特表 2024-530591 合多重レーザパルスを利用した皮膚管理装置及び方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】公表特許公報(A)

(11)【公表番号】

(43)【公表日】2024-08-23

(54)【発明の名称】合多重レーザパルスを利用した皮膚管理装置及び方法

(51)【国際特許分類】

   A61B 18/20 20060101AFI20240816BHJP

   H01S 3/10 20060101ALI20240816BHJP

   A61N 5/067 20060101ALI20240816BHJP

   H01S 3/1123 20230101ALI20240816BHJP

   H01S 3/00 20060101ALI20240816BHJP

【ＦＩ】

A61B18/20

H01S3/10

A61N5/067

H01S3/1123

H01S3/00 Z

【審査請求】有

【予備審査請求】未請求

(21)【出願番号】P 2024503777

(86)(22)【出願日】2022-06-13

(85)【翻訳文提出日】2024-01-19

(86)【国際出願番号】 KR2022008323

(87)【国際公開番号】W WO2023003174

(87)【国際公開日】2023-01-26

(31)【優先権主張番号】10-2021-0093957

(32)【優先日】2021-07-19

(33)【優先権主張国・地域又は機関】KR

(81)【指定国・地域】

(71)【出願人】

【識別番号】520331970

【氏名又は名称】ジェイシス メディカル インコーポレイテッド

【住所又は居所原語表記】３０７， ３０８， ４０１， ８０８， １０１５， ＤＡＥＲＹＵＮＧ ＴＥＣＨＮＯ ＴＯＷＮ ８ＴＨ， ９６， ＧＡＭＡＳＡＮ－ＲＯ， ＧＥＵＭＣＨＥＯＮ－ＧＵ， ＳＥＯＵＬ ０８５０１， ＲＥＰＵＢＬＩＣ ＯＦ ＫＯＲＥＡ

(74)【代理人】

【識別番号】110001818

【氏名又は名称】弁理士法人Ｒ＆Ｃ

(72)【発明者】

【氏名】キム，ソン・ジュン

(72)【発明者】

【氏名】パク，キュ・ジン

(72)【発明者】

【氏名】アン，チュル・ヨン

(72)【発明者】

【氏名】イ，ウォン・ジュ

(72)【発明者】

【氏名】カン，ドン・ホワン

【テーマコード（参考）】

4C026

4C082

5F172

【Ｆターム（参考）】

4C026AA01

4C026BB07

4C026FF02

4C026HH15

4C026HH23

4C082AJ01

4C082PA01

4C082PA02

4C082PC01

4C082PC06

4C082PC10

4C082RC03

4C082RC04

4C082RC08

4C082RC09

4C082RC10

4C082RE02

4C082RL02

4C082RL15

4C082RL23

5F172AE03

5F172AF02

5F172AF03

5F172EE02

5F172EE07

5F172EE13

5F172NN16

5F172NQ23

5F172NQ48

(57)【要約】

本発明の一実施例に係る複合マルチレーザパルスを利用した皮膚治療装置は、エネルギーを供給するエネルギー部と、エネルギー部から供給されたエネルギーを吸収して光を発生させる発光部と、発光部から発生した光が増幅される共振経路を形成する第１ミラー及び第２ミラーと、第１ミラー及び第２ミラーの間の光共振経路上に配置されて光を偏光させる偏光部と、入射した偏光の偏光成分を変換させる第１スイッチ及び第２スイッチを含むレーザ発生部と、レーザ発生部が単一レーザパルスモード又は多重レーザパルスモードで動作するように前記第１スイッチ及び第２スイッチを制御する制御部と、を含む。

【特許請求の範囲】

【請求項1】

エネルギーを供給するエネルギー部と、
前記エネルギー部から供給されたエネルギーを吸収して光を発生させる発光部と、
前記発光部から発生した光が増幅される共振経路を形成する第１ミラー及び第２ミラーと、
第１ミラー及び第２ミラーの間の光共振経路上に配置されて光を偏光させる偏光部と、
入射した偏光の偏光成分を変換させる第１スイッチ及び第２スイッチを含むレーザ発生部と、
前記レーザ発生部が単一レーザパルスモード又は多重レーザパルスモードで動作するように前記第１スイッチ及び第２スイッチを制御する制御部と、を含む、複合多重レーザパルスを利用した皮膚治療装置。

【請求項2】

前記制御部は、多重レーザパルスモードにおいて、第１時間の幅を有する多重レーザパルスと前記第１時間とは異なる第２時間の幅を有する多重レーザパルスのうちの少なくとも１つが発生するように第１スイッチ及び第２スイッチを制御する、請求項１に記載の複合多重レーザパルスを利用した皮膚治療装置。

【請求項3】

前記第１スイッチ又は第２スイッチは、それに電気的信号が印加されなければ、偏光部によって偏光されて入射した偏光の偏光成分が他の偏光成分に変換されないように動作する、請求項１に記載の複合多重レーザパルスを利用した皮膚治療装置。

【請求項4】

前記第１スイッチ又は第２スイッチは、それに電気的信号が印加されると、偏光部によって偏光されて入射した偏光の偏光成分が他の偏光成分に変換されるように動作する、請求項１に記載の複合多重レーザパルスを利用した皮膚治療装置。

【請求項5】

前記第１スイッチ及び第２スイッチに電気的信号が印加されない場合、前記レーザ発生部から出力されたレーザパルスは、発光部によって光を発生させる時間と同一の時間幅を有する、請求項３又は４に記載の複合多重レーザパルスを利用した皮膚治療装置。

【請求項6】

前記第１スイッチ及び第２スイッチに電気的信号が印加された場合、前記レーザ発生部から出力されたレーザパルスは、前記第１スイッチ及び第２スイッチのどちらか１つに印加される電気的信号の時間と同一の時間幅を有する、請求項３又は４に記載の複合多重レーザパルスを利用した皮膚治療装置。

【請求項7】

前記第１スイッチは、前記第２スイッチに電気的信号が印加される間に１回以上動作することによって、数ｎｓ乃至数十ｎｓの時間幅を有する１つ以上のレーザパルスを発生させる、請求項５に記載の複合多重レーザパルスを利用した皮膚治療装置。

【請求項8】

前記第１スイッチ及び第２スイッチのどちらか１つに電気的信号が印加され、もう１つに電気的信号が印加されない場合、前記レーザ発生部からレーザパルスが出力されない、請求項１に記載の複合多重レーザパルスを利用した皮膚治療装置。

【請求項9】

前記制御部は、前記エネルギー部のエネルギー供給を制御するエネルギー部制御部と、
前記第１スイッチの動作を制御する第１スイッチ制御部と、
前記第２スイッチの動作を制御する第２スイッチ制御部と、を含む、請求項１に記載の複合多重レーザパルスを利用した皮膚治療装置。

【請求項10】

前記第１スイッチ制御部は、数ｎｓ乃至数十ｎｓの一定時間の電気的信号を発生させ、前記第２スイッチ制御部は、数μｓ乃至数百μｓの可変可能な時間の電気的信号を発生させる、請求項９に記載の複合多重レーザパルスを利用した皮膚治療装置。

【請求項11】

エネルギーを供給するエネルギー部と、
エネルギー部から供給されたエネルギーを吸収して光を発生させる発光部と、
発光部から発生した光が増幅される共振経路を形成する第１ミラー及び第２ミラーと、
第１ミラー及び第２ミラーの間の光共振経路上に配置されて光を偏光させる偏光部と、
入射した偏光の偏光成分を変換させる第１スイッチ及び第２スイッチを含むレーザ発生部を用いてレーザを発生させる段階と、
レーザ発生部が単一レーザパルスモード又は多重レーザパルスモードで動作するように第１スイッチ及び第２スイッチを制御する段階と、を含む、複合多重レーザパルスを利用した皮膚治療方法。

【請求項12】

前記多重レーザパルスモードにおいて、第１時間の幅を有する多重レーザパルスと第１時間とは異なる第２時間の幅を有する多重レーザパルスのうちの少なくとも１つが発生するように第１スイッチ及び第２スイッチを制御する、請求項１１に記載の複合多重レーザパルスを利用した皮膚治療方法。

【請求項13】

前記エネルギー部が第１周期のエネルギーを供給する間に前記第１スイッチ及び第２スイッチは動作し、前記エネルギー部が第２周期のエネルギーを供給する間に前記第１スイッチ及び第２スイッチは動作しない、請求項１１に記載の複合多重レーザパルスを利用した皮膚治療方法。

【請求項14】

前記エネルギー部が第１周期のエネルギーを供給する間に前記第１スイッチ及び第２スイッチは動作し、前記エネルギー部が第２周期のエネルギーを供給する間に前記第１スイッチ及び第２スイッチは動作する、請求項１１に記載の複合多重レーザパルスを利用した皮膚治療方法。

【請求項15】

前記エネルギー部が第１周期のエネルギーを供給する間に前記第１スイッチ及び第２スイッチは動作せず、前記エネルギー部が第２周期のエネルギーを供給する間に前記第１スイッチ及び第２スイッチは動作する、請求項１１に記載の複合多重レーザパルスを利用した皮膚治療方法。

【請求項16】

前記エネルギー部が第１周期のエネルギーを供給する間に前記第１スイッチ及び第２スイッチは動作せず、前記エネルギー部が第２周期のエネルギーを供給する間に前記第１スイッチ及び第２スイッチは動作しない、請求項１１に記載の複合多重レーザパルスを利用した皮膚治療方法。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の一実施例は、皮膚治療装置及び方法に関し、詳細には、複合多重レーザパルスを利用した皮膚治療装置及び方法に関する。

【背景技術】

【0002】

レーザ（laser）は、誘導放出による光の増幅（light amplification by stimulated emission of radiation）という英単語の頭文字を取って作った言葉であって、誘導放出により増幅された光又はそのような光を出射する装置を意味する。

【0003】

レーザ光は、日光や一般光源が出射する光に比べて波長が非常に正確に定められており、光束の指向性が良い特性を有している。

【0004】

レーザ装置は、一般に活性媒質、ポンプエネルギー源及び共振器からなる。

【0005】

活性媒質は、エネルギーが高い励起状態にあってから、誘導放出過程を通じてレーザ光を出射する物質であって、原子やイオン又は分子などの発光体からなる。ポンプエネルギー源は、活性媒質にエネルギーを供給してレーザ光を出射しながら基底状態に緩和した発光体を再び励起状態へ励起し、レーザ光を再び出射させるようにする。共振器は、活性媒質から発生した光が直ぐに抜け出せず、活性媒質中を行き来しながら誘導放出過程を通じて新たな光が出射されるようにして増幅させるものであり、２枚の鏡のような反射体からなる。

【0006】

レーザは、活性媒質の状態によって固体レーザ、液体レーザ及び気体レーザに分類されることができる。

【0007】

例えば、固体レーザは半導体レーザ、ネオジム-ヤグ（Ｎｄ：ＹＡＧ）レーザ、チタン-サファイア（Ｔｉ：sapphire）レーザ、光ファイバレーザを含み、液体レーザは色素レーザを含み、気体レーザはヘリウム-ネオンレーザ、二酸化炭素レーザ、エキシマ（Excimer）レーザなどを含む。

【0008】

レーザは、光の波長帯域によって赤外線レーザ、可視光レーザ、紫外線レーザ及びＸ線レーザに分類されることができる。

【0009】

例えば、赤外線レーザは赤外線光ファイバレーザ、二酸化炭素レーザ、ネオジム-ヤグレーザ、チタン-サファイアレーザ、赤外線を出射する半導体レーザを含み、可視光レーザはヘリウム-ネオンレーザ、赤、緑、青、紫色の半導体レーザを含み、紫外線レーザはエキシマレーザなどを含む。

【0010】

レーザは、光の発生形態によって、パルスレーザ及び連続（continuous wave：ＣＷ）レーザに分類されることができる。

【0011】

例えば、パルスレーザは、光がパルス状に発生するものであり、連続レーザは、光が絶えずに継続して出射されるものである。

【0012】

一方、パルスレーザは、単一パルス又は多重パルス状にレーザを発生させることができる。

【0013】

レーザは産業用、医療用及び軍事用などに至るまで多様な分野で用いられている。特に、医療用レーザは、局部的に所定のエネルギーを集中させることができ、非侵襲的治療が可能であるので、外科、内科、眼科、皮膚科、歯科などで広範囲に用いられている。

【0014】

更に、従来の皮膚治療用レーザは、多重レーザパルスを利用して高エネルギーの出力を通じて皮膚治療効果を高めている。特に、本出願人による韓国公開特許第１０-２０１１-０１２２４７８号公報には、単一レーザパルスを駆動するキュー-スイッチドライバを用いて多重レーザパルスを発生させることによって、同一の入力エネルギーでより多くの出力エネルギーを得て皮膚治療効果を高めることができるレーザ発生装置が開示されている。

【0015】

ところが、多様な皮膚治療効果を得るためには、多様な時間幅のレーザパルスが必要になる。例えば、色素性病変施術、入れ墨除去施術のような皮膚治療には、数ｎｓ（nanosecond）乃至数十ｎｓのレーザパルスが効果的であり、タイトニングシワの改善などのリジュベネーション（rejuvenation）のような皮膚治療には、数μｓ（microsecond）乃至数百μｓのレーザパルスが効果的であり、数ｎｓ乃至数十ｎｓのパルスと数μｓ乃至数百μｓのパルスの２つのレーザパルスを利用して、このような２種類の皮膚治療をそれぞれ効果的に施すことができる。

【0016】

このために、従来の皮膚治療装置の中には、レーザパルスを駆動するキュー-スイッチドライバと共振器の内部にイン／アウト（in/out）するウェーブプレート（waveplate）を駆動するモータを用いることによって、数ｎｓ乃至数十ｎｓパルスレーザと数μｓ乃至数百μｓパルスレーザをそれぞれ発生させることで、１つの装置で数ｎｓ乃至数十ｎｓパルスレーザによる皮膚治療を行った後、数μｓ乃至数百μｓパルスレーザによる皮膚治療が可能なものがあった。

【0017】

しかし、このような従来の皮膚治療装置は、そのウェーブプレートがモータの機械的作動によって駆動して共振器の内部にイン／アウトする速度が遅くなり、これにより多様な時間幅のパルスを短い時間差で反復的に生成できず、互いに異なる幅の複数のレーザパルスによる多様な皮膚治療効果が同時に得られないという問題があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0018】

【特許文献1】韓国公開特許第１０-２０１１-０１２２４７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0019】

本発明は上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、多様な時間幅の多重レーザパルスを生成することによって、多様な皮膚治療効果が同時に得られる複合多重レーザパルスを利用した皮膚治療装置及び方法を提供することにある。

【0020】

本発明の他の目的は、数ｎｓ乃至数十ｎｓのレーザパルスと数μｓ乃至数百μｓのレーザパルスを繰り返し生成することによって、数十ｎｓのレーザパルスによる皮膚美容効果、例えば色素性病変施術、入れ墨除去施術のような皮膚治療効果と数μｓ乃至数百μｓのレーザパルスによる皮膚美容効果、例えば、タイトニングシワの改善などのリジュベネーション（rejuvenation）のような皮膚治療効果を一回の作動で同時に得ることによって、迅速な皮膚美容効果が得られる複合多重レーザパルスを利用した皮膚治療装置及び方法を提供することにある。

【0021】

本発明の更に他の目的は、数ｎｓ乃至数十ｎｓのレーザパルスと数μｓ乃至数百μｓのレーザパルスを数百μｓ乃至数百ｍｓ程度の時間間隔で連続的に繰り返し生成することによって、数ｎｓ乃至数十ｎｓのレーザパルスによる皮膚美容効果、例えば色素性病変施術、入れ墨除去施術のような皮膚治療効果と数μｓ乃至数百μｓのレーザパルスによる皮膚美容効果、例えば、タイトニングシワの改善などのリジュベネーション（rejuvenation）のような皮膚治療効果を一回の作動で同時に得ることによって、迅速な皮膚美容効果が得られる複合多重レーザパルスを利用した皮膚治療装置及び方法を提供することにある。

【0022】

本発明の別の目的は、数ｎｓ乃至数十ｎｓのレーザパルスと数μｓ乃至数百μｓのレーザパルスを連続的に繰り返し生成する少なくとも２つの電気的スイッチを備えることによって、多重レーザパルスの具現が容易であり、多重レーザパルス間の時間間隔も顕著に短縮できる複合多重レーザパルスを利用した皮膚治療装置及び方法を提供することにある。

【0023】

本発明が解決しようとする課題は、以上で言及した課題に限定されず、言及していない更に他の課題は、下記の記載から本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が明確に理解できるだろう。

【課題を解決するための手段】

【0024】

本発明の一実施例に係る複合多重レーザパルスを利用した皮膚治療装置は、エネルギーを供給するエネルギー部と、エネルギー部から供給されたエネルギーを吸収して光を発生させる発光部と、発光部から発生した光が増幅される共振経路を形成する第１ミラー及び第２ミラーと、第１ミラー及び第２ミラーの間の光共振経路上に配置されて光を偏光させる偏光部と、入射した偏光の偏光成分を変換させる第１スイッチ及び第２スイッチを含むレーザ発生部と、レーザ発生部が単一レーザパルスモード又は多重レーザパルスモードで動作するように第１スイッチ及び第２スイッチを制御する制御部と、を含むことができる。

【0025】

本実施例において、制御部は、多重レーザパルスモードにおいて、第１時間の幅を有する多重レーザパルスと第１時間とは異なる第２時間の幅を有する多重レーザパルスのうちの少なくとも１つが発生するように第１スイッチ及び第２スイッチを制御できる。

【0026】

本実施例において、第１スイッチ又は第２スイッチは、それに電気的信号が印加されなければ、偏光部によって偏光されて入射した偏光の偏光成分が他の偏光成分に変換されないように動作するものであり得る。

【0027】

本実施例において、第１スイッチ又は第２スイッチは、それに電気的信号が印加されると、偏光部によって偏光されて入射した偏光の偏光成分が他の偏光成分に変換されるように動作するものであり得る。

【0028】

本実施例において、第１スイッチ及び第２スイッチに電気的信号が印加されない場合、レーザ発生部から出力されたレーザパルスは、発光部によって光を発生させる時間と同一の時間幅を有するものであり得る。

【0029】

本実施例において、第１スイッチ及び第２スイッチに電気的信号が印加された場合、レーザ発生部から出力されたレーザパルスは、第１スイッチ及び第２スイッチのどちらか１つに印加される電気的信号の時間と同一の時間幅を有するものであり得る。

【0030】

本実施例において、第１スイッチは、第２スイッチに電気的信号が印加される間に１回以上動作することによって、数ｎｓ乃至数十ｎｓの時間幅を有する１つ以上のレーザパルスを発生させるものであり得る。

【0031】

本実施例において、第１スイッチ及び第２スイッチのどちらか１つに電気的信号が印加され、もう１つに電気的信号が印加されない場合、レーザ発生部からレーザパルスを出力しないことができる。

【0032】

本実施例において、制御部は、エネルギー部のエネルギー供給を制御するエネルギー部制御部と、第１スイッチの動作を制御する第１スイッチ制御部と、第２スイッチの動作を制御する第２スイッチ制御部と、を含むものであり得る。

【0033】

本実施例において、第１スイッチ制御部は、数ｎｓ乃至数十ｎｓの一定時間の電気的信号を発生させ、第２スイッチ制御部は、数μｓ乃至数百μｓの可変可能な時間の電気的信号を発生させるものであり得る。

【0034】

本発明の他の実施例に係る複合多重レーザパルスを利用した皮膚治療方法は、エネルギーを供給するエネルギー部と、エネルギー部から供給されたエネルギーを吸収して光を発生させる発光部と、発光部から発生した光が増幅される共振経路を形成する第１ミラー及び第２ミラーと、第１ミラー及び第２ミラーの間の光共振経路上に配置されて光を偏光させる偏光部と、入射した偏光の偏光成分を変換させる第１スイッチ及び第２スイッチを含むレーザ発生部を用いてレーザを発生させる段階と、レーザ発生部が単一レーザパルスモード又は多重レーザパルスモードで動作するように第１スイッチ及び第２スイッチを制御する段階と、を含むことができる。

【0035】

本実施例において、前記多重レーザパルスモードで、第１時間の幅を有する多重レーザパルスと第１時間とは異なる第２時間の幅を有する多重レーザパルスのうちの少なくとも１つが発生するように第１スイッチ及び第２スイッチを制御できる。

【0036】

本実施例において、エネルギー部が第１周期のエネルギーを供給する間に第１スイッチ及び第２スイッチは動作し、エネルギー部が第２周期のエネルギーを供給する間に第１スイッチ及び第２スイッチは動作しないことができる。

【0037】

本実施例において、エネルギー部が第１周期のエネルギーを供給する間に第１スイッチ及び第２スイッチは動作し、エネルギー部が第２周期のエネルギーを供給する間に第１スイッチ及び第２スイッチは動作できる。

【0038】

本実施例において、エネルギー部が第１周期のエネルギーを供給する間に第１スイッチ及び第２スイッチは動作せず、エネルギー部が第２周期のエネルギーを供給する間に第１スイッチ及び第２スイッチは動作できる。

【0039】

本実施例において、エネルギー部が第１周期のエネルギーを供給する間に第１スイッチ及び第２スイッチは動作せず、エネルギー部が第２周期のエネルギーを供給する間に第１スイッチ及び第２スイッチは動作しないことができる。

【発明の効果】

【0040】

本発明の効果は、多様な時間範囲の多重レーザパルスを生成することによって、多様な皮膚治療効果が同時に得られる複合多重レーザパルスを利用した皮膚治療装置及び方法を提供できる。

【0041】

本発明の他の効果は、数ｎｓ乃至数十ｎｓのレーザパルスと数μｓ乃至数百μｓのレーザパルスを繰り返し生成することによって、数ｎｓ乃至数十ｎｓのレーザパルスによる皮膚美容効果、例えば色素性病変施術、入れ墨除去施術のような皮膚治療効果と数μｓ乃至数百μｓのレーザパルスによる皮膚美容効果、例えば、タイトニングシワの改善などのリジュベネーション（rejuvenation）のような皮膚治療効果を一回の作動で得ることによって、迅速な皮膚美容効果が得られる複合多重レーザパルスを利用した皮膚治療装置及び方法を提供できる。

【0042】

本発明の更に他の効果は、数ｎｓ乃至数十ｎｓのレーザパルスと数μｓ乃至数百μｓのレーザパルスを数百μｓ乃至数十ｍｓ程度の時間間隔で連続的に繰り返し生成することによって、数ｎｓ乃至数十ｎｓのレーザパルスによる皮膚美容効果、例えば色素性病変施術、入れ墨除去施術のような皮膚治療効果と数μｓ乃至数百μｓのレーザパルスによる皮膚美容効果、例えば、タイトニングシワの改善などのリジュベネーション（rejuvenation）のような皮膚治療効果を一回の作動で同時に得ることによって、迅速な皮膚美容効果が得られる複合多重レーザパルスを利用した皮膚治療装置及び方法を提供できる。

【0043】

本発明の別の効果は、数ｎｓ乃至数十ｎｓのレーザパルスと数μｓ乃至数百μｓのレーザパルスを連続的に繰り返し生成する少なくとも２つの電気的スイッチを備えることによって、多重レーザパルスの具現が容易であり、多重レーザパルス間の時間間隔も顕著に短縮できる複合多重レーザパルスを利用した皮膚治療装置及び方法を提供できる。

【0044】

本発明の効果は、以上で言及した効果に限定されず、言及していない更に他の効果は、下記の記載から本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が明確に理解できるだろう。

【図面の簡単な説明】

【0045】

【図1】本発明の一実施例に係る複合多重レーザパルスを利用した皮膚治療装置を概略的に示すブロック図である。

【図2】本発明の一実施例に係る複合多重レーザパルスを利用した皮膚治療装置のレーザ発生部及び制御部を示す図である。

【図3】本発明の一実施例に係る複合多重レーザパルスを利用した皮膚治療装置の制御部を示すブロック図である。

【図4】本発明の他の実施例に係る複合多重レーザパルスを利用した皮膚治療方法を示すフローチャートである。

【図5】本発明の他の実施例に係る複合多重レーザパルスを利用した皮膚治療方法の複合多重レーザパルスを生成することを説明する図である。

【図6】本発明の他の実施例に係る複合多重レーザパルスを利用した皮膚治療方法の複合多重レーザパルスのタイプを示す図である。

【図7】本発明の他の実施例に係る複合多重レーザパルスを利用した皮膚治療方法による実験結果を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0046】

以下、本発明の実施例について添付の図面を参照して詳細に説明する。但し、添付の図面は、本発明の内容をより容易に開示するために説明されるものであって、本発明の範囲が添付する図面の範囲に限定されるものではないことは、本技術分野における通常の知識を有する者であれば容易に理解できるだろう。

【0047】

また、本明細書で使用した用語は、単に特定の実施例を説明するために用いられたものであって、本発明を限定しようとする意図ではない。単数の表現は文脈上、明確に異なる意味を持たない限り、複数の表現を含む。

【0048】

本明細書における第１、第２などの用語は、限定的な意味ではなく、１つの構成要素を他の構成要素と区別する目的として用いられた。

【0049】

本明細書における「含む」又は「有する」などの用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品又はこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとするものであり、１つ又はそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品又はこれらを組み合わせたものの存在又は付加の可能性を予め排除しないものと理解されるべきである。

【0050】

本明細書において、領域、構成要素などの部分が他の部分上、又は他の部分の上にあるとするとき、他の部分の真上にある場合を含むだけでなく、その間に他の領域、構成要素などが介在されている場合も含む。

【0051】

図面では説明の便宜上、構成要素らのその大きさが誇張又は縮小され得る。例えば、図面に示された各構成の大きさ及び厚さは説明の便宜上、任意に示したものであるので、本発明が必ずしも図示されたものに限定されるわけではない。

【0052】

ある実施例が他に具現可能な場合、特定の工程順序は説明される順序と異なるように遂行されることもできる。例えば、連続して説明される２つの工程が実質的に同時に行われることもでき、説明される順序とは反対の順序で行われることができる。

【0053】

本明細書において、領域、構成要素などが繋がっているとするとき、領域、構成要素が直接繋がっている場合を含むだけでなく、領域、構成要素の間に他の領域、構成要素が介在されて間接的に繋がっている場合も含む。

【0054】

本発明の一実施例に係る複合多重レーザパルスを利用した皮膚治療装置１０は、例示的に図１に示すように、レーザ発生部１００及び制御部２００を含むことができる。その他に本実施例に係る皮膚治療装置１０は、入力部３００、格納部４００及び電源部５００を更に含むことができる。

【0055】

レーザ発生部１００は、レーザを発生させるユニットであって、例示的に図２に示すように、エネルギー部１１０、発光部１２０、第１ミラー１３０、第２ミラー１４０、偏光部１５０、第１スイッチ１６０及び第２スイッチ１７０を含むことができる。

【0056】

エネルギー部１１０は、エネルギーを供給するユニットであり得る。エネルギー部１１０は、エネルギーを供給するための多様な構成からなることができる。例えば、エネルギー部１１０は、ランプ（lamp）、レーザダイオード（laser diode）、エルイーディー（ＬＥＤ、light-emitting diode）から構成されることによって、光エネルギーを出力して供給できる。

【0057】

発光部１２０は、エネルギー部１１０から供給されたエネルギーを吸収して光を発生させるユニットであり得る。発光部１２０は、エネルギー部１１０から供給されたエネルギーを吸収して光を発生させる多様な構成からなることができる。例えば、発光部１２０は、ネオジウムヤグ（Ｎｄ：ＹＡＧ、neodymium-doped yttrium aluminium garnet）、エルビウムヤグ（Ｅｒ：ＹＡＧ、erbium-doped yttrium aluminium garnet）のようなレーザ媒質（laser crystal）から構成されることによって、光エネルギーを吸収して光を発生させることができる。発光部１２０は、無偏光の光を発生させることができる。

【0058】

第１ミラー１３０及び第２ミラー１４０は、発光部１２０から発生した光が増幅される共振経路を形成するものであり得る。第１ミラー１３０及び第２ミラー１４０は、発光部１２０から発生した光が増幅される共振経路を形成する多様な構成からなることができる。例えば、第１ミラー１３０及び第２ミラー１４０は、発光部１２０を挟んで互いに向かい合うように配列されて発光部１２０によって増幅された光の共振経路を形成できる。第１ミラー１３０と第２ミラー１４０のどちらか１つは反射ミラー、もう１つは出力ミラーであり得る。例えば、第１ミラー１３０が出力ミラー、第２ミラー１４０が反射ミラーであり得る。出力ミラーである第１ミラー１３０は、光の一部が反射され、光の他の一部を透過するように構成することができる。反射ミラーである第２ミラー１４０は、光の全てが反射されるように構成されることができる。

【0059】

偏光部１５０は、第１ミラー及び第２ミラーの間の光共振経路上に配置されて光を偏光させるものであり得る。偏光部１５０は、第１ミラー１３０及び第２ミラー１４０の間の光共振経路上に配置されて光を偏光させる多様な構成からなることができる。例えば、偏光部１５０は、第１ミラー１３０及び第２ミラー１４０の間の光共振経路上に配置されて入射光のうち所定の偏光成分のみを透過させるように光を分離する偏光ビームスプリッタ（polarization beam splitter）であり得る。例えば、偏光部１５０は、発光部１２０から発光した光の進行方向に垂直な平面上から水平方向であるｘ軸方向へ光の電界が振動する偏光であるＰ偏光（P-polarization）の光は透過するようにし、光の進行方向に垂直な平面上から垂直方向であるｙ軸方向へ光の電界が振動する偏光であるＳ偏光（S-polarization）の光は反射されるように構成されることができる。これにより、偏光部１５０は、発光部１２０によって発光された光のうちＰ偏光の光のみ透過するようにすることで、Ｐ偏光の光のみ共振及び増幅されてレーザに出力されるようにすることができる。

【0060】

第１スイッチ１６０及び第２スイッチ１７０は、入射した偏光の偏光成分を他の偏光成分に変換させるものであり得る。第１スイッチ１６０及び第２スイッチ１７０は、入射した偏光の偏光成分を他の偏光成分に変換させる多様な構成からなることができる。第１スイッチは、第１キュー-スイッチ（first Q-switch）とも呼ばれ、第２スイッチは、第２キュー-スイッチ（second Q-switch）とも呼ばれる。

【0061】

第１スイッチ１６０と第２スイッチ１７０は、レーザ発生部１００内で偏光部１５０と第１ミラー１３０との間、又は偏光部１５０と第２ミラー１４０との間に配置することができる。例えば、第１スイッチ１６０は、偏光部１５０と第２ミラー１４０との間に配置し、第２スイッチ１７０は、第１スイッチ１６０と第２ミラー１４０との間に配置することができる。また、第１スイッチ１６０は、偏光部１５０と第１ミラー１３０との間に配置し、第２スイッチ１７０は、第１スイッチ１６０と第１ミラー１３０との間に配置することもできる。

【0062】

第１スイッチ１６０と第２スイッチ１７０は、電気的信号の印加によってそれを構成する物質の状態が変化して入射した偏光の偏光成分を他の偏光成分に変換させることができる。

【0063】

例えば、第１スイッチ１６０及び第２スイッチ１７０は、それに電気的信号が印加されなければ、それを構成する物質の状態が変化せず、偏光部１５０によって所定の偏光成分だけで分離されて入射した偏光の偏光成分が他の偏光成分に変換されないように動作できる。この場合、レーザ発生部１００から出力されたレーザパルスは、発光部１２０によって光を発生させる時間と同じ時間、例えば数μｓ乃至数百μｓの時間幅を有することができる。

【0064】

例えば、第１スイッチ１６０及び第２スイッチ１７０は、それに電気的信号が印加されると、それを構成する物質の状態が変化し、偏光部１５０によって所定の偏光成分だけで分離されて入射した偏光の偏光成分が他の偏光成分に変換されるように動作できる。

【0065】

もし、第１スイッチ１６０は、電気的信号の未印加によって動作せず、第２スイッチ１７０は、電気的信号の印加によって動作すると、発光部１２０によって発光された光のうち偏光部１５０によって分離されたＰ偏光は、第１スイッチ１６０によっては偏光成分が変換されないが、第２スイッチ１７０によって円形偏光に変換される。その後、円形偏光は、第２ミラー１４０に反射された後、第２スイッチ１７０によってＳ偏光に変換され、Ｓ偏光は、第１スイッチ１６０によって偏光成分が変換されなくなる。従って、Ｓ偏光は、Ｐ偏光のみを通過させる偏光部１５０を通過できず、共振できなくなる。従って、レーザ発生部１００からレーザパルスは出力されない。

【0066】

同様に、第１スイッチ１６０は、電気的信号の印加によって動作し、第２スイッチ１７０は、電気的信号の未印加によって動作しなくなると、発光部１２０によって発光された光のうち偏光部１５０によって分離されたＰ偏光は、第１スイッチ１６０に Ｓ偏光に変換されて偏光部１５０を通過できず、共振できなくなる。従って、レーザ発生部１００からレーザパルスは出力されない。

【0067】

もし、第１スイッチ１６０及び第２スイッチ１７０が何れも電気的信号の印加によって動作すると、発光部１２０によって発光された光のうち偏光部１５０によって分離されたＰ偏光は、第１スイッチ１６０によって円形偏光に変換され、円形偏光は、第２スイッチ１７０によってＳ偏光に変換される。その後、Ｓ偏光は、第２ミラー１４０に反射された後、第２スイッチ１７０によって再び円形偏光に変換され、この円形偏光は、第１スイッチ１６０によって再びＰ偏光に変換される。従って、Ｐ偏光は、Ｐ偏光のみを通過させる偏光部１５０を通過して共振できる。このとき、第１スイッチ１６０は、第２スイッチ１７０に電気的信号が印加される間に複数回電気的信号が印加されるように動作できる。この場合、レーザ発生部１００から出力されたレーザパルスは、第１スイッチ１６０に印加される電気的信号の時間と同じ時間、例えば、数ｎｓ乃至数十ｎｓの時間幅を有する複数のレーザパルスを発生させることができる。

【0068】

第１スイッチ１６０及び第２スイッチ１７０は、入射した偏光の偏光成分を他の偏光成分に変換させる時間を調節できる。例えば、第１スイッチ１６０は、それに印加される電気的信号の時間を数ｎｓ乃至数十ｎｓに調節することによって、入射した偏光の偏光成分を変換させる時間を数ｎｓ乃至数十ｎｓに調節でき、第２スイッチ１７０は、それに印加される電気的信号の時間を数μｓ乃至数百μｓに調節することによって、入射した偏光の偏光成分を変換させる時間を数μｓ乃至数百μｓに調節できる。

【0069】

第１スイッチ１６０及び第２スイッチ１７０は、入射した偏光の偏光成分を他の偏光成分に変換させる時間を固定又は可変させることができる。例えば、第１スイッチ１６０は、それに印加される電気的信号の時間を数ｎｓ乃至数十ｎｓの特定の時間に固定することによって、入射した偏光の偏光成分を他の偏光成分に変換させる時間を数ｎｓ乃至数十ｎｓに固定でき、第２スイッチ１７０は、それに印加される電気的信号の時間を数μｓ乃至数百μｓの範囲内で変化させることによって、入射した偏光の偏光成分を他の偏光成分に変換させる時間を数μｓ乃至数百μｓの範囲内で変化させることができる。

【0070】

第１スイッチ１６０及び第２スイッチ１７０は、入射した偏光の偏光成分を他の偏光成分に変換させることを繰り返すことができる。例えば、第１スイッチ１６０は、それに数ｎｓ乃至数十ｎｓの電気的信号を不連続に繰り返し印加することによって、入射した偏光の偏光成分を他の偏光成分に数ｎｓ乃至数十ｎｓに不連続に繰り返し変換でき、第２スイッチ１７０は、それに数μｓ乃至数百μｓの電気的信号を不連続に繰り返し印加することによって、入射した偏光の偏光成分を他の偏光成分に数μｓ乃至数百μｓに不連続に繰り返し変換できる。

【0071】

制御部２００は、レーザ発生部１００が単一レーザパルスモード又は多重レーザパルスモードで動作するように第１スイッチ１６０及び第２スイッチ１７０を制御するものであり得る。制御部２００は、レーザ発生部１００が単一レーザパルスモード又は多重レーザパルスモードで動作するように第１スイッチ１６０及び第２スイッチ１７０を制御する多様な構成からなることができる。

【0072】

例えば、制御部２００は、例示的に図２及び３に示すように、エネルギー部制御部２１０、第１スイッチ制御部２２０及び第２スイッチ制御部２３０を含むことができる。

【0073】

エネルギー部制御部２１０は、エネルギー部１１０のエネルギー供給を制御するものであり得る。エネルギー部制御部２１０は、エネルギー部１１０のエネルギー供給を制御する多様な構成からなることができる。例えば、エネルギー部制御部２１０は、入力部３００を通じて入力された入力データ又は格納部４００に格納された格納データによってエネルギー部１１０が発光部１２０に所定のエネルギーを所定の時間に供給するようにエネルギー部１１０を制御できる。ここで、所定のエネルギーは、発光部１２０が励起されて光を発生させるために必要な臨界電圧以上、例えば高電圧であることができ、所定の時間は、発光部１２０が励起されて光を発生させるために必要な臨界エネルギー以上、例えば高エネルギーであり得る。エネルギー部制御部２１０は、エネルギー部１１０にその動作に必要な所定のエネルギーが電源部５００から供給されるように制御できる。

【0074】

第１スイッチ制御部２２０は、第１スイッチ１６０の動作を制御するものであり得る。第１スイッチ制御部２２０は、第１スイッチ１６０の動作を制御する多様な構成からなることができる。例えば、第１スイッチ制御部２２０は、入力部３００を通じて入力された入力データ又は格納部４００に格納された格納データによって第１スイッチ１６０が所定の時点で所定の時間、動作するように制御できる。ここで、所定の時点は、第１スイッチ１６０が偏光成分を変換するように動作する臨界時点であり、所定の時間は、第１スイッチ１６０が偏光成分を変換するように動作する臨界時間、例えば、数ｎｓの時間であることができる。第１スイッチ制御部２２０は、第１スイッチ１６０にその動作に必要な所定のエネルギー、例えば高電圧を供給できる。但し、これに限定されず、第１スイッチ制御部２２０は、制御部２００から信号を受けて自ら所定の高電圧を供給できる。また、第１スイッチ制御部２２０は、入力部３００を通じて入力された入力データ又は格納部４００に格納された格納データによって第１スイッチ１６０が所定の時間間隔、例えば１０μｓ以上の間隔で複数の回数で動作するように制御できる。第１スイッチ制御部は、第１キュー-ドライバ（first Q-driver）とも呼ばれる。

【0075】

第２スイッチ制御部２３０は、第２スイッチ１７０の動作を制御するものであり得る。第２スイッチ制御部２３０は、第２スイッチ１７０の動作を制御する多様な構成からなることができる。例えば、第２スイッチ制御部２３０は、入力部３００を通じて入力された入力データ又は格納部４００に格納された格納データによって第２スイッチ１７０が所定の時点で所定の時間、動作するように制御できる。ここで、所定の時点は、第２スイッチ１７０が偏光成分を変換するように動作する臨界時点であり、所定の時間は、第２スイッチ１７０が偏光成分を変換するように動作する臨界時間、例えば、数μｓ乃至数百μｓの時間であることができる。第２スイッチ制御部２３０は、制御部２００から信号を受けて自ら所定の高電圧を供給できる。但し、これに限定されず、第２スイッチ制御部２３０は、電源部５００から第２スイッチ１７０に所定の高電圧が供給されるように制御できる。また、第２スイッチ制御部２３０は、入力部３００を通じて入力された入力データ又は格納部４００に格納された格納データによって第２スイッチ１７０が所定の時間間隔、例えば１０μｓ以上の間隔で複数の回数で動作するように制御できる。第２スイッチ制御部は、第２キュー-ドライバ（second Q-driver）とも呼ばれる。

【0076】

制御部２００は、単一レーザパルスモードでレーザ発生部１００から単一レーザパルスが出力されるようにレーザ発生部１００を制御できる。

【0077】

制御部２００は、多重レーザパルスモードでレーザ発生部１００から第１時間の幅を有する多重レーザパルスと第１時間とは異なる第２時間の幅を有する多重レーザパルスのうちの少なくとも１つが発生するようにレーザ発生部１００を制御できる。

【0078】

例えば、制御部２００は、エネルギー部制御部２１０、第１スイッチ制御部２２０及び第２スイッチ制御部２３０によってレーザ発生部１００のエネルギー部１１０、第１スイッチ１６０及び第２スイッチ１７０を制御することによって、レーザ発生部１００から数ｎｓの多重レーザパルスと数μｓ乃至数百μｓの多重レーザパルスが多様に複合されたレーザが出力されるようにすることができる。

【0079】

本発明の他の実施例に係る複合多重レーザパルスを利用した皮膚治療方法（Ｓ２０）は、例示的に図４に示すように、レーザ発生部を用いてレーザを発生させる段階（Ｓ２００）を含むことができる。ここで、レーザ発生部は、前述した実施例に係る複合多重レーザパルスを利用した皮膚治療装置１００のレーザ発生部１００であり得る。

【0080】

レーザ発生部１００は、エネルギーを供給するエネルギー部１１０と、エネルギー部１１０から供給されたエネルギーを吸収して光を発生させる発光部１２０と、発光部１２０から発生した光が増幅される共振経路を形成する第１ミラー１３０及び第２ミラー１４０と、第１ミラー１３０及び第２ミラー１４０の間の光共振経路上に配置されて光を偏光させる偏光部１５０と、偏光の偏光成分を変換させる第１スイッチ１６０及び第２スイッチ１７０とを含むことができる。

【0081】

本実施例に係る複合多重レーザパルスを利用した皮膚治療方法（Ｓ２０）は、レーザ発生部１００が単一レーザパルスモード又は多重レーザパルスモードで動作するように第１スイッチ１６０及び第２スイッチ１７０を制御する段階（Ｓ３００）を含むことができる。

【0082】

前記多重レーザパルスモードで、第１時間の幅を有する多重レーザパルスと第１時間とは異なる第２時間の幅を有する多重レーザパルスのうちの少なくとも１つが発生するように第１スイッチ１６０及び第２スイッチ１７０を制御（Ｓ４００）できる。

【0083】

このような制御は、前述した実施例に係る複合多重レーザパルスを利用した皮膚治療装置１００の制御部２００によって行われることができる。

【0084】

例えば、制御部２００は、エネルギー部制御部２１０、第１スイッチ制御部２２０及び第２スイッチ制御部２３０によってレーザ発生部１００のエネルギー部１１０、第１スイッチ１６０及び第２スイッチ１７０を制御することによって、レーザ発生部１００から数ｎｓの多重レーザパルスと数μｓ乃至数百μｓの多重レーザパルスが多様に複合されたレーザが出力されるようにすることができる。

【0085】

１．第１シーケンス（first sequence）

【0086】

エネルギー部１１０が第１周期（first period）のエネルギーを供給する間に第１スイッチ１６０及び第２スイッチ１７０は、動作しないようにするシーケンスである。

【0087】

例示的に図５に示すように、第１周期（first period）の間、エネルギー部制御部２１０は、電源部５００から発光部１２０に３００μｓのパルスを有する電気的信号を印加するようにエネルギー部１１０を制御する（（ａ））。

【0088】

第１スイッチ制御部２２０が第１スイッチ１６０に電気的信号が印加されないように制御する（（ｂ））。

【0089】

第２スイッチ制御部２３０が第２スイッチ１７０に電気的信号が印加されないように制御する（（ｃ））。

【0090】

この場合、発光部１２０によって発生した無偏光の光が偏光部１５０によってＰ偏光に偏光された後、第１スイッチ１６０及び第２スイッチ１７０によって偏光成分が変換されず、第１ミラー１３０及び第２ミラー１４０の間の共振経路で増幅されてレーザに出力される。

【0091】

このように出力されたレーザは、エネルギー部１１０によって電源部５００から発光部１２０に印加された電気的信号の時間と類似する時間、例えば、３００μｓのような数百μｓの時間を有するパルスであり得る（（ｄ））。

【0092】

２．第２シーケンス（second sequence）

【0093】

エネルギー部１１０が第２周期のエネルギーを供給する間に第１スイッチ１６０及び第２スイッチ１７０が動作するシーケンスである。

【0094】

例示的に図５に示すように、第２周期（second period）の間、第１周期の終了後に所定の時間間隔、例えば２００μｓの間隔をおいて、エネルギー部制御部２１０は、電源部５００から発光部１２０に３００μｓのパルスを有する電気的信号を繰り返し印加するようにエネルギー部１１０を制御する（（ａ））。

【0095】

第１スイッチ制御部２２０が第１スイッチ１６０に第２スイッチ１７０に電気的信号が印加された状態で第２スイッチ１７０に印加された電気的信号の時間よりも短い時間、例えば数ｎｓ乃至数十ｎｓの間に電気的信号が印加されるようにすることによって、偏光成分を変換できるように制御する（（ｂ））。

【0096】

第２スイッチ制御部２３０が第２スイッチ１７０にエネルギー部１１０によって電源部５００から発光部１２０に印加された電気的信号の時間と類似する３００μｓ又はそれ以上の時間に電気的信号が印加されるようにすることによって、偏光成分を変換できるように制御する（（ｃ））。

【0097】

この場合、発光部１２０によって発生した無偏光の光のうち偏光部１３０によってＰ偏光が分離された後、このようなＰ偏光は、電気的信号が印加された第１スイッチ１６０と第２スイッチ１７０によって偏光成分が２回変換されてから、第２ミラー１４０に反射された後、再び第１スイッチ１６０と第２スイッチ１７０によって偏光成分が２回変換されることによって、Ｐ偏光に復帰して偏光部１３０を通過して共振できる。このように共振されて出力されたレーザは、第１スイッチ１６０に電気的信号が印加された短い時間と類似する時間、例えば数ｎｓ乃至数十ｎｓの時間を有するパルスであり得る（（ｄ））。

【0098】

３．第１シーケンスと第２シーケンスの組み合わせ

【0099】

例示的に図６に示すように、第１シーケンスと第２シーケンスを多様に組み合わせることで、多様なタイプの複合多重レーザパルスを出力できる。

【0100】

第１周期に第２シーケンス、第２周期に第１シーケンスを組み合わせる場合、第１周期に数ｎｓ乃至数十ｎｓのパルスが出力され、第２周期に数百μｓのパルスが出力される複合多重レーザパルスを出力できる（（ａ））。これは、エネルギー部が第１周期のエネルギーを供給する間に第１スイッチ及び第２スイッチは動作し、エネルギー部が第２周期のエネルギーを供給する間に第１スイッチ及び第２スイッチは動作しないシーケンスによることができる。

【0101】

第１周期に第２シーケンス、第２周期に第２シーケンスを組み合わせる場合、第１周期に数ｎｓ乃至数十ｎｓのパルスが出力し、第２周期に数ｎｓ乃至数十ｎｓのパルスが出力される複合多重レーザパルスを出力できる（（ｂ））。これは、エネルギー部が第１周期のエネルギーを供給する間に第１スイッチ及び第２スイッチは動作し、エネルギー部が第２周期のエネルギーを供給する間に第１スイッチ及び第２スイッチは動作するシーケンスによることができる。

【0102】

第１周期に第１シーケンス、第２周期に第２シーケンスを組み合わせる場合、第１周期に数百μｓのパルスが出力し、第２周期に数ｎｓ乃至数十ｎｓのパルスが出力される複合多重レーザパルスを出力できる（（ｃ））。これは、エネルギー部が第１周期のエネルギーを供給する間に第１スイッチ及び第２スイッチは動作せず、エネルギー部が第２周期のエネルギーを供給する間に第１スイッチ及び第２スイッチは動作するシーケンスによることができる。

【0103】

第１周期に第１シーケンス、第２周期に第１シーケンスを組み合わせる場合、第１周期に数百μｓのパルスが出力し、第２周期に数百μｓのパルスが出力される複合多重レーザパルスを出力できる（（ｄ））。これは、エネルギー部が第１周期のエネルギーを供給する間に第１スイッチ及び第２スイッチは動作せず、エネルギー部が第２周期のエネルギーを供給する間に第１スイッチ及び第２スイッチは動作しないシーケンスによることができる。

【0104】

本実施例に係る複合多重レーザパルスを利用した皮膚治療方法に関する実験例に係る複合多重レーザパルス出力グラフが例示的に図７に示されている。

【0105】

以上のように本発明に係る実施例を詳察したが、前述した実施例以外にも本発明がその趣旨や範疇から逸脱することなく、他の特定の形態に具体化できるという事実は、該当技術における通常の知識を有する者らには自明なことである。従って、上述した実施例は制限的なものではなく、例示的なものと理解されるべきであり、これにより本発明は上述した説明に限定されず、添付の請求項の範疇及びその同等な範囲内で変更され得る。

【0106】

特に、本発明に係る実施例において第１スイッチと第２スイッチは、第１ミラーと第２ミラーとの間に順次配列されているが、これに限定されず、第１スイッチと第２スイッチは、第１ミラーと第２ミラーとの間に反対に配列されることができる。

【産業上の利用可能性】

【0107】

本発明の一実施例は、皮膚治療装置及び方法に利用できる。

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【手続補正書】

【提出日】2024-01-19

【手続補正1】

【補正対象書類名】特許請求の範囲

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【特許請求の範囲】

【請求項1】

エネルギーを供給するエネルギー部と、
前記エネルギー部から供給されたエネルギーを吸収して光を発生させる発光部と、
前記発光部から発生した光が増幅される共振経路を形成する第１ミラー及び第２ミラーと、
第１ミラー及び第２ミラーの間の光共振経路上に配置されて光を偏光させる偏光部と、
入射した偏光の偏光成分を変換させる第１スイッチ及び第２スイッチを含むレーザ発生部と、
前記レーザ発生部が単一レーザパルスモード又は多重レーザパルスモードで動作するように前記第１スイッチ及び第２スイッチを制御する制御部と、を含む、複合多重レーザパルスを利用した皮膚管理装置。

【請求項2】

前記制御部は、多重レーザパルスモードにおいて、第１時間の幅を有する多重レーザパルスと、前記第１時間とは異なる第２時間の幅を有する多重レーザパルスと、のうちの少なくとも１つが発生するように第１スイッチ及び第２スイッチを制御する、請求項１に記載の複合多重レーザパルスを利用した皮膚管理装置。

【請求項3】

前記第１スイッチ又は第２スイッチに電気的信号が印加されなければ、偏光部によって偏光されて入射した偏光の偏光成分が他の偏光成分に変換されないように動作する、請求項１に記載の複合多重レーザパルスを利用した皮膚管理装置。

【請求項4】

前記第１スイッチ又は第２スイッチに電気的信号が印加されると、偏光部によって偏光されて入射した偏光の偏光成分が他の偏光成分に変換されるように動作する、請求項１に記載の複合多重レーザパルスを利用した皮膚管理装置。

【請求項5】

前記第１スイッチ及び第２スイッチに電気的信号が印加されない場合、前記レーザ発生部から出力されたレーザパルスは、発光部によって光を発生させる時間と同一の時間幅を有する、請求項１に記載の複合多重レーザパルスを利用した皮膚管理装置。

【請求項6】

前記第１スイッチ及び第２スイッチに電気的信号が印加された場合、前記レーザ発生部から出力されたレーザパルスは、前記第１スイッチ及び第２スイッチのどちらか１つに印加される電気的信号の時間と同一の時間幅を有する、請求項１に記載の複合多重レーザパルスを利用した皮膚管理装置。

【請求項7】

前記第１スイッチ及び第２スイッチのどちらか一方の１つに電気的信号が印加され、他方の１つに電気的信号が印加されない場合、前記レーザ発生部からレーザパルスが出力されない、請求項１に記載の複合多重レーザパルスを利用した皮膚管理装置。

【請求項8】

前記制御部は、前記エネルギー部のエネルギー供給を制御するエネルギー部制御部と、
前記第１スイッチの動作を制御する第１スイッチ制御部と、
前記第２スイッチの動作を制御する第２スイッチ制御部と、を含む、請求項１に記載の複合多重レーザパルスを利用した皮膚管理装置。

【請求項9】

前記第１スイッチ制御部は、数ｎｓ乃至数十ｎｓの一定時間の電気的信号を発生させ、前記第２スイッチ制御部は、数μｓ乃至数百μｓの可変可能な時間の電気的信号を発生させる、請求項８に記載の複合多重レーザパルスを利用した皮膚管理装置。

【請求項10】

エネルギーを供給するエネルギー部と、
エネルギー部から供給されたエネルギーを吸収して光を発生させる発光部と、
発光部から発生した光が増幅される共振経路を形成する第１ミラー及び第２ミラーと、
第１ミラー及び第２ミラーの間の光共振経路上に配置されて光を偏光させる偏光部と、
入射した偏光の偏光成分を変換させる第１スイッチ及び第２スイッチを含むレーザ発生部を用いてレーザを発生させる段階と、
レーザ発生部が単一レーザパルスモード又は多重レーザパルスモードで動作するように第１スイッチ及び第２スイッチを制御する段階と、を含む、複合多重レーザパルスを利用した皮膚管理方法。

【請求項11】

前記多重レーザパルスモードにおいて、第１時間の幅を有する多重レーザパルスと第１時間とは異なる第２時間の幅を有する多重レーザパルスのうちの少なくとも１つが発生するように第１スイッチ及び第２スイッチを制御する、請求項１０に記載の複合多重レーザパルスを利用した皮膚管理方法。

【請求項12】

前記エネルギー部が第１周期のエネルギーを供給する間に前記第１スイッチ及び第２スイッチは動作し、前記エネルギー部が第２周期のエネルギーを供給する間に前記第１スイッチ及び第２スイッチは動作しない、請求項１０に記載の複合多重レーザパルスを利用した皮膚管理方法。

【請求項13】

前記エネルギー部が第１周期のエネルギーを供給する間に前記第１スイッチ及び第２スイッチは動作し、前記エネルギー部が第２周期のエネルギーを供給する間に前記第１スイッチ及び第２スイッチは動作する、請求項１０に記載の複合多重レーザパルスを利用した皮膚管理方法。

【請求項14】

前記エネルギー部が第１周期のエネルギーを供給する間に前記第１スイッチ及び第２スイッチは動作せず、前記エネルギー部が第２周期のエネルギーを供給する間に前記第１スイッチ及び第２スイッチは動作する、請求項１０に記載の複合多重レーザパルスを利用した皮膚管理方法。

【請求項15】

前記エネルギー部が第１周期のエネルギーを供給する間に前記第１スイッチ及び第２スイッチは動作せず、前記エネルギー部が第２周期のエネルギーを供給する間に前記第１スイッチ及び第２スイッチは動作しない、請求項１０に記載の複合多重レーザパルスを利用した皮膚管理方法。

【手続補正2】

【補正対象書類名】明細書

【補正対象項目名】全文

【補正方法】変更

【補正の内容】

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明の一実施例は、皮膚管理装置及び方法に関し、詳細には、複合多重レーザパルスを利用した皮膚管理装置及び方法に関する。

【背景技術】

【0002】

レーザ（laser）は、誘導放出による光の増幅（light amplification by stimulated emission of radiation）という英単語の頭文字を取って作った言葉であって、誘導放出により増幅された光又はそのような光を出射する装置を意味する。

【0003】

レーザ光は、日光や一般光源が出射する光に比べて波長が非常に正確に定められており、光束の指向性が良い特性を有している。

【0004】

レーザ装置は、一般に活性媒質、ポンプエネルギー源及び共振器からなる。

【0005】

活性媒質は、エネルギーが高い励起状態にあってから、誘導放出過程を通じてレーザ光を出射する物質であって、原子やイオン又は分子などの発光体からなる。ポンプエネルギー源は、活性媒質にエネルギーを供給してレーザ光を出射しながら基底状態に緩和した発光体を再び励起状態へ励起し、レーザ光を再び出射させるようにする。共振器は、活性媒質から発生した光が直ぐに抜け出せず、活性媒質中を行き来しながら誘導放出過程を通じて新たな光が出射されるようにして増幅させるものであり、２枚の鏡のような反射体からなる。

【0006】

レーザは、活性媒質の状態によって固体レーザ、液体レーザ及び気体レーザに分類されることができる。

【0007】

例えば、固体レーザは半導体レーザ、ネオジムヤグ（Ｎｄ：ＹＡＧ）レーザ、チタンサファイア（Ｔｉ：sapphire）レーザ、光ファイバレーザを含み、液体レーザは色素レーザを含み、気体レーザはヘリウムネオンレーザ、二酸化炭素レーザ、エキシマ（Excimer）レーザなどを含む。

【0008】

レーザは、光の波長帯域によって赤外線レーザ、可視光レーザ、紫外線レーザ及びＸ線レーザに分類されることができる。

【0009】

例えば、赤外線レーザは赤外線光ファイバレーザ、二酸化炭素レーザ、ネオジムヤグレーザ、チタンサファイアレーザ、赤外線を出射する半導体レーザを含み、可視光レーザはヘリウムネオンレーザ、赤・緑・青・紫色の半導体レーザを含み、紫外線レーザはエキシマレーザなどを含む。

【0010】

レーザは、光の発生形態によって、パルスレーザ及び連続（continuous wave：ＣＷ）レーザに分類されることができる。

【0011】

例えば、パルスレーザは、光がパルス状に発生するものであり、連続レーザは、光が絶えずに継続して出射されるものである。

【0012】

一方、パルスレーザは、単一パルス状又は多重パルス状にレーザを発生させることができる。

【0013】

レーザは、産業用、医療用及び軍事用などに至るまで多様な分野で用いられている。特に、医療用レーザは、局部的に所定のエネルギーを集中させることができ、非侵襲的照射が可能であるので、外科、内科、眼科、皮膚科、歯科などで広範囲に用いられている。

【0014】

更に、従来の皮膚管理用レーザは、多重レーザパルスを利用して高エネルギーの出力を通じて皮膚管理効果を高めている。特に、本出願人による韓国公開特許第１０-２０１１-０１２２４７８号公報には、単一レーザパルスを駆動するＱ-スイッチドライバを用いて多重レーザパルスを発生させることによって、同一の入力エネルギーでより多くの出力エネルギーを得て皮膚管理効果を高めることができるレーザ発生装置が開示されている。

【0015】

ところが、多様な皮膚管理効果を得るためには、多様な時間幅のレーザパルスが必要になる。例えば、色素性病変、入れ墨除去のような皮膚管理には、数ｎｓ（nanosecond）乃至数十ｎｓのレーザパルスが効果的であり、タイトニングシワの改善などのリジュベネーション（rejuvenation）のような皮膚管理には、数μｓ（microsecond）乃至数百μｓのレーザパルスが効果的であり、数ｎｓ乃至数十ｎｓのパルスと、数μｓ乃至数百μｓのパルスと、の２つのレーザパルスを利用して、このような２種類の皮膚管理をそれぞれ効果的に行うことができる。

【0016】

このために、従来の皮膚管理装置の中には、レーザパルスを駆動するＱ-スイッチドライバと共振器の内部にイン／アウト（in/out）するウェーブプレート（waveplate）を駆動するモータを用いることによって、数ｎｓ乃至数十ｎｓパルスレーザと、数μｓ乃至数百μｓパルスレーザと、をそれぞれ発生させることで、１つの装置で数ｎｓ乃至数十ｎｓパルスレーザによる皮膚管理を行った後、数μｓ乃至数百μｓパルスレーザによる皮膚管理が可能なものがあった。

【0017】

しかし、このような従来の皮膚管理装置は、そのウェーブプレートがモータの機械的作動によって駆動して共振器の内部にイン／アウトする速度が遅くなり、これにより多様な時間幅のパルスを短い時間差で反復的に生成できず、互いに異なる幅の複数のレーザパルスによる多様な皮膚管理効果が同時に得られないという問題があった。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0018】

【特許文献1】韓国公開特許第１０-２０１１-０１２２４７８号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0019】

本発明は、上記事情に鑑みてなされたものであって、その目的は、多様な時間幅の多重レーザパルスを生成することによって、多様な皮膚管理効果が同時に得られる複合多重レーザパルスを利用した皮膚管理装置及び方法を提供することにある。

【0020】

本発明の他の目的は、数ｎｓ乃至数十ｎｓのレーザパルスと、数μｓ乃至数百μｓのレーザパルスと、を繰り返し生成することによって、数十ｎｓのレーザパルスによる皮膚美容効果、例えば、色素性病変、入れ墨除去のような皮膚管理効果と、数μｓ乃至数百μｓのレーザパルスによる皮膚美容効果、例えば、タイトニングなどのリジュベネーション（rejuvenation）のような皮膚管理効果を一回の作動で同時に得ることによって、迅速な皮膚美容効果が得られる複合多重レーザパルスを利用した皮膚管理装置及び方法を提供することにある。

【0021】

本発明の更に他の目的は、数ｎｓ乃至数十ｎｓのレーザパルスと、数μｓ乃至数百μｓのレーザパルスと、を数百μｓ乃至数百ｍｓ程度の時間間隔で連続的に繰り返し生成することによって、数ｎｓ乃至数十ｎｓのレーザパルスによる皮膚美容効果、例えば、色素性病変、入れ墨除去のような皮膚管理効果と、数μｓ乃至数百μｓのレーザパルスによる皮膚美容効果、例えば、タイトニングなどのリジュベネーション（rejuvenation）のような皮膚管理効果を一回の作動で同時に得ることによって、迅速な皮膚美容効果が得られる複合多重レーザパルスを利用した皮膚管理装置及び方法を提供することにある。

【0022】

本発明の別の目的は、数ｎｓ乃至数十ｎｓのレーザパルスと、数μｓ乃至数百μｓのレーザパルスと、を連続的に繰り返し生成する少なくとも２つの電気的スイッチを備えることによって、多重レーザパルスの具現が容易であり、多重レーザパルス間の時間間隔も顕著に短縮できる複合多重レーザパルスを利用した皮膚管理装置及び方法を提供することにある。

【0023】

本発明が解決しようとする課題は、以上で言及した課題に限定されず、言及していない更に他の課題は、以下の記載から本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が明確に理解できるだろう。

【課題を解決するための手段】

【0024】

本発明の一実施例に係る複合多重レーザパルスを利用した皮膚管理装置は、エネルギーを供給するエネルギー部と、エネルギー部から供給されたエネルギーを吸収して光を発生させる発光部と、発光部から発生した光が増幅される共振経路を形成する第１ミラー及び第２ミラーと、第１ミラー及び第２ミラーの間の光共振経路上に配置されて光を偏光させる偏光部と、入射した偏光の偏光成分を変換させる第１スイッチ及び第２スイッチを含むレーザ発生部と、レーザ発生部が単一レーザパルスモード又は多重レーザパルスモードで動作するように第１スイッチ及び第２スイッチを制御する制御部と、を含むことができる。

【0025】

本実施例において、制御部は、多重レーザパルスモードにおいて、第１時間の幅を有する多重レーザパルスと、第１時間とは異なる第２時間の幅を有する多重レーザパルスと、のうちの少なくとも１つが発生するように第１スイッチ及び第２スイッチを制御できる。

【0026】

本実施例において、第１スイッチ又は第２スイッチに電気的信号が印加されなければ、偏光部によって偏光されて入射した偏光の偏光成分が他の偏光成分に変換されないように動作するものであり得る。

【0027】

本実施例において、第１スイッチ又は第２スイッチに電気的信号が印加されると、偏光部によって偏光されて入射した偏光の偏光成分が他の偏光成分に変換されるように動作するものであり得る。

【0028】

本実施例において、第１スイッチ及び第２スイッチに電気的信号が印加されない場合、レーザ発生部から出力されたレーザパルスは、発光部によって光を発生させる時間と同一の時間幅を有するものであり得る。

【0029】

本実施例において、第１スイッチ及び第２スイッチに電気的信号が印加された場合、レーザ発生部から出力されたレーザパルスは、第１スイッチ及び第２スイッチのどちらか１つに印加される電気的信号の時間と同一の時間幅を有するものであり得る。

【0030】

本実施例において、第１スイッチ及び第２スイッチのどちらか一方の１つに電気的信号が印加され、他方の１つに電気的信号が印加されない場合、レーザ発生部からレーザパルスを出力しないことができる。

【0031】

本実施例において、制御部は、エネルギー部のエネルギー供給を制御するエネルギー部制御部と、第１スイッチの動作を制御する第１スイッチ制御部と、第２スイッチの動作を制御する第２スイッチ制御部と、を含むものであり得る。

【0032】

本実施例において、第１スイッチ制御部は、数ｎｓ乃至数十ｎｓの一定時間の電気的信号を発生させ、第２スイッチ制御部は、数μｓ乃至数百μｓの可変可能な時間の電気的信号を発生させるものであり得る。

【0033】

本発明の他の実施例に係る複合多重レーザパルスを利用した皮膚管理方法は、エネルギーを供給するエネルギー部と、エネルギー部から供給されたエネルギーを吸収して光を発生させる発光部と、発光部から発生した光が増幅される共振経路を形成する第１ミラー及び第２ミラーと、第１ミラー及び第２ミラーの間の光共振経路上に配置されて光を偏光させる偏光部と、入射した偏光の偏光成分を変換させる第１スイッチ及び第２スイッチを含むレーザ発生部を用いてレーザを発生させる段階と、レーザ発生部が単一レーザパルスモード又は多重レーザパルスモードで動作するように第１スイッチ及び第２スイッチを制御する段階と、を含むことができる。

【0034】

本実施例において、前記多重レーザパルスモードで、第１時間の幅を有する多重レーザパルスと、第１時間とは異なる第２時間の幅を有する多重レーザパルスと、のうちの少なくとも１つが発生するように第１スイッチ及び第２スイッチを制御できる。

【0035】

本実施例において、エネルギー部が第１周期のエネルギーを供給する間に第１スイッチ及び第２スイッチは動作し、エネルギー部が第２周期のエネルギーを供給する間に第１スイッチ及び第２スイッチは動作しないことがある。

【0036】

本実施例において、エネルギー部が第１周期のエネルギーを供給する間に第１スイッチ及び第２スイッチは動作し、エネルギー部が第２周期のエネルギーを供給する間に第１スイッチ及び第２スイッチは動作できる。

【0037】

本実施例において、エネルギー部が第１周期のエネルギーを供給する間に第１スイッチ及び第２スイッチは動作せず、エネルギー部が第２周期のエネルギーを供給する間に第１スイッチ及び第２スイッチは動作できる。

【0038】

本実施例において、エネルギー部が第１周期のエネルギーを供給する間に第１スイッチ及び第２スイッチは動作せず、エネルギー部が第２周期のエネルギーを供給する間に第１スイッチ及び第２スイッチは動作しないことがある。

【発明の効果】

【0039】

本発明の効果は、多様な時間範囲の多重レーザパルスを生成することによって、多様な皮膚管理効果が同時に得られる複合多重レーザパルスを利用した皮膚管理装置及び方法を提供できる。

【0040】

本発明の他の効果は、数ｎｓ乃至数十ｎｓのレーザパルスと、数μｓ乃至数百μｓのレーザパルスと、を繰り返し生成することによって、数ｎｓ乃至数十ｎｓのレーザパルスによる皮膚美容効果、例えば、色素性病変、入れ墨除去のような皮膚管理効果と、数μｓ乃至数百μｓのレーザパルスによる皮膚美容効果、例えば、タイトニングなどのリジュベネーション（rejuvenation）のような皮膚管理効果を一回の作動で得ることによって、迅速な皮膚美容効果が得られる複合多重レーザパルスを利用した皮膚管理装置及び方法を提供できる。

【0041】

本発明の更に他の効果は、数ｎｓ乃至数十ｎｓのレーザパルスと、数μｓ乃至数百μｓのレーザパルスと、を数百μｓ乃至数十ｍｓ程度の時間間隔で連続的に繰り返し生成することによって、数ｎｓ乃至数十ｎｓのレーザパルスによる皮膚美容効果、例えば、色素性病変、入れ墨除去のような皮膚管理効果と、数μｓ乃至数百μｓのレーザパルスによる皮膚美容効果、例えば、タイトニングなどのリジュベネーション（rejuvenation）のような皮膚管理効果を一回の作動で同時に得ることによって、迅速な皮膚美容効果が得られる複合多重レーザパルスを利用した皮膚管理装置及び方法を提供できる。

【0042】

本発明の別の効果は、数ｎｓ乃至数十ｎｓのレーザパルスと、数μｓ乃至数百μｓのレーザパルスと、を連続的に繰り返し生成する少なくとも２つの電気的スイッチを備えることによって、多重レーザパルスの具現が容易であり、多重レーザパルス間の時間間隔も顕著に短縮できる複合多重レーザパルスを利用した皮膚管理装置及び方法を提供できる。

【0043】

本発明の効果は、以上で言及した効果に限定されず、言及していない更に他の効果は、以下の記載から本発明の属する技術分野における通常の知識を有する者が明確に理解できるだろう。

【図面の簡単な説明】

【0044】

【図1】本発明の一実施例に係る複合多重レーザパルスを利用した皮膚管理装置を概略的に示すブロック図である。

【図2】本発明の一実施例に係る複合多重レーザパルスを利用した皮膚管理装置のレーザ発生部及び制御部を示す図である。

【図3】本発明の一実施例に係る複合多重レーザパルスを利用した皮膚管理装置の制御部を示すブロック図である。

【図4】本発明の他の実施例に係る複合多重レーザパルスを利用した皮膚管理方法を示すフローチャートである。

【図5】本発明の他の実施例に係る複合多重レーザパルスを利用した皮膚管理方法の複合多重レーザパルスを生成することを説明する図である。

【図6】本発明の他の実施例に係る複合多重レーザパルスを利用した皮膚管理方法の複合多重レーザパルスのタイプを示す図である。

【図7】本発明の他の実施例に係る複合多重レーザパルスを利用した皮膚管理方法による実験結果を示すグラフである。

【発明を実施するための形態】

【0045】

以下、本発明の実施例について添付の図面を参照して詳細に説明する。但し、添付の図面は、本発明の内容をより容易に開示するために説明されるものであって、本発明の範囲が添付する図面の範囲に限定されるものではないことは、本技術分野における通常の知識を有する者であれば容易に理解できるだろう。

【0046】

また、本明細書で使用した用語は、単に特定の実施例を説明するために用いられたものであって、本発明を限定しようとする意図は有していない。単数の表現は文脈上、明確に異なる意味を持たない限り、複数の表現を含む。

【0047】

本明細書における第１、第２などの用語は、限定的な意味ではなく、１つの構成要素を他の構成要素と区別する目的として用いられた。

【0048】

本明細書における「含む」又は「有する」などの用語は、明細書上に記載された特徴、数字、段階、動作、構成要素、部品又はこれらを組み合わせたものが存在することを指定しようとするものであり、１つ又はそれ以上の他の特徴や数字、段階、動作、構成要素、部品又はこれらを組み合わせたものの存在又は付加の可能性を予め排除しないものと理解されるべきである。

【0049】

本明細書において、領域、構成要素などの部分が他の部分上、又は他の部分の上にあるとするとき、他の部分の真上にある場合を含むだけでなく、その間に他の領域、構成要素などが介在されている場合も含む。

【0050】

図面では説明の便宜上、構成要素らのその大きさが誇張又は縮小され得る。例えば、図面に示された各構成の大きさ及び厚さは説明の便宜上、任意に示したものであるので、本発明が必ずしも図示されたものに限定されるわけではない。

【0051】

ある実施例が異なるように具現可能な場合、特定の工程順序は説明される順序と異なるように遂行されることもできる。例えば、連続して説明される２つの工程が実質的に同時に行われることもでき、説明される順序とは反対の順序で行われることもできる。

【0052】

本明細書において、領域、構成要素などが繋がっているとするとき、領域、構成要素が直接繋がっている場合を含むだけでなく、領域、構成要素の間に他の領域、構成要素が介在されて間接的に繋がっている場合も含む。

【0053】

本発明の一実施例に係る複合多重レーザパルスを利用した皮膚管理装置１０は、例示的に図１に示すように、レーザ発生部１００及び制御部２００を含むことができる。その他に本実施例に係る皮膚管理装置１０は、入力部３００、格納部４００及び電源部５００を更に含むことができる。

【0054】

レーザ発生部１００は、レーザを発生させるユニットであって、例示的に図２に示すように、エネルギー部１１０、発光部１２０、第１ミラー１３０、第２ミラー１４０、偏光部１５０、第１スイッチ１６０及び第２スイッチ１７０を含むことができる。

【0055】

エネルギー部１１０は、エネルギーを供給するユニットであり得る。エネルギー部１１０は、エネルギーを供給するための多様な構成からなることができる。例えば、エネルギー部１１０は、ランプ（lamp）、レーザダイオード（laser diode）、エルイーディー（ＬＥＤ、light-emitting diode）から構成されることによって、光エネルギーを出力して供給できる。

【0056】

発光部１２０は、エネルギー部１１０から供給されたエネルギーを吸収して光を発生させるユニットであり得る。発光部１２０は、エネルギー部１１０から供給されたエネルギーを吸収して光を発生させる多様な構成からなることができる。例えば、発光部１２０は、ネオジムヤグ（Ｎｄ：ＹＡＧ、neodymium-doped yttrium aluminium garnet）、エルビウムヤグ（Ｅｒ：ＹＡＧ、erbium-doped yttrium aluminium garnet）のようなレーザ媒質（laser crystal）から構成されることによって、光エネルギーを吸収して光を発生させることができる。発光部１２０は、無偏光の光を発生させることができる。

【0057】

第１ミラー１３０及び第２ミラー１４０は、発光部１２０から発生した光が増幅される共振経路を形成するものであり得る。第１ミラー１３０及び第２ミラー１４０は、発光部１２０から発生した光が増幅される共振経路を形成する多様な構成からなることができる。例えば、第１ミラー１３０及び第２ミラー１４０は、発光部１２０を介在して互いに対向するように配列されて、発光部１２０によって増幅された光の共振経路を形成できる。第１ミラー１３０と第２ミラー１４０とのどちらか一方の１つは反射ミラーであり、他方の１つは出力ミラーであり得る。例えば、第１ミラー１３０が出力ミラー、第２ミラー１４０が反射ミラーであり得る。出力ミラーである第１ミラー１３０は、光の一部が反射され、光の他の一部を透過するように構成することができる。反射ミラーである第２ミラー１４０は、光の全てが反射されるように構成されることができる。

【0058】

偏光部１５０は、第１ミラー及び第２ミラーの間の光共振経路上に配置されて光を偏光させるものであり得る。偏光部１５０は、第１ミラー１３０及び第２ミラー１４０の間の光共振経路上に配置されて光を偏光させる多様な構成からなることができる。例えば、偏光部１５０は、第１ミラー１３０及び第２ミラー１４０の間の光共振経路上に配置されて、入射光のうち所定の偏光成分のみを透過させるように光を分離する偏光ビームスプリッタ（polarization beam splitter）であり得る。例えば、偏光部１５０は、発光部１２０から発光した光の進行方向に垂直な平面上から水平方向であるｘ軸方向へ光の電場が振動する偏光であるＰ偏光（P-polarization）の光は透過するようにし、光の進行方向に垂直な平面上から垂直方向であるｙ軸方向へ光の電場が振動する偏光であるＳ偏光（S-polarization）の光は反射されるように構成されることができる。これにより、偏光部１５０は、発光部１２０によって発光された光のうちＰ偏光の光のみ透過するようにすることで、Ｐ偏光の光のみ共振及び増幅されてレーザに出力されるようにすることができる。

【0059】

第１スイッチ１６０及び第２スイッチ１７０は、入射した偏光の偏光成分を他の偏光成分に変換させるものであり得る。第１スイッチ１６０及び第２スイッチ１７０は、入射した偏光の偏光成分を他の偏光成分に変換させる多様な構成からなることができる。第１スイッチは、第１Ｑ-スイッチ（first Q-switch）とも呼ばれ、第２スイッチは、第２Ｑ-スイッチ（second Q-switch）とも呼ばれる。

【0060】

第１スイッチ１６０および第２スイッチ１７０は、レーザ発生部１００内で偏光部１５０と第１ミラー１３０との間、又は偏光部１５０と第２ミラー１４０との間に配置することができる。例えば、第１スイッチ１６０は、偏光部１５０と第２ミラー１４０との間に配置し、第２スイッチ１７０は、第１スイッチ１６０と第２ミラー１４０との間に配置することができる。また、第１スイッチ１６０は、偏光部１５０と第１ミラー１３０との間に配置し、第２スイッチ１７０は、第１スイッチ１６０と第１ミラー１３０との間に配置することもできる。

【0061】

第１スイッチ１６０および第２スイッチ１７０は、電気的信号の印加によってそれを構成する物質の状態が変化して入射した偏光の偏光成分を他の偏光成分に変換させることができる。

【0062】

例えば、第１スイッチ１６０及び第２スイッチ１７０は、それに電気的信号が印加されなければ、それを構成する物質の状態が変化せず、偏光部１５０によって所定の偏光成分だけで分離されて入射した偏光の偏光成分が他の偏光成分に変換されないように動作できる。この場合、レーザ発生部１００から出力されたレーザパルスは、発光部１２０によって光を発生させる時間と同じ時間、例えば、数μｓ乃至数百μｓの時間幅を有することができる。

【0063】

例えば、第１スイッチ１６０及び第２スイッチ１７０は、それに電気的信号が印加されると、それを構成する物質の状態が変化し、偏光部１５０によって所定の偏光成分だけで分離されて入射した偏光の偏光成分が他の偏光成分に変換されるように動作できる。

【0064】

もし、第１スイッチ１６０は、電気的信号の未印加によって動作せず、第２スイッチ１７０は、電気的信号の印加によって動作すると、発光部１２０によって発光された光のうち偏光部１５０によって分離されたＰ偏光は、第１スイッチ１６０によっては偏光成分が変換されないが、第２スイッチ１７０によって円形偏光に変換される。その後、円形偏光は、第２ミラー１４０に反射された後、第２スイッチ１７０によってＳ偏光に変換され、Ｓ偏光は、第１スイッチ１６０によって偏光成分が変換されなくなる。従って、Ｓ偏光は、Ｐ偏光のみを通過させる偏光部１５０を通過できず、共振できなくなる。従って、レーザ発生部１００からレーザパルスは出力されない。

【0065】

同様に、第１スイッチ１６０は、電気的信号の印加によって動作し、第２スイッチ１７０は、電気的信号の未印加によって動作しなくなると、発光部１２０によって発光された光のうち偏光部１５０によって分離されたＰ偏光は、第１スイッチ１６０によってＳ偏光に変換されて偏光部１５０を通過できず、共振できなくなる。従って、レーザ発生部１００からレーザパルスは出力されない。

【0066】

もし、第１スイッチ１６０及び第２スイッチ１７０が何れも電気的信号の印加によって動作すると、発光部１２０によって発光された光のうち偏光部１５０によって分離されたＰ偏光は、第１スイッチ１６０によって円形偏光に変換され、円形偏光は、第２スイッチ１７０によってＳ偏光に変換される。その後、Ｓ偏光は、第２ミラー１４０に反射された後、第２スイッチ１７０によって再び円形偏光に変換され、この円形偏光は、第１スイッチ１６０によって再びＰ偏光に変換される。従って、Ｐ偏光は、Ｐ偏光のみを通過させる偏光部１５０を通過して共振できる。このとき、第１スイッチ１６０は、第２スイッチ１７０に電気的信号が印加される間に電気的信号が複数回印加されるように動作できる。この場合、レーザ発生部１００から出力されたレーザパルスは、第１スイッチ１６０に印加される電気的信号の時間と同じ時間、例えば、数ｎｓ乃至数十ｎｓの時間幅を有する複数のレーザパルスを発生させることができる。

【0067】

第１スイッチ１６０及び第２スイッチ１７０は、入射した偏光の偏光成分を他の偏光成分に変換させる時間を調節できる。例えば、第１スイッチ１６０は、それに印加される電気的信号の時間を数ｎｓ乃至数十ｎｓに調節することによって、入射した偏光の偏光成分を変換させる時間を数ｎｓ乃至数十ｎｓに調節でき、第２スイッチ１７０は、それに印加される電気的信号の時間を数μｓ乃至数百μｓに調節することによって、入射した偏光の偏光成分を変換させる時間を数μｓ乃至数百μｓに調節できる。

【0068】

第１スイッチ１６０及び第２スイッチ１７０は、入射した偏光の偏光成分を他の偏光成分に変換させる時間を固定又は可変させることができる。例えば、第１スイッチ１６０は、それに印加される電気的信号の時間を数ｎｓ乃至数十ｎｓの特定の時間に固定することによって、入射した偏光の偏光成分を他の偏光成分に変換させる時間を数ｎｓ乃至数十ｎｓに固定でき、第２スイッチ１７０は、それに印加される電気的信号の時間を数μｓ乃至数百μｓの範囲内で変化させることによって、入射した偏光の偏光成分を他の偏光成分に変換させる時間を数μｓ乃至数百μｓの範囲内で変化させることができる。

【0069】

第１スイッチ１６０及び第２スイッチ１７０は、入射した偏光の偏光成分を他の偏光成分に変換させることを繰り返すことができる。例えば、第１スイッチ１６０は、それに数ｎｓ乃至数十ｎｓの電気的信号を不連続に繰り返し印加することによって、入射した偏光の偏光成分を他の偏光成分に数ｎｓ乃至数十ｎｓに不連続に繰り返し変換でき、第２スイッチ１７０は、それに数μｓ乃至数百μｓの電気的信号を不連続に繰り返し印加することによって、入射した偏光の偏光成分を他の偏光成分に数μｓ乃至数百μｓに不連続に繰り返し変換できる。

【0070】

制御部２００は、レーザ発生部１００が単一レーザパルスモード又は多重レーザパルスモードで動作するように第１スイッチ１６０及び第２スイッチ１７０を制御するものであり得る。制御部２００は、レーザ発生部１００が単一レーザパルスモード又は多重レーザパルスモードで動作するように第１スイッチ１６０及び第２スイッチ１７０を制御する多様な構成からなることができる。

【0071】

例えば、制御部２００は、例示的に図２及び図３に示すように、エネルギー部制御部２１０、第１スイッチ制御部２２０及び第２スイッチ制御部２３０を含むことができる。

【0072】

エネルギー部制御部２１０は、エネルギー部１１０のエネルギー供給を制御するものであり得る。エネルギー部制御部２１０は、エネルギー部１１０のエネルギー供給を制御する多様な構成からなることができる。例えば、エネルギー部制御部２１０は、入力部３００を通じて入力された入力データ又は格納部４００に格納された格納データによって、エネルギー部１１０が発光部１２０に所定のエネルギーを所定の時間に供給するようにエネルギー部１１０を制御できる。ここで、所定のエネルギーは、発光部１２０が励起されて光を発生させるために必要な臨界電圧以上、例えば、高電圧であることができ、所定の時間は、発光部１２０が励起されて光を発生させるために必要な臨界エネルギー以上、例えば、高エネルギーであり得る。エネルギー部制御部２１０は、エネルギー部１１０にその動作に必要な所定のエネルギーが電源部５００から供給されるように制御できる。

【0073】

第１スイッチ制御部２２０は、第１スイッチ１６０の動作を制御するものであり得る。第１スイッチ制御部２２０は、第１スイッチ１６０の動作を制御する多様な構成からなることができる。例えば、第１スイッチ制御部２２０は、入力部３００を通じて入力された入力データ又は格納部４００に格納された格納データによって、第１スイッチ１６０が所定の時点で所定の時間、動作するように制御できる。ここで、所定の時点は、第１スイッチ１６０が偏光成分を変換するように動作する臨界時点であり、所定の時間は、第１スイッチ１６０が偏光成分を変換するように動作する臨界時間、例えば、数ｎｓの時間であることができる。第１スイッチ制御部２２０は、第１スイッチ１６０にその動作に必要な所定のエネルギー、例えば、高電圧を供給できる。但し、これに限定されず、第１スイッチ制御部２２０は、制御部２００から信号を受けて自体的に所定の高電圧を供給できる。また、第１スイッチ制御部２２０は、入力部３００を通じて入力された入力データ又は格納部４００に格納された格納データによって、第１スイッチ１６０が所定の時間間隔、例えば、１０μｓ以上の間隔で複数の回数で動作するように制御できる。第１スイッチ制御部は、第１Ｑ-ドライバ（first Q-driver）とも呼ばれる。

【0074】

第２スイッチ制御部２３０は、第２スイッチ１７０の動作を制御するものであり得る。第２スイッチ制御部２３０は、第２スイッチ１７０の動作を制御する多様な構成からなることができる。例えば、第２スイッチ制御部２３０は、入力部３００を通じて入力された入力データ又は格納部４００に格納された格納データによって、第２スイッチ１７０が所定の時点で所定の時間、動作するように制御できる。ここで、所定の時点は、第２スイッチ１７０が偏光成分を変換するように動作する臨界時点であり、所定の時間は、第２スイッチ１７０が偏光成分を変換するように動作する臨界時間、例えば、数μｓ乃至数百μｓの時間であることができる。第２スイッチ制御部２３０は、制御部２００から信号を受けて自体的に所定の高電圧を供給できる。但し、これに限定されず、第２スイッチ制御部２３０は、電源部５００から第２スイッチ１７０に所定の高電圧が供給されるように制御できる。また、第２スイッチ制御部２３０は、入力部３００を通じて入力された入力データ又は格納部４００に格納された格納データによって、第２スイッチ１７０が所定の時間間隔、例えば、１０μｓ以上の間隔で複数の回数で動作するように制御できる。第２スイッチ制御部は、第２Ｑ-ドライバ（second Q-driver）とも呼ばれる。

【0075】

制御部２００は、単一レーザパルスモードでレーザ発生部１００から単一レーザパルスが出力されるようにレーザ発生部１００を制御できる。

【0076】

制御部２００は、多重レーザパルスモードでレーザ発生部１００から第１時間の幅を有する多重レーザパルスと、第１時間とは異なる第２時間の幅を有する多重レーザパルスと、のうちの少なくとも１つが発生するようにレーザ発生部１００を制御できる。

【0077】

例えば、制御部２００は、エネルギー部制御部２１０、第１スイッチ制御部２２０及び第２スイッチ制御部２３０によって、レーザ発生部１００のエネルギー部１１０、第１スイッチ１６０及び第２スイッチ１７０を制御することによって、レーザ発生部１００から数ｎｓの多重レーザパルスと、数μｓ乃至数百μｓの多重レーザパルスと、が多様に複合されたレーザが出力されるようにすることができる。

【0078】

本発明の他の実施例に係る複合多重レーザパルスを利用した皮膚管理方法（Ｓ２０）は、例示的に図４に示すように、レーザ発生部を用いてレーザを発生させる段階（Ｓ２００）を含むことができる。ここで、レーザ発生部は、前述した実施例に係る複合多重レーザパルスを利用した皮膚管理装置１００のレーザ発生部１００であり得る。

【0079】

レーザ発生部１００は、エネルギーを供給するエネルギー部１１０と、エネルギー部１１０から供給されたエネルギーを吸収して光を発生させる発光部１２０と、発光部１２０から発生した光が増幅される共振経路を形成する第１ミラー１３０及び第２ミラー１４０と、第１ミラー１３０及び第２ミラー１４０の間の光共振経路上に配置されて光を偏光させる偏光部１５０と、偏光の偏光成分を変換させる第１スイッチ１６０及び第２スイッチ１７０と、を含むことができる。

【0080】

本実施例に係る複合多重レーザパルスを利用した皮膚管理方法（Ｓ２０）は、レーザ発生部１００が単一レーザパルスモード又は多重レーザパルスモードで動作するように第１スイッチ１６０及び第２スイッチ１７０を制御する段階（Ｓ３００）を含むことができる。

【0081】

前記多重レーザパルスモードで、第１時間の幅を有する多重レーザパルスと、第１時間とは異なる第２時間の幅を有する多重レーザパルスと、のうちの少なくとも１つが発生するように第１スイッチ１６０及び第２スイッチ１７０を制御（Ｓ４００）できる。

【0082】

このような制御は、前述した実施例に係る複合多重レーザパルスを利用した皮膚管理装置１００の制御部２００によって行われることができる。

【0083】

例えば、制御部２００は、エネルギー部制御部２１０、第１スイッチ制御部２２０及び第２スイッチ制御部２３０によってレーザ発生部１００のエネルギー部１１０、第１スイッチ１６０及び第２スイッチ１７０を制御することによって、レーザ発生部１００から数ｎｓの多重レーザパルスと、数μｓ乃至数百μｓの多重レーザパルスと、が多様に複合されたレーザが出力されるようにすることができる。

【0084】

１．第１シーケンス（first sequence）

【0085】

エネルギー部１１０が第１周期（first period）のエネルギーを供給する間に、第１スイッチ１６０及び第２スイッチ１７０は、動作しないようにするシーケンスである。

【0086】

例示的に図５に示すように、第１周期（first period）の間、エネルギー部制御部２１０は、電源部５００から発光部１２０に３００μｓのパルスを有する電気的信号を印加するようにエネルギー部１１０を制御する（（ａ））。

【0087】

第１スイッチ制御部２２０が第１スイッチ１６０に電気的信号が印加されないように制御する（（ｂ））。

【0088】

第２スイッチ制御部２３０が第２スイッチ１７０に電気的信号が印加されないように制御する（（ｃ））。

【0089】

この場合、発光部１２０によって発生した無偏光の光が偏光部１５０によってＰ偏光に偏光された後、第１スイッチ１６０及び第２スイッチ１７０によって偏光成分が変換されず、第１ミラー１３０及び第２ミラー１４０の間の共振経路で増幅されてレーザに出力される。

【0090】

このように出力されたレーザは、エネルギー部１１０によって電源部５００から発光部１２０に印加された電気的信号の時間と類似する時間、例えば、３００μｓのような数百μｓの時間を有するパルスであり得る（（ｄ））。

【0091】

２．第２シーケンス（second sequence）

【0092】

エネルギー部１１０が第２周期のエネルギーを供給する間に、第１スイッチ１６０及び第２スイッチ１７０が動作するシーケンスである。

【0093】

例示的に図５に示すように、第２周期（second period）の間、第１周期の終了後に所定の時間間隔、例えば、２００μｓの間隔をおいて、エネルギー部制御部２１０は、電源部５００から発光部１２０に３００μｓのパルスを有する電気的信号を繰り返し印加するようにエネルギー部１１０を制御する（（ａ））。

【0094】

第１スイッチ１６０に電気信号が印加された状態で、第１スイッチ制御部２２０は、第２スイッチ１７０に印加された電気的信号よりも短い時間、例えば、数ｎｓ乃至数十ｎｓの間に電気的信号が印加されるようにすることによって、偏光成分を変換できるように制御する（（ｂ））。

【0095】

第２スイッチ制御部２３０が第２スイッチ１７０にエネルギー部１１０によって電源部５００から発光部１２０に印加された電気的信号の時間と類似する３００μｓ又はそれ以上の時間に電気的信号が印加されるようにすることによって、偏光成分を変換できるように制御する（（ｃ））。

【0096】

この場合、発光部１２０によって発生した無偏光の光のうち偏光部１３０によってＰ偏光が分離された後、このようなＰ偏光は、電気的信号が印加された第１スイッチ１６０と第２スイッチ１７０によって偏光成分が２回変換されてから、第２ミラー１４０に反射された後、再び第１スイッチ１６０と第２スイッチ１７０によって偏光成分が２回変換されることによって、Ｐ偏光に復帰して偏光部１３０を通過して共振できる。このように共振されて出力されたレーザは、第１スイッチ１６０に電気的信号が印加された短い時間と類似する時間、例えば、数ｎｓ乃至数十ｎｓの時間を有するパルスであり得る（（ｄ））。

【0097】

３．第１シーケンスと第２シーケンスとの組み合わせ

【0098】

例示的に図６に示すように、第１シーケンスと第２シーケンスとを多様に組み合わせることで、多様なタイプの複合多重レーザパルスを出力できる。

【0099】

第１周期に第２シーケンス、第２周期に第１シーケンスを組み合わせる場合、第１周期に数ｎｓ乃至数十ｎｓのパルスが出力され、第２周期に数百μｓのパルスが出力される複合多重レーザパルスを出力できる（（ａ））。これは、エネルギー部が第１周期のエネルギーを供給する間に第１スイッチ及び第２スイッチは動作し、エネルギー部が第２周期のエネルギーを供給する間に第１スイッチ及び第２スイッチは動作しないシーケンスによることができる。

【0100】

第１周期に第２シーケンス、第２周期に第２シーケンスを組み合わせる場合、第１周期に数ｎｓ乃至数十ｎｓのパルスが出力され、第２周期に数ｎｓ乃至数十ｎｓのパルスが出力される複合多重レーザパルスを出力できる（（ｂ））。これは、エネルギー部が第１周期のエネルギーを供給する間に第１スイッチ及び第２スイッチは動作し、エネルギー部が第２周期のエネルギーを供給する間に第１スイッチ及び第２スイッチは動作するシーケンスによることができる。

【0101】

第１周期に第１シーケンス、第２周期に第２シーケンスを組み合わせる場合、第１周期に数百μｓのパルスが出力され、第２周期に数ｎｓ乃至数十ｎｓのパルスが出力される複合多重レーザパルスを出力できる（（ｃ））。これは、エネルギー部が第１周期のエネルギーを供給する間に第１スイッチ及び第２スイッチは動作せず、エネルギー部が第２周期のエネルギーを供給する間に第１スイッチ及び第２スイッチは動作するシーケンスによることができる。

【0102】

第１周期に第１シーケンス、第２周期に第１シーケンスを組み合わせる場合、第１周期に数百μｓのパルスが出力され、第２周期に数百μｓのパルスが出力される複合多重レーザパルスを出力できる（（ｄ））。これは、エネルギー部が第１周期のエネルギーを供給する間に第１スイッチ及び第２スイッチは動作せず、エネルギー部が第２周期のエネルギーを供給する間に第１スイッチ及び第２スイッチは動作しないシーケンスによることができる。

【0103】

本実施例に係る複合多重レーザパルスを利用した皮膚管理方法に関する実験例に係る複合多重レーザパルス出力グラフが例示的に図７に示されている。

【0104】

以上のように本発明に係る実施例を詳察したが、前述した実施例以外にも本発明がその趣旨や範疇から逸脱することなく、他の特定の形態に具体化できるという事実は、該当技術における通常の知識を有する者らには自明なことである。従って、上述した実施例は制限的なものではなく、例示的なものと理解されるべきであり、これにより本発明は上述した説明に限定されず、添付の請求項の範疇及びその同等な範囲内で変更され得る。

【0105】

特に、本発明に係る実施例において、第１スイッチと第２スイッチは、第１ミラーと第２ミラーとの間に順次配列されているが、これに限定されず、第１スイッチと第２スイッチは、第１ミラーと第２ミラーとの間に反対に配列されることができる。

【産業上の利用可能性】

【0106】

本発明の一実施例は、皮膚管理装置及び方法に利用できる。

【国際調査報告】