Лазерное бритьё - RU2657207C2

Чертежи

Описание

ПЕРЕКРЕСТНАЯ ССЫЛКА НА РОДСТВЕННЫЕ ЗАЯВКИ

[0001] Настоящая заявка испрашивает приоритет предварительной заявки США №61/801,162, поданной 15 марта 2013 г., и заявки США №14/210248, поданной 13 марта 2014 г., полное содержание каждой из которых включено в настоящую заявку посредством ссылки.

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ

[0002] Настоящее изобретение в целом относится к устройствам и способам для резки или обработки светом, в том числе к бритью с использованием лазерного луча.

УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ

[0003] Бритье обычно выполняют с использованием бритв, имеющих одно или более металлических лезвий. Однако бритвы могут раздражать и повреждать кожу пользователя. Использование бритв также ограничено удалением волос на поверхности кожи, что приводит к тому, что волосы появляются снова через сравнительно короткий период времени. Кроме того, на рынке доступны различные лазерные устройства для удаления волос. Однако устройства и способы для лазерного удаления волос обычно подразумевают использование лазерного луча для уничтожения волосяного фолликула под поверхностью кожи для удаления постоянных или полупостоянных волос. Подобные устройства и способы обычно оказываются более опасными, дорогими, а также они не подходят для использования в домашних условиях и зачастую не обеспечивают эффективную резку более светлых волос.

РАСКРЫТИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0004] В настоящем изобретении описаны устройства и способы для резки образований, в том числе для бритья волос. В некоторых вариантах осуществления изобретения бритвенное устройство использует электромагнитное излучение или свет (например лазерную энергию или другую световую энергию) для резки или повреждения одного или более волосяных стержней. По меньшей мере одна поверхность по меньшей мере одного оптоволокна или световода может излучать свет по направлению по меньшей мере к одному волосяному стержню. В некоторых вариантах осуществления изобретения оптоволокно или световод выполнены с возможностью ввода света по меньшей мере в один волосяной стержень по меньшей мере через одну светопроводящую поверхность оптоволокна или световода. Подобные устройства могут вводить свет в один или более волосяных стержней с использованием или без использования улучшающей ввод среды, такой как любая подобная нижеописанная среда для ввода или иные среды для ввода. Устройства по настоящему изобретению являются эффективными, производительными, экономичными и безопасными для использования в домашних условиях.

[0005] В одном варианте осуществления изобретения устройство, выполненное с возможностью резки волос с использованием лазерного луча, содержит рукоятку и бритвенную часть. Рукоятка содержит батарею и источник лазерного излучения. Источник лазерного излучения соединен с батареей и выполнен с возможностью получения от нее энергии питания. Кроме того, источник лазерного излучения выполнен с возможностью генерирования лазерного луча с длиной волны, подобранной для нацеленного воздействия на предварительно определенный хромофор для эффективной резки волосяного стержня. Бритвенная часть содержит опору и одиночное оптоволокно, поддерживаемое этой опорой. Оптоволокно имеет ближний конец, дальний конец, наружную стенку и режущую область, ориентированную по направлению к дальнему концу и проходящую вдоль части боковой стенки. Оптоволокно расположено с возможностью приема лазерного луча от источника лазерного излучения на ближнем конце, проведения лазерного луча от ближнего конца к дальнему концу и излучения света из режущей области по направлению к волосам, когда режущая область введена в контакт с волосами.

[0006] Кроме того, оптоволокно может быть выполнено с возможностью предотвращения излучения света из режущей области в случае, когда эта режущая область не контактирует с волосами. Опора может иметь Т-образную форму и может содержать канал, выполненный с возможностью приема оптоволокна, причем оптоволокно может быть расположено внутри канала. В некоторых вариантах осуществления изобретения длина волны находится в пределах одного или более диапазонов, выбранных из группы, включающей следующие диапазоны: от 380 нм до 480 нм, от 380 нм до 500 нм, от 400 нм до 500 нм, от 2500 нм до 3500 нм, от 2950 нм до 3050 нм и от 2700 нм до 3500 нм.

[0007] В некоторых вариантах осуществления изобретения бритвенная часть соединена с возможностью отсоединения с рукояткой, а оптоволокно соединено с возможностью отсоединения с опорой и/или рукояткой. Предварительно определенный хромофор можно подобрать из группы, включающей: кожное сало, жирную кислоту, фитосфингозин, керамид, холестерин, сульфат холестерина и олеат холестерина. В некоторых вариантах осуществления изобретения предложенное устройство также содержит оптическое устройство, выполненное с возможностью направления лазерного луча от источника лазерного излучения на ближний конец оптоволокна.

[0008] В некоторых вариантах осуществления изобретения диапазон диаметров оптоволокна составляет от приблизительно 4 мкм до приблизительно 1000 мкм. Устройство может также содержать отражатель, расположенный на дальнем конце оптоволокна и выполненный с возможностью отражения света по направлению к ближнему концу оптоволокна. Устройство также может содержать источник вакуума, соединенный с опорой и выполненный с возможностью обеспечения всасывания рядом с режущей областью.

[0009] В некоторых вариантах осуществления изобретения оптоволокно содержит сердечник и оболочку, которая окружает сердечник по длине оптоволокна, за исключением режущей области. Режущая область может иметь радиус кривизны, который отличается от радиуса кривизны оптоволокна рядом с его ближним концом. В некоторых вариантах осуществления изобретения сечение оптоволокна в режущей области имеет клиновидную форму. В некоторых вариантах осуществления изобретения оптоволокно сужается в диаметре вдоль режущей области.

[0010] Еще в одном варианте осуществления изобретения способ бритья волос лазерным лучом включает обеспечение наличия устройства, выполненного с возможностью резки волос, и направление лазерного луча из источника света устройства через его режущую область по направлению к волосяному стержню для резки волос. Устройство содержит рукоятку и бритвенную часть. Рукоятка содержит батарею и источник лазерного излучения. Источник лазерного излучения соединен с батареей и выполнен с возможностью получения от нее энергии питания. Кроме того, источник лазерного излучения выполнен с возможностью генерации лазерного луча с длиной волны, подобранной для нацеленного воздействия на предварительно определенный хромофор для эффективной резки волос.

[0011] Бритвенная часть содержит опору и одиночное оптоволокно, поддерживаемое опорой. Оптоволокно имеет ближний конец, дальний конец, наружную стенку и режущую область, ориентированную по направлению к дальнему концу и проходящую вдоль части боковой стенки. Оптоволокно расположено с возможностью приема лазерного луча от источника лазерного излучения на ближнем конце, возможностью проведения лазерного луча от ближнего конца к дальнему концу и с возможностью излучения света из режущей области по направлению к волосам, когда режущая область введена в контакт с волосами.

[0012] Способ может также включать предотвращение излучения света из режущей области, если она не контактирует с волосами. Способ может также включать соединение с возможностью отсоединения бритвенной части с рукояткой и/или соединение с возможностью отсоединения оптоволокна с опорой. В некоторых вариантах осуществления изобретения длина волны находится в одном или более диапазонах, выбранных из группы, состоящей из следующих диапазонов: от 380 нм до 480 нм, от 380 нм до 500 нм, от 400 нм до 500 нм, от 2500 нм до 3500 нм, от 2950 нм до 3050 нм и от 2700 нм до 3500 нм.

[0013] Для подведения итогов в отношении настоящего изобретения и преимуществ, достигаемых по сравнению с уровнем техники, в настоящей заявке описаны конкретные задачи и преимущества. Конечно же, следует понимать, что все подобные цели или преимущества не обязательно надо достигать в соответствии с любым конкретным вариантом осуществления настоящего изобретения. Так, например, специалистам в данной области техники будет понятно, что настоящее изобретение может быть реализовано или выполнено таким образом, чтобы достичь или оптимизировать одно преимущество или совокупность преимуществ, описанных или предложенных в настоящей заявке, без обязательного решения других задач или достижения других преимуществ, которые могут быть описаны или предложены в настоящей заявке. Следует полагать, что все эти варианты осуществления настоящего изобретения находятся в пределах объема изобретения, раскрытого в настоящей заявке. Эти и иные варианты осуществления изобретения будут очевидны специалистам в данной области техники на основании приведенного далее раздела «Осуществление изобретения» со ссылкой на прилагаемые фигуры, причем настоящее изобретение не ограничено каким-либо конкретным вариантом осуществления изобретения из раскрытых вариантов осуществления.

КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ

[0014] Эти и иные признаки, аспекты и преимущества настоящего изобретения будут описаны со ссылкой на нижеприведенные чертежи, которые являются иллюстративными и которые не следует считать ограничивающими настоящее изобретение.

[0015] На фиг. 1 показан примерный вариант осуществления устройства для лазерного бритья.

[0016] На фиг. 2 показан другой примерный вариант осуществления устройства для лазерного бритья.

[0017] На фиг. 3 показан другой примерный вариант осуществления устройства для лазерного бритья, напоминающего опасную бритву.

[0018] На фиг. 4 показана оптоволоконная часть лазерной бритвы, вводящая свет в волосяной стержень.

[0019] на фиг. 5 показан вид в разрезе еще одного варианта осуществления оптоволокна в его режущей области.

ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯ

[0020] Несмотря на то, что далее приведено описание конкретных вариантов осуществления изобретения и примеров, специалистам в данной области техники будет понятно, что настоящее изобретение выходит за рамки раскрытых вариантов осуществления изобретения и/или их использования, а также их очевидных модификаций и эквивалентов. Таким образом, предполагается, что объем настоящего изобретения, описанного в настоящей заявке, не следует ограничивать какими-либо конкретными вариантами осуществления изобретения, описание которых приведено ниже.

[0021] Волосяные стержни можно разорвать световым излучением высокой интенсивности путем абсорбционного нагревания и сжигания и/или плавления стержня. В качестве альтернативы бритью бритвами или лазерной эпиляции были предусмотрены некоторые оптические бритвенные устройства, основанные на данном принципе. Некоторые подобные устройства содержат оптические волокна, и их используют для резки волос путем ввода света в один конец оптических волокон и путем излучения света из противоположного конца этих оптических волокон в направлении, параллельном их продольным осям. Одна из проблем, связанная с подобным использованием оптических волокон, состоит в увеличении потерь света на площади сечения оболочек этих волокон. Световая энергия теряется в оболочке оптоволокна по мере прохождения света через нее и, следовательно, увеличение количества оптических волокон приводит к увеличению потерь световой энергии. Кроме того, после ввода света из одного источника света в поперечную поверхность (например, ближний конец) множества оптических волокон (например, волоконный световод), еще одна проблема состоит в возникновении частичных потерь в промежутках между оптическими волокнами, например, в случае круглых волокон, которые связаны вместе.

[0022] В устройствах и способах согласно настоящему изобретению предпочтительно преодолены эти проблемы и недостатки, связанные с потерями в поперечном сечении и/или частичными потерями, что привело к созданию более эффективного устройства. Описанные в настоящей заявке способы предпочтительно обеспечивают то, что устройства становятся компактнее, легче и/или дешевле в изготовлении. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления изобретения одиночный источник света соединен с образованием одиночного оптоволоконного канала. В соответствии с более подробным нижеприведенным описанием одиночный оптоволоконный канал выполнен с возможностью излучения света из предварительно определенной области вдоль стороны наружной стенки оптоволокна. Сторону наружной стенки оптоволокна можно привести в такое состояние или выполнить таким образом, что свет может выходить только со стороны поверхности наружной стенки оптоволокна, когда поверхность наружной стенки введена в контакт с волосами. В подобных случаях интенсивное излучение света со сфокусированной энергией происходит только в подобных местах контакта. Благодаря этому фокусирующему эффекту с боковым свечением преимущественно появляется возможность эффективной резки волос (и в целом возможность удаления материала) с использованием меньшего количества энергии. Таким образом, в некоторых вариантах осуществления изобретения эффективное бритвенное устройство может содержать ручное устройство с питанием от батареи. Кроме того, поскольку излучение света происходит только со стороны оптоволокна при контакте с волосами (или с другим материалом, который подвергают нацеленному воздействию), устройство безопаснее тех устройств, которые при их включении непрерывно излучают свет из своих дальних концов. Кроме того, свет, выходящий из волоконно-оптического бритвенного устройства с боковым свечением, выходит из оптоволокна под большим углом дивергенции, чем из оптоволокна с концевым свечением. Таким образом, вследствие такого большого угла дивергенции, волоконно-оптическое бритвенное устройство с боковым свечением безопаснее устройств с концевым свечением, поскольку свет из устройства с боковым свечением будет расходиться быстрее и будет становиться слабее по интенсивности и по плотности энергии (мощности и энергии на площадь) на расстоянии.

[0023] Кроме того, чтобы повредить и/или отрезать один или более волосяных стержней с помощью света, по меньшей мере, некоторая часть световой энергии поглощается волосяным стержнем и преобразуется в тепло или возбуждает механизм разрыва связей. В волосах существуют три хромофора, а именно меланин, кератин и вода, которые в значительной степени поглощают свет. У кератина и воды есть пики поглощения около 3000 нм. У меланина есть пик поглощения около 300 нм, однако он остается относительно плоским, уменьшаясь почти линейно (в логарифмическом масштабе) до приблизительно 3000 нм. В более темных, например, черных или темно-русых волосах, содержится меланин, и их можно повредить или отрезать путем воздействия достаточных длин волн ультрафиолетового (УФ), видимого, ближнего инфракрасного диапазона (БИД) и многих инфракрасных диапазонов (ИД). В предшествующих концептуальных моделях, устройствах и способах для резки или повреждения волос обычно использовали диоды, излучающие свет с длиной волны около 810 нм. Свет с длиной волны около 600 нм предпочтительно не поглощается кровью или не поглощается кровью в значительной степени, что помогает уменьшить риск побочных явлений для пациента, а свет с длиной волны выше около 600 нм не поглощается гемоглобином. В некоторых предыдущих устройствах и способах была сделана попытка использовать импульсные лампы в качестве источника света. Однако эти лампы зачастую оказывались непрактичными для ввода света в систему подачи.

[0024] Однако в более светлых волосах, например, седых и белых волосах, находится мало меланина или вообще нет меланина, поэтому в предыдущих устройствах и способах была сделана попытка резки светлых волос путем нацеленного воздействия на воду или на кератин. Содержание воды в волосах обычно составляет около 12%. В некоторых случаях, в которых отсутствует меланин или имеется его недостаточное количество, для резки или повреждения волос может быть использован свет в ближней инфракрасной области спектра (NIR) и/или инфракрасный (IR) свет, поглощаемый водой. Тем не менее, при нацеленном воздействии на воду, если плотность световой энергии изначально недостаточна, вода испаряется с волосяного стержня и, следовательно, ее нельзя использовать во второй попытке резки или повреждения волосяного стержня. Как ни странно, белый свет с ультрафиолетовым излучением или без ультрафиолетового излучения может повредить или отрезать светлые, например, седые или белые волосы.

[0025] В некоторых вариантах изобретения в устройствах и способах согласно настоящему изобретению используют один или более фиолетовый (около 400 нм или в диапазоне от приблизительно 380 нм и до приблизительно 480 нм), синий и/или сине-зеленый свет с длиной волны в диапазоне от приблизительно 380 нм до приблизительно 500 нм или от приблизительно 400 нм до приблизительно 500 нм с тем, чтобы повредить волосы или отрезать их. В некоторых вариантах осуществления изобретения свет с длиной волны около 3000 нм используют для повреждения или резки волос. Как ни странно, свет в этих диапазонах способен повредить или отрезать светлые волосы, например, даже седые и светлые волосы. Эти длины волн можно выбрать для нацеленного воздействия на ранее неизвестные хромофоры, например кожное сало из волосяного фолликула. В некоторых вариантах осуществления изобретения длины волн выбирают таким образом, чтобы обеспечить нацеленное воздействие на одно или более из следующего: жирные кислоты, фитосфингозин, керамид, холестерин, сульфат холестерина и олеат холестерина. В некоторых вариантах осуществления изобретения свет выбирают таким образом, чтобы обеспечить нацеленное воздействие на жировой слой волос на наружной поверхности волос, внутри волос и/или между кератиновыми чешуйками волос. В некоторых вариантах осуществления изобретения перед бритьем с использованием любого устройства или способа, описанных в настоящей заявке, пользователь может нанести на волосы и/или бритвенное устройство эстрогеновый хромофор. Эстрогеновый хромофор можно выбрать для нацеленного воздействия при любой необходимой длине волны или любых необходимых длинах волн. Эти хромофоры могут преимущественно демонстрировать большее поглощение на этих длинах волн, чем ранее известные хромофоры. Кроме того, волосы обычно содержат воздух, находящийся между слоями кератина. Воздушные карманы могут рассеивать направленный на волосы свет, а также все в большей степени рассеивать свет по мере уменьшения длины волны. Повышенное рассеивание удлиняет световой путь в волосяном стержне, что увеличивает вероятность поглощения света волосяным стержнем. Поэтому более короткие длины волн в синем и сине-зеленом диапазоне могут также привести к большему рассеянию, что увеличивает длину пути и вероятность поглощения.

[0026] В некоторых вариантах осуществления изобретения бритвенное устройство согласно настоящему изобретению может содержать одиночный волновод бокового свечения, такой как волоконно-оптический световод, размещенный в механической опоре или поддерживаемый этой механической опорой. В прочих вариантах осуществления изобретения бритвенное устройство содержит более одного волокна. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления изобретения вместо излучения со стороны или в дополнение к излучению со стороны излучение света может происходить с конца волновода или оптоволокона.

[0027] На фиг. 1 приведен примерный вариант осуществления лазерной бритвы 100. Бритва 100 имеет рукоятку 102 и опору 140, которая поддерживает оптический волновод, например оптоволокно 104, соединенное с рукояткой 102 и выходящее за пределы рукоятки 102. Волновод может представлять собой оптоволокно, полый световод, жидкий световод или любой другой световод. Рукоятка 102 обычно содержит источник 108 питания, по меньшей мере один источник 110 света, например диодный лазер, вместе с какими-либо необходимыми платами лазерного привода, а также по меньшей мере одно оптическое устройство 112. В некоторых вариантах осуществления изобретения источник света может представлять собой ксеноновую импульсную лампу или может содержать эту лампу. Источник света может быть выполнен с возможностью излучения света с различными длинами волн, например в диапазоне от приблизительно 2500 нм до приблизительно 3500 нм, например около 3000 нм, или в диапазоне от приблизительно 400 нм до приблизительно 500 нм. В некоторых вариантах осуществления изобретения источник света может быть выполнен с возможностью излучения ультрафиолетового света спектра А, ультрафиолетового света спектра В, света, который составляет по меньшей мере около 20% от ультрафиолетового света спектра А, света, который составляет по меньшей мере приблизительно 20% в диапазоне от 400 нм до 500 нм, света, который составляет по меньшей мере приблизительно 20% в диапазоне от 2700 нм до 3500 нм, света, который составляет по меньшей мере приблизительно 20% в диапазоне 3000 нм, света, который включает ультрафиолетовый свет спектра А, света, который включает свет в диапазоне от 380 нм до 480 нм, света, который включает свет в диапазоне от 400 нм до 500 нм, света, который включает свет в диапазоне от 2700 нм до 3500 нм, света, который в значительной степени находится в диапазоне от 400 нм до 500 нм, света, который в значительной степени находится в диапазоне от 2700 нм до 3500 нм, и/или света, который в значительной степени находится в диапазоне от приблизительно 3000 нм или около 3000 нм ±500 нм длины волны. В некоторых вариантах осуществления изобретения источники света с различными длинами волн можно использовать с одиночным оптоволокном 104. В некоторых вариантах осуществления изобретения источники света с различными длинами волн можно ввести в многочисленные оптические волокна или другие световоды.

[0028] Источник 108 питания электрически соединен с источником 110 света для выдачи на него энергии питания. При эксплуатации источник 110 света излучает свет, который направлен в указанное по меньшей мере одно оптическое устройство 112. Устройство 112 выполнено с возможностью ввода света из источника 110 света в ближний конец 104а оптоволокна 104. В качестве устройства 112 может быть использована линза или система линз, или может быть использован один отражатель или несколько отражателей. В некоторых вариантах осуществления изобретения отдельное оптическое устройство может и не являться необходимым, а свет может быть введен в волновод бесконтактно или путем прямого контакта или непрямого контакта. В любом варианте осуществления изобретения согласно настоящему изобретению свет может представлять собой лазерный луч, когерентное излучение и/или по меньшей мере одну часть неколлимированного света. Часть бритвы 100 или вся бритва 100 может быть выполнена водонепроницаемой или водостойкой. В некоторых вариантах осуществления изобретения источник 110 света может быть расположен за пределами рукоятки 102, например в основном блоке. Основной блок может быть электрически и/или оптически соединен с рукояткой 102 посредством электрического проводника или световода. Например, оптоволокно или небольшое углубление могут передавать свет из основного блока в рукоятку 102.

[0029] На фиг. 4 показан частичный вид оптоволокна 104. В соответствии с приведенным вариантом осуществления изобретения оптоволокно 104 может иметь различные формы сечения, например круглое сечение. Как показано на этом чертеже, оптоволокно 104 содержит сердцевину 114 и наружную оболочку 116, окружающую сердцевину 114. В некоторых вариантах осуществления изобретения сердцевина оптоволокна 114 имеет диаметр, находящийся в диапазоне приблизительно от 4 мкм и до приблизительно 1000 мкм. В некоторых вариантах осуществления изобретения сердцевина 114 имеет диаметр от 0,5 мм до 2 мм. При эксплуатации световые лучи 118 распространяются вдоль оптоволокна 104 от ближнего конца 104а по направлению к дальнему концу 104b. Световые лучи 118 заключены в сердцевине 114 благодаря наличию более высокого коэффициента преломления сердечника по сравнению с более низким коэффициентом преломления оболочки 116. Оптоволокно 104 имеет отверстие или режущую или светоизлучающую поверхность 106 на дальнем конце 104b оптоволокна 104 или рядом с ним. Режущей поверхности 106 можно придать форму линии, имеющей длину от приблизительно 2 мм до приблизительно 200 мм. В некоторых вариантах осуществления изобретения режущая поверхность 106 включает множество оптических волноводов или оптических волокон. Например, одиночное оптоволокно 104, соединенное с рукояткой 102, можно соединить со множеством оптических волокон. В других вариантах осуществления изобретения множество оптических волокон или других волноводов может выходить за пределы рукоятки 102. В некоторых вариантах осуществления изобретения режущая поверхность 106 расположена по длине оптоволокна 104 и может быть расположена на расстоянии от дальнего конца 104b оптоволокна. Например, вся режущая поверхность 106 может быть расположена на расстоянии от дальнего конца 104b оптоволокона. Оптоволокно 104 может быть выполнено таким образом, что режущая поверхность 106 не доходит до дальнего конца 104b оптоволокна.

[0030] На фиг. 5 показан вид в разрезе еще одного варианта осуществления оптоволокна 104 в его режущей области. Оптоволокно 104 содержит сердцевину 114 и наружную оболочку 116, которая частично окружает сердцевину 114. Наружная поверхность 130 сердцевины 114 включает профилированную часть 132. В показанном варианте осуществления изобретения профилированная часть 132 имеет вогнутую форму, а в других вариантах осуществления изобретения профилированная часть 132 может быть выполнена выпуклой, плоской, заостренной, клиновидной и т.д. Оптоволокно 104 и режущая область могут быть сформированы путем вытягивания, экструзии, литья или аналогичным способом. Кривизна профилированной части 132 может обеспечить линзовый эффект с тем, чтобы способствовать направлению света со стороны оптоволокна 104 внутрь волосяного стержня 134 путем формирования в нем оптической фокусирующей области 136. Профилированной части 132 может быть придана форма, соответствующая внешнему радиусу волос для фокусировки энергии внутри волосяного стрежня 134 при его изгибе. В некоторых вариантах осуществления изобретения по меньшей мере на часть профилированной части 132 нанесено покрытие. Например, по меньшей мере с части оптоволокна 104 может быть удалена часть оболочки 116 с тем, чтобы открыть часть сердцевины 114, например, на одной стороне оптоволокна по его длине, а на открытую часть можно затем нанести покрытие. Это покрытие может быть названо как "повторное покрытие". Покрытие может включать любое из вышеописанных покрытий, в том числе, без ограничения, чистую смолу, органическую смазку, силикон, нефтяной гель, чистый политетрафторэтилен, чистый расширенный политетрафторэтилен, чистую резину, чистый силикон, вулканизирующийся при комнатной температуре, и т.д. В некоторых вариантах осуществления изобретения покрытие может быть выполнено отражающим, передающим, неотражающим, гладким и/или выполненным с возможностью захвата волос.

[0031] Для увеличения светоотдачи и световой эффективности в некоторых вариантах осуществления изобретения оптоволокно 104 на дальнем конце 104b или рядом с ним может содержать зеркало или оптоволоконный рециркулятор (не показан) для отражения света, проходящего внутри оптоволокна 104. Зеркало может возвращать и способствовать направлению по меньшей мере части любого неиспользованного света на режущую поверхность 106. В некоторых вариантах осуществления изобретения по меньшей мере на часть оптоволокна 104 наносят одно или более оптических отражающих покрытий с тем, чтобы увеличить излучение рециркуляции в оптоволокне 104 и улучшить эффективность.

[0032] В некоторых вариантах осуществления изобретения бритва 100 также содержит источник вакуума (не показан) с дополнительным фильтром, расположенным около оптоволокна 104 или вдоль него. Источник вакуума может быть выполнен с возможностью удаления дыма, который может возникнуть в результате сжигания волос.

[0033] Бритва 100 может иметь различные конфигурации, например те, которые показаны на фиг. 1-3. Варианты осуществления изобретения по фиг. 1 и 2 имеют по существу аналогичную конфигурацию рукоятки 102. Однако оптоволокна 104 и/или опоры 140 вариантов осуществления изобретения по фиг. 1 и 2 имеют различные формы или конфигурации. Оптоволокно 104 и/или опора 140 могут иметь различные формы и конфигурации для упрощения эксплуатации бритвы 100. Например, оптоволокно 104 и/или опора 140 могут быть выполнены по существу прямыми или изогнутыми или могут содержать прямые и изогнутые сегменты. Оптоволокно 104 и/или опора 140 могут иметь Г-образную, S-образную, Т-образную или любую другую подходящую форму. В некоторых вариантах осуществления изобретения оптоволокно 104 удерживается механической опорой 140 или по меньшей мере частично содержится в ней. Такая опора обеспечивает большую прочность и конструкцию для бритвы 100, поскольку одно отдельно взятое оптоволокно 104 может быть выполнено слишком гибким для поддержания необходимой формы и может оказаться более уязвимым к повреждениям. В некоторых вариантах осуществления изобретения бритва 100 может быть выполнена наподобие традиционной бритвы с лезвиями. В варианте по фиг. 3 бритва 100 выполнена наподобие опасной бритвы. В показанном варианте осуществления изобретения бритва 100 содержит опорный сегмент 120, который похож на опасную бритву. Опорный сегмент 120 соединен с рукояткой 102 посредством шарнира или оси 122 вращения. В некоторых вариантах осуществления изобретения опорный сегмент 120 соединен с возможностью поворота с рукояткой 102, так что бритва 100 выполнена с возможность складывания. Режущая поверхность 106 оптоволокна 104 может быть расположена вдоль края опорного сегмента 120 таким образом, что пользователь может использовать бритву 100 аналогично тому, как если бы он или она использовали опасную бритву. В других вариантах осуществления изобретения бритва 100 может напоминать безопасную бритву, а режущая поверхность 106 может находиться в месте, в котором в обычной безопасной бритве находилось бы лезвие.

[0034] В некоторых вариантах осуществления изобретения бритва 100 выполнена одноразовой. В других вариантах осуществления изобретения рукоятка 102 выполнена многоразовой, а часть оптоволокна 104 вместе с механической опорой 140 выполнена одноразовой, как и безопасная бритва, имеющая одноразовые элементы. Часть оптоволокна 104 может быть соединена с возможностью отсоединения с рукояткой 102 и может быть заменена после некоторого количества применений. Ближний конец 104а оптоволокна 104 может содержать соединитель, выполненный с возможностью соединения с соединителем на рукоятке 102. Один соединитель или оба соединителя могут быть выполнены водонепроницаемыми или водостойкими. В некоторых вариантах осуществления изобретения промежуточный волновод может соединять часть одноразового оптоволокна 104 с рукояткой 102.

[0035] В некоторых вариантах осуществления изобретения режущая поверхность 106 содержит часть оптоволокна 104, с которой была удалена оболочка 116, например, как показано на фиг. 4. Оболочка 116 может быть удалена разными способами, например химическими и/или механическими способами. Поскольку воздух имеет более низкий коэффициент преломления по сравнению с сердечником 114, световые лучи 118 по-прежнему остаются внутри оптоволокна 104. Таким образом, для обеспечения выхода света из оптоволокна 104 режущая поверхность 106 бритвы 100 должна контактировать с волосами 10, которые имеют более высокий показатель преломления по сравнению с сердцевиной 114. Например, оптоволокно 104 с кварцевой сердцевиной может иметь показатель преломления около 1,47, а волосы, которые в основном состоят из кератина с липидами, обычно имеют показатель преломления около 1,56. Другими словами, из оптоволокна 104 практически не происходит утечки света, если режущая поверхность 106 не контактирует с волосами или другим предметом с более высоким показателем преломления, чем сердцевина. Благодаря этому лазерное излучение ограничено с точки зрения безопасности, например защиты глаз, и повышена эффективность устройства, поскольку излучаемый свет используют для резки волос, а не расходуют его в помещении. Когда режущая поверхность 106 введена в контакт с волосами 10, волосяной стержень начинает вытягивать излучение из оптоволокна 104, например путем эванесцентной передачи излучения из оптоволокна 104 на волосяной стержень 10. В некоторых вариантах осуществления изобретения оболочка 116 может быть удалена только с части окружности оптоволокна 104, как показано на фиг. 4. Благодаря этому снижен риск того, что пользователь случайно введет светоизлучающую часть оптоволокна 104 в контакт с другой частью тела. В некоторых вариантах осуществления изобретения бритва 100 может содержать датчик, выполненный с возможностью обнаружения контакта с волосами, а бритва 100 может быть выполнена таким образом, что источник 110 света может быть включен или может функционировать только в том случае, когда определено, что режущая поверхность 106 находится в контакте с волосами.

[0036] В некоторых вариантах осуществления изобретения свет выводят из оптоволокна 104 на режущей поверхности 106 путем использования покрывающего или соединяющего материала вместо удаления оболочки 116 или в дополнение к этому. В некоторых подобных вариантах осуществления изобретения режущая поверхность 106 не должна контактировать с волосами для излучения света. Например, режущую поверхность 106 можно обрабатывать посредством фотолитографии или травлением с тем, чтобы создать поверхность, которая обеспечивает выход света из оптоволокна 104. В некоторых вариантах осуществления изобретения рассеивающий материал можно присоединить, например приклеить или прилепить, к режущей поверхности 106. В некоторых вариантах осуществления изобретения оболочку 116 удаляют с режущей поверхности 106, а режущую поверхность 106 подвергают дальнейшей обработке, или рассеивающий материал соединяют с режущей поверхностью 106. В некоторых вариантах осуществления изобретения по меньшей мере на часть оптоволокна 104 наносят по меньшей мере одно покрытие с тем, чтобы увеличить передачу энергии на волосяной стержень. В некоторых случаях подобное покрытие можно также наносить на волосы в дополнение к нанесению подобных материалов на оптоволокно 104 или вместо этого. Можно использовать любые из покрытия или соединительные материалов, в том числе, но без ограничения, любое покрытие из следующих: хромофоры, описанные в настоящей заявке, нефтяной гель, смола, силикон, вулканизирующийся при комнатной температуре, политетрафторэтилен, расширенный политетрафторэтилен и т.д. В некоторых вариантах осуществления изобретения оптоволокно 104 или режущая поверхность 106 имеют форму, подходящую для оптимизации переноса излучения на волосы. Например, дальняя часть оптоволокна 104 может быть выполнена конической для изменения углов света, распространяемого в оптоволокне до тех пор, пока по меньшей мере некоторая часть светового излучения не выйдет из оптоволокна 104.

[0037] В некоторых вариантах осуществления изобретения бритва 100 содержит по меньшей мере одно оптическое устройство, создающее свет в переднем поперечном сечении, которое по меньшей мере частично организует когерентное излучение по линии приблизительно от 2 мм приблизительно до 200 мм. В некоторых подобных вариантах осуществления изобретения свет проходит к волосам непосредственно от оптического устройства для создания света. В других вариантах осуществления изобретения свет проходит по меньшей мере через еще одно оптическое устройство, которое должно быть направлено на волосы. В некоторых вариантах осуществления изобретения оптическое устройство, которое создает свет, представляет собой волновод или оптоволокно, которые по меньшей мере частично изменяют форму света, излучаемого на линию длиной от приблизительно 2 мм до приблизительно 200 мм. В некоторых вариантах осуществления свет от источника света введен по меньшей мере в одно выполненное в виде лезвия оптическое устройство, которое направляет на волосы по меньшей мере часть этого света. Выполненное с виде лезвия оптическое устройство может представлять собой световод и/или светопередающее устройство. Выполненное в виде лезвия оптическое устройство может быть съемным, одноразовым и/или сменным.

[0038] Для обеспечения безопасности и/или комфорта глаз и/или безопасности и/или комфорта кожи, излучение свет предпочтительно не направляют прямо на волосы, лицо или другие части тела. В некоторых вариантах осуществления изобретения бритвенное устройство выполнено с возможностью направления света, излучаемого в направлении, параллельном или в значительной степени параллельном поверхности кожи, или под углом, подобранном таким образом, чтобы свет практически не попадал на кожу и/или глаза. Например, бритву 100 и режущую поверхность 106 можно сделать таким образом, чтобы падающий на волосы свет был направлен на волосы под углом в диапазоне приблизительно ±45°, например в диапазоне приблизительно ±5°, ±10° или ±25° к поверхности кожи. В некоторых вариантах осуществления изобретения бритва 100 содержит по меньшей мере один датчик, выполненный с возможностью обнаружения порванного оптоволокна. Например, датчик может находиться на дальнем конце 104b оптоволокна 104 или рядом с ним и может определять количество света, падающего на датчик. Если до дальнего конца 104b датчика доходит небольшое количество света или вовсе не доходит свет, оптоволокно 104 может быть порвано, вследствие чего происходит утечка излучения, которая может создавать угрозу безопасности. Таким образом, если датчик обнаружит небольшое количество света или вовсе не обнаружит свет, доходящий до дальнего конца 104b, бритва 100 может выключить свет или источник питания.

[0039] При резке белых (или светлых) волос ультрафиолетовым облучением, например с длиной волны около 403 нм, для резки требуется приблизительно в два раза больший флюенс энергии (или уровень энергии) по сравнению с резкой темно-русых волос (например, путем нацеленного воздействия на меланин). Повышение мощности может, таким образом, в некоторых случаях улучшить производительность устройств и способов, описанных в настоящей заявке. Однако увеличение мощности может в некоторых случаях также повысить и риск возникновения негативных последствий. В некоторых вариантах осуществления изобретения бритвенное устройство, описанное в настоящей заявке, включает один или более датчиков, выполненных с возможностью регистрации или сбора данных, указывающих на наличие хромофора или хромофоров в волосах, подвергающихся нацеленному воздействию. Например, при контакте с волосами устройство может излучать свет на волосы, а датчик может обнаруживать отраженный свет с тем, чтобы устройство могло определить длины волн поглощенного света. В некоторых вариантах осуществления изобретения датчик может находиться в рукоятке устройства. В некоторых вариантах осуществления изобретения датчик может представлять собой микроэлектромеханическое устройство, которое выполняет функцию спектрометра и которое расположено на части устройства, выполненного с возможностью излучения света на волосы и/или возможностью контакта с волосами. Если датчик обнаруживает и/или устройство определяет на основе данных датчика, что в волосах есть достаточное количество меланина, устройство может снизить уровень энергии или мощности и/или отрегулировать длину волны света, излучаемого для нацеленного воздействия на предварительно определенный хромофор (например, меланин). Если датчик обнаруживает и/или устройство определяет на основе данных датчика, что в волосах нет достаточного количества меланина, но есть достаточное количество кожного сала, устройство может увеличить уровень энергии или мощности и/или отрегулировать длину волны, излучаемой для нацеленного воздействия на кожное сало.

[0040] В соответствии с описанием, приведенным в настоящей заявке, для резки волос или для их повреждения можно одновременно или поочередно использовать более одного устройства.

[0041] Несмотря на то, что устройства и способы в настоящей заявке описаны применительно к резке или к повреждению волос, эти устройства и способы можно использовать и в иных областях применения, например в хирургии. Устройству или режущей поверхности 106 можно придать форму, похожую на нож, хирургический скальпель или другой режущий инструмент. Кроме того, в некоторых вариантах осуществления изобретения при использовании устройства для резки ткани, устройство может функционировать в качестве средства для свертывания крови и остановки кровотечения посредством тепла, создаваемого светом, поглощенным тканью. Свет можно модулировать и настраивать на резку ткани или на свертывание крови.

[0042] Следует подчеркнуть, что возможны многие изменения и модификации в отношении описанных в настоящей заявке вариантов осуществления изобретения, элементы которых следует понимать как входящие в число иных допустимых примеров. Следует полагать, что все подобные модификации и изменения включены в данную заявку и не выходят за пределы объема настоящего изобретения, а также они защищены посредством приведенной далее формулы изобретения. Кроме того, вышеприведенное раскрытие сущности изобретения не содержит указания на то, что любой конкретный компонент, любая конкретная характеристика или любая конкретная технологическая операция являются необходимыми или существенными.

Реферат

Представлено устройство, выполненное с возможностью резки волос. Задачей изобретения является создание более компактного устройства, которое легче и/или дешевле в изготовлении. Устройство, выполненное с возможностью резки волос лазерным лучом, содержит рукоятку и бритвенную часть. Рукоятка содержит батарею и источник лазерного излучения. Источник лазерного излучения соединен с батареей и выполнен с возможностью получения питания от батареи. Кроме того, источник лазерного излучения выполнен с возможностью генерирования лазерного луча с длиной волны, подобранной для нацеленного воздействия на предварительно определенный хромофор для эффективной резки волос. Бритвенная часть содержит опору и одиночное оптоволокно, поддерживаемое этой опорой. Оптоволокно имеет ближний конец, дальний конец, наружную стенку и режущую область, ориентированную по направлению к дальнему концу и проходящую вдоль части боковой стенки. Оптоволокно расположено с возможностью приема лазерного луча от источника лазерного излучения на ближнем конце, проведения лазерного луча от ближнего конца к дальнему концу и излучения света из режущей области по направлению к волосам, когда режущая область введена в контакт с волосами. Техническим результатом изобретения является создание более компактного устройства, которое легче и/или дешевле в изготовлении. 2 н. и 18 з.п. ф-лы, 5 ил.

Формула