CN104918571A - 用于切割毛发用装置的切割头部 - Google Patents

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Abstract

本申请涉及用于切割毛发用装置的切割头部。切割头部具有激光发生器(2)和光学系统(3)。光学系统被配置成使由激光发生器产生的激光束(4)聚焦并且将激光束沿着跨越切割头部中的切割区(8)的光轴(16)指向。激光发生器和光学系统被配置成使得，在激光束的焦点斑(15)中，焦点斑的尺寸、激光束的功率密度和激光束的数值孔径为使得：当毛发被接收在切割区中时，激光发生器的功率输出被最小化，同时确保对于预定曝光时间而言，被接收在切割区中的毛发通过光学吸收来切割。本申请还涉及切割毛发用装置和用于切割毛发用装置的切割头部的控制方法。

Description

用于切割毛发用装置的切割头部
技术领域
本申请涉及用于切割毛发用装置的切割头部。本申请还涉及切割毛发用装置和用于切割毛发用装置的切割头部的控制方法。
背景技术
已知提供一种依赖于用于切割毛发的激光而不是切割刀片的布置的剃刮器或剃刀。没有刀片的剃刮器具有很少的移动部件并因此减少了磨损，这提供了优于机械剃刮器的优点。此外，激光的使用可以减少皮肤刺激，因为没有接触皮肤表面的尖锐物体。激光剃刮器通过光学吸收或者通过创建诱导毛发的光学击穿的激光来工作。利用光学吸收，毛发被暴露于激光束并且吸收光束的能量，引起毛发被气化和/或被切断。利用毛发的光学所诱导的激光，通过气蚀(cavitation)和/或冲击波的产生而将毛发切割。
典型地通过两个标准、剃刮的靠近程度和皮肤的刺激性来测量剃刮性能。因此，良好执行的剃刮器应该通过将激光定位得尽可能靠近皮肤使使剩余的毛发长度最小化。然而，如果来自激光的热和能量入射在皮肤上，则这可能引起更多的皮肤刺激。有必要保护皮肤使其不与激光束接触以避免伤害或刺激到正被剃刮的皮肤。毛发修剪器或修整器用于将毛发修剪成恒定长度，所以尽管靠近程度不是主要性能因素，剩余毛发长度的均匀性也是所期望的。
例如从WO 92/16338已知产生被定位成平行于皮肤且垂直于行程方向的激光束，以随着剃刮器在皮肤上移动而切割毛发。然而，高斯理论决定了激光束具有沿其长度的自然强度变化。此外，当用激光切割毛发时，可能发生妨碍毛发切割过程的许多寄生的物理和化学现象。
发明内容
本发明的目的是提供一种基本缓解或克服了除了别的以外的上述问题的用于切割毛发用装置的头部单元。
根据本发明，提供有一种用于切割毛发用装置的切割头部，包括：激光发生器和被配置成使由激光发生器产生的激光束聚焦并且将激光束沿着跨越切割头部中的切割区的光轴指向的光学系统，其中激光发生器和光学系统被配置成使得，在激光束的焦点斑中，焦点斑的尺寸、激光束的功率密度和激光束的数值孔径(numerical aperture)为使得：当毛发被接收在切割区中时，激光发生器的功率输出被最小化，同时确保对于预定曝光时间而言，被接收在切割区中的毛发通过光学吸收被切割。
通过配置焦点斑的一个或多个尺寸、激光束的功率密度和激光束的数值孔径，能够使将妨碍毛发切割过程的许多寄生物理和化学现象最小化或消除。通过选择预定参数，能够确保以最大效率来切割被接收在切割区中的毛发。
光学系统可以被配置成使得数值孔径等于或小于0.8，优选等于或小于0.6，并且更优选等于或小于0.4。
以上参数防止在毛发的中心焦点对准(in focus)的状态下待切割的毛发的一部分在激光焦点之外。
光学系统可以被配置成使得焦点斑的竖直焦点斑大小等于或小于0.2mm，优选等于或小于0.1mm，并且更优选等于或小于0.05mm。
利用低于给定阈值参数的竖直焦点斑大小，发现：切割毛发的有效率被最大化。这避免了毛发的不必要的较大部分通过设置的具有太大的竖直焦点斑大小的激光束而被蒸发。
光学系统可以被配置成使得焦点斑的水平焦点斑大小在0.05mm与1mm之间，优选在0.1mm与0.5mm之间，并且更优选在0.15mm与0.3mm之间。
以上布置使得光束的整个宽度能够冲击毛发，使被吸收在毛发中的光子最大化。因此，可以使切割过程的效率最大化。此外，通过提供具有以上阈值的水平光斑大小，能够使光束跨越毛发的宽度延伸，使得毛发的整个宽度被暴露于激光束。
焦点斑中的激光束的功率密度可以等于或大于1000W/cm2，优选等于或大于5000W/cm2，并且更优选等于或大于50000W/cm2。
通过提供高于阈值的功率密度，可以获得毛发的蒸发的期望效果，同时防止毛发的熔化。毛发的熔化不是期望的，因为它不仅总是导致毛发切割而且还消耗激光能量，因此降低了切割动作的效率。
激光发生器可以被配置成产生连续的输出束。可选地，激光发生器可以被配置成产生脉冲输出束。激光发生器可以被配置成产生具有大于或等于0.1μs、优选大于或等于1μs并且更优选大于或等于100μs的脉冲持续时间的激光束。
通过提供大于或等于以上阈值的脉冲持续时间，能够使寄生等离子体形成最小化，并且能够确保激光束传递足以切割毛发的能量。
光学系统可以被配置成使得被限定在切割头中的激光束的光轴的位置在使用期间被维持。
维持光轴的位置确保了切割高度保持恒定。此外，激光束未朝向可以引起刺激的使用者皮肤指向。
切割头部可以进一步包括切割表面，使用者的皮肤可以在使用期间被抵着该切割表面定位。光轴可以基本平行于切割表面延伸。
利用提供的切割表面，防止了使用者的皮肤进入切割区内。因此，对于在当激光在朝向使用者的皮肤的方向被指向时没有必要使特性维持在所设定参数内。这意味着能够将激光束的参数设定为以最好的效率来切割毛发。
切割表面可以由邻接于切割区域布置以在使用期间接触使用者的皮肤的间隔件限定，以维持使用者皮肤与切割区中的激光束之间的间距。
维持激光束与皮肤之间的分隔对于使所引起的对皮肤的刺激最小化而言是重要的。
光学系统可以进一步包括第一反射元件以将激光束跨越切割区指向。
光学系统可以进一步包括布置在切割区域的与第一反射元件相对的一侧的第二反射元件以将激光束远离切割区指向。
在另一实施例中，光学系统可以进一步包括布置在切割区的与第一反射元件相对的一侧的第二反射元件，该第二反射元件被配置成使激光束跨越切割区往回反射。
这提供了激光束的穿过切割区的第二切割部，因此提高了剃刮器的切割性能。
根据本发明的另一方面，提供有一种切割毛发用装置，包括切割头部，该切割头部包括：激光发生器和被配置成使由激光发生器产生的激光束聚焦并且将激光束沿着跨越切割头部中的切割区的光轴指向的光学系统，其中激光发生器和光学系统被配置成使得，在激光束的焦点斑中，焦点斑的尺寸、激光束的功率密度和激光束的数值孔径为使得：当毛发被接收在切割区中时，激光发生器的功率输出被最小化，同时确保对于预定曝光时间而言，被接收在切割区中的毛发通过光学吸收被切割。
切割毛发用装置可以包括一个或多个可互换的切割头部。因此，切割头部可以在损坏之后更换，或者与具有不同布置的另一切割头部互换。
根据本发明的另一方面，提供有一种用于切割毛发用装置的切割头部的控制方法，包括激光发生器和被配置成使由激光发生器产生的激光束聚焦并且将激光束沿着跨越切割头部中的切割区的光轴指向的光学系统，方法包括：在激光束的焦点斑中设定焦点斑的尺寸、激光束的功率密度和激光束的数值孔径使得，当毛发被接收在切割区中时，激光发生器的功率输出被最小化，同时确保了对于预定暴露时间而言被接收在切割区中的毛发通过光学吸收被切割。
本发明的这些及其他方面将从此后描述的实施例中变得明显并且参照这些实施例对其进行阐明。
附图说明
现在将借助于仅示例参照附图来描述本发明的实施例，其中：
图1示出了用于切割毛发用装置的头部单元的示意图；和
图2以平面图示出了根据另一实施例的用于切割毛发用装置的头部单元的一部分的示意图。
具体实施方式
图1示出了用于切割毛发用装置的头部单元1的示意图。头部单元1形成激光剃刮器的激光剃刮器切割头部。头部单元1包括充当激光源的激光发生器2和光学系统3。本布置中的激光发生器2是二极管。激光源2发射激光束4。激光束4在头部单元1中遵循来自激光源2的光路。激光束4被朝向光学系统3指向。光学系统3具有第一反射元件5和准直透镜6。激光束4经由准直透镜6被朝向第一反射元件5指向。准直透镜6减少或消除了光束的发散。光束4的准直部或路径7接着被第一反射元件5反射。在本布置中，光束4的准直部7被反射过90度，但应该理解的是，光束可以被反射过可选角度。
头部单元1具有切割区8，毛发被接收在切割区8中以便被切割。充当光束4的切割部或路径9的反射光束通过切割区8行进，在该切割区8中接收毛发，以由激光束4的切割部9引起的光学吸收进行切割。第二反射元件10被定位在切割区8的相对侧，以使激光束4沿着远离切割区8行进的离开部或路径11反射。光束4的离开部11可以接着被吸收在耗能器(energy dissipater)或类似装置(未示出)内，以防止被剩余激光束4的能量引起的伤害。
切割头部1进一步包括具有间隔件13的主体12，间隔件13接触使用者的皮肤14的一部分以维持激光束4与皮肤14之间的保护间隔。间隔件13包括切割表面，使用者的皮肤可抵着该切割表面被定位。间隔件13包括至少一个开口(未示出)。间隔件13允许毛发(未示出)突出到切割区8内。切割区8被限定在间隔件13上方的、激光束4的切割部9越过所在的区域中。间隔件13包括平行于激光束4的切割部9的单个长形开口(未示出)，毛发穿过开口被接收而用于切割。可选地，间隔件13可以具有诸如多个圆形、六边形或类似开口(未示出)等的可选布置，毛发穿过开口被接收到切割区8内。可选地，间隔件13可以包括具有操控毛发进入到切割区8内的多个齿的梳子。
第一、第二反射元件5、10被定位在主体12的相对侧。切割区8被限定在第一、第二反射元件5、10之间的区域中。二极管2和准直透镜6被定位在主体12的与第一反射元件5对齐的一侧。
高斯理论指示，激光束具有沿其长度的自然强度变化。光束将具有焦点，在该焦点处激光束有最大强度(每单元面积的功率)和最小宽度，意味着焦点是通过光学吸收用于切断毛发的激光束的最有效部分。另一方面，激光束的距离焦点最远的部分将具有较大宽度并因此具有更加分散的强度，并且在切断毛发时不是有效的，因为激光束的能量被入射在毛发的较大面积上。因此，沿着激光束的光轴毛发切断性能存在变化。归因于高斯激光束的自然发散，不可能获得沿着光轴的均匀光束厚度。
在第一、第二反射元件5、10之间，激光束4的切割部9将符合高斯理论并且将包括位于沿着光束4的光轴16上的“焦点”15或腰部。焦点15是最大强度和最小宽度的位置并且是光束4的用于切断毛发的最有效部分，因为激光束能量被集中在待切断的毛发的较小面积上，增加了光吸收的比率。腰部15两侧的区域16、17具有较大光束宽度和较低强度，所以对于切断毛发不太有效，因为激光束能量被分布在毛发的较大面积上。该布置可能导致跨越切割区8的切割性能的变化，因为激光束4的焦点15更加清洁地并且以不同于激光束4的切割部9的其他部分16、17的长度来切断毛发。
高斯光束理论可以用于通过考虑由发散引起的光束宽度(横截面积)的改变来确定沿着光束的强度的自然变化。完美高斯激光束的发散由下面的等式限定：
w ( z ) = w 0 1 + M 2 ( z 2 z R 2 )
其中：
w(z)是与光束腰部(焦点)相距距离z处的光束半径，
w0是光束腰部的半径，并且
zR是瑞利(Rayleigh)范围，
而M2是作为光束品质的量度的光束传播因子。
激光束的瑞利范围(zR)被限定为光束表面面积在该距离上加倍所在的距离并且由下面的等式描述：
z R = π · w 0 2 λ
其中：λ是激光束的波长。
瑞利范围是光束的具有最高强度的部分，使得光束的最有效部分用于切割毛发，因为激光束的能量被聚焦在毛发的较小面积上。瑞利范围或高强度区域用处于固定位置的图1中的虚线18来表示。在瑞利范围18外侧的光束的区域16、17具有包括不太集中的能量分布的较大光束宽度。因此，这些区域的毛发切割特征将不像瑞利范围18中那样在切割毛发时有效。精心设计的激光剃刮器因为功率要求、过度的热和皮肤刺激而不应该产生比切断毛发所需的能量显著更强的激光束。因此，重点是有效地利用激光剃刮器中的高强度区域18。
应该理解的是，对于激光来说有必要在预定参数内操作，以便通过激光吸收成功地切割毛发。利用激光吸收，毛发的一部分被暴露至切割区中的激光束。毛发的被暴露于激光束的一部分被气化和/或切断。
在第一、第二反射元件5、10之间，激光束4的切割部9将符合高斯理论并且将包括位于沿着光束4的光轴16的“焦点”15或焦点斑(focus spot)。焦点15是最大强度和最小宽度的位置并且是光束用于切断毛发的最有效部分，因为激光束能量被集中在待切断的毛发的较小面积长，增加了光学吸收的比率。
在由光学吸收驱动的热激光剃刮中，通过使毛发片气化而切割毛发。应该理解的是，会发生妨碍毛发切割过程的许多寄生物理和化学现象。通过实验发现，可以通过选择预定参数而使这些寄生物理和化学现象最小化。这样的参数确保用最大效率来切割切割区中接收的毛发。
如上所述，激光束4的切割部9包括沿着光束4的光轴16的焦点15。焦点斑15是最大强度和最小宽度的位置。由于激光束4被聚焦在焦点15上，所以激光束的功率密度将在焦点斑15中具有最大值。应该理解的是，焦点斑15将具有水平尺寸(horizontal dimension)和竖直尺寸(vertical dimension)。焦点斑尺寸通过强度落入最大值的1/e2＝0.135倍所在的点之间的距离来测量。
水平光斑大小(horizontal focus spot size)尺寸是光束的宽度。也就是光束在限定如下轴线的截面中的宽度，该轴线延伸成基本横切延伸到切割区8内的毛发的定向。竖直光斑大小(vertical focus spot size)尺寸是光束的高度。也就是光束的在限定如下轴线的截面中的高度，该轴线延伸成基本平行于延伸到切割区8内的毛发的定向。
在本实施例中，光束的宽度通过慢光轴、也就是光束的具有较小发散角度的轴线来确定；而光束的高度通过快光轴、也就是光束的具有较大发散角度的轴线来确定。因此，快光轴垂直于使用者的皮肤的平面延伸。然而，在可选实施例中，光束的宽度通过快光轴来确定，并且光束的高度通过慢光轴来确定。在这样的实施例中，慢光轴垂直于使用者的皮肤的表面延伸。
实验表明，为了获得具有最大效率的由光学吸收产生的机械效果，与待切割毛发的直径对应的水平光斑大小值是有效的。已发现，最有效的水平焦点斑大小(1/e2)的范围在0.05mm与1mm之间。然而，优选地，水平焦点斑大小(1/e2)在0.1mm与0.5mm之间。此外，更优选地，水平焦点斑大小(1/e2)在0.15mm与0.3mm之间。已发现，在以上范围内的水平焦点斑大小使毛发切割率最大化。通过提供具有上面所提供的最大值的水平焦点斑大小，发现：这使得光束的整个宽度能够冲击毛发，而延伸超过毛发的外边缘的光束以及光子不会被毛发吸收。此外，通过提供具有以上最小值的水平光斑大小，发现：光束能够跨越毛发的宽度延伸使得毛发的整个宽度都暴露于激光束。利用这些阈值，使通过光学吸收来切割毛发的比率最大化。
实验还表明，为了获得具有最大效率的由光学吸收产生的机械效果，小于或等于0.2mm的竖直光斑大小值(1/e2)是有效的。然而，优选地，竖直焦点斑大小(1/e2)小于或等于0.1mm。此外，更优选地，竖直焦点斑大小(1/e2)小于或等于0.05mm。利用低于给定阈的竖直焦点斑大小，发现：切割毛发的有效比率被最大化。实验表明，所提供的阈值防止了毛发的不必要的较大部分由于具有太大的竖直焦点斑大小的激光束的设置而被气化，这可以导致切割效率上的降低。
从实验发现，为了获得通过焦点斑15中的光学吸收来切割毛发的机械效果，5ms与10ms之间的照射时间、也称作暴露时间足够了。
通过对归因于热传输的温度显著改变所在的范围的估计而得出用于热扩散过程的特征长度并且通过如下等式给出：
L = 4 κ τ
其中：
L＝特征长度，
κ＝热扩散率(m2/s),
τ＝照射时间。
基于人类毛发的典型热扩散率，当用于单个毛发的照射时间是10ms时，特征长度在0.046mm与0.06mm之间。通过实验发现，通过提供在特征长度的范围内的竖直光斑大小，有效光斑大小由激光束的竖直光斑大小值给出而不是由热扩散过程给出。
实验表明，提供处于预定阈值或低于预定阈值的在切割区8中的激光束4的数值孔径起到用最大效率来切割毛发的作用。高斯激光束的数值孔径通过以下等式与在其焦点处的其光斑大小有关：
N A ≈ λ 0 πw 0
其中：
λ0是光的真空波长，
w0是焦点处的光束的直径。
已发现，提供等于或小于0.8的数值孔径是最有效的。然而，优选地，数值孔径等于或小于0.6，并且更优选地等于或小于0.4。通过提供具有给定特征的数值孔径，能够在毛发的中心焦点对准的状态下限制毛发的一部分在激光聚焦之外，如通过太大的数值孔径的选择所引起的。
焦点15的大小与数值孔径一起被如上所述地选择，以使通过将激光束能量集中在待切断毛发的较小面积上而使用于切断毛发的光束4的有效性最大化，增加了光学吸收的比率。
通过实验表明，提供高于预定阈值的在焦点处的功率密度使得能够以最大效率通过光学吸收来切割毛发。通过提供高于阈值的功率密度，能够使妨碍毛发切割过程的现象的产生最小化。应该理解的是，焦点斑15处的功率密度通过激光发生器2的输出与光学系统3的布置的组合来确定。
已发现，提供高于或等于1000W/cm2的在焦点斑15处的功率密度是有效的。然而，优选地，焦点斑15处的功率密度高于或等于5000W/cm2，并且更优选地，焦点斑15处的功率密度高于或等于50000W/cm2，以便使妨碍毛发切割过程的现象的产生最小化。例如，通过提供高于以上阈值的功率密度而使毛发的熔化最小化，该熔化是不期望的，因为它不仅总是导致毛发切割而且还消耗激光能量。
实验表明，以脉冲操作模式配置激光发生器2起到使切割头部的操作效率最大化的作用。已发现通过将激光发生器2配置成用大于或等于0.1微秒(μs)、优选大于或等于1μs并且更优选大于或等于100μs的脉冲持续时间来操作，然后能够用光学吸收来切割毛发，同时使寄生等离子体形成最小化。
已发现用于激光发生器2的脉冲持续时间的合适的上限值是100毫秒(ms)。然而，应该理解的是，激光发生器2可以操作为具有高于该限值的脉冲持续时间。
还发现，通过提供以上参数的组合，会发生协同效应，以使切割在切割区8中接收的毛发的效率最大化。实验表明，通过提供以上参数中的一些或所有的组合，能够防止以太高的影响发生等离子体形成。这防止等离子体形成吸收中心并降低发射光中的可能对毛发切割过程有贡献的部分。因此，毛发切割过程的效率被最大化。这使得装置的能量要求被最小化。这在使用便携式电源的手持剃刮器中特别重要。
激光发生器2和光学系统的参数的一个示例给出如下。在一个实施例中，激光发生器2是3W、445nm的激光二极管。激光二极管以具有10ms的脉冲长度的脉冲模式操作。所发射出的椭圆形激光束4通过光学系统3聚焦。光学系统3包括30mm的平面凸透镜。利用这样的布置，激光束被从4mm直径孔径聚焦到高效切割焦点内。水平焦点斑大小值是大约0.2mm并且竖直焦点斑大小值是大约0.02mm。利用该布置，数值孔径小于0.1。切割区8的宽度在该布置中为12.5mm，其中激光束在完整范围内有效。在该布置中，以上参数提供了约1063W/cm2的焦点斑处的功率密度。
需要注意的是，利用以上描述，阈值的范围被设置成通过光学吸收在切割区中获得成功的切割，同时例如通过使可能发生妨碍通过光学吸收进行的毛发切割的寄生物理和化学现象最小化来确保激光发生器的功率输出被最小化。然而，应该理解的是，对于给定阈值，能够确定激光发生器2和光学系统3的其他值，以便获得通过光学吸收进行的切割的期望效果。
虽然在上面参照图1描述了用于切割毛发用装置的头部单元1的一个布置，但应该理解的是，可设想可选布置。例如，图2示出了另一实施例的俯视示意图。该实施例与上述实施例大体相同，并因此将在此省略详细描述。表示激光束4的线仅表示了激光束的方向，并且未示出可能存在的高斯强度分布。图2示出将激光束的第一切割部20跨越切割区8反射的第一反射元件22。在切割区8的中央示出了高强度区域18。在该实施例中，第一反射元件22布置在切割区8的一侧，并且第二反射元件23布置在相对侧。第二反射元件23包括被配置成将激光束20的切割部跨越切割区8往回反射的两个部分24、25，以创建出光束的通过切割区8的第二切割部26，因此提高了剃刮器的切割性能。光束4的第二切割部26可以在切割区8中被沿着第二光轴27反射，使得存在有激光束的跨越切割区8延伸的两个平行邻接部。可选地，光束的第二切割部可以与光束的第一切割部呈角度。布置了第三反射元件29以使光束4远离切割区8反射。
如图2所示，第二反射元件23可以被配置成使光束的第二切割部20聚焦在切割区8内。例如，当光束20的第一切割部的高强度区域18在切割区8的中央时，第二反射元件23被配置成使得光束20的第二切割部26的高强度区域28也在切割区8的中央。为了使光束20的第二切割部26聚焦，附加的聚焦透镜(未示出)可以邻接于第二反射元件23定位。
选择性地，附加的后继反射元件(未示出)可以用于使激光束跨越切割区8反射多次，允许了光束第三、第四和第五次跨越切割区通过。这将进一步提高剃刮器的切割性能。
利用以上布置中的每一个，都应该理解的是，能够应用参数、即参照图1的上述那些参数来确保通过光学吸收来切割切割区8中接收的毛发，同时确保激光发生器的功率输出被最小化。
上述剃刮装置的实施例涉及剃刮皮肤以获得最小剩余毛发长度以及提高了的剩余毛发长度的均匀性。然而，像在具有毛发修剪器或修整装置的情况中一样，切割毛发用装置可以可选地用于将毛发修剪成受控长度，不必是不可能短。为了获得该目的，将进一步远离切割激光束定位护板，使得切割高度被增加，但保持均匀。
应该认识到的是，如以上实施例中所描述的切割头部可以是可附接至剃刮器手柄上的单独的切割头部单元。因此，上述组成部件、例如激光束发生器可以位于可拆卸的切割头部中或者位于剃刮器的手柄中。可选地，切割头部可以与剃刮器手柄一体化作为一个产品。
以上实施例中所描述的切割头部可以是可附接至剃刮器手柄的单独的切割头部单元。可以将切割头部单元去除以清洁切割头部或者以在切割头部或切割头部的组成部件磨损之后更换它们。
虽然在上述实施例中激光发生器被配置成以脉冲操作模式操作，但应该理解的是，在可选实施例中激光发生器被配置成以连续波CW模式操作。通过以连续波模式操作激光发生器，提供了操作切割毛发用装置的简单手段。
应该认识到的是，术语“包括”不排除其他元件或步骤并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。单个处理器可以满足权利要求中记载的数个项目的功能。相互不同的从属权利要求中记载了一定措施这个存粹的事实不表明这些措施的组合不能有利地使用。权利要求中的任何附图标记都不应该解释为限制权利要求的范围。
虽然在该申请中将权利要求定制为特征的特定组合，但应该理解的是，本发明的公开的范围也包括在这里或者明确或者隐含公开的任何新颖性特征或特征的任何新颖性组合或者其任何概括，而不管它是否涉及是与任何权利要求中当前要求保护的发明相同的发明，或者它是否缓解了与本发明所缓解的技术问题相同的技术问题中的任一个或所有。申请人特此发出通知，可以在本申请或从其衍生的任何进一步申请的审查期间对这样的特征和/或特征的组合定制新的权利要求。

Claims (15)

1.一种用于切割毛发用装置的切割头部(1)，包括：
激光发生器(2)和
光学系统(3)，被配置成使由所述激光发生器产生的激光束(4)聚焦，并且将所述激光束沿着跨越所述切割头部中的切割区(8)的光轴(16)指向，
其中所述激光发生器和所述光学系统被配置成使得，在所述激光束的焦点斑(15)中，所述焦点斑的尺寸、所述激光束的功率密度和所述激光束的数值孔径为使得：当毛发被接收在所述切割区中时，所述激光发生器的功率输出被最小化，同时确保对于预定曝光时间而言，被接收在所述切割区中的毛发通过光学吸收被切割。
2.根据权利要求1所述的切割头部，其中所述光学系统(3)被配置成使得所述数值孔径等于或小于0.8，优选等于或小于0.6，并且更优选等于或小于0.4。
3.根据权利要求1或2所述的切割头部，其中所述光学系统(3)被配置成使得所述焦点斑(15)的竖直焦点斑大小等于或小于0.2mm，优选等于或小于0.1mm，并且更优选等于或小于0.05mm。
4.根据任一前述权利要求所述的切割头部，其中所述光学系统(3)被配置成使得所述焦点斑(15)的水平焦点斑大小在0.05mm与1mm之间，优选在0.1mm与0.5mm之间，并且更优选在0.15mm与0.3mm之间。
5.根据任一前述权利要求所述的切割头部，其中所述焦点斑(15)中的所述激光束的功率密度等于或大于1000W/cm2，优选等于或大于5000W/cm2，并且更优选等于或大于50000W/cm2。
6.根据任一前述权利要求所述的切割头部，其中所述激光发生器(2)被配置成产生连续的输出束。
7.根据权利要求1至5中的任一所述的切割头部，其中所述激光发生器(2)被配置成产生脉冲输出束。
8.根据权利要求7所述的切割头部，其中所述激光发生器(2)被配置成产生具有大于或等于0.1μs、优选大于或等于1μs并且更优选大于或等于100μs的脉冲持续时间的所述激光束(4)。
9.根据任一前述权利要求所述的切割头部，其中所述光学系统(3)被配置成使得被限定在所述切割头部(8)中的所述激光束(4)的所述光轴(16)的位置在使用期间被维持。
10.根据任一前述权利要求所述的切割头部，进一步包括切割表面，在使用期间使用者的皮肤能被抵着所述切割表面定位，并且所述光轴(16)基本平行于所述切割表面延伸。
11.根据任一前述权利要求所述的切割头部，其中所述光学系统(3)进一步包括第一反射元件(5)，以将所述激光束(4)跨越所述切割区(8)指向。
12.根据任一前述权利要求所述的切割头部，其中所述光学系统(3)进一步包括布置在所述切割区域(8)的与所述第一反射元件(5)相对的一侧的第二反射元件(5)，以将所述激光束(4)远离所述切割区(8)指向。
13.根据权利要求1至11中的任一项所述的切割头部，其中所述光学系统包括布置在所述切割区(8)的与所述第一反射元件(5)相对的一侧的第二反射元件(23)，所述第二反射元件被配置成使所述激光束跨越所述切割区(8)往回反射。
14.一种切割毛发用装置，包括根据任一前述权利要求所述的切割头部(1)。
15.一种用于切割毛发用装置的切割头部(1)的控制方法，包括激光发生器(2)和被配置成使由所述激光发生器产生的激光束(4)聚焦并且将所述激光束沿着跨越所述切割头部中的切割区(8)的光轴(16)指向的光学系统(3)，所述方法包括：在所述激光束的焦点斑(15)中设定所述焦点斑的尺寸、所述激光束的功率密度和所述激光束的数值孔径，使得：当毛发被接收在所述切割区中时，所述激光发生器的功率输出被最小化，同时确保对于预定暴露时间而言被接收在所述切割区中的毛发通过光学吸收被切割。
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