专利名称：超声波发生装置及超声波美容装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及能稳定地以目标驱动频率发生超声波的超声波发生装置及使用该超声波发生装置的超声波美容装置。
背景技术：
近年来，超声波由于其具有的性质，被应用于促进药剂浸透、美容、雾化、乳化、分散、搅拌、清洗、接合、加工等多种领域，并开发出了发生超声波的超声波发生装置。
图10及图11是表示背景技术涉及的超声波发生装置的结构的图。图10是将振子接合到喇叭上的超声波发生装置；图11是使用螺栓将振子固定到喇叭上的超声波发生装置。图10及图11中，(A)表示整体结构，(B)是喇叭部分的放大图。
图10及图11中，背景技术涉及的超声波发生装置500A、500B结构包括，生成电振荡的驱动部511A、511B；将驱动部511A、511B生成的电振荡转换成超声波的机械振荡的超声波振子512A、512B；在其中一个接合面513-1A、513-1B上接合超声波振子512A、512B，将来自超声波振子512A、512B的超声波的机械振荡传输到另一个放射面513-2A、513-2B的一种传输构件的喇叭513A、513B。
超声波振子512A、512B和喇叭513A、513B的接合类型大体上可分别为两类。第1种接合类型，如图10(B)所示，超声波振子512A通过粘接剂514A被粘接到喇叭513A的接合面512-1A上的粘接型。第2种接合类型，如图11(B)所示，由重叠的2个振子512-1B构成的超声波振子512B通过螺栓514B被紧固到喇叭513B的接合面513-1B上的螺栓紧固型。螺栓紧固型中，在螺栓514B和超声波振子512B之间、振子512-1B之间、超声波振子512B和喇叭513B之间，夹紧有导电性薄板512-2B。粘接型主要用于数百kHz以上的高频率型；螺栓紧固型主要用于100kHz以下低频率型。
图12及图13是介绍超声波振荡块特性的图。图14是介绍超声波振荡块的振荡模式的图。图12是将振子粘接到喇叭上的超声波发生装置；图13是使用螺栓将振子固定到喇叭上的超声波发生装置。图12(A)、图13(A)及图14(B)是表示超声波振荡块和超声波振荡的振幅位相位置之间关系的图；图12(B)、图13(B)及图14(A)是表示超声波振荡块的阻抗频率特性的图，其横轴为频率f，纵轴为显示常用对数的阻抗Z。而且，超声波是纵波，但图12(A)、图13(A)及图14(B)中，出于方便，图示为横波。另外，由于(波长λ)＝(音速v)/(频率f)，所以，超声波的波长λ会因传播媒质的音速不同而出现变化。
由超声波振子512A、512B、喇叭513A、513B和接合构件构成的超声波振荡块501A、501B的尺寸，如图12(A)及图13(A)所示，设计为喇叭513A、513B的接合面513-1A、513-1B至放射面513-2A、513-2B之间的厚度L1、L3(图10(B)、图11(A))及超声波振荡块501A、501B的整体长度L2、L4(图10(A)、图11(A))，以便驻波的波腹位于超声波振荡块501A、501B的两端面501-1A、501-2A(513-2A)、501-1B、501-2B(513-2B)。而且，接合到喇叭513A、513B状态下的超声波振子512A、512B，如图12(B)及图13(B)所示，具有针对频率f的变化，阻抗Z发生变化的固有阻抗频率特性CA、CB。
该阻抗频率特性CA、CB，是一种随着频率f升高，阻抗Z变小，在频率frA、frB下，变成极小ZrA、ZrB，之后，阻抗变大，在频率faA、faB下，变成极大ZaA、ZaB，然后再变小的规范。该规范如图14(A)所示，每次振荡模式时都会重复。该阻抗Z变成极小ZrA、ZrB时的点为谐振点，阻抗Z变成极大ZaA、ZaB的点为反谐振点。在谐振点，由于阻抗Z变成极小ZrA、ZrB，因此，流入超声波振子512A、512B的电流会增加；相反，在反谐振点，由于阻抗Z变成极大ZaA、ZaB，因此，流入超声波振子512A、512B的电流减小。
如图14(B)所示，粘接型超声波振荡块501A中的超声波，设计为驻波的波腹位于其两端面501-1A、501-2A(513-2A)，所以，变为半波长λ/2的整数倍的驻波。振荡模式表示超声波振荡块501A中生成的驻波的差异。比如，超声波振荡块501A中生成的驻波为半波长的1倍时的振荡模式为基本模式，超声波振荡块501A中生成的驻波为半波长的3倍时的振荡模式为3倍模式，再有，超声波振荡块501A中生成的驻波为半波长的5倍时的振荡模式为5倍模式。此外，图14通过粘接型超声波振荡块501A介绍了振荡模式。对于螺栓紧固型超声波振荡块501B，其振荡模式也相同。
这里，超声波振荡块501A的接合构件为粘接剂514A层，超声波振荡块501B的接合构件为螺栓514B。另外，超声波振荡块501A的一个端面501-1A是与超声波振子512A上的喇叭513A接合的面相对的面(不与喇叭513A接合的面)，另一端面501-2A是喇叭513A的放射面513-2A。位于超声波振荡块501B的一个端面501-1B是与螺栓514B上的超声波振子512B相接面相对的一面(不与超声波振子512B相接)，另一端面501-2B是喇叭513B的放射面513-2B。
以上结构的超声波发生装置500A、500B中，驱动部511A、511B生成的电振荡EV被施加到超声波振子512A、512B上，通过超声波振子512A、512B被转换成超声波的机械振荡，然后被从接合面513-1A、513-1B传输到喇叭513A、513B；然后，从喇叭513A、513B的放射面513-2A、513-2B上发射出超声波的机械振荡。上述药剂渗透促进及美容等施以超声波处理的对象O直接或通过水、胶滞体等超声波传播媒介接触喇叭513A、513B的放射面513-2A、513-2B；放射面513-2A、513-2B放射出的超声波被传输到对象物O，用于超声波处理。
然后，如图12(B)及图13(B)所示，超声波振荡块501A、501B以谐振点至反谐振点之间的振荡范围RRA、RRB中某一频率f，如驱动频率fdA、fdB控制超声波发生装置500A、500B，使其进行超声波振荡。该超声波发生装置500A、500B的控制方法有，自激振荡方式和他激振荡方式。自激振荡方式，是指通过将超声波振子512A、512B的频率f反馈到驱动部511A、511B，以目标驱动频率fdA、fdB对驱动部511A、511B生成的电振荡EV进行调整，使超声波振子512A、512B振动的方式。他激振荡方式，是指预先对驱动部511A、511B进行设定，使得超声波振子512A、512B生成以目标驱动频率fdA、fdB振荡的电振荡EV的方式。所述自激振荡方式及他激振荡方式，在如特开2002-249153号公报(专利文献1)及特开1999-114000号公报(专利文献2)中已有说明。
但是，由于在自激振荡方式下，通过检测超声波振子的阻抗Z来检测超声波振子的频率f，因此，在与含有目标驱动频率fd的振荡模式不同的振荡模式下，可能会对驱动部的电振荡EV作出调整，因此，自激振荡方式中，可能会存在超声波振子以不同于目标驱动频率fd的频率f(错误的频率f)进行振荡的情况。另外，由于是自激振荡，因此，自激振荡方式中可能很难将超声波振子的输出控制在恒定的水平。而且，由于很难将输出控制到恒定水平，因此，自激振荡方式不适用于输出较低阻抗Z的兆赫波段的超声波发生装置。
另一方面，他激振荡方式下，由于受周围环境变化及超声波振子自身发热等引起的温度变化等的作用，超声波振子的输出特性会出现变化，因此，他激振荡方式中，即使以目标驱动频率fd使超声波振子进行振荡，也不能得到目标输出。
而且，由于受周围环境变化及超声波振子自身发热等引起的温度变化及外部应力等引起的老化等作用，谐振频率fr及反谐振频率fa出现移频的情况较多，因此，自激振荡方式下会出现超声波振子以不同于目标驱动频率fd的频率f振荡，以及他激振荡方式下输出会出现变化等情况，问题比较严重。特别是，在以兆赫以上的频率进行输出的超声波发生装置中，比如，由于使用3倍模式及5倍模式等较高模式，因此，上述问题会变得更严重。
发明内容
本发明鉴于以上问题，目的在于提供一种能够以目标驱动频率稳定地发生超声波的超声波发生装置。另外，提供一种使用该超声波发生装置的超声波美容装置。
本发明的超声波发生装置，包括，生成电振荡的驱动部；将上述驱动部生成的上述电振荡转换成超声波的机械振荡的超声波振子；一个面上接合上述超声波振子，将上述超声波振子转换的上述超声波的机械振荡传输到另一个面放射面的传输构件；测定上述超声波振子阻抗的测定部；基于应传输上述超声波的机械振荡的对象物接触上述传输构件的负载时上述超声波振子的阻抗频率特性和应传输上述超声波的机械振荡的对象物不接触上述传输构件的无负载时上述超声波振子的阻抗频率特性的交点上的阻抗以及上述测定部测定的阻抗，计算应驱动上述超声波振子的目标驱动频率，控制上述驱动部，使得上述超声波振子以该计算出的目标驱动频率振荡的控制部。此外，本发明的超声波美容装置使用上述超声波发生装置。
以上结构的超声波发生装置及超声波美容装置能够以目标驱动频率稳定地发生超声波。因此，超声波发生装置能够有效地对对象物实施超声波处理。另外，超声波美容装置能够有效地对对象物给予美容效果。
图1是说明本发明的基本内容的示意图。
图2是表示实施方式所涉及的超声波发生装置的结构的方框图。
图3是表示实施方式所涉及的超声波发生装置的目标驱动频率运算处理中的操作的流程图。
图4是说明目标驱动频率的示意图。
图5是表示基于谐振点及反谐振点，先计算交点的频率，再计算目标驱动频率的流程图。
图6是表示基于谐振点及反谐振点，计算交点的阻抗的流程图。
图7是表示基于阻抗频率特性的倾斜，先计算交点的频率，再计算目标驱动频率的流程图。
图8是表示基于阻抗偏移判断是否运行目标驱动频率运算处理的流程图。
图9是表示超声波发生装置用于超声波美容装置例子的局部剖视图。
图10是表示背景技术所涉及的超声波发生装置结构的示意图。
图11是表示背景技术所涉及的超声波发生装置结构的示意图。
图12是表示超声波振荡块的特性的示意图。
图13是表示超声波振荡块的特性的示意图。
图14是表示超声波振动块的振动模式的示意图。
具体实施例方式
下面，基于附图介绍本发明涉及的实施方式。此外，各附图中使用相同符号的结构表示其结构相同，在此不再进行介绍。
首先，介绍本发明的基本情况。图1是介绍本发明基本情况的图。图1(A)表示阻抗频率特性，其横轴为频率f，纵轴为显示常用对数的阻抗Z。实线为传输超声波机械振荡的对象物O不接触传输构件的无负载时超声波振子的阻抗频率特性；一点链线为传输超声波机械振荡的对象物O接触传输构件的负载时超声波振子的阻抗频率特性。图1(B)表示无负载时接合到喇叭等传输构件状态下的超声波振子的等价电路；图1(C)表示负载时接合到喇叭等传输构件状态下的超声波振子的等价电路。
如图1(A)所示，无负载时的阻抗频率特性CNL，是指在某振动模式中，如背景技术中介绍的那样，随着频率f变高，阻抗Z变小，在频率fr时，变成最小Zr1，之后变大，在频率fa时，变成最大Za1，然后，再次变小的规范。而且，负载时阻抗频率特性CL的规范大致与无负载时阻抗频率特性CNL相同。但有负载时阻抗频率特性CL中的最小阻抗Zr2比无负载时阻抗频率特性CNL中的最小阻抗Zr1大，而且，有负载时阻抗频率特性CL中的最大阻抗Za2比无负载时阻抗频率特性CNL中最大阻抗Za1变小。
如图1(B)及(C)分别所示，无负载情况下，接合到传输构件状态下的超声波振子的等价电路是将电容器C2并联连接到串联连接的线圈L、电容器C1及电阻器R1上的电路；有负载情况下，接合到传输元件状态下的超声波振子的等价电路是指将电容器C2并联连接到串联连接的线圈L、电容器C1及电阻器R2上的电路。即，有负载时与无负载时相比，相当于对象物O接触传输构件的负载的电阻的电阻器R2还被串联连接到电阻器R1上。
因此，阻抗频率特性中无负载时的最小及最大阻抗Zr1、Za1，在有负载的情况下，变化如上所述。而且，在最小频率fr至最大频率fa之间的振荡范围内，无负载时的阻抗频率特性和有负载时的阻抗频率特性在一个点P处相交。
该无负载时的阻抗频率特性和有负载时的阻抗频率特性在一点P处相交，背景技术介绍的专利文献1中也有记载，但这里发明人发现，即使是施加到传输构件上的负载的作用情况发生变化，只有电阻器R2的电阻大小发生变化，因此，无负载时的阻抗频率特性和有负载时的阻抗频率特性时常在一个点P处相交，而且，交点P的频率fm和阻抗Zm不变。而且，本发明的一种实施方式涉及的超声波发生装置及使用该发生装置的超声波美容装置包括，以该无负载时的阻抗频率特性和有负载时的阻抗频率特性的交点P为基准，确定应对超声波振子进行驱动的目标驱动频率fd的控制部。上述超声波发生装置及使用了该发生装置的超声波美容装置能够以目标驱动频率fd稳定地发生超声波。
(实施方式的结构)图2是表示实施方式涉及的超声波发生装置的结构的方框图。图2中，超声波发生装置包括，驱动部11、超声波振子12、喇叭13、测定部14、控制部15和存储部16。
驱动部11是生成驱动超声波振子12的电振荡的部件。驱动部11，比如，包括发生正弦波等特定频率的交流信号的振荡电路113和以特定放大率对交流信号进行放大的放大电路112。振荡电路113能够利用科尔皮兹振荡电路及哈托莱式振荡电路等众所周知的振荡电路。但从能够很容易地更改振荡频率的观点看，本实施方式中，比如，是使用了PLL(phaselocked loop)电路的频率合成器。频率合成器，比如，包括基准振荡器、位相比较器、低通滤波器、电压控制振荡器和分频器。上述结构的频率合成器中，电压控制振荡器的输出，通过分频器进行分频或倍增，之后被转换成特定的频率，输出到位相比较器。位相比较器对分频器的输出和基准振荡器的输出的位相进行比较，其误差成分被输出到低通滤波器。低通滤波器基于位相比较器的输出生成修正值电压，输出到电压控制振荡器。接着，电压控制振荡器根据修正值电压改变振荡频率，使分频后的频率和基准振荡器的频率一致。频率合成器，通过更改分频或倍增的分频器的倍率来获得想得到的频率。
超声波振子12是将通过测定部14从驱动部11传来的电振荡转换成超声波的机械振荡的部件。比如，通过电极夹住水晶等压电材料这种结构的压电振子。喇叭13是一个面接合有超声波振子12，将超声波振子12发生的超声波的机械振荡传输到另一面的放射面的部件，是一种传输构件。
超声波振子12、喇叭13和符合接合类型的接合构件(图中未标注)构成超声波振荡块2，与背景技术中介绍的图10及图11所示的部件相同。粘着类型中，如图10所示，喇叭513A是呈短高有底的圆筒状的，如铝及轻合金等的金属构件。比如，水晶振子等的超声波振子512A通过粘着剂514A被粘着到喇叭513A的内底面上，进行固定。螺栓紧固型中，如图11所示，喇叭513B是朝向放射面一侧，呈尖端细的圆锥梯形的，比如铝及轻合金等的金属构件。在大直径的接合面的接近中间的位置内部面对放射面一侧形成用于连接螺栓514B的螺丝槽。由接近中央位置存在贯通孔的多个(图11中是2个)振子512-1B重叠形成的超声波振子512B通过贯通孔，在插入的螺栓514B的作用下，被连接到喇叭513B上，进行固定。而且，在螺栓514B和超声波振子512B之间、各振子512-1B之间、超声波振子512B和喇叭513B之间，分别夹紧有导电性薄板512-2B。粘接型，适合用于如发生兆赫波段等数百kHz以上的高频率超声波的超声波发生装置，由于是高频率，所以，适合用于如美容、清洗粒子及雾化等用途。另一方面，螺栓紧固型，适合用于如发生千赫波段等的100kHz以下的低频率超声波的超声波发生装置，由于是低频率，所以，适合用于如断开、接合、分散、液体喷雾等用途。
测定部14是测定超声波振子12的阻抗Z的部件。测定部14，比如包括具备检测超声波振子12中电流的检测电阻器等的电流检测电路141、通过控制振荡电路113的振荡频率来控制来自驱动部11的电振荡频率的频率控制部143、从频率控制部143接收驱动部11的电振荡频率通知，同时基于电流检测电路141通知的检测电流值，对收到频率控制部143发出通知的频率中的阻抗Z进行运算的阻抗运算部142。
控制部15，是基于应传输超声波的机械振荡的对象物O(图中未标出)接触喇叭13的负载状态下超声波振子12的阻抗频率特性和应传输超声波的机械振荡的对象物O不接触喇叭13的无负载状态下超声波振子12的阻抗频率特性交点P的阻抗Z及测定部14测定到的阻抗Z，如后面介绍的那样，计算应驱动超声波振子12的目标驱动频率fd，以该计算出的目标驱动频率fd，控制驱动部11，使超声波振子12振荡的部件。控制部15，比如包括频率运算部151、电压控制部153和驱动频率控制部153。
该负载状态下的超声波振子12的阻抗频率特性和无负载状态下的超声波振子12的阻抗频率特性的交点P的阻抗Zm，在本实施方式中，通过事先对上述负载状态中的超声波振子12的阻抗频率特性和无负载状态中的超声波振子12的阻抗频率特性进行实际测定，利用该测定结果计算上述阻抗频率特性的交点P，进行事先计算，用于超声波发生装置1。要进行实际测定的超声波振子12最好是已组装到超声波发生装置1中的实物，但也可以是与实物同规格的超声波振荡块2。另外，为保证交点P的阻抗Zm计算精度更高，最好是利用多个同规格的超声波振荡块2使用平均等统计中的手法进行统计上的计算。如上所述，由于事先计算出了交点P的阻抗Zm，因此能够以适合该超声波发生装置1的目标驱动频率fd，稳定在发生超声波。
频率运算部151基于有负载时超声波振子12的阻抗频率特性和无负载时超声波振子12的阻抗频率特性的交点P的阻抗Zm以及测定部14测定的阻抗Z，计算应驱动超声波振子12的目标驱动频率fd，将算出的目标驱动频率fd通知驱动频率控制部153。
电压控制部152是通过控制放大电路112的放大率来控制驱动部11的输出电压的部件。驱动频率控制部153是在超声波发生装置1的通常使用状态下，通过以频率运算部151运算出的目标驱动频率fd控制振荡电路113的振荡频率，来控制来自驱动部11的电振荡频率，使超声波振子12振动的部件。
此时，上述阻抗运算部142、频率控制部143、频率运算部151、电压控制部152及驱动频率控制部153，比如包括微处理器及其周边电路等(以下称“MPU”)，从功能上构成上述各部件。存储部16是存储为了运算目标驱动频率fd而对超声波发生装置1的各部进行控制的目标驱动频率运算程序及在超声波发生装置1的通常使用状态下控制超声波发生装置1各部的控制程序等各种程序、以及测定部14测出的阻抗Z、测定该阻抗Z时的频率f、各种程序运行所需的数据、运行过程中生成的数据等各种数据的部件。存储部16，比如包括成为上述MPU的所谓工作存储器的RAM(Random Access Memory)等易失性存储元件、EEPROM(Electrically Erasable Programmable Read Only Memory)等可擦写非易失性存储元件以及ROM(Read Only Memory)等非易失性存储元件等。
下面介绍本实施方式的运作。
图3是表示实施方式涉及的超声波发生装置的目标驱动频率运算处理中动作的流程图。图4是介绍目标驱动频率的图。图4的横轴为频率f，纵轴为常用对数显示的阻抗Z。实线表示无负载时的阻抗频率特性；一点链线表示有负载时的阻抗频率特性。
向超声波发生装置1供电的电源开关(图中未标注)和使超声波发生装置开始超声波发生动作的起动开关(图中未标注)安装在超声波发生装置1上。比如，打开该电源开关，向超声波发生装置1供电，则运行目标驱动频率运算程序，开始执行运算目标驱动频率fd的目标驱动频率运算处理。
图3中，控制部15的电压控制部152通过调整放大电路112的放大率，将驱动部11要输出的交流信号的电压大小设定成用于目标驱动频率运算处理的数值，将电压设定结束通知频率控制部143(S11)。该目标驱动频率运算所用电压可任意大小，但采用的电压值能保证运行目标驱动频率运算处理时所需功率较小，而且，能够得到以要求的精度运算目标驱动频率fd的阻抗Z。该电压值，比如，在本实施方式中，可根据阻抗运算部142在后述的处理S13中测定的电流很容易运算出阻抗，因此，交流信号的最大峰值时的电压值为1V，最小峰值时的电压值为-1V的1Vp-p。
在电压控制部152通知电压设定结束时，测定部14的频率控制部143通过调整振荡电路113的频率，即本实施方式中调整分频器的倍率，在应测定阻抗Z的频率范围中特定频率f中设定驱动部11输出的交流信号的频率f，将该设定频率f及频率f的设定结束信息通知阻抗运算部142(S12)。
上述设定结束后，与设定相应的电压及频率f的交流信号经测定部14的电流检测电路141，从驱动部11被输出到超声波振子12。
测定部14的电流检测电路141以实效值测定驱动部11流向超声波振子12的电流，将测定的电流通知阻抗运算部142(S13)。
测定部14的阻抗运算部142在收到电流检测电路141通知的测定电流时，利用(阻抗)＝(电压)/(电流)的关系，根据该测定电流运算阻抗Z，将运算出的阻抗Z和从频率控制部143收到通知的频率f对应起来，存储到存储部16(S14)。
接着，阻抗运算部142根据应测定阻抗Z的频率范围中的所有频率f，判断是否已测定阻抗Z(S15)。
根据处理S15中的判断结果、特定频率范围中的所有频率f测定阻抗Z时(Yes)，阻抗运算部142将存储部16中存储的阻抗Z和频率f构成的各组(或阻抗Z和频率f构成的各组存储部16中的存储位置及阻抗Z测定结束通知频率运算部151(S16)。
另一方面，不根据处理S15中的判断结果、特定频率范围中的所有频率f测定阻抗Z时(No)，阻抗运算部142应根据特定频率范围中应测定阻抗Z的下一频率f运行阻抗Z测定，通过将从频率控制部143接收到通知的频率f中的阻抗Z测定结束通知频率控制部143，将处理返回到处理S12。
阻抗运算部142通知相应频率中阻抗Z的测定结束时，频率控制部143与上述相同运行处理S12；电流检测电路141与上述相同运行处理S13；阻抗运算部142与上述相同运行处理S14及处理S15。如上所述，在以特定频率范围中的所有频率f测定阻抗Z结束前，反复运行处理S12至S15，频率控制部143在处理S12中每设定一次驱动部11输出的交流信号的频率f，在应测定阻抗Z的频率范围内，通过更改特定的频率f，在应测定该阻抗Z的频率范围中的所有频率f中，测定阻抗Z。即，在应测定阻抗Z的频率范围内，在扫描频率f的同时，测定阻抗Z。
该应测定阻抗Z的频率范围最好是，以位于有负载时超声波振子12的阻抗频率特性和无负载时超声波振子12的阻抗频率特性的交点P的频率fm为中心的固定的频率范围。该应测定阻抗Z的频率范围，比如，是位于该交点P的频率fm的±10％(即，0.9×fm～1.1×fm)及位于该交点P的频率fm的±15％(即，0.85×fm～1.15×fm)等。如上所述，通过采用位于该交点P的频率fm为中心的固定频率范围，就不会出现错误选择其它振荡模式，能够选定应驱动超声波振子12的特定振荡模式中的目标驱动频率fd。
而且，在处理S12中每次设定驱动部11输出的交流信号的频率f时的特定频率f的更改，由于精度更高地测定给予与交点P的阻抗Zm一致的阻抗Z的频率f，因此，按考虑目标驱动频率fd大小的适当间隔进行更改。比如，目标驱动频率fd是3MHz及5MHz等兆赫波段时，按0.5kHz及1kHz等的间隔进行更改。另外，比如，目标驱动频率fd是100kHz及500kHz等千赫波段时，按10Hz及50Hz等的间隔进行更改。
接着，在阻抗运算部142通知阻抗Z测定结束时，控制部15的频率运算部151选择存储部16中预先存储的与位于有负载时超声波振子12的阻抗频率特性和无负载时超声波振子12的阻抗频率特性交点P中阻抗Zm一致，或最接近的，测定部14测定的阻抗Z，获得与该选择阻抗Z对应的频率f(S17)。
接着，频率运算部151根据获取的该频率f，使用特定公式计算目标驱动频率fd，将计算出的目标驱动频率fd通知驱动频率控制部153，同时，将目标驱动频率运算处理结束通知电压控制部152(S18)。该特定公式是表示位于有负载时超声波振子12的阻抗频率特性和无负载时超声波振子12的阻抗频率特点交点P的频率fm和目标驱动频率fd之间关系的函数，如fd＝α×fm+β那样，按线性函数给予。如上所述，目标驱动频率fd表述为与交点P的频率fm相关的线性函数，因此，计算目标驱动频率fd的运算处理就变得简单，可在短时间内运算目标驱动频率fd。
目标驱动频率fd如图4所示，如果是在谐振点的频率fr到反谐振点的频率fa之间的振荡范围RR内，可以是任一频率f。正是由于考虑到了周围环境变化及老化等外部因素导致的阻抗频率特性变动这一事实，最好是距离反谐振点或谐振点较远的频率fd1、fd2。换言之，正在考虑了周围环境变化及老化等会导致阻抗频率特性变动，设定目标驱动频率fd时，最好是无负载时阻抗Z和有负载时阻抗Z的差最大。比如，在交点P的频率fm至反谐振点频率fa之间，设定目标驱动频率fd1时，最好是无负载时的阻抗Zd1和有负载时的阻抗Zd1’的差(|Zd1-Zd1’|)最大；在交点P频率fm至反谐振点fr之间，设定目标驱动频率fd2时，最好是无负载时的阻抗Zd2和有负载时的阻抗Zd2’的差(|Zd2-Zd2’|)最大。另外，|x|是x的绝对值。外部因素导致阻抗频率特性变动，包括比如谐振点偏移、反谐振点的偏移以及阻抗频率特性中的谐振点附近及反谐振点附近的profile的变形等。如上所述，在需要通过设定目标驱动频率fd，判断是无负载的情况还是有负载的情况时，可通过目标驱动频率fd来测定正在驱动的超声波振子12的阻抗Z很容易地对是有负载的情况还是无负载的情况作出判别。
而且，从无负载时消耗功率较小，可抑制发热的观点来看，目标驱动频率fd最好是振荡范围RR中，从交点P的频率fm至反谐振点频率fa之间的范围；从该观点来看，最好是距离反谐振点上述Margin的频率fd1。上述Margin按统计学或经验进行设定。
频率运算部151通知目标驱动频率运算处理结束时，电压控制部152设定放大电路112，按超声波发生装置1的通常动作中的放大率对振荡电路113发出的交流信号进行放大，将目标驱动频率运算处理结束通知频率控制部143，在收到该通知后，频率控制部143结束振荡电路113的频率控制(S19)。通过以上动作，目标驱动频率运算处理结束，超声波发生装置1的通常动作被设定成可能的状态。
然后，打开启动开关，驱动频率控制部153通过调整振荡电路113的频率，以频率运算部151通知的目标驱动频率fd，控制驱动部11输出的交流信号的频率f，使得超声波振子12驱动。
由于上述动作，超声波发生装置1能够以目标驱动频率fd稳定地发生超声波。因此，超声波发生装置1能够有效地对对象物O实施超声波处理。
另外，上述实施方式的结构是，通过电流检测电路141检测各频率下驱动部11在超声波振子12上施加固定振幅电压(前面讲到的1V p-p)时流向超声波振子12的电流，阻抗运算部142根据该检测出的电流测定阻抗Z。但为了更精确地测定阻抗Z，也可以更改施加到超声波振子12上的电压。
另外，上述实施方式的结构是，通过电流检测电路141检测各频率f下驱动部11在超声波振子12上施加固定振幅电压(前面讲到的1V p-p)时流向超声波振子12的电流，阻抗运算部142根据该检测出的电流测定阻抗Z。当然，并不局限于上述情况，也可采用众所周知的阻抗测定方法。比如，也可以通过测定固定值的电流流入超声波振子12时的电压来测定阻抗。
而且，上述实施方式的结构是，测定部14以应测定阻抗Z的频率范围中的所有频率f测定阻抗Z后，选择与存储部16中预先存储的位于有负载时超声波振子12的阻抗频率特性和无负载时超声波振子12的阻抗频率特性的交点P的阻抗Zm一致或最接近的，由测定部14测定到的阻抗Z，控制部15根据该选择的阻抗Z对应的频率f来计算目标驱动频率fd。但也可采用以下结构，测定部14每次测定阻抗Z时，测定到的阻抗Z和此次测定时的频率f会被通知到控制部15，在该通知的阻抗Z与存储部16中预先存储的位于有负载时超声波振子12的阻抗频率特性和无负载时超声波振子12的阻抗频率特性的交点P上的阻抗Zm在特定范围内一致时，选择该通知的阻抗Z，控制部15根据所选的阻抗Z所对应的频率f计算目标驱动频率fd。通过采用以上结构，无需在应测定阻抗Z的频率范围中所有频率f来测定阻抗Z，因此，可在短时间内运行目标驱动频率运算处理。
另外，上述实施方式中，位于有负载时超声波振子12的阻抗频率特性和无负载时超声波振子12的阻抗频率特性的交点P的阻抗Zm，先预先实际测量两个阻抗频率特性，预先计算，基于位于该预先计算出的交点P的阻抗Zm以及测定部14测定出的阻抗Z，计算应驱动超声波振子12的目标驱动频率fd。也可采用以下结构，计算谐振点及反谐振点，根据表示谐振点频率fr及反谐振点频率da和交点P的频率fm之间关系的函数fm＝γ×g(fr)+δ×h(fa)计算交点P的频率fm，根据计算出的交点P的频率fm计算目标驱动频率fd。比如，在超声波振荡块2中的超声波振子12中，由于交点P的频率fm较多地存在于谐振点的频率fr和反谐振点的频率fa的中间，因此，交点P的频率fm按fm＝(fr+fa)/2进行计算。
图5是表示基于谐振点及反谐振点，先计算交点的频率，再计算目标驱动频率的流程图。
基于该谐振点及反谐振点，计算交点P的频率fm，再计算目标驱动频率fd时，超声波发生装置1的各部分如下所述进行动作。图5中，基于谐振点及反谐振点计算交点P的频率fm计算目标驱动频率fd时的目标驱动频率运算处理中的处理S21到处理S26，除为了测定阻抗Z而扫描的频率范围不同外，与使用图3介绍的上述处理S11到处理S16相同，在此省略说明。
为了测定阻抗Z而扫描的频率范围，在上述处理S11到处理S16中，目的是探索给予交点P的频率fm的阻抗Zm，因此，是以交点P的频率fm为中心的固定的频率范围。但在该处理S21到处理S26中，目的是探索谐振点及反谐振点，因此需要是包括如上述谐振点的频率fr及批谐振点的频率fa的较大范围的频率范围。
在处理S27中，阻抗运算部142通知阻抗Z测定结束时，控制部15的频率运算部151从存储部16中存储的阻抗Z和频率f的各组中提取谐振点及反谐振点，运算该提取的谐振点的频率fr及该提取的谐振点fa，根据表示谐振点频率fr及反谐振点频率fa和交点P的频率fm的关系的函数，如fm＝(fr+fa)/2运算交点P的频率fm。谐振点是阻抗频率特性的最小，反谐振点是阻抗频率特性的最大，因此，能够很简单地高精度地提取谐振点及反谐振点。
接着，频率运算部151根据该运算出的频率fm，使用特定公式计算目标驱动频率fd，将计算出的目标驱动频率fd通知驱动频率控制部153，同时，将目标驱动频率运算处理结束通知电压控制部152(S28)。
频率运算部151通知目标驱动频率运算处理结束时，电压控制部152设定放大电路112，按超声波发生装置1的通常动作中的放大率对振荡电路113发出的交流信号进行放大，将目标驱动频率运算处理结束通知频率控制部143，在收到该通知后，频率控制部143结束振荡电路113的频率控制(S29)。通过以上动作，目标驱动频率运算处理结束，超声波发生装置1的通常动作被设定成可能的状态。
如上所述，通过先基于谐振点及反谐振点计算交点P的频率fm，再计算目标驱动频率fd，来降低超声波振子12及超声波发生装置1的制造偏差对目标驱动频率fd的影响。
或者，上述实施方式中，位于有负载时超声波振子12的阻抗频率特性和无负载时超声波振子12的阻抗频率特性的交点P上的阻抗Zm，通过事先对两个阻抗频率特性进行实际测定，来预先计算。也可采用以下结构，计算谐振点及反谐振点，根据表示谐振点的频率fr及反谐振点的频率fa和交点P的频率fm的关系的函数计算交点P的频率fm，根据计算出的交点P的频率fm计算交点P的阻抗Zm。
图6是表示基于谐振点及反谐振点，计算交点的阻抗时的流程图。
基于该谐振点及反谐振点，计算交点P的阻抗Zm时，超声波发生装置1的各部进行如下所述的动作。图6中，基于谐振点及反谐振点计算交点P的阻抗Zm的处理中处理S31至处理S37与图5介绍的上述处理S21至处理S27相同，在此省略介绍。
在处理S38中，频率运算部151从存储部16中存储的由测定部14测定出的阻抗Z和频率f和各组中选择与处理S37运算出的频率fm一致或最接近，测定部14测定出的频率f，获取该所选频率f对应的阻抗Z，作为交点P的阻抗Zm存储到存储部16中，同时，将本处理结束信息通知电压控制部152。
频率运算部151通知本处理结束时，电压控制部152设定放大电路112，按超声波发生装置1的通常动作中的放大率对振荡电路113发出的交流信号进行放大，将本处理结束通知频率控制部143，在收到该通知后，频率控制部143结束振荡电路113的频率控制(S39)。
如上所述，通过先基于谐振点及反谐振点计算交点P的频率fm，再计算交点P的阻抗Zm，来降低超声波振子12及超声波发生装置1的制造偏差对目标驱动频率fd的影响。
此时，在图5及图6所示的动作中，为了测定阻抗Z而扫描的频率范围，由于目的是探索谐振点及反谐振点，因此即使是以谐振点的频率fr为中心的固定频率范围及以反谐振点的频率fa为中心的固定频率范围即可。另外，以谐振点的频率fr为中心的固定频率范围及以反谐振点的频率fa为中心的固定频率范围时，也可缩小频率间隔，其它范围时，可加大频率间隔。
而且，上述实施方式中，有负载时超声波振子12的阻抗频率特性和无负载时超声波振子12的阻抗频率特性的交点P的阻抗Zm，通过预先对两个阻抗频率特性进行实际测定，来预先计算，基于该计算出的交点P的阻抗Zm以及测定部14测定出的阻抗Z计算应驱动超声波振子12的目标驱动频率fd。也可以采用以下结构，预先计算阻抗频率特性的倾斜a和交点P的频率fm之间的对应关系，通过测定部14测定以多个频率f的电振荡驱动超声波振子12时的多个阻抗Z，根据多个频率f和多个阻抗Z计算阻抗频率特性的倾斜a，基于计算出的阻抗频率特性的倾斜a，计算目标驱动频率fd。包括无负载情况的同一负载时的阻抗频率特性，由于谐振点的频率fr和反谐振点的频率fa之差，其间的阻抗Z的差大致相同，因此，根据谐振点和反谐振点之间的阻抗频率特性的倾斜a计算交点P的频率fm。
图7是表示基于阻抗频率特性的倾斜，先计算交点的频率，再计算目标驱动频率时的流程图。
首先，预先实际测定阻抗频率特性的倾斜a和交点P的频率fm之间的对应关系，将该对应关系存储到存储部16。然后，基于阻抗频率特性的倾斜a，计算交点P的频率fm，再计算目标驱动频率fd时，超声波发生装置1的各部的动作如下。图7中，基于阻抗频率特性的倾斜a计算交点P的频率fm，再计算目标驱动频率fd的目标驱动频率运算处理中的处理S41到处理S46，除为了测定阻抗Z而扫描的频率范围不同外，与使用图3介绍的上述处理S11到处理S16相同，在此省略说明。
为了测定阻抗Z而扫描的频率范围，在上述处理S11到处理S16中，目的是探索给予交点P的频率fm的阻抗Zm，因此，是以交点P的频率fm为中心的固定的频率范围。但在该处理S41到处理S46中，由于目的是探索谐振点到反谐振点的阻抗频率特性的倾斜a，因此是上述谐振点的频率fr到反谐振点的频率fa的范围，至少包括2个测定点的频率范围即可。通过增加测定点，提高要计算的阻抗频率特性的倾斜a的精度。
在处理S47中，阻抗运算部142通知阻抗Z的测定结束时，控制部15的频率运算部151根据存储部16中存储的测定部14测定出的阻抗Z和频率f的各组计算阻抗频率特性的倾斜a，从存储部16中预先存储的阻抗频率特性的倾斜a和交点P的频率fm之间对应关系中的阻抗频率特性的倾斜a中选择与计算出的阻抗频率特性的倾斜a一致或最接近的阻抗频率特性的倾斜a，获取与所选阻抗频率特性的倾斜a对应的频率fm。
接着，频率运算部151根据获取的该频率fm，使用特定公式计算目标驱动频率fd，将计算出的目标驱动频率fd通知驱动频率控制部153，同时，将目标驱动频率运算处理结束通知电压控制部152(S48)。
频率运算部151通知目标驱动频率运算处理结束时，电压控制部152设定放大电路112，按超声波发生装置1的通常动作中的放大率对振荡电路113发出的交流信号进行放大，将目标驱动频率运算处理结束通知频率控制部143，在收到该通知后，频率控制部143结束振荡电路113的频率控制(S49)。通过以上动作，目标驱动频率运算处理结束，超声波发生装置1的通常动作被设定成可能的状态。
通过采用以上结构，在数点，最小情况下在2点测定阻抗即可，因此，能够更快速地运行目标驱动频率运算处理。
而且，上述实施方式中，目标驱动频率运算处理在打开超声波发生装置1的电源时运行，但并不局限于此。如，也可以是打开启动开关，超声波发生装置1发生超声波的通过动作过程状态下运行目标驱动频率运算处理。或者，也可以在打开电源开关，接通电源后，启动开关处理OFF的待机状态下运行目标驱动频率运算处理。或者，在超声波发生装置1安装有供电源的二次电池，具备充电功能时，在充电过程中也可以运行目标驱动频率运算处理。在上述动作状态、待机状态以及充电状态下的目标驱动频率运算处理可以是1次，也可以按特定的时间(比如，启动后5分钟间隔、启动后10分钟间隔、启动后20分钟间隔等)反复运行。而且，目标驱动频率运算处理运行结束后，也可以转到通常的动作。也可以采用以下结构，为了计算目标驱动频率fd，测定所需阻抗Z，之后，转到通常的动作，在通常的动作过程中使用该测定的阻抗Z运算计算目标驱动频率fd的运算。
另外，在上述实施方式中，也可以在运行目标驱动频率运算处理后，在存储部16中存储以目标驱动频率fd驱动超声波振子12时无负载状态下阻抗Z或有负载状态下的阻抗Z，在无负载或有负载状态下通过测定部14测定超声波振子12的驱动过程中的阻抗z，控制部15对该测定的阻抗Z和存储部16中存储的阻抗Z进行比较，根据比较结果判断是否运算目标驱动频率运算处理，根据该判断结果运行目标驱动频率运算处理。
图8是表示基于阻抗偏移判断是否运行目标驱动频率运算处理动作的流程图。图8(A)是表示阻抗的存储动作的流程图；图8(B)是表示目标驱动频率运算处理运行判断动作的流程图。
在图8(A)中，首先，控制部15以最近的目标驱动频率运算处理中计算出的目标驱动频率fd由驱动部11来驱动超声波振子12(S51)。接着，测定部14测定处于驱动状态下的超声波振子12的阻抗Z，存储到存储部16(S52)。
运行目标驱动频率运算处理时，在图8(B)中，控制部15在有负载时或无负载情况下，按最近一次的目标驱动频率运算处理计算出的目标驱动频率fd由驱动部11来驱动超声波振子12(S61)。接着，测定部14测定处于驱动状态下的超声波振子12的阻抗Z，将测定结果通知存储部15(S62)。接着，控制部15对存储部16中存储的阻抗Z和该测定的阻抗Z进行比较，判断比较结果、上述之差是否在特定的范围以内(S63)。
该判断结果、差在特定范围以内时(Yes)，控制部15结束本处理，不运行目标驱动频率运算处理。即，以最近一次目标驱动频率运算处理中计算出的目标驱动频率fd来驱动超声波发生装置1。
另一方面，在该判断结果、差不在特定范围以内(No)时，控制部15运行目标驱动频率运算处理(S64)。即，以本次目标驱动频率运算处理中计算出的目标驱动频率fd来驱动超声波发生装置1。
这里，图8(A)及(B)所示的动作在无负载或有负载的情况下运行。所谓是无负载的情况还是有负载的情况，可通过图4进行理解，无负载时和有负载时流向超声波振子12的电流不同，因此，通过测定流向超声波振子12的电流就能够作出判断。
通过如上所述的动作，在没有周围环境变化，谐振点及反谐振点大致固定较为稳定时，超声波发生装置1无需运行目标驱动频率运算处理。
而且，也可将这种超声波发生装置1应用于超声波美容装置。图9是表示超声波发生装置用于超声波美容装置例子的局部剖视图。
图9中，超声波美容装置20包括，机壳(收容容器)21、具备上述驱动部11、测定部14、控制部15及存储部16的电路块22、具备上述超声波振子12及喇叭13的粘接型超声波振荡块23。机壳21比如由合成树脂等构成，包括使用时手握的把手21-1、安装在把手21-1其中一端的振荡部21-2。机壳21内部，特别是把手21-1内部安装有电路块22，振荡部21-2的一个面(正面)上安装有超声波振荡块23，需保证喇叭13的放射面直接或通过超声波传输构件31接触到肌肤等对象物O。
由于上述超声波美容装置20中组装有上述超声波发生装置，因此，能够稳定地以目标驱动频率fd发生超声波。因此，超声波美容装置20能够有效地对对象物O给予美容效果。特别是通过使用药物有效地作用于肌肤，实现美丽肌肤。
这里，阻抗如上所述处于(阻抗)＝(电压)/(电流)的关系中，因此，已知电压时的电流以及已知电流时的电压与阻抗是等价的，从该意思上讲，包括在阻抗中。即，取代阻抗，在电压已知的情况下可以利用电流。另外，取代阻抗，在电流已知的情况下，可以利用电压。
如上所述，本说明书介绍了各种发明。其中的主要发明汇总如下。
本发明其中一种实施方式涉及的超声波发生装置的特征是，包括，生成电振荡的驱动部；将上述驱动部生成的上述电振荡转换成超声波的机械振荡的超声波振子；一个面上接合上述超声波振子，将上述超声波振子转换的上述超声波的机械振荡传输到另一个面放射面的传输构件；测定上述超声波振子阻抗的测定部；基于应传输上述超声波的机械振荡的对象物接触上述传输构件的负载时上述超声波振子的阻抗频率特性和应传输上述超声波的机械振荡的对象物不接触上述传输构件的无负载时上述超声波振子的阻抗频率特性的交点上的阻抗以及上述测定部测定的阻抗，计算应驱动上述超声波振子的目标驱动频率，控制上述驱动部，使得上述超声波振子以该计算出的目标驱动频率振荡的控制部。
以上结构的超声波发生装置能够以目标驱动频率稳定地发生超声波。因此，超声波发生装置能够有效地对对象物O实施超声波处理。
而且，上述超声波发生装置的特征是，上述测定部基于上述驱动部在上述超声波振子上施加固定振幅的电压时流入上述超声波振子的电流值来测定上述阻抗。
通过上述结构的超声波发生装置，使用(阻抗)＝(电压)/(电流)的关系，很容易地测定阻抗。
另外，上述超声波发生装置的特征是，上述交点的阻抗是预先测定应传输上述超声波的机械振荡的对象物接触上述传输构件的有负载时上述超声波振子的阻抗频率特性及应传输上述超声波的机械振荡的对象物不接触上述传输构件的无负载时上述超声波振子的阻抗频率特性，根据该测定结果预先计算出的值。
上述结构的超声波发生装置，由于事先计算出交点的阻抗，因此能够以适合该超声波发生装置的目标驱动频率fd，稳定地发生超声波。
而且，上述超声波发生装置中，上述控制部还具有如下特征，上述测定部测定上述超声波振子的阻抗频率特性中的谐振频率及反谐振频率，基于该测定到的谐振频率及反谐振频率计算上述交点的阻抗。
在上述结构的超声波发生装置中，由于基于实际测量的谐振频率及反谐振频率计算交点的阻抗，因此，降低了因超声波振子及超声波发生装置的制造偏差对目标驱动频率的影响。
而且，上述超声波发生装置中，上述目标驱动频率以与上述交点的频率相关的线性函数进行表述，上述控制部的特征是，使用上述线性函数计算上述目标驱动频率。
以上结构的超声波发生装置中，目标驱动频率fd表述为与交点P的频率fm相关的线性函数，因此，计算目标驱动频率fd的运算处理就变得简单，可在短时间内运算目标驱动频率fd。
另外，上述超声波发生装置中，上述目标驱动频率的特征是，该频率是距离谐振点或反谐振点考虑到外部因素影响阻抗频率特性变动幅度的频率。
上述结构的超声波发生装置，如上所述，在需要通过设定目标驱动频率fd，判断是无负载的情况还是有负载的情况时，可通过目标驱动频率fd来测定正在驱动的超声波振子的阻抗Z，很容易地对是有负载的情况还是无负载的情况作出判别。
而且，在上述超声波发生装置中，上述控制部的特征是，上述测定部以多个频率的电振荡对驱动上述超声波振子的情况时的多个阻抗进行测定，根据上述多个频率和上述多个频率计算阻抗频率的倾斜，基于计算出的阻抗频率特性的倾斜，计算上述目标驱动频率。
在上述结构的超声波发生装置中，由于基于阻抗频率特性的倾斜计算目标驱动频率，因此，只需测定数个点，最小情况时，是2个点的阻抗Z即可，因此，能够更快速地运行目标驱动频率运算处理。
另外，上述超声波发生装置的特征是，还具备存储以上述目标驱动频率驱动上述超声波振子时上述无负载时的阻抗或上述有负载时的阻抗的存储部；上述控制部在上述无负载时或上述有负载时，以上述测定部测定上述超声波振子在驱动状态下的阻抗，对该测定出的阻抗和上述存储部中存储的阻抗进行比较，根据该比较结果，判断是否计算上述目标驱动频率，根据该判断结果计算上述目标驱动频率。
上述结构的超声波发生装置，在没有周围环境变化，谐振点及反谐振点大致固定较为稳定时，无需运行目标驱动频率运算处理。
而且，本发明其它实施方式涉及的超声波美容装置的特征是使用了上述超声波发生装置中的其中之一。
以上结构的超声波美容装置能够以目标驱动频率稳定地发生超声波。因此，超声波美容装置能够有效地对对象物O给予美容效果。
为了介绍本申请发明，前面参照附图，通过实施方式进行了恰当、充分地说明。作为同行应认识到能够很简单地对上述实施方式进行更改及/或改进。因此，由同行实施的更改实施方式或改进方案，只要没有超出权利要求书中的权利范围，就可以解释为该更改方案或改进方案包括在相应权利要求书的权利范围内。
权利要求
1.一种超声波发生装置，其特征在于，包括，生成电振荡的驱动部；将上述驱动部生成的上述电振荡转换成超声波的机械振荡的超声波振子；一个面上接合上述超声波振子，将上述超声波振子转换的上述超声波的机械振荡传输到另一个面上的放射面上的传输构件；测定上述超声波振子的阻抗的测定部；基于应传输上述超声波的机械振荡的对象物接触上述传输构件的有负载时上述超声波振子的阻抗频率特性和应传输上述超声波的机械振荡的对象物不接触上述传输构件的无负载时上述超声波振子的阻抗频率特性的交点上的阻抗以及上述测定部测定的阻抗，计算应驱动上述超声波振子的目标驱动频率，控制上述驱动部，使得上述超声波振子以算出的该目标驱动频率振荡的控制部。
2.根据权利要求1所述的超声波发生装置，其特征在于，上述测定部基于上述驱动部在上述超声波振子上施加固定振幅的电压时流入上述超声波振子的电流，测定上述阻抗。
3.根据权利要求1所述的超声波发生装置，其特征在于，上述交点的阻抗是预先测定应传输上述超声波的机械振荡的对象物接触上述传输构件的有负载时上述超声波振子的阻抗频率特性及应传输上述超声波的机械振荡的对象物不接触上述传输构件的无负载时上述超声波振子的阻抗频率特性，根据该测定结果预先计算出的值。
4.根据权利要求1所述的超声波发生装置，其特征在于，上述控制部还由上述测定部测定上述超声波振子的阻抗频率特性中的谐振频率及反谐振频率，基于该测定到的谐振频率及反谐振频率计算上述交点的阻抗。
5.根据权利要求1所述的超声波发生装置，其特征在于，上述目标驱动频率表述为与上述交点的频率相关的线性函数；上述控制部使用上述线性函数计算上述目标驱动频率。
6.根据权利要求1所述的超声波发生装置，其特征在于，上述目标驱动频率是距离反谐振点或谐振点幅度为考虑到外部因素对阻抗频率特性变化影响的频率。
7.根据权利要求1所述的超声波发生装置，其特征在于，上述控制部由上述测定部测定以多个频率的电振荡对驱动上述超声波振子的情况时的多个阻抗，根据上述多个频率和上述多个频率计算阻抗频率的倾斜，基于计算出的阻抗频率特性的倾斜，计算上述目标驱动频率。
8.根据权利要求1所述的超声波发生装置，其特征在于，还包括存储以上述目标驱动频率驱动上述超声波振子时上述无负载时的阻抗或上述有负载时的阻抗的存储部；上述控制部由上述测定部对上述无负载时或上述有负载时在上述超声波振子的驱动状态下的阻抗进行测定，对测定的该阻抗和存储在上述存储部中的阻抗进行比较，根据比较的结果判断是否计算上述目标驱动频率，根据该判断结果计算上述目标驱动频率。
9.一种超声波美容装置，其特征在于，使用权利要求1至权利要求8中任一项所述的超声波发生装置。
全文摘要
本发明提供一种能稳定地以目标驱动频率发生超声波的超声波发生装置及使用该超声波发生装置的超声波美容装置。本发明的超声波发生装置(1)，包括生成电振荡的驱动部(11)、将驱动部(11)生成的电振荡转换成超声波的机械振荡的超声波振子(12)、一个面接合超声波振子(12)，将超声波振子(12)转换成的超声波机械振荡传输到另一个面上的放射面的喇叭(13)、测定超声波振子(12)的阻抗的测定部(14)、基于有负载时的超声波振子(12)的阻抗频率特性和无负载时的超声波振子(12)的阻抗频率特性的交点上的阻抗以及测定部(14)测定的阻抗，计算应驱动超声波振子(12)的目标驱动频率，控制驱动部(11)，使得超声波振子(12)以计算出的该目标驱动频率振荡的控制部(15)。
文档编号A61H23/02GK1939606SQ20061013188
公开日2007年4月4日 申请日期2006年9月26日 优先权日2005年9月27日
发明者齐田至, 布村真人 申请人:松下电工株式会社