WO2019112199A1 - 마이크로 렌즈 어레이, 이를 포함하는 레이저 빔 핸드 피스 및 치료용 레이저 장치 - Google Patents

마이크로 렌즈 어레이, 이를 포함하는 레이저 빔 핸드 피스 및 치료용 레이저 장치 Download PDF

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Definitions

  • Embodiments of the present invention relate to a microlens array, a laser beam handpiece including the same, and a treatment laser apparatus.
  • Laser beams are used in a variety of fields ranging from industrial, medical and military applications. Particularly, medical lasers are widely used in surgery, internal medicine, ophthalmology, dermatology, and dentistry because they can locally concentrate predetermined energy and can perform non-invasive treatment.
  • microlens array which is used in a laser beam therapy apparatus and can irradiate a skin of a multi-spot with improved uniformity.
  • a microlens array for focusing incident light on a target by deforming a beam of a multi-spot, the microlens array including a plurality of micro lenses each having a curved surface forming a predetermined focal distance, Wherein at least some of the lenses have different focal lengths or heights at which the curved surfaces start.
  • the shape and arrangement of the plurality of microlenses can be determined so that the trajectory of the beam spot formed by the microlens array is a non-flat surface.
  • the non-planar surface may have a convex surface facing the microlens array.
  • the focal lengths of the plurality of microlenses are all the same and the height positions at which the curved surfaces of at least two or more microlenses of the plurality of microlenses start are different from each other.
  • the shape and arrangement of the plurality of microlenses can be determined such that the height position gradually increases from the central portion to the peripheral portion.
  • the heights of the curved surfaces of the plurality of microlenses may all be the same, and the focal length of at least two or more of the plurality of microlenses may be different from each other.
  • the shape and arrangement of the plurality of microlenses can be determined so that the focal length of each of the plurality of microlenses becomes gradually longer toward the peripheral portion from the central portion.
  • the at least two microlenses may be formed of the same refractive index material and may have different curved shapes.
  • the at least two microlenses may have the same curved shape and be formed of materials having different refractive indexes.
  • a method of designing a microlens array that focuses an incident light beam onto a target object by deforming the beam into a beam of a multi-spot comprising the steps of: A design method is provided to define the shape and arrangement.
  • a laser processing apparatus comprising: a lens unit for adjusting a spot size of an incident laser beam; And a plurality of microlenses each having a curved surface that forms a predetermined focal distance by focusing a spot-adjusted beam from the lens unit into a beam of a multi-spot and focusing the focused beam onto a target object, Wherein at least some of the lenses have different focal lengths or heights at which the curved surfaces start.
  • the arrangement and shape of the plurality of microlenses can be determined so that the trajectory of the beam spot formed by the microlens array is a non-flat surface.
  • the non-planar surface may have a convex surface facing the microlens array.
  • the shape and arrangement of the plurality of microlenses can be determined such that the height position at which the curved surfaces of the plurality of microlenses start to gradually increase from the central portion to the peripheral portion.
  • the shape and arrangement of the plurality of microlenses may be determined so that the focal length of each of the plurality of microlenses gradually increases from the central portion to the peripheral portion.
  • the laser generator If different, the laser generator; A guide arm for guiding the laser output from the laser generator; A lens unit for adjusting a spot size of an incident laser beam; And a plurality of microlenses each having a curved surface that forms a predetermined focal distance by focusing a spot-adjusted beam from the lens unit into a beam of a multi-spot and focusing the focused beam onto a target object, And a microlens array in which at least some of the lenses are different in focal length or height position at which the curved surface starts.
  • the arrangement and shape of the plurality of microlenses can be determined so that the trajectory of the beam spot formed by the microlens array is a non-flat surface.
  • the non-planar surface may have a convex surface facing the microlens array.
  • the shape and arrangement of the plurality of microlenses can be determined such that the height position at which the curved surfaces of the plurality of microlenses start to gradually increase from the central portion to the peripheral portion.
  • the shape and arrangement of the plurality of microlenses may be determined so that the focal length of each of the plurality of microlenses gradually increases from the central portion to the peripheral portion.
  • the microlens array described above can deform an incident beam into a multi-spot beam to irradiate the curved skin and improve the uniformity of the depth position in the skin where the multi-spot beam is formed.
  • microlens array can be employed in a treatment laser apparatus, and a uniform skin treatment effect can be expected.
  • FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a microlens array according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line A-A 'of FIG. 1, showing the locus of the beam spot formed by the microlens array.
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a schematic structure of a microlens array according to a comparative example, showing the locus of a beam spot formed by the microlens array.
  • FIG. 4 is a plan view showing a schematic structure of a microlens array according to another embodiment.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view taken along line B-B 'of the microlens array of FIG. 4, showing the locus of the beam spot formed by the microlens array.
  • FIG. 6 is a plan view showing a schematic configuration of a microlens array according to another embodiment.
  • FIG. 7 is a perspective view showing a schematic structure of a treatment laser apparatus according to the embodiment.
  • FIG. 8 is an exploded perspective view showing the laser beam handpiece provided in the treatment laser apparatus of FIG. 7 in detail.
  • FIG. 9 exemplarily shows that the surface of the skin protrudes by the tip portion of the laser beam handpiece in the treatment process using the treatment laser apparatus of FIG.
  • FIG. 1 is a plan view showing a schematic configuration of a microlens array according to an embodiment
  • FIG. 2 is a cross-sectional view taken along the line A-A 'of the microlens array of FIG. 1 and shows the trajectory of a beam spot formed by the microlens array .
  • the microlens array 100 transforms the incident light into a beam of a multi-spot and focuses the beam onto a target object.
  • the microlens array 100 includes a plurality of microlenses 110, 120, 130, and 140 each having a curved surface forming a predetermined focal length ).
  • the microlens array 100 may have a shape obtained by processing one surface of the transparent base 101 into a plurality of predetermined curved surfaces.
  • the transparent base 101 may be made of glass or a transparent plastic material and the focal length of each of the plurality of microlenses 110, 120, 130, and 140 may be determined according to the refractive index and curved shape of the transparent base 101 All.
  • the curved shape of the plurality of microlenses 110, 120, 130, and 140 may be spherical or aspherical.
  • the microlens array 100 includes a plurality of microlenses 110, 120, 130, and 140 so that the trajectory TR of the beam spot formed by the microlens array 100 is a non- Can be designed.
  • the arrangement position and the shape of each of the plurality of microlenses 110, 120, 130, and 140 can be determined so that the trajectory TR of the beam spot is a non-flat surface.
  • the design of the microlens array 100 in this way is performed in consideration of the fact that the surface of the skin to be subjected to the beam irradiation in the apparatus in which the microlens array 100 is employed, for example, the treatment laser apparatus, And the position of the beam spot formed by each of the plurality of microlenses 110, 120, 130, and 140 becomes a predetermined depth position within the object.
  • the height positions at which the curved surfaces of at least some of the plurality of microlenses 110, 120, 130, and 140 start may be different from each other.
  • the microlens array 100 has the shape and arrangement of the plurality of microlenses 110, 120, 130, 140 so that the height position at which the curved surface starts to gradually increase from the central portion to the peripheral portion All.
  • the microlens array 100 includes first through fourth microlenses 110, 120, 130, and 140 having different focal lengths and different height positions at which curved surfaces start, .
  • the heights of the curved surfaces of the first through fourth micro lenses 110, 120, 130, and 140 may be set differently according to their arrangement positions.
  • the first microlens 110 has a height h1 at which the curved surface 110a starts, a second microlens 120 has a height h2 at which the curved surface 120a starts, a third microlens 130 has a curved surface 130a, The height at which the curved surface 140a starts is h4, and the relation h1 ⁇ h2 ⁇ h3 ⁇ h4.
  • the first microlens 110 is disposed at the center of the microlens array 100.
  • the second microlens 120 surrounds the first microlens 110.
  • the third microlens 130 surrounds the second microlens 110.
  • the fourth microlenses 140 may surround the third microlenses 130, as shown in FIG.
  • the first through fourth microlenses 110, 120, 130, and 140 are illustrated as being radially symmetric with respect to the central portion, but are not limited thereto and may be disposed in an asymmetric distribution.
  • the first microlenses 110 are arranged in a circular shape and the second microlenses 120 are shown to surround the first microlens 110 in a circular shape, the present invention is not limited thereto, Alternatively, an arrangement in which other shapes are enclosed is also possible.
  • the number of each of the fourth microlenses 110, 120, 130 and 140 is determined by the focal length of the first through fourth microlenses 110, 120, 130 and 140, The diameter of the body 110, 120, 130, 140, the shape of the object, and the like.
  • the diameters of the first through fourth micro lenses 110, 120, 130 and 140 are 0.8 mm
  • h1 is 0.2 mm
  • h2 is 0.4 mm
  • h3 is 0.6 mm
  • h4 is 0.8 mm
  • the microlenses having different curved surface height positions are exemplified as four kinds, the present invention is not limited thereto and may be modified into other numbers.
  • the incident light Li is transformed into a beam Lm of a multi-spot.
  • the first to fourth microlenses 110, 120, 130 and 140 have the same focal length but the height at which the respective curved surfaces 110a, 120a, 130a and 140a start
  • the trajectory TR of the beam spot formed thereby becomes a non-flat surface.
  • the locus TR may be convex surface shape toward the microlens array 100, for example.
  • the shape of the microlenses 110, 120, 130, and 140 included in the microlens array 100 is changed in consideration of the desired trajectory (TR) shape, .
  • FIG. 3 is a cross-sectional view showing a schematic structure of a microlens array 10 according to a comparative example, showing the locus of beam spots formed by the microlens array 10 together.
  • the other microlens array 10 in the comparative example includes the same plural microlenses 12. That is, the plurality of microlenses 12 all have the same focal distance f, and the height position h at which the curved surface 12a starts is the same. Therefore, the trajectory TR of the beam spot formed by the microlens array 10 becomes a plane.
  • the locus TR of the beam spots formed by the microlens array 10 is flat This is because when laser beams are irradiated to the treatment laser apparatus skin S in which the microlens array 10 is employed, the laser beam is irradiated at different depths for each position of the generally non-flat skin S do.
  • the depth of the skin to which the laser beam is irradiated is usually set differently depending on the treatment purpose. For example, there may be a case where a beam is irradiated to a skin of 0.1 mm on the surface of the skin, or a beam is irradiated to a dermis of 1 to 4 mm in depth.
  • a certain depth position is not realized, for example, a beam spot is formed at a position deeper than an intended position at a certain position and at a position shallower than an intended position in a certain region Or, in some areas, the beam spot may not reach well. In this case, it is difficult to expect a desired constant therapeutic effect.
  • the microlens array 10 designs each microlens to reflect the shape of the skin surface as much as possible, the uniformity of the depth position at which the beam spot is formed is improved, Can be increased.
  • FIG. 4 is a plan view showing a schematic structure of a microlens array according to another embodiment.
  • FIG. 5 is a cross-sectional view of the microlens array taken along line B-B ' It is showing.
  • the microlens array 200 includes first through fourth micro lenses 210, 220, 230, and 240 having the same height at which the curved surfaces 210a, 220a, 230a, and 240a start, .
  • the microlens array 200 may be formed by processing one surface of the transparent base 201 into a shape having a plurality of curved surfaces 210a, 220a, 230a and 240a, The shape and arrangement of the first through fourth microlenses 210, 220, 230, and 240 may be determined so as to gradually lengthen.
  • the focal length of the first microlens 210 is f1, the focal length of the second microlens 220 is f2, the focal distance of the third microlens 230 is f3, and the focal length of the fourth microlens 240 is f4 and f1 ⁇ f2 ⁇ f3 ⁇ f4.
  • the first microlens 210 is disposed at the center of the microlens array 200.
  • the second microlens 220 surrounds the first microlens 210.
  • the third microlens 230 surrounds the second microlens 210.
  • the fourth microlenses 240 may be arranged to surround the third microlenses 230.
  • the first through fourth microlenses 210, 220, 230, and 240 are illustrated as being radially symmetric with respect to the central portion, but are not limited thereto and may be disposed in an asymmetric distribution.
  • the focal lengths f1, f2, f3 and f4 of the first through fourth micro lenses 210, 220, 230 and 240 and the first through fourth micro lenses 210 The number of the first to fourth micro lenses 210, 220, 230 and 240 and the shape of the object may be determined.
  • the first to fourth microlenses 210, 220, 230 and 240 are made of the same material and have curved surfaces 210a, 220a, 230a and 240a, respectively, The shapes may be different from each other. Alternatively, the first through fourth microlenses 210, 220, 230, and 240 may have the same curved shape and may be formed of materials having different refractive indexes.
  • FIG. 6 is a plan view showing a schematic configuration of a microlens array according to another embodiment.
  • the microlens array 300 includes first through fourth microlenses 310, 320, 330, and 340 having different focal lengths or curved surface starting positions so as to form a non-flat beam spot locus .
  • the microlens array 300 of the embodiment differs from the microlens arrays 100 and 200 in the distribution of the first to fourth microlenses 310, 320, 330 and 340.
  • the second microlenses 320 may be arranged in a manner to surround a part of the first microlenses 310 instead of the first microlenses 310 as a whole.
  • the second microlens 320 surrounds the first microlenses 310 in a horseshoe shape
  • the third microlens 330 surrounds the second microlenses 320 in a horseshoe shape
  • the third micro lenses 330 may surround the third micro lenses 330 in a horseshoe shape.
  • each of the first through fourth micro lenses 310, 320, 330, and 340 for forming a non-flat trajectory is different from that of the first through fourth micro lenses 310, Lenses 310, 320, 330 and 340 may be formed or first through fourth microlenses 310, 320, 330 and 340 may be formed with different focal lengths .
  • microlens arrays 100, 200, and 300 are examples in which multi-beam spots with non-flat trajectories can be realized, and the present invention is not limited to the illustrated examples. Any one of the microlens arrays 100, 200, and 300, and any combination or variation thereof.
  • a microlens array can be realized in a combination of different focal lengths and different curvature heights.
  • microlens arrays 100, 200, and 300 described above can be employed in a treatment laser apparatus, and can improve the uniformity of the depth at which the beam spot is formed when the skin having curved surface is treated.
  • FIG. 7 is an exploded perspective view showing the laser beam handpiece provided in the treatment laser apparatus of FIG. 7 in detail
  • FIG. 9 is an exploded perspective view of the laser beam handpiece of FIG. It is shown that the surface of the skin protrudes by the tip portion of the laser beam handpiece during the treatment using the therapeutic laser device.
  • the treatment laser apparatus 1000 includes a laser generator 1200, a guide arm 1400 for guiding the laser output from the laser generator 1200, a laser beam generator 1400 for adjusting the spot size of the laser beam guided from the guide arm 1400, And a laser beam hand piece 1500 that focuses the laser beam on the object.
  • the laser generator 1200 generates a laser of a predetermined wavelength band for treatment, and the guide arm 1400 guides the generated laser.
  • the laser beam hand piece 1500 includes a lens unit 1520 for adjusting the spot size of the laser beam guided from the guide arm 1400, And a microlens array 1540 that transforms the beam of the multi-spot into a target object.
  • the lens portion 1520 is shown as two lenses, but this is exemplary.
  • the microlens array 1540 includes a plurality of microlenses each having a curved surface forming a predetermined focal distance, and the plurality of microlenses are arranged and shaped such that the trajectory of the beam spot is a non-flat surface . At least some of the plurality of microlenses constituting the microlens array 1540 may have different focal lengths or heights at which the curved surfaces start.
  • any one of the above-described microlens arrays 100, 200, and 300, a combination thereof, or a modified form may be employed.
  • the laser beam handpiece 1500 may further include a barrel 1510 for holding the lens unit 1520 and the microlens array 1540 in a fixed manner and a laser beam handpiece 1500 may be provided at one end thereof with a target object,
  • a tip 1560 may be formed to contact the skin to be treated.
  • the end 1560a of the tip 1560 may be provided with a sensor for keeping the pressure when the tip 1560 contacts the skin.
  • the end 1560a of the tip 1650 is shown as a horseshoe shape, but is not limited thereto and may be circular.
  • the locus S1 including the region to be treated A on the skin S surface is generally curved and uneven.
  • the laser treatment apparatus 1000 according to the embodiment includes the microlens array 1450 designed to irradiate beams of multi spots with a non-flat trajectory in consideration of the shape of the region to be treated A, It is possible to increase the uniformity of the depth position of the beam of the multi-spot formed in the beam spot.
  • the end 1560a of the tip 1560 may apply a constant pressure to the skin S.
  • the trajectory of the surface of the skin S may change from S1 to S2, as shown, and the area to be treated A may be more convex than the tip 1560a before contact.
  • the laser treatment apparatus 1000 according to the embodiment is configured to consider the shape of the region to be treated A and also to take into account the pressure at which the tip 1560 contacts the skin, It is possible to employ a microlens array 1540 which is designed to be a micro lens array. Therefore, it is possible to increase the depth position uniformity of the beams of the multi spots formed in the treatment target area A.
  • the microlens array 1540 provided in the treatment laser apparatus 1000 is configured such that the shape of the end 1560a of the tip 1560 and the shape of the tip 1560a,
  • the shape and arrangement of the lenses can be determined.
  • an arrangement form as shown in Fig. 1 or Fig. 4 may be preferred, and when the shape of the end portion 1560a of the tip 1560 is horseshoe shape, An arrangement such as that shown in Fig. 6 may be preferred.
  • the present invention is not limited thereto.

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Abstract

본 발명의 일 실시예에 따르면, 입사광을 멀티 스팟의 빔으로 변형하여 대상체에 포커싱하는 마이크로 렌즈 어레이에 있어서, 각각이 소정의 초점 거리를 형성하는 곡면을 구비하는 복수의 마이크로 렌즈;를 포함하며, 상기 복수의 마이크로 렌즈 중 적어도 일부는 초점 거리 또는 상기 곡면이 시작되는 높이 위치가 서로 다른, 마이크로 렌즈 어레이가 제공된다.

Description

마이크로 렌즈 어레이, 이를 포함하는 레이저 빔 핸드 피스 및 치료용 레이저 장치
본 발명의 실시예들은 마이크로 렌즈 어레이, 이를 포함하는 레이저 빔 핸드 피스 및 치료용 레이저 장치에 관한 것이다.
레이저 빔은 산업용, 의료용 및 군사용 등에 이르기까지 다양한 분야에서 사용되고 있다. 특히, 의료용 레이저는 국부적으로 소정의 에너지를 집중시킬 수 있고 비침습적 치료가 가능하므로, 외과, 내과, 안과, 피부과, 치과 등에서 광범위하게 사용되고 있다.
레이저 빔 치료장치에 채용되어, 균일도가 향상된 멀티 스팟의 빔을 피부에 조사할 수 있는 마이크로 렌즈 어레이를 제공한다.
일 유형에 따르면, 입사광을 멀티 스팟의 빔으로 변형하여 대상체에 포커싱하는 마이크로 렌즈 어레이에 있어서, 각각이 소정의 초점 거리를 형성하는 곡면을 구비하는 복수의 마이크로 렌즈;를 포함하며, 상기 복수의 마이크로 렌즈 중 적어도 일부는 초점 거리 또는 상기 곡면이 시작되는 높이 위치가 서로 다른, 마이크로 렌즈 어레이가 제공된다.
상기 마이크로 렌즈 어레이가 형성하는 빔 스팟의 궤적은 비평탄한 면이 되도록, 상기 복수의 마이크로 렌즈의 형상과 배열이 정해질 수 있다.
상기 비평탄한 면은 상기 마이크로 렌즈 어레이를 향하는 면이 볼록한 형상일 수 있다.
상기 복수의 마이크로 렌즈들의 초점 거리는 모두 같고, 상기 복수의 마이크로 렌즈 중 적어도 두 개 이상의 마이크로 렌즈의 곡면이 시작되는 높이 위치가 서로 다를 수 있다.
중심부에서 주변부로 갈수록 상기 높이 위치가 점차적으로 높아지도록, 상기 복수의 마이크로 렌즈의 형상과 배열이 정해질 수 있다.
또는, 상기 복수의 마이크로 렌즈들의 곡면이 시작되는 높이는 모두 같고, 상기 복수의 마이크로 렌즈 중 적어도 두 개 이상의 마이크로 렌즈의 초점 거리가 서로 다를 수 있다.
중심부에서 주변부로 갈수록 상기 복수의 마이크로 렌즈 각각의 초점 거리가 점차적으로 길어지도록, 상기 복수의 마이크로 렌즈의 형상과 배열이 정해질 수 있다.
상기 적어도 두 개 이상의 마이크로 렌즈는 같은 굴절률의 재질로 형성되고 서로 다른 곡면 형상을 가질 수 있다.
또는, 상기 적어도 두 개 이상의 마이크로 렌즈는 같은 곡면 형상을 가지며 서로 다른 굴절률의 재질로 형성될 수 있다.
일 유형에 따르면, 입사광을 멀티 스팟의 빔으로 변형하여 대상체에 포커싱하는 마이크로 렌즈 어레이 설계 방법에 있어서, 각각이 형성하는 빔 스팟의 위치가 상기 대상체 내에서 일정한 깊이 위치가 되도록, 복수의 마이크로 렌즈의 형상과 배열을 정하는, 설계 방법이 제공된다.
일 유형에 따르면, 입사되는 레이저 빔의 스팟 크기를 조절하는 렌즈부; 및 상기 렌즈부에서 스팟 크기가 조절된 빔을 멀티 스팟의 빔으로 변형하여 대상체에 포커싱하는 것으로, 각각이 소정의 초점 거리를 형성하는 곡면을 구비하는 복수의 마이크로 렌즈를 포함하며, 상기 복수의 마이크로 렌즈 중 적어도 일부는 초점 거리 또는 상기 곡면이 시작되는 높이 위치가 서로 다른, 마이크로 렌즈 어레이;를 포함하는 레이저 빔 핸드 피스가 제공된다.
상기 마이크로 렌즈 어레이가 형성하는 빔 스팟의 궤적은 비평탄한 면이 되도록, 상기 복수의 마이크로 렌즈의 배열과 형상이 정해질 수 있다.
상기 비평탄한 면은 상기 마이크로 렌즈 어레이를 향하는 면이 볼록한 형상일 수 있다.
중심부에서 주변부로 갈수록 상기 복수의 마이크로 렌즈의 곡면이 시작되는 높이 위치가 점차적으로 높아지도록, 상기 복수의 마이크로 렌즈의 형상과 배열이 정해질 수 있다.
또는, 중심부에서 주변부로 갈수록 상기 복수의 마이크로 렌즈 각각의 초점 거리가 점차적으로 길어지도록, 상기 복수의 마이크로 렌즈의 형상과 배열이 정해질 수 있다.
일 유형에 다르면, 레이저 발생기; 상기 레이저 발생기에서 출력된 레이저를 안내하는 가이드 암; 입사되는 레이저 빔의 스팟 크기를 조절하는 렌즈부; 및 상기 렌즈부에서 스팟 크기가 조절된 빔을 멀티 스팟의 빔으로 변형하여 대상체에 포커싱하는 것으로, 각각이 소정의 초점 거리를 형성하는 곡면을 구비하는 복수의 마이크로 렌즈를 포함하며, 상기 복수의 마이크로 렌즈 중 적어도 일부는 초점 거리 또는 상기 곡면이 시작되는 높이 위치가 서로 다른, 마이크로 렌즈 어레이;를 포함하는 치료용 레이저 장치가 제공된다.
상기 마이크로 렌즈 어레이가 형성하는 빔 스팟의 궤적은 비평탄한 면이 되도록, 상기 복수의 마이크로 렌즈의 배열과 형상이 정해질 수 있다.
상기 비평탄한 면은 상기 마이크로 렌즈 어레이를 향하는 면이 볼록한 형상일 수 있다.
중심부에서 주변부로 갈수록 상기 복수의 마이크로 렌즈의 곡면이 시작되는 높이 위치가 점차적으로 높아지도록, 상기 복수의 마이크로 렌즈의 형상과 배열이 정해질 수 있다.
또는, 중심부에서 주변부로 갈수록 상기 복수의 마이크로 렌즈 각각의 초점 거리가 점차적으로 길어지도록, 상기 복수의 마이크로 렌즈의 형상과 배열이 정해질 수 있다.
상술한 마이크로 렌즈 어레이는 입사된 빔을 멀티 스팟의 빔으로 변형하여 굴곡이 있는 피부에 조사할 수 있으며, 멀티 스팟의 빔이 형성되는 피부 내의 깊이 위치의 균일도를 향상시킬 수 있다.
상술한 마이크로 렌즈 어레이는 치료용 레이저 장치에 채용될 수 있고, 균일한 피부 치료 효과를 기대할 수 있다.
도 1은 실시예에 따른 마이크로 렌즈 어레이의 개략적인 구성을 보이는 평면도이다.
도 2는 도 1의 마이크로 렌즈 어레이의 A-A'단면도로서, 마이크로 렌즈 어레이가 형성하는 빔 스팟의 궤적을 함께 보이고 있다.
도 3은 비교예에 따른 마이크로 렌즈 어레이의 개략적인 구성을 보이는 단면도로서, 마이크로 렌즈 어레이가 형성하는 빔 스팟의 궤적을 함께 보이고 있다.
도 4는 다른 실시예에 따른 마이크로 렌즈 어레이의 개략적인 구성을 보이는 평면도이다.
도 5는 도 4의 마이크로 렌즈 어레이의 B-B'단면도로서, 마이크로 렌즈 어레이가 형성하는 빔 스팟의 궤적을 함께 보이고 있다.
도 6은 또 다른 실시예에 따른 마이크로 렌즈 어레이의 개략적인 구성을 보이는 평면도이다.
도 7은 실시예에 따른 치료용 레이저 장치의 개략적인 구성을 보이는 사시도이다.
도 8은 도 7의 치료용 레이저 장치에 구비되는 레이저 빔 핸드피스를 상세히 보인 분해 사시도이다.
도 9는 도 7의 치료용 레이저 장치를 사용한 치료 과정에서 레이저 빔 핸드피스의 팁 부분에 의해 피부 표면이 돌출되는 것을 예시적으로 보인다.
본 발명은 다양한 변환을 가할 수 있고 여러 가지 실시예를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 상세한 설명에 상세하게 설명하고자 한다. 본 발명의 효과 및 특징, 그리고 그것들을 달성하는 방법은 도면과 함께 상세하게 후술되어 있는 실시예들을 참조하면 명확해질 것이다. 그러나 본 발명은 이하에서 개시되는 실시예들에 한정되는 것이 아니라 다양한 형태로 구현될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명하기로 하며, 도면을 참조하여 설명할 때 동일하거나 대응하는 구성 요소는 동일한 도면부호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
이하의 실시예에서, 제1, 제2 등의 용어는 한정적인 의미가 아니라 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소와 구별하는 목적으로 사용되었다.
이하의 실시예에서, 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
이하의 실시예에서, 포함하다 또는 가지다 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 또는 구성요소가 존재함을 의미하는 것이고, 하나 이상의 다른 특징들 또는 구성요소가 부가될 가능성을 미리 배제하는 것은 아니다.
이하의 실시예에서, 영역, 구성 요소 등의 부분이 다른 부분 위에 또는 상에 있다고 할 때, 다른 부분의 바로 위에 있는 경우뿐만 아니라, 그 중간에 다른 영역, 구성 요소 등이 개재되어 있는 경우도 포함한다.
도면에서는 설명의 편의를 위하여 구성 요소들이 그 크기가 과장 또는 축소될 수 있다. 예컨대, 도면에서 나타난 각 구성의 크기 및 두께는 설명의 편의를 위해 임의로 나타내었으므로, 본 발명이 반드시 도시된 바에 한정되지 않는다.
어떤 실시예가 달리 구현 가능한 경우에 특정한 공정 순서는 설명되는 순서와 다르게 수행될 수도 있다. 예를 들어, 연속하여 설명되는 두 공정이 실질적으로 동시에 수행될 수도 있고, 설명되는 순서와 반대의 순서로 진행될 수 있다.
이하의 실시예에서, 영역, 구성 요소 등이 연결되었다고 할 때, 영역, 구성 요소들이 직접적으로 연결된 경우뿐만 아니라 영역, 구성요소들 중간에 다른 영역, 구성 요소들이 개재되어 간접적으로 연결된 경우도 포함한다.
도 1은 실시예에 따른 마이크로 렌즈 어레이의 개략적인 구성을 보이는 평면도이고, 도 2는 도 1의 마이크로 렌즈 어레이의 A-A'단면도로서, 마이크로 렌즈 어레이가 형성하는 빔 스팟의 궤적을 함께 보이고 있다.
마이크로 렌즈 어레이(100)는 입사광을 멀티 스팟의 빔으로 변형하여 대상체에 포커싱하는 것으로, 각각이 소정의 초점 거리를 형성하는 곡면을 구비하는 복수의 마이크로 렌즈(110)(120)(130)(140)를 포함한다.
마이크로 렌즈 어레이(100)는 투명 베이스(101)의 일면을 복수개의 소정 곡면으로 가공한 형상으로 형성될 수 있다. 투명 베이스(101)는 글래스 또는 투명 플라스틱 재질로 이루어질 수 있고, 투명 베이스(101)의 굴절률과 곡면 형상에 따라 복수의 마이크로 렌즈(110)(120)(130)(140) 각각의 초점 거리가 정해진다. 복수의 마이크로 렌즈(110)(120)(130)(140)의 곡면 형상은 구면 또는 비구면일 수 있다.
실시예에 따른 마이크로 렌즈 어레이(100)는 마이크로 렌즈 어레이(100)가 형성하는 빔 스팟의 궤적(TR)이 비평탄한 면이 되도록, 복수의 마이크로 렌즈(110)(120)(130)(140)가 설계될 수 잇다. 다시 말하면, 빔 스팟의 궤적(TR)이 비평탄한 면이 되도록, 복수의 마이크로 렌즈(110)(120)(130)(140) 각각의 배열 위치 및 그에 따른 형상이 정해질 수 있다.
이와 같이 마이크로 렌즈 어레이(100)를 설계하는 것은 마이크로 렌즈 어레이(100)가 채용되는 장치, 예를 들어, 치료용 레이저 장치에서 빔 조사의 대상체인 피부의 면이 일반적으로, 평면이 아님을 고려하여, 복수의 마이크로 렌즈(110)(120)(130)(140) 각각이 형성하는 빔 스팟의 위치가 대상체 내에서 일정한 깊이 위치가 되게 하기 위함이다. 빔 스팟의 궤적(TR)을 대상체의 표면 형상과 유사하게 하기 위해, 복수의 마이크로 렌즈(110)(120)(130)(140) 중 적어도 일부의 곡면이 시작되는 높이 위치가 서로 다를 수 있다.
실시예에 따른 마이크로 렌즈 어레이(100)는 중심부에서 주변부로 갈수록 곡면이 시작되는 높이 위치가 점차적으로 높아지도록, 복수의 마이크로 렌즈(110)(120)(130)(140)의 형상과 배열이 정해진다.
도 2를 참조하면, 실시예에 따른 마이크로 렌즈 어레이(100)는 초점 거리는 모두 같고, 곡면이 시작되는 높이 위치가 서로 다른 제 1 내지 제 4 마이크로 렌즈(110)(120)(130)(140)를 포함한다. 제 1 내지 제 4 마이크로 렌즈(110)(120)(130)(140) 각각의 곡면이 시작되는 높이는 그 배열 위치에 따라 다르게 설정될 수 있다.
제 1 마이크로 렌즈(110)는 곡면(110a)이 시작되는 높이가 h1, 제 2 마이크로 렌즈(120)는 곡면(120a)이 시작되는 높이가 h2, 제 3 마이크로 렌즈(130)는 곡면(130a)이 시작되는 높이가 h3, 제 4 마이크로 렌즈(140)는 곡면(140a)이 시작되는 높이가 h4이며, h1<h2<h3<h4의 관계를 가질 수 있다. 제 1 마이크로 렌즈(110)는 마이크로 렌즈 어레이(100)에 중심부에 배치되며, 제 2 마이크로 렌즈(120)는 제 1 마이크로 렌즈(110)를 둘러싸고, 제 3 마이크로 렌즈(130)는 제 2 마이크로 렌즈(120)들을 둘러싸며, 제 4 마이크로 렌즈(140)들은 제 3 마이크로 렌즈(130)들을 둘러싸는 형태로 배치될 수 있다. 제 1 내지 제 4 마이크로 렌즈(110)(120)(130)(140)들은 중심부에 대해 방사 대칭형으로 도시되고 있으나, 이에 한정되지 않으며 비대칭적인 분포로 배치될 수도 있다. 다시 말하면, 제 1 마이크로 렌즈(110)들이 원형으로 배열되고, 제 2 마이크로 렌즈(120)들도 제 1 마이크로 렌즈(110)를 원형으로 둘러싸는 것으로 도시되어 있으나, 이에 한정되지 않으며, 타원형으로 둘러싸거나, 또는 다른 형상으로 둘러싸는 배열도 가능하다. 제 1 내지 제 4 마이크로 렌즈(110)(120)(130)(140)들의 곡면(110a)(120a)(130a)(140a)이 시작되는 각 높이의 구체적인 수치, 각 높이에 해당하는 제 1 내지 제 4 마이크로 렌즈(110)(120)(130)(140) 각각의 개수는 제 1 내지 제 4 마이크로 렌즈(110)(120)(130)(140)의 초점 거리, 제1 내지 제4 마이크로 렌즈(110)(120)(130)(140)의 직경, 대상체의 형상 등을 고려하여 정해질 수 있다. 예를 들어, 제1 내지 제4 마이크로 렌즈(110)(120)(130)(140)의 직경은 0.8mm이고, h1은 0.2mm, h2는 0.4mm, h3은 0.6mm, h4는 0.8mm일 수 있으며, 이에 한정되지는 않는다. 또한, 곡면 높이 위치가 다른 마이크로 렌즈를 네가지 종류로 예시하고 있으나, 이에 한정되지 않으며, 다른 개수로 변형될 수도 있다.
마이크로 렌즈 어레이(100)는 입사광(Li)은 멀티 스팟의 빔(Lm)으로 변형한다. 이 때, 제 1 내지 제 4 마이크로 렌즈(110)(120)(130)(140)는 같은 초점 거리를 가지는 형상이지만 각각의 곡면(110a)(120a)(130a)(140a)이 시작되는 높이가 서로 다르므로, 이에 의해 형성되는 빔 스팟의 궤적(TR)은 비평탄한 면이 된다. 궤적(TR)은 예를 들어, 마이크로 렌즈 어레이(100)를 향하여 볼록한 면 형상일 수 있다. 다만, 도시된 형상은 예시적인 것이며, 원하는 궤적(TR) 형상을 고려하여 마이크로 렌즈 어레이(100)에 구비되는 마이크로 렌즈(110)(120)(130)(140)들의 종류, 배열, 형상이 변형될 수 있다.
도 3은 비교예에 따른 마이크로 렌즈 어레이(10)의 개략적인 구성을 보이는 단면도로서, 마이크로 렌즈 어레이(10)가 형성하는 빔 스팟의 궤적을 함께 보이고 있다.
비교예에 다른 마이크로 렌즈 어레이(10)는 동일한, 복수의 마이크로 렌즈(12)를 포함한다. 즉, 복수의 마이크로 렌즈(12)는 모두 같은 초점 거리(f)를 가지며 곡면(12a)이 시작되는 높이 위치(h)도 동일하다. 따라서, 마이크로 렌즈 어레이(10)에 의해 형성되는 빔 스팟의 궤적(TR)은 평면이 된다.
이와 같이, 마이크로 렌즈 어레이(10)에 구비되는 마이크로 렌즈(12)들이 그 배열 위치에 관계없이 모두 같은 형상을 갖는 경우, 마이크로 렌즈 어레이(10)가 형성하는 빔 스팟의 궤적(TR)은 평면이 되며, 이는 마이크로 렌즈 어레이(10)가 채용된 치료용 레이저 장치 피부(S)에 레이저 빔을 조사할 때, 일반적으로 비평탄한 피부(S)의 각 위치마다 다른 깊이에 레이저 빔이 조사되는 결과가 된다.
치료 목적에 따라 레이저 빔이 조사되는 피부 내의 깊이는 통상 다르게 설정된다. 예를 들어, 피부 표면에서 0.1mm의 표피에 빔이 조사되어야 하는 경우가 있고, 또는 1~4mm 깊이의 진피에 빔이 조사되어야 하는 경우도 있다. 그런데, 빔 스팟의 궤적이 평면이 되는 경우, 일정한 깊이 위치가 구현되지 못하며, 예를 들어, 일부 위치에서는 의도한 위치보다 깊은 위치에, 일부 영역에서는 의도한 위치보다 얕은 위치에 빔 스팟이 형성될 수 있고, 또는, 일부 영역에는 빔 스팟이 잘 도달하지 않을 수도 있다. 이러한 경우, 원하는 일정한 치료 효과를 기대하기 어려워진다.
이와 달리, 실시예에 따른 마이크로 렌즈 어레이(10)는 피부 표면의 형상을 최대한 반영하여 각각의 마이크로 렌즈들을 설계하고 있기 때문에, 빔 스팟이 형성되는 깊이 위치의 균일도가 향상되고, 따라서, 치료 효과도 상승될 수 잇다.
도 4는 다른 실시예에 따른 마이크로 렌즈 어레이의 개략적인 구성을 보이는 평면도이다고, 도 5는 도 4의 마이크로 렌즈 어레이의 B-B'단면도로서, 마이크로 렌즈 어레이가 형성하는 빔 스팟의 궤적을 함께 보이고 있다.
마이크로 렌즈 어레이(200)는 곡면(210a)(220a)(230a)(240a)이 시작되는 높이는 모두 같고 초점 거리는 서로 다른 제1 내지 제4 마이크로 렌즈(210)(220)(230)(240)를 포함한다. 이러한 마이크로 렌즈 어레이(200)는 투명 베이스(201)의 일면이 복수의 곡면(210a)(220a)(230a)(240a)을 가지는 형태로 가공되어 형성될 수 있드며, 중심부에서 주변부로 갈수록 초점 거리가 점차적으로 길어지도록, 제1 내지 제4 마이크로 렌즈(210)(220)(230)(240)의 형상과 배열이 정해질 수 있다.
제 1 마이크로 렌즈(210)는 초점 거리가 f1, 제 2 마이크로 렌즈(220)는 초점 거리가 f2, 제 3 마이크로 렌즈(230)는 초점 거리가 f3, 제 4 마이크로 렌즈(240)는 초점 거리가 f4일 수 있고, f1<f2<f3<f4의 관계를 가질 수 있다. 제 1 마이크로 렌즈(210)는 마이크로 렌즈 어레이(200)에 중심부에 배치되며, 제 2 마이크로 렌즈(220)는 제 1 마이크로 렌즈(210)를 둘러싸고, 제 3 마이크로 렌즈(230)는 제 2 마이크로 렌즈(220)들을 둘러싸며, 제 4 마이크로 렌즈(240)들은 제 3 마이크로 렌즈(230)들을 둘러싸는 형태로 배치될 수 있다. 제 1 내지 제 4 마이크로 렌즈(210)(220)(230)(240)들은 중심부에 대해 방사 대칭형으로 도시되고 있으나, 이에 한정되지 않으며 비대칭적인 분포로 배치될 수도 있다. 제 1 내지 제 4 마이크로 렌즈(210)(220)(230)(240)들의 초점 거리(f1)(f2)(f3)(f4), 각 초점 거리에 해당하는 제 1 내지 제 4 마이크로 렌즈(210)(220)(230)(240) 각각의 개수는 제1 내지 제4 마이크로 렌즈(210)(220)(230)(240)의 직경, 대상체의 형상등을 고려하여 정해질 수 있다.
서로 다른 초점 거리를 형성하기 위해, 제 1 내지 제 4 마이크로 렌즈(210)(220)(230)(240)들은 같은 재질로 이루어지고, 각각의 곡면(210a)(220a)(230a)(240a) 형상이 서로 다를 수 있다. 또는, 제 1 내지 제 4 마이크로 렌즈(210)(220)(230)(240)들은 모두 같은 곡면 형상을 가지며 서로 다른 굴절률의 재질로 형성되는 것도 가능하다.
도 6은 또 다른 실시예에 따른 마이크로 렌즈 어레이의 개략적인 구성을 보이는 평면도이다.
마이크로 렌즈 어레이(300)는 비평탄한 빔 스팟 궤적을 형성할 수 있도록 초점 거리 또는 곡면이 시작되는 위치가 서로 다른 제 1 내지 제 4 마이크로 렌즈(310)(320)(330)(340)를 포함한다.
실시예의 마이크로 렌즈 어레이(300)는 제 1 내지 제 4 마이크로 렌즈(310)(320)(330)(340)의 분포에 있어서 전술한 마이크로 렌즈 어레이(100)(200)와 차이가 있다. 제 2 마이크로 렌즈(320)들은 제 1 마이크로 렌즈(310)들을 전체적으로 둘러싸는 형태가 아니라, 일부를 둘러싸는 형태로 배열될 수 있다. 예를 들어, 제 2 마이크로 렌즈(320)는 제 1 마이크로 렌즈(310)들을 말굽형으로 둘러싸고, 제 3 마이크로 렌즈(330)는 제 2 마이크로 렌즈(320)들을 말굽형으로 둘러싸고, 제 4 마이크로 렌즈(340)는 제 3 마이크로 렌즈(330)들을 말굽형으로 둘러쌀 수 있다.
비평탄한 궤적 형성을 위한 제 1 내지 제 4 마이크로 렌즈(310)(320)(330)(340)들 각각의 형상은, 도 2와 같이, 곡면이 시작되는 높이가 서로 다르게 제 1 내지 제 4 마이크로 렌즈(310)(320)(330)(340)가 형성될 수 있고, 또는, 초점 거리가 서로 다르게 제 1 내지 제 4 마이크로 렌즈(310)(320)(330)(340)가 형성될 수도 있다.
상술한 마이크로 렌즈 어레이(100)(200)(300)는 비평탄한 궤적의 멀티 빔 스팟을 구현할 수 있는 예로서 구체적인 형태가 설명된 것이며, 본 발명은 설명된 예시에 한정되지 않는다. 마이크로 렌즈 어레이(100)(200)(300) 중 어느 하나, 이들 중의 조합, 변형이 가능하다. 예를 들어, 복수의 마이크로 렌즈들이 모두 초점 거리가 같고, 일부 곡면이 시작되는 높이가 다른 형태, 복수의 마이크로 렌즈들의 곡면의 시작되는 높이가 모두 같고, 일부의 초점 거리가 다른 형태 외에도, 이들의 조합, 즉, 일부의 초점 거리를 다르게 하고, 또 다른 일부의 곡면 높이를 다르게 한 형태로도 마이크로 렌즈 어레이가 구현될 수 있다.
상술한 마이크로 렌즈 어레이(100)(200)(300)는 치료용 레이저 장치에 채용될 수 있고, 표면에 굴곡이 있는 피부에 대한 치료시, 빔 스팟이 형성되는 깊이의 균일도를 향상시킬 수 있다.
도 7은 실시예에 따른 치료용 레이저 장치의 개략적인 구성을 보이는 사시도이고, 도 8은 도 7의 치료용 레이저 장치에 구비되는 레이저 빔 핸드피스를 상세히 보인 분해 사시도이며, 도 9는 도 7의 치료용 레이저 장치를 사용한 치료 과정에서 레이저 빔 핸드피스의 팁 부분에 의해 피부 표면이 돌출되는 것을 예시적으로 보인다.
치료용 레이저 장치(1000)는 레이저 발생기(1200), 레이저 발생기(1200)에서 출력된 레이저를 안내하는 가이드 암(1400), 가이드 암(1400)으로부터 안내된 레이저 빔의 스팟 크기를 조절하고 멀티 스팟의 빔으로 변형하여 대상체에 포커싱하는 레이저 빔 핸드 피스(1500)를 포함한다.
레이저 발생기(1200)는 치료를 위한 소정 파장 대역의 레이저를 생성하고, 가이드 암(1400)은 생성된 레이저를 가이드한다.
도 8을 참조하면, 레이저 빔 핸드 피스(1500)는 가이드 암(1400)으로부터 안내된 레이저 빔의 스팟 크기를 조절하는 렌즈부(1520)와, 렌즈부(1520)에서 스팟 크기가 조절된 빔을 멀티 스팟의 빔으로 변형하여 대상체에 포커싱하는 마이크로 렌즈 어레이(1540)를 포함한다. 렌즈부(1520)는 두 매의 렌즈로 도시되었으나 이는 예시적인 것이다. 마이크로 렌즈 어레이(1540)는 각각이 소정의 초점 거리를 형성하는 곡면을 구비하는 복수의 마이크로 렌즈를 포함하며, 복수의 마이크로 렌즈들은 빔 스팟의 궤적이 비평탄한 면이 되도록 배열, 형상이 설정되어 있다. 마이크로 렌즈 어레이(1540)를 구성하는 복수의 마이크로 렌즈 중 적어도 일부는 초점 거리 또는 곡면이 시작되는 높이 위치가 서로 다를 수 있다. 마이크로 렌즈 어레이(1540)로, 전술한 마이크로 렌즈 어레이(100)(200)(300) 중 어느 하나, 이들의 조합, 또는 변형된 형태가 채용될 수 있다.
레이저 빔 핸드 피스(1500)에는 렌즈부(1520)와 마이크로 렌즈 어레이(1540)를 고정되게 수용하는 경통(1510)이 더 구비될 수 있고, 레이저 빔 핸드 피스(1500)의 일단에는 대상체, 예를 들어, 치료 대상인 피부에 접촉하는 팁(1560)이 형성될 수 있다. 팁(1560)의 단부(1560a)에는 팁(1560)이 피부에 접촉할 때의 압력을 일정하게 하기 위한 센서가 구비될 수도 있다. 팁(1650)의 단부(1560a)는 말굽형으로 도시되었으나, 이에 한정되지 않으며, 원형이 될 수도 있다.
피부(S) 표면에서 치료 대상 영역(A)을 포함하는 궤적(S1)은 일반적으로 굴곡이 있고 평탄하지 않다. 실시예에 따른 레이저 치료 장치(1000)는 치료 대상 영역(A)의 형상을 고려하여 비평탄한 궤적으로 멀티 스팟의 빔을 조사하도록 설계된 마이크로 렌즈 어레이(1450)를 구비하고 있으므로, 치료 대상 영역(A)에 형성되는 멀티 스팟의 빔의 깊이 위치 균일도를 높일 수 있다.
한편, 팁(1560)이 피부에 접촉할 때, 팁(1560)의 단부(1560a)가 피부(S)에 일정한 압력을 가할 수도 있다. 이 경우, 피부(S) 표면의 궤적은 도시된 바와 같이, S1에서 S2로 변할 수 있고, 치료 대상 영역(A)은 팁(1560a)이 접촉 전보다 더 볼록해질 수 있다. 실시예에 따른 레이저 치료 장치(1000)는 치료 대상 영역(A)의 형상을 고려하여, 또한, 팁(1560)이 피부에 접촉하는 압력을 미리 고려하여, 비평탄한 궤적으로 멀티 스팟의 빔을 조사하도록 설계된 마이크로 렌즈 어레이(1540)를 채용할 수 있다. 따라서, 치료 대상 영역(A)에 형성되는 멀티 스팟의 빔의 깊이 위치 균일도를 높일 수 있다.
치료용 레이저 장치(1000)에 구비되는 마이크로 렌즈 어레이(1540)는 팁(1560)의 단부(1560a) 형상, 팁(1560)이 피부(S)에 접촉시에 예정된 압력을 고려하여, 세부적인 마이크로 렌즈들의 형상과 배열이 정해질 수 있다. 예를 들어, 팁(1560)의 단부(1560a) 형상이 원형인 경우, 도 1이나, 도 4와 같은 배열 형태가 선호될 수 있고, 팁(1560)의 단부(1560a) 형상이 말굽형인 경우, 도 6과 같은 배열 형태가 선호될 수 있을 것이다. 다만, 이에 한정되는 것은 아니다.
이와 같이 본 발명은 도면에 도시된 일 실시예를 참고로 하여 설명하였으나 이는 예시적인 것에 불과하며 당해 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 실시예의 변형이 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호 범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의하여 정해져야 할 것이다.

Claims (20)

  1. 입사광을 멀티 스팟의 빔으로 변형하여 대상체에 포커싱하는 마이크로 렌즈 어레이에 있어서,
    각각이 소정의 초점 거리를 형성하는 곡면을 구비하는 복수의 마이크로 렌즈;를 포함하며,
    상기 복수의 마이크로 렌즈 중 적어도 일부는 초점 거리 또는 상기 곡면이 시작되는 높이 위치가 서로 다른, 마이크로 렌즈 어레이.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로 렌즈 어레이가 형성하는 빔 스팟의 궤적은 비평탄한 면이 되도록, 상기 복수의 마이크로 렌즈의 형상과 배열이 정해진, 마이크로 렌즈 어레이.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 비평탄한 면은 상기 마이크로 렌즈 어레이를 향하는 면이 볼록한 형상인, 마이크로 렌즈 어레이.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 마이크로 렌즈들의 초점 거리는 모두 같고,
    상기 복수의 마이크로 렌즈 중 적어도 두 개 이상의 마이크로 렌즈의 곡면이 시작되는 높이 위치가 서로 다른, 마이크로 렌즈 어레이.
  5. 제4항에 있어서,
    중심부에서 주변부로 갈수록 상기 높이 위치가 점차적으로 높아지도록, 상기 복수의 마이크로 렌즈의 형상과 배열이 정해진, 마이크로 렌즈 어레이.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 마이크로 렌즈들의 곡면이 시작되는 높이는 모두 같고,
    상기 복수의 마이크로 렌즈 중 적어도 두 개 이상의 마이크로 렌즈의 초점 거리가 서로 다른, 마이크로 렌즈 어레이.
  7. 제6항에 있어서,
    중심부에서 주변부로 갈수록 상기 복수의 마이크로 렌즈 각각의 초점 거리가 점차적으로 길어지도록, 상기 복수의 마이크로 렌즈의 형상과 배열이 정해진, 마이크로 렌즈 어레이.
  8. 제6항에 있어서,
    적어도 두 개 이상의 마이크로 렌즈는 같은 굴절률의 재질로 형성되고 서로 다른 곡면 형상을 갖는, 마이크로 렌즈 어레이.
  9. 제7항에 있어서,
    적어도 두 개 이상의 마이크로 렌즈는 같은 곡면 형상을 가지며 서로 다른 굴절률의 재질로 형성되는, 마이크로 렌즈 어레이.
  10. 입사광을 멀티 스팟의 빔으로 변형하여 대상체에 포커싱하는 마이크로 렌즈 어레이 설계 방법에 있어서,
    각각이 형성하는 빔 스팟의 위치가 상기 대상체 내에서 일정한 깊이 위치가 되도록, 복수의 마이크로 렌즈의 형상과 배열을 정하는, 설계 방법.
  11. 입사되는 레이저 빔의 스팟 크기를 조절하는 렌즈부; 및
    상기 렌즈부에서 스팟 크기가 조절된 빔을 멀티 스팟의 빔으로 변형하여 대상체에 포커싱하는 것으로, 각각이 소정의 초점 거리를 형성하는 곡면을 구비하는 복수의 마이크로 렌즈를 포함하며, 상기 복수의 마이크로 렌즈 중 적어도 일부는 초점 거리 또는 상기 곡면이 시작되는 높이 위치가 서로 다른, 마이크로 렌즈 어레이;를 포함하는 레이저 빔 핸드 피스.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 마이크로 렌즈 어레이가 형성하는 빔 스팟의 궤적은 비평탄한 면이 되도록, 상기 복수의 마이크로 렌즈의 형상과 배열이 정해진, 레이저 빔 핸드 피스.
  13. 제12항에 있어서,
    상기 비평탄한 면은 상기 마이크로 렌즈 어레이를 향하는 면이 볼록한 형상인, 레이저 빔 핸드 피스.
  14. 제11항에 있어서,
    중심부에서 주변부로 갈수록 상기 복수의 마이크로 렌즈의 곡면이 시작되는 높이 위치가 점차적으로 높아지도록, 상기 복수의 마이크로 렌즈의 형상과 배열이 정해진, 레이저 빔 핸드 피스.
  15. 제11항에 있어서,
    중심부에서 주변부로 갈수록 상기 복수의 마이크로 렌즈 각각의 초점 거리가 점차적으로 길어지도록, 상기 복수의 마이크로 렌즈의 형상과 배열이 정해진, 레이저 빔 핸드 피스.
  16. 레이저 발생기;
    상기 레이저 발생기에서 출력된 레이저를 안내하는 가이드 암;
    입사되는 레이저 빔의 스팟 크기를 조절하는 렌즈부; 및
    상기 렌즈부에서 스팟 크기가 조절된 빔을 멀티 스팟의 빔으로 변형하여 대상체에 포커싱하는 것으로, 각각이 소정의 초점 거리를 형성하는 곡면을 구비하는 복수의 마이크로 렌즈를 포함하며, 상기 복수의 마이크로 렌즈 중 적어도 일부는 초점 거리 또는 상기 곡면이 시작되는 높이 위치가 서로 다른, 마이크로 렌즈 어레이;를 포함하는 치료용 레이저 장치.
  17. 제16항에 있어서,
    상기 마이크로 렌즈 어레이가 형성하는 빔 스팟의 궤적은 비평탄한 면이 되도록, 상기 복수의 마이크로 렌즈의 형상과 배열이 정해진, 치료용 레이저 장치.
  18. 제16항에 있어서,
    상기 비평탄한 면은 상기 마이크로 렌즈 어레이를 향하는 면이 볼록한 형상인, 치료용 레이저 장치.
  19. 제16항에 있어서,
    중심부에서 주변부로 갈수록 상기 복수의 마이크로 렌즈의 곡면이 시작되는 높이 위치가 점차적으로 높아지도록, 상기 복수의 마이크로 렌즈의 형상과 배열이 정해진, 치료용 레이저 장치.
  20. 제16항에 있어서,
    중심부에서 주변부로 갈수록 상기 복수의 마이크로 렌즈 각각의 초점 거리가 점차적으로 길어지도록, 상기 복수의 마이크로 렌즈의 형상과 배열이 정해진, 치료용 레이저 장치.
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