CN104737054A - 用于由光美容处理的装置、设备及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种用于由光美容处理的装置，包括：多个光发射源(10,11)，各个源以给定角孔径(2α)发射光束(12,13)；定位成面对光源(10,11)且适用于透射各个源的光束的屏幕(2)，其中屏幕(2)包括整体结合到屏幕中且改变至少一个光发射源的透射光束的角孔径(2β)的至少一个印记(3)。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于皮肤的美容处理(即，非治疗性)的装置，尤其是通过使皮肤区域暴露于光。本发明还涉及一种包括此类装置的设备和包括使用此类设备的美容方法。
背景技术
存在通过光疗来对皮肤进行皮肤处理的设备。例如，文献US-A-7887533描述了用于尤其由医生专业使用的此类设备。该设备包括用于组装成排布置且与圆柱透镜联接的发光二极管(LED)的系统。透镜使得有可能以较大或较小灵活性定制LED的各个光束的辐射角。文献WO-A-2012/086991描述了一种随附地使用若干波长来处理各种病状的设备。
还存在用于通过使皮肤通过暴露于私人使用的光来进行美容处理的设备。使用者将设备握在其手中，且使其定向成以便使给定皮肤区域暴露于由布置在设备中的LED发射的发光辐射。例如，有可能引用文献FR-A-2917299、US-A-2010/274329或WO-A-2008/057640中所述的装置。已知的设备通常包括设置在壳体中的一个或多个LED。LED的数目通常很重要，以便确保处理的均一性，且LED的发射波长根据构想的应用来选择。例如，文献EP-A-1648385提出了使用具有用于各个源的受控功率的发射黄光(其中主波长为大约590nm)的至少一个第一源和发射红外光(其中主波长为大约850nm)的至少一个第二源。
图1a和1b示意性地示出了在以各种类型的发光二极管15,16来暴露于光的皮肤区域30上获得的辐射分布。例如，所谓的"常规"LED15(图1a)以大约15°到20°的相对较小角孔径且以曝光区域30上的辐射的均一功率来发射光束17。然而必须存在多个此类LED15，以便均一地覆盖待处理的皮肤区域的全部。另一方面，所谓的"功率"LED16(图1b)以相对较大的大约120°到140°的角孔径(即，按冲角为60°到70°)发射光束18。
通过与常规LED比较，功率LED在效力、寿命和紧凑性方面有效。然而，使用此类HPLED(大功率LED或HPLED)引起某些问题。首先，关于其使用，所需的是通过对于发射光束17,18透明的屏幕2来保护LED。在这些情况下，如图1的右侧上所示，由于生成屏幕2的内表面上的显著反射的高冲角，故HPLED16失去部分其辐射功率，特别是在外周区域上。然而，以伴随方式使用若干LED提出了辐射均一性的问题。实际上，由LED发射的光束17,18在整个照明区域30上呈现出点状辐射功率，其随光束的各个光线的冲角减小。在常规LED的情况下，当冲角较小时，辐射功率在整个照明区域上大致均一；但在HPLED的情况下，由于其较大的角孔径，故辐射功率在整个照明区域上不是均一的。
这些问题可利用扩散器技术(如用于屏幕的"背光"，这参照了文献KR-A-10-1085937的图5描述了)和/或利用扩散透镜来完全或部分解决。然而，此解决方案是昂贵的。
发明内容
因此，存在对由光来美容处理的装置的需要，这使得有可能优化LED的效率，同时确保辐射的均一性，且其是廉价的。
出于此目的，本发明提出了将用作透镜的印记整体结合到定位成与LED相对的屏幕中，以便改变发射光束的角孔径。这些印记形成(例如，蚀刻)在屏幕自身的厚度中。此解决方案便宜，且使得有可能确保由各个LED发射的光束透射到将由均一功率处理的区域。有可能构想出每个LED的印记或仅用于某些LED的印记。此外，包括所述印记的屏幕构成装置的外界面，且使得有可能保护LED免受外部环境。
在各种波长下且以不同所需功率发射辐射的各种类型的LED的组合的情况中，将有可能使用在给定表面上均一地分布的各种类型的相同数目的LED，以便确保待处理的区域均一暴露于两种类型的辐射。此解决方案很昂贵，因为其对于必须以减少功率发射的成组LED呈现出显著的效率损失。另一个解决方案将使用昂贵的多个构件(同步或连续RGB)。
本发明使得有可能通过借助于屏幕中产生的印记定制至少某些LED的角孔径来减轻此情形。例如，然后变得有可能的是通过增大其发射功率和通过对其角孔径定制屏幕中产生的印记来减少LED类型的数目。
更具体而言，本发明提出了一种由光对皮肤美容处理的装置，其包括用于由光来美容处理的装置，包括：
多个光发射源，各个源均以给定角孔径来发射光束；
定位成面对光源且适用于透射各个源的光束的屏幕，
其中屏幕包括整体结合到屏幕中且改变至少一个光发射源的透射光束的角孔径的至少一个印记。
根据一个实施例，多个光发射源包括以第一波长发射光的至少一个第一组源，以及以第二波长发射光的至少一个第二组源。例如，第一组的光发射源的数目可大于第二组的光发射源的数目。装置的光源可表面安装在电子卡片上。
根据一个实施例，屏幕包括用于各个光发射源的印记。屏幕可对于印记外的光束不透明。屏幕的内面可呈现出抗反射处理。
根据一个实施例，各个印记均呈现出第一曲率半径和至少一个第二曲率半径，第一曲率半径限定成以便发射的光束在屏幕上呈现出减小的冲角。
本发明还涉及一种用于美容处理的设备，包括本体和根据本发明的由光来进行美容处理的装置。此设备可通过查看各种应用来呈现出各种形式。例如，用于由光来美容处理的装置可为适用于以可逆方式安装在设备的本体上的喷嘴；或该装置可构成布置在设备的本体上的插入件；或者该装置可收纳在设备的本体中。
本发明的主体还在于包括美容成分的容器(罐、瓶、管或其它)和根据本发明的由光来美容处理的设备的组件(或套件)。此套件的美容成分可从用于油性皮肤的护理产品和/或抗老化护理产品中选择。
本发明的主体还在于包括实施根据本发明的由光来美容处理的装置的美容方法。有利的是，美容方法包括至少在暴露于根据本发明的装置的发光辐射的皮肤区域上施加美容成分的步骤。
附图说明
本发明的其它特征和优点将在阅读以下详细描述时呈现，给定了参照非限制性实施例，且由附图示出，在附图中：
图1已经描述且示意性地示出了以各种类型的发光二极管获得的辐射分布；
图2示意性地示出了根据本发明的一个实施例的由光美容处理的装置的局部详细视图；
图3示意性地示出了根据本发明的由光来美容处理的装置的局部视图；
图4示意性地示出了由根据本发明的装置处理的皮肤区域；
图5示出了根据本发明的用于美容处理的第一示例性设备的分解视图；
图6示出图5的设备；
图7示出了根据本发明的用于美容处理的第二示例性设备；
图8示出了根据本发明的用于美容处理的第三示例性设备；
图9示出了根据本发明的由光来美容处理的装置的示例性实施例；以及
图10示意性示出了根据本发明的一个实施例的印记的局部详细视图。
附图单独通过图示提供且便于理解本发明。并非所有附图成比例表示，且描述的装置和设备的某些元件可不表示在附图中。
具体实施方式
本发明涉及一种用于由光美容处理的装置。本发明的装置包括多个光发射源(随后表示为LED)和定位成LED相对的屏幕。屏幕构成装置的界面，即是说，屏幕的内面定位成面对LED，且屏幕的外面构成装置的外表面。各个LED以给定角孔径发射光束，且该光束经由屏幕透射到待处理的皮肤区域。当若干LED用于覆盖待处理的皮肤区域时，该区域上的辐射均一性的问题尤其在区域的外周处出现。
图2示出了根据本发明的一个实施例的装置的细节。图1绘出了LED10，其经由屏幕2朝待处理的皮肤区域30发射光束12。图2示出了屏幕2呈现出整体结合到屏幕的实际厚度中的印记3，且印记改变透射的光束12的角孔径。印记3例如可由激光蚀刻形成，或通过制造屏幕期间模制来形成。LED10可为HPLED。LED可为单色的(即，其发射光谱包括独特主波长峰值)或多色的(即，其发射光谱包括若干准单色光，例如，两色)。
LED设计成发射具有给定波长和给定角孔径2α的光谱的光束12。LED可设计成在给定功率范围内以连续和/或脉冲方式发射光。发射模式和发射功率可借助于引导LED操作的微控制器来控制。另一方面，由LED发射的光束的主波长或多个波长和角孔径2α大体上由构造器指定，且不可由微控制器改变。
本发明提出了屏幕2中提供至少一个印记3，以便改变由LED发射的光束的角孔径2α，且获得适于构想的应用的透射光束的角孔径2β。
根据一个实施例，在屏幕2中产生的印记3呈现出第一曲率半径R1，其限定屏幕2中的内表面中的凹面。该第一曲率半径R1使得有可能通过使它们会聚而偏转来回收由LED发射的外周光束。该第一曲率半径R1确定为以便获得小于或等于45°的发射的光束的冲角α'，而不论是否使用LED的角孔径2α。因此，印记3有可能通过减小屏幕2上的光束12的冲角来限制屏幕的内表面上的光反射。在屏幕2中产生的印记3还呈现出第二曲率半径R2，以限定屏幕2的外表面中的凸面。该第二曲率半径R2确定成以便透射的光束12的角孔径2β的改变在装置的应用中是期望的。出于此目的，在印记3的水平下的屏幕2的指标n和厚度m是已知且受控的，这是屏幕2和LED10的焦点的相对定位(由图2中的距离e表示)。人们然后精确地知道印记3如何将改变LED的光束12的角孔径。曲率半径R1和R2的组合使得有可能通过调制(会聚和/或扩散)由LED发射的光线来在皮肤表面上给与一致的光强度。根据本发明的装置还可包括离待处理的区域30的距离的传感器，以便在距离d变得太小(通过安全性)或太大(通过缺少有效性)来中断LED的发射。
因此，可提供屏幕2中的一个或多个印记3。有可能提供每个LED一个印记，或仅装置的某些LED有印记，例如，位于外周处的那些，或以一定波长发射的那些。在图2中，印记3使光束12收紧(透射的光束的角孔径2β小于发射的光束的初始角孔径2α)，但有可能构想出将加宽光束的相反曲率半径R2。同样，将可能的是提供印记3，其仅呈现出单个曲率半径R1或R2。例如，如果使用的源10呈现出不显著的初始角孔径，则屏幕的内表面可保持为平面，否则如果有内表面的曲率半径负担的会聚充分，则屏幕的外表面可保持为平面。
在一个实施例中，根据本发明的通过光来美容处理的装置的可包括分别发射两种不同波长的至少两组LED。当发射两种不同波长的两种LED以伴随方式使用时，需要针对各种波长确保每单位曝光皮肤的精确发光辐射功率。
图3示出了两种类型的LED以伴随方式使用时根据本发明的装置的示例性应用。图2示出了经由屏幕2朝待处理的皮肤区域30发射光束12,13的两个不同类型的两个LED10,11。图3示出了屏幕2呈现出各个LED的印记3，其以不同方式改变透射的各个光束12,13的角孔径。更具体而言，在屏幕2中产生的各个印记3呈现出确定的曲率的半径，以便透射的各个光束12,13的角孔径的改变在装置的应用中是期望的。
例如，印记3的曲率半径可确定成以便第一类型的LED10的透射光束12的角孔径小于第二类型的LED11的透射光束13的角孔径。然后变得有可能的是确保待处理的区域上的两种LED的辐射的均一性，而不需要使用各种类型的相同数目的LED。
图4示出了实例，其中即使待处理的区域仍以相同方式保持由两种类型的LED的辐射大致覆盖，第一类型的LED也相对于第二类型的LED是两倍以上。因此，有可能优化成本，同时不使用各种类型的相同数目的LED。例如，有可能构想出皮肤区域借助于以590nm的波长利用曝光皮肤的2.1mW/cm2的功率发射光束12的十个LED暴露于第一电致发光辐射，且同时使皮肤区域借助于以870nm的波长利用曝光皮肤的0.5mW/cm2的功率发射光束13的四个LED来暴露于第二电致发光辐射。
例如，HPLED可用作第一类型的光源，且常规LED可用作第二类型的光源。屏幕2可呈现出仅用于第一类型的光源的LED的印记3，或用于各个类型光源的LED的印记3，其中曲率半径适于LED的类型和/或装置中各个LED的位置。
图5和6示出了其中通过光来美容处理的装置整体结合到设备中的示例性应用；图5为分解视图，而图6为组装设备的视图。
图5示出了可布置在电子卡片5上的LED10，11，例如，通过使用"表面安装构件"(SMC)类型的LED。电子卡片5还可承载适用于测量参照图1提到的距离d的距离传感器20。设备呈现出外壳构成的本体1，外壳呈现出装有屏幕2的前面和后面。本体1的外壳使得有可能收纳承载LED10,11的卡片5，以及其它电子构件和电池6。电子卡片5可具体承载微控制器，其根据触动的程序由使用者借助于针对本体1上提供的界面来控制设备的操作模式。任何类型的程序都可在本发明的构架内构想出，以控制脉冲和/或连续和/或交替的光发射。微控制器还可随从距离传感器20接收到的数据变化控制设备的操作，例如，如果屏幕2与待处理的区域之间的距离变得太大或太小，即使程序在进行中，也控制LED的光发射的停止。
图5和6中可看到的屏幕2中的印记3。印记3可呈现出1.5mm到6mm之间的外径。根据一个实施例，例如可通过在印记3外吹砂来使屏幕2不透明。LED的光束仍可穿过屏幕，但电子卡片5和各种构件仍对使用者眼睛保持隐藏。印记3可选为浅色的，以构成屏幕2上的颜色片。印记3的分布取决于应用。印记可如图6中成组布置，或如图7中那样均匀分布在屏幕2的整个表面上。屏幕2的内表面可以以抗反射处理来涂布，以减轻装置内的LED光束的任何反射。
图7示出了其中用于通过光来美容处理的装置构成可配合和除去的喷嘴7的另一个示例性应用。设备包括本体1，其可呈现出手柄形式，且其可收纳电池和用于控制LED的操作的微控制器。根据备选方案，微控制器可位于收纳在喷嘴7中的电子卡片上。
图8示出了又一个示例性应用，其中用于由光来美容处理的装置构成布置在设备上的插入件8。设备包括本体1，其可呈现出支承件形式，且其可收纳电池和用于控制LED的操作的微控制器。在图8中，看到多个装置8插入支承件1上。
实例1
根据第一示例性实施方式，使用了以590mm的十个LED，呈现出120°的初始角孔径(图2中表示为2α)，且使用了以870nm的四个LED，呈现出了140°的初始角孔径2α。屏幕与LED之间的距离(图2中表示为e)为0.5mm，且LED与待处理的皮肤区域之间的距离(图2中表示为d)建议为20mm。对各个LED提供印记。各个印记的内半径(图1中表示为R1)为3.5mm，且各个印记的外半径(图2中表示为R2)为5.5mm。屏幕呈现出1.586的折射率，且各个印记的厚度(图2中表示为m)对于与以590nm的LED关联的印记为1.8mm，且对于以870nm的LED关联的印记为1.9mm。与以870nm的LED关联的印记的更显著的厚度使得有可能减小会聚。此布置使得有可能对于以590nm的十个LED中的各个获得41°的冲角(图2中表示为α')和108°的透射光束的角孔径(图2中表示为2β)；且对于以870nm的四个LED中的各个，获得45°的冲角α'和128°的透射光束的角孔径2β。此布置使得有可能以均一的方式利用两种不同辐射类型处理大约50cm2的皮肤区域。
实例2
根据第二示例性实施方式，LED可布置成如图9中所示的环，例如，在旨在用于参照图7所述的类型的设备的喷嘴7中。 使用以590nm的六个LED，呈现出120°的初始角孔径2α，且使用以870nm的三个LED，呈现出140°的初始角孔径2α。屏幕与LED之间的距离为0.5mm，且LED与待处理的皮肤区域之间的距离建议为20nm。对各个LED提供印记；且出于感觉原因，印记的数目可大于LED的数目，以便呈现出喷嘴7的表面上的均匀环状分布。
由于LED的环状布置，为了获得曝光皮肤区域上的发光强度的良好均一性，试图增大环的外部中的光的强度，且大致减小环的内部中的光的强度。印记3的形状然后如图10中所示那样改变。各个印记3均呈现出3.5mm的内半径R1；且各个印记3的外表面组合各种半径和平面表面，以便增大外部区域上的光的强度。外半径R2为2.5mm，其中直径的平面区域P为1.7mm，且相对于LED的发射轴线朝环的内部偏心。屏幕呈现出1.586的折射率，且各个印记的厚度对于以590nm的LED关联的印记为1.5mm，且对于以870nm的LED关联的印记为1.6mm。与以870nm的LED关联的印记的更显著的厚度使得有可能减小会聚。
此布置使得有可能对于以590nm的六个LED中的各个获得38°的冲角α'，以及朝环的外部β=44.5°和朝环的内部β'=50.8°的透射光束的角孔径；并且对于以870nm的三个LED中的各个，获得42°的冲角α'和朝环的外部β=49°和朝环的内部β'=55.6°的透射够光束的角孔径。此布置使得有可能以均一方式利用两种不同类型的波长处理大约32cm2的皮肤区域。
已经参照图1到10中示出的特定实施例描述了本发明，但将理解的是，其它变型可由本领域的技术人员构想出，尤其是具有不同波长的LED类型的数目可大于二，且除图3到10中描述的那些外的布置和大小可构想出来构成根据本发明的装置。
Claims (16)
1. 一种用于由光来美容处理的装置，包括：
多个光发射源(10,11)，各个源以给定角孔径(2α)发射光束(12,13)；
定位成面对所述光源(10,11)且适用于透射各个源的光束的屏幕(2)，
其中所述屏幕(2)包括整体结合到所述屏幕中且改变至少一个光发射源的透射光束的角孔径(2β)的至少一个印记(3)。
2. 根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述多个光发射源(10,11)均包括以第一波长(λ1)发射光的至少一个第一组源(10)和以第二波长(λ2)发射光的至少一个第二组源(11)。
3. 根据权利要求2所述的装置，其特征在于，所述第一组的光发射源(10)的数目大于所述第二组的光发射源(11)的数目。
4. 根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述屏幕(2)包括用于各个光发射源(10,11)的印记(3)。
5. 根据权利要求4所述的装置，其特征在于，所述屏幕(2)对于所述印记(3)外的光束(12,13)不透明。
6. 根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述屏幕(2)的内面呈现出抗反射处理。
7. 根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，各个印记(3)呈现出第一曲率半径(R1)和至少一个第二曲率半径(R2)，所述曲率半径(R1)限定成以便所述发射光束(12,13)在所述屏幕上呈现出减小的冲角(α')。
8. 根据前述权利要求中任一项所述的装置，其特征在于，所述装置的光源(10)表面安装在电子卡片(5)上。
9. 一种用于美容处理的设备，包括本体(1)和如权利要求1至权利要求8中任一项所述的美容处理装置。
10. 根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述装置收纳在所述设备的本体(1)中。
11. 根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述装置构成适用于以可逆方式安装在所述本体(1)上的喷嘴(7)。
12. 根据权利要求9所述的设备，其特征在于，所述装置构成布置在所述本体(1)的支承件中的插入件(8)。
13. 一种组件，包括：
美容成分的容器；
根据权利要求9至权利要求12中任一项所述的美容处理设备。
14. 根据权利要求13所述的组件，其特征在于，所述美容成分从用于油性皮肤的护理产品和/或抗老化护理产品中选择。
15. 一种包括实施如权利要求1至权利要求8中任一项所述的装置的美容方法。
16. 根据权利要求15所述的美容方法，其特征在于，所述方法包括将美容成分至少施加在暴露于所述装置的发光辐射的皮肤区域上的步骤。
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