KR102187563B1

KR102187563B1 - 피부 미용 기기의 출력 제어 장치 및 방법

Info

Publication number: KR102187563B1
Application number: KR1020180007314A
Authority: KR
Inventors: 박진표; 나원산; 박준호
Original assignee: 주식회사 아모센스
Priority date: 2018-01-19
Filing date: 2018-01-19
Publication date: 2020-12-07
Also published as: KR20190088795A

Abstract

제1 교류 전압 인가에 따른 피부 전류가 설정 전류에 도래하면 제1 교류 전압보다 낮은 피크 투 피크 전압을 갖는 제2 교류 전압을 피부에 인가하여 피부의 온도 변화를 최소화하도록 한 피부 미용 기기의 출력 제어 장치 및 방법을 제시한다. 제시된 출력 제어 장치는 제1 교류 전압 인가 후 피부의 저항 변화에 따른 피부 전류가 최대 설정 전류 이상이면 제1 교류 전압보다 낮은 피크 투 피크 전압을 갖는 제2 교류 전압을 한 쌍의 접촉 전극을 통해 피부로 인가한다.

Description

피부 미용 기기의 출력 제어 장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR CONTROLLING OUTPUT OF SKIN CARE DEVICE}

본 발명은 피부 미용 기기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 피부에 고주파수의 전류를 인가하여 피부를 관리하는 피부 미용 기기의 출력 제어 장치 및 방법에 관한 것이다.

일반적으로 피부 미용기기는 사용자의 피부에 초음파를 전달하는 피부 미용기기(이하, 초음파 방식 피부 미용기기)와 전류를 인가하는 피부 미용기기(이하, 전류 방식 피부 미용기기)로 구분할 수 있다.

초음파 방식 피부 미용기기는 초음파를 통해 물리적 진동을 통해 피부를 마사지한다. 전류 방식 피부 미용기기는 사용자의 피부에 미세 전류를 인가하여 피지, 노폐물 등을 제거하거나 피부 영양 물질들을 피부에 깊숙이 흡수되도록 한다.

전류 방식 피부 미용 기기는 고주파수의 전류를 피부에 인가한다. 피부 미용 기기에서 출력된 전류는 피부에 접촉된 한 쌍의 전극을 통해 피부의 진피층까지 인가된다. 전류 방식 피부 미용 기기는 전류 인가를 통해 진피층 내의 물 분자를 회전시켜 진피층이 무너짐을 방지하고, 사용자의 피부 주름을 개선할 수 있다.

전류 방식 피부 미용 기기는 전류 인가를 통해 진피층 내의 물 분자를 회전시키기 때문에, 물 분자의 회전시 발생하는 회전 에너지로 인해 진피층의 온도 상승한다. 사용자는 진피층의 온도 상승으로 인해 뜨거움을 느끼거나 심한 경우 피부에 화상이 발생하는 문제점이 있다.

이에, 전류 방식 피부 미용 기기는 전류 인가에 따른 진피층의 온도 상승으로 인해 화상이 발생하는 것을 방지하기 위해 다양한 방법이 연구되고 있다.

일례로, 피부 미용 기기는 피부의 온도가 설정 온도 이상이면 전원을 오프시킨 후 설정 시간이 경과한 후 재가동하여 온도 상승에 따른 화상 발생을 방지한다. 하지만, 종래의 전류 방식 피부 미용 기기는 전원을 온오프하기 때문에 피부의 온도 변화가 심하고, 진피층의 온도를 정확하게 측정하기 어렵기 때문에 피부 관리 효능에 저하되는 문제점이 있다.

다른 일례로, 종래의 피부 미용 기기는 피부로 인가되는 전류의 펄스 폭 변조(PWM) 제어를 통해 화상을 방지한다. 하지만, 피부 미용 기기는 인체에 근접하여 배치되기 때문에 전자파가 인체에 영향을 주며, 피부로 인가되는 전류를 설정 주파수를 유지하기 어렵기 때문에 피부 관리 효능이 저하되는 문제점이 있다.

한국공개특허 제10-2017-0103597호(명칭: 피부 미용기기)

본 발명은 상기한 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로, 제1 교류 전압 인가에 따른 피부 전류가 설정 전류에 도래하면 제1 교류 전압보다 낮은 피크 투 피크 전압을 갖는 제2 교류 전압을 피부에 인가하여 피부의 온도 변화를 최소화하도록 한 피부 미용 기기의 출력 제어 장치 및 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시 예에 따른 피부 미용 기기의 출력 제어 장치는 증폭된 직류 전압을 설정 주파수를 갖는 제1 교류 전압으로 변환하여 한 쌍의 접촉 전극을 통해 피부로 인가하고, 피부의 저항 변화에 따른 피부 전류가 최대 설정 전류 이상이면 제1 교류 전압보다 낮은 피크 투 피크 전압을 갖는 제2 교류 전압을 한 쌍의 접촉 전극을 통해 피부로 인가한다. 이때, 출력 제어 장치는 제2 교류 전압 출력 후 피부 전류가 최소 설정 전류 이하이면 제1 교류 전압을 재출력할 수 있다. 출력 제어 장치는 제2 교류 전압 출력 후 설정 시간이 지나면 제1 교류 전압을 재출력할 수도 있다.

출력 제어 장치는 피부 전류가 차단 설정 전류 이상 감소하면 한 쌍의 접촉 전극으로 인가되는 교류 전원을 차단할 수 있다. 이때, 출력 제어 장치는 한 쌍의 접촉 전극으로 인가되는 교류 전원을 차단한 후 설정 시간이 지나면 한 쌍의 접촉 전극으로 교류 전원을 재출력할 수 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 다른 실시 예에 따른 피부 미용 기기의 출력 제어 장치는 교류 전압이 인가되는 피부의 저항 변화에 따른 피부 전류를 근거로 피부 미용 기기의 교류 전압 출력을 제어하되, 피부 전류가 최대 설정 전류 미만이면 제1 교류 전압을 출력하고, 피부 전류가 최대 설정 전류 이상이면 제1 교류 전압보다 낮은 피크 투 피크 전압을 갖는 제2 교류 전압을 출력한다. 이때, 출력 제어 장치는 피부 미용 기기에서 제2 교류 전압을 출력한 후 피부 전류가 최소 설정 전류 이하이면 제1 교류 전압을 출력하도록 피부 미용 기기를 제어할 수 있다. 제어 모듈은 피부 미용 기기에서 제2 교류 전압을 출력한 후 설정 시간이 지나면 제1 교류 전압을 출력하도록 피부 미용 기기를 제어할 수도 있다.

출력 제어 장치는 피부 전류가 차단 설정 전류 이상 감소하면 한 쌍의 접촉 전극으로 인가되는 제1 교류 전원을 차단하는 차단 모듈을 더 포함할 수 있다. 이때, 차단 모듈은 전류 패스를 차단한 후 설정 시간이 지나면 한 쌍의 접촉 전극으로 제1 교류 전원을 인가할 수 있다.

상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명의 실시 예에 따른 피부 미용 기기의 출력 제어 방법은 직류 전압을 증폭하는 단계, 증폭된 직류 전압을 설정 주파수를 갖는 교류 전압으로 변환하는 단계, 한 쌍의 접촉 전극을 통해 제1 교류 전압을 출력하는 단계, 교류 전압이 인가되는 피부의 저항 변화에 따른 피부 전류를 감지하는 단계, 피부 전류가 최대 설정 전류 이상이면 직류 전압을 설정 주파수를 갖는 제2 교류 전압으로 변환하는 단계 및 한 쌍의 접촉 전극을 통해 제1 교류 전압보다 낮은 피크 투 피크 전압을 갖는 제2 교류 전압을 출력하는 단계를 포함한다. 이때, 제2 교류 전압을 출력하는 단계 이후 피부 전류가 최소 설정 전류 이하이면 제2 교류 전압의 출력을 재개하는 단계 및 제2 교류 전압을 출력하는 단계 이후 설정 시간이 지나면 제2 교류 전압의 출력을 재개하는 단계를 중 하나를 더 포함할 수 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 출력 제어 방법은 피부 전류가 차단 설정 전류 이상 감소하면 한 쌍의 접촉 전극으로 인가되는 제1 교류 전원을 차단하는 단계, 및 제1 교류 전원을 차단하는 단계 이후 설정 시간이 지나면 한 쌍의 접촉 전극으로 제1 교류 전원을 재인가하는 단계를 더 포함할 수 있다.

본 발명에 의하면, 피부 미용 기기의 출력 제어 장치 및 방법은 제1 교류 전압 인가에 따른 피부 전류가 설정 전류에 도래하면 제1 교류 전압보다 낮은 피크 투 피크 전압을 갖는 제2 교류 전압을 피부에 인가함으로써, 피부의 온도가 설정 온도 이상이면 전원을 오프시키는 종래의 피부 미용 기기에 비해 피부의 온도 변화를 최소화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 피부 미용 기기의 출력 제어 장치 및 방법은 피부의 온도 상승으로 인한 피부 전류 증가시 피부로 인가되는 교류 전압을 감소시킴으로써, 피부의 온도 변화를 최소화하여 피부 관리 효능의 저하를 최소화할 수 있는 효과가 있다.

또한, 피부 미용 기기의 출력 제어 장치 및 방법은 피부로 인가되는 교류 전압의 피크 투 피크 전압을 가변하여 피부 화상을 방지함으로써, 펄스 폭 변조 제어를 통해 화상을 방지하는 종래의 피부 미용 기기에 비해 전자파의 영향을 최소화하고, 피부로 인가되는 교류 전류의 주파수를 일정하게 유지하여 피부 관리 효능의 저하를 방지할 수 있는 효과가 있다.

도 1은 본 발명의 실시 예에 따른 출력 제어 장치가 적용된 피부 미용 기기를 설명하기 위한 도면.
도 2는 본 발명의 실시 예에 따른 출력 제어 장치를 설명하기 위한 블록도.
도 3은 도 2의 증폭 모듈을 설명하기 위한 도면.
도 4 및 도 5는 도 2의 제어 모듈을 설명하기 위한 도면.
도 6을 본 발명의 다른 실시 예에 따른 출력 제어 장치를 설명하기 위한 블록도.
도 7 및 도 8은 본 발명의 실시 예에 따른 피부 미용 기기의 출력 제어 방법을 설명하기 위한 흐름도.
도 9 및 도 10은 본 발명의 실시 예에 따른 피부 미용 기기의 출력 제어 방법의 변형 예를 설명하기 위한 흐름도.

이하, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명의 기술적 사상을 용이하게 실시할 수 있을 정도로 상세히 설명하기 위하여, 본 발명의 가장 바람직한 실시 예를 첨부 도면을 참조하여 설명하기로 한다. 우선 각 도면의 구성요소들에 참조부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.

도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 출력 제어 장치는 피부 미용 기기(10)의 본체에 실장된다. 출력 제어 장치는 인쇄회로기판(PCB)으로 형성되어 피부 미용 기기(10)의 본체 내부에 설치되는 것을 일례로 한다.

피부 미용 기기(10)는 본체의 외부로 한 쌍의 접촉 전극(12)이 노출된다. 피부 미용 기기(10)는 한 쌍의 접촉 전극(12)과 피부가 접촉함에 따라 설정 주파수(예를 들면, 대략 1㎒ 정도)를 갖는 교류 전류를 피부로 인가한다. 그에 따라, 한 쌍의 접촉 전극(12)과 피부 사이에는 교류 전류가 흐른다.

피부 미용 기기(10)에서 출력된 교류 전류는 진피층까지 인가된다. 진피층에는 물 분자가 존재하며, 진피층에 교류 전류가 인가됨에 따라 물 분자가 회전한다. 진피층은 물분자의 회전 에너지로 인해 온도가 상승한다.

한편. 피부는 피부 저항을 가지며, 피부 저항은 사람에 따라 편차가 존재한다. 피부 저항은 진피층의 온도가 상승함에 따라 감소하는 특성이 있다.

본 발명의 실시 예에 따른 출력 제어 장치는 피부 저항의 특성을 이용하여 피부 온도를 측정한다. 즉, 출력 제어 장치는 피부에 접촉된 전극에 흐르는 피부 전류를 측정한다. 이때, 피부 온도가 상승하면 피부 저항이 감소하므로, 피부 전류의 증가는 피부 온도의 상승을 의미하고, 피부 전류의 감소는 피부 온도의 하강을 의미한다.

출력 제어 장치는 측정한 피부 전류와 설정 전류(예를 들면, 최대 전류, 최소 전류)를 비교한다. 출력 제어 장치는 비교 결과를 근거로 피부 미용 기기(10)에서 피부로 출력되는 교류 전압의 전압 레벨을 가변한다. 이때, 출력 제어 장치는 피부 전류가 최대 전류에 도달하면 교류 전압의 전압 레벨을 감소시킨다. 출력 제어 장치는 피부 전류가 최소 전류에 도달하면 교류 전압의 전압 레벨을 증가시킨다.

이를 위해, 출력 제어 장치는 배터리(14)와 접촉 전극(12) 사이에 배치되는 증폭기(예를 들면, 부스트 컨버트(Boost Convert))의 온오프를 제어하여 피부 미용 기기(10)에서 출력되는 교류 전압의 전압 레벨을 증감시킨다. 이때, 출력 제어 장치는 피부 전류가 최대 전류에 도달하면 증폭기를 오프시켜 피부 미용 기기(10)에서 출력되는 교류 전압의 전압 레벨을 감소시킨다. 출력 제어 장치는 증폭기가 오프된 후 설정 시간이 지나거나, 피부 전류가 최소 전류에 도달하면 증폭기를 재구동시켜 피부 미용 기기(10)에서 출력되는 교류 전압의 전압 레벨을 증가시킨다.

이를 통해, 출력 제어 장치는 주파수를 일정하게 유지하며 피부 온도(즉, 피부 전류)에 따라 교류 전압의 전압 레벨만을 가변한다. 출력 제어 장치는 교류 전압의 전압 레벨을 가변하여 피부에 교류 전압을 인가함으로써, 피부의 온도 편차를 최소화하면서 교류 전압을 설정 주파수로 유지하여 피부 관리 효능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

도 2를 참조하면, 출력 제어 장치(100)는 증폭 모듈(110), 변환 모듈(120), 전류 감지 모듈(130) 및 제어 모듈(140)을 포함한다. 여기서, 출력 제어 장치(100)는 증폭 모듈(110), 변환 모듈(120), 전류 감지 모듈(130) 및 제어 모듈(140)을 모두 포함하는 것으로 설명하였으나, 이에 한정되지 않고 증폭 모듈(110) 및 변환 모듈(120)은 피부 미용 기기(10)에 포함될 수도 있다.

증폭 모듈(110)은 제어 모듈(140)의 제어에 따라 배터리(14)에서 출력되는 직류 전압을 증폭한다. 여기서, 증폭 모듈(110)에 의해 증폭된 직류 전압은 청구항에 기재된 제1 직류 전압을 의미한다.

증폭 모듈(110)은 피부 미용 기기(10)에 설정된 출력 단수(예를 들면, 1단 내지 3단)에 따라 직류 전압의 전압 레벨을 단계적으로 증폭한다. 증폭 모듈(110)은 출력 단수가 높을수록 높은 전압 레벨을 갖도록 직류 전압을 증폭한다. 이하에서, 증폭 모듈(110)에서 증폭된 직류 전압은 증폭 직류 전압으로 기재한다. 증폭 모듈(110)은 Boost Converter인 것을 일례로 한다.

일례로, 도 3을 참조하면, 배터리(14)로부터 대략 4.2V 정도의 직류 전압이 인가되면, 증폭 모듈(110)은 출력 단수가 1단일 경우 대략 4.4V 정도의 증폭 직류 전압을 출력하고, 출력 단수가 2단일 경우 대략 5.1 V 정도의 증폭 직류 전압을 출력하고, 출력 단수가 3단일 경우 대략 5.5 V 정도의 증폭 직류 전압을 출력한다.

변환 모듈(120)은 증폭 직류 전압을 교류 전압으로 변환한다. 변환 모듈(120)은 증폭 모듈(110)에서 증폭된 증폭 직류 전압을 설정 주파수를 갖는 교류 전압으로 변환한다. 이때, 변환 모듈(120)은 Push Pull Converter인 것을 일례로 한다. 여기서, 청구항에 기재된 제1 교류 전압은 증폭 모듈(110)에서 증폭된 직류 전압을 변환한 교류 전압이고, 제2 교류 전압은 증폭 모듈(110)에서 증폭되지 않는 직류 전압을 변환한 교류 전압을 의미한다.

변환 모듈(120)은 변환한 교류 전압을 한 쌍의 접촉 전극(12)으로 출력한다. 한 쌍의 접촉 전극(12)은 접촉된 피부로 교류 전압을 인가한다. 그에 따라, 접촉 전극(12)과 피부 사이에는 교류 전류가 흐르며, 피부 저항이 가변된다.

일례로, 도 3을 참조하면, 변환 모듈(120)은 출력 단수가 1단일 경우 피크 투 피크 전압이 대략 55V 정도의 교류 전압을 출력하고, 출력 단수가 2단일 경우 피크 투 피크 전압이 대략 66V 정도의 교류 전압을 출력하고, 출력 단수가 3단일 경우 피크 투 피크 전압이 대략 75V 정도의 교류 전압을 출력한다.

전류 감지 모듈(130)은 교류 전압 인가 후에 피부 저항의 변화에 따른 피부 전류를 감지한다. 전류 감지 모듈(130)은 한 쌍의 접촉 전극(12)에서의 전류값을 피부 전류로 감지한다. 감지 모듈은 감지한 피부 전류를 제어 모듈(140)로 전송한다.

전류 감지 모듈(130)에서 감지한 피부 전류는 피부 저항에 대응하는 전류값이다. 이때, 피부에 교류 전압이 인가됨에 따라 피부의 진피층에서는 온도 변화가 발생하며, 온도 변화에 따라 피부 저항이 가변된다. 따라서, 전류 감지 모듈(130)에서 감지한 피부 전류는 피부 온도가 증가할수록 증가하고, 피부 온도가 감소할수록 감소한다.

제어 모듈(140)은 전류 감지 모듈(130)에서 감지한 피부 전류를 근거로 증폭 모듈(110)의 구동을 제어한다. 제어 모듈(140)은 전류 감지 모듈(130)에서 감지한 피부 전류와 설정 전류를 근거로 증폭 모듈(110)의 구동을 제어한다.

먼저, 도 4를 참조하여, 설정 전류로 최대 설정 전류(Imax)만 설정된 경우를 예로 들어 설명한다.

제어 모듈(140)은 피부 전류가 최대 설정 전류(Imax)에 도달하면(즉, OFF 시점) 증폭 모듈(110)을 정지시킨다. 제어 모듈(140)은 피부 전류가 최대 설정 전류(Imax)에 도달하면 화상이 발생하거나 뜨거움을 느낄 수 있는 피부 온도로 판단하여 증폭 모듈(110)을 정지시킨다.

증폭 모듈(110)은 직류 전압의 증폭을 정지하고, 배터리(14)에서 인가된 직류 전압을 그대로 변환 모듈(120)로 인가한다. 그에 따라, 한 쌍의 접촉 전극(12)에서는 증폭 모듈(110)이 동작하는 기간보다 낮은 피크 투 피크 전압을 갖는 교류 전압을 피부에 인가한다.

제어 모듈(140)은 증폭 모듈(110)이 정지된 후 설정 시간(T)이 경과하면(즉, ON 시점) 증폭 모듈(110)을 재구동시킨다. 제어 모듈(140)은 증폭 모듈(110)이 정지된 시점부터 시간을 카운트한다. 제어 모듈(140)은 카운트한 시간이 설정 시간에 도래하면 증폭 모듈(110)을 재구동시킨다. 이때, 설정 시간은 대략 300ms 정도인 것을 일례로 하며, 피부 미용 기기(10)의 설정 또는 사용자에 따라 다르게 설정될 수 있다.

그에 따라, 증폭 모듈(110)은 재구동되며, 배터리(14)에서 인가된 직류 전압의 전압 레벨을 증폭시킨 후에 변환 모듈(120)로 인가한다.

다음으로, 도 5를 참조하여, 설정 전류로 최대 설정 전류(Imax) 및 최소 설정 전류(Imin)가 설정된 경우를 예로 들어 설명한다.

그에 따라, 증폭 모듈(110)은 직류 전압의 증폭을 정지하고, 배터리(14)에서 인가된 직류 전압을 그대로 변환 모듈(120)로 인가한다.

제어 모듈(140)은 증폭 모듈(110)이 정지된 이후에 피부 전류가 최소 설정 전류(Imin)에 도달하면(즉, ON 시점) 증폭 모듈(110)을 재구동시킨다. 그에 따라, 증폭 모듈(110)은 재구동되며, 배터리(14)에서 인가된 직류 전압의 전압 레벨을 증폭시킨 후에 변환 모듈(120)로 인가한다.

이를 통해, 출력 제어 장치(100)는 증폭 모듈(110)의 정지 기간동안 증폭 모듈(110)에서 승압된 직류 전압보다 낮은 전압 레벨을 갖는 직류 전압(즉, 배터리(14)의 직류 전압)을 변환 모듈(120)로 인가한다. 출력 제어 장치(100)가 적용된 피부 미용 기기(10)는 피부 온도가 상승하면 평상시보다 낮은 피크 투 피크 전압을 갖는 교류 전압을 피부에 인가한다.

따라서, 본 발명의 실시 예에 따른 출력 제어 장치(100)가 적용된 피부 미용 기기(10)는 피부 온도의 추가적인 상승을 방지하고, 피부 온도 상승에 따른 화상 발생을 방지할 수 있다.

또한, 본 발명의 실시 예에 따른 출력 제어 장치(100)는 전원을 온오프하는 방식의 기존 피부 미용 기기(10)에 비해 피부 온도 변화를 최소화하여 피부 관리 효능이 저하되는 것을 방지할 수 있다.

피부 미용 기기(10)는 한 쌍의 접촉 전극(12)을 피부에 접촉시킨 후에 전류를 인가하는 방식인데, 사용 중 한 쌍의 접촉 전극(12) 중 하나가 피부에서 이탈되는 경우가 발생한다.

이 경우, 피부에 접촉된 접촉 전극(12)에 압력이 집중되어 온도가 상승함에 따라 사용자가 뜨거움을 느끼는 문제점이 있다.

또한, 이탈한 접촉 전극(12)과 피부 또는 피부에 접촉된 접촉 전극(12) 사이에 스파크가 발생하여 사용자가 따가움을 느끼거나, 심한 경우 감전이 발생할 수 있는 문제점이 있다.

한편, 접촉 전극(12) 중 하나가 피부에서 이탈하면 피부 저항이 급격히 증가하고, 피부 전류는 급격이 감소한다.

본 발명의 실시 예에 따른 출력 제어 장치(100)는 상술한 특성을 이용하여 접촉 전극(12)이 피부에서 이탈되는 이벤트(이하, 이탈 이벤트)를 감지한다. 출력 제어 장치(100)는 이탈 이벤트가 감지되면 접촉 전극(12)과 피부 사이의 전류 패스를 차단하여 상술한 문제점들을 해결한다.

이를 위해, 도 6을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 출력 제어 장치(100)는 차단 모듈(150)을 더 포함할 수 있다.

제어 모듈(140)은 전류 감지 모듈(130)에서 감지한 피부 전류가 급격히 감소하면 출력 차단 제어 신호를 생성한다. 제어 모듈(140)은 증폭 모듈(110)의 구동 상태에서 피부 전류가 차단 설정 전류 이상 감소하면 이탈 이벤트 발생으로 판단하여 출력 차단 제어 신호를 생성한다. 여기서, 차단 설정 전류는 현재 피부 전류에서 일정한 전류값을 차감한 전류인 것을 일례로 하며, 차감하는 전류값은 설정에 따라 가변될 수 있다.

차단 모듈(150)은 한 쌍의 접촉 전극(12) 사이에 연결된다. 차단 모듈(150)은 솔리드 스위치(또는 솔리드 스테이트(solid-state)) 및 저항으로 구성되는 것을 일례로 한다. 솔리드 스위치는 비절연 타입인 FET 소자로 구성되거나, 절연 타입인 포토 커플러로 구성될 수 있다. 저항은 한 쌍의 접촉 전극(12) 사이에 연결된다. 저항은 평상시 오픈(Open) 상태를 유지하며, 솔리드 스위치의 동작(On)시 쇼트(Short)되어 전류 패스를 형성한다.

차단 모듈(150)은 제어 모듈(140)로부터 차단 제어 신호를 수신하면 솔리드 스위치가 동작(On)하여 저항이 쇼트됨에 따라 저항으로 전류 패스를 형성한다. 그에 따라, 차단 모듈(150)은 접촉 전극(12)과 피부 사이의 전류 패스를 차단한다.

차단 모듈(150)은 설정 시간이 경과하면 접촉 전극(12)과 피부 사이의 전류 패스를 재연결한다. 즉, 차단 모듈(150)은 솔리드 스위치의 동작 후 설정 시간이 경과하면 솔리드 스위치를 정지(OFF)시켜 저항을 오픈시킨다. 그에 따라, 차단 모듈(150)은 접촉 전극(12)과 피부 사이의 전류 패스를 재연결한다.

도 7을 참조하여 본 발명의 실시 예에 따른 피부 미용 기기(10)의 출력 제어 방법을 설명하면 아래와 같다.

출력 제어 장치(100)는 배터리(14)로부터 인가되는 직류 전압을 증폭한다(S110). 출력 제어 장치(100)는 피부 미용 기기(10)에 설정된 출력 단수(예를 들면, 1단 내지 3단)에 따라 배터리(14)에서 출력된 직류 전압의 전압 레벨을 단계적으로 증폭한다. 출력 제어 장치(100)는 설정된 출력 단수가 높을수록 높은 전압 레벨을 갖도록 직류 전압을 증폭한다. 이하에서, 증폭된 직류 전압은 증폭 직류 전압으로 기재한다.

일례로, 배터리(14)로부터 대략 4.2V 정도의 직류 전압이 인가되면, 출력 제어 장치(100)는 출력 단수가 1단일 경우 대략 4.4V 정도의 증폭 직류 전압을 출력하고, 출력 단수가 2단일 경우 대략 5.1 V 정도의 증폭 직류 전압을 출력하고, 출력 단수가 3단일 경우 대략 5.5 V 정도의 증폭 직류 전압을 출력한다.

출력 제어 장치(100)는 증폭 직류 전압을 제1 교류 전압으로 변환한다(S120). 출력 제어 장치(100)는 S110 단계에서 증폭된 증폭 직류 전압을 설정 주파수를 갖는 제1 교류 전압으로 변환한다.

출력 제어 장치(100)는 피부 미용 기기(10)의 접촉 전극(12)을 통해 제1 교류 전압을 피부로 출력한다(S130). 출력 제어 장치(100)는 출력 단수가 1단일 경우 피크 투 피크 전압이 대략 55V 정도인 제1 교류 전압을 출력하고, 출력 단수가 2단일 경우 피크 투 피크 전압이 대략 66V 정도인 제1 교류 전압을 출력하고, 출력 단수가 3단일 경우 피크 투 피크 전압이 대략 75V 정도인 제1 교류 전압을 출력한다.

그에 따라, 접촉 전극(12)과 피부 사이에는 교류 전류가 흐르며, 피부 저항이 가변된다.

출력 제어 장치(100)는 제1 교류 전압 인가 후에 피부 저항의 변화에 따른 피부 전류를 감지한다. 출력 제어 장치(100)는 한 쌍의 접촉 전극(12)에서의 전류값을 피부 전류로 감지한다. 피부 전류는 피부 저항에 대응하는 전류값이다. 피부에 제1 교류 전압이 인가됨에 따라 피부의 진피층에서는 온도 변화가 발생하며, 온도 변화에 따라 피부 저항이 가변된다. 따라서, 피부 전류는 피부 온도가 증가할수록 증가하고, 피부 온도가 감소할수록 감소한다.

피부 전류가 최대 설정 전류 미만이면(S140; 아니오), 출력 제어 장치(100)는 S110 단계 내지 S130 단계를 통해 증폭 직류 전압을 제1 교류 전압으로 변환하여 피부로 인가한다.

한편, 피부 전류가 최대 설정 전류 이상이면(S140; 예), 출력 제어 장치(100)는 배터리(14)의 직류 전압을 제2 교류 전압으로 변환한다(S150). 출력 제어 장치(100)는 피부 전류가 최대 설정 전류(Imax)에 도달하면 배터리(14)의 직류 전압을 증폭하지 않고, 배터리(14)에서 출력된 직류 전압을 제2 교류 전압으로 변환한다.

출력 제어 장치(100)는 피부 미용 기기(10)의 접촉 전극(12)을 통해 제2 교류 전압을 피부로 출력한다(S160). 이때, S160 단계에서 출력되는 제2 교류 전압은 배터리(14)의 직류 전압을 그대로 변환한 전압이고, S130 단계에서 출력되는 제1 교류 전압은 S110 단계에서 증폭된 증폭 직류 전압을 변환한 전압이다. 따라서, S160 단계에서 피부로 출력되는 제2 교류 전압은 S130 단계에서 출력되는 제1 교류 전압보다 낮은 피크 투 피크 전압을 갖는다.

출력 제어 장치(100)는 S160 단계가 수행된 시점부터 시간을 카운트한다. 설정 시간(T)이 경과하면(S170; 예), 출력 제어 장치(100)는 상술한 S110 단계 내지 S160 단계를 반복하여 수행한다. 일례로, 출력 제어 장치(100)는 S160 단계 이후 대략 300ms 정도가 지난 후에 S110 단계 내지 S130 단계를 수행하여 배터리(14)에서 출력된 직류 전원의 전압 레벨을 증폭시킨 후에 교류 전압으로 변환하여 피부로 인가한다.

한편, 도 8을 참조하면, 출력 제어 장치(100)는 피부 전류가 최소 설정 전류 이하이면(S170; 예) 상술한 S110 단계 내지 S160 단계를 반복하여 수행할 수도 있다. 즉, 출력 제어 장치(100)는 S160 단계 이후에 측정된 피부 전류가 최소 설정 전류에 도래하면 S110 단계 내지 S130 단계를 수행하여 배터리(14)에서 출력된 직류 전원의 전압 레벨을 증폭시킨 후에 제1 교류 전압으로 변환하여 피부로 인가한다.

도 9 및 도 10을 참조하면, 출력 제어 장치(100)는 S130 단계에서 접촉 전극(12)을 통한 제1 교류 전압 출력에 따른 피부 전류의 감소를 측정한다. 피부 전류의 감소가 차단 설정 전류 이상이면(S210; 예), 출력 제어 장치(100)는 접촉 전극(12)을 통한 제1 교류 전압의 출력을 차단한다(S220). 출력 제어 장치(100)는 피부 전류의 감소가 차단 설정 전류 이상이면 접촉 전극(12)이 피부로부터 이탈한 것으로 판단한다. 출력 제어 장치(100)는 한 쌍의 접촉 전극(12) 사이에 연결된 저항을 쇼트시켜 접촉 전극(12)과 피부 사이의 전류 패스를 차단한다. 즉, 출력 제어 장치(100)는 저항을 쇼트시켜 접촉 전극(12)과 피부 사이의 전류 패스를 저항으로 변경한다. 이를 통해, 출력 제어 장치(100)는 피부로 제1 교류 전압이 출력되는 것을 차단한다.

제1 교류 전압의 출력을 차단한 후 설정 시간이 지나면(S230; 예), 출력 제어 장치(100)는 접촉 전극(12)을 통한 제1 교류 전압의 출력을 재개한다(S240). 출력 제어 장치(100)는 제1 교류 전압의 출력을 차단한 후 설정 시간이 경과하면 접촉 전극(12)과 피부 사이의 전류 패스를 재연결한다. 즉, 출력 제어 장치(100)는 설정 시간이 경과하면 저항을 오픈시켜 접촉 전극(12)과 피부 사이의 전류 패스를 재연결한다. 그에 따라, 피부 미용 기기(10)는 제1 교류 전류를 피부로 인가한다.

이상에서 본 발명에 따른 바람직한 실시 예에 대해 설명하였으나, 다양한 형태로 변형이 가능하며, 본 기술분야에서 통상의 지식을 가진자라면 본 발명의 특허청구범위를 벗어남이 없이 다양한 변형 예 및 수정 예를 실시할 수 있을 것으로 이해된다.

10: 피부 미용 기기 12: 접촉 전극
14: 배터리 100: 출력 제어 장치
110: 증폭 모듈 120: 변환 모듈
130: 전류 감지 모듈 140: 제어 모듈
150: 차단 모듈

Claims

한 쌍의 접촉 전극을 통해 피부로 교류 전압을 인가하는 피부 미용 기기의 출력 제어 장치에 있어서,
직류 전압을 증폭하여 출력하는 증폭 모듈;
상기 증폭 모듈에서 출력된 직류 전압을 설정 주파수를 갖는 교류 전압으로 변환하여 상기 한 쌍의 접촉 전극으로 출력하는 변환 모듈;
상기 교류 전압이 인가되는 피부의 저항 변화에 따른 피부 전류를 감지하는 전류 감지 모듈; 및
상기 피부 전류가 최대 설정 전류 이상이면 상기 증폭 모듈을 정지시키고, 상기 증폭 모듈을 정지시킨 후 상기 피부 전류가 최소 설정 전류 이하이면 상기 증폭 모듈을 재구동시키는 제어 모듈을 포함하고,
상기 변환 모듈은 상기 증폭 모듈의 구동시 제1 교류 전압을 출력하고, 상기 증폭 모듈의 정지시 상기 제1 교류 전압보다 낮은 피크 투 피크 전압을 갖는 제2 교류 전압을 출력하는 출력 제어 장치.
제1항에 있어서,
상기 증폭 모듈은 구동시 상기 직류 전압을 증폭한 제1 직류 전압을 출력하고, 정지시 상기 제1 직류 전압보다 낮은 전압 레벨인 제2 직류 전압을 출력하는 출력 제어 장치.
삭제
제1항에 있어서,
상기 제어 모듈은 상기 증폭 모듈을 정지시킨 후 설정 시간이 지나면 상기 증폭 모듈을 재구동시키는 출력 제어 장치.
제1항에 있어서,
상기 피부 전류가 차단 설정 전류 이상 감소하면 상기 한 쌍의 접촉 전극으로 인가되는 교류 전원을 차단하는 차단 모듈을 더 포함하는 출력 제어 장치.
제5항에 있어서,
상기 차단 모듈은 상기 전류 패스를 차단한 후 설정 시간이 지나면 상기 한 쌍의 접촉 전극으로 교류 전원을 인가하는 출력 제어 장치.
한 쌍의 접촉 전극을 통해 피부로 교류 전압을 인가하는 피부 미용 기기의 출력 제어 장치에 있어서,
상기 교류 전압이 인가되는 피부의 저항 변화에 따른 피부 전류를 감지하는 전류 감지 모듈; 및
상기 피부 전류를 근거로 상기 피부 미용 기기의 교류 전압 출력을 제어하는 제어 모듈을 포함하고,
상기 제어 모듈은 상기 피부 전류가 최대 설정 전류 미만이면 제1 교류 전압을 출력하고, 상기 피부 전류가 최대 설정 전류 이상이면 상기 제1 교류 전압보다 낮은 피크 투 피크 전압을 갖는 제2 교류 전압을 출력하고, 상기 피부 미용 기기에서 제2 교류 전압을 출력한 후 상기 피부 전류가 최소 설정 전류 이하이면 상기 제1 교류 전압을 출력하도록 상기 피부 미용 기기를 제어하는 출력 제어 장치.
삭제
제7항에 있어서,
상기 제어 모듈은 상기 피부 미용 기기에서 상기 제2 교류 전압을 출력한 후 설정 시간이 지나면 상기 제1 교류 전압을 출력하도록 상기 피부 미용 기기를 제어하는 출력 제어 장치.
제7항에 있어서,
상기 피부 전류가 차단 설정 전류 이상 감소하면 상기 한 쌍의 접촉 전극으로 인가되는 교류 전원을 차단하는 차단 모듈을 더 포함하는 출력 제어 장치.
제10항에 있어서,
상기 차단 모듈은 상기 전류 패스를 차단한 후 설정 시간이 지나면 상기 한 쌍의 접촉 전극으로 교류 전원을 인가하는 출력 제어 장치.
한 쌍의 접촉 전극을 통해 피부로 교류 전압을 인가하는 피부 미용 기기의 출력 제어 방법에 있어서,
직류 전압을 증폭하는 단계;
상기 증폭된 직류 전압을 설정 주파수를 갖는 교류 전압으로 변환하는 단계;
상기 한 쌍의 접촉 전극을 통해 제1 교류 전압을 출력하는 단계;
상기 교류 전압이 인가되는 피부의 저항 변화에 따른 피부 전류를 감지하는 단계;
상기 피부 전류가 최대 설정 전류 이상이면 상기 직류 전압을 설정 주파수를 갖는 제2 교류 전압으로 변환하는 단계;
상기 한 쌍의 접촉 전극을 통해 상기 제1 교류 전압보다 낮은 피크 투 피크 전압을 갖는 상기 제2 교류 전압을 출력하는 단계; 및
상기 제2 교류 전압을 출력하는 단계 이후 상기 피부 전류가 최소 설정 전류 이하이면 상기 제1 교류 전압의 출력을 재개하는 단계를 포함하는 피부 미용 기기의 출력 제어 방법.
삭제
제12항에 있어서,
상기 제2 교류 전압을 출력하는 단계 이후 설정 시간이 지나면 상기 제2 교류 전압의 출력을 재개하는 단계를 더 포함하는 피부 미용 기기의 출력 제어 방법.
제12항에 있어서,
상기 피부 전류가 차단 설정 전류 이상 감소하면 상기 한 쌍의 접촉 전극으로 인가되는 상기 제1 교류 전압을 차단하는 단계를 더 포함하는 출력 제어 방법.
제15항에 있어서,
상기 제1 교류 전압을 차단하는 단계 이후 설정 시간이 지나면 상기 한 쌍의 접촉 전극으로 상기 제1 교류 전압을 재인가하는 단계를 더 포함하는 출력 제어 방법.