KR102458954B1 - 수분 및 온도측정 기반 고주파 출력 제어 디바이스 - Google Patents

Abstract

본 발명은 고주파 출력 제어 디바이스에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 피부 수분을 측정하여 이를 기준으로 고주파 출력 단계를 결정하고, 피부 온도를 측정하여 피부 온도 상승에 따른 화상을 방지함으로써 피부 관리를 위한 고주파 기기의 올바른 사용을 도모할 수 있는 수분 및 온도측정 기반 고주파 출력 제어 디바이스에 관한 것이다.
이를 위해 본 발명은, 피부 수분을 측정하기 위한 수분 측정부와; 피부 온도를 상시 측정하기 위한 온도 측정부와; 상기 수분 측정부로부터 측정된 피부 수분을 기준으로 하여 고주파 출력 세기를 결정하고, 상기 온도 측정부에서 측정된 피부 온도가 일정수준 이상인 경우 고주파 출력 세기를 감소시키기 위한 고주파 출력 제어부와; 상기 고주파 출력 제어부를 통해 결정된 고주파 출력 세기에 대응하여 고주파를 출력하기 위한 고주파 출력부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

수분 및 온도측정 기반 고주파 출력 제어 디바이스{HIGH FREQUENCY OUTPUT CONTROL DEVICE BASED ON MOISTURE AND TEMPERATURE}

본 발명은 고주파 출력 제어 디바이스에 관한 것으로서, 보다 구체적으로는 피부 수분을 측정하여 이를 기준으로 고주파 출력 단계를 결정하고, 피부 온도를 측정하여 피부 온도 상승에 따른 화상을 방지함으로써 피부 관리를 위한 고주파 기기의 올바른 사용을 도모할 수 있는 수분 및 온도측정 기반 고주파 출력 제어 디바이스에 관한 것이다.

일반적으로 인체의 피부는 외부환경으로부터 인체의 내부조직을 보호하고 항상성을 유지하는 복합 조직층으로 표피, 진피, 피하지방의 3층 구조로 이루어지며, 체온조절, 분리, 배출, 감각작용 등 여러 가지 기능을 수행한다.

이러한 다양한 기능 외에도 최근에는 피부의 관리 상태가 외모를 판단하는데 매우 중요한 요소로 작용되고 있어서 사람들이 피부를 관리하기 위해 많은 비용 및 시간을 투자하고 있다.

국내에서도 고령화 시대로 진입하면서 노화현상의 가장 대표적인 현상이 안면 주름으로 인식되고 있으며, 고객들은 노화방지를 위해 주름, 색소침착, 모공 등의 관리를 가장 중요하게 생각하고 있으며, 노화현상은 나이 듦에 따라 자연스럽게 나타나는 현상이지만 평소 피부 관리 상태에 따라 상이한 결과를 보이게 된다.

피부 관리의 일환으로 화장품이 널리 이용되고 있지만, 피부에는 표피와 진피 사이에 두꺼운 단백질 보호층이 형성되어 있어 화장품의 영양이 진피층까지 깊숙하게 침투하지 못하기 때문에 화장품의 사용만으로는 피부 관리의 한계가 있다.

이러한 피부 관리의 한계를 극복하기 위해 고주파(or 저주파) 미용기기, LED 미용기, 전위차 미용기, 갈바닉 전류 피부미용기 등과 같이 피부에 자극을 가하여 미용을 하는 다양한 미용기들이 출시되고 있으나, 여기서 특히 고주파 미용기의 경우 고주파 출력 제어를 낮은 단계부터 순차적으로 올려서 맞추어야 하거나 출력이 너무 높을 경우 피부 화상을 입을 수 있는 한편, 사용자별 피부 상태에 따라 미용기기 스스로 능동적인 관리를 수행하는 기술 개발은 아직까지는 활발하지 못한 관계로 이에 대한 연구가 필요한 실정이다.

또한, 종래 선행특허(등록특허 10-1679467, 등록특허 1540021, 등록특허 10-1533952)들에 따르면 피부 온습도 측정부로부터의 피부 수분 상태 및 피부 온도 상태를 종합적으로 판단하여 사용자에게 맞는 최적의 RF 주파수를 설정하는 기술은 포함하고 있지 않고, 근적외선 LED의 세기 및 시간을 조정하여 사용자의 피부 질환 상태에 맞춰 사용되는 기술은 개시하지 않고 있다.

대한민국 등록특허공보 제10-1679467호 대한민국 등록특허공보 제10-1540021호 대한민국 등록특허공보 제10-1533952호

본 발명은 상기한 종래 기술의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 피부 수분 측정 결과에 따라 고주파 출력 단계를 결정하면서 피부 온도를 측정하여 온도 상승으로 인한 화상을 예방할 수 있도록 능동적으로 피부 관리를 위한 고주파 출력을 제어할 수 있는 수분 및 온도측정 기반 고주파 출력 제어 디바이스를 제공하는데 그 목적이 있다.

상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은, 피부 수분을 측정하기 위한 수분 측정부와; 피부 온도를 상시 측정하기 위한 온도 측정부와; 상기 수분 측정부로부터 측정된 피부 수분을 기준으로 하여 고주파 출력 세기를 결정하고, 상기 온도 측정부에서 측정된 피부 온도가 일정수준 이상인 경우 고주파 출력 세기를 감소시키기 위한 고주파 출력 제어부와; 상기 고주파 출력 제어부를 통해 결정된 고주파 출력 세기에 대응하여 고주파를 출력하기 위한 고주파 출력부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명은, 850nm ± 50nm 대역의 근적외선 파장을 조사하기 위한 LED 광 출력부와, 상기 LED 광 출력부의 출력 및 사용시간을 조절하기 위한 LED 출력 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

추가로, 상기 고주파 출력 제어부는 0.1MHz ± 10kHz, 0.3MHz ± 10kHz 및 0.5MHz ± 10kHz 중 어느 하나로 주파수 설정이 가능하고, 수분 측정부에서 측정된 피부 수분에 기초하여 4W ± 0.1W, 6W ± 0.1W 및 8W ± 0.1W 중 어느 하나로 고주파 세기를 조절 가능한 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 수분 측정부는 정현파를 피부에 인가 후 발생하는 전압강하를 ADC(Analog-Digital Converter)를 통해 인지하여 피부 수분을 측정하는 것을 특징으로 한다.

더욱이, 본 발명은, 피부 수분 측정 상태에 따라 피부에 인가되는 고주파 세기 및 추천 사용 시간을 음성으로 안내하기 위한 음성 안내모듈을 구비하는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 고주파 출력 제어부는 고주파 출력부에 흐르는 전류 및 저항치 중 적어도 어느 하나 이상이 미리 설정된 기준값 미만이거나 초과할 경우 음성 안내모듈을 통해 작동 불가한 상황임을 안내하면서 전원을 오프시키기 위한 작동불가 알람모듈을 구비하는 것을 특징으로 한다.

이상과 같은 본 발명에 따른 수분 및 온도측정 기반 고주파 출력 제어 디바이스는 다음과 같은 효과를 나타낼 수 있다.

1. 피부 수분의 측정 결과에 따라 초기 동작부터 피부 수준에 적절하도록 고주파 출력을 자동으로 제어할 수 있음

2. 고주파 출력에 의한 피부 관리 시 피부 온도를 상시 측정하면서 일정 수준 이상을 경우 그 출력을 조절함으로써 피부 화상을 미연에 방지할 수 있음

3. 고주파 출력을 측정된 피부 수분 및 온도에 따라 자동으로 조절되도록 함으로써 개인별로 최적화된 상태의 피부 관리를 가능하게 함

4. 피부 관리기의 잘못된 사용을 원천적으로 차단함으로써 이의 오남용을 예방할 수 있음

도 1은 본 발명에 따른 수분 및 온도측정 기반 고주파 출력 제어 디바이스를 개략적으로 도시한 도면
도 2는 본 발명에 따른 수분 및 온도측정 기반 고주파 출력 제어 디바이스의 헤드 부분을 나타낸 도면
도 3은 본 발명에 따른 수분 및 온도측정 기반 고주파 출력 제어 디바이스의 주요 구성요소를 나타낸 블록도

본 명세서 및 청구범위에 사용된 용어나 단어는 통상적이거나 사전적인 의미로 한정해서 해석되어서는 아니 되며, 발명자는 그 자신의 발명을 가장 최선의 방법으로 설명하기 위해 용어의 개념을 적절하게 정의할 수 있다는 원칙에 입각하여 본 발명의 기술적 사상에 부합하는 의미와 개념으로 해석되어야만 한다.

따라서, 본 명세서에 기재된 실시예와 도면에 도시된 구성은 본 발명의 가장 바람직한 일 실시예에 불과할 뿐이고, 본 발명의 기술적 사상을 모두 대변하는 것은 아니므로, 본 출원시점에 있어서 이들을 대체할 수 있는 다양한 균등물과 변형예들이 있을 수 있음을 이해하여야 한다.

이하, 도면을 참조로 하여 본 발명에 따른 수분 및 온도측정 기반 고주파 출력 제어 디바이스를 설명하기로 한다.

도 1은 본 발명에 따른 수분 및 온도측정 기반 고주파 출력 제어 디바이스를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 본 발명에 따른 수분 및 온도측정 기반 고주파 출력 제어 디바이스의 헤드 부분을 나타낸 도면이며, 도 3은 본 발명에 따른 수분 및 온도측정 기반 고주파 출력 제어 디바이스의 주요 구성요소를 나타낸 블록도이다.

본 발명은 기본적으로 수분 측정부, 온도 측정부, 고주파 출력 제어부 및 고주파 출력부를 포함하여 구성된다.

보다 구체적으로, 본 발명은 피부 수분을 측정하기 위한 수분 측정부와, 피부 온도를 상시 측정하기 위한 온도 측정부와, 수분 측정부로부터 측정된 피부 수분을 기준으로 하여 고주파 출력 세기를 결정하고 온도 측정부에서 측정된 피부 온도가 일정수준 이상인 경우 고주파 출력 세기를 감소시키기 위한 고주파 출력 제어부와, 고주파 출력 제어부를 통해 결정된 고주파 출력 세기에 대응하여 고주파를 출력하기 위한 고주파 출력부를 포함하는여 이루어진다.

상기 수분 측정부는 우선적으로 피부 수분량에 대응하여 전기용량이 변화하는 원리에 따라 피부 수분을 측정하게 되는데, 다시 말해서 피부 수분이 많을 때 전기용량이 증가하고 수분이 적을 때 전기용량이 감소되는 정도를 측정하여 이에 비례적으로 피부의 수분 상태를 파악하도록 기능한다.

피부 수분을 측정하는 다른 방식으로는 BIA(Bioelectric Impedance Analysis)를 들 수 있는데, 이는 생체 성분이 주로 수분, 지방, 근육으로 구성되고 수분과 근육은 전도성이 높아 저항값이 작은데 비해 지방은 전도성이 낮아 저항값이 높음에 따라서 수분과 근육은 전기가 잘 통하고 지방은 잘 안 통하며, 피부 세포 안에 수분이 있기 때문에 피부 수분을 측정하기 위해서는 각질 세포를 통과할 수 있는 높은 주파수의 전류를 흘러 보내줘야 하는 이유로 Mhz 단위의 전류를 사용하게 되며, 전류가 투과되는 깊이를 각질층의 두께와 일치하는 10~20um로 설정해서 각질층의 수분량을 측정하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 수분 측정부는 정현파를 피부에 인가 후 발생하는 전압강하를 ADC(Analog-Digital Converter)를 통해 인지하여 그 레벨에 따라 피부 임피던스를 통해 수분을 측정할 수 있는데, 예로써 10KHz의 정현파를 피부에 인가함에 따라 피부에 접촉하는 수분 측정부의 전압강하를 ADC로 인지하여 계산할 수 있다.

본 발명에서 사용되는 수분 측정부 및 고주파 출력부가 일종의 전극으로 기능하도록 피부에 균일하게 접촉하는 것이 바람직하기 때문에 온도 측정부는 이와 반대로 수분 측정부 및 고주파 출력부와 피부간에 공간이 생기지 않도록 피부에 접촉하는 구조보다는 가급적 비접촉식으로 피부 온도를 측정하는 것이 바람직하며, 이를 위해 피부 표면으로부터 방출되는 방사 에너지 세기에 의해 온도를 측정하는 구조에 따르며, 비접촉식 온도 측정 방식의 일례로는 파이로미터(Pyrometer)를 들 수 있다.

상기 고주파 출력 제어부는 수분 측정부를 통하여 피부 수분을 측정하고 이를 기준으로 고주파 출력 단계를 결정하면서 온도 측정부에 의해 피부의 상시 온도를 측정한 결과에 따라 온도가 상승할 경우 고주파 출력을 제어하여 피부 화상을 방지하도록 기능하게 되며, 본 발명에 따른 디바이스의 오남용을 원천적으로 차단하게 한다.

추가로, 상기 고주파 출력 제어부는 0.1MHz ± 10kHz, 0.3MHz ± 10kHz 및 0.5MHz ± 10kHz 중 어느 하나로 주파수를 설정함으로써 0.1MHz 대역에서는 10um 두께 정도의 각질층을 투과할 수 있는 수준의 고주파를 생성하고, 0.3MHz 대역에서는 15um 두께 정도의 각질층을 투과할 수 있는 수준의 고주파를 생성하며, 0.5MHz 대역에서는 20um 두께 정도의 각질층을 투과할 수 있는 수준의 고주파를 생성하게 되고, 이에 따라 피부의 각질층이 얇거나 두꺼운 개개인별로 정확히 수분량을 측정할 수 있게 된다.

또한, 상기 고주파 출력 제어부는 상술된 바와 같이 측정된 피부 수분량에 기초하여 4W ± 0.1W, 6W ± 0.1W 및 8W ± 0.1W 중 어느 하나로 고주파 출력부를 통해 출력될 고주파 세기를 조절함으로써 적정 수준에서 피부를 자극하여 활성화시키게 된다.

상기 고주파 출력부는 고주파 출력 제어부와 전기적으로 접속된 상태를 유지하면서 고주파 출력 제어부를 통해 결정된 고주파 출력 세기에 따른 고주파를 피부에 전달하도록 기능하게 된다.

한편으로, 본 발명은 피부에 LED 광을 조사하기 위한 LED 광 출력부와, LED 광 출력부의 출력/사용시간을 제어하기 위한 LED 출력 제어부를 더 포함할 수 있으며, 세부적으로는 850nm ± 50nm 대역의 근적외선 파장을 조사하기 위한 LED 광 출력부와, LED 광 출력부의 출력 및 사용시간을 조절하기 위한 LED 출력 제어부를 더 포함하게 된다.

여기서, 상기 LED 광 출력부가 850nm ± 50nm 근적외선 파장 대역을 채택하는 이유는 피부의 주름, 피부 처짐 등 노화 현상을 개선하기 위해 피부 내 자극을 주어 근육 긴장, 피부 세포 활성화를 도모하기 위함이다.

참고로, 상기 LED 광 출력부는 405~415nm 파장대의 블루 라이트를 조사하여 여드름 치료 등 염증 유발과 관련된 피부 트러블 해소에 도움을 주거나, 416~525nm 파장대의 그린 라이트를 조사하여 피부 신진 대사를 도와 미세한 피부 주름에 효과를 나타낼 수 있거나, 526~590nm 파장대의 옐로우 라이트를 조사하여 멜라닌 생성을 억제해 기미, 주근깨를 개선하거나, 630~660nm 파장대의 레드 라이트를 조사하여 콜라겐 생성을 촉진함으로써 피부 탄력을 개선시킬 수도 있을 것이다.

더욱이, 본 발명은 피부 수분 측정 상태에 따라 피부에 인가되는 고주파 세기 및 추천 사용 시간을 음성으로 안내하기 위한 음성 안내모듈을 구비할 수 있는데, 이는 디바이스 사용 초기 또는 디바이스 사용 중 주기적으로 수분 측정부와 연동하여 확인된 피부 수분 측정 상태를 안내(예: 피부 수분도를 높음/중간/낮음 등의 레벨별로 안내하거나 백분율로 안내)하면서 이에 해당하는 추천 사용시간(수분 측정 상태 대비하여 미리 설정된 추천 사용시간)을 알려줌으로써 과도한 사용을 방지하도록 하며, 경우에 따라서는 추천 사용 시간 이후 고주파 출력 제어부를 통해 전원이 고주파 출력이 차단되도록 할 수도 있을 것이다.

또한, 상기 고주파 출력 제어부는 고주파 출력부로 인가되는 전류, 저항치가 미리 설정된 기준값 미만이거나 초과할 경우 음성 안내모듈을 통해 작동 불가한 상황임을 안내하면서 전원을 오프시키기 위한 작동불가 알람모듈을 구비함으로써, 미리 설정된 기준에 부합하지 않는 고주파의 출력을 방지하여 피부 관리에 별로 효과가 없는 조건이나 피부를 손상시킬 정도의 조건에서 디바이스를 사용하는 상황을 최대한 예방할 수 있다.

이상에서 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 설명함에 있어 특정형상 및 방향을 위주로 설명하였으나, 본 발명은 당업자에 의하여 다양한 변형 및 변경이 가능하고, 이러한 변형 및 변경은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (7)

1. 피부 수분을 측정하기 위한 수분 측정부와;
   피부 온도를 상시 측정하기 위한 온도 측정부와;
   상기 수분 측정부로부터 측정된 피부 수분을 기준으로 하여 고주파 출력 세기를 결정하고, 상기 온도 측정부에서 측정된 피부 온도가 일정수준 이상인 경우 고주파 출력 세기를 감소시키기 위한 고주파 출력 제어부와;
   상기 고주파 출력 제어부를 통해 결정된 고주파 출력 세기에 대응하여 고주파를 출력하기 위한 고주파 출력부를 포함하며,
   상기 고주파 출력 제어부는,
   0.1MHz ± 10kHz, 0.3MHz ± 10kHz 및 0.5MHz ± 10kHz 중 어느 하나로 주파수 설정이 가능하며,
   상기 0.1MHz ± 10kHz 대역에서는 10um 두께의 각질층을 투과하는 고주파, 0.3MHz ± 10kHz 대역에서는 15um 두께의 각질층을 투과하는 고주파 및 0.5MHz ± 10kHz 대역에서는 20um 두께의 각질층을 투과하는 고주파 중 적어도 어느 둘 이상을 생성하며,
   상기 수분 측정부에서 측정된 피부 수분에 기초하여 4W ± 0.1W, 6W ± 0.1W 및 8W ± 0.1W 중 어느 하나로 고주파 세기를 조절 가능하며,
   상기 수분 측정부와 연동하여 확인된 피부 수분 측정 상태를 높음, 중간 및 낮음 중 적어도 어느 하나 이상의 레벨 또는 백분율로 안내하고, 피부 수분 측정 상태에 따라 피부에 인가되는 고주파 세기 및 피부 수분 측정 상태에 대비하여 미리 설정된 추천 사용시간을 음성으로 안내하기 위한 음성 안내모듈;을 구비하는 것을 특징으로 하는 수분 및 온도측정 기반 고주파 출력 제어 디바이스.
   
2. 청구항 1에 있어서,
   850nm ± 50nm 대역의 근적외선 파장을 조사하기 위한 LED 광 출력부와,
   상기 LED 광 출력부의 출력 및 사용시간을 조절하기 위한 LED 출력 제어부를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 수분 및 온도측정 기반 고주파 출력 제어 디바이스.
   
3. 삭제
4. 청구항 1에 있어서,
   상기 수분 측정부는 정현파를 피부에 인가 후 발생하는 전압강하를 ADC(Analog-Digital Converter)를 통해 인지하여 피부 수분을 측정하는 것을 특징으로 하는 수분 및 온도측정 기반 고주파 출력 제어 디바이스.
   
5. 삭제
6. 삭제
7. 청구항 1에 있어서,
   상기 고주파 출력 제어부는 고주파 출력부에 흐르는 전류 및 저항치 중 적어도 어느 하나 이상이 미리 설정된 기준값 미만이거나 초과할 경우 음성 안내모듈을 통해 작동 불가한 상황임을 안내하면서 전원을 오프시키기 위한 작동불가 알람모듈을 구비하는 것을 특징으로 하는 수분 및 온도측정 기반 고주파 출력 제어 디바이스.

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