JP3368501B2 - Ultrasonic eye fluid spray device - Google Patents

Ultrasonic eye fluid spray device

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JP3368501B2
JP3368501B2 JP21197494A JP21197494A JP3368501B2 JP 3368501 B2 JP3368501 B2 JP 3368501B2 JP 21197494 A JP21197494 A JP 21197494A JP 21197494 A JP21197494 A JP 21197494A JP 3368501 B2 JP3368501 B2 JP 3368501B2
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    • B05B17/0607—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations generated by electrical means, e.g. piezoelectric transducers
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    • B—PERFORMING OPERATIONS; TRANSPORTING
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    • B05B17/0607—Apparatus for spraying or atomising liquids or other fluent materials, not covered by the preceding groups operating with special methods using ultrasonic or other kinds of vibrations generated by electrical means, e.g. piezoelectric transducers
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  • Special Spraying Apparatus (AREA)

Description

【発明の詳細な説明】Detailed Description of the Invention

【産業上の利用分野】本発明は圧電振動子および振動板
から成る複合体により発生させた弾性振動によって水ま
たは眼薬液若しくはその他の液体（水，眼薬液その他の
液体を眼液と呼ぶ。）を霧化し、その霧を目に噴霧する
超音波眼液噴霧装置に関する。BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention uses water or ophthalmic solution or other liquid (water, ophthalmic solution or other liquid is called ophthalmic solution) by elastic vibration generated by a composite of a piezoelectric vibrator and a vibrating plate. The present invention relates to an ultrasonic ophthalmic solution spraying device for atomizing a fog and spraying the fog on the eyes.

【従来の技術】角膜が乾燥する症状（角膜乾燥症）を有
する患者の多くは、目が乾くと感じていないことが多
い。涙の量が減って目が乾くこの病気には、目が疲れ
る、重たい、熱っぽい、開けていられない、痛い、充血
する、目やにが出るなどの自覚症状があるが、涙の量が
減ると、角膜炎や結膜炎が起こりやすくなり、また、花
粉症にもかかりやすくなるとされている。涙の量が減少
する原因ははっきりしていないが、空気の乾燥など、目
をとりまく環境によるものも多く、ＣＲＴ画面を長時間
見つめるコンピューター作業などは、まばたきの頻度を
減らし、目を乾燥させる。この病気の治療法は、目に水
分を補給することであり、人口涙液（目薬）の投与が一
般的である。水泳後の目の洗浄やや治療目的での目の洗
浄は欠かせないものであるが、従来の洗眼装置では、眼
球やまぶたの内側に直接液体が触れるので、目への圧迫
感、痛み、しみ、はれなどを生じ、さらにそれらの作用
が心理的圧迫感をももたらすもととなっている。このよ
うにして、従来、水泳後の洗眼や、病気の予防や治療の
ための洗眼または目薬の投与は、眼球やまぶたの内側に
直接液体が触れる形式のものであった。本願の発明者が
特願平３−６５４０２号で出願した超音波眼液噴霧装置
は、構造が極めて単純で小型化が容易であり、噴霧する
霧の粒子も微小かつ均一にすることが可能であった。と
ころで、この超音波眼液噴霧装置がこのように小型であ
るにもかかわらず、該超音波眼液噴霧装置を駆動するた
めには比較的複雑な回路構成を必要とするとともに比較
的高い直流電圧の電源を必要とした。また、温度変化等
の使用条件に影響を受け易いという面で問題があった。
さらに、消費電力に関し効率の面で問題があった。その
うえ、回路を構成する部品の数、該部品の重量、該部品
の価格にも問題があった。つまり、前記超音波眼液噴霧
装置が小型でその性能が良ければ良いほど、その超音波
眼液噴霧装置を駆動するための回路も小型で高性能であ
る必要がある。そのためには駆動回路として高周波の高
電圧を発生させるような構造が必要とされ、しかも圧電
振動子および振動板から成る複合体の共振周波数に追随
して周波数を変えることができるような構造が求められ
る。2. Description of the Related Art Many patients who suffer from dry cornea (dry cornea) often do not feel that their eyes are dry. This disease causes the eyes to become tired, heavy, feverish, unable to open, painful, hyperemic, and irritated to the eyes and eyes, but when the amount of tears decreases, It is said that keratitis and conjunctivitis are more likely to occur, and hay fever is more likely to occur. Although the cause of the decrease in the amount of tears is not clear, it is often due to the surrounding environment such as the drying of air, and computer work such as staring at the CRT screen for a long time reduces the frequency of blinking and dries the eyes. The cure for this disease is to hydrate the eyes, and the administration of artificial tears (eye drops) is common. It is essential to wash the eyes after swimming and for cleaning purposes, but with conventional eyewash devices, the liquid directly touches the inside of the eyeballs and eyelids, causing pressure on the eyes, pain, and stains. , Swelling, etc., and their action also cause psychological pressure. Thus, conventionally, the eye wash after swimming and the eye wash or the administration of eye drops for the prevention and treatment of diseases have been of the type in which the liquid directly contacts the inside of the eyeball or eyelid. The ultrasonic ophthalmic solution spraying device filed by the inventor of the present application in Japanese Patent Application No. 3-65402 has an extremely simple structure and can be easily downsized, and the particles of the sprayed mist can be made minute and uniform. there were. By the way, in spite of the small size of the ultrasonic ophthalmic solution spraying device, a relatively complicated circuit structure is required to drive the ultrasonic ocular liquid spraying device and a relatively high DC voltage is required. Needed power. Further, there is a problem in that it is easily affected by usage conditions such as temperature change.
Further, there is a problem in efficiency regarding power consumption. In addition, there are problems in the number of parts constituting the circuit, the weight of the parts, and the price of the parts. That is, the smaller the size and performance of the ultrasonic ophthalmic solution sprayer, the smaller the size of the circuit for driving the ultrasonic ophthalmic solution sprayer and the higher the performance. For that purpose, a structure that can generate a high frequency high voltage is required as a drive circuit, and a structure that can change the frequency by following the resonance frequency of the composite body composed of the piezoelectric vibrator and the diaphragm is required. To be

【発明が解決しようとする課題】従来の目薬投与または
洗眼は眼球やまぶたの内側に直接液体が触れることか
ら、目への圧迫感、目の痛み、しみ、はれ、さらに心理
的圧迫感を生じた。たとえば角膜乾燥症などの場合、実
用的な治療法としては目薬の投与以外にはなく、しかも
この病気の性質上、絶えず目に水分を補給する必要があ
るから、頻繁に目薬の投与をしなければならない。そこ
で本発明は、眼球やまぶたの内側に直接液体が触れるこ
とにより生ずる目への圧迫感、痛み、しみ、はれ、さら
に心理的圧迫感を取り除くことを目的とした、洗眼およ
び目薬の投与のための超音波眼液噴霧装置を提供する。
さらに、本発明の目的は、使用方法が簡便で、噴霧する
霧の粒子の微小性および均一性にすぐれ、粒子の生成効
率が良く、小型で高性能な駆動回路を備えることにより
装置の小型化を促進するとともに低消費電力で低電圧駆
動を可能にする超音波眼液噴霧装置を提供することにあ
る。In the conventional administration of eye drops or eye washing, the liquid directly touches the inside of the eyeball or the eyelid, which causes pressure on the eyes, eye pain, stains, swelling, and psychological pressure. occured. For example, in the case of dry cornea, the only practical treatment is to administer eye drops, and because of the nature of this disease, it is necessary to constantly rehydrate the eyes, so frequent eye drops must be administered. I have to. Therefore, the present invention is for the purpose of removing the feeling of pressure on the eyes, pain, stains, swelling, and further psychological pressure caused by the direct contact of the liquid with the inside of the eyeballs and eyelids, and the administration of eyewash and eye drops. An ultrasonic ophthalmic solution spraying device is provided.
Further, the object of the present invention is to use the device in a simple manner, to be excellent in the fineness and uniformity of the particles of the sprayed mist, to have a good particle generation efficiency, and to provide a compact and high-performance drive circuit to reduce the size of the apparatus. Another object of the present invention is to provide an ultrasonic ophthalmic solution spraying device that promotes the above-mentioned operation and enables low voltage driving with low power consumption.

【課題を解決するための手段】請求項１に記載の超音波
眼液噴霧装置は、圧電振動子に多数の微小な貫通孔を有
する振動板を固着して成る複合体と、該複合体に水、眼
薬液その他の液体を供給する手段と、前記複合体に弾性
振動を発生させその弾性振動によって前記液体を霧化す
る手段とを備えて成り、前記液体霧化手段によって発生
させた霧を目に噴霧する超音波眼液噴霧装置において、
前記振動板における前記貫通孔の一方の開口面積と他方
の開口面積とが異なり、前記圧電振動子は圧電磁器並び
に電極ＰおよびＱから成り、前記電極ＰおよびＱは前記
圧電磁器の厚さ方向に垂直な両端面のそれぞれに形成さ
れており、前記電極Ｐは１組のすだれ状電極で成り、前
記液体霧化手段は、前記すだれ状電極の２つの端子ＴP1
およびＴP2のうちの一方の端子ＴP1と電極Ｑにおける端
子ＴQとの間に前記圧電振動子の共振周波数とほぼ等し
い周波数の電圧を印加することにより、前記複合体を駆
動する回路を備え、前記駆動回路は、直流電源と前記端
子ＴP1との間に接続されている昇圧用のコイルと、出力
電圧端子が前記端子ＴP1に接続され入力電圧端子が前記
端子ＴP2に接続されることにより前記端子ＴP2に現われ
る圧電気を帰還電圧として受けるトランジスタとを備
え、前記駆動回路は、前記トランジスタを増幅素子とし
前記複合体を共振回路とする発振回路を構成し、前記圧
電振動子の共振周波数は前記複合体の共振周波数にほぼ
等しいことを特徴とする。請求項２に記載の超音波眼液
噴霧装置は、前記圧電振動子が長さと幅の寸法比が１に
近くしかも１に等しくない矩形状の板であって、前記振
動板は前記圧電振動子の前記電極Ｐを有する端面または
前記圧電振動子の前記電極Ｑを有する端面上に一体的に
連なって固着されていることを特徴とする。請求項３に
記載の超音波眼液噴霧装置は、前記圧電振動子が長さと
幅と厚さのうちの長さと幅の寸法比、長さと厚さの寸法
比または幅と厚さの寸法比が１に近くしかも１に等しく
ない矩形状の角柱であって、前記振動板は前記圧電振動
子の前記電極Ｐを有する端面または前記圧電振動子の前
記電極Ｑを有する端面上に一体的に連なって固着されて
いることを特徴とする。請求項４に記載の超音波眼液噴
霧装置は、前記液体供給手段が前記複合体に複数の種類
の液体を同時に供給する手段を含むことを特徴とする。
請求項５に記載の超音波眼液噴霧装置は、前記液体供給
手段が前記複合体に供給する前記液体の温度を体温また
は他の所定の温度に制御する手段を含むことを特徴とす
る。請求項６に記載の超音波眼液噴霧装置は、前記液体
供給手段が前記複合体を支持する支持具と、前記液体を
収容する貯液室と、多数の貫通孔を有する吸液能力の大
きい物質から成り前記液体を吸収する保液材とを備え、
前記支持具は前記複合体を固定物に対し所定位置に保持
し、前記支持具のうち少なくとも前記複合体に接触する
部分は前記圧電振動子に比べて音響インピーダンスが低
い発泡スチロールその他の物質から成り、前記振動板は
前記保液材と接触して前記保液材に吸収されている前記
液体を霧化することを特徴とする。請求項７に記載の超
音波眼液噴霧装置は、前記液体供給手段が前記複合体を
支持する支持具と、前記液体を収容する貯液室と、前記
振動板から微小な間隙を隔てて対面する補助板と、前記
貯液室から前記間隙に前記液体を供給するためのチュー
ブを備え、前記支持具は前記複合体および前記補助板を
所定の位置に保持し、前記支持具のうち少なくとも前記
複合体に接触する部分は前記圧電振動子に比べて音響イ
ンピーダンスが低い発泡スチロールその他の物質から成
り、前記振動板は前記間隙に供給された前記液体を霧化
することを特徴とする。An ultrasonic ophthalmic solution spraying device according to a first aspect of the present invention is a composite body comprising a piezoelectric vibrator and a vibration plate having a large number of minute through holes fixed to the piezoelectric vibrator, and the composite body. It is provided with means for supplying water, ophthalmic solution or other liquid, and means for generating elastic vibration in the complex and atomizing the liquid by the elastic vibration, and the fog generated by the liquid atomizing means is provided. In the ultrasonic eye fluid spray device that sprays on the eyes,
One opening area of the through hole and the other opening area of the through hole in the diaphragm are different, the piezoelectric vibrator includes a piezoelectric ceramic and electrodes P and Q, and the electrodes P and Q are arranged in a thickness direction of the piezoelectric ceramic. The electrode P is formed on each of both vertical end faces, and the electrode P is made up of a pair of interdigital electrodes, and the liquid atomization means includes two terminals T P1 of the interdigital electrode.
And by applying a frequency substantially equal to the voltage and the resonance frequency of the piezoelectric vibrator between the terminal T Q at one terminal T P1 and the electrode Q of the T P2, comprising a circuit for driving the complex In the drive circuit, a step-up coil connected between a DC power source and the terminal TP1, an output voltage terminal connected to the terminal T P1 , and an input voltage terminal connected to the terminal T P2. And a transistor for receiving the piezoelectricity appearing at the terminal T P2 as a feedback voltage by the drive circuit, the drive circuit constitutes an oscillation circuit using the transistor as an amplification element and the complex as a resonance circuit, and the resonance of the piezoelectric vibrator The frequency is approximately equal to the resonance frequency of the composite. The ultrasonic ophthalmic solution spraying device according to claim 2, wherein the piezoelectric vibrator is a rectangular plate having a length-width dimension ratio close to 1 and not equal to 1, wherein the vibrating plate is the piezoelectric vibrator. Is integrally fixed to the end face having the electrode P or the end face having the electrode Q of the piezoelectric vibrator. The ultrasonic ophthalmic solution spraying device according to claim 3, wherein the piezoelectric vibrator has a dimensional ratio of length to width among length, width and thickness, a dimensional ratio of length to thickness or a dimensional ratio of width to thickness. Is a rectangular prism that is close to 1 and is not equal to 1, and the diaphragm is integrally connected to the end surface of the piezoelectric vibrator having the electrode P or the end surface of the piezoelectric vibrator having the electrode Q. It is characterized by being firmly fixed. The ultrasonic ocular fluid spraying device according to claim 4 is characterized in that the liquid supply means includes means for simultaneously supplying a plurality of types of liquids to the complex.
An ultrasonic ophthalmic solution spraying device according to a fifth aspect of the invention is characterized in that it includes means for controlling the temperature of the liquid supplied to the complex by the liquid supply means to a body temperature or another predetermined temperature. The ultrasonic ophthalmic solution spraying device according to claim 6, wherein the liquid supply means has a support tool that supports the complex, a liquid storage chamber that stores the liquid, and a large number of through holes and has a large liquid absorption capability. A liquid retaining material which is made of a substance and absorbs the liquid,
The supporting device holds the composite in a predetermined position with respect to a fixed object, and at least a portion of the supporting device that is in contact with the composite is made of styrofoam or other material having a lower acoustic impedance than the piezoelectric vibrator, The vibrating plate is in contact with the liquid retaining material to atomize the liquid absorbed in the liquid retaining material. The ultrasonic ophthalmic solution spraying device according to claim 7, wherein the liquid supply means supports the support, the liquid storage chamber that stores the liquid, and the vibration plate face each other with a minute gap therebetween. And a tube for supplying the liquid from the liquid storage chamber to the gap, the support holds the complex and the auxiliary plate in a predetermined position, and at least the support The portion in contact with the composite is made of expanded polystyrene or other material having a lower acoustic impedance than the piezoelectric vibrator, and the vibrating plate atomizes the liquid supplied to the gap.

【作用】本発明の超音波眼液噴霧装置は圧電振動子およ
び振動板から成る複合体と、その複合体に水、眼薬液そ
の他の液体を供給する手段と、複合体に弾性振動を発生
させその弾性振動によって液体を霧化する手段とを備え
た簡単な構造を有する。振動板には多数の微小な貫通孔
が設けられており、振動板におけるその貫通孔の一方の
開口面積と他方の開口面積とは異なる。圧電振動子は圧
電磁器並びに電極ＰおよびＱから成り、電極ＰおよびＱ
は圧電磁器の厚さ方向に垂直な両端面のそれぞれに形成
されている。電極Ｐは１組のすだれ状電極で成り、その
すだれ状電極には２つの端子ＴP1およびＴP2が設けられ
ている。電極Ｑには端子ＴQが設けられている。前記液
体霧化手段は、端子ＴP1とＴQとの間に圧電振動子の共
振周波数とほぼ等しい周波数の電圧を印加することによ
り、複合体を駆動する回路を備えている。本発明の超音
波眼液噴霧装置の使用時、この駆動回路が駆動され圧電
振動子には圧電振動子の共振周波数にほぼ等しい周波数
の電圧が印加され、圧電振動子は励振される。このと
き、圧電振動子の共振周波数が複合体の共振周波数とほ
ぼ等しい構造が採用されることにより、圧電振動子が効
率よく励振される。このようにして、電極Ｐが１組のす
だれ状電極で成る構造を採用することにより、超音波眼
液噴霧装置の小型化が可能となるばかりでなく、自励式
駆動が可能となることから電池での駆動も容易になり、
さらに、温度などの環境変化に対応しうる形で低消費電
力で低電圧での駆動が可能となる。この圧電振動子の励
振は振動板を振動させ、前記液体供給手段によって振動
板に供給された液体は、振動板に設けられている貫通孔
を通過することにより効率的に微細な粒子の霧にされ、
その霧を目に噴霧することにより洗眼あるいは目への投
薬をすることができる。この際、振動板における貫通孔
の液体の入口側の開口面積が出口側の開口面積よりも大
きくなるような構造を採用することにより、霧の粒子の
大きさをより小さくすることが可能となる。このように
して、貫通孔の作用による霧化は粒子の微小性、均一性
を促し、しかも霧化効率を増大させることができる。従
って、本発明の超音波眼液噴霧装置を用いて洗眼あるい
は目薬投与をすれば目への圧迫感、痛み、しみ、はれ、
さらに心理的圧迫感を生じることなく洗眼効果の高い洗
眼あるいは目への穏やかな投薬が実現できる。その上、
霧化効率が高いから多量の霧化が低消費電力で実現で
き、あわせて装置の小形化も容易にできる。前記液体霧
化手段における駆動回路は、直流電源と端子ＴP1との間
に接続された昇圧用のコイルを備えている。また、出力
電圧端子が端子ＴP1に接続され入力電圧端子が端子ＴP2
に接続されたトランジスタを備えている。このトランジ
スタは端子ＴP2に現われる圧電気を帰還電圧として受け
るためのものである。このようにして、前記駆動回路
は、トランジスタを増幅素子とし、圧電振動子および振
動板から成る複合体を共振回路とする発振回路を構成し
ており、圧電振動子の共振周波数に周波数を自動的に追
尾できるようにしている。そのうえ、コイルの逆起電圧
を利用した回路を備えることにより、電源電圧より高い
電圧で圧電振動子を駆動できるようにしている。この逆
起電圧回路はコイルの特性を利用することで高電圧を発
生させるもので、トランスの使用と比較して価格、重量
および容積の点で有利である。また、回路構成が簡単で
小型であり、電源効率及び周波数特性が良い等の特徴を
もたらすことができる。図１３は３端子方式の自励回路
の構成図を示している。３端子方式とは、圧電振動子と
の接続のために３つの端子を有し、各端子を互いに独立
した目的に利用する方式である。圧電振動子の片側の電
極は電圧を印加するドライブ電極Ｄと、増幅器に電力の
一部をフィードバックするためのフィードバック電極Ｆ
に分割されており、もう一方の電極はグランド電極Ｇと
して接地されている。本発明の超音波眼液噴霧装置では
圧電振動子における電極Ｐが１組のすだれ状電極で成
り、このすだれ状電極がドライブ電極Ｄおよびフィード
バック電極Ｆに相当し、端子ＴP1がドライブ電極Ｄに設
けられた端子に相当し、端子ＴP2がフィードバック電極
Ｆに設けられた端子に相当する。また、電極Ｑがグラン
ド電極Ｇに相当し、端子ＴQがグランド電極Ｇに設けら
れた端子に相当する。本発明が示すようにすだれ状電極
を用いれば、圧電振動子の厚さが厚い場合にも薄い場合
にも自励発振駆動が可能である。図１３におけるこの方
式は、パワーアンプで１８０°だけ位相のシフトをする
ことから、圧電振動子のドライブ電極Ｄとフィードバッ
ク電極Ｆ間で位相が１８０°シフトする周波数で自励発
振する。圧電振動子として長さと幅の寸法比が１に近く
しかも１に等しくない矩形板状構造、すなわち圧電振動
子の厚さが薄い板状の構造を採用することにより、圧電
振動子と振動板との複合体の結合振動が増強され、霧化
効率が促進される。また、振動板が圧電振動子の電極Ｐ
を有する端面または圧電振動子の電極Ｑを有する端面上
に一体的に連なって固着されていることにより、振動板
は圧電振動子と振動板との接合部を固定端とする形で振
動する。従って、振動板に供給された液体はその弾性振
動により霧化され、その振動板に垂直な上方に向けて霧
として効率よく放散される。しかも、効率のよい自励発
振駆動が可能となる。圧電振動子として長さと幅と厚さ
のうちの長さと幅の寸法比、長さと厚さの寸法比または
幅と厚さの寸法比が１に近くしかも１に等しくない矩形
角柱状構造、すなわち圧電振動子の厚さが厚い角柱状の
構造を採用することにより、圧電振動子と振動板との複
合体の結合振動が増強され、霧化効率が促進される。ま
た、振動板が圧電振動子の電極Ｐを有する端面または圧
電振動子の電極Ｑを有する端面上に一体的に連なって固
着されていることにより、振動板は圧電振動子と振動板
との接合部を固定端とする形で振動する。従って、振動
板に供給された液体はその弾性振動により霧化され、そ
の振動板に垂直な上方に向けて霧として効率よく放散さ
れる。しかも、効率のよい自励発振駆動が可能となる。
圧電振動子および振動板から成る複合体への液体供給手
段は、その複合体に複数の種類の液体を同時に供給する
手段を含むことから、複数の種類の液体が混合した霧を
発生させることができる。従って、複数の種類の液体に
よる同時洗眼が可能となり、また目薬投与の場合にも複
数薬の同時投与が実現できる。圧電振動子および振動板
から成る複合体への液体供給手段は、その複合体に供給
する液体の温度を体温または他の所定の温度に制御する
手段を含むことから、霧化する霧の温度を体温または他
の所定の温度に設定することができる。従って、病人の
治療目的にも安心して使用できる。圧電振動子および振
動板から成る複合体への液体供給手段は、その複合体を
支持する支持具と、液体を収容する貯液室と、多数の貫
通孔を有する吸液能力の大きい物質から成る保液材とを
備える。保液材は貯液室から液体を吸い上げその液体を
振動板に供給する。支持具は複合体を固定物に対し所定
位置に保持している。この際、支持具と複合体との接触
面積をできるだけ少なくする方が望ましいが、支持具の
うち少なくとも複合体に接触する部分として発泡スチロ
ール等のような圧電振動子に比べて音響インピーダンス
が低い物質を採用することにより、圧電振動子の励振が
支持具自身や固定物または液体中に伝搬し散失されるの
を抑制でき、効率良く振動板を振動させることができる
ので、霧化効率を増大させることができる。このように
して、振動板が常時または間欠的に保液材と接触するこ
とにより、その保液材に吸収されている液体を効率よく
霧化することが可能となる。さらに、液体を供給する手
段が、振動板から微小な間隙を隔てて対面する補助板
と、貯液室からその間隙に液体を供給するためのチュー
ブを備えることにより、保液材を用いなくても液体を振
動板に供給することが可能となる。The ultrasonic ophthalmic solution spraying device of the present invention comprises a composite composed of a piezoelectric vibrator and a vibrating plate, a means for supplying water, an ophthalmic solution, and other liquids to the composite, and elastic vibration for the composite. And a means for atomizing the liquid by the elastic vibration. The diaphragm is provided with a large number of minute through holes, and the opening area of one of the through holes in the diaphragm is different from the opening area of the other. The piezoelectric vibrator consists of a piezoelectric ceramic and electrodes P and Q.
Are formed on both end surfaces of the piezoelectric ceramic which are perpendicular to the thickness direction. The electrode P is composed of a pair of interdigital electrodes, and the interdigital electrode is provided with two terminals T P1 and T P2 . The electrode Q is provided with a terminal T Q. The liquid atomizing means includes a circuit for driving the composite by applying a voltage having a frequency substantially equal to the resonance frequency of the piezoelectric vibrator between the terminals T P1 and T Q. When the ultrasonic ophthalmic solution spraying device of the present invention is used, this drive circuit is driven and a voltage having a frequency substantially equal to the resonance frequency of the piezoelectric vibrator is applied to the piezoelectric vibrator, and the piezoelectric vibrator is excited. At this time, by adopting a structure in which the resonance frequency of the piezoelectric vibrator is substantially equal to the resonance frequency of the composite, the piezoelectric vibrator is efficiently excited. In this way, by adopting the structure in which the electrode P is composed of one set of interdigital electrodes, not only the ultrasonic ophthalmic solution spraying device can be downsized but also self-excited driving is possible, so that the battery can be driven. Driving is also easy,
Further, it is possible to drive at low voltage with low power consumption in a form that can cope with environmental changes such as temperature. The excitation of the piezoelectric vibrator vibrates the vibrating plate, and the liquid supplied to the vibrating plate by the liquid supply means passes through the through holes provided in the vibrating plate to efficiently become a mist of fine particles. Is
By spraying the mist on the eyes, the eyes can be washed or the eyes can be dosed. At this time, by adopting a structure in which the opening area of the through hole of the vibrating plate on the liquid inlet side is larger than the opening area on the outlet side of the liquid, it is possible to further reduce the size of the mist particles. . In this way, atomization due to the action of the through holes can promote the fineness and uniformity of the particles, and can also increase the atomization efficiency. Therefore, if the eyewash or eye drops is administered using the ultrasonic ocular fluid spraying device of the present invention, pressure on the eyes, pain, stains, swelling,
Furthermore, it is possible to realize an eyewash with a high eyewashing effect or gentle medication to the eyes without causing a feeling of psychological pressure. Moreover,
Since atomization efficiency is high, a large amount of atomization can be realized with low power consumption, and the size of the device can be easily reduced. The drive circuit in the liquid atomizing means includes a boosting coil connected between the DC power supply and the terminal T P1 . The output voltage terminal is connected to the terminal T P1 and the input voltage terminal is connected to the terminal T P2.
A transistor connected to. This transistor is for receiving the piezoelectricity appearing at the terminal T P2 as a feedback voltage. In this way, the drive circuit constitutes an oscillating circuit having a transistor as an amplifying element and a composite body of a piezoelectric vibrator and a vibrating plate as a resonance circuit, and automatically adjusts the frequency to the resonance frequency of the piezoelectric vibrator. So that it can be tracked to. In addition, by providing a circuit using the counter electromotive voltage of the coil, the piezoelectric vibrator can be driven at a voltage higher than the power supply voltage. This counter electromotive voltage circuit generates a high voltage by utilizing the characteristics of the coil, and is advantageous in terms of price, weight and volume as compared with the use of a transformer. Further, it is possible to bring about features such as a simple circuit configuration and a small size, and good power supply efficiency and frequency characteristics. FIG. 13 shows a configuration diagram of a three-terminal system self-exciting circuit. The three-terminal system has three terminals for connection with the piezoelectric vibrator, and each terminal is used for the purpose of being independent of each other. An electrode on one side of the piezoelectric vibrator is a drive electrode D for applying a voltage, and a feedback electrode F for feeding back a part of electric power to an amplifier.
The other electrode is grounded as a ground electrode G. In the ultrasonic ophthalmic fluid spraying device of the present invention, the electrode P in the piezoelectric vibrator is composed of one set of interdigital electrodes, the interdigital electrodes correspond to the drive electrode D and the feedback electrode F, and the terminal T P1 serves as the drive electrode D. The terminal T P2 corresponds to the terminal provided on the feedback electrode F. Further, the electrode Q corresponds to the ground electrode G, and the terminal T Q corresponds to the terminal provided on the ground electrode G. When the interdigital transducer is used as shown in the present invention, self-excited oscillation driving is possible regardless of whether the piezoelectric vibrator is thick or thin. In this system shown in FIG. 13, since the phase is shifted by 180 ° by the power amplifier, self-excited oscillation occurs at the frequency at which the phase is shifted by 180 ° between the drive electrode D and the feedback electrode F of the piezoelectric vibrator. By adopting a rectangular plate-shaped structure in which the dimensional ratio of length and width is close to 1 and not equal to 1 as the piezoelectric vibrator, that is, a plate-shaped structure in which the thickness of the piezoelectric vibrator is thin, The binding vibration of the complex of is enhanced and the atomization efficiency is promoted. Further, the vibration plate is the electrode P of the piezoelectric vibrator.
The diaphragm vibrates in such a manner that the joint between the piezoelectric vibrator and the vibrating plate serves as a fixed end because the vibrating plate is integrally fixed to the end surface having the electrode or the end surface having the electrode Q of the piezoelectric vibrator. Therefore, the liquid supplied to the vibrating plate is atomized by the elastic vibration, and is efficiently dissipated as a mist toward the upper side perpendicular to the vibrating plate. Moreover, efficient self-excited oscillation drive is possible. As a piezoelectric vibrator, a rectangular prismatic structure in which the length / width dimensional ratio of the length / width / thickness, the length / thickness dimensional ratio, or the width / thickness dimensional ratio is close to 1 and not equal to 1, that is, By adopting a prismatic structure in which the piezoelectric vibrator has a large thickness, the combined vibration of the composite of the piezoelectric vibrator and the diaphragm is enhanced, and the atomization efficiency is promoted. Further, since the vibration plate is integrally and fixedly attached to the end surface having the electrode P of the piezoelectric vibrator or the end surface having the electrode Q of the piezoelectric vibrator, the vibration plate is bonded to the piezoelectric vibrator and the vibration plate. The part vibrates with the fixed end. Therefore, the liquid supplied to the vibrating plate is atomized by the elastic vibration, and is efficiently dissipated as a mist toward the upper side perpendicular to the vibrating plate. Moreover, efficient self-excited oscillation drive is possible.
Since the liquid supply means to the composite composed of the piezoelectric vibrator and the vibrating plate includes means for simultaneously supplying a plurality of kinds of liquids to the composite, it is possible to generate a mist in which a plurality of kinds of liquids are mixed. it can. Therefore, it is possible to simultaneously wash the eyes with a plurality of types of liquids, and also to administer a plurality of drugs simultaneously in the case of eye drops. The liquid supply means to the composite consisting of the piezoelectric vibrator and the vibrating plate includes means for controlling the temperature of the liquid supplied to the composite to the body temperature or another predetermined temperature. It can be set at body temperature or some other predetermined temperature. Therefore, it can be safely used for the purpose of treating a sick person. A liquid supply means to a composite composed of a piezoelectric vibrator and a vibrating plate is composed of a support for supporting the composite, a liquid storage chamber for containing the liquid, and a substance having a large liquid absorbing capacity having a large number of through holes. And a liquid retaining material. The liquid retaining material sucks the liquid from the liquid storage chamber and supplies the liquid to the diaphragm. The support holds the composite in place relative to the fixture. At this time, it is desirable to reduce the contact area between the support and the composite as much as possible, but at least a portion of the support that comes into contact with the composite should be made of a material having a lower acoustic impedance than a piezoelectric vibrator such as styrofoam. By adopting this, it is possible to prevent the vibration of the piezoelectric vibrator from being propagated and lost in the support itself, the fixed object or the liquid, and to vibrate the diaphragm efficiently, thus increasing the atomization efficiency. You can In this way, the vibrating plate constantly or intermittently contacts the liquid retaining material, whereby the liquid absorbed in the liquid retaining material can be efficiently atomized. Furthermore, since the means for supplying the liquid is provided with an auxiliary plate facing the vibrating plate with a minute gap and a tube for supplying the liquid from the liquid storage chamber to the gap, a liquid retaining material is not used. Also makes it possible to supply liquid to the diaphragm.

【実施例】図１は本発明の超音波眼液噴霧装置の第１の
実施例を示す断面図である。本実施例は圧電振動子１、
振動板２、支持具３、保液材４、貯液室５および電源部
６を含み、それらが本体内部に納められている。本体に
は霧吐出口７が設けられ、霧吐出口７は円筒状をなして
おり、その先端の直径は付け根の部分の直径よりも小さ
い。貯液室５の外壁にはヒータ８が、貯液室５の内部に
は攪拌器９が装着されている。ヒータ８および攪拌器９
は電源部６によって操作され、貯液室５に供給される液
体の温度を体温または所定の温度に設定することが可能
となる。電源部６には、ヒータ８および攪拌器９を操作
する回路の他に、自励発振駆動回路１０が備えられてい
る。但し、図１では自励発振駆動回路１０が省いて描か
れている。振動板２は圧電振動子１の一方の端面に圧電
振動子１と一体的に連なって固着されている。振動板２
の下端面には保液材４の上端部が接触していて、保液材
４によって吸い上げられた液体は振動板２に供給され、
振動板２の上方へ霧化される。図２は霧吐出口７に取り
付ける噴霧口１１を示す斜視図である。噴霧口１１は自
由に折れ曲がることが可能な弾力性に富むホースを含
み、そのホースの先端内面を霧吐出口７の外壁に装着す
ることにより使用可能な状態となる。図２において、矢
印は霧吐出口７への装着方向を示す。図３は図１の超音
波眼液噴霧装置の部分断面図である。図３では圧電振動
子１、振動板２、支持具３および保液材４が示される。
図４は圧電振動子１および振動板２から成る複合体の平
面図である。圧電振動子１は圧電磁器１２、すだれ状電
極Ｐおよび電極Ｑ（図４では描かれていない）から成
る。圧電磁器１２は矩形板状のＴＤＫ７２Ａ材（製品
名）で成り、その長さは１７ｍｍ、幅は２０ｍｍ、厚さ
は１ｍｍである。圧電磁器１２の分極軸の方向は厚さ方
向に一致しており、この厚さ方向に垂直な両端面のそれ
ぞれにすだれ状電極Ｐおよび電極Ｑが形成されている。
電極Ｑはアルミニウム薄膜で成り、圧電磁器１２の一方
の端面のほぼ全域を覆っている。すだれ状電極Ｐはアル
ミニウム薄膜で成り、６対の電極指を有するもので、電
極周期長は２ｍｍ、電極交叉幅は４．８ｍｍである。電
極Ｑには端子ＴQが取り付けられ、すだれ状電極Ｐには
端子ＴP1およびＴP2が取り付けられている。振動板２は
ステンレス製で、長さ２３ｍｍ、幅２０ｍｍ、厚さ０．
０５ｍｍである。振動板２は一方の板面の長さ方向の端
部において長さ２ｍｍ、幅２０ｍｍの接合領域を有し、
該接合領域は電極Ｑを介して圧電振動子１に固着されて
いる。図５は振動板２を板面に垂直な平面で切断したと
きの部分拡大断面図である。振動板２にはその厚さ方向
に貫通する微細な多数の貫通孔１３が設けられている。
図５では貫通孔１３の縦断面形状および寸法が示されて
いる。貫通孔１３の形状はすり鉢状で、等しいピッチで
配列されており、一方の開口面積は他方の開口面積より
大きい。開口面積が大きい方を液体の入口側としその直
径は８０μｍで、開口面積が小さい方を出口側としその
直径は７μｍである。図６は振動板２の部分拡大平面図
である。但し、振動板２を貫通孔１３の出口側から見た
ときのもので、貫通孔１３の形状、配列および寸法が示
されている。図１の超音波眼液噴霧装置の駆動時、圧電
振動子１と振動板２との複合体の共振周波数にほぼ等し
い周波数を有する電気信号を端子ＴP1を介して圧電振動
子１に入力すると、圧電振動子１に圧電的に振動が励振
される。振動板２を圧電振動子１の一方の端面上に一体
的に連なって固着させる構造を採用していることから、
圧電振動子１の振動に伴って振動板２は圧電振動子１と
の接合領域を固定端とする片持ち梁の形で振動される。
この振動は屈曲振動であり液体の霧化に有効に機能す
る。支持具３の圧電振動子１との接触部は圧電振動子１
に比べて音響インピーダンスが低い発泡スチロール等で
成り、圧電振動子１からの超音波が支持具３自身に伝搬
し散失されるのを防いでいる。保液材４は圧電振動子１
に比べて音響インピーダンスが低くしかも吸液能力が大
きいスポンジ等で成り、圧電振動子１からの超音波が保
液材４を介して液体中に伝搬し散失するのを防いでい
る。このようにして、振動板２は効率良く振動される。
振動板２の振動に伴い、保液材４によって吸い上げられ
た液体は毛細管現象により貫通孔１３に導かれる。液体
が貫通孔１３を通過するとき、貫通孔１３における液体
の通過面積はその入口側から出口側に向けて減少するか
ら、液体は貫通孔１３によって絞り作用を受け、微小で
かつ均一な粒子となって振動板２の上部に流出し、効率
良く霧化され、霧吐出口７を介して噴霧口１１から噴出
される。図７は自励発振駆動回路１０の一実施例を示す
構成図である。図７においてＤ、ＦおよびＧはそれぞれ
ドライブ電極Ｄ、フィードバック電極Ｆおよびグランド
電極Ｇを示し、ドライブ電極Ｄおよびフィードバック電
極Ｆが１組のすだれ状電極Ｐに対応し、グランド電極Ｇ
が電極Ｑに対応している。端子ＴP1およびＴP2はそれぞ
れドライブ電極Ｄおよびフィードバック電極Ｆに設けら
れた端子に相当し、端子ＴQはグランド電極Ｇに設けら
れた端子に相当する。端子ＴP1を介して圧電振動子１に
電圧を引加することにより圧電振動子１に励振された振
動は、その大部分が振動板２に伝搬され、残部がその振
動に応じて圧電振動子１に引加された電圧とは逆相の電
圧として端子ＴP2から出力される。この動作の繰り返し
によって正帰還の自励発振が生じる。つまり、複合体の
共振周波数にほぼ等しい周波数を有する電気信号が雰囲
気温度の変化に追随して安定して圧電振動子１に供給さ
れる。このようにして、常に自らの最適の発振状態を維
持することを可能にしている。従って、他励駆動の際に
問題となる発熱等により複合体の共振周波数が偏移して
発振条件が悪くなるという問題点が解決される。また、
１つのコイルＬ1、１つのトランジスタＴr、２つの抵抗
Ｒ1およびＲ2、および１つのダイオードＤという極く少
ない部品で回路を構成することが可能である。しかも、
部品点数が少ないにもかかわらず、直流電源を利用する
ことができ電力効率もよいことから、電源の小型化対応
を可能にしている。図７の自励発振駆動回路１０に直流
電源からたとえば０〜１０Ｖの直流電圧を印加すると、
コイルＬ1 の値を調整することにより、ドライブ電極Ｄ
に最大で約６０Ｖp-p の交流電圧を印加させることがで
きる。このときフィードバック電極Ｆから約１Ｖp-p の
電気信号が取り出される。このようにして、自励発振駆
動回路１０では直流電源電圧の約６倍の交流電圧を圧電
振動子１に印加することが可能である。図１の超音波眼
液噴霧装置においては６Ｖ以上の直流電圧をドライブ電
極Ｄに印加することにより霧化動作が確認できた。霧の
粒子は極微小でしかも均一であった。しかも、図１の超
音波眼液噴霧装置によれば、長時間にわたり極微小の霧
を安定に供給できる。図８は圧電振動子１と振動板２と
の複合体におけるドライブ電極Ｄとグランド電極Ｇとの
間のアドミタンスの振幅と周波数との関係を示す特性図
である。アドミタンスは周波数がほぼ９４．１ｋＨｚの
ときにピークを示し、このピークの近傍で最大霧化量が
得られた。図９は図８におけるアドミタンスの位相と周
波数との関係を示す特性図である。位相が零のときの周
波数が共振周波数を示すことから、共振周波数のうちの
１つがほぼ９４．１ｋＨｚであることがわかる。また、
この９４．１ｋＨｚの共振周波数は圧電振動子１単体の
共振周波数とほぼ一致していることが確認された。図１
０は圧電振動子１と振動板２との複合体における共振周
波数付近でのサセプタンスとコンダクタンスとの関係を
示す特性図、すなわち共振周波数付近でのアドミタンス
サークルを示す図である。サセプタンスが零のときのコ
ンダクタンスの最大値は９４．２ｋＨｚで起こり、この
値は圧電振動子１と振動板２との複合体における共振周
波数とほぼ一致している。図１１は本発明の超音波眼液
噴霧装置の第２の実施例を示す断面図である。但し、図
１１では圧電振動子１４、振動板１５、支持具１６、補
助板１７、貯液室１８およびチューブ１９のみが描かれ
ている。圧電振動子１４は圧電振動子１と同様な材質を
成す。振動板１５は振動板２と同様な材質を成し、圧電
振動子１４の一方の端面に圧電振動子１４と一体的に連
なって固着されている。補助板１７は振動板１５から微
小な間隙を隔てた位置にあり、振動板１５と対面してい
る。貯液室１８の中の液体はチューブ１９によって補助
板１７と振動板１５との間隙に供給される。支持具１６
は圧電振動子１４と補助板１７とチューブ１９とを本体
に固定させている。図１２は圧電振動子１４および振動
板１５から成る複合体の斜視図である。圧電振動子１４
は圧電磁器２０、すだれ状電極Ｐおよび電極Ｑから成
る。圧電磁器２０は矩形角柱状のＴＤＫ７２Ａ材（製品
名）で成り、その長さは１０ｍｍ、幅は５ｍｍ、厚さは
６ｍｍである。圧電磁器２０の分極軸の方向は厚さ方向
に一致しており、この厚さ方向に垂直な両端面のそれぞ
れにすだれ状電極Ｐおよび電極Ｑが形成されている。電
極Ｑはアルミニウム薄膜で成り、圧電磁器２０の一方の
端面のほぼ全域を覆っている。すだれ状電極Ｐはアルミ
ニウム薄膜で成り、６対の電極指を有するもので、電極
周期長は１ｍｍ、電極交叉幅は３．８ｍｍである。電極
Ｑには端子ＴQが取り付けられ、すだれ状電極Ｐには端
子ＴP1およびＴP2が取り付けられている。振動板１５は
ステンレス製で、長さ１２ｍｍ、幅５ｍｍ、厚さ０．０
５ｍｍである。振動板１５は一方の板面の長さ方向の端
部において長さ１．５ｍｍ、幅５ｍｍの接合領域を有
し、該接合領域は電極Ｑを介して圧電振動子１に固着さ
れている。振動板１５にはその厚さ方向に貫通する微細
な多数の貫通孔１３が設けられており、その形状はすり
鉢状で、等しいピッチで配列されており、一方の開口面
積は他方の開口面積より大きい。開口面積が大きい方を
液体の入口側としその直径は８０μｍで、開口面積が小
さい方を出口側としその直径は７μｍである。図１１の
超音波眼液噴霧装置の駆動時、圧電振動子１４と振動板
１５との複合体の共振周波数にほぼ等しい周波数を有す
る電気信号を端子ＴP1を介して圧電振動子１４に入力す
ると、圧電振動子１４に圧電的に振動が励振される。振
動板１５を圧電振動子１４の一方の端面上に一体的に連
なって固着させる構造を採用していることから、圧電振
動子１４の振動に伴って振動板１５は圧電振動子１４と
の接合領域を固定端とする片持ち梁の形で振動される。
この振動は屈曲振動であり液体の霧化に有効に機能す
る。支持具１６の圧電振動子１４との接触部は圧電振動
子１４に比べて音響インピーダンスが低い発泡スチロー
ル等で成り、圧電振動子１４からの超音波が支持具１６
自身に伝搬し散失されるのを防いでいる。貯液室１８か
らチューブ１９によって補助板１７と振動板１５との間
隙に供給された液体は振動板１５の振動に伴い毛細管現
象により貫通孔１３に導かれる。液体が貫通孔１３を通
過するとき、貫通孔１３における液体の通過面積はその
入口側から出口側に向けて減少するから、液体は貫通孔
１３によって絞り作用を受け、微小でかつ均一な粒子と
なって振動板１５の上部に流出し、効率良く霧化され
る。DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS FIG. 1 is a sectional view showing a first embodiment of the ultrasonic ocular fluid spraying device of the present invention. In this embodiment, the piezoelectric vibrator 1,
The vibration plate 2, the support 3, the liquid retaining material 4, the liquid storage chamber 5, and the power supply unit 6 are contained inside the main body. A mist discharge port 7 is provided in the main body, and the mist discharge port 7 has a cylindrical shape, and the diameter of the tip thereof is smaller than the diameter of the base portion. A heater 8 is mounted on the outer wall of the liquid storage chamber 5, and an agitator 9 is mounted inside the liquid storage chamber 5. Heater 8 and stirrer 9
Is operated by the power supply unit 6, and the temperature of the liquid supplied to the liquid storage chamber 5 can be set to the body temperature or a predetermined temperature. The power supply unit 6 is provided with a self-excited oscillation drive circuit 10 in addition to a circuit for operating the heater 8 and the stirrer 9. However, in FIG. 1, the self-excited oscillation drive circuit 10 is omitted. The vibrating plate 2 is integrally fixed to one end surface of the piezoelectric vibrator 1 so as to be continuous with the piezoelectric vibrator 1. Diaphragm 2
The upper end of the liquid retaining material 4 is in contact with the lower end surface of the liquid retaining material 4, and the liquid sucked up by the liquid retaining material 4 is supplied to the diaphragm 2.
It is atomized above the diaphragm 2. FIG. 2 is a perspective view showing the spray port 11 attached to the mist discharge port 7. The spray port 11 includes a highly flexible hose that can be freely bent, and is ready for use by attaching the inner surface of the tip of the hose to the outer wall of the mist discharge port 7. In FIG. 2, the arrow indicates the mounting direction to the mist discharge port 7. FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the ultrasonic eye fluid spraying device of FIG. In FIG. 3, the piezoelectric vibrator 1, the diaphragm 2, the support tool 3, and the liquid retaining material 4 are shown.
FIG. 4 is a plan view of a composite body including the piezoelectric vibrator 1 and the diaphragm 2. The piezoelectric vibrator 1 includes a piezoelectric ceramic 12, a comb-shaped electrode P and an electrode Q (not shown in FIG. 4). The piezoelectric ceramic 12 is made of a rectangular plate-shaped TDK72A material (product name), and has a length of 17 mm, a width of 20 mm, and a thickness of 1 mm. The direction of the polarization axis of the piezoelectric ceramic 12 coincides with the thickness direction, and the interdigital electrodes P and the electrodes Q are formed on both end surfaces perpendicular to the thickness direction.
The electrode Q is made of an aluminum thin film and covers almost the entire one end face of the piezoelectric ceramic 12. The interdigital electrode P is made of an aluminum thin film and has six pairs of electrode fingers, and has an electrode cycle length of 2 mm and an electrode crossing width of 4.8 mm. A terminal T Q is attached to the electrode Q, and terminals T P1 and T P2 are attached to the interdigital electrode P. The diaphragm 2 is made of stainless steel and has a length of 23 mm, a width of 20 mm and a thickness of 0.
It is 05 mm. The diaphragm 2 has a joint area having a length of 2 mm and a width of 20 mm at one end of the plate surface in the length direction,
The bonding region is fixed to the piezoelectric vibrator 1 via the electrode Q. FIG. 5 is a partially enlarged sectional view of the diaphragm 2 taken along a plane perpendicular to the plate surface. The diaphragm 2 is provided with a large number of fine through holes 13 penetrating in the thickness direction thereof.
In FIG. 5, the vertical cross-sectional shape and dimensions of the through hole 13 are shown. The through holes 13 have a mortar shape and are arranged at equal pitches, and one opening area is larger than the other opening area. The larger opening area is the inlet side of the liquid and its diameter is 80 μm, and the smaller opening area is the outlet side, and its diameter is 7 μm. FIG. 6 is a partially enlarged plan view of the diaphragm 2. However, the shape, arrangement and dimensions of the through holes 13 are shown when the diaphragm 2 is viewed from the exit side of the through holes 13. When the ultrasonic eye spray device of FIG. 1 is driven, when an electric signal having a frequency substantially equal to the resonance frequency of the complex of the piezoelectric vibrator 1 and the diaphragm 2 is input to the piezoelectric vibrator 1 via the terminal T P1. Vibration is piezoelectrically excited in the piezoelectric vibrator 1. Since the structure in which the diaphragm 2 is integrally connected and fixed to one end surface of the piezoelectric vibrator 1 is adopted,
Along with the vibration of the piezoelectric vibrator 1, the vibration plate 2 is vibrated in the form of a cantilever whose fixed end is the bonding region with the piezoelectric vibrator 1.
This vibration is bending vibration and effectively functions to atomize the liquid. The contact portion of the support 3 with the piezoelectric vibrator 1 is the piezoelectric vibrator 1.
It is made of styrofoam or the like having a lower acoustic impedance than that of, and prevents the ultrasonic wave from the piezoelectric vibrator 1 from propagating to the support tool 3 itself and being lost. Liquid retaining material 4 is piezoelectric vibrator 1
It is made of a sponge or the like having a lower acoustic impedance and a higher liquid absorbing capacity than that of the above, and prevents ultrasonic waves from the piezoelectric vibrator 1 from propagating into the liquid through the liquid retaining material 4 and being scattered. In this way, the diaphragm 2 is efficiently vibrated.
With the vibration of the diaphragm 2, the liquid sucked up by the liquid retaining material 4 is guided to the through hole 13 by the capillary phenomenon. When the liquid passes through the through-hole 13, the passing area of the liquid in the through-hole 13 decreases from the inlet side toward the outlet side, so that the liquid is subjected to the throttling action by the through-hole 13 to form fine and uniform particles. Then, it flows out to the upper part of the diaphragm 2, is efficiently atomized, and is ejected from the spray port 11 through the mist discharge port 7. FIG. 7 is a block diagram showing an embodiment of the self-excited oscillation drive circuit 10. In FIG. 7, D, F, and G denote a drive electrode D, a feedback electrode F, and a ground electrode G, respectively. The drive electrode D and the feedback electrode F correspond to one set of interdigital electrodes P, and the ground electrode G
Corresponds to the electrode Q. The terminals T P1 and T P2 correspond to terminals provided on the drive electrode D and the feedback electrode F, respectively, and the terminal T Q corresponds to a terminal provided on the ground electrode G. Most of the vibration excited in the piezoelectric vibrator 1 by applying a voltage to the piezoelectric vibrator 1 via the terminal T P1 is propagated to the diaphragm 2, and the rest is in accordance with the vibration. It is output from the terminal T P2 as a voltage having a phase opposite to the voltage applied to 1. By repeating this operation, positive feedback self-excited oscillation occurs. That is, an electric signal having a frequency substantially equal to the resonance frequency of the composite body is stably supplied to the piezoelectric vibrator 1 following changes in the ambient temperature. In this way, it is possible to always maintain its own optimum oscillation state. Therefore, the problem that the resonance frequency of the composite is deviated due to heat generation or the like, which is a problem during the separately-excited driving, and the oscillation condition is deteriorated is solved. Also,
It is possible to configure the circuit with very few components, one coil L 1 , one transistor Tr , two resistors R 1 and R 2 , and one diode D. Moreover,
Despite the small number of parts, it is possible to use a DC power supply and has high power efficiency, which enables downsizing of the power supply. When a DC voltage of, for example, 0 to 10 V is applied to the self-excited oscillation drive circuit 10 of FIG.
By adjusting the value of the coil L 1 , the drive electrode D
It is possible to apply an AC voltage of about 60 V pp at the maximum. At this time, an electric signal of about 1 V pp is taken out from the feedback electrode F. In this way, in the self-excited oscillation drive circuit 10, it is possible to apply an AC voltage of about 6 times the DC power supply voltage to the piezoelectric vibrator 1. In the ultrasonic ocular fluid spraying device of FIG. 1, the atomization operation was confirmed by applying a DC voltage of 6 V or more to the drive electrode D. The fog particles were extremely small and uniform. Moreover, according to the ultrasonic ophthalmic solution spraying device of FIG. 1, it is possible to stably supply extremely fine mist for a long time. FIG. 8 is a characteristic diagram showing the relationship between the amplitude and frequency of the admittance between the drive electrode D and the ground electrode G in the composite body of the piezoelectric vibrator 1 and the diaphragm 2. The admittance shows a peak when the frequency is approximately 94.1 kHz, and the maximum atomization amount was obtained in the vicinity of this peak. FIG. 9 is a characteristic diagram showing the relationship between the phase and frequency of the admittance in FIG. Since the frequency when the phase is zero indicates the resonance frequency, it can be seen that one of the resonance frequencies is approximately 94.1 kHz. Also,
It was confirmed that the resonance frequency of 94.1 kHz was substantially the same as the resonance frequency of the piezoelectric vibrator 1 alone. Figure 1
0 is a characteristic diagram showing the relationship between susceptance and conductance in the vicinity of the resonance frequency in the composite of the piezoelectric vibrator 1 and the diaphragm 2, that is, a diagram showing the admittance circle in the vicinity of the resonance frequency. The maximum value of the conductance when the susceptance is zero occurs at 94.2 kHz, and this value almost coincides with the resonance frequency in the composite body of the piezoelectric vibrator 1 and the diaphragm 2. FIG. 11 is a sectional view showing a second embodiment of the ultrasonic eye fluid spraying device of the present invention. However, in FIG. 11, only the piezoelectric vibrator 14, the diaphragm 15, the support 16, the auxiliary plate 17, the liquid storage chamber 18, and the tube 19 are illustrated. The piezoelectric vibrator 14 is made of the same material as the piezoelectric vibrator 1. The vibrating plate 15 is made of the same material as the vibrating plate 2, and is fixed to one end face of the piezoelectric vibrator 14 so as to be integrally connected to the piezoelectric vibrator 14. The auxiliary plate 17 is located at a position separated from the diaphragm 15 by a minute gap and faces the diaphragm 15. The liquid in the liquid storage chamber 18 is supplied to the gap between the auxiliary plate 17 and the vibration plate 15 by the tube 19. Support tool 16
Fixes the piezoelectric vibrator 14, the auxiliary plate 17, and the tube 19 to the main body. FIG. 12 is a perspective view of a composite body including the piezoelectric vibrator 14 and the diaphragm 15. Piezoelectric vibrator 14
Is composed of a piezoelectric ceramic 20, a comb-shaped electrode P and an electrode Q. The piezoelectric ceramic 20 is made of a rectangular prismatic TDK72A material (product name), and has a length of 10 mm, a width of 5 mm, and a thickness of 6 mm. The direction of the polarization axis of the piezoelectric ceramic 20 coincides with the thickness direction, and the interdigital electrodes P and the electrodes Q are formed on both end surfaces perpendicular to the thickness direction. The electrode Q is made of an aluminum thin film and covers almost the entire one end face of the piezoelectric ceramic 20. The interdigital electrode P is made of an aluminum thin film and has six pairs of electrode fingers, and has an electrode cycle length of 1 mm and an electrode crossing width of 3.8 mm. A terminal T Q is attached to the electrode Q, and terminals T P1 and T P2 are attached to the interdigital electrode P. The diaphragm 15 is made of stainless steel, and has a length of 12 mm, a width of 5 mm, and a thickness of 0.0.
It is 5 mm. The vibrating plate 15 has a joint region having a length of 1.5 mm and a width of 5 mm at the end portion in the length direction of one plate surface, and the joint region is fixed to the piezoelectric vibrator 1 via the electrode Q. The vibrating plate 15 is provided with a large number of fine through holes 13 penetrating in the thickness direction thereof, and the shapes thereof are mortar-shaped and arranged at equal pitches, and one opening area is larger than the other opening area. large. The larger opening area is the inlet side of the liquid and its diameter is 80 μm, and the smaller opening area is the outlet side, and its diameter is 7 μm. When driving the ultrasonic ocular fluid spraying device of FIG. 11, when an electric signal having a frequency substantially equal to the resonance frequency of the composite of the piezoelectric vibrator 14 and the diaphragm 15 is input to the piezoelectric vibrator 14 via the terminal T P1. Vibration is piezoelectrically excited in the piezoelectric vibrator 14. Since the structure in which the vibration plate 15 is integrally connected and fixed to one end face of the piezoelectric vibrator 14 is adopted, the vibration plate 15 is bonded to the piezoelectric vibrator 14 as the piezoelectric vibrator 14 vibrates. It is vibrated in the form of a cantilever whose fixed end is the area.
This vibration is bending vibration and effectively functions to atomize the liquid. The contact portion of the support tool 16 with the piezoelectric vibrator 14 is made of expanded polystyrene, which has a lower acoustic impedance than the piezoelectric vibrator 14, and ultrasonic waves from the piezoelectric vibrator 14 are generated by the support tool 16.
It is prevented from propagating to itself and being lost. The liquid supplied from the liquid storage chamber 18 to the gap between the auxiliary plate 17 and the vibration plate 15 by the tube 19 is guided to the through hole 13 by the capillary phenomenon as the vibration plate 15 vibrates. When the liquid passes through the through-hole 13, the passing area of the liquid in the through-hole 13 decreases from the inlet side toward the outlet side, so that the liquid is subjected to the throttling action by the through-hole 13 to form fine and uniform particles. Then, it flows out to the upper part of the diaphragm 15 and is efficiently atomized.

【発明の効果】本発明の超音波眼液噴霧装置は複合体と
液体供給手段と液体霧化手段とを備える。複合体は圧電
振動子および振動板から成り、圧電振動子は圧電磁器、
すだれ状電極Ｐおよび電極Ｑから成る。すだれ状電極に
は２つの端子ＴP1およびＴP2が設けられ、電極Ｑには端
子ＴQが設けられている。液体霧化手段は、端子ＴP1と
ＴQとの間に圧電振動子の共振周波数とほぼ等しい周波
数の電圧を印加することにより複合体を駆動する回路を
備えている。この駆動回路の駆動時、圧電振動子には圧
電振動子の共振周波数にほぼ等しい周波数の電圧が印加
され、圧電振動子は励振され、この圧電振動子の励振は
振動板を振動させる。このとき、圧電振動子の共振周波
数が複合体の共振周波数とほぼ等しい構造が採用される
ことにより、圧電振動子が効率よく励振される。このよ
うにして、電極Ｐとしてすだれ状電極を採用することに
より、装置の小型化が可能となるばかりでなく、自励式
駆動が可能となる。従って、電池での駆動も容易にな
り、さらに、温度などの環境変化に対応しうる形で低消
費電力で低電圧での駆動が可能となる。振動板における
貫通孔の液体の入口側の開口面積が出口側の開口面積よ
りも大きくなるような構造を採用することにより、液体
供給手段によって振動板に供給された液体は貫通孔を通
過することにより効率的に微細な粒子の霧にされ、しか
も霧化効率が増大される。従って、本発明の超音波眼液
噴霧装置を用いて洗眼あるいは目薬投与をすれば目への
圧迫感、痛み、しみ、はれ、さらに心理的圧迫感を生じ
ることなく洗眼効果の高い洗眼あるいは目への穏やかな
投薬が実現できる。また、振動板に供給する液体の温度
を体温または他の所定の温度に制御する構造を採用する
ことにより、霧化する霧の温度を体温または他の所定の
温度に設定することができる。従って、病人の治療目的
にも安心して使用できる。さらに、振動板に複数の種類
の液体を同時に供給する構造を採用することにより、複
数の種類の液体が混合した霧を発生させることができ
る。従って、複数の種類の液体による同時洗眼が可能と
なり、また目薬投与の場合にも複数薬の同時投与が実現
できる。液体霧化手段における駆動回路は、直流電源と
端子ＴP1との間に接続された昇圧用のコイルと、出力電
圧端子が端子ＴP1に接続され入力電圧端子が端子ＴP2に
接続されたトランジスタとを備えている。このトランジ
スタは端子ＴP2に現われる圧電気を帰還電圧として受け
るためのものである。このようにして、駆動回路は、ト
ランジスタを増幅素子とし複合体を共振回路とする発振
回路を構成しており、圧電振動子の共振周波数に周波数
を自動的に追尾できるようにしている。そのうえ、コイ
ルの逆起電圧を利用した回路を備えることにより、電源
電圧より高い電圧で圧電振動子を駆動できるようにして
いる。この逆起電圧回路はコイルの特性を利用すること
で高電圧を発生させるもので、トランスの使用と比較し
て価格、重量および容積の点で有利であり、また、回路
構成が簡単で小型であり、電源効率および周波数特性に
優れる。圧電振動子として長さと幅の寸法比が１に近く
しかも１に等しくない矩形板状構造を採用することによ
り、圧電振動子と振動板との複合体の結合振動が増強さ
れ、霧化効率が促進される。また、振動板が圧電振動子
の電極Ｐを有する端面または電極Ｑを有する端面上に一
体的に連なって固着されていることにより、振動板は圧
電振動子と振動板との接合部を固定端とする形で振動す
る。従って、振動板に供給された液体はその弾性振動に
より霧化され、その振動板に垂直な上方に向けて霧とし
て効率よく放散される。しかも、効率のよい自励発振駆
動が可能となる。圧電振動子として長さと幅と厚さのう
ちの長さと幅の寸法比、長さと厚さの寸法比または幅と
厚さの寸法比が１に近くしかも１に等しくない矩形角柱
状構造を採用することにより、圧電振動子と振動板との
複合体の結合振動が増強され、霧化効率が促進される。
また、振動板が圧電振動子の電極Ｐを有する端面または
電極Ｑを有する端面上に一体的に連なって固着されてい
ることにより、振動板は圧電振動子と振動板との接合部
を固定端とする形で振動する。従って、振動板に供給さ
れた液体はその弾性振動により霧化され、その振動板に
垂直な上方に向けて霧として効率よく放散される。しか
も、効率のよい自励発振駆動が可能となる。液体供給手
段は複合体を支持する支持具と、液体を収容する貯液室
と、多数の貫通孔を有する吸液能力の大きい物質から成
る保液材とを備える。保液材は貯液室から液体を吸い上
げその液体を振動板に供給する。支持具は複合体を固定
物に対し所定位置に保持する。この際、支持具のうち少
なくとも複合体に接触する部分として発泡スチロール等
のような圧電振動子に比べて音響インピーダンスが低い
物質を採用することにより、圧電振動子の励振が支持具
自身や固定物または液体中に伝搬し散失されるのを抑制
でき、効率良く振動板を振動させることができるので、
霧化効率を増大させることができる。このようにして、
振動板が常時または間欠的に保液材と接触することによ
り、その保液材に吸収されている液体を効率よく霧化す
ることが可能となる。さらに、液体供給手段が、振動板
から微小な間隙を隔てて対面する補助板と、貯液室から
その間隙に液体を供給するためのチューブを備えること
により、保液材を用いなくても液体を振動板に供給する
ことが可能となる。The ultrasonic ophthalmic solution spraying device of the present invention comprises a complex, a liquid supply means and a liquid atomizing means. The composite consists of a piezoelectric vibrator and a diaphragm, and the piezoelectric vibrator is a piezoelectric ceramic,
It is composed of interdigital electrodes P and electrodes Q. The interdigital electrode is provided with two terminals T P1 and T P2 , and the electrode Q is provided with a terminal T Q. The liquid atomizing means includes a circuit for driving the composite by applying a voltage having a frequency substantially equal to the resonance frequency of the piezoelectric vibrator between the terminals T P1 and T Q. When the driving circuit is driven, a voltage having a frequency substantially equal to the resonance frequency of the piezoelectric vibrator is applied to the piezoelectric vibrator, the piezoelectric vibrator is excited, and the vibration of the piezoelectric vibrator vibrates the diaphragm. At this time, by adopting a structure in which the resonance frequency of the piezoelectric vibrator is substantially equal to the resonance frequency of the composite, the piezoelectric vibrator is efficiently excited. In this way, by adopting the interdigital electrode as the electrode P, not only the device can be downsized, but also the self-excited driving can be performed. Therefore, driving with a battery is facilitated, and further driving with low power consumption and low voltage is possible in a form that can cope with environmental changes such as temperature. By adopting a structure in which the opening area of the through hole of the vibrating plate on the inlet side of the liquid is larger than the opening area on the outlet side of the vibrating plate, the liquid supplied to the vibrating plate by the liquid supply means can pass through the through hole. This effectively atomizes the fine particles and increases the atomization efficiency. Therefore, if the eye wash or eye drops is administered using the ultrasonic eye fluid spraying device of the present invention, the eye wash or eyes having high eye wash effect without causing pressure on the eyes, pain, stains, swelling, and psychological pressure. Gentle dosing can be realized. Further, by adopting a structure in which the temperature of the liquid supplied to the diaphragm is controlled to the body temperature or another predetermined temperature, the temperature of the atomized fog can be set to the body temperature or another predetermined temperature. Therefore, it can be safely used for the purpose of treating a sick person. Furthermore, by adopting a structure in which a plurality of types of liquids are simultaneously supplied to the diaphragm, it is possible to generate a mist in which a plurality of types of liquids are mixed. Therefore, it is possible to simultaneously wash the eyes with a plurality of types of liquids, and also to administer a plurality of drugs simultaneously in the case of eye drops. The drive circuit in the liquid atomizing means includes a step-up coil connected between the DC power supply and the terminal T P1, and a transistor having an output voltage terminal connected to the terminal T P1 and an input voltage terminal connected to the terminal T P2. It has and. This transistor is for receiving the piezoelectricity appearing at the terminal T P2 as a feedback voltage. In this way, the drive circuit constitutes an oscillating circuit in which the transistor is an amplifying element and the complex is a resonant circuit, and the frequency can be automatically tracked to the resonant frequency of the piezoelectric vibrator. In addition, by providing a circuit using the counter electromotive voltage of the coil, the piezoelectric vibrator can be driven at a voltage higher than the power supply voltage. This counter electromotive voltage circuit uses the characteristics of the coil to generate a high voltage, which is advantageous in terms of price, weight, and volume compared to the use of a transformer, and the circuit configuration is simple and compact. Yes, it has excellent power supply efficiency and frequency characteristics. By adopting a rectangular plate-like structure in which the size ratio of length to width is close to 1 and not equal to 1 as the piezoelectric vibrator, the combined vibration of the composite of the piezoelectric vibrator and the diaphragm is enhanced, and the atomization efficiency is improved. Be promoted. Further, since the vibrating plate is integrally connected and fixed to the end face having the electrode P or the end face having the electrode Q of the piezoelectric vibrator, the vibrating plate fixes the joint portion between the piezoelectric vibrator and the vibrating plate at the fixed end. It vibrates in the form of. Therefore, the liquid supplied to the vibrating plate is atomized by the elastic vibration, and is efficiently dissipated as a mist toward the upper side perpendicular to the vibrating plate. Moreover, efficient self-excited oscillation drive is possible. As the piezoelectric vibrator, adopt the rectangular prismatic structure in which the dimension ratio of length to width of length, width and thickness, the dimension ratio of length to thickness or the dimension ratio of width to thickness is close to 1 and not equal to 1. By doing so, the combined vibration of the composite of the piezoelectric vibrator and the vibration plate is enhanced, and the atomization efficiency is promoted.
Further, since the vibrating plate is integrally connected and fixed to the end face having the electrode P or the end face having the electrode Q of the piezoelectric vibrator, the vibrating plate fixes the joint portion between the piezoelectric vibrator and the vibrating plate at the fixed end. It vibrates in the form of. Therefore, the liquid supplied to the vibrating plate is atomized by the elastic vibration, and is efficiently dissipated as a mist toward the upper side perpendicular to the vibrating plate. Moreover, efficient self-excited oscillation drive is possible. The liquid supply means includes a support that supports the composite, a liquid storage chamber that stores the liquid, and a liquid retaining material that has a large number of through holes and is made of a substance having a large liquid absorption capacity. The liquid retaining material sucks the liquid from the liquid storage chamber and supplies the liquid to the diaphragm. The support holds the composite in place relative to the fixture. At this time, by adopting a material having a lower acoustic impedance than that of the piezoelectric vibrator such as styrofoam as at least a portion of the supporting tool that comes into contact with the composite, the excitation of the piezoelectric vibrator is performed by the supporting tool itself or a fixed object or Since it can be prevented from propagating in the liquid and being scattered, the diaphragm can be vibrated efficiently,
The atomization efficiency can be increased. In this way
Since the vibrating plate constantly or intermittently contacts the liquid retaining material, the liquid absorbed in the liquid retaining material can be efficiently atomized. Further, the liquid supply means is provided with an auxiliary plate facing the vibrating plate with a minute gap and a tube for supplying the liquid from the liquid storage chamber to the gap, so that the liquid retainer is not used. Can be supplied to the diaphragm.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

【図１】本発明の超音波眼液噴霧装置の第１の実施例を
示す断面図。FIG. 1 is a cross-sectional view showing a first embodiment of an ultrasonic eye fluid spraying device of the present invention.

【図２】霧吐出口７に取り付ける噴霧口１１を示す斜視
図。FIG. 2 is a perspective view showing a spray port 11 attached to the mist discharge port 7.

【図３】図１の超音波眼液噴霧装置の部分断面図。FIG. 3 is a partial cross-sectional view of the ultrasonic eye fluid spraying device of FIG.

【図４】圧電振動子１および振動板２から成る複合体の
平面図。FIG. 4 is a plan view of a composite body including a piezoelectric vibrator 1 and a diaphragm 2.

【図５】振動板２を板面に垂直な平面で切断したときの
部分拡大断面図。FIG. 5 is a partially enlarged cross-sectional view of the diaphragm 2 taken along a plane perpendicular to the plate surface.

【図６】振動板２の部分拡大平面図。FIG. 6 is a partially enlarged plan view of the diaphragm 2.

【図７】自励発振駆動回路１０の一実施例を示す構成
図。7 is a configuration diagram showing an embodiment of a self-excited oscillation drive circuit 10. FIG.

【図８】圧電振動子１と振動板２との複合体におけるド
ライブ電極Ｄとグランド電極Ｇとの間のアドミタンスの
振幅と周波数との関係を示す特性図。8 is a characteristic diagram showing the relationship between the amplitude and frequency of the admittance between the drive electrode D and the ground electrode G in the composite body of the piezoelectric vibrator 1 and the diaphragm 2. FIG.

【図９】図８におけるアドミタンスの位相と周波数との
関係を示す特性図。9 is a characteristic diagram showing the relationship between the phase and frequency of admittance in FIG.

【図１０】圧電振動子１と振動板２との複合体における
共振周波数付近でのサセプタンスとコンダクタンスとの
関係を示す特性図。10 is a characteristic diagram showing a relationship between susceptance and conductance in the vicinity of a resonance frequency in a composite body of the piezoelectric vibrator 1 and the diaphragm 2. FIG.

【図１１】本発明の超音波眼液噴霧装置の第２の実施例
を示す断面図。FIG. 11 is a cross-sectional view showing a second embodiment of the ultrasonic eye fluid spraying device of the present invention.

【図１２】圧電振動子１４および振動板１５から成る複
合体の斜視図。FIG. 12 is a perspective view of a composite body including a piezoelectric vibrator 14 and a diaphragm 15.

【図１３】３端子方式の自励回路の構成図。FIG. 13 is a configuration diagram of a three-terminal system self-exciting circuit.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

１ 圧電振動子 ２ 振動板 ３ 支持具 ４ 保液材 ５ 貯液室 ６ 電源部 ７ 霧吐出口 ８ ヒータ ９ 攪拌器 １０ 自励発振駆動回路 １１ 噴霧口 １２ 圧電磁器 １３ 貫通孔 １４ 圧電振動子 １５ 振動板 １６ 支持具 １７ 補助板 １８ 貯液室 １９ チューブ ２０ 圧電磁器 Ｐ すだれ状電極 Ｑ 電極 ＴP1，ＴP2，ＴQ 端子 Ｌ1 昇圧用コイル Ｔr トランジスタ Ｒ1，Ｒ2 抵抗 Ｄ ダイオードDESCRIPTION OF SYMBOLS 1 Piezoelectric vibrator 2 Vibrating plate 3 Support tool 4 Liquid retaining material 5 Liquid storage chamber 6 Power supply unit 7 Fog discharge port 8 Heater 9 Stirrer 10 Self-excited oscillation drive circuit 11 Spray port 12 Piezoelectric ceramics 13 Through hole 14 Piezoelectric vibrator 15 Vibration plate 16 Supporting tool 17 Auxiliary plate 18 Liquid storage chamber 19 Tube 20 Piezoelectric ceramic P Interdigital electrode Q Electrodes T P1 , T P2 , T Q Terminal L 1 Boost coil T r Transistor R 1 , R 2 Resistance D Diode

Claims (7)

(57)【特許請求の範囲】(57) [Claims] 【請求項１】 圧電振動子に多数の微小な貫通孔を有す
る振動板を固着して成る複合体と、該複合体に水、眼薬
液その他の液体を供給する手段と、前記複合体に弾性振
動を発生させその弾性振動によって前記液体を霧化する
手段とを備えて成り、前記液体霧化手段によって発生さ
せた霧を目に噴霧する超音波眼液噴霧装置において、前
記振動板における前記貫通孔の一方の開口面積と他方の
開口面積とが異なり、前記圧電振動子は圧電磁器並びに
電極PおよびQから成り、前記電極PおよびQは前記圧電磁
器の厚さ方向に垂直な両端面のそれぞれに形成されてお
り、前記電極Pは２つの櫛型電極から成る１組のすだれ
状電極で成り、前記すだれ状電極は、２つの前記櫛型電
極の互いの電極指間の隙間を除き前記圧電磁器の一方の
端面の全域を覆っており、前記電極Qは前記圧電磁器の
もう一方の端面の全域を覆っていて、２つの前記櫛型電
極の一方には端子T P1 が、もう一方には端子T P2 が設けら
れ、前記電極Qには端子T Q が設けられ、前記液体霧化手
段は、前記端子T P1 と前記端子T Q との間に前記圧電振動
子の共振周波数とほぼ等しい周波数の電圧を印加するこ
とにより、前記複合体を駆動する回路を備え、前記駆動
回路は、直流電源と前記端子TP1との間に接続されてい
る昇圧用のコイルと、出力電圧端子が前記端子TP1に接
続され入力電圧端子が前記端子TP2に接続されることに
より前記端子T P2 と前記端子T Q との間に現われる圧電気
を帰還電圧として受けるトランジスタとを備え、前記駆
動回路は、前記トランジスタを増幅素子とし前記複合体
を共振回路とする発振回路を構成し、前記圧電振動子の
共振周波数は前記複合体の共振周波数にほぼ等しいこと
を特徴とする超音波眼液噴霧装置。1. A composite body comprising a piezoelectric vibrator and a vibrating plate having a large number of minute through-holes fixed thereto, means for supplying water, eye drops, and other liquids to the composite body, and elastic means for the composite body. An ultrasonic ophthalmic solution spraying device for spraying the mist generated by the liquid atomizing means to the eye, One opening area of the hole is different from the other opening area, the piezoelectric vibrator is composed of a piezoelectric ceramic and electrodes P and Q, the electrodes P and Q are respectively opposite end surfaces perpendicular to the thickness direction of the piezoelectric ceramic. And the electrode P comprises a pair of interdigital electrodes composed of two comb- shaped electrodes, and the interdigital electrode is composed of two comb-shaped electrodes.
Except for the gap between the electrode fingers of the poles
It covers the entire area of the end face, and the electrode Q is of the piezoelectric ceramic.
Covering the entire area of the other end face, the two comb-shaped electrodes are
One of the poles has terminal T P1 and the other has terminal T P2 .
The electrode Q is provided with a terminal T Q , and the liquid atomizing means applies a voltage having a frequency substantially equal to the resonance frequency of the piezoelectric vibrator between the terminal T P1 and the terminal T Q. Thereby, a circuit for driving the composite is provided, and the drive circuit has a step-up coil connected between a DC power supply and the terminal T P1 , and an output voltage terminal connected to the terminal T P1. and a transistor receiving piezoelectric appearing between by the input voltage terminal is connected to the terminal T P2 and the terminal T P2 and the terminal T Q as a feedback voltage, wherein the drive circuit, amplifying element the transistor An ultrasonic ophthalmic solution spraying device, comprising: an oscillation circuit having the composite as a resonance circuit, wherein the resonance frequency of the piezoelectric vibrator is substantially equal to the resonance frequency of the composite. 【請求項２】 前記圧電振動子は長さと幅の寸法比が１
に近くしかも１に等しくない矩形状の板であって、前記
振動板は前記圧電振動子の前記電極Qを有する端面上に
一体的に連なって固着され、前記電極Qの中心と、前記
電極Qの前記振動板との接合領域の中心とを結ぶ直線
は、前記すだれ状電極の電極指の方向に対し平行である
ことを特徴とする請求項１に記載の超音波眼液噴霧装
置。2. The piezoelectric vibrator has a dimensional ratio of length to width of 1
Is a rectangular plate close to and not equal to 1, and the vibration plate is integrally connected and fixed to the end face having the electrode Q of the piezoelectric vibrator, and the vibration plate is fixed to the center of the electrode Q. , The above
A straight line connecting the center of the bonding area of the electrode Q with the diaphragm.
The ultrasonic ophthalmic solution spraying device according to claim 1 , wherein is parallel to the direction of the electrode finger of the interdigital transducer. 【請求項３】 前記圧電振動子は長さと幅と厚さのうち
の長さと幅の寸法比、長さと厚さの寸法比または幅と厚
さの寸法比が１に近くしかも１に等しくない矩形状の角
柱であって、前記振動板は前記圧電振動子の前記電極Q
を有する端面上に一体的に連なって固着され、前記電極
Qの中心と、前記電極Qの前記振動板との接合領域の中心
とを結ぶ直線は、前記すだれ状電極の電極指の方向に対
し平行であることを特徴とする請求項１に記載の超音波
眼液噴霧装置。3. The piezoelectric vibrator has a dimensional ratio of length to width of length, width and thickness, a dimensional ratio of length to thickness or a dimensional ratio of width to thickness that is close to 1 and is not equal to 1. The diaphragm is a rectangular prism, and the vibrating plate is the electrode Q of the piezoelectric vibrator.
Fixed continuous to integrally on an end surface having said electrodes
Center of the joining area between the center of Q and the diaphragm of the electrode Q
The straight line connecting to the pair is in the direction of the electrode finger of the interdigital electrode.
The ultrasonic ophthalmic solution spraying device according to claim 1, wherein the ultrasonic ophthalmic solution sprayers are parallel to each other . 【請求項４】 前記液体供給手段は前記複合体に複数の
種類の液体を同時に供給する手段を含むことを特徴とす
る請求項１，２または３に記載の超音波眼液噴霧装置。4. The ultrasonic ophthalmic solution spraying device according to claim 1, wherein the liquid supply means includes means for simultaneously supplying a plurality of types of liquids to the complex. 【請求項５】 前記液体供給手段は前記複合体に供給す
る前記液体の温度を体温または他の所定の温度に制御す
る手段を含むことを特徴とする請求項１，２，３または
４に記載の超音波眼液噴霧装置。5. The liquid supply means comprises means for controlling the temperature of the liquid supplied to the composite body to a body temperature or another predetermined temperature, as claimed in claim 1, 2, 3 or 4. Ultrasonic ocular fluid spray device. 【請求項６】 前記液体供給手段は前記複合体を支持す
る支持具と、前記液体を収容する貯液室と、多数の貫通
孔を有する吸液能力の大きい物質から成り前記液体を吸
収する保液材とを備え、 前記支持具は前記複合体を固定物に対し所定位置に保持
し、 前記支持具のうち少なくとも前記複合体に接触する部分
は前記圧電振動子に比べて音響インピーダンスが低い発
泡スチロールその他の物質から成り、 前記振動板は前記保液材と接触して前記保液材に吸収さ
れている前記液体を霧化することを特徴とする請求項
１，２，３，４または５に記載の超音波眼液噴霧装置。6. The liquid supply means comprises a support for supporting the composite body, a liquid storage chamber for storing the liquid, and a substance having a large liquid absorption capacity and having a large number of through holes, and a holder for absorbing the liquid. And a liquid material, wherein the support holds the composite in a predetermined position with respect to a fixed object, and at least a portion of the support that comes into contact with the composite has a lower styrene foam acoustic impedance than the piezoelectric vibrator. The vibrating plate is made of another substance and contacts the liquid retaining material to atomize the liquid absorbed in the liquid retaining material. Ultrasonic ocular fluid spraying device as described. 【請求項７】 前記液体供給手段は前記複合体を支持す
る支持具と、前記液体を収容する貯液室と、前記振動板
から微小な間隙を隔てて対面する補助板と、前記貯液室
から前記間隙に前記液体を供給するためのチューブを備
え、 前記支持具は前記複合体および前記補助板を所定の位置
に保持し、 前記支持具のうち少なくとも前記複合体に接触する部分
は前記圧電振動子に比べて音響インピーダンスが低い発
泡スチロールその他の物質から成り、 前記振動板は前記間隙に供給された前記液体を霧化する
ことを特徴とする請求項１，２，３，４または５に記載
の超音波眼液噴霧装置。7. The liquid supply means supports the composite, a liquid storage chamber containing the liquid, an auxiliary plate facing the vibration plate with a minute gap, and the liquid storage chamber. A tube for supplying the liquid to the gap from the support, the support holds the composite and the auxiliary plate at a predetermined position, and at least a portion of the support that contacts the composite is the piezoelectric material. The styrofoam or other material having a lower acoustic impedance than a vibrator is formed, and the vibrating plate atomizes the liquid supplied to the gap. Ultrasonic ocular fluid spray device.
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