JP2023041659A - 装置および装置の制御方法 - Google Patents

Abstract

【課題】非接触型の装置および装置の制御方法を提供すること。【解決手段】基材と、前記基材に設けられるとともに、ユーザに接触可能な基準電極と、前記基材に設けられるとともに、前記ユーザの皮膚部分に対向して配置可能であり、前記基準電極の電圧に対して直流の駆動電圧が印加される駆動電極と、前記基材に設けられるとともに、前記駆動電極と前記皮膚部分との間に空隙が形成されるように、前記基材を前記ユーザに接触させる接触部とを備える。【選択図】図３

Description

本発明は、装置および装置の制御方法に関する。

近年、皮膚に装着可能な皮膚刺激装置が案出されている。特許文献１に記載の皮膚刺激装置は、顔面形状のマスクと、マスクに埋め込まれた磁性体とを備える。磁性体が発する磁場によって、皮膚の機能が向上される。

特開２０１８－１３８１８７号公報

特許文献１に記載の皮膚刺激装置は、刺激される皮膚部分と装置とが接触した状態で皮膚刺激が行われる。このため、皮膚のバリア機能が弱い場合、接触に起因して、痛み、かゆみ、炎症等の皮膚トラブルが生じることがある。

本発明は、上記の課題に鑑みてなされたものであって、非接触型の装置および装置の制御方法を提供することを目的とする。

本発明の一観点によれば、基材と、前記基材に設けられるとともに、ユーザに接触可能な基準電極と、前記基材に設けられるとともに、前記ユーザの皮膚部分に対向して配置可能であり、前記基準電極の電圧に対して直流の駆動電圧が印加される駆動電極と、前記基材に設けられるとともに、前記駆動電極と前記皮膚部分との間に空隙が形成されるように、前記基材を前記ユーザに接触させる接触部とを備えることを特徴とする装置が提供される。

本発明の他の一観点によれば、基材に設けられるとともに、ユーザに基準電極を接触させるステップと、前記基材に設けられるとともに、前記ユーザの皮膚部分に対向して配置可能な駆動電極に、前記基準電極の電圧に対して所定の直流の駆動電圧を印加するステップと、前記駆動電極と前記皮膚部分との間に空隙が形成されるように、前記基材に設けられた接触部によって、前記基材を前記ユーザに接触させるステップとを備えることを特徴とする装置の制御方法が提供される。

本発明によれば、非接触型の装置および装置の制御方法を提供することができる。

本発明における皮膚刺激システムの構成を示す図である。 第１実施形態におけるマスクの平面図である。 第１実施形態におけるマスクの断面図である。 第１実施形態におけるマスクの断面図である。 第１実施形態における制御部のブロック図である。 第１実施形態におけるユーザ端末のブロック図である。 第１実施形態におけるユーザ端末の操作画面の一例である。 第１実施形態におけるユーザ端末の操作画面の一例である。 第１実施形態におけるユーザ端末の操作画面の一例である。 第１実施形態におけるユーザ端末の操作画面の一例である。 第１実施形態における皮膚刺激装置の動作を表すフローチャートである。 第２実施形態におけるマスクの平面図である。 第２実施形態におけるマスクの断面図である。 第２実施形態における制御部のブロック図である。 第２実施形態における皮膚刺激装置の動作を表すフローチャートである。 第３実施形態におけるマスクの断面図である。

以下、本発明に係る実施形態について図面を参照しつつ詳細に説明する。各図面を通じて共通する機能を有する要素には同一の符号を付し、重複する説明を省略又は簡略化することがある。

[第１実施形態]
図１は、本発明における皮膚刺激システムの構成を示す図である。皮膚刺激システムは、皮膚刺激装置１、ユーザ端末４を含む。皮膚刺激装置１は、皮膚に装着可能なマスク２、マスク２を制御する制御部３を備える。マスク２は電極を備え、ユーザの皮膚に刺激を与えるために用いられる。マスク２は、携帯端末または据え置き型の端末であり得る。

制御部３は、ケーブル５を介してマスク２に電気的に接続され、マスク２を制御する。制御部３はユーザによって操作されるタッチディスプレイを備え、ユーザの操作に応じてマスク２を駆動する。制御部３はさらにユーザ端末４によっても操作され得る。

ユーザ端末４は、皮膚刺激装置１を操作するために用いられ、Ｗｉ－Ｆｉ（登録商標）、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ（登録商標）を介して制御部３と通信可能である。皮膚刺激装置１とユーザ端末４との無線通信方式は、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈに限定されるものではなく、ＮＦＣ（Ｎｅａｒ Ｆｉｅｌｄ Ｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）などの任意の通信方式であり得る。ユーザ端末４は、スマートフォン、タブレット端末、ウェアラブル端末等の携帯端末、またはパーソナルコンピュータ等の据え置き型の端末であり得る。なお、ユーザ端末４は、必ずしも制御部３と別に設けられることを要せず、制御部３と一体に構成されてもよい。

図２は本実施形態におけるマスク２の平面図である。図３は、本実施形態におけるマスク２の断面図であり、図２のＩＩＩ－ＩＩＩ’線における断面図である。また、図４は、本実施形態におけるマスク２の断面図であって、図２のＩＶ－ＩＶ’線における断面図である。

図２、図３、図４において、マスク２の前面に対して鉛直方向をＺ方向とし、マスク２の表面に対して略平行である任意の直交軸をＸ方向およびＹ方向とする。ここで、マスク２の「前面」はユーザの皮膚６に対して前方に向いた面を示し、マスク２の「背面」は皮膚６に対向する装着面を示す。

マスク２は基材２１、装着部２２、２３、２４、２５、絶縁材２６、駆動電極２７、基準電極２８を備える。

基材２１は、図２の平面視において略楕円形を有する薄膜から構成され得る。また、図３、図４に示されるように、基材２１は、顔を覆うように半球状に湾曲している。基材２１は顔を十分に覆う大きさを有することが好ましいが、顔の一部のみを覆ってもよい。また、基材２１は、顔以外の部位、例えば、首などを覆う形状を有してもよい。基材２１において、鼻、口、目に対応する箇所には開口部が形成されている。なお、基材２１と皮膚との間に呼吸のための空隙が形成される場合には、鼻、口に対応する開口部は必ずしも形成されることを要しない。また、基材２１が透明である場合には、目に対応する開口部は必ずしも形成されることを要しない。このように開口部をできるだけ少なくすることにより、後述する駆動電極２７を基材２１の複数の箇所に設けることができ、顔全体に刺激を付与することが可能となる。基材２１は伸縮可能であるとともに絶縁性を有することが好ましく、例えば、シリコーンゴム、樹脂等の素材で構成され得る。

複数の駆動電極２７は、基材２１において、頬、目じり、顎などの所望の位置に配されている。駆動電極２７はケーブル５を介して制御部３に接続され、駆動電極２７は皮膚６に対して直流電場の刺激を与え得る。また、図３、図４に示されるように、駆動電極２７は基材２１において皮膚６に対向する位置、すなわち基材２１の背面に設けられている。このため、駆動電極２７から皮膚までの距離が短くなり、直流電場を効果的に皮膚に付与することができる。駆動電極２７は例えば、銅、アルミニウム等の導電性フィルムから構成され得る。なお、基材２１が透明な材料から構成される場合、駆動電極２７は酸化インジウムスズ（ＩＴＯ：Ｉｎｄｉｕｍ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）またはフッ素ドープ酸化スズ（ＦＴＯ：Ｆｌｕｏｒｉｎｅ ｄｏｐｅｄ Ｔｉｎ Ｏｘｉｄｅ）などの透明電極から構成されてもよい。図２の平面視において、駆動電極２７は矩形をなしているが、正多角形、円形、楕円形をなしていてもよい。また、駆動電極２７の個数は限定されず、任意の数の駆動電極２７が設けられ得る。複数の駆動電極２７が基材２１の全体にアレイ状に配置されてよく、１つの駆動電極２７が基材２１の全体に形成されてもよい。さらに、駆動電極２７は必ずしも膜状であることを要せず、電極配線であってもよい。この場合、複数の駆動電極２７は基材２１の全面に亘ってメッシュ状に形成され得る。

絶縁材２６は、基材２１の前面、背面、駆動電極２７を覆うように形成され、駆動電極２７の絶縁膜、および基材２１の保護膜としての機能を有する。絶縁材２６は、例えば、ポリイミド、ポリエチレンテレフタレート等の材料から構成され得る。なお、基材２１と絶縁材２６とは同一の材料から構成されてもよい。また、絶縁材２６は基材２１の一部から構成されてもよい。この場合、駆動電極２７は基材２１の内部に埋め込まれることが望ましい。これにより、マスク２の構成部品を削減しながら、駆動電極２７を絶縁することが可能となる。

一対の装着部２２は、眼鏡の耳掛けのように長細状をなしている。装着部２２のそれぞれの一端は基材２１の両側部に取り付けられ、装着部２２のそれぞれの他端はユーザの耳に掛けられるように湾曲している。装着部２２は柔軟性を有する樹脂等から構成され得るが、ユーザの頭部に確実に装着され得るように、基材２１よりも高い硬度を有することが好ましい。装着部２２の側面には基準電極２８が露出するように設けられている。基準電極２８は駆動電極２７と同様の材料から構成され、マスク２の装着時において基準電極２８はこめかみに接触可能である。基準電極２８は皮膚６に接触することにより、皮膚６を基準電位に帯電させ得る。

装着部２３は、眼鏡の鼻あてのような形状を有し、基材２１の背面において鼻に対応する位置に設けられている。装着部２３は鼻あて部２３１および接続部２３２を有している。接続部２３２は棒状をなし、接続部２３２の一端は基材２１の背面に接続され、接続部２３２の他端は鼻あて部２３１に接続される。一対の鼻あて部２３１は鼻筋を挟むように接続部２３２によって支持されている。鼻あて部２３１は、シリコーンゴム、樹脂等の柔軟性を有する素材によって構成され得る。接続部２３２は、鼻あて部２３１と同一の材料から構成されても良く、異なる材料から構成されても良い。鼻あて部２３１の先端には基準電極２８が設けられ、マスク２の装着時において基準電極２８は鼻に接触し得る。

装着部２４、２５は、基材２１の背面から鉛直方向に突出して形成されている。装着部２４は基材２１の額に対応する位置に設けられ、装着部２５は基材２１の顎に対応する位置に設けられている。装着部２４、２５は、基材２１の一部として基材２１と一体に形成されてもよく、絶縁材２６の一部として絶縁材２６と一体に形成されてもよい。装着部２４、２５が基材２１の一部として形成される場合には、装着部２４、２５の表面が絶縁材２６によって被覆されることが好ましい。装着部２４、２５の端部、すなわち、皮膚に接触可能な部分には基準電極２８が設けられている。基準電極２８は平面視において矩形を有し得るが、円形、楕円形などの形状を有していてもよい。基準電極２８は皮膚を基準電位に帯電させるだけで済むため、基準電極２８と皮膚６との接触面積は駆動電極２７の表面積よりも小さく形成され得る。このため、基材２１により多くの駆動電極２７を設けることができ、皮膚６の広い領域に電場を印加することが可能となる。

ケーブル５は、マスク２と制御部３とを電気的に接続する。ケーブル５は複数の駆動電極２７に接続される複数の駆動配線と、複数の基準電極２８に共通に接続される１本のＧＮＤ配線とを含み得る。ケーブル５はコネクタ（接続端子）を介してマスク２に着脱自在に接続され、コネクタはマスク２の装着が妨げられない位置にコネクタを介して着脱接続されることが望ましい。例えば、図３に示されるように、コネクタは装着部２２の外側面に設けられ得る。

上述のように構成された実施形態において、ユーザがマスク２を顔に装着すると、装着部２２、２３、２４、２５にそれぞれ設けられた基準電極２８は皮膚６に接触し、皮膚６は基準電位に保たれる。この状態において、皮膚６から離隔した駆動電極２７に直流の駆動電圧が印加されると、駆動電極２７から皮膚６に対して電場が形成される。皮膚６の内部におけるカルシウムイオン等は電場によって移動し、皮膚６の内部におけるイオン濃度分布が変化し、皮膚６の細胞の賦活化および皮膚機能が改善される。特に、直流電場は、交流電場と比較して、皮膚組織の構造を整え、バリア機能を高める効果において優れている。バリア機能を高めることによって、皮膚６の内部における水分の蒸散を抑制し、皮膚６の保湿および皮膚６の弾力を高め、より効果的な皮膚刺激を実現することが可能となる。また、駆動電極２７にパルス電圧を印加し、駆動電極２７から皮膚６に対してパルス電場を形成してもよい。パルス電場は、直流電場および交流電場と比較して、皮膚６の内部に誘導電流を生じさせ、皮膚６に塗布された美容成分の浸透を促進させる効果において優れている。これにより、皮膚機能の改善に加えて、美容成分の美容効果の促進を実現することが可能となる。

また、本実施形態においては、ユーザがマスク２を装着するだけで非接触の皮膚刺激を容易に実現することが可能である。ユーザが装着部２２を耳に掛けることにより、マスク２は顔に向けて一定の圧力で付勢される。このとき、基材２１の背面から突出した装着部２３、２４、２５は皮膚６に接触し、基材２１と皮膚６との間に空隙が形成される。このため、マスク２と皮膚６との接触面積を低減し、接触に起因する皮膚トラブルを回避することができる。また、ユーザは化粧を施した状態のまま、マスク２を装着することも可能となる。さらに、装着部２２～２５には基準電極２８が設けられているため、装着部２２～２５は空隙形成の機能に加えて、基準電位付与の機能を同時に備え得る。これにより、マスク２が皮膚６に接触する面積をさらに低減することが可能となる。

なお、装着部２２～２５の数および位置は図２、図３、図４の例に限定されない。装着部２２～２５よりも多くの装着部が設けられてもよく、例えば、頬の部位に対応する装着部がさらに設けられてもよい。装着部２４、２５の数を増やすことにより、皮膚６において均一な電位分布を形成することが可能となる。一方、装着部２２～２５の数が少ない場合には、皮膚における接触面積が小さくなり、接触に起因する皮膚トラブルをさらに低減することが可能となる。

図５は、本実施形態における制御部３のブロック図である。制御部３は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ Ｕｎｉｔ）３０１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ Ｏｎｌｙ Ｍｅｍｏｒｙ）３０２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ Ａｃｃｅｓｓ Ｍｅｍｏｒｙ）３０３、記憶装置３０４、ディスプレイ３０５、タッチセンサ３０６、ＷＡＮ（Ｗｉｄｅ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）３０７、ＬＡＮ（Ｌｏｃａｌ Ａｒｅａ Ｎｅｔｗｏｒｋ）３０８、バス３１０、ＤＡ変換器３１１、増幅器３１２、ＤＣ（Ｄｉｒｅｃｔ Ｃｕｒｒｅｎｔ）／ＤＣコンバータ３１３を備える。制御部３の各部はバス３１０を介して相互に接続される。

ＣＰＵ３０１は、アプリケーションプログラムにより皮膚刺激装置１の各部を制御する。ＲＯＭ３０２は、不揮発性メモリから構成され、皮膚刺激装置１の各部を制御するためのアプリケーションプログラムを記憶する。ＲＡＭ３０３は、ＣＰＵ３０１の動作に必要なメモリ領域を提供する。記憶装置３０４は、ハードディスク、半導体メモリ等から構成される。ディスプレイ３０５は、例えば、液晶ディスプレイ、ＯＬＥＤ（Ｏｒｇａｎｉｃ Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）ディスプレイ、ＬＥＤ（Ｌｉｇｈｔ Ｅｍｉｔｔｉｎｇ Ｄｉｏｄｅ）ディスプレイ等から構成される。ディスプレイ３０５の表面にはタッチセンサ３０６が配置される。タッチセンサ３０６は、静電容量式または抵抗式の検出回路を備える。ディスプレイ３０５およびタッチセンサ３０６は、皮膚刺激装置１を操作するためにユーザ端末４の代わりに用いられてもよい。ＷＡＮ３０７は、移動体通信ネットワークを介して皮膚刺激装置１とユーザ端末４とを通信可能に接続してもよい。移動体通信ネットワークは、例えば、第３世代移動通信、ＬＴＥ（Ｌｏｎｇ Ｔｅｒｍ Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ）、第４世代移動通信、第５世代移動通信等であり得る。ＬＡＮ３０８は、無線通信によりデータの送受信を行う通信部であり、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ等の近距離無線通信、Ｗｉ－Ｆｉ等の無線ＬＡＮ接続による無線通信を実行可能に構成される。

ＤＡ変換器３１１はＣＰＵ３０１から出力された複数のデジタル信号のそれぞれをアナログ信号に変換する。複数の増幅器３１２のそれぞれは差動増幅回路を含み、ＤＡ変換器３１１から出力されたアナログ信号を増幅する。ＤＣ／ＤＣコンバータ３１３は、増幅器３１２から出力されたアナログ信号を昇圧し、所定の電圧の直流電圧を各駆動電極２７に供給する。駆動電圧は例えば、数Ｖ～数百Ｖ、好ましくは１０～１００Ｖ程度であり得る。一方、制御部３の接地配線はケーブル５を介して複数の基準電極２８に接続され得る。皮膚６は基準電極２８によって基準電位に帯電され、駆動電極２７と皮膚６との間に駆動電圧に応じた電場が形成される。なお、制御部３の接地配線は制御部３の外部において接地されてもよい。さらに、ＤＡ変換器３１１、ＤＣ／ＤＣコンバータ３１３から出力される駆動電圧は必ずしも定電圧に限定されず、矩形波、正弦波、パルス波などの様々な波形を有していてもよい。

制御部３は複数の駆動電極２７のそれぞれに異なる駆動電圧を供給し得る。このため、顔の部位に応じて、最適な強度の電場を皮膚に印加することが可能となる。例えば、目じり等のように神経が集中する部位においては、駆動電圧は比較的小さい電圧値であり得る。

図示されていないが、制御部３は充電可能な電源を備え得る。本実施形態における皮膚刺激装置は直流電場を生成するものであるため、電源の容量は比較的に小さくて足りる。このため、制御部３を小型に構成することができ、マスク２と制御部３とを一体に構成することも可能となる。例えば、制御部３は基材２１に埋め込まれても良く、装着部２２～２５に分散して埋め込まれても良い。特に、基材２１の背面から突出した装着部２３～２５は電源、回路部品などを収容するのに十分な容積を有し得る。また、マスク２と制御部３とが一体に構成され、電源のみがマスク２の外部に設けられてもよい。

図６は本実施形態におけるユーザ端末４のブロック図である。ユーザ端末４はＣＰＵ４０１、ＲＯＭ４０２、ＲＡＭ４０３、記憶装置４０４、ディスプレイ４０５、タッチセンサ４０６、第１無線通信部４０７、第２無線通信部４０８、撮像部４０９、バス４１０を備える。各部は、バス４１０を介して相互に接続されている。

ＣＰＵ４０１は、アプリケーションプログラムによりユーザ端末４の各部を制御する。ＲＯＭ４０２は、不揮発性メモリで構成され、ユーザ端末４の各部を制御するためのアプリケーションプログラムを記憶する。ＲＡＭ４０３は、ＣＰＵ４０１の動作に必要なメモリ領域を提供する。記憶装置４０４は、不揮発性メモリ、外部メモリなどである。

ディスプレイ４０５は、例えば、液晶ディスプレイ、ＯＬＥＤディスプレイ、ＬＥＤディスプレイ等から構成される。ディスプレイ４０５の表面には、タッチセンサ４０６が配されている。タッチセンサ４０６は静電容量式または抵抗式の検出回路を備える。

第１無線通信部４０７は、移動体通信ネットワークにおいて無線通信を行う通信部であり、例えば、第３世代移動通信、ＬＴＥ、第４世代移動通信、第５世代移動通信等を実行可能である。

第２無線通信部４０８は、無線通信によりデータの送受信を行う通信部であり、例えば、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ等の近距離無線通信、Ｗｉ－Ｆｉ等の無線ＬＡＮ接続による無線通信、赤外線無線通信等を実行可能に構成される。

撮像部４０９は、例えば、ＣＣＤ（Ｃｈａｒｇｅ Ｃｏｕｐｌｅｄ Ｄｅｖｉｃｅ）センサ、またはＣＭＯＳ（Ｃｏｍｐｌｅｍｅｎｔａｒｙ Ｍｅｔａｌ Ｏｘｉｄｅ Ｓｅｍｉｃｏｎｄｕｃｔｏｒ）センサ等のエリアセンサである。なお、皮膚刺激装置１またはユーザ端末４は、撮像部４０９によって撮像された画像を解析し、画像から駆動電圧の振幅、周波数等を決定してもよい。

図７Ａ～７Ｄは、本実施形態におけるユーザ端末４の操作画面の一例である。マスク２は、ユーザ端末４に入力されたユーザ情報に基づいて、ユーザに最適な刺激を付与することができる。ユーザがユーザ端末４においてアプリケーションプログラムを起動すると、ユーザ端末４は、図７Ａに示された画面をディスプレイ４０５に表示する。図７Ａの画面において、ユーザはディスプレイ４０５に配されたタッチセンサ４０６を操作することによって、性別、誕生日（年齢）、使用部位等の情報をユーザ端末４に入力し、駆動電圧を選択することができる。なお、駆動電圧はユーザによって選択されず、アプリケーションプログラムによって決定されてもよい。ユーザが情報を入力し、「次へ」のボタンに触れることによって、ユーザ端末４は図７Ｂに示された画面をディスプレイ４０５に表示させる。

図７Ｂの画面において、ユーザは現在の気分の状態をユーザ端末４に入力する。ユーザ端末４は、気分の状態を表す「ｇｏｏｄ」、「ｎｏｔ ｂａｄ」、「ｂａｄ」の３つのアイコンをディスプレイ４０５に表示する。ユーザは、３つのアイコンのいずれかに触れることで、ユーザの現在の気分をユーザ端末４に入力することができる。さらに、ユーザは皮膚の敏感度などの自覚症状を入力してもよい。敏感度が高い場合、皮膚刺激装置１は駆動電圧を低くし、皮膚刺激を弱め得る。図７Ｃの画面において、ユーザは行動予定を入力する。ユーザ端末４は、「スキンケア」、「のんびり」、「睡眠」等のアイコンをディスプレイ４０５に表示する。ユーザはこれらのアイコンのいずれかに触れることで、ユーザの行動予定を入力することができる。

ユーザ端末４は以上のように入力されたユーザ情報に基づいて、駆動電圧、刺激時間などの皮膚刺激情報を決定する。ユーザ端末４は決定された皮膚刺激情報を制御部３に送信し、制御部３は皮膚刺激情報に基づき駆動電圧を出力する。駆動電極２７の駆動電圧は、所定の駆動パターンで変化される。これにより、ユーザに最適な刺激を付与することが可能となる。また、ユーザ端末４は図７Ｄに示される画面をディスプレイ４０５に表示させてもよい。図７Ｄの画面において、入力されたユーザ情報に基づいて、最適な刺激を付与することができる施術スケジュールをユーザに提示する。ユーザは、この施術スケジュールに従って施術を行うことによって、適切な頻度、適切な施術時間で皮膚刺激装置１を使用することが可能となる。

図８は、本実施形態における皮膚刺激装置の動作を表すフローチャートである。

まず、ユーザは、ディスプレイ４０５に配されたタッチセンサ４０６を操作することによって、図７Ａ、図７Ｂ、図７Ｃの画面において性別、誕生日（年齢）、使用部位、ユーザの気分の状態および自覚症状、ユーザの次の行動予定等のユーザ情報をユーザ端末４に入力する（ステップＳ１０１）。次に、ユーザは顔にマスク２を装着する（ステップＳ１０２）。ユーザが装着部２２を耳に掛けることにより、マスク２は顔に向けて一定の圧力で付勢される。このとき、基材２１の背面から突出した装着部２３、２４、２５は皮膚６に接触し、基材２１と皮膚との間に空隙が形成される。さらに、装着部２２～２５に設けられた基準電極２８は皮膚に接触し、皮膚は基準電圧に保たれる。

ユーザは、アプリケーションプログラムを操作し、皮膚刺激装置１に皮膚刺激の開始を指示する（ステップＳ１０３）。制御部３は、入力されたユーザ情報に基づき、皮膚の部位毎に駆動電圧、駆動時間等を決定する（ステップＳ１０４）。例えば、駆動電圧は１０Ｖ～１００Ｖであり、駆動時間は数分～数十分、好ましくは５分から２０分程度であり得る。さらに、制御部３は、決定された駆動電圧を駆動電極２７に印加し（ステップＳ１０５）、駆動電極２７と皮膚との間に直流の電場が形成され、皮膚は電場によって刺激を受ける。

続いて、制御部３は、皮膚刺激を終了するか否かを判断する（ステップＳ１０６）。決定された動作時間が経過しない場合（ステップＳ１０６においてＮＯ）、制御部３は引き続き皮膚刺激を繰り返し実行する（ステップＳ１０５）。決定された時間が経過した場合（ステップＳ１０６においてＹＥＳ）、制御部３は皮膚刺激を停止する。さらに、制御部３は施術結果および皮膚の状態をディスプレイ４０５に表示する（ステップＳ１０７）。以上の処理が完了すると、制御部３は主電源をオフにする。

以上に述べたように本実施形態によれば、非接触で皮膚刺激を付与することができ、痛み、かゆみ、炎症等の皮膚トラブルを回避することが可能となる。また、基材２１には皮膚６と基材２１との空隙を形成するための装着部２２～２５が設けられているため、皮膚６がマスク２を装着するだけで非接触の皮膚刺激を容易に実現することが可能である。さらに、装着部２２～２５には基準電極２８が設けられているため、装着部２２～２５によって、空隙形成の機能に加えて、基準電位付与の機能を同時に実現できる。これにより、マスク２が皮膚６に接触する面積をさらに低減し、皮膚トラブルを回避する効果が顕著となる。

[第２実施形態]
続いて本実施形態における皮膚刺激装置について説明する。本実施形態における皮膚刺激装置は、駆動電極と皮膚との空隙の距離に応じて駆動電圧を制御する点において第１実施形態と異なっている。以下、第１実施形態と異なる構成を中心に説明する。

図９は本実施形態に係るマスク２の平面図である。マスク２は検出電極２９をさらに有する。検出電極２９は基材２１において皮膚表面に近接した位置に配され、駆動電極２７と皮膚６との間の距離を測定可能である。検出電極２９は、駆動電極２７と皮膚６との間の距離を測定し易い位置、例えば、駆動電極２７近傍に配されている。検出電極２９の形状は限定されず、平面視において、正多角形、円形、楕円形などであり得る。また、検出電極２９は駆動電極２７を囲む枠状に形成されてもよい。検出電極２９は皮膚６との間の静電容量を検出できれよく、駆動電極２７ほどの面積を要しない。

図１０は本実施形態に係るマスク２の断面図であって、図９のＸ－Ｘ’線におけるマスク２の断面図である。検出電極２９は駆動電極２７と略同様に形成され、基材２１の厚さ方向において駆動電極２７と同じ位置に設けられている。すなわち、検出電極２９から皮膚６までの距離は駆動電極２７から皮膚６までの距離に等しい。このため、検出電極２９から皮膚６までの距離を駆動電極２７から皮膚６までの距離とみなすことができる。

検出電極２９と皮膚６との間には静電容量が形成されるため、検出電極２９と皮膚６との距離に応じて静電容量が変化する。静電容量の変化は検出電極２９における検出電圧の変化として現れる。制御部３は検出電圧に基づき駆動電圧を決定することにより、駆動電極２７から皮膚６までの距離によらず、一定の強度の直流電界を皮膚６に付与することが可能となる。

図１１は、本実施形態における制御部３のブロック図である。制御部３は、増幅器３２１、フィルタ回路３２２、ＡＤ変換器３２３をさらに有する。増幅器３２１、フィルタ回路３２２は検出電極２９毎に設けられる。増幅器３２１は差動増幅回路を含み、検出電極２９から出力された微弱な検出電圧を増幅する。また、図示されていないが、増幅器３２１の入力段には、検出電極２９にバイアス電圧を付与するスイッチ回路が接続されている。バイアス電圧は基準電圧、電源電圧などであってもよい。皮膚刺激装置の初期動作時において、スイッチ回路がオン状態となった後、オフ状態となる。これにより、検出電極２９はバイアス電圧を保持する。この状態において、検出電極２９が皮膚６に近づくと、検出電極２９と皮膚６との間に形成される静電容量が増大し、検出電圧は上昇する。一方、検出電極２９が皮膚６から離隔すると、静電容量が減少し、検出電圧は低下する。フィルタ回路３２２は、増幅器３２１によって増幅された検出電圧のノイズ成分を除去することができる。ＡＤ変換器３２３は、比較回路、基準電圧発生回路を含み、検出電圧をデジタル信号に変換する。ＣＰＵ３０１は、検出電圧に応じて駆動電圧を決定する。例えば、検出電極２９と皮膚６との距離が長くなり、検出電圧が低下した場合、ＣＰＵ３０１は駆動電圧を高くする。一方、検出電極２９と皮膚６との距離が短くなり、検出電圧が上昇した場合、ＣＰＵ３０１は駆動電圧を低くする。従って、検出電極２９と皮膚６との距離によらず、皮膚６には一定の強度の直流電界を印加することが可能となる。

なお、検出電極２９が駆動電極２７に隣接して配置される場合には、駆動電極２７および検出電極２９の間の直流電界の変化を検出することにより、皮膚６と駆動電極２７との距離を算出してもよい。皮膚６が駆動電極２７に近づくとき、駆動電極２７と検出電極２９との間の電場の一部が皮膚６に流れ込む。これにより、駆動電極２７と検出電極２９との間の電場が小さくなり、駆動電極２７と検出電極２９との間の電位差は小さくなる。また、皮膚６が駆動電極２７に遠ざかるとき、駆動電極２７と皮膚６との間に発生する電場の一部が検出電極２９に流れ込む。これにより、駆動電極２７と検出電極２９との間に発生する電場が大きくなり、駆動電極２７と検出電極２９との間の電位差は大きくなる。すなわち、駆動電極２７と皮膚６との間の距離に応じて、検出電極２９の検出電圧は変化する。制御部３は、検出電極２９の検出電圧に基づき駆動電圧を制御することが可能である。これにより、制御部３は駆動電極２７と皮膚６との間の距離によらず、皮膚に一定の直流電場を印加することが可能となる。

さらに、駆動電極２７は検出電極２９の機能を備えてもよい。すなわち、駆動電極２７に駆動電圧が印加されない状態において、制御部３は駆動電極２７と皮膚６との間の静電容量変化を駆動電極２７における検出電圧として取得してもよい。その後、制御部３は検出電圧に基づき駆動電圧を決定し、当該駆動電圧を駆動電極２７に印加することができる。この場合、図１１において、複数のスイッチが駆動電極２７とＤＣ／ＤＣコンバータ３１３との間、および駆動電極２７と増幅器３２１との間にそれぞれ設けられることが好ましい。制御部３はこれらのスイッチをオンまたはオフとし、駆動電極２７において検出電極としての機能と駆動電極としての機能を切り替えることが可能となる。このような構成によれば、検出電極２９を設ける必要がなくなるため、より多くの駆動電極２７を基材２１に設けることができ、より効果的な皮膚刺激を実現し得る。また、駆動電極２７が検出電極としての機能を有するため、駆動電極２７と皮膚６との空隙を正確に検出することが可能となる。

図１２は本実施形態における皮膚刺激装置の動作を表すフローチャートである。

まず、ユーザは、アプリケーションを起動し、ディスプレイ４０５に配されたタッチセンサ４０６を操作することによって、性別、誕生日（年齢）、使用部位、ユーザの気分の状態および自覚症状、ユーザの次の行動予定等のユーザ情報をユーザ端末４に入力する（ステップＳ２０１）。ユーザは、刺激したい顔の部位等を設定してもよい。次に、ユーザは、マスク２を装着し（ステップＳ２０２）、ユーザ端末４に皮膚刺激の開始を指示する（ステップＳ２０３）。

制御部３は、皮膚６の複数の部位のそれぞれにおいて検出電極２９と皮膚との距離を検出し（ステップＳ２０４）、制御部３は、ユーザ情報および検出された距離に応じて、駆動電圧、駆動時間を決定する（ステップＳ２０５）。さらに、制御部３は、決定された駆動電圧を駆動電極２７に印加する（ステップＳ２０６）。これにより、駆動電極２７と皮膚６との間に直流の電場が形成され、皮膚は電場によって刺激を受ける。

続いて、制御部３は皮膚刺激を終了するか否かを判断する（ステップＳ２０７）。決定された動作時間が経過しない場合（ステップＳ２０７においてＮＯ）、制御部３は空隙の検出および駆動電圧の決定の処理を繰り返し実行する（ステップＳ２０４～Ｓ２０６）。また、決定された時間が経過した場合（ステップＳ２０７においてＹＥＳ）、制御部３は、皮膚刺激を停止する。さらに、制御部３は、施術結果および皮膚の状態をディスプレイ４０５に表示する（ステップＳ２０８）。以上の処理が完了すると、制御部３は主電源をオフにする。

以上に述べたように本実施形態によれば、検出電極２９が検出した距離に基づき、駆動電極２７の駆動電圧が制御される。これにより、駆動電極２７と皮膚６との距離によらず、一定の強度の電場を皮膚に与えることが可能となる。特に、複数の駆動電極２７のそれぞれと皮膚６との間の距離が一定でない場合、駆動電極２７毎に距離に応じて駆動電圧を制御することができる。このため、ユーザの顔の個人差、マスク２の装着のずれなどの影響を低減し、皮膚６の各部に一定の電場を印加することが可能となる。

[第３実施形態]
続いて本実施形態における皮膚刺激装置について説明する。本実施形態における皮膚刺激装置は、基材および駆動電極がユーザの顔に沿って湾曲している点において第１実施形態と異なっている。以下、第１実施形態と異なる構成を中心に説明する。

図１３は本実施形態に係るマスク２の断面図である。図１３において、基材２１は顔の表面に沿って湾曲して形成されており、基材２１の背面と皮膚６との間の空隙の長さはそれぞれの場所において一定である。複数の駆動電極２７のそれぞれは基材２１の背面に設けられており、複数の駆動電極２７のそれぞれと皮膚との間の空隙も一定となる。このため、顔の全体に亘って均一な電場を形成することが可能となり、顔に均一に皮膚刺激を付与することが可能となる。

また、それぞれの駆動電極２７は、湾曲した基材２１の背面に沿って配置されており、基材２１と同様に湾曲して形成されている。このため、１つの駆動電極２７の各部において皮膚６との空隙の距離が一定となり、１つの駆動電極２７において均一な電場を形成することが可能となる。

本実施形態におけるマスク２は、駆動電極２７と皮膚との間の距離は一定となるように構成されるため、第２実施形態のように距離検出の構成を必ずしも要しない。このため、マスク２、制御部３の構成を簡略化することができる。また、マスク２に検出電極２９を設ける必要がなくなり、より多くの駆動電極２７を設けることができ、皮膚刺激の効果をさらに高めることができる。

なお、本実施形態においても、第２実施形態における距離検出の構成を設けることは妨げられない。マスク２が正しく装着されなかった場合には、皮膚６と駆動電極２７との距離が一定にならないこともある。このような場合には、距離検出の構成は有用となり得る。

[他の実施形態]
さらに、いずれかの実施形態の一部の構成を他の実施形態に追加した例、ほかの実施形態の一部の構成と置換した例も、本発明の実施形態である。また、実施形態において特段の説明や図示のない部分に関しては、当該技術分野の周知技術や公知技術を適宜適用可能である。

１ 皮膚刺激装置
２ マスク
３ 制御部
４ ユーザ端末
５ ケーブル
２１ 基材
２２ 装着部
２３ 装着部
２４ 装着部
２５ 装着部
２６ 絶縁材
２７ 駆動電極
２８ 基準電極
２９ 検出電極

Claims (21)

1. 基材と、
   前記基材に設けられるとともに、ユーザに接触可能な基準電極と、
   前記基材に設けられるとともに、前記ユーザの皮膚部分に対向して配置可能であり、前記基準電極の電圧に対して直流の駆動電圧が印加される駆動電極と、
   前記基材に設けられるとともに、前記駆動電極と前記皮膚部分との間に空隙が形成されるように、前記基材を前記ユーザに接触させる接触部とを備えることを特徴とする装置。
2. 前記接触部に前記基準電極が設けられていることを特徴とする請求項１に記載の装置。
3. 前記接触部は、前記ユーザの耳、鼻、顎、額の少なくともいずれかに接触することで、前記皮膚部分に対する前記駆動電極の位置を規定することを特徴とする請求項１に記載の装置。
4. 前記接触部は、前記駆動電極と前記皮膚部分との間に空隙が形成されるように、前記基材を前記ユーザに装着させる装着部であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
5. 前記駆動電極は、前記ユーザの顔の前記皮膚部分に沿って湾曲していることを特徴とする請求項１に記載の装置。
6. 前記基準電極と前記ユーザとの接触面積は、前記駆動電極の表面積よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載の装置。
7. 前記駆動電極の表面は絶縁材によって被覆され、
   前記絶縁材は前記皮膚部分に非接触であることを特徴とする請求項１に記載の装置。
8. 前記絶縁材は前記基材の一部から構成されることを特徴とする請求項７に記載の装置。
9. 前記駆動電圧、または前記駆動電圧の駆動時間を制御する制御部をさらに備えることを特徴とする請求項１乃至８のいずれか１項に記載の装置。
10. 前記制御部は、前記ユーザの年齢、性別、自覚症状および前記皮膚部分の少なくとも１つに応じて、前記駆動電圧または前記駆動時間を制御することを特徴とする請求項９に記載の装置。
11. 前記制御部は、前記ユーザの生体から得られた情報に基づき前記駆動電圧または前記駆動時間を制御することを特徴とする請求項９に記載の装置。
12. アレイ状に配列された複数の前記駆動電極を備え、
    前記制御部は、複数の前記駆動電極のそれぞれの前記駆動電圧または前記駆動時間を独立に制御可能であることを特徴とする請求項９に記載の装置。
13. 前記駆動電圧は１０～１００Ｖであることを特徴とする請求項９に記載の装置。
14. 前記駆動時間は５～２０分であることを特徴とする請求項９に記載の装置。
15. 前記皮膚部分に対向して設けられるとともに、前記空隙の距離に応じた検出電圧を出力可能な検出電極を備え、
    前記制御部は、前記検出電圧に基づき、前記駆動電圧または前記駆動時間を制御することを特徴とする請求項９に記載の装置。
16. 前記駆動電極に前記駆動電圧が印加されない状態において、前記駆動電極は前記検出電極として機能することを特徴とする請求項１５に記載の装置。
17. 前記駆動電圧を生成するための内部電源をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
18. 前記駆動電圧を生成するための外部電源に接続可能な接続端子をさらに備えることを特徴とする請求項１に記載の装置。
19. 前記制御部は、携帯端末に設けられていることを特徴とする請求項９に記載の装置。
20. 皮膚刺激装置である請求項１に記載の装置。
21. 基材に設けられるとともに、ユーザに基準電極を接触させるステップと、
    前記基材に設けられるとともに、前記ユーザの皮膚部分に対向して配置可能な駆動電極に、前記基準電極の電圧に対して所定の直流の駆動電圧を印加するステップと、
    前記駆動電極と前記皮膚部分との間に空隙が形成されるように、前記基材に設けられた接触部によって、前記基材を前記ユーザに接触させるステップとを備えることを特徴とする装置の制御方法。

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