KR19990023482A - 초음파 미용기 - Google Patents

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KR19990023482A
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신지 니시무라
마사유키 하야시
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이마이 기요스케
마츠시다 덴코 가부시키가이샤
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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61H—PHYSICAL THERAPY APPARATUS, e.g. DEVICES FOR LOCATING OR STIMULATING REFLEX POINTS IN THE BODY; ARTIFICIAL RESPIRATION; MASSAGE; BATHING DEVICES FOR SPECIAL THERAPEUTIC OR HYGIENIC PURPOSES OR SPECIFIC PARTS OF THE BODY
    • A61H23/00—Percussion or vibration massage, e.g. using supersonic vibration; Suction-vibration massage; Massage with moving diaphragms
    • A61H23/02—Percussion or vibration massage, e.g. using supersonic vibration; Suction-vibration massage; Massage with moving diaphragms with electric or magnetic drive
    • A61H23/0245—Percussion or vibration massage, e.g. using supersonic vibration; Suction-vibration massage; Massage with moving diaphragms with electric or magnetic drive with ultrasonic transducers, e.g. piezoelectric
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61N—ELECTROTHERAPY; MAGNETOTHERAPY; RADIATION THERAPY; ULTRASOUND THERAPY
    • A61N7/00—Ultrasound therapy

Abstract

프로브의 피부에 접촉되는 부분의 불필요한 온도 상승을 억제하는데 목적이 있다. 검출 회로(5)는 초음파 진동자(2)의 전기 임피던스가 금속부(1)의 피부에의 접촉·비접촉에 의해 변화하는 것을 이용하여, 초음파 진동자(2)에 흐르는 전류(Ic)를 전압(Vd)으로 변환하여 비교기(CP)에서 기준 전압(Vref)과 비교함으로써, 금속부(1)의 피부에의 접촉·비접촉을 검출한다. 정전압 회로(8)는 검출 회로(5)에서 접촉으로 검출되었을 때에는 초음파 발진 회로(4)에 출력하는 정전압의 레벨을 표준 전압(Va1)으로 하며, 비접촉으로 검출되었을 때에는 그보다 낮은 레벨의 정전압(Va2)으로 절환한다. 이와 같이 검출 회로(5)에 의해 금속부(1)의 피부에의 비접촉이 검출되었을 때에는 발진 제어부(6)에 의해 초음파 진동자(2)로부터 금속부(1)를 통해 방사되는 초음파의 레벨을 저하시킴으로써, 금속부(1)의 불필요한 온도 상승을 억제한다.

Description

초음파 미용기
본 발명은 초음파 미용기에 관한 것이다.
종래의 초음파 미용기의 일예로서, 등록 실용 신안 공보 제 3013614 호에 기재되어 있는 것이 있다. 이 종래예는 미리 특정된 화장재(化粧材)를 얼굴 등에 도포한 후에, 초음파 조사용 프로브를 그 도포 부분에 대어 초음파를 조사함으로써, 화장재의 피부에의 침투를 촉진시키는 등의 효과를 감안한 것이다. 여기서, 프로브로부터는 그 피부 접촉면이 실제로 피부에 접촉되어 있는지의 여부에 관계없이 항상 초음파가 출력되고 있다.
하지만, 상기 종래예에서는 피부에 프로브의 피부 접촉면이 접촉되면 초음파의 진동이 전파되지만, 피부에 프로브를 대는 방법이 틀리게 되면 초음파 진동이 전파되지 않아 충분한 효과를 얻을 수 없다. 또한, 프로브의 피부에의 접촉·비접촉에 관계없이 사용자가 설정한 출력치의 초음파가 조사되기 때문에, 비접촉시에는 프로브의 진동 전파 부분(주로 금속으로 형성됨)이 진동에 의해 발열하여, 이 부분의 온도가 상승하여 사용자에게 불쾌감을 주게 되는 문제가 있다. 또한, 초음파 발생용의 초음파 진동자에 의해 이상한 발진이 생기고 있는 경우에도 사용자는 프로브를 피부에 대어 초음파를 받을 때까지 이 사실을 알지 못한다는 문제가 있다.
청구항 1 내지 청구항 3의 발명은 상기 전자의 문제를 감안하여 구성된 것으로, 그 목적은 프로브의 피부에 접촉하는 부분의 불필요한 온도 상승을 억제할 수 있는 초음파 미용기를 제공하는 것이다.
또한, 청구항 4의 발명은 상기 후자의 문제를 감안하여 구성된 것으로, 그 목적은 이상한 초음파가 조사되지 않는 안전한 초음파 미용기를 제공하는 것이다.
도 1은 실시 형태 1을 보인 블록도.
도 2는 도 1의 프로브의 측면 단면도.
도 3은 도 1의 동작을 설명하기 위한 타이밍도.
도 4는 실시 형태 2를 보인 블록도.
도 5는 도 4의 동작을 설명하기 위한 타이밍도.
도 6은 실시 형태 3을 보인 블록도.
도 7은 도 6의 동작을 설명하기 위한 타이밍도.
도 8은 실시 형태 4를 보인 블록도.
도 9는 도 8의 동작을 설명하기 위한 타이밍도.
* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명
1 : 금속부 2 : 초음파 진동자
3 : 프로브 4 : 초음파 발진 회로
5 : 검출 회로 6 : 발진 제어부
7 : 펄스 발진 회로 8 : 정전압 회로
청구항 1의 발명은, 상기 목적을 달성하기 위해서, 피부에 접촉되는 금속부와, 이 금속부의 피부 접촉면과 반대측에 설치된 초음파 진동자를 하우징에 내장 하여 구성된 프로브와, 발진 출력에 의해 초음파 진동자를 구동하는 초음파 발진 회로와, 프로브의 금속부의 피부에의 접촉·비접촉을 검출하는 검출 회로와, 적어도 검출 회로에 의해 금속부의 피부에의 접촉 상태로부터 비접촉 상태로의 변화가 검출되었을 때에 초음파 발진 회로로부터 초음파 진동자로의 출력 레벨을 접촉 상태일 때보다 저하시킴과 동시에 비접촉 상태로부터 접촉 상태로의 변화가 검출되었을 때에는 초음파 발진 회로로부터 초음파 진동자로의 출력 레벨을 비접촉 상태일 때보다 증대시키는 제어를 행하는 발진 제어부를 구비하고 있는 것을 특징으로 하며, 금속부가 피부에 접촉되어 있지 않을 때에는 초음파 진동자로부터 금속부를 통해 방사되는 초음파의 레벨을 저하시켜, 피부에 접촉되는 금속부의 불필요한 온도 상승을 억제할 수 있다. 또한, 금속부를 피부에 접촉시킨 경우에는 초음파 진동자로부터 방사되는 초음파의 에너지가 피부에 전달되도록 하기 위해 금속부에서의 불필요한 온도 상승은 일어나지 않는다.
청구항 2의 발명은, 청구항 1의 발명에 있어서, 발진 제어부가, 검출 회로에 의해 금속부의 피부에의 접촉 상태로부터 비접촉 상태로의 변화가 검출되었을 때에는 소정의 지연 시간 경과 후에 초음파 발진 회로로부터 초음파 진동자로의 출력 레벨을 접촉 상태일 때보다 저하시키는 것을 특징으로 하며, 소정의 지연 시간 이상 비접촉인 경우에만 초음파 진동자로부터 금속부를 통해 방사되는 초음파의 레벨을 저하시키기 때문에, 사용중에 있어서 금속부의 피부에의 접촉 상태가 빈번히 변화하는 경우에서도 초음파 레벨이 부주의하게 증감되지 않고 안정적으로 사용될 수 있다.
청구항 3의 발명은, 청구항 1의 발명에 있어서, 검출 회로에 의한 검출 결과에 따라 프로브의 금속부의 피부에의 접촉·비접촉을 표시함과 동시에, 검출 회로에 의해 금속부의 피부에의 접촉 상태로부터 비접촉 상태로의 변화가 검출되었을 때에는 소정의 지연 시간 경과 후에 접촉 표시로부터 비접촉 표시로 절환하는 표시수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하며, 표시 수단에 의해 금속부의 피부에의 접촉·비접촉을 사용자에게 알릴 수 있음과 동시에, 소정의 지연 시간 이상 비접촉인 경우에만 접촉 표시로부터 비접촉 표시로 절환되기 때문에, 사용 중에 금속부의 피부에의 접촉 상태가 빈번하게 변화하는 경우에서도 접촉 표시와 비접촉 표시가 부주의하게 절환되지 않고 안정된 표시를 행할 수 있다.
청구항 4의 발명은, 청구항 1의 발명에 있어서, 초음파 발진 회로로부터 초음파 진동자에의 발진 출력 인가 기간을 제어하는 제어용 펄스 신호가 출력되는 펄스 발진 회로를 발진 제어부에 구비하고, 이 펄스 발진 회로로부터 출력되는 제어용 펄스 신호에 이상이 발생하고 있는 경우에 초음파 발진 회로의 발진 동작을 정지시키는 수단을 구비하고 있는 것을 특징으로 하며, 제어용 펄스 신호에 이상이 발생한 경우에는 초음파 진동자로부터 초음파가 방사되지 않고, 인체에 바람직하지 않은 이상한 초음파가 조사되는 것을 방지할 수 있다.
발명의 실시 형태
(실시 형태 1)
도 1에는 본 발명의 실시 형태 1의 블록도가 도시되어 있다. 본 실시 형태의 초음파 미용기는 피부에 접촉되는 금속부(1)와, 이 금속부(1)의 피부 접촉면(1a)과 반대측에 설치된 초음파 진동자(2)를 하우징(3a)에 내장하여 구성된 프로브(3)와, 발진 출력에 의해 초음파 진동자(2)를 구동하는 초음파 발진 회로(4)와, 프로브(3)의 금속부(1)의 피부에의 접촉·비접촉을 검출하는 검출 회로(5)와, 적어도 검출 회로(5)에 의해 금속부(1)의 피부에의 접촉 상태로부터 비접촉 상태로의 변화가 검출되었을 때에 초음파 발진 회로(4)로부터 초음파 진동자(2)로의 출력 레벨을 접촉 상태일 때보다 저하시킴과 동시에 비접촉 상태로부터 접촉 상태로의 변화가 검출되었을 때에는 초음파 발진 회로(4)로부터 초음파 진동자(2)로의 출력 레벨을 비접촉 상태일 때보다 증대시키는 제어를 행하는 발진 제어부(6)를 구비하고 있다.
도 2에 도시된 바와 같이, 프로브(3)의 하우징(3a)은 사용자가 손으로 잡기 위한 손잡이부(3c)와, 손잡이부(3c)의 앞끝에 형성된 본체부(3b)로 구성되어 있고, 본체부(3b)에 금속부(1)가 장착되어 있다.
금속부(1)는 바닥이 있는 통 형상으로 형성되어 있고, 사람의 피부에 접촉되는 피부 접촉면(1a)의 이면측(반대측)에 압전 소자 등으로 구성된 초음파 진동자(2)가 접착되어 있다. 그리고, 초음파 진동자(2)의 진동이 금속부(1)를 전파하여, 금속부(1)의 피부 접촉면(1a)으로부터 외부로 초음파가 조사된다.
초음파 발진 회로(4)는 콜피츠 발진 회로로 구성된 종래 주지의 회로 구성을 가지고 있고, 발진 제어부(6)로부터의 제어용 펄스 신호(Vb)가 H 레벨인 기간에만 소정 주파수(예컨대, 1MHz)의 발진 전압(Vc)을 전선(20)을 통해 초음파 진동자(2)에 인가함으로써 초음파 진동자(2)를 간헐적으로 구동한다. 또한, 이하의 괄호 안에 기록된 수치는 참고값이며, 이 값에 한정되지 않는다.
발진 제어부(6)는 제어용 펄스 신호(주파수 66Hz, 온 듀티비 50%의 사각형 펄스 신호)(Vb)를 출력하는 펄스 발진 회로(7)와, 전원 스위치(SW) 및 전류 퓨즈(F)를 통해 상용 교류 전원(AC 100V)으로부터의 전원 공급을 받아 고저 2 종류의 정전압(Va1= 30V, Va2= 20V)을 초음파 발진 회로(4)에 출력하는 정전압 회로(8)를 구비하고 있다.
한편, 검출 회로(5)는 초음파 발진 회로(4)로부터 초음파 진동자(2)로의 전류 경로에 삽입된 저항(R1)의 양단에 검출 저항(Rs) 및 콘덴서(C1)의 병렬 회로를 다이오드(D1)를 통해 병렬 접속하고, 초음파 진동자(2)에 흐르는 전류(Ic)(2Ap-p)를 전압(Vd)(2Vp-p)으로 변환하여 포락선 검파함과 동시에 비교기(CP)에서 기준 전압(Vref)과 비교하고, 그 비교 결과(H 레벨 또는 L 레벨의 신호 Ve)를 발진 제어부(6)가 구비하고 있는 정전압 회로(8)에 출력한다.
즉, 금속부(1)가 피부와 비접촉인 상태에서는 금속부(1)의 진동 진폭이 최대로 되기 때문에 초음파 진동자(2)의 전기 임피던스가 작아지고(20Ω), 반대로 금속부(1)가 피부와 접촉하고 있는 상태에서는 금속부(1)의 진동 진폭이 작아지기 때문에 초음파 진동자(2)의 임피던스가 커지므로(40Ω), 포락선 검파된 전압치의 변화에 의해 금속부(1)의 피부에의 접촉·비접촉을 검출할 수 있다. 또한, 저항(R2)에 의해 풀업된 비교기(CP)의 출력이 기준 전압(Vref)에 피드백되고, 후술되는 바와 같이 기준 전압(Vref)에 대해 히스테리시스를 발생하도록 되어 있다.
다음에 도 3의 타이밍도를 참조하여 본 실시 형태의 동작에 대해 설명한다.
동작 1 : 사용 개시전(금속부(1)가 피부와 비접촉된 기간 T1)
도 3에 도시된 바와 같이, 전원 스위치(SW)가 투입되어 상용 교류 전원으로부터의 전원 공급이 개시되면, 발진 제어부(6)의 펄스 발진 회로(7)로부터 제어용 펄스 신호(Vb)(주파수 66Hz, 온 듀티비 50%)가 출력됨과 동시에, 정전압 회로(8)로부터 저 레벨의 정전압(Va2)이 초음파 발진 회로(4)에 출력된다. 그리고, 초음파 발진 회로(4)는 이들 제어용 펄스 신호(Vb) 및 정전압(Va2)이 입력되면, 초음파 진동자(2)측으로 제어용 펄스 신호(Vb)의 H 레벨 기간에 동기하여 간헐적인 버스트파의 발진 전압(Vc)(발진 주파수 1MHz, 발진 진폭 40Vp-p)을 출력한다.
초음파 진동자(2)는 초음파 발진 회로(4)로부터의 발진 전압(Vc)을 수신하여 진동하고, 이 진동이 금속부(1)에 전파된다. 이제, 금속부(1)가 피부에 접촉되지 않아 금속부(1)의 진동 진폭이 최대로 되기 때문에, 초음파 진동자(2)의 전기적인 임피던스가 작아진다(20Ω). 그러므로, 초음파 진동자(2)에 흐르는 전류(Ic)의 값도 커진다(2Ap-p).
검출 회로(5)에서는 초음파 진동자(2)에 흐르는 전류(Ic)가 전압(2Vp-p)으로 변환되고, 포락선 검파된 전압(Vd)이 비교기(CP)에 입력된다. 이때, 비교기(CP)에 입력된 전압(Vd)이 대략 피크치(1V)에 가까운 값으로 되어 기준 전압(Vref)(0.9V로 설정)보다 높아지기 때문에(Vd＞Vref), 금속부(1)가 피부에 비접촉된 것으로 판단할 수 있고, 검출 회로(5)로부터 출력되는 검출 전압(Ve)이 H 레벨로 된다.
이와 같이, 검출 회로(5)의 검출 전압(Ve)이 H 레벨로 되기 때문에, 발진 제어부(6)의 정전압 회로(8)로부터는 계속해서 저레벨의 정전압(Va2)이 출력되고, 초음파 진동자(2)로부터 금속부(1)를 통해 방사되는 초음파의 레벨도 억제된다.
동작 2: 사용 개시시(금속부가 피부에 접촉하고 있는 기간 T2)
예컨대, 사용자가 프로브(3)를 가지고 금속부(1)를 피부에 접촉시키면, 금속부(1)의 진동 진폭이 작아지기 때문에, 초음파 진동자(2)의 전기적인 임피던스가 커지고(40Ω), 초음파 진동자(2)에 흐르는 전류(Ic)도 저하된다(1Ap-p). 이 때문에, 전류(Ic)를 포락선 검파한 전압(Vd)도 저하되어(0.5V), 기준 전압(Vref) 보다 낮아지기 때문에, 금속부(1)가 피부에 접촉하고 있는 것으로 판단할 수 있고, 비교기(CP)로부터 출력되는 검출 전압(Ve)이 L 레벨로 변화한다.
정전압 회로(8)에서는 검출 회로(5)로부터 입력되는 검출 전압(Ve)이 L 레벨로 변화하면, 초음파 발진 회로(4)측으로 고 레벨의 표준 전압(Va1)(=30V)을 출력한다. 이 때문에, 초음파 발진 회로(4)로부터 초음파 진동자(2)에 출력되는 발진 전압(Vc)의 진폭이 증대되며(60Vp-p), 초음파 진동자(2)에 흐르는 전류(Ic)도 증가하고(1.5Ap-p), 금속부(1)를 통해 피부에 조사되는 초음파의 레벨이 비접촉시에 비해 커진다.
동시에, 비교기(CP)의 출력이 L 레벨로 변화함으로써, 히스테리시스에 의해 기준 전압(Vref)이 높아진다(0.9V에서 1.4V로 됨). 이와 같이 하여, 정전압 회로(8)로부터 고 레벨의 전압(Va1)이 출력됨으로써 전류(Ic)를 포락선 검파한 전압(Vd)이 증대(0.75V)되지만, 위에서 설명한 바와 같이 기준 전압(Vref)이 높게 되어 있기 때문에, 다소 변동이 있더라도 접촉 상태로 판단되어 비교기(CP)의 출력은 L 레벨로 유지된다.
동작 3: 사용 종료 후(금속부가 피부로부터 떨어진 기간 T3)
사용자가 프로브(3)의 금속부(1)를 피부로부터 떼어내면 초음파 진동자(2)의 전기적인 임피던스가 다시 작아진다(20Ω). 이때, 초음파 발진 회로(4)로부터 초음파 진동자(2)에 출력되는 발진 전압(Vc)의 진폭이 대략 최대 60Vp-p로 되기 때문에, 초음파 진동자(2)에 흐르는 전류(Ic)(3Ap-p)를 전압으로 변환하여(3Vp-p) 포락선 검파한 전압(Vd)(l.5V)이 기준 전압(Vref)(=1.4V)보다 높게 되어 비접촉으로 판단되고 비교기(CP)에서 출력되는 검출 전압(Ve)이 H 레벨로 변화한다.
검출 회로(5)에 의해 비접촉으로 판단되어 H 레벨의 검출 전압(Ve)이 입력되면, 발진 제어부(6)의 정전압 회로(8)로부터는 고주파 발진 회로(4)측으로 저 레벨의 정전압(Va2)(20Vp-p)이 출력되게 된다. 또한 동시에, 비교기(CP)의 출력이 L 레벨에서 H 레벨로 변함으로써 기준 전압(Vref)이 1.4 V에서 0.9V로 변화한다.
위에서 설명한 바와 같이 본 실시 형태에서는 프로브(3)의 금속부(1)의 피부에의 접촉·비접촉을 검출하는 검출 회로(5)를 구비하여, 검출 회로(5)에 의해 금속부(1)의 피부에의 비접촉이 검출되었을 때에는 발진 제어부(6)에 의해 초음파 진동자(2)로부터 금속부(1)를 통해 방사되는 초음파의 레벨을 저하시킴으로써, 금속부(1)가 불필요한 온도 상승을 억제할 수 있다. 그리고, 검출 회로(5)에 의해 금속부(1)의 피부에의 접촉이 검출되었을 때에는 발진 제어부(6)에 의해 초음파 진동자(2)로부터 금속부(1)를 통해 방사되는 초음파의 레벨을 증대시킴으로써, 소정의 미용 효과를 얻을 수 있다.
(실시 형태 2)
도 4에는 본 발명의 실시 형태 2의 블록도가 도시되어 있다. 도 4에 도시된 바와 같이 본 실시 형태의 기본적인 구성은 실시 형태 1과 공통적이기 때문에, 공통된 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하여 설명을 생략하고, 본 실시 형태의 특징이 되는 부분에 대해서만 설명한다.
그런데 실시 형태 1의 경우에는 사용 중에 금속부(1)와 피부와의 접촉 상태가 빈번히 변화하기 때문에, 검출 회로(5)에서 비접촉 상태를 검출하여 초음파의 레벨을 저하시킨 후, 다시 접촉 상태를 검출하여 초음파의 레벨을 원래의 레벨로 복귀시켜도 시간적인 지연이 발생하여, 초음파의 레벨이 낮은 채로 사용됨으로써 소정의 미용 효과를 얻을 수 없게 될 우려가 있다. 그래서, 본 실시 형태는 검출 회로(5)로부터 출력되는 검출 전압(Ve)이 발진 제어부(6)의 정전압 회로(8)에 입력되는 것을 소정의 지연 시간(Td) 만큼 지연시키는 지연 타이머(9)를 구비함으로써, 소정의 지연 시간(Td) 이상 비접촉인 경우에만 초음파 진동자(2)로부터 금속부(1)를 통해 방사되는 초음파의 레벨을 저하시키도록 한 점에 특징이 있다.
지연 타이머(9)는 검출 회로(5)로부터 입력되는 H 레벨의 검출 전압(Ve)에 의해 트리거되어 소정의 지연 시간(Td)(본 실시 형태에서는 3초)의 카운트를 개시하고, 지연 시간(Td)의 카운트 중에 정전압 회로(8)에 L 레벨의 검출 전압(Ve)을 출력함과 동시에, 지연 시간(Td)의 카운트 종료 후에 H 레벨의 검출 전압(Ve)을 출력하며, 또한 지연 시간(Td)의 카운트 중에 검출 회로(5)로부터 입력되는 검출 전압(Ve)이 L 레벨로 변화된 경우에는 카운트를 리세트시켜 중지한다.
다음에 도 5의 타이밍도를 참조하여 본 실시 형태의 동작에 대해 설명한다. 또한, 사용 개시전(금속부(1)가 피부와 비접촉인 기간 T1) 및 사용 개시시(금속부가 피부에 접촉하고 있는 기간 T2)의 동작은 실시 형태 1과 공통적이기 때문에 설명을 생략한다.
동작 4: 사용 도중(예컨대, 금속부(1)를 볼에서 턱으로 이동시키기 위해 일시적으로 피부로부터 떼었을 때, 기간 T3)
금속부(1)가 피부로부터 떼어지면, 검출 회로(5)가 비접촉 상태를 검출하여 H 레벨의 검출 전압(Ve)을 지연 타이머(9)에 입력한다. 지연 타이머(9)는 H 레벨의 검출 전압(Ve)이 입력되면 지연 시간(Td)의 카운트를 개시하고, 그 카운트 중에 발진 제어부(6)의 정전압 회로(8)에 접촉 상태를 나타내는 L 레벨의 검출 전압(Ve)의 출력을 계속한다. 그 결과, 정전압 회로(8)로부터는 초음파 발진 회로(4)에 고 레벨의 표준 전압(Va1)이 출력되어, 금속부(1)를 통해 방사되는 초음파의 레벨도 높은 채로 유지된다.
여기서, 지연 시간(Td)의 카운트 중에 금속부(1)가 피부에 접촉되면, 검출 회로(5)로부터 지연 타이머(9)에 L 레벨의 검출 전압(Ve)이 입력된다. 지연 타이머(9)는 지연 시간(Td)의 카운트 중에 L 레벨의 검출 전압(Ve)이 입력되면 카운트를 리세트하여 중지하기 때문에, 정전압 회로(8)로부터는 초음파 발진 회로(4)에 대해 고 레벨의 표준 전압(Va1)이 출력되고, 금속부(1)를 통해 방사되는 초음파의 레벨도 높은 채로 유지된다.
한편, 금속부(1)가 지연 시간(Td)을 초과하여 피부로부터 떼어지면, 지연 타이머(9)의 카운트가 종료되어 정전압 회로(8)에 H 레벨의 검출 전압(Ve)이 출력된다. 정전압 회로(8)에서는 지연 타이머(9)를 통해 검출 회로(5)로부터 입력되는 검출 전압(Ve)이 H 레벨로 변화하면, 고주파 발진회로(4)에 저 레벨의 정전압(Va2)을 출력하게 된다. 또한 동시에, 비교기(CP)의 출력이 L 레벨에서 H 레벨로 변함으로써 기준 전압(Vref)이 1.4V에서 0.9V로 변화한다.
위에서 설명한 바와 같이 본 실시 형태에서는 검출 회로(5)로부터 출력되는 검출 전압(Ve)이 접촉 상태를 나타내는 L 레벨로부터 비접촉 상태를 나타내는 H 레벨로 변화할 때에 발진 제어부(6)에 H 레벨의 검출 전압(Ve)의 출력을 지연 시간(Td) 만큼 지연시키는 지연 타이머(9)를 설치함으로써, 검출 회로(5)에 의해 금속부(1)의 피부에의 접촉 상태로부터 비접촉 상태로의 변화가 검출되었을 때에는 지연 시간(Td) 경과 후에 발진 제어부(6)가 초음파 발진 회로(4)로부터 초음파 진동자(2)로의 출력 레벨이 접촉 상태일 때보다 저하되도록 하였기 때문에, 소정의 지연 시간(Td) 이상 비접촉인 경우에만 초음파 진동자(2)로부터 금속부(1)를 통해 방사되는 초음파의 레벨이 저하되기 때문에, 사용중에 금속부(1)의 피부에의 접촉 상태가 빈번히 변화하는 경우에도 초음파 레벨이 부주의하게 증가 또는 감소되지 않고 안정적으로 사용할 수 있다.
(실시 형태 3)
도 6에는 본 발명의 실시 형태 3의 블록도가 도시되어 있다. 도 6에 도시된 바와 같이 본 실시 형태의 기본적인 구성은 실시 형태 1과 공통적이므로, 공통된 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하여 설명을 생략하고, 본 실시 형태의 특징이 되는 부분에 대해서만 설명한다.
본 실시 형태는 검출 회로(5)에 의한 검출 결과에 따라 프로브(3)의 금속부(1)의 피부에의 접촉·비접촉 상태를 표시(지시)하는 표시기(10)와, 검출 회로(5)로부터 출력되는 검출 전압(Ve)이 표시기(10)에 입력되는 것을 소정의 지연 시간(Td2)만큼 지연시키는 표시 지연 타이머(11)를 구비하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.
표시기(10)에는 LED 등의 발광 소자를 구비하고 있는 접촉 표시부(10a) 및 비접촉표시부(10b)가 설치되어 있고, 검출 회로(5)에 의해 금속부(1)가 피부에 접촉된 것으로 검출된 경우에 접촉 표시부(10a)를 점등, 비접촉 표시부(10b)를 소등시키고, 반대로 비접촉으로 검출된 경우에는 접촉 표시부(10a)를 소등, 비접촉 표시부(10b)를 점등시키는 등의 동작을 행하여 사용자에게 알리도록 되어 있다.
표시 지연 타이머(11)는 검출 회로(5)로부터 입력되는 H 레벨의 검출 전압(Ve)에 의해 트리거되어 소정의 지연 시간(Td2)(본 실시 형태에서는 2초)의 카운트를 개시하고, 지연 시간(Td2)의 카운트 중에 표시기(10)에 L 레벨의 검출 전압(Ve)을 출력함과 동시에, 지연 시간(Td2)의 카운트 종료 후에 H 레벨의 검출 전압(Ve)을 출력하며, 또한 지연 시간(Td2)의 카운트 중에 검출 회로(5)로부터 입력되는 검출 전압(Ve)이 L 레벨로 변화한 경우에는 카운트를 리세트하여 중지한다.
다음에 도 7의 타이밍도를 참조하여 본 실시 형태의 동작에 대해 설명한다
사용 개시전(금속부(1)가 피부와 비접촉인 기간 T1)
검출 회로(5)가 비접촉 상태를 검출하여 H 레벨의 검출 전압(Ve)을 표시 지연 타이머(11)에 입력한다. 표시 지연 타이머(11)가 H 레벨의 검출 전압(Ve)인 채로 표시기(10)에 출력하여, 표시기(10)의 접촉 표시부(10a)를 오프(소등), 비접촉 표시부(10b)를 온(점등)시킨다.
사용 개시시(금속부가 피부에 접촉하고 있는 기간 T2)
검출 회로(5)가 접촉 상태를 검출하여 L 레벨의 검출 전압(Ve)을 표시 지연 타이머(11)에 입력한다. 표시 지연 타이머(11)는 검출 전압(Ve)의 레벨이 H→L로 변화하였을 때에는 바로 L 레벨의 신호를 표시기(10)에 출력하기 위해, 표시기(10)의 접촉 표시부(10a)를 온(점등), 비접촉 표시부(10b)를 오프(소등)시킨다.
사용 도중(예컨대, 금속부(1)를 볼로부터 턱으로 이동시키기 위해 일시적으로 피부로부터 떼었을 때, 기간 T3)
금속부(1)가 피부로부터 떨어지면, 검출 회로(5)가 비접촉 상태를 검출하여 H 레벨의 검출 전압(Ve)을 표시 지연 타이머(11)에 입력한다. 표시 지연 타이머(11)에서는 검출 전압(Ve)의 레벨이 L→H로 변화하였을 때에 지연 시간(Td2)의 카운트를 개시하고, 그 카운트 중에 표시기(10)에 대해 접촉 상태를 나타내는 L 레벨의 검출 신호(Ve)의 출력을 계속한다. 그 결과, 접촉 표시부(10a)가 온(점등), 비접촉 표시부(10b)가 오프(소등)인 채로 유지된다.
여기서, 지연 시간(Td2)의 카운트 중에 금속부(1)가 피부에 접촉되면, 검출 회로(5)로부터 표시 지연 타이머(11)에 L 레벨의 검출 전압(Ve)이 입력된다. 표시 지연 타이머(11)는 지연 시간(Td2)의 카운트 중에 L 레벨의 검출 전압(Ve)이 입력되면 카운트를 리세트하여 중지하기 때문에, 표시기(10)의 접촉 표시부(10a)가 온(점등), 비접촉 표시부(10b)가 오프(소등)된다.
한편, 금속부(1)가 지연 시간(Td2)을 초과하여 피부로부터 떼어지면, 표시 지연 타이머(11)의 카운트가 종료하여 표시기(10)에 H 레벨의 검출 전압(Ve)이 출력된다. 표시기(10)에서는 표시 지연 타이머(11)를 통해 검출 회로(5)로부터 입력되는 검출 전압(Ve)이 H 레벨로 변화하면, 접촉 표시부(10a)가 오프(소등), 비접촉 표시부(10b)가 온(점등)된다.
위에서 설명한 바와 같이, 본 실시 형태에서는 검출 회로(5)에 의한 검출 결과에 따라 프로브(3)의 금속부(1)의 피부에의 접촉·비접촉을 표시하는 표시기(10)와, 검출 회로(5)에 의해 금속부(1)의 피부에의 접촉 상태로부터 비접촉 상태로의 변화가 검출되었을 때에는 소정의 지연 시간(Td2)을 카운트하여 표시기(10)로의 검출 전압(Ve)의 출력을 지연시키는 표시 지연 타이머(11)를 구비하고 있기 때문에, 표시기(10)에 의해 금속부(1)의 피부에의 접촉·비접촉을 사용자에게 알릴 수 있음과 동시에, 소정의 지연 시간(Td2) 이상 비접촉인 경우에만 표시기(10)를 접촉 표시로부터 비접촉 표시로 절환하기 때문에, 사용중에 금속부(1)의 피부에의 접촉 상태가 빈번히 변화하는 경우에도 접촉 표시와 비접촉 표시가 부주의하게 절환되지 않고, 안정된 표시를 행할 수 있다. 또한, 본 실시 형태에서는 표시기(10)와 표시 지연 타이머(11)로 표시 수단을 구성하고 있다.
(실시 형태 4)
도 8에는 본 발명의 실시 형태 4의 블록도가 도시되어 있다. 도 8에 도시된 바와 같이 본 실시 형태의 기본적인 구성은 실시 형태 1과 공통적이기 때문에, 공통된 부분에 대해서는 동일한 부호를 부여하여 설명을 생략하고, 본 실시 형태의 특징이 되는 부분에 대해서만 설명한다.
본 실시 형태는 발진 제어부(6)가 구비하고 있는 펄스 발진 회로(7)로부터 출력되는 제어용 펄스 신호(Vb)에 이상이 발생하고 있는 경우에 초음파 발진 회로(4)의 발진 동작을 정지시키는 수단(펄스 통과 회로(12))을 구비하고 있는 점에 특징이 있다. 초음파 발생 회로(4)는 발진 제어부(6)로부터의 제어용 펄스 신호(Vb)가 L 레벨인 기간에만 소정 주파수의 발진 전압(Vc)을 출력한다.
펄스 통과 회로(12)는 펄스 발진 회로(7)로부터 출력되는 제어용 펄스 신호(Vb)에서 온·오프되는 트랜지스터(Q1)와, 트랜지스터(Q1)의 콜렉터 저항(Rc)에 콘덴서(C2)를 통해 병렬 접속된 저항(R3) 및 다이오드(D2)의 병렬 회로와, 저항(R3)의 양단 전압을 입력으로 하는 슈미트 입력의 NOT 게이트(13)로 구성되어, 소정 주기의 펄스 신호만을 통과시킨다.
트랜지스터(Q1)의 베이스에 L 레벨의 제어용 펄스 신호(Vb)가 입력되어 있을 때에는 트랜지스터(Q1)가 온으로 되기 때문에, 트랜지스터(Q1)의 콜렉터가 H 레벨로 되며, 그 신호가 콘덴서(C2)를 통해 NOT 게이트(13)에 입력된다. NOT 게이트(13)는 입력 신호를 반전하여 출력하기 때문에, 결국 펄스 통과 회로(12)로부터는 L 레벨의 신호가 출력된다. 한편, 제어용 펄스 신호(Vb)가 H 레벨일 때에는 트랜지스터(Q1)가 오프로 되며, 트랜지스터(Q1)의 콜렉터가 저항(Rc)에 의해 풀다운되어 L 레벨로 된다. 이 L 레벨의 신호가 콘덴서(C2)를 통해 NOT 게이트(13)에 입력되기 때문에, 펄스 통과 회로(12)로부터의 출력은 H 레벨로 된다. 이와 같이, 펄스 통과 회로(12)는 통상시에는 펄스 발진 회로(7)로부터 입력되는 제어 펄스 신호(Vb)와 동일한 펄스 신호를 초음파 발진 회로(4)에 출력한다(통과시킨다).
그런데, 발진 제어부(6)를 원칩의 마이크로컴퓨터로 구성한 경우에는 잡음 등에 의한 폭주시에 제어용 펄스 신호(Vb)가 H 레벨 또는 L 레벨로 고정되는 것이 있다.
예컨대, 제어용 펄스 신호(Vb)가 H 레벨로 고정된 경우에는, 트랜지스터(Q1)가 오프 상태로 되며, NOT 게이트(13)의 입력도 L 레벨로 고정되기 때문에, 펄스 통과 회로(12)의 출력도 H 레벨로 고정된다.
한편, 제어용 펄스 신호(Vb)가 L 레벨로 고정된 경우에는, 트랜지스터(Q1)가 온 상태로 되며, NOT 게이트(13)에는 콘덴서(C2)를 통해 H 레벨의 신호가 입력되지만, 저항(R3)의 기능에 의해 소정 시간(Tn) 경과 후에 NOT 게이트(13)의 입력 레벨이 L 레벨로 떨어진다. 그 결과, 제어용 펄스 신호(Vb)가 소정 시간(Tn)을 초과하여 L 레벨로 된 경우에는, 펄스 통과 회로(12)의 출력이 L→ H 레벨로 절환되어, 초음파 발진 회로(4)에의 제어용 펄스 신호(Vb)의 통과를 저지시킨다. 또한, 상기 소정 시간(Tn)은 저항(R3) 및 콘덴서(C2)의 정수 설정과 NOT 게이트(13)의 입력 임계치 전압에 의해 결정된다. 본 실시 형태에서는, 소정 시간(Tn)을 통과시키고자 하는 제어용 펄스 신호(Vb)의 펄스폭(7.5 m초) 보다 충분히 긴 시간(15 m초)으로 설정되어 있다.
다음에, 도 9의 타이밍도를 참조하여 본 실시 형태의 동작을 설명한다.
먼저, 발진 제어부(6)의 펄스 발진 회로(7)로부터 정상적인 제어용 펄스 신호(Vb)가 출력되는 경우에는, 펄스 통과 회로(12)가 제어용 펄스 신호(Vb)를 그대로 통과시켜 초음파 발진 회로(4)에 출력한다. 그리고, 초음파 발진 회로(4)는 이들 제어용 펄스 신호(Vb) 및 정전압 회로(8)로부터 정전압(Va2)이 입력되면, 초음파 진동자(2)에 대해 제어용 펄스 신호(Vb)의 L 레벨 기간에 동기하여 간헐적인 버스트파의 발진 전압(Vc)(발진 주파수 1MHz, 발진 진폭 20Vp-p)을 출력한다. 초음파 진동자(2)는 초음파 발진 회로(4)로부터의 발진 전압(Vc)을 수신하여 진동하고, 이 진동이 금속부(1)에 전파된다.
한편, 제어용 펄스 신호(Vb)가 H 레벨로 고정된 경우에는, 펄스 통과 회로(12)의 출력도 H 레벨로 고정되기 때문에, 초음파 발진 회로(4)로부터는 발진 전압(Vc)이 출력되지 않고 초음파 진동자(2)의 진동이 정지된다.
또한, 제어용 펄스 신호(Vb)가 L 레벨로 고정된 경우에는 소정 시간(Tn)이 경과할 때까지는 펄스 통과 회로(12)를 통과하여 초음파 발진 회로(4)에 L 레벨의 제어용 펄스 신호(Vb)가 입력되기 때문에, 초음파 발진 회로(4)로부터 발진 전압(Vc)이 계속 출력되지만, 소정 시간(Tn)을 경과하면 펄스 통과 회로(12)가 L 레벨의 제어용 펄스 신호(Vb)를 저지하여 초음파 발진 회로(4)에 H 레벨의 신호를 출력하기 때문에, 초음파 발진 회로(4)로부터의 발진 전압(Vc)의 출력이 정지된다.
이와 같이 본 실시 형태에서는, 제어용 펄스 신호(Vb)가 H 레벨로 고정되었을 때, 또는 L 레벨로 고정되었을 때(적어도 소정 시간(Tn)을 초과하는 긴 주기의 펄스로 되었을 때)에는, 초음파 발진 회로(4)로부터의 발진 전압(Vc)의 출력을 강제적으로 정지시킴으로써, 제어용 펄스 신호(Vb)에 이상이 발생한 경우에 초음파 진동자(2)로부터 초음파가 방사되는 것을 억제하여, 인체에 바람직하지 않은 이상한 초음파가 조사되는 것을 방지할 수 있다.
청구항 1의 발명은, 피부에 접촉되는 금속부와, 이 금속부의 피부 접촉면과 반대측에 설치된 초음파 진동자를 하우징에 내장하여 구성된 프로브와, 발진 출력에 의해 초음파 진동자를 구동하는 초음파 발진 회로와, 프로브의 금속부의 피부에의 접촉·비접촉을 검출하는 검출 회로와, 적어도 검출 회로에 의해 금속부의 피부에의 접촉 상태로부터 비접촉 상태로의 변화가 검출되었을 때에 초음파 발진 회로로부터 초음파 진동자로의 출력 레벨을 접촉 상태일 때보다 저하시킴과 동시에 비접촉 상태로부터 접촉 상태로의 변화가 검출되었을 때에는 초음파 발진 회로로부터 초음파 진동자로의 출력 레벨을 비접촉 상태일 때보다 증대시키는 제어를 행하는 발진 제어부를 구비하고 있기 때문에, 금속부가 피부에 접촉되어 있지 않을 때에는 초음파 진동자로부터 금속부를 통해 방사되는 초음파의 레벨을 저하시켜, 피부에 접촉되는 금속부의 불필요한 온도 상승을 억제할 수 있다는 효과가 있다.
청구항 2의 발명은, 발진 제어부가 검출 회로에 의해 금속부의 피부에의 접접촉 상태로부터 비접촉 상태로의 변화가 검출되었을 때에는 소정의 지연 시간 경과 후에 초음파 발진 회로로부터 초음파 진동자로의 출력 레벨을 접촉 상태일 때보다 저하시키기 때문에, 소정의 지연 시간 이상 비접촉인 경우에만 초음파 진동자로부터 금속부를 통해 방사되는 초음파의 레벨을 저하시키기 때문에, 사용중에 금속부의 피부에의 접촉 상태가 빈번히 변화하는 경우에도 초음파 레벨이 부주의하게 증감되지 않고 안정적으로 사용할 수 있다는 효과가 있다.
청구항 3의 발명은, 검출 회로에 의한 검출 결과에 따라 프로브의 금속부의 피부에의 접촉·비접촉을 표시함과 동시에, 검출 회로에 의해 금속부의 피부에의 접촉 상태로부터 비접촉 상태로의 변화가 검출되었을 때에는 소정의 지연 시간 경과 후에 접촉 표시로부터 비접촉 표시로 절환하는 표시 수단을 구비하고 있기 때문에, 표시 수단에 의해 금속부의 피부에의 접촉·비접촉을 사용자에게 알릴 수 있음과 동시에, 소정의 지연 시간 이상 비접촉인 경우에만 접촉 표시로부터 비접촉 표시로 절환되기 때문에, 사용 중에 금속부의 피부에의 접촉 상태가 빈번히 변화하는 경우에도 접촉 표시와 비접촉 표시가 부주의하게 절환되지 않고 안정된 표시를 행할 수 있다는 효과가 있다.
청구항 4의 발명은, 초음파 발진 회로로부터 초음파 진동자로의 발진 출력 인가 기간을 제어하는 제어용 펄스 신호가 출력되는 펄스 발진 회로를 발진 제어부에 구비하고 있고, 이 펄스 발진 회로로부터 출력되는 제어용 펄스 신호에 이상이 발생한 경우에 초음파 발진 회로의 발진 동작을 정지시키는 수단을 구비하고 있기 때문에, 제어용 펄스 신호에 이상이 발생된 경우에는 초음파 진동자로부터 초음파가 방사되지 않고, 인체에 바람직하지 않은 이상한 초음파가 조사되는 것이 방지될 수 있다는 효과가 있다.

Claims (4)

  1. 피부에 접촉되는 금속부와, 이 금속부의 피부 접촉면과 반대측에 설치된 초음파 진동자를 하우징에 내장하여 구성된 프로브와, 발진 출력에 의해 초음파 진동자를 구동하는 초음파 발진 회로와, 프로브의 금속부의 피부에의 접촉·비접촉을 검출하는 검출 회로와, 적어도 검출 회로에 의해 금속부의 피부에의 접촉 상태로부터 비접촉 상태로의 변화가 검출되었을 때에 초음파 발진 회로로부터 초음파 진동자로의 출력 레벨을 접촉 상태일 때보다도 저하시킴과 동시에 비접촉 상태로부터 접촉 상태로의 변화가 검출되었을 때에는 초음파 발진 회로로부터 초음파 진동자로의 출력 레벨을 비접촉 상태일 때보다도 증대시키는 제어를 행하는 발진 제어부를 구비한 것을 특징으로 하는 초음파 미용기.
  2. 제 1 항에 있어서, 발진 제어부는 검출 회로에 의해 금속부의 피부에의 접촉 상태로부터 비접촉 상태로의 변화가 검출되었을 때에는 소정의 지연 시간 경과 후에 초음파 발진 회로로부터 초음파 진동자로의 출력 레벨을 접촉 상태일 때보다도 저하시키는 것을 특징으로 하는 초음파 미용기.
  3. 제 1 항에 있어서, 검출 회로에 의한 검출 결과에 따라 프로브의 금속부의 피부에의 접촉·비접촉을 표시함과 동시에, 검출 회로에 의해 금속부의 피부에의 접촉 상태로부터 비접촉 상태로의 변화가 검출되었을 때에는 소정의 지연 시간 경과 후에 접촉 표시로부터 비접촉 표시로 절환하는 표시 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 초음파 미용기.
  4. 제 1 항에 있어서, 초음파 발진 회로로부터 초음파 진동자로의 발진 출력 인가 기간을 제어하는 제어용 펄스 신호가 출력되는 펄스 발진 회로를 발진 제어부에 구비하여, 이 펄스 발진 회로로부터 출력되는 제어용 펄스 신호에 이상이 발생하고 있는 경우에 초음파 발진 회로의 발진 동작을 정지시키는 수단을 구비한 것을 특징으로 하는 초음파 미용기.
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