(57)【要約】【課題】仕様が異なる複数の超音波照射子を使用する場合のコストを低減すると共に、使い勝手を向上させた超音波照射装置を提供する。【解決手段】照射パッド５を有する超音波照射子４は、コネクタ３ａ，３ｂを介して駆動回路２と着脱自在に接続され、駆動回路部２から供給される駆動電力により、超音波照射パッド５に備えられた振動子２０が発振して超音波が照射される。波形発生回路ＩＣ１０から出力される交流信号Ｓigの周波数を、コネクタ３ａに内蔵された抵抗１５，１６により指定すると共に、電力増幅回路１２から出力される駆動電力のレベルを、コネクタ３ａに内蔵された抵抗２１，２２により指定する。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
交流信号を出力する発振回路と該交流信号を増幅して駆動電力を出力する増幅回路とを有する増幅手段と、該駆動電力により振動する振動子を有して前記交流信号の周波数及び該駆動電力の出力レベルに応じた超音波を照射する超音波照射手段とを備えた超音波照射装置において、
前記超音波照射手段は前記増幅手段と着脱自在に接続可能とされ、前記交流信号の周波数を指定する周波数指定手段と前記駆動電力の出力レベルを指定する出力レベル指定手段とのうちの少なくともいずれか一方を、前記超音波照射手段に備えたことを特徴とする超音波照射装置。
【請求項２】
前記増幅手段と前記超音波照射手段はコネクタを介して接続され、前記周波数指定手段と前記出力レベル指定手段とのうちの少なくともいずれか一方を前記超音波照射手段側のコネクタ又は該コネクタと一体の筐体に内蔵したことを特徴とする請求項１記載の超音波照射装置。
【請求項３】
前記周波数指定手段は、前記駆動手段と前記超音波照射手段とが接続されたときに、前記発振回路と接続されて該発振回路から出力される前記交流信号の周波数を決定する受動動素子又は能動素子であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の超音波照射装置。
【請求項４】
前記出力レベル指定手段は、前記駆動手段と前記超音波照射手段とが接続されたときに、前記増幅回路と接続されて該増幅回路から出力される前記駆動電力の出力レベルを決定する受動素子又は能動素子であることを特徴とする請求項１又は請求項２記載の超音波照射装置。
【請求項５】
前記周波数指定手段は、前記交流信号の周波数の指定データを記憶した記憶手段であり、
該記憶手段から周波数の指定データを読み出して、該指定データに応じて前記交流信号の周波数を設定する手段を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２記載の超音波照射装置。
【請求項６】
前記出力レベル指定手段は、前記駆動電力の出力レベルの指定データを記憶した記憶手段であり、
該記憶手段から出力レベルの指定データを読み出して、該指定データに応じて前記駆動電力の出力レベルを設定する手段を備えたことを特徴とする請求項１又は請求項２項記載の超音波照射装置。
【請求項７】
前記超音波照射手段は、超音波を生体に照射して該生体内の脂肪を分解するものであり、前記交流信号の周波数が前記周波数指定手段によって脂肪分解に必要な周波数に指定され、前記駆動電力の出力レベルが前記出力レベル指定手段によって脂肪分解に必要なレベルに指定されることを特徴とする請求項１から請求項６記載の超音波照射装置。
【請求項８】
交流信号を出力する発振回路と該交流信号を増幅して駆動電力を出力する増幅回路とを有する増幅手段と、該駆動電力により振動する振動子を有して前記交流信号の周波数及び該駆動電力の出力レベルに応じた超音波を照射する超音波照射手段とを備えた超音波照射装置において、
前記超音波照射手段は前記増幅手段と着脱自在に接続可能とされ、前記超音波照射子が前記増幅手段に接続された時に前記振動子の特性及び／又は駆動状態を測定する手段と、該測定により得られた前記振動子の特性及び／又は駆動状態に基づいて、前記交流信号の周波数と前記駆動電力の出力レベルとのうちの少なくともいずれか一方を設定する手段とを、前記増幅手段に備えたことを特徴とする超音波照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、予め指定された周波数及び強度の超音波を照射する超音波照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
超音波照射装置においては、超音波を出力する振動子を該振動子の共振点付近で振動させて効率良く超音波を発生させることが望ましい。また、超音波を照射する対象に応じて、超音波の周波数と強度を設定する必要がある。
【０００３】
例えば、美容健康／医療の目的で、生体に超音波を照射する従来の超音波照射装置１００は、図３に示したように、発振回路１０１と電力増幅回路１０２とを有する駆動回路部１０３と、駆動回路部１０３と接続ケーブル１０４を介して接続された超音波照射パッドとにより構成される。
【０００４】
ここで、超音波照射パッド１０５は、複数の振動子１１０（１１０ａ，１１０ｂ，…，１１０ｎ）により構成されるが、各振動子は個体ばらつきを有する。そのため、予め共振周波数と出力特性が近似した振動子を階層分けして幾つかの構成群として、各構成群の周波数と強度の代表値を設定し、１つの構成群の中から抽出した振動子を用いて超音波照射パッド１０５を製作するようにしていた。
【０００５】
そして、この場合、各構成群毎の周波数と強度の代表値は当然に相違する。さらに、超音波照射パッド１０５に備えられる１１０の個数は、生体の照射部位の面積に応じて相違する。例えば、美容健康用では、顔面及び頸部には約２５mm径の振動子を１個備えた超音波照射子が使用される。また、上膊には約３０cm×２０cm、大腿では約４０cm×２０cm、腹部では約８０cm×２０cmの照射面積が必要となる。
【０００６】
このように、広い面積に対して超音波を照射するときには、複数の小型の振動子を並列接続して、柔軟で伸縮可能な基板に配置した超音波照射パッド（例えば、特許文献１参照）が使用される。そして、超音波照射パッドの照射面積の変更は、１０cm×１０cm、１５cm×１０cm、１３cm×２０cm等のユニット型の超音波照射子の使用個数を変更することによって行われる。
【０００７】
この場合、並列接続される振動子の個数に応じて、超音波照射子の合成抵抗が大きく変化する。例えば、１個の振動子を備えた超音波照射子に対して、１００個の振動子を並列接続した超音波照射子の合成抵抗は１／１００となる。そのため、超音波照射パッド１０５の仕様に応じて、超音波照射パッド１０５と駆動回路部１０３との入出力インピーダンスの適合や、駆動回路部１０３から出力される駆動電力Ｐdvの出力レベルを適切に設定する必要がある。
【０００８】
そこで、駆動回路部１０３には、発振回路１０１から出力される交流信号Ｓigの発振周波数を調節するための可変抵抗１２０と、電力増幅回路１０２から出力される駆動電力Ｐdvのレベルを調節するための可変抵抗１２１とが操作者により操作可能に備えられ、超音波照射パッド１０５の仕様に応じて、超音波照射パッド１０５に供給される駆動電力Ｐdvの周波数と出力レベルを調節するようにしていた。
【０００９】
しかし、可変抵抗１２０又は可変抵抗１２１が誤って操作されると、適切な駆動電力Ｐdvが超音波照射パッド１０５に供給されず、超音波照射パッド１０５から照射される超音波の周波数と強度が不適切なものとなって得られる効果が不十分なものとなる。
【００１０】
そこで、従来の超音波照射装置１００においては、駆動回路部１０３と超音波照射パッド１０５とは、１対１に着脱不能に接続されて発振回路１０１の周波数と電力増幅回路１０２の出力レベルとが超音波照射パッド１０５の仕様に応じて調節され、可変抵抗１２０と可変抵抗１２１は使用者が操作できない箇所に設けられていた。なお、超音波照射パッド１０５と駆動回路部１０３とを１台ずつしか使用しない場合のように、誤接続がなされるおそれがないときには、超音波照射パッド１０５を駆動回路部１０３と着脱自在に接続可能とした例がある。
【００１１】
しかし、このようにして超音波照射装置１００を構成した場合、仕様が異なる複数の超音波照射パッド１０５を用いるときには、各超音波照射パッド１０５とその仕様に応じて周波数と出力レベルが調整された駆動回路部１０３とからなる超音波照射装置１００を複数台用意しなければならないため、超音波照射装置１００のコストがアップするという不都合がある。
【００１２】
また、駆動回路部１０３と超音波照射パッド１０５とを着脱自在に接続する仕様とし、振動素子１１０を発振回路の構成要素として自励発振させる構成とすることも考えられ、この場合には周波数の設定が不要であるため、原理的には超音波照射パッド１０５の交換が可能であるが、上述したように振動子１１０の個数が広範囲に変化するときには、超音波照射パッド１０５の等価抵抗や等価容量が大きく変化し、該広範囲の全てをカバーする自励発振回路を形成することは困難である。
【００１３】
また、ＰＬＬ等による自動共振点追跡方式を採用することが原理的には可能であるが、例えば超音波照射パッド１０５の等価インピーダンスが１：１００の範囲で変化する場合、振動子１１０に供給される側の駆動電圧と駆動電流の検出を１：１００のレンジで行う必要がある。そして、供給電力と駆動電力との位相差検出の精度を、各超音波照射子の仕様に依存せずに維持するためには、電流検出回路の構成が複雑になってコストアップとなる。さらに、ＰＬＬによる位相差に応じた負帰還制御回路の構成も複雑となって安定動作させることが難しく、該負帰還制御回路の誤動作により超音波照射パッド１０５から照射される超音波の周波数が異常となるおそれがある。
【特許文献１】特開２０００−１５９６６４
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１４】
本発明は上記背景を鑑みてなされたものであり、出力する超音波の仕様が異なる複数の超音波照射子を使用する場合のコストを低減すると共に、使い勝手を向上させた超音波照射装置を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明は上記目的を達成するためになされたものであり、交流信号を出力する発振回路と該交流信号を増幅して駆動電力を出力する増幅回路とを有する増幅手段と、該駆動電力により振動する振動子を有して前記交流信号の周波数及び該駆動電力の出力レベルに応じた超音波を照射する超音波照射手段とを備えた超音波照射装置の改良に関する。
【００１６】
そして、本発明の第１の態様は、前記超音波照射手段は前記増幅手段と着脱自在に接続可能とされ、前記交流信号の周波数を指定する周波数指定手段と前記駆動電力の出力レベルを指定する出力レベル指定手段とのうちの少なくともいずれか一方を、前記超音波照射手段に備えたことを特徴とする。
【００１７】
かかる本発明によれば、前記超音波照射手段から照射される超音波の周波数は、前記周波数指定手段により指定される前記交流信号の周波数に依存し、また、該超音波の強さは前記出力レベル指定手段により指定される前記駆動電力のレベルに依存する。そして、前記周波数指定手段と前記出力レベル指定手段は前記駆動手段と着脱自在に接続される前記超音波照射手段側に備えられる。そのため、一旦、前記周波数指定手段により前記交流信号の周波数を指定し、また、前記出力レベル指定手段により前記駆動電力の出力レベルを指定すれば、前記超音波照射手段を前記駆動手段から取外しても、再び該超音波照射手段を前記駆動手段に取り付けたときに、前記周波数指定手段と前記出力レベル指定手段による指定内容に応じた周波数と強さで該超音波照射手段から超音波を照射することができる。この場合、１台の前記駆動手段に対して、複数の種類の前記超音波照射手段を交換して使用することができるため、超音波照射装置のコストを下げることができる。また、前記前記駆動手段に取り付ける超音波照射手段を交換する度に、超音波照射手段から照射される超音波の周波数及び強さを調節する必要がないため、使い勝手が良い。
【００１８】
また、前記駆動手段と前記超音波照射手段はコネクタを介して接続され、前記周波数指定手段と前記出力レベル指定手段とのうちの少なくともいずれか一方を前記超音波照射手段側のコネクタ又は該コネクタと一体の筐体に内蔵したことを特徴とする。
【００１９】
かかる本発明によれば、前記周波数指定手段と前記出力レベル指定手段を前記超音波照射手段側のコネクタ又は該コネクタと一体の筐体に内蔵させることにより、前記超音波照射手段の使用者により前記周波数指定手段及び前記出力レベル指定手段が誤操作させることを防止することができる。
【００２０】
また、前記周波数指定手段は、前記駆動手段と前記超音波照射手段とが接続されたときに、前記発振回路と接続されて該発振回路から出力される前記交流信号の周波数を決定する受動動素子又は能動素子であることを特徴とする。
【００２１】
かかる本発明によれば、前記駆動手段と前記超音波照射手段とが接続されたときに、前記受動素子又は前記能動素子が前記発振回路と接続されて前記発振回路と共に作動し、前記発振回路から前記増幅回路に対して前記受動素子又は前記能動素子により決定される周波数の前記交流信号を出力することができる。
【００２２】
また、前記出力レベル指定手段は、前記駆動手段と前記超音波照射手段とが接続されたときに、前記増幅回路と接続されて該増幅回路から出力される前記駆動電力の出力レベルを決定する受動素子又は能動素子であることを特徴とする。
【００２３】
かかる本発明によれば、前記駆動手段と前記超音波照射手段とが接続されたときに、前記受動素子又は前記能動素子が前記増幅回路と接続されて前記増幅回路と共に作動し、前記増幅回路から前記超音波照射手段に対して前記受動素子又は前記能動素子により決定される出力レベルの前記駆動電力を供給することができる。
【００２４】
また、前記周波数指定手段は、前記交流信号の周波数の指定データを記憶した記憶手段であり、該記憶手段から周波数の指定データを読み出して、該指定データに応じて前記交流信号の周波数を設定する手段を備えたことを特徴とする。
【００２５】
かかる本発明によれば、前記発振回路から出力される前記交流信号の周波数を前記記憶手段に記憶したデータにより指定可能なため、前記超音波照射手段から照射される超音波の周波数の設定と管理を容易に行うことができる。
【００２６】
また、前記出力レベル指定手段は、前記駆動電力の出力レベルの指定データを記憶した記憶手段であり、該記憶手段から出力レベルの指定データを読み出して、該指定データに応じて前記駆動電力の出力レベルを設定する手段を備えたことを特徴とする。
【００２７】
かかる本発明によれば、前記増幅回路から出力されて前記超音波照射子に供給される前記駆動電力の出力レベルを前記記憶手段に記憶したデータにより指定可能なため、前記超音波照射子から照射される超音波の強さの設定と管理を容易に行うことができる。
【００２８】
また、前記超音波照射手段は、超音波を生体に照射して該生体内の脂肪を分解するものであり、前記交流信号の周波数が前記周波数指定手段によって脂肪分解に必要な周波数に指定され、前記駆動電力の出力レベルが前記出力レベル指定手段によって脂肪分解に必要なレベルに指定されることを特徴とする。
【００２９】
かかる本発明の超音波照射手段にあっては、照射する生体の部位（顔面、大腿、腹部等）や生体の個体差に応じて、要求される超音波の周波数と強度が広い範囲で変わる。そのため、本発明により、種々の要求に対応した超音波の周波数と強さを前記周波数指定手段及び前記出力レベル指定手段により指定した複数の超音波照射手段を用意して、前記駆動手段と組合わせて使用することが特に有効である。
【００３０】
また、本発明の第２の態様は、前記超音波照射手段は前記増幅手段と着脱自在に接続可能とされ、前記超音波照射子が前記増幅手段に接続された時に前記振動子の特性及び／又は駆動状態を測定する手段と、該測定により得られた前記振動子の特性及び／又は駆動状態に基づいて、前記交流信号の周波数と前記駆動電力の出力レベルとのうちの少なくともいずれか一方を設定する手段とを、前記増幅手段に備えたことを特徴とする。
【００３１】
かかる本発明によれば、前記超音波照射手段が前記増幅手段に接続された時に、前記振動子の特性及び／又は駆動状態が測定される。そして、測定された前記振動子の特性及び／又は駆動状態に基づいて前記交流信号の周波数と前記駆動電力の出力レベルとのうちの少なくともいずれか一方を設定することにより、前記振動子をより適切な条件で振動させて超音波を照射させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３２】
本発明の実施の形態について、図１及び図２を参照して説明する。図１は本発明の第１の実施の形態における超音波照射装置の構成図、図２は本発明の第２の実施の形態における超音波照射装置の構成図である。
【００３３】
先ず、本発明の第１の実施の形態について図１を参照して説明する。超音波照射装置１は、駆動回路部２（本発明の駆動手段に相当する）と、駆動回路部２とコネクタ３ａ，３ｂを介して着脱自在に接続される超音波照射子４（本発明の超音波照射手段に相当する）とにより構成される。
【００３４】
駆動回路部２は、交流信号Ｓigを発生する波形発生ＩＣ１０（本発明の能動素子に相当する）、交流信号Ｓigのバッファリングを行う増幅度１のバッファアンプ１１、及び交流信号Ｓigを増幅して駆動電力Ｐdvを出力する電力増幅回路１２を備えている。波形発生ＩＣ１０としては、例えばマキシム社（Maxim Integrated Products, Inc）製のＭＡＸ０３８を用いることができる。ＭＡＸ０３８は、外付けされたコンデンサ１３の容量（Ｃf）と、抵抗１４，１５，１６の抵抗値（Ｒf０，ΔＲf，Ｒf１）に依存する流入電流（Ｉin）の設定によって、約１Hz〜２０ＭHzの範囲の周波数の正弦波を出力する。なお、波形発生ＩＣ１０と、コンデンサ１３と、抵抗１４，１５，１６とにより本発明の発振回路が構成される。
【００３５】
波形発生ＩＣ１０の出力振幅（＝バッファアンプ１１の出力振幅）は約２Ｖであり、波形発生ＩＣ１０の出力端子と０電位ラインとの間に、抵抗２０，２１，２２が接続されている。そして、バッファアンプ１１の出力電圧を、抵抗２０，２１，２２により分圧した分圧電圧Ｖdvが電力増幅回路１２に入力される。この場合、電力増幅回路１２の入力インピーダンスは、分圧電圧Ｖdvの安定のために抵抗２０，２１，２２の抵抗値（Ｒp０，ΔＲp１，Ｒp１）に対して高く設定することが望ましい。なお、電力増幅回路１２と、抵抗２０，２１，２２とにより、本発明の増幅回路が構成される。
【００３６】
また、電力増幅回路１２は、分圧電圧Ｖdvを増幅して駆動電力Ｐdvを生成し、該駆動電力Ｐdvが接続ケーブル6を介して超音波照射子４の超音波照射パッド５に供給される。そして、超音波照射パッド５に備えられた複数の発振子２０（２０ａ，２０ｂ，…，２０ｎ）が、駆動電力Ｐdvにより発振して超音波を照射する。
【００３７】
以上説明したように、波形発生ＩＣ１０から出力される交流信号Ｓigの周波数は、波形発生ＩＣ１０への流入電流Ｉinの大きさに応じて変化し、電力増幅回路１２から出力される駆動電力Ｐdvの出力レベルは、分圧電圧Ｖdvの振幅に応じて変化する。そのため、コネクタ３ａには、流入電流Ｉinを調節するための可変抵抗１５（本発明の受動素子に相当する）が設けられ、また、分圧電圧Ｖdvの振幅を調節するための可変抵抗２１（本発明の受動素子に相当する）が内蔵されている。
【００３８】
なお、可変抵抗１５，２１は、コネクタ３ａの外部の例えば超音波照射パッド５に設けることも可能であるが、接続ケーブル４は、通常１〜２ｍ程度の柔軟なケーブルであり、超音波照射子５は生体に接触等して使用されるものであるため、機械的な作用が加わって可変抵抗１５，２１の破損や断線が生じ易い。そのため、可変抵抗１５，２１をコネクタ３ａ又はコネクタ３ａと一体の筐体に設けることが望ましい。また、可変抵抗１５，２１をコネクタ３ａ又はコネクタ３ａと一体の筐体に内蔵して外から接触できないようにすることにより、使用者の誤操作により可変抵抗１５，２１の設定が変化し、交流信号Ｓigの周波数や駆動電力Ｐdvの出力レベルが変化することを防止することができる。
【００３９】
駆動回路部２に備えられた波形発生ＩＣ１０は、可変抵抗１５と抵抗１６の直列抵抗値が同一に設定された超音波照射子４が接続されたときは、該直列抵抗値に応じた一定の周波数の交流信号Ｓigを出力する。また、電力増幅回路１２は、可変抵抗２１と抵抗２２の直列抵抗値が同一の超音波照射子４が接続されたときは、該直列抵抗値に応じて一定のレベルの駆動電力Ｐdvを出力する。
【００４０】
そのため、超音波照射パッド５を構成する複数の振動子２０の代表値として、可変抵抗１５により周波数が指定され、また、可変抵抗２１により駆動電力Ｐdvの出力レベルが指定された超音波照射子４が接続されたときに、駆動回路部２から、これらの指定に応じた周波数と出力レベルの駆動電力Ｐdvを超音波照射パッド５に供給することができる。
【００４１】
従って、種々の超音波の周波数と強さが指定された仕様が異なる超音波照射子４を任意に交換して駆動回路部２に接続したときに、該周波数と強度に応じた超音波を超音波照射子４の照射パッド５から放射させることができる。この場合、仕様が異なる超音波照射子４に対して、専用の駆動回路部２を個別に用意する必要がなく、駆動回路部２を１台用意すればよいため駆動回路２のコストを低減することができる。
【００４２】
なお、波形発生ＩＣ１０自体のばらつきや、コンデンサ１３の容量のばらつきが有る場合、波形発生ＩＣ１０から出力される交流信号Ｓigの周波数や振幅が変動する。そこで、これらの変動を抑制して、同一の超音波照射パッド５が接続されたときには、可変抵抗１５の設定に応じた同一の周波数で可変抵抗２１の設定に応じた同一の出力レベルの駆動電力Ｐdvが供給されるように、微調用の可変抵抗１４（周波数の調整用）と可変抵抗２０（振幅の調整用）が設けられている。なお、電源電圧を調節する手段を設けて波形発生ＩＣに供給される電源電圧のレベルを微調する方法や、コンデンサ１３に可変型のものを用いてその容量微調する等、他の方法によって交流信号Ｓigの周波数と振幅を微調してもよい。
【００４３】
また、本実施の形態では、波形発生ＩＣ１０を用いて本発明の発振回路を構成したが、他の回路構成によって発振回路を構成してもよい。
【００４４】
また、本実施の形態では、可変抵抗１５を調節して流入電流Ｉinを変更することにより、交流信号Ｓigの周波数を変更したが、コンデンサ１３に可変コンデンサ（本発明の受動素子に相当する）を用いて該可変コンデンサを調節することにより、交流信号Ｓigの周波数を変更してもよい。
【００４５】
また、本実施の形態では、超音波照射子４側に、可変抵抗１５を設けたが、波形発生回路ＩＣ１０もコネクタ３ａに内蔵してもよい。この場合は、使用する波形発生ＩＣの仕様や外付け回路の構成を変更することによって、交流信号Ｓigの周波数の指定範囲を拡大することができる。同様に、電力回路１２の構成要素の一部（例えば多段増幅回路の１段目部分）を構成する能動素子をコネクタ３ａに内蔵してもよい。この場合は、コネクタ３ａに内蔵させる能動素子の該能動素子の仕様を変更することによって、駆動電力Ｐdvの指定範囲を拡大することができる。
【００４６】
また、可変抵抗１５の抵抗値（ΔＲf）と抵抗１６の抵抗値（Ｒf1）は、可変抵抗１５を調節したときに、例えば、流入電流ＩinがＩin_b（基準値）±１０％の範囲で変更されるように設定される。また、可変抵抗２１の抵抗値（ΔＲp）と抵抗２２の抵抗値（Ｒp1）は、可変抵抗２１を調節したときに、例えば、分圧電圧ＶdvがＶdv_b（基準値）±１０％の範囲で変更されるように設定される。
【００４７】
次に、本発明の第２の実施の形態について図２を参照して説明する。なお、上述した図１の構成と同様の構成については、同一の符号を付して説明を省略する。図２に示した超音波照射装置３０は、駆動回路部４０（本発明の駆動手段に相当する）と、コネクタ５１ａ，５１ｂを介して駆動回路部４０と着脱自在に接続される超音波照射子５０（本発明の超音波照射手段に相当する）とにより構成される。
【００４８】
超音波照射手段３０においては、超音波照射子５０側のコネクタ５１ａにメモリ６２（本発明の記憶手段に相当する）が内蔵され、メモリ６２には周波数の指定データＦ_dat及び出力レベルの指定データＰ_datが記憶されている。そして、駆動回路部４０は、メモリ６２に記憶された周波数の指定データＦ_datに基づいて波形発生ＩＣ１０から出力される交流信号Ｓigの周波数を設定し、また、メモリ６２に記憶された出力レベルの指定データＰ_datに基づいて電力増幅回路１２から出力される駆動電力Ｐdvのレベルを設定する。
【００４９】
駆動回路部４０は、コネクタ５１ａに内蔵されたメモリ６２から周波数の指定データＦ_datと出力レベルの指定データＰ_datを読み出す読取回路６１を備えている。そして、波形発生ＩＣ１０から出力される交流信号Ｓigの周波数を設定するための構成として、周波数の指定データＦ_datを保持するレジスタ６２、波形発生ＩＣ１０から出力される交流信号Ｓigの出力波数を所定のサンプリング周期で計数する周波数カウンタ６３、周波数カウンタ６３の計数値Ｆ_cntを交流信号Ｓigの周波数として保持するレジスタ６４、レジスタ６２に保持された周波数の指定データＦ_datとレジスタ６４に保持された交流信号Ｓigの周波数の計数データＦ_cntとを比較して差分ΔＦを出力する比較器６５、及び差分ΔＦに応じた抵抗値を設定するデジタル可変抵抗器６６を備えている。
【００５０】
この構成により、周波数の指定データＦ_datと交流信号Ｓigの実際の周波数Ｆ_cntとが一致するように、デジタル可変抵抗器６６の抵抗値がフィードバック制御され、指定データＦ_datに応じた周波数の交流信号Ｓigを得ることができる。
【００５１】
また、駆動回路部４０は、電力増幅回路１２から出力される駆動電力Ｐdvの出力レベルを設定するための構成として、出力レベルの指定データＰ_datを保持するレジスタ７０、電力増幅回路１２から出力される駆動電力Ｐdvのレベルを検出してデジタルデータに変換するＡ／Ｄ変換回路７１、Ａ／Ｄ変換回路７１による駆動電力Ｐdvの検出データＰ_senを保持するレジスタ７２、レジスタ７０に保持された出力レベルの指定データＰ_datとレジスタ７２に保持された駆動電力Ｐdvの検出データＰ_senとを比較して差分Δ出力する比較器７３、及び差分ΔＰに応じた抵抗値を設定するデジタル可変抵抗器７４を備えている。
【００５２】
この構成により、出力レベルの指定データＰ_datと駆動電力Ｐdvの検出データＰ_senとが一致するように、デジタル可変抵抗器７４の抵抗値がフィードバック制御され、指定データＰ_datに応じた出力レベルの駆動電力Ｐdvを得ることができる。
【００５３】
このように、メモリ６０に記憶された周波数の指示データＦ_dat及び出力レベルの指示データＰ_datに基づいて、デジタル可変抵抗器６６，６７の抵抗値をフィードバック制御することによって、照射パッド４から照射する超音波の周波数と強度の仕様に応じた交流信号Ｓigの周波数と駆動電力Ｐdvをデータにより指定することができる。この場合、上述した第１の実施の形態の超音波照射子４で必要であった、可変抵抗２１，１５の操作による周波数と出力レベルの指定が不要であるため、周波数と出力レベルの設定が容易である。
【００５４】
なお、本実施の形態では、駆動回路部４０におけるレジスタ６２，６４，７０，７２、周波数カウンタ６３、及び比較器６５，７３を、ロジック回路で構成したが、マイクロコンピュータを用いて、ソフトウェア処理により構成してもよい。
【００５５】
また、本実施の形態では、本発明の記憶手段として半導体メモリを使用したが、光、光化学、電気化学、磁気等によるデジタル、アナログ式の記憶手段を用いてよい。また、本発明の記憶手段として、ＩＣタグ、ＲＦＩＣタグを超音波照射子側に設け、無線により駆動回路部側に読込むようにしてもよい。
【００５６】
また、他の実施の形態として、周波数指定手段及び出力レベル指定手段を設けずに、駆動回路部側に基準周波数を中心として少なくとも超音波照射子のバラツキの範囲をカバーする周波数スイープ回路を設け、その出力を電力増幅回路を経由して超音波照射子に加え、スイープする各周波数における超音波照射子の反応を測定して超音波照射子の電圧、電流、位相角等の駆動状態やインピーダンス特性を測定し、或いは超音波照射子に音圧センサーを内蔵して音響出力を測定してもよい。この場合、測定結果に基づいて超音波照射子に対する最適な駆動電圧の周波数と出力レベルを設定することができる。ここで、最適な周波数は共振時に位相角がほぼゼロ又は電流が最大となることから判断することができ、最適な出力レベルは音響出力が設計値となることから判断することができる。
【図面の簡単な説明】
【００５７】
【図１】本発明の第１の実施の形態における超音波照射装置の構成図。
【図２】本発明の第２の実施の形態における超音波照射装置の構成図。
【図３】従来の超音波照射装置の構成図。
【符号の説明】
【００５８】
１…（第１の実施の形態の）超音波照射装置、２…駆動回路部、３ａ，３ｂ…コネクタ、５…超音波照射パッド、６…接続ケーブル、１０…波形発生ＩＣ、１２…電力増幅回路、３０…（第２の実施の形態の）超音波照射装置、４０…駆動回路部、５１ａ，５１ｂ…コネクタ、６０…メモリ
【図１】
2005028027.tif 000003
【図２】
2005028027.tif 000004
【図３】
2005028027.tif 000005