KR102072981B1

KR102072981B1 - 피부 탄력 측정 장치

Info

Publication number: KR102072981B1
Application number: KR1020190046472A
Authority: KR
Inventors: 황인오
Original assignee: 황인오
Priority date: 2019-04-22
Filing date: 2019-04-22
Publication date: 2020-02-04

Abstract

본 발명은 피부 탄력을 측정하는 장치가 제공된다. 피부 탄력 측정 장치는 피부의 탄력 정도에 따라 이동되며, 피부에 접촉되는 피부 접촉단부를 포함하고, 접촉단부에 대향하는 면에 제1 자석이 설치되는 피부 접촉부와, 피부 접촉부와 소정의 간격으로 이격되어 배치되며, 피부 접촉부의 제1 자석이 설치되는 면에 마주보도록 설치된 제2 자석을 포함하는 압력 전달부와, 압력 전달부의 제2 자석에 마주보는 면에 설치되며, 제1 자석과 제2 자석 사이에 발생하는 척력의 변화에 따라 전달되는 압력을 감지하는 압력 센서를 포함하는 압력 감지부와, 감지된 압력에 따라 피부 탄력도를 계산하는 제어부를 포함한다.

Description

피부 탄력 측정 장치{Apparatus for measuring skin elasticity}

본 발명은 피부 탄력을 측정하는 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피부의 탄력도를 접촉 방식에 의해 효과적으로 측정하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

피부 미용에 대한 관심이 부쩍 증가하고 있다. 피부 탄력을 측정하기 위해서는 보통은 유관으로 피부 탄력을 평가하기도 하며, 피부과에서는 피부 탄력에 대한 의료적 평가를 위하여 두 손가락을 이용하여 피부를 꼬집어보는 방법을 이용하기도 한다. 그러나 이와 같이, 이러한 방법들은 피부를 측정하는 사람의 경험에 따라 자의적으로 피부의 탄력을 측정하게 되게 되므로, 피부의 탄력 정도의 미세한 차이를 정확하게 측정하기 어렵다.

(선행기술 1) 등록번호 제10-0969503호, 2010년 7월 14일 공고, 피부탄력 측정장치 및 그 방법

본 발명은 피부 탄력을 측정하기 위하여 피부 탄력도에 따라 변화하는 자석 간에 발생하는 척력을 감지하여 피부의 탄력을 측정하는 장치를 제공한다.

본 발명의 일 측면에 따른 피부 탄력 측정 장치는 피부의 탄력 정도에 따라 이동되며, 피부에 접촉되는 피부 접촉단부를 포함하고, 피부 접촉단부에 대향하는 면에 제1 자석이 설치되는 피부 접촉부와, 피부 접촉부와 소정의 간격으로 이격되어 배치되며, 피부 접촉부의 제1 자석이 설치되는 면에 마주보도록 설치된 제2 자석을 포함하는 압력 전달부와, 압력 전달부의 제2 자석에 마주보는 면에 설치되며, 제1 자석과 제2 자석 사이에 발생하는 척력의 변화에 따라 전달되는 압력을 감지하는 압력 센서를 포함하는 압력 감지부와, 감지된 압력에 따라 피부 탄력도를 계산하는 제어부를 포함한다.

제1 자석 및 제2 자석은 각각 네오디뮴 자석일 수 있다.

피부 접촉부의 외관은 피부 접촉단부를 둘러싸는 원기둥형태의 제1 접촉 하우징 및 제1 자석을 둘러싸는 원기둥 형태의 제2 접촉 하우징이 결합된 형태로 구성되고, 피부 접촉단부를 둘러싸는 제1 접촉 하우징의 제1 원형 단면의 크기는 제1 자석을 둘러싸는 제2 접촉 하우징의 제2 원형 단면의 크기보다 작을 수 있다.

압력 전달부는 제2 자석에 마주보는 면에 압력 감지부에 압력을 전달하기 위한 압력 전달 돌기를 더 포함할 수 있다.

피부 탄력 측정 장치는, 압력 감지부에 결합되어, 압력 전달부 및 압력 감지부의 초기 위치를 설정하는 초기 위치 조절부와, 피부 접촉부, 압력 전달부, 압력 감지부 및 초기 위치 조절부를 감싸고, 피부 접촉부의 피부 접촉단부가 돌출되도록 형성된 개구부를 포함하는 장치 하우징을 더 포함하고, 장치 하우징은 피부 접촉부, 압력 전달부, 압력 감지부 및 초기 위치 조절부가 일직선상에 위치되도록 설치될 수 있다.

장치 하우징 내에서 제2 접촉 하우징의 왕복 운동시 마찰을 줄이기 위하여 제2 접촉 하우징의 장치 하우징과의 마찰 부위의 마찰 면적을 줄이도록, 제2 접촉 하우징은 원형 둘레에 다수의 홈 또는 개구를 포함하도록 구성되고, 제2 접촉 하우징 및 장치 하우징은 기계적 슬라이딩 성질이 좋은 POM(Polyoxymethylene) 소재로 제작될 수 있다.

제어부는 피부 탄력 측정 장치에 전원이 인가되면, 피부 탄력 측정 장치의 초기 위치 설정에 따른 초기 설정 값을 계산하고, 피부에 피부 접촉부를 접촉시켜서 피부 탄력에 따라 감지되는 압력에 대응하는 측정값을 계산하고, 초기 설정값 및 측정값을 이용하여 피부 탄력도를 계산할 수 있다.

초기 설정 값은 압력 센서의 초기 전압값이고, 측정값은 피부 탄력에 따라 감지되는 압력에 대응하는 압력 센서의 측정 전압값일 때, 제어부는 측정 전압값에서 초기 전압값을 차감한 값을 이용하여 피부 탄력도를 계산할 수 있다.

측정자에 의해 피부 접촉부에 압력이 가해짐에 따라 압력 센서로부터 수신되는 전압값에 변화가 발생하면, 제어부는 전압값의 변화를 감지하여, 전압값의 변화가 감지되는 시점을 측정 시작 시점으로 정의하고, 측정 시작 시점부터 일정 시간 경과 시점의 전압값을 피부 탄력을 계산하기 위한 측정 전압값으로 결정할 수 있다.

피부 탄력 측정 장치는 장치 하우징에서 피부방향으로 향하는 장치 하우징의 단부인 압력 한계선(D) 영역의 원형 둘레에 하나 이상의 압력 스위치를 더 포함하고, 하나 이상의 압력 스위치는 피부가 압력 한계선(D) 영역에 접촉되었음을 감지하면 접촉 감지 신호를 제어부에 전달하도록 설치될 때, 제어부는 접촉 감지 신호가 수신된 접촉 시점 직전에 압력 센서로부터 출력되어 전달된 전압값을 측정 전압값으로 결정할 수 있다.

본 발명에 따르면, 피부 탄력을 측정하기 위하여 피부 탄력도에 따라 변화하는 자석 간의 위치에 따라 변화되는 척력을 감지하여 피부의 탄력을 효과적으로 측정할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 탄력 측정 장치의 구성을 나타내는 블록도이다.
도 2는 도 1의 피부 탄력 측정 장치의 측단면을 나타내는 도면이다.
도 3은 도 1의 피부 탄력 측정 장치의 동작 원리를 나타내는 도면이다.
도 4a는 도 1의 피부 접촉부의 외관을 나타내는 도면이고, 도 4b는 도 1의 압력 전달부의 제1 외관을 나타내는 도면이고, 도 4c는 도 1의 압력 전달부의 제2 외관을 나타내는 도면이고, 도 4d는 도 1의 압력 감지부의 외관을 나타내는 도면이고, 도 4e는 도 1의 초기 위치 조절부의 외관을 나타내는 도면이고, 도 4f는 도 2의 장치 하우징의 외관을 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 네오디뮴의 상대 거리에 따른 전압의 변화를 나타내는 도면이다.
도 6a는 피부 탄력 측정 장치의 피부 탐침 깊이에 따른 측정값의 변화를 나타내는 테이블이고, 도 6b는 도 6a의 테이블에 대응되는 피부 탐침 깊이에 따른 측정값의 변화를 나타내는 그래프이다.
도 7은 도 1의 피부 탄력 측정 장치의 압력 센서의 구성의 일 예를 나타내는 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 탄력 측정 방법을 나타내는 도면이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 일 실시예를 상세하게 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어 관련된 공지 기능 또는 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명을 생략할 것이다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 그 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 탄력 측정 장치의 구성을 나타내는 블록도이다. 도 2는 도 1의 피부 탄력 측정 장치의 측단면을 나타내는 도면이다. 도 3은 도 1의 피부 탄력 측정 장치의 동작 원리를 나타내는 도면이다.

도 1을 참조하면, 피부 탄력 측정 장치(100)는 표시 장치(200) 및 사용자 입력 장치(300)와 연결되어 동작할 수 있다. 피부 탄력 측정 장치(100)가 측정한 피부 탄력도는 표시 장치(200)를 통해 표시되어 출력될 수 있다. 피부 탄력 측정 장치(100)는 스위치, 버튼과 같은 다양한 형태의 사용자 입력 장치(300)에 의해 전원이 인가되거나, 동작이 제어되도록 동작할 수 있다.

도 1, 도 2 및 도 3을 참조하면, 피부 탄력 측정 장치(100)는 피부 접촉부(110), 압력 전달부(120), 압력 감지부(130), 초기 위치 조절부(140) 및 제어부(150)를 포함할 수 있다.

피부 탄력 측정 장치(100)는 도 2에 도시된 바와 같이, 피부 접촉부(110), 압력 전달부(120), 압력 감지부(130) 및 초기 위치 조절부(140)를 감싸고, 피부 접촉부(110)의 피부 접촉단부(111)가 돌출되도록 형성된 개구부(162)를 포함하는 장치 하우징(160)을 포함한다. 장치 하우징(160)은 피부 접촉부(110), 압력 전달부(120), 압력 감지부(130) 및 초기 위치 조절부(140)가 일직선상에 위치도록 설치된다.

피부 접촉부(110)는 장치 하우징(160)내에서 피부의 탄력 정도에 따라 이동되도록 구성된다. 피부 접촉부(110)는 피부에 접촉되는 피부 접촉단부(111)를 포함하고, 피부 접촉단부(111)에 대향하는 면에 제1 자석(116)이 설치되도록 구성될 수 있다. 피부 접촉부(110)의 외관은 피부 접촉단부(111)를 둘러싸는 원기둥형태의 제1 접촉 하우징(112) 및 제1 자석(116)을 둘러싸는 원기둥 형태의 제2 접촉 하우징(114)이 결합된 형태로 구성될 수 있다. 여기에서, 피부 접촉단부(111)를 둘러싸는 제1 접촉 하우징(112)의 제1 원형 단면의 크기는 제1 자석(116)을 둘러싸는 원기둥 형태의 제2 접촉 하우징(114)의 제2 원형 단면의 크기보다 작을 수 있다.

피부 접촉단부(111)를 둘러싸는 제1 접촉 하우징(112) 부분은 피부 탐침봉으로 부를 수 있다. 피부 탐침봉(112)의 이동 범위(A)는 0 [mm]에서 20 [mm]일 수 있다. 피부 탐침봉(112)의 이동 범위는 사람의 피부 탄력도에 따라 다를 수 있다. 일 실시예에 따르면, 피부 탐침봉(112)의 최대 이동 범위는 0 [mm]에서 37 [mm]가 되도록 피부 탄력 측정 장치(100)가 구성될 수 있다.

피부의 탄력 정도 즉, 피부 탄력도는 피부 접촉부(110)를 피부에 접촉하여 일정한 압력을 가했을 때, 피부 접촉부(110)의 이동 거리로 측정될 수 있다. 도 3을 참조하면, 측정자가 압력 한계선(D)에 올때까지 피부 접촉부(110)를 포함한 피부 탄력 측정 장치(100)를 피부에 접촉시켜 피부 접촉부(110)를 피부에 접촉시켜 압력을 가한다. 여기에서, 압력 한계선(D)은 장치 하우징(160)에서 피부방향으로 향하는 장치 하우징(160)의 단부(164)에서 연장되는 선으로, 장치 하우징(160)의 단부(164)는 압력 한계선(D) 영역이라 부를 수 있다. 이와 같은 상태에서, 피부 탄력도에 따라 피부 접촉부(110)가 장치 하우징(160)내로 이동하게 된다. 피부 탄력도가 높을수록, 피부 접촉부(110)가 장치 하우징(160)내로 이동되는 이동 거리가 짧아진다.

장치 하우징(160) 내에서 피부 접촉부(110)가 일정 마찰을 견디면서 원할하게 움직이게 하기 위하여, 피부 접촉부(110)의 무게를 최대한 가볍게 제작하여 피부 접촉부(110)의 무게에 의한 마찰을 최소화할 수 있다. 또한, 장치 하우징(160)내에서 제2 접촉 하우징(114)의 왕복 운동시 마찰을 줄이기 위하여 제2 접촉 하우징(114)의 장치 하우징(160)과의 마찰 부위의 마찰 면적을 줄일 수 있다. 이를 위하여, 제2 접촉 하우징(114)은 원형 둘레에 다수의 홈 또는 개구(11, 12)를 포함하도록 구성될 수 있다. 제2 접촉 하우징(114) 및 장치 하우징(160)은 기계적 슬라이딩 성질이 좋은 POM(Polyoxymethylene) 소재로 제작될 수 있다.

압력 전달부(120)는 장치 하우징(160)내에서 피부 접촉부(110)와 소정의 간격으로 이격되어 배치된다. 피부 탄력 측정 장치(100)가 피부에 접촉하기 전에 피부 접촉부(110)와 압력 전달부(120) 사이의 초기 거리와 피부 탄력 측정 장치(100)가 피부에 접촉되어 피부 접촉부(110)가 이동되어 변화되는 피부 접촉부(110)와 압력 전달부(120) 사이의 측정 거리 사이의 위치 변화량이 피부 접촉부(110)의 피부의 탐침 깊이(전술한 피부 접촉부(110)가 장치 하우징(160)내로 이동되는 이동 거리)가 되며, 피부의 탄력도에 따라 피부의 탐침 깊이가 달라지게 된다. 피부 탄력도가 높을수록 피부의 탐침 깊이가 짧아진다.

압력 전달부(120)는 피부 접촉부(110)의 제1 자석(116)이 설치되는 면에 마주보도록 설치되는 제2 자석(122)을 포함한다. 여기에서, 제1 자석(116) 및 제2 자석(122)은 각각 네오디뮴(Neodymium) 자석일 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 네오디뮴은 주로 자석으로 이용되며, 네오디뮴 자석은 가장 강한 영구자석으로 알려져 있다.

도 3에 도시된 바와 같이, 제1 자석(116)과 제2 자석(122) 간에는 척력(B)이 작용하며, 제1 자석(116)과 제2 자석(122)간에 발생하는 척력(B)에 의하여 반발력이 발생하게 되므로 용수철과 같은 탄성이 발생된다. 즉, 제1 자석(116)은 피부 탄력 정도에 따라서 피부탐침 깊이만큼 제2 자석(122)쪽으로 이동하게 되고, 제2 자석(122)은 전달받은 척력(B)을 압력 감지부(130)에 전달하게 된다. 본 발명의 일 실시예에 따라, 척력(B)의 변화를 정확하게 측정하기 위하여 제1 자석(116)과 제2 자석(122)은 일직선상에 위치된다.

제1 자석(116) 및 제2 자석(122)은 원기둥 형태를 가질 수 있다. 제1 자석(116) 및 제2 자석(122)은 원기둥 형태를 가짐으로써, 제1 자석(116)의 중심축에 압력이 가해질 때 압력을 고르게 분산할 수 있다. 이와 같이, 제1 자석(116) 및 제2 자석(122)은 원기둥 형태를 가지고, 제1 접촉 하우징(112) 및 제2 접촉 하우징(114)이 원기둥 형태를 가짐으로써, 측정시 측정자가 수직이 아닌 편심으로 압력을 가할 때, 제1 접촉 하우징(112)이 수직방향이 아닌 뒤틀린 상태로 이동하더라도, 제2 접촉 하우징(114)과 장치 하우징(160) 사이의 마찰력을 최소화하고 압력을 일정하게 전달할 수 있는 장점이 있다.

제1 자석(116) 및 제2 자석(122)의 원형 단면의 지름이 서로 동일한 경우, 제1 자석(116) 및 제2 자석(122)의 두께에 따라 척력의 작용 거리는 달라질 수 있다. 실험에 의해, 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 탄력 측정 장치(100)는 제1 자석(116) 및 제2 자석(122)의 원형 단면의 지름이 10[mm]인 경우, 제1 자석(116)의 두께는 4[mm]이고, 제2 자석(122)의 두께는 10[mm]인 경우의 척력 작용 거리 또는 제1 자석(116)의 두께는 10[mm]이고, 제2 자석(122)의 두께는 4[mm]인 경우의 척력 작용 거리를 이용할 수 있다.

피부 접촉부(110)의 피부 접촉이 떨어지면, 제1 자석(116) 및 제2 자석(122) 사이의 척력에 의하여 피부 접촉부(110)는 다시 피부 접촉 전의 초기 위치로 이동된다.

도 2 및 도 3에 도시된 바와 같이, 압력 전달부(120)는 제2 자석(122)에 마주보는 면에 압력 감지부(130)에 압력(C)을 전달하기 위한 압력 전달 돌기(126)를 더 포함할 수 있다. 압력 전달부(120)는 제2 자석(122)의 일단면이 노출되도록 감싸고 압력 전달 돌기(126)를 포함하는 짧은 봉 형태를 가질 수 있다.

압력 감지부(130)는 압력 전달부(120)의 제2 자석(122)에 마주보는 면에 설치되며, 제1 자석(116)과 제2 자석(122) 사이에 발생하는 척력(B)의 변화에 따라 전달되는 압력을 감지하는 압력 센서(132)를 포함한다.

피부 탄력 측정 장치(100)는 압력 감지부(130)에 결합되어, 압력 전달부(120) 및 압력 감지부(130)의 초기 위치를 설정하는 초기 위치 조절부(140)를 더 포함할 수 있다. 초기 위치 조절부(140)는 도 3에 도시된 바와 같이 장치 하우징(160)내에서 압력 감지부(130)가 고정 설치되도록 하기 위한 고정벽(142) 및 장치 하우징(160) 외부에서 고정벽(142)을 고정하기 위한 너트(144)를 포함하여 구성될 수 있다.

제어부(150)는 압력 센서(132)에서 감지된 압력에 따라 피부 탄력도를 계산한다. 제어부(150)에는 표시 장치(200)가 연결되어 계산된 피부 탄력도가 실시간으로 표시 장치(200)를 통해 표시될 수 있다. 표시 장치(200)는 피부 탄력 측정 장치(100)에 포함되어 구성될 수도 있다.

제어부(150)는 피부 탄력 측정 장치(100)에 전원이 인가되면, 피부 탄력 측정 장치(100)의 초기 위치 설정에 따른 초기 설정 값을 계산하고, 피부에 피부 접촉부(110)를 접촉시켜서 피부 탄력에 따라 감지되는 압력에 대응하는 측정값을 계산하고, 초기 설정값 및 측정값을 이용하여 피부 탄력도를 계산할 수 있다.

여기에서, 초기 설정 값은 압력 센서(132)의 초기 전압값이고, 측정 전압값은 피부 탄력에 따라 감지되는 압력에 대응하는 압력 센서(132)의 측정 전압값일 수 있다. 이때, 제어부(150)는 측정 전압값에서 초기 전압값을 차감한 값을 이용하여 피부 탄력도를 계산할 수 있다.

초기 전압값 및 피부가 압력 한계선(D)에 왔을 때의 척력에 대응하는 측정 전압값은 다음의 방법으로 결정될 수 있다.

(1) 제1 동작 모드

①피부 탄력 측정 장치(100)에 전원이 인가되면, 초기 위치에 따라 압력 감지부(130)로부터 연속적으로 전압값이 출력될 수 있고, 이 중에서 예를 들어, 전원 인가 후 수 초 경과 후의 전압값이 초기 전압값이 될 수 있다.

②측정자에 의하여 피부 탄력 측정 장치(100)에는 피부 압력 한계선(D)까지 압력이 가해진다.

③측정자에 의해 압력이 가해지면 압력 감지부(130)로부터 전달되는 전압값에 변화가 발생한다.

④제어부(150)는 전압값의 변화를 감지하여, 전압값의 변화가 감지되는 시점을 측정 시작 시점으로 정의하고, 측정 시작 시점으로부터 일정 시간 경과 시점(예를 들어, 3~5초)의 전압값을 피부 탄력을 계산하기 위한 측정 전압값으로 결정한다.

⑤제어부(150)는 초기 전압값 및 측정 전압값을 이용하여 피부 탄력도를 계산한다.

(2) 제2 동작 모드

④피부 탄력 측정 장치(100)는 장치 하우징(160)에서 피부방향으로 향하는 장치 하우징의 단부(164)(즉, 도 3 압력 한계선(D) 영역)의 원형 둘레에 하나 이상의 압력 스위치(도시되지 않음)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 이 경우, 하나 이상의 압력 스위치(도시되지 않음)는 피부가 압력 한계선(D) 영역에 접촉되었음을 감지하고, 피부가 압력 한계선(D) 영역에 접촉되었음이 감지되면 접촉 감지 신호를 제어부(150)에 전달하도록 설치될 수 있다. 이때, 제어부(150)는 접촉 감지 신호가 수신된 접촉 시점 직전에 압력 센서(132)로부터 출력되어 전달된 전압값을 측정 전압값으로 결정한다. 이와 같이, 피부 탄력 측정 장치(100)의 동작 방법에 따라, 제어부(150)는 변화되는 전압값을 계속 수신하다가, 접촉 감지 신호 수신 시점(즉, 접촉 시점)의 직전 최대 전압값을 측정 전압값으로 결정할 수 있다. 다른 방법으로, 제어부(150)는 초기 설정 전압값 결정 이후 수신되는 전압값은 차단하고 있다가, 접촉 감지 신호 수신 시점 직후에 압력 센서(132)로부터 전압값을 수신하고, 해당 전압값을 측정 전압값으로 결정할 수도 있다.

이와 같이, 압력 센서(132)의 구성에 따라 피부 탄력도는 전술한 바와 같이 전압값으로 정의될 수 있다. 다른 방법으로, 피부 탄력도는 피부 탐침봉 즉, 제1 접촉 하우징(112)의 이동 거리로 정의되거나, 측정 전압 아날로그 값에 의해 정해질 수 있고, 저항값 측정값에 의해 정해질 수도 있고, 컨덕턴스 값에 의해 정해질 수도 있고, 각 피부 탄력도의 정의 방식에 따라서 피부 탄력도를 나타내는 범위 및 해당 범위를 구성하는 피부 탄력도를 나타내는 세부 단위는 다양한 방식으로 정의될 수 있다.

피부 탄력 측정 장치(100)는 이 외에도 전원을 인가받는 전원부(도시되지 않음), 외부의 단말 장치(도시되지 않음)와 통신하기 위한 통신부(도시되지 않음)를 더 포함하여 구성될 수 있다. 이에 따라, 피부 탄력 측정 장치(100)의 피부 측정 결과는 사용자별로 측정 시기에 따른 피부 탄력도 측정값이 저장되어 관리되고 검색되도록 동작하는 PC, 태블릿 컴퓨터, 스마트폰 등과 같은 다양한 단말 장치(도시되지 않음)과 연동하여 동작할 수 있다.

도 4a는 도 1의 피부 접촉부(110)의 외관을 나타내는 도면이고, 도 4b는 도 1의 압력 전달부(120)의 제1 외관을 나타내는 도면이고, 도 4c는 도 1의 압력 전달부(120)의 제2 외관을 나타내는 도면이고, 도 4d는 도 1의 압력 감지부(130)의 외관을 나타내는 도면이고, 도 4e는 도 1의 초기 위치 조절부(140)의 외관을 나타내는 도면이고, 도 4f는 도 2의 장치 하우징(160)의 외관을 나타내는 도면이다.

도 4b에서와 같이, 제2 자석(122)은 제2 자석(122)의 일 단면이 돌출되도록 압력 전달부(120)의 하우징(124)에 결합될 수 있다. 또한, 제2 자석(122)과 마주보는 면에 설치되는 도 4c에서 붉은색으로 표시된 압력 전달부(120)의 압력 전달 돌기(126)가 도 4d에서 붉은색으로 표시된 압력 감지부(130)의 압력 센서(132)에 압력을 가하게 된다.

도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 네오디뮴 자석의 상대 거리에 따른 전압의 변화를 나타내는 도면이다.

도 5에 도시된 바와 같이, 제1 자석(116) 및 제2 자석(122)이 각각 네오디뮴 자석일 때, 제1 자석(116)과 제2 자석(122) 사이의 거리가 가까울수록 압력 감지부(130)에서 측정되는 측정값, 예를 들어, 전압값 [mV]은 증가할 수 있다.

도 6a는 피부 탄력 측정 장치(100)의 피부 탐침 깊이에 따른 측정값 즉, 측정 전압값의 변화를 나타내는 테이블이고, 도 6b는 도 6a의 테이블에 대응되는 피부 탐침 깊이에 따른 측정값(여기에서, 측정 전압값)의 변화를 나타내는 그래프이다.

피부 탐침 깊이(mm)는 피부 접촉단부(111)가 피부에 접촉되어 피부를 누르게 되어 들어가는 거리로서, 피부 접촉단부(111)가 피부 탐침 깊이에 따라 장치 하우징(160) 내부로 들어가게 된다. 이에 따라, 제1 자석(116)과 제2 자석(122) 사이의 거리가 가까워지고, 제1 자석(116)과 제2 자석(122) 사이의 거리가 가까워짐에 따라, 도 6a의 테이블(610) 및 도 6b의 그래프(620)에 도시된 바와 같이, 압력 감지부(130)에서 측정되는 측정값, 예를 들어, 전압값 [mV]은 감소할 수 있다. 이와 같은 도 6a의 테이블(610)의 데이터 및 도 6b의 그래프(620)의 형태는 압력 센서(132)의 압력 측정 방식에 따라 달라질 수 있다.

도 7은 도 1의 피부 탄력 측정 장치의 압력 센서(132)의 구성의 일 예를 나타내는 도면이다.

인가전압(Vcc)이 5 [V]이고, 제1 저항(R)이 10,000[Ω]이고, 도 3의 압력(C)에 따라 값이 변하는 가변저항(FSR, Force Sensitive Resistor)이 1[Ω]에서 1,000[Ω]에서 변화하는 경우, 출력 전압값(Vo)은 [수학식 1]과 같이 정의될 수 있다.

[수학식 1]

Vo=Vcc(R/(R+FSR))

압력 센서(132)는 수학식 1에 따라 측정값, 예를 들어, 출력 전압값(Vo)을 출력할 수 있다.

예를 들어, 피부 탄력 측정 장치(100)에 전원이 인가되어 피부에 접촉하기 이전 상태에서 초기에 작용하는 척력(B1)에 대응하여 출력된 초기 전압값이 250[mV]이고, 피부 탄력 측정 장치(100)를 피부에 접촉시켜서 변화된 척력(B2)에 대응하여 출력된 측정 전압값이 3,120[mV]인 경우, 피부 탄력 측정 장치(100)의 제어부(150)는 피부 탄력에 의해 변화된 척력(B2-B1)에 대응하는 압력(B)에 대응하는 피부 탄력도를 측정 전압값(3,120[mV])에서 초기 전압값(250[mV])을 차감한 값(2,870[mV])으로 계산할 수 있다.

도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 피부 탄력 측정 방법을 나타내는 도면이다.

도 1 및 도 8을 참조하면, 피부 탄력 측정 장치(100)의 제어부(150)는 피부 탄력 측정 장치(100)에 전원이 인가되면, 피부 탄력 측정 장치(100)의 초기 위치 설정에 따른 초기 설정 값을 계산한다(810). 제어부(150)는 압력 감지부(130)에서 초기 위치 설정 상태에서 전달받은 제1 감지값을 그대로 이용하여 초기 설정값으로 이용할 수도 있고, 제1 감지값을 소정의 알고리즘에 따라 변형하여 초기 설정값으로 이용할 수도 있다.

제어부(150)는 피부에 피부 접촉부(110)를 접촉시켜서 피부 탄력에 따라 감지되는 압력에 대응하는 측정값을 계산한다(820). 마찬가지로, 제어부(150)는 압력 감지부(130)에서 피부 탄력 측정 상태에서 전달받은 제2 감지값을 그대로 이용하여 측정값으로 이용할 수도 있고, 제2 감지값을 소정의 알고리즘에 따라 변형하여 측정값으로 이용할 수도 있다.

제어부(150)는 초기 설정값 및 측정값을 이용하여 피부 탄력도를 계산한다(830). 초기 설정 값은 압력 센서(132)의 초기 전압값이고, 측정값은 피부 탄력에 따라 감지되는 압력에 대응하는 압력 센서(132)의 측정 전압값일 때, 제어부(150)는 측정 전압값에서 초기 전압값을 차감한 값을 이용하여 피부 탄력도를 계산할 수 있다.

본 발명의 일 양상은 컴퓨터로 읽을 수 있는 기록 매체에 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로서 구현될 수 있다. 상기의 프로그램을 구현하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 당해 분야의 컴퓨터 프로그래머에 의하여 용이하게 추론될 수 있다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록매체는 컴퓨터 시스템에 의하여 읽혀질 수 있는 데이터가 저장되는 모든 종류의 기록 장치를 포함한다. 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체의 예로는 ROM, RAM, CD-ROM, 자기 테이프, 플로피 디스크, 광디스크 등을 포함한다. 또한, 컴퓨터가 읽을 수 있는 기록 매체는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템에 분산되어, 분산 방식으로 컴퓨터가 읽을 수 있는 코드로 저장되고 실행될 수 있다.

이상의 설명은 본 발명의 일 실시예에 불과할 뿐, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는 본 발명의 본질적 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 변형된 형태로 구현할 수 있을 것이다. 따라서, 본 발명의 범위는 전술한 실시예에 한정되지 않고 특허 청구범위에 기재된 내용과 동등한 범위 내에 있는 다양한 실시 형태가 포함되도록 해석되어야 할 것이다.

100: 피부 탄력 측정 장치 110: 피부 접촉부
120: 압력 전달부 130: 압력 감지부
140: 초기 위치 조절부 150: 제어부
160: 장치 하우징

Claims

피부의 탄력 정도에 따라 이동되며, 피부에 접촉되는 피부 접촉단부를 포함하고, 피부 접촉단부에 대향하는 면에 제1 자석이 설치되는 피부 접촉부;
피부 접촉부와 소정의 간격으로 이격되어 배치되며, 피부 접촉부의 제1 자석이 설치되는 면에 마주보도록 설치된 제2 자석을 포함하는 압력 전달부;
압력 전달부의 제2 자석에 마주보는 면에 설치되며, 제1 자석과 제2 자석 사이에 발생하는 척력의 변화에 따라 전달되는 압력을 감지하는 압력 센서를 포함하는 압력 감지부;
감지된 압력에 따라 피부 탄력도를 계산하는 제어부;
압력 감지부에 결합되어, 압력 전달부 및 압력 감지부의 초기 위치를 설정하는 초기 위치 조절부; 및
피부 접촉부, 압력 전달부, 압력 감지부 및 초기 위치 조절부를 감싸고, 피부 접촉부의 피부 접촉단부가 돌출되도록 형성된 개구부를 포함하는 장치 하우징을 포함하고,
장치 하우징은 피부 접촉부, 압력 전달부, 압력 감지부 및 초기 위치 조절부가 일직선상에 위치되도록 설치되고,
제1 자석 및 제2 자석은 각각 원기둥 형태를 가지고,
피부 접촉부의 외관은 피부 접촉단부를 둘러싸는 원기둥형태의 제1 접촉 하우징 및 제1 자석을 둘러싸는 원기둥 형태의 제2 접촉 하우징이 결합된 형태로 구성되고, 피부 접촉단부를 둘러싸는 제1 접촉 하우징의 제1 원형 단면의 크기는 제1 자석을 둘러싸는 제2 접촉 하우징의 제2 원형 단면의 크기보다 작고,
제1 자석 및 제2 자석은 각각 네오디뮴 자석이고,
제1 자석의 원형 단면의 지름 및 제2 자석의 원형 단면의 지름은 동일하고, 제1 자석의 두께 및 제2 자석의 두께는 서로 다른 것을 특징으로 하는 피부 탄력 측정 장치.
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제1항에 있어서,
압력 전달부는 제2 자석에 마주보는 면에 압력 감지부에 압력을 전달하기 위한 압력 전달 돌기를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 피부 탄력 측정 장치.
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제1항에 있어서,
장치 하우징 내에서 제2 접촉 하우징의 왕복 운동시 마찰을 줄이기 위하여 제2 접촉 하우징의 장치 하우징과의 마찰 부위의 마찰 면적을 줄이도록, 제2 접촉 하우징은 원형 둘레에 다수의 홈 또는 개구를 포함하도록 구성되고,
제2 접촉 하우징 및 장치 하우징은 기계적 슬라이딩 성질이 좋은 POM(Polyoxymethylene) 소재로 제작되는 것을 특징으로 하는 피부 탄력 측정 장치.
제1항에 있어서,
제어부는 피부 탄력 측정 장치에 전원이 인가되면, 피부 탄력 측정 장치의 초기 위치 설정에 따른 초기 설정 값을 계산하고, 피부에 피부 접촉부를 접촉시켜서 피부 탄력에 따라 감지되는 압력에 대응하는 측정값을 계산하고, 초기 설정값 및 측정값을 이용하여 피부 탄력도를 계산하는 것을 특징으로 하는 피부 탄력 측정 장치.
제7항에 있어서,
초기 설정 값은 압력 센서의 초기 전압값이고, 측정값은 피부 탄력에 따라 감지되는 압력에 대응하는 압력 센서의 측정 전압값일 때, 제어부는 측정 전압값에서 초기 전압값을 차감한 값을 이용하여 피부 탄력도를 계산하는 것을 특징으로 하는 피부 탄력 측정 장치.
제8항에 있어서,
측정자에 의해 피부 접촉부에 압력이 가해짐에 따라 압력 센서로부터 수신되는 전압값에 변화가 발생하면, 제어부는 전압값의 변화를 감지하여, 전압값의 변화가 감지되는 시점을 측정 시작 시점으로 정의하고, 측정 시작 시점부터 일정 시간 경과 시점의 전압값을 피부 탄력을 계산하기 위한 측정 전압값으로 결정하는 것을 특징으로 하는 피부 탄력 측정 장치.
제8항에 있어서,
피부 탄력 측정 장치는 장치 하우징에서 피부방향으로 향하는 장치 하우징의 단부인 압력 한계선(D) 영역의 원형 둘레에 하나 이상의 압력 스위치를 더 포함하고,
하나 이상의 압력 스위치는 피부가 압력 한계선(D) 영역에 접촉되었음을 감지하면 접촉 감지 신호를 제어부에 전달하도록 설치될 때, 제어부는 접촉 감지 신호가 수신된 접촉 시점 직전에 압력 센서로부터 출력되어 전달된 전압값을 측정 전압값으로 결정하는 것을 특징으로 하는 피부 탄력 측정 장치.