KR20240012844A - Ultrasonic handpiece device - Google Patents
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Abstract
본 발명은 압전 모터와 자이로센서를 활용한 집속점 변경 고강도 집속 초음파 핸드피스 장치에 관한 것으로, 원통형상으로 형성되며, 내부에 복수 개의 부품들이 장착되는 수용 공간이 형성된 본체와, 상기 본체의 전단에 체결되며, 피시술자의 피부와 직접 접촉되는 접촉패드를 포함하는 헤드부와, 상기 본체의 내부 수용공간에 장착되어, 상기 수용공간을 분할하는 격벽과, 상기 격벽의 전면에 전방으로 돌출되게 형성되는 지지로드와, 상기 지지로드의 전단에 고정되는 고정프레임과, 상기 고정프레임에 설치되는 압전모터와, 상기 압전모터에 연결되며 압전모터의 구동력을 전달받아 상기 본체의 길이방향을 따라 전후방으로 이동되는 압점위치부와, 초음파를 출력하는 것으로, 상기 압점위치부에 연결되어 상기 압점위치부가 이동됨에 따라 함께 전후방으로 이동되는 압전소자와, 상기 압점위치부의 상부에 결합되며 자기장을 발생하는 자석모듈과, 상기 본체 장착되며 상기 자석모듈에서 발생하는 자기장을 감지하는 홀센서 및 상기 본체에 장착되어 본체의 동작을 감지하는 6축 자이로센서를 포함하는 것으로, 본 발명에 따른 초음파 핸드피스 장치는 압전모터의 기전력에 의해 압전소자가 전후진하여 집속깊이가 조절되도록 함으로써 카트리지를 교체하지 않고 집속점 깊이를 조절하여 사용성이 향상된 현저한 효과가 있다.The present invention relates to a high-intensity focused ultrasonic handpiece device that changes the focus point using a piezoelectric motor and a gyro sensor, and includes a main body formed in a cylindrical shape with an accommodating space inside which a plurality of parts are mounted, and a front end of the main body. A head part that is fastened and includes a contact pad in direct contact with the skin of the person receiving the treatment, a partition wall mounted in the internal accommodation space of the main body and dividing the accommodation space, and a support formed to protrude forward on the front surface of the partition wall. A rod, a fixed frame fixed to the front end of the support rod, a piezoelectric motor installed on the fixed frame, and a pressure point that is connected to the piezoelectric motor and moves forward and backward along the longitudinal direction of the main body by receiving the driving force of the piezoelectric motor. A positioning unit, a piezoelectric element that outputs ultrasonic waves and is connected to the pressure point positioning unit and moves forward and backward together as the pressure point positioning unit moves, a magnet module coupled to the upper part of the pressure point positioning unit and generating a magnetic field, and It includes a Hall sensor that is mounted on the main body and detects the magnetic field generated from the magnet module, and a 6-axis gyro sensor that is mounted on the main body and detects the movement of the main body. The ultrasonic handpiece device according to the present invention responds to the electromotive force of the piezoelectric motor. By allowing the piezoelectric element to move forward and backward to adjust the focusing depth, there is a significant effect of improving usability by adjusting the focusing point depth without replacing the cartridge.
Description
본 발명은 압전 모터를 활용하여 집속점 깊이 조절이 가능하며, 자이로센서를 활용하여 사용자의 움직임이 일정시간 멈추면 출력을 정지하는 초음파 핸드피스 장치에 관한 것이다. 더욱 상세하기는, 압전 모터의 유도 기전력을 활용하여 하나의 핸드피스로 피부 미용에 주로 사용되는 1.5mm, 3.0mm, 4.5mm, 6.0mm의 깊이의 집속이 가능하도록 압전 소자의 위치를 이송하고, 자이로 센서를 사용하여 핸드피스의 움직임이 일정시간 이상 감지되지 않으면 초음파 출력이 제한되도록 하여 사용자 부주의에 의해 발생되는 사고를 예방하는 초음파 핸드피스 장치에 관한 것이다. The present invention relates to an ultrasonic handpiece device that can control the depth of the focus point using a piezoelectric motor and stops output when the user's movement stops for a certain period of time using a gyro sensor. To be more specific, the induced electromotive force of the piezoelectric motor is used to transfer the position of the piezoelectric element to enable focusing of depths of 1.5mm, 3.0mm, 4.5mm, and 6.0mm, which are mainly used for skin care, with a single handpiece; This relates to an ultrasonic handpiece device that prevents accidents caused by user carelessness by using a gyro sensor to limit ultrasonic output if the movement of the handpiece is not detected for a certain period of time.
피부 미용 기기 관련 시장이 지속 성장하고 있으며, 펜데믹 사태 이후 가정용 피부 미용기기에 관한 수요와 관심이 증대되고 있다.The market for skin care devices continues to grow, and demand for and interest in home skin care devices is increasing following the pandemic.
일반적으로 집속 초음파 치료(high intensity focused ultrasound, HIFU)란, 고강도의 초음파 에너지를 한곳에 모을 때 초점에서 발생하는 65~100℃의 고열을 이용해 조직을 태워 없애는 시술이며, 진단할 때 사용하는 초음파의 세기보다 약 십만 배 정도 강한 초음파를 한곳에 집속시켜 초점 부위에서 열을 발생하는데 이는In general, high intensity focused ultrasound (HIFU) is a treatment that burns away tissue using high heat of 65 to 100 degrees Celsius generated at the focus when high-intensity ultrasound energy is concentrated in one place. The intensity of ultrasound used for diagnosis is Ultrasound waves, which are about 100,000 times stronger than those of the
볼록렌즈로 태양빛을 모으면 초점 부위에서 열이 발생하는 것과 비슷한 원리이다.The principle is similar to the way that when sunlight is collected through a convex lens, heat is generated at the focal area.
초음파 자체는 인체에 무해하고 초음파가 집중되는 초점에서만 열이 발생하므로 칼이나 바늘을 사용하지 않고 전신 마취가 필요 없이 몸속에 있는 병변을 치료할 수 있으며, 비 외과술로 암 치료 등에 사용되고 있으며, 피부 리프팅, 잡티 제거, 비만 치료 등 피부 치료에 널리 활용되고 있다.Ultrasound itself is harmless to the human body and generates heat only at the focus of ultrasound, so it can treat lesions in the body without using knives or needles and without the need for general anesthesia. It is a non-surgical procedure and is used for cancer treatment, etc., and skin lifting. It is widely used in skin treatments such as removing blemishes and treating obesity.
그러나, 종래의 초음파 핸드피스 장치는 시술 횟수에 따라 압전소자가 소모되어 새로운 카트리지를 교체해야 하는 불편함이 있었다.However, the conventional ultrasonic handpiece device had the inconvenience of having to replace a new cartridge as the piezoelectric element was consumed depending on the number of procedures.
즉, 종래의 집속 초음파 미용기기는 미리 설정된 카트리지를 활용하여 단일 깊이에 초음파 에너지를 조사하고, 사용 깊이를 변경하고자 할 때는 카트리지를 교체하여야 하며, 시술자 또는 사용자의 부주의가 발생시 단일점에 과도한 에너지가 조사되어 피부에 화상이 발생하는 등의 문제점이 있다.In other words, conventional focused ultrasound beauty devices irradiate ultrasonic energy to a single depth using a preset cartridge, and when changing the depth of use, the cartridge must be replaced, and if the operator or user is careless, excessive energy is applied to a single point. There are problems such as burns occurring on the skin due to irradiation.
또한, 피시술자에 따라 시술에 필요한 깊이가 다르므로, 피시술자에 따라 필요한 카트리지를 각각 구비하고 있어야 하는 등 다수의 카트리지를 보유하고 있어야 하는 문제점이 있었다.In addition, since the depth required for the procedure varies depending on the person being treated, there is a problem of having to have multiple cartridges, such as each needing cartridges depending on the person being treated.
본 발명은 이를 해결하고자 안출된 것으로 핸드피스 내 압전 모터의 유도 기전력을 활용하여 압전 소자의 위치를 이송시킴으로써 하나의 핸드피스로 다양한 깊이의 집속이 가능한 압전 모터와 자이로센서를 활용한 집속점 변경 고강도 집속 초음파 핸드피스 장치를 제공하고자 하는 것이다.The present invention was developed to solve this problem, and it utilizes the induced electromotive force of the piezoelectric motor within the handpiece to transfer the position of the piezoelectric element, enabling focusing at various depths with a single handpiece. High intensity change of the focus point using a piezoelectric motor and a gyro sensor. The aim is to provide a focused ultrasound handpiece device.
또한, 본 발명은 본체에 6축 자이로 센서를 장착하고, 6축 자이로 센서에서 감지된 본체의 모션 변이량을 토대로 핸드피스의 움직임 없는 상태가 일정시간을 초과할 경우 초음파 출력을 제한하여 안전사고를 방지하는 압전 모터와 자이로센서를 활용한 집속점 변경 고강도 집속 초음파 핸드피스 장치를 제공하고자 하는 것이다.In addition, the present invention is equipped with a 6-axis gyro sensor in the main body, and prevents safety accidents by limiting the ultrasonic output when the handpiece is motionless for a certain period of time based on the amount of motion variation of the main body detected by the 6-axis gyro sensor. The goal is to provide a high-intensity focused ultrasound handpiece device that changes the focus point using a piezoelectric motor and gyro sensor.
본 발명은 압전 모터와 자이로센서를 활용한 집속점 변경 고강도 집속 초음파 핸드피스 장치에 관한 것으로, 원통형상으로 형성되며, 내부에 복수 개의 부품들이 장착되는 수용 공간이 형성된 본체와, 상기 본체의 전단에 체결되며, 피시술자의 피부와 직접 접촉되는 접촉패드를 포함하는 헤드부와, 상기 본체의 내부 수용공간에 장착되어, 상기 수용공간을 분할하는 격벽과, 상기 격벽의 전면에 전방으로 돌출되게 형성되는 지지로드와, 상기 지지로드의 전단에 고정되는 고정프레임과, 상기 고정프레임에 설치되는 압전모터와, 상기 압전모터에 연결되며 압전모터의 구동력을 전달받아 상기 본체의 길이방향을 따라 전후방으로 이동되는 압점위치부와, 초음파를 출력하는 것으로, 상기 압점위치부에 연결되어 상기 압점위치부가 이동됨에 따라 함께 전후방으로 이동되는 압전소자와, 상기 압점위치부의 상부에 결합되며 자기장을 발생하는 자석모듈과, 상기 본체 장착되며 상기 자석모듈에서 발생하는 자기장을 감지하는 홀센서 및 상기 본체에 장착되어 본체의 동작을 감지하는 6축 자이로센서를 포함하는 것을 특징으로 한다.The present invention relates to a high-intensity focused ultrasonic handpiece device that changes the focus point using a piezoelectric motor and a gyro sensor, and includes a main body formed in a cylindrical shape with an accommodating space inside which a plurality of parts are mounted, and a front end of the main body. A head part that is fastened and includes a contact pad in direct contact with the skin of the person receiving the treatment, a partition wall mounted in the internal accommodation space of the main body and dividing the accommodation space, and a support formed to protrude forward on the front surface of the partition wall. A rod, a fixed frame fixed to the front end of the support rod, a piezoelectric motor installed on the fixed frame, and a pressure point that is connected to the piezoelectric motor and moves forward and backward along the longitudinal direction of the main body by receiving the driving force of the piezoelectric motor. A positioning unit, a piezoelectric element that outputs ultrasonic waves and is connected to the pressure point positioning unit and moves forward and backward together as the pressure point positioning unit moves, a magnet module coupled to the upper part of the pressure point positioning unit and generating a magnetic field, and It is characterized by including a Hall sensor that is mounted on the main body and detects the magnetic field generated from the magnet module, and a 6-axis gyro sensor that is mounted on the main body and detects the movement of the main body.
또한, 상기 고정프레임은, 상기 압전모터가 결합되는 제1 구동프레임, 상기 제1 구동프레임의 후단에 장착되어 압전모터를 보호하는 탑커버, 제1 구동프레임의 전방에 이격되게 배치되며 중심에 홀이 형성되어 구동모터와 연결된 샤프트의 끝단을 지지하는 제2 구동프레임, 양끝단부가 상기 제1 구동프레임과 제2 구동프레임의 상단에 결합되어 상기 제1 구동프레임과 제2 구동프레임을 연결하는 연결프레임, 상기 연결프레임 상면에 연결프레임의 길이방향을 따라 장공으로 형성된 위치이동홀을 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the fixed frame includes a first driving frame to which the piezoelectric motor is coupled, a top cover mounted on the rear end of the first driving frame to protect the piezoelectric motor, and spaced apart in front of the first driving frame and a hole in the center. A second driving frame is formed to support the ends of the shaft connected to the driving motor, and both ends are coupled to the upper ends of the first driving frame and the second driving frame to connect the first driving frame and the second driving frame. The frame is characterized in that it includes a position movement hole formed as a long hole along the longitudinal direction of the connection frame on the upper surface of the connection frame.
또한, 상기 압전 모터와 자이로센서를 활용한 집속점 변경 고강도 집속 초음파 핸드피스 장치는, 상기 6축 자이로센서로부터 전송되는 본체의 움직임이 기설정된 정지 범위에 속할 경우, 초음파가 출력되지 않도록 하고, 상기 6축 자이로센서로부터 전송되는 본체의 움직임이 기설정된 이동범위에 속할 경우, 초음파가 출력되도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.In addition, the high-intensity focused ultrasonic handpiece device that changes the focus point using the piezoelectric motor and gyro sensor prevents ultrasonic waves from being output when the movement of the main body transmitted from the 6-axis gyro sensor falls within a preset stopping range, It is characterized by including a control unit that controls ultrasonic waves to be output when the movement of the main body transmitted from the 6-axis gyro sensor falls within a preset movement range.
따라서 본 발명은 6축 자이로 센서에서 감지된 핸드피스 본체의 모션 변이량을 토대로 핸드피스가 기설정된 시간이상으로 정지된 상태에서는 초음파 출력을 제한하여 안전사고를 방지하는 현저한 효과가 있다.Therefore, the present invention has a significant effect of preventing safety accidents by limiting ultrasonic output when the handpiece is stopped for more than a preset time based on the amount of motion variation of the handpiece body detected by the 6-axis gyro sensor.
따라서 본 발명에 따른 초음파 핸드피스 장치는 압전모터의 기전력에 의해 압전소자가 전후진하여 집속깊이가 조절되도록 함으로써 카트리지를 교체하지 않고 집속점 깊이를 조절하여 사용성이 향상된 현저한 효과가 있다.Therefore, the ultrasonic handpiece device according to the present invention has the remarkable effect of improving usability by adjusting the depth of the focus point without replacing the cartridge by allowing the piezoelectric element to move forward and backward by the electromotive force of the piezoelectric motor to adjust the depth of focus.
도 1은 본 발명에 따른 압전 모터와 자이로센서를 활용한 집속점 변경 고강도 집속 초음파 핸드피스 장치의 사시도이다.
도 2는 본 발명에 따른 압전 모터와 자이로센서를 활용한 집속점 변경 고강도 집속 초음파 핸드피스 장치의 단면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 압전구동부의 확대 사시도이다.Figure 1 is a perspective view of a high-intensity focused ultrasound handpiece device with a changeable focus point using a piezoelectric motor and a gyro sensor according to the present invention.
Figure 2 is a cross-sectional view of a high-intensity focused ultrasound handpiece device with a changeable focus point using a piezoelectric motor and a gyro sensor according to the present invention.
Figure 3 is an enlarged perspective view of the piezoelectric actuator according to the present invention.
이하, 본 발명의 기술적 사상을 첨부된 도면을 사용하여 더욱 구체적으로 설명한다. Hereinafter, the technical idea of the present invention will be described in more detail using the attached drawings.
첨부된 도면은 본 발명의 기술적 사상을 더욱 구체적으로 설명하기 위하여 도시한 일례에 불과하므로 본 발명의 기술적 사상이 첨부된 도면의 형태에 한정되는 것은 아니다.The attached drawings are only an example to explain the technical idea of the present invention in more detail, so the technical idea of the present invention is not limited to the form of the attached drawings.
본 발명에 따른 초음파 핸드피스 장치(100)는 피부에 직접 접촉되어 피부에 초음파를 전달하기 위한 장비이다.The ultrasonic handpiece device 100 according to the present invention is equipment for transmitting ultrasonic waves to the skin by directly contacting the skin.
도 1은 본 발명에 따른 압전 모터와 자이로센서를 활용한 집속점 변경 고강도 집속 초음파 핸드피스 장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명에 따른 압전 모터와 자이로센서를 활용한 집속점 변경 고강도 집속 초음파 핸드피스 장치의 단면도이다.Figure 1 is a perspective view of a high-intensity focused ultrasonic handpiece device that changes the focal point using a piezoelectric motor and a gyro sensor according to the present invention, and Figure 2 is a high-intensity focused ultrasonic hand that changes the focal point using a piezoelectric motor and a gyro sensor according to the present invention. This is a cross-sectional view of the piece device.
도 1 내지 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 초음파 핸드피스 장치(100)는, 본체(120), 상기 본체 내부에 장착되어 집속점 깊이를 조절하는 압전구동부(140), 상기 본체의 전단에 체결되며 피시술자의 피부와 직접 접촉되는 헤드부(160)를 포함한다.As shown in Figures 1 and 2, the ultrasonic handpiece device 100 according to the present invention includes a main body 120, a piezoelectric actuator 140 mounted inside the main body to adjust the depth of the focus point, and a It is fastened to the front end and includes a head portion 160 that is in direct contact with the skin of the person being treated.
먼저, 상기 본체(120)는, 본 발명에 따른 핸드피스 장치의 외관을 구성하는 요소이다.First, the main body 120 is an element that constitutes the exterior of the handpiece device according to the present invention.
상기 본체(120)는 원통형상으로 형성되며, 내부에 복수 개의 부품들이 장착되는 공간부가 형성된 수용부(부호미표시)가 형성된다.The main body 120 is formed in a cylindrical shape, and has an accommodating part (not indicated) in which a space for mounting a plurality of parts is formed.
상기 본체(120)는 시술자가 손으로 잡기 편리하도록 적당한 직경을 가지는 원통형상으로 형성되며, 그립감 향상을 위해 곡면으로 형성되는 것이 바람직하다.The main body 120 is formed in a cylindrical shape with an appropriate diameter so that the operator can conveniently hold it with the hand, and is preferably formed with a curved surface to improve grip.
상기 본체(120)의 외주면 일측에는 고주파 발생장치를 작동시키는 스위치(122)가 구비된다.A switch 122 for operating the high frequency generator is provided on one side of the outer peripheral surface of the main body 120.
상기 스위치(122)는 후술할 압전구동부(140)와 전기적으로 연결된 PCB 기판(124)과 연결되는 것으로, 시술자는 상기 스위치를 조작하여 고주파 발생장치의 고주파신호의 주파수를 제어하고 피시술자의 시술 목적에 따라 고주파의 집속점 높이를 설정할 수 있다.The switch 122 is connected to the PCB board 124, which is electrically connected to the piezoelectric actuator 140, which will be described later. The operator operates the switch to control the frequency of the high-frequency signal of the high-frequency generator and adjusts the frequency of the high-frequency signal of the high-frequency generator to the treatment target. Accordingly, the height of the focus point of the high frequency can be set.
또한, 본 발명에서는 PCB 기판의 상면에 덮개(121)를 장착하여, PCB 기판이 외부에 노출되지 않도록 한다.Additionally, in the present invention, a cover 121 is mounted on the upper surface of the PCB board to prevent the PCB board from being exposed to the outside.
그리고 상기 본체의 후단측 내부 공간부에는 압전구동부에서 초음파가 출력되는데 필요한 전기에너지를 제공하는 리튬이온 배터리가 장착될 수 있으며, 상기 본체에는 상기 리튬이온 배터리와 연결되는 충전 단자가 마련되어 충전 단자를 통해 유무선충전이 가능하도록 마련되는 것이 바람직하다.In addition, a lithium-ion battery that provides the electrical energy required to output ultrasonic waves from the piezoelectric actuator may be installed in the inner space at the rear end of the main body, and a charging terminal connected to the lithium-ion battery is provided in the main body through the charging terminal. It is desirable to provide wired and wireless charging.
아울러, 상기 본체의 내부에는 본체 내부 공간부가 분할되도록 수직방향으로 격벽(126)이 장착된다.In addition, a partition wall 126 is mounted vertically inside the main body to divide the internal space of the main body.
상기 격벽에 의해 분할된 하나의 공간부에는 압전구동부가 장착되며, 상기의 공간부에는 압전구동부와 함께 후술할 압전구동부의 구성들이 과열되지 않도록 하는 유체(냉각수)가 함께 수용된다.A piezoelectric actuator is mounted in one space divided by the partition, and the space part accommodates the piezoelectric actuator and a fluid (coolant) that prevents the components of the piezoelectric actuator, which will be described later, from overheating.
상기 압전구동부(140)는 본체(120) 내부 공간부에 설치되되, 유체에 잠기도록 설치되어, 유체에 의해 후술할 압전소자(144)에서 발생하는 열이 효과적으로 냉각되도록 한다.The piezoelectric actuator 140 is installed in the internal space of the main body 120 and is installed to be submerged in fluid, so that heat generated by the fluid in the piezoelectric element 144, which will be described later, is effectively cooled.
덧붙여, 상기 격벽(126)에는 압전구동부(140)를 헤드부(160)측 방향으로 지지하는 지지로드(127)가 장착된다. In addition, a support rod 127 is mounted on the partition 126 to support the piezoelectric actuator 140 in the direction toward the head 160.
상기 지지로드(127)는 소정의 길이를 가지는 막대형상으로 형성되며, 상기 격벽에 대해 직교하는 방향으로 장착되어, 상기 압전구동부가 헤드부측으로 가압되도록 한다.The support rod 127 is formed in a bar shape with a predetermined length and is mounted in a direction perpendicular to the partition wall to press the piezoelectric actuator toward the head.
이어서, 도 3은 본 발명에 따른 압전구동부의 사시도이다.Next, Figure 3 is a perspective view of the piezoelectric actuator according to the present invention.
도 3 내지 도 4에 도시된 바와 같이, 상기 압전구동부(140)는, 고정프레임(141), 압전모터(M), 샤프트(S), 압점위치부(142), 브릿지가이드(143), 압전소자(144), 자석모듈(145)을 포함한다.As shown in Figures 3 and 4, the piezoelectric driving unit 140 includes a fixed frame 141, a piezoelectric motor (M), a shaft (S), a pressure point location part 142, a bridge guide 143, and a piezoelectric Includes an element 144 and a magnet module 145.
상기 고정프레임(141)은 상기 지지로드(127)의 전단에 고정되는 요소이다.The fixing frame 141 is an element fixed to the front end of the support rod 127.
상기 고정프레임은 본체 내부에 삽입되며, 상기 압전구동부가 본체 내부에 안정적으로 고정되도록 하는 요소이다.The fixing frame is inserted into the main body and is an element that ensures that the piezoelectric actuator is stably fixed inside the main body.
도 3에 도시된 바와 같이, 상기 고정프레임은, 압전모터가 결합되는 제1 구동프레임(42), 제1 구동프레임의 후단에 장착되어 압전모터를 보호하는 탑커버(41), 제1 구동프레임의 전방에 이격되게 배치되며 중심에 홀이 형성되어 압전모터와 연결된 샤프트(S)의 끝단을 지지하는 제2 구동프레임(44), 상기 제1 구동프레임과 제2 구동프레임의 상단에 양끝단이 결합되어 상기 제1 구동프레임과 제2 구동프레임을 연결하는 연결프레임(46), 연결프레임 상면에 연결프레임의 길이방향을 따라 장공으로 형성된 위치이동홀(48)을 포함한다.As shown in Figure 3, the fixed frame includes a first driving frame 42 to which the piezoelectric motor is coupled, a top cover 41 mounted on the rear end of the first driving frame to protect the piezoelectric motor, and a first driving frame. A second driving frame 44 is disposed spaced apart in front and has a hole formed in the center to support the ends of the shaft (S) connected to the piezoelectric motor, and both ends are located at the top of the first driving frame and the second driving frame. It includes a connection frame 46 that is coupled to connect the first drive frame and the second drive frame, and a position movement hole 48 formed as a long hole along the longitudinal direction of the connection frame on the upper surface of the connection frame.
상기 제1 구동프레임(42)은 압전모터를 지지하기 위한 요소이며, 압전모터의 결합 위치에 따라 상기 제1 구동프레임에도 샤프트가 관통하는 관통구가 형성될 수 있다.The first driving frame 42 is an element for supporting the piezoelectric motor, and a through hole through which the shaft penetrates may also be formed in the first driving frame depending on the coupling position of the piezoelectric motor.
상기 탑커버(41)는 제1 구동프레임의 후단에 장착되어 압전모터를 보호하며, 제1 구동프레임에 결합되는 탑커버의 일면에는 실링(sealing)부재가 장착된다.The top cover 41 is mounted on the rear end of the first driving frame to protect the piezoelectric motor, and a sealing member is mounted on one surface of the top cover coupled to the first driving frame.
상기 제2 구동프레임(44)은 샤프트의 끝단을 지지하여 샤프트가 수직을 유지할 수 있도록 하는 요소이다. 상기 제2 구동프레임의 중앙부에는 샤프트가 관통되는 관통구가 형성되며, 상기 샤프트의 회전력이 제2 구동프레임에 전달되지 않도록 마련된다. The second driving frame 44 is an element that supports the end of the shaft and allows the shaft to remain vertical. A through hole through which a shaft passes is formed in the center of the second driving frame, and is provided so that the rotational force of the shaft is not transmitted to the second driving frame.
상기 연결프레임(46)은, 상기 제1 구동프레임과 제2 구동프레임을 연결하여 제1, 2 구동프레임을 보강하는 요소이다. 상기 연결프레임의 상면에는 상기 연결프레임의 길이방향을 따라 장공의 위치이동홀(48)이 형성된다.The connecting frame 46 is an element that connects the first driving frame and the second driving frame and reinforces the first and second driving frames. A long positioning hole 48 is formed on the upper surface of the connection frame along the longitudinal direction of the connection frame.
상기 위치이동홀(48)은 후술할 자석모듈(145)의 이동을 가이드하기 위한 요소인 것으로, 상기 자석모듈은 위치이동홀의 형상을 따라 전후방으로 이송 가능하게 마련된다. The position movement hole 48 is an element for guiding the movement of the magnet module 145, which will be described later, and the magnet module is provided to be transported forward and backward according to the shape of the position movement hole.
덧붙여, 상기 고정프레임의 외주면에는 소정의 돌기(부호미표시)가 형성되고, 상기 돌기와 대응되는 본체의 내주면에는 걸림턱이 형성되며, 이로 인해 상기 압전구동부는 본체에 걸려 밀착 고정된다.In addition, predetermined protrusions (not indicated) are formed on the outer peripheral surface of the fixing frame, and a locking protrusion is formed on the inner peripheral surface of the main body corresponding to the protrusion, so that the piezoelectric actuator is caught and fixed tightly to the main body.
또한, 고정프레임의 하부에는 키홀이 형성되고, 이와 대응되는 본체의 하면에는 키가 형성되며, 상기 키홀과 키가 암수 결합됨에 따라 상기 고정프레임은 본체에 안정적으로 체결된다. In addition, a key hole is formed in the lower part of the fixed frame, and a key is formed in the lower surface of the main body corresponding to the key hole. As the key hole and the key are combined with the male and female, the fixed frame is stably fastened to the main body.
상기 압전모터(M)는 고정프레임 일측에 결합되며 집속점의 높이에 따라 압전소자(144)의 위치를 전후방으로 이동시키는 요소이다. 상기 압전모터(M)는 제1 구동프레임에 설치되고, 상기 압전모터의 전방에는 압전모터의 기전력에 의해 전후방으로 이송되는 샤프트(S)가 결합된다.The piezoelectric motor (M) is coupled to one side of the fixed frame and is an element that moves the position of the piezoelectric element 144 forward and backward depending on the height of the focus point. The piezoelectric motor (M) is installed in the first driving frame, and a shaft (S) that is transported forward and backward by the electromotive force of the piezoelectric motor is coupled to the front of the piezoelectric motor.
상기 압점위치부(142)는, 상기 샤프트(S)를 관통하도록 결합되며 상기 샤프트와 함께 전후방으로 이동한다.The pressure point location portion 142 is coupled to penetrate the shaft (S) and moves forward and backward together with the shaft.
덧붙여, 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 제1 구동프레임과 제2 구동프레임 사이공간에는 하나 이상의 레일(R)이 설치되고, 상기 압점위치부는 상기 레일에 의해 전후방으로의 이동이 가이드되도록 마련된다. In addition, as shown in FIG. 3, one or more rails (R) are installed in the space between the first driving frame and the second driving frame, and the pressure point location portion is provided to be guided to move forward and backward by the rail. .
이어서, 상기 압점위치부의 상부에는 자기장을 발생하는 자석모듈(145)이 고정된다.Next, a magnet module 145 that generates a magnetic field is fixed to the upper part of the pressure point location part.
상기 자석모듈은 압점위치부가 샤프트의 길이방향을 따라 전후방으로 이동되면, 위치이동홀의 길이방향을 따라 전후방으로 이동하도록 마련된다.The magnet module is provided so that when the pressure point position part moves forward and backward along the longitudinal direction of the shaft, it moves forward and backward along the longitudinal direction of the position movement hole.
상기 자석모듈은 상기 위치이동홀을 전후방향으로 이동하면서 자기장을 발생하며, PCB 기판의 저면에는 복수 개의 홀센서가 소정의 간격으로 장착되어 자석모듈의 위치를 감지할 수 있도록 마련된다. 이때, 홀센서의 간격은 설계에 따라 유동적으로 바뀔 수 있으며 홀센서의 간격을 한정하지 않는다.The magnet module generates a magnetic field while moving the position movement hole in the forward and backward directions, and a plurality of hall sensors are mounted on the bottom of the PCB board at predetermined intervals to detect the position of the magnet module. At this time, the spacing of the Hall sensor can be changed flexibly depending on the design, and the spacing of the Hall sensor is not limited.
그리고 상기 자석모듈에는 자석의 녹을 방지하기 위해 실리콘이 본딩(bonding)된다.And the magnet module is bonded with silicon to prevent the magnet from rusting.
덧붙여, 상기 압점위치부(142)의 전면에는 샤프트와 나란하게 브릿지가이드(143)가 장착된다.In addition, a bridge guide 143 is mounted on the front of the pressure point location portion 142 in parallel with the shaft.
상기 브릿지가이드(143)는 길이부재인 것으로, 상기 압점위치부의 전면에 전방으로 길게 체결되며, 상기 브릿지가이드의 끝단에는 압전소자(144)가 배치된다.The bridge guide 143 is a long member, which is fastened forward and forward to the front of the pressure point location portion, and a piezoelectric element 144 is disposed at the end of the bridge guide.
상기 압전소자(144)는 고주파 신호에 따라 초음파를 출력하는 요소이다.The piezoelectric element 144 is an element that outputs ultrasonic waves according to a high-frequency signal.
상기 압전소자는 상기 압전모터가 구동됨에 따라 전후진하도록 마련되는 것으로, 상기 압전소자(초음파 진동자)는 압전모터에 의해 헤드부(160)의 접촉패드(162)에 가까워지거나 멀어짐에 따라 집속깊이를 조절하는 효과를 가진다.The piezoelectric element is provided to move forward and backward as the piezoelectric motor is driven, and the piezoelectric element (ultrasonic vibrator) increases the focusing depth as it approaches or moves away from the contact pad 162 of the head portion 160 by the piezoelectric motor. It has a regulating effect.
한편, 상기 본체(120)의 전단에는 헤드부(160)가 장착된다.Meanwhile, a head portion 160 is mounted on the front end of the main body 120.
상기 헤드부는 본체의 전단에 나사결합되도록 마련되며, 상기 본체의 전단 외주연과 헤드부의 후단측 내주연에는 각각 나선면이 형성된다.The head portion is provided to be screwed to the front end of the main body, and a spiral surface is formed on the outer periphery of the front end of the main body and the inner periphery of the rear end of the head portion, respectively.
상기 헤드부의 전단에는 피시술자의 피부에 접촉되는 접촉패드(162)가 장착된다. 상기 접촉패드는 피시술자의 피부에 접촉되는 요소이며, 상기 압전구동부에서 발생된 초음파를 피시술자의 피부에 전달하는 역할을 한다. A contact pad 162 that contacts the skin of the person being treated is mounted on the front end of the head portion. The contact pad is an element that comes into contact with the skin of the person being treated, and serves to transmit the ultrasonic waves generated by the piezoelectric actuator to the skin of the person being treated.
아울러, 상기 본체와 헤드부가 기밀되기 위해 상기 본체와 헤드부 사이에는 금속재질의 부싱, 와셔, 오링 등이 장착되는 것이 바람직하다.In addition, in order to make the main body and the head airtight, it is preferable that a metal bushing, washer, O-ring, etc. be installed between the main body and the head part.
한편, 상기 본체(또는 헤드부)에는 상기 본체의 가속도 및 각속도를 측정하는 6축 자이로센서를 장착하여 본체의 움직임이 감지되도록 하였으며, 상기 6축 자이로센서를 통해 측정된 값은 I2C(Inter Integrated Circuit) 통신을 이용하여 제어부로 전송된다.Meanwhile, the main body (or head part) is equipped with a 6-axis gyro sensor that measures the acceleration and angular velocity of the main body to detect the movement of the main body, and the value measured through the 6-axis gyro sensor is transmitted to the I2C (Inter Integrated Circuit). ) is transmitted to the control unit using communication.
상기 제어부는, 상기 본체의 스위치를 통해 입력된 입력값 및 상기 6축 자이로센서를 통해 수신된 본체의 모션 변이량값을 토대로 제어부의 마이컴에 프로그램화되어 기설정된 제어정보와 비교하여 상기 압전소자에서 출력되는 초음파 전류를 제어하는 요소이다.The control unit is programmed in the microcomputer of the control unit based on the input value input through the switch of the main body and the motion variation value of the main body received through the 6-axis gyro sensor, compares it with preset control information, and outputs it from the piezoelectric element. It is an element that controls the ultrasonic current.
또한, 본 발명의 제어부는 본체가 이동하는 동안에만 초음파가 발생되도록 하여, 핸드피스가 정지된 상태에서 초음파가 발생됨에 따라 피부의 어느 한 부분에 집중적으로 초음파가 출력되는 것을 방지한다.In addition, the control unit of the present invention generates ultrasonic waves only while the main body is moving, preventing the ultrasonic waves from being output intensively to one part of the skin as the ultrasonic waves are generated while the handpiece is stationary.
상기 제어부는, 상기 6축 자이로센서로부터 수신된 측정값에 의해 본체가 정지했다고 판단되면 압전소자에서 전류가 출력되지 않도록 하고, 본체가 이동상태인 것으로 판단되면 압전소자에서 전류가 출력되도록 한다. The control unit prevents the output of current from the piezoelectric element when it is determined that the main body is stationary based on the measurement value received from the 6-axis gyro sensor, and outputs current from the piezoelectric element when it determines that the main body is in a moving state.
또한, 상기 제어부는 6축 자이로센서에 의해 감지되는 본체의 이동속도에 따라 초음파 전류의 출력이 자동 조절되도록 한다. In addition, the control unit automatically adjusts the output of ultrasonic current according to the moving speed of the main body detected by the 6-axis gyro sensor.
본체가 기설정된 속도보다 빠르게 이동되는 경우에는 초음파 전류의 출력을 증가시키고, 본체가 기설정된 속도보다 느리게 이동되는 경우에는 초음파 전류의 출력을 감소시켜 피부에 초음파 전류량이 일정하게 방출되도록 하는 것이다.When the main body moves faster than the preset speed, the output of the ultrasonic current is increased, and when the main body moves slower than the preset speed, the output of the ultrasonic current is reduced to ensure that a constant amount of ultrasonic current is emitted to the skin.
전술한 내용은 후술할 발명의 청구범위를 더욱 잘 이해할 수 있도록 본 발명의 특징과 기술적 장점을 다소 폭넓게 상술하였다. The foregoing has described, rather broadly, the features and technical advantages of the present invention to enable a better understanding of the claims described below.
본 발명이 속하는 기술분야의 통상의 지식을 가진 자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적인 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있다는 것을 이해할 수 있을 것이다. Those skilled in the art to which the present invention pertains will understand that the present invention can be implemented in other specific forms without changing its technical idea or essential features.
그러므로 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적이 아닌 것으로 이해해야만 한다. Therefore, the embodiments described above should be understood in all respects as illustrative and not restrictive.
본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위 그리고 그 균등 개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.The scope of the present invention is indicated by the claims described below rather than the detailed description above, and all changes or modified forms derived from the claims and their equivalent concepts should be construed as being included in the scope of the present invention.
100: 초음파 핸드피스 장치
120: 본체
121: 덮개
122: 스위치
124: PCB 기판
126: 격벽
127: 지지로드
140: 압전구동부
141: 고정프레임
41: 탑커버
42: 제1 구동프레임
44: 제2 구동프레임
46: 연결프레임
48: 위치이동홀
142: 압점위치부
143: 브릿지가이드
144: 압전소자
145: 자석모듈
160: 헤드부
162: 접촉패드
M: 압전모터
S: 샤프트
R: 가이드레일100: Ultrasonic handpiece device
120: body
121: cover
122: switch
124: PCB board
126: Bulkhead
127: support rod
140: Piezoelectric drive unit
141: Fixed frame
41: Top cover
42: first driving frame
44: Second driving frame
46: Connection frame
48: Position movement hole
142: Pressure point location
143: Bridge guide
144: Piezoelectric element
145: Magnet module
160: head part
162: contact pad
M: Piezoelectric motor
S: shaft
R: Guide rail
Claims (2)
상기 본체의 전단에 체결되며, 피시술자의 피부와 직접 접촉되는 접촉패드를 포함하는 헤드부;
상기 본체의 내부 수용공간에 장착되어, 상기 수용공간을 분할하는 격벽;
상기 격벽의 전면에 전방으로 돌출되게 형성되는 지지로드;
상기 지지로드의 전단에 고정되는 고정프레임;
상기 고정프레임에 설치되는 압전모터;
상기 압전모터에 연결되며 압전모터의 구동력을 전달받아 상기 본체의 길이방향을 따라 전후방으로 이동되는 압점위치부;
초음파를 출력하는 것으로, 상기 압점위치부에 연결되어 상기 압점위치부가 이동됨에 따라 함께 전후방으로 이동되는 압전소자;
상기 압점위치부의 상부에 결합되며 자기장을 발생하는 자석모듈;
상기 본체 장착되며 상기 자석모듈에서 발생하는 자기장을 감지하는 홀센서; 및
상기 본체에 장착되어 본체의 동작을 감지하는 6축 자이로센서;를 포함하되,
상기 고정프레임은,
상기 압전모터가 결합되는 제1 구동프레임,
상기 제1 구동프레임의 후단에 장착되어 압전모터를 보호하는 탑커버,
제1 구동프레임의 전방에 이격되게 배치되며 중심에 홀이 형성되어 구동모터와 연결된 샤프트의 끝단을 지지하는 제2 구동프레임,
양끝단부가 상기 제1 구동프레임과 제2 구동프레임의 상단에 결합되어 상기 제1 구동프레임과 제2 구동프레임을 연결하는 연결프레임,
상기 연결프레임 상면에 연결프레임의 길이방향을 따라 장공으로 형성된 위치이동홀을 포함하는 것을 특징으로 하는 압전 모터와 자이로센서를 활용한 집속점 변경 고강도 집속 초음파 핸드피스 장치.
A main body formed in a cylindrical shape and having an accommodating space therein in which a plurality of parts are mounted;
A head portion fastened to the front end of the main body and including a contact pad in direct contact with the skin of the person being treated;
A partition wall mounted in the internal accommodation space of the main body and dividing the accommodation space;
a support rod formed to protrude forward on the front of the partition wall;
A fixed frame fixed to the front end of the support rod;
A piezoelectric motor installed on the fixed frame;
A pressure point location unit connected to the piezoelectric motor and moved forward and backward along the longitudinal direction of the main body by receiving the driving force of the piezoelectric motor;
A piezoelectric element that outputs ultrasonic waves and is connected to the pressure point location and moves forward and backward as the pressure point location moves.
A magnet module coupled to the upper part of the pressure point location and generating a magnetic field;
A Hall sensor mounted on the main body and detecting a magnetic field generated from the magnet module; and
Includes a 6-axis gyro sensor mounted on the main body to detect the movement of the main body,
The fixed frame is,
A first driving frame to which the piezoelectric motor is coupled,
A top cover mounted on the rear end of the first driving frame to protect the piezoelectric motor,
A second drive frame disposed spaced apart in front of the first drive frame and having a hole formed in the center to support the end of the shaft connected to the drive motor,
A connection frame where both ends are coupled to upper ends of the first driving frame and the second driving frame to connect the first driving frame and the second driving frame,
A high-intensity focused ultrasound handpiece device for changing the focus point using a piezoelectric motor and a gyro sensor, characterized in that it includes a position movement hole formed as a long hole along the longitudinal direction of the connection frame on the upper surface of the connection frame.
상기 압전 모터와 자이로센서를 활용한 집속점 변경 고강도 집속 초음파 핸드피스 장치는,
상기 6축 자이로센서로부터 전송되는 본체의 움직임이 기설정된 정지 범위에 속할 경우, 초음파가 출력되지 않도록 하고,
상기 6축 자이로센서로부터 전송되는 본체의 움직임이 기설정된 이동범위에 속할 경우, 초음파가 출력되도록 제어하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 압전 모터와 자이로센서를 활용한 집속점 변경 고강도 집속 초음파 핸드피스 장치.
According to clause 1,
The high-intensity focused ultrasound handpiece device that changes the focus point using the piezoelectric motor and gyro sensor,
If the movement of the main body transmitted from the 6-axis gyro sensor falls within the preset stopping range, ultrasonic waves are not output,
A high-intensity focused ultrasound handpiece that changes the focus point using a piezoelectric motor and a gyro sensor, comprising a control unit that controls ultrasonic waves to be output when the movement of the main body transmitted from the 6-axis gyro sensor falls within a preset movement range. Device.
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220090313A KR20240012844A (en) | 2022-07-21 | 2022-07-21 | Ultrasonic handpiece device |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| KR1020220090313A KR20240012844A (en) | 2022-07-21 | 2022-07-21 | Ultrasonic handpiece device |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| KR20240012844A true KR20240012844A (en) | 2024-01-30 |
Family
ID=89715014
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| KR1020220090313A KR20240012844A (en) | 2022-07-21 | 2022-07-21 | Ultrasonic handpiece device |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| KR (1) | KR20240012844A (en) |
Citations (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| KR101828747B1 (en) | 2017-05-19 | 2018-03-29 | (주)스킨렉스 | hand piece for beauty machine having suction function |
| KR102118017B1 (en) | 2018-08-24 | 2020-06-02 | 주식회사 이루다 | Piezo-electric driving device and high intensity focused ultrasound(hifu) handpiece device using the same |
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2022
- 2022-07-21 KR KR1020220090313A patent/KR20240012844A/en unknown
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|---|---|---|---|---|
| KR101828747B1 (en) | 2017-05-19 | 2018-03-29 | (주)스킨렉스 | hand piece for beauty machine having suction function |
| KR102118017B1 (en) | 2018-08-24 | 2020-06-02 | 주식회사 이루다 | Piezo-electric driving device and high intensity focused ultrasound(hifu) handpiece device using the same |
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