CN109689153A - 包括脉冲调制器的皮肤处理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种用于借助于电流对角蛋白材料进行美容处理的装置，所述装置包括：至少一个发电机（1），所述至少一个发电机产生由中频信号幅度调制的高频信号形成的基本信号；以及至少一个电极（5）和对电极（6），所述至少一个电极连接至所述发电机（1）的输出端并且可以在要处理的身体区域上移动，所述发电机（1）包括包含递送低脉冲频率电流波的脉冲调制器（4）的基本信号处理单元。

Description

包括脉冲调制器的皮肤处理装置
本发明涉及用于对角蛋白材料进行美容处理的装置。
更一般地说，美容产品为如2009年11月30日欧洲议会和理事会关于美容产品的第1223/2009号法规（EC）中定义的产品。
本发明特别是涉及借助于电流处理角蛋白材料的装置。
表述“人类角蛋白材料”应理解为主要意指皮肤、尤其是身体或面部的皮肤、或者甚至头皮、指甲或头发。
背景技术
存在利用电流进行各种类型的美容处理。
已知的是，将电流施加到皮肤上可以促进活性剂的渗透。因此，已知借助于离子电渗装置处理人类角蛋白材料。离子电渗疗法允许活性剂以非侵入性方式通过电刺激而扩散穿过皮肤。所给予的电流的强度和极性（阳极电流或阴极电流）可以是可调节的。经由离子电渗疗法的经皮扩散基于两种原理，即电排斥和电渗透。
射频是基于穿过皮肤的特高频电磁波的发射，所述电磁波在皮下组织中产生热量。所产生的热量在不灼伤表面（即，皮肤）的情况下深入向下作用。可以深入向下加热至高达55°C，这刺激成纤维细胞，从而制造新的弹性蛋白和胶原纤维。同时，热量引起预先存在的胶原纤维的收缩。
这项革命性技术深入向下处理皮肤，并且刺激新胶原蛋白的生成，从而改善皮肤的紧致性和紧绷感。
电穿孔（也称为无针美塑疗法）是一种经由特定波形效果引起皮肤水通道（电穿孔）打开的方法。实现了对所使用的化妆品的活性成分的更好输送。依赖于所使用的波形和涂敷方法，存在各种技术。电穿孔具有比传统离子电渗疗法更短的施加持续时间，其完全无痛并且允许对大量活性成分进行受控输送。
在美容中，对电刺激的使用使得可以紧致面部和身体的某些松弛肌肉并且对其进行滋养。神经细胞和肌肉细胞的特定特征在于其为可兴奋的。这种性质允许这些细胞对电“刺激”作出响应：当这种刺激在神经细胞上开始时，所述刺激沿着神经细胞的膜非常快速地传播。在已越过“神经肌肉接点”之后，所述刺激行进穿过肌肉细胞的膜，并且然后深入向下传输兴奋并触发收缩。
已经提出了几种类型的用于利用微电流处理皮肤的器具，所述器具提供具有不同形式和频率的电脉冲。
US 8 731 657描述了一种包括被配置用于生成具有不同幅值的多个高频和低频电磁波形的控制器的装置。
US 6 684 107描述了一种包括用于周期性地生成频率小于16 Hz的微电流的发电机的无线装置。
需要借助于电流来进一步改进用于美容处理的装置，电流促进活性剂的渗透，从而提高了各种已知技术的功效。
需要借助于电流来从用于处理角蛋白材料的装置受益，所述装置展现出良好的功效并且可以舒适且完全安全地使用，包括其用于动态处理。
还需要从这种安全装置受益，所述装置限制了处理区域的刺痛、灼伤或发热。
仍然需要这样一种装置：其改善皮肤的质量、紧致性、肤色和纹理，并且减少皱纹和光泽。
仍然需要这样一种装置：针对所述装置，电子部件的磨损减少。
发明内容
根据本发明的方面之一，因此，本发明的一个主题是一种用于借助于电流对角蛋白材料进行美容处理的装置，所述装置包括：至少一个发电机，所述至少一个发电机产生由中频信号幅度调制的高频信号形成的基本信号；以及至少一个电极和对电极，所述至少一个电极连接至所述发电机的输出端并且可以在要处理的身体区域上移动；所述发电机包括包含递送低脉冲频率电流波的脉冲调制器的基本信号处理单元。
借助于脉冲调制器，所获得的信号相对于基本信号而衰减。对用户来说，所获得的信号显著地不太强烈，因此限制了被处理身体区域的刺痛、发热或灼伤的风险。
因为脉冲调制器甚至可以结合到电流发生器中，所以根据本发明的装置易于生产。
为了处理的效率更高，还可以容易地控制并调制信号的强度。
具体地，根据本发明的过程是电刺激过程。
本发明还涉及一种美容过程，所述过程包括使用先前所描述的装置。
电源系统
所述装置包括电源系统，所述电源系统用于使角蛋白材料暴露在组合物的涂敷区中的电处理电流下。
“电源系统”被理解为能够在一个或多个电极与至少一个对电极之间引起电势差的电组件。如果将涂敷端件放置在面部上并且如果用一只手握住对电极，则在面部与手之间建立电势差。
高频信号与中频信号的组合
为了组合具有不同频率的两种信号，可以设想例如在高频下运行并接收中频信号作为输入的DC-CDI电路或斩波器。
脉冲宽度调制器PWM
PWM调制器的主要优点在于其限制了电子部件的发热。在PWM中，供应至端件的功率最大或者为零。当所述功率最大时，不需要消散剩余功率。当所述功率为零时，也不需要消散功率，因为根本没有供应功率。PWM的另一个优点在于施加至端件持续时间δt的电压为Vcc。这足以引起对皮肤进行电处理。
(i)频率
PWM功率致动命令与频率的概念高度关联。为了产生恒定平均电流值的印象，信号的开/关交替需要足够快以使得其不会被用户注意到。
为了帮助理解，图1至图3表示矩形模拟信号U(t)的三个简单理论示例。最大电压记为Va，并且所计算出的平均电压记为V平均。针对这三个信号，如下文所指示地计算占空比。
(ii)占空比
占空比指的是以下比率：
α = 100xth / T
所述比率被表达为百分比，并且在曲线U(t)上测得。
th是脉冲的持续时间。
T是信号的周期。
在图1中，占空比接近0%。
在图2中，占空比接近50%。
在图3中，占空比接近100%。
图4在简单理论信号示例上指出了对th和T的确定。
(iii)PWM信号的产生
用于生成PWM信号的最简单的方法是求交方法，所述方法仅需要例如借助于振荡器和比较器生成的锯齿波形或三角形波形。
许多数字电路可以生成PWM信号（例如，许多微控制器具有PWM输出）。这些数字电路通常使用周期性地进行增量（其直接或间接地连接至电路时钟）并且在每个PWM周期结束时被重置的计数器。当计数器的值大于参考值时，PWM输出改变状态。
脉冲幅度调制器
模拟脉冲调制的最简形式是脉冲幅度调制（PAM）。顾名思义，脉冲幅度调制包括根据模拟信号的样本值对一系列等距离脉冲的幅度进行调制。完全不是调制载波参数的问题，而是影响起始信号的问题。图5展示了脉冲幅度调制器的定义。其示出了通过矩形脉冲进行PAM调制的示例。PAM信号m(t)是在将信号保持为恒定值的同时被构建的。
m τ'(t)是在脉冲持续时间τ'上根据时间进行的信号调制。
m τ(t)是在脉冲持续时间τ上根据时间进行的信号调制。
T是脉冲式信号的周期。
出于有效处理的目的而限制其使用信号的电路包括模数转换器，如果需要，随后是旨在部分地使频率特性适应后续处理的数字滤波器。转换链之前是低通模拟滤波器，所述低通模拟滤波器根据特性采样频率来调节信号的通带。
涂敷端件
涂敷端件可以是或可以不是导电的。
涂敷端件可以包括若干涂敷构件、尤其是呈球或钉的形式。多个涂敷构件有助于以连续方式良好地分布组合物，并且在适当的情况下，改善处理期间组合物的电离。多个涂敷构件还可以改善处理期间的按摩效果。
有利地，涂敷端件包括可围绕旋转中心移动的至少一个球。
作为变型，涂敷构件可以具有任何轮廓、尤其是圆柱形轮廓（例如以滚轮的形式）或非圆柱形轮廓（例如卵形或盘状形状）。
涂敷构件可以由塑料或金属制成。
涂敷端件可以是垫。
从所涂敷的组合物和角蛋白材料的化学观点来看，端件的外表面可以是完全惰性的。外表面可以覆盖有清漆。外表面可以是抛光的。在适当的情况下，外表面可以包括杀生物材料。
电极
电极可以带正电荷（阳极）或者带负电荷（阴极）。此电极可以位于涂敷端件中，以确保电流流入皮肤中。如果电极位于端件内，则所述电极不直接与角蛋白材料接触并且被称为远程电极。
例如，电极可以呈球、钉、螺柱、舌状物的形式。所述装置可以包括单个或多个电极。
电极可以是扁平的，例如呈扁平圆盘或多边形的形式。电极可以是中空的，例如通过冲压或弯曲导电金属片来形成。电极可以是多孔的。电极可以通过表面处理来形成，以便使第一区导电。
“对电极”被理解为带有与电极相反的符号的电荷的电极：负、正或交替或连接至发电机的接地极。通常，所述对电极位于装置的本体上或手持件上。对电极旨在与接受护理的人的身体区域接触。在一个实施例中，对电极位于端件上。如果是这种情况，则通过绝缘空间来将对电极与电极分开。
如果电极容置在端件内，则所述电极可以尤其地与涂敷端件的外壁间隔开0.2 mm至5 mm的距离。此距离是电极与涂敷端件的外表面之间的最短可测量距离。只要测得的距离是最短距离，就在电极的任何点与涂敷端件的外表面的任何点之间测量所述距离。
电参数
电源可以包括任何电池或任何蓄电池或任何变压器。端子之间的电压例如在1.2 V与24 V之间，优选地在1.2与3.3 V之间。在适当的情况下，电流流过可以产生点加热。
脉冲的峰值电压范围可以高达400 V，但是所递送的能量不超过每脉冲80 mJ，或者脉冲的功率不超过5 W。
补充美容处理
有利地，所述装置包括热源、光源，以用于使所述涂敷端件运动，尤其是声波、超声波或离子电渗振动。
组合物
根据本发明的装置可以包括包含美容组合物的容器。所述容器可以是或可以不是可拆卸的。
优选地，美容组合物在25°C和1.013 × 105 Pa的标准大气压下测得的粘度小于0.5 Pa.s、更优选地小于0.3 Pa.s、更好地小于0.2 Pa.s、尤其是在0.1 Pa.s至0.2 Pa.s的范围内、更好地从0.04 Pa.s至0.175 Pa.s。
在25°C和1.013 × 105 Pa的标准大气压下使用配备有根据组合物的稠度选择的MS-R1、MS-R2、MS-R3、MS-R4或MS-R5主轴的Rheomat 180（来自Lamy公司）并以200 rpm的转速旋转来测量组合物的粘度。在旋转10分钟之后获取测量值。在生产后的最多1周获取粘度测量值。
在本发明上下文中，将使用主轴RS-R3或MS-R2，或者对于大多数流体组合物，使用MS-R1。
可以将美容或护肤用品组合物与所述装置一起使用。所述涂敷可以发生在处理之前或者处理之后。
所使用的组合物可以是任何形式，例如呈水溶液、油、乳液、粉末或凝胶的形式。还可以将所使用的组合物喷射到皮肤上。
当所使用的组合物呈粉末或凝胶的形式时，所述粉末或凝胶可以呈现其所涂敷到的电极的形状，如上所述。可以涂敷一种或多种组合物。为此目的，容器可以包括多个隔室。
组合物可以包括活性剂。
有利地，所述组合物选自：
- 面部护理或身体护理组合物，具体地包括选自湿润剂或保湿活性剂的活性剂，抗衰老活性剂（例如，脱色活性剂），作用于皮肤微循环或调节皮脂溢的活性剂，抗痤疮活性剂、填充活性剂、维生素活性剂；
- 用于对面部或身体进行化妆的临时、半永久或永久组合物，
- 头发用组合物，特别是用于洗头发、用于头发护理或调理、用于头发的临时形状保持或定形、用于头发的临时、半永久或永久染色、或用于顺直或永久成波浪形的组合物，特别是用于顺直、染色或漂白根部和头发的组合物，
- 用于头皮的组合物、特别是抗头皮屑组合物，用于防止脱发或促进头发再生的组合物，抗皮脂溢、抗炎、抗刺激或舒缓组合物，防止标记的组合物或用于刺激或保护头皮的组合物。
所述装置可以用于各种美容或护肤用品处理，例如用于对抗皱纹、疱疹、痤疮或用于使皮肤或头发再致密。
具体实施方式
优选地，根据本发明的装置具有以下特征中单独或组合形式的一个或多个特征：
-脉冲调制器的开关频率在1 Hz与100 Hz之间。此频率适于产生特别高效的信号。
-脉冲调制器是递送将占空比限定在1%与75%之间的信号U(t)的PWM调制器。利用此占空比，信号强度是令人满意的。
-脉冲调制器递送具有正弦形式、三角形形式、正方形形式或矩形形式的低频调制。这些形式对于获得合适的基本信号来说是理想的。
-脉冲调制器递送脉冲持续时间在4 ms与8 ms之间的信号U(t)。因此，用户不会感知到其皮肤上瞬间没有电流。
-微控制器生成脉冲调制器和电压调节器，所述电压调节器能够根据在电极与身体区域之间测得的阻抗来调节电流波的最大电压。所述电路易于生产且紧凑。
-高频信号的频率在1 MHz与100 MHz之间，优选地在1 MHz与10 MHz之间，并且更优选地在3 MHz与5 MHz之间。
-中频信号的频率在1 kHz与1000 kHz之间，优选地在10 kHz与700 kHz之间，并且更优选地在300 kHz与500 kHz之间。
-发电机包括在高频下运行并接收中频电压作为输入的DC-CDI（电容放电式点火）电路。所述装置是利用在市场上可得到的并且易于获取的部件生产的。
-所述装置包括热源、光源，以用于使所述涂敷端件运动，尤其是声波、超声波或电穿孔振动。处理可以得到改进，并且更高效。
-所述装置包括用于控制移动、温度、阻抗或pH的电阻传感器或电容传感器。所述装置的安全性得到加强。
附图说明
通过阅读以下对本发明的非限制说明性实施例的详细说明并且通过查看附图、示意图和部分图将更好地理解本发明，在附图中：
本发明不限于所展示的示例。具体地，刚刚描述的不同示例性实施例的特征可以彼此组合。
图6示出了减幅正弦形式的基本信号U(t)的示例。
图7和图8示出了脉冲频率波的示例。
图9示出了根据本发明的电路的示例性实施例。
图6示出了具有例如等于3 MHz的高频的对称减幅正弦信号。
所述信号由例如358 kHz、620 kHz、720 kHz的中频信号进行幅度调制。
图7是具有从脉冲调制器获得以作为输出的630 V峰值电压的100 Hz正弦电流波。
图8是具有从脉冲调制器获得以作为输出的从50 V到340 V的峰值电压的100 Hz正弦电流波。
由皮肤处理器具所生成的信号给予改善的处理有效性、以及在处理区域上更少的刺痛和发热。
图9示出了包括DC-CDI电路2的发电机1，所述电路接收处于中频Fm（例如，1000kHz）的频率的交流电压U0作为输入。此交流电压可以例如经由位于发电机1外部的降压变压器而从电流分配网络取得。此外，具有高频Fh（例如，3 MHz）的振荡器3可以连接至DC-CDI电路2的控制输入端。其结果是，来自DC-CDI电路2的输出信号为由被称为基本信号的中频信号Fm（1000 kHz）幅度调制的高频信号Fh（3 MHz）。高频振荡（在此实例中为3 MHz）在中频包络（1000 kHz）内部发生幅度变化，例如，如同图6中示出的信号。
基本信号被施加至脉冲调制器4，所述脉冲调制器的一个输出端子连接至电极5，例如，金属电极，而另一个端子连接至旨在与人体进行接触并充当地的对电极6。就其本身而言，电极5将在要处理的表皮区域上缓慢移动。可在脉冲调制器4的输出端处获得的信号是低脉冲频率电流波，例如，如同图7或图8中所示出的脉冲频率电流波。

Claims (15)

1.一种用于借助于电流对角蛋白材料进行美容处理的装置，所述装置包括：至少一个发电机（1），所述至少一个发电机产生由中频信号幅度调制的高频信号形成的基本信号；以及至少一个电极（5）和对电极（6），所述至少一个电极连接至所述发电机（1）的输出端并且可以在要处理的身体区域上移动，其特征在于所述发电机（1）包括包含递送低脉冲频率电流波的脉冲调制器（4）的基本信号处理单元。
2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述脉冲调制器（4）是脉冲宽度调制器PWM或者脉冲幅度调制器PAM。
3. 根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述脉冲调制器（4）的开关频率在1 Hz与100 Hz之间。
4.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述脉冲调制器（4）是递送将占空比限定在1%与75%之间的信号U(t)的PWM调制器。
5.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述脉冲调制器（4）递送具有正弦形式、三角形形式、正方形形式或矩形形式的低频调制。
6. 根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述脉冲调制器（4）递送脉冲持续时间在4 ms与8 ms之间的信号U(t)。
7.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，微控制器生成所述脉冲调制器（4）以及电压调节器，所述电压调节器能够根据所述电极与所述身体区域之间测得的阻抗来调节所述电流波的最大电压。
8. 根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述高频信号的频率在1MHz与100 MHz之间，优选地在1 MHz与10 MHz之间，并且更优选地在3 MHz与5 MHz之间。
9. 根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述中频信号的频率在1kHz与1000 kHz之间，优选地在10 kHz与700 kHz之间，并且更优选地在300 kHz与500 kHz之间。
10.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述发电机（1）包括在高频下运行并接收中频电压作为输入的DC-CDI（电容放电式点火）电路（2）。
11.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置包括热源、光源，以用于使所述涂敷端件运动，尤其是声波、超声波或离子电渗振动。
12.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置包括用于控制移动、温度、阻抗或pH的电阻传感器或电容传感器。
13.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置是美容产品容器。
14.根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置是电刺激装置。
15.一种美容过程，其特征在于，所述过程包括使用根据前述权利要求中任一项所述的装置。
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