KR20040108505A

KR20040108505A - 이온도입기능을 갖는 피부미용기

Info

Publication number: KR20040108505A
Application number: KR1020030039257A
Authority: KR
Inventors: 신환호
Original assignee: (주)로츠
Priority date: 2003-06-17
Filing date: 2003-06-17
Publication date: 2004-12-24
Also published as: CN100418454C; CN1787759A; KR100500911B1

Abstract

본 발명은 이온도입기능을 갖는 피부미용기에 관한 것으로, 입력전압을 승압하는 DC-DC 컨버터부(20; 120, 120'; 220); 상기 DC-DC 컨버터부로부터 승압된 전압에 의해 구동되되, 마이크로 컨트롤러(2; 102; 202)의 제어에 의해 접촉전극에 갈바닉 전류를 인가하는 갈바닉 구동부(51; 151; 251); 상기 갈바닉 구동부의 동작모드를 스위칭하는 스위치부(30; 130; 230); 및 상기 DC-DC 컨버터부와 갈바닉 구동부와 스위치부를 제어하는 제어수단(2; 102; 202)를 포함하며, 상기 갈바닉 구동부의 접촉전극의 크기를 감지하여 상기 상기 갈바닉 구동부의 접촉전극이 사용자의 피부에 접촉하였는가 여부를 감지하는 신체감지부(60; 160; 260)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다. 따라서, 불필요한 전력 소비를 최소화할 수 있으며, 사용자가 현재 사용상태인가 여부를 알수 있으므로 편리하다는 장점이 있다.

Description

이온도입기능을 갖는 피부미용기{SKIN CARE APPARATUS HAVING ION-TRANSMISSION FUNCTION UNDER THE SKIN}

본 발명은 이온도입기능을 갖는 피부미용기에 관한 것으로서, 사용자가 이온 구동기의 전극을 피부에 갖다 대었을 경우, 이를 감지하여 약에서 강으로 출력을 증가시킴으로써 불필요한 전력소비를 줄이고 효율적으로 갈바닉 이온 구동기를 구동시키기 위한 미용기기에 관한 것이다.

아울러, 본 발명에 의한 미용기기는 이온도입기 외에도 여타 여러 가지 복합적인 기능을 갖는 미용기기를 제공한다.

종래의 일반적인 휴대용 피부미용기의 경우, 전원을 넣음과 동시에 사용상태로 들어가기 때문에, 실제로 사용하지 않는 동안에도 사용시의 전력 소모를 하게 되어 불필요한 전력을 소모한다는 문제점이 있었다.

아울러, 경우에 따라 현재 전극이 피부에 접촉상태인가 여부를 알지 못하는 경우도 있어, 사용자나 주위의 시술자가 답답한 측면이 없지 않았다.

본 발명은 이상과 같은 종래의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 전원 스위치가 온으로 되어 있더라도 실제 미용기기의 작동부가 사용자의 피부에 닿지 않는 동안에는 사용 중이 아니라고 판단하여 상대적으로 약한 파워로 진동하고, 사용자의 피부에 갖다 대었을 때에 강한 파워로 진동을 하게 함으로써 비사용시의 전력 소모를 최소한으로 하여 전력소비를 최소화하고자 하는 것이다.

이를 위해, 작동부에 피부 접촉 여부를 감지하는 신체감지부를 추가하는 피부미용기기를 제공하게 된다.

도 1은 본 발명에 따른 이온레이저 피부 미용기의 전체 블럭도.

도 2는 본 발명에 따른 피부미용기의 전원 및 스위치부의 상세 회로도.

도 3은 본 발명에 따른 피부미용기의 디스플레이부의 상세 회로도.

도 4는 본 발명에 따른 피부미용기의 레이저 및 원적외선 구동부 그리고 저/고주파 구동부의 상세 회로도.

도 5는 본 발명에 따른 피부미용기의 갈바닉구동부의 상세 회로도.

도 6은 본 발명에 따른 이온 피부미용기의 계기판의 외관도.

도 7a는 도 2의 본 발명에 따른 피부미용기의 전압제어를 위한 펄스파형을 보여준다.

도 7b는 본 발명에 따른 이온 피부미용기의 갈바닉 구동부의 인가되는 전압 파형을 보여준다.

도 8은 본 발명에 따른 안정된 전압제어를 위한 제어흐름을 보여주는 플로우챠트.

도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 초음파 이온 레이저 피부 미용기의 전체 블록도.

도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 초음파 이온 레이저 피부미용기의 전원 및 스위치부의 상세 회로도.

도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 초음파 이온 레이저 피부미용기의 디스플레이부의 상세 회로도.

도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 초음파 이온 레이저 피부미용기의 레이저 및 초음파 구동부의 상세 회로도.

도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 초음파 이온 레이저 피부미용기의 갈바닉 구동부 및 신체감지부의 상세 회로도.

도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 초음파 이온 레이저 피부미용기의 계기판의 외관도.

도 15는 본 발명의 제3 실시예에 따른 초음파 이온 피부 미용기의 전체 블럭도.

도 16은 본 발명의 제3 실시예에 따른 초음파 이온 피부미용기의 전원 및 스위치부의 상세 회로도.

도 17은 본 발명의 제3 실시예에 따른 초음파 이온 피부미용기의 디스플레이부의 상세 회로도.

도 18은 본 발명의 제3 실시예에 따른 초음파 이온 피부미용기의 원적외선 및 초음파 구동부의 상세 회로도.

도 19는 본 발명의 제3 실시예에 따른 초음파 이온 피부미용기의 갈바닉 구동부의 상세 회로도.

도 20은 본 발명의 제3 실시예에 따른 초음파 이온 피부미용기의 온도감지부 및 보조회로부의 상세회로도.

도 21은 초음파 진동판 및 이온 접촉전극을 동시에 지니는 초음파 진동소자의 모식도.

<도면의 주요부분에 대한 부호의 설명>

1 : 배터리 2, 102 : CPU

10, 110 : 전압측정부 20 : DC-DC 컨버터부

30 ; 스위치부 31 : 제1 스위치부

32 : 제2 스위치 40 : 디스플레이부

50 : 초음파 구동부 51 : 전압증폭기

52 : 진동부 53 : 공진부

54 : 발진부 60 : 신체감지부

61 : 전류센싱부 62 : 증폭부

70 ; 온도감지부 71 : 제1 온도감지부

72 : 제2 온도감지부 80 : 신호음발생부

90 : 보조회로부 91 : 기준전압발생부

92 : 리셋부

101 : DC 어댑터 120 : DC-DC 컨버터부

130 ; 스위치부 140 : 디스플레이부

150 : 초음파 구동부 151 : 갈바닉 구동부

153 : 레이저 구동부 160 : 신체감지부

190 : 리셋부

이상의 본 발명의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 제1 측면에 따른 이온도입기능을 갖는 피부미용기는, 입력전압을 승압하는 DC-DC 컨버터부(20; 120, 120'; 220); 상기 DC-DC 컨버터부로부터 승압된 전압에 의해 구동되되, 마이크로 컨트롤러(2; 102; 202)의 제어에 의해 접촉전극에 갈바닉 전류를 인가하는 갈바닉 구동부(51; 151; 251); 상기 갈바닉 구동부의 동작모드를 스위칭하는 스위치부(30; 130; 230); 및 상기 DC-DC 컨버터부와 갈바닉 구동부와 스위치부를 제어하는 제어수단(2; 102; 202)를 포함하며, 상기 갈바닉 구동부의 접촉전극의 크기를 감지하여 상기 상기 갈바닉 구동부의 접촉전극이 사용자의 피부에 접촉하였는가 여부를 감지하는 신체감지부(60; 160; 260)를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.

바람직하게, 상기 피부미용기는, 상기 제어수단에 의해 제어되며 피부에 레이저 광을 조사하는 레이저 구동부(53; 153)를 더 포함하거나,

상기 피부미용기는, 상기 제어수단에 의해 제어되며 초음파 진동을 인가하는 초음파 구동부(150; 250)를 더 포함한다.

더욱 바람직하게는, 상기 피부미용기는, 상기 제어수단에 의해 제어되며 피부에 원적외선을 조사하는 원적외선 구동부(52); 및 상기 제어수단에 의해 제어되며 피부에 저주파나 고주파의 전기적 진동을 주는 저/고주파 구동부(54);를 더 포함한다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 상기 본 발명에 따른 실시예를 상세히 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 이온레이저 피부 미용기의 전체 블록도이고, 도 2는 본 발명에 따른 피부미용기의 전원 및 스위치부의 상세 회로도이고, 도 3은 본 발명에 따른 피부미용기의 디스플레이부의 상세 회로도이고, 도 4는 본 발명에 따른 피부미용기의 레이저 및 원적외선 구동부 그리고 저/고주파 구동부의 상세 회로도이며, 도 5는 본 발명에 따른 피부미용기의 갈바닉구동부의 상세 회로도이다. 도 6은 본 발명에 따른 이온 피부미용기의 계기판의 외관도이다.

한편, 도 7a는 도 2의 본 발명에 따른 피부미용기의 전압제어를 위한 펄스파형을 보여주며, 도 7b는 본 발명에 따른 이온 피부미용기의 갈바닉 구동부의 인가되는 전압 파형을 보여준다.

먼저, 도 1에서 보는 바와 같이, 배터리의 충전 전원은 DC-DC 컨버터부(20)에 의해 승압되어 CPU(2)를 구동하며, 이는 신체에 갈바닉 이온 전류를 이가하여 피부에 이온 활성물질의 도입을 촉진하는 갈바닉 구동부(51), 상기 갈바닉 구동부의 접촉전극에 사용자의 신체가 접촉되었는가 여부를 감지하는 신체감지부(60), 신체에 레이저 광을 조사하는 레이저 구동부(53), 원적외선을 조사하는 원적외선 구동부(52), 저주파 또는 고주파 전기적 진동을 가하는 저/고주파 구동부(54), 전원스위치 및 작동스위치의 스위치부(30), 작동상태를 표시하는 디스플레이부(40), 및 기타 보조회로부(90)를 제어하게 된다. 한편 정확한 전압 제어 및 소비전력을 절감하기 위해 배터리 잔량을 측정하고 배터리 보호회로를 갖는 배터리전압 측정부(10)가 배터리와 접속된다.

이제, 도 2를 참조하여 제1 스위치부(31) 및 제2 스위치부(32)의 스위치부(30), DC-DC 컨버터부(20), 및 리셋부의 보조회로부(90)로 이루어지는 전원부를 좀더 상세히 설명한다.

제1 스위치부(31)의 입력단은, 외부 전원과 접속되는 충전단자(J1, J3) 및 배터리 단자(J4)가 병렬접속되어 있다. 또 하나의 배터리 단자 J2는 없어도 되나 배터리 단자의 극이 바뀌었을 경우를 상정한 경우이다.

전원 스위치(SW1)가 '온'되면, 스위칭 소자인 FET(D9)가 도통되므로 어댑터로부터의 입력 전원이 DC-DC 컨버터(20)에 인가된다.

이때 배터리 전압이 분압용 저항(R2) 및 다이오드(D8)로 이루어지는 배터리 전압측정부(10)에 의해 측정되어 CPU의 아날로그 입력단자(AN1)로 입력된다.

한편, 휴대용 미용기기는 대개 단일 입력 전원(일례로 3.6V)의 배터리를 사용하기 때문에 경우에 따라 고전압(이온도입기의 경우 일례로 20-30V)으로의 승압과정이 필수적인데, 이를 위한 DC-DC 컨버터부(20)는 종전에는 고가의 칩을 사용하였으나, 본 발명에서는 도 2에서 보는 바와 같이, 주파수 듀티비(frequency duty rate)를 조절하여 출력 전압을 조절하는 스위칭 소자(D6) 및 CPU의 PWM 제어 프로그램에 의해 달성된다.

즉, CPU의 PWM 제어단자(10번 단자)로부터 스위칭 신호가 출력되면 스위칭 소자(D6)를 온/오프 시켜 펄스폭을 제어함으로써 결국 출력 전압의 전력을 제어하는 것이 가능하게 된다. 즉, 사용자가 미용기기를 사용하고자 할 경우, 전원을 켜고 피부에 대면, 후술하는 신체감지부(60)에 의해 신체에 기기를 사용할 경우에, PWM 제어신호의 '스위치온' 시간 간격을 길게 함으로써, 사용시의 목적 전압으로 전원을 스텝업(step up)하게 된다. 이는 피드백 제어방법을 사용하여 도 7a의 (a)에서 보는 바와 같이 점진적으로 이루어지도록 하기 때문에 갑작스러운 전압 상승으로 인한 시스템 다운 등의 종래 기술들의 문제점들이 해소된다. 아울러, 스텝다운(step down) 역시, 도 7a의 (b)에서 보는 바와 같이, 점진적으로 펄스폭을 줄여나감으로써 마찬가지로 갑작스러운 전압 강하로 인한 문제점들이 제거된다. 결국 안정적인 전력 관리가 가능하게 된다.

실제로 DC-DC 컨버터의 출력 전압인 VDD는 미용기기의 사용시 20-30V를 출력하도록 하고, 전원은 온 상태이나 기기 미사용 시에는 10V 정도를 유지함으로써 전력 소비를 줄일 수 있다.

분압 저항 R3, R4는 CPU의 전압(일례로 3.3V)에 맞추기 위해 출력 전압을 센싱하여 아날로그 입력단자(AN2)로 센싱된 출력 전압을 감지하도록 한다.

이상의 동작을 구현하기 위한 CPU의 전력관리 프로그램을 도 8을 참조하여 설명한다. 도 8은 본 발명에 따른 안정된 전압제어를 위한 제어흐름을 보여주는 플로우챠트이다.

먼저, 도 8에서 보는 바와 같이, 펄스폭 체크 프로그램(PWM_CHECK)이 시작되면(S1), 'PWM OK FLAG'를 체크하여 PWM 제어가 원하는 설정치만큼 동작하는지 여부를 조사한다(S2). 원하는 만큼 동작한다면 ('PWM OK FLAG'=1), S9 단계로 리턴하여 계속해서 수행하고, 그렇지 않는 경우에는, PWM 설정치('PWM_TARGET')와 인가되고 있는 PWM 실제값('PWM_PUF')을 비교하여(S3), 그 값이 동일하면('PWM_PUF'-'PWM_TARGET'=0) 다시 S9 단계로 리턴하여 계속해서 수행하고, 그렇지 않은 경우에는 S4 내지 S8의 PWM 조절 단계를 시행한다.

먼저, 캐리값이 0인지 여부를 조사하는 바(S4), 이는 펄스폭의 듀티비가 설정치보다 큰가 여부를 조사하기 위함이다. 실측치보다 설정치가 더 작으면, PWM 세팅을 행하고(S5) 실제로 인가되는 PWM 값을 일정치 만큼 증가시켜 듀티비를 상승시킴으로써 스텝업(step up)시키게 된다(S7). 역으로 실측치보다 설정치가 더 크면, PWM 세팅을 행하고(S6) 실제로 인가되는 PWM 값을 일정치 만큼 감소시켜 듀티비를 감축시킴으로써 스텝다운(step down)시키게 된다(S8).

그후, S2 단계로 다시 리턴하여 계속해서 본 프로그램을 수행하게 된다.

한편, 이상의 프로그램드 전력 조절 방법 및 장치는, 미용기기의 출력 강약 조절에도 사용가능하다. 즉, 의도적으로 사용자가 강약조절 스위칭인 제3 스위치(SW3)를 조절하여 '약'에서 '강'으로 출력을 조절하고자 할 경우, 아날로그 입력단자 AN7은 이를 받아들여 PWM 제어단자(10번핀)에 PWM 펄스폭 조절신호를 가함으로써 듀티비를 증가시킴으로써 출력을 '강'으로 조절할 수 있게 된다. 예를들어, 얼굴과 같은 예민한 부위의 피부에 피부미용기기를 사용하고자 할 때는 출력을 약하게 할 필요가 있고, 반대로 힙이나 종아리 등과 같은 부위에 사용하고자 할 경우에는 다소 출력을 강하게 하는 것이 좋다.

제2 스위치부(32)의 제2 스위치(SW2)는 미용기기의 모드를 조절하기 위한 모드스위치이며, 제4 스위치(SW4)는 미용기기의 스텝을 조절하기 위한 스텝스위치이다. 이들 스위치의 외관도를 도 6에 나타내었다. "전원" 스위치, 스텝에 있어서 클린싱(Cleansing), 마사지(Massage), 영양공급(Nutrition), 리프팅(Lifting), 화이트닝(Whitening) 및 소프트(Soft)의 갈바닉 이온 단계 및 초음파 모드 동작을 나타내는 LED 소자들, 레이저 기능의 강약 단계를 조절하는 스위치 및 강약 단계를 나타내는 LED 소자들, 레이저 기능인가 이온 기능인가를 조절하는 스위치 및 이를 나타내는 LED 소자들이 도시되어 있다.

이들은 각 스텝에 따라 각 스텝에서 적절한 신호가 출력되도록, 후술하는 도 4 및 도 5의 구동부(51-54)의 아날로그 출력단자의 출력신호의 펄스에 주파수 및 펄스폭 변환을 행하게 된다. 아울러 전압 진폭 변화에 따른 2단계의 강약(H/L) 조절이 가능하다.

한편, 제2 스위치부와 같이 구성함으로써 입력 포트 하나로 여러 가지의 전압을 받아들이도록 하는 것이 가능하다. 미설명 부호 90은 리셋부이며, L1은 리액터이고, C2, C3은 콘덴서이며, D1-D5는 역전방지 다이오드이다.

이제, 도 5를 참조하여 본 발명의 핵심인 갈바닉 구동부(50)에 대하여 상술한다. 먼저, 마이크로컨트롤러(2)의 출력단자 RB7 로부터의 펄스파형 제어신호가 증폭회로(U3A, R31, R33, R35, R37)에 의해 증폭되고, 적분회로(U3B, R32, R38, R39, R29, C9, C10)에 의해 적분된 후, 저항 R34 및 R36을 통해 각각 얼굴에 대한접촉전극(J6) 및 손에 대한 접촉전극(J7, J8)으로 인가된다.

이때 마이크로컨트롤러의 입출력단자(RB3, RB2)로부터의 PWM 조절신호가 각각 저항 R54 및 R55를 통해 PWM제어용 트랜지스터(Q5, Q6)에 인가되며, 상기 트랜지스터(Q5, Q6)의 컬렉터측은 각각 상기 얼굴 및 손의 접촉전극에 접속되어, 상기 PWM 조절신호에 따라 출력파형은 도 7b에서 보는 바와 같은 삼각파형을 구성한다. 즉, 상기 단자 RB2의 신호가 '하이'이면 트랜지스터 Q55 가 '온' 상태로 되어, 손잡이 접속전극은 접지상태가 되므로, 도 7b에서의 t0-t1 사이의 출력이 발생하며, 반대로 상기 단자 RB3의 신호가 '하이'이면 트랜지스터 Q5가 '온' 상태로 되어, 얼굴 접속전극이 접지상태가 되므로, 도 7b에서의 t1-t2 사이의 출력이 발생하게 된다. 결국 얼굴에서 손으로 또는 손에서 얼굴로 갈바닉 전류가 교호로 흐르게 되고, 피부에 효과적으로 이온 활성물질을 도입할 수 있게 된다.

아울러, 도 5의 부재번호 60은 피부에 상기 전극을 접촉하였는가 여부를 감지하기 위한 신체감지부이다. 감지된 신호는 증폭기 회로(U3C, U3D, R42, R44, R46, R48, R49, R53, C11, C12)에 의해 증폭된 후, 아날로그 입력단자(AN5, AN6)를 통해 상기 마이크로컨트롤러(2)로 입력된다.

이제, 도 4를 참조하여, 본 발명에 관한 미용기기의 여타 기능에 대하여 상술한다. 먼저, 원적외선 구동기(52)는 마이크로컨트롤러(2)의 출력단자(RA4)로부터의 제어신호가 저항(R26)을 통해 스위칭용 트랜지스터(Q4)에 인가됨으로써 저항(R17-R19, R21, R23, R24)을 통해 Vcc에 접속된 원적외선 LED (D13, D14, D18, D19, D20, D23)를 구동하게 된다.

다음, 레이저 구동기(53)는 마이크로컨트롤러(2)의 제1 레이저 출력단자(AN0)로부터의 신호가 포토다이오드(PD) 및 레이저 다이오드(LD)에 인가되는 바, 이는 제2 레이저 출력단자(PWM1)의 출력에 의해 스위칭용 트랜지스터(Q1)의 스위칭에 의해 제어된다. 나머지(D10, R7, R8, R9, R1, C5, C1)는 부가적인 소자들이다.

다음, 저/고주파 구동부(54)는, 마이크로컨트롤러(2)의 제1 저/고주파 출력단자(AN3)로부터의 신호가 주파수 변환회로(U2A, 저항 R13-R16, 커패시터 C6, C7)를 통해 스위칭용 트랜지스터(Q2)에 인가되어 진동자 전극(J5)에 저주파 파형을 인가하며, 마이크로컨트롤러(2)의 제2 저/고주파 출력단자(BUZ)로부터의 신호가 저항 R25 및 커패시터 C8을 통해 스위칭용 트랜지스터(Q3)에 인가되어 진동자 전극(J5)에 고주파 파형을 인가하여 진동기능을 수행한다.

기존 이온기의 초음파 진동용 또는 저/고주파 진동용 소자는 소형 DC진동 모터가 사용되었으나, 본 발명에서는 도 21에서 보는 바와 같이, 판형 진동자를 채택함으로서, 저소음, 고진동과 고장 발생율을 거의 없도록 개선하였다. 한편, 상기 제2 저/고주파 출력단자(BUZ)로부터의 신호는 경보음을 발생하는 부저음 발생신호로도 사용이 가능한 바, 이 경우, 상기 저/고주파 구동부의 고주파 발생부(R25, C8, Q3, D24, R20)는 부저 드라이버로 동작한다.

바람직하게, 이온 기능 사용시 원적외 방사 기능과 진동 기능이 동시에 진행되는 것이 효과적이며, 레이저 기능은 독립적으로 사용가능하다. 갈바닉 이온 기능과 레이저 기능은 동시에 사용 가능하다.

다음, 도 3을 참조하여 본 발명의 디스플레이부(40)의 구성에 대하여 설명하면, 제1 및 제2 LED(도3의 D11, D12)가 제어장치(CPU)의 제1 입출력 단자(RD0) 및 제2 입출력 단자(RD1) 간에 상호 반대 방향으로 병렬로 접속되며, 제3 및 제4 LED(도3의 D16, D17)가 상기 제어장치(CPU)의 제2 입출력 단자(RD1) 및 제3 입출력 단자(RD2) 간에 상호 반대 방향으로 병렬로 접속되며, 제5 및 제6 LED(도3의 D21, D22)가 상기 제어장치(CPU)의 제3 입출력 단자(RD2) 및 제4 입출력 단자(RC6) 간에 상호 반대 방향으로 병렬로 접속되며, 제7 LED(도3의 D15)가 상기 제어장치(CPU)의 제1 입출력 단자(RD0) 및 제4 입출력 단자(RC5) 간에 접속되며, 제8 및 제9 LED(도11의 D25, D26)가 상기 제어장치(CPU)의 제4 입출력 단자(RC6) 및 제5 입출력 단자(RC5) 간에 상호 반대 방향으로 병렬로 접속되되, 상기 각 LED들은 상기 제어장치로부터의 상기 각 입출력단자에 대한 신호값에 의하여 독립적으로 온/오프된다.

상기 제1 내지 제6 LED(D11, D12, D16, D17, D21, D22, D25, D26)는 클린싱(Cleansing), 마사지(Massage), 영양공급(Nutrition), 리프팅(Lifting), 화이트닝(Whitening) 및 소프트(Soft)의 갈바닉 이온 단계를 나타내는데 사용되어지고, 상기 제7 LED(D15)는 상기 피부미용기기의 사용상태를 나타내는데 사용되어지며, 상기 제8 및 제9 LED(D25, D26)는 원적외 기능의 강약 단계를 나타내는데 사용된다. 물론, 갈바닉 이온 단계에서도 각 모드별로 강약 조절이 가능하다.

아울러, 갈바닉 구동기의 구동을 알리는 이온도입 단계를 나타내는 LED(D27) 및 레이저 구동기의 구동을 알리는 LED(D28)가 출력단자(RC4, RC3)에 접속된다.

상기 실시예의 디스플레이장치(40)의 각 LED의 발광 조건은 다음 표1과 같다.

이하, 본 발명의 제2 실시예의 초음파 이온 레이저 피부미용기기를 첨부도면 도9 내지 도14를 참조하여 설명한다.

도 9는 본 발명의 제2 실시예에 따른 초음파 이온 레이저 피부 미용기의 전체 블록도이고, 도 10은 본 발명의 제2 실시예에 따른 초음파 이온 레이저 피부미용기의 전원 및 스위치부의 상세 회로도이고, 도 11은 본 발명의 제2 실시예에 따른 초음파 이온 레이저 피부미용기의 디스플레이부의 상세 회로도이고, 도 12는 본 발명의 제2 실시예에 따른 초음파 이온 레이저 피부미용기의 레이저 및 초음파 구동부의 상세 회로도이고, 도 13은 본 발명의 제2 실시예에 따른 초음파 이온 레이저 피부미용기의 갈바닉 구동부 및 신체감지부의 상세 회로도이며, 도 14는 본 발명의 제2 실시예에 따른 초음파 이온 레이저 피부미용기의 계기판의 외관도이다. 설명을 간략하게 하기 위하여, 제2 실시예의 구성요소중 제1 실시예와 유사한 부분은 유사한 부재번호를 붙이고 설명을 생략하며, 차이점을 중심으로 기술한다.

도 9 및 도10에서 보는 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예의 초음파 이온 레이저 피부미용기에 의하면, 제2 실시예에서는 충전 방식이 아닌 아답터 방식을 사용하고 있다. 먼저 DC 어댑터는, 전원 스위치(SW1)가 온될 경우 접속단자(J1, J3)를 통해 입력받은 전압이 다음 단의 DC-DC 컨버터부로 입력된다. DC 어댑터(101)로부터의 전압은 DC-DC 컨버터부(120)에 의하여 제1 실시예와 동일한 방식으로 승압된다.

본 실시예의 스위치부(130) 및 리셋부(190)도 제1 실시예의 그것과 거의 동일하다.

다음으로, 제2 실시예의 초음파 구동부(15)에 대하여 도 12를 참조하여 상술하면, 초음파 구동부는 마이크로컨트롤러(102)의 출력단자(AN3)로부터의 제어신호가 다이오드(D16) 및 저항(R22)을 통해 스위칭용 트랜지스터(Q4)에 인가됨으로써 공진용 트랜지스터(Q3)와 함께 초음파 구동기(ULTRA1)를 구동하게 되는 바, 나머지 소자들(R16, R18-R20, R23, L3-L5, C7-C11, D9)은 상기 트랜지스터(Q3, Q4) 및 초음파 구동기의 주변회로이다.

한편, 레이저 구동기(153)는 역시 제1 실시예의 그것과 동일하며, 도 11에는 제2 실시예에서의 디스플레이부(140)가 도시되어 있는 바, 역시 도 3의 제1 실시예의 경우와 동일하며, 갈바닉 구동부(151) 및 신체감지부(160)가 도 13에 도시되어 있는 바, 역시 제1 실시예의 경우와 동일하다.

마지막으로 도 14를 설명하면, "전원" 스위치, 기능에 있어서 "초음파", "이온", "레이저" 구동 스위치, 이온 도입 단계의 각 스텝 구동 스위치, 펄스레벨에 있어서 "약", "중", "강" 레벨 스위치를 보여주고 있다.

이제, 본 발명의 제3 실시예의 초음파 이온 피부미용기기에 대하여 첨부도면 도 15 내지 도 20을 참조하여 설명한다.

도 15는 본 발명의 제3 실시예에 따른 초음파 이온 피부 미용기의 전체 블록도이고, 도 16은 본 발명의 제3 실시예에 따른 초음파 이온 피부미용기의 전원 및 스위치부의 상세 회로도이고, 도 17은 본 발명의 제3 실시예에 따른 초음파 이온 피부미용기의 디스플레이부의 상세 회로도이고, 도 18은 본 발명의 제3 실시예에 따른 초음파 이온 피부미용기의 원적외선 및 초음파 구동부의 상세 회로도이고, 도 19는 본 발명의 제3 실시예에 따른 초음파 이온 피부미용기의 갈바닉 구동부의 상세 회로도이며, 도 20은 본 발명의 제3 실시예에 따른 초음파 이온 피부미용기의 온도감지부 및 보조회로부의 상세회로도이다. 설명을 간략하게 하기 위하여, 제3 실시예의 구성요소중 제1 실시예와 유사한 부분은 유사한 부재번호를 붙이고 설명을 생략하며, 차이점을 중심으로 기술한다.

도 15 및 도16에서 보는 바와 같이, 본 발명의 제3 실시예의 초음파 이온 피부미용기에 의하면, 먼저 배터리의 전압(일례로 3.6V)이 제1 실시예의 DC-DC 컨버터부와 동일한 제1 컨버터부(220)에 의해 일례로 12-15V로 승압된 후, 다시 제2 DC-DC 컨버터부(220')에 의하여 일례로 30V로 재승압된다. 이는 후술하는 갈바닉 구동부(251)에서 재승압된 전압으로 갈바닉 이온을 신체에 인가하여 피부에 활성물질의 도입을 촉진하기 위함이다.

제1 스위치부(231)에 있어서 차이점은 메인 스위치인 전원스위치(SW1)가 제1 기준전압(Vcc)에 접속되어 있으나, 전원 스위치를 넣는 경우에 CPU(202)가 활성화되어 제1 스위치부(231)를 통해 전원을 DC-DC 컨버터부(220)로 인가하는 점은 동일하다.

제2 DC-DC 컨버터부는, 도 16에서 보는 바와 같이, DC-DC 컨버터 칩(U1)을 사용할 수도 있다. 마이크로 컨트롤러(202)의 제6 아날로그 출력단자(AN6)로부터의 신호는 저항(R15)을 통해 스위칭용 트랜지스터(Q2)를 구동함으로써 상기 칩을 활성화한다. 나머지 소자들(저항 R1, R3, R6, R11, R12, 커패시터 C1, C4, C6, 인덕터 L1, 다이오드 D1)은 상기 칩의 주변 회로이다.

한편, 도 17을 참조하여, 제3 실시예에서의 디스플레이부(240)에 대해서 설명한다. 먼저, 마이크로컨트롤러(202)의 입출력단자(RD0, RD1, RD2)는 입출력단자 RB2와 함께 스위치 제2 내지 제4 스위치(SW2, SW3, SW4)의 각각의 스위치 입력을 체크하기 위한 입력단자로도 기능하며, 스위칭용 트랜지스터(Q6, Q7, Q8)와 함께 각각 디스플레이용 LED(D5-D7; D11, D13, D15; D17-D19; D20, D21)를 구동하기 위한 출력단자로도 기능한다.

다음으로, 제3 실시예의 초음파 구동부(250) 및 원적외선 구동부(252)에 대하여 도 18을 참조하여 상술하면, 초음파 구동부는 마이크로컨트롤러(202)의 출력단자(RA0)로부터의 제어신호가 다이오드(D16) 및 저항(R22)을 통해 스위칭용 트랜지스터(Q4)에 인가됨으로써 공진용 트랜지스터(Q3)와 함께 초음파 구동기(ULTRA1)를 구동하게 되는 바, 나머지 소자들(R16, R18-R20, R23, L3-L5, C7-C11, D9)은 상기 트랜지스터(Q3, Q4) 및 초음파 구동기의 주변회로이다.

원적외선 구동기(252)는 마이크로컨트롤러(202)의 출력단자(RB3)로부터의 제어신호가 저항(R21)을 통해 스위칭용 트랜지스터(Q5)에 인가됨으로써 저항(R17)을 통해 Vcc에 접속된 원적외선 LED (D8, D10, D12, D14)를 구동하게 된다.

다음, 갈바닉 구동부(251)에 대하여 도 19를 참조하여 설명한다. 먼저, 마이크로컨트롤러(202)의 출력단자 PWM1으로부터의 펄스파형 제어신호가 비교기회로(U3A, R24, R28, R29, R36, C13)에 의해 DC 전압으로 변환된 후, 각각 저항 R31 및 R38을 통해 얼굴에 대한 접촉전극(J4) 및 손에 대한 접촉전극(J5, J6)으로 인가된다.

이때 마이크로컨트롤러의 입출력단자(RB6, RB7)로부터의 PWM 조절신호가 각각 저항 R41 및 R43을 통해 PWM제어용 트랜지스터(Q9, Q10)에 인가되며, 상기 트랜지스터(Q9, Q10)의 컬렉터측은 각각 상기 얼굴 및 손의 접촉전극에 접속되어, 상기 PWM 조절신호에 따라 출력파형은 역시 도 7b에서 보는 바와 같은 삼각파형을 구성한다.

아울러, 도 19의 부재번호 260은 피부에 상기 전극을 접촉하였는가 여부를 감지하기 위한 신체감지부이다. 감지된 신호는 증폭기 회로(U3B, U3C, R30, R32,R37, R39, C12, C14)에 의해 증폭된 후, 아날로그 입력단자(AN4, AN5)를 통해 상기 마이크로컨트롤러(202)로 입력된다.

마지막으로 도 20을 설명하면, 본 실시예의 온도감지부(270)가 도시되어 있는 바, 얼굴과 같은 초음파 소자의 피부 접촉면 온도를 센싱하는 써미스터(RT1) 및 분압용 저항(R46)으로 이루어지며, 아날로그 입력단자(AN3)를 통해 CPU로 입력된다. 전술한 도 12의 초음파 진동자의 피부 진동판의 표면온도를 센싱하게 되며, 초음파 진동자가 동작함에 따라 상기 진동판이 가열되는 바, 일정 온도 (일례로 45°) 이상에서 과열로 감지하여, 피부에 악 영향을 끼칠 수 있는 더 이상의 과열을 방지하기 위해 자동적으로 PWM 제어를 행하여 DC-DC 컨버터부로 입력되는 펄스파의 듀티비를 감소시켜 전압의 강약을 조절하게 된다.

부재번호 280의 신호음발생부(R5, Q1, BUZ1)는 이상 상태의 경우나 사용상태를 소리로서 나타내기 위한 경보음을 발생시키는 부저(BUZ1)의 동작회로이다.

부재번호 291은 기준전압 발생부(R44, D26, C15)이고, 부재번호 292는 리셋부(R45, D25, C16)이다.

한편, 제2 실시예 및 제3 실시예에서와 같이 이온 도입기능과 초음파 진동기능을 모두 갖고 이를 효과적으로 하기 위해서는, 이들이 하나의 소자로 만들어지는 것이 바람직한 바, 도 21은 초음파 진동판 및 이온 접촉전극을 동시에 지니는 초음파 진동소자의 모식도로서, (a)는 초음파 진동을 위한 적층판들의 분리 상태를 도시하고 있고, (b)는 초음파 진동소자의 커버를 나타내고 있으며, (c)는 이들을 결합한 상태를 도시하고 있다.

전술한 바와 같이, 초음파와 이온을 동시에 사용함으로써 미용 효과를 높일 수 있다. 그런데, 기존의 제품도 초음파 이온기 겸용이 있기는 하나, 이들 기능이 별도로 분리되어 있고, 초음파 진동 기능과 이온 도입 기능을 동시에 동작시키는 미용기는 없다.

그 이유는, 이들 기능을 동시에 만족시켜 주는 진동판 소자가 없기 때문이다. 이들 기능이 동시 동작을 하기 위해서는 도 21과 같이 되어야 한다. 즉, 초음파 진동기능을 위해서는, 일측에 +판 및 타측에 -판을 갖는 초음파 진동 세라믹(a1)과 플렉서블 PCB(FPCB)(b1, b2, c1) 및 초음파진동 및 이온 전달 헤드(d1)가 필요하고, FPCB는 양측의 마이크로 접착 동판(b1, b2) 간을 절연하기 위한 SUS(c1)이 필요하다. 아울러, 진동판의 커버(d1)는 초음파 진동 전달이 가능한 면(d2)을 갖고 있으면서, 이온 도입기능에서 +전극으로 기능하므로 (이온 도입시 -전극은 손가락이 됨), 이온 전류가 전달가능하도록 스테인레스로 되는 것이 바람직하다.

원리적으로 보면 FPCB의 양측 동판 사이에 접착면을 두면 접착면이 절연층을 형성해 초음파와 이온이 동시사용 가능해 보이지만 실제 접착면이 마이크로 미터 차원이기 때문에 전류가 도통하게 된다. 그래서 충분한 절연효과를 갖는 절연 물질을 사용하여야 하는데, 절연체로는 초음파 에너지가 충분히 전달될 수 있을만큼 얇고(수십 마이크로 미터) 양측 동판을 접착할 때의 높은 온도(120도)를 충분히 견디어야 한다. 이런 재질로는 폴리이미드 필름(65um)이나 폴리에스테르(70um) 등이 바람직하다.

이상은 본 발명의 일 실시예를 중심으로 설명한 것에 지나지 않고, 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 한도 내에서 여러 가지 변형이 가능하다. 따라서 본 발명은 다음의 특허청구범위에 의해서만 한정되는 것으로 해석되어야 한다.

이상에서 상세히 설명한 바와 같이, 본 발명에 의한 초음파 구동기 및 초음파 미용기기에 의하면, 피부에 접촉전극을 갖다 대는 것을 감지하여 그 경우에만 실제 동작전압으로 승압하기 때문에, 불필요한 전력 소비를 최소화할 수 있으며, 사용자가 현재 사용상태인가 여부를 알수 있으므로 편리하다는 장점이 있다.

아울러, 이온 도입기능 외에도 레이저 조사 기능, 초음파 진동 기능, 원적외선 조사 기능, 저/고주파 전기적 진동 기능 등과 같은 여러 가지 다른 기능을 동시에 지니고 있어, 미용효과를 극대화할 수 있다.

Claims

입력전압을 승압하는 DC-DC 컨버터부(20; 120, 120'; 220);

상기 DC-DC 컨버터부로부터 승압된 전압에 의해 구동되되, 마이크로 컨트롤러(2; 102; 202)의 제어에 의해 접촉전극에 갈바닉 전류를 인가하는 갈바닉 구동부(51; 151; 251);

상기 갈바닉 구동부의 동작모드를 스위칭하는 스위치부(30; 130; 230); 및

상기 DC-DC 컨버터부와 갈바닉 구동부와 스위치부를 제어하는 제어수단(2; 102; 202)를 포함하는 이온도입기능을 갖는 피부미용기로서,

상기 갈바닉 구동부의 접촉전극의 전류를 감지하여 상기 상기 갈바닉 구동부의 접촉전극이 사용자의 피부에 접촉하였는가 여부를 감지하는 신체감지부(60; 160; 260)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이온도입기능을 갖는 피부미용기.
제 1 항에 있어서,

상기 피부미용기는, 상기 제어수단에 의해 제어되며 피부에 레이저 광을 조사하는 레이저 구동부(53; 153)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이온도입기능을 갖는 피부미용기.
제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,

상기 피부미용기는, 상기 제어수단에 의해 제어되며 초음파 진동을 인가하는 초음파 구동부(150; 250)를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이온도입기능을 갖는 피부미용기.
제 2 항에 있어서,

상기 피부미용기는, 상기 제어수단에 의해 제어되며 피부에 원적외선을 조사하는 원적외선 구동부(52); 및 상기 제어수단에 의해 제어되며 피부에 저주파나 고주파의 전기적 진동을 주는 저/고주파 구동부(54);를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 이온도입기능을 갖는 피부미용기.
제 3 항에 있어서,

상기 피부미용기의, 이온 도입기능과 초음파 진동기능은 동시에 동작가능하도록 이들 기능의 피부접촉 소자(진동판 및 접촉전극)가 하나의 소자로 만들어지는 것을 특징으로 하는 이온도입기능을 갖는 피부미용기.