CN107708476B - 连接的可光活化制剂涂抹器 - Google Patents

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Abstract

涂抹器装置包括光活化制剂组件和可操作地耦合到光活化制剂组件的光剂量组件。光活化制剂组件包括一个或多个分配器部分和一个或多个可光活化制剂储存器。光活化制剂组件可操作以将可光活化制剂从一个或多个可光活化制剂储存器分配到生物表面的一个或多个区域上。该光剂量组件包括至少一个照明器，该照明器被定向成将电磁能聚焦到生物表面的一个或多个焦点区域上。聚焦的电磁能具有一种特性并且持续一持续时间以足以光活化从一个或多个可光活化制剂储存器分配的可光活化制剂。

Description

连接的可光活化制剂涂抹器
相关申请的交叉引用
本申请要求于2016年5月16日提交的美国临时申请No.62/337,072和于2015年8月18日提交的美国申请No.14/829,370的权益，这两个申请通过引用明确并入本文，并且该申请是美国申请No.14/829,370的部分延续。
发明内容
在一个实施例中，涂抹器装置包括光活化制剂组件和可操作地耦合到光活化制剂组件的光剂量组件。光活化制剂组件包括分配器部分和一个或多个可光活化制剂储存器。光活化制剂组件可操作以将可光活化制剂从一个或多个可光活化制剂储存器分配到生物表面的一个或多个区域上。该光剂量组件包括至少一个照明器，该照明器被定向成将电磁能聚焦到生物表面的一个或多个焦点区域上。聚焦的电磁能具有特性并且持续一持续时间以足以光活化从一个或多个可光活化制剂储存器分配的可光活化制剂。
在一个示例中，光活化制剂组件包括至少一个可替换制剂筒。在另一个示例中，光活化制剂包括一种或多种光活化聚合物、光活化低聚物、光活化单体、可交联聚合物等。在另一个示例中，光活化制剂组件包括一种或多种光固化材料。在另一个示例中，光剂量组件包括靠近分配器部分的光环。
在实施例中，光剂量组件包括至少一个波导结构。在实施例中，光剂量组件包括一个或多个波导结构，其被配置为将发射的电磁能刺激引导到生物表面的一个或多个焦点区域。波导结构的非限制性示例包括电磁能波导、声能波导(例如超声波能量波导)、光能波导(例如光纤、光子晶体光纤等)、辐射波导、热能波导等。波导结构的其它非限制性示例包括衍射元件(例如，光栅、交叉光栅等)、漫射元件、蚀刻、小平面、凹槽、透镜结构、光漫射结构、镜像结构、镜像表面、光学微棱镜、透镜(例如，微透镜等)、反射涂层、反射材料、反射表面、纹理化、薄膜等及其组合。在实施例中，波导结构包括适合于引导电磁能波的结构。
在实施例中，波导结构包括透明、半透明或透光材料中的至少一种，以及其组合或复合物。透明、半透明或透光材料的非限制性示例包括对光波的传输或传播提供低光衰减率的那些材料。透明、半透明或透光材料的其它非限制性示例包括硼硅酸盐玻璃、晶体、环氧树脂、玻璃、光学透明材料、塑料、聚合物、树脂、半透明材料、热树脂、热塑性塑料等，及其组合或复合物。
在另一个示例中，光剂量组件26包括多个波导结构。在另一个示例中，光活化制剂组件包括用于将可光活化制剂分配到生物表面的一个或多个区域上的辊组件，并且光剂量组件包括靠近辊组件的光环。在实施例中，光剂量组件包括一个或多个波导。在实施例中，辊组件包括一个或多个波导。
在另一个示例中，光剂量组件被配置为基于指示光固化组合物类型的信息来修改光谱参数。例如，在操作期间，光剂量组件包括被配置为响应于指示光固化组合物类型的一个或多个输入来修改与发射强度、发射相位、发射偏振、发射波长(例如，峰值发射波长、辐射波长、平均发射波长等)、脉冲频率等相关联的一个或多个参数的电路。
在另一个示例中，光谱参数包括聚焦电磁能的波长、聚焦电磁能的强度或聚焦电磁能的持续时间中的一个或多个。在另一个示例中，光活化制剂组件以与光固化速率相当的速率将可光活化制剂从一个或多个可光活化制剂储存器分配到生物表面的一个或多个区域上。
在另一个示例中，所述至少一个照明器关于光活化制剂组件的分配器部分同心布置。在另一个示例中，电磁能基于一个或多个可光活化制剂储存器中的可光活化制剂来选择。在另一个示例中，聚焦的电磁能包括多个波长处的电磁能，并且其中多个波长可操作来光活化可光活化制剂的多个涂层。在另一个示例中，光活化制剂组件包括至少一个可光活化制剂喷雾器。
在另一个实施例中，施加可光活化制剂的方法包括由光活化制剂组件的分配器部分将可光活化制剂从一个或多个可光活化制剂储存器分配到生物表面的一个或多个区域上，并由可操作地耦合到光活化制剂组件的光剂量组件将来自至少一个照明器的电磁能聚焦到生物表面的一个或多个焦点区域上。聚焦的电磁能具有特性并且持续一持续时间以足以光活化从一个或多个可光活化制剂储存器分配的可光活化制剂。
在一个示例中，光活化制剂组件是可替换制剂筒的一部分，并且其中分配可光活化制剂包括从可替换制剂筒分配可光活化制剂。在另一个示例中，该方法进一步包括从包括光剂量组件的涂抹器移除可替换制剂筒，将第二可替换制剂筒耦合到涂抹器，并且从第二可替换制剂筒分配第二可光活化制剂到生物表面的一个或多个区域上。在另一个示例中，该方法进一步包括由光剂量组件将来自所述至少一个照明器的电磁能聚焦到生物表面的一个或多个焦点区域上，聚焦的电磁能具有特性以及持续一持续时间以足以光活化从第二可替换制剂筒分配的第二可光活化制剂。
在实施例中，涂抹器装置包括光活化制剂组件，该光活化制剂组件包括一个或多个分配器部分和一个或多个可光活化制剂储存器，该光活化制剂组件可操作以将可光活化制剂从一个或多个可光活化制剂储存器分配到生物表面的一个或多个区域上；以及光剂量组件，其可操作地耦合到光活化制剂组件，该光剂量组件包括至少一个照明器，该照明器被定向成将电磁能聚焦到生物表面的一个或多个焦点区域上，该聚焦的电磁能具有特性并且持续一持续时间以足以光活化从一个或多个可光活化制剂储存器分配的可光活化制剂。
在实施例中，涂抹器装置包括配置成启动所述至少一个照明器的至少一个接近传感器。在示例中，所述至少一个接近传感器选自由红外、声学、超声波、电导、介电、电容、电化学、荧光、力、热、热电偶、热敏电阻、交叉指型、光学、生理和电感传感器组成的组。在示例中，接近传感器需要接触生物表面以启动所述至少一个照明器。
在实施例中，照明器可操作以将图像投射到生物表面上。在示例中，图像包括用于治疗的指令、用于指导治疗的目标或引导显示或通知中的一个或多个。
在实施例中，涂抹器装置包括可操作以拍摄生物表面的相机。
在实施例中，分配器部分包括在分配器部分的外部上的生物相容性导电涂层。
在实施例中，分配器部分包括可操作以在生物表面上滚动的球。在示例中，生物相容性导电涂层包括聚乙烯二氧噻吩、其纳米复合物或石墨烯。在示例中，生物相容性导电涂层是电极。
在实施例中，涂抹器装置包括靠近分配器部分的护罩，其中护罩包括单向镜，该单向镜可操作以允许来自所述至少一个照明器的光朝向分配器部分传输。在示例中，护罩可操作以阻挡反射光。在示例中，护罩具有半球形状。
在实施例中，光活化制剂组件包括用信息编码的机器可读特征。在示例中，机器可读特征是射频识别标签、磁性芯片、条形码、2-D条形码或任何电子可读芯片。在示例中，信息包括用于活化光活化制剂的波长、时间、振幅或其组合。
在实施例中，光剂量组件包括配置为靠近机器可读特征的读取器，并且读取器可以读取在机器可读特征上提供的信息。在示例中，光剂量组件可操作以基于在机器可读特征上的信息控制由照明器输送的电磁能的波长、照明器开启的时间、由照明器产生的电磁能的振幅、或者任何组合。
在实施例中，光活化制剂组件包括用光活化制剂被活化的波长、时间或振幅进行编码的机器可读特征，并且光剂量组件包括靠近机器可读特征的读取器。
在实施例中，光活化制剂组件包括固定到外表面的一个或多个波导。
在实施例中，涂抹器装置包括在光剂量组件的内部和光活化制剂组件的外部之间的空腔，其中光剂量组件的内部和光活化制剂组件的外部具有反射表面。在示例中，空腔形成椭圆形的反射器。
在实施例中，分配器部分包括球，该球具有柔性外表面和柔性外表面内侧的流体或凝胶。
在实施例中，涂抹器装置包括光活化制剂组件，该光活化制剂组件包括一个或多个分配器部分和一个或多个可光活化制剂储存器，该光活化制剂组件可操作以将可光活化制剂从一个或多个可光活化制剂储存器分配到生物表面的一个或多个区域上；以及光剂量组件，其配置成可操作地耦合至光活化制剂组件，其中光活化制剂组件允许在单个方向中插入光剂量组件中，光剂量组件包括至少一个照明器，该照明器被定向成将电磁能聚焦到生物表面的一个或多个焦点区域上，聚焦的电磁能具有特性以及持续一持续时间以足以光活化从一个或多个可光活化制剂储存器分配的可光活化制剂。
在实施例中，一种施加可光活化制剂的方法包括：由光活化制剂组件的分配器部分将可光活化制剂从一个或多个可光活化制剂储存器分配到生物表面的一个或多个区域上；从光活化制剂组件上的机器可读特征读取用于活化可光活化制剂的信息；以及通过可操作地耦合到光活化制剂组件的光剂量组件将来自至少一个照明器的电磁能聚焦到生物表面的一个或多个焦点区域上，其中电磁能的波长、照明器开启的时间、电磁能的振幅或任何组合基于从机器可读特征读取的信息。
提供本概述来以简化的形式介绍将在以下详细描述中进一步描述的一些概念。本发明内容既不旨在确定所要求保护的主题的关键特征，也不旨在用作确定所要求保护的主题的范围的辅助手段。
附图说明
结合附图参考以下详细描述，本发明的上述方面和许多伴随的优点将变得更容易理解并且更好地明白，其中：
图1描绘了根据本文所述的实施例的用于分配可光活化制剂和光活化分配的光活化制剂的涂抹器的实施例的透视图；
图2描绘了根据本文描述的实施例的图1中描绘的涂抹器的实施例的另一透视图；
图3描绘了根据本文描述的实施例的图1中描绘的涂抹器的实施例的侧视横截面图；
图4和图5分别描绘了根据本文描述的实施例的图1中描绘的涂抹器的实施例的侧视图和分解透视图；
图6描绘了根据本文描述的实施例的图1中描绘的涂抹器的分配器端部的实施例的局部横截面图；
图7描绘了根据本文描述的实施例的图1中描绘的涂抹器的实施例的分配器端部的实施例的端视图；
图8描绘了根据本文所述的实施例的图1中描绘的涂抹器的实施例的透视图；
图9描绘了施加可光活化制剂的方法的实施例，其可以使用能够分配和光活化本文所述的可光活化制剂的涂抹器的实施例执行；
图10描绘了根据本文描述的实施例的涂抹器的侧视横截面图；以及
图11描绘了根据本文描述的实施例的涂抹器的侧视横截面图。
具体实施方式
制剂涂抹器用于将制剂施加到皮肤和其它生物表面。从涂抹器施加制剂的能力对于用户来说特别方便。诸如罐子、瓶子等其它制剂容器导致浪费容器中的制剂量，并且由于暴露于空气和其它环境因素而使制剂的使用寿命缩短。施加到皮肤的制剂包括化妆品、个人肥皂、护肤品、头发护理产品或任何其它美容产品。
一些制剂已经被开发成由光或其它电磁能活化。这些制剂，有时称为可光活化制剂，可通过暴露于特定特性的电磁能并在特定的持续时间内以一些方式而可光活化。在一些示例中，可光活化制剂的活化包括可光活化制剂的材料变化、可光活化制剂的反应、或可光活化制剂的任何其它类型的动作或变化。在实施例中，可光活化制剂的材料变化包括响应于电磁能刺激的粘度变化。在一些示例中，材料变化或反应包括交联、控释或自由基生成。当可光活化制剂暴露于活化波长处的电磁能时，电磁能活化可光活化制剂，引起变化或动作。在一些示例中，活化波长是特定波长或波长范围。在其它示例中，光活化制剂包括光活化聚合物、光活化低聚物、光活化单体、可交联聚合物或光固化材料中的至少一种。
可光活化制剂的一些示例包括用于粉底、口红、指甲油、皮肤覆盖物、皮肤填充剂和其它美容制剂的交联聚合物和低聚物。交联聚合物和低聚物的几个示例包括光自由基引发的聚乙二醇丙烯酸酯和光交联的苯乙烯基吡啶(SbQ)官能化骨架(SMA-SbQ，PVA-SbQ)。在一个示例中，一些PVA-SbQ材料使用波长为365nm的紫外电磁能有效地交联。正在开发的其它制剂设计成在更长的波长下交联到光谱的可见光部分(即波长大于400nm)。
可光活化制剂的示例在题为"Photo-Curable Cosmetic Compositions"的美国专利申请公开No.2013/0171083；题为"Fast Curing Cosmetic Compositions for TackFree Surface Photocuring of Radically Polymerizable Resins withUV-LED"的美国专利申请公开No.2015/0139924；题为"Photo-Curable Resin for CosmeticApplication"的美国专利No.8,734,772；以及题为“Cosmetic Process for Making Upand/or Caring for the Lips”的国际公开No.WO2013/190469中有更详细的描述，其内容通过引用并入本文。
图1至图8中描绘的是用于分配可光活化制剂并活化分配的可光活化制剂的涂抹器20的实施例。图1和图2描绘了涂抹器20的实施例的透视图。图3描绘了涂抹器20的实施例的侧视横截面图。图4和图5分别描绘了涂抹器20的实施例的侧视和透视分解图。图6描绘了涂抹器20的分配器端部的实施例的局部横截面图。图7描绘了涂抹器20的分配器端部的实施例的端视图。图8描绘了涂抹器20的实施例的透视图。
如图1和图2所描绘，涂抹器20包括光活化制剂组件22。光活化制剂组件22包括分配器部分24，该分配器部分24可操作以将可光活化制剂分配到生物表面的一个或多个区域(例如，皮肤的一部分)上。在图1和图2中所示的特定实施例中，分配器部分24是球分配器。在一些示例中，球分配器的球是金属球、陶瓷球或聚合物球。在一些实施例中，分配器部分24包括具有规则或不规则横截面几何形状的分配器。在一些实施例中，分配器部分24包括具有球体几何形状、圆柱形状等的分配器。在一些实施例中，分配器部分24包括纹理表面。在一些实施例中，分配器部分24包括具有至少一个疏水涂层、亲水涂层等的表面。在一些实施例中，分配器部分24包括具有范围从约0.15至约0.3的摩擦系数的表面材料。在一些实施例中，分配器部分24包括具有范围从约0.005至0.2的摩擦系数的表面材料。
在一些实施例中，如下面更详细讨论的，涂抹器20包括一个或多个可光活化制剂储存器，可光活化制剂从该可光活化制剂储存器分配到生物表面的一个或多个区域上。
涂抹器20还包括可操作地耦合至光活化制剂组件22的光剂量组件26。如下面更详细讨论的，光剂量组件26包括至少一个照明器，该照明器被定向为将电磁能聚焦到生物表面的一个或多个焦点区域上。来自光剂量组件26的聚焦电磁能具有一种特性并且持续一持续时间以足以光活化从光活化制剂组件22分配的可光活化制剂。
在图1和图2中所示的实施例中，光剂量组件26包括与光活化制剂组件22基本上同心定位的光环28。光环28也被定位成使得从光剂量组件26的至少一个照明器发射的电磁能穿过光环28，并被引导朝向生物表面的一个或多个焦点区域。在一个实施例中，基于指示光固化组合物类型的信息来选择由光剂量组件26发射的电磁能的光谱参数类型(例如，波长、强度或持续时间)。在一些实施例中，光环28被配置为聚焦由所述至少一个照明器发射的电磁能并且包括透镜、漫射器或光栅中的一个或多个。
涂抹器20还包括壳体30。在一个示例中，壳体30保持光活化制剂组件22和光剂量组件26，使得光剂量组件26的所述至少一个照明器被定向成聚焦电磁能到生物表面的一个或多个焦点区域上，其中聚焦的电磁能具有一种特性并且持续一持续时间以足以光活化从光活化制剂组件22的一个或多个可光活化制剂储存器分配的可光活化制剂。在一些实施例中，涂抹器20还包括诸如按钮32或手柄34的启动器的特征，以帮助用户使用涂抹器20。例如，在一个实施例中，按钮32是在与光活化制剂组件22相对的端部上的电源按钮，并且被配置为将电力切换到光剂量组件26。在另一个实施例中，壳体30还包括方便用户抓握涂抹器20的手柄34。
如在图3至图5中可见的，涂抹器20的光剂量组件26包括至少一个照明器36。照明器36的非限制性示例包括电弧闪光灯、空腔谐振器、连续波电灯泡、电路、电导体、电磁能发射器、电磁辐射发射器、机电部件、电光部件、白炽发射器、激光二极管、激光器、发光二极管(例如有机发光二极管、聚合物发光二极管、聚合物磷光发射二极管、微腔发光二极管、高效率发光二极管等)、量子点等。
在一个示例中，所述至少一个照明器36是诸如发光二极管(LED)的电磁能的源。在所描绘的示例中，所述至少一个照明器36包括六个LED；然而，所述至少一个照明器36可以包括任何数量的照明器，诸如单个照明器或多个照明器。所述至少一个照明器36被布置成将电磁能聚焦到生物表面的一个或多个焦点区域上，该聚焦的电磁能具有一种特性并且持续一持续时间以足以光活化从光活化制剂组件22的一个或多个可光活化制剂储存器分配的可光活化制剂。在一个示例中，所述至少一个照明器36包括具有多个间隔开的电磁能发射元件的图案照明器。
在一个实施例中，基于特定的可光活化制剂选择由所述至少一个照明器36发射的电磁能的一个或多个光谱参数(例如，电磁能的波长、电磁能的强度、电磁能的持续时间等)。在一个实施例中，所述至少一个照明器36包括至少一个LED，该LED包括III-V半导体材料或III-N半导体材料。采用III-V和III-N LED技术，波长从电磁光谱的紫外范围(即从约10nm到约400nm)通过可见光范围(即从约400nm到约700nm)并且到红外范围(从约700nm到约1mm)可用。这些装置的功率密度和尺寸也涵盖了广泛的范围。
在实施例中，多个照明器被配置成发射在红外、可见光或紫外光谱或其组合中具有一个或多个峰值发射波长的辐射。例如，在操作期间，至少照明器36包括范围从约700纳米到约1毫米的峰值发射波长。在实施例中，至少一个照明器36包括范围从约5微米到约10微米的峰值发射波长。在实施例中，至少一个照明器36包括范围从约400纳米到约700纳米的峰值发射波长。
在实施例中，光剂量组件26包括被配置为改变发射强度、发射相位、发射偏振、发射波长(例如，峰值发射波长、辐射波长、平均发射波长等)、脉冲频率等中的一个或多个。
在图3至图5所示的特定实施例中，光剂量组件26还包括至少一个波导结构38。在所描绘的实施例中，所述至少一个照明器36被布置成朝向所述至少一个波导结构38发射电磁能。所述至少一个波导结构38被配置为发送来自所述至少一个照明器36的电磁能。
在图3至图5所示的特定实施例中，所述至少一个波导结构38包括六个电磁能管。在一些示例中，所述至少一个波导结构38由分段玻璃、聚合物或可发送电磁能的任何其它材料形成。在一个实施例中，所述至少一个波导结构38的数量等于所述至少一个照明器36的数量；然而，所述至少一个照明器36和所述至少一个波导结构38的不同数量是可能的。在一个实施例中，所述至少一个照明器36和所述至少一个波导结构38的数量基于涂抹器20的大小、可光活化制剂的光通量要求或任何其它因素来选择。
在所描绘的实施例中，电磁能源还包括光环28。所述至少一个波导结构38被配置为将来自所述至少一个照明器36的电磁能发送到光环28。所述至少一个波导结构38或光环28中的一个或二者被配置为聚焦电磁能，并且光剂量组件26被定向成将聚焦的电磁能引导到生物表面的一个或多个焦点区域以光活化从一个或多个可光活化制剂储存器分配的可光活化制剂。
在一些实施例中，涂抹器20还包括用于所述至少一个照明器36的控制器40，诸如控制电路。在一个示例中，控制器40控制所述至少一个照明器36的电力。在另一个示例中，控制器40基于指示光固化组合物类型、光固化协议等的信息来修改从所述至少一个照明器36发射的电磁能的光谱参数(例如，波长、强度、持续时间等)。在另一个示例中，控制器40基于指示光固化协议的信息来修改与照明时间图案、照明间隔图案等相关联的参数。
在一些示例中，控制器40修改从所述至少一个照明器36发射的电磁能的光谱参数，使得发射的电磁能被配置为光活化生物表面的一个或多个区域上的分配的可光活化制剂。
在一些实施例中，涂抹器20还包括电源42，诸如可充电电池。在实施例中，涂抹器20包括一个或多个电源42。电源的非限制性示例包括一个或多个纽扣电池、化学电池组、燃料电池、二次电池、锂离子电池、微电极贴片、镍金属氢化物电池、银锌电池、电容器、超级电容器、薄膜二次电池、超级电容器、锌空气电池等。电源的另外的非限制性示例包括一个或多个发电机(例如电气发电机、热能至电能发电机、机械能至电能发电机、微型发电机、纳米发电机等)，诸如例如热电发电机、压电发电机、机电发电机等。在实施例中，电源包括至少一个可再充电的电源。在实施例中，电源包括一个或多个微电池、印刷的微电池、薄膜电池、燃料电池(例如，生物燃料电池、化学燃料电池等)等。
电源42被配置为向所述至少一个照明器36提供电力。在一个实施例中，涂抹器包括电力控制器44。在一些示例中，电力控制器44包括充电线圈、充电电路、或用于电源按钮32的致动器中的一个或多个。在电力控制器44包括充电线圈的实施例中，充电线圈允许感应地对电源42进行充电。在一个示例中，涂抹器20在被放置在托架中时被再充电，该托架被配置成对涂抹器20的电源42进行感应充电。
在一些实施例中，涂抹器20还包括一个或多个可光活化制剂储存器46，其保持可光活化制剂48。光活化制剂组件22布置成将可光活化制剂48分配到生物表面的一个或多个区域。例如，在所描绘的实施例中，光活化制剂组件22是用于将可光活化制剂分配到生物表面的一个或多个区域上的辊组件。当辊组件在生物表面的一个或多个区域上滚动时，一定量的可光活化制剂48被分配到生物表面的一个或多个区域。在一个实施例中，辊组件是从光剂量组件26引导电磁能的波导。在另一个实施例中，光活化制剂组件22以与可光活化制剂48的光固化速率相当的速率将可光活化制剂48从一个或多个可光活化制剂储存器46分配到生物表面的一个或多个区域上。在另一个实施例中，光活化制剂组件22包括至少一个可光活化制剂喷雾器。在一个示例中，当光活化制剂组件22分配可光活化制剂48时，可光活化制剂喷雾器以雾的形式输送可光活化制剂48。
在一个实施例中，一个或多个可光活化制剂储存器46被配置成在可光活化制剂48被分配到生物表面的一个或多个区域之前限制可光活化制剂48暴露于电磁能。在分配之前限制可光活化制剂48暴露于电磁能减少了可光活化制剂48在其被分配之前将被活化的可能性。在一个实施例中，一个或多个可光活化制剂储存器46与涂抹器20一体形成。在另一个实施例中，如下所述，一个或多个可光活化制剂储存器46可从涂抹器20移除。
在图3至图6和图8所描绘的实施例中，包括一个或多个可光活化制剂储存器46和可光活化制剂48的光活化制剂组件22包含在可替换制剂筒50内。在一个实施例中，可替换制剂筒50可移除地耦合到涂抹器20。在所述至少一个照明器36被固定在涂抹器20中的示例中，光活化制剂组件22也可移除地耦合到光剂量组件26。在所描绘的实施例中，可替换制剂筒50包括接合涂抹器20的结构构件52的内螺纹的外螺纹。在其它实施例中，可替换制剂筒50通过诸如卡扣式连接器、磁性耦合器或任何其它可释放耦合机构的其它机构可移除地耦合到涂抹器20。
制剂筒的这种可互换性允许用户将可替换制剂筒50耦合到电磁能的源，将可光活化制剂48从可替换制剂筒50分配到生物表面的一个或多个区域，并聚焦电磁能到生物表面的一个或多个焦点区域(例如，通过所述至少一个照明器36)以活化分配在生物表面的一个或多个区域上的可光活化制剂48。然后可将可替换制剂筒50从涂抹器20移除，并且然后将不同的制剂筒耦合到涂抹器20。制剂筒的这种可互换性允许不同的光活化组件与光剂量组件26一起使用。在实践中，用户能够从不同的制剂筒分配不同的可光活化制剂，并使用涂抹器20的相同的光剂量组件26活化不同的可光活化制剂。它还允许制剂筒成为一次性物品，而涂抹器20的其它部分使用更长的时间段。在一个实施例中，来自光剂量组件26的聚焦电磁能包括多个波长的电磁能，其中多个波长可操作以光活化可光活化制剂的多个涂层。
在图3至5所描绘的实施例中，所述至少一个照明器36位于可替换制剂筒50的与分配器部分24相对的一端处。该定位使所述至少一个照明器36远离可更换制剂筒50被插入并耦合到涂抹器20的区域，使得所述至少一个照明器36不被可替换制剂筒50的耦合或解耦而损坏或未对准。该定位还使所述至少一个照明器36更靠近电源42。尽管所述至少一个照明器36位于可替换制剂筒50的与光活化制剂组件22相对的一端处，但是所述至少一个波导结构38和光环28被布置成将电磁能从所述至少一个照明器36发送，并朝向其中可光活化制剂48已被分配的生物表面的一个或多个区域发射聚焦的电磁能。
在一个实施例中，在可替换制剂筒50可移除地耦合至涂抹器20的情况下，可替换制剂筒50包括标识符。在一些示例中，标识符识别可替换制剂筒50、可替换制剂筒50内的可光活化制剂48、可替换制剂筒50内的可光活化制剂48的活化波长、可替换制剂筒50内的可光活化制剂48的活化能，或关于可光活化制剂48或可替换制剂筒50的任何其它信息。在一些示例中，标识符具有射频识别(RFID)标签、可替换制剂筒50上的颜色、可替换制剂筒50上的条形码、可替换制剂筒50上的印刷信息或任何其它类型的标识符中的一个或多个。
在一些实施例中，电磁能的源的一个或多个光谱参数是可变的。在一个示例中，所述至少一个照明器36包括具有可以被分别供电的不同波长的多个照明器。在另一个示例中，所述至少一个照明器36能够以不同的功率级别供电。在又一示例中，控制器40控制所述至少一个照明器36的一个或多个光谱参数。在一个实施例中，在电磁能的源的特性是可变的并且可替换制剂筒50包括标识符的情况下，电磁能的源的一个或多个光谱参数基于可替换制剂筒50的标识符而被修改。例如，标识符可以指示可光活化制剂48具有365nm的活化波长，并且当可替换制剂筒50耦合到涂抹器20时电磁能的源被调节成在约365nm处发射电磁能。
在图7中描绘的涂抹器20的端视图中，光活化制剂组件22的分配器部分24被示出为与光环28基本上同心地定位。在该布置中，从光环28发射的电磁能围绕光活化制剂组件22的区域。这增加了由光活化制剂组件22分配的任何可光活化制剂将暴露于从光环28发射的聚焦电磁能的可能性。光环28与光活化制剂组件22的接近度还减少了光活化制剂组件22的可光活化制剂的分配与分配的可光活化制剂对由光环28发射的聚焦电磁能的暴露之间的时间。
本文描述的涂抹器20的实施例的益处包括可光活化制剂从单个自包含单元分配并活化。传统的制剂涂抹器分配制剂，但不包括电磁能的源。因此，即使传统制剂涂抹器用于分配可光活化制剂，也需要单独的照明装置来将可光活化制剂暴露于合适的电磁能。用涂抹器施加可光活化制剂并用单独的光源活化可光活化制剂的两步过程对于用户来说是麻烦的，并且可能使可光活化制剂的施加和/或活化不当。与传统制剂涂抹器的问题相反，本文描述的涂抹器20的实施例限制可光活化制剂在分配之前暴露于电磁能，减少了施加可光活化制剂到生物表面的一个或多个区域和使用电磁能活化可光活化制剂之间的时间段，并在紧邻可光活化制剂分配的位置处发射活化电磁能。
图9描绘了施加可光活化制剂的方法60的实施例，其可以使用能够分配和光活化本文描述的可光活化制剂的涂抹器的实施例执行。在框62处，可光活化制剂由光活化制剂组件的分配器部分从一个或多个可光活化制剂储存器分配到生物表面的一个或多个区域上。在框64处，电磁能由可操作地耦合到光活化制剂组件的光剂量组件从至少一个照明器聚焦到生物表面的一个或多个焦点区域上。聚焦的电磁能具有一种特性并且持续一持续时间以足以光活化从一个或多个可光活化制剂储存器分配的可光活化制剂。在一个实施例中，方法60包括框62和64中描绘的步骤。
在实施例中，方法60包括响应于指示光固化组合物类型的一个或多个输入生成电磁能刺激。例如，在操作期间，涂抹器20可操作以检测关于储存器、筒等内的制剂的信息，并基于检测的信息调节一个或多个光固化参数(例如，电磁能的波长、电磁能的强度、电磁能的持续时间等)。
在实施例中，方法60包括基于检测到的指示固化速率的测量来实时地改变一个或多个光固化参数(例如，电磁能的峰值发射波长、电磁能的强度、电磁能的持续时间等)。
在实施例中，方法60包括基于检测到的指示可光活化制剂分配速率的测量来改变一个或多个光固化参数(例如，电磁能的峰值发射波长、电磁能的强度、电磁能的持续时间等)。
在实施例中，方法60包括基于检测到的指示哪个筒正在分配可光活化制剂的测量来改变一个或多个光固化参数(例如，电磁能的峰值发射波长、电磁能的强度、电磁能的持续时间等)。
在实施例中，方法60包括响应于指示与储存器、筒等内的制剂相关联的光固化协议的一个或多个输入，生成聚焦的电磁能。
方法60可选地包括框66、68和70中描绘的步骤。在框66处，从包括光剂量组件的涂抹器移除可替换制剂筒。在框68处，将第二可替换制剂筒耦合到涂抹器。在框70处，将第二可光活化制剂从第二可替换制剂筒分配到生物表面的一个或多个区域上。框66、68和70中描绘的步骤允许包括光剂量组件的涂抹器与多个可替换制剂筒一起使用。在一个示例中，这种能力允许用户使用相同的涂抹器分配和光活化多种可光活化制剂。如上所述，在一些实施例中，涂抹器被配置成基于耦合到涂抹器的不同的可替换制剂筒和/或从可替换制剂筒分配的不同的可光活化制剂来修改来自光剂量组件的电磁能的一个或多个光谱参数。
参考图10，将讨论可以被添加到涂抹器20的任何实施例中的附加元件。虽然图10的元件被示出为与其它元件组合，但是可以省略任何一个或多个元件，使得元件可以在涂抹器20的实施例中单独地或与一个或多个元件组合地提供。
参考图10，在实施例中，涂抹器20包括接近传感器102，其控制照明器36的启动和停用，使得当分配器部分24在与用户的皮肤相距一定距离之内时启动照明器36，并且当分配器部分24在与用户的皮肤相距一定距离之外时停用照明器36。接近传感器102可以放置在涂抹器20的内侧或外侧。在实施例中，接近传感器102放置在涂抹器20的外侧。接近传感器102可以是红外传感器，以便检测分配器部分24何时已经远离皮肤表面移动了阈值量。接近传感器102的非限制性示例包括声学传感器(例如，超声波传感器、声学换能器等)、电导传感器、介电传感器(例如电容传感器)、电化学传感器、荧光传感器、力传感器、热传感器(例如热电偶、热敏电阻等)、交叉指传感器、光学传感器、生理传感器、接近传感器(例如电感式接近传感器、非接触电子接近传感器等)等。
在实施例中，接近传感器102可以是基于接触的，并且将仅在感测到分配器部分24接触皮肤表面时允许照明器36活动。该接触可以使用本领域已知的任何数量的机构来感测。这种类型的接近传感器102的非限制性示例包括声学传感器(例如，超声波传感器、声学换能器等)、电导传感器、介电传感器(例如电容传感器)、电化学传感器、荧光传感器、力传感器和压力传感器。
在图10所示的另一个实施例中，分配器部分24是透光的球24，并且照明器36被配置为将图像投射到用户的皮肤表面上。在实施例中，图像从照明器36通过波导38行进到涂抹器20的端部。图像可以用于显示使用涂抹器20的治疗方法的指令，以显示目标或指导从哪里引导用于治疗的涂抹器，或者显示通知，诸如何时需要更换制剂或者电池以电量低运行。在实施例中，采集相机104可以靠近分配器部分24布置在后面以拍摄用户的皮肤。这种图像可以在本地使用或发送到远程装置以诊断用户皮肤的状况。这种图像用于通知用户的瞄准或引导，以通过照明器36或外部装置显示器将制剂施加到皮肤的特定区域。
在图10所示的另一个实施例中，分配器部分球24可具有透明或生物相容的导体涂层106。透明或生物相容的导体涂层106环绕分配器部分球24的整个外部。透明或生物相容的导体涂层106电连接到用于执行许多目的的电路。用于球分配器部分24的合适的透明、生物相容的导电电极材料包括但不限于聚乙烯二氧噻吩(PEDOT)及其纳米复合物(例如PEDOT和石墨烯的纳米复合物)。在实施例中，分配器部分导体涂层106耦合到电源并且可以用于执行离子电渗疗法，其中分配器部分24可以作为电极操作。离子电渗疗法是一种使用小电流将带电物质(在大多数情况下是通过皮肤的药剂)穿过膜输送的技术。通过在接触皮肤的至少两个电极之间创建电场，可以实现离子(带电分子)通过皮肤的主动运输。在适当的制剂中的离子被源电极排斥，该源电极承载与离子相同的电荷，驱动它通过角质层并朝向返回电极。皮肤护理中的许多活化成分具有离子形式，因此离子电渗疗法可以改善这些成分渗透入表皮。美国申请号No.14/984,104中描述了使用离子电渗疗法将治疗剂输送到用户皮肤的技术的更完整的描述，该申请通过引用合并到本文中。在这种情况下，分配器部分24本身用作排斥电极。也就是说，在分配器部分24处施加的电荷是与要输送的离子物质相同的电荷。
在图10所示的另一个实施例中，可移除的制剂筒50可以被配置成仅具有特定方向，在该特定方向中它可以被插入到涂抹器装置中，以便避免用户插入筒时的错误。例如，参考图10，制剂筒50的近端具有比远端(朝向分配器部分24)更窄的直径，因此，制剂筒50只能在近端首先插入时插入涂抹器20中。在实施例中，筒50可以在一端具有仅螺接到光剂量组件上的螺纹。多个不同的筒可以是可用的，其中每个筒包括上述特定制剂中的一种制剂。
在图10所示的另一个实施例中，护罩108可以设置在分配器部分24后面，其允许来自照明器36的光朝向分配器部分24传输，但是阻挡光被反射回到储存制剂48的储存器。在实施例中，该护罩108可以像单向镜那样起作用并且防止反射光固化储存器内的制剂48。在实施例中，护罩108是设置在分配器部分球24后面的单向半球形反射镜108，其中半球形反射镜108允许来自照明器36的光在一个方向中聚焦，但是阻挡光返回到筒50的内部。
在涂抹器20的另一个实施例中，可以基于制剂使用不同范围的UV光波长。参考图10，在实施例中，光活化制剂组件22包括RFID或用诸如波长、时间、振幅或用于活化制剂48的组合的信息编码的任何其它机器可读特征116，并且光剂量组件26包括RFID读取器或读取器118，使得当光活化制剂组件22被插入到光剂量组件26中时，读取器118接近机器可读特征116并且可以读取在机器可读特征116上提供的信息。在实施例中，基于从机器可读特征116获得的信息，光剂量组件26控制由照明器36输送的电磁能的波长、照明器36开启的时间、由照明器36产生的电磁能的振幅、或任何组合。这样，电磁能的特性被自动地设置到涂抹器20中以避免任何输入错误。在实施例中，“机器可读特征”广泛地用于表示具有可以电子读取的信息的任何类型的存储装置，诸如RFID标签、磁性芯片、条形码、2-D条形码、其它电子可读芯片、标记等。
在图10中所示的另一个实施例中，波导结构38可以放置在筒50的外侧。在实施例中，波导结构38实际上与筒50本身集成，但是定位在筒50的外表面上，而不是通过涂抹器20的中间。例如，在实施例中，图5中示出的结构构件52被去除，并且波导38直接紧固到筒50(光活化制剂组件)的外表面。
在图11中所示的另一个实施例中，涂抹器20被配置成允许在筒50周围的空腔110中的自由空间传播，由此光源照明器36位于插入的分配筒50的端部之外的壳体中，其中在筒50周围的周向间隙允许光从照明器36传播到筒50的分配端。例如，空腔110可以被配置为椭圆形反射器。在实施例中，空腔110被涂抹器20壁的内侧上的反射表面112覆盖，并且筒50在筒50的外侧上具有反射表面114。因此，形成椭圆形反射器。
在图10中所示的另一个实施例中，球分配器部分24具有包封流体或凝胶的柔性外表面110，使得外表面110可以变形以调节用户皮肤的轮廓。在实施例中，外表面110可以是弹性体，诸如胶乳、橡胶、聚异戊二烯、聚丁二烯、氯丁二烯、丁基橡胶、丁腈橡胶、乙烯丙烯橡胶或硅树脂。在实施例中，分配器部分24在柔性外表面110内包含流体或凝胶。在实施例中，分配器部分球24具有稍微延展性和弹性，允许其在分配时贴合皮肤，但仍然能够保持其在涂抹器20的支承表面内的形状。
应该注意，为了本公开的目的，诸如“上”、“下”、“垂直”、“水平”“向内”、“向外”、“内”、“外”、“前”、“后”等的术语应当被解释为描述性的而不是限制所要求保护的主题的范围。此外，本文的“包括”、“包含”或“具有”及其变型的使用意在涵盖其后列出的项目及其等同物以及额外的项目。除非另有限制，否则术语“连接”、“耦合”和“安装”及其变型在此被广泛地使用并且包括直接和间接连接、耦合和安装。
在前面的描述中已经描述了本公开的原理、代表性实施例和操作模式。然而，旨在被保护的本公开的各方面不应被解释为限于所公开的特定实施例。此外，本文描述的实施例被认为是说明性的而不是限制性的。将意识到，在不脱离本公开的精神的情况下，可以由他人以及所使用的等同物进行变化和改变。因此，明确地打算所有这些变化、改变和等同物落入如所要求保护的本公开的精神和范围内。
此外，出于所有目的，下列专利和申请通过引用明确地并入本文：美国申请No.14/613,059；美国申请No.14/612,215；美国申请No.11/346,622；美国申请No.11/116,434；美国专利No.6030374；美国专利7004933；美国专利No.6283956；美国专利No.7494503；美国申请No.09/819,082；美国申请No.09/819,083；美国专利No.6629971；美国专利7201765；美国申请No.11/212,916；美国申请No.11/332,517；美国专利No.6887260；美国专利No.6936044；美国申请No.11/366,811；美国申请No.09/322,981；美国申请No.09/759,094；美国专利No.6663659；美国专利No.6676655；美国申请No.10/665,390；美国申请No.10/903,483；美国申请No.11/187,241；美国申请No.11/205,316；美国申请No.60/601,995；美国申请No.11/272,042；美国申请No.60/627,110；美国申请No.60/626,492；美国申请No.12/583,562；美国申请No.12/583,578；美国申请No.12/550,749；美国申请No.12/550,799；美国申请No.12/550,464；以及美国申请No.12/549,976。

Claims (24)

1.一种涂抹器装置，包括：
光活化制剂组件，其包括分配器部分和可替换制剂筒，在所述可替换制剂筒内具有制剂，其中所述制剂包括用于粉底、口红、指甲油、皮肤覆盖物、皮肤填充剂和其它美容制剂的光交联聚合物和低聚物；
光剂量组件，其耦合到所述光活化制剂组件，所述光剂量组件包括至少一个照明器，所述至少一个照明器被定向成将电磁能聚焦到生物表面的一个或多个焦点区域上，所述电磁能具有一种特性并且持续一持续时间以足以活化所述光交联聚合物和低聚物；
光环与所述光活化制剂组件同心，并且所述光环被配置为使得从所述光剂量组件的至少一个照明器发射的电磁能穿过所述光环并被引导朝向所述生物表面的一个或多个焦点区域，其中所述光环被配置为聚焦由所述至少一个照明器发射的电磁能；
标识符，其被配置为标识所述可替换制剂筒、所述可替换制剂筒内的所述制剂、所述可替换制剂筒内的所述制剂的活化波长，或所述可替换制剂筒内的所述制剂的活化能；以及
包括控制电路的控制器，所述控制器被配置为执行包括如下的步骤：
基于检测到的指示固化速率的测量来实时地改变选自电磁能的峰值发射波长、电磁能的强度和电磁能的持续时间的一个或多个光固化参数；
基于检测到的指示可光活化制剂分配速率的测量来改变选自电磁能的峰值发射波长、电磁能的强度和电磁能的持续时间的一个或多个光固化参数。
2.根据权利要求1所述的涂抹器装置，包括被配置为启动所述至少一个照明器的至少一个接近传感器。
3.根据权利要求2所述的涂抹器装置，其中所述至少一个接近传感器选自由红外、声学、超声波、电导、介电、电容、电化学、荧光、力、热、热电偶、热敏电阻、交叉指型、光学、生理和电感传感器组成的组。
4.根据权利要求2所述的涂抹器装置，其中所述接近传感器需要接触所述生物表面以启动所述至少一个照明器。
5.根据权利要求1所述的涂抹器装置，其中所述照明器可操作以将图像投射到所述生物表面上。
6.根据权利要求5所述的涂抹器装置，其中所述图像包括用于治疗的指令、用于指导治疗的目标或引导显示或通知中的一个或多个。
7.根据权利要求1所述的涂抹器装置，包括可操作以拍摄所述生物表面的相机。
8.根据权利要求1所述的涂抹器装置，其中所述分配器部分包括在所述分配器部分的外部上的生物相容性导电涂层。
9.根据权利要求8所述的涂抹器装置，其中所述生物相容性导电涂层包括聚乙烯二氧噻吩、其纳米复合物或石墨烯。
10.根据权利要求8所述的涂抹器装置，其中所述生物相容性导电涂层是电极。
11.根据权利要求1所述的涂抹器装置，其中所述分配器部分包括可操作以在所述生物表面上滚动的球。
12.根据权利要求1所述的涂抹器装置，包括靠近所述分配器部分的护罩，其中所述护罩包括单向镜，所述单向镜可操作以允许来自所述至少一个照明器的光朝向所述分配器部分传输。
13.根据权利要求12所述的涂抹器装置，其中所述护罩可操作以阻挡反射光。
14.根据权利要求12所述的涂抹器装置，其中所述护罩具有半球形状。
15.根据权利要求1所述的涂抹器装置，其中所述光活化制剂组件包括用信息编码的机器可读特征。
16.根据权利要求15所述的涂抹器装置，其中所述机器可读特征是射频识别标签、磁性芯片、条形码、2-D条形码或任何电子可读芯片。
17.根据权利要求15所述的涂抹器装置，其中所述光剂量组件包括被配置以靠近所述机器可读特征的读取器，且所述读取器能够读取在所述机器可读特征上提供的所述信息。
18.根据权利要求17所述的涂抹器装置，其中所述光剂量组件可操作以基于在所述机器可读特征上的所述信息控制由所述照明器输送的所述电磁能的所述活化波长、所述照明器开启的时间、由所述照明器产生的所述电磁能的振幅、或者任何组合。
19.根据权利要求1所述的涂抹器装置，其中所述光活化制剂组件包括固定到外表面的一个或多个波导。
20.根据权利要求1所述的涂抹器装置，包括在所述光剂量组件的内部与所述光活化制剂组件的外部之间的空腔，其中所述光剂量组件的所述内部和所述光活化制剂组件的所述外部具有反射表面。
21.根据权利要求20所述的涂抹器装置，其中所述空腔形成椭圆形反射器。
22.根据权利要求1所述的涂抹器装置，其中所述分配器部分包括球，所述球具有柔性外表面以及所述柔性外表面内的流体或凝胶。
23.根据权利要求1所述的涂抹器装置，包括配置成可操作地耦合到所述光活化制剂组件的光剂量组件，其中所述光活化制剂组件允许在单个方向中插入所述光剂量组件中。
24.一种施加制剂的方法，包括：
由光活化制剂组件的分配器部分将制剂从可替换制剂筒分配到生物表面的一个或多个区域上；
从所述光活化制剂组件上的机器可读特征读取用于活化所述制剂的信息，其中所述信息利用所述可替换制剂筒提供；
通过可操作地耦合到所述光活化制剂组件的光剂量组件将来自至少一个照明器的电磁能聚焦到所述生物表面的一个或多个焦点区域上，其中所述电磁能的波长、所述照明器开启的时间、所述电磁能的振幅或任何组合基于从所述机器可读特征读取的所述信息，其中所述制剂包括用于粉底、口红、指甲油、皮肤覆盖物、皮肤填充剂和其它美容制剂的光交联聚合物和低聚物，所述电磁能从所述至少一个照明器通过多个波导被发送到与所述光活化制剂组件同心的光环，所述至少一个照明器被定向成将电磁能聚焦到生物表面的一个或多个焦点区域上，所述电磁能具有一种特性并且持续一持续时间以足以活化所述光交联聚合物和低聚物，并且所述光环被配置为使得从所述光剂量组件的至少一个照明器发射的电磁能穿过所述光环并被引导朝向所述生物表面的一个或多个焦点区域，其中所述光环被配置为聚焦由所述至少一个照明器发射的电磁能；
利用包括控制电路的控制器，基于检测到的指示固化速率的测量来实时地改变选自电磁能的峰值发射波长、电磁能的强度和电磁能的持续时间的一个或多个光固化参数；以及
利用所述控制器，基于检测到的指示可光活化制剂分配速率的测量来改变选自电磁能的峰值发射波长、电磁能的强度和电磁能的持续时间的一个或多个光固化参数。
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