專利名稱：包括受保護(hù)的輻射出口的皮膚治療裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過(guò)輻射治療皮膚的裝置，該裝置包括一個(gè)外殼、一個(gè)檢測(cè)器和一個(gè)控制單元，其中所述外殼容納輻射源并備有輻射出口，所述檢測(cè)器用于檢測(cè)存在正好位于出口前面的皮膚，所述控制僅當(dāng)檢測(cè)器檢測(cè)到存在正好位于出口前面的皮膚時(shí)才啟動(dòng)輻射源。
從JP-A-5-57026中可以獲知在開(kāi)頭段落中所述類型的裝置。該已知裝置是通過(guò)激光對(duì)皮膚進(jìn)行醫(yī)療的裝置。該裝置用于例如治療皮膚上存在的胎記，如色素痣和酒痣(naevus vinosus)，皮膚內(nèi)存在的牛皮癬或血管失常。在外殼中布置了兩個(gè)激光源，在操作中這兩個(gè)激光源分別產(chǎn)生一個(gè)激光束。激光束相對(duì)出口是傾斜的。如果外殼正確放置在皮膚上，即皮膚正好位于出口前面并且出口被完全覆蓋和封閉，則傾斜的激光束被皮膚反射，并且所述被反射的激光束入射在也布置在外殼內(nèi)的兩個(gè)光傳感器上。如果皮膚不是正好位于出口的前面，例如裝置在皮膚上是傾斜的或者與皮膚有一段距離，則被反射的激光束不會(huì)，或者僅部分地，射在兩個(gè)光傳感器上。在這種情況下，與光傳感器配合的控制單元關(guān)閉兩個(gè)激光源。這樣，如果出口沒(méi)有被完全覆蓋并封閉，就能阻止激光束通過(guò)出口射出，從而基本上阻止了通過(guò)激光束意外地或故意地?fù)p害或傷害某人。
已知裝置的一個(gè)缺點(diǎn)在于，它不是最佳地防止了激光束通過(guò)出口意外地或故意地射出。例如，如果出口用玻璃板蓋住，則保護(hù)就不是最滿意的，因?yàn)榧す馐徊ＡО宀糠址瓷洌@樣激光束仍然入射在光傳感器上。如果出口用部分反射激光束的其它材料覆蓋，激光束就不會(huì)被關(guān)閉，從而存在起火的危險(xiǎn)。由于所述缺點(diǎn)，該裝置不太適合消費(fèi)者市場(chǎng)。
本發(fā)明的一個(gè)目的是提供一種開(kāi)始段落中所述類型的裝置，只有正好在出口前面的介質(zhì)的確是人皮膚時(shí)，該裝置的輻射源才啟動(dòng)，這樣實(shí)現(xiàn)了最佳地防止輻射通過(guò)出口意外地或故意地射出，從而該裝置更適合于消費(fèi)者市場(chǎng)。
為實(shí)現(xiàn)該目的，根據(jù)本發(fā)明，在開(kāi)始段落中所述類型裝置的特征在于，檢測(cè)器適用于測(cè)量生物物理性質(zhì)，通過(guò)這種生物物理性質(zhì)可以檢定皮膚，控制單元包括一個(gè)比較器，比較器將通過(guò)所述檢測(cè)器測(cè)量到的性質(zhì)值或狀態(tài)與皮膚特有的性質(zhì)值或狀態(tài)進(jìn)行比較。在根據(jù)本發(fā)明的裝置中，控制單元根據(jù)比較器進(jìn)行的比較結(jié)果啟動(dòng)或關(guān)閉輻射源。只有檢測(cè)器測(cè)量到的所述生物物理性質(zhì)的值或狀態(tài)在預(yù)定界限內(nèi)與人皮膚特有的所述性質(zhì)的值或狀態(tài)對(duì)應(yīng)時(shí)，控制單元才啟動(dòng)輻射源。通過(guò)利用生物物理性質(zhì)使得通過(guò)以獨(dú)特的方式檢定皮膚，就實(shí)現(xiàn)了可靠的保護(hù)裝置，防止輻射通過(guò)出口意外地或故意地射出，只有當(dāng)正好在出口前面的介質(zhì)的確是人皮膚時(shí)，輻射源才啟動(dòng)。借此，該裝置特別適合用于消費(fèi)者市場(chǎng)。
根據(jù)本發(fā)明，一個(gè)具體實(shí)施例的特征在于，外殼包括皮膚接觸元件，在皮膚接觸元件中形成了出口，并且在所述皮膚接觸元件中在出口附近提供了所述檢測(cè)器。由于在所述皮膚接觸元件中提供了檢測(cè)器，所以只有檢測(cè)器檢測(cè)到存在靠在皮膚接觸元件上的皮膚時(shí)，控制單元才啟動(dòng)輻射源。借此，如果皮膚接觸元件沒(méi)有接觸皮膚，特別是在皮膚接觸元件與皮膚之間仍存在小空隙時(shí)，就能更有效地防止輻射源被啟動(dòng)。借此進(jìn)一步提高了裝置的可靠性。有利的是，裝置包括至少兩個(gè)檢測(cè)器，它們布置在出口附近相互之間有一定距離，例如位于出口的每一側(cè)。這樣，如果出口僅被部分覆蓋，就能更有效地防止輻射源被啟動(dòng)。
根據(jù)本發(fā)明裝置的另一個(gè)實(shí)施例的特征在于，在圍繞出口的皮膚接觸元件中提供了一系列檢測(cè)器以測(cè)量生物物理性質(zhì)。在該實(shí)施例中，僅當(dāng)皮膚接觸元件中的所有檢測(cè)器測(cè)量到皮膚特有的生物物理性質(zhì)值或狀態(tài)并從而檢測(cè)到存在靠在皮膚接觸元件上的人皮膚時(shí)，控制單元才啟動(dòng)輻射源。檢測(cè)器布置為彼此之間有小的均勻的距離，這樣就以基本最佳的方式防止了當(dāng)出口僅被部分覆蓋時(shí)輻射源被啟動(dòng)，導(dǎo)致了裝置基本最佳的可靠性。
根據(jù)本發(fā)明裝置的另一個(gè)實(shí)施例的特征在于，檢測(cè)器適用于測(cè)量皮膚對(duì)預(yù)定波長(zhǎng)光的散射系數(shù)和/或吸收系數(shù)。由于在人皮膚中存在血液，水，細(xì)胞，角蛋白，黑色素，隨著光波長(zhǎng)的不同，光在人皮膚中以非常特有的方式被吸收和散射。通過(guò)借助所述檢測(cè)器測(cè)量對(duì)預(yù)定波長(zhǎng)光的散射系數(shù)和/或吸收系數(shù)，就可以非常可靠地確定覆蓋出口的介質(zhì)是否是人皮膚。
根據(jù)本發(fā)明裝置的一個(gè)具體實(shí)施例的特征在于，檢測(cè)器備有所述預(yù)定波長(zhǎng)光的光傳感器和光源，光源與光傳感器相鄰布置并與所述光傳感器光學(xué)分離，只有皮膚接觸元件與皮膚接觸時(shí)光源和光傳感器才與皮膚接觸，檢測(cè)器通過(guò)將光傳感器測(cè)量到的光量與光源產(chǎn)生的光量相比較確定散射系數(shù)和/或吸收系數(shù)。因?yàn)楣庠磁c光傳感器光學(xué)分離，所以來(lái)自光源的光不能直接到達(dá)光傳感器。來(lái)自光源的光能夠通過(guò)皮膚的散射到達(dá)光傳感器。為實(shí)現(xiàn)來(lái)自光源的絕大部分光能夠通過(guò)皮膚的散射到達(dá)光傳感器，必須使光源和光傳感器，并且從而還有皮膚接觸元件都與皮膚接觸。皮膚與光源和/或光傳感器之間接觸不足或者不接觸導(dǎo)致到達(dá)光傳感器的光量顯著減少。這樣，通過(guò)檢測(cè)器，可靠地確定了散射系數(shù)和/或吸收系數(shù)的值，此外，可靠地檢測(cè)到皮膚是否的確與皮膚接觸元件接觸。
根據(jù)本發(fā)明裝置的另一個(gè)實(shí)施例的特征在于，檢測(cè)器備有另一個(gè)預(yù)定波長(zhǎng)光的另一個(gè)光源，該光源也與光傳感器相鄰布置并與所述光傳感器光學(xué)分離，僅當(dāng)皮膚接觸元件與皮膚接觸時(shí)該光源才與皮膚接觸，檢測(cè)器通過(guò)將光傳感器測(cè)量的光量與兩個(gè)光源產(chǎn)生的光量相比較確定兩個(gè)波長(zhǎng)的散射系數(shù)和/或吸收系數(shù)。在該實(shí)施例中，檢測(cè)器確定兩個(gè)不同光波長(zhǎng)的散射系數(shù)和/或吸收系數(shù)。由于通過(guò)兩個(gè)不同光波長(zhǎng)的散射系數(shù)和/或吸收系數(shù)更好地檢定人皮膚，就進(jìn)一步提高了裝置的可靠性。在該實(shí)施例中，僅使用一個(gè)光傳感器，光源例如交替產(chǎn)生光脈沖，這樣檢測(cè)器的結(jié)構(gòu)就比較簡(jiǎn)單。
根據(jù)本發(fā)明裝置的另一個(gè)實(shí)施例的特征在于，一個(gè)光源和另一個(gè)光源都布置在光傳感器的一側(cè)。借此，來(lái)自兩個(gè)光源的光通過(guò)同一部分皮膚對(duì)光的散射到達(dá)光傳感器，結(jié)果提高了檢測(cè)器的精度。
根據(jù)本發(fā)明裝置的一個(gè)特定實(shí)施例的特征在于，光源是一個(gè)發(fā)光二極管，光傳感器是一個(gè)光電二極管。所述發(fā)光二極管和光電二極管比較便宜并具有小尺寸，這樣檢測(cè)器的價(jià)格和尺寸是有限的。
根據(jù)本發(fā)明裝置的另一個(gè)實(shí)施例的特征在于，檢測(cè)器適用于測(cè)量皮膚對(duì)預(yù)定波長(zhǎng)光的反射系數(shù)。由于在人皮膚中存在血液，水，細(xì)胞，角蛋白，黑色素，隨著光波長(zhǎng)的不同，光被人皮膚中以非常特有的方式反射。通過(guò)借助檢測(cè)器測(cè)量對(duì)預(yù)定波長(zhǎng)光的反射系數(shù)，就可以非?？煽康卮_定正好在出口前面的介質(zhì)是否是人皮膚。
根據(jù)本發(fā)明裝置的另一個(gè)實(shí)施例的特征在于，檢測(cè)器備有所述預(yù)定波長(zhǎng)光的光傳感器和光源，光源與光傳感器相鄰布置并與所述光傳感器光學(xué)分離，僅當(dāng)皮膚接觸元件與皮膚接觸時(shí)，光源和光傳感器處于與皮膚相隔預(yù)定距離的位置，檢測(cè)器通過(guò)將光傳感器測(cè)量的光量與光源產(chǎn)生的光量進(jìn)行比較確定反射系數(shù)。由于光源與光傳感器光學(xué)分離，所以來(lái)自光源的光不能直接到達(dá)光傳感器。來(lái)自光源的光可通過(guò)皮膚表面的反射到達(dá)光傳感器。到達(dá)光傳感器的光量取決于反射系數(shù)和從光源和光傳感器到皮膚的距離。為保證來(lái)自光源的預(yù)定量的光通過(guò)反射到達(dá)光傳感器，必須一方面光的確是被皮膚反射的，即出口的確被皮膚覆蓋，另一方面還要在皮膚與光源之間，以及皮膚與光傳感器之間必須的確存在所述預(yù)定距離，即皮膚接觸元件必須與皮膚接觸。這樣，利用檢測(cè)器，一方面能夠可靠地檢測(cè)正好在出口前面的介質(zhì)是否是人皮膚，另一方面還能可靠地檢測(cè)皮膚的確與皮膚接觸元件接觸并且出口完全被皮膚覆蓋并封閉。
根據(jù)本發(fā)明裝置的一個(gè)具體實(shí)施例的特征在于，該裝置是一種毛發(fā)去除裝置，其中輻射源包括一個(gè)激光源，該裝置還備有一個(gè)可調(diào)整的激光束控制器，在操作中，該激光束控制器將激光源供給的激光束定位在待治療皮膚部分上。在根據(jù)本發(fā)明裝置的這種實(shí)施例中，本發(fā)明以特別的方式變得特別有效，因?yàn)榧す庠串a(chǎn)生的激光束具有較高的光強(qiáng)并從而在意外地或故意地通過(guò)出口射出的情況下，能夠特別對(duì)眼睛造成嚴(yán)重?fù)p害或造成嚴(yán)重?fù)p傷。
根據(jù)本發(fā)明裝置的另一個(gè)實(shí)施例的特征在于，該裝置是一種毛發(fā)去除裝置，其中輻射源包括一個(gè)產(chǎn)生光脈沖的閃光燈，該裝置還備有一個(gè)將光脈沖導(dǎo)向出口的導(dǎo)向元件。在根據(jù)本發(fā)明裝置的這種實(shí)施例中，本發(fā)明也以特別的方式變得特別有效，因?yàn)榧す庠串a(chǎn)生的激光束具有較高的光強(qiáng)并從而在意外地或故意地通過(guò)出口射出的情況下，能夠特別對(duì)眼睛造成嚴(yán)重?fù)p害或造成嚴(yán)重?fù)p傷。
下面參考附圖詳細(xì)描述根據(jù)本發(fā)明實(shí)施例，其中

圖1概略地示出了根據(jù)本發(fā)明裝置的第一個(gè)實(shí)施例，圖2概略地示出了根據(jù)圖1裝置的帶有一系列檢測(cè)器的出口，圖3概略地示出了根據(jù)圖2的檢測(cè)器之一，圖4概略地示出了根據(jù)本發(fā)明裝置第二個(gè)實(shí)施例的檢測(cè)器，
圖5概略地示出了根據(jù)本發(fā)明裝置的第三個(gè)實(shí)施例。
圖1概略地示出了通過(guò)輻射治療皮膚的根據(jù)本發(fā)明裝置1的第一個(gè)實(shí)例，所述裝置是一種毛發(fā)去除裝置，特別是激光脫毛裝置，通過(guò)該裝置將皮膚上存在的毛發(fā)較長(zhǎng)期地去除，或通過(guò)激光永久去除。所述裝置1包括一個(gè)帶有把手5的外殼3，這樣裝置1便于攜帶并可放置在待治療皮膚7上或在待治療皮膚7上移動(dòng)。該外殼容納一個(gè)輻射源，特別是激光源9如二極管激光器，并包括可調(diào)整的激光束控制器11，在操作中，通過(guò)該控制器可將激光源9產(chǎn)生的激光束13通過(guò)在外殼3上提供的出口15定位在目標(biāo)位置16處的皮膚7上。在所示實(shí)例中，激光束控制器包括第一可調(diào)整轉(zhuǎn)鏡17和第二可調(diào)整轉(zhuǎn)鏡19，它們相對(duì)平直皮膚接觸元件21都以約45°角布置，出口15位于皮膚接觸元件21內(nèi)，并且皮膚接觸元件21構(gòu)成外殼3底壁。通過(guò)第一致動(dòng)器23和第二致動(dòng)器25，可以分別使轉(zhuǎn)鏡17和轉(zhuǎn)鏡19分別圍繞第一傾斜軸線27和第二傾斜軸線29傾斜，其中所述第一傾斜軸線27在第一轉(zhuǎn)鏡17的平面內(nèi)延伸并基本平行于第二皮膚接觸元件21，所述第二傾斜軸線29在第二轉(zhuǎn)鏡19的平面內(nèi)延伸并與第一傾斜軸線27基本垂直相交。通過(guò)使兩個(gè)轉(zhuǎn)鏡17和19傾斜，可以使激光束13的目標(biāo)位置16在皮膚7上在平行于X-方向和與X-方向垂直的Y-方向上移動(dòng)，兩個(gè)方向都與皮膚接觸元件21平行。
為確定連接的目標(biāo)位置，在所示實(shí)例中，裝置1備有一個(gè)圖像傳感器31，如電荷耦合器件圖像傳感器或互補(bǔ)金屬氧化物半導(dǎo)體圖像傳感器，借助輔助的燈33和透明鏡片35，該圖像傳感器記錄正好位于出口15前面的皮膚7部分的圖像。裝置1還包括控制單元37，圖像傳感器31向控制單元37提供與圖像傳感器31記錄的圖像對(duì)應(yīng)的電信號(hào)us?？刂茊卧?7包括傳感器，根據(jù)記錄的圖像，通過(guò)該傳感器在所述皮膚7部分上確定所述皮膚7部分上存在的毛發(fā)41的毛發(fā)根部39的位置?？刂茊卧?7分別通過(guò)電信號(hào)uM1和電信號(hào)uM2這樣控制兩個(gè)致動(dòng)器23和25，即激光束13連續(xù)定位在這樣確定的與毛發(fā)根部39的位置對(duì)應(yīng)的一系列目標(biāo)位置上。在每個(gè)目標(biāo)位置16，控制單元37通過(guò)電信號(hào)uL在預(yù)定時(shí)間間隔內(nèi)并以預(yù)定的強(qiáng)度啟動(dòng)激光束9，這樣存在的毛發(fā)根部39被連續(xù)加熱并死亡。這里僅簡(jiǎn)要地描述了裝置1的操作，其詳細(xì)解釋請(qǐng)參考WO-A-00/62700。
激光源9產(chǎn)生的激光束13具有較高的強(qiáng)度，從而當(dāng)其接觸例如眼睛時(shí)是有害的。根據(jù)本發(fā)明的裝置1備有這樣的機(jī)構(gòu)，如果出口15未被或未完全被人皮膚覆蓋并封閉，或者出口15被除人皮膚以外的介質(zhì)，如玻璃覆蓋，該機(jī)構(gòu)能在盡可能的程度上防止激光源9被啟動(dòng)。所述機(jī)構(gòu)的可靠性非常高，所以根據(jù)本發(fā)明的裝置1特別適用于消費(fèi)者市場(chǎng)，供不熟悉該技術(shù)領(lǐng)域的無(wú)經(jīng)驗(yàn)的人使用。如圖1和2中所示，所述機(jī)構(gòu)包括一系列在出口15附近的皮膚接觸元件21內(nèi)的檢測(cè)器43。在所述實(shí)例中，所述機(jī)構(gòu)包括八個(gè)檢測(cè)器43，這些檢測(cè)器圍繞出口15布置，彼此之間有小的均勻的距離。檢測(cè)器43適用于測(cè)量可檢定人皮膚的生物物理性質(zhì)。在所示實(shí)例中，所述生物物理性質(zhì)是皮膚7對(duì)預(yù)定波長(zhǎng)光的散射系數(shù)和/或吸收系數(shù)了。如圖3中所示，所示實(shí)例的檢測(cè)器43包括兩個(gè)光源45，47和一個(gè)光傳感器49，其中所述兩個(gè)光源用于具有兩個(gè)不同預(yù)定波長(zhǎng)的光，在所述實(shí)例中是兩個(gè)發(fā)光二極管，所述一個(gè)光傳感器在所示實(shí)例中是一個(gè)光電傳感器，其與光源45，47相鄰布置。光源45，47和光傳感器49分別布置在檢測(cè)器43的單獨(dú)的腔51，53，55內(nèi)，其結(jié)果是光傳感器49與光源45，47光學(xué)分離，即來(lái)自光源45，47的光不能直接到達(dá)光傳感器49。如圖3中所示，來(lái)自光源45，47的光束57，59一方面能通過(guò)皮膚7的散射到達(dá)光傳感器49。為保證來(lái)自光源45，47的光束57，59中的絕大部分能夠到達(dá)光傳感器49，光源45，47和光傳感器49必須與皮膚7直接接觸。檢測(cè)器43還包括電路61，電路61通過(guò)兩個(gè)電信號(hào)uLBD1和uLBD2連續(xù)使兩個(gè)光源45，47啟動(dòng)一段短的時(shí)間。其結(jié)果是，電路61接收來(lái)自光傳感器49的兩個(gè)連續(xù)電信號(hào)uPD1和uPD2，這兩個(gè)電信號(hào)與光傳感器通過(guò)在皮膚7中對(duì)分別來(lái)自兩個(gè)光源45和47的散射接收的光量對(duì)應(yīng)。隨后通過(guò)將接收到的光量與光源45，47產(chǎn)生的光量進(jìn)行比較，其中光源45，47產(chǎn)生的光量由信號(hào)uLED1和uLED2確定，電路61確定皮膚7對(duì)兩個(gè)光源45，47的兩個(gè)不同波長(zhǎng)的散射系數(shù)值和/或吸收系數(shù)值。電路61將這樣測(cè)量到的散射系數(shù)值和/或吸收系數(shù)值轉(zhuǎn)換成電信號(hào)uC0。如圖1中所示，所有檢測(cè)器43的電信號(hào)uC0被裝置1的控制單元37接收?？刂茊卧?7包括一個(gè)比較器(圖中未示出)，該比較器將測(cè)量到的散射系數(shù)值和/或吸收系數(shù)值與人皮膚特有的并存儲(chǔ)在控制單元37存儲(chǔ)器內(nèi)的散射系數(shù)值和/或吸收系數(shù)值進(jìn)行比較。只有所有檢測(cè)器43測(cè)量到的值在預(yù)定界限內(nèi)與人皮膚特有的值對(duì)應(yīng)，即只有所有的檢測(cè)器43都檢測(cè)到存在人皮膚，控制單元37才啟動(dòng)激光源9。如圖3中所示，光源45，47和光傳感器49以這樣的方式分別布置在腔51，53，55內(nèi)，即只有皮膚接觸元件21在相關(guān)的檢測(cè)器43位置與皮膚7接觸，即在皮膚接觸元件21和皮膚7之間沒(méi)有間隙時(shí)，光源45，47和光傳感器49才與皮膚7接觸。這樣，就實(shí)現(xiàn)了檢測(cè)器43還可檢測(cè)皮膚接觸元件21是否與皮膚7完全接觸。如果在一個(gè)檢測(cè)器43的位置皮膚接觸元件21沒(méi)有與皮膚7接觸，則相關(guān)傳感器43的光源45，47和光傳感器49就不與皮膚接觸，其結(jié)果是，來(lái)自光源45，47并到達(dá)光傳感器49的光量大大減少，并且光傳感器測(cè)量到的散射系數(shù)值和/或吸收系數(shù)值在預(yù)定界限內(nèi)不與人皮膚特有的值對(duì)應(yīng)。由于控制單元37僅在所有的檢測(cè)器43都檢測(cè)到靠在皮膚接觸元件21上的人皮膚時(shí)才啟動(dòng)激光源9，所以可靠地保護(hù)了裝置1，防止了激光束13意外地或故意地通過(guò)出口15射出。由于使用了一系列圍繞出口15的檢測(cè)器43，所以只有出口15被完全覆蓋時(shí)激光源9才能被啟動(dòng)。如果出口15僅被部分覆蓋，則至少檢測(cè)器43之一沒(méi)有檢測(cè)到皮膚7，其結(jié)果是，激光源9不能被啟動(dòng)。或者裝置1被傾斜放置在皮膚7上或者與皮膚之間有一個(gè)短距離，激光源9都不能被啟動(dòng)，因?yàn)樵谶@種情況下，至少檢測(cè)器43之一不與皮膚7接觸。如果出口15前面的介質(zhì)不是人皮膚，激光源9也不能被啟動(dòng)。在人皮膚中，隨著光波長(zhǎng)的不同，光以非常特有的方式被散射和吸收，這是因?yàn)榇嬖诟鞣N成分如血液，水，細(xì)胞，角蛋白，黑色素。通過(guò)檢測(cè)器43，測(cè)量了兩個(gè)不同波長(zhǎng)光的散射系數(shù)值和/或吸收系數(shù)值，在所示實(shí)施例中，兩個(gè)不同波長(zhǎng)光分別為波長(zhǎng)較短的綠光和波長(zhǎng)較長(zhǎng)的紅光。所述兩種類型光的這些系數(shù)值的組合在人皮膚中是非常特別的，所以這使得能夠以非常獨(dú)特的方式檢定人皮膚，并且檢測(cè)器43可以非常高的確定性檢測(cè)到存在靠在皮膚接觸元件21上的人皮膚。如果出口15被不同的介質(zhì)覆蓋，如玻璃、透明合成樹(shù)脂或紙，則檢測(cè)器21檢測(cè)到不同的這些系數(shù)的值，這樣控制單元37不能啟動(dòng)激光源9。
應(yīng)該注意到，代替八個(gè)檢測(cè)器43，在裝置1中可以使用不同數(shù)量的檢測(cè)器。如果在出口15附近的皮膚接觸元件21內(nèi)只提供一個(gè)檢測(cè)器43，就已經(jīng)獲得了較好的保護(hù)程度。但有利的是，裝置包括至少兩個(gè)檢測(cè)器43，它們布置在出口15附近彼此之間有一定的距離，例如在出口15的每一側(cè)，這樣當(dāng)出口15僅被部分覆蓋時(shí)也能獲得較好的保護(hù)程度。還應(yīng)該注意到，代替檢測(cè)器43，作為另外一種選擇，還可以使用這樣的檢測(cè)器，即通過(guò)該檢測(cè)器僅測(cè)量一個(gè)光波長(zhǎng)值的散射系數(shù)和/或吸收系數(shù)。由于隨著波長(zhǎng)的不同，光在人皮膚中以非常特有的方式被散射和吸收，所以通過(guò)僅在一個(gè)預(yù)定波長(zhǎng)進(jìn)行測(cè)量就已經(jīng)能實(shí)現(xiàn)非?？煽康臋z測(cè)了。但本發(fā)明還包括這樣的實(shí)施例，其中檢測(cè)器對(duì)三個(gè)或更多波長(zhǎng)值進(jìn)行測(cè)量。還應(yīng)該注意到，檢測(cè)器43結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，這是因?yàn)楣鈧鞲衅?9為兩個(gè)光源45，47所共用。但本發(fā)明還包括這樣的實(shí)施例，其中對(duì)于每個(gè)光源45，47使用單獨(dú)的光傳感器，該光傳感器例如僅對(duì)相關(guān)光源波長(zhǎng)的光敏感。還應(yīng)該注意到，檢測(cè)器43內(nèi)的兩個(gè)光源45，47布置在光傳感器49的一側(cè)。這具有這樣的優(yōu)點(diǎn)，即來(lái)自兩個(gè)光源45，47的光通過(guò)光在皮膚7同一部分內(nèi)的散射到達(dá)光傳感器49，這樣就提高了檢測(cè)器43的精度。但在根據(jù)本發(fā)明裝置的一個(gè)替代實(shí)施例中也實(shí)現(xiàn)了可接受的結(jié)果，其中光源45，47布置在光傳感器49的兩側(cè)。檢測(cè)器43中使用的發(fā)光二極管和光電傳感器比較便宜并且具有小的尺寸，所以檢測(cè)器43的成本和尺寸是有限的。本發(fā)明還包括這樣的實(shí)施例，其中在檢測(cè)器43中使用了不同類型的光源和/或不同類型的光傳感器。還應(yīng)該注意到，本發(fā)明還包括這樣的實(shí)施例，其中與圖3中所示實(shí)例不同，電路61不構(gòu)成檢測(cè)器43的一部分，但構(gòu)成控制單元37的一部分。
如圖1中所示，根據(jù)本發(fā)明第二實(shí)例的裝置1’與上述根據(jù)第一實(shí)例的裝置1基本相同。裝置1’與裝置1的主要區(qū)別在于，裝置1’備有八個(gè)檢測(cè)器63，而不是八個(gè)檢測(cè)器43，該檢測(cè)器63適用于測(cè)量皮膚7對(duì)預(yù)定波長(zhǎng)光的反射系數(shù)。因此，在下面的描述中僅討論裝置1’的檢測(cè)器63，所述檢測(cè)器之一概略地表示在圖4中。如圖4中所示，在所示實(shí)例中，檢測(cè)器63分別包括用于產(chǎn)生兩個(gè)不同預(yù)定波長(zhǎng)光的兩個(gè)光源65，67。在所示實(shí)例中，所示光源是發(fā)光二極管。在所示實(shí)例中，檢測(cè)器63還包括一個(gè)光傳感器69，即一個(gè)光電傳感器，它布置在兩個(gè)光源65，67之間。光源65，67和光傳感器69分別布置在檢測(cè)器63的單獨(dú)的腔71，73，75內(nèi)，其結(jié)果是，光傳感器69與光源65，67光學(xué)分離。如圖4中所示，光源65，67的光束77，79可通過(guò)皮膚7表面的反射到達(dá)光傳感器69。檢測(cè)器63還包括電路81，電路81通過(guò)兩個(gè)電信號(hào)u’LED1和u’LED2連續(xù)使兩個(gè)光源65，67啟動(dòng)很短的一段時(shí)間。其結(jié)果是，電路81連續(xù)接收來(lái)自光傳感器69的兩個(gè)電信號(hào)u’PD1和u’PD2，該電信號(hào)與光傳感器69通過(guò)皮膚7的反射分別從兩個(gè)光源65和67接收到的光量對(duì)應(yīng)。通過(guò)將接收到的光量與由信號(hào)u’LED1和u’LED2確定的光源65，67產(chǎn)生的光量相比較，電路81隨后確定皮膚7對(duì)光源65和67的兩個(gè)不同波長(zhǎng)的反射系數(shù)值。電路81將這樣測(cè)量到的反射系數(shù)值轉(zhuǎn)換成電信號(hào)u’C0，如圖1中所示，該電信號(hào)被裝置1’的控制單元37接收?？刂茊卧?7將測(cè)量到的反射系數(shù)值與存儲(chǔ)在其存儲(chǔ)器內(nèi)的人皮膚特有的值相比較，只有所有檢測(cè)器63測(cè)量到的值在預(yù)定界限內(nèi)與人皮膚特有的值相對(duì)應(yīng)時(shí)，即所有的檢測(cè)器63都檢測(cè)到存在人皮膚時(shí)，控制單元37才啟動(dòng)激光源9。由于隨著光波長(zhǎng)的不同，光被人皮膚以非常特有的方式反射，所以通過(guò)檢測(cè)器63可以可靠地確定正好在出口15前面的介質(zhì)是否的確是人皮膚。在所示實(shí)例中，該可靠性是這樣進(jìn)一步提高的，即檢測(cè)器63測(cè)量對(duì)兩個(gè)不同波長(zhǎng)值的反射系數(shù)，即在該實(shí)例中是測(cè)量對(duì)波長(zhǎng)較短的黃光和波長(zhǎng)較長(zhǎng)的紅光的反射系數(shù)。如圖4中所示，只有皮膚接觸元件21在相關(guān)檢測(cè)器63的位置與皮膚7接觸時(shí)，光源65，67和光傳感器69才與皮膚7表面相距預(yù)定的距離。光傳感器接收到的光量取決于光源65，67和皮膚7之間的距離和光傳感器69與皮膚7之間的距離，如果皮膚接觸元件21沒(méi)有與皮膚7表面接觸，在這種情況下來(lái)自光源的光可通過(guò)在皮膚接觸元件21和皮膚7之間存在的空間漏泄，所以接收到的光量明顯減少。因此，為使檢測(cè)器63測(cè)量到的反射系數(shù)值在預(yù)定界限內(nèi)與人皮膚特有的值對(duì)應(yīng)，一方面出口15應(yīng)該的確被人皮膚覆蓋，另一方面皮膚接觸元件21應(yīng)該與皮膚7表面接觸。但應(yīng)該注意到，與裝置1的檢測(cè)器43可確定存在靠在皮膚接觸元件上的皮膚的可靠性相比，檢測(cè)器63可確定存在靠在皮膚接觸元件21上的皮膚7的可靠性小一些。還應(yīng)該注意到，如上述對(duì)檢測(cè)器43的改變一樣，本發(fā)明還包括對(duì)檢測(cè)器63及其數(shù)量和位置的改變。
分別屬于根據(jù)本發(fā)明裝置1和裝置1’的上述檢測(cè)器43和63分別適用于測(cè)量皮膚的散射系數(shù)和/或吸收系數(shù)和皮膚的反射系數(shù)。應(yīng)該注意到，本發(fā)明還包括這樣的實(shí)施例，其中使用的檢測(cè)器適用于測(cè)量可檢定皮膚的不同的生物物理性質(zhì)，并且控制單元的比較器適用于將通過(guò)所述檢測(cè)器測(cè)量到的所述性質(zhì)值或狀態(tài)與皮膚特有的所述性質(zhì)值或狀態(tài)進(jìn)行比較。一種替代的生物物理性質(zhì)是例如皮膚的電阻。但與上述性質(zhì)相比，這種性質(zhì)不太可靠，因?yàn)槠つw的電阻受皮膚上存在的濕氣和添加物的影響。另一個(gè)可想到的生物物理性質(zhì)是存在血液。血液在皮膚中的流動(dòng)可通過(guò)例如激光-多普勒效應(yīng)測(cè)量檢測(cè)，并且最終的測(cè)量結(jié)果也是人皮膚非常特有的。但與上述檢測(cè)器43和63中使用的光源和光傳感器相比，必需的傳感器和處理器更貴。在根據(jù)本發(fā)明的裝置中可適用于檢測(cè)存在皮膚的其它技術(shù)有皮膚-成像技術(shù)，如光學(xué)相干斷層照相術(shù)，共焦顯微術(shù)，雙-光子顯微術(shù)和分光鏡技術(shù)。這些技術(shù)非常可靠，但由于它們的復(fù)雜性所以不太適合在消費(fèi)者市場(chǎng)上的裝置中使用，而是更適合在專業(yè)市場(chǎng)上的裝置中使用。
上述根據(jù)本發(fā)明的裝置1和1’是激光脫毛裝置。但本發(fā)明還包括其它類型的毛發(fā)去除裝置，其中通過(guò)從出口發(fā)出的輻射將毛發(fā)弄短或去除。這種毛發(fā)去除裝置的一個(gè)實(shí)例是激光剃須器。這種激光剃須器的操作和上述激光脫毛裝置的操作基本一樣，但激光束的目標(biāo)位置不是在毛發(fā)根部，而是在正好位于皮膚表面上方的毛發(fā)上的位置。本發(fā)明可適用的另一種毛發(fā)去除裝置可以是例如閃光脫毛裝置。如圖5中所示，根據(jù)本發(fā)明裝置83的第三個(gè)實(shí)例就是這種閃光脫毛裝置的一個(gè)實(shí)例。裝置83包括一個(gè)外殼85，框架87布置在外殼內(nèi)。所述框架87包括腔89，閃光燈91布置在腔89內(nèi)作為輻射源，在所示實(shí)例中閃光燈是氙氣燈。腔89內(nèi)充滿供閃光燈使用的冷卻液體，在所示實(shí)例中用水作為冷卻液體。腔89還具有拋物線形壁93，壁93上涂有反射材料，從而用作閃光燈91產(chǎn)生的光的反射器或?qū)蛟?。?9通過(guò)透明板95隔離，在所示實(shí)例中，板95是一個(gè)長(zhǎng)-波段通過(guò)的過(guò)濾器。裝置83還包括通向出口99的光波導(dǎo)管97。圍繞出口99提供了一個(gè)皮膚接觸元件101，該皮膚接觸元件容納許多與上述檢測(cè)器43或63類似類型的檢測(cè)器103。在操作中，閃光燈91產(chǎn)生一系列具有預(yù)定脈沖持續(xù)時(shí)間和強(qiáng)度的光脈沖，該脈沖持續(xù)時(shí)間和強(qiáng)度可根據(jù)時(shí)間改變。光脈沖通過(guò)壁93導(dǎo)向出口99并通過(guò)透明板95和光波導(dǎo)管97到達(dá)出口99。光脈沖的頻率是這樣的，即光脈沖特別被皮膚中存在的毛發(fā)根部吸收，其結(jié)果是，毛發(fā)根部被加熱并死亡。這里僅簡(jiǎn)要地描述了裝置83的操作，其詳細(xì)解釋請(qǐng)參考EP-A-0 885 629。只有所有的檢測(cè)器103檢測(cè)到存在靠在皮膚接觸元件101上的人皮膚時(shí)，即出口99被人皮膚完全覆蓋時(shí)，閃光燈91才能被啟動(dòng)。
上述裝置1，1’和83都是毛發(fā)去除裝置。應(yīng)該注意到，本發(fā)明還包括通過(guò)輻射治療皮膚的其它類型的裝置。這種裝置的實(shí)例包括通過(guò)輻射，如通過(guò)激光，閃光，或具有較高強(qiáng)度的其它類型的輻射，對(duì)皮膚進(jìn)行醫(yī)療的裝置。該裝置用于例如治療皮膚上存在的胎記，如色素痣和酒痣，皮膚內(nèi)存在的牛皮癬或血管失常。這種裝置的其它實(shí)例包括通過(guò)輻射進(jìn)行皮膚-再生的裝置。
最后應(yīng)該注意到，本發(fā)明還包括這樣的裝置，其中檢測(cè)器或多個(gè)檢測(cè)器的布置位置不同于它們?cè)谘b置的皮膚接觸元件中的位置。但如在上述裝置1，1’和83中，檢測(cè)器在皮膚接觸元件中的位置位于出口附近通常導(dǎo)致對(duì)裝置的最佳保護(hù)。
權(quán)利要求
1.通過(guò)輻射治療皮膚的裝置，所述裝置包括一個(gè)外殼、一個(gè)檢測(cè)器和一個(gè)控制單元，其中所述外殼容納輻射源并備有輻射出口，所述檢測(cè)器用于檢測(cè)存在正好位于出口前面的皮膚，所述控制單元僅當(dāng)檢測(cè)器檢測(cè)到存在正好位于出口前面的皮膚時(shí)才啟動(dòng)輻射源，其特征在于，檢測(cè)器可適用于測(cè)量可檢定皮膚的生物物理性質(zhì)，控制單元包括一個(gè)比較器，比較器將通過(guò)所述檢測(cè)器測(cè)量到的生物物理性質(zhì)值或狀態(tài)與皮膚特有的生物物理性質(zhì)值或狀態(tài)進(jìn)行比較。
2.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的裝置，其特征在于，外殼包括一個(gè)皮膚接觸元件，出口形成在該皮膚接觸元件中，并且在皮膚接觸元件中在出口附近提供了所述檢測(cè)器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2中所述的裝置，其特征在于，在皮膚接觸元件中圍繞出口提供了一系列檢測(cè)器以測(cè)量生物物理性質(zhì)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的裝置，其特征在于，檢測(cè)器適用于測(cè)量皮膚對(duì)預(yù)定波長(zhǎng)光的散射系數(shù)和/或吸收系數(shù)。
5.根據(jù)權(quán)利要求2和4中所述的裝置，其特征在于，檢測(cè)器備有所述預(yù)定波長(zhǎng)光的一個(gè)光傳感器和一個(gè)光源，其中光源與光傳感器相鄰布置并與所述光傳感器光學(xué)分離，只有皮膚接觸元件與皮膚接觸時(shí)光源和光傳感器才與皮膚接觸，檢測(cè)器通過(guò)將通過(guò)光傳感器測(cè)量到的光量與通過(guò)光源產(chǎn)生的光量相比較確定散射系數(shù)和/或吸收系數(shù)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5中所述的裝置，其特征在于，檢測(cè)器備有其它預(yù)定波長(zhǎng)光的另外的光源，該光源也與光傳感器相鄰布置，與所述光傳感器光學(xué)分離并且僅當(dāng)皮膚接觸元件與皮膚接觸時(shí)才與皮膚接觸，檢測(cè)器通過(guò)將通過(guò)光傳感器測(cè)量到的光量與兩個(gè)光源產(chǎn)生的光量進(jìn)行比較確定兩個(gè)波長(zhǎng)的散射系數(shù)和/或吸收系數(shù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求6中所述的裝置，其特征在于，這個(gè)光源和另外的光源布置在光傳感器的一側(cè)。
8.根據(jù)權(quán)利要求5中所述的裝置，其特征在于，光源是發(fā)光二極管，光傳感器是光電二極管。
9.根據(jù)權(quán)利要求1中所述的裝置，其特征在于，檢測(cè)器適用于測(cè)量皮膚對(duì)預(yù)定波長(zhǎng)光的反射系數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求2和9中所述的裝置，其特征在于，檢測(cè)器備有所述預(yù)定波長(zhǎng)光的一個(gè)光傳感器和一個(gè)光源，該光源與光傳感器相鄰布置并與所述光傳感器光學(xué)分離，只有皮膚接觸元件與皮膚接觸時(shí)光源和光傳感器才處于與皮膚相隔預(yù)定距離的位置，檢測(cè)器通過(guò)將通過(guò)光傳感器測(cè)量到的光量與光源產(chǎn)生的光量進(jìn)行比較確定反射系數(shù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求1，2，3，4，5，6，7，8，9或10中所述的裝置，其特征在于，裝置是一個(gè)毛發(fā)去除裝置，其中輻射源包括一個(gè)激光源，并且裝置還備有一個(gè)可調(diào)整的激光束控制器，在操作中，控制器使激光源供給的激光束定位在待處理皮膚上的目標(biāo)位置。
12.根據(jù)權(quán)利要求1，2，3，4，5，6，7，8，9或10中所述的裝置，其特征在于，裝置是一個(gè)毛發(fā)去除裝置，其中輻射源包括一個(gè)用于產(chǎn)生光脈沖的閃光燈，并且裝置還備有一個(gè)將光脈沖導(dǎo)向出口的導(dǎo)向元件。
全文摘要
本發(fā)明涉及通過(guò)輻射治療皮膚(7)的裝置(1)。該裝置包括外殼(3)，外殼容納輻射源(9)并具有輻射出口(15)。該裝置具有一個(gè)控制單元(37)，只有當(dāng)與控制單元配合的檢測(cè)器(43)檢測(cè)到皮膚就在出口前面時(shí)，該控制單元才啟動(dòng)輻射源。其結(jié)果是，如果出口沒(méi)被蓋住，則輻射源就不能被啟動(dòng)。可取的是，檢測(cè)器適合測(cè)量皮膚對(duì)預(yù)定波長(zhǎng)光的散射和/或吸收系數(shù)。作為另外一種選擇，檢測(cè)器適合測(cè)量皮膚對(duì)預(yù)定波長(zhǎng)光的反射系數(shù)。在一個(gè)優(yōu)選實(shí)施例中，在備有出口(15)的皮膚接觸元件(21)內(nèi)提供了檢測(cè)器，檢測(cè)器還檢測(cè)存在靠在皮膚接觸元件上的皮膚。本發(fā)明可用于例如毛發(fā)去除裝置(1，1’，83)如激光脫毛器，激光剃須器或者閃光脫毛器，但也可以用于通過(guò)輻射對(duì)皮膚進(jìn)行醫(yī)療的裝置，例如光皮膚病學(xué)系統(tǒng)。
文檔編號(hào)A61B18/20GK1460009SQ02800990
公開(kāi)日2003年12月3日 申請(qǐng)日期2002年3月4日 優(yōu)先權(quán)日2001年3月30日
發(fā)明者A·J·岑斯, J·西蒙森, M·E·雷爾斯馬, L·J·M·施蘭格, A·M·尼施 申請(qǐng)人:皇家菲利浦電子有限公司