JP2002143204A

JP2002143204A - 超音波応用機器の出力間欠制御による電力制御方式

Info

Publication number: JP2002143204A
Application number: JP2000389573A
Authority: JP
Inventors: Akihiko Fujiwara; 明彦藤原
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2000-11-15
Filing date: 2000-11-15
Publication date: 2002-05-21

Abstract

(57)【要約】（修正有）【課題】治療効果を低下させないでプローブヘッドの
発熱を抑制し連続的に、かつ、安定したレベルでの治療
ができ、また、本発明の実現についても、従来技術で製
品化された殆どの超音波治療器や超音波美容器に対応可
能で、尚且つ安価に実現可能な電力制御方法を提供す
る。【解決手段】超音波利用機器で使用される、振幅変調
された高周波出力信号を、さらに細かく、間欠制御する
電力制御方式。

Description

【発明の詳細な説明】

【００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、温熱治療やマッサ
ージ治療に用いる超音波治療器・超音波美容器に関する
ものである。

【００２】

【従来の技術】温熱治療やマッサージ治療に用いる超音
波治療器・超音波美容器は、超音波振動素子並びに、皮
膚面に接触する金属製のプローブヘッドが、超音波の発
熱作用によって、連続的に使用すると過熱し火傷するこ
とがあった。それらを解決するため従来の技術として、
特開２０００−２３３００９号公報での、超音波美容器
の温度調節プローブにて、プローブに温度調節用エアー
チューブを取付けたり、特開平１１−１１４０００号公
報での、超音波美容器にて、プローブヘッドの金属部の
肌への接触状態を検出して、超音波振動子への電力出力
レベルを低下させたり、特開平０７−３２８０９１号公
報での、保護回路付超音波治療器において、プローブヘ
ッドの金属部の肌への接触状態を検出（無負荷検出）し
て、超音波振動子への電力出力を基準周波数に比しては
るかに低い周波数で、デューティー比の小さい（一例で
は１：１０）パルスでオンオフ制御したり、するもので
あった。いずれの場合も、発熱に関して問題視し常温状
態で長時間使用できるようにすることを目的に、多くの
超音波治療器・超音波美容器で共通に、対応に努めてい
るものである。しかし、これらの対応策は構造が複雑な
ため、販売価格が安価で消費者に商品提供をすることの
妨げになることや、製造会社の利益率の低下を招く元と
なるばかりではなく、図１の（１）超音波振動子へ一般
的に出力される、デューティー比５０パーセントのオン
オフ波形おいて、特開平１１−１１４０００号公報での
図２の（３）ように、放射する超音波のレベルを低下さ
せたり、特開平０７−３２８０９１号公報での図２の
（５）ように、一般的な発振周波数の、当該周波数に比
してはるかに低い周波数で、デューティー比の小さい
（一例では１：１０）パルスでオンオフ制御する波形を
出力するため、結果的に温度が低下するが、超音波素子
へ供給する電力出力レベルが大きく下がる為、皮膚面に
接触する、金属製のプローブヘッドの超音波効果が大き
く損なわれ、実質的に連続的に安定したレベルでの治療
効果を得ることが困難であった。

【００３】

【発明が解決しようとする課題】本発明の解決しようと
する課題は、治療効果を低下させないでプローブヘッド
の発熱を抑制し、連続的に安定したレベルでの治療が行
えるようにする。また、本発明の実現についても、従来
技術で製品化された殆どの超音波治療器や超音波美容器
に対応可能で、尚且つ安価に実現可能な電力制御方法を
提供することを目的とする。

【００４】

【課題を解決するための手段】超音波治療機器からプロ
ーブ（超音波振動子）に通常出力される、図１（１）の
電力波形を、図１（２）のようにさらに細かく、間欠制
御された電力波形にする。

【００５】

【発明の実施の形態】超音波治療器は、一般的に、図３
の第１の高周波発振信号（６）と第２の低周波発振信号
（７）の２種類の周期の発振信号を装備しており、第１
の発振信号（６）を第２の発振信号（７）で振幅変調し
（８）の信号になるように構成されている。この信号が
図５（１１）のプローブの４の電力供給線にて１の超音
波振動素子に電力出力することによって、２のプローブ
ヘッド（金属）を超音波振動させ、３の肌に接する金属
面部分を肌にあて、治療を行うものである。この時、第
２の低周波発振信号（７）のｔ１期間は、プローブに電
力を供給する動作期間であり、ｔ２はプローブに電力を
供給しない休止期間である。この休止期間は、生体の刺
激慣れを防止するものであり治療に有効に働くものとし
て、一般的にｔ１，ｔ２のデューティー比は、５０パー
セントにて行われている。本発明は、上記の図３の第２
の低周波発振信号（７）を図４（９）の如く任意に、細
かく間欠制御をされた低周波間欠制御信号によって、第
１の高周波発振信号（６）を振幅変調することにより、
出力信号（２）（１０）を得るように構成するものであ
る。すなわち、本発明の電力制御方法は、図３の（８）
ｔ１でプローブに電力を供給する期間を、図４の（１
０）ｔ４、ｔ６やｔ８のように、細かくプローブへ電力
供給休止期間をもうけることによって、超音波素子への
電力の供給を抑えることにある。

【００６】

【発明の効果】上記のように、一般的な振幅変調された
高周波出力信号を、さらに細かく間欠制御する電力制御
方式で、供給電力の抑えられた電力波形、図４の（１
０）を、図５の超音波プローブの４の電力供給電線か
ら、１の超音波振動子へ電力を供給すると、２のプロー
ブヘッド（金属）の、３の肌に接する金属面の温度は、
図１（１）の一般的にもちいられる、デューティー比５
０パーセントのオンオフ波形と比較すると大きく減少す
る。また、本発明の電力制御方式によってえられる電力
波形の特筆すべき点は、従来の熱対策の施された電力波
形図２の（３）、（５）とは異なり、単に温度上昇を抑
えるだけでなく、超音波振動子へ供給する電力波形のオ
ン時間の電力と見かけ時間ｔ１は、図１の（１）と基本
的に一致させているため、３の肌に接する金属面の超音
波振動が損なわれることがないところにある。したがっ
て、本発明によりプローブヘッドを、長時間使用して
も、プローブヘッドの温度を抑えることだけでなく、従
来のように、温度上昇を防止するために、超音波振動子
への電力出力レベルを低下させたり、超音波振動子への
電力出力を基準周波数に比してはるかに低い周波数で、
デューティー比の小さい（一例では１：１０）パルスで
オンオフ制御することがないために、治療効果を損なう
ことなく、連続的に安定したレベルで長時間の治療が行
えるようになった。本発明の実施には特別な装置の追加
等の必要がなく、従来の技術にも応用可能なので、安価
で簡単に実現可能である。よって、各製造会社や消費者
に掛かる負担が少ない方法である。また、この間欠制御
方式は、様々な特性のプローブにも間欠の数や間隔を変
えることにより対応可能なので、より汎用性の高い制御
方式である。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の概念図である。

【図２】一般的な出力波形を従来技術で改善をほどこし
た、出力波形詳細図である。

【図３】一般的な出力波形詳細図である。

【図４】本発明の出力波形詳細図である。

【図５】一般的な超音波プローブの断面図である。

【符号の説明】（１）は、超音波振動子へ一般的に出力されるデューテ
ィー比５０パーセントのオンオフ波形です。（２）は、
超音波振動子へ出力される、本発明を施した出力波形で
す。（３）は（１）の超音波振動子へ一般的な出力され
る波形にたいして電圧出力レベルを低下させて、出力さ
れる波形です（４）は（１）の超音波振動子へ一般的に
出力される波形に、比してはるかに低い周波数出力され
る波形です。（５）は（４）の、超音波振動子へ出力さ
れる波形に、（比してはるかに低い周波数出力される波
形）対して、さらに、デューティー比を小さくした波形
です。（６）は振幅変調を掛けられる、高周波発振信号
です。（７）は振幅変調を掛ける、低周波発振信号で
す。（８）は（６）を（７）で振幅変調を掛けた、変調
波信号です。（９）は（７）に本発明を施した低周波発
振信号です。（１０）は（６）を（９）で振幅変調を掛
けた、変調波信号です。ｔ１は高周波電力をプローブに
供給している期間です。ｔ２は高周波電力をプローブに
供給しない休止期間です。ｔ３、ｔ５、ｔ７、ｔ９は高
周波電力をプローブに供給している期間です。ｔ４、ｔ
６、ｔ８、ｔ１０は高周波電力をプローブに供給しない
休止期間です。

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】超音波利用機器で使用される、振幅変調さ
れた高周波出力信号を、さらに細かく、間欠制御する電
力制御方式。