專利名稱：通過射線處理人體皮膚的裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種通過射線處理人體皮膚的裝置，這種裝置包括帶有射線出口孔的外殼、容納于外殼中的射線源和位于射線源與射線出口孔之間的射線路徑，所述射線路徑包括具有預定透光光譜的射線濾光器。
開始段中所提種類的用于處理人體皮膚的裝置可以從專利US6,280,438B1中進行了解。這種已知裝置通過具有較高能量密度的光脈沖來將毛發(fā)從人體皮膚上去除。射線源為充氣式線性閃光燈，其設(shè)置于橢圓形反射器的焦點并產(chǎn)生具有較寬光譜的脈動光。射線濾光器為盤形濾光器，其沿射線路徑主方向橫向設(shè)置于射線路徑中并覆蓋著射線出口孔，因而閃光燈所產(chǎn)生的光穿過濾光器。射線濾光器的透光光譜使得濾光器傳輸對去除毛發(fā)有效且對皮膚沒有不希望的副作用的所產(chǎn)生光的那部分光譜，并吸收將會對皮膚有不合時宜的副作用的所產(chǎn)生光的那部分光譜。按照這種方式，可以將毛發(fā)以有效方式去除，同時又盡可能多地防止了對皮膚的副作用，例如灼傷。
由于所產(chǎn)生光光譜的所述部分由射線濾光器吸收，所以濾光器被加熱。由于所產(chǎn)生的光脈沖具有較高能量密度，所以比較大量的能量由射線濾光器吸收。這種用于處理人體皮膚的已知裝置的缺點在于只能將射線濾光器冷卻至有限程度，因為只有濾光器的周圍部分與裝置的外殼直接熱接觸。因此，在工作過程中，濾光器發(fā)生過度熱變形，這就可能致使濾光器永久變形，甚至破裂。
本發(fā)明的目的是提供一種如開始段中所述的用于處理人體皮膚的裝置，其具有可以被更好地冷卻的射線濾光器，從而使濾光器的永久變形或破裂受到限制。
為了實現(xiàn)這個目的，根據(jù)本發(fā)明的用于處理人體皮膚的裝置，其特征在于，射線濾光器包括反射表面，沿著射線路徑傳播的射線經(jīng)過該反射表面被反射，并且該反射表面具有為反射表面提供大致與預定透光光譜匹配的反射光譜的涂層。在根據(jù)本發(fā)明的用于處理人體皮膚的裝置中，由于所述反射表面具有預定反射特性，所以由射線源產(chǎn)生的射線受到過濾。所產(chǎn)生射線光譜的一部分，其對于人體皮膚的計劃處理有效且對皮膚沒有不合時宜的副作用，這部分光譜就通過所述反射表面被反射，而所產(chǎn)生射線光譜的一部分，其將對皮膚有不合時宜的副作用，這部分光譜就被所述反射表面吸收。反射表面鄰近射線路徑設(shè)置，并按照這種方式限制射線路徑，以便使得當從射線源向射線出口孔傳播時，至少射線的相當大的部分被反射表面反射一次，優(yōu)選地，多于一次。反射表面不需要可透過射線。因此，反射表面的所有部分都可以進入與裝置冷卻系統(tǒng)的直接熱接觸，從而在反射表面與裝置的冷卻系統(tǒng)之間實現(xiàn)改進型均勻熱接觸。按照這種方式，反射表面的熱變形受到限制，甚至反射表面的局部過度熱變形得以防止，從而防止了射線濾光器的永久變形與破裂。
根據(jù)本發(fā)明用于處理人體皮膚的裝置的一個特定實施例，其特征在于，射線濾光器包括通道，該通道封閉著射線路徑并包括其上提供有反射表面的內(nèi)壁。在這個實施例中，射線通過所述通道從射線源向射線出口孔傳播。由于反射表面提供于所述通道的內(nèi)壁上，所以通過通道傳播的射線將被反射表面反射。按照這種方式，射線濾光器非常有效，并且濾光器具有實用的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明用于處理人體皮膚的裝置的另一個實施例，其特征在于，通道包括位于射線源與射線出口孔之間的彎曲部分。由于通道中存在所述彎曲部分，所以通過通道傳播的射線的所有部分均被迫射向其上提供有反射表面的通道內(nèi)壁。因此，通過通道傳播的射線的所有部分都被反射表面反射一次，甚至多次，從而使得濾光器的效率進一步提高。
根據(jù)本發(fā)明用于處理人體皮膚的裝置的一個特定實施例，其特征在于，反射表面包括第一部分和第二部分，其中第一部分具有為所述第一部分提供第一反射光譜的第一涂層材料，而第二部分具有為所述第二部分提供第二反射光譜的第二涂層材料，所述第一、所述第二反射光譜共同與預定透光光譜匹配。對于多數(shù)的人體皮膚處理情況，例如將毛發(fā)從人體皮膚上去除，射線濾光器的預定透光光譜應當使得波長在第一極限以下的射線的第一部分被濾光器吸收，波長在所述第一極限與所述第一極限以上的第二極限之間的射線的第二部分被濾光器傳輸，波長在所述第二極限以上的射線的第三部分被濾光器吸收。在這個特定實施例中，如果第一反射光譜使得反射表面的第一部分基本上完全吸收波長在所述第一極限以下的射線且基本上完全反射波長在所述第一極限以上的射線，并且如果第二反射光譜使得反射表面的第二部分基本上完全反射波長在所述第二極限以下的射線且基本上完全吸收波長在所述第二極限以上的射線，那么這種透光光譜的型式就可以按照實際方式實現(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明用于處理人體皮膚的裝置的一個特定實施例，其特征在于，反射表面提供于與冷卻系統(tǒng)熱接觸的壁上。均勻熱接觸存在于反射表面與所述壁之間。冷卻系統(tǒng)可以設(shè)計成使得均勻熱接觸也存在于所述壁與所述冷卻系統(tǒng)之間。按照這種方式，可以得到一種用于均勻冷卻反射表面的簡單且實際的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明用于處理人體皮膚的裝置的另一個實施例，其特征在于，冷卻系統(tǒng)包括裝滿冷卻流體的管路，壁處于與所述管路的熱接觸中。由于使用了所述管路，所以壁及提供于其上的反射表面就受到均勻冷卻。
根據(jù)本發(fā)明用于處理人體皮膚的裝置的另一個實施例，其特征在于，冷卻系統(tǒng)包括用于產(chǎn)生氣流的風扇和用于沿著壁引導所述氣流的導向器。由于使用所述風扇與所述導向器，所以壁及提供于其上的反射表面就受到均勻冷卻。
根據(jù)本發(fā)明用于處理人體皮膚的裝置的一個特定實施例，其特征在于，該裝置為一種用于將毛發(fā)從人體皮膚上去除的裝置，其中射線源為閃光燈。閃光燈的光具有范圍從UV光至近IR光的較寬光譜。這種光譜的對將毛發(fā)從人體皮膚上去除有效的部分位于大約600nm與900nm之間。這種光譜的在大約600nm以下和大約900nm以上的部分對于將毛發(fā)從人體皮膚上去除均無效，另外會對皮膚產(chǎn)生不合時宜的副作用，例如灼傷乃至DNA突變。由于用于去除毛發(fā)所需的能量密度較高，因而射線濾光器必須吸收大量能量。鑒于閃光燈的光的這些特性，本發(fā)明特別適于在通過閃光燈來去除毛發(fā)的裝置中使用。
下文中，將參照附圖對根據(jù)本發(fā)明的通過射線處理人體皮膚的裝置的實施例進行描述，其中

圖1示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明用于處理人體皮膚的裝置的第一實施例；圖2示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明用于處理人體皮膚的裝置的第二實施例；以及圖3示意性地示出了根據(jù)本發(fā)明用于處理人體皮膚的裝置的第三實施例。
用于處理人體皮膚的裝置1的第一實施例是一種用于將毛發(fā)從人體皮膚上去除的裝置，特別是一種用于將毛發(fā)去除較長時間乃至永久去除的脫毛機。圖1示意性地示出了理解本發(fā)明原理所必須的裝置1的主要部分。裝置1包括具有手柄5和安裝于手柄5上的頭部7的外殼3。頭部7容納著射線源9，在這個特定的實施例中該射線源為充氣式線性閃光燈。在頭部7的前部11中，提供有射線源9的工作過程中所產(chǎn)生的光所用的射線出口孔13。頭部7還容納著在射線源9和射線出口孔13之間延伸的射線路徑15。在工作過程中，射線源9產(chǎn)生具有較高能量密度的光脈沖，其從射線源9向射線出口孔13傳播并照射位于射線出口孔13前面的人體皮膚。部分光被存在于皮膚中的毛根和毛囊吸收，由于光具有較高能量密度，所以它們受熱相當大。由于毛根和毛囊受到損傷乃至毀壞，因此就在相當長的時間內(nèi)乃至永久地阻止了毛發(fā)的生長。
在圖1所示的實施例中，射線路徑15由通道17封閉，通道17具有矩形或方形截面并具有位于射線源9與射線出口孔13之間的彎曲部分19。通道17的內(nèi)壁21帶有反射表面23。由于存在彎曲部分19，所以從射線源9向射線出口孔13傳播的光的所有部分均被迫射向內(nèi)壁21并且都被提供于內(nèi)壁21上的反射表面23反射至少一次。反射表面23具有為反射表面23提供預定反射光譜的涂層。在圖1所示的實施例中，所述涂層為高反射多層介質(zhì)鏡膜涂層(Suffix503)，該涂層由JML Optical Industries出售并公開于第三版的小冊子JMLDirect Optics的第G-18頁中。這種特定涂層對于在大約600nm以下與900nm以上的波長具有較低的反射系數(shù)。對于在大約680nm與850nm之間的波長，這種特定涂層的反射系數(shù)大約為100％。由于射線源9具有范圍從UV光至近IR光的較寬光譜，所以包括反射表面23的通道17不僅限定了射線路徑15，而且被有效地用作具有預定透光光譜的射線路徑15的射線濾光器，其中反射表面23的反射光譜與所述預定透光光譜大致匹配。在圖1所示的實施例中，射線濾光器因此基本上完全傳輸波長在大約680nm與850nm之間的來自射線源9的光的部分。這些波長部分對于將毛發(fā)從人體皮膚上去除特別有效而且不會對皮膚產(chǎn)生不能容許的副作用。射線濾光器吸收波長在大約600nm以下和大約900nm以上的來自射線源9的光的部分。這些波長部分對于去除毛發(fā)無效而且將只會對皮膚產(chǎn)生有害副作用，如灼傷乃至DNA突變。按照這種方式，毛發(fā)將通過來自射線源9的光而被有效去除，但由于射線濾光器的存在就盡可能多地防止了光對人體皮膚的有害副作用。
來自射線源9的光譜的未被反射表面23反射的部分由內(nèi)壁21吸收，內(nèi)壁21由諸如黑玻璃之類的光吸收材料制成。因此，內(nèi)壁21受熱。由于射線源9所產(chǎn)生的光脈沖具有較高能量密度，所以比較大量的能量由內(nèi)壁21吸收。使用反射表面23作為所產(chǎn)生的光的射線濾光器的優(yōu)點在于由于反射表面23的位置鄰近射線路徑15，所以反射表面23并不需要可以透過射線。因此，反射表面23的所有部分都可以進入與裝置1的冷卻系統(tǒng)25的直接熱接觸。在圖1所示的實施例中，冷卻系統(tǒng)25包括裝滿冷卻流體的管路27。管路27由通道23的內(nèi)壁21與平行于內(nèi)壁21設(shè)置的附加壁29限定。裝置1還包括圖1中未示出的泵裝置，其用于通過管路27并沿著內(nèi)壁21來抽吸冷卻流體。這樣，內(nèi)壁21的所有部分都與冷卻系統(tǒng)25的管路27處于直接熱接觸中。因此，在內(nèi)壁21與冷卻系統(tǒng)25之間提供了均勻熱接觸。由于內(nèi)壁21這樣由冷卻系統(tǒng)25均勻冷卻，所以反射表面23的熱變形受到限制，甚至反射表面23的局部過度熱變形也得以防止，從而就防止了射線濾光器的永久變形與損壞或者破裂。
應當指出，反射表面23相對于射線路徑的位置應當使得至少射線源9所產(chǎn)生的光的主要部分被反射表面23反射一次。優(yōu)選地，所產(chǎn)生光的所有部分均被反射表面23反射，并且優(yōu)選地多于一次。應當理解，光學領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將能夠直截了當?shù)卮_立通道17和反射表面23的幾何形狀與尺寸，以便使得這種條件得到滿足。應當指出，彎曲部分19的存在增加了被反射表面23反射的光的量，從而相當大地改進了射線濾光器的效率。然而，彎曲部分19的存在并非必需，例如，通過具有較大長寬比的直通道也可以獲得足夠的反射性能。此外，本發(fā)明還包括這些實施例，其中射線濾光器包括內(nèi)壁上帶有反射表面的多于一條的通道或多條通道，例如通道矩陣。還應當指出，裝置1的射線濾光器的效率的增加是由于使用通道17，而且按照這種方式射線濾光器具有實際結(jié)構(gòu)。然而，應當指出，總的來說使用通道17或光導向通道并非必需。例如，反射表面還可以提供于單個壁結(jié)構(gòu)上，或者提供于一系列相鄰或連續(xù)的壁結(jié)構(gòu)上，這些壁結(jié)構(gòu)相對于射線路徑所處的位置使得射線源9所產(chǎn)生光的相當大的部分在穿過射線出口孔之前被反射表面反射。
根據(jù)本發(fā)明的用于處理人體皮膚的裝置31的第二實施例還是一種用于將毛發(fā)從人體皮膚上去除的裝置，特別是一種用于將毛發(fā)去除較長時間乃至永久去除的脫毛機。圖2只示意性地示出了理解本發(fā)明原理所必須的裝置31的主要部分。與圖1中所示裝置1的部分相對應并且在前面已經(jīng)進行討論的裝置31的部分，在圖2中用相應參考數(shù)字表示并且不再進行詳細討論。下文中將只對裝置31與裝置1之間的主要差異進行簡要討論。
裝置31與裝置1的主要不同在于裝置31包括不同于裝置1的冷卻系統(tǒng)25的冷卻系統(tǒng)33。冷卻系統(tǒng)33包括可以由圖2中未示出的電動馬達驅(qū)動的風扇35。通道17’由光吸收材料制成的片材37形成，具有反射表面23’的內(nèi)壁21’提供于通道17’上。在工作過程中，風扇35產(chǎn)生氣流39，氣流通過提供于片材37與頭部7’的內(nèi)壁45之間的導向通道43受到引導而沿著片材37的外表面41的主要部分。由于氣流39就這樣沿著片材37的外表面41的主要部分而存在，所以在這個第二實施例中也可以獲得內(nèi)壁21’的大致均勻的冷卻。冷卻系統(tǒng)33具有比較簡單且實際的結(jié)構(gòu)。
根據(jù)本發(fā)明的用于處理人體皮膚的裝置51的第三實施例還是一種用于將毛發(fā)從人體皮膚上去除的裝置，特別是一種用于將毛發(fā)去除較長時間乃至永久去除的脫毛機。圖3只示意性地示出了理解本發(fā)明原理所必須的裝置51的主要部分。與圖1中所示裝置1的部分相對應并且在前面已經(jīng)進行討論的裝置51的部分，在圖3中用相應參考數(shù)字表示并且不再進行詳細討論。下文中將只對裝置51與裝置1之間的主要差異進行簡要討論。
裝置51與裝置1的主要不同在于裝置51的通道17”的幾何形狀與尺寸和射線源9”的位置使得射線源9”所產(chǎn)生光的所有部分被通道17”的內(nèi)壁至少反射兩次，即被通道17”的上部內(nèi)壁53至少反射一次，被通道17”的下部內(nèi)壁55至少反射一次。通道17”的這種反射特性主要通過通道17”的較大長寬比而獲得，但是應當理解，光學領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將能夠直截了當?shù)卮_立通道17”主要尺寸的更準確的值，由此可以獲得所述反射特性。所述上部內(nèi)壁53包括通道17”的反射表面的第一部分57，而所述下部內(nèi)壁55包括所述反射表面的第二部分59。反射表面的所述第一部分57和所述第二部分59分別帶有第一涂層材料和第二涂層材料，所述第一涂層材料為所述第一部分57提供第一反射光譜，而所述第二涂層材料為所述第二部分59提供第二反射光譜。在圖3所示的實施例中，所述第一涂層材料為如LinosPhotonics catalog，2001，section thin film coatings第H13頁，F(xiàn)KP-5項中所述的涂層材料。這種涂層材料的所謂邊緣波長大約為600nm，因而第一涂層材料對于大約600nm以下的波長具有較低的反射系數(shù)，而對于大約600nm以上的波長具有較高的反射系數(shù)。在圖3所示的實施例中，所述第二涂層材料為如Linos Photonics catalog，2001，section thinfilm coatings第H14頁，F(xiàn)LP-5項中所述的涂層材料。這種涂層材料的所謂邊緣波長大約為900nm，因而第二涂層材料對于大約900nm以下的波長具有較高的反射系數(shù)，而對于大約900nm以上的波長具有較低的反射系數(shù)。由于射線源9所產(chǎn)生光的所有部分被上部內(nèi)壁53至少反射一次，被下部內(nèi)壁55至少反射一次，所以波長在大約600nm以下的光的主要部分將被反射表面的所述第一部分57吸收，波長在大約900nm以上的光的主要部分將被反射表面的所述第二部分59吸收，而波長在大約600nm與900nm之間的光的主要部分將被反射表面的所述第一部分57與所述第二部分59反射，并將隨后通過裝置51的射線濾光器輸送。因此，與反射表面的所述第一部分57與所述第二部分59相應的所述第一與所述第二反射光譜共同與裝置51的射線濾光器的預定透光光譜匹配，該預定透光光譜與裝置1的射線濾光器的透光光譜大略相當。
圖1、2、3中所示并在上文中進行描述的根據(jù)本發(fā)明用于處理人體皮膚的裝置1、31、51的這些實施例都是用于將毛發(fā)從人體皮膚上去除的裝置，特別是用于將毛發(fā)去除較長時間乃至永久去除的脫毛機。然而，應當指出，本發(fā)明還包括其它類型的通過射線處理人體皮膚的裝置。這些裝置的實例為通過射線或射線脈沖對存在于皮膚上的如葡萄酒色痣和色素痣之類的胎記、牛皮癬或存在于皮膚中的如靜脈曲張之類的血管病變進行醫(yī)學或美容處理的裝置。應當理解，這種人體皮膚處理領(lǐng)域的普通技術(shù)人員知道或?qū)⒛軌虼_定采用何種射線，特別是射線的何種波長對特定種類的處理最有效，何種波長無效而且對皮膚的其余部分有害。根據(jù)這種信息，光學領(lǐng)域的普通技術(shù)人員將能夠直截了當?shù)卮_立射線濾光器的預定透光光譜，并能夠找到用于提供與所述預定透光光譜匹配的反射光譜的適用涂層或涂層組合。
還應當指出，在描述和權(quán)利要求中，短語“反射表面”應當按照其適當?shù)暮x進行理解。本發(fā)明所述領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解，如果參考被反射表面反射的光的部分，就是涂層實際反射所述光的部分。本發(fā)明所述領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應當理解，如果參考由反射表面吸收的光的部分，涂層就輸送所述光的部分并且所述光的部分由如其上提供有涂層的壁、襯底或其他結(jié)構(gòu)實際吸收。本發(fā)明還覆蓋了所述光的部分由冷卻系統(tǒng)的冷卻流體直接吸收的那些實施例。在這種實施例中，例如，涂層提供于冷卻流體沿其流動的光輸送襯底上，如透明玻璃。
在圖1、2和3所示的實施例中，射線路徑15、15’、15”為充氣式。最后，應當指出，本發(fā)明還包括射線路徑由流體填充乃至射線路徑為固體的那些實施例。因此，例如，射線路徑可以包括射線通過其傳播的玻璃體，帶有為玻璃體表面提供射線用所需反射光譜的涂層的玻璃體表面。
權(quán)利要求
1.一種通過射線處理人體皮膚的裝置，這種裝置包括帶有射線出口孔的外殼、容納于外殼中的射線源，和位于射線源與射線出口孔之間的射線路徑，所述射線路徑包括具有預定透光光譜的射線濾光器，其特征在于，射線濾光器包括反射表面，沿著射線路徑傳播的射線經(jīng)過該反射表面被反射，并且該反射表面具有為反射表面提供大致與預定透光光譜匹配的反射光譜的涂層。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，射線濾光器包括通道，該通道封閉著射線路徑并包括其上提供有反射表面的內(nèi)壁。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的裝置，其特征在于，通道包括位于射線源與射線出口孔之間的彎曲部分。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，反射表面包括第一部分和第二部分，其中第一部分具有為所述第一部分提供第一反射光譜的第一涂層材料，而第二部分具有為所述第二部分提供第二反射光譜的第二涂層材料，所述第一、所述第二反射光譜共同與預定透光光譜匹配。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的裝置，其特征在于，反射表面提供于與冷卻系統(tǒng)熱接觸的壁上。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，冷卻系統(tǒng)包括裝滿冷卻流體的管路，壁處于與所述管路的熱接觸中。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的裝置，其特征在于，冷卻系統(tǒng)包括用于產(chǎn)生氣流的風扇和用于沿著壁引導所述氣流的導向器。
8.根據(jù)權(quán)利要求1、2、3、4、5、6或7所述的裝置，其特征在于，該裝置為一種用于將毛發(fā)從人體皮膚上去除的裝置，其中射線源為閃光燈。
全文摘要
本發(fā)明涉及一種通過射線處理人體皮膚的裝置(1)。這種裝置包括帶有射線出口孔(13)的外殼(3)。射線源(9)容納于外殼中。射線源所產(chǎn)生的射線通過射線路徑(15)從射線源向射線出口孔傳播，所述射線路徑包括具有預定透光光譜的射線濾光器。根據(jù)本發(fā)明，射線濾光器包括反射表面(23)，沿著射線路徑(15)傳播的射線經(jīng)過該反射表面被反射。反射表面具有為反射表面提供大致與預定透光光譜匹配的反射光譜的涂層。優(yōu)點在于可以使得反射表面受到最佳且均勻的冷卻，因此可以將由于吸收被射線濾光器反射的部分射線而產(chǎn)生的熱有效傳輸至裝置(1)的冷卻系統(tǒng)(25)。在特定的實施例中，裝置(1)為用于將毛發(fā)從人體皮膚上去除的脫毛機，射線源(9)為閃光燈。射線路徑(15)由具有彎曲部分(19)且具有其上提供有反射表面(23)的內(nèi)壁(21)的通道(17)密封。
文檔編號A61B18/20GK1717266SQ200380104529
公開日2006年1月4日 申請日期2003年10月31日 優(yōu)先權(quán)日2002年11月28日
發(fā)明者R·A·M·范哈, B·L·G·巴克, P·A·J·阿克曼斯 申請人:皇家飛利浦電子股份有限公司