JP2006527601A - 携帯用皮膚美容器、及び該携帯用皮膚美容器の動作方法 - Google Patents
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Abstract
Description
併せて、本発明の第4の態様は、使用者が超音波駆動機の振動板を皮膚に当てた場合、これを感知して弱から強に出力を増加させることにより、不必要な電力消費を減らし、効率的に超音波要素を振動させるための超音波駆動機を提供することに関する。
即ち、従来のアダプターを使用する製品である場合には電源から機器に十分な電力を供給することができるが、携帯用製品ではバッテリを使用しなければならず、制限された電源を使用することになるため、本発明における安定的な電力管理方法を使用しなければならない。
本発明の第5の態様によれば、本発明は、上記の第5の従来の問題点を解決するためのものであって、少ない個数のCPU接続端子を使用しながらも多数個のLEDをオン/オフさせることにより、少ない個数の接触ピンを有するCPUが可能であることにより、最終的にCPUの単価を低下させることが可能な接触ピン数が最小化されたLED表示機能を有する皮膚美容器のディスプレー装置を提供する。
一方、上記の本発明の第2の目的を達成するための本発明の1態様によるメインスイッチ始動装置を有する皮膚美容器は、バッテリ(1;101)の充電電圧を昇圧するためのDC−DCコンバーター部(20;20’;120)、超音波要素またはイオン導入要素を含む皮膚美容器駆動部(50;150)、電源スイッチ及び作動スイッチを含むスイッチ部(30;130)、動作状態を表示するディスプレー部(40;140)、及び上記DC−DCコンバーター部と皮膚美容器駆動部とスイッチ部とディスプレー部とを制御するCPU(2;102)を含む皮膚美容器であって、メインスイッチである電源スイッチ(SW1)が‘オン’の場合、スイッチング信号が上記CPUのアナログ入力端子に入力され上記CPUを活性化し、上記CPUはアナログ出力端子を通じて第1スイッチ部(31;31’;131)を活性化し、FET(D4)をスイッチングさせることによってのみバッテリ電源がDC−DCコンバーター(20;20’;120)に接続されるようにすることを特徴とする。
この時、上記温度感知部は、超音波器の皮膚振動板の表面温度を感知する第1温度感知部(71)と、超音波駆動部の発振部(54)のスイッチング要素などの温度を感知する第2温度感知部(72)とを含むことが最も好ましい。
上記の本発明の第5の目的を達成するための本発明の1態様による接触ピン数が最小化されたLED表示機能を有する皮膚美容器のディスプレー装置は、制御装置CPUの第1入出力端子(RB2)と第2入出力端子(RB3)との間に並列で接続され、互いに反対方向に接続される第1及び第2LED(図3のD7,D6)と、上記制御装置CPUの第2入出力端子(RB3)と第3入出力端子(RC0)との間に並列で接続され、互いに反対方向に接続される第3及び第4LED(図3のD8,D9)と、上記制御装置CPUの第3入出力端子(RC0)と第4入出力端子(RC1)との間に並列で接続され、互いに反対方向に接続される第5及び第6LED(図3のD13,D11)と、上記制御装置CPUの第1入出力端子(RB2)と第4入出力端子(RC1)との間に接続される第7LED(図3のD14)とを含み、上記各LEDは上記制御装置からの上記各入出力端子に対する信号値によって独立的にオン/オフされることを特徴とする。
図1は、本発明による超音波皮膚美容器の全体のブロック図であり、図2は、本発明による皮膚美容器の電源及びスイッチング部の詳細な回路図であり、図3は、本発明による皮膚美容器の出力部の詳細な回路図であり、図4は、本発明による皮膚美容器の温度感知部の詳細な回路図であり、図5は、本発明による皮膚美容器の超音波駆動部の詳細な回路図である。また、図6は、本発明による皮膚美容器の超音波駆動のためのパルス波形を表し、図7は、本発明による皮膚美容器の電圧制御のためのパルス波形を表す。
一方、携帯用美容器は、通常、単一入力電源(一例として、3.6V)のバッテリを使用するため、場合によっては高電圧(超音波器機の場合、一例として、10−15V、イオン導入器の場合、一例として、20−30V)への昇圧過程が必須であるが、このために、従来のDC−DCコンバーター部では高価なチップが使用されていたが、本発明では、図2に示されているように周波数デューティー比(frequency duty rate)を調節して出力電圧を調節するスイッチング要素D3及びCPUのPWM制御プログラムによって達成される。
一方、図16は、上記第1スイッチ部31のさらに他の実施形態の詳細な回路図を示している。即ち、図16に示されているように、電源スイッチSW1のオンによって活性化されるCPU2の出力端子AN7からの第1スイッチ部31’の出力信号が第1実施形態のフオトカプラーISO1を介さないで抵抗(図16におけるR29)を介して直接にFET(D4)の制御端子に接続されても同様の結果を得ることができる。同じく入力される電圧は電圧測定部10’で測定され、DC−DCコンバーター部20’によって昇圧される。
一方、以上のようにプログラムがされた電力調節方法及び装置は、美容器の出力強弱調節にも使用可能である。即ち、意図的に使用者が強弱調節スイッチである第3スイッチSW3を調節して‘弱’から‘強’に出力を調節しようとする場合、アナログ入力端子AN5は、これを受け容れてPWM制御端子(10番ピン)にPWMパルス幅調節信号を印加することによりデューティー比を増加させることによって、出力を‘強’に調節できるようになる。例えば、顔のような敏感な部位の皮膚に皮膚美容器を使用しようとする時は出力を弱くする必要があり、反対にヒップや脛などのような部位に使用しようとする場合には多少出力を強くするとよい。
詳述したようにCPUによって適切な周波数で発振された制御信号がアナログ出力端子RA0を通じて超音波駆動部の電圧増幅器51へ出力されると、電圧増幅器(R15,Q4,Q5,R8,R9,D10)で増幅された後、共振部53を通じて振動部52の圧電要素である超音波振動子ULTRA1へ入力される。即ち、振動子にパルスを加えると、自由振動が行われ、パワーをよく伝達して共振がよく起こるようにするので共振タンクと呼ばれるトランジスターQ2へ磁気共振形発振を起こさせる。これはトランスT1で位相を0転位から+方向に増幅させるようにし、発振部54の発振用スイッチング要素Q3,Q6によって発振され、再び振動部52のトランスT2を通じて超音波振動子ULTRA1にパワーを印加して、共振が行われるようにする。
表1は、各LEDの発光の如何を決定するための真理表である。例えば、入出力端子RB2(A)の出力が‘0’であり、入出力端子RB3(B)の出力が‘1’であれば、現在の強弱調節段階が‘ハイ’である状態を表示するLED(D7)が発光され、入出力端子がRB3(B)の出力が‘0’であり、入出力端子RC0(C)の出力が‘1’であれば、現在の超音波モードが‘レベル1’である状態を表示するLED(D8)が発光され、入出力端子RC0(C)の出力が‘0’であり、入出力端子RC1(D)の出力が‘1’であれば、現在の超音波モードが‘レベル4’である状態を表示するLED(D13)が発光され、入出力端子RB2(A)の出力が‘1’であり、入出力端子RC1(D)の出力が‘0’であれば、現在の超音波駆動機が皮膚に動作中であることを表す後方表示器LED(D14)が発光されるように構成され得る。
0:端子の状態が出力になっている場合、出力は0である。
x:端子の状態が入力になっているので出力に何ら影響がない。
図9は、本発明の第2実施形態による超音波イオン皮膚美容器の全体のブロック図であり、図10は、本発明の第2実施形態による超音波イオン皮膚美容器の電源及びスイッチ部の詳細な回路図であり、図11は、本発明の第2実施形態による超音波イオン皮膚美容器のディスプレー部の詳細な回路図であり、図12は、本発明の第2実施形態による超音波イオン皮膚美容器の遠赤外線及び超音波駆動部の詳細な回路図であり、図13は、本発明の第2実施形態による超音波イオン皮膚美容器のガルバニック駆動部の詳細な回路図であり、図14は、本発明の第2実施形態による超音波イオン皮膚美容器の温度感知部及び補助回路部の詳細な回路図である。説明を簡略化するために、第2実施形態の構成要素のうち第1実施形態の構成要素に類似する構成要素については、同一の部材番号を付けて説明を省略し、相違点を中心に説明する。
図9及び図10に示されているように、本発明の第2実施形態の超音波イオン皮膚美容器によれば、先ずバッテリの電圧(一例として、3.6V)が第1実施形態のDC−DCコンバーター部20と同一な第1DC−DCコンバーター部120によって、一例として、12−15Vに昇圧された後、再び第2DC−DCコンバーター120’によって、一例として、30Vに再昇圧される。これは、後述するガルバニック駆動部151で再昇圧された電圧でガルバニックイオンを身体に印加することにより、皮膚への活性物質の導入を促進するためである。
Claims (22)
- バッテリ(1;101)の充電電圧を昇圧するためのDC−DCコンバーター部(20;120)、超音波要素またはイオン導入要素を含む皮膚美容器駆動部(50;150,151)、電源スイッチ及び作動スイッチを有するスイッチ部(30;130)、動作状態を表示するディスプレー部(40;140)、及び前記DC−DCコンバーター部と前記皮膚美容器駆動部と前記スイッチ部と前記ディスプレー部とを制御するCPU(2;102)を含む皮膚美容器の安定的な電力管理方法であって、
(a) パルス幅チェックプログラム(PWM_CHECK)の開始後(S1)、PWM制御が所望の設定値で動作するか否かを判定する段階(S2)と、
(b) 所望の設定値で動作している場合には(‘PWM OK FLAG’=1)、処理の継続に戻り、動作していない場合には、PWM設定値(‘PWM_TARGET’)と印加されているPWM実際値(‘PWM_PUF’)とを比較する段階(S3)と、
(c) 前記設定値と実際値とが同一であれば(‘PWM_PUF’−‘PWM_TARGET’=0)、処理の継続に戻り、同一でない場合にはPWM調節段階を実行する段階と
を含み、前記(c)段階は、
(c1) パルス幅のデューティー比が設定値より大きいか否かを判定する段階(S4)と、
(c2) 前記実測値より設定値が小さい場合は、実際に印加されるPWM値を一定値だけ増加させ、デューティー比を上昇させることによりステップアップさせる段階(S7)と、
(c3) 前記実測値より設定値が大きい場合は、実際に印加されるPWM値を一定値だけ減少させ、デューティー比を低下させることによりステップダウンさせる段階(S8)とを含むことを特徴とする皮膚美容器の安定的な電力管理方法。 - バッテリ(1;101)の充電電圧を昇圧するためのDC−DCコンバーター部(20;102)、超音波要素またはイオン導入要素を含む皮膚美容器駆動部(50;150,151)、電源スイッチ及び作動スイッチを含むスイッチ部(30;130)、動作状態を表示するディスプレー部(40;140)、及び前記DC−DCコンバーター部と前記皮膚美容器駆動部と前記スイッチ部と前記ディスプレー部とを制御するCPU(2;102)を含む皮膚美容器の安定的な電力管理装置であって、
前記DC−DCコンバーター部は、出力電圧値を測定する出力電圧測定部(R2,R3;R5,R9)と前記CPUからPWM調節信号によってスイッチングを行うスイッチング要素(D3)とにより構成され、
前記CPUは、PWM制御端子から適切なデューティー比を有するスイッチング信号を出力して、前記スイッチング要素(D3)をオン/オフさせパルス幅を制御することにより最終的に出力電圧の電力を制御することを特徴とする皮膚美容器の安定的な電力管理装置。 - 前記皮膚美容器駆動部の動作時に、前記PWM制御信号の‘スイッチオン’時間間隔を漸次的に長くすることにより、使用時の目的電圧に電源をステップアップさせ、駆動を停止させる場合には前記PWM制御信号の‘スイッチオン’時間間隔を漸次的に短くすることにより、使用時の目的電圧に電源をステップダウンさせることを特徴とする請求項2に記載の装置。
- 使用者が意図的に出力調節を行う場合に、ステップアップ及びステップダウンさせること以外にも、皮膚感知部を備える前記皮膚美容器駆動部が皮膚を感知した場合に、自動的にステップアップさせることを特徴とする請求項2または3に記載の装置。
- 前記皮膚美容器が、特定部位の過熱時にステップダウンさせる機能をさらに有することを特徴とする請求項2または3に記載の装置。
- 請求項2または請求項3に記載の装置を有する携帯用皮膚美容器。
- バッテリ(1;101)の充電電圧を昇圧するためのDC−DCコンバーター部(20;20’;120)、超音波要素またはイオン導入要素含む皮膚美容器駆動部(50;150)、電源スイッチ及び作動スイッチを含むスイッチ部(30;130)、動作状態を表示するディスプレー部(40;140)、及び前記DC−DCコンバーター部と前記皮膚美容器駆動部と前記スイッチ部と前記ディスプレー部とを制御するCPU(2;102)を含む皮膚美容器であって、
メインスイッチである電源スイッチSW1が‘オン’の場合、スイッチング信号が前記CPUのアナログ入力端子へ入力され前記CPUを活性化し、前記CPUはアナログ出力端子を通じて第1スイッチ部(31;31’;131)を活性化し、FET(D4)をスイッチングさせることによってのみバッテリ電源が前記DC−DCコンバーター(20;20’;120)に接続されるようにすることを特徴とするメインスイッチ始動装置を有する皮膚美容器。 - 前記メインスイッチのスイッチイン(SW_IN)信号が第2スイッチ部(32)を通じて前記CPU(2)のアナログ入力端子(AN5)へ入力され、前記CPUを活性化することを特徴とする請求項7に記載の皮膚美容器。
- 前記CPUから第1スイッチ部(31;131)への出力はフオトカプラー(ISO1)を動作させフオトトランジスターがスイッチングされることにより前記FET(D4)をスイッチングさせることを特徴とする請求項7に記載の皮膚美容器。
- 前記DC−DCコンバーター部は、出力電圧値を測定する出力電圧測定部と前記CPUからPWM調節信号によってスイッチングを行うスイッチング要素とにより構成され、
前記CPUはPWM制御端子から適切なデューティー比を有するスイッチング信号を出力して前記スイッチング要素をオン/オフさせパルス幅を制御することにより最終的に出力電圧の電力を制御することを特徴とする請求項7ないし9のいずれか1項に記載の皮膚美容器。 - 前記皮膚美容器駆動部の動作時、前記PWM制御信号の‘スイッチオン’時間間隔を漸次的に長くすることにより、使用時の目的電圧に電源をステップアップさせ、駆動を停止させる場合には前記PWM制御信号の‘スイッチオン’時間間隔を漸次的に短くすることにより、使用時の目的電圧に電源をステップダウンさせることを特徴とする請求項10に記載の皮膚美容器。
- バッテリ(1)の充電電圧を昇圧するためのDC−DCコンバーター部(20)、前記DC−DCコンバーター部によって昇圧された電圧によって振動する超音波要素を駆動する超音波駆動部(50)、電源スイッチ及び作動スイッチを含むスイッチ部(30)、動作状態を表示するディスプレー部(40)、及び前記DC−DCコンバーター部と前記皮膚美容器駆動部と前記スイッチ部と前記ディスプレー部を制御するCPU(2)を含む超音波皮膚美容器であって、
前記CPUは、前記スイッチ部の強弱調節作動スイッチ(SW3)の切換によって、PWM制御端子(10番端子)からスイッチング信号を前記DC−DCコンバーター部へ出力して出力電圧の強弱を調節し、前記スイッチ部のモード作動スイッチ(SW2)の切換によってモード毎に相異する周波数の駆動信号を前記超音波駆動部へ出力することにより前記超音波駆動部を種々のモードで駆動することを特徴とする超音波皮膚美容器。 - 前記DC−DCコンバーター部は、出力電圧値を測定する出力電圧測定部(R2,R3)と前記CPUからPWM調節信号によってスイッチングを行うスイッチング要素(D3)とにより構成され、前記CPUの前記PWMA制御端子から出力される適切なデューティー比を有するスイッチング信号によって前記スイッチング要素(D3)がオン/オフされることによりソフトウェア的に昇圧が行われるようにすることを特徴とする請求項12に記載の超音波皮膚美容器。
- 前記皮膚美容器駆動部は、身体感知部(60)を備え、超音波器の表面が皮膚に接触することを感知した場合、自動的に弱から強に出力調節が行なわれるようにすることを特徴とする請求項12または13に記載の超音波皮膚美容器。
- 前記装置は特定部位の温度を感知する温度感知部(70)を有し、特定部位の過熱時に、自動的に強から弱に出力調節が行われるようにすることを特徴とする請求項12または13に記載の超音波皮膚美容器。
- 前記温度感知部は、超音波器の皮膚振動板の表面温度を感知する第1温度感知部(71)と、超音波駆動部の発振部(54)のスイッチング要素などの温度を感知する第2温度感知部(72)とを含むことを特徴とする請求項15に記載の超音波皮膚美容器。
- 制御信号を受けてこれを増幅する電圧増副器(51)と、
前記電圧増幅器によって増幅された電圧で駆動される超音波振動子(ULTRA1)と、
前記超音波振動子にパルスを印加すると、自由振動を起こして共振を起こす共振部(53)と、
前記共振部に接続され発振を起こす発振部(54)と、
前記発振部によって印加されたパワーを前記超音波振動子に伝達して超音波振動子を振動させる振動部(52)と
を含む超音波駆動機において、前記発振部のパワーを感知して前記超音波振動子が使用者の皮膚に接触したか否かを感知する身体感知部(60)をさらに含むことを特徴とする超音波駆動機。 - 前記身体感知部は前記発振部に接続され電流を感知する電流感知部(61)と、感知された電流を増幅して制御装置に印加する増幅部(62)とにより構成されることを特徴とする請求項17に記載の超音波駆動機。
- 請求項17または請求項18に記載の超音波駆動機と、
前記超音波駆動機に制御信号を印加する制御装置CPUと、
前記制御装置からのPWM制御信号によって出力を強弱調節するDC−DCコンバーター部(20)と
を含むことを特徴とする請求項17または18に記載の超音波美容器。 - 前記超音波美容器は、前記超音波振動子が使用者の皮膚に接触したか否かを表示するディスプレー部(40)をさらに含むことを特徴とする請求項19に記載の超音波美容器。
- 携帯用皮膚美容器のディスプレー装置において、
制御装置CPUの第1入出力端子(RB2)と第2入出力端子(RB3)との間に並列に接続され、互いに反対方向に接続される第1及び第2LED(D7,D6)と、
前記制御装置CPUの第2入出力端子(RB3)と第3入出力端子(RC0)との間に並列に接続され、互いに反対方向に接続される第3及び第4LED(D8,D9)と、
前記制御装置CPUの第3入出力端子(RC0)と第4入出力端子(RC1)との間に並列に接続され、互いに反対方向に接続される第5及び第6LED(D13,D11)と、
前記制御装置CPUの第1入出力端子(RB2)と第4入出力端子(RC1)との間に接続される第7LED(D14)と、
を含み、前記各LEDは前記制御装置からの前記各入出力端子に対する信号値によって独立的にオン/オフされることを特徴とする接続ピン数が最小化されたLED表示機能を有する皮膚美容器のディスプレー装置。 - 前記第1ないし第6LEDは強弱およびモード動作を表すのに使用され、前記第7LEDは前記皮膚美容器の使用状態を表すのに使用されることを特徴とする請求項21に記載のディスプレー装置。
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