基于liob的毛發(fā)切割設(shè)備的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明提供了一種基于激光的毛發(fā)切割設(shè)備(10)，所述設(shè)備(10)包括激光源(18)、光學透明出口窗(15)以及光學元件(11，12，13，14)。激光源(18)提供了入射光束(21)以便通過在光束(21)的焦點位置中的毛發(fā)(22)的激光誘導(dǎo)光擊穿(LIOB)在皮膚表面上方或附近切割毛發(fā)(22)。光學透明的出口窗具有外部出口表面(15)以允許入射光束(21)離開設(shè)備。光學元件(11，12，13，14)使入射光束(21)聚焦在距離出口表面(15)工作距離的焦點位置處。激光源(18)與光學元件布置并且構(gòu)造為使得工作距離至少為(I)其中NA是離開設(shè)備(10)的入射光束的數(shù)值孔徑，Ep是入射光束(21)的脈沖能量(J)，F(xiàn)thresh是出口表面的影響閾值(J/m2)，M2是入射光束(21)的光束質(zhì)量并且λ是入射光束(21)的波長(m)。
【專利說明】基于LIOB的毛發(fā)切割設(shè)備

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及基于激光的毛發(fā)切割設(shè)備，包括：激光源以用于提供入射光束以便通 過在光束的焦點位置中的毛發(fā)的激光誘導(dǎo)光擊穿（LIOB)在皮膚表面上方或附近切割毛 發(fā)；光學元件，其用于將所述入射光線聚焦在距離出口表面工作距離的所述焦點位置以允 許入射光束離開設(shè)備。

【背景技術(shù)】
[0002] 此基于激光的毛發(fā)切割設(shè)備例如是公布為W02011/010246的國際專利申請中所 公開的。所述國際專利申請描述了此用于縮短毛發(fā)的設(shè)備，其包括用于在預(yù)定脈沖時間期 間產(chǎn)生激光束的激光源、用于使激光束聚焦在焦點中的光學系統(tǒng)以及用于將焦點定位在目 標位置處的激光束操縱器。產(chǎn)生的激光束的焦點的尺寸與能量是使得在焦點處激光束具有 在用于毛發(fā)組織的特征閾值以上的能量密度，在所述特征閾值以上的預(yù)定的脈沖時間，毛 發(fā)組織中發(fā)生激光誘導(dǎo)光擊穿（LIOB)現(xiàn)象。具有錐形端部的光學刀片沿著基本上平行于 皮膚表面的方向朝向在皮膚的正上方高度處被切割的毛發(fā)引導(dǎo)激光束。
[0003] 通常來說，當焦點中的激光束的能量密度超過作為特定介質(zhì)的特征的閾值時，在 對于脈沖的激光束的波長透明或半透明的介質(zhì)中發(fā)生激光誘導(dǎo)光擊穿（LIOB)。在閾值以 下，特定介質(zhì)對于激光束的特定波長來說具有相對低的線性吸收特性。
[0004] 在此閾值以上，對于激光束的特定波長來說此介質(zhì)具有強烈的非線性吸收特性， 這是介質(zhì)的離子化與等離子體的形成的結(jié)果。此LIOB現(xiàn)象導(dǎo)致諸如氣蝕與沖擊波的產(chǎn)生 的多種機械效應(yīng)，這破壞在LIOB現(xiàn)象的位置周圍位置中的介質(zhì)。
[0005] 通過實驗看起來LIOB現(xiàn)象可以用于破壞以及剪短從皮膚長出的毛發(fā)。對于大約 500nm與2000nm之間的波長來說毛發(fā)組織是透明或半透明的。對于此范圍內(nèi)的每個波長值 來說，當在焦點中的激光束的能量密度超過作為毛發(fā)組織的特征閾值時在焦點的位置處的 毛發(fā)組織中發(fā)生LIOB現(xiàn)象。所述閾值相當接近作為用于水介質(zhì)與組織的特征的閾值并且 獨立于激光束的脈沖時間。特別地，當脈沖時間增加時要求的能量密度（W/cm 2)的閾值減 小。看起來似乎，為了實現(xiàn)足夠有效以致使毛發(fā)的顯著破壞，即至少初始破壞的由于LIOB 現(xiàn)象的機械效應(yīng)，例如IOns的級別的脈沖時間是足夠的。對于脈沖時間的此值來說，在焦 點處的激光束的能量密度的閾值是Z+KTW/cm 2的級別。對于描述的脈沖時間并且利用例 如，通過具有足夠大數(shù)量穿孔的透鏡獲得的足夠小的焦點尺寸，可以通過僅幾十mj的總脈 沖能量實現(xiàn)此閾值。
[0006] 盡管能夠利用W02011/010546的設(shè)備從通過光學刀片的出口表面離開設(shè)備并且 具有足夠能量切割人類毛發(fā)的入射光束來產(chǎn)生激光誘導(dǎo)光擊穿（LIOB)，具有通過小的玻璃 "刀片"離開設(shè)備的入射激光束并且具有足夠能量以切割人類毛發(fā)，但LIOB的產(chǎn)物（沖擊 波、等離子、高輻射）可能對出口表面造成毀滅性的破壞。受損刀片對設(shè)備在期望位置提供 貼近的聚焦的能力具有不利影響以，這可能減小刮切處理的功效并且/或者可能增加諸如 皮膚刺激的負面影響的發(fā)生。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的是提供一種皮膚處理系統(tǒng)，其中減小了 LIOB造成的對出口表面的 破壞。
[0008] 根據(jù)本發(fā)明的第一方面，通過提供基于激光的毛發(fā)切割設(shè)備實現(xiàn)了此目的，所述 基于激光的毛發(fā)切割設(shè)備包括激光源，該激光源用于提供入射光束以便通過在光束的焦點 位置中的毛發(fā)的激光誘導(dǎo)光擊穿（LIOB)在皮膚表面上方或附近切割毛發(fā)；光學透明的出 口窗，其具有外部出口表面以允許入射光束離開設(shè)備；光學兀件，其用于使入射光束聚焦在 距離出口表面工作距離的焦點位置處，其中激光源與光學元件布置并且構(gòu)造為使得工作距 離至少是
[0009]

【權(quán)利要求】
1. 一種基于激光的毛發(fā)切割設(shè)備（10)，其包括： 激光源（18)，其用于提供入射光束（21)以便通過在所述光束（21)的焦點位置中的所 述毛發(fā)（22)的激光誘導(dǎo)光擊穿（LIOB)在皮膚表面上方或附近切割毛發(fā)（22); 光學透明的出口窗，其具有外部出口表面（15)以允許所述入射光束（21)離開所述設(shè) 備； 光學元件（11，12,13,14)，其用于使所述入射光束（21)聚焦在距離所述出口表面（15) 工作距離的焦點位置處，其中 所述激光源（18)與所述光學元件布置并且構(gòu)造為使得所述工作距離至少是
其中NA是離開所述設(shè)備（10)的所述入射光束的數(shù)值孔徑，Ep是所述入射光束（21)的 脈沖能量（J) ,Fthresh是所述出口表面的影響閾值（J/m2)，M2是所述入射光束（21)的光束質(zhì) 量以及入是所述入射光束（21)的波長（m)。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于激光的毛發(fā)切割設(shè)備（10)，還包括用于將所述毛發(fā)定位 在所述焦點位置的機械間隔件。
3. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于激光的毛發(fā)切割設(shè)備（10)，還包括光學刀片（14)，所述 光學刀片包括所述出口表面（15)并且布置為沿著基本上平行于所述皮膚表面的方向引導(dǎo) 所述光束（21)，所述機械間隔件是所述光學刀片（14)的一體部分。
4. 根據(jù)權(quán)利要求2所述的基于激光的毛發(fā)切割設(shè)備（10)，還包括光學刀片（14)，所述 光學刀片包括所述出口表面（15)并且布置為沿著基本上平行于所述皮膚表面的方向引導(dǎo) 所述光束（21)，以及伸展元件（22)，其在所述毛發(fā)切割設(shè)備（10)的使用過程中用于伸展所 述皮膚表面并且提升相對于刮切方向（55)在所述光學刀片（14)的前面的所述毛發(fā)，其中 所述機械間隔件是所述伸展元件（22)的一體部分。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于激光的毛發(fā)切割設(shè)備（10)，其中所述出口表面（15)包 括藍寶石、氧化鋁、金剛石、尖晶石、YAG、GaN或碳化物。
6. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于激光的毛發(fā)切割設(shè)備（10)，其中所述出口表面（15)是 布置在所述出口窗上的透明保護層的外表面，所述保護層具有比所述出口窗對LIOB破壞 更高的耐性。
7. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于激光的毛發(fā)切割設(shè)備（10)，其中所述保護層包括藍寶 石、氧化鋁、金剛石、尖晶石、YAG、GaN或碳化物。
8. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于激光的毛發(fā)切割設(shè)備（10)，其中所述保護層具有至少 50 ii m的厚度。
9. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于激光的毛發(fā)切割設(shè)備（10)，其中所述保護層可釋放地固 定到所述出口窗（14)。
10. 根據(jù)權(quán)利要求6所述的基于激光的毛發(fā)切割設(shè)備（10)，其中所述保護層由柔性且 透明聚合物制成。
11. 根據(jù)權(quán)利要求10所述的基于激光的毛發(fā)切割設(shè)備（10)，還包括模具，所述模具用 于將所述聚合物成型成未受損形狀并且將所述成形的聚合物定位在其中所述成形的聚合 物用作所述保護層的所述出口表面（15)。
12. 根據(jù)權(quán)利要求11所述的基于激光的毛發(fā)切割設(shè)備（10)，還包括用于將用過的保護 層從所述出口表面（15)處的所述位置移除的裝置。
【文檔編號】A61B18/20GK104334108SQ201380029257
【公開日】2015年2月4日 申請日期:2013年5月22日 優(yōu)先權(quán)日:2012年6月4日
【發(fā)明者】M·T·約翰森, C·休胡, R·弗哈根, B·W·M·莫伊斯科普斯, K·K·修瑪, T·A·科恩斯圖亞特, P·C·P·鮑滕, R·庫爾, E·J·K·弗斯特根, P·T·瓊特 申請人:皇家飛利浦有限公司