DE202016009085U1

DE202016009085U1 - Haarschneidevorrichtung

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Publication number: DE202016009085U1
Application number: DE202016009085.3U
Authority: DE
Original assignee: Koninklijke Philips NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2015-12-22
Filing date: 2016-12-19
Publication date: 2022-02-07
Anticipated expiration: 2026-12-20
Also published as: US20220287773A1; RU2697300C1; PL3393384T3; EP3393384B2; CN108472078A; EP3393384A1; BR112018012544A2; WO2017108639A1; JP6588649B2; US20180344404A1; US11376069B2; JP2019505272A; DE202016009086U1; TR201908837T4; CN108472078B; ES2733006T3; US11992263B2; EP3393384B1

Abstract

Haarschneidevorrichtung zum Schneiden von Haaren auf einem Körper eines Subjekts, wobei die Haarschneidevorrichtung umfasst:
eine Lichtquelle zum Erzeugen von Laserlicht mit einer oder mehreren spezifischen Wellenlängen, die den Wellenlängen entsprechen, die von einem oder mehreren Chromophoren im Haar absorbiert werden; und
ein Schneidelement, das einen Lichtwellenleiter umfasst, der mit der Lichtquelle gekoppelt ist, um Laserlicht zu empfangen, wobei der Lichtwellenleiter einen Kern und einen Mantel umfasst, der den Kern umgibt, wobei ein Teil einer Seitenwand des Lichtwellenleiters eine Schnittfläche für den Kontakt mit dem Haar bildet, wobei die Schnittfläche einen Teil der Seitenwand des Mantels bildet und einen Teil des Mantels umfasst, der dünner ist als der Mantel an anderen Teilen des Lichtwellenleiters, und wobei der Lichtwellenleiter zumindest an der Schnittfläche einen Brechungsindex im Bereich von 1,48 bis 1,56 aufweist.

Description

GEBIET DER ERFINDUNG
Die Erfindung bezieht sich auf eine Haarschneidevorrichtung zum Schneiden (z.B. Rasieren) von Haaren auf dem Körper eines Subjekts, und insbesondere auf eine Haarschneidevorrichtung, die Laserlicht zum Schneiden oder Rasieren von Haaren verwendet.
HINTERGRUND DER ERFINDUNG
Rasiervorrichtungen zum Schneiden oder Rasieren von Haaren auf dem Körper eines Subjekts verwenden in der Regel eine oder mehrere Klingen, die die Haare schneiden, wenn die Klinge über die Haut des Subjekts bewegt wird. Die Klingen können statisch in der Vorrichtung angeordnet sein, z. B. bei einem Nassrasierer, während bei anderen Arten von Vorrichtungen, z. B. elektrischen Rasierern, ein oder mehrere Klingenelemente betätigt (z. B. rotiert oder oszilliert) werden können, um eine Schneidwirkung zu erzeugen.
In der WO 2014/143670 wurde jedoch eine alternative Art von Rasiervorrichtung vorgeschlagen, die ein Laserlicht verwendet. Insbesondere ist eine Laserlichtquelle vorgesehen, die so konfiguriert ist, dass sie Laserlicht mit einer Wellenlänge erzeugt, die so gewählt ist, dass sie auf ein vorbestimmtes Chromophor abzielt, um einen Haarschaft effektiv zu schneiden. An einem Rasierabschnitt der Vorrichtung befindet sich ein Lichtwellenleiter, der so positioniert ist, dass er das Laserlicht von der Laserlichtquelle an einem proximalen Ende empfängt, das Laserlicht von dem proximalen Ende zu einem distalen Ende leitet und das Licht aus einem Schneidbereich des Lichtwellenleiters und in Richtung Haar emittiert, wenn der Schneidbereich mit dem Haar in Kontakt gebracht wird.
ZUSAMMENFASSUNG DER ERFINDUNG
Um eine gute Rasiernähe zu erreichen, muss das Schneidelement der Rasiervorrichtung (d. h. der Lichtwellenleiter im Falle der Vorrichtung in WO 2014/143670 ) sehr nahe an die Haut herangeführt werden oder sogar die Haut berühren. Diese Vorrichtung ist so beschaffen, dass das Licht in ein Haar eindringt, wenn ein Haar mit dem Lichtwellenleiter in Kontakt steht. Dies wird insbesondere dadurch erreicht, dass der Kern des Lichtwellenleiters einen niedrigeren Brechungsindex als das Haar aufweist. Da der Brechungsindex der Haut jedoch nahe am Brechungsindex von Haaren liegt, kann das Laserlicht auch in die Haut eindringen, wenn das Schneidelement mit der Haut in Kontakt gebracht wird. Dies kann zu einer Verbrennung der Haut führen und stellt ein erhebliches Sicherheitsproblem für diese Art von Rasiervorrichtung dar.
In der WO 2014/143670 wird zwar beschrieben, dass das Risiko, dass ein Subjekt versehentlich einen anderen Teil des Körpers mit einem lichtemittierenden Teil des Lichtwellenleiters berührt, dadurch verringert werden kann, dass das Schneidelement durch Entfernen der Ummantelung des Lichtwellenleiters von nur einem Teil des Umfangs der Faser geschaffen wird (was der Faser ermöglichen sollte, die Haut zu berühren, wo die Ummantelung dicker ist, und zu verhindern, dass Strom in die Haut eindringt, während ermöglicht wird, dass die Faser das Haar berührt, wo die Ummantelung dünner ist oder der Kern freiliegt). Obwohl diese Methode vernünftig erscheint, kann die Haut in der Realität nicht als eine feste, flache Oberfläche betrachtet werden, und das Bewegen der Faser über die Haut führt zu einer Wölbung und Ausbuchtung der Haut, so dass folglich die Haut mit dem dünnen Mantelbereich (oder dem freiliegenden Kern) in Kontakt kommt und das Laserlicht eine Verbrennung der Haut verursacht.
Daher besteht ein Bedarf an einer verbesserten Haarschneidevorrichtung, die das Risiko einer Beschädigung oder Verletzung der Haut des Subjekts verringert.
Gemäß einem ersten Aspekt wird eine Haarschneidevorrichtung zum Schneiden von Haaren auf einem Körper eines Subjekts vorgestellt, wobei die Haarschneidevorrichtung eine Lichtquelle zum Erzeugen von Laserlicht mit einer oder mehreren spezifischen Wellenlängen umfasst, welche Wellenlängen entsprechen, die von einem oder mehreren Chromophoren im Haar absorbiert werden; und ein Schneidelement, das einen Lichtwellenleiter umfasst, der mit der Lichtquelle gekoppelt ist, um Laserlicht zu empfangen, wobei ein Teil einer Seitenwand des Lichtwellenleiters eine Schnittfläche für den Kontakt mit dem Haar bildet, und wobei der Lichtwellenleiter zumindest an der Schnittfläche einen Brechungsindex aufweist, der gleich oder niedriger als der Brechungsindex von Haar und höher als der Brechungsindex von Haut ist.
In einigen Ausführungsformen ist der Brechungsindex des Lichtwellenleiters an der Schnittfläche gleich oder höher als 1,48, optional gleich oder höher als 1,50, optional gleich oder höher als 1,51, optional gleich oder höher als 1,52, optional gleich oder höher als 1,53, optional gleich oder höher als 1,54.
In einigen Ausführungsformen ist der Brechungsindex des Lichtwellenleiters an der Schnittfläche gleich oder niedriger als 1,56, optional gleich oder niedriger als 1,55, optional gleich oder niedriger als 1,54.
In einigen Ausführungsformen liegt der Brechungsindex des Lichtwellenleiters an der Schnittfläche im Bereich von 1,48 bis 1,56, optional im Bereich von 1,51 bis 1,55, optional im Bereich von 1,53 bis 1,54.
In einigen Ausführungsformen besteht der Lichtwellenleiter aus Siliziumoxid, Fluoridglas, Phosphatglas, Chalkogenidglas und/oder Kronglas oder umfasst diese.
In einigen Ausführungsformen umfasst der Lichtwellenleiter einen Kern, und die Schnittfläche ist ein Teil der Seitenwand des Kerns.
In alternativen Ausführungsformen umfasst der Lichtwellenleiter einen Kern und eine Ummantelung, die den Kern umgibt, und die Schnittfläche ist ein Teil der Seitenwand der Ummantelung. In diesen Ausführungsformen kann der Brechungsindex des Kerns niedriger oder gleich dem Brechungsindex des Haares und höher als der Brechungsindex der Haut sein, und der Brechungsindex der Ummantelung kann niedriger als der Brechungsindex des Kerns sein. In diesen Ausführungsformen kann die Schnittfläche einen Teil der Ummantelung umfassen, der dünner ist als die Ummantelung in anderen Teilen des Lichtwellenleiters.
In einigen Ausführungsformen ist der Lichtwellenleiter ein D-förmiger Lichtwellenleiter oder ein polierter Lichtwellenleiter.
In alternativen Ausführungsformen umfasst der Lichtwellenleiter einen Kern und eine Ummantelung, die den Kern teilweise bedeckt, und die Schnittfläche umfasst den Teil des Kerns, der nicht von der Ummantelung bedeckt ist.
In alternativen Ausführungsformen nimmt der Brechungsindex des Lichtwellenleiters mit zunehmendem Abstand von einer optischen Achse des Lichtwellenleiters ab, und die Schnittfläche weist einen geringeren Abstand von der optischen Achse auf als andere Teile des Lichtwellenleiters.
In einigen Ausführungsformen bildet ein zweiter Teil der Seitenwand des Lichtwellenleiters eine Kontaktfläche zur Haut für den Kontakt mit der Haut des Subjekts, während die Kontaktfläche zur Haut das Haar berührt, und der Brechungsindex des Lichtwellenleiters an der Hautoberfläche ist höher als der Brechungsindex der Haut.
In einigen Ausführungsformen umfasst der Lichtwellenleiter einen Kern und eine Ummantelung, die den Kern teilweise umgibt, und die Schnittfläche ist in einer Seitenwand des Kerns ausgebildet und der zweite Teil der Seitenwand ist in einer Seitenwand der Ummantelung ausgebildet.
In bevorzugten Ausführungsformen ist der Lichtwellenleiter eine optische Faser.
Figurenliste
Zum besseren Verständnis der Erfindung und zur besseren Veranschaulichung ihrer Ausführung wird nun beispielhaft auf die beigefügten Figuren verwiesen. Es zeigen:

1 ein Blockdiagramm einer Haarschneidevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung;
2 ein Paar schematischer Zeichnungen, die verschiedene Ansichten einer beispielhaften Haarschneidevorrichtung gemäß einer Ausführungsform der Erfindung zeigen;
3 ein Diagramm, das den Brechungsindex von Haaren zeigt;
4 ein Diagramm, das den Brechungsindex der Epidermisschicht von Haut zeigt;
5 eine Abbildung eines Lichtwellenleiter-Schneidelements gemäß einer ersten spezifischen Ausführungsform;
6 eine Abbildung eines Lichtwellenleiter-Schneidelements gemäß einer zweiten spezifischen Ausführungsform; und
7 eine Abbildung eines Lichtwellenleiter-Schneidelements gemäß einer dritten spezifischen Ausführungsform.

DETAILLIERTE BESCHREIBUNG DER AUSFÜHRUNGSFORMEN
Wie bereits erwähnt, bietet die vorliegende Erfindung eine Verbesserung der Sicherheit und des Komforts eines Subjekts, welches eine auf Laserlicht basierende Rasiervorrichtung, wie in WO 2014/143670 beschrieben, verwendet. Insbesondere wurde erkannt, dass durch die Auswahl einer optischen Faser für das Schneidelement, die einen Brechungsindex aufweist, der gleich oder niedriger als der Brechungsindex von Haaren und höher als der Brechungsindex von Haut ist, das Laserlicht in das Haar eindringen kann, wenn das Haar in Kontakt mit der optischen Faser steht, aber das Licht nicht in die Haut eindringen kann, wodurch das Risiko einer Verbrennung oder Reizung der Haut des Subjekts reduziert wird.
Es wird zu erkennen sein, dass die Erfindung auf Rasiervorrichtungen (z. B. Rasierapparate oder elektrische Rasierer) und jede andere Art von Vorrichtung, die zum Schneiden von Haaren verwendet wird (z. B. Haarschneidemaschinen), anwendbar ist, auch wenn diese Geräte nicht unbedingt auf eine „saubere, glatte Rasur“ abzielen (d. h. auf die Entfernung von Haaren auf der Höhe der Haut).
1 ist ein Blockdiagramm einer Haarschneidevorrichtung 2 gemäß einer Ausführungsform der Erfindung. 2 zeigt eine Haarschneidevorrichtung 2 in Form eines handgeführten Rasierapparates gemäß einer beispielhaften Ausführungsform der Erfindung. Die Haarschneidevorrichtung 2 dient zum Schneiden (z.B. Rasieren) von Haaren auf einem Körper eines Subjekts. Das Subjekt kann eine Person oder ein Tier sein. Bei den Haaren kann es sich um Gesichtsbehaarung (d. h. Haare im Gesicht des Subjekts) oder um Haare auf dem Kopf des Subjekts oder an anderen Körperteilen (Beine, Brust usw.) handeln.
Die Haarschneidevorrichtung 2 umfasst ein Schneidelement 4, das das Schneiden von Haaren ermöglicht, wenn die Haarschneidevorrichtung 2 über die Haut eines Subjekts bewegt wird. Das Schneidelement 4 ist ein Lichtwellenleiter 4, der an der Haarschneidevorrichtung 2 so angeordnet ist, dass die optische Achse des Lichtwellenleiters 4 (d. h. die Linie, entlang der sich Licht typischerweise durch den Lichtwellenleiter 4 ausbreitet) im Allgemeinen senkrecht zu der Richtung angeordnet ist, in der die Haarschneidevorrichtung 2 bewegt wird, so dass die Haare die Seitenwand des Lichtwellenleiters 4 (die Seitenwand, die der langen Kante des Lichtwellenleiters 4 entspricht) berühren, wenn die Haarschneidevorrichtung 2 über die Haut des Subjekts bewegt wird. In der folgenden Beschreibung der Ausführungsformen der Erfindung ist der Lichtwellenleiter eine optische Faser 4, obwohl einer Person, die im Fachgebiet erfahren ist, andere Arten von Lichtwellenleitern bekannt sind, die erfindungsgemäß verwendet werden können, wie z. B. ein Plattenwellenleiter, ein Streifenwellenleiter oder ein photonischer Kristallwellenleiter.
In der Haarschneidevorrichtung 2 ist eine Lichtquelle 6 vorgesehen, die Laserlicht mit einer oder mehreren bestimmten Wellenlängen erzeugt. Die Lichtquelle 6 ist optisch mit dem Lichtwellenleiter 4 gekoppelt, so dass das von der Lichtquelle 6 erzeugte Laserlicht in den Lichtwellenleiter 4 eingekoppelt wird (und zwar in ein Ende des Lichtwellenleiters 4, so dass sich das Laserlicht durch den Lichtwellenleiter 4 ausbreitet).
Die Lichtquelle 6 ist so konfiguriert, dass sie Laserlicht mit einer oder mehreren spezifischen Wellenlängen erzeugt, das zum Schneiden oder Durchbrennen von Haaren verwendet werden kann. Insbesondere entspricht jede Wellenlänge der Wellenlänge des Lichts, das von einem im Haar vorkommenden Chromophor absorbiert wird. Ein Chromophor ist bekanntlich der Teil eines Moleküls, der dem Molekül seine Farbe verleiht. Das Laserlicht wird also vom Chromophor absorbiert und in Wärme umgewandelt, die das Haar schmilzt oder verbrennt oder auf andere Weise die Bindungen in den Haarmolekülen zerstört.
Geeignete Chromophore, auf die das von der Lichtquelle 6 erzeugte Laserlicht gerichtet werden kann, umfassen unter anderem Melanin, Keratin und Wasser. Geeignete Wellenlängen von Laserlicht, die verwendet werden können, sind unter anderem Wellenlängen aus dem Bereich von 380 nm (Nanometer) bis 500 nm und 2500 nm bis 3500 nm. Demjenigen, der im Fachgebiet erfahren ist, sind die Wellenlängen des Lichts bekannt, die von diesen Chromophoren absorbiert werden, und damit auch die spezifischen Wellenlängen des Lichts, das die Lichtquelle 6 zu diesem Zweck erzeugen sollte; auf weitere Einzelheiten wird hier nicht eingegangen.
In einigen Ausführungsformen kann die Lichtquelle 6 so konfiguriert werden, dass sie Laserlicht mit einer Vielzahl von Wellenlängen (entweder gleichzeitig oder nacheinander) erzeugt, wobei jede Wellenlänge so ausgewählt wird, dass sie auf eine andere Art von Chromophor abzielt. Dies kann die Schneidewirkung der optischen Faser 4 verbessern, da mehrere Arten von Molekülen im Haar mit dem Laserlicht verbrannt werden können. Alternativ können mehrere Lichtquellen 6 vorgesehen werden, die jeweils Laserlicht mit einer bestimmten Wellenlänge erzeugen, und jede Lichtquelle 6 kann mit einer entsprechenden optischen Faser 4 gekoppelt werden, um mehrere Schneidelemente 4 in der Vorrichtung 2 bereitzustellen.
Die Haarschneidevorrichtung 2 umfasst auch eine Steuereinheit 8, die den Betrieb der Haarschneidevorrichtung 2 steuert und insbesondere mit der Lichtquelle 6 verbunden ist, um die Aktivierung und Deaktivierung der Lichtquelle 6 zu steuern (und in einigen Ausführungsformen die Wellenlänge und/oder Intensität des von der Lichtquelle 6 erzeugten Lichts zu steuern). Die Steuereinheit 8 kann die Lichtquelle 6 als Reaktion auf eine Eingabe eines Benutzers der Haarschneidevorrichtung 2 aktivieren und deaktivieren. Die Steuereinheit 8 kann einen oder mehrere Prozessoren, Verarbeitungseinheiten, Multicore-Prozessoren oder Module umfassen, die zur Steuerung der Haarschneidevorrichtung 2 konfiguriert oder programmiert sind.
Wie vorstehend erwähnt, zeigt 2 eine Haarschneidevorrichtung 2 in Form eines handgeführten Nassrasierers. 2 zeigt eine Seitenansicht und eine Unteransicht des Rasierers 2. Der Rasierer 2 umfasst einen Griff 10, den die Person (oder ein anderer Benutzer des Geräts 2) in der Hand hält, und ein Kopfteil 12, welches das Schneidelement 4 (optische Faser) einschließt. Wie dargestellt, ist die optische Faser 4 entlang einer Kante des Kopfteils angeordnet, und ein Teil der optischen Faser 14 bildet eine Schnittfläche 14 (oder entspricht dieser). Die Schnittfläche 14 ist der Teil der optischen Faser 14, die mit dem Haar in Kontakt kommen soll, wenn die Haarschneidevorrichtung 2 über die Haut des Subjekts bewegt wird. Eine Lichtquelle 6 und eine Steuereinheit 8 sind so dargestellt, dass sie in dem Kopfteil 12 bzw. dem Griff 10 integriert sind, aber es wird deutlich, dass die Positionen dieser Komponenten in der Haarschneidevorrichtung 2, wie in 2 dargestellt, nicht einschränkend sind. Ebenso wird zu verstehen sein, dass die in 2 gezeigte Ausführungsform lediglich ein Beispiel ist und die Erfindung in jede Art von Haarschneidevorrichtung 2 eingebaut oder verwendet werden kann, die üblicherweise eine Klinge zum physischen Schneiden oder Zerteilen von Haar umfasst (unabhängig davon, ob die Klinge statisch ist oder betätigt wird, um eine Schneidwirkung zu erzielen).
Die Grafik in 3 veranschaulicht den Brechungsindex von Haaren, der in einem Artikel von M. D. Greenwell, A. Willner, Paul L. Kirk zu finden ist: Human Hair Studies: III. Refractive Index of Crown Hair, 31 Am. Inst. Crim. L. & Criminology 746 (1940-1941). Die Kurve 1 ist eine zusammengesetzte Linie, die Kurve 2 ist eine Linie, die den Brechungsindex für kaukasische Menschen darstellt, und die Kurve 3 ist eine Linie, die den Brechungsindex für nicht-kaukasische Menschen darstellt. Daraus ist ersichtlich, dass der Brechungsindex von Haaren zwischen (ungefähr) 1,545 und 1,555 liegt, wobei es allerdings Abweichungen zwischen einzelnen Personen gibt. In dem oben genannten Dokument wird beispielsweise auch darauf hingewiesen, dass der Brechungsindex von Haaren vom Geschlecht des Subjekts abhängen kann, z. B. ist der Brechungsindex von Haaren bei Frauen im Allgemeinen höher als der Brechungsindex von Haaren bei Männern.
Bekanntlich wirkt die optische Faser 4 als ein Wellenleiter für das von der Lichtquelle 6 eingekoppelte Licht durch das Auftreten von Totalreflexion, da der Brechungsindex von Luft niedriger ist als jener der optischen Faser 4. Wird jedoch ein Gegenstand, dessen Brechungsindex höher ist als der des Lichtwellenleiters 4, mit dem Lichtwellenleiter 4 in Berührung gebracht, so wird die Totalreflexion „aufgehoben“, und das Licht kann von der optischen Faser 4 in diesen Gegenstand eindringen. Damit also Licht von der optischen Faser 4 in ein Haar eindringen kann (um die erfindungsgemäße Schneidwirkung zu erzielen), muss die optische Faser 4 an dem Punkt, an dem das Haar die optische Faser 4 berührt, den gleichen oder einen niedrigeren Brechungsindex als das Haar aufweisen. Die optische Faser 4 muss also zumindest im Bereich der Schnittfläche 14 der optischen Faser 4 den gleichen oder einen niedrigeren Brechungsindex als das Haar aufweisen. Vorzugsweise ist der Brechungsindex der optischen Faser 4 an der Schnittfläche 14 derselbe wie der von Haar, da dies das beste Eindringen des Lichts von der optischen Faser 4 in das Haar ermöglicht.
So ist in einigen Ausführungsformen der Brechungsindex der optischen Faser 4 zumindest an der Schnittfläche 14 gleich oder niedriger als 1,56. Noch bevorzugter ist der Brechungsindex der optischen Faser 14 zumindest an der Schnittfläche 14 gleich oder niedriger als 1,55. Noch bevorzugter ist der Brechungsindex der optischen Faser 14 zumindest an der Schnittfläche 14 gleich oder niedriger als 1,54, da dieser Brechungsindex unter den in 3 angegebenen Brechungsindizes liegt.
Das Diagramm in 4, das in der Veröffentlichung „Refractive indices of human skin tissues at eight wavelengths and estimated dispersion relations between 300 and 1600 nm“ von Huafeng Ding et al., 2006 Phys. Med. Biol. 51 1479 zu finden ist, zeigt die realen und imaginären Brechungsindizes der menschlichen Haut (insbesondere der oberen Hautschicht - der Epidermis) in Abhängigkeit von der Wellenlänge (Diagramme (a) und (b)). Jeder Datenpunkt und der zugehörige Fehlerbalken ist die mittlere und die Standardabweichung, die aus 12 bzw. 18 Messungen von 4 bzw. 6 Hautproben gewonnen wurden.
So zeigt sich, dass der Brechungsindex der Epidermis von etwa 1,47 bei den kürzeren Wellenlängen des Lichts, die zum Anpeilen von Chromophoren verwendet werden können (z. B. 380 nm bis 500 nm), bis zu etwa 1,42 bei längeren Wellenlängen variiert.
Um das Eindringen von Laserlicht in die Haut zu vermeiden (oder zumindest das Risiko erheblich zu verringern), wenn die Haut mit der optischen Faser 4 in Berührung kommt, sollte die optische Faser 4 an der Schnittfläche 14 einen Brechungsindex aufweisen, der über dem der Haut liegt, um zu vermeiden, dass der Kontakt zwischen der Schnittfläche 14 und der Haut zu einer unerwünschten inneren Totalreflexion in der optischen Faser 4 führt. Vorzugsweise sollte die optische Faser 4 einen Brechungsindex aufweisen, der über dem der Epidermisschicht der Haut liegt. Noch bevorzugter ist es, wenn der Brechungsindex der optischen Faser 4 über dem des Stratum corneum liegt, der obersten Schicht der Epidermis, die mit der optischen Faser 4 in Kontakt kommt. Das Stratum corneum hat einen Brechungsindex, der je nach Hydratationsgrad und dem Vorhandensein anderer Substanzen (Cremes, Öle usw.) variiert und zwischen 1,5 und 1,54 liegt.
Ausgehend von den in 4 gezeigten Daten ist der Brechungsindex der optischen Faser 4 zumindest an der Schnittfläche 14 in einigen Ausführungsformen gleich oder höher als 1,48. Noch bevorzugter ist der Brechungsindex der optischen Faser 14 zumindest an der Schnittfläche 14 gleich oder höher als 1,50. Noch bevorzugter ist der Brechungsindex der optischen Faser 14 zumindest an der Schnittfläche 14 gleich oder höher als 1,51. Noch bevorzugter ist der Brechungsindex der optischen Faser 14 zumindest an der Schnittfläche 14 gleich oder höher als 1,52 oder 1,53. Noch bevorzugter ist der Brechungsindex der optischen Faser 14 zumindest an der Schnittfläche 14 gleich oder höher als 1,54.
Es versteht sich, dass der Brechungsindex der optischen Faser 4 im Verhältnis zu dem der Haut so hoch wie möglich sein sollte, um die Gefahr der Lichteinkopplung in die Haut zu vermeiden oder zu verringern.
In einigen Ausführungsformen kann der Brechungsindex der optischen Faser 4 an der Schnittfläche 14 aus dem Bereich von 1,48 bis 1,56 oder vorzugsweise aus dem Bereich von 1,51 bis 1,55 oder noch vorteilhafter aus dem Bereich von 1,53 bis 1,55 oder 1,54 bis 1,55 ausgewählt werden, wie vorstehend beschrieben.
In einigen Ausführungsformen kann bei der Auswahl des spezifischen Brechungsindexes für die optische Faser 4 auch die Wellenlänge des Laserlichts berücksichtigt werden, das zum Schneiden verwendet wird, da der Brechungsindex der Haut mit der Wellenlänge des einfallenden Lichts variiert, wie in 4 dargestellt.
Die optische Faser 4 kann aus jedem geeigneten Material oder einer Kombination von Materialien hergestellt werden. So kann die optische Faser beispielsweise aus Siliziumdioxid, Fluoridglas, Phosphatglas, Chalkogenidglas und/oder Kronglas (wie BK7) bestehen oder diese enthalten.
In den 5, 6 und 7 sind drei beispielhafte Ausführungsformen des erfindungsgemäßen Schneidelements 4 (optische Faser 4) dargestellt. In den 5, 6 und 7 ist jeweils nur die optische Faser 4 als Teil der Haarschneidevorrichtung 2 dargestellt, und die optische Faser 4 ist von der Seite gezeigt (d. h. mit Blick auf die optische Achse der optischen Faser 4).
In 5 ist eine optische Faser 110 mit einem Kern 111 dargestellt. Diese optische Faser 110 enthält keine Ummantelung um den Kern 111. Die optische Faser 110 ist in Kontakt mit einem Haar 112 und der Haut 113 dargestellt. Ein Teil der Seitenwand des Kerns 111/der optischen Faser 110, der bei der Verwendung mit den Haaren in Kontakt kommen soll, bildet eine Schnittfläche 114. Gemäß der vorstehend beschriebenen Lehre ist der Brechungsindex des Kerns 111 gleich oder niedriger als der Brechungsindex des Haares und höher als der Brechungsindex der Haut (und somit kann der Brechungsindex des Kerns 111 jeden der oben dargelegten beispielhaften Werte des Brechungsindex annehmen), und somit kann der Brechungsindex beispielsweise aus dem Bereich 1,48 bis 1,56, oder noch bevorzugter aus dem Bereich 1,51 bis 1,55, oder noch bevorzugter aus dem Bereich 1,53 bis 1,55 oder 1,54 bis 1,55 ausgewählt werden.
Daher wird das Laserlicht, während es in Kontakt mit dem Haar 112 an der Schnittfläche 114 und der Haut 113 an der Kontaktfläche zur Haut 115 ist, durch die Schnittfläche 114 in das Haar 112 eindringt, da der Brechungsindex des Kerns 111 an der Schnittfläche 114 niedriger ist als der Brechungsindex des Haares 112. Das Licht ist jedoch nicht vom Kern 111 über die Kontaktfläche zur Haut 115 mit der Haut 113 gekoppelt, da der Brechungsindex des Kerns 111 an der Kontaktfläche 115 höher ist als der Brechungsindex der Haut 113. An der Kontaktfläche 115 ist wahrscheinlich ein evaneszentes Feld vorhanden, dessen Energie exponentiell mit dem Abstand vom Kern 111 abnimmt, so dass die an die Haut 113 abgegebene Energie zu gering ist, um die Haut 113 zu schädigen.
Der Kern 111 kann einen einheitlichen Brechungsindex aufweisen (d. h. der gleiche Brechungsindex im gesamten Kern 111), oder es kann sich um eine Faser mit abgestuftem Brechungsindex handeln, was bedeutet, dass der Brechungsindex mit zunehmendem Abstand von der optischen Achse abnimmt. Wenn die optische Faser 110 einen kreisförmigen Querschnitt aufweist, ist der Brechungsindex an der Schnittfläche 114 und der Kontaktfläche 115 in jedem Fall gleich. Wie weiter unten erwähnt, kann die optische Faser 110 in einigen Ausführungsformen keinen kreisförmigen Querschnitt aufweisen, und die optische Faser 110 kann so geformt sein, dass der Brechungsindex der Faser 110 an der Kontaktfläche zur Haut 115 höher ist als der Brechungsindex der Faser 110 an der Schnittfläche 114.
In 6 ist eine optische Faser 120 dargestellt, die einen Kern 121 und eine Ummantelung 122 aufweist, der den Kern 121 umgibt. Der Brechungsindex des Kerns 121 ist niedriger oder gleich dem Brechungsindex des Haares 112, aber höher als der Brechungsindex der Haut 113. Der Brechungsindex der Ummantelung 122 ist niedriger oder gleich dem Brechungsindex des Haares 112 und niedriger als der des Kerns 121 und höher als der Brechungsindex der Haut 113.
Die optische Faser 120 ist in Kontakt mit einem Haar 112 und der Haut 113 dargestellt. Ein Teil der Seitenwand der Umhüllung 122, der während der Verwendung mit den Haaren in Kontakt kommen soll, bildet eine Schnittfläche 123. Gemäß der vorstehenden Lehre ist der Brechungsindex der Ummantelung 122 niedriger oder gleich dem Brechungsindex des Haares 112 und niedriger als der des Kerns121 und höher als der Brechungsindex der Haut 113. Die Ummantelung 122 kann dick oder dünn sein (im Verhältnis zum Durchmesser des Kerns 121). In dieser Ausführungsform verhindert die Ummantelung 122 den Energieverlust durch die Kontaktfläche zur Haut 124 zwischen der optischen Faser 120 und der Haut 113 über das evaneszente Feld, das an der Grenzfläche zwischen dem Kern 121 und der Ummantelung 122 erzeugt wird.
Üblicherweise wird eine Ummantelung 122 vorgesehen, um das Halten des Lichts im Kern 121 zu unterstützen. In dieser Ausführungsform ist es jedoch erwünscht, dass das Licht vom Kern 121 über die Ummantelung 122 in das Haar 112 eindringt. Eine Art und Weise, dies zu ermöglichen, ist das Vorhandensein einer sehr dünnen Mantelschicht (nur an der Schnittfläche 123 oder über die gesamte optische Faser 120). Insbesondere sollte die Ummantelung 122 dünner sein als der Abstand des evaneszenten Feldes, das durch das Licht im Kern 121 erzeugt wird. Somit könnte das Licht immer noch in ein Material mit einem höheren Brechungsindex eindringen, aber das evaneszente Feld in einem Material mit einem niedrigeren Brechungsindex würde verringert, um die Möglichkeit der Streuung/Absorption in der Haut 113 weiter zu reduzieren. Eine weitere Möglichkeit, diese Kopplung vom Kern 121 zum Haar 112 über die Ummantelung 122 zu ermöglichen, besteht darin, die optische Faser 120 so zu konstruieren, dass das Licht in einem bestimmten Abschnitt der optischen Faser 120 in die Ummantelung 122 und nicht in den Kern 121 geleitet wird (z. B. bei Verwendung einer verjüngten Faser). Eine optische Faser gemäß dieser Ausführungsform kann einfacher herzustellen sein als die in anderen Ausführungsformen verwendeten Fasern.
In der Ausführungsform von 7 hat die optische Faser 130 einen nicht kreisförmigen Querschnitt. Insbesondere umfasst die optische Faser 130 einen Kern 131 und eine Ummantelung 132, die den Kern 131 teilweise umgibt. Eine Schnittfläche 133 wird durch einen freiliegenden Teil des Kerns 131 oder durch einen Teil der optischen Faser 130 gebildet, an dem die Ummantelung 132 viel dünner ist als an anderen Stellen der optischen Faser 130. Bei normalem Gebrauch (d.h. wenn die Schnittfläche 133 mit Haaren in Berührung kommt) berührt die optische Faser 130 die Haut 113 an einer Kontaktfläche zur Haut 134, an der sich die Ummantelung 132 (oder eine dickere Schicht der Ummantelung 132) zwischen dem Kern 131 und der Haut 113 befindet.
In einigen Ausführungsformen kann die optische Faser 130 so geformt worden sein, dass die Ummantelung 132 den Kern 131 vollständig umgibt, und die Ummantelung 132 wird dann poliert oder anderweitig geformt, um die Ummantelung 132 entlang eines Teils der Seitenwand der optischen Faser 130 teilweise oder vollständig zu entfernen und eine Schnittfläche 133 zu bilden. Alternativ kann die Ummantelung 132 auch nur um einen Teil des Kerns 131 geformt worden sein, so dass ein Teil der Seitenwand des Kerns 131 als die Schnittfläche 133 freiliegt. Bei der optischen Faser 130 kann es sich um eine D-förmige Faser 130 handeln.
In Übereinstimmung mit den vorstehenden Ausführungen ist der Brechungsindex des Kerns 131 höher als der der Haut 113, so dass das Laserlicht nicht in die Haut eindringt, wenn die Haut 113 die Schnittfläche 133 oder die Ummantelung an der Kontaktfläche zur Haut 134 berührt. In dieser Ausführungsform ist der Brechungsindex der Ummantelung 132 vorzugsweise höher als der Brechungsindex der Haut 113, aber in einigen Ausführungsformen kann der Brechungsindex der Ummantelung 132 niedriger als der der Haut sein (da in diesem Fall der Brechungsindex der Ummantelung 132 so gewählt wird, dass Licht vom Kern 131 nicht in die Ummantelung 132 eindringt).
In einer anderen Ausführungsform, die mit der Ausführungsform der nicht kreisförmigen Querschnittsform in 7 kombiniert werden kann, kann die optische Faser 4 eine Faser mit einem abgestuften Brechungsindex sein, was bedeutet, dass der Brechungsindex mit zunehmendem Abstand von der optischen Achse abnimmt. Bei dieser Ausführungsform kann die optische Faser 4 so geformt sein, dass die Schnittfläche 14 weiter von der optischen Achse entfernt ist als eine Kontaktfläche zur Haut, und die Schnittfläche 14 so beschaffen ist, dass der Brechungsindex an der Schnittfläche 14 gleich oder niedriger ist als der Brechungsindex von Haaren und höher als der Brechungsindex von Haut, während er niedriger ist als der Brechungsindex an der Kontaktfläche zur Haut.
Es wird daher eine verbesserte Haarschneidevorrichtung vorgestellt, die ein geringeres Risiko der Beschädigung oder Verletzung der Haut des Subjekts aufweist.
Varianten der offengelegten Ausführungsformen können von denjenigen Personen, die im Fachgebiet erfahren sind, bei der Ausführung der beanspruchten Erfindung anhand der Figuren, der Offenbarung und der beigefügten Ansprüche verstanden und ausgeführt werden. In den Ansprüchen schließt das Wort „umfassend“ andere Elemente oder Schritte nicht aus, und der unbestimmte Artikel „ein“ oder „eine“ schließt eine Mehrzahl nicht aus. Ein einziger Prozessor oder eine andere Einheit können die Funktionen mehrerer in den Ansprüchen aufgeführter Elemente erfüllen. Die bloße Tatsache, dass bestimmte Maßnahmen in voneinander unterschiedlichen, abhängigen Ansprüchen genannt werden, bedeutet nicht, dass eine Kombination dieser Maßnahmen nicht vorteilhaft sein kann.
Etwaige Bezugszeichen in den Ansprüchen sind nicht als Einschränkung des Anwendungsbereichs zu verstehen
ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
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Zitierte Patentliteratur

WO 2014/143670 [0003, 0004, 0005, 0021]

Claims

Haarschneidevorrichtung zum Schneiden von Haaren auf einem Körper eines Subjekts, wobei die Haarschneidevorrichtung umfasst: eine Lichtquelle zum Erzeugen von Laserlicht mit einer oder mehreren spezifischen Wellenlängen, die den Wellenlängen entsprechen, die von einem oder mehreren Chromophoren im Haar absorbiert werden; und ein Schneidelement, das einen Lichtwellenleiter umfasst, der mit der Lichtquelle gekoppelt ist, um Laserlicht zu empfangen, wobei der Lichtwellenleiter einen Kern und einen Mantel umfasst, der den Kern umgibt, wobei ein Teil einer Seitenwand des Lichtwellenleiters eine Schnittfläche für den Kontakt mit dem Haar bildet, wobei die Schnittfläche einen Teil der Seitenwand des Mantels bildet und einen Teil des Mantels umfasst, der dünner ist als der Mantel an anderen Teilen des Lichtwellenleiters, und wobei der Lichtwellenleiter zumindest an der Schnittfläche einen Brechungsindex im Bereich von 1,48 bis 1,56 aufweist.
Haarschneidevorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Brechungsindex des Lichtwellenleiters an der Schnittfläche gleich oder größer als 1,50 ist.
Haarschneidevorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Brechungsindex des Lichtwellenleiters an der Schnittfläche gleich oder größer als 1,51 ist.
Haarschneidevorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Brechungsindex des Lichtwellenleiters an der Schnittfläche gleich oder größer als 1,52 ist.
Haarschneidevorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Brechungsindex des Lichtwellenleiters an der Schnittfläche gleich oder größer als 1,53 ist.
Haarschneidevorrichtung nach Anspruch 1, wobei der Brechungsindex des Lichtwellenleiters an der Schnittfläche gleich oder größer als 1,54 ist.
Haarschneidevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Brechungsindex des Lichtwellenleiters an der Schnittfläche gleich oder kleiner als 1,55 ist.
Haarschneidevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 6, wobei der Brechungsindex des Lichtwellenleiters an der Schnittfläche gleich oder kleiner als 1,54 ist.
Haarschneidevorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2, 3 oder 7, wobei der Brechungsindex des Lichtwellenleiters an der Schnittfläche im Bereich von 1,51 bis 1,55 liegt.
Haarschneidevorrichtung nach einem der Ansprüche 1, 2, 3, 4, 7 oder 8, wobei der Brechungsindex des Lichtwellenleiters an der Schnittfläche im Bereich von 1,53 bis 1,54 liegt.
Haarschneidevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Lichtwellenleiter aus Siliziumdioxid, Fluoridglas, Phosphatglas, Chalkogenidglas und/oder Kronglas besteht oder dieses umfasst.
Haarschneidevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Brechungsindex des Kerns kleiner oder gleich dem Brechungsindex des Haares und größer als der Brechungsindex der Haut ist.
Haarschneidevorrichtung nach einem der vorhergehenden Ansprüche, wobei der Brechungsindex der Ummantelung niedriger ist als der Brechungsindex des Kerns.
Haarschneidevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 13, wobei der Lichtwellenleiter ein D-förmiger Lichtwellenleiter oder ein polierter Lichtwellenleiter ist.
Haarschneidevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 14, wobei der Brechungsindex des Lichtwellenleiters mit zunehmendem Abstand von einer optischen Achse des Lichtwellenleiters abnimmt, wobei die Schnittfläche einen kürzeren Abstand von der optischen Achse aufweist als andere Teile des Lichtwellenleiters.
Haarschneidevorrichtung nach einem der Ansprüche 1 bis 15, wobei der Lichtwellenleiter eine optische Faser ist.