超音波発生装置及びそれを備えた美容装置
【課題】複数の超音波振動子のそれぞれの負荷を検知することを課題とする。
【解決手段】第１ヘッドブロック２ａに含まれるプローブヘッドを介して超音波振動子で発生した超音波振動、もしくは第２ヘッドブロックに含まれるプローブヘッドを介して超音波振動子で発生した超音波振動を負荷に伝達し、第１ヘッドブロック２ａに含まれるプローブヘッドが負荷状態であるか、もしくは無負荷状態であるかを検知する第１検知回路１４ａと、第２ヘッドブロック２ｂに含まれるプローブヘッドが負荷状態であるか、もしくは無負荷状態であるかを検知する第２検知回路１４ｂとを備えて構成される。
【解決手段】第１ヘッドブロック２ａに含まれるプローブヘッドを介して超音波振動子で発生した超音波振動、もしくは第２ヘッドブロックに含まれるプローブヘッドを介して超音波振動子で発生した超音波振動を負荷に伝達し、第１ヘッドブロック２ａに含まれるプローブヘッドが負荷状態であるか、もしくは無負荷状態であるかを検知する第１検知回路１４ａと、第２ヘッドブロック２ｂに含まれるプローブヘッドが負荷状態であるか、もしくは無負荷状態であるかを検知する第２検知回路１４ｂとを備えて構成される。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の超音波振動子を備えた超音波発生装置、及びこの複数の超音波発生装置で発生された超音波振動を皮膚に与えることで美容効果が得られる超音波発生装置を備えた美容装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術としては、例えば以下に示す文献に記載されたものが知られている（特許文献１参照）。この文献１には、第１のパッドの内部に配設され第１の周波数の超音波振動を発振する第１の超音波発振子と、第２のパッドの内部に配設され第２の周波数の超音波振動を発振する第２の超音波振動子と、第１の超音波振動子または第２の超音波振動子を選択的に動作せしめる切替手段とを備え、１つの出力トランスと１つの制御回路で２つの超音波振動子を選択的に駆動制御することで、単一の装置により、異なる周波数の超音波を利用してのマッサージが可能となる技術が記載されている。
【特許文献１】特開２００１−２５２３２３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
複数の超音波振動子を備えた従来の美容装置においては、複数の超音波振動子に対する負荷は、各超音波振動子で発生した超音波振動が与えられる皮膚となるが、負荷（皮膚）がそれぞれの超音波振動子に対応して設けられたそれぞれのパッドに適切な状態で接触しているか否かを検知する手段を備えていなかった。
【０００４】
このため、美容装置の使用者は、複数のパッドの内いずれか１つのパッドが皮膚に密着されて美容効果を奏するに適した状態でパッドが皮膚に当接されているか否かを判断することができなかった。このため、パッドが適切に皮膚に密着していない状態では、皮膚に与える美容効果が低減し、また、このような状態で例えば装置をフルパワーで動作させて強い超音波振動を発生させた場合には、パッドでの発熱量が増大し、皮膚に悪影響を及ぼすおそれがあった。
【０００５】
そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複数の超音波振動子のそれぞれの負荷を検知することが可能な超音波発生装置を提供することにある。
【０００６】
また、他の目的は、複数の超音波振動子を備えた装置と皮膚との接触状態を検知して、検知結果に基づいて装置を適切に使用して美容効果をもたらすことができる超音波発生装置を備えた美容装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る超音波発生装置は、プローブヘッドを介して超音波振動子で発生した超音波振動を負荷に伝達し、前記超音波振動子とプローブヘッドとの対を複数備えた超音波発生装置において、前記それぞれのプローブヘッドが負荷状態であるか、もしくは無負荷状態であるかを検知する検知手段を備えたことを第１の特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る超音波発生装置は、第１の特徴の超音波発生装置において、前記検知手段は、前記複数のプローブヘッドのそれぞれに対して個別に設けられていることを第２の特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る超音波発生装置は、第１の特徴の超音波発生装置において、前記検知手段は、前記複数のプローブヘッドに対して共通化されていることを第３の特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る超音波発生装置を備えた美容装置は、第１〜第３の特徴の超音波発生装置のいずれか１つの超音波発生装置を備え、前記プローブヘッドを介して前記超音波振動子で発生した超音波振動を肌に付与して美容効果を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る第１の特徴の超音波発生装置では、超音波発生装置に含まれる複数の超音波振動子のそれぞれの振動子の負荷を検知することが可能となる。
【００１２】
本発明に係る第２の特徴の超音波発生装置では、負荷の検知精度が向上し、誤検知を抑制することができる。
【００１３】
本発明に係る第３の特徴の超音波発生装置では、構成の簡素化ならびに小型化を図ることができる。
【００１４】
本発明に係る超音波発生装置を備えた美容装置では、複数の超音波振動子を備えた装置と皮膚との接触状態を検知して、検知結果に基づいて装置を適切に使用して美容効果をもたらすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１は本発明の実施例１に係る超音波発生装置の構成を示す図である。図１に示す実施例１の超音波発生装置は、超音波制御ブロック１と、超音波振動子を含む第１ヘッドブロック２ａ、第２ヘッドブロック２ｂを備えて構成されている。
【００１７】
第１ヘッドブロック２ａは、例えば圧電素子で構成された超音波振動子（図示せず）と、この超音波振動子と接合され、超音波振動子で発生した超音波振動が与えられる、例えば液体、ゲル状物質、生体の皮膚等の負荷に接触して超音波振動を負荷に伝達するプローブヘッド（図示せず）を備えて構成されている。
【００１８】
同様に、第２ヘッドブロック２ｂは、例えば圧電素子で構成された超音波振動子（図示せず）と、この超音波振動子と接合され、超音波振動子で発生した超音波振動が与えられる、例えば液体、ゲル状物質、生体の皮膚等の負荷に接触して超音波振動を負荷に伝達するプローブヘッド（図示せず）を備えて構成されている。
【００１９】
超音波振動子を構成する圧電素子は、例えば図２に示すようなインピーダンス周波数特性を有し、共振周波数（ｆｒ）と反共振周波数（ｆａ）との間の周波数の交流信号が供給されることで電気的エネルギーを機械的エネルギーに変えて超音波振動を得る。
【００２０】
また、超音波振動子は、特に発振する周波数帯域において無負荷時と負荷時とで、図２に示すようにインピーダンス周波数特性が異なる。すなわち、図２において、無負荷時と負荷時とでインピーダンスが同じとなる周波数（ｆｍ）と共振周波数（ｆｒ）との間の周波数領域においては、無負荷時のインピーダンスは負荷時のインピーダンスよりも小さくなる。一方、無負荷時と負荷時とでインピーダンスが同じとなる周波数（ｆｍ）と反共振周波数（ｆａ）との間の周波数領域においては、無負荷時のインピーダンスは負荷時のインピーダンスよりも大きくなる。なお、検知しようとする無負荷状態ならびに負荷状態は、負荷に応じてその状態が異なる場合には、それぞれの状態に応じて予め実験等でインピーダンス周波数特性を求めるようにする。
【００２１】
第１ヘッドブロック２ａに含まれる超音波振動子と第２ヘッドブロックに含まれる超音波振動子は、径等の形状が同一または異なっていてもよく、また駆動周波数も同一または異なっていてもよく、装置の使用用途に応じて設計事項として適宜設定される。
【００２２】
なお、ヘッドブロック、すなわち超音波振動子は２つに限ることはなく、３以上の複数であってかまわない。
【００２３】
図１に戻って、超音波制御ブロック１は、第１ヘッドブロック２ａと第２ヘッドブロック２ｂとを駆動制御する手段として機能し、第１駆動回路１１ａ、第２駆動回路１１ｂ、発振回路１２，出力調整回路１３，第１検知回路１４ａ、第２検知回路１４ｂ、ＣＰＵ１５を備えて構成されている。
【００２４】
第１駆動回路１１ａは、第１ヘッドブロック２ａの超音波振動子に対して予め設定された駆動周波数で発振回路１２から与えられる交流信号を、出力調整回路１３から指示された振幅に増幅し、増幅された駆動信号を第１ヘッドブロック２ａの超音波振動子に供給して超音波振動子を駆動する。同様に、第２駆動回路１１ｂは、第２ヘッドブロック２ｂの超音波振動子に対して予め設定された駆動周波数で発振回路１２から与えられる交流信号を、出力調整回路１３から指示された振幅に増幅し、増幅された駆動信号を第２ヘッドブロック２ｂの超音波振動子に供給して超音波振動子を駆動する。
【００２５】
発振回路１２は、それぞれの超音波振動子に対応した駆動周波数の交流信号を生成し、生成した交流信号をそれぞれ対応した第１駆動回路１１ａ、第２駆動回路１１ｂに与える。
【００２６】
出力調整回路１３は、各超音波振動子に対応して各超音波振動子に与えられる駆動信号の振幅を第１駆動回路１１ａならびに第２駆動回路１１ｂに指示し、負荷に付与される超音波振動の強さを設定可能な範囲内でそれぞれの超音波振動子に対して個別かつ任意に設定する。出力調整回路１３は、例えば外部から与えられる指示に基づいて振幅を指示する。
【００２７】
第１検知回路１４ａは、第１ヘッドブロック２ａのプローブヘッドが、負荷に応じて予め設定された正常な状態（負荷状態）で負荷に接触しているか、もしくは正常でない状態（無負荷状態）で負荷に接触しているかを検出する。負荷が例えば皮膚であって、皮膚に超音波振動を与えることで美容効果を奏する場合には、皮膚に密着されて美容効果を奏するに適した状態でプローブヘッドが皮膚に当接されているか否かを判断する。
【００２８】
同様に、第２検知回路１４ｂは、第２ヘッドブロック２ｂのプローブヘッドが、負荷に応じて予め設定された正常な状態（負荷状態）で負荷に接触しているか、もしくは正常でない状態（無負荷状態）で負荷に接触あるいは非接触しているかを検出する。負荷が例えば皮膚であって、皮膚に超音波振動を与えることで美容効果を奏する場合には、皮膚に密着されて美容効果を奏するに適した状態でプローブヘッドが皮膚に当接されているか否かを判断する。
【００２９】
この判断は、以下に説明する手法に基づいて行われる。
【００３０】
超音波振動子は、先の図２に示すようなインピーダンス周波数特性を有しているので、このインピーダンス周波数特性を利用する。例えば第１ヘッドブロック２ａの超音波振動子の径が第２ヘッドブロック２ｂの径よりも大きく、それぞれのインピーダンス周波数特性が、例えば図３（第１ヘッドブロック２ａの超音波振動子が第１振動子、第２ヘッドブロック２ｂの超音波振動子が第２振動子）に示すような特性を有している場合に、無負荷時のインピーダンスは負荷時のインピーダンスよりも大きくなるような駆動周波数（ｆｄ）で各超音波振動子を駆動する。
【００３１】
このような場合に、図３に示すように無負荷状態から負荷状態になると、各超音波振動子のインピーダンスは低下するので、超音波振動子に流れる電流と周波数との関係は、図４に示すようになり、インピーダンスが低下することで、超音波振動子に流れる電流は増加する。一方、負荷状態から無負荷状態になると、各超音波振動子のインピーダンスは、上昇するので、超音波振動子に流れる電流は低下する。
【００３２】
この無負荷時と負荷時との電流の違いに基づいて、図４に示すように、無負荷時の電流と負荷時の電流のと間にそれぞれの超音波振動子に対応したしきい値を設定し（第１振動子のしきい値ｔｈ１、第２振動子のしきい値ｔｈ２）、超音波振動子に供給される駆動電流を検出し、検出された駆動電流が設定されたしきい値を上回っている場合は、負荷状態であると判断する一方、しきい値を下回っている場合には無負荷状態であると判断する。
【００３３】
したがって、第１検知回路１４ａは、第１駆動回路１１ａから第１ヘッドブロック２ａの超音波振動子に供給される駆動電流を検出し、検出した駆動電流と上記したようにして予め設定されたしきい値（しきい値ｔｈ１）とを比較し、比較結果において、駆動電流がしきい値ｔｈ１を上回っている場合は、第１ヘッドブロック２ａのプローブヘッドが負荷に正常に接触して負荷状態であると判断する一方、駆動電流がしきい値ｔｈ１を下回っている場合には、第１ヘッドブロック２ａのプローブヘッドが負荷に正常に接触していない無負荷状態であると判断する。
【００３４】
同様に、第２検知回路１４ｂは、第２駆動回路１１ｂから第２ヘッドブロック２ｂの超音波振動子に供給される駆動電流を検出し、検出した駆動電流と上記したようにして予め設定されたしきい値（しきい値ｔｈ２）とを比較し、比較結果において、駆動電流がしきい値ｔｈ２を上回っている場合は、第２ヘッドブロック２ｂのプローブヘッドが負荷に正常に接触して負荷状態であると判断する一方、駆動電流がしきい値ｔｈ２を下回っている場合には、第２ヘッドブロック２ｂのプローブヘッドが負荷に正常に接触していない無負荷状態であると判断する。
【００３５】
ＣＰＵ１５は、超音波制御ブロック１の動作を制御する制御中枢として機能し、プログラムに基づいて各種動作処理を制御するコンピュータに必要な、演算処理装置、記憶装置、入出力装置等の資源を備えた例えばマイクロコンピュータ等の機能を備えている。ＣＰＵ１５は、予め内部に保有する制御ロジック（プログラム）に基づいて、発振回路１２、出力調整回路１３を含む超音波制御ブロック１の制御を要する構成要素に指令を送り、以下に説明する負荷の検知動作を含む超音波振動子の駆動制御に必要なすべての動作を統括管理して制御する。
【００３６】
ＣＰＵ１５は、第１検知回路１４ａ、第２検知回路１４ｂの検知結果を受けて、各超音波振動子に対応したプローブヘッドが無負荷状態にあると判断された場合には、超音波振動子に供給される駆動電流を低下もしくは停止し、無負荷状態であることを例えば音声やＬＥＤの光等の報知手段により外部に報知するようにしてもよい。
【００３７】
このような構成において、外部から与えられる駆動指示に基づいて、第１ヘッドブロック２ａの超音波振動子または第２ヘッドブロック２ｂの超音波振動子が選択的に駆動される。例えば第１ヘッドブロック２ａの超音波振動子の駆動が指令されると、第１ヘッドブロック２ａの超音波振動子に対応して予め設定された駆動周波数の交流信号が発振回路１２で生成され、生成された交流信号は第１駆動回路１１ａに与えられる。また、外部から与えられる第１ヘッドブロック２ａの超音波振動子の振動の強さ、すなわち超音波振動子に供給される駆動信号の電圧振幅（発振回路１２から出力される交流信号の増幅率）が出力調整回路１３から第１駆動回路１１ａに与えられる。
【００３８】
これにより、発振回路１２から与えられた駆動周波数の交流信号は、第１駆動回路１１ａで出力調整回路１３から与えられた増幅率で増幅されて駆動信号が生成され、生成された駆動信号が第１ヘッドブロック２ａの超音波振動子に供給されて、第１ヘッドブロック２ａの超音波振動子が駆動される。
【００３９】
このような駆動状態において、第１駆動回路１１ａから第１ヘッドブロック２ａの超音波振動子に供給される駆動信号の電流は第１検知回路１４ａでモニタされ、このモニタされた駆動電流が先に説明したしきい値ｔｈ１を越えている場合は、第１ヘッドブロック２ａのプローブヘッドが負荷に対して正常に接触して負荷状態であると判断する一方、越えていない場合には、第１ヘッドブロック２ａのプローブヘッドが負荷に正常に接触していない無負荷状態であると判断する。
【００４０】
第２駆動回路１１ｂにより第２ヘッドブロックの超音波振動子が駆動される場合も、第２検知回路１４ｂで上述したと同様にして負荷状態もしくは無負荷状態が判断される。
【００４１】
このように、上記実施例１においては、複数の超音波振動子を備えた超音波発生装置において、複数のそれぞれの超音波振動子に対して負荷状態であるか、無負荷状態であるかを判別することが可能となる。また、それぞれの超音波振動子に対応して検知回路を設けたので、それぞれの超音波振動子のインピーダンス周波数特性や温度特性等の振動特性に対応させて検知回路毎に個別かつ独立して先に説明したしきい値を設定することが可能となる。これにより、検知精度が向上して誤検知を防止することができる。
【実施例２】
【００４２】
図５は本発明の実施例２に係る超音波発生装置の構成を示す図である。図５に示す実施例２の特徴とするところは、先の実施例１の装置に比べて、図１の第１検知回路１４ａと第２検知回路１４ｂとを検知回路５１に共通化し、図１に示すＣＰＵ１５の機能に加えて検知回路５１にしきい値情報を与える機能を追加したＣＰＵ５２を設けて、超音波制御ブロック５を構成したことにあり、他は先の実施例１と同様である。
【００４３】
検知回路５１は、先に説明した第１検知回路１４ａと第２検知回路１４ｂの機能を備え、ＣＰＵ５２から与えられる第１ヘッドブロック２ａの超音波振動子に対応したしきい値ｔｈ１と第２ヘッドブロック２ｂの超音波振動子に対応したしきい値ｔｈ２とを受けて、これらのしきい値ｔｈ１、ｔｈ２に基づいて、先に説明したと同様にして負荷の状態を判断する。
【００４４】
このように、この実施例２においては、検知回路を共通化することで先の実施例１に比べて構成の簡略化ならびに小型化を図ることができる。
【実施例３】
【００４５】
図６は本発明の実施例３に係る超音波発生装置を備えた美容装置の正面図、図７は分解斜視図であり、両図に示すこの実施例３の美容装置は、先の実施例１もしくは実施例２の超音波発生装置を備えている。
【００４６】
図６ならびに図７において、この美容装置は、利用者が手で掴む部分となる本体部６１と、本体部６１の先端（図６中で上端）に位置するヘッド基台部６２と、ヘッド基台部６２から左右に分岐するようにして突出する第１ヘッドブロック６４（図１または図５の第１ヘッドブロック２ａに相当）及び第２ヘッドブロック６６（図１または図５の第２ヘッドブロック２ｂに相当）とをそれぞれ備えている。これら第１，第２各ヘッドブロック６４，６６は複数のヘッドブロックを構成しており、本体部６１の上端のヘッド基台部６２から、やや斜め上方に指向しており、これにより本美容装置は全体としてＹ字形状となるよう形成していることになる。
【００４７】
本体部６１には、第１，第２ヘッドブロック６４，６６を選択的に切り替えて動作させるスイッチ６７が設けられ、本体部６１のハウジング内には、先の実施例１または実施例２の超音波発生装置の超音波制御ブロック１が収納されている。
【００４８】
第１ヘッドブロック６４は、後述するがその先端に設けてある第１プローブヘッドと、その周囲を覆うようにして設けてあるアタッチメントとにより、人の鼻部に直接接触させて超音波振動を与え、美肌効果を得る。一方、第２ヘッドブロック６６は、その先端に設けてある第２プローブヘッドにより、人の顔部における頬や額などの主要となる部位に接触させて超音波振動を与え、美肌効果を得る。
【００４９】
ヘッド基台部６２は、三叉形状で中空のヘッド基台７１を備えている。ヘッド基台７１は、ヘッドリング６３を介装して第１ヘッドブロック６４に連結され、ヘッドリング６５を介装して第２ヘッドブロック６６に連結され、アクセントリング７４を介装して本体部６１のハウジングに連結されている。ヘッド基台７１には、その両側部を一対のヘッドケース７２ａ，７２ｂが挟み込むようにして装着されている。第１ヘッドブロック６４ならびに第２ヘッドブロック６６には、不使用時に装着するキャップ７３が設けられている。
【００５０】
図８は第１ヘッドブロック６４の分解斜視図である。
【００５１】
図８において、この第１ヘッドブロック６４は、前述したように第１プローブヘッド８０６を備えており、第１プローブヘッド８０６の表面が生体の皮膚に接触させる接触面となり、接触面と反対側の背面に第１超音波振動子８０７を取り付けている。この第１超音波振動子８０７は、超音波制御ブロック１から駆動電圧が印加されることで超音波振動し、これに伴い第１プローブヘッド８０６も超音波振動する。
【００５２】
第１プローブヘッド８０６は、第１超音波振動子８０７を取り付けた側の外周縁に、接触面と反対側に突出する筒部を備え、この筒部を覆うように、ほぼ円筒形状のプローブカバー８０４を設けている。このプローブカバー８０４は、先端にて内側に突出する屈曲部を第１プローブヘッド８０６の外周面に接触させ、屈曲部と第１プローブヘッド８０６との間の空隙にシール部材としてのＯリング８０５を介装している。
【００５３】
プローブカバー８０４のさらに外側には、これもほぼ円筒形状となるプローブスプリングカバー８０１をプローブカバー８０４に対して移動可能に設けている。プローブスプリングカバー８０１は、先端側のプローブカバー８０４の外周面に摺接する摺動部を備えるとともに、その下端に摺動部よりも大径のカバー部を備えており、このカバー部の内側にＯリング８０３を介装してプローブヘッドスプリング８０２を収容している。
【００５４】
このようなプローブヘッドスプリング８０２は、プローブスプリングカバー８０１を図８中で上方に向けて押し付けている。この際、プローブスプリングカバー８０１におけるカバー部の下端は、ヘッドリング６３内に挿入され、外側に突出する係止部がヘッドリング６３内に係合して上方への抜け止めがなされる。
【００５５】
プローブスプリングカバー８０１のさらに外側の先端側（第１プローブヘッド８０６側）には、アタッチメント８００を取り付けている。このアタッチメント８００は、先端側の開口が後端側の開口よりも小さく、かつ、先端側の外周縁の一部に切欠を形成している。
【００５６】
第１超音波振動子８０７の下部にはプローブ基台８１０を配置している。プローブ基台８１０は、下部が開放したカップ形状を呈し、上部外周の段部に第１超音波振動子８０７の下端を載せ、プローブカバー８０４とで第１超音波振動子８０７を挟み込むようにして支持している。プローブ基台８１０の下端部は外方に突出するフランジを有し、このフランジの下部からねじ８１１を挿入してプローブカバー８０４とプローブ基台８１０とを締結固定する。
【００５７】
プローブ基台８１０には、第１超音波振動子８０７の背面に接触する陽極となる接続金具８０８と、第１プローブヘッド８０６のフランジの背面に接触する陰極となる接続金具８０９がそれぞれ装着されている。また、各接続金具８０８，８０９はリード線を介して超音波制御ブロック１に接続されている。
【００５８】
次に、第１ヘッドブロック６４を使用して鼻部のケアを行う動作について説明する。
【００５９】
本体部６１を手に持って、スイッチ６７を操作することで第１超音波振動子８０７に駆動電圧を印加して駆動し、第１プローブヘッド８０６が超音波振動する。この状態で第１ヘッドブロック６４を鼻の上部（眉間の直下）に接近させ押し付ける。この際アタッチメント８００の切欠が下部となっており、この状態で一定以上の押し付け荷重をアタッチメント８００を介して付与すると、アタッチメント８００がプローブヘッドスプリング８０２の弾性力に抗しながら後退する。この押し付け初期では、アタッチメント８００の切欠と反対側に縁部が主に肌（鼻）に接触している。アタッチメント８００の後退により、アタッチメント８００に加えて第１プローブヘッド８０６の接触面が肌（鼻）に接触する。
【００６０】
アタッチメント８００及び超音波振動が付与されている第１プローブヘッド８０６が上記したように肌に接触した状態にあるとき、第１プローブヘッド８０６の超音波振動により肌の角栓や毛穴の汚れ成分が軟化し、これらを肌表面に押し出すことができる。
【００６１】
この状態で、本装置を鼻の先端側に徐々にスライド移動させることで、上記押し出されて軟化した角栓や毛穴の汚れ成分をアタッチメント８００の内周縁によってはぎ取るようにして付着させつつ除去する。この際、アタッチメント８００には進行方向前方側に切欠があり、これに対向する側の鼻に接触する内周縁をＲ形状としているので、肌への傷つきを軽減した状態で鼻のケアを行うことができ、同時に超音波振動により除去後の毛穴の引き締め効果も得られる。
【００６２】
図９は第２ヘッドブロック６６の分解斜視図である。
【００６３】
図９において、この第２ヘッドブロック６６は、前述したように第２プローブヘッド９０２を備えており、第２プローブヘッド９０２の表面が人の肌に接触させる接触面となり、接触面と反対側の背面に第２超音波振動子９０３を取り付けている。この第２超音波振動子９０３は、上記超音波制御ブロック１から駆動電圧が印加されることで超音波振動し、これに伴い第２プローブヘッド９０２も超音波振動する。
【００６４】
第２プローブヘッド９０２は、第２超音波振動子９０３を取り付けた側の外周縁に、外側に向けて突出するフランジを形成し、このフランジを覆うように、ほぼ円筒形状のヘッドカバー９００を設けている。ヘッドカバー９００は、先端にて内側に突出する屈曲部を第２プローブヘッド９０２の外周面に接触させ、屈曲部とフランジとの間の空隙にシール部材としてのＯリング９０１を介装している。
【００６５】
ヘッドカバー９００は、上部が開口したヘッドベース９０６の上端が挿入された状態で係止されて固定され、これら相互間にはシール材としてのＯリング９０５を介装している。ヘッドベース９０６の内側には金具取付用リブを形成し、この金具取付用リブに陽極の接続金具９０４ａを取り付けるとともに、陰極の接続金具９０４ｂをヘッドベース９０６の外周側の端部に取り付ける。接続金具９０４ａは、第２超音波振動子９０３の背面に弾性的に圧接して接触し、接続金具９０４ｂは、第２超音波振動子９０３の外側に位置する第２プローブヘッド９０２の背面に弾性的に圧接して接触する。また、各接続金具９０４ａ，９０４ｂはリード線を介して超音波制御ブロック１に接続されている。
【００６６】
ヘッドベース９０６は、スプリングベース９０９の中心に設けてある貫通孔に移動可能に挿入し、弾性体としてのゴムカバー９１０を押さえ板９１３を介してねじ９１４により固定する。なお、スプリングベース９０９の外周面には、シール材としてのＯリング９１２を、ヘッド基台７１のヘッド連結部との間をシールするよう設けている。
【００６７】
ゴムカバー９１０の外周側には屈曲した環状の弾性変形部を設け、弾性変形部のさらに外側を、環状のゴムカバー固定板９１１とスプリングベース９０９とで挟持した状態とし、この状態でねじ９１４により固定する。スプリングベース９０９の内周側の上部には、ヘッドベース９０６のボス部が挿入される筒状のスプリングカバー９０８を設け、スプリングカバー９０８とボス部との間に弾性手段としてのヘッドスプリング９０７を介装する。このヘッドスプリング９０７は、スプリングベース９０９に対しヘッドベース９０６を図９中で上方に向けて押し付けている。
【００６８】
以上の構成から、第２ヘッドブロック６６は、第２プローブヘッド９０２の接触面に対し、ヘッドスプリング９０７によって直角方向に移動可能かつ、この直角方向の接触面の中心部における中心軸に対して、ゴムカバー９１０によって揺動可能である。
【００６９】
次に、第２ヘッドブロック６６を使用して顔部のケアを行う動作について説明する。
【００７０】
前述したように第１ヘッドブロック６４側が作動している状態で、スイッチ６７をさらに操作することで、第２プローブヘッド９０２が超音波振動する。この状態で第２プローブヘッド９０２を顔部例えば頬に接近させ押し付ける。これにより、毛穴に張りを与えて振動により血行を促進させ、コラーゲンの生成を促進し、肌に張りが出ることで、毛穴を目立たなくなるようにし、美容効果をもたらす。
【００７１】
また、複数のヘッドブロック、すなわち第１ヘッドブロック６４ならびに第２ヘッドブロック６６のそれぞれに対して負荷を検知する機能を備えたことで、各プローブヘッドが、その負荷となる肌に密着して当接されている状態（負荷状態）にあるか、肌に密着されていない状態（無負荷状態）にあるかを検知することが可能となる。これにより、検知結果を使用者に報知することで、仕様で定められた適切な使用状態で美容装置を使用することが可能となり、確実に美容効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の実施例１に係る超音波発生装置の構成を示す図である。
【図２】超音波振動子の負荷時と無負荷時の基本的なインピーダンス周波数特性を示す図である。
【図３】複数の超音波振動子の負荷時と無負荷時のインピーダンス周波数特性を示す図である。
【図４】複数の超音波振動子の負荷時と無負荷時の駆動電流周波数特性を示す図である。
【図５】本発明の実施例２に係る超音波発生装置の構成を示す図である。
【図６】本発明の超音波発生装置を備えた美容装置の構成を示す正面図である。
【図７】本発明の超音波発生装置を備えた美容装置の構成を示す分解斜視図である。
【図８】第１ヘッドブロックの構成を示す分解斜視図である。
【図９】第２ヘッドブロックの構成を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００７３】
１，５…超音波制御ブロック
２ａ、６４…第１ヘッドブロック
２ｂ，６６…第２ヘッドブロック
１１ａ…第１駆動回路
１１ｂ…第２駆動回路
１２…発振回路
１３…出力調整回路
１４ａ…第１検知回路
１４ｂ…第２検知回路
１５…ＣＰＵ
５１…検知回路
５２…ＣＰＵ
６１…本体部
６２…ヘッド基台部
６３…ヘッドリング
６５…ヘッドリング
６７…スイッチ
７１…ヘッド基台
７２ａ，７２ｂ…ヘッドケース
７３…キャップ
７４…アクセントリング
８００…アタッチメント
８０１…プローブスプリングカバー
８０２…プローブヘッドスプリング
８０４…プローブカバー
８０５，８０３、９０１，９０５，９１２…Ｏリング
８０６…第１プローブヘッド
８０７…第１超音波振動子
８０８，８０９，９０４ａ，９０４ｂ…接続金具
８１０…プローブ基台
８１１，９１４…ねじ
９００…ヘッドカバー
９０２…第２プローブヘッド
９０３…第２超音波振動子
９０５…Ｏリング
９０６…ヘッドベース
９０７…ヘッドスプリング
９０８…スプリングカバー
９０９…スプリングベース
９１０…ゴムカバー
９１１…ゴムカバー固定板
９１３…押さえ板
【技術分野】
【０００１】
本発明は、複数の超音波振動子を備えた超音波発生装置、及びこの複数の超音波発生装置で発生された超音波振動を皮膚に与えることで美容効果が得られる超音波発生装置を備えた美容装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の技術としては、例えば以下に示す文献に記載されたものが知られている（特許文献１参照）。この文献１には、第１のパッドの内部に配設され第１の周波数の超音波振動を発振する第１の超音波発振子と、第２のパッドの内部に配設され第２の周波数の超音波振動を発振する第２の超音波振動子と、第１の超音波振動子または第２の超音波振動子を選択的に動作せしめる切替手段とを備え、１つの出力トランスと１つの制御回路で２つの超音波振動子を選択的に駆動制御することで、単一の装置により、異なる周波数の超音波を利用してのマッサージが可能となる技術が記載されている。
【特許文献１】特開２００１−２５２３２３
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
複数の超音波振動子を備えた従来の美容装置においては、複数の超音波振動子に対する負荷は、各超音波振動子で発生した超音波振動が与えられる皮膚となるが、負荷（皮膚）がそれぞれの超音波振動子に対応して設けられたそれぞれのパッドに適切な状態で接触しているか否かを検知する手段を備えていなかった。
【０００４】
このため、美容装置の使用者は、複数のパッドの内いずれか１つのパッドが皮膚に密着されて美容効果を奏するに適した状態でパッドが皮膚に当接されているか否かを判断することができなかった。このため、パッドが適切に皮膚に密着していない状態では、皮膚に与える美容効果が低減し、また、このような状態で例えば装置をフルパワーで動作させて強い超音波振動を発生させた場合には、パッドでの発熱量が増大し、皮膚に悪影響を及ぼすおそれがあった。
【０００５】
そこで、本発明は、上記に鑑みてなされたものであり、その目的とするところは、複数の超音波振動子のそれぞれの負荷を検知することが可能な超音波発生装置を提供することにある。
【０００６】
また、他の目的は、複数の超音波振動子を備えた装置と皮膚との接触状態を検知して、検知結果に基づいて装置を適切に使用して美容効果をもたらすことができる超音波発生装置を備えた美容装置を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記目的を達成するために、本発明に係る超音波発生装置は、プローブヘッドを介して超音波振動子で発生した超音波振動を負荷に伝達し、前記超音波振動子とプローブヘッドとの対を複数備えた超音波発生装置において、前記それぞれのプローブヘッドが負荷状態であるか、もしくは無負荷状態であるかを検知する検知手段を備えたことを第１の特徴とする。
【０００８】
また、本発明に係る超音波発生装置は、第１の特徴の超音波発生装置において、前記検知手段は、前記複数のプローブヘッドのそれぞれに対して個別に設けられていることを第２の特徴とする。
【０００９】
また、本発明に係る超音波発生装置は、第１の特徴の超音波発生装置において、前記検知手段は、前記複数のプローブヘッドに対して共通化されていることを第３の特徴とする。
【００１０】
また、本発明に係る超音波発生装置を備えた美容装置は、第１〜第３の特徴の超音波発生装置のいずれか１つの超音波発生装置を備え、前記プローブヘッドを介して前記超音波振動子で発生した超音波振動を肌に付与して美容効果を有することを特徴とする。
【発明の効果】
【００１１】
本発明に係る第１の特徴の超音波発生装置では、超音波発生装置に含まれる複数の超音波振動子のそれぞれの振動子の負荷を検知することが可能となる。
【００１２】
本発明に係る第２の特徴の超音波発生装置では、負荷の検知精度が向上し、誤検知を抑制することができる。
【００１３】
本発明に係る第３の特徴の超音波発生装置では、構成の簡素化ならびに小型化を図ることができる。
【００１４】
本発明に係る超音波発生装置を備えた美容装置では、複数の超音波振動子を備えた装置と皮膚との接触状態を検知して、検知結果に基づいて装置を適切に使用して美容効果をもたらすことができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下、図面を用いて本発明を実施するための最良の実施例を説明する。
【実施例１】
【００１６】
図１は本発明の実施例１に係る超音波発生装置の構成を示す図である。図１に示す実施例１の超音波発生装置は、超音波制御ブロック１と、超音波振動子を含む第１ヘッドブロック２ａ、第２ヘッドブロック２ｂを備えて構成されている。
【００１７】
第１ヘッドブロック２ａは、例えば圧電素子で構成された超音波振動子（図示せず）と、この超音波振動子と接合され、超音波振動子で発生した超音波振動が与えられる、例えば液体、ゲル状物質、生体の皮膚等の負荷に接触して超音波振動を負荷に伝達するプローブヘッド（図示せず）を備えて構成されている。
【００１８】
同様に、第２ヘッドブロック２ｂは、例えば圧電素子で構成された超音波振動子（図示せず）と、この超音波振動子と接合され、超音波振動子で発生した超音波振動が与えられる、例えば液体、ゲル状物質、生体の皮膚等の負荷に接触して超音波振動を負荷に伝達するプローブヘッド（図示せず）を備えて構成されている。
【００１９】
超音波振動子を構成する圧電素子は、例えば図２に示すようなインピーダンス周波数特性を有し、共振周波数（ｆｒ）と反共振周波数（ｆａ）との間の周波数の交流信号が供給されることで電気的エネルギーを機械的エネルギーに変えて超音波振動を得る。
【００２０】
また、超音波振動子は、特に発振する周波数帯域において無負荷時と負荷時とで、図２に示すようにインピーダンス周波数特性が異なる。すなわち、図２において、無負荷時と負荷時とでインピーダンスが同じとなる周波数（ｆｍ）と共振周波数（ｆｒ）との間の周波数領域においては、無負荷時のインピーダンスは負荷時のインピーダンスよりも小さくなる。一方、無負荷時と負荷時とでインピーダンスが同じとなる周波数（ｆｍ）と反共振周波数（ｆａ）との間の周波数領域においては、無負荷時のインピーダンスは負荷時のインピーダンスよりも大きくなる。なお、検知しようとする無負荷状態ならびに負荷状態は、負荷に応じてその状態が異なる場合には、それぞれの状態に応じて予め実験等でインピーダンス周波数特性を求めるようにする。
【００２１】
第１ヘッドブロック２ａに含まれる超音波振動子と第２ヘッドブロックに含まれる超音波振動子は、径等の形状が同一または異なっていてもよく、また駆動周波数も同一または異なっていてもよく、装置の使用用途に応じて設計事項として適宜設定される。
【００２２】
なお、ヘッドブロック、すなわち超音波振動子は２つに限ることはなく、３以上の複数であってかまわない。
【００２３】
図１に戻って、超音波制御ブロック１は、第１ヘッドブロック２ａと第２ヘッドブロック２ｂとを駆動制御する手段として機能し、第１駆動回路１１ａ、第２駆動回路１１ｂ、発振回路１２，出力調整回路１３，第１検知回路１４ａ、第２検知回路１４ｂ、ＣＰＵ１５を備えて構成されている。
【００２４】
第１駆動回路１１ａは、第１ヘッドブロック２ａの超音波振動子に対して予め設定された駆動周波数で発振回路１２から与えられる交流信号を、出力調整回路１３から指示された振幅に増幅し、増幅された駆動信号を第１ヘッドブロック２ａの超音波振動子に供給して超音波振動子を駆動する。同様に、第２駆動回路１１ｂは、第２ヘッドブロック２ｂの超音波振動子に対して予め設定された駆動周波数で発振回路１２から与えられる交流信号を、出力調整回路１３から指示された振幅に増幅し、増幅された駆動信号を第２ヘッドブロック２ｂの超音波振動子に供給して超音波振動子を駆動する。
【００２５】
発振回路１２は、それぞれの超音波振動子に対応した駆動周波数の交流信号を生成し、生成した交流信号をそれぞれ対応した第１駆動回路１１ａ、第２駆動回路１１ｂに与える。
【００２６】
出力調整回路１３は、各超音波振動子に対応して各超音波振動子に与えられる駆動信号の振幅を第１駆動回路１１ａならびに第２駆動回路１１ｂに指示し、負荷に付与される超音波振動の強さを設定可能な範囲内でそれぞれの超音波振動子に対して個別かつ任意に設定する。出力調整回路１３は、例えば外部から与えられる指示に基づいて振幅を指示する。
【００２７】
第１検知回路１４ａは、第１ヘッドブロック２ａのプローブヘッドが、負荷に応じて予め設定された正常な状態（負荷状態）で負荷に接触しているか、もしくは正常でない状態（無負荷状態）で負荷に接触しているかを検出する。負荷が例えば皮膚であって、皮膚に超音波振動を与えることで美容効果を奏する場合には、皮膚に密着されて美容効果を奏するに適した状態でプローブヘッドが皮膚に当接されているか否かを判断する。
【００２８】
同様に、第２検知回路１４ｂは、第２ヘッドブロック２ｂのプローブヘッドが、負荷に応じて予め設定された正常な状態（負荷状態）で負荷に接触しているか、もしくは正常でない状態（無負荷状態）で負荷に接触あるいは非接触しているかを検出する。負荷が例えば皮膚であって、皮膚に超音波振動を与えることで美容効果を奏する場合には、皮膚に密着されて美容効果を奏するに適した状態でプローブヘッドが皮膚に当接されているか否かを判断する。
【００２９】
この判断は、以下に説明する手法に基づいて行われる。
【００３０】
超音波振動子は、先の図２に示すようなインピーダンス周波数特性を有しているので、このインピーダンス周波数特性を利用する。例えば第１ヘッドブロック２ａの超音波振動子の径が第２ヘッドブロック２ｂの径よりも大きく、それぞれのインピーダンス周波数特性が、例えば図３（第１ヘッドブロック２ａの超音波振動子が第１振動子、第２ヘッドブロック２ｂの超音波振動子が第２振動子）に示すような特性を有している場合に、無負荷時のインピーダンスは負荷時のインピーダンスよりも大きくなるような駆動周波数（ｆｄ）で各超音波振動子を駆動する。
【００３１】
このような場合に、図３に示すように無負荷状態から負荷状態になると、各超音波振動子のインピーダンスは低下するので、超音波振動子に流れる電流と周波数との関係は、図４に示すようになり、インピーダンスが低下することで、超音波振動子に流れる電流は増加する。一方、負荷状態から無負荷状態になると、各超音波振動子のインピーダンスは、上昇するので、超音波振動子に流れる電流は低下する。
【００３２】
この無負荷時と負荷時との電流の違いに基づいて、図４に示すように、無負荷時の電流と負荷時の電流のと間にそれぞれの超音波振動子に対応したしきい値を設定し（第１振動子のしきい値ｔｈ１、第２振動子のしきい値ｔｈ２）、超音波振動子に供給される駆動電流を検出し、検出された駆動電流が設定されたしきい値を上回っている場合は、負荷状態であると判断する一方、しきい値を下回っている場合には無負荷状態であると判断する。
【００３３】
したがって、第１検知回路１４ａは、第１駆動回路１１ａから第１ヘッドブロック２ａの超音波振動子に供給される駆動電流を検出し、検出した駆動電流と上記したようにして予め設定されたしきい値（しきい値ｔｈ１）とを比較し、比較結果において、駆動電流がしきい値ｔｈ１を上回っている場合は、第１ヘッドブロック２ａのプローブヘッドが負荷に正常に接触して負荷状態であると判断する一方、駆動電流がしきい値ｔｈ１を下回っている場合には、第１ヘッドブロック２ａのプローブヘッドが負荷に正常に接触していない無負荷状態であると判断する。
【００３４】
同様に、第２検知回路１４ｂは、第２駆動回路１１ｂから第２ヘッドブロック２ｂの超音波振動子に供給される駆動電流を検出し、検出した駆動電流と上記したようにして予め設定されたしきい値（しきい値ｔｈ２）とを比較し、比較結果において、駆動電流がしきい値ｔｈ２を上回っている場合は、第２ヘッドブロック２ｂのプローブヘッドが負荷に正常に接触して負荷状態であると判断する一方、駆動電流がしきい値ｔｈ２を下回っている場合には、第２ヘッドブロック２ｂのプローブヘッドが負荷に正常に接触していない無負荷状態であると判断する。
【００３５】
ＣＰＵ１５は、超音波制御ブロック１の動作を制御する制御中枢として機能し、プログラムに基づいて各種動作処理を制御するコンピュータに必要な、演算処理装置、記憶装置、入出力装置等の資源を備えた例えばマイクロコンピュータ等の機能を備えている。ＣＰＵ１５は、予め内部に保有する制御ロジック（プログラム）に基づいて、発振回路１２、出力調整回路１３を含む超音波制御ブロック１の制御を要する構成要素に指令を送り、以下に説明する負荷の検知動作を含む超音波振動子の駆動制御に必要なすべての動作を統括管理して制御する。
【００３６】
ＣＰＵ１５は、第１検知回路１４ａ、第２検知回路１４ｂの検知結果を受けて、各超音波振動子に対応したプローブヘッドが無負荷状態にあると判断された場合には、超音波振動子に供給される駆動電流を低下もしくは停止し、無負荷状態であることを例えば音声やＬＥＤの光等の報知手段により外部に報知するようにしてもよい。
【００３７】
このような構成において、外部から与えられる駆動指示に基づいて、第１ヘッドブロック２ａの超音波振動子または第２ヘッドブロック２ｂの超音波振動子が選択的に駆動される。例えば第１ヘッドブロック２ａの超音波振動子の駆動が指令されると、第１ヘッドブロック２ａの超音波振動子に対応して予め設定された駆動周波数の交流信号が発振回路１２で生成され、生成された交流信号は第１駆動回路１１ａに与えられる。また、外部から与えられる第１ヘッドブロック２ａの超音波振動子の振動の強さ、すなわち超音波振動子に供給される駆動信号の電圧振幅（発振回路１２から出力される交流信号の増幅率）が出力調整回路１３から第１駆動回路１１ａに与えられる。
【００３８】
これにより、発振回路１２から与えられた駆動周波数の交流信号は、第１駆動回路１１ａで出力調整回路１３から与えられた増幅率で増幅されて駆動信号が生成され、生成された駆動信号が第１ヘッドブロック２ａの超音波振動子に供給されて、第１ヘッドブロック２ａの超音波振動子が駆動される。
【００３９】
このような駆動状態において、第１駆動回路１１ａから第１ヘッドブロック２ａの超音波振動子に供給される駆動信号の電流は第１検知回路１４ａでモニタされ、このモニタされた駆動電流が先に説明したしきい値ｔｈ１を越えている場合は、第１ヘッドブロック２ａのプローブヘッドが負荷に対して正常に接触して負荷状態であると判断する一方、越えていない場合には、第１ヘッドブロック２ａのプローブヘッドが負荷に正常に接触していない無負荷状態であると判断する。
【００４０】
第２駆動回路１１ｂにより第２ヘッドブロックの超音波振動子が駆動される場合も、第２検知回路１４ｂで上述したと同様にして負荷状態もしくは無負荷状態が判断される。
【００４１】
このように、上記実施例１においては、複数の超音波振動子を備えた超音波発生装置において、複数のそれぞれの超音波振動子に対して負荷状態であるか、無負荷状態であるかを判別することが可能となる。また、それぞれの超音波振動子に対応して検知回路を設けたので、それぞれの超音波振動子のインピーダンス周波数特性や温度特性等の振動特性に対応させて検知回路毎に個別かつ独立して先に説明したしきい値を設定することが可能となる。これにより、検知精度が向上して誤検知を防止することができる。
【実施例２】
【００４２】
図５は本発明の実施例２に係る超音波発生装置の構成を示す図である。図５に示す実施例２の特徴とするところは、先の実施例１の装置に比べて、図１の第１検知回路１４ａと第２検知回路１４ｂとを検知回路５１に共通化し、図１に示すＣＰＵ１５の機能に加えて検知回路５１にしきい値情報を与える機能を追加したＣＰＵ５２を設けて、超音波制御ブロック５を構成したことにあり、他は先の実施例１と同様である。
【００４３】
検知回路５１は、先に説明した第１検知回路１４ａと第２検知回路１４ｂの機能を備え、ＣＰＵ５２から与えられる第１ヘッドブロック２ａの超音波振動子に対応したしきい値ｔｈ１と第２ヘッドブロック２ｂの超音波振動子に対応したしきい値ｔｈ２とを受けて、これらのしきい値ｔｈ１、ｔｈ２に基づいて、先に説明したと同様にして負荷の状態を判断する。
【００４４】
このように、この実施例２においては、検知回路を共通化することで先の実施例１に比べて構成の簡略化ならびに小型化を図ることができる。
【実施例３】
【００４５】
図６は本発明の実施例３に係る超音波発生装置を備えた美容装置の正面図、図７は分解斜視図であり、両図に示すこの実施例３の美容装置は、先の実施例１もしくは実施例２の超音波発生装置を備えている。
【００４６】
図６ならびに図７において、この美容装置は、利用者が手で掴む部分となる本体部６１と、本体部６１の先端（図６中で上端）に位置するヘッド基台部６２と、ヘッド基台部６２から左右に分岐するようにして突出する第１ヘッドブロック６４（図１または図５の第１ヘッドブロック２ａに相当）及び第２ヘッドブロック６６（図１または図５の第２ヘッドブロック２ｂに相当）とをそれぞれ備えている。これら第１，第２各ヘッドブロック６４，６６は複数のヘッドブロックを構成しており、本体部６１の上端のヘッド基台部６２から、やや斜め上方に指向しており、これにより本美容装置は全体としてＹ字形状となるよう形成していることになる。
【００４７】
本体部６１には、第１，第２ヘッドブロック６４，６６を選択的に切り替えて動作させるスイッチ６７が設けられ、本体部６１のハウジング内には、先の実施例１または実施例２の超音波発生装置の超音波制御ブロック１が収納されている。
【００４８】
第１ヘッドブロック６４は、後述するがその先端に設けてある第１プローブヘッドと、その周囲を覆うようにして設けてあるアタッチメントとにより、人の鼻部に直接接触させて超音波振動を与え、美肌効果を得る。一方、第２ヘッドブロック６６は、その先端に設けてある第２プローブヘッドにより、人の顔部における頬や額などの主要となる部位に接触させて超音波振動を与え、美肌効果を得る。
【００４９】
ヘッド基台部６２は、三叉形状で中空のヘッド基台７１を備えている。ヘッド基台７１は、ヘッドリング６３を介装して第１ヘッドブロック６４に連結され、ヘッドリング６５を介装して第２ヘッドブロック６６に連結され、アクセントリング７４を介装して本体部６１のハウジングに連結されている。ヘッド基台７１には、その両側部を一対のヘッドケース７２ａ，７２ｂが挟み込むようにして装着されている。第１ヘッドブロック６４ならびに第２ヘッドブロック６６には、不使用時に装着するキャップ７３が設けられている。
【００５０】
図８は第１ヘッドブロック６４の分解斜視図である。
【００５１】
図８において、この第１ヘッドブロック６４は、前述したように第１プローブヘッド８０６を備えており、第１プローブヘッド８０６の表面が生体の皮膚に接触させる接触面となり、接触面と反対側の背面に第１超音波振動子８０７を取り付けている。この第１超音波振動子８０７は、超音波制御ブロック１から駆動電圧が印加されることで超音波振動し、これに伴い第１プローブヘッド８０６も超音波振動する。
【００５２】
第１プローブヘッド８０６は、第１超音波振動子８０７を取り付けた側の外周縁に、接触面と反対側に突出する筒部を備え、この筒部を覆うように、ほぼ円筒形状のプローブカバー８０４を設けている。このプローブカバー８０４は、先端にて内側に突出する屈曲部を第１プローブヘッド８０６の外周面に接触させ、屈曲部と第１プローブヘッド８０６との間の空隙にシール部材としてのＯリング８０５を介装している。
【００５３】
プローブカバー８０４のさらに外側には、これもほぼ円筒形状となるプローブスプリングカバー８０１をプローブカバー８０４に対して移動可能に設けている。プローブスプリングカバー８０１は、先端側のプローブカバー８０４の外周面に摺接する摺動部を備えるとともに、その下端に摺動部よりも大径のカバー部を備えており、このカバー部の内側にＯリング８０３を介装してプローブヘッドスプリング８０２を収容している。
【００５４】
このようなプローブヘッドスプリング８０２は、プローブスプリングカバー８０１を図８中で上方に向けて押し付けている。この際、プローブスプリングカバー８０１におけるカバー部の下端は、ヘッドリング６３内に挿入され、外側に突出する係止部がヘッドリング６３内に係合して上方への抜け止めがなされる。
【００５５】
プローブスプリングカバー８０１のさらに外側の先端側（第１プローブヘッド８０６側）には、アタッチメント８００を取り付けている。このアタッチメント８００は、先端側の開口が後端側の開口よりも小さく、かつ、先端側の外周縁の一部に切欠を形成している。
【００５６】
第１超音波振動子８０７の下部にはプローブ基台８１０を配置している。プローブ基台８１０は、下部が開放したカップ形状を呈し、上部外周の段部に第１超音波振動子８０７の下端を載せ、プローブカバー８０４とで第１超音波振動子８０７を挟み込むようにして支持している。プローブ基台８１０の下端部は外方に突出するフランジを有し、このフランジの下部からねじ８１１を挿入してプローブカバー８０４とプローブ基台８１０とを締結固定する。
【００５７】
プローブ基台８１０には、第１超音波振動子８０７の背面に接触する陽極となる接続金具８０８と、第１プローブヘッド８０６のフランジの背面に接触する陰極となる接続金具８０９がそれぞれ装着されている。また、各接続金具８０８，８０９はリード線を介して超音波制御ブロック１に接続されている。
【００５８】
次に、第１ヘッドブロック６４を使用して鼻部のケアを行う動作について説明する。
【００５９】
本体部６１を手に持って、スイッチ６７を操作することで第１超音波振動子８０７に駆動電圧を印加して駆動し、第１プローブヘッド８０６が超音波振動する。この状態で第１ヘッドブロック６４を鼻の上部（眉間の直下）に接近させ押し付ける。この際アタッチメント８００の切欠が下部となっており、この状態で一定以上の押し付け荷重をアタッチメント８００を介して付与すると、アタッチメント８００がプローブヘッドスプリング８０２の弾性力に抗しながら後退する。この押し付け初期では、アタッチメント８００の切欠と反対側に縁部が主に肌（鼻）に接触している。アタッチメント８００の後退により、アタッチメント８００に加えて第１プローブヘッド８０６の接触面が肌（鼻）に接触する。
【００６０】
アタッチメント８００及び超音波振動が付与されている第１プローブヘッド８０６が上記したように肌に接触した状態にあるとき、第１プローブヘッド８０６の超音波振動により肌の角栓や毛穴の汚れ成分が軟化し、これらを肌表面に押し出すことができる。
【００６１】
この状態で、本装置を鼻の先端側に徐々にスライド移動させることで、上記押し出されて軟化した角栓や毛穴の汚れ成分をアタッチメント８００の内周縁によってはぎ取るようにして付着させつつ除去する。この際、アタッチメント８００には進行方向前方側に切欠があり、これに対向する側の鼻に接触する内周縁をＲ形状としているので、肌への傷つきを軽減した状態で鼻のケアを行うことができ、同時に超音波振動により除去後の毛穴の引き締め効果も得られる。
【００６２】
図９は第２ヘッドブロック６６の分解斜視図である。
【００６３】
図９において、この第２ヘッドブロック６６は、前述したように第２プローブヘッド９０２を備えており、第２プローブヘッド９０２の表面が人の肌に接触させる接触面となり、接触面と反対側の背面に第２超音波振動子９０３を取り付けている。この第２超音波振動子９０３は、上記超音波制御ブロック１から駆動電圧が印加されることで超音波振動し、これに伴い第２プローブヘッド９０２も超音波振動する。
【００６４】
第２プローブヘッド９０２は、第２超音波振動子９０３を取り付けた側の外周縁に、外側に向けて突出するフランジを形成し、このフランジを覆うように、ほぼ円筒形状のヘッドカバー９００を設けている。ヘッドカバー９００は、先端にて内側に突出する屈曲部を第２プローブヘッド９０２の外周面に接触させ、屈曲部とフランジとの間の空隙にシール部材としてのＯリング９０１を介装している。
【００６５】
ヘッドカバー９００は、上部が開口したヘッドベース９０６の上端が挿入された状態で係止されて固定され、これら相互間にはシール材としてのＯリング９０５を介装している。ヘッドベース９０６の内側には金具取付用リブを形成し、この金具取付用リブに陽極の接続金具９０４ａを取り付けるとともに、陰極の接続金具９０４ｂをヘッドベース９０６の外周側の端部に取り付ける。接続金具９０４ａは、第２超音波振動子９０３の背面に弾性的に圧接して接触し、接続金具９０４ｂは、第２超音波振動子９０３の外側に位置する第２プローブヘッド９０２の背面に弾性的に圧接して接触する。また、各接続金具９０４ａ，９０４ｂはリード線を介して超音波制御ブロック１に接続されている。
【００６６】
ヘッドベース９０６は、スプリングベース９０９の中心に設けてある貫通孔に移動可能に挿入し、弾性体としてのゴムカバー９１０を押さえ板９１３を介してねじ９１４により固定する。なお、スプリングベース９０９の外周面には、シール材としてのＯリング９１２を、ヘッド基台７１のヘッド連結部との間をシールするよう設けている。
【００６７】
ゴムカバー９１０の外周側には屈曲した環状の弾性変形部を設け、弾性変形部のさらに外側を、環状のゴムカバー固定板９１１とスプリングベース９０９とで挟持した状態とし、この状態でねじ９１４により固定する。スプリングベース９０９の内周側の上部には、ヘッドベース９０６のボス部が挿入される筒状のスプリングカバー９０８を設け、スプリングカバー９０８とボス部との間に弾性手段としてのヘッドスプリング９０７を介装する。このヘッドスプリング９０７は、スプリングベース９０９に対しヘッドベース９０６を図９中で上方に向けて押し付けている。
【００６８】
以上の構成から、第２ヘッドブロック６６は、第２プローブヘッド９０２の接触面に対し、ヘッドスプリング９０７によって直角方向に移動可能かつ、この直角方向の接触面の中心部における中心軸に対して、ゴムカバー９１０によって揺動可能である。
【００６９】
次に、第２ヘッドブロック６６を使用して顔部のケアを行う動作について説明する。
【００７０】
前述したように第１ヘッドブロック６４側が作動している状態で、スイッチ６７をさらに操作することで、第２プローブヘッド９０２が超音波振動する。この状態で第２プローブヘッド９０２を顔部例えば頬に接近させ押し付ける。これにより、毛穴に張りを与えて振動により血行を促進させ、コラーゲンの生成を促進し、肌に張りが出ることで、毛穴を目立たなくなるようにし、美容効果をもたらす。
【００７１】
また、複数のヘッドブロック、すなわち第１ヘッドブロック６４ならびに第２ヘッドブロック６６のそれぞれに対して負荷を検知する機能を備えたことで、各プローブヘッドが、その負荷となる肌に密着して当接されている状態（負荷状態）にあるか、肌に密着されていない状態（無負荷状態）にあるかを検知することが可能となる。これにより、検知結果を使用者に報知することで、仕様で定められた適切な使用状態で美容装置を使用することが可能となり、確実に美容効果を奏することができる。
【図面の簡単な説明】
【００７２】
【図１】本発明の実施例１に係る超音波発生装置の構成を示す図である。
【図２】超音波振動子の負荷時と無負荷時の基本的なインピーダンス周波数特性を示す図である。
【図３】複数の超音波振動子の負荷時と無負荷時のインピーダンス周波数特性を示す図である。
【図４】複数の超音波振動子の負荷時と無負荷時の駆動電流周波数特性を示す図である。
【図５】本発明の実施例２に係る超音波発生装置の構成を示す図である。
【図６】本発明の超音波発生装置を備えた美容装置の構成を示す正面図である。
【図７】本発明の超音波発生装置を備えた美容装置の構成を示す分解斜視図である。
【図８】第１ヘッドブロックの構成を示す分解斜視図である。
【図９】第２ヘッドブロックの構成を示す分解斜視図である。
【符号の説明】
【００７３】
１，５…超音波制御ブロック
２ａ、６４…第１ヘッドブロック
２ｂ，６６…第２ヘッドブロック
１１ａ…第１駆動回路
１１ｂ…第２駆動回路
１２…発振回路
１３…出力調整回路
１４ａ…第１検知回路
１４ｂ…第２検知回路
１５…ＣＰＵ
５１…検知回路
５２…ＣＰＵ
６１…本体部
６２…ヘッド基台部
６３…ヘッドリング
６５…ヘッドリング
６７…スイッチ
７１…ヘッド基台
７２ａ，７２ｂ…ヘッドケース
７３…キャップ
７４…アクセントリング
８００…アタッチメント
８０１…プローブスプリングカバー
８０２…プローブヘッドスプリング
８０４…プローブカバー
８０５，８０３、９０１，９０５，９１２…Ｏリング
８０６…第１プローブヘッド
８０７…第１超音波振動子
８０８，８０９，９０４ａ，９０４ｂ…接続金具
８１０…プローブ基台
８１１，９１４…ねじ
９００…ヘッドカバー
９０２…第２プローブヘッド
９０３…第２超音波振動子
９０５…Ｏリング
９０６…ヘッドベース
９０７…ヘッドスプリング
９０８…スプリングカバー
９０９…スプリングベース
９１０…ゴムカバー
９１１…ゴムカバー固定板
９１３…押さえ板
【特許請求の範囲】
【請求項１】
プローブヘッドを介して超音波振動子で発生した超音波振動を負荷に伝達し、前記超音波振動子とプローブヘッドとの対を複数備えた超音波発生装置において、
前記それぞれのプローブヘッドが負荷状態であるか、もしくは無負荷状態であるかを検知する検知手段を備えた
ことを特徴とする超音波発生装置。
【請求項２】
前記検知手段は、前記複数のプローブヘッドのそれぞれに対して個別に設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の超音波発生装置。
【請求項３】
前記検知手段は、前記複数のプローブヘッドに対して共通化されている
ことを特徴とする請求項１に記載の超音波発生装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の超音波発生装置を備え、
前記プローブヘッドを介して前記超音波振動子で発生した超音波振動を肌に付与して美容効果を有する
ことを特徴とする超音波発生装置を備えた美容装置。
【請求項１】
プローブヘッドを介して超音波振動子で発生した超音波振動を負荷に伝達し、前記超音波振動子とプローブヘッドとの対を複数備えた超音波発生装置において、
前記それぞれのプローブヘッドが負荷状態であるか、もしくは無負荷状態であるかを検知する検知手段を備えた
ことを特徴とする超音波発生装置。
【請求項２】
前記検知手段は、前記複数のプローブヘッドのそれぞれに対して個別に設けられている
ことを特徴とする請求項１に記載の超音波発生装置。
【請求項３】
前記検知手段は、前記複数のプローブヘッドに対して共通化されている
ことを特徴とする請求項１に記載の超音波発生装置。
【請求項４】
請求項１〜３のいずれか１項に記載の超音波発生装置を備え、
前記プローブヘッドを介して前記超音波振動子で発生した超音波振動を肌に付与して美容効果を有する
ことを特徴とする超音波発生装置を備えた美容装置。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【公開番号】特開２００９−８２３４７（Ｐ２００９−８２３４７Ａ）
【公開日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００７−２５４６６７（Ｐ２００７−２５４６６７）
【出願日】平成１９年９月２８日（２００７．９．２８）
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２１年４月２３日（２００９．４．２３）
【国際特許分類】
【出願日】平成１９年９月２８日（２００７．９．２８）
【出願人】（０００００５８３２）パナソニック電工株式会社 (17,916)
【Ｆターム（参考）】
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