(57)【要約】【課題】皮膚反射を誘発させる振動数を維持しながら振動強度を調整できるとともに、小型でかつ軽量な皮膚反射誘発装置を提供する。【解決手段】皮膚反射誘発装置１は、発振器１１と振動発生機１２と制御部１３と伝達部材１５とを備える。発振器は、設定された周波数及び振幅の信号を発生させる。振動発生機は、発振器から出力される信号に基づいて錘を一方向に振動させるとともに振動の周波数を維持しながら振幅の大きさを変化させることのできる少なくとも１つのリニア振動アクチュエータ１２１を含む。制御部は、誘発信号を振動発生機に供給する誘発時間ｔ１及び誘発信号を振動発生機に供給しない弛緩時間ｔ２を交互に繰り返すように設定される。伝達部材は、少なくとも振動発生機を搭載し、利用者の頭部に当接して振動を頭皮に伝播することで頭皮に皮膚反射を誘発させる。【選択図】      図１
2015196006.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
設定された周波数及び振幅の信号を発生させる発振器と、
前記発振器から出力される前記信号に基づいて錘を一方向に振動させるとともに振動の周波数を維持しながら振幅の大きさを変化させることのできる少なくとも１つのリニア振動アクチュエータを含む振動発生機と、
皮膚反射を誘発させる周波数及び振幅の誘発信号を前記発振器から前記振動発生機に供給する誘発時間及び前記誘発信号を前記振動発生機に供給しない弛緩時間を交互に繰り返して設定できる制御部と、
少なくとも前記振動発生機を搭載し、利用者の頭部に当接して前記振動を頭皮に伝播することで前記頭皮に皮膚反射を誘発させる伝達部材と、
を備えることを特徴とする皮膚反射誘発装置。
【請求項２】
前記制御部は、前記誘発時間よりも前記弛緩時間を短く設定する
ことを特徴とする請求項１に記載の皮膚反射誘発装置。
【請求項３】
前記制御部は、前記誘発時間が始まると一定の周波数を維持しながら振幅を予め設定された大きさまで徐々に増大させ、前記誘発時間が終了すると瞬時に誘発信号を止める
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の皮膚反射誘発装置。
【請求項４】
前記制御部は、前記誘発時間が始まると一定の周波数を維持しながら振幅を予め設定された大きさまで徐々に増大させ、前記誘発時間が終了すると誘発信号の止まった状態まで徐々に振幅を減衰させる
ことを特徴とする請求項１または請求項２に記載の皮膚反射誘発装置。
【請求項５】
前記制御部は、前記弛緩時間に皮膚反射を誘発しない周波数または振幅の振動を発生させる無効信号を前記振動発生機に供給する
ことを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか１項に記載の皮膚反射誘発装置。
【請求項６】
前記振動発生機は、前記錘の振動方向を前記頭皮に垂直にして前記リニア振動アクチュエータを配置する
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の皮膚反射誘発装置。
【請求項７】
前記振動発生機は、前記錘の振動方向を前記頭皮に平行にして前記リニア振動アクチュエータを配置する
ことを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか１項に記載の皮膚反射誘発装置。
【請求項８】
前記振動発生機は、前記錘の振動方向を揃えて配置される複数のリニア振動アクチュエータを含み、
前記制御部は、全ての前記リニア振動アクチュエータの前記錘の振動の位相を同期させる
ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の皮膚反射誘発装置。
【請求項９】
前記振動発生機は、前記錘の振動方向を揃えて配置される複数のリニア振動アクチュエータを含み、
前記制御部は、少なくとも１つの前記リニア振動アクチュエータの前記錘の振動の位相を、残りの前記リニア振動アクチュエータの前記錘の振動の位相からずらす
ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の皮膚反射誘発装置。
【請求項１０】
前記振動発生機は、前記錘の振動方向を揃えて配置される複数のリニア振動アクチュエータを含み、
前記制御部は、少なくとも１つの前記リニア振動アクチュエータの前記錘の振動の位相を、残りの前記リニア振動アクチュエータの前記錘の振動の位相に逆転させる
ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の皮膚反射誘発装置。
【請求項１１】
前記振動発生機は、前記錘の振動方向を揃えて配置される複数のリニア振動アクチュエータを含み、
前記制御部は、少なくとも１つの前記リニア振動アクチュエータの前記錘の振幅を、残りの前記リニア振動アクチュエータの前記錘の振幅よりも大きくする
ことを特徴とする請求項１から請求項１０のいずれか１項に記載の皮膚反射誘発装置。
【請求項１２】
前記振動発生機は、前記錘の振動方向を揃えて配置される複数のリニア振動アクチュエータを含み、
前記制御部は、少なくとも１つの前記リニア振動アクチュエータに皮膚反射を誘発しない周波数または振幅の振動を発生させる無効信号を供給し、残りの前記リニア振動アクチュエータに前記誘発信号を供給する
ことを特徴とする請求項１から請求項７のいずれか１項に記載の皮膚反射誘発装置。
【請求項１３】
前記振動発生機は、前頭部、頭頂部、後頭部及び側頭部の頭蓋部全体に対応する範囲にわたって配置される複数の前記リニア振動アクチュエータを有し、
前記制御部は、複数の前記リニア振動アクチュエータを、個別に、または分割された複数の領域に各々対応する群ごとに、前記誘発時間、前記弛緩時間、周波数、振幅、位相、の少なくとも１つを設定可能に設けられる
ことを特徴とする請求項１から請求項１２のいずれか１項に記載の皮膚反射誘発装置。
【請求項１４】
前記制御部にインターフェイスで接続される操作端末をさらに備え、
前記操作端末は、前記伝達部材に配置された複数の前記リニア振動アクチュエータの配置を平面に展開して示す二次元平面画像を少なくとも表示する画面と、前記画面に表示された情報に対応して操作が可能な入力部と、を備える
ことを特徴とする請求項１３に記載された皮膚反射誘発装置。
【請求項１５】
前記操作端末は、前記画面に表示された前記二次元平面画像に対応する前記入力部の部位に触れられることで、前記伝達部材の対応する位置に配置されたリニア振動アクチュエータの前記錘の振動の周波数、振幅、位相の少なくとも１つを変化させる指令信号を前記制御部に出力する
ことを特徴とする請求項１４に記載された皮膚反射誘発装置。
【請求項１６】
前記操作端末に格納され、請求項１４に記載された皮膚反射誘発装置の制御部に対して通信をして複数の前記リニア振動アクチュエータの前記誘発時間、前記弛緩時間、前記周波数、前記振幅、前記位相の少なくとも１つを制御する
ことを特徴とする発毛促進アプリケーション。
【請求項１７】
複数の前記リニア振動アクチュエータの前記誘発時間中の振動の周波数、振幅、位相の少なくとも１つを、個別にまたは分割された領域に各々対応する群ごとに、変化させる複数の振動パターンを含む
ことを特徴とする請求項１６に記載された発毛促進アプリケーション。
【請求項１８】
前記振動パターンは、前頭部から後頭部に向けて、頭頂部から前頭部及び後頭部に向けて、頭頂部から両側頭部に向けて、両側頭部から頭頂部に向けて、頭頂部を上から見て右回り、または、頭頂部を上から見て左回り、の少なくともいずれか１つの順序で、振動の周波数、振幅、位相の異なる範囲を移動させるように、複数の前記リニア振動アクチュエータを制御する
ことを特徴とする請求項１７に記載された発毛促進アプリケーション。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、皮膚反射を引き起こす振動を頭皮に加える皮膚反射誘発装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
頭髪の発育を促すために頭皮に刺激を与える装置が多々ある。例えば、特許文献１に記載された「頭皮刺激装置」は、頭皮に当接させるパッドに発熱体を内蔵し、頭皮を温める温熱刺激で毛細血管の血行を促進させる。さらに、この頭皮刺激装置は、パッドを介して頭皮に振動刺激を加えるために、回転不平衡重錘（偏心回転子）による振動発生器を備えている。そして頭皮刺激装置は、振動発生器に振幅（振動強度）を変化させる機構を備えており、最適な振動刺激を長時間与える。さらに特許文献１には、特定の周波数６０〜７０Ｈｚの振動を与えることで、振動誘発皮膚反射理論（ＶＳＲ）に基づく皮膚反射が生じるような振動強度で、長時間振動を与えることが記載されている。
【０００３】
また、人体に対する振動誘発皮膚反射による効果として、リラクゼーション効果や睡眠誘導（入眠）効果があることが知られている。例えば、特許文献２に記載された椅子形マッサージ機や、特許文献３に記載された振動誘発皮膚反射制御システムを搭載するベッドなどがある。そして、特許文献２及び特許文献３では、振動誘発皮膚反射の効果を得ることができる振動刺激を間欠的に与えることが開示されている。
【０００４】
さらに、特許文献４には、頭部に取り付けて使用する振動治療器の実施例としてヘルメット形の装置が示されている。この振動治療器の効果として、頭部を振動刺激によって刺激して頭皮をマッサージすることにより血液の循環を良くし、睡眠導入や覚醒、頭痛の軽減、心身の安静化が得られることが記載されている。この他に、特許文献４では、振動治療器によって血行が良くなるので、発育毛の促進や抜け毛の予防にも効果があることが記載されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開平１１−２９０３６８号公報
【特許文献２】特開２０００−２６２５７８号公報
【特許文献３】特許第４９８８３１１号公報
【特許文献４】特許第２７０７２６１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ところで、「振動誘発皮膚反射」とは、特許文献１にも記載されているように、外部から振動刺激を受けることによって人体に生じる反射反応であって、振動を受けている部位の筋肉が反射によって収縮（緊張）する現象のことである。したがって、振動誘発皮膚反射を利用する場合、振動刺激を受けている間は当該部の筋肉が収縮することによって血行が一時的に悪くなるので、特許文献１のように長時間振動を与えるだけでは頭髪の育成に対して逆効果である。
【０００７】
特許文献２及び特許文献３によれば、振動誘発皮膚反射の効果は、振動刺激が止まった後に現れる。したがって、特許文献２及び特許文献３では間欠的に振動を与えることで、振動刺激の発生期間に振動誘発皮膚反射が起こり収縮（緊張）していた筋肉は、振動刺激の休止期間において振動誘発皮膚反射が解けることで弛緩する。その結果、適度な脱力状態になり、リラクゼーション効果や睡眠誘導（入眠）効果を得る。
【０００８】
また、上述の「振動誘発皮膚反射」は、多少の個人差はあるものの特定の振動周波数によって引き起こされることが分かっている。これに対して、振動誘発皮膚反射が生じるときの振動強度には個人差がある。したがって、振動誘発皮膚反射を起こさせるためには、その振動刺激を快適に思うか不快に思うかは利用者の個人的な主観によるところが多いものの、皮膚反射を起こさせるための振動強度は、自由に設定できなければならない。
【０００９】
特許文献１では、振動を与える機構として回転不平衡重錘（偏心回転子）によって振動を発生させている。回転不平衡重錘のような回転体によって振動強度つまり振幅を変化させる場合、回転不平衡重錘に作用する遠心力を変化させる必要がある。同じ質量の回転不平衡重錘に作用する遠心力を変えるためには、回転速度を変化させなければならないが、そうすると回転数すなわち振動周波数が変化してしまい、振動誘発皮膚反射に適した振動数の範囲から外れてしまう。したがって、特許文献１では振動周波数を変えずに振動強度を変化させるために、２つの回転不平衡重錘を搭載し、互いの回転位相を変えることで振動強度を変える機構を備えている。しかし、構造が複雑になり重量及び嵩が大きくなる点において、頭部に適用する振動発生器として不向きである。
【００１０】
特許文献４では、振動治療器の振動装置として超音波モータを採用している。この超音波モータは、そのものの単価が高いだけでなく、高度な制御を必要とするため、振動治療器の製造コストが高くなってしまう。また、どのような振動を頭皮に与えることが育毛に効果的であるのか特許文献４では解明されておらず、具体的に示されていない。
【００１１】
特許文献４では、皮膚反射によるマッサージ効果によって血行が良くなることが挙げられ、引用文献１では、温熱手段によって温めることを主眼にさらに振動刺激を加えて血行を促進することが挙げられている。しかしながら、頭皮の血行を良くすることによって発毛が促進されるのであれば、他の温熱療法で血行を良くすることによっても発毛が促進されるはずであるが、顕著な効果が得られたという報告は他の文献にも見られない。上述の知見から、特許文献４の発明者の一人である本発明者は、血液循環の促進の効果以外の効果が振動誘発皮膚反射に備わっていると考え、その後さらに皮膚反射と頭髪の発毛との関係について鋭意研究を重ねてきた。そして、頭皮に振動誘発皮膚反射を効率よく引き起こさせることができ、かつ、安価で軽量な装置を開発することとした。
【００１２】
そこで、本発明は、皮膚反射を誘発させる振動数を維持しながら振動強度を調整できるとともに、小型でかつ軽量な皮膚反射誘発装置を提供する。
【課題を解決するための手段】
【００１３】
本発明に係る一実施形態の皮膚反射誘発装置は、発振器と振動発生機と制御部とバッテリと伝達部材とを備える。発振器は、設定された周波数及び振幅の信号を発生させる。振動発生機は、発振器から出力される信号に基づいて錘を一方向に振動させるとともに振動の周波数を維持しながら振幅の大きさを変化させることのできる少なくとも１つのリニア振動アクチュエータを含む。制御部は、皮膚反射を誘発させる周波数及び振幅の誘発信号を振動発生機に供給する誘発時間及び誘発信号を振動発生機に供給しない弛緩時間を交互に繰り返して設定できる。バッテリは、発振器と振動発生機と制御部とに電力を供給する。伝達部材は、少なくとも振動発生機を搭載し、利用者の頭部に当接して振動を頭皮に伝播することで頭皮に皮膚反射を誘発させる。
【００１４】
このとき、制御部は、誘発時間よりも弛緩時間を短く設定する。そして、制御部は、誘発時間が始まると一定の周波数を維持しながら振幅を予め設定された大きさまで徐々に増大させ、誘発時間が終了すると瞬時に誘発信号を止める。または、制御部は、誘発時間が始まると一定の周波数を維持しながら振幅を予め設定された大きさまで徐々に増大させ、誘発時間が終了すると誘発信号の止まった状態まで徐々に振幅を減衰させる。また、制御部は、弛緩時間に皮膚反射を誘発しない周波数または振幅の振動を発生させる無効信号を振動発生機に供給する。
【００１５】
振動発生機は、錘の振動方向を頭皮に対して垂直にまたは平行にしてリニア振動アクチュエータを配置する。
【００１６】
錘の振動方向を揃えて配置された複数のリニア振動アクチュエータを振動発生機が含む場合、制御部は、全てのリニア振動アクチュエータの錘の振動の位相を同期させる。または、制御部は、少なくとも１つのリニア振動アクチュエータの錘の振動の位相を、残りのリニア振動アクチュエータの錘の振動の位相からずらす。または、制御部は、少なくとも１つのリニア振動アクチュエータの錘の振動の位相を、残りリニア振動アクチュエータの錘の振動の位相に逆転させる。または、少なくとも一つのリニア振動アクチュエータの錘の振幅を、残りのリニア振動アクチュエータの錘の振幅よりも大きくする。または、制御部は、少なくとも１つのリニア振動アクチュエータに皮膚反射を誘発しない周波数または振幅の振動を発生させる無効信号を供給し、残りのリニア振動アクチュエータに皮膚反射を誘発させる周波数及び振幅の誘発信号を供給する。
【００１７】
また、他の実施形態の皮膚反射誘発装置は、前頭部、頭頂部、後頭部及び側頭部の頭蓋部全体に対応する範囲にわたって配置される複数のリニア振動アクチュエータを振動発生機が有し、複数のリニア振動アクチュエータを、個別に、または分割された複数の領域に各々対応して少なくとも１つの前記リニア振動アクチュエータで構成される群ごとに、誘発時間、弛緩時間、周波数、振幅、および位相を設定可能に制御部が設けられる。
【００１８】
また皮膚反射誘発装置がさらに制御部にインターフェイスで接続される操作端末を備え、この操作端末が、伝達部材に配置された複数のリニア振動アクチュエータの配置を平面に展開して示す二次元平面画像を少なくとも表示する画面と、この画面に表示された情報に対応して操作が可能な入力部と、を備えることも好ましい。このとき、操作端末は、画面に表示された二次元平面画像に対する入力部の部位に触れられることによって、伝達部材の対応する位置に配置されたリニア振動アクチュエータの錘の振動の周波数、振幅、および位相の少なくとも１つを変化させる指令信号を制御部に出力する。
【００１９】
そして、本発明に係る発毛促進アプリケーションは、上述の操作端末に格納され、上述の皮膚反射誘発装置の制御部に対して通信をして複数のリニア振動アクチュエータの誘発時間、弛緩時間、周波数、振幅、および位相の少なくとも１つを制御するように構成される。この発毛促進アプリケーションは、複数のリニア振動アクチュエータの誘発時間中の振動数、振幅、位相の少なくとも１つを、個別にまたは分割された複数の領域に各々対応して少なくとも１つのリニア振動アクチュエータで構成される群ごとに、変化させる複数の振動パターンを含む。この振動パターンは、前頭部から後頭部に向けて、頭頂部から前頭部及び後頭部に向けて、頭頂部から両側頭部に向けて、両側頭部から頭頂部に向けて、頭頂部を上から見て右回り、または、頭頂部を上から見て左回り、の少なくともいずれか１つの順序で、振動数、振幅、位相の異なる範囲を移動させるように、複数のリニア振動アクチュエータを制御する。
【発明の効果】
【００２０】
本発明に係る皮膚反射誘発装置によれば、伝達部材を利用者の頭部に当接させることで、振動が頭皮に伝搬され、頭皮に皮膚反射を誘発させる。このとき、振動発生機は、錘を一方向に振動させるとともに振動の周波数を維持しながら振幅の大きさを変化させることのできる少なくとも１つのリニア振動アクチュエータを含んでいる。皮膚反射を誘発させる振動の周波数及び振幅（すなわち振動強度）は、利用者の個人差によってわずかに異なる。振動発生機は、皮膚反射を誘発させるための周波数を維持したまま振幅を変えることができるので、利用者に最も適した皮膚反射を誘発させるための振動を容易に発生させることができる。
【００２１】
また制御部は、皮膚反射を誘発させる周波数及び振幅の誘発信号を振動発生機に供給する誘発時間と、誘発信号を振動発生機に供給しない弛緩時間とを交互に繰り返して設定できる。したがって、誘発時間から弛緩時間へ切り換わり皮膚反射を誘発する振動が停止すると、頭皮に生じていた皮膚反射が止まる。このとき弛緩時間では、皮膚反射を誘発させる誘発信号が停止されるのであって、皮膚反射を誘発させる周波数及び振幅の誘発信号を振動発生機に供給することを遮断してリニア振動アクチュエータの振動そのものを止めること以外に、皮膚反射を誘発する周波数及び振幅の誘発信号から皮膚反射を誘発しない周波数または振幅の無効信号へ振動発生機に供給する信号を切り替えることでリニア振動アクチュエータが振動する状態を継続させたまま皮膚反射を起こさないようにすることも含む。
【００２２】
皮膚反射が止むことによって筋肉が弛緩され、振動刺激を受けていた範囲の頭皮の毛細血管が広がり、血行が良くなる。また、誘発時間と弛緩時間を繰り返し、意識的に力を入れることが難しい頭部の筋肉を皮膚反射で繰り返し収縮させるので、頭皮の新陳代謝も促進される。その結果、緩慢になっていたあるいは活動期が短くなっていた頭皮の毛包の活動が活性化され、発毛が促進される。また、この皮膚反射誘発装置は、伝達部材にバッテリを搭載しているので、利用できる場所を制限されない。
【００２３】
制御部が誘発時間よりも弛緩時間を短く設定する発明の皮膚反射誘発装置によれば、皮膚反射によって頭部の筋肉が収縮している時間を長くすることになる。皮膚反射は、反射反応の中でも強い反射ではあるが、その反応速度が他の反射反応に比較して遅い。誘発時間を長くとることで、先に筋肉を十分に収縮させたのち弛緩させることができるので、皮膚反射による筋肉の収縮と弛緩と差が大きくなり、血液循環及び新陳代謝の促進に効果的である。
【００２４】
また、誘発時間が始まると一定の周波数を維持しながら振幅を予め設定された大きさまで徐々に増大させ、誘発時間が終了すると瞬時に振動を止めるように制御部が動作する発明の皮膚反射誘発装置によれば、より効果的に頭部の筋肉の収縮に伴って頭皮が収縮される。そして、発振時間が終了して振動が瞬時に止まることで頭部の筋肉の緊張状態が瞬時に解けて弛緩されるので、皮膚反射によって頭部の筋肉が収縮していたことを利用者が体感しやすい。筋肉が弛緩されたことを利用者が体感することで、より大きなリラクゼーション効果が得られ、ストレスが解消されるため、ストレスを原因とする脱毛が予防され、発毛が促進される。または、誘発時間が始まると一定の周波数を維持しながら振幅を予め設定された大きさまで徐々に増大させ、誘発時間が終了すると誘発信号の止まった状態まで徐々に振幅を減衰させる発明の皮膚反射誘発装置によれば、皮膚反射の反応速度に合わせた振動の制御をすることができるので、リラクゼーション効果が増す。
【００２５】
弛緩時間に皮膚反射を誘発しない周波数または振幅の振動を発生させる無効信号を制御部が振動発生機に供給する発明の皮膚反射誘発装置によれば、振動刺激が継続される中で、振動の周波数または振幅が変わる。皮膚反射が解かれても振動刺激が加えられるので、筋肉が弛緩された後の血行及びリンパの流れをより促進させることができる。
【００２６】
錘の振動方向を頭皮に対して垂直にしてリニア振動アクチュエータを配置した発明の皮膚反射誘発装置によれば、頭皮に対して効率よく振動刺激を入力することができる。また、錘の振動方向を等に被対して平行にしてリニア振動アクチュエータを配置した発明の皮膚反射誘発装置によれば、頭皮に沿って広範囲に振動を伝播することができる。また、複数のリニア振動アクチュエータを備える場合には、互いの振動が組み合わさることによって、頭皮に沿う方向の振動以外の方向の振動に変換されることも期待され、さらなる皮膚反射の効果が得られる。
【００２７】
錘の振動方向を揃えて配置された複数のリニア振動アクチュエータを振動発生機が含む場合、制御部が全てのリニア振動アクチュエータの錘の振動の位相を同期させる発明の皮膚反射誘発装置によれば、振動刺激を一体的に感じることができる。
【００２８】
または、錘の振動方向を揃えて配置された複数のリニア振動アクチュエータを振動発生機が含む場合、制御部が少なくとも１つのリニア振動アクチュエータの錘の振動の位相を、残りのリニア振動アクチュエータの錘の位相からずらす発明、または逆転させる発明の皮膚反射誘発装置によれば、位相の異なる部位だけ皮膚反射を誘発しつつ異なる振動刺激を提供できる。特に位相を逆転させる場合には明確な差を感じさせることができる。
【００２９】
または、錘の振動方向を揃えて配置された複数のリニア振動アクチュエータを振動発生機が含む場合、制御部が少なくとも１つのリニア振動アクチュエータの錘の振幅を、残りのリニア振動アクチュエータの錘の振幅よりも大きくする発明によれば、振幅の大きい部分だけ皮膚反射を誘発しつつ強い振動刺激を与えられる。
【００３０】
さらに、錘の振動方向を揃えて配置された複数のリニア振動アクチュエータを振動発生機が含む場合、制御部が少なくとも１つのリニア振動アクチュエータに皮膚反射を誘発しない周波数または振幅の振動を発生させる無効信号を供給し、残りのリニア振動アクチュエータに誘発信号を供給する発明の皮膚反射誘発装置によれば、振動刺激が与えられている中で、皮膚反射を誘発されていない領域と皮膚反射が誘発されている領域が混在することとなる。皮膚反射を誘発されていない領域が設けられることで、皮膚反射を誘発されている領域に対する感覚が異なるので、より明確に皮膚反射による感覚を体感しやすい。
【００３１】
前頭部、頭頂部、後頭部及び側頭部の頭蓋部全体に対応する範囲にわたって配置される複数のリニア振動アクチュエータを振動発生機が有し、複数のリニア振動アクチュエータを、個別に、または分割された複数の領域に各々対応する群ごとに、誘発時間、弛緩時間、周波数、振幅、位相の少なくとも１つを設定可能に制御部が設けられる発明の皮膚反射誘発装置によれば、頭部全体にわたって均質な振動を与えることができるだけでなく、個別にあるいは群ごとに皮膚反射を誘発させるように制御することで、様々なパターンの振動刺激を供給することができる。
【００３２】
リニア振動アクチュエータを頭蓋部全体に複数備えることで出力の小さい軽量なリニア振動アクチュエータを採用できるため、皮膚反射誘発装置の重量が分散される。その結果、皮膚反射誘発装置を頭部に装着した際のバランスもよく、頸部への負担が軽くなる。
【００３３】
また、制御部にインターフェイスで接続される操作端末をさらに備え、この操作端末が、伝達部材に配置された複数のリニア振動アクチュエータの配置を平面に展開して示す二次元平面画像を少なくとも表示する画面と、この画面に表示された情報に対して操作が可能な入力部と、を備える発明の皮膚反射誘発装置によれば、伝達部材を頭部に装着した状態でも、操作端末を使って、複数のリニア振動アクチュエータを個別にまたは群ごとに、発振時間、停止時間、周波数、振幅、位相の少なくとも１つを設定できる。
【００３４】
また、操作端末の画面に表示された二次元平面画像に対応する入力部の部位に触れられることで、伝達部材の対応する位置に配置されたリニア振動アクチュエータの周波数、振幅、位相の少なくとも１つを変化させる指令信号を操作端末が操作部に出力する発明の皮膚反射誘発装置によれば、振動部材を装着した利用者の好みに合わせて、リアルタイムで振動刺激の位置やその振動刺激の強さを変えることができる。
【００３５】
さらに、本発明の他の形態の発毛促進アプリケーションによれば、上述の操作端末に格納され、上述した皮膚反射誘発装置の制御部に対して通信をして複数のリニア駆動アクチュエータの誘発時間、弛緩時間、周波数、振幅、位相の少なくとも１つを制御する。通信手段は、規格化された汎用の通信手段であれば、有線でも無線でもよい。したがって、専用の操作端末によらず、通信手段を有したものであれば、携帯電話やスマートフォン、タブレット型コンピュータ、または、デスクトップ型コンピュータなど、利用者が皮膚反射誘発装置を利用するうえで都合の良い操作端末を活用することができ、汎用性が増す。
【００３６】
そして、複数のリニア振動アクチュエータの誘発時間中の振動の周波数、振幅、位相の少なくとも１つを個別に、または分割された複数の領域に各々対応する群ごとに、変化させる複数の振動パターンを含む発明の発毛促進アプリケーションによれば、制御部に無い複雑な振動パターンの振動を提供することができる。また、発毛促進アプリケーションのバージョンをアップグレードすることで、新たな振動パターンの提供を受けられる。
【００３７】
振動パターンとして、前頭部から後頭部に向けて、頭頂部から前頭部及び後頭部に向けて、頭頂部から両側頭部に向けて、両側頭部から頭頂部に向けて、頭頂部を上から見て右回り、または、頭頂部を上から見て左回り、の少なくともいずれか１つの順序で、振動の周波数、振幅、位相の異なる範囲を移動させるように、複数のリニア振動アクチュエータを制御する発明の発毛促進アプリケーションによれば、頭蓋部の頭皮全体に振動刺激を与えながら、皮膚反射を誘発させる位置を変えたり刺激強度を変えたりすることで、マッサージ効果を得ることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本発明に係る第１の実施形態の皮膚反射誘発装置を装着した図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は背面図。
【図２】図１の皮膚反射誘発装置のブロック図。
【図３】図１の皮膚反射誘発装置が発生する振動パターンの一例を示す図。
【図４】図１の皮膚反射誘発装置が発生する振動パターンの一例を示す図。
【図５】図１の皮膚反射誘発装置が発生する振動パターンの一例を示す図。
【図６】図１の皮膚反射誘発装置が発生する振動パターンの一例を示す図。
【図７】図１の皮膚反射誘発装置が発生する振動パターンの一例を示す図。
【図８】本発明に係る第２の実施形態の皮膚反射誘発装置を装着した図であって、（Ａ）は左側面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は背面図。
【図９】本発明に係る第３の実施形態の皮膚反射誘発装置を装着した図であって、（Ａ）は左側面図、（Ｂ）は正面図、（Ｃ）は背面図。
【図１０】図９の皮膚反射誘発装置を支持台座に乗せた左側面図。
【図１１】図９の皮膚反射誘発装置のブロック図。
【図１２】図９の皮膚反射誘発装置が発生する振動パターンの一例を示す図。
【図１３】図９の皮膚反射誘発装置が発生する振動パターンの一例を示す図。
【図１４】図９の皮膚反射誘発装置が発生する振動パターンの一例を示す図。
【図１５】図９の皮膚反射誘発装置が発生する振動パターンの一例を示す図。
【図１６】第４の実施形態の皮膚反射誘発装置を利用する状態を示す図であって、（Ａ）は斜視図、（Ｂ）は平面図。
【図１７】第５の実施形態の皮膚反射誘発装置を装着した斜視図。
【図１８】図１７の皮膚反射誘発装置が発生する振動パターンの一例を示す側面図。
【図１９】図１７の皮膚反射誘発装置が発生する振動パターンの一例を示す上面図。
【図２０】図１７の皮膚反射誘発装置が発生する振動パターンの一例を示す図。
【図２１】図１７の皮膚反射誘発装置が発生する振動パターンの一例を示す図。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
本発明に係る第１の実施形態の皮膚反射誘発装置１について、図１から図７を参照して説明する。この皮膚反射誘発装置１は、利用者の頭部に装着され、頭皮に振動を加えることで頭皮の皮膚反射を誘発させる。
【００４０】
ここで「皮膚反射」とは、刺激に反応して筋肉が収縮し意思とは関係なく体が勝手に動く反射反応のひとつであり、物理的な振動刺激が皮膚に与えられることによってその部位で起こる反射反応を言う。特に、振動刺激によって誘発されるものを「振動誘発皮膚反射」と呼ぶ。皮膚反射を誘発する振動刺激の振動の周波数は、５０〜７０Ｈｚの周波数帯にほぼ特定されており、この範囲内の一定の周波数（至適周波数）において皮膚反射が顕著に表れることが、発明者によって明らかにされた。また、皮膚反射を誘発する振動刺激の強さには、個人差があるものの同じ振動刺激の強さで皮膚反射を誘発する再現性が高いことも分かっている。そして、皮膚反射の反応の特徴として、振動刺激が開始されると皮膚反射によって徐々に筋肉が収縮しはじめ、その収縮量は漸増することが判明している。また、振動刺激が続いている間は皮膚反射による筋肉の収縮も継続され、振動刺激が中止されると筋肉の収縮が解けて速やかに弛緩される。
【００４１】
図１は、皮膚反射誘発装置１を頭部Ｈに装着した状態を示している。以下、説明の便宜上、利用者の頭部Ｈに装着された状態において、利用者を基準に、「前」、「後」、「右」、「左」、「上」、「下」を定義する。また、皮膚反射誘発装置１の細部を説明する際に、各部分の配置される位置を利用者の頭部Ｈの部分名称（前頭部、頭頂部、後頭部、側頭部）で説明することがある。図１の（Ａ）は左斜め前から見た状態、（Ｂ）は正面から見た状態、（Ｃ）は後ろから見た状態をそれぞれ示す。皮膚反射誘発装置１は、発振器１１と振動発生機１２と制御部１３とバッテリ１４と伝達部材１５とを備える。これらの構成を有した皮膚反射誘発装置１のブロック図を図２に示す。
【００４２】
発振器１１は、設定された周波数及び振幅の信号を発生させる。皮膚反射を誘発する振動の周波数は、上述のように５０〜７０Ｈｚの周波数帯の中の一定の周波数であるので、その周波数の振動を振動発生機１２で発生できるように、少なくとも信号を出力できればよい。皮膚反射を誘発する振動の振幅すなわち振動強度は、上述のように利用者ごとに個人差があり多少異なる。したがって、信号の振幅は、そのまま振動発生機１２の振動強度に反映されてもよいし、制御部１３に内蔵されるアンプなどを介して増幅されてもよい。利用者ごとに異なる皮膚反射を誘発する振動の周波数及び振幅は、利用前に調べられ、設定値として設定される。そこで以下、本明細書では、皮膚反射を誘発する周波数及び振幅の信号を「誘発信号」とし、振動しても皮膚反射を誘発しない周波数または振幅の信号を「無効信号」とする。
【００４３】
振動発生機１２は、少なくとも１つのリニア振動アクチュエータ、本実施形態では１つのリニア振動アクチュエータ１２１を有している。このリニア振動アクチュエータ１２１は、図１（Ａ）〜（Ｃ）に示すように利用者の頭部Ｈの頭頂部ＨＭの中央に配置される。リニア振動アクチュエータ１２１は、発振器１１から出力される信号に基づいて、内蔵している錘を一方向に往復駆動させることで、振動を発生させる。具体的には、リニア振動アクチュエータ１２１は、スピーカのコイルと磁石が逆に配置された構造、すなわち錘となる磁石が一方向に移動可能に支持されてその近傍にコイルが固定された構造を有している。リニア振動アクチュエータ１２１は、モータの回転軸に偏心した錘を取り付けた振動装置では容易に実現できない、振動の周波数及び振幅を個別に調整することが可能であり、振動させたい一方向に振動するので、エネルギー変換効率もよい。本実施形態では、リニア振動アクチュエータ１２１の場合、錘の振動方向は、頭皮に対して垂直になるよう、配置される。したがって、発生する振動の伝達効率が良い。
【００４４】
制御部１３は、発振器１１が出力する誘発信号を振動発生機１２に供給する誘発時間ｔ１と、誘発信号を振動発生機１２に供給しない弛緩時間ｔ２を交互に繰り返すように設定することができる。制御部１３によって、振動発生機１２が発生する振動パターンＶ１〜Ｖ５の一例を図３から図７にそれぞれ示す。図３から図７に示すように、制御部１３は、誘発時間ｔ１と弛緩時間ｔ２とを交互に複数回繰り返すように、誘発時間ｔ１とその次の誘発時間ｔ１の間に弛緩時間ｔ２が設けられている。したがって、１つの振動パターンＶ１〜Ｖ５の運転時間ｔ３は、ｎ回の誘発時間ｔ１とその間のｎ−１回の弛緩時間ｔ２で構成される。
【００４５】
なお、実際には、最後の誘発時間ｔ１が経過した後、振動が停止するので、弛緩時間ｔ２が設けられることと同じ状態になる。したがって、タイマのみ作動させ、弛緩時間ｔ２に相当する時間を加えて運転時間ｔ３として管理してもよい。第１の実施形態では、図３から図７のいずれも、誘発時間ｔ１を５回繰り返すように運転時間ｔ３が構成されている。誘発時間ｔ１、弛緩時間ｔ２及び運転時間ｔ３は、制御部１３に接続されたタイマ１３１において設定される。タイマ１３１は、制御部１３に含まれていてもよい。一例をあげると、誘発時間ｔ１は２〜３分、弛緩時間ｔ２は１分、したがって誘発時間ｔ１を５回繰り返す場合の運転時間ｔ３は１４〜１９分である。また、誘発時間ｔ１の長さはさまざま（例えば、２分、３分、５分、１０分など）に織り交ぜて、弛緩時間t２をそれぞれの間に例えば１分設けるなどの間欠的な振動パターンを提供してもよい。各振動パターンＶ１〜Ｖ５の詳細は、後述する。
【００４６】
バッテリ１４は、図２に示すように発振器１１と振動発生機１２と制御部１３とに電力を供給する。本実施形態において、バッテリ１４は、充電して繰り返し利用できる二次電池１４１と、この二次電池１４１の充電と放電を制御する電源回路１４２とを含む。電源回路１４２は、外部の商業用電源に接続可能な接続端子１４３を備えている。二次電池１４１を充電する場合、電源回路１４２は接続端子１４３に接続される商業用電源から電力を得て二次電池１４１を充電する。また、電源回路１４２は、二次電池１４１の容量が少なくなった場合、接続端子１４３に接続される商業用電源の電力を変換して発振器１１、振動発生機１２、および制御部１３に直接電力を供給することもできる。二次電池１４１は、規格で定められた電池パックでもよいし、適した容量及び電圧に作られた専用の電池パックであってもよい。皮膚反射誘発装置１は、バッテリ１４を搭載することによって、コードレスで使用できる。したがって、利用者は、皮膚反射誘発装置１の使用中の居場所を制限されないとともに、使用中に他のことを並行して行える。
【００４７】
伝達部材１５は、少なくとも振動発生機１２を搭載し、利用者の頭部Ｈに当接して振動発生機１２の振動を頭皮に伝播することで頭皮に皮膚反射を誘発させる。本実施形態において、伝達部材１５は、発振器１１と振動発生機１２と制御部１３とバッテリ１４とを搭載している。具体的には図１に示すように、発振器１１と制御部１３とバッテリ１４とは、ケース１０に収納されている。伝達部材１５は、ケース１０と振動発生機１２を図１に示すように利用者の頭部Ｈに保持する。本実施形態において、伝達部材１５は、振動発生機１２を利用者の頭頂部ＨＭにしっかりと押し当てておくことができるように作られたハーネス１５Ａで構成される。振動発生機１２は、リード線１２２でケース１０内の制御部１３及びバッテリ１４に接続されている。なお、バッテリ１４は、重量バランスを考慮して、ケース１０から分けて別に配置してもよい。また、振動発生機１２のリニア振動アクチュエータ１２１は、発振器１１から出力される信号で直接的に駆動されてもよいし、発振器１１の信号を基に制御部１３を介してバッテリから供給される電力がオン／オフされて駆動されてもよい。
【００４８】
また、振動発生機１２と頭頂部ＨＭとの間に位置して頭頂部ＨＭに当接するハーネス１５Ａの接触面１５１は、頭皮に（頭髪がある場合はその上から）均質に面接触するように柔軟で滑らかに形成されている。具体的には、ハーネス１５Ａの接触面１５１となる部分は、柔軟なポリウレタンやシリコーン樹脂などであることが好ましく、スポンジのように柔らかすぎると振動を伝播できないので、ある程度の硬さと密度が必要である。また、接触面１５１は、頭の形に沿って面接触するように滑らかに形成されていることによって、皮膚反射を誘発する振動が均質に頭皮に伝わりやすく、また、汗や皮脂などによって汚れた場合にも、凹凸が無いので簡単に拭い取るあるいは洗浄することができる。頭髪が多い場合には頭皮に振動が伝わりにくくなるので、接触面１５１に複数の突起を設けてもよい。この場合、突起の先端形状、硬さ、数量は、点接触による痛みを生じないように配慮される。
【００４９】
そして、ケース１０は、邪魔にならない範囲のハーネス１５Ａに懸架される。本実施形態の場合、図１に示すようにケース１０は左側頭部ＨＳｌ側に保持されている。利用者にとって煩わしくない位置であればケース１０はどこに配置されていてもよい。したがって、右側頭部ＨＳｒでもよいし、後頭部ＨＲ側でもよいし、前頭部ＨＦ側でもよい。このケース１０には、制御部１３の設定値を変更したり振動パターンＶ１〜Ｖ５を選択したりすることができるように、図１（Ａ）に示すような操作部１６が設けられている。操作部１６は、表示部１６１といくつかのボタン１６２を有している。
【００５０】
表示部１６１には、選択された振動パターンＶ１〜Ｖ５、周波数、強度（振幅）のほかに、振動パターンＶ１〜Ｖ５を自由に組み替えられるように誘発時間ｔ１及び弛緩時間ｔ２などが表示される。ボタン１６２は、これらの設定値を変更する調整ボタンや、変更したい設定値を選択する切換ボタンのほかに、スタート（ストップ）ボタン、電源ボタンを含む。操作部１６は、皮膚反射誘発装置１を頭部Ｈに装着してからでも操作できるように、リード線によって接続されていてもよいし、赤外線や電波などで無線接続されていてもよい。なお、操作部１６をリード線で伝達部材１５に有線接続する場合、操作部１６とともに制御部１３やバッテリ１４もリード線によって有線接続されるように、ケース１０ごと有線接続されていてもよい。
【００５１】
このハーネス１５Ａは、額（前頭部ＨＦ）から左右の側頭部ＨＳｒ，ＨＳｌを通って後頭部ＨＲに巻かれた上環１５Ａ１と、顎から後頭部ＨＲに巻かれた下環１５Ａ２と、顎から左右のこめかみを通り上環１５Ａ１に接続されるとともに頭頂部ＨＭの振動発生機１２が取り付けられた部分に延びた右縦帯１５Ａ３及び左縦帯１５Ａ４と、下環１５Ａ２の後部から後頭部ＨＲで上環１５Ａ１に接続されて頭頂部ＨＭの右縦帯１５Ａ３及び左縦帯１５Ａ４につながる後縦帯１５Ａ５とを備える。このハーネス１５Ａは、図１（Ａ）及び図１（Ｂ）に示すように、ほほの高さの位置で右縦帯１５Ａ３及び左縦帯１５Ａ４の長さを調整することのできるアジャスタ１５Ａ６を有している。また図１（Ｃ）に示すように、下環１５Ａ２の長さを調整できるように、後縦帯１５Ａ５の下部すなわち首の後ろから左右に延びた下環１５Ａ２の帯を耳の下で折り返し、再び首の後ろに面ファスナ１５Ａ７で固定できるように作られている。さらに、ハーネス１５Ａの装着を容易にするために、本実施形態では左顎に位置する下環１５Ａ２の部分に面ファスナ１５Ａ８を備えている。
【００５２】
なお、上環１５Ａ１の長さを調整できるように、額の位置に面ファスナを設けてもよいし、後頭部ＨＲで後縦帯１５Ａ５と交差する上環１５Ａ１の近傍にアジャスタや面ファスナを設けて長さを調整できるようにしてもよい。ハーネス１５Ａは、頭頂部ＨＭに振動発生機１２を適度な力で押し当てることができるとともに、頭部Ｈにフィットするように、伸縮性のある部材で形成されているとよい。例えば、ウレタンエラストマで一体に成形されていてもよいし、ゴム材が織り込まれたゴム紐のようなもので構成されていてもよい。さらに装着性を向上させるために、水泳用のゴムキャップや、ラグビー競技で使用されるヘッドギアのようなものであってもよい。
【００５３】
以上のように構成された皮膚反射誘発装置１は、バッテリ１４が十分に充電された状態で、操作部１６で振動パターンＶ１〜Ｖ５を選択した後、もしくは、誘発時間ｔ１と弛緩時間ｔ２、繰り返し回数、振動の周波数及び強度（振幅）を設定した後、図１に示すように振動発生機１２が利用者の頭頂部ＨＭに位置するように利用者の頭部Ｈに被せられ、下環１５Ａ２の面ファスナ１５Ａ８を止められる。そして、振動発生機１２の振動を伝える接触面１５１を密着させるために、右縦帯１５Ａ３及び左縦帯１５Ａ４のアジャスタ１５Ａ６や下環１５Ａ２の面ファスナ１５Ａ７でハーネス１５Ａを締め上げる。すでに何度か使用していれば、アジャスタ１５Ａ６や面ファスナ１５Ａ７は調整されているので、ハーネス１５Ａを被って面ファスナ１５Ａ８を止めるだけで、皮膚反射誘発装置１を簡単に装着することができる。ハーネス１５Ａがしっかりと固定されたことを確認し、操作部１６のボタン（スタートボタン）１６２を押すと、振動パターンＶ１〜Ｖ５など設定された振動が皮膚反射誘発装置１から頭皮に供給される。
【００５４】
皮膚反射誘発装置１によって振動が与えられている誘発時間ｔ１の間は頭皮全体にわたって皮膚反射が誘発されて頭部Ｈの筋肉が収縮した状態を維持する。また、弛緩時間ｔ２になり振動が停止されると皮膚反射も速やかに消失して筋肉が弛緩される。図３から図７に示すような振動パターンＶ１〜Ｖ５など、予め設定された回数の誘発時間ｔ１と弛緩時間ｔ２が繰り返されると運転時間ｔ３が終了し、皮膚反射誘発装置１は自動的に停止する。このとき電源も自動的に切れるように構成されていてもよい。この皮膚反射誘発装置１は、バッテリ１４を搭載しているので、頭部Ｈに装着したまま動き回って他の作業をすることができる。
【００５５】
皮膚反射による効果は、皮膚反射によって収縮した筋肉を収縮前の状態よりも弛緩させることによって得られる。このとき、皮膚反射は、振動刺激が開始されると徐々に筋肉が収縮し始めて漸増するように作用するとともに、振動刺激が中止されると筋肉が速やかに弛緩されるように作用する。そこで、頭皮に対する皮膚反射の効果を効率よく引きだすために、この皮膚反射誘発装置１の制御部１３は、図３から図７に示すように発振時間ｔ１よりも停止時間ｔ２を短く設定する。このとき発振時間ｔ１は、皮膚反射によって筋肉の収縮が漸増しきった後、それに慣れてあるいは疲労によって筋肉が弛み始める時間よりも長くする。
【００５６】
各振動パターンＶ１〜Ｖ５について、図３から図７を参照してされに説明する。図３から図６に示す振動パターンＶ１〜Ｖ４は、振動の周波数が一定であるので、振幅の片側について最大値の変化を示す。図３に示す振動パターンＶ１において、誘発時間ｔ１が開始されると直ちに設定された誘発信号の周波数及び振幅でリニア振動アクチュエータ１２１の錘を駆動する。そして、誘発時間ｔ１が経過すると瞬時に誘発信号の供給を止めて、錘を停止させる。振動パターンＶ１の場合、誘発信号は瞬時に休止されるので、誘発時間ｔ１に続いて直ちに弛緩時間ｔ２が開始される。
【００５７】
図４に示す振動パターンＶ２において、制御部１３は、誘発時間ｔ１が開始されると周波数を一定に維持しながら振幅を予め設定された大きさまで徐々に増大させる。誘発時間ｔ１が終了すると瞬時に誘発信号の供給を止める。誘発時間ｔ１導入時の振幅を徐々に大きくすることで、皮膚反射による筋肉の収縮が漸増する速度を遅くし、毛細血管の中の血液や細胞間のリンパ液の流れを阻害することなく回収する。より多くの血液及びリンパ液を回収し循環させることができる。また、図３の振動パターンＶ１及び図４の振動パターンＶ２の場合、誘発時間ｔ１が終了すると瞬時に振動が止まるので、皮膚反射による緊張が解かれて筋肉が弛緩することを利用者がより強く実感しやすい。
【００５８】
図５に示す振動パターンＶ３において、制御部１３は、誘発時間ｔ１が開始されると周波数を一定に維持しながら振幅を予め設定された大きさまで徐々に増大させる。そして誘発時間ｔ１が終了すると誘発信号の止まった状態まで徐々に振幅を減衰させる。振幅が止むと弛緩時間ｔ２が開始される。なお、振動パターンＶ３において弛緩時間ｔ２の開始は、皮膚反射を誘発しない振動強度まで振幅が減衰された時点としてもよい。皮膚反射による筋肉の収縮速度は、他の反射反応に比較して遅い。したがって、皮膚反射の反応速度に合わせた振動制御となるので、リラクゼーション効果が増す。
【００５９】
図６に示す振動パターンＶ４において、制御部１３は、誘発時間ｔ１が開始されると誘発信号を供給して設定された周波数及び振幅でリニア振動アクチュエータ１２１の錘を直ちに駆動させる。そして誘発時間ｔ１が終了すると、リニア振動アクチュエータ１２１に供給する信号を、振動の周波数を維持したまま、皮膚反射を誘発する振幅Ｗ１よりも小さい、皮膚反射を誘発しない振幅の振動Ｎとなる無効信号に切り換え、直ちに弛緩時間ｔ２になる。つまり、この振動パターンＶ４の場合、運転時間ｔ３の間、すなわち振動刺激が継続される中で、振幅のみ周期的に繰返し変動する一定の周波数の振動が出力される。皮膚反射を誘発しない振幅すなわち振動強度になり皮膚反射が解かれた弛緩時間ｔ２の間にも振動刺激が継続されることによって、筋肉が弛緩された後の血行及びリンパの流れをより促進させることができる。
【００６０】
図７に示す振動パターンＶ５において、制御部１３は、誘発時間ｔ１が開始されると誘発信号を供給して設定された周波数及び振幅でリニア振動アクチュエータ１２１の錘を直ちに駆動させる。図７では、振動刺激の変化をわかりやすくするために、実際の振動の周波数よりも少ない周波数で模式的に表示している。誘発時間ｔ１が終わると、制御部１３は、振動の振幅を維持したまま、皮膚反射を誘発する周波数よりも小さい、皮膚反射を誘発しない周波数の振動Ｎとなる無効信号に切り換え、直ちに弛緩時間ｔ２になる。無効信号として供給される信号の周波数は、皮膚反射を誘発する周波数に対して高い周波数であってもよい。振動パターンＶ５の場合、運転時間ｔ３の間、すなわち振動刺激が継続される中で、皮膚反射を誘発する周波数と皮膚反射を誘発しない周波数との間で周波数のみ変調されるいわゆる疎密波のように振動刺激が供給される。リニア振動アクチュエータ１２１に誘発信号が供給される誘発時間ｔ１から無効信号が供給される弛緩時間ｔ２に切り換わると、刺激強度はそのままに、皮膚反射が解ける。したがって、皮膚反射によって筋肉が収縮するのと皮膚反射が解けて筋肉が弛緩するのとを利用者が体感しやすい。
【００６１】
以上のように図３から図７の振動パターンＶ１〜Ｖ５のいずれにおいても、皮膚反射誘発装置１によって誘発時間ｔ１の振動を頭皮に与えて継続的に皮膚反射を起こさせた後、弛緩時間ｔ２に切り換わって皮膚反射から解放された筋肉は、皮膚反射によって収縮する以前の状態よりも弛緩する。つまり、皮膚反射によって筋肉が収縮すると、毛細血管中の血液や細胞間を流れるリンパ液が押し流され、皮膚反射によって収縮していた筋肉が弛緩すると、この筋肉の周辺にある毛細血管及び細胞間も同時に緩み新たな血液及びリンパ液がそれまでよりも多く流入する。したがって、継続的な皮膚反射を間欠的に繰り返し起こさせることによって頭皮の筋肉の収縮と弛緩を繰り返すことで、頭皮の細胞の活動が活性化される。また、皮膚反射による細胞の活性化の効果以外にも、皮膚反射を誘発する振動刺激が断続的に繰り返し供給されたり、皮膚反射を誘発する振動の周波数または振幅から繰り返し外れるように振動刺激が供給されたりするなど、皮膚反射を誘発する以外の振動刺激による直接的な効果と組み合わさって、頭皮細胞が活性化されている可能性も推察される。
【００６２】
頭皮の細胞の活動が活性化されると、毛周期において成長期にある毛母細胞や毛乳頭も活性化され、成長期が維持されると考えられる。その結果、発毛される期間が長くなり、抜け落ちる毛髪の本数が減るとともにそれぞれの毛髪が長く伸びるので、頭髪が増えることが期待される。また、皮膚反射を起こす振動を停止させ筋肉が弛緩されることで、リラクゼーション効果が得られ、ストレスが軽減されるので、ストレス性の脱毛を予防できることも期待される。
【００６３】
発明者の研究によれば、頭皮に一定の周波数の振動を供給することで発現される振動誘発皮膚反射によって頭髪の発毛が促進されるときの振動の周波数は、多少の個人差はあるものの５８〜６５Ｈｚの間の一定の周波数（至適周波数）で最も良い効果が得られることが分かっている。ここで、振動誘発皮膚反射は、５０〜７０Ｈｚの振動、さらに言えば５８〜６５Ｈｚの振動を受ける人に対して必ず発生するものであるが、その周波数の中でも、その人にとって振動誘発皮膚反射が最も強く起こるときの周波数を「至適周波数」と呼び、その値には個人差があるものの、その人に対しては一定の周波数である。なお、上記振動周波数帯から外れているところに至適周波数を有する人も存在することは言うまでもないが、その場合はその人の至適周波数に対して±３Ｈｚの範囲で、有効な皮膚反射を誘発することができる。また、人によっては、至適周波数であることよりも少し外れた周波数（しかし皮膚反射を起こす周波数）を好む場合もあるので、その場合は、その周波数を「一定の周波数」として扱う。
【００６４】
また皮膚反射誘発装置１の利用頻度は、図３から図７の振動パターンＶ１〜Ｖ５のような繰り返し回数の運転モードで２０分以内の利用を１日に１回、継続的に行えばよい。そして、この皮膚反射誘発装置１は、振動によって頭皮の細胞に対し物理的な刺激及び圧力を加えて血行を良くするのではなく、あくまでも、特定の周波数の振動を与えて皮膚反射を誘発させ、その皮膚反射による筋肉の収縮と皮膚反射を消失させた時の筋肉の弛緩を交互に繰り返させることで、血液及びリンパの流れを良くしているのである。つまり、皮膚反射誘発装置１によって得られる効果は、与えた振動によって皮膚反射を誘発させて得られるものであり、振動マッサージのように振動刺激を強くしたり長時間与え続けたりして得られるものとは異なる。
【００６５】
また、この皮膚反射を誘発させる周波数すなわち５８〜６５Ｈｚの振動は、睡眠を誘発させる皮膚反射の振動の周波数帯に含まれる。したがって、この皮膚反射誘発装置１は、就寝の際に使用することで、リラクゼーション効果と発毛効果のほかに睡眠誘発効果も得られる。皮膚反射誘発装置１を就寝前に利用する場合、発振器１１、制御部１３及びバッテリなどを収納したケース１０は、伝達部材１５であるハーネス１５Ａの頭頂部ＨＭ寄りの後縦帯１５Ａ５に固定するとよい。寝返りを打った場合に振動発生機１２やケース１０が邪魔にならずに済む。本実施形態の皮膚反射誘発装置１では、振動発生機１２のリニア振動アクチュエータ１２１を頭頂部ＨＭに１つ配置しているだけであるが、振動は頭蓋骨の全体に骨伝導で伝わるため、前頭部ＨＦや左右の側頭部ＨＳｒ，ＨＳｌ及び後頭部ＨＲの頭皮の皮膚反射も誘発される。
【００６６】
本発明に係る他の実施形態の皮膚反射誘発装置について以下に説明する。第１の実施形態の皮膚反射誘発装置１と同じ機能を有する構成は、各実施形態の説明及び図中において第１の実施形態と同じ符号を付し、その構成の詳細な説明は、第１の実施形態の対応する記載を参酌することとする。
【００６７】
本発明に係る第２の実施形態の皮膚反射誘発装置１について、図８を参照して説明する。この皮膚反射誘発装置１において、伝達部材１５は、図８に示すように頭蓋部を覆う鍔の無い硬質な外殻１５Ｂ０を有したヘルメット形のキャップ１５Ｂに形成されている。図８の（Ａ）は左側から見た状態、（Ｂ）は正面から見た状態、（Ｃ）は後ろから見た状態をそれぞれ示す。キャップ１５Ｂは、頭頂部ＨＭの中央の位置に振動発生機１２のリニア振動アクチュエータ１２１を１つ配置し、後頭部ＨＲの位置に発振器１１と制御部１３とバッテリ１４と操作部１６とを配置している。
【００６８】
第２の実施形態では、バッテリ１４は、発振器１１と制御部１３と操作部１６とが設けられた部分から少し離れて配置されており、規格化された汎用の電池又は充電式の電池を含む。これらの電池は、専用に作られた電池パックであってもよい。バッテリ１４は、キャップ１５Ｂの外側すなわち後方に向かって開放されるハッチ１４４から交換することができる。さらに、第１の実施形態と同様に、電源回路と接続端子を設けて、外部の商業用電源に接続して使えるようにしてもよいし、バッテリ１４の電池に充電式の電池を採用する場合に充電できるようにしてもよい。操作部１６は、表示部１６１及びボタン１６２を露出させた状態で、キャップ１５Ｂの外殻１５Ｂ０よりも隆起させた部分に一体的に設けられている。発振器１１及び制御部１３を構成する回路が実装された基板１０１は、この操作部１６の内側に設置されている。
【００６９】
また、キャップ１５Ｂは、振動発生機１２の周りを取り巻くように頭頂部ＨＭの範囲に位置する第１のパッド１５Ｂ１と、額の頭髪の生え際に相当する前頭部ＨＦの範囲に位置する第２のパッド１５Ｂ２と、後頭部ＨＲの範囲に位置する第３のパッド１５Ｂ３とを備えている。第２の実施形態において第３のパッド１５Ｂ３は、図８（Ａ）及び図８（Ｃ）に示すように、発振器１１及び制御部１３が配置された範囲に重なるように設けられる。伝達部材１５の接触面１５１となる第１のパッド１５Ｂ１、第２のパッド１５Ｂ２、第３のパッド１５Ｂ３は、それぞれの位置の頭皮に（頭髪がある場合はその上から）均質に面接触するために、いずれも頭の形に沿う柔軟で滑らかに形成される。具体的には、ポリウレタンやシリコーン樹脂などであることが好ましい。
【００７０】
人の頭蓋骨の形状および大きさは様々であるので、皮膚反射を誘発する振動を効率よく頭皮に伝達するために、第１のパッド１５Ｂ１、第２のパッド１５Ｂ２、第３のパッド１５Ｂ３は、キャップ１５Ｂの外殻１５Ｂ０に対して利用者の頭部Ｈの形状に合わせたスペーサを挿入して位置決めされる。スペーサは、頭部Ｈを３Ｄスキャナで読み取り、その形状を基に３Ｄプリンタで造形してもよいし、実際にキャップ１５Ｂを被って当たり具合を確かめながら適度に調整されてもよい。また、キャップ１５Ｂは、それぞれの接触面１５１を利用者の頭部に適度に押し当てるために、長さの調節が可能な顎紐１５Ｂ４を有している。この他の構成及び機能は、第１の実施形態の皮膚反射誘発装置１と同じである。
【００７１】
以上のように構成された第２の実施形態の皮膚反射誘発装置１は、振動発生機１２のリニア振動アクチュエータ１２１によって発生される５８〜６５Ｈｚの範囲内の一定の周波数の振動を、これを取り巻く位置に設けられた第１のパッド１５Ｂ１だけでなく、キャップ１５Ｂの硬質な外殻１５Ｂ０を介して第２のパッド１５Ｂ２及び第３のパッド１５Ｂ３にも伝播され、それぞれ前頭部ＨＦ及び後頭部ＨＲの頭皮に伝達される。第１のパッド１５Ｂ１、第２のパッド１５Ｂ２、第３のパッド１５Ｂ３がそれぞれ頭頂部ＨＭ、前頭部ＨＦ、後頭部ＨＲの広範囲にわたって頭皮に面接触することになるので、小さい起振力（振動刺激）でも各部分に十分に皮膚反射を誘発させることができる。
【００７２】
本発明に係る第３の実施形態の皮膚反射誘発装置１について、図９から図１５を参照して説明する。図９の（Ａ）は左から見た状態、（Ｂ）は正面から見た状態、（Ｃ）は後ろから見た状態をそれぞれ示す。図９の（Ａ）及び（Ｂ）に示すように、伝達部材１５である異形キャップ１５Ｃは、可撓性の硬質材料で作られた外殻１５Ｃ０を有し、頭頂部ＨＭから後頭部ＨＲにかけて一続きに覆うように形成された第１のパッド１５Ｃ１と、前頭部ＨＦを全体的に覆うように形成された第２のパッド１５Ｃ２とがその内面に取り付けられている。第１のパッド１５Ｃ１及び第２のパッド１５Ｃ２のそれぞれ接触面１５１は、第１の実施形態及び第２の実施形態の接触面１５１と同様に柔軟で滑らかに、例えばウレタンエラストマやシリコーン樹脂で形成される。第１のパッド１５Ｃ１及び第２のパッド１５Ｃ２は、接触面１５１がそれぞれ利用者の頭部Ｈの外形にフィットするように、第２の実施形態と同様に作られるスペーサで調整される。
【００７３】
また、異形キャップ１５Ｃは、左右の側頭部ＨＳｒ，ＨＳｌから頭頂部ＨＭに向かってスロット１５Ｃ３が設けられている。また、図９の（Ａ）及び（Ｃ）に示すように異形キャップ１５Ｃは、後頭部ＨＲを下方から包み込むように延びたテール１５Ｃ４を後部に有している。このテール１５Ｃ４は、ネジなどの固定部材１５Ｃ５で長さを調整できるよう可撓性のバー１５Ｃ６を介して異形キャップ１５Ｃに連結されている。
【００７４】
この異形キャップ１５Ｃは、外殻１５Ｃ０が可撓性を有しているので、スロット１５Ｃ３よりも前側の部分は利用者の前頭部ＨＦの形状に合わせて、またスロット１５Ｃ３よりも後側の部分は利用者の頭頂部ＨＭから後頭部ＨＲの範囲の形状に合わせて、それぞれ幅方向に撓み、スロット１５Ｃ３によってくびれた部分は前後方向に撓むことで、利用者の頭部Ｈの外形にフィットするよう変形する。また、図９の（Ａ）に示すようにこの異形キャップ１５Ｃは、第２のパッド１５Ｃ２とテール１５Ｃ４によって、頭部Ｈを挟むように構成されており、これによって、異形キャップ１５Ｃは、頭部Ｈに保持される。第１の実施形態のハーネス１５Ａや第２の実施形態のキャップ１５Ｂのように顎の下に通されるものがないので、伝達部材１５を被ったり外したりするのが楽に行える。
【００７５】
また、第３の実施形態の皮膚反射誘発装置１は、利用者の頭頂部ＨＭと前頭部ＨＦと後頭部ＨＲとにわたる範囲に対して振動を均質に伝達できるように、振動発生機１２に複数のリニア振動アクチュエータ１２１を含む。具体的には、図９の（Ａ），（Ｂ），（Ｃ）に示すように、前頭部ＨＦの中央に１つのリニア振動アクチュエータ１２１Ｆ、頭頂部ＨＭと後頭部ＨＲの間の右寄りおよび左寄りの位置にそれぞれ１つずつのリニア振動アクチュエータ１２１Ｒ，１２１Ｌ、合計で３つのリニア振動アクチュエータ１２１（１２１Ｆ，１２１Ｒ，１２１Ｌ）を配置している。各リニア振動アクチュエータ１２１Ｆ，１２１Ｒ，１２１Ｌの錘の振動方向は、同じ方向に揃えて配置される。ここでいう「同じ方向」とは、三軸直交座標系において向きが揃っていることではなく、利用者の頭皮に沿う曲面について揃っていることを意味する。つまり、頭皮に対して垂直な方向及び頭皮に沿って前後左右方向とした場合を意味する。本実施形態では、頭皮に対して垂直方向に揃えて配置される。前頭部ＨＦに配置されたリニア振動アクチュエータ１２１Ｆは第２のパッド１５Ｃ２に主に振動を伝播し、頭頂部ＨＭと後頭部ＨＲとの間に配置された２つのリニア振動アクチュエータ１２１Ｒ，１２１Ｌは第１のパッド１５Ｃ１に主に振動を伝播する。
【００７６】
操作部１６は、異形キャップ１５Ｃの外殻１５Ｃ０に対して表示部１６１及びボタン１６２を露出させた状態で一体的に埋め込まれている。発振器１１及び制御部１３を構成する回路が実装された基板１０１は、頭頂部ＨＭの後方に配置された操作部１６のすぐ下に組み込まれている。バッテリ１４は、後頭部の中央の位置に組み込まれている。バッテリ１４の電源回路１４２は、基板１０１に実装されていてもよい。
【００７７】
さらに第３の実施形態の皮膚反射誘発装置１は、図１０に示すように、支持台座１７を備える。この支持台座１７は、伝達部材１５である異形キャップ１５Ｃを乗せる球形の搭載部１７１と、搭載部１７１に配置されてバッテリ１４を充電するために必要な電力を無線で供給する送電部１７２と、を有している。したがって、異形キャップ１５Ｃは、図１０及び図１１に示すように、送電部１７２に対応する近傍に配置されてバッテリ１４に有線で接続されるとともに送電部１７２から無線で電力を受ける受電部１４５を内蔵している。支持台座１７に対してどの向きに異形キャップ１５Ｃを被せても送電部１７２と受電部１４５が対峙するように、送電部１７２は、図１０に示すように搭載部１７１の頂点に配置される。これに対応させて、受電部１４５は、異形キャップ１５Ｃの操作部１６の内側に配置する。
【００７８】
操作部１６の内側に受電部１４５が配置されていることで、受電部１４５の位置が分かりやすく、支持台座１７に異形キャップ１５Ｃを乗せる際の位置決めが容易になる。また、バッテリ１４の充電中に、皮膚反射誘発装置１の運転モードを選択したり、振動パターンＶ１〜Ｖ５、誘発時間ｔ１、弛緩時間ｔ２、運転時間ｔ３、振動の周波数、振動強度（振幅）などの設定値を調整したりする際に、操作部１６の操作がしやすく表示部１６１も見やすい。なお、異形キャップ１５Ｃの形に合わせて支持台座１７の搭載部１７１を作る場合は、送電部１７２及び受電部１４５が対峙する位置関係に配置されればよい。
【００７９】
以上のように構成された第３の実施形態の皮膚反射誘発装置１は、振動発生機１２のリニア振動アクチュエータ１２１によって発生される５８〜６５Ｈｚの範囲内における一定の周波数の振動を、第１のパッド１５Ｃ１及び第２のパッド１５Ｃ２の接触面１５１を介して頭皮に伝達する。接触面１５１から振動が伝達された頭皮に皮膚反射が誘発されるとともにその周囲の頭皮にも骨伝導によって伝わった振動で皮膚反射が誘発される。複数のリニア振動アクチュエータ１２１（１２１Ｆ，１２１Ｒ，１２１Ｌ）によって、頭皮に対する領域を分担して振動を発生させるので、一つの場合に比べて、出力の小さいリニア振動アクチュエータ１２１を採用することができる。その結果、皮膚反射誘発装置１の製造コストが軽減され、装置の重量も軽くなる。また、バッテリ１４の充電において無線で電力の供給を受けるので、充電のための接続端子を設けなくてもよい。したがって、装置全体を防水仕様に作ることができる。皮膚反射誘発装置１が汚れた場合に洗いやすく、また入浴中にも使用することができる。
【００８０】
さらに、振動発生機１２が複数のリニア振動アクチュエータ１２１Ｆ，１２１Ｒ，１２１Ｌを備えていることによって、第１の実施形態において説明した図３から図７の振動パターンＶ１〜Ｖ５とは異なる体感を利用者に提供できる。例えば、個々のリニア振動アクチュエータ１２１Ｆ，１２１Ｒ，１２１Ｌに対して、振動パターンＶ１〜Ｖ５を別々に設定することもできるし、さらに複雑な振動モードを作り出すこともできる。本実施形態では、振動発生機１２が３つのリニア振動アクチュエータ１２１Ｆ，１２１Ｒ，１２１Ｌを含むので、これらを組み合わせて、図１２から図１５に示す振動パターンＶ６〜Ｖ９を実行することができる。図１２及び図１３では振動の振幅の最大値の変化を示し、図１４及び図１５では振動の位相の差が分かるように時間軸を拡大して振動の振幅そのものを示している。以下にその詳細を説明する。
【００８１】
図１２に示す振動パターンＶ６では、振動発生機１２の全てのリニア振動アクチュエータ１２１Ｆ，１２１Ｒ，１２１Ｌの錘の振動の位相を同期させるとともに、誘発時間ｔ１及び弛緩時間ｔ２の開始及び長さ、各リニア振動アクチュエータ１２１Ｆ，１２１Ｒ，１２１Ｌの振動強度（振幅）の大きさも同じに揃えている。また、図１２において、誘発時間ｔ１の開始後には設定された振幅まで徐々に漸増させ、終了後には振動が止まる状態まで徐々に減衰させる。この結果、複数のリニア振動アクチュエータ１２１Ｆ，１２１Ｒ，１２１Ｌは、あたかも１つのリニア振動アクチュエータであるかのような挙動を示す。各リニア振動アクチュエータ１２１Ｆ，１２１Ｒ，１２１Ｌから、頭皮に対して垂直に新刺激を受けるので、１つのリニア振動アクチュエータ１２１の場合よりも、振動刺激を均質に感じやすい。
【００８２】
図１３に示す振動パターンＶ７では、振動発生機１２のリニア振動アクチュエータ１２１Ｆ，１２１Ｒ，１２１Ｌのうち少なくとも１つ、この場合は２つのリニア振動アクチュエータ１２１Ｒ，１２１Ｌを残りのリニア振動アクチュエータ１２１Ｆに対して、振動を発生させるタイミングを異ならせている。具体的には、２つのリニア振動アクチュエータ１２１Ｒ，１２１Ｌの１回目の誘発時間ｔ１を残りのリニア振動アクチュエータ１２１Ｆの誘発時間ｔ１よりも長くし、２回目以降の誘発時間ｔ１の開始を遅らせている。
【００８３】
振動が発生している誘発時間ｔ１の開始及び終了にずれがあることで、利用者はすべてのリニア振動アクチュエータ１２１Ｆ，１２１Ｒ，１２１Ｌが同時に振動を開始及び停止する場合と異なる間隔を得る。
【００８４】
図１４に示す振動パターンＶ８では、振動発生機１２のリニア振動アクチュエータ１２１Ｆ，１２１Ｒ，１２１Ｌのうち少なくとも１つ、この場合は２つのリニア振動アクチュエータ１２１Ｒ，１２１Ｌの錘の振動の位相を残りのリニア振動アクチュエータ１２１Ｆの振動の位相に対してずらしている。さらに、振動発生機１２のリニア振動アクチュエータ１２１Ｆ，１２１Ｒ，１２１Ｌのうちの少なくとも１つ、この場合は、リニア振動アクチュエータ１２１Ｌの錘の振動の位相を残りのリニア振動アクチュエータ１２１Ｒの錘の振動の位相に逆転させている。
【００８５】
具体的には、前頭部ＨＦに配置されるリニア振動アクチュエータ１２１Ｆの錘の振動の位相に対して、約１／４周波数分だけ、右側頭部ＨＳｒと後頭部ＨＲの間に配置されるリニア振動アクチュエータ１２１Ｒ及び左側頭部ＨＳｌと後頭部ＨＲの間に配置されるリニア振動アクチュエータ１２１Ｌの錘の振動の位相を遅らせている。さらに、リニア振動アクチュエータ１２１Ｒの錘の振動の位相をリニア振動アクチュエータ１２１Ｌの振動の位相に対して逆転させている。
【００８６】
この結果、振幅の最大値は、図１４に示されるように、前頭部ＨＦに配置されたリニア振動アクチュエータ１２１Ｆ、後頭部ＨＲの右側に配置されたリニア振動アクチュエータ１２１Ｒ、後頭部ＨＲの左側に配置されたリニア振動アクチュエータ１２１Ｌの順番に、つまり頭頂部ＨＭの上方から見て右回りに現れるため、利用者は、全てのリニア振動アクチュエータ１２１Ｆ，１２１Ｒ，１２１Ｌが同期している場合、および、図１３に示した振動パターンＶ７の場合とは異なる間隔を得る。
【００８７】
図１５に示す振動パターンＶ９では、振動発生機の１２のリニア振動アクチュエータ１２１Ｆ，１２１Ｒ，１２１Ｌのうちの少なくとも１つ、この場合は前頭部ＨＦに配置されるリニア振動アクチュエータ１２１Ｆの錘の振幅を残りのリニア振動アクチュエータ１２１Ｒ，１２１Ｌの振動の振幅よりも大きくしている。その結果、利用者はより強い振動刺激を前頭部ＨＦに体感することになる。
【００８８】
さらに、第１の実施形態において説明した図３から図７に示した振動パターンＶ１〜Ｖ５を個々のリニア振動アクチュエータ１２１Ｆ，１２１Ｒ，１２１Ｌに適用してもよい。例えば、個々のリニア振動アクチュエータ１２１Ｆ，１２１Ｒ，１２１Ｌに振動パターンＶ４又は振動パターンＶ５を採用するとともに、全体に振動パターンＶ７を採用して、少なくとも１つのリニア振動アクチュエータに皮膚反射を誘発しない周波数または振幅の振動を発生させる無効信号を供給している間、残りのリニア振動アクチュエータに誘発信号を供給する。または、個々のリニア振動アクチュエータ１２１Ｆ，１２１Ｒ，１２１Ｌに対して振動パターンＶ１〜Ｖ５のいずれかを採用するとともに、全体に対して振動パターンＶ６又は振動パターンＶ７を採用し、さらにその個々の誘発時間ｔ１に振動パターンＶ８や振動パターンＶ９を組み合わせるなど、様々な組み合わせで実施可能である。
【００８９】
本発明に係る第４の実施形態の皮膚反射誘発装置１について、図１６を参照して説明する。この実施形態の皮膚反射誘発装置１は、利用者の頭部Ｈに当接して頭皮に皮膚反射を誘発させる振動を伝達する伝達部材１５として、図１６に示す枕１５Ｄの形態を有している。図１６の（Ａ）は利用者が就寝時に頭部Ｈの下に枕１５Ｄを置いて使用する状態を示し、（Ｂ）は設置した枕を上から見下ろした状態を示す。振動発生機１２のリニア振動アクチュエータ１２１は、振動が後頭部ＨＲから骨伝導によって頭部Ｈ全体に伝播するように、枕１５Ｄの中央部に少なくとも１つ、図１６の（Ｂ）に示すように左右に寝返りを打った場合にも振動が加わるように、左右に少なくとも１つずつ配置される。リニア振動アクチュエータ１２１の個数は、枕１５Ｄの大きさに合わせて適宜増やしてもよい。
【００９０】
発振器１１、制御部１３、バッテリ１４及び操作部１６は、使用の邪魔にならない左右どちらかの端部に配置される。本実施形態では図１６の（Ｂ）に示す状態で右側に操作部１６の表示部１６１及びボタン１６２が露出するように発振器１１、制御部１３、バッテリ１４が内蔵される。また、振動発生機１２と頭部Ｈとの間に位置して頭部Ｈに接触する伝達部材１５の接触面１５１となる枕１５Ｄの表面１５Ｄ０には、利用者の頭部Ｈの形状に沿うように柔軟で滑らかなパッド１５Ｄ１が設けられる。枕１５Ｄの中身は、適度な硬さを有した粒状部材で、かつ、頭部Ｈの形状に合わせて整形した場合に互いの摩擦力でその形状をある程度保てるもの、例えば、おがくず、木チップ、コルクチップなどであってもよい。
【００９１】
以上のように構成された第４の実施形態の皮膚反射誘発装置１は、第１の実施形態に示したような振動パターンＶ１〜Ｖ９や、誘発時間ｔ１、弛緩時間ｔ２、運転時間ｔ３、振動周波数、振動強度（振幅）などの値がそれぞれ設定された運転モードによって５８〜６５Ｈｚの範囲内で一定の振動を発生することで、表面の接触面１５１に当接する利用者の頭部Ｈに振動を伝達し、さらに骨伝導で頭部Ｈの全体に振動が伝播されることによって、頭皮に皮膚反射を誘発させる。その結果、頭皮の毛母細胞や毛乳頭が活性化され、発毛が促進されることが期待される。
【００９２】
また、発毛促進のために頭皮に皮膚反射を誘発させる振動の周波数（５８〜６５Ｈｚ）は、睡眠効果を促進させる皮膚反射を誘発させる振動の周波数帯５０〜７０Ｈｚに含まれている。したがって、第４の実施形態の皮膚反射誘発装置１は、一定の振動を発生させることで、頭皮の発毛を促進させるとともに睡眠をも促すことができる。毎日の就寝時にこの皮膚反射誘発装置１を使用することで、頭皮に対する皮膚反射が誘発され、早く眠りにつけるとともに、発毛が促進されることが期待される。
【００９３】
なお、振動の周波数を１００〜１２０Ｈｚの範囲内で一定の周波数にした振動を与えると、緊張性振動反射を誘発することが知られている。この「緊張性振動反射」とは皮膚を介して骨格筋の筋腹あるいは腱上に振動周波数１００〜１２０Ｈｚの振動刺激を与えるとその骨格筋が収縮し、振動刺激を続けると収縮が徐々に増強される反射反応である。また、緊張性振動反射を誘発させる振動を受けると、睡眠状態から覚醒されることが知られている。なお、振動誘発皮膚反射と同様に緊張性振動皮膚反射にも当然のように個人差があるため、各人の緊張性振動皮膚反射を引き起こす一定の周波数に対する至適周波数もそれぞれに存在する。
【００９４】
そこで、この第４の実施形態の皮膚反射誘発装置１に振動周波数１００〜１２０Ｈｚの範囲内で一定の周波数の振動をリニア振動アクチュエータ１２１に発生させる機能と、緊張性振動反射を誘発させる振動を発動させるまでの待機時間または発動させたい時刻を設定できるタイマの機能とをさらに備えることによって、起きたい時刻に覚醒されるようにすることができる。
【００９５】
本発明に係る第５の実施形態の皮膚反射誘発装置１について、図１７から図２１を参照して説明する。図１７は、本実施形態の皮膚反射誘発装置１を頭部に装着して使用する状態を利用者の左後方から見た斜視図である。図１８及び図１９は、この皮膚反射誘発装置１に発生させることのできる振動パターンＶ１０，Ｖ１１を実行中のある瞬間の振幅の絶対値の大きさの分布を、皮膚反射誘発装置１に対応させて模式的に示している。また、図２０及び図２１は、この皮膚反射誘発装置１に適用される振動パターンの一例である、振動パターンＶ１２，Ｖ１３の一部を示している。図２０では振幅の絶対値の変化を示し、図２１では、振動の位相の差が分かるように時間軸を拡大して振動の振幅そのものを示している。
【００９６】
本実施形態において、皮膚反射誘発装置１は、図１７に示すように伝達部材１５としてスカルキャップ１５Ｅを採用している。スカルキャップ１５Ｅは、伝達部材１５として利用者の頭蓋部（前頭部ＨＦ、頭頂部ＨＭ、後頭部ＨＲ、および側頭部ＨＳｒ，ＨＳｌ）を覆う硬質の外殻１５Ｅ０と、利用者の頭蓋部の形状に合わせて作られる内壁パッド１５Ｅ１を有している。皮膚反射誘発装置１の振動発生機１２は、外殻１５Ｅ０と内壁パッド１５Ｅ１との間に、頭蓋部に対応する範囲の全体にわたって隙間なく配置された複数のリニア振動アクチュエータ１２１を有している。
【００９７】
発振器１１、制御部１３、バッテリ１４は、後頭部ＨＲから後頸部側へ延びた外殻１５Ｅ０と内壁パッド１５Ｅ１との間に配置される。十分な容積を確保するために、外殻１５Ｅ０を後方へ隆起させてもよい。操作部１６は、発振器１１などが配置された後頭部ＨＲの外殻１５Ｅ０に表示部１６１及びボタン１６２を露出した状態に組み込まれる。利用者の頭部Ｈに当接して個々のリニア振動アクチュエータ１２１の振動を頭皮に伝達する内壁パッド１５Ｅ１の接触面１５１が利用者の一人一人の頭部Ｈの外形にフィットするように、３Ｄスキャナで頭部Ｈの形状を読み取り、その形状を基に外殻１５Ｅ０内面と個々のリニア振動アクチュエータ１２１との間に挿入するスペーサを３Ｄプリンタで造形するとよい。
【００９８】
制御部１３は、複数のリニア振動アクチュエータ１２１を、それぞれ個別に、または、分割された複数の領域に各々対応する群ごとに、発時間ｔ１、弛緩時間ｔ２、振動の周波数、振幅、位相の少なくとも１つを設定できるように設けられている。例えば前頭部ＨＦに対応する領域に配置されたリニア振動アクチュエータ１２１の群１２ＧＦ、頭頂部ＨＭに対応する領域に配置されたリニア振動アクチュエータ１２１の群１２ＧＭ、後頭部ＨＲに対応する領域に配置されたリニア振動アクチュエータ１２１の群１２ＧＲ、左右の側頭部ＨＳｒ，ＨＳｌに対応する領域にそれぞれ配置されたリニア振動アクチュエータ１２１の群１２ＧＳｒ，１２ＧＳｌのそれぞれに対して、誘発時間ｔ１、弛緩時間ｔ２、周波数、振幅、位相を設定可能に設けられる。また、全領域のリニア振動アクチュエータ１２１の一つ一つの誘発時間ｔ１、弛緩時間ｔ２、周波数、振幅、位相を設定することもできる。さらに、いずれの場合も、運転時間ｔ３（または誘発時間ｔ１の繰返し回数）を設定できるようにしてもよい。制御部１３は、いくつかの予め設定された標準運転プログラムを有しており、これらを利用者の好みに合わせて微調整して実行してもよい。カスタマイズされた標準運転プログラムは、内蔵するメモリや制御部１３に接続される記憶媒体に保存され、必要に応じて読みだして利用される。
【００９９】
標準運転プログラムは、第１の実施形態で説明した図３から図７の振動パターンＶ１〜Ｖ５や、第３の実施形態で説明した図１２から図１５の振動パターンＶ６〜Ｖ９のほか、図１８から図２１に示す振動パターンＶ１０〜Ｖ１３を含んでおり、これらを単独であるいは複合的に実行するように構成されている。振動パターンＶ１０〜Ｖ１３の詳細については後述する。
【０１００】
さらに、第５の実施形態の皮膚反射誘発装置１は、図１７に示すように制御部１３にインターフェイスで接続される操作端末２を含むとともに、操作端末２と通信するために操作部１６の周辺の外殻１５Ｅ０に組み込まれている通信モジュール１８を備える。本実施形態では、インターフェイスとして無線（赤外線や近距離無線を含む）接続される場合を例に説明する。ただしインターフェイスとして一般的なコネクタとジャックを設けて有線接続されてもよい。
【０１０１】
図１７に示す操作端末２は、伝達部材１５に配置された複数のリニア振動アクチュエータ１２１の配置を平面に展開して示す二次元平面画像Ｇを少なくとも表示する画面２１と、この画面２１に表示された情報に対応して操作が可能な入力部２２と、を備える。そして、操作端末２は、画面２１に表示された二次元平面画像Ｇに対応する入力部２２の部位に触れられることで、伝達部材１５の対応する位置に配置されたリニア振動アクチュエータ１２１を選択し、振動パターンＶ１〜Ｖ１３や、誘発時間ｔ１、弛緩時間ｔ２、運転時間ｔ３、振動の周波数、振動の強度（振幅）などを設定できるほか、任意の振動パターンを実行中である場合には、選択したリニア振動アクチュエータ１２１を振動パターンによる誘発時間ｔ１とは異なるタイミングで振動させたり、振幅の大きさを変化させたりする、優先的な指令信号を制御部１３に送信する。
【０１０２】
上記機能を備えるこの操作端末２は、専用のリモートコントローラであってもよいし、携帯電話やスマートフォン、無線通信機能を有したタブレット型端末やノートブック型ポータブルコンピュータあるいはデスクトップコンピュータであってもよい。図１７の本実施形態では、スマートフォンを利用し、専用のアプリケーションである発毛促進アプリケーションをダウンロードして使用している一例を示している。この場合、入力部２２は、タッチパネルとして、画面２１に対して積層されているので、画面２１に表示された情報の位置にそのまま触れることで、入力部２２を操作できる。操作端末２がデスクトップコンピュータである場合、モニタに表示された情報や二次元平面画像Ｇに対してかマウスやタッチパッドでカーソルの位置を移動させて入力操作される。操作端末２は、無線通信機能によって無線接続される以外に、ＵＳＢ（ユニバーサル・シリアル・バス）や他の規格のインターフェイスによる通信ケーブルによって伝達部材１５であるスカルキャップ１５Ｅに搭載された制御部１３に接続されてもよい。
【０１０３】
次に、操作端末２に格納された発毛促進アプリケーションの機能について説明する。この発毛促進アプリケーションは、本実施形態では操作端末２となるスマートフォンに格納され、皮膚反射誘発装置１の伝達部材１５であるスカルキャップ１５Ｅに搭載された制御部１３に対してインターフェイスを介して通信を行う。つまり、発毛促進アプリケーションは、皮膚反射誘発装置１の電源が入っている状態で起動されることで、または、発毛促進アプリケーションが先に起動している場合は皮膚反射誘発装置１の電源が入れられたのち設定情報の取得操作をすることで、操作端末２の通信機能を利用して皮膚反射誘発装置１の制御部１３と通信モジュール１８を介して無線で通信し、現在の皮膚反射誘発装置１の設定情報等を取得する。そして、操作端末２とスカルキャップ１５Ｅの間の通信が確立されると、制御部１３は、スカルキャップ１５Ｅに設けられた操作部１６を無効化する。操作端末２と通信モジュール１８の間の通信が一定の時間以上、途絶えると、制御部１３は、操作部１６の機能を回復させる。
【０１０４】
この発毛促進アプリケーションは、通信状態にあるスカルキャップ１５Ｅの複数のリニア振動アクチュエータ１２１の誘発時間ｔ１、弛緩時間ｔ２、振動の周波数、振幅、位相を制御するための指令信号（運転プログラム）を制御部１３に提供する。さらにこの発毛促進アプリケーションは、制御部１３が備えていない複数の振動パターンを実施する振動プログラムを含んでいてもよい。例えば、複数のリニア振動アクチュエータ１２１の誘発時間ｔ１中の振幅を、個別に、または分割された複数の領域に対応するリニア振動アクチュエータ１２１の群（例えば、前頭部の群１２ＧＦ，頭頂部の群１２ＧＭ，後頭部の群１２ＧＲ，左右の側頭部の群１２ＧＳｒ，１２ＧＳｌ）ごとに変化させるなど、複数の振動パターンを含む。
【０１０５】
第５の実施形態の皮膚反射誘発装置１に適用される振動パターンのいくつかの例を図１８から図２１に示した振動パターンＶ１０〜Ｖ１３を用いて説明する。なお、これらの振動パターンＶ１０〜Ｖ１３は、第１の実施形態で説明した図３から図７の振動パターンＶ１〜Ｖ５や図１２から図１５の振動パターンＶ６〜Ｖ９と複合して実施されてもよい。
【０１０６】
図１８は、振動パターンＶ１０で運転中の皮膚反射誘発装置１において、誘発時間ｔ１の任意の瞬間における振幅の絶対値の大きさをスカルキャップ１５Ｅの側面図と対応させて模式的に示している。この振動パターンＶ１０では、誘発時間ｔ１中の各リニア振動アクチュエータ１２１の振幅の大きさが周囲のリニア振動アクチュエータ１２１の振幅よりも大きくなる極大部ＶＬを、前頭部ＨＦから後頭部ＨＲへ向けて（Ｍ１）、または、後頭部ＨＲから前頭部ＨＦへ向けて（Ｍ２）、あるいは、頭頂部ＨＭから前頭部ＨＦ及び後頭部ＨＲの両方へ向けて、それぞれ移動させるように、全てのリニア振動アクチュエータ１２１を制御して振幅の大きさを変化させる。極大部ＶＬの代わりに振幅が小さくなる極小部ＶＳを上述のように移動するように、各リニア振動アクチュエータ１２１の振幅の大きさを変化させる制御をしてもよい。
【０１０７】
図１９は、振動パターンＶ１１で運転中の皮膚反射誘発装置１において、誘発時間ｔ１の任意の瞬間における振幅の絶対値の大きさをスカルキャップ１５Ｅの平面図と対応させて模式的に示している。この振動パターンＶ１１では、誘発時間ｔ１中の各リニア振動アクチュエータ１２１の振幅の大きさが周囲のリニア振動アクチュエータ１２１の振幅よりも大きくなる極大部ＶＬを、頭頂部ＨＭを上から見て右回り（Ｍ３）、または、頭頂部ＨＭを上から見て左回り（Ｍ４）に移動させるように、全てのリニア振動アクチュエータ１２１を制御して振幅の大きさを変化させる。
【０１０８】
図２０は、スカルキャップ１５Ｅのリニア振動アクチュエータ１２１を図１７に示した群１２ＧＦ，１２ＧＭ，１２ＧＲ，１２ＧＳｒ，１２ＧＳｌごとに異なる振動を出力するように設定された振動パターンＶ１２を示す。図２０では、各群のリニア振動アクチュエータ１２１の振幅の絶対値の変化を示している。この振動パターンＶ１２では、全ての群のリニア振動アクチュエータ１２１に対して、同じ周期で誘発時間ｔ１及び弛緩時間ｔ２を繰り返すように制御される。
【０１０９】
このとき、図２０に示すように、前頭部ＨＦの群１２ＧＦ、頭頂部ＨＭの群１２ＧＭ、後頭部ＨＲの群１２ＧＲのリニア振動アクチュエータ１２１は、１回の誘発時間ｔ１の間に、皮膚反射を誘発する振幅Ｗ１を維持しつつ、これよりも振幅を大きくして振動刺激を強めたピークＰを、前頭部１２ＧＦの群１２ＧＦから頭頂部ＨＭの群１２ＧＭへ、さらに後頭部ＨＲの群１２ＧＲへ移行させるように、制御される。また、左右の側頭部ＨＳｒ，ＨＳｌの群１２ＧＳｒ，１２ＧＳｌのリニア振動アクチュエータ１２１は、弛緩時間ｔ２中に無効信号が供給され、側頭部ＨＳｒ，ＨＳｌに皮膚反射を誘発しない振動Ｎが与えられる。無効信号によって提供される振動Ｎは、皮膚反射を誘発しない周波数または振幅の振動であればよい。
【０１１０】
図２１は、スカルキャップ１５Ｅのリニア振動アクチュエータ１２１を図１７に示した群１２ＧＦ，１２ＧＭ，１２ＧＲ，１２ＧＳｒ，１２ＧＳｌごとに異なる振動を出力するように設定された振動パターンＶ１３を示す。この振動パターンＶ１３では、１回の誘発時間ｔ１中のリニア振動アクチュエータ１２１の錘の振動の位相を群１２ＧＦ，１２ＧＭ，１２ＧＲ，１２ＧＳｒ，１２ＧＳｌごとに異ならせている。
【０１１１】
具体的には、前頭部ＨＦの群１２ＧＦ、頭頂部ＨＭの群１２ＧＭ、後頭部ＨＲの群１２ＧＲのリニア振動アクチュエータ１２１の錘の振動の位相を前頭部ＨＦから後頭部ＨＲへ約１／３周波数ずつ遅らせるとともに、右側頭部ＨＳｒの群１２ＧＳｒのリニア振動アクチュエータ１２１の錘の振動の位相に対して、左側頭部ＨＳｌの群１２ＧＳｌのリニア振動アクチュエータ１２１の錘の振動の位相を逆転させている。
【０１１２】
以上のように、図１８から図２１の振動パターンＶ１０〜Ｖ１３をスカルキャップ１５Ｅの制御部１３に提供し、リニア振動アクチュエータ１２１を制御することで、異なる振動を体感することができるとともに、体感の違いによる異なる効果も得られる。例えば、これらの振動パターンＶ１０〜Ｖ１２を図３から図７に示す基本的な振動パターンＶ１〜Ｖ５と組み合わせた運転プログラムにすることによって、振動の強さを感じる位置が移動することによるマッサージ的効果を加えることができる。
【０１１３】
また、各リニア振動アクチュエータ１２１が誘発時間ｔ１の間に発生させる振動の周波数は、５８〜６５Ｈｚの範囲内の一定の周波数である。図２１のように各１２ＧＦ，１２ＧＭ，１２ＧＲ，１２ＧＳｒ，１２ＧＳｌ群の位相を異ならせた振動パターンＶ１３でリニア振動アクチュエータ１２１を制御するだけでなく、他の振動パターンＶ１０〜Ｖ１２に振動パターンＶ１３を組み合わせてもよい。つまり、振動強度の強い振幅の極大部ＶＬや振動強度の弱い振幅の極小部ＶＳの位置を移動させるようにリニア振動アクチュエータ１２１の振動を変化させる代わりに、振動の位相を逆位相に変えた部位や周囲との位相を早めるまたは遅らせた部位を移動させるようにリニア振動アクチュエータ１２１の振動を変化させるように制御してもよい。同じ振動強度の刺激を受けていても、異なる体感を得ることができる。
【０１１４】
以上、本発明の皮膚反射誘発装置及び発毛促進アプリケーションについて、いくつかの実施形態を説明した。これらの実施形態は、発明をわかりやすくするために一例を示したに過ぎない。したがって、これらの実施形態に発明を限定することを意図したものではない。本発明は、他の様々な形で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更をすることが可能である。上述の各実施形態及びその変形例は、発明の範囲に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明に対しそれらの均等の範囲を含むものである。
【０１１５】
また、上述の各実施形態で示した構成及び機能は、他の実施形態においても流用することができる。例えば、第５の実施形態に示した操作端末２及びそれと皮膚反射誘発装置１との間の無線通信による制御や、既存の通信端末によって皮膚反射誘発装置１を制御駆動させる発毛促進アプリケーションなどを第１から第４の実施形態の皮膚反射誘導装置１に適用することも可能である。
【符号の説明】
【０１１６】
１…皮膚反射誘発装置、１１…発振器、１２…振動発生機、１２１…リニア振動アクチュエータ、１２ＧＦ…（前頭部の）群、１２ＧＭ…（頭頂部の）群、１２ＧＲ…（後頭部の）群、１２ＧＳｒ…（右側頭部の）群、１２ＧＳｌ…（左側頭部の）群、１３…制御部、１５…伝達部材、１５Ａ…ハーネス（伝達部材）、１５Ｂ…キャップ（伝達部材）、１５Ｃ…異形キャップ（伝達部材）、１５Ｄ…枕（伝達部材）、１５Ｅ…スカルキャップ（伝達部材）、１６…操作部、２…操作端末、２１…画面、２２…入力部、ｔ１…誘発時間、ｔ２…弛緩時間、ｔ３…運転時間、Ｖ１〜Ｖ１３…振動パターン。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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