用于切割毛發(fā)用裝置的切割頭部的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本申請(qǐng)涉及用于切割毛發(fā)用裝置的切割頭部。本申請(qǐng)還涉及切割毛發(fā)用裝置和用 于切割毛發(fā)用裝置的切割頭部的控制方法。
【背景技術(shù)】
[0002] 已知提供一種依賴(lài)于用于切割毛發(fā)的激光而不是切割刀片的布置的剃刮器或剃 刀。沒(méi)有刀片的剃刮器具有很少的移動(dòng)部件并因此減少了磨損，這提供了優(yōu)于機(jī)械剃刮器 的優(yōu)點(diǎn)。此外，激光的使用可以減少皮膚刺激，因?yàn)闆](méi)有接觸皮膚表面的尖銳物體。激光剃 刮器通過(guò)光學(xué)吸收或者通過(guò)創(chuàng)建誘導(dǎo)毛發(fā)的光學(xué)擊穿的激光來(lái)工作。利用光學(xué)吸收，毛發(fā) 被暴露于激光束并且吸收光束的能量，引起毛發(fā)被氣化和/或被切斷。利用毛發(fā)的光學(xué)所 誘導(dǎo)的激光，通過(guò)氣蝕（cavitation)和/或沖擊波的產(chǎn)生而將毛發(fā)切割。
[0003] 典型地通過(guò)兩個(gè)標(biāo)準(zhǔn)、剃刮的靠近程度和皮膚的刺激性來(lái)測(cè)量剃刮性能。因此，良 好執(zhí)行的剃刮器應(yīng)該通過(guò)將激光定位得盡可能靠近皮膚使使剩余的毛發(fā)長(zhǎng)度最小化。然 而，如果來(lái)自激光的熱和能量入射在皮膚上，則這可能引起更多的皮膚刺激。有必要保護(hù)皮 膚使其不與激光束接觸以避免傷害或刺激到正被剃刮的皮膚。毛發(fā)修剪器或修整器用于將 毛發(fā)修剪成恒定長(zhǎng)度，所以盡管靠近程度不是主要性能因素，剩余毛發(fā)長(zhǎng)度的均勻性也是 所期望的。
[0004] 例如從WO 92/16338已知產(chǎn)生被定位成平行于皮膚且垂直于行程方向的激光束， 以隨著剃刮器在皮膚上移動(dòng)而切割毛發(fā)。然而，高斯理論決定了激光束具有沿其長(zhǎng)度的自 然強(qiáng)度變化。此外，當(dāng)用激光切割毛發(fā)時(shí)，可能發(fā)生妨礙毛發(fā)切割過(guò)程的許多寄生的物理和 化學(xué)現(xiàn)象。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005] 本發(fā)明的目的是提供一種基本緩解或克服了除了別的以外的上述問(wèn)題的用于切 割毛發(fā)用裝置的頭部單元。
[0006] 根據(jù)本發(fā)明，提供有一種用于切割毛發(fā)用裝置的切割頭部，包括：激光發(fā)生器和被 配置成使由激光發(fā)生器產(chǎn)生的激光束聚焦并且將激光束沿著跨越切割頭部中的切割區(qū)的 光軸指向的光學(xué)系統(tǒng)，其中激光發(fā)生器和光學(xué)系統(tǒng)被配置成使得，在激光束的焦點(diǎn)斑中，焦 點(diǎn)斑的尺寸、激光束的功率密度和激光束的數(shù)值孔徑（numerical aperture)為使得：當(dāng)毛 發(fā)被接收在切割區(qū)中時(shí)，激光發(fā)生器的功率輸出被最小化，同時(shí)確保對(duì)于預(yù)定曝光時(shí)間而 言，被接收在切割區(qū)中的毛發(fā)通過(guò)光學(xué)吸收被切割。
[0007] 通過(guò)配置焦點(diǎn)斑的一個(gè)或多個(gè)尺寸、激光束的功率密度和激光束的數(shù)值孔徑，能 夠使將妨礙毛發(fā)切割過(guò)程的許多寄生物理和化學(xué)現(xiàn)象最小化或消除。通過(guò)選擇預(yù)定參數(shù)， 能夠確保以最大效率來(lái)切割被接收在切割區(qū)中的毛發(fā)。
[0008] 光學(xué)系統(tǒng)可以被配置成使得數(shù)值孔徑等于或小于0. 8,優(yōu)選等于或小于0. 6,并且 更優(yōu)選等于或小于0.4。
[0009] 以上參數(shù)防止在毛發(fā)的中心焦點(diǎn)對(duì)準(zhǔn)（in focus)的狀態(tài)下待切割的毛發(fā)的一部 分在激光焦點(diǎn)之外。
[0010] 光學(xué)系統(tǒng)可以被配置成使得焦點(diǎn)斑的豎直焦點(diǎn)斑大小等于或小于〇. 2_，優(yōu)選等 于或小于〇. 1mm，并且更優(yōu)選等于或小于〇. 〇5mm。
[0011] 利用低于給定閾值參數(shù)的豎直焦點(diǎn)斑大小，發(fā)現(xiàn)：切割毛發(fā)的有效率被最大化。這 避免了毛發(fā)的不必要的較大部分通過(guò)設(shè)置的具有太大的豎直焦點(diǎn)斑大小的激光束而被蒸 發(fā)。
[0012] 光學(xué)系統(tǒng)可以被配置成使得焦點(diǎn)斑的水平焦點(diǎn)斑大小在0. 〇5_與Imm之間，優(yōu)選 在0· Imm與0· 5mm之間，并且更優(yōu)選在0· 15mm與0· 3mm之間。
[0013] 以上布置使得光束的整個(gè)寬度能夠沖擊毛發(fā)，使被吸收在毛發(fā)中的光子最大化。 因此，可以使切割過(guò)程的效率最大化。此外，通過(guò)提供具有以上閾值的水平光斑大小，能夠 使光束跨越毛發(fā)的寬度延伸，使得毛發(fā)的整個(gè)寬度被暴露于激光束。
[0014] 焦點(diǎn)斑中的激光束的功率密度可以等于或大于lOOOW/cm2,優(yōu)選等于或大于 5000W/cm2,并且更優(yōu)選等于或大于50000W/cm2。
[0015] 通過(guò)提供高于閾值的功率密度，可以獲得毛發(fā)的蒸發(fā)的期望效果，同時(shí)防止毛發(fā) 的熔化。毛發(fā)的熔化不是期望的，因?yàn)樗粌H總是導(dǎo)致毛發(fā)切割而且還消耗激光能量，因此 降低了切割動(dòng)作的效率。
[0016] 激光發(fā)生器可以被配置成產(chǎn)生連續(xù)的輸出束。可選地，激光發(fā)生器可以被配置成 產(chǎn)生脈沖輸出束。激光發(fā)生器可以被配置成產(chǎn)生具有大于或等于〇. 1 μ S、優(yōu)選大于或等于 1 μ s并且更優(yōu)選大于或等于100 μ s的脈沖持續(xù)時(shí)間的激光束。
[0017] 通過(guò)提供大于或等于以上閾值的脈沖持續(xù)時(shí)間，能夠使寄生等離子體形成最小 化，并且能夠確保激光束傳遞足以切割毛發(fā)的能量。
[0018] 光學(xué)系統(tǒng)可以被配置成使得被限定在切割頭中的激光束的光軸的位置在使用期 間被維持。
[0019] 維持光軸的位置確保了切割高度保持恒定。此外，激光束未朝向可以引起刺激的 使用者皮膚指向。
[0020] 切割頭部可以進(jìn)一步包括切割表面，使用者的皮膚可以在使用期間被抵著該切割 表面定位。光軸可以基本平行于切割表面延伸。
[0021] 利用提供的切割表面，防止了使用者的皮膚進(jìn)入切割區(qū)內(nèi)。因此，對(duì)于在當(dāng)激光在 朝向使用者的皮膚的方向被指向時(shí)沒(méi)有必要使特性維持在所設(shè)定參數(shù)內(nèi)。這意味著能夠?qū)?激光束的參數(shù)設(shè)定為以最好的效率來(lái)切割毛發(fā)。
[0022] 切割表面可以由鄰接于切割區(qū)域布置以在使用期間接觸使用者的皮膚的間隔件 限定，以維持使用者皮膚與切割區(qū)中的激光束之間的間距。
[0023] 維持激光束與皮膚之間的分隔對(duì)于使所引起的對(duì)皮膚的刺激最小化而言是重要 的。
[0024] 光學(xué)系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括第一反射元件以將激光束跨越切割區(qū)指向。
[0025] 光學(xué)系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括布置在切割區(qū)域的與第一反射元件相對(duì)的一側(cè)的第二 反射元件以將激光束遠(yuǎn)離切割區(qū)指向。
[0026] 在另一實(shí)施例中，光學(xué)系統(tǒng)可以進(jìn)一步包括布置在切割區(qū)的與第一反射元件相對(duì) 的一側(cè)的第二反射元件，該第二反射元件被配置成使激光束跨越切割區(qū)往回反射。
[0027] 這提供了激光束的穿過(guò)切割區(qū)的第二切割部，因此提高了剃刮器的切割性能。
[0028] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供有一種切割毛發(fā)用裝置，包括切割頭部，該切割頭部 包括：激光發(fā)生器和被配置成使由激光發(fā)生器產(chǎn)生的激光束聚焦并且將激光束沿著跨越切 割頭部中的切割區(qū)的光軸指向的光學(xué)系統(tǒng)，其中激光發(fā)生器和光學(xué)系統(tǒng)被配置成使得，在 激光束的焦點(diǎn)斑中，焦點(diǎn)斑的尺寸、激光束的功率密度和激光束的數(shù)值孔徑為使得：當(dāng)毛發(fā) 被接收在切割區(qū)中時(shí)，激光發(fā)生器的功率輸出被最小化，同時(shí)確保對(duì)于預(yù)定曝光時(shí)間而言， 被接收在切割區(qū)中的毛發(fā)通過(guò)光學(xué)吸收被切割。
[0029] 切割毛發(fā)用裝置可以包括一個(gè)或多個(gè)可互換的切割頭部。因此，切割頭部可以在 損壞之后更換，或者與具有不同布置的另一切割頭部互換。
[0030] 根據(jù)本發(fā)明的另一方面，提供有一種用于切割毛發(fā)用裝置的切割頭部的控制方 法，包括激光發(fā)生器和被配置成使由激光發(fā)生器產(chǎn)生的激光束聚焦并且將激光束沿著跨越 切割頭部中的切割區(qū)的光軸指向的光學(xué)系統(tǒng)，方法包括：在激光束的焦點(diǎn)斑中設(shè)定焦點(diǎn)斑 的尺寸、激光束的功率密度和激光束的數(shù)值孔徑使得，當(dāng)毛發(fā)被接收在切割區(qū)中時(shí)，激光發(fā) 生器的功率輸出被最小化，同時(shí)確保了對(duì)于預(yù)定暴露時(shí)間而言被接收在切割區(qū)中的毛發(fā)通 過(guò)光學(xué)吸收被切割。