KR20030011255A - 초음파 미용기 - Google Patents

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KR20030011255A
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마츠시다 덴코 가부시키가이샤
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Abstract

본 발명은, 혼(horn)의 구조를 엄격히 제약하는 일 없이 기생(寄生)진동을 억제하는 초음파 미용기에 관한 것이다.
본 발명에 따른 초음파 미용기 에서는, 혼(2)에, 초음파의 전파를 규제하는 재질로 이루어지는 규제부(24)가 초음파 진동자(1)의 외경 바깥쪽에 배치되어 있으므로, 전파방향을 나타내는 벡터가 초음파 진동자(1)의 외경방향 성분을 가지는 무효성분(52)은, 규제부(24)에 의해서 전파가 규제되어(초음파 진동이 감쇠되어), 기생진동의 발생이 방지되는 것이다.

Description

초음파 미용기{Ultrasonic Cosmetic Treatment Device}
본 발명은, 초음파 진동자가 설치되어 이루어지는 진동부를 얼굴 등의 피부에 접촉시키는 것에 의해 피부에 초음파 자극을 부여하도록 한 초음파 미용기에 관한 것이다.
최근, 프로브(probe)의 선단부에 배치된 혼(horn)에 초음파 진동자가 접합된진동부를, 얼굴 등의 피부에 접촉시키는 것에 의해 피부에 초음파 진동(초음파 자극)을 부여하도록 한 초음파 미용기가 사용되고 있다. 도 16은, 종래의 초음파 미용기의 구성도이다. 도 16(a)는, 전체 구성도이며, 도 16(b)는, 후술하는 프로브(3)의 확대 구성도이고, 도 16(c)는, 후술하는 진동부(10)의 확대 구성도이다. 초음파 미용기는, 초음파를 발생시키는 초음파 진동자(1)와, 방사면(22)을 피부에 접촉시킴과 동시에 접합면(21)에서 초음파 진동자(1)에 접합된 혼(2)으로 이루어지는 진동부(10)와 진동부(10)를 고정함과 동시에 이용자에 의해 파지(把持)되는 하우징(31)을 구비한 프로브(3)와, 초음파 진동자(1)를 리드선(32) 및 전극(11)을 개재하여 구동하는 구동부(4)를 구비하고 있다. 혼(2)의 방사면(22)으로부터 방사되는 초음파가, 초음파 전달용 매체(15)를 개재하여 피부(20)에 전파됨으로써, 피부(20)에 초음파 진동(초음파 자극)이 부여된다.
초음파 진동자(1)는, 압전(壓電) 세라믹 등으로 이루어지며, 혼(2)은, 알루미늄 등으로 이루어진다. 혼(2)은, 알루미늄 등의 금속 봉재의 절삭가공 또는 알루미늄 등의 금속판재의 압축가공에 의해, 초음파를 피부(20)에 전파하는 대략 원통형인 평판형상의 부재(23)와, 평판형상의 부재(23)의 원주 테두리에 고리모양의 직립벽(29)으로 구성되는 소위 캡 모양의 형상으로 가공되며, 외측면에 크롬도금이 실시되어 제작되고 있다. 또한, 혼(2)의 평판형상의 부재(23)의 두께 TH2는, 초음파 진동자(1)의 초음파 진동을 효율적으로 전파시키기 위하여, 평판형상의 부재(23) 중을 전파하는 초음파의 반파장의 정수배(整數倍)로 설정되어 있다. 도 16(c)의 왼쪽에는 종파(縱波)인 초음파를, 편의상 횡파(橫波)로서 도시하고 있으며, 여기에서는 혼(2)의 평판형상의 부재(23)의 두께 TH2가 평판형상의 부재(23) 중을 전파하는 초음파의 반파장의 2배인 경우를 나타내고 있다.
도 17은, 도 16에 나타내는 바와 같이 구성된 초음파 미용기의 혼(2)의 내부를 전파하는 초음파 진동의 전파방향과 진폭을 나타내는 개념도이다. 도 17(a)는 상면도이며, 도 17(b)는 단면도이다. 도 17(b)의 혼(2) 내부를 전파하는 초음파 진동의 진폭을 화살표의 크기로 나타내며, 초음파 진동의 전파방향을 화살표 방향으로 나타내고 있다. 초음파 진동자(1)로부터 혼(2)의 접합면(21)에 부여된 초음파 진동은, 혼(2)의 방사면(22)을 향하여 도면 중의 바로 아래방향으로 전파하는 유효성분(51)과, 전파방향을 나타내는 벡터가 초음파 진동자(1)의 외경방향의 성분을 가지는 무효성분(52)(기생진동이라고 한다)을 가지고 있다. 유효성분(51)은, 혼(2)의 방사면(22)으로부터 방사되고, 도 16 중에 나타내는 피부(20)에 전파됨으로써, 피부(20)에 초음파 진동(초음파 자극)이 부여된다. 한편, 무효성분(52)의 대부분은, 방사면(22)으로부터 방사되는 일은 없고, 피부(20)에 전파되지 않는다. 따라서, 상기 무효성분(52)(기생진동)을 가지는 것이, 초음파의 전파효율을 감소시키는 요인으로 되어 왔다.
상기 무효성분(52)(기생진동)은, 혼(2)의 구조(특히, 직립벽(29)의 두께 및 평판형상의 부재(23)와 직립벽(29)의 접합부의 형상)를 엄격히 제약하는 것, 즉 치밀한 구조설계를 행함과 동시에 가공정밀도를 향상시키는 것에 의해, 감소시킬 수 있다. 그러나, 혼(2)의 치밀한 구조설계를 행함과 동시에 가공정밀도를 향상시키기 위해서는, 혼(2)을 제조할 때의 가공시간 및 가공비용 등이 증대한다고 하는 문제가 있다.
본 발명은, 상기 과제를 고려하여 이루어진 것으로, 혼의 구조를 엄격히 제대략하지 않고 기생진동을 억제하는 것이 가능한 초음파 미용기를 제공하는 것을 목적으로 하는 것이다.
도 1은, 본 발명의 실시예 1에 따른 초음파 미용기의 혼(horn) 구조와 혼의 내부를 전파하는 초음파 진동의 전파방향 및 진폭을 나타내는 개념도이다.
도 2는, 종래 진동부의 임피던스 특성과, 본 발명의 혼을 가지는 진동부의 임피던스 특성을 나타내는 도이다.
도 3은, 본 발명의 실시예 2에 따른 초음파 미용기의 혼 구조와 혼의 내부를 전파하는 초음파 진동의 전파방향 및 진폭을 나타내는 개념도이다.
도 4는, 본 발명의 실시예 3에 따른 초음파 미용기의 진동부의 기계적 진동의 설명도이다.
도 5는 본 발명의 실시예 4에 따른 초음파 미용기의 혼의 구성도이다.
도 6은, 본 발명의 실시예 5에 따른 초음파 미용기의 혼 구조와 혼의 내부를 전파하는 초음파 진동의 전파방향 및 진폭을 나타내는 개념도이다.
도 7은, 본 발명의 실시예 6에 따른 혼 오목부의 단면도이다.
도 8은, 본 발명의 실시예 7에 따른 초음파 미용기의 혼 구조와 혼의 내부를 전파하는 초음파 진동의 전파방향 및 진폭을 나타내는 개념도이다.
도 9는, 본 발명의 실시예 8에 따른 혼 볼록부의 단면도이다.
도 10은, 본 발명의 실시예 9에 따른 초음파 미용기의 초음파 진동자의 전극형상과, 초음파 진동자와 혼의 접합위치를 나타내는 개념도이다.
도 11은, 본 발명의 실시예 10에 따른 초음파 미용기의 초음파 진동자의 전극 형상과, 초음파 진동자와 혼의 접합위치를 나타내는 개념도이다.
도 12는, 본 발명의 실시예 11에 따른 초음파 미용기의 초음파 진동자의 전극 형상과, 전극과 리드선의 접속위치를 나타내는 개념도이다.
도 13은, 본 발명의 실시예 12에 따른 초음파 미용기의 초음파 진동자의 전극 형상과, 전극과 리드선의 접속위치를 나타내는 개념도이다.
도 14는, 본 발명의 실시예 13에 따른 초음파 미용기의 진동부 구성을 나타내는 개념도이다.
도 15는, 본 발명의 실시예 14에 따른 초음파 미용기의 초음파 진동자의 전극 형상과, 전극과 리드선의 접속위치를 나타내는 개념도이다.
도 16은, 종래 초음파 미용기의 구성도이다.
도 17은, 종래 초음파 미용기 혼의 내부를 전파하는 초음파 진동의 전파방향과 진폭을 나타내는 개념도이다.
(부호의 설명)
1 ... 초음파 진동자 10 ... 진동부
2 ... 혼 21 ... 접합면
22 ... 방사면 23 ... 평판형상의 부재
24 ... 규제부 25 ... 오목부
26 ... 볼록부 3 ... 프로브(probe)
4 ... 구동부(구동수단) 51 ... 유효성분
52 ... 무효성분
청구항 1에 기재된 초음파 미용기는, 피부에 초음파 자극을 부여하는 초음파 미용기에 있어서, 초음파를 발생시키는 소정의 두께를 가지는 초음파 진동자와, 접합면에서 상기 초음파 진동자에 접합되고, 방사면으로부터 초음파를 피부에 부여하는 혼으로 이루어지는 진동부를 구비한 프로브(probe)와, 상기 초음파 진동자를 구동하는 구동수단을 구비하며, 상기 혼은, 상기 초음파 진동자의 외경 바깥쪽에 배치됨과 동시에 외경방향 성분을 가지는 초음파의 전파를 규제하는 규제부를 구비하는 것을 특징으로 하고 있다.
상기의 구성에 의하면, 초음파 진동자의 외경 바깥쪽에 배치된 규제부에 의해 외경방향 성분을 가지는 초음파의 전파가 규제되므로, 혼의 구조를 엄격히 제대략하는 일 없이 규제부에 의해서 기생진동이 억제된다.
청구항 2에 기재된 초음파 미용기는, 상기 규제부가, 초음파의 전파를 규제하는 특성을 가지는 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하고 있다. 상기의 구성에 의하면, 규제부가, 초음파의 전파를 규제하는 특성(예를 들면, 초음파를 흡수하는 특성 및 초음파를 반사하는 특성)을 가지는 재질로 이루어지므로, 규제부에 의해서 외경방향 성분을 가지는 초음파의 전파가 규제된다.
청구항 3에 기재된 초음파 미용기는, 상기 초음파 진동자의 두께가, 상기 초음파 진동자 중을 전파하는 초음파의 반파장(半波長)의 대략 정수배이고, 또한, 상기 혼의 두께가, 상기 혼 중을 전파하는 초음파의 반파장의 대략 정수배인 것을 특징으로 하고 있다.
상기 구성에 의하면, 초음파 진동자의 두께가, 초음파 진동자 중을 전파하는 초음파 반파장의 대략 정수배이므로, 초음파 진동자 중에 초음파의 정재파(定在波)가 형성되며, 혼의 두께가, 혼 중을 전파하는 초음파 반파장의 대략 정수배이므로, 혼 중에 초음파의 정재파가 형성된다. 따라서, 초음파의 전파효율이 향상된다.
청구항 4에 기재된 초음파 미용기는, 상기 구동수단이, 상기 초음파 진동자와 상기 혼을 두께방향으로 세로진동시키는 주파수로 구동하는 것을 특징으로 하고있다. 상기 구성에 의하면, 구동수단에 의해, 초음파 진동자와 혼이 두께방향으로 세로진동시키는 주파수로 구동되므로, 초음파 진동자와 혼이 두께방향으로 세로진동되고, 초음파의 전파효율이 향상된다.
청구항 5에 기재된 초음파 미용기는, 상기 혼이, 접합면 및 방사면을 구비하는 평판형상의 부재로 이루어지는 것을 특징으로 하고 있다. 상기 구성에 의하면, 혼이 접합면 및 방사면을 구비하는 평판형상의 부재로 이루어지므로, 혼의 제조가 용이하게 된다.
청구항 6에 기재된 초음파 미용기는, 상기 혼이, 접합면 및 방사면을 구비하는 평판형상의 부재와, 그 원주 테두리에 형성된 고리모양의 직립벽으로 이루어지는 것을 특징으로 하고 있다. 상기 구성에 의하면, 혼이, 평판형상 부재의 원주 테두리에 고리모양의 직립벽을 가지므로, 혼을 피부에 누르기 위하여 이용자에 의해 파지되는 하우징에, 상기 직립벽을 사용하여 혼의 평판형상의 부재의 초음파 진동을 억제하는 일 없이 혼을 고정할 수 있다.
청구항 7에 기재된 초음파 미용기는, 상기 규제부가, 상기 혼의 적어도 1개소에 오목부가 형성된 얇은 두께부인 것을 특징으로 하고 있다. 상기의 구성에 의하면, 규제부가, 평면형상 부재의 적어도 1개소에 오목부가 형성된 얇은 두께부이므로, 얇은 두께부의 두께가 얇다. 그 때문에, 얇은 두께부의 공진 주파수가 높고, 초음파 진동자로부터의 초음파 진동의 전파가 얇은 두께부에 의하여 규제된다. 더욱이, 상기 얇은 두께부의 두께를, 평판형상의 부재 중을 전파하는 초음파의 1/4 파장의 대략 정수배인 주파수의 초음파를 통과시키지 않는 두께로 하는 것에 의해서, 고주파의 초음파 진동의 전파도 규제된다.
청구항 8에 기재된 초음파 미용기는, 상기 오목부가, 그 선단이 대략 반구면형상을 가지고 있는 것을 특징으로 하고 있다. 상기 구성에 의하면, 오목부는, 그 선단이 대략 반구면형상을 가지고 있으므로, 얇은 두께부에서는 두께가 일정한 부분이 존재하지 않고, 정재파를 형성하는 일이 없다. 따라서, 얇은 두께부에 의해 모든 주파수의 초음파 진동의 전파가 규제된다.
청구항 9에 기재된 초음파 미용기는, 상기 오목부가, 상기 혼의 재질과 다른 음향 임피던스를 가지는 재질로 이루어지는 매체가 충전되어 있는 것을 특징으로 하고 있다. 상기 구성에 의하면, 오목부는, 혼의 재질과 다른 음향 임피던스를 가지는 재질로 이루어지는 매체가 충전되어 있으므로, 얇은 두께부에서 초음파 진동자로 부터의 초음파 진동의 전파가 규제된다. 또한, 초음파 진동을 전파할 가능성 있는 이물질이 오목부로 침입하는 것을 방지할 수 있다.
청구항 10에 기재된 초음파 미용기는, 상기 규제부가, 접합면상에 형성된 볼록부로 이루어지는 두꺼운 두께부인 것을 특징으로 하고 있다. 상기 구성에 의하면, 규제부가, 접합면상에 형성된 볼록부로 이루어지는 두꺼운 두께부이므로, 상기 두꺼운 두께부의 두께가 두껍다. 그 때문에, 두꺼운 두께부의 공진 주파수가 낮고, 초음파 진동자로부터의 초음파 진동의 전파가 두꺼운 두께부에 의해서 규제된다. 또한, 두꺼운 두께부의 두께를, 평판형상의 부재(部材) 중을 전파하는 초음파의 1/4 파장의 대략 정수배인 주파수의 초음파를 통과시키지 않는 두께로 하므로써, 고주파의 초음파 진동의 전파도 규제된다.
청구항 11에 기재된 초음파 미용기는, 상기 볼록부가 그 선단이 대략 반구면형상을 가지고 있는 것을 특징으로 하고 있다. 상기 구성에 의하면, 볼록부는 그 선단이 대략 반구면형상을 가지고 있으므로, 두꺼운 두께부의 두께가 일정한 부분이 존재하지 않고, 정재파를 형성하는 일이 없다. 따라서, 모든 주파수의 초음파 진동의 전파가 규제된다.
청구항 12에 기재된 초음파 미용기는, 상기 혼이, 접합면 및 방사면을 구비하는 평판형상의 부재와, 그 원주 테두리에 형성된 고리모양의 직립벽으로 이루어지며, 상기 볼록부가, 상기 직립벽과 일체화하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하고 있다. 상기 구성에 의하면, 혼이, 평판형상 부재의 원주 테두리에 고리모양의 직립벽을 가지기 때문에, 혼을 피부에 누르기 위하여 이용자에 의해 파지되는 하우징에 상기 직립벽을 사용하여, 혼의 평판형상 부재의 초음파 진동을 억제하는 일 없이 혼을 고정할 수 있다. 더욱이, 볼록부가 직립벽과 일체화하여 형성되어 있으므로, 혼의 제작이 용이하게 된다.
청구항 13에 기재된 초음파 미용기는, 상기 초음파 진동자의 진동중심의 위치와, 상기 혼의 중심위치가 대략 일치하는 것을 특징으로 하고 있다. 상기 구성에 의하면, 초음파 진동자의 진동중심의 위치와, 혼의 중심위치가 대략 일치하고 있으므로, 혼의 중심이 진폭 최대의 위치로 된다. 한편, 초음파 미용기를 사용할 때는, 혼의 중심이 피부에 접촉하도록 하여 사용한다. 따라서, 초음파 미용기를 사용할 때, 피부에 접촉하는 혼의 중심이 진폭이 최대인 위치로 되기 때문에, 피부에 효율적으로 초음파 자극을 부여할 수 있다.
청구항 14에 기재된 초음파 미용기는, 상기 초음파 진동자의 중심위치와 상기 혼의 중심위치가 대략 일치하고 있으며, 상기 초음파 진동자가 두께방향으로 서로 마주보는 전극형성면에 상기 구동수단으로부터의 구동전력을 리드선을 개재하여 상기 초음파 진동자에 공급하기 위한 전극을 구비하고, 한 쪽의 전극형성면에 설치된 전극은, 다른 쪽의 전극형성면의 외주를 경유하여 초음파 진동자의 중심축에 대해서 대칭되게 형성한 접음부를 가지는 접음전극인 것을 특징으로 하고 있다.
상기 구성에 의하면, 초음파 진동자가, 두께방향의 서로 마주보는 면에 구동수단으로부터의 구동전력을 리드선을 개재하여 상기 초음파 진동자에 공급하기 위한 전극을 구비하고, 한 쪽의 전극은, 다른 쪽 전극형성면의 외주를 경유한 접음부를 가지는 접음전극이므로, 초음파 진동자의 중심위치와 진동중심의 위치가 대략 일치한다. 더욱이, 초음파 진동자의 중심위치와 혼의 중심위치가 대략 일치하고 있으므로, 초음파 진동자의 진동중심 위치와 혼의 중심위치가 대략 일치한다. 따라서, 청구항 13에 기재된 발명과 마찬가지로, 피부에 효율적으로 초음파 자극을 부여할 수 있다.
청구항 15에 기재된 초음파 미용기는, 상기 초음파 진동자가, 상기 전극과 상기 리드선의 접속부가 상기 초음파 진동자의 외주부 부근에 있는 것을 특징으로 하고 있다. 상기 구성에 의하면, 전극과 상기 리드선의 접속부가 초음파 진동자의 외주부 부근에 있으므로, 상기 접속부의 위치에서의 진폭이 작다. 그 때문에, 상기 접속부가 어긋나는 등의 손상을 방지할 수 있다.
청구항 16에 기재된 초음파 미용기는, 상기 초음파 진동자가 두께방향의 서로 마주보는 면에 상기 구동수단으로부터의 구동전력을 리드선을 개재하여 상기 초음파 진동자에 공급하기 위한 전극을 구비하고, 상기 전극과 상기 리드선의 접속부가, 상기 오목부의 외경방향 안쪽에 연속하여 형성된 전극설치 오목부의 내부에 위치하는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 구성에 의하면, 전극과 리드선의 접속부가, 오목부의 외경방향 안쪽에 연속하여 형성된 전극설치 오목부의 내부에 위치하고 있으므로, 전극을 접음전극으로 할 필요가 없다. 한편, 전극이 접음전극인 경우는, 접음부에서의 초음파 진동이 발생하지 않는다. 그 때문에, 접음전극을 사용하는 경우와 비교하여, 초음파 진동자의 유효진동 면적을 크게 할 수 있다.
청구항 17에 기재된 초음파 미용기는, 상기 초음파 진동자의 상기 접합면과 반대쪽 면에, 상기 초음파 진동자를 고정지지하는 지지부재를 구비하는 것을 특징으로 하고 있다. 상기 구성에 의하면, 초음파 진동자의 접합면과 반대쪽인 면에, 초음파 진동자를 고정지지하는 지지부재를 구비하기 때문에, 초음파 진동자의 지지부재 쪽의 진동은 억제된다. 그 때문에, 초음파 진동자의 진동이 혼 쪽으로 집중하여 전파되고, 진동효율이 향상된다.
청구항 18에 기재된 초음파 미용기는, 상기 초음파 진동자가, 두께방향의 서로 마주보는 면에 상기 구동수단으로부터의 구동전력을 리드선을 개재하여 상기 초음파 진동자에 공급하기 위한 전극을 구비하고, 한 쪽의 전극이, 다른 쪽 전극형성면의 외주를 경유한 접음부를 가지는 접음전극으로서, 상기 전극과 상기 리드선의 접속부가, 상기 오목부의 외경방향 안쪽으로 연속하여 형성된 전극설치 오목부의내부에 위치하고 있는 것을 특징으로 하고 있다.
상기 구성에 의하면, 초음파 진동자에 공급하기 위한 전극은, 한 쪽 전극이, 다른 쪽 전극형성면의 외주를 경유한 접음부를 가지는 접음전극으로서, 전극과 리드선의 접속부가, 오목부의 외경방향 안 쪽으로 연속하여 형성된 전극설치 오목부의 내부에 위치해 있으므로, 상기 접속부가 초음파 진동자의 접합면 쪽에 배치되고, 진동부의 두께를 얇게 할 수 있다. 그 때문에, 초음파 미용기의 소형화가 가능하게 된다.
[실시예]
(실시예 1 : 청구항 2, 5에 기재된 초음파 미용기의 실시형태의 일례)
본 발명의 실시예 1에 따른 초음파 미용기의 구성은, 혼(2)을 제외하고, 도 16에 나타내는 종래의 구성과 마찬가지이다. 도 16에 나타내는 바와 같이, 초음파 미용기는, 초음파를 발생시키는 초음파 진동자(1)와, 접합면(21)이 초음파 진동자(1)에 접합되고, 방사면(22)을 피부(20)에 접촉시키는 혼(2)으로 이루어지는 진동부(10)를 구비한 프로브(3)과, 초음파 진동자(1)를 구동하는 구동부(4)를 구비하고 있다. 프로브(3)의 내부에 구동부(4)를 배치하는 형태라도 좋다. 초음파 진동자(1)는, 예를 들면 압전 세라믹으로 이루어지며, 혼(2)은, 예를 들면 알루미늄으로 이루어진다. 여기서는, 혼(2)은, 평판형상의 부재로 이루어져 있다.
도 1은, 본 발명의 실시예 1에 따른 초음파 미용기의 혼(2)의 구조와 혼(2)의 내부를 전파하는 초음파 진동의 전파방향 및 진폭을 나타내는 개념도이다. 도 1(a)는 상면도이고, 도 1(b)는 단면도이다. 도 1(b)의 혼(2) 내부를 전파하는 초음파 진동의 진폭을 화살표의 크기로 나타내고, 초음파 진동의 전파방향을 화살표 방향으로 나타내고 있다. 혼(2)은, 초음파 진동자(1)로부터의 초음파를 피부에 전파하는 평판형상의 부재(23)로 이루어져 있으며, 초음파 진동자(1)의 외경 바깥쪽에 배치됨과 동시에 외경방향 성분을 가지는 초음파의 전파를 규제하는 규제부(24)가 설치되어 았다. 규제부(24)는, 초음파의 전파를 규제하는 특성을 가지는 재질(예를 들면, 플라스틱)로 구성되어 있다.
도 1(b) 에서 화살표로 나타내는 바와 같이, 초음파 진동자(1)로부터의 초음파 진동은, 혼(2)(평판형상의 부재(23))의 접합면(21)으로부터 혼(2)(평판형상의 부재(23)의 내부를 전파하여, 방사면(22)으로부터 피부(20)에 방사되는 유효성분(51)만을 가지고, 전파방향을 표시하는 벡터가 초음파 진동자(1)의 외경방향 성분을 가지는 무효성분(52)(기생진동이라고 한다)은, 규제부(24)에 의해 전파를 규제하여(초음파진동이 감쇠한다), 규제부(24)의 바깥쪽으로 전파하지 않는다. 즉, 기생진동이 방지된다.
도 2는, 도 17에 나타내는 종래의 진동부(10)의 임피던스 특성과, 도 1에 나타내는 본 발명의 혼(2)을 가지는 진동부(10)의 임피던스 특성을 나타내는 도이다. 횡축은 주파수이며, 종축은 임피던스이다. 도 2(a)는, 종래의 진동부(10)의 임피던스 특성이며, 도 2(b)는 본 발명의 진동부(10)의 임피던스 특성이다. 도 2(a)에 나타내는 종래의 진동부(10)의 임피던스 특성은, 상술한 바와 같이 혼(2)의 내부에 기생진동이 발생하므로, 임피던스가 최소값으로 되는 공진점(共振点)(91) 및 임피던스가 최대값으로 되는 반(反)공진점(93)에 더하여, 임피던스가 극소값으로 되는서브 공진점(92)을 가지고 있다. 상기 서브 공진점(92)을 가지기 때문에, 구동부(4)가 자려(自勵)식 발진회로로 이루어지는 경우에는, 공진점(91)에 더하여 상기 서브 공진점(92)에서 발진하는 경우가 있다. 그 때문에, 혼(2)으로부터 피부(20)에 전파되는 초음파 진동이 안정되지 않는 경우가 있다. 이에 대하여, 도 2(b)에 나타내는 본 발명의 진동부(10)의 임피던스 특성은, 상술한 바와 같은 혼(2)의 내부에 기생진동이 발생하지 않으므로, 임피던스가 극소값으로 되는 서브 공진점(92)을 가지고 있지 않다. 본 발명의 진동부(10)의 임피던스 특성은 상기 서브 공진점( 92)을 가지고 있지 않으므로, 구동부(4)가 자려식 발진회로 이루어지는 경우에도, 공진점(91)에서 안정적으로 발진한다. 그 때문에, 혼(2)으로부터 피부(20)에 전파되는 초음파 진동이 불안정하게 되는 경우는 없다.
이와 같이 하여, 혼(2)에, 초음파의 전파를 규제하는 재질로 이루어지는 규제부(24)가 초음파 진동자(1) 외경의 바깥쪽에 배치되어 있으므로, 기생진동의 발생이 방지된다. 그 결과, 초음파의 전파효율이 향상됨과 동시에, 구동부(4)가 자려식(自勵式) 발진회로로 이루어지는 경우에도, 혼(2)으로부터 피부(20)로 전파되는 초음파 진동이 불안정하게 되는 경우는 없다. 또한, 혼(2)이 평판형상의 부재로 이루어지므로, 제조가 용이하게 된다.
또한, 본 실시예에서는, 규제부(24)가 초음파 진동자(1) 바깥쪽의 전 둘레에 배치되어 있는 경우에 대하여 설명하였으나, 초음파 진동자(1) 외주의 일부에 배치되어 있는 형태라도 좋다. 또한, 본 실시예에서는, 규제부(24)의 두께가, 혼(2)(평판형상의 부재(23))의 두께와 대략 일치하는 경우에 대하여 설명하였으나, 일치하지 않는 형태라도 좋다.
(실시예 2 : 청구항 3에 기재된 초음파 미용기의 실시형태의 일례)
본 발명의 실시예 2에 따른 초음파 미용기의 구성은, 실시예 1의 구성과 마찬가지이다. 도 3은, 본 발명의 실시예 2에 따른 초음파 미용기의 혼(2) 구조와 혼(2)의 내부를 전파하는 초음파 진동의 전파방향 및 진폭을 나타내는 개념도이다. 도 3(a)는 상면도이며, 도 3(b)는 단면도이다. 또한, 도 3(b)의 왼쪽에는, 진동부(10) 중을 전파하는 초음파(정재파)의 상태를, 편의상 횡파로서 도시하고 있다. 초음파 진동자(1)의 두께 TH1은, 초음파 진동자(1)의 내부를 전파하는 초음파의 반파장의 대략 정수배(여기에서는 1배)로 설정되어 있으며, 또한, 혼(2)(평판형상의 부재(23)의 두께 TH2는, 혼(2)(평판형상의 부재 (23))의 내부를 전파하는 초음파 반파장의 대략 정수배(여기에서는 2배)로 설정되어 있다.
초음파 진동자(1)의 두께 TH1이, 초음파 진동자(1)의 내부를 전파하는 초음파 반파장의 대략 정수배(여기에서는 1배)이므로, 초음파 진동자(1)의 내부에 초음파의 정재파가 형성되고, 혼(2)의 두께 TH2가, 혼(2)(평판형상의 부재(23))의 내부를 전파하는 초음파 반파장의 대략 정수배(여기에서는 2배)이므로, 혼(2)(평판형상의 부재(23)의 내부에 초음파인 정재파가 형성된다. 따라서, 초음파의 전파효율이 향상한다.
(실시예 3 : 청구항 4에 기재된 초음파 미용기의 실시형태의 일례)
본 발명의 실시형태 3에 따른 초음파 미용기의 구성은, 실시예 1의 구성과 마찬가지이다. 단, 구동수단(4)의 구동주파수는, 초음파 진동자(1)와 혼(2)을 두께방향으로 세로진동시키는 주파수인 것으로 한다. 도 4는, 본 발명의 실시예 3에 따른 초음파 미용기의 진동부(10)의 기계적 진동의 설명도이다. 도 4(a)는, 진동방향의 설명도이고, 도 4(b)는, 진동부가 기계적으로 두께방향으로 압축된 상태의 개념도이며, 도 4(c)는, 진동부가 기계적으로 두께방향으로 늘어난 상태의 개념도이다. 구동수단(4)의 구동 주파수가, 초음파 진동자(1)와 혼(2)을 두께방향으로 세로진동시키는 주파수이므로, 도 4(a)에 나타낸 바와 같이, 초음파 진동자(1)와 혼(2)은 세로진동(두께방향의 진동)을 한다. 즉, 도 4(b)에 나타낸 것과 같은, 초음파 진동자(1)와 혼(2)이 두께방향으로 압축된 상태와, 도 4(c)에 나타낸 바와 같은, 초음파 진동자(1)와 혼(2)이 두께방향으로 늘어난 상태를 주기적으로 반복한다.
이와 같이 하여, 초음파 진동자(1)와 혼(2)이 세로진동(두께방향의 진동)을 하므로, 진동자(1)로부터 혼(2)으로의 초음파 전파효율이 향상된다.
(실시예 4 : 청구항 6에 기재된 초음파 미용기 실시형태의 일례)
본 발명의 실시예 4에 따른 초음파 미용기의 구성은, 혼(2)의 형상을 제외하고, 실시예 2와 마찬가지이다. 도 5는, 본 발명의 실시예 4에 따른 초음파 미용기의 혼(2)의 구성도이다. 혼(2)은, 초음파를 피부(20)에 전파하는 대략 원통형 평판형상의 부재(23)와, 평판형상의 부재(23)의 원주 테두리에 고리모양의 직립벽(29)으로 구성되며, 소위 캡모양의 형상을 하고 있다.
직립벽(29)을 가지므로, 혼(2)을 피부(20)에 누르기 위하여 이용자에 의해 파지되는 하우징(31)(도 16참조)에, 상기 직립벽(29)을 사용하여, 혼(2)의 평판형상의 부재(23)의 초음파 진동을 억제하는 일 없이 혼(2)을 고정할 수 있다.
(실시예 5 : 청구항 7에 기재한 초음파 미용기 실시형태의 일례)
본 발명의 실시예 5에 따른 초음파 미용기의 구성은, 혼(2)을 제외하고, 실시예 4와 마찬가지이다. 도 6은, 본 발명의 실시예 5에 따른 초음파 미용기의 혼(2) 구조와 혼(2)의 내부를 전파하는 초음파 진동의 전파방향 및 진폭을 나타내는 개념도이다. 도 6(a)는 상면도이며, 도 6(b)는 단면도이다. 도 6(b)의 혼(2) 내부를 전파하는 초음파 진동의 진폭을 화살표의 크기로 표시하고, 초음파 진동의 전파방향을 화살표의 방향으로 표시하고 있다. 혼(2)은, 초음파 진동자(1)로부터의 초음파를 피부에 전파하는 평판형상의 부재(23)로 이루어지며, 평판형상의 부재(23)에는, 초음파 진동자(1)의 외경 바깥쪽의 적어도 1개소에 오목부(25)(규제부에 상당한다)가 형성되어 있다. 상기 오목부(25) 위치의 평판형상 부재(23)(얇은 두께부에 상당한다)의 두께가 얇으므로, 공진 주파수가 높고, 초음파 진동자(1)로부터의 초음파 진동의 전파가 규제된다. 더욱이, 상기 오목부(25) 위치의 평판형상의 부재(23)(얇은 두께부에 상당한다)의 두께 TH3을, 평판형상의 부재(23) 중을 전파하는 초음파의 1/4 파장의 대략 정수배의 주파수인 초음파를 통과시키지 않는 두께로 함으로써, 고주파의 초음파 진동의 전파도 규제된다.
따라서, 도 6(b)에서 화살표로 나타내는 바와 같이, 초음파 진동자(1)로부터의 초음파 진동은, 평판형상의 부재(23)의 접합면(21)으로부터 혼(2)의 평판형상의 부재(23)를 전파하여, 방사면(22)으로부터 피부(20)에 방사되는 유효성분(51) 만을 가지고, 전파방향을 표시하는 벡터가 초음파 진동자(1)의 외경방향 성분을 가지는 무효성분(기생진동이라고 한다)은, 오목부(25) 위치의 평판형상 부재(23)(얇은 두께부에 상당한다)에 의해서 전파가 규제되므로(초음파 진동이 감쇠한다) 전파되지 않는다. 즉, 기생진동이 방지된다.
또한, 초음파 진동자(1)로부터의 초음파 진동 중, 전파방향을 표시하는 벡터가 초음파 진동자(1)의 외경방향 성분을 가지는 무효성분(기생진동이라고 한다)이, 오목부(25) 위치의 평판형상 부재(23)(얇은 두께부에 상당한다)에 의해 전파가 규제되는 것과 마찬가지로, 오목부(25) 위치의 평판형상 부재(23)(얇은 두께부에 상당한다)로부터 직경방향으로 바깥쪽의 혼(2)(평판형상의 부재(23))에 외부로부터 진동이 부여된 경우에는, 초음파 진동자(1)에 상기 진동이 전파하는 경우는 없다. 따라서, 상기 외부로부터 진동이 초음파 진동자(1)에 전파하여, 초음파 진동자(1)에 전압이 발생하여 구동회로(4)(도 16 참조) 등에 손상을 주는 것을 방지할 수 있다.
(실시예 6 : 청구항 8, 9에 기재된 초음파 미용기의 실시형태의 일례)
본 발명의 실시예 6에 따른 초음파 미용기의 구성은, 혼(2)(평판형상의 부재 (23))의 오목부(25)의 형상을 제외하고, 실시예 5와 마찬가지이다. 도 7은, 본 발명의 실시예 6에 따른 혼(2)의 오목부(25)의 단면도이다. 도 7(a)는, 오목부(25)의 선단(하단)(251)이 대략 반구면 형상을 가지고 있는 경우이다. 이 경우에는, 오목부(25)의 위치에서 평판형상의 부재(23)(얇은 두께부에 상당한다)의 두께에 일정한 부분이 존재하지 않으므로, 기생진동이 정재파를 형성하는 경우가 없다. 따라서, 오목부(25)의 위치에서 평판형상의 부재(23)(얇은 두께부에 상당한다)에 의해 모든 주파수의 초음파 진동의 전파가 규제된다. 또한, 오목부(25)가 평판형상 부재(23)의 복수 개소에 형성되어 있는 경우에는, 도 7(a)의 아래도면에 나타내는 바와 같이, 오목부(25)의 깊이를 장소에 따라 달리하여도 좋다(얇은 두께부의 두께가 장소에 따라 다른 형태라도 좋다).
도 7(b)는, 오목부(25)의 선단(하단)(251)이 대략 반구면 형상을 가짐과 동시에 다른 쪽의 선단(상단)(252)이 끝이 벌어진 형상인 경우이다. 도 7(c)는, 오목부(25)에 혼(2)(평판형상의 부재(23))의 재질(여기에서는, 알루미늄)과 다른 음향 임피던스를 가지는 재질(예를 들면, 실리콘고무)로 이루어지는 매체(253)가 충전되어 있는 경우이다. 이 경우에는, 초음파 진동을 전파할 가능성 있는 이물질이 오목부(25)로 침입하는 것을 방지할 수 있다.
(실시예 7 : 청구항 10에 기재된 초음파 미용기의 실시형태의 일례)
본 발명의 실시예 7에 따른 초음파 미용기의 구성은, 혼(2)을 제외하고, 실시예 4와 마찬가지이다. 도 8은, 본 발명의 실시예 7에 따른 초음파 미용기의 혼(2) 구조와 혼(2)의 내부를 전파하는 초음파 진동의 전파방향 및 진폭을 나타내는 개념도이다. 도 8(a)는 상면도이며, 도 8(b)는 단면도이다. 도 8(b)의 혼(2) 내부를 전파하는 초음파 진동의 진폭을 화살표의 크기로 나타내고, 초음파 진동의 전파방향을 화살표의 방향으로 나타내고 있다. 혼(2)은, 초음파 진동자(1)로부터의 초음파를 피부에 전파하는 평판형상의 부재(23)로 이루어지며, 평판형상의 부재(23)에는, 초음파 진동자(1)의 외경 바깥쪽의 적어도 1개소에 볼록부(26)(규제부에 상당한다)가 형성되어 있다. 상기 볼록부(26) 위치의 평판형상의 부재(23)(두꺼운 두께부에 상당한다)의 두께가 두꺼우므로, 공진주파수가 낮고, 초음파진동자(1)로부터의 초음파 진동의 전파가 규제된다. 더욱이, 상기 볼록부(26) 위치의 평판형상 부재(23)(두꺼운 두께부)의 두께 TH4를, 평판형상의 부재(23) 중을 전파하는 초음파의 1/4파장의 대략 정수배의 주파수인 초음파를 통과시키지 않는 두께로 함으로써, 고주파인 초음파 진동의 전파도 규제된다.
따라서, 도 8(b) 중의 화살표로 나타내는 바와 같이, 초음파 진동자(1)로부터의 초음파 진동은, 평판형상의 부재(23)의 접합면(21)으로부터 혼(2)의 평판형상의 부재(23)를 전파하여, 방사면(22)으로부터 피부(20)에 방사되는 유효성분(51)만을 가지고, 전파방향을 나타내는 벡터가 초음파 진동자(1)의 외경방향 성분을 가지는 무효성분(기생진동이라고 한다)은, 볼록부(26) 위치의 평판형상의 부재(23)(두꺼운 두께부)에 의해 전파가 규제되므로(초음파 진동이 감쇠한다) 전파하지 않는다. 즉, 기생진동이 방지된다.
또한, 초음파 진동자(1)로부터의 초음파 진동중, 전파방향을 나타내는 벡터가 초음파 진동자(1)의 외경방향 성분을 가지는 무효성분(기생진동이라고 한다)이, 볼록부(26) 위치의 평판형상의 부재(23)(두꺼운 두께부)에 의해서 전파가 규제되는 것과 마찬가지로, 볼록부(26) 위치의 평판형상 부재(23)(두꺼운 두께부)로부터 직경방향으로 바깥쪽의 혼(2)(평판형상의 부재(23))에 외부로부터 진동이 부여된 경우에는, 초음파 진동자(1)에 상기 진동이 전파하는 경우는 없다. 따라서, 상기 외부로부터 진동이 초음파 진동자(1)에 전파하여, 초음파 진동자(1)에 전압이 발생하여 구동회로(4)(도 16 참조) 등에 손상을 입히는 것을 방지할 수 있다.
(실시예 8 : 청구항 11, 12에 기재된 초음파 미용기의 실시형태의 일례)
본 발명의 실시예 8에 따른 초음파 미용기의 구성은, 혼(2)(평판형상의 부재 (23))의 볼록부(26)의 형상을 제외하고, 실시예 7과 마찬가지이다. 도 9는, 본 발명의 실시예 8에 따른 혼(2)의 볼록부(26)의 단면도이다. 도 9(a)는, 볼록부(26)의 선단(상단)(261)이 대략 반구면 형상을 가지고 있는 경우이다. 이 경우에는, 볼록부(26)의 위치에서 평판형상의 부재(23)(두꺼운 두께부)의 두께에 일정한 부분이 존재하지 않으므로, 기생진동이 정재파를 형성하는 경우가 없다. 따라서, 볼록부(26)의 위치에서 평판형상의 부재(23)에 의해 모든 주파수의 초음파 진동의 전파가 규제된다. 또한, 볼록부(26)가 평판형상의 부재(23)의 복수 개소에 형성되어 있는 경우에는, 도 9(a)의 아래 도면에 나타내는 바와 같이, 볼록부(26)의 높이(두꺼운 두께부의 두께)를 장소에 따라 달리하여도 좋다.
도 9(b)는, 볼록부(26)의 선단(상단)(261)이 대략 반구면 형상을 가짐과 동시에 다른 쪽의 선단(하단)(262)이 끝이 벌어진 형상인 경우이다. 도 9(c)는, 볼록부(26)가 혼(2)의 직립벽(29)과 일체화하여 형성되어 있는 경우이다. 이 경우에는, 볼록부(26)가, 직립벽(29)과 일체화하여 형성되어 있으므로, 볼록부(26)와 직립벽(29)을 가지는 혼(2)의 제작이 용이하게 된다.
(실시예 9 : 청구항 13에 기재된 초음파 미용기의 실시형태의 일례)
본 발명의 실시예 9에 따른 초음파 미용기의 구성은, 초음파 진동자(1)의 전극형상을 제외하고, 실시예 1과 마찬가지이다. 단, 실시예 9에 있어서는, 초음파 진동자(1)의 진동중심과 혼(2)의 중심이 일치하도록, 초음파 진동자(1)와 혼(2)이 접합되어 있다. 도 10은, 본 발명의 실시예 9에 따른 초음파 미용기의 초음파 진동자(1)의 전극형상과, 초음파 진동자(1)와 혼(2)의 접합위치를 나타내는 개념도이다. 도 10(a)는 상면도이며, 도 10(b)는 단면도이다.
초음파 진동자(1)의 전극은, 접음전극인 아래 쪽 전극(111)과 평판형상의 전극인 위쪽 전극(112)으로 구성되어 있다. 아래쪽 전극(111)의 접음부에서는, 초음파 진동자(1)가 진동하지 않으므로, 초음파 진동자(1)의 진동중심(1SC)은, 초음파 진동자의 중심(1C)으로부터 편심되어 있다. 또한, 초음파 진동자(1)의 진동중심( 1SC)과 혼(2)의 중심(2C)이 일치하고 있으므로, 혼(2)의 중심(2C)이 진폭 최대의 위치가 된다. 한편, 초음파 미용기를 사용할 때는, 혼(2)의 중심(2C)이 피부(20)(도 16참조)에 접촉하도록 하여 사용한다. 따라서, 초음파 미용기를 사용할 때에, 피부(20)에 접촉하는 혼(2)의 중심(2C)이 진폭 최대인 위치로 되므로, 피부(20)에 효율적으로 초음파 자극을 부여할 수 있다.
(실시예 10 : 청구항 14에 기재된 초음파 미용기의 실시형태의 일례)
본 발명의 실시예 10에 따른 초음파 미용기의 구성은, 초음파 진동자(1)의 전극형상을 제외하고, 실시예 1과 마찬가지이다. 단, 실시예 10에 있어서는, 초음파 진동자(1)의 중심과 혼(2)의 중심이 일치하도록, 초음파 진동자(1)와 혼(2)이 접합되어 있다. 도 11은, 본 발명의 실시예 10에 따른 초음파 미용기의 초음파 진동자(1)의 전극 형상과, 초음파 진동자(1)와 혼(2)의 접합위치를 나타내는 개념도이다. 도 11(a)는 상면도이며, 도 11(b)는 단면도이다.
초음파 진동자(1)의 두께방향의 서로 마주보는 면에 형성된 전극은, 평판형상의 전극인 위쪽 전극(114)과 위쪽 전극(114)의 전극형성면의 외주를 경유한 접음부를 가지는 접음전극인 아래쪽 전극(113)으로 구성되어 있다. 아래쪽 전극(113)의 접음부에서는, 초음파 진동자(1)가 진동하지 않으나, 아래쪽 전극(113)은 초음파 진동자(1)의 중심축에 대해서 대칭인 형상이므로, 초음파 진동자(1)의 진동중심 (1SC)은, 초음파 진동자(1)의 중심(1C)과 일치하고 있다. 또한, 초음파 진동자(1)의 중심(1C)과 혼(2)의 중심(2C)이 일치하고 있으므로, 혼(2)의 중심(2C)이 진폭 최대인 위치로 된다. 한편, 초음파 미용기를 사용할 때에는, 혼(2)의 중심(2C)이 피부(20)(도 16 참조)에 접촉하도록 하여 사용한다. 따라서, 초음파 미용기를 사용할 때에, 피부(20)에 접촉하는 혼(2)의 중심(2C)이 진폭 최대인 위치로 되므로, 피부(20)에 효율적으로 초음파 자극을 부여할 수 있다.
(실시예 11 : 청구항 15에 기재된 초음파 미용기 실시형태의 일예)
본 발명의 실시예 11에 따른 초음파 미용기의 구성은, 초음파 진동자(1)의 전극형상을 제외하고, 실시예 1과 마찬가지이다. 도 12는, 본 발명의 실시예 11에 따른 초음파 미용기의 초음파 진동자(1)의 전극형상과, 전극과 리드선의 접속위치를 나타내는 개념도이다. 도 12(a)는 상면도이며, 도 12(b)는 단면도이다.
초음파 진동자(1) 두께방향의 서로 마주보는 면에 형성된 전극은, 평판형상의 전극인 위쪽 전극(116)과 위쪽 전극(116)의 전극형성면의 외주를 경유한 접음부를 가지는 접음전극인 아래쪽 전극(115)으로 구성되어 있다. 리드선(32)은 접속부(321)에서 아래쪽 전극(115)과 접속되고, 접속부(322)에서 위쪽전극(116)과 접속되어 있다. 전극(115,116)과 리드선(32)의 접속부(321,322)가 초음파 진동자(1)의 외주부 부근에 있으므로, 상기 접속부(321,322) 위치에서의 초음파 진동의 진폭이 작다. 그 때문에 상기 접속부(321,322)가 어긋나는 등의 손상을 방지할 수 있다.
(실시예 12 : 청구항 16에 기재된 초음파 미용기의 실시형태의 일례)
본 발명의 실시예 12에 따른 초음파 미용기의 구성은, 초음파 진동자(1)의 전극 형상 및 오목부(25)의 형상을 제외하고, 실시예 5와 마찬가지이다. 도 13은, 본 발명의 실시예 12에 따른 초음파 미용기의 초음파 진동자(1)의 전극형상과, 전극과 리드선의 접속위치를 나타내는 개념도이다. 도 13(a)는 상면도이며, 도 13(b)는 단면도이다.
초음파 진동자(1)의 두께방향의 서로 마주보는 면에 형성된 전극은, 평판형상의 2개의 전극인 아래쪽 전극(117)과 위쪽 전극(118)으로 구성되어 있다. 리드선(32)은, 접속부(323)에서 아래쪽 전극(117)과 접속되고, 접속부(324)에서 위쪽 전극(116)과 접속되어 있다. 접속부(323)는 혼(2)(평판형상의 부재(23))에 형성된 오목부(25)의 외경방향의 안쪽에 연속하여 형성된 전극설치 오목부(251)의 내부에 형성되어 있으므로, 아래쪽 전극(117)을 접음전극으로 할 필요가 없다. 한편, 전극이 접음전극인 경우(도 10∼12 참조)는, 초음파 진동자(1) 중 접음부와 겹치는 부분에서는 초음파 진동이 발생하지 않는다. 그 때문에, 본 실시예와 같은 평판형상의 전극(아래쪽 전극(117)과 위쪽 전극(118))을 사용하는 경우에는, 접음전극을 사용하는 경우와 비교하여, 초음파 진동자의 유효 진동면적을 크게 할 수 있다. 그 때문에 초음파의 진동효율이 향상된다.
(실시예 13 : 청구항 17에 기재된 초음파 미용기의 실시형태의 일례)
본 발명의 실시예 13에 따른 초음파 미용기의 구성은, 진동부(10)에 후술하는 지지부재가 설치되어 있는 점을 제외하고, 실시예 9와 마찬가지이다. 도 14는, 본 발명의 실시예 13에 따른 초음파 미용기의 진동부(10)의 구성을 나타내는 개념도이다. 도 14(a)는 상면도이며, 도 14(b)는 단면도이다.
진동부(10)는, 초음파를 발생시키는 초음파 진동자(1)와, 방사면(22)을 피부(20)(도 16참조)에 접촉시킴과 동시에 접합면(21)이 초음파 진동자(1)에 접합된 혼(2)과, 초음파 진동자(1)의 접합면(21)과 반대쪽 면에 접합되어 초음파 진동자(1)를 고정지지하는 지지부재(6)로 구성되어 있다. 초음파 진동자(1)의 지지부재(6) 쪽의 진동은, 지지부재(6)에 의해 억제된다. 그 때문에, 초음파 진동자(1)의 진동이 혼(2) 쪽에 집중되어 전파되고, 진동효율이 향상된다.
(실시예 14 : 청구항 18에 기재된 초음파 미용기의 실시형태의 일례)
본 발명의 실시예 14에 따른 초음파 미용기의 구성은, 초음파 진동자(1)의 전극형상을 제외하고, 실시예 12와 마찬가지이다. 도 15는, 본 발명의 실시예 14에 따른 초음파 미용기의 초음파 진동자(1)의 전극형상과, 전극과 리드선과의 접속위치를 나타내는 개념도이다. 도 15(a)는 상면도이고, 도15(b)는 단면도이다.
초음파 진동자(1)의 두께방향의 서로 마주보는 면에 배치된 전극은, 평판형상의 전극인 아래쪽 전극(123)과 아래쪽 전극(123) 형성면의 외주를 경유한 접음부를 가지는 접음전극인 위쪽 전극(124)으로 구성되어 있다. 리드선(32)은, 접속부(325)에서, 아래쪽 전극(123)과 접속되고, 접속부(326)에서 위쪽 전극(124)과 접속되어 있다. 접속부(325,326)는, 혼(2) (평판형상의 부재(23))에 형성된 오목부(25)의 외경방향 안 쪽에 연속하여 형성된 전극설치 오목부(252)의 내부에 형성되어 있으므로, 초음파 진동자(1) 윗면의(접합면과 반대쪽의 면)에 접속부를 형성할 필요가 없고 초음파 진동자(1) 윗면의 접속부에 의한 기기배치의 제대략이 해제된다. 그래서, 진동부(10)의 두께를 얇게 할 수 있어, 초음파 미용기의 소형화가 가능하게 된다.
청구항 1에 기재된 발명에 의하면, 초음파 진동자 외경의 바깥쪽에 배치된 규제부에 의해서, 외경방향 성분을 가지는 초음파의 전파가 규제되므로, 혼의 구조를 엄격히 제대략하는 일 없이, 규제부에 의해 기생진동을 방지할 수 있다. 따라서, 초음파 진동의 전파효율이 향상된다.
청구항 2에 기재된 발명에 의하면, 규제부가, 초음파의 전파를 규제하는 특성(예를 들면, 초음파를 흡수하는 특성 및 초음파를 반사하는 특성)을 가지는 재질로 이루어지므로, 규제부에 의해서 외경방향 성분을 가지는 초음파의 전파가 규제되어, 기생진동을 방지할 수 있다.
청구항 3에 기재된 발명에 의하면, 초음파 진동자의 두께가, 초음파 진동자 중을 전파하는 초음파의 반파장의 대략 정수배이므로, 초음파 진동자 중에 초음파인 정재파가 형성되고, 혼의 두께가, 혼 중을 전파하는 초음파 반파장의 대략 정수배이므로, 혼 중에 초음파인 정재파가 형성된다. 따라서, 초음파의 전파효율이 향상된다.
청구항 4에 기재된 발명에 의하면, 구동수단에 의하여, 초음파 진동자와 혼이 두께방향으로 세로진동되는 주파수로 구동되므로, 초음파 진동자와 혼이 두께방향으로 세로진동되어, 초음파의 전파효율을 향상한다.
청구항 5에 기재된 발명에 의하면, 혼이 접합면 및 방사면을 구비하는 평판형상의 부재로 이루어지므로, 혼의 제조가 용이하게 된다.
청구항 6에 기재된 발명에 의하면, 혼이 평판형상 부재의 원주 테두리에 고리모양의 직립벽을 가지므로, 혼을 피부에 누르기 위하여 이용자에 의하여 파지(把持)되는 하우징에, 상기 직립벽을 사용하여, 혼의 평판형상 부재의 초음파 진동을 억제하는 일 없이 혼을 고정할 수 있다.
청구항 7에 기재된 발명에 의하면, 규제부가 평판형상 부재의 적어도 1개소에 오목부가 형성된 얇은 두께부 이므로, 얇은 두께부의 두께가 얇다. 그 때문에, 얇은 두께부의 공진 주파수가 높고, 초음파 진동자로부터의 초음파 진동의 전파를 얇은 두께부에 의해 규제할 수 있다. 더욱이, 상기 얇은 두께부의 두께를, 평판형상의 부재 중을 전파하는 초음파의 1/4 파장의 대략 정수배의 주파수인 초음파를 통과시키지 않는 두께로 함으로써, 고주파인 초음파 진동의 전파도 규제할 수 있다.
청구항 8에 기재된 발명에 의하면, 오목부는 그 선단이 대략 반구면 형상을 가지고 있으므로, 얇은 두께부에서는 두께가 일정한 부분이 존재하지 않고, 정재파를 형성하는 일이 없다. 따라서, 얇은 두께부에 의해 모든 주파수의 초음파 진동의 전파를 규제할 수 있다.
청구항 9에 기재된 발명에 의하면, 오목부는 혼의 재질과 다른 음향 임피던스를 가지는 재질로 이루어지는 매체가 충전되어 있으므로, 얇은 두께부에서 초음파 진동자로부터의 초음파 진동의 전파를 규제할 수 있다. 더욱이, 초음파 진동을 전파할 가능성 있는 이물질이 오목부로 침입하는 것을 방지할 수 있다.
청구항 10에 기재된 발명에 의하면, 규제부가 접합면 위에 형성된 볼록부로 이루어지는 두꺼운 두께부이므로, 상기 두꺼운 두께부의 두께가 두껍다. 그 때문에, 두꺼운 두께부의 공진 주파수가 낮고, 초음파 진동자로부터의 초음파 진동의 전파를 두꺼운 두께부에 의해 규제할 수 있다. 더욱이, 두꺼운 두께부의 두께를 평판형상의 부재 중을 전파하는 초음파의 1/4 파장의 대략 정수배의 주파수 초음파를 통과시키지 않는 두께로 함으로써, 고주파인 초음파 진동의 전파도 규제할 수 있다.
청구항 11에 기재된 발명에 의하면, 볼록부는 그 선단이 대략 반구면 형상을 가지고 있으므로, 두꺼운 두께부의 두께가 일정한 부분이 존재하지 않고, 정재파를 형성하는 일이 없다. 따라서, 모든 주파수의 초음파 진동의 전파를 규제할 수 있다.
청구항 12에 기재된 발명에 의하면, 혼이 평판형상 부재의 원주 테두리에 고리모양의 직립벽을 가지므로, 혼을 피부에 누르기 위하여 이용자에 의해 파지되는 하우징에, 상기 직립벽을 사용하여, 혼의 평판형상 부재의 초음파 진동을 억제하는 일 없이 혼을 고정할 수 있다. 더욱이, 볼록부가 직립벽과 일체화하여 형성되어 있으므로, 혼의 제작이 용이하게 된다.
청구항 13에 기재된 발명에 의하면, 초음파 진동자의 진동중심의 위치와, 혼의 중심위치가 대략 일치하고 있으므로, 혼 중심이 진폭 최대의 위치로 된다. 한편, 초음파 미용기를 사용할 때는, 혼 중심이 피부에 접촉하도록 하여 사용한다. 따라서, 초음파 미용기를 사용할 때에는, 피부에 접촉하는 혼의 중심이 진폭 최대의 위치로 되기 때문에, 피부에 효율적으로 초음파 자극을 부여할 수 있다.
청구항 14에 기재된 발명에 의하면, 초음파 진동자가, 두께방향의 서로 마주보는 면에 구동수단으로부터의 구동전력을 리드선을 개재하여 상기 초음파 진동자에 공급하기 위한 전극을 구비하며, 한 쪽의 전극은, 다른 쪽 전극형성면의 외주를 경유한 접음부를 가지는 접음전극이므로, 초음파 진동자의 중심위치와 진동중심의 위치가 대략 일치한다. 또한, 초음파 진동자의 중심위치와 혼의 중심위치가 대략 일치하므로, 초음파 진동자의 진동중심의 위치와 혼의 중심위치가 대략 일치한다. 따라서, 청구항 13에 기재된 발명과 마찬가지로, 피부에 효율적으로 초음파 자극을 부여할 수 있다.
청구항 15에 기재된 발명에 의하면, 전극과 상기 리드선의 접속부가 초음파 진동자의 외주부 부근에 있으므로, 상기 접속부의 위치에서의 진폭이 작다. 그 때문에, 상기 접속부가 어긋나는 등의 손상을 방지할 수 있다.
청구항 16에 기재된 발명에 의하면, 전극과 리드선의 접속부가, 오목부 외경방향의 안 쪽에 연속하여 형성된 전극설치 오목부의 내부에 위치하므로, 전극을 접음전극으로 할 필요가 없다, 한편, 전극이 접음전극인 경우는, 접음부에서의 초음파 진동이 발생하지 않는다. 그 때문에, 접음전극을 사용하는 경우와 비교하여, 초음파 진동자의 유효진동 면적을 크게 할 수 있다.
청구항 17에 기재된 발명에 의하면, 초음파 진동자의 접합면과 반대쪽 면에, 초음파 진동자를 고정지지하는 지지부재를 구비하므로, 초음파 진동자의 지지부재 쪽의 진동은 억제된다. 그 때문에, 초음파 진동자의 진동이 혼 쪽에 집중하여 전파되고, 진동효율이 향상된다.
청구항 18에 기재된 발명에 의하면, 초음파 진동자에 공급하기 위한 전극은, 한쪽의 전극이, 다른 쪽의 전극형성면의 외주를 경유한 접음부를 가지는 접음전극으로서, 전극과 리드선의 접속부가, 오목부 외경방향의 안 쪽에 연속하여 형성된 전극설치 오목부의 내부에 위치해 있으므로, 상기 접속부가 초음파 진동자의 접합면 쪽에 배치되어, 진동부의 두께를 얇게 할 수 있다. 그 때문에, 초음파 미용기의 소형화가 가능하게 된다.

Claims (18)

  1. 피부에 초음파 자극을 부여하는 초음파 미용기에 있어서,
    초음파를 발생시키는 소정의 두께를 가지는 초음파 진동자와, 접합면에서 상기 초음파 진동자에 접합되고, 방사면으로부터 초음파를 피부에 부여하는 혼으로 이루어지는 진동부를 구비한 프로브와, 상기 초음파 진동자를 구동하는 구동수단을 구비하며, 상기 혼은, 상기 초음파 진동자 외경의 바깥쪽에 배치됨과 동시에 외경방향 성분을 가지는 초음파의 전파를 규제하는 규제부를 구비하는 것을 특징으로 하는 초음파 미용기.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 규제부는, 초음파의 전파를 규제하는 특성을 가지는 재질로 이루어지는 것을 특징으로 하는 초음파 미용기.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 초음파 진동자의 두께는, 상기 초음파 진동자 중을 전파하는 초음파의 반파장의 대략 정수배이고, 또한, 상기 혼의 두께는, 상기 혼 중을 전파하는 초응파의 반파장의 대략 정수배인 것을 특징으로 하는 초음파 미용기.
  4. 제 1항에 있어서,
    상기 구동수단은, 상기 초음파 진동자와 상기 혼을 두께방향으로 세로진동시키는 주파수로 구동하는 것을 특징으로 하는 초음파 미용기.
  5. 제 1항에 있어서,
    상기 혼은, 접합면 및 방사면을 구비하는 평판형상의 부재로 이루어지는 것을 특징으로 하는 초음파 미용기.
  6. 제 1항에 있어서,
    상기 혼은, 접합면 및 방사면을 구비하는 평판형상의 부재와, 그 원주 테두리에 설치된 고리모양의 직립벽으로 이루어지는 것을 특징으로 하는 초음파 미용기.
  7. 제 1항에 있어서,
    상기 규제부는, 상기 혼의 적어도 한 개소에 오목부가 형성된 얇은 두께부인 것을 특징으로 하는 초음파 미용기.
  8. 제 7항에 있어서,
    상기 오목부는, 그 선단(先端)이 대략 반구면 형상을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 초음파 미용기.
  9. 제 7항에 있어서,
    상기 오목부는, 상기 혼의 재질과 다른 음향 임피던스(impedance)를 가지는 재질로 이루어지는 매체가 충전되어 있는 것을 특징으로 하는 초음파 미용기.
  10. 제 1항에 있어서,
    상기 규제부는, 접합면 위에 형성된 볼록부로 이루어지는 두꺼운 두께부인 것을 특징으로 하는 초음파 미용기.
  11. 제 10항에 있어서,
    상기 볼록부는, 그 선단이 대략 반구면 형상을 가지고 있는 것을 특징으로 하는 초음파 미용기.
  12. 제 10항에 있어서,
    상기 혼은, 접합면 및 방사면을 구비하는 평판형상의 부재와, 그 원주 테두리에 설치된 고리모양의 직립벽으로 이루어지며, 상기 볼록부는, 상기 직립벽과 일체화하여 형성되어 있는 것을 특징으로 하는 초음파 미용기.
  13. 제 1항에 있어서,
    상기 초음파 진동자의 진동중심의 위치와 상기 혼의 중심위치가 대략 일치하는 것을 특징으로 하는 초음파 미용기.
  14. 제 1항에 있어서,
    상기 초음파 진동자의 중심위치와 상기 혼의 중심위치가 대략 일치하고, 상기 초음파 진동자는, 두께방향으로 서로 마주보는 전극 형성면에 상기 구동수단으로부터의 구동전력을 리드선을 개재하여 상기 초음파 진동자에 공급하기 위한 전극을 구비하고, 한 쪽의 전극형성면에 설치된 전극은, 다른 쪽 전극형성면의 외주를 경유하고 초음파 진동자의 중심축에 대하여 대칭으로 형성한 접음부를 가지는 접음전극인 것을 특징으로 하는 초음파 미용기.
  15. 제 14항에 있어서,
    상기 초음파 진동자는, 상기 전극과 상기 리드선의 접속부가, 상기 초음파 진동자의 외주부 부근에 있는 것을 특징으로 하는 초음파 미용기.
  16. 제 7항에 있어서,
    상기 초음파 진동자는, 두께방향으로 서로 마주보는 면에 상기 구동수단으로 부터의 구동전력을 리드선을 개재하여 상기 초음파 진동자에 공급하기 위한 전극을 구비하고, 상기 전극과 상기 리드선의 접속부가, 상기 오목부 외경방향의 안쪽으로 연속하여 형성된 전극설치 오목부의 내부에 위치하는 것을 특징으로 하는 초음파 미용기.
  17. 제 1항에 있어서,
    상기 초음파 진동자의 상기 접합면과 반대쪽 면에, 상기 초음파 진동자를 고정지지하는 지지부재를 구비하는 것을 특징으로 하는 초음파 미용기.
  18. 제 7항에 있어서,
    상기 초음파 진동자는, 두께방향으로 서로 마주보는 면에 상기 구동수단으로부터의 구동전력을 리드선을 개재하여 상기 초음파 진동자에 공급하기 위한 전극을 구비하고, 한 쪽의 전극은, 다른 쪽의 전극형성면의 외주를 경유한 접음부를 가지는 접음 전극이며, 상기 전극과 상기 리드선의 접속부가, 상기 오목부 외경방향의 안 쪽으로 연속하여 형성된 전극설치 오목부의 내부에 위치하는 것을 특징으로 하는 초음파 미용기.
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