANDYAG medium by a mirror unit including a total reflection mirror and an output mirror provided on one side and the other side of the ANDYAG laser cavity, respectively;
operating a pulse generator provided between the total reflection mirror and the ANDYAG laser cavity to selectively output the laser of the first wavelength and the laser of the second wavelength, which are generated when the resonance and oscillation operations occur; and
A laser conversion unit converts the laser of the first wavelength output through the output mirror into a laser of a third wavelength;
A method of driving an irradiation unit of a medical multi-wavelength laser treatment device, comprising:
제7항에 있어서,
상기 미러부의 제1 전반사 미러가, 상기 제1 파장의 레이저 출력시 동작하는 단계;
상기 제1 전반사 미러와 수직한 방향에 배치되는 상기 미러부의 제2 전반사 미러가, 상기 제2 파장의 레이저 출력시 동작하는 단계; 및
상기 제1 전반사 미러와 상기 제2 전반사 미러가 바라보는 교차점에 구비되는 부분 반사 미러가, 상기 제2 파장의 레이저를 부분 반사시키는 단계;를
더 포함하는 것을 특징으로 하는, 의료용 다파장 레이저 치료기기의 조사유닛의 구동방법.
In clause 7,
Operating the first total reflection mirror of the mirror unit when outputting laser of the first wavelength;
operating a second total reflection mirror of the mirror unit disposed in a direction perpendicular to the first total reflection mirror when outputting laser of the second wavelength; and
A partial reflection mirror provided at an intersection of the first total reflection mirror and the second total reflection mirror partially reflects the laser of the second wavelength;
A method of driving an irradiation unit of a medical multi-wavelength laser treatment device, further comprising:
제8항에 있어서,
상기 제1 전반사 미러의 일측에 구비되는 제1 솔레노이드 셔터가, 상기 제1 파장의 레이저 출력을 온오프 제어하는 단계; 및
상기 제2 전반사 미러의 일측에 구비되는 제2 솔레노이드 셔터가, 상기 제2 파장의 레이저 출력을 온오프 제어하는 단계;를
포함하는 것을 특징으로 하는, 의료용 다파장 레이저 치료기기의 조사유닛의 구동방법.
According to clause 8,
A first solenoid shutter provided on one side of the first total reflection mirror controls on and off the laser output of the first wavelength; and
A second solenoid shutter provided on one side of the second total reflection mirror controls on and off the laser output of the second wavelength;
A method of driving an irradiation unit of a medical multi-wavelength laser treatment device, comprising:
제7항에 있어서,
상기 펄스 발생부의 제1 펄스 발생기가, 상기 발진 및 공진 동작시 제1 펄스에 의해 동작하여 레이저 빔의 광 특성을 1차 변환하는 단계; 및
상기 펄스 발생부의 제2 펄스 발생기가, 상기 발진 및 공진 동작시 제2 펄스에 의해 동작하여 상기 1차 변환된 레이저 빔의 광 특성을 2차 변환하여 상기 앤디야그(Nd:YaG) 매질로 제공하는 단계;를
더 포함하는 것을 특징으로 하는, 의료용 다파장 레이저 치료기기의 조사유닛의 구동방법.
In clause 7,
A first pulse generator of the pulse generator is operated by a first pulse during the oscillation and resonance operations to primary convert the optical characteristics of the laser beam; and
The second pulse generator of the pulse generator operates by a second pulse during the oscillation and resonance operations to secondary convert the optical characteristics of the primary converted laser beam and provide the optical characteristics of the primary converted laser beam to the Nd:YaG medium. step;
A method of driving an irradiation unit of a medical multi-wavelength laser treatment device, further comprising:
제7항에 있어서,
전원부가, 상기 플래시 램프의 유형에 따라 상기 플래시 램프를 제1 펄스 전압 또는 상기 제1 펄스 전압보다 낮은 주파수의 제2 펄스 전압으로 구동시키는 단계;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는, 의료용 다파장 레이저 치료기기의 조사유닛의 구동방법.
In clause 7,
A multi-wavelength medical laser, characterized in that it further comprises a step of driving the flash lamp by the power supply unit with a first pulse voltage or a second pulse voltage of a lower frequency than the first pulse voltage, depending on the type of the flash lamp. Method of driving the irradiation unit of a treatment device.
제7항에 있어서,
상기 레이저 변환부의 KTP 소자가, 상기 제1 파장의 레이저를 상기 제3 파장의 레이저로 변환 출력하는 단계; 및
상기 KTP 소자의 동작 위치를 제어하는 엔코더 모터가, 상기 제1 파장의 레이저가 상기 출력 미러를 통해 출력될 때 상기 KTP 소자를 지정 위치에서 상기 출력 미러의 위치로 이동시키는 단계;를
더 포함하는 것을 특징으로 하는, 의료용 다파장 레이저 치료기기의 조사유닛의 구동방법.
In clause 7,
converting, by the KTP element of the laser conversion unit, the laser of the first wavelength into a laser of the third wavelength; and
An encoder motor controlling the operating position of the KTP element moves the KTP element from a designated position to the position of the output mirror when the laser of the first wavelength is output through the output mirror;
A method of driving an irradiation unit of a medical multi-wavelength laser treatment device, further comprising:
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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KR20210034579A (en) 2018-06-18 2021-03-30 애드벌라이트 에이피에스 Medical laser system

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