毛发处理设备的制作方法

本发明涉及毛发处理设备，特别是用于通过光脱毛去除毛发或减少毛发生长的毛发处理设备。

背景技术：

1、众所周知，光脱毛用于毛发去除和减少毛发生长。家用消费设备是可商购的，例如philipstm的lumeatm。家用设备通常使用来自例如氙闪光灯的强脉冲光技术(ipl)，与使用超过10j/cm2的能量密度的用于永久性光脱毛的专业设备相比，能量密度相对较低(高达6.5j/cm2)。

2、ipl技术使用高功率手持闪光灯来传递通常在400nm到1200nm的可见光谱范围内的强可见广谱光脉冲。截止滤光片例如用于选择性地滤除较短的波长，特别是潜在地损害紫外光。得到的光具有以特定结构和发色团，特别是毛发中的黑色素为目标的光谱范围。ipl与激光处理具有一些相似性，因为它们都使用光加热并破坏它们的目标。与使用单一波长的光的激光器不同，该单一波长的光通常仅匹配一个发色团并因此仅处理一个条件，ipl使用宽光谱。

3、被毛发和毛发基质中的黑色素吸收的光产生损害毛囊的热量。当以2周－4周的间隔重复处理时，获得持久的毛发减少效果。

4、us 2012/0010684a1公开了一种皮肤处理设备，该皮肤处理设备包括闪光灯、脉冲驱动电路和控制电路，该脉冲驱动电路提供电能以对闪光灯进行脉冲调制，该控制电路基于具有指示ac线电压何时超过最小工作电压阈值的占空比的信号来选择性地使能将电能传输到闪光灯。该电路包括与闪光灯串联的开关，该闪光灯例如以50khz到100khz的频率被控制。

5、图1a示出了已知的脉冲发生电路装置，并且图1b示出了在lumeatm系统中实现的ipl脉冲(电流vs时间)。

6、等离子体由等离子体点火单元10点火。能量存储在主存储电容器12中(例如400v处的100j能量)。存储在电容器中的电能通过灯14放电，导致灯的脉冲操作。该灯例如是充气线性闪光灯。

7、等离子点火单元10在灯电极之间(灯管内)产生电离气体原子或分子的导电等离子通道。首先，在灯电极之间施加高电压(约15kv)。需要高电压来产生灯内部气体的电击穿。然而，高电压不能输送打开导电等离子体通道所需的电荷。

8、为此，可以使用升压电容器。该升压电容器输送所需的电荷。它只存储少量的电能，与主电容器相比大约为1％－2％的电能，而其电压大约为800v。

9、高电压、升压电容器放电和主电容器放电的时序对于灯放电的发生是非常精确的。特别地，三个步骤重叠；当气体击穿仍然存在时开始升压电容器放电，并且在升压电容器放电结束之前开始主电容器放电。

10、该灯例如装配在具有辐射出口的毛发处理设备的头部内。在操作期间，灯产生具有相对较高能量密度的光脉冲，其朝向辐射出口传播并照射存在于辐射出口前面的人类皮肤。部分光被皮肤中存在的发根和毛囊吸收，由于光的相对高能量密度，发根和毛囊被显著加热。结果，毛发根部和毛囊被损坏或甚至被破坏，使得相当长的时间或甚至永久地防止毛发生长。

11、如ipl脉冲形状所示，当电容器中的能量被消耗并产生光脉冲时，电流非常迅速地上升到其最大值，然后按指数规律衰减。这种类型的放电是指数衰减脉冲，因为在ipl闪光期间电流(以及ipl灯的光强度输出)遵循指数衰减的形式。在所示的示例中，通过功率晶体管在8ms之后停止电流。

12、该方法具有容易实现的优点，因为它是成本有效的，并且所使用的部件占用最小的物理体积。然而，在脉冲开始时的大的光输出强度(由初始灯电流峰值引起)会对用户造成不适。一些用户将ipl闪光描述为疼痛，而另一些用户将ipl闪光描述为尖锐的令人不快的刺痛。

13、已经认识到，希望使ipl脉冲期间的光输出更均匀，理想地利用所谓的块脉冲，特别是通过调整灯电流以使其在ipl脉冲的持续时间上更恒定，而不是具有图1b所示的高初始峰值。

14、图2a示出了在能量存储电容器12和灯14之间添加控制电子器件20，并且在图2b中示出了期望的块脉冲22。在ipl脉冲期间更均匀的灯电流有利于用户舒适。它还打开了处理个性化和处理效率益处的方式，如在专业ipl设备中所证明的。

15、然而，用于产生ipl闪光的块脉冲放电的已知或预期实现方式不是成本有效的，并且与自由放电实现方式的情况相比，部件在设备中占用更多空间。

16、图3示出了使用线圈30和电流调制的用于ipl闪光的块脉冲放电的第一可能实现概念。

17、存储电容器12通过第一开关16串联耦合到灯和线圈，第二开关18与灯和线圈的组合并联。两个开关16、18的操作是协调的，使得一个开关在另一个开关闭合时断开(反之亦然)。这样，线圈被用作电流平滑电路，并且其被交替地加载能量，然后将能量释放到ipl灯。

18、图4示出了用于ipl闪光灯的块脉冲放电的第二可能实现概念，其使用线圈30、功率二极管40和控制器42(微处理器)，控制器42使用与ipl灯串联的开关19，使用由电流传感器提供的电流反馈信号cs来控制电流调制方案。

19、这些方法都利用了形成电流调节电路的一部分的大的物理线圈30，其主要缺点是在设备中需要大的物理空间以及高成本的解决方案。磁性材料芯线圈不能使用，因为它可能面临由于大电流和/或高开关频率引起的饱和问题。因此，需要空心线圈，因为空心线圈没有饱和。然而，由于它的低电感，它占用大的空间。

20、因此，需要一种成本有效且空间有效的解决方案来解决由ipl指数衰减脉冲引起的上述用户不适。

技术实现思路

1、本发明由权利要求限定。

2、根据依据本发明的一个方面的示例，提供了一种毛发处理设备，该毛发处理设备包括：

3、强脉冲光ipl灯；

4、驱动电路，用于以具有第一持续时间的能量脉冲驱动ipl灯，其中驱动电路包括点火单元和主存储电容器；

5、与ipl灯串联的开关；以及

6、控制器，用于以50khz到300khz范围内的频率控制开关，从而在能量脉冲的至少一部分期间，以短于第一持续时间的第二持续时间的电流递送脉冲向ipl灯提供电流的脉冲递送。

7、该设备提供ipl灯电流的高频调制，特别是在50khz到500khz的范围内。该调制用于消除初始电流峰值及其在光输出中的相关峰值。

8、灯电流的高频调制可以用于能量脉冲的全部持续时间，或仅用于能量脉冲的一部分。例如，能量脉冲的第一部分(例如，一半)具有电流调制，而能量脉冲的最后部分(例如，一半)没有电流调制，即，在消除初始电流峰值之后，连续递送电流并因此自由衰减。

9、可以在没有额外的电感或电容元件的情况下实现电流峰值减小。因此，如果电路优化需要小的电容器和电感器部件，则可以使用这些部件。由开关提供的调制可以在整个ipl脉冲(即第一持续时间)期间使用，或者仅在ipl脉冲的一部分期间使用。

10、50khz的较低值表示切换频率，低于该切换频率，仍发现光强度遵循指数(但脉冲)衰减，且仍具有高初始光强度。500khz的上限值限制了电路组件的寿命(在较高频率处更差)的影响，以及限制了开关损耗和热负载。

11、优选的频率在100khz至300khz的范围内，例如100khz至250khz，或150khz至300khz，或150khz至250khz。

12、第一持续时间例如在5ms至10ms的范围内，例如8ms。因此，ipl脉冲比开关控制脉冲长得多，即，比上文所定义的第二持续时间长得多(例如，100khz对应于10μs脉冲周期，并且因此对应于50％占空比的5μs脉冲持续时间)。

13、电流的脉冲递送的占空比和频率可以是固定的，或者它们被调节以补偿灯老化效应，例如使用过去闪光的分析。

14、控制器可以被配置为在能量脉冲期间随时间调节频率。控制器例如备选地或附加地被配置为在能量脉冲期间随时间调节开关控制的占空比。

15、这些措施使得能够优化ipl脉冲持续时间上的光输出特性。

16、控制器例如被配置为在能量脉冲期间随时间将占空比从20％至40％范围内的第一值增加到40％至70％范围内的第二值。发现这使得能够产生更平坦的光强度分布。

17、该设备还可以包括与ipl灯电并联的二极管，二极管的阳极连接到ipl灯的低电压端子，并且二极管的阴极连接到ipl灯的高电压端子。该二极管提供传导路径(在与灯电流相反的方向上)，其使得该设备能够利用灯在调制期间可能具有的任何残余电感。

18、该设备还可以包括与ipl灯并联的次级电容器。该次级电容器可以在主电容器输出接通时充电，而在主电容器断开时在灯上放电。因此，它提供了进一步的平滑功能。

19、次级电容器例如具有低于主电容器的电容的1％的电容。因此，它不会占用相当大的空间或引入相当大的成本。

20、在另一示例中，该设备还包括彼此串联并且一起与ipl灯电并联的二极管和次级电容器，以及在ipl灯的高电压端子与结点之间的电感器，该结点在二极管和次级电容器之间。

21、次级电容器优选地具有低于主电容器的电容的1％的电容，并且电感器具有在1mh到100mh范围内的电感。因此，它们不会占用相当大的空间或引入相当大的成本。

22、ipl灯例如包括能量密度低于6.5j/cm2的闪光灯。因此，该设备适合作为家用消费设备。

23、该设备还可以包括用于向控制器提供反馈信号的电流传感器或光强度传感器。这样，可以使用反馈来调节驱动电流或光输出。

24、控制器例如能够配置为以第一模式和第二模式操作该设备，第一模式在所述能量脉冲期间具有所述电流递送脉冲，第二模式在所述能量脉冲期间具有连续电流递送。第一模式例如特别适用于敏感的皮肤区域(例如腋窝)，而第二模式可用于较不敏感的皮肤区域(例如腿部)。模式之间的切换可以由设备的用户手动控制，或者可以基于感测输入而自动进行。

25、参考下面描述的实施例，本发明的这些和其它方面将变得显而易见并且被阐明。