KR20230070487A - 피부 파라미터 값을 결정하는 장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

일 양태에 따르면, 대상의 피부에 대한 피부 파라미터의 값을 결정하는 방법이 제공된다. 본 방법은 방출된 광과 피부의 상호작용 후, 제1 광원에 의해 방출된 광을 수신하기 위해 배열된 제1 광 센서에 의해 출력된 제1 센서 신호를 수신하는 단계(510)를 포함한다. 제1 센서 신호는 제1 광원이 간헐적으로 광을 방출하기 위한 제1 듀티 사이클에 따라 작동하는 동안 출력되고, 방출된 광은 제1 중심 파장을 갖는다. 본 방법은 또한 제1 듀티 사이클과 관련된 제1 변조 기준 신호를 수신하는 단계(520); 제1 센서 신호와 제1 변조 기준 신호의 함수로부터 생성된 제1 함수 출력 신호를 적분하여, 제1 적분 값을 결정하는 단계(530); 제1 적분 값이 제1 임계치를 초과하는 데에 필요한 방출된 광 사이클의 제1 넘버를 결정하는 단계(540); 및 사이클의 결정된 제1 넘버에 기초하여 피부 파라미터의 값을 결정하는 단계(550)를 포함한다.

Description

피부 파라미터 값을 결정하는 장치 및 방법

본 개시내용은 피부 파라미터의 값을 결정하는 장치 및 방법에 관한 것이다.

많은 치료 디바이스는 사용 전, 중 또는 이후에 피부 파라미터 값의 결정을 필요로 한다. 치료 디바이스가 사용하는 피부 파라미터 값은 피부 톤, 피부 멜라닌 지수, 및 피부색, 피부 패턴 또는 피부 특징과 관련된 다른 피부 파라미터(예를 들어, 모발, 몰(moles), 흉터, 여드름 등의 존재)를 포함할 수 있다. 피부 파라미터 값의 결정을 필요로 할 수 있는 치료 디바이스의 예는 레이저 및 광 테라피(광 제모술 또는 IPL(Intense Pulsed Light, 극단파 백색광))과 같은 다양한 기술을 사용하여 원치 않는 모발을 제거하기 위한 디바이스를 포함한다. 추가적인 예는 여드름 및 피부 병변을 치료하기 위한 디바이스를 포함한다.

IPL 기술은 광 제모술, 병변 치료, 광-재생(photo-rejuvenation), 가정내 개인 케어, 전문가 개인 케어 및 의료 환경과 같지만 이에 제한되지 않는 많은 적용 분야에서 인기 있는 해결책이다. 가정 환경에서의 광 제모술의 경우, IPL 광 제모술 디바이스는 모발 및 모낭 내 멜라닌을 겨냥하여, 피부의 표면으로 넓은 스펙트럼 광을 적용한다. (성장 사이클 중 그들의 성장기에 있는)모발 및 모낭은 이러한 에너지를 흡수하고 그의 휴지기에 들어간다. 이는 모발의 재성장을 방지한다. 모발 제거(예를 들어, 피부에 대한 손상, 열 손상/화상 또는 자극을 최소화하기 위해)를 위한 이러한 IPL 기술의 효과적인 사용을 위해, IPL 광 제모술 디바이스의 에너지 설정은 피부의 피부 톤(tone)에 기초하여 조정될 수 있다. 일부 IPL 광 제모술 디바이스, 예를 들어, 필립스 루메아 프레스티지(Philips Lumea Prestige)는 치료 전과 중에 피부 톤을 검출하고, 적절한 에너지 설정을 선택할 수 있다. 피부 톤은 검출되고, 예컨대 6가지 상이한 유형들 중 하나로 분류될 수 있다. 피부 유형 1 내지 6은 '백색', '베이지색', '밝은 갈색', '중간 갈색', '어두운 갈색' 및 '갈색을 띤 흑색과 더 어두운 색'으로 넓게 라벨링될 수 있다. 통상적으로, 모발 또는 모낭보다는 피부가 광 펄스의 에너지를 흡수할 것이기 때문에, IPL 광 제모술 디바이스는 더 어두운 피부와 함께 사용되지 않아야 한다. 그러한 경우에, 예컨대 갈색을 띤 흑색과 더 어두운 색의 피부 톤이 검출되면, 디바이스는 플래시를 작동하지 않을 것이다.

IPL 디바이스에서의 피부 유형 검출의 현재 방법은 예를 들어 문헌["A portable reflectometer for a rapid quantification of cutaneous haemoglobin and melanin" by Feather J.W., Ellis D.J., and Leslie G., Phys. Med. Biol. 1988, 33, 711-722]에 기술된 바와 같이, 반사 분광법(reflectance spectroscopy)을 사용한다. 이러한 기법에서, 2개의 반사된 파장들(적색과 근적외선-멜라닌은 이들 2개의 파장에서 물 및 헤모글로빈에 비해 더 높은 흡수율을 가짐) 사이의 비는 멜라닌 지수를 산정하는 데 사용되고, 이는 이어서 피부 유형을 산정하는 데 사용된다. IPL 디바이스에 현재 사용되는 피부 톤 센서의 유형 하나는 별개의 2개의 파장(각각 640 나노미터(nm) 및 870 nm 중심 파장)에서 작동하는 2개의 발광 다이오드(LED)를 사용한다. 이들 2개의 LED의 광은 피부를 향해 방출되고 검출기는 반사광을 측정하여, 2개의 LED에 대해 각각 검출기 신호(S₁ 및 S-₂)를 생성한다. 2개의 파장에 대한 피부 반사율의 수준에 기초하여, 피부 톤이 계산될 수 있고, 피부 톤은 비(S₁/S₂)의 함수이다.

그러나, 반사된 에너지 신호는 온도, 주변 광, 및 IPL 디바이스의 도파관에 영향을 받는다. 이러한 방법에 대한 다른 대안은 피부 톤을 산정하기 위해 피부 영역의 스마트폰 카메라 이미지를 사용하는 것이다. 이 또한 피부의 경면 반사율, 조명 조건의 변동, 및 이미지 센서 특성의 변동으로 인해 매우 어렵다. 또한, 이미지 측정은 색상 보정 카드의 사용을 필요로 할 수 있다.

이들 및 다른 인자들의 결과로서, 반사 분광법에 의존하여 피부 톤 및 다른 피부 파라미터 값을 결정하는 방법들은 큰 허용오차를 갖는다. IPL 치료 디바이스의 경우, 큰 허용오차는 디바이스가, 그래야 할 때, 어두운 피부 유형을 차단하지 않거나 디바이스를 사용할 수 있어야 하는 사용자의 상당 부분을 차단하지 않게끔 될 수 있다. 따라서, 피부 톤과 같은 피부 파라미터를 결정하기 위해 개선이 요구된다.

제1 특정 양태에 따르면, 대상의 피부에 대한 피부 파라미터의 값을 결정하는 방법이 제공된다. 본 방법은 (i) 방출된 광과 피부의 상호작용 후, 제1 광원에 의해 방출된 광을 수신하기 위해 배열된 제1 광 센서에 의해 출력된 제1 센서 신호를 수신하는 단계로서, 제1 센서 신호는 제1 광원이 제1 듀티 사이클에 따라 작동하여 광을 간헐적으로 방출하는 동안 출력되고, 방출된 광은 제1 중심 파장을 갖는, 단계; (ii) 제1 듀티 사이클과 관련된 제1 변조 기준 신호를 수신하는 단계; (iii) 제1 센서 신호와 제1 변조 기준 신호의 함수로부터 생성된 제1 함수 출력 신호를 적분하여, 제1 적분 값을 결정하는 단계; (iv) 제1 적분 값이 제1 임계치를 초과하는 데에 필요한 방출된 광 사이클의 제1 넘버를 결정하는 단계; 및 (v) 사이클의 결정된 제1 넘버에 기초하여 피부 파라미터의 값을 결정하는 단계를 포함한다. 따라서, 광을 간헐적으로 방출하고 광 방출의 듀티 사이클과 관련된, 센서 신호와 변조 기준 신호의 함수를 적분함으로써, 본 방법은 주변 광의 센서 신호에 대한 기여도가 보다 신뢰할 수 있는 피부 파라미터 값이 결정되도록 하는 간단한 방식으로 제거되거나 실질적으로 감소될 수 있음을 제공한다.

일부 실시예에서, 제1 센서 신호와 제1 변조 기준 신호의 함수는 제1 센서 신호와 제1 변조 기준 신호의 곱을 포함한다.

일부 실시예에서, 제1 변조 기준 신호는 제1 듀티 사이클의 변조 기간에 대응하는 변조 기간을 갖는다. 이는 제1 변조 기준 신호와 제1 센서 신호의 간단한 함수가 사용될 수 있다는 이점을 갖는다.

일부 실시예에서, 제1 변조 기준 신호 및 제1 센서 신호와 제1 변조 기준 신호의 함수가, 제1 광원이 광을 방출하고 있는 제1 듀티 사이클의 부분에 대한 제1 센서 신호의 제1 배수에 대응하고, 제1 광원이 광을 방출하고 있지 않은 제1 듀티 사이클의 부분에 대한 제1 센서 신호의 제1 배수의 역에 대응하는 제1 함수 출력 신호를 초래한다. 이러한 방식으로, 제1 함수 출력 신호가 적분될 때, 주변 광에 대응하는 제1 센서 신호의 도치된 부분이 제1 광원이 광을 방출하는 때에 대응하는 제1 센서 신호의 부분에 대한 주변 광의 기여도를 보상할 것이다.

일부 실시예에서, 제1 센서 신호는 제1 광 센서에 의해 출력되는 아날로그 신호이다. 이들 실시예들 중 일부에서, 적분 단계는 제1 함수 출력 신호를 아날로그 도메인에서 적분하는 단계를 포함한다. 이는 적분이 함수 또는 제1 센서 신호의 아날로그-디지털 변환의 일부로서 도입된 잡음을 포함하지 않을 것이라는 이점을 갖는다.

일부 실시예에서, 적분 단계는 제1 센서 신호와 제1 변조 기준 신호의 함수로부터 생성된 제1 함수 출력 신호를 하나 이상의 아날로그 전자 적분기로 입력하는 단계를 포함한다. 이들 실시예들 중 일부에서, 제1 적분 값은 하나 이상의 아날로그 전자 적분기 양단의 전기 전압이다.

일부 실시예에서, 하나 이상의 아날로그 전자 적분기는 하나 이상의 커패시터이고, 제1 임계치는 하나 이상의 커패시터 양단의 전기 전압에 대한 값이다. 이는 단순 아날로그 전자 구성요소가 피부 파라미터 값을 결정하는 데에 사용될 수 있다는 이점을 갖는다.

대안적인 실시예들에서, 적분 단계는 제1 센서 신호와 제1 변조 기준 신호의 함수로부터 생성된 제1 함수 출력 신호를 디지털 도메인에서 적분하는 단계를 포함한다. 이들 실시예는, 예를 들어, 제1 센서 신호에서의 잡음을 감소시키기 위해 더 복잡한 신호 처리 기술이 사용될 수 있다는 이점을 갖는다.

일부 실시예에서, 제1 중심 파장은 640 nm(나노미터), 870 nm일 수 있고, 파장은 가시광에 대응하고, 파장은 적외선에 대응하고, 파장은 600 nm 내지 700 nm 범위이거나 파장은 800 nm 내지 900 nm 범위이다.

일부 실시예에서, 피부 파라미터는 피부 톤이다.

일부 실시예에서, 제1 듀티 사이클은 50%이다. 이러한 실시예들은 (예를 들어, 아날로그 도메인 또는 디지털 도메인에서)신호 처리가 단순화된다는 이점을 갖는다.

일부 실시예에서, 본 방법은: 방출된 광과 피부의 상호작용 후, 제1 광원 또는 제2 광원에 의해 방출된 광을 수신하기 위해 배열된 제1 광 센서 또는 제2 광 센서에 의해 출력되는 제2 센서 신호를 수신하는 단계로서, 제2 센서 신호는 제1 광원 또는 제2 광원이 제2 듀티 사이클에 따라 작동하여 제1 중심 파장과 상이한 제2 중심 파장을 갖는 광을 간헐적으로 방출하는 동안 출력되는, 단계; 제2 듀티 사이클과 관련된 제2 변조 기준 신호를 수신하는 단계; 제2 센서 신호와 제2 변조 기준 신호의 함수로부터 생성된 제2 함수 출력 신호를 적분하여 제2 적분 값을 결정하는 단계; 및 제2 적분 값이 제2 임계치를 초과하는 데에 필요한 제2 중심 파장을 갖는 방출된 광 사이클의 제2 넘버를 결정하는 단계를 추가로 포함하되, 피부 파라미터의 값을 결정하는 단계는 사이클의 결정된 제1 넘버와 사이클의 결정된 제2 넘버의 함수에 기초하여 피부 파라미터의 값을 결정하는 단계를 포함한다.

이러한 실시예들 중 일부에서, 사이클의 결정된 제1 넘버와 사이클의 결정된 제2 넘버의 함수는 사이클의 결정된 제1 넘버와 사이클의 결정된 제2 넘버의 비이다.

일부 실시예에서, 제2 중심 파장은640 nm(나노미터), 870 nm이고, 파장은 가시광에 대응하고, 파장은 적외선에 대응하고, 파장은 600 nm 내지 700 nm 범위이거나 파장은 800 nm 내지 900 nm 범위이다.

일부 실시예에서, 피부 파라미터는 피부 톤이다.

제2 양태에 따르면, 그 내부에 구현된 컴퓨터 판독가능 코드를 갖는 컴퓨터 판독가능 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품이 제공되며, 컴퓨터 판독가능 코드는 적합한 컴퓨터 또는 프로세서에 의해 실행 시에, 컴퓨터 또는 프로세서가 제1 양태 또는 이의 임의의 실시예에 따라 수행하게 하도록 구성된다.

제3 양태에 따르면, 대상의 피부에 대한 피부 파라미터의 값을 결정하는 장치가 제공된다. 본 장치는 (i) 방출된 광과 피부의 상호작용 후, 제1 광원에 의해 방출된 광을 수신하기 위해 배열된 제1 광 센서에 의해 출력되는 제1 센서 신호를 수신하되, 제1 센서 신호는 제1 광원이 제1 듀티 사이클에 따라 작동하여 광을 간헐적으로 방출하는 동안 출력되고, 방출된 광은 제1 중심 파장을 갖고; (ii) 제1 듀티 사이클과 관련된 제1 변조 기준 신호를 수신하고; (iii) 제1 센서 신호와 제1 변조 기준 신호의 함수로부터 생성된 제1 함수 출력 신호를 적분하여, 제1 적분 값을 결정하고; (iv) 제1 적분 값이 제1 임계치를 초과하는 데에 필요한 방출된 광 사이클의 제1 넘버를 결정하고; (v) 사이클의 결정된 제1 넘버에 기초하여 피부 파라미터의 값을 결정하도록 구성된다. 따라서, 광을 간헐적으로 방출하고 광 방출의 듀티 사이클과 관련된, 센서 신호와 변조 기준 신호의 함수를 적분함으로써, 본 방법은 주변 광의 센서 신호에 대한 기여도가 보다 신뢰할 수 있는 피부 파라미터 값이 결정되도록 하는 간단한 방식으로 제거되거나 실질적으로 감소될 수 있음을 제공한다.

일부 실시예에서, 제1 센서 신호와 제1 변조 기준 신호의 함수는 제1 센서 신호와 제1 변조 기준 신호의 곱을 포함한다.

일부 실시예에서, 제1 변조 기준 신호는 제1 듀티 사이클의 변조 기간에 대응하는 변조 기간을 갖는다. 이는 제1 변조 기준 신호와 제1 센서 신호의 간단한 함수가 사용될 수 있다는 이점을 갖는다.

일부 실시예에서, 제1 변조 기준 신호 및 제1 센서 신호와 제1 변조 기준 신호의 함수가, 제1 광원이 광을 방출하고 있는 제1 듀티 사이클의 부분에 대한 제1 센서 신호의 제1 배수에 대응하고, 제1 광원이 광을 방출하고 있지 않은 제1 듀티 사이클의 부분에 대한 제1 센서 신호의 제1 배수의 역에 대응하는 제1 함수 출력 신호를 초래한다. 이러한 방식으로, 제1 함수 출력 신호가 적분될 때, 주변 광에 대응하는 제1 센서 신호의 도치된 부분이 제1 광원이 광을 방출하는 때에 대응하는 제1 센서 신호의 부분에 대한 주변 광의 기여도를 보상할 것이다.

일부 실시예에서, 제1 센서 신호는 제1 광 센서에 의해 출력되는 아날로그 신호이다. 이러한 실시예들 중 일부에서, 장치는 제1 센서 신호와 제1 변조 기준 신호의 함수로부터 생성된 제1 함수 출력 신호를 아날로그 도메인에서 적분함으로써 적분하도록 구성된다. 이는 적분이 함수 또는 제1 센서 신호의 아날로그-디지털 변환의 일부로서 도입된 잡음을 포함하지 않을 것이라는 이점을 갖는다.

일부 실시예에서, 장치는 제1 센서 신호와 제1 변조 기준 신호의 함수로부터 생성된 제1 함수 출력 신호를, 제1 함수 출력 신호를 하나 이상의 아날로그 전자 적분기로 입력함으로써 적분하도록 구성된다.

일부 실시예에서, 제1 적분 값은 하나 이상의 아날로그 전자 적분기 양단의 전기 전압이다.

일부 실시예에서, 하나 이상의 아날로그 전자 적분기는 하나 이상의 커패시터이고, 제1 임계치는 하나 이상의 커패시터 양단의 전기 전압에 대한 값이다. 이는 단순 아날로그 전자 구성요소가 피부 파라미터 값을 결정하는 데에 사용될 수 있다는 이점을 갖는다.

대안적인 실시예들에서, 장치는 제1 센서 신호와 제1 변조 기준 신호의 함수로부터 생성된 제1 함수 출력 신호를 디지털 도메인에서 적분함으로써 적분하도록 구성된다. 이들 실시예는, 예를 들어, 제1 센서 신호에서의 잡음을 감소시키기 위해 더 복잡한 신호 처리 기술이 사용될 수 있다는 이점을 갖는다.

일부 실시예에서, 제1 중심 파장은 640 nm(나노미터), 870 nm일 수 있고, 파장은 가시광에 대응하고, 파장은 적외선에 대응하고, 파장은 600 nm 내지 700 nm 범위이거나 파장은 800 nm 내지 900 nm 범위이다.

일부 실시예에서, 피부 파라미터는 피부 톤이다.

일부 실시예에서, 제1 듀티 사이클은 50%이다. 이러한 실시예들은 (예를 들어, 아날로그 도메인 또는 디지털 도메인에서)신호 처리가 단순화된다는 이점을 갖는다.

일부 실시예에서, 장치는 (i) 방출된 광과 피부의 상호작용 후, 제1 광원 또는 제2 광원에 의해 방출된 광을 수신하기 위해 배열된 제1 광 센서 또는 제2 광 센서에 의해 출력된 제2 센서 신호를 수신하되, 제2 센서 신호는 제1 광원 또는 제2 광원이 제2 듀티 사이클에 따라 작동하여 제1 중심 파장과 상이한 제2 중심 파장을 갖는 광을 간헐적으로 방출하는 동안 출력되고; (ii) 제2 듀티 사이클과 관련된 제2 변조 기준 신호를 수신하고; (iii) 제2 센서 신호와 제2 변조 기준 신호의 함수로부터 생성된 제2 함수 출력 신호를 적분하여 제2 적분 값을 결정하고; (iv) 제2 적분 값이 제2 임계치를 초과하는 데에 필요한 제2 중심 파장을 갖는 광 사이클의 제2 넘버를 결정하도록 추가로 구성되며; 본 장치는 사이클의 결정된 제1 넘버와 사이클의 결정된 제2 넘버의 함수에 기초하여 피부 파라미터의 값을 결정하도록 구성된다.

이러한 실시예들 중 일부에서, 사이클의 결정된 제1 넘버와 사이클의 결정된 제2 넘버의 함수는 사이클의 결정된 제1 넘버와 사이클의 결정된 제2 넘버의 비이다.

일부 실시예에서, 제2 중심 파장은 640 nm(나노미터), 870 nm이고, 파장은 가시광에 대응하고, 파장은 적외선에 대응하고, 파장은 600 nm 내지 700 nm 범위이거나 파장은 800 nm 내지 900 nm 범위이다.

일부 실시예에서, 피부 파라미터는 피부 톤이다.

제4 양태에 따르면, 제3 양태 또는 이의 임의의 실시예에 따라, 대상의 피부에 대한 피부 파라미터의 값을 결정하는 장치; 제1 듀티 사이클에 따라 작동하여 제1 중심 파장을 갖는 광을 간헐적으로 방출하도록 구성된 제1 광원; 및 제1 센서 신호를 출력하도록 구성된 제1 광 센서를 포함하는 시스템이 제공된다.

이들 및 다른 태양들이 본 명세서에서 후술되는 실시예(들)로부터 명백할 것이며 그러한 실시예(들)를 참조하여 설명될 것이다.

이제 예시적인 실시예가 하기 도면을 참조하여 단지 예로서 기술될 것이다.
도 1은 본 발명과 함께 사용될 수 있는 예시적인 치료 디바이스의 도면이다.
도 2는 다양한 실시예에 따라, 광원(들), 광 센서(들) 및 장치를 포함하는 예시적 시스템의 블록도이다.
도 3은 본 발명의 예시적인 실시예를 도시하는 개략도이다.
도 4는 본 발명의 다양한 실시예에 따라 피부 톤을 결정하는 방법을 도시하는 흐름도이다.
도 5는 대상의 피부에 대한 피부 파라미터의 값을 결정하는 예시적인 방법을 도시하는 흐름도이다.

전술한 바와 같이, 분광 기술을 사용한 피부 파라미터 값의 결정은 큰 허용오차를 갖는 피부 파라미터 값을 초래할 수 있다. 이러한 큰 허용오차에 대한 상당한 기여 인자는 광 센서에 의해 측정된 주변 광이다. 본 개시내용은 주변 광에 덜 민감하고 모든 피부 톤에 대해 잘 작동할 수 있는 피부 파라미터 값을 결정하는 방법 및 장치를 제공한다.

일부 실시예에서, 피부 파라미터는 피부 톤 또는 멜라닌 지수이다. 그러나, 결정된 피부 파라미터는 피부 톤일 필요가 없음을 이해할 것이다. 실제로, 피부 파라미터는 피부로부터 반사되거나 그렇지 않으면 이로부터 수신된 광으로부터 결정될 수 있는 임의의 피부 파라미터일 수 있다. 예를 들어, 결정된 피부 파라미터는 피부 색상, 또는 피부 패턴 또는 피부 특징의 존재 또는 부재(예를 들어, (어두운) 모발, 몰, 흉터, 여드름 등의 존재)일 수 있다.

기술은 치료 디바이스의 동작 또는 사용 동안, 결정된 피부 파라미터를 사용할 수 있는 치료 디바이스에 의해 구현될 수 있다. 예시적인 실시예에서, 치료 디바이스는 광 펄스를 사용하여 모발을 제거하고/하거나 모발 성장을 감소시키는 것이다. 그러나, 본원에 설명된 기술은 광 펄스를 사용하여 모발을 제거하고/하거나 모발 성장을 감소시키는 치료 디바이스에 의한 사용으로 제한되지 않으며, 다른 유형의 치료 디바이스에 의해 사용될 수 있다. 또한, 피부 파라미터는 치료 디바이스에 의해서, 또는 치료 디바이스와 연관된 목적을 위해서 사용될 필요가 없음을 또한 이해할 것이다. 예를 들어, 본원에 개시된 방법은 피부 제품(예를 들어, 메이크업 또는 컨실러)을 추천하고/하거나 색소 장애를 평가하는 데에 사용될 수 있는 피부 파라미터(예를 들어, 피부 유형 및/또는 멜라닌 지수)를 결정하는 데에 사용될 수 있다.

본 개시내용은 제1 듀티 사이클에 따라 작동하여 간헐적으로 광을 방출하는, 즉, 방출된 광이 시간 도메인에서 변조되는, 하나 이상의 LED 유닛과 같은 광원을 제공한다. 바람직한 실시예에서, 변조는 제곱 온/오프 변조(즉, 광원이 '온' 페이즈에서 광을 방출하고, 광원이 '오프' 페이즈에서 광을 방출하지 않음)이지만, 정현파, 삼각형, 톱니 또는 임의의 다른 주기적 신호와 같은 다른 변조가 가능하다. 바람직한 실시예에서, 광의 변조는 0 내지 1(온 및 오프 상태) 사이에서 변하지만, 다른 실시예가 가능하다. 변조된 광의 듀티 사이클(즉, 온 및 오프 상태의 지속 시간의 비)은 바람직하게는 50%이지만, 다른 값, 예컨대, 30%, 40%, 60%, 70% 등을 취할 수 있다. 피부와의 상호작용 후(예를 들어, 피부에 의해 반사되거나 피부를 통과함), 변조된 광이 광 센서(이는 광 검출기로도 지칭됨)에 입사된다. 센서에 입사되는 광은 피부와 상호작용한 변조된 광과 주변(변조되지 않은) 광의 조합일 것이며, 광 센서에 의해 생성된 신호는 검출기 잡음을 추가로 포함할 것이다.

본 개시내용에 따르면, 변조되지 않은 주변 광 구성요소의 기여도는 검출기 신호와 변조 기준 신호의 함수를 결정하고 이어서 시간 도메인에서 함수를 적분함으로써 크게 감소될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 변조 기준 신호는 -1과 +1 상태 사이에서 변하지만, 변조 기준 신호가 -X와 +X, 또는 -X와 +Y 상태 사이에서 변하는 대안적인 실시예가 가능하다. 바람직한 실시예에서, 변조 기준 신호는 방출된 광의 듀티 사이클에 따라, +1(또는 +X)와 -1(또는 -X) 상태 사이에서 변한다. 즉, 변조 기준 신호의 변조 기간은 바람직하게는 듀티 사이클의 변조 기간과 동일하고, 함수를 결정하는 데 있어서, 변조 기준 신호는 듀티 사이클과 '동위상(in phase)'인데, 이는 듀티 사이클의 '온' 기간은 변조 기준 신호의 +1(또는 +X) 기간에 대응하고, 듀티 사이클의 '오프' 기간은 변조 기준 신호의 -1(또는 -X) 기간에 대응함을 의미한다. 그러나, 대안적인 실시예가 가능하다. 일부 실시예에서, 검출기 신호와 변조 기준 신호의 함수는 검출기 신호와 변조 기준 신호의 곱이다. 일부 실시예에서, 검출기 신호는 변조 기준 신호 및 추가 보정 인자에 의해 배수되고, 후속적으로 적분될 수 있다. 검출기 신호와 변조 기준의 함수의 적분은 변조되지 않은 주변 광의 기여도를 크게 감소시킨다.

적분 값이 미리 선택된 임계수준에 도달하는 데에 필요한 방출된 광의 변조 사이클 넘버를 결정하는 것이 본원에 제시된다. 변조 사이클 넘버, _N는 조사 중인 피부의 반사율에 비례한다. 예시적인 실시예에서, 피부의 피부 톤은 비(

)의 함수를 사용하여 결정되며, 여기서

및

는 상이한 중심 파장의 2개의 광원에 대해 결정된 변조 사이클 넘버이다. 더 어두운 피부 유형은 더 낮은 반사율을 갖고, 따라서 임계수준에 도달하는 적분 시간은 더 밝은 피부 유형의 경우보다 더 길 것이다. 상대적으로 긴 적분 시간은 검출기 신호의 신호 대 잡음비를 개선한다. 따라서, 본원에 개시된 방법 및 장치는 주변 광 및 검출기 잡음의 영향을 크게 감소시킨다. 개시된 기술은 또한 낮은 수준의 반사되거나 산란된 광에 대해 더 민감하고, 따라서 현재의 방법 및 디바이스보다 더 넓은 범위의 피부 톤에 대한 피부 톤 및 다른 피부 파라미터를 결정하는 데에 사용될 수 있다.

도 1은 피부의 영역에 광 펄스를 인가하는 데 사용될 수 있는 예시적인 치료 디바이스(2)의 도면이다. 도 1의 치료 디바이스(2)는 단지 본 발명과 함께 사용될 수 있는 치료 디바이스(2)의 예로서 제시되고, 치료 디바이스(2)는 도 1에 도시된 형태 또는 핸드-헬드 치료 디바이스인 것으로 제한되지 않음을 이해할 것이다. 전술한 바와 같이, 본 발명은 마찬가지로 치료 디바이스(2)에서, 또는 이와 함께 구현되는 것으로 제한되지 않고, 일부 실시예에서, 본 발명은 피부 파라미터 값을 결정하는 목적을 위해 제공되는 장치에서 구현될 수 있다.

도 1의 치료 디바이스(2)는 대상(예컨대, 사람 또는 동물)의 신체 상에 사용하기 위한 것이고, 사용 동안 사용자의 한 손 또는 양 손에 쥐어져야 한다. 치료 디바이스(2)는 치료 디바이스(2)가 대상의 신체 부분과 접촉할 때, 하나 이상의 광 펄스를 사용하여 대상의 신체 상의 모발에 일부 치료 동작을 수행하기 위한 것이다.

예시적인 치료 디바이스(2)는 적어도 손잡이 부분(5) 및 헤드 부분(6)을 포함하는 하우징(4)을 포함한다. 손잡이 부분(5)은 사용자가 치료 디바이스(2)를 한 손으로 쥘 수 있게 하도록 형상화된다. 헤드 부분(6)은 헤드 단부(8)를 갖고, 이는 헤드 단부(8)가 신체 또는 피부와 접촉하는 위치에서 치료 동작이 대상의 신체 또는 피부 상에서 수행되도록 하기 위해, 대상과 접촉하도록 배치되어야 한다.

치료 디바이스(2)는 광 펄스를 사용하여 치료 동작을 수행하기 위한 것이다. 따라서, 도 1에서, 헤드 단부(8)는 개구(10)를 포함하고, 이는 하우징(4) 안 또는 그 상에 배열되어 개구(10)가 대상의 피부와 인접하거나 그 상에(즉, 그와 접촉하여) 배치될 수 있도록 배열된다. 치료 디바이스(2)는 개구(10)를 통해 대상의 피부에 인가되어 치료 동작을 달성할 광 펄스를 생성하기 위한 하나 이상의 광원(들)(12)을 포함한다. 하나 이상의 광원(12)은 광 펄스가 개구(10)를 통해 하나 이상의 광원(12)으로부터 제공되도록 하우징(4) 내에 배열된다.

하나 이상의 광원(12)은 임의의 적합한 또는 원하는 파장(또는 파장 범위) 및/또는 강도들의 광 펄스를 생성할 수 있다. 하나 이상의 광원(12)(들)은 광의 펄스를 제공하도록 구성된다. 즉, 광원(12)(들)은 짧은 지속시간(예컨대, 1초 미만) 동안 높은 강도의 광을 생성하도록 구성된다. 광 펄스의 강도는 개구(10)에 인접한 피부 또는 신체 부위 상에서 치료 동작을 달성하기에 충분히 높아야 한다.

광-기반 치료 동작을 달성하기 위한 하나 이상의 광원(12)에 더해, 디바이스는 또한 피부 톤과 같은 대상의 피부에 대한 피부 파라미터의 값을 결정하는 피부 파라미터 센서(14)를 포함한다. 피부 파라미터 센서(14)는 하나 이상의 광원(들) 및 하나 이상의 광 센서(들)를 포함한다. 광 센서(들)로부터의 출력 신호를 사용하여 피부 파라미터 값을 결정하는 장치가 치료 디바이스(2) 내에, 또는 치료 디바이스(2)와 분리되어 제공된다.

도시된 치료 디바이스(2)는 또한 치료 디바이스(2)를 활성화하기 위해 사용자에 의해 작동될 수 있는 사용자 제어부(20)를 포함하여, 필요한 치료 동작이 대상의 신체 상에서 수행(예를 들어, 하나 이상의 광원(들)(12)에 의한 하나 이상의 광 펄스(들)의 생성)될 수 있다. 사용자 제어부(20)는 스위치, 버튼, 터치 패드 등의 형태일 수 있다.

도 2는 본원에 설명된 기술에 따라, 피부 파라미터 값을 결정하는 예시적인 시스템(40)의 블록도이다. 도 1의 치료 디바이스(2)의 피부 파라미터 센서(14)는 시스템(40)의 일례일 수 있다. 시스템(40)은 대상의 피부에 대한 피부 파라미터의 값을 결정하는 장치(42), 광을 방출하는 하나 이상의 광원(44) 및 입사광을 측정하는 하나 이상의 광 센서(46)를 포함한다. 장치(42)는 피부 파라미터 값을 결정하는 데에 전념하는 디바이스 또는 구성요소들의 세트일 수 있지만, 다른 실시예에서, 장치(42)는 적합하게 프로그래밍되거나 적합하게 구성된 범용 디바이스, 예를 들어 스마트폰, 스마트 워치, 태블릿, 개인용 디지털 어시스턴트(PDA), 노트북, 데스크톱 컴퓨터, 원격 서버, 스마트 미러 등일 수 있다.

하나 이상의 광원(44)은 관심 피부 영역(즉, 피부 파라미터 값이 결정될 피부 영역)을 조명하기 위해 제공된다. 피부를 조명하기 위한 광원(들)(44)은 임의의 적합한 광원, 예를 들어 하나 이상의 LED일 수 있고, 각각의 중심 파장(들)의, 또는 각각의 특정 파장 범위의 광을 방출할 수 있다. 예를 들어, 피부 톤이 결정되는 예시적인 실시예에서, 광원(들)(44)은 2개의 별개의 중심 파장에서 작동되는 2개의 LED를 포함한다. 예를 들어, LED(1)는 640 nm의 중심 파장을 가질 수 있고, LED(2)는 870 nm의 중심 파장을 가질 수 있다.

시스템(40)이 사용 중인 경우, 광원(들)(44)은 대상의 피부를 향해 광을 방출하도록 구성된다. 광 센서(들)(46)은 방출된 광이 피부와 상호작용한 후에 광원(들)에 의해 방출된 광을 측정하도록 구성된다. 예를 들어, 광은 피부에 의해 반사, 투과 또는 산란될 수 있다. 하나 이상의 광원(들)(44)로부터의 광을 검출하기 위한 단일 광 센서(46)가 있을 수 있다. 대안적인 실시예에서, 하나 초과의 광 센서(46)가 있을 수 있으며, 예를 들어 각각의 광 센서(46)는 각각의 광원(44)에 제공될 수 있다. 각각의 광 센서(46)는 입사광에 응답하고, 각각의 광 센서(46)는 장치(42)에 제공되는 센서 신호를 출력한다.

장치(42)는 센서 신호(들)를 수신하고, 아래에서 추가로 설명되는 바와 같이 센서 신호(들)를 사용하여 피부 파라미터 값을 결정한다. 일부 실시예에서, 장치(42)는 아날로그 전기 회로부 및 구성요소들을 사용하여 아날로그 도메인에서 피부 파라미터 값을 결정할 수 있다. 다른 실시예에서, 장치(42)는 디지털 도메인에서 피부 파라미터 값을 결정할 수 있고, 따라서 장치(42)는 일반적으로 장치(42)의 동작을 제어하고 장치(42)가 본원에 설명된 방법 및 기술 중 일부 또는 전부를 수행할 수 있게 하는 처리 유닛을 포함할 수 있다. 처리 유닛(48)은 소프트웨어 및/또는 하드웨어로, 당업자에게 공지된 다수의 방식들로 구현되어 본원에 설명된 다양한 기능들을 수행할 수 있다.

도 3는 본 개시내용의 예시적인 실시예를 도시한다. 도 3에는 하나 또는 2개의 LED(320), 예를 들어 LED(1) 및 또한 선택적으로 LED(2)가 있으며, 도시된 단계는 하나 또는 두 LED(320) 모두에 적용 가능하다. 2개의 LED(320)의 경우, LED(1)에 의해 방출된 광의 중심 파장은,

은 LED(2)에 의해 방출된 중심 파장,

과 구별될 수 있다.

LED(들)(320)는 LED 전류(310)에 의해 구동된다. 도 3에 도시된 바와 같이, LED(들)(320)가 광을 간헐적으로 방출하게 하기 위해, LED 전류(310)가 시간 도메인에서 제곱 온/오프 변조 및 50%의 듀티 사이클로 변조된다. 따라서, LED(320)에 의해 방출된 광은 또한 시간 도메인에서 제곱 온/오프 변조 및 50%의 듀티 사이클로 변조된다. 전술한 바와 같이, 정현파, 삼각형, 톱니, 또는 임의의 다른 주기적 신호를 포함하는 LED(320)의 다른 변조가 가능하고, 구동 전류(310)가 이에 따라 구성될 수 있다. 또한, 듀티 사이클은 임의의 다른 값을 취할 수 있다.

피부와 상호작용한 후(예를 들어, 반사, 산란 등), 방출된 광은 센서 신호를 생성하는 광 센서(330)에 입사된다. 센서 신호는 광이 광 센서에 입사함에 따라 생성된 전류에 의해 형성될 수 있다. 광 센서(330)는 LED(들)(320)의 동작 배수 사이클에 걸쳐 입사광의 측정을 작동시키고, 따라서 광 센서(330)는 LED(320)가 광을 방출하는 기간 및 LED(320)가 광을 방출하지 않는 기간 동안 센서 신호를 생성한다. LED(320)가 광을 방출할 때 광 센서(330)에 입사되는 광은 피부와 상호작용한 광과 주변 광을 또한 포함한다. LED(320)가 광을 방출하지 않을 때 광 센서(330)에 입사되는 광은 주변 광만을 포함한다.

이어서, 센서 신호는 변조 기준 신호(340)로 곱해진다. 변조 기준 신호는 센서 신호와 조합하여 사용되어 결정된 피부 파라미터 값에 대한 주변 광의 영향을 감소시키는 신호이다. 따라서, 도 3의 예시적인 실시예에서, 변조 기준 신호(340)는 -1과 +1 상태/값 사이에서 변하는 구형파 신호이고, 관련 LED(들)(320)에 의해 방출된 변조된 광과 동일한 기간을 갖는다. 변조 기준 신호는 센서 신호와 동위상이며, 이는 광이 LED(320)에 의해 방출되었을 때에 대응하는 센서 신호의 부분이 변조 기준 신호의 +1 또는 +X 부분에 곱해지는 것을 의미한다. 이는 또한, 광이 LED(320)에 의해 방출되지 않을 때에 대응하는 센서 신호의 부분이 변조 기준 신호의 -1 또는 -X 부분에 곱해지는 것을 의미하며, 이는 센서 신호의 후속 분석에 대한 주변 광의 영향을 감소시키거나 제거하도록 작용한다. 그러나, 다른 실시예가 또한 가능하다. 예를 들어, 변조 기준 신호(340)는 -X와 X, 또는 -X와 Y 상태들 사이에서 변할 수 있다. 또한, 대안적인 함수 동작들이 두 신호(350)의 곱셈 이외에 센서 신호 및 변조 기준 신호에 적용될 수 있다는 점에 유의한다. 전술한 바와 같이, 이는 도 3에 도시된 예시적인 실시예에서와 상이한 변조 함수를 설명하기 위한 스케일링 또는 다른 함수적 동작일 수 있다.

후속 단계에서, 센서 신호와 변조 기준 신호의 곱은 적분 모듈(360)에서 적분되어 적분 값을 획득한다. 적분 단계 사용은 (예를 들어, 낮은 수준의 반사된 광으로 인해)검출 한계 미만인 신호들이 검출 한계 초과의 수준으로 적분될 수 있게 한다. 이는 더 어두운 피부 톤이 높은 수준의 배경(주변) 광의 존재 하에서 측정될 수 있다. 바람직한 실시예에서, 적분은 아날로그 전자 적분기에 의해 아날로그 도메인에서 수행된다. 이러한 실시예들에서, 적분 값은 아날로그 전자 적분기 양단의 전기 전압이다. 예를 들어, 적분은 센서 신호와 변조 기준 신호의 함수가 커패시터에 적용됨에 따라 전하를 축적하는, 커패시터와 같은, 그러나 이에 한정되지 않는 아날로그 전자 디바이스에 의해 수행될 수 있다. 적분 값은 커패시터 양단의 전기 전압이다. 아날로그 적분은 유익한데, 잡음을 도입할, 센서 신호(또는 센서 신호로부터 도출된 신호)를 디지털 도메인으로 변환할 필요성을 회피하기 때문이다. 대안적인 실시예에서, 적분 단계는 디지털 도메인에서 수행될 수 있다. 디지털 적분의 사용은 도 3에 도시된 예시적인 실시예에 도시된 것 이외의 변조 함수를 설명하기 위해 수학적 보정을 필요로 하는 실시예에서 유익할 수 있다(즉, 50% 듀티 사이클을 갖는 제곱 온/오프 변조와 상이함). 그러나, 디지털 적분은 추가 잡음을 도입할 것이라는 점에 유의해야 한다.

도 3의 최종 단계에서, 적분 값이 임계치를 초과하는 데에 필요한 변조 사이클(370) 넘버가 결정된다. 즉, LED(320)가 간헐적으로 작동되고 센서 신호가 획득됨에 따라, 센서 신호의 함수가 (예를 들어, 곱 신호를 커패시터와 같은 아날로그 전자 적분기에 입력함으로써)연속적으로 적분된다. 따라서, 적분 값은 LED(320)의 여러 변조(온/오프) 사이클의 과정에 걸쳐 증가한다. 각각의 사이클에 의한 적분 값에 대한 기여도는 피부의 반사율에 비례한다. 따라서, 적분 값이 임계치를 초과하는 데에 필요한 변조 사이클(370) 넘버는 또한 피부의 반사율에 비례한다. 일부 실시예에서, 임계치는 아날로그 전자 적분기(예를 들어, 커패시터) 양단의 전기 전압에 대한 값이다.

피부 파라미터가 피부 톤이고 2개의 LED(320)가 사용되는 실시예에서, 임계치를 초과하는 데에 필요한 사이클(370) 넘버가 LED(1)의 경우

, LED(2)의 경우

로 표시될 수 있다. 피부 톤은 비(

)의 함수로서 주어질 수 있다. 전술한 바와 같이, 더 어두운 피부 유형은 더 밝은 피부 유형보다 더 낮은 반사율을 갖고, 따라서 더 어두운 피부는 적분 값이 임계치를 초과하기 위해 더 긴 적분 시간(즉, 더 많은 변조 사이클)을 필요로 할 것이다. 이러한 비교적 긴 적분 시간, 및 변조 기준 신호 및 후속 적분의 사용을 통한 주변 광의 제거 또는 감소는 신호 대 잡음비를 향상시킨다. 따라서, 본 발명은 주변 광에 민감하고 모든 피부 톤에 대해서도 최적으로 작동할 수 있는 피부 톤 센서를 제공한다.

도 4의 흐름도는 본 발명의 다양한 실시예에 따라, 피부 톤을 결정하는 방법을 예시한다. 본 방법은 2개의 LED 유닛, LED(1) 및 LED(2)의 변조를 포함한다. 단계(410)에서, 적분 신호가 재설정된다(예를 들어, 0으로 설정됨). 단계(420)에서, 변조된 광 신호가 LED(1)에 의해 방출되고 대상의 피부에 입사된다. 단계(430)에서, 피부와 상호작용한, LED(1)에 의해 방출된 광은 광 센서에 입사되고, 대응하는 검출기 신호(예를 들어, 센서 신호)는 변조 기준 신호로 곱해진다. 이러한 조합된 신호는 다수의 변조 사이클의 과정에 걸쳐 적분되고, 적분 값이 임계치를 초과하는 데에 필요한 다수의 변조 사이클 넘버가 결정된다. 단계(440 및 450)에서, 단계(420 및 430)는 LED(2)(LED(1)와 상이한 중심 파장의 광을 방출함)에 대해 반복된다. LED(1) 및 LED(2)에 대한 사이클의 결정된 넘버의 비가 단계(460)에서 획득된다. 마지막으로, 이 비는 피부 톤 분류를 결정하기 위해 단계(470)에서 사용된다.

도 5의 흐름도는 본원에 설명된 기술에 따라, 대상의 피부에 대한 피부 파라미터의 값을 결정하는 예시적인 방법을 도시한다. 본 방법은 전술된 장치(42)에 의해 수행될 수 있다. 본 방법은 단계(510)에서 제1 광 센서에 의해 출력되는 제1 센서 신호를 수신하는 단계로 시작된다. 제1 광 센서는 방출된 광과 피부의 상호작용 후, 제1 광원에 의해 방출된 광을 수신하기 위해 배열된다. 단계(510)에서 수신된 제1 센서 신호는 제1 광원이 제1 듀티 사이클에 따라 작동하여 제1 중심 파장을 갖는 광을 간헐적으로 방출하는 동안 출력된다. 일부 실시예에서, 제1 광원은 LED이다. 제1 중심 파장은 640 nm(나노미터), 870 nm일 수 있고, 파장은 가시광에 대응하고, 파장은 적외선에 대응하고, 파장은 600 nm 내지 700 nm 범위이거나 파장은 800 nm 내지 900 nm 범위일 수 있다. 일부 실시예에서, 제1 듀티 사이클은 50%이다. 제1 센서 신호는 제1 광 센서에 의해 출력되는 아날로그 신호일 수 있다. 이들 실시예 중 일부에서, 제1 센서 신호는 전류 신호이다.

단계(520)에서, 제1 듀티 사이클과 관련된 제1 변조 기준 신호가 수신된다. 제1 변조 기준 신호는 바람직하게는 제1 광원에 의한 광의 간헐적 방출의 변조 기간에 대응하는 변조 기간을 갖는다.

단계(530)에서, 제1 센서 신호와 제1 변조 기준 신호의 함수는 적분되어 제1 적분 값을 결정한다. 일부 실시예에서, 함수는 제1 센서 신호와 제1 변조 기준 신호의 곱을 포함한다. 제1 센서 신호가 아날로그 신호인 실시예에서, 적분 단계는 아날로그 도메인에서 수행될 수 있다. 이러한 실시예들 중 일부에서, 단계(530)는 제1 센서 신호와 제1 변조 기준 신호의 함수로부터 생성된 제1 함수 출력 신호를 하나 이상의 아날로그 전자 적분기로 입력하는 단계를 포함할 수 있다. 이러한 실시예들에서, 제1 적분 값은 하나 이상의 아날로그 전자 적분기 양단의 전기 전압일 것이다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 아날로그 전자 적분기는 하나 이상의 커패시터이다. 대안적인 실시예에서, 적분 단계는 디지털 도메인에서 일어난다.

단계(540)에서, 제1 적분 값이 제1 임계치를 초과하는 데에 필요한 방출된 광 사이클의 제1 넘버가 결정된다. 일부 실시예에서, 단계(530)가 아날로그 도메인에서 일어나는 경우, 제1 임계치는 하나 이상의 아날로그 전자 적분기(예를 들어, 커패시터(들)) 양단의 전기 전압에 대한 값일 수 있다.

단계(550)에서, 피부 파라미터의 값은 사이클의 결정된 제1 넘버에 기초하여 결정될 수 있다.

일부 실시예에서, 단계(550)는 사이클의 결정된 제1 넘버와 사이클의 결정된 제2 넘버의 함수에 기초하여 피부 파라미터의 값을 결정하는 단계를 추가로 포함한다. 이들 실시예에서, 사이클의 결정된 제2 넘버는, 단계(510~540)를 제2 중심 파장을 갖는 광을 제2 듀티 사이클에 따라 피부 상으로 간헐적으로 방출하는 동안 출력되는 제2 센서 신호에 대해 반복함으로써 획득된다. 제2 센서 신호는 제1 광 센서에 의해 또는 제2 광 센서에 의해 출력될 수 있다. 제2 중심 파장을 갖는 광은 제1 광원에 의해 또는 제2 광원에 의해 방출될 수 있다. 제2 광원은 LED일 수 있다. 제2 중심 파장은 제1 중심 파장과 상이하다. 제2 중심 파장은 640 nm, 870 nm 중 임의일 수 있고, 파장은 가시광에 대응하고, 파장은 적외선에 대응하고, 파장은 600 nm 내지 700 nm 범위이거나 파장은 800 nm 내지 900 nm 범위일 수 있다. 일부 실시예에서(예를 들어, 피부 파라미터가 피부 톤일 때), 제1 중심 파장 및 제2 중심 파장 중 하나는 가시광에 대응하는 파장(예를 들어, 640 nm 또는 600 nm 내지 700 nm 범위의 파장)이고, 제1 중심 파장 및 제2 중심 파장 중 다른 하나는 적외선 광에 대응하는 파장(예를 들어, 870 nm 또는 800 nm 내지 900 nm 범위의 파장)이다. 바람직한 실시예에서, 제2 듀티 사이클은 50%이다.

이들 실시예에서, 도 5의 단계(550)는 제2 듀티 사이클과 관련된 제2 변조 기준 신호를 수신하는 단계를 추가로 포함한다. 제2 변조 기준 신호는 바람직하게는 제2 중심 파장을 갖는 광의 간헐적 방출의 변조 기간에 대응하는 변조 기간을 갖는다.

이들 실시예에서, 단계(550)는 제2 센서 신호와 제2 변조 기준 신호의 함수를 적분하여 제2 적분 값을 결정하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 이러한 실시예들 중 일부에서, 함수는 제2 센서 신호와 제2 변조 기준 신호의 곱을 포함한다. 제2 센서 신호가 아날로그 신호인 실시예에서, 적분 단계는 아날로그 도메인에서 수행될 수 있다. 이러한 실시예들 중 일부에서, 적분 단계는 제2 센서 신호와 제2 변조 기준 신호의 함수로부터 생성된 제2 함수 출력 신호를 하나 이상의 아날로그 전자 적분기로 입력하는 단계를 포함할 수 있다. 제2 적분 값은 하나 이상의 아날로그 전자 적분기 양단의 전기 전압일 것이다. 일부 실시예에서, 하나 이상의 아날로그 전자 적분기는 하나 이상의 커패시터이다. 대안적인 실시예에서, 적분 단계는 디지털 도메인에서 수행된다.

이들 실시예에서, 단계(550)는 제2 적분 값이 제2 임계치를 초과하는 데에 필요한 제2 중심 파장을 갖는 광의 사이클 넘버로서 사이클의 전술된 제2 넘버를 결정하는 단계를 추가로 포함할 수 있다. 적분이 아날로그 도메인에서 일어나는 실시예에서, 제2 임계치는 하나 이상의 아날로그 전자 적분기(예를 들어, 커패시터(들)) 양단의 전기 전압에 대한 값일 수 있다. 제2 임계치는 제1 임계치와 동일한 값 또는 상이한 값일 수 있다.

이러한 실시예들 중 일부에서, 사이클의 결정된 제1 넘버와 사이클의 결정된 제2 넘버의 함수는 사이클의 결정된 제1 넘버와 사이클의 결정된 제2 넘버의 비이거나, 이를 포함한다. 이들 실시예들 중 일부에서, 결정된 피부 파라미터는 피부 톤이다.

따라서, 피부 파라미터에 대한 값을 결정하는 개선된 방법 및 장치가 제공된다.

개시된 실시예들에 대한 변형이 도면, 개시 내용 및 첨부된 청구범위의 검토로부터, 본 명세서에 기술된 원리들 및 기술들을 실시하는 중에 당업자에 의해 이해되고 달성될 수 있다. 청구범위에서, 단어 "포함하는"은 다른 요소들 또는 단계들을 배제하지 않으며, 단수 형태(부정 관사 "a" 또는 "an")는 복수를 배제하지 않는다. 단일 프로세서 또는 다른 유닛이 청구범위에 열거된 몇몇 항목들의 기능을 충족시킬 수 있다. 소정의 수단들이 서로 상이한 종속 청구항들에 열거된다는 단순한 사실이, 이들 수단의 조합이 유리하게 사용될 수 없다는 것을 나타내지는 않는다. 컴퓨터 프로그램이 다른 하드웨어와 함께 또는 그의 일부로서 공급되는 광학 저장 매체 또는 솔리드-스테이트 매체와 같은 적합한 매체 상에 저장 또는 배포될 수 있지만, 또한 다른 형태들로, 예컨대 인터넷 또는 다른 유선 또는 무선 통신 시스템들을 통해 배포될 수 있다. 청구범위에서의 임의의 도면 부호는 범주를 제한하는 것으로 해석되어서는 안 된다.

Claims (16)

1. 대상의 피부에 대한 피부 파라미터의 값을 결정하는 방법으로서,
   방출된 광과 피부의 상호작용 후, 제1 광원에 의해 방출된 광을 수신하기 위해 배열된 제1 광 센서에 의해 출력된 제1 센서 신호를 수신하는 단계(510)로서, 상기 제1 센서 신호는 상기 제1 광원이 제1 듀티 사이클에 따라 작동하여 상기 광을 간헐적으로 방출하는 동안 출력되고, 상기 방출된 광은 제1 중심 파장을 갖는, 상기 제1 센서 신호를 수신하는 단계(510);
   상기 제1 듀티 사이클과 관련된 제1 변조 기준 신호를 수신하는 단계(520);
   상기 제1 센서 신호와 상기 제1 변조 기준 신호의 함수로부터 생성된 제1 함수 출력 신호를 적분하여, 제1 적분 값을 결정하는 단계(530);
   상기 제1 적분 값이 제1 임계치를 초과하는 데에 필요한 상기 방출된 광 사이클의 제1 넘버를 결정하는 단계(540); 및
   상기 사이클의 결정된 제1 넘버에 기초하여 상기 피부 파라미터의 값을 결정하는 단계(550)를 포함하는, 방법.
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 변조 기준 신호는 상기 제1 듀티 사이클의 변조 기간에 대응하는 변조 기간을 갖는, 방법.
3. 제1항에 있어서, 상기 제1 변조 기준 신호 및 상기 제1 센서 신호와 상기 제1 변조 기준 신호의 함수가, 상기 제1 광원이 광을 방출하고 있는 상기 제1 듀티 사이클의 부분에 대한 상기 제1 센서 신호의 제1 배수에 대응하고, 상기 제1 광원이 광을 방출하고 있지 않은 상기 제1 듀티 사이클의 부분에 대한 상기 제1 센서 신호의 상기 제1 배수의 역에 대응하는 제1 함수 출력 신호를 초래하는, 방법.
4. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 센서 신호는 상기 제1 광 센서에 의해 출력되는 아날로그 신호이고, 상기 적분 단계(530)는 상기 제1 함수 출력 신호를 아날로그 도메인에서 적분하는 단계를 포함하는, 방법.
5. 제4항에 있어서, 상기 적분 단계(530)는 상기 제1 함수 출력 신호를 하나 이상의 아날로그 전자 적분기에 입력하는 단계를 포함하는, 방법.
6. 제5항에 있어서, 상기 제1 적분 값은 상기 하나 이상의 아날로그 전자 적분기 양단의 전기 전압인, 방법.
7. 제1항 내지 제3항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 적분 단계(530)는 상기 제1 함수 출력 신호를 디지털 도메인에서 적분하는 단계를 포함하는, 방법.
8. 제1항 내지 제7항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 방법은,
   상기 방출된 광과 피부의 상호작용 후, 상기 제1 광원 또는 제2 광원에 의해 방출된 광을 수신하기 위해 배열된 상기 제1 광 센서 또는 제2 광 센서에 의해 출력된 제2 센서 신호를 수신하는 단계(510)로서, 상기 제2 센서 신호는 상기 제1 광원 또는 상기 제2 광원이 제2 듀티 사이클에 따라 작동하여 상기 제1 중심 파장과 상이한 제2 중심 파장을 갖는 광을 간헐적으로 방출하는 동안 출력되는, 상기 제2 센서 신호를 수신하는 단계(510);
   상기 제2 듀티 사이클과 관련된 제2 변조 기준 신호를 수신하는 단계(520);
   상기 제2 센서 신호와 상기 제2 변조 기준 신호의 함수로부터 생성된 제2 함수 출력 신호를 적분하여, 제2 적분 값을 결정하는 단계(530); 및
   상기 제2 적분 값이 제2 임계치를 초과하는 데에 필요한 상기 제2 중심 파장을 갖는 광 사이클의 제2 넘버를 결정하는 단계(540)를 더 포함하고;
   피부 파라미터의 값을 결정하는 단계(550)는 상기 사이클의 결정된 제1 넘버와 상기 사이클의 결정된 제2 넘버의 함수에 기초하여 상기 피부 파라미터의 값을 결정하는 단계를 포함하는, 방법.
9. 그 내부에 구현된 컴퓨터 판독가능 코드를 갖는 컴퓨터 판독가능 매체를 포함하는 컴퓨터 프로그램 제품으로서, 상기 컴퓨터 판독가능 코드는, 적합한 컴퓨터 또는 프로세서에 의한 실행 시에, 상기 컴퓨터 또는 프로세서가 제1항 내지 제8항 중 어느 한 항의 방법을 수행하게 하도록 구성되는, 컴퓨터 프로그램 제품.
10. 대상의 피부에 대한 피부 파라미터의 값을 결정하는 장치(42)로서, 상기 장치(42)는:
    방출된 광과 피부의 상호작용 후, 제1 광원에 의해 방출된 광을 수신하기 위해 배열된 제1 광 센서에 의해 출력된 제1 센서 신호를 수신하되, 상기 제1 센서 신호는 상기 제1 광원이 제1 듀티 사이클에 따라 작동하여 광을 간헐적으로 방출하는 동안 출력되고, 상기 방출된 광은 제1 중심 파장을 갖고;
    상기 제1 듀티 사이클과 관련된 제1 변조 기준 신호를 수신하고;
    상기 제1 센서 신호와 상기 제1 변조 기준 신호의 함수로부터 생성된 제1 함수 출력 신호를 적분하여, 제1 적분 값을 결정하고;
    상기 제1 적분 값이 제1 임계치를 초과하는 데에 필요한 상기 방출된 광 사이클의 제1 넘버를 결정하고;
    상기 사이클의 결정된 제1 넘버에 기초하여 상기 피부 파라미터의 값을 결정하도록 구성되는, 장치(42).
11. 제10항에 있어서, 상기 제1 변조 기준 신호는 상기 제1 듀티 사이클의 변조 기간에 대응하는 변조 기간을 갖는, 장치(42).
12. 제10항에 있어서, 상기 제1 변조 기준 신호 및 상기 제1 센서 신호와 상기 제1 변조 기준 신호의 함수가, 상기 제1 광원이 광을 방출하고 있는 상기 제1 듀티 사이클의 부분에 대한 상기 제1 센서 신호의 제1 배수에 대응하고, 상기 제1 광원이 광을 방출하고 있지 않은 상기 제1 듀티 사이클의 부분에 대한 상기 제1 센서 신호의 상기 제1 배수의 역에 대응하는 제1 함수 출력 신호를 초래하는, 장치(42).
13. 제10항, 제11항 또는 제12항에 있어서, 상기 장치(42)는 하나 이상의 아날로그 전자 적분기를 포함하고, 상기 장치(42)는 상기 제1 함수 출력 신호를 상기 하나 이상의 아날로그 전자 적분기에 입력함으로써 상기 제1 함수 출력 신호를 적분하도록 구성되는, 장치(42).
14. 제10항 내지 제13항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치(42)는 상기 제1 함수 출력 신호를 디지털 도메인에서 적분함으로써 적분하도록 구성되는, 장치(42).
15. 제10항 내지 제14항 중 어느 한 항에 있어서, 상기 장치는: (i) 상기 방출된 광과 피부의 상호작용 후, 상기 제1 광원 또는 제2 광원에 의해 방출된 광을 수신하기 위해 배열된 상기 제1 광 센서 또는 제2 광 센서에 의해 출력된 제2 센서 신호를 수신하되, 상기 제2 센서 신호는 상기 제1 광원 또는 상기 제2 광원이 제2 듀티 사이클에 따라 작동하여 상기 제1 중심 파장과 상이한 제2 중심 파장을 갖는 광을 간헐적으로 방출하는 동안 출력되고; (ii) 상기 제2 듀티 사이클과 관련된 제2 변조 기준 신호를 수신하고; (iii) 상기 제2 센서 신호와 상기 제2 변조 기준 신호의 함수로부터 생성된 제2 함수 출력 신호를 적분하여 제2 적분 값을 결정하고; (iv) 상기 제2 적분 값이 제2 임계치를 초과하는 데에 필요한 상기 제2 중심 파장을 갖는 광 사이클의 제2 넘버를 결정하도록 더 구성되고; 상기 장치는 상기 사이클의 결정된 제1 넘버와 상기 사이클의 결정된 제2 넘버의 함수에 기초하여 상기 피부 파라미터의 값을 결정하도록 구성되는, 장치(42).
16. 시스템(40)으로서,
    제9항 내지 제15항 중 어느 한 항에 따른 장치(42);
    상기 제1 듀티 사이클에 따라 작동하여 제1 중심 파장을 갖는 광을 간헐적으로 방출하도록 구성된 제1 광원(44); 및
    제1 센서 신호를 출력하도록 구성된 제1 광 센서(46)를 포함하는, 시스템(40).

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