CZ26372U1 - .S»8stava širokůspekírSislho palw.to Wltía - Google Patents

Description

V současné dnbé existují na triu. přístroje ke generovaní puisniho širokospektrálního svétku které umo/nui· lékařům a případně kosmetickým salonům ošetřen m různé druhy dermatologických problémů. Zejména se jedná o využiti elektromagnetického zářeni o vlnových délkách viditelného světla až blízkého infračerveného světla, při hustotě dopadatici světelné energie v řádu se 1 -100 l.-cm;.

V přístrojích pro využiti Širokospektrálního pnlsního světla \ zrnka clťkoontagneíteke zářem pomoci výbojky. Zu výbojku se dle stavu techniky umísťuje odru/tva plocha, která usměrňuje elektromagnetické zářeni z výbojky a k dalšímu přenosu bývá použito vlnovodů nebo optických vláken. Rozsah elektromagnetického spektra je dále upraven filtry, které propouštějí jen požado1.5 váné vlnové délky.

Kromě elektromagnetického záření vzniká kolem výbojky značné množství tepelné energie. Použití nechlítzeuyeh odrazivých pmeh tná za následek tepelné zatíženi výbojek a zkráceni jejich životrovd N u.'ac> χ <:»''házi k postupnému znečišťovaní odrazných ploch, čím?, se snižuje jejich účinnost Vts.edoě e nutné chladit pokožku pacienta. nebo celý vlnovod například pelfierovým článkem V případě phraého chlazeni výbojky a odrazných ploch se používá vzduchu nebo chladicí kupuhuy. kíttu vvíe zmíněné.nedostatky eliminuje,

F.P 072489« popisuje přistroj pro terapeutické použsfi. kde dektromagueticfeé pnlsní světlo je odráženo od odrazně parabolické stěny. Světlo dále přechází do vlnovodu a filíraenurd vrstvami k pokožce pacienta.

2S WO 2005/099369 popisuje přišito! pro terapeutické použiti, kde elektrontagoeiieké palsni světlo je odražerm od odrazné parabolické stěny, která není chlazena. Dále je světlo {okusováno uplit:kvmt čočkami a přenášeno skrz. vlnovody, přičemž samotně optické čočky mohou být ul<s,;euy v kapalině o jiné optické hustotě za účelem fokusování paprsku. Kapalina má současné sloužit k chlazení pokožky pacienta. Popisované řešení neřeší přechody elektromagnetického zářeni mezi ve opticky rázné hustými materiály například mezi výbojkou a čočkami a dále čočkami a vlnovodem v přenosové soustavě, taktéž neřeší chlazení výbojky,

US 7722600 popisuje přistroj pro terapeutické použití, s využitím anťirefíexní vrstvy mezi filtrem a vlnovodem, čímž se částečně sníží odrazí vosi. pro některé vlnové délky. Popisované optická soustas-a však zahrnuje další místa s opticky různými prostředími, například mezi chladicím sys35 ternem a filtrem.

US'8.1.0532282 popisuje přenosovou soustavu terapeutického elektromagnetického zářeni k pokožce. pacienta, která se skládá ze zdroje záření, reflektoru a tepelně vodivého materiálu mezi reflektorem a zdrojem zářeni. Řešeni však nepopisuje ani nenávřhuje opticky jednotné materiály a způsob chlazení pro udržení konstantní teploty, tak aby hýla jeho optická hustota stejná jako ve zbytku optické soustavy, ani kontrolu optických vlastnosti tepelně vodivého materiálu.

Nevýhodou všech těchto řešeni je, že elekiiomagnetieké zářeni prochází několika prostředími s různou optickou hustotou. Pokud tedy světelné paprsky dopadají na rozhraní pod menším než 'v^u'·'' iihktn čas; ťektfen!,ť;\euekei'O „„tem od^Tázs a Ou-J 'um lim Λ>οοζ.’ί ke χηι,νιη celkové přenesené energie k pokožce -pacienta,

Žádné ze známýčh řešení nepopisuje opticky jednotnou přenosovou soustavu pro použiti širokospektráíního pulsního světla v estetice a dermaíologit.

Mstmajgcteíckěhp>šgm t ¹ »vený problém zvýšeni přenosové účinnosti řeší optická soustava pro přenos širokospektrálό pulsního světla, která navrhuje sjednocení optické hustoty materiálů přenášejících elektroampneheké záření. Soustava vvsokov-ýkonoveho širokoápektrálního zdroje světla zahrnu ie zdroj ň/ení který je tvořen elektrickým obvodem pro řízené puisní vybíjeni kondextzátoru a který· je napojen nu centrální řídicí jednotku. Optická přenosová soustava zahrnuje světelný zdroj umisu-ný axnn.ř vyříznutého otvoru vlnovodu. Světelný zdroj je tvořený výbojkou, uloženou v obalovém materiálu. Prostor mezi zdrojem u vlnovodem je výpravu chladicím mediem. Chladicím mediem je imersni kapalina o vysokém indexu lomu Celkový rozdíl indexů lomu v optické proto nosové soustavě se tedy Uši maximálně v řádech setin, čintž je dosaženo optického sjednocení optické přenosové soustavy. Výhodou navrhovaného řešeni je eliminovaní odrazivosti na rozhraní jednotlivých prostředí a zvykem přenosové úěbmosri.

Světelný zdroj je umístěn v otvoru vlnovodu, který má tvar krychle nebo kvádru a na jedné straně je zakřiven do oblouku, přičemž otvor je vytvořen při pomyslném středu zakřiveni vlnors vodu. Na vnější stranu zakřiveni vlnovodu je napařena odrazivá, vrstva, které slouží k odrazu elektromagnetického zářeni do požadovaného směni, lak aby na opatrném konci vlnovodu přešlo přes napařený filtr do pokožky pacienta s minimálními světelnými ztrátami. Přechod světelného .záření mezi optickou, přenosovou soustavou a pokožkou pacienta může být doplněn, například gelem, io Dále výhodně .provedení zahrnuje sensor indexu lomu kapalíny. Sensot m>lc\u lomu zajišťuje dlouhodobou přesnost systému, neboť u «nersufek kapalin dochází v průběhů času ke změně indexu lomu.

'technického řešeni navíc umožňuje chlazeni pouze jedním zdrmem. neboť chladicí medium je schopné současně chladit jak světelný zdroj, tak i vlnovod, který je v kontaktu v pokožkou puci35. enta. Výhodné provedeni zahrnuje snímač teploty v jednom z kotdaktntsrh členů, který ie upevněn k optické přenosové soustavě. Teplota chladicího media je ledy kontrolována přímo při výstupu z optické přenosové soustavy. aby mohla být následné vhodné upravena v chladicím okruhu,

V dalším $ shodném povedení je chladící médium. optické přenosové soustavy tvořeno imersni se kapalinou, vyznačující se vysokým indexem lemu, který se pro požadované vlnové délky viditél· ného a. blízkého infračerveného záření neliší od Indexu lomu .křemenného krystalu o vlče než setin.

Alternativní provedeni soustavy xvsokovjkrmoveho Suokospektrálního:' zdroje, světla' předpokládá válcový tvar vlnovodu, jehož jedna strana má tvar vrehitku Na tc'<> strace je napařena bd35 razná vrstva. Světelný zdroj o prstence vitém tvaru je dle na^rhov anebo lešení umístěn \e vyříznutém otvoru vlnovodu.-. Věbo^ou tohoto řešení je zvýšení ptem-sew . tuigie mezi o Pojem wěí a λ pox>5/\on ,\x <. * t., euvatu efektivnější odrazivost eicKuomagnv.jexího zahni xychám; mho m Jpk ve \ -vch ^neuCí

Etelhedpbrszků •46 Na obrázku ě, 1 je znázorněn. příčný řez optické přenosové soustavy.

Na obrázku č. 2 je hopii pohled .ha horizontální prořez optické přenosové soustavy,

Na obrázku č. 3 je znázorněn příčný řez alternativního řešení optické přenosové soustavy.

Na obrázku č, 4 je znázorněn chladicí-okruh..

CZ 26372. LU fWadjprwí^em^

Na vňra/ktj č t ><.- znázorněnu optická i-rcnosoto sous',,e,u t \ pučném r»vn. umuká pře»»Ot'«->\a soustava 1 je tvořena vlnovodem ?.·. který je na jednom konci zakřiven do kruhového oblouku. Obdobně je možně i jme zakřiveni například parabolické. Vlnovod 2 je tvořen z opticky vhods ného materiálu pro přenos viditelného a blízkého infračerveného zářeni, použitým materiálen» je křemenný krystal, obdobné však lze využit např korund, safír. atd. index lomu křemenného krystalu pro vlnové délky 500 nmje 1.55,

Na vnější zakřivenou stranu vlnovodu 2, který má tvar krychle nebo kvádru a na jedné straně je zakřiven do oblouku, je napařena nebo jiným způsobem připevněna odrazná vrstva 3, Odrazná «> vrstva 3 je vytvořena z pokoveného povrchu s vysokou odrazivosií, jako je leštěný· hliník. různé slitiny hliníku nebo zlacené povrchy. Na opačném konci vlnovodu 3 mohou být zkosené nebo zaoblené okraje, tak aby světelný přechod mezi oz jutovanou a okolní ěácii pokožky pacienta byl pozvolný.

Ve vlnovodu 2 je dálé vyříznut otvor 4. a to při pomyslném středu zakřiveni vlnovodu 2. Ve vy15 líznutém ««noru 4 je uiriislčna výbojka (světelnýzdroj 5) Výbojka (světelný zdrot 5) je xenonová nebo kryptonová výbojka umístěná vc shodném obalovém materiálu. Vro.lmm ebtlovým matena· em muže být například boroslitkátové sklo označované zkrat kou Bb. “ bulev lemu BK7 pro vhi««\e délky SOB nm je 1,52 Kromenaé sklo může být dle součastnou znannch lešení doplněno Suke juyum .iditivy např. oxidy titanu, oxidy ceru a dalšími pro dosažcm požadosonveh hodnot

3} mdexu 'onu. a pro dosaženi <;>pl finálního průchod určitého světelného spek tm

Mez, výbojkou (stételnym zdrojem 5) a shiovxiem 2 ve vyříznutém otvoru 4 proudí chladiel. medium 6 Chladtct medium o -v tmetsm kapalina > vysokém indexu tonut a vysoké Wňsmitanci. Vyh«>doc. technického lešení je také že chladu?; medium 6 proudí v uzavřeném systému vlmnedn 2. čmtž se ehmmiye umk kap,drny nn\ · další součásti soustavy obahgíeí optickou pře.25 nosovou sousta',u I. Příklad '«hodné nnerzni kapaliny je znáni pod obchodním názvem IFI75 (vyráběn společnosti F, 1. du Pont de Nemours and Compuuy). ÍF 175 se vyznačuje mnohem yyšším indexem lomu než má například voda. alkohol nebo jiné známé používané kapaliny, index tomu 11·' l /5 pro vlnové délky 500 nm je 1.50. Obdobně lze použit i jiné imerzní kapaliny o vysokém Indexu lomu a tuzké absorbauet: například 1Π69, ÍF173, jmfcemte, n-hexane, dekalin

3ě (decahydronaphthaíene), evel-.-ds.vane <>r cwlodicx.r.c a ealší, tak aby celá optická přenosová soustava vykazovala shodm, mdex lomu a souéasu^ \>sokou írafísmitanei· Na vlnovod 2 je v koncové části, napařen fifir ?. které umožňuje »«dsltat»tt nežadonei visové délky.

Opticko přenosová soustava je spojena s elektrickým obvodem pro řízené pclsrti vybíjení kondcnzáiorů, Iřlektrícký obvod jc napojen na éeatřální řidscí jednotku a ovládá výbojku (světelný zdroj 5} pomoci spojité modulované vlny o obdélníkovém průběhu. Elektrický obvod pro řízené pt-tsni vybíjeni kottdenzátorů dále ztoun.y tronmeríiv zdroj, jenž prodlužuje životnost celé výbojky. Spojitá modulovaná vina sc vv/Cscc ? špičkovým proudem v jednotkách ampér a Simnterovým proudem v rozmezí 50 - 500 mihamper. 1J známých řešeni se používá střída 50 % při délce pulsu v řádu jednotek milisekund.

Na obrázku e. 2 je horní pohled na horizontální průřez optické přenosové soustavy b Na obrázku é. 2 jc dále zachycen první kontaktní císr· 8. První kontaktní člen § je k optické přenosově soustavě I připevněn těsněním např. těsnicím o-kroužkem. utahovací svorkou nebo jiným způsobem První kontaktní clen 8 zahrnuje napojeni optické přenosové soustavy j ke zdroji elektrické energie pro výbojku (světelný zdroj 5) k přívodu chladicí kapaliny. Na opačné straněoptické přeno« sově soustavy I. jc umístěn druhý kontaktní člen 9. který taktéž zajišťuje těsnění např. těsnícím 0kíoužkcm, utahovací svorkou nebo jiným způsobem. Druhý kontaktni čferi 9 zubrnuje odrod chladicí kapaliny a sensor teploty i0 Sensor teploty 1.G snímá teplota chladicího media ó po průchodu vlnovodem 2. ínfonwe ze sensoru teploty 10 je .následně vyhodnocena bud' v centrální řídicí jednotce, ntebo v řídicí jednotce chladícího·zařízený které následně upraví teplota

CZ 26372 Ul chladicího media 6, Obdobně by drahý kontaktní člen 9 mohl zahrnovat přívod eléktrtesč energie pro zapojení drahé výbojky.

Na obrázku č. 4 je znázorněn chladicí okřáli 1J.tomto phpadé kapalinový, který zajišťuje chlazeni optické přenosově soustavy 16. Chladiči okruh 1..1. zahrnuje zásobní nádrž .1.2 na chladicí medium 6, čerpadlo 13. eřdafoč 14. snímací zařízeni 15 a následné je spojen s optickou přenosovou soustavou 16. Chladicí okruh 11 je řízen centrální řídicí jednotkou přístroje. Centrální řídicí jednotka vyhodnocuje informace :ze snímacího zařízeni .15 a -tensoru teploty 10. Obdobně by chladicí '-krab .1.1. nsobl tmi svjí uastm řidiči jednotku foem by komunikovala v mnut komunikačního modelu mastě; Cuoe:. nadřízenou centrální řidiči jednotkou přístroje.

m Pro zajištěni dlouhodobé přesnosti systému, je součásti chladicího okruhu animaci zařízeni 15 se sertsorem, kterv kontroluje sptav-ty tndex tomu chlad těsno media, V případě, že sensor naměří data, která centrální' řídicí jednotka vyhodnotí jako odlišná od referenčních hodnot (udané výrobcem kapaliny) například o 5,10 nebo 15 % je vydán signál do uživatelského kont unik ač tu I to rozhraní. Uživatelské- komunikační rozhraní může být například displej, světlená kontrolka nebo

j.s zvukový signál. Uživatel se tím dozví. ze je nutné vytněmi chladicí médium.

Snímací zařízení ,15 dále maže obsahovat senzor průtoku chladicího media .6,

Pro zajištěni dlouhodobé životnosti a bezpečnosti systému je součásti centrální řidiči, jednotky čítač pulsu, tento čítač ukládá inionnnce do paměťové jednotky V případě zra. b' žt konec životnosti světelného zdroje, vydá centrální řídicí jednotka signál do uživatelského korauuíkač20 nlho rozhraní, kterým může být například, displej, světlená kontrolka nebo zvukový signál, Užíra.U se Pm dozví, že je nutné v> měnit světelný zdroj. V případě překročení určitého limitu, centrabu ti.hci jednotka zakáže vyzílunt pulsů do světelného zdroje.

Jiné výhodné provedeni optické přenosové soustavy je uvedeno na obrázku č 3. Opuck3 přeno sová soustava 21 se skládá z vlnovodu 22. který má tvar kuželu a ns jedno straně je ukončen vrchlikem. Výška vrchlíku se rovná poloměru koule, ze které smhtík vznikl. Vlnovod 22 je ze stejného materiálu a vykazuje stejné vlastností, jak bylo popsáno výše. Na vnější zakřivenou stranu vlnovodu .22 je napařena nebo jiným způsobem připesněna odrazná vrstva 23. Odrazná vrstva 23 vykazuje stejné parametry¹, jak byly popsány výše. V oblasti středu poloniem válce je vyříznut otvor vedoucí ze středu vtehltku do vzdálenost! výšky vrchlíku. V otvoru 24 jo umístěna3ď výbojka 2.5 (světelný zdroj) prsteneovitého tvaru o stejných parametrech jak bylo popsáno v předešlé části. Mezi výbojkou (světelným zdrojem 25} a v lnovodem 22 ve \ oříznutém otvoru 24 proudí chladící medium 26. Chladicí mechem 26 is tvořen» .· imerani kapal nu.·» a »ykarajo stejných vlastností, jak bylo popsáno výše. Na vlnovod 22 je v koncové část! napařen filtr 2.7, ktetý umožňuje odstramt nežádoucí vlnové délky, l oto synodně provedení zahrnuje pouze jeden krm 35 taktrn člen 28, který zajišťuje těsnění např. těsmeim o-kroužkem, nralvraneí sborkou ra-bo jmění způsobem. Kontaktní člen 28 zahrnuje zdroj elektrické energie pro výbojku, při vod i odvod chladicí kapaliny a sensor teploty 29.

Claims (4)

1. L Soustava vysokovýkonového sirokospektrah-ího zdroje světla zahřnujíci. zdroj řízeni ke 4t> generovém a řízem puků elektrické energie pro světelný zdroj,, vyzná ě u j j e 1 se tím , že světelný zdroj u5, 25} jo o ložen ve vlnovodu (2, 22) a kobra světdnébo zdroje se. nachází prostor pro kapalné chladicí médium (6, 26), index lomu chiadiciho media í6, 26) a vlnovodu (2,

   22) sc neliší o vjce než 0.05, přičemž index lomu chiadiciho media (6, 26) je kontrolován sertsorem mdexu lomu a teplota chiadiciho media je kontrolována sensorera teploty umístěném v jed45 nom z kontaktních členů a dále tisu, že jeden konec vlnovodu je zakřiven a na jeho vnější straně 4..

   CZ 265Ή υι je napařena odrazná vrstva (3, 23) a na opačném konci, vlnovodu, je filtr (?, 27) umožňujici odstranit nežádoucí vlnové délky elektromagnetického zářeni.
2. 2b Soustavu vysokóvýkonového širokoSpektrálního zdroje svétla podle nároku L vy i»aě u j i e í $ e t í m . že vlnovod í 22) s odraznou vrstvou (23) má tvar vrchlíkn a světelný zdroj

   5 (25) pxstescovitého tvaru,
3. 3. Soustava vysokovýkonového šírokospeklrálniho zdroje světla podle kteréhokoliv z nároků 1 uz 5. vy z »ač o j i ei se tím. že chladicí medium (6, 26} je imersni kapalina s indexem lomu vySšún než 1.5 a jnen.urn než 1.6 pro vínové délky 500 nm, světelný zdroj (5. 25) je xeno· nova neb»·· kryptonová výbojka v obalovém materiálu z borositikátového skla a vlnovod (2. 22? je ío tvořen křemenným krystalem.
4. 4. Soustava vysokovýkonevéfeo Sirokospektrálního zdroje světla podle kteréhokoliv z nároků 1 až 3, vyznačující se í í m . že pokud sensor indexu lomu naměri odlišnou hodnotu od hodno?'. ret<renlní > ale.on n ; ^J j? ·. vd m vymul do u/'»;.íC:skeÍ5O kom ?mkaeního rozhraní,