专利名称：光学刀片和毛发切割设备的制作方法文献WO 2008/115899 A2描述一种使用电磁辐射来切割毛干的紧凑和便携光学剃刮设备。根据一个优选实施例，光学剃刮设备包括连接到一个或者多个光学部件的电源。光学设备(比如光学刀片)可以连接到光学部件阵列并且与光学部件阵列对准。(多个)光学部件可以基于来自电源的电能向光学器件提供光。(多个)光学部件或者光学器件可以操纵和弓I导电池辐射以切割毛干。常用于去除面部和/或身体毛发的传统剃刮方法运用适合于保证有选择去除毛发而又避免潜在皮肤损伤风险的某些选择装置。对于典型电剃刮装置(比如常见刀网和旋转剃刮系统)，选择装置包括如下机械过滤器，毛发可以经过该过滤器基本上穿透并且进入切割室而皮肤基本上不能穿透，从而避免过度皮肤损伤和疼痛。在旋转剃刮器中，操纵优选地由剃刮头完成而切割优选地由刀完成。对于刀片剃刮器，选择装置通常包括如下机械布置，该机械布置具有皮肤拉伸器与滑移带的组合，该组合限制皮肤暴露于刀片的量，而在刀后面的弹簧系统有效地限制局部刀片-皮肤互作用力以避免切割皮肤。切割机构包括的适合于毛发-皮肤选择性的装置主动限制剃刮技术的潜在接近度以便平衡可接受的皮肤疼痛量。常规电剃刮系统限制切割元件与皮肤的邻近度(比如旋转/刀网剃刮器)或者限制刀片对皮肤施加的力的量(比如刀片剃刮器)以便避免意外切割皮肤和皮肤疼痛、伤痕和伤口。这些常规剃刮技术的剃刮过程通常包括以下子过程中的一些或者所有皮肤预处理、皮肤操纵、毛发操纵、毛发缩进、毛发切割和皮肤后处理。有许多影响所期望结果的过程变量，这些变量是环境条件(比如湿度和温度)、设备操控以及(比如速度、时间、准确度和压力)、设备轮廓跟随能力和毛发/皮肤性质以及其他变量。每种常规剃刮方法平衡接近度和疼痛的方式强烈依赖于它的具体特性。在系统刀片剃刮器中，多个依次通过的刀片各自在切割毛发之时缩进，即刀片在切割毛发之时拉取毛发。下一刀片然后能够在甚至更低水平面切割毛发，从而获得优良接近度。对于旋转剃刮，通过毛发操纵与毛发缩进的组合来获得接近度，从而一起获得合理接近度。缺少用于毛发缩进的清除装置的刀网剃刮器主要依赖于与皮肤和毛发操纵组合的薄刀网以便实现接近度。对于描述的每种方法，由于维持皮肤的完整性并且在剃刮过程期间保持舒适度这样的愿望所施加的限制而限制操纵量。例如，对于刀片剃刮器，限制毛发切割所需要的力的量至关重要，因为否则毛发拉取效果变得非常令人不舒服，即使它可以导致提高的接近度。 对于例如刀网或者旋转剃刮系统中的大量皮肤操纵，需要大量局部皮肤压力，这将对于由设备并且因此由用户对其皮肤施加的力带来极端要求，该力将造成过量皮肤经过孔和缝凸起进入切割室中从而造成皮肤疼痛。鉴于毛发的IOOOg级所需加速度以及正确抓取和缩进每根毛发的概率而限制旋转剃刮系统的缩进装置。然而，与每种前述技术关联的问题在于，通常以用来最终切割毛发的相同装置执行毛发和皮肤操纵过程，因此明显限制可以运用的操纵量，从而使操纵技术并非最优。此夕卜，在每种提到的方法中，切割过程并非可选，即如果在刀片前面或者切割室以内出现物体，则无论是否实际上恰当操纵它或者它究竟是否为毛发，都将切割它。
本发明的目的在于提供超出常规剃刮系统的能力、提高接近度比对疼痛的平衡的可能性，由此允许改进与光学毛发切割结合的毛发-皮肤操纵。这一目的由独立权利要求的主题内容实现。在从属权利要求中限定优选实施例。根据本发明的第一方面，这一目的由一种尤其用于毛发切割设备的光学刀片实现，该光学刀片包括适合于引导光学辐射的刀片体和适合于允许光学辐射离开光学刀片的锥形端，其中锥形端包括适合于在光学辐射离开光学刀片之前将它重定向的反射器。术语“锥形端”是指光学刀片的具有如下宽度的一端，该宽度渐缩，优选地连续渐缩，即刀片体的宽度优选地沿着刀片方向变得更小。用于锥形端的不同形式是可能的，下文将描述其优选实施例。这样的锥形端优选地包括用于朝着表面(比如皮肤表面)生成局部压力的功能。本发明的思想在于通过使用光学毛发切割机构来提供一种适合于提高接近度比对疼痛的平衡的光学刀片，其中光学元件(即光学刀片)变得与人体部分或者动物体部分的皮肤接触并且因此适合于操纵在皮肤附近的毛发以便超出常规剃刮系统的能力提供附加接近度；由于光学刀片的锥形端优选为钝的，因此不能导致皮肤损伤，它也优选地适合于以超出对常规技术施加的皮肤安全限制的局部压力操纵皮肤。根据本发明的一个优选实施例，反射器适合于聚焦光学辐射，更优选地在锥形端前面，从而光学辐射聚焦于光学刀片以外。优选地，反射器至少部分由锥形端的表面形成， 更优选地由锥形端的弯曲表面形成。值得注意的是光学辐射优选地由光学刀片借助反射来引导，优选地借助全反射来引导。另外注意术语“反射”是指光学辐射的至少部分的反射，即少于100%的反射也是可能的。根据本发明的一个优选实施例，锥形端的弯曲表面包括凸、 凹、抛物面和/或开槽表面。另外，根据本发明的一个优选实施例，锥形端包括出射窗。出射窗的形状优选为平面。然而，形状也可以弯曲、凸、凹和/或齿形。根据本发明的一个优选实施例，反射器包括抛物面反射器、非球形反射器、椭圆形反射器和/或非球形聚焦单元与平面镜反射器的组合。另外，根据本发明的一个优选实施例，锥形端包括聚焦单元，该聚焦单元适合于与聚焦单元的表面至少部分垂直地聚焦光学辐射。优选地，聚焦单元包括中空圆柱形弯月形透镜和/或微圆柱形透镜。优选地，中空圆柱形弯月形透镜和/或微圆柱形透镜布置于优选地包括平面表面的出射窗附近。光学刀片的材料优选地包括玻璃、塑料和/或半导体。根据本发明的第二方面，上文提到的目的由一种适合于切割在人体部分或者动物体部分的皮肤附近的毛发的毛发切割设备实现，该毛发切割设备包括光源，优选为激光源，适合于生成用于切割毛发的光学辐射；以及根据本发明第一方面的光学刀片，其中光源和光学刀片被布置成使得来自光源的光学辐射耦合到刀片体中并且被引向锥形端而且在反射器处反射之后从光学刀片耦合输出。术语“在皮肤附近”优选地意味着“在皮肤上、上方和/或下面”。无需赘言，术语 “在人体部分或者动物体部分的皮肤附近的毛发”优选地意味着毛发从人体部分或者动物体部分的皮肤表面突出和/或毛发位于皮肤表面上或者位于皮肤表面下面某处。根据本发明的一个优选实施例，光学刀片的材料对于用于检测毛发和/或用于切割毛发的光学辐射的波长而言透明。优选地，光学刀片还包括适合于在毛发切割设备移向皮肤时调节对皮肤的至少一部分上的局部压力的控制单元。优选地，控制单元包括弹簧系统和/或压力传感器。根据本发明的一个优选实施例，毛发切割设备包括用于将来自光源的光学辐射引向沿着光学刀片的点的扫描器。优选地，扫描器适合于与出射窗至少部分平行地振动，从而以重复方式对光学刀片以外的点寻址。优选地，扫描器包括镜、聚焦单元、具有多个圆柱形聚焦单元的盘和/或具有多个圆柱形聚焦单元的聚焦阵列。根据本发明的第三方面，上文提到的目的由一种用于毛发切割设备的使用方法实现，该方法适合于切割在人体部分或者动物体部分的皮肤附近的毛发，该毛发切割设备包括光源，优选为激光源，适合于生成用于切割毛发的光学辐射；以及光学刀片，包括刀片体，适合于引导由光源生成的光学辐射；以及锥形端，适合于允许光学辐射离开光学刀片， 其中光源和光学刀片被布置成使得耦合到刀片体中的来自光源的光学辐射被引向锥形端， 并且在反射器处反射之后从光学刀片耦合输出，其中离开毛发切割设备的光学辐射至少部分垂直于耦合到刀片体中的光学辐射。本发明的思想在于提供一种优选地与皮肤和毛发接触的光学刀片。光学刀片优选地适合于从皮肤操纵出毛发和/或适合于借助优选地在与相对于毛发的原有皮肤表面水平面接近或者超出该水平面的水平面被引向光学刀片的顶端的激光束来实现毛发切割。然而，光学刀片可以潜在地与有源操纵装置组合，该有源操纵装置适合于从皮肤操纵出毛发和/或适合于借助优选地在与相对于毛发的原有皮肤表面水平面接近或者超出该水平面的水平面被引向光学刀片的顶端的激光束来实现毛发切割。光学刀片优选地适合于服务于多个功能操纵毛发和皮肤并且朝着切割激光的目标引导而且优选地聚焦它。又一功能可以是朝着检测激光的目标引导并且优选地聚焦它。优选地，提供如下检测器，该检测器适合于检测与光学刀片接触或者邻近的毛发的存在，优选地在检测到毛发时启用切割激光器，由此使切割过程可选并且避免切割皮肤 (这可以优选地出现于光学刀片前面)。因此，操纵机构和切割单元优选地相互去耦合。优选地，光学刀片包括伸长钝体、对皮肤友好的皮肤接触区域和/或与皮肤接触区域邻近的光出射区域。优选地光学聚焦单元用于相对于光出射区域和/或皮肤接触区域限定优选地用于毛发检测光束和/或用于毛发切割光束的光学聚焦区域。优选地在操作中在皮肤表面之上移动光学刀片并且优选地向皮肤表面上按压光学刀片，因而皮肤接触区域使皮肤局部变形和/或例如由操纵装置将毛发操纵至光出射区域前面的实质上竖立位置。 毛发切割设备优选地包括沿着聚焦区域优选地连续扫描毛发检测光束的光学扫描器。此夕卜，优选地提供毛发识别单元并且该单元适合于分析光学检测器提供的信号，该光学检测器经由光学刀片接收由实际上在聚焦区域中提供的介质反射的光。当毛发识别单元检测表明毛发存在的具体光学性质时，优选地激活毛发切割光束和/或将毛发切割光束朝向聚焦区域中的检测到毛发的位置引导。已经发现当使用光学刀片时，在水、剃刮添加物和/或皮肤残留物存在于离开位置(激光束在该位置离开光学刀片)上或者其附近时聚焦特性也可以保持几乎恒定。出于这一目的，优选地提供在激光束离开光学刀片所处的位置的中空圆柱形弯月形透镜以及使激光束的射线在与弯月形透镜表面垂直的方向上离开弯月形透镜的聚焦结构。以这一方式，在透镜与外界介质之间的界面不会折射激光束的射线，从而在光学刀片以外的介质的折射率的任何改变不影响激光束的入射角和聚焦位置。优选地，通过模制工艺将光学刀片制造为包括相对大并且易于制造的非球形表面的整体透镜以及甚小弯月形透镜。另外，注意光学刀片可以提供在锥形端的光出射窗前面的准确聚焦位置。优选地， 这由与出射窗直接相对布置的光学刀片的弯曲聚焦表面实现。以这一方式，可以获得用于毛发切割的充分数值孔径。光学刀片优选为钝的。另外，光学刀片优选地适合于操纵毛发和皮肤，从而毛发至少部分与皮肤分离并且变得与光学刀片接触或者邻近。另外，光学刀片优选地适合于朝着它的与皮肤接近的前表面引导和/或聚焦光束用于检测毛发的存在。另外，光学刀片优选地适合于将激光辐射(优选为适当聚焦的激光辐射)引向毛发以便实现切割过程。毛发切割设备优选地包括检测器，该检测器适合于检测光学刀片的聚焦平面中物体的存在并且适合于辨别对象的光学性质以评估对象是否高度可能为毛发或者对象是否实际上为诸如浸渍流体、泡沫、粉刺、雀斑、胎记、皱纹或者平面皮肤等别的物体。检测器优选地包括适合于解译检测传感器产生的信号以做出所述评估并且激活切割激光器和/或将切割激光引向正确位置的控制单元。另外，光学切割源(比如激光切割器)优选地适合于切割所有尺寸、形状和/或颜色的毛发。优选地，沿着适合于在具体位置实现切割的光学刀片的长度在局部位置按照需要激活光学切割源。根据下文描述的实施例将清楚并且参照这些实施例将阐明本发明的这些和其他方面。在附图中图1图示了根据本发明第一优选实施例的用于向光学刀片以外的点偏转和聚焦入射光的内反射；图2示意地示出了根据本发明第二优选实施例的变得与皮肤和毛发接触的光学刀片；图3示出了示范根据本发明第三优选实施例的包括圆柱形透镜阵列的光学扫描器的使用的沿着光学刀片方向的视图；图4示出了根据本发明第四优选实施例的用于使用光学刀片配置的毛发和皮肤成像的设置的示意布局；图5示出了根据本发明第五优选实施例的适合于将高功率激光束引向光学刀片配置中的扫描元件之一的可寻址光学开关；图6示出了根据本发明第六优选实施例的示范与透镜表面成直角的入射光线的圆柱形状和方向的弯月形透镜；以及图7示出了根据本发明第七优选实施例的在光学刀片中使用的具有弯月形透镜的聚焦单元的不同实施例。
本发明涉及一种适合于切割在人体部分或者动物体部分的皮肤附近的毛发的光学刀片和毛发切割设备。尤其用于毛发切割设备的光学刀片(1)包括适合于引导光学辐射的刀片体(3)和适合于允许光学辐射离开光学刀片(1)的锥形端(2)，其中锥形端(2)包括适合于在光学辐射离开光学刀片之前将它重定向的反射器。以这一方式，超出常规剃刮系统的能力改进接近度比对疼痛的平衡，并且提供一种对所用剃刮添加物类型不敏感的光学刀片，而又使光学刀片的制造更容易并且减少成本。
光学刀片和毛发切割设备制作方法
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