專利名稱：具有確定輻射脈沖劑量用的處理器的皮膚處理裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種以輻射脈沖的手段對(duì)皮膚進(jìn)行處理的裝置。該裝置包括一個(gè)殼體，一個(gè)輻射源、一個(gè)控制單元、及一個(gè)檢測(cè)器。該控制單元的用途為對(duì)該輻射源進(jìn)行控制，該檢測(cè)器的用途為對(duì)至少一部分皮膚的圖象進(jìn)行檢測(cè)。所述控制單元包括一個(gè)處理器，工作時(shí)，該處理器根據(jù)所檢測(cè)到的皮膚圖象來確定皮膚上待處理目的物的尺寸，并根據(jù)所述尺寸來確定為了處理所述目的物輻射源所需發(fā)射的輻射脈沖的劑量。
有關(guān)這類裝置的公開報(bào)道見于EP-A-1 031 324中。該文中敘述的裝置是一個(gè)脫毛器。該已知裝置所用的輻射源是一種激光源，該激光源的發(fā)射波長使得所發(fā)射的輻射易于被黑色素所吸收，這種黑色素是一種以高濃度存在于毛發(fā)和毛發(fā)根部中的色素。該已知裝置還包括一個(gè)激光束操縱器，該操縱器上裝有多個(gè)可傾動(dòng)的鏡子。工作時(shí)，該可傾動(dòng)鏡子將激光源發(fā)出的激光束投射到待處理皮膚上的目標(biāo)位置。該已知裝置所用的檢測(cè)器包括一種熱圖象傳感器。在該已知裝置中，在脫毛過程開始前，待處理皮膚暴露在漫射激光束下，該漫射激光束的劑量相對(duì)較小，此后，檢測(cè)器便對(duì)被照射皮膚的熱圖象進(jìn)行檢測(cè)。由于毛發(fā)根部的黑色素濃度較高，因此毛發(fā)根部及其周圍緊鄰的皮膚部分便被漫射激光束加熱到比其它皮膚部分更高的溫度，所以在熱圖象上毛發(fā)根部呈現(xiàn)為熱斑點(diǎn)。隨后，處理器根據(jù)熱圖象上該熱斑點(diǎn)的位置和大小來確定各個(gè)毛發(fā)根部的位置及厚度。隨后，處理器以這種方式對(duì)激光束操縱器進(jìn)行操縱，使得激光束相繼作用到所確定的各個(gè)毛發(fā)根部位置。在每一個(gè)所述位置上，激光源被控制單元激活而對(duì)該位置發(fā)射出劑量相對(duì)較高的輻射脈沖。破壞一個(gè)毛發(fā)根部所需的劑量是由控制單元根據(jù)熱圖象上各個(gè)毛發(fā)根部的厚度而確定的。由于處理器對(duì)每一個(gè)毛發(fā)根部確定其所需的脈沖劑量，因此在該脫毛裝置中去除所有毛發(fā)所需的激光源的發(fā)射能量的總量有限，并且能夠盡可能地防止由于脈沖劑量太高而導(dǎo)致皮膚過度刺激甚至損傷皮膚，并可避免脫毛裝置不必要的高能量消耗。
該已知裝置的缺點(diǎn)在于處理器所確定的破壞各個(gè)毛發(fā)根部所需的激光源的脈沖劑量通常不太準(zhǔn)確。結(jié)果使得在多數(shù)情況下由于作用劑量太低而使毛發(fā)根部未能清除或只是部分去除而使該裝置的脫毛效果不好；或是相反，由于作用劑量太高，因此雖然毛發(fā)得以清除但不適當(dāng)?shù)夭懊l(fā)根部周圍的部分皮膚組織致使造成皮膚刺激。
本發(fā)明的一個(gè)目的為提供一種如公開內(nèi)容所敘述的那種裝置，其中處理皮膚中或皮膚上的目的物所需的脈沖劑量可以更準(zhǔn)確地得到確定，因此可以更有效地避免輻射源的脈沖劑量過高或過低，從而能更有效地對(duì)目的物進(jìn)行處理并減小對(duì)皮膚的刺激。
為了達(dá)到此目的，提供了一種如公開內(nèi)容所述類型的本發(fā)明的裝置，其特征在于，其中的處理器還從待處理目的物檢測(cè)圖象中確定目的物的顏色，并根據(jù)目的物的尺寸及顏色來確定所需的脈沖劑量。我們發(fā)現(xiàn)，在許多情況下，對(duì)于存在于皮膚上或皮膚中的目的物來說，處理目的物所需的脈沖劑量不但和目的物的尺寸有關(guān)而且主要地取決于目的物尺寸和目的物對(duì)輻射源所發(fā)出的輻射線的吸收系數(shù)。如果吸收系數(shù)較高，那么所需的脈沖劑量一般較低。我們發(fā)現(xiàn)，在許多情況下，諸如對(duì)于毛發(fā)和血管，所述吸收系數(shù)和目的物的顏色強(qiáng)相關(guān)。因此在本發(fā)明的裝置中，處理器不但從所檢測(cè)的皮膚圖象中確定各個(gè)目的物的尺寸而且確定各個(gè)目的物的顏色，此外，所述處理器還能，例如，通過事先根據(jù)經(jīng)驗(yàn)確定的待處理目的物的顏色和吸收系數(shù)之間的相關(guān)關(guān)系，通過檢測(cè)圖象來確定各個(gè)目的物的吸收系數(shù)。這樣，本發(fā)明的裝置以特別有效而實(shí)際的方法來確定每個(gè)目的物的吸收系數(shù)。由于處理器根據(jù)所述尺寸及和吸收系數(shù)相關(guān)的所述顏色來確定所需脈沖劑量，可精確確定處理每一個(gè)目的物所需的脈沖劑量，因此能夠更有效地避免脈沖劑量過高或過低。
在一個(gè)本發(fā)明裝置的特定實(shí)施例中，其特征在于，輻射源包括一個(gè)激光源，該實(shí)施例還設(shè)有一個(gè)激光束操縱器，該操縱器可以由一個(gè)控制單元來控制，該激光束操縱器的用途為將激光源所發(fā)出的激光束定位到皮膚上的靶位上。處理器根據(jù)所檢測(cè)的圖象確定目的物在皮膚上的位置和/或方向，并根據(jù)該位置和/或方向來確定靶位。當(dāng)激光束操縱器的位置符合所述靶位時(shí)，控制單元便激活激光源。由于激光束的靶位是由控制單元按上述方法來確定的，而控制單元又如上所述那樣在激光束操縱器的位置符合所述靶位時(shí)來激活激光源，靶位的確定以及該靶位的激光源的激活是完全自動(dòng)地實(shí)施的，因此該裝置對(duì)沒有經(jīng)驗(yàn)的使用者來說是安全的，并且特別適用于消費(fèi)市場。為了由檢測(cè)器所檢測(cè)到的皮膚圖象來確定靶位，控制單元可以包括一個(gè)，例如，適用于該目的的算法。通過該算法，可以根據(jù)圖象信息來確定皮膚上或皮膚中的待處理目的物的位置和/或方向，并可根據(jù)所述目的物的位置和/或方向來確定靶位。以這種方式，通過所檢測(cè)到的圖象，可以確定待處理目的物的尺寸、顏色、以及激光束在皮膚上的靶位，所以可以以實(shí)際而有效的方式使用檢測(cè)器。
在另一個(gè)本發(fā)明裝置的實(shí)施例中，其特征在于，其檢測(cè)器包括一個(gè)CCD圖象傳感器或CMOS圖象傳感器。所述檢測(cè)器的尺寸相對(duì)較小并且非常準(zhǔn)確。CMOS圖象傳感器還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，就是可以將檢測(cè)圖象的讀數(shù)及解釋所需的電子元件集成在該傳感器中，因此器件的結(jié)構(gòu)可以更為簡單。
在又一個(gè)本發(fā)明裝置的實(shí)施例中，其特征在于，其處理器根據(jù)圖象傳感器所檢測(cè)到的皮膚圖象中目的物的灰度值來確定待處理目的物的顏色。該實(shí)施例所使用的傳感器是一種比較簡單的低成本圖象傳感器，該傳感器所檢測(cè)到的圖象是一種比較簡單的灰度等級(jí)分布。我們發(fā)現(xiàn)，使用這種簡易型圖象傳感器在多數(shù)情況下能夠滿足要求。
在一個(gè)本發(fā)明裝置的特定實(shí)施例中，其特征在于，所述皮膚處理裝置是一個(gè)毛發(fā)去除器，其中處理器根據(jù)所檢測(cè)到的圖象確定待去除毛發(fā)的厚度及顏色，該檢測(cè)器還根據(jù)所述厚度及顏色來確定去除該毛發(fā)所需的脈沖劑量。在裝置的該實(shí)施例中，本發(fā)明通過一個(gè)特殊的方式奏效，這是由于毛發(fā)對(duì)輻射源所發(fā)出的輻射線的吸收系數(shù)基本上取決于毛發(fā)的顏色。為了用輻射脈沖來去除或剃除毛發(fā)，通常使用具有某個(gè)波長的激光源，該波長的激光能夠很好地被黑色素所吸收，該黑色素是毛發(fā)中天然存在的一種色素。黑色的毛發(fā)具有的黑色素的濃度一般較高，而金色的毛發(fā)具有的黑色素的濃度一般較低。于是毛發(fā)的顏色和對(duì)所施加的激光輻射的吸收系數(shù)之間呈現(xiàn)一個(gè)強(qiáng)相關(guān)的關(guān)系，因此可以根據(jù)毛發(fā)的顏色來準(zhǔn)確而可靠地確定其吸收系數(shù)。由此，可以準(zhǔn)確而可靠地確定去除或剃除各個(gè)毛發(fā)所需的激光源的脈沖劑量。
在又一個(gè)本發(fā)明裝置的實(shí)施例中，其特征在于，該裝置是一個(gè)剃毛器，其中，處理器對(duì)接近突出皮膚部位的毛發(fā)的待剃除毛發(fā)的厚度及顏色進(jìn)行確定。我們發(fā)現(xiàn)，剃除接近皮膚表面處的毛發(fā)所需的脈沖劑量主要取決于接近皮膚表面處的毛發(fā)的厚度及其吸收系數(shù)/顏色。由于該裝置的處理器對(duì)接近皮膚表面部位的各個(gè)毛發(fā)的厚度及顏色進(jìn)行確定，便可準(zhǔn)確而可靠地針對(duì)每一個(gè)毛發(fā)來確定所需的脈沖劑量。結(jié)果，該實(shí)施例中本裝置的剃毛功能能夠令人滿意，并可盡量減小皮膚刺激。
在又一個(gè)本發(fā)明裝置的實(shí)施例中，其特征在于，所述皮膚處理裝置是一個(gè)脫毛裝置，其中，處理器利用一個(gè)預(yù)先確定的毛發(fā)厚度和毛發(fā)根部厚度之間的相關(guān)關(guān)系，從而可以通過確定毛發(fā)厚度來確定毛發(fā)根部的厚度。另外，該處理器還根據(jù)毛發(fā)的顏色及所確定的毛發(fā)根部厚度來確定所需的脈沖劑量。我們發(fā)現(xiàn)，破壞毛發(fā)根部所需的脈沖劑量主要取決于毛發(fā)根部的厚度及毛發(fā)的吸收系數(shù)/顏色。由于毛發(fā)厚度和毛發(fā)根部厚度之間通常存在一個(gè)強(qiáng)相關(guān)的關(guān)系，因此在該實(shí)施例中處理器便根據(jù)相關(guān)毛發(fā)的可見部分的厚度來準(zhǔn)確而可靠地確定每一個(gè)毛發(fā)的根部厚度，從而該處理器以同樣準(zhǔn)確而可靠的方式來確定破壞每一個(gè)毛發(fā)所需的脈沖劑量。結(jié)果，該實(shí)施例中本裝置的脫毛過程能夠滿意地進(jìn)行，并可盡量減小皮膚刺激。
本發(fā)明的以上內(nèi)容及其它內(nèi)容將通過下面的實(shí)施例及附圖來體現(xiàn)并描述。這些附圖為

圖1示意性示出本發(fā)明裝置的第一實(shí)施例，該裝置使用輻射脈沖來對(duì)皮膚進(jìn)行處理；圖2示意性示出圖1所示裝置的檢測(cè)器所檢測(cè)到的皮膚圖象的一部分；圖3示意性示出本發(fā)明裝置的第二實(shí)施例，該裝置使用輻射脈沖來對(duì)皮膚進(jìn)行處理；圖4示意性示出圖3所示裝置的檢測(cè)器所檢測(cè)到的皮膚圖象的一部分。
圖1示意性示出本發(fā)明的皮膚處理裝置的第一實(shí)施例，該裝置1使用輻射脈沖來對(duì)皮膚3進(jìn)行處理，該裝置是一個(gè)毛發(fā)去除裝置，具體地說，該裝置是一個(gè)激光脫毛器。該裝置1通過激光脈沖將皮膚3上的毛發(fā)5相對(duì)長期地或永久性地去除掉。該裝置1包括一個(gè)帶有手柄9的殼體7，因此該裝置1是便攜式的并可放置在待處理皮膚3上或在上面移動(dòng)。殼體7包括一個(gè)皮膚接觸表面11，使用時(shí)，殼體7以該表面11和皮膚3相接觸。皮膚接觸表面11上設(shè)有一個(gè)開口13。殼體7中裝有一個(gè)輻射源15，對(duì)本實(shí)施例來說該輻射源15是一個(gè)諸如激光二極管那樣的激光源。工作時(shí)，輻射源15發(fā)出一激光束17。激光束17具有使得該激光束能夠很好地被黑色素所吸收的頻率，這種黑色素是一種以高濃度存在于毛發(fā)中的天然色素。所述波長的適宜值為，例如，650納米到1200納米之間。殼體7中還裝有一個(gè)可調(diào)節(jié)的激光束操縱器19。工作時(shí)利用該殼體，激光束17可以通過操縱器19的調(diào)節(jié)而穿過開口13并定位到皮膚3上的靶位21上。在本實(shí)施例中，該激光束操縱器19裝有一個(gè)可調(diào)節(jié)的第一傾動(dòng)鏡23和一個(gè)可調(diào)節(jié)的第二傾動(dòng)鏡25。這兩個(gè)傾動(dòng)鏡23、25都安裝成和皮膚接觸面11成約45°角，并可分別通過第一作動(dòng)器27及第二作動(dòng)器29的推動(dòng)而分別繞著第一傾動(dòng)軸31及第二傾動(dòng)軸33轉(zhuǎn)動(dòng)。第一傾動(dòng)軸31延伸在第一傾動(dòng)鏡23平面內(nèi)并定向?yàn)榛旧掀叫杏谄つw接觸面11，第二傾動(dòng)軸33延伸在第二傾動(dòng)鏡25平面內(nèi)并基本上垂直于第一傾動(dòng)軸31并與其相交。通過使兩個(gè)傾動(dòng)鏡23、25傾動(dòng)，可以將激光束17的靶位21調(diào)節(jié)到皮膚3表面上并可以在平行于X、Y兩個(gè)方向上移動(dòng)。這兩個(gè)方向X、Y相互垂直并且都平行于皮膚接觸表面11。
殼體7中還裝有一個(gè)控制單元35，其用途為按后面敘述的方式對(duì)兩個(gè)作動(dòng)器27、29及輻射源15進(jìn)行控制。工作時(shí)，控制單元35接受來自檢測(cè)器37(在本實(shí)施例中是一個(gè)CMOS圖象傳感器)的信號(hào)uS。在脫毛過程開始前，檢測(cè)器37對(duì)位于開口13前的那部分皮膚3進(jìn)行檢測(cè)成象。通過照明元件39照射到所述皮膚部分3，該照明元件39安裝于殼體7內(nèi)，其透過透明平板43提供光束41，該透明平板41還在面對(duì)開口13的一側(cè)提供了一個(gè)反射面45?？刂茊卧?5裝備有一個(gè)第一處理器47，該第一處理器47根據(jù)信號(hào)uS亦即檢測(cè)器37所檢測(cè)的皮膚3的圖象來確定相關(guān)皮膚部位上的各個(gè)毛發(fā)5′的根部49的位置。隨后，第一處理器47分別通過信號(hào)uM1、uM2控制作動(dòng)器27、29，使得激光束17逐個(gè)地定位到一系列的靶位21上，這一系列靶位21與第一處理器47所確定的各個(gè)毛發(fā)根部49位置相對(duì)應(yīng)。在每一個(gè)靶位21中，第一處理器47便通過一激活信號(hào)uL激活激光源15，以產(chǎn)生具有一定脈沖劑量的激光脈沖，該脈沖劑量將以下文所述的方式由控制單元35的第二處理器51來確定。對(duì)于每一個(gè)毛發(fā)根部49，所確定的脈沖劑量都應(yīng)足夠大以致于使相關(guān)的毛發(fā)根部消失。由于靶位21是由控制單元35自動(dòng)確定的，而控制單元35對(duì)輻射源15的激活信號(hào)也只是在所述靶位21中才發(fā)出，這就保證了裝置1的使用安全性，因此本裝置1特別適于非專業(yè)使用者使用，亦即適用于消費(fèi)市場。以上僅對(duì)裝置1的操作作簡要的說明，關(guān)于控制單元35根據(jù)檢測(cè)器37所檢測(cè)到的圖象來確定靶位21并對(duì)激光束操縱器19及激光源15進(jìn)行控制的詳細(xì)說明可參見WO-A-00/62700，可考慮將該說明引作參考。
激光束17的劑量是由控制單元35中的第二處理器51針對(duì)每一個(gè)毛發(fā)根部49分別確定的。我們發(fā)現(xiàn)，破壞毛發(fā)根部或使其消失所需要的脈沖劑量主要取決于所述毛發(fā)根部的厚度和該毛發(fā)對(duì)激光源15所發(fā)出的激光的吸收系數(shù)。毛發(fā)根部的厚度愈大，所需的脈沖劑量也愈大；毛發(fā)對(duì)所述激光的吸收系數(shù)愈高則所需的脈沖劑量也愈低。由于所述吸收系數(shù)主要取決于毛發(fā)中黑色素的濃度，而毛發(fā)的顏色主要也取決于毛發(fā)中黑色素的濃度，因此毛發(fā)的顏色和毛發(fā)的吸收系數(shù)之間呈現(xiàn)一個(gè)強(qiáng)相關(guān)的關(guān)系。黑色毛發(fā)的黑色素濃度相對(duì)較高，因此黑色毛發(fā)所需脈沖劑量相對(duì)較低；金色毛發(fā)的黑色素濃度相對(duì)較低，因此其所需脈沖劑量相對(duì)較高。如下面還將詳細(xì)描述那樣，第二處理器51利用這一相關(guān)關(guān)系來確定所述脈沖劑量。如圖1所示，第二處理器51接受信號(hào)uS，該信號(hào)uS與檢測(cè)器37檢測(cè)到的皮膚3的圖象相對(duì)應(yīng)。在本實(shí)施例中，信號(hào)uS包括檢測(cè)器37所檢測(cè)到的圖象象素的一系列的8-bit的灰度值。圖2所示為檢測(cè)器37所檢測(cè)到的圖象的子區(qū)間53，該子區(qū)間包括一個(gè)毛發(fā)5′。第二處理器51確定所檢測(cè)到的圖象的灰度值分布，并根據(jù)該灰度值分布來確定呈現(xiàn)在圖象中的每個(gè)毛發(fā)5′的厚度tH，并借助于該圖象中預(yù)先確定的毛發(fā)顏色和毛發(fā)灰度之間的相關(guān)關(guān)系來確定毛發(fā)5′的顏色。第二處理器51借助于一個(gè)事先憑經(jīng)驗(yàn)建立的毛發(fā)厚度和毛發(fā)根部厚度之間的關(guān)系利用如上所述確定的毛發(fā)5′的厚度來確定該毛發(fā)5′的根部49的厚度tR。由于毛發(fā)厚度和毛發(fā)根部厚度之間存在一個(gè)已經(jīng)證實(shí)的強(qiáng)相關(guān)的關(guān)系，因此第二處理器51按上述方式根據(jù)毛發(fā)5′的可見部分的厚度所確定的毛發(fā)根部49的厚度值是可靠的。隨后，第二處理器51又借助于一個(gè)事先建立的脈沖劑量和毛發(fā)根部厚度及毛發(fā)顏色之間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系，利用所確定的毛發(fā)顏色及毛發(fā)根部厚度tR來確定圖象中呈現(xiàn)的每個(gè)毛發(fā)5′要求的激光源15的脈沖劑量。由于所要求的脈沖劑量強(qiáng)烈地取決于毛發(fā)顏色及毛發(fā)根部厚度，因此按此方法所確定的破壞毛發(fā)根部49所需的脈沖劑量是準(zhǔn)確而可靠的。在第一處理器47所確定的每一個(gè)靶位21中，控制單元35將激光源15激活。所需脈沖劑量是由第二處理器51針對(duì)相應(yīng)靶位21上的毛發(fā)根部49并按上述方式確定的。由于各個(gè)毛發(fā)個(gè)體的顏色及根部厚度各不相同，本裝置1用于處理所有毛發(fā)根部49所需的輻射能量的總值比常規(guī)的激光脫毛裝置所需的輻射能量總值更小。在常規(guī)的激光脫毛裝置中，脈沖劑量是恒定不變的，該恒定值需高至足以破壞統(tǒng)計(jì)學(xué)上最常見類型的毛發(fā)根部。由于控制單元35根據(jù)每一個(gè)毛發(fā)根部49的具體情況來分別確定輻射源15需要發(fā)出的脈沖劑量，這就避免了下列兩個(gè)方面的問題一個(gè)問題是相關(guān)的毛發(fā)根部49暴露在過高的脈沖劑量下，結(jié)果不但相關(guān)毛發(fā)根部49受到作用而且還波及到周圍的皮膚組織，可能導(dǎo)致皮膚刺激；另一個(gè)問題是作用到毛發(fā)根部49上的脈沖劑量太小，結(jié)果是毛發(fā)根部沒有完全破壞，脫毛效果不是最佳。因此說，本發(fā)明的脫毛裝置1提供了相對(duì)較好的脫毛效果，而又不產(chǎn)生或較少產(chǎn)生皮膚刺激。
如上所述，控制單元35一方面從檢測(cè)器37所檢測(cè)的皮膚3的圖象中導(dǎo)出了每個(gè)毛發(fā)根部49的位置(該位置是確定激光束操縱器19的靶位21所必須的)，另一方面又由此導(dǎo)出了每個(gè)毛發(fā)5′的顏色及厚度(這兩個(gè)參數(shù)是確定所需脈沖劑量所必須的)，因此說，檢測(cè)器37得到了有效的利用。在上述實(shí)施例中，檢測(cè)器37包括一個(gè)比較簡單和便宜的CMOS圖象傳感器，而所檢測(cè)的圖象是一種比較簡單的皮膚3的灰度值分布圖象。我們發(fā)現(xiàn)，這種圖象傳感器所達(dá)到的效果基本上是令人滿意的。如果照明元件39照射在皮膚3上的光線的波長和輻射源15所發(fā)出的輻射線的波長相符，那么根據(jù)所得灰度值分布圖象確定的毛發(fā)5′與吸收系數(shù)相關(guān)的顏色的可靠度還可以明顯地提高。CMOS圖象傳感器還有一個(gè)優(yōu)點(diǎn)，該優(yōu)點(diǎn)是可以將檢測(cè)圖象的讀數(shù)及解釋所需的電子元件集成在該圖象傳感器中。由此，控制單元35可以部分地或甚至全部地和檢測(cè)器37集成在一起，結(jié)果使得裝置1的構(gòu)造實(shí)質(zhì)上簡化。這里指出，本發(fā)明還包括另外的實(shí)施例，其中該裝置裝備的用來檢測(cè)皮膚圖象的檢測(cè)器是其它類型的檢測(cè)器。例如，所述檢測(cè)器可以包括一種CCD圖象傳感器來替代CMOS圖象傳感器。作為例子，本發(fā)明還包括另外的實(shí)施例，其中檢測(cè)器包括一個(gè)如EP-A-1 031 324所描述的脫毛裝置中的熱圖象傳感器。在該備選實(shí)施例中，裝置中的控制單元適用于本身已知的方式(known per se)以使其能夠?qū)τ伤脗溥x檢測(cè)器所檢測(cè)到的圖象進(jìn)行讀數(shù)和解釋。
圖3所示為本發(fā)明的輻射脈沖皮膚處理裝置的第二實(shí)施例1′。該裝置1′也是一種毛發(fā)去除裝置，具體地說是一種激光剃毛裝置。通過該裝置1′可以將皮膚3上的毛發(fā)5從緊貼皮膚表面處切割掉。在圖3所示的裝置1′中，和裝置1零件相對(duì)應(yīng)的零件用相應(yīng)的標(biāo)號(hào)來表示。下面僅就裝置1′和裝置1的最主要的差別進(jìn)行描述。
裝置1′和裝置1的最主要的差別在于裝置1′所用的控制單元35′的第一處理器47′以不同的方式來確定激光束17的靶位21′；以及控制單元35′的第二處理器51′以不同的方式來確定輻射源15的所需脈沖劑量。圖4所示為檢測(cè)器37所檢測(cè)的圖象的一個(gè)子區(qū)間53′，其中存在一個(gè)毛發(fā)5′。第一處理器47′根據(jù)所檢測(cè)圖象中的灰度值分布來確定毛發(fā)5′上毛發(fā)5′從皮膚3表面突出處的位置55。在第一處理器47′的存儲(chǔ)器中存有根據(jù)事先確定的灰度值特征而形成的毛發(fā)突出點(diǎn)位置的特征以及毛發(fā)端點(diǎn)的特征，第一處理器47′借助于此來區(qū)分毛發(fā)5′的位置55及端點(diǎn)位置57。這樣，第一處理器47′便確定了呈現(xiàn)在圖象中的每一個(gè)毛發(fā)的相關(guān)位置55。隨后，第一處理器47′分別以這種方式通過信號(hào)uM1及uM2控制作動(dòng)器27、29以使激光束17相繼地定位到一系列的靶位21′上，該靶位21′相應(yīng)于毛發(fā)5′上位置55附近的位置，從而該靶位21′也是由第一處理器47′來確定的。在每一個(gè)靶位21′中，第一處理器47′通過信號(hào)uL以產(chǎn)生具有一定的脈沖劑量的一激光脈沖以激活輻射源15，該脈沖劑量由第二處理器51′按下面將詳細(xì)描述的方式來確定。對(duì)每一個(gè)毛發(fā)5′來說，該劑量高到足以將其從位置55附近即緊鄰皮膚表面處切除掉。這里指出，裝置1′中可以裝有一個(gè)調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)以供使用者來調(diào)節(jié)靶位21′對(duì)于皮膚表面3的相對(duì)位置。該調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)使得使用者可以，例如，或是將靶位21′正好調(diào)節(jié)到皮膚表面3上甚至調(diào)節(jié)到皮膚表面3的下面以得到非常光滑的剃毛效果，或是將靶位21′調(diào)節(jié)到正好在皮膚表面3上或甚至高出皮膚表面3一定距離以在剃毛中在皮膚表面3上留下預(yù)定長度的毛發(fā)5′。這樣，通過對(duì)所述調(diào)節(jié)機(jī)構(gòu)的調(diào)節(jié)，可以獲得要求的光滑度。還要指出，在裝置1′中，激光束17切割毛發(fā)5，5′所需的脈沖劑量更低于上述裝置1中激光束17破壞毛發(fā)根部49所需的脈沖劑量。因此，裝置1′中的輻射源15所需的功率更小于裝置1中輻射源15所需的功率。
激光束17在皮膚表面3附近切割單獨(dú)一根毛發(fā)5′所需的脈沖劑量基本上取決于相關(guān)毛發(fā)5′的厚度及其對(duì)輻射源15所發(fā)出的激光的吸收系數(shù)，該吸收系數(shù)和毛發(fā)5′的顏色強(qiáng)相關(guān)。第二處理器51′根據(jù)檢測(cè)器37所檢測(cè)的皮膚3圖象的灰度值分布，并借助于儲(chǔ)存在第一處理器47′存儲(chǔ)器中的根據(jù)事先確定的灰度值特征而形成的毛發(fā)突出點(diǎn)位置的特征以及毛發(fā)端點(diǎn)的特征，為呈現(xiàn)在圖象中的每一個(gè)毛發(fā)5′確定相關(guān)毛發(fā)5′在皮膚表面3的突出點(diǎn)位置55上的厚度t′H及顏色。第二處理器51′隨后根據(jù)該厚度t′H及顏色，并借助于事先建立的脈沖劑量和毛發(fā)厚度、顏色之間的經(jīng)驗(yàn)關(guān)系，來為圖象中的每一根毛發(fā)5′確定輻射源15所需發(fā)出的脈沖劑量。由于所需的脈沖劑量基本上取決于毛發(fā)的厚度及毛發(fā)顏色，按上述方式確定的切割毛發(fā)5′所需的脈沖劑量值特別準(zhǔn)確而可靠。在由第一處理器47′所確定的每一個(gè)靶位21′上，控制單元35′激活輻射源15使其發(fā)出一定劑量的激光脈沖，該劑量是由第二處理器51′如上所述那樣為相關(guān)靶位21′上的毛發(fā)5′所確定的。
上述裝置1及1′都是毛發(fā)去除裝置。這種裝置通過一個(gè)激光束操縱器將一束激光定位到一根毛發(fā)的靶位上，從而切除該毛發(fā)或破壞該毛發(fā)的根部。這里指出，本發(fā)明還包括利用輻射脈沖來處理皮膚內(nèi)或皮膚上其它類型目的物的其它類型的裝置。作為例子，這些裝置包括諸如用于醫(yī)療治療或美容治療的裝置，該裝置通過輻射脈沖來處理諸如酒痣(naevus vinosus)、色素痣等各種出現(xiàn)在皮膚上的胎記(birthmarks)；牛皮癬；或諸如脈管曲張靜脈等各種出現(xiàn)在皮膚內(nèi)的血管畸變。在這種備選裝置中，根據(jù)檢測(cè)器所檢測(cè)的皮膚圖象來確定待處理目的物的確定脈沖劑量的尺寸及顏色/吸收系數(shù)，隨后根據(jù)所確定的尺寸及顏色來確定所需的脈沖劑量。例如，在一個(gè)用來處理皮膚內(nèi)的血管畸變的裝置中，相關(guān)血管的厚度是確定脈沖劑量的尺寸。
還要指出的是，本發(fā)明還包括另一種用輻射脈沖來處理皮膚的裝置，該裝置所用的輻射源的類型不同于上述裝置1及裝置1′所用的激光源。這種裝置的例子如閃光燈。在這種閃光燈裝置中，所需的脈沖劑量也要根據(jù)待處理目的物的特征尺寸及顏色來確定。如果使用這種閃光燈，殼體開口前的皮膚部分完全被閃光所照射，因此這種裝置不需要裝備輻射束操縱器。
由裝置1、1′的第二處理器47、47′所確定的脈沖劑量是破壞毛發(fā)根部49或切除毛發(fā)5、5′所需的最小脈沖劑量。這里指出，本發(fā)明的裝置中還可以設(shè)有另一個(gè)處理器。該處理器的用途為，例如，根據(jù)另一個(gè)檢測(cè)器所確定的皮膚的生物學(xué)特性值或狀態(tài)來為該皮膚確定輻射源的最大允許脈沖劑量。這種據(jù)以確定最大允許脈沖劑量的生物學(xué)特性為，例如，皮膚對(duì)該輻射源所發(fā)出的輻射線的吸收系數(shù)、散射系數(shù)、或反射系數(shù)。在本發(fā)明的這種實(shí)施例中，不但要按上述方式確定處理皮膚上或皮膚中的目的物所需的脈沖劑量的最小值，還要為皮膚確定一個(gè)最大允許脈沖劑量。這種裝置中可以裝有例如一保護(hù)裝置，當(dāng)脈沖劑量的上述最小值超過上述最大允許值時(shí)，該保護(hù)裝置確保輻射源不被激活。
權(quán)利要求
1.一種通過輻射脈沖來處理皮膚的裝置，該裝置包括一殼體、一輻射源、一對(duì)該輻射源進(jìn)行控制的控制單元、及一對(duì)所述皮膚的至少一部分進(jìn)行圖象檢測(cè)的檢測(cè)器，所述控制單元包括一處理器，在工作時(shí)，該處理器從檢測(cè)器所檢測(cè)的圖象中確定皮膚上待處理目的物的尺寸，并根據(jù)該尺寸來確定處理該目的物所需的輻射源的脈沖劑量，其特征為，該處理器還根據(jù)所檢測(cè)的圖象確定待處理目的物的顏色，該處理器根據(jù)所述尺寸及所述顏色來確定所需的脈沖劑量。
2.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征為，所述輻射源包括一激光源，該裝置裝有一可由所述控制單元來控制的激光束操縱器，該激光束操縱器的用途為將該激光源所發(fā)出的激光束定位到皮膚上的一個(gè)靶位上，所述處理器還根據(jù)檢測(cè)圖象在目的物皮膚上確定一個(gè)位置和/或方向并根據(jù)該位置和/或方向確定所述靶位，當(dāng)該激光束操縱器位于和所述靶位相對(duì)應(yīng)的位置上時(shí)，該控制單元將所述激光源激活。
3.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征為，所述檢測(cè)器包括一CCD圖象傳感器或一CMOS圖象傳感器。
4.如權(quán)利要求3所述的裝置，其特征為，在該傳感器所檢測(cè)的皮膚圖象中待處理目的物具有一個(gè)灰度值，所述處理器根據(jù)該灰度值來確定待處理目的物的顏色。
5.如權(quán)利要求1所述的裝置，其特征為，該裝置是一種毛發(fā)去除裝置，其中所述處理器根據(jù)檢測(cè)圖象確定待去除毛發(fā)的厚度及顏色，以及該檢測(cè)器根據(jù)所述厚度及顏色確定去除該毛發(fā)所需的脈沖劑量。
6.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征為，該裝置是一種剃毛器，其中所述處理器確定毛發(fā)上靠近毛發(fā)突出于皮膚處位置的待切除毛發(fā)的厚度及顏色。
7.如權(quán)利要求5所述的裝置，其特征為，該裝置是一種脫毛器，其中所述處理器借助于一個(gè)事先確定的毛發(fā)厚度和毛發(fā)根部厚度之間的關(guān)系，根據(jù)毛發(fā)厚度來確定毛發(fā)根部厚度，以及該處理器根據(jù)毛發(fā)顏色及這樣確定的毛發(fā)根部厚度來確定所需的脈沖劑量。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種以輻射脈沖的手段對(duì)皮膚(3)進(jìn)行處理的裝置(1)。該裝置包括一個(gè)殼體(7)，該殼體(7)中裝有一個(gè)輻射源(15)、一個(gè)控制單元(35)、及一個(gè)檢測(cè)器(37)，該檢測(cè)器(37)用于對(duì)皮膚圖象進(jìn)行檢測(cè)，該控制單元(35)用于對(duì)該輻射源(15)進(jìn)行控制。該控制單元(35)包括一個(gè)處理器(51)，該處理器(51)根據(jù)所述皮膚圖象來確定待處理目的物(5′)的尺寸(t
文檔編號(hào)A61B17/00GK1476312SQ02803011
公開日2004年2月18日 申請(qǐng)日期2002年6月26日 優(yōu)先權(quán)日2001年7月27日
發(fā)明者A·J·岑斯, A J 岑斯, X·S·程, 程 申請(qǐng)人:皇家菲利浦電子有限公司