DE102005034971B4 - Medical-therapeutic or cosmetic surface laser device - Google Patents
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Abstract
Medizinisch-therapeutisches oder kosmetisches Flächenlasergerät (10) zur Bestrahlung einer Hautfläche, umfassend einen Laserkopf (12), in dem wenigstens drei unkollimierte Laserdioden (14) angeordnet sind, die derart ausgerichtet sind, dass bei einem vorgegebenen Abstand zwischen dem Laserkopf (12) und der zu bestrahlenden Hautfläche nur diejenige Hautfläche bestrahlt wird, die kleiner oder gleich derjenigen Fläche ist, die von den Strahlungsaustrittsöffnungen (46) der Laserdioden (14) begrenzt wird, dadurch gekennzeichnet, dass die Laserdioden (14) jeweils einen divergenten elliptischen Strahlenaustritt aufweisen, wobei die Hauptachse (54) des elliptischen Strahlungskegels wenigstens jeder im Laserkopf (12) außen angeordneten Laserdiode (14) durch Drehung derart ausgerichtet ist, dass die Hautfläche gleichmäßig bestrahlt wird, wobei die Laserdioden (14) hierzu in ihren Sitzen derart gedreht sind, dass die Hauptachsen (54) der elliptischen Strahlungsauftrittsflächen zum Mittelpunkt der Hautfläche hin ausgerichtet sind.A medical-therapeutic or cosmetic surface laser device (10) for irradiating a skin surface, comprising a laser head (12) in which at least three uncollimated laser diodes (14) are arranged, which are aligned at a predetermined distance between the laser head (12) and the skin surface to be irradiated is irradiated only that skin surface which is smaller than or equal to the surface bounded by the radiation exit openings (46) of the laser diodes (14), characterized in that the laser diodes (14) each have a divergent elliptical beam exit, the main axis (54) of the elliptical cone of radiation of at least each laser diode (14) arranged externally in the laser head (12) is aligned by rotation such that the skin surface is uniformly irradiated, the laser diodes (14) being rotated in their seats for this purpose Main axes (54) of the elliptical radiation surfaces to Mit point of the skin surface are aligned.
Description
Die Erfindung betrifft ein medizinisch-therapeutisches oder kosmetisches Flächenlasergerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1.The The invention relates to a medical therapeutic or cosmetic Surface laser device according to the preamble of claim 1.
Medizinisch-therapeutische oder kosmetische Flächenlasergeräte, die Licht im sichtbaren, im infraroten und im nahen ultravioletten Bereich ausstrahlen, sind in einer Vielzahl von Ausgestaltungen bekannt.Medical therapeutic or cosmetic surface laser devices that Light in the visible, in the infrared and in the near ultraviolet range Radiating are known in a variety of configurations.
Die Verwendung von beispielsweise Infrarotstrahlung zu medizinischen Zwecken ist seit langem bekannt. Bei der Absorption von IR-Strahlung erhöht sich die Bewegungsenergie der Moleküle. Im lebenden Gewebe hat diese Erhöhung beschleunigenden Einfluss auf den Verlauf biochemischer Reaktionen sowie auf die Zirkulation, nämlich Durchblutung, und somit auf die Sauerstoffversorgung des Gewebes. Flächenlasergeräte eignen sich daher besonders gut zum Auslösen biochemischer oder bioelektrischer Effekte im bestrahlten lebenden Gewebe. Hierbei kann die Bestrahlung einerseits die Vernetzung von Molekülen zu komplexen Strukturen und andererseits die Stimulation der Mikrozirkulation und des zellulären Stoffwechsels bewirken. Diese Biostimulation bewirkt beispielsweise eine Revitalisierung der Haut. Es ist bekannt, dass aktive Bestandteile eines kosmetischen oder homöopathischen Produkts, eines Medikaments oder eines Kräuterheilmittels durch Bestrahlung mit einem Laser, insbesondere mit einem Diodenlaser, dazu gebracht werden können, die Epidermis und mithin die kutane Barriere der Haut zu passieren. Daher finden medizinisch-therapeutische oder kosmetische Flächenlasergeräte insbesondere Anwendung in Verbindung mit einem kosmetischen oder homöopathischen Produkt, einem Medikament, einem Kräuterheilmittel oder dergleichen.The Use of, for example, infrared radiation to medical Purposes has long been known. In the absorption of IR radiation elevated the kinetic energy of the molecules. In living tissue has this increase accelerating influence on the course of biochemical reactions as well as on the circulation, namely Circulation, and thus on the oxygenation of the tissue. Surface laser devices are suitable Therefore, it is particularly good for triggering biochemical or bioelectric Effects in irradiated living tissue. Here, the irradiation On the one hand, the cross-linking of molecules to complex structures and on the other hand stimulation of microcirculation and cellular metabolism cause. This biostimulation, for example, causes a revitalization of the skin. It is known that active ingredients of a cosmetic or homeopathic Product, drug or herbal remedy by radiation with a laser, in particular with a diode laser, brought to it can be the epidermis and, consequently, the skin cutaneous barrier. Therefore, find medical-therapeutic or cosmetic surface laser devices in particular Use in conjunction with a cosmetic or homeopathic Product, a drug, an herbal remedy or the like.
Üblicherweise umfassen derartige medizinisch-therapeutische Flächenlasergeräte einen Laserkopf, in dem mehrere Laserdioden angeordnet sind. Die von diesen Laserdioden emittierte Strahlung trifft auf eine zu bestrahlende Hautfläche, die größer als 1 cm2 ist.Usually, such medico-therapeutic surface laser devices comprise a laser head in which a plurality of laser diodes are arranged. The radiation emitted by these laser diodes strikes a skin area to be irradiated that is greater than 1 cm 2 .
Eine Laserdiode ist ein der Leuchtdiode (LED) verwandtes Halbleiter-Bauteil, welches Laserlicht erzeugt. In eine Laserdiode wird die stimulierte Emission zur Lichtverstärkung eingesetzt. Laserdioden haben daher gegenüber LEDs eine wesentlich höhere Ausgangsleistung und erzeugen im Gegensatz zu LEDs kohärentes Licht mit einer spektralen Breite von nur 1–3 nm. Je nach gewünschter Wellenlänge kommen hierzu verschiedene Halbleiter-Materialien zum Einsatz.A Laser diode is a semiconductor device related to the light emitting diode (LED), which generates laser light. In a laser diode is the stimulated Emission for light amplification used. Laser diodes therefore have a much higher output power compared to LEDs and, unlike LEDs, produce coherent light with a spectral Width of only 1-3 nm. Depending on the desired wavelength For this purpose, various semiconductor materials are used.
Die Lebensdauer handelsüblicher Laserdioden beträgt üblicherweise 105 Stunden.The lifetime of commercial laser diodes is usually 10 5 hours.
Die Wellenlänge der von der Laserdiode emittierten Strahlung ist im Wesentlichen abhängig von der Temperatur und dem durch die Laserdiode fließenden Strom. Durch Stabilisierung dieser Parameter kann eine gute Wellenlängen- und Leistungsstabilität der Laserdiode erreicht werden.The wavelength the radiation emitted by the laser diode is substantially dependent from the temperature and the current flowing through the laser diode. By stabilizing these parameters can be a good wavelength and power stability the laser diode can be achieved.
Die emittierte Lichtleistung kann je nach Diodentyp zwischen einigen hundert μW bis in den kW-Bereich variieren.The emitted light output can vary between a few depending on the type of diode one hundred μW vary in the kW range.
Es sind unkollimierte und kollimierte Laserdioden bekannt. Die Kollimation bezeichnet die Parallelrichtung von Lichtstrahlen. Mittels einer Linse, dem so genannten Kollimator, lässt sich die Streuung der von der Laserdiode emittierten Strahlung verringern. Unkollimierte Laserdioden haben eine Streuung der emittierten Strahlung, welche bis zu 15°, teilweise auch bis zu 20° betragen kann.It Uncollimated and collimated laser diodes are known. The collimation denotes the parallel direction of light rays. By means of a Lens, the so-called collimator, allows the scattering of reduce the radiation emitted by the laser diode. Uncollimated laser diodes have a scattering of the emitted radiation, which is up to 15 °, partially also up to 20 ° can.
Bei medizinisch-therapeutischen oder kosmetischen Flächenlasergeräten ist eine derartige divergente Strahlung durchaus gewünscht, da so bereits eine größere Hautfläche bestrahlt werden kann. Üblichweise werden daher bei solchen Flächenlasergeräte keine Kollimatoren verwendet. Vielmehr kommen so genannte Strahlaufweitungen zum Einsatz, welche die Streuung der emittierten Strahlung vergrößern. Bei so genannten Punktlasergeräten, die nicht Gegenstand dieser Patentanmeldung sind und beispielsweise in der Akupunktur Verwendung finden, ist dagegen eine Kollimation unbedingt erforderlich.at medical-therapeutic or cosmetic surface laser devices such a divergent radiation quite desired, as already irradiated a larger area of skin can be. Become usual therefore no such surface laser devices Used collimators. Rather, so-called beam widening come used, which increase the scattering of the emitted radiation. at so-called point laser devices, which are not the subject of this patent application and, for example in acupuncture use, however, is a collimation absolutely necessary.
Der Strahlaustritt bzw. das Strahlprofil einer Laserdiode ist elliptisch. Die Strahlintensität einer Laserdiode ist entsprechend durch eine elliptische Verteilung charakterisiert.Of the Beam exit or the beam profile of a laser diode is elliptical. The beam intensity a laser diode is correspondingly by an elliptical distribution characterized.
Medizinisch-therapeutische oder kosmetische Flächenlasergeräte werden üblicherweise nach ihrer Intensität pro cm2 bestrahlter Hautfläche bewertet. Um eine bestimmte medizinisch-therapeutisch oder kosmetisch erforderliche Intensität zu erzielen, werden Laserdioden üblicherweise sehr eng, mit wenig Abstand zueinander angeordnet.Medical-therapeutic or cosmetic surface laser devices are usually evaluated according to their intensity per cm 2 irradiated skin area. To achieve a certain medically therapeutic or cosmetically required intensity, laser diodes are usually arranged very closely, with little distance from each other.
Aus
der
Ein
weiterer Nachteil derartiger medizinisch-therapeutischer oder kosmetischer
Flächenlasergeräte besteht
darin, dass bei einer so engen Anordnung von Laserdioden, wie beispielsweise
in den
Eine Erhöhung der Temperatur verschlechtert die Leistung einer Laserdiode. Schlimmstenfalls fällt diese aus.A increase the temperature deteriorates the power of a laser diode. At worst, this falls out.
Nachteilig ist außerdem, dass bei derartigen medizinisch-therapeutischen oder kosmetischen Flächenlasergeräten ein Teil der auf die Hautfläche treffenden Strahlung reflektiert wird und nicht mehr für die Behandlung zur Verfügung steht. Die Bestrahlungsintensität verringert sich also. Der Reflexionsgrad der Haut hängt einerseits von der Wellenlänge und andererseits vom Hauttyp ”Hell/Dunkel” ab. Unkontrolliert in irgendeine Richtung reflektierte Strahlung kann darüber hinaus auch Schäden an anderer Stelle des Körpers oder auch beim Benutzer des medizinisch-therapeutischen oder kosmetischen Flächenlasergerätes, hervorrufen.adversely is also that in such medical therapeutic or cosmetic Surface laser devices Part of the skin area meeting radiation is reflected and no longer for treatment to disposal stands. The irradiation intensity decreases so. The reflectance of the skin depends on the one hand from the wavelength and on the other hand of the skin type "light / dark". uncontrollably In addition, radiation reflected in any direction may be beyond also damages elsewhere in the body or even with the user of the medical-therapeutic or cosmetic Flächenlasergerätes cause.
Aus
der
Aus
der
Ausgehend von diesem Stand der Technik liegt der Erfindung die Aufgabe zugrunde, ein medizinisch-therapeutisches oder kosmetisches Flächenlasergerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 derart weiterzuentwickeln, dass bei Einhaltung der für die Laserdioden optimalen Betriebstemperatur eine genau begrenzten Hautfläche von mindestens 1 cm2 bestrahlt werden kann, wobei möglichst wenig reflektierende Strahlen aus dem Bereich der genannten Hautfläche austreten sollen.Based on this prior art, the present invention seeks to further develop a medical-therapeutic or cosmetic surface laser device according to the preamble of claim 1 such that when maintaining the optimal for the laser diode operating temperature a precisely defined area of skin of at least 1 cm 2 can be irradiated , with as few reflective rays as possible to escape from the region of said skin surface.
Diese Aufgabe wird mit einem medizinisch-therapeutischen oder kosmetischen Flächenlasergerät nach dem Oberbegriff des Anspruchs 1 durch die Merkmale des kennzeichnenden Teils des Anspruchs 1 gelöst. Weiterbildungen und vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.This object is achieved with a medical-therapeutic or cosmetic surface laser device solved according to the preamble of claim 1 by the features of the characterizing part of claim 1. Further developments and advantageous embodiments of the invention will become apparent from the dependent claims.
Erfindungsgemäß sind bei dem medizinisch-therapeutischen oder kosmetischen Flächenlasergerät die Laserdioden derart ausgerichtet, dass bei einem vorgegebenen Abstand zwischen dem Laserkopf und der zu bestrahlenden Hautfläche nur diejenige Hautfläche bestrahlt wird, die kleiner oder gleich derjenigen Fläche ist, die von den Strahlungsaustrittsöffnungen der Laserdioden begrenzt wird.According to the invention are at the medical-therapeutic or cosmetic surface laser device, the laser diodes aligned such that at a given distance between The laser head and the area of the skin to be irradiated are only exposed to that area of the skin which is less than or equal to that area of the radiation outlets the laser diode is limited.
Die von den Strahlungsaustrittsöffnungen der Laserdioden begrenzte Fläche kann je nach Anordnung und Anzahl der Laserdioden unterschiedlich gestaltet sein. Die zu bestrahlende Hautfläche ist hierbei vorzugsweise nahezu deckungsgleich unterhalb dieser Fläche angeordnet.The from the radiation outlets the laser diode limited area may vary depending on the arrangement and number of laser diodes be designed. The area of the skin to be irradiated is hereby preferably arranged almost congruent below this surface.
Die Erfindung geht von der Erkenntnis aus, dass Laserdioden einen divergenten elliptischen Strahlungsaustritt aufweisen. Die Strahlung jeder Laserdiode breitet sich also vom Strahlungsaustrittsfenster der Laserdiode bis zum Auftreffen auf die Hautfläche kegelförmig aus, wobei die elliptische Grundfläche dieses Kegels auf der Hautfläche aufliegt. Es hat sich gezeigt, dass bei der aus dem Stand der Technik bekannten Ausrichtung der Laserdioden, bei der die Kegelachse senkrecht auf die Hautfläche trifft, ein nicht unerheblicher Teil der auf die Hautfläche treffenden Strahlung reflektiert wird und damit nicht mehr für die Behandlung der Hautfläche zur Verfügung steht. Die Bestrahlungsintensität verringert sich also.The Invention is based on the recognition that laser diodes have a divergent have elliptical radiation exit. The radiation of each laser diode So spreads from the radiation exit window of the laser diode up to the impact on the skin surface conical, with the elliptical Floor space this cone on the skin surface rests. It has been shown that in the case of the state of the art known alignment of the laser diodes, in which the cone axis perpendicular on the skin surface meets, a not inconsiderable part of the skin surface Radiation is reflected and thus no longer for treatment the skin area to disposal stands. The irradiation intensity decreases so.
Die Bestrahlungsintensität verringert sich nach dem Stand der Technik auch umso mehr, je weiter die Laserkopf mit den Laserdioden von der zu bestrahlenden Hautfläche entfernt angeordnet ist. Aufgrund des divergenten elliptischen Strahlungsaustritts vergrößert sich hierbei zwar die Fläche der Haut, die bestrahlt wird, die Bestrahlungsintensität nimmt jedoch ab.The radiation intensity decreases according to the prior art and the more, the farther the laser head with the laser diodes away from the area of the skin to be irradiated is arranged. Due to the divergent elliptical radiation exit increases although the area the skin being irradiated, the radiation intensity decreases but off.
Weiterhin liegt der Erfindung die Erkenntnis zugrunde, dass die Strahlungsintensität innerhalb einer Ellipse vom Mittelpunkt der Ellipse nach außen abnimmt. Das bedeutet, dass die zu bestrahlende Hautfläche nach dem Stand der Technik oftmals nicht gleichmäßig und homogen bestrahlt wird.Farther the invention is based on the finding that the radiation intensity within an ellipse decreases from the center of the ellipse to the outside. This means that the skin area to be irradiated according to the prior art often not even and is homogeneously irradiated.
Dadurch, dass die Laserdioden erfindungsgemäß derart ausgerichtet sind, dass im Wesentlichen nur diejenige Hautfläche bestrahlt wird, die kleiner oder gleich derjenigen Fläche ist, die von den Strahlungsaustrittsöffnungen der Laserdioden begrenzt wird, wird die Bestrahlungsintensität auf der Hautfläche erhöht und eine gleichmäßige und homogene Strahlungsverteilung sichergestellt.Thereby, that the laser diodes are aligned according to the invention, that essentially only that skin area is irradiated, the smaller or equal to that area is limited by the radiation exit openings of the laser diodes is increased, the irradiation intensity on the skin surface and a uniform and ensures homogeneous radiation distribution.
Die Ausrichtung der Laserdioden bewirkt also, dass im Wesentlichen eine genau definierte Hautfläche und nur diese bestrahlt wird. Dabei ist die Größe der Hautfläche durch die Anordnung der Laserdioden quasi vorgegeben.The Alignment of the laser diode thus causes that essentially one well-defined skin area and only this is irradiated. The size of the skin area is through the arrangement of the laser diodes quasi predetermined.
Die erforderliche Ausrichtung der Laserdioden hat vorteilhaft zur Folge, dass sich die Reflexionen auf der Haut verringern, so dass mehr Strahlung zur Behandlung der Haut zur Verfügung steht.The required alignment of the laser diodes has the consequence that reduce the reflections on the skin, leaving more Radiation is available for the treatment of the skin.
Durch die erfindungsgemäße Ausrichtung der Laserdioden wird ein Austreten der Strahlung aus dem zu bestrahlenden Bereich der vorgegebenen, im Umfang begrenzten Hautfläche verhindert.By the alignment of the invention The laser diode will leak the radiation from the to be irradiated Area of the predetermined, limited in the circumference of the skin surface prevented.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass die Mittelstrahlen der Strahlungskegel wenigstens der außen angeordneten Laserdioden in einzeln festlegbaren Winkeln zu dem auf der Hautfläche stehenden Lot ausgerichtet sind.A Development of the invention provides that the center beams of the Radiation cone at least the outside arranged laser diodes in individually definable angles to the skin surface Lot are aligned.
Gemäß der Erfindung ist die Hauptachse des elliptischen Strahlungskegels wenigstens jeder im Laserkopf außen angeordneten Laserdiode durch Drehung derart ausgerichtet, dass die Hautfläche gleichmäßig bestrahlt wird.According to the invention the major axis of the elliptical cone of radiation is at least everyone in the laser head outside arranged laser diode aligned by rotation such that the skin area evenly irradiated becomes.
Bei dem elliptischen Strahlungskegel handelt es sich um einen Kegel mit einer Ellipse als Grundfläche. Die genannte Hauptachse bezieht sich insofern auf die Ellipse.at The elliptical cone of radiation is a cone with an ellipse as a base. The called main axis refers to the extent to the ellipse.
Dadurch ergibt sich auf der zu bestrahlenden Hautfläche eine homogene Strahlungsverteilung.Thereby results in a homogeneous radiation distribution on the area of the skin to be irradiated.
Zweckmäßigerweise sind so wenige Laserdioden wie möglich und so viele Laserdioden wie nötig vorgesehen, um die Hautfläche gleichmäßig zu bestrahlen. Je weniger Laserdioden Verwendung finden, desto geringer ist die thermische Belastung im Laserkopf und desto geringer ist die Gefahr, dass die Laserdioden wegen Überschreiten ihrer Betriebstemperatur ausfallen.Conveniently, as few laser diodes as possible and as many laser diodes as necessary are provided to uniformly irradiate the skin surface. The fewer laser diodes are used, the lower the thermal load in the laser head and the lower the risk that the laser diodes fail due to exceeding their operating temperature.
Zwischen Laserkopf und Hautfläche ist gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ein Abstandhalter vorgegebener Länge angeordnet.Between Laser head and skin area is according to one Further development of the invention, a spacer of predetermined length arranged.
Die Länge des Abstandhalters ist hierbei von der Divergenz der durch die Laserdioden emittierten Strahlung, der Art und Ausrichtung der Laserdioden und von der Behandlungsart bzw. angestrebten Behandlungsziel abhängig.The Length of the Spacer is in this case of the divergence of the laser diodes emitted radiation, the type and orientation of the laser diodes and depending on the type of treatment or desired treatment goal.
Vorzugsweise beträgt der Abstand zwischen der Strahlungsaustrittsöffnung einer Laserdiode und der Hautfläche mehr als 1 cm.Preferably is the distance between the radiation exit opening of a laser diode and the skin area more than 1 cm.
Weiterhin ist vorgesehen, dass die Laserdioden zur Abgabe von Strahlung im infraroten Bereich ausgelegt sind.Farther It is envisaged that the laser diodes for emitting radiation in the infrared range are designed.
Vorzugsweise ist im Laserkopf wenigstens ein zur Hautfläche ausgerichtetes Leuchtmittel zur Abgabe von Strahlung im sichtbaren Bereich vorgesehen.Preferably is in the laser head at least one aligned to the skin surface bulbs provided for the emission of radiation in the visible range.
Bei diesem Leuchtmittel handelt es sich vorzugsweise um ein Pilotlicht, das gleichzeitig mit den Laserdioden betrieben wird und dazu dient, dem Benutzer des Flächenlasergeräts anzuzeigen, wann die Laserdioden betrieben werden und in welche Richtung die Laserdioden ihre Strahlung emittieren.at this illuminant is preferably a pilot light, which is operated simultaneously with the laser diodes and serves to indicate to the user of the area laser device when the laser diodes are operated and in which direction the Laser diodes emit their radiation.
Eine vorteilhafte Ausgestaltung der Erfindung sieht vor, dass der Laserkopf als Modul ausgebildet und mit weiteren Modulen dieser Art verbindbar ist.A advantageous embodiment of the invention provides that the laser head designed as a module and connected to other modules of this type is.
Dadurch lässt sich das medizinisch-therapeutische oder kosmetische Flächenlasergerät auf überraschend einfache Weise an unterschiedlich große zu bestrahlende Hautflächen anpassen.Thereby let yourself the medical-therapeutic or cosmetic surface laser device to surprising easy to adapt to differently sized surfaces of the skin to be irradiated.
Vorzugsweise ist der Laserkopf rechteckig oder rund ausgebildet ist. Diese Formen haben den Vorteil, dass sich die Laserdioden symmetrisch anordnen lassen.Preferably the laser head is rectangular or round. These forms have the advantage that the laser diodes arrange symmetrically to let.
Wenigstens die im Laserkopf außen liegenden Laserdioden sind vorzugsweise kreisförmig oder in Form eines Rechtecks angeordnet.At least the outside in the laser head lying laser diodes are preferably circular or in the form of a rectangle arranged.
Die Erfindung sieht vor, dass die Laserdioden in ihren Sitzen derart gedreht sind, dass die Hauptachsen der elliptischen Strahlungsauftrittsflächen zum Mittelpunkt der Hautfläche hin ausgerichtet sind.The The invention provides that the laser diodes in their seats so are rotated, that the main axes of the elliptical radiation surfaces for Center of the skin surface are aligned.
Dadurch wird eine gleichmäßige Bestrahlung der Hautfläche erreicht.Thereby becomes a uniform irradiation the skin area reached.
Vorzugsweise sind die Sitze der Laserdioden derart im Laserkopf eingesenkt, dass die Mittelstrahlen der Laserdioden um 2 bis 10 Grad in Richtung der Mittelachse des gesamten Strahlenbündels aller Laserdioden geneigt sind.Preferably the seats of the laser diodes are sunk in the laser head such that the center rays of the laser diodes by 2 to 10 degrees in the direction the central axis of the entire beam of all laser diodes inclined are.
Werden die Laserdioden derart geneigt, dass die Mittelstrahlen der elliptischen Strahlenkegel in die Richtung der Mittelachse des gesamten Strahlenbündels aller Laserdioden zeigen, dann erreicht man, dass die äußeren Strahlen des gesamten Strahlenbündels aller Laserdioden senkrecht auf die Haut auftreffen.Become the laser diodes are inclined so that the center rays of the elliptical Beam cone in the direction of the central axis of the entire beam of all Laser diodes show, then one achieves that the outer rays of the entire beam all laser diodes impinge perpendicular to the skin.
Nach dem Reflexionsgesetz ”Einfallswinkel gleich Ausfallswinkel” verringert diese Ausrichtung der Strahlungsachsen das Austreten von reflektierter Laserstrahlung aus dem zu bestrahlenden Bereich der Hautfläche.To the law of reflection "angle of incidence equal failure angle "reduced this orientation of the radiation axes the emergence of reflected Laser radiation from the area of the skin area to be irradiated.
Das Flächenlasergerät ist derart ausgebildet, dass Hautflächen von wenigstens 1 cm2 bestrahlbar sind. Weiterhin ist vorgesehen, dass die Laserdioden zur gepulsten oder kontinuierlichen Abgabe der Strahlung ausgelegt sind.The surface laser device is designed such that skin surfaces of at least 1 cm 2 can be irradiated. Furthermore, it is provided that the laser diodes are designed for pulsed or continuous emission of the radiation.
Die Laserdioden sind gemäß einer zweckmäßigen Ausgestaltung der Erfindung derart ausgebildet und angeordnet, dass sie auf der Hautfläche eine Bestrahlungsintensität von mehr als 30 mW/cm2, bevorzugt von mehr als 50 mW/cm2 liefern.The laser diodes are designed and arranged according to an expedient embodiment of the invention such that they provide an irradiation intensity of more than 30 mW / cm 2 , preferably of more than 50 mW / cm 2 , on the skin surface.
Vorteilhaft ist außerdem, dass wenigstens eine Laserdiode mit einer Strahlaufweitung versehen ist.Advantageous is also in that at least one laser diode is provided with a beam widening is.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung ist ein auf dem Laserkopf angeordnetes Gehäuse vorgesehen, in dem eine Ansteuerelektronik für die Laserdioden angeordnet ist.According to one Development of the invention is arranged on the laser head casing provided in which arranged a control electronics for the laser diodes is.
Weiterhin ist vorgesehen, dass die Laserdioden und der Laserkopf durch eine Kühlvorrichtung gekühlt werden, vorzugsweise durch einen mittels eines Ventilators erzeugten Luftstrom, der auf die Seite der Laserkopf gerichtet ist, die der Hautfläche abgewandt ist, oder durch ein Peltier-Element.Farther is provided that the laser diodes and the laser head by a cooler to be cooled preferably by a generated by a fan airflow, which is directed to the side of the laser head, which faces away from the skin surface is, or by a Peltier element.
Der Ventilator ist vorzugsweise im Gehäuse angeordnet.Of the Fan is preferably arranged in the housing.
Zweckmäßigerweise tritt die bei der Luftkühlung erzeugte Abluft durch Öffnungen aus, die in dem Laserdioden tragenden Laserkopf angeordnet sind.Conveniently, occurs during air cooling generated exhaust air through openings from, which are arranged in the laser diode-bearing laser head.
Alternativ oder zusätzlich kann die bei der Luftkühlung erzeugte Abluft durch Öffnungen austreten, die an den Gehäuseseiten angeordnet sind.alternative or additionally Can the air cooling generated exhaust air through openings leak out, on the sides of the housing are arranged.
Eine Weiterbildung sieht vor, dass das auf dem Laserkopf angeordnete Gehäuse durch eine Zwischenwand in zwei Kammern aufgeteilt ist, die als Zuluft- oder Abluftkammern wirken.A Continuation provides that arranged on the laser head casing divided by an intermediate wall into two chambers, which as Supply air or exhaust air chambers act.
Vorzugsweise bestehen die Seiten des Gehäuses aus luftdurchlässigem Material.Preferably consist the sides of the case made of breathable Material.
Gemäß einer vorteilhaften Ausgestaltung der Erfindung ist der Abstandhalter ein die Strahlung umfassendes Rohr, vorzugsweise ein Plexirohr, oder ein die Strahlung umfassender Kasten, welches oder welcher am Laserkopf befestigt, vorzugsweise angeflanscht oder angeschraubt ist.According to one advantageous embodiment of the invention is the spacer a tube comprising the radiation, preferably a plexi tube, or a box comprising the radiation, which or which at Laser head attached, preferably flanged or screwed is.
Das Rohr bzw. der Kasten ist vorzugsweise ein ringförmiger Abschluss des Laserkopfes und derart ausgebildet, dass er das seitliche Austreten von Strahlung verhindert.The Pipe or the box is preferably an annular termination of the laser head and configured to prevent the lateral leakage of radiation prevented.
Das Rohr bzw. der Kasten ist vorzugsweise an der der Hautfläche zugewandten Öffnung mit einer für die Strahlung durchlässigen Scheibe verschlossen.The Tube or box is preferably on the skin surface facing opening with one for the Radiation permeable Disc closed.
Besonders bevorzugt ist die Scheibe nach innen gewölbt, also konkav ausgebildet.Especially Preferably, the disc is curved inward, so concave.
Dadurch werden auf diese Scheibe auftreffende Strahlen nach innen abgelenkt, so dass eine Reflexion der Strahlung aus dem zu bestrahlenden Bereich der vorgegebenen, im Umfang klar begrenzten Hautfläche verringert wird.Thereby are deflected on this disc impinging rays inward, allowing a reflection of the radiation from the area to be irradiated the predetermined, clearly limited in the scope skin area decreased becomes.
Insbesondere lässt sich bei dieser Ausgestaltung der Scheibe das Flächenlasergerät einfacher über die Haut führen.Especially let yourself In this embodiment of the disc, the surface laser device easier on the Skin lead.
Vorzugsweise ist die Scheibe in das Rohr oder den Kasten eingepresst.Preferably the disk is pressed into the pipe or box.
Gemäß einer Weiterbildung der Erfindung kann die Abluft durch Öffnungen austreten, die in den Seitenwänden des Rohrs oder Kastens angeordnet sind.According to one Development of the invention, the exhaust air through openings leak out in the side walls of the pipe or box are arranged.
Eine Weiterbildung der Erfindung sieht vor, dass der Laserkopf eine Einrichtung zur Bestimmung der Temperatur umfasst, wobei vorzugsweise einzelne oder mehre Thermistoren, Bimetalle und/oder andere temperaturempfindliche Sensoren verwendbar sind.A Further development of the invention provides that the laser head a device for determining the temperature, preferably individual or more thermistors, bimetals, and / or other temperature sensitive ones Sensors are used.
Dadurch kann die für die Leistung der Laserdioden optimale Betriebstemperatur durch Zu- oder Abschalten der Kühlvorrichtung gesteuert werden. Bei kritischen Temperaturwerten kann das Lasergerät vorübergehend außer Betrieb genommen werden.Thereby can the for the power of the laser diodes optimum operating temperature by Zu- or switching off the cooling device to be controlled. At critical temperature levels, the laser device may temporarily turn off except Operation.
Nachfolgend wird die Erfindung anhand von Ausführungsbeispielen erläutert, die in der Zeichnung dargestellt sind. In dieser zeigenfollowing the invention will be explained with reference to embodiments which are shown in the drawing. In this show
Die
erfindungsgemäße Ausrichtung
der Hauptachsen der elliptischen Strahlungskegel der Laserdioden
kommt speziell in den
In
Unabhängig von
der an sich bekannten Ausrichtung der dort dargestellten Laserdioden
Das
medizinisch-therapeutische oder kosmetische Flächenlasergerät
Um
eine optimale Betriebstemperatur der Laserdioden
Der
Abstandhalter
In
Unabhängig von
der an sich bekannten Ausrichtung der dort dargestellten Laserdioden
In
Unabhängig von
der an sich bekannten Ausrichtung der dort dargestellten Laserdioden
Die
in
In
In
Das
erfindungsgemäße medizinisch-therapeutische
oder kosmetische Flächenlasergerät zur Bestrahlung
einer Hautfläche
umfasst einen runden Laserkopf
Erfindungsgemäß sind die
Laserdioden
Die
Mittelstrahlen
Dazu
sind die Laserdioden
In
In
Wie
in
Durch
Verbinden mehrerer dieser Laserkopfmodule
In
Außerdem sind
die hier nicht dargestellten Sitze bzw. Halterungen der Laserdioden
Als besonders geeignet haben sich für das erfindungsgemäße Flächenlasergerät Infrarot-Laserdioden der Firma Tottori SANYO Electric Co., Ltd. mit folgenden Eigenschaften herausgestellt:When have been particularly suitable for the surface laser device according to the invention infrared laser diodes of Company Tottori SANYO Electric Co., Ltd. with the following properties emerged:
Eigenschaftenproperties
- • Wellenlänge: 785 nm (Typ.)• Wavelength: 785 nm (type)
- • Niedriger Schwellenstrom: Ith = 30 mA (Typ.)• Lower Threshold current: Ith = 30 mA (type)
- • Höchste Betriebstemperatur: 60°C at 70 mW (CW)• Highest operating temperature: 60 ° C at 70 mW (CW)
Elektrische und optische Eigenschaften
- 2)Full angle at half maximum
- 1)Impulsdauer < 1,0 μs,
Betriebsart 50%
- 2) Full angle at half maximum
- 1) Pulse duration <1.0 microseconds,
mode 50%
BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS
- 1010
- FlächenlasergerätSurface laser device
- 1212
- Laserkopflaser head
- 1414
- Laserdiodelaser diode
- 1616
- Lotsolder
- 1818
- Abstandhalterspacer
- 2020
- LeuchtmittelLamp
- 2222
- Modulmodule
- 2424
- Gehäusecasing
- 2626
- Ansteuerelektronikcontrol electronics
- 2828
- Ventilatorfan
- 3030
- Gehäuseseitenhousing sides
- 3232
- Zwischenwandpartition
- 3434
- Kammerchamber
- 3636
- Kammerchamber
- 3838
- Scheibedisc
- 4040
- An-/Aus-SchalterOn / off switch
- 4242
- Netzkabelpower cable
- 4444
- Strahlungradiation
- 4646
- StrahlungsaustrittsfensterRadiation exit window
- 4848
- Kegelachsecone axis
- 5050
- Hautflächeskin surface
- 5252
- Umfang der Hautflächescope the skin area
- 5454
- Hautachseskin axis
- 5656
- Mittelstrahlmidstream
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