레이저 발생장치가 내장된 치과용 레이저 핸드피스{Dental Laser Handpiece Built-in Laser Generator}
도1은 종래의 각도조절부가 휘어지는 치과용 레이저 핸드피스를 나타낸 단면도. 도2는 본 발명의 레이저 발생장치가 내장된 치과용 레이저 핸드피스를 나타낸 단면도. 도3은 본 발명의 요부를 나타낸 분해사시도. 도4는 본 발명 각도조절부를 나타낸 분해사시도. *도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명* 10: 레이저 발생장치 11: 본체 12: 출력팁 13: 전원선 14: 유로 15: 방열핀 16: 공기공급라인 17: 공기배출라인 20: 각도조절부 21: 팁 25: 반사경
본 발명은 레이저 발생장치가 내장된 치과용 레이저 핸드피스에 관한 것으로, 특히 핸드피스 내부에 레이저 발생장치를 내장하여 발생된 레이저빔을 반사경에서 굴절시켜 레이저빔을 조사함으로써 사용이 편리하고, 소형화된 레이저 발생장치가 내장된 치과용 레이저 핸드피스에 관한 것이다. 주지하는 바와 같이 치과에서는 손상된 치아의 치료, 치석 제거 및 인공 치아의 시술 등을 위하여 많은 종류의 핸드피스를 사용하고 있다. 이를 위하여 종래에는 치아 삭제를 위하여 모터 구동에 의해 회전되는 연마재나 미립화된 연마재를 치아에 직접 집촉시켜 치아를 삭제하도록 하였다. 이러한 핸드피스는 모터 구동으로 회전되는 연마재에 의하여 발생하는 날카로운 소음이나 진동은 환자에게 공포감을 주고, 이로 인하여 치과 치료를 꺼리게 되는 주요인이 되었다. 그러므로, 근래에는 레이저빔과 기수체를 이용하여 레이저빔을 조사함과 함께 기수체를 분사하여 레이저의 에너지에 의하여 치아를 삭제하는 레이저 핸드피스를 사용하게 되었고, 이는 진동과 소음이 없어 그 보급이 날로 확산되어 가고 있는 추세이다. 이러한 레이저 핸드피스는 도1에 도시된 바와 같이 별도로 설치된 레이저 발생장치에 연결된 광섬유(1)를 본체(2) 내에 연결하고, 상기 본체(2)의 끝단에는 노브(4)의 회전에 의하여 회전되는 각도조절부(5)를 결합하며, 이러한 각도조절부(5)의 끝단에는 레이저빔을 조사하는 만곡화이버팁(6)을 결합한다. 또한, 본체(2)와 각도조절부(5)에는 기수체를 공급하는 유로(7)를 설치하여 만곡화이버팁(6)에서 조사되는 레이저빔과 함께 기수체를 분사하여 급격한 팽창에 의하여 폭발력을 얻어 치아의 삭제 등 진료가 가능하게 되고, 또한 노브(4)를 잡고서 회전시키면 각도조절부(50)가 회전되어 치료 부위에 따라 사용하였다. 이와 같은 레이저 핸드피스는 각도조절부(5)의 회전에 따라 내부에 연결된 광섬유(1)도 같이 굴절하게 되므로 잦은 굴절에 의하여 광섬유(1)가 파손되어 이를 사용할 수 없게 되는 문제점이 있으며, 핸드피스로부터 멀리 떨어진 위치에 설치된 레이저 발생장치로부터 레이저를 전달받아 이를 사용하게 됨으로써 전달 도중에 레이저의 손실이 발생하고, 이러한 손실을 보상하기 위해 대형 레이저 발생장치를 사용함으로써 레이저 발생장치의 제조원가가 상승되는 어려움이 있었다.
상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은 레이저 발생장치를 핸드피스의 내부에 설치하여 레이저 발생장치에서 출력되는 레이저빔을 직접 반사경에 굴절 반사시켜 팁에 조사되게 함으로써 레이저빔의 에너지 손실없이 사용되게 하고, 핸드피스의 크기를 소형화 및 경량화시킨 레이저 발생장치가 내장된 치과용 레이저 핸드피스를 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 핸드피스를 이루는 본체와, 끝단에 레이저를 조사하는 팁을 끝단에 결합하고 임의의 각도로 회전되는 각도조절부와, 상기 본체와 각도조절부에 결합되어 조사되는 레이저와 함께 분사되는 기수 체를 공급하는 유로로 이루어진 치과용 레이저 핸드피스에 있어서, 상기 본체 내에 결합되어 레이저를 발생시켜 출력팁으로 조사하는 레이저 발생장치와, 상기 레이저 발생장치의 외주면에 결합되어 레이저 발생장치로부터 발생된 열을 외부로 방산시키는 방열핀고, 상기 본체의 일측에 연결되어 본체 내부에 공기를 공급하는 공기공급라인과, 상기 각도조절부에 연결되고, 공기공급라인에서 공급된 공기는 방열핀을 통과하여 가열된 공기로 반사경의 수분 등을 제거하고 나서 배출되는 공기배출라인으로 이루어진 레이저가 내장된 치과용 레이저 핸드피스를 제안한다. 이와 같은 본 발명은 레이저 발생장치에서 발생하는 열을 방열핀으로 식힌 후 이를 공급된 공기에 의해 배출시킴으로써 레이저 발생장치에서 발생된 열을 효율적으로 식히게 되고, 이러한 가열된 공기가 미러를 통과하면서 건조시켜 온도차로 인한 수분 응결로 인한 반사경의 손상을 방지할 수 있게 된다. 도시된 바와 같이 본 발명은 핸드피스를 이루는 본체(11) 내에 설치되어 레이저빔을 발생시키는 레이저 발생장치(10)와, 레이저 발생장치에서 발생된 레이저빔을 조사하는 출력팁(12)과, 상기 레이저 발생장치(10)의 외주면에 결합되어 발생장치의 열을 방출시키는 방열핀(15)과, 상기 본체(10)의 일단에 연결되어 본체(10) 내에 공기를 공급하는 공기공급라인(16)과, 공급된 공기가 방열핀을 통과한 후 배출되는 공기배출라인(17)과, 상기 본체(10)의 타단에 회전가능하게 결합되어 조사된 레이저를 받아 이를 다시 조사하는 팁(21)을 결합한 각도조절부(20)와, 상기 본체(11)와 각도조절부(20)의 회전 중심부에 설치되어 조사된 레이저를 굴절 반사시키는 반사경(25)으로 이루어진다. 상기 레이저 발생장치(10)는 헬륨과 네온의 혼합기체나 아르곤, 크립톤, 이산화탄소, 헬륨과 질소의 혼합기체 등을 가는 유리관에 봉입하여 네온관과 같이 고전압을 가하여 방전시키고 그 때의 전자와 원자의 충돌에 의하여 들뜨게 하는 기체레이저 또는 갈륨과 비소의 p형 반도체와 n형 반도체를 접합한 pn접합다이오드에 전류를 흘러서 들뜨게 하여 레이저를 발진시키는 반도체 레이저 등을 사용한다. 이러한 레이저 발생장치(10)는 본체(11) 내에 설치되어 그 일측에는 전원과 연결된 전원선(13)을 연결하고, 타측에는 출력된 레이저를 조사시키는 출력팁(12)을 고정하며, 상기 발생장치(10)의 외주면에 발생장치(10)로부터 방출된 고온의 열을 식혀주는 방열핀(15)을 결합한다. 상기 방열핀(15)은 도4에 도시된 바와 같이 레이저 발생장치(10)로부터 발생하는 열을 흡수하여 외부로 방산시키는 히트 싱크(heat sink) 구조로 이루어진다. 이와 함께 본체(11)의 일측에는 전원선(13)과 함께 본체(11) 내부로 공기를 공급하는 공기공급라인(16)을 연결한다. 또한, 본체(11)의 타단에 결합되는 각도조절부(20)는 그 회전 중심에 조사된 레이저빔을 굴절 반사시키는 반사경(25)을 회전 가능하게 설치하며, 각도조절부(20)의 끝단에는 레이저빔을 조사하는 팁(21)을 결합한다. 아울러 각도조절부(20)의 소정 위치에는 공기공급라인(16)을 통해 유입된 공기가 외부로 배출되게 공기배출라인(17)을 고정시키며, 본체(11)와 각도조절부(20)에는 기수체를 공급하는 유로(14)을 연결한다. 또한 본체(11)와 각도조절부(20)의 회전 중심에는 제1노브(26)의 회전에 의 하여 회전되는 반사경(25)에 제1회전축(26a)을 결합하고, 제2노브(27)에 의하여 회전되는 각도조절부(20)에 제2회전축(27a)을 결합하되, 이 제2회전축(27a)은 제1회전축(26a)이 삽입되는 중공형태로 이루어진다. 이와 같은 구성으로 이루어진 본 발명은 인가된 전원에 의하여 레이저 발생장치(10)에서 레이저빔을 발생시켜 이를 출력팁(12)을 통해 반사경(25)으로 조사하게 된다. 이와 함께 공기공급라인(16)이 개방되어 본체(11)의 내부에 공기를 공급하게 되고, 조사된 레이저빔은 반사경(25)에 의하여 입사각과 동일한 반사각으로 레이저빔을 조사하여 팁(21)을 통해 레이저빔을 조사하게 되며, 동시에 유로(14)를 통해 공급된 기수체가 분사된다. 상기 공기공급라인(16)을 통하여 공급된 공기는 방열핀(15)을 지나면서 레이저 발생장치(10)에서 발생된 열을 냉각시키게 되고, 이러한 공기는 방열핀(15)을 지나면서 소정의 온도로 가열되어 반사경(25)을 통과하면서 반사경(25)에 발생되는 수분 등을 건조시키게 되며, 이를 통과한 공기는 각도조절부(20) 방향으로 이동하여 각도조절부(20)에 연결된 공기배출라인(17)을 통해 외부로 배출된다. 더불어 사용자는 레이저 핸드피스의 사용 도중에 진료하고자 하는 부위에 따라 레이저 핸드피스를 적절하게 사용하기 위해 제1노브(27)를 회전시켜 각도조절부(20)를 사용하고자 하는 각도로 조절하고, 이후 제2노브(26)를 회전시켜 반사경(25)을 회전시키되, 이러한 반사경(25)의 회전각도는 각도조절부(20) 회전각의 1/2을 회전시킨다. 상기의 반사경(25)은 입사된 레이저빔의 입사각과 동일한 반사각으로 굴절되므로 입사된 레이저빔이 각도조절부(20)의 팁(21)에 정확하게 반사되기 위해서 반사경(25)을 각도조절부(20)의 회전각의 1/2만큼 회전되어야 한다. 이와 같이 본 발명은 레이저 발생장치(10)을 냉각시켜 가열된 공기가 반사경(25)을 통과하면서 건조시키므로 온도차로 인한 반사경(25)의 수분 응결로 인한 반사경(25)의 손상을 방지할 수 있게 되고, 레이저 발생장치(10)의 열을 제거시킴으로써 과도한 열이 발생되는 레이저 발생장치(10)를 내장시키게 되고, 반사경(25)으로 레이저빔을 팁(21)에 정확하게 조사하게 되며, 이러한 레이저 핸드피스를 소형화시켜 협소한 장소에 구애됨이 없이 사용하게 된다.
이와 같은 본 발명은 핸드피스 내에 레이저 발생장치를 내장하여 핸드피스를 편리하게 사용할 수 있게 되며, 더불어 핸드피스를 소형화, 경량화시킬 수 있고, 별도로 설치되는 레이저 발생장치를 설치하지 않으므로 레이저 발생장치의 설치에 필요한 공간을 최소화시키며, 전체적인 장비의 부피를 혁신적으로 감소시키고, 조사된 레이저를 반사경에 의해 굴절시켜 이를 다시 조사하므로 레이저의 효율을 향상시키는 효과가 있는 것이다. 또한, 각도조절부를 임의의 각도로 회전시켜 원하는 방향으로 레이저빔을 조사하게 되고, 레이저빔이 반사경을 거쳐 직접 팁에 조사되므로 효율이 향상되며, 내부에 광섬유를 구비하지 않게 되어 레이저 핸드피스의 제조원가를 절감하는 효과가 있는 것이다. |
