一种半导体激光治疗仪的制作方法

本实用新型涉及一种半导体激光治疗仪，属于美容美体器械领域。

背景技术：

目前，在医美行业中采用激光处理、同步进行冷却的治疗仪很多。以脱毛仪为例进行说明。脱毛治疗的方法有物理拔毛、化学脱毛、电针脱毛、彩光ipl脱毛和激光脱毛等，物理拔毛、化学脱毛、电针脱毛、彩光ipl脱毛都具有不同的刺激性。

半导体激光脱毛是一种高效、永久地去除身体的毛发的脱毛技术。其原理是利用选择性光热作用理论，让特定波长的激光穿透表皮，不损伤表皮毛囊，毛干中的黑色素选择性地吸收激光能量，毛囊受热凝固坏死，毛发便不再生长。

目前较为流行的冰点脱毛技术主要采用波长为808nm的激光脱毛技术，在冰点半导体激光脱毛仪手柄前方一般设置冷敷头，以吸收治疗过程中产生的热量，防止对皮肤表层造成伤害，并提升治疗过程中使用者的舒适感。然而，808nm的激光不是黑色素最佳吸收峰波长，对休止期的细胞疗效差。

为实现冷敷头的制冷，需要在手柄内部设置冷却装置，但现有的激光脱毛仪手柄一般冷却效率低，不能快速地实现冷却，从而影响了使用效果。如申请号为cn201720655773.2的中国实用新型专利中公开了一种半导体激光脱毛仪及其手柄，其中，双制冷片71紧贴冷敷头1，使冷敷头1冷却。冷敷头1是弧形外壳，直接接触皮肤，对激光加热处周围的皮肤进行冷却。这种接触式冷却方式需要制冷片持续快速制冷，会出现冷却效果不足导致灼伤的情况。

技术实现要素：

本实用新型所要解决的技术问题在于提供一种半导体激光治疗仪，用于实现半导体激光治疗仪的卓越疗效，同时实现快速冷却，避免灼伤。

为了实现上述技术目的，本实用新型采用下述技术方案：

一种半导体激光治疗仪，包括壳体(1)、光锥(3)、冷却口(4)、冷风机口(5)以及引导部(6)，其中，

所述光锥(3)设置在所述壳体(1)的下方；

在所述光锥(3)的一侧设置有所述引导部(6)，所述引导部(6)包括外壳(61)和内壁(63)，所述外壳(61)的上部与所述内壁(63)连接并在内部形成冷风道(62)；

所述冷风机口(5)连接到所述外壳(61)的上部外侧，并且与所述冷风道(62)贯通；

所述冷却口(4)设置在所述光锥(3)的下方，所述冷却口(4)连接到所述外壳(61)的下部；

所述外壳(61)与所述内壁(63)之间还形成出风口(64)，所述出风口(64)与所述冷风道(62)贯通，并且所述出风口(64)位于所述壳体(1)的下表面(11)与所述冷却口(4)之间的位置；

从所述冷风机口(5)送入的冷风经所述冷风道(62)和所述出风口(64)后吹向所述光锥(3)和所述冷却口(4)。

其中较优地，所述冷风道(62)倾斜设置，所述冷风道(62)的中心线与所述光锥(3)的中心线相交。

其中较优地，所述外壳(61)是c形，开口朝向所述光锥(3)的侧面。

其中较优地，还包括套设在所述光锥(3)外面的光锥套(2)，并且，所述光锥套(2)固定在所述壳体(1)的下表面(11)上；所述出风口(64)设置在所述光锥套(2)的下表面(21)附近。

其中较优地，所述出风口(64)到所述光锥(3)的出光口(33)的中心点的距离不小于40毫米。

其中较优地，所述冷却口(4)具有上表面(42)和下表面(41)，

所述光锥(3)的出光口(33)比所述冷却口(4)的所述上表面(42)更接近所述冷却口(4)的所述下表面(41)，所述出光口(33)到所述冷却口(4)的所述下表面(41)的距离在2～6毫米。

其中较优地，所述冷却口(4)围绕所述光锥(3)的出光口(33)设置，所述冷却口(4)的形状为类椭圆形。

其中较优地，还包括罩体(7)，所述罩体(7)设置在所述引导部(6)的相对侧，所述罩体(7)卡固在所述壳体(1)、所述冷却口(4)以及所述外壳(61)之间。

其中较优地，在壳体(1)内设置有激光器阵列，所述光锥(3)设置在激光器阵列的前方，所述激光器阵列发出波长为755nm的激光。

其中较优地，所述激光器阵列是vcsel激光器阵列，所述激光器阵列矩形排列，所述光锥(3)为方锥。

本实用新型所提供的半导体激光治疗仪，具有气体冷却结构，可以通过金属和气体同时进行快速冷却皮肤，并且，还可以通过气体同时对光锥进行冷却。上述半导体激光治疗仪，冷却效果好，因此，适于使用能量更高、波长更短的半导体激光进行脱毛，处理过程安全、快速、可以长久性去除身体毛发，防止对皮肤表层造成伤害，并提升治疗过程中使用者的舒适感。

附图说明

图1为本实用新型所提供的半导体激光治疗仪的侧视示意图；

图2是本实用新型所提供的半导体激光治疗仪的剖视示意图；

图3为本实用新型所提供的半导体激光治疗仪的局部放大图；

图4为本实用新型所提供半导体激光治疗仪中冷风道的结构示意图；

图5为本实用新型所提供的半导体激光治疗仪的局部剖面图；

图6为本实用新型所提供的半导体激光治疗仪的仰视图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本实用新型的技术方案进行进一步地详细描述。

本实用新型所提供的半导体激光治疗仪既可以是美白祛斑用的治疗仪，也可以是脱毛用的治疗仪，也可以是同时具备美白祛斑和脱毛的功能的治疗仪，还可以是具有嫩肤、红血丝、静脉曲张治疗等医疗美容用途的治疗仪。在此以脱毛用治疗仪为例进行说明。

如图1和图2所示，本实用新型的半导体激光治疗仪包括金属或者塑料壳体1、光锥套2、光锥3、冷却口4、冷风机口5、引导部6以及罩体7。其中，在壳体1内设置有激光器阵列10，光锥3设置在激光器阵列10的前方，光锥套2固定在壳体1的下方，并且套设在光锥3的外侧，从而将光锥3设置在壳体1的下方。引导部6设置在光锥3和光锥套2的一侧，冷却口4位于光锥3的下方，并且冷却口4与引导部6连接。

壳体1呈长条形，用于使用者手部握持。壳体1的内部安装有激光发射器及其控制电路等，用于产生并发出激光。激光沿着壳体1的纵长方向，向下射出。优选地，壳体1中安装的是vcsel激光型阵列，其使用寿命长。并且，激光器阵列10矩形排列。激光器阵列10安装在热沉8上，在热沉8的后方(图示的上方)安装有水管9，通过向水管9内通入冷却水对激光器阵列10进行冷却。

作为可选的方案，可以在壳体1的一侧安装扎带(未图示)，也称魔术带，用于人手穿过扎带并可靠握持壳体1。安装扎带的一侧与设置冷风机口5的一侧最好位于相互垂直的位置，但是并不构成位置限制，只需保证人手握持扎带时，使用者可以看到光锥3，不被冷却引导部6挡住视线，也不被冷风机口5挡住或者发生干涉，方便使用者操作治疗仪。

如图3至6所示，为了与激光器阵列10匹配，光锥套2和光锥3均为四棱台(方锥)形状，其水平面上的横截面均为矩形，当然也可以是正方形。光锥3包括锥体31、锥体31的上表面32、以及锥体31的下表面出光口33。可以理解，壳体1内的激光器阵列10的中心线与光锥套2和光锥3的中心线对齐，使得激光从壳体1内射出后，进入光锥3的上表面32，并沿着光锥套2和光锥3的中心线行进到光锥3的出光口33。激光的光线打在光锥3的上表面32(图5所示)，四棱台结构使光线聚集在一起，然后从光锥3的出光口33向下射出。由于采用的发光芯片是矩形排列，所以方锥型光锥3更有利于能量传输和集中能量。

如图4和图5所示，冷风机口5连接到引导部6的上部的外侧，位于图中引导部6的左侧。冷风机口5具有外螺纹用于连接冷风机(未图示)，内部具有通道51。冷风机口5可以是螺纹连接口，也可以是其他连接形式。

引导部6具有金属外壳61、内壁63、冷风道62和出风口64。其中，外壳61的顶部610与壳体1的下表面11固定在一起，例如螺栓或者螺钉连接。外壳61的水平横截面大致是c形，开口朝向光锥套2和光锥3。

内壁63介于外壳61与光锥套2之间，抵靠光锥套2，并且与外壳61的上部611连接，使得外壳61的上部611与内壁63之间形成冷风道62。如图4和图5所示，内壁63是独立于光锥套2的部件，可以理解，内壁63也可以是光锥套2的面向外壳61的一侧面(即，内壁63不是独立部件，而是光锥套2的一部分)。

进一步，如图5所示，外壳61的上部611与内壁63围合成的冷风道62，而且形成出风口64。出风口64位于冷风道62的下方的末端，朝向冷却口4。出风口64大致是方形(其中三边是直线形，另外一条边是弧形，是外壳61的上部611的形状)，本实施例中出风口64边长为16毫米宽，出风面积约140平方毫米。这个位置，在冷气流量相同的前提下，截面积越大越好，目前这个形状满足数控机床的加工要求，也满足冷却传导金属强度要求，并且截面积最大。出风口64的出风面积最好大于100平方毫米。

在该实施例中，出风口64比光锥套2的下表面高，换言之，出风口64到壳体1的下表面11的距离小于光锥套2的底部距离壳体1的下表面11的距离。出风口64与光锥套2的下表面21的相对位置设计为，出风口64在光锥套2的下表面的附近，这样可以保证部分冷风可以直接吹到光锥3上，以快速降低光锥3的温度。

可以理解，出风口64也可以与光锥套2的下表面21平齐，也可以比光锥套2的下表面21更低(如果不考虑美观等因素)，但不低于光锥的出光口33。在本实用新型中，出风口64大致位于壳体1的下表面11与出光口33的中间位置(即，在居中位置的附近)。出风口64与出光口33的距离，根据冷风机输入的冷风温度、风量、到达皮肤的温度、激光治疗单位面积所需时间等因素综合决定。出风口64到出光口33的中心点的距离应不小于40毫米，最好在30毫米到60毫米，本实施例中为45毫米，以保证冷风从出风口64分散开后，一部分能吹到光锥3上，另一部分能及时扩散到被治疗仪所覆盖的整个皮肤表面积。

图5中箭头表示冷风的行进路线，可以看出，冷风道62倾斜设置，冷风道62的中心线与光锥3的中心线相交。冷风机输出的冷风，经过冷风机口5的通道51进入冷风道62，转为向下行进，到出风口64，再通过出风口64四向散开。冷风道62的延伸方向与光锥套2及光锥3的外表面的延伸方向平行。在出风口64位置处，c形的外壳61(开口朝向光锥套2和光锥3)将冷风挡住，使得冷气从出风口64流出后，一部分斜向吹到光锥3侧面，另一部分向下吹到冷却口4，也就是吹到皮肤上，可以同时给光锥3和皮肤冷却。

冷却口4与外壳61的下部连接，冷却口4和外壳61也可以利用传导冷却金属一体成型。如图6所示，冷却口4围绕光锥3的出光口33设置，冷却口4的形状为类椭圆形(跑道形状)。冷却口4包括一个弧形部43和两个直边部44。一个直边部44的一侧(图5中左侧)与c形外壳61的靠近出风口33的一端(图5中右侧)连接；该直边部44的另一侧(图5中右侧)与弧形部43连接。可以理解，冷却口4只是用于将冷风限制在皮肤表面的一定面积内，从而有效冷却皮肤，因此冷却口4的形状可以根据产品工业设计，例如美观度以及加工的难易度、机械强度等因素来设计，并不限于跑道形状，可以是围绕出光口33的圆形、方形甚至不规则形状。

直边部44和弧形部43均有一定高度和厚度，以保证机械强度，支撑整个治疗仪。并且，直边部44和弧形部43的高度大于出光口33到冷却口4的下表面41的距离，即，出光口33延伸到直边部44和弧形部43围合的空间内。换言之，出光口33低于冷却口4的上表面42，光锥3的出光口33比冷却口4的上表面42更接近冷却口4的下表面41。冷却口4的下表面41用于与皮肤接触，进一步，出光口33到冷却口4的下表面41的距离在2～6毫米，这样可以保证冷却口4贴近皮肤时，出光口33与皮肤之间有一定距离。

参考图6，弧形部43距离出光口33的中心点的最大距离在19～23mm之间，直边部44距离出光口33的中心点的最大距离在11～15mm之间。这个距离是根据冷却口4的机械强度、加工成本、出风口截面积、治疗仪的处理速度以及美观度等因素来决定的。

优选地，可以在光锥3和光锥套2的另一侧设置罩体7，罩体7设置在引导部6的相对侧，罩体7与引导部6配合，使得壳体1的下方形成围绕光锥3和光锥套2的封闭空间(仅允许冷气从冷却口4排出)。罩体7是透明塑料材质，可以卡固在壳体1的下表面11、冷却口4的上表面42以及外壳6的c形开口端之间，从而使整个壳体1的下表面到冷却口4的下表面41之间形成围合空间，以容纳从出风口64处扩散过来的冷气，并延长冷气在围合空间内的停留时间，增强冷却效果。

下面说明本实用新型的工作原理。零下15度以下的冷气，以大约500l/min的速度从冷风机送出，进入冷风机口5，穿过通道51，进入外壳6的冷风道62，并穿过出风口64，然后迅速在罩体7与外壳61以及冷却口4包围的空间内扩散开，到达冷却口4的下表面与皮肤接触。对皮肤进行冷却的有两个介质：一种是扩散在冷却口4的下表面41的气体，另一种是位于冷却口4的下表面41的金属。冷气进入外壳61的冷风道62，由于外壳61是金属的，具有很强的热传导性能，外壳61的温度迅速下降，直至与冷气温度一致。同理，由于冷却口4是金属的，并且与外壳61连接(甚至是一体成型)，所以也具有良好的热传导性能，可以快速降温，直至与外壳61的温度达到一致。因此，冷却口4的温度与冷气温度基本一致。此外，冷气从出风口64流出后，在扩散过程中温度会有一定程度升高。升高的温度值与罩体7与外壳61围合的空间大小、罩体内外的温差有关系。为了确保对皮肤进行冷却的气体的温度为设计值，对罩体7与外壳61围合的空间体积大小需要经过精确计算。

经过试验，本实用新型所提供的半导体激光治疗仪，使用气体冷却结构可以通过金属和气体同时进行快速冷却皮肤，完全避免了“接触式冷却”可能引起的表皮灼伤，在治疗过程中迅速冷却表皮，全程使用者没有灼烧感。并且，上述半导体激光治疗仪，还可以通过气体同时对光锥进行冷却，冷却效果好，适于使用能量更高、波长更短的半导体激光进行脱毛，处理过程安全、快速、可以长久性去除身体毛发，防止对皮肤表层造成伤害，并提升治疗过程中使用者的舒适感。

因此，本实用新型所提供的半导体激光治疗仪，可以采用755nm波长的激光，755nm是黑色素最佳吸收峰波长，它对于毛发祛除和色素损伤治疗有卓越的疗效。755nm激光脱毛最大的优点在于可以同时将生长期和休止期的毛发脱掉，使休止期的毛囊和周围毛囊干细胞彻底失去活性，脱毛才能真正永久不复发，这是其他传统脱毛做不到的。

以上对本实用新型所提供的半导体激光治疗仪进行了详细的说明。对本领域的一般技术人员而言，在不背离本实用新型实质精神的前提下对它所做的任何显而易见的改动，都将构成对本实用新型专利权的侵犯，将承担相应的法律责任。