KR101794542B1 - 피부용 전기장치 및 그 장치의 구동방법 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 피부용 전기장치 및 그 장치의 구동방법에 관한 것으로서, 본 발명의 실시예에 따른 피부용 전기장치는 피부로 조사되는 플라즈마의 세기를 가변하기 위한 사용자 명령을 수신하는 인터페이스부, 지정된 제1 고전압을 이용하여 복수 레벨의 제2 고전압에 각각 상응하는 플라즈마를 선택적으로 생성하여 출력하는 플라즈마 발생부, 및 복수 레벨의 제2 고전압 중 수신한 사용자 명령을 근거로 선택된 레벨의 제2 고전압이 생성하도록 플라즈마 발생부를 제어하는 제어부를 포함할 수 있다.

Description

피부용 전기장치 및 그 장치의 구동방법{Electric Device for Skin and Driving Method Thereof}
본 발명은 피부용 전기장치 및 그 장치의 구동방법에 관한 것으로서, 더 상세하게는 가령 사용자가 플라즈마(plasma)의 출력세기를 다르게 선택하더라도 고전압의 출력은 일정하게 유지시키면서 플라즈마의 출력세기가 달라질 수 있도록 가령 플라즈마의 발생면적을 가변하여 세기를 직접 제어할 수 있는 피부용 전기장치 및 그 장치의 구동방법에 관한 것이다.
안티에이징산업이 성장하면서 안면미용과 피부미용 의료기기 시장의 동반 성장이 이루어지고 있다. 국내 한 연구원의 2015년 발표 내용에 의하면 피부미용 의료기기 시장은 연평균 7%대 수준으로 성장하고 있고 2017년에는 36억달러로 시장 규모가 늘어날 것이라고 밝힌 바 있다. 이는 여성의 사회 진출이 확대되고 외모에 대한 인식이 바뀌었을 뿐 아니라 피부과, 성형외과 등 병·의원들이 경영난을 타개하고자 노력하는 등 피부미용에 대한 수요가 늘고 있다는 이유에서다.
현재 피부미용 의료기기는 비절제 방식으로 레이저, 초음파, 플라즈마를 이용한 다양한 기기들이 선보이고 있다. 특히, 최근에는 플라즈마를 이용한 휴대용 미용기기들이 속속 등장하면서, 많은 일반인들이 더욱더 피부 미용 및 치료에 관심을 가지는 추세이다.
플라즈마는 고체, 액체, 기체 외의 제4의 물질로 불리며, 일반적으로 고전압 방전을 기반으로 아크(arc) 유도를 통해 인위적으로 발생시킬 수 있으며, 인체에 유해하지 않도록 전류값을 수 mA 이하로 적절하게 조절하여 피부 치료용 레이저와 유사한 작용으로 피부에 유도하게 되면 승화(sublimation) 작용에 의해 피부의 표피 부분의 치료 및 성형을 위한 목적으로 사용할 수 있게 된다.
종래에는 이와 관련해 아크 유도형 플라즈마 전기수술 장치가 소개된 바 있다. 그런데 이러한 장치는 플라즈마의 출력세기를 조절하기 위한 방식이 고전압을 형성시킬 때의 전압값을 조절하는 방식이기 때문에 고전압의 크기가 변화하면 플라즈마 출력이 균일하지 못하고, 또 피부에 근접하여 시술할 때에는 플라즈마 방전이 발생하는 거리가 고전압 크기에 의해 달라져서 균일한 시술이 어려운 단점이 있다.
대한민국 실용신안등록공보 제20-0454538호(2011.07.05) 대한민국 공개특허공보 제10-2016-0035742호(2016.04.01) 대한민국 공개특허공보 제10-2016-0072759호(2016.06.23)
본 발명의 실시예는 가령 사용자가 플라즈마의 출력세기를 다르게 선택하더라도 고전압의 출력은 일정하게 유지시키면서 플라즈마의 출력세기가 달라질 수 있도록 가령 플라즈마의 발생면적을 가변하여 세기를 직접 제어할 수 있는 피부용 전기장치 및 그 장치의 구동방법을 제공함에 그 목적이 있다.
본 발명의 실시예에 따른 피부 미용성형 기기는 피부로 조사되는 플라즈마의 세기를 가변하기 위한 사용자 명령을 수신하는 인터페이스부, 지정된 제1 고전압을 이용하여 복수 레벨의 제2 고전압에 각각 상응하는 플라즈마를 선택적으로 생성하여 출력하는 플라즈마 발생부, 및 상기 복수 레벨의 제2 고전압 중 상기 수신한 사용자 명령을 근거로 선택된 레벨의 상기 제2 고전압이 생성하도록 상기 플라즈마 발생부를 제어하는 제어부를 포함한다.
상기 플라즈마 발생부는, 상기 제1 고전압을 발생시키는 고전압 발생부, 및 상기 고전압 발생부에서 발생한 상기 제1 고전압을 상기 수신한 사용자 명령을 근거로 결정한 레벨의 상기 제2 고전압으로 변경하고, 상기 변경한 제2 고전압에 상응하는 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 가변부를 포함할 수 있다.
상기 플라즈마 가변부는, 상기 제1 고전압이 인가되는 제1 전극을 포함하는 제1 전극부, 상기 제1 전극부의 일측에 구비되는 유전체부, 및 상기 유전체부를 사이에 두고 상기 제1 전극과 대항하여 배치되는 복수의 제2 전극을 포함하며, 상기 사용자 명령에 따라 상기 제1 전극과 전기적으로 반응하는 상기 복수의 제2 전극의 개수(number)가 결정되는 제2 전극부를 포함할 수 있다.
상기 제2 전극부는 하나의 제2 전극과 다른 제2 전극을 서로 전기적으로 연결하는 스위칭 소자를 포함하며, 상기 스위칭 소자는 상기 제어부의 제어에 의한 스위칭 동작을 수행할 수 있다.
상기 스위칭 소자는 고압 리드 릴레이(lead relay) 소자를 포함할 수 있다.
상기 플라즈마 발생부는 제1 기판에, 상기 제어부는 제2 기판에 각각 형성되며, 상기 제2 기판은 상기 플라즈마 발생부에서 발생된 고전압에 의한 노이즈를 차단하기 위하여 상기 제1 기판과 이격 거리를 갖고 배치될 수 있다.
또한, 본 발명의 실시예에 따른 피부 미용성형 기기의 구동방법은 피부로 조사되는 플라즈마의 세기를 가변하기 위한 사용자 명령을 수신하는 단계, 플라즈마 발생부가, 지정된 제1 고전압을 이용하여 복수 레벨의 제2 고전압에 각각 상응하는 플라즈마를 선택적으로 생성하여 출력하는 단계, 및 상기 복수 레벨의 제2 고전압 중 상기 수신한 사용자 명령을 근거로 선택된 레벨의 상기 제2 고전압을 생성하도록 상기 플라즈마 발생부를 제어하는 단계를 포함한다.
본 발명의 실시예에 따르면, 가령 사용자가 미용기기의 플라즈마 출력세기를 다르게 설정하더라도 피부에 형성되는 플라즈마의 거리 즉 플라즈마 방전이 발생하는 거리가 일정하게 유지되어 정교하고 안전한 시술이 가능하게 될 것이다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 피부용 전기장치를 나타내는 예시도,
도 2는 도 1의 내부 구조를 보여주는 도면,
도 3은 도 2의 플라즈마 발생장치의 상측면 및 배면을 각각 보여주는 도면,
도 4는 도 3에 도시된 플라즈마 발생부의 상측면 및 정면도를 각각 보여주는 도면,
도 5는 도 4에 나타낸 플라즈마 발생부의 플라즈마 발생 원리를 설명하기 위한 도면,
도 6은 도 4의 플라즈마 발생부의 동작 원리를 설명하기 위한 도면,
도 7은 도 1의 구동 메커니즘을 나타내는 블록다이어그램,
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 피부용 전기장치의 세부 구조를 나타나는 블록다이어그램,
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 피부용 전기장치의 구동과정을 나타내는 흐름도, 그리고
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 피부용 전기장치의 구동과정을 나타내는 흐름도이다.
이하, 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대하여 상세히 설명한다.
도 1은 본 발명의 제1 실시예에 따른 피부용 전기장치를 나타내는 예시도이고, 도 2는 도 1의 내부 구조를 보여주는 도면이다.
도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 피부용 전기장치(예: 피부 미용성형 기기)는 본체 케이스(100), 구동부(혹은 구동장치)(110) 및 인터페이스부(120-1 ~ 120-6)의 일부 또는 전부를 포함한다.
여기서, "일부 또는 전부를 포함한다"는 것은 인터페이스부(120-1 ~ 120-6)와 같은 일부 구성요소가 구동부(110) 등의 다른 구성요소와 통합될 수 있는 것 등을 의미하는 것으로서, 발명의 충분한 이해를 돕기 위하여 전부 포함하는 것으로 설명한다.
먼저, 본체 케이스(100)는 도 1에서 볼 때 상측에 배치되는 제1 커버(100-1), 하측에 배치되는 제2 커버(100-2), 헤드캡(100-3) 및 도 2의 지지대(100-4)를 포함한다. 여기서, 지지대(100-4)는 도 2에 도시된 바와 같이 상측 커버(100-1)에 일체화되어 형성될 수 있다. 여기서, "일체화되어 형성될 수 있다"는 것은 상측 커버(100-1)에 고정되어 형성될 수 있는 것을 의미한다. 도 2에서 볼 때 제어부(200)가 형성된 제1 기판은 지지대(100-4)를 통해 플라즈마 발생부(220)가 형성된 제2 기판과 이격되어 배치될 수 있고, 그 결과 제어부(200)가 구성된 메인보드 즉 제1 기판은 플라즈마 발생부(220)에서 발생된 고전압에 의한 노이즈 영향과 간섭을 배제할 수 있게 된다. 헤드캡(100-3)은 니들(팁)(230)을 삽입후 고정시키는 캡이다.
구동부(110)는 충전부(110-1), 니들 결합부(110-2) 즉 콜렛부, 제어부(200), 전원저장부(210), 플라즈마 발생부(220) 및 니들(230)의 일부 또는 전부를 포함할 수 있다. 도 2에 도시된 바와 같이 제어부(200)는 제1 기판에 형성되고 제1 기판은 제1 커버(100-1)의 일측에 부착되며, 제1 기판의 타면에는 전원저장부(210), 가령 배터리가 구비된다. 플라즈마 발생부(220)는 제2 기판에 형성되며, 플라즈마 발생시 손실을 최대한 줄이고 피부 타겟 부위로 에너지를 전달할 수 있도록 본체 케이스(100)에서 시술 부위와 최대한 가깝게 배치된다. 또한, 플라즈마 발생부(220)는 제어부(200)가 형성되는 메인보드 즉 제1 기판과는 별도로 분리되어 메인보드에 고전압에 의한 노이즈 영향과 간섭을 최대한 줄일 수 있도록 배치된다. 이때, 제1 기판과 제2 기판은 도면에 별도로 표기하지는 않았지만 커넥터에 연결된 리드 즉 케이블에 의해 전기적으로 연결될 수 있다. 나아가, 플라즈마 발생부(220)가 형성된 제2 기판은 제1 커버(100-1)의 앞쪽에 위치한 2개의 지지대(100-4)에 의해 고정된다. 여기서, 앞쪽은 니들(230)이 위치하는 방향을 가리킨다.
충전부(110-1)는 별도의 충전기에 탑재되어 충전 동작을 수행하며, 전압을 전원저장부(210)로 전달하여 충전시킨다. 이의 과정에서 충전부(110-1)는 입력된 AC 전압을 DC 전압으로 변환하여 전원저장부(210)에 저장할 수 있다. 니들 결합부(110-2)는 니들(230)을 결합하는 부분에 해당한다.
인터페이스부(120-1 ~ 120-6)는 사용자와의 인터페이스(interface)를 통해 사용자 명령을 수신하는 사용자 인터페이스부(120-1, 120-2, 120-4 ~ 120-6)와, 사용자에게 기기의 동작 상태를 표시하기 위한 표시부(120-3) 등을 포함할 수 있다. 본 발명의 실시예에 따른 인터페이스부(120-1 ~ 120-6)는 좀더 구체적으로 도 1에 도시된 바와 같이 출력 지시등(120-1), 샷버튼(120-2), 표시부(120-3), 모드 버튼(120-4), 전원/레벨 버튼(120-5), 메모리 버튼(120-6)을 포함한다. 출력 지시등(120-1)은 플라즈마 출력이 나오는 상태를 알려주는 지시등이다. 샷버튼(120-2)은 플라즈마를 출력시키기 위한 작동 버튼이고, 표시부(120-3)는 작동 상태와 설정값을 표시하는 화면이며, 모드 버튼(120-4)은 연속 또는 펄스 모드 5가지를 선택하기 위해 사용될 수 있다. 전원/레벨 버튼(120-5)은 전원을 온/오프(ON/OFF) 시키거나 출력세기 3단계를 선택할 수 있다. 만약 2초 이상 길게 누르면 전원이 오프될 수 있다. 또는 5분간 버튼 조작이 없으면 자동으로 전원이 오프될 수 있다. 메모리 버튼(120-6)은 사용자가 설정한 메모리 설정 3가지를 불러오기 위해 사용된다.
도 3은 도 2의 플라즈마 발생장치의 상측면 및 배면을 각각 보여주는 도면이고, 도 4는 도 3에 도시된 플라즈마 생성부(예: 플라즈마 가변부)의 상측면 및 정면도를 각각 보여주는 도면이며, 도 5는 도 4에 나타낸 플라즈마 발생부의 플라즈마 발생 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 3 내지 도 5에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 발생부 즉 플라즈마 발생장치(220)는 기판(300), 기판(300)의 일측에 구비된 커넥터(310), 고전압 발생부(320) 및 플라즈마 생성부(330)의 일부 또는 전부를 포함하며, 여기서 "일부 또는 전부"를 포함한다는 것은 앞서의 의미와 동일하다.
여기서, 기판(300)은 절연용 PCB 기판으로서 세라믹 또는 FR4 재질의 유전체에 의해 형성된다. 플라즈마 발생부를 구성하는 기판(300)은 본 발명의 실시예에 따른 제2 기판으로서, 커넥터(310)를 통해 앞서 언급한 제1 기판으로부터 전압과 다양한 (제어)신호를 수신할 수 있다. 가령, 수신된 전압은 고전압 발생부(320)로 인가된다. 더 정확히 말해, 고전압 발생부(320)는 고압 트랜스를 포함하므로 1차측 단자(예: 코일)에 인가된 전압의 풀 브리지 동작에 의해 고압의 2차 전압을 형성하여 플라즈마 생성부(330)로 제공한다. 본 발명의 실시예에 따라 고전압 발생부(320)에서 생성된 고전압은 제1 고전압이라 명명한다. 이러한 제1 고전압은 본 발명의 실시예에 따라 일정 크기를 지속적으로 유지한다. 가령 1500V의 전압이 증감없이 일정한 크기로 플라즈마 생성부(330)로 인가되는 것이다.
또한, 기판(300)상에는 도 3에서 볼 수 있는 바와 같이 플라즈마 생성부(330)가 구성된다. 본 발명의 실시예에 따른 플라즈마 생성부(330)는 도 4에서와 같이, 제1 전극(400)과 제2 전극(410) 및 복수의 스위칭 소자(420-1, 420-2)를 포함한다. 제1 전극(400)과 제2 전극(410)은 기판(300)을 사이에 두고 서로 대향하는 동일 또는 유사 면적을 갖는다. 여기서, 제1 전극(400)과 제2 전극(410)의 서로 대향하는 면적에 해당하는 기판(300)의 일부를 본 발명의 실시예에서는 유전체부(300-1)라 명명할 수 있다. 유전체부(300-1)는 기판(300)의 일부로서 기판(300)과 동일 재질을 이룰 수 있지만, 기판(300)과 다른 재질로 별도로 형성되는 것도 얼마든지 가능하므로 본 발명의 실시예에서는 어느 하나의 형태에 특별히 한정하지는 않을 것이다. 유전체부(300-1)의 대향하는 면적을 기준으로 제1 전극(400)은 하나의 전극이 형성되고, 제2 전극(410)은 복수의 전극으로 분리되어 형성된다. 물론 본 발명의 실시예에서는 이러한 전극의 형태를 특별히 한정하지는 않을 것이다. 다시 말해, 플라즈마의 발생 면적을 가변할 수 있다면 어떠한 형태도 무관하다.
도 4에서 볼 수 있는 바와 같이, 제2 전극(410)은 3개로 형성되어 있고 각각의 제2 전극(410)은 스위칭 소자(420-1, 420-2)에 의해 각각 전기적으로 연결되거나 절연된다. 다시 말해, 스위칭 소자(420-1, 420-2)는 가령 소형의 고압 리드릴레이(leadrelay)를 포함하며, 외부의 제어 신호에 의하여 스위칭 동작하여 분리된 전극을 서로 전기적으로 연결하거나 절연시킬 수 있다. 이와 관련해서는 이후에 자세히 설명하겠지만, 이러한 동작에 따라 플라즈마 생성부(330)는 복수 레벨의 제2 고전압에 상응하는 플라즈마를 각각 발생시킬 수 있다. 예를 들어, 고전압 발생부(320)로부터 1500V의 제1 고전압이 인가되지만, 플라즈마 생성부(330)는 사용자 명령에 따라 1000V의 제2 고전압을 생성하고, 이에 상응하는 플라즈마를 발생시킬 수 있는 것이다.
도 5에서 볼 수 있는 바와 같이, 도 3의 고전압 발생부(320)에서 발생된 제1 고전압은 도 3 및 도 4의 플라즈마 생성부(330)의 제1 전극(400)으로 인가된다. 이때 플라즈마 생성부(330)의 제2 전극(410)은 인체에 접지(500)되어 있기 때문에 유전체가 제1 전극(400)과 피부 사이에 위치하게 된다고 볼 수 있으며, 이렇게 유전체를 통과한 제1 전극(400)에 인가된 고전압은 전기적인 방전(arc))과 달리 플라즈마가 형성되고 마이크로스트리머(microstreamer)의 형태로 피부로 전달된다. 이는 고전압이 직접 피부에 근접하여 닿을 경우 고전압 방전이 형성되는 것과 비교된다. 여기서, 제2 전극(410)은 (회로의) 샤시 접지부에 별도로 더 연결될 지도 모른다.
이와 같이, 고전압 발생부(320)의 고압 트랜스에서 발생된 고전압은 제1 전극(400), 가령 동판으로 직접 인가되어 고전압 에너지가 그대로 전달이 되며, 유전체를 거쳐 상부의 제2 전극(410)으로 넘어가면서 고전압은 플라즈마 형태로 변환된다고 볼 수 있다. 하부면에 제1 전극(400)이 하나 형성되어 있는 것과 달리 상부면에 제2 전극(410)이 3개의 직사각형 형태로 각각 구분되어 있어, 3개의 제2 전극(410)은 스위칭 소자(420-1, 420-2)들에 의해 원하는 제2 고전압을 생성할 수 있고, 또 각각 다르게 생성된 제2 고전압에 따른 플라즈마를 발생시킬 수 있게 된다.
도 6은 도 4의 플라즈마 생성부의 동작 원리를 설명하기 위한 도면이다.
도 6에 도시된 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따른 도 4의 플라즈마 생성부(330)는 도 6의 (a) 내지 (c)에서와 같이 3가지 상태로 동작할 수 있다. 이러한 상태는 본 발명의 실시예에 따라 제1 모드 내지 제3 모드라 각각 명명될 수 있는데, 여기서 "모드(mode)"는 사용자의 제1 명령 내지 제3 명령에 따라 도 6의 (a) 내지 (c)의 상태로 동작하도록 셋팅된 방식을 의미한다.
본 발명의 실시예에서는 도 6에서와 같이 플라즈마 발생 전극의 면적을 조절하는 방식으로 플라즈마 출력을 직접적으로 제어할 수 있는데, 아래의 전하량 전달식에 의해 플라즈마는 전극의 면적에 비례한 출력을 얻을 수 있게 된다.
Figure 112017052514661-pat00001
(여기서, k는 유전체의 유전상수, εo는 진공 유전상수, A는 평행판(혹은 전극)의 면적, d는 평행판 사이의 거리)
도 4의 스위칭소자(420-1, 420-2)는 소형 고압 리드릴레이로서 최대 4000V까지 스위칭할 수 있으므로, 고전압 발생부(320)에 의해 생성된 1500V를 여유있게 스위칭할 수 있게 된다.
도 6의 (a)에서와 같이 플라즈마 생성부(330)는 레벨 1에서, 즉 제1 레벨의 제2 고전압 상태에서는, 제1 스위칭소자(420-1)와 제2 스위칭소자(420-2)가 모두 오프되어 제1 전극(400)을 통해서만 플라즈마가 출력되게 된다.
또한, 도 6의 (b)에서와 같이 레벨 2에서는, 즉 제2 레벨의 제2 고전압 상태에서는, 플라즈마 생성부(330)의 제1 스위칭소자(420-1)만 온되어 2개의 제2 전극(410-1, 410-2)의 면적에 걸쳐서 플라즈마가 출력된다.
한편, 도 6의 (c)에서와 같이 레벨 3에서는, 즉 제3 레벨의 제2 고전압 상태에서는, 플라즈마 생성부(330)의 제1 스위칭소자(430-1)와 제2 스위칭소자(420-2)가 모두 온되어 3개의 제2 전극(410-1 ~ 410-3)의 면적에서 플라즈마가 출력된다.
도 6의 (a) 내지 (c)에서 볼 수 있는 바와 같이, 본 발명의 실시예에 따라 제2 전극(410-1 ~ 410-3)의 활성화 상태는 해칭(hatching)으로 나타내고 있다.
도 7은 도 1의 구동 메커니즘을 나타내는 블록다이어그램이다.
도 7에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제1 실시예에 따른 피부용 전기장치(90)는 전원생성부(700), 제어부(710), 플라즈마 발생부(720), 디스플레이부(730), 인터페이스부(740)의 일부 또는 전부를 포함하며, 여기서 "일부 또는 전부를 포함한다"는 것은 앞서서의 의미와 동일하다.
전원생성부(700)는 외부에서 입력된 전원을 전원저장부(703) 가령 배터리에 저장하고, 저장된 전압을 제어부(710)의 제어 하에 고전압 생성부(721)에 제공한다. 가령 전원저장부(703)는 7.4V, 1000mAh 용량의 리튬폴리머 충전 배터리를 포함할 수 있는데, 이를 통해 전원 버튼이 눌려지면 FET 소자와 같은 스위칭 소자의 제어에 의해 전원이 투입 및 제어될 수 있다. 여기서, 스위칭 소자는 전원 제어부(701)에 구성될 수 있다. 또한, 전원 제어부(701)는 고전압 생성부(721) 및 스위칭부(723)를 구성하는 풀 브리지(full bridge) 방식의 스위칭 소자들을 온/오프 제어하기 위한 제어신호 즉 전압을 인가할 수 있다. 통상 제어 전압은 클럭 신호로서 5V가 사용될 수 있을 것이다.
제어부(710)는 위에서 언급한 대로 피부용 전기장치(90)의 전반적인 동작을 제어한다. 인터페이스부(740)를 통해 사용자 명령이 입력되면 이에 따른 세기의 플라즈마가 출력되도록 제어한다. 즉 제1 명령에 의해 제1 모드로 동작하고, 제2 명령에 의해 제2 모드로 동작하며 제3 명령에 의해 제3 모드로 피부용 전기장치(90)를 동작시킨다. 여기서, 제1 모드 내지 제3 모드는 제어부(710)가 플라즈마 생성부(725)를 제어하는 방식을 의미한다고 볼 수 있다. 서로 다른 모드에 따라 플라즈마 생성부(725)는 플라즈마의 세기를 가변하는 것이다.
이외에도 제어부(710)는 전원제어부(701)를 제어하여 고전압 생성부(721)로 DC 전압(예: 5V)을 출력하도록 제어하고, 전원제어부(701)를 통해 풀 브리지 방식으로 스위칭소자들을 구성한 스위칭부(723)를 제어하여 고전압 생성부(721)가 입력된 5V의 전압을 증폭시켜 1500V의 고전압으로 생성하여 플라즈마 생성부(725)로 출력하도록 한다.
플라즈마 발생부(720)는 고전압 생성부(721), 스위칭부(723), 플라즈마 생성부(혹은 플라즈마 가변부)(725) 및 팁 결합부(727)의 일부 또는 전부를 포함한다. 고전압 생성부(721)는 전원제어부(701)에서 입력된 5V 전압을 스위칭부(723)의 풀 브리지 동작에 의해 증폭시켜 생성된 고전압을 플라즈마 생성부(725)로 제공한다. 본 발명의 실시예에 따라 고전압 생성부(721)에서 생성된 고전압은 제1 고전압이라 명명될 수 있다. 플라즈마 생성부(725)는 입력된 제1 고전압을 이용하여 수신된 사용자 명령을 근거로 다양한 레벨의 제2 고전압을 생성한다. 가령 제1 레벨의 제2 고전압 내지 제3 레벨의 제2 고전압을 생성할 수 있는데, 이에 대하여는 앞서 도 6을 참조하여 충분히 설명한 바 있으므로 더 이상의 설명은 생략하도록 한다. 이와 같이 플라즈마 생성부(725)를 통해 각각 생성된 서로 다른 세기의 플라즈마는 팁 결합부(727)에 결합된 팁 즉 도 2의 니들(230)을 통해 피부로 전달된다.
좀더 살펴보면, 스위칭부(723)는 4개의 FET 소자로 구성된 풀 브리지 제어부가 있어서, 고전압 생성부(721)의 고전압 트랜스를 50 ~ 100 KHz의 주파수로 펄스 구동하며, 배터리에서 정류된 5V의 전압을 고압 트랜스에 의해 1500V의 전압크기로 증폭시키게 된다. 이와 같이 증폭된 고전압을 플라즈마 생성을 위해 플라즈마 생성부(725)를 구성하는 세라믹, FR4 등의 유전체(부)(725-1)로 절연시키고 통과시켜서 플라즈마를 발생시키게 되면, 플라즈마는 2개의 리드 릴레이부(725-2, 725-3)를 통해 발생면적을 제어하는 방식으로 플라즈마 세기를 변화시킨다. 발생되고 세기가 제어된 플라즈마는 황동, 스테인레스 등의 금속 재질의 콜렛을 통해 연결된 금속 시술팁의 니들(230)을 통해 피부 조직으로 전달되는 것이다.
도 8은 본 발명의 제2 실시예에 따른 피부용 전기장치의 세부 구조를 나타나는 블록다이어그램이다.
도 8에 도시된 바와 같이, 본 발명의 제2 실시예에 따른 피부용 전기장치성형 기기(190)는 플라즈마 발생부(800), 제어부(810) 및 인터페이스부(820)의 일부 또는 전부를 포함하며, 여기서 "일부 또는 전부를 포함한다"는 것은 앞서서의 의미와 동일하다.
플라즈마 발생부(800)는 고전압 발생부(800-1)와 플라즈마 가변부(800-2)를 포함할 수 있다. 고전압 발생부(800-1)는 제1 고전압을 생성하여 플라즈마 가변부(800-2)로 제공한다. 플라즈마 가변부(800-2)는 제어부(810)의 제어에 따라 제1 고전압을 이용하여 복수 레벨의 제2 고전압을 생성할 수 있다. 더 정확히 말해, 복수 레벨의 제2 고전압을 선택적으로 생성한다고 볼 수 있다. 그리고, 플라즈마 가변부(800-2)는 특정 레벨의 제2 고전압에 상응하는 플라즈마를 발생시켜 출력한다. 이와 관련해서는 앞서 충분히 설명하였으므로 더 이상의 설명은 생략한다. 따라서, 본 발명의 실시예에서는 플라즈마를 어떻게 생성하고 출력하는지에 대하여 특별히 한정하지는 않을 것이다. 예컨대, 전극의 형태는 다양한 모양으로 변경될 수도 있기 때문이다.
제어부(810)는 인터페이스부(820)에서 수신되는 사용자 명령에 따라 플라즈마 발생부(800)를 제어한다. 예를 들어, 사용자 가령 의사가 플라즈마의 세기를 증감하라는 지시에 따라 제어부(810)는 플라즈마 가변부(800-2)를 제어하여 가변된 플라즈마를 출력할 수 있도록 한다.
인터페이스부(820)는 가령 버튼을 통해 사용자 명령을 수신할 수 있다. 여기서, 사용자 명령은 플라즈마의 세기를 가변하기 위한 명령에 해당될 수 있다. 또한, 사용자 명령은 버튼이나 무선 방식 등 다양한 형태로 수신될 수 있으므로, 인터페이스부(820)가 버튼이냐 무선 통신모듈이냐에 특별히 한정하지는 않을 것이다.
그 이외에 도 8의 플라즈마 발생부(800), 제어부(810) 및 인터페이스부(820)와 관련한 자세한 내용은 도 7에서 설명한 내용들과 크게 다르지 않으므로 그 내용들로 대신하고자 한다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 피부용 전기장치의 구동과정을 나타내는 흐름도이다.
설명의 편의상 도 9를 도 8과 함께 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 피부용 전기장치(190)는 피부로 조사되는 플라즈마의 세기를 가변하기 위한 사용자 명령을 수신한다(S900).
이어, 피부용 전기장치(190)의 플라즈마 발생부(800)는 지정된 제1 고전압을 이용하여 복수 레벨의 제2 고전압에 각각 상응하는 플라즈마를 선택적으로 생성하여 출력한다(S910).
그리고 피부용 전기장치(190)는 복수 레벨의 제2 고전압 중 수신한 사용자 명령을 근거로 선택된 특정 레벨의 제2 고전압을 생성하도록 플라즈마 발생부(800)를 제어하게 된다(S920). 즉 플라즈마 발생부(800)는 수신된 사용자 명령에 의해 결정된 제2 고전압의 레벨에 상응하는 플라즈마를 출력하는 것이다.
도 10은 본 발명의 다른 실시예에 따른 피부용 전기장치의 구동과정을 나타내는 흐름도이다.
설명의 편의상 도 10을 도 1과 함께 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 피부용 전기장치(90)는 전원이 온되면(S1000), 표시부의 OLED 및 시스템을 초기화한다(S1010).
이의 과정에서 피부용 전기장치(90)는 자동 전원 오프 체크 동작을 수행할 수 있는데, 일정 시간 경과 후에도 사용자에 의해 선택되는 버튼이 없는지 등을 점검하게 된다(S1020, S1021, S1022).
만약, 도 1의 샷 버튼(120-2)이 선택되면 피부용 전기장치(90)는 플라즈마를 생성하기 위한 출력 펄스 즉 제어신호를 생성할 수 있다(S1012). 이를 통해 피부용 전기장치(90)는 기설정된 일정 세기의 플라즈마를 출력한다. 즉, 지정된 플라즈마 세기로 설정되어 MCU(Micro Controller Unit) 즉 제어부의 기본 구동 펄스가 풀 브리지 드라이브 IC를 구동하게 되고, IC에 집적화된 FET 소자가 제어되어 고압 트랜스에 의해 고전압 펄스가 생성되게 된다.
그러나, 샷 버튼(120-2)의 선택이 없다면 피부용 전기장치(90)는 레벨 증가 또는 감소 버튼의 선택이나 메뉴 버튼의 선택에 따라 다양한 동작을 수행한다.
좀더 구체적으로, 피부용 전기장치(90)는 레벨 증가 버튼이 선택되면 이에 상응하는 세기의 플라즈마가 출력될 수 있도록 동작하고(S1013, S1014), 만약 레벨 감소 버튼이 선택되면 이에 상응하는 세기의 플라즈마가 출력되도록 동작한다(S1015, S1016). 그리고, 메뉴 버튼이 선택되면 피부용 전기장치(90)는 메뉴 상태로 진입하여(S1017, S1018), 관련 정보를 표시부에 표시할 수 있다.
여기서, 레벨 증가나 레벨 감소 등은 앞서 이미 설명한 바와 같이 플라즈마 발생면적을 조절하는 것에 관계되는 것이라 볼 수 있고, 따라서 이를 위해서는 제2 전극(410)의 발생면적을 조절하기 위하여 가령 도 4의 스위칭소자(420-1, 420-2)들을 제어하는 것은 자명하므로 더 이상의 설명은 생략하도록 한다.
또한, 피부용 전기장치(90)는 메뉴 버튼을 통해 구동 방식을 설정할 수 있으며, 구동 방식은 연속 모드와 펄스 모드를 포함할 수 있다. 여기서, 연속 모드는 지속적인 출력이 발생하고 펄스 모드는 설정한 주파수의 펄스 형태로 플라즈마가 발생할 수 있도록 하는 것이다.
한편, 본 발명의 실시 예를 구성하는 모든 구성 요소들이 하나로 결합하거나 결합하여 동작하는 것으로 설명되었다고 해서, 본 발명이 반드시 이러한 실시 예에 한정되는 것은 아니다. 즉, 본 발명의 목적 범위 안에서라면, 그 모든 구성 요소들이 하나 이상으로 선택적으로 결합하여 동작할 수도 있다. 또한, 그 모든 구성요소들이 각각 하나의 독립적인 하드웨어로 구현될 수 있지만, 각 구성 요소들의 그 일부 또는 전부가 선택적으로 조합되어 하나 또는 복수 개의 하드웨어에서 조합된 일부 또는 전부의 기능을 수행하는 프로그램 모듈을 갖는 컴퓨터 프로그램으로서 구현될 수도 있다. 그 컴퓨터 프로그램을 구성하는 코드들 및 코드 세그먼트들은 본 발명의 기술 분야의 당업자에 의해 용이하게 추론될 수 있을 것이다. 이러한 컴퓨터 프로그램은 컴퓨터가 읽을 수 있는 비일시적 저장매체(non-transitory computer readable media)에 저장되어 컴퓨터에 의하여 읽혀지고 실행됨으로써, 본 발명의 실시 예를 구현할 수 있다.
여기서 비일시적 판독 가능 기록매체란, 레지스터, 캐시(cache), 메모리 등과 같이 짧은 순간 동안 데이터를 저장하는 매체가 아니라, 반영구적으로 데이터를 저장하며, 기기에 의해 판독(reading)이 가능한 매체를 의미한다. 구체적으로, 상술한 프로그램들은 CD, DVD, 하드 디스크, 블루레이 디스크, USB, 메모리 카드, ROM 등과 같은 비일시적 판독가능 기록매체에 저장되어 제공될 수 있다.
이상에서는 본 발명의 바람직한 실시 예에 대하여 도시하고 설명하였지만, 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형실시가 가능한 것은 물론이고, 이러한 변형실시들은 본 발명의 기술적 사상이나 전망으로부터 개별적으로 이해되어서는 안 될 것이다.
200, 710, 810: 제어부 210, 703: 전원저장부
220, 720, 800: 플라즈마 발생부 230: 니들
300: 기판 310: 커넥터
320, 800-1: 고전압 발생부 330, 725: 플라즈마 생성부
700: 전원생성부 730: 디스플레이부
740, 820: 인터페이스부

Claims (7)

  1. 피부로 조사되는 플라즈마의 세기를 가변하기 위한 사용자 명령을 수신하는 인터페이스부;
    지정된 제1 고전압을 이용하여 복수 레벨의 제2 고전압에 각각 상응하는 플라즈마를 선택적으로 생성하여 출력하는 플라즈마 발생부; 및
    상기 복수 레벨의 제2 고전압 중 상기 수신한 사용자 명령을 근거로 선택된 레벨의 상기 제2 고전압이 생성하도록 상기 플라즈마 발생부를 제어하는 제어부;를 포함하며,
    상기 플라즈마 발생부는,
    상기 수신한 사용자 명령을 근거로 제1 레벨의 상기 제2 고전압이 선택되면 상기 선택된 제1 레벨의 상기 제2 고전압에 상응하는 세기의 플라즈마를 생성하여 출력하고, 상기 수신한 사용자 명령을 근거로 제2 레벨의 상기 제2 고전압이 선택되면 상기 선택된 제2 레벨의 상기 제2 고전압에 상응하는 세기의 플라즈마를 생성하여 출력하는 피부용 전기장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 플라즈마 발생부는,
    상기 제1 고전압을 발생시키는 고전압 발생부; 및
    상기 고전압 발생부에서 발생한 상기 제1 고전압을 상기 수신한 사용자 명령을 근거로 결정한 레벨의 상기 제2 고전압으로 변경하고, 상기 변경한 제2 고전압에 상응하는 플라즈마를 발생시키는 플라즈마 가변부;를
    포함하는 피부용 전기장치.
  3. 제2항에 있어서,
    상기 플라즈마 가변부는,
    상기 제1 고전압이 인가되는 제1 전극을 포함하는 제1 전극부;
    상기 제1 전극부의 일측에 구비되는 유전체부; 및
    상기 유전체부를 사이에 두고 상기 제1 전극과 대항하여 배치되는 복수의 제2 전극을 포함하며, 상기 사용자 명령에 따라 상기 제1 전극과 전기적으로 반응하는 상기 복수의 제2 전극의 개수(number)가 결정되는 제2 전극부;를
    포함하는 피부용 전기장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 제2 전극부는 하나의 제2 전극과 다른 제2 전극을 서로 전기적으로 연결하는 스위칭 소자를 포함하며, 상기 스위칭 소자는 상기 제어부의 제어에 의한 스위칭 동작하는 피부용 전기장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 스위칭 소자는 고압 리드 릴레이(lead relay) 소자를 포함하는 피부용 전기장치.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 플라즈마 발생부는 제1 기판에, 상기 제어부는 제2 기판에 각각 형성되며, 상기 제2 기판은 상기 플라즈마 발생부에서 발생된 고전압에 의한 노이즈를 차단하기 위하여 상기 제1 기판과 이격 거리를 갖고 배치되는 피부용 전기장치.
  7. 피부로 조사되는 플라즈마의 세기를 가변하기 위한 사용자 명령을 수신하는 단계;
    플라즈마 발생부가, 지정된 제1 고전압을 이용하여 복수 레벨의 제2 고전압에 각각 상응하는 플라즈마를 선택적으로 생성하여 출력하는 단계; 및
    상기 복수 레벨의 제2 고전압 중 상기 수신한 사용자 명령을 근거로 선택된 레벨의 상기 제2 고전압을 생성하도록 상기 플라즈마 발생부를 제어하는 단계;를 포함하며,
    상기 플라즈마를 선택적으로 생성하여 출력하는 단계는,
    상기 수신한 사용자 명령을 근거로 제1 레벨의 상기 제2 고전압이 선택되면 상기 선택된 제1 레벨의 상기 제2 고전압에 상응하는 세기의 플라즈마를 생성하여 출력하고, 상기 수신한 사용자 명령을 근거로 제2 레벨의 상기 제2 고전압이 선택되면 상기 선택된 제2 레벨의 상기 제2 고전압에 상응하는 세기의 플라즈마를 생성하여 출력하는 피부용 전기장치의 구동방법.
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