CN113558363A - 美甲用紫外线硬化装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种美甲用紫外线硬化装置，向在手指甲或脚趾甲上涂布的硬化物质聚集照射紫外线光，从而可讯速地进行硬化处理。该公开的美甲用紫外线硬化装置包括：壳体，其形成有收容使用者的手指甲或脚趾甲的收容空间；光模块，其设置于壳体内，配备有光源和聚光镜，光源照射紫外线光，聚光镜将从光源照射的光聚集在收容空间内的一个目标位置；扫描单元，其设置于壳体，以使得光模块可在壳体内沿一个走查方向往返移动的形式驱动，从而使得目标位置沿收容于收容空间内的使用者的手指甲或脚趾甲的全部区域移动。

Description

美甲用紫外线硬化装置

技术领域

本发明涉及一种美甲用紫外线硬化装置，详细地，涉及一种美甲用紫外线硬化装置，向在手指甲或脚趾甲上涂布的硬化物质聚集照射紫外线光，从而可讯速地进行硬化处理。

背景技术

通常，美甲指的是以多种方式在手指甲或脚趾甲涂布指甲油、凝胶等，或用饰品等进行装饰。

最近，作为美甲材料，比指甲油硬化能力优秀的紫外线凝胶被大量使用。该紫外线凝胶优点在于，对人体无害，没有刺激性气味，在光下暴露也不变色，光泽优秀，柔软且不容易破碎。为了使得类似紫外线凝胶的硬化物质硬化而需要美甲用紫外线硬化装置。

一般的美甲用紫外线硬化装置为，在壳体内部设置多个紫外线灯并点灯后，将涂布硬化物质的手指甲或脚趾甲插入壳体内部后，在规定时间期间通过紫外线使得硬化物质硬化的装置。

现有的紫外线硬化装置不仅放出紫外线凝胶的硬化所需的特定波长的光，还放出多种波长的光，因此可能会导致皮肤老化等问题。此外，问题在于，从功率弱的紫外灯射出的光没有利用另外的光学要素的聚光等直接照射在硬化物质，因此硬化所需的时间较长。此外，多个紫外灯固定设置于壳体内部，因此应将指尖插入紫外灯位置。此时，可能会导致修好的手指甲碰到壳体的内壁而损坏等问题。

发明内容

本发明考虑如上所述的问题而提出，目的在于提供一种美甲用紫外线硬化装置，向在手指甲或脚趾甲上涂布的硬化物质聚集照射紫外线光，可以缩短硬化时间，对硬化对象整体区域照射紫外线，并且可以阻断对人体有害的光。

为了实现如上所述的目的，根据本发明的美甲用紫外线硬化装置，可包括：壳体，其形成有收容使用者的手指甲或脚趾甲的收容空间；光模块，其设置于壳体内，配备有光源和聚光镜，所述光源照射紫外线光，所述聚光镜将从光源照射的光聚集在收容空间内的一个目标位置；扫描单元，其设置于壳体，以使得光模块可在壳体内沿一个走查方向往返移动的形式驱动，从而使得目标位置沿收容于收容空间的使用者的手指甲或脚趾甲的全部区域移动。

壳体，可包括：壳体本体，其形成收容空间；操作部，其设置于壳体本体上，控制电源开/关及调节扫描单元的扫描速度。

此外，壳体还可包括托架，其以相对于收容空间的下部可拆卸的形式设置。

此外，壳体还包括窗口，其形成于收容空间上，设置为透明或半透明材料，可以从外部确认扫描单元和光模块的运转状态。

光源沿横穿走查方向的方向以隔开规定间隔的形式配置，可包括沿走查方向配置一个或多个列的多个光源。

此外，聚光镜可包括至少一个圆柱形透镜，其沿横穿走查方向的方向配置，以便使得沿走查方向照射的光聚集。在此，沿走查方向以多个列配置多个光源时，圆柱形透镜可包括沿多个光源配置的列而配置的多个圆柱形透镜。

光模块，还可包括热阻断光学滤光器，其阻断红外线频带的光。在此，热阻断光学滤光器，可与聚光镜的至少一面涂布形成为一体，或形成于聚光镜和目标位置之间。

扫描单元，可使得光模块沿第一方向、第二方向及第三方向中任意一个方向往返驱动，第一方向为和使用者的手指甲或脚趾甲的进入方向平行的方向，第二方向为与使用者的手指甲或脚趾甲的进入方向垂直的方向，第三方向为位于收容空间内的使用者的手指甲或脚趾甲上的圆弧状的方向。

在此，扫描单元，可包括：驱动源，其提供驱动力；至少一个引导部件，其沿第一至第三方向中任意一个方向配置；底座，其以可往返移动的形式设置于引导部件上，设置有光模块；动力传递部，其将从驱动源提供的驱动力传递至底座。

根据如上所述构成的本发明的美甲用紫外线硬化装置具有如下效果。

第一，配备使得入射光聚集在从光源照射的光的进行路径上的光学要素，从而可向在手指甲或脚趾甲上涂布的硬化物质聚集照射紫外线光。因此，即使不增大光源的光功率，也可增大照射在硬化物质的光的强度，因此可大幅缩短硬化时间。

第二，通过沿规定方向扫描驱动光源和光学要素(聚光镜)，从而在使用者立场来看，即使在不移动插入于装置内的手或脚的状态下，也可对硬化对象整体区域照射紫外线光。此外，不将手或脚深深地插入壳体内也可以，因此可以防止修好的手指甲和脚趾甲碰到壳体的内壁而损坏。

第三，配备有滤光器部件，其对从光源照射的光的进行路径上硬化物质的硬化所需的波长以外的光进行阻断，阻断对人体有害的光，从而可以防止皮肤损伤。

附图说明

通过下面的附图对本发明进行具体地说明，但这些附图表示本发明的实施例，因此不应解释为本发明的技术思想仅限定于该附图。

图1是表示根据本发明的实施例的美甲用紫外线硬化装置的立体图。

图2是表示图1的光模块借助扫描单元移动后的模样的立体图。

图3是表示根据本发明的实施例的美甲用紫外线硬化装置的使用例的立体图。

图4是表示根据本发明的美甲用紫外线硬化装置的光模块的概略图。

图5a至图5c是分别表示根据图4的光模块中光源及聚光镜的变形例的配置关系的概略图。

图6a及图6b分别是在互相不同的方向看根据图4的光模块的第一实施例的光源及聚光镜的光学配置的图。

图7是表示根据图4的光模块的第二实施例的光源及聚光镜的光学配置的图。

图8是表示根据图4的光模块的第三实施例的光源及聚光镜的光学配置的图。

图9是表示根据图4的光模块的第四实施例的光源及聚光镜的光学配置的图。

图10是表示适用红外截止滤光器时(实线)和适用紫外-红外截止滤光器时(虚线)根据波长的透射率变化的曲线图。

图11是表示适用图8及图9示出的光学滤光器时，根据波长的透射率变化的曲线图。

图12是表示根据本发明的美甲用紫外线硬化装置的一个实施例的扫描单元的立体图。

图13及图14分别是表示根据本发明的美甲用紫外线硬化装置的另一个实施例的扫描单元的正面和背面的立体图。

图15至图17分别是表示根据本发明的美甲用紫外线硬化装置的第三至第五实施例的扫描单元的概略图。

具体实施方式

以下，参照附图对根据本发明的优选实施例的美甲用紫外线硬化装置进行详细地说明。在此之前，本发明的说明和附图中所示的构成仅仅是本发明的一个实施例，就本申请角度而言，应理解为存在可以代替这些的多种均等物和变形例。此外，在本说明书的附图中，相同的参照标号表示相同的构成要素。

图1是表示根据本发明的一个实施例的美甲用紫外线硬化装置的立体图，图2是表示图1的光模块借助扫描单元移动后的模样的立体图，图3是表示根据本发明的实施例的美甲用紫外线硬化装置的使用例的立体图。

参照图1至图3，根据本发明的实施例的美甲用紫外线硬化装置包括壳体10、光模块100以及扫描单元200而构成。

壳体10可以包括壳体本体11和设置于壳体本体11的操作部20。壳体本体11形成有收容空间11a，以便使得涂布了紫外线凝胶等硬化物质的使用者的手指甲或脚趾甲出入。操作部20用于操作根据本发明的美甲用紫外线硬化装置，可包括：电源开关21，其使得电源开/关；速度调节部23，其调节扫描单元200的扫描速度；以及分档开关25。分档开关25是将操作模式编程为多个步骤，使用时选择各个步骤的开关。

此外，壳体10还可包括托架30。托架30可以相对于壳体本体11可拆卸的形式设置。即，欲对脚趾甲使用根据本发明的美甲用紫外线硬化装置的情况，首先将使用者的脚位于规定位置，然后以如图3所示去除托架(图1的30)的状态，可以使得收容空间11a位于使用者脚上的形式配置壳体10。由此，可以提高根据本发明的美甲用紫外线硬化装置的使用便利性。

此外，壳体10还包括窗口40，其形成于收容空间11a上。该窗口40形成为透明或半透明材料，以便可以从外部确认光模块100的运转状态。此外，窗口40可由阻断规定波长的光，例如阻断紫外线的物质构成。

通过配备这样的窗口40，可以用肉眼从外部确认光模块100的正常运转与否，可以阻断扫描运转时紫外线光向外部流出。因此，可以使得紫外线光对使用者的眼睛或皮肤造成的影响最小化。

图4是表示根据本发明的美甲用紫外线硬化装置的光模块的概略图，图5a至5c是分别表示根据图4的光模块中光源及聚光镜的变形例的配置关系的概略图。

参照图1至图4，光模块100向位于收容空间11a内的手指甲或脚趾甲上照射紫外线光，从而使得硬化物质硬化。为此，光模块100以可在壳体10内移动的形式设置。例如，光模块100借助扫描单元200，可以沿Y轴方向从图1示出的配置位置向图2示出的配置位置进行往返移动。光模块100可包括照射紫外线光的光源110和聚光镜120。

光源110照射紫外线光，可构成为在基板101上聚集的多个LED灯。即，如图4及图5a至图5c所示，光源110可包括多个光源110a，其沿横穿走查方向(图1的Y方向)的副走查方向(图1的X方向)以隔开规定间隔的形式配置。在此，走查方向指的是后述的扫描单元200的移动方向，指的是图1的Y方向、图13的X方向、图15的Z方向。

此外，如图5a所示，光源110可根据需要沿走查方向配置为一列，或如图5b及图5c分别所示，也可以沿走查方向配置为2列或3列。进而，也可配置4列以上的多个光源。

聚光镜120使得从光源110照射的光聚集到收容空间11a内的一个目标位置T。在此，聚集到目标位置T的光点具有可以覆盖使用者的手指甲或脚趾甲中一部分的尺寸。通过这样的聚光镜120进行聚光，从而可以增大每单位时间向目标位置照射的聚光量。因此，即使对目标位置进行聚光并照射较短时间，也能使其高速硬化。本发明配备聚光镜120并可改善光量，因此与未适用聚光镜的装置相比，可以将硬化时间缩短至1/20以下。

图6a及图6b分别是在互相不同的方向看根据图4的光模块的第一实施例的光源及聚光镜的光学配置的图。

参照附图，聚光镜120可包括至少一个圆柱形透镜121，其长度方向配置为副走查方向(图6b的X方向)，以便使得沿走查方向照射的光聚集。在此，圆柱形透镜121可设置为入射面为由平面形成的平凸形状的球面或非球面圆柱形透镜。

参照图6a及图6b，圆柱形透镜121沿走查方向(Y方向)聚集入射光，并使得沿副走查方向(X方向)不聚集地折射透过。通过配置这样的圆柱形透镜121，沿走查方向聚集入射光，从而可形成沿副走查方向聚集的线形椭圆形状的光点。因此，通过扫描单元200沿走查方向进行一次移动时，在手指甲和脚趾甲上的整体区域照射光，从而可对手指甲和脚趾甲整体的硬化物质进行硬化。

就本实施例而言，以入射面为平面的平凸形状的圆柱形透镜为例进行了说明，但不限定于此，也可构成为出射面为平面的平凸形状的圆柱形透镜。

图7是表示根据图4的光模块的第二实施例的光源及聚光镜的光学配置的图。参照图7，聚光镜可构成为入射面和出射面均凸起的截面双凸的圆柱形透镜125。

此外，如图5c所示，沿走查方向以多个列配置多个光源时，圆柱形透镜121、125可包括沿多个光源的配置列在走查方向上隔开配置的多个圆柱形透镜。

图8及图9是分别表示根据图4的光模块的第三及第四实施例的光源及聚光镜的光学配置的图。

参照图8及图9，光模块还包括热阻断光学滤光器131、135，其阻断红外线频带的光，从而降低温度。在此，从光源110照射紫外线光后，通过聚光镜120聚光时，光量聚集到目标位置的同时瞬间发热至高温。在此，发热温度为50℃以上的情况，可能会引起热灼伤等问题。热阻断光学滤光器131、135通过阻断热的主原因的红外线，将温度降低至50℃以下，从而可以预防使用者被热灼伤。如图8所示，热阻断光学滤光器131可与聚光镜120的至少一面涂布形成为一体。此外，如图9所示，热阻断光学滤光器135可位于聚光镜120和目标位置之间的光路径上。

图10是表示适用红外截止滤光器时和适用紫外-红外截止滤光器时根据波长的透射率变化的曲线图。参照图10，采用红外截止滤光器的情况用实线表示，比650nm波长更长的波长的光，即红外线波长的光透射率急剧地降低，对700nm以上波长而言，透射率接近O。因此，红外截止滤光器可以阻断由红外线光产生的热。相反地，适用紫外-红外截止滤光器的情况，使得700nm左右的红外线波长透过，因此红外线光的热阻断效率下降。考虑到上述方面，根据本发明的热阻断光学滤光器131可以采用阻断650nm波长以上的波长的红外截止滤光器。

图11是表示适用图8及图9示出的光学滤光器时，根据波长的透射率变化的曲线图。参照图11，650nm波长以上透射率下降至大约50％，700nm以上的波长透射率具有20％左右。因此，根据本实施例的美甲用紫外线硬化装置优点在于，通过适用热阻断光学滤光器，使用时可以预防使用者的热灼伤。

图12是表示根据本发明的美甲用紫外线硬化装置的一个实施例的扫描单元的立体图。参照图12，扫描单元200设置于壳体10，以使得光模块100可在壳体100内沿一个走查方向(图1及图2的Y方向)进行往返移动的形式驱动光模块100。由此，通过光模块100形成光点的目标位置可沿走查方向移动至收容于收容空间11a内的使用者的手指甲或脚趾甲的全部区域。

即，如图12所示，根据一个实施例的扫描单元200使得光模块100沿第一方向(Y轴方向)往返驱动，第一方向为与使用者的手指甲或脚趾甲的进入方向平行的方向。为此，扫描单元可包括：驱动源(未示出)，其提供驱动力；至少一个引导部件213，其沿第一方向配置；底座215，其以可往返移动的形式设置于引导部件213上。在此，光模块100设置于底座215，通过从驱动源提供的驱动力，随着引导部件213沿第一方向进行往返驱动。

图13及图14分别是表示根据本发明的美甲用紫外线硬化装置的另一个实施例的扫描单元的正面和背面的立体图。

参照图13及图14，扫描单元200使得光模块100沿第二方向往返驱动，第二方向为相对于使用者的手指甲或脚趾甲的进入方向垂直的方向。为此，扫描单元200可包括：驱动源221，其提供驱动力；至少一个引导部件223，其沿第二方向(X轴方向)配置；底座225，其以可往返移动的形式设置于引导部件223上；动力传递部227，其将从驱动源221提供的驱动力传递至底座225。在此，光模块100设置于底座225，借助从驱动源221提供并通过动力传递部227传递的驱动力，随着引导部件223沿第二方向进行往返驱动。

图15是表示根据本发明的美甲用紫外线硬化装置的第三实施例的扫描单元的概略图。

参照图15，扫描单元200使得光模块100沿第三方向(Z1方向)往复驱动，第三方向为位于收容空间内的使用者的手指甲或脚趾甲上的圆弧状的方向。例如，使用者的手H插入至紫外线硬化装置内时，扫描单元200的光模块100在与手指端部相对的位置可以从大拇指向小拇指方向或从小拇指向大拇指方向画圆弧的同时进行往复移动。

为此，扫描单元200可包括：驱动源(未示出)，其提供驱动力；至少一个引导部件231，其沿第三方向配置为圆弧状；底座235，其以可往返移动的形式设置于引导部件231上。在此，光模块100设置于底座235，借助从驱动源提供的驱动力，随着引导部件231沿第三方向进行往返驱动。

图16是表示根据本发明的美甲用紫外线硬化装置的第四实施例的扫描单元的概略图。

参照图16，扫描单元200使得光模块100沿第四方向(Z2方向)往复驱动，第四方向为位于收容空间内的使用者的手指甲或脚趾甲上的圆弧状的方向。例如，使用者的手H插入至紫外线硬化装置内时，扫描单元200的光模块100可以从手指端部向手背方向或从手背方向向手指端部方向画圆弧的同时进行往复移动。即，光模块100以在使用者的手H上可沿Y轴方向(参照图1)往复移动的形式配置的同时在高度方向上可以一边画圆弧一边移动。

为此，扫描单元200可包括：驱动源(未示出)，其提供驱动力；至少一个引导部件241，其沿第四方向配置为圆弧状；底座245，其以可往返移动的形式设置于引导部件241上。在此，光模块100设置于底座245，借助从驱动源提供的驱动力，随着引导部件241沿第四方向进行往返驱动。

图17是表示根据本发明的美甲用紫外线硬化装置的第五实施例的扫描单元的概略图。

参照图17，扫描单元200使得光模块100沿第五方向(Z3方向)往复驱动，第五方向为位于收容空间内的使用者的手指甲或脚趾甲上的圆弧状的方向。例如，使用者的手H插入至紫外线硬化装置内时，扫描单元200的光模块100在手指上的位置可以从大拇指向小拇指方向或从小拇指向大拇指方向画圆弧的同时进行往复移动。即，光模块100以在使用者的手H上可沿X轴方向(参照图1)往复移动的形式配置的同时在高度方向上可以一边画圆弧一边移动。

为此，扫描单元200可包括：驱动源(未示出)，其提供驱动力；至少一个引导部件251，其沿第五方向(Z3)配置为圆弧状；底座255，其以可往返移动的形式设置于引导部件251上。在此，光模块100设置于底座255，借助从驱动源提供的驱动力，随着引导部件251沿第五方向进行往返驱动。

如上所述配备扫描单元，通过使得光模块沿规定方向扫描驱动，在使用者立场来看，在不移动插入装置内的手或脚的状态下，也可对硬化对象整体区域照射紫外线光。此外，不将手或脚深深地插入壳体内也可以，因此可以防止修好的手指甲和脚趾甲碰到壳体的内壁而损坏。

虽然通过实施例和附图对本发明进行了具体的说明，但本发明的技术思想通过权利要求书记载的事项得以确定，在不脱离本发明的技术思想范围的范围内可以有多种变形例及均等例。

Claims (9)

1.一种美甲用紫外线硬化装置，其特征在于，包括：

壳体，其形成有收容使用者的手指甲或脚趾甲的收容空间；

光模块，其设置于壳体内，配备有光源和聚光镜，光源照射紫外线光，聚光镜将从光源照射的光聚集在收容空间内的一个目标位置；

扫描单元，其设置于壳体，以使得光模块可在壳体内沿一个走查方向往返移动的形式驱动，从而使得目标位置沿收容于收容空间内的使用者的手指甲或脚趾甲的全部区域移动，

所述光源，

沿横穿走查方向的方向以隔开规定间隔的形式配置多个，包括沿走查方向配置一个或多个列的多个光源，

所述聚光镜，

包括至少一个圆柱形透镜，其沿横穿走查方向的方向配置，以便使得沿走查方向照射的光聚集，

从多个光源照射的光以沿横穿走查方向的方向重叠的状态照射在目标位置上。

2.根据权利要求1所述的美甲用紫外线硬化装置，其特征在于，

壳体包括：

壳体本体，其形成收容空间；

操作部，其设置于壳体本体上，控制电源开/关及调节扫描单元的扫描速度。

3.根据权利要求1所述的美甲用紫外线硬化装置，其特征在于，

壳体还包括托架，其以相对于收容空间的下部可拆卸的形式设置。

4.根据权利要求1所述的美甲用紫外线硬化装置，其特征在于，

壳体还包括窗口，其形成于收容空间上，设置为透明或半透明材料，可以从外部确认扫描单元和光模块的运转状态。

5.根据权利要求1所述的美甲用紫外线硬化装置，其特征在于，

沿走查方向以多个列配置多个光源时，

圆柱形透镜包括沿多个光源的配置列而配置的多个圆柱形透镜。

6.根据权利要求1所述的美甲用紫外线硬化装置，其特征在于，

光模块还包括热阻断光学滤光器，其阻断红外线频带的光。

7.根据权利要求6所述的美甲用紫外线硬化装置，其特征在于，

热阻断光学滤光器与聚光镜的至少一面涂布形成为一体，

或形成于聚光镜和目标位置之间。

8.根据权利要求1所述的美甲用紫外线硬化装置，其特征在于，

扫描单元可使得光模块沿第一方向、第二方向及第三方向中任意一个方向往返驱动，第一方向为和使用者的手指甲或脚指甲的进入方向平行的方向，第二方向为与使用者的手指甲或脚指甲的进入方向垂直的方向，第三方向为位于收容空间内的使用者的手指甲或脚指甲上的圆弧状的方向。

9.根据权利要求8所述的美甲用紫外线硬化装置，其特征在于，

扫描单元包括：

驱动源，其提供驱动力；

至少一个引导部件，其沿第一至第三方向中任意一个方向配置；

底座，其以可往返移动的形式设置于引导部件上，设置有光模块；

动力传递部，其将从驱动源提供的驱动力传递至底座。

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