TWI450742B - 光學裝置 - Google Patents

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Description

光學裝置
本發明係與光學有關，特別是關於一種能夠依據個人皮膚上實際斑痣分佈情形相對應地調整其雷射除斑痣時之雷射參數的光學裝置及其運作方法。
近年來，隨著光學技術不斷地發展，已發展出許多不同種類的光學設備，並且應用至日常生活中之各種領域裡，例如光學檢測及雷射美容等。
一般而言，應用於皮膚處理上的光學雷射裝置可針對皮膚表面進行美白、除斑痣、除刺青等處理項目。但實際上無論是斑、痣或刺青圖案，對於皮膚的影響區域並非僅分佈於皮膚的表層而已，還可能會分佈至皮膚表層以下的區域。舉例來說，皮膚上常見的雀斑(freckle)由於是分佈於皮膚的表皮層，故可採用紅寶石雷射來進行除雀斑之程序；至於刺青由於是人為色素斑，其分佈已深入至真皮，故需採用能量更強的雷射光。
在目前實際進行雷射除斑的程序時，雖然會針對不同的深度及處理項目提供不同類型及波長的雷射光，然而，由於真正進行處理時所採用的雷射光之能量強弱及作用時間長短仍是以先前的統計資料作為參考依據，並非以患者個人實際的斑痣分佈情形作為處理時的參考依據，故經常會由於些許誤差或操作者主觀因素，導致患者感到不適(雷射光能量過高)或延遲整個處理過程(雷射光能量過低)之現象產生，亟需進一步加以克服。
因此，本發明提出一種光學裝置及其運作方法，以解決上述問題。
根據本發明之一具體實施例為一種光學裝置。於此實施例中，光學裝置包含光學發射模組、感測模組及處理模組。光學發射模組係用以對皮膚表層之特定區域發射雷射光。感測模組係用以感測位於皮膚表層之特定區域下方之組織分佈資訊。處理模組係用以根據組織分佈資訊調整光學發射模組對特定區域發射雷射光時之至少一雷射參數。
於實際應用中，光學發射模組對特定區域發射雷射光係用以去除分佈於特定區域及其下方組織之斑、痣或刺青。該至少一雷射參數包含光學發射模組發射雷射光的光點大小、波長、發射能量及作用時間。實際上，感測模組可透過光學同調斷層掃瞄(Optical Coherence Tomography,OCT)技術對特定區域進行深層檢測。
根據本發明之第二具體實施例為一種光學裝置運作方法。於此實施例中，光學裝置係用以發射雷射光對皮膚表層之特定區域進行表層處理。該光學裝置運作方法包含下列步驟：(a)感測位於皮膚表層之特定區域下方之組織分佈資訊；(b)根據組織分佈資訊調整光學裝置對特定區域發射雷射光時之至少一雷射參數。
相較於先前技術，根據本發明之光學裝置及其運作方法係透過光學同調斷層掃瞄技術對於皮膚表層之受處理區域進行深層的檢測程序，藉以得到患者個人實際的斑痣分佈情形，並據以調整光學裝置發射雷射光時之雷射參數，使其達到適合患者的最佳化狀態。
因此，根據本發明之光學裝置及其運作方法即能夠有效避免先前技術中由於些許誤差或操作者主觀因素導致人身不適(雷射光能量過高)或延遲整個處理過程(雷射光能量過低)之現象產生，不僅可以有效改善傳統雷射除斑療程之缺點，亦可大幅提升消費者對於雷射除斑療程的滿意度。
關於本發明之優點與精神可以藉由以下的發明詳述及所附圖式得到進一步的瞭解。
本發明係提出一種光學裝置及其運作方法。光學裝置係透過光學同調斷層掃瞄技術對皮膚表層之受處理區域進行深層檢測，以得到患者個人實際的斑痣分佈情形，並據以調整光學裝置發射雷射光時之雷射參數，使其達到適合患者的最佳化狀態，藉以改善傳統雷射除斑療程之缺點。
根據本發明之第一具體實施例為一種光學裝置。於此實施例中，光學裝置之主要功用為對皮膚表層之特定區域發射最適合患者實際斑痣分佈情形的雷射光，以順利地去除分佈於特定區域及其下方組織之斑、痣或刺青，而又不致造成患者感到不適。
請參照圖1，圖1係繪示本實施例之光學裝置的功能方塊圖。如圖1所示，光學裝置1包含光學發射模組10、感測模組12及處理模組14。處理模組14分別耦接光學發射模組10及感測模組12。
接下來，將分別針對光學裝置1所包含之各模組進行詳細的介紹。
光學發射模組10係用以對皮膚表層之特定區域發射雷射光。實際上，光學發射模組10所發射之雷射光的種類並無特定之限制，端視實際使用時之需求而定。需注意的是，光學發射模組10發射雷射光時所採用的雷射參數，例如光點大小、波長、發射能量及作用時間等，均係由處理模組14所控制。
感測模組12係用以感測位於皮膚表層之特定區域下方之組織分佈資訊。實際上，上述的組織分佈資訊可包含欲去除之斑、痣及刺青於皮膚的表皮層及真皮層中之組織構造及分佈情形，藉以提供患者實際斑、痣及刺青分佈情形之詳細資訊給處理模組14。於此實施例中，感測模組12可屬於會與皮膚表層接觸的接觸式(例如光學型式、電極型式或超音波型式)感測模組，或是不會與皮膚表層接觸的非接觸式(例如光學型式)感測模組，並無特定之限制。
請參照圖2，圖2係繪示光學裝置1對皮膚表層之特定區域進行感測並發射雷射光進行處理之示意圖。如圖2所示，若操作者已透過目視或其他方式於皮膚表層SK上選定欲進行光學處理的特定區域SR，光學裝置1將會透過感測模組12對於皮膚表層SK上的特定區域SR進行光學感測，以得到關於特定區域SR下方的組織分佈資訊。接著，光學裝置1再透過光學發射模組10向特定區域SR發射雷射光。也就是說，光學裝置1的感測模組12與光學發射模組10所作用之對象均為皮膚表層SK上欲進行光學處理的特定區域SR。
需說明的是，如圖2所示，光學裝置1可具有平移及旋轉之功能，並且光學發射模組10發射雷射光之方式可以有各種不同的選擇，例如光學發射模組10可固定傾斜一角度發射雷射光，抑或光學發射模組10可透過旋轉方式以不同角度發射雷射光，甚至是其他方式，並無特定之限制，意即光學發射模組10或感測模組12亦可根據實際應用或成本考量提供獨立之平移、旋轉功能。此外，當光學發射模組10對特定區域SR發射雷射光時，可先將感測模組12關閉，或是讓感測模組12開啟持續進行觀察，亦無特定之限制。
接著，將透過實際例子說明感測模組12係如何對於皮膚表層SK上的特定區域SR進行光學感測。需先說明的是，感測模組12亦可透過其他方式對於皮膚表層SK上的特定區域SR進行光學感測，並不以此例為限。
如圖3A及圖3B所示，操作者透過目視方式於皮膚表層SK選定欲進行光學處理的特定區域SR，並且特定區域SR涵蓋了斑點B1及斑點B2。其中，斑點B1分佈的範圍較大但深度較淺，故其顏色較淺，而斑點B2分佈的範圍較小但深度較深，故其顏色較深。
於實際應用中，感測模組12可直接對特定區域SR進行深層檢測，或是先將特定區域SR分成複數個子區域SUB後，再分別對該等子區域SUB進行深層檢測。於實際應用中，感測模組12可透過光學同調斷層掃瞄(Optical Coherence Tomography,OCT)技術對該等子區域SUB進行深層檢測，感測模組12之縱向檢測深度通常為2~3公釐深，且其所採用的光波長可為1300奈米或840奈米，但不以此為限。
請參照圖3C及圖3D，圖3C及圖3D所繪示的是感測模組12透過網格定位之方式將特定區域SR分成複數個子區域SUB。其中，由於斑點B1分佈的範圍較斑點B2來得大，故斑點B1所涵蓋的子區域SUB數目較斑點B2來得多。實際上，感測模組12可透過微型攝像單元(未圖示)進行上述網格定位之動作，但不以此為限。此外，感測模組12亦可透過其他方式將特定區域SR分成複數個子區域SUB，並不以此例的網格定位方式為限。
承上，當感測模組12已將特定區域SR分成複數個子區域SUB之後，感測模組12分別對該等子區域SUB進行深層檢測，藉以得到關於每一個子區域SUB的組織分佈資訊。因此，感測模組12能夠得到斑點B1與斑點B2所分別涵蓋的子區域SUB之組織分佈資訊，並將其傳送至處理模組14。
同理，於實際應用中，感測模組12亦可透過上述方式對皮膚上的痣或刺青等進行檢測，以得到其涵蓋子區域之組織分佈資訊。
當每一個子區域SUB的組織分佈資訊均被傳送至處理模組14後，處理模組14將會根據每一個子區域SUB的組織分佈資訊決定光學發射模組10對特定區域SR的每一個子區域SUB發射雷射光時所應採用的雷射參數之數值，並據以調整光學發射模組10的雷射參數。實際上，上述的雷射參數可以是光學發射模組10發射雷射光的光點大小、波長、發射能量及作用時間，但不以此為限。
舉例而言，假設處理模組14根據某一子區域SUB的組織分佈資訊得知位於該子區域SUB之一斑點分佈深度相當深，因此，為了能夠有效去除該斑點，處理模組14必須將光學發射模組10對該子區域SUB發射雷射光之發射能量增強(或將其作用時間加長)。
反之，若處理模組14根據某一子區域SUB的組織分佈資訊得知位於該子區域SUB之斑點分佈深度較淺，處理模組14即需將光學發射模組10對該子區域SUB發射雷射光之發射能量減弱(或將其作用時間縮短)，以避免接受處理的患者產生不舒服及疼痛之感。
於實際應用中，當感測模組12完成特定區域的網格定位後，即會對特定區域進行光學同調斷層掃瞄，並將掃瞄結果傳送至處理模組14，以利處理模組14調整光學發射模組10之雷射參數。當光學發射模組10發射雷射光進行雷射除斑程序時，可先將感測模組12關閉，或讓感測模組12開啟持續進行觀察，並無特定之限制。
進行一段時間後，光學發射模組10停止發射雷射光，並啟動感測模組12對特定區域進行雷射處理後之光學同調斷層掃瞄。如此週而復始，最終即可達成最適合患者本身之最佳化除斑程序，不僅可順利去除分佈於特定區域及其下方組織之斑、痣或刺青，而又不致造成患者感到不適，有效改善了傳統雷射除斑療程之缺點。
根據本發明之第二具體實施例為一種光學裝置運作方法。於此實施例中，光學裝置係用以發射雷射光對皮膚表層之特定區域進行處理，例如去除分佈於特定區域及其下方組織之斑、痣或刺青，但不以此為限。
請參照圖4，圖4係繪示此實施例之光學裝置運作方法的流程圖。如圖4所示，首先，該方法執行步驟S10，感測位於皮膚表層之特定區域下方之組織分佈資訊。接著，該方法執行步驟S12，根據組織分佈資訊調整光學裝置對特定區域發射雷射光時之至少一雷射參數。
於實際應用中，該至少一雷射參數可包含光學裝置發射雷射光的光點大小、波長、發射能量及作用時間，但不以此為限。
於步驟S10中，該方法可直接透過光學感測技術對特定區域進行深層檢測，或是先將特定區域分成複數個子區域後，再透過光學感測技術分別對該等子區域進行深層檢測。於實際應用中，上述的光學感測技術可以是光學同調斷層掃瞄(Optical Coherence Tomography,OCT)技術，其縱向檢測深度通常為2~3公釐深，且其所採用的光波長可為1300奈米或840奈米，但不以此為限。
舉例而言，如圖5所示，於步驟S10中，該方法可先執行步驟S100，對特定區域進行網格定位並將特定區域分成複數個子區域。接著，該方法可再執行步驟S102，透過光學感測技術分別對該等子區域進行深層檢測，以得到關於該等子區域之組織分佈資訊。實際上，該方法亦可透過其他方式將特定區域分成複數個子區域，並不以此例的網格定位方式為限。
需注意的是，上述步驟S100並非是該方法的必要步驟，亦即若操作者已透過目視或根據經驗判定了特定區域之確切位置，該方法並不需再對特定區域執行網格定位之程序，即可直接透過光學感測技術對特定區域進行深層光學感測，以得到特定區域下方之組織分佈資訊。
接下來，將透過雷射除斑的流程圖來說明光學裝置運作方法之實際運作過程。
如圖6所示，當選定欲進行處理的特定區域(步驟S20)後，該方法將會對該特定區域進行光學同調斷層掃瞄(步驟S22)。接著，該方法根據光學同調斷層掃瞄的掃瞄結果得到斑點於皮膚表層的分佈深度(步驟S24)，並根據此一分佈深度調整光學裝置發射雷射光之雷射參數(步驟S26)。之後，光學裝置即發射雷射光對特定區域進行處理(步驟S28)。
經過一段時間後，光學裝置停止發射雷射光，並重新執行步驟S22，對特定區域進行光學同調斷層掃瞄。若該方法根據光學同調斷層掃瞄的掃瞄結果確認斑點已被移除(步驟S30)，則關閉光學同調斷層掃瞄，完成整個雷射除斑流程(步驟S32)。同理，於實際應用中，該方法亦可透過上述方式對皮膚上的痣或刺青等進行處理，以完成雷射除痣或刺青之流程。
相較於先前技術，根據本發明之光學裝置及其運作方法係透過光學同調斷層掃瞄技術對於皮膚表層之受處理區域進行深層的檢測程序，藉以得到患者個人實際的斑痣分佈情形，並據以調整光學裝置發射雷射光時之雷射參數，使其達到適合患者的最佳化狀態。
因此，根據本發明之光學裝置及其運作方法即能夠有效避免先前技術中由於些許誤差或操作者主觀因素導致人身不適(雷射光能量過高)或延遲整個處理過程(雷射光能量過低)之現象產生，不僅可以有效改善傳統雷射除斑療程之缺點，亦可大幅提升消費者對於雷射除斑療程的滿意度。
藉由以上較佳具體實施例之詳述，係希望能更加清楚描述本發明之特徵與精神，而並非以上述所揭露的較佳具體實施例來對本發明之範疇加以限制。相反地，其目的是希望能涵蓋各種改變及具相等性的安排於本發明所欲申請之專利範圍的範疇內。
S10~S12、S20~S32、S100~S102．．．流程步驟
1．．．光學裝置
10．．．光學發射模組
12．．．感測模組
14．．．處理模組
SK．．．皮膚表層
SR．．．特定區域
SUB．．．子區域
B1、B2．．．斑點
圖1係繪示根據本發明之第一具體實施例中之光學裝置的功能方塊圖。
圖2係繪示光學裝置對皮膚表層之特定區域進行光學感測並發射雷射光進行處理之示意圖。
圖3A及圖3B係分別繪示於皮膚表層選定欲進行光學處理的特定區域的上視圖及側視圖。
圖3C及圖3D係分別繪示對特定區域進行網格定位並將特定區域分成複數個子區域的上視圖及側視圖。
圖4係繪示根據本發明之第二具體實施例之光學裝置運作方法的流程圖。
圖5係繪示圖4中之步驟S10的詳細流程圖。
圖6係繪示光學裝置實際進行雷射除斑程序的流程圖。
1．．．光學裝置
10．．．光學發射模組
12．．．感測模組
14．．．處理模組

Claims (5)

  1. 一種光學裝置，包含：一光學發射模組，用以透過旋轉方式以不同角度對一皮膚表層之一特定區域發射一雷射光；一感測模組，係屬於超音波型式，用以先透過一微型攝像單元以網格定位之方式將該皮膚表層之該特定區域分成複數個子區域後，再分別對該等子區域進行深層檢測，以分別得到一欲去除之刺青於該等子區域下方之表皮層及真皮層中之一組織分佈資訊，該組織分佈資訊包含該欲去除之刺青所涵蓋的子區域數目及分佈深度；以及一處理模組，耦接該光學發射模組及該感測模組，用以根據該組織分佈資訊調整該光學發射模組對該特定區域之該等子區域發射該雷射光之作用時間及發射角度。
  2. 如申請專利範圍第1項所述之光學裝置，其中該處理模組根據該組織分佈資訊中之該欲去除之刺青的分佈深度調整該光學發射模組對該等子區域發射該雷射光之作用時間。
  3. 如申請專利範圍第1項所述之光學裝置，其中該處理模組根據該組織分佈資訊中之該欲去除之刺青所涵蓋的子區域數目調整該光學發射模組對該等子區域發射該雷射光之發射角度，以使得該雷射光能射至該欲去除之刺青所涵蓋的所有子區域。
  4. 如申請專利範圍第3項所述之光學裝置，其中該處理模組係 透過平移或旋轉方式調整該光學發射模組對該等子區域發射該雷射光之發射角度。
  5. 如申請專利範圍第1項所述之光學裝置，其中當該光學發射模組對該等子區域發射該雷射光時，該感測模組係開啟持續進行觀察或關閉。
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