(57)【要約】本発明は、携帯用ＨＩＦＵスキンケアデバイスに関し、本発明の該デバイス１は３つの部分に分けられ、本体１００には充電可能なバッテリが内蔵され、電源ボタン及び超音波強度の調節ステップボタンが設置され、Ｓｈｏｔ数を含む機器の動作状態のディスプレイを有し、カートリッジ２００は本体のヘッド部分に取り付けられて使用され、ＨＩＦＵトランスデューサが内蔵され、クレイドル３００にはカートリッジとアダプタを連結して充電する受電部が設置され、カートリッジが本体に取り付けられた状態で据え置き溝で本体を収容し、本体収容の際にカートリッジのヘッド部を消毒するＵＶランプを含み、本体の内部バッテリを充電し、動作状態では、１Ｓｈｏｔ当りの該トランスデューサが圧電モータによって線形に移動しつつ複数超音波を照射し、物体に複数超音波焦点を形成して皮膚美容の効果が得られ、特にピエゾモータ２１６カートリッジの内部に設置される。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
充電可能なバッテリが内蔵されており、電源ボタン及び超音波強度を調節するステップボタンが設置され、Ｓｈｏｔ数を含む機器の動作状態を表すディスプレイを有する本体１００と、この本体１００のヘッド部分に取り付けて使用され、ＨＩＦＵトランスデューサが内蔵されているカートリッジ２００と、アダプタを連結して充電し得る充電部が設置され、前記カートリッジ２００が本体１００に取り付けられた状態で据え置き溝を介して本体１００を収容し、本体１００を収容する際にカートリッジ２００のヘッド部分を消毒するＵＶランプを含み、本体１００の内部バッテリを充電するクレイドル３００と、を含み、
動作状態において、１Ｓｈｏｔ当たり前記ＨＩＦＵトランスデューサが前記カートリッジの中に設置されているピエゾモータによって線形に移動しながら複数の超音波を照射し、オブジェクトに複数の超音波焦点領域を形成することを特徴とする携帯用ＨＩＦＵスキンケアデバイス。
【請求項２】
動作状態において、前記ＨＩＦＵトランスデューサが１Ｓｈｏｔの間に１ｍｍずつ１０回移動することで、オブジェクトに１０ｍｍの焦点領域が形成されることである、請求項１に記載の携帯用ＨＩＦＵスキンケアデバイス。
【請求項３】
充電可能なバッテリが内蔵されており、電源ボタン及び超音波強度を調節するステップボタンが設置され、Ｓｈｏｔ数を含む機器の動作状態を表すディスプレイを有する本体１００と、この本体１００のヘッド部分に取り付けて使用され、ＨＩＦＵトランスデューサが内蔵されているカートリッジ２００と、アダプタを連結して充電し得る充電部が設置され、前記カートリッジ２００が本体１００に取り付けられた状態で据え置き溝を介して本体１００を収容し、本体１００の内部バッテリを充電するクレイドル３００と、を含み、
携帯用ＨＩＦＵスキンケアデバイスの内部には３つの制御部が設置されており、
本体１００の内部には第１制御部と第２制御部が設置され、
カートリッジ２００には第３制御部が設置され、
メイン制御部である前記第１制御部は、前記携帯用ＨＩＦＵスキンケアデバイスの入出力装置の機能を制御し、前記第３制御部からピエゾモータの位置データ及び皮膚接触有無データを受信して第２制御部に伝達し、第２制御部はカートリッジ２００の内部に設置されているピエゾモータ及び前記ＨＩＦＵトランスデューサの駆動に必要なモータドライバ及びＨＩＦＵドライバを制御し、前記第３制御部は前記第２制御部のモータドライバ及びＨＩＦＵドライバの駆動によるＳｈｏｔ回数を前記第１制御部に伝達する動作を行う、携帯用ＨＩＦＵスキンケアデバイス。
【請求項４】
充電可能なバッテリが内蔵されており、電源ボタン及び超音波強度を調節するステップボタンが設置され、Ｓｈｏｔ数を含む機器の動作状態を表すディスプレイを有する本体１００と、この本体１００のヘッド部分に取り付けて使用され、ＨＩＦＵトランスデューサが内蔵されているカートリッジ２００と、アダプタを連結して充電し得る充電部が設置され、前記カートリッジ２００が本体１００に取り付けられた状態で据え置き溝を介して本体１００を収容し、本体１００の内部バッテリを充電するクレイドル３００と、を含み、
前記カートリッジ２００の制御部が設置されているＰＣＢは、カートリッジ筐体の外部の背面突出部に設置され、前記本体１００に取り付けられる際に前記ＰＣＢのコネクタ端子部が、前記本体１００のヘッド部分に設置されたコネクタに互いに電気的に連結され、
前記カートリッジ２００内部の第１チェンバにピエゾモータを含むトランスデューサ移送メカニズム装置が設置され、
前記第１チェンバと連通しながら、前記第１チェンバより幅が狭く正面に向かって突出した第２チェンバであって、この第２チェンバの内部に前記ＨＩＦＵトランスデューサの筐体が位置し、前記第２チェンバの突出表面がオブジェクトと面接触する作用部からなる、携帯用ＨＩＦＵスキンケアデバイス。
【請求項５】
前記第１チェンバ及び前記第２チェンバは互いに連通されて蒸留水を収容するタンクの役割をする、請求項４に記載の携帯用ＨＩＦＵスキンケアデバイス。
【請求項６】
前記第１チェンバの前記背面突出部に対応する入口にはシーリング部材が更に設置されている、請求項４に記載の携帯用ＨＩＦＵスキンケアデバイス。
【請求項７】
前記作用部の中央には高強度超音波がオブジェクトに照射されるウィンドウが設置されている、請求項４に記載の携帯用ＨＩＦＵスキンケアデバイス。
【請求項８】
本体のヘッド部分に取り付けて使用され、本体と分離可能なＨＩＦＵスキンケアデバイス用カートリッジであって、
前記カートリッジの制御部が設置されているＰＣＢはカートリッジ筐体の外部の背面突出部に設置され、前記本体に取り付けられる際に前記ＰＣＢコネクタ端子部が前記本体のヘッド部分に設置されたコネクタが互いに電気的に連結され、前記カートリッジ内部の第１チェンバにはピエゾモータを含む超音波トランスデューサ移送メカニズムが設置され、前記第１チェンバと連通しながら前記第１チェンバより幅が狭く正面に向かって突出する第２チェンバの内部には、前記超音波トランスデューサの筐体が位置し、前記第２チェンバの外部突出表面がオブジェクトと面接触する作用部からなる、ＨＩＦＵスキンケアデバイス用カートリッジ。
【請求項９】
前記第１チェンバ及び前記第２チェンバは互いに連通されて蒸留水を収容するタンクの役割をし、前記第１チェンバの前記背面突出部に対応する入口にはシーリング部材が更に設置されている、請求項８に記載のＨＩＦＵスキンケアデバイス用カートリッジ。
【請求項１０】
前記作用部の中央には高強度超音波がオブジェクトに照射されるウィンドウが設置されている、請求項８に記載のＨＩＦＵスキンケアデバイス用カートリッジ。
【請求項１１】
前記超音波トランスデューサ移送メカニズム装置は、前記超音波トランスデューサと結合する移送子モジュールを含み、前記移送子モジュールの上端に設置される移送子の中央孔に前記ピエゾモータと連結されるカーボン軸が貫通し、前記中央孔を基準に２片に分離される一対の移送子片にそれぞれ設置される移送子固定孔と移送子固定ガイドが互いに対向して結合され、移送子の凹部に移送子固定ラバが差し込まれて移送子が前記カーボン軸に設置される、請求項８に記載のＨＩＦＵスキンケアデバイス用カートリッジ。
【請求項１２】
前記カートリッジが前記本体に取り付けられる際、前記ＰＣＢに設置されるカートリッジ制御部は前記本体に内蔵された本体制御部と電気的に連結され、前記カートリッジ制御部は前記ピエゾモータの位置データ及び皮膚接触データを前記本体制御部に伝送する、請求項８に記載のＨＩＦＵスキンケアデバイス用カートリッジ。
【請求項１３】
前記カートリッジが前記本体に取り付けられる際、前記ＰＣＢに設置されるカートリッジ制御部は前記本体に内蔵された本体制御部と電気的に連結され、前記本体制御部が前記超音波トランスデューサの駆動に必要なモータドライバ及びＨＩＦＵドライバを制御する、請求項８に記載のＨＩＦＵスキンケアデバイス用カートリッジ。
【請求項１４】
請求項８乃至請求項１３のいずれか一項に記載のＨＩＦＵスキンケアデバイス用カートリッジが取り付けられたＨＩＦＵスキンケアデバイス。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、超音波を利用したスキンケアデバイスに関し、特に、高強度集束型超音波（Ｈｉｇｈ  Ｉｎｔｅｎｓｉｔｙ  Ｆｏｃｕｓｅｄ  Ｕｌｔｒａｓｏｎｉｃ：ＨＩＦＵ）を利用して皮膚の美容及び治療目的の処置を図るデバイスに関する技術に関する。
【背景技術】
【０００２】
ＨＩＦＵデバイスは、強力な集束超音波を利用して人体に直接熱を加える特性がある。従来のＨＩＦＵデバイスは、高強度（集束領域強度１０００Ｗ／ｃｍ２以上）の超音波を一つの焦点に集束して腫瘍組織を壊死（ｎｅｃｒｏｓｉｓ）或いは除去（ａｂｌａｔｉｏｎ）することで、肝臓がん、子宮がん、乳がんなどのがんを治療する機器として知られている。ＨＩＦＵ機器を利用した治療方法は非侵襲的方法であり、外科的手術方法に比べ患者の回復速度が速くて安全であるという認識のため、その需要が増えている傾向にある。
【０００３】
超音波は人体組織を通過する際には有害ではないが、焦点を形成する高強度の超音波は組織の種類に関わらず壊死を起こす恐れがあるほど、十分なエネルギーを発生する。ＨＩＦＵデバイスは電気エネルギーを超音波周波数範囲の機械的振動エネルギーに変換する超音波トランスデューサの線形・回転運動を介し、身体のターゲット焦点に高強度のエネルギーを集束させることが重要であるが、そのためトランスデューサの正確な運動制御が必要となる。焦点距離、焦点位置の正確度、照射時間、焦点領域における温度なども重要な要素である。そして、これらの要素に対する研究と技術は大きく発展している。
【０００４】
上述したＨＩＦＵ技術は多様に応用されている。腫瘍組織に対する治療の目的だけでなく、しわの改善など、皮膚美容と肥満治療の目的としても使用されている。その例として、下記特許文献１は、機器本体に連結して使用するＨＩＦＵ施術ハンドピースを開示している。
【０００５】
ところが、下記特許文献１のＨＩＦＵ施術ハンドピースは病院で使用する高価の機器と連結されて使用されるものであって、高強度の超音波を施術対象者の皮膚に加えるための電力を機器本体から供給されるため、携帯して使用することができない問題点があった。よって、施術者はそのような機器がある病院にまで行かなければならないので不便だった。
【０００６】
また、カートリッジの外部に設置されるモータでカートリッジの内部にあるトランスデューサを駆動する構造であるため消費電力が大きくなり、モータの駆動によって発生する熱のため放熱対策が難しい短所もあった。
【０００７】
本発明の発明者は、このような問題を解決するために非常に長く研究し努力して技術開発を行った末、本発明を完成するに至った。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】韓国公開特許  第１０−２０１６−０１４４７５５号
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明の目的は、ＨＩＦＵ技術をユーザの皮膚（以下、「オブジェクト」と称する）をリフティングし、オブジェクトのしわを除去し得る携帯用スキンケアデバイスを提供することにある。本発明の超音波スキンケアデバイスは、２２０Ｖ（日本の場合１１０Ｖなど）の商用電源に連結していようとする機器ではなく、個人用に、或いはエステや病院でも使用し得るデバイスである。そのため、内部バッテリを充電して使用することができ、簡単な操作でも便利に使用し得るようにする。
【００１０】
また、本発明の他の目的は、携帯用ＨＩＦＵスキンケアデバイスのカートリッジの外部（本体の内部）ではなく内部（本体の外部）にトランスデューサの駆動に関する低電力の機械的メカニズムを完成することで精密な性能を保障し、カートリッジを数回切り替えても性能が維持される（逆に更に良くなる）携帯用ＨＩＦＵスキンケアデバイスを提供することにある。
【００１１】
本発明の他の目的は、ＨＩＦＵスキンケアデバイスに着脱して使用し得るカートリッジを提供することにある。この際、スキンケアデバイスは必ずしも携帯用でなくてもよい。
【００１２】
一方、本発明の明示されていない他の目的は、下記詳細な説明及びその他の効果から容易に推論し得る範囲内で追加的に考慮されるはずである。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明の第１局面は、携帯用ＨＩＦＵスキンケアデバイスであって、
充電可能なバッテリが内蔵されており、電源ボタン及び超音波強度を調節するステップボタンが設置され、Ｓｈｏｔ数を含む機器の動作状態を表すディスプレイを有する本体１００と、この本体１００のヘッド部分に取り付けて使用され、ＨＩＦＵトランスデューサが内蔵されているカートリッジ２００と、アダプタを連結して充電し得る充電部が設置され、前記カートリッジ２００が本体１００に取り付けられた状態で据え置き溝を介して本体１００を収容し、本体１００を収容する際にカートリッジ２００のヘッド部分を消毒するＵＶランプを含み、本体１００の内部バッテリを充電するクレイドル３００と、を含み、
動作状態において、１Ｓｈｏｔ当たり前記ＨＩＦＵトランスデューサが前記カートリッジの中に設置されているピエゾモータによって線形に移動しながら複数の超音波を照射し、オブジェクトに複数の超音波焦点領域を形成することを特徴とする。
【００１４】
本発明の好ましいある実施例による携帯用ＨＩＦＵスキンケアデバイスにおいて、動作状態において前記ＨＩＦＵトランスデューサが１Ｓｈｏｔ当たり１ｍｍずつ移動することで、オブジェクトに１０ｍｍの焦点領域が形成されることが好ましい。
【００１５】
また、本発明の第２局面は、携帯用ＨＩＦＵスキンケアデバイスであって、
充電可能なバッテリが内蔵されており、電源ボタン及び超音波強度を調節するステップボタンが設置され、Ｓｈｏｔ数を含む機器の動作状態を表すディスプレイを有する本体１００と、この本体１００のヘッド部分に取り付けて使用され、ＨＩＦＵトランスデューサが内蔵されているカートリッジ２００と、アダプタを連結して充電し得る充電部が設置され、前記カートリッジ２００が本体１００に取り付けられた状態で据え置き溝を介して本体１００を収容し、本体１００の内部バッテリを充電するクレイドル３００と、を含み、
前記携帯用ＨＩＦＵスキンケアデバイスの内部には３つの制御部が設置されており、
本体１００の内部には第１制御部１と第２制御部が設置され、カートリッジ２００には第３制御部が設置され、
メイン制御部である前記第１制御部は、前記携帯用ＨＩＦＵスキンケアデバイスの入出力装置の機能を制御し、前記第３制御部からピエゾモータの位置データ及び皮膚接触有無データを受信して第２制御部に伝達し、第２制御部はカートリッジ２００の内部に設置されているピエゾモータ及び前記ＨＩＦＵトランスデューサの駆動に必要なモータドライバ及びＨＩＦＵドライバを制御し、前記第３制御部は前記第２制御部のモータドライバ及びＨＩＦＵドライバの駆動によるＳｈｏｔ回数を前記第１制御部に伝達する動作を行うことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明の第３局面は、携帯用ＨＩＦＵスキンケアデバイスであって、
充電可能なバッテリが内蔵されており、電源ボタン及び超音波強度を調節するステップボタンが設置され、Ｓｈｏｔ数を含む機器の動作状態を表すディスプレイを有する本体１００と、この本体１００のヘッド部分に取り付けて使用され、ＨＩＦＵトランスデューサが内蔵されているカートリッジ２００と、アダプタを連結して充電し得る充電部が設置され、前記カートリッジ２００が本体１００に取り付けられた状態で据え置き溝を介して本体１００を収容し、本体１００の内部バッテリを充電するクレイドル３００と、を含み、
前記カートリッジ２００の制御部が設置されているＰＣＢは、カートリッジ筐体の外部の背面突出部に設置され、前記本体１００に取り付けられる際に前記ＰＣＢのコネクタ端子部が、前記本体１００のヘッド部分に設置されたコネクタに互いに電気的に連結され、
前記カートリッジ２００内部の第１チェンバにピエゾモータを含むトランスデューサ移送メカニズム装置が設置され、
前記第１チェンバと連通しながら、前記第１チェンバより幅が狭く正面に向かって突出した第２チェンバであって、この第２チェンバの内部に前記ＨＩＦＵトランスデューサの筐体が位置し、前記第２チェンバの突出表面がオブジェクトと面接触する作用部からなることを特徴とする。
【００１７】
本発明の好ましいある実施例による携帯用ＨＩＦＵスキンケアデバイスにおいて、前記第１チェンバ及び前記第２チェンバは、互いに連通して蒸留水を収容するタンクの役割をすることが好ましい。
【００１８】
また、本発明の好ましいある実施例による携帯用ＨＩＦＵスキンケアデバイスにおいて、前記第１チェンバの前記背面突出部に対応する入口にはシーリング部材が更に設置されていることが好ましい。
【００１９】
また、本発明の好ましいある実施例による携帯用ＨＩＦＵスキンケアデバイスにおいて、前記作用部の中央には、高強度の超音波がオブジェクトに照射されるウィンドウが設置されていることが好ましい。
【００２０】
本発明の第４局面は、本体のヘッド部分に取り付けて使用され、本体と分離可能なＨＩＦＵスキンケアデバイス用カートリッジであって、
前記カートリッジの制御部が設置されているＰＣＢはカートリッジ筐体の外部の背面突出部に設置され、前記本体に取り付けられる際に前記ＰＣＢコネクタ端子部が前記本体のヘッド部分に設置されたコネクタが互いに電気的に連結され、前記カートリッジ内部の第１チェンバにはピエゾモータを含む超音波トランスデューサ移送メカニズムが設置され、前記第１チェンバと連通しながら前記第１チェンバより幅が狭く正面に向かって突出する第２チェンバの内部には、前記超音波トランスデューサの筐体が位置し、前記第２チェンバの外部突出表面がオブジェクトと面接触する作用部からなることを特徴とする。
【００２１】
本発明の好ましいある実施例によるＨＩＦＵスキンケアデバイス用カートリッジにおいて、前記第１チェンバ及び前記第２チェンバは互いに連通されて蒸留水を収容するタンクの役割をし、前記第１チェンバの前記背面突出部に対応する入口にはシーリング部材が更に設置されていることが好ましい。
【００２２】
本発明の好ましいある実施例による型ＨＩＦＵスキンケアデバイス用カートリッジにおいて、前記作用部の中央には、高強度の超音波がオブジェクトに照射されるウィンドウが設置される。
【００２３】
また、本発明の好ましいある実施例によるＨＩＦＵスキンケアデバイス用カートリッジにおいて、前記超音波トランスデューサ移送メカニズム装置は、前記超音波トランスデューサと結合する移送子モジュールを含み、前記移送子モジュールの上端に設置される移送子の中央孔に前記ピエゾモータと連結されるカーボン軸が貫通し、前記中央孔を基準に２片に分離される一対の移送子片にそれぞれ設置される移送子固定孔と移送子固定ガイドが互いに対向して結合され、移送子の凹部に移送子固定ラバが差し込まれて移送子が前記カーボン軸に設置されることが好ましい。
【００２４】
また、本発明の好ましいある実施例によるＨＩＦＵスキンケアデバイス用カートリッジにおいて、前記カートリッジが前記本体に取り付けられる際、前記ＰＣＢに設置されるカートリッジ制御部は前記本体に内蔵された本体制御部と電気的に連結され、前記カートリッジ制御部は前記ピエゾモータの位置データ及び皮膚接触データを前記本体制御部に伝送する構成である。
【００２５】
また、本発明の好ましいある実施例によるＨＩＦＵスキンケアデバイス用カートリッジにおいて、前記カートリッジが前記本体に取り付けられる際、前記ＰＣＢに設置されるカートリッジ制御部は前記本体に内蔵された本体制御部と電気的に連結され、前記本体制御部が前記超音波トランスデューサの駆動に必要なモータドライバ及びＨＩＦＵドライバを制御する構成である。
【００２６】
また、本発明の第５局面は、上述したＨＩＦＵスキンケアデバイス用カートリッジが取り付けられたＨＩＦＵスキンケアデバイスを特徴とする。
【発明の効果】
【００２７】
本発明によると、携帯用にＨＩＦＵ機器を使用することができるため、いつどこでも便利に皮膚リフティングをすることができる効果がある。ユーザは個人用に美容機器を使用することができるため、皮膚のしわを改善しながら便利に皮膚を管理することができる。また、病院や専門エステでも使用し得ることはもちろんである。
【００２８】
また、携帯用ＨＩＦＵスキンケアデバイスのカートリッジの外部（本体の内部）ではなく内部（本体の外部）にトランスデューサの駆動に関する機械的メカニズムを完成することで精密な性能を保障し、カートリッジを数回切り替えても携帯用ＨＩＦＵスキンケアデバイスの性能が維持されか、カートリッジを切り替えることで改善される。
【００２９】
一方、ここで明示的に言及されていない効果であっても、本発明の技術的特徴によって期待される以下の明細書に記載された効果及びその暫定的な効果は、本発明の明細書に記載されているように取り扱われることを付言する。
【図面の簡単な説明】
【００３０】
【図１】本発明の好ましいある実施例による携帯用ＨＩＦＵスキンケアデバイス１の外部構成を示す図である。
【図２】図１の携帯用ＨＩＦＵスキンケアデバイス１を本体１００とカートリッジ２００が分離された状態でクレイドル３００と共に示す図である。
【図３】図２の本体１００とカートリッジ２００を反対方向から示す図である。
【図４】本発明の好ましいある実施例によるカートリッジ２００の構成を様々な角度から見た図である。
【図５】図４の切断面を示す図である。
【図６】図４の切断面を示す図である。
【図７】本発明の好ましいある実施例によるピエゾモータ２１６と移送子２０２の関係を例示的に示す図である。
【図８】本発明の好ましいある実施例によるカートリッジ２００の超音波トランスデューサ２０１の線形動作の原理を示す図である。
【図９】本発明の携帯用ＨＩＦＵスキンケアデバイスの皮膚美容を図る動作の原理を例示する図である。
【図１０】本発明の好ましいある実施例による携帯用ＨＩＦＵスキンケアデバイスの内部電子的構成の例を示す図である。
【図１１】本発明の好ましいある実施例による携帯用ＨＩＦＵスキンケアデバイスの第１ＭＣＵ１５１及び第２ＭＣＵ１５２の機能を示すブロック図である。
【図１２】本発明の好ましいある実施例による携帯用ＨＩＦＵスキンケアデバイスのクレイドルＬＥＤモジュール３０とカートリッジモジュール２０の内部構成例を示すブロック図である。
【００３１】
※添付した図面は本発明の技術思想に関する理解のために参照として例示されることを明らかにし、本発明の権利範囲はそれによって制限されない。
【発明を実施するための形態】
【００３２】
以下、図面を参照して、本発明の多様な実施例が案内する本発明の構成と、その構成による効果について説明する。本発明を説明するに当たって、関連する公知機能について、本分野の技術者に自明な事項であって本発明の要旨を不明確にする恐れがあると判断される場合は、その詳細な説明は省略する。
【００３３】
図１は、本発明の好ましいある実施例による携帯用ＨＩＦＵスキンケアデバイス１の外部構成を示す図である。本体１００とカートリッジ２００が結合された状態である。ところが、図１の実施例は内部バッテリを充電して使用する携帯用デバイスを示すが、本発明のスキンケアデバイス用カートリッジの場合、必ずしも携帯用本体にのみ使用されると制限して解釈してはならない。スキンケアデバイス用カートリッジは、請求項に記載の機能・構成・構造によって具現されるものであれば、多様な物理的・電子的構成の本体に着脱して使用し得ることを付言する。例えば、商用電源を連結して使用するハンドピースが本体になってもよい。本明細書において、図示されている形態と以下で説明する構成は好ましい一実施例であることを鑑みてほしい。少なくともスキンケアデバイス用カートリッジに関しては、その原理と構成を説明するためにはまず本体の構成と共に説明すべきであるため、本体に関する実施例が必要である。
【００３４】
図示したように、内部に制御器が設置されている本体１００の外部は、ユーザが手に取って使用しやすい物理的構造となっている。好ましくは、長さは２００〜２５０ｍｍ、幅は６０〜８０ｍｍ、カートリッジ２００が取り付けられた状態での厚さは５０〜８０ｍｍであることが好ましい。ケースの材質はＡＢＳ、ＰＣなどのプラスチック部材からなり、シーリング部材としてシリコンを使用してもよい。
【００３５】
本体１００の表面には電源ボタン１０１が構成される。電源ボタン１０１が設置された表面と同じ表面にディスプレイ１０５が設置されている。そして、側面には超音波の強度を強・中・弱とステップを調節するステップボタン１０３が設置されている。
【００３６】
電源ボタン１０１を０．５秒以上押すと、ブザー音と共にディスプレイ１０５がオン状態になる。ディスプレイ１０５には、本発明の携帯用ＨＩＦＵスキンケアデバイス１の多様な状態が数字・文字・記号・アイコン・絵などで表示される。
【００３７】
電源ボタン１０１及びステップボタン１０３の操作と、バッテリの状態などによってディスプレイ１０５がいかに表示されるのかを説明することで、本発明の機能と動作がいかに行われるのかが分かる。そのため、それについて例示的に詳しく説明する。
【００３８】
上述したように、電源ボタン１０１を０．５秒以上押すとデバイスがブートされ、ブザー音と共にディスプレイ１０５を介して状態表示が点灯される。好ましくは、電源がＯＮになると、状態表示点灯はユーザが使用し得るＳｈｏｔ数を表示する。
【００３９】
本発明において、１Ｓｈｏｔとはカートリッジ２００に取り付けられた超音波照射動作の間にモータが１ｍｍ間隔周期に１０ｍｍ距離を移動してから更に原点に戻る超音波照射イベントを意味し、「Ｓｈｏｔ数」とは、このような高強度超音波を照射したイベントの個数を意味する。電源がＯＮになった状態で、電源ボタン１０１を数秒以上（例えば、３秒）押すと、ブザー音と共に電源オフ状態表示に変更されながら電源がオフになる。
【００４０】
本体１００の内部にあるバッテリが放電されたら、ディスプレイ１０５のバッテリアイコンが放電されていることを示すように表され、数秒間隔にブザー音を発してユーザに充電を警告する。充電用クレイドル３００（図２）に本体１００を据え置いた後、充電用クレイドルの入力端にアダプタを連結する際には、充電中であることを示すようにディスプレイ１０５が点灯される。
【００４１】
ユーザが動作モードで使用する方法は以下のようである。図１の本体１００を把持した後、カートリッジ２００のヘッド部位を使用しようとするオブジェクトに完全に密着させてから電源ボタン１０１を短く１回押すと、ブザー音と共にＳＨＯＴアイコンが表示点灯され、モータの駆動と共に超音波が照射されて、表示ウィンドウに使用した使用回数が数字で表される。このような動作モードにおいて、ユーザは予めステップボタン１０３を利用して超音波の強度を強・中・弱に調節することができる。このような超音波の強度は、ディスプレイ１０５を介してアイコンで表される。
【００４２】
カートリッジ２００の切り替え周期になれば、ディスプレイ１０５に「ＣＨＡＮＧＥ」という文字が表されて点灯されることで、ユーザにカートリッジの切り替えを案内する。好ましい実施例において、本発明のカートリッジの最大使用回数は１０，０００ｓｈｏｔである。より少なく、またはより多く使用されてもよい。
【００４３】
図２は、クレイドル３００を含み、本発明のＨＩＦＵスキンケアデバイス１の構成を分離して示している。
【００４４】
ＨＩＦＵトランスデューサが内蔵されたカートリッジ２００は、図示したように、本体１００のヘッド部分の下側の収容部に着脱される。カートリッジ２００を本体のヘッド収容部に差し込んで取り付けると、カートリッジ２００のコネクタ端子部２１０が本体コネクタ部と電気的な接触を形成する。カートリッジ２００は高強度集束超音波を照射する際の媒質の役割をする蒸留水を保管しており、この蒸留水が発生する可能性がある過熱現象を冷却する機能もする。そのため、カートリッジ２００の表面には蒸留水投入口２０５が設置され、内部の密閉された蒸留水タンク（図示せず）と連結されている。
【００４５】
クレイドル３００には、アダプタを連結して充電し得る充電部３２０が設置される。この充電部３２０は、好ましくはＭｉｃｒｏ  ５ｐｉｎ  ＵＳＢ充電コネクタで構成される。カートリッジ２００が本体１００のヘッドに取り付けられた状態で、携帯用ＨＩＦＵスキンケアデバイスの充電と据え置きのためにクレイドル３００に結合される。カートリッジ２００のヘッドをクレイドル３００の据え置き溝３１０に差し込む。すると据え置き溝３１０に内蔵されたＵＶランプ（図示せず）が点灯されてカートリッジ２００のヘッド部分をＵＶで消毒すると共に、クレイドル充電端子３０７を介して本体１００内部のバッテリを充電する（クレイドル充電端子３０７は、図３の本体充電端子１０７と電気的に連結される）。この際、本体１００のディスプレイ１０５を介して充電状態が表される。
【００４６】
クレイドル３００と本体１００が互いに結合した状態から分離される前までは、携帯用ＨＩＦＵスキンケアデバイス１は動作しない。
【００４７】
図３は、本体１００とカートリッジ２００を図２とは反対方向から見た図である。本体１００のヘッド収容部１０９の開口を介してカートリッジ２００のを取り付ける。すると、図２に示したカートリッジコネクタ端子部２１０と本体のコネクタ端子部１１０が電気的コンタクトを形成することで、本体の制御部がカートリッジの内部モジュールを制御し得るようになる。
【００４８】
カートリッジ２００から照射される高強度集束超音波は、作用部のカートリッジウィンドウ２２０を介してオブジェクトに伝達される。
【００４９】
一方、ユーザはカートリッジ交換ボタン２１２を押してカートリッジ２００を本体１００から分離する。
【００５０】
図４は、本発明の好ましい一実施例におけるカートリッジ２００の構成を５つの方向から立体的に示している。図４（ｃ）が背面となる。
【００５１】
カートリッジ２００のＰＣＢ２５０には内部電子要素（図示せず）を含む制御部が設置されており、カートリッジコネクタ端子部２１０が外部に露出されている。このＰＣＢ２５０は、カートリッジ２００の筐体の外部の背面突出部２４０に設置される。背面突出部２４０はカートリッジ２００の背面の外部表面から突出されて形成されるが、ＰＣＢ２５０が差し込まれるようにＰＣＢ２５０の厚さほどの収容溝（図示せず）が設けられている。そして、背面突出部２４０の収容溝にＰＣＢ２５０を取り付ける。そして、ＰＣＢ２５０と電気的に連結されたケーブルが、筐体の内部に位置するトランスデューサ移送メカニズム装置と連結される。
【００５２】
カートリッジ２００の背面反対方向に２つのチェンバが設置される。第１チェンバ２９１と第２チェンバ２９２は互いに連通しており、蒸留水を収容するタンクの役割をする。第１チェンバ２９１にはピエゾモータ２１６を含むトランスデューサ移送メカニズム装置が設置される。トランスデューサ移送メカニズム装置は、後述する移送子と移送子モジュールを含む。
【００５３】
筐体の外部正面が作用部となる第２チェンバ２９２は、第１チェンバ２９１より幅が狭く正面に向かって突出する。この外部突出表面が作用部となり、オブジェクトと面接触する。第２チェンバ２９２の中にはＨＩＦＵトランスデューサの筐体が位置する。
【００５４】
前記第１チェンバ２９１の背面突出部に対応する入口には、前記チェンバ２９１、２９２の中に収容されている蒸留水が外に漏洩しないようにシーリングするシーリング部材２０７が差し込まれている。
【００５５】
図５は図４のカートリッジ２００の中央部分を背面から正面方向に切断して示す分離斜視図であり、図６は図５の分離斜視図を結合した断面図である。
【００５６】
図５及び図６を介して、カートリッジ２００内部の構成とシート部材２０７の設置方法及び位置を容易に把握することができる。また、背面突出部２０４とＰＣＢ２５０の構成も正確に理解することができる。
【００５７】
蒸留水投入口２０５は、好ましくは注射器を利用して蒸留水の投入が実施されるため小さい孔であっても十分であるが、より正確には、略直径１〜３ｍｍのボルトを利用して開閉し得るナットが設置される。また、この蒸留水投入口２０５に防水ラバ２０５ａが差し込まれることが好ましい。
【００５８】
また、背面筐体を全面筐体と結合するための締結ナット２０６が６つ設置されることが好ましい（図５ではカートリッジ２００筐体の半分のみ示されているため、締結ナット２０６が３つしか見えていない）。
【００５９】
超音波トランスデューサ２０１は、移送子モジュール２１１と結合されている。よって、移送子モジュール２１１の動きに伴って超音波トランスデューサ２０１の位置が変更される。移送子モジュール２１１の上端には、移送子２０２が移送子固定ラバ２４１及び移送子モジュール固定部２１７によってピエゾモータ２１６と連結されるカーボン軸に設置される。移送子感知センサ２１３が移送子の位置を感知する。
【００６０】
ピエゾモータ２１６が駆動されれば移送子２０２が決められた位置に変位し、それによって超音波トランスデューサ２０１の位置が決定される。一方、超音波トランスデューサ２０１において、オブジェクトに向かって照射される高強度超音波は、作用部の中央に設置されるウィンドウ２０３を通過するようになるが、このウィンドウ２０３にはポリイミドまたはポリメチルペンテンなどの超音波透過フィルが使用される。
【００６１】
図７は、本発明の好ましいある実施例によるピエゾモータ２１６と移送子２０２の関係を例示的に示している。図７（ａ）は、一端の先にピエゾモータ２１６が設置されたカーボン軸２１５に移送子２０２が設置された状態を、図７（ｂ）は移送子２０２の内部構成に関する理解を助けるために各部材が分離されている状態を、図７（ｃ）は各部材が結合された状態の移送子２０２の平面構成を示す。
【００６２】
本発明の一実施例において、移送子２０２の中央はピエゾモータ２１６によって発送される変位を移送子２０２に線形的に伝達するカーボン軸２１５が貫通する構造になっている。つまり、移送子２０２の中央はカーボン軸２１５が貫通する孔からなる。この孔を基準に、移送子２０２の本体は図示したように２片に互いに分離され、また互いに差し込まれてカーボン軸２１５に設置される。
【００６３】
一対の移送子片には、それぞれ膨らんだ移送子固定ガイド２０２ａと窪んだ移送子固定孔２０２ｂが設置されている。第１移送子片の移送子固定ガイド２０２ａは、第２移送子片の移送子固定孔２０２ｂに差し込まれる。同じく、第１移送子片の移送子固定孔２０２ｂには第２移送子片の移送子固定ガイド２０２ａが挿入されることで、それぞれの移送子片が結合して一つの移送子２０２を構成する。この際、移送子の前後端部の中央に変形の凹部が形成されるように、各移送子片の本体には断面が半円の凹部が設置される。そして、その凹部に移送子固定ラバ２１４が差し込まれることで、移送子２０２の一体化した結合が完成される。
【００６４】
前記のような構成を介して、本発明のカートリッジ２００の内部で超音波トランスデューサ２０１が線形に移動するメカニズムが完成される。図８について説明する。
【００６５】
超音波トランスデューサ２０１が動作を開始すると、図８（ａ）の初期位置から図８（ｂ）、図８（ｃ）の位置に線形的に移送される。ピエゾモータ２１６が駆動すると、超音波トランスデューサ２０１はカーボン軸２１５を介して１ｍｍずつ移動する。すると、超音波トランスデューサ２０１を介して作られる超音波焦点Ｆの位置も変更され、よってオブジェクトに形成される超音波焦点領域も変更される。そのように、高強度集束超音波を照射し、また超音波焦点Ｆの位置を変えることで、皮膚美容の効果が得られる。
【００６６】
図９に示したように、超音波トランスデューサ２０１を介して照射される高強度超音波が集束される焦点Ｆは、オブジェクトの皮膚層Ｓのうち超音波焦点領域Ｓ１にのみ焦点を形成する。本発明では、特に１Ｓｈｏｔの間、計１０回の超音波を照射するように設定される。１ｍｍ当たり１回ずつ照射し、そのたびにモータ駆動を介して１ｍｍずつ移動することで、１Ｓｈｏｔの間に１０ｍｍの焦点領域が形成される。
【００６７】
つまり、超音波焦点領域Ｓ１の皮膚組織にのみ高強度超音波が加えられて、例えば６５〜１００℃の熱による傷ができる。このように、皮膚組織に刺激を加え、人体がその刺激に自然に反応するようにすることで、しわだけでなく皮膚の弾力向上も図られる。一方、高強度超音波集束の原理上、超音波トランスデューサ２０１のウィンドウと接触するオブジェクトの表皮にはいかなる傷も残らない。
【００６８】
図１０は、本発明の好ましい実施例による携帯用ＨＩＦＵスキンケアデバイスに内蔵された電子的構成において、電力ラインのブロックダイアグラムを一例として示している。
【００６９】
本発明のカートリッジが取り付けられた携帯用ＨＩＦＵスキンケアデバイスは、３種のＭＵＣ１５１、１５２、２５１を使用する。
【００７０】
ＵＳＢコネクタ１３を介して機器のメインボードの中に入ってくる５Ｖ｜２ＡＤＣ電力は、第１ＭＣＵ１５１によって充電用電力にステップアップし、第２ＭＣＵ１５２の充電制御を受けながらバッテリ１４を充電する。本発明のバッテリ１４は、ＤＣ７．４Ｖ／２５００ｍＡｈ規格の充電用リチウムイオンバッテリを使用している。好ましくは、２つのバッテリを連結して使用する。
【００７１】
上述したように、本体をクレイドルの上に据え置いて充電している間には本発明の機器は動作しない。本体をクレイドルから分離した後、スイッチ１５がオンになることで、バッテリ１４の電源が各電子要素に供給される。
【００７２】
バッテリ１４の電力は３つに分配されて電子要素に供給されるが、ＬＤＯ（Ｌｏｗ  Ｄｒｏｐ  Ｏｕｔｐｕｔ  Ｒｅｇｕｌａｔｏｒ）１６を介して３．３ＶのＤＣ電力でＭＣＵ１５１、１５２、２５１、センサ２５３、及びＯＬＥＤ  ＰＡＮＥＬ１５５のシステム電力として供給され、ＤＣ／ＤＣコンバータ１７で１２Ｖに昇圧されて、ＯＬＥＤ  ＰＡＮＥＬ１５５の状態表示機能を実行するための電力として供給される。また、ＨＩＦＵ−ドライバ１９ａ及びモータドライバ１９ｂの駆動電力として、バッテリ電圧を３０Ｖに昇圧して各ドライバ１９ａ、１９ｂに供給する。
【００７３】
カートリッジモジュール２０に分離される構成は、本体と連結されることで本体内にあるバッテリ１４の電圧を使用することができる。本体と分離されれば、カートリッジモジュール２０の電力供給は遮断される。
【００７４】
以下、上述した３つのＭＣＵの関係と機能を説明する。図１０及び図１２が好ましい実施例の構成を例示している。第１ＭＣＵ１５１と第２ＭＣＵ１５２は本体制御部を構成し、第３ＭＣＵ２５１はカートリッジ制御部を構成する。
【００７５】
第１ＭＣＵ１５１は本発明の携帯用ＨＩＦＵデバイスの入出力装置の機能を制御し、カートリッジモジュール２０とクレイドルＬＥＤモジュール３０のＵＶＣ−ＬＥＤ３１１の動作を制御する。
【００７６】
第１ＭＣＵ１５１は、ＵＶＣ−ＬＥＤドライバ１６１、システム電力ＯＮ／ＯＦＦを供給するレギュレータ１６３、ＯＬＥＤ  ＰＡＮＥＬ１５５、ブザー１５７、及びカートリッジモジュール２０に制御信号を伝送する。そして、パワースイッチ１９９、アダプタの電力検知部１９２ａ、側面スイッチ１９３から信号を受信する。また、第１ＭＣＵ１５１のＡＤＣ端子は、バッテリ端子１５４から電圧を入力される。そして、ＩＳＰ端子を介してファームウェアをダウンロードする１８１。
【００７７】
前記第１ＭＣＵ１５１と通信する第２ＭＣＵ１５２は、カートリッジモジュール２０の圧電モータ２１６ａ及びＨＩＦＵトランスデューサ２０１がろくに動作するのに必要なＨＩＦＵドライバ１９ａとモータドライバ１９ｂを制御する。
【００７８】
第２ＭＣＵ１５２はモータドライバ１９ｂにモータ制御信号を伝送し、ＨＩＦＵドライバ１９ａにＲＦパルス信号を伝送する。また、ＲＦ  ＭＣＵ１５２は入力される電力を感知して１９２ｂその信号を受信し、ＰＷＭ端子は昇圧モジュール１８にＰＷＭ制御信号を伝送し、充電昇圧モジュール１２にＰＷＭ信号を伝送する。ＡＤＣ端子は電流と電圧をフィードバックされる。
【００７９】
また、第２ＭＣＵ１５２は、ＮＴＣサーミスタ１７０を介して温度データを入力される。そして、ＩＳＰ端子を介してファームウェアをダウンロードする１８２。
【００８０】
図１１のＡ、Ｂコネクタで表される部分は、図１２のＡ、Ｂで表される。つまり、第１ＭＣＵはＡコネクタを介してクレイドルＬＥＤモジュール３０と連結される。また、Ｂコネクタを介して第１ＭＣＵ１５１及び第２ＭＣＵ１５２がカートリッジモジュール２０と連結されて、第３ＭＣＵ２５１と通信する。
【００８１】
カートリッジモジュール２０に設置される第３ＭＣＵ２５１は第１孔センサ２１１ａを介してモータ２１６ａの動きデータを受信し、第２孔センサ２１１ｂを介して皮膚との接触データを受信する。そして、第１ＭＣＵ１５１にカートリッジモジュール２０から受信したデータを伝送し、制御信号を受信する。一方、カートリッジモジュール２０に構成されるＨＩＦＵトランスデューサ２０１とモータ２１６ａは、それぞれ第２ＭＣＵ１５２のＨＩＦＵドライバ１９ａ及びモータドライバ１９ｂから制御信号を受信する。
【００８２】
第１ＭＣＵ１５１は、本発明の携帯用ＨＩＦＵスキンケアデバイスの第１制御部、第２ＭＣＵ１５２は第２制御部、第３ＭＣＵ２５１は第３制御部の機能と役割をする。上述した説明に基づき、それぞれの制御部を構成要素の観点から繰り返し・追加に説明する。
【００８３】
本発明の好ましいある実施例において、第１制御部はＵＡＲＴ通信ハンドラ処理部、タイムハンドラ処理部、ＯＬＥＤ  Ｐａｎｅｌ駆動制御部、ピエゾブザー駆動制御部、ＵＶＣ  ＬＥＤ駆動制御部、ユーザキー処理部、バッテリ電圧感知部、及び入力電圧感知部を含む。
【００８４】
ＵＡＲＴ通信ハンドラ処理部は、第２ＭＣＵ１５２との通信コマンドで出力強度を設定する制御機能を行う。要するに、ステップ１（強）、ステップ２（中）、ステップ３（弱）の超音波出力を設定する動作である。また、第３ＭＣＵ２５１との通信コマンドで以下のような動作を行う。
【００８５】
−総Ｓｈｏｔの個数を第３ＭＣＵ２５１に要請
−使用回数の伝達及び貯蔵を要請
−ピエゾモータの位置データを第３ＭＣＵ２５１から受信
−皮膚接触有無データを第３ＭＣＵ２５１から受信
タイムハンドラ処理部は、予め設定した時間が過ぎると自動的に電源をオフするようにし、ＵＶＣ  ＬＥＤ動作時間など、時間に関するタイマー機能を行う。
【００８６】
ＯＬＥＤ  Ｐａｎｅｌ駆動制御部は、ユーザ機能選択及び動作状況をディスプレイを介して表示する制御機能を行う。
【００８７】
ピエゾブザー駆動制御部は、予め設定されたブザー音が出力されるようにする。
【００８８】
ＵＶＣ  ＬＥＤ駆動制御部は、クレイドル３００にカートリッジ２００が取り付けられた本体１００をドッキングする際、皮膚に接触されたカートリッジヘッドの電極とタッチセンサ部分を消毒し殺菌するようにＵＶＣ  ＬＥＤ３１１を駆動する。
【００８９】
ユーザキー処理部は、ユーザのキー入力信号を受信し機能制御を処理する。
【００９０】
バッテリ電圧感知部は、バッテリ電圧を感知してバッテリ充電状態アイコンがディスプレイを介して表示されるように処理し、入力電圧感知部は本体のクレイドルドッキング可否を判別する。
【００９１】
本発明の好ましいある実施例において、第２制御部はＵＡＲＴ通信ハンドラ処理部、ＨＩＦＵトランスデューサ駆動制御部、モータ駆動制御部、バッテリ充電制御部、及びシステム温度感知部を含む。
【００９２】
本発明の好ましいある実施例において、第３制御部はＵＡＲＴ通信ハンドラ処理部、モータ動き感知部、及び皮膚接触有無感知部を含む。ＵＡＲＴ通信ハンドラ処理部は、第１ＭＣＵ１５１との通信コマンドで以下のような動作を行う。
【００９３】
−総Ｓｈｏｔの個数を第１ＭＣＵに伝送
−使用回数を伝達されて貯蔵
−モータ位置データを１ＭＣＵに伝送
−皮膚接触有無モータを１ＭＣＵに伝送
本発明の保護範囲は、これまで明示的に説明した実施例の記載と表現に限らない。また、本発明の属する技術分野において自明な変更や置換によって本発明の保護範囲が制限されないことも再度付言する。
【図１】
2021510310.tif 000003
【図２】
2021510310.tif 000004
【図３】
2021510310.tif 000005
【図４（ａ）】
2021510310.tif 000006
【図４（ｂ）】
2021510310.tif 000007
【図４（ｃ）】
2021510310.tif 000008
【図４（ｄ）】
2021510310.tif 000009
【図４（ｅ）】
2021510310.tif 000010
【図５】
2021510310.tif 000011
【図６】
2021510310.tif 000012
【図７（ａ）】
2021510310.tif 000013
【図７（ｂ）】
2021510310.tif 000014
【図７（ｃ）】
2021510310.tif 000015
【図８（ａ）】
2021510310.tif 000016
【図８（ｂ）】
2021510310.tif 000017
【図８（ｃ）】
2021510310.tif 000018
【図９】
2021510310.tif 000019
【図１０】
2021510310.tif 000020
【図１１】
2021510310.tif 000021
【図１２】
2021510310.tif 000022
【国際調査報告】
2021510310.tif 000023
2021510310.tif 000024
2021510310.tif 000025
2021510310.tif 000026