CN1812823A - 美容设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种美容设备，具备发光单元、电容器和电流控制单元，发光单元具有放电灯以及引导来自放电灯的光的导光器，电容器供给向放电灯通电的电流，电流控制单元控制从电容器向放电灯通电的电流，而且，电流控制单元在至一次照射期间内的照射的末期之前，恒流控制向放电灯通电的电流，在放电的末期，以比恒流控制中的电流低而且与电容器电压相对应的电流向放电灯通电。

Description

美容设备

技术领域

本发明涉及用光束去除皮肤的斑痕、雀斑、皱纹，或者实施脱毛的美容设备。

背景技术

作为利用了光束的美容设备，例如已知在专利文献1(日本国专利第2892642号公报)中公开的设备。该美容设备通过来自卤灯的光束照射和基于放电的臭氧照射，实施斑痕、雀斑等的去除或者脱毛等美容。

近年来，已判明通过在皮肤上照射来自放电灯的光进行局部加热，可以得到与上述相同的美容效果。因此本发明者对于这种能够照射光的美容设备进行了锐意研究，发现了以下的课题。

即，在这种美容设备中，为了暂时保存使放电灯发光从而可以在皮肤上产生充分的局部加热的电量，需要电容器。然而，通过来自电容器的通电只是使放电灯发光，伴随着放电而电容器电压降低从而通电的电流降低，因此在光照射的初期和末期发光量不同。其结果，不能够连续地向皮肤提供恒定的加热值，即使照射的初期是良好的加热值，但是在末期加热值过低，美容效果降低。

发明内容

本发明是鉴于以上的情况而完成的，目的在于提供在一次照射期间中能够照射适于美容的强度的光的美容设备。

本发明为了达到上述的目的进行了锐意的研究，考虑到用电流控制元件恒流控制来自电容器的通电。而且，认识到如果这样进行恒流控制，则由于对电流控制元件加负荷，因此需要防止由于减少该负荷而破坏元件。从而，发现了在至一次照射期间内的照射的末期之前进行恒流控制，在照射的末期，通过控制成比恒流控制中的电流低的与电容器电压相对应的电流，减少对于电流控制元件的负荷的同时，能够照射适于美容的强度的光。本发明是根据这样的发现而完成的。

本发明的美容设备具备发光单元、电容器和电流控制单元。发光单元具有放电灯以及引导来自放电灯的光的导光器。电容器供给向放电灯通电的电流。电流控制单元控制从电容器向放电灯通电的电流。电流控制单元在至一次照射期间内的放电的末期之前恒流控制向放电灯通电的电流，在照射的末期按照比恒流控制中的电流低而且与电容器电压相对应的电流向放电灯通电。

在该美容设备中，在一次照射期间内，能够降低加到电流控制单元中的负荷的同时，照射适于美容的强度的光。

美容设备最好具备用于使向放电灯通电的电流成为脉冲电流的脉冲生成单元。电流控制单元最好根据来自脉冲生成单元的脉冲串，使来自电容器的电流成为脉冲电流。如果这样做，则由于能够隔开间隔反复在相同的部位上照射短脉冲宽度的光，因此各脉冲光把照射部位适宜加热的同时，减少热量向没有照射光的周边部位的扩散，能够有效地进行照射部位的加温。

脉冲生成单元最好生成各脉冲的脉冲宽度相同的脉冲串。如果这样做，则能够使各脉冲的发光量相等，在各脉冲以一致的加热值加温。

美容设备最好具备设定来自放电灯的发光量的设定单元、根据在设定单元中设定的发光量，决定电容器的充电电压的充电电压决定单元。如果这样做，则能够根据实施手术所必需的发光量，使电容器充电。

美容设备最好具备根据在设定单元中设定了的发光量，决定比施加在电容器上的充电电压高的最大电容器设定电压的最大电容器设定电压决定单元、检测在电容器上施加的电容器电压的电容器电压检测单元、当由电容器电压检测单元检测出的电容器电压超过最大电容器设定电压时，使电容器电压降低到比最大电容器设定电压低的电压降低单元。当从前一次手术中的光的照射变更发光量实施手术时，由充电电压决定单元决定的充电电压有时设定为比已经充电的电容器的电容器充电电压低很多的设定值。这种情况下，如果使放电灯保持不变继续发光，则超过构成电流控制单元的元件的最大额定(允许负荷容量(例如最大集电极损失))，有可能破坏元件。这时，由最大电容器设定电压决定单元决定施加在电容器上的最大电容器设定电压，如果电容器电压比该最大电容器设定电压大，则由电压降低单元使电容器电压低于最大电容器设定电压，能够减少加到电流控制单元中的负荷，防止破坏元件。

美容设备最好具备根据施加在放电灯上的灯电压，判定灯电压的正常以及异常的判定单元。电流控制单元当由判定单元判定为灯电压异常时，最好停止向放电灯的通电。如果这样做，则当发生了与放电灯连接的电缆短路时，或者放电灯破坏而短路等异常时，能够防止流过过大的电流，防止破坏设备。

本发明的美容设备的控制装置具备电容器和电流控制单元。电容器供给向放电灯通电的电流。电流控制单元控制从电容器向放电灯通电的电流。电流控制单元在至一次照射期间内的照射的末期之前恒流控制在向放电灯通电的电流，在照射的末期，以比恒流控制中的电流低而且与电容器电压相对应的电流向放电灯通电。

本发明根据以下详细的说明以及附图能够进一步充分理解。这些只是为了例示而示出的，不应该认为限定本发明。

附图说明

图1表示本实施形态的美容设备的外观的结构。

图2是表示本实施形态的美容设备的结构的框图。

图3用于说明本实施形态的美容设备的控制。

图4用于说明最大电容器设定电压。

具体实施方式

下面，参照附图详细地说明本发明的实施形态。另外，在附图的说明中，在相同的元件上标注相同的号码，省略重复的说明。另外，为了图示的方便，附图的尺寸比例并不一定与所说明的一致。

图1表示本实施形态的美容设备10的外观结构。如图1所示，本实施形态的美容设备10具备发光单元12和主体单元(美容设备的控制装置)14。发光单元12具有T字形的操作手把16、装入到该操作手把16内的Xe灯等放电灯(图2的18)、引导来自放电灯18的光的导光器20。在操作手把16中，预先设置用于指示发光的按钮22，通过按压该按钮22，放电灯18发光，由导光器20引导的光从出射面20a出射。

主体单元14构成为在大致正方体形的箱体内装入各种装置。在主体单元14的上部分中，设置用于显示各种信息的液晶显示装置24。该显示装置24还能够起到为了设定用于实施手术的条件的触摸屏式的设定单元的作用。

主体单元14和发光单元12经过在内部安装了电缆的柔性电缆管26连接，能够使发光单元12自由地移动到手术实施部位。

图2是表示本实施形态的美容设备10的结构的框图。如果参照图2进行更详细的说明，则发光单元12的放电灯18构成细管形，具有比管径长的放电长度。从该放电灯出射的光的波长是大约380～950nm。

导光器20由具有光透射性的材料形成，具有与放电灯18的放电长度几乎相等的宽度和比管径大的厚度。导光器20的端面预先进行镜面研磨加工，从入射面损失极少地感光来自放电灯18的光后引导，从出射面20a出射。

在入射放电灯18的光的导光器20的入射面一侧，设置具有几乎与其端面相同剖面形状的滤光器20b。从而，从出射面20a出射的光的波长成为大约540～950nm。

导光器20的出射光的出射面20a的面积最好比较大。这是因为当皮肤的手术施加部位的面积大时，如果出射面20a的面积小则需要反复照射，效率差。从该观点出发，导光器20的出射面20a的尺寸采用宽度20mm×厚度10mm，或者宽度35mm×厚度10mm，或者宽度55mm×厚度10mm。作为向宽度20mm的导光器20出射光的放电灯18，由于需要遍及宽度20mm提供发光强度密度中不均匀少的光，因此使用具有与导光器20的宽度几乎相同放电长度的放电灯18。

该导光器20不收敛光地传播光。这是因为出射面20a大，以及因为为了把操作手把16做成放入到手掌中的大小而需要尽可能减小放电灯18的大小因而不能够使用大的放电灯18。这样，由于在导光器20中没有光的收敛作用，因此放电灯18最好在上述那样的出射面20a的面积中出射带来适宜加热效果的发光量的光。

主体单元14具有用于供给在放电灯18中通电的电流的电容器28。电容器28保存可以在皮肤的手术施加部位中得到充分的局部加热的电力。该电容器28一举放电充电了的大容量电力，使放电管18发光。

在电容器28中连接用于充电的电源单元30。该电源单元30从一般的交流(AC)商用配电系统整流，供给直流(DC)电力。电源单元30由后述的电压控制误差比较放大器32控制，可变地设置输出电压。该电源单元30被控制成如果输出电压成为设定值则结束充电，阻止充电电流向电容器28流入。另外，被控制成使得当电容器电压大于等于设定值时，也阻止充电电流向电容器28流入。

在电容器28中连接电流控制元件34。该电流控制元件34控制从电容器28向放电灯18通电的电流。作为电流控制元件34，最好使用能够根据电压控制通电电流的半导体元件。例如，功率管、MOS-TET、IGBT等。作为由电流控制元件34进行的电流控制，说明使用了IGBT的一系列控制的情况。在该控制中，利用即使施加在元件上的集电极、发射极之间的电压增大，由栅极电压控制的集电极电流也不变化的特性。集电极电流通过改变栅极电压而变化。通过改变栅极电压，集电极电流变化的实用的集电极电流的范围是线性的动作范围。如果栅极电压更高，则集电极电流进入到可以流过更大的电流的状态，实用上达到与开关接通等效的状态。在与开关接通等效的状态下，电流动作不再是线性的控制状态，而视为饱和状态。在该美容设备10中，利用这种电流控制元件34的线性的动作状态和饱和的动作状态，控制在放电灯18中通电的电流。

在电流控制元件34的下游，设置检测在放电灯18中通电的电流的电流检测单元36。该电流检测单元36例如由使用了霍尔元件的电流互感器等构成，与对于放电灯18的布线绝缘，检测电流。该电流检测单元36构成后述的负反馈控制系统的一部分。该电流检测单元36如所述那样检测脉冲电流，为了构成不产生下降(sag)的负反馈控制系统，具有从DC到高频频带的宽带频率特性。

触发变压器38设置在电流检测单元36的下游。该触发变压器38向放电灯18供给用于放电灯18发光所必需的高压触发脉冲。在本实施形态中，触发变压器38是串联式，直接与放电灯18的通电电极连接。

在触发变压器38中连接触发振荡器40。触发振荡器40当激励放电灯18时，向触发变压器38传送用于生成高压触发脉冲的信号。在激励了放电灯18以后，触发振荡器40自动地停止振荡。

另外，在触发变压器38上，连接微小电流供给电源单元42。该微小电流供给电源单元42在激励了放电灯18以后，向放电灯18供给用于持续微弱发光的微小电流。这样，通过预先使放电灯18一直微弱发光，如果电流控制元件34动作，来自电容器28的电流流入到放电灯18，则在放电灯18中流入大电流，瞬时强烈发光。另外，通过预先一直流过微小电流，放电灯18一直处于放电状态，因此不需要在放电灯18上加瞬时强烈发光程度的触发脉冲。

电流控制误差放大器44把在电流检测单元36中检测出的电流值与由后述的电流设定单元46设置的通电电流的设定值相比较，放大其差分后输出。

负反馈电流控制调整单元48取入从脉冲生成单元50输出的脉冲串，控制电流控制元件34使得通电电流成为脉冲电流。这时，负反馈电流控制调整单元48接收来自电流控制误差放大器44的输出，控制电流控制元件34，使得在放电灯18中流过的脉冲电流的电流值成为由电流设定器46设定的设定值。

驱动输出控制开关52设置在负反馈电流控制调整单元48与电流控制元件34之间，起到所谓的电子开关的作用。该驱动输出控制开关52通常使来自负反馈电流控制调整单元48的信号通过电流控制元件34，如果接收到来自异常检测放大器54的控制信号，则切断信号使得不向电流控制元件34传送来自负反馈电流控制调整单元48的信号。

这样，由电流控制元件34、电流检测单元36、电流控制误差放大器44、负反馈电流控制调整单元48以及驱动输出控制开关52构成作为控制从电容器28向放电灯18通电的电流的电流控制单元56的负反馈电流控制系统。

光输出设定输入单元(设定单元)58是设定来自放电灯18的发光量，使得能够得到与美容内容一致的所希望的发光量的输入单元。

设定输入处理单元60输出确定在光输出设定输入单元58中输入的发光量的参数。具体地讲，作为确定所输入的发光量的参数，输出在放电灯18中流过的电流值、脉冲波形(脉冲宽度以及脉冲间隔)以及脉冲发光时间。另外，设定输入处理单元60输出使在光输出设定输入单元58中设定的值显示在图1的显示装置24上的信号。

设定修正第1存储单元62具有存储元件和运算元件。该设定修正第1存储单元62根据从设定输入处理单元60接收的上述参数，决定施加在电容器28上的充电电压，输出驱动第1电压设定器64的信号。对于施加在电容器28上的充电电压的决定在电流控制单元56在至照射的末期之前进行恒流控制、在照射的末期控制成比恒流控制中的电流低而且与电容器电压相对应的电流方面是很重要的。上述参数与充电电压的关系根据放电灯18的放电特性、通常的设定电流值与通电时间的关系，预先存储在设定修正第1存储单元62的存储元件中。设定修正第1存储单元62从该关系决定充电电压。

第1电压设定器64根据设定修正第1存储单元62的输出，生成施加在电容器28上的充电电压的设定基准值后输出。这样，由设定输入处理单元60、设定修正第1存储单元62以及第1电压设定器64，构成决定电容器28的充电电压的充电电压决定单元。

第1电压检测器66延迟时间很少地检测施加在电容器28上的电容器电压，输出到电压控制误差比较放大器32。电压控制误差比较放大器32把来自第1电压设定器64的设定基准值与来自第1电压检测器66的电容器电压进行比较，控制电源单元30使得电容器电压成为设定基准值。

脉冲设定器68接收来自设定修正第1存储单元62的信号，确定脉冲发光的脉冲宽度、脉冲间隔以及脉冲发生时间，把用于实现该脉冲发光的信号输出到脉冲生成单元50。

脉冲生成单元50根据来自脉冲设定器68的信号，生成所指定的内容的脉冲串。该脉冲生成单元50根据发光指示单元70的指示动作，发生脉冲串。

发光指示单元70是确定是否把脉冲生成单元50的输出供给到负反馈电流控制调整单元48的指示单元。如图1所示，设置在操作手把16中的用于发光指示的按钮22与该发光指示单元70电连接。

电流设定器46接收来自设定修正第1存储单元62的信号，输出在放电灯18中通电的恒定电流的设定值。该设定值输入到电流控制误差比较放大器44。

设定修正第2存储单元72具有存储元件和运算元件。该设定修正第2存储单元72根据由设定修正第1存储单元62决定了的充电电压，决定电流控制元件34处于不会由于脉冲通电而破坏的范围内时的施加在电容器28上的最大电容器设定电压。虽然电流控制元件34控制通电电流，使得成为由脉冲设定器68以及电流测定器46设定的通电量，但是电流控制元件34由于串联控制，因此在电流控制元件34上加负荷。电容器电压越大加到电流控制元件34上的负荷越大，在超过了可允许的负荷量的时刻破坏元件。从而，需要控制成使得电流控制元件34在可允许的负荷量的范围内动作。为此，设置设定修正第2存储单元72。

在设定修正第2存储单元72的存储元件中存储电流控制元件34可允许的负荷量。运算元件根据由设定修正第1存储单元62决定的充电电压和可允许的负荷量，决定即将破坏电流控制元件34的最大电容器设定电压，输出驱动第2电压设定器74的信号。

第2电压设定器74根据设定修正第2存储单元72的指示，把即将破坏电流控制元件34的最大电容器设定电压作为参考电压输出。这样，由设定输入处理单元60、设定修正第1存储单元62、设定修正第2存储单元72以及第2电压设定器74，构成用于决定加到电容器28上的最大电容器设定电压的最大电容器设定电压决定单元。

第2电压检测器(电容器电压检测单元)76作为宽带噪声滤波器检测施加到电容器28上的电容器电压。

电压误差比较放大器78把来自第2电压检测器76的电容器电压与来自第2电压设定器74的最大电容器设定电压进行比较，如果电容器电压大于等于最大电容器设定电压，则使输出控制开关80动作，在电容器28上连接负荷电阻器82。该负荷电阻器82是当电容器28过充电时进行放电的器件。由此，进行电容器28的放电，使电容器电压降低到最大电容器设定电压或其以下。

输出控制开关80接收电压误差比较放大器78的输出，使负荷电阻器82与电容器28连接或者解除连接，控制电容器28的放电。另外，在电容器28通过负荷电阻器82进行放电的期间，输出控制开关80控制发光指示单元70使得放电灯18不发光，控制成即使发光指示单元70发出发光指示，放电灯18也不发光。

这样，由电压误差比较放大器78、输出控制开关80以及负荷电阻器82构成使电容器电压降低到最大电容器设定电压或其以下的电压降低单元。

基准电压生成单元84生成并输出用于与施加在放电灯18上的灯电压进行比较的基准电压。该基准电压比微小电流从微小电流供给电源单元42流过放电灯18时加在放电灯18上的电压低。

电压比较检测器(判定单元)86把经过触发变压器38输入的加在放电灯18上的灯电压与来自基准电压生成单元84的基准电压进行比较。而且，当灯电压大于等于基准电压时不输出信号，当灯电压低于基准电压时，检测出放电灯18是不能够放电的状态，向异常检测放大器54输出信号。

异常检测放大器54作为逻辑和而输出两个不同的检测信号。一个是根据来自电压比较检测器86的信号，对驱动输出控制开关52进行驱动，控制成不向电流控制元件34传送来自负反馈电流控制调整单元48的信号的系统。另一个是由电流检测单元36检测电流，当电流控制元件34要流过异常的大电流时，检测出该状态，对驱动输出控制开关52进行驱动，控制成使得不向电流控制元件34传送来自负反馈电流控制调整单元48的信号的系统。这两个不同的检测信号由于每一个都起到对驱动输出控制开关52进行驱动的作用，因此构成为作为逻辑和一体输出。

下面，在说明本实施形态的美容设备10的动作之前，说明该美容设备10的控制的概要。

现在，考虑电流控制单元56没有控制在放电灯18中通电的电流，而向放电灯18直接供给来自电容器28的电流的情况。这时，由于电容器电压随着放电而降低，在放电灯18中流过的电流以及灯电压在一次照射期间内的照射的初期大，而随着时间的经过减少，在照射的末期急剧减少。从而，放电灯18的发光量也是在照射的初期大，随着时间的经过而减少，在照射的末期急剧减少。

如果参照图3进行说明，则由于电容器电压随着放电降低，灯电压也如包络线af所示，随着时间经过而降低。从而，在照射的初期和末期发光量不同。其结果不能够连续地在皮肤上提供恒定的加热值，在照射的末期加热值过低，美容效果降低。

从而，在本实施形态的美容设备10中，由电流控制单元56在至一次照射期间(多脉冲发光期间)内的照射的末期之前恒流控制在放电灯18中通电的电流，在照射的末期控制成在放电灯18中通电比恒流控制中的电流低而且与电容器电压相对应的电流。由此，在一次照射期间内，各个脉冲连续地向皮肤提供几乎恒定的加热值。

即，如图3所示，在时刻T0到T2的一次照射期间内，从时刻T0到T1恒流控制在放电灯18中通电的电流。由此，在时刻T0，电容器电压位于点a，而灯电压被控制为点b。另外，ab间的电压当串联接入灯泡时是加到电流控制元件34上的电压，该电压和流入电流和流入时间之积成为电流控制元件34的负荷。

随着时间的经过，电容器电压降低，在时刻T1，电容器电压位于点c，灯电压也几乎位于点c。由此、在时刻T1电流控制元件34的集电极-发射极间的电压成为微小电压，元件34的功能饱和，起到与开关元件同等的作用。而且，在从时刻T1到T2的照射的末期，在放电灯18中通电比恒流控制中的电流低而且与电容器电压相对应的电流。由此，灯电压与电容器电压相对应，如包络线cd所示那样降低。

另外，点b、点c、点d作为电压进行了说明，而由于如果灯电压增大则电流也增大，因此即使把它们改为电流也几乎没有问题。另外，如点d以及点f所示，虽然一次照射期间相同但是点f的电压降大，这是因为用包络线af表示的通电由于照射初期中的通电电流也比用包络线bc所示的控制大，因此一次照射期间内的放电量用包络线af表示的通电大。

这里，用点a、点b、点c包围的范围表示加在电流控制元件34上的负荷量。该负荷量通过对于时刻T0到T1之间的各脉冲，在从ac包络线值减去点b的电压的值上乘以与点b的电压相当的电流值和各个脉冲通电时间求出。加在该电流控制元件34上的负荷如果比元件的最大额定量(可允许的负荷量(例如，最大集电极损失))大，则将破坏电流控制元件34。

从在一次照射的全部期间内，完全、连续地向皮肤提供恒定的加热值的观点出发，最好如用图3的包络线pm所示那样，把时刻T0的电容器电压设定为较高，恒流控制一次照射的全部期间。然而，如果这样控制，则加到电流控制元件34上的负荷量增大，破坏电流控制元件34的可能性升高。

这时，发明者发现了以下的现象。即，适于美容的加热值最好使短脉冲宽度的脉冲成为多脉冲，在一次照射期间内各脉冲以相同的发光量发光。然而，实用上到最后时并不需要完全相同的发光量，因此在照射的末期发光量即使稍有降低，也不会对美容效果产生影响。

因此，在本实施形态的美容设备10中，通过在照射的末期控制成在放电灯18中通电比恒流控制中的电流低而且与电容器电压相对应的电流，能够降低时刻T0的电容器电压，减少加到电流控制元件34上的负荷量，减少破坏电流控制元件34的可能性，同时能够得到适于美容的发光量。

另外，如果点c接近点b，则能够降低点a的电压，由点a、点b、点c包围的面积减小，加到电流控制元件34上的负荷量降低。然而，如果点c接近点b，则恒流控制的时间缩短，照射到皮肤上的总发光量减小。由此，点c根据加到电流控制元件34上的负荷量与实施手术所必需的发光量的平衡决定，确定时刻T1。在本实施形态中，时间(T2-T1)对于一次照射期间(T2-T0)的比例确定为小于等于0.4。这样确定的时刻T1到T2的期间是「照射的末期」。照射的末期如果是这样的期间，则即使发光量降低，作为整体对于美容效果也没有实质性的影响。另外，典型的是一次照射期间是4毫秒～80毫秒左右，如果把一次照射期间取为60毫秒，则照射的末期小于等于24毫秒。

这里，在一次照射期间(T2-T0)短的情况下，由于图3所示的abc的面积减小，减轻对于电流控制元件34的负荷，因此即使把照射的末期(T2-T1)的比例取为较小也没有问题。另一方面，在一次照射期间(T2-T0)长的情况下，由于图3所示的abc的面积增大，加重对于电流控制元件34的负荷，因此需要加大照射末期(T2-T1)的比例。从而，一般按照在一次照射期间短的情况下把照射末期的比例取为较小，另一方面，在一次照射期间长的情况下加大照射末期的比例那样设定时刻T1。如果这样做，则在手术实施时可以得到高效果，同时，在把对于电流控制元件34的负荷抑制为很低的方面也是有效的。

另外，在手术实施中，在一次照射期间(T2-T0)长的情况下，多脉冲的各脉冲的发光量在末期附近即使多少降低，在实用上也没有问题。反之，在一次照射期间(T2-T0)短的情况下，由于多脉冲的脉冲数也减少，因此各脉冲的发光量将敏感地影响手术实施效果。这种情况下，当各脉冲的发光量处于完全相同的水准时，手术实施效果最高。

下面，说明本实施形态的美容设备10的具体动作。

首先，接通美容设备10的电源。于是，从触发振荡器40向触发变压器38的初级绕组侧加脉冲电流，在次级侧发生高压脉冲。触发变压器38在放电灯18上加所产生的大约12kV～20kV的脉冲电压。由此，激励放电灯18。

已经开始动作的微小电流供给电源单元42具有高内阻。当没有激励放电灯18时，该电源单元输出高电压，辅助为了激励放电灯18而在灯内发生了射光以后的放电。如果发生刚激励以后的放电，则放电灯18内部的灯阻抗降低。微小电流供给电源单元42由于是高内阻，因此伴随着作为负荷的灯泡的阻抗下降，输出电压降低，以放电灯18继续微弱发光的程度供给继续放电的输出。

这样，由于放电灯18以微弱发光继续放电，因此如果加到放电灯18上的电压高则流过大电流，进行强发光。这时，由于已经正在继续放电，因此不需要新加高压的触发脉冲再次激励放电灯18。另外，如果成为在放电灯18中继续流过微弱电流的状态，则触发振荡器40停止振荡。

接着，通过图1的显示装置24，在光输出设定输入单元58中设定并输入用于得到适于美容的光加热值的适合于皮肤的所希望的发光量关联值。如上所述，显示装置24是使用了液晶的触摸屏式的显示装置。在显示单元中，例如设置与各个功能相对应的窗口，通过触摸该窗口，输入功能的选择或者动作状态的设定。

例如，作为与美容的内容有关的项目，有关于皮肤的斑痕、皱纹、松弛或者脱毛等美容内容的设定输入，选择对于这些内容的窗口进行输入。对于该美容目的，例如设定不同的脉冲波形。

进而，例如由于每个人的皮肤的颜色不同，皮肤的光反射值因人而异。从而，为了得到有效的加热值，需要把这一点考虑在内确定发光量。对此，作为发光量关联值，以一般的肤色作为基准值设定为0值，相对于该基准值，将以皮肤白、光反射值大的作为对象准备+5，反之，将以皮肤的光反射小的作为对象准备-5的数值。通过把该值从-5到+5一个数值一个数值地阶梯形地进行数据变更，设定变更放电灯18的电流值。在该例子中，+5与电流量的最大值相对应，-5与电流量的最小值相对应。另外，关于该数值显示，即可以是其它关联的数值，也可以用例如J/cm²单位的数值表现。

另外，例如，对于毛发颜色、毛发浓度的设定值也作为输入的对象，准备设定窗口。这时，不需要直接表现毛发的颜色、浓度，而可以用其它相关联的数值或者表现进行表示。例如，作为发光量关联值，以一般的毛发浓度为基准作为0值，以毛发稀为对象准备+5，反之以毛发浓为对象准备-5的数值。通过把该值从-5到+5一个数值一个数值地阶梯形地进行数值变更，变更注入到放电灯18中的脉冲数。在该例子中，+5的脉冲数最多，-5的脉冲数最少。

在显示装置24中作为窗口保留这些输入的设定值的同时，把设定值输入到设定输入处理单元60。根据这些设定值的输入，设定来自放电灯18的发光量。

作为上述的显示装置24，为了这些目的所准备的可编程序控制的显示终端等是适宜的。另外，例如，在不具有触摸屏的显示装置的情况下，即使应用经过键盘输入的个人计算机，也能够进行同样的设定。

设定输入处理单元60以数字信号接收来自光输出设定输入单元58的设定值，与存储在存储元件中的条件相一致，输出确定所希望的发光量的参数。对于来自显示装置24的美容目的的设定输入，对于设定关联值，存储元件单元起动，形成确定相对应的脉冲形状、脉冲间隔的关联数字信号。对应于与作为发光量关联值输入的光反射率相对应的阶梯形的数值等级，在放电灯18中流过的电流值发生变化。来自放电灯18的发光量根据脉冲波形、脉冲数、脉冲宽度、脉冲电流量而不同，进而对于皮肤的加热效果即使是相同的加热值，瞬间照射的情况与使发光量下降经长时间照射的情况，对于皮肤的作用效果也不同。

从而，由于需要根据美容目的、皮肤的反射量、毛发的浓淡等参数，变更注入到放电灯18中的电流量、脉冲波形、脉冲数、脉冲宽度、脉冲间隔，因此设定修正第1存储单元62起到如果接收设定输入的参数，则根据预先存储在存储元件中的程序条件，以电流量、脉冲波形、脉冲数、脉冲宽度、脉冲间隔相互关联的值，成为预定的发光量的作用。例如，即使在得到相同发光量的情况下，如果脉冲数增加则电流量减少，如果脉冲数减少则电流量增大。即使在得到相同发光量的情况下，如果脉冲间隔不同，则关于美容的作用效果也不同。由于关于美容的作用效果根据这些各因素而不同，因此设定修正第1存储单元62把通过存储元件确定了与美容目的相对应的最佳的上述各因素的信号作为数字信号输出。

作为这些存储元件以及控制装置，软件控制为了这些目的所准备的程序控制器是适宜的。另外，为了该目的也可以包括CPU在内形成并使用逻辑电路。另外，还可以软件控制个人计算机，使用该存储以及控制中的系统。

设定修正第1存储单元62根据从设定输入处理单元60接收的上述参数，决定施加在电容器28上的充电电压，输出驱动第1电压设定器64的数字信号。参照预先存储在设定修正第1存储单元62的存储元件中的上述参数与充电电压的关系进行施加在电容器28上的充电电压的决定。由此，如图3所示，确定与点a相对应的电容器28的充电电压，使得由电流控制单元56进行的电流(电压)的控制成为如用点b、点c、点d说明的动作。

当灯电流大时，由于施加在放电灯18上的电压高，b点的电压值升高，因此较高地决定与点a相对应的电容器28的充电电压。反之，当灯电流小时，由于施加在放电灯18上的电压低，b点的电压值降低，因此较低地决定与点a相对应的电容器28的充电电压。这样，决定与点a相对应的电容器28的充电电压，使得由电流控制单元56进行的电流(电压)的控制成为如用点b、点c、点d说明的动作。

第1电压设定单元64以数字信号生成在设定修正第1存储单元62中决定的成为用于得到充电电压的基准的设定基准值，把该值进行模拟变换后保持。而且，把该变换了的模拟信号输出到电压控制误差比较放大器32。第1电压检测单元66检测施加在电容器28上的电容器电压，输出到电压控制误差比较放大器32。而且，电压控制误差比较放大器32控制电源单元30使得电容器电压成为设定基准值。由此，电源单元30以使得由电流控制单元56进行的电流的控制成为如用点b、点c、点d说明的动作那样的适当的充电电压，把电容器28充电。

另一方面，脉冲设定器68根据来自设定修正第1存储单元62的信号，决定脉冲波形、脉冲宽度、脉冲间隔以及脉冲发光时间(一次照射期间)。脉冲生成单元50根据来自脉冲设定器68的信号，生成所希望的脉冲串。

电流设定器46根据来自设定修正第1存储单元62的数字信号，以数字信号生成在放电灯18中通电的恒定电流的设定值，把其进行模拟变换后保持。而且，把变换了的模拟信号输出到电流控制误差放大器44。

在电容器28的充电结束了以后，握住操作手把16使发光单元12移动，使导光器20的出射面20a搭接到进行手术的部位。这里，为了用从导光器20出射面的光把皮肤适当加热，希望在导光器20的出射面20a的光强度密度分布方面不均匀少，皮肤的面与出射面20a之间均匀地接近，倾斜角小。因此，在实际使用时，在手术部位上涂覆透明的乳脂，在其上面按压导光器20。由此，导光器20光滑地与皮肤的面接触，消除照射在手术部位上的光密度的不均匀性。

如果按压操作手把16的按钮22，来自发光指示单元70的发光指示输入到脉冲生成单元50，则把脉冲生成单元50生成的脉冲串输出到负反馈电流控制调整单元48。

电流检测器36检测在放电灯18中通电的电流值，输出到电流控制误差放大器44。电流控制误差放大器44把在电流检测单元36中检测出的电流值与由电流设定器46设置的通电电流的设定值进行比较，放大其差分后输出。

负反馈电流控制调整单元48取入从脉冲生成单元50输出的脉冲串，控制电流控制元件34使得通电电流成为脉冲电流。这时，负反馈电流控制调整单元48接收来自电流控制误差放大器44的输出，按照所希望的栅极电压控制电流控制元件34，使得在放电灯18中流过的脉冲电流的电流值成为在电流设定器46中设定的设定值。

由此，从电容器28向电流控制元件34放电，设定为所希望的电流值的电流供给到放电灯18，放电灯18脉冲发光。接着，经过操作手把16，对于导光器20的出射面20a接触的皮肤的手术实施部位，隔开间隔反复照射短脉冲宽度的脉冲光。如果这样照射短脉冲宽度的脉冲光，则减少热量向手术实施部位周围的扩散，能够有效地进行手术实施部位的加温。即，如果不是使光成为脉冲而是连续照射，则照射的瞬间虽然手术实施部位被局部加热，但是随着时间的经过，加热部位的热量向周围扩散，手术实施部位的温度降低。为了美容，希望仅把手术实施部位加热，而如果热量这样向周围扩散，则加温的效果降低。对此，如本实施形态的美容设备10那样，通过反复连续照射非常短的脉冲光，能够有效地得到适于美容的加温效果。

作为一个例子，通过照射6～15个照射2毫秒、间隔2毫秒这样的脉冲，进行美容上有效的加温。另外，当作为用于美容的手术实施脱毛时，在上述的条件下，最好在皮肤上照射12～30J/cm²左右的发光量。另一方面，当去除皮肤的斑痕、雀斑、皱纹时，最好在皮肤上照射10～25J/cm²左右的发光量。

这里，光对于皮肤从表面层边衰减边深入到下面的深部。从而，照射在皮肤上的光不仅是在皮肤的表面层，而且在其下面的深度也发生作用，达到皮肤的美容效果。

由于需要这样瞬时的大发光即加热比较大的面积，因此投入到放电灯18中的电量是大容量，电流也很大。作为一个例子，在上述发光量关联值是以一般的肤色为基准的0值的情况下，在放电灯18中投入300A左右的电流。

现在，根据在放电灯18中流过的电流、电压以及发光时间决定放电灯18发光的发光量。灯电流根据施加在放电灯18上的电压发生变化，电压越大灯电流也越大。

伴随着从电容器28的放电，如图3所示，电容器电压降低。放电电流也随之降低。在时刻T0到T1中，当按照由电流设定器46设定的电流值使放电灯18发光时，在放电灯18上施加与该电流值相对应的电压。

当电容器电压比在电流控制元件34的集电极-发射极间饱和电压上加了灯电压的电压大时，电流控制元件34处于线性动作状态，电流控制元件34控制电流使得不会流过大于等于设定电流的电流。由此，在至照射的末期(从时刻T0到T1)之前恒流控制向放电灯18的通电电流，在手术实施部位上反复照射同等发光量的脉冲光。

在时刻T1，电流控制元件34饱和，处于集电极-发射极间电压饱和的状态。这时的电容器电压成为把灯电压与集电极-发射极间电压相加了的值。集电极-发射极间电压虽然根据元件而不同但都是2V左右。

如果进一步继续从电容器28的放电，则电容器电压进一步降低。然而，由于在时刻T1电流控制元件34已经饱和，因此来自电流设定器46的信号即使输出到电流控制误差比较放大器44，负反馈控制系统也不进行线性动作，电流控制元件34只不过成为与开关接通的状态相同，使来自电容器28的电流直接在放电灯18中通电。这样，在照射的末期(时刻T1到T2)中，电流控制元件34以比恒流控制中的电流低而且与电容器电压相对应的电流值在放电灯18中通电。其结果如图3所示，施加到放电灯18上的电压也降低，发光量降低。然而，如上所述，在照射的末期即使发光量稍有降低，在美容效果方面实质上也不产生影响。

另外，在上述的一次照射期间中，加在电流控制元件34上的负荷量如图3所示，用由点a、点b、点c包围的范围的面积表示。该负荷量如在图3中用包络线pm所示那样，与把一次照射期间内全部进行恒流控制时的负荷量相比较充分被降低，由此，降低破坏电流控制元件34的可能性。

这样，在本实施形态的美容设备10中，电流控制单元56在至一次照射期间内的照射的末期之前，恒流控制在放电灯18中通电的电流，在照射的末期由于以比恒流控制中的电流低而且与电容器电压相对应的电流在放电灯18中通电，因此降低加在电流控制单元56的电流控制元件34上的负荷，同时，能够连续地照射适于美容的强度的脉冲光。其结果，能够得到理想的美容效果。

另外，由于能够这样降低加在电流控制元件34上的负荷，因此能够使用可允许的负荷量小而且廉价的元件，能够谋求降低成本。进而，由于减少电流控制元件34发出的发热量，因此通过减小用于冷却的装置，能够谋求减小美容设备10自身的体积。

另外，电源单元30由于相对于电容器28的大电流的瞬时放电，以低电流延长时间进行充电，因此对于电容器28，电源内阻高。从而，电源单元30在一次照射期间内不能够供给用于弥补灯电压和电流的降低的充分的能量。由此，在照射结束以后，如果电流控制单元56使通电成为断开，停止向放电灯18的通电，则电源单元30把电容器28充电到成为当前设定的充电电压为止。

如果在手术实施过程中产生变更发光量的需要，通过光输出设定输入单元58输入新的设定值，则由设定输入处理单元60生成新的设定值，用与该值相对应的充电电压把电容器28充电。该新的发光量的设定值通过改变美容目的、皮肤的反射量、毛发的浓淡等参数，改变注入到放电灯18中的电流量、脉冲波形、脉冲数、脉冲宽度、脉冲间隔。根据该新参数的相互关联，设定输入处理单元60、设定修正第1存储单元62、第1电压设定器64决定新的设定值。

当该再次输入的新设定值确定为比已经充电的电容器28的充电电压低得多的设定电压值时，如果仍然使放电灯18原样发光，则在超过电流控制元件34的最大额定的可允许的负荷量的条件下，有可能破坏元件。由此，这种情况下，需要预先使电容器电压降低。参照图4说明这一点。

图4中，包络线gk是对于所要求的控制bcd，电流控制元件34可允许的瞬时允许集电极损失(后述)的电压范围。从而，如果在再次设定以后已经充电的电压是大于等于点g的电压，则需要使点g的电压值下降。另外，如果已经充电的电压是小于等于点g，则不需要特意地降低电压。

设定修正第2存储单元72运算与该点g相对应的电压值，作为数字信号输出。点g的电压值接受根据在设定修正第1存储单元62中所希望的发光量而充电电压a被确定的事实，进而，接受脉冲波形、脉冲数、脉冲宽度、脉冲间隔被确定且时刻T1(参照图3)被确定的事实，跨接g、b、c、d、k的负荷容量成为小于等于存储在设定修正第2存储单元72中的电流控制元件32的可允许的负荷量地进行运算，得到g的电压值。进而，也可以使用可允许的负荷量大的电流控制元件34，在控制方面具有充分余量的情况下，加位于a的设定完毕的固定电压值，在这样确定了点g的电压值以后，以数字信号把设定值输出到第2电压设定器74。

第2电压设定器74根据该值，以数字信号生成用于进行与点g相对应的比较控制的基准电压，把该电压进行模拟变换后保持。然后，把变换了的模拟信号输出到电压误差比较放大器78。

第2电压检测器(电容器电压检测单元)76用宽带噪声滤波器检测电容器电压。宽带噪声滤波器防止在装置内产生的各种噪声下由第2电压检测器76、电压误差比较放大器78、输出控制开关80、负荷电阻器82以及第2电压设定器74构成的系统多余地动作。通过这样增加宽带噪声滤波器，虽然在该系统中多少发生延迟时间，但是对该系统的动作不产生影响。

电压误差比较放大器78把电容器电压和与点g相对应的参照电压进行比较。当电容器电压大于等于参照电压时，使输出控制开关80动作，把负荷电阻器82连接到电容器28上，使电容器28放电，使电容器电压降低到低于点g的最大电容器设定电压。在本实施形态中，使电容器电压降低到通过发光量的再次输入所决定的点a的充电电压。如果电容器电压低于点g的最大电容器设定电压，则使输出控制开关80停止动作，解除电容器28与负荷电阻器82的连接。

输出控制开关80接收电压误差比较放大器78的信号，进行电容器28的放电。由于以直流放电，因此开关的种类最好是半导体中继器。进而，在电容器28通过负荷电阻器82进行放电的期间，向发光指示单元70输出使放电灯18不发光地控制的信号。其结果，即使按下与发光指示单元70连接的操作手把16的按钮22，放电灯18也不发光。如果充电电压低于点g，则解除用于停止发光的控制信号，如果按下操作手把16的按钮22则发光。

另外，当电容器电压位于点g与点a之间时，通常如果有一次发光，则通过发光，电容器电压大多下降到小于等于点a，第2次以后的发光进入到充电到点a的通常动作。

这样，在本实施形态的美容设备10中，根据输入到光输出设定输入单元58中的发光量，决定施加在电容器28上的最大电容器设定电压，如果电容器电压比该最大电容器设定电压大，则由于使电容器电压降低到低于最大电容器设定电压，因此减轻加在电流控制元件34上的负荷，能够预先防止元件的破坏。作为这些存储元件以及控制装置，软件控制为这些目的而准备的程序可编程序控制器是适宜的。另外，为了该目的，还可以包括CPU在内，形成并使用逻辑电路。

这里，说明考虑到上述的作为电流控制元件34的最大额定的可允许的负荷量，选择电流控制元件34的方法。

图4中，包络线gk是对于所求出的控制bcd，电流控制元件34可允许的最大负荷的电压范围。当电容器电压如包络线gk那样变化时，电流控制元件34如bch所示，在从时刻T0到T2的一次照射期间中始终进行恒流控制。

这种情况下的电流控制元件34负担的负荷量能够对于各脉冲，在从gk包络值减去了点b的电压的电压上乘以与点b相对应的电流值和各个脉冲导通时间求出。

这里，由于在脉冲发光中瞬时进行发光，因此在电流控制元件34中通电的时间极短。由于一般公开发表的最大额定最大集电极损失表示连续流过电流时的最大集电极损失，因此与瞬时通电时的集电极损失不同。该瞬时集电极损失由于在每次使用的情况不同，因此从元件的实际使用电路的实验求出，从实验上作为大致的值获得达到破坏的允许值。其结果，关于样品的IGBT，对于公开发表的最大集电极损失，确认了即使把大约10倍的瞬时负荷作为可允许的负荷量也没有什么问题。从而，在本实施形态的美容设备10中，在电流控制元件34中可以使用公开发表的最大的集电极损失为能够起作用的最大负荷容量的1/10左右的元件，能够谋求降低成本。另外，确认了把2个电流控制元件34并联时的实用上的可允许的负荷量与1个的情况相比较大约成为2倍。从而，还可以把多个电流控制元件34并联使用。

进而，当放电灯18由于某些原因损坏时，或者输出负荷系统短路等异常时，需要保护设备不被破坏。本实施形态的美容设备10在这样的异常时，通过以下的结构减少设备破坏的可能性。

当来自微小电流供给电源单元42的微小电流供给到放电灯18中时，在放电灯18上加比瞬时发光时低的电压。这时的电压例如参照图3，是点b的电压的1/4左右。

如果放电灯18损坏，则根据情况，有时所连接的电线短路。另外，有时由于某些原因放电负荷系统短路。这种情况下，由于施加到放电灯18上的灯电压异常降低，因此如果检测出该电压的异常降低，则能够知道是否有放电负荷系统的短路现象。

在电压比较检测器86中经过触发变压器38输入灯电压。另外，在电压比较检测器86中输入来自基准电压生成单元84的基准电压。而且，把灯电压与基准电压进行比较，当灯电压大于等于基准电压时，电压比较检测器86判定为正常，不输出任何信号。另一方面，当灯电压低于基准电压时，电压比较检测器86判断为异常，向异常检测放大器54输出信号。

另外，当电流控制元件34要异常地流过大电流时，根据设置在电流检测单元36内部的判别过大电流的功能(未图示)，把过大电流判定为异常，向异常检测放大器54输出信号。在本实施形态中，把大于等于400A左右判定为异常。

而且，来自电压比较检测器86的异常信号与来自电流检测单元36的异常信号在异常检测放大器54中作为逻辑和，输出到驱动输出控制开关52，控制驱动输出控制开关52使得即使两者的某一个存在异常，电流控制元件34也不动作。由此，当发生了放电负荷系统短路等异常时，能够防止流过过大的电流，防止破坏设备。

然而，放电灯18具有寿命，伴随着使用，由于电流值或者发光量逐渐变化，因此需要定期更换。进而，放电灯18中每个产品在放电特性方面存在分散性，当不是恒流控制而是施加相同的电压时，有时在注入电流中发生分散，发光量不同，在加热值中产生差异。从而，当同一名被手术者在接受手术的过程中进行灯交换时，不能够直接使用前一次所用的各设定，需要变动设定，非常麻烦。

因此，在本实施形态的美容设备10中，着眼于在放电灯18中流入的电流量与发光量之间具有强烈的相关性，把发光量的管理用电流量的控制代行管理。当没有进行恒流控制时，放电灯18的发光量伴随着灯制造的分带性或者使用过程中的变化，发光量不同，与此相伴随，电流量也不同。对此，即使是电流值不同的灯泡，通过进行恒流控制，使得通电所设定的电流值。其结果，大幅度缩小伴随着放电灯18的分散性或者使用过程中的变化的发光量的差异，如果同一名被手术者包括灯交换或者再次手术的间隔在内接受实施手术，则能够直接使用前一次所用的各设定，不需要变更设定。从而，施行手术的各设定值对于被手术者能够作为固定值进行管理。

根据放电灯18的伴随着分散性或者使用变化的放电特性的差异，在恒流控制的期间(图3的T0～T1)中虽然产生多少差别，但是由此引起的一次照射期间内的发光量的差别极其微小，收容在实用上不产生问题的范围内。这是因为注入到放电灯18中的电流值根据恒定电流成为相同，其结果，使用上压缩每一个放电灯18的分散性的大小，产生出接近使用均匀的放电灯的效果。

通过这样进行控制，能够与放电灯18的放电特性无关，使进行恒流控制期间内的发光量均匀，能够减少由于灯交换产生的加热值的差异。其结果，即使同一名被手术者包括灯交换在内接受实施手术，也能够直接使用前一次所用的各设定，不需要变更设定。另外，在从时刻T1～T2的照射末期的期间，虽然由于放电灯18的分散性和使用中的特性变化，存在微小差异，然而由于与恒流控制的期间相比较充分短，因此即使进行这样的控制，作为整体的美容设备的加热效果在手术上实质也不发生改变。进而，由于进行恒流控制的时间内的各脉冲的发光量相同，照射初期和末期的加热值几乎相同，因此经过一次照射期间，能够稳定地照射适于美容的强度的光。

从以上本发明的说明可以明确能够把本发明进行各种变形。这些变形不能够认为脱离了本发明的思想以及范围，对于所有的从业者自明的改良都包含在以下的权利要求的范围内。

产业上的可用性

如果依据本发明，则提供在一次照射期间内能够稳定地照射适于美容的强度的光的美容设备。其结果，能够得到理想的美容效果。

Claims (7)

1.一种美容设备，具备：

具有放电灯以及把来自该放电灯的光引导的导光器的发光单元；

用于供给向上述放电灯通电的电流的电容器；以及

控制从上述电容器向上述放电灯通电的电流的电流控制单元，

上述电流控制单元在至一次照射期间内的照射的末期之前恒流控制向上述放电灯通电的电流，在照射的末期以比上述恒流控制中的电流低而且与电容器电压相对应的电流向该放电灯通电。

2.根据权利要求1所述的美容设备，其特征在于，

还具备用于使向上述放电灯通电的电流成为脉冲电流的脉冲生成单元，

上述电流控制单元根据来自上述脉冲生成单元的脉冲串，使来自上述电容器的电流成为脉冲电流。

3.根据权利要求2所述的美容设备，其特征在于，

上述脉冲生成单元生成各脉冲的脉冲宽度相同的脉冲串。

4.根据权利要求1～3中任一项所述的美容设备，其特征在于，具备：

设定来自上述放电灯的发光量的设定单元；以及

根据在上述设定单元中设定的发光量，决定上述电容器的充电电压的充电电压决定单元。

5.根据权利要求4所述的美容设备，其特征在于，具备：

根据在上述设定单元中设定的发光量，决定比施加在上述电容器上的上述充电电压高的最大电容器设定电压的最大电容器设定电压决定单元；

检测施加在上述电容器上的电容器电压的电容器电压检测单元；以及

当由上述电容器电压检测单元检测出的电容器电压超过上述最大电容器设定电压时，使该电容器电压降低到比该最大电容器设定电压低的电压的电压降低单元。

6.根据权利要求1～5中任一项所述的美容设备，其特征在于，

还具备根据施加在上述放电灯上的灯电压，判定该灯电压的正常以及异常的判定单元，

上述电流控制单元当由上述判定单元判定为灯电压异常时，停止向上述放电灯的通电。

7.一种美容设备的控制装置，具备：

用于供给向放电灯通电的电流的电容器；

控制从上述电容器向上述放电灯通电的电流的电流控制单元，

上述电流控制单元在至一次照射期间内的照射的末期之前恒流控制向上述放电灯通电的电流，在照射的末期以比上述恒流控制中的电流低而且与电容器电压相对应的电流向该放电灯通电。

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