CN113491574B - 一种led发光脱毛装置 - Google Patents
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Abstract
本发明适用于光学脱毛领域,提供了一种LED发光脱毛装置,包括驱动电源、LED发光模组以及与驱动电源和LED发光模组连接的控制器,LED发光模组包括多路LED发光组件,每路LED发光组件点亮时形成一个独立的发光区,多个发光区之间无重合区域;控制器控制LED发光模组中至少两路LED发光组件在脱毛所需的至少一个发光周期内工作;发光周期为设定处于脱毛工作状态下的至少两路LED发光组件被接替触发点亮的过程;任意一路LED发光组件被单次触发点亮或者多路LED发光组件被单次触发同时点亮时的发光时长为50‑1500ms;发光区的光功率密度为20‑60W/cm2。本发明通过至少两路LED发光组件在脱毛所需的至少一个发光周期内被接替触发点亮,以平衡有效发光面积、能量、散热负担与功耗之间的关系。
Description
技术领域
本发明属于光学脱毛技术领域,尤其涉及一种LED发光脱毛装置。
背景技术
现有的家用脱毛仪大多采用激光或IPL(Intense pulsed light,强脉冲光)作为光源来进行脱毛,由于皮肤毛囊中黑色素的含量较高,而黑色素对光有较强的吸收作用,因此当激光或IPL在穿过表层皮肤到达毛囊层后,毛囊可将光能转化为热能,若是黑色素在短时间内吸收激光或IPL所携带的光能并将之转化为热能后,可破坏甚至是进一步的杀死毛囊,使得毛囊内的毛发短时间或长时间不再生,以达到脱毛的目的。
基于激光光源的脱毛仪中,由于激光器光谱单一,并且出光口较小,即激光照射到皮肤上的光斑面积较小、较为集中,在对大面积的皮肤进行脱毛时,需要用户多次主动地操控脱毛仪移动脱毛,操作较为频繁,脱毛效率较为低下,用户体验不佳。并且,由于光斑面积的限制,还容易因频繁密集的操作增加对同一脱毛区域重复脱毛的几率,提高了因光斑重叠而带来的皮肤风险。由于激光的能量较大,也可能因不慎操作而对人体造成伤害。
基于IPL光源的脱毛仪中,由于IPL光源为自发辐射光源,其所发出光的波长范围过大,大概为300-1200nm,其中包含了短波长范围(300-470nm)的光。而短波长范围的光容易对人体造成伤害,例如紫外光(300-370nm)不但容易被人体吸收而导致皮肤的黑色素沉积,导致肤色变深甚至变黑,若是不慎照射到人眼,还可能对人眼造成伤害。
并且,IPL光源发出的所有光中,只有一部分波长范围(大概在600-1200nm)的光能用于脱毛,300-600nm波长范围的光并不具备脱毛效果。因此,对于IPL光源的脱毛仪来说,在实际的使用过程中,必须通过滤光片过滤短波长的有害光,得到所需波长范围的光进行使用,对总发光能量的利用率较低。
鉴于激光光源与IPL光源的上述缺陷,现有技术中已有采用LED光源替代激光光源与IPL光源应用于脱毛仪中的尝试,但在将LED光源应用于脱毛仪中时,不但要考虑到LED光源输出的能量能否有效脱毛,还要考虑到LED光源的散热与功耗问题。
为使LED光源在短时间内输出足够用以脱毛的光能量,一般也是通过提升LED光源的功率的方式来实现。但LED光源为光热元件,其功率一部分转化为光能,一部分则转化为热能,因此LED光源功率提升的同时,其产生的热量也同样会增大,而增大LED光源在短时间内的散热负担与功耗。
并且LED光源对温度较为敏感,温度升高时会直接影响自身的光电转换效率,不但导致输出的光能量降低,而且发热量也会进一步增大,进一步地影响LED光源的正常工作与脱毛效果。因此,散热问题是将LED光源应用于脱毛仪时需要重点解决的问题之一。
在脱毛仪领域中,一般采用散热结构(如散热器以及散热风扇等)为光源散热,体积小的散热结构与脱毛仪的散热效果有限,因此为满足大功率光源的散热需求,散热结构的体积也同样需要增大,但会导致脱毛仪的整体结构增大,不够紧凑与小型化,不够便携。而若是提升散热结构的输出,同样会增加整体脱毛仪的功耗与额外的散热负担。
另外,LED光源的有效发光面积为其内的LED芯片的发光面积,而并不包括LED光源中本身不发光的区域的面积。可以理解的是,LED光源的有效发光面积越大,发热量也越大,而若是减小有效发光面积,虽然能降低LED光源的发热量,但对大面积皮肤脱毛时,需要用户更为频繁地操作脱毛仪脱毛,导致脱毛效率降低。
通过对LED光源的控制能在一定程度上起到调整有效发光面积的目的,但具体如何通过对LED光源的合理控制,以平衡LED光源的有效发光面积、散热、功耗以及脱毛能量等相关因素之间的关系,也是将LED光源应用于脱毛仪时需要重点解决的问题。
发明内容
本发明实施例提供一种LED发光脱毛装置,旨在解决如何通过对应用于脱毛仪的LED光源的合理控制,以平衡LED光源在脱毛中的有效发光面积、散热、功耗以及脱毛能量等相关因素之间的关系的技术问题。
本发明实施例是这样实现的,一种LED发光脱毛装置,包括驱动电源、LED发光模组以及与所述驱动电源和所述LED发光模组分别连接的控制器,所述LED发光模组包括多路LED发光组件,每路所述LED发光组件点亮时形成一个独立的发光区,多个所述发光区之间无重合区域;
所述控制器控制所述LED发光模组中的至少两路所述LED发光组件在脱毛所需的至少一个发光周期内工作;
所述发光周期为设定处于脱毛工作状态下的至少两路所述LED发光组件被接替触发点亮的过程;
任意一路所述LED发光组件被单次触发点亮,或者多路所述LED发光组件被单次触发同时点亮时的发光时长为50-1500ms;
所述发光区的光功率密度为20-60W/cm²。
更进一步地,所述LED发光组件包括一个开关以及与所述开关连接的多个LED芯片组,所述LED芯片组包括多个LED芯片。
更进一步地,所述驱动电源为开关电源或电池。
更进一步地,任意一路所述LED发光组件被单次触发点亮,或者多路所述LED发光组件被单次触发同时点亮时的发光时长为100-500ms。
更进一步地,所述控制器用于控制每路所述LED发光组件按设定时间顺序和/或设定位置顺序接替触发点亮。
更进一步地,所述控制器用于控制至少两路所述LED发光组件任意组合后按设定时间顺序和/或设定位置顺序接替触发点亮。
更进一步地,所述LED芯片的发光波长为600-1000nm。
更进一步地,所述LED发光组件为2-25路。
更进一步地,所述LED芯片为垂直结构。
更进一步地,不同的所述LED芯片组或不同的所述LED发光组件之间具有不同的伏安特性。
本发明所达到的有益效果是,通过控制器控制至少两路LED发光组件在脱毛所需的至少一个发光周期内接替工作,输出的有效发光面积与脱毛能量能够满足单位面积皮肤的脱毛需求,并且产生的发热量与功耗有限,相比于控制所有的LED发光组件同时发光时产生的高热量与高功耗,可更为快速地散热降温,有效降低LED发光脱毛装置的散热负担与功耗。
基于对至少两路LED发光组件的发光控制输出的有效发光面积与脱毛能量,多路LED发光组件按照设定被全部控制接替发光后,LED发光脱毛装置在多个LED发光组件发光的总发光周期内输出的总有效发光面积与总能量足够大,保证了脱毛效率。并且,将LED发光组件的发光周期与工作状态都限制为脱毛所需,以将LED发光组件用于其他用途时产生的其他热量与功耗区分开,保证LED发光脱毛装置的正常脱毛工作。
由LED发光组件点亮时形成的发光区之间无重合区域、完全独立,多个LED发光组件发光发热时相互之间的影响较小,各自的散热效果更佳,还可避免存在重合区域的多个LED发光组件都发光时,对与重合区域对应的皮肤重复光照,而出现加剧用户皮肤痛感甚至是增加被灼伤风险的问题,也可进一步地避免多个LED发光组件之间存在重合区域时,重合区域在短时间内重复工作,而出现发热严重以及功耗增加的问题。
本方案通过控制器对至少两路LED发光组件的控制和关于至少一个发光周期的设定,有效地平衡了LED发光脱毛装置在脱毛时的有效发光面积、脱毛能量、散热以及功耗等相关因素之间的关系,实现了LED光源在脱毛仪中的有效应用。
附图说明
图1是本发明实施例提供的LED发光模组的平面示意图;
图2是本发明实施例提供的LED发光脱毛装置的立体分解示意图;
图3是本发明实施例提供的LED发光组件的平面示意图;
图4是图1的LED发光模组在A1-A1向的截面示意图;
图5是本发明实施例提供的LED发光脱毛装置的控制电路示意图;
图6是本发明实时例提供的LED发光组件的第一种发光方式示意图;
图7是本发明实时例提供的LED发光组件的第二种发光方式示意图;
图8是本发明实时例提供的LED发光组件的第三种发光方式示意图;
图9是本发明实时例提供的LED发光组件的第四种发光方式示意图;
图10是本发明实时例提供的LED发光组件的第五种发光方式示意图;
图11是本发明实时例提供的LED发光组件的第六种发光方式示意图;
图12是本发明实时例提供的LED发光组件的第七种发光方式示意图;
图13是本发明实时例提供的LED发光组件的第八种发光方式示意图;
图14是本发明实时例提供的LED发光组件的第九种发光方式示意图;
图15是本发明实施例提供的LED发光脱毛装置的立体示意图;
图16是本发明实施例提供的LED发光脱毛装置的另一立体示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白,以下结合附图及实施例,对本发明进行进一步详细说明。应当理解,此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明,并不用于限定本发明。
家用脱毛仪领域中(例如激光脱毛仪与IPL脱毛仪),一般用能量密度(J/cm²)这个参数作为衡量脱毛仪脱毛效果的最重要指标。能量密度的定义为单位面积的能量,对于脱毛仪来说,能量密度指的是出光口辐射出的能量除以出光口的面积。一般来讲,脱毛仪光源所发出光的能量密度越高,脱毛效果越好,脱毛越持久,但因为皮肤毛囊以外的地方也有黑色素分布,当毛囊受到光辐射时,毛囊以外的地方也会被同时加热,因此能量密度越高,用户的痛感也越明显,灼伤皮肤的风险也越大。
另一方面,对于家用脱毛仪来说,为了实现更好的脱毛效果,一般采用的方式是直接增大功率输出,以提高自身所输出的光能量/能量密度,但由于家用脱毛仪的体积受限制,散热能力有限,增大功率输出的同时散热负担也显著提高,反过来影响脱毛仪光源的光电转换效率及整体性能。值得注意的是,上述的“光能量”指的是能够穿透表层皮肤并达到毛囊层的“有效能量”。
因此,在对脱毛仪光源设定合适的能量密度以满足脱毛需求的同时,还得考虑到家用脱毛仪的功耗、散热等问题,家用脱毛仪的整体结构需要围绕脱毛仪光源来做完全的适配。
研究显示,家用脱毛仪要进行脱毛所需的最低能量密度理论上为1J/cm²,即对于每平方厘米的皮肤最少需要辐射1J的能量才能进行脱毛,也有一些研究表明脱毛所需的最低能量密度为5J/cm²,本发明实施例以1J/cm²为最低能量密度进行示例说明。但在脱毛仪实际使用过程中,所面临的情况非常复杂,例如不同人的皮肤颜色厚度有差别、不同位置的毛囊深度不同、使用者的使用习惯也有差异等等,因此在最低能量密度的辐射下,脱毛效果无法得到保证。
众所周知,毛囊根部拥有比皮肤其他部位更密集的黑色素分布,根据扩展的选择性光热作用原理,光学脱毛的过程实际上是黑色素吸收光的能量转化为热能的过程,在该过程内使毛囊温度在短时间内快速升高,同时也会将热能传导到附近的组织,超过一定温度以及一定时间后,造成不可逆的损伤,以破坏毛囊根部,从而实现抑制毛发生长或者永久脱毛的目的。
毛囊黑色素吸收光的能量转化为热能的同时也会向周围传递热能,这是一个动态的过程,因此,毛囊在单位时间内吸收的光的能量必须远大于向外传递的能量,才能在短时间内让毛囊升高到可以损伤甚至是杀死细胞的温度。光的功率(光功率)和能量的关系为:P=W/t,其中:P为功率,单位是瓦(W);W为能量,单位为焦耳(J);t为时间,单位是秒(s)。根据上述公式可知:光功率必须达到一定的阈值才可在单位时间内达到较高的能量,同时考虑到光输出的面积,则应该为单位面积上的光功率必须达到一定的阈值,本发明实施例中将上述概念称为光功率密度(W/cm²)。值得注意的是,这里讨论的光功率密度均为皮肤上接收到的光功率密度。
现有的LED光源在照明领域应用非常广泛,在其他领域如医疗健康领域的应用较少。现有大功率LED技术虽然能满足照明所需的大功率需求,但是该技术提供的光功率密度并不能满足脱毛需求,要想实现脱毛的目的,必须达到更高的光功率密度。因此,需要合理地设置LED光源的结构以及各项参数,具体如LED芯片的数量、间隙、位置分布、输出功率以及波长等,以保证LED光源输出的足够用于脱毛的光功率密度。
在保证输出足够的光功率密度的同时,也需要保证LED光源的有效发光面积,LED光源的有效发光面积为其内的LED芯片的发光面积,而并不包括LED光源中本身不发光的区域的面积。
可以理解的是,LED光源的有效发光面积越大,发热量也越大,而若是减小有效发光面积,虽然能降低LED光源的发热量,但对大面积皮肤脱毛时,需要用户更为频繁地操作脱毛仪脱毛,导致脱毛效率降低。通过对LED光源的控制能在一定程度上起到调整有效发光面积的目的,但具体如何通过对LED光源的合理控制,以平衡LED光源的有效发光面积、散热、功耗以及脱毛能量等相关因素之间的关系,是将LED光源应用于脱毛仪时需要重点解决的问题。
实施例一
请参阅图1至图5,本发明实施例的LED发光脱毛装置100,包括LED发光模组10、驱动电源20以及与驱动电源20和LED发光模组10分别连接的控制器30,LED发光模组10包括多路LED发光组件11,每路LED发光组件11点亮时形成一个独立的发光区111,多个发光区111之间无重合区域;
控制器30控制LED发光模组10中的至少两路LED发光组件11在脱毛所需的至少一个发光周期内工作;
发光周期为设定处于脱毛工作状态下的至少两路LED发光组件11被接替触发点亮的过程;
任意一路LED发光组件11被单次触发点亮,或者多路LED发光组件11被单次触发同时点亮时的发光时长为50-1500ms;
发光区111的光功率密度为20-60W/cm²。
本发明实施例的LED发光脱毛装置100中,通过控制器30控制至少两路LED发光组件11在脱毛所需的至少一个发光周期内接替工作,接替工作的过程中输出的有效发光面积与脱毛能量能够满足单位面积皮肤的脱毛需求,并且产生的发热量与功耗有限,相比于控制所有的LED发光组件11同时发光时产生的高热量与高功耗,可更为快速地散热降温,有效降低LED发光脱毛装置100的散热负担与功耗。
基于对至少两路LED发光组件11的接替发光控制输出的有效发光面积与脱毛能量,多路LED发光组件11按照设定被全部控制发光后,LED发光脱毛装置100在多个LED发光组件11发光的总发光周期内输出的总有效发光面积与总能量足够大,保证了脱毛效率。并且,将LED发光组件11的发光周期与工作状态都限制为脱毛所需,以将LED发光组件11用于其他用途时产生的其他热量与功耗区分开,保证LED发光脱毛装置100的正常脱毛工作。
由每路LED发光组件11点亮时形成的多个发光区111之间无重合区域、完全独立,多个LED发光组件11发光发热时相互之间的影响较小,各自的散热效果更佳,还可避免存在重合区域的多个LED发光组件11都发光时,对与重合区域对应的皮肤重复光照,而出现加剧用户皮肤痛感甚至是增加被灼伤风险的问题,也可进一步地避免多个LED发光组件11之间存在重合区域时,重合区域在短时间内重复工作,而出现发热严重以及功耗增加的问题。
本发明实施例通过控制器30对至少两路LED发光组件11的接替发光控制和关于至少一个发光周期的设定,有效地平衡了LED发光脱毛装置100在脱毛时的有效发光面积、脱毛能量、散热以及功耗等相关因素之间的关系,实现了LED光源在脱毛仪中的有效应用。
本发明实施例中,将LED发光脱毛装置100被触发点亮的部位定义为LED发光组件11,LED发光组件11中包括本身发光的结构(如芯片)与本身不发光的结构,有效发光面积为上述本身发光的结构的面积。
具体地,发光区111为LED发光组件11发光时形成的“空间结构”,为一个发光的空间区域,并不包括实际的硬件结构,便于作为空间层次的发光面来进行光功率密度的检测,从结构的角度来讲,每路LED发光组件11点亮时形成一个独立的发光区111,多个发光区111之间无重合区域,可以理解为:
发光区111对应到LED发光组件11为,相邻的LED发光组件11之间存在明显的边界与区分,且每个LED发光组件11之间的边界为互不重合、不包含或是不交叉等情况,当两个或多个连续分布的LED发光组件11同时发光时,形成的总发光面积为单个发光区111面积的直接叠加。如此,便于各个LED发光组件11的结构设置,并且各个LED发光组件11发光、发热时都为独立的个体,对相互之间的影响较小。
从控制的角度来讲,需要结合到实际的LED发光组件11中:本发明对于每个LED发光组件11的控制为完全独立的,每个LED发光组件11之间的控制互不干扰、互不影响,对于每个LED发光组件11的控制不存在重复的过程,当两个或多个连续分布的LED发光组件11同时发光时,为在同一时间被分别控制,而并非是经过一个或多个LED发光组件11再控制其他的LED发光组件11。如此,可实现对每个LED发光组件11准确、快速的控制,避免对多个LED发光组件11的控制叠加、重复,而造成控制出错、紊乱等情况。
具体地,至少两路LED发光组件11在脱毛所需的至少一个发光周期内工作可以理解为,设定数量(如至少两路)的LED发光组件11的在设定数量(如至少一个)的发光周期内的工作用于实现脱毛、满足脱毛需求,而不是为了实现其他目的、满足其他需求。并且,每路LED发光组件11可被触发点亮一次或多次,多路LED发光组件11也可以被同时触发点亮,在某些设定的情况下甚至可以保持“常亮”。
但值得注意的是,在实际脱毛时,由于LED发光脱毛装置100仅需要在短时间内向单位面积的皮肤输出足够的能量即可实现有效脱毛,若是光照时间过长容易存在误伤风险,因此一般并不会将LED发光组件11的常亮设置应用在实际的使用中。即使将LED发光组件11设置为“常亮”状态,“常亮”状态的时长也应该为短时长,一般不会超过1500ms,并且LED发光组件11应当是辐射出最低的能量,以保证用户的使用安全。若是LED光源以正常的功率输出并对用户皮肤照射超过1500ms,则该LED光源并非为“脱毛所需”的设定。
下面结合不同应用情况,对不同设定数量的LED发光组件11在不同设定数量的发光周期工作做具体解释说明,示例性地:
1、当LED发光脱毛装置100应用于正常情况下、较小面积的脱毛时,LED发光组件11可以为两路,脱毛所需的发光周期可以为一个,即两路LED发光组件11在一个上述发光周期内工作以实现有效脱毛;
2、当LED发光脱毛装置100应用于正常情况下、较大面积的脱毛时,LED发光组件11可以为两路以上,如三路、四路、五路……等更多数量,脱毛所需的发光周期可以为一个,即两路以上的LED发光组件11在一个上述发光周期内工作以实现有效脱毛;
3、当LED发光脱毛装置100应用于一些特殊情况,考虑到不同人的皮肤毛囊情况不同或是一些用户可能有着更高的脱毛需求,如深层脱毛、顽固脱毛等可能需要更长时间、更多次脱毛的情况时,对于较小面积的皮肤脱毛,LED发光组件11的数量可以为两路,脱毛所需的发光周期可以为多个,即两路LED发光组件11在多个上述发光周期工作,以满足更高的脱毛需求;
4、基于上述第3个示例,对于较大面积的皮肤脱毛,LED发光组件11的数量可以为两路以上,如三路、四路、五路……等更多数量,脱毛所需的发光周期可以为多个,即两路以上的LED发光组件11被控制在多个发光周期工作,以满足更高的脱毛需求。
以上关于LED发光组件11的数量与发光周期的数量的描述仅为示例性的,不应理解为对本发明的限制,LED发光组件11的具体数量与发光周期的具体数量在实际的实施例中具体设置即可。
更进一步地,在本发明实施例中,控制器30控制至少两路LED发光组件11在脱毛所需的一个发光周期内发光。
在发光区111的光功率密度足够的情况下,LED发光组件11在一个发光周期内可有效地实现脱毛,并且发热量与功耗也有限,可降低LED发光组件11在短时间内的散热负担,同时避免对已脱毛区域重复脱毛造成皮肤灼热甚至是受损的问题,也避免因单次脱毛操作中发光周期过多或是过长而影响用户的脱毛体验与脱毛效率。
值得注意的是,若是将LED发光组件11用于嫩肤美白、毛发催长或者是指示工作状态等其他用途,则LED发光组件11在上述情况下发光的时长并不包括在本发明实施例所定义的脱毛所需的发光周期的时长内。
更多地,脱毛工作状态可以理解为,每路LED发光组件11被设定、控制能够实现有效脱毛的状态,每路LED发光组件11的功率、所发出的光的波长、所辐射的单位面积内的光能量和发光时长等脱毛必须满足的工作参数,都符合脱毛需求工作参数的范围或数值,并且不会低于或是超出脱毛所需求的工作参数范围或数值。也即是说,可以通过确定LED发光组件11的工作参数来判断其是否处于脱毛工作状态。
而若是有些LED发光组件11被设定为其他用途,如对皮肤嫩肤美白、毛发催长或指示工作状态等情况,在上述情况下,LED发光组件11所需要的功率更低、所发出的光的波长更短、所辐射的单位面积内的光能量更低、发光时长比脱毛所需时长更长,此时LED发光组件11的各项工作参数都与脱毛所需的工作参数不合,那上述LED发光组件11并不处于设定脱毛状态,而是处于其他设定功能状态。
设定处于脱毛状态下的至少两路LED发光组件11被接替触发点亮的过程为一个发光周期,可以理解为:
至少两路LED发光组件11中,被设定为第一个发光的LED发光组件11开始发光,至被设定为最后一个发光的LED发光组件11结束发光的过程,为一个完整的发光周期,至少两路LED发光组件11为接替发光的形式。在该过程中,即在一个发光周期中,从被设定为第一个发光的LED发光组件11开始发光开始,每一路LED发光组件11的发光可以为多种形式,如:每一路LED发光组件11可以被触发点亮一次或多次,多路LED发光组件11也可组合同时发光,组合发光的LED发光组件11发光时相互之间的间隔时长可以长于其中任一路LED发光组件11的发光时长,某一路或多路LED发光组件11也可以保持常亮等形式,直至设定为最后一个发光的LED发光组件11结束发光时,一个发光周期结束。
值得注意的是,接替触发点亮包括间隔设定时长接替触发点亮与无间隔接替触发点亮。
当多路LED发光组件11每路独立发光时:间隔设定时长接替触发点亮即,前一路LED发光组件11发光结束时,在间隔设定的时间后,设定的下一路LED发光组件11才接替开始发光;无间隔接替触发点亮即,前一路LED发光组件11发光结束后,设定的下一路LED发光组件11立刻接替开始发光。
当多路LED发光组件11组合发光时:间隔设定时长接替触发点亮即,设定在先组合发光的多路LED发光组件11发光结束时,在间隔设定的时间后,设定的下一组LED发光组件11才接替开始发光;无间隔接替触发点亮即设定在先组合发光的多路LED发光组件发光结束后,设定的下一组LED发光组件11立刻接替开始发光。
因此,当至少两路LED发光组件11组合发光时,若是至少两路LED发光组件11为间隔设定时长接替触发点亮,那发光周期的时长包括至少两路LED发光组件11的发光时长与间隔的设定时长,若至少两路LED发光组件11是无间隔、接替式发光,则只计算至少两路LED发光组件11的发光时长。
为便于叙述,假设至少两路LED发光组件11为无间隔接替式发光,并且当一路或多路LED发光组件11重复发光时也为接替式发光,下面结合不同数量与不同发光形式的LED发光组件11来对发光周期做具体的解释说明,示例性地:
1、请参阅图6,假设LED发光组件11为两路,设定第1路LED发光组件11(标号1)与第2路LED发光组件11(标号2)先、后被触发点亮1次,则从第1路LED发光组件11被触发点亮到第2路LED发光组件11熄灭之间的总时长为一个发光周期。即对于多路LED发光组件11中每一路LED发光组件11仅被触发点亮一次的情况,发光周期为多路LED发光组件11中每一路LED发光组件11仅被触发点亮一次的时长叠加得到的总时长。如第1路LED发光组件11先被点亮0.2s,第2路LED发光组件11接替第1路LED发光组件后被点亮0.2s,则叠加的总时长为0.2s+0.2s=0.4s,即发光周期为0.4s;
2、请参阅图7,假设LED发光组件11为两路,两路LED发光组件11中,设定先被触发点亮的第1路LED发光组件11(标号1)被分别触发点亮2次,设定后被触发点亮的第2路LED发光组件11(标号2)被分别触发点亮2次,则两路LED发光组件11总共4次触发点亮的时长为一个发光周期。即对于一路或多路LED发光组件11被触发点亮一次或多次的情况,发光周期为多路LED发光组件11被触发点亮的总次数的时长叠加得到的总时长。如第1路LED发光组件11单次被点亮0.2s,第2路LED发光组件11接替第1路LED发光组件后单次被点亮0.2s,则叠加的总时长为0.2s*2+0.2s*2=0.8s,即发光周期为0.8s;
3、请参阅图8,假设LED发光组件11为三路,其中第1路LED发光组件11(标号1)与第2路LED发光组件11(标号2)设定为先被同时触发点亮1次,第3路LED发光组件11(标号3)设定为后被分别触发点亮2次,则发光周期为第1路LED发光组件11与第2路LED发光组件11同时触发点亮1次的时长,加上第3路LED发光组件11被分别触发点亮2次的时长。若第1路LED发光组件11(标号1)与第2路LED发光组件11(标号2)单次同时点亮0.2s,第3路LED发光组件11(标号3)2次分别触发点亮0.2s,则发光周期为0.2s+0.2s*2=0.6s。
对于多路LED发光组件11同时被触发点亮一次或多次的情况,发光周期为一路LED发光组件11被触发点亮一次的时长或多次中每一次点亮的时长叠加的总时长,即只计算一次的时长或多次叠加的总时长。如多路LED发光组件11的发光时长都为0.2s,多路LED发光组件11被同时触发点亮1次,则发光周期为0.2s,若多路LED发光组件11被同时触发点亮3次,则总发光时长为0.2s*3=0.6s,即发光周期为0.6s;
4、请参阅图9,假设LED发光组件11为五路,设定其中三路LED发光组件11,第1路LED发光组件11(标号1)、第3路LED发光组件11(标号3)与第5路LED发光组件11(标号5)用于本次脱毛,其余两路LED发光组件11,第2路LED发光组件11(标号2)、第4路LED发光组件11(标号4)不工作:
4.1、请参阅图10,若第1路LED发光组件11、第3路LED发光组件11与第5路LED发光组件11按先后顺序分别被触发点亮一次,则第1路LED发光组件11、第3路LED发光组件11与第5路LED发光组件11按先后顺序分别被触发点亮一次的总时长为发光周期,第2路LED发光组件11、第4路LED发光组件11未发光因此不计算在内。若第1路LED发光组件11、第3路LED发光组件11与第5路LED发光组件11按先后顺序都点亮0.2s,则发光周期为0.2s*3=0.6s;
4.2、请参阅图11,若第1路LED发光组件11、第3路LED发光组件11与第5路LED发光组件11均被同时触发点亮一次,则第1路LED发光组件11、第3路LED发光组件11与第5路LED发光组件11被同时触发点亮一次的时长为发光周期,第2路LED发光组件11、第4路LED发光组件11未发光因此不计算在内。若是第1路LED发光组件11、第3路LED发光组件11与第5路LED发光组件11被同时触发点亮多次,则第1路LED发光组件11、第3路LED发光组件11与第5路LED发光组件11被同时触发点亮多次的总时长为发光周期,如被同时触发点亮3次、4次、5次……,则被同时触发点亮3次、4次、5次……的总时长为发光周期。
若第1路LED发光组件11、第3路LED发光组件11与第5路LED发光组件11同时被触发点亮一次,为0.2s,则发光周期为0.2s。若第1路LED发光组件11、第3路LED发光组件11与第5路LED发光组件11同时被触发点亮3次,单次发光时长为0.2s,则发光周期为0.2s*3=0.6s;
4.3、请参阅图12,若第1路LED发光组件11与第5路LED发光组件11先同时被触发点亮2次,第3路LED发光组件11后被单独触发点亮1次,则第1路LED发光组件11与第5路LED发光组件11同时被触发点亮2次的时长,加上第3路LED发光组件11被触发点亮1次的时长得到的总时长为发光周期,即第1路LED发光组件11、第3路LED发光组件11与第5路LED发光组件11被触发点亮的总次数叠加的总时长为发光周期,其余两路LED发光组件11未发光因此不计算在内。
若第1路LED发光组件11、第3路LED发光组件11与第5路LED发光组件11单次点亮的时长均为0.2s,第1路LED发光组件11与第5路LED发光组件11先同时被触发点亮2次的时长为0.2s*2=0.4s,第3路LED发光组件11后被触发点亮1次的时长为0.2s,发光时长为0.2s*2+0.2s=0.6s;
4.4、请参阅图13,若第1路LED发光组件11与第5路LED发光组件11先同时被触发点亮1次,然后第1路LED发光组件11与第5路LED发光组件11按先后顺序分别被触发点亮2次,第3路LED发光组件11相对第1路LED发光组件11与第5路LED发光组件11不同时被触发点亮3次,则三路LED发光组件11被触发点亮的总次数叠加的总时长为发光周期,即发光周期=1+2+2+3=8次触发点亮的总时长。
若第1路LED发光组件11、第3路LED发光组件11与第5路LED发光组件11单次点亮的时长均为0.2s:第1路LED发光组件11与第5路LED发光组件11先被同时触发点亮1次的时长为0.2s;再第1路LED发光组件11分别被触发点亮2次的时长为0.2*2=0.4s,第5路LED发光组件11分别被触发点亮2次的时长为0.2*2=0.4s;第3路LED发光组件11相对第1路LED发光组件11与第5路LED发光组件11不同时被触发点亮3次的时长为0.2*3=0.6s,则发光周期为0.2s+0.2*2+0.2*2+0.2*3=1.6s。
5、请参阅图14,假设LED发光组件11为五路,设定第1路LED发光组件11(标号1)与第2路LED发光组件11(标号2)用于本次脱毛,第5路LED发光组件11(标号5)常亮指示工作,第3路LED发光组件11(标号3)与第4路LED发光组件11(标号4)不工作。因第5路LED发光组件11用于指示工作,即不处于脱毛工作状态,因此不将第5路LED发光组件11的常亮时长包括在发光周期中,而以第1路LED发光组件11与第2路LED发光组件11的发光时长来计算发光周期,具体的发光形式可以参考上述的示例1-2。
基于上述示例1-5可扩展得到更多数量的LED发光组件11的发光组合与发光方式,在此不全部举例说明。
以上关于不同数量与不同发光形式的LED发光组件11的描述仅为示例性的,不应理解为对本发明的限制,LED发光组件11的具体数量与具体发光形式在实际的实施例中具体设置即可。
若至少两路LED发光组件11为间隔设定时长接替触发点亮,当LED发光脱毛装置100在短时间内需要重复工作时,多路LED发光组件11中已经发过光的LED发光组件11除了可在其他LED发光组件11发光时散热降温,还可在间隔设定时长内进行有效的散热降温,进一步地提升LED发光脱毛装置100的散热能力,示例性地:
1、假设LED发光组件11为两路,两路LED发光组件11为独立发光,若两路LED发光组件11的单次触发点亮时长均为0.2s,两路LED发光组件之间的间隔时长为0.2s,则发光周期为两路LED发光组件11被触发点亮的时长加上间隔时长,即发光周期=0.2s+0.2s+0.2s=0.6s;
2、假设LED发光组件11为三路,第一路LED发光组件11为独立发光,设定为先发光,第二路与第三路LED发光组件11为组合同时发光,设定为后发光,若三路LED发光组件11的单次触发点亮时长均为0.2s,第一路LED发光组件11以及第二路与第三路LED发光组件11之间的间隔时长为0.2s,则发光周期为第一路LED发光组件11被触发点亮的时长,加上间隔时长以及第二路与第三路LED发光组件11被同时触发点亮的时长,即发光周期=0.2s+0.2s+0.2s=0.6s。
更多路的LED发光组件11组合后按照间隔设定时长接替触发点亮的具体过程在此不再赘述,结合上述关于至少两路LED发光组件11间隔设定时长接替触发点亮的描述与上述示例1-5即可合理的得出。
在本发明实施例中,控制器30控制至少两路LED发光组件11独立或任意组合后依次接替发光,其中,依次可以为按设定时间顺序和/或设定位置顺序,即按照设定时间顺序、设定位置顺序或设定时间顺序和设定位置顺序的组合后接替发光,以使LED发光脱毛装置100适应不同的应用情况。
更进一步地,在本发明实施例中,当控制器30用于控制每路LED发光组件11按设定时间顺序和/或设定位置顺序接替触发点亮时,具体地:
1、当需要LED发光脱毛装置100的某个位置发光,以适应不同面积或是不同部位的皮肤时,由于每路LED发光组件11均可被独立控制,因此可控制每路的LED发光组件11按照位置先后顺序接替发光,如用户的手臂某两个位置均需要脱毛,则可设置对应的两路LED发光组件11按位置先后顺序接替发光,保证每路发光组件11的散热效果的同时,实现对目标区域皮肤在位置关系上的针对性脱毛,其中,位置先后顺序为设置于控制器30内的每路LED发光组件11之间的相对位置关系;
2、当需要LED发光脱毛装置100在不同时间点对某个目标区域的皮肤进行脱毛时,由于每路LED发光组件11均可被单独控制,因此可控制每路LED发光组件11按照时间先后顺序接替发光,如多路LED发光组件11对用户的手臂在不同的时间点进行脱毛,其中一路或多路LED发光组件11可以在不同时间点发光多次,保证每路LED发光组件11散热效果的同时,实现对目标区域皮肤在时间关系上的针对性脱毛,其中,时间先后顺序为设置于控制器30内的时间关系;
3、当需要LED发光脱毛装置100的某个位置在不同时间点对某个区域的皮肤进行脱毛时,由于每路LED发光组件11均可被单独控制,因此可控制每路LED发光组件11按照时间先后顺序与位置先后顺序的组合后接替发光,如第一时间为设定的第一路LED发光组件11发光,第二时间为设定的第二路LED发光组件11发光,第三时间为设定的第三路LED发光组件11发光,第四时间为设定的第一路LED发光组件11发光……,其中,上述设定的第一路LED发光组件11、设定的第二路LED发光组件11以及设定的第三路LED发光组件11为设定的特定位置关系,而并非是上述三路LED发光组件11在LED发光脱毛装置100上实际的位置关系,上述第一时间、第二时间、第三时间以及第四时间为设定的特定时间关系,而并非是一般的时间关系,以使每路LED发光组件11按照在不同的时间顺序与不同的位置顺序组合发光,满足不同的脱毛需求。
更进一步地,在本发明实施例中,当控制器30用于控制至少两路LED发光组件11任意组合后按设定时间顺序和/或设定位置顺序接替触发点亮时,具体地:
1、当需要LED发光脱毛装置100的某个位置发光,以适应不同面积或是不同部位的皮肤时,由于每路LED发光组件11均可被单独控制,因此可控制至少两路的LED发光组件11按照任意自由组合后的位置先后顺序接替发光,如假设LED发光组件11为4路,用户的手臂某两个位置均需要脱毛,则可设置两路LED发光组件11组合,另两路LED发光组件11组合之后,按照由各两路LED发光组件11组合的两组LED发光组件11的位置先后顺序接替发光,保证散热效果的同时,实现对目标区域皮肤在位置关系上的针对性脱毛,并且提升LED发光脱毛装置100的脱毛效率,其中,位置先后顺序为设置于控制器30内的多路LED发光组件11之间组合后的相对位置关系;
2、当需要LED发光脱毛装置100在不同时间点对某个目标区域的皮肤进行脱毛时,由于每路LED发光组件11均可被单独控制,因此可控制至少两路LED发光组件11按照时间先后顺序接替发光,如假设LED发光组件11为四路,四路LED发光组件11对用户的手臂在不同的时间点进行脱毛,其中每两路LED发光组件11组合后可以在不同时间点发光多次,保证散热效果的同时,实现对目标区域皮肤在时间关系上的针对性脱毛,其中,时间先后顺序为设置于控制器30内的时间关系;
3、当需要LED发光脱毛装置100的某个位置在不同时间点对某个区域的皮肤进行脱毛时,由于每路LED发光组件11均可被控制,因此可控制至少两路LED发光组件11按照时间先后顺序与位置先后顺序的组合接替发光,如第一时间为设定的第一组合LED发光组件11发光,第二时间为设定的第二组合LED发光组件11发光,第三时间为设定的第三路LED发光组件11发光,第四时间为设定的第一组合LED发光组件11发光……,其中,上述设定的第一组合LED发光组件11、设定的第二组合LED发光组件11以及设定的第三路LED发光组件11为设定的特定位置关系,而并非是上述三路LED发光组件11在LED发光脱毛装置100上实际的位置关系,上述第一时间、第二时间、第三时间以及第四时间为设定的特定时间关系,而并非是一般的时间关系,以使至少两路LED发光组件11按照在不同的时间顺序与不同的位置顺序组合发光,满足不同的脱毛需求。
并且,LED发光脱毛装置100中并非是所有的LED发光组件11均为组合发光的方式,一路LED发光组件11还可以掺杂在组合发光的LED发光组件11之间单独发光,适应LED发光脱毛装置100不同的脱毛应用。
在本发明实施例中,LED发光组件11为多路,多路LED发光组件11的发光形式为被控制器30按先后位置顺序、先后时间顺序、无间隔接替式,且每路LED发光组件11仅被控制触发点亮一次的发光形式,发光周期为多路LED发光组件11都发光后所用的总时长。
如此,一路LED发光组件11做为独立的单位可被独立控制,多路LED发光组件11可被控制器30控制在不同时间发光,一路LED发光组件11在发光周期内被控制发光时的发热量以及功耗有限,可更为快速地散热降温,避免多路甚至是所有LED发光组件11在同一时间发光时,导致LED发光脱毛装置100出现在短时间内功耗较大与发热严重的问题,有效降低散热负担与功耗。
单路LED发光组件11可对单位面积的皮肤有效脱毛,多路LED发光组件11全被控制发光后,LED发光脱毛装置100在发光周期内输出的总有效发光面积足够大,保证了脱毛效率。有效地平衡了LED发光脱毛装置100在脱毛时的有效发光面积、脱毛能量、散热以及功耗等相关因素之间的关系。
同时,由于多路LED发光组件11在不同时间发光,因此单个LED发光组件11点亮时形成的发光区111为完全独立的区域,也并不会与其他LED发光组件11发光时形成的发光区111出现重合区域。
如此,可避免存在重合区域的多个发光区111都发光时,对与重合区域对应的皮肤重复光照,而出现加剧用户皮肤痛感甚至是增加被灼伤风险的问题,也可进一步地避免多个发光区111之间存在重合区域时,重合区域内的LED发光组件11在短时间内重复工作,而出现发热严重以及功耗增加的问题。
更多地,多路LED发光组件11如图1所示沿x轴方向从左到右/从右到左按时间顺序无间隔接替发光后理解为LED发光脱毛装置100的一个发光周期,其中每路LED发光组件11都只被点亮一次,当一路LED发光组件11发光结束后,另一路LED发光组件11接替上一路LED发光组件11发光,直至所有的LED发光组件11依上述次序发过光后,LED发光脱毛装置100结束当前发光周期的发光。
当位于第一路的LED发光组件11被再次触发点亮时,为LED发光脱毛装置100的下一发光周期。每路LED发光组件11的发光时长、每路LED发光组件11之间的发光次序以及发光间隔时长等,可根据所需的能量大小、不同的脱毛部位以及不同的肤色等具体需求进行具体设置。
当LED发光脱毛装置100所有的LED发光组件11都发过光后,所有LED发光组件11的发光面积叠加为LED发光脱毛装置100的总发光面积,所有LED发光组件11发光后输出的发光能量叠加为LED发光脱毛装置100的总发光能量,LED发光脱毛装置100的总发光面积等于LED发光模组10的面积。
更进一步地,请继续参阅图1至图5,本发明实施例中的多路LED发光组件11在图1所示的x轴方向上延伸,在y轴方向上等距间隔分布形成LED发光模组10。如此,LED发光模组10的内部结构形成均匀规则的阵列,并且形成的光照区域(即对用户的脱毛区域)也较为规则,所输出的能量也更为均匀,用户的脱毛体验较好。
请参阅图1与图4,LED发光脱毛装置100还包括陶瓷基板40,陶瓷基板40上刻蚀有驱动电路,驱动电路与控制器30以及驱动电源20分别连接并由控制器30进行控制,驱动电路中包括连通的多条电路,LED发光模组10(即多路LED发光组件11)通过高导热材料粘接于陶瓷基板40上与驱动电路的多条电路一一对应设置,以实现对LED发光模组10以及每路LED发光组件11的电气连接与对应控制。
在相关技术中,陶瓷基板40指的是铜箔在高温下直接键合到氧化铝(Al2O3)或氮化铝(AlN)陶瓷基片表面(单面或双面)上的特殊工艺板,其具有优良电绝缘性能、高导热特性、优异的软钎焊性以及高的附着强度,并可像PCB板一样刻蚀出各种图形与电路,具有很大的载流能力,是制作大功率电路的优良材料。并且,依靠于陶瓷基板40优良的导热性,当其用于设置LED发光模组10时,LED发光脱毛装置100的封装能够做到较为紧凑,从而使功率密度大大提高,提升LED发光脱毛装置100的可靠性。
更多地,在一个实施例中,上述高导热材料包括但不限于银胶、锡膏等材料。银胶的导热系数约为30W/(m·K),锡膏的导热系数约为50W/(m·K),都具备较佳的导热能力,在保证对LED发光组件11稳固粘接的同时,可进一步地提高LED发光脱毛装置100的散热能力。
可以理解,由于多路LED发光组件11分别与驱动电路中的多路电路一一对应,因此,通过控制器30控制驱动电路中的每一路电路,即可对应地触发每一路LED发光组件11点亮,通电结束后LED发光组件11熄灭。
当控制器30控制驱动电路中任意一路电路通电时,该路电路对应的LED发光组件11即被单独触发点亮,控制该路电路通电的时长即为该路LED发光组件11的发光时长50-1500ms。当控制器30控制多路电路同时通电时,多路电路分别对应的多路LED发光组件11即被同时触发点亮,多路LED发光组件11中每一路LED发光组件11的通电时长与发光时长都相等,为50-1500ms,而多路LED发光组件11中的每一路都发过光后的总时长则为每一路LED发光组件11单次发光后的发光时长的叠加。
据研究显示,当对皮肤进行光照时,光的能量密度为一定值,皮肤所吸收的能量逐渐增大,但皮肤在被照射1500ms后会达到热平衡,即皮肤在单位时间内吸收的能量与向外散发的热量基本持平,此时若对皮肤继续进行光照,光的能量密度足够大并可实现脱毛,则可能会对皮肤造成损坏,若光的能量密度较小,则仅是皮肤处于热平衡状态而无法起到脱毛效果,但会导致光能量的浪费以及增加无谓的功耗与散热负担。
因此,本发明实施例中,将LED发光组件11被单次触发点亮时的发光时长的最大值设置为1500ms,避免超过1500ms后继续对皮肤光照而造成损害,也避免发光时间过长造成发光能量的浪费,同时降低LED发光脱毛装置100无谓的功耗与散热负担。将LED发光组件11被单次触发点亮时的发光时长的最小值设置为50ms,目的则在于避免LED发光组件11的辐射时间过短而无法实现脱毛。
可以理解,考虑到毛囊根部黑色素接收光能量温度升高的同时,也在将热量通过扩散传导给周围的组织,所以当光功率密度小于某个值时,即使在较长的辐射时间累积下,毛囊根部黑色素所得到的总能量较大,但由于同时存在的热扩散作用,其并不能升高到损伤周围邻近组织的温度,无法达到脱毛的效果。
因此,在本发明实施例中,采用光功率密度作为衡量LED发光脱毛装置100的脱毛能力的指标,其中,光功率可以理解为LED发光脱毛装置100在单位时间内辐射出光的总能量,即光在单位时间内的“功率”,单位为W;光功率密度可以理解为LED发光脱毛装置100辐射到单位面积内的光的总能量,单位为W/cm²,即光在单位面积上的“功率”。
LED发光脱毛装置100的光功率(P光)=电功率(P电)*光电转换效率(η),光功率密度(PS)=光功率(P) ÷ 单位面积(S),电功率(P电)=驱动电压(V) x 驱动电流(I)。其中,本发明实施例将单个LED发光组件11单次发光时的面积定义为单位面积,而并非是整个出光口的面积,当然,单位面积也可以理解为皮肤接收到LED发光组件11光照时的面积。
值得注意的是,光功率与光功率密度为本发明实施例的LED发光脱毛装置100的工作参数,也即是说,当单位面积的LED发光脱毛装置100在任意时刻发光时,即输出设定数值的光功率密度,满足脱毛的需求。而单位面积的LED发光脱毛装置100在单位时间内发光时,即输出设定数值的光功率,所输出的光功率即光的总能量,总能量在单位时间内被用户皮肤吸收后即可实现脱毛。
本发明实施例中,发光区111的光功率密度为20-60W/cm²,结合LED发光组件11的发光时长为50-1500ms,对应的能量密度为1-90J/cm²。
具体地,将发光区111的光功率密度设置为上述范围,以保证LED发光脱毛装置100在任意时间对用户皮肤进行照射时的脱毛效果。可避免光功率密度过低而导致LED发光脱毛装置100无法实现脱毛,同时避免所要的光功率密度过高,导致LED发光脱毛装置100的生产制造存在较大的困难,实际上无法达到,也避免因光功率密度过高而对用户皮肤造成损害,保证LED发光脱毛装置100的可行性的与安全性,既满足脱毛所需的最低的能量密度要求,也可采用高能量密度的来实现快速脱毛。
实施例二
更进一步地,请参阅图1、图3与图5,在本发明实施例中,LED发光组件11包括一个开关112以及与开关112连接的多个LED芯片组113,LED芯片组113包括多个LED芯片114。
具体地,LED发光组件11的开关112设置于陶瓷基板40上,并与驱动电路中与LED发光组件11对应的电路对应连接,实现LED发光组件11与陶瓷基板40以及控制器30之间的电气连接。控制器30与开关112连接,用于控制开关112的开闭以控制驱动电路的每路电路的通电与断电,以精准地控制与每路电路连接的每路LED发光组件11的发光与熄灭,实现LED发光脱毛装置100的电气化控制。
本发明实施例的LED发光脱毛装置100包括多路LED发光组件11,即包括多个开关112,每一个开关112与每一路LED发光组件11内的每个LED芯片组113以及LED芯片114连接,通过开关112可精准地控制每路LED发光组件11、每个LED芯片组113以及每个LED芯片114的工作。可以理解,一路LED发光组件11中的每个LED芯片组113同时工作,每个LED芯片组113中的每个LED芯片114也同时工作,以使LED发光组件11在单位时间内输出足够的光功率密度。
在一个实施例中,LED发光组件11包括多个串联连接的LED芯片组113,每个LED芯片组113包括多个并联连接的LED芯片114。
根据串联与并联的定义可知,多个LED芯片组113形成一个“干路”,多个LED芯片114分别为“支路”,每个LED芯片组113共同分担所属LED发光组件11的电压,每个LED芯片114共同分担流经所属LED芯片组113的电流,LED芯片组113中的多个LED芯片114的电压相同。因为LED发光脱毛装置100在工作时有且仅有一路LED发光组件11发光,因此每路LED发光组件11的电压实际上为驱动电源20的电压,且流经每个LED芯片组113的电流相同,流经每个LED芯片114的电流也相同。
如此,分摊至每个LED芯片组113的电压不会过高,但流经LED芯片组113中的每个LED芯片114的电流足够高,在LED芯片组113中的每个LED芯片114正常工作的前提下,保证了LED芯片114、LED芯片组113、LED发光组件11以及LED发光模组10的电气安全,还可避免多个LED芯片114同时点亮时导致LED芯片组113的电流过大,而使得LED发光脱毛装置100的功耗以及散热负担过大。而且,当一个LED芯片114损坏时,并不会影响其他LED芯片114的工作,保证LED发光脱毛装置100基本正常的工作。
请结合图1至图5,在本发明实施例中,LED发光组件11包括4个LED芯片组113,LED芯片组113包括3个并联LED芯片114。
从LED发光模组10的电气设计的层面来讲:
假设本发明实施例中每个LED发光组件11的驱动电压大概在12v,驱动电流大概在3A,整体的LED发光模组10的功率大概在36W,功率适中,可避免因功率过高而导致发热问题严重,同时保证LED发光模组10的正常工作。由于每个LED发光组件11串联有4个LED芯片组113,因此分摊至每个LED芯片组113的电压为12V÷4=3V。
在设计确定了LED发光组件11的电压以及电流后,再进一步地计算得到用以驱动LED芯片组113的电源的电压与电流。结合LED芯片114的电气参数设计:假设本发明实施例所使用的单颗LED芯片114的驱动电压约为3V,驱动电流为1A;3颗LED芯片114并联后形成的LED芯片组113的驱动电压为3V,驱动电流为1A * 3=3A;由4组LED芯片组113串联后形成的LED发光组件11的驱动电压为3V * 4=12V,驱动电流为3A。以此,与LED发光组件11以及LED发光模组10的电气设计相适配,由此可平衡每个LED芯片组113的电压电流,保证电气安全。
当然,在其他实施例中,每路LED发光组件11中的多个LED芯片组113也可以并联设置,每个LED芯片组113中的多个LED芯片114也可以串联设置,以提升LED发光脱毛装置100的适用范围。
更进一步地,请继续参阅图1、图3与图5,本发明实施例中的多个LED芯片114之间等距间隔分布形成LED芯片组113,多个LED芯片组113在图1所示的x轴方向上等距间隔分布形成LED发光组件11。
如此,LED发光脱毛装置100的内部结构形成较为均匀规则的阵列,较为紧凑与小型化,能够提升单位面积上输出的光功率与光功率密度,保证脱毛效果,并且形成的光照区域(即对用户的脱毛区域)也较为均匀规则,使得所输出的光功率密度也更为均匀,用于皮肤接收的能量也均匀分布,脱毛体验较好,脱毛效果较佳。
值得注意的是,每路LED发光组件11内的LED芯片组113的数量可以相同或不同,每个LED芯片组113内的LED芯片114的数量可以相同或不同。通过每路LED发光组件11内不同数量的LED芯片组113,以及每个LED芯片组113内不同数量的LED芯片114的混搭组合,可得到不同形状、不同面积的脱毛区域,以满足对LED发光脱毛装置100不同的应用需求。
在一个实施例中,假设一路LED发光组件11内的LED芯片组113的数量为4组,相邻一路LED发光组件11内的LED芯片组113的数量为2组,与上一路相邻的一路LED发光组件11内的LED芯片组113的数量为2组,与上一路相邻的一路LED发光组件11内的LED芯片组113的数量为4组,则可形成即分别为4、2、2、4组LED芯片组113,可形成两端长、中间短的脱毛形状。
请结合图1、图3与图5,更进一步地,在本发明实施例中,每路LED发光组件11的LED芯片组113的数量相同,每路LED发光组件11的LED芯片组113均为4组,每个LED芯片组113内的LED芯片114的数量也相同,每个LED芯片组113内的LED芯片114的均为3个。
如此,形成的LED发光脱毛装置100的内部结构更为规则,便于LED发光脱毛装置100的控制电路的设置,也可保证LED发光脱毛装置100的各个部位的发光面积以及辐射的光功率密度相同,保证LED发光脱毛装置100发光时光的均匀性,使得脱毛时的脱毛区域更为均匀,提升脱毛效果。
在一个实施例中,在LED发光脱毛装置100的硬件不变的情况下(即LED发光组件11、LED芯片组113以及LED芯片114的数量、位置以及间隙等关系既定不变),可根据LED发光脱毛装置100所面对的不同情况,如用于不同的身体部位的皮肤、不同颜色的皮肤、不同脱毛面积的皮肤、不同的皮肤粗糙程度、白皙程度以及毛发密集程度等情况等,控制LED发光脱毛装置100发出不同发光面积、不同光功率密度以及不同发光时长等不同参数的光,以有效地适配不同的使用场景。
示例性地,在针对不同面积的皮肤脱毛时,可通过软件控制的方式或针对驱动电路进行设置,以控制不同数量的LED发光组件11发光,发出不同面积大小的光,如针对腋下,甚至是唇毛、胡须、眉毛等小面积的脱毛区域时,可控制较少数量的LED发光组件11发光,以与小面积的脱毛区域相适配,提升LED发光脱毛装置100在面对小面积的脱毛区域时的脱毛效果,避免LED发光脱毛装置100整体工作而产生的额外散热负担与功耗。
而针对身体、手臂、腿部等大面积的脱毛区域时,可采用正常、全发光或是大面积的发光方式控制LED发光组件11发光,保证LED发光脱毛装置100在面对大面积的脱毛区域时的脱毛效率。
又例如,在面对用户皮肤的毛发较为密集时,可通过控制较少数量的LED发光组件11发光以及控制LED发光组件11以更小功率发光等方式,以降低LED发光组件11输出的光功率密度,降低用户的痛感。当用户皮肤的毛发较为稀疏时,可通过控制较多数量的LED发光组件11发光以及控制LED发光组件11以更高功率发光等方式,提升LED发光组件11输出的光功率密度,提升LED发光脱毛装置100的脱毛效果。
实施例三
更进一步地,请结合图1与图3,在本发明实施例中,LE D芯片组113还包括供邻近的LED芯片组113中的多个LED芯片114连接的一个共线区域115。
现有技术中,仅是将LED芯片114直接设置于基板上,再将每个LED芯片114之间直接串联在一起,而并不会在基板上预留专门用于走线、布线的区域,这样既难以准确地设计与计算每个LED芯片114之间的间隙,也难以通过基板实现不同区域的LED芯片114之间的有效连接,并且LED芯片114之间的走线与布线也可能会影响到发光面积。
本发明实施例中,每个LED芯片组113中的多个LED芯片114之间并联设置,多个LED芯片114并联连接至临近的LED芯片组113的共线区域115。
共线区域115单独占有LED芯片组113中的一部分区域,与LED芯片114的设置位置处于同一平面上,并且共线区域115刻蚀有一部分驱动电路与本组LED芯片组113的多个LED芯片114连接。即共线区域115既包括部分陶瓷基板40的实际结构,同时也包括设置于上述部分陶瓷基板40内的电路结构。
因此,共线区域115可统一将上一LED芯片组113中的多个LED芯片114,与本组LED芯片组113的多个LED芯片114串联在一起,满足相邻的LED芯片组113之间的电连接需求。并且,共线区域115为多个LED芯片114留下布线以及走线等电气设置的空间,保证LED芯片114、LED芯片组113、发光区111以及LED发光脱毛装置100的正常工作。同时,共线区域115上并未设置有其他结构,也可帮助同组的多个LED芯片114散热。
从电气层面来讲,共线区域115可以理解为本组LED芯片组113的“干路”,其不但直接影响了本组LED芯片组113与相邻LED芯片组113的发光,更是直接影响了整个发光区111的发光,当一个共线区域115损坏时,整个发光区111以及其内的所有LED芯片组113、LED芯片114也无法正常工作。
根据并联的定义可知,LED芯片组113中的每个LED芯片114的电压相同,多个LED芯片114平均分摊流经上一LED芯片组113的共线区域115与本组LED芯片组113的电流。如此,可避免多个LED芯片114同时点亮时导致LED芯片组113的电压过大,而使得LED发光脱毛装置100的功耗以及散热负担过大。并且,流经单个LED芯片114的电流也不会过大,保证LED发光脱毛装置100的电气安全。
在一个实施例中,每个LED芯片组113中的多个LED芯片114也可以串联设置,以提升LED发光脱毛装置100的适用范围。
值得注意的是,本发明实施例中,LED芯片组113的有效发光面积为LED芯片组113中的LED芯片114的发光面积,而不包括其中共线区域115的面积,LED芯片组113、发光区111以及LED发光脱毛装置100的有效发光面积,为其内所有的LED芯片114的发光面积的叠加,同样不包括其内所有的共线区域115的面积,因此,可通过所有的LED芯片114的发光面积来计算整体的LED发光脱毛装置100的有效发光面积。
实施例四
更进一步地,在本发明实施例中,LED芯片114为垂直结构。
垂直结构的LED芯片114具有高概率、高光效和散热好等优点,是制作大功率的LED发光脱毛装置100的较佳选择。垂直结构的LED芯片114的具体工艺流程为:在蓝宝石衬底上生长完GaN外延层后,在p-GaN表面蒸镀金属反射镜,然后采用晶圆键合技术或电镀金属基板的方法,将GaN外延层转移至新的导热导电性能良好的基板上,并利用激光剥离或化学湿法剥离等衬底剥离技术将原有的蓝宝石衬底剥离,并露出n-GaN层,最后在n-GaN表面制作电极形成垂直结构的LED芯片114。
由于垂直结构的LED芯片114的p、n电极垂直分布于有源层上下两侧,因此不需要刻蚀有源区实现n型欧姆接触,同时电流在电极间垂直传播,避免了横向结构的电流聚集、分布不均匀的问题。并且,垂直结构的LED芯片114通过转移至导热性良好的衬底上,散热效果好。此外,垂直结构的LED芯片114封装只需一根金线,封装过程简单,提升了LED芯片114的可靠性,降低了封装成本。
因此,垂直结构的LED芯片114更加适用于大功率固态照明光源,但由于垂直结构的LED芯片114的制作工艺相对复杂,技术难点较多,目前只在一些特定场合使用该种结构,如应用于本发明实施例的LED发光脱毛装置100中,满足将LED发光脱毛装置100用于脱毛的要求。
当然,在其他实施例中,LED芯片114还可以为其他结构,如平面结构或倒装结构,以提升LED发光脱毛装置100的适用范围。
实施例五
更进一步地,在本发明实施例中,任意一路LED发光组件11单次触发点亮,或者多路LED发光组件11单次触发同时点亮时的发光时长为100-500ms。
具体地,本发明实施例中的LED发光组件11的光功率密度为60-80W/cm²,单位时间上对单位面积的皮肤输出的能量足够的大,将LED发光组件11被单次触发点亮时的发光时长的最大值设置为500ms,可进一步地避免LED发光组件11单次发光时长的时长较长,而多路LED发光组件11都发光后的总时长过长而影响用户的脱毛效率与体验。多路LED发光组件11单次触发同时点亮时的发光时长为100-500ms,并非是多路LED发光组件11共同发光的总时长为100-500ms,而是多路LED发光组件11中的每一路LED发光组件11的发光时长为100-500ms,避免一路LED发光组件11的发光时长过短而无法有效脱毛。
结合上述光功率密度范围可得:
1、若LED发光组件11的发光时长为100ms,光功率密度为60W/cm²或80W/cm²,在对1cm²的皮肤进行辐射时,输出的能量密度为0.1s*60W/cm² =6J/cm2,或为0.1s*80W/cm²=8J/cm²,满足脱毛需求;
2、若LED发光组件11的发光时长为500ms,光功率密度为60W/cm²或80W/cm²,在对1cm²的皮肤进行辐射时,输出的能量密度为0.5s*60W/cm²=30J/cm²,或为0.5s*80W/cm²=40J/cm²,具备较佳的脱毛效果。
在本发明实施例中,一路LED发光组件11单次触发点亮的发光时长为200ms,设定的LED发光组件11的光功率密度为73W/cm²,单位面积输出的能量为0.2s*73W/cm²≈15J/cm²,脱毛效果较佳,避免因脱毛时间较短而需要用户多次操作脱毛。
实施例六
更进一步地,在本发明实施例中,LED芯片114的发光波长为600-1000nm。
可以理解,每个LED芯片114所发出光的波长是固定的,因此,在本发明实施例中,LED芯片114的发光波长为600-1000nm应当理解为,单个LED芯片114所发出光的波长处于600-1000nm的波长范围内,即单个LED芯片114的波长为600-1000nm中的某个,如可以为600nm、800nm、……以及1000nm等,而并非是LED芯片114发出波长范围为600-1000nm的光。
另外,通过现有对LED芯片114的生产技术,可较为精准地将LED芯片114设计发出想要波长。
区别于现有的IPL光源所发出的大范围波长的光,本发明实施例所选用600-1000nm波长范围的LED芯片114,发出用于脱毛的特定波长的光,减少了对于脱毛无用波长的光的浪费,降低了LED发光脱毛装置100的散热负担,也除去了紫外光等对人体有害的光,提升安全性,进一步地提高了LED发光脱毛装置100的安全性。
在一个实施例中,多个LED芯片114的波长可以相同或不同。
具体地,如一个LED芯片组113中多个LED芯片114的波长相同或不同,或多个LED芯片组113的多个LED芯片114的波长相同或不同,通过多种不同波长的LED芯片114的组合,以应用于LED发光脱毛装置100的不同使用场景。
不同波长的LED芯片114设置,可对LED发光脱毛装置100输出的能量进行调整,使得LED发光脱毛装置100的设定部位所发出光的能量更高或更低,满足不同需求。优选地,可采用与主要波长的LED芯片114的波长范围相近的其他波长的LED芯片114,不会因为所采用的波长与主要波长的LED芯片114的波长差距过大,而使得两个部位的能量输出差距较大,导致用户进行脱毛的部位不均匀。
另外,当采用其他波长的LED芯片114时,可将其他波长的LED芯片114设置在一起,如设置为同一LED芯片组113或同一LED发光组件11,并且LED芯片组113或LED发光组件11可独立控制点亮,以与主要波长的LED芯片114形成区别,便于LED发光脱毛装置100的生产设置,同时使得用户明确地知晓某个LED芯片组113或LED发光组件11用于实现其他功能。当用户需要LED发光脱毛装置100发出设定光实现特定的功能时,通过软件或硬件的设置单独控制其他波长的LED芯片组113或LED发光组件11发光即可,以满足用户的特定需求。
示例性地,在用于LED发光模组10的LED芯片114大部分采用波长为808nm或810nm的基础上,还可选用设定数量的波长为630nm或650nm的LED芯片114设置于LED发光模组10中,在LED发光模组10中构成特定的功能区域,或与808nm或810nm波长的LED芯片114混合,在脱毛的同时实现特定的功能。
具体地,波长为630nm以及650nm的光为红外光,红外光照射皮肤时可以产生温热效应。在红外光照射下,组织细胞活力及再生能力提高,可改善血液循环,消除肿胀,促进炎症消散,加快伤口愈合。红外光还可降低神经系统的兴奋性,有镇痛、解除横纹肌和平滑肌痉挛以及促进神经功能恢复等作用。
实施例七
更进一步地,在本发明实施例中,LED发光组件11为2-25路。
将LED发光组件11配置为上述范围,可避免因LED发光组件11过少或过多时,带来的脱毛辐射时间不足或是过长而出现脱毛效果不佳或是辐射能量过多导致皮肤受损的情况。具体地,将LED发光组件11为2路时,可满足LED发光脱毛装置100最基本的分区、分时控制需求,也满足输出足够的光功率密度用以脱毛的需求。
同时,可避免LED发光脱毛装置100的总发光面积一定而因LED发光组件11过少时,导致的LED发光脱毛装置100散热负担过大的问题。将LED发光组件11为25路时,可避免因LED发光组件11过多使得每路LED发光组件11都发光后的总发光时长过长,而导致用户的体验感不佳,同时也可降低LED发光脱毛装置100的功耗。
更进一步地,在本发明实施例中,LED发光组件11配置为8-10路。
具体地,将LED发光组件11配置为8-10路,在设定好单个LED发光组件11的发光时长后,8-10路LED发光组件11依次按设定的发光时长发光后的总时长适中,可保证LED发光脱毛装置100整体的脱毛效率。并且,上述数值范围数量的LED发光组件11,所构成的LED发光脱毛装置100的总发光面积足够,在LED发光脱毛装置100的单次发光周期结束后,其所对应的脱毛面积也较大,进一步地提升LED发光脱毛装置100的脱毛效率。
请参阅图1与图5,在本发明实施例的LED发光脱毛装置100中,LED发光组件11配置为10路,每个LED发光组件11包括4个LED芯片组113,每个LED芯片组113包括3个LED芯片114,单个LED发光组件11的发光时长为0.2s。
具体地,10路LED发光组件11的总发光时长为2s,即LED发光脱毛装置100的一个发光周期为2s,脱毛时间适中,同时LED发光组件11之间间隔工作的时间也足够长,可提高散热效果。
单路LED发光组件11中的LED芯片组113为4个,且每个LED芯片组113中包括3个LED芯片114形成紧密的LED阵列,在对LED发光脱毛装置100紧凑与小型化的要求下,LED发光模组10总共包括120个LED芯片114,可在单位面积内输出足够大的光功率密度用以脱毛,并且“3并4串”(即3个LED芯片114并联,4个LED芯片组113串联)的电气设计在满足正常工作的基础上,电气安全性能也较高。
实施例八
更进一步地,在本发明实施例中,不同的LED芯片组113或不同的LED发光组件11之间具有不同的伏安特性。
具体地,不同的LED芯片组113或不同的LED发光组件11之间具有不同的伏安特性可以理解为,不同的LED芯片组113或不同的LED发光组件11之间的电压(V)与电流(A)不同。而LED芯片114的电功率(W)=电压(V)x电流(A),因此,不同的LED芯片组113或不同的LED发光组件11之间的电压与电流不同,即为不同的LED芯片组113或不同的LED发光组件11的电功率不同。
LED芯片114的光功率(W)=电功率(W)*光电转换效率,因此,不同的LED芯片组113或不同的LED发光组件11的电功率不同,即为不同的LED芯片组113或不同的LED发光组件11的光功率不同,进一步地不同的LED芯片组113或不同的LED发光组件11的光功率密度也不同,以适用于不同肤色的人群。
一般来说,LED芯片114的光电转换效率不是固定的,随着LED芯片114的发热量逐渐升高,其光电转换效率会逐渐受到影响而降低,而为保证光功率与光功率密度,可以加大电功率输出,但单方面的加大电功率,容易带来的功耗与发热增加的问题,因此对LED芯片114的散热尤为重要。
示例性地,光功率密度高的LED芯片组113或LED发光组件11更适用于肤色较浅的人,光功率密度低的LED芯片组113或LED发光组件11适用于肤色较深的人,将输出的不同功率密度对应不同肤色使用,提高了LED发光脱毛装置100的适用范围。
在又一个示例中,由于不同用户对脱毛效果的需求不同,某些用户对光照的耐受性更高,可能需要更强的光功率密度来更快、更高效的脱毛,也有些用户对光照的耐受性较低,可能需要较低的光功率密度来降低痛感。
因此,还可通过对LED发光组件11的伏安特性的设置,在脱毛仪中设置不同的脱毛强度或档次、脱毛程度等,不同的脱毛档次对应不同的光功率密度,可设置更高的伏安数值以使LED发光组件11输出更高的光功率密度,或是设置更低的伏安数值以使LED发光组件11输出更低的光功率密度,在脱毛仪的正常使用中则为正常数值的伏安数值,以使LED发光组件11输出正常的光功率密度,以适应不同用户的不同脱毛需求。
当然,在一个实施例中,不同的LED芯片组113或不同的LED发光组件11之间也可以具有相同的伏安特性。实际上,在LED发光脱毛装置100的正常使用中,不同的LED芯片组113或不同的LED发光组件11之间的伏安特性并不能达到完全的相同,因此本发明以不同的LED芯片组113或不同的LED发光组件11之间的伏安特性不同作为示例进行说明。
实施例九
更进一步地,在本发明实施例中,驱动电源20为开关电源或电池。
具体地,驱动电源20为电池时,电池可以包括锂电池或可充电电池,使LED发光脱毛装置100摆脱电线与插座的限制,提升LED发光脱毛装置100的便携性与使用自由度。驱动电源20为外接开关电源时,可保证LED发光脱毛装置100的电力供应。
在一个实施例中,LED发光脱毛装置100在配备有电池的基础上,还可包括有外接电源,提升LED发光脱毛装置100的适用范围。
在一个实施例中,LED发光脱毛装置100中还可包括与控制器30连接的肤色检测装置,肤色检测装置为可检测肤色的传感器,控制器30内设置有肤色检测算法,当用户使用LED发光脱毛装置100时,LED发光脱毛装置100首先通过肤色检测装置检测用户的肤色,若是用户的肤色值在正常值范围内,则控制器30控制LED发光脱毛装置100正常启动并脱毛,若用户的肤色值超出正常值范围,则控制器30控制LED发光脱毛装置100发出警报并锁定或是停止工作,待检测到肤色为正常值范围后或是控制器30接收到用户的解锁、重启工作等控制指令,控制器30再控制LED发光脱毛装置100重新工作脱毛,以避免用户的误操作或是某些不适于脱毛的、肤色较深的用户而造成误伤,提升LED发光脱毛装置100的安全性。
在一个实施例中,当用户使用LED发光脱毛装置100时,LED发光脱毛装置100还可检测用户进行脱毛的区域是否重复脱毛,若是该块皮肤已脱毛或是不适合脱毛,则控制器30控制LED发光脱毛装置100锁定或停止工作,避免对已脱毛区域重复脱毛或是对不适合脱毛区域光照而造成损伤,若是该块皮肤未脱毛,则控制器30控制LED发光脱毛装置100正常启动脱毛。
可以理解,若是用户的某块皮肤已脱毛,则该块皮肤的温度会升高,因此,在上述实施例中,LED发光脱毛装置100可通过温度传感器检测用户的皮肤温度是否处于正常值范围内,来判断用户进行脱毛的区域是否重复脱毛。温度传感器与控制器30连接,当温度传感器检测到用户的某块皮肤的温度处于正常值范围内时,则控制器30判断该块皮肤未脱毛,此时控制LED发光脱毛装置100正常工作脱毛,当温度传感器检测到用户的某块皮肤的温度超过正常值范围时,控制器30判断该块皮肤已脱毛或是由于温度过高而不适合脱毛。
在一个实施例中,由于不同用户对不同温度的耐受性不同,为针对不同用户的需求,LED发光脱毛装置100还可包括自动涂脱毛介质结构,或是自动刮毛结构,在用户脱毛前先对用户皮肤涂上脱毛介质(如凝胶)或是刮毛,降低用户脱毛过程中的不适感,提升LED发光脱毛装置100的脱毛效率,并提升用户的脱毛体验。
在一个实施例中,LED发光脱毛装置100还可包括指示灯,以指示LED发光脱毛装置100的工作状态,避免用户不了解LED发光脱毛装置100的工作状态而误操作,造成LED发光脱毛装置100的不正常工作或LED发光脱毛装置100损坏甚至是对皮肤造成误伤等情况。
实施例十
更进一步地,请结合图2、图15与图16,在本发明实施例中,LED发光脱毛装置100还包括散热结构50,散热结构50与控制器30以及驱动电源20分别连接。
具体地,在本发明实施例中,散热结构50可包括散热翅片51与散热风扇52,散热风扇52与控制器30以及驱动电源20电性连接,散热翅片51与陶瓷基板40以及控制器30连接以传导两者产生的热量,散热风扇52设置于散热翅片51上既帮助散热翅片51向外传输热量,同时也为散热翅片51散热以提升散热翅片51的热量传输效果。
本发明实施例的LED发光脱毛装置100还包括外壳60,外壳60内形成有一容置空间,LED发光脱毛装置100的控制器30、驱动电源20以及散热结构50均容置、固定于该容置空间内,并且LED发光组件11至少部分自外壳60露出,以保证其发出的光传输到LED发光脱毛装置100外界。外壳60可相对稳固地容置、固定上述元器件,避免上述元器件移动而影响LED发光脱毛装置100的正常工作,并可有效地保护LED发光脱毛装置100的内部结构不受外力的直接损害,提升LED发光脱毛装置100的安全性能与使用寿命。
在本发明实施例中,外壳60可以为分体结构或一体结构,以适应LED发光脱毛装置100的不同需求。
请继续结合图2、图15与图16,在本发明实施例中,外壳60为分体结构,其包括上壳体61和与上壳体61适配、并相对拆卸设置的下壳体62,上壳体61与下壳体62固定在一起时围成上述容置空间,上述控制器30、驱动电源20以及LED发光组件11位于上壳体61与下壳体62之间,上壳体61与下壳体62之间可拆卸设置便于对LED发光脱毛装置100进行组装拆卸。
在一个实施例中,外壳60还可以为一体结构,以提升LED发光脱毛装置100的一体化与整体性,提升整体的强度。
在一个实施例中,上壳体61与下壳体62之间可通过螺丝螺固的方式实现两者的可拆卸设置,螺丝螺固的方式重复性较好,固定效果较好。
在另一个实施例中,上壳体61与下壳体62之间可通过卡合固定的方式实现两者的可拆卸设置,卡合固定的方式无需配备专门的工具,操作更为便捷。
当然,在又一个实施例中,也可以是通过螺丝螺固以及卡合固定结合的方式实现上壳体61与下壳体62的可拆卸设置,进一步地提升上壳体61与下壳体62固定在一起时的稳定性。
更进一步地,在本发明实施例中,外壳60开设有与外界通风散热的散热孔(611/621),提升LED发光脱毛装置100的散热能力。
在一个实施例中,散热孔(611/621)开设于外壳60的上下表面,即开设于上壳体61与下壳体62,且散热风扇52与散热翅片51的位置分别对应于外壳60上、下表面的散热孔(611/621)。
如此,当散热风扇52转动时,可将散热翅片51产生的热量通过外壳60下表面的散热孔(611/621)吹出LED发光脱毛装置100,并且通过外壳60上表面的散热孔(611/621)吸入冷空气,促进冷、热空气的循环,保证对散热翅片51的散热降温效果。
在又一个实施例中,散热孔(611/621)还可开设于外壳60的左右两侧,以全方位地将LED发光脱毛装置100产生的热量传输出LED发光脱毛装置100。
在本说明书的描述中,参考术语“实施例一”、“实施例二”等的描述意指结合实施方式或示例描述的具体特征、结构、材料或特点包含于本申请的至少一个实施方式或示例中。在本说明书中,对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施方式或示例。而且,描述的具体特征、结构、材料或特点可以在任何的一个或多个实施方式或示例中以合适的方式结合。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已,并不用以限制本发明,凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等,均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (9)
1.一种LED发光脱毛装置,包括驱动电源、LED发光模组以及与所述驱动电源和所述LED发光模组分别连接的控制器,其特征在于,所述LED发光模组包括多路LED发光组件,每路所述LED发光组件点亮时形成一个独立的发光区,多个所述发光区之间无重合区域;
所述控制器用于控制所述LED发光模组中的至少两路所述LED发光组件在脱毛所需的至少一个发光周期内工作;
所述发光周期为设定处于脱毛工作状态下的至少两路所述LED发光组件被接替触发点亮的过程;
任意一路所述LED发光组件被单次触发点亮,或者多路所述LED发光组件被单次触发同时点亮时的发光时长为50-1500ms;
所述发光区的光功率密度为20-60W/cm²;
所述LED发光组件包括多个互相串联连接的LED芯片组,所述LED芯片组包括3个互相并联连接并为垂直结构的LED芯片,以及供邻近的所述LED芯片组中的3个所述LED芯片并联连接的一个共线区域;
单个所述LED芯片组内的3个所述LED芯片与同组的所述共线区域围成一个正方形,3个所述LED芯片分别位于所述LED芯片组的左上角、左下角与右上角,所述共线区域位于所述LED芯片组的右下角;
所述共线区域统一将上一所述LED芯片组中的多个所述LED芯片,与本组所述LED芯片组的多个所述LED芯片串联在一起。
2.如权利要求1所述的LED发光脱毛装置,其特征在于,所述LED发光组件还包括与多个所述LED芯片组连接的一个开关。
3.如权利要求1所述的LED发光脱毛装置,其特征在于,所述驱动电源为开关电源或电池。
4.如权利要求1所述的LED发光脱毛装置,其特征在于,任意一路所述LED发光组件被单次触发点亮,或者多路所述LED发光组件被单次触发同时点亮时的发光时长为100-500ms。
5.如权利要求1所述的LED发光脱毛装置,其特征在于,所述控制器用于控制每路所述LED发光组件按设定时间顺序和/或设定位置顺序接替触发点亮。
6.如权利要求1所述的LED发光脱毛装置,其特征在于,所述控制器用于控制至少两路所述LED发光组件任意组合后按设定时间顺序和/或设定位置顺序接替触发点亮。
7.如权利要求1所述的LED发光脱毛装置,其特征在于,所述LED芯片的发光波长为600-1000nm。
8.如权利要求1所述的LED发光脱毛装置,其特征在于,所述LED发光组件为2-25路。
9.如权利要求1所述的LED发光脱毛装置,其特征在于,不同的所述LED芯片组或不同的所述LED发光组件之间具有不同的伏安特性。
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