WO2003028807A1 - Dispositif d'irradiation a faisceau laser - Google Patents

Description

明 細 書

レーザ光照射装置 技術分野

本発明は、 レーザ光を皮膚に照射して美肌、 脱毛などの ト リ ー トメ ン トを行う レーザ光照射装置に関する。 背景技術

レーザ光は通常の光源に比べてエネルギー密度が桁違いに大きいので レーザ光が生体組織に照射される と、 大きな光エネルギーが吸収され、 パワーが集中する部分では高温になって焼けたり蛋白質の変成が起こる, 特に、 光に対して敏感な感覚器官である 目への障害は無視できず、 レ 一ザ光を直接目に入れたりする と大変危険である。

また、 レーザ光は高い指向性をもち、 光パワーが光源から遠く離れて いても至近距離と変わらないので、 離れた所から照射したレーザ光を目 に入れて損傷するなどの事故が発生しやすく なる。

このため、 一般の利用者が扱う美肌や脱毛などの ト リ ー トメ ン トを行 う レーザ装置においては、 誤ってレーザ光を目に入れるこ と も十分考え られ、 そのための安全対策は必要不可欠な重要課題である。

そこで本発明は、 レーザ光を照射する制御回路に, 2重 3重の安全対策 を施すこ とによ り 、 一般の利用者が安全に操作できる レーザ光照射装置 を提供するこ とを目的になされたものである。 発明の開示

かかる 目的を達成するために、 本発明は以下のよ う に構成した。

すなわち、 請求項 1 の発明は、 レーザ光を照射する半導体レーザダイ オー ドと、

レーザ光の照射をオン . オフする照射スィ ツチと、

を備えるプローブの先端にタ ツチセンサを取り付け、

このタ ツチセンサの一部が身体に接触し、 かつ、 照射スィ ッチがオン になったと きに、 前記半導体レーザダイォー ドに動作電流を印加してレ 一ザ光を照射する安全回路を備えてなる レーザ光照射装置である。

請求項 2 の発明は、 レーザ光を照射する半導体レーザダイォー ドと、 レーザ光の照射をオン · オフする.照射スィ ツチと、

を備えるプローブの先端にタ ツチセンサを取り付け、

さ らに、 レーザ光の照射を待機状態にする待機スィ ッチを設け、 この待機スィ ツチがオンで、前記タ ツチセンサの一部が身体に接触し、 かつ、 照射スィ ッチがオンになったと きに、 前記半導体レーザダイォー ドに動作電流を印加してレーザ光を照射する安全回路を備えてなる レ— ザ光照射装置である。

請求項 3の発明は、 前記タ ツチセンサが導電性の円筒体であって、 そ の先端がプローブ先端よ り も前方に突出して設けてなる請求項 1 または 2記載のレーザ光照射装置である。

請求項 4の発明は、 前記タ ツチセンサが 2個以上の導電性の棒状体で あって、 それらの先端がプローブ先端よ り も前方に突出して設けてなる 請求項 1 または 2記載のレーザ光照射装置である。 図面の簡単な説明

図 1 は、本発明を実施したレーザ光照射装置の全体図である。図 2 は、 本発明を実施したプローブの正面図である。 図 3は、 図 2の一部を切り 欠いた側面図である。 図 4は、 本発明を実施した制御回路のブロ ックで ある。 図 5 は、本発明を実施した他のプローブの正面図である。 図 6 は、 図 5 の一部を切り欠いた側面図である。 発明を実施するための最良の形態

以下に図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。

図 1 に、 本発明を実施したレーザ光照射装置の全体図を示す。

レーザ光照射装置は、 本体 1 0の側面にケーブル 2 0 を介してプロ一 ブ 3 0 を接続する。

本体 1 0は、 制御回路 4 0 を内蔵し、 上面にプローブ 3 0 の収納部 5 0 と操作パネル 6 0 を設け、 上側に蓋 7 0 を取り付ける。

操作パネル 6 0は、 盤面に電源スィ ツチ S 1 と、 待機状態切換スィ ッ チ 2 と、 照射時間設定スィ ツチ S 3 をそれぞれ配置する。

また、 それぞれのスィ ッチに対応させて L E Dの電源ランプ L 1 と、 待機状態ランプ L 2 と、 6段階の照射時間を表示する照射時間ランプ L 3 を設置する。

照射時間ラ ンプ L 3は、 赤と緑の L E Dチップを 1 つのランプの中に 入れ、 それぞれ片方ずつ、 あるいは両方同時に点灯して赤、 緑、 黄色ま たは橙色 （アンバー） の 3色発光ができるものを使用する。

電源スィ ツチ S 1 は、 本体 1 0 の電源をオン · オフする。

このと き電源ランプ L 1 は、 オンで点灯し、 オフで消灯する。

待機状態切換スィ ッチ S 2は、 レーザ照射のスタ ンバイ状態を切換え るもので、 オンでスタ ンバイ状態に移行し、 オフでスタ ンバイ状態を解 除する。

このと き待機状態ランプ L 2は、 オンで点灯し、 オフで消灯する。 また、電源スィ ツチ S 1 をオンに したと きの初期のスタンバイ状態は、 オフに設定される。

なお、 待機状態切換スィ ツチ S 2 をオンにする と タイマカ ウン ト がス ター ト し、 その間レーザ光を照射したかど う かに拘わらず所定時間 （例 えば 2 0分） 経過する と 自動的に待機状態切換スィ ツチ S 2がオフにな る。

照射時間設定スィ ツチ S 3は、 スィ ツチを押す毎に間欠照射の 1 回の 照射時間を 1 〜 6段階に切換える。

このとき照射時間ランプ L 3は、 1 〜 6段階の照射時間に対応して緑 色点灯から緑色点滅、 橙色点灯、 橙色点滅、 赤色点灯、 赤色点滅の順に 表示が切換わる。

照射時間設定スィ ツチ S 3は、 待機状態切換スィ ツチ S 2がオンの と きでも操作して照射時間を設定する こ とができる。

また、 電源スィ ッチ S 1 をオンにしたと きの初期の照射時間は、 1段 階目 の照射時間が設定される。

なお、 間欠照射の時間間隔は、 あらかじめ設定した秒数 （例えば 1 . 5秒） に設定される。

図 2 と図 3に、 プローブの正面図と一部を切り欠いた側面図を示す。 プローブ 3 0は、 正面にヘッ ド部 Hを突設し、 側面に押しスィ ッチ S 4 を取り付ける。

また、 ヘッ ド部 Hの下側と裏側にそれぞれ通風孔 a 、 b を設ける。 ヘッ ド部 Hは、 中心を開口 して球レンズ 3 1 を挿嵌し、 球レンズ 3 1 の外周に先端を皮膚に接触させるべき先筒 3 2 を一体に取り付ける。 先筒 3 2 の先端には、 開口端面よ り前方に先端を突出させる円筒状の 電極 3 3 を埋設する。

球レンズ 3 1 の後方には、 ヒ ー ト シンク 3 4 を取り付け、 その軸心に 通孔を穿って奥部に半導体レーザダイォー ド 3 5 を挿嵌する。

また、その後方にヒー トシンク 3 4 を冷却するフ ァ ン 3 6 を設置する。 球レンズ 3 1 は、 半導体レーザダイオー ド 3 5 の レーザ光を集光して 先筒 3 2の開口端面に焦点を結ぶが、 焦点距離が通常のレンズよ り短い ので、焦点深度もわずかで狭い範囲に光パワーを絞り込むことができる。 また、 焦点を過ぎた位置からは逆に同じ角度で広がり 、 広い範囲に光 パワーが分散する。

このため、 焦点を過ぎた位置ではエネルギー密度が低く なつて光パヮ 一が衰えるので、誤って照射しても生体を損傷する危険性が少なく なる。

ヒ ー トシンク 3 4は、 半導体レーザダイォー ド 3 5 の動作時の発熱を 熱伝導によって拡散させて出力の低下を抑える。

そのため、 熱伝導効率のよいアルミ あるいはその合金で铸造し、 ダミ 一の通孔をいく つか設けて放熱効率を高める。

半導体レーザダイオー ド 3 5は、 G a A s などの化合物半導体を用い た P N接合ダイォー ドに直接電流を流して励起し、 レーザ発振を得る。 また、 ピーク波長 6 0 0〜 ： 1 6 0 O n m、 光出力 5 m W〜 3 Wの レーザ 光を出力 し、 熱効率が良く て皮膚に十分な光熱反応を起こす。

さ らに、 熱反応のほか、 光電気反応、 光磁気反応、 光力学反応、 光化 学反応、 光免疫反応、 光酵素反応などがあり 、 光生物学的活性化によ り 生体組織の新陳代謝を促して皮膚血行を高め、 水分や血液に吸収されに く いため、 優れた皮膚深達性を持つ。

図 4 に、 レーザ光照射装置の制御回路のブロ ック図を示す。

制御回路 4 0は、 C P U 4 1 にメ モ リ 4 2 と タイマ回路 4 3 を内蔵し、 I / Oポー ト 4 4 の入力側に待機状態切換スィ ッチ S 2 と、 照射時間設 定スィ ッチ S 3 と、 押しスィ ッチ S 4 と、 電極 3 3の人体への接触を検 知するタ ツチセンサ回路 4 5 を接続し、 出力側に半導体レーザダイォー ド 3 5の動作電流を制御する駆動回路 4 6 を接続する。

タ ツチセンサ回路 4 5は、 高周波発振回路と発振の有無によって出力 をオン · オフさせるスィ ツチング回路で構成する。 そして、 高周波発振回路の発振コイルの一端に電極 3 3 を接続し、 電 極 3 3が人体に触れる と発振が停止するのを利用 してスィ ツチング回路 の出力をオンからオフに切換える。

タ ツチセンサ回路 4 5 は、 この他、 静電容量や抵抗などのイ ンピーダ ンス変化によって接触を検知するものや、 スィ ッチゃ圧電素子によって 接触を検知するものでもよレ、。

C P U 4 1 は、 また、 タイマ回路 4 3 の割り込みによって駆動回路 4 6 の動作電流をオン · オフさせるタイマ制御を行う。

タイマ制御には、 1 回の ト リ ー ト メ ン ト時間を設定して動作電流をォ ン · オフさせる ト リ ー ト メ ン ト時間制御と、 間欠照射の 1 回の照射時間 を設定して動作電流をオン · オフさせる照射時間制御がある。

間欠照射の 1 回の照射時間は、 照射時間設定スィ ツチ S 3 によって設 定される。

本発明のレーザ光照射装置は以上のよ う な構成で、 ト リー ト メ ン トを 行う と きは、 まず、 本体 1 0の電源スィ ッチ S 1 をオンにする。

次に、 照射時間設定スィ ッチ S 3 を押して照射時間を切換え、 所望の 照射時間のと ころでスィ ツチを押すのを止めて間欠照射の 1 回の照射時 間を設定する。

次に、 待機状態切換スィ ッチ S 2 をオンにしてレーザ光の照射をスタ ンバイ状態にする。

次に、 プローブ 3 0 を手に持ってへッ ド部 Hを ト リ ー トメ ン 卜すべき 皮膚面に対して直角に向け、 先筒 3 2 の先端を皮膚に押し当てて電極 3 3 を皮膚に密着させる。

この状態で押しスィ ツチ S 4 を押すと、 半導体レーザダイォ一 ド 3 5 が設定した秒数点灯し、 その後規定の秒数休止する。

そして、 この照射と休止を繰り返しながら間欠的にレーザ光を皮膚に 照射する。

このよ う に、 電極 3 3 を皮膚に接触させてレーザ光を照射し、 順番に 位置を移動させながら ト リ ー トメ ン トを行う。

こ のと き、 電極 3 3 を皮膚から離すと、 レーザ光の照射が停止する。 次に、 また電極 3 3 を皮膚に接触させる と、 レーザ光の照射が再開す る。

また、 待機状態切換スィ ツチ S 2 をオンに してから一定時間経過する と、 自動的に待機状態切換スィ ッチ S 2がオフになり 、 レーザ光の照射 が停止する。

図 5 と図 6 に、 へッ ド部の先端に棒状体の電極を取り付けたプローブ の正面図と一部を切り欠いた側面図を示す。

このプローブ 3 0 は、 へッ ド部 Hの中心に揷嵌した球レンズ 3 1 の上 下に 2本の棒状体の電極 3 3 を植立する。

電極 3 3 は、 金属などの導電体からなる ロ ッ ドの先端に平坦面あるい は凸曲面を形成し、 表面を金メ ッキする。

電極 3 3 の数は、 3本以上でもよ く 2本に限定するものではなレ、。 これによ り 、 2本の電極 3 3 のいずれかが皮膚に接触している と きに 押しスィ ツチ S 4 を押すと、 レーザ光が照射される。 産業上の利用可能性

以上説明 したよ う に、 本発明のレーザ光照射装置は、 待機スィ ッチが オンで、 タ ツチセンサの一部が身体に接触し、 かつ、 照射スィ ッチがォ ンになったと きに半導体レーザダイオー ドに動作電流を印加してレーザ 光を照射する。

従って、 本発明によれば、 プローブの先端を皮膚に当てないう ちに誤 つて照射スィ ッチを押しても、レーザ光が照射されないので安全である。 また、 プローブを離すと 自動的にレーザ光の照射を停止するので、 と つ さの場合に安全である。

また、 待機スィ ツチをオンにしないと レーザ光が照射されないので、 ト リ一トメ ン ト以外のと きに誤って レーザ光を照射するよ う な事故を防 止できる。

また、 本発明のレーザ光照射装置は、 タ ツチセンサが導電性の円筒体 あるいは 2個以上の導電性の棒状体であつて、 その先端がプローブ先端 よ り も前方に突出する。

従って、 本発明によれば、 プローブを直角に当てなく てもタ ツチセン ザが容易に皮膚に接触するので、 軽快でス ムーズな操作ができるよ う に なる。

Claims

請求の範囲

1 . レーザ光を照射する半導体レーザダイオー ドと、

レーザ光の照射をオン · オフする照射スィ ツチと、

を備えるプローブの先端にタ ツチセンサを取り付け、

このタ ツチセンサの一部が身体に接触し、 かつ、 照射スィ ッチがオン になったときに、 前記半導体レーザダイォー ドに動作電流を印加してレ 一ザ光を照射する安全回路を備えてなる レーザ光照射装置。

2 . レーザ光を照射する半導体レーザダイォー ドと、

レーザ光の照射をオン · オフする照射スィ ッチと、

を備えるプローブの先端にタ ツチセンサを取り付け、

さ らに、 レーザ光の照射を待機状態にする待機スィ ッチを設け、 この待機スィ ツチがオンで、前記タ ツチセンサの一部が身体に接触し、 かつ、 照射スィ ッチがオンになったと きに、 前記半導体レーザダイォー ドに動作電流を印加してレーザ光を照射する安全回路を備えてなる レー ザ光照射装置。

3 . 前記タ ツチセンサが導電性の円筒体であって、 その先端がプロ ーブ先端よ り も前方に突出して設けてなる請求項 1 または 2記載のレー ザ光照射装置。

4 . 前記タ ツチセンサが 2個以上の導電性の棒状体であって、 それら の先端がプローブ先端よ り も前方に突出して設けてなる請求項 1 または 2記載のレーザ光照射装置。