專利名稱：超音波美容器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種利用超音波振動按摩肌膚的超音波美容器。
在以往，已有各種利用超音波的美容器或治療器等出現(xiàn)于市面上或被提議。
例如，在日本實(shí)公平-35316號公報記載一種超音波治療器，包括具有頻率和超音波導(dǎo)子用交流電源不同的頻率并和超音波導(dǎo)子用交流電源同時變成輸出狀態(tài)的警告顯示燈用交流電源、將超音波導(dǎo)子用交流電源的輸出和警告顯示燈用交流電源的輸出重疊的結(jié)合裝置以及設(shè)于超音波導(dǎo)子并自結(jié)合裝置的輸出抽出警告顯示燈用交流電源的頻率成分后供給警告顯示燈的頻率抽出裝置，以減輕電纜的重量。
另外在特開平9-248213號公報公開了一種應(yīng)用了超音波的美容、瘦身器，包括超音波頭停止在生物面的接觸移動時檢測該停止的感測器及自該感測器輸出頭停止信號時依照該輸出令自超音波頭照射的超音波刺激減弱或停止的控制電路。
可是，在具備了具有一面成為肌膚接觸面的金屬部及和該金屬部的另一面接合的壓電元件的探針的超音波美容器的情況下，在該壓電元件具有阻抗因?qū)τ诩∧w接觸面的肌膚接觸狀態(tài)而變動的特性，因自壓電元件經(jīng)由金屬部作用于肌膚的音響輸出因該特性變動而變化，該超音波治療器及美容、瘦身器的電路構(gòu)造無法得到如期待的按摩效果的問題。
本發(fā)明的目的在于提供一種可得到舒適的按摩效果的超音波美容器。
為了解決上述問題按照本發(fā)明方面1的超音波美容器，包括探針，具有一面成為肌膚接觸面的金屬部，及和該金屬部的另一面接合的壓電元件；振蕩驅(qū)動電路，將使該壓電元件產(chǎn)生超音波振動的高頻電力供給至該壓電元件；檢測電路，檢測該壓電元件的輸出變動；以及控制電路，按照該檢測結(jié)果施行該振蕩驅(qū)動電路的輸出控制，使對于該壓電元件的輸出變成定值。
按照本發(fā)明方面2的超音波美容器，包括探針，具有一面成為肌膚接觸面的金屬部，及和該金屬部的另一面接合的壓電元件；振蕩驅(qū)動電路，將使該壓電元件產(chǎn)生超音波振動的高頻電力供給至該壓電元件；檢測電路，檢測該壓電元件的輸出變動；以及控制電路，施行該振蕩驅(qū)動電路的輸出變更，使對于壓電元件的輸出電位變成按照該檢測結(jié)果由多種既定的輸出電位擇一所選擇的既定的輸出電位。
按照本發(fā)明方面3的超音波美容器，是在本發(fā)明方面1或方面2的超音波美容器的基礎(chǔ)上，其中，該檢測電路設(shè)于該振蕩驅(qū)動電路對于該壓電元件的輸出側(cè)。
按照本發(fā)明方面4的超音波美容器，是在本發(fā)明方面1或方面2的超音波美容器的基礎(chǔ)上，其中，該檢測電路設(shè)于該振蕩器驅(qū)動電路的輸入側(cè)。
按照本發(fā)明方面5的超音波美容器，是在本發(fā)明方面1或方面2的超音波美容器的基礎(chǔ)上，其中，該控制電路控制自該振蕩驅(qū)動電路供給該壓電元件的電力。
按照本發(fā)明方面6的超音波美容器，是在本發(fā)明方面1或方面2的超音波美容器的基礎(chǔ)上，其中，該控制電路控制該振蕩驅(qū)動電路的振蕩頻率。
按照本發(fā)明方面7的超音波美容器，是在本發(fā)明方面1或方面2的超音波美容器的基礎(chǔ)上，其中，該控制電路控制該振蕩驅(qū)動電路的負(fù)載。
按照本發(fā)明方面8的超音波美容器，是在本發(fā)明方面5的超音波美容器的基礎(chǔ)上，其中，該控制電路在開始供給該壓電元件電力時，對該振蕩驅(qū)動電路進(jìn)行小于目標(biāo)電力的電力開始供給的控制。
按照本發(fā)明方面9的超音波美容器，是在本發(fā)明方面5的超音波美容器的基礎(chǔ)上，其中，該控制電路在對于該肌膚接觸面的肌膚接觸狀態(tài)變化時，對該振蕩驅(qū)動電路進(jìn)行小于目標(biāo)電力的電力開始供給。
以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明后，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和目的將更加明顯。


圖1是本發(fā)明的實(shí)施例1的超音波美容器的概略電路構(gòu)造圖。
圖2是表示探針及本體的剖面圖。
圖3是圖1所示壓電元件在共振頻率附近的阻抗特性圖。
圖4是圖1所示控制電路的控制說明圖。
圖5是本發(fā)明的實(shí)施例2的超音波美容器的概略電路構(gòu)造圖。
圖6是圖5所示控制電路的控制說明圖。
圖7是本發(fā)明的實(shí)施例3的超音波美容器的概略電路構(gòu)造圖。
圖8是圖7所示各電路的動作波形圖。
圖9是本發(fā)明的實(shí)施例4的超音波美容器的概略電路構(gòu)造圖。
圖10是圖9所示各電路的動作波形圖。
圖11是本發(fā)明的實(shí)施例5的超音波美容器的概略電路構(gòu)造圖。
圖12是圖11所示各電路的動作波形圖。
圖13是本發(fā)明的實(shí)施例6的超音波美容器的概略電路構(gòu)造圖。
圖14是圖13所示各電路的動作波形圖。
圖15是本發(fā)明的實(shí)施例7的超音波美容器的概略電路構(gòu)造圖。
圖16是圖15所示各電路的動作波形圖。
圖17是本發(fā)明的實(shí)施例8的超音波美容器的概略電路構(gòu)造圖。
圖18是圖17所示各電路的動作波形圖。
圖1是本發(fā)明的實(shí)施例1的超音波美容器的概略電路構(gòu)造圖，圖2是表示探針及本體的剖面圖，圖3是圖1所示壓電元件在共振頻率附近的阻抗特性圖，圖4是圖1所示控制電路的控制說明圖，使用這些圖說明實(shí)施例1如下。
本超音波美容器如圖2所示，具備一個面(在圖2為上面)成為肌膚接觸面的金屬部10及具有粘在是該金屬部10的元件粘接面的另一面(在圖2為下面)的壓電元件11的探針1，而且具備經(jīng)由連接線CW和探針1的探針1連接的本體2。
該本體2的電路構(gòu)造如圖1所示，具備對壓電元件11供給使該壓電元件11產(chǎn)生超音波振動的高頻電力的振蕩驅(qū)動電路12、檢測壓電元件11的輸出變動的檢測電路13、按照其檢測結(jié)果如壓電元件11的輸出變成定值以控制振蕩驅(qū)動電路12的輸出的控制電路14。
更詳述上述的電路構(gòu)造，振蕩驅(qū)動電路12由產(chǎn)生超音波頻率的信號的振蕩器121、將該振蕩器121所產(chǎn)生的信號電力放大后作為驅(qū)動信號(高頻電力)S12供給壓電元件11的驅(qū)動電路122構(gòu)成。
檢測電路13檢測供給壓電元件11的高頻電力后，將電位按照所檢測的電力電位的電壓作為檢測信號S13向控制電路14輸出。即，供給壓電元件11的電力愈大檢測信號S13的電壓電位變得更高，供給壓電元件11的電力愈小檢測信號S13的電壓電位變得更低。另外將在設(shè)計階段決定的在通常接觸狀態(tài)的檢測信號S13的電壓電位設(shè)為目標(biāo)電壓電位。
在此，說明壓電元件11的阻抗特性。該阻抗特性如圖3所示，在肌膚接觸肌膚接觸面的情況和未接觸的情況各自變成特性A和特性B。在圖3的例子，以頻率1000KHz令電路振蕩時，特性A的阻抗是15Ω，而特性B的阻抗小至2Ω。因而，以20V的電壓令振蕩時，因在特性A的阻抗的情況輸出為27W(＝202V÷15Ω)、在特性B的阻抗的情況輸出為200W(＝202V÷2Ω)，在壓電元件11的阻抗特性自特性A變成特性B時耗電力(＝音響輸出)增大。即，肌膚對于金屬部10的肌膚接觸面的接觸狀態(tài)的變化成為壓電元件11的阻抗的變化，變成壓電元件11的電力變化，最后以音響輸出變化出現(xiàn)。于是，音響輸出變化時，不僅無法得到適合的按摩效果，也有發(fā)生另外的不想要的問題的可能性。
因此，在實(shí)施例1，除了該檢測電路13以外，還具備按照來自該檢測電路13的檢測信號S13調(diào)整驅(qū)動信號S12的電位的控制電路14。即，若檢測信號S13的電壓電位低于目標(biāo)電壓電位，如來自檢測電路13的檢測信號S13的電壓電位變成目標(biāo)電壓電位以對振蕩驅(qū)動電路12進(jìn)行增加供給壓電元件11的電力的控制。然而，若檢測信號S13的電壓電位高于目標(biāo)電壓電位，如來自檢測電路13的檢測信號S13的電壓電位變成目標(biāo)電壓電位以對振蕩驅(qū)動電路12進(jìn)行減少供給壓電元件11的電力的控制。
如圖4的動作例所示，在通常接觸狀態(tài)，供給壓電元件11的電力變成目標(biāo)供給電力，而且檢測信號S13的電壓電位變成目標(biāo)電壓電位，一直保持自振蕩驅(qū)動電路12供給壓電元件11電力的狀態(tài)。
然后，自通常接觸狀態(tài)變成肌膚接觸面被強(qiáng)壓在肌膚的過度頂壓狀態(tài)時(時刻t11)，壓電元件11的阻抗值變大，因供給壓電元件11的電力變小，自檢測電路13輸出按照其供給電力變小的量降低的電壓電位的檢測信號S13。該檢測信號S13被抓入控制電路14時，如來自檢測電路13的檢測信號S13的電壓電位變成目標(biāo)電壓電位以對振蕩驅(qū)動電路12進(jìn)行增加供給壓電元件11的電力的控制。重復(fù)該控制，檢測信號S13的電壓電位變成目標(biāo)電壓電位，而且供給壓電元件11的電力變成目標(biāo)供給電力(時刻t12)。
然后，變成肌膚接觸面離開肌膚的非接觸狀態(tài)時(時刻t13)時，壓電元件11的阻抗值變小，因供給壓電元件11的電力變大，自檢測電路13輸出按照其供給電力變大的量升壓的電壓電位的檢測信號S13。該檢測信號S13被抓入控制電路14時，如來自檢測電路13的檢測信號S13的電壓電位變成目標(biāo)電壓電位以對振蕩驅(qū)動電路12進(jìn)行減少供給壓電元件11的電力的控制。重復(fù)該控制，檢測信號S13的電壓電位變成目標(biāo)電壓電位，而且供給壓電元件11的電力變成目標(biāo)供給電力(時刻t14)。
以上，若依據(jù)實(shí)施例1，壓電元件11的阻抗按照肌膚對于金屬部10的肌膚接觸面的接觸狀態(tài)變動，供給壓電元件11的電力變動，也因該供給電力的變動被修正為目標(biāo)供給電力，可使得來自金屬部10的音響輸出變成大致定值。因而，可得到適合的按摩效果，即可得到固定的音響輸出的穩(wěn)定的按摩效果，而且可防止由音響輸出的不想要的變化所引起的各種問題。
此外，在實(shí)施例1在構(gòu)造上，利用檢測電路13檢測供給壓電元件11的電力，在該檢測結(jié)果上輸出按照供給電力的變動的檢測信號，但是未限定如此，在構(gòu)造上也可對壓電元件11檢測電壓或電流后，在該檢測結(jié)果上輸出按照其變動的檢測信號。
圖5是本發(fā)明的實(shí)施例2的超音波美容器的概略電路構(gòu)造圖，圖6是圖5所示控制電路的控制說明圖，使用這些圖說明實(shí)施例2如下。
本超音波美容器如圖5所示，除了和實(shí)施例1一樣具備壓電元件11、振蕩驅(qū)動電路12以及檢測電路13以外，在和實(shí)施例1的相異點(diǎn)上具備控制電路24。
該控制電路24具有對于壓電元件11的多種既定的輸出電位，如對于壓電元件11的輸出電位按照來自檢測電路13的檢測信號S13變成既定的輸出電位以變更振蕩驅(qū)動電路12的輸出。即，控制電路24具有多種，在實(shí)施例2如圖6的例子所示具有2種基準(zhǔn)值Ref1、Ref2(Ref1＜Ref2)，控制振蕩驅(qū)動電路12，若檢測信號S13的電壓電位比基準(zhǔn)值Ref1高且比基準(zhǔn)值Ref2低，則如來自檢測電路13的電壓電位變成控制值Tar1以減少供給壓電元件11的電力，而若檢測信號S13的電壓電位比基準(zhǔn)值Ref2高，則如來自檢測電路13的電壓電位變成控制值Tar2(＜Tar1)以減少供給壓電元件11的電力。但是，基準(zhǔn)值Ref1設(shè)為比在通常接觸狀態(tài)的檢測信號S13高的電壓電位。
其次，說明實(shí)施例2的電路動作，在通常接觸狀態(tài)，如圖6的例子所示，因自供給壓電元件11的電力所得到的檢測信號S13的電阻電位比2種基準(zhǔn)值Ref1、Ref2低，一直保持自振蕩驅(qū)動電路12供給壓電元件11電力的狀態(tài)。
然后，金屬部10的肌膚接觸面對肌膚的接觸狀態(tài)變得稍弱，壓電元件11的阻抗值變成稍小，變成供給壓電元件11的電力變大的非接觸狀態(tài)時，檢測信號S13的電壓電位變成比基準(zhǔn)值Ref1高且比基準(zhǔn)值Ref2低(時刻t21)，則如來自檢測信號S13的電壓電位變成控制值Tar1以進(jìn)行減少供給壓電元件11的電力的控制。重復(fù)進(jìn)行該控制，來自檢測信號S13的電壓電位變成控制值Tar1(時刻t22)，而且將供給壓電元件11的電力調(diào)整至通常接觸狀態(tài)的供給電力的范圍內(nèi)。
然后，變成非接觸狀態(tài)時，壓電元件11的阻抗值變成更小，因供給壓電元件11的電力變得更大，檢測信號S13的電壓電位變成比基準(zhǔn)值Ref2高(時刻t23)，則如來自檢測信號S13的電壓電位變成控制值Tar2以減少供給壓電元件11的電力。重復(fù)進(jìn)行該控制，來自檢測信號S13的電壓電位變成控制值Tar2(時刻t24)，而且將供給壓電元件11的電力調(diào)整至通常接觸狀態(tài)的供給電力的范圍內(nèi)。
以上，若依據(jù)實(shí)施例2，變成半接觸狀態(tài)時，可將供給壓電元件11的電力調(diào)整至通常接觸狀態(tài)的供給電力的范圍內(nèi)，而且變成非接觸狀態(tài)時，因可將供給壓電元件11的電力調(diào)整至通常接觸狀態(tài)的供給電力的范圍內(nèi)的比半接觸狀態(tài)的情況更小的電力，音響輸出按照例如和習(xí)知一樣的設(shè)定的通常接觸狀態(tài)、在實(shí)施例2成為特征的半接觸狀態(tài)以及非接觸狀態(tài)的各肌膚接觸狀態(tài)適當(dāng)?shù)淖兓Ｒ蚨?，可得到適合的按摩效果，即可得到按照肌膚接觸狀態(tài)適當(dāng)?shù)?如所要的)變化的按摩效果，而且可防止由音響輸出的不想要的變化所引起的各種問題。
圖7是本發(fā)明的實(shí)施例3的超音波美容器的概略電路構(gòu)造圖，圖8是圖7所示各電路的動作波形圖，使用這些圖說明實(shí)施例3如下。
本超音波美容器如圖7所示，除了和實(shí)施例1一樣具備壓電元件11以外，在和實(shí)施例1的相異點(diǎn)上，具備振蕩驅(qū)動電路32、檢測電路33以及控制電路34。
振蕩驅(qū)動電路32是供給壓電元件11使壓電元件11產(chǎn)生超音波振動的高頻電力的，除了和實(shí)施例1一樣具備振蕩器121以外，還具備驅(qū)動電路322，在具體電路例上，利用構(gòu)成推挽電路的電阻R321、R322及FETQ 321、Q322構(gòu)成，將振蕩器121所產(chǎn)生的信號放大電力后，作為驅(qū)動信號S32供給壓電元件11。
檢測電路33具備利用由比流器T331及電阻R331構(gòu)成并以電壓檢測和驅(qū)動信號S32相關(guān)的在壓電元件11流動的電流的電流檢測電路331、及由二極體D331、電容器C331以及電阻R332構(gòu)成，并自電流檢測電路331所檢測的電壓濾除高頻成分后，將電位按照往壓電元件11的電流電位的電壓作為檢測信號S33向控制電路34輸出的包絡(luò)線檢波電路332。此外，也可采用低電阻(例如0.1Ω)的構(gòu)造，替代電流檢測電路331。
控制電路34利用NOT電路341、電阻R341、電晶體Q341、電感器L341、電容器C341以及電解電容器C342構(gòu)成，按照來自檢測電路33的檢測信號S33調(diào)整驅(qū)動信號S32的電位，將電位按照檢測信號S33的電壓變化的電壓作為控制信號S34向驅(qū)動電路322輸出。因而，檢測信號S33的電壓電位愈高，控制信號S34的電壓電位變得更低，利用驅(qū)動信號S32供給壓電元件11的電力變得更小。然而，檢測信號S33的電壓電位愈低，控制信號S34的電壓電位愈高，利用驅(qū)動信號S32供給壓電元件11的電力變得更大。但是控制電路34在構(gòu)造上供給壓電元件11的電力變成目標(biāo)供給電力時，作為輸出的控制信號S34的電壓電位保持平衡。
其次，說明實(shí)施例3的電路動作，在非接觸狀態(tài)，如圖8的例子所示，供給壓電元件11的電力大于目標(biāo)供給電力，以電壓(電流檢測電路的輸出電壓)檢測電位按照該供給電力的電流(電流檢測電路的檢測電流)，該所檢測的電壓被除去高頻成分后作為檢測信號S33(包絡(luò)線檢波電路的輸出電壓)，自檢測電路33向控制電路34輸出。然后，電壓電位按照檢測信號S33變低的控制信號S34自控制電路34向驅(qū)動電路322輸出，作為該驅(qū)動電路322的電源電壓。結(jié)果，驅(qū)動信號S32的電壓電位變低，供給壓電元件11的電力變小。重復(fù)這種電路動作，將供給壓電元件11的電力調(diào)整成目標(biāo)供給電力(時刻t31)。
然后，變成金屬部10的肌膚接觸面接觸肌膚的接觸狀態(tài)時，壓電元件11的阻抗值變大，供給壓電元件11的電力變小(時刻t32)，以電壓檢測電位按照該供給電力的電流，該所檢測的電壓被除去高頻成分后作為檢測信號S33，自檢測電路33向控制電路34輸出。然后，電壓電位按照檢測信號S33變高的控制信號S34自控制電路34向驅(qū)動電路322輸出，結(jié)果，驅(qū)動信號S32的電壓電位變高，供給壓電元件11的電力變大。重復(fù)這種電路動作，將供給壓電元件11的電力調(diào)整成目標(biāo)供給電力(時刻t33)。
以上，若依據(jù)實(shí)施例3，除了能有和實(shí)施例1一樣的效果以外，可高精度的檢測由壓電元件11的阻抗變化所引起的變化(電壓、電流、電力)。例如，在振蕩電路構(gòu)造上，存在電源、驅(qū)動電路、壓電元件，在電源可輸出7W、驅(qū)動電路可輸出5W、壓電元件可輸出4W時，自電源往驅(qū)動電路的損失為2W，效率為71％。另外自驅(qū)動電路往壓電元件的損失為1W，效率為71％。各自的效率的誤差為±5％時，若是在驅(qū)動電路的壓電元件側(cè)的檢測，能以5％的量測誤差檢測，但是在驅(qū)動電路的電源側(cè)時，不僅誤差變成25％，而且驅(qū)動電路的損失重疊，檢測精度降低。即，在驅(qū)動電路的壓電元件側(cè)的檢測可高精度的檢測。
圖9是本發(fā)明的實(shí)施例4的超音波美容器的概略電路構(gòu)造圖，圖10是圖9所示各電路的動作波形圖，使用這些圖說明實(shí)施例4如下。
本超音波美容器如圖9所示，除了和實(shí)施例1一樣具備壓電元件11以外，在和實(shí)施例1的相異點(diǎn)上，具備振蕩驅(qū)動電路42、檢測電路43以及控制電路44。但是這些振蕩驅(qū)動電路42、檢測電路43以及控制電路44如以下所示構(gòu)成(參照圖3)，使得在共振頻率-反共振頻率的范圍(阻抗特性變成線性的范圍)內(nèi)動作。
振蕩驅(qū)動電路42是供給壓電元件11使壓電元件11產(chǎn)生超音波振動的高頻電力的，除了和實(shí)施例3一樣具備供給壓電元件11作為其高頻電力的驅(qū)動信號S32的驅(qū)動電路322以外，還具備振蕩器421，在具體電路例上，由構(gòu)成VCO的電阻R421、電容器C421、可變電容二極體D421、電阻R3 422以及二輸入NAND 422構(gòu)成，產(chǎn)生超音波頻率的信號后，向驅(qū)動電路322的輸入輸出。
檢測電路43利用設(shè)于驅(qū)動電路322的輸入側(cè)，詳細(xì)地說設(shè)于對于驅(qū)動電路322的電力供給路徑上的電阻R431構(gòu)成，檢測和驅(qū)動信號S32相關(guān)的供給驅(qū)動電路322的電力，作為檢測信號S43(電阻R431的壓降)。
控制電路44除了具備和實(shí)施例3一樣的電感器L341、電容器C341以及電解電容器C342以外，還具備差動放大器441及電阻R441～R444，將電位按照來自檢測電路43的檢測信號S43變化的電壓作為控制信號S44，向振蕩器421的輸入輸出。
其次，說明實(shí)施例4的電路動作，在非接觸狀態(tài)，如圖10的例子所示，供給壓電元件11的電力大于目標(biāo)供給電力，在電阻R431發(fā)生大小按照該供給電力的壓降，該壓降作為檢測信號S43，自檢測電路43被取入控制電路44。于是，自控制電路44往振蕩器421的控制信號S44的電壓電位變高，振蕩器421的輸出頻率變高。結(jié)果，壓電元件11的阻抗變高(參照圖3的線形范圍)，供給壓電元件11的電力變小。重復(fù)這種電路動作，將供給壓電元件11的電力調(diào)整成目標(biāo)供給電力(時刻t41)。
然后，變成金屬部10的肌膚接觸面接觸肌膚的接觸狀態(tài)時，壓電元件11的阻抗值變大，供給壓電元件11的電力變小(時刻t42)，在電阻R431的壓降變小，作為檢測信號S43，自檢測電路43被取入控制電路44。于是，自控制電路44往振蕩器421的控制信號S44的電壓電位變低，振蕩器421的輸出頻率變低。結(jié)果，壓電元件11的阻抗變低，供給壓電元件11的電力變大。重復(fù)這種電路動作，將供給壓電元件11的電力調(diào)整成目標(biāo)供給電力(時刻t43)。
其次，使用圖3更具體說明，例如在接觸狀態(tài)，在以1000KHz的頻率、20V的電壓作用于壓電元件11的情況變成非接觸狀態(tài)時，壓電元件11的阻抗變成2Ω，供給壓電元件11的電力變成200W，大于目標(biāo)供給電力。在此情況，若將振蕩頻率變更為1008KHz，壓電元件11的阻抗變成15Ω，供給壓電元件11的電力可降至27W。然后，變成接觸狀態(tài)，壓電元件11的阻抗變成22Ω，在供給壓電元件11的電力變成小于目標(biāo)供給電力的18W的情況，若將振蕩頻率變更高為1000KHz，壓電元件11的阻抗變成15Ω，可令供給壓電元件11的電力增至是目標(biāo)供給電力的27W。
以上，若依據(jù)實(shí)施例4，除了能有和實(shí)施例1一樣的效果以外，可高精度的檢測由壓電元件11的阻抗變化所引起的變化(電壓、電流、電力)。和實(shí)施例3相比，雖然附加振蕩電路效率要因，因是比實(shí)施例3的壓電元件側(cè)的高頻電壓低頻的檢測，可更穩(wěn)定的檢測。
此外，檢測電路43是A/D變換器、振蕩器421是PLL也可，或者是利用單晶微處理器控制的構(gòu)造當(dāng)然也可。
圖11是表示本發(fā)明的實(shí)施例5的超音波美容器的概略電路構(gòu)造圖，圖12是圖11所示各電路的動作波形圖，使用這些圖說明實(shí)施例5如下。
本超音波美容器如圖11所示，除了和實(shí)施例3一樣具備壓電元件11、檢測電路33以及控制電路34以外，在和實(shí)施例3的相異點(diǎn)上，具備振蕩驅(qū)動電路52。
該振蕩驅(qū)動電路52除了和實(shí)施例3一樣具備驅(qū)動電路322、輸入來自檢測電路33的檢測信號S33以外，還具備構(gòu)造和實(shí)施例4的振蕩器421一樣的振蕩器521。
其次，說明實(shí)施例5的電路動作，在非接觸狀態(tài)，如圖12的例子所示，供給壓電元件11的電力大于目標(biāo)供給電力，以電壓檢測電位按照該供給電力的電流，該所檢測的電信號被除去高頻成分后作為檢測信號S33，自檢測電路33向控制電路34及振蕩器521雙方輸出。結(jié)果，供給壓電元件11的電力變小。重復(fù)這種電路動作，將供給壓電元件11的電力調(diào)整成目標(biāo)供給電力(時刻t51)。
然后，變成接觸狀態(tài)時，供給壓電元件11的電力變小(時刻t52)，以電壓檢測電位按照該供給電力的電流，該所檢測的電信號被除去高頻成分后作為檢測信號S33，自檢測電路33向控制電路34及振蕩器521雙方輸出。結(jié)果，供給壓電元件11的電力變大。重復(fù)這種電路動作，將供給壓電元件11的電力調(diào)整成目標(biāo)供給電力(時刻t53)。
其次，使用圖3更具體說明，例如在接觸狀態(tài)，在以1000KHz的頻率、20V的電壓作用于壓電元件11的情況變成非接觸狀態(tài)時，壓電元件11的阻抗變成2Ω，供給壓電元件11的電力變成200W，大于目標(biāo)供給電力。在此情況，若將振蕩頻率變更為1005KHz，壓電元件11的阻抗變成6Ω，還將控制信號S34的電壓降至約13V時，供給壓電元件11的電力可降至28W。然后，變成接觸狀態(tài)，壓電元件11的阻抗變成20Ω，在供給壓電元件11的電力變成小于目標(biāo)供給電力的8W的情況下，若將振蕩頻率變更為1000KHz，壓電元件11的阻抗變成15Ω，可令供給壓電元件11的電力增至是目標(biāo)供給電力的28W。
以上，若依據(jù)實(shí)施例5，可有和實(shí)施例3一樣的效果。另外例如用電壓固定電流變動方式或電流固定電壓變動方式的控制方法控制驅(qū)動電路322，可用簡單的電路構(gòu)造按照振蕩頻率固定時的阻抗變化供給電力。
圖13是本發(fā)明的實(shí)施例6的超音波美容器的概略電路構(gòu)造圖，圖14是圖13所示各電路的動作波形圖，使用這些圖說明實(shí)施例6如下。
本超音波美容器如圖13所示，除了和實(shí)施例4一樣具備壓電元件11、檢測電路43以及控制電路44以外，在和實(shí)施例4的相異點(diǎn)上，具備振蕩驅(qū)動電路62。但是在控制電路44在電阻R442和接地之間連接直流電源DC1。
振蕩驅(qū)動電路62除了和實(shí)施例1一樣具備振蕩器121及驅(qū)動電路322以外，還具備振蕩器623及AND電路624。振蕩器623除了和實(shí)施例4的振蕩器421一樣的VCO的電路構(gòu)造以外，還有具備設(shè)于該VCO的輸出側(cè)的電阻R621、電容器C621以及單穩(wěn)多諧振蕩器625的VCO的電路構(gòu)造，利用來自控制電路44的控制信號S44進(jìn)行負(fù)載控制，輸出該負(fù)載比的矩形波(希望頻率大約50Hz)。另外振蕩器121、623的兩輸出信號經(jīng)由二輸入AND624輸入驅(qū)動電路322。但是振蕩器121在構(gòu)造上連續(xù)地振蕩約1MHz的超音波振蕩頻率。
在此，說明振蕩驅(qū)動電路62的概略動作，振蕩器121連續(xù)地振蕩，輸出約1MHz的超音波振蕩頻率的信號。然而，在振蕩器623，VCO輸出負(fù)載比按照控制信號S44的矩形波(圖14的振蕩器623的VCO輸出波形)。這些振蕩器121及振蕩器623的輸出信號在AND電路624重疊后輸入驅(qū)動電路322(圖14的驅(qū)動電路的輸入)。
這樣，供給壓電元件11的電力變大，在電阻R431的壓降變大，控制信號S44的電壓上升，振蕩器623的振蕩頻率變低。單穩(wěn)多諧振蕩器625因只在固定時間輸出脈波，負(fù)載變小。結(jié)果，振蕩驅(qū)動電路62對壓電元件11的輸出時間變短，平均供給電力降低。于是，進(jìn)行負(fù)載控制，可使得供給壓電元件11的平均電力變成定值。
其次，說明實(shí)施例6的電路動作，在非接觸狀態(tài)，因供給壓電元件11的電力大于目標(biāo)供給電力，控制信號S44的電壓上升，振蕩器623的振蕩頻率變低。振蕩驅(qū)動電路62對壓電元件11的輸出時間變短，平均供給電力降低。重復(fù)這種電路動作，將供給壓電元件11的電力調(diào)整成目標(biāo)供給電力(時刻t61)。
然后，變成接觸狀態(tài)時，因供給壓電元件11的電力變小(時刻t62)，控制信號S44的電壓降低，振蕩器623的振蕩頻率變高。振蕩驅(qū)動電路62對壓電元件11的輸出時間變長，平均供給電力上升。重復(fù)這種電路動作，將供給壓電元件11的電力調(diào)整成目標(biāo)供給電力(時刻t63)。
以上，若依據(jù)實(shí)施例6，除了可有和實(shí)施例4一樣的效果以外，例如利用大致固定的電壓、電流按照肌膚的接觸狀態(tài)變化所引起壓電元件的阻抗變化供給電力，電路設(shè)計變得容易，又在使用狀態(tài)的電路穩(wěn)定性提高。另外利用間歇振蕩頻率地控制可使對壓電元件的供給電力可變，控制成目標(biāo)供給電力，可總是供給不會超過目標(biāo)供給電力的適合的電力。
圖15是本發(fā)明的實(shí)施例7的超音波美容器的概略電路構(gòu)造圖，圖16是圖15所示各電路的動作波形圖，使用這些圖說明實(shí)施例7如下。但是圖16(a)是實(shí)施例3的情況的動作波形圖，圖16(b)是實(shí)施例7的情況的動作波形圖。另外圖16所示SW是起動超音波振蕩的開關(guān)(圖上未示)。
本超音波美容器如圖15所示，除了和實(shí)施例3一樣具備壓電元件11、振蕩驅(qū)動電路32以外，在和實(shí)施例3的相異點(diǎn)上，具備控制電路74。
該控制電路74除了實(shí)施例3地控制電路34的電路構(gòu)造以外，還具備構(gòu)成高電壓重疊電路的電晶體Q741、電阻R741、R742以及和起動超音波振蕩的開關(guān)連動的開關(guān)S741，除了進(jìn)行和控制電路34一樣的動作以外，起動超音波振蕩的開關(guān)變成導(dǎo)通時，開關(guān)S741和該導(dǎo)通同時的在既定時間(瞬間)變成導(dǎo)通，進(jìn)行將高電壓(例如15V)和檢測信號S33重疊的動作。
在此，說明設(shè)置該高電壓重疊電路的理由。在非接觸狀態(tài)，將起動超音波振蕩的開關(guān)設(shè)為導(dǎo)通時，在檢測電路33的輸出的檢測信號S33在該導(dǎo)通正后因供給壓電元件11的電力是最小，變成設(shè)定范圍的大致最小值。因此，照這樣按照變成該最小值的檢測信號S33進(jìn)行增大供給壓電元件11的電力的控制，該供給電力如圖16(a)所示的SW ON正后的波形以超過目標(biāo)供給電力。像這樣超過目標(biāo)供給電力不好是已如上述所示。
因此，在實(shí)施例7，和起動超音波振蕩的開關(guān)的導(dǎo)通同時的利用該高電壓重疊電路令高電壓和來自檢測電路33的檢測信號S33重疊。因而，因控制電路74的NOT電路341所取入的檢測信號S33的電壓在瞬間變成大致15V(設(shè)定范圍的最大值)，如圖16(b)所示的SW ON正后的波形以進(jìn)行使供給壓電元件11的電力變小的控制。結(jié)果，可防止如圖16(a)所示超過目標(biāo)供給電力的不好的狀態(tài)。此外，關(guān)于以后的動作，和檢測電路33的檢測信號S33重疊的高電壓重疊電路的輸出電壓變成零，以后電路動作和實(shí)施例3一樣。
以上，若依據(jù)實(shí)施例7，除了能有和實(shí)施例3一樣的效果以外，可防止在起動超音波振蕩的開關(guān)導(dǎo)通正后會發(fā)生的超過目標(biāo)供給電力的不好的狀態(tài)。
此外，在起動超音波振蕩的開關(guān)導(dǎo)通時，如自反共振頻率附近開始振蕩以構(gòu)成振蕩器623，也可得到一樣的效果。另外如使負(fù)載變小以構(gòu)成振蕩驅(qū)動電路62，也可得到一樣的效果。
圖17是本發(fā)明的實(shí)施例8的超音波美容器的概略電路構(gòu)造圖，圖18是圖17所示各電路的動作波形圖，使用這些圖說明實(shí)施例8如下。
本超音波美容器如圖17所示，除了和實(shí)施例4一樣具備壓電元件11、振蕩驅(qū)動電路42以及檢測電路43以外，在和實(shí)施例4的相異點(diǎn)上，具備控制電路84。
該控制電路84除了實(shí)施例4的控制電路44的電路構(gòu)造以外，還具備構(gòu)成檢測重疊電路的電容器C841、C842、電阻R841～R848、比較器841、842以及電晶體Q841而成，除了進(jìn)行和控制電路44一樣的動作以外，還檢測控制信號S44的正負(fù)的兩變化，當(dāng)控制信號S44的變化大于比較器841、842的基準(zhǔn)電位時，電晶體Q841變成導(dǎo)通，將高電壓和控制信號S44重疊，而當(dāng)控制信號S44的變化小于比較器841、842的基準(zhǔn)電位時，電晶體Q841變成不導(dǎo)通，停止將高電壓和控制信號S44重疊。
在此，說明設(shè)置該高電壓重疊電路的理由。在使用時，令金屬部10和肌膚密接或分開時，壓電元件11的阻抗急速變化是已如上述所示，但是在令金屬部10和肌膚密接下移動探針1，也有壓電元件11的阻抗急速變化的情況。因這種阻抗的急速變化而超過可容許電力(＝目標(biāo)供給電力+a)多次是不好。
因此，在實(shí)施例8，設(shè)置該檢測重疊電路，當(dāng)供給壓電元件11的電力超過目標(biāo)供給電力時，馬上控制成供給壓電元件11的電力位于目標(biāo)給電力的范圍內(nèi)(比較參照在圖10和圖18的對壓電元件的供給電力的波形)。
其次，概略說明實(shí)施例8的動作，和超音波開始輸出同時的按照阻抗值供給壓電元件11電力。用電阻R431檢測到該電力的急速變化時，控制信號S44變成表示按照檢測信號S43的急速的電壓變化的信號。此時，利用電容器C841及電阻R842(微分電路)自該控制信號S44抽出變化量，該變化量利用比較器841、842和基準(zhǔn)電位比較。在此情況，變化量超過基準(zhǔn)電位(換言之，因設(shè)定成基準(zhǔn)電位低于這種情況的變化量)，電晶體Q841變成導(dǎo)通。因而，控制信號S44和高電壓重疊而變成大致最大值，振蕩器421的振蕩頻率變成反共振頻率附近。另外控制信號S44變成表示急速減少的變化，也和上述一樣地控制振蕩頻率，這種對于振蕩器421的信號電壓控制電容器C842的放電而結(jié)束。
以上，若依據(jù)實(shí)施例8，除了能有和實(shí)施例4一樣的效果以外，可迅速的消除在使用時會發(fā)生的超過目標(biāo)供給電力的不好的狀態(tài)。
此外，該檢測重疊電路也可應(yīng)用于控制電路34，另外利用負(fù)載比控制也可得到一樣的效果。
由上述得知，按照本發(fā)明的第1方面的本發(fā)明，包括具有一面成為肌膚接觸面的金屬部及和該金屬部的另一面接合的壓電元件的探針、供給該壓電元件使該壓電元件產(chǎn)生超音波振動的高頻電力的振蕩驅(qū)動電路、檢測該壓電元件的輸出變動的檢測電路以及按照該檢測結(jié)果如對于該壓電元件的輸出變成定值以控制該振蕩驅(qū)動電路的輸出的控制電路，因而可使得來自金屬部的音響輸出變成定值。結(jié)果，可得到舒適的按摩效果。
按照本發(fā)明的第2方面的本發(fā)明，包括具有一面成為肌膚接觸面的金屬部及和該金屬部的另一面接合的壓電元件的探針、供給該壓電元件使該壓電元件產(chǎn)生超音波振動的高頻電力的振蕩驅(qū)動電路、檢測該壓電元件的輸出變動的檢測電路以及如對于壓電元件的輸出電位變成按照該檢測結(jié)果自多種既定的輸出電位擇一所選擇的既定的輸出電位以變更該振蕩驅(qū)動電路的輸出的控制電路，故例如若設(shè)置多種既定的輸出電位，可得到舒適的按摩效果，即按照肌膚接觸狀態(tài)適當(dāng)?shù)淖兓陌茨πЧ?br> 按照本發(fā)明的第3方面的本發(fā)明，在本發(fā)明第1或2方面的超音波美容器基礎(chǔ)上，該檢測電路設(shè)于該振蕩驅(qū)動電路對于該壓電元件的輸出側(cè)，故可以高精度檢測由壓電元件的阻抗變化所引起的變化(電壓、電流、電力)。
按照本發(fā)明的第4方面的本發(fā)明，在本發(fā)明第1或2方面的超音波美容器基礎(chǔ)上，該檢測電路設(shè)于該振蕩驅(qū)動電路的輸入側(cè)，故例如可使得檢測信號的頻率低于對壓電元件的輸出的檢測。結(jié)果，可更穩(wěn)定地檢測。
按照本發(fā)明的第5方面的本發(fā)明，在本發(fā)明第1或2方面的超音波美容器基礎(chǔ)上，因該控制電路控制自該振蕩驅(qū)動電路給該壓電元件的電力，故可簡化電路構(gòu)造。
按照本發(fā)明的第6方面的本發(fā)明，在本發(fā)明第1或2方面的超音波美容器基礎(chǔ)上，因該控制電路控制該振蕩驅(qū)動電路的振蕩頻率，故電路設(shè)計變得較簡單，又在使用狀態(tài)的電路穩(wěn)定性提高。
按照本發(fā)明的第7方面的本發(fā)明，在本發(fā)明第1或2方面的超音波美容器基礎(chǔ)上，因該控制電路控制該振蕩驅(qū)動電路的負(fù)載，故可供給適當(dāng)?shù)碾娏Α?br> 按照本發(fā)明的第8方面的本發(fā)明，在本發(fā)明第5方面的超音波美容器基礎(chǔ)上，因該控制電路在開始供給該壓電元件電力時，對該振蕩驅(qū)動電路進(jìn)行小于目標(biāo)電力的電力開始供給的控制，故可防止在開始供給電力時會發(fā)生的電力供給過多所引起的不好的狀態(tài)。
按照本發(fā)明的第9方面的本發(fā)明，在本發(fā)明第5方面的超音波美容器基礎(chǔ)上，因該控制電路在對于該肌膚接觸面的肌膚接觸狀態(tài)變化時，對該振蕩驅(qū)動電路進(jìn)行小于目標(biāo)電力的電力開始供給，故可防止在肌膚接觸狀態(tài)變化時會發(fā)生的電力供給過多所引起的不好的狀態(tài)。
權(quán)利要求
1.一種超音波美容器，包括探針，具有一面成為肌膚接觸面的金屬部，及和該金屬部的另一面接合的壓電元件；振蕩驅(qū)動電路，將使該壓電元件產(chǎn)生超音波振動的高頻電力供給至該壓電元件；檢測電路，檢測該壓電元件的輸出變動；以及控制電路，按照該檢測結(jié)果施行該振蕩驅(qū)動電路的輸出控制，使對于該壓電元件的輸出變成定值。
2.一種超音波美容器，包括探針，具有一面成為肌膚接觸面的金屬部，及和該金屬部的另一面接合的壓電元件；振蕩驅(qū)動電路，將使該壓電元件產(chǎn)生超音波振動的高頻電力供給至該壓電元件；檢測電路，檢測該壓電元件的輸出變動；以及控制電路，施行該振蕩驅(qū)動電路的輸出變更，使對于壓電元件的輸出電位變成按照該檢測結(jié)果由多種既定的輸出電位擇一所選擇的既定的輸出電位。
3.如權(quán)利要求1或2的超音波美容器，其中，該檢測電路設(shè)于該振蕩驅(qū)動電路對于該壓電元件的輸出側(cè)。
4.如權(quán)利要求1或2的超音波美容器，其中，該檢測電路設(shè)于該振蕩驅(qū)動電路的輸入側(cè)。
5.如權(quán)利要求1或2的超音波美容器，其中，該控制電路控制由該振蕩驅(qū)動電路供給至該壓電元件的電力。
6.如權(quán)利要求1或2的超音波美容器，其中，該控制電路控制該振蕩驅(qū)動電路的振蕩頻率。
7.如權(quán)利要求1或2的超音波美容器，其中，該控制電路控制該振蕩驅(qū)動電路的負(fù)載。
8.如權(quán)利要求5的超音波美容器，其中，該控制電路在開始將電力供給至該壓電元件時，對該振蕩驅(qū)動電路進(jìn)行使由小于目標(biāo)電力的電力開始供給的控制。
9.如權(quán)利要求5超音波美容器，其中，該控制電路在對于該肌膚接觸面的肌膚接觸狀態(tài)變化時，對該振蕩驅(qū)動電路進(jìn)行使對于該壓電元件的電力供給由小于目標(biāo)電力的電力開始的控制。
全文摘要
一種超音波美容器,包括:探針,具有一面成為肌膚接觸面的金屬部及和該金屬部的另一面接合的壓電元件11;振蕩驅(qū)動電路12,由產(chǎn)生超音波頻率的信號的振蕩器121及將該輸出信號電力放大的驅(qū)動電路122構(gòu)成,并將使壓電元件11產(chǎn)生超音波振動的高頻電力供給至壓電元件;檢測電路13,用以檢測壓電元件11的輸出變動;控制電路14,按照檢測結(jié)果如對于壓電元件11的輸出變成定值以控制振蕩驅(qū)動電路12的輸出。
文檔編號A61H23/00GK1275357SQ00117619
公開日2000年12月6日 申請日期2000年5月24日 優(yōu)先權(quán)日1999年5月26日
發(fā)明者西村真司, 林正之 申請人:松下電工股份有限公司