TW201311209A - 用於刺激皮膚的電驅動模組 - Google Patents

Abstract

本發明係揭露一種電驅動皮膚刺激模組，其無須增壓電路，而得用以在不同極性的電源端子間形成相對高電位差以產生許多電流流經人類皮膚，使得電離子透入療法(Iontophoresis)的作用可以顯著地改善。該模組包括：一基座，包含被形成在一側之不同極性的電源端子，以驅動一振動器且經由作為一導體的人類皮膚而彼此連接；該振動器，係安裝於該基座的至少一側上；一驅動單元，係安裝於該基座內，且包含一旋轉軸以用於提供一驅動力至該振動器與插入至該旋轉軸的一線圈(coil)；一驅動開關，係安裝於該驅動單元的一電源輸入端以開啟/關閉該驅動單元的一電源供應；一控制器，其根據該驅動單元的操作來控制該開關的開啟/關閉，以控制該驅動單元的操作狀態以及該振動器的振動狀態；以及一感應電動勢處理器，其包含一輸入端，係平行連接於該驅動開關與該驅動單元之間，且當該驅動藉由流至該驅動單元的一輸出端之驅動開關為關閉而閒置時，從圍繞該旋轉軸的線圈產生電能。

Description

用於刺激皮膚的電驅動模組

本發明係關於一種電驅動皮膚刺激模組，尤指無須增壓電路，而得用以在不同極性的電源端子間形成相對高電位差以產生許多電流流經人類皮膚，使得電離子透入療法(Iontophoresis)之作用可以被顯著地改善的一種電驅動皮膚刺激模組。

人類對美麗的渴望並非基本天性，對乾淨且美麗的皮膚之渴望隨著人類歷史做了各種努力，以管理皮膚並維持年輕。特別是其中對於美麗的渴望，渴望成為一個美人，皮膚是一個非常重要的課題，且尤其臉部皮膚是決定美麗外觀的重要因子之一並為深深影響外貌的因子。

因此，不論性別或年紀，大部分人付出努力以保護和管理自己的皮膚，且各種有助於護膚之產品係提供來滿足這些努力。例如，有一種護膚裝置，係使用離子活動(activities of ions)來改善化妝品的吸收。

使用離子活動的此護膚裝置太昂貴而難以購買及尺寸很大而難以使用。現有的護膚裝置具有太複雜而難以操作與太簡單功效而難以利用的缺點。

同時，有一種使用低頻率的護膚裝置，以便改善使用離子活動的現有護膚裝置之缺點，例如一低頻率護膚裝置係用於變換該低頻率的輸出狀態以提供物理的刺激至皮 膚，以及藉由該離子活動自皮膚移除廢棄的物質，其中此低頻護膚裝置藉由低頻率及該等離子活動(一般為電離子透入療法)，使用簡易地電刺激而執行護膚。

電離子透入療法係為一種增加離子藥物(ionic medicine)通過人類皮膚之滲透作用的方法，其係藉由在人類皮膚上形成一電位差，以及改變皮膚的電環境，並且具有形成最大電流的一重要關鍵。也就是說，人類身體的皮膚電阻是非常高的，從數十kΩ至數十MΩ，因此需要高於15V之一相對高的輸入電壓以導入一足夠的電流至皮膚中。由於這些原因，使用該電離子透入療法的現有臉部按摩裝置通常在一離子電流產生器中包含一增壓電路，使得該離子電流產生器的結構太複雜，且增加現有臉部按摩裝置的整體尺寸，因而不方便攜帶及保管。

然而，使用電離子透入療法的現有護膚裝置通常使用一般電池作為電源供應，並藉由該電池的增壓以獲得高於15V的輸入電壓，但是為此目的，額外的增壓電路是需要的，且這些將讓現有護膚裝置更複雜，體積更大，並且增加製造成本。

藉此，本發明係解決發生在先前技術的上述問題，而本發明之一目的係提供一種電驅動皮膚刺激模組，其無須增壓電路，而得用以在不同極性的電源端子間形成相對高電位差以產生許多電流流經人類皮膚，使得電離子透入療 法(Iontophoresis)的作用可以顯著地改善。

本發明亦提供一種電驅動皮膚刺激模組，其中，完成與人類皮膚直接接觸之電源端子間的電壓增加，其使用自一旋轉軸的線圈所產生的感應電動勢之電流，而無須一外部電源供應，也無需電池，使得該電池的消耗可以被減至最小。

本發明亦提供一種電驅動皮膚刺激模組，以用於經由整個電驅動皮膚刺激模組來傳遞振動至人類皮膚以導致振動傳遞區域之擴張，並移除一複雜的增壓電路，使得整體體積可以被減少，而行動性可以被改善。

為了達成這些目的，本發明提供一種電驅動皮膚刺激模組，其包括：一基座，包含形成在一側之不同極性的電源端子，以驅動該一振動器且經由作為一導體的人類皮膚而彼此連接；該振動器，係安裝於該基座的至少一側上；一驅動單元，係安裝於該基座內，且包括用於提供一驅動力至該振動器的一旋轉軸與插入至該旋轉軸的一線圈；一驅動開關，係安裝於該驅動單元的一電源輸入端以開啟/關閉該驅動單元的一電源供應；一控制器，其根據該驅動單元的操作來控制該驅動開關的開啟/關閉，以控制該驅動單元的操作狀態及該振動器的振動狀態；以及一感應電動勢處理器，其包含一輸入端，係平行連接於該驅動開關與該驅動單元之間，且當該驅動由於流至該驅動單元的一輸出端的驅動開關為為關閉而閒置時，從圍繞該旋轉軸的線圈產生電能。

該控制器利用脈衝寬度調變(PWM,Pulse Width Modulation)控制該驅動開關以一預設時間間隔來開啟/關閉。

此外，該驅動單元包括一直流馬達，且該驅動開關包括一電晶體，其中該驅動單元之一驅動電壓係提供至一射極，且該脈衝訊號係提供至一基極。

該感應電動勢處理器係為一功率二極體。

該基座係為一印刷電路板，其中該驅動單元、該驅動開關、該控制器與該感應電動勢處理器係設置於其上，且形成用於該等元件彼此電性連接的電路圖案。

該印刷電路板係為一軟性印刷電路板(FPCB,Flexible printed circuit board)。

一最大輸出電壓13V與一最大輸出電流12mA係自連接該驅動單元的輸出端之基座的電源端子間斷地輸出至人類皮膚。

該電驅動皮膚刺激模組更包括：一電池，係設置於該基座上，以提供一電力至該驅動單元與該控制器；一電源連接構件，其將該電池的電源端子電性連接至該基座之驅動單元的電源端子；以及一絕緣體，係附接至該電池的電源端子與該電源連接構件之間的一接觸區域，當該絕緣體至該電池移除時，允許該電池的電源端子與該電源連接構件之間的一接觸。

該絕緣體係製成一片體，且可拆卸地附接至該電池以遮蔽該等電源端子。

根據本發明之一具體實施例，由於無須一增壓電路，而增加在不同極性的電源端子間的電位差，且藉由這樣做會有許多的電流可以流經人類皮膚，使得電離子透入療法可以被最大化。

此外，在使用該電驅動皮膚刺激模組期間，由於完成與人類皮膚直接接觸之電源端子間的電壓增加，其使用自一旋轉軸的線圈所產生的感應電動勢之電流，而無須一外部電源供應，也無需電池，使得該電池的消耗可以被減至最小。

另外，由於振動係經由整體電驅動皮膚刺激模組而傳遞至人類皮膚，而不需要相對複雜的增壓電路，傳遞振動的區域係被相對地擴張，且基於相對減少整體體積而其移動性可以被改善。

以下，根據本發明的較佳具體實施例之一種電驅動皮膚刺激模組將參照所附之圖式而說明。

第1圖係說明根據本發明一具體實施例的電驅動皮膚刺激模組之透視圖。第2圖係說明根據本發明之具體實施例的電驅動皮膚刺激模組之後視圖。第3圖係說明根據本發明之具體實施例的電驅動皮膚刺激模組之方塊圖。第4圖係說明根據本發明之具體實施例的進行電驅動皮膚刺激模組之感應電動勢的電路示意圖。

如圖所示，根據本發明之具體實施例的電驅動皮膚刺 激模組100，其包括一基座110、一振動器120、一驅動單元130、一驅動開關140、一控制器150以及一感應電動勢處理器160。

該基座110具有安裝於其一側的不同極性之電源端子111與112，並且驅動該振動器120。該等電源端子111與112提供一電力至該驅動單元130以驅動該振動器120而振動。此外，該等電源端子111與112係經由作為一導體的人類皮膚而彼此連接，且是用於電離子透入療法(Iontophoresis)來藉由增加離子藥物之滲透作用在人類皮膚上形成電位差，以改變人類皮膚的電環境。

該振動器120係安裝於該基座110的至少一側上，且根據該稍後描述的驅動單元130的操作之預設模式(preset pattern)中振動。該振動器120的振動係傳遞至該基座110，使得當該振動器120振動時，該基座110整體會振動。

該驅動單元130係安裝至該基座110，且包括一旋轉軸(圖未示)，其提供驅動力至該振動器120，而且一線圈插入至該旋轉軸中。一直流馬達係該驅動單元130的典型例子。因此，雖然以下該驅動單元130將藉由一直流馬達來描述，但本發明並不限與此。一元件符號131代表一電源供應處理器，其係安裝於該驅動單元130的一電源輸入端。

該驅動開關140係安裝於該驅動單元130之一電源輸入端，且開啟/關閉以提供電力至該驅動單元130，或中斷提供至該驅動單元130的電力。在此具體實施例中，該驅動開關140係為一電晶體，自該控制器150提供一驅動電 源給一射極，提供一脈衝訊號給一基極。本發明並不限與此，但是該驅動開關140可以係為各種形式以符合條件，其中該等條件為一開關係藉由一脈衝訊號而開啟/關閉以提供電力至該驅動單元130，或是中斷提供至該驅動單元130的電源。此外，該此具體實施例中，提供至該驅動單元130的驅動電源為3V。

該控制器150控制該驅動開關140的開啟/關閉，使得該驅動單元130之操作狀態以及振動器120之振動狀態係根據該驅動單元130的操作而被控制。該控制器150利用脈衝寬度調變(PWM,Pulse Width Modulation)控制該驅動單元130。也就是說，當該控制器150的一脈衝訊號係施加至該電晶體的基極，即，該驅動開關140，該電晶體根據該脈衝訊號以每一預設時間間隔重複開啟/關閉。

該感應電動勢處理器160包括一輸入端，其平行連接於該驅動開關140與該驅動單元130之間，且其一輸出端係平行連接至該驅動單元130的一輸出端。該感應電動勢處理器160產生電能，其係藉由圍繞於該驅動單元130的旋轉軸之線圈而產生，當該驅動單元130由於該驅動開關140為關閉操作而閒置時，該電能流至該驅動單元130的輸出端。也就是說，當藉由開啟該驅動開關140而提供電力時，當作該驅動單元130的直流馬達被驅動，且即使根據一脈衝訊號而關閉該驅動開關140時，如該驅動單元130的直流馬達基於該旋轉慣性而仍舊旋轉，同時一感應電動勢係產生於該直流馬達的線圈。

產生於該直流馬達的線圈之感應電動勢係施加至該驅動單元130(直流馬達)的一輸出端，且因此施加至電性連接至該驅動單元130的輸出端之基座110的一負極(-)電源端子，使得相對多地電流流動。換句話說，3V的一驅動電源係施加至當作該驅動單元130的直流馬達，也就是說，當該基座110的一負極電源端子的電壓藉由自該直流馬達的線圈所施加的感應電動勢而成為13V時，該基座110的一正極(+)電源端子的電壓係為3V。

此外，在此實施例中，雖然該感應電動勢處理器160係為一功率二極體，而本發明並不限於此，但該感應電動勢處理器160可以係為符合條件的各種形式，該等條件為產生於該直流馬達的線圈之感應電動勢係被施加至該直流馬達的輸出端。

在此具體實施例中，該基座110係為一印刷電路板，其中該驅動單元130、該驅動開關140、該控制器150與該感應電動勢處理器160係設置於其上，且包括用於電性連接該等已設置之元件間的電路圖案。該印刷電路板可以為一軟性印刷電路板(FPCB,Flexible Printed Circuit Board)，且讓該基座110沿著人類皮膚的輪廓而簡易地附接至人類皮膚，且更有效率地將該振動器120的振動傳遞至人類皮膚。

如第1圖至第4圖所示，基於上述的結構，該電驅動皮膚刺激模組100無需一增壓電路，使用產生於該直流馬達的線圈之感應電動勢來增加不同極性的電源端子111與 112之間的電位差，使得更多量的電流可以流經人類皮膚，而且電離子透入療法的功效也可以被改善。

此外，由於完成與人類皮膚直接接觸之電源端子111與112間的電壓增加，而無須一增壓電路，也不消耗該電池170，使得該電池170的消耗可以減到最少。

另外，由於經由電驅動皮膚刺激模組100整體而將振動傳遞至人類皮膚，一振動傳遞區域延伸，且無需相對複雜的增壓電路，使得該電驅動皮膚刺激模組100的整體體積減少，且它的行動性係被改善。

第5圖與第6圖係顯示根據本發明之具體實施例的電驅動皮膚刺激模組的一驅動單元之輸出電壓變化圖式。

請參考第5圖，在一區域“a”中提供一電力至該直流馬達，且在一區域“b”中不提供該電力至該直流馬達。在此具體實施例中，5V的電壓係施加至該直流馬達的輸入端，以使5V的脈衝訊號係自該控制器150施加至該驅動開關140。一區域“c”表示在該區域“b”所產生該感應電動勢的電壓。如圖所示，該最大感應電動勢13V係產生於該區域，其中該區域為未提供電力給該直流馬達。

如第6圖所示，當該最大感應電動勢13V係產生於該區域“b”時，可以確定一最大電流值12mA流經人類皮膚。在此例中，該感應電動勢與電流至人體皮膚的操作係以間斷的脈衝形式施加，且這些操作係與於人類皮膚上的針灸療法類似，使得人體皮膚可接受有用的刺激，且按摩及療效亦可被提供。

同時，第7圖係說明本發明之另一具體實施例的電驅動皮膚刺激模組之透視圖。如圖所示，每一電驅動皮膚刺激模組200包括一電源連接構件180與一絕緣體190。該電驅動皮膚刺激模組200的其餘元件係與第1圖至第4圖所述之具體實施例的電驅動皮膚刺激模組100相同，因此詳細描述將被省略，但是仍然使用相同的元件符號。

該電池170係安裝於該基座110中，且經由該電源連接構件180以提供電力至該驅動單元130與該控制器150。

該電源連接構件180使該電池170的電源端子(圖未示)電性連接至形成在該基座110上的驅動單元130之電源端子(圖未示)。換句話說，該驅動單元130係經由該電源連接構件180而電性連接至該電池170。該基座110的電源端子可提供電力至該控制器150，以使包括電路圖案的基座110平行連接該等電源端子至該驅動單元130與該控制器150。

該絕緣體190係附接至介於該等電源端子與該電源連接構件180之間的一接觸區域。也就是說，該絕緣體190係附接至該電池170以中斷介於該電池170的電源端子與該電源連接構件180之間的電性連接，而當該絕緣體190至該電池170移除時，介於該電池170的電源端子與該電源連接構件180間的電性連接係被完成。在此例中，該絕緣體190係可拆卸地附接至該電池170，且介於該電池17的電源端子與該電源連接構件180之間的電性連接係藉由該絕緣體190的附接及分離而被控制，以提供及中斷該電力至該驅動單元130。

也就是說，該絕緣體190可以在該等電源端子與該電源連接構件180之間切換，當該電驅動皮膚刺激模組200可以被配置成僅當藉由該絕緣體190的切換功能(無須一開關)而使用時，該電池170的電力可以被消耗。換句話說，移除一開關可以減少電驅動皮膚刺激裝置200的體積，且可以僅當驅動該振動器120時，該電池170的消耗可被執行。

雖然在此具體實施例中，該絕緣體190係為一可附接的薄片體以遮蔽該電池170的電源端子，本發明並不限於此，但該絕緣體190可以在以下條件下被改變及修改成各種形式，其中該等條件為該絕緣體190係可拆卸地附接至該電池170的電源端子區域，以及提供電力於該電池170與該電源連接構件180之間。

雖然本發明之一較佳具體實施例係為了說明之目的而被描述，但是熟習此技藝者將理解，在不違背如本發明之附加的申請專利範圍所揭露的範疇與精神下，各種更改、增加及取代都是有可能的。

100‧‧‧電驅動皮膚刺激模組

110‧‧‧基座

111‧‧‧電源端子

112‧‧‧電源端子

120‧‧‧振動器

130‧‧‧驅動單元

131‧‧‧電源供應處理器

140‧‧‧驅動開關

150‧‧‧控制器

160‧‧‧感應電動勢處理器

170‧‧‧電池

180‧‧‧電源連接構件

190‧‧‧絕緣體

200‧‧‧電驅動皮膚刺激模組

本發明之上述目的與其他目的、特徵和優點將從以下連同所附圖式的詳細說明而更明瞭，其中：第1圖係說明根據本發明之具體實施例的一電驅動皮膚刺激模組之透視圖。

第2圖係說明根據本發明之具體實施例的一電驅動皮膚刺 激模組之後視圖。

第3圖係說明根據本發明之具體實施例的一電驅動皮膚刺激模組之方塊圖。

第4圖係說明根據本發明之具體實施例的進行電驅動皮膚刺激模組之感應電動勢的電路示意圖。

第5圖與第6圖係顯示根據本發明之具體實施例的電驅動皮膚刺激模組的一驅動單元之輸出電壓變化圖式。

第7圖係說明本發明之另一具體實施例的電驅動皮膚刺激模組之透視圖。

100‧‧‧電驅動皮膚刺激模組

110‧‧‧基座

120‧‧‧振動器

130‧‧‧驅動單元

150‧‧‧控制器

170‧‧‧電池

Claims (9)

1. 一種電驅動皮膚刺激模組，係包含：一基座，其包含形成在一側之不同極性的電源端子，以驅動一振動器且經由作為一導體的人類皮膚而彼此連接；該振動器，係安裝於該基座的至少一側上；一驅動單元，係安裝於該基座內，且包括用於提供一驅動力至該振動器的一旋轉軸及插入至該旋轉軸的一線圈；一驅動開關，係安裝於該驅動單元的一電源輸入端以開啟/關閉該驅動單元的一電源供應；一控制器，其根據該驅動單元的操作來控制該開關的開啟/關閉，以控制該驅動單元的操作狀態及該振動器的振動狀態；以及一感應電動勢處理器，其包括一輸入端，係平行連接於該驅動開關與該驅動單元之間，且當該驅動藉由流至該驅動單元的一輸出端的驅動開關關閉而閒置時，從圍繞該旋轉軸的線圈產生電能。
2. 如申請專利範圍第1項所述之電驅動皮膚刺激模組，其中該控制器利用脈衝寬度調變(PWM,Pulse Width Modulation)來控制該驅動開關以一預設時間間隔來開啟/關閉。
3. 如申請專利範圍第1項所述之電驅動皮膚刺激模組，其中該驅動單元包含一直流馬達，及該驅動開關包含一電晶 體，其中該驅動單元的一驅動電壓係供應至一射極，且該脈衝訊號係施加至一基極。
4. 如申請專利範圍第1項所述之電驅動皮膚刺激模組，其中該感應電動勢處理器包含一功率二極體。
5. 如申請專利範圍第1項所述之電驅動皮膚刺激模組，其中該基座包含一印刷電路板，而該驅動單元、該驅動開關、該控制器及該感應電動勢處理器係設置於該印刷電路板上，且形成用於該等元件彼此電性連接的一電路圖案。
6. 如申請專利範圍第5項所述之電驅動皮膚刺激模組，其中該印刷電路板包含一軟性印刷電路板(FPCB,Flexible printed circuit board)。
7. 如申請專利範圍第1項所述之電驅動皮膚刺激模組，其中一最大輸出電壓13V與一最大輸出電流12mA係自連接該驅動單元的輸出端之基座的電源端子間斷地輸出至人類皮膚。
8. 如申請專利範圍第1項所述之電驅動皮膚刺激模組，其更包含：一電池，係設置於該基座上，以提供一電力至該驅動單元與該控制器；一電源連接構件，其將該電池的電源端子電性連接至該基座之驅動單元的電源端子；以及一絕緣體，係附接至該電池的電源端子與該電源連接構件之間的一接觸區域，當該絕緣體至該電池移除時，允許該電池的電源端子與該電源連接構件之間的一接觸。
9. 如申請專利範圍第8項所述之電驅動皮膚刺激模組，其中該絕緣體係製成一片體，且可拆卸地附接至該電池以遮蔽該等電源端子。