用于提供辐射脉冲的照射单元和用于运行照射单元的方法与流程

本发明涉及一种照射单元，其用于提供对皮肤表面进行照射的辐射脉冲，尤其是用于脱毛，以及涉及一种用于运行照射单元的方法，其中，照射单元具有光源单元，该光源单元设计用于，以能预设的脉冲时长、以能预设的脉冲强度以及以能预设的时间上的脉冲间隔来提供辐射脉冲，其中，光源单元进一步设计用于，在光源单元的主发射方向上，以到光源单元的预定的间隔对具有预定的尺寸的、皮肤表面的区域进行照射。

背景技术：

由现有技术出发，具有ipl(强脉冲光)光源的照射单元是已知的，例如用于毛发去除。在此，通常使用在脉冲运行中具有从紫外线附近直至红外线附近的发射光谱的氙气放电灯，但是也可以使用激光光源和led光源。led光源可以在大约550nm直至大约1200nm的范围中发射辐射。光脉冲在皮肤中的吸收效果在此基本上通过水、血色素和黑色素确定。在毛发去除时，重点在黑色素吸收，其中黑色素不仅出现在皮肤中而且还出现在毛囊中。为了实现优化的效果，在不损害皮肤的情况下，需要在发根注入尽可能高的能量值。在此，优选的发射波长取决于皮肤类型，其中较长的波长通常更适合于深色的皮肤类型。因为氙气放电灯具有非常宽的发射光谱，因此通常使用长波滤波器，其用于抑制在大约600纳米以下的波长的发射。此外，对于毛发去除来说通常将待处理的区域分成区段，其对应于处理头的、所谓的应用器的尺寸。通过顺序地使用应用器，在每个区段中施加确定的能量面密度。该措施在图1中示出。

图1在此示出了待处理的区域10的示意图，该区域被分成具有相同尺寸的各个区段10a，其中只有一个区段示意性地标注了参考标号。区段10a的尺寸在此对应于应用器的尺寸。该应用器在放置在待处理的区域的一个区段10a上，或者以到该区段的限定的间距保持，并且然后产生一个或者多个具有能预定的脉冲时长、脉冲间隔和强度的光脉冲，其将相应的能量输入到区段10a中。接下来，应用器被放置到下一个区段10a上并且再次产生一个或者多个光脉冲。应用器的该手动的和连续的放置也被称为拼接(stitching)。

在此，用于毛发去除的已知的照射单元的缺点在于，一方面通过使用滤波器导致能量损失非常高，从而极大地减小了这样的照射单元的能量效率。此外，所使用的放电灯在其时间上的放电特性方面仅仅能够非常小地或者仅仅非常高耗费地变化。在处理区域内部的能量吸收剂量的局部变化此外同样是不可能的。为此非常复杂地设计用于毛发去除的方法，因为待处理区域必须被分成很小的区域，其单独地并且顺序地通过手动放置应用器来照射。该手动的拼接对于使用者来说是非常高耗费的并且不舒服。为此，该区域的尺寸通过使用的放电灯的和反射器的尺寸确定，从而在此同样得到了对待处理区域的匹配方面的很小的灵活性。激光光源是昂贵的并且要满足严格的安全规定，这导致复杂的操作。

技术实现要素：

因此，本发明的目的在于提出一种用于提供辐射脉冲的照射单元和一种用于运行这种类型的照射单元的方法，其能够避免上述缺点中的至少一个缺点。

该目的通过用于提供辐射脉冲的照射单元和用于运行照射单元的方法实现。

根据本发明的照射单元的特征在于，光源单元具有至少一个固体光源，并且照射单元具有传感器单元和控制装置，以便对至少一个固体单元进行控制。

固体光源，例如像led一方面具有明显长的寿命，尤其是相比较于气体放电灯。另一方面可以通过使用一个或者多个固体光源来明显提高能量效率。这由此限定，即固体光源可以比气体放电灯更节省能量，在该应用情况中，然而能量效率尤其能够从固体光源的另外的特性中受益，因为其能够如此地设计，即其在期望的发射范围中非常窄带地发射，尤其是当其是所谓的量子点(quantum-dot)半导体光源时。由此能够以有利的方式使用相应的固体光源的全部发射光谱，并且不会导致通过通常必要的滤波器造成的光损失。由此，光源单元具有至少一个、优选还有多个固体光源，以有利的方式也获得了在控制可能性方面的明显更高的灵活性，这允许了对相应的形势和使用目的的、多样的匹配可能性。该灵活性的优点尤其与传感器组合地起作用，因为这实现了取决于通过传感器单元提供的传感器信号地对一个或者多个固体光源进行控制。通过传感器单元能够有利地确定形势参数、例如皮肤特性、皮肤特征、照射单元的运动速度或者类似量，从而根据这些参数对一个或者多个固体光源的控制实现了非常良好的并且尤其是还是自动化的形势匹配，这明显地提高了操作舒适性和照射单元的功能范围。

替代led，激光二极管、尤其是蓝色激光二极管也可以作为至少一个固体光源使用，其具有下游放置的发光材料元件，其用于将蓝色初级光线至少部分地转换(down-konversion，降频转换)为更长长波的转换光线(larp(laseractivatedremotephosphor，激光激发远程荧光粉)技术)。取决于所使用的发光材料，转换光线可以是光谱上窄带或者宽带的，例如在绿色、黄色、红色或者红外光谱范围中。由此能够有针对性地产生光谱上窄带或者宽带的发射光谱，并且由此实现改善的脱毛效果。为此，至少一个固体光源也可以是大面积的led，例如具有大面积的芯片，尤其是具有在至少一个方向上的延展，其测量为一个或者多个厘米。此外，至少一个固体光源也可以具有多个、尤其是单个地或者成组地控制的区段，并且例如设计为具有带有分成多个面的大面积芯片的led，这些面能够分开地控制。接下来用于至少一个固体光源的、描述多个固体光源的设计方案在此以相同的方式能够如上所述地移植用于具有多个区段的固体光源。

在本发明的一个优选的设计方案中，至少一个固体光源表现为led，尤其是高功率led。利用这种类型的led在脉冲时长在1和1000毫秒之间、优选在5和400毫秒之间时能够有利地提供在0.1至100焦耳每平方厘米范围中、优选在0.8焦耳每平方厘米和64焦耳每平方厘米之间的能量面密度。有利的是，光源单元也可以具有多个固体光源，其中多个固体光源也沿着至少一个行和/或列布置。因此，例如能够提供具有多行和多列的led阵列。这种行和/或列彼此在其长度和布置上的设计通过使用led能够特别灵活地变化，并且实现了根据本发明的照射单元的多样化的设计方案，该照射单元能够匹配区别极大的条件，例如用于特别处理非常小的区域。特别地，固体光源相比气体放电灯能够具有明显更小的尺寸，例如能够提供具有矩形的、正方形的或者圆形的基面的、0.5至4平方毫米的面积的led的芯片尺寸。因此，行和/或列也能够在其长度和宽度上变化极大地设计。为此，固体光源也能够极大变化地进行控制，这在设定能预设的脉冲时长、辐射功率和脉冲间隔时带来了非常多的灵活性。

在本发明的一个有利的设计方案中，光源单元具有多个固体光源，并且控制单元设计用于，以能预定的顺序来控制固体光源，使得固体光源、尤其是至少两个固体光源在时间上彼此错开地发射光脉冲。通过例如沿着行或者列顺序地运行固体光源，能够以有利的方式降低所需要的脉冲功率，并且在最大需要的脉冲功率方面或者在最大提供的电流方面，对照射单元的功率电子元件的要求能够由此明显降低。可替换的是，固体光源也能够同时地提供光脉冲，这有利地实现了对预定区域的更快速的处理。两种控制方式的组合也是有利的，例如多个固体光源也能够组合成光源组。因此，固体光源被这样地控制，即相同组的所有固体光源同时发射光脉冲，而光脉冲的发射在各个组方面在时间上错开。

在本发明的一个特别有利的设计方案中，控制装置设计用于，将能预设的脉冲时长和/或能预设的脉冲强度和/或能预设的时间上的脉冲间隔作为至少一个固体光源的至少一个控制参数来控制。脉冲强度在此表现为脉冲电流的强度，利用该脉冲电流在脉冲时长期间运行至少一个固体光源。此外，脉冲强度确定了通过固体光源在脉冲时长期间输出的辐射功率。通过脉冲强度的可控制性，借此也能够对辐射功率进行控制。这也尤其适用于多个固体光源的情况。

本发明的该设计方案有利地能够特别良好地匹配相应的形势和要求。电流脉冲强度和脉冲时长在此确定了通过脉冲提供的能量，其因此能够以有利的方式独立地例如匹配皮肤颜色或者毛发颜色。脉冲间隔相反可以匹配处理速度，如后面还要进一步描述的那样。

在本发明的另一个有利的设计方案中，光源单元再次具有多个固体光源并且此外具有多个光源组，其中光源组中的每一个光源组包括多个固体光源中的至少一个固体光源，其中，控制装置设计用于，分开地且彼此独立地对用于相应的光源组的控制参数进行控制。尤其是控制装置也能设计用于，分开地且彼此独立地对多个固体光源中的相应的一个固体光源的控制参数进行控制。例如因此可以在其脉冲时长、脉冲强度或者辐射功率或者还有能预设的脉冲间隔上分开地对固体光源进行控制。如果固体光源以一行布置，或者以另外的空间结构布置，那么通过该灵活的控制可能性，辐射出去的能量就能够沿着行或者经由空间结构远离地变化。这又特别有利地实现了能量面密度的区域式的匹配，该能量面密度在表面上得出。这例如允许输出的能量吸收剂量对皮肤不均匀部的匹配，例如在不同的色素沉积时，例如在待处理的皮肤区域中的黑素细胞痣时。用于区域选择地照射或者最小化或避免辐射功率或能量吸收剂量的另外的实例可以通过伤口、如割伤或者烧伤、通过血淤、通过皮肤病变、如牛皮癣、通过血管瘤成为受损的皮肤部分。

替代于每个单个的led的控制可能性也可以考虑的是，能够成组地控制led，从而由此简化了控制逻辑。

在本发明的另一个有利的设计方案中，传感器单元设计用于检测传感器参量，传感器参量涉及照射单元相对于表面的、或者可替换地相对于另外的区域参考面的运动。在此，控制单元设计用于，取决于检测的传感器参量地对控制参数进行控制。由此，能够以有利的方式取决于在表面上的运动地对输送给表面的能量面密度进行控制。例如，在表面上快速运动时能够设置比在表面上慢速运动时更高的功率。由此有利地在每个表面区域中提供了均匀和相同的功率输入。能量面密度本身通过能预设的脉冲时长和能预设的辐射功率(脉冲强度)以及脉冲的数量来确定，利用该脉冲对面进行照射。对于毛发去除来说，借此有利地不再需要照射单元在待处理的区域上逐个区段地放置，如其在拼接的方式中通常所做的那样，而是照射单元能够例如连续地在表面上移动、滚动或者滑动，而控制装置这样地对控制参数进行控制，即在每个单个的区段中自动地施加相同的能量面密度。这极大地提高了操作舒适性并且尤其是非常节省时间的。相应施加的能量值或者照射值能够与其区域相互关系一同存储到集成在照射单元中的数据存储器中，并且能够被再次调出，并且例如能够作为用于后续的照射处理的输入参数来使用。

在本发明的另一个有利的设计方案中，检测的传感器参量表现为运动速度，照射单元以该运动速度相对于表面运动，和/或表现为路程，照射单元经由该路程相对于表面运动。也可以检测两个传感器参量，或者从一个简单地测定另一个，因为例如由检测到的路程和为此需要的时间能够简单地计算出运动速度或者反之亦然。传感器单元为了检测传感器参量例如可以具有简单的机械传感器，例如像能施放在表面上的小轮子，其在照射单元运动时在表面上旋转，或者也可以使用光学传感器，例如像图像传感器、摄像机或者激光追踪器以及计算机机构或者类似物。这些传感器实现了路程的或者运动速度的特别简单的检测以及控制参数对检测到的路程或者运动速度的优化的匹配。如果例如在相应的表面区段中应该引入限定的能量面密度，其中该区段的尺寸表现为通过光源单元照射的区域的预定尺寸，那么该区域就能够以具有能预设的辐射功率和脉冲时长的、可预设的多个光脉冲、优选还有仅仅唯一的光脉冲来照射，并且一旦当照射单元在该表面区段上移开向着下一个相邻的表面区段运动时，就可以输出新的光脉冲。

在本发明的另一有利的设计方案中，其中光源单元具有多个固体光源，传感器单元设计用于，将相对于光源单元的两个不同位置的传感器参量检测为第一传感器参量和第二传感器参量，并且从第一传感器参量和第二传感器参量中为一个相应的光源组或者为一个相应的固体光源测定对应的单一传感器参量。此外，控制装置优选设计用于，取决于对应的单一传感器参量地对相应的光源组的或者相应的固体光源的控制参数进行控制。例如，可以将在光源单元的两个不同位置处的运动速度检测为第一和第二传感器参量，并且例如通过内插和外插法为相应的光源或者光源组测定作为单一传感器参量的运动速度。由此，能够有利地考虑到在表面上的拐弯运动时的速度区别，其中例如弯道内侧的固体光源比弯道外侧的固体光源更慢地运动。控制参数然后可以有利地如此控制，即还确保每个表面上均匀的能量输入。

此外，也可以在超过两个位置上检测传感器参量，例如在固体光源的行中的各个固体光源的区域中，或者在固体光源的列的区域中，如果其在多个行中布置，这允许了更加精确的控制。

此外，控制装置设计用于如下地取决于检测到的运动速度来控制脉冲间隔，即脉冲间隔随着增大的运动速度而变短。脉冲间隔在此表现为优选的控制参数，其取决于运动速度或者路程来控制，因为其相对于脉冲时长和脉冲强度来说不取决于另外的标准。在毛发去除时的目标是实现毛发根的逐点加热。如果脉冲时长例如被设定的过长，这会导致通过辐射在组织中引入的能量的能量流失，并由此导致不希望的皮肤加热。尤其是在过长的脉冲时长也非必要地提高了局部温度，从而使治疗效果、尤其是毛发根的损毁略微失效或者甚至停止。如果脉冲时长过短，那么同样不能实现用于摧毁毛发根的要求的温度。因此，脉冲时长和脉冲强度以及由此定义的能量吸收剂量优选如下地设定，即借此能够在毛发去除时实现特别高的效率。脉冲间隔相反可以不取决于另外的标准而简单地匹配运动速度，从而能够对表面的每个子区域以通过脉冲时长和脉冲强度定义的能量吸收剂量照射。

此外根据本发明的一个实施例提出，控制装置设计用于如下地取决于检测到的运动速度地控制脉冲时长和/或辐射功率和/或脉冲强度，即每个时间单位输出的辐射能量随着增大的运动速度而提高，尤其是这样，即给表面的每个同样大小照射的表面区域输送相同的辐射能量。脉冲时长和辐射功率可以同样至少在能预设的界限内部合适地变化，从而实现在皮肤表面中的均匀的能量输入和在毛发去除时的高效率。为此，脉冲间隔的大小也向下限制，即在表面上过快的运动时也不再可以进一步减小脉冲间隔，从而例如允许即使在较高的运动速度时附加地提高辐射功率。

然而，处理速度还要向上限制，因此本发明的一个特别有利的设计方案提出，为运动速度设定至少一个预定的界限值，并且照射单元设计用于，在超过界限值时向使用者输出报警信号，和/或控制装置设计用于，在超过界限值时断开照射单元。在此，例如也可以为运动速度预设两个界限值，从而使得照射单元在超过第一界限值时首先输出报警信号，并且一旦超过高于第一界限值的第二界限值时自动地断开照射单元。由此能够有利地避免错误操作，其例如可能通过过大的运动速度导致无效的毛发去除。也可以例如通过照射单元的显示器或者有色彩的、例如绿色发光的led向使用者显示，什么时候处理速度处于额定范围内。由此，使用者总是被告知关于正确地操作照射单元的信息。

在本发明的另一个有利的设计方案中，其中光源单元具有多个固体光源，固体光源的至少一个第一固体光源具有尤其是带有第一重点波长的第一发射光谱，并且固体光源的至少一个第二固体光源具有与第一发射光谱不同的第二发射光谱，其尤其是具有与第一重点波长不同的第二重点波长。通过为固体光源配备不同的发射光谱的方式，有利地提供了另外的控制参数，即发射波长，其允许对相应应用情况的优化的匹配。优选的发射波长在此取决于皮肤类型和/或毛发颜色，其中，尤其是较长的波长例如更好地适用于深色的皮肤类型并且导致较高的效率。在此，较早的辐射暴露也是重要的。通过本发明的该设计方案有利地实现了发射波长的选择，尤其是通过对待运行的led的选择与相应的皮肤类型或者毛发类型匹配。

在此例如可以提出，控制装置设计用于，取决于通过照射单元的操纵件检测的使用者输入地设置光源单元的发射波长。例如，使用这可以通过操纵件选择期望的发射波长，其对于其特定的皮肤类型和毛发类型是优选的。例如使用者可以根据用于相应的毛发和皮肤类型的表格和其组合来选取推荐的发射波长，并且然后在操纵件上输入。也可以考虑的是，使用者在操纵件上输入其皮肤和/或毛发类型，并且照射单元根据在存储器中存储的表格来确定待选择的发射波长，并且在使用中控制相应的led。通过设置操纵件，借此提供了发射波长对特定的使用者特性的、特别简单和成本低廉的匹配。

可替换地或者附加地，然而也可以提出通过照射单元本身设置发射波长对皮肤和/或毛发颜色的全自动的匹配。在该框架中，本发明的一个有利的设计方案提出，传感器单元设计用于确定表面的颜色、尤其是毛发颜色和/或皮肤颜色，尤其是也分开地为待照射的表面的、相应的子区域或者通过光源单元照射的具有预定的尺寸的区域的、相应的子区域进行确定，其中，控制装置设计用于，取决于检测的颜色地控制光源单元的控制参数和/或发射波长。对于毛发去除来说可以使用具有在大约550nm和1200nm之间的波长的辐射。由此，现在也能够有利地自动实现发射波长对相应的皮肤类型或者毛发颜色类型的匹配。另外的控制参数也可以有利地取决于检测到的皮肤颜色，尤其是区域性地检测到的皮肤颜色来进行控制。这例如实现了在检测到皮肤色素或者黑素细胞痣时的功率的匹配、尤其是区域性的匹配。这有利地避免了在色素沉积的局部变化的区域中的、过高的能量吸收剂量。为此目的，控制住装置可以设计用于，取决于检测到的皮肤颜色来空间地改变能量吸收剂量，并且例如在相应的区域中在功率上降低或者也断开各个固体光源。也可以提出，发射波长能通过使用者手动地设定，然而取决于通过传感器检测到的皮肤颜色地设定和/或改变辐射功率、脉冲时长以及必要时还有脉冲间隔。

因此，在一个特别有利的设计方案中，传感器单元设计用于检测皮肤表面的皮肤特性，尤其是皮肤颜色，其中控制装置设计用于，取决于用于照射的区域的、检测的皮肤特性地控制一个或者多个固体光源。皮肤特性在此可以表现为上述的皮肤颜色和/或处于皮肤表面上的毛发的毛发颜色，以及还有相对于皮肤表面的各个区域的皮肤颜色区别。皮肤特性此外也可以表现为皮肤不均匀部、例如像不同的色素沉积、例如黑素细胞痣、皮肤损伤、如割伤或者烧伤、血淤、通过皮肤病变如牛皮癣造成的皮肤不均匀部、和/或损伤的皮肤部分、或者皮肤损坏，例如通过血管瘤。取决于这样检测的皮肤特性，对固体光源的控制有利地允许以较小的能量面密度进行或者不对这样的皮肤区域进行自动照射。如果光源单元例如仅仅包括一个固体光源，那么其能够取决于检测的皮肤特性被断开或者降低其功率，从而使得其中处于有皮肤特性的区域完全不或者不会如此强烈地进行照射。如果光源单元例如包括多个固体光源，那么固体光源就可以单独或者成组地取决于检测的皮肤特性地控制，从而使得例如全部待照射的区域的、仅仅皮肤特性所位于的子区域完全不或者较少地被照射。因此，使用者在使用时不必注意，其照射哪些皮肤区域并且要空出哪些区域，这明显提高了操作舒适性和安全性。

在此有利的是，皮肤特性表现为至少部分地处于皮肤表面的区域中的皮肤特性，其中，传感器单元设计用于，在时间上在照射该区域之前检测皮肤特性。由此，有利地确保的是，对一个或者多个固体光源的控制能够及时地匹配检测的皮肤特性。

为此，在此特别有利的是，传感器单元设计用于，检测皮肤特性在区域内部中的位置，和/或检测皮肤特性的形式。尤其是固体光源能够分别对应于待照射的区域的子区域，尤其是由此通过相应的光源在辐射脉冲发射时发射的辐射至少很大部分投射到对应的子区域上。通过对在待照射的区域中的皮肤特性的局部化，尤其是通过对其位置和/或形式的确定，然后固体光源的控制借此可以优化地在空间上与检测的皮肤特性的位置相匹配。

例如，本发明的另外优选的设计方案提出，其中光源单元具有多个固体光源，控制装置设计用于如下地控制固体光源，即利用取决于检测的皮肤特性、尤其是取决于位置和/或形式地在区域上空间变化的照射特性、尤其是能量面密度和/或发射波长，对该区域进行照射。优选的是，照射特性在具有皮肤特性的照射的区域中如下地变化，即在皮肤特性的地点或者位置处的能量面密度减小。例如，有皮肤特性在其一个或者多个子区域上延伸的固体光源完全不发射辐射脉冲，或者相对于另外的固体光源以较大的脉冲间隔、较小的脉冲强度或者减小的脉冲时长来发射辐射脉冲。

此外，传感器单元为了检测皮肤颜色或者通常的皮肤特性可以包括光电传感器或者光电探测器、例如光电二极管、光电池、光电晶体管或者类似物。通过光电传感器例如能够检测到由光源单元发射的光线，其向回散射到皮肤表面上，并且取决于通过光电传感器检测到的强度来推断出皮肤颜色，因为不同颜色的皮肤表面也具有不同的吸收和反射特性。光线在皮肤不均匀部处不同地散射。这可以用于检测皮肤特性。优选的是，为此设置多个光电传感器，其例如能够以探测器行的形式沿着固体光源行布置，或者在仅仅一个固体传感器的情况中沿着空间上的延展部、例如在固体光源的纵向方向上布置。通过这样的探测器行可以检测到向回反射的辐射的强度。通过对相应由光电传感器检测到的强度的比较，皮肤特性也可以在其位置和形式上进行确定，因为例如在皮肤表面上存在其附加的散射介质，如皮肤不均匀部、伤口或者类似物。此外，光电传感器在此也能够布置成多个行，例如两个探测器行，其中相应的行的光电传感器优选对于不同的波长范围是敏感的。这例如可以通过具有不同的前置布置的滤波器的常规探测器来执行。通过该不同的敏感区域，通过对由相应的光电传感器检测到的强度的比较，例如通过对相应检测到的强度的强度比例的评估，能够以明显较高的精度来检测皮肤不均匀部和皮肤特性，尤其还有皮肤区域的颜色的变化。可替换地或者附加于光电传感器地，传感器单元也可以具有另外的光学检测装置，然而光电传感器具有较大的优点，即其是特别廉价的。因此可以通过传感器单元的上述实施方案实现对皮肤特性的特别简单、成本低廉并还非常精确的检测。

此外，本发明还涉及一种用于运行照射单元的方法，该照射单元用于提供对皮肤表面进行照射的辐射脉冲，其中，照射单元具有光源单元，该光源单元设计用于，以能预设的脉冲时长、以能预设的脉冲强度以及以能预设的时间上的脉冲间隔来提供辐射脉冲，其中，光源单元进一步设计用于，在光源单元的主发射方向上，以到光源单元的预定的间隔对具有预定的尺寸的区域进行照射。此外，光源单元具有至少一个固体光源，特别是至少一个led，并且照射单元还具有控制装置，其对至少一个固体光源进行控制。在多个固体光源的情况中，固体光源能够通过控制装置单独地或者成组地进行控制。

对于根据本发明的照射单元和其设计方案描述的特征、特征组合和其优点以相同的方式适用于根据本发明的方法。此外，联系根据本发明的照射单元和其设计方案所述的具体特征，通过另外的方法步骤实现了根据本发明的方法的改进方案。

附图说明

本发明的另外的优点、特征和细节由接下来对优选的实施例的描述以及根据附图给出。在此示出：

图1是具有各个区段的待处理的区域的示意图，用于说明根据现有技术的用于毛发去除的方法；

图2是根据本发明的一个实施例的、用于利用多个可单独控制的led来提供辐射脉冲的照射单元的示意图；

图3a是根据本发明的一个实施例的、具有多个成一行布置的led的照射单元的示意图；

图3b是根据本发明的一个实施例的、具有多个成三行布置的led的照射单元的示意图；

图3c是根据本发明的一个实施例的、具有多个成行布置的、具有不同发射波长的led的照射单元的示意图；

图4是根据本发明的一个实施例的、在时间进程上对照射单元的各个led进行控制的示意图；以及

图5是根据本发明的一个实施例的、用于说明在脉冲时长和能量面密度之间的关系的表格。

具体实施方式

图2示出了根据本发明的一个实施例的、用于提供照射表面21的辐射脉冲的照射单元20的示意图。照射单元20具有光源单元22，其具有多个成行地布置的ledl1至ln。表面21以及照射单元20在此在表面21上的俯视图中示出，也就是说相应于示出的坐标系的z方向示出。在此表面21的处理过的区域以标号21a示出并且利用标号21b表示表面21的还待处理的区域。对于处理来说，尤其是对于毛发去除来说，照射单元被放置在皮肤表面上，从而使光源单元22的光出射口面向主表面。光源单元22在此能够直接与皮肤表面接触，或者其也可以在照射单元20上设置有间距保持器，其将光源单元以相对于皮肤表面的间距保持，例如以0.5mm至10mm的间距保持。此外，照射单元20在该实例中为了对表面21进行照射而在x方向上运动，而ledl1至ln沿着行z1在y方向上布置。ledl1至ln也可以设计具有相应的初级光学元件(未示出)，或者多个led可以使用共同的初级光学元件(未示出)。在使用初级光学元件时，可以使用较大的间距，例如在3mm至40mm的范围中的间距。

此外，照射单元20具有控制装置(未示出)，从而对ledl1至ln进行控制。通过使用led现在可以实现多个优点。尤其是光源单元22在光谱上和时间上的发射特性能够由此更好地匹配于相应的应用，如在此例如为毛发去除。此外，这实现了在介质、在此为表皮中的、连续的和受监控的能量吸收剂量输入。然而，也可以考虑照射单元20的另外的应用，例如像对血管损伤和色素干扰的处理。附加的是，窄带发射的ledl1至ln的使用避免了光学滤波器的必要性，这明显地提高了处理单元20的能量效率。为此，通过对ledl1至ln的独立控制实现了能量吸收剂量在空间上的变化。

控制装置现在设计用于如下地控制ledl1至ln，即其以能预设的辐射功率和/或脉冲电流强度、脉冲时长和以能预设的脉冲间距来提供光脉冲。该控制参数在此有利地取决于相对于表面21的运动速度地进行设定。为此，照射单元20包括传感器单元24，其又能够具有多个探测器24a。在该实例中，相应的一个探测器24a对应于相应的ledl1至ln中的一个。通过探测器24a可以测定在x方向中的当前的运动速度vx＝dx/dt，通过其能够分开地确定或者测量所有的led或者为每个ledl1至ln测定运动速度。相应的ledl1至ln的单一速度在此在图2中以vx,n标出。单一速度vx,n的确定在此是特别有利的，因为其实现了照射单元20的处理头在弯曲的线上的推移，因此在led行z1的左侧端部和右侧端部上给出了不同的速度vx,l和vx,r。这可以在对相应的led的相应的控制中进行考虑，从而也在该种情况中实现了在表面21中的均匀的能量输入。替代用于相应的ledl1至ln的单一速度vx,n的直接测定，例如也可以仅仅确定led行z1的相应的端部上的速度vx,l和vx,r，尤其是通过机械和光学的传感器，并且由此可以插入各个ledl1至ln的运动速度vx,n。

为了因此在待处理的区域上引入相同的能量面密度，特定地以合适的方式取决于相应的单一速度vx,n实现用于ledl1至ln的电流或者辐射功率或者脉冲时长的匹配。例如这也是同样适用的，当光源单元22仅仅具有一个固体光源时。在此，例如可以仅仅设置一个单独的探测器24a，其测定固体光源的运动速度vx,n。

此外可以提出，即照射单元20，例如在处理头上，为使用者光学地或者声学地告知关于在允许的区域中的运动速度。如果运动速度超过第一界限值，那么优选地产生一个报警。如果运动速度例如超过大于第一界限值的第二界限值时，那么产生故障报告并且断开照射单元20。

从对控制参数的、取决于速度的控制出发，本发明还实现了多样附加的另外匹配可能性。例如，相应的ledl1至ln也可以取决于探测的皮肤不均匀部、例如黑素细胞痣21c地进行控制。这种类型的黑素细胞痣21c在此同样可以通过传感器单元24进行探测，例如通过光学传感器，通过该传感器能够识别皮肤颜色区别，并且相应的led，在该实例中led为l2，可以被断开或者通过控制参数在其皮肤中的能量输入方面降低脉冲强度、脉冲长度或者脉冲间隔，一旦检测到的黑素细胞痣21c处于照射单元20的预定的能照射的区域中时。这尤其同样是适用的，当光源单元22仅仅具有一个固体光源时。然而，多个固体光源的设置刚好在该种情况中具有很大的优点，即对各个固体光源的区域性的控制与皮肤特性的、检测到的位置和/或形式相匹配，如黑素细胞痣21c，但是也可以是其他形式，如伤口、伤疤、血淤等等。

为此目的，例如多个光电传感器可以设计成用于探测向回散射的辐射的探测器行，该辐射由相应的光电传感器检测为强度，探测器行沿着led行、或者在仅仅一个固体光源的情况中沿着固体光源的纵向延伸进行布置。通过对检测的强度比例的评估，优选地可以推导出皮肤特性，如皮肤颜色、皮肤颜色区别、黑素细胞痣、皮肤病变、皮肤损伤等等，尤其是还推导出这样的皮肤特性的位置。通过设置多个探测器行，其对于不同的波长区域是敏感的，在探测这样的皮肤特性时还可以实现极高的精度。

本发明的另外有利的设计方案和匹配可能性联系图3a至3c进行描述。图3a在此示出了具有光源单元22的照射单元20的示意图，该光源单元在该实例中具有多个布置在唯一的行z1中的ledl1至ln。通过这种类型的一维的线性led阵列，本发明可以特别简单地并且成本低廉地设计。ledl1至ln的芯片尺寸优选为大约1x1平方毫米。因此，例如可以提供在y方向上延伸的大约5厘米长的行，其具有50个单个的ledl1至ln。由ledl1至ln输出的辐射可以特别在相邻的led的情况中叠加。

但是也可以设置多个行，如在图3b中示出的那样。在该实例中，照射单元20具有三个led行z1，z2，z3。在此每个行z1，z2，z3也可以大约5厘米长并且每行设置有50个单个的ledl1至ln。这种类型的二位的led阵列布置在此有利地在相同的能量吸收剂量时实现了处理时长的缩短，以及实现了可能的运动速度的提高。

附加地也可以提出，即相应的led行z1，z2，z3具有ledl1至ln，其在其发射波长上进行区分。这在图3c中示例性地示出。在此每个单个的行z1，z2，z3又可以具有大约5厘米的长度并且通过50个单个的ledl1至ln提供。在第一行z1中的led在此例如可以具有在800和900纳米之间的发射波长或者重点波长，第二行z2的ledl1至ln可以具有在950和1050纳米之间的重点波长，并且第三行z3具有在1050和1150纳米之间的重点波长。典型的led在此具有几个10纳米的半值宽度(halbwertsbreiten)，从而已经通过为三个led行设置不同的重点波长，例如在上面给出的有利的波长范围中，能够提供宽的发射光谱，使得因此能够为多种皮肤和毛发颜色实现有效的毛发去除。根据毛发颜色或者皮肤颜色可以在处理时或者仅仅运行第一行z1的led、第二行z2的led或者运行第三行z3的led。所有的行z1，z2，z3都能够以不同的控制参数(脉冲强度、脉冲长度、脉冲间隔或者其组合)来运行。合适的发射波长以及由此待运行的led行可以再次或者由使用者自身选择，例如通过照射单元20的相应的操纵件，或者照射单元也20也可以自主地和自动地根据通过传感器单元24测定的毛发和/或皮肤颜色来设定发射波长。

此外，根据另外的实施例可以提出，在x方向中推移处理头时，行z1，z2，z3的所有的ledl1至ln同时运行。因为ledl1至ln脉冲地运行，然而为此需要高的脉冲功率。为了降低必要的脉冲功率，led也能够有利地顺序地驱动。这应该在图4中说明，其示意性地示出了在时间进程t中对行的各个ledl1至ln的控制。在此第一ledl1就在时间点t1发出光脉冲，第二ledl2在时间点t2发出光脉冲，第三ledl3在时间点t3发出光脉冲并且第四ledl4在时间点t4发出光脉冲等等。如果每行相应地仅仅一个ledl1至ln被运行，那么给出用于运行的必要的总时间为n×τ，其中τ是每个ledl1至ln的脉冲时长。为了处理整个面，必须确保，即(n×τ)×vx<b，其中b是led行的宽度，如在图3a中示出的那样，在推移方向x中示出运动速度vx。

该顺序的控制具有很大的优点，即能够由此降低对照射单元20的功率电子元件的最大必须脉冲功率的要求。如果相反一个行的多个ledl1至ln被同时运行，例如成组地同时运行，那么其具有优点，即能够提高运动速度vx，因为(n/z×τ)×vx<b，其中z是led的数量，其同时被运行。如果处理头由多个led行构成，那么运动速度可以被进一步提高并且处理时长被相应地缩短。

图5根据本发明的一个实施例示出了说明在脉冲时长和能量面密度之间的相互关系的表格。给出的值在此示例性地涉及高功率ledsfh4715as。该led的芯片可以在50至60摄氏度的真实运行温度时在大约1.6瓦特的热沉上在850纳米的波长时提供平均功率。这相应于每平方毫米1.6瓦特的功率密度或者每平方厘米160瓦特的功率密度，其中，led芯片同样具有1x1mm²的尺寸。为了实现优选的、每平方厘米1至10焦耳的能量面密度，对于该led来说大约6至60毫秒的脉冲时长是必要的。在图5中的表格中现在给出了用于脉冲时长τ和相应的、以每平方厘米焦耳为单位的能量密度e的不同的值，其在1.6瓦特的平均功率时给出。小于每平方厘米10焦耳的能量密度在此典型地适用于家用区域，而大于每平方厘米10焦耳的能量密度通常被认为用于专业区域。

总体上因此提供了基于led技术的、具有ipl光源的照射单元，尤其是用于毛发去除，其实现了发射特性在光谱上和时间上的变化，以及对相应的应用的明显改善的匹配。这可以实现发射特性对皮肤类型的匹配，而没有应用滤波器的必要，通过能量面密度的空间变化可能性，避免了在局部变化的色素沉积的区域中引入过高的剂量，这可以提供明显更快速的处理，因为其能够连续地执行，照射单元的效率可以明显地提高，因为能够使用整个发射光谱，并且为此也不需要更换灯，因为led具有比气体放电灯更高的寿命。

为此，根据本发明的照射单元以特别有利的方式不仅仅适用于脱毛，而且例如还适用于对皮肤的医疗处理，例如在痤疮、血管瘤、牛皮癣、蜂窝组织发炎、皮肤褪色和静脉曲张的情况中。

参考标号列表

10区域

10a区段

20照射单元

21表面

21a表面21的处理过的区域

21b表面21的还待处理的区域

21c黑素细胞痣

22光源单元

24传感器单元

24a探测器

bled行的宽度

e能量密度

l1至lnled

τ脉冲时长

t时间进程

t1,t2,t3时间点

vx,n单一速度

vx运动速度

vx,l,vx,r在led行的端部上的速度

z1，z2，z3led行