光脱毛设备的制作方法

专利名称：光脱毛设备的制作方法
技术领域：
本发明总体上涉及光脱毛，即由光对毛发进行(暂时性或永久性)去除。
背景技术：
光脱毛就其本身而论是已知的；通过举例的方式,参考US-5, 735，844。源于合适的光源(激光器；闪光灯)的光由毛发和/或毛囊中的黑色素所吸收。所吸收的光被转化为热量。该热量破坏乃至摧毁毛囊。毛发脱落，并且新的生长被延缓乃至被完全阻止。光通常以脉冲的形式应用。在脱毛效率中有若干参数发挥作用脉冲持续时间、脉冲重复频率、光的波长或光谱范围以及积分通量(或能量密度，以J/cm2表示)。在试图进行永久性毛发去除并从而对毛囊进行破坏时，文献报告了以在从数ms到数百ms范围内的脉冲的形式应用的高达60J/cm2的积分通量。US-7，044，959公开了用于使用对于脉冲源和连续源二者的宽范围参数设置，以扫描运动来暂时性地减少毛发的生长的方法。在文章“Low dose epilation by alexandrite laser a dose response study，，(在 Med. LaserAppI. , vol. 16,2001, pp. 293-298中)，M. Drosner等人描述了使用相对较低功率的翠绿宝石激光器进行的毛发去除的研究。波长为890nm，积分通量为从5J/cm2到lOJ/cm2，脉冲持续时间为7ms。作者们观察到了长期的毛发去除，但他们对其方法的永久性表示出怀疑。WO 2007/099546A2公开了使用一系列快速输送的低积分通量非相干光脉冲来损伤毛囊的方法和装置。特别地，光以多脉冲形式施加到组织区域，其中每个脉冲具有在
0.5J/cm2和lOJ/cm2之间的平均脉冲积分通量，其中每个脉冲的平均脉冲持续时间至少为lms，并且其中所述多个脉冲的平均重复频率至少为I. 5Hz。

发明内容
专业系统在实际使用中通常致力于应用高积分通量，以获得永久性毛发去除。然而，一个问题是，存在不同的皮肤类型。如果积分通量对于某种皮肤类型而言过低，则获得的效果可能不令人满意。如果积分通量对于某种皮肤类型而言过高，则表皮中的黑色素将会吸收过多的光，并且因此很可能发生不良的后果，比如起疱和/或色素沉着过度，以及/或者高强度的疼痛。因此，在使用这样的专业系统时，必须由训练有素的专业人员对参数进行设置，以确保参数设置与相应的患者皮肤类型相符合。另外，使用高积分通量进行的治疗必须与皮肤冷却相结合，以减轻疼痛并防止皮肤损伤。这样的专业系统是庞大、笨重和昂贵的。因此，它们不适合于消费者市场。在另一种途径中，为了缩小装置的整体尺寸，高积分通量通过缩小“足迹(footprint) ”，即缩小可被治疗的皮肤面积，而得以实现。在专为消费者市场而设计的市售光脱毛设备中，积分通量在小至0. Scm2的治疗窗上高达18J/cm2。这显然使比如整条腿的大面积皮肤的治疗变得令人不适地缓慢而冗长。本发明的一个目标是提供可由消费者在没有或几乎没有副作用的风险，并且在没有或几乎没有令人难以忍受的高强度疼痛的情况下，在家里舒适地使用的光脱毛设备。本发明的又一目标是提供可由所有皮肤类型的消费者所使用的光脱毛设备，同时不需要有训练有素的专业人员来操作该设备。本发明的另一目标是提供相对较小的光脱毛设备。特别是，本发明为了其目标，需要提供手持式并且易于携带的光脱毛设备。依据本发明的一个重要方面，根据皮肤类型选择了较低但仍然有效的积分通量设置。这使得发热量维持在低水平，并且从而使得有效的冷却得以通过简单的风扇以低流速 吹动周围空气而实现，并且最终使得装置能够具有较小的尺寸。根据本发明的设备具有权利要求I中所定义的特征。其他有益的和优选的特征在从属权利要求中做出了定义。应当注意，某些现有技术系统包括基站和手持件。根据本发明的设备以不具有基站以及基站与手持件之间的耦合为特征，因为灯和控制器二者全都被容纳在手持外壳之中。根据本发明的设备因而是完全整装的。


本发明的这些和其他方面、特征和优点将通过参考附图，在以下对一种或多种优选实施方式的描述中被进一步地解释。在附图中，相同的参考标号表示相同的或类似的部件，并且在其中图I示意性地示例说明根据本发明的手持式光脱毛设备。
具体实施例方式图I示意性地示例说明根据本发明的手持式光脱毛设备I。该设备包括外壳10，其尺寸与剃须设备的尺寸相仿。外壳10容纳至少一个宽带强光源20。光源20，在下文中也被称作“灯”，被适当地实施为氙气闪光灯，但也可以使用其他类型的灯，只要它们能够产生适合于实现光脱毛的光谱。由于氙气闪光灯就其本身而论是已知的，因而不必作出更多的解释。外壳10基本上是关闭的,但具有一个窗口 11 (尽管外壳也可以具有多个窗口)用于使得由灯20所产生的光能够从外壳中射出。窗口 11的边缘将被称为设备I的口 12。窗口的优选形状是基本上为矩形的，并且优选尺寸为大约30mmX大约10mm。但是，为了治疗较小的皮肤部分，窗口可能被期望具有较小的尺寸，例如大约15 _X10mm。窗口可以具有可移动的遮板用以减小出射开口。在临近灯20，与窗口 11相对之处，布置有反射器30，用以增加所产生的光从外壳中射出的部分，并且用以提高光输出的效率，并减少在外壳内损耗的光量。如图所示，反射器30可以适当地弯曲，以便会聚光输出。应当注意，反射器30可以由多个反射器的系统所替代。氙气闪光灯能够在从紫外到红外，即从575nm以下到高达1700nm的光谱范围内产生强光。紫外光可能是有害的。因此，最好将此光过滤掉。为此，布置在灯20与窗口 11之间的滤镜40被选择用以阻挡UV光，并且优选地被选择用以阻挡具有在大约575nm以下的波长的光；该范围的边缘并不是关键性的。由于合适的滤镜就其本身而论是已知的，因此无须在此做出进一步解释。应当注意，设计师可以选择具有不同特性的不同滤镜，使得被阻止的光谱范围略有不同。在大约1000_1200nm以上的光谱对于光脱毛几乎没有或根本没有贡献。因此，也可以添加滤镜用于阻挡具有在大约1200nm以上的波长的光，其边缘也不是关键性的。但是，在本发明的背景中，不需要这样的滤镜。在外壳内，与窗口 11相邻之处，镜系统35限定光从滤镜40向窗口 11并且因而向要接受治疗的皮肤传播的光路。可以例如由抛光金属制成的这些镜，对不完全向窗口 11传播的光进行反射，再次为了提高光输出的效率并减少在外壳中所损耗的光量。在外壳内布置有用于对灯20进行冷却的风扇50。其产生沿灯而过的空气流，以对其进行冷却。外壳可具有出口(未示出)，用于允许空气流离开外壳；这些出口可以靠近窗口 11布置。外壳还可以具有入口(未示出)，用于允许空气进入外壳。 外壳10还可以容纳用于为灯20和风扇50供电的电池60,其由通常包括微控制器或微处理器等的电子控制设备70所控制。控制设备70具有供电输入端76，其耦合到电池用以接收电池的电能。应当注意，电池60在耗尽时可被更换，但其也可以为可充电电池，并且外壳10具有连接器(未示出)，用于对通常被实施为电源适配器的充电设备的连接。备选地，电池也可以由以无线方式接收电磁能量的电路进行充电，并且为此包括布置于外壳10中的接收线圈(未示出)。由于这样的用于对电池进行充电的技术就其本身而论是已知的，因此无须在此做出进一步解释。控制设备70还具有灯输出端72，其耦合到灯20用于控制灯的工作。控制设备70还具有风扇输出端75,其稱合到风扇50用于控制风扇的工作。外壳10具有由用户操作的控制构件17，用于开启或关闭光脱毛设备I。该控制构件17可被实施为本身已知的按钮开关、滑块开关，等等。在所示实施方式中，控制设备70还具有用户控制输入端77，其耦合到控制构件17并且允许控制设备70基于控制构件17的位置来决定灯的工作和风扇的工作。备选地，控制构件17还可以与电池60相关联，用以开启或关闭电池电源。合适的工作参数取决于用户的皮肤类型。因此，控制设备70对连接到用户输入端74的由用户操作的输入构件14作出响应，以设置一个或多个工作参数。人们普遍认识到，存在有六种不同的皮肤类型。因此，合适的输入构件14为例如具有用于选择某种皮肤类型的六个位置的旋钮。应当注意，备选地，或者除了选择六种皮肤类型之一以外，输入构件14可以允许
一些微调。另外，应当注意，输入构件14和由用户操作的控制构件17可以合为一体。例如，输入构件14可具有第七位置作为关闭位置。代替要由用户进行设置的手动选择器，设备I还可以包括皮肤类型检测器90，其靠近窗口 11布置，用于接收从皮肤反射回来的反射光，并且能够基于反射光的颜色或光谱分布来产生皮肤类型检测器信号。在这样的情况下，控制设备70具有与皮肤类型检测器90耦合的皮肤检测器输入端79。设备还可以包括结合的这样的皮肤类型检测器90和由用户操作的输入构件14。在这样的情况下，皮肤类型检测器信号可导致例如由控制设备70从六种皮肤类型中进行总体选择，同时用户操作的输入构件14可以实现在总体皮肤类型设置范围内的精细设置。原则上，在用户激活开启按钮17时可以立即开启灯20。然而，这不是首选的，因为人们期望只在需要时，即在口 12被应用到用户的皮肤时，才产生高强度光。设备I因此优选地包括至少一个皮肤接触传感器13，其在接触到用户的皮肤之后产生接触信号。控制设备70还具有与皮肤接触传感器13耦合的皮肤接触输入端73，并且仅当在其皮肤接触输入端73上所接收的信号指示皮肤接触时才开动灯20。皮肤接触传感器13可以为例如安置在皮肤接触处之上的机械传感器、光学传感器、超声波传感器、电容式传感器，等等。更加优选地，设备I包括布置在口 12的对侧的多个皮肤接触传感器，而控制设备70仅在接收自全部皮肤接触传感器的信号都指示皮肤接触时才开动灯20。在工作中，控制设备70控制灯20，使其以具有在从Ims到2ms范围内的脉冲持续时间的短暂脉冲开启。该范围的下限优选地高于1ms，优选地为I. Ims0该范围的上限优选 地低于2ms，优选地为I. 9msο脉冲持续时间的优选设置为大约I. 8ms。就此而论，脉冲持续时间在最高光强度的50%处测量，因为灯需要一些时间以从零开始增高光强度，同时灯也需要一些时间以将其光强度降低回零。取决于皮肤类型，皮肤层面上的积分通量在每个脉冲从2J/cm2到7J/cm2(在从575nm到IOOOnm的有效光谱范围上积分)的范围内。应当注意，任何在IOOOnm以上的光谱范围内的辐射都未被记入以上的积分通量值中。一种常用的皮肤分类系统由哈佛医学院(Harvard Medical School)的医学和哲学博士(MD、PhD) Thomas B. Fitzpatrick于1975年制定出来。该皮肤分类系统基于个人的肤色及其对日照的反应，并且包括具有以下特性的以下类型
~mm浅白色皮肤，金发/红发总是灼伤，不会晒黑
类型II 白皙的皮肤很容易灼伤
类型III 暗白色皮肤灼伤，然后晒黑
类型IV 浅棕色皮肤很容易晒黑，最小灼伤
"Msv中等褐色皮肤晒成暗黑色，很少灼伤
类型VI 深褐色皮肤晒成暗黑色，从不灼伤如上文所述，输入构件14可以允许用户输入皮肤类型，并且用户可以从说明书，或者从范例图片等中，获取例如与他或她的皮肤类型相关的信息。对于根据该Fitzpatrick系统的皮肤类型，控制设备70将皮肤层面上的积分通量设置在以下范围内对于I、II、III 型皮肤，从 5J/cm2 到 7J/cm2 ；对于IV 型皮肤，从 4J/cm2 到 6J/cm2 ；对于V型皮肤，从3J/cm2到5J/cm2 ；以及对于VI 型皮肤，从 2J/cm2 到 3J/cm2。
通常，如果输入构件14只能够输入皮肤类型，那么控制设备70优选地将皮肤层面上的积分通量设置在 所述范围的最高值，即在对于I、II、III 型皮肤，大约 7J/cm2 ；对于IV型皮肤,大约6J/cm2 ；对于V型皮肤,大约5J/cm2 ；以及对于VI型皮肤,大约3J/cm2。通常，如果输入构件14允许用户依据他或她的具体的容忍度或敏感度，在从最小值到最大值范围内设置微调，那么控制设备70优选地在用户选择最大值时将皮肤层面上的积分通量设置在所述范围的最大值，即在对于I、II、III 型皮肤，大约 7J/cm2 ；对于IV型皮肤,大约6J/cm2 ；对于V型皮肤,大约5J/cm2 ;以及对于VI型皮肤,大约3J/cm2。并且优选地在用户选择最小值时将皮肤层面上的积分通量设置在所述范围的最小值，即在对于I、II、III 型皮肤，大约 5J/cm2 ；对于IV型皮肤，大约4J/cm2 ；对于V型皮肤，大约3J/cm2 ；以及对于VI型皮肤，大约2J/cm2。用户可能不需要按照皮肤类型输入他或她的设置，因为输入构件允许用户从最小值到最大值选择连续的积分通量设置。输入构件可被实施为例如旋钮，而控制设备70线性地根据在最小值与最大值之间的用户设置(钮的旋转位置)，将皮肤层面上的积分通量设置在从2J/cm2到6J/cm2的范围内的值上。为了脱毛的目的，如上所述的积分通量应当在具有如上所述的持续时间的时间范围(time frame)内被提供给皮肤。就这一点而言，光在时间范围内是否被连续地提供，即作为一个连续闪光或连续脉冲，或者光在时间范围内是否被间歇地提供，即作为一连串子脉冲，并不是重要的，在后一种情况下串仍将被表示为“脉冲”。对于同一皮肤区域不需要多个光脉冲。为了对大于设备的足迹(即窗11的尺寸)的皮肤区域进行治疗，用户需要将设备从一个皮肤区域移至另一个，并重复所述治疗。控制设备70以在从O. IHz到O. 5Hz的范围内的脉冲重复频率，重复地对灯进行驱动，使用户有时间在脉冲之间移动所述设备。如上文所述，如果没有皮肤接触，则优选地不应用光脉冲。在专业系统中，在使用高积分通量时，必须将具有大于IOOOnm的波长的光过滤掉，以减轻疼痛。在相对较低的积分通量上，本发明排除了去除这些波长的必要性，从而提供了一定的节约。另外，鉴于相对较低的积分通量，灯产生出相对较少的热量，其可以通过简单的风扇而被散去，并从而避免对使用复杂而笨重的水冷设备的需求。而且，还是鉴于相对较低的积分通量，无须通过凝胶等对皮肤进行冷却。设备I优选地具有用于产生指示灯的温度的信号的温度感测装置，例如靠近灯20安装，用以感测其温度的温度传感器80。控制设备70还具有与温度传感器80耦合的温度输入端78。控制设备70将该温度信号与预定的阈值信号进行比较，并且确保只在灯的温度低于阈值温度的时候才对灯20进行操作。尽管本发明在附图和前文的描述中得到了详细地示例说明和描述，本领域中的技术人员应当清楚，这样的示例说明和描述应被视为示例说明性的或者被视为范例，并且它们不是限制性的。本发明不限于所公开的实施方式；恰恰相反，在本发明如所附权利要求书中所限定的保护性范围内的若干变型和修改都是可能的。 例如，替代电池供电，或者除此以外，设备可具有电源线用于对电力网的连接。另外，545nm到1200nm的工作范围是优选的范围，但是该范 围的限度的轻微改变也是可以的。只要光被产生在适于实现光脱毛的宽光谱范围内就足够了。另外，窗可被进一步划分。关于特定实施方式描述的特征也可被应用在所描述的其他实施方式上。不同实施方式的特征可以被结合起来，以实现另一实施方式。可以省略掉未被明确地表示为必要的特征。所公开的实施方式的其他变型可由本领域技术人员在实践所提出的发明的过程中，从对附图、公开内容，以及所附权利要求书的研究中理解和实现。在权利要求书中，动词“包括”及其词形变化的使用不排除其他元件或步骤，并且不定冠词“一个”或“一种”不排除复数。单独的处理器或其他元件可实现权利要求书中所陈述的若干项功能。仅凭某些措施被陈述于相互不同的从属权利要求中的事实不表示不能够结合使用这些措施用以获益。计算机程序可被存储或分布在合适的介质上，比如在与其他硬件一同提供的或者作为其他硬件的一部分的光存储介质或固态存储介质上，但也可以以其他形式分布，比如经由互联网或者其他有线或无线通信系统。权利要求书中的任何参考标记都不应被解释为对范围的限制。通过参考示例说明了根据本发明的设备的功能块的框图而对本发明进行了解释。应当理解，一个或多个这些功能块可以在硬件中实施，其中这样的功能块的功能由单独的硬件组件所执行，但是一个或多个这样的功能块也可以在软件中实施，使得这样的功能块的功能由计算机程序的一条或多条程序行，或者由可编程设备，比如微处理器、微控制器、数字信号处理器，等等，所执行。总而言之，本发明提供光脱毛设备1，其包括手持式外壳10，其具有至少一个窗口 11 ;灯20，其被容纳于外壳之中，用于产生具有从大约575nm到大约1200nm的光谱范围的光；以及控制设备70,用于驱动灯20。灯以短暂脉冲开启，该短暂脉冲具有在从Ims到2ms,优选地从I. Ims到I. 9ms的范围内，更加优选地大约I. 8ms的脉冲持续时间，以及在从O. IHz到O. 5Hz的范围内的脉冲
重复频率。根据皮肤类型，皮肤层面上的积分通量在从2J/cm2到7J/cm2的范围之内，特别是对于I、II、III 型皮肤，从 5J/cm2 到 7J/cm2 ；对于 IV 型皮肤，从 4J/cm2 到 6J/cm2 ；对于V型皮肤，从3J/cm2到5J/cm2 ；以及对于VI 型皮肤，从 2J/cm2 到 3J/cm2。
权利要求
1.一种光脱毛设备(1)，包括 手持式外壳(10),其具有至少一个光输出窗口(11)； 宽带强脉冲光生成装置(20)，其被容纳于所述外壳之中，用于在适于实现光脱毛的宽光谱范围内产生高强度光； 控制设备(70)，用于驱动所述光生成装置(20)； 其中所述控制设备被适配用以控制所述光生成装置，以便以具有在从Ims到2ms，优选地从I. Ims到I. 9ms的范围内，更加优选地大约I. 8ms的脉冲持续时间的短暂脉冲开启所述光生成装置； 并且其中所述控制设备被适配用以控制所述光生成装置，使得皮肤层面上的积分通量为每一脉冲从2J/cm2到7J/cm2的范围内， 其特征在于，所述控制设备(70)适于以在从O. IHz到O. 5Hz的范围内的脉冲重复频率控制所述光生成装置(20)。
2.根据权利要求I的光脱毛设备，还包括由用户操作的输入构件(14)； 其中所述控制设备(70)具有输入端(74)，其与所述输入构件(14)耦合，用于接收指示所选皮肤类型的信号；并且 其中所述控制设备被适配用以根据所选皮肤类型来控制积分通量设置。
3.根据权利要求I的光脱毛设备，还包括靠近所述窗口(11)安装的皮肤类型检测器(90)，用于接收从皮肤反射回来的反射光，并且其能够产生皮肤类型信号； 其中所述控制设备(70)具有皮肤检测器输入端(79)，其与所述皮肤类型检测器(90)耦合，用于接收所述皮肤类型信号；并且其中所述控制设备被适配用以根据检测到的皮肤类型来控制积分通量设置。
4.根据权利要求2或3的光脱毛设备，其中所述控制设备被适配用以将皮肤层面上的积分通量设置在以下范围内 对于 I、II、III 型皮肤，从 5J/cm2 到 7J/cm2 ； 对于IV型皮肤，从4J/cm2到6J/cm2 ； 对于V型皮肤，从3J/cm2到5J/cm2 ；以及 对于VI型皮肤，从2J/cm2到3J/cm2 ； 所述皮肤类型根据Fitzpatrick皮肤分类系统进行表示。
5.根据权利要求4的光脱毛设备，还具有用户输入端，使得用户能够输入在从最小值到最大值的标度范围内的精细设置，其中所述控制设备依照在最小值与最大值之间的所述用户输入，被适配用以将皮肤层面上的积分通量设置在以下范围内 对于 I、II、III 型皮肤，从 5J/cm2 到 7J/cm2 ； 对于IV型皮肤，从4J/cm2到6J/cm2 ； 对于V型皮肤，从3J/cm2到5J/cm2 ；以及 对于VI型皮肤，从2J/cm2到3J/cm2 ； 所述皮肤类型根据Fitzpatrick皮肤分类系统进行表示。
6.根据权利要求I的光脱毛设备，还具有用户输入端，使得用户能够输入在从最小值到最大值的标度范围内的设置，其中所述控制设备依照在最小值与最大值之间的所述用户输入，被适配用以将皮肤层面上的积分通量设置在从2J/cm2到7J/cm2的范围内。
7.根据权利要求I的光脱毛设备，还包括用于生成皮肤类型检测器信号的皮肤类型检测器(90)和由用户操作的输入构件(14)，其中所述控制设备(70)被布置用于选择总体皮肤类型设置范围，而所述由用户操作的输入构件实现所述总体皮肤类型设置范围内的精细设置。
8.根据权利要求I的光脱毛设备，其中由所述设备所输出的光在从大约575nm的波长下限到至少大约1700nm的波长上限的范围内。
9.根据权利要求I的光脱毛设备，其中所述光生成装置包括至少一个氙气闪光灯(20)以及布置在所述灯(20)与所述窗口(11)之间的滤 镜(40)，所述滤镜被选择用以至少阻挡紫外光并且优选地被选择用以阻挡在大约575nm以下的光。
10.根据权利要求I的光脱毛设备，还包括邻近所述灯，在所述窗口的对侧布置的至少一个反射器(30)。
11.根据权利要求I的光脱毛设备，还包括镜系统(35)，其邻近所述窗口(11)布置，用于限定光从所述光生成装置(20)向所述窗口传播的光路。
12.根据权利要求I的光脱毛设备，其中所述光输出窗口(11)具有大约300mm2的横截面面积。
全文摘要
光脱毛设备(1)包括具有至少一个窗口(11)的手持式外壳(10)；被容纳于所述外壳之中的灯(20)，用于生成具有从大约575nm到大约1700nm的光谱范围的光；以及用于驱动所述灯(20)的控制设备(70)。所述灯以短暂脉冲开启，该脉冲具有在从1.1ms到1.9ms的范围内，优选地大约1.8ms的脉冲持续时间，以及在从0.1Hz到0.5Hz的范围内的脉冲重复频率。根据皮肤类型，皮肤层面上的积分通量在从2J/cm2到7J/cm2的范围内，特别是，对于I、II、III型皮肤，从5J/cm2到7J/cm2；对于IV型皮肤，从4J/cm2到6J/cm2；对于V型皮肤，从3J/cm2到5J/cm2；以及对于VI型皮肤，从2J/cm2到3J/cm2。
文档编号A61B18/20GK102670303SQ20121011084
公开日2012年9月19日 申请日期2009年3月2日 优先权日2008年3月7日
发明者A·M·纽杰斯, L·J·T·埃弗斯-德克斯 申请人:皇家飞利浦电子股份有限公司