KR101599273B1 - 광조사 피부 관리 장치 및 그 제어 방법 - Google Patents

광조사 피부 관리 장치 및 그 제어 방법 Download PDF

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KR101599273B1 KR1020140111838A KR20140111838A KR101599273B1 KR 101599273 B1 KR101599273 B1 KR 101599273B1 KR 1020140111838 A KR1020140111838 A KR 1020140111838A KR 20140111838 A KR20140111838 A KR 20140111838A KR 101599273 B1 KR101599273 B1 KR 101599273B1
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Abstract

본 발명은 광조사 피부 관리장치에 관한 것으로서, 상기 광조사 피부 관리 장치는 관통구를 구비한 장착부와 장착부에 연결된 몸체를 구비한 본체부, 상기 본체부의 앞에서 상기 장착부에 장착되고 일부는 상기 관통구를 통해 노출되는 광확산부, 그리고 상기 광확산부의 뒤에서 상기 장착되고, 서로 다른 종류의 복수의 광원을 구비한 광원 모듈을 포함한다. 이로 인해, 광확산부에 의해 광원으로부터 출력되는 빛의 확산 각도가 증가하므로, 광의 균일성이 향상되고 피부와 광원간의 거리가 단축되어 피부 활성화를 위한 빛 조사 시간이 줄어들고 이로 인해사용자의 편리성이 증가된다

Description

광조사 피부 관리 장치 및 그 제어 방법{SKIN CARE APPARATUS USING LIGHT AND CONTROL METHOD THEREOF}
본 발명은 광조사 피부 관리 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
미용에 대해 높아져 가는 사람들의 관심만큼 피부과 등에서 레이저나 발광 다이오드(LED, light emitting diode) 등을 이용한 광조사 의료 기기를 이용하여 피부 관리를 받는 사람들이 증가하고 있고, 최근에는 개인이 집에서 쉽게 사용할 수 있는 미용 기구들도 개발되고 있다.
현재 제시되고 있는 대부분의 개인용 또는 홈 케어(home care)용 광조사 미용 기기들은 핸드형(hand-held type)과 마스크 형태로 출시되고 있다.
이러한 마스크형 광조사 미용 기기들은 광원이 피부면과 가까운 간격을 두고 배열되어 피부에 조사되는 방식이므로 조사되는 광의 조사 범위가 고정된다.
또한, 사용자의 피부에 조사되는 광량을 증가시키기 위해 빛의 확산 상태를 고려하지 않고, 사용자의 피부에 근접하게 위치시켜 사용되고 있어 균일한 빛의 조사가 행해지지 않고 피부 전체에 대한 빛의 조사가 이루어지지 않는 문제가 발생한다.
따라서, 어느 한 부분에만 광이 집중 조사되거나 광이 조사되어야 할 조사영역에 광이 조사되지 않는 문제점이 발생한다.
또한, 핸드형 광조사 미용 기기들은 구조적인 광출력면 크기의 한계로 인하여, 동시에 넓은 영역에 빛을 조사할 수 없고 또한 광조사를 위해 소형의 광원을 사용하므로 낮은 광량으로 인하여 피부 세포의 활성화 에너지를 만족하기 위해서는 한 부위에 최소 수 분 이상 빛의 조사가 이루어져야 한다.
따라서, 피부의 세포 활성화에 필요한 에너지를 조사하기 위해서는 얼굴 전체에 대한 피부 관리 시간이 몇 시간이 소요되는 문제가 발생할 수 있다.
또한, 일반적으로 병원이나 피부 관리실에서 사용하는 미용 기기들은 고휘도 LED를 다수 배열하여 주로 사용자가 누운 상태에서 30cm~40cm 이상 떨어져 사용자의 얼굴에 조사하므로 이 또한 많은 시간을 소요하게 되는 불편함을 초래한다.
대한민국 공개특허공보 공개번호 10-2010-0088240(공개일자: 2010년 08월 09일, 발명의 명칭: 휴대용 피부 치료장치)
따라서 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 피부 관리 시간을 단축시켜 사용자의 편리성을 향상시키기 위한 것이다.
본 발명이 이루고자 하는 다른 기술적 과제는 피부로 조사되는 빛의 균일성을 향상시켜 피부 관리 효율을 향상시키기 위한 것이다.
본 발명의 한 특징에 따른 광조사 피부 관리 장치는 관통구를 구비한 장착부와 장착부에 연결된 몸체를 구비한 본체부, 상기 본체부의 앞에서 상기 장착부에 장착되고 일부는 상기 관통구를 통해 노출되는 광확산부, 그리고 상기 광확산부의 뒤에서 상기 장착부에 장착되고, 서로 다른 종류의 복수의 광원을 구비한 광원 모듈을 포함한다.
상기 광확산부는 상기 광원 모듈과 인접한 제1 면에 복수의 오목부와 복수의 볼록부를 구비한 요철면을 갖고 투명한 또는 반투명한 재료로 이루어져 있는 기판을 포함하는 것이 좋다.
상기 복수의 볼록부는 경사면을 갖고 있고, 평탄면과 상기 경사면이 이루는 경사 각도는 110~160°일 수 있다.
상기 기판은 1㎜ 내지 3㎜의 평균 두께를 가질 수 있다.
상기 광확산부는 상기 제1 면의 반대편에 위치하는 제2 면에 위치한 열투과 방지층을 더 포함할 수 있다.
상기 열투과 방지층은 티타늄 산화물(TiO2)나 실리콘 산화물(SiO2)로 이루어지는 것이 좋다.
상기 열투과 방지층은 10㎛ 내지 50㎛의 두께를 가질 수 있다.
상기 서로 다른 종류의 복수의 광원은 복수의 적색 광원, 복수의 녹색 광원, 복수의 청색 광원 및 복수의 황색 광원을 포함할 수 있다.
상기 광원 모듈은 제1 행에 행 방향으로 인접하게 위치한 적색 광원과 황색 광원 그리고 제2 행에 행 방향으로 인접하게 위치한 녹색 광원과 청색 광원으로 배열된 그룹이 행 방향과 열 방향으로 배열되어 있는 것이 좋다.
상기 광확산부는 사람의 얼굴 윤곽과 같은 형상을 갖는 내부면과 외부면을 갖고 있고, 사람의 눈이 위치하는 부분에 위치한 두 개의 개구부를 구비하고 있고, 상기 광원 모듈은 상기 두 개의 개구부에 대응되는 부분에 위치한 개구부를구비하고 있고, 상기 광조사 피부 관리 장치는, 상기 광원 모듈의 상기 개구부와 상기 광확산부의 두 개의 개구부를 관통하는 간격재 지지부, 상기 광확산부의 두 개의 개구부를 관통하는 상기 간격재 지지부에 삽입되는 두 개의 제1 간격재, 그리고 상기 간격재 지지부가 설치되고 상기 간격재 지지부와 대응되는 부분에 개구부를 구비한 후면 케이스를 더 포함할 수 있다.
상기 특징에 따른 광조사 피부 관리 장치는 상기 후면 케이스에 장착되어 상기 후면 케이스의 개구부를 덮는 보호창을 더 포함할 수 있고, 상기 보호창은 투명한 재료로 이루어지는 것이 좋다.
상기 특징에 따른 광조사 피부 관리 장치는 사용자의 동작에 따라 피부 관리 모드를 선택하는 모드 선택부, 피부 관리 모드의 종류에 따라 점등되는 광원의 종류에 해당하는 데이터를 저장하고 있는 저장부, 그리고 상기 모드 선택부 및 상기 저장부와 연결되어 있고, 모드 선택부에서 출력되는 신호를 이용하여 선택된 피부 관리 모드를 판정하고, 상기 저장부에 저장된 데이터를 이용하여 판정된 피부 관리 모드에 따라 점등되는 광원의 종류를 판정하여 판정된 종류의 광원을 점등시키는 구동 신호를 해당 광원으로 출력하는 동작 제어부를 더 포함하는 것이 좋다.
상기 저장부는 광원의 종류에 따라 해당 종류의 광원을 구동시키기 위한 설정 구동 전류에 해당하는 데이터를 저장하고 있고, 상기 동작 제어부는 점등되는 광원의 종류가 판정되면, 상기 저장부의 데이트를 이용하여 판정된 종류의 광원에 해당하는 설정 구동 전류를 판정하고, 판정된 설정 구동 전류에 따라 해당 크기의 구동 신호를 해당 광원으로 출력하는 것이 좋다.
상기 서로 다른 종류의 복수의 광원은 복수의 적색 광원, 복수의 녹색 광원, 복수의 청색 광원 및 복수의 황색 광원을 포함할 수 있고, 상기 저장부에 저장되어 있는 상기 설정 구동 전류의 크기는 빛의 파장이 증가할수록 증가할 수 있다.
본 발명의 다른 특징에 따른 광조사 피부 관리 장치는 사용자의 동작에 따라 피부 관리 모드를 선택하는 모드 선택부, 피부 관리 모드의 종류에 따라 점등되는 광원의 종류에 해당하는 데이터와 광원의 종류에 따라 해당 종류의 광원을 구동시키기 위한 설정 구동 전류에 해당하는 데이터를 저장하고 있는 저장부, 그리고 상기 모드 선택부 및 상기 저장부와 연결되어 있고, 모드 선택부에서 출력되는 신호를 이용하여 선택된 피부 관리 모드를 판정된 상기 저장부에 저장된 데이터를 이용하여 판정된 피부 관리 모드에 따라 점등되는 광원의 종류를 판정하고, 상기 저장부에 저장된 데이터를 이용하여 판정된 종류의 광원에 해당하는 설정 구동 전류를 판정하고, 판정된 설정 구동 전류에 따라 해당 크기의 구동 신호를 해당 광원으로 출력하는 동작 제어부를 포함한다.
상기 서로 다른 종류의 복수의 광원은 복수의 적색 광원, 복수의 녹색 광원, 복수의 청색 광원 및 복수의 황색 광원을 포함할 수 있고, 상기 저장부에 저장되어 있는 상기 설정 구동 전류의 크기는 빛의 파장이 증가할수록 증가하는 것이 좋다.
본 발명의 또 다른 특징에 따른 광조사 피부 관리 장치의 제어 방법은 모드 선택부에서 출력되는 신호를 판독하여 선택된 피부 관리 모드를 판정하는 단계, 저장부에 저장되어 있는 데이터를 이용하여 판정된 피부 관리 모드에 따라 점등되는 광원의 종류를 판정하는 단계, 저장부에 저장되어 있는 데이터를 이용하여 판정된 종류의 광원에 해당하는 구동 전류를 판정하는 단계, 그리고 상기 판정된 구동 전류에 대한 판단된 종류의 광원을 점등시키는 광원 구동부로 구동 신호를 출력하는 단계를 포함한다.
이러한 본 발명의 특징에 따르면, 광확산부에 의해 광원으로부터 출력되는 빛의 확산 각도가 증가하므로, 광의 균일성이 향상되고 피부와 광원간의 거리가 단축된다.
이로 인해, 피부 활성화를 위한 빛 조사 시간이 줄어들어, 사용자의 편리성이 증가된다
또한, 사용자는 피부 관리 중에 책이나 휴대 기기를 조작할 수 있으므로, 피부 관리 중 사용자의 무료함이 크게 줄어든다.
도 1은 본 발명의 한 실시예에 따른 광조사 피부 관리 장치의 정면도이다.
도 2는 본 발명의 한 실시예에 따른 광조사 피부 관리 장치의 배면도이다.
도 3은 도 1 및 도 2에 도시한 광조사 피부 관리 장치의 분해 사시도이다.
도 4는 도 3에 도시한 광확산부의 일부 단면도이다.
도 5는 도 3에 도시한 광원 모듈에서 복수의 광원의 배치 상태를 도시한 도면이다.
도 6은 본 발명의 한 실시예에 따른 광조사 피부 관리 장치의 동작을 제어하는 제어 유닛의 블럭도이다.
도 7은 본 발명의 한 실시예에 따른 광조사 피부 관리 장치를 제어하는 제어 방법에 대한 동작 순서도이다.
도 8은 본 발명의 한 실시예에 따른 광조사 피부 관리 장치에서 광확산부를 통과할 때의 빛의 확산 각도와 광확산부를 구비하지 않은 비교예에서 광원에서 출력되는 빛의 확산 각도를 도시한 도면이다.
아래에서는 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 실시예에 대하여 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 용이하게 실시할 수 있도록 상세히 설명한다. 그러나 본 발명은 여러 가지 상이한 형태로 구현될 수 있으며 여기에서 설명하는 실시예에 한정되지 않는다. 그리고 도면에서 본 발명을 명확하게 설명하기 위해서 설명과 관계없는 부분은 생략하였으며, 명세서 전체를 통하여 유사한 부분에 대해서는 유사한 도면 부호를 붙였다.
그러면 첨부한 도면을 참고로 하여 본 발명의 한 실시예에 따른 광조사 피부 관리 장치 및 그 제어 방법에 대하여 설명한다.
먼저, 도 1 내지 도 5를 참고로 하여, 본 발명의 한 실시예에 따른 광조사 피부 관리 장치에 대하여 설명한다.
본 예에 따른 광조사 피부 관리 장치는 본체부(100), 본체부(100)에 장착되는 광확산부(200), 본체부(100)에 장착되고 광 확산부(200) 앞에 위치하고 복수의 광원(512, 522, 532, 542)을 구비하고 있는 광원 모듈(300), 광확산부(200) 내부에 위치하는 복수의 간격재(spacer)(410, 420), 광원 모듈(300)을 관통하여 광확산부(200) 외부에 위치해 복수의 간격재(410, 420)와 연결되는 간격재 지지부(500), 간격재 지지부(500)와 대응되게 위치하는 보호창(510), 광확산부(200) 위에 위치하여 몸체부(100)에 장착되는 전면 케이스(front case)(610), 그리고 광원 모듈(300) 앞에 위치하는 후면 케이스(rear case)(620)를 구비한다.
본체부(100)는 설치면에 위치하는 몸체(110)와 광확산부(200)가 장착되는 장착부(120)를 구비한다.
이때, 장착부(120)는 가운데 부분에 광확산부(200)가 관통하는 관통구(121)를 구비하고 있다.
광확산부(200)는 사람의 얼굴 윤곽과 같은 형상을 갖는 내부면과 외부면을 갖고 있어 사람의 코에 대응되게 위치하는 부분은 후면 케이스(620) 쪽으로 돌출되어 있다.
또한, 광확산부(200)에서, 사람의 눈이 위치하는 부분은 개방되어 있다. 따라서, 사람의 눈과 대응되는 부분에는 두 개의 개구부(210)를 갖고 있다
이러한 광확산부(200)는 도 4에 도시한 것처럼 외부면(예, 제1 면)이 요철면인 기판(201)과 기판(201) 위에 위치하는 열투과 방지층(202)을 구비한다.
이때, 기판(201)은 광원 모듈(300)에서 출력되는 빛의 적어도 일부를 투과시키는 투명 재료나 반투명 재료로 이루어져 광원 모듈(300)로부터 입사되는 빛을 투과시켜 사용자의 피부로 전달되도록 한다. 본 예에서, 기판(201)의 재료는 한 예로서 플라스틱(plastic)일 수 있다.
광확산부(200)의 외부면 즉, 광원 모듈(300) 쪽에 위치하여 광원 모듈(300)과 인접한 면은 이미 설명한 것처럼 요철면이므로 복수의 오목부(211)와 복수의 볼록부(212)를 구비하고, 각 볼록부(212)의 외부면은 경사면을 갖고 있고, 평탄면과 각 볼록부(212)의 경사면이 이루는 각도인 경사 각도(θ)는 외부면의 위치에 따라 상이할 수 있다.
이때, 경사 각도(θ)는 110~160°일 수 있다.
이 경사 각도(θ)를 벗어날 경우, 각 광원에서 출력되는 빛의 확산 범위가 달라져, 빛의 균일도와 광원과 피부까지의 본 예에서 최적화된 거리가 달라지고 또한 거리가 달리짐에 따라 피부로 조사되는 빛의 세기가 달라지게 된다.
이러한 요철면은 샌드 블라스트(sand blast) 공법 등과 같은 다양한 표면 처리법을 이용하여 형성된다.
이때, 복수의 볼록부(212)의 평균 돌출 높이는 10㎛~50㎛일 수 있고, 복수의 볼록부(212)의 평균 최대 폭은 수 ㎛일 수 있다.
이처럼 기판(201)의 외부면에 복수의 오목부(211)와 복수의 볼록부(212)를 구비한 요철면이 형성됨에 따라 광원 모듈(300)에서 출력되는 빛은 복수의 볼록부(212)의 경사면의 경사 각도에 의해 굴절 각도가 평탄면일 경우보다 증가하여 기판(201)을 통과한 빛의 확산 각도는 평탄면일 경우보다 크게 증가하게 된다.
예를 들어, 각 광원(512, 522, 532, 542)에서 출력된 빛은 80% 이상의 빛이 유효각 60°내에 있어서 근접 거리에서는 피부에 균일 조사가 어려우나, 기판(201)을 통과한 빛의 확산 각도는 100°에서 120°정도에 달해 가까운 거리에서도 주변 동일색을 출력하는 광원(512, 522, 532, 542))에 의해 균일한 조사가 구현될 수 있다.
이처럼 요철면을 갖고 있는 기판(201)의 평균 두께는 1㎜ 내지 3㎜일 수 있다.
기판(201)의 두께가 1㎜ 이상일 경우, 빛의 투과 효율과 제조가 용이하며, 기판(201)의 두께가 3㎜ 이하일 경우, 기판(201)의 불필요한 두께 증가 없이 빛 투과 효율을 향상시킬 수 있다.
열투과 방지층(202)은 기판(201)의 내부면(예, 제2 면) 즉, 외부면의 반대쪽에 위치하고 전면 케이스(610) 쪽에 위치하여 사용자의 피부와 인접한 면에 위치하고, 하부에 위치한 기판(201)을 통과한 빛의 열이 사용자의 피부 쪽으로 방출되는 것을 방지한다.
이러한 열투과 방지층(202)은 티타늄 산화물(TiO2)나 실리콘 산화물(SiO2)로 이루어질 수 있고 10㎛ 내지 50㎛의 두께를 갖는다.
열투과 방지층(202)이 10㎛ 이상의 두께를 가질 경우, 좀더 효율적으로 열 차단 효과가 발휘되고, 열투과 방지층(202)이 50㎛ 이하의 두께를 가질 경우 효율적인 열 차단 효과를 얻으면서 제조 시간을 단축하는 효과가 있다.
열투과 방지층(202)은 진공 증착법을 이용하여 기판(201) 위에 형성될 수 있지만 이에 한정되지 않는다.
이러한 열투과 방지층(202)은 대안적인 예에서 생략될 수 있다.
광원 모듈(300)은 이미 설명한 것처럼, 복수의 광원(512, 522, 532, 542)을 구비하고 있고, 이들 광원(512, 522, 532, 542)이 위치하고 않고 개방되어 있는 개구부(330)를 또한 구비한다.
즉, 광원 모듈(300)은 적색의 빛을 출력하는 복수의 적색 광원(512), 녹색의 빛을 출력하는 복수의 녹색 광원(522), 청색의 빛을 출력하는 복수의 청색 광원(532) 및 황색의 빛을 출력하는 복수의 황색 광원(542)을 구비하고 있다.
이들 광원(512, 522, 532, 542)은 도 5에 도시한 것처럼 제1 행에는 행 방향으로 서로 인접하게 배열된 적색 광원(512)과 황색 광원(542)이 배열되고 제1 행에 바로 인접한 제2 행에는 행 방향으로 서로 인접하게 배열된 녹색 광원(522)과 청색 광원(532)이 배열되어 이루어진 그룹(GM)이 행 방향과 열 방향으로 반복적으로 배열되어 있는 구조를 갖고 있다.
따라서 각 그룹(GM)에서 제1 열에는 열 방향으로 적색 광원(512)과 녹색 광원(522)이 서로 인접해 있고 제2 열에는 열 방향으로 황색 광원(542)과 청색 광원(532)이 서로 인접해 있다.
이처럼, 서로 다른 네 개의 색상을 출력하는 광원(512, 522, 532, 542)이 동일 간격으로 배열됨에 따라 피부면에서의 광에너지를 균일하게 하고, 또한 두 가지 이상의 빛을 혼합하는 경우에도 각각 피부면에 균일하게 빛 에너지가 전달 될 수 있다.
본 예에서, 발광 다이오드(light emitting diode, LED)로 이루어져 있지만, 레이저 다이오드(laser diode, LD)로 이루어질 수 있다.
또한, 적색 광원(512), 녹색 광원(522), 청색 광원(532) 및 황색 광원(542) 이외에 적외선을 출력하는 적외선 광원(예, 적외선 발광 다이오드)을 더 구비할 수 있거나, 이들 적색 광원(512), 녹색 광원(522), 청색 광원(532), 황색 광원(542) 및 적외선 광원 중 적어도 하나는 생략될 수 있다.
이때, 인접한 두 광원 사이의 거리(D1)은 6㎜ 내지 8㎜일 수 있다.
인접한 두 광원 사이의 간격이 거리(D1)가 6㎜ 내지 8㎜일 경우, 광확산부(200)과 광원 모듈(300) 간의 거리가 1㎝ 내지 3㎝일 때 인접한 두 광원(512, 522, 532, 542)의 광 혼합 효율이 향상시키면서, 광확산부(200)과 사용자의 피부의 거리(D3)는 1㎝ 내지 3㎝인 근거리를 유지하게 된다.
이로 인해, 감소한 거리에 비례하게 피부로 인가되는 빛의 세기가 증가되므로 광 조사 시간이 단축되어 사용자의 피부 관리 시간이 줄어들게 된다.
개구부(330)는 간격재 지지부(500)와 대응되게 위치하여, 개구부(330)를 통해 간격재 지지부(500)의 일부가 통과하여 제1 간격재(410)가 간격재 지지부(500)와 결합될 수 있도록 한다.
이러한 광원 모듈(300)은 본체부(100)의 장착부(120)에 형성된 결합구(130)에 결합부(310)가 삽입되는 방식 등과 같은 다양한 체결 구조나 체결 방식에 의해 본체부(200)의 장착부(120)에 장착된다.
복수의 간격재(410, 420)는 사용자의 피부와 광확산부(200) 표면 사이의 거리(D3)를 설정 거리인 1㎝ 내지 3㎝을 유지시키기 위한 것이다.
복수의 간격재(410, 420) 중에서 두 개의 제1 간격재(410)는 사용자의 두 눈과 두 눈을 에워싸고 있는 눈 가장자리부가 위치하는 광확산부(200)의 부분에 위치하다.
이러한 제1 간격재(410)는 가운데 부분에 개구부(411)를 구비하고 있고, 이개구부(41)1)를 통해 사용자의 눈은 광원 모듈(300) 쪽으로 노출된다.
따라서, 제1 간격재(410)는 사용자의 눈 주위에 장착되어 눈 주위를 에워싸는 도넛(donut) 형상의 평면 형상을 갖고 있다.
또한 나머지 한 개의 제2 간격재(420)는 사용자의 턱이 위치하는 광확산부(200) 부분에 위치하여, 사용자의 피부와 광확산부(200) 간의 거리 유지뿐만 아니라 사용자의 턱을 지지할 수 있도록 하여, 사용자의 편리성을 향상시킨다.
이러한 제2 간격재(420)는 탈거 가능한 구조를 갖고 있어, 필요할 경우, 광확산부(200)에서 수동으로 탈거될 수 있다.
이러한 간격재(410, 420)의 높이는 광확산부(200)와 피부 사이의 간격에 따라 정해질 수 있다.
간격재 지지부(500)는 나사 등과 같은 체결 수단을 통해 후면 케이스(620)에 장착되고, 제1 간격재(410)와 대응되는 부분에 위치하는 두 개의 돌출부(501)를 구비하고 있다.
이때, 각 돌출부(501)의 가운데 부분에는 개구부(502)가 위치한다. 따라서, 각 돌출부(501)의 평면 형상 역시 도넛 형상을 갖고 있고, 사용자는 이 개구부(502)를 통해 외부를 볼 수 있게 된다. 각 돌출부(501)의 돌출 높이는 광원(512, 522, 532, 542)과 광확산부(200) 사이의 거리에 따라 정해질 수 있다.
이러한 간격재 지지부(500)는 이미 설명한 것처럼, 후면 케이스(620)의 내측에 장착되고, 돌출부(501)는 광원 모듈(300)의 개구부(330)를 관통하여 광확산부(200) 쪽으로 돌출된다.
따라서, 광원 모듈(300)는 간격재 지지부(500)의 돌출부(501)에 걸쳐지게 위치하여 광원 모듈(300)의 위치를 더욱 안정적으로 위치시킨다.
이런 상태에서, 광확산부(200)의 두 개구부(210)는 광원 모듈(300)를 통해 돌출된 두 돌출부(501)을 관통하게 위치하고, 이로 인해, 광확산부(200) 역시 광원 모듈(300)의 돌출부(5010)에 걸쳐지게 위치한다.
그런 다음, 광확산부(200)를 통과한 두 돌출부(501) 각각에 제1 간격재(410)가 삽입 고정된다.
전면 케이스(610)는 본체(100)의 장착부(120)에 부착되어 본체부(100)의 장착부(120)를 덮어 장착부(120)를 보호한다.
또한, 후면 케이스(620)는 본체(100)의 장착부(120)에 장착되어 있는 광원 모듈(300)을 덮어 광원 모듈(300)과 광확산부(200)를 보호하게 된다.
이때, 후면 케이스(620)에서 간격재 지지부(500)와 대응되는 부분에는 간격지 지지부(500)를 노출시키는 개구부(621)를 구비한다.
따라서, 간격재 지지부(500)는 개구부(621)를 노출되고, 보호창(510)은 개구부(621)를 덮도록 후면 케이스(620)에 체결 수단을 통해 장착된다.
따라서, 보호창(510)는 플라스틱 등과 같은 투명한 재료로 이루어져 있어, 간격재 지지부(50)의 개구부(502)를 통해 노출된 눈을 통해 사용자가 광조사 피부 관리 장치의 외부를 볼 수 있게 된다.
이로 인해, 사용자는 본 예에 따른 광조사 피부 관리 장치를 이용하여 피부 관리를 받는 동안 책을 보거나 스마트 폰(smart phone) 등과 같은 전자 기기를 이용할 수 있으므로, 사용자의 만족도가 증가된다.
또한, 보호창(510)을 통해 먼지 등으로부터 사용자의 눈을 보호한다. 하지만, 대안적인 예에서, 이러한 보호창(510)은 생략될 수 있다.
이러한 광조사 피부 관리 장치의 동작을 제어하는 제어 유닛(control unit) 은 도 6에 도시한 것과 같고, 제어 유닛 역시 본 예에 따른 광조사 피부 관리 장치의 일부를 이룬다.
도 6에 도시한 것처럼, 광조사 피부 관리 장치의 제어 유닛은 사용자나 관리자에 의해 동작 상태가 달라져 광조사 피부 관리 장치를 동작시키기 위한 시작 신호를 출력하는 시작 스위치(start switch)(11), 사용자나 관리자에 의해 동작 상태가 달라져 광조사 피부 관리 장치의 동작 모드를 선택하는 모드 선택부(mode selector)(12), 시작 스위치(11)와 모드 선택부(12)에 연결되어 있는 동작 제어부(20), 동작 제어부(20)에 연결되어 있는 저장부(30), 동작 제어부(20)에 연결되어 있는 타이머(timer)(40), 그리고 동작 제어부(20)에 연결되어 있고 각 해당 광원(512, 522, 532, 542)를 구비하고 있는 복수의 광원부(51-54)를 구비한다.
시작 스위치(11)는 사용자나 관리자에 의해 동작 상태가 변하여 해당하는 상태의 신호를 출력한다. 시작 스위치(11)의 동작 상태에 따라 광조사 피부 관리 장치의 동작이 시작되거나 중지된다.
모드 선택부(12)는 사용자나 관리자의 동작에 따라 동작 상태가 변하여 모드 선택부(11)에서 출력되는 신호의 상태(예, 크기)가 변하여 사용자나 관리자가 원하는 피부 관리 모드를 선택할 수 있도록 한다.
이때, 선택 가능한 피부 관리 모드는 상처 회복 모드, 피부 재생 모드, 제1 여드름 치료 모드, 제1 피부톤 개선 모드, 주름 완화 모드, 제2 여드름 치료 모드 및 제2 피부톤 개선 모드 중 하나일 수 있다..
이러한 모드 선택부(12)는 선택 가능한 모드 수만큼의 스위치를 구비하거나 사용자의 동작 횟수나 동작 정도에 따라 출력 상태가 변하는 가변 저항을 이용한 스위치 등으로 구현될 수 있다.
따라서, 모드 선택부(11)는 사용자나 관리자의 동작에 의해 선택된 피부관리 모드에 해당하는 신호를 출력한다.
이러한 시작 스위치(11)와 모드 선택부(12)는 본체부(1000의 몸체(110)에 부착될 수 있다.
동작 제어부(20)는 시작 스위치(11)와 모드 선택부(12)에서 출력되는 신호를 입력받아, 시작 스위치(11)의 신호 상태에 따라 광원부(51-54)의 동작 여부를 제어하고, 모드 선택부(12)의 신호 상태에 따라 복수의 광원부(51-54) 중 동작되는 광원부(51-54)를 선택한다.
저장부(30)는 메모리(memory) 등으로 이루어져 있고, 각 광원부(51-54)의 동작을 제어하는 구동 전류(즉, 설정 구동 전류)의 크기에 대한 데이터가 저장되어 있다.
저장부(30)에 저장되어 있는 구동 신호는 구동하는 광원(512, 522, 532, 542)의 종류에 따라 서로 상이하고, 이때, 제1 내지 제4 광원부(51-54)의 광원(512, 522, 532, 542)를 발광시키기 위한 설정 구동 전류의 크기는 30㎃ 에서 70㎃ 정도 일 수 있다.
본 예의 경우, 설정 구동 전류의 크기는 황색 광원(542)→적색 광원(512) ≒(또는 →) 녹색 광원(522)→청색 광원(532)의 순으로 감소므로, 황색 광원(542)을 구비한 제4 광원부(54)에 대한 설정 구동 전류의 크기가 크고, 청색 광원(532)을 구비한 제3 광원부(53)에 대한 설정 구동 전류의 크기가 가장 작다.
이와 같이, 각 광원(512, 522, 532, 542)에서 출력되는 광 에너지의 세기에 따라 해당 광원부(51-54)의 설정 구동 전류가 가변되어 파장별 광에너지의 편차를 감소시킨다. 광원(512, 522, 532, 542)에 인입되는 전류량에 따라 발산 각도는 작지만 차이가 있다.
따라서, 각 광원에 해당하는 설정 구동 전류의 크기는 광원의 파장뿐만 아니라 광확산부(200)의 두께에 따라 정해진다.
이로 인해, 파장 차이로 인한 광확산부(200)를 통과한 빛의 양의 불균일 현상이 감소되어, 사용자의 피부에 조사되는 빛의 양이 파장에 무관하게 균일하도록 하여, 피부 치료 효과를 향상시킬 수 있도록 한다.
또한, 저장부(30)는 모두 네 종류의 광원(512, 522, 532, 542) 중에서 피부 관리 모드에 따라 점등되고 소등되는 광원의 종류에 대한 데이터를 저장하고 있다.
본 예의 경우, 피부 관리 모드 중에서, 상처 회복 모드일 경우에는 적색 광원(512)만이 점등되고, 피부 재생 모드일 경우에는 황색 광원(542)만을 점등되며, 제1 여드름 치료 모드일 경우에는 청색 광원(532)만을 점등시키고, 제1 피부톤 개선 모드일 경우에는 녹색 광원(522)만이 점등된다.
또한, 주름 완화 모드일 경우에는 적색 광원(512)과 황색 광원(542)만이 점등되며, 제2 여드름 치료 모드일 경우에는 적색 광원(512)과 청색 광원(532)만이 점등되고, 제2 피부톤 개선 모드일 경우에는 녹색 광원(522)과 황색 광원(542)만이 점등된다.
타이머(40)는 동작 제어부(20)의 제어에 의해 동작되어 동작 제어부(20)에 제어에 따라 동작되는 해당 광원(512, 522, 532, 542)의 점등 시간을 계수하여 계수된 점등 시간에 해당하는 신호를 동작 제어부(20)로 출력한다.
따라서, 동작 제어부(20)는 타이머(40)로부터 인가되는 신호를 이용하여 해당 광원(512, 522, 532, 542)의 점등 시간을 판정한다.
복수의 광원부(51-54)인 제1 내지 제4 광원부(51-54)는 각각 동작 제어부(20)에 연결되어 동작 제어부(20)의 제어 동작에 따라 동작하여 해당 광원(512, 522, 532, 542)의 점등시키는 광원 구동부(511, 521, 531, 541)와 각 광원 구동부(511, 521, 531, 541)에 연결된 광원(512, 522, 532, 542)을 구비한다.
따라서, 제1 광원부(51)의 광원 구동부(예, 제1 광원 구동부)(511)에는 복수의 적색 광원(512)이 연결되어 있고, 제2 광원부(52)의 광원 구동부(예, 제2 광원 구동부)(521)에는 복수의 녹색 광원(522)이 연결되어 있으며, 제3 광원부(53)의 광원 구동부(예, 제3 광원 구동부)(531)에는 복수의 청색 광원(532)이 연결되어 있고, 제4 광원부(54)의 광원 구동부(예, 제4 광원 구동부)(541)에는 복수의 황색 광원(542)이 연결되어 있다.
본 예에서, 동작 제어부(20), 저장부(30), 타이머(40), 제1 내지 제4 광원 구동부(511, 521, 531, 541)는 몸체(120) 내에 위치할 수 있다.
이러한 구조를 갖는 제어 유닛의 동작은 도 7을 참고로 하여 상세히 설명한다.
먼저, 광조사 피부 관리 장치에 필요한 전원이 인가되어, 동작 제어부(20)의 동작이 시작되면(S10), 동작 제어부(20)는 시작 스위치(11)에서 출력되는 신호를 판독하여 시작 스위치(11)가 동작, 즉, 온(on)되었는지를 판정한다(S11, S12).
다음, 사용자의 동작에 의해 시작 스위치(11)가 온 상태로 판정하면, 동작 제어부(20)는 모드 선택부(12)에서 출력되는 신호를 판독하여(S13), 판독된 신호의 상태(예, 신호의 크기) 등을 이용하여 사용자에 의해 선택된 피부 관리 모드를 판정한다(S14).
본 예에서, 선택 가능한 피부 관리 모드는 상처 회복 모드, 피부 재생 모드, 제1 여드름 치료 모드, 제1 피부톤 개선 모드, 주름 완화 모드, 제2 여드름 치료 모드 및 제2 피부톤 개선 모드 중 하나이다.
저장부(30)에 저장된 데이터에 따라, 선택된 피부 관리 모드가 상처 회복 모드일 경우, 동작 제어부(20)는 적색 광원(512)만을 점등시키고, 피부 재생 모드일 경우, 동작 제어부(20)는 황색 광원(542)만을 점등시키며, 피부 재생 모드일 경우, 제1 여드름 치료 모드일 경우, 동작 제어부(20)는 청색 광원(532)만을 점등시키고, 피부 재생 모드일 경우, 제1 피부톤 개선 모드일 경우, 동작 제어부(20)는 녹색 광원(522)만을 점등시킨다.
또한, 피부 관리 모드가 주름 완화 모드일 경우, 동작 제어부(20)는 적색 광원(512)과 황색 광원(542)만을 모두 점등시키고, 제2 여드름 치료 모드일 경우, 동작 제어부(20)는 적색 광원(512)과 청색 광원(532)만을 점등시키며, 제2 피부톤 개선 모드일 경우, 동작 제어부(20)는 녹색 광원(522)과 황색 광원(542)만을 점등시킨다.
이처럼, 본 예의 경우, 피부 상태에 따라 적어도 한 종류의 광원(512, 522, 532, 542)을 점등시켜, 피부 상태에 적합한 파장을 갖는 빛을 조사하여 피부 개선 효과를 향상시킨다.
이처럼, 모드 선택부(12)의 동작에 따른 피부 관리 모드가 판정되며, 동작 제어부(20)는 저장부(30)에 저장된 데이터를 하여 판정된 피부 관리 모드에 대응되게 점등되어야 할 광원의 종류의 판정한다(S15).
그런 다음, 다시 동작 제어부(20)는 점등될 광원의 종류가 판정되면 저장부(30)의 저장 데이터를 이용하여 판정된 광원에 대한 설정 구동 전류의 크기를 판정한다(S16).
이처럼, 선택된 피부 관리 모드에 따라 점등될 광원의 종류와 광원의 종류에 따른 설정 구동 전류의 크기가 판정되면, 동작 제어부(20)는 점등될 종류의 광원(512, 522, 532, 542)과 연결된 해당 광원 구동부(511, 521, 531, 541)로 구동 신호를 출력하여, 해당 종류의 광원(512, 522, 532, 542)을 점등시킨다(S17).
이때, 제1 내지 제4 광원 구동부(511-514) 중 해당 광원 구동부(511, 521, 531, 541)로 인가되는 구동 신호의 크기는 판정된 설정 구동 전류의 크기에 따라 정해진다.
따라서 해당 광원 구동부(511-514)는 동작 제어부(20)에서 출력되는 구동 신호에 따라 동작하여 판정된 종류의 해당 광원(512, 522, 532, 542)을 점등시킨다.
이때, 점등되는 광원(512, 522, 532, 542)의 광량은 판정된 설정 구동 전류의 크기에 따라 정해지므로, 광원의 종류, 즉 빛의 파장에 따라 동일한 점등 시간 동안 서로 다른 광량을 출력하게 된다.
해당 광원 구동부(511, 521, 531, 541)로 구동 신호가 출력되면, 동작 제어부(20)는 타이머(40)를 동작시킨 후 타이머(40)로부터 출력되는 신호를 판독하여 점등되는 광원(512, 522, 532, 542)의 점등 시간을 판정한다(S18, S19).
판정된 점등 시간이 설정 시간에 도달하면, 동작 제어부(20)는 해당 광원 구동부(511, 521, 531, 541)로 출력되는 구동 신호의 출력을 중지한 후(S20) 리턴 단계(S100)로 넘어간다.
따라서, 해당 광원 구동부(511, 521, 531, 541)는 연결되어 있는 광원(512, 522, 532, 542)으로 구동 신호의 출력을 중지하여 점등 상태의 광원(512, 522, 532, 542)을 설정 시간동안 점등시킨 후 소등시킨다.
설정 시간은 6분 내지 10분일 수 있다.
해당 종류의 광원(512, 522, 532, 542)으로부터 해당 색상의 빛이 출력되면, 이 빛은 도 8에 도시한 것처럼 광확산부(200) 쪽으로 조사되어 광확산부(200)를 투과한다.
이때, 광확산부(200)의 외부면에 형성된 복수의 볼록부(212)의 경사면에 빛이 반사되어 점등되고 있는 해당 광원(512, 522, 532, 542)에서 조사되는 빛의 확산 각도는 100° 내지 120°로서 각 해당 광원(512, 522, 532, 542)으로부터 출력될 때의 초기 확산 각도인 대략 60°보다 크게 증가하고, 이로 인해, 해당 빛의 확산 범위가 커진다.
따라서, 도 8에 도시한 것처럼, 광확산부(200)를 투과할 경우, 해당 빛의 확장 범위(실선)는 광확산부(20)가 존재하지 않을 경우(점선)보다 훨씬 증가하게 된다.
이로 인해, 광확산부(200)가 존재하지 않을 경우, 서로 인접한 광이 안정적으로 중첩되는 거리가 단축되므로, 사용자의 피부(S1)와 광원(512, 522, 532, 542)으로부터의 이격 거리가 감소하여 사용자의 피부에 균일하고 일정하게 빛의 조사가 이루어진다.
이로 인해, 본 예의 경우, 광원(512, 522, 532, 542)으로부터 사용자의 피부(S1)까지의 거리(D21)는 대략 3㎝ 내지 9㎝로 광확산부(200)가 존재하지 않은 비교예의 경우 광원으로부터 사용자의 피부(S1)까지의 거리(D22)인 30cm 에서 50cm에 비해 크게 감소시킬 수 있다.
이처럼 광원(512, 522, 532, 542)과 사용자의 피부(S1) 사이의 이격 거리가 크게 줄어듦에 따라 동일 시간 동안 피부로 조사되는 빛의 광량은 비교예에 비해 크게 증가하게 된다.
따라서, 피부의 세포를 활성화시키는데 필요한 세기인 6~10mW/㎠의 빛을 피부에 공급하는데 필요한 시간 역시 크게 단축되어, 본 예의 경우 이미 설명한 것처럼 광원의 점등 시간은 6분 내지 10분이면 충분하다.
이로 인해, 피부 관리 시간이 줄어들어, 사용자의 피로감과 지루함을 줄어들어 사용자의 편리성이 향상된다.
이상에서 본 발명의 실시예에 대하여 상세하게 설명하였지만 본 발명의 권리범위는 이에 한정되는 것은 아니고 다음의 청구범위에서 정의하고 있는 본 발명의 기본 개념을 이용한 당업자의 여러 변형 및 개량 형태 또한 본 발명의 권리범위에 속하는 것이다.
100: 본체부 110: 몸체
120: 장착부 200: 광확산부
201: 기판 202: 열투과 방지층
211: 오목부 212: 볼록부
300: 광원 모듈
410: 제1 간격재 420: 제2 간격재
500: 간격재 지지부 610: 전면 케이스
620: 후면 케이스 11: 시작 스위치
12: 모드 선택부 20: 동작 제어부
30: 저장부 40: 타이머
51-54: 광원부 511, 521, 531, 541: 광원 구동부
512, 522, 532, 542: 광원

Claims (18)

  1. 관통구를 구비한 장착부와 장착부에 연결된 몸체를 구비한 본체부,
    상기 본체부의 앞에서 상기 장착부에 장착되고 일부는 상기 관통구를 통해 노출되는 광확산부, 그리고
    상기 광확산부의 뒤에서 상기 장착부에 장착되고, 서로 다른 종류의 복수의 광원을 구비한 광원 모듈
    을 포함하고,
    상기 광확산부는,
    상기 광원 모듈과 인접한 제1 면에 복수의 오목부와 10㎛~50㎛의 평균 돌출 높이를 갖는 복수의 볼록부를 구비한 요철면을 갖고 투명한 또는 반투명한 재료로 이루어져 있는 기판과 상기 제1 면의 반대편에 위치하는 제2 면에 위치한 열투과 방지층
    을 포함하고,
    상기 복수의 볼록부는 경사면을 갖고 있고, 평탄면과 상기 경사면이 이루는 경사 각도는 110~160˚인
    광조사 피부 관리 장치.
  2. 삭제
  3. 삭제
  4. 제1항에서,
    상기 기판은 1㎜ 내지 3㎜의 평균 두께를 갖는 광조사 피부 관리 장치.
  5. 삭제
  6. 제1항에서,
    상기 열투과 방지층은 티타늄 산화물(TiO2)나 실리콘 산화물(SiO2)로 이루어져 있는 광조사 피부 관리 장치.
  7. 제1항에서,
    상기 열투과 방지층은 10㎛내지 50㎛의 두께를 갖는 광조사 피부 관리 장치.
  8. 제1항에서,
    상기 서로 다른 종류의 복수의 광원은 복수의 적색 광원, 복수의 녹색 광원, 복수의 청색 광원 및 복수의 황색 광원을 포함하는 광조사 피부 관리 장치.
  9. 제8항에서,
    상기 광원 모듈은 제1 행에 행 방향으로 인접하게 위치한 적색 광원과 황색 광원 그리고 제2 행에 행 방향으로 인접하게 위치한 녹색 광원과 청색 광원으로 배열된 그룹이 행 방향과 열 방향으로 배열되어 있는 광조사 피부 관리 장치.
  10. 제1항에서,
    상기 광확산부는 사람의 얼굴 윤곽과 같은 형상을 갖는 내부면과 외부면을 갖고 있고, 사람의 눈이 위치하는 부분에 위치한 두 개의 개구부를 구비하고 있고,
    상기 광원 모듈은 상기 두 개의 개구부에 대응되는 부분에 위치한 개구부를구비하고 있고,
    상기 광조사 피부 관리 장치는,
    상기 광원 모듈의 상기 개구부와 상기 광확산부의 두 개의 개구부를 관통하는 간격재 지지부,
    상기 광확산부의 두 개의 개구부를 관통하는 상기 간격재 지지부에 삽입되는 두 개의 제1 간격재, 그리고
    상기 간격재 지지부가 설치되고 상기 간격재 지지부와 대응되는 부분에 개구부를 구비한 후면 케이스
    를 더 포함하는 광조사 피부 관리 장치.
  11. 제10항에서,
    상기 후면 케이스에 장착되어 상기 후면 케이스의 개구부를 덮는 보호창을 더 포함하는 광조사 피부 관리 장치.
  12. 제11항에서,
    상기 보호창은 투명한 재료로 이루어져 있는 광조사 피부 관리 장치.
  13. 제1항에서,
    사용자의 동작에 따라 피부 관리 모드를 선택하는 모드 선택부,
    피부 관리 모드의 종류에 따라 점등되는 광원의 종류에 해당하는 데이터와 광원의 종류에 따라 해당 종류의 광원을 구동시키기 위한 설정 구동 전류에 해당하는 데이터를 저장하고 있는 저장부, 그리고
    상기 모드 선택부 및 상기 저장부와 연결되어 있고, 모드 선택부에서 출력되는 신호를 이용하여 선택된 피부 관리 모드를 판정하고, 상기 저장부에 저장된 데이터를 이용하여 판정된 피부 관리 모드에 따라 점등되는 광원의 종류를 판정하고, 상기 저장부에 저장된 데이터를 이용하여 판정된 종류의 광원에 해당하는 설정 구동 전류를 판정하고, 판정된 설정 구동 전류에 따라 해당 크기의 구동 신호를 해당 광원으로 출력하는 동작 제어부
    를 더 포함하고,
    상기 설정 구동 전류는 상기 광원의 파장과 상기 광확산부의 두께에 따라 정해지는
    광조사 피부 관리 장치.
  14. 삭제
  15. 제13항에서,
    상기 서로 다른 종류의 복수의 광원은 복수의 적색 광원, 복수의 녹색 광원, 복수의 청색 광원 및 복수의 황색 광원을 포함하고,
    상기 저장부에 저장되어 있는 상기 설정 구동 전류의 크기는 빛의 파장이 증가할수록 증가하는 광조사 피부 관리 장치.
  16. 정해진 파장의 빛을 각각 출력하는 복수의 광원,
    상기 광원에서 출력되는 빛을 투과시키고 빛의 확산 각도를 증가시키는 사용자의 피부로 전달하는 광확산부,
    사용자의 동작에 따라 피부 관리 모드를 선택하는 모드 선택부,
    피부 관리 모드의 종류에 따라 점등되는 광원의 종류에 해당하는 데이터와 광원의 종류에 따라 해당 종류의 광원을 구동시키기 위한 설정 구동 전류에 해당하는 데이터를 저장하고 있는 저장부, 그리고
    상기 모드 선택부, 상기 저장부 및 상기 복수의 광원에 연결되어 있고, 모드 선택부에서 출력되는 신호를 이용하여 선택된 피부 관리 모드를 판정된 상기 저장부에 저장된 데이터를 이용하여 판정된 피부 관리 모드에 따라 점등되는 광원의 종류를 판정하고, 상기 저장부에 저장된 데이터를 이용하여 판정된 종류의 광원에 해당하는 설정 구동 전류를 판정하고, 판정된 설정 구동 전류에 따라 해당 크기의 구동 신호를 해당 광원으로 출력하는 동작 제어부
    를 포함하고,
    상기 설정 구동 전류는 상기 광원의 파장과 광확산부의 두께에 따라 정해지는
    광조사 피부 관리 장치.
  17. 제16항에서,
    상기 광확산부는 1㎜ 내지 3㎜의 평균 두께를 갖고 상기 광원에서 출력되는 빛을 투과시키고 빛의 확산 각도를 증가시키는 기판과 10㎛ 내지 50㎛의 두께를 갖고 사용자의 피부 쪽으로 열이 방출되는 것을 방지하는 열투과 방지층을 포함하는 광조사 피부 관리 장치.
  18. 삭제
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