KR102564452B1 - 두피 케어용 광 출력 기기 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 실시 예에 따른 두피 케어용 광 출력 기기는, 외관을 형성하는 돔 형상의 외측 케이스, 상기 외측 케이스의 내부에 형성되는 내측 케이스, 및 상기 외측 케이스와 상기 내측 케이스 사이의 공간에 배치되는 복수의 광원들을 포함하고, 상기 복수의 광원들은 복수의 제1 레이저 광원들을 포함하고, 상기 광 출력 기기는, 상기 복수의 제1 레이저 광원들에 대응하여 배치되고, 상기 제1 레이저 광원으로부터 방출되는 레이저 광을 분배하여 상기 내측 케이스를 향해 조사하는 복수의 광 가이드기구들을 포함한다.

Description

두피 케어용 광 출력 기기{LIGHT EMITTING DEVICE FOR PROMOTING HAIR GROWTH}
본 발명은 광 출력 기기에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 사용자의 머리에 착용되어 두피 케어를 위한 광을 출력하는 기기에 관한 것이다.
현대인은 자신의 외모를 타인에게 알리고 표현하는 중요한 요소로서 인지하고, 이에 따라 외모에 대한 결점을 극복하기 위해 외모 관리에 많은 비용 및 시간을 투자하고 있다.
그 중 탈모는 환경적, 유전적, 정신적, 신체적 등 다양한 원인으로 인해 발생하는 것으로서, 탈모 방지나 치료를 위한 다양한 기술이나 치료법이 연구되고 있다.
저출력 레이저 요법(low level laser therapy (LLLT))은 특정 파장의 광선을 생체 조직에 조사하여, 해당 부위의 신진대사의 촉진을 유도하고 조직의 기능을 활성화시키는 요법이다. 저출력 레이저 요법으로 사용되는 레이저 광은, 생체 조직 내에 침투하여 세포의 이온들을 활성화함으로써 모세혈관의 생성 증가, 혈액 내 산소농도의 증가, 콜라겐 생성 촉진 등의 효과를 발생시킨다.
이러한 저출력 레이저 요법에 기초하여, 두피에 레이저 광을 조사하여 모낭 및 모낭 주위의 생체 조직을 활성화시킴으로써 모발의 성장을 촉진시키는 방법이나 기기들이 등장하고 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 레이저 광원의 수를 최소화면서도 두피에 고르게 레이저 광을 조사하는 구조를 갖는 두피 케어용 광 출력 기기를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 다른 과제는, 탈모 치료 효과를 극대화하기 위한 광원 배치 형태를 갖는 두피 케어용 광 출력 기기를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 사용자의 탈모 유형에 기초하여 광원들을 제어하는 두피 케어용 광 출력 기기를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시 예에 따른 두피 케어용 광 출력 기기는, 외관을 형성하는 돔 형상의 외측 케이스, 상기 외측 케이스의 내부에 형성되는 내측 케이스, 및 상기 외측 케이스와 상기 내측 케이스 사이의 공간에 배치되는 복수의 광원들을 포함하고, 상기 복수의 광원들은 복수의 제1 레이저 광원들을 포함하고, 상기 광 출력 기기는, 상기 복수의 제1 레이저 광원들에 대응하여 배치되고, 상기 제1 레이저 광원으로부터 방출되는 레이저 광을 분배하여 상기 내측 케이스를 향해 조사하는 복수의 광 가이드기구들을 포함한다.
상기 복수의 광 가이드기구들 각각은, 길이 방향으로 연장되는 막대 형상을 갖고, 상기 길이 방향이 상기 내측 케이스와 대응하는 지점의 접선에 대한 수직선보다 상기 접선과 가까운 각도를 향하도록 배치될 수 있다.
상기 복수의 제1 레이저 광원들 각각은, 대응하는 광 가이드기구의 상기 길이 방향을 향하도록 배치될 수 있다.
상기 복수의 광 가이드기구들 각각은, 일 단이 개구되고, 대응하는 제1 레이저 광원이 내부에 수용되도록 상기 일 단이 레이저 광원 장착부에 체결되는 레이저 광원 수용부; 상기 레이저 광원 수용부의 타 단에 형성되는 광 입사렌즈; 및 상기 타 단으로부터 상기 길이 방향으로 연장되는 가이드 본체를 포함하고, 상기 가이드 본체는 복수의 반사면들을 포함할 수 있다.
상기 광 입사렌즈는, 상기 제1 레이저 광원 측으로 볼록하게 형성될 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 광 입사렌즈는 중심부를 포함하는 영역의 곡률보다 가장자리를 포함하는 영역의 곡률이 클 수 있다.
상기 복수의 반사면들은, 상기 가이드 본체의 말단에 형성되는 제1 반사면; 및 상기 가이드 본체의 일 면을 따라 서로 이격되어 형성되는 적어도 하나의 제2 반사면을 포함할 수 있다.
상기 제1 반사면은, 상기 적어도 하나의 제2 반사면을 향하도록 소정 각도 경사지게 형성될 수 있다.
상기 적어도 하나의 제2 반사면은 상기 제1 반사면을 향하도록 소정 각도 경사지게 형성될 수 있다.
상기 적어도 하나의 제2 반사면 각각의 길이는, 상기 제1 반사면으로부터 멀어질수록 증가할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 가이드 본체는, 상기 적어도 하나의 제2 반사면 사이에 각각 형성되는 적어도 하나의 연결면을 더 포함하고, 상기 적어도 하나의 연결면 각각은 상기 적어도 하나의 제2 반사면과 반대 방향으로 소정 각도 경사지게 형성될 수 있다.
상기 가이드 본체는, 상기 일 면과 마주보는 면에 형성되는 투과면을 더 포함하고, 상기 투과면은 상기 내측 케이스를 향할 수 있다.
상기 광 출력 기기는, 상기 외측 케이스와 상기 내측 케이스 사이의 공간에 배치되는 케어 광원 장착부를 더 포함하고, 상기 케어 광원 장착부는 flexible PCB (FPCB)로 구현될 수 있다.
상기 복수의 광원들은, 상기 케어 광원 장착부의 양 면 중 상기 내측 케이스를 향하는 면에 배치되는 복수의 제2 레이저 광원들 및 복수의 LED들을 더 포함할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 제1 레이저 광원의 출력은 상기 제2 레이저 광원의 출력보다 크고, 상기 제2 레이저 광원의 출력은 상기 LED의 출력보다 클 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 제1 레이저 광원의 수는 상기 제2 레이저 광원의 수보다 적고, 상기 제2 레이저 광원의 수는 상기 LED의 수보다 적을 수 있다.
상기 케어 광원 장착부는, 상기 복수의 광 가이드기구들 중 적어도 일부와 대응하는 위치에 각각 형성되는 개구부를 더 포함할 수 있다.
상기 광 출력 기기는, 상기 외측 케이스와 상기 케어 광원 장착부 사이에 배치되는 지지부를 더 포함하고, 상기 지지부에는, 상기 복수의 광 가이드기구들이 체결된 레이저 광원 장착부를 고정하는 체결 홈; 및 상기 케어 광원 장착부를 고정하는 PCB 고정부가 형성될 수 있다.
상기 내측 케이스는, 투명한 폴리카보네이트(polycarbonate), 공폴리에스테르(copolyester), 폴리메타크릴산 메틸(polymethyl methacrylate) 중 어느 하나로 형성될 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 내측 케이스는 복수의 광 가이드기구들 각각에 대응하는 위치에 형성되는 복수의 광 가이드기구 개구부를 포함할 수 있다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 두피 케어용 광 출력 기기는 레이저 광원으로부터 방출되는 레이저 광을 분배하여 복수의 영역들로 조사하는 광 가이드기구를 구비함으로써, 레이저 광원의 수를 최소화하면서 다양한 영역들로 고르게 레이저 광을 조사하여 케어 효과를 극대화할 수 있다.
또한, 레이저 광원의 수가 최소화됨에 따라 과도한 발열을 방지할 수 있고, 전력 소모를 효과적으로 감소시킬 수 잇다.
뿐만 아니라, 두피 케어용 광 출력 기기는 레이저 광원들이 사용자의 머리 영역들 중 탈모가 주로 발생하는 영역에 대응하도록 배치되어, 두피 케어를 통한 탈모 방지 효과를 극대화할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 두피 케어용 광 출력 기기의 사시도이다.
도 2는 도 1에 도시된 광 출력 기기의 케어 본체를 상측에서 바라본 분해 사시도이다.
도 3은 도 1에 도시된 광 출력 기기의 케어 본체를 하측에서 바라본 분해 사시도이다.
도 4는 케어 본체에 포함된 지지부를 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 케어 본체에 포함된 케어 광원 장착부의 저면도이다.
도 6은 도 1에 도시된 광 출력 기기의 케어 본체의 저면도이다.
도 7은 탈모 유형에 기초한 광원들의 배치 형태를 갖는 본 발명의 케어 본체를 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 케어 본체에 포함된 광 가이드기구의 평면도이다.
도 9는 도 8에 도시된 광 가이드기구의 A-A' 방향 단면도이다.
도 10은 도 8에 도시된 광 가이드기구의 광 입사렌즈의 확대도이다.
도 11 내지 도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 광 가이드기구에 의해 레이저 광이 분배되어 조사되는 모습을 설명하기 위한 예시도들이다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 두피 케어용 광 출력 기기의 제어 구성을 나타내는 블록도이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 명세서에 개시된 실시 예를 상세히 설명하되, 도면 부호에 관계없이 동일하거나 유사한 구성요소는 동일한 참조 번호를 부여하고 이에 대한 중복되는 설명은 생략하기로 한다. 이하의 설명에서 사용되는 구성요소에 대한 접미사 "모듈" 및 "부"는 명세서 작성의 용이함만이 고려되어 부여되거나 혼용되는 것으로서, 그 자체로 서로 구별되는 의미 또는 역할을 갖는 것은 아니다. 또한, 본 명세서에 개시된 실시 예를 설명함에 있어서 관련된 공지 기술에 대한 구체적인 설명이 본 명세서에 개시된 실시 예의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 첨부된 도면은 본 명세서에 개시된 실시 예를 쉽게 이해할 수 있도록 하기 위한 것일 뿐, 첨부된 도면에 의해 본 명세서에 개시된 기술적 사상이 제한되지 않으며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.
제1, 제2 등과 같이 서수를 포함하는 용어는 다양한 구성요소들을 설명하는데 사용될 수 있지만, 상기 구성요소들은 상기 용어들에 의해 한정되지는 않는다. 상기 용어들은 하나의 구성요소를 다른 구성요소로부터 구별하는 목적으로만 사용된다.
어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "연결되어" 있다거나 "접속되어" 있다고 언급된 때에는, 그 다른 구성요소에 직접적으로 연결되어 있거나 또는 접속되어 있을 수도 있지만, 중간에 다른 구성요소가 존재할 수도 있다고 이해되어야 할 것이다. 반면에, 어떤 구성요소가 다른 구성요소에 "직접 연결되어" 있다거나 "직접 접속되어" 있다고 언급된 때에는, 중간에 다른 구성요소가 존재하지 않는 것으로 이해되어야 할 것이다.
단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다.
본 출원에서, "포함한다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서상에 기재된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하, 본 명세서에 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시 예들을 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 일 실시 예에 따른 두피 케어용 광 출력 기기의 사시도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명의 실시 예에 따른 두피 케어용 광 출력 기기(1)(이하 '광 출력 기기'라 함)는, 사용자의 머리 부위에 착용되어 사용자의 두피로 광을 출력하도록 구현될 수 있다. 이러한 광 출력 기기(1)는 상기 광을 출력함에 따라 모낭 세포의 활성화, 모세혈관의 생성 증가, 혈액 내 산소농도 증가, 콜라겐 생성 촉진 등을 통해 모발의 성장을 촉진하는 기능을 제공할 수 있다.
이러한 광 출력 기기(1)는 케어 본체(2), 둘레 조절부(4), 및 조작 장치(5)를 포함할 수 있다.
케어 본체(2)는 사람의 머리 형상에 대응하도록 일종의 돔(dome) 형태로 형성되어, 사용자의 두피로 고르게 광을 조사할 수 있다.
실시 예에 따라, 케어 본체(2)는 사람의 머리 형상과의 유사성 측면에서, 상부에서 바라볼 때 전방의 곡률이 후방의 곡률보다 높게 형성될 수 있으나, 반드시 그러한 것은 아니다.
즉, 본 명세서에서 “돔”이라 함은 기하학적 돔 그 자체뿐만 아니라, 돔과 유사한 형태를 포함하는 개념이다. 본 명세서에서 돔과 유사한 형태는, 좌우 방향 및 전후 방향 각각이 아치형(또는 유선형)을 갖는 형태를 의미할 수 있다.
케어 본체(2)에는 사용자의 두피 케어를 위한 광을 출력하는 복수의 광원들이 구비될 수 있다. 상기 복수의 광원들은, 레이저 광을 출력하는 레이저 광원들(예컨대, 레이저 다이오드) 및 LED들을 포함할 수 있다. 예컨대, 상기 복수의 광원들은 약 630nm 내지 670nm 파장의 적색 광을 방출할 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니고 적색 광 또는 적외선 광을 방출할 수 있다. 적색 광은 모낭 세포의 활성 등을 통해 모발의 성장을 촉진할 수 있다.
한편, 상기 레이저 광원에 의해 방출되는 레이저 광은, 상기 LED로부터 방출되는 광에 비해 세기가 강하며, 피부 내부로 보다 깊숙이 침투할 수 있으므로, 보다 높은 두피 케어 효과를 제공할 수 있다. 따라서, 케어 본체(2) 내의 레이저 광원은, 사용자의 착용 시 두피 케어 필요성이 보다 높은 영역으로 레이저 광을 조사하도록 배치되어, 상기 영역에 대한 집중적인 케어를 가능하게 한다. 케어 본체(2)에 구비되는 케어 광원부에 대해서는 이후 도면들을 통해 보다 상세히 설명하기로 한다.
한편, 케어 본체(2)는 사용자의 두피 상태(온도, 습도 등)를 측정하기 위한 센서, 사용자의 탈모 유형을 감지하기 위한 적어도 하나의 센서, 및 광 출력 기기의 착용 여부를 감지하기 위한 센서 등 다양한 센서들을 더 포함할 수 있다.
둘레 조절부(4)는 상기 케어 본체(2)의 하단에 형성되어, 사용자의 착용 시 머리 측둘레면과 접촉할 수 있다. 둘레 조절부(4)는 다양한 사용자들의 머리 측둘레면에 대응하도록 길이 조절이 가능한 구조를 포함할 수 있다. 둘레 조절부(4)에 의해 케어 본체(2)는 사용자의 머리에 안정적으로 착용되어 두피로 광을 조사할 수 있다.
한편, 광 출력 기기(1)는 케어 본체(2) 연결되는 사용자 조작 장치(5)를 더 포함할 수 있다. 예컨대, 사용자 조작 장치(5)는 케어 본체(2)와 케이블(52) 등을 통해 유선으로 연결될 수 있으나, 반드시 그러한 것은 아니고 무선 통신 방식을 통해 무선으로 연결될 수도 있다.
예컨대, 사용자 조작 장치(5)는 사용자가 손으로 용이하게 쥐고 사용하기 위해 원통 형상으로 형성될 수 있다. 사용자 조작 장치(5)에는 광 출력 기기(1)의 조작을 위한 입력부로서 적어도 하나의 버튼이 구비될 수 있다.
사용자 조작 장치(5)는 사용자로부터 케어 본체(2)의 전원을 온/오프하거나, 케어 본체(2)의 동작 모드를 설정하기 위한 인터페이스를 제공할 수 있다. 사용자 조작 장치(5)가 케어 본체(2)와 별도의 구성으로 구현됨에 따라, 사용자는 케어 본체(2)의 착용 중에도 사용자 조작 장치(5)를 이용하여 케어 본체(2)의 동작을 편리하게 조절할 수 있다.
또한, 사용자 조작 장치(5)에는 광 출력 기기의 동작을 위한 전력을 제공하는 배터리가 구비될 수 있다. 배터리가 사용자 조작 장치(5)에 구비됨에 따라, 케어 본체(2)의 무게를 최소화하여 사용자의 불편함을 최소화할 수 있다. 사용자 조작 장치(5)에 포함된 제어 구성들에 대해서는 추후 도 13을 참조하여 설명한다.
이하 도 2 내지 도 7을 참조하여, 케어 본체(2)의 구조 및 광원들의 배치와 관련된 실시 예들을 보다 상세히 설명한다.
도 2는 도 1에 도시된 광 출력 기기의 케어 본체를 상측에서 바라본 분해 사시도이다. 도 3은 도 1에 도시된 광 출력 기기의 케어 본체를 하측에서 바라본 분해 사시도이다. 도 4는 케어 본체에 포함된 지지부를 보다 구체적으로 설명하기 위한 도면이다. 도 5는 케어 본체에 포함된 케어 광원 장착부의 저면도이다.
도 2 내지 도 3을 참조하면, 케어 본체(2)는 외측 케이스(21), 지지부(22), 광 가이드부(23), 케어 광원 장착부(24), 및 내측 케이스(25)를 포함할 수 있다.
외측 케이스(21)는 케어 본체(2)의 전반적인 외관을 형성할 수 있다. 예컨대, 외측 케이스(21)는 플라스틱, SUS(stainless use steel) 등의 재질로 구현되어, 외부로부터 케어 본체(2) 내부의 구성들을 보호할 수 있다. 한편, 외측 케이스(21)는 불투명하게 형성되어, 내부에 배치된 레이저 광원들 또는 LED들로부터 방출되는 광이 외부로 조사되는 것을 차단할 수 있다.
실시 예에 따라, 외측 케이스(21)에는 측방 개구부(212) 및/또는 상방 개구부(214)가 형성될 수 있다. 케어 본체(2)가 착용되었을 때, 상기 측방 개구부(212) 및/또는 상방 개구부(214)를 통해 케어 본체(2)의 내부(케어 본체(2)와 머리 사이의 공간)와 케어 본체(2)의 외부 사이에 공기가 순환할 수 있다. 이에 따라, 케어 본체(2)의 광원들의 구동에 따라 발생하는 열이 외부로 효과적으로 방출되어 광원의 성능 저하가 방지될 수 있다.
도 2 내지 도 4를 참조하면, 외측 케이스(21)의 하측에는 지지부(22)가 구비될 수 있다.
지지부(22)의 전반적인 외형을 형성하는 지지부 본체(221)는, 외측 케이스(21)의 형상과 대응하여 좌우 방향 및 전후 방향 각각이 아치형으로 형성될 수 있다.
지지부(22)는 외측 케이스(21)의 내면과 체결될 수 있으나, 반드시 그러한 것은 아니다. 예컨대, 지지부(22)가 외측 케이스(21)의 내면과 체결되도록 구현되는 경우, 지지부 본체(221)에는 적어도 하나의 체결 홈(222)이 형성되고, 외측 케이스(21)의 내면에는 상기 적어도 하나의 체결 홈(222)과 대응하는 적어도 하나의 체결 돌기가 형성될 수 있다. 한편, 적어도 하나의 체결 홈(222)은 케어 본체(2)의 내부와 외부 사이의 공기 순환을 가능하게 하는 개구부로서 기능할 수도 있다.
한편, 지지부(22)는 광 가이드부(23) 및 케어 광원 장착부(24)를 외측 케이스(21) 및/또는 내측 케이스(25)에 대해 지지 및 고정할 수 있다.
도 4를 참조하면, 지지부 본체(221)에는 적어도 하나의 광 가이드부 체결 홈(223)이 형성될 수 있다. 예컨대, 적어도 하나의 광 가이드부 체결 홈(223)은 지지부 본체(221)의 일부 영역에 개구부 형태로 형성될 수 있다. 광 가이드부(23)의 레이저 광원 장착부(232)가 상기 광 가이드부 체결 홈(223)에 삽입됨으로써, 광 가이드부(23)는 지지부(22)에 의해 지지 및 고정될 수 있다.
또한, 지지부 본체(221)의 하면에는 복수의 PCB 고정부(224)가 형성될 수 있다.
일례로, 상기 복수의 PCB 고정부(224) 각각은, 케어 광원 장착부(24)의 상면에 형성된 복수의 삽입 돌기가 삽입 및 수용되는 수용 공간을 형성할 수 있다. 상기 복수의 삽입 돌기가 원형 또는 원통 형상으로 형성된 경우, 상기 PCB 고정부(224)는 도 4에 도시된 바와 같이 원형 링 형상의 돌기로 구현될 수 있다. 이 경우, 상기 복수의 삽입 돌기의 외경은, 상기 PCB 고정부(224)의 내경과 같거나 작도록 형성되어, 상기 복수의 삽입 돌기가 상기 수용 공간에 수용 및 고정될 수 있다. 상기 실시 예는 설명의 편의를 위한 것으로서, 복수의 PCB 고정부(224)의 형태가 이에 한정되는 것은 아니고, 복수의 PCB 고정부(224)는 케어 광원 장착부(24)를 고정 및 지지하기 위한 다양한 형태로 구현될 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 지지부 본체(221)에는 온/습도 센서 고정부(225) 및 이미지 센서 고정부(226)가 더 형성될 수도 있다. 상기 온/습도 센서 고정부(225)는 케어 광원 장착부(24)에 장착된 온/습도 센서의 상부 일부와 대응하게 형성되어 상기 온/습도 센서를 고정 및 지지할 수 있다. 이미지 센서 고정부(226)는 케어 광원 장착부(24)에 장착된 이미지 센서의 상부가 관통하여 고정 및 지지되는 개구부로 구현될 수 있다.
즉, 상기 PCB 고정부(224), 온/습도 센서 고정부(225), 및 이미지 센서 고정부(226)에 의해, 케어 광원 장착부(24)는 상기 지지부(22)에 고정 및 지지될 수 있다. 한편, 실시 예에 따라, 지지부(22)에는 케어 광원 장착부(24)와 직접 체결되어 상기 케어 광원 장착부(24)를 고정 및 지지하는 체결부가 구비될 수도 있다.
도 2 및 도 3을 계속 참조하면, 광 가이드부(23) 및 케어 광원 장착부(24)는 지지부(22)와 내측 케이스(25) 사이에 구비될 수 있다.
광 가이드부(23)는 복수의 광 가이드기구(231)와, 상기 복수의 광 가이드기구(231) 각각에 대응하는 제1 레이저 광원이 구비되는 레이저 광원 장착부(232)를 포함할 수 있다.
복수의 광 가이드기구(231) 각각은, 대응하는 제1 레이저 광원으로부터 방출되는 레이저 광을 복수의 영역들에 분배하여 조사할 수 있다. 상기 제1 레이저 광원은 사용자의 머리 방향(또는 내측 케이스 방향)으로 직접 레이저 광을 조사하지 않도록 배치될 수 있다.
상기 광 가이드기구(231)는 막대 형상으로 형성되고, 제1 레이저 광원은 광 가이드기구(231)의 길이 방향으로 레이저 광을 방출할 수 있다.
특히, 상기 광 가이드기구(231)는, 길이 방향이 내측 케이스(25)와 대응하는 위치에서의 접선에 대한 수직선보다, 상기 접선과 가까운 각도로 배치될 수 있다. 예컨대, 상기 광 가이드기구(231)는 길이 방향이 상기 접선과 나란하도록 배치될 수 있으나 반드시 그러한 것은 아니다.
이러한 광 가이드기구(231)는 제1 레이저 광원으로부터 방출된 레이저 광을 반사시켜 상기 사용자의 머리 방향(또는 내측 케이스 방향)으로 조사할 수 있다.
광 가이드기구(231)에 대한 구체적인 내용은 추후 도 8 내지 도 12를 통해 보다 상세히 설명한다.
레이저 광원 장착부(232)는 각각 적어도 하나의 제1 레이저 광원이 장착되는 복수의 PCB들을 포함할 수 있다. 도 2 내지 도 3에는 세 개의 PCB들을 포함하는 레이저 광원 장착부(232)가 도시되어 있으나, 상기 PCB의 수가 이에 한정되는 것은 아니다. 한편, 상기 PCB는 연성을 갖는 Flexible PCB(FPCB)로 구현될 수도 있다.
광 가이드기구(231)는 상기 레이저 광원 장착부(232)에 체결될 수 있다. 특히, 광 가이드기구(231)는 레이저 광원 장착부(232)에 장착된 제1 레이저 광원의 위치에 대응하도록 체결될 수 있다.
레이저 광원 장착부(232)가 지지부(22)의 광 가이드부 체결 홈(223)에 삽입됨으로써, 광 가이드부(23)는 지지부(22)에 고정 및 지지될 수 있다.
케어 광원 장착부(24)에는 복수의 제2 레이저 광원들(레이저 다이오드) 및 복수의 LED들이 장착되고, 상기 복수의 제2 레이저 광원들 및 복수의 LED들로 전력을 공급하기 위한 회로 패턴이 형성될 수 있다. 예컨대, 상기 복수의 제2 레이저 광원 및 복수의 LED들은 케어 광원 장착부(24)의 하부(내측 케이스(25) 방향)를 향해 광을 조사하도록 배치될 수 있다.
이와 관련하여 도 5를 참조하면, 케어 광원 장착부(24)는 기판(241)을 포함할 수 있다. 상기 기판(241)은 연성을 갖는 FPCB로 구현될 수 있다. 이에 따라, 케어 광원 장착부(24)는 외측 케이스(21) 및 내측 케이스(25)의 형상에 대응하여 돔형(또는 아치형)으로 휘어질 수 있다. 케어 광원 장착부(24)는 상술한 지지부(22)에 의해 고정 및 지지됨으로써 상기 휘어진 상태가 안정적으로 유지될 수 있다.
한편, 기판(241)은 복수의 광 가이드기구(231) 중 일부에 대응하는 위치에 각각 형성되는 복수의 개구부(243)를 포함할 수 있다. 상기 개구부(243)의 면적은 광 가이드기구(231)의 면적과 같거나 클 수 있다. 광 가이드기구(231)는 대응하는 개구부(243) 상에 배치되거나, 하면을 포함하는 일부가 개구부(243)를 관통하여 기판(241)의 하부에 배치될 수 있다.
이에 따라, 복수의 광 가이드기구(231) 각각으로부터 방출되는 레이저 광은, 대응하는 위치에 형성된 개구부(243)를 통해 사용자의 두피로 조사될 수 있다.
한편, 기판(241)의 일 모서리에는 복수의 브랜치 기판들(242)이 형성될 수 있다. 복수의 브랜치 기판들(242)은 기판(241)의 일 모서리로부터 연장될 수 있다. 도 5에서는 복수의 브랜치 기판들(242)이 기판(241)의 일 모서리로부터 방사형으로 연장되는 예가 도시되어 있으나, 반드시 그러한 것은 아니다.
일례로, 기판(241)은 세 모서리가 사각형 형태로 이루어지고, 나머지 하나의 모서리는 두 개의 직선부 및 상기 두 개의 직선부 사이에 형성되는 곡선부를 포함할 수 있다. 상기 곡선부는 기판(241)의 외측 방향으로 볼록하게 형성될 수 있다. 상기 복수의 브랜치 기판들(242)은 상기 곡선부로부터 각각 연장될 수 있다.
복수의 브랜치 기판들(242)은 서로 소정 거리만큼 이격되어 형성될 수 있다. 또한, 가장자리에 위치한 브랜치 기판들(242)은 기판의 일 모서리(예컨대, 상기 직선부)도 소정 거리만큼 이격되도록 형성될 수 있다. 이에 따라, 복수의 브랜치 기판들(242) 사이, 및 가장자리에 위치한 브랜치 기판(242)과 기판(241)에는 복수의 갭 영역들(244)이 형성될 수 있다. 상기 복수의 갭 영역들(244)은 복수의 광 가이드기구(231) 중 상대적으로 전방에 배치되는 광 가이드기구들(231)에 대응하여 형성될 수 있다. 광 가이드기구(231)는 대응하는 갭 영역(244) 상에 배치되거나, 하면을 포함하는 일부가 갭 영역(244)을 관통하여 기판(241)의 하부에 배치될 수 있다.
이에 따라, 상기 전방에 배치되는 광 가이드기구들(231) 각각으로부터 방출되는 레이저 광은, 상기 갭 영역들(244)을 통해 사용자의 두피로 조사될 수 있다.
한편, 기판(241)의 저면에는 복수의 제2 레이저 광원들(245) 및 LED들(246)이 서로 이격되어 배치될 수 있다.
상기 제2 레이저 광원(245)의 출력은, 광 가이드부(23)에 구비된 제1 레이저 광원(1000; 도 11 참조)의 출력보다 낮을 수 있으나, 반드시 그러한 것은 아니다. 또한, LED들(246)의 출력은, 제1 레이저 광원(1000) 및 제2 레이저 광원(245) 각각의 출력보다 낮을 수 있다.
한편, 제1 레이저 광원(1000)의 수는 제2 레이저 광원(245)의 수보다 적고, 제2 레이저 광원(245)의 수는 LED(246)의 수보다 적을 수 있다.
상기 레이저 광원(1000, 245), 및 LED(246)는 적색 광을 출력할 수 있다. 예컨대, 상기 적색 광은 약 630nm 내지 670nm 파장에 해당할 수 있으나, 반드시 그러한 것은 아니다. 실시 예에 따라, 레이저 광원(1000, 245), 및 LED(246)는 약 780nm 내지 1mm 파장의 적외선 광을 출력할 수도 있다.
한편, 상기 제2 레이저 광원(245) 각각에는 광량을 센싱하는 포토다이오드(264)가 구비될 수도 있다. 광 출력 기기(1)는 이미지 센서(262)와 복수의 포토다이오드(264)를 이용하여 사용자의 탈모 상태나 탈모 유형 등을 정확히 감지할 수 있다.
또한, 기판(241)에는 온/습도 센서(266; 도 6 참조)가 장착되는 온/습도 센서 장착 영역(247)와, 이미지 센서(262; 도 6 참조)가 장착되는 이미지 센서 장착 영역(248)이 형성될 수 있다. 예컨대, 온/습도 센서 장착 영역(247)과 이미지 센서 장착 영역(248) 각각은 기판(241)의 모서리보다 중심부에 가깝게 형성되어, 케어 본체(2)의 착용 시 사용자의 두정부(또는 정수리부)에 위치할 수 있다. 이에 따라 온/습도 센서(266)는 사용자의 머리로부터 발생하는 열이나 습기를 효과적으로 감지할 수 있다. 또한, 이미지 센서(262)는 두정부 또는 정수리부의 탈모 여부 감지를 위한 이미지를 효과적으로 획득할 수 있다.
한편, 상기 복수의 레이저 광원 및 복수의 LED들을 구동하는 케어 광원 드라이버와, 이미지 센서(262), 온/습도 센서(266) 등을 제어하는 센서 컨트롤러는 케어 본체(2) 내부 또는 외부에 구비되는 별도의 PCB에 구현될 수 있다. 실시 예에 따라 상기 케어 광원 드라이버와 상기 센서 컨트롤러는 상기 케어 광원 장착부(24)에 구현될 수도 있다.
도 2와 도 3을 참조하면, 내측 케이스(25)는 케어 본체(2)의 최내측에 형성될 수 있다. 상술한 지지부(22), 광 가이드부(23), 및 케어 광원 장착부(24)는 외측 케이스(21)와 내측 케이스(25) 사이에 수용되어 외부로부터 보호될 수 있다.
내측 케이스(25)는 외측 케이스(21)의 형상과 대응하여 돔 형상을 가질 수 있다. 상기 내측 케이스(25)는 외측 케이스(21)보다 사이즈가 작을 수 있으나, 반드시 그러한 것은 아니다.
내측 케이스(25)는 투명한 플라스틱이나 실리콘 등의 재질로 구현되어, 내부에 수용된 레이저 광원들 및 LED들로부터 방출되는 광은 상기 내측 케이스(25)를 투과하여 사용자의 두피로 조사될 수 잇다.
실시 예에 따라, 내측 케이스(25)에는 복수의 광 가이드기구들(23)의 위치에 대응하는 복수의 광 가이드기구 개구부(252)가 형성될 수 있다. 광 가이드부(23)로부터 방출되는 레이저 광은 상기 복수의 광 가이드기구 개구부(252)를 통해 사용자의 두피로 조사될 수 있다.
또한, 내측 케이스(25)에는 온/습도 센서(266) 및 이미지 센서(262)의 센싱 정확도를 향상시키기 위해, 온/습도 센서(266)에 대응하는 온/습도 센서 개구부(254)와, 이미지 센서(262)에 대응하는 이미지 센서 개구부(256)가 더 형성될 수 있다.
이하, 도 6 내지 도 7을 참조하여 케어 본체의 광원 배치와 관련된 특징들을 보다 구체적으로 설명한다.
도 6은 도 1에 도시된 광 출력 기기의 케어 본체의 저면도이다. 도 7은 탈모 유형에 기초한 광원들의 배치 형태를 갖는 본 발명의 케어 본체를 설명하기 위한 도면이다.
도 6 및 도 7을 참조하면, 사람(700)의 탈모는 전두부(711), 전측두부(712, 713), 두정부(720), 및/또는 정수리부(730)에서 주로 발생할 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따르면, 레이저 광을 방출하는 복수의 광 가이드기구(231) 및 제2 레이저 광원들(245)은 상기 전두부(711), 전측두부(712, 713), 두정부(720), 및 정수리부(730)에 대응하도록 배치되어, 상기 영역들에 대한 보다 집중적인 케어 기능을 제공한다.
반면, 일반적으로 측두부에는 탈모가 상대적으로 발생할 확률이 낮으므로, 상기 광 가이드기구(231) 및 제2 레이저 광원(245)은 상기 측두부에 대응하는 위치에는 배치되지 않음으로써 효율적인 케어 기능을 제공할 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
도 5에서 상술한 바와 같이, 복수의 광 가이드기구(231) 각각은 기판(241)의 개구부(243) 또는 갭 영역(244)을 통해 케어 본체(2)의 저면으로 노출되어, 레이저 광을 사용자의 두피로 조사할 수 있다. 또한, 내측 케이스(25)에는 상기 복수의 광 가이드기구(231)에 대응하는 광 가이드기구 개구부(252)가 형성되어, 광 가이드기구(231)로부터 방출되는 레이저 광이 내측 케이스(25)의 투과 시 그 세기가 감소하는 것을 방지할 수 있다.
특히, 광 가이드기구(231)는 제1 레이저 광원(1000)으로부터 방출되는 레이저 광을 분배하여 복수의 영역들로 조사하도록 구현되고, 상기 복수의 영역들 간의 간격은 제2 레이저 광원들(245) 간의 간격에 비해 작다. 이에 따라, 광 가이드기구(231)는 특정 영역에 레이저 광을 보다 촘촘히 조사할 수 있어, 케어 효과를 극대화할 수 있다. 또한, 광 가이드기구(231)는 하나의 제1 레이저 광원(1000)으로 넓은 영역들에 레이저 광을 조사함으로써 효율성을 극대화할 수 있다. 광 가이드기구(231)에 대해서는 추후 도 8 내지 도 12를 참조하여 보다 상세히 설명한다.
한편, 제2 레이저 광원들(245) 및 LED들(246)로부터 방출되는 광은 내측 케이스(25)를 투과하여 사용자의 두피로 조사될 수 있다.
복수의 LED들(246)은 기판(241)의 다양한 영역에 고르게 분산 배치되어, 사용자의 머리의 다양한 영역들에 대한 전반적인 케어 기능을 제공할 수 있다.
일반적인 탈모 유형을 구분해보면, 전측두부(712, 713)로부터 점진적으로 탈모가 진행되는 M형 탈모, 정수리부(730)부터 점진적으로 탈모가 진행되는 V형 탈모, 두정부(720)로부터 점진적으로 탈모가 진행되는 F형 탈모, 전두부(711), 전측두부(712, 713), 두정부(720), 및 정수리부(730)에 복합적으로 탈모가 진행되는 U형 탈모 등이 존재한다.
즉, 사용자의 탈모 유형에 따라 집중적인 케어가 필요한 부위가 달라질 수 있다.
이에 따라, 본 발명의 실시 예에 따른 광 출력 기기(1)는 케어 본체(2)에 구비된 레이저 광원들(1000, 245), 및 LED들(246)을 복수의 존들(예컨대, ZONE1, ZONE2, ZONE3)로 구획할 수 있다.
광 출력 기기(1)는 적어도 하나의 이미지 센서(262) 및 포토다이오드들(264)을 이용하여 사용자의 탈모 유형을 감지하고, 감지된 탈모 유형에 기초하여 적어도 하나의 존에 포함된 레이저 광원들(1000, 245), 및/또는 LED들(246)을 제어할 수 있다.
비록 도시되지는 않았으나, 외측 케이스(21)의 내면에는 사용자의 전두부의 탈모 상태를 감지하기 위한 이미지 센서(미도시)가 더 구비될 수 있다. 예컨대 상기 이미지 센서(미도시)는 외측 케이스(21)의 내면 중 전방 측에서, 착용 시 상기 사용자의 전두부를 향하도록 배치될 수 있다.
이 경우, 광 출력 기기(1)는 두정부(720) 및 정수리부(730)의 이미지를 촬영하도록 배치되는 이미지 센서(262)와, 전두부의 이미지를 촬영하도록 외측 케이스(21)의 내면에 배치되는 상기 이미지 센서를 이용하여 사용자의 탈모 유형을 감지할 수 있다.
예컨대, 광 출력 기기(1)의 제어부(550; 도 13 참조)는, 감지된 탈모 유형이 M형 탈모인 경우, 제1 존(ZONE1)에 해당하는 레이저 광원들만을 온 시키고, 제2 존(ZONE2) 및 제3 존(ZONE3)에 해당하는 레이저 광원들은 온 시키지 않을 수 있다. 유사하게, 제어부(550)는 제1 존(ZONE1)에 해당하는 LED들만을 온 시키고, 나머지 존에 해당하는 LED들은 온 시키지 않을 수 있다. 다만, 실시 예에 따라 두피 전체의 전반적인 케어 기능 제공을 위해, 제어부(550)는 탈모 유형과 관계없이 LED들은 모두 온 시킬 수도 있다.
한편, 광원들(1000, 245, 246)은 광을 방출함에 따라, 상기 광과 함께 열을 방출할 수 있다. 이 경우, 상기 열에 의해 광원들(1000, 245, 246)의 성능이 점차 저하될 수 있다.
또한, 상기 열에 의해 사용자의 두피로부터 땀이 발생할 수 있고, 상기 광원들(1000, 245, 246)로부터 방출된 광이 두피에 발생한 땀에 의해 반사되어 케어 효과가 저하될 수도 있다.
제어부(550)는 광원들(1000, 245, 246)을 제어하여 두피로 광을 조사하는 동안, 온/습도 센서(266)를 통해 온도 및 습도 정보를 획득하고, 획득된 온도 및 습도 정보에 기초하여 광원들(1000, 245, 246)을 제어할 수 있다.
예컨대 획득된 온도 또는 습도가 기준 온도 또는 기준 습도 이상인 경우, 제어부(550)는 광원들(1000, 245, 246)의 광 출력을 중지할 수 있다. 제어부(550)는 상기 광 출력을 소정 시간 중지한 후 광원들(1000, 245, 246)의 광 출력을 재개하거나, 광 출력의 중지 동안 획득되는 온도 또는 습도가 소정 온도 또는 소정 습도 미만으로 낮아지는 경우 상기 광 출력을 재개할 수 있다. 이에 따라, 광 출력 기기(1)는 온도 및 습도에 기초하여 효율적인 케어 동작을 수행할 수 있다.
이하, 도 8 내지 도 12를 참조하여 케어 본체(2)에 포함된 광 가이드기구에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
도 8은 케어 본체에 포함된 광 가이드기구의 평면도이다. 도 9는 도 8에 도시된 광 가이드기구의 A-A' 방향 단면도이다. 도 10은 도 8에 도시된 광 가이드기구의 광 입사렌즈의 확대도이다. 도 11 내지 도 12는 본 발명의 실시 예에 따른 광 가이드기구에 의해 레이저 광이 분배되어 조사되는 모습을 설명하기 위한 예시도들이다.
도 8 내지 도 9를 참조하면, 광 가이드기구(800)는 제1 레이저 광원(1000; 도 11 참조)으로부터 방출되는 레이저 광을 분배하여 복수의 영역들로 조사할 수 있다. 도 8의 광 가이드기구(800)는 도 2 등에서 상술한 광 가이드기구(231)와 동일한 구성이다.
광 가이드기구(800)는 레이저 광원 수용부(810)를 포함할 수 있다.
레이저 광원 수용부(810)의 일 단은 레이저 광원 장착부(232)에 체결될 수 있다. 상기 레이저 광원 수용부(810)는 상기 일 단이 개구되고, 내부에 수용 공간(S1)이 형성될 수 있다. 상기 레이저 광원 수용부(810)는 레이저 광원 장착부(232)에 장착된 제1 레이저 광원(1000)에 대응하는 위치에 체결될 수 있다. 레이저 광원 수용부(810)가 레이저 광원 장착부(232)에 체결됨에 따라, 제1 레이저 광원(1000)은 상기 수용 공간(S1) 내에 수용될 수 있다.
상기 레이저 광원 수용부(810)의 타 단에는 광 입사렌즈(820)가 형성될 수 있다. 수용 공간(S1)에 수용된 제1 레이저 광원(1000)으로부터 방출되는 레이저 광은, 상기 광 입사렌즈(820)를 통과하여 가이드 본체(830)로 조사될 수 있다. 상술한 바와 같이, 상기 제1 레이저 광원(1000)은 내측 케이스(25)를 직접 향하지 않도록 배치될 수 있다.
도 10 내지 도 11을 참조하면, 광 입사렌즈(820)는 제1 레이저 광원(1000)으로부터 방출되는 레이저 광을 수렴시켜 가이드 본체(830) 말단의 제1 반사면(840)으로 조사시킬 수 있다. 이를 위해, 광 입사렌즈(820)는 제1 레이저 광원(1000) 측에서 바라볼 때 볼록 렌즈 형태로 형성될 수 있다.
한편, 광 입사렌즈(820)는, 광 입사렌즈(820)를 통과한 레이저 광이 제1 반사면(840)의 특정 지점에 집중되는 것을 방지하고, 제1 반사면(840)에 고르게 조사되도록 형성될 수 있다. 일례로, 광 입사렌즈(820)는 중심부를 포함하는 영역의 곡률(R1)이, 가장자리와 인접한 영역의 곡률(R2)보다 작게 형성될 수 있다.
광 가이드기구(800)는 레이저 광원 수용부(810)의 타 단에 형성되는 가이드 본체(830)를 포함할 수 있다.
가이드 본체(830)는 레이저 광원 수용부(810)로부터 제1 반사면(840)으로의 길이가 긴 통로 형태로 형성될 수 있다. 상기 광 입사렌즈(820)를 투과한 레이저 광은 상기 통로를 따라 제1 반사면(840)으로 조사될 수 있다.
상기 가이드 본체(830)는 투명한 폴리카보네이트(polycarbonate (PC)), 공폴리에스테르(copolyester (COPE)), 폴리메타크릴산 메틸(polymethyl methacrylate (PMMA)) 등의 재질을 갖는 사출물로서 구현될 수 있다.
상기 광 입사렌즈(820)를 투과한 레이저 광은 가이드 본체(830)의 말단에 형성된 제1 반사면(840)으로 조사될 수 있다.
도 11에 도시된 바와 같이, 제1 반사면(840)은 상기 조사된 레이저 광의 적어도 일부를 반사시킬 수 있다. 실시 예에 따라, 제1 반사면(840)에는 상기 레이저 광을 반사시키기 위한 반사 필름이나 도료가 형성될 수도 있다.
특히, 제1 반사면(840)은 조사된 레이저 광을 가이드 본체(830)의 상부에 형성된 적어도 하나의 제2 반사면(851~856)으로 반사시킬 수 있다. 이를 위해, 도 9에 도시된 바와 같이 제1 반사면(840)은 가이드 본체(830)의 상측을 향하도록 소정 각도 경사지게 형성될 수 있다.
가이드 본체(830)의 상면에는 적어도 하나의 제2 반사면(851~856)이 형성될 수 있다. 도 12에 도시된 바와 같이, 적어도 하나의 제2 반사면(851~856) 각각은, 제1 반사면(840)으로부터 반사되어 조사되는 레이저 광을, 가이드 본체(830)의 하면을 형성하는 투과면(870)으로 반사시킬 수 있다. 이를 위해, 상기 적어도 하나의 제2 반사면(851~856) 각각은 제1 반사면(840)을 향하도록 소정 각도 경사지게 형성될 수 있다.
본 명세서에서는 6개의 제2 반사면(851~856)이 형성된 가이드 본체(830)가 도시되어 있으나, 이는 설명의 편의를 위한 것으로서 제2 반사면의 수는 다양하게 변경될 수 있다.
적어도 하나의 제2 반사면(851~856) 각각은 가이드 본체(830)의 상면에 서로 이격되어 형성될 수 있다. 실시 예에 따라, 적어도 하나의 제2 반사면(851~856) 각각에는 레이저 광을 반사시키기 위한 반사 필름이나 도료가 형성될 수 있다.
한편, 적어도 하나의 제2 반사면(851~856) 각각이 투과면(870)으로 반사시키는 광량 편차를 최소화하기 위해, 적어도 하나의 제2 반사면(851~856) 각각의 길이(L1~L6)는 서로 다를 수 있다. 예컨대, 적어도 하나의 제2 반사면(851~856) 각각의 길이(L1~L6)가 동일한 경우, 제1 반사면(840)과 가까울수록 반사되는 광량이 높으므로 광량 편차가 발생할 수 있다.
따라서, 적어도 하나의 제2 반사면(851~856)의 길이(L1~L6)는, 제1 반사면(840)으로부터 멀수록 길게 형성되어, 상기 광량 편차를 최소화할 수 있다. 즉, 도 9의 실시 예에서, 제2 반사면들(851~856)의 길이(L1~L6)는 제1 길이(L1)로부터 제6 길이(L6)로 갈수록 증가할 수 있다.
실시 예에 따라, 적어도 하나의 제2 반사면(851~856) 각각은 불규칙 패턴으로 형성되어, 레이저 광을 보다 다양한 영역으로 반사시킬 수 있다.
적어도 하나의 제2 반사면(851~856) 사이에는 적어도 하나의 연결면(861~865)이 형성될 수 있다. 상기 연결면(861~865)은, 적어도 하나의 제2 반사면(851~856)과 반대 방향으로 경사지게 형성되어, 제1 반사면(840)으로부터 반사된 레이저 광이 연결면(861~865)으로 조사되는 것을 최소화할 수 있다.
상기 적어도 하나의 연결면(861~865) 각각의 길이는 서로 동일할 수 있으나, 반드시 그러한 것은 아니다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 가이드 본체(830)는 제1 반사면(840) 및 제2 반사면(851~856)을 갖도록 형성됨으로써, 제1 레이저 광원(1000)으로부터 방출되는 레이저 광을 균일하게 분배할 수 있다. 특히, 제1 레이저 광원(1000)으로부터 방출되는 레이저 광을 직접 투과면(870)으로 반사시키는 구조에 비해 세로 방향 길이를 줄일 수 있어, 광 가이드기구(800)의 전체적인 사이즈를 효과적으로 감소시킬 수도 있다.
제2 반사면(851~856)으로부터 반사된 레이저 광은 투과면(870)을 투과하여 사용자의 두피로 조사될 수 있다.
도 12를 참조하면, 투과면(870)을 투과하여 사용자의 두피로 조사되는 레이저 광은, 제2 반사면(851~856)의 수에 대응하는 수의 영역들(REG1~REG6)로 조사될 수 있다. 한편, 상술한 바와 같이 제2 반사면(851~856)의 길이는 제1 반사면(840)으로부터 멀어질수록 길게 형성되어, 각각의 제2 반사면(851~856)으로부터 반사되는 레이저 광의 광량 편차가 최소화될 수 있다.
즉, 광 가이드기구(800)는 하나의 제1 레이저 광원(1000)으로부터 방출되는 레이저 광을, 복수의 영역들로 분배하여 조사함으로써, 보다 넓은 영역으로 레이저 광을 균일하게 조사할 수 있다.
특히, 도 12에 도시된 바와 같이 각 영역(REG1~REG6)은 서로 인접할 수 있다. 예컨대 복수의 레이저 광원들을 이용하여 상기 각 영역(REG1~REG6)으로 직접 레이저 광을 조사하기 위해서는, 기판(241)에 배치되는 복수의 레이저 광원들 간의 간격이 지나치게 좁아지는 바 구현이 용이하지 않을 수 있다. 또한 기판(241)에 배치되는 레이저 광원의 수가 증가하여 전력 소모 증가, 발열 증가 등의 문제가 발생하게 된다.
본 발명의 실시 예에 따르면, 케어 본체(2)는 사용자의 두피 중 집중 케어가 요구되는 영역들에 상기 복수의 광 가이드기구(800)가 구비됨으로써 케어 효과를 극대화하고, 레이저 광원의 수를 감소시켜 전력 소모 및 전체적인 발열을 유의미하게 감소시킬 수 있다.
실시 예에 따라, 가이드 본체(830)의 측면에는, 상기 광 가이드기구(800)를 금형으로부터 분리하기 위한 분리 가이드부(880)가 형성될 수 있다. 상기 분리 가이드부(880)를 통해 레이저 광이 외부로 새어나가는 것을 방지하기 위해, 상기 분리 가이드부(880)는 가이드 본체(830)의 측면에 연속적으로 형성되지 않고 복수의 분리 가이드들이 소정 간격으로 이격되어 형성될 수 있다.
도 13은 본 발명의 실시 예에 따른 두피 케어용 광 출력 기기의 제어 구성을 나타내는 블록도이다.
도 13에서는 광 출력 기기(1)의 제어 구성들이 케어 본체(2)와 사용자 조작 장치(5)에 분산되어 구비되는 것으로 가정하여 설명하나, 실시 예에 따라 상기 제어 구성들은 케어 본체(2) 내에 모두 구비될 수도 있다.
도 13을 참조하면, 광 출력 기기(1)의 케어 본체(2)는 복수의 제1 레이저 광원들(1000), 복수의 제2 레이저 광원들(245), 복수의 LED들(246), 적어도 하나의 이미지 센서(262), 온/습도 센서(266), 및 제어부(270)를 포함할 수 있다.
복수의 제1 레이저 광원들(1000) 및 제2 레이저 광원들(245)은, 레이저 광을 방출하는 레이저 다이오드(laser diode)로 구현될 수 있다. 상술한 바와 같이, 제1 레이저 광원(1000)의 광량(출력)은 제2 레이저 광원(245)의 광량보다 클 수 있다. 그리고, 제1 레이저 광원(1000)의 수는 제2 레이저 광원(245)의 수보다 적을 수 있다.
복수의 제1 레이저 광원들(1000)은 도 8 내지 도 12에서 상술한 바와 같이 복수의 광 가이드기구들(800)에 대응하여 구비될 수 있다. 복수의 제1 레이저 광원들(1000)은 착용 시 두피를 직접 향하도록 배치되지 않을 수 있다.
복수의 제2 레이저 광원들(245)은 도 5 내지 도 7에 도시된 바와 같이 케어 광원 장착부(24)에 서로 이격되어 장착될 수 있다.
한편, 제1 레이저 광원들(1000) 및 제2 레이저 광원들(245)은, 도 7에서 상술한 바와 같이 사용자의 전두부(711), 전측두부(712, 713), 두정부(720), 및 정수리부(730)를 포함하는 영역에 대응하도록 배치될 수 있다.
복수의 LED들(246)은 기판(241)의 다양한 영역에 배치되어, 사용자의 두피의 다양한 영역들에 광을 조사할 수 있다.
한편, 제1 레이저 광원들(1000), 제2 레이저 광원들(245), 및 복수의 LED들(246) 각각은 약 630nm 내지 670nm 파장의 적색 광을 방출할 수 있다. 적색 광은 모낭의 활성을 촉진함으로써 모발의 성장을 촉진할 수 있다.
적어도 하나의 이미지 센서(262)는 사용자의 머리 영역을 포함하는 이미지를 획득할 수 있다. 제어부(550)는 획득된 이미지에 기초하여 사용자의 탈모 상태, 탈모 유형 등을 감지할 수 있다. 실시 예에 따라, 제2 레이저 광원들(245) 각각에는 포토다이오드(264)가 구비될 수 있다. 이 경우, 제어부(550)는 상기 적어도 하나의 이미지 센서(262) 및 포토다이오드(264)를 이용하여 상기 탈모 상태나 탈모 유형 등을 감지할 수 있다.
온/습도 센서(266)는 광 출력 기기(1)의 동작 중 사용자의 두피와 인접한 영역의 온도 및 습도를 감지할 수 있다. 제어부(550)는 감지된 온도 및 습도에 기초하여 광원들(1000, 245, 246)의 광 출력을 제어할 수 있다.
케어 본체(2)에 구비되는 제어부(270)는 광원들(1000, 245, 246)의 온/오프를 제어하는 케어 광원 드라이버(272), 및 센서들(262, 264, 266)의 동작을 제어하는 센서 컨트롤러(274)를 포함할 수 있다.
케어 광원 드라이버(272)는 제어부(550)의 프로세서(552)로부터 광원들(1000, 245, 246) 각각에 대한 제어 신호가 수신되면, 수신된 제어 신호에 기초하여 광원들(1000, 245, 246) 각각의 광 출력을 제어할 수 있다.
센서 컨트롤러(274) 또한, 프로세서(552)로부터 센서들(262, 264, 266) 각각에 대한 제어 신호가 수신되면, 수신된 제어 신호에 기초하여 센서들(262, 264, 266)의 구동을 제어할 수 있다. 센서 컨트롤러(274)는 센서들(262, 264, 266) 각각으로부터 수신되는 센싱 데이터를 프로세서(552)로 전송할 수 있다.
실시 예에 따라, 상기 케어 광원 드라이버(272) 및 센서 컨트롤러(274)는 제어부(550) 내에 구현되거나, 프로세서(552)와 일체로 구현될 수도 있다.
한편, 광 출력 기기(1)의 사용자 조작 장치(5)는 통신부(510), 입력부(520), 출력부(530), 메모리(540), 제어부(550), 및 전원 공급부(560)를 포함할 수 있다.
통신부(510)는 광 출력 기기(1)를 사용자의 이동 단말기(스마트폰, 태블릿 PC 등)나 서버 등과 연결시키기 위한 적어도 하나의 통신 모듈을 포함할 수 있다. 예컨대 상기 적어도 하나의 통신 모듈은 블루투스 등의 근거리 무선통신 방식을 지원하거나, 와이파이 등의 무선 인터넷 방식을 지원할 수 있다.
예컨대, 제어부(550)는 통신부(510)를 통해 사용자의 이동 단말기로 광 출력 기기(1)의 동작이나 상태 정보를 전송할 수 있다. 또한, 제어부(350)는 통신부(510)를 통해 사용자의 이동 단말기로 사용자의 두피 상태 정보, 탈모 상태 정보, 및/또는 탈모 유형 정보를 전송할 수도 있다. 상기 두피 상태 정보, 탈모 상태 정보, 및 탈모 유형 정보는 이미지 센서(262) 및/또는 복수의 포토다이오드(264)의 센싱 데이터에 기초하여 획득된 정보일 수 있다.
입력부(520)는 사용자로부터 광 출력 기기(1)의 전원 온/오프, 동작 모드의 설정 등과 관련된 입력을 수신할 수 있다. 예컨대, 입력부(520)는 적어도 하나의 버튼을 포함할 수 있다.
출력부(530)는 광 출력 기기(1)의 전원 상태, 동작 모드, 배터리 상태 등의 정보를 출력할 수 있다. 예컨대, 출력부(530)는 적어도 하나의 광원(532)과, 음향 형태로 상기 정보를 출력하는 스피커(534)를 포함할 수 있다.
메모리(540)는 광 출력 기기(1)에 포함된 구성들의 제어를 위한 제어 데이터나, 복수의 동작 모드들 각각에 따른 광원들(1000, 245, 246)의 광 출력 설정과 관련된 데이터를 포함할 수 있다.
또한, 메모리(540)는 이미지 센서(262) 및/또는 복수의 포토다이오드(264)로부터 제공되는 센싱값으로부터 두피 상태 정보, 탈모 상태 정보, 및/또는 탈모 유형 정보를 생성하기 위한 데이터나 알고리즘을 포함할 수 있다.
또한, 메모리(540)는 온/습도 센서(266)로부터 제공되는 온도 및 습도 정보에 기초하여 광원들(1000, 245, 246)의 광 출력을 제어하기 위한 데이터나 알고리즘을 포함할 수 있다.
상기 메모리(540)는 적어도 하나의 휘발성 메모리(RAM 등), 및 적어도 하나의 비휘발성 메모리(ROM, Flash 메모리 등)를 포괄하는 개념으로 이해될 수 있다.
제어부(550)는 광 출력 기기(1)의 전반적인 동작을 제어할 수 있다. 이러한 제어부(550)는 적어도 하나의 프로세서(또는 컨트롤러)를 포함할 수 있다. 또한, 하드웨어적으로 제어부(550)는 적어도 하나의 CPU, AP(application processor), 마이크로컴퓨터, IC, ASIC(application specific integrated circuit) 등을 포함할 수 있다.
일례로, 제어부(550)는 프로세서(메인 프로세서; 552), 이미지 신호 프로세서(image signal processor (ISP); 554), 앰프 IC(556), 충전 IC(558) 등을 포함할 수 있다.
프로세서(552)는 광 출력 기기(1)의 전반적인 동작을 제어하는 메인 프로세서에 해당할 수 있다. 예컨대, 프로세서(552)는 입력부(520)를 통해 수신되는 입력에 기초하여 광 출력 기기(1)의 동작 모드를 설정하고, 설정된 동작 모드에 따라 광 출력 기기(1)에 포함된 구성들을 제어할 수 있다. 또한, 프로세서(552)는 제어부(550)에 포함된 다른 구성들(554, 556, 558)의 동작, 및 케어 본체(2)의 케어 광원 드라이버(272)와 센서 컨트롤러(274)의 동작까지도 제어할 수 있다.
한편, 프로세서(552)는 이미지 센서(262) 및/또는 복수의 포토다이오드(264)로부터 획득되는 센싱값에 기초하여 사용자의 탈모 상태나 탈모 유형을 감지할 수 있다. 프로세서(552)는 감지된 탈모 상태 또는 탈모 유형에 기초하여, 복수의 존들(ZONE1~ZONE3; 도 7 참조) 중 적어도 하나의 존에 대응하는 광원들(1000, 245, 246)의 광 출력을 제어할 수 있다.
ISP(554)는, 이미지 센서(262)로부터 획득되는 센싱값을 처리하여 이미지를 생성할 수 있다. 생성된 이미지는 사용자의 두피를 포함할 수 있다. 프로세서(552)는 상기 생성된 이미지를 통신부(510)를 통해 사용자의 단말기 등으로 전송할 수 있다.
앰프 IC(556)는 출력부(530)에 포함된 스피커(534)의 음향 출력을 제어할 수 있고, 충전 IC(558)는 전원 공급부(560)의 배터리(562)의 충전이나 전력 공급 등을 제어할 수 있다.
전원 공급부(560)는 광 출력 기기(1)의 동작에 필요한 전력을 구성들 각각으로 제공할 수 있다. 예컨대, 전원 공급부(560)는 배터리(562)를 포함할 수 있다. 전원 공급부(560)는 외부의 전력 공급원과 연결하기 위한 단자를 포함하고, 상기 단자를 통해 외부로부터 공급되는 전력을 배터리(562)에 충전할 수 있다. 전원 공급부(560)는 케이블(52)을 통해 케어 본체(2)에 포함된 구성들로 전력을 공급할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다.
따라서, 본 발명에 개시된 실시 예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시 예에 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.

Claims (20)

  1. 두피 케어용 광 출력 기기에 있어서,
    외관을 형성하는 외측 케이스;
    상기 외측 케이스의 내부에 형성되는 내측 케이스; 및
    상기 외측 케이스와 상기 내측 케이스 사이의 공간에 배치되는 복수의 광원들을 포함하고,
    상기 복수의 광원들은 복수의 제1 레이저 광원들을 포함하고,
    상기 광 출력 기기는,
    상기 복수의 제1 레이저 광원들에 대응하여 배치되고, 상기 제1 레이저 광원으로부터 방출되는 레이저 광을 분배하여 상기 내측 케이스를 향해 조사하는 복수의 광 가이드기구들을 포함하고,
    상기 복수의 광 가이드기구들 각각은,
    일 단이 개구되고, 대응하는 제1 레이저 광원이 내부에 수용되도록 상기 일 단이 레이저 광원 장착부에 체결되는 레이저 광원 수용부;
    상기 레이저 광원 수용부의 타 단에 형성되는 광 입사렌즈; 및
    상기 타 단으로부터 길이 방향으로 연장되는 가이드 본체를 포함하고,
    상기 가이드 본체는 복수의 반사면들을 포함하며,
    상기 복수의 반사면들은 상기 가이드 본체의 말단에 형성되는 제1 반사면을 포함하는 두피 케어용 광 출력 기기.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 광 가이드기구들 각각은,
    길이 방향으로 연장되는 막대 형상을 갖고,
    상기 길이 방향이 상기 내측 케이스와 대응하는 지점의 접선에 대한 수직선보다 상기 접선과 가까운 각도를 향하도록 배치되는 두피 케어용 광 출력 기기.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 복수의 제1 레이저 광원들 각각은,
    대응하는 광 가이드기구의 상기 길이 방향을 향하도록 배치되는 두피 케어용 광 출력 기기.
  4. 삭제
  5. 제1항에 있어서,
    상기 광 입사렌즈는,
    상기 제1 레이저 광원 측으로 볼록하게 형성되는 두피 케어용 광 출력 기기.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 광 입사렌즈는,
    중심부를 포함하는 영역의 곡률보다 가장자리를 포함하는 영역의 곡률이 큰 두피 케어용 광 출력 기기.
  7. 제1항에 있어서,
    상기 복수의 반사면들은,
    상기 가이드 본체의 일 면을 따라 서로 이격되어 형성되는 적어도 하나의 제2 반사면을 더 포함하는 두피 케어용 광 출력 기기.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 제1 반사면은,
    상기 적어도 하나의 제2 반사면을 향하도록 소정 각도 경사지게 형성되는 두피 케어용 광 출력 기기.
  9. 제7항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제2 반사면은 상기 제1 반사면을 향하도록 소정 각도 경사지게 형성되는 두피 케어용 광 출력 기기.
  10. 제7항에 있어서,
    상기 적어도 하나의 제2 반사면 각각의 길이는,
    상기 제1 반사면으로부터 멀어질수록 증가하는 두피 케어용 광 출력 기기.
  11. 제7항에 있어서,
    상기 가이드 본체는,
    상기 적어도 하나의 제2 반사면 사이에 각각 형성되는 적어도 하나의 연결면을 더 포함하고,
    상기 적어도 하나의 연결면 각각은 상기 적어도 하나의 제2 반사면과 반대 방향으로 소정 각도 경사지게 형성되는 두피 케어용 광 출력 기기.
  12. 제7항에 있어서,
    상기 가이드 본체는,
    상기 일 면과 마주보는 면에 형성되는 투과면을 더 포함하고,
    상기 투과면은 상기 내측 케이스를 향하는 두피 케어용 광 출력 기기.
  13. 제1항에 있어서,
    상기 외측 케이스와 상기 내측 케이스 사이의 공간에 배치되는 케어 광원 장착부를 더 포함하고,
    상기 케어 광원 장착부는 flexible PCB (FPCB)로 구현되는 두피 케어용 광 출력 기기.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 복수의 광원들은,
    상기 케어 광원 장착부의 양 면 중 상기 내측 케이스를 향하는 면에 배치되는 복수의 제2 레이저 광원들 및 복수의 LED들을 더 포함하는 두피 케어용 광 출력 기기.
  15. 제14항에 있어서,
    상기 제1 레이저 광원의 출력은 상기 제2 레이저 광원의 출력보다 크고,
    상기 제2 레이저 광원의 출력은 상기 LED의 출력보다 큰 두피 케어용 광 출력 기기.
  16. 제14항에 있어서,
    상기 제1 레이저 광원의 수는 상기 제2 레이저 광원의 수보다 적고,
    상기 제2 레이저 광원의 수는 상기 LED의 수보다 적은 두피 케어용 광 출력 기기.
  17. 제13항에 있어서,
    상기 케어 광원 장착부는,
    상기 복수의 광 가이드기구들 중 적어도 일부와 대응하는 위치에 각각 형성되는 개구부를 더 포함하는 두피 케어용 광 출력 기기.
  18. 제13항에 있어서,
    상기 외측 케이스와 상기 케어 광원 장착부 사이에 배치되는 지지부를 더 포함하고,
    상기 지지부에는,
    상기 복수의 광 가이드기구들이 체결된 레이저 광원 장착부를 고정하는 체결 홈; 및
    상기 케어 광원 장착부를 고정하는 PCB 고정부가 형성되는 두피 케어용 광 출력 기기.
  19. 제1항에 있어서,
    상기 내측 케이스는,
    투명한 폴리카보네이트(polycarbonate), 공폴리에스테르(copolyester), 폴리메타크릴산 메틸(polymethyl methacrylate) 중 어느 하나로 형성되는 두피 케어용 광 출력 기기.
  20. 제1항에 있어서,
    상기 내측 케이스는,
    복수의 광 가이드기구들 각각에 대응하는 위치에 형성되는 복수의 광 가이드기구 개구부를 포함하는 두피 케어용 광 출력 기기.
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