KR102594940B1 - Ipl 장치 - Google Patents

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한양대학교 산학협력단
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Abstract

실시 예에 따른 대상체에 펄스광을 조사하여 살균하는 IPL 장치는 이온화된 상태에서 펄스광을 출력하기 위한 제논램프; 상기 제논램프에 전압을 인가하기 위한 전기 에너지가 충전되는 커패시터; 상기 제논램프에서 펄스광을 출력하기 위해 상기 커패시터로부터 상기 제논램프에 전압을 인가시켜 펄싱하는 펄스 구동부; 및 상기 대상체까지의 거리에 기초하여 전원이 ON 되어 있는 기간 중 상기 IPL 장치의 동작상태를 변경하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는 상기 대상체까지의 거리가 소정의 거리 미만인 경우, 상기 펄스 구동부를 통해 상기 제논램프를 펄싱하여 펄스광을 출력하는 살균동작상태를 유지하고, 상기 대상체까지의 거리가 소정의 거리 이상인 경우, 상기 펄스 구동부를 통해 상기 제논램프를 펄싱하지 않되, 살균을 위한 펄스광 출력을 위해 소정의 전기에너지를 상기 커패시터에 충전시키는 살균대기상태를 유지한다.

Description

IPL 장치{IPL DEVICE}
실시 예는 IPL 장치를 제공한다.
최근, 바이러스 문제가 전세계에 중대한 문제로 부상되면서, 살균에 대한 관심도가 증대되고 있다. 종래의 살균 장치는 자외선 광원을 이용하는 것이 대부분이나, 자외선 광을 이용하는 살균 장치의 경우 살균에 많은 시간이 소요되어 자외선의 짧은 시간 조사로는 살균이 거의 이루어지지 않으며, 이용되는 자외선 광이 인체에 유해하다는 단점이 있다.
이러한 자외선 광을 이용하는 살균 장치의 단점을 보완하기 위해서 살균 장치로 IPL(Intense Pulsed Light) 살균 장치가 개발되고 있다. IPL 살균 장치는 짧은 펄스 형식의 강한 세기의 광을 피살균체에 조사하여 피살균체를 살균하는 장치로, 피살균체는 IPL 살균 장치로부터 조사되는 광의 에너지를 흡수함에 따라 표면 온도가 급격히 상승되고, 이에 피살균체의 표면의 미생물, 바이러스 등이 사멸함으로써 피살균체는 살균된다. 하지만, 이러한 IPL 살균 장치는 자외선 살균 장치에 비해 기술 발전이 더뎌 대중화되지 않고 있다.
따라서, IPL을 이용하여 피살균체를 살균하는 살균 장치에 대한 기술 개발이 필요한 실정이다.
실시 예는 IPL 기술을 이용하여 피살균체를 살균하는 IPL 장치를 제공한다.
실시 예는 대상체와의 거리에 기초하여 살균 대기상태와 동작상태를 제어하는 IPL 장치를 제공한다.
본 출원의 해결하고자 하는 과제가 상술한 과제로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 과제들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
실시 예에 따른 대상체에 펄스광을 조사하여 살균하는 IPL 장치는 이온화된 상태에서 펄스광을 출력하기 위한 제논램프; 상기 제논램프에 전압을 인가하기 위한 전기 에너지가 충전되는 커패시터; 상기 제논램프에서 펄스광을 출력하기 위해 상기 커패시터로부터 상기 제논램프에 전압을 인가시켜 펄싱하는 펄스 구동부; 및 상기 대상체까지의 거리에 기초하여 전원이 ON 되어 있는 기간 중 상기 IPL 장치의 동작상태를 변경하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는 상기 대상체까지의 거리가 소정의 거리 미만인 경우, 상기 펄스 구동부를 통해 상기 제논램프를 펄싱하여 펄스광을 출력하는 살균동작상태를 유지하고, 상기 대상체까지의 거리가 소정의 거리 이상인 경우, 상기 펄스 구동부를 통해 상기 제논램프를 펄싱하지 않되, 살균을 위한 펄스광 출력을 위해 소정의 전기에너지를 상기 커패시터에 충전시키는 살균대기상태를 유지한다.
실시 예에 따른 대상체에 펄스광을 조사하여 살균하는 IPL 장치는, 이온화된 상태에서 펄스광을 출력하기 위한 제논램프; 상기 제논램프에 전압을 인가하기 위한 전기 에너지가 충전되는 커패시터; 상기 제논램프에서 펄스광을 출력하기 위해 상기 커패시터로부터 상기 제논램프에 전압을 인가시켜 펄싱하는 펄스 구동부; 상기 제논램프가 상기 이온화된 상태를 유지하도록 소정의 전류를 상기 제논램프에 제공하는 심머 구동부; 및 상기 대상체까지의 거리에 기초하여 전원이 ON 되어 있는 기간 중 상기 IPL 장치의 동작상태를 변경하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는 상기 대상체까지의 거리가 소정의 거리 미만인 경우, 상기 펄스 구동부를 통해 상기 제논램프를 펄싱하여 펄스광을 출력하는 살균동작상태를 유지하고, 상기 대상체까지의 거리가 소정의 거리 이상인 경우, 상기 펄스 구동부를 통해 상기 제논램프를 펄싱하지 않되, 상기 심머 구동부를 통해 상기 제논램프의 심머상태를 유지하는 살균대기상태를 유지한다.
본 발명의 과제의 해결 수단이 상술한 해결 수단들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 해결 수단들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확하게 이해될 수 있을 것이다.
실시 예에 따른 IPL 장치는 IPL 기술을 이용하여 인체에 무해하게 단시간에 효율적으로 피살균체를 살균할 수 있다.
실시 예에 따른 IPL 장치는 대상체와의 거리가 일정 범위 미만인 경우 동작상태를 유지하고, 일정거리 이상인 경우 살균대기상태로 동작하도록 제어함으로써, 출력광이 사용자에게 조사되는 것을 방지함에 따라 보다 더 안전한 살균동작을 수행할 수 있다.
본 출원의 효과가 상술한 효과들로 제한되는 것은 아니며, 언급되지 아니한 효과들은 본 명세서 및 첨부된 도면으로부터 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에게 명확히 이해될 수 있을 것이다.
도 1 내지 도 3은 일 실시예에 따른 IPL 살균 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 제1 실시 예에 따른 IPL 살균장치의 회로부(140)를 나타내는 회로도이다.
도 5는 제1 실시 예에 따른 IPL 살균장치의 회로부가 충전상태인 경우를 나타내는 회로도이다.
도 6은 제1 실시 예에 따른 IPL 살균장치가 충전상태인 경우 커패시터 전압과 램프에서 출력되는 광을 나타내는 도면이다.
도 7는 제1 실시 예에 따른 IPL 살균장치의 회로부가 발광상태인 경우를 나타내는 회로도이다.
도 8은 제1 실시 예에 따른 IPL 살균장치가 발광상태인 경우 커패시터 전압과 램프에서 출력되는 광을 나타내는 도면이다.
도 9는 제1 실시 예에 따른 센서부를 나타내는 도면이다.
도 10은 제1 실시 예에 따른 IPL 살균장치의 동작을 나타내는 순서도이다.
도 11은 제1 실시 예에 따른 IPL 살균장치의 동작과 관련된 파형도이다.
도 12는 제2 실시 예에 따른 IPL 살균장치의 동작을 나타내는 순서도이다.
도 13은 제2 실시 예에 따른 IPL 살균장치의 동작과 관련된 파형도이다.
도 14는 제3 실시 예에 따른 IPL 살균장치의 회로부를 나타내는 도면이다.
도 15는 제3 실시 예에 따른 IPL 살균장치의 회로부가 충전상태인 경우를 나타내는 회로도이다.
도 16은 제3 실시 예에 따른 IPL 살균장치가 충전상태인 경우 커패시터 전압과 램프에서 출력되는 광을 나타내는 도면이다.
도 17는 제3 실시 예에 따른 IPL 살균장치의 회로부가 발광상태인 경우를 나타내는 회로도이다.
도 18은 제3 실시 예에 따른 IPL 살균장치가 발광상태인 경우 커패시터 전압과 램프에서 출력되는 광을 나타내는 도면이다.
도 19는 제3 실시 예에 따른 IPL 살균장치의 동작과 관련된 파형도이다.
본 발명의 상술한 목적, 특징들 및 장점은 첨부된 도면과 관련된 다음의 상세한 설명을 통해 보다 분명해질 것이다. 다만, 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 실시예들을 가질 수 있는 바, 이하에서는 특정 실시예들을 도면에 예시하고 이를 상세히 설명하고자 한다.
도면들에 있어서, 층 및 영역들의 두께는 명확성을 기하기 위하여 과장되어진 것이며, 또한, 구성요소(element) 또는 층이 다른 구성요소 또는 층의 "위(on)" 또는 "상(on)"으로 지칭되는 것은 다른 구성요소 또는 층의 바로 위 뿐만 아니라 중간에 다른 층 또는 다른 구성요소를 개재한 경우를 모두 포함한다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 원칙적으로 동일한 구성요소들을 나타낸다. 또한, 각 실시예의 도면에 나타나는 동일한 사상의 범위 내의 기능이 동일한 구성요소는 동일한 참조부호를 사용하여 설명한다.
본 발명과 관련된 공지 기능 혹은 구성에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있다고 판단되는 경우 그 상세한 설명을 생략한다. 또한, 본 명세서의 설명 과정에서 이용되는 숫자(예를 들어, 제1, 제2 등)는 하나의 구성요소를 다른 구성요소와 구분하기 위한 식별기호에 불과하다.
또한, 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.
실시 예에 따른 대상체에 펄스광을 조사하여 살균하는 IPL 장치는 이온화된 상태에서 펄스광을 출력하기 위한 제논램프; 상기 제논램프에 전압을 인가하기 위한 전기 에너지가 충전되는 커패시터; 상기 제논램프에서 펄스광을 출력하기 위해 상기 커패시터로부터 상기 제논램프에 전압을 인가시켜 펄싱하는 펄스 구동부; 및 상기 대상체까지의 거리에 기초하여 전원이 ON 되어 있는 기간 중 상기 IPL 장치의 동작상태를 변경하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는 상기 대상체까지의 거리가 소정의 거리 미만인 경우, 상기 펄스 구동부를 통해 상기 제논램프를 펄싱하여 펄스광을 출력하는 살균동작상태를 유지하고, 상기 대상체까지의 거리가 소정의 거리 이상인 경우, 상기 펄스 구동부를 통해 상기 제논램프를 펄싱하지 않되, 살균을 위한 펄스광 출력을 위해 소정의 전기에너지를 상기 커패시터에 충전시키는 살균대기상태를 유지한다.
상기 펄스 구동부를 통해 상기 제논 램프로 인가되는 전압에 의해 상기 커패시터가 방전될 수 있다.
상기 제어부는 상기 대상체까지의 거리가 소정 거리 미만이고, 작동 스위치가 눌려진 경우 상기 커패시터로부터 상기 제논 램프로 전압을 인가하도록 제어할 수 있다.
상기 살균대기상태는 상기 커패시터에 전압을 충전하는 충전단계와 상기 커패시터의 전압을 유지하는 유지 단계를 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 살균대기상태가 특정 시간 이상 유지되는 경우 상기 살균 대기상태를 종료할 수 있다.
상기 제어부는 상기 대상체까지의 거리가 소정거리 미만이되, 상기 커패시터의 충전량이 미리 정해진 값 미만인 경우 상기 살균대기 상태를 유지할 수 있다.
상기 커패시터로의 상기 전기 에너지의 충전을 제어하기 위한 스위치를 더 포함하고, 상기 스위치와 상기 펄스 구동부는 서로 교번하여 하이 레벨을 출력할 수 있다.
실시 예에 따른 대상체에 펄스광을 조사하여 살균하는 IPL 장치는, 이온화된 상태에서 펄스광을 출력하기 위한 제논램프; 상기 제논램프에 전압을 인가하기 위한 전기 에너지가 충전되는 커패시터; 상기 제논램프에서 펄스광을 출력하기 위해 상기 커패시터로부터 상기 제논램프에 전압을 인가시켜 펄싱하는 펄스 구동부; 상기 제논램프가 상기 이온화된 상태를 유지하도록 소정의 전류를 상기 제논램프에 제공하는 심머 구동부; 및 상기 대상체까지의 거리에 기초하여 전원이 ON 되어 있는 기간 중 상기 IPL 장치의 동작상태를 변경하는 제어부;를 포함하고, 상기 제어부는 상기 대상체까지의 거리가 소정의 거리 미만인 경우, 상기 펄스 구동부를 통해 상기 제논램프를 펄싱하여 펄스광을 출력하는 살균동작상태를 유지하고, 상기 대상체까지의 거리가 소정의 거리 이상인 경우, 상기 펄스 구동부를 통해 상기 제논램프를 펄싱하지 않되, 상기 심머 구동부를 통해 상기 제논램프의 심머상태를 유지하는 살균대기상태를 유지한다.
상기 제논램프는 심머 상태일 때 예비발광동작을 수행하고, 상기 예비발광동작에서 출력되는 광량은 살균 동작상태에서 출력되는 광량보다 작을 수 있다.
상기 심머 구동부는 상기 제어부에 의한 동작 상태 변경과 관계없이 상기 제논램프와의 연결을 유지할 수 있다.
상기 제어부는 상기 펄스 구동부로부터 출력되는 펄스의 하이 레벨 유지 시간에 의해 상기 제논램프의 출력 광량을 제어할 수 있다.
상기 살균 동작상태에 의해 출력되는 광량에 따라 펄스광 출력 이후 상기 커패시터에 충전되는 전하는 다른 전하량을 가질 수 있다.
상기 펄스의 하이 레벨 유지 시간은 사용자 입력에 따라 결정될 수 있다.
상기 제어부는 상기 살균대기상태가 특정 시간 이상 유지되는 경우 상기 살균 대기상태를 종료할 수 있다.
이하에서는 도면을 참조하여 실시 예에 따른 IPL 장치를 설명한다.
도 1 내지 도 3은 제1 실시 예에 따른 IPL 살균 장치를 설명하기 위한 도면이다.
도 1 및 도 2를 참고하면, IPL 살균 장치(100)는 몸체(101), 손잡이(102), 전원 공급부(110), 커패시터(120), 램프(130), 회로부(140), 센서부(150), 출력부(160), 입력부(170) 및 컨트롤러(180)를 포함할 수 있다. 구성요소들의 배치는 도 1의 도시사항으로 제한되지 않으며, 구성요소들은 이들이 IPL 살균 장치(100)에 부여하는 기능들을 실행하도록 임의의 위치에 배치될 수 있다.
몸체(101)는 다양한 형상으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 몸체(101)는 전체적으로 T자형 타입으로 형성될 수 있다. 물론, 몸체(101)는 I자형, 직육면체 타입 등 다양한 형상으로 구현되어도 무방하다.
몸체(101)에는 IPL 살균 장치(100) 사용 시, 사용자가 집을 수 있도록 손잡이(102)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 몸체(101)는 손잡이(102)가 설치되는 제1 몸체 부분(101a) 및 살균을 위한 램프(130)가 설치되는 제2 몸체 부분(101b)을 포함할 수 있다. 일예로, 사용자는 손잡이(102)를 통해 IPL 살균 장치(100)를 집고, 램프(130)가 설치되는 제2 몸체 부분(101b)을 살균하고자 하는 영역 또는 물체에 가까이 위치시키고, 램프(130)를 통해 펄스 광을 출력함으로써 살균을 진행할 수 있다.
몸체(101)에는 IPL 살균 장치(100)의 구성요소들이 배치될 수 있다. 예를 들어, 몸체(101)에는 램프(130), 출력부(160), 손잡이(102) 등이 설치될 수 있다. 또한, 몸체(101)에는 도면에 되지 않은 전원 공급부(110), 커패시터(120), 회로부(140), 센서부(150), 컨트롤러(180)등의 구성요소도 몸체(101)의 내부 또는 외부에 설치될 수 있다. 물론, 각 구성요소들이 손잡이(102) 내부 또는 외부에 설치될 수 있는 등 상술한 기재에 한정되지 않는다.
IPL 살균 장치(100)는 피살균체에 접촉을 유지하며 움직이기 용이하도록 제2 몸체 부분(101b)의 일 영역에 바퀴(191)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 바퀴(191)는 제2 몸체 부분(101b)의 하부 또는 광가이드부(131)의 일 영역에 배치될 수 있다.
IPL 살균 장치(100)의 대략적인 단면도인 도 3(a)를 참고하면, 제2 몸체 부분(101b)의 하부에 배치된 바퀴(191)는 살균하고자 하는 영역에 접촉하여 사용자의 힘에 의해 회전할 수 있다. 일예로, 바퀴(191)는 램프(130)로부터 출력되는 광이 외부에 누출되지 않는 구조로 형성될 수 있다. 구체적으로, 바퀴(191)는 광가이드부(131)보다 일정 부분 돌출되어 둘러싸는 구조로 형성될 수 있다. 여기서, 바퀴(191)는 광가이드부(131)를 둘러싸기 위해 복수 개가 사용되거나 광가이드부(131)를 둘러쌀 수 있도록 넓은 면적을 갖는 바퀴가 사용될 수도 있다.
IPL 살균 장치(100)는 살균을 위해 강한 세기의 펄스 광을 출력하는만큼 출력되는 펄스 광이 외부에 누출되면, 살균을 위해 IPL 살균 장치(100)를 사용 시 사용자의 눈이 부실 수 있으며 순간적으로 강한 세기의 빛이 사용자의 눈으로 인가되어 눈 건강에 해로울 수 있다. IPL 살균 장치(100)는 램프(130)로부터 출력되는 펄스광이 외부에 누출되는 것을 경감시키기 위해 몸체(101)의 일 영역에 배치되는 광차단부(190)를 포함할 수 있다. 예를 들어, 광차단부(190)는 몸체(101)의 하부를 둘러싸도록 배치될 수 있다. 또한, 광차단부(190)는 후술할 광가이드부(131)와 일체로 형성될 수도 있다.
선택적으로, 피살균체에 접촉을 유지하며 움직이기 용이하도록 광차단부(190)의 일단부에는 바퀴(191)가 설치될 수 있다. 예를 들어, 광차단부(190)는 바퀴(191)를 수용할 수 있는 구조(일예로, 바퀴(191)만한 크기로 오목하게 홈이 파여짐)로 형성되고, 광이 외부로 누출되는 것을 경감시키기 위해 상기 확보된 공간과 핏한 크기의 바퀴(191)가 설치될 수 있다. 다시 말해, 상기 광차단부(190)와 바퀴(191)에 의해 램프(130)로부터 출력되는 광이 외부로 누출되는 것을 방지할 수 있다. IPL 살균 장치(100)의 대략적인 단면도인 도 3(b)를 참고하면, 광차단부(190)의 일단부에 배치된 바퀴(191)는 살균하고자 하는 영역에 접촉하여 사용자의 힘에 의해 회전할 수 있다.
몸체(101)에는 충격을 완충하는 범퍼(도면 미도시)가 추가로 구비되는 등 상술한 기재에 한정되지 않는다.
전원 공급부(110)는 IPL 살균 장치(100)의 적어도 하나의 구성요소가 구동되도록 전류를 제공할 수 있다. 예를 들어, 전원 공급부(110)는 커패시터(120), 램프(130), 회로부(140), 센서부(150), 출력부(160), 입력부(170), 컨트롤러(180) 등이 구동되도록 전류를 제공할 수 있다.
전원 공급부(110)는 컨트롤러(180)의 제어 하에서, 외부의 전원 또는 내부의 전원을 인가받아 IPL 살균 장치(100)에 포함된 각 구성요소들에 전원을 공급할 수 있다. 예를 들어, 전원 공급부(110)는 배터리를 포함할 수 있고, 상기 배터리는 내장형 배터리 또는 교체 가능한 형태의 배터리일 수 있다.
다른 예를 들어, IPL 살균 장치(100)의 일 측에 독자적으로 구비된 전원 플러그를 콘센트에 연결함으로써 IPL 살균 장치(100)가 동작하도록 전류를 제공하는 형태로 구현될 수 있다.
전원 공급부(110)는 통상의 전원 공급부가 사용될 수 있으므로 자세한 설명은 생략하기로 한다.
커패시터(120)는 커패시터 충전기(143)에 의해 충전되는 전기 에너지를 축적할 수 있다. 커패시터(120)는 일반적으로 회로에서 사용되는 통상의 커패시터가 사용될 수 있으며, 상세한 설명은 생략한다.
램프(130)는 펄스 광을 출력할 수 있다. 예를 들어, 램프(130)는 짧은 펄스 형식의 강력한 펄스광 즉, IPL(intense pulsed light)을 출력함으로써, 살균하고자 하는 영역의 피살균체를 살균할 수 있다.
램프(130)는 복합 파장의 광을 방출할 수 있다. 예를 들어, 램프(130)는 전기 에너지를 전달받아 가시광선 대역을 포함하는 파장을 갖는 광을 출력할 수 있다. 일예로, 램프(130)는 단일 파장의 광이 아니라 400-1200nm의 복합 파장의 빛을 방출할 수 있다. 램프(130)에는 다양한 필터가 사용되어 원하는 파장대의 광선을 조사할 수 있다.
램프(130)는 몸체(101)의 일 영역에 배치되어, 피살균체에 400~1200 nm의 가시광선 영역 파장대의 펄스광을 조사할 수 있다. 예를 들어, 램프(130)는 제논 램프와 같은 플래시 램프로 제공될 수 있으며, 공급되는 전기 에너지를 이용하여 발광할 수 있다. 물론, 램프(130)는 백열등, 제논 램프, 레이저 다이오드, LED, 또는 이것들과 다른 것들의 2개 이상의 조합으로 이루어질 수 있는 등 이에 한정되지 않는다.
램프(130)의 주변에는 램프(130)로부터 출력되는 펄스광을 가이드하기 위한 광가이드부(131)가 배치될 수 있다. 예를 들어, 광가이드부(131)는 램프(130)의 주변의 일 영역에 배치되고, 램프(130)로부터 출력되는 펄스광이 피살균체 중 적어도 일부 영역에 조사되도록 펄스광을 가이드할 수 있다. 이를 위해 광가이드부(131)는 램프(130)의 주변에 소정의 길이만큼 연장되어 그 일부가, 돌출되도록 형성될 수 있다.
광가이드부(131)는 다양한 형상으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 광가이드부(131)는 램프(130)를 향하여 오목한 형상을 가질 수 있다. 일예로, 광가이드부(131)는 램프(130)가 내부 공간에 마련될 수 있도록 전체적으로 U자형 구조로 형성되어 램프(130)로부터 출력되는 광을 가이드할 수 있다. 여기서, 광가이드부(131)의 일단은 램프(130)보다 살균되는 영역을 향하여 보다 더 돌출될 수 있다.
또한, 광가이드부(131)에는 반사면이 형성될 수 있다. 예를 들어, 반사면은 램프(130)의 후방에 설치되어, 램프(130)로부터 출력된 광이 피살균체를 향하여 도달되도록 반사할 수 있다. 다른 예를 들어, 반사면은 램프(130)로부터 출력된 광이 피살균체를 향하여 모아지는 형상으로 설치될 수 있다. 광가이드부(131)는 램프(130)로부터 출력된 광을 피살균체에 용이하게 도달시켜, 피살균체가 효과적으로 살균될 수 있도록 할 수 있다.
회로부(140)는 램프(130)를 통한 펄스광 출력을 다양한 방식으로 제어할 수 있다. 상기 회로부(140)의 세부 구성 및 동작에 대해서는 아래에서 설명하기로 한다.
센서부(150)는 IPL 살균 장치(100)의 주변 환경 혹은 IPL 살균 장치(100)의 상태를 감지하기 위한 다양한 센서를 포함할 수 있다. 상기 센서부(150)의 세부 구성 및 동작에 대해서는 아래에서 설명하기로 한다.
출력부(160)는 IPL 살균 장치(100)의 상태와 관련된 정보를 출력할 수 있다. 예를 들어, 출력부(160)는 IPL 살균 장치(100)의 상태와 관련된 정보를 다양한 방식으로 외부에 나타내는 인디케이터를 포함할 수 있다. 일예로, 인디케이터는 LED 램프, 스피커, 모터, 햅틱 장치, 진동자, 신호 출력 회로 등으로 구현될 수 있다. 인디케이터는 살균 동작 또는 청소 동작 시, 시작 알림, 종료 알림, 상태 이상 시 알림 등을 시각적 또는 청각적으로 출력할 수 있다. 상기 인디케이터는 제2 몸체 부분(101b)에 설치되어, 살균영역을 가이드할 수도 있다.
또한, 출력부 (160)는 LCD, OLED, 아몰레드 디스플레이 등을 포함할 수 있다. 여기서, 출력부(160)가 터치 스크린으로 제공되는 경우, 출력부(160)는 입력부(170)의 기능을 수행할 수 있다. 이 경우, 선택에 따라 별도의 입력부(170)가 제공되지 않을 수 있으며, 볼륨 조절, 전원 버튼 및 홈 버튼 등 제한적인 기능을 수행하는 입력부(170)가 제공될 수 있다.
입력부(170)는 사용자의 입력에 대응하는 신호를 획득할 수 있다. 예를 들어, 입력부(170)는 살균 동작 또는 청소 동작을 수행하기 위한 사용자의 입력 등을 받을 수 있다. 일예로, 입력부(170)는 전원 온오프, 살균 동작 또는 청소 동작의 모드, 세기, 시간, 패턴에 관련된 사용자의 입력 등을 받을 수 있다.
또한, 입력부(170)는 키보드, 키 패드, 버튼, 조그셔틀 및 휠 등을 포함할 수 있다. 또한 입력부(170)에서의 사용자의 입력은 예를 들어 버튼의 누름, 터치 및 드래그 등일 수 있다. 또한, 출력부(160)가 터치 스크린으로 구현되는 경우 출력부(160)가 입력부(170)의 역할을 수행할 수도 있다.
일 실시예에 따르면, 입력부(170)는 IPL 살균 장치(100)와 무선 또는 유선으로 연결되는 별도의 모듈로 구성될 수 있다. 예를 들어, IPL 살균 장치(100)는 사용자 손에 주어진 별도의 모듈로 구성된 입력부(170)를 통해 사용자로부터 살균 또는 청소를 위한 입력을 받을 수 있다. 일예로, IPL 살균 장치(100)는 모바일 단말기로부터 살균 또는 청소를 위한 입력을 받을 수 있고, 이러한 경우 IPL 살균 장치(100)는 별도의 통신부(도면 미도시)를 포함할 수 있다. 여기서, 모바일 단말기는 데스크탑 PC, 휴대폰, 스마트 폰(smart phone), 노트북 컴퓨터(laptop computer), PDA(personal digital assistants), PMP(portable multimedia player), 슬레이트 PC(slate PC), 태블릿 PC(tablet PC), 울트라북(ultrabook), 웨어러블 디바이스(wearable device) 등을 포함할 수 있다.
컨트롤러(180)는 IPL 살균 장치(100)의 각 구성을 제어하거나 각종 정보를 처리하고 연산할 수 있다. 예를 들어, 컨트롤러(180)는 IPL 살균 장치(100)가 피살균체를 살균하기 위해 펄스광을 출력하도록 커패시터(120), 램프(130), 회로부(140) 등을 제어할 수 있다.
컨트롤러(180)는 소프트웨어, 하드웨어 및 이들의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 하드웨어적으로 컨트롤러(130)는 FPGA((field programmable gate array)나 ASIC(Application Specific Integrated Circuit), 반도체 칩, 및 그 외의 다양한 형태의 전자 회로로 구현될 수 있다. 또 예를 들어, 소프트웨어적으로 컨트롤러(180)는 상술한 하드웨어에 따라 수행되는 논리 프로그램이나 각종 컴퓨터 언어 등으로 구현될 수 있다. 또한 컨트롤러(180)는 마이크로프로세서, 마이크로컨트롤러, 디지털 신호 처리장치(DSP) 혹은 그 임의의 조합을 포함하는 임의의 유형일 수도 있지만, 이에 한정되는 것은 아니다.
이하의 설명에서 별도의 언급이 없는 경우 IPL 살균 장치(100)의 동작은 컨트롤러(180)의 제어를 받아 수행되는 것으로 이해될 수 있다.
도 4는 제1 실시 예에 따른 IPL 살균장치의 회로부(140)를 나타내는 회로도이다.
상기 회로부(140)는 트리거 구동을 수행하기 위한 회로도일 수 있다. 상기 회로부(140)는 상기 전원 공급부(110)와 연결되어, 상기 램프(130)에 트리거 전압을 출력할 수 있다.
상기 회로부(140)는 전원 공급부(110), 커패시터(120) 및 램프(130)와 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 회로부(140)는 제1 스위치(141), 제2 스위치(143) 및 다이오드(145)를 포함할 수 있다.
상기 제1 스위치(141)는 상기 전원 공급부(110)와 상기 커패시터(120) 사이에 연결될 수 있다. 상기 제1 스위치(141)는 상기 전원 공급부(110)와 상기 커패시터(120)를 병렬로 연결할 수 있다.
상기 제2 스위치(143)는 상기 커패시터(120)와 상기 램프(130) 사이에 연결될 수 있다. 상기 제2 스위치(143)는 상기 커패시터(120)와 상기 램프(130)를 병렬로 연결할 수 있다.
상기 다이오드(145)는 상기 제2 스위치(143)와 상기 램프(130) 사이에 연결될 수 있다. 상기 다이오드(145)는 상기 램프(130)와 병렬로 연결될 수 있다. 상기 다이오드(145)는 상기 램프(130)와 병렬로 연결되어 상기 램프(130)에 역방향으로 전압 또는 전류가 흐르는 것을 방지함으로써 상기 램프(130)를 보호할 수 있다.
상기 제1 스위치(141) 및 상기 제2 스위치(143)는 스위칭 신호에 의해 단락이 제어될 수 있다. 상기 제1 스위치(141) 및 상기 제2 스위치(143)는 상기 컨트롤러(180)로부터 출력되는 제어신호에 의해 제어될 수 있다.
상기 제1 스위치(141)는 제1 스위칭 신호(SW1)에 의해 제어될 수 있고, 상기 제2 스위치(143)는 제2 스위칭 신호(SW2)에 의해 제어될 수 있다. 상기 제1 스위칭 신호(SW1)와 상기 제2 스위칭 신호(SW2)는 상기 컨트롤러(180)로부터 출력될 수 있다.
상기 제1 스위치(141)는 상기 제1 스위칭 신호(SW1)가 하이 레벨일 때, 상기 전원 공급부(110)의 일단과 상기 커패시터(120)의 일단을 전기적으로 연결할 수 있다. 상기 제1 스위치(141)는 상기 제1 스위칭 신호(SW1)가 로우 레벨일 때, 상기 전원 공급부(110)의 일단과 상기 커패시터(120)의 일단이 전기적으로 연결되지 않도록 개방될 수 있다.
상기 제2 스위치(143)는 상기 제1 스위칭 신호(SW1)가 하이 레벨일 때, 상기 커패시터(120)의 일단과 상기 램프(130)의 일단을 전기적으로 연결할 수 있다. 상기 제2 스위치(143)는 상기 제2 스위칭 신호(SW2)가 로우 레벨일 때, 상기 커패시터(120)의 일단과 상기 램프(130)의 일단이 전기적으로 연결되지 않도록 개방될 수 있다.
상기 제2 스위치(143)는 개방과 단락에 의해 상기 램프(130)로 펄스를 출력하므로, 펄스 구동부로써의 역할을 할 수 있다. 상기 램프(130)가 제논램프인 경우 상기 펄스에 의해 상기 제논 램프는 펄스광을 출력할 수 있다.
도 5는 제1 실시 예에 따른 IPL 살균장치의 회로부가 충전상태인 경우를 나타내는 회로도이다. 도 6은 제1 실시 예에 따른 IPL 살균장치가 충전상태인 경우 커패시터 전압과 램프에서 출력되는 광을 나타내는 도면이다.
도 5 및 도 6을 참조하면, 제1 실시 예에 따른 회로부(140)는 충전상태일 때, 상기 전원 공급부(110)와 커패시터(120)가 연결될 수 있다.
상기 컨트롤러(180)는 제1 스위칭 신호(SW1)를 하이 레벨로 인가하고, 제2 스위칭 신호(SW2)를 로우 레벨로 인가한다.
하이 레벨의 상기 제1 스위칭 신호(SW1)에 기초하여 상기 제1 스위치(141)가 단락되고, 로우 레벨의 상기 제2 스위칭 신호(SW2)에 기초하여 상기 제2 스위치(143)가 개방된다.
상기 전원 공급부(110)는 단락된 상기 제1 스위치(141)에 의해 상기 커패시터(120)와 전기적으로 연결되고, 상기 전원 공급부(110)로부터의 차징 전류(Ic)가 상기 커패시터(120)로 흘러 상기 커패시터(120)가 충전된다. 상기 커패시터(120)는 상기 차징 전류(Ic)에 의해 충전될 수 있다. 상기 커패시터(120)는 RC지연을 가지면서 충전되어, 최대 충전전압(Vamx)까지 충전될 수 있다. 이 때, 상기 제2 스위치(143)는 개방되어 있어, 상기 램프(130)에는 전압이 인가되지 않아, 램프(130)는 발광하지 않는 상태가 유지된다.
상기 컨트롤러(180)는 상기 커패시터(120)의 충전량을 감지할 수 있다. 상기 컨트롤러(180)는 상기 커패시터(120)의 전압을 직접 측정함으로써 상기 커패시터(120)의 충전량을 감지할 수도 있고, 상기 전원 공급부(110)로부터 상기 커패시터(120)로 흐르는 차징 전류(Ic)를 감지함으로써 상기 커패시터(120)의 충전량을 감지할 수도 있고, 상기 전원 공급부(110)로부터 출력되는 전류 또는 전압을 모니터링함으로써 상기 커패시터(120)의 충전량을 감지할 수도 있다. 상기 전원 공급부(110)가 배터리인 경우 상기 컨트롤러(180)는 상기 배터리의 잔량 또는 잔량의 변화량을 감지함으로써 상기 커패시터(120)의 충전량을 감지할 수도 있다.
상기 컨트롤러(180)는 상기 커패시터(120)가 최대 충전전압(Vmax)까지 충전되었음을 감지하는 경우 더 이상 차징 전류(Ic)가 상기 커패시터(120)로 흐르는 것을 방지하도록 제어할 수 있다. 상기 컨트롤러(180)는 상기 커패시터(120)가 최대 충전전압(Vmax)까지 충전되었음을 감지하는 경우 상기 제1 스위치(141)를 개방하여 상기 커패시터(120)가 더 이상 충전되지 않도록 제어할 수 있다.
상기 컨트롤러(180)는 상기 커패시터(120)의 충전전압이 일정 범위를 가지도록 제어할 수 있다. 상기 컨트롤러(180)는 제1 스위칭 신호(SW1)를 제어함으로써 상기 커패시터(120)의 충전전압이 일정 범위를 가지도록 할 수 있다. 상기 컨트롤러(180)는 상기 커패시터(120)가 최대 충전량을 가지는 경우 상기 제1 스위칭 신호(SW1)를 로우 레벨로 변경하고, 상기 커패시터(120)의 충전량이 일정 수치 이하인 경우 다시 상기 제1 스위칭 신호(SW1)를 하이 레벨로 변경함으로써 상기 커패시터(120)의 충전량을 제어할 수 있다. 이 경우 상기 일정 수치는 상기 램프(130)가 정상동작을 하기 위한 최소의 충전량일 때의 전압일 수 있다.
도 7는 제1 실시 예에 따른 IPL 살균장치의 회로부가 발광상태인 경우를 나타내는 회로도이다. 도 8은 제1 실시 예에 따른 IPL 살균장치가 발광상태인 경우 커패시터 전압과 램프에서 출력되는 광을 나타내는 도면이다.
도 7 및 도 8을 참조하면, 제1 실시 예에 따른 회로부(140)는 발광상태일 때, 상기 커패시터(120)와 램프(130)가 연결될 수 있다.
상기 컨트롤러(180)는 제2 스위칭 신호(SW2)를 하이 레벨로 인가하고, 제1 스위칭 신호(SW1)를 로우 레벨로 인가한다.
하이 레벨의 상기 제2 스위칭 신호(SW2)에 기초하여 상기 제2 스위치(143)가 단락되고, 로우 레벨의 상기 제1 스위칭 신호(SW1)에 기초하여 상기 제1 스위치(141)가 개방된다.
상기 커패시터(120)는 단락된 상기 제2 스위치(143)에 의해 상기 램프(130)와 연결되고, 상기 커패시터(120)로부터의 구동 전류(Id)가 상기 램프(130)로 흘러 상기 램프(130)가 작동할 수 있다.
상기 커패시터(120)에 충전된 고전압(일예로, 약 1만 내지 2만 볼트 정도)은 상기 램프(130)의 애노드와 캐소드 사이에 인가되어 램프(130)의 관내의 기체는 플라스마 상태로 이온화시킬 수 있다. 상기 이온화된 기체는 급격히 고전압에 대한 방전 통로를 형성하여 램프(130)를 점등상태로 만들 수 있다.
상기 램프(130)는 최대 광량을 가지는 광을 출력할 수 있다. 이 때의 최대 광량은 대상체를 살균할 수 있는 광량일 수 있다.
상기 램프(130)는 상기 커패시터(120)의 충전량이 없어질 때까지 발광할 수 있다. 상기 램프(130)는 상기 커패시터(120)의 충전량이 0이 될 때까지 발광할 수 있다. 여기서는 충전량이 0이 되는 경우를 예로 들어 설명하였으나, 상기 램프(130)의 발광 종료시점은 충전량이 0이 아니라 충전량이 일정 수치 이하인 경우도 포함할 수 있다.
상기 컨트롤러(180)는 상기 커패시터(120)의 충전량을 감지할 수 있다. 상기 컨트롤러(180)는 상기 커패시터(120)의 전압을 직접 측정함으로써 상기 커패시터(120)의 충전량을 감지할 수도 있고, 상기 커패시터(120)로부터 상기 램프(130)로 흐르는 구동 전류(Id)를 감지함으로써 상기 커패시터(120)의 충전량을 감지할 수도 있고, 램프(130)의 전압을 측정함으로써 상기 커패시터(120)의 충전량을 감지할 수도 있다.
상기 컨트롤러(180)는 상기 커패시터(120)가 최소 전압까지 방전되었음을 감지하는 경우 더 이상 구동 전류(Id)가 상기 램프(130)로 흐르는 것을 방지하도록 제어할 수 있다. 상기 컨트롤러(180)는 상기 커패시터(120)가 최소 전압까지 방전되었음을 감지하는 경우 상기 제2 스위치(143)를 개방하여 상기 커패시터(120)가 더 이상 방전되지 않도록 제어할 수 있다.
상기 컨트롤러(180)는 상기 커패시터(120)가 방전되는 경우 상기 커패시터(120)를 충전할 수 있도록 제어할 수 있다. 상기 컨트롤러(180)는 제1 스위칭 신호(SW1)와 상기 제2 스위칭 신호(SW2를 제어함으로써 상기 커패시터(120)가 다시 충전될 수 있도록 제어할 수 있다.
즉, 상기 커패시터(120)가 방전되는 경우 상기 컨트롤러(180)는 상기 회로부(140)를 충전 상태로 변경할 수 있다.
도 9는 제1 실시 예에 따른 센서부를 나타내는 도면이다.
도 9를 참조하면 제1 실시 예에 따른 센서부(150)는 IPL 살균 장치(100)의 주변 환경 혹은 IPL 살균 장치(100)의 상태를 감지하기 위한 다양한 센서를 포함할 수 있다.
예를 들어, 센서부(150)는 IPL 살균 장치(100)의 움직임을 감지하기 위한 움직임 센서(150a)를 포함할 수 있다. 일예로, 움직임 센서(150a)는 IPL 살균 장치(100)의 내부 또는 외부에 배치되는 가속도 센서, 자이로 센서, 지자기 센서 등으로 구현될 수 있다. IPL 살균 장치(100)는 움직임 센서(150a)를 통해 획득하는 센싱값에 기초하여 제어될 수 있다. 또는, IPL 살균 장치(100)는 바퀴(191)를 더 포함하고, 센서부(150)는 바퀴(191)의 회전 수를 측정할 수 있다. 컨트롤러(180)는 센서부(150)를 통해 측정되는 바퀴(191)의 회전 수에 기초하여 IPL 살균 장치(100)의 움직임(일예로, 이동 속도, 회전 등)을 산출할 수 있다. 구체적으로, IPL 살균 장치(100)의 바퀴(191)가 좌우 측면에 한쌍으로 배치되어 있는 경우, 컨트롤러(180)는 센서부(150)를 통해 측정되는 좌우 바퀴(191)의 회전수에 기초하여 회전을 판단할 수 있다. 일예로, IPL 살균 장치(100)의 좌우 바퀴(191)의 회전수가 동일한 경우 컨트롤러(180)는 직진 움직임을 하는 것으로 판단하고, IPL 살균 장치(100)의 좌우 바퀴(191)의 회전수가 상이한 경우 컨트롤러(180)는 회전 움직임을 하는 것으로 판단할 수 있다.
다른 예를 들어, 센서부(150)는 피살균체의 상태를 감지하기 위한 상태 감지 센서(150b)를 포함할 수 있다. 일예로, 상태 감지 센서(150b)는 피살균체의 조도를 감지하기 위한 조도 센서, 피살균체의 온도를 감지하기 위한 온도 센서 등으로 구현될 수 있다. IPL 살균 장치(100)는 상태 감지 센서(140b)를 통해 획득하는 센싱값에 기초하여 제어될 수 있다.
다른 예를 들어, 센서부(150)는 몸체(101)가 뒤집어지거나 기울어졌을 때를 감지하는 기울임 센서(150c)를 포함할 수 있다. 일예로, IPL 살균 장치(100)는 기울임 센서(150c)를 통해 획득하는 센싱값에 기초하여 제어될 수 있다.
다른 예를 들어, 센서부(150)는 IPL 살균 장치(100)의 일부분이 피살균체와 접촉이 불량한 때를 감지하는 접촉 센서(150d)를 포함할 수 있다. 일예로, IPL 살균 장치(100)는 접촉 센서(150d)를 통해 획득하는 센싱값에 기초하여 제어될 수 있다.
다른 예를 들어, 센서부(150)는 IPL 살균 장치(100)의 온도를 감지하기 위한 온도 센서(150e)를 포함할 수 있다. 일예로, 온도 센서(150e)는 몸체(101)의 내부 또는 외부에 배치되어 IPL 살균 장치(100)의 온도가 지나치게 높아지지 않도록 IPL 살균 장치(100)를 제어하는데 이용될 수 있다. 즉, IPL 살균장치(100)는 상기 온도 센서(150e)에 의해 특정 온도 이상이 감지되는 경우 후술할 작동상태에서 대기상태로 변경될 수 있다.
다른 예를 들어, 센서부(150)는 IPL 살균 장치(100)의 일부분과 피살균체와의 거리를 감지하기 위한 거리 센서(150f)를 포함할 수 있다. 일예로, 거리 센서(150f)는 내부 또는 외부에 배치되어 램프(130)와 피살균체와의 거리를 감지할 수 있다. IPL 살균 장치(100)는 거리 센서(150f)를 통해 획득하는 센싱값에 기초하여 제어될 수 있다. 상기 거리 센서(150f)는 상기 대상체와 접촉하는 하우징의 적어도 일면에 설치되어, 상기 IPL 살균장치(100)와 접촉하는 대상체와의 거리를 측정할 수 있다.
센서부(150)는 센싱 값을 반영하는 전압을 나타내는 센서 신호를 출력할 수 있다. 또는, 센서부(150)는 센싱 값과 기설정된 임계값을 비교하여 센싱 값이 기설정된 임계값을 넘는 경우 센서 신호를 출력하는 구성일 수 있다.
물론, 센서부(150)는 압력센서 등을 포함하는 등 다르게 구현될 수 있으며, 상술한 기재에 한정되지는 않는다.
또한, 컨트롤러(180)는 센서부(150)에서 감지되는 정보에 관하여 자체적으로 확인할 수 있는 경우에는 센서부(150)의 센싱값을 이용하지 않을 수 있다.
도 10은 제1 실시 예에 따른 IPL 살균장치의 동작을 나타내는 순서도이고, 도 11은 제1 실시 예에 따른 IPL 살균장치의 동작과 관련된 파형도이다.
도 10을 참조하면, 제1 실시 예에 따른 IPL 살균장치는 전원 ON 단계(S110), 살균 대기 단계(S130), 안전거리 판단 단계(S150) 및 살균동작 단계(S170)를 포함할 수 있다.
상기 IPL 살균장치의 전원이 ON될 수 있다. (S110)
상기 IPL 살균장치(100)는 사용자의 제어에 의해 전원이 ON될 수 있다. 상기 IPL 살균장치(100)는 사용자의 입력부(170)를 통한 입력에 의해 전원이 ON될 수 있다.
상기 IPL 살균장치(100)의 전원이 ON되는 경우 상기 IPL 살균장치는 살균 대기 상태로 동작한다. (S130)
상기 살균 대기 상태에서 IPL 살균장치(100)는 대상체와의 거리(d)를 측정한다. 상기 IPL 살균장치(100)는 거리 센서(150f)에 의해 대상체와의 거리(d)를 측정할 수 있다. 상기 IPL 살균장치(100)는 상기 IPL 살균장치(100)의 전원이 ON된 이후로 지속적으로 거리를 측정할 수 있다. 상기 IPL 살균장치(100)는 상기 대상체와의 거리(d)를 기초로 살균동작을 제어할 수 있다. 도면에서는 IPL 살균장치(100)가 대상체와의 거리를 측정하는 것을 예로 들어 설명하였으나, 상기 접촉센서(150d)를 통한 접촉 여부를 기초로 살균동작을 제어할 수도 있다. 또한, 움직임센서(150a)를 통해 상기 IPL 살균장치(100)가 동작상태인지 정지상태인지를 기초로 살균동작을 제어할 수 있다.
상기 IPL 살균장치(100)가 대기상태가 되면, 상기 컨트롤러(180)는 상기 커패시터(120)를 충전하도록 제어할 수 있다.
상기 컨트롤러(180)는 상기 제1 스위칭 신호(SW1)를 하이 레벨로 출력하여, 상기 제1 스위치(141)를 단락상태로 만들고, 상기 제2 스위칭 신호(SW2)를 로우 레벨로 출력하여 상기 제2 스위치(143)를 개방상태로 만들 수 있다. 이로써, 상기 전원공급부(110)로부터 차징 전류(Ic)가 커패시터(120)로 공급된다.
상기 커패시터(120)의 차징 전압(Vc)이 최대 충전전압(Vmax)에 도달하는 경우 상기 컨트롤러(180)는 상기 제1 스위칭 신호(SW1)를 로우 레벨로 출력하고, 상기 제1 스위치(141)를 개방한다. 이후, 상기 커패시터(120)의 전압이 자연방전으로 일정 수치 이하로 변경되면, 다시 제1 스위칭 신호(SW1)를 하이 레벨로 출력하고, 다시 커패시터(120)를 충전한다. 이러한 과정을 유지단계(M)로 정의하고, 상기 컨트롤러(180)는 커패시터(120)의 차징 전압이 일정 범위 내로 유지될 수 있도록 제어한다. 다만, 이러한 유지단계는 생략될 수 있고, 유지단계가 생략되는 경우 대기 상태에서 상기 컨트롤러(180)는 제1 스위칭 신호(SW1)를 하이 레벨로 출력하여, 상기 제1 스위치(141)를 단락상태로 만들어, 대기상태 동안 상기 전원 공급부(110)의 전압이 상기 커패시터(120)로 지속적으로 인가되도록 제어한다.
상기 IPL 살균장치(100)는 대기상태에서 대상체와의 거리가 안전거리 내인지 여부를 판단한다. (S150)
여기서 안전거리 내인지 여부는 전술한바와 같이 접촉센서(150d)를 통해 판단할 수 있으며, 접촉센서(150d)에 의해 IPL 살균장치(100)와 대상체가 접촉한 경우 안전거리 내 인 것으로 판단하고, 접촉하지 않는 경우에는 안전거리 외인것으로 판단할 수 있다.
또한, 안전거리 내인지 여부는 전술한바와 같이 움직임센서(150a)를 통해 상기 IPL 살균장치(100)가 움직임이 있는 상태인 경우 안전거리 내인 것으로 판단하고, 움직임이 없는 경우에는 안전거리 외인 것으로 판단할 수도 있다.
상기 IPL 살균장치(100는 안전거리 내인 경우에만 동작할 수 있어, 사용자에게 살균광이 조사되는 것을 방지할 수 있는 효과가 있다.
상기 IPL 살균장치(100)는 지속적으로 대상체와의 거리(d)를 측정하고, 상기 거리(d)가 임계거리(dth) 이하인 경우 안전거리로 판단하여 살균동작을 수행한다. (S170)
상기 IPL 살균장치(100)는 동작과정에서 발광상태(E)과 충전상태(C)를 반복할 수 있다. 상기 IPL 살균장치(100)는 발광상태(E)인 경우 도 7과 같은 연결을 통해 램프(130)가 발광할 수 있도록 제어하고, 충전상태(C)인 경우 도 5와 같은 연결을 통해 커패시터(120)가 충전될 수 있도록 제어할 수 있다.
제1 실시 예에 따른 IPL 살균장치(100)에서 컨트롤러(180)는 제1 스위칭 신호(SW1)와 제2 스위칭 신호(SW2)를 교번하여 출력할 수 있다. 상기 컨트롤러(180)는 상기 제1 스위치(141) 및 제2 스위치(143)가 교번하여 개방/단락되도록 제어할 수 있다. 상기 컨트롤러(180)는 상기 발광상태(E)가 종료되면, 상기 충전상태(C)로 변경하고, 상기 충전상태(C)가 종료되면, 상기 발광상태(E)로 변경하는 것을 반복하도록 제어할 수 있다. 상기 컨트롤러(180)는 동작상태일 때, 상기 램프(130)에 의한 출력이 다수회 반복되도록 제어할 수 있다. 상기 동작 상태는 상기 IPL 살균장치(100)가 안전거리 이내인 경우에만 유지되고, 상기 IPL 살균장치(100)와 대상체와의 거리가 안전거리가 아닌 경우 상기 동작상태를 종료한다.
상기 동작상태는 사용자 입력에 의해 시작될 수도 있다. 즉, 상기 IPL 살균장치(100)가 안전거리 이내에 있는 경우에도 사용자 입력이 없다면, 대기상태를 유지하고, 사용자 입력이 있는 경우 동작상태로 변경되어, 제2 스위칭 신호(SW2)가 최초로 하이 레벨로 출력될 수 있다.
상기 동작상태는 사용자 입력에 의해 종료될 수도 있다. 즉, 상기 IPL 살균장치(100)가 동작상태에 있더라도, 사용자 입력에 의해 종료 명령이 입력되면, 상기 IPL 살균장치(100)는 종료상태로 변경될 수도 있다.
상기 IPL 살균장치(100)는 상기 거리(d)가 임계거리 초과인 경우 안전거리가 아닌 것으로 판단하여, 대기상태로 다시 돌아갈 수도 있다. (S130)
상기 IPL 살균장치(100)는 상기 대기상태에서 상기 커패시터(120)가 충전되지 않은 경우에 충전상태로 돌아갈 수 있고, 충전되어 있는 경우에는 유지상태(M)로 동작할 수 있다.
상기 IPL 살균장치(100)는 대기상태가 지속되는 경우 IPL살균장치(100)를 종료할 수 있다. 상기 대기상태가 일정시간 이상 유지되는 경우 상기 컨트롤러는 IPL 살균장치(100)를 종료할 수 있다. 또는 상기 유지상태(M)를 위한 제1 스위칭 신호(SW1)의 출력이 미리 정해진 횟수만큼 반복하여 출력되는 경우 상기 컨트롤러는 IPL 살균장치(100)를 종료할 수 있다.
상기 IPL 살균장치(100)가 종료되는 경우에는 커패시터(120)는 자연방전을 통해 커패시터(120)의 충전전압이 점차 줄어들 수 있다. 또는, 상기 컨트롤러(180)는 상기 IPL 살균장치(100)가 종료되는 경우 상기 커패시터(120)와 램프(130)를 연결하여 상기 커패시터(120)를 강제방전시킬 수도 있다. 이 경우, 상기 램프(130)는 순간적으로 발광하여 커패시터(120)의 전하량을 소모할 수도 있고, 상기 램프(130)의 발광없이 램프(130)의 저항에 의해 RC지연에 따라 전하량을 소모할 수도 있다.
도 12는 제2 실시 예에 따른 IPL 살균장치의 동작을 나타내는 순서도이고, 도 13은 제2 실시 예에 따른 IPL 살균장치의 동작과 관련된 파형도이다.
제2 실시 예에 따른 IPL 살균장치는 제1 실시 예와 비교하여 작동 스위치가 눌려지는 경우 발광동작이 수행되는 것 이외에는 제1 실시 예와 동일하다. 따라서, 제2 실시 예를 설명함에 있어서, 제1 실시 예와 공통되는 구성에 대해서는 동일한 도면 번호를 부여하고 상세한 설명을 생략한다.
도 12 및 도 13을 참조하면, 제2 실시 예에 따른 IPL 살균장치는 전원 ON 단계(S210), 살균 대기 단계(S230), 작동 스위치 감지 단계(S240), 안전거리 판단 단계(S250) 및 살균 동작 단계(S270)를 포함할 수 있다.
상기 IPL 살균장치의 전원이 ON될 수 있다. (S210)
상기 IPL 살균장치(100)의 전원이 ON되는 경우 상기 IPL 살균장치는 살균 대기 상태로 동작한다. (S230)
상기 살균 대기 상태에서 상기 IPL 살균장치는 상기 제1 스위칭 신호(SW1)의 제어를 통해 상기 커패시터(120)를 충전(C)하고, 상기 커패시터(120)의 전압을 일정범위로 유지하기 위한 유지동작(M)을 반복한다.
상기 IPL 살균장치는 작동 스위치를 감지한다. (S240)
상기 작동 스위치는 사용자 입력을 위한 구성일 수 있다. 상기 작동 스위치는 전술한 입력부(170)로 구현될 수 있다. 상기 작동 스위치는 사용자의 의도에 의해 눌려질 수 있다.
상기 작동 스위치는 상기 전원 ON을 위한 스위치와 동일한 버튼으로 구현될 수도 있다. 예를 들어, 상기 IPL 살균장치는 하나의 버튼을 가지고, 상기 버튼이 최초로 눌려졌을 때는 전원 ON 명령이 입력된 것으로 판단하고, 전원 ON 이후에 눌려졌을 때는 작동 명령이 입력된 것으로 판단하고, 미리 정해진 시간보다 긴 시간 동안 눌려졌을 때는 종료명령이 입력된 것으로 판단할 수 있다.
상기 IPL 살균장치(100)는 작동 스위치가 감지된 경우 대상체와의 거리가 안전거리 내인지 여부를 판단한다. (S250)
상기 IPL 살균장치(100)는 상기 거리(d)가 임계거리(dth) 이하인 경우 안전거리로 판단하여 살균동작을 수행한다. (S270)
상기 IPL 살균장치는 도 12와 같이 작동 스위치가 감지되는 경우에 한해서 거리를 측정하여 안전거리에 해당하는 경우 살균동작을 수행할 수 있도록 제어할 수 있다. 이 경우 거리 측정 횟수를 줄일 수 있는 효과가 있다.
또는. 상기 IPL 살균장치는 도 13과 같이 거리를 지속적으로 측정하고, 상기 안전거리에 해당하는 경우 동작 가능 상태로 변경하고, 동작 가능 상태에서 작동 스위치가 감지되는 경우 발광 동작을 수행하도록 제어할 수도 있다.
상기 IPL 살균장치는 대상체와의 거리가 안전거리이고, 작동 스위치가 감지되면, 발광동작을 수행할 수 있다.
상기 발광동작은 상기 컨트롤러(180)가 상기 제2 스위칭 신호(SW2)를 하이 레벨로 출력함으로써 수행될 수 있다. 상기 작동 스위치가 눌려지면 상기 컨트롤러(180)는 상기 커패시터(120)의 충전상태를 판단한 후 상기 제2 스위칭 신호(SW2)를 하이 레벨로 출력할 수 있다.
예를 들어, 도 13에서 첫 번째 작동 스위치가 눌려진 경우 상기 커패시터(120)는 충전상태이므로, 상기 컨트롤러(180)는 상기 작동 스위치가 눌려짐과 동시에 발광 동작(E1)을 수행한다. 즉, 상기 제2 스위칭 신호(SW2)를 하이 레벨로 출력하고, 제1 스위칭 신호(SW1)를 로우 레벨로 출력하여, 램프(130)가 발광하도록 제어한다.
상기 커패시터(120)가 방전되면, 상기 컨트롤러(180)는 상기 제2 스위칭 신호(SW2)가 로우 레벨인 상태에서 제1 스위칭 신호(SW1)를 제어하여 충전동작(C)과 유지 동작(M)을 수행하도록 제어한다. 상기 충전 동작(C)과 유지 동작(M)은 대기 상태로 정의될 수도 있다. 또는 상기 안전거리 내에 있는 상기 충전 동작(C)과 유지 동작(M)은 동작상태 중 충전 동작(C)과 유지 동작(M)으로 정의될 수 있으나, 이는 상태를 정의하는 이름이 다를 뿐 실질적인 동작은 동일하다.
도 13에서 두 번째 작동 스위치가 눌려진 경우 상기 커패시터(120)는 충전상태이므로, 상기 컨트롤러(180)는 상기 작동 스위치가 눌려짐과 동시에 발광 동작(E2)을 수행한다. 상기 두 번째 작동 스위치가 조금 더 이른 시간에 눌려졌다고 하더라도 상기 컨트롤러(180)는 상기 커패시터(120)의 전압을 발광 동작이 가능한 상태로 유지하므로 상기 두 번째 작동 스위치가 눌려짐과 동시에 발광 동작(E2)이 수행될 수 있다. 즉, 상기 컨트롤러(180)는 상기 유지 단계(M)에서 상기 커패시터(120)의 전압을 발광 동작이 가능한 상태로 유지함으로써, 즉시 발광이 가능하다.
상기 컨트롤러(180)는 상기 작동 스위치가 눌려진 경우 상기 커패시터(120)의 차징 전압을 측정하고, 상기 차징 전압이 미리 정의된 수치 이상인 경우 발광 동작을 수행하도록 제어할 수 있다. 이로써 IPL 살균장치의 살균 효과에 대한 신뢰성을 확보할 수 있다.
예를 들어, 상기 커패시터(120)의 차징 동작 과정에서 상기 작동 스위치가 눌려진 경우 상기 차징 동작 초기 단계에는 커패시터(120)의 차징된 전하량이 작으므로, 차징 전압이 미리 정의된 수치 이상인 경우에 발광동작을 수행하도록 타이밍을 제어할 수 있다. 즉, 차징 전압이 미리 정의된 수치 미만 인 경우 차징 동작 수행을 통해 차징 전압이 미리 정의된 수치 이상이 된 후 발광동작을 수행하도록 제어할 수 있다. 또한, 상기 컨트롤러(180)는 상기 차징 동작 중에 작동 스위치가 눌려진 경우 상기 차징 동작이 완료되면 발광동작을 수행할 수 있도록 제어할 수 있다.
결과적으로, 상기 작동 스위치가 눌려진 시점과 상기 컨트롤러(180)가 제2 스위칭 신호(SW2)를 하이 레벨로 출력하여 발광 동작이 수행되는 시점은 서로 다른 시점일 수 있다. 상기 차징 동작 중에 작동 스위치가 눌려진 경우 상기 컨트롤러(180)는 차징 동작이 완료된 이후 발광 동작을 수행하도록 제어할 수 있다.
또한, 상기 차징 동작이 수행되는 도중에 다수 회의 작동 스위치가 눌려진 경우 상기 컨트롤러(180)는 다수 회중 한 번만 유효한 작동 스위치 감지로 인식하여 한 번의 발광 동작만 수행하도록 제어할 수도 있다. 이로써, 잘못된 사용 태양에 의한 IPL 살균장치의 동작을 제한할 수 있다.
또한, 상기 차징 동작이 수행되는 도중에 다수 회의 작동 스위치가 눌려진 경우 상기 컨트롤러(180)는 작동 스위치가 눌려진 횟수를 누적해서 카운트하여 발광 동작을 수행할 수 있도록 제어할 수 있다. 다만, 이 경우에도 커패시터(120)의 차징 전압이 일정 레벨 이상인 경우에 동작하도록 제어되어야 하므로 다수의 발광 동작은 시간차를 두고 수행될 수 있다. 다수 회의 작동 스위치가 눌려졌다고 하더라도 상기 IPL 살균장치는 거리를 지속적으로 측정하여 안전거리 내가 아닌 경우 다시 대기상태로 돌아가므로 다수 회의 입력을 유효 입력으로 보더라도 사용자의 의도에 부합하는 입력으로 볼 수 있고, 안전을 담보할 수 있다.
상기 IPL 살균장치(100)는 상기 거리(d)가 임계거리(Dth) 초과인 경우 안전거리가 아닌 것으로 판단하여 살균대기상태로 돌아간다. 또한, 살균 대기 상태가 지속되는 경우 상기 컨트롤러(180)는 상기 IPL 살균장치(100)를 종료시킬 수 있다.
도 14는 제3 실시 예에 따른 IPL 살균장치의 회로부를 나타내는 도면이다.
상기 회로부(240)는 심머 구동을 수행하기 위한 회로도일 수 있다. 상기 회로부(240)는 상기 전원 공급부(210)와 연결되어 상기 램프(230)에 심머 전압을 출력할 수 있다.
상기 회로부(240)는 전원 공급부(210), 커패시터(220) 및 램프(230)와 전기적으로 연결될 수 있다.
상기 회로부(240)는 제1 스위치(241), 제2 스위치(243), 다이오드(245) 및 심머 구동부(247)를 포함할 수 있다.
상기 제1 스위치(241)는 상기 전원 공급부(210)와 상기 커패시터(220) 사이에 연결될 수 있다. 상기 제1 스위치(241)는 상기 전원 공급부(210)와 상기 커패시터(220)를 병렬로 연결할 수 있다.
상기 제2 스위치(243)는 상기 커패시터(220)와 상기 심머 구동부(247) 사이에 연결될 수 있다. 상기 제2 스위치(243)는 상기 커패시터(220)와 상기 심머 구동부(247)를 병렬로 연결할 수 있다.
상기 다이오드(245)는 상기 제2 스위치(243)와 상기 심머 구동부(247) 사이에 연결될 수 있다. 상기 다이오드(245)는 상기 심머 구동부(247)와 병렬로 연결될 수 있다. 상기 다이오드(145)는 상기 심머 구동부(247)와 병렬로 연결되어 상기 심머 구동부(247)와 상기 램프(230)에 역방향으로 전압 또는 전류가 흐르는 것을 방지함으로써 상기 심머 구동부(247)와 램프(230)를 보호할 수 있다.
상기 심머 구동부(247)는 상기 제2 스위치(243)와 상기 램프(230) 사이에 연결될 수 있다. 상기 심머 구동부(247)는 변압기를 포함할 수 있다. 상기 심머 구동부(247)는 상기 램프(230)가 예비발광상태를 유지할 수 있도록 전압을 공급할 수 있다. 상기 심머 구동부(247)는 상기 램프(230)에 일정한 전류를 지속적으로 인가하여 상기 램프(230)가 예비발광상태를 유지할 수 있도록 할 수 있다. 상기 예비발광상태는 상기 램프(230)에 고전압이 인가되어 발광하는 발광동작보다 작은 에너지에 기초하여 작은 발광량을 가지는 상태일 수 있다. 상기 심머 구동부(247)는 램프(130)의 관내 기체가 플라스마 상태로 이온화된 상태를 유지할 수 있는 전압을 제공할 수 있다. 상기 심머구동부(247)에 의해 상기 램프(230)가 예비발광상태를 유지함으로써 제1 실시 예에 비해 작은 전압으로 상기 램프(230)를 발광시킬 수 있는 장점이 있다. 또한, 구동 전압의 타이밍을 컨트롤함으로써 상기 램프(230)의 발광량을 컨트롤할 수 있는 장점이 있다.
상기 제1 스위치(241) 및 상기 제2 스위치(243)는 스위칭 신호에 의해 단락이 제어될 수 있다. 상기 제1 스위치(241) 및 상기 제2 스위치(243)는 상기 컨트롤러(180)로부터 출력되는 제어신호에 의해 제어될 수 있다.
상기 제1 스위치(241)는 제1 스위칭 신호(SW1)에 의해 제어될 수 있고, 상기 제2 스위치(243)는 제2 스위칭 신호(SW2)에 의해 제어될 수 있다. 상기 제1 스위칭 신호(SW1)와 상기 제2 스위칭 신호(SW2)는 상기 컨트롤러(180)로부터 출력될 수 있다.
상기 제1 스위치(241)는 상기 제1 스위칭 신호(SW1)가 하이 레벨일 때, 상기 전원 공급부(210)의 일단과 상기 커패시터(220)의 일단을 전기적으로 연결할 수 있다. 상기 제1 스위치(241)는 상기 제1 스위칭 신호(SW1)가 로우 레벨일 때, 상기 전원 공급부(210)의 일단과 상기 커패시터(220)의 일단이 전기적으로 연결되지 않도록 개방될 수 있다.
상기 제2 스위치(243)는 상기 제1 스위칭 신호(SW1)가 하이 레벨일 때, 상기 커패시터(220)의 일단과 상기 심머 구동부(247)의 일단을 전기적으로 연결할 수 있다. 상기 제2 스위치(243)는 상기 제2 스위칭 신호(SW2)가 로우 레벨일 때, 상기 커패시터(220)의 일단과 상기 심머 구동부(247)의 일단이 전기적으로 연결되지 않도록 개방될 수 있다.
도 15는 제3 실시 예에 따른 IPL 살균장치의 회로부가 충전상태인 경우를 나타내는 회로도이다. 도 16은 제3 실시 예에 따른 IPL 살균장치가 충전상태인 경우 커패시터 전압과 램프에서 출력되는 광을 나타내는 도면이다.
도 15 및 도 16을 참조하면, 제3 실시 예에 따른 회로부(240)는 충전상태일 때, 전원 공급부(210)와 커패시터(220)가 연결될 수 있다.
하이 레벨의 상기 제1 스위칭 신호(SW1)에 기초하여 상기 제1 스위치(141)가 단락되고, 로우 레벨의 상기 제2 스위칭 신호(SW2)에 기초하여 상기 제2 스위치(143)가 개방된다.
상기 전원 공급부(210)는 단락된 상기 제1 스위치(241)에 의해 상기 커패시터(220)와 전기적으로 연결되고, 상기 전원 공급부(210)로부터의 차징 전류(Ic)가 상기 커패시터(220)로 흘러 상기 커패시터(220)가 충전된다. 상기 커패시터(220)는 상기 차징 전류(Ic)에 의해 충전될 수 있다. 상기 커패시터(220)는 RC지연을 가지면서 충전되어, 최대 충전전압(Vamx)까지 충전될 수 있다. 이 때, 상기 제2 스위치(243)는 개방되어 있어, 상기 램프(230)에는 커패시터(220) 또는 전원 공급부(210)의 전류가 인가되지 않는다.
상기 커패시터(220)의 충전 및 충전유지에 대해서는 제1 실시 예와 동일한 특징을 가진다.
상기 심머 구동부(247)는 상기 램프(230)와 전기적으로 연결된 상태를 유지한다. 상기 심머 구동부(247)는 상기 램프(230)의 예비발광상태를 유지할 수 있는 유지 전류(Im)를 공급할 수 있다. 상기 심머 구동부(247)가 상기 유지 전류(Im)를 상기 램프(230)에 공급함으로써 상기 램프(230)는 Lm의 광량을 가지는 예비발광상태를 유지할 수 있다.
상기 심머 구동부(247)에는 별도의 전압이 공급될 수 있다. 상기 별도의 전압은 상기 전원 공급부(210)로부터 공급될 수 있으나, 이에 한정되지는 않는다.
도 17는 제3 실시 예에 따른 IPL 살균장치의 회로부가 발광상태인 경우를 나타내는 회로도이다. 도 18은 제3 실시 예에 따른 IPL 살균장치가 발광상태인 경우 커패시터 전압과 램프에서 출력되는 광을 나타내는 도면이다.
도 17 및 도 18을 참조하면, 제3 실시 예에 따른 회로부(240)는 발광상태일 때, 상기 커패시터(220)는 심머 구동부(247) 및 램프(230)와 연결될 수 있다.
상기 컨트롤러(180)는 제2 스위칭 신호(SW2)를 하이 레벨로 인가하고, 제1 스위칭 신호(SW1)를 로우 레벨로 인가한다.
하이 레벨의 상기 제2 스위칭 신호(SW2)에 기초하여 상기 제2 스위치(243)가 단락되고, 로우 레벨의 상기 제1 스위칭 신호(SW1)에 기초하여 상기 제1 스위치(241)가 개방된다.
상기 커패시터(220)는 단락된 상기 제2 스위치(243)에 의해 상기 램프(230) 및 심머 구동부(247)와 연결되고, 상기 커패시터(220)로부터의 구동 전류(Id)가 상기 램프(230)로 흘러 상기 램프(230)가 작동할 수 있다. 이 때에도, 상기 심머 구동부(247)는 상기 램프(230)와 전기적으로 연결되고, 상기 심머 구동부(247)의 전류가 램프(230)램프로 흐른다.
상기 커패시터(220)에 충전된 고전압(일예로, 약 1만 내지 2만 볼트 정도)은 상기 램프(230)의 애노드와 캐소드 사이에 인가되어 램프(230)의 관내의 기체는 추가로 플라스마 상태로 이온화시킬 수 있다. 상기 이온화된 기체는 급격히 고전압에 대한 방전 통로를 형성하여 램프(230)를 점등상태로 만들 수 있다. 상기 점등은 예비발광에 비해 큰 광량을 가질 수 있다.
상기 램프(230)는 대상체를 살균할 수 있는 광량을 출력할 수 있다.
상기 램프(230)는 제2 스위칭 신호(SW2)에 기초하여 제어되는 광량을 출력할 수 있다. 상기 램프(230)는 상기 제2 스위치(243)가 단락된 기간 동안 커패시터(120)에 상기 커패시터(220)의 방전량에 대응되는 광량만큼 발광할 수 있다. 즉, 상기 램프(230)는 상기 커패시터(220)에서 상기 램프(230)로 전달되는 양과 대응되는 시간동안 발광할 수 있다. 다시 말해, 상기 램프(230)는 상기 제2 스위칭 신호(SW2)의 하이 레벨이 유지되는 시간만큼 발광상태를 유지할 수 있다. 상기 제2 스위칭 신호(SW2)가 다시 로우 레벨로 바뀌면, 상기 램프(230)는 다시 예비발광상태로 돌아갈 수 있다.
상기 제2 스위칭 신호(SW2)에 의해 상기 램프(230)의 발광량을 제어함으로써 제3 실시 예에 따른 IPL 살균장치는 발광량에 대한 제어가 가능하다. 이러한 회로 구성에 의해 대상체의 종류, 살균해야 되는 정도에 따른 발광량 제어가 가능하므로, 소비전력을 줄일 수 있고, 보다 더 작동 조건에 부합하는 설계가 가능하다.
도 19는 제3 실시 예에 따른 IPL 살균장치의 동작과 관련된 파형도이다.
제3 실시 예에 따른 IPL 살균장치는 제1 실시 예의 동작 단계와 제2 실시 예의 동작 단계 중 적어도 어느 하나가 적용될 수 있다. 즉, 제3 실시 예에 따른 IPL 살균장치의 동작 순서는 제1 실시 예와 제2 실시 예 중 어느 하나로 동작할 수 있으므로, 동작 순서에 대한 상세한 설명은 생략한다.
상기 IPL 살균장치의 전원이 ON되는 경우 상기 IPL 살균장치는 대기상태로 동작한다.
상기 대기상태에서 IPL 살균장치는 대상체와의 거리(d)를 측정한다. 상기 IPL 살균장치는 거리 센서(150f)에 의해 대상체와의 거리(d)를 측정할 수 있다. 상기 IPL 살균장치는 상기 IPL 살균장치의 전원이 ON된 이후로 지속적으로 거리를 측정할 수 있다. 상기 IPL 살균장치는 상기 대상체와의 거리(d)를 기초로 살균동작을 제어할 수 있다.
상기 대기상태에서 상기 심머 구동부(247)와 상기 램프(230)는 연결되고, 상기 심머 구동부(247)로부터의 유지 전류(Im)가 상기 램프로 공급되고, 상기 램프(230)는 Lm의 광량을 가지는 예비 발광 상태를 유지한다.
상기 대기상태에서 상기 컨트롤러(180)는 상기 커패시터(220)를 충전하고, 충전상태를 유지하도록 제어할 수 있다.
상기 대기상태에서 상기 거리(d)가 안전거리인 경우 상기 IPL 살균장치는 자동으로 발광동작을 수행할 수 있다. 또는 상기 IPL 살균장치는 작동 스위치가 감지되는 경우에만 발광 동작을 수행할 수 있다.
도면에서, 첫 번째 제2 스위칭 신호(SW2)의 하이 레벨은 자동으로 발광하는 동작을 나타내고, 두 번째 제2 스위칭 신호(SW2)의 하이 레벨은 작동 스위치가 감지되는 경우의 발광동작을 나타낸다.
먼저, 자동으로 발광하는 동작을 설명한다.
상기 대기상태에서 상기 IPL 살균장치와 대상체 사이의 거리가 안전거리인 경우 상기 컨트롤러(180)는 상기 제2 스위칭 신호(SW2)를 하이 레벨로 출력한다. 상기 제2 스위칭 신호(SW2)는 미리 정해진 제1 시간(t1) 동안 하이 레벨로 출력된다. 상기 커패시터(220)에 충전된 전하는 상기 램프(230)로 전달되고, 상기 램프(230) 또한 제1 시간(t1)동안 제1 발광(E1)을 수행한다. 이 때 제1 발광(E1)은 제1 발광량(L1) 만큼 발광할 수 있다.
상기 제1 발광(E1)이 종료되면, 상기 컨트롤러(180)는 제1 스위칭 신호(SW1)를 하이 레벨로 출력하고, 제2 스위칭 신호(SW2)를 로우 레벨로 출력하여, 상기 커패시터(220)를 충전한다. 도면에서 도시하지 않았지만, 상기 커패시터(220)의 충전이 완료되면, 상기 커패시터(220)의 충전량을 유지하기 위해 충전 유지 동작이 수행된다. 상기 커패시터(220)의 충전 동작 및 충전 유지 동작이 수행되는 동안 상기 램프(230)는 상기 심머 구동부(247)로부터 유지 전류(Im)를 인가받고, 이로 인해 예비발광동작이 수행된다.
이하에서는 수동 발광 동작을 설명한다.
상기 작동 스위치에 의한 입력이 감지되는 경우 상기 IPL 살균장치는 대상체와의 거리가 안전거리에 있는지를 판단한다. 또한, 상기 커패시터(220)의 충전량이 발광이 가능한 정도인지를 판단한다. 안전거리에 있고, 커패시터(220)의 충전량이 발광이 가능한 정도인 경우 상기 컨트롤러(180)는 제2 스위칭 신호(SW2)를 하이 레벨로 출력한다. 상기 제2 스위칭 신호(SW2)는 제2 시간(t2)동안 하이 레벨로 출력될 수 있다.
이 때의 제2 시간(t2)은 미리 정해진 시간일 수도 있고, 사용자 입력에 의해 정의된 시간일 수도 있다. 상기 제2 시간(t2)이 사용자 입력에 의해 정해진 시간인 경우 상기 제2 시간(t2)은 상기 작동 스위치의 입력이 유지되는 시간과 대응되는 시간일 수 있다. 즉, 상기 작동 스위치가 버튼인 경우 상기 버튼이 입력되는 시간이 제2 시간(t2)일 수 있다.
또는 상기 작동 스위치는 제2 시간(t2)을 정의할 수 있는 다수의 버튼으로 구성될 수도 있다. 예를 들어, 제1 버튼이 눌려지는 경우 상기 제2 시간(t2)은 짧은 시간으로 동작하도록 미리 정의되어 있을 수 있고, 제2 버튼이 눌려지는 경우 제1 버튼이 눌려졌을 때에 비해 긴시간동안 제2 스위칭 신호(SW2)가 하이 레벨로 출력될 수 있다. 결과적으로, 제3 실시 예에서는 사용자의 입력에 의해 발광량을 조절할 수 있는 IPL 살균장치가 제공될 수 있다.
상기 제2 시간(t2)이 커패시터(220)가 완전히 방전되는데 필요한 시간보다 짧다면, 상기 제2 발광(E2)이 끝나더라도 상기 커패시터(220)에는 잔여 충전량이 남아 있을 수 있다. 이 경우에도 발광 동작이 종료되면 제1 스위칭 신호(SW1)의 하이 레벨에 의해 상기 커패시터(220)에 대한 충전이 수행될 수 있다. 다만, 상기 충전(Ca)은 완전 방전 상태의 충전보다 짧은 시간동안 충전이 완료될 수 있다. 이 경우에도, 상기 전원공급부(210)는 상기 커패시터(220)에 동일한 전압을 공급할 수 있다.
상기 IPL 살균장치와 대상체와의 거리(d)가 안전거리가 아닌 경우 상기 IPL 살균장치는 대기상태로 변경되고, 대기상태에서는 심머 구동부(247)의 유지 전류(Im)가 램프(230)로 공급되어 예비발광상태가 유지된다. 상기 대기상태가 유지된 채로 일정시간이 경과하면, 상기 컨트롤러(180)는 IPL 살균장치를 종료시킬 수 있다. 종료되는 경우 상기 심머 구동부(247)는 더 이상 램프(230)로 전압을 공급하지 않고, 상기 램프(230)의 예비발광동작은 종료될 수 있다. 상기 심머 구동부(247)가 상기 전원 공급부(210)로부터 전압을 인가받는 경우에는 상기 전원 공급부(210)로부터의 전압 인가를 종료함으로써 상기 심머 구동부(247)의 유지 전류 출력을 종료할 수 있다. 또는 상기 심머 구동부(247)의 내부 스위치가 있는 경우 상기 스위치를 개방함으로써 상기 심머 구동부(247)의 유지 전류 출력을 종료할 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다. 상기된 하드웨어 장치는 실시예의 동작을 수행하기 위해 하나 이상의 소프트웨어 모듈로서 작동하도록 구성될 수 있으며, 그 역도 마찬가지이다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.
IPL 살균 장치 100
전원 공급부 110
커패시터 120
램프 130
회로부 140
센서부 150
출력부 160
입력부 170
컨트롤러 180

Claims (14)

  1. 대상체에 펄스광을 조사하여 살균하는 IPL 장치로서,
    이온화된 상태에서 펄스광을 출력하기 위한 제논 램프;
    상기 제논 램프에 전압을 인가하기 위한 전기 에너지가 충전되는 커패시터;
    상기 제논 램프에서 펄스광을 출력하기 위해 상기 커패시터로부터 상기 제논 램프에 전압을 인가시켜 펄싱하는 펄스 구동부;
    상기 대상체까지의 거리에 기초하여 전원이 ON 되어 있는 기간 중 상기 IPL 장치의 동작상태를 변경하는 제어부; 및
    상기 커패시터로의 상기 전기 에너지의 충전을 제어하기 위한 스위치; 를 포함하고,
    상기 제어부는
    상기 대상체까지의 거리가 소정의 거리 미만인 경우,
    상기 펄스 구동부를 통해 상기 제논 램프를 펄싱하여 펄스광을 출력하는 살균동작상태를 유지하고,
    상기 대상체까지의 거리가 소정의 거리 이상인 경우,
    상기 펄스 구동부를 통해 상기 제논 램프를 펄싱하지 않되, 상기 스위치를 통해 살균을 위한 펄스광 출력을 위해 상기 전기 에너지를 상기 커패시터에 충전시키는 살균대기상태를 유지하고,
    상기 스위치와 상기 펄스 구동부는 서로 교번하여 하이 레벨을 출력하는 IPL 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 펄스 구동부를 통해 상기 제논 램프로 인가되는 전압에 의해 상기 커패시터가 방전되는 IPL 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 대상체까지의 거리가 소정 거리 미만이고, 작동 스위치가 눌려진 경우 상기 커패시터로부터 상기 제논 램프로 전압을 인가하도록 제어하는 IPL 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 살균대기상태는 상기 커패시터에 전압을 충전하는 충전단계와 상기 커패시터의 전압을 유지하는 유지 단계를 포함하는 IPL 장치.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 살균대기상태가 특정 시간 이상 유지되는 경우 상기 살균대기상태를 종료하는 IPL 장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 대상체까지의 거리가 소정거리 미만이되,
    상기 커패시터의 충전량이 미리 정해진 값 미만인 경우 상기 살균대기상태를 유지하는 IPL 장치.
  7. 삭제
  8. 대상체에 펄스광을 조사하여 살균하는 IPL 장치로서,
    이온화된 상태에서 펄스광을 출력하기 위한 제논 램프;
    상기 제논 램프에 전압을 인가하기 위한 전기 에너지가 충전되는 커패시터;
    상기 제논 램프에서 펄스광을 출력하기 위해 상기 커패시터로부터 상기 제논 램프에 전압을 인가시켜 펄싱하는 펄스 구동부;
    상기 제논 램프가 상기 이온화된 상태를 유지하도록 소정의 전류를 상기 제논 램프에 제공하는 심머 구동부; 및
    상기 대상체까지의 거리에 기초하여 전원이 ON 되어 있는 기간 중 상기 IPL 장치의 동작상태를 변경하는 제어부;를 포함하고,
    상기 제어부는
    상기 대상체까지의 거리가 소정의 거리 미만인 경우,
    상기 펄스 구동부를 통해 상기 제논 램프를 펄싱하여 펄스광을 출력하는 살균동작상태를 유지하고,
    상기 대상체까지의 거리가 소정의 거리 이상인 경우,
    상기 펄스 구동부를 통해 상기 제논 램프를 펄싱하지 않고 살균대기상태를 유지하되, 상기 살균대기상태는 상기 심머 구동부를 통해 상기 제논 램프의 심머상태를 유지하여 상기 제논 램프가 예비발광동작을 수행하고,
    상기 예비발광동작은 상기 살균동작상태에서 출력되는 광량보다 작은 광량을 출력하는 것을 특징으로 하는,
    IPL 장치.
  9. 삭제
  10. 제8항에 있어서,
    상기 심머 구동부는 상기 제어부에 의한 동작 상태 변경과 관계없이 상기 제논 램프와의 연결을 유지하는 IPL 장치.
  11. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 펄스 구동부로부터 출력되는 펄스의 하이 레벨 유지 시간에 의해 상기 제논 램프의 출력 광량을 제어하는 IPL 장치.
  12. 제8항에 있어서,
    상기 살균 동작상태에 의해 출력되는 광량에 따라 펄스광 출력 이후 상기 커패시터에 충전되는 전하는 다른 전하량을 가지는 IPL 장치.
  13. 제11항에 있어서,
    상기 펄스의 하이 레벨 유지 시간은 사용자 입력에 따라 결정되는 IPL 장치.
  14. 제8항에 있어서,
    상기 제어부는 상기 살균대기상태가 특정 시간 이상 유지되는 경우 상기 살균대기상태를 종료하는 IPL 장치.
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Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101161565B1 (ko) 2011-11-29 2012-07-03 주식회사 엠알엔지니어링 대기전력차단 조명제어시스템
KR102250427B1 (ko) 2020-10-15 2021-05-12 주식회사 파워엘에스아이 슬립 타이머를 이용한 저전력 제어 장치

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101363999B1 (ko) * 2012-02-15 2014-02-18 (주)비엔비옵토 휴대용 ｉｐｌ장치
GB2558367B (en) * 2014-09-18 2019-07-31 Xenex Disinfection Services Llc Room and area disinfection apparatuses utilizing pulsed light
KR101769361B1 (ko) * 2014-10-31 2017-08-28 (주) 이이시스 펄스 전원시스템 및 펄스전원 출력 방법
KR102244181B1 (ko) * 2018-03-27 2021-04-26 주식회사 엠테이크 두 가지 동작 모드를 갖는 휴대용 uv led 살균장치 및 이를 갖는 구조체

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101161565B1 (ko) 2011-11-29 2012-07-03 주식회사 엠알엔지니어링 대기전력차단 조명제어시스템
KR102250427B1 (ko) 2020-10-15 2021-05-12 주식회사 파워엘에스아이 슬립 타이머를 이용한 저전력 제어 장치

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