專利名稱：毛發(fā)去除系統(tǒng)和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種毛發(fā)去除系統(tǒng)和方法。該系統(tǒng)可以例如剃刮、切割或者持久地去 除人類或者動(dòng)物毛發(fā)。毛發(fā)去除系統(tǒng)可以例如包括毛發(fā)檢測(cè)系統(tǒng)和基于激光的剃刮設(shè)備的 組件。
背景技術(shù)：
在一種已知的毛發(fā)去除系統(tǒng)中，毛發(fā)例如由光學(xué)檢測(cè)系統(tǒng)檢測(cè)。在檢測(cè)到一根毛 發(fā)之后，光束聚焦于毛發(fā)上以便通過(guò)破壞發(fā)根來(lái)切割或者去除它。一種使用激光源來(lái)切割 毛發(fā)的方法的示例稱為激光誘導(dǎo)光學(xué)擊穿(LIOB)。W0-00/62700提供一種包括毛發(fā)檢測(cè)設(shè)備和毛發(fā)去除設(shè)備的系統(tǒng)，該毛發(fā)去除設(shè) 備可操作地耦合到毛發(fā)檢測(cè)設(shè)備。毛發(fā)檢測(cè)設(shè)備包括具有第一圖像傳感器的成像設(shè)備。成 像設(shè)備被布置成提供待處理的皮膚部分的圖像?？刂茊卧徊贾贸稍趫D像中辨別皮膚部分 上的毛發(fā)。控制單元可操作地耦合到毛發(fā)去除設(shè)備以便控制其操作。該系統(tǒng)包括激光源和 可調(diào)光束操控器。圖像傳感器包括C⑶或者CMOS傳感器。以相同申請(qǐng)人的名義的W0-2007/013008-A1提供改進(jìn)的毛發(fā)位置和定向的確定 以及完成這一確定的速度。該系統(tǒng)能夠確定皮膚毛發(fā)的三維位置。第一圖像傳感器用來(lái)粗 略地確定毛發(fā)的位置和/或定向。第二圖像傳感器用來(lái)更精確地確定毛發(fā)的三維位置和/ 或定向。通過(guò)使用第一傳感器的傳感器結(jié)果，有可能限制第二圖像傳感器的更精確、但是更 緩慢的掃描操作所需要的時(shí)間，假如后者僅需對(duì)第一傳感器所成像的皮膚部分的所選部分 進(jìn)行成像。該選擇可以由具有圖像處理軟件和/或硬件的控制單元進(jìn)行。第一圖像傳感器被構(gòu)造成提供基本上二維圖像。能夠提供這樣的信息的圖像傳感 器相對(duì)簡(jiǎn)單和快速地操作。具體而言，第一圖像傳感器包括2D光學(xué)圖像傳感器、優(yōu)選為電 荷耦合器件、CMOS器件或者光檢測(cè)器的焦平面陣列。光源可以例如包括LED或者激光源。LED很緊湊并且能量高效而且在相對(duì)小的波 段內(nèi)發(fā)射輻射。這在希望時(shí)允許容易地對(duì)輻射進(jìn)行濾波或者進(jìn)行任何其它控制。另外，LED 可容易控制并且具有相對(duì)長(zhǎng)的工作壽命。激光源可以具有高功率密度并且發(fā)射借助專用 鏡、濾波器等可很好控制的基本上單色輻射。激光因此也適合于掃描成像目的?？色@得的 功率密度高到足以切割或者去除人類或者動(dòng)物毛發(fā)。上述系統(tǒng)能夠產(chǎn)生用于去除毛發(fā)的光束。在一個(gè)實(shí)施例中，光束可以被引向發(fā)根 以便破壞根部。毛發(fā)將隨后從皮膚脫落。在這一實(shí)施例中，該系統(tǒng)包括脫毛設(shè)備。在另一 實(shí)施例中，光束被引向毛發(fā)的可見(jiàn)部分(即從皮膚延伸的毛發(fā)部分)上的目標(biāo)位置。光束 將經(jīng)過(guò)在目標(biāo)位置的毛發(fā)燃燒。在后一實(shí)施例中，該系統(tǒng)包括剃刮或者切割設(shè)備。雖然上述毛發(fā)去除設(shè)備提供較現(xiàn)有技術(shù)而言的許多優(yōu)點(diǎn)，但是光束可能多次以相 同毛發(fā)為目標(biāo)。光束以相同毛發(fā)為目標(biāo)是可能的，因?yàn)槊l(fā)在光束已經(jīng)被引向毛發(fā)或者發(fā) 根之后將保持于皮膚中或者上。然后兩次或者更多次檢測(cè)到毛發(fā)。鑒于功率消耗增加和可 能破壞或者甚至傷害皮膚，光束多次以相同毛發(fā)為目標(biāo)是不利的。
由于在毛發(fā)直徑與系統(tǒng)的分辨率之間的關(guān)系而可能例如兩次或者更多次檢測(cè)到 單根毛發(fā)。如果系統(tǒng)具有20 μ m的分辨率，則可能至少四次檢測(cè)直徑例如為100 μ m的毛發(fā)。 如果在毛發(fā)的中心引入切割過(guò)程，則可能以后再次檢測(cè)到相同毛發(fā)。例如在切割毛發(fā)之后 可能的是毛發(fā)不會(huì)立即從皮膚脫落。隨后可能再次檢測(cè)到這一毛發(fā)并且以該毛發(fā)為目標(biāo)。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于阻止將切割光束多次引向相同毛發(fā)。為此，本發(fā)明提供一種毛發(fā)去除系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括-毛發(fā)檢測(cè)設(shè)備，用于檢測(cè)待處理的皮膚部分上的毛發(fā)；-毛發(fā)去除設(shè)備，可操作地耦合到毛發(fā)檢測(cè)設(shè)備并且包括用于提供光束的光源和 用于將來(lái)自光源的光束引向毛發(fā)上的目標(biāo)位置的光導(dǎo)裝置；以及-控制單元，耦合到毛發(fā)檢測(cè)設(shè)備和毛發(fā)去除設(shè)備以便控制它們的操作；其特征在于-阻止裝置，耦合到控制單元并且適合于在光束已經(jīng)被引向目標(biāo)位置之后開(kāi)始的 時(shí)段期間阻止毛發(fā)檢測(cè)設(shè)備或者毛發(fā)去除設(shè)備的至少一部分將光束重新引向所述目標(biāo)位置。阻止裝置阻止光脈沖在相同毛發(fā)激發(fā)超過(guò)預(yù)定次數(shù)。根據(jù)目標(biāo)毛發(fā)類型，為了去 除目標(biāo)毛發(fā)而必需的預(yù)定次數(shù)可以是一次、兩次或者更多次。由于本發(fā)明阻止光脈沖激發(fā) 超過(guò)預(yù)定次數(shù)，所以阻止皮膚破壞或者損傷并且減少功率消耗。本發(fā)明的系統(tǒng)更為用戶有 好并且例如適合于無(wú)經(jīng)驗(yàn)或者非專業(yè)用戶。在阻止時(shí)段期間，阻止裝置例如禁止激發(fā)光脈 沖或者禁止毛發(fā)檢測(cè)。另外，阻止裝置可以識(shí)別相同毛發(fā)的多次檢測(cè)并且隨后開(kāi)始阻止時(shí) 段。在一個(gè)實(shí)施例中，阻止裝置包括電子延遲裝置。延遲裝置實(shí)現(xiàn)阻止時(shí)段。可以在系 統(tǒng)的一個(gè)或者多個(gè)部分中包括延遲裝置，其中信號(hào)延遲阻止在相同毛發(fā)多次激發(fā)光脈沖。在又一實(shí)施例中，電子延遲裝置包括移位寄存器。移位寄存器提供延遲裝置的一 種相對(duì)簡(jiǎn)單、容易可用和低成本的實(shí)現(xiàn)。在另一實(shí)施例中，電子延遲裝置包括濾波器，該濾波器包括至少一個(gè)電容器，其中 控制單元適合于在控制單元已經(jīng)第一次辨別相應(yīng)毛發(fā)之后將電容器充電至高于閾值電平 的峰值電平。濾波器提供延遲裝置的一種簡(jiǎn)單、穩(wěn)健和低成本實(shí)現(xiàn)。在又一實(shí)施例中，將電容器充電至閾值以上電平的時(shí)間決定阻止時(shí)段。放電時(shí)段 包括充電時(shí)段和放電時(shí)段。充電時(shí)段可以比放電時(shí)段更長(zhǎng)或者更短。在另一實(shí)施例中，控制單元適合于無(wú)論何時(shí)檢測(cè)到相同毛發(fā)都對(duì)電容器進(jìn)行充 H1^ ο在又一實(shí)施例中，阻止裝置包括耦合到控制單元的存儲(chǔ)器裝置。存儲(chǔ)器的大小和 包含于存儲(chǔ)器中的數(shù)據(jù)的刷新速率可以決定阻止時(shí)段?？梢栽O(shè)想若干設(shè)置。存儲(chǔ)器可選地 例如包括相對(duì)簡(jiǎn)單的移位寄存器。某根毛發(fā)的檢測(cè)根據(jù)寄存器中的位置數(shù)目和刷新速率保 持于存儲(chǔ)器中?？梢愿鶕?jù)應(yīng)用、切割速度等來(lái)適配位置數(shù)目和刷新速率。在又一實(shí)施例中，阻止裝置包括在使用毛發(fā)去除系統(tǒng)時(shí)耦合到控制單元的偏轉(zhuǎn)裝 置，該偏轉(zhuǎn)裝置布置于皮膚與毛發(fā)檢測(cè)設(shè)備之間和/或皮膚與毛發(fā)去除設(shè)備之間并且具有允許光在預(yù)定方向上穿過(guò)的第一狀態(tài)和偏轉(zhuǎn)光離開(kāi)預(yù)定方向的第二狀態(tài)。在阻止時(shí)段期 間，偏轉(zhuǎn)裝置將光偏轉(zhuǎn)離開(kāi)從毛發(fā)檢測(cè)設(shè)備到皮膚和/或從毛發(fā)去除設(shè)備到皮膚的路徑， 或者反之亦然。檢測(cè)裝置可以包括液晶設(shè)備。液晶設(shè)備包括比如存在于液晶顯示器中的液晶。相 對(duì)少量電能足以如上文所述偏轉(zhuǎn)光離開(kāi)預(yù)定光路。另外，液晶設(shè)備相對(duì)小和平坦并且因此 可以容易地并入于現(xiàn)有毛發(fā)去除系統(tǒng)中。在另一實(shí)施例中，偏轉(zhuǎn)裝置包括熱可逆光散射(TRLS)材料。這樣的材料可以使用 溫度變化從透明狀態(tài)可逆地切換成不透明狀態(tài)。在一個(gè)實(shí)施例中，偏轉(zhuǎn)裝置包括溶膠_凝膠。溶膠_凝膠可以通過(guò)環(huán)境條件的改 變從水合聚合物溶液可逆地切換成凝膠。水合溶液基本上透明，而凝膠偏轉(zhuǎn)光。環(huán)境條件 的改變可以包括溫度變化和酸度(PH)變化。凝膠在可以適合于實(shí)現(xiàn)阻止時(shí)段的預(yù)定時(shí)間 段期間維持其完整性。


參照以下附圖將闡明本發(fā)明的上述特征，其中圖1圖解地示出了毛發(fā)去除系統(tǒng)的示例；圖2圖解地示出了如在圖1中所示系統(tǒng)中使用的第一圖像傳感器；圖3圖解地示出了如在圖1中所示系統(tǒng)中使用的第二圖像傳感器；圖4圖解地表明包括皮膚上的一根毛發(fā)的第一和第二視野；圖5圖解地示出了毛發(fā)去除系統(tǒng)的細(xì)節(jié)示例；圖6a和圖6b示出了一種確定毛發(fā)位置并且切割毛發(fā)的方法的兩個(gè)步驟；圖7圖解地示出了用于毛發(fā)去除系統(tǒng)的圖像傳感器的示例；圖8示出了用于毛發(fā)去除系統(tǒng)的圖像傳感器或者光源的可旋轉(zhuǎn)透鏡陣列；圖9a是根據(jù)本發(fā)明的包括傳感器陣列、透鏡陣列和光中斷裝置的組件的前視圖；圖9b是圖9a中所示組件的側(cè)視圖；圖IOa圖解地示出了根據(jù)本發(fā)明的毛發(fā)檢測(cè)信號(hào)，其中χ軸代表時(shí)間t ；圖IOb圖解地示出了與圖IOa中的檢測(cè)信號(hào)對(duì)應(yīng)的檢測(cè)禁止信號(hào)；圖Ila圖解地示出了根據(jù)本發(fā)明的毛發(fā)檢測(cè)信號(hào)，其中χ軸代表時(shí)間t ；圖lib圖解地示出了與圖Ila中的毛發(fā)檢測(cè)信號(hào)對(duì)應(yīng)的數(shù)字化毛發(fā)檢測(cè)信號(hào)；并 且圖Ilc圖解地示出了與圖Ila和圖lib中的信號(hào)對(duì)應(yīng)的檢測(cè)禁止信號(hào)。
具體實(shí)施例方式圖1圖解地示出了將光源用于暫時(shí)或者持久去除毛發(fā)的毛發(fā)去除系統(tǒng)1的示例。系統(tǒng)1包括殼10，該殼具有第一圖像傳感器12、具有可調(diào)透鏡16的第二圖像傳感 器14、控制單元18、毛發(fā)去除設(shè)備20和光學(xué)耦合22。如下文將說(shuō)明的那樣，單獨(dú)可移動(dòng)透 鏡16以及光學(xué)耦合22為可選。該圖也示出了帶有待去除的毛發(fā)32的皮膚30。系統(tǒng)1的殼10僅包括作為示例與毛發(fā)去除系統(tǒng)的工作相關(guān)的部分。顯然可以存
6在、但是未示出諸如功率單元、光學(xué)窗口等附加部分。第一圖像傳感器12可以例如包括CXD相機(jī)、CMOS器件等。第二圖像傳感器14耦 合到可調(diào)透鏡16并且可以包括掃描單元。圖像傳感器12和14耦合到控制單元18，該控制單元被構(gòu)造和布置成從如傳感器 12和14獲得的圖像辨別毛發(fā)。諸如激光系統(tǒng)、電脫毛系統(tǒng)等毛發(fā)去除設(shè)備也耦合到控制單元18。透鏡16可以在 箭頭A的方向上移動(dòng)以便聚焦于不同ζ值從而在ζ方向上掃描和產(chǎn)生圖像?？蛇x地，可調(diào) 透鏡16可以在例如與箭頭A垂直的方向上并排移動(dòng)以便釋放第一圖像傳感器12的視野。圖2圖解地示出了如在系統(tǒng)中使用的第一圖像傳感器。這里如在所有圖中一樣， 類似部分由相同標(biāo)號(hào)表示。在該圖中，附圖標(biāo)記40表示CCD，42表示光學(xué)系統(tǒng)，而44表示 CXD的視野。在圖2中，多根(即三根)毛發(fā)32存在于CXD的視野中，因?yàn)槎鄶?shù)CXD具有例如一 個(gè)或者多個(gè)cm2的視野。例如人類胡須這樣的區(qū)域包含數(shù)十根毛發(fā)。然而在垂直方向(例 如如圖2中所示ζ方向)上的分辨率和范圍有限并且取決于光學(xué)系統(tǒng)42的性質(zhì)。注意CCD 可以利用同時(shí)“填充的”所有像素在一個(gè)步驟中確定圖像。由于CXD圖像傳感器本身為本領(lǐng)域技術(shù)人員所知，所以這里將不描述其細(xì)節(jié)。圖3圖解地示出了可以在毛發(fā)去除系統(tǒng)中使用的第二圖像傳感器。在這一圖中， 標(biāo)號(hào)50表示激光源，51表示分光器，52表示具有例如在箭頭B的方向上可移動(dòng)的可移動(dòng)鏡 54的光束操控器。標(biāo)號(hào)56表示檢測(cè)器，而透鏡58在箭頭C的方向上可移動(dòng)。取代激光源50，可以選擇任何其它適當(dāng)輻射源，比如具有透鏡的LED。發(fā)射的光束 部分地由分光器51 (可以極化或者可以不極化)透射并且部分地向下反射至例如束流收集 器(未示出)。光束操控器52例如可由控制單元(未示出)控制并且包括可移動(dòng)鏡54，比如多邊 鏡或者任何其它適當(dāng)形狀的掃描鏡。如圖所示，鏡54例如在箭頭B的方向上可移動(dòng)、例如 可旋轉(zhuǎn)以便在希望區(qū)域(在這一情況下為第二視野)內(nèi)掃描輻射光束。在實(shí)踐中，第二圖 像傳感器的視野將具有在χ、y方向上約為0. 5mmx0. 5mm的尺度和在ζ方向上的類似尺度。 為了獲得后一范圍，光學(xué)系統(tǒng)或者透鏡58在方向C上可移動(dòng)。取而代之，光學(xué)系統(tǒng)或者透 鏡58可以在光學(xué)功率、即其焦距方面可調(diào)。檢測(cè)器56經(jīng)由分光器51可光學(xué)地耦合到光束操控器52。例如在皮膚30或者毛 發(fā)32處反射、拉曼散射等的輻射由鏡54朝向分光器51反射并且將部分地朝向檢測(cè)器56 反射。檢測(cè)器56可以包括CCD或者CMOS或者任何其它種類的光檢測(cè)器或者其陣列。檢 測(cè)器56也將耦合到控制單元(未示出)以便控制單元確定毛發(fā)32在皮膚30上的位置和/ 或定向。將針對(duì)這一第二圖像傳感器獲得三維圖像。這一類圖像傳感器也可以稱為3D掃 描傳感器。將不描述其本身在現(xiàn)有技術(shù)中已知并且為本領(lǐng)域技術(shù)人員所清楚的更多細(xì)節(jié)。圖4圖解地表明包括皮膚上的一根毛發(fā)的第一和第二圖像傳感器的視野。I表示的區(qū)域?yàn)榧s2x2mm的方形。它約為如虛線III提示的CXD傳感器的平均視 野的表面積的1/100。2x2mm的區(qū)域I代表人類胡須的每根毛發(fā)32的平均表面積。雖然為 圖解，但是毛發(fā)32已經(jīng)以約120微米的直徑按比例繪制。也表明由II表示的表面區(qū)域。這
7表明如當(dāng)前3D掃描儀傳感器可以掃描的平均表面積。其尺寸約為0. 5x0. 5 (x0. 5)mm。根據(jù) 這一圖清楚第一(CCD)傳感器的總視野的相對(duì)小部分需要由第二圖像傳感器掃描(表面區(qū) 域II)。由于后一圖像傳感器的3D掃描需要相對(duì)更多時(shí)間，所以可以進(jìn)行對(duì)所述第二圖像 傳感器的更高效使用。圖5更詳細(xì)地圖解示出了毛發(fā)去除系統(tǒng)的示例。在這一圖中，Sl大體地表示第一 圖像傳感器，S2表示第二圖像傳感器，而S3表示毛發(fā)去除系統(tǒng)。第二圖像傳感器S2包括檢測(cè)激光器60、分光器62、快門66、具有第一分光表面69 的第一極化分光器68、第一透鏡70、第一針孔72、帶通濾波器74和檢測(cè)器76。另外，它包 括λ /4板80、鏡82和物鏡84。第一圖像傳感器Sl主要地包括具有第二分光表面88的第二極化分光器86、薄膜 90、管透鏡92和CCD 94以及LED透鏡96和LED 98。毛發(fā)去除設(shè)備包括切割激光器64。切割激光器64、檢測(cè)激光器60、檢測(cè)器76和 CXD 94以及物鏡84都可以連接到控制單元(未示出)。另外，檢測(cè)激光器60和切割激光 器64也可以是同一激光器，尤其是如果這是可調(diào)激光器。另外，各種部分是可選的，比如在 后一情況下為分光器62、快門66、極化分光器68和86、針孔72和90、λ /4板80和鏡82。用于第一圖像傳感器Sl的C⑶檢測(cè)方法的光由具有可選LED透鏡96的LED 98發(fā) 射。部分輻射由表面88反射、穿過(guò)對(duì)于LED輻射為透明、但是在這一情況下對(duì)于例如1064nm 輻射為高度反射性的鏡82并且撞擊具有毛發(fā)32的皮膚30。其圖像被反射并且再次穿過(guò) 第二極化分光器86、針孔90、管透鏡92而且由CXD 94檢測(cè)。注意物鏡84可移動(dòng)并且可以 移出該路線。注意也可以直接(即不共焦)供應(yīng)光或者其它輻射，比如紅外線輻射。例如， LED可以直接照射到皮膚上。在這樣的情況下無(wú)需分光器86。圖6a和圖6b示出了確定毛發(fā)位置并且切割毛發(fā)的方法的兩個(gè)步驟。在這些圖中， II示出了存在一根毛發(fā)32的皮膚部分的圖像。標(biāo)號(hào)100表示導(dǎo)軌而102表示可移動(dòng)透鏡。在使用中，整個(gè)系統(tǒng)將在皮膚上移動(dòng)。由于移動(dòng)是相對(duì)的，所以這在圖6a中表示 為毛發(fā)32在如圖所示箭頭的方向上以速率ν移動(dòng)。通過(guò)使用第一和第二圖像傳感器來(lái)確 定毛發(fā)32在χ和y上的粗略位置。然后可移動(dòng)透鏡102沿著導(dǎo)軌100移向這一 x、y位置， 參見(jiàn)圖6b，其中通過(guò)掃描來(lái)確定ζ位置。一旦已經(jīng)充分準(zhǔn)確地確定三維位置，可以通過(guò)激發(fā) 激光器、通過(guò)電針的適當(dāng)定位進(jìn)行電脫毛等來(lái)去除毛發(fā)。可以參照前文描述給出以下數(shù)值示例。在剃刮時(shí)的平均速率ν約為5cm/s。在x、y 方向上的有用分辨率約為20微米。就常用1000x1000個(gè)像素的相機(jī)而言，這將獲得2cmx2m 的總視野。這又獲得2. 5kHz的相機(jī)幀速率或者0. 4ms的采集時(shí)間。這可以容易地用CMOS 系統(tǒng)來(lái)實(shí)現(xiàn)?？梢苿?dòng)透鏡102可以例如是典型訪問(wèn)時(shí)間為15ms (66Hz)的DVD超發(fā)光二極 管(DVD sled)的透鏡。盡管DVD致動(dòng)器單元具有約20nm的分辨率，但是僅需約20μπι的 分辨率。這一不那么嚴(yán)格的分辨率要求也可以造成甚至更短的訪問(wèn)時(shí)間。用于可移動(dòng)透鏡 的致動(dòng)器可以沿著y、z方向以5-6kHz(0. 16-0. 20ms)將透鏡移動(dòng)l_2mm。一旦將可移動(dòng)透 鏡設(shè)置至恰當(dāng)位置，具有透鏡的致動(dòng)器可以按照如前文說(shuō)明的3D方法局部掃描。在正確位 置同樣可以借助任何適當(dāng)技術(shù)來(lái)去除毛發(fā)。上述系統(tǒng)的限制時(shí)間是可移動(dòng)透鏡的約為15ms的訪問(wèn)時(shí)間。對(duì)于具有約12，000 根毛發(fā)的典型人類胡須而言，這將造成約3分鐘的剃刮時(shí)間(對(duì)于剃須而言為正常)。
在圖7和圖8中圖解示出的另一毛發(fā)去除系統(tǒng)中使用多個(gè)透鏡或者透鏡陣列。具 體而言，標(biāo)號(hào)110表示圖像傳感器(例如CCD/CMOS)，而第一、第二和第三可移動(dòng)透鏡陣列分 別由112、114和122表示。標(biāo)號(hào)116表示極化分光器，118表示環(huán)形光孔，而120表示透鏡。 未示出諸如光源、λ /4板、控制單元等各種其它部件。標(biāo)號(hào)30表示具有毛發(fā)32的皮膚。圖7中所示系統(tǒng)描繪了第一成像步驟，2D成像步驟。第三透鏡陣列122的孔由透 鏡120投射到第二透鏡陣列114的孔上，這些孔又投射到第一透鏡陣列112的孔上，這些孔 又投射于圖像傳感器110上。現(xiàn)在，在這一情況下為皮膚30的物體的圖像以個(gè)別透鏡圖像 各自未被鏡像這樣的方式投射于圖像傳感器110上。每個(gè)透鏡產(chǎn)生物體的更大圖像的小部 分。同時(shí)，這一透鏡120在第三透鏡陣列122上投射發(fā)光環(huán)形光孔118。各透鏡陣列可以在圖像傳感器110的平面中以協(xié)調(diào)方式，例如旋轉(zhuǎn)或者振動(dòng)，受 到基本上相同連續(xù)運(yùn)動(dòng)。同時(shí)，整個(gè)系統(tǒng)在皮膚30上被系統(tǒng)的用戶橫向移動(dòng)以進(jìn)行剃刮動(dòng) 作。總之，構(gòu)成成像系統(tǒng)的單面的三個(gè)透鏡陣列中的各透鏡以重復(fù)方式生成興趣區(qū)域或者 視野在圖像傳感器110上的投射。在第三透鏡陣列122的視野內(nèi)的物體30、32上的每個(gè)點(diǎn)優(yōu)選地、但是并非排他地 以如下頻率來(lái)成像，該頻率使得由于用戶的橫向運(yùn)動(dòng)而隨著掃描產(chǎn)生的橫向移位大致地等 效于并且不大大地多于比如20 μ m的預(yù)計(jì)橫向目標(biāo)分辨率。傳感器110經(jīng)歷與透鏡陣列相同的橫向移位、但是并非協(xié)調(diào)運(yùn)動(dòng)。因而，物體30、 32的如投射于傳感器110上的圖像以與透鏡陣列和圖像傳感器的組合中的透鏡相同的橫 向速度移動(dòng)，而透鏡陣列112、114、122僅受到協(xié)調(diào)(旋轉(zhuǎn)、振動(dòng)、...)運(yùn)動(dòng)。在圖7中所示系統(tǒng)中，透鏡120適于將第三透鏡陣列122的孔投射到第二透鏡陣 列114的孔上。由此使大量空間在透鏡120的任一側(cè)上可用，該空間可以用于下文將描述 的檢測(cè)過(guò)程的第二階段和用于耦合到圖像形成所需要的光。出于后一目的，在這一情況下使用極化分光器116。由環(huán)形光孔118發(fā)射并且由 例如光纖、(鹵素)白熾燈、一個(gè)或者多個(gè)LED等供應(yīng)的光以第三透鏡陣列122中的各透鏡 按照或多或少均勻的方式照射其相應(yīng)視野這樣的方式借助附加透鏡120投射于這一陣列 的孔上。在實(shí)踐中，這可以通過(guò)在第三陣列122中的透鏡的后焦平面中對(duì)來(lái)自環(huán)形光孔118 的光進(jìn)行成像來(lái)實(shí)現(xiàn)。這優(yōu)選地通過(guò)保證從孔118發(fā)散的光以與多個(gè)透鏡的分布類似的方 式分布來(lái)完成。這將參照示出了透鏡陣列的圖8來(lái)闡明。在示出可行性的數(shù)值示例中假設(shè)所需分辨率為20 μ m，盡管當(dāng)然也可以使用其它 值。用戶在他的皮膚上移動(dòng)系統(tǒng)的速度取為至多5cm/s。同樣可以在其它情況下適配這些 值從而對(duì)以下數(shù)值進(jìn)行對(duì)應(yīng)改變。進(jìn)一步假設(shè)透鏡陣列由直徑約為2cm的盤構(gòu)成，該盤具有圍繞圓周規(guī)則間隔的 2mm孔透鏡，參見(jiàn)圖8。雖然示出了 16個(gè)透鏡，但是假設(shè)在這一數(shù)值示例中存在25個(gè)透鏡。 為了一次掃描整個(gè)環(huán)形圖像，透鏡環(huán)必須轉(zhuǎn)動(dòng)箭頭D所示的360/25 = 14. 4度。因此為了 在整個(gè)場(chǎng)中實(shí)現(xiàn)20μπι的希望分辨率，在設(shè)備以5cm/s移動(dòng)之時(shí)，盤必須以約IOOHz的速率 旋轉(zhuǎn)，從而每0. 020/50S = 400 μ s或者以2. 5kHz的刷新速率對(duì)區(qū)域進(jìn)行成像。借助圖像 傳感器110如CXD或者CMOS圖像傳感器并且優(yōu)選地以相同刷新速率(2. 5kHz)記錄2D圖 像，從而將出現(xiàn)很少運(yùn)動(dòng)模糊。另外需要至少1000x1000像素以保證將以20 μ m的分辨率 對(duì)2x2cm的表面區(qū)域加以成像。這一數(shù)目和所需刷新速率利用當(dāng)今CXD和CMOS技術(shù)可容
9易地實(shí)現(xiàn)。將清楚用于盤、透鏡數(shù)目和孔等的其它形狀和值是可能的，這將需要適配其它數(shù)值。上述成像步驟是總成像過(guò)程中的獲得2D圖像的第一步驟。注意在這一階段尚不 需要20 μ m或者類似值的分辨率。可以選擇更低分辨率而減少采集時(shí)間，只要可以獲得近 似的目標(biāo)位置?？梢栽诘诙上癫襟E中、即利用第二圖像傳感器獲得按照希望分辨率的更 準(zhǔn)確位置。在第二成像步驟中，在具體和固定深度(或者ζ位置)檢測(cè)或者掃描具體目標(biāo)如 毛發(fā)的存在以便確定其空間位置和定向?？梢葬槍?duì)本發(fā)明的每個(gè)毛發(fā)去除系統(tǒng)選擇這些選 項(xiàng)。在這里描述的示例中選擇第一選項(xiàng)以便例如在某一長(zhǎng)度刮掉毛發(fā)。例如借助交叉極化 共焦激光掃描來(lái)確定目標(biāo)在指定深度的存在。為此，經(jīng)過(guò)第三透鏡陣列122的所選透鏡來(lái) 瞄準(zhǔn)激光光束。這一所選透鏡將在與移動(dòng)透鏡平行移動(dòng)(即旋轉(zhuǎn)、振動(dòng)等)的點(diǎn)聚焦激光 光束。透鏡將校準(zhǔn)從聚焦體反射回的光。當(dāng)這樣的第一所選透鏡完全移出激光束時(shí)，第二 臨近透鏡將進(jìn)入激光束并且進(jìn)行新掃描。該檢測(cè)的橫向分辨率因此取決于共焦掃描的分辨 率，并且在連續(xù)掃描之間的距離取決于作為整體的系統(tǒng)在皮膚的目標(biāo)區(qū)域上移動(dòng)的速度。 借助極化分光器116和透鏡-針孔的組合(這里未示出，但是參見(jiàn)圖5)來(lái)共焦檢測(cè)從目標(biāo) 區(qū)域反射或者散射回的正交極化光的反射強(qiáng)度。檢測(cè)器捕獲的光數(shù)量及其隨著透鏡位置并 且因此隨著時(shí)間的變化可以提供與各種結(jié)構(gòu)在聚焦區(qū)域(視野)中的存在有關(guān)的信息并且 由此斷定它們的3D位置和/或定向。體現(xiàn)為激光剃刀的系統(tǒng)可以工作如下。第一圖像傳感器檢測(cè)具有毛發(fā)的皮膚圖 像，并且控制單元(未示出，但是為片上(CMOS)或者單獨(dú)模塊)確定一根或者多根毛發(fā)在 皮膚上的近似位置。精確度可以約為100或者200μπι。一旦已經(jīng)確立這一粗略位置，控制 單元可以例如借助偏轉(zhuǎn)單元(未示出，但是參見(jiàn)圖3中的52、54)如M0EMS(微光電機(jī)械系 統(tǒng))或者其它類型的可移動(dòng)鏡和在第三旋轉(zhuǎn)透鏡陣列122與透鏡120之間的分色鏡將檢測(cè) 激光器朝向旋轉(zhuǎn)透鏡陣列上的近似發(fā)現(xiàn)毛發(fā)的位置瞄準(zhǔn)。接著，控制單元記錄來(lái)自共焦激光掃描的結(jié)果并且解釋結(jié)果、即第二成像步驟。一 旦通過(guò)交叉極化3D檢測(cè)方法已經(jīng)確立毛發(fā)的存在和位置，并且當(dāng)已經(jīng)確定毛發(fā)相對(duì)于透 鏡聚焦的位置在希望精確度內(nèi)時(shí)，檢測(cè)系統(tǒng)啟用切割激光器，該激光器發(fā)射如下連續(xù)或者 脈沖激光輻射，該輻射分別共線地或者以已知角度耦合輸入到透鏡中并且因此聚焦于原檢 測(cè)激光焦斑或者與該焦斑相距已知距離。來(lái)自切割激光器的輻射然后切割毛發(fā)。本領(lǐng)域技術(shù)人員可以運(yùn)用或者變化如上文描述的方法和設(shè)備的各種方面而無(wú)需 在這里明確提到它們。例如將清楚如果檢測(cè)激光束一次穿過(guò)一個(gè)或者多個(gè)透鏡陣列的僅一 個(gè)透鏡則是有利的；換而言之，激光束直徑優(yōu)選地小于透鏡節(jié)距以便避免有歧義的檢測(cè)結(jié) 果。另外，盤130的形狀、透鏡132的數(shù)目、節(jié)距和尺寸、它們的運(yùn)動(dòng)等在該方法中都可以加 以變化，只要也適配所需對(duì)應(yīng)數(shù)量等。甚至更明確地，上述示例僅適于示出毛發(fā)去除系統(tǒng)的 適用性。另外總之在上文中，一種去除毛發(fā)的優(yōu)選方法利用激光束來(lái)切割它們。然而諸如 電脫毛或者僅破壞毛發(fā)或者它們的根部等其它去除毛發(fā)的方式在本發(fā)明的背景中也是可 能的。在所有情況下，需要知道個(gè)別毛發(fā)的準(zhǔn)確位置并且有時(shí)也知道定向以去除它們。具 體在三維中發(fā)現(xiàn)這一位置可能需要大量時(shí)間。可以通過(guò)取第一成像步驟的前兩個(gè)坐標(biāo)并且 在第二成像步驟中添加第三坐標(biāo)來(lái)發(fā)現(xiàn)最終3D位置；或者可以在第一 2D步驟中的第一粗略估計(jì)之后的第二步驟中確定所有三個(gè)坐標(biāo)；等等。本發(fā)明提供一種包括用于阻止在單根毛發(fā)多次激發(fā)光束的特征的系統(tǒng)。下文描述 本發(fā)明的若干實(shí)施例、繼而為本發(fā)明的更多具體示例。可以暫時(shí)和/或局部禁止切割過(guò)程。可以例如通過(guò)包括在光束的后續(xù)激發(fā)之間的 預(yù)定延遲來(lái)實(shí)現(xiàn)禁止切割過(guò)程。如果系統(tǒng)的光源例如包括激光器，則一般將需要某一時(shí)間 以向激光晶體提供足以將晶體(再次)提升至預(yù)定能量水平的能量。視應(yīng)用而定，預(yù)定能 量水平應(yīng)當(dāng)足以提供能夠切割毛發(fā)或者破壞發(fā)根的激光束。由于向激光晶體重新賦能需要 時(shí)間、即延遲時(shí)間，所以激光器將不能再次激發(fā)。包括電容器或者其它信號(hào)延遲裝置的集成 電路可以針對(duì)相應(yīng)應(yīng)用來(lái)調(diào)節(jié)延遲時(shí)間。可以例如與基本上覆蓋整個(gè)視野的激光晶體或者與激光二極管結(jié)合尋址機(jī)制的 激光二極管組合實(shí)施包括延遲電路。在另一實(shí)施例中，該系統(tǒng)包括存儲(chǔ)器。存儲(chǔ)器例如跟蹤激光脈沖的激發(fā)時(shí)間和/ 或激光束的目標(biāo)皮膚位置。組合目標(biāo)皮膚位置從而形成皮膚的繪圖(包括所有檢測(cè)到的毛 發(fā))。將禁止后續(xù)脈沖直至預(yù)定禁止時(shí)間已經(jīng)流逝?；诙鄠€(gè)參數(shù)來(lái)確定禁止時(shí)間。參數(shù)可以包括以下參數(shù)中的一個(gè)或者多個(gè)設(shè)備 在使用期間參照皮膚的估計(jì)速度(剃刮速度)、希望毛發(fā)檢測(cè)分辨率、一個(gè)或者多個(gè)傳感器 的刷新速率、透鏡數(shù)目和目標(biāo)毛發(fā)的平均直徑。例如假設(shè)剃刮速度ν約為ν = 50mm/s。為了獲得約為res. = 20 μ m的檢測(cè)分辨 率res.，應(yīng)當(dāng)以約為f = v/res. = 2500Hz的頻率f對(duì)皮膚進(jìn)行成像。在后續(xù)檢測(cè)之間的 時(shí)間約為 t = 1/2500 = 0. 4ms。目標(biāo)毛發(fā)可以具有約為150 μ m的直徑。以約為50mm/s的剃刮速度，該系統(tǒng)能夠 在約(150ym/50mm/S) = 3ms期間檢測(cè)到毛發(fā)。在給出上述參數(shù)時(shí)，該系統(tǒng)可以最大數(shù)目 為(3ms/0. 4ms+l) = 7+1 = 8次檢測(cè)到毛發(fā)。毛發(fā)去除系統(tǒng)優(yōu)選地在毛發(fā)的中間激發(fā)光脈 沖。該系統(tǒng)因此可以具有在第一次檢測(cè)之后等待例如約1. 5ms、然后激發(fā)光脈沖并且隨后在 約為2ms的禁止時(shí)間期間禁止的設(shè)置。上文僅適于作為示例。其它目標(biāo)毛發(fā)可以具有例如500 μ m的明顯更大直徑或者 更小直徑?？刂齐娐?8將可選地包括多個(gè)預(yù)定設(shè)置，其中例如針對(duì)皮膚上的毛發(fā)的某一毛 發(fā)直徑和/或密度來(lái)優(yōu)化各設(shè)置。該系統(tǒng)因此可以供不同人士和在身體的不同部分上使用。使用上文提到的繪圖(包括存儲(chǔ)于存儲(chǔ)器中的所有皮膚位置)，可以針對(duì)某些可 尋址位置禁止毛發(fā)切割過(guò)程。下文提供可尋址LED陣列的示例。在一個(gè)實(shí)施例中，該系統(tǒng)適合于中斷給一個(gè)或者多個(gè)光源的信號(hào)。用于驅(qū)動(dòng)光源 的驅(qū)動(dòng)電路可以例如阻斷給相應(yīng)光源的驅(qū)動(dòng)信號(hào)。否則，該系統(tǒng)可以包括用于阻斷給相應(yīng) 光源的驅(qū)動(dòng)信號(hào)的單獨(dú)阻斷電路。在另一實(shí)施例中，該系統(tǒng)包括用于阻止光達(dá)到光檢測(cè)器的裝置。例如在預(yù)定時(shí)間 期間或者在毛發(fā)檢測(cè)信號(hào)降至預(yù)定電平以下之前阻斷光。下文提供示例。在又一實(shí)施例中，該系統(tǒng)包括布置于系統(tǒng)與皮膚之間的偏轉(zhuǎn)裝置。偏轉(zhuǎn)裝置適合 于偏轉(zhuǎn)光。偏轉(zhuǎn)裝置例如包括在預(yù)定時(shí)間之后變?yōu)榉峭该鞯耐该鞔翱??？梢韵蚱D(zhuǎn)裝置施 加驅(qū)動(dòng)信號(hào)。驅(qū)動(dòng)信號(hào)例如包括具有某一波長(zhǎng)或者可調(diào)溫度的RF信號(hào)。液晶顯示器允許在如例如包含于上文提到的皮膚繪圖中的預(yù)定位置阻斷光。在又一實(shí)施例中，該系統(tǒng)例如包括用于識(shí)別相同毛發(fā)的多次檢測(cè)的軟件程序。存 儲(chǔ)器針對(duì)每個(gè)可尋址位置跟蹤毛發(fā)檢測(cè)信號(hào)以便生成位置和皮膚毛發(fā)的繪圖。使用該繪 圖，程序可以識(shí)別檢測(cè)信號(hào)是否在相互之間的某個(gè)預(yù)定最小距離內(nèi)，因此表明多次檢測(cè)到 相同毛發(fā)。存儲(chǔ)器中的繪圖也可以表明是否已經(jīng)在某根毛發(fā)處激發(fā)光束。程序然后將阻止 再次在相應(yīng)毛發(fā)處激發(fā)光束。下文參照?qǐng)D9至圖11公開(kāi)實(shí)現(xiàn)上述實(shí)施例的具體示例。例 1可以通過(guò)使用布置于毛發(fā)與光源之間的偏轉(zhuǎn)裝置來(lái)暫時(shí)禁止毛發(fā)檢測(cè)或者毛發(fā) 切割。圖9a和9b示出了包括多個(gè)LED 202的LED陣列200。每個(gè)LED 202經(jīng)由布線204 連接到驅(qū)動(dòng)電路(例如圖1中的控制電路18)。因此可以單獨(dú)接通或者關(guān)斷每個(gè)LED。該 圖也示出了包括多個(gè)透鏡212的透鏡陣列210。該透鏡陣列可以例如相當(dāng)于圖7中所示透 鏡陣列122。透鏡陣列210的透鏡212在目標(biāo)位置如毛發(fā)聚焦LED 202發(fā)射的光。液晶陣列214布置于LED陣列200與透鏡陣列210之間。液晶陣列214包括多個(gè) 液晶元件216 每個(gè)用于各相應(yīng)LED 202和/或透鏡212。液晶元件216經(jīng)由布線(未示出) 連接到控制電路18并且可以相互單獨(dú)加以驅(qū)動(dòng)。在第一狀態(tài)中，液晶元件將為透明從而允 許光穿過(guò)和遵循預(yù)定光路220 (圖9b)。在第二狀態(tài)中，液晶元件例如在箭頭222、224(圖 9b)的方向上偏轉(zhuǎn)穿過(guò)的光離開(kāi)光路220。控制電路18可以將液晶元件從第一狀態(tài)切換成第二狀態(tài)和相反。液晶陣列214和 液晶元件216是上文提到的偏轉(zhuǎn)裝置的示例。如果液晶元件216之一在第二狀態(tài)中，則穿 過(guò)的光將取決于液晶陣列在系統(tǒng)中的位置被偏轉(zhuǎn)并且不會(huì)到達(dá)毛發(fā)/皮膚或者CCD 110。阻斷裝置214 (圖9a、圖9b)可以包括能夠從透明狀態(tài)切換成另一光偏轉(zhuǎn)狀態(tài)的任 何其它材料。這樣的材料的示例包括-熱可逆光散射(TRLS)材料；-溶膠-凝膠。TRLS材料是在預(yù)定溫度從基本上光學(xué)透射狀態(tài)改變成基本上非光學(xué)透射狀態(tài)并 且在冷卻至第二預(yù)定溫度以下時(shí)可逆地變成基本上光學(xué)透射的熱敏材料。TRLS材料可用作 可以從不透明狀態(tài)可逆地切換成透明狀態(tài)的膜。為了引起轉(zhuǎn)變，可以通過(guò)在一個(gè)或者多個(gè) 預(yù)定位置聚焦光來(lái)局部變化溫度。TRLS材料可以包括有機(jī)晶體在熱固樹(shù)脂或者聚合物中的分散。一旦已經(jīng)達(dá)到目標(biāo) 溫度，TRLS材料可以吸收(激光)能量。在一個(gè)實(shí)施例中，在皮膚貼片中包括聚合物或者 聚合物的混合物。聚合物或者聚合物的混合物在環(huán)境溫度下為透明或者基本上透明。激光 或者適合于光力學(xué)毛發(fā)切割的類似能量形式經(jīng)過(guò)皮膚貼片引向如上文所述的目標(biāo)組織。隨 著在目標(biāo)區(qū)域中的組織從理療光吸收能量，其溫度開(kāi)始上升。類似地，皮膚貼片的溫度開(kāi)始 上升。一旦加熱至閾值溫度以上，聚合物或者聚合物的混合物呈現(xiàn)光學(xué)改變，并且聚合 物或者聚合物的混合物變成光反射、吸收或者散射，因此減少更多能量沉積。隨著由組織吸 收的能量耗散，目標(biāo)區(qū)域的溫度降低，并且皮膚貼片再次變成透射或者基本上透射，由此允
12許切割過(guò)程繼續(xù)相對(duì)不減弱。通過(guò)使用適當(dāng)皮膚貼片，可以仔細(xì)控制目標(biāo)組織的實(shí)際溫度 而又可以阻止過(guò)量暴露于光源所致的有害負(fù)效應(yīng)并且可以無(wú)間斷地完成毛發(fā)切割過(guò)程。溶膠-凝膠包括能夠提供溶膠_凝膠相轉(zhuǎn)變的材料。溶膠_凝膠例如包括由于環(huán) 境條件如溫度或者酸度(PH)的改變而變換成凝膠的水合聚合物溶液，因此造成原地形成 水凝膠。當(dāng)在生理?xiàng)l件之下形成水凝膠時(shí)，它可以將其完整性維持希望的時(shí)間段。在強(qiáng)調(diào)基本轉(zhuǎn)變機(jī)制和潛在遞送方面之時(shí)概括具體由于溫度而經(jīng)歷溶膠-凝膠 轉(zhuǎn)變的聚合物系統(tǒng)是有益的。溶膠-凝膠例如包括自然或者改型自然聚合物、N-異丙基 丙烯酰胺共聚物、聚氧乙烯/聚氧丙烯嵌段共聚物、和聚乙二醇/聚乳酸/聚羥基乙酸 (-lactide-co-glycolide)嵌段共聚物的聚合物系統(tǒng)。參照?qǐng)D7，偏轉(zhuǎn)裝置214可以安裝于毛發(fā)去除系統(tǒng)中的任何便利位置。示例包括但 不限于i)在皮膚30與透鏡陣列122之間；ii)在透鏡陣列122與透鏡120之間；iii)在透鏡120與分光器116之間；iv)在光源(或者孔118)與分光器116之間；或者ν)在CCD 110與透鏡112之間。一方面，偏轉(zhuǎn)裝置可以通過(guò)在檢測(cè)信號(hào)中的第一峰值之后偏轉(zhuǎn)光離開(kāi)路徑220來(lái) 阻止多次檢測(cè)到某根毛發(fā)。另一方面，偏轉(zhuǎn)裝置可以阻止光達(dá)到偏轉(zhuǎn)裝置，比如CXD 110。Ml毛發(fā)去除系統(tǒng)可以包括用于存儲(chǔ)如下檢測(cè)信息的存儲(chǔ)器，該檢測(cè)信息涉及目標(biāo)皮 膚上的一個(gè)或者多個(gè)具體位置。每個(gè)位置單獨(dú)可尋址、即光束可以單獨(dú)引向任何位置而不 影響其它位置。存儲(chǔ)器可以包含于控制電路18(圖1)中或者與控制電路18耦合。在一個(gè)實(shí)施例中，存儲(chǔ)器包括移位寄存器。移位寄存器是以線性方式設(shè)置的觸發(fā) 器組，這些觸發(fā)器的輸入和輸出以在激活電路時(shí)數(shù)據(jù)沿線移位這樣的方式連接在一起。本發(fā)明例如包括串行輸入、串行輸出移位寄存器。這是類型相對(duì)簡(jiǎn)單的移位寄存 器。數(shù)據(jù)串存在于‘?dāng)?shù)據(jù)輸入’并且每當(dāng)使‘?dāng)?shù)據(jù)前移’變高時(shí)右移一級(jí)。在每次前移時(shí)， 在極左側(cè)上的位(即‘?dāng)?shù)據(jù)輸入’)移位到第一觸發(fā)器輸出中。在極右側(cè)上的位(即‘?dāng)?shù)據(jù) 輸出’)移出和丟失。例如0000100011000110101101010010 在這一布置中有四個(gè)存儲(chǔ)槽可用；因此它是4位寄存器。為了給出移位模式的想 法，想象寄存器保持0000 (因而所有存儲(chǔ)槽為空)。在‘?dāng)?shù)據(jù)輸入’的輸入數(shù)據(jù)呈現(xiàn)1，1，0， 1,0,0,0,00數(shù)據(jù)每次隨著在‘?dāng)?shù)據(jù)前移’的脈沖以該順序前移。數(shù)據(jù)前移脈沖由具有預(yù)定 頻率的時(shí)鐘提供。左列對(duì)應(yīng)于觸發(fā)器的極左輸出管腳，并且以此類推。
因而，整個(gè)寄存器的串行輸出為0，0，0，0，1，1，0，1，0，0，0，0(包括寄存器中已經(jīng)
包括的四個(gè)零)。如果要繼續(xù)輸入數(shù)據(jù)，則輸出將與輸入完全相同、但是被偏移四個(gè)‘?dāng)?shù)據(jù) 前移’循環(huán)。這一布置是等效于隊(duì)列的硬件或者軟件。另外，可以通過(guò)使重置管腳變高在任 何時(shí)間將整個(gè)寄存器設(shè)置成零。這一布置進(jìn)行破壞性的讀出，即每當(dāng)各數(shù)據(jù)已經(jīng)移出極右位它就將失去。例如包括移位寄存器的存儲(chǔ)器可以實(shí)現(xiàn)阻止裝置和/或用于檢測(cè)相同毛發(fā)的多 次檢測(cè)的裝置。對(duì)于繪圖的每個(gè)位置，存儲(chǔ)器包括單獨(dú)的移位寄存器。各位置對(duì)應(yīng)于例如 約為20平方微米的區(qū)域。移位寄存器一起形成具有檢測(cè)歷史的繪圖。在一個(gè)實(shí)施例中，無(wú)論何時(shí)在某一位置檢測(cè)到毛發(fā)，都將與相應(yīng)位置對(duì)應(yīng)的邏輯1 輸入移位寄存器中。移位寄存器因此提供檢測(cè)歷史。移位寄存器的位數(shù)和時(shí)鐘頻率決定歷史的精確 度。精確度也取決于毛發(fā)去除設(shè)備相對(duì)于皮膚30(圖5)的速度。根據(jù)檢測(cè)系統(tǒng)的精確度和分辨率(10至30 μ m數(shù)量級(jí))，移位寄存器提供的歷史可 以用來(lái)識(shí)別相同毛發(fā)的多次檢測(cè)。例如，這些設(shè)置可以使得在彼此比如相距4位內(nèi)的邏輯 一視為代表檢測(cè)到相同毛發(fā)。這意味著在上述數(shù)據(jù)輸入(1，1，0，1，0，0，0，0)的示例中，所 有在彼此相距四位內(nèi)的都視為代表檢測(cè)到相同毛發(fā)。在末尾1之后，該輸入包括連串四個(gè) 零。如果該輸入隨后包括1，則此1將視為檢測(cè)到另一毛發(fā)。除了識(shí)別多次檢測(cè)之外，歷史也增加檢測(cè)的確定性。畢竟，在多次檢測(cè)到相同毛發(fā) 時(shí)，檢測(cè)更可能為肯定的。為了阻止在不存在的毛發(fā)處激發(fā)并且增加精確度，毛發(fā)去除系統(tǒng) 的設(shè)置因此可以通過(guò)僅在例如檢測(cè)到兩次或者三次的毛發(fā)處激發(fā)來(lái)使用上述設(shè)置。M 3本發(fā)明的系統(tǒng)例如包括電子延遲裝置(未示出)。電子延遲裝置適合于在毛發(fā)去 除系統(tǒng)內(nèi)的適當(dāng)位置延遲信號(hào)傳送?？梢栽陔娮友舆t裝置中包括上述移位寄存器。對(duì)于繪圖的每個(gè)位置，延遲裝置包 括單獨(dú)的移位寄存器。取代了在檢測(cè)到毛發(fā)時(shí)輸入1，各相應(yīng)移位寄存器無(wú)論何時(shí)在對(duì)應(yīng)位 置啟動(dòng)光脈沖時(shí)都具有邏輯1而在無(wú)光脈沖時(shí)具有邏輯0。只要移位寄存器包含邏輯1，在 相應(yīng)位置暫時(shí)禁止切割過(guò)程。當(dāng)寄存器僅包含多個(gè)零(0)時(shí)再次啟用切割過(guò)程。移位寄存器中的位數(shù)以及寄存器中的位刷新率(時(shí)鐘頻率)決定切割過(guò)程的延遲 時(shí)間。M 4在另一實(shí)施例中，電子延遲裝置包括濾波器，比如無(wú)源RC電路。濾波器包括至少 一個(gè)電容器C并且也可以包括一個(gè)或者多個(gè)電阻器R和/或電感器。如果系統(tǒng)在時(shí)間tl 在某一位置第一次檢測(cè)到毛發(fā)(例如參見(jiàn)圖3)，則控制電路對(duì)與該位置對(duì)應(yīng)的RC電路的電 容器進(jìn)行充電。將電容器充電至預(yù)定檢測(cè)峰值電平230(圖10a)。在充電之后，電容器將 放電。在時(shí)間t2，電容器充電降至預(yù)定閾值232以下，從而提供預(yù)定放電時(shí)間tdelta。這里， t2_tl — tdelta。只要電容器充電高于閾值232，則控制電路18提供高邏輯電平1的禁止信號(hào) 234(圖IOb)。如果電容器充電已經(jīng)降至閾值232以下(即在圖IOa的示例中在tl之前并 且在t2之后)，則控制電路提供低邏輯電平0的禁止信號(hào)(圖IOb)。在檢測(cè)到毛發(fā)時(shí)將激發(fā)一個(gè)光脈沖。隨后，只要禁止信號(hào)232為高電平1 (即在tdelta期間)，控制電路禁止光束 再次達(dá)到相同毛發(fā)。禁止光束達(dá)到毛發(fā)在這里可以包括任何手段，例如禁止光源發(fā)射光、在光源與毛 發(fā)之間的任何級(jí)阻斷光束(參見(jiàn)圖9a)或者阻斷檢測(cè)信號(hào)。也可以在第一時(shí)間tl并且也在檢測(cè)到毛發(fā)時(shí)的每個(gè)后續(xù)時(shí)間t2將RC電路充電 上至峰值電平230 (圖11a)。在后續(xù)檢測(cè)之間，電容器放電。只要電容器充電保持于閾值 232以上，控制電路18提供邏輯高電平1的數(shù)字化檢測(cè)信號(hào)240 (圖lib)。當(dāng)電容器充電 在閾值232以下時(shí)，數(shù)字化檢測(cè)信號(hào)240為邏輯低電平0?？刂齐娐芬蔡峁┙剐盘?hào)242 (圖lie)。在tl檢測(cè)到毛發(fā)之后，禁止信號(hào)在預(yù)定 時(shí)間期間保持邏輯低電平0例如直至t2。只要禁止信號(hào)為低，使光源的光束能夠達(dá)到毛發(fā)。 隨著數(shù)字化檢測(cè)信號(hào)240保持為高直至t2，控制電路將禁止信號(hào)提升至邏輯高電平1，只要 數(shù)字化檢測(cè)信號(hào)保持于高電平1。當(dāng)禁止信號(hào)為高時(shí)，光源的光不能達(dá)到毛發(fā)。因此例如以 任何上述方式禁止切割。當(dāng)檢測(cè)信號(hào)(圖Ila)降至閾值以下時(shí)，或者當(dāng)數(shù)字化檢測(cè)信號(hào)返 回到低電平0時(shí)，控制電路將禁止信號(hào)降低至低電平0。雖然上文已經(jīng)參照一種包括成像設(shè)備(包括圖像傳感器)的手持毛發(fā)去除系統(tǒng)， 但是該系統(tǒng)可以包括用于確定處理光束的輻射位置的其它裝置。本發(fā)明的系統(tǒng)也適合于包 括這樣的其它確定裝置的系統(tǒng)。下文闡明這樣的確定系統(tǒng)的示例。確定系統(tǒng)優(yōu)選地使用實(shí) 時(shí)和非入侵式目標(biāo)確定技術(shù)。確定裝置可以例如基于皮膚反射來(lái)檢測(cè)毛發(fā)。如果待處理的皮膚部分的區(qū)域足夠 小，則皮膚反射將在存在毛發(fā)時(shí)明顯不同。比較皮膚反射與存儲(chǔ)于系統(tǒng)的存儲(chǔ)器中的參考 皮膚反射以便確定存在一根或者多根毛發(fā)。已經(jīng)參照實(shí)施例的示例和附圖描述和闡明本發(fā)明。然而上述實(shí)施例的許多修改在 所附權(quán)利要求書(shū)的范圍內(nèi)是可設(shè)想的。例如可以組合相應(yīng)實(shí)施例的特征。本發(fā)明的范圍取 決于所附權(quán)利要求書(shū)。
1權(quán)利要求
一種毛發(fā)去除系統(tǒng)，包括 毛發(fā)檢測(cè)設(shè)備，用于檢測(cè)待處理的皮膚(30)部分上的毛發(fā)； 毛發(fā)去除設(shè)備(20；S3)，可操作地耦合到所述毛發(fā)檢測(cè)設(shè)備并且包括用于提供光束的光源和用于將來(lái)自所述光源的所述光束引向所述毛發(fā)上的目標(biāo)位置的光導(dǎo)裝置；以及 控制單元(18)，耦合到所述毛發(fā)檢測(cè)設(shè)備和所述毛發(fā)去除設(shè)備(20；S3)以便控制它們的操作；其特征在于 阻止裝置，耦合到所述控制單元(18)并且適合于在所述光束已經(jīng)被引向所述目標(biāo)位置之后開(kāi)始的時(shí)段期間阻止所述毛發(fā)檢測(cè)設(shè)備或者所述毛發(fā)去除設(shè)備的至少一部分將所述光束重新引向所述目標(biāo)位置。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的毛發(fā)去除系統(tǒng)，其中_所述毛發(fā)檢測(cè)設(shè)備包括成像設(shè)備，所述成像設(shè)備包括構(gòu)造和布置成檢測(cè)待處理的皮 膚(30)部分的圖像的第一圖像傳感器(12 ；Si)，以及 -所述控制單元適合于辨別所述圖像中的毛發(fā)。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或者2所述的毛發(fā)去除系統(tǒng)，其中所述阻止裝置包括電子延遲裝置。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的毛發(fā)去除系統(tǒng)，其中所述電子延遲裝置包括移位寄存器。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的毛發(fā)去除系統(tǒng)，其中所述電子延遲裝置包括濾波器，所述濾 波器包括至少一個(gè)電容器，并且所述控制單元適合于在所述控制單元已經(jīng)第一次辨別所述相應(yīng)毛發(fā)之后將所述電容 器充電至高于閾值電平(232)的峰值電平(230)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的毛發(fā)去除系統(tǒng)，其中將所述電容器充電至所述閾值以上電平 的時(shí)間決定阻止時(shí)段。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的毛發(fā)去除系統(tǒng)，其中所述控制單元適合于無(wú)論何時(shí)檢測(cè)到相 同毛發(fā)都對(duì)所述電容器進(jìn)行充電。
8.根據(jù)權(quán)利要求5至7中的任一權(quán)利要求所述的毛發(fā)去除系統(tǒng)，其中所述控制單元 (18)適合于在所述電容器的充電在所述閾值電平以上時(shí)將所述電容器的充電變換成具有 邏輯高電平的數(shù)字化檢測(cè)信號(hào)(240)而在所述電容器的充電在所述閾值電平以下時(shí)轉(zhuǎn)換 成具有低邏輯電平的數(shù)字化檢測(cè)信號(hào)(240)。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的毛發(fā)去除系統(tǒng)，其中所述控制單元適合于提供用于在所述數(shù) 字化檢測(cè)信號(hào)在比預(yù)定檢測(cè)時(shí)間更長(zhǎng)的時(shí)段期間處于邏輯高電平時(shí)禁止毛發(fā)去除的禁止 信號(hào)(242)。
10.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的毛發(fā)去除系統(tǒng)，其中所述阻止裝置包括耦合到所述 控制單元的存儲(chǔ)器裝置。
11.根據(jù)權(quán)利要求10所述的毛發(fā)去除系統(tǒng)，其中所述存儲(chǔ)器裝置包括移位寄存器。
12.根據(jù)任一前述權(quán)利要求所述的毛發(fā)去除系統(tǒng)，其中所述阻止裝置包括耦合到所述控制單元的偏轉(zhuǎn)裝置，并且 當(dāng)使用所述毛發(fā)去除系統(tǒng)時(shí)，所述偏轉(zhuǎn)裝置布置于 -所述皮膚(30)與所述毛發(fā)檢測(cè)設(shè)備之間，和/或 -所述皮膚(30)與所述毛發(fā)去除設(shè)備之間，所述偏轉(zhuǎn)裝置具有允許光在預(yù)定方向上穿過(guò)的第一狀態(tài)和將光偏轉(zhuǎn)離開(kāi)所述預(yù)定方 向的第二狀態(tài)。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的毛發(fā)去除系統(tǒng)，其中所述偏轉(zhuǎn)裝置包括液晶設(shè)備。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的毛發(fā)去除系統(tǒng)，其中所述液晶設(shè)備包括具有液晶元件 (216)的液晶陣列(214)，并且各液晶元件(216)與光源陣列(200)的一個(gè)相應(yīng)光源配合。
15.根據(jù)權(quán)利要求12所述的毛發(fā)去除系統(tǒng)，其中所述偏轉(zhuǎn)裝置包括熱可逆光散射材料 (TRLS)或者溶膠-凝膠。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種用于去除毛發(fā)的系統(tǒng)和方法。該毛發(fā)去除系統(tǒng)包括毛發(fā)檢測(cè)設(shè)備和可操作地耦合到毛發(fā)檢測(cè)設(shè)備的毛發(fā)去除設(shè)備(20；S3)，其中毛發(fā)檢測(cè)設(shè)備包括成像設(shè)備，該成像設(shè)備包括構(gòu)造和布置成檢測(cè)待處理的皮膚(30)部分的圖像的第一圖像傳感器(12；S1)；以及控制單元(18)，適合于在圖像中辨別皮膚(30)部分上的毛發(fā)(32)并且可操作地耦合到毛發(fā)去除設(shè)備(20；S3)以便控制其操作，其特征在于阻止裝置，耦合到控制單元(18)并且適合于在控制單元已經(jīng)第一次辨別相應(yīng)毛發(fā)之后的阻止時(shí)段期間禁止毛發(fā)檢測(cè)設(shè)備或者毛發(fā)去除設(shè)備。
文檔編號(hào)A61B18/20GK101977560SQ200980110161
公開(kāi)日2011年2月16日 申請(qǐng)日期2009年3月13日 優(yōu)先權(quán)日2008年3月21日
發(fā)明者A·克哈林, B·W·J·斯皮克, B·W·M·莫埃斯科普斯, N·E·厄祖恩巴雅卡瓦, R·A·M·范哈爾, R·維爾哈根 申請(qǐng)人:皇家飛利浦電子股份有限公司