KR101125505B1 - 차량용 탑승자 두피 광학 치료 장치 - Google Patents

차량용 탑승자 두피 광학 치료 장치 Download PDF

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Abstract

본 발명은 차량의 천정에 설치하여 탑승자의 두부에 효과적으로 레이저를 조사하여 줌으로써 탈모 방지 및 양모, 발모 효과를 얻을 수 있도록 한 차량용 탑승자 두피 질환 광학 치료 장치를 개시한다.
본 발명은 차량의 운전 중 두부 상방 위치를 추적하여 두부 상방에 정확하게 레이저 및 적외선을 이용한 광학 치료가 가능하도록 한 차량용 탑승자 두피 질환 광학 치료 장치를 제공함에 있다.
이를 위하여 본 발명은 레이저 다이오드 및 발광다이오드를 균등간격으로 배열, 설치하여서 된 PCB, 조작 버튼 및 제어회로에 의하여 탑승자의 두부 상방에 레이저 및 적외선을 조사할 수 있도록 하되,
특히, 탑승자의 두부 중심 위치 및 탑승자의 두부와 전술한 PCB와의 거리를 산출하고, 이에 따라 PCB를 입체적으로 이동시켜 탑승자의 두부 중심에 이상적인 거리를 두고 미리 설정된 최적 시간 동안 레이저 및 적외선을 조사하여 줌으로써 탑승자가 출, 퇴근시나 출장 업무시 등 차량을 운전하는 시간 동안 본 발명을 작동시켜 별도의 시간을 내지 않고 치료할 수 있게 되므로 시간을 절약할 수 있게 됨은 물론 가장 바람직한 치료 효과를 획득하게 되는 유용한 효과가 있다.

Description

차량용 탑승자 두피 광학 치료 장치{Passenger Scalp Optical Treatment Apparatus for Vehicle}
본 발명은 차량용 탑승자 탈모 방지 장치에 관한 것으로, 특히 차량의 천정에 설치하여 운전석과 보조석 및 후방의 좌석 등 차량의 모든 탑승자의 두피에 효과적으로 레이저와 적외선을 조사하여 줌으로써 탈모 방지 및 양모, 발모 효과를 얻을 수 있도록 한 차량용 탑승자 두피 광학 치료 장치에 관한 것이다.
주지하는 바와 같이 저출력으로 조사되는 레이저 치료는 국제적으로 공인된 치료법으로써, 출력이 작은 레이저를 피부에 조사하면 DNA를 자극하고, 단백질 합성을 늘리며, 세포분열을 활발하게 만들어 혈액순환 개선 효과와 손상된 조직의 재생과 피부궤양치료 등의 효과가 있는 것으로 알려져 있다. 즉, 레이저광을 인체에 조사하면 혈관이 확장되고 혈액순환이 개선되어 손상된 세포조직을 정상으로 돌아가게 하고, 경혈에 조사하면 침이나 뜸과 같은 자극 효과가 있어 피부나 근육의 통증을 제거하고 환부의 완치를 촉진시키게 된다.
특히 외과 수술 및 화상 치유시 주변 연조직의 재생을 촉진시키기 위한 방법으로도 레이저 다이오드(LD: Laser Diode)와 발광다이오드(LED: Light Emitting Diode)를 사용하고 있다.
또한, 모근세포를 활성화시켜 발모를 촉진하며 동시에 탈모를 방지하는 제품도 이미 개발되어 가정용으로 시판되는 단계에 이르고 있다.
그러나 모근을 활성화시키기 위한 제품들은 그 생김새가 기존의 머리를 빗는 빗 또는 머리손질용 브러쉬 형태로 이루어진 것이 대부분이다. 이를 사용하여 머리를 빗을 때 역학적 자극과 레이저 광선에 의한 생체자극 효과를 동시에 얻을 수 있기 때문이다.
그러나 현실적으로 이러한 레이저 발생 브러쉬를 이용하여 효과를 얻기 위해서는 환자가 매일 상당한 시간 동안 머리를 빗어주어야만 가능하기 때문에 바쁜 일상에 쫓기는 직장인은 제대로 시행하기 어려울 뿐만 아니라, 계속 붙잡고 있거나 움직여주어야 하므로 권태감을 유발하여 장기간 사용이 힘들게 되는 문제점이 있었다.
이러한 문제점을 감안하여 대한민국공개특허 2007-17737호(발명의 명칭: 의료용 광원 조사장치; 이하 "인용발명 1"이라 함)가 제안된 바 있다.
이러한 인용발명 1은 도 1로 도시한 바와 같이, 의자(1)의 상부에 제어부와 연결된 다수의 발광 다이오드 또는 레이저 다이오드로 된 광원부(40)를 설치하여서 된 것이며, 체결끈(12)을 이용하여 차량용 시트를 포함한 의자에 장착하여 사용할 수 있도록 된 것이다.
반면에, 이러한 인용발명 1은 높이가 낮기 마련인 차량의 천정과 운전자의 두부 사이의 공간에 설치되어야 하는 것이므로, 운전자의 두부가 움직일 수 있는 공간을 더욱 제한하게 되며, 두부와 빈번하게 부딪게 되어 불쾌감을 주는 문제점이 있는 것이다.
또 다른 형태의 것으로 대한민국 등록 특허 517080호(발명의 명칭: 광학적 치료용 베개; 이하 "인용발명 2"라 함)가 제안된 바 있다.
이러한 인용발명 2는 도 2로 보인 바와 같이, 자동차 내부 좌석시트로도 활용될 수 있도록 되어 있고 표면에는 광원체(3)가 인체의 뒷머리 또는 뒷목부위를 향해 광을 조사할 수 있도록 배열되어 있으며, 이에 전원을 공급 및 제어하는 제어부(4)가 부착되어 있다.
이러한 인용발명 2는 레이저 발생기기를 들고 있지 않아도 차량의 운전중에 레이저 조사에 의한 효과를 얻을 수 있으므로 사용이 대단히 편리하게 되며, 별도로 시간을 내지 않고도 사용할 수 있는 편의를 제공하게 된다. 반면에, 이러한 인용발명 2는 운전자의 후두부만을 조사할 수 있을 뿐이어서 두부 상방에 탈모가 진행되는 대부분의 경우에 별다른 도움을 주지 못하고 있는 실정이다.
이러한 문제점을 해결하기 위하여 본 출원인은 대한민국 특허 출원 2009- 호(발명의 명칭: 차량용 운전자 두피 광학 치료 장치; 이하 '인용발명 3'이라 함)을 제안한 바 있다.
이러한 인용발명 3은 레이저 다이오드를 균등간격으로 배열, 설치하여서 된 PCB, 조작 버튼 및 제어회로를 내장하며, 그 상방에 레이저다이오드의 열을 방출하기 위한 히트싱크를 구비하여서 된 케이싱을 운전석 천정에 형성된 절개공에 매설하며, 케이싱의 하방에 레이저 다이오드의 레이저 광선을 확산시키기 위한 렌즈가 구비된 광확산커버를 고정하여서 된 것이며,
전술한 조작버튼은 시간을 증가시키는 시간 증가 버튼, 시간을 감소시키는 시간 감소 버튼과 레이저의 세기가 조절되도록 하기 위한 모드 선택버튼 및 시간, 작동 모드가 설정된 후 작동 개시되도록 하거나 작동 중지되도록 하기 위한 시작/중지 버튼으로 구성되며, 이러한 조작버튼과 작동 상태를 표시하기 위한 표시기를 마이크로프로세서에 연결함과 아울러, 마이크로프로세서가 드라이버를 경유하여 레이저다이오드와 LED를 점, 소등 되도록 제어하도록 하여서 된 것이다.
그러므로, 이러한 인용발명 3은 운전자가 출, 퇴근시나 출장 업무시 등 차량을 운전하는 시간 동안 작동시켜 별도의 시간을 내지 않고 치료할 수 있게 되므로 시간을 절약할 수 있게 될 뿐만 아니라, 출, 퇴근 시에 주기적으로 레이저 및 적외선의 조사 시간과 그 세기를 미리 입력시킨 형태로 반복하여 규칙적으로 조사함으로써 레이저 광선에 의한 모근 세포 활성화에 따른 치료과정을 수행하여 탈모 방지 및 육모 효과를 얻을 수 있게 되는 것이며, 이러한 인용발명 3은 레이저 및 적외선의 조사 방향, 조사 각도를 최적화함으로써 치료 효과를 더욱 향상시킬 수 있게 되는 효과가 있다.
반면에 이러한 인용발명 3은 탑승자의 두부 위치가 유동적인 경우가 많으며, 더욱이 보조석이나 뒷좌석의 탑승자인 경우에는 두부의 위치가 운전석 보다 월등히 유동적이어서 수시로 레이저 및 적외선의 조사 방향을 일일이 손으로 조작하지 않으면 효용을 얻기 어렵게 되는 문제점이 있는 것일 뿐만 아니라 탑승자의 두부 위치가 정하여진 범위를 조금이라도 벗어나면 인체의 둥근 두부에 레이저 및 적외선이 고루 조사될 수 없게 되는 문제점이 있는 것이다.
아울러, 인용발명 3은 차량에 탑승한 사람의 앉은키가 큰 경우나 작은 경우를 막론하고 정하여진 높이에서 레이저와 적외선을 조사하는 것인바, 특정 지점의 빛의 세기는 거리의 제곱에 반비례하여 감소하므로, 표준 앉은키를 가진 사람에게는 별 문제가 없으나, 키가 큰 사람의 두부에는 매우 강한 빛이 조사되고, 키가 작은 사람의 두부에는 매우 약화된 빛이 조사되는 것이어서 치료 효과가 불균일하게 나타나는 문제점이 있는 것이다.
본 발명의 목적은 이러한 문제점을 해결하기 위하여 차량의 주행 중 탑승자의 두부 위치를 실시간으로 감지함과 아울러 실시간으로 두부의 상면과 레이저 및 적외선 조사 수단과의 거리를 감지하여, 레이저 및 적외선 조사 수단이 항상 탑승자의 두부 중앙 상면위에 일정한 거리를 두고 위치하도록 하는 일련의 과정이 자동으로 실시되도록 함으로써, 탑승자가 일일이 조작하지 않더라도 차량의 주행 중 효율적인 두피 광학 치료가 실시될 수 있도록 한 차량용 탑승자 두피 질환 광학 치료 장치를 제공함에 있다.
본 발명은 이러한 목적을 달성하기 위하여 차실내의 천정에 설치되며, 탑승자의 두부 위치 좌표를 검출하기 위하여 렌즈와 렌즈 초점거리 범위에 설치되는 CCD와, CCD의 영상 신호를 디지털 데이터로 변환 출력시킴과 아울러 두부 형상 픽셀들의 중간 좌표 데이터를 출력시키는 영상신호처리기로 구성된 영상신호모듈과, 초음파를 송, 수신하는 거리감지센서와, 거리감지센서에 연결되어 송신부의 신호를 송출하고, 거리감지센서에 의하여 수신되는 신호를 증폭시키며 송, 수신된 신호의 시차에 의하여 거리 데이터를 산출하는 시차신호처리기로 구성된 거리산출모듈과,
전술한 영상신호모듈의 출력에 의하여 얻어진 두부 이미지 중심 좌표에 의하여 가로값(이하 값이라 함)과 세로값(이하 값이라 함)에 의하여 레이저 다이오드 및 적외선 발광을 위한 발광다이오드가 균등간격으로 조립된 PCB(이하 '광원 PCB'라 함)를 이동시키기 위한 제 1 써보 모우터 및 제 2 써보 모우터 그리고 이러한 모우터의 구동력에 의하여 광원 PCB를 안정적으로 이동되도록 하기 위한 스크류 및 가이드로 구성된 안내수단을 구비하며, 거리산출모듈에 의하여 산출된 광원 PCB와 탑승자의 두부간의 거리가 일정하게 유지되도록 하기 위하여 광원 PCB를 수직방향으로 승강시키도록 하기 위한 제 3 써보 모우터 및 광원 PCB가 안정적으로 승강되도록 하기 위한 스크류 및 가이드로 구성된 안내수단을 구비하여서 차량용 탑승자 두피 질환 광학 치료 장치를 제안한다.
이와 같이 하여 본 발명은 탑승자가 출, 퇴근시나 출장 업무시 등 차량에 탑승하고 있는 시간 동안 광원 PCB가 탑승자의 두부 상면의 직상방에 최적합한 거리를 두고 레이저와 적외선을 조사하게 되는 것이어서 탁월한 탈모 방지 및 육모 효과를 얻을 수 있게 되는 효과가 있다.
도 1은 종래의 의료용 광원 조사장치를 보인 설명도.
도 2는 종래의 광학적 치료용 베개를 보인 설명도.
도 3은 본 발명에 의한 차량용 탑승자 두피 질환 광학 치료 장치 사용 상태 설명도.
도 4는 본 발명에 의한 차량용 탑승자 두피 질환 광학 치료 장치의 저면도.
도 5는 본 발명에 의한 차량용 탑승자 두피 질환 광학 치료 장치의 전기적 구성을 보인 회로도.
도 6은 본 발명에 의한 차량용 탑승자 두피 질환 광학 치료 장치의 구성을 보인 종단면도.
도 7은 본 발명에 의한 PCB의 저면도.
도 8은 본 발명에 의한 차량용 탑승자 두피 질환 광학 치료 장치의 작동 상태를 보인 흐름도.
도 9는 본 발명에서 두부 영상 픽셀을 이용하여 중심 좌표를 검출하는 예의 설명도.
도 10은 본 발명에 의한 광원 PCB의 가로, 세로 이동 구조를 예시한 설명도.
도 11은 본 발명에 의한 광원 PCB의 가로, 세로, 높이 이동 구조를 예시한 설명도.
도 12는 리모트 콘트롤이 가능한 예에 의한 본 발명의 전기적 구성도.
도 13은 본 발명에 의한 리모트 콘트롤러를 보인 사시도.
도 14는 복수개의 광원 PCB를 구비한 본 발명을 보인 전기적 구성도.
도 15는 조명 제어가 가능한 본 발명의 실시예에 의한 리모트 콘트롤러를 보인 사시도.
도 16은 조명 제어가 가능한 본 발명의 실시예에 의한 전기적 구성을 보인 회로도.
이와 같이 된 본 발명을 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명이 설치된 차량의 상태를 도 3으로 보였다. 이에서 볼 수 있는 바와 같이 본 발명은 운전석이나 보조석 그리고 뒷좌석에 착석한 운전자의 두부 상방에 해당하는 차량의 천정(100) 내면의 절개공(101)에 케이싱(200)의 상방이 매설되고, 레이저 다이오드(300)의 레이저 광선을 확산시키기 위한 광확산커버(301)가 탑승자 두부 상방으로 향하도록 노출된다.
이러한 본 발명에 의한 차량용 탑승자 두피 질환 광학 치료 장치는 차량의 천정(100)에 설치된 조명등의 전원선 또는 선루프의 전원선과 병렬로 연결되어 전원을 공급받도록 하는 것이 바람직하다.
아울러, 이러한 본 발명에 의한 차량용 탑승자 두피 질환 광학 치료 장치는 도 4로 보인 바와 같이 예를 들면 작동 시간을 설정하기 위하여 시간을 증가시키는 시간 증가 버튼(201), 시간을 감소시키는 시간 감소 버튼(202)과 레이저 다이오드(300)의 펄스 유지 시간(Duration)을 조절하여 결과적으로 레이저의 세기(intensity)가 조절되도록 하기 위한 모드 선택버튼(203) 및 작동 시간, 작동 모드가 설정된 후 작동 개시되도록 하거나 작동 중지되도록 하기 위한 시작/중지 버튼(204)이 전술한 케이싱(200)의 일측에 설치되도록 한 상태로 하는 것이 사용에 편리하게 된다.
이러한 본 발명의 전기적 구성을 도 5로 보였다.
이에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명은 마이크로프로세서(400)에 의하여 구동되는 드라이버(401)에 의하여 다수의 레이저 다이오드(300)가 부분적으로 구분 제어되도록 하였다. 이는 스캐닝에 의하여 여러 블록으로 구분되어 병렬 접속된 다수 그룹의 레이저 다이오드(300)에 순차로 전원이 공급되도록 함으로써, 레이저다이오드(300)에 공급되는 전력이 손쉽게 제어될 수 있도록 하여 레이저 광선의 출력을 제어할 수 있도록 하였다.
또한, 전술한 마이크로프로세서(400)에는 전술한 시간 증, 감 버튼(201, 202), 레이저 광선의 세기를 조절하기 위한 모드 선택버튼(203), 시작/중지 버튼(204) 및 작동 상태를 표시하기 위한 표시기(205)가 연결되어 있다. 아울러, 이러한 본 발명에서는 레이저 다이오드(300) 외에도 드라이버(401)에 의하여 LED(303)가 제어되도록 하며, 이러한 LED(303)는 가시광선을 발광하여 레이저 광선이 조사되고 있음을 표시하여 줄 수 있게 되는 것이고, 구체적인 배치의 예를 도 7로 보였다.
이러한 본 발명에서의 레이저다이오드(300)와 LED(303)는 도 6으로 보인 바와 같이 광원 PCB(306)에 조립되는 것인바, 광원 PCB(306)의 상방에는 히트씽크(302)를 설치하여 줌으로써 레이저 다이오드(300)와 LED(303)에 의하여 발생하는 열이 쉽게 상방으로 배출되도록 하는 것이다.
이러한 본 발명에서는 레이저다이오드(300)에 의한 레이저 광선이 탑승자의 두부 상면의 두피에 고루 조사되도록 하여야 하므로, LED(303)는 레이저다이오드(300)의 둘레면에 국한하여 설치할 수 있다.
아울러 전술한 광원 PCB(306)는 두피에 적외선의 치료 효과를 위해 전술한 레이저다이오드(300) 및 적외선 발광을 위한 발광다이오드(303)가 균등간격으로 조립될 수 있다.
또한, 본 발명에서의 광확산커버(301)는 다수의 개개 레이저다이오드(300)의 직하방에 설치된 다수의 볼록렌즈이거나 오목렌즈일 수 있다.
이러한 본 발명에 의한 차량용 탑승자 두피 질환 광학 치료 장치의 구체적인 구조를 도 5를 참조하여 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 의한 차량용 탑승자 두피 질환 광학 치료 장치는 전술한 바와 같이 천정(100)내면의 조명등이나 선루프의 전원선과 병렬로 연결되어 함께 전원을 공급받게 된다. 이에 따라, 본 발명에는 상시 전원이 인가되어 있다. 이러한 상태에서 탑승자가 시간증가버튼(201)을 누르거나 시간감소버튼(202)을 누르게 되면 표시기(205)로 기준 시간(예를 들면 30분)에서 1분씩 증가하거나 1분씩 감소하게 되어 작동시간을 설정하게 된다.
이어서, 사용자가 시작/중지 버튼(204)을 온 시킨 후 모드 선택버튼(203)을 원하는 세기의 레이저 광선에 따라 1회 내지 3회를 누르게 된다.
이때, 예를 들면 모드 선택버튼(203)을 1회 누르면 최고 세기의 1/2만큼의 세기로 레이저광을 출력시키게 되는 것이고, 모드 선택버튼(203)을 2회 누르면 최고 세기의 2/3만큼의 세기로 레이저광을 출력시키게 되는 것이며, 모드 선택버튼(203)을 3회 누르면 최고 세기의 레이저광을 출력시키게 되는 것이다.
본 발명에서는 이러한 레이저광의 세기 조절을 위하여 드라이버(401)를 구동시켜 각 레이저 다이오드(300)에 흐르는 펄스 파형의 유지시간(duration)을 모드 선택버튼(203)의 조작 횟수에 따라 1/2, 2/3, 1 만큼의 시간동안 전류가 흐르도록 하는 것이다. 이러한 모드 선택버튼(203)의 조작을 마친 후 시작/중지 버튼(204)을 누르면 레이저 다이오드(300)에 전술한 바와 같은 유지시간을 갖는 펄스 파형이 공급되는 것이며, 이러한 상태는 시작/중지 버튼(204)을 눌러 작동을 중지시키거나 시간증가 버튼(201)이나 시간감소 버튼(202)으로 설정된 시간이 경과하는 시점까지 설정된 펄스 유지시간동안 전류가 반복적으로 레이저다이오드(300)에 흘러 시작/중지 버튼(204)을 눌러 작동을 임의로 중지시키기 전까지의 시간이나 시간증가 버튼(201)이나 시간감소 버튼(202)으로 설정된 시간이 경과하는 시점동안 레이저 광선을 탑승자의 두피에 조사할 수 있게 되는 것이다.
또한, 본 발명은 탑승자가 매번 사용시마다 시간과 세기를 조절하기 위하여 시간 증, 감 버튼(201, 202), 레이저 광선의 세기를 조절하기 위한 모드 선택버튼(203), 시작/중지 버튼(204)을 조작하는 불편을 덜기 위하여 메모리버튼(206)을 마이크로프로세서(400)에 연결하여 줌으로써 메모리버튼(206)을 누르는 것만으로 반복 사용이 가능하도록 하여 사용의 편의를 도모할 수 있다.
즉, 본 발명은 시간과 세기를 조절하기 위하여 시간 증, 감 버튼(201, 202), 레이저 광선의 세기를 조절하기 위하여 모드 선택버튼(203), 시작/중지 버튼(204)을 순차로 조작한 후 메모리버튼(206)을 누르면 마이크로프로세서(400)가 현재까지 입력시킨 작동 시간과 레이저 광선의 세기에 관련된 데이터를 자체 또는 외장 메모리에 저장하며, 이후 작동시에는 메모리버튼(206)을 누르면 마이크로프로세서(400)가 현재 저장된 작동 시간과 레이저 광선의 세기로 드라이버(401)를 제어하여 레이저 다이오드와 발광다이오드가 제어되도록 함으로써 반복 사용이 매우 편리하게 되는 것이다.
아울러, 본 발명에서는 특히 전술한 구성에 아래와 같은 기술적 구성을 추가함을 특징으로 하는 것이다.
즉, 본 발명에서는 광학 치료 장치의 렌즈(500) 초점거리 범위에 설치되는 CCD(501)와, CCD(501)의 영상 신호를 디지털 데이터로 변환 출력시킴과 아울러 두부 형상 픽셀들의 중간 좌표 데이터를 출력시키는 영상신호처리기(502)로 구성된 영상신호모듈(503)과, 초음파를 송, 수신하는 거리감지센서(600)와, 거리감지센서(600)에 연결되어 송신부(601)의 신호를 송출하고, 거리감지센서(600)에 의하여 수신되는 신호를 수신부(602)에서 증폭시키며 송, 수신된 신호의 시차에 의하여 거리 데이터를 산출하는 시차신호처리기(603)로 구성된 거리산출모듈(604)과,
도 10과 도 11로 보인 바와 같이 전술한 영상신호모듈(503)의 출력에 의하여 얻어진 두부 이미지 중심 좌표의 가로값(이하 값이라 함)과 세로값(이하 값이라 함)에 의하여 레이저 다이오드 및 적외선 발광을 위한 발광다이오드가 균등간격으로 조립된 광원 PCB(306)를 이동시키기 위한 제 1 써보 모우터(700) 및 제 2 써보 모우터(701) 그리고 이러한 모우터의 구동력에 의하여 광원 PCB(306)를 안정적으로 이동되도록 하기 위한 스크류 및 가이드(704)로 구성된 안내수단(705)을 구비하며, 거리산출모듈(604)에 의하여 산출된 광원 PCB(306)와 탑승자의 두부간의 거리가 일정하게 유지되도록 하기 위하여 광원 PCB(306)를 수직방향으로 승강시키도록 하기 위한 제 3 써보 모우터(702) 및 광원 PCB(306)가 안정적으로 승강되도록 하기 위한 스크류(703) 및 가이드(704)로 된 구성을 마이크로프로세서(400)에 연결하여 제어할 수 있도록 추가함을 기술적 특징으로 하는 것이다.
이러한 추가된 기술적 구성에 의한 본 발명의 작동을 도 8을 참조하여 더욱 상세히 설명하면 다음과 같다.
본 발명에서는 레이저 조사 과정에서 실제로는 탑승자가 머리를 불규칙하게 연속적으로 움직이므로 레이저가 탑승자의 두부 상면이 아닌 뺨이나 이마, 후두부에 조사될 가능성이 높게 된다. 이러한 경우에 본 발명에서는 운전자의 두부 상면에 레이저 광선을 조사함에 있어서, 탑승자의 두부 위치 및 높이를 실시간으로 파악하여 정확한 위치에 레이저 및 적외선이 조사되도록 함으로써 탑승자의 두부 움직임에도 불구하고 지속적으로 조사할 수 있게 된다. 즉, 본 발명은 탑승자의 두부 위치 좌표를 검출하기 위한 영상신호모듈(503)이 설치될 수 있다. 이러한 영상신호모듈(503)의 렌즈(500)는 본 발명에 의한 광학 치료 장치의 일측 또는 차량의 천정(100)이나 케이싱(200) 등에 필요에 따라 설치될 수 있다.
이러한 영상신호모듈(503)의 렌즈(500) 내부에는 CCD(501)가 설치되어 있으며, 이에는 렌즈(500)로 촬영된 탑승자의 두부가 초점을 맺게 된다. 이에 따라, CCD(501)의 픽셀에 의하여 영상데이터가 출력되며, 도 9로 보인 바와 같이 영상신호처리기(502)에 의하여 둥근 도형에 의한 픽셀의 좌표 영역을 포함하게 된다. 이러한 둥근 도형에 해당하는 픽셀은 두부의 둥근 형상에 해당하는 것이며, 이러한 둥근 도형의 외곽선을 형성하는 가장 넓은 간격의 가로, 세로 폭이 두부의 가로, 세로 직경이 된다. 그러므로 이러한 두부의 가로, 세로 직경을 평균하여 1/2되는 두개 지점(A, B) 사이의 중간 지점(C)이 두부의 중앙이 되는 것이며, 이러한 두부 중앙의 좌표가 영상신호처리기(502)에서 출력되는 것이다. 이와 같이 하여 얻은 두부 중앙의 좌표 데이터는 전술한 바와 같은 마이크로프로세서(400)에 입력되는 것이며, 마이크로프로세서(400)는 이러한 두부 중앙의 좌표 위치로 광원 PCB(306)를 이동시키게 되는 것이다.
이를 위하여 전술한 마이크로프로세서(400)는 영상신호모듈(503)의 영상신호처리기(502)에서 제공받은 좌표 위치 데이터에 의하여 계산된 값만큼 구동부(504)를 제어함으로써, 구동부(504)가 제 1 써보 모우터(700)를 작동시켜 가로 방향으로 광원 PCB(306)가 이동되도록 하는 것이고,
상기 제 1 써보 모우터(700)의 작동이 완료되어 광원 PCB(306)가 가로 방향으로 이동 완료된 후 이어서 좌표 위치 데이터에 의하여 계산된 값만큼 구동부(504)를 제어함으로써, 구동부(504)가 제 2 써보 모우터(701)를 작동시켜 세로 방향으로 광원 PCB(306)가 이동되도록 하는 것이다.
이에 따라 전술한 광원 PCB(306)가 탑승자의 두부 상면 정중앙 위로 이동되는 것이며, 이어서 마이크로프로세서(400)는 송신부(601)로 초음파 발생을 위한 출력신호를 인가하고, 이러한 출력신호는 피에조 등으로 된 거리감지센서(600)에 공급된다. 이에 따라, 거리감지센서(600)에서 초음파가 발사되며 이는 탑승자의 두부에 닿아 반사되어 다시 피에조에 도달한다. 이와 같이 거리감지센서(600)인 피에조로 초음파 신호가 입사되면 피에조는 상응한 음압을 받아 출력신호를 발생시킨다. 이러한 출력신호는 수신부(602)에서 증폭되어 시차신호처리기(603)에 인가되는 것이며, 시차신호처리기(603)에서는 전술한 초음파를 출력시킨 시간과 초음파가 다시 거리감지센서(600)에 입사된 시간의 시차를 계산하여 거리값을 디지털 데이터로 출력시킨다. 이러한 디지털 데이터는 마이크로프로세서(400)에 의하여 계산된 값만큼 구동부(504)를 제어함으로써, 구동부(504)가 제 3 써보 모우터(702)를 구동하므로, 제 3 써보 모우터(702)에 의하여 광원 PCB(306)가 상승하거나 하강하여 탑승자의 두부 상면과 광원 PCB(306)간의 거리가 최적화되는 것이다.
이러한 광원 PCB(306)의 가로, 세로 및 높이의 이동을 위하여 본 발명에서는 스크류(703) 및 가이드(704)로 된 안내수단(705)을 구비한 예를 도 10, 11로 보였으나, 이는 일 실시예이며, 이러한 안내수단(705) 외에도 제 1, 2, 3 써보 모우터에 의하여 광원 PCB(306)를 최적의 좌표 위치 및 높이로 이동시킬 수 있는 다양한 구조의 안내수단(705)을 채택하여 사용할 수 있음은 물론이다.
아울러, 본 발명에서는 전술한 바와 같은 레이저 광선의 세기나 조사 시간의 설정을 위하여 원격 조작이 가능한 형태로 실시할 수도 있다.
즉, 본 발명에서는 도 12로 보인 바와 같이, 제어를 위한 다수의 버튼이 연결된 콘트롤유니트(800)와, 콘트롤유니트(800)의 제어에 의하여 제어 데이터를 출력시키기 위한 엔코더(801)와 제어 데이터에 의하여 적외선 발광 다이오드(802)를 구동하는 구동부(803)로 구성된 리모트콘트롤러(804)와, 리모트콘트롤러(804)에 의하여 발광되는 적외선을 수광하기 위한 포토트랜지스터(900)와, 포토트랜지스터(900)의 출력을 파형 정형하고 증폭하기 위한 파형 정형부(901)와, 파형 정형부(901)의 출력을 해독하며, 해독된 데이터를 마이크로프로세서(400)에 인가하기 위한 디코더(902)로 구성된 수신모듈(919)로 된 것이다. 이와 같이 된 본 발명은 차실내의 탑승자가 앉은 상태에서 리모트콘트롤러(804)의 버튼 중에 레이저 광선의 강도를 올리거나 내리는 레이저 광선 세기 조작 버튼(903)을 조작하면 이에 해당하는 제어 데이터가 콘트롤유니트(800)에서 출력되고, 이는 엔코더(801)에서 부호화되어 구동부(803)에 가하여 지고, 이에 따라 구동부(803)는 적외선 발광 다이오드(802)의 점멸 상태를 제어하여 소정의 데이터가 발사된다. 이는 수신모듈(919)의 포토트랜지스터(900)에 입사되고 파형 정형부(901)에서 파형 정형 및 증폭된 후 디코더(902)에서 해독되어 레이저 광선의 강도를 올리거나 내리는 명령어에 해당하는 데이터가 마이크로프로세서(400)에 입력된다.
그러므로 마이크로프로세서(400)는 드라이버(401)를 제어하여 전술한 바와 같이 기본 출력 파형 길이의 1/2, 2/3, 1에 해당하는 시간 중 어느 하나의 시간 동안 드라이버(401)에서 레이저 다이오드(300)에서 레이저가 발사되는 것이다.
그러므로 탑승자는 원하는 세기의 레이저 광선을 두부에 조사할 수 있게 된다. 아울러, 본 발명에서는 마이크로프로세서(400)에 표시기(205)가 연결되어 있으므로, 이러한 세기 조작 상태가 표시되어 사용자는 이를 보면서 편리하게 원하는 세기로 레이저 광선이 조사되도록 조작할 수 있는 것이다.
아울러, 본 발명에서는 리모트 콘트롤러(804)의 버튼을 조작하여 설정된 시간 동안 레이저가 두부에 조사되도록 할 수 있다. 즉, 본 발명에서는 리모트 콘트롤러(804)의 시간 설정 버튼(904)을 조작하면 이에 해당하는 제어 데이터가 콘트롤유니트(800)에서 출력되고, 이는 엔코더(801)에서 부호화되어 구동부(803)에 가하여 지고, 이에 따라 구동부(803)는 적외선 발광 다이오드(802)의 점멸 상태를 제어하여 소정의 데이터가 발사된다. 이는 수신모듈(919)의 포토트랜지스터(900)에 입사되고 파형 정형부(901)에서 파형 정형 및 증폭된 후 디코더(902)에서 해독되어 레이저 다이오드(300)에 의하여 레이저 광선이 발사되는 지속 시간에 해당하는 데이터가 마이크로프로세서(400)에 입력된다.
그러므로 마이크로프로세서(400)는 드라이버(401)를 제어하여 기준시간(예: 30분)을 기준으로 버튼을 누르는 횟수만큼 시간이 증가하거나 시간이 감소하도록 할 수 있으며, 이와 같이 하여 설정된 시간 동안 드라이버(401)에서 레이저 다이오드에서 레이저가 발사되는 것이다.
그러므로 탑승자는 원하는 시간 동안 레이저 광선을 두부에 조사할 수 있게 된다.
특히, 본 발명에서는 전술한 탑승자의 두부 중심 좌표와 두부 높이에 상응하여 광원 PCB(306)가 이동하고 승강하는 자동 기능은 물론 탑승자가 수동으로 광원 PCB(306)의 좌표와 높이를 리모트콘트롤러(804)에 의하여 조작할 수 있다.
이를 위하여, 본 발명에서는 리모트콘트롤러(804)에 전술한 레이저 광선 세기 조작 버튼(903) 및 작동 시간 설정용 버튼(904) 외에도 자동/수동 선택 버튼(905)을 설치하여 마이크로프로세서(400)가 자동은 물론 수동으로도 광원 PCB(306)의 위치 및 높이를 조절할 수 있는 것이다.
이를 위하여 본 발명에서는 리모트콘트롤러(804)에 가로 및 세로 그리고 높이를 조절하기 위하여 도 13로 보인 바와 같은 다수의 버튼을 설치한다.
이러한 실시예에서는 리모트콘트롤러(804)의 가로 "+"버튼(906), 가로 "-" 버튼(907) 및 세로 "+"버튼(908), 세로 "-" 버튼(909)과 상승버튼(910), 하강 버튼(911)을 구비하여 이들 버튼을 조작하는 경우 전술한 바와 같은 과정으로 버튼 조작 횟수에 따라 마이크로프로세서(400)가 구동부를 제어하여 제 1, 2, 3 써보 모우터(700, 701, 702)를 제어함으로써 광원 PCB(306)가 탑승자가 원하는 가로, 세로 좌표 및 높이에 위치하도록 할 수 있는 것이다.
아울러, 이러한 본 발명에 의한 광학 치료 장치는 운전석과 보조석, 뒷좌석 등 어디에나 설치할 수 있음은 물론이며, 특히 뒷좌석에는 복수개를 설치할 수도 있는 것이다.
아울러, 뒷좌석에 본 발명에 의한 광학 치료 장치를 복수개 설치한 경우에는 여러 사람이 동시에 사용할 수도 있는 것이고, 이러한 경우 도 14로 보인 바와 같이, 예를 들어 2개의 본 발명에 의한 광학 치료 장치가 설치되었다면 2개의 광학 치료 장치를 도 13으로 보인 바와 같이 리모트 콘트롤러(804)에 추가 설치되는 2개의 작동선택버튼(912,913)에 의하여 동시에 작동되거나 선택된 어느 하나 만이 작동되도록 할 수도 있는 것이다.
이러한 실시예를 위하여 전술한 바와 같이 도 13으로 보인 2개의 작동선택버튼(912, 913) 모두나 선택된 1개의 버튼을 누르면 리모트 콘트롤러(804)의 엔코더(801)에서 특정 데이터가 출력되고 구동부(803)를 거쳐서 적외선 발광다이오드를 구동하며, 이를 수신한 포토트랜지스터(900)에 의하여 파형정형부(901)를 거쳐 디코더(902)에서 소정의 데이터가 출력되므로, 이를 수신한 마이크로프로세서(400)가 도 14로 보인 바와 같이 2개로 된 제 1, 2, 3 써보 모우터(700, 701, 702)로 구성된 광원 PCB(306) 어셈블리 모두를 작동시키거나 어느 하나의 광원 PCB(306) 어셈블리를 작동시키게 되는 것이어서 뒷좌석에 앉은 2인이 선택적으로 두피 광학 치료를 받을 수 있게 되는 것이다.
아울러, 본 발명에 의한 두피 광학 장치에는 도 15로 보인 바와 같이 자동차 실내조명을 위한 고휘도 LED(918)를 함께 설치하여 별도의 실내 조명등을 설치할 필요가 없게 할 수 있으며, 실내 장식이 단정한 상태로 되도록 할 수 있는 것이다.
아울러, 전술한 고휘도 LED(918)는 차실 내부의 조명을 위한 것이므로, 레이저 광선이 조사되고 있음을 표시하기 위한 LED와는 다른 색상의 것으로 할 필요가 있으며, 주광색(晝光色)으로 하는 것이 바람직하다.
또한, 이러한 실시예에서는 리모트 콘트롤러(804)에 도 15로 보인 바와 같이 차실 조명 제어 버튼(914)을 추가 설치하여 편리하게 차실 조명 제어 버튼(914)을 누르면 전술한 바와 같이 리모트 콘트롤러(804)의 적외선 발광 다이오드(802)에서 해당 적외선 신호가 발사되고, 이는 포토트랜지스터(900), 파형정형부(901), 디코더(902)를 거쳐서 마이크로프로세서(400)에 해당 데이터를 인가하게 됨으로써, 마이크로프로세서(400)가 도 16로 보인 바와 같은 구동부(915)를 제어하여 차량 실내조명을 위한 고휘도 LED(918)를 점등 시키거나 점등된 위한 고휘도 LED(918)를 소등할 수 있게 되는 것이어서 매우 편리하게 조작할 수 있게 된다.
더 나아가, 이러한 실시예에서 리모트 콘트롤러(804)에 차실 조명 제어 버튼(914)을 복수개 설치하고, 도 16으로 보인 바와 같이 마이크로프로세서(400)의 구동부(915)에 의하여 제어되는 고휘도 LED(918)의 개수를 복수개로 함으로써, 밝기가 증가되는 조명증가버튼(916)을 누름에 따라 발광되는 고휘도 LED(918)의 숫자가 증가하고, 밝기가 감소되는 조명감소버튼(917)을 누름에 따라 소등되는 고휘도 LED(918)의 숫자가 증가하도록 함으로써 차실내의 조도를 최적의 상태로 할 수 있게 되는 것이다.
본 발명은 전술한 바와 동일한 기술적 특징을 유지하면서 공지된 여러 요소들을 추가하여 기술적 동일성을 유지하는 범위내에서 다양한 형태로 변형하여 실시 가능함은 물론이다.
100:차량의 천정 101:절개공 200:케이싱
201:시간 증가 버튼 202:시간 감소 버튼 203:모드 선택 버튼
204:시작/중지 버튼 205:표시기 206: 메모리 버튼
300:레이저 다이오드 301:광확산커버 302:히트씽크
303:LED 306:광원 PCB 400:마이크로프로세서
401:드라이버 500:렌즈 501:CCD
502:영상신호처리기 503:영상신호모듈 504:구동부
600:거리감지센서 601:송신부 602:수신부
603:시차신호처리기 604:거리산출모듈
700, 701, 702:제 1, 2, 3 써보 모우터 703:스크류
704:가이드 705:안내수단 800:콘트롤유니트
801:엔코더 802:적외선 발광다이오드 803:구동부
804:리모트콘트롤러 900:포토트랜지스터 901:파형 정형부
902:디코더 903:레이저 광선 세기 조작 버튼
904:작동 시간 설정용 버튼 905: 자동/수동 선택 버튼
906:가로 "+"버튼 907:가로 "-" 버튼 908; 세로 "+"버튼
909:세로 "-" 버튼 910:상승버튼 911:하강 버튼
912, 913:작동선택버튼 914:차실 조명 제어 버튼 915:구동부
916:조명증가버튼 917:조명감소버튼 918:고휘도 LED
919:수신모듈

Claims (15)

  1. 레이저 다이오드를 균등간격으로 배열, 설치하여서 된 광원 PCB와 조작 버튼 및 제어회로를 내장하고, 그 상방에 레이저 다이오드의 열을 방열하기 위한 히트싱크를 구비하여서 된 케이싱을 차량의 탑승자 머리 위의 천정에 형성된 절개공에 매설하며,
    상기 케이싱의 하방에 레이저 다이오드의 레이저 광선을 확산시키기 위한 렌즈가 구비된 광확산커버를 고정시키되,
    상기 차량의 탑승자 머리 위의 천정에 탑승자의 두부를 촬영하기 위한 렌즈와, 상기 렌즈의 초점거리 범위에 설치되는 CCD와, 상기 CCD의 영상 신호를 디지털 데이터로 변환 출력시킴과 아울러 상기 탑승자의 두부 이미지의 중간 좌표 데이터를 출력시키는 영상신호처리기로 구성된 영상신호모듈과, 초음파를 송, 수신하는 거리감지센서와, 상기 거리감지센서에 연결되어 송신부의 신호를 송출하고, 거리감지센서에 의하여 수신되는 신호를 증폭시키며 송, 수신된 신호의 시차에 의하여 거리 데이터를 산출하는 시차신호처리기로 구성된 거리산출모듈과, 상기 영상신호모듈의 출력에 의하여 얻어진 두부 이미지의 중심 좌표에 의하여 상기 광원 PCB를 이동시키기 위한 제 1 써보 모우터 및 제 2 써보 모우터 그리고 이러한 모우터의 구동력에 의하여 광원 PCB를 안정적으로 이동되도록 하기 위한 스크류 및 가이드로 구성된 안내수단을 구비하며,
    상기 거리산출모듈에 의하여 산출된 광원 PCB와 탑승자의 두부간의 거리가 일정하게 유지되도록 하기 위하여 광원 PCB를 수직방향으로 승강시키도록 하기 위한 제 3 써보 모우터 및 광원 PCB가 안정적으로 승강되도록 하기 위한 스크류 및 가이드로 구성된 안내수단을 구비하여서 됨을 특징으로 하는 차량용 탑승자 두피 질환 광학 치료 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 삭제
  5. 제 1 항에 있어서,
    리모트 콘트롤러에 의하여 발광되는 적외선을 수광하기 위한 포토트랜지스터와, 상기 포토트랜지스터의 출력을 파형 정형하고 증폭하기 위한 파형 정형부와, 전술한 마이크로프로세서에 연결되어 상기 파형 정형부의 출력을 마이크로프로세서에 입력하는 디코더와,
    전술한 포토트랜지스터에 적외선을 발사하기 위한 리모트 콘트롤러는 각종 제어를 위한 다수의 버튼이 연결된 콘트롤유니트와, 상기 콘트롤유니트의 제어에 의하여 제어 데이터를 출력시키기 위한 엔코더와, 상기 제어 데이터에 의하여 적외선 발광 다이오드를 구동하는 구동부로 구성됨을 특징으로 하는 차량용 탑승자 두피 질환 광학 치료 장치.
  6. 제 5 항에 있어서,
    전술한 리모트 콘트롤러는 제 1, 2, 3 써보 모우터를 수조작으로 구동시키기 위한 가로 "+", 가로 "-" 버튼 및 세로 "+", 세로 "-" 버튼과 상승, 하강 버튼을 구비함을 특징으로 하는 차량용 탑승자 두피 질환 광학 치료 장치.
  7. 제 5 항에 있어서,
    전술한 리모트 콘트롤러는 자동/수동 선택 버튼을 구비함을 특징으로 하는 탑승자 두피 질환 광학 치료 장치.
  8. 제 5 항에 있어서,
    전술한 리모트 콘트롤러는 광원 PCB의 작동 시간 설정 버튼을 구비함을 특징으로 하는 두피 질환 광학 치료 장치.
  9. 제 5 항에 있어서,
    전술한 리모트 콘트롤러는 광원 PCB에 의한 레이저 광선 세기 조작 버튼이 구비됨을 특징으로 하는 두피 질환 광학 치료 장치.
  10. 제 5 항에 있어서,
    전술한 리모트 콘트롤러는 복수개의 작동선택버튼을 구비하고,
    전술한 마이크로프로세서에 의하여 제어되는 제 1, 2, 3 써보 모우터로 구성된 광원 PCB로 된 복수개의 광원 PCB 어셈블리를 구비함을 특징으로 하는 두피 질환 광학 치료 장치.
  11. 제 1 항에 있어서,
    전술한 광원 PCB와 함께 차량 실내조명을 위한 고휘도 LED가 내장됨을 특징으로 하는 두피 질환 광학 치료 장치.
  12. 제 5 항에 있어서,
    전술한 리모트 콘트롤러에 차실 조명 제어 버튼을 추가 설치하고,
    전술한 마이크로프로세서에 구동부 및 이에 의하여 점소등되는 고휘도 LED를 설치하여서 됨을 특징으로 하는 두피 질환 광학 치료 장치.
  13. 제 5 항에 있어서,
    전술한 리모트 콘트롤러에 차실 조명 제어 버튼을 복수개 설치하고, 마이크로프로세서의 구동부에 의하여 제어되는 고휘도 LED의 개수를 복수개로 함을 특징으로 하는 두피 질환 광학 치료 장치.
  14. 레이저 다이오드가 균등간격으로 조립된 광원 PCB와, 상기 광원 PCB의 상방에 레이저 다이오드의 열을 방열하기 위한 히트싱크를 구비하여서 된 케이싱을 차량의 탑승자 머리 위의 천정에 형성된 절개공에 매설하며,
    상기 케이싱의 하방에 레이저 다이오드의 레이저 광선을 확산시키기 위한 렌즈가 구비된 광확산커버를 고정시키되,
    상기 케이싱에는 탑승자의 두부를 촬영하기 위한 렌즈와, 상기 렌즈의 초점거리 범위에 설치되는 CCD와, 상기 CCD의 영상 신호를 디지털 데이터로 변환 출력시킴과 아울러 상기 탑승자의 두부 이미지의 중간 좌표 데이터를 출력시키는 영상신호처리기로 구성된 영상신호모듈과, 초음파를 송, 수신하는 거리감지센서와, 상기 거리감지센서에 연결되어 송신부의 신호를 송출하고, 거리감지센서에 의하여 수신되는 신호를 증폭시키며 송, 수신된 신호의 시차에 의하여 거리 데이터를 산출하는 시차신호처리기로 구성된 거리산출모듈과, 상기 영상신호모듈과 거리산출모듈의 출력에 의하여 상기 광원 PCB를 3D로 이동시키는 구동부와, 상기 구동부의 구동력에 의하여 광원 PCB를 안정적으로 승강 및 이동되도록 하기 위한 스크류 및 가이드로 구성된 안내수단을 구비하여서 됨을 특징으로 하는 차량용 탑승자 두피 질환 광학 치료 장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    전술한 구동부는 상기 영상신호모듈의 출력에 의하여 얻어진 두부 이미지의 중심 좌표에 의하여 상기 광원 PCB를 상기 중심 좌표로 이동시키기 위한 x축 이동용 제 1 써보 모우터와 y축 이동용 제 2 써보 모우터 및,
    상기 거리산출모듈에 의하여 산출된 광원 PCB와 탑승자의 두부간의 거리가 일정하게 유지되도록 하기 위하여 광원 PCB를 수직방향으로 승강시키도록 하기 위한 z축 이동용 제 3 써보 모우터가 구성된 것임을 특징으로 하는 두피 질환 광학 치료 장치.
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