激光修理器的制造方法
【專利說明】激光修理器
[0001]相關(guān)申請的交叉引證
[0002]本申請要求于2013年3月15日提交的美國臨時(shí)申請第61/801，162號(hào)以及于2014年3月13日提交的美國申請第14/210,248號(hào)的優(yōu)先權(quán)權(quán)益，每個(gè)申請的全部內(nèi)容通過引證結(jié)合于此。
技術(shù)領(lǐng)域
[0003]本公開總體涉及使用光切割或處理物體的設(shè)備和方法，包括但不限于使用激光修理器(shaving)。
【背景技術(shù)】
[0004]通常通過使用具有一個(gè)或多個(gè)金屬刀片的剃刀來執(zhí)行修理。然而，剃刀可能刺激和損害使用者的皮膚。剃刀還被限制于去除皮膚表面的毛發(fā)，這導(dǎo)致毛發(fā)在相對較短的時(shí)間段內(nèi)再次變得可見。各種激光設(shè)備也可用于去除毛發(fā)。然而，激光去毛設(shè)備和方法通常涉及使用激光來毀壞皮膚表面下的毛囊以永久性或半永久性去毛。這樣的設(shè)備和方法通常更為危險(xiǎn)、昂貴、不適于家用，并且通常不能有效地切割顏色較淺的毛發(fā)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本公開描述了用于切割物體的設(shè)備和方法，包括但不限于修理毛發(fā)。在一些實(shí)施方式中，修理設(shè)備使用電磁輻射或光(例如激光或其他光能)切割或破壞一個(gè)或多個(gè)毛干。至少一個(gè)纖維或?qū)Ч饧闹辽僖粋€(gè)表面可朝向至少一個(gè)毛干(hair shaft)發(fā)射光。在一些實(shí)施方式中，纖維或?qū)Ч饧?gòu)造成通過纖維或?qū)Ч饧闹辽僖粋€(gè)光發(fā)射表面將光耦合到至少一個(gè)毛干中。這樣的設(shè)備可在使用或不使用耦合增強(qiáng)媒介(諸如下文描述的或其他的任何耦合媒介)的情況下就能將光耦合到一個(gè)或多個(gè)毛干中。根據(jù)本公開的設(shè)備是有效的、高效的、成本有效的并且對于家用而言是安全的。
[0006]在一個(gè)實(shí)施方式中，構(gòu)造成使用激光切割毛發(fā)的設(shè)備包括手柄部分和修理部分。手柄部分包括電池和激光源。激光源耦接至電池并且構(gòu)造成接收來自電池的電力。激光源還構(gòu)造成產(chǎn)生激光，該激光的波長選擇成以預(yù)定發(fā)色團(tuán)為目標(biāo)從而有效地切割毛干。修理部分包括支撐件和由支撐件支撐的單個(gè)光導(dǎo)纖維。光導(dǎo)纖維具有近端、遠(yuǎn)端、外壁以及切割區(qū)域，切割區(qū)域朝向遠(yuǎn)端定位且沿著側(cè)壁的一部分延伸。光導(dǎo)纖維定位成在近端處接收來自激光源的激光，將激光從近端朝向遠(yuǎn)端導(dǎo)引，以及當(dāng)切割區(qū)域與毛發(fā)接觸時(shí)將光從切割區(qū)域朝向毛發(fā)發(fā)射。
[0007]光導(dǎo)纖維可進(jìn)一步構(gòu)造成在切割區(qū)域不與毛發(fā)接觸時(shí)防止光從切割區(qū)域發(fā)射。支撐件可以是T形的。支撐件可包括構(gòu)造成接收光導(dǎo)纖維的通道，并且光導(dǎo)纖維定位在該通道內(nèi)。在一些實(shí)施方式中，波長可從由以下波長組成的組中選出的一個(gè)或多個(gè)范圍內(nèi):380nm 至 480nm、380nm 至 500nm、400nm 至 500nm、2500nm 至 3500nm、2950nm 至 3050nm 以及2700nm 至 3500nm。
[0008]在一些實(shí)施方式中，修理部分能移除地耦接至手柄部分，光導(dǎo)纖維能移除地耦接至支撐件，或者這兩者。預(yù)定發(fā)色團(tuán)可從由以下物質(zhì)組成的組中選出:皮脂、脂肪酸、鞘胺醇、神經(jīng)酰胺、膽固醇、膽固醇硫酸酯以及膽固醇油酸酯。在一些實(shí)施方式中，設(shè)備還包括光學(xué)件，光學(xué)件構(gòu)造成將激光從激光源朝向光導(dǎo)纖維的近端引導(dǎo)。
[0009]在一些實(shí)施方式中，光導(dǎo)纖維的直徑處于大約4微米至大約1000微米的范圍內(nèi)。設(shè)備還可包括反射器，反射器定位在光導(dǎo)纖維的遠(yuǎn)端處并且構(gòu)造成將光朝向光導(dǎo)纖維近端反射。設(shè)備還可包括真空源，真空源耦接至支撐件并且構(gòu)造成在切割區(qū)域附近提供抽吸。
[0010]在一些實(shí)施方式中，光導(dǎo)纖維包括芯和包層，包層在除了切割區(qū)域之外沿著光導(dǎo)纖維的長度圍繞芯。切割區(qū)域的曲率半徑可與光導(dǎo)纖維的近端附近的曲率半徑不同。在一些實(shí)施方式中，光導(dǎo)纖維在切割區(qū)域處的截面形狀為楔形。在一些實(shí)施方式中，光導(dǎo)纖維的直徑沿著切割區(qū)域漸縮。
[0011]在另一實(shí)施方式中，使用激光修理毛發(fā)的方法包括提供構(gòu)造成切割毛發(fā)的設(shè)備，并且將激光從激光源引導(dǎo)穿過切割區(qū)域并且朝向毛發(fā)的毛干引導(dǎo)從而切割毛發(fā)。設(shè)備包括手柄部分和修理部分。手柄部分包括電池和激光源。激光源耦接至電源并且構(gòu)造成從電源接收電力。激光源還構(gòu)造成產(chǎn)生激光，激光的波長選擇成以預(yù)定發(fā)色團(tuán)為目標(biāo)從而有效地切割毛干。
[0012]修理部分包括支撐件和由支撐件支撐的單個(gè)光導(dǎo)纖維。光導(dǎo)纖維具有近端、遠(yuǎn)端、外壁以及切割區(qū)域，切割區(qū)域朝向遠(yuǎn)端定位并且沿著側(cè)壁的一部分延伸。光導(dǎo)纖維定位成在近端處接收來自激光源的激光，將激光從近端朝向遠(yuǎn)端導(dǎo)引，并且在切割區(qū)域與毛發(fā)接觸時(shí)從切割區(qū)域且朝向毛發(fā)發(fā)射出光。
[0013]該方法還可包括當(dāng)切割區(qū)域不與毛發(fā)接觸時(shí)防止光從切割區(qū)域發(fā)射。該方法還可包括(I)將修理部分能移除地耦接至手柄部分；(2)將光導(dǎo)纖維能移除地耦接至支撐件，或者(3)進(jìn)行以上兩個(gè)操作。波長可在從由以下波長組成的組中選出的一個(gè)或多個(gè)范圍內(nèi):380nm 至 480nm、380nm 至 500nm、400nm 至 500nm、2500nm 至 3500nm、2950nm 至 3050nm、以及2700nm 至 3500nm。
[0014]出于總結(jié)本公開和相對于現(xiàn)有技術(shù)所實(shí)現(xiàn)的優(yōu)點(diǎn)的目的，本文描述了的特定的目的和優(yōu)點(diǎn)。當(dāng)然，應(yīng)當(dāng)理解的是，并非所有這樣的目的或優(yōu)點(diǎn)均需要根據(jù)任何特定實(shí)施方式來實(shí)現(xiàn)。因此例如，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到，本公開能以這樣的方式體現(xiàn)和執(zhí)行，即，實(shí)現(xiàn)或優(yōu)化如本文所教導(dǎo)或表示的一個(gè)優(yōu)點(diǎn)或一組優(yōu)點(diǎn)，而無需實(shí)現(xiàn)可如本文教導(dǎo)或表示的其他對象或優(yōu)點(diǎn)。所有這些實(shí)施方式旨在落在本文公開的范圍內(nèi)。通過下文參照附圖的詳細(xì)描述，這些和其他實(shí)施方式對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言將變得顯而易見，本公開不限于任何特定公開的一個(gè)或多個(gè)實(shí)施方式。
【附圖說明】
[0015]參照以下附圖，將描述本公開的這些和其他特征、方面和優(yōu)點(diǎn)，這些附圖是示意性的并且不會(huì)限制本公開。
[0016]圖1示出了激光修理設(shè)備的示例性實(shí)施方式；
[0017]圖2示出了激光修理設(shè)備的另一示例性實(shí)施方式；
[0018]圖3示出了與平直剃刀相似的激光修理設(shè)備的另一示例性實(shí)施方式；
[0019]圖4示出了將光耦合到毛干(hair shaft，發(fā)干)中的激光修理器的纖維部分；以及
[0020]圖5示出了纖維在切割區(qū)域處的另一實(shí)施方式的截面圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021]盡管下文描述了特定的實(shí)施方式和實(shí)例，然而本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)認(rèn)識(shí)到的是，本公開擴(kuò)展至超出具體公開的實(shí)施方式和/或用途及其明顯的變型和等同物。因此，本文公開的范圍不應(yīng)當(dāng)受限于下文描述的任何特定實(shí)施方式。
[0022]可使用高強(qiáng)度光通過毛干的吸收加熱和燃燒和/或熔化來處理毛干。已經(jīng)預(yù)想將基于該機(jī)制的一些光學(xué)修理設(shè)備作為對使用剃刀的修理或激光去毛的替換。一些這樣的設(shè)備包括多個(gè)光導(dǎo)纖維，并且用于通過將光耦合到光導(dǎo)纖維的一端中并且沿著與光導(dǎo)纖維的縱向軸線平行的方向?qū)⒐鈴墓鈱?dǎo)纖維的相對一端發(fā)射出。以這種方式使用多個(gè)光導(dǎo)纖維的一個(gè)問題在于光進(jìn)入到多個(gè)纖維的包層的截面區(qū)域中時(shí)增大的損耗。在光穿過纖維的包層行進(jìn)時(shí)，光能在纖維包層中損耗，并且因此，更多的光導(dǎo)纖維會(huì)導(dǎo)致更多的光能損耗。此外，當(dāng)將來自單個(gè)光源的光耦合到多個(gè)纖維(例如光導(dǎo)纖維束)的截面表面(例如近端)中時(shí)，額外的問題是光進(jìn)入到纖維之間的空間(例如在圓形纖維被捆束在一起的情況下)中的部分損耗(fract1n loss) ο
[0023]根據(jù)本公開的設(shè)備和方法有利地克服了與包層截面損耗和/或部分損耗有關(guān)的這些問題和缺點(diǎn)，從而使得設(shè)備更為有效。本文描述的技術(shù)有利地允許設(shè)備更小、更輕和/或制造起來成本更低。此外，在一些實(shí)施方式中，單個(gè)光源耦合到單個(gè)光導(dǎo)纖維管中。單個(gè)纖維管構(gòu)造成沿著纖維外壁的側(cè)部從預(yù)定區(qū)域發(fā)射出光，如將在下文中更詳細(xì)討論的。纖維外壁的側(cè)部能以這樣的方式調(diào)節(jié)或構(gòu)造，即，使光僅在外壁表面與毛發(fā)