本發(fā)明涉及一種照射單元，其用于提供對皮膚表面進(jìn)行照射的輻射脈沖，尤其是用于脫毛，以及涉及一種用于運(yùn)行照射單元的方法，其中，照射單元具有光源單元，該光源單元設(shè)計(jì)用于，以能預(yù)設(shè)的脈沖時長、以能預(yù)設(shè)的脈沖強(qiáng)度以及以能預(yù)設(shè)的時間上的脈沖間隔來提供輻射脈沖，其中，光源單元進(jìn)一步設(shè)計(jì)用于，在光源單元的主發(fā)射方向上，以到光源單元的預(yù)定的間隔對具有預(yù)定的尺寸的、皮膚表面的區(qū)域進(jìn)行照射。

背景技術(shù)：

由現(xiàn)有技術(shù)出發(fā)，具有ipl(強(qiáng)脈沖光)光源的照射單元是已知的，例如用于毛發(fā)去除。在此，通常使用在脈沖運(yùn)行中具有從紫外線附近直至紅外線附近的發(fā)射光譜的氙氣放電燈，但是也可以使用激光光源和led光源。led光源可以在大約550nm直至大約1200nm的范圍中發(fā)射輻射。光脈沖在皮膚中的吸收效果在此基本上通過水、血色素和黑色素確定。在毛發(fā)去除時，重點(diǎn)在黑色素吸收，其中黑色素不僅出現(xiàn)在皮膚中而且還出現(xiàn)在毛囊中。為了實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的效果，在不損害皮膚的情況下，需要在發(fā)根注入盡可能高的能量值。在此，優(yōu)選的發(fā)射波長取決于皮膚類型，其中較長的波長通常更適合于深色的皮膚類型。因?yàn)殡瘹夥烹姛艟哂蟹浅挼陌l(fā)射光譜，因此通常使用長波濾波器，其用于抑制在大約600納米以下的波長的發(fā)射。此外，對于毛發(fā)去除來說通常將待處理的區(qū)域分成區(qū)段，其對應(yīng)于處理頭的、所謂的應(yīng)用器的尺寸。通過順序地使用應(yīng)用器，在每個區(qū)段中施加確定的能量面密度。該措施在圖1中示出。

圖1在此示出了待處理的區(qū)域10的示意圖，該區(qū)域被分成具有相同尺寸的各個區(qū)段10a，其中只有一個區(qū)段示意性地標(biāo)注了參考標(biāo)號。區(qū)段10a的尺寸在此對應(yīng)于應(yīng)用器的尺寸。該應(yīng)用器在放置在待處理的區(qū)域的一個區(qū)段10a上，或者以到該區(qū)段的限定的間距保持，并且然后產(chǎn)生一個或者多個具有能預(yù)定的脈沖時長、脈沖間隔和強(qiáng)度的光脈沖，其將相應(yīng)的能量輸入到區(qū)段10a中。接下來，應(yīng)用器被放置到下一個區(qū)段10a上并且再次產(chǎn)生一個或者多個光脈沖。應(yīng)用器的該手動的和連續(xù)的放置也被稱為拼接(stitching)。

在此，用于毛發(fā)去除的已知的照射單元的缺點(diǎn)在于，一方面通過使用濾波器導(dǎo)致能量損失非常高，從而極大地減小了這樣的照射單元的能量效率。此外，所使用的放電燈在其時間上的放電特性方面僅僅能夠非常小地或者僅僅非常高耗費(fèi)地變化。在處理區(qū)域內(nèi)部的能量吸收劑量的局部變化此外同樣是不可能的。為此非常復(fù)雜地設(shè)計(jì)用于毛發(fā)去除的方法，因?yàn)榇幚韰^(qū)域必須被分成很小的區(qū)域，其單獨(dú)地并且順序地通過手動放置應(yīng)用器來照射。該手動的拼接對于使用者來說是非常高耗費(fèi)的并且不舒服。為此，該區(qū)域的尺寸通過使用的放電燈的和反射器的尺寸確定，從而在此同樣得到了對待處理區(qū)域的匹配方面的很小的靈活性。激光光源是昂貴的并且要滿足嚴(yán)格的安全規(guī)定，這導(dǎo)致復(fù)雜的操作。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

因此，本發(fā)明的目的在于提出一種用于提供輻射脈沖的照射單元和一種用于運(yùn)行這種類型的照射單元的方法，其能夠避免上述缺點(diǎn)中的至少一個缺點(diǎn)。

該目的通過用于提供輻射脈沖的照射單元和用于運(yùn)行照射單元的方法實(shí)現(xiàn)。

根據(jù)本發(fā)明的照射單元的特征在于，光源單元具有至少一個固體光源，并且照射單元具有傳感器單元和控制裝置，以便對至少一個固體單元進(jìn)行控制。

固體光源，例如像led一方面具有明顯長的壽命，尤其是相比較于氣體放電燈。另一方面可以通過使用一個或者多個固體光源來明顯提高能量效率。這由此限定，即固體光源可以比氣體放電燈更節(jié)省能量，在該應(yīng)用情況中，然而能量效率尤其能夠從固體光源的另外的特性中受益，因?yàn)槠淠軌蛉绱说卦O(shè)計(jì)，即其在期望的發(fā)射范圍中非常窄帶地發(fā)射，尤其是當(dāng)其是所謂的量子點(diǎn)(quantum-dot)半導(dǎo)體光源時。由此能夠以有利的方式使用相應(yīng)的固體光源的全部發(fā)射光譜，并且不會導(dǎo)致通過通常必要的濾波器造成的光損失。由此，光源單元具有至少一個、優(yōu)選還有多個固體光源，以有利的方式也獲得了在控制可能性方面的明顯更高的靈活性，這允許了對相應(yīng)的形勢和使用目的的、多樣的匹配可能性。該靈活性的優(yōu)點(diǎn)尤其與傳感器組合地起作用，因?yàn)檫@實(shí)現(xiàn)了取決于通過傳感器單元提供的傳感器信號地對一個或者多個固體光源進(jìn)行控制。通過傳感器單元能夠有利地確定形勢參數(shù)、例如皮膚特性、皮膚特征、照射單元的運(yùn)動速度或者類似量，從而根據(jù)這些參數(shù)對一個或者多個固體光源的控制實(shí)現(xiàn)了非常良好的并且尤其是還是自動化的形勢匹配，這明顯地提高了操作舒適性和照射單元的功能范圍。

替代led，激光二極管、尤其是藍(lán)色激光二極管也可以作為至少一個固體光源使用，其具有下游放置的發(fā)光材料元件，其用于將藍(lán)色初級光線至少部分地轉(zhuǎn)換(down-konversion，降頻轉(zhuǎn)換)為更長長波的轉(zhuǎn)換光線(larp(laseractivatedremotephosphor，激光激發(fā)遠(yuǎn)程熒光粉)技術(shù))。取決于所使用的發(fā)光材料，轉(zhuǎn)換光線可以是光譜上窄帶或者寬帶的，例如在綠色、黃色、紅色或者紅外光譜范圍中。由此能夠有針對性地產(chǎn)生光譜上窄帶或者寬帶的發(fā)射光譜，并且由此實(shí)現(xiàn)改善的脫毛效果。為此，至少一個固體光源也可以是大面積的led，例如具有大面積的芯片，尤其是具有在至少一個方向上的延展，其測量為一個或者多個厘米。此外，至少一個固體光源也可以具有多個、尤其是單個地或者成組地控制的區(qū)段，并且例如設(shè)計(jì)為具有帶有分成多個面的大面積芯片的led，這些面能夠分開地控制。接下來用于至少一個固體光源的、描述多個固體光源的設(shè)計(jì)方案在此以相同的方式能夠如上所述地移植用于具有多個區(qū)段的固體光源。

在本發(fā)明的一個優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案中，至少一個固體光源表現(xiàn)為led，尤其是高功率led。利用這種類型的led在脈沖時長在1和1000毫秒之間、優(yōu)選在5和400毫秒之間時能夠有利地提供在0.1至100焦耳每平方厘米范圍中、優(yōu)選在0.8焦耳每平方厘米和64焦耳每平方厘米之間的能量面密度。有利的是，光源單元也可以具有多個固體光源，其中多個固體光源也沿著至少一個行和/或列布置。因此，例如能夠提供具有多行和多列的led陣列。這種行和/或列彼此在其長度和布置上的設(shè)計(jì)通過使用led能夠特別靈活地變化，并且實(shí)現(xiàn)了根據(jù)本發(fā)明的照射單元的多樣化的設(shè)計(jì)方案，該照射單元能夠匹配區(qū)別極大的條件，例如用于特別處理非常小的區(qū)域。特別地，固體光源相比氣體放電燈能夠具有明顯更小的尺寸，例如能夠提供具有矩形的、正方形的或者圓形的基面的、0.5至4平方毫米的面積的led的芯片尺寸。因此，行和/或列也能夠在其長度和寬度上變化極大地設(shè)計(jì)。為此，固體光源也能夠極大變化地進(jìn)行控制，這在設(shè)定能預(yù)設(shè)的脈沖時長、輻射功率和脈沖間隔時帶來了非常多的靈活性。

在本發(fā)明的一個有利的設(shè)計(jì)方案中，光源單元具有多個固體光源，并且控制單元設(shè)計(jì)用于，以能預(yù)定的順序來控制固體光源，使得固體光源、尤其是至少兩個固體光源在時間上彼此錯開地發(fā)射光脈沖。通過例如沿著行或者列順序地運(yùn)行固體光源，能夠以有利的方式降低所需要的脈沖功率，并且在最大需要的脈沖功率方面或者在最大提供的電流方面，對照射單元的功率電子元件的要求能夠由此明顯降低?？商鎿Q的是，固體光源也能夠同時地提供光脈沖，這有利地實(shí)現(xiàn)了對預(yù)定區(qū)域的更快速的處理。兩種控制方式的組合也是有利的，例如多個固體光源也能夠組合成光源組。因此，固體光源被這樣地控制，即相同組的所有固體光源同時發(fā)射光脈沖，而光脈沖的發(fā)射在各個組方面在時間上錯開。

在本發(fā)明的一個特別有利的設(shè)計(jì)方案中，控制裝置設(shè)計(jì)用于，將能預(yù)設(shè)的脈沖時長和/或能預(yù)設(shè)的脈沖強(qiáng)度和/或能預(yù)設(shè)的時間上的脈沖間隔作為至少一個固體光源的至少一個控制參數(shù)來控制。脈沖強(qiáng)度在此表現(xiàn)為脈沖電流的強(qiáng)度，利用該脈沖電流在脈沖時長期間運(yùn)行至少一個固體光源。此外，脈沖強(qiáng)度確定了通過固體光源在脈沖時長期間輸出的輻射功率。通過脈沖強(qiáng)度的可控制性，借此也能夠?qū)椛涔β蔬M(jìn)行控制。這也尤其適用于多個固體光源的情況。

本發(fā)明的該設(shè)計(jì)方案有利地能夠特別良好地匹配相應(yīng)的形勢和要求。電流脈沖強(qiáng)度和脈沖時長在此確定了通過脈沖提供的能量，其因此能夠以有利的方式獨(dú)立地例如匹配皮膚顏色或者毛發(fā)顏色。脈沖間隔相反可以匹配處理速度，如后面還要進(jìn)一步描述的那樣。

在本發(fā)明的另一個有利的設(shè)計(jì)方案中，光源單元再次具有多個固體光源并且此外具有多個光源組，其中光源組中的每一個光源組包括多個固體光源中的至少一個固體光源，其中，控制裝置設(shè)計(jì)用于，分開地且彼此獨(dú)立地對用于相應(yīng)的光源組的控制參數(shù)進(jìn)行控制。尤其是控制裝置也能設(shè)計(jì)用于，分開地且彼此獨(dú)立地對多個固體光源中的相應(yīng)的一個固體光源的控制參數(shù)進(jìn)行控制。例如因此可以在其脈沖時長、脈沖強(qiáng)度或者輻射功率或者還有能預(yù)設(shè)的脈沖間隔上分開地對固體光源進(jìn)行控制。如果固體光源以一行布置，或者以另外的空間結(jié)構(gòu)布置，那么通過該靈活的控制可能性，輻射出去的能量就能夠沿著行或者經(jīng)由空間結(jié)構(gòu)遠(yuǎn)離地變化。這又特別有利地實(shí)現(xiàn)了能量面密度的區(qū)域式的匹配，該能量面密度在表面上得出。這例如允許輸出的能量吸收劑量對皮膚不均勻部的匹配，例如在不同的色素沉積時，例如在待處理的皮膚區(qū)域中的黑素細(xì)胞痣時。用于區(qū)域選擇地照射或者最小化或避免輻射功率或能量吸收劑量的另外的實(shí)例可以通過傷口、如割傷或者燒傷、通過血淤、通過皮膚病變、如牛皮癬、通過血管瘤成為受損的皮膚部分。

替代于每個單個的led的控制可能性也可以考慮的是，能夠成組地控制led，從而由此簡化了控制邏輯。

在本發(fā)明的另一個有利的設(shè)計(jì)方案中，傳感器單元設(shè)計(jì)用于檢測傳感器參量，傳感器參量涉及照射單元相對于表面的、或者可替換地相對于另外的區(qū)域參考面的運(yùn)動。在此，控制單元設(shè)計(jì)用于，取決于檢測的傳感器參量地對控制參數(shù)進(jìn)行控制。由此，能夠以有利的方式取決于在表面上的運(yùn)動地對輸送給表面的能量面密度進(jìn)行控制。例如，在表面上快速運(yùn)動時能夠設(shè)置比在表面上慢速運(yùn)動時更高的功率。由此有利地在每個表面區(qū)域中提供了均勻和相同的功率輸入。能量面密度本身通過能預(yù)設(shè)的脈沖時長和能預(yù)設(shè)的輻射功率(脈沖強(qiáng)度)以及脈沖的數(shù)量來確定，利用該脈沖對面進(jìn)行照射。對于毛發(fā)去除來說，借此有利地不再需要照射單元在待處理的區(qū)域上逐個區(qū)段地放置，如其在拼接的方式中通常所做的那樣，而是照射單元能夠例如連續(xù)地在表面上移動、滾動或者滑動，而控制裝置這樣地對控制參數(shù)進(jìn)行控制，即在每個單個的區(qū)段中自動地施加相同的能量面密度。這極大地提高了操作舒適性并且尤其是非常節(jié)省時間的。相應(yīng)施加的能量值或者照射值能夠與其區(qū)域相互關(guān)系一同存儲到集成在照射單元中的數(shù)據(jù)存儲器中，并且能夠被再次調(diào)出，并且例如能夠作為用于后續(xù)的照射處理的輸入?yún)?shù)來使用。

在本發(fā)明的另一個有利的設(shè)計(jì)方案中，檢測的傳感器參量表現(xiàn)為運(yùn)動速度，照射單元以該運(yùn)動速度相對于表面運(yùn)動，和/或表現(xiàn)為路程，照射單元經(jīng)由該路程相對于表面運(yùn)動。也可以檢測兩個傳感器參量，或者從一個簡單地測定另一個，因?yàn)槔缬蓹z測到的路程和為此需要的時間能夠簡單地計(jì)算出運(yùn)動速度或者反之亦然。傳感器單元為了檢測傳感器參量例如可以具有簡單的機(jī)械傳感器，例如像能施放在表面上的小輪子，其在照射單元運(yùn)動時在表面上旋轉(zhuǎn)，或者也可以使用光學(xué)傳感器，例如像圖像傳感器、攝像機(jī)或者激光追蹤器以及計(jì)算機(jī)機(jī)構(gòu)或者類似物。這些傳感器實(shí)現(xiàn)了路程的或者運(yùn)動速度的特別簡單的檢測以及控制參數(shù)對檢測到的路程或者運(yùn)動速度的優(yōu)化的匹配。如果例如在相應(yīng)的表面區(qū)段中應(yīng)該引入限定的能量面密度，其中該區(qū)段的尺寸表現(xiàn)為通過光源單元照射的區(qū)域的預(yù)定尺寸，那么該區(qū)域就能夠以具有能預(yù)設(shè)的輻射功率和脈沖時長的、可預(yù)設(shè)的多個光脈沖、優(yōu)選還有僅僅唯一的光脈沖來照射，并且一旦當(dāng)照射單元在該表面區(qū)段上移開向著下一個相鄰的表面區(qū)段運(yùn)動時，就可以輸出新的光脈沖。

在本發(fā)明的另一有利的設(shè)計(jì)方案中，其中光源單元具有多個固體光源，傳感器單元設(shè)計(jì)用于，將相對于光源單元的兩個不同位置的傳感器參量檢測為第一傳感器參量和第二傳感器參量，并且從第一傳感器參量和第二傳感器參量中為一個相應(yīng)的光源組或者為一個相應(yīng)的固體光源測定對應(yīng)的單一傳感器參量。此外，控制裝置優(yōu)選設(shè)計(jì)用于，取決于對應(yīng)的單一傳感器參量地對相應(yīng)的光源組的或者相應(yīng)的固體光源的控制參數(shù)進(jìn)行控制。例如，可以將在光源單元的兩個不同位置處的運(yùn)動速度檢測為第一和第二傳感器參量，并且例如通過內(nèi)插和外插法為相應(yīng)的光源或者光源組測定作為單一傳感器參量的運(yùn)動速度。由此，能夠有利地考慮到在表面上的拐彎運(yùn)動時的速度區(qū)別，其中例如彎道內(nèi)側(cè)的固體光源比彎道外側(cè)的固體光源更慢地運(yùn)動?？刂茀?shù)然后可以有利地如此控制，即還確保每個表面上均勻的能量輸入。

此外，也可以在超過兩個位置上檢測傳感器參量，例如在固體光源的行中的各個固體光源的區(qū)域中，或者在固體光源的列的區(qū)域中，如果其在多個行中布置，這允許了更加精確的控制。

此外，控制裝置設(shè)計(jì)用于如下地取決于檢測到的運(yùn)動速度來控制脈沖間隔，即脈沖間隔隨著增大的運(yùn)動速度而變短。脈沖間隔在此表現(xiàn)為優(yōu)選的控制參數(shù)，其取決于運(yùn)動速度或者路程來控制，因?yàn)槠湎鄬τ诿}沖時長和脈沖強(qiáng)度來說不取決于另外的標(biāo)準(zhǔn)。在毛發(fā)去除時的目標(biāo)是實(shí)現(xiàn)毛發(fā)根的逐點(diǎn)加熱。如果脈沖時長例如被設(shè)定的過長，這會導(dǎo)致通過輻射在組織中引入的能量的能量流失，并由此導(dǎo)致不希望的皮膚加熱。尤其是在過長的脈沖時長也非必要地提高了局部溫度，從而使治療效果、尤其是毛發(fā)根的損毀略微失效或者甚至停止。如果脈沖時長過短，那么同樣不能實(shí)現(xiàn)用于摧毀毛發(fā)根的要求的溫度。因此，脈沖時長和脈沖強(qiáng)度以及由此定義的能量吸收劑量優(yōu)選如下地設(shè)定，即借此能夠在毛發(fā)去除時實(shí)現(xiàn)特別高的效率。脈沖間隔相反可以不取決于另外的標(biāo)準(zhǔn)而簡單地匹配運(yùn)動速度，從而能夠?qū)Ρ砻娴拿總€子區(qū)域以通過脈沖時長和脈沖強(qiáng)度定義的能量吸收劑量照射。

此外根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例提出，控制裝置設(shè)計(jì)用于如下地取決于檢測到的運(yùn)動速度地控制脈沖時長和/或輻射功率和/或脈沖強(qiáng)度，即每個時間單位輸出的輻射能量隨著增大的運(yùn)動速度而提高，尤其是這樣，即給表面的每個同樣大小照射的表面區(qū)域輸送相同的輻射能量。脈沖時長和輻射功率可以同樣至少在能預(yù)設(shè)的界限內(nèi)部合適地變化，從而實(shí)現(xiàn)在皮膚表面中的均勻的能量輸入和在毛發(fā)去除時的高效率。為此，脈沖間隔的大小也向下限制，即在表面上過快的運(yùn)動時也不再可以進(jìn)一步減小脈沖間隔，從而例如允許即使在較高的運(yùn)動速度時附加地提高輻射功率。

然而，處理速度還要向上限制，因此本發(fā)明的一個特別有利的設(shè)計(jì)方案提出，為運(yùn)動速度設(shè)定至少一個預(yù)定的界限值，并且照射單元設(shè)計(jì)用于，在超過界限值時向使用者輸出報(bào)警信號，和/或控制裝置設(shè)計(jì)用于，在超過界限值時斷開照射單元。在此，例如也可以為運(yùn)動速度預(yù)設(shè)兩個界限值，從而使得照射單元在超過第一界限值時首先輸出報(bào)警信號，并且一旦超過高于第一界限值的第二界限值時自動地?cái)嚅_照射單元。由此能夠有利地避免錯誤操作，其例如可能通過過大的運(yùn)動速度導(dǎo)致無效的毛發(fā)去除。也可以例如通過照射單元的顯示器或者有色彩的、例如綠色發(fā)光的led向使用者顯示，什么時候處理速度處于額定范圍內(nèi)。由此，使用者總是被告知關(guān)于正確地操作照射單元的信息。

在本發(fā)明的另一個有利的設(shè)計(jì)方案中，其中光源單元具有多個固體光源，固體光源的至少一個第一固體光源具有尤其是帶有第一重點(diǎn)波長的第一發(fā)射光譜，并且固體光源的至少一個第二固體光源具有與第一發(fā)射光譜不同的第二發(fā)射光譜，其尤其是具有與第一重點(diǎn)波長不同的第二重點(diǎn)波長。通過為固體光源配備不同的發(fā)射光譜的方式，有利地提供了另外的控制參數(shù)，即發(fā)射波長，其允許對相應(yīng)應(yīng)用情況的優(yōu)化的匹配。優(yōu)選的發(fā)射波長在此取決于皮膚類型和/或毛發(fā)顏色，其中，尤其是較長的波長例如更好地適用于深色的皮膚類型并且導(dǎo)致較高的效率。在此，較早的輻射暴露也是重要的。通過本發(fā)明的該設(shè)計(jì)方案有利地實(shí)現(xiàn)了發(fā)射波長的選擇，尤其是通過對待運(yùn)行的led的選擇與相應(yīng)的皮膚類型或者毛發(fā)類型匹配。

在此例如可以提出，控制裝置設(shè)計(jì)用于，取決于通過照射單元的操縱件檢測的使用者輸入地設(shè)置光源單元的發(fā)射波長。例如，使用這可以通過操縱件選擇期望的發(fā)射波長，其對于其特定的皮膚類型和毛發(fā)類型是優(yōu)選的。例如使用者可以根據(jù)用于相應(yīng)的毛發(fā)和皮膚類型的表格和其組合來選取推薦的發(fā)射波長，并且然后在操縱件上輸入。也可以考慮的是，使用者在操縱件上輸入其皮膚和/或毛發(fā)類型，并且照射單元根據(jù)在存儲器中存儲的表格來確定待選擇的發(fā)射波長，并且在使用中控制相應(yīng)的led。通過設(shè)置操縱件，借此提供了發(fā)射波長對特定的使用者特性的、特別簡單和成本低廉的匹配。

可替換地或者附加地，然而也可以提出通過照射單元本身設(shè)置發(fā)射波長對皮膚和/或毛發(fā)顏色的全自動的匹配。在該框架中，本發(fā)明的一個有利的設(shè)計(jì)方案提出，傳感器單元設(shè)計(jì)用于確定表面的顏色、尤其是毛發(fā)顏色和/或皮膚顏色，尤其是也分開地為待照射的表面的、相應(yīng)的子區(qū)域或者通過光源單元照射的具有預(yù)定的尺寸的區(qū)域的、相應(yīng)的子區(qū)域進(jìn)行確定，其中，控制裝置設(shè)計(jì)用于，取決于檢測的顏色地控制光源單元的控制參數(shù)和/或發(fā)射波長。對于毛發(fā)去除來說可以使用具有在大約550nm和1200nm之間的波長的輻射。由此，現(xiàn)在也能夠有利地自動實(shí)現(xiàn)發(fā)射波長對相應(yīng)的皮膚類型或者毛發(fā)顏色類型的匹配。另外的控制參數(shù)也可以有利地取決于檢測到的皮膚顏色，尤其是區(qū)域性地檢測到的皮膚顏色來進(jìn)行控制。這例如實(shí)現(xiàn)了在檢測到皮膚色素或者黑素細(xì)胞痣時的功率的匹配、尤其是區(qū)域性的匹配。這有利地避免了在色素沉積的局部變化的區(qū)域中的、過高的能量吸收劑量。為此目的，控制住裝置可以設(shè)計(jì)用于，取決于檢測到的皮膚顏色來空間地改變能量吸收劑量，并且例如在相應(yīng)的區(qū)域中在功率上降低或者也斷開各個固體光源。也可以提出，發(fā)射波長能通過使用者手動地設(shè)定，然而取決于通過傳感器檢測到的皮膚顏色地設(shè)定和/或改變輻射功率、脈沖時長以及必要時還有脈沖間隔。

因此，在一個特別有利的設(shè)計(jì)方案中，傳感器單元設(shè)計(jì)用于檢測皮膚表面的皮膚特性，尤其是皮膚顏色，其中控制裝置設(shè)計(jì)用于，取決于用于照射的區(qū)域的、檢測的皮膚特性地控制一個或者多個固體光源。皮膚特性在此可以表現(xiàn)為上述的皮膚顏色和/或處于皮膚表面上的毛發(fā)的毛發(fā)顏色，以及還有相對于皮膚表面的各個區(qū)域的皮膚顏色區(qū)別。皮膚特性此外也可以表現(xiàn)為皮膚不均勻部、例如像不同的色素沉積、例如黑素細(xì)胞痣、皮膚損傷、如割傷或者燒傷、血淤、通過皮膚病變?nèi)缗Ｆぐ_造成的皮膚不均勻部、和/或損傷的皮膚部分、或者皮膚損壞，例如通過血管瘤。取決于這樣檢測的皮膚特性，對固體光源的控制有利地允許以較小的能量面密度進(jìn)行或者不對這樣的皮膚區(qū)域進(jìn)行自動照射。如果光源單元例如僅僅包括一個固體光源，那么其能夠取決于檢測的皮膚特性被斷開或者降低其功率，從而使得其中處于有皮膚特性的區(qū)域完全不或者不會如此強(qiáng)烈地進(jìn)行照射。如果光源單元例如包括多個固體光源，那么固體光源就可以單獨(dú)或者成組地取決于檢測的皮膚特性地控制，從而使得例如全部待照射的區(qū)域的、僅僅皮膚特性所位于的子區(qū)域完全不或者較少地被照射。因此，使用者在使用時不必注意，其照射哪些皮膚區(qū)域并且要空出哪些區(qū)域，這明顯提高了操作舒適性和安全性。

在此有利的是，皮膚特性表現(xiàn)為至少部分地處于皮膚表面的區(qū)域中的皮膚特性，其中，傳感器單元設(shè)計(jì)用于，在時間上在照射該區(qū)域之前檢測皮膚特性。由此，有利地確保的是，對一個或者多個固體光源的控制能夠及時地匹配檢測的皮膚特性。

為此，在此特別有利的是，傳感器單元設(shè)計(jì)用于，檢測皮膚特性在區(qū)域內(nèi)部中的位置，和/或檢測皮膚特性的形式。尤其是固體光源能夠分別對應(yīng)于待照射的區(qū)域的子區(qū)域，尤其是由此通過相應(yīng)的光源在輻射脈沖發(fā)射時發(fā)射的輻射至少很大部分投射到對應(yīng)的子區(qū)域上。通過對在待照射的區(qū)域中的皮膚特性的局部化，尤其是通過對其位置和/或形式的確定，然后固體光源的控制借此可以優(yōu)化地在空間上與檢測的皮膚特性的位置相匹配。

例如，本發(fā)明的另外優(yōu)選的設(shè)計(jì)方案提出，其中光源單元具有多個固體光源，控制裝置設(shè)計(jì)用于如下地控制固體光源，即利用取決于檢測的皮膚特性、尤其是取決于位置和/或形式地在區(qū)域上空間變化的照射特性、尤其是能量面密度和/或發(fā)射波長，對該區(qū)域進(jìn)行照射。優(yōu)選的是，照射特性在具有皮膚特性的照射的區(qū)域中如下地變化，即在皮膚特性的地點(diǎn)或者位置處的能量面密度減小。例如，有皮膚特性在其一個或者多個子區(qū)域上延伸的固體光源完全不發(fā)射輻射脈沖，或者相對于另外的固體光源以較大的脈沖間隔、較小的脈沖強(qiáng)度或者減小的脈沖時長來發(fā)射輻射脈沖。

此外，傳感器單元為了檢測皮膚顏色或者通常的皮膚特性可以包括光電傳感器或者光電探測器、例如光電二極管、光電池、光電晶體管或者類似物。通過光電傳感器例如能夠檢測到由光源單元發(fā)射的光線，其向回散射到皮膚表面上，并且取決于通過光電傳感器檢測到的強(qiáng)度來推斷出皮膚顏色，因?yàn)椴煌伾钠つw表面也具有不同的吸收和反射特性。光線在皮膚不均勻部處不同地散射。這可以用于檢測皮膚特性。優(yōu)選的是，為此設(shè)置多個光電傳感器，其例如能夠以探測器行的形式沿著固體光源行布置，或者在僅僅一個固體傳感器的情況中沿著空間上的延展部、例如在固體光源的縱向方向上布置。通過這樣的探測器行可以檢測到向回反射的輻射的強(qiáng)度。通過對相應(yīng)由光電傳感器檢測到的強(qiáng)度的比較，皮膚特性也可以在其位置和形式上進(jìn)行確定，因?yàn)槔缭谄つw表面上存在其附加的散射介質(zhì)，如皮膚不均勻部、傷口或者類似物。此外，光電傳感器在此也能夠布置成多個行，例如兩個探測器行，其中相應(yīng)的行的光電傳感器優(yōu)選對于不同的波長范圍是敏感的。這例如可以通過具有不同的前置布置的濾波器的常規(guī)探測器來執(zhí)行。通過該不同的敏感區(qū)域，通過對由相應(yīng)的光電傳感器檢測到的強(qiáng)度的比較，例如通過對相應(yīng)檢測到的強(qiáng)度的強(qiáng)度比例的評估，能夠以明顯較高的精度來檢測皮膚不均勻部和皮膚特性，尤其還有皮膚區(qū)域的顏色的變化?？商鎿Q地或者附加于光電傳感器地，傳感器單元也可以具有另外的光學(xué)檢測裝置，然而光電傳感器具有較大的優(yōu)點(diǎn)，即其是特別廉價(jià)的。因此可以通過傳感器單元的上述實(shí)施方案實(shí)現(xiàn)對皮膚特性的特別簡單、成本低廉并還非常精確的檢測。

此外，本發(fā)明還涉及一種用于運(yùn)行照射單元的方法，該照射單元用于提供對皮膚表面進(jìn)行照射的輻射脈沖，其中，照射單元具有光源單元，該光源單元設(shè)計(jì)用于，以能預(yù)設(shè)的脈沖時長、以能預(yù)設(shè)的脈沖強(qiáng)度以及以能預(yù)設(shè)的時間上的脈沖間隔來提供輻射脈沖，其中，光源單元進(jìn)一步設(shè)計(jì)用于，在光源單元的主發(fā)射方向上，以到光源單元的預(yù)定的間隔對具有預(yù)定的尺寸的區(qū)域進(jìn)行照射。此外，光源單元具有至少一個固體光源，特別是至少一個led，并且照射單元還具有控制裝置，其對至少一個固體光源進(jìn)行控制。在多個固體光源的情況中，固體光源能夠通過控制裝置單獨(dú)地或者成組地進(jìn)行控制。

對于根據(jù)本發(fā)明的照射單元和其設(shè)計(jì)方案描述的特征、特征組合和其優(yōu)點(diǎn)以相同的方式適用于根據(jù)本發(fā)明的方法。此外，聯(lián)系根據(jù)本發(fā)明的照射單元和其設(shè)計(jì)方案所述的具體特征，通過另外的方法步驟實(shí)現(xiàn)了根據(jù)本發(fā)明的方法的改進(jìn)方案。

附圖說明

本發(fā)明的另外的優(yōu)點(diǎn)、特征和細(xì)節(jié)由接下來對優(yōu)選的實(shí)施例的描述以及根據(jù)附圖給出。在此示出：

圖1是具有各個區(qū)段的待處理的區(qū)域的示意圖，用于說明根據(jù)現(xiàn)有技術(shù)的用于毛發(fā)去除的方法；

圖2是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的、用于利用多個可單獨(dú)控制的led來提供輻射脈沖的照射單元的示意圖；

圖3a是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的、具有多個成一行布置的led的照射單元的示意圖；

圖3b是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的、具有多個成三行布置的led的照射單元的示意圖；

圖3c是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的、具有多個成行布置的、具有不同發(fā)射波長的led的照射單元的示意圖；

圖4是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的、在時間進(jìn)程上對照射單元的各個led進(jìn)行控制的示意圖；以及

圖5是根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的、用于說明在脈沖時長和能量面密度之間的關(guān)系的表格。

具體實(shí)施方式

圖2示出了根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例的、用于提供照射表面21的輻射脈沖的照射單元20的示意圖。照射單元20具有光源單元22，其具有多個成行地布置的ledl1至ln。表面21以及照射單元20在此在表面21上的俯視圖中示出，也就是說相應(yīng)于示出的坐標(biāo)系的z方向示出。在此表面21的處理過的區(qū)域以標(biāo)號21a示出并且利用標(biāo)號21b表示表面21的還待處理的區(qū)域。對于處理來說，尤其是對于毛發(fā)去除來說，照射單元被放置在皮膚表面上，從而使光源單元22的光出射口面向主表面。光源單元22在此能夠直接與皮膚表面接觸，或者其也可以在照射單元20上設(shè)置有間距保持器，其將光源單元以相對于皮膚表面的間距保持，例如以0.5mm至10mm的間距保持。此外，照射單元20在該實(shí)例中為了對表面21進(jìn)行照射而在x方向上運(yùn)動，而ledl1至ln沿著行z1在y方向上布置。ledl1至ln也可以設(shè)計(jì)具有相應(yīng)的初級光學(xué)元件(未示出)，或者多個led可以使用共同的初級光學(xué)元件(未示出)。在使用初級光學(xué)元件時，可以使用較大的間距，例如在3mm至40mm的范圍中的間距。

此外，照射單元20具有控制裝置(未示出)，從而對ledl1至ln進(jìn)行控制。通過使用led現(xiàn)在可以實(shí)現(xiàn)多個優(yōu)點(diǎn)。尤其是光源單元22在光譜上和時間上的發(fā)射特性能夠由此更好地匹配于相應(yīng)的應(yīng)用，如在此例如為毛發(fā)去除。此外，這實(shí)現(xiàn)了在介質(zhì)、在此為表皮中的、連續(xù)的和受監(jiān)控的能量吸收劑量輸入。然而，也可以考慮照射單元20的另外的應(yīng)用，例如像對血管損傷和色素干擾的處理。附加的是，窄帶發(fā)射的ledl1至ln的使用避免了光學(xué)濾波器的必要性，這明顯地提高了處理單元20的能量效率。為此，通過對ledl1至ln的獨(dú)立控制實(shí)現(xiàn)了能量吸收劑量在空間上的變化。

控制裝置現(xiàn)在設(shè)計(jì)用于如下地控制ledl1至ln，即其以能預(yù)設(shè)的輻射功率和/或脈沖電流強(qiáng)度、脈沖時長和以能預(yù)設(shè)的脈沖間距來提供光脈沖。該控制參數(shù)在此有利地取決于相對于表面21的運(yùn)動速度地進(jìn)行設(shè)定。為此，照射單元20包括傳感器單元24，其又能夠具有多個探測器24a。在該實(shí)例中，相應(yīng)的一個探測器24a對應(yīng)于相應(yīng)的ledl1至ln中的一個。通過探測器24a可以測定在x方向中的當(dāng)前的運(yùn)動速度vx＝dx/dt，通過其能夠分開地確定或者測量所有的led或者為每個ledl1至ln測定運(yùn)動速度。相應(yīng)的ledl1至ln的單一速度在此在圖2中以vx,n標(biāo)出。單一速度vx,n的確定在此是特別有利的，因?yàn)槠鋵?shí)現(xiàn)了照射單元20的處理頭在彎曲的線上的推移，因此在led行z1的左側(cè)端部和右側(cè)端部上給出了不同的速度vx,l和vx,r。這可以在對相應(yīng)的led的相應(yīng)的控制中進(jìn)行考慮，從而也在該種情況中實(shí)現(xiàn)了在表面21中的均勻的能量輸入。替代用于相應(yīng)的ledl1至ln的單一速度vx,n的直接測定，例如也可以僅僅確定led行z1的相應(yīng)的端部上的速度vx,l和vx,r，尤其是通過機(jī)械和光學(xué)的傳感器，并且由此可以插入各個ledl1至ln的運(yùn)動速度vx,n。

為了因此在待處理的區(qū)域上引入相同的能量面密度，特定地以合適的方式取決于相應(yīng)的單一速度vx,n實(shí)現(xiàn)用于ledl1至ln的電流或者輻射功率或者脈沖時長的匹配。例如這也是同樣適用的，當(dāng)光源單元22僅僅具有一個固體光源時。在此，例如可以僅僅設(shè)置一個單獨(dú)的探測器24a，其測定固體光源的運(yùn)動速度vx,n。

此外可以提出，即照射單元20，例如在處理頭上，為使用者光學(xué)地或者聲學(xué)地告知關(guān)于在允許的區(qū)域中的運(yùn)動速度。如果運(yùn)動速度超過第一界限值，那么優(yōu)選地產(chǎn)生一個報(bào)警。如果運(yùn)動速度例如超過大于第一界限值的第二界限值時，那么產(chǎn)生故障報(bào)告并且斷開照射單元20。

從對控制參數(shù)的、取決于速度的控制出發(fā)，本發(fā)明還實(shí)現(xiàn)了多樣附加的另外匹配可能性。例如，相應(yīng)的ledl1至ln也可以取決于探測的皮膚不均勻部、例如黑素細(xì)胞痣21c地進(jìn)行控制。這種類型的黑素細(xì)胞痣21c在此同樣可以通過傳感器單元24進(jìn)行探測，例如通過光學(xué)傳感器，通過該傳感器能夠識別皮膚顏色區(qū)別，并且相應(yīng)的led，在該實(shí)例中l(wèi)ed為l2，可以被斷開或者通過控制參數(shù)在其皮膚中的能量輸入方面降低脈沖強(qiáng)度、脈沖長度或者脈沖間隔，一旦檢測到的黑素細(xì)胞痣21c處于照射單元20的預(yù)定的能照射的區(qū)域中時。這尤其同樣是適用的，當(dāng)光源單元22僅僅具有一個固體光源時。然而，多個固體光源的設(shè)置剛好在該種情況中具有很大的優(yōu)點(diǎn)，即對各個固體光源的區(qū)域性的控制與皮膚特性的、檢測到的位置和/或形式相匹配，如黑素細(xì)胞痣21c，但是也可以是其他形式，如傷口、傷疤、血淤等等。

為此目的，例如多個光電傳感器可以設(shè)計(jì)成用于探測向回散射的輻射的探測器行，該輻射由相應(yīng)的光電傳感器檢測為強(qiáng)度，探測器行沿著led行、或者在僅僅一個固體光源的情況中沿著固體光源的縱向延伸進(jìn)行布置。通過對檢測的強(qiáng)度比例的評估，優(yōu)選地可以推導(dǎo)出皮膚特性，如皮膚顏色、皮膚顏色區(qū)別、黑素細(xì)胞痣、皮膚病變、皮膚損傷等等，尤其是還推導(dǎo)出這樣的皮膚特性的位置。通過設(shè)置多個探測器行，其對于不同的波長區(qū)域是敏感的，在探測這樣的皮膚特性時還可以實(shí)現(xiàn)極高的精度。

本發(fā)明的另外有利的設(shè)計(jì)方案和匹配可能性聯(lián)系圖3a至3c進(jìn)行描述。圖3a在此示出了具有光源單元22的照射單元20的示意圖，該光源單元在該實(shí)例中具有多個布置在唯一的行z1中的ledl1至ln。通過這種類型的一維的線性led陣列，本發(fā)明可以特別簡單地并且成本低廉地設(shè)計(jì)。ledl1至ln的芯片尺寸優(yōu)選為大約1x1平方毫米。因此，例如可以提供在y方向上延伸的大約5厘米長的行，其具有50個單個的ledl1至ln。由ledl1至ln輸出的輻射可以特別在相鄰的led的情況中疊加。

但是也可以設(shè)置多個行，如在圖3b中示出的那樣。在該實(shí)例中，照射單元20具有三個led行z1，z2，z3。在此每個行z1，z2，z3也可以大約5厘米長并且每行設(shè)置有50個單個的ledl1至ln。這種類型的二位的led陣列布置在此有利地在相同的能量吸收劑量時實(shí)現(xiàn)了處理時長的縮短，以及實(shí)現(xiàn)了可能的運(yùn)動速度的提高。

附加地也可以提出，即相應(yīng)的led行z1，z2，z3具有l(wèi)edl1至ln，其在其發(fā)射波長上進(jìn)行區(qū)分。這在圖3c中示例性地示出。在此每個單個的行z1，z2，z3又可以具有大約5厘米的長度并且通過50個單個的ledl1至ln提供。在第一行z1中的led在此例如可以具有在800和900納米之間的發(fā)射波長或者重點(diǎn)波長，第二行z2的ledl1至ln可以具有在950和1050納米之間的重點(diǎn)波長，并且第三行z3具有在1050和1150納米之間的重點(diǎn)波長。典型的led在此具有幾個10納米的半值寬度(halbwertsbreiten)，從而已經(jīng)通過為三個led行設(shè)置不同的重點(diǎn)波長，例如在上面給出的有利的波長范圍中，能夠提供寬的發(fā)射光譜，使得因此能夠?yàn)槎喾N皮膚和毛發(fā)顏色實(shí)現(xiàn)有效的毛發(fā)去除。根據(jù)毛發(fā)顏色或者皮膚顏色可以在處理時或者僅僅運(yùn)行第一行z1的led、第二行z2的led或者運(yùn)行第三行z3的led。所有的行z1，z2，z3都能夠以不同的控制參數(shù)(脈沖強(qiáng)度、脈沖長度、脈沖間隔或者其組合)來運(yùn)行。合適的發(fā)射波長以及由此待運(yùn)行的led行可以再次或者由使用者自身選擇，例如通過照射單元20的相應(yīng)的操縱件，或者照射單元也20也可以自主地和自動地根據(jù)通過傳感器單元24測定的毛發(fā)和/或皮膚顏色來設(shè)定發(fā)射波長。

此外，根據(jù)另外的實(shí)施例可以提出，在x方向中推移處理頭時，行z1，z2，z3的所有的ledl1至ln同時運(yùn)行。因?yàn)閘edl1至ln脈沖地運(yùn)行，然而為此需要高的脈沖功率。為了降低必要的脈沖功率，led也能夠有利地順序地驅(qū)動。這應(yīng)該在圖4中說明，其示意性地示出了在時間進(jìn)程t中對行的各個ledl1至ln的控制。在此第一ledl1就在時間點(diǎn)t1發(fā)出光脈沖，第二ledl2在時間點(diǎn)t2發(fā)出光脈沖，第三ledl3在時間點(diǎn)t3發(fā)出光脈沖并且第四ledl4在時間點(diǎn)t4發(fā)出光脈沖等等。如果每行相應(yīng)地僅僅一個ledl1至ln被運(yùn)行，那么給出用于運(yùn)行的必要的總時間為n×τ，其中τ是每個ledl1至ln的脈沖時長。為了處理整個面，必須確保，即(n×τ)×vx<b，其中b是led行的寬度，如在圖3a中示出的那樣，在推移方向x中示出運(yùn)動速度vx。

該順序的控制具有很大的優(yōu)點(diǎn)，即能夠由此降低對照射單元20的功率電子元件的最大必須脈沖功率的要求。如果相反一個行的多個ledl1至ln被同時運(yùn)行，例如成組地同時運(yùn)行，那么其具有優(yōu)點(diǎn)，即能夠提高運(yùn)動速度vx，因?yàn)?n/z×τ)×vx<b，其中z是led的數(shù)量，其同時被運(yùn)行。如果處理頭由多個led行構(gòu)成，那么運(yùn)動速度可以被進(jìn)一步提高并且處理時長被相應(yīng)地縮短。

圖5根據(jù)本發(fā)明的一個實(shí)施例示出了說明在脈沖時長和能量面密度之間的相互關(guān)系的表格。給出的值在此示例性地涉及高功率ledsfh4715as。該led的芯片可以在50至60攝氏度的真實(shí)運(yùn)行溫度時在大約1.6瓦特的熱沉上在850納米的波長時提供平均功率。這相應(yīng)于每平方毫米1.6瓦特的功率密度或者每平方厘米160瓦特的功率密度，其中，led芯片同樣具有1x1mm²的尺寸。為了實(shí)現(xiàn)優(yōu)選的、每平方厘米1至10焦耳的能量面密度，對于該led來說大約6至60毫秒的脈沖時長是必要的。在圖5中的表格中現(xiàn)在給出了用于脈沖時長τ和相應(yīng)的、以每平方厘米焦耳為單位的能量密度e的不同的值，其在1.6瓦特的平均功率時給出。小于每平方厘米10焦耳的能量密度在此典型地適用于家用區(qū)域，而大于每平方厘米10焦耳的能量密度通常被認(rèn)為用于專業(yè)區(qū)域。

總體上因此提供了基于led技術(shù)的、具有ipl光源的照射單元，尤其是用于毛發(fā)去除，其實(shí)現(xiàn)了發(fā)射特性在光譜上和時間上的變化，以及對相應(yīng)的應(yīng)用的明顯改善的匹配。這可以實(shí)現(xiàn)發(fā)射特性對皮膚類型的匹配，而沒有應(yīng)用濾波器的必要，通過能量面密度的空間變化可能性，避免了在局部變化的色素沉積的區(qū)域中引入過高的劑量，這可以提供明顯更快速的處理，因?yàn)槠淠軌蜻B續(xù)地執(zhí)行，照射單元的效率可以明顯地提高，因?yàn)槟軌蚴褂谜麄€發(fā)射光譜，并且為此也不需要更換燈，因?yàn)閘ed具有比氣體放電燈更高的壽命。

為此，根據(jù)本發(fā)明的照射單元以特別有利的方式不僅僅適用于脫毛，而且例如還適用于對皮膚的醫(yī)療處理，例如在痤瘡、血管瘤、牛皮癬、蜂窩組織發(fā)炎、皮膚褪色和靜脈曲張的情況中。

參考標(biāo)號列表

10區(qū)域

10a區(qū)段

20照射單元

21表面

21a表面21的處理過的區(qū)域

21b表面21的還待處理的區(qū)域

21c黑素細(xì)胞痣

22光源單元

24傳感器單元

24a探測器

bled行的寬度

e能量密度

l1至lnled

τ脈沖時長

t時間進(jìn)程

t1,t2,t3時間點(diǎn)

vx,n單一速度

vx運(yùn)動速度

vx,l,vx,r在led行的端部上的速度

z1，z2，z3led行