KR20170136325A

KR20170136325A - 엘이디 광원 조사기가 내장된 초음파 이온 발모 촉진기

Info

Publication number: KR20170136325A
Application number: KR1020160068258A
Authority: KR
Inventors: 박세환; 박병규
Original assignee: 박세환
Priority date: 2016-06-01
Filing date: 2016-06-01
Publication date: 2017-12-11

Abstract

피부에 도포되는 영양성분의 약물전달기술에서 음파영동과 이온도입을 통해 두피에 발라진 약물에 함유된 영양성분을 피부 내부로 효과적으로 침투 또는 도입시켜 발모를 촉진시키고 광 에너지 조사에 의해 혈행 개선을 통하여 두피의 상처를 치료하는 엘이디 광원 조사기가 내장된 초음파 이온 발모 촉진기가 제공된다. 상기 광원 조사기가 내장된 초음파 이온 발모 촉진기는 콤브 블레이드에 초음파 진동을 발생시키는 초음파 발생기와, 동작모드에 따라 상기 콤브 블레이드와 하우징에 마련된 손-전극에 서로 다른 극성을 갖는 이온도입주파수의 갈바닉 이온을 공급하는 이온도입부 및 하우징에 마련된 스위치에 따라 동작모드를 설정하여 상기 초음파 발생기와 이온도입부를 제어하는 제어부를 포함하여 구성된다.

Description

엘이디 광원 조사기가 내장된 초음파 이온 발모 촉진기{Ultrasonic ion complex hair growth promoters having LED-light source irradiator}

본 발명은 휴대용 발모 촉진기(hair growth promoters)에 관한 것으로, 보다 구체적으로는 초음파를 두피·피부 등의 신체 살갗에 뿌려진 액체 성분에 전달하여 초음파 세정하고 피부에 도포되는 영양성분의 약물전달기술(drug delivery technology: DDT)에서 음파영동(phonophoresis)과 이온도입(iontophoresis)을 통해 두피에 발라진 약물에 함유된 영양성분을 피부 내부로 효과적으로 주입 또는 도입시켜 발모를 촉진시키고 광 에너지 조사에 의해 혈행을 개선시켜 두피 세포조직을 활성화시켜 두피 등과 같은 피부를 치료하는 엘이디 광원 조사기가 내장된 초음파 이온 발모 촉진기에 관한 것이다.

모발이 두피로부터 손실되는 현상은 일반적으로 상당 부분의 사람들에게 문제가 되고 있다. 이러한 문제가 탈모증(남성의 경우에 대머리)이든 모발이 가늘어지는 현상이든 간에, 사람들에게는 고통스러운 문제인 동시에 사람의 외모에 나쁜 영향을 미칠 수 있는 문제가 된다. 게다가, 모발이 손실되면 사람의 외모가 실제보다 나이 들어 보이게 될 수 있다. 이러한 이유로, 완전한 두발 외모를 회복시킴으로써 사람의 외모를 향상시키려는 다양한 시도가 행해져 왔다.

초기에는 이러한 문제를 해소하기 위해 모발이 소실된 부분이 눈에 띠이지 않게 부착하는 부분 가발 또는 두피 전체에 씌여지는 가발의 활용에 중점을 두었다. 그러나 이러한 가발의 사용은 다른 사람들이 일정한 거리를 두고 떨어진 상태에서 쉽게 알아차릴 수 있을 만큼 자연스럽지 못하고, 착용자의 원래 모발처럼 도기기 하기 위해서는 인모(人毛)를 사용하기 때문에 고가격이고, 관리가 용이하지 않은 문제가 있었다.

또 다른 시도로서, 외과적 수술에 의해 "모발 플러그(hair plug)"로 대체시키는 방안이 제시되었다. 이러한 외과적 해소책에 따르면, 대체 모발 플러그에 사람의 실제 모발을 사용하여 완벽한 색상 일치와 자연스런 외형을 형성시킨다는 점에서, 모발품들의 사용에 의해 발생된 문제점들이 극복될 수 있다. 또한, 사람들에게는 수영 및 다른 활동들에 대해 앞서 언급한 문제점들과 같은 제약이 없다. 그러나 불행하게도, 이러한 모발 손실 치료 방법에는 외과적 모발 이식 과정의 의학적 전문가가 필요할 뿐만 아니라 많은 비용이 소요된다. 결과적으로, 이러한 과정은 고비용으로 인해 많은 사람들이 이용할 수 없게 된다. 대부분의 사람들에게 경제적으로 이용 가능한 모발 성장 촉진 방법을 마련하는 것이 바람직하다.

모발품들을 사용하는 방법과 외과적 이식 방법 이외에도, 모발 성장을 촉진시키기 위한 약품도 개발되어 왔다. 이들 약품들은 섭취 가능한 약물 또는 국소 피부 치료제의 형태일 수 있다. 섭취 가능한 약물은 모발 성장을 촉진시키기는 하지만 여러 가지 부작용에 의한 심각한 문제점들을 갖고 있는 것으로 판명되었다. 따라서 약물의 섭취로 인해 부작용이 초래될 위험이 없는 모발 성장 자극 방법을 마련하는 것이 바람직하다.

위와 같은 방법 이외에도 발모 유도체·촉진제 성분 조성물을 함유한 샴푸 등의 세정제로 모발과 두피를 세정하여 모발을 세척 시 발모 유도체·촉진제가 두피에 침투되어 발모를 촉진시키도록 하는 방안이 제시되었다. 그러나 이러한 기능성 샴푸를 이용하는 방법은 모발의 세정 효율을 높이기 위하여 샴푸에 함유된 계면 활성제 역할로 인하여 모발 유도체·촉진제의 유효 영양 성분이 두피에 원할 흡수하게 침투되지 못하여 그 효율을 매우 낮은 문제가 있었다.

위와 같은 방법 이외에도 탈모를 촉진시키는 방법으로는 LED(Lighting Emitting Diode)와 LD(Laser Diode)로 대표되는 저출력 레이저를 이용하여 두피를 활성화시켜 발모를 촉진시키는 기술이 있다. 이러한 기술의 예로서는 공개특허공보 제10-2005-0086650호(2005. 08. 30. 공개)에 기재된 "모발 성장 자극용 장치 및 방법"을 들 수 있다.

위 특허문헌과 같이 탈모치료에 이용할 수 있는 저출력의 다이오드 레이저를 복수개 사용하여 넓은 두피 면적에 고르게 레이저를 조사하는 경우 레이저가 생체 조직 내에 침부하여 세포의 분자를 여기시켜 모세혈관의 생성 증가, 혈액의 산소 담지량의 증가, 콜라겐과 ATP(Adenosine Triphosphate)의 생성 촉진, 임파류의 활동증가, 육아발생(Tissue Granulation)의 촉진, 식세포작용(Phagocytosis) 활성화 등의 효과가 나타나는 것으로 보고되고 있다. 특히 LED/LD 광원을 두피에 조사하는 경우 광 에너지가 두피의 진피조직과 피하조직에 침투하여 모근을 포함한 각종 세포조직을 활성화시키고 신진대사를 촉진시켜 발모가 촉진되고 모(毛)의 성장이 활발해지고, 모가 두꺼워지고, 모의 수명도 연작되어 결과적으로 두발의 손실(탈모), 퇴색(백발화)이 방지되는 것으로 보고되어 있다.

그러나 위 특허문헌에 기재된 종래의 기술은 빗(comb)의 형태로 제작되어 레이저 에너지를 사람의 두피로 효과적으로 침투되도록 제작되어 있으나, 발모촉진제 등의 약물을 함유한 기능성 샴푸를 이용하여 모발을 세정 시 발모촉진제를 두피로 효과적으로 침투시킬 수 없었고, 얼굴 등의 피부에 화장품의 유효성분을 침투시키는 기타 미용기기와 별개로 제작됨으로써 피부미용과 발모 촉진을 위해서는 별개의 제품을 각각 구입하여야 하는 등의 문제가 있었다.

공개특허공보 제10-2005-0086650호(2005. 08. 30. 공개)

따라서 본 발명의 목적은 샴푸 등에 함유된 발모 촉진제 등의 약물을 초음파세정, 음파영동 및 이온도입에 의해 두피에 효과적으로 침투시키며, 광 에너지를 두피에 효과적으로 조사하여 발모를 촉진시킬 수 있도록 구성된 엘이디 광원 조사기가 내장된 초음파 이온 발모 촉진기를 제공함에 있다.

본 발명의 다른 목적은 초음파 발생기를 구동하여 콤브 블레이드(comb blade)로서 샴푸 등에 함유된 발모촉진제와 두피에 캐비테이션(cavitation)이 발생되도록 하여 세포와 세포벽 사이로 촉진제가 효과적으로 전달되도록 하고, LED를 구동하여 광 에너지가 두피에 효과적으로 조사되도록 하여 발모를 촉진시키는 엘이디 광원 조사기가 내장된 초음파 이온 발모 촉진기를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 샴푸에 함유된 발모 촉진제를 이온영동법에 의해 두피에 효과적으로 도입(iontophoresis)시켜 발모를 촉진시키며, LED를 구동하여 광에너지에 의해 모근을 포함하여 각종 세포조직을 활성화시켜 발모를 촉진시키는 엘이디 광원 조사기가 내장된 초음파 이온 발모 촉진기를 제공함에 있다.

본 발명의 또 다른 목적은 광 에너지를 두피에 조사사여 세포조직을 활성화시키고, 머리 세정제에 함유된 발모촉진제를 음파영동 또는 이온주입에 의해 두피의 세포조직에 효과적으로 전달하는 엘이디 광원 조사기가 내장된 초음파 이온 발모 촉진기를 제공함에 있다.

상기한 목적을 달성하기 위한 본 발명은 전원의 온/오프 및 동작모드를 설정하는 스위치와, 일정한 면적을 갖는 손-전극이 겉면에 보이게 설치된 하우징과; 직사각 형상의 판재로 일측에 결합된 구동전압에 대응한 초음파세라믹(Sonic ceramic)의 진동을 증폭하여 초음파를 발생하는 진동 플레이트(Sonic plate)로 상기 하우징에 내장되며, 상기 플레이트의 단부가 상기 하우징의 외부로 돌출된 초음파 블레이드(sonic blade)와; 전원전압을 입력하며, 음파제어신호(Sonic Control Frequency)에 따라 상기 전원전압을 스위칭하여 상기 초음파세라믹에 구동전압을 공급하여 상기 블레이드에서 초음파를 발생되게 하는 초음파구동회로와; 발광제어신호에 응답하여 광 에너지를 발산하는 적어도 하나 이상의 LED가 직렬 또는 병렬 접속되어 구성된 LED어레이를 구동하는 LED구동부와; 상기 전원전압과 상기 손-전극 및 상기 블레이드에 연결되며, 이온도입주파수 대역을 갖는 이온루프형성신호에 따른 주파수 전류를 상기 손-전극으로부터 블레이드 또는 블레이드로부터 손-전극의 방향으로 흐르도록 하는 이온 도입부와; 상기 스위치의 작동을 모니터하여 초음파세정모드, 음파영동모드 또는 이온도입드 중 어느 하나를 설정하고, 상기 설정된 모드에 따른 음파신호와 이온루프형성신호를 상기 초음파구동회로와 이온도입부로 제공하며, 상기 설정된 모드가 이온도입모드 또는 음파영동모드 일 때 상기 LED구동부에 발광제어신호를 제공하는 제어부로 구성함을 특징으로 한다.

상기 블레이드의 단부는 일정한 간격으로 돌출되어 빗살이 적어도 2 이상 형성된 콤브 블레이드(comb blade)임을 특징으로 한다.

상기 LED구동부의 LED어레이에서 발광되는 광 에너지는 상기 하우징의 내부에 설치된 초음파세라믹과 블레이드가 접촉하는 부분에 마련된 LED창(LED Window)에서 외부로 조사되도록 구성하여 블레이드의 단부와 피부에 접촉되었을 때 근접한 거리에서 광 에너지가 세포에 조사도록 하는 것이 바람직하다.

상기 제어부에서 출력되는 음파신호의 초음파발생주파수는 20KHz~3MHz이 되도록 하는 것이 바람직하다.

상기 이온루프형성신호에 따른 이온도입주파수는 100Hz~500Hz로 설정하는 것이 좋다.

상기 하우징에는 재충전 가능한 배터리(rechargeable battery)와, 상기 하우징에 구비되어 외부로부터 공급되는 외부전압을 상기 배터리의 충전전압으로 공급하는 전원투입구와, 상기 전원투입구 또는 상기 배터리의 방전전압을 증폭하여 상기 전원전압으로 공급하는 전압증폭기가 구비된 것을 특징으로 한다.

본 발명의 실시 예에 따른 엘이디 광원 조사기가 내장된 초음파 이온 발모 촉진기는 초음파 세정은 물론 피부에 도포되는 약물에 포함된 영양성분의 약물전달기술(drug delivery technology: DDT)에서 음파영동(phonophoresis)과 이온도입(iontophoresis)을 통해 피부에 발라진 약물에 함유된 영양성분을 피부 내부로 효과적으로 침투 또는 도입시켜 피부에 영양을 공급하거나 발모를 촉진시키고 광 에너지 조사에 의해 혈행 개선을 통하여 두피의 상처를 효과적으로 개선시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 엘이디 광원 조사기가 내장된 초음파 이온 발모 촉진기의 외관을 나타낸 도면으로서, 도 1a는 사시도, 도 1b는 저면사시도, 1c는 평면도, 1d는 측면도이다.
도 2는 도 1에 도시된 하우징의 내부에 내장된 진동 플레이트, 초음파세라믹 및 진동 증폭판이 프린트회로기판(PCB)에 탑재된 모듈을 나타낸 도면으로, 2a는 평면도, 도 2b는 측면도이다.
도 3은 본 발명에 따른 엘이디 광원 조사기가 내장된 초음파 이온 발모 촉진기의 회로 구성도로서, 도 2의 인쇄회로기판에 탑재된 것이다.
도 4 내지 도 7은 본 발명에 따른 엘이디 광원 조사기가 내장된 초음파 이온 발모 촉진기의 사용 상태를 설명하기 위한 도면이다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 건과자의 초콜릿 함침 장치(1)의 구성 및 동작을 상세하게 설명한다. 첨부된 도면들은 본 발명의 실시예에 설명하기 위한 것으로, 상이한 형태로 구현될 수 있고, 기술된 실시 예에 제한되지 않음을 이해하여야 한다.

도면들을 상세히 설명하기 전에, 본 발명의 전반적인 개요에 대해서 설명한다. 설명을 쉽게 하기 위해서, "두피"라는 용어는 종래의 용어 정의에서와 같이 사용자의 머리 피부 중 모발로 덮여진 부분과 모발(예를 들어 턱수염) 성장이 소망되는 피부 표면을 나타내는 데 사용된다.

일반적인 샴푸는 정제수, 계면활성제(세정제), 분산제, 조정제(컨디셔닝제), 형광제, 거품제, 살균제(방부제), 항비듬제, 보습제, 증점제, 금속이온봉쇄제, 향료, 색소, pH조절제 등을 포함하여 구성되는데, 샴푸의 고유세정 효율을 유지시키면서 모발 유도제·촉진제 등과 같은 영양 성분을 두피에 깊숙이 침투시키는 위한 방법으로서는 초음파 세정 요법과 DDT(drug delivery technology)법을 복합적으로 사용하는 것이 알려져 있다.

초음파 세정원리는, 초음파가 물과 만나면 캐비테이션이라는 버블젯 현상을 일으킨다. 이러한 캐비테이션 현상은 초음파가 세정용액으로 전파될 때 발생하는 양이온(+)과 음이온(-)의 압력의 변화에 의한 캐비티(Cavity)의 붕괴 때 발생하는 큰 충격 현상으로 세척한다.

DDT에는 음파를 이용한 음파영동법(phonophoresis)과 이온을 이용한 이동영동법·이온도입(iontophoresis)이 있다.

음파영동(phonophoresis)은 초음파의 요동에 의해서 약물을 피부를 통해 연부조직으로 이동시키는 방법이다. 예를 들면, 필요한 약물을 두피와 같은 피부에 발라진 약물에 초음파를 제공 또는 접촉시키면 피부와 약물에 캐비테이션이 발생하여 이 힘으로 세포와 세포벽 사이로 약물이 전달되는 시스템이다. 이러한 음파영동법에 의해서 세포막의 투과성이 증진되고 음향흐름과 같은 기계적 효과에 의해 확산속도가 증가됨 따라 약물의 흡수속도가 촉진된다.

이온도입(iontophoresis)은 이온에 해리(解離)하는 전해질의 약제를 평류(平流)전기에 의해서 피부 또는 점막을 통해 생체내에 도입하려는 일종의 전기요법으로, 물질의 한 가지 이온만 조직에 침투되고 대개 침투 깊이는 0.1 cm이하로 진피층까지 침투되는 것으로 알려져 있다. 즉, 이온도입은 액물의 이온성질을 이용하여 약물을 피부로 침투시키는 방법으로 약물의 성질이 양이온(+극)이면 피부에 약물을 바르고 이 약물에 양이온(+극)을 접촉시키고 신체에 음이온(-극)을 공급 하면, 양이온의 약물이 피부로 밀려들어가는 원리를 이용하는 것이다.

이러한 이온도입은 얼굴에 음이온 성질의 화장품을 바르고 얼굴에 마사지하는 마사지 봉을 음전극(-)으로 하여 화장풍의 유효 성분을 피부로 침투시키는 원리이다. 이때 음극의 반대되는 양극은 인체의 어느 한 부분으로 설정 하는 것이 일반 적이다.

본 발명에서 적용되는 위와 같은 초음파세정원리 및 DDT(drug delivery technology)에서의 음파영동과 이온영동에 의한 이온도입은 더 이상 상세하게 설명되지 않는 것에 유의 바란다.

한편, 광 에너지를 두피 등의 피부 세포에 인가시키면 신체 내의 자연적 치유 과정, 특히 두피 내의 자연적 치유 과정을 자극할 수 있어 여러 가지 다양한 치료결과들을 달성할 수 있는 것으로 판명되었다. 두피를 자극시키기 위해 레이저광 에너지를 활용하는 장치가 일례로 퍼얼(Pearl) 등에게 허여된 국제 공개 특허 공보 제02/102228호와 퍼얼(Pearl)에게 허여된 국제 공개 특허 공보 제01/60457호와 같은 특허 공보들에 상세히 개시되어 있다.

이하에서는 도면들에 대해서 상세히 설명한다.

도 1a는 사시도, 도 1b는 저면사시도, 1c는 평면도, 1d는 본 발명에 따른 엘이디 광원 조사기가 내장된 초음파 이온 발모 촉진기(이하 "발모 촉진기"라 칭함)(1)의 하우징(10)의 외관을 나타낸 것이다. 도 1a 내지 도 1d를 참조하면, 발모 촉진기(1)의 하우징(10)의 정면에는 전원의 온/오프, 초음파세정, 음파영동, 이온도입의 동작모를 설정하기 위한 스위치(11)가 마련되어 있고, 후면에는 손-전극(12)이 구비되며, 외부의 어느 하면 바람직하기론 측면에는 외부전원 투입구(13)가 구비되어 있다. 그리고 하우징(10)의 전면에는 단부에 일정한 간격으로 형성된 빗살(comb)(21)이 형성된 진동 플레이트(20)의 블레이드(22)가 돌출되어 있고, 블레이드(22)가 인출된 하우징(10)의 단부에는 LED창(30)이 형성되어 있다. 상기 진동 플레이트(20)의 단부에 형성된 블레이드(22)는 피부에 잘 접촉되도록 일측으로 경사(slope)지게 형성되어 있다.

도 2a와 도 2b는 하우징(10)의 내부에 내장된 진동 플레이트(20), 초음파세라믹(40) 및 진동 증폭판(41)이 인쇄회로기판(PCB)(42)에 탑재된 초음파 발생모듈(50)의 평면도와 측면도이다. 도 도 2a와 도 2b에 나타낸 바와 같이, 초음파 발생모듈(50)은 프린트회로기판(42)의 전면에는 초음파세라믹(40)이 결합되고, 후면에는 상기 초음파세라믹(40)의 진동에 의해 초음파를 발생하는 진동 플레이트(20) 및 초음파의 진동을 증폭하는 진동증폭판(43)이 순차적으로 결합되어 있다. 도 2에 도시된 초음파 발생모듈(50)의 동작을 간략하게 설명하면 아래와 같다.

도 2의 초음파세라믹(40)에 초음파 발생주파수(약 20KHz~3MHz)의 구동전압, 바람직하기론 25~29Khz의 초음파 발생주파의 구동전압이 공급되면, 상기 초음파세라믹(40)은 상기 구동전압에 의해 구동되어 진동되며, 이 초음파 진동은 진동 증폭판(43)에 의해 증폭되어 진동 플레이트(20)로 전달된다. 따라서 상기 진동 플레이트(20)는 음파신호에 대응한 초음파를 또 다른 물체로 전달할 수 있게 된다. 이때, 상기 초음파세라믹(40)으로 제공되는 초음파 구동전압은 상기 PCB(42)에 구비된 도 3의 초음파구동부(55)로부터 출력된다. 상기 초음파 발생주파수가 29KHz보다 높으면 초음파가 액체 등과 만나 일어나는 캐비테이션이 적어지고 초음파주파수가 25Khz보다 낮으면 큰 캐비테이션으로 인하여 초음파 세정효율을 높일 수 있으나, 공진점을 맞추기가 어렵고 진동 소음이 크게 발생하여 회로 설계가 쉽지 않다.

도 3은 도 2에 도시된 PCB(42)에 탑재 또는 실장된 엘이디 광원 조사기가 내장된 초음파 이온 발모 촉진기(1)의 회로 구성도(50)이다. 도 3을 참조하면, 하우징(10)에 마련되어 외부로부터 전원을 투입 받는 전원투입구(13)와, 상기 전원투입구(13)로 입력되는 전압을 정전압으로 변환하여 출력노드에 연결된 충전지(52)를 충전하는 충전회로(51)를 포함한다.

제어부(53)는 상기 전원투입구(13)로부터 출력되는 외부전원 또는 상기 충전지(52)로부터 방전(출력되는) 전압에 의해 동작되며, 하우징(10)에 마련된 스위치(10)의 작동을 모니터하여 초음파세정모드, 음파영동모드 또는 이온도입모드 중 어느 하나를 설정하고, 상기 설정된 모드에 따른 초음파주파수대역의 음파제어신호(SCS)와 이온도입주파수를 갖는 이온루프형성신호(IPi, IPj)를 출력하며, 상기 설정된 모드가 음파영동모드 또는 이온도입모드일 때 그에 대응한 발광제어신호(LCS: LED Driving Signal)를 출력한다.

전압증폭부(54)는 상기 충전지(52)의 방전전압 또는 전원투입구를 통한 외부전압을 증폭하여 출력노드에 접속된 초음파구동부(55), LED구동부(56) 및 이온도입부(57)로 제공한다.

상기 초음파구동부(55)는 전압증폭부(54)로부터 공급되는 전원전압을 제어부(53)로부터 출력되는 음파제어신호(SCS)의 구동주파수에 따라 도 2에 도시된 초음파세라믹(40)의 구동전압으로 제공하여 블레이드(20)가 음파제어신호(SCS)의 구동주파수에 따라 진동되도록 한다. 이때, 상기 음파제어신호(SCS)의 주파수는 20Hz~3MHz의 주파수 대역을 갖는다. 바람직하기론 25~29KHz의 주파수를 사용하는 것이 좋다. 위와 같은 동작에 의해 도 2a 및 도 2b에 도시된 초음파세라믹(40)은 상기 음파제어신호(SCS)의 주파수의 파동으로 진동되며, 이 진동은 진동 증폭판(41)에 의해 증폭되어 진동 플레이트(20)로 전달된다. 따라서 상기 진동 플레이트(20)는 상기 음파제어신호(SCS)의 주파수로 진동되어 외부로 초음파를 전달하게 된다.

LED구동부(56)는 상기 제어부(54)로부터 출력되는 LED구동신호(LCD)에 따라 내부에 마련된 다수의 LED들을 구동하여 광 에너지를 하우징(10)의 LED창(30)의 외부로 발산한다. 이때, 상기 LED구동부(56)는 하나 이상의 LED가 직렬 또는 병렬 접속되어 구성된 LED어레이를 적어도 1개 이상 구비되어 있다. 바람직하기론 짧은 파장의 광 에너지를 발광하는 초록색 LED어레이와 이보다 긴 파장의 광 에너지를 발광하는 청색 LED어레이 또는 적색 LED어레이를 구비하는 것이 바람직하다. 상기 제어부(53)는 동작모드가 초음파세정모드인 경우, 청색 LED어레이를 구동하고, 음파영동모드인 경우 적색 LED어레이를 구동하며, 동작모드가 이온도입모드인 경우 녹색 LED어레이가 구동되도록 발광제어신호(LCS)를 출력한다.

본 발명의 실시 예에서는 LED어레이의 광 에너지의 색상을 모드에 따라 설정된 예를 설명하였나, 이에 한정되지 않는 예를 들면, 음파영동모드인 경우 녹색 LED어레이를, 이온도입모드인 경우에 적색 LED어레이를 구동하는 등 해당 색상의 광 에너지를 발산할 수 있다.

본 발명에서 동작모드에 따라 서로 다른 파장이 광에너지가 발광되도록 한 이유는 광에너지의 파장이 세조포직 내에서 다른 생화확 반응을 일으키기 때문이다. 일반적으로 장파장의 광이 세로 내로 깊이 침투하기 때문이다. 파장에 따른 피부 질환 또는 세포활성화에 따른 상세한 설명은 "피부질환 치료용 LED 치료기(전자통신동향분석/ v.25 no.5=no.125, 2010년, pp.59-71)를 참조하기 바란다.

이온 도입부(57)는 손-전극(12)과 진동 플레이트(20: 콤브 블레이드 21)에 이온을 발생시키기 위한 것으로, 그 구성은 도 3에 도시된 바와 같이 하우징(10)에 구비된 손-전극(12)과 블레이드(20)는 풀업(Pull up) 저항(Ru)을 통하여 전압증폭부(54)의 출력단자에 접속되고, 또 한편으로는 트랜지스터(Q1, Q2)의 콜렉터-이미터를 통하여 그라운드에도 접속되어 있다. 상기 트랜지스터(Q1, Q2)의 베이스는 제어부(54)의 이온루프형성신호(IPi, IPj)의 출력단자에 각각 접속되어 있다. 이때, 상기 이온루프형성신호(IPi, IPj)는 배타적으로 활성화되며, 활성화된 신호(IPi 또는 IPj)는 일정한 주기로 온/오프되는 주파수를 갖는다. 예를 들어, 이온루프형성신호(IPi)가 논리 "로우"인 경우 이온루프형성신호(IPj)는 100Hz내지 500Hz의 이온도입주파수로 활성화된다. 이와는 반대로, 이온루프형성신호(IPi)가 100Hz내지 500Hz의 이온도입주파수로 활성화되는 경우 이온루프형성신호(IPj)는 논리 "로우"로 출력된다.

상기 제어부(54)의 동작모드가 음파영동모드이어서 그로부터 출력되는 이온루프형성신호(IPi)로는 100Hz내지 500Hz의 이온도입주파수, 즉, 펄스가 출력되고 또다른 이온루프형성신호(IPj)가 "로우"로 출력되면, 트랜지스터(Q1)는 이온도입주파수 100Hz내지 500Hz의 주기로 온·오프 스위칭되며, 트랜지스터(Q2)는 "턴오프"된다. 따라서 손-전극(12)과 진동플레이트(20)는 각각 이온도입주파수에 따른 주기로 음이온(-전극)과 양이온(+전극)을 띠게 된다. 이와 같은 상태에서 피부에 발라진(도포된) 양이온을 띤 영양성분의 약물에 진동 플레이트(20)의 콤브 블레이드(21)가 접속되고, 신체의 일부가 손전극(12)에 접촉되는 경우, 콤브 블레이드(21)로부터 손-전극(12)으로의 전류 루프를 형성함으로써 사용자의 신체에는 갈바닉 전류(Galvanic current)가 공급된다. 상기 갈바닉 전류에 의해 피부에 발라진 양이온의 영양성분은 진동 플레이트(20)의 양이온(+전극)에 의해 피부로 밀려들어간다.

위와는 반대로, 피부에 음이온 성질의 약품, 즉 영양성분을 바르고 하우징(10)에 마련된 스위치를 조작하여 제어부(53)의 동작모드를 이온도입모드로 설정하면, 상기 제어부(53)는 이온루프형성신호(IPi, IPj)를 "로우"와 "이온도입주파수"를 출력한다. 따라서, 진동 플레이트(20)는 이온도입주파수로 음이온(-전극)을 형성하며 손-전극(12)은 양이온(+전극)을 형성함으로써 피부에 음이온을 띤 진동 플레이트(20)를 접촉시키면 음이온의 영양성분이 피부로 침투된다.

도 1 내지 도 3과 같은 구성을 갖는 엘이디 광원 조사기가 내장된 초음파 이온 발모 촉진기(1)의 사용에 따른 실시 예를 도 4 내지 도 7을 참조하여 설명한다.

도 4 내지 도 9는 두피와 얼굴 또는 머리카락 등에 깨끗한 물을 도포하고 하우징(10)의 전면에 마련된 스위치(11)를 조작하여 엘이디 광원 조사기가 내장된 초음파 이온 발모 촉진기(1)의 전원을 커고 동작모드를 초음파세정모드, 음파영동모드 또는 이온도입모드 중 어느 하나로 작동시켜 사용하는 예이다. 본 발명에서 초음파세정모드는 진동 플레이트(20)만을 초음파 진동시키는 것을 의미하며, 음파영동모드 및 이온도입모드는 진동 플레이트(20)를 초음파 진동시키고 이온도입주파수를 갖는 이온루프형성신호(IPi, IPj)를 활성화하여 손-전극(12)와 진동 플레이트(20)간의 갈바닉 전류 루프를 형성하며, 적, 녹 청 LED구동신호 중 어느 하나를 출력하여 LED발광창(30)으로부터 해당 색상의 광 에너지가 조사되도록 하는 것이다. 이때, 음파영동모드와 이온도입모드에서의 갈바닉 전류의 흐름방향은 반대이다.

[초음파세정모드]

사용자가 얼굴, 두피 등의 피부와 머리카락에 물을 도포한 후, 스위치(11)를 조작하여 발모 촉진기(1)의 동작모드를 초음파세정모드로 설정하면, 제어부(53)는 초음파 구동부(55)에만 20KHz~3MHz 대역, 바람직하기론 약 29KHz~30Khz의 음파제어신호(SCS)를 출력한다. 이때, 상기 초음파구동부(55)는 앞서 설명한 바와 같이 초음파세라믹(40)에 상기 음파제어신호(SCS)의 구동주파수에 따른 구동전압을 공급함으로써 진동 플레이트(20)는 해당 주파수로 진동된다. 이때, 사용자가 도 4 및 도 5와 같이 물 등이 도포된 두피, 얼굴 또는 머리카락에 진동 플레이트(20)를 접촉하면, 상기 진동 플레이트(20)의 초음파가 얼굴, 두피 등에 발라진 물에 전달된다. 이때, 초음파가 물과 만나면 캐비테이션이라는 버블젯 현상에 의해 얼굴, 두피 등이 초음파 세정된다.

[음파영동모드 및 이온도입모드]

만약, 사용자가 얼굴, 두피 등의 피부에 양이온 또는 음이온을 띤 영양성분이 함유된 약물(예를 들면, 비타민 등의 영양크림, 영양성분이 함유된 화장용 마스크, 발모 촉진제가 함유된 기능성 샴푸 등)을 도포한 후, 스위치(11)를 조작하여 발모 촉진기(1)의 동작모드를 음파영동모드 또는 이온도입모드로 설정한 후 신체의 일부를 손-전극(12)에 접속하면, 발모 촉진기(1)는 음파영동모드 또는 이온도입모드로 동작된다. 이와 같은 음파영동모드 또는 이온도입모드에서 제어부(53)는 초음파 구동부(55)로 전술한 주파수 대역의 음파제어신호(SCS)를 출력하고, 동작모드에 따른 이온도입주파수를 갖는 이온루프형성신호(IPi, IPj)와 발광제어신호(LCS)를 이온 도입부(57)와 LED구동부(56)로 출력한다.

상기 초음파구동부(55)는 앞서 설명한 바와 같이 초음파세라믹(40)에 음파제어신호(SCS)의 구동주파수에 따른 구동전압을 공급함으로써 진동 플레이트(20)는 해당 주파수로 진동되어 초음파를 얼굴, 두피 등에 발라진 약물에 전달하여 캐비테이션에 의해 약물이 피부 등으로 침투된다. 물론, 진동 플레이트(20)의 콤브 블레이드(22)는 얼굴, 두피 등에 발라진 약물에 접촉되어 있어야 한다.

이온도입부(57)내의 트랜지스터(Q1, Q2)는 전술한 바와 같이 제어부(54)로부터 출력되는 이온루프형성신호(IPi, IPj)에 의해 턴오프되거나 이온도입주파수의 주기로 스위칭된다. 따라서 상기 진동 플레이트(20)의 단부에 마련된 콤브 블레이드(22)와 손-전극(12)에는 이온 도입부(57)내의 트랜지스터(Q1, Q2)의 스위칭에 따른 이온이 생성된다.

즉, 앞서 기술한 바와 같이 발모 촉진기(1)의 동작모드가 음파영동모드인 경우, 초음파 진동이 일어나는 콤브 블레이드(22)는 전술한 이온도입주파수를 갖는 이온루프형성신호(IPi, IPj)에 의해 약 500Hz의 주파수를 갖는 양이온(+전극) 전류가 발생되며, 손-전극(12)은 음이온(-전극)이 발생된다. 따라서 피부에 도포된 양이온 성분의 영양물질은 콤브 블레이드(22)의 양이온에 의하여 피부 세포 조직으로 밀려들어 간다.

만약, 발모 촉진기(1)의 동작모드가 이온도입모드인 경우, 초음파 진동이 일어나는 콤브 블레이드(22)는 음이온(-전극)이 발생되며, 손-전극(12)은 양이온(+전극)이 발생됨으로써 피부에 도포된 음이온 성분의 영양물질은 콤브 블레이드(22)의 음이온에 의하여 피부 세포 조직으로 밀려들어 간다.

본 발명에서 음파영동모드 또는 이온주입모드에서 이온도입주파수, 즉 이온루프형성신호(IPi, IPj의 주파수를 100Hz~500KHz로 설정한 이유는 스킨 이펙트(skin effect)를 저감시키기 위함이다. 신체로 이온도입 또는 전달되는 전압의 주파수가 1,000Hz를 초과는 경우 스킨 이펙트에 의해 음파영동 및 이온도입의 효율이 크게 떨어진다. 실험에 의하면 500Hz내지 1,000Hz 내외로 하였을 때 음파영동 및 이온도입에 의한 이온도입(침투량)이 많았다.

LED구동부(56)는 제어부(55)로부터 출력되는 LED구동신호(LCS)에 대응한 색상의 LED어레이를 구동하여 하우징(10)의 LED창(30)로부터 해당, 예를 들면, 적, 녹, 청색 중 어느 하나의 색상을 갖는 광 에너지를 출사한다. 상기 광 에너지는 피부, 두피 등의 세포조직으로 조사된다.

위와 같은 음파영동모드와 이온도입모드는 진동 플레이트(20)로 초음파 진동을 출력하고, 손-전극(12)과 진동 플레이트(20)간의 극성을 결정하여 해당 전극의 전류가 흐르도록 하며, 적, 청, 녹색 LED어레이 중 어느 하나를 구동하여 해당 색상의 광 에너지를 LED창(30)으로 발산한다.

위와 같은 동작되는 본 발명의 발모 촉진기(1)는 일반적인 초음파 세정은 물론 피부에 도포되는 약물에 포함된 영양성분의 DDT에서 음파영동(phonophoresis)과 이온도입(iontophoresis)을 통해 피부에 발라진 약물에 함유된 영양성분을 피부 내부로 효과적으로 침투 또는 도입시켜 피부에 영양을 공급하거나 발모를 촉진시킬 수 있다.

도 6과 도 7은 머리카락 또는 두피에 약물을 도포한 후 본 발명에 따른 엘이디 광원 조사기가 내장된 초음파 이온 발모 촉진기(1)를 이용하여 머리카락 또는 두피에 영양분을 음파영동에 의해 침투시키는 헤어케어를 설명하기 위한 도면이다. 도 6과 같은 머리카락 관리(hair care)에서 머리카락에 도포되는 약물은 영양제일 수 있으며, 도 7과 같은 두피 마사지(head skin massage : Scalp massage)에서 두피에 도포되는 약물을 발모 촉진제 일 수 있다.

도 6과 같이 머리카락에 양이온(+)을 띠고 있는 영양제 성분이 함유된 샴푸를 도포하고, 발모 촉진기(1)의 동작모드를 음파영동모드로 하여 진동 플레이트(20)의 콤브 블레이드(22)에서 초음파가 진동되도록 한다. 이후, 사용자가 머리카락에 도포된 샴푸에 콤브 블레이드(22)를 접촉시킨 상태에서 손-전극(12)에 신체를 접촉하면, 콤브 블레이드(21)의 진동에 의해 머리카락의 약물과 초음파의 접촉에 의해 머리카락과 약물사이에 캐비테이션일 발생하여 약물은 머리카락으로 침투된다. 이때, 머리카락에 도포된 영양제가 양이온(+)을 띠고 있고, 콤브 블레이드(22)로부터 머리카락의 방향으로 이온도입주파수에 따른 주파수를 갖는 갈바닉 전류가 공급됨으로써 콤브 블레이드(22)의 양이온이 양이온(+)을 띤 영양제를 머리카락으로 침투시킴으로 헤어케어를 보다 효율적으로 할 수 있다.

한편, 도 7과 같이 두피에 음이온(-) 성분의 약물, 예를 들면, 발모 촉진제 등의 영양제를 도포하고, 발모 촉진기(1)의 동작모드를 이온도입모드로 하여 진동 플레이트(20)의 콤브 블레이드(22)에서 초음파가 진동되도록 한다. 이후, 사용자가 머리카락에 도포된 샴푸에 콤브 블레이드(22)를 접촉시킨 상태에서 손-전극(12)에 신체를 접촉하면, 콤브 블레이드(21)의 진동에 의해 두피에 도포된 약물과 두피사이에 캐비테이션일 발생하여 약물은 두피의 세포조직으로 침투된다. 따라서 두피에 도포된 영양제가 음이온(-)을 띠고 있고, 손-전극(12)으로부터 콤브 블레이드(22)의 방향으로 이온도입주파수에 따른 주파수를 갖는 갈바닉 전류가 공급됨으로써 콤브 블레이드(22)의 음이온이 음이온(-)을 띤 영양제를 두피로 밀어 넣는다. 이때 갈바닉 전류가 두피의 세포조직을 자극함으로써 모낭 속의 모근에 혈류 흐름을 원활하게 함으로써 발모를 촉진한다.

도 8 및 도 9는 두피와 얼굴에 광 에너지를 피부 진피조직과 피하조직에 침투시켜 모근을 포함한 각종 세포조직을 활성화시키고 신진대사를 촉진시켜 발모가 촉진되고 모(毛)의 성장이 활발해지고, 모가 두꺼워지고, 모의 수명도 연작되어 결과적으로 두발의 손실(탈모), 퇴색(백발화)이 방지하지거나 피부재활을 촉진시키는 사용의 예이다.

도 8 및 도 9와 같은 사용은 엘이디 광원 조사기가 내장된 초음파 이온 발모 촉진기(1)의 동작모드를 음파영동모드 또는 이온도입모드 중 어느 하나로 작동시켜 사용한다. 예를 들면, 제어부(53)는 동작모드가 음파영동모드인 경우, LED구동부(546)내의 녹색 LED어레이가 구동되도록 하는 발광제어신호(LCS)를 출력하며, 동작모드가 이온도입모드인 경우 LED구동부(546)내의 청색 LED어레이가 구동되도록 하는 발광제어신호(LCS)를 출력한다. LED 광 에너지가 도 6 및 도 7과 같이 두피 또는 얼굴 등의 피부에 조사될 수 있다. 두피 또는 피부의 표면에 광 에너지가 조사되면, 광 에너지의 파장이 세조포직 내에서 다른 생화확 반응을 일으켜 혈행 개선에 도움을 주므로 써 두피 또는 피부 질환이 치료된다.

도 10은 두피 또는 모발에 음 또는 양이온 성분의 영양제나 발모 촉진제로 도포하고, 발모 촉진기(1)의 동작모드를 음파영동모드 또는 이온주입모드로 한 후, 전술한 바와 같이 진동 플레이트(20)를 두피 또는 모발에 도포된 약물에 초음파(Ultrasound : Ultrasonic)를 전달함과 동시에 해당 음 또는 양이온의 갈바닉 전류(Galvanic current)를 공급하여 세포조직에 영양 성분이 침투되도록 하고, LED어레이를 구동하여 LED광 에너지를 두피의 모근으로 조사하여 혈행 개선을 통해 발모를 촉진시키는 과정을 나타낸 것이다.

지금까지 본 발명을 그의 바람직한 실시예를 중심으로 하여 설명하였지만, 본 기술분야의 당업자라면 본 발명의 사상, 범위 및 개시 내용으로부터 벗어나지 않고서도 본 발명에 여러 가지 변형을 가할 수 있음을 명확하게 파악할 수 있다. 예를 들어서, 본 장치의 구성에 사용된 재료는 임의의 적절한 재료일 수 있으며, 본 장치의 크기와 형상도 변할 수 있고, 광 에너지 유형도 레이저 등으로 변할 수 있으며, 이외에도 여러 가지 변형이 가능하다.

1 : 엘이디 광원 조사기가 내장된 초음파 이온 발모 촉진기, 10: 하우징, 11 : 스위치, 12, 손-전극, 13 : 전원투입구, 20 : 진동 플레이트, 21 : 빗살, 22 : 콤브 블레이드, 30 : LED 창, 40 : 초음파세라믹, 41 : 진동증폭판, 42 : PCB, 50 : 초음파 발생모듈, 51 : 충전부, 52 : 충전지, 53 : 제어부, 54 : 전압 증폭부, 55 : 초음파 구동부, 56 : LED구동부, 57 : 이온도입부

Claims

엘이디 광원 조사기가 내장된 초음파 이온 발모 촉진기에 있어서, 전원의 온/오프 및 동작모드를 설정하는 스위치와, 일정한 면적을 갖는 손-전극이 겉면에 보이게 설치된 하우징과; 직사각 형상의 판재로 일측에 결합된 구동전압에 대응한 초음파세라믹의 진동을 증폭하여 초음파를 발생하는 진동 플레이트로 상기 하우징에 내장되며, 상기 플레이트의 단부가 상기 하우징의 외부로 돌출된 초음파 블레이드와; 전원전압을 입력하며, 음파제어신호에 따라 상기 전원전압을 스위칭하여 상기 초음파세라믹에 구동전압을 공급하여 상기 블레이드에서 초음파를 발생되게 하는 초음파구동회로와; 발광제어신호에 응답하여 광 에너지를 발산하는 적어도 하나 이상의 LED가 직렬 또는 병렬 접속되어 구성된 LED어레이를 구동하는 LED구동부와; 상기 전원전압과 상기 손-전극 및 상기 블레이드에 연결되며, 이온도입주파수 대역을 갖는 이온루프형성신호에 따른 주파수 전류를 상기 손-전극으로부터 블레이드 또는 블레이드로부터 손-전극의 방향으로 흐르도록 하는 이온 도입부와; 상기 스위치의 작동을 모니터하여 초음파세정모드, 음파영동모드 또는 이온도입드 중 어느 하나를 설정하고, 상기 설정된 모드에 따른 음파신호와 이온루프형성신호를 상기 초음파구동회로와 이온도입부로 제공하며, 상기 설정된 모드가 이온도입모드 또는 음파영동모드 일 때 상기 LED구동부에 발광제어신호를 제공하는 제어부로 구성함을 특징으로 엘이디 광원 조사기가 내장된 초음파 이온 발모 촉진기.
제1항에 있어서, 상기 블레이드의 단부은 일정한 간격으로 돌출되어 빗살이 적어도 2 이상 형성된 콤브 블레이드임을 특징으로 엘이디 광원 조사기가 내장된 초음파 이온 발모 촉진기.
제1항에 있어서, 상기 LED구동부의 LED어레이에서 발광되는 광 에너지는 상기 하우징의 내부에 설치된 초음파세라믹과 블레이드가 접촉하는 부분에 마련된 LED창에서 외부로 조사되도록 구성하여 블레이드의 단부와 피부에 접촉되었을 때 근접한 거리에서 광 에너지가 세포에 조사도록 하도록 구성된 것을 특징으로 하는 엘이디 광원 조사기가 내장된 초음파 이온 발모 촉진기.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나에 있어서, 상기 제어부는 동작모드가 초음파세정모드일 때 20KHz~3MHz의 음파제어신호를 출력하는 것임을 특징으로 하는 엘이디 광원 조사기가 내장된 초음파 이온 발모 촉진기.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나에 있어서, 상기 제어부는 등작모드가 이온도입모드이거나 음파영동모드일 때 100Hz~1000Hz의 이온도입주파수를 갖는 이온루프형성신호를 출력하는 것임을 특징으로 하는 엘이디 광원 조사기가 내장된 초음파 이온 발모 촉진기.
제1항 내지 제3항 중 어느 하나의 항에 있어서, 상기 하우징에는 재충전 가능한 배터리와, 상기 하우징에 구비되어 외부로부터 공급되는 외부전압을 상기 배터리의 충전전압으로 공급하는 전원투입구와, 상기 전원투입구 또는 상기 배터리의 방전전압을 증폭하여 상기 전원전압으로 공급하는 전압증폭기가 구비된 것을 특징으로 엘이디 광원 조사기가 내장된 초음파 이온 발모 촉진기.