一种半导体激光扫描脱毛系统及方法
阅读说明：本技术 一种半导体激光扫描脱毛系统及方法 (Semiconductor laser scanning unhairing system and method ) 是由 杨国锋 王垚 于 2021-09-16 设计创作，主要内容包括：本发明适用于医美技术领域,提供了一种半导体激光扫描脱毛系统及方法,包括主机以及与主机连接的手柄,所述手柄包括：半导体激光器,具有单条半导体巴条,用于提供激光光源,一维扫描振镜,用于改变激光光源的传播方向,使激光光源达到工作面时被扫描成光斑；以及半导体冷却装置,用于对所述半导体激光器进行冷却,本发明的有益效果是：由于其使用的单条半导体巴条,使得半导体激光器的功率较低,既能达到脱毛效果,也减少了安全隐患,同时也降低了冷却装置的工作负荷,工作距离可调,治疗区域面积大小可调,手柄与主机相对独立,可以单独的进行维修以及部件的更换等。(The invention is suitable for the technical field of medical science and beauty, and provides a semiconductor laser scanning unhairing system and a semiconductor laser scanning unhairing method, wherein the semiconductor laser scanning unhairing system comprises a host and a handle connected with the host, and the handle comprises: the laser comprises a semiconductor laser, a one-dimensional scanning galvanometer and a laser control unit, wherein the semiconductor laser is provided with a single semiconductor bar and used for providing a laser light source; and the semiconductor cooling device is used for cooling the semiconductor laser, and the semiconductor laser has the beneficial effects that: because the single semiconductor bar is used, the power of the semiconductor laser is lower, the unhairing effect can be achieved, the potential safety hazard is reduced, the working load of the cooling device is reduced, the working distance is adjustable, the area of a treatment area is adjustable, the handle and the host machine are relatively independent, and the semiconductor laser can be independently maintained, parts can be replaced and the like.)
技术领域
本发明涉及医美技术领域，尤其涉及一种半导体激光扫描脱毛系统及方法。
背景技术
激光医疗美容是医学的一个重要分支，并在飞速发展。激光脱毛也是成为激光医疗美容的重要组成部分，半导体激光脱毛治疗仪是目前主要的一种可以实现人体脱毛的治疗仪，可以达到永久性并且无痛脱毛，并且安全，无痕迹，便捷。通过出射合适波长范围及能量的激光脉冲产生热作用从而破坏毛囊，达到激光脱毛的目的。
扫描振镜技术在各行业逐渐被广泛应用，其已经在医疗和美容领域得到部分应用，但在激光脱毛领域还未被应用。扫描振镜是一种由扫描反射镜、摆动电机、位置传感器、驱动电路和伺服控制器等部分构成，是一种高精度高速的位置随动控制系统。利用扫描振镜，可以改变激光传播方向，半导体激光器经过准直后，形成线光斑，光束在扫描振镜高速往复摆动下，在皮肤表面形成由线光斑拼成的面光斑。因为扫描振镜运动频率很快，可以在有效时间内，形成均匀面激光光斑。达到与传统多半导体激光脱毛均匀光斑一样的治疗效果。
目前激光脱毛主要采用半导体激光器，半导体激光器功率主要为300W、500W、600W、1200W、2400W。以上高功率激光器均采用的多巴条的叠阵形式，现有装置的主要结构组成如图5所示：
系统主机：主要包含显示系统，控制系统，电源，传感器，冷却水循环系统，过滤系统。显示系统主要与用户进行交互，参数设定，报警显示。控制系统主要对传感器参数，激光电源进行控制。电源主要包含激光器电源，水泵电源，控制板电源，制冷器电源等。传感器主要检测水流、水温和水质用以保护激光器。冷却水循环系统主要为激光器提供冷却循环水，包含水箱、水泵和制冷器。过滤系统主要为了保护激光器，根据不同激光器选配PP棉滤芯和离子交换树脂。
治疗手柄：主要包含半导体激光器，水冷结构，光波导，制冷头，TEC制冷片。半导体激光器(叠阵)主要出射合适的波长范围（808nm，755nm，1064nm）及能量的激光脉冲产生热作用从而破坏毛囊，达到激光脱毛的目的。水冷结构主要为半导体激光器（叠阵）及TEC制冷片提供水冷散热。光波导作用是匀化半导体激光，使到达皮肤的激光均匀。制冷头主要作用是冷却皮肤，减少使用者的疼痛感，提高用户体验。
其缺点是：高功率半导体激光器的功率为300—2400W，存在安全隐患；激光设备产生的辐射对人体有危害，尤其是眼睛，所以在使用机器之前都得配戴好防辐射眼镜。功率越高，安全隐患越大，而且激光功率越高，产热越大，系统必须采用更大功率的制冷器；
治疗手柄结构复杂；由于半导体激光器必须过高，目前最低功率都在300W，必须通过水路把热量带走，同时制冷的TEC制冷模块也需要要散热。手柄必须有冷却水循环结构。同时还有光学整形部分（光波导），必然会造成手柄结构复杂，比较笨重。
发明内容
本发明实施例的目的在于提供一种半导体激光扫描脱毛系统及方法，旨在解决背景技术提出的技术问题。
本发明实施例是这样实现的，一种半导体激光扫描脱毛系统，包括主机以及与主机连接的手柄，所述手柄包括：
半导体激光器，具有单条半导体巴条，用于提供激光光源；
一维扫描振镜，用于改变激光光源的传播方向，使激光光源达到工作面时被扫描成光斑；以及
半导体冷却装置，用于对所述半导体激光器进行冷却；
所述主机包括：
电源，用于为激光器电源、控制装置、一维扫描振镜和冷却装置供电；
激光器电源，与所述半导体激光器电性连接，用于为所述半导体激光器提供电源；
冷却装置，与所述半导体冷却装置连接，用于为所述半导体冷却装置提供冷量；
振镜驱动控制板，用于控制一维扫描振镜的偏转角度及振动频率；以及
控制装置，用于控制上述部件。
作为本发明进一步的方案：所述手柄还包括保护窗，设置在所述一维扫描振镜的输出端上，用于对所述一维扫描振镜进行防护。
作为本发明再进一步的方案：所述半导体激光器和所述一维扫描振镜之间还设有准直装置，所述准直装置用于对半导体激光器的输出激光进行准直。
作为本发明再进一步的方案：所述主机还包括与控制装置通讯的显示装置，所述显示装置用于进行参数设定和工作模式的选择。
作为本发明再进一步的方案：所述显示装置为触控屏。
作为本发明再进一步的方案：所述冷却装置为风冷机组或水冷机组。
本发明实施例还提供了一种半导体激光扫描脱毛方法，包含以下步骤：
S1、清洁皮肤:将用户治疗区域的长毛发清理干净，清洁周围皮肤；
S2、清洁完皮肤后，根据用户皮肤状态通过触摸屏设置相应的治疗参数；
S3、触摸屏将设置的治疗参数通过串口发给控制装置；
S4、通过设置改变一维扫描振镜的振动角度实现线光斑扫描区域大小的改变，使输出光斑大小可适应治疗部位；
S5、按下手柄按钮开关或脚踏开关，给控制装置提供开关信号；
S6、控制装置收到开关信号后，会将控制数据信号，转换驱动电机的控制信号给振镜驱动控制板，同时控制装置输出激光电源的开关信号，控制半导体激光器的启动和停止，输出的激光经过准直装置被一维扫描轴振镜反射后透过保护窗，形成由线光斑被高速扫描成的高能量密度的激光面光斑；
S7、控制激光线光斑的投射位置，控制治疗手柄使聚焦的激光投射在作业面，使毛囊能够吸收到足够的激光能量，达到脱毛目的。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：由于其使用的单条半导体巴条，使得半导体激光器的功率较低，既能达到脱毛效果，也减少了安全隐患，同时也降低了冷却装置的工作负荷，工作距离可调，治疗区域面积大小可调，手柄与主机相对独立，可以单独的进行维修以及部件的更换等。
附图说明
图1为一种半导体激光扫描脱毛系统的结构示意图。
图2为一种半导体激光扫描脱毛系统中手柄的结构示意图。
图3为一种半导体激光扫描脱毛系统的工作原理图。
图4为一种半导体激光扫描脱毛系统的控制原理图。
图5为背景技术中现有激光脱毛装置的组成示意图。
附图中：1-一维扫描振镜、2-激光、3-准直装置、4-半导体冷却装置、5-半导体激光器、6-电源、7-激光器电源、8-冷却装置、9-振镜驱动控制板、10-控制装置、11-显示装置。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
以下结合具体实施例对本发明的具体实现进行详细描述。
如图1～2所示，为本发明一个实施例提供的一种半导体激光扫描脱毛系统的结构图，包括主机以及与主机连接的手柄，所述手柄包括半导体激光器5、一维扫描振镜1和半导体冷却装置4，所述半导体激光器5具有单条半导体巴条，用于提供激光光源；所述一维扫描振镜1用于改变激光光源的传播方向，使激光光源达到工作面时被扫描成光斑；所述半导体冷却装置4，用于对所述半导体激光器5进行冷却。
对于半导体激光器5来说，由于其使用的单条半导体巴条，使得半导体激光器5的功率较低，实际应用时，半导体激光器5的功率为50W-100W即可，相对于现有技术中300—2400W的功率来说，减少了安全隐患，同时也降低了冷却装置的工作负荷。手柄与主机相对独立，可以单独的进行维修以及部件的更换等。
如图1～2所示，作为本发明一个优选的实施例，所述手柄还包括保护窗，设置在所述一维扫描振镜1的输出端上，用于对所述一维扫描振镜1进行防护。保护窗一般采用透明材料制成，不影响激光2的透射，同时对一维扫描振镜1形成防护，在本实施例中，半导体冷却装置4还同时对保护窗处的皮肤进行冷却。
如图1～2所示，作为本发明另一个优选的实施例，所述半导体激光器5和所述一维扫描振镜1之间还设有准直装置3，所述准直装置3用于对半导体激光器5的输出激光进行准直。
如果半导体激光器5内已经对激光2进行了快、慢轴准直，那么此处的准直装置3可以省略。
如图1所示，作为本发明另一个优选的实施例，所述主机包括电源6、激光器电源7、冷却装置8、振镜驱动控制板9和控制装置10所述电源6用于为激光器电源7、控制装置10、一维扫描振镜1和冷却装置8供电；所述激光器电源7与所述半导体激光器5电性连接，用于为所述半导体激光器5提供电源；所述冷却装置8与所述半导体冷却装置4连接，用于为所述半导体冷却装置4提供冷量；所述振镜驱动控制板9用于控制一维扫描振镜1的偏转角度及振动频率；所述控制装置10用于控制上述部件。
如图1所示，作为本发明另一个优选的实施例，所述主机还包括与控制装置10通讯的显示装置11，所述显示装置11用于进行参数设定和工作模式的选择。此处的参数设定可以为对能量密度、激光功率等参数的设定。
作为优选的，所述显示装置11为触控屏。
如图1所示，作为本发明另一个优选的实施例，所述冷却装置8为风冷机组或水冷机组，当然也可以采用其他形式的制冷方式，在此不进行具体的限定。
如图3～4所示，本发明实施例还提供了一种半导体激光扫描脱毛方法，可以包含以下步骤：
S1、清洁皮肤:将用户治疗区域的长毛发清理干净，清洁周围皮肤，具体的，可以通过刮毛刀清理毛发；
S2、清洁完皮肤后，根据用户皮肤状态通过触摸屏设置相应的治疗参数，所述治疗参数可以为能量密度、激光功率等参数，设置完成后点击准备；
S3、点击准备完成之后，触摸屏将设置的治疗参数通过串口发给控制装置；
S4、通过设置改变一维扫描振镜的振动角度实现线光斑扫描区域大小的改变，使输出光斑大小可适应治疗部位，即可以结合用户的治疗部位选择不同的光斑大小，这些参数会通过触摸屏将设置的治疗参数通过串口发给控制装置；
S5、用户准备治疗时，按下手柄按钮开关或脚踏开关，给控制装置提供开关信号；
S6、控制装置收到开关信号后，会将控制数据信号，转换驱动电机的控制信号给振镜驱动控制板，同时控制装置输出激光电源的开关信号，控制半导体激光器的启动和停止，输出的激光经过准直装置被一维扫描轴振镜反射后透过保护窗，形成由线光斑被高速扫描成的高能量密度的激光面光斑；
S7、控制激光线光斑的投射位置，控制治疗手柄使聚焦的激光投射在作业面，使毛囊能够吸收到足够的激光能量，达到脱毛目的。
本发明上述实施例提供了一种半导体激光扫描脱毛系统，由于其使用的单条半导体巴条，使得半导体激光器5的功率较低，既能达到脱毛效果，也减少了安全隐患，同时也降低了冷却装置的工作负荷，工作距离可调，治疗区域面积大小可调，手柄与主机相对独立，可以单独的进行维修以及部件的更换等。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。