JP4572789B2 - 超音波発生装置及び超音波美容装置 - Google Patents
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Description
(実施形態の構成)
図2は、実施形態に係る超音波発生装置の構成を示すブロック図である。図2において、超音波発生装置1は、駆動部11と、超音波振動子12と、ホーン13と、測定部14と、制御部15と、記憶部16とを備えて構成される。
(実施形態の動作)
図3は、実施形態に係る超音波発生装置の目標駆動周波数演算処理における動作を示すフローチャートである。図4は、目標駆動周波数を説明するための図である。図4の横軸は周波数fであり、その縦軸は常用対数表示のインピーダンスZである。実線は、無負荷の場合のインピーダンス周波数特性であり、一点鎖線は、負荷の場合のインピーダンス周波数特性である。
2、23 超音波振動ブロック
11、511A、511B 駆動部
12、512A、512B 超音波振動子
13、513A、513B ホーン
14 測定部
15 制御部
16 記憶部
20 超音波美容装置
21 ハウジング(収容容器)
22 回路ブロック
112 増幅回路
113 発振回路
141 電流検出回路
142 インピーダンス演算部
143 周波数制御部
151 周波数演算部
152 電圧制御部
153 駆動周波数制御部
513−1A、513−1B 接合面
513−2A(501−2A)、513−2B(501−2B) 放射面
514A 接着剤
514B ボルト
Claims (9)
- 電気振動を生成する駆動部と、
前記駆動部からの前記電気振動を超音波の機械振動に変換する超音波振動子と、
一方面に前記超音波振動子が接合され前記超音波振動子からの前記超音波の機械振動を他方面の放射面に伝達する伝達部材と、
前記超音波振動子のインピーダンスを測定する測定部と、
前記超音波の機械振動を伝達する対象物が前記伝達部材に接触している負荷の場合における前記超音波振動子のインピーダンス周波数特性と、前記超音波の機械振動を伝達する対象物が前記伝達部材に接触していない無負荷の場合における前記超音波振動子のインピーダンス周波数特性との交点におけるインピーダンス、及び、前記測定部で測定したインピーダンスに基づいて前記超音波振動子を駆動すべき目標駆動周波数を求め、該求めた目標駆動周波数で前記超音波振動子が振動するように、前記駆動部を制御する制御部とを備えること
を特徴とする超音波発生装置。 - 前記測定部は、前記駆動部によって前記超音波振動子に一定振幅の電圧を印加した場合における前記超音波振動子に流れる電流に基づいて前記インピーダンスを測定すること
を特徴とする請求項1に記載の超音波発生装置。 - 前記交点のインピーダンスは、前記超音波の機械振動を伝達する対象物が前記伝達部材に接触している負荷の場合における前記超音波振動子のインピーダンス周波数特性、及び、前記超音波の機械振動を伝達する対象物が前記伝達部材に接触していない無負荷の場合における前記超音波振動子のインピーダンス周波数特性を予め測定し、該測定結果より予め求めた値であること
を特徴とする請求項1又は請求項2に記載の超音波発生装置。 - 前記制御部は、さらに、前記超音波振動子のインピーダンス周波数特性における共振周波数及び反共振周波数を前記測定部によって測定し、該測定した共振周波数及び反共振周波数に基づいて前記交点のインピーダンスを求めること
を特徴とする請求項1又は請求項2に記載の超音波発生装置。 - 前記目標駆動周波数は、前記交点の周波数に関する一次関数によって表され、
前記制御部は、前記一次関数を用いて前記目標駆動周波数を求めること
を特徴とする請求項1乃至請求項4の何れか1項に記載の超音波発生装置。 - 前記目標駆動周波数は、外部要因によるインピーダンス周波数特性の変動を考慮したマージンだけ反共振点又は共振点から離れた周波数であること
を特徴とする請求項1乃至請求項5の何れか1項に記載の超音波発生装置。 - 前記制御部は、複数の周波数の電気振動で前記超音波振動子を駆動した場合における複数のインピーダンスを前記測定部で測定し、前記複数の周波数と前記複数の周波数とからインピーダンス周波数特性の傾きを求め、該求めたインピーダンス周波数特性の傾きに基づいて前記目標駆動周波数を求めること
を特徴とする請求項1乃至請求項6の何れか1項に記載の超音波発生装置。 - 前記目標駆動周波数で前記超音波振動子を駆動している場合における前記無負荷の場合のインピーダンス又は前記負荷の場合のインピーダンスを記憶する記憶部をさらに備え、
前記制御部は、前記無負荷の場合に又は前記負荷の場合に、前記超音波振動子の駆動中におけるインピーダンスを前記測定部で測定し、該測定したインピーダンスと前記記憶部に記憶されているインピーダンスとを比較し、該比較の結果に応じて、前記目標駆動周波数を求めるか否かを判断し、該判断の結果に応じて前記目標駆動周波数を求めること
を特徴とする請求項1乃至請求項7の何れか1項に記載の超音波発生装置。 - 請求項1乃至請求項8の何れか1項に記載の超音波発生装置を用いた超音波美容装置。
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