(57)【要約】【課題】振動板を安全かつ安定に振動動作する超音波美容装置を提案する。【解決手段】使用者が分割抽出回路において指定した超音波振動子の振動レベルになるように、超音波出力設定回路の出力設定信号によって発振回路の超音波駆動出力を制御するようにしたことにより、簡易な構成によって超音波振動子を安全かつ安定な振動レベルで振動させることができる。【選択図】図４
2008188119.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被施術者の肌に接触する振動板を振動させる超音波振動子を有する超音波美容装置において、
上記超音波振動子に超音波駆動出力を供給する発振回路と、
上記超音波駆動出力を分割抽出処理することにより上記超音波振動子の振動レベルを指定する抽出信号を得る分割抽出回路と、
上記抽出信号のピークを検出してピーク検出信号を得るピーク検出回路と、
上記ピーク検出信号に応じて上記発振回路に対して上記超音波駆動出力を上記指定された振動レベルに制御する出力指定信号を得る超音波出力設定回路
とを具えることを特徴とする超音波美容装置。
【請求項２】
被施術者の肌に接触する振動板を振動させる超音波振動子を有する超音波美容装置において、
発振動作用トランジスタを有し、上記発振動作用トランジスタの発振出力電流を上記超音波振動子に供給する発振回路と、
上記発振出力電流に対応する駆動出力信号を受けて予め設定された分割比率で抽出して抽出信号を得る分割抽出回路と、
上記抽出信号のピークを検出してピーク検出信号を得るピーク検出回路と、
上記ピーク検出信号に応じて上記発振動作用トランジスタに対する動作点設定電圧を得る超音波出力設定回路と
を具えることを特徴とする超音波美容装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は超音波美容装置に関し、特に超音波振動を与えるプローブを安定に動作させるものである。
【背景技術】
【０００２】
この種の超音波美容装置として、美容処理を受ける被施術者の肌に直接接触する金属性振動板を、ピエゾ素子などの振動子を用いて超音波振動させるプローブを有し、当該プローブによって美容処理を受ける被施術者の肌に超音波振動を与えることにより美容効果を得るようにしたものが用いられている。
【０００３】
ところがこのプローブは、振動板が肌に接触している時には振動振幅が小さいので、振動子の電気的インピーダンスが大きくなるのに対して、肌に接触しなくなると振動板の振動振幅が最大になるため振動子の電気的インピーダンスが激減するような状態になり、これを放置すると、金属性振動板が加熱することになる。
【０００４】
この振動板の加熱を防止する手法として、特許文献１に記載のように、金属板が肌に接触していない時これを検出して超音波振動子の駆動レベルを低い値に設定するのに対して、振動板に肌が接触した時超音波振動子に対する駆動レベルを大きくするようにしたものが提案されている。
【特許文献１】特開平１１−１１４０００号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところがこの従来の構成は、振動板が肌に接触しているか否かを検出して振動子の駆動レベルを切り換える構成が複雑であると共に、振動板の振動レベルを大きく変化させるため安定動作の点で問題がある。
【０００６】
本発明は、以上の点を考慮してなされたもので、簡略な電気回路を用いて超音波振動子を常に安定に駆動することができるようにした超音波美容装置を提案しようとするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
かかる課題を解決するため本発明においては、被施術者の肌に接触する振動板１２を振動させる超音波振動子１３を有する超音波美容装置１において、超音波振動子１３に超音波駆動出力を供給する発振回路４２と、超音波駆動出力を分割抽出処理することにより超音波振動子１３の振動レベルを指定する抽出信号Ｓ２を得る分割抽出回路４３と、抽出信号Ｓ２のピークを検出してピーク検出信号Ｓ３を得るピーク検出回路４４と、ピーク検出信号Ｓ３に応じて発振回路４２に対して超音波駆動出力を指定された振動レベルに制御する出力指定信号Ｓ４を得る超音波出力設定回路４５とを設ける。
【発明の効果】
【０００８】
本発明によれば、分割抽出回路において予め設定した超音波振動子の振動レベルになるように、超音波出力設定回路の出力設定信号によって発振回路の超音波駆動出力を制御するようにしたことにより、簡易な構成によって超音波振動子を常に安全かつ安定な振動レベルで振動させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００９】
以下図面について、本発明の一実施の形態を詳述する。
【００１０】
図１及び図２において、１は全体として美容ユニットを示し、絶縁性断面Ｕ字状縦長のケース本体部２Ａの前表面に長方形状の絶縁性パネルシート部２Ｂを形成したケース２を有する。
【００１１】
パネルシート部２Ｂの上側部分には、円筒状プローブ３が前方に突出するように設けられていると共に、当該プローブ３の上側位置にこれと隣接するようにミスト噴霧開口４が穿設されている。
【００１２】
プローブ３は図３に示すように、ケース２のパネルシート部２Ｂに取り付けられた絶縁性台部材１１の先端に、肌に美容効果を与える振動板として、チタニウム金属材料でなる円形キャップ状のヘッド部１２が接合部１２Ａによって嵌め込み及び接着により保持されている。
【００１３】
ヘッド部１２の内側にはピエゾ素子でなる超音波振動子１３が取り付けられ、そのリード線１３Ａを介して超音波振動駆動回路４１から１．４〔ＭＨｚ〕の超音波駆動電流ＳＯＵＴが与えられたとき、超音波振動子１３がヘッド部１２と一体に振動するようになされている。
【００１４】
ミスト噴霧開口４は、ケース２のパネルシート部２Ｂと上面板部２Ｃとが連接する角部を前上方から削り落とすことにより、前方から見たとき卵型形状を呈するような凹形状の内壁面４Ａを形成している。
【００１５】
この凹形状の内壁面４Ａの奥行き方向の突き当たり部分に、断面円形の透孔４Ｂが形成され、この透孔４Ｂ内に噴霧機１５のノズル１５Ａの噴霧口部材１５Ｂが配設されている。
【００１６】
かくして噴霧機１５はノズル１５Ａの噴霧口部材１５Ｂからミスト噴霧開口４を通して円錐形状の噴霧ミストを放射し、これを被施術者の肌に噴霧することにより、肌に化粧水を与えながらプローブ３のヘッド部１２における超音波振動美容処理及び又はイオン導入処理を行うことができるようになされている。
【００１７】
この実施の形態の場合、ケース２のパネルシート部２Ｂの下側部分には、動作モード選択ボタン３５と、液晶表示部材で構成された動作モード表示部３６とが設けられ、動作モード選択ボタン３５を構成する電源ボタン３５Ａと、肌に噴霧ミストを噴霧するミストモードボタン３５Ｂと、肌に超音波振動を与える超音波モードボタン３５Ｃと、肌にイオン導入電流を与えるイオン導入モードボタン３５Ｄとを操作することにより、美容処理モードを選択できるようになされている。
【００１８】
超音波振動子１３のリード線１３Ａは図４に示す超音波振動駆動回路４１に接続され、これにより超音波モードボタン３５Ｃが操作されたとき、超音波振動子１３を振動動作させる。
【００１９】
超音波振動駆動回路４１は、ＮＰＮ型バイポーラトランジスタでなる発振動作用トランジスタＱ１を含む発振回路４２を有し、発振動作用トランジスタＱ１のエミッタ及びアース間に直列に接続されたインダクタンスＬ２及びＬ１と、発振動作用トランジスタＱ１のベース接続抵抗Ｒ３及びアース間に直列に接続されたコンデンサＣ３及びＣ１とによって発振動作用トランジスタＱ１のベースに対する正帰還回路を形成することにより発振回路を構成している。
【００２０】
インダクタンスＬ１及びＬ２の接続中点Ｐ１はコンデンサＣ１及びＣ３の接続中点に接続され、当該接続中点Ｐ１から直流阻止用コンデンサＣ２及び出力端子Ｔ１及びＴ２を介しさらにリード線１３Ａを介して、発振動作用トランジスタＱ１から与えられる超音波駆動電流ＳＯＵＴを超音波振動子１３に与える。
【００２１】
接続中点Ｐ１の電圧は、超音波駆動電流ＳＯＵＴによる超音波振動子１３の駆動レベルを表す駆動出力信号Ｓ１として分割抽出回路４３の固定抵抗Ｒ１１の一端に与えられる。
【００２２】
分割抽出回路４３の固定抵抗Ｒ１１の他端は、半固定抵抗でなる分割比率設定抵抗Ｒ１２を通してアースに接続され、これにより駆動出力信号Ｓ１を分割比率設定抵抗Ｒ１２と固定抵抗Ｒ１１との抵抗比に対応する分割比率で分割した値の抽出信号Ｓ２を抽出し、この抽出信号Ｓ２をピーク検出回路４４に与える。
【００２３】
ピーク検出回路４４は、抽出信号Ｓ２をコンデンサＣ１１を介してアノードをアースに接続されたダイオードＤ１１のカソードに与えると共に、整流用ダイオードＤ１２のアノードに与える。
【００２４】
整流用ダイオードＤ１２のカソードはコンデンサＣ１２及び抵抗Ｒ１３でなる平滑回路に与えられ、これにより平滑回路の出力端に抽出信号Ｓ２のピーク電圧を表すピーク検出信号Ｓ３を得、これを超音波出力設定回路４５に与える。
【００２５】
超音波出力設定回路４５は、エンハンスメント型電界効果トランジスタでなる出力設定用トランジスタＱ１１を有し、そのドレインを電源接続用抵抗Ｒ１を介して電源＋Ｂ１に接続すると共に、ソースをアースに接続し、これにより電源接続用抵抗Ｒ１及び出力設定用トランジスタＱ１１のドレイン及びソース間抵抗によって電源＋Ｂ１を分圧してなる出力設定信号Ｓ４を出力設定用トランジスタＱ１１のドレインに得る。
【００２６】
かくして出力設定用トランジスタＱ１１のドレインに得られる出力設定信号Ｓ４は、ドレイン及びアース間に接続されたコンデンサＣ４と、直列接続された出力用抵抗Ｒ２及びインダクタンスＬ３とでなる出力回路を通じて発振回路４２の発振動作用トランジスタＱ１のベース接続抵抗Ｒ３に、動作点電位を指定する電圧信号として与えられる。
【００２７】
以上の構成において、超音波振動駆動回路４１は、分割抽出回路４３の分割比率設定抵抗Ｒ１２の設定抵抗値によって設定された値によって決まる目標出力レベルの超音波駆動電流ＳＯＵＴをコンデンサＣ２を介して超音波振動子１３に与える。
【００２８】
この目標出力レベルは、超音波振動子１３が設けられているヘッド部１２に被施術者の肌が接触しているとき（このときヘッド部１２の振動振幅は小さくなるので超音波振動子１３のインピーダンスが大きい状態になる）、超音波振動子１３が肌に対して適正な美容効果を与えるような振動レベルで振動するように選定されている。
【００２９】
ここで、分割抽出回路４３の分割比率設定抵抗Ｒ１２の値は、目標出力レベルとして適正な超音波振動をヘッド部１２から肌に与えることができる駆動出力信号Ｓ１が得られるような分割比率になるように予め設定される。
【００３０】
分割比率設定抵抗Ｒ１２によって設定された分割比率で駆動出力信号Ｓ１を分割することにより抽出された抽出信号Ｓ２のピーク値は、ピーク検出回路４４においてピーク検出信号Ｓ３として検出されて超音波出力設定回路４５の出力設定用トランジスタＱ１１に与えられる。
【００３１】
このときの出力設定用トランジスタＱ１１のドレイン及びソース間抵抗と電源接続用抵抗Ｒ１との分割比に応じた電圧値の出力設定信号Ｓ４が、発振回路４２の発振動作用トランジスタＱ１のベースにその発振動作の動作点を設定する電圧として与えられ、その結果発振動作用トランジスタＱ１は分割比率設定抵抗Ｒ１２によって設定された分割比率に応じた値の超音波駆動電流ＳＯＵＴを超音波振動子１３に流し、これにより超音波振動子１３はプローブ３のヘッド部１２を介して被施術者の肌に対して出力目標値に見合った超音波振動によって美容処理を行う。
【００３２】
この状態においてプローブ３のヘッド部１２が被施術者の肌から離れると、ヘッド部１２の負荷が軽くなることにより、超音波振動子１３の振動振幅が大きくなるためその電気的インピーダンスが小さくなる。
【００３３】
このとき発振動作用トランジスタＱ１を通って電源＋Ｂ０から超音波振動子１３に流れる駆動電流が大きくなろうとする（その結果超音波振動子１３の発熱量が増大しようとする）。このとき駆動出力信号Ｓ１の信号レベルが上昇することによりピーク検出回路４４のピーク検出信号Ｓ３の電圧値が上昇する。
【００３４】
しかしながらこのときピーク検出信号Ｓ３の上昇に伴って出力設定用トランジスタＱ１１のドレインソース間抵抗が低下するので、出力設定信号Ｓ４の電圧値が低下し、これが発振回路４２のベース電位（従って発振動作用トランジスタＱ１の動作点）を低下させることにより、電源＋Ｂ０から発振動作用トランジスタＱ１を流れる電流が抑制される。
【００３５】
かくして超音波振動子１３に流れる電流が抑制されると、駆動出力信号Ｓ１の電圧値が出力目標値に戻されることにより、ピーク検出回路４４のピーク検出信号Ｓ３も出力目標値に見合った電圧値に抑制され、これにより出力設定用トランジスタＱ１１のドレイン・ソース間抵抗の低下も抑制される。
【００３６】
かくして超音波振動駆動回路４１は、超音波振動子１３に対する負荷の変動に応じて発振動作用トランジスタＱ１に流れる超音波駆動電流をフィードバック制御することができ、その結果超音波振動子１３には、常に、分圧抽出回路４３の分圧比率設定抵抗Ｒ１２の設定値によって決まる出力目標値に見合った電流が流れるように、制御されることになる。
【００３７】
かくして上述の構成によれば、美容ユニット１を用いて超音波振動モードで美容処理をする際に、プローブ３を肌に接触させたり離したりすることにより、プローブ３のヘッド部１２を介して超音波振動子１３に対して与えられる負荷の変動があったとしても、超音波振動子１３に流れる超音波駆動電流を、常に、プローブ３のヘッド部１２が肌に接触している状態と同じ振動動作状態に安全かつ安定に保持させることができる。
【産業上の利用可能性】
【００３８】
本発明は超音波振動子を用いた超音波美容装置に適用できる。
【図面の簡単な説明】
【００３９】
【図１】本発明の一実施の形態による美容ユニットを示す斜視図である。
【図２】図１の美容ユニットの正面図である。
【図３】図１のプローブ３の詳細構成を示す部分的断面図である。
【図４】超音波振動駆動回路を示す電気的接続図である。
【符号の説明】
【００４０】
１……美容ユニット、２……ケース、２Ａ……ケース本体部、２Ｂ……パネルシート部、２Ｃ……上面板部、３……プローブ、４……ミスト噴霧開口、４Ａ……内壁面、１１……台部材、１２……ヘッド部、１２Ａ……接合部、１３……超音波振動子、１３Ａ……リード線、１５……噴霧機、１５Ａ……ノズル、１５Ｂ……噴霧口部材、４１……超音波振動駆動回路、４２……発振回路、４３……分割抽出回路、４４……ピーク検出回路、４５……超音波出力設定回路。
【図１】
2008188119.tif 000003
【図２】
2008188119.tif 000004
【図３】
2008188119.tif 000005
【図４】
2008188119.tif 000006