JPH09108288A - 美容用超音波拡散発振装置 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】 【目的】 美容用超音波発振装置において超音波が中央
部に集中し過ぎて皮膚や深部組織を損傷する虞があり、
又主装置とプローブの連結線から電波ノイズを発生した
り、プローブヘッドで感電するなどの虞を除去すること
を目的とする。 【構成】 ハートレー型回路を使用すれば主装置とプロ
ーブの連結線を接地することができるので、ノイズの発
生やプローブヘッドの感電を防止できる。超音波が中央
部に集中するのを抑えるには、電気回路では基本周波数
より低い周波数の信号を加える変調回路を組込めば、高
低周波数の超音波が混合して進行方向に直角に進行する
成分が発生し、集中超音波は拡散される。構造的にする
には超音波が光に似ていことから、プローブヘッドの発
振板を凹レンズ、レンズ面に凸凹を設けた凸レンズ、半
球面、球体面などに変形して集中超音波を拡散する。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【産業上の利用分野】本発明は超音波発振装置において
は、超音波は周波数が中心部に集中して安全を損なう虞
のあること、連結線がノイズを発生すること、人体に接
触するプローブ先端金属に感電の虞があること等を防止
する手段に関する。

【０００２】

【従来の技術】超音波美容装置は顔の皮膚の小皺やしみ
を消し、身体の皮下脂肪を除き肥満を矯正する器具であ
る。従来２〜３種類のものが市販されているが、それら
の構造は、一方にには固定の高周波電流の発生装置があ
り、他方には超音波を発振しつつ人体表面上を移動する
プローブがあって、それらを接続する高周波電流連結線
より構成されている。又、プローブヘッドには超音波を
発振する金属の平板が取付けられている。しかしかかる
構造には下記のような大きい問題点を含んでいる。 ａ．上記プローブの超音波振動子と高周波電源との間の
連結線には駆動電流として１〜３ＭＨＺという電波帯の
電流が流れているため、その連結線からノイズが発生し
やすい。特に従来のコルピッツ型発振回路（図８）にお
いては上記連結線は接地できないため、アンテナとなり
ノイズ電波を発生する。 ｂ．皮膚に対面するプローブヘッドの超音波発振板は接
地されておらず、振動子を駆動する電源と発振板の間に
は５０〜８０Ｖの高周波電位差が存在するので、発振面
から使用者の皮膚にアース電流が流れる虞がある。コル
ピッツ型発振回路でも図２の様な回路を使用するか又は
ハートレー型発振回路（図１）を採用すれば接地可能に
なり安全である。 ｃ．１〜３ＭＨＺと極めて高振動数の場合は、発振され
る超音波は極座標図で示すと、図７のＡの様に拡散する
波は少なく正面に集中して鋭いビーム状となり、身体の
内部深くまで浸透し時には痛みを与える事もあり、身体
の部位によっては危険なこともあり得る。これに対する
従来技術としては超音波を広い範囲の皮膚への発振を図
るため、プローブ先端の超音波発振板の外側に空洞の箱
を取付け、水を満たして水の層を形成させると言う文献
があるが、超音波の進行方向は、魚群探知器にも使用さ
れているように水の存在によって何らかの影響を受ける
ものではなく、この方法で超音波が中心に集中すること
を抑えることはできない。

【０００３】超音波美容装置は、そのプローブを皮膚に
押し付け移動すればマッサージ効果もあって美容には極
めて有効である。しかるに従来機種の中には皮膚に強く
押し付けることや１か所に停滞して掛けることを禁じて
いるものがあり、超音波に鋭いビームが含まれているこ
とを警戒しての措置とみられるが、このような器具を市
販することは甚だ危険な事である。

【０００４】

【発明が解決しようとする問題点】顔の小皺やしみを消
し、体の肥満を矯正する超音波美容装置において、高周
波領域に発生する超音波が鋭いビーム状に集中すること
と、高周波信号発生装置とプローブを連結するケーブル
からノイズが発生すること及びプローブ先端の超音波発
振板が無接地であることを防止する超音波美容装置を提
供することを目的とする。

【０００５】

【問題点を解決するための手段】本発明は上記目的を達
成するために次の手段を採用する。 １．美容用超音波発振装置においては発振される超音波
が皮膚又はその奥部の組織を損傷することがないよう
に、中心部に集中する超音波を拡散するため、振動子の
基本用高周波電流にそれより周波数の低い高周波電流を
乗せて変調する。（図１）

【０００６】２．高周波供給回路部とプローブ内の振動
部を高周波電流連結線で接続しているので、これがノイ
ズ発生源となっている。本発明においてはノイズ発生を
無くするため、プローブのハンドル内に上記回路の内変
調回路以外の振動子基本高周波発振回路を内蔵すること
により、連結線は駆動するＤＣ電源と変謂信号回路のみ
となりノイズは発生しない。 図２）

【０００７】３．超音波美容装置において、超音波の拡
散の構造を次のように加える。 発振板を凹レンズ形とする。それには発振板自体を
凹レンズ形に形成するか、発振板に金属もしくはガラス
の凹レンズを接着するものである。凹レンズでは皮膚上
を滑りにくいので金属製の凸球面または平面にて覆い、
その間の空間に液体を密封する。（図３） 発振板に金属もしくはガラスの凸レンズ又は平板を
接着し、中心に星形に三角溝を切込み溝面を鏡面状に仕
上げ、中央に集中する超音波を光のように屈折及び反射
して拡散する。（図４） 発振板を振動子と共に球面とし超音波を球面状に発
振し拡散する。（図５） 発振板を金属もしくはガラスにて半球面体に形成し
平板で底板を取付け、内部にガス体又は液体を封入し、
底板下面に円筒状足部を取付けて内面外面に環状２電極
を嵌込んだ環状振動子の穴に嵌込む。（図６）

【０００８】４．本発明においてはプローブヘッドを雁
首型に形成し、自己の皮膚に接触させて使用するのに便
利にする。（図５）

【０００９】

【作用】超音波美容装置は顔や体の皮膚にプローブを接
触させなから超音波を発振するものであるから、その波
の中に危険な超音波を含む可能性ある場合は絶対に避け
なければならない。超音波は周波数が大きくなると振幅
は小さくなるが、粒子の加速度は周波数の２乗に比例し
て大きくなり、危険性も増加する。そして周波数が大き
くなると、図７のＡに示すように指向正面が狭くなり集
中して危険を伴うようになる。そのため美容用超音波は
拡散を図る必要がある。本発明は超音波が正面中心に集
中するのを拡散して、図７のＢの様に進行面を平坦にす
るものである。実線は極座標図であり点線は直角座標図
で水平軸は発振板の直径である。

【００１０】１．超音波の拡散を電気回路により起こさ
せるには、それより低周波の超音波を混入すればよい。
両周波数の混合により進行右向に直角成分の波動が生じ
超音波を拡散の方向に進行させる。例えばプローブヘッ
ドの振動子を超音波振動させる１００ＫＨＺ以上の基本
高周波電力に、２０〜１００ＫＨＺまでのそれより低い
高周波を乗せて変調することにより、ビーム状に集中し
た振動波を拡散させ、平坦な振動波を作ることができ
る。（図１）

【００１１】２．超音波美容装置において電源部とプロ
ーブを連結線で接続する場合に、高周波発生回路がコル
ピッツ型発振回路である時は、その連結線を接地するこ
とができないので、電波ノイズを出したり感電するなど
の虞がある。その場合は変調信号回路を除く振動子用基
本高周波発生回路をプローブに内蔵すれば、連結線は駆
動ＤＣ線と接地可能な変調信号線のみとなり、ノイズを
発生することもなく感電もなくなる。（図２）

【００１２】３．超音波は１ＭＨＺ以上になると光と同
様な性質が示すようになるので、超音波が正面中心に集
中するのを拡散させる構造的方法として次のものを採用
する。 発振板を凹レンズ形とする。それには発振板自体を
凹レンズ形に形成するか、又は発振板に金属もしくはガ
ラスの凹レンズを接着する。超音波は光と同様に凹レン
ズにより拡散する。接着剤は超音波進行を妨害する物質
を含まない透明なものを薄く使用する。（図３） 発振板に金属又はガラスの凸レンズもしくは平板を
接着し、その中心に三角溝を星形に切込み溝面を鏡のよ
うに仕上げる。この溝面により超音波は光の如く屈折も
しくは反射し、中心に集中する超音波を散乱させて拡散
する。（図４） 発振板を振動子と共に球面状に曲げ、超音波を全力
向に拡散放射する。（図５） 発振板を半球体に作って底面を取付け、ガス体又は
液体を封入して底面の下に円筒状の足を固定し、外周内
周に電極環を嵌込んだ環状振動子の穴に上記の円筒状の
足を嵌込んだ構造である。高周波電流は環状振動子の内
面と外面に高周波電圧を与えることによって、半球体の
発振体からは主として横方向環状に超音波を発振し、正
面に発振される超音波の量は少ない。（図６）

【００１３】４．従来市販の超行波美容装置のプローブ
は全て直円筒状に作られているが、本発明においては公
衆電話器の受話器のように雁首型に形成し、プローブヘ
ッドを自己の皮膚に接触させて使用するのに便利にす
る。（図５）

【００１４】

【実施例】本発明を図に付いて説明する。図８は従来の
超音波美容装置のプローブにコルピッツ型高周波回路を
採用した説明図である。この場合コンデンサＣａからプ
ローブ１の間は長いケーブルで連結することになるが、
シールド線を使用しても外皮線３を接地する訳にいかな
いので、これからノイズが発生する。

【００１５】図１は超音波美容装置のハートレー型高周
波回路に、超音波を拡散するための変調信号用回路を組
込んだ回路図である。超音波美容装置の主となる超音波
は周波数が高い程進行方向正面に集中し、危険を伴うこ
ともあるため、周波数の小さい超音波を乗せることによ
り主となる超音波を拡散することができる。変調信号用
回路４は基礎発振用高周波より低周波数の高周波回路で
ある。図１において２１，２２，２３の部品からは１０
０ＫＨＺ以上の高周波を発生する。その周波数は振動子
７、発振板８の共振周波数に合わせる。又波形入力線２
５には２０〜１００ＫＨＺの矩形波又は正弦波を与えて
増幅し、変調信号用回路４にて変調する。尚、２１の二
次巻線の一方２６が接地されると同軸線の外皮線３も接
地となり、振動子７の一極２７と、皮膚に直接接触する
金属発振板８も接地されるので人体には安全である。

【００１６】図２は本発明の超音波美容装置のプローブ
１にコルピッツ型高周波回路を採用した説明図である。
この場合はコルピッツ型高周波回路を使用しても、変調
回路４を除けば、高周波回路は全部プローブ１内に内蔵
するので、連結線６は駆動電源ＤＣ線のみとなり、電波
は発生しない。これに対しより低い高周波の変調回路４
を加える場合は上記駆動電源ＤＣ線の連結線６を同軸線
にして接地すればノイズは発生しない。図２においては
３４，３５，３６の部品にて振動子７、発振板８の共振
周波数に合わせた高周波振動を発生し、連結線６は同軸
にして電源３１と変調回路４に接続される。３３〜３６
の部品及び，振動子７、発振板８はプローブ１のハンド
ル部に収納され、且つ連結線Ｇの同軸の外皮線３は電源
３１側にて接地されているので、連結線６の同軸線から
はノイズは発生しない。

【００１７】図３，図４、図５、図６は超音波美容装置
が発振する超音波が進行方向正面に集中するのを拡散す
るための構造的方法を示す。図３は発振板８の内面は従
来通り平面にして外面を凹レンズ状に形成するか、又は
発振板８の外面に金属若しくはガラスの凹レンズ９を接
着し、皮膚と滑りが良いように平面又は球面の金属板の
カバー１０を被せ、凹レンズとの間の空間に液体を封入
する。又発振板８と振動子７、カバー１０、プローブ１
の各間隙に硬質ゴムパッキン１１を入れる。超音波は凹
レンズにより光の如く拡散される。図４は発振板８の外
面に金属若しくは透明ガラスの凸レンズ１２又はレンズ
程度の厚さの平板を接着し、その中心部に平面図Ｂに示
すような光芒を放つ星形を三角溝１３にて切込み溝面を
鏡面のように仕上げる。中心部に集中する超音波はこの
星形溝面により光の如く屈折又は反射して周囲に拡散さ
れる。

【００１８】図５は発振板８と振動子７を共に球面状１
４に曲げて取り付けたもので、超音波は発振板８と振動
子７からその各部分の直角方向に発振するので、超音波
進行正面は当然拡散する。尚、プローブ１は従来は直円
筒体が使用されているが、使用者が自己の体に使用する
に便利なように、本発明においてはヘッド部を雁首形に
曲げる。図６は発振板８を外方へ半球体１５状に膨ら
せ、底板１６を取付けて半球空洞にガス体又は液体を封
入する。底板１６の下には円筒足１７を固定し、環状高
周波極面１８を外周と内周に嵌込んだ環状振動子７の穴
に固く挿入し、円筒足１７の外周を硬質ゴムパッキン１
１を介してプローブヘッド１に取付ける。この構造にお
いては球状発振板８は主として環状方向に発振し，超音
波の集中は完全に防止される。かかる構造の超音波発振
器は美容向けに限らず、水又は液体を入れた容器の底下
に取付けて容器内の水又は液体を振動させ、浸された小
物の洗浄に使用する。

【００１９】

【発明の効果】超音波はそれを発生させる高周波電流の
周波数が高い程進行方向中心に集中して、美容利用者に
痛みを与えたり、深部組織に達したりすると危険の可能
性が大きくなる。しかし周波数の低い高周波の超音波で
は美容上の効果が期待できないことになる。そのため本
発明においては、高い周波数の超音波を使用するが中心
に集中する超音波を拡散して、美容効果を揚げながら絶
対安全な美容装置を創作したものである。これにより顔
の小皺やしみを消し、身体の脂肪層を減少して多くの女
性を喜ばせ、又糖尿病を懸念する人々に肥満を解消して
福音をもたらすことが期待される。

【図面の簡単な説明】

【図１】高周波用ハートレー型同路に変調用回路を組込
んだ図

【図２】高周波用コルピッツ型回路の基本部分をプロー
ブに内蔵した図

【図３】発振板外面に凹レンズを取付けた図

【図４】発振板外面に切込み入り凸レンズを取付けた図

【図５】発振板と振動子を球面にした図

【図６】発振板を球面にしてその円筒尺を環状振動子の
穴に嵌込んだ図

【図７】超音波が中央に集中するＡ図と拡散するＢ図

【図８】従来の超音波美容装置のコルピッツ型回路図

【符号の説明】

１ プローブ ４ 変調回路 ６ 連結線 ７ 振動子 ８ 発振板 ９ 凹レンズ １０ カバー １１ 硬質ゴムパッキン １２ 凸レンズ １３ 星形三角溝 １４ 球面 １５ 半球体 １６ 底板 １７ 円筒足 １８ 環状高周波極面

Claims (7)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】 美容用超音波発振装置において、発振さ
   れる超音波が皮膚又はその奥部の組織を傷付けることの
   ない様に、発振板より発射される超音波を進行方向に対
   し拡散するため、振動子の基本用高周波電流にそれより
   周波数の低い高周波電流を加える変調回路を組み込んだ
   美容用超音波拡散発振装置
2. 【請求項２】 上記電気回路の内、変調回路以外の振動
   子基本周波数発振回路をプローブ内に内蔵し、駆動用Ｄ
   Ｃ電源及び変調回路をプローブ内上記回路に連結線によ
   り接続した請求項１記載の美容用超音波拡散発振装置
3. 【請求項３】 請求項１の振動子の基本用高周波電流
   に、それより周波数の低い高周波電流を加えて変調する
   ことに代えて、発振板の外面を凹レンズ状に成形するか
   又は発振板の外面に金属もしくは透明ガラスの凹レンズ
   を接着して金属板で覆い、凹レンズとの間の空間に液体
   を充満した請求項１記載の美容用超音波拡散発振装置
4. 【請求項４】 請求項１の振動子の基本用高周波電流に
   それより周波数の低い高周波電流を加えて変調すること
   に代えて、発振板にガラスの凸レンズまたはガラス平板
   を接着し、その中心部に星形に三角溝を切込んで溝面を
   鏡面状に仕上げた請求項１記載の美容用超音波拡散発振
   装置
5. 【請求項５】 請求項１の振動子の基本用高周波電流に
   それより周波数の低い高周波電流を加えて変調すること
   に代えて、発振板を振動子と共に外方に凸なる球面とし
   た請求項１記載の美容用超音波拡散発振装置
6. 【請求項６】 請求項１の振動子の基本用高周波電流に
   それより周波数の低い高周波電流を加えて変調すること
   に代えて、発振板を半球面体に形成して底板を取付け内
   部は空洞のままか又は液体を封入し、底板の下部に円筒
   状足を設け、外面と内面に高周波電流の環状の両極面を
   取付けた環状の振動子の穴に、上記円筒状足を嵌込んだ
   請求項１記載の美容用超音波拡散発振装置
7. 【請求項７】 請求項２のプローブのヘッドをハンドル
   部に対し直角に雁首状に曲げた請求項１記載の美容用超
   音波拡散発振装置