JP4431536B2 - イオン導入機能を有する皮膚美容器、及び該皮膚美容器に関するディスプレー装置 - Google Patents

Description

本発明はイオン導入機能を有する皮膚美容器に関し、より詳細には、使用者がイオン駆動機の電極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ガルバニックイオン駆動機を駆動させる美容器に関する。

併せて、本発明による美容器は、イオン導入器以外にも、その他の各種の複合的な機能を有する美容器を提供する。
さらに、本発明は、前記皮膚美容器機におけるディスプレー装置に関し、特に接続ピン数が最小化されたディスプレー装置に関する。

従来の一般的な携帯用皮膚美容器の場合、電源を投入すると同時に使用状態に入るため、実際に使用しない間にも使用時の電力を消耗することになり、不必要な電力を消耗するという問題点があった。

併せて、場合によっては、現在電極が皮膚と接触状態であるか否かが分からないという問題点もあった。
さらに、従来の携帯用美容器におけるＬＥＤを利用したディスプレー装置などは、１つのＣＰＵ端子が１つのＬＥＤを駆動するようになっているため、皮膚美容器が種々のモードや機能を有する場合に、これらの機能をＬＥＤを使用して表そうとする場合、多数個の接続端子が必要であった。これは直ちにＣＰＵの単価を高める主要要因になる。

本発明は、上記の従来の問題点を解決するためのものであって、電源スイッチがオンになっていても、実際に美容器の作動部が使用者の皮膚に当たらない間には使用中ではないと判断して相対的に弱いパワーで振動し、使用者の皮膚に当てたときに強いパワーで振動をするようにすることにより非使用時の電力消耗を最少限にして電力消費を最小化しようとすることである。

このため、作動部に皮膚が接触したか否かを感知する身体感知部を追加する皮膚美容器を提供する。
併せて、本発明の他の目的は、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続ピンを有するＣＰＵとしても可能であることによって、最終的にＣＰＵの単価を低下させることが可能な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を提供することにある。

上記の本発明の第１の目的を達成するための本発明の１態様によるイオン導入機能を有する皮膚美容器は、入力電圧を昇圧するＤＣ‐ＤＣコンバーター部（２０；１２０，１２０’；２２０）と、前記ＤＣ−ＤＣコンバーター部から昇圧された電圧によって駆動されるとともにマイクロコントローラー（２；１０２；２０２）の制御によって接触電極にガルバニック電流を印加するガルバニック駆動部（５１；１５１；２５１）と、前記ガルバニック駆動部の動作モードをスイッチングするスイッチ部（３０；１３０；２３０）と、前記ＤＣ−ＤＣコンバーター部と前記ガルバニック駆動部と前記スイッチ部とを制御する制御手段（２；１０２；２０２）とを含み、前記ガルバニック駆動部の接触電極の電流を感知して、前記ガルバニック駆動部の接触電極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；１６０；２６０）をさらに含むことを特徴とする。

好ましくは、前記皮膚美容器は，前記制御手段によって制御されるとともに皮膚にレーザー光を照射するレーザー駆動部（５３；１５３）をさらに含む。
前記皮膚美容器は、前記制御手段によって制御されるとともに超音波振動を印加する超音波駆動部（１５０；２５０）をさらに含む。

さらに好ましくは、前記皮膚美容器は、前記制御手段によって制御されるとともに皮膚に遠赤外線を照射する遠赤外線駆動部（５２）及び前記制御手段によって制御されるとともに皮膚に低周波や高周波の電気的振動を与える低／高周波駆動部（５４）をさらに含む。

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は、制御装置ＣＰＵの第１入出力端子（ＲＤ０）と第２入出力端子（ＲＤ１）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Ｄ１１，Ｄ１２）と、前記制御装置ＣＰＵの第２入出力端子（ＲＤ１）と第３入出力端子（ＲＤ２）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Ｄ１６，Ｄ１７）と、前記制御装置ＣＰＵの第３入出力端子（ＲＤ２）と第４入出力端子（ＲＣ６）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Ｄ２１，Ｄ２２）と、前記制御装置ＣＰＵの第１入出力端子（ＲＣ６）と第４入出力端子（ＲＣ５）との間に接続される第７ＬＥＤ（図３のＤ１５）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。

好ましくは、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得る。
また、前記制御装置ＣＰＵの第４入出力端子（ＲＣ６）と第５入出力端子（ＲＣ５）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８及び第９ＬＥＤ（図３のＤ２５，Ｄ２６）をさらに含むこともでき、好ましくは、前記第１ないし第６ＬＥＤはガルバニックイオン段階及び超音波モード動作を表すのに使用され、前記第７ＬＥＤは上記皮膚美容器の使用状態を表すのに使用され、前記第８及び第９ＬＥＤは強弱段階を表すのに使用されることもある。

以下、添付図面を参照して、本発明による実施形態を詳しく説明する。
図１は、本発明によるイオンレーザー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ディスプレー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レーザー及び遠赤外線駆動部そして低／高周波駆動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ガルバニック駆動部の詳細な回路図であり、図６は、本発明によるイオン皮膚美容器の操作パネルの外観図である。

一方、図７ａ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し、図７ｂは、本発明によるイオン皮膚美容器のガルバニック駆動部に印加される電圧波形を表す。

先ず、図１に示されているように、バッテリの充電電源はＤＣ−ＤＣコンバーター部２０によって昇圧されＣＰＵ２を駆動し、これは身体にガルバニックイオン電流を印加して皮膚にイオン活性物質の導入を促進するガルバニック駆動部５１、前記ガルバニック駆動部の接触電極に使用者の身体が接触されたか否かを感知する身体感知部６０、身体にレーザー光を照射するレーザー駆動部５３、遠赤外線を照射する遠赤外線駆動部５２、低周波または高周波電気的振動を加える低／高周波駆動部５４、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、及び補助回路部９０を制御するようになる。一方、正確な電圧制御のため、かつ消費電力を低減するためにバッテリ残量を測定するバッテリ保護回路を有するバッテリ電圧測定部１０がバッテリに接続されている。

次に、図２を参照して、第１スイッチ部３１及び第２スイッチ部３２を含むスイッチ部３０、ＤＣ−ＤＣコンバーター部２０、及びリセット部の補助回路部９０からなる電源部をより詳しく説明する。

第１スイッチ部３１の入力端には、外部電源と接続される充電端子Ｊ１、Ｊ３、及びバッテリ端子Ｊ４が並列接続されている。もう１つのバッテリ端子Ｊ２は予備の端子であり、バッテリ端子の極が変わった場合を想定している。

電源スイッチＳＷ１が‘オン’になると、スイッチング要素であるＦＥＴ（Ｄ９）が導通されるのでアダプターからの入力電源がＤＣ−ＤＣコンバーター２０に接続される。
この時、バッテリ電圧が分圧抵抗Ｒ２及びダイオードＤ８からなるバッテリ電圧測定部１０によって測定されＣＰＵのアナログ入力端子ＡＮ１へ入力される。

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（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Ｄ６及びＣＰＵのＰＷＭ制御プログラムによって達成される。

即ち、ＣＰＵのＰＷＭ制御端子（１０番端子）からスイッチング信号が出力されると、スイッチング要素Ｄ６をオン／オフさせパルス幅を制御することにより、最終的に出力電圧及び電力を制御することが可能になる。即ち、使用者が美容器を使用しようとする場合、電源を入れて皮膚に当てると後述する身体感知部６０によって、身体に機器を使用する場合に、ＰＷＭ制御信号の‘スイッチングオン’時間間隔を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（ｓｔｅｐ ｕｐ）するようになる。これはフイードバック制御方法を使用して図７ａの（ａ）に示されているように漸進的に行われるようにするため、急激な電圧上昇によるシステムダウンなどの従来技術の問題点が解消される。併せて、ステップダウン（ｓｔｅｐ ｄｏｗｎ）もやはり、図７ａの（ｂ）に示されているように漸進的にパルス幅を減らしていくことにより、同じく急激な電圧降下による問題点が除去される。従って、安定的な電力管理が可能になる。

実際にＤＣ−ＤＣコンバーターの出力電圧であるＶＤＤは、美容器の使用時には、２０−３０Ｖを出力するようにし，電源はオン状態であるが機器の未使用時には１０Ｖ程度を保持することにより、電力消費を減らすことができる。

分圧抵抗Ｒ３，Ｒ４をＣＰＵの電圧（一例として、３．３Ｖ）に合わせるために、出力電圧を感知してアナログ入力端子ＡＮ２に感知された出力電圧を送るようにする。
以上の動作を具現するためのＣＰＵの電力管理プログラムを図８を参照して説明する。図８は、本発明による安定的な電圧制御のための制御フローを示すフローチャートである。

先ず、図８に示されるように、パルス幅チェックプログラム（ＰＷＭ＿ＣＨＥＣＫ）が始まると（Ｓ１）、‘ＰＷＭ ＯＫ ＦＬＡＧ’をチェックしてＰＷＭ制御が所望の設定値で動作するか否かを判定する（Ｓ２）。所望の設定値で動作する場合は（‘ＰＷＭ ＯＫ ＦＬＡＧ’＝１）、Ｓ９段階に戻って処理を継続し、そうでない場合には、ＰＷＭ設定値（‘ＰＷＭ＿ＴＡＲＧＥＴ’）と印加されているＰＷＭ実際値（‘ＰＷＭ＿ＰＵＦ’）とを比較して（Ｓ３）、その値が同一であれば（‘ＰＷＭ＿ＰＵＦ’−‘ＰＷＭ＿ＴＡＲＧＥＴ’＝０）、再びＳ９段階に戻って処理を継続し、そうでない場合には、Ｓ４ないしＳ８のＰＷＭ調節段階を実行する。

Ｓ４では、キャリ値が０であるか否かが判定される。これは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ためである。実測値より設定値が小さい場合は、ＰＷＭセッテイングを行い（Ｓ５）、実際に印加されるＰＷＭ値を一定値だけ増加させて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（ｓｔｅｐ ｕｐ）させる（Ｓ７）。逆に、実測値より設定値が大きい場合は、ＰＷＭセッテイングを行い（Ｓ６）、実際に印加されるＰＷＭ値を一定値だけ減少させて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（ｓｔｅｐ ｄｏｗｎ）させる（Ｓ８）。

その後、Ｓ２段階に再び戻って、継続して本プログラムを行う。
一方、以上のようにプログラム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ＡＮ７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。

第２スイッチ部３２の第２スイッチＳＷ２は、美容器のモードを調節するためのモードスイッチであり、第４スイッチＳＷ４は、美容器のステップを調節するためのステップスイッチである。これらのスイッチの外観図を図６に示した。‘電源’スイッチ、ステップにおいてクリーンシング（Ｃｌｅａｎｓｉｎｇ）、マッサージ（Ｍａｓｓａｇｅ）、栄養供給（Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ）、リフテイング（Ｌｉｆｔｉｎｇ）、ホワイトニング（Ｗｈｉｔｅｎｉｎｇ）、及びソフト（Ｓｏｆｔ）のガルバニックイオン段階及び超音波モード動作を表すＬＥＤ素子など、レーザー機能の強弱段階を調節するスイッチ及び強弱段階を表すＬＥＤ素子など、レーザー機能であるかイオン機能であるかを調節するスイッチ及びこれを表すＬＥＤ素子などが図示されている。

これらは各ステップに従って各ステップで適切な信号が出力されるように、後述する図４及び図５の駆動部５１−５４のアナログ出力端子の出力信号のパルスに周波数及びパルス幅変化を行う。併せて、電圧振幅変化に基づく２段階の強弱Ｈ／Ｌ調節も可能である。

一方、第２スイッチ部のように構成することにより入力ポート１つで各種の電圧を受け容れるようにすることが可能である。符号９０はリセット部であり、Ｌ１はリアクターであり、Ｃ２，Ｃ３はコンデンサーであり、Ｄ１−Ｄ５は逆流防止ダイオードである。

以下、図５を参照して本発明の核心であるガルバニック駆動部５０について詳述する。先ず、マイクロコントローラー２の出力端子ＲＢ７からのパルス波形制御信号が、増幅回路（Ｕ３Ａ，Ｒ３１，Ｒ３３，Ｒ３５，Ｒ３７）によって増幅され、積分回路（Ｕ３Ｂ，Ｒ３２，Ｒ３８，Ｒ３９，Ｒ２９，Ｃ９，Ｃ１０）によって積分された後、抵抗Ｒ３４及びＲ３６を通じてそれぞれ顔に対する接触電極Ｊ６及び手に対する接触電極Ｊ７，Ｊ８に印加される。

この時、マイクロコントローラーの入出力端子ＲＢ３，ＲＢ２からのＰＷＭ調節信号がそれぞれ抵抗Ｒ５４及びＲ５５を通じてＰＷＭ制御用トランジスターＱ５，Ｑ６に印加され、前記トランジスターＱ５，Ｑ６のコレクター側はそれぞれ前記顔及び手の接触電極に接続され、前記ＰＷＭ調節信号に応じて出力波形は図７ｂに示されるような三角波形を構成する。即ち、前記端子ＲＢ２の信号が‘ハイ’であれば、トランジスターＱ５５が‘オン’状態になり，手の接触電極は接地状態になるので、図７ｂにおけるｔ０−ｔ１間の出力が発生し、反対に前記端子ＲＢ３の信号が‘ハイ’であれば、トランジスターＱ５が‘オン’状態になり，顔の接触電極が接地状態になるので，図７ｂにおけるｔ１−ｔ２間の出力が発生するようになる。結局、顔から手に、または手から顔にガルバニック電流が交互に流れるようになり、皮膚に効果的にイオン活性物質を導入できるようになる。

併せて、図５の符号６０は皮膚に前記電極が接触したか否かを感知するための身体感知部である。感知された信号は増幅器回路（Ｕ３Ｃ，Ｕ３Ｄ，Ｒ４２，Ｒ４４，Ｒ４６，Ｒ４８，Ｒ４９，Ｒ５３，Ｃ１１，Ｃ１２）によって増幅された後、アナログ入力端子ＡＮ５，ＡＮ６を通じて前記マイクロコントローラー２に入力される。

以下、図４を参照して、本発明に関する美容器のその他の機能について詳述する。先ず、遠赤外線駆動機５２は、マイクロコントローラー２の出力端子ＲＡ４からの制御信号が抵抗Ｒ２６を通じてスイッチング用トランジスターＱ４に印加されることにより、抵抗Ｒ１７−Ｒ１９，Ｒ２１，Ｒ２３，Ｒ２４を通じてＶｃｃに接続された遠赤外線ＬＥＤ（Ｄ１３，Ｄ１４，Ｄ１８，Ｄ１９，Ｄ２０，Ｄ２３）を駆動する。

次に、レーザー駆動機５３はマイクロコントローラ−２の第１レーザー出力端子ＡＮ０からの信号がフオトダイオードＰＤおよびレーザーダイオードＬＤに印加される。これは第２レーザー出力端子ＰＷＭ１の出力によってスイッチング用トランジスターＱ１のスイッチングによって制御される。残りのＤ１０，Ｒ７，Ｒ８，Ｒ９，Ｒ１，Ｃ５，Ｃ１は、付加的な要素などである。

次に、低／高周波駆動部５４は、マイクロコントローラー２の第１低／高周波出力端子ＡＮ３からの信号が周波数変換回路（Ｕ２Ａ、抵抗Ｒ１３−Ｒ１６、キャパシターＣ６，Ｃ７）を通じてスイッチング用トランジスターＱ２に印加され振動子電極Ｊ５に低周波波形を印加し、マイクロコントローラー２の第２低／高周波出力端子ＢＵＺからの信号が抵抗Ｒ２５及びキャパシターＣ８を通じてスイッチ用トランジスターＱ３に印加され振動子電極Ｊ５に高周波波形を印加して振動機能を行う。

既存イオン基の超音波振動用または低／高周波振動用要素には、小形ＤＣ振動モーターが使用されたが、本発明では、図２１に示されているように、波形振動子を採択することにより、低騒音、高振動と故障発生率を殆どないように改善されている。一方、前記第２低／高周波出力端子ＢＵＺからの信号は警報音を発生するブザー音発生信号としても使用可能である。この場合、前記低／高周波駆動部の高周波発生部（Ｒ２５，Ｃ８，Ｑ３，Ｄ２４，Ｒ２０）はブザードライバーとして動作する。

好ましくは、イオン機能使用時に、遠赤外放射機能と振動機能とが同時に実行されるのが効果的であり、レーザー機能は独立的に使用可能である。ガルバニックイオン機能とレーザー機能は同時に使用可能である。

次に、図３を参照して、本発明のディスプレー部４０の構成について説明すると、第１及び第２ＬＥＤ（図３のＤ１１，Ｄ１２）が制御装置ＣＰＵの第１入出力端子ＲＤ０と第２入出力端子ＲＤ１との間に互いに反対方向に並列で接続され、第３及び第４ＬＥＤ（図３のＤ１６，Ｄ１７）が前記制御装置ＣＰＵの第２入出力端子ＲＤ１と第３入出力端子ＲＤ２との間に互いに反対方向に並列で接続され、第５及び第６ＬＥＤ（図３のＤ２１，Ｄ２２）が前記制御装置ＣＰＵの第３入出力端子ＲＤ２と第４入出力端子ＲＣ６との間に互いに反対方向に並列で接続され、第７ＬＥＤ（図３のＤ１５）が前記制御装置ＣＰＵの第１入出力端子ＲＤ０と第４入出力端子ＲＣ５との間に接続され、第８及び第９ＬＥＤ（図１１のＤ２５，Ｄ２６）が前記制御装置ＣＰＵの第４入出力端子ＲＣ６と第５入出力端子ＲＣ５との間に互いに反対方向に並列で接続されるが、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。

前記第１ないし第６ＬＥＤ（Ｄ１１，Ｄ１２，Ｄ１６，Ｄ１７，Ｄ２１，Ｄ２２，Ｄ２５，Ｄ２６）はクリーンシング（Ｃｌｅａｎｓｉｎｇ）、マッサージ（Ｍａｓｓａｇｅ）、栄養供給（Ｎｕｔｒｉｔｉｏｎ）、リフテイング（Ｌｉｆｔｉｎｇ）、ホワイトニング（Ｗｈｉｔｅｎｉｎｇ）、及びソフト（Ｓｏｆｔ）のガルバニックイオン段階を表すのに使用され、前記第７ＬＥＤ（Ｄ１５）は前記皮膚美容器の使用状態を表すのに使用され、前記第８及び第９ＬＥＤ（Ｄ２５，Ｄ２６）は遠赤外機能の強弱段階を表すのに使用される。勿論、ガルバニックイオン段階においても各モード別に強弱調節が可能である。

併せて、ガルバニック駆動器の駆動を知らせるイオン導入段階を表すＬＥＤ（Ｄ２７）及びレーザー駆動機の駆動を知らせるＬＥＤ（Ｄ２８）が出力端子ＲＣ４，ＲＣ３に接続される。

前記実施形態のディスプレー装置４０の各ＬＥＤの発光条件は次の表１のとおりである。

解説）
各々の端子は入・出力を選ぶことができる。

１：端子の状態が出力になっている場合、出力は１である。
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。

以下、本発明の第２実施形態の超音波イオンレーザー皮膚美容器を添付図面図９ないし図１４を参照して説明する。
図９は、本発明の第２実施形態による超音波イオンレーザー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レーザー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レーザー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レーザー皮膚美容器のレーザー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レーザー皮膚美容器のガルバニック駆動部及び身体感知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レーザー皮膚美容器の操作パネルの外観図である。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レーザー皮膚美容器によれば、第２実施形態では充電方式でないアダプター方式が使用されている。先ず、ＤＣアダプターでは、電源スイッチＳＷ１がオンされている場合、接続端子Ｊ１，Ｊ３を通じて入力を受けた電圧が次の端のＤＣ‐ＤＣコンバーター部へ入力される。ＤＣアダプター１０１からの電圧はＤＣ‐ＤＣコンバーター部１２０によって第１実施形態と同一な方式で昇圧される。

本実施形態のスイッチ部１３０及びリセット部１９０も第１実施形態のそれらと殆ど同一である。
次に、第２実施形態の超音波駆動部１５に対して図１２を参照して詳述すると、超音波駆動部は、マイクロコントローラー１０２の出力端子ＡＮ３からの制御信号がダイオードＤ１６及び抵抗Ｒ２２を通じてスイッチング用トランジスターＱ４に印加されることにより共振用トランジスターＱ３と共に超音波駆動機（ＵＬＴＲＡ１）を駆動するようになる。残りの要素（Ｒ１６，Ｒ１８‐Ｒ２０，Ｒ２３，Ｌ３−Ｌ５，Ｃ７‐Ｃ１１，Ｄ９）は、前記トランジスターＱ３，Ｑ４及び超音波駆動機の周辺回路である。

一方、レーザー駆動機１５３はやはり第１実施形態のそれと同一であり、図１１には第２実施形態におけるディスプレー部１４０が図示されているが、やはり図３の第一実施形態の場合と同一である。ガルバニック駆動部１５１及び身体感知部１６０が図１３に図示されているが、やはり第１実施形態の場合と同一である。

最後に、図１４を説明すると、‘電源’スイッチ、機能において‘超音波’、‘イオン’、‘レーザー’駆動スイッチ、イオン導入段階の各ステップ駆動スイッチ、パルスレベルにおいて‘弱’、‘中’、‘強’レベルスイッチが示されている。

以下、本発明の第３実施形態の超音波イオン皮膚美容器について添付図面図１５ないし図２０を参照して説明する。
図１５は、本発明の第３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１６は、本発明の第３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１７は、本発明の第３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１８は、本発明の第３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１９は、本発明の第３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２０は、本発明の第３実施形態による超音波イオン皮膚美容器の温度感知部およ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３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説明を省略し、相違点を中心に説明する。

図１５および図１６に示されているように、本発明の第３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コンバーター部と同一な第１コンバーター部２２０によって、一例として、１２−１５Ｖに昇圧された後、再び第２ＤＣ−ＤＣコンバーター部２２０’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２５１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。

第１スイッチ部２３１における相違点は、メインスイッチである電源スイッチＳＷ１が第１基準電圧Ｖｃｃに接続されていることである。電源スイッチを投入する場合に、ＣＰＵ２０２が活性化され第１スイッチ部２３１を通じて電源をＤＣ−ＤＣコンバーター部２２０に接続する点は同一である。

第２ＤＣ−ＤＣコンバーター部は、図１６に示されているように、ＤＣ−ＤＣコンバーターチップＵ１を使用することもできる。マイクロコントローラー２０２の第６アナログ出力端子ＡＮ６からの信号は抵抗Ｒ１５を通じてスイッチング用トランジスターＱ２を駆動することにより前記チップを活性化する。残りの要素（抵抗Ｒ１，Ｒ３，Ｒ６，Ｒ１１，Ｒ１２、キャパシターＣ１，Ｃ４，Ｃ６、インダクターＬ１、ダイオードＤ１）は、上記チップの周辺回路である。

一方、図１７を参照して、第３実施形態におけるディスプレー部２４０について説明する。先ず、マイクロコントローラー２０２の入力端子ＲＤ０，ＲＤ１，ＲＤ２は、入出力端子ＲＢ２とともに第２ないし第４スイッチＳＷ２，ＳＷ３，ＳＷ４のそれぞれのスイッチ入力をチェックするための入力端子として機能することも可能であり、スイッチング用トランジスターＱ６，Ｑ７，Ｑ８とともにそれぞれディスプレー用ＬＥＤ（Ｄ５−Ｄ７，Ｄ１１，Ｄ１３，Ｄ１５，Ｄ１７−Ｄ１９，Ｄ２０，Ｄ２１）を駆動するための出力端子としても機能することも可能である。

次に、第３実施形態の超音波駆動部２５０及び遠赤外線駆動部２５２について、図１８を参照して詳述すると、超音波駆動部は、マイクロコントローラー２０２の出力端子ＲＡ０からの制御信号がダイオードＤ１６及び抵抗Ｒ２２を通じてスイッチング用トランジスターＱ４に印加されることにより共振用トランジスターＱ３と共に超音波駆動機ＵＬＴＲＡ１を駆動する。残りの要素（Ｒ１６，Ｒ１８−Ｒ２０，Ｒ２３，Ｌ３−Ｌ５，Ｃ７−Ｃ１１，Ｄ９）は、前記トランジスターＱ３，Ｑ４および超音波駆動機の周辺回路である。

遠赤外線駆動機２５２は、マイクロコントローラー２０２の出力端子ＲＢ３からの制御新郷が抵抗Ｒ２１を通じてスイッチング用トランジスターＱ５に印加されることにより抵抗Ｒ１７を通じてＶｃｃに接続された遠赤外線ＬＥＤ（Ｄ８，Ｄ１０，Ｄ１２，Ｄ１４）を駆動する。

次に、ガルバニック駆動部２５１について図１９を参照して説明する。先ず、マイクロコントローラー２０２の出力端子ＰＷＭ１からのパルス波形制御信号が比較器回路（Ｕ３Ａ，Ｒ２４，Ｒ２８，Ｒ２９，Ｒ３６，Ｃ１３）によってＤＣ電圧に変換された後、それぞれ抵抗Ｒ３１及びＲ３８を通じて顔に対する接触電極Ｊ４及び手に対する接触電極Ｊ５，Ｊ６に印加される。

この時、マイクロコントローラーの入出力端子ＲＢ６，ＲＢ７からのＰＷＭ調節信号がそれぞれ抵抗Ｒ４及びＲ４３を通じてＰＷＭ制御用トランジスターＱ９，Ｑ１０に印加され、前記トランジスターＱ９，Ｑ１０のコレクター側は、それぞれ顔及び手の接触電極に接続され、上記ＰＷＭ調節信号に応じて出力波形は、やはり図７ｂのような三角波形を構成する。

併せて、図１９の部材番号２６０は、皮膚に上記電極が接触したか否かを感知するための身体感知部である。感知された信号は増幅器回路（Ｕ３Ｂ，Ｕ３Ｃ，Ｒ３０，Ｒ３２，Ｒ３７，Ｒ３９，Ｃ１２，Ｃ１４）によって増幅された後、アナログ入力端子ＡＮ４，ＡＮ５を通じて前記マイクロコントロ−ラー２０２に入力される。

最後に、図２０を説明すると、本実施形態の温度感知部２７０が図示されている。温度感知部２７０は、顔のような超音波要素の皮膚接触面温度を感知するサーミスターＲＴ１及び分圧抵抗Ｒ４６を含みアナログ入力端子ＡＮ３を通じてＣＰＵに接続される。前述した図１２の超音波振動子の皮膚振動板の表面温度を感知して、超音波振動子が動作するにつれて前記振動板が加熱される場合、一定温度（一例として、４５℃）以上の過熱を感知して、皮膚に悪影響を及ぼすことがあるこれ以上の過熱を防止するために自動的にＰＷＭ制御を行ってＤＣ−ＤＣコンバーター部へ入力されるパルス波のデューティー比を減少させて電圧の強弱を調節する。

部材番号２８０の信号音発生部（Ｒ５，Ｑ１，ＢＵＺ１）は、異常状態の場合や使用状態を音で表すための警報音を発生させるブザーＢＵＺ１の動作回路である。
部材番号２９１は、基準電圧発生部（Ｒ４４，Ｄ２６，Ｃ１５）であり、部材番号２９２はリセット部（Ｒ４５，Ｄ２５，Ｃ１６）である。

一方、第２実施形態及び第３実施形態におけるように、イオン導入機能と超音波振動機能のすべてを有し、これを効果的にするためには、これらは１つの要素により作成されることが好ましい。図２１は、超音波振動板及びイオン接触電極を同時に有する超音波振動要素の模式図であって、（ａ）は超音波振動のための積層板などの分離状態を図示しており、（ｂ）は超音波振動要素のカバーを表しており、（ｃ）はこれらを結合した状態を図示している。

前述のとおり、超音波とイオンを同時に使用することにより美容効果を高めることができる。ところが、既存の製品は超音波及びイオンの兼用器ではあるが、これら機能が別途に分離されており、超音波振動機能とイオン導入機能とを同時に動作させる美容器はない。

その理由は、これらの機能を同時に満足させられる振動板要素がないためである。これらの機能が同時に動作をするためには図２１のようでなければならない。即ち、超音波振動機能のためには、一側に＋板及び他側に−板を有する超音波振動セラミックａ１とフレキシブルＰＣＢ（ＦＰＣＢ）（ｂ１，ｂ２，ｃ１）及び超音波振動及びイオン伝達ヘッド（ｄ１）が必要であり、ＦＰＣＢは両側のマイクロ接着銅板ｂ１とｂ２との間を絶縁するためのＳＵＳ（ｃ１）が必要である。併せて、振動板のカバーｄ１は、超音波振動伝達が可能な面ｄ２を有していながらも、イオン導入機能において＋電極として機能するので（イオン導入時、−電極は指となる）、イオン電流が伝達可能になるようなステンレスであることが好ましい。

原理的には、ＦＰＣＢの両側銅板の間に接着面をおくと接着面が絶縁層を形成し超音波とイオンとの同時使用が可能に思えるが、実際、接着面がマイクロメーターのサイズであるため電流が導通するようになる。そのため十分な絶縁効果を有する絶縁物質を使用しなければならないが、絶縁体としては超音波エネルギーが十分に伝達できるほど薄く（数１０マイクロメーター）両側銅板を接着する時の高い温度（１２０度）を充分に耐えなければならない。このような材質としては、ポリアミドフイルム（６５ｕｍ）やポリエチレン（７０ｕｍ）などが好ましい。

以上は、本発明の１実施形態を中心にした説明に過ぎず、本発明の技術思想を外れない限度内で種々の変形が可能である。従って、本発明は、次の特許請求の範囲によってのみ限定されると解釈されるべきである。

以上、詳細に説明したように、本発明の第１の目的による超音波駆動機及び超音波美容器によれば、皮膚に接触電極を当てることを感知して、その場合にのみ、実際の動作電圧に昇圧するため、不必要な電力消費を最小化することができ、使用者が現在使用状態であるか否かが分かるため便利であるという長所がある。

併せて、イオン導入機能以外にもレーザー照射機能、超音波振動機能、遠赤外線照射機能、低／高周波電気的振動機能のような種々の他の機能を同時に有しているので、美容効果を極大化することができる。

併せて、本発明の第２の目的による皮膚美容器のディスプレー装置によると、少ない個数の接続端子であっても各種ＬＥＤを発光させることができるため、ＣＰＵの価格を低下させることができ、設計の融通性を大きく向上させることができる。

本発明によるイオンレーザー皮膚美容器の全体のブロック図 本発明による皮膚美容器の電源及びスイッチ部の詳細な回路図。 本発明による皮膚美容器のディスプレー部の詳細な回路図。 本発明による皮膚美容器のレーザー及び遠赤外線駆動部並びに低／高周波駆動部の詳細な回路図。 本発明による皮膚美容器のガルバニック駆動部の詳細な回路図。 本発明によるイオン皮膚美容器の操作パネルの外観図。 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。 本発明によるイオン皮膚美容器のガルバニック駆動部に印加される電圧波形。 本発明による安定的な電圧制御のための制御フローを表すフローチャート。 本発明の第２実施形態による超音波イオンレーザー皮膚美容器の全体のブロック図。 本発明の第２実施形態による超音波イオンレーザー皮膚美容器の電源及びスイッチ部の詳細な回路図。 本発明の第２実施形態による超音波イオンレーザー皮膚美容器のディスプレー部の詳細な回路図。 本発明の第２実施形態による超音波イオンレーザー皮膚美容器のレーザー及び超音波駆動部の詳細な回路図。 本発明の第２実施形態による超音波イオンレーザー皮膚美容器のガルバニック駆動部及び身体感知部の詳細な回路図。 本発明の第２実施形態による超音波イオンレーザー皮膚美容器の操作パネルの外観図。 本発明の第３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。 本発明の第３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。 本発明の第３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。 本発明の第３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。 本発明の第３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。 本発明の第３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。 超音波振動板及びイオン接触電極を同時に有する超音波振動要素の模式図。

Claims (6)

1. 周波数デューティ比に基づいて入力電圧を昇圧するＤＣ−ＤＣコンバーター部（２０；１２０，１２０’；２２０）と、
   前記ＤＣ−ＤＣコンバーター部から昇圧された電圧によって駆動されるとともにマイクロコントローラー（２；１０２；２０２）の制御によって接触電極にガルバニック電流を印加するガルバニック駆動部（５１；１５１；２５１）と、
   前記ガルバニック駆動部の動作モードをスイッチングするスイッチ部（３０；１３０；２３０）と、
   前記ＤＣ−ＤＣコンバーター部と前記ガルバニック駆動部と前記スイッチ部とを制御する制御手段（２；１０２；２０２）であって、スイッチング信号を出力して前記周波数デューティ比を調整する、前記制御手段と、
   前記ガルバニック駆動部の接触電極の電流を感知して、前記ガルバニック駆動部の接触電極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；１６０；２６０）であって、
   前記使用者の皮膚に接触したことを感知した場合、前記制御手段に前記スイッチング信号を調整させて使用時の目標電圧に前記入力電圧を徐々に昇圧させ、
   前記使用者の皮膚に接触なかったことを感知した場合、前記スイッチング信号を調整させて前記入力電圧を徐々に減圧させる前記身体感知部と、
   前記制御手段によって制御され、超音波振動を印加する超音波駆動部（１５０；２５０）と、
   ディスプレー装置であって、
   前記制御手段の第１入出力端子（ＲＤ０）と第２入出力端子（ＲＤ１）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（Ｄ１１，Ｄ１２）と、
   前記制御手段の第２入出力端子（ＲＤ１）と第３入出力端子（ＲＤ２）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（Ｄ１６，Ｄ１７）と、
   前記制手段の第３入出力端子（ＲＤ２）と第４入出力端子（ＲＣ６）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（Ｄ２１，Ｄ２２）と、
   前記制御手段の第１入出力端子（ＲＣ６）と第４入出力端子（ＲＣ５）との間に接続される第７ＬＥＤ（Ｄ１５）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、前記ディスプレイ装置と、
   を含むイオン導入機能を有する皮膚美容器において、
   一側に(＋)板及び他側に(−)板を有する超音波振動セラミック（ａ１）と、
   フレキシブルＰＣＢ（ＦＰＣＢ）と、
   超音波振動及びイオン伝達ヘッド(ｄ１)とをさらに含み、
   前記フレキシブルＰＣＢ（ＦＰＣＢ）は両側のマイクロ接着銅板（ｂ１，ｂ２）間を絶縁するためのＳＵＳ（ｃ１）を有し、前記超音波振動及びイオン伝達ヘッド（ｄ１）は超音波振動伝達が可能な面(ｄ２)を有していながら、イオン導入機能においてイオン電流が伝達可能になるようにする、前記皮膚美容器のイオン導入機能と超音波振動機能は同時に動作可能にこれらの機能の皮膚接触素子がひとつの素子に作られることを特徴とする、イオン導入機能を有する皮膚美容器。
2. 前記皮膚美容器は、前記制御手段によって制御されるとともに皮膚にレーザー光を照射するレーザー駆動部（５３；１５３）をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のイオン導入機能を有する皮膚美容器。
3. 前記皮膚美容器は、前記制御手段によって制御されるとともに皮膚に遠赤外線を照射する遠赤外線駆動部（５２）、及び前記制御手段によって制御されるとともに皮膚に低周波や高周波の電気的振動を与える低／高周波駆動部（５４）をさらに含むことを特徴とする、請求項２に記載のイオン導入機能を有する皮膚美容器。
4. 前記第１ないし第６ＬＥＤは強弱及びモード動作を表すのに使用され、前記第７ＬＥＤは前記皮膚美容器機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１に記載のイオン導入機能を有する皮膚美容器。
5. 前記制御装置ＣＰＵの第４入出力端子（ＲＣ６）と第５入出力端子（ＲＣ５）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８及び第９ＬＥＤ（Ｄ２５，Ｄ２６）をさらに含むことを特徴とする、請求項１に記載のイオン導入機能を有する皮膚美容器。
6. 前記第１ないし第６ＬＥＤはガルバニックイオン段階及び超音波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、前記第８及び第９ＬＥＤは強弱段階を表すのに使用されることを特徴とする、請求項５に記載のイオン導入機能を有する皮膚美容器。

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