KR100898872B1 - 두피 치료용 적외선 광원 분배 조사 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 LED 또는 LD와 같은 반도체 적외선 광원을 이용한 탈모 방지용 두피 치료기에 관한 것으로 다음과 같은 구성을 갖는다. 첫째, 장치에 전원을 공급하는 전원부와 둘째, 전기 에너지를 광 에너지로 바꾸어 치료용 광원을 출력하는 반도체 광원부와 셋째, 반도체 광원으로부터 출력된 광을 다수의 광으로 분리하는 광 분배장치와 넷째, 광 분배장치에 직접 연결되어 빗살 내부를 통해 두피 근처까지 광을 전달하는 광 가이드부와 다섯째, 광 가이드를 보호하고 빗질을 할 때 물리적 힘을 전달하는 빗살부와 여섯째, 빗살 끝단부에 위치하여 치료용 광이 두피에 효과적으로 전달될 수 있도록 렌즈의 기능을 갖거나, 빗질을 할 때 두피에 물리적 자극을 주어 각질을 제거하고 마사지 기능을 하는 돌출부를 갖는 것을 특징으로 한다.

탈모, 탈모 방지, 두피 치료, 반도체, 적외선, 저출력 레이저, LED, LD, 광 분배장치, 빗살, 광가이드, 돌출부, 마사지

Description

두피 치료용 적외선 광원 분배 조사 장치{Infrared ray distribution and illumination device for medical treatment of hair and scalp }

종래의 레이저 광을 이용한 탈모 예방 장치의 경우 대부분 광원이 두피로부터 일정거리 이상 떨어져 주변 머리카락 등으로 인하여 광이 효과적으로 두피에 도달하지 못하며, 치료 효과를 높이고자 일정시간 이상 장치를 고정된 위치에 들고 있어야 하는 불편함이 있다. 하지만 이 역시 모발이 많이 남아있는 탈모 초기 환자들에게는 여전히 비효과적이며, 탈모 방지 및 두피 관리에 중요한 빗질 동작을 제대로 할 수 없는 문제점을 가진다.

상기의 단점을 보완하고자 빗살 끝단에 광원을 위치시키거나 몸체 내부에 광원을 위치시키고 광섬유 등을 이용하여 두피 근처까지 광을 전달하는 구조의 발명도 있으나, 이 또한 하나의 광원이 두피의 한곳만을 조사하도록 구성되어 있을 뿐, 광원을 효율적으로 분리하여 적은 수의 광원으로 두피의 여러 곳을 동시에 조사하도록 구성된 예가 없다.

특히, 최근의 반도체 레이저 분야 기술이 발달하여, 하나의 반도체 광원만으로도 두피의 여러 곳을 동시에 조사할 정도로 충분한 세기의 광 출력을 낼 수 있게 되었으나, 지금까지의 두피 치료용 장치들은 별도의 광분배 기능을 갖지 못하여 광출력이 낮게 조절된 반도체 광원을 다수 사용해야만 하는 근본적인 문제점을 가진다. 반도체 광원의 수가 증가하면 이에 비례하여 부품의 수가 늘어나고 소비 전력이 증가하여 전체적으로는 제조비용을 증가시키게 된다. 지금까지 상용화된 두피 치료용 장치들이 수 십만원의 비싼 가격을 형성하는 것이 이러한 이유이다.

본 발명은 기존의 두피 치료용 장치들이 몸체 내 다수의 광원을 포함하거나,광 조사가 필요한 여러 곳에 각각의 개별 광원을 위치시키는 등, 에너지 측면에서 매우 비효율적으로 구성되었던 것을 근본적으로 해결하는 것을 목적으로 한다. 이로써 기존 발명들에 비하여 치료 효과는 우수하면서도 적은 수의 광원 및 부품만을 사용하므로 전체적인 구성을 단순하게 만들어 제조 원가를 크게 낮추는 것을 특징으로 한다.
본 발명의 목적을 이루기 위한 기술적 과제의 중심에 광 분배기가 있다. 광 분배기는 충분한 광출력을 내는 최초의 광원을 손실없이 여러 개의 다수 광으로 분리하는 기능을 갖는다. 이때의 광 분배기 기본 원리는 광통신용 분야에서 사용되는 것과 유사하나 파장 대역 및 설계 방향이 다르고, 모드 간섭 및 약간의 분배 및 결합 손실이 감수되는 대신 저가격으로 제조가 가능한 구조를 가지게 된다.
광을 분배하는 방법은 기술적으로 다양하다. 반사율이 50%인 광학 거울을 이용하여 분리할 수도 있으며, 두개의 광섬유 코어를 근접시키는 구조 그리고 일대 다수의 광 분리에 적합한 PLC 기술 등이 있다.
본 발명은 치료용 광원 분리에 PLC 기술을 최초로 적용하였다. 이때 광 분배기의 한쪽 끝은 치료용 광원부와 광 결합되어 광을 받아들이게 되고, 다른 쪽 끝단은 다수로 분리된 광이 각각 별도의 광가이드와 연결되는 것을 특징으로 한다. 여기서 광 분배기와 광 가이드가 일체로 제작될 수도 있는데 이 경우 빗살 안쪽으로 연결된 부분을 광 가이드부, 그 이전부터 광원 연결 부분까지를 광분배기로 구분할 수 있다.
본 발명에 사용되는 치료용 적외선 광원은 LED(Light Emitting Diode) 또는 LD(Laser Diode)와 같은 반도체 광원으로 쉽게 구현될 수 있으며, 광 분배장치는 평면 광도파로(Planar Lightwave Circuit:PLC)기술을 이용하여 폴리머 등의 재료로 제작할 경우 저렴한 가격으로 구현이 가능하다. 아울러 광 가이드는 그 내부를 통해 빛을 전달할 수 있는 통상의 광섬유로 구현이 가능하며 코어 및 클래드 구조를 가진 다른 형태의 광 가이드로도 구현이 가능하다.

본 발명의 빗살은 상기의 광 가이드가 그 내부를 통과할 때 외부로부터 보호하는 기능을 하며, 아울러 그 끝단부에 위치한 돌출 구조를 지지하는 역할을 한다. 이때 빗살은 빗질을 견딜만한 충분한 강도를 지니며, 빗질 과정에서 유발되는 정전기를 제거하기 위해 약간의 전기 전도성을 가질 수 있다.

본 발명의 돌출 구조는 빗살 끝단부에 부착되어 내부의 광 가이드와 연결되며, 광 가이드를 통해 전달된 치료용 광원이 두피에 효과적으로 전달될 수 있도록 렌즈의 기능을 갖는다. 또한 빗질을 할 때, 두피에 물리적 자극을 전달하여 각질을 제거하고 동시에 마사지의 기능을 갖는 것을 특징으로 한다. 이때 상기의 돌출 구조는 광 전달 기능과 물리적 자극 전달 기능을 동시에 가질 수 있으며, 또는 두 가지 기능이 분리되어 각각의 돌출 구조에서 개별적으로 구현될 수도 있다.

상기의 기술적 과제를 실현하기 위한 본 발명의 '두피 치료용 적외선 광원 분배 조사 장치'는 그 주요 장치로, 전원부와 반도체 광원부, 광 분배장치부, 광 가이드부, 빗살부, 돌출부 등으로 이루어져 있다.(도면 1) 아울러 외부 구조는 전원장치 및 반도체 광원부, 광 분배장치 및 광 가이드 등이 설치된 몸통부와 헤드 부분이 있으며, 헤드 부분에 심어진 빗살과 두피에 직접 접촉하는 돌출부로 이루어져 있다.(도면 2)

이하에서, 본 발명의 바람직한 실시 예를 도면을 이용하여 설명한다.

도 1은 본 발명을 구성하는 주요 기능에 대하여 설명한다. 본 발명은 장치에 전력을 공급하는 전원부(100)와 전원부(100)로부터 전달된 전기 에너지를 광 에너지로 변환시켜 두피 치료용 적외선 광을 방출하는 반도체 광원부(200), 반도체 광원부(200)로부터 최초 출력된 치료용 광원을 다수의 광으로 분리하는 평면 광도파로 구조(Planar Lightwave Circuit: PLC)의 광 분배장치부(300), 광 분배장치(300) 끝단에 각각 연결되어 다수로 분리된 치료용 광원을 빗살(500) 안을 통해 두피 근처까지 전달하는 광가이드부(400), 내부의 광가이드(400)를 보호하고 빗질을 할 때 필요한 물리적 힘을 전달하며 그 끝단에 위치한 돌출부(600)를 지지하는 역할을 하는 빗살부(500), 각각의 빗살(500) 끝단에 부착되어 빗질을 할 때 두피에 물리적 자극을 주어 각질 및 노폐물을 제거하고 두피 마사지 기능을 하며, 빗살(500) 내부를 통해 전달된 치료용 광원이 집중되지 않고 퍼져서 두피 표면에 잘 전달되도록 광 조사 기능을 갖는 돌출부(600)를 갖는 것을 특징으로 한다.

도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 장치의 전체 외부 모습을 설명한다. 전체적인 외부 형태는 브러쉬 타입의 빗과 유사하며 전원부(100)와 반도체 광원부(200) 및 광분배장치부(300) 등을 포함하는 몸통부(20) 그리고 광가이드부 및 빗살을 지지하는 헤드부(10), 빗질을 할 때 물리적 힘을 전달하는 빗살부(500)와 두피에 직접 접촉하는 돌출부(600) 등으로 이루어져 있다.

이때, 각각의 내부 장치는 몸통(20) 및 헤드부(10)의 어느 부분에도 설치될 수 있다. 또한 모든 빗살(500) 내부에 광 가이드(400)가 통과하지 않고, 일부 빗살(500)에만 광 가이드(400)가 적용되어 광을 조사하는 빗살(500)부와 두피를 물리적으로 마사지하는 빗살(500)부가 기능적으로 분리되어 구성될 수 있다.
도 3은 본 발명에서 사용 가능한 광 분배장치부(300)의 구조를 설명하는 것으로 하나의 광원을 2개, 4개, 8개 등 순차적으로 분리하는 Tree 구조(a)와, 하나의 광원을 한번에 다수의 광원으로 분리하는 1×N 구조(b)로 나뉠 수 있으며, 이 두 가지 구조 중 어느 것을 이용해서도 본 발명의 구현이 가능하다. 아울러 이러한 광 분배장치는 반도체 기술이 적용된 평면 광도파로(Planar Lightwave Circuit) 기술을 이용하여 효율적으로 구현될 수 있으며, 기존의 광섬유를 사용해서도 부분적으로 구현이 가능하다.

본 발명은 탈모 및 두피 관리에 필수적인 빗질을 통해 두피의 이물질 및 각질을 제거하고, 동시에 저출력 적외선 광원을 머리카락 등의 방해 없이 두피에 효율적으로 조사함으로써, 두피 내부 혈관 내 혈행의 흐름을 향상시켜 모근에 영양이 더 잘 전달되도록 하고 궁극적으로는 탈모 예방 및 치료의 기능을 갖는다.

아울러 기존 발명들이 광원부에서 나온 광을 효율적으로 분배하지 못하여 하나의 장치 안에 여러 개의 광원 및 관련 부품을 가짐으로써 전체적으로 구조가 복잡해지고 소비전력이 커질 수 밖에 없었던 문제점을 근본적으로 개선하는 특징을 갖는다. 그 중심에는 기존 발명이 포함하지 않은 광 분배기가 있으며 광 분배기는 광 분리 단계에서 손실이 거의 발생하지 않기 때문에 충분한 광 출력을 내도록 조절된 최소 수량의 광원만 있으면, 다수로 분리된 개별 광원들이 두피 전체를 동시에 조사할 수 있으므로 기존 발명에 비하여 에너지 효율을 크게 높일 수 있는 장점을 가진다. 즉, 한 두개 정도의 소수 반도체 광원만으로도 두피의 여러 곳을 동시에 치료할 수 있는 특징을 가진다.
일반적으로 광원의 수가 많아지면 부수적으로 관련 부품의 수가 비례하여 증가하게 되며 이는 장치의 복잡성, 품질 안정성의 저하, 제조 단가의 상승 등을 가져온다. 지금까지 상용화된 두피 치료용 장치들이 일반적인 빗, 또는 브러쉬와 구별되어 몇십배 내지는 백배 이상 비쌌던 이유도 여기에 있다.
본 발명은 기존 발명에 비하여 치료 효과는 우수하면서도 장치에 들어가는 부품의 수 및 소비 전력을 몇배 이상 개선하여 저가격으로 제품을 구현할 수 있도록 한다.

삭제

Claims (4)

1. LD(Laser Diode) 및 LED(Light Emitting Diode)등의 적외선 광원을 이용한 두피 치료 및 관리용 장치로써, 치료용 광원을 분리하기 위하여 내부에 별도의 광분배기를 포함하는 것을 특징으로 하는 두피 치료용 장치.
2. 제 1항에 있어서 상기 광분배기는 파장 대역이 600nm ~ 1,000nm 영역의 광을 분리하도록 설계된 것을 특징으로 하는 두피 치료용 장치.
3. 제 1항에 있어서 치료용 광원을 분리하기 위한 광분배기는 PLC(Planar Lightwave Circuti:평면 광도파로) 기술이 적용된 것을 특징으로 하는 두피 치료용 장치.
4. 제 1항에 있어서 상기 장치는 전기 에너지를 공급하는 전원부와, 전기 에너지를 광 에너지로 변환시키는 광원부, 광원부에서 나온 치료용 광을 손실없이 다수의 광으로 분리하는 광분배기부, 다수로 분리된 각각의 광을 두피 근처까지 전달하는 광 가이드부, 내부의 광 가이드를 보호하고 빗질을 할 때 돌출부를 지지하는 빗살부 그리고 두피와 접촉하여 두피 마사지 기능과 광 전달 기능을 갖는 돌출부를 포함하는 것을 특징으로 하는 두피 치료용 장치.

   도면의 간단한 설명

   도 1은 본 발명의 실시 예에 의한 주요 구성 장치들에 대한 개략도

   도 2는 본 발명의 실시 예에 의한 전체 외부 형태의 개략도

   도 3은 본 발명의 주요 구성 요소 중 하나인 광 분배장치의 구조에 대한 개략도로서, Tree 형태를 갖는 구조(a)와 1×N 구조(b)로 나뉠 수 있다.

   *도면의 주요 부분에 대한 부호 설명

   10 : 헤드부

   20 : 몸통부

   100 : 전원부

   200 : 반도체 광원부

   300 : 광 분배장치부

   400 : 광 가이드부

   500 : 빗살부

   600 : 돌출부

   <도면 1>

   

   <도면 2>

   

   <도면 3>

   

   (a)

   

   (b)