レーザダイオード光ダイレクト発生装置
【課題】所要の脱毛やしみ取が皮膚に火傷等の損傷を生じさせることなく安全に、効率よく行え、また、複雑で大きく重いコスト高のＱスイッチ方式も大容量で高価なレーザダイオードも要せずして、小容量で安価なレーザダイオードを用いて、簡単な構造で、小型軽量で、使用が容易な低コストのレーザ発生装置を実現できるようにする。
【解決手段】先端にレーザ射出口９を有するケーシングの内部に、レーザ光を射出するレーザダイオード１９を装備させて成るレーザ光発生装置において、上記レーザダイオード１９にサブミクロン秒の短パルスで高ピークのレーザ光を発生させる高速ドライバ装置４をそのレーザダイオード１９に近接させて配して成る。
【解決手段】先端にレーザ射出口９を有するケーシングの内部に、レーザ光を射出するレーザダイオード１９を装備させて成るレーザ光発生装置において、上記レーザダイオード１９にサブミクロン秒の短パルスで高ピークのレーザ光を発生させる高速ドライバ装置４をそのレーザダイオード１９に近接させて配して成る。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｑスイッチ方式によらないレーザ光の発生、照射の装置であって、美容等のための脱毛やしみ取に適した安全で容易に使用できる簡単な構造で小型軽量のレーザダイオード光ダイレクト発生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザ光の発振形式には、ＣＷ（連続波）パルス、単一パルスなどのものがあり、１μｓ以下の短パルスで高ピークのレーザ光を発生させる場合、通常、Ｑスイッチ法が用いられているが、Ｑスイッチ法でのレーザ発生装置は、構造が複雑で、大きくなり、重くなって、人間が片手で持って使用するようにすることは容易ではない。
【０００３】
ところで、レーザ光を利用した従来の脱毛装置に、小さいスポット径で照射するレーザ光を軸方向が９０度異なる第１と第２の二つの調整型可傾式ミラーで順次に反射させることにより座標軸Ｘ軸方向及びＹ軸方向に走査させ、かつ、その照射状態を画像センサで検出してレーザ光の照射を目標位置に適合させるようにしたものがある（特許文献１）。しかし、レーザ光のパルス幅を１ｍｓ乃至１００ｍｓとかなり大きくしており（レーザ源の具体的構造は明瞭に示されていない。）、操作上のミスなどで同一箇所へのレーザ光の照射が重複したり照射時間が長くなったりすれば、皮膚に炎症や火傷を生じる危険性がある。更に、レーザ光の不意の照射を防止する手段が無いので、この点での安全性に問題があり、しかも、構造が複雑で、大型化し、重量が大きくなるために、片手に持って長時間の作業をするには甚だ困難を伴い、人体の窪んでいる箇所等では使用し難い欠点もある。
【０００４】
また、他のこの種の脱毛装置に、ケーシングの内部にミラー面を有する一つのポリゴンモータ若しくは電磁石駆動式振動板を配し、或いは、軸方向が９０度異なる第１と第２の二つのポリゴンモータ若しくは電磁石駆動式振動板を配し、或いは、レーザダイオード自体をクランク機構でＸ軸方向に往復させるようにした走査手段を配し、或いはまた、光ファイバを束ねて内装するとともに、これらの光ファイバの後端部に外部のレーザ光走査装置を対向させることにより光学的走査手段を講じることでレーザダイオードから発するレーザ光を光学的に座標軸Ｘ軸方向照射するようにし、もって、一度に複数本の体毛にレーザ光を照射して脱毛作業を効率よく行えるようにしたものがある（特許文献２）。しかし、レーザ光のパルス幅やピークパワー等につき如何なる特性のレーザ光を用いるのかについては何ら示されておらず、場合によっては皮膚に炎症や火傷を生じる危険性があり、操作上のミスなどで同一箇所に強力なレーザ光の照射があったり照射時間が長引いたりしても皮膚に炎症や火傷を生じる危険性がある。勿論、この場合もレーザ光の不意の照射を防止する手段が無くて安全性に問題がある。しかも、レーザ源のレーザダイオードはドライバ装置と離間しているためにいわゆるパルス電流の鈍りが多くなって短パルスで高ピークなレーザ光が得られない欠点もある。
【０００５】
その他、ケーシングのレーザ射出口の周りにインターロックセンサを装備させて、使用時にそのインターロックセンサが人体皮膚表面に押し当てられていればレーザ光発生装置が作動され、離間すればその作動が自動的に阻止されるようにしたものがある（特許文献３、特許文献４）。しかし、これらのインターロックセンサは圧力スイッチ方式を採用しているため、先端が押し込まれてレーザ光の照射距離や照射位置が変動し、安定した良好な照射が得られない欠点がある。
【０００６】
【特許文献１】特表２００２−５４１９０６号公報
【特許文献２】特開２００３−１７４９２２号公報
【特許文献３】特開２００３−１２６２７６号公報
【特許文献４】特開２００１-３２７３２３号公報
【０００７】
換言すれば、今日、多くのレーザ光発生装置が開発されているが、レーザダイオードをレーザ源とする小型のもので、サブミクロン秒の短パルスで高ピークなレーザ光を発生させるようにしたものも、そのサブミクロン秒の短パルスで高ピークなレーザ光をオートスキャンニング装置により広い範囲（２ｍｍ乃至１０ｍｍ角程度）に均一にかつ安全に連続照射させるようにしたものも見当たらず、勿論、レーザ源の上記レーザダイオードと該レーザダイオードにサブミクロン秒の短パルスで高ピークなレーザ光を発生させる高速ドライバと上記オートスキャンニング装置とをいわゆるパルス電流の鈍りが少ない状態に効率良くまとめたものも見当たらない。
【０００８】
更には、手動のスタートストップスイッチだけではレーザ光が不意に射出される可能性があるため、人体皮膚表面に接触したことを検知して接触態勢においてのみレーザ光が射出されるようにすることが安全上必要であり、そのレーザ光の照射に距離や位置の変動が生じないようにして安定した良好な照射が得られるようにする必要もある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、従来のそれらの不具合などを解決しようとするものであり、複雑で大きく重いコスト高のＱスイッチ方式によらずに、小容量で安価なレーザダイオードを用いるとともに、該レーザダイオードに小型化した高速ドライバ装置を用いることにより、サブミクロン秒の短パルスで高ピークなレーザ光の発生を可能にして、そのレーザ源のレーザダイオードと、該レーザダイオード用の小型化した高速ドライバ装置と、そのレーザ光のオートスキャンニング装置とを効率よく配備させることによりレーザ発生装置の小型軽量化、操作性向上等を図り、また、人体皮膚表面に接触したことを検知してその接触態勢においてのみレーザ光の射出を可能にするインターロックセンサ装置若しくは目標位置へのレーザ光の照射状態を検出する光学的電子的検出手段を持たせることで、レーザ光を皮膚のメラミン色素に安全に吸収させることを可能にしようとするものであり、総じて、レーザ発生装置を安価な製造コストで容易に実現できるようにしようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
かかる観点から、本発明の請求項１のレーザダイオード光ダイレクト発生装置は、先端にレーザ射出口を有するケーシングの内部に、レーザ光を射出するレーザダイオードを装備させて成るレーザ光発生装置において、上記レーザダイオードにサブミクロン秒の短パルスで高ピークなレーザ光を発生させる高速ドライバ装置をそのレーザダイオードに近接させて配したことを特徴とする。
【００１１】
請求項２は、請求項１に記載したレーザダイオード光ダイレクト発生装置にあって、上記ケーシングの内部に、上記レーザ光を広い範囲に均一にかつ連続的に照射させるオートスキャンニング装置を装備させるとともに、上記レーザ射出口の外縁部に、人体皮膚表面に接触しない限り上記高速ドライバ装置の作動を阻止するインターロックセンサ装置を装備させ、また、上記ケーシングの適所に、外部から操作できるスタートストップスイッチを設け、該スタートストップスイッチを介して外部の電源装置から上記高速ドライバ装置へと給電するよう構成して成る。
【００１２】
請求項３は、請求項２に記載したレーザダイオード光ダイレクト発生装置にあって、上記高速ドライバ装置は、上記レーザダイオードに隣接させて設けたレーザ電源部を該レーザ電源部の近くに配したＣＰＵ部により電気的に制御するよう構成するとともに、該ＣＰＵ部により上記オートスキャンニング装置も一定の関連で電気的に制御するよう構成し、かつ、そのＣＰＵ部を上記インターロックセンサ装置により電気的に制御するよう構成して成る。
【００１３】
請求項４は、請求項１に記載したレーザダイオード光ダイレクト発生装置にあって、上記ケーシングの内部には、上記レーザ光を広い範囲に均一にかつ連続的に照射させるオートスキャンニング装置を装備させるとともに、そのレーザ光の照射状態を検出する光学的電子的検出装置を装備させ、また、上記レーザ射出口の外縁部に照明手段を講じて成る。
【００１４】
請求項５は、請求項４に記載したレーザダイオード光ダイレクト発生装置にあって、上記レーザダイオード光ダイレクト発生装置をヘッド装置と制御装置とに二分し、該ヘッド装置では、上記レーザ射出口を供えた当該ヘッド装置用ケーシングの内部に、上記レーザダイオードと、該レーザダイオードに近接させた上記高速ドライバ装置のレーザ電源部と、上記オートスキャンニング装置の駆動鏡と、上記光学的電子的検出装置とをそれぞれ配備させ、また、上記制御装置では、当該制御装置用ケーシングの内部に、中央制御部と、上記駆動鏡を電気的に制御する駆動制御部とを配備させるとともに、その中央制御部により上記レーザ電源部及び駆動制御部を電気的に制御するよう構成し、更に、上記制御装置用ケーシングの適所に、外部から操作できるスタートストップスイッチを設けて、該スタートストップスイッチにより上記中央制御部に作動停止動作を与えるよう構成して成る。
【００１５】
請求項６は、請求項５に記載したレーザダイオード光ダイレクト発生装置にあって、上記ヘッド装置用ケーシングのレーザ射出口の外縁部に、人体皮膚表面に接触しない限り上記高速ドライバ装置の作動を阻止するインターロックセンサ装置を装備させて成る。
【００１６】
請求項７は、請求項２、請求項３又は請求項６に記載したレーザダイオード光ダイレクト発生装置にあって、上記インターロックセンサ装置を微小電気的接触スイッチ方式として成る。
【００１７】
請求項８は、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６又は請求項７に記載したレーザダイオード光ダイレクト発生装置にあって、上記オートスキャンニング装置を電磁コイル方式として成る。
【００１８】
また、請求項９は、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６又は請求項７に記載したレーザダイオード光ダイレクト発生装置にあって、上記オートスキャンニング装置を機械カム方式として成る。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、発明が解決しようとする課題の項で述べた各種不具合などを解決できて、所要の脱毛やしみ取が皮膚に火傷等の損傷を生じさせることなく安全に、効率よく行え、また、複雑で大きく重いコスト高のＱスイッチ方式も大容量で高価なレーザダイオードも要せず、小容量で安価なレーザダイオードを用いて、簡単な構造で、小型軽量で、使用が容易な低コストのレーザ発生装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明を実施するための最良の形態は、レーザダイオードによるレーザ光を、周波数１６ｋＨｚ内外、パルス幅１μｓ以下程度で、ピークパワー２５Ｗ内外、ピークエネルギー２５μＪ内外、平均パワー０．４Ｗ内外の短パルスにし、これを更にスポット径０．１ｍｍ乃至０．３ｍｍ程度に集光して微細レーザ光すなわちスポットレーザ光にし、このスポットレーザ光を０．０２ｍｍから０．０８ｍｍ間隔で座標軸Ｘ軸方向及びＹ軸方向に往復走査させるか、又は、そのスポットレーザ光に換えて長さ２ｍｍ乃至１０ｍｍ程度のラインレーザ光で、これを幅２ｍｍ乃至１０ｍｍ程度に座標軸Ｘ軸方向に往復走査させることによって、２ｍｍ乃至１０ｍｍ角程度のスクエアレーザ光にして照射させる。
【実施例１】
【００２１】
図１乃至図３は、請求項１、請求項２、請求項３、請求項７、請求項８及び請求項９のレーザダイオード光ダイレクト発生装置に係る実施例を示すものであり、以下、これを詳細に説明する。
【００２２】
図１に示すように、レーザダイオード光ダイレクト発生装置１は、外部の電源装置７と給電ケーブル６を介して接続され、該電源装置７は、家庭用交流電源より供給された交流を適値の直流電流に変換して給電ケーブル６を介してレーザダイオード光ダイレクト発生装置１に供給する。
【００２３】
図１、図２に示すように、レーザダイオード光ダイレクト発生装置１は、先端にレーザ射出口９を有して片手の掌で把持できるよう形成されたケーシング２０の内部に、所要のレーザ光を射出するレーザダイオード装置３と、該レーザダイオード装置３に近接させたレーザダイオード装置用高速ドライバ装置４と、そのレーザダイオード装置３からレーザ射出口９を通じて外部へと射出されるレーザ光を座標軸Ｘ軸方向及びＹ軸方向に走査させるオートスキャンニング装置２とがそれぞれ装備され、ケーシング２０の適所に、高速ドライバ装置４に電源装置７から給電される適値の直流電源電流を外部からの手動でＯＮ・ＯＦＦさせるスタートストップスイッチ５が装備され、レーザ射出口９に、レーザ光の走査用レンズ１７が装備され、かつ、レーザ射出口９の外縁部に、人体皮膚表面に接触しない限り高速ドライバ装置４の作動を電気的に阻止するインターロックセンサ装置８が装備されている。
【００２４】
図３に示すように、レーザダイオード装置３は、高速ドライバ装置４による制御の下にレーザ光を射出するレーザダイオード１９と、そのレーザ光のための焦点距離調整用レンズ１８とから成り、その高速ドライバ装置４は、レーザダイオード１９の直近に配されてレーザダイオード１９に所要の短パルスで高ピークな微細レーザ光すなわちスポットレーザ光を放出させるレーザ電源部１６と、該レーザ電源部１６を制御するＣＰＵ部１２とから成る。また、該ＣＰＵ部１２は、レーザ電源部１６に対するパルス幅制御部１３及び周波数制御部１４と、スタートストップスイッチ５並びにインターロックセンサ装置８によりＯＮ・ＯＦＦされてレーザ電源部１６、周波数制御部１３、パルス幅制御部１４及びオートスキャンニング装置２をＯＮ・ＯＦＦ制御するセンサ制御／スイッチ部１５とから成る。
【００２５】
オートスキャンニング装置２は、レーザダイオード装置３から射出されるレーザ光を座標軸Ｘ軸方向及びＹ軸方向に往復走査（図５参照）させる電磁コイル式駆動部１０と、レーザ光の走査用レンズ１７と、電磁コイル式駆動部１０を制御する電磁コイル式駆動制御部１１とから成り、オートスキャンニング装置２における上記センサ制御／スイッチ部１５によるＯＮ・ＯＦＦ制御は、電磁コイル式駆動制御部１１で行われるよう構成されている。なお、オートスキャンニング装置２は、ピエゾ（圧電）式駆動、機械カム式駆動のものであってもよく、これらには適合する駆動部と駆動制御部を設ける。
【００２６】
図１乃至図３に示すインターロックセンサ装置８は、機械的な動きを伴わないで、レーザ光の照射に距離や位置の変動を生じない安定かつ良好な照射が得られる微小電気的接触スイッチ方式にしている。
【００２７】
そして、高速ドライバ装置４において、レーザ電源部１６に外部の電源装置７から適値の直流電流を投入し、これにＣＰＵ部１２の周波数制御部１４による制御で１６ｋＨｚ内外の周波数を与えるとともに、パルス幅制御部１３による制御で１μｓ以下程度のパルス幅を与えて（図４参照）、その周波数及びパルス幅での最大３０Ａのパルス電流を生じさせ、このパルス電流をレーザダイオード装置３のレーザダイオード１９に供給して該レーザダイオード１９を点灯させることにより該レーザダイオード１９からピークパワー２５Ｗ、ピークエネルギー２５μＪ、平均パワー０．４Ｗ内外の短パルスのレーザ光を出力させ、これを焦点距離調整用レンズ１８により集光してスポット径０．１ｍｍ乃至０．３ｍｍ程度の短パルスの微細レーザ光すなわちスポットレーザ光を得、更に、スキャンニング装置２において、電磁コイル式駆動制御部１１により制御される電磁コイル式駆動部１０の作動でそのスポットレーザ光を２ｍｍ乃至１０ｍｍ角程度の範囲に座標軸Ｘ軸方向及びＹ軸方向に０．０２ｍｍから０．０８ｍｍの間隔で往復走査させて（図５参照）、スクエアレーザ光としてレーザ射出口９から外部へと射出させるようにしている。
【００２８】
使用に当っては、当該レーザダイオード光ダイレクト発生装置１のケーシング２０を掌で把持し、先端の微小電気的接触スイッチ方式のインターロックセンサ装置８を皮膚面に当接させ、かつ、レーザ射出口９をその皮膚面の脱毛やシミ取をすべき処理箇所に対峙させて、スタートストップスイッチ５をＯＮさせる。この時、皮膚面に当接された微小電気的接触スイッチ方式のインターロックセンサ装置８は、その当接に伴って電気信号を発し、この電気信号により高速ドライバ装置４においてＣＰＵ部１２が作動してレーザ電源部１６が働き、かつ、レーザダイオード装置３及びオートスキャンニング装置２が作動して上述のスクエアレーザ光が生じ、このスクエアレーザ光がレーザ射出口９から外部へと射出される。なお、レーザ射出口９をその処理箇所の状況に応じて適宜に移動させる必要がある。
【００２９】
そして、高速ドライバ装置４のレーザ電源部１６がレーザダイオード装置３のレーザダイオード１９の直近に配されているので、相互間がパルス電流の鈍りが少ない状態に効率良くまとめられて、レーザダイオード装置３においてはレーザダイオード１９が小電力の安価なものであっても該レーザダイオード１９から短パルスで高ピークのレーザ光の放出が得られるとともに、このレーザ光が焦点距離調整用レンズ１８により集光されて、レーザダイオード装置３からは所要の短パルスで高ピークなスポットレーザ光を効率良く射出させることができ、このスポットレーザ光がオートスキャンニング装置２により座標軸Ｘ軸方向及びＹ軸方向に往復走査されて、上述のスクエアレーザ光が得られ、このスクエアレーザ光が走査用レンズ１７を経てレーザ射出口９から皮膚の脱毛やシミ取の処理箇所へと照射される。このスクエアレーザ光は、皮膚のメラニン色素のある場所においてそのメラニン色素に効率よく吸収させることができ、かつ、人間の目に赤く見える波長８００ｎｍ付近のレーザ光として照射させることができることとなる。つまり、パルス幅を１μｓ以下に短くすることによって、投入電流３０Ａでの高ピークのレーザ光を照射してもメラニン色素からある程度離れた位置にある組織が熱伝導のために過剰に熱せられることはなく、しかも、そのレーザ光は微小電気的接触スイッチ方式のインターロックセンサ装置８により照射距離や位置の変動もなく安定かつ良好に照射させることができて、皮膚に火傷等の損傷を生じさせることはなく、所要の脱毛やしみ取が効率よく安全に行える。また、短パルスであるからレーザダイオードに大電流を流しても端面の温度上昇に至らないため、大容量で高価なレーザダイオードも複雑で大きく重いコスト高のＱスイッチ方式も用いる必要はなく、小容量で安価なレーザダイオードを支障なく用いることができるから、簡単な構造で、小型軽量で、使用が容易な低コストのレーザ発生装置を実現できる。
【００３０】
使用中に何らかの理由でレーザダイオード光ダイレクト発生装置１が人体から離れたときは、インターロックセンサ装置８が皮膚面から離間して、該インターロックセンサ装置８からの電気信号が止まるので、高速ドライバ装置４及びオートスキャンニング装置２が止まり、レーザダイオード光ダイレクト発生装置１が全体的に休止態勢になる。したがって、スクエアレーザ光の射出も止まって、安全性を確保できる。
【実施例２】
【００３１】
実施例２は、実施例１におけるスポットレーザ光をラインレーザ光としたものであり、長さ２ｍｍ乃至１０ｍｍ程度のラインレーザ光を幅２ｍｍ乃至１０ｍｍ程度に座標軸Ｘ軸方向に往復走査させることにより２ｍｍ乃至１０ｍｍ角程度のスクエアレーザ光を得、該スクエアレーザ光をレーザ射出口から照射させる。この場合、実施例１の電磁コイル式駆動部１０において座標軸Ｙ軸方向への走査手段を要しない。
【実施例３】
【００３２】
次に、図６は、請求項１、請求項４、請求項５、請求項６、請求項７、請求項８及び請求項９のレーザダイオード光ダイレクト発生装置に係る実施例を示すものであり、以下、これを詳細に説明する。
【００３３】
図６に示すように、レーザダイオード光ダイレクト発生装置２１は、片手の掌に把持して操作するヘッド装置２２と該ヘッド装置２２を電気的に制御する制御装置２３との二体から成る。
【００３４】
ヘッド装置２２では、先端にレーザ射出口（実施例１参照）を有して片手の掌で把持できるよう形成されたヘッド装置用ケーシング２４の内部に、レーザ光を射出するレーザダイオード装置（実施例１参照）のレーザダイオード２５と、該レーザダイオード２５に近接させた高速ドライバ装置（実施例１参照）のレーザ電源部２６と、レーザダイオード２５から放出されるレーザ光を座標軸Ｘ軸方向及びＹ軸方向に往復走査させるオートスキャンニング装置（実施例１参照）としての機械カム式駆動鏡２７と、該機械カム式駆動鏡２７からのレーザ光を直角に方向変換させる映像透過性固定反射鏡２８と、該映像透過性固定反射鏡２８を透して上記レーザ射出口から入る映像を電気信号に変換する光学的電子的検出装置２９とがそれぞれ配備され、更に、上記レーザ射出口に、射出レーザ光のための焦点距離調整用レンズ３０が配され、かつ、そのレーザ射出口の外縁部に、照明装置の照明用ＬＥＤ３１が配されている。なお、該照明用ＬＥＤ３１をその他の照明灯にしてもよく、この場合には下記ＬＥＤ電源部３５に換えて相応の照明灯用電源部を用いればよい。また、上記レーザ射出口の外縁部に実施例１に示す微小電気的接触スイッチ方式等のインターロックセンサを配して、該インターロックセンサからの電気信号により実施例１の場合と同様にして制御装置２３がＯＮ・ＯＦＦされるようにしてもよい。
【００３５】
制御装置２３では、当該制御装置用ケーシング３２の内部に、レーザ電源部２６へとリード線３６を介して連ねた上記高速ドライバ装置の中央制御部３３と、機械カム式駆動鏡２７へとリード線３７を介して連ねた機械カム式駆動制御部３４と、照明用ＬＥＤ３１へとリード線３８を介して連ねたＬＥＤ電源部３５とがそれぞれ配備されて、その中央制御部３３によりレーザ電源部２６並びにそれらの機械カム式駆動制御部３４及びＬＥＤ電源部３５が電気的に制御されるよう回路構成され、かつ、制御装置用ケーシング３２の適所に、外部から操作できるスタートストップスイッチ３９及び電源スイッチ４０が配されて、そのスタートストップスイッチ３９のＯＮ・ＯＦＦにより中央制御部３３に始動停止動作を与えるよう回路構成されている。また、制御装置用ケーシング３２の内部には、電源スイッチ４０が配され、該電源スイッチ４０のＯＮに伴い該電源スイッチ４０を介して受電した家庭用商用交流を適値の直流電流に変換して出力する電源装置４１が内装されて、その直流出力電流が給電ケーブル４２，４３を介してレーザ電源部２６及び光学的電子的検出装置２９（下記カメラ部４５）に給電されるよう回路構成されている。
【００３６】
機械カム式駆動鏡２７は、レーザダイオード２５から放出されて焦点距離調整用レンズ３０により集光された短パルスの微細レーザ光すなわちスポットレーザ光を座標軸Ｘ軸方向に偏向させるＸ軸駆動鏡２７ｘと、それを更に座標軸Ｙ軸方向に偏向させるＹ軸駆動鏡２７ｙとから成る。なお、この機械カム式駆動鏡２７は、電磁コイル式駆動鏡、ピエゾ（圧電）式駆動鏡等であってもよく、これらの駆動鏡の場合には、上記機械カム式駆動制御部３４に換えてその駆動鏡に適した駆動制御部を用いればよい。
【００３７】
また、光学的電子的検出装置２９は、映像を受け入れる映像集光用レンズ４４と、該映像集光用レンズ４４を経た映像を電気信号に変換して出力するカメラ部４５とから成る。該カメラ部４５からの映像出力信号は、外部のモニタ４６に送って画像化させ、これを観察する。なお、カメラ部４５は、小型のＣＣＤ、ＣＭＯＳカメラ等から成るものがよい。
【００３８】
中央制御部３３は、レーザ電源部２６に対するパルス幅制御部４７及び周波数制御部４８と、スタートストップスイッチ３９によりＯＮ・ＯＦＦされてレーザ電源部２６、パルス幅制御部４７、周波数制御部４８及びオートスキャンニング装置を電気的にＯＮ・ＯＦＦ制御する制御／スイッチ部４９とから成る。なお、この中央制御部３３は、ＣＰＵにより構成されたものでもよい。
【００３９】
そして、実施例１の場合と同様に、電源装置４１からレーザ電源部２６に適値な直流電流を供給し、中央制御部３３の周波数制御部４８とパルス幅制御部４７とによりそのレーザ電源部２６を制御して、該レーザ電源部２６において周波数１６ｋＨｚ内外、パルス幅１μｓ以下（図４参照）、最大電流３０Ａのパルス電流を生じさせ、次いで、このパルス電流でレーザダイオード２５を点灯させて、該レーザダイオード２５からピークパワー２５Ｗ、ピークエネルギー２５μＪ、平均パワー０．４Ｗ内外の短パルスのレーザ光を出力させ、これを焦点距離調整用レンズ３０により集光してスポット径０．１ｍｍ乃至０．３ｍｍ程度の短パルスのスポットレーザ光を得、更に、オートスキャンニング装置の機械カム式駆動制御部３４によって電気的に制御される機械カム式駆動鏡２７において、Ｘ軸駆動鏡２７ｘ及びＹ軸駆動鏡２７ｙによりそのスポットレーザ光を２ｍｍ乃至１０ｍｍ角程度の範囲に、ゆっくりと座標軸Ｘ軸方向及びＹ軸方向に往復走査させてスクエアレーザ光を得、このスクエアレーザ光をレーザ射出口から外部へと射出させるようにしている。
【００４０】
使用に当っては、当該レーザダイオード光ダイレクト発生装置２１のヘッド装置用ケーシング２４を掌で把持し、先端のレーザ射出口を脱毛若しくはシミ取する皮膚面の処理箇所に当接させて、スタートストップスイッチ３９をＯＮさせる。これにより中央制御部３３が作動してレーザ電源部２６及びレーザダイオード２５が働き、該レーザダイオード２５から短パルスのスポットレーザ光が放出されると同時に、機械カム式駆動鏡２７が作動してそのスポットレーザ光がＸ軸駆動鏡２７ｘ及びＹ軸駆動鏡２７ｙにより座標軸Ｘ軸方向及びＹ軸方向に往復走査され、レーザ射出口から上述のスクエアレーザ光として射出される。また、その際、ＬＥＤ電源部３５により照明用ＬＥＤ３１が点灯されて、処理箇所が照明されるとともに、その処理箇所の映像が映像透過性固定反射板２８を透って光学的電子的検出装置２９に入り、該光学的電子的検出装置２９においてその処理箇所の映像が映像集光用レンズ４４により集光されてカメラ部４５で映像信号に変換される。このカメラ部４５からの映像出力信号は、外部のモニタ４６に送って画像化させ、この画像で処理位置、処理状況等を確認しながら脱毛若しくはシミ取を行う。この処理位置、処理状況等の確認手段の存在によりレーザ光を照射距離や位置の変動もなく安定かつ良好に射出させることができるので、実施例１におけるインターロックセンサ装置８を省略できる。したがって、この実施例３の場合も実施例１の場合と同様の効果を奏する。なお、この実施例３の場合も実施例１の場合と同様に皮膚面の処理箇所の状況に応じてレーザ射出口を移動させる必要がある。
【実施例４】
【００４１】
実施例４は、実施例３におけるスポットレーザ光をラインレーザ光としたものであり、長さ２ｍｍ乃至１０ｍｍ程度のラインレーザ光を機械カム式駆動鏡２７中のＸ軸駆動鏡２７ｘにより幅２ｍｍ乃至１０ｍｍ程度に座標軸Ｘ軸方向に往復走査させることで２ｍｍ乃至１０ｍｍ角程度のスクエアレーザ光を得、該スクエアレーザ光をレーザ射出口から照射させる。この場合、実施例３において座標軸Ｙ軸方向に走査させている機械カム式駆動鏡２７中のＹ軸駆動鏡２７ｙを要しない。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明のレーザダイオード光ダイレクト発生装置は、美容だけでなく医療の分野でも使用でき、歯科医療、動物医療に加えて金属マーキング等の各種の分野にも広く応用が可能である。
【００４３】
上述の実施例１及び実施例２のレーザダイオード光ダイレクト発生装置１は、簡易型として、また、上述の実施例３及び実施例４のレーザダイオード光ダイレクト発生装置２１は、業務用として使用するとよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係るレーザダイオード光ダイレクト発生装置の実施例１を示す構成要領説明図である。
【図２】同実施例１を示す装置先端面の構成要領説明図である。
【図３】同実施例１を示す電気回路のブロック図である。
【図４】同実施例１のパルス電流波形図である。
【図５】同実施例１のレーザ光走査波形図である。
【図６】本発明に係るレーザダイオード光ダイレクト発生装置の実施例３を示す電気回路のブロック図である。
【符号の説明】
【００４５】
１ レーザダイオード光ダイレクト発生装置
２ オートスキャンニング装置
３ レーザダイオード装置
４ 高速ドライバ装置
５ スタートストップスイッチ
６ 給電ケーブル
７ 電源装置
８ インターロックセンサ装置
９ レーザ射出口
１０ 電磁コイル式駆動部
１１ 電磁コイル式駆動制御部
１２ ＣＰＵ部
１３ パルス幅制御部
１４ 周波数制御部
１５ センサ制御／スイッチ部
１６ レーザ電源部
１７ 走査用レンズ
１８ 焦点距離調整用レンズ
１９ レーザダイオード
２０ ケーシング
２１ レーザダイオード光ダイレクト発生装置
２２ ヘッド装置
２３ 制御装置
２４ ヘッド装置用ケーシング
２５ レーザダイオード
２６ レーザ電源部
２７ 機械カム式駆動鏡
２７ｘ Ｘ軸駆動鏡
２７ｙ Ｙ軸駆動鏡
２８ 映像透過性固定反射鏡
２９ 光学的電子的検出装置
３０ 焦点距離調整用レンズ
３１ 照明用ＬＥＤ
３２ 制御装置用ケーシング
３３ 中央制御部
３４ 機械カム式駆動制御部
３５ ＬＥＤ電源部
３６，３７，３８ リード線
３９ スタートストップスイッチ
４０ 電源スイッチ
４１ 電源装置
４２，４３ 給電ケーブル
４４ 映像集光用レンズ
４５ カメラ部
４６ モニタ
４７ パルス幅制御部
４８ 周波数制御部
４９ 制御／スイッチ部
【技術分野】
【０００１】
本発明は、Ｑスイッチ方式によらないレーザ光の発生、照射の装置であって、美容等のための脱毛やしみ取に適した安全で容易に使用できる簡単な構造で小型軽量のレーザダイオード光ダイレクト発生装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
レーザ光の発振形式には、ＣＷ（連続波）パルス、単一パルスなどのものがあり、１μｓ以下の短パルスで高ピークのレーザ光を発生させる場合、通常、Ｑスイッチ法が用いられているが、Ｑスイッチ法でのレーザ発生装置は、構造が複雑で、大きくなり、重くなって、人間が片手で持って使用するようにすることは容易ではない。
【０００３】
ところで、レーザ光を利用した従来の脱毛装置に、小さいスポット径で照射するレーザ光を軸方向が９０度異なる第１と第２の二つの調整型可傾式ミラーで順次に反射させることにより座標軸Ｘ軸方向及びＹ軸方向に走査させ、かつ、その照射状態を画像センサで検出してレーザ光の照射を目標位置に適合させるようにしたものがある（特許文献１）。しかし、レーザ光のパルス幅を１ｍｓ乃至１００ｍｓとかなり大きくしており（レーザ源の具体的構造は明瞭に示されていない。）、操作上のミスなどで同一箇所へのレーザ光の照射が重複したり照射時間が長くなったりすれば、皮膚に炎症や火傷を生じる危険性がある。更に、レーザ光の不意の照射を防止する手段が無いので、この点での安全性に問題があり、しかも、構造が複雑で、大型化し、重量が大きくなるために、片手に持って長時間の作業をするには甚だ困難を伴い、人体の窪んでいる箇所等では使用し難い欠点もある。
【０００４】
また、他のこの種の脱毛装置に、ケーシングの内部にミラー面を有する一つのポリゴンモータ若しくは電磁石駆動式振動板を配し、或いは、軸方向が９０度異なる第１と第２の二つのポリゴンモータ若しくは電磁石駆動式振動板を配し、或いは、レーザダイオード自体をクランク機構でＸ軸方向に往復させるようにした走査手段を配し、或いはまた、光ファイバを束ねて内装するとともに、これらの光ファイバの後端部に外部のレーザ光走査装置を対向させることにより光学的走査手段を講じることでレーザダイオードから発するレーザ光を光学的に座標軸Ｘ軸方向照射するようにし、もって、一度に複数本の体毛にレーザ光を照射して脱毛作業を効率よく行えるようにしたものがある（特許文献２）。しかし、レーザ光のパルス幅やピークパワー等につき如何なる特性のレーザ光を用いるのかについては何ら示されておらず、場合によっては皮膚に炎症や火傷を生じる危険性があり、操作上のミスなどで同一箇所に強力なレーザ光の照射があったり照射時間が長引いたりしても皮膚に炎症や火傷を生じる危険性がある。勿論、この場合もレーザ光の不意の照射を防止する手段が無くて安全性に問題がある。しかも、レーザ源のレーザダイオードはドライバ装置と離間しているためにいわゆるパルス電流の鈍りが多くなって短パルスで高ピークなレーザ光が得られない欠点もある。
【０００５】
その他、ケーシングのレーザ射出口の周りにインターロックセンサを装備させて、使用時にそのインターロックセンサが人体皮膚表面に押し当てられていればレーザ光発生装置が作動され、離間すればその作動が自動的に阻止されるようにしたものがある（特許文献３、特許文献４）。しかし、これらのインターロックセンサは圧力スイッチ方式を採用しているため、先端が押し込まれてレーザ光の照射距離や照射位置が変動し、安定した良好な照射が得られない欠点がある。
【０００６】
【特許文献１】特表２００２−５４１９０６号公報
【特許文献２】特開２００３−１７４９２２号公報
【特許文献３】特開２００３−１２６２７６号公報
【特許文献４】特開２００１-３２７３２３号公報
【０００７】
換言すれば、今日、多くのレーザ光発生装置が開発されているが、レーザダイオードをレーザ源とする小型のもので、サブミクロン秒の短パルスで高ピークなレーザ光を発生させるようにしたものも、そのサブミクロン秒の短パルスで高ピークなレーザ光をオートスキャンニング装置により広い範囲（２ｍｍ乃至１０ｍｍ角程度）に均一にかつ安全に連続照射させるようにしたものも見当たらず、勿論、レーザ源の上記レーザダイオードと該レーザダイオードにサブミクロン秒の短パルスで高ピークなレーザ光を発生させる高速ドライバと上記オートスキャンニング装置とをいわゆるパルス電流の鈍りが少ない状態に効率良くまとめたものも見当たらない。
【０００８】
更には、手動のスタートストップスイッチだけではレーザ光が不意に射出される可能性があるため、人体皮膚表面に接触したことを検知して接触態勢においてのみレーザ光が射出されるようにすることが安全上必要であり、そのレーザ光の照射に距離や位置の変動が生じないようにして安定した良好な照射が得られるようにする必要もある。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、従来のそれらの不具合などを解決しようとするものであり、複雑で大きく重いコスト高のＱスイッチ方式によらずに、小容量で安価なレーザダイオードを用いるとともに、該レーザダイオードに小型化した高速ドライバ装置を用いることにより、サブミクロン秒の短パルスで高ピークなレーザ光の発生を可能にして、そのレーザ源のレーザダイオードと、該レーザダイオード用の小型化した高速ドライバ装置と、そのレーザ光のオートスキャンニング装置とを効率よく配備させることによりレーザ発生装置の小型軽量化、操作性向上等を図り、また、人体皮膚表面に接触したことを検知してその接触態勢においてのみレーザ光の射出を可能にするインターロックセンサ装置若しくは目標位置へのレーザ光の照射状態を検出する光学的電子的検出手段を持たせることで、レーザ光を皮膚のメラミン色素に安全に吸収させることを可能にしようとするものであり、総じて、レーザ発生装置を安価な製造コストで容易に実現できるようにしようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
かかる観点から、本発明の請求項１のレーザダイオード光ダイレクト発生装置は、先端にレーザ射出口を有するケーシングの内部に、レーザ光を射出するレーザダイオードを装備させて成るレーザ光発生装置において、上記レーザダイオードにサブミクロン秒の短パルスで高ピークなレーザ光を発生させる高速ドライバ装置をそのレーザダイオードに近接させて配したことを特徴とする。
【００１１】
請求項２は、請求項１に記載したレーザダイオード光ダイレクト発生装置にあって、上記ケーシングの内部に、上記レーザ光を広い範囲に均一にかつ連続的に照射させるオートスキャンニング装置を装備させるとともに、上記レーザ射出口の外縁部に、人体皮膚表面に接触しない限り上記高速ドライバ装置の作動を阻止するインターロックセンサ装置を装備させ、また、上記ケーシングの適所に、外部から操作できるスタートストップスイッチを設け、該スタートストップスイッチを介して外部の電源装置から上記高速ドライバ装置へと給電するよう構成して成る。
【００１２】
請求項３は、請求項２に記載したレーザダイオード光ダイレクト発生装置にあって、上記高速ドライバ装置は、上記レーザダイオードに隣接させて設けたレーザ電源部を該レーザ電源部の近くに配したＣＰＵ部により電気的に制御するよう構成するとともに、該ＣＰＵ部により上記オートスキャンニング装置も一定の関連で電気的に制御するよう構成し、かつ、そのＣＰＵ部を上記インターロックセンサ装置により電気的に制御するよう構成して成る。
【００１３】
請求項４は、請求項１に記載したレーザダイオード光ダイレクト発生装置にあって、上記ケーシングの内部には、上記レーザ光を広い範囲に均一にかつ連続的に照射させるオートスキャンニング装置を装備させるとともに、そのレーザ光の照射状態を検出する光学的電子的検出装置を装備させ、また、上記レーザ射出口の外縁部に照明手段を講じて成る。
【００１４】
請求項５は、請求項４に記載したレーザダイオード光ダイレクト発生装置にあって、上記レーザダイオード光ダイレクト発生装置をヘッド装置と制御装置とに二分し、該ヘッド装置では、上記レーザ射出口を供えた当該ヘッド装置用ケーシングの内部に、上記レーザダイオードと、該レーザダイオードに近接させた上記高速ドライバ装置のレーザ電源部と、上記オートスキャンニング装置の駆動鏡と、上記光学的電子的検出装置とをそれぞれ配備させ、また、上記制御装置では、当該制御装置用ケーシングの内部に、中央制御部と、上記駆動鏡を電気的に制御する駆動制御部とを配備させるとともに、その中央制御部により上記レーザ電源部及び駆動制御部を電気的に制御するよう構成し、更に、上記制御装置用ケーシングの適所に、外部から操作できるスタートストップスイッチを設けて、該スタートストップスイッチにより上記中央制御部に作動停止動作を与えるよう構成して成る。
【００１５】
請求項６は、請求項５に記載したレーザダイオード光ダイレクト発生装置にあって、上記ヘッド装置用ケーシングのレーザ射出口の外縁部に、人体皮膚表面に接触しない限り上記高速ドライバ装置の作動を阻止するインターロックセンサ装置を装備させて成る。
【００１６】
請求項７は、請求項２、請求項３又は請求項６に記載したレーザダイオード光ダイレクト発生装置にあって、上記インターロックセンサ装置を微小電気的接触スイッチ方式として成る。
【００１７】
請求項８は、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６又は請求項７に記載したレーザダイオード光ダイレクト発生装置にあって、上記オートスキャンニング装置を電磁コイル方式として成る。
【００１８】
また、請求項９は、請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６又は請求項７に記載したレーザダイオード光ダイレクト発生装置にあって、上記オートスキャンニング装置を機械カム方式として成る。
【発明の効果】
【００１９】
本発明によれば、発明が解決しようとする課題の項で述べた各種不具合などを解決できて、所要の脱毛やしみ取が皮膚に火傷等の損傷を生じさせることなく安全に、効率よく行え、また、複雑で大きく重いコスト高のＱスイッチ方式も大容量で高価なレーザダイオードも要せず、小容量で安価なレーザダイオードを用いて、簡単な構造で、小型軽量で、使用が容易な低コストのレーザ発生装置を実現できる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明を実施するための最良の形態は、レーザダイオードによるレーザ光を、周波数１６ｋＨｚ内外、パルス幅１μｓ以下程度で、ピークパワー２５Ｗ内外、ピークエネルギー２５μＪ内外、平均パワー０．４Ｗ内外の短パルスにし、これを更にスポット径０．１ｍｍ乃至０．３ｍｍ程度に集光して微細レーザ光すなわちスポットレーザ光にし、このスポットレーザ光を０．０２ｍｍから０．０８ｍｍ間隔で座標軸Ｘ軸方向及びＹ軸方向に往復走査させるか、又は、そのスポットレーザ光に換えて長さ２ｍｍ乃至１０ｍｍ程度のラインレーザ光で、これを幅２ｍｍ乃至１０ｍｍ程度に座標軸Ｘ軸方向に往復走査させることによって、２ｍｍ乃至１０ｍｍ角程度のスクエアレーザ光にして照射させる。
【実施例１】
【００２１】
図１乃至図３は、請求項１、請求項２、請求項３、請求項７、請求項８及び請求項９のレーザダイオード光ダイレクト発生装置に係る実施例を示すものであり、以下、これを詳細に説明する。
【００２２】
図１に示すように、レーザダイオード光ダイレクト発生装置１は、外部の電源装置７と給電ケーブル６を介して接続され、該電源装置７は、家庭用交流電源より供給された交流を適値の直流電流に変換して給電ケーブル６を介してレーザダイオード光ダイレクト発生装置１に供給する。
【００２３】
図１、図２に示すように、レーザダイオード光ダイレクト発生装置１は、先端にレーザ射出口９を有して片手の掌で把持できるよう形成されたケーシング２０の内部に、所要のレーザ光を射出するレーザダイオード装置３と、該レーザダイオード装置３に近接させたレーザダイオード装置用高速ドライバ装置４と、そのレーザダイオード装置３からレーザ射出口９を通じて外部へと射出されるレーザ光を座標軸Ｘ軸方向及びＹ軸方向に走査させるオートスキャンニング装置２とがそれぞれ装備され、ケーシング２０の適所に、高速ドライバ装置４に電源装置７から給電される適値の直流電源電流を外部からの手動でＯＮ・ＯＦＦさせるスタートストップスイッチ５が装備され、レーザ射出口９に、レーザ光の走査用レンズ１７が装備され、かつ、レーザ射出口９の外縁部に、人体皮膚表面に接触しない限り高速ドライバ装置４の作動を電気的に阻止するインターロックセンサ装置８が装備されている。
【００２４】
図３に示すように、レーザダイオード装置３は、高速ドライバ装置４による制御の下にレーザ光を射出するレーザダイオード１９と、そのレーザ光のための焦点距離調整用レンズ１８とから成り、その高速ドライバ装置４は、レーザダイオード１９の直近に配されてレーザダイオード１９に所要の短パルスで高ピークな微細レーザ光すなわちスポットレーザ光を放出させるレーザ電源部１６と、該レーザ電源部１６を制御するＣＰＵ部１２とから成る。また、該ＣＰＵ部１２は、レーザ電源部１６に対するパルス幅制御部１３及び周波数制御部１４と、スタートストップスイッチ５並びにインターロックセンサ装置８によりＯＮ・ＯＦＦされてレーザ電源部１６、周波数制御部１３、パルス幅制御部１４及びオートスキャンニング装置２をＯＮ・ＯＦＦ制御するセンサ制御／スイッチ部１５とから成る。
【００２５】
オートスキャンニング装置２は、レーザダイオード装置３から射出されるレーザ光を座標軸Ｘ軸方向及びＹ軸方向に往復走査（図５参照）させる電磁コイル式駆動部１０と、レーザ光の走査用レンズ１７と、電磁コイル式駆動部１０を制御する電磁コイル式駆動制御部１１とから成り、オートスキャンニング装置２における上記センサ制御／スイッチ部１５によるＯＮ・ＯＦＦ制御は、電磁コイル式駆動制御部１１で行われるよう構成されている。なお、オートスキャンニング装置２は、ピエゾ（圧電）式駆動、機械カム式駆動のものであってもよく、これらには適合する駆動部と駆動制御部を設ける。
【００２６】
図１乃至図３に示すインターロックセンサ装置８は、機械的な動きを伴わないで、レーザ光の照射に距離や位置の変動を生じない安定かつ良好な照射が得られる微小電気的接触スイッチ方式にしている。
【００２７】
そして、高速ドライバ装置４において、レーザ電源部１６に外部の電源装置７から適値の直流電流を投入し、これにＣＰＵ部１２の周波数制御部１４による制御で１６ｋＨｚ内外の周波数を与えるとともに、パルス幅制御部１３による制御で１μｓ以下程度のパルス幅を与えて（図４参照）、その周波数及びパルス幅での最大３０Ａのパルス電流を生じさせ、このパルス電流をレーザダイオード装置３のレーザダイオード１９に供給して該レーザダイオード１９を点灯させることにより該レーザダイオード１９からピークパワー２５Ｗ、ピークエネルギー２５μＪ、平均パワー０．４Ｗ内外の短パルスのレーザ光を出力させ、これを焦点距離調整用レンズ１８により集光してスポット径０．１ｍｍ乃至０．３ｍｍ程度の短パルスの微細レーザ光すなわちスポットレーザ光を得、更に、スキャンニング装置２において、電磁コイル式駆動制御部１１により制御される電磁コイル式駆動部１０の作動でそのスポットレーザ光を２ｍｍ乃至１０ｍｍ角程度の範囲に座標軸Ｘ軸方向及びＹ軸方向に０．０２ｍｍから０．０８ｍｍの間隔で往復走査させて（図５参照）、スクエアレーザ光としてレーザ射出口９から外部へと射出させるようにしている。
【００２８】
使用に当っては、当該レーザダイオード光ダイレクト発生装置１のケーシング２０を掌で把持し、先端の微小電気的接触スイッチ方式のインターロックセンサ装置８を皮膚面に当接させ、かつ、レーザ射出口９をその皮膚面の脱毛やシミ取をすべき処理箇所に対峙させて、スタートストップスイッチ５をＯＮさせる。この時、皮膚面に当接された微小電気的接触スイッチ方式のインターロックセンサ装置８は、その当接に伴って電気信号を発し、この電気信号により高速ドライバ装置４においてＣＰＵ部１２が作動してレーザ電源部１６が働き、かつ、レーザダイオード装置３及びオートスキャンニング装置２が作動して上述のスクエアレーザ光が生じ、このスクエアレーザ光がレーザ射出口９から外部へと射出される。なお、レーザ射出口９をその処理箇所の状況に応じて適宜に移動させる必要がある。
【００２９】
そして、高速ドライバ装置４のレーザ電源部１６がレーザダイオード装置３のレーザダイオード１９の直近に配されているので、相互間がパルス電流の鈍りが少ない状態に効率良くまとめられて、レーザダイオード装置３においてはレーザダイオード１９が小電力の安価なものであっても該レーザダイオード１９から短パルスで高ピークのレーザ光の放出が得られるとともに、このレーザ光が焦点距離調整用レンズ１８により集光されて、レーザダイオード装置３からは所要の短パルスで高ピークなスポットレーザ光を効率良く射出させることができ、このスポットレーザ光がオートスキャンニング装置２により座標軸Ｘ軸方向及びＹ軸方向に往復走査されて、上述のスクエアレーザ光が得られ、このスクエアレーザ光が走査用レンズ１７を経てレーザ射出口９から皮膚の脱毛やシミ取の処理箇所へと照射される。このスクエアレーザ光は、皮膚のメラニン色素のある場所においてそのメラニン色素に効率よく吸収させることができ、かつ、人間の目に赤く見える波長８００ｎｍ付近のレーザ光として照射させることができることとなる。つまり、パルス幅を１μｓ以下に短くすることによって、投入電流３０Ａでの高ピークのレーザ光を照射してもメラニン色素からある程度離れた位置にある組織が熱伝導のために過剰に熱せられることはなく、しかも、そのレーザ光は微小電気的接触スイッチ方式のインターロックセンサ装置８により照射距離や位置の変動もなく安定かつ良好に照射させることができて、皮膚に火傷等の損傷を生じさせることはなく、所要の脱毛やしみ取が効率よく安全に行える。また、短パルスであるからレーザダイオードに大電流を流しても端面の温度上昇に至らないため、大容量で高価なレーザダイオードも複雑で大きく重いコスト高のＱスイッチ方式も用いる必要はなく、小容量で安価なレーザダイオードを支障なく用いることができるから、簡単な構造で、小型軽量で、使用が容易な低コストのレーザ発生装置を実現できる。
【００３０】
使用中に何らかの理由でレーザダイオード光ダイレクト発生装置１が人体から離れたときは、インターロックセンサ装置８が皮膚面から離間して、該インターロックセンサ装置８からの電気信号が止まるので、高速ドライバ装置４及びオートスキャンニング装置２が止まり、レーザダイオード光ダイレクト発生装置１が全体的に休止態勢になる。したがって、スクエアレーザ光の射出も止まって、安全性を確保できる。
【実施例２】
【００３１】
実施例２は、実施例１におけるスポットレーザ光をラインレーザ光としたものであり、長さ２ｍｍ乃至１０ｍｍ程度のラインレーザ光を幅２ｍｍ乃至１０ｍｍ程度に座標軸Ｘ軸方向に往復走査させることにより２ｍｍ乃至１０ｍｍ角程度のスクエアレーザ光を得、該スクエアレーザ光をレーザ射出口から照射させる。この場合、実施例１の電磁コイル式駆動部１０において座標軸Ｙ軸方向への走査手段を要しない。
【実施例３】
【００３２】
次に、図６は、請求項１、請求項４、請求項５、請求項６、請求項７、請求項８及び請求項９のレーザダイオード光ダイレクト発生装置に係る実施例を示すものであり、以下、これを詳細に説明する。
【００３３】
図６に示すように、レーザダイオード光ダイレクト発生装置２１は、片手の掌に把持して操作するヘッド装置２２と該ヘッド装置２２を電気的に制御する制御装置２３との二体から成る。
【００３４】
ヘッド装置２２では、先端にレーザ射出口（実施例１参照）を有して片手の掌で把持できるよう形成されたヘッド装置用ケーシング２４の内部に、レーザ光を射出するレーザダイオード装置（実施例１参照）のレーザダイオード２５と、該レーザダイオード２５に近接させた高速ドライバ装置（実施例１参照）のレーザ電源部２６と、レーザダイオード２５から放出されるレーザ光を座標軸Ｘ軸方向及びＹ軸方向に往復走査させるオートスキャンニング装置（実施例１参照）としての機械カム式駆動鏡２７と、該機械カム式駆動鏡２７からのレーザ光を直角に方向変換させる映像透過性固定反射鏡２８と、該映像透過性固定反射鏡２８を透して上記レーザ射出口から入る映像を電気信号に変換する光学的電子的検出装置２９とがそれぞれ配備され、更に、上記レーザ射出口に、射出レーザ光のための焦点距離調整用レンズ３０が配され、かつ、そのレーザ射出口の外縁部に、照明装置の照明用ＬＥＤ３１が配されている。なお、該照明用ＬＥＤ３１をその他の照明灯にしてもよく、この場合には下記ＬＥＤ電源部３５に換えて相応の照明灯用電源部を用いればよい。また、上記レーザ射出口の外縁部に実施例１に示す微小電気的接触スイッチ方式等のインターロックセンサを配して、該インターロックセンサからの電気信号により実施例１の場合と同様にして制御装置２３がＯＮ・ＯＦＦされるようにしてもよい。
【００３５】
制御装置２３では、当該制御装置用ケーシング３２の内部に、レーザ電源部２６へとリード線３６を介して連ねた上記高速ドライバ装置の中央制御部３３と、機械カム式駆動鏡２７へとリード線３７を介して連ねた機械カム式駆動制御部３４と、照明用ＬＥＤ３１へとリード線３８を介して連ねたＬＥＤ電源部３５とがそれぞれ配備されて、その中央制御部３３によりレーザ電源部２６並びにそれらの機械カム式駆動制御部３４及びＬＥＤ電源部３５が電気的に制御されるよう回路構成され、かつ、制御装置用ケーシング３２の適所に、外部から操作できるスタートストップスイッチ３９及び電源スイッチ４０が配されて、そのスタートストップスイッチ３９のＯＮ・ＯＦＦにより中央制御部３３に始動停止動作を与えるよう回路構成されている。また、制御装置用ケーシング３２の内部には、電源スイッチ４０が配され、該電源スイッチ４０のＯＮに伴い該電源スイッチ４０を介して受電した家庭用商用交流を適値の直流電流に変換して出力する電源装置４１が内装されて、その直流出力電流が給電ケーブル４２，４３を介してレーザ電源部２６及び光学的電子的検出装置２９（下記カメラ部４５）に給電されるよう回路構成されている。
【００３６】
機械カム式駆動鏡２７は、レーザダイオード２５から放出されて焦点距離調整用レンズ３０により集光された短パルスの微細レーザ光すなわちスポットレーザ光を座標軸Ｘ軸方向に偏向させるＸ軸駆動鏡２７ｘと、それを更に座標軸Ｙ軸方向に偏向させるＹ軸駆動鏡２７ｙとから成る。なお、この機械カム式駆動鏡２７は、電磁コイル式駆動鏡、ピエゾ（圧電）式駆動鏡等であってもよく、これらの駆動鏡の場合には、上記機械カム式駆動制御部３４に換えてその駆動鏡に適した駆動制御部を用いればよい。
【００３７】
また、光学的電子的検出装置２９は、映像を受け入れる映像集光用レンズ４４と、該映像集光用レンズ４４を経た映像を電気信号に変換して出力するカメラ部４５とから成る。該カメラ部４５からの映像出力信号は、外部のモニタ４６に送って画像化させ、これを観察する。なお、カメラ部４５は、小型のＣＣＤ、ＣＭＯＳカメラ等から成るものがよい。
【００３８】
中央制御部３３は、レーザ電源部２６に対するパルス幅制御部４７及び周波数制御部４８と、スタートストップスイッチ３９によりＯＮ・ＯＦＦされてレーザ電源部２６、パルス幅制御部４７、周波数制御部４８及びオートスキャンニング装置を電気的にＯＮ・ＯＦＦ制御する制御／スイッチ部４９とから成る。なお、この中央制御部３３は、ＣＰＵにより構成されたものでもよい。
【００３９】
そして、実施例１の場合と同様に、電源装置４１からレーザ電源部２６に適値な直流電流を供給し、中央制御部３３の周波数制御部４８とパルス幅制御部４７とによりそのレーザ電源部２６を制御して、該レーザ電源部２６において周波数１６ｋＨｚ内外、パルス幅１μｓ以下（図４参照）、最大電流３０Ａのパルス電流を生じさせ、次いで、このパルス電流でレーザダイオード２５を点灯させて、該レーザダイオード２５からピークパワー２５Ｗ、ピークエネルギー２５μＪ、平均パワー０．４Ｗ内外の短パルスのレーザ光を出力させ、これを焦点距離調整用レンズ３０により集光してスポット径０．１ｍｍ乃至０．３ｍｍ程度の短パルスのスポットレーザ光を得、更に、オートスキャンニング装置の機械カム式駆動制御部３４によって電気的に制御される機械カム式駆動鏡２７において、Ｘ軸駆動鏡２７ｘ及びＹ軸駆動鏡２７ｙによりそのスポットレーザ光を２ｍｍ乃至１０ｍｍ角程度の範囲に、ゆっくりと座標軸Ｘ軸方向及びＹ軸方向に往復走査させてスクエアレーザ光を得、このスクエアレーザ光をレーザ射出口から外部へと射出させるようにしている。
【００４０】
使用に当っては、当該レーザダイオード光ダイレクト発生装置２１のヘッド装置用ケーシング２４を掌で把持し、先端のレーザ射出口を脱毛若しくはシミ取する皮膚面の処理箇所に当接させて、スタートストップスイッチ３９をＯＮさせる。これにより中央制御部３３が作動してレーザ電源部２６及びレーザダイオード２５が働き、該レーザダイオード２５から短パルスのスポットレーザ光が放出されると同時に、機械カム式駆動鏡２７が作動してそのスポットレーザ光がＸ軸駆動鏡２７ｘ及びＹ軸駆動鏡２７ｙにより座標軸Ｘ軸方向及びＹ軸方向に往復走査され、レーザ射出口から上述のスクエアレーザ光として射出される。また、その際、ＬＥＤ電源部３５により照明用ＬＥＤ３１が点灯されて、処理箇所が照明されるとともに、その処理箇所の映像が映像透過性固定反射板２８を透って光学的電子的検出装置２９に入り、該光学的電子的検出装置２９においてその処理箇所の映像が映像集光用レンズ４４により集光されてカメラ部４５で映像信号に変換される。このカメラ部４５からの映像出力信号は、外部のモニタ４６に送って画像化させ、この画像で処理位置、処理状況等を確認しながら脱毛若しくはシミ取を行う。この処理位置、処理状況等の確認手段の存在によりレーザ光を照射距離や位置の変動もなく安定かつ良好に射出させることができるので、実施例１におけるインターロックセンサ装置８を省略できる。したがって、この実施例３の場合も実施例１の場合と同様の効果を奏する。なお、この実施例３の場合も実施例１の場合と同様に皮膚面の処理箇所の状況に応じてレーザ射出口を移動させる必要がある。
【実施例４】
【００４１】
実施例４は、実施例３におけるスポットレーザ光をラインレーザ光としたものであり、長さ２ｍｍ乃至１０ｍｍ程度のラインレーザ光を機械カム式駆動鏡２７中のＸ軸駆動鏡２７ｘにより幅２ｍｍ乃至１０ｍｍ程度に座標軸Ｘ軸方向に往復走査させることで２ｍｍ乃至１０ｍｍ角程度のスクエアレーザ光を得、該スクエアレーザ光をレーザ射出口から照射させる。この場合、実施例３において座標軸Ｙ軸方向に走査させている機械カム式駆動鏡２７中のＹ軸駆動鏡２７ｙを要しない。
【産業上の利用可能性】
【００４２】
本発明のレーザダイオード光ダイレクト発生装置は、美容だけでなく医療の分野でも使用でき、歯科医療、動物医療に加えて金属マーキング等の各種の分野にも広く応用が可能である。
【００４３】
上述の実施例１及び実施例２のレーザダイオード光ダイレクト発生装置１は、簡易型として、また、上述の実施例３及び実施例４のレーザダイオード光ダイレクト発生装置２１は、業務用として使用するとよい。
【図面の簡単な説明】
【００４４】
【図１】本発明に係るレーザダイオード光ダイレクト発生装置の実施例１を示す構成要領説明図である。
【図２】同実施例１を示す装置先端面の構成要領説明図である。
【図３】同実施例１を示す電気回路のブロック図である。
【図４】同実施例１のパルス電流波形図である。
【図５】同実施例１のレーザ光走査波形図である。
【図６】本発明に係るレーザダイオード光ダイレクト発生装置の実施例３を示す電気回路のブロック図である。
【符号の説明】
【００４５】
１ レーザダイオード光ダイレクト発生装置
２ オートスキャンニング装置
３ レーザダイオード装置
４ 高速ドライバ装置
５ スタートストップスイッチ
６ 給電ケーブル
７ 電源装置
８ インターロックセンサ装置
９ レーザ射出口
１０ 電磁コイル式駆動部
１１ 電磁コイル式駆動制御部
１２ ＣＰＵ部
１３ パルス幅制御部
１４ 周波数制御部
１５ センサ制御／スイッチ部
１６ レーザ電源部
１７ 走査用レンズ
１８ 焦点距離調整用レンズ
１９ レーザダイオード
２０ ケーシング
２１ レーザダイオード光ダイレクト発生装置
２２ ヘッド装置
２３ 制御装置
２４ ヘッド装置用ケーシング
２５ レーザダイオード
２６ レーザ電源部
２７ 機械カム式駆動鏡
２７ｘ Ｘ軸駆動鏡
２７ｙ Ｙ軸駆動鏡
２８ 映像透過性固定反射鏡
２９ 光学的電子的検出装置
３０ 焦点距離調整用レンズ
３１ 照明用ＬＥＤ
３２ 制御装置用ケーシング
３３ 中央制御部
３４ 機械カム式駆動制御部
３５ ＬＥＤ電源部
３６，３７，３８ リード線
３９ スタートストップスイッチ
４０ 電源スイッチ
４１ 電源装置
４２，４３ 給電ケーブル
４４ 映像集光用レンズ
４５ カメラ部
４６ モニタ
４７ パルス幅制御部
４８ 周波数制御部
４９ 制御／スイッチ部
【特許請求の範囲】
【請求項１】
先端にレーザ射出口を有するケーシングの内部に、レーザ光を射出するレーザダイオードを装備させて成るレーザ光発生装置において、上記レーザダイオードにサブミクロン秒の短パルスで高ピークのレーザ光を発生させる高速ドライバ装置をそのレーザダイオードに近接させて配したことを特徴とするレーザダイオード光ダイレクト発生装置。
【請求項２】
上記ケーシングの内部に、上記レーザ光を広い範囲に均一にかつ連続的に照射させるオートスキャンニング装置を装備させるとともに、上記レーザ射出口の外縁部に、人体皮膚表面に接触しない限り上記高速ドライバ装置の作動を阻止するインターロックセンサ装置を装備させ、また、上記ケーシングの適所に、外部から操作できるスタートストップスイッチを設け、該スタートストップスイッチを介して外部の電源装置から上記高速ドライバ装置へと給電するよう構成した請求項１記載のレーザダイオード光ダイレクト発生装置。
【請求項３】
上記高速ドライバ装置は、上記レーザダイオードに隣接させて設けたレーザ電源部を該レーザ電源部の近くに配したＣＰＵ部により電気的に制御するよう構成するとともに、該ＣＰＵ部により上記オートスキャンニング装置も一定の関連で電気的に制御するよう構成し、かつ、そのＣＰＵ部を上記インターロックセンサ装置により電気的に制御するよう構成した請求項２記載のレーザダイオード光ダイレクト発生装置。
【請求項４】
上記ケーシングの内部には、上記レーザ光を広い範囲に均一にかつ連続的に照射させるオートスキャンニング装置を装備させるとともに、そのレーザ光の照射状態を検出する光学的電子的検出装置を装備させ、また、上記レーザ射出口の外縁部に照明手段を講じた請求項１記載のレーザダイオード光ダイレクト発生装置。
【請求項５】
上記レーザダイオード光ダイレクト発生装置をヘッド装置と制御装置とに二分し、該ヘッド装置では、上記レーザ射出口を供えた当該ヘッド装置用ケーシングの内部に、上記レーザダイオードと、該レーザダイオードに近接させた上記高速ドライバ装置のレーザ電源部と、上記オートスキャンニング装置の駆動鏡と、上記光学的電子的検出装置とをそれぞれ配備させ、また、上記制御装置では、当該制御装置用ケーシングの内部に、中央制御部と、上記駆動鏡を電気的に制御する駆動制御部とを配備させるとともに、その中央制御部により上記レーザ電源部及び駆動制御部を電気的に制御するよう構成し、更に、上記制御装置用ケーシングの適所に、外部から操作できるスタートストップスイッチを設けて、該スタートストップスイッチにより上記中央制御部に作動停止動作を与えるよう構成した請求項４記載のレーザダイオード光ダイレクト発生装置。
【請求項６】
上記ヘッド装置用ケーシングのレーザ射出口の外縁部に、人体皮膚表面に接触しない限り上記高速ドライバ装置の作動を阻止するインターロックセンサ装置を装備させた請求項５記載のレーザダイオード光ダイレクト発生装置。
【請求項７】
上記インターロックセンサ装置を微小電気的接触スイッチ方式とした請求項２、請求項３又は請求項６記載のレーザダイオード光ダイレクト発生装置。
【請求項８】
上記オートスキャンニング装置を電磁コイル方式とした請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６又は請求項７記載のレーザダイオード光ダイレクト発生装置。
【請求項９】
上記オートスキャンニング装置を機械カム方式とした請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６又は請求項７記載のレーザダイオード光ダイレクト発生装置。
【請求項１】
先端にレーザ射出口を有するケーシングの内部に、レーザ光を射出するレーザダイオードを装備させて成るレーザ光発生装置において、上記レーザダイオードにサブミクロン秒の短パルスで高ピークのレーザ光を発生させる高速ドライバ装置をそのレーザダイオードに近接させて配したことを特徴とするレーザダイオード光ダイレクト発生装置。
【請求項２】
上記ケーシングの内部に、上記レーザ光を広い範囲に均一にかつ連続的に照射させるオートスキャンニング装置を装備させるとともに、上記レーザ射出口の外縁部に、人体皮膚表面に接触しない限り上記高速ドライバ装置の作動を阻止するインターロックセンサ装置を装備させ、また、上記ケーシングの適所に、外部から操作できるスタートストップスイッチを設け、該スタートストップスイッチを介して外部の電源装置から上記高速ドライバ装置へと給電するよう構成した請求項１記載のレーザダイオード光ダイレクト発生装置。
【請求項３】
上記高速ドライバ装置は、上記レーザダイオードに隣接させて設けたレーザ電源部を該レーザ電源部の近くに配したＣＰＵ部により電気的に制御するよう構成するとともに、該ＣＰＵ部により上記オートスキャンニング装置も一定の関連で電気的に制御するよう構成し、かつ、そのＣＰＵ部を上記インターロックセンサ装置により電気的に制御するよう構成した請求項２記載のレーザダイオード光ダイレクト発生装置。
【請求項４】
上記ケーシングの内部には、上記レーザ光を広い範囲に均一にかつ連続的に照射させるオートスキャンニング装置を装備させるとともに、そのレーザ光の照射状態を検出する光学的電子的検出装置を装備させ、また、上記レーザ射出口の外縁部に照明手段を講じた請求項１記載のレーザダイオード光ダイレクト発生装置。
【請求項５】
上記レーザダイオード光ダイレクト発生装置をヘッド装置と制御装置とに二分し、該ヘッド装置では、上記レーザ射出口を供えた当該ヘッド装置用ケーシングの内部に、上記レーザダイオードと、該レーザダイオードに近接させた上記高速ドライバ装置のレーザ電源部と、上記オートスキャンニング装置の駆動鏡と、上記光学的電子的検出装置とをそれぞれ配備させ、また、上記制御装置では、当該制御装置用ケーシングの内部に、中央制御部と、上記駆動鏡を電気的に制御する駆動制御部とを配備させるとともに、その中央制御部により上記レーザ電源部及び駆動制御部を電気的に制御するよう構成し、更に、上記制御装置用ケーシングの適所に、外部から操作できるスタートストップスイッチを設けて、該スタートストップスイッチにより上記中央制御部に作動停止動作を与えるよう構成した請求項４記載のレーザダイオード光ダイレクト発生装置。
【請求項６】
上記ヘッド装置用ケーシングのレーザ射出口の外縁部に、人体皮膚表面に接触しない限り上記高速ドライバ装置の作動を阻止するインターロックセンサ装置を装備させた請求項５記載のレーザダイオード光ダイレクト発生装置。
【請求項７】
上記インターロックセンサ装置を微小電気的接触スイッチ方式とした請求項２、請求項３又は請求項６記載のレーザダイオード光ダイレクト発生装置。
【請求項８】
上記オートスキャンニング装置を電磁コイル方式とした請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６又は請求項７記載のレーザダイオード光ダイレクト発生装置。
【請求項９】
上記オートスキャンニング装置を機械カム方式とした請求項２、請求項３、請求項４、請求項５、請求項６又は請求項７記載のレーザダイオード光ダイレクト発生装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【公開番号】特開２００８−１０３６５４（Ｐ２００８−１０３６５４Ａ）
【公開日】平成２０年５月１日（２００８．５．１）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００６−３５５４５０（Ｐ２００６−３５５４５０）
【出願日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【出願人】（５９２０４２５４３）株式会社ユニタック (3)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２０年５月１日（２００８．５．１）
【国際特許分類】
【出願日】平成１８年１２月２８日（２００６．１２．２８）
【出願人】（５９２０４２５４３）株式会社ユニタック (3)
【Ｆターム（参考）】
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