KR101169675B1

KR101169675B1 - 피부전도도 측정기능을 갖는 피부미용기 및 그 구동방법

Info

Publication number: KR101169675B1
Application number: KR20100136985A
Authority: KR
Inventors: 황승영
Original assignee: (주)로츠
Priority date: 2010-12-28
Filing date: 2010-12-28
Publication date: 2012-08-06
Also published as: KR20120074983A; EP2471453A1; EP2471453B1

Abstract

본 발명은 피부전도도 측정기능을 갖는 피부미용기에 관한 것으로, 입력전압을 승압하는 적어도 하나의 DC-DC 컨버터부(20, 21, 22; 123); 상기 DC-DC 컨버터부로부터 승압된 전압에 의해 구동되되, 마이크로 컨트롤러(2)의 제어에 의해 접촉전극에 갈바닉 전류를 인가하는 갈바닉 구동부(60); 상기 갈바닉 구동부의 동작모드를 스위칭하는 스위치부(30; 130); 및 상기 DC-DC 컨버터부와 갈바닉 구동부와 스위치부를 제어하는 제어수단(2)를 포함하는 피부전도도 측정기능을 갖는 피부미용기로서, 상기 갈바닉 구동부의 접촉전극의 전류를 감지하여 상기 갈바닉 구동부의 접촉전극에 대한 피시술자의 피부전도도를 측정하는 피부전도도 측정부(60)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 피시술자의 피부의 보습 정도나 이온 도입 정도를 파악하여 최적의 이온도입을 함으로써 불필요한 전력 소비를 방지하고 과잉이나 과소 시술을 방지할 수 있는 장점이 있다.

Description

피부전도도 측정기능을 갖는 피부미용기 및 그 구동방법{SKIN CARE APPARATUS HAVING A FUNCTION FOR MEASURING GALVANIC SKIN RESPONSE AND DRIVING METHOD THEREOF}

본 발명은 피부전도도 측정기능을 갖는 피부미용기 및 그 구동방법에 관한 것으로서, 사용자 피부의 피부전도도를 측정하여 사용자 피부의 보습 정도와 누적 이온도입 정도를 예측함으로써 이온도입시 공급전압이나 이온도입 시간을 적절히 조절하여 최상의 피부미용이 이루어지도록 하기 위한 피부미용기에 관한 것이다.

종래의 일반적인 휴대용 피부미용기로서 특히 피부에 이온이 도입되도록 하여 화장품의 흡수가 용이하도록 하는 갈바닉 피부미용기의 경우, 피부의 보습 정도나 현재 피부에 도입된 누적 이온도입 정도를 정확히 파악하지 않고, 육안이나 촉감으로 대충 파악하여 감으로 시술을 하는 상황이다.

따라서, 피시술자의 피부의 특성에 따라 혹은 시술자의 경험 여부에 따라 부정확한 측정이 되는 경우가 허다하며, 정확하고 객관적인 피부 상태를 모른 채 시술이 이루어지므로, 불필요한 과잉 시술을 행할 수도 있고, 반대로 미흡한 시술이 이루어지는 경우도 있다는 문제점이 있었다.

본 발명은, 이상의 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로, 시술 전 미리 피시술자의 피부전도도를 측정함으로써 피시술자의 피부에 대한 수분 정도를 정확히 측정하여 이온 도입 시술시에 공급전압을 최적으로 선택할 수 있도록 하고, 더 나아가 시술 도중에도 피부전도도를 연속하여 측정함으로써, 이온 도입시 누적 이온도입량으로 인한 이온도입 시간을 정확하게 측정하기 위한 피부미용기 및 측정된 피부전도도에 맞게 이온 투입 전압을 설정하고 이온 투입을 종료하는 피부미용기의 구동방법을 제공하기 위한 것이다.

이상의 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따른 피부전도도 측정기능을 갖는 피부미용기는, 입력전압을 승압하는 적어도 하나의 DC-DC 컨버터부(20, 21, 22; 123); 상기 DC-DC 컨버터부로부터 승압된 전압에 의해 구동되되, 마이크로 컨트롤러(2)의 제어에 의해 접촉전극에 갈바닉 전류를 인가하는 갈바닉 구동부(60); 상기 갈바닉 구동부의 동작모드를 스위칭하는 스위치부(30; 130); 및 상기 DC-DC 컨버터부와 갈바닉 구동부와 스위치부를 제어하는 제어수단(2)를 포함하는 피부전도도 측정기능을 갖는 피부미용기로서, 상기 갈바닉 구동부의 접촉전극의 전류를 감지하여 상기 갈바닉 구동부의 접촉전극에 대한 피시술자의 피부전도도를 측정하는 피부전도도 측정부(70)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하기로는, 상기 피부미용기는, 상기 제어수단에 의해 제어되며 초음파 진동을 인가하는 초음파 발생부(50)를 더 포함하는 것을 특징으로 하며,

더욱 바람직하기로는, 상기 피부미용기는, 상기 제어수단에 의해 제어되며 피부에 레이저 광을 조사하는 레이저 발생부(153) 및 상기 제어수단에 의해 제어되며 피부에 저주파나 고주파의 전기적 진동을 주는 저/고주파 발생부(152);를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

더욱이, 상기 피부미용기의, 이온 도입기능과 초음파 진동기능은 동시에 동작가능하도록 이들 기능의 피부접촉 소자(진동판 및 접촉전극)가 하나의 소자로 만들어지는 것이 좋다.

또한 바람직하기로는, 상기 피부전도도 측정부(70)는, 상기 갈바닉 구동부의 접촉전극으로서의 손전극(J7)과 피부전극(J6) 사이의 전류를 감지하여 증폭기(71, 72)에 의해 증폭한 후에 상기 제어수단(2)으로 입력하는 것을 특징으로 한다.

가장 바람직하기로는, 상기 제어수단(2)은, 초기 피부전도도(GSRo)를 측정하여 측정된 초기 피부전도도에 알맞는 이온투입전압을 미리 정해진 바대로 설정되는 이온투입 전압에 따라 갈바닉 이온을 투입하며, 갈바닉 이온을 투입하면서 소정 시간 간격으로 순간 피부전도도(GSRi)를 연속하여 측정하여 평균값(GSRm)을 산출하고 산출된 평균 피부전도도(GSRm) 값이 일정치 이상이면 이온투입 전압을 하향조정하여 재투입하는 것을 특징으로 한다.

이상의 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 다른 측면에 따른 피부전도도 측정기능을 갖는 피부미용기의 구동방법은, (a) 초기 피부전도도(GSRo)를 측정하는 단계(S3); (b) 상기 (a) 단계에서 측정된 초기 피부전도도에 알맞는 이온투입전압을 미리 정해진 바대로 설정하는 단계(S5); (c) 상기 (b) 단계에서 설정된 이온투입 전압에 따라 갈바닉 이온을 투입하는 단계(S7); (d) 갈바닉 이온 투입 시간이 전체 이온 투입 예정 시간을 초과하였는지(t>t1) 여부를 판단하는 단계(S13); 및 (j) 상기 (d) 단계의 판단 결과, 전체 이온 투입 예정 시간이 지났다고 판단되면 이온투입을 종료하는 단계(S15);를 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게는, (e) 상기 갈바닉 이온을 투입하면서 소정 시간 간격으로 순간 피부전도도(GSRi)를 연속하여 측정하는 단계(S10); (f) 상기 (e) 단계에서 측정된 피부전도도의 평균값(GSRm)을 산출하는 단계(S11); (h) 상기 (f) 단계에서 산출된 평균 피부전도도(GSRm) 값이 일정치 이상인가를 판단하는 단계(S21); 및 (i) 상기 (h) 단계에서의 판단 결과, 상기 일정치 이상이면, 이온투입 전압을 하향조정하고(S23), 상기 (c) 단계부터 반복하며, 그렇지 않는 경우에는 이온투입을 종료하는 단계; 를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 피부미용기기에 의하면, 피부에 접촉전극을 갖다 대는 것만으로도 피시술자의 피부 보습정도를 정확히 측정할 수 있어, 그에 적합한 최적의 상태로 이온도입 전압을 선택하거나 이온도입 시간을 최적의 시간으로 행하는 피부미용을 행할 수 있다는 장점이 있다.

아울러, 이온 도입기능 외에도 레이저 조사 기능, 초음파 진동 기능, 저/고주파 전기적 진동 기능 등과 같은 여러 가지 다른 기능을 동시에 지니고 있어, 미용효과를 극대화할 수 있다.

참고로, 갈바닉 이온토포레시스는 갈바닉 이온을 도입하면서 피부에 영양제를 도입하거나 역으로 피부로부터 노폐물을 제거하는데 사용되며, 초음파는 마사지 혹은 진정효과를 위해, 저주파는 주름개선, 비만개선, 통증제어 효과 등을 위해, 그리고 레이저는 주름완화 및 색반점 완화의 효과를 갖는다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 초음파 이온 피부미용기의 전체 블럭도.
도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 초음파 이온 피부미용기의 전원부의 상세 회로도.
도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 초음파 이온 피부미용기의 디스플레이부의 상세 회로도.
도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 초음파 이온 피부미용기의 초음파 발생부의 상세 회로도.
도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 초음파 이온 피부미용기의 갈바닉구동부 및 전기전도도 측정부의 상세 회로도.
도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 초음파 이온 피부미용기의 스위치부의 상세 회로도.
도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 초음파 이온 피부미용기의 신호음발생부의 상세 회로도.
도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 초음파 이온 피부미용기의 ISP 커넥터부 및 리셋부의 상세 회로도.
도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 초음파 이온 레이저 피부미용기의 전체 블록도.
도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 초음파 이온 레이저 피부미용기의 전원부의 상세 회로도.
도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 초음파 이온 레이저 피부미용기의 디스플레이부의 상세 회로도.
도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 초음파 이온 레이저 피부미용기의 레이저 발생부의 상세 회로도.
도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 초음파 이온 레이저 피부미용기의 저/고주파 발생부의 상세 회로도.
도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 초음파 이온 레이저 피부미용기의 ISP 커넥터부 및 스위치부와 리셋부의 상세 회로도.
도 15는 본 발명과 관련된 초음파 진동판 및 이온 접촉전극을 동시에 지니는 초음파 진동소자의 모식도.
도 16은 본 발명의 피부미용기에서 갈바닉 이온 도입 및 초음파 발생과 피부전도도 측정을 위한 동작을 간단히 설명하기 위한 등가회로도.
도 17은 본 발명에 과한 피부전도도 측정기능을 갖는 피부미용기의 구동방법에 관한 플로우챠트.

먼저, 첨부된 도면 도 1 내지 도 8을 참조하여 상기 본 발명에 따른 제1 실시예의 초음파 이온 피부미용기를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 초음파 이온 피부미용기의 전체 블럭도이고, 도 2는 본 발명의 제1 실시예에 따른 초음파 이온 피부미용기의 전원부의 상세 회로도이고, 도 3은 본 발명의 제1 실시예에 따른 초음파 이온 피부미용기의 디스플레이부의 상세 회로도이고, 도 4는 본 발명의 제1 실시예에 따른 초음파 이온 피부미용기의 초음파 발생부의 상세 회로도이고, 도 5는 본 발명의 제1 실시예에 따른 초음파 이온 피부미용기의 갈바닉구동부 및 전기전도도 측정부의 상세 회로도이고, 도 6은 본 발명의 제1 실시예에 따른 초음파 이온 피부미용기의 스위치부의 상세 회로도이고, 도 7은 본 발명의 제1 실시예에 따른 초음파 이온 피부미용기의 신호음발생부의 상세 회로도이며, 도 8은 본 발명의 제1 실시예에 따른 초음파 이온 피부미용기의 리셋부의 상세 회로도이다.

먼저, 도 1에서 보는 바와 같이, 배터리(1)의 충전 전원(Vcc)은 전원입력부(10)를 통해 CPU(2)에 인가되어 CPU(2)를 구동하며, CPU(2)는 신체에 초음파를 발생시키는 초음파 발생부(50), 피부에 갈바닉 이온 전류를 인가하여 피부에 이온 활성물질의 도입을 촉진하는 손전극부(61)와 이온도입용 전원발생부(62) 및 이온도입 파형제어회로(63)를 포함하는 갈바닉 구동부(60), 상기 갈바닉 구동부의 접촉전극에 접촉된 사용자 피부의 피부전도도를 특정하는 피부전도도도 측정부(70), 전원 스위치 및 작동스위치의 스위치부(30), 작동상태를 표시하는 디스플레이부(40), ISP커넥터부(90), 작동 도중을 알리거나 경고성의 신호음을 발생시키는 신호음 발생부(80) 및 기타 보조회로로서의 리셋부(12)를 제어하게 된다.

한편, 배터리(1)의 충전 전원(Vcc)은 상기 CPU에 접속된 제1 및 제2 DC-DC컨버터부(20,21) 혹은 상기 CPU와 별도의 칩을 갖는 제3 DC-DC컨버터부(22)에 의해 각각 상이한 작동전압을 발생시키며, 정확한 전압 제어 및 소비전력을 절감하기 위해 배터리 잔량을 측정하고 배터리 보호회로를 갖는 배터리전압 측정부(11)가 배터리와 접속된다.

즉, 배터리(1)의 충전 전압(Vcc)은, 제1 DC-DC 컨버터부(20)에 의해 일례로 +12V로 승압되어 초음파구동부(50)를 구동하며, 제2 DC-DC 컨버터부(21)에 의해 일례로 +20V로 승압되어 갈바닉구동부(60) 및 전기전도도측정부(70)를 구동하며, 제3 DC-DC 컨버터부(22)에 의해 일례로 -18V로 승압되어 기타 구동부의 구동전압으로 사용된다.

이제, 도 2를 참조하여 전원입력부(10), 제1 내지 제3 DC-DC컨버터부(20,21,22) 및 전압측정부(11)로 이루어지는 전원부를 좀더 상세히 설명한다.

전원입력부(10)의 입력단은, 외부 전원과 접속되는 충전단자 혹은 배터리 단자(J9)가 병렬접속되어 있다.

배터리(1) 전원(Vcc)은 스위칭소자(Q2)를 통해 CPU(2)의 PB0 단자로 인가되며, 이때 배터리 전압이 분압용 저항(R7,R8)으로 이루어지는 배터리 전압측정부(11)에 의해 측정되어 CPU의 아날로그 입력단자(PA0)로 입력된다.

한편, 휴대용 미용기기는 대개 단일 입력 전원(일례로 3.6V)의 배터리를 사용하기 때문에 경우에 따라 고전압(이온도입기의 경우 일례로 12-40V)으로의 승압과정이 필수적인데, 이를 위한 제1 및 제2 DC-DC 컨버터부(20,21)는 주파수 듀티비(frequency duty rate)를 조절하여 출력 전압을 조절하는 스위칭 소자(Q3,Q4) 및 CPU의 PWM 제어 프로그램에 의해 각각, 12V 및 20V 를 출력하게 된다. (참고로, 후술하는 제2 실시예에서는 제4 DC-DC 컨버터부(23)를 통해 동일한 방식으로 40V 를 출력하게 된다.)

즉, 제1 및 제2 컨버터부(20,21)는 각각, CPU의 PWM 제어단자(OC0, OC1A 단자)로부터 스위칭 신호가 출력되면 스위칭 소자(D6)를 온/오프 시켜 펄스폭을 제어함으로써 결국 출력 전압의 전력을 제어하는 것이 가능하게 된다.

실제로 DC-DC 컨버터의 출력 전압은, 미용기기의 사용시 12-40V를 출력하도록 하고, 전원은 온 상태이나 기기 미사용 시에는 10V 정도를 유지함으로써 전력 소비를 줄일 수 있다.

한편, 제3 DC-DC 컨버터부(22)는, 배터리의 전압(일례로 3.6V)을 일례로 -18V로 승압하게 되는바, 이는 후술하는 갈바닉 구동부(60)에서 승압된 전압으로 갈바닉 이온을 신체에 인가하여 피부에 활성물질의 도입을 촉진하기 위함이다.

다만, 본 제3 DC-DC 컨버터부(22)에서는, DC-DC 컨버터 칩(U1)을 사용하게 되는바, 전압인가부의 스위칭용 트랜지스터(Q2)가 구동되면, 기준 전압이 상기 칩(U1)에 인가됨으로써, 상기 칩이 활성화된다. 나머지 소자들(저항 R1, R2, R4, 커패시터 C5, C6, 인덕터 L1, 다이오드 D1)은 상기 칩의 주변 회로이다.

아울러, 분압 저항 R7, R9는 CPU의 전압(일례로 3.3V)에 맞추기 위해 Vcc 전압을 센싱하여 센싱된 기준 전압을 감지하도록 한다.

이상의 동작을 구현하기 위한 CPU의 전력관리 프로그램은 본 출원인의 선등록 제 507453 호 등의 명세서에 자세히 설명되어 있으며, 상기 명세서의 내용은 본 발명의 부가적인 설명을 위해, 본 명세서에서 참조되어진다.

계속해서 도 3을 참조하면, 본 발명의 제1 실시예의 디스플레이부(40)가 개시되어 있는바, 피시술자의 피부에 이온 도입시 펄스 레벨의 고(High) 레벨, 중(Mid) 레벨, 저(Low) 레벨 등의 상태가 표시되어 진다.

한편, 도 5에는 본 발명에 관한 피부미용기의 각종 기능을 개시하는 스위치부(30)가 개시되어 있는바, 제1 스위치(SW1)는 갈바닉 이온 도입을 위한 것이고, 제2 스위치(SW2)는 초음파 발생을 위한 것이며, 제3 스위치(SW3)는 피부전도도 측정 등의 기능을 위한 것이다.

도 7의 부재번호 80은 신호음발생부로서, 이상 상태의 경우나 사용상태를 소리로서 나타내기 위한 경보음을 발생시키는 부저(LS1)의 동작회로이다.

도 8의 부재번호 90은 장치내 프로그래밍을 위한 ISP(In-System Programming) 커넥터부이며, 미설명 부호 12는 리셋부이다.

이제, 도 5를 참조하여 본 발명의 핵심인 갈바닉 구동부(60) 및 피부전도도 측정부(70)에 대하여 상술한다. 먼저, 마이크로컨트롤러(2)의 출력단자 PB1 로부터의 펄스파형 제어신호가 초음파용 전원발생부(52)에 해당하는 정전압회로(R29,D14) 및 증폭회로에 의해 증폭된 후, 저항 R32 및 R33을 통해 피부 (일례로, 얼굴) 에 대한 접촉전극(J6)으로 인가된다.

한편, 마이크로컨트롤러(2)의 출력단자 PB4 로부터의 펄스파형 제어신호는 증폭회로에 의해 증폭된 후, 손에 대한 접촉전극(J7)으로 인가된다.

이때 마이크로컨트롤러의 입출력단자(PA5)로부터의 PWM 조절신호가 초음파생성회로(51)에 해당하는 PWM제어용 트랜지스터(Q9, Q10)에 인가되며, 상기 트랜지스터(Q9, Q10)의 컬렉터측은 상기 피부의 접촉전극(J6)에 접속되어, 상기 PWM 조절신호에 따라 출력파형은 일례로 삼각파형을 구성한다.

또한, 상기 단자 PB4의 신호가 '하이'이면 트랜지스터 Q1 이 '온' 상태로 되어, 손잡이 접속전극(J7)은 접지상태가 되므로, 피부 접속전극(J6)에서는 그에 해당하는 출력이 발생하며, 결국 얼굴에서 손으로 갈바닉 전류가 흐르게 되고, 피부에 효과적으로 이온 활성물질을 도입할 수 있게 된다.

반대로 상기 단자 PB4의 신호가 '로우'이면 트랜지스터 Q1 이 '오프' 상태로 되어, 손전극(J7)과 피부 접속전극(J6)이 차단되는바, 이는 후에 사용되는 저주파 구동과 분리를 하기 위함이다.

즉, 갈바닉 이온 도입시에는 이온토포레시스 개념으로 9~20V의 단속 혹은 연속파의 비교적 저전압을 사용하나, 저주파 사용시에는 50-100V의 단속파를 사용하는바, 상기 손전극부의 트랜지스터(Q1)는 저주파 발생시의 고압과 분리를 위한 것이다. 즉, 저주파의 단속전압이 50V 이상의 수십볼트가 되므로, 갈바닉 사용시 저주파를 동시에 사용하면, 인체에 통전시 따끔거리는 불쾌한 느낌을 갖게 될 수 있는바, 이러한 문제점을 방지하기 위하여 저주파 사용시에 손전극과 전기적 분리를 위한 것이다.

아울러, 도 5의 부재번호 60은 상기 피부의 접속전극(J6)에서 손전극(J7)으로 흐르는 혹은 상기 손전극(J7)에서 상기 피부의 접속전극(J6)으로 흐르는 전류를 감지함으로써 피부의 전기전도도 (즉, 궁극적으로는 피부의 보습 정도) 를 측정하기 위한 피부전도도 측정부이다. 상기 피부의 접속전극(J6)에서 감지된 신호는 제 및 제2 증폭기(71, 72)를 포함하는 증폭기 회로에 의해 증폭된 후, 아날로그 입력단자(PA7, PA6)를 통해 상기 마이크로컨트롤러(2)로 입력된다.

다음, 초음파 발생부(50)에 대하여 도 4를 참조하여 상술하면, 초음파 발생부는 마이크로컨트롤러(2)의 출력단자(PC0)로부터의 제어신호가 저항(R23)을 통해 초음파 생성회로(51)의 스위칭용 트랜지스터(Q6)에 인가됨으로써, 초음파용 전원발생부(52)의 공진용 트랜지스터(Q5)와 함께 초음파 구동기(ULTRA)를 구동하게 되는 바, 나머지 소자들은 상기 트랜지스터(Q5, Q6) 및 초음파 구동기의 주변회로이다.

이하, 본 발명의 제2 실시예의 초음파 이온 레이저 피부미용기를 첨부도면 도9 내지 도14를 참조하여 설명한다.

도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 초음파 이온 레이저 피부미용기의 전체 블록도이고, 도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 초음파 이온 레이저 피부미용기의 전원부의 상세 회로도이고, 도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 초음파 이온 레이저 피부미용기의 디스플레이부의 상세 회로도이고, 도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 초음파 이온 레이저 피부미용기의 레이저 발생부의 상세 회로도이고, 도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 초음파 이온 레이저 피부미용기의 저/고주파 발생부의 상세 회로도이며, 도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 초음파 이온 레이저 피부미용기의 스위치부의 상세 회로도이다. 설명을 간략하게 하기 위하여, 제2 실시예의 구성요소중 제1 실시예와 유사한 부분은 유사한 부재번호를 붙이고 설명을 생략하며, 차이점을 중심으로 기술한다.

도 9에서 보는 바와 같이, 본 제2 실시예의 초음파 이온 레이저 피부미용기는, 제1 실시예의 초음파 이온 피부미용기에 비해, 레이저 발생기능이 추가되며, 그 외에도 저/고주파 발생회로가 부가되어 있다. 이를 위해, 제4 DC-DC 컨버터(123)가 추가로 필요하며, CPU(2) 접속 단자 및 각 세부적인 회로에 있어서도 약간의 차이가 있다.

우선, 도 9 및 도 10에서 보는 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예의 초음파 이온 레이저 피부미용기의 전원 입력부(110)는 파워스위치(SW4) 만으로 이루어진다는 점에 차이가 있으며, 상기 언급한 바와 같이 제4 DC-DC 컨버터(123)의 PWM 제어단자(OC1B 단자)로부터 스위칭 신호가 출력되면 스위칭 소자(Q4')를 온/오프 시켜 펄스폭을 제어함으로써 결국 출력 전압의 전력을 제어하는 것이 가능하게 되며, 미용기기의 사용시 40V의 전압을 출력하도록 하고, 전원은 온 상태이나 기기 미사용 시에는 10V 정도를 유지함으로써 전력 소비를 줄일 수 있다.

도 11은 제2 실시예의 디스플레이부(140)인바, 초음파 발생기(50) 및 갈바닉 이온 발생기(60)의 동작을 표시하는 LED(D31, D30) 및 고저를 나타내는 LED(D16, D18) 외에도, 레이저 및 저/고주파 발생부(153,152)의 동작을 표시하기 위한 LED(D32, D33)를 더 포함한다.

아울러, 도 14에는 ISP 커넥터부(90)과 함께 배치된 스위치부(130)이 도시되어 있는바, 각각 이온/초음파 스위치(SW1), 하이/로우 스위치(SW2) 및 전기전도도 구동 스위치(SW3)가 형성되어 있다.

갈바닉 구동부(60) 및 전기전도도측정부(70)는 제1 실시예의 경우와 동일하다.

한편, 도 12에는 레이저 구동기(153)가 개시되어 있는바, 레이저 구동기(153)는 마이크로컨트롤러(2)의 제1 레이저 출력단자(PA5)로부터의 신호가 포토다이오드(PD) 및 레이저 다이오드(LD)에 인가되는 바, 이는 제2 레이저 출력단자(PD7)의 출력에 의해 스위칭용 트랜지스터(Q21)의 스위칭에 의해 제어된다. 나머지는 부가적인 소자들이다.

다음, 저/고주파 발생부(54)는, 마이크로컨트롤러(2)의 제1 저/고주파 출력단자(PD2, PD0)로부터의 신호가 저주파용 공진용 트랜지스터(Q9, Q15)에 인가되며, 이들 저주파용 공진용 트랜지스터(Q9, Q15)에 의해 저주파 파형의 신호를 진동자 전극(J6)에 인가하며, 마이크로컨트롤러(2)의 제2 저/고주파 출력단자(PD3, PD1)로부터의 신호가 고주파용 공진용 트랜지스터(Q16, Q17)에 인가되며, 이들 저주파용 공진용 트랜지스터(Q16, Q18)에 의해 고주파 파형의 신호를 진동자 전극(J6)에 인가하여 진동기능을 수행한다.

바람직하게, 이온 기능 사용시 초음파 및 저/고주파 진동 기능이 동시에 진행되는 것이 효과적이며, 레이저 기능도 독립적으로 혹은 동시에 사용가능하다.

한편, 제1 실시예 및 제2 실시예에서와 같이 이온 도입기능과 초음파 진동기능을 모두 갖고 이를 효과적으로 하기 위해서는, 이들이 하나의 소자로 만들어지는 것이 바람직한 바, 도 15는 초음파 진동판 및 이온 접촉전극을 동시에 지니는 초음파 진동소자의 모식도로서, (a)는 초음파 진동을 위한 적층판들의 분리 상태를 도시하고 있고, (b)는 초음파 진동소자의 커버를 나타내고 있으며, (c)는 이들을 결합한 상태를 도시하고 있다.

전술한 바와 같이, 초음파와 이온을 동시에 사용함으로써 미용 효과를 높일 수 있다. 그런데, 기존의 제품도 초음파 이온기 겸용이 있기는 하나, 이들 기능이 별도로 분리되어 있고, 초음파 진동 기능과 이온 도입 기능을 동시에 동작시키는 미용기는 없다.

그 이유는, 이들 기능을 동시에 만족시켜 주는 진동판 소자가 없기 때문이다. 이들 기능이 동시 동작을 하기 위해서는 도 15와 같이 되어야 한다. 즉, 초음파 진동기능을 위해서는, 일측에 +판 및 타측에 -판을 갖는 초음파 진동 세라믹(a1)과 플렉서블 PCB(FPCB)(b1, b2, c1) 및 초음파진동 및 이온 전달 헤드(d1)가 필요하고, FPCB는 양측의 마이크로 접착 동판(b1, b2) 간을 절연하기 위한 SUS(c1)이 필요하다. 아울러, 진동판의 커버(d1)는 초음파 진동 전달이 가능한 면(d2)을 갖고 있으면서, 이온 도입기능에서 +전극으로 기능하므로 (이온 도입시 -전극은 손가락이 됨), 이온 전류가 전달가능하도록 스테인레스로 되는 것이 바람직하다.

원리적으로 보면 FPCB의 양측 동판 사이에 접착면을 두면 접착면이 절연층을 형성해 초음파와 이온이 동시사용 가능해 보이지만 실제 접착면이 마이크로 미터 차원이기 때문에 전류가 도통하게 된다. 그래서 충분한 절연효과를 갖는 절연 물질을 사용하여야 하는데, 절연체로는 초음파 에너지가 충분히 전달될 수 있을만큼 얇고(수십 마이크로 미터) 양측 동판을 접착할 때의 높은 온도(120도)를 충분히 견디어야 한다. 이런 재질로는 폴리이미드 필름(65um)이나 폴리에스테르(70um) 등이 바람직하다.

마지막으로, 본 발명의 갈바닉 이온도입 및 초음파 발생, 그리고 피부전도도 측정의 동작에 대하여, 도 16의 등가회로를 중심으로 하여 도1, 도 4, 도 5 및 도 15를 참조하여 설명한다.

도 16은 본 발명의 피부미용기에서 갈바닉 이온 도입 및 초음파 발생과 피부전도도 측정을 위한 동작을 간단히 설명하기 위한 등가회로도이다.

도 16에서 보는 바와 같이, 피부전극(J6)의 초음파소자(a1)에 초음파용 전원발생부 및 초음파 생성회로(51,52)의 초음파 구동신호가 인가되며, 상기 초음파소자(a1)와 절연체(c1)를 사이에 두고 있는 피부전극(J6)의 도전체(d2)에 갈바닉 이온도입용 전원발생부 및 이온도입 파형제어회로(62,63)의 갈바닉 전류가 스위치(SW1)을 통해 인가되며, 한편으로는 적어도 하나의 손전극(J7)에 갈바닉 구동부의 손 전극부(61)의 신호가 인가되어, 피시술자의 피부에 갈바닉 이온 도입 및 초음파 진동이 동시에 행하여지도록 되어 있는바, 이때 손전극(J7)과 피부전극(J6) 사이의 전류가 감지용 저항체에 의해 감지되어 전기전도도 측정부의 증폭기(71 및/또는 72)에 의해 증폭되어 상기 CPU(2)로 입력되어짐으로써, 피시술자의 현재의 보습 정도 혹은 이온도입 정도를 정확히 측정할 수 있게 된다.

추가적으로, 도 17을 참조하여 본 발명의 다른 측면에 관한 피부전도도 측정을 활용하여 이온도입을 행하는 피부전도도 측정기능을 갖는 피부미용기의 구동방법에 대하여 설명한다.

먼저, 갈바닉 이온도입 및 피부전도도측정 기능이 시작되면(S1), 먼저 피시술자의 초기 피부전도도(GSRo)를 측정한다(S3).

그리하여 피시술자의 초기 피부전도도에 의해 파악되는 건성/반건성/지성 정도에 알맞는 이온투입전압을 미리 정해진 바대로 설정한다(S5). 참고로, 피시술자의 건성/반건성/지성 정도에 따라 9~20V의 초기 이온투입 전압을 설정한다.

다음, 상기 설정된 이온투입 전압에 따라 피시술자의 피부에 갈바닉 이온을 투입하며(S7), 미리 정해진 시간(to)(일례로 30초) 을 초과하였는지를 판단하여(S9), 상기 정해진 시간 이내에서 계속해서 이온을 투입하는바, 이때 일례로 초당 10회 간격으로 순간 피부전도도(GSRi)를 연속하여 측정한다(S10).

만약, 상기 S9 단계의 판단 결과, 정해진 시간(to)(일례로 30초)가 경과하면, 상기 측정된 피부전도도의 값의 평균값(GSRm)을 산출하고(S11), 만약 전체 이온 투입 예정 시간이 지났으면(t>t1)(S13), 바로 이온투입을 종료한다(S15)

그러나, 그렇지 않은 경우에는, S21 단계로 진행하여 상기 평균 피부전도도(GSRm) 값이 초기 피부전도도값(GSRo)의 일정비율(예컨데 초기 피부전도도의 절반(GSRo/2)) 이상인가를 판단하여, 상기 일정치 이상이면, 이온투입 전압을 일례로 1~2V 만큼 하향조정하고(S23), 다시 S7 단계로 이행하여 S7~S13 단계를 반복하며, 그렇지 않는 경우에는 이온도입이 충분히 이루어졌다고 판단하여 S15 단계로 이행하는바, 이온투입을 종료한다.

따라서, 이렇게 자동으로 피시술자의 피부전도도를 측정하여 피시술자의 피부 상태에 맞는 투입전압으로 이온도입을 시작하고, 현재 이온도입 정도를 파악하여 이온도입이 충분히 이루어졌다고 판단되면, 시간이 되지 않았어도 더 이상의 이온투입을 종료하게 된다.

다만, 미리 정한 투입예정시간(t1)이 지나면 피부전도도 측정에 관계없이 강제종료되므로, 따라서 상기 투입예정시간(t1)은 충분히 길게 설정되는 것이 바람직하다.

다만, 이상은 본 발명의 일 실시예를 중심으로 설명한 것에 지나지 않고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 따라서 본 발명은 다음의 특허청구범위에 의해서만 한정되는 것으로 해석되어야 한다.

1 : 배터리 2 : CPU
10,110 : 전원입력부 11 : 전압측정부
12 : 리셋부 20,21,22,123 : DC-DC 컨버터부
30,130 ; 스위치부 40,140 : 디스플레이부
50 : 초음파 발생부
60 : 갈바닉 구동부 61: 손전극부
70 ; 전기전도도 측정부 80 : 신호음발생부
90 : ISP 커넥터부
152 : 저/고주파 발생부 153 : 레이저 발생부

Claims

입력전압을 승압하는 적어도 하나의 DC-DC 컨버터부(20, 21, 22; 123);
상기 DC-DC 컨버터부로부터 승압된 전압에 의해 구동되되, 제어수단(2)의 제어에 의해 손전극(J7)과 피부전극(J6) 간에 갈바닉 전류를 인가하는 갈바닉 구동부(60);
상기 갈바닉 구동부의 동작모드를 스위칭하는 스위치부(30; 130); 및
상기 DC-DC 컨버터부와 갈바닉 구동부와 스위치부를 제어하는 제어수단(2)를 포함하는 피부전도도 측정기능을 갖는 피부미용기로서,
상기 갈바닉 구동부의 접촉전극의 전류를 감지하여 상기 갈바닉 구동부의 접촉전극에 대한 피시술자의 피부전도도를 측정하는 피부전도도 측정부(70)를 더 포함하며,
상기 제어수단(2)은,
초기 피부전도도(GSRo)를 측정하여 측정된 초기 피부전도도에 알맞는 이온투입전압을 미리 정해진 바대로 설정되는 이온투입 전압에 따라 갈바닉 이온을 투입하며, 갈바닉 이온을 투입하면서 소정 시간 간격으로 순간 피부전도도(GSRi)를 연속하여 측정하여 평균값(GSRm)을 산출하고, 산출된 평균 피부전도도(GSRm) 값이 상기 초기 피부전도도(GSRo) 값의 일정비율 이상이면서 갈바닉 이온 투입시간(t)이 전체 이온 투입 예정 시간(t1)을 경과하지 않은 경우에는 이온투입 전압을 하향조정하여 재투입하며, 상기 산출된 평균 피부전도도(GSRm) 값이 상기 초기 피부전도도(GSRo) 값의 일정비율 미만이거나 갈바닉 이온 투입시간(t)이 상기 전체 이온 투입 예정 시간(t1)을 경과한 경우에는 갈바닉 이온 투입을 종료하는 것을 특징으로 하는 피부전도도 측정기능을 갖는 피부미용기.
제 1 항에 있어서,
상기 피부미용기는, 상기 제어수단에 의해 제어되며 초음파 진동을 인가하는 초음파 발생부(50)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피부전도도 측정기능을 갖는 피부미용기.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 피부미용기는, 상기 제어수단에 의해 제어되며 피부에 레이저 광을 조사하는 레이저 발생부(153)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피부전도도 측정기능을 갖는 피부미용기.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
상기 피부미용기는, 상기 제어수단에 의해 제어되며 피부에 저주파나 고주파의 전기적 진동을 주는 저/고주파 발생부(152);를 더 포함하되,
저/고주파 발생부(152)의 동작시에는 상기 갈바닉 구동부(60)의 손전극(J7)의 전기적 연결을 차단하는 회로(Q1)를 갖는 것을 특징으로 하는 피부전도도 측정기능을 갖는 피부미용기.
제 2 항에 있어서,
상기 피부미용기의, 이온 도입기능과 초음파 진동기능은 동시에 동작가능하도록 이들 기능의 피부접촉 소자(진동판 및 접촉전극)가 하나의 소자로 만들어지는 것을 특징으로 하는 피부전도도 측정기능을 갖는 피부미용기.
제 1 항에 있어서,
상기 피부전도도 측정부(70)는,
상기 갈바닉 구동부의 접촉전극으로서의 손전극(J7)과 피부전극(J6) 사이의 전류를 감지하여 증폭기(71, 72)에 의해 증폭한 후에 상기 제어수단(2)으로 입력하는 것을 특징으로 하는 피부전도도 측정기능을 갖는 피부미용기.
제 1 항에 있어서,
상기 초기 피부전도도(GSRo) 값의 일정비율은 초기 피부전도도(GSRo) 값의 1/2 (GSRo/2)인 것을 특징으로 하는 피부전도도 측정기능을 갖는 피부미용기.
제 1 항의 피부전도도 측정기능을 갖는 피부미용기의 구동방법으로서,
(a) 초기 피부전도도(GSRo)를 측정하는 단계(S3);
(b) 상기 (a) 단계에서 측정된 초기 피부전도도에 알맞는 이온투입전압을 미리 정해진 바대로 설정하는 단계(S5);
(c) 상기 (b) 단계에서 설정된 이온투입 전압에 따라 갈바닉 이온을 투입하는 단계(S7);
(d) 갈바닉 이온 투입 시간이 전체 이온 투입 예정 시간을 초과하였는지(t>t1) 여부를 판단하는 단계(S13);
(e) 상기 갈바닉 이온을 투입하면서 소정 시간 간격으로 순간 피부전도도(GSRi)를 연속하여 측정하는 단계(S10);
(f) 상기 (e) 단계에서 측정된 피부전도도의 평균값(GSRm)을 산출하는 단계(S11);
(h) 상기 (f) 단계에서 산출된 평균 피부전도도(GSRm) 값이 초기 피부전도도(GSRo) 값의 일정비율 이상인가를 판단하는 단계(S21);
(i) 상기 (h) 단계에서의 판단 결과, 상기 초기 피부전도도(GSRo) 값의 일정비율 이상이면서 갈바닉 이온 투입시간(t)이 전체 이온 투입 예정 시간(t1)을 초과하지 않은 경우에는, 이온투입 전압을 하향조정하고(S23), 상기 (c) 단계부터 반복하며, 그렇지 않는 경우에는 이온투입을 종료하는 단계; 및
(j) 상기 (d) 단계의 판단 결과, 전체 이온 투입 예정 시간이 지났다고 판단되면 상기 (f) 단계에서 산출된 평균 피부전도도(GSRm) 값에 관계없이 이온투입을 종료하는 단계(S15);
를 포함하는 것을 특징으로 하는 피부전도도 측정기능을 갖는 피부미용기의 구동방법.
제 8 항에 있어서,
상기 (h) 단계의, 상기 산출된 평균 피부전도도(GSRm) 값이 초기 피부전도도(GSRo) 값의 일정비율 이상인가를 판단하는 단계는, 상기 산출된 평균 피부전도도(GSRm) 값이 초기 피부전도도(GSRo) 값의 1/2 이상인가(GSRm≥GSRo/2)를 판단하는 단계인 것을 특징으로 하는 피부전도도 측정기능을 갖는 피부미용기의 구동방법.