CN103813832B - 电动皮肤刺激模块 - Google Patents

Abstract

一种电动皮肤刺激模块，其用于在没有升压电路的条件下在不同极性的电源端子之间形成相对高的电位差，从而使大的电流流经人体皮肤以便离子透入疗法的作用可以得到显著改善。该模块包括：基座，它含有形成在一侧以驱动振动器且通过作为导体的人体皮肤而彼此连接的不同极性的电源端子；安装在所述基座的至少一侧上的所述振动器；驱动单元，它安装在所述基座内并且包括向所述振动器提供驱动力的旋转轴和让所述旋转轴插入的线圈；驱动开关，它安装在所述驱动单元的电源输入端处以接通/关断向所述驱动单元的供电；控制器，它控制所述驱动开关的接通/关断以控制所述驱动单元的操作状态和根据所述驱动单元的操作的所述振动器的振动状态；以及感生电动势处理器，它含有并联地连接在所述驱动开关与所述驱动单元之间的输入端，并且让当通过所述驱动开关的关断使所述驱动单元闲置时从围绕着所述旋转轴的所述线圈生成的电能流到所述驱动单元的输出端。

Description

电动皮肤刺激模块

技术领域

本发明涉及电动皮肤刺激模块，更具体地涉及这样一种电动皮肤刺激模块，其用于在没有升压电路（voltageboostercircuit）的条件下在不同极性的电源端子之间形成相对高的电位差，从而使大的电流流经人体皮肤以便离子透入疗法（iontophoresis）的作用可以得到显著改善。

背景技术

人类对美的追求是基本的本能，因此伴随着人类历史，对清洁、美丽皮肤的追求使得人们已经做出了各种努力来管理皮肤和保持年轻。特别地，在对美的追求中，皮肤是在渴望成为美人方面的非常重要的目标，尤其面部皮肤是决定美丽外表的重要因素之一，并且是会深刻影响容貌的因素。

因此，不分性别或年龄，大多数人付出努力来保护和管理他们的皮肤，且人们提出了各种有助于皮肤护理的产品以满足这些努力。例如，存在一种利用离子的活性来改善对化妆品的吸收的皮肤护理装置。

利用离子的活性的这一皮肤护理装置太昂贵而难以购买且尺寸太大而难以使用。现有的皮肤护理装置具有如下缺点：它太复杂而难以操纵，且使用效果简单。

此外，存在一种利用低频以便改进现有的利用离子活性的皮肤护理装置的缺点的皮肤护理装置，例如用于改变低频的输出状态以对皮肤提供物理刺激且通过离子活性来移除皮肤中的垃圾物质的低频皮肤护理装置等，此处，这一低频皮肤护理装置通过低频和离子活性（典型地，离子透入疗法）仅仅利用电刺激进行皮肤护理。

离子透入疗法是通过在人体皮肤上形成电位差和改变皮肤的电环境来增大离子药物在人体皮肤中的渗透的方法，并且它的重要关键是形成最大电流。也就是说，人体的皮肤电阻是非常高的，从几十kΩ到几十MΩ，因此就需要相对高的大于15V的输入电压以将足够的电流引入皮肤中。由于这些原因，现有的利用离子透入疗法的面部按摩装置通常在离子电流生成器中包括升压电路，因而离子电流生成器的结构复杂、现有的面部按摩装置的整体尺寸增大、并且不方便携带和保管。

然而，现有的利用离子透入疗法的皮肤护理装置通常使用电池作为电源以通过对电池的电压进行升压来获得高于15V的输入电压，但为此目的，需要额外的升压电路且这就会使现有的皮肤护理装置更加复杂、体积更大、而且还增大了制造成本。

发明内容

要解决的技术问题

因此，已经做出了本发明来解决现有技术中出现的上述问题，且本发明的目的是提供如下的电动皮肤刺激模块：其用于在没有升压电路的条件下在不同极性的电源端子之间形成相对高的电位差，从而使大的电流流经人体皮肤以便离子透入疗法的效果可以得到提高。

本发明也提供了如下的电动皮肤刺激模块：其中，在没有外部电源也不使用电池的条件下，利用从旋转轴的线圈生成的感生电动势的电流来实施直接与人体皮肤接触的电源端子之间的升压，因此能够使电池的消耗最小化。

本发明还提供了如下的电动皮肤刺激模块：其通过整个电动皮肤刺激模块将对皮肤的振动传递到人体皮肤，从而导致了振动传递区的扩展和复杂升压电路的免除，因而能够减小电动皮肤刺激模块的整体体积且能够提高移动性。

所采取的技术方案

为了实现上述这个目的，提出了一种电动皮肤刺激模块，其包括：基座，它含有不同极性的电源端子，所述不同极性的电源端子形成在所述基座的一侧以驱动振动器并且通过作为导体的人体皮肤而彼此连接；所述振动器，它安装在所述基座的至少一侧上；驱动单元，它安装在所述基座内，并且包括用于向所述振动器提供驱动力的旋转轴和用于让所述旋转轴插入进来的线圈；驱动开关，它安装在所述驱动单元的电源输入端处以接通/关断向所述驱动单元的供电；控制器，它控制所述驱动开关的接通/关断以控制所述驱动单元的操作状态和根据所述驱动单元的操作的所述振动器的振动状态；以及感生电动势处理器，它包括并联地连接在所述驱动开关与所述驱动单元之间的输入端，并且让当通过所述驱动开关的关断使所述驱动单元闲置时从围绕着所述旋转轴的所述线圈生成的电能流到所述驱动单元的输出端。

所述控制器以脉宽调制（PWM）的方式按照预设的时间间隔来控制所述驱动开关进行接通/关断。

此外，所述驱动单元包括DC（直流）电机且所述驱动开关包括晶体管，在所述晶体管中，所述驱动单元的驱动电压被供给到发射极且脉冲信号被施加到基极。

所述感生电动势处理器是功率二极管。

所述基座是印刷电路板，所述驱动单元、所述驱动开关、所述控制器和所述感生电动势处理器安装在所述印刷电路板上，且所述印刷电路板上形成有用于将这些组件彼此电连接的电路图案。

所述印刷电路板是柔性印刷电路板（FPCB）。

最大值为13V的输出电压和最大值为12mA的输出电流不连续地从所述基座的与所述驱动单元的所述输出端连接的所述电源端子输出到人体皮肤。

所述电动皮肤刺激模块还包括：电池，所述电池安装在所述基座上以将电力供给到所述驱动单元和所述控制器；电源连接件，所述电源连接件将所述电池的电源端子电连接到所述基座上的所述驱动单元的电源端子；以及绝缘体，所述绝缘体贴附于所述电源连接件与所述电池的所述电源端子之间的接触区，且当将所述绝缘体从所述电池移除时就实现了所述电源连接件与所述电池的所述电源端子之间的接触。

所述绝缘体是以薄片的形式制成的，且可拆卸地贴附于所述电池以屏蔽所述电池的所述电源端子。

本发明的效果

根据本发明的实施例，因为在没有升压电路的条件下增大了不同极性的电源端子之间的电位差，且通过这样做可以让大的电流流经人体皮肤，因而能够使离子透入疗法的效果最大化。

此外，因为在没有升压电路也没有电池的消耗的条件下利用从旋转轴的线圈生成的感生电动势来实施直接与人体皮肤接触的电源端子之间的升压，所以在电动皮肤刺激模块的使用期间能够使电池的消耗最小化。

此外，因为通过整个电动皮肤刺激模块将振动传递到人体皮肤且不需要相对复杂的升压电路，所以相对而言扩展了振动传递到的区，并且由于电动皮肤刺激模块的相对小型化的整体体积而能够提高该电动皮肤刺激模块的移动性。

附图说明

根据下面的结合附图而进行的详细说明，本发明的上述和其他目的、特征和优势将会更加清楚。附图中：

图1是图示了根据本发明实施例的电动皮肤刺激模块的透视图；

图2是图示了根据本发明实施例的电动皮肤刺激模块的背面透视图；

图3是图示了根据本发明实施例的电动皮肤刺激模块的方框图；

图4示意性地图示了对根据本发明实施例的电动皮肤刺激模块的感生电动势进行处理的电路；

图5和图6是说明了根据本发明实施例的电动皮肤刺激模块的驱动单元的输出电压的变化的曲线图；并且

图7是图示了根据本发明另一个实施例的电动皮肤刺激模块的透视图。

具体实施方式

在下文中，将会参照附图来说明根据本发明各优选实施例的电动皮肤刺激模块。

图1是图示了根据本发明实施例的电动皮肤刺激模块的透视图。图2是图示了根据本发明实施例的电动皮肤刺激模块的背面透视图。图3是图示了根据本发明实施例的电动皮肤刺激模块的方框图。图4示意性地图示了对根据本发明实施例的电动皮肤刺激模块的感生电动势进行处理的电路。

如图所示，根据本发明实施例的电动皮肤刺激模块100包括基座110、振动器120、驱动单元130、驱动开关140、控制器150和感生电动势处理器160。

基座110具有不同极性的电源端子111和112，电源端子111和112安装在基座110的一侧并且用于驱动振动器120。电源端子111和112将电力供给到用于驱动振动器120以使其振动的驱动单元130。此外，电源端子111和112通过作为导体的人体皮肤而彼此连接，且这用于在人体皮肤上形成电位差以改变人体皮肤的电环境以及增大离子药物的渗透的离子透入疗法。

振动器120安装在基座110的至少一侧上，并且振动器120根据稍后所述的驱动单元130的操作以预设的模式振动。振动器120的振动被传递到基座110，因而当振动器120振动时整个基座110也振动。

驱动单元130安装在基座110内，且包括用于向振动器120提供驱动力的旋转轴（未图示）和用于让该旋转轴插入进来的线圈。DC电机是驱动单元130的典型示例。因此，尽管在下文中将会用DC电机来描述驱动单元130，但是本发明不限于此。附图标记131表示安装在驱动单元130的电源输入端内的供电处理器（powersupplyprocessor）。

驱动开关140安装在驱动单元130的电源输入端处，且进行接通/关断以向驱动单元130供给电力或中断向驱动单元130供给的电力。在这个实施例中，驱动开关140是这样的晶体管：其发射极被供给有驱动单元130的驱动电源、其基极被供给有来自控制器150的脉冲信号。本发明不限于此，驱动开关140也可以是满足如下条件的各种类型，该条件是：通过来自控制器150的脉冲信号使开关接通/关断以向驱动单元130供给电力或中断向驱动单元130供给的电力。此外，在这个实施例中，施加到驱动单元130的驱动电源是3V。

控制器150控制驱动开关140的接通/关断，以使驱动单元130的操作状态和根据驱动单元130的操作的振动器120的振动状态受到控制。控制器150以脉宽调制（PulseWidthModulation，PWM）的方式控制驱动单元130。也就是说，当控制器150的脉冲信号被施加到该晶体管即驱动开关140的基极时，该晶体管根据该脉冲信号按照预设的时间间隔重复接通/关断。

感生电动势处理器160包括并联地连接在驱动开关140与驱动单元130之间的输入端和并联地连接至驱动单元130输出端的输出端。感生电动势处理器160让当通过驱动开关140的关断操作使驱动单元130处于闲置时由围绕着驱动单元130的旋转轴的线圈生成的电能流到驱动单元130的输出端。也就是说，当通过驱动开关140的接通而向作为驱动单元130的DC电机供给电力时该DC电机被驱动，且即使当驱动开关140根据来自控制器150的脉冲信号而切换至关断时该DC电机由于转动惯性而仍然转动，在此过程中在该DC电机的线圈处生成感生电动势。

在DC电机的线圈处生成的感生电动势被施加到驱动单元（DC电机）130的输出端，且因此被施加到基座110的与驱动单元130的输出端电连接的负（-）电源端子以使相对大的电流流动。换言之，3V的驱动电源被施加到作为驱动单元130的DC电机，即，基座110的正（+）电源端子的电压是3V，在此过程中通过从DC电机的线圈施加的感生电动势使得基座110的负电源端子的电压变为13V。

此外，在这个实施例中，尽管感生电动势处理器160是功率二极管，但是本发明不限于此，感生电动势处理器160也可以是满足如下条件的各种类型，该条件是：在DC电机的线圈处生成的感生电动势被施加到该DC电机的输出端。

在这个实施例中，基座110是其上安装有驱动单元130、驱动开关140、控制器150和感生电动势处理器160的印刷电路板，并且基座110包括用于所安装的组件之间的电连接的电路图案。该印刷电路板可以是柔性印刷电路板（flexibleprintedcircuitboard，FPCB），这是为了使基座110容易沿着人体皮肤的轮廓附着于人体皮肤且使振动器120的振动更有效地传递到人体皮肤。

如图1至图4所示，由于上述结构，电动皮肤刺激模块100在没有升压电路的条件下利用在DC电机的线圈处生成的感生电动势来增大不同极性的电源端子111和112之间的电位差，因而使得更多量的电流可以流经人体皮肤且使得离子透入疗法的效果也可以得到提高。

此外，因为在没有升压电路也没有电池170的消耗的条件下利用从旋转轴的线圈生成的感生电动势的电流来进行直接与人体皮肤接触的电源端子111和112的升压，所以能够使电池170的消耗最小化。

此外，因为通过整个电动皮肤刺激模块100将振动传递到人体皮肤，所以振动传递区扩展了并且不需要相对复杂的升压电路，因而使得减小了电动皮肤刺激模块100的整体体积并且提高了它的移动性。

图5和图6是说明了根据本发明实施例的电动皮肤刺激模块的驱动单元的输出电压的变化的曲线图。

参照图5，在区域“a”中电力被供给到DC电机且在区域“b”中电力未被供给到DC电机。在这个实施例中，5V的电压被施加到DC电机的输入端因而使得5V的脉冲信号从控制器150施加到驱动开关140。区域“C”表示在区域“b”处生成的感生电动势的电压。如图所示，在电力未被供给到DC电机的区域处生成了最大值为13V的感生电动势。

如图6所示，当在区域“b”处生成了最大值为13V的感生电动势时，证实了最大值为12mA的电流流经人体皮肤。在这种情况下，感生电动势及电流的运行以不连续脉冲的形式被施加到人体皮肤，且这些运行与对人体皮肤的针灸相似，因而使得人体皮肤可以接收到有用的刺激且使得也可以提供按摩和治疗效果。

此外，图7是图示了根据本发明另一个实施例的电动皮肤刺激模块的透视图。如图所示，每个电动皮肤刺激模块200均包括电源连接件180和绝缘体190。电动皮肤刺激模块200的其余组件与根据如图1至图4所示的实施例的电动皮肤刺激模块100的组件相同，且因此将会省略对它们的详细说明但仍然使用相同的附图标记。

电池170安装在基座110内，并且通过电源连接件180将电力供给到驱动单元130和控制器150。

电源连接件180将电池170的电源端子（未图示）电连接到形成在基座110上的驱动单元130的电源端子（未图示）。换言之，驱动单元130通过电源连接件180而被电连接到电池170。基座110的电源端子可以将电力供给到控制器150，因而基座110包括将电源端子并联地连接到驱动单元130和控制器150的电路图案。

绝缘体190贴附于电源端子与电源连接件180之间的接触区。即，绝缘体190贴附于电池170从而中断电池170的电源端子与电源连接件180之间的电连接，而且当将绝缘体190从电池170移除时就完成了电池170的电源端子与电源连接件180之间的电连接。在这种情况下，绝缘体190可拆卸地贴附于电池170，并且通过绝缘体190的贴附和拆卸来控制电池170的电源端子与电源连接件180之间的电连接，以供给和中断向驱动单元130提供的电力。

也就是说，在不使用开关的条件下，绝缘体190可以在电源端子与电源连接件180之间切换，在此过程中电动皮肤刺激模块200可以被配置成使得只有当通过绝缘体190的切换功能而被使用时电池170的电力才能够被消耗。换言之，开关的免除使得电动皮肤刺激模块200的体积能够减小且只有当振动器120被驱动时才可以进行电池170的消耗。

尽管在这个实施例中绝缘体190是可贴附的薄垫（thinseat）以便屏蔽电池170的电源端子，但是本发明不限于此，在绝缘体190可拆卸地贴附至电池170的电源端子区并且在电池170的电源端子与电源连接件180之间供给电力的条件下，绝缘体190可以被改变和修改为各种类型。

尽管为了说明的目的已经说明了本发明的优选实施例，但是本领域技术人员应当理解，在不脱离如随附权利要求中所披露的本发明的范围和精神的前提下，各种各样的修改、添加和置换是可能的。

附图标记列表

100：电动皮肤刺激模块

110：基座

111：正电源端子

112：负电源端子

120：振动器

130：驱动单元

131：供电处理器

140：驱动开关

150：控制器

160：感生电动势处理器

170：电池

180：电源连接件

190：绝缘体

Claims (9)

1.一种电动皮肤刺激模块，其包括：

基座，它含有不同极性的电源端子，所述不同极性的电源端子形成在所述基座的一侧以驱动振动器并且通过作为导体的人体皮肤而彼此连接；

所述振动器，它安装在所述基座的至少一侧上；

驱动单元，它安装在所述基座内，并且包括用于向所述振动器提供驱动力的旋转轴和用于让所述旋转轴插入进来的线圈；

驱动开关，它安装在所述驱动单元的电源输入端处以接通/关断向所述驱动单元的供电；

控制器，它控制所述驱动开关的接通/关断以控制所述驱动单元的操作状态和根据所述驱动单元的操作的所述振动器的振动状态；以及

感生电动势处理器，它包括并联地连接在所述驱动开关与所述驱动单元之间的输入端和并联地连接至所述驱动单元的输出端的输出端，并且所述感生电动势处理器让当通过所述驱动开关的关断使所述驱动单元闲置时从围绕着所述旋转轴的所述线圈生成的电能流到所述驱动单元的输出端。

2.如权利要求1所述的电动皮肤刺激模块，其中，所述控制器以脉宽调制亦即PWM的方式按照预设的时间间隔来控制所述驱动开关进行接通/关断。

3.如权利要求1所述的电动皮肤刺激模块，其中，所述驱动单元包括DC电机且所述驱动开关包括晶体管，在所述晶体管中，所述驱动单元的驱动电压被供给到发射极且来自所述控制器的脉冲信号被施加到基极。

4.如权利要求1所述的电动皮肤刺激模块，其中，所述感生电动势处理器包括功率二极管。

5.如权利要求1所述的电动皮肤刺激模块，其中，所述基座包括印刷电路板，所述驱动单元、所述驱动开关、所述控制器和所述感生电动势处理器安装在所述印刷电路板上，且所述印刷电路板上形成有用于将这些组件彼此电连接的电路图案。

6.如权利要求5所述的电动皮肤刺激模块，其中，所述印刷电路板包括柔性印刷电路板亦即FPCB。

7.如权利要求1所述的电动皮肤刺激模块，其中，最大值为13V的输出电压和最大值为12mA的输出电流不连续地从所述基座的与所述驱动单元的输出端连接的所述电源端子输出到人体皮肤。

8.如权利要求1所述的电动皮肤刺激模块，其还包括：

电池，它安装在所述基座上以将电力供给到所述驱动单元和所述控制器；

电源连接件，它将所述电池的电源端子电连接到所述基座上的所述驱动单元的电源端子；以及

绝缘体，它贴附于所述电池的电源端子与所述电源连接件之间的接触区，且当将所述绝缘体从所述电池移除时就实现了所述电池的电源端子与所述电源连接件之间的接触。

9.如权利要求8所述的电动皮肤刺激模块，其中，所述绝缘体以薄片的形式制成，且可拆卸地贴附于所述电池以屏蔽所述电池的电源端子。