JP2004141327A - 美容処理装置 - Google Patents
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Abstract
【課題】美容処理装置において、光源から放射される光を有効に活用して美容トリートメント効果を高める共にこのトリートメントの処理効率の向上を図る。
【解決手段】レーザ照射装置５に搭載されたレンズ２４は、樽型形状に成形されており、外形の横方向の曲率が大きく、一方、縦方向の曲率が小さい凸レンズである。したがって、レーザダイオード２０から放射状に出射されたレーザ光Ｌは、レンズ２４を通過する過程で、横方向の光束が大きく集光され、一方、縦方向の光束も僅かに集光され、皮膚面Ｆ上には縦に細長い照射スポットＳ１が形成される。レーザ照射装置５を横方向に移動させつつトリートメントを行うことにより美容処理の効率の向上を図ることができると共に、例えば出力の小さな光源を使用する場合等でも、レンズの集光作用により光源から放射される光のエネルギ密度が高まり、トリートメント効果を向上させることができる。
【選択図】 図６
【解決手段】レーザ照射装置５に搭載されたレンズ２４は、樽型形状に成形されており、外形の横方向の曲率が大きく、一方、縦方向の曲率が小さい凸レンズである。したがって、レーザダイオード２０から放射状に出射されたレーザ光Ｌは、レンズ２４を通過する過程で、横方向の光束が大きく集光され、一方、縦方向の光束も僅かに集光され、皮膚面Ｆ上には縦に細長い照射スポットＳ１が形成される。レーザ照射装置５を横方向に移動させつつトリートメントを行うことにより美容処理の効率の向上を図ることができると共に、例えば出力の小さな光源を使用する場合等でも、レンズの集光作用により光源から放射される光のエネルギ密度が高まり、トリートメント効果を向上させることができる。
【選択図】 図６
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、皮膚面に光を照射して脱毛、育毛、美肌、痩身、殺菌等の美容トリートメントを行う美容処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光照射タイプの美容処理装置等に適用される例えばレーザ光は、他の光に比べてエネルギ密度が高いため、生体組織に照射した場合、照射部分の温度を比較的容易に上昇させることができる。これにより、レーザ光は、生体組織の所望の部位の蛋白質の変成等を意図的に引き起こさせる光熱反応や、また、代謝機能を促進するための、いわゆる非熱反応（４０°Ｃを超えない程度の比較的低い温度で起こる光化学反応、光磁気反応、イオン化反応などの生体反応）を誘起させることが可能である。
【０００３】
そこで、上記美容処理装置は、レーザパワーや照射時間等を適宜設定して人体の皮膚面へレーザ光を照射することで、育毛、脱毛、美肌、痩身、殺菌等のトリートメントを実現するものである。
【０００４】
すなわち、育毛トリートメントは、エネルギ密度を比較的低く設定したレーザ光を頭皮表面に照射することで行われる。これにより、頭皮の血行が促進されて毛穴が開き、毛穴に詰まった皮脂や汚れが洗浄されることで育毛効果が得られる。一方、脱毛トリートメントは、エネルギ密度を比較的高く設定したレーザ光を体毛等の毛根に照射することで実現される。この場合、体毛等の毛母細胞の蛋白質の変成が促進されることにより、毛の成長が抑制され脱毛効果が得られる。
【０００５】
また、美肌トリートメントを行う場合においては、皮膚の表皮や真皮に散在するメラニンが比較的高い温度に昇温されるようにレーザ光を照射し、光熱作用によって熱変性を引き起こさせ、アザ、シミ、ソバカスなどを除去する。さらに、殺菌トリートメントを行う場合においては、殺菌作用を有するＵＶ光を皮膚面に照射すること等で肌の清浄化を図る。また、痩身トリートメントを行う場合においては、交感神経と関連の深い特定のツボに比較的エネルギ密度の低いレーザ光を供給し、光化学反応、光磁気反応、イオン化反応等による非熱作用によってツボを刺激して血行を促し、これにより、細胞組織を活性化して代謝機能を高め余分な脂肪を燃焼させる。
【０００６】
上述したような効果が得られる現行の美容処理装置では、脱毛用、育毛用、痩身用等、用途毎に専用機として設計された単機能型の装置や、また、レーザ光のパワーや照射時間等、細かい設定機能を搭載することで、脱毛、育毛、美肌、痩身、殺菌といった各種トリートメントを一台の装置で実現する多機能型の装置等、様々なタイプの装置が開発されている。
【０００７】
ところで、このような美容処理装置に適用されるレーザ媒質としては、安価で実用性が高いことから、半導体レーザダイオードが多く用いられている。レーザダイオードは、発光部断面積が、数μｍ〜数十μｍオーダの非常に小さい面積となるので、Ｈｅ−Ｎｅレーザ等のように高指向性を持つ平行な細い直線ビームにはならず、３０°〜４５°の角度で放射状に広がりつつ出射される。そこで、レーザダイオードを光源に用いる場合には、レーザ光のエネルギ密度を集中させるために、レーザ光をレンズで集光することが一般に行われている。しかしながら、レーザ光を単に集光するだけでは、光ビームの直径が小さくなり、トリートメントの処理効率の低下を招くことになる。
【０００８】
そこで、レーザ光のビーム形状が、例えば幅方向に引き伸ばされて線状のビームスポットが形成されるように、シリンドリカルレンズ等のビームエクスパンダを光学系に追加し、さらにトリートメント時にユーザが照射装置本体を縦方向に移動させることで、トリートメントの処理効率の向上を図ったレーザ光照射プローブが提案されている（特許文献１参照）。
【０００９】
【特許文献１】
特開２０００−３３４０５２号公報（第２頁，図４）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなビームエクスパンダを用いた従来装置では、トリートメントの処理効率の向上を図れるものの、シリンドリカルレンズより先（皮膚面側）では、ビーム形状が幅方向に徐々に引き伸ばされて行くため、例えば出力の小さなレーザダイオードを光源に適用している場合等には、レーザ光の照射スポットが形成される皮膚面でパワー不足になるおそれがあり、十分なトリートメント効果を得られないということ等が想定される。このことは、レーザダイオード以外の他の光源を適用した場合でも同様に起こり得る課題である。
【００１１】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、光源から放射される光を有効に活用して美容トリートメント効果を高めることができると共に、この美容トリートメントの処理効率の向上を図ることができる美容処理装置を提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る美容処理装置は、光を放射する光源と、前記光源から放射された前記光の断面形状の縦横比を変化させる共に、この断面形状を変化させた光を集光して皮膚面に照射するレンズとを具備することを特徴とする。
【００１３】
この発明の美容処理装置によれば、縦横比の異なる例えば細長い光の照射スポットを、集光させた状態で皮膚面に形成できるので、照射スポットの短手方向に装置本体を移動させつつ美容トリートメントを行うことにより処理効率の向上を図ることができると共に、例えば出力の小さな光源を使用する場合等でも、レンズの集光作用により光源から放射される光のエネルギ密度を高めることができ、美容トリートメント効果を向上させることができる。
【００１４】
また、上述したレンズは、光の入光面及び放光面の形状を、縦横の曲率が異なるように膨出させて成形すること等により実現され、例えばそのレンズの光路となる部位の形状を、ほぼ樽型形状に成形すること等が例示される。
【００１５】
また、本発明に係る美容処理装置は、前記皮膚面に照射される光の照射スポットが所定のスポットサイズになるように前記レンズと前記皮膚面との離間距離を定めるアジャスタと、前記アジャスタと前記皮膚面との接触を検出して前記光源からの光の放射／非放射を制御するタッチセンサ機構とを具備することを特徴とする。
【００１６】
この発明の美容処理装置は、皮膚面に照射される光の照射スポットが所望のスポットサイズで形成されるので、適切なエネルギ密度で光を皮膚面に供給することが可能となり、これにより美容トリートメント効果を高めることができる。また、この発明は、アジャスタ及びタッチセンサ機構が、皮膚面の意図しない部位にエネルギ密度の高い光が誤って照射されること等を防止する安全装置として機能する。
【００１７】
さらに、本発明に係る美容処理装置は、前記レンズと前記皮膚面との間の光路に配置されたコリメータをさらに具備することを特徴とする。
この発明によれば、皮膚面に形成される光の照射スポットサイズを、レンズと皮膚面との離間距離に拘わらず、一定のサイズに固定することができる。これにより、適切なエネルギ量に設定された光を美容処理（美容トリートメント）対象の皮膚面に効率良く供給することができる。
【００１８】
さらに、本発明に係る美容処理装置は、前記皮膚面に照射される光の照射スポットを変位させる照射位置変位機構をさらに具備することを特徴とする。
この発明の美容処理装置によれば、光源やレンズ等に例えば微弱な振動を付与することで、光の照射範囲を拡散させる（広げる）ことができる。これにより、光ファイバや複数個の光源等を用いることなく、簡易的な構成で、効率の良い美容トリートメントを実現することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る美容処理装置を示す斜視図、図２は、この美容処理装置が備えるレーザ照射装置を示す正面図、図３は、図２のレーザ照射装置を側面からみた断面図、図４は、美容処理装置の制御系を機能的に示すブロック図である。
【００２０】
図１に示すように、この美容処理装置１は、ユーザが自身で、トリートメントを行うための装置であって、コントローラ兼器具収容ボックス（以下、「コントロールボックス」と称する）２と、このコントロールボックス２に接続ケーブル３を通じて接続されたレーザ照射装置５とから構成される。
【００２１】
コントロールボックス２の前面には、美容処理装置本体を操作するための案内情報や装置の動作状態等が視覚的に表示される表示パネル６と、接続ケーブル３の接続端子（プラグ）を取り付けるソケット７等が設けられている。また、コントロールボックス２には、レーザ照射装置５へ電力を供給するための電源や、レーザ照射装置５からのレーザ光の照射を制御する制御回路が内蔵されている。
【００２２】
さらに、このコントロールボックス２の前面には、この美容処理装置本体の電源のオン／オフを行う電源スイッチ８と、電源のオン／オフの状態を示すＬＥＤ９と、各種設定を行う設定スイッチ１０と、各設定状態を視覚的に示すＬＥＤ１１とが設けられている。
【００２３】
また、図２及び図３に示すように、レーザ照射装置５は、ユーザが手で持ってトリートメントを行うハンディタイプの装置である。すなわち、レーザ照射装置５は、装置の外郭を形成するケース１２と、このケース１２の内部に基板１５を介して搭載された制御チップ１６と、ケース１２の全面に設けられた設定スイッチ１９と、レーザ光を放射する光源としてのレーザダイオード２０と、レーザダイオード２０の熱を除去するヒートシンク２１と、ヒートシンク２１を冷却する冷却ファン１７と、レーザ光照射口２３からレーザ光を身体の皮膚面に照射するレンズ２４とから主に構成されている。
【００２４】
また、レーザ照射装置５には、レーザ光照射口２３を挟むように、トリートメント時に皮膚面に接触させて用いる一対のアジャスタ２５、２６が突設されている。すなわち、アジャスタ２５、２６は、皮膚面に照射されるレーザ光の照射スポットが所定のスポットサイズになるようにレンズと皮膚面との離間距離を定める。これにより、適切なエネルギ密度でレーザ光を皮膚面に供給することができるので、トリートメントにより得られる効果を高めることができる。
【００２５】
設定スイッチ１９は、図２に示すように、美容処理装置本体の電源をレーザ照射装置５側でオン／オフし、ＬＥＤ１８の点灯／非点灯によりこれをユーザに報知する。また、設定スイッチ１９は、本体側の設定スイッチ１０とほぼ同様の機能を有しており、間欠（パルス）照射されるレーザ光のオンタイム（照射時間及びその照射サイクル）を設定するためのものである。すなわち、設定スイッチ１９を１回押す度に電源オン、オンタイムの切換え、電源オフの順にモードが切換わる。この際、ＬＥＤランプ２２は、設定レベル１〜６に対応して緑色点灯から緑色点滅、橙色点灯、橙色点滅、赤色点灯、赤色点滅の順に表示が切換わる。また、最後に、設定スイッチ１９を例えば１．５秒以上押し続けると、電源がオフとなる。
【００２６】
ヒートシンク２１は、レーザダイオード２０の動作時の発熱を熱伝導によって拡散させて性能の低下を抑える。このため、ヒートシンク２１は、熱伝導率のよいアルミニウム又はその合金等で鋳造され、また、表面積を増やすために複数の貫通孔を備え放熱効果が高められている。
【００２７】
レーザダイオード２０は、ＧａＡｓ（ガリウムアルセナイド）等の化合物半導体を用いたＰＮ接合ダイオードに直接電流を流して励起し、レーザ発振を得る。このレーザダイオード２０としては、例えば波長７００〜９００ｎｍ、光出力５ｍＷ〜５Ｗのレーザ光を放射することが可能な半導体素子が適用されている。
【００２８】
このようなレーザ光は、光電気反応、光磁気反応、光力学反応、光化学反応、光免疫反応、光酵素反応等を誘起させる効果があり、光生物学的活性化により生体組織の新陳代謝を促して皮膚血行を高め、また、水分や血液に吸収され難いため、優れた皮膚深部への到達性を有する。
【００２９】
次に、レーザトリートメント装置１の制御系について説明する。
すなわち、レーザトリートメント装置１の制御系３７は、図４に示すように、アジャスタ２５、２６の皮膚面への接触を検出しレーザダイオード２０からの光の放射／非放射を実質的に制御するタッチセンサ回路２８と、レーザ光の照射パターンが記憶されたメモリ２９と、設定スイッチ１０や設定スイッチ１９による設定内容に応じてトリートメントのモードを切り替えるためのモード切替回路３８と、レーザダイオード２０を駆動してレーザ光を放射させるレーザ駆動回路３０と、これらの回路を統括的に制御するＣＰＵ３１と、タッチセンサ回路２８及びレーザ駆動回路３０とＣＰＵ３１とを接続するインタフェース３２等とから構成されている。
【００３０】
タッチセンサ回路２８は、図４及び図５に示すように、アジャスタ２５、２６が皮膚に接触したときに発生する微弱な交流電圧を、それぞれ帯域フィルタ３３、整流回路３４、増幅器３５を介して直流電圧に変換し、これを波形整形、レベル調整、オフセット調整した後、Ａ／Ｄ変換器３６、インタフェース３２を介してＣＰＵ３１に入力するように構成されている。なお、タッチセンサ回路２８は、接点式の他、静電容量や抵抗等のインピーダンス変化を検知するものや、圧電素子によって圧力変化を検知するものでもよい。
【００３１】
タッチセンサ回路２８は、以上のような構成で、アジャスタ２５、２６の電圧値を読み込んで所定の交流電圧が発生しているか否かを判定し、アジャスタ２５、２６の両方に所定の交流電圧が発生しているとき、レーザダイオード２０のレーザ駆動回路３０にオン信号を出力する。すなわち、レーザ照射装置５は、アジャスタ２５、２６を共に皮膚面に接触させてはじめてレーザ光が照射されるように構成されている。これにより、意図しない生体部分に誤ってレーザ光が照射されてしまうおそれがなく装置の安全性が高められている。このようなタッチセンサ回路２８は、レーザ照射装置５に内蔵された例えば前記制御チップ１６によって実現されている。
【００３２】
メモリ２９には、レーザダイオード２０から所定の照射時間で間欠的に照射されるレーザ光の照射タイミングの設定値等を含む各種プログラムが記憶されている。レーザ駆動回路３０は、ＣＰＵ３１の制御下でレーザダイオード２０に所定の駆動電流電圧を供給し、レーザダイオード２０よりレーザ光を放射させる。
【００３３】
次に、本実施形態の美容処理装置１が備える光学系について詳述する。
図６は、その光学系の構成を示す断面図、図７は、図６の光学系に設けられたレンズの機能を説明するための斜視図である。
これらの図に示すように、レンズ２４は、レーザダイオード２０から放射されたレーザ光の断面形状の縦横比を変化させる共に、この断面形状を変化させたレーザ光を集光して皮膚面Ｆに照射する。
【００３４】
すなわち、レンズ２４は、光の光路となる部位の形状が、ほぼ樽型形状に成形されている。レンズ２４の水平断面の形状は、ほぼ円形であり、長手方向における中央部から端部側に向かうにつれて水平断面の円の直径が僅かずつ小径になるように形成されている。また、レンズ２４の光の入光面及び放光面は、その表面の殆どが、横方向（水平方向）においては曲率が大きく、一方、縦方向（垂直方向）においては曲率が小さくなるように膨出させて成形した凸レンズである。
【００３５】
ここで、本実施形態のレンズ２４においては、図８（ａ）に示すように、光の入光面及び放光面は、中央部２４ａ、２４ｂが球面形状であり、球面形状のこの中央部２４ａ、２４ｂから端部側にかけて、直線的に傾斜する傾斜面２４ｃ、２４ｄが（円錐状になるように）成形されている。したがって、皮膚面Ｆに形成される照射スポットＳ１は、図８（ｂ）に示すように、全体的には縦に細長い楕円形状となり、その中央部分のみが円形となる。これにより、円形のスポットが形成される中央部分では、レーザ光のエネルギ密度が高まり、照射スポットＳ１の楕円中央を基準に効果的にトリートメンを行うことができる。なお、レンズ２４の光の入光面及び放光面の形状を、図９（ａ）に示すように、長手方向全体が一定の曲率となる膨出面２４ｅで成形し、図９（ｂ）に示すように、照射スポットＳ２全体が縦に細長い楕円形状になるようにしてもよい。図８、図９で示したレンズ２４の材料は、屈折率が例えば１．２〜２．０の範囲内にある材料を選択することが好ましい。
【００３６】
このように構成されたレーザ照射装置５では、レーザダイオード２０から放射状に出射されたレーザ光Ｌは、レンズ２４を通過する過程で、横方向の光束が大きく集光され、一方、縦方向の光束も僅かに集光され、これにより、皮膚面Ｆ上には全体的に縦に細長い照射スポットＳ１が形成される。
【００３７】
したがって、本実施形態の美容処理装置１によれば、縦横比の異なる細長いレーザ光の照射スポットＳ１を、集光させた状態で皮膚面Ｆに形成できるので、照射スポットＳ１の短手方向（横方向）にレーザ照射装置５を移動させつつトリートメントを行うことにより美容処理の効率の向上を図ることができると共に、例えば出力の小さな光源を使用する場合等でも、レンズの集光作用により光源から放射される光のエネルギ密度が高まり、トリートメントの効果を向上させることができる。
【００３８】
なお、図１０に示すように、本実施形態のレンズ２４と凹レンズ４０とを組み合わせてコリメータ４２を構成し、これを光学系に搭載してもよい。この場合、皮膚面Ｆ上に形成される照射スポットＳ１のサイズが、レンズ２４と皮膚面Ｆとの離間距離に拘わらず、一定のスポットサイズに固定される。これにより、上述したアジャスタ２５、２６等を用いることなく、適切なエネルギ量に設定されたレーザ光をトリートメント対象の皮膚面Ｆに効率良く供給することができる。
【００３９】
また、図１１に示すように、皮膚面Ｆに形成される照射スポットＳ１を変位させる照射位置変位機構として偏心モータ４１を追加してもよい。レーザダイオード２０やレンズ２４等に例えば微弱な振動を付与することで、光の照射範囲を広げることができる。
【００４０】
（第２の実施形態）
図１２は、本発明の美容処理装置の第２の実施形態であるレーザ脱毛装置を示す斜視図、図１３は、図１２のレーザ脱毛装置において脱毛装置本体に剃毛ヘッド部を装着した状態を示す斜視図、図１４は、図１２のレーザ脱毛装置の制御系を機能的に示すブロック図、図１５は、図１３のレーザ脱毛装置を用いて脱毛トリートメントを行っている状態を側面からみた断面図である。
【００４１】
これらの図に示すように、このレーザ脱毛装置５１は、ユーザが自身で脱毛トリートメントを行うためのものであって、脱毛装置本体５２と、この脱毛装置本体５２に対して着脱自在な毛抜ヘッド部５３及び剃毛ヘッド部５８とから構成されている。一対のロック解除釦５４（一方の釦は図示せず）を押下しつつ上記ヘッド部を脱毛装置本体５２側から離間させようとすると、この脱毛装置本体５２側からヘッド部を取り外すことができる。
【００４２】
引き抜いた毛や剃った毛で汚れ易い毛抜ヘッド部５３や剃毛ヘッド部５８がレーザ光を照射する光学系や機構系を備える脱毛装置本体５２から取り外せるので、毛抜ヘッド部５３や剃毛ヘッド部５８を洗浄することが可能である。
【００４３】
毛抜ヘッド部５３には、このヘッド部の前面５６を接触させた皮膚面の毛を抜き取る毛抜機構５７が設けられている。毛抜機構５７は、例えば回転可能な円筒状部材の周面に複数の挟持爪を備えるものである。挟持爪は、各々が一対のプレートにより構成され、プレートどうしの接触、離間動作を円筒状部材の回転に連動して繰り返し行うものである。なお、毛抜機構５７を、毛を挟持しつつ回転して抜き去るローラ郡などによって構成してもよい。また、毛乳頭部に蛋白凝固を引き起こさせるように、これらのローラに３００〜３０００Ｈｚ程度の高周波電流を供給して除毛効果を向上させてもよい。
【００４４】
一方、剃毛ヘッド部５８には、このヘッド部の前面５９を接触させた皮膚面の毛を剃る剃毛機構６０が設けられている。剃毛機構６０は、例えば振動式の剃毛機構を採用しており、ヘッド部の前面５９を構成する外刃と、この外刃の内部で刃自体が振動する内刃とで実現されている。剃毛機構６０の構造については、勿論、このような振動式に代えて、内刃を回転させて毛を剃るロータリ式の剃毛機構でこれを実現してもよい。
【００４５】
上記毛抜機構５７及び剃毛機構６０は、脱毛装置本体５２側から伝達される駆動力により動作する。毛抜ヘッド部５３又は剃毛ヘッド部５８のうちのいずれを用いるかは、脱毛対象の部位に応じて適宜選択されることが好ましい。すなわち、毛抜ヘッド部５３を用いた場合には、毛を抜き去った後の皮膚面の仕上りがきれいで、さらに毛が再び生えてくるのも遅くなるので、良好な除毛効果を得ることができる。一方、剃毛ヘッド部５８を用いた場合には、除毛効果が僅かに低減してしまうものの、肌を傷めずしかも痛みを殆ど感じることない快適なレーザ脱毛処理を実現することができる。なお、皮膚面上でのヘッド部の移動を容易行えるようにヘッド部にローラを設けてもよく、このローラを、後述するローラ６８として利用することが可能である。
【００４６】
脱毛装置本体５２には、図１２及び図１３に示すように、レーザダイオード６２、レンズ６４、レーザダイオード６２の熱を除去するヒートシンク（図示せず）、及び装置の駆動電源である充電池又は乾電池等のバッテリ６７、ローラ６８が内蔵され、開口部６９が形成されている。レーザダイオード６２は、例えば波長６００〜１６００ｎｍ、光出力５ｍＷ〜９Ｗのレーザ光を放射することが可能な半導体素子が適用されている。
【００４７】
レンズ６４は、第１の実施形態で説明したレンズ２４と同様の機能を有するものであって、レーザダイオード６２から放射されたレーザ光の断面形状の縦横比を変化させる共に、この断面形状を円形から楕円形状に変形させたレーザ光を集光して皮膚面に照射する。これは、ヘッド部で皮膚上の毛を除去する領域に対応させたものである。
【００４８】
ローラ６８は、脱毛装置本体５２の皮膚に対する移動を検知するものである。すなわち、図１５に示すように、脱毛装置本体５２が移動方向Ｃに沿って移動されヘッド部によって皮膚上から毛Ｈが除去された後に、レーザ光が照射されることが好ましい。脱毛装置本体５２が方向Ｃとは逆方向に移動された場合には、毛Ｈが除去されていない皮膚面上にレーザ光が照射されることになる。
【００４９】
このため、ローラ６８によってレーザ脱毛装置５１の皮膚に対する移動方向を検知し、図１５の方向Ｃにレーザ脱毛装置５１が移動しているときにはレーザ光が照射され、その反対の方向にレーザ脱毛装置５１が移動しているときにはレーザ光の照射を停止することで、レーザ光の無駄な照射を低減することが可能となる。
【００５０】
また、ローラ６８によってレーザ脱毛装置５１の移動速度を検知し、その移動速度に対応して照射するレーザ光のパワーを変化させてもよい。レーザ脱毛装置５１の移動速度が小さいと、照射されるレーザ光の強度がさほど大きくなくても皮膚に照射されるレーザ光の総エネルギ量は大きくなる。これに対して、レーザ脱毛装置５１の移動速度が大きいと皮膚に照射されるレーザ光の総エネルギ量は小さくなり易い。このため、レーザ脱毛装置５１の移動速度に対応してレーザ光の強度を制御することで、皮膚上での照射ムラを防止できる。
【００５１】
開口部６９は、皮膚に照射されるレーザ光が通過するための窓であり、必要に応じて光透過性の材料を填め込むことができる。
また、図１２に示すように、レーザ脱毛装置５１は、ユーザが把持し易いように外形の一部を窪ませて形成した把持部７２と、把持部７２の近傍に設けられ、レーザダイオード６２からのレーザ光の放射や、毛抜機構５７及び剃毛機構６０を操作するための操作部７３とを備えている。
【００５２】
操作部７３は、主に、装置本体の電源のオン／オフを行う電源スイッチ７４と、レーザ脱毛の動作モードを設定するモード設定スイッチ７５と、設定されたモードを視覚的に表示するＬＥＤ７６とで構成されている。
レーザ脱毛装置５１は、操作部７３が把持部７２の近傍に配置されているので、片手での各種操作が可能となり、例えば携帯用機器として利便性に優れている。
ＬＥＤ７６を、ダイオード６２から放射されるレーザ光の放射パワーを可視的に表示するインジケータとして利用してもよい。この場合、脱毛処理条件として重要な皮膚面へのレーザ光の照射エネルギをユーザに認識させることができ、脱毛トリートメントの条件を的確に設定することできる。
【００５３】
レーザ脱毛装置５１の制御系は、図１４に示すように、モード切替回路７７、メモリ７８、レーザ駆動回路７９、ＣＰＵ８０、インタフェース８１等から構成されている。モード切替回路７７は、モード設定スイッチ７５によって設定された内容が入力される。
【００５４】
メモリ７８には、レーザ光の照射パターン、毛抜機構５７又は剃毛機構６０の駆動パターン等の各種設定値及びプログラムが記憶される。具体的な設定値としては、レーザダイオード６２から所定の時間間隔で間欠的に照射されるレーザ光の照射タイミングの設定値、モード設定スイッチ７５の設定内容にそれぞれ対応するレーザ光の照射パワー（出力レベル）の設定値、及び毛抜機構５７又は剃毛機構６０の駆動速度の設定値が挙げられる。
【００５５】
ここで、メモリ７８に記憶されたレーザ光の照射パワー設定値は、毛抜機構５７又は剃毛機構６０の駆動速度に応じて設定することができる。毛抜機構５７又は剃毛機構６０の駆動速度が速く設定された場合、つまりムダ毛の除毛効果が高い場合（ムダ毛にレーザ光のエネルギが吸収され難い場合）には、例えばレーザ光の照射パワーが弱くなるように設定される。
【００５６】
一方、毛抜機構５７又は剃毛機構６０の駆動速度が遅く設定された場合、つまりムダ毛の除毛効果が低い場合（ムダ毛にレーザ光のエネルギが吸収され易い場合）には、レーザ光の照射パワーが高くなるように設定される。これにより、使用電力が有効に利用されることから、長時間の装置の使用に対応することができる。
【００５７】
メモリ７８には、ローラ６８により検知されたレーザ脱毛装置の移動方向及び移動速度に対応するレーザ光のＯＮ／ＯＦＦと照射光の強度との関係を表す情報も設定情報として記憶される。また、ローラ６８で検知された移動に対応して、レーザ光の強度の制御を行うか否かを表す情報も設定情報に含めることができる。
【００５８】
レーザ駆動回路７９は、レーザダイオード６２からのレーザ光の発光を制御する。すなわち、レーザ駆動回路７９は、ＣＰＵ８０の制御下でレーザダイオード６２に所定の駆動電流電圧を供給し、レーザダイオード６２よりレーザ光を発光させる。レーザ駆動回路７９は、レーザダイオード６２へ供給されるべき電圧（電流値）を制御するレーザパワー可変回路８２を備えている。すなわち、レーザパワー可変回路８２は、モード設定スイッチ７５による設定内容に応じて、レーザダイオード６２より出射されるレーザ光のパワーを調整する。
【００５９】
このように構成されたレーザ脱毛装置５１を用いて実際に脱毛トリートメントを行う場合には、まず、電源スイッチ７４及びモード設定スイッチ７５によって電源をＯＮにすると共にレーザ脱毛の動作モードを適宜選択する。その後、図１５に示すように、レーザ脱毛装置５１の毛抜ヘッド部５３や剃毛ヘッド部５８を皮膚面に押し当て、ヘッド部を皮膚面上でゆっくりと移動させる。これにより、ムダ毛が剃毛又は引き抜かれた後の皮膚上にレーザ光が照射される。
【００６０】
この場合、レーザ脱毛処理の前に行うべき除毛処理と毛根にダメージを与えるレーザ光の照射とが連続的に行えるので、脱毛トリートメントの効率化を図ることができる。また、レーザ脱毛装置５１は、レンズ６４を用い、毛を抜き取った（剃った）皮膚面の比較的広い範囲にわたってレーザ光を集光して照射するので、簡易的な構成で効果的な脱毛処理を実現することができる。さらに、ローラ６８を用いてレーザ脱毛装置５１の移動方向や移動速度に応じて、レーザ光の照射間隔又は照射強度を制御することができる。これにより、毛を除去した後の皮膚面にレーザ光を確実に照射することが可能となり、また脱毛装置本体５２の移動速度に応じて皮膚への照射量を適切に制御することができる。
【００６１】
以上、本発明を各実施の形態により具体的に説明したが、本発明は前記実施形態にのみ限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。上述した第１、第２の実施形態では、本発明の美容処理装置が、例えば脱毛装置等であったが、勿論、育毛装置、美肌を行うための装置、ツボの刺激による痩身等を行う装置等にも本発明を適用することが可能である。
【００６２】
さらに、上記実施形態では、照射すべきレーザの種類を特に例示しなかったが、例えばＹＡＧレーザ、アレキサンドライト、ルビーレーザ等を適用することが可能である。また、他の照射光として、ストロボライト、プラズマ光、白熱光、ＵＶ光、赤外光、インテンスパルスライト等を本発明に適用してもよい。ここで、白熱光や赤外光は温熱治療効果が得られることから美肌装置、ＵＶ光は殺菌作用により肌の清浄化を図るための装置、インテンスパルスライトは高出力であることから脱毛装置等して、それぞれ適用した場合に有用である。また、上記実施形態では、単一の光源を用いていたが、複数の光源を用いてもよいし、また、光の断面形状の縦横比を変化させ且つこれを集光するための光学部品を複数のレンズにより実現してもよい。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の美容処理装置によれば、縦横比の異なる例えば細長い光の照射スポットを、皮膚面に集光させた状態で形成できるので、照射スポットの短手方向に装置本体を移動させつつ美容トリートメントを行うことにより処理効率の向上を図ることができると共に、例えば出力の小さな光源を使用する場合等でも、レンズの集光作用により光源から放射される光のエネルギ密度が高まり、美容トリートメント効果を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る美容処理装置を示す斜視図である。
【図２】図１の美容処理装置が備えるレーザ照射装置を示す正面図である。
【図３】図２のレーザ照射装置を側面からみた断面図である。
【図４】図１の美容処理装置の制御系を機能的に示すブロック図である。
【図５】図４の制御系の一部を構成するタッチセンサ回路を機能的に示すブロック図である。
【図６】図２のレーザ照射装置の光学系の構成を示す断面図である。
【図７】図６の光学系に設けられたレンズの機能を説明するための斜視図である。
【図８】図７のレンズによる光の導光経路及び照射スポット示す図である。
【図９】図７のレンズと形状が一部異なるレンズによる光の導光経路及び照射スポット示す図である。
【図１０】図６の光学系と構造の異なる他の光学系を示す断面図である。
【図１１】図６及び図１０の光学系と構造の異なる他の光学系を示す断面図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係るレーザ脱毛装置を示す斜視図である。
【図１３】図１２のレーザ脱毛装置において、剃毛ヘッド部を装着した状態を示す斜視図である。
【図１４】図１２のレーザ脱毛装置の制御系を機能的に示すブロック図である。
【図１５】図１２のレーザ脱毛装置により脱毛処理を行っている状態を側面からみた断面図である。
【符号の説明】
１…美容処理装置、５…レーザ照射装置、２０，６２…レーザダイオード、２４，６４…レンズ、２５，２６…アジャスタ、２８…タッチセンサ回路、４１…偏心モータ、４２…コリメータ、５１…レーザ脱毛装置、Ｆ…皮膚面、Ｈ…毛、Ｌ…レーザ光、Ｓ１，Ｓ２…照射スポット。
【発明の属する技術分野】
本発明は、皮膚面に光を照射して脱毛、育毛、美肌、痩身、殺菌等の美容トリートメントを行う美容処理装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
光照射タイプの美容処理装置等に適用される例えばレーザ光は、他の光に比べてエネルギ密度が高いため、生体組織に照射した場合、照射部分の温度を比較的容易に上昇させることができる。これにより、レーザ光は、生体組織の所望の部位の蛋白質の変成等を意図的に引き起こさせる光熱反応や、また、代謝機能を促進するための、いわゆる非熱反応（４０°Ｃを超えない程度の比較的低い温度で起こる光化学反応、光磁気反応、イオン化反応などの生体反応）を誘起させることが可能である。
【０００３】
そこで、上記美容処理装置は、レーザパワーや照射時間等を適宜設定して人体の皮膚面へレーザ光を照射することで、育毛、脱毛、美肌、痩身、殺菌等のトリートメントを実現するものである。
【０００４】
すなわち、育毛トリートメントは、エネルギ密度を比較的低く設定したレーザ光を頭皮表面に照射することで行われる。これにより、頭皮の血行が促進されて毛穴が開き、毛穴に詰まった皮脂や汚れが洗浄されることで育毛効果が得られる。一方、脱毛トリートメントは、エネルギ密度を比較的高く設定したレーザ光を体毛等の毛根に照射することで実現される。この場合、体毛等の毛母細胞の蛋白質の変成が促進されることにより、毛の成長が抑制され脱毛効果が得られる。
【０００５】
また、美肌トリートメントを行う場合においては、皮膚の表皮や真皮に散在するメラニンが比較的高い温度に昇温されるようにレーザ光を照射し、光熱作用によって熱変性を引き起こさせ、アザ、シミ、ソバカスなどを除去する。さらに、殺菌トリートメントを行う場合においては、殺菌作用を有するＵＶ光を皮膚面に照射すること等で肌の清浄化を図る。また、痩身トリートメントを行う場合においては、交感神経と関連の深い特定のツボに比較的エネルギ密度の低いレーザ光を供給し、光化学反応、光磁気反応、イオン化反応等による非熱作用によってツボを刺激して血行を促し、これにより、細胞組織を活性化して代謝機能を高め余分な脂肪を燃焼させる。
【０００６】
上述したような効果が得られる現行の美容処理装置では、脱毛用、育毛用、痩身用等、用途毎に専用機として設計された単機能型の装置や、また、レーザ光のパワーや照射時間等、細かい設定機能を搭載することで、脱毛、育毛、美肌、痩身、殺菌といった各種トリートメントを一台の装置で実現する多機能型の装置等、様々なタイプの装置が開発されている。
【０００７】
ところで、このような美容処理装置に適用されるレーザ媒質としては、安価で実用性が高いことから、半導体レーザダイオードが多く用いられている。レーザダイオードは、発光部断面積が、数μｍ〜数十μｍオーダの非常に小さい面積となるので、Ｈｅ−Ｎｅレーザ等のように高指向性を持つ平行な細い直線ビームにはならず、３０°〜４５°の角度で放射状に広がりつつ出射される。そこで、レーザダイオードを光源に用いる場合には、レーザ光のエネルギ密度を集中させるために、レーザ光をレンズで集光することが一般に行われている。しかしながら、レーザ光を単に集光するだけでは、光ビームの直径が小さくなり、トリートメントの処理効率の低下を招くことになる。
【０００８】
そこで、レーザ光のビーム形状が、例えば幅方向に引き伸ばされて線状のビームスポットが形成されるように、シリンドリカルレンズ等のビームエクスパンダを光学系に追加し、さらにトリートメント時にユーザが照射装置本体を縦方向に移動させることで、トリートメントの処理効率の向上を図ったレーザ光照射プローブが提案されている（特許文献１参照）。
【０００９】
【特許文献１】
特開２０００−３３４０５２号公報（第２頁，図４）
【００１０】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、このようなビームエクスパンダを用いた従来装置では、トリートメントの処理効率の向上を図れるものの、シリンドリカルレンズより先（皮膚面側）では、ビーム形状が幅方向に徐々に引き伸ばされて行くため、例えば出力の小さなレーザダイオードを光源に適用している場合等には、レーザ光の照射スポットが形成される皮膚面でパワー不足になるおそれがあり、十分なトリートメント効果を得られないということ等が想定される。このことは、レーザダイオード以外の他の光源を適用した場合でも同様に起こり得る課題である。
【００１１】
本発明は、このような課題を解決するためになされたもので、光源から放射される光を有効に活用して美容トリートメント効果を高めることができると共に、この美容トリートメントの処理効率の向上を図ることができる美容処理装置を提供するものである。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するために、本発明に係る美容処理装置は、光を放射する光源と、前記光源から放射された前記光の断面形状の縦横比を変化させる共に、この断面形状を変化させた光を集光して皮膚面に照射するレンズとを具備することを特徴とする。
【００１３】
この発明の美容処理装置によれば、縦横比の異なる例えば細長い光の照射スポットを、集光させた状態で皮膚面に形成できるので、照射スポットの短手方向に装置本体を移動させつつ美容トリートメントを行うことにより処理効率の向上を図ることができると共に、例えば出力の小さな光源を使用する場合等でも、レンズの集光作用により光源から放射される光のエネルギ密度を高めることができ、美容トリートメント効果を向上させることができる。
【００１４】
また、上述したレンズは、光の入光面及び放光面の形状を、縦横の曲率が異なるように膨出させて成形すること等により実現され、例えばそのレンズの光路となる部位の形状を、ほぼ樽型形状に成形すること等が例示される。
【００１５】
また、本発明に係る美容処理装置は、前記皮膚面に照射される光の照射スポットが所定のスポットサイズになるように前記レンズと前記皮膚面との離間距離を定めるアジャスタと、前記アジャスタと前記皮膚面との接触を検出して前記光源からの光の放射／非放射を制御するタッチセンサ機構とを具備することを特徴とする。
【００１６】
この発明の美容処理装置は、皮膚面に照射される光の照射スポットが所望のスポットサイズで形成されるので、適切なエネルギ密度で光を皮膚面に供給することが可能となり、これにより美容トリートメント効果を高めることができる。また、この発明は、アジャスタ及びタッチセンサ機構が、皮膚面の意図しない部位にエネルギ密度の高い光が誤って照射されること等を防止する安全装置として機能する。
【００１７】
さらに、本発明に係る美容処理装置は、前記レンズと前記皮膚面との間の光路に配置されたコリメータをさらに具備することを特徴とする。
この発明によれば、皮膚面に形成される光の照射スポットサイズを、レンズと皮膚面との離間距離に拘わらず、一定のサイズに固定することができる。これにより、適切なエネルギ量に設定された光を美容処理（美容トリートメント）対象の皮膚面に効率良く供給することができる。
【００１８】
さらに、本発明に係る美容処理装置は、前記皮膚面に照射される光の照射スポットを変位させる照射位置変位機構をさらに具備することを特徴とする。
この発明の美容処理装置によれば、光源やレンズ等に例えば微弱な振動を付与することで、光の照射範囲を拡散させる（広げる）ことができる。これにより、光ファイバや複数個の光源等を用いることなく、簡易的な構成で、効率の良い美容トリートメントを実現することができる。
【００１９】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の実施の形態を図面に基づき説明する。
（第１の実施形態）
図１は、本発明の第１の実施形態に係る美容処理装置を示す斜視図、図２は、この美容処理装置が備えるレーザ照射装置を示す正面図、図３は、図２のレーザ照射装置を側面からみた断面図、図４は、美容処理装置の制御系を機能的に示すブロック図である。
【００２０】
図１に示すように、この美容処理装置１は、ユーザが自身で、トリートメントを行うための装置であって、コントローラ兼器具収容ボックス（以下、「コントロールボックス」と称する）２と、このコントロールボックス２に接続ケーブル３を通じて接続されたレーザ照射装置５とから構成される。
【００２１】
コントロールボックス２の前面には、美容処理装置本体を操作するための案内情報や装置の動作状態等が視覚的に表示される表示パネル６と、接続ケーブル３の接続端子（プラグ）を取り付けるソケット７等が設けられている。また、コントロールボックス２には、レーザ照射装置５へ電力を供給するための電源や、レーザ照射装置５からのレーザ光の照射を制御する制御回路が内蔵されている。
【００２２】
さらに、このコントロールボックス２の前面には、この美容処理装置本体の電源のオン／オフを行う電源スイッチ８と、電源のオン／オフの状態を示すＬＥＤ９と、各種設定を行う設定スイッチ１０と、各設定状態を視覚的に示すＬＥＤ１１とが設けられている。
【００２３】
また、図２及び図３に示すように、レーザ照射装置５は、ユーザが手で持ってトリートメントを行うハンディタイプの装置である。すなわち、レーザ照射装置５は、装置の外郭を形成するケース１２と、このケース１２の内部に基板１５を介して搭載された制御チップ１６と、ケース１２の全面に設けられた設定スイッチ１９と、レーザ光を放射する光源としてのレーザダイオード２０と、レーザダイオード２０の熱を除去するヒートシンク２１と、ヒートシンク２１を冷却する冷却ファン１７と、レーザ光照射口２３からレーザ光を身体の皮膚面に照射するレンズ２４とから主に構成されている。
【００２４】
また、レーザ照射装置５には、レーザ光照射口２３を挟むように、トリートメント時に皮膚面に接触させて用いる一対のアジャスタ２５、２６が突設されている。すなわち、アジャスタ２５、２６は、皮膚面に照射されるレーザ光の照射スポットが所定のスポットサイズになるようにレンズと皮膚面との離間距離を定める。これにより、適切なエネルギ密度でレーザ光を皮膚面に供給することができるので、トリートメントにより得られる効果を高めることができる。
【００２５】
設定スイッチ１９は、図２に示すように、美容処理装置本体の電源をレーザ照射装置５側でオン／オフし、ＬＥＤ１８の点灯／非点灯によりこれをユーザに報知する。また、設定スイッチ１９は、本体側の設定スイッチ１０とほぼ同様の機能を有しており、間欠（パルス）照射されるレーザ光のオンタイム（照射時間及びその照射サイクル）を設定するためのものである。すなわち、設定スイッチ１９を１回押す度に電源オン、オンタイムの切換え、電源オフの順にモードが切換わる。この際、ＬＥＤランプ２２は、設定レベル１〜６に対応して緑色点灯から緑色点滅、橙色点灯、橙色点滅、赤色点灯、赤色点滅の順に表示が切換わる。また、最後に、設定スイッチ１９を例えば１．５秒以上押し続けると、電源がオフとなる。
【００２６】
ヒートシンク２１は、レーザダイオード２０の動作時の発熱を熱伝導によって拡散させて性能の低下を抑える。このため、ヒートシンク２１は、熱伝導率のよいアルミニウム又はその合金等で鋳造され、また、表面積を増やすために複数の貫通孔を備え放熱効果が高められている。
【００２７】
レーザダイオード２０は、ＧａＡｓ（ガリウムアルセナイド）等の化合物半導体を用いたＰＮ接合ダイオードに直接電流を流して励起し、レーザ発振を得る。このレーザダイオード２０としては、例えば波長７００〜９００ｎｍ、光出力５ｍＷ〜５Ｗのレーザ光を放射することが可能な半導体素子が適用されている。
【００２８】
このようなレーザ光は、光電気反応、光磁気反応、光力学反応、光化学反応、光免疫反応、光酵素反応等を誘起させる効果があり、光生物学的活性化により生体組織の新陳代謝を促して皮膚血行を高め、また、水分や血液に吸収され難いため、優れた皮膚深部への到達性を有する。
【００２９】
次に、レーザトリートメント装置１の制御系について説明する。
すなわち、レーザトリートメント装置１の制御系３７は、図４に示すように、アジャスタ２５、２６の皮膚面への接触を検出しレーザダイオード２０からの光の放射／非放射を実質的に制御するタッチセンサ回路２８と、レーザ光の照射パターンが記憶されたメモリ２９と、設定スイッチ１０や設定スイッチ１９による設定内容に応じてトリートメントのモードを切り替えるためのモード切替回路３８と、レーザダイオード２０を駆動してレーザ光を放射させるレーザ駆動回路３０と、これらの回路を統括的に制御するＣＰＵ３１と、タッチセンサ回路２８及びレーザ駆動回路３０とＣＰＵ３１とを接続するインタフェース３２等とから構成されている。
【００３０】
タッチセンサ回路２８は、図４及び図５に示すように、アジャスタ２５、２６が皮膚に接触したときに発生する微弱な交流電圧を、それぞれ帯域フィルタ３３、整流回路３４、増幅器３５を介して直流電圧に変換し、これを波形整形、レベル調整、オフセット調整した後、Ａ／Ｄ変換器３６、インタフェース３２を介してＣＰＵ３１に入力するように構成されている。なお、タッチセンサ回路２８は、接点式の他、静電容量や抵抗等のインピーダンス変化を検知するものや、圧電素子によって圧力変化を検知するものでもよい。
【００３１】
タッチセンサ回路２８は、以上のような構成で、アジャスタ２５、２６の電圧値を読み込んで所定の交流電圧が発生しているか否かを判定し、アジャスタ２５、２６の両方に所定の交流電圧が発生しているとき、レーザダイオード２０のレーザ駆動回路３０にオン信号を出力する。すなわち、レーザ照射装置５は、アジャスタ２５、２６を共に皮膚面に接触させてはじめてレーザ光が照射されるように構成されている。これにより、意図しない生体部分に誤ってレーザ光が照射されてしまうおそれがなく装置の安全性が高められている。このようなタッチセンサ回路２８は、レーザ照射装置５に内蔵された例えば前記制御チップ１６によって実現されている。
【００３２】
メモリ２９には、レーザダイオード２０から所定の照射時間で間欠的に照射されるレーザ光の照射タイミングの設定値等を含む各種プログラムが記憶されている。レーザ駆動回路３０は、ＣＰＵ３１の制御下でレーザダイオード２０に所定の駆動電流電圧を供給し、レーザダイオード２０よりレーザ光を放射させる。
【００３３】
次に、本実施形態の美容処理装置１が備える光学系について詳述する。
図６は、その光学系の構成を示す断面図、図７は、図６の光学系に設けられたレンズの機能を説明するための斜視図である。
これらの図に示すように、レンズ２４は、レーザダイオード２０から放射されたレーザ光の断面形状の縦横比を変化させる共に、この断面形状を変化させたレーザ光を集光して皮膚面Ｆに照射する。
【００３４】
すなわち、レンズ２４は、光の光路となる部位の形状が、ほぼ樽型形状に成形されている。レンズ２４の水平断面の形状は、ほぼ円形であり、長手方向における中央部から端部側に向かうにつれて水平断面の円の直径が僅かずつ小径になるように形成されている。また、レンズ２４の光の入光面及び放光面は、その表面の殆どが、横方向（水平方向）においては曲率が大きく、一方、縦方向（垂直方向）においては曲率が小さくなるように膨出させて成形した凸レンズである。
【００３５】
ここで、本実施形態のレンズ２４においては、図８（ａ）に示すように、光の入光面及び放光面は、中央部２４ａ、２４ｂが球面形状であり、球面形状のこの中央部２４ａ、２４ｂから端部側にかけて、直線的に傾斜する傾斜面２４ｃ、２４ｄが（円錐状になるように）成形されている。したがって、皮膚面Ｆに形成される照射スポットＳ１は、図８（ｂ）に示すように、全体的には縦に細長い楕円形状となり、その中央部分のみが円形となる。これにより、円形のスポットが形成される中央部分では、レーザ光のエネルギ密度が高まり、照射スポットＳ１の楕円中央を基準に効果的にトリートメンを行うことができる。なお、レンズ２４の光の入光面及び放光面の形状を、図９（ａ）に示すように、長手方向全体が一定の曲率となる膨出面２４ｅで成形し、図９（ｂ）に示すように、照射スポットＳ２全体が縦に細長い楕円形状になるようにしてもよい。図８、図９で示したレンズ２４の材料は、屈折率が例えば１．２〜２．０の範囲内にある材料を選択することが好ましい。
【００３６】
このように構成されたレーザ照射装置５では、レーザダイオード２０から放射状に出射されたレーザ光Ｌは、レンズ２４を通過する過程で、横方向の光束が大きく集光され、一方、縦方向の光束も僅かに集光され、これにより、皮膚面Ｆ上には全体的に縦に細長い照射スポットＳ１が形成される。
【００３７】
したがって、本実施形態の美容処理装置１によれば、縦横比の異なる細長いレーザ光の照射スポットＳ１を、集光させた状態で皮膚面Ｆに形成できるので、照射スポットＳ１の短手方向（横方向）にレーザ照射装置５を移動させつつトリートメントを行うことにより美容処理の効率の向上を図ることができると共に、例えば出力の小さな光源を使用する場合等でも、レンズの集光作用により光源から放射される光のエネルギ密度が高まり、トリートメントの効果を向上させることができる。
【００３８】
なお、図１０に示すように、本実施形態のレンズ２４と凹レンズ４０とを組み合わせてコリメータ４２を構成し、これを光学系に搭載してもよい。この場合、皮膚面Ｆ上に形成される照射スポットＳ１のサイズが、レンズ２４と皮膚面Ｆとの離間距離に拘わらず、一定のスポットサイズに固定される。これにより、上述したアジャスタ２５、２６等を用いることなく、適切なエネルギ量に設定されたレーザ光をトリートメント対象の皮膚面Ｆに効率良く供給することができる。
【００３９】
また、図１１に示すように、皮膚面Ｆに形成される照射スポットＳ１を変位させる照射位置変位機構として偏心モータ４１を追加してもよい。レーザダイオード２０やレンズ２４等に例えば微弱な振動を付与することで、光の照射範囲を広げることができる。
【００４０】
（第２の実施形態）
図１２は、本発明の美容処理装置の第２の実施形態であるレーザ脱毛装置を示す斜視図、図１３は、図１２のレーザ脱毛装置において脱毛装置本体に剃毛ヘッド部を装着した状態を示す斜視図、図１４は、図１２のレーザ脱毛装置の制御系を機能的に示すブロック図、図１５は、図１３のレーザ脱毛装置を用いて脱毛トリートメントを行っている状態を側面からみた断面図である。
【００４１】
これらの図に示すように、このレーザ脱毛装置５１は、ユーザが自身で脱毛トリートメントを行うためのものであって、脱毛装置本体５２と、この脱毛装置本体５２に対して着脱自在な毛抜ヘッド部５３及び剃毛ヘッド部５８とから構成されている。一対のロック解除釦５４（一方の釦は図示せず）を押下しつつ上記ヘッド部を脱毛装置本体５２側から離間させようとすると、この脱毛装置本体５２側からヘッド部を取り外すことができる。
【００４２】
引き抜いた毛や剃った毛で汚れ易い毛抜ヘッド部５３や剃毛ヘッド部５８がレーザ光を照射する光学系や機構系を備える脱毛装置本体５２から取り外せるので、毛抜ヘッド部５３や剃毛ヘッド部５８を洗浄することが可能である。
【００４３】
毛抜ヘッド部５３には、このヘッド部の前面５６を接触させた皮膚面の毛を抜き取る毛抜機構５７が設けられている。毛抜機構５７は、例えば回転可能な円筒状部材の周面に複数の挟持爪を備えるものである。挟持爪は、各々が一対のプレートにより構成され、プレートどうしの接触、離間動作を円筒状部材の回転に連動して繰り返し行うものである。なお、毛抜機構５７を、毛を挟持しつつ回転して抜き去るローラ郡などによって構成してもよい。また、毛乳頭部に蛋白凝固を引き起こさせるように、これらのローラに３００〜３０００Ｈｚ程度の高周波電流を供給して除毛効果を向上させてもよい。
【００４４】
一方、剃毛ヘッド部５８には、このヘッド部の前面５９を接触させた皮膚面の毛を剃る剃毛機構６０が設けられている。剃毛機構６０は、例えば振動式の剃毛機構を採用しており、ヘッド部の前面５９を構成する外刃と、この外刃の内部で刃自体が振動する内刃とで実現されている。剃毛機構６０の構造については、勿論、このような振動式に代えて、内刃を回転させて毛を剃るロータリ式の剃毛機構でこれを実現してもよい。
【００４５】
上記毛抜機構５７及び剃毛機構６０は、脱毛装置本体５２側から伝達される駆動力により動作する。毛抜ヘッド部５３又は剃毛ヘッド部５８のうちのいずれを用いるかは、脱毛対象の部位に応じて適宜選択されることが好ましい。すなわち、毛抜ヘッド部５３を用いた場合には、毛を抜き去った後の皮膚面の仕上りがきれいで、さらに毛が再び生えてくるのも遅くなるので、良好な除毛効果を得ることができる。一方、剃毛ヘッド部５８を用いた場合には、除毛効果が僅かに低減してしまうものの、肌を傷めずしかも痛みを殆ど感じることない快適なレーザ脱毛処理を実現することができる。なお、皮膚面上でのヘッド部の移動を容易行えるようにヘッド部にローラを設けてもよく、このローラを、後述するローラ６８として利用することが可能である。
【００４６】
脱毛装置本体５２には、図１２及び図１３に示すように、レーザダイオード６２、レンズ６４、レーザダイオード６２の熱を除去するヒートシンク（図示せず）、及び装置の駆動電源である充電池又は乾電池等のバッテリ６７、ローラ６８が内蔵され、開口部６９が形成されている。レーザダイオード６２は、例えば波長６００〜１６００ｎｍ、光出力５ｍＷ〜９Ｗのレーザ光を放射することが可能な半導体素子が適用されている。
【００４７】
レンズ６４は、第１の実施形態で説明したレンズ２４と同様の機能を有するものであって、レーザダイオード６２から放射されたレーザ光の断面形状の縦横比を変化させる共に、この断面形状を円形から楕円形状に変形させたレーザ光を集光して皮膚面に照射する。これは、ヘッド部で皮膚上の毛を除去する領域に対応させたものである。
【００４８】
ローラ６８は、脱毛装置本体５２の皮膚に対する移動を検知するものである。すなわち、図１５に示すように、脱毛装置本体５２が移動方向Ｃに沿って移動されヘッド部によって皮膚上から毛Ｈが除去された後に、レーザ光が照射されることが好ましい。脱毛装置本体５２が方向Ｃとは逆方向に移動された場合には、毛Ｈが除去されていない皮膚面上にレーザ光が照射されることになる。
【００４９】
このため、ローラ６８によってレーザ脱毛装置５１の皮膚に対する移動方向を検知し、図１５の方向Ｃにレーザ脱毛装置５１が移動しているときにはレーザ光が照射され、その反対の方向にレーザ脱毛装置５１が移動しているときにはレーザ光の照射を停止することで、レーザ光の無駄な照射を低減することが可能となる。
【００５０】
また、ローラ６８によってレーザ脱毛装置５１の移動速度を検知し、その移動速度に対応して照射するレーザ光のパワーを変化させてもよい。レーザ脱毛装置５１の移動速度が小さいと、照射されるレーザ光の強度がさほど大きくなくても皮膚に照射されるレーザ光の総エネルギ量は大きくなる。これに対して、レーザ脱毛装置５１の移動速度が大きいと皮膚に照射されるレーザ光の総エネルギ量は小さくなり易い。このため、レーザ脱毛装置５１の移動速度に対応してレーザ光の強度を制御することで、皮膚上での照射ムラを防止できる。
【００５１】
開口部６９は、皮膚に照射されるレーザ光が通過するための窓であり、必要に応じて光透過性の材料を填め込むことができる。
また、図１２に示すように、レーザ脱毛装置５１は、ユーザが把持し易いように外形の一部を窪ませて形成した把持部７２と、把持部７２の近傍に設けられ、レーザダイオード６２からのレーザ光の放射や、毛抜機構５７及び剃毛機構６０を操作するための操作部７３とを備えている。
【００５２】
操作部７３は、主に、装置本体の電源のオン／オフを行う電源スイッチ７４と、レーザ脱毛の動作モードを設定するモード設定スイッチ７５と、設定されたモードを視覚的に表示するＬＥＤ７６とで構成されている。
レーザ脱毛装置５１は、操作部７３が把持部７２の近傍に配置されているので、片手での各種操作が可能となり、例えば携帯用機器として利便性に優れている。
ＬＥＤ７６を、ダイオード６２から放射されるレーザ光の放射パワーを可視的に表示するインジケータとして利用してもよい。この場合、脱毛処理条件として重要な皮膚面へのレーザ光の照射エネルギをユーザに認識させることができ、脱毛トリートメントの条件を的確に設定することできる。
【００５３】
レーザ脱毛装置５１の制御系は、図１４に示すように、モード切替回路７７、メモリ７８、レーザ駆動回路７９、ＣＰＵ８０、インタフェース８１等から構成されている。モード切替回路７７は、モード設定スイッチ７５によって設定された内容が入力される。
【００５４】
メモリ７８には、レーザ光の照射パターン、毛抜機構５７又は剃毛機構６０の駆動パターン等の各種設定値及びプログラムが記憶される。具体的な設定値としては、レーザダイオード６２から所定の時間間隔で間欠的に照射されるレーザ光の照射タイミングの設定値、モード設定スイッチ７５の設定内容にそれぞれ対応するレーザ光の照射パワー（出力レベル）の設定値、及び毛抜機構５７又は剃毛機構６０の駆動速度の設定値が挙げられる。
【００５５】
ここで、メモリ７８に記憶されたレーザ光の照射パワー設定値は、毛抜機構５７又は剃毛機構６０の駆動速度に応じて設定することができる。毛抜機構５７又は剃毛機構６０の駆動速度が速く設定された場合、つまりムダ毛の除毛効果が高い場合（ムダ毛にレーザ光のエネルギが吸収され難い場合）には、例えばレーザ光の照射パワーが弱くなるように設定される。
【００５６】
一方、毛抜機構５７又は剃毛機構６０の駆動速度が遅く設定された場合、つまりムダ毛の除毛効果が低い場合（ムダ毛にレーザ光のエネルギが吸収され易い場合）には、レーザ光の照射パワーが高くなるように設定される。これにより、使用電力が有効に利用されることから、長時間の装置の使用に対応することができる。
【００５７】
メモリ７８には、ローラ６８により検知されたレーザ脱毛装置の移動方向及び移動速度に対応するレーザ光のＯＮ／ＯＦＦと照射光の強度との関係を表す情報も設定情報として記憶される。また、ローラ６８で検知された移動に対応して、レーザ光の強度の制御を行うか否かを表す情報も設定情報に含めることができる。
【００５８】
レーザ駆動回路７９は、レーザダイオード６２からのレーザ光の発光を制御する。すなわち、レーザ駆動回路７９は、ＣＰＵ８０の制御下でレーザダイオード６２に所定の駆動電流電圧を供給し、レーザダイオード６２よりレーザ光を発光させる。レーザ駆動回路７９は、レーザダイオード６２へ供給されるべき電圧（電流値）を制御するレーザパワー可変回路８２を備えている。すなわち、レーザパワー可変回路８２は、モード設定スイッチ７５による設定内容に応じて、レーザダイオード６２より出射されるレーザ光のパワーを調整する。
【００５９】
このように構成されたレーザ脱毛装置５１を用いて実際に脱毛トリートメントを行う場合には、まず、電源スイッチ７４及びモード設定スイッチ７５によって電源をＯＮにすると共にレーザ脱毛の動作モードを適宜選択する。その後、図１５に示すように、レーザ脱毛装置５１の毛抜ヘッド部５３や剃毛ヘッド部５８を皮膚面に押し当て、ヘッド部を皮膚面上でゆっくりと移動させる。これにより、ムダ毛が剃毛又は引き抜かれた後の皮膚上にレーザ光が照射される。
【００６０】
この場合、レーザ脱毛処理の前に行うべき除毛処理と毛根にダメージを与えるレーザ光の照射とが連続的に行えるので、脱毛トリートメントの効率化を図ることができる。また、レーザ脱毛装置５１は、レンズ６４を用い、毛を抜き取った（剃った）皮膚面の比較的広い範囲にわたってレーザ光を集光して照射するので、簡易的な構成で効果的な脱毛処理を実現することができる。さらに、ローラ６８を用いてレーザ脱毛装置５１の移動方向や移動速度に応じて、レーザ光の照射間隔又は照射強度を制御することができる。これにより、毛を除去した後の皮膚面にレーザ光を確実に照射することが可能となり、また脱毛装置本体５２の移動速度に応じて皮膚への照射量を適切に制御することができる。
【００６１】
以上、本発明を各実施の形態により具体的に説明したが、本発明は前記実施形態にのみ限定されるものではなく、その要旨を逸脱しない範囲で種々変更可能である。上述した第１、第２の実施形態では、本発明の美容処理装置が、例えば脱毛装置等であったが、勿論、育毛装置、美肌を行うための装置、ツボの刺激による痩身等を行う装置等にも本発明を適用することが可能である。
【００６２】
さらに、上記実施形態では、照射すべきレーザの種類を特に例示しなかったが、例えばＹＡＧレーザ、アレキサンドライト、ルビーレーザ等を適用することが可能である。また、他の照射光として、ストロボライト、プラズマ光、白熱光、ＵＶ光、赤外光、インテンスパルスライト等を本発明に適用してもよい。ここで、白熱光や赤外光は温熱治療効果が得られることから美肌装置、ＵＶ光は殺菌作用により肌の清浄化を図るための装置、インテンスパルスライトは高出力であることから脱毛装置等して、それぞれ適用した場合に有用である。また、上記実施形態では、単一の光源を用いていたが、複数の光源を用いてもよいし、また、光の断面形状の縦横比を変化させ且つこれを集光するための光学部品を複数のレンズにより実現してもよい。
【００６３】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明の美容処理装置によれば、縦横比の異なる例えば細長い光の照射スポットを、皮膚面に集光させた状態で形成できるので、照射スポットの短手方向に装置本体を移動させつつ美容トリートメントを行うことにより処理効率の向上を図ることができると共に、例えば出力の小さな光源を使用する場合等でも、レンズの集光作用により光源から放射される光のエネルギ密度が高まり、美容トリートメント効果を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施形態に係る美容処理装置を示す斜視図である。
【図２】図１の美容処理装置が備えるレーザ照射装置を示す正面図である。
【図３】図２のレーザ照射装置を側面からみた断面図である。
【図４】図１の美容処理装置の制御系を機能的に示すブロック図である。
【図５】図４の制御系の一部を構成するタッチセンサ回路を機能的に示すブロック図である。
【図６】図２のレーザ照射装置の光学系の構成を示す断面図である。
【図７】図６の光学系に設けられたレンズの機能を説明するための斜視図である。
【図８】図７のレンズによる光の導光経路及び照射スポット示す図である。
【図９】図７のレンズと形状が一部異なるレンズによる光の導光経路及び照射スポット示す図である。
【図１０】図６の光学系と構造の異なる他の光学系を示す断面図である。
【図１１】図６及び図１０の光学系と構造の異なる他の光学系を示す断面図である。
【図１２】本発明の第２の実施形態に係るレーザ脱毛装置を示す斜視図である。
【図１３】図１２のレーザ脱毛装置において、剃毛ヘッド部を装着した状態を示す斜視図である。
【図１４】図１２のレーザ脱毛装置の制御系を機能的に示すブロック図である。
【図１５】図１２のレーザ脱毛装置により脱毛処理を行っている状態を側面からみた断面図である。
【符号の説明】
１…美容処理装置、５…レーザ照射装置、２０，６２…レーザダイオード、２４，６４…レンズ、２５，２６…アジャスタ、２８…タッチセンサ回路、４１…偏心モータ、４２…コリメータ、５１…レーザ脱毛装置、Ｆ…皮膚面、Ｈ…毛、Ｌ…レーザ光、Ｓ１，Ｓ２…照射スポット。
Claims (6)
- 光を放射する光源と、
前記光源から放射された前記光の断面形状の縦横比を変化させる共に、この断面形状を変化させた光を集光して皮膚面に照射するレンズと
を具備することを特徴とする美容処理装置。 - 前記レンズの少なくとも光の入光面及び放光面の形状は、縦横の曲率が異なるように膨出させて成形されていること特徴とする請求項１記載の美容処理装置。
- 前記レンズの少なくとも光の光路となる部位の形状は、ほぼ樽型形状に成形されていること特徴とする請求項１又は２記載の美容処理装置。
- 前記皮膚面に照射される光の照射スポットが所定のスポットサイズになるように前記レンズと前記皮膚面との離間距離を定めるアジャスタと、
前記アジャスタと前記皮膚面との接触を検出して前記光源からの光の放射／非放射を制御するタッチセンサ機構と
を具備することを特徴とする請求項１ないし３いずれか１項に記載の美容処理装置。 - 前記レンズと前記皮膚面との間の光路に配置されたコリメータをさらに具備することを特徴とする請求項１ないし４いずれか１項に記載の美容処理装置。
- 前記皮膚面に照射される光の照射スポットを変位させる照射位置変位機構をさらに具備することを特徴とする請求項１ないし５いずれか１項に記載の美容処理装置。
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