KR102431026B1 - 광-기반 제모 디바이스 및 미용 모발 제거 방법 - Google Patents

Abstract

본 개시내용은 적어도 일시적인 모발 제거를 위한 광-기반 제모 디바이스에 관련되며, 광-기반 제모 디바이스는, 발광 요소들의 적어도 2개의 하위 그룹들을 갖는 발광 요소들, 특히 LED와 같은 반도체 발광 소자들의 어레이를 갖는 발광 유닛으로서, 발광 요소들의 하위 그룹들의 각각은 적어도 하나의 개별 발광 요소를 포함하고, 발광 요소들의 하위 그룹들은 별개의 에너지공급을 위해 배열되는, 발광 유닛, 및 발광 유닛이 준-연속적으로 광을 방출하도록 에너지공급 시퀀스에 따라 발광 요소들의 하위 그룹들에 에너지를 공급하도록 배열된 제어기 유닛으로서, 에너지공급 시퀀스는 각각 적어도 한번 발광 요소들의 하위 그룹들의 각각을 갖는 연속적인 하위-시퀀스들을 갖고, 적어도 하나의 하위 그룹은 임의의 주어진 시간 인스턴트에서 에너지 공급되지 않으며, 에너지공급 시퀀스는 에너지 무공급 갭이 인간 관찰자에 의해 알아차리지 못하도록, 특히 에너지 무공급 갭이 1 μs 내지 4000 μs의 범위 내에 있도록 하는 길이를 갖는 적어도 하나의 에너지 무공급 갭을 갖는, 제어기 유닛을 포함한다.

Description

광-기반 제모 디바이스 및 미용 모발 제거 방법

본 개시내용은 발광 요소들의 어레이를 포함하는 적어도 일시적인 모발 제거를 위한 광-기반 제모 디바이스에 관한 것이다.

미용 시술부터 의료 시술에 이르는 다양한 효과들을 얻기 위하여 피부가 광으로 치료될 수 있음이 일반적으로 알려져 있다. 특히 미용 모발 성장 조작 또는 모발 성장 관리를 위하여, 많은 디바이스들이 감독받지 않는 가정용으로 소비자들에 의해 구매될 수 있으며, 디바이스들은 반복적으로 빛나는 플래시 램프를 사용한다 - 소위 강력 펄스 광(IPL) 디바이스들. 일부 제조업자들은 강한 광 펄스가 간질 발작을 일으킬 수 있다고 여겨지기 때문에 사용자가 간질을 앓고 있는 경우에 이러한 디바이스를 사용하지 않을 것을 권한다. 다른 제조업자들은 시술 중에 피부 및 디바이스를 보지 않는 것을 권하지만, 소비자는 시술 부위를 보고 싶어 하기 때문에 이는 실효성이 없다.

따라서 공지의 디바이스들보다 개선된, 특히 간질 발작의 위험을 줄이거나 또는 사용자가 이러한 디바이스를 사용할 때 경험할 수 있는 일반적인 불편함을 감소시키도록 주의가 취해지는, 광-기반 제모 디바이스를 제공하기 위한 수요가 존재한다.

적어도 하나의 양태에 따라 적어도 일시적인 모발 제거를 위한 광-기반 제모 디바이스로서, 발광 요소들의 적어도 2개의 하위 그룹들을 갖는 발광 요소들, 특히 LED와 같은 반도체 발광 소자들의 어레이를 갖는 발광 유닛으로서, 발광 요소들의 하위 그룹들의 각각은 적어도 하나의 개별 발광 요소를 포함하고, 발광 요소들의 하위 그룹들은 별개의 에너지공급을 위해 배열되는, 발광 유닛, 및 발광 유닛이 준-연속적으로 광을 방출하도록 에너지공급 시퀀스에 따라 발광 요소들의 하위 그룹들에 에너지를 공급하도록 배열된 제어기 유닛으로서, 에너지공급 시퀀스는 각각 적어도 한번 발광 요소들의 하위 그룹들의 각각을 갖는 연속적인 하위-시퀀스들을 갖고, 적어도 하나의 하위 그룹은 임의의 주어진 시간 인스턴트에서 에너지 공급되지 않으며, 에너지공급 시퀀스는 에너지 무공급 갭이 인간 관찰자에 의해 알아차리지 못하도록, 특히 에너지 무공급 갭이 1 μs 내지 4000 μs의 범위 내에 있도록 하는 길이를 갖는 적어도 하나의 에너지 무공급 갭을 갖는, 제어기 유닛을 포함한다.

적어도 하나의 양태에 따라, 본 개시내용은 또한 미용 모발 성장 조작의 방법에 관한 것으로서, 이전 단락에 제안된 바와 같은 광-기반 제모 디바이스를 제공하는 단계, 광-기반 제모 디바이스의 광 출력 윈도를 인간 피험자의 피부와 접촉시키는 단계, 피부 접촉을 유지하는 동안 피부 위로 광 출력 윈도를 이동시키고, 준-연속적으로 광을 방출하도록 광-기반 제모 디바이스를 제어하는 단계, 및 발광에서 적어도 하나의 에너지 무공급 갭을 제공하는 단계를 포함하고, 에너지 무공급 갭은 인간 관찰자가 발광의 중단을 주목하지 않는 길이를 가지며, 특히 1 μs 내지 4000 μs의 범위 내의 길이를 갖는다.

본 개시내용이 도면을 참조하여 예시적인 실시예의 상세한 기술에 의해 추가로 설명될 것이다. 도면에서,
도 1은 예시 광-기반 제모 디바이스의 개략적 측면도이다.
도 2는 광-기반 제모 디바이스의 예시 헤드 부분의 개략적 정면도이다.
도 3은 발광 요소들의 3개의 하위 그룹들을 포함하는 예시 발광 유닛의 개략도이다.
도 4는 발광 요소들의 15개의 하위 그룹들을 포함하는 다른 예시 발광 모듈의 개략도이다.

발광에 관한 용어 "준-연속"은 본 명세서에서 평균적인 인간 관찰자에 의해 중단되지 않는 것으로 인식되는 발광 시퀀스를 의미하도록 정의된다. 사람 눈은, 예컨대, 48 또는 50 ㎐ 속도로 제공되는 표준 필름 영사의 어두운 위상들에 의해 생기는 깜빡거림을 인식할 수 없음은 잘 알려져 있다. 이는 일반적으로 깜빡거림 융합 속도 또는 깜빡거림 융합 임계치로 지칭된다(깜빡거림 융합 임계치는 많은 파라미터들에 따라 달라지며, 경험 상, 구식 필름 영사에서의 깜빡거림은 통상적으로 인간 관찰자에 의해 주목되지 않음). 이는 시각의 지속성 때문일 수 있는데, 이는 밝은 스팟이 스위치 오프된 후에 짧은 기간 동안 사람 눈에 의해 여전히 "보이는" 것을 의미한다. 사람 눈이 발광의 스위치-오프를 검출하는 것을 피하기 위하여, 스위치-오프 기간은 50 ㎐ 시퀀스의 단일 이미지 표현의 20 ms보다 실질적으로 더 짧아야 하는데, 예컨대 5의 인수를 적용하는 것은 4 ms의 스위치-오프 기간들로 이어지며, 이는 연구들에서 사람 눈에 의해 광-기반 제모 디바이스들에 대하여 차단된 발광이라고 인식되지 않는 스위치-오프 길이로서 식별되었다. 4 ms 이하의 하나 또는 다수의, 특히 주기적으로 나타나는 에너지 무공급 갭들(광이 방출되지 않음)을 갖는 방출 시퀀스(예컨대 에너지 무공급 갭의 시간적 길이는 1 μs 내지 4000 μs의 범위 내에 있을 수 있음)는 광-기반 제모 디바이스에서 적어도 일시적인 모발 제거에 사용되는 발광 유닛에 의해 방출되는 통상의 광 세기들의 경우에 통계적으로 상당 부분의 인간들에 의해 연속적인 것으로 인식될 것이다. 발광은 사실상 연속이 아니라, 인간이 중단을 주목하지 않는 방식으로 중단되기 때문에, 용어 "준-연속"은 이것을 반영하는 데 사용되며, 즉 "준-연속"은 여기서 발광의 중단이 인간 관찰자에 의해 주목되지 않는 길이를 갖는 적어도 하나의 또는 다수의, 특히 주기적으로 일어나는 에너지 무공급 갭들(즉 어두운 위상들)을 갖는 연속적인 발광을 의미하며, 특히 에너지 무공급 갭의 시간적 길이는 4 ms 미만이고, 특히 1 μs 내지 4000 μs의 범위 내에 있다.

에너지 무공급 갭의 길이들은 인간에 의해 관찰되지 않는 다양한 요인들(예컨대 광 세기, 파장, 인간의 피로 등)에 따라 달라질 수 있으며, 특히 에너지 무공급 갭 동안 수행될 광학 측정 원리를 이용한 피부 특성의 측정과 같은 측정을 수용할 필요가 있으며, 에너지 무공급 갭의 길이들은 1 μs 내지 100 μs, 10 μs 내지 500 μs, 50 μs 내지 200 μs, 1 ms 내지 2 ms, 10 μs 내지 1 ms 등의 범위 안에 들 수 있다.

용어 "어레이"는 본 명세서에 사용되는 바와 같이 복수의 발광 요소들의 비제한적인 배열을 의미할 것이며, 발광 요소는 LED 다이와 같은 발광 소자일 수 있다. 행들 및 열들을 갖는 어레이와 같은 규칙적인 패턴이 제조하기 더 용이함에도 불구하고, 발광 요소들이 불규칙한 패턴으로 배열될 수 있음을 의미한다. 따라서, 규칙적인 패턴들도 또한 고려되는데, 예컨대 위치 분포는 행들 및 열들 구조를 가질 수 있다. 어레이의 크기는 그것이 커버하는 활성(즉 발광) 영역에 의해 주어지며, 발광 유닛의 발광 요소들의 어레이의 활성 영역은 직사각형, 삼각형, 규칙적인 다각형, 또는 원형, 타원 또는 긴 원과 같은 규칙적인 형태를 가질 수 있다. 어레이에 의해 커버되는 활성 영역의 크기는 일반적으로 임의적인데, 예컨대 그것은 1 ㎟ 내지 10.000 ㎟의 범위 안에 들 수 있지만, 광-기반 제모 디바이스의 경우, 활성 영역의 크기는 25 ㎟ 내지 1000 ㎟의 범위, 특히 60 ㎟ 내지 500 ㎟의 범위 내에 들 수 있다.

용어 "발광 요소"는 개별적으로 제어가능한 광원, 특히 반도체 발광 소자, 예컨대 VCSEL 또는 LED 또는 OLED와 같은 소형 광원을 지칭할 것이다. 이러한 발광 요소들의 두 가지 예는 DURIS® P 9 GW PUSTA1.PM 백색 발광 고출력 LED 및 OSLON® SSL 80 GH CS8PM1.24 고성능 LED 660 nm 방출이며, 두 LED 모두 독일 레겐스부르크 소재의 Osram Opto Semiconductors GmbH에서 입수가능하다. 그러나 이 두 예시는, 특히 성능에 관하여 비제한적이며, 다른 발광 소자들도 적합하며, 통상의 기술자는 주어진 응용예에 대하여 이용가능한 제품들의 목록에서 적합한 발광 소자를 용이하게 선택할 것이다. LED가 언급되는 경우, 예컨대 모발 성장 조작에 필요함에 따라 높은 세기의 광을 제공하도록 고밀도로 기판 상에 실장될 수 있는 패키지형 LED 또는 LED 다이를 지칭할 수 있다.

발광 유닛은 본 명세서에 제안되는 바와 같이 발광 요소들의 복수의 하위 그룹들을 포함하며, 하나의 하위 그룹의 발광 요소(들)는 임의의 다른 하위 그룹과 중첩되지 않는데, 즉 각각의 발광 요소는 하나의 단일 하위 그룹에만 할당된다. 발광 유닛은 추가로 발광 유닛이 인간 사용자가 발광에서 본질적으로 어떠한 중단도 알아차리지 못하는 방식으로 준-연속적으로 광을 방출하도록 하는 에너지공급 시퀀스를 따라 발광 요소들의 하위 그룹들에 에너지를 공급하도록 배열된 제어기와 결합된다(위에서 본 명세서에서 사용된 용어 "준-연속 발광"을 설명하기 위하여 정의가 제공되었음). 에너지공급 시퀀스는 시간이 경과함에 따라 하위 그룹들의 에너지공급을 변화시켜 각각의 시간 인스턴트마다 하위 그룹들 중 적어도 하나는 에너지 공급되고, 하위 그룹들 중 적어도 다른 하나는 에너지 공급이 안되도록, 특히 발광 요소들의 하위 그룹들 중 적어도 50% 또는 적어도 67%는 에너지공급 시퀀스를 적용하는 어떠한 주어진 시간 인스턴트에도 에너지 공급이 안되도록 한다. 이는 한편으로 디바이스의 열 관리를 용이하게 하고 다른 한편으로 전력공급 요건을 용이하게 할 수 있다. 발광 요소들의 하위 그룹이 2개, 3개, 4개, 5개, 6개, 7개, 8개, 9개, 10개, 12개, 15개, 20개 등의 발광 요소들을 포함할 수 있더라도, 발광 요소들의 각각의 하위 그룹은 적어도 하나의 발광 요소를 포함한다. 이는 옵션적이지만, 일부 실시예들에서, 발광 요소들의 각각의 하위 그룹은 동일한 개수의 발광 요소들을 갖는다. 발광 요소들은 규칙적인 행들 및 열들로 배열될 수 있는데, 예컨대 15 x 5 어레이의 45개의 발광 요소들뿐만 아니라 8 x 27 어레이의 216개의 발광 요소들 등도 고려된다. 본질적으로, 발광 요소들의 어레이는 2개 및 임의의 더 큰 개수의 발광 요소들을 가짐으로써 발광 요소들의 각각의 하위 그룹이 하나 또는 임의의 더 높은 개수의 발광 요소들을 갖도록 할 수 있다. 하위 그룹들의 발광 요소들도 마찬가지로 행들 및 열들로 배열될 수 있다. 예컨대 4 x 24 어레이에서, 4 x 12 발광 요소들의 2개의 하위 그룹들이 연속적으로 배열될 수 있거나 또는 2 x 12 발광 요소들의 4개의 하위 그룹들이 2 x 2 매트릭스에 배열될 수 있다. 4 x 24 어레이에서, 중심 2 x 16 발광 요소들은 32개의 발광 요소들의 제1 하위 그룹을 구성할 수 있고, 이어서 64개의 발광 요소들의 외측 직사각형 "링"은 제2 하위 그룹을 형성할 수 있다. 발광 요소들의 하위 그룹들은 일반적으로 규칙적인 M x N 매트릭스로 배열될 수 있으며, 여기서 M 및 N은 임의의 값의 정수이다. 6 x 9 어레이의 다른 예에서, 매트릭스 내의 모든 다른 발광 요소는 하나의 하위 그룹을 형성하고 있고, 나머지 발광 요소들은 다른 하위 그룹을 형성하는데, 이는 일부 실시예들에서, 발광 요소의 하위 그룹이 공간적으로 적어도 하나의 다른 하위 그룹과 중첩될 수 있음을 의미한다.

일부 실시예들에서, 발광은 상대적으로 일정하게 유지되며, 활주하는 40 ms 윈도에서 발광 유닛에 의해 방출되는 광 출력의 변동은 20% 이하(즉 ±10%)이다. 발광의 높은 일관성은 발광이 연속적인 것으로서 인식되는 것을 돕는다.

일부 실시예들에서, 제어기는 주어진 기간 동안 발광 요소들의 하나 초과의 하위 그룹에 에너지를 공급하도록 배열되는데, 즉 적용되는 에너지공급 시퀀스는 반드시 하위 그룹들의 연속적인 에너지공급에 제한되는 것은 아니며 적어도 2개의 하위 그룹들의 병렬 에너지공급을 포함할 수 있고, 항상 발광 요소들의 하위 그룹들 중 적어도 하나는 에너지 공급되지 않는다. 발광 유닛의 발광 요소들의 하위 그룹들의 유한한 개수로 인해, 에너지공급 시퀀스는 특히 동일한 기본 시퀀스의 반복일 수 있는 하위-시퀀스들을 포함한다. 예컨대 발광 유닛은 두개의 하위그룹 A 및 B를 포함할 수 있고, 따라서 기본 시퀀스는: A(30 ms)-B(30 ms)일 수 있고, 괄호 안의 30 ms는 그 다음 하위 그룹이 에너지 공급되기 전에 해당 하위 그룹이 에너지공급되는 기간을 의미한다. 따라서 에너지공급 시퀀스는 A(30 ms)-B(30 ms)-A(30ms)-B(30ms)…일 수 있고, 반복되는 기본 시퀀스는 에너지공급 시퀀스의 하위-시퀀스들을 형성한다.

에너지공급 시퀀스는 무한히 계속되도록 정의되지만, 제어기는 제어된 기간 내에 연속적인 발광을 제공하도록 에너지공급 시퀀스를 적용하도록 배열되고, 이는 제어기가 제어기가 시작 신호를 수신한 후 시퀀스를 적용하고 제어기가 정지 신호를 수신할 때까지 계속함을 의미한다. 시작 및 정지 신호는 예컨대 온/오프 스위치에 의해 생성될 수 있다. 광-기반 제모 디바이스에서 사용되는 경우, 광 출력 윈도의 피부 접촉이 이루어지면 시작 신호가 자동으로 생성될 수 있고, 광 출력 윈도가 피부 접촉을 놓치면 정지 신호가 자동으로 제공될 수 있거나 또는 시작/정지 신호는 피부 위의 광 출력 윈도의 모션의 검출과 관련되어 생성될 수 있다. 광-기반 제모 디바이스는 디바이스가 과열된 경우에 OFF 신호를 생성할 수 있다.

발광 유닛 및 제어기가 개시된 바와 같이 제공되는 광-기반 제모 디바이스가 제안된다. 광-기반 제모 디바이스는 특히 사용자의 손에 의해 쥐어지도록 의도되는 핸들 부분 및 방출된 광의 형태로 피부 시술을 제공하도록 의도되는 헤드 부분을 가질 수 있다. 앞서 논의된 바와 같이, 준-연속 발광(즉 인간의 눈에 의해 본질적으로 연속적인 것으로 인식되는 광의 방출)이 디바이스에 의해 제공될 것이다. 광-기반 제모 디바이스는 단순 미용 응용 또는 의료 시술들(예컨대 예방적 치료 응용 또는 병리학적 상태의 치료)에 의도될 수 있다.

이미 언급된 바와 같이, 개별적인 높은 세기 광 플래시들을 적용하는 공지의 IPL 디바이스의 사용은 간질 발작을 야기할 수 있다. 그러나 간질을 앓지 않는 개인들은 강한 광 플래시를 불쾌하게 여기는 것으로 보고하였다. 발광 유닛은 본 명세서에 기술된 바와 같이 "준-연속적으로" 광을 방출하도록 배열되고, 그럼으로써 플래시-광들과 동일한 효과들을 제공하지만, 사용자들에 의한 수용이 높아지고, 인식가능한 플래시의 회피를 통해 간질 발작을 야기할 가능성이 줄어들도록 배열된다.

단일 광원에 연속적으로 에너지를 공급하거나 또는 광원들의 어레이에 연속적으로 에너지를 공급하는 대신에, 본 명세서에서 개시된 발광 유닛은 발광 요소들의 복수의 하위 그룹들을 포함하고 적어도 하나의 하위 그룹은 항상 에너지공급되지 않는다. 이를 통해 디바이스의 열 관리를 더 잘 다룰 수 있다. 설명한 바와 같이, 광-기반 제모 디바이스는 항상 최소 크기, 예컨대 적어도 25 ㎟를 갖는 어레이 영역에 에너지를 공급한다.

광-기반 제모 디바이스는, 특히 주어진 시간 윈도 내에서(예컨대 여기서 고려되는 모발 성장 조작 응용예의 경우에 시간 윈도는 30 ms 내지 200 ms의 범위 내에 놓일 수 있음) 피부 상의 스팟이 소정 최소 광 플루언스(예컨대 2 J/㎠, 10 J/㎟의 상위 광 플루언스가 고려될 수 있음)를 수신하는 방식으로 제어될 수 있다. 주어진 시간 인스턴트에 광을 방출하는 발광 유닛의 영역은 소정 최소 영역을 갖도록 선택될 수 있으며, 이는 20 ㎟ 내지 500 ㎟의 범위, 특히 25 ㎟ 내지 200 ㎟의 범위 내에 있을 수 있다. 일부 실시예들에서, 활성 영역은 적어도 64 ㎟이다. 조명 영역은 특히 연결된 영역일 수 있고, 영역은 적어도 5 mm의 직경, 특히 적어도 8 mm의 직경을 갖는 원을 포함할 수 있다(즉 연결된 영역은 그것이 연장되는 치수들 중 하나에서 임의적으로 작지 않아야 하는데, 예컨대 1 mm x 25 mm보다는 5 mm x 5 mm이 되어야 함). 이러한 광-기반 제모 디바이스를 기술하는 하나의 방법에서, 광 서브미션 유닛이 연속적으로 피부를 조명하는 광 펄스들을 제공하여 피부 시술 효과를 제공한다고 말할 수 있으며, 광 펄스는 발광 요소들의 어레이의 활성 영역의 상이한 하위-영역들로부터 연속적으로 제공된다. 광 세기는, 예컨대 30 ms 내지 200 ms 길이의 펄스들이 수 밀리초의 보통의 플래시 램프 광 펄스들보다 훨씬 길도록 상대적으로 낮게 선택된다. 이러한 방식으로, 의도된 피부 시술 이익을 제공하면서도 또한 사용자의 편안함을 용이하게 하고 간질 발작의 위험을 감소시키는 준-연속 발광이 생성된다.

제안된 바와 같은 광-기반 제모 디바이스에서, 제어기는 발광에서 규칙적인 또는 불규칙한 에너지 무공급 갭들(즉 광이 방출되지 않는 기간들)을 제공하도록 배열될 수 있고, 에너지 무공급 갭들은 매우 짧아서 사람 눈은 본질적으로 중단을 알아차릴 수 없다. 중단은 피부를 조명하기 위한 광원 및 조명된 피부로부터 반사 또는 산란되는 광을 측정하기 위한 광 센서를 포함하는 센서 유닛에 의해 피부 파라미터를 측정하는 데 사용될 수 있다. 제어기는 에너지공급 시퀀스를 변경 또는 적응하도록, 예컨대 발광 요소들의 하나 이상의 하위 그룹들에 에너지를 공급하는 기간을 증가 또는 감소시키고/시키거나 광 세기를 증가 또는 감소시키기 위하여 에너지공급되는 발광 요소들에 대한 전류를 증가 또는 감소시키기 위하여 측정된 피부 파라미터를 사용하도록 배열될 수 있다. 앞서 언급된 바와 같이, 제어기는 광 출력 윈도의 피부 접촉이 구축 또는 중단되면 준-연속 발광을 시작 및 정지하도록 배열될 수 있다.

발광 요소들에 의해 방출되는 강한 광에 의해 영향을 받지 않는 피부 파라미터를 측정하기 위한 센서, 예컨대 시술에 사용되는 파장으로부터 멀리 떨어진 파장에서 광에 민감한 센서들이 사용됨이 고려될 수 있다. 내부 센서는 높은 주파수(예컨대 10 ㎐)에서 피부 파라미터를 측정하는 것을 허용하고 그럼으로써 국지적인 피부 파라미터 변동에 자동으로 적응하도록 한다.

본 개시내용은 또한 미용 모발 성장 조작의 방법에 관한 것이다. 단순 미적 이유들로 수행되는 모발 성장 조작은 미용 방법으로 간주되는 반면, 과도한 모발 성장(다모증 또는 털과다증)의 존재 시에 수행되는 모발 성장 감소는 비-미용 방법으로 간주된다. 미용 모발 성장 조작 방법은 이어서 본 명세서에 제안되는 바와 같은 광-기반 제모 디바이스를 사용하는 단계, 광 출력 윈도를 피부 접촉시키는 단계, 및 피부 상에 준-연속 광 빔을 적용하는 단계를 포함하고, 특히 이 단계는 피부에 걸쳐 광 출력 윈도를 이동시키는 단계를 포함한다. 이 후자 단계는 특히 피부 파라미터의 측정 및/또는 피부에 걸친 피부 출력 윈도의 움직임의 속도의 측정을 위한 4 ms 이하의 길이를 갖는 적어도 하나의 에너지공급 갭을 제공하는 단계, 및 특히 측정된 피부 파라미터 및/또는 속도에 따라 적용되는 에너지공급 시퀀스의 적어도 하나의 파라미터를 제어하는 단계를 수반한다.

일부 예들에서, 발광 요소들의 하위 그룹들은 발광 요소들의 장방형 어레이의 더 긴 연신 방향을 따라 연속적으로 배열되고, 제어기는 장방형 어레이의 일 단부부터 다른 하나의 단부까지 연속적으로 하위 그룹들에 에너지를 공급하도록 배열된다. 미용 모발 성장 조작 방법은 이어서 하위 그룹들이 연속적으로 배열되는 더 긴 연신 방향에 수직하는 방향으로 광 출력 윈도를 이동시키는 단계, 피부 위로 광 출력 윈도의 속도를 측정하는 단계, 및 각각의 하위 그룹에 의해 조명되는 피부 영역들이 본질적으로 갭 없이 배열되도록 에너지공급 시퀀스를 제어하는 단계를 수반할 수 있으며, 즉 에너지공급 시퀀스는 광 출력 윈도가 이전에 조명된 피부 영역을 넘어 완전히 이동되었을 때 발광 요소들의 주어진 하위 그룹에 의한 다음 피부 영역의 조명이 일어나고 조명이 이전 조명 영역의 에지에서 시작(또는 약간 중첩되어)되도록 디바이스의 속도와 조율되는 타이밍을 갖는다.

도 1은 핸들 부분(10) 및 헤드 부분(20)을 갖는 예시 광-기반 제모 디바이스(1)의 측면도를 도시한다. 도 2는 광 출력 윈도(21A)가 매립된 헤드 부분(20A)을 갖는 예시 광-기반 제모 디바이스(1A)의 상부 부분의 정면도를 도시한다. 발광 유닛은 둘러싸는 헤드 부분 하우징(22A)에 의해 한정되는 광 출력 윈도의 레벨에 바로 가까이 배치될 수 있다. 광 출력 윈도(21A)는 시술 광에 대하여 본질적으로 투명하고, 발광 유닛이 오염되는 것을 방지하는 쉴드를 포함할 수 있지만, 이는 옵션적인 특징부이다. 도시된 실시예에서 일부 센서들(23A, 24A, 25A)이 헤드 부분(20A)에서 광 출력 윈도(21A)에 가까이 배치되는 것이 개략적으로 도시되고; 다른 예에서 하나 이상의 센서들은 대안적으로 또는 추가적으로 또한 광 출력 윈도의 영역에 배치될 수 있다. 이것들은 옵션적인 특징부들이고 3개의 센서들의 개수는 단지 예시이다. 센서들(23A, 24A)은 피부색 및/또는 모발 색상과 같은 피부 파라미터를 측정하도록 구성된 센서들일 수 있다. 센서(25A)는 피부 및/또는 피부 접촉에 대한 디바이스의 속도를 측정하도록 구성된 센서일 수 있다. 이러한 센서는 광학 마우스에서 알려진 바와 같이 포토다이오드 어레이 센서로 실현될 수 있다.

도 3은 발광 요소들의 어레이(110)를 갖는 발광 유닛(100)의 개략도이고, 어레이(110)는 도시된 실시예에서 각각 4개의 발광 요소들(111)을 갖는 15 열의 규칙적인 직사각형 배열(즉 4 x 15 어레이)을 포함한다. 발광 유닛(100)은 발광 요소들의 하위 그룹들(112, 113, 114)의 선택적인 에너지공급을 위하여 발광 요소들의 어레이(110)와 결합되는 제어기(120)를 포함한다. 제어기(120)는 발광 요소들의 3개의 하위 그룹들(112, 113, 114)의 각각에 선택적 및 독립적으로 에너지를 공급하는 방식으로 어레이(110)와 결합된다. 도 3에서 발광 요소들의 하위 그룹들은 이해를 위하여 점선으로 분리되어 있다. 하위 그룹들(112, 113, 114)의 각각은 발광 요소들(111)의 4 x 5 배열을 포함한다. 발광 요소들(111)의 각각은 단지 하나의 하위 그룹에 할당된다. 제어기는 제어 신호(S), 예컨대 시작 신호 또는 정지 신호를 수신하기 위한 입력부(121)를 갖는다. 예컨대 입력부(121)는 온/오프 스위치와 결합될 수 있다.

도시된 4 x 15 어레이는 발광 요소들의 장방형 어레이의 일례이다. 더 긴 연신 방향이 어레이의 좌측 단부에서 어레이의 우측 단부까지 연장된다(인쇄 종이 상의 어레이의 묘사에 대하여 좌측 및 우측이 사용됨). 여기서, 발광 요소들의 3개의 하위 그룹들(112, 113, 114)은 더 긴 연신 방향으로 연속적으로 배열된다.

일 예에서, 제어기(120)는 제1 기간동안 (시작 신호에 응답하여) 발광 요소들의 제1 하위 그룹(112)에 에너지를 공급하고, 이어서 본질적으로 제1 기간의 종료의 직후에 제2 기간동안 발광 요소들의 제2 하위 그룹(113)에 에너지를 공급하고, 이어서 본질적으로 제2 기간의 종료의 직후에 제3 기간동안 발광 요소들의 제3 하위 그룹(113)에 에너지를 공급하도록 배열된다. 제어기(120)는 특히 정지 신호가 제어기(120)에 의해 수신될 때까지 발광 요소들의 하위 그룹들(112, 113, 114)에 에너지를 공급하는 이 하위-시퀀스를 반복하도록 배열될 수 있다. 이 예에서, 발광 요소들의 어레이의 활성 영역의 약 67%는 에너지공급 시퀀스를 적용할 때 에너지 공급되지 않는다. 일반적으로 발광 유닛(100)이 시작 신호와 정지 신호 사이에 준-연속 발광을 제공하는 것이 고려된다. 설명한 바와 같이, 에너지공급 기간들 사이의 임의의 에너지 무공급 갭은 약 4 ms 미만으로 사람 눈이 강한 발광 기간들 사이에 "블랙" 위상을 인식할 수 없도록 하는 것이 필요하다.

일부 실시예들에서, 제어기는 규칙적인 또는 균일한 주기적 방식으로 발광 요소들의 하위 그룹들의 에너지공급에 차단을 제공하도록 배열되는데, 예컨대 제어기는 50 ㎐의 속도로(즉 매 20 ms마다) 4 ms, 3 ms, 2 ms 또는 1 ms 에너지 무공급 갭(발광이 중단됨)을 제공하도록 배열될 수 있다. 이는, 예컨대, 이어서 30 ms 광 펄스가 에너지 무공급 갭의 시간 동안 차단될 것임을 의미한다. 필름 영사로부터 아는 바와 같이, 보통의 인간 피험자는 높은 주파수에서 발생하는 짧은 블랙 위상(필름이 다음 화면으로 이동하는 사이에 전환 셔터에 의해 야기되는 필름 영사의 블랙 위상들과 유사함)을 주목하지 않을 것이다. 사람 눈의 인지의 적합성으로 인해 상대적으로 드물게(예컨대 1 내지 10 ㎐의 범위 내) 일어나는 경우, 4 ms 이하의 짧은 에너지 무공급 갭은 인간 사용자에 의해 인식되지 않을 것이라고 여겨지지만, 예컨대 50 ㎐에서 일어나는 규칙적으로 일어나는 에너지 무공급 갭들은 준-연속 발광이 연속적인 것으로 인식되게 만드는 다른 수단을 제공할 수 있다. 물론, 규칙적인 에너지 무공급 갭들은 다른 빈도, 예컨대 40 ㎐, 45 ㎐, 55 ㎐, 60 ㎐, 65 ㎐, 70 ㎐, 75 ㎐, 80 ㎐, 85 ㎐, 90 ㎐, 95 ㎐, 100 ㎐ 등에서 일어날 수 있고. 에너지 무공급 갭의 길이는 4 ms보다 더 짧은 길이를 가질 수 있는데, 예컨대 에너지 무공급 갭의 길이는 3 ms 또는 2 ms 또는 1 ms 또는 0.5 ms 또는 0.25 ms 또는 0.1 ms 또는 0.01 ms 또는 0.001 ms일 수 있다. 에너지 무공급 갭 동안 측정(예컨대 포토다이오드를 이용한 피부 특성 또는 피부 파라미터의 측정)이 발생하는 경우, 에너지 무공급 갭의 길이는, 예컨대, 포토다이오드의 활성 영역 상으로 다시 반사되는 강한 광에 의해 야기되는 사용되는 포토다이오드의 데드-위상(dead-phase)에 적응될 수 있다.

도 4는 발광 요소들(110A)의 어레이 및 발광 요소들의 15개의 하위 그룹들(1201A 내지 1215A)의 선택적 및 독립적인 에너지공급을 위하여 어레이(110A)와 결합되는 제어기(120A)를 갖는 발광 유닛(100A)의 다른 실시예를 도시하며, 발광 요소들의 각각의 하위 그룹(1201A 내지 1215A)은 일렬에 배열된 4개의 발광 요소들(111A)을 갖는다. 도 4에서, 하위 그룹들(1201A 내지 1215A)은 다시 점선으로 분리된다. 어레이(110A)는 다시 15 x 4의 발광 요소들(111A)의 규칙적인 배열로 도시되어 있다. 이는 단지 예시로서 선택되었고, 발광 요소들의 본질적으로 임의의 임의적인 배열이 활용될 수 있음이 이해된다. 어레이(110A)를 하위 그룹들로 더 미세하게 분할함으로써 하위 그룹들의 에너지공급의 더 미세한 차등 제어가 가능하다. 광-기반 제모 디바이스에서 제안된 발광 유닛(100A)을 이용하는 것에 관하여 아래 설명되는 바와 같이, 항상 발광 유닛(100A)의 최소 영역이 광을 방출할 정도로 많은 발광 요소들(111A)을 동시에 에너지를 공급하는 것이 합리적일 수 있으며, 최소 영역은 25 ㎟ 이상일 수 있다. 각각의 발광 요소(111A)는 1.25 ㎟의 영역을 커버한다고 가정하면(이는 단지 예시이며, 제한으로서 구성되지 않음), 발광 요소들의 5개의 인접한 하위 그룹들(예컨대 하위 그룹들(1201A 내지 1205A)의 동시 에너지공급은 25 ㎟의 발광 활성 영역을 만들 것이다. 제어기(120A)에 의해 적용되는 에너지공급 시퀀스는 이제 도 3에 대해 논의된 시퀀스에 대조적으로 설정될 수 있다. 도 3에서, 에너지공급 시퀀스는 1-2-3-1-2-3-1-2-3-…이고, 여기서 1, 2, 및 3은 하위 그룹들을 지칭한다고 기술되었다. 이제, 도 4의 예에서, 15개의 하위 그룹들(1 내지 15)이 제시되어 있고, 시퀀스는 도 4에서 해당 발광 요소들(도 4에서 1201A 내지 1205A로 참조됨)의 해당 셰이딩에 의해 나타낸 바와 같이 하위 그룹들(1 내지 5)의 동시 에너지 공급과 함께 시작할 수 있다. 동시 에너지공급은 대괄호 내의 하위 그룹들의 번호로 표시된다: [1-2-3-4-5]. 에너지공급 시퀀스는 이제, 모든 새로운 시퀀스 단계에서, 제1 하위 그룹(여기서 하위 그룹(1)은 1201A를 의미함)은 에너지공급 차단되고 마지막 하위 그룹에 인접한 그 다음 하위 그룹(여기서 1205A를 의미하는 하위 그룹(5)은 제1 시퀀스 단계의 마지막 하위 그룹이고, 1206A를 의미하는 하위 그룹(6)은 이어서 다음 인접하는 하위 그룹임)임을 포함할 수 있다. 결과적인 시퀀스는 이어서 [1-2-3-4-5](10ms)-[2-3-4-5-6](10ms)-[3-4-5-6-7](10ms)-[4-5-6-7-8](10ms)-…를 판독하는데, 또한 에너지공급 기간이 괄호로 주어지고, 여기서 주어진 10 ms는 비제한적인 예로서 고려될 것이다. 5 mm 너비의 방출 윈도가 발광 모듈을 가로질러 활주한다고 말할 수 있다. 일부 실시예들에서, 시퀀스는 발광 유닛(100A)의 종료 시점에 다음과 같이 계속된다: [11-12-13-14-15]- [1-12-13-14-15]-[1-2-13-14-15]-[1-2-3-14-15]-[1-2-3-4-15]-[1-2-3-4-5]-[2-3-4-5-6]-…, 여기서 에너지공급 기간은 단순히 생략되었다. 이 시퀀스 목록에서, 제5 시퀀스 엔트리는 [1-2-3-4-5]로 시작해서 [1-2-3-4-15]로 종료하는 완전한 하위-시퀀스의 반복의 시작이다. 원칙상 끝나지 않는 에너지공급 시퀀스(제어기가 정지 신호를 수신하는 경우에만 멈출 수 있음)는 각각 15개의 하위-시퀀스 단계들을 갖는 연속적인 하위-시퀀스들을 포함한다. 도 3의 제1 하위 그룹(111)의 에너지공급 기간이, 예컨대, 30 ms인 경우, 각각 하위-시퀀스 단계를 위한 에너지공급 기간은 도 4를 참조하여 6 ms일 수 있고, 이는 도 3의 하위-시퀀스 당 동일한 총 에너지공급 기간, 즉 90 ms이 된다. 에너지 무공급 갭은 에너지공급 시퀀스당 적어도 한번 또는 특히 하위-시퀀스당 적어도 한번 제공될 수 있거나 또는 모든 제5 시퀀스 엔트리 후에 또는 모든 시퀀스 엔트리 후에도 제공될 수 있거나 또는 에너지 무공급 갭은, 예컨대, 단지 매 25 ms마다 제공되어 현재 진행중인 시퀀스 엔트리가 에너지 무공급 갭 동안 차단되고 이어서 진행중인 시퀀스 엔트리가 계속되도록 할 수 있다. 후자의 접근법을 통해 단일 시퀀스 엔트리의 길이 등으로부터 독립적인 선호 빈도로 에너지 무공급 갭을 제공할 수 있다.

본 명세서에 기술된 임의의 발광 유닛은 도 1 및 도 2에 개략적으로 도시된 바와 같이 광-기반 제모 디바이스에 사용될 수 있다. 다양한 모발 시술들이 소정 범위의 발광 파장, 펄스 길이, 피부 상의 플루언스 등에 대하여 고려될 수 있다. 광에 의한 모발 시술(즉 모발 성장 관리)은 단지 미용(예컨대 미적 이유들로 모발 성장을 제어/관리하기 위함)일 수 있거나 또는 예방 치료 또는 의학적 이유들(예컨대 다모증의 치료)일 수 있다.

다음에는, 미용 모발 성장 조작(모발 성장 조작은 모발 성장 향상 및/또는 모발 성장 감소를 포함할 수 있음)에 적합한 파라미터들이 논의된다. 일반적으로 알려진 바와 같이, 광은, 특히, 피부 내의 멜라닌에 의해 흡수될 것이며, 멜라닌은 모낭에 농축되고, 색소침착 수준에 따라, 피부에 나타난다. 멜라닌의 광 흡수는 멜라닌 입자들의 가열을 야기하고 그럼으로써 멜라닌을 둘러싼 조직의 가열을 야기하게 된다. 적당한 온도가 모낭의 충분한 조직 체적에 걸쳐 달성되면, 발생하는 단백질 응고/변성은 본질적으로 모발 성장을 멈추고, 모발은 결국 탈락할 것이다(이는 모발 성장 조작의 한 형태로서 모발 성장 감소와 관련됨). 모발 성장 관리에 적합한 광 파장은 600 nm 내지 1100 nm의 범위, 특히 650 nm 내지 1000 nm의 범위에 들며, 물 또는 헤모글로빈에 의한 광의 흡수는 멜라닌에서의 광의 흡수에 비해 훨씬 낮아서 다른 조직의 가열은 낮게 유지된다. 파장이 짧을수록, 멜라닌에서의 광의 흡수가 높아져서, 가시 범위(즉 600nm 내지 700 nm)의 광은 더 높은 흡수 계수로 인해 선호된다. 이미 기술된 바와 같이, 발광 유닛은 제안된 바와 같이 순차적으로 발광 요소들의 어레이의 발광 요소들의 하위 그룹들에 에너지를 공급한다. 이는 피부 영역의 펄스형 조명으로 이어진다. 모발 성장 조작에 대하여 실질적인 효과를 얻기 위하여 피부 면적당 플루언스 및 펄스는 2 J/㎠를 초과해야 한다 (소정 환경 하에서 1 J/㎠도 충분할 수 있음). 가정용 디바이스의 경우, 플루언스는 통상적으로 10 J/㎠를 초과하도록 선택되지 않고, 2 J/㎠ 내지 7 J/㎠의 범위의 플루언스가 실질적이라고 간주된다. 피부 조사의 통상의 펄스 길이는 30 ms 내지 200 ms의 범위 안에 드는데, 특히 더 높은 펄스 길이(피부 상의 주어진 플루언스)는 열 소산으로 인해 모낭 내에서 필요한 온도를 달성하는 것이 가능하지 않을 수 있다.

시술 목적으로 발광 유닛에 의해 방출되는 광은 "시술 광"으로 지칭된다. 광-기반 제모 디바이스 및/또는 발광 유닛은 시술 광으로서 사용되지 않는 광을 방출하기 위한 추가적인 발광 요소들을 포함할 수 있다. 예컨대 발광 유닛은 피부 파라미터를 측정하는 데 사용되는 광을 방출하기 위한 적어도 하나의 추가적인 발광 요소를 포함할 수 있다. 이러한 광은 본 명세서에서 "센서 광"으로 지칭된다. 센서 광은 피부로부터 반사되고, 반사는 피부색 및/또는 모발 색상과 같은 피부 파라미터를 측정하도록 구성되는 센서에 의해 측정될 수 있다.

이미 설명된 바와 같이, 발광 유닛의 제어기는 발광 유닛이 시술 광을 방출하지 않는 동안 적용될 에너지공급 시퀀스의 짧은 차단(에너지 무공급 갭들), 즉 4 ms 이하의 에너지 무공급 갭들을 제공하도록 구성될 수 있다. 이어서 이 에너지 무공급 갭들은 센서 광을 방출하고 센서를 이용하여 반사된 광을 분석함으로써 피부 파라미터를 측정하는 데 사용될 수 있다. 짧은 에너지 무공급 갭들은, 사용자가 (통계적인 의미에서) 차단(들)을 인식하지 않고 발광이 연속적인, 즉 현저한 차단이 없다고 인식하도록 선택된다.

본 명세서에 개시된 치수 및 값은 언급된 정확한 수치 값으로 엄격하게 제한되는 것으로 이해되어서는 안 된다. 대신에, 달리 명시되지 않는 한, 각각의 그러한 치수는 열거된 값과, 그 값 부근의 기능적으로 등가인 범위 둘 모두를 의미하도록 의도된다. 예를 들어, "40 mm"로 개시된 치수는 "약 40 mm"를 의미하도록 의도된다.

Claims (15)

1. 미용 모발 성장 조작의 방법으로서,
   적어도 일시적인 모발 제거를 위해 광-기반 제모 디바이스를 제공하는 단계로서, 상기 광-기반 제모 디바이스는, 발광 요소들의 적어도 2개의 하위 그룹들을 갖는, LED들을 포함하는 반도체 발광 소자들로서 실현되는 발광 요소의 행들 및 열들을 가지는 규칙적인 패턴 어레이를 갖는 발광 유닛으로서, 상기 발광 요소들의 하위 그룹들의 각각은 적어도 하나의 개별 발광 요소를 포함하고, 상기 발광 요소들의 하위 그룹들은 별개의 에너지공급을 위해 배열되는, 상기 발광 유닛,
   상기 발광 유닛이 준-연속적으로(quasi-continuously) 치료 광을 방출하도록 에너지공급 시퀀스에 따라 상기 발광 요소들의 하위 그룹들에 에너지를 공급하도록 배열된 제어기 유닛으로서, 상기 에너지공급 시퀀스는 연속적인 하위-시퀀스들을 포함하고, 적어도 하나의 하위 그룹은 임의의 주어진 시간 인스턴트에서 에너지가 공급되지 않으며, 상기 에너지공급 시퀀스는 적어도 하나의 에너지 무공급 갭(non-energizing gap)을 포함하는, 상기 제어기 유닛, 및
   상기 에너지 무공급 갭 동안에 피부 파라미터를 측정하기 위해 배열된 적어도 하나의 센서로서, 상기 적어도 하나의 센서는 상기 발광 요소들에 의해 방출된 광에 의해 영향을 받지 않는, 상기 적어도 하나의 센서를 포함하고,
   상기 발광 요소들의 하위 그룹들은 상기 발광 요소들의 어레이의 연속적인 N x M 하위-어레이들로서 배열되는, 상기 광-기반 제모 디바이스를 제공하는 단계;
   상기 발광 요소들의 적어도 2개의 인접한 하위 그룹들에 제1 미리 결정된 기간 동안 병렬로 에너지를 공급하고, 반면에 에너지 공급된 하위 그룹들 중의 하나에 인접한 발광 요소들의 다른 하위 그룹에는, 상기 에너지공급 시퀀스의 제1 하위 시퀀스 동안 에너지가 공급되지 않는, 에너지 공급 단계;
   상기 제1 하위 시퀀스 동안 에너지 공급된 발광 요소들의 인접한 하위 그룹들 중의 적어도 하나에 제2 미리 결정된 기간 동안 발광 요소들의 다른 하위 그룹과 병렬로 에너지를 공급하고, 반면에 상기 제1 하위 시퀀스 동안 에너지 공급된 발광 요소들의 하위 그룹들 중의 하나에는 상기 에너지공급 시퀀스의 제2 하위 시퀀스 동안 에너지가 공급되지 않는, 에너지 공급 단계;
   상기 광-기반 제모 디바이스의 광 출력 윈도를 인간 피험자의 피부와 접촉시키는 단계; 및
   피부 접촉을 유지하는 동안 상기 피부 위로 상기 광 출력 윈도를 이동시키고, 준-연속적으로 광을 방출하도록 상기 광-기반 제모 디바이스를 제어하는 단계를 포함하는, 미용 모발 성장 조작의 방법.
2. 제1항에 있어서,
   장방형 패턴으로 상기 발광 요소들의 어레이를 제공하고, 상기 발광 요소들의 하위 그룹들이 더 긴 연신 방향으로 연속적으로 배열되도록 상기 발광 요소들의 하위 그룹들을 제공하는 단계;
   상기 장방형 어레이의 일 단부로부터 다른 단부까지 상기 발광 요소들의 하위 그룹들의 인접한 하위 그룹들에 에너지를 공급하는 단계; 및
   상기 하위 그룹들의 반복되는 에너지공급이 상기 피부 상의 본질적으로 갭 없는 조명으로 이어지게 하는 속도로 상기 더 긴 연신 방향에 수직하게 상기 출력 윈도를 이동시키는 단계를 포함하는, 미용 모발 성장 조작의 방법.
3. 제1항에 있어서,
   장방형 패턴으로 상기 발광 요소들의 어레이를 제공하고 상기 발광 요소들의 하위 그룹들이 연속적으로 더 긴 연신 방향으로 배열되도록 상기 발광 요소들의 하위 그룹들을 제공하는 단계;
   상기 장방형 어레이의 일 단부로부터 다른 단부까지 상기 발광 요소들의 하위 그룹들의 인접한 하위 그룹들에 에너지를 공급하는 단계;
   상기 이동의 속도를 측정하는 단계; 및
   상기 피부 상의 본질적으로 갭 없는 조명을 달성하기 위하여 상기 결정된 속도에 따라 상기 에너지공급 기간들을 제어하는 단계를 포함하는, 미용 모발 성장 조작의 방법.
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