KR101457400B1 - 초음파를 이용하는 피부 미용기기 - Google Patents

초음파를 이용하는 피부 미용기기 Download PDF

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Abstract

발명의 실시예에 따른 초음파를 이용하는 피부 미용기기는 전원 버튼과 발광부를 구비한 본체; 본체에서 연장되어 피부에 진동을 제공하는 블레이드; 본체 내부에 구성되며 상기 블레이드와 연결되어 초음파 진동을 제공하는 진동자; 본체 내부에 구성되며 상기 진동자에 발진 주파수에 대응되는 구동 전원를 제공하되, 블레이드의 피부 접촉에 따른 부하 변화를 전류 센싱으로 감지하여 정전류 상태를 유지하는 구동부; 및 전원 버튼의 조작에 따라 구동부의 동작여부, 정전류 크기 또는 발광부 동작을 모드 별로 달리 제어하며 진동자 발진 주파수에 대응되는 펄스 신호를 구동부에 제공하는 제어부를 포함한다.

Description

초음파를 이용하는 피부 미용기기{SKIN CARE APPARATUS USING ULTRASONIC WAVE}
본 발명은 초음파를 이용하는 피부 미용기기에 관한 것으로, 보다 자세하게는 사용자가 초음파를 이용하는 피부 미용기기를 피부에 갖다 대었을 경우, 이를 감지하여 진동자에 공급되는 전류를 일정하게 제어하여 배터리 및 진동자의 성능 및 수명을 향상시키는 초음파를 이용하는 피부 미용기기에 관한 것이다.
종래의 일반적인 휴대용 피부 미용기기는 피부의 보습 정도 및 상태에 따라 달라지는 저항을 측정하지 않고, 시술을 하는 상황이다.
따라서 피시술자의 피부의 특성에 따라 부정확한 측정이 되는 경우가 빈번하고, 정확하고 안정적인 전류 공급이 이루어지지 않은 상황에서 시술이 이루어지므로, 불필요한 과잉 시술이 행해질 수 있고, 반대로 미흡한 시술이 이루어지는 경우도 있다는 문제점이 존재한다.
한국공개특허 제2011-83169호
본 발명은 시술 도중에도 피시술자의 피부 전도도를 연속하여 측정하여 안정적인 전류 공급이 가능한 초음파를 이용하는 피부 미용기기를 공급하는 것을 목적으로 한다.
발명의 실시예에 따른 초음파를 이용하는 피부 미용기기는 전원 버튼과 발광부를 구비한 본체; 본체에서 연장되어 피부에 진동을 제공하는 블레이드; 본체 내부에 구성되며 상기 블레이드와 연결되어 초음파 진동을 제공하는 진동자; 본체 내부에 구성되며 상기 진동자에 발진 주파수에 대응되는 구동 전원를 제공하되, 블레이드의 피부 접촉에 따른 부하 변화를 전류 센싱으로 감지하여 정전류 상태를 유지하는 구동부; 및 전원 버튼의 조작에 따라 구동부의 동작여부, 정전류 크기 또는 발광부 동작을 모드 별로 달리 제어하며 진동자 발진 주파수에 대응되는 펄스 신호를 구동부에 제공하는 제어부를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따른 초음파를 이용하는 피부 미용기기는 시술 도중에도 피시술자의 피부 전도도를 연속하여 측정하여 안정적인 전류 공급이 가능한 초음파를 이용하는 피부 미용기기를 공급할 수 있다.
도 1은 발명의 실시예에 따른 초음파를 이용하는 피부 미용기기의 전면도를 나타내는 도면이다.
도 2는 발명의 실시예에 따른 초음파를 이용하는 피부 미용기기의 후면도를 나타내는 도면이다.
도 3은 발명의 실시예에 따른 초음파를 이용하는 피부 미용기기의 정면 사시도를 나타내는 도면이다.
도 4는 발명의 실시예에 따른 초음파를 이용하는 피부 미용기기의 후면 사시도를 나타내는 도면이다.
도 5는 발명의 실시예에 따른 초음파를 이용하는 피부 미용기기의 구동부 블럭도를 나타내는 도면이다.
본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 단지 특정한 실시 예를 설명하기 위해 사용된 것으로, 본 발명을 한정하려는 의도가 아님을 유의해야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적 용어는 본 발명에서 특별히 다른 의미로 정의되지 않는 한, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 의미로 해석되어야 하며, 과도하게 포괄적인 의미로 해석되거나, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다. 또한, 본 발명에서 사용되는 기술적인 용어가 본 발명의 사상을 정확하게 표현하지 못하는 잘못된 기술적 용어일 때에는, 당업자가 올바르게 이해할 수 있는 기술적 용어로 대체되어 이해되어야 할 것이다. 또한, 본 발명에서 사용되는 일반적인 용어는 사전에 정의되어 있는 바에 따라, 또는 전후 문맥상에 따라 해석되어야 하며, 과도하게 축소된 의미로 해석되지 않아야 한다.
또한, 본 발명에서 사용되는 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한 복수의 표현을 포함한다. 본 발명에서, "구성된다" 또는 "포함한다" 등의 용어는 발명에 기재된 여러 구성 요소들, 또는 여러 단계를 반드시 모두 포함하는 것으로 해석되지 않아야 하며, 그 중 일부 구성 요소들 또는 일부 단계들은 포함되지 않을 수도 있고, 또는 추가적인 구성 요소 또는 단계들을 더 포함할 수 있는 것으로 해석되어야 한다.
또한, 본 발명에서 사용되는 제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 구성 요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 구성 요소들은 용어들에 의해 한정되어서는 안 된다. 용어들은 하나의 구성 요소를 다른 구성 요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다. 예를 들어, 본 발명의 권리 범위를 벗어나지 않으면서 제1 구성 요소는 제2 구성 요소로 명명될 수 있고, 유사하게 제2 구성 요소도 제1 구성 요소로 명명될 수 있다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성 요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다.
또한, 본 발명을 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 발명의 사상을 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 발명의 사상이 제한되는 것으로 해석되어서는 아니 됨을 유의해야 한다.
도 1은 발명의 실시예에 따른 초음파를 이용하는 피부 미용기기의 전면도를 나타내는 도면이고, 도 2는 발명의 실시예에 따른 초음파를 이용하는 피부 미용기기의 후면도를 나타내는 도면이다.
또한 도 3은 발명의 실시예에 따른 초음파를 이용하는 피부 미용기기의 정면 사시도를 나타내는 도면이고, 도 4는 발명의 실시예에 따른 초음파를 이용하는 피부 미용기기의 후면 사시도를 나타내는 도면이다.
도시된 바와 같이, 발명의 실시예에 따른 초음파를 이용하는 피부 미용기기(100)는 본체(120), 본체(120)의 일단과 분리 가능하도록 연결되고 내부에 블레이드(140)를 수납하는 제1 캡(110), 본체(120)에 위치하는 전원버튼(130), 본체(120)의 타단과 분리 가능하도록 연결되고 내부에 충전 커넥터(미도시)를 수납하는 제2 캡(135)을 포함할 수 있다.
본체(120)는 전체적으로 타원 형상으로 형성될 수 있으며, 전면에 디스플레이부를 포함할 수 있다. 디스플레이부는 초음파를 이용하는 피부 미용기기의 동작 여부 및 동작 모드를 나타내고, 전원버튼(130)에 의해 동작될 수 있다.
동작 모드는 각질 제거 모드 및 마사지 모드로 구분될 수 있다. 각질 제거 모드는 사용자 피부의 각질을 제거하는 것으로, 블레이드(140)의 접촉부(145)를 사용자의 피부에 근접하게 하여 각질을 제거할 수 있다. 마사지 모드는 사용자의 피부에 이온 공급, 저주파 진동 및 광조사 중 적어도 하나를 실행하는 것으로, 역시 블레이드(140)의 접촉부(145)를 사용자의 피부에 근접하는 것으로 마사지를 실행할 수 있다.
동작의 개시 및 모드의 변환은 전원버튼(130)에 의해 수행될 수 있다. 예를 들어, 전원버튼(130)을 일정시간 누르면 부저음이 울리며 파워램프가 점등되고, 전원이 켜진다. 이후, 사용자가 전원버튼(130)을 누를 때마다 동작 모드가 변경될 수 있다. 그리고 동작하는 동안, 일정시간 전원버튼(130)을 누르고 있으면 전원이 종료될 수 있다. 전원의 종료는 전원버튼(130) 뿐만 아니라, 특정 모드가 선택되고 일정 시간, 예를 들어 5분이 경과하면 부저음이 울리며 자동적으로 동작이 종료되도록 설정될 수도 있다.
본체(120)의 일단에는 본체와 분리 가능하도록 연결되고 내부에 블레이드(140)를 수납하는 제1 캡(110)이 위치한다. 상기 제1 캡(110)은 외부의 충격으로부터 블레이드(140)를 보호할 수 있다.
제2 캡(135)은 본체(120)의 타단에서 본체와 분리 가능하도록 연결되고 내부에 충전 커넥터를 수납할 수 있다. 충전 커넥터는 마이크로 5핀 USB 충전이 사용될 수 있다.
발명의 실시예에 따른 초음파를 이용하는 피부 미용기기(100)의 후면에는 발광부(150)가 위치할 수 있다. 발광부(150)로부터 조사되는 광은 블레이드(140)의 방향, 즉 사용자의 피부를 향한 방향이다. 발광부(150)는 LED를 구비할 수 있으며, LED는 적색의 광을 방출할 수 있다. 또한 초음파를 이용하는 피부 미용기기(100)의 발진 주파수는 24KHZ 내지 36KHZ일 수 있다.
도 5는 발명의 실시예에 따른 초음파를 이용하는 피부 미용기기의 구동부 블럭도를 나타내는 도면이다. 발명의 실시예에 따른 초음파를 이용하는 피부 미용기기는 전원부(210), DC/DC 컨버터(220), 변압기(230), 진동자(240), 제어부(250), 스위치(260), 전류 센싱부(270), 정전류 제공부(280)를 포함할 수 있다.
전원부(210)는 외부로부터 소정의 전압을 인가받는 구성(어뎁터 전원이나 배터리 전원)을 구비하며 충전 가능한 2차 전지를 포함할 수도 있다.
DC/DC 컨버터(220)는 상기 전원부(210)로부터 소정의 외부 전압을 인가받아 피부 미용기기에서 실질적으로 사용할 전원을 생성하거나 전원부(210)에 2차 전지가 있다면 이를 충전하는 충전 전압으로 변환한다.
예를 들어, 전원부(210)는 외부로부터 5v 이상의 전원을 어뎁터로 인가받고, DC/DC 컨버터(220)는 이를 4.2V의 충전 전압으로 변환하여 전원부(210)의 2차 전지를 충전할 수 있다. 다른 예로 전원부(210)는 2차 전지로부터 3V의 전원을 인가 받고 DC/DC 컨버터(220)는 이를 4.2V나 5V 등의 사용 전압으로 변환할 수 있다. 상기와 같이 DC/DC 컨버터(220)로 변환된 전압이나 전원부(210)에 충전된 2차 전지가 제공하는 전압은 피부 미용기기의 실질적 사용 전원이 된다.
앞서 설명한 본 발명의 실시예에 따른 피부미용기기는 진동자(240)를 발진시켜 블레이드(140)를 진동시키며, 전원버튼(130)의 동작에 따라 모드를 가변하고, 모드에 따라 발광부(150)나 진동자(240)의 동작을 제어하게 된다. 이러한 모드 가변이나 발광부의 동작 등은 전원 상태에 민감한 것이며, 특히 피부 접촉 부하에 따라 진동 성능이 달라지며 부하의 증감에 따라 진동자와 전원에 충격이 발생하게 되는 본 발명의 피부미용기기의 경우 전원을 단순하게 승압하는 방식으로는 신뢰성을 얻기 어렵다.
또한, 일반적으로 초음파 진동자의 경우 진동을 위해서 발진 주파수를 유지시켜야 하는데 부하의 유무나 부하의 세기에 따라서 발진 주파수가 왜곡되는 경우가 발생한다.
즉, 부하가 증가되는 경우 발진주파수를 유지하기 위한 전력이 더 필요하게 되고, 부하가 감소하는 경우 발진주파수를 유지하기 위한 전력을 줄여 불필요한 전력 낭비를 줄이고 진동자에 충격이 발생하지 않도록 해야 한다.
그러나, 일반적으로 사용되는 저가의 초음파 미용기기의 경우 이러한 전력 제어의 부담 때문에 단순히 전원 전압을 승압하여 승압된 전원으로 진동자를 진동시키는 방식을 이용한다. 즉, 진동자에 충격이 가해지지 않는 범위의 전압으로 진동자를 동작시키면서 부하가 증가하더라도 승압된 전원의 허용 범위 내에서 동작을 유지할 수 있도록 하는 방식이다. 하지만, 이 경우 허용 범위 이상으로 부하가 증가하게 될 경우 진동자가 발진 주파수를 벗어나게 되어 진동을 멈추거나 원하는 진동수를 벗어나 효과가 감소하며, 부하가 변화되는 상태가 직접적으로 진동자와 승압된 전원에 영향을 주기 때문에 진동자 및 승압 전원 부분의 부담이 커져 발열이 심하고 진동자 및 회로가 손상되는 경우도 빈번하게 발생하게 될 수 있다. 즉, 기존의 저가형 구동 방식은 부하 증감에 대한 능동적 대응 기능이 부족하여 결과적으로 수명이 짧을 수 밖에 없다. 또한, 초음파 진동을 위해서 전원을 승압하여 이를 사용하기 때문에 모드 변화에 따라 진동 세기를 조절하거나 추가적인 발광부를 동작시키는 등의 부가 기능을 제공하는 것도 쉽지 않다.
따라서, 본 발명의 실시예에서는 사용 전원을 기준으로 원하는 제어 상황에 따라 설정된 정전류를 제공하는 정전류 제공부(280)를 구성하고, 부하의 변화에 따른 전류변화를 센싱하기 위한 전류 센싱부(270)를 구성한다. 이렇게 정전류 제공부(280)가 전류 센싱부(270)의 센싱 결과에 따라 안정적으로 유지되는 전류를 변압기(230)의 1차측에 제공한다. 한편, 제어부(250)는 변압기(230) 1차측과 접지 사이의 경로에 구성된 스위치(260)에 진동자(240)의 발진 주파수에 대응되는 펄스를 제공하는 것으로 변압기(230) 1차측에 교류 전원이 인가되도록 하면 변압기(230)의 2차측은 해당 교류 전원을 증폭하여 진동자(240)를 구동시킨다. 해당 진동자(240)는 연결된 블레이드(140)를 진동시키는데, 해당 블레이드(140)를 통해 가변되는 부하는 변압기(230)의 1차측 전류를 가변시키며 정전류 제공부(280)는 전류 센싱부(270)를 통해 이를 감지하여 전류가 낮아지면 제공 전류를 증가시키고 전류가 높아지면 제공 전류를 감소시켜 부하가 증가하더라도 안정적인 진동이 가능하도록 함과 아울러 부하가 급격히 줄어들더라도 진동자에 충격이 발생하지 않도록 하여 진동자의 수명을 연장시킨다.
또한, 제어부(250)는 도시되지 않았지만 전원 버튼의 입력 신호를 받아 진동자(240)의 동작 여부와 발광부(150) 및 디스플레이의 동작 여부를 제어할 수 있는데, 정전류 제공부의 설정 전류를 가변하는 것으로 미용기기의 진동 정도를 가변하는 모드 변경이 가능하게 되고, 발광부(150)나 디스플레이의 동작에 의한 부하 증가가 있더라도 진동자(240)의 동작(부하 증감 포함)과 서로 영향을 미치지 않는다. 즉, 전류를 일정하게 유지하므로 부하 증감에 따라 발광부(150)의 세기가 변화되는 등의 불안정한 동작을 최소화 할 수 있게 된다.
상기의 구성에 의해 전류 센싱부(270)에서 측정되는 전류값을 정전류 제공부(280)에 제공하여 진동자(240)에 공급되는 전류를 일정하게 제어할 수 있어 전원부(210) 및 진동자(240)의 성능을 최적 상태로 유지하며 수명을 연장할 수 있으며 모드 변경이나 부가적인 발광 기능도 안정적으로 제공할 수 있게 된다.
전술한 내용은 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 피부 미용기기
110: 제1 캡
120: 본체
130: 전원버튼
135: 제2 캡
140: 블레이드
210: 전원부
220: DC/DC 컨버터
230: 변압기
240: 진동자
250: 제어부
260: 스위치
270: 전류 센싱부
280: 정전류 제공부

Claims (5)

  1. 전원 버튼과 발광부를 구비한 본체;
    본체에서 연장되어 피부에 진동을 제공하는 블레이드;
    본체 내부에 구성되며 상기 블레이드와 연결되어 초음파 진동을 제공하는 진동자;
    본체 내부에 구성되며 상기 진동자에 발진 주파수에 대응되는 구동 전원를 제공하되, 블레이드의 피부 접촉에 따른 부하 변화를 전류 센싱으로 감지하여 정전류 상태를 유지하는 구동부; 및
    전원 버튼의 조작에 따라 구동부의 동작여부, 정전류 크기 또는 발광부 동작을 모드 별로 달리 제어하며 진동자 발진 주파수에 대응되는 펄스 신호를 구동부에 제공하는 제어부를 포함하고,
    상기 구동부는 직류전원을 출력하는 전원부, 상기 전원부의 직류전압을 미리 정해진 크기의 전압으로 변환하는 직류/직류 컨버터; 상기 직류/직류 컨버터에 의해 변환된 전압을 재변환하여 출력하는 변압기; 상기 변압기에 연결되며, 상기 변압기의 전류를 측정하는 전류 센싱부; 및 상기 전류 센싱부에 의해 측정된 전류를 입력받아 피드백하여 상기 변압기로 공급되는 전류를 일정하게 제어하는 정전류 제공부;를 포함하는 초음파를 이용하는 피부 미용기기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 발광부는 블레이드 방향으로 광을 조사하도록 배치되는 초음파를 이용하는 피부 미용기기.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 전원 버튼의 신호에 따라 동작 모드를 가변하며, 각 모드에 따라 상기 구동부의 동작 여부, 정전류 크기 및 발광부의 동작 여부 중 적어도 하나가 다르게 설정되는 초음파를 이용하는 피부 미용기기.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 동작 모드는 각질 제거 모드 및 마사지 모드로 구분되는 진동자를 포함하는 초음파를 이용하는 피부 미용기기.
  5. 삭제
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