KR20200115353A - 피부용 광 마스크 장치 - Google Patents
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Abstract
본 발명은 피부용 광 마스크 장치에 관한 것으로서, 상기 피부용 광 마스크 장치는 외부 마스크부, 외부 마스크부와 이격되게 위치하는 내부 마스크부 및 상기 외부 마스크부와 상기 내부 마스크부 사이에 위치하고 상기 내부 마스크부 쪽으로 광을 출력하는 복수 개의 광원을 포함하고, 상기 내부 마스크부는 복수 개의 오목부를 구비하는 제1 면과 상기 제1 면의 반대편에 위치하는 제2 면을 구비하는 기판을 포함하고, 각 광원은 각 오목부와 대면하게 위치한다.
Description
본 발명은 피부용 광 마스크 장치에 관한 것으로서, 좀더 구체적으로는 얼굴에 사용되는 피부용 광 마스크 장치에 관한 것이다.
사용자의 피부에 정해진 파장의 광을 조사하여 피부 재생, 주름살 완화 등과 같은 피부 관리를 위한 광을 이용한 광 마스크 장치가 개발되어 생산되고 있다.
하지만, 종래의 광을 이용한 광 마스크 장치는 광원부에서 조사되는 광이 사용자의 얼굴에 균일하게 조사되지 않는 문제가 발생한다.
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 사용자의 얼굴 쪽으로 조사되는 광의 균일성을 향상시키기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 피부용 광 마스크 장치의 성능을 향상시키기 위한 것이다.
상기 과제를 해결하기 위한 본 발명의 한 특징에 따른 피부용 광 마스크 장치는 외부 마스크부, 외부 마스크부와 이격되게 위치하는 내부 마스크부 및 상기 외부 마스크부와 상기 내부 마스크부 사이에 위치하고 상기 내부 마스크부 쪽으로 광을 출력하는 복수 개의 광원을 포함하고, 상기 내부 마스크부는 복수 개의 오목부를 구비하는 제1 면과 상기 제1 면의 반대편에 위치하는 제2 면을 구비하는 기판을 포함하고, 각 광원은 각 오목부와 대면하게 위치한다.
상기 복수 개의 오목부는 산광 기능을 가질 수 있다.
상기 기판은 광을 투과시키는 재질로 이루어질 수 있다.
상기 내부 마스크부는 상기 기판의 제1 면 및 상기 제2 면 중 적어도 하나 위에 위치하는 광 촉매층을 더 포함할 수 있다.
상기 광 촉매층은 적어도 하나의 천이 금속 미립자를 함유할 수 있다.
상기 천이 금속 미립자는 천이 금속 및 천이 금속 화합물 중 적어도 하나를 함유할 수 있다.
상기 내부 마스크부는 상기 기판의 제2 면 위에 위치하는 반사막을 더 포함할 수 있다.
상기 반사막은 광을 투과시키는 재질로 이루어질 수 있다.
상기 기판의 제2 면과 상기 반사막 사이에 위치하는 자외선 차단막을 더 포함할 수 있다.
상기 기판의 제2 면은 평탄면일 수 있다.
광원은 적어도 하나의 발광 소자를 포함할 수 있다.
상기 발광 소자는 적색 발광 소자, 녹색 발광 소자, 황색 발광 소자 및 적외선 발광 소자 중 하나일 수 있다.
상기 적색 발광 소자, 녹색 발광 소자, 황색 발광 소자 및 적외선 발광 소자의 동작 주파수는 모두 동일할 수 있다.
상기 동작 주파수는 130Hz 내지 170Hz일 수 있다.
상기 적색 발광 소자, 녹색 발광 소자, 황색 발광 소자 및 적외선 발광 소자 중에서 적어도 하나는 나머지 발광 소자와 상이한 동작 주파수를 가질 수 있다.
상기 적색 발광 소자의 동작 주파수는 50Hz 내지 90Hz일 수 있고, 녹색 발광 소자, 황색 발광 소자 및 적외선 발광 소자의 동작 주파수는 130Hz 내지 170Hz일 수 있다.
상기 기판의 제2 면에 위치하는 자외선 차단막을 더 포함할 수 있다.
이러한 본 발명의 특징에 따르면, 오목부를 이용한 산광 기능에 의해 광원부에서 조사되는 광을 발산시켜 광원부의 광이 얼굴 전면에 발산되도록 하여, 얼굴 전체에 광이 조사될 수 있도록 한다.
또한, 기판에 부착되어 있는 반사판에 의해. 피부에 의해 반사되어 광원 쪽으로 출력되는 광을 다시 피부 쪽으로 반사시킨다. 이로 인해, 피부로 조사되는 광의 양이 증가된다.
더욱이, 광 촉매층에 의해 피부 개선 효과가 더욱 향상되며, 자외선 차단막에 의해 피부로 조사되는 자외선이 차단된다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 피부용 광 마스크 장치의 측면도이다.
도 2은 본 발명의 한 실시예에 따른 피부용 광 마스크 장치의 정면 사시도이다.
도 3a는 본 발명의 한 실시예에 따른 피부용 광 마스크 장치의 정면 분해 사시도이다.
도 3b는 본 발명의 한 실시예에 따른 피부용 광 마스크 장치의 배면 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 피부용 광 마스크 장치의 내부 마스크부에 착용부가 장착된 상태를 도시한 일부 배면 사시도이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 피부용 광 마스크 장치의 내부 마스크부의 일부에 대한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 피부용 광 마스크 장치의 안면 마스크와 조작부의 연결 상태를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 안면 마스크 장치의 광원부에서 조사된 광이 산광 렌즈를 통해 사용자의 피부로 조사되는 상태를 개념적으로 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 안면 마스크 장치에서 사용자의 피부에 의해 반사된 광이 반사막에 반사되어 사용자의 피부 쪽으로 재입사되는 개념을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 안면 마스크 장치에 사용된 광원부의 평면도의 한 예이다.
도 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 피부용 광 마스크 장치의 내부 마스크부의 다른 예에 대한 일부 단면도이다.
도 11a와 도 11b는 각각 비교예에 따라 복수 개의 광원이 부착된 기판의 평면도와 광원이 점등될 때, 촬영된 기판의 영상을 도시한 도면이다.
도 12a와 도 12b는 각각 본 발명의 실시예에 따른 복수 개의 광원이 부착된 기판의 평면도와 광원이 점등될 때, 촬영된 기판의 영상을 도시한 도면이다.
도 2은 본 발명의 한 실시예에 따른 피부용 광 마스크 장치의 정면 사시도이다.
도 3a는 본 발명의 한 실시예에 따른 피부용 광 마스크 장치의 정면 분해 사시도이다.
도 3b는 본 발명의 한 실시예에 따른 피부용 광 마스크 장치의 배면 분해 사시도이다.
도 4는 본 발명의 한 실시예에 따른 피부용 광 마스크 장치의 내부 마스크부에 착용부가 장착된 상태를 도시한 일부 배면 사시도이다.
도 5는 본 발명의 한 실시예에 따른 피부용 광 마스크 장치의 내부 마스크부의 일부에 대한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 피부용 광 마스크 장치의 안면 마스크와 조작부의 연결 상태를 도시한 도면이다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 안면 마스크 장치의 광원부에서 조사된 광이 산광 렌즈를 통해 사용자의 피부로 조사되는 상태를 개념적으로 도시한 도면이다.
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 안면 마스크 장치에서 사용자의 피부에 의해 반사된 광이 반사막에 반사되어 사용자의 피부 쪽으로 재입사되는 개념을 도시한 도면이다.
도 9는 본 발명의 한 실시예에 따른 안면 마스크 장치에 사용된 광원부의 평면도의 한 예이다.
도 10은 본 발명의 한 실시예에 따른 피부용 광 마스크 장치의 내부 마스크부의 다른 예에 대한 일부 단면도이다.
도 11a와 도 11b는 각각 비교예에 따라 복수 개의 광원이 부착된 기판의 평면도와 광원이 점등될 때, 촬영된 기판의 영상을 도시한 도면이다.
도 12a와 도 12b는 각각 본 발명의 실시예에 따른 복수 개의 광원이 부착된 기판의 평면도와 광원이 점등될 때, 촬영된 기판의 영상을 도시한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 본 발명을 설명하는데 있어서, 해당 분야에 이미 공지된 기술 또는 구성에 대한 구체적인 설명을 부가하는 것이 본 발명의 요지를 불분명하게 할 수 있다고 판단되는 경우에는 상세한 설명에서 이를 일부 생략하도록 한다. 또한, 본 명세서에서 사용되는 용어들은 본 발명의 실시예들을 적절히 표현하기 위해 사용된 용어들로서, 이는 해당 분야의 관련된 사람 또는 관례 등에 따라 달라질 수 있다. 따라서, 본 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
여기서 사용되는 전문용어는 단지 특정 실시예를 언급하기 위한 것이며, 본 발명을 한정하는 것을 의도하지 않는다. 여기서 사용되는 단수 형태들은 문구들이 이와 명백히 반대의 의미를 나타내지 않는 한 복수 형태들도 포함한다. 명세서에서 사용되는 '포함하는'의 의미는 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소 및/또는 성분을 구체화하며, 다른 특정 특성, 영역, 정수, 단계, 동작, 요소, 성분 및/또는 군의 존재나 부가를 제외시키는 것은 아니다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 한 실시예에 따른 피부용 광 마스크 장치에 대해서 설명하도록 한다.
본 실시예에서의 피부용 광 마스크 장치는 한 예로서 사용자의 얼굴에 착용되는 피부용 광 마스크 장치이지만, 이에 한정되지 않고, 목과 같은 다른 신체 부위에 착용되는 피부용 광 마스크 장치에도 모두 적용될 수 있다.
도 1을 참고로 하면, 본 예의 피부용 광 마스크 장치(1)는 거치대(100), 마스크(이하에서, 마스크는 얼굴에 착용되는 '안면 마스크'로 지칭된다)(200) 그리고 안면 마스크(200)의 동작을 조작하는 조작부(300)를 구비한다.
거치대(100)는 안면 마스크(200)가 위치하는 것으로서, 안면 마스크(200)의 하부는 거치대(100)에 형성된 거치홈(미도시)에 삽입되어 위치한다.
따라서, 안면 마스크(200)는 사용이 이루어지지 않는 경우, 거치대(100)에 안정적이게 위치하여, 사용되지 않는 안면 마스크(200)로 인한 공간 소모가 최소화되고 안면 마스크(20)의 파손 위험이 방지된다.
안면 마스크(200)는 사용자의 얼굴 전면에 덮여지는 형태로 이루어질 수 있고, 얼굴의 표면 윤곽에 기초하여 곡면 구조를 가질 수 있다.
이러한 안면 마스크(200)는 도 2 내지 도 5에 도시한 것과 같이 외부 마스크부(210), 내부 마스크부(220) 및 외부 마스크부(210)와 내부 마스크부(220) 사이에 위치하고 복수 개의 광원(231)을 구비하는 광원부(230)를 구비할 수 있다.
외부 마스크부(210)는 외부로 노출되는 부분으로서, 알루미늄이나 플라스틱 등과 같이 가볍고 견고한 재료로 이루어질 수 있다.
외부 마스크부(210)의 외부면(즉, 외부로 노출되는 면)과 외부면의 반대편에 위치하고 내부 마스크부(220)와 인접해 있는 면인 내부면은 모두 오목부와 볼록부를 구비하지 않는 평탄면으로 이루어질 수 있다.
외부 마스크부(210)에는 외부 마스크부(210)를 완전히 관통하며 사용자의 눈을 노출시키는 한 쌍의 개구부가 위치하고, 이 개구부는 광이 투과되어 투명한 보호판(211)으로 막혀 있다.
따라서, 사용자는 안면 마스크(200)를 장착한 상태에서는 보호판(211)을 통해 외부 상황 등을 확인할 수 있고, 책이나 잡지 등도 볼 수 있으므로, 본 예의 피부용 광 마스크 장치를 사용하는 사용자는 안면 마스크(200)의 이용 시간을 지루하지 않고 유익하게 보낼 수 있게 된다.
또한, 보호판(211)에 의해 외부 먼지 등이 눈으로 유입되는 것을 방지하므로, 사용자의 편리성은 더욱 향상된다.
이러한 외부 마스크부(210)의 각 개구부 주변에는 내부 마스크부(220) 쪽으로 돌출된 한 쌍의 돌기부(212)가 위치할 수 있다.
내부 마스크부(220)는 외부 마스크부(210)의 반대쪽에서 외부 마스크부(210)와 마주보게 위치하여, 안면 마스크(200) 착용 시 사용자의 얼굴과 인접하게 대면하고 있다.
이러한 내부 마스크부(220)는 외부 마스크부(210)와 이격되어 있고 외부 마스크부(210)와 결합된다. 따라서, 외부 마스크부(210)와 내부 마스크부(220) 사이에는 서로 이격된 거리만큼의 빈 공간이 위치할 수 있고, 이 빈 공간에 광원부(230)가 위치할 수 있다.
이러한 내부 마스크부(220)는 기판(221), 기판(221)의 일면(예, 사용자의 얼굴에 인접해 있는 외부면)에 위치하고 있는 반사막(222), 기판(221)의 타면[예, 외부면의 반대편에 위치하고 광원부(230)에 인접해 있는 내부면]에 위치하고 있는 광 촉매층(223) 및 안면 마스크(200)의 착용을 위한 착용부(224)를 구비할 수 있다.
또한, 내부 마스크부(220)는 외부 마스크부(210)의 한 쌍의 개구부와 대응되게 위치하며 내부 마스크부(220)을 완전히 관통하는 한 쌍의 개구부(OP220)를 구비할 수 있다.
따라서 외부 마스크부(210)와 내부 마스크부(220)가 결합될 때, 외부 마스크부(210)의 각 돌기(212)는 대응하는 내부 마스크부(220)의 각 개구부( 220)를 관통하여 돌출될 수 있다.
이처럼, 내부 마스크부(220)의 개구부(OP220)를 통과해 돌출된 외부 마스크부(210)의 돌기(212)에 착용부(224)가 장착될 수 있다.
도 5에 도시한 것처럼, 내부 마스크부(220)의 기판(221)은 광원부(230)의 광이 투과되어 사용자의 얼굴 쪽으로 조사될 수 있도록 광의 투과가 이루어지는 재질을 구비할 수 있고, 예를 들어, 투명한 플라스틱으로 이루어질 수 있다.
이러한 기판(221)의 외부면(즉, 사람의 얼굴과 인접한 면)은 평탄면인 반면, 내부면(즉, 외부면의 반대편에 위치하고 있고 외부 마스크부(221)와 인접한 면)은 복수 개의 오목부(C221)를 구비하는 요철면일 수 있다.
이때, 인접한 두 오목부(C221) 사이의 기판(221)의 내부면은 평탄면을 가질 수 있다.
이때, 내부 마스크부(220)의 기판(221)의 내부면은 얼굴의 폭 방향인 기판(221)의 가로 방향을 따라서 정해진 간격으로 오목부(C221)가 위치할 수 있다.
또한, 얼굴의 길이 방향인 기판(221)의 세로 방향을 따라서도 정해진 간격으로 오목부(C221)가 위치할 수 있다.
이로 인해, 기판(221)은 복수 개의 평오목 렌즈가 인접하게 위치하고 있는 형상을 갖고 되고, 이로 인해, 기판(221)은 평오목 렌즈 역할을 수행할 수 있다.
이때, 한 쌍의 개구부(OP220) 주변에는 오목부(C221)가 위치하지 않는 평탄면일 수 있다. 따라서, 도 3a에 도시한 것처럼, 한 쌍의 개구부(OP220)에서 가로 방향을 따라 띠 형태로 연장되는 띠 부분에는 오목부(C221)가 없는 평탄면일 수 있다. 이 띠 부분에 한 쌍의 개구부(OP220)가 위치할 수 있다.
이로 인해, 기판(221)의 내부면에는 오목부(C221)가 정해진 형태로 배열될 수 있다.
이러한 각 오목부(C221)에는 각 광원(231)과 대응되게 위치할 수 있다.
이때, 각 오목부(C221) 내에 해당 광원(231)이 위치하여, 해당 광원(231)은 해당 오목부(C221) 쪽을 광을 조사할 수 있다.
따라서, 대응하는 광원(231)으로부터 광이 조사되면, 각 오목부(C221)은 도 7에 도시한 것처럼, 입사되는 광을 산광시켜 사용자의 얼굴 쪽으로 조사하게 되므로, 이러한 오목부(C221)는 입사되는 광을 산광시키는 산광 렌즈(diffusion lens)로 기능할 수 있다.
산광 기능을 위해, 각 광원(231)와 대면하고 있는 각 오목부(C221)의 면은 도 5에 도시한 것처럼 오목한 곡면을 가질 수 있다. 이러한 각 오목부(C221)가 산광 렌즈의 기능을 수행할 수 있도록 각 광원(231)은 오목부(C221)의 면에 접하지 않고 오목부(C221)의 표면에서부터 정해진 거리만큼 이격되게 위치할 수 있다.
이처럼, 각 광원(231)이 해당 오목부(C221)의 오목한 면에 대면하고 있어, 각 광원(231)에서 출력되는 광은 대면하고 있는 해당 오목부(C221) 면 쪽으로 모두 조사될 수 있다.
따라서, 도 7에 도시한 것처럼, 각 광원(231)에서 출력되는 광은 산광 렌즈 기능을 수행하는 해당 오목부(C221)쪽으로 입사되고, 오목한 오목부(C221)의 표면에 의해 조사된 광의 광선은 산광되어 퍼지면서 내부 마스크부(220)를 통과해 사용자의 얼굴 쪽으로 출력된다.
이로 인해, 오목부(C221)에 의해 산광된 광은 사용자의 얼굴 전체로 균일하게 퍼지면서 출력되므로 사용자의 얼굴에 조사되는 광 세기의 균일도이 향상된다.
일반적으로, 각 광원(231)가 대면하고 있는 기판(221)의 부분이 산광 렌즈 기능을 갖지 않는 경우, 예를 들어, 평탄면인 경우 각 광원부(231)에서 출력되는 광은 바로 기판(221)의 해당 부분을 통과하여 그대로 사용자의 얼굴로 조사된다.
이때, 각 광원(231)에서 출력되는 광이 표면에 조사될 때, 조사면의 가운데 부분에서 가장자리 부분으로 갈수록 광의 세기는 감소할 수 있다.
또한, 각 광원(231)과 바로 대면하는 조사면의 부분은 그렇지 못한 조사면의 부분[예를 들어, 인접한 두 광원(231) 사이에 위치하는 조사면의 부분]보다 훨씬 센 광이 조사될 수 있다.
이러한 위치에 따른 광의 조사 세기가 상이함에 따라, 각 광원(231)의 가운데 부분과 대면하고 있는 피부에 조사되는 광의 세기와 광의 양은 그렇지 않은 부분의 피부보다 훨씬 세고 많을 수 있게 되다.
따라서, 얼굴로 조사되는 광의 세기와 양이 균일하지 않게 되고, 좀 더 세고 많은 양의 광이 조사되는 얼굴 부분에는 피부 손상이나 화상의 위험이 존재할 수 있다.
반대로, 상대적으로 작은 세기와 적은 양의 광이 조사되는 얼굴 부분에는 피부 개선을 위해 조사되는 광의 양이 약하고 부족하여, 피부 개선 효과가 실질적으로 발휘되지 않거나 개선 효과가 감소하는 문제가 발생할 수 있다.
하지만, 본 예와 같이, 각 광원(231)에서 출력된 광이 오목부(C221)의 산광 기능에 의해 산광되어 퍼지게 되므로, 내부 마스크부(220)를 통과한 광은 그 세기와 양이 균일하게 분포된 후 사용자의 얼굴 쪽으로 입사되고, 이로 인해, 사용자의 얼굴 전체로 입사되는 광의 양과 세기가 균일해지는 효과가 발생하게 된다.
이때, 각 오목부(C221)의 곡률 반경은 1㎜ 내지 2㎜일 수 있고, 이러한 오목부(C221)의 곡률 반경에 의해 각 오목부(C221)는 좀 더 효율적으로 광의 산광 기능을 실시하여, 사용자의 얼굴 표면에 조사되는 광의 균일도를 향상시킬 수 있다.
서로 대응하는 광원(231)이 조사면에서 기판(221)의 오목부(C221) 사이의 거리(D11)는 0.5㎜ 내지 2㎜일 수 있다.
따라서, 광원(231)과 오목부(C221) 사이의 거리(D11)가 0.5㎜ 내지 2㎜을 유지함에 따라, 오목부(C221)는 해당 광원(231)으로부터 출력되는 광의 산광 기능을 효율적으로 수행할 수 있다.
또한, 기판(221)의 두께는 광의 투과에 악영향을 미치지 않으면서 기판(221)의 무게를 감소시켜 사용자의 불편함을 최소화하는 것이 좋다.
본 예에서, 기판(221)의 최대 두께(T11)는 2㎜ 내지 3㎜일 수 있다. 이처럼, 기판(221)의 최대 두께(T11)가 2㎜ 내지 3㎜일 때, 기판(221)을 투과하여 사용자의 피부 쪽으로 조사되는 광의 투과율을 최대로 유지하므로 기판(221)의 두께(T11)를 최소화시킬 수 있다. 이때, 기판(221)에 대한 광의 투과율을 80 내지 90%일 수 있다.
기판(221)의 외부면 위에 위치하는 반사막(222)은 광을 반사시키는 반사 물질의 도포 동작에 의해 형성될 수 있다.
이러한 반사막(222)은 광원부(230)에서 출력되는 광을 통과시켜야 하므로, 광의 투과가 이루어지는 반사 물질(예, 투명한 반사 물질)로 이루어진다.
일반적으로, 광원부(230)에 출력되어 사용자의 얼굴로 입사될 때, 기판(221)를 통과하여 사용자의 얼굴 쪽으로 입사되는 광의 일부(약 40% 내지 50%)만이 피부 속으로 유입되고 나머지는 얼굴에 반사되어 다시 내부 마스크부(220) 쪽으로 되돌아오게 된다.
따라서 본 예와 같이, 얼굴과 대면하고 있는 내부 마스크부(220)의 기판(221)의 외부면에 반사막(222)이 위치함에 따라, 도 7에 도시한 것처럼, 얼굴에서 반사되어 내부 마스크부(220) 쪽으로 되돌아오는 광은 반사막(222)에 의해 반사되어 다시 얼굴 쪽으로 재 입사되는 동작이 복수 번 반복될 수 있다.
이로 인해, 반사막(222)이 존재하지 않을 때보다 기판(221)에 반사막(222)이 존재하는 경우, 사용자의 얼굴로 입사되는 광의 양이 크게 증가하고 이에 따라 피부 속으로 유입되는 광의 양 또한 증가하여 피부 개선 효과가 크게 향상된다.
또한, 기판(221)에 의한 광의 산광 기능에 의해, 사용자의 피부 속으로 입사되는 광이 세기와 양 중 적어도 하나가 감소하더라도 반사막(222)에 의해 최종적으로 피부 속으로 유입되는 광의 양이 증가하므로 광에 의한 피부의 개선 효과는 감소하지 않고 오히려 효과가 개선될 수 있다.
이때, 반사막(222)의 두께는 광의 투과에 악영향을 미치지 않으면서 반사 효과를 발휘할 수 있는 두께이면 좋고, 한 예로, 10㎛ 내지 20㎛일 수 있다.
또한, 반사막(222)의 표면에서부터 사용자의 피부까지의 거리는 대략 1.5cm 내지 2.5cm일 수 있고, 이런 경우, 반사막(222)에 의해 사용자의 피부쪽으로 반사되는 광의 반사량을 증가시키면서, 사용자의 착용감을 향상시킬 수 있다.
기판(221)의 내부면에 위치하는 광 촉매층(223)은 적어도 한 종류의 천이 금속 미립자를 함유할 수 있다.
이때, 천이 금속 미립자는 천이 금속뿐만 아니라 천이 금속 화합물도 함유할 수 있다. 따라서, 천이 금속 미립자는 천이 금속 및 천이 금속 화합물 중 적어도 하나를 함유할 수 있다.
이러한 천이 금속 미립자의 예는 티타늄(Ti), 은(Ag), 백금(Pt), 이산화티타늄, 텅스텐(WO3), 페롭스카이트형 복합 금속산화물, 셀렌화카드늄(CdSe), 산화아연(ZnO), 황화카드늄(CdS), 티탄산스트론튬(SrTiO3; Perovskite형), 이오브산칼륨(KNbO3), 갈륨비소, 황화카드뮴 또는 산화철, 지르코니아(ZrO2)일 수 있다.
본 예에서, 천이 금속 미립자의 체적 평균 입자 지름이 1μm이하일 수 있고, 예를 들어, 0.0001㎛ 내지 1㎛, 또는 0.01㎛~0.5㎛이며, 또는 0.05㎛~0.3㎛일 수 있다.
사용자의 얼굴 쪽으로 광원부(230)의 광을 조사해야 하므로, 이러한 광 촉매층(223) 역시 광의 투과가 이루어지는 재료로 이루어질 수 있다.
이러한 광 촉매층(223)은 함유하고 있는 천이 금속의 종류에 따라 피부 개선 효과, 피부 소독 효과 등을 발휘할 수 있다.
예를 들어, 광 촉매층(223)이 티타늄(Ti)을 함유하고 있는 경우, 광 촉매층(223)은 대면하고 있는 광원부(230)로부터 광과 열이 조사되면, 조사되는 광과 열에 의해 천이 금속 미립자가 여기되어 활성화되면서 자기장이 발생하여 사용자의 얼굴에 발생된 자기장이 인가된다.
따라서, 얼굴의 피부 쪽으로 인가되는 자기장에 의해, 피부의 혈액 순환 등에 의한 피부 개선 효과가 얻어질 수 있다.
따라서, 이러한 광 촉매층(223)의 기능에 의해, 사용자의 피부 개선 효과, 피부 소독 효과 및 피부 정화 효과 중 적어도 하나가 발휘될 수 있다.
도 5의 경우, 광 촉매층(223)은 기판(221)의 내부면 위에 위치하지만, 이와 달리, 기판(221)의 외부면과 반사막(222) 사이에 위치할 수 있다.
또한, 광 촉매층(223)은 기판(221)의 내부면이나 외부면 중 하나에 위치하거나 내부면과 외부면 모두에 위치할 수 있다
이러한 광 촉매층(223)의 두께 역시 10㎛ 내지 20㎛일 수 있고, 이런 경우, 광 촉매층(223)은 광의 투과에 악영향을 미치지 않으면서 해당 가능을 효율적으로 수행할 수 있다.
이미 기술한 것처럼, 내부 마스크부(220)는, 도 3에 도시한 것처럼, 사용자의 눈을 노출하는 한 쌍의 개구부(OP220)를 구비하여, 개구부(OP220)를 통해 눈을 노출시켜, 광원부(230)에서 조사되는 광으로부터 눈을 보호할 수 있도록 한다.
이러한 개구부(OP222)는 도 2에 도시한 것처럼 투명한 플라스틱 등과 같은 보호판(211)으로 막혀 있을 수 있다.
안면 마스크부(220)에 장착되는 착용부(224)는 안경 형태로 이루어져 있고, 내부 마스크부(220)에 위치하는 개구부(OP220)의 가장자리에 장착되는 본체(2241)와 본체(2241)의 양 측에 위치하는 착용 다리(2242)를 구비한다.
본체(2241)는 외부 마스크부(210)의 한 쌍의 돌기(212)에 각각 삽입되어 장착될 수 있다. 따라서, 외부 마스크부(210)의 한 쌍의 돌기부(212)는 착용부(224)를 장착하기 위한 착용부 장착 돌기일 수 있다.
이때, 내부 마스크부(220)의 외부면과 사용자의 피부 사이는 적어도 본체(2241)의 두께만큼의 간격이 유지되어, 사용자의 피부와 내부 마스크부(220)의 외부면[즉 반사막(222)의 표면] 사이는 적어도 본체(2241)의 두께만큼 이격되어 있다.
이때, 내부 마스크부(220)와 사용자의 피부 사이의 거리 즉, 본체(2241)의 두께는 광원(231)에서 출력되는 광의 세기와 초점 거리 등에 따라 정해질 수 있다.
따라서, 본체(2241)의 두께에 따라, 광원(231)와 피부 사이의 거리가 조절됨에 따라, 본체(2241)의 두께를 이용하여 광원(231)에서 출력되는 광이 피부에 도달하는 도달 거리, 피부로의 광 침투 깊이 및 광의 조사 면적 중 적어도 하나를 조정할 수 있다.
또한, 내부 마스크부(220)에 안경 형태의 착용부(224)가 위치함에 따라, 사용자는 간단하게 안경을 착용한 듯 착용 다리(2242)를 귀에 장착하여 안면 마스크(200)를 착용하므로, 착용의 편리성이 향상된다.
또한, 착용 다리(2242)가 정상적으로 귀에 장착되어 있는 상태에서는 외부로부터 큰 충격이 가해지지 않는 한 착용한 안면 마스크(200)가 떨어지는 것과 같이 착용 상태에 문제가 발생하지 않는다.
따라서, 사용자는 무조건 정해진 시간 동안 침대에 누워있거나 의자에 앉아 있지 않고 안면 마스크(200)를 착용한 상태에서도 정상적으로 걸어 다닐 수 있어, 착용 후의 불편함 역시 크게 줄어든다.
도 7에 도시한 것처럼, 외부 마스크부(210)와 내부 마스크부(220) 사이에 위치하는 광원부(230)는 복수 개의 광원(231)이 장착되어 있는 가요성 기판(예, FPCB, flexible printed circuit board)(232)을 구비할 수 있다.
따라서, 광원부(230)는 외부 마스크부(210)의 내부면에 부착되게 위치할 수 있다. 이러한 광원부(230)의 평면 형상의 한 예는 도 9와 같다.
도 9에 도시한 것처럼, 광원부(230)를 구성하는 가요성 기판(232)의 평면 형상은 사람의 얼굴 형상을 기초하여 정해질 수 있고, 광원부(230)은 사용자의 눈 주변에는 위치하지 않고, 광원부(230)에서 조사되는 광에 의해 눈의 손상 위험을 방지할 수 있다.
도 9에서 광원(231)은 반도체 칩(chip)형태로 제작되어 가요성 기판(232)에 장착되어 있다.
이미 기술한 것처럼 복수 개의 광원(231)은 내부 마스크부(220)의 오목부(C221)에 대응되게 위치할 수 있어, 각 광원(231)에서 출력되는 광이 효율적으로 오목부(C221) 내로 조사될 수 있도록 한다.
이러한 각 광원(231)는 적어도 한 종류의 광을 출력하는 적어도 하나의 발광 소자(2311)를 구비할 수 있다.
본 예에서, 발광 소자(2311)는 발광 다이오드(light emitting diode, LED)일 수 있고, 하나의 광원부(230)에 구비되는 발광 소자(231)는 적색광을 출력하는 적색 발광 소자(예, 적색 LED), 황색광을 출력하는 황색 발광 소자(예, 황색 LED), 녹색광을 출력하는 녹색 발광 소자(예, 녹색 LED) 및 적외선을 출력하는 적외선 발광 소자[예, 적외선(IR(infrared) LED)] 중 적어도 하나 일 수 있다.
이때, 적색 발광 소자, 황색 발광 소자, 녹색 발광 소자 및 적외선 발광 소자를 구동하기 위한 구동 신호의 동작 주파수는 모두 동일할 수 있고, 한 예로, 130Hz 내지 170Hz일 수 있다.
하지만, 적어도 하나의 발광 소자(예, 적색 발광 소자)는 다른 발광 소자와 다른 동작 주파수를 가질 수 있고, 이때, 적어도 하나의 발광 소자(예, 적색 발광 소자)는 50Hz 내지 90Hz의 동작 주파수를 가질 수 있고, 나머지 발광 소자(예, 색 발광 소자, 녹색 발광 소자 및 적외선 발광 소자)의 동작 주파수는 , 130Hz 내지 170Hz일 수 있다.
적색 발광 소자(2311)에서 출력되는 적색광은 피부에서 섬유아세포의 활동을 자극시켜 콜라겐과 엘라스틴의 재생 및 상처 회복에 효과를 발휘할 수 있다.
황색 발광 소자(2311)에서 출력되는 황색광은 피부 재생에 탁월한 효과를 발휘하며, 주름의 생성을 막아주어 얼굴 피부 회복에 도움을 줄 있으며, 또한, 상처 회복과 미백 효과도 발휘할 수 있다.
또한, 녹색 발광 소자(2311)에서 출력되는 녹색광은 세포 성장을 유도하여 피부 보수 및 유지에 도움을 줄 수 있어, 피부 표면의 다크 스팟(dark spot)을 완화하고 피부를 밝게 도와줄 수 있다.
적외선 발광 소자(2311)에서 출력되는 적외선은 동통 완화, 근이완 효과, 혈액순환 증진 및 노폐물 제거에 효과를 발휘할 수 있다.
본 예의 안면 마스크(200)는, 이미 기술한 것처럼, 사용자의 얼굴 쪽으로 반복적인 반사 동작을 위한 반사막(222)을 구비하고 있으므로, 사용자의 얼굴 쪽으로 입사되는 광의 양과 세기를 증가시킬 수 있다.
이러한 반사막(222)의 기능에 의해 광원부(230)에 사용되는 광원(231)의 수를 감소시켜도, 사용자의 얼굴 쪽으로 입사되는 광의 양과 세기의 감소가 발생하지 않는다.
따라서, 본 예에 따른 안면 마스크(200)는 사용되는 광원(231)의 개수를 감소시키므로, 제조 비용이 감소되며 감소된 광원(231)으로 인해 광원(231)의 설치에 대한 공간적인 여유도가 증가할 수 있다.
본 예에서, 상하 방향(즉, 세로 방향)으로 인접한 광원(231) 사이의 간격은 대략 20㎜ 내지 25㎜일 수 있고, 좌우 방향(또는 가로 방향)으로 인접한 두 광원(231) 사이의 간격은 18㎜ 내지 22㎜일 수 있다.
또한, 한 예로서, 광원부(230)에 구비되는 광원(231)의 총 개수는 80개 내지 100개일 수 있다.
도 10에는 다른 예에 따른 내부 마스크부(220a)를 도시하고 있다.
도 10에 도시한 것처럼, 다른 예에 따른 내부 마스크부(220a)는 도 5에 도시한 내부 마스크부(220)의 비교할 때, 기판(221)과 반사막(222) 사이에 위치하는 자외선(UV) 차단막(227)을 더 구비하는 것을 제외하면 도 5에 도시한 내부 마스크부(220)와 동일한 구조를 가질 수 있다.
따라서, 이러한 자외선 차단막(227)에 의해, 사용자의 피부 속으로 조사되는 광 속의 자외선 성분이 차단되므로, 자외선으로 인한 피부 손상을 추가로 방지할 수 있다.
다음, 도 11a 내지 도 12b를 참고하여 광이 입사되는 기판의 면이 오목부룰 구비하지 않는 평탄면을 갖는 비교예와 본 예와 같이 오목부를 구비하는 요철면을 갖는 실시예일 경우, 광 균일도의 변화를 살펴본다.
도 11a와 도 12a에 도시한 것처럼, 비교예와 실시예에서, 기판(2211, 221)의 형상과 크기(100㎜×100㎜)은 모두 동일하며, 각 기판(2211, 221)에 배열되어 있는 광원인 발광 소자(LED)(231)의 개수는 총 25개(가로×세로=5×5)이고, 총 발광 소자에서 출력되는 파워는 17.5lm이었다. 기판(2211, 221)의 촬영하기 위한 렌즈의 Z축 위치는 해당 기판(2211, 221)으로부터 7mm이었고, 렌즈 두께는 1mm이었다. 또한, 전체 광학계의 거리는 18mm이었다.
또한, 각 발광 소자(231)에서 기판(2211, 221)까지의 거리는 7㎜이었고, 기판(2211, 221)에서 대응하는 피부면(SK1)까지의 거리는 10㎜이었다.
또한, 도 11a와 도 12a에 도시한 것처럼, 가로 방향과 세로 방향으로 인접한 두 광학 소자(231)의 거리를 서로 동일하였다.
도 11a와 도 11b는 광이 입사되는 기판(2211)의 해당 면이 오목부를 구비하지 않는 평탄면을 갖는 비교예의 경우이고, 도 12a와 도 12b는 기판(221)의 면에 오목부(C221)가 구비되어 있는 본 발명의 실시예의 경우이다.
이러한 조건에서, 기판(2211, 221)에 설치된 25개의 발광 소자를 점등시켰을 때, 광학계의 동작에 의해 촬영된 기판(2211, 221)의 영상은 도 11b 및 도 12b와 같았다.
도 11b 및 도 12b에 도시한 것처럼, 촬영 영상에서도 확인할 수 있듯이 기판(221)에 복수 개의 오목부(C221)가 위치하는 경우(도 12b)가 그렇지 않은 경우(도 11b)보다 광의 균일도가 향상됨을 알 수 있었다.
이러한 비교예와 실시예일 때, 광의 균일도(uniformity)를 수치로 산출하면 [표 1]과 [표 2]와 같다. 아래의 표에서, 평균값(average)은 획득된 조도(Lux)의 평균값이고, 최소값(MIN)은 획득된 조도 중에서 최소값이고, 최대값(MAX)은 획득된 조도 중 최대값이다.
[표 1]과 [표 2]에 도시한 것처럼, 비교예의 광의 균일도는 34%와 26%인 반면, 실시예의 광의 균일도는 40%와 31%로 각각 증가하였음을 알 수 있었다.
또한, 위에 기재한 비교예와 실시예의 조건에서 기판의 크기를 60㎜×60㎜으로 변경한 제2 비교예와 제2 실시예의 경우, 산출된 광의 균일도는 [표 3]과 [표 4]와 같다.
이 경우에도, [표 3]과 [표 4]에 도시한 것처럼, 제2 비교예의 광의 균일도는 68.3%와 78.6%인 반면, 제2 실시예의 광의 균일도는 90%와 83.5%로 각각 증가하였음을 알 수 있었다.
이와 같이, 본 예와 같이, 내부 마스크부(220)의 기판(221)에 광 산란을 위한 복수 개의 오목부(C221)가 위치함에 따라 사용자의 피부 쪽으로 조사되는 광의 균일도가 향상되므로, 얼굴 전체로 균일한 광의 조사가 이루어짐을 알 수 있다. 이로 인해, 안정적인 피부 관리가 이루어지고, 피부 개선 효과 역시 향상됨을 알 수 있다.
다시 도 1로 되돌아가, 조작부(300)는 피부용 광 마스크 장치(1)의 동작을 제어하기 위한 것이다.
이러한 조작부(300)는, 도 6에 도시한 것처럼, 안면 마스크(200)와 전기적으로 연결되어 있고 안면 마스크(200)를 동작 시키기 위한 구동 버튼, 피부 타입 및 조사 목적 등과 같은 사용자 선택 사항을 입력하는 선택 버튼, 상태를 표시하는 적어도 하나의 표시등 및 제어 회로 등을 구비할 수 있다.
따라서, 사용자는 조작부(300)를 이용하여 안면 마스크(200)에 장착된 광원부(230)의 점등 여부, 발광 시간 및 출력되는 광의 상태 중 적어도 하나를 제어할 수 있다.
본 예의 피부용 광 마스크 장치(1)는 피부 타입(예, 지성 피부, 건성 피부 또는 복합성 피부)와 광 조사 목적(예, 상처 회복용, 피부 탄력용, 피부 재생용 또는 미백용)과 같은 사용자 선택 결과에 따라 광원부(230)의 동작을 제어할 수 있다.
따라서, 사용자는 조작부(300)의 선택 버튼을 이용하여 자신의 피부 타입과 조사 목적을 입력하면 사용자의 선택 결과는 제어 회로로 인가된다.
따라서, 제어 회로는 인가되는 신호를 이용하여 사용자에 의해 선택된 티부 타입과 조사 목적을 판단하고, 판단 결과에 따라 광원부(230)의 발광 형태(예, 서로 다른 종류의 광 혼합율)와 발광 시간을 제어할 수 있다.
이상, 본 발명의 피부용 광 마스크 장치의 실시예들에 대해 설명하였다. 본 발명은 상술한 실시예 및 첨부한 도면에 한정되는 것은 아니며, 본 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자의 관점에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 본 발명의 범위는 본 명세서의 청구범위뿐만 아니라 이 청구범위와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
1: 피부용 광 마스크 장치
100: 거치대 200: 안면 마스크
210: 외부 마스크부 220, 220a: 내부 마스크부
221: 기판 222: 반사막
223: 광 촉매층 224: 착용부
227: 자외선 차단막 230: 광원부
231: 발광 소자 C221: 오목부
100: 거치대 200: 안면 마스크
210: 외부 마스크부 220, 220a: 내부 마스크부
221: 기판 222: 반사막
223: 광 촉매층 224: 착용부
227: 자외선 차단막 230: 광원부
231: 발광 소자 C221: 오목부
Claims (17)
- 외부 마스크부;
외부 마스크부와 이격되게 위치하는 내부 마스크부; 및
상기 외부 마스크부와 상기 내부 마스크부 사이에 위치하고 상기 내부 마스크부 쪽으로 광을 출력하는 복수 개의 광원
을 포함하고,
상기 내부 마스크부는 복수 개의 오목부를 구비하는 제1 면과 상기 제1 면의 반대편에 위치하는 제2 면을 구비하는 기판을 포함하고,
각 광원은 각 오목부와 대면하게 위치하는
피부용 광 마스크 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 복수 개의 오목부는 산광 기능을 갖는 피부용 광 마스크 장치. - 제2 항에 있어서,
상기 기판은 광을 투과시키는 재질로 이루어져 있는 피부용 광 마스크 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 내부 마스크부는 상기 기판의 제1 면 및 상기 제2 면 중 적어도 하나 위에 위치하는 광 촉매층을 더 포함하는 피부용 광 마스크 장치. - 제4 항에 있어서,
상기 광 촉매층은 적어도 하나의 천이 금속 미립자를 함유하고 있는 피부용 광 마스크 장치. - 제5 항에 있어서,
상기 천이 금속 미립자는 천이 금속 및 천이 금속 화합물 중 적어도 하나를 함유하는 피부용 광 마스크 장치. - 제1 항 또는 제4 항에 있어서,
상기 내부 마스크부는 상기 기판의 제2 면 위에 위치하는 반사막을 더 포함하는 피부용 광 마스크 장치. - 제7 항에 있어서,
상기 반사막은 광을 투과시키는 재질로 이루어져 있는 피부용 광 마스크 장치. - 제7 항에 있어서,
상기 기판의 제2 면과 상기 반사막 사이에 위치하는 자외선 차단막을 더 포함하는 피부용 광 마스크 장치. - 제1 항에 있어서,
상기 기판의 제2 면은 평탄면인 피부용 광 마스크 장치. - 제1 항에 있어서,
각 광원은 적어도 하나의 발광 소자를 포함하는 피부용 광 마스크 장치. - 제11 항에 있어서,
상기 발광 소자는 적색 발광 소자, 녹색 발광 소자, 황색 발광 소자 및 적외선 발광 소자 중 하나인 피부용 광 마스크 장치. - 제12 항에 있어서,
상기 적색 발광 소자, 녹색 발광 소자, 황색 발광 소자 및 적외선 발광 소자의 동작 주파수는 모두 동일한 피부용 광 마스크 장치. - 제13 항에 있어서,
상기 동작 주파수는 130Hz 내지 170Hz인 피부용 광 마스크 장치. - 제12 항에 있어서,
상기 적색 발광 소자, 녹색 발광 소자, 황색 발광 소자 및 적외선 발광 소자 중에서 적어도 하나는 나머지 발광 소자와 상이한 동작 주파수를 갖는 피부용 광 마스크 장치. - 제15 항에 있어서,
상기 적색 발광 소자의 동작 주파수는 50Hz 내지 90Hz이고,
녹색 발광 소자, 황색 발광 소자 및 적외선 발광 소자의 동작 주파수는 130Hz 내지 170Hz인 피부용 광 마스크 장치. - 제1 항 또는 제4 항에 있어서,
상기 기판의 제2 면에 위치하는 자외선 차단막을 더 포함하는 피부용 광 마스크 장치.
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