JP2020516397A - 光ベースの皮膚処置装置 - Google Patents

Abstract

本発明によれば、処置光源；処置光出射窓であって、それを介して、動作中に、処置光源によって生成された処置光がユーザの皮膚に当てられ、処置光出射窓は、動作中に皮膚に接触するように配置される光学的に透明な材料を有する、処置光出射窓；及び動作中に皮膚の画像を生成するように配置されたイメージセンサを有するイメージングユニット；を有する、光ベースの皮膚処置装置が提供される。皮膚処置装置は、処置光受光面、イメージング光出射面及び主表面をさらに有し、前記処置光受光面は、処置光が処置光受光面で導波路に入るように処置光を受光するように配置され；前記主表面は、前記処置光出射窓を有し、処置光が処置光出射窓で導波路を出るように処置光を伝えるするように配置され；前記イメージング光出射面は、動作中に皮膚が主表面と接触していない位置で、全反射によって主表面で反射された光を受光するように配置され；前記イメージセンサは、主表面からイメージング光出射面に向かって全反射によって導かれる光をイメージング光出射面から受光するように配置される。

Description

本発明は、光ベースの皮膚処置装置に関し、特に、動作中にユーザの皮膚の画像を生成するためのイメージセンサを有する光ベースの皮膚処置装置に関する。

ユーザの皮膚に対して処置動作（treatment operation）を行うために光を使用する皮膚処置装置が知られている。このような装置には、高強度パルス光（intense pulsed light）（ＩＰＬ）装置、光脱毛装置、皮膚健康評価装置、皮膚若返り装置、光治療装置又は疼痛緩和装置が含まれる。

処置動作の状況を感知又は監視し、それに応じて処置動作を適応させる能力、及び／又は処置動作に関してユーザにフィードバックを提供する能力を有する、コネクテッド製品又は「スマート」製品を提供する傾向が増加している。したがって、処置ソリューションはパーソナライズされ、一次処置（primary treatment）の性能及び経験（experience）を向上させる可能性がある。

光ベースの皮膚処置動作において、例えば、皮膚領域に対する処置動作の効果を観察又は分析するために、動作中に処置される皮膚領域の画像を得ることが有用であり得る。そのようなものとして、処置装置は、皮膚領域の画像を得るためのカメラ、より一般的にはイメージセンサを含み得る。しかし、処置装置内のイメージセンサの存在は、処置装置が皮膚上で使用されていないときに周囲の画像を得るためにイメージセンサを使用することができるので、ユーザ及びユーザの周りの他の人々のプライバシーに対する懸念を引き起こす。

特許文献１は、治療エネルギによる治療処置の前、間、又は後に、皮膚処置領域を可視化するためのハンドヘルド皮膚科用装置を開示している。一実施形態では、装置は、使用中に患者の皮膚に接触する光学ガイダンス要素と、その側面から光学ガイダンス要素を照明することができる光源とを有する。光学ガイダンス要素に入射する光の一部は、光学ガイダンス要素と皮膚との界面で皮膚に屈折結合され、皮膚の表面下領域を照射する。この屈折結合照明光は、皮膚によって散乱され、画像キャプチャ装置上に集束されて、皮膚の表面下領域の画像を生成する。さらに、この実施形態に関しては、全反射モードが記載されており、ここで、照明光は、光学ガイダンス要素の皮膚接触面から全反射する。全反射モードは、皮膚表面の可視化に使用される。

従って、この問題に対処し又はそれを軽減する改良された光ベースの皮膚処置装置が必要である。

米国特許出願公開第２００５／０１５４３８２号

本発明によれば、処置（treatment）光源と；それを介して動作中に処置光源によって生成された処置光がユーザの皮膚に当てられる処置光出射窓であって、処置光出射窓は動作中に皮膚に接触するように配置された光学的透明材料を有する、処置光出射窓と；動作中に皮膚の画像を生成するように配置されたイメージセンサを有するイメージングユニットと；を有し、皮膚処置装置は、処置光受光面、イメージング光出射面、及び主表面を有する、光導波路をさらに有し；前記処置光受光面は、処置光が処置光受光面において導波路に入射するように、処置光を受光するよう配置され；前記主表面は、処置光出射窓を有するとともに、処置光が処置光出射窓で導波路を出射するように、処置光を伝えるように配置され；前記イメージング光出射面は、動作中に皮膚が主表面に接触しない位置で全反射（total internal reflection）によって主表面で反射された光を受光するように、主表面に対して、配置され；前記イメージセンサは、主表面からイメージング光出射面に向けて全反射によって導かれる光をイメージング光出射面から受光するように配置される。したがって、本発明は、光導波路に接触する皮膚がない場合に、イメージセンサが光導波路の外側の環境の画像を得ることを防止しながら、処置されている皮膚領域の画像を得ることができることを提供し、これは、皮膚処置装置のユーザのプライバシーに対する懸念を低減する。

本発明の皮膚処置装置の一実施形態では、イメージセンサは、動作中に皮膚に接触しない位置で全反射によって主表面で反射された光及び動作中に皮膚に接触した主表面上の位置で光のフラストレート（frustrated）全反射によって生じる減衰光の一部に基づいて、画像を生成するように配置される。

本発明による皮膚処置装置のさらなる実施形態では、光導波路は、動作中に皮膚が主表面に接触していない位置における全反射によって、処置光の反射部分が主表面においてイメージング光出射面に向かって反射されるように、処置光受光面によって受光された処置光の少なくとも一部を主表面に向かって反射するための、主表面とは異なるイメージング光反射面をさらに有する。この実施形態は、画像を得るために皮膚を照らすために追加の光源を必要としないという利点を有する。

この実施形態では、処置光源及びイメージング光反射面は、イメージング光反射面から反射された処置光の前記部分が、光導波路の主表面に対して測定された臨界角未満の角度で主表面に入射するように、光導波路に対して配置され得る。好ましくは、この実施形態では、処置光源及びイメージング光反射面は、イメージング光反射面から反射された処置光の前記部分が、主表面に対して４°〜５０°の範囲、主表面に対して１０°〜３５°の範囲、又は主表面に対して１３°〜３０°の範囲の角度で主表面に入射するように、光導波路に対して配置される。

本発明による皮膚処置装置の代替の実施形態では、イメージングユニットは、処置光源とは異なるイメージング光源をさらに有し、光導波路は、イメージング光源によって生成されたイメージング光を受光するための処置光受光面とは異なるイメージング光受光面をさらに有し、イメージング光受光面は、イメージング光受光面によって受光されたイメージング光が、主表面に入射し、動作中に皮膚が主表面に接触していない位置で全反射によって、イメージング光出射面に向かって反射されるように、主表面に対して配置される。

この実施形態では、イメージング光源は、光導波路のための主表面に対して測定された臨界角未満の角度でイメージング光が主表面に入射するように、光導波路に対して配置され得る。この実施形態では、イメージング光源は、主表面に対して４°〜５０°の範囲、主表面に対して１０°〜３５°の範囲、又は主表面に対して１３°〜３０°の範囲の角度でイメージング光が主表面に入射するように、光導波路に対して配置されることが好ましい。

いくつかの実施形態では、光導波路の屈折率は、皮膚の屈折率と同じ又は類似している。

本発明による皮膚処置装置の特定の実施形態では、皮膚処置装置は、イメージセンサから画像を受信し、受信した画像を処理するように構成される処理ユニットをさらに有する。

この実施形態では、処理ユニットは、受信した画像を処理して、ユーザの皮膚上の光ベースの皮膚処置装置の位置を決定し、処置されている皮膚に対する処置光の効果を決定し、及び／又は処置光源の動作パラメータ又は動作パラメータの変化を決定するように構成され得る。

この実施形態では、処理ユニットは、受信した画像を処理して、処置光出射窓に接触している皮膚の特徴を識別し、皮膚の識別された特徴に基づいて、ユーザの皮膚上の光ベースの皮膚処置装置の位置を決定するように構成され得る。

この実施形態では、処理ユニットは、受信した画像を処理して、処置光出射窓に接触している皮膚の特徴を識別し、皮膚の識別された特徴を皮膚上の異なる位置に関連付けられた１つ又は複数の基準（reference）画像と比較することによって、ユーザの皮膚上の光ベースの皮膚処置装置の位置を決定するように構成され得る。

この実施形態では、処理ユニットは、受信した画像を処理して、処置光出射窓に接触している皮膚の特徴を識別し、皮膚の識別された特徴をデータベースに記憶されている皮膚の異なる部分についての皮膚の特徴に関する情報と比較することによって、皮膚上の光ベースの皮膚処置装置の位置を決定するように構成され得る。

これらの態様において、皮膚の識別された特徴は、細線及び毛孔などの皮膚の輪郭又は表面テクスチャ特徴（contours or surface texture features）、皮膚の輪郭又は表面テクスチャ特徴の間の距離、皮膚の色、皮膚の組成、毛の存在、毛の密度、毛の厚さ並びに毛の色のいずれか１つ又は複数を含み得る。

本発明による皮膚処置装置の好ましい実施形態では、皮膚処置装置は、処置光出射窓がユーザの皮膚に押し付けられる圧力を測定する圧力センサをさらに有し、処理ユニットは、測定された圧力を処理して、圧力に起因する受信した画像に存在する歪みの量を決定するように構成される。

本発明による皮膚処置装置のさらなる実施形態では、処理ユニットは、さらに、受信した画像を処理して、処置光出射窓がユーザの皮膚に押し付けられる圧力に起因する画像の歪み量を推定し、推定した歪みに基づいて処置光出射窓がユーザの皮膚に押し付けられる圧力を推定するように構成される。

本発明による皮膚処置装置のさらに別の実施形態では、処理ユニットは、受信した画像を処理して、処置光出射窓上の汚染物による画像のノイズを補償するようにさらに構成される。この実施形態では、処理ユニットは、処置光出射窓がユーザの体に接触していなかったときに得られた基準画像を用いて、受信した画像のノイズを補償するように構成され得る。

本発明による皮膚処置装置のさらなる実施形態では、処理ユニットは、さらに、受信した画像を処理して、処置光出射窓上の汚染物の量を決定し、汚染物の量が閾値量を超える場合に、ユーザに警告を発するように構成される。

本発明による皮膚処置装置の好ましい実施形態では、皮膚処置装置は、高強度パルス光（ＩＰＬ）装置、光脱毛装置、光ベースの皮膚健康評価装置、光ベースの皮膚若返り装置、光治療装置又は光ベースの疼痛緩和装置である。

発明をより良く理解し、且つ、それをどのように実施するかをより明確に示すために、
単なる例示として、ここでは、添付図面を参照する。

光の全反射の原理の図である。 本発明の第１の実施形態による例示的な皮膚処置装置の断面である。 本発明の一実施形態による皮膚処置装置の様々な構成要素を示すブロック図である。 本発明による皮膚処置装置内の光導波路に対するイメージセンサの例示的配置の図である。 処置光出射窓に何も接触していない場合及び皮膚が処置光出射窓に接触している場合のイメージセンサによって得られる画像を示す。 本発明の第２の実施形態による例示的な皮膚処置装置の断面である。 得られた画像の歪みを低減するためのイメージセンサの平面の回転を示す。 ユーザの皮膚の異なる部分が処置光出射窓に接触している場合に、イメージセンサによって得られた４つの画像を示す。 ３つの異なる圧力で指に当てられた処置光出射窓を用いて指から得られた３つの画像を示す。 得られた画像の品質に対する処置光出射面の清浄度の影響を示す。

上述のように、光ベースの皮膚処置動作では、処置動作中に治療される皮膚領域の画像を得ることが有用であり得る。これらの画像は、いくつかの目的のために使用することができ、そのいくつかは、以下により詳細に説明される。従って、皮膚処置装置は、皮膚、特に処置される皮膚領域の画像を得るためのイメージセンサを含み得る。

しかし、皮膚処置装置内のイメージセンサの存在は、皮膚処置装置が皮膚上で使用されていないときにイメージセンサが周囲の（したがって、周囲の人の）画像を得るために使用され得るので、ユーザ及びユーザの周囲の他の人々に対するプライバシー上の懸念を引き起こす。本発明は、処置される皮膚領域の画像を得ることを可能にするが、皮膚領域が処置されない場合に皮膚処置装置の周囲の環境の画像が得られることを防止するイメージセンサ（特に、イメージセンサを有するイメージングユニット）及び光導波路の配置を提供することによって、この問題に対処する。

本発明は、図１を参照して簡単に説明する、光の全反射のよく知られた原理を利用している。全反射（ＴＩＲ）は、第１媒体１（例えばガラス）中を伝搬する光波が、第１媒体１と第１媒体１よりも低い屈折率を有する第２媒体３（例えば空気）との間の境界２に臨界角θ_ｃ（境界２から垂直に延びる軸に対して測定）よりも大きい角度で当たるときに生じる現象である。この場合、全ての光波は境界２で反射される。臨界角θ_ｃは：

によって定義される。ここで、ｎ_１は第１媒体１の屈折率であり、ｎ_２は密度の低い（第２）媒体３の屈折率である。

ＴＩＲが発生すると、エバネッセント波（エバネッセント場としても知られる）が、図１に示すように、低密度（第２）媒体３の境界２に隣接して存在する。エバネッセント波の強度Ｉは、

にしたがって、境界２から低屈折率媒体３へ指数関数的に減衰し、ここで、Ｉ（０）は境界２における強度、ｚは境界２からの垂直距離、ｄは、エバネッセント場の強度が境界２においてその値の１／ｅまで減衰する距離として定義される、第２媒体３へのエバネッセント波の浸透の深さである。

通常の条件下（すなわち、境界２が２つの媒体１、３によって形成される場合）では、エバネッセント波は、境界２を横切ってゼロの正味エネルギ（zero net energy）を透過する。しかし、低屈折率第２媒体３よりも高い屈折率を有する第３媒体が、第１媒体１と第２媒体３との間の境界面２からの数波長未満の距離に配置される場合、エバネッセント波は異なり、エネルギは第２媒体３を横切って第３媒体に移動する。このプロセスは「フラストレート」全反射（ＦＴＩＲ）と呼ばれる。

図２は、本発明による皮膚処置装置の例示的な第１の実施形態を示す。特に、図２（ａ）は、例示的な皮膚処置装置の一部を通る断面を示し、図２（ｂ）は、理解を容易にするために、皮膚処置装置の構成要素を分離して示す。

図２（ａ）の皮膚処置装置１０は、ユーザの皮膚の処置動作を行うために光を生成する処置光源１２を有する。この点に関し、用語「処置動作」は、撮像目的のために単に皮膚を照らす以外の、発毛減少又は脱毛処置、皮膚若返り処置、シワ減少処置、又は当業者に知られ、皮膚に実質的な処置効果を提供する他の任意の光ベースの皮膚処置などの皮膚の実質的な処置として解釈されなければならない。処置光源１２は、処置動作を行うための任意の適切なタイプの光、例えば、任意の適切若しくは所望の波長及び／又は強度の光を生成することができる。例えば、処置光源１２は、可視光、赤外（ＩＲ）光及び／又は紫外（ＵＶ）光を生成することができる。処置光源１２は、１つ又は複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）、ガス放電ランプ又はフラッシュランプ、レーザ又はレーザ（複数）などの任意の適切なタイプの光源を含むことができる。概して矢印１４によって示され、「処置光」と呼ばれる、処置光源１２によって生成された光は、処置光源１２によって処置光出射窓１６に向かって放射される。皮膚処置装置１０が、ユーザの皮膚に光ベースの処置を適用する又は行うために使用されている場合、皮膚処置装置１０は、処置光源１２からの処置光が皮膚領域を照らすように、処置光出射窓１６が処置されることになる皮膚領域に隣接する又はその上にあるように配置される。

処置光源１２は、生成された処置光１４の少なくとも一部が処置光出射窓１６を通過して、治療されることになる皮膚領域の中に又はその上に入るように、処置光出射窓１６に対して配置される。処置光出射窓１６を通過する処置光は、図２（ａ）において１７と表示されている。

すなわち、処置光源１２は、処置光の全反射が処置光出射窓１６で生じないように、処置光出射窓１６に対して配置されている。処置光出射窓１６は、部分的又は完全に光学的に透明な材料（例えば、ガラス、プラスチック、溶融シリカ、ホウケイ酸塩（ＢＫ７）、サファイア、セラミック、ポリマー）を含む。すなわち、処置光出射窓１６は、可視光、赤外光、又は紫外光の少なくとも１つの波長に対して透明である材料を含む又はその材料から形成されることができる。

処置光源１２に加えて、皮膚処置装置１０は、処置光源１２に隣接して設けられた光導波路１８を有する。処置光源１２は、光導波路１８に処置光を放射する。

光導波路１８は、図２（ｂ）に分離して示されている。この実施形態では、光導波路１８は、処置光受光面２０と、処置光受光面２０に対して光導波路１８の反対側にある主表面２２と、イメージング光受光面２４と、イメージング光出射面２６とを有する。主表面２２は、光導波路１８と空気及び／又はユーザの皮膚との間の境界を提供する。イメージング光受光面２４及びイメージング光出射面２６は、少なくとも１つの角度でイメージング光受光面２４に入射する光が、主表面２２によってイメージング光出射面２６に向かって全反射されることができるように、光導波路１８上に向き合わせされ（oriented）且つ位置決めされる（positioned）。当業者は、この機能を可能にすることができる光導波路１８の様々な幾何学的形状及び構成を認識するであろう。

光導波路１８は、処置光源１２をユーザの皮膚から離間させ、処置されることになる皮膚領域の画像が取得されることを可能にするように設けられる。光導波路１８はまた、処置光源１２から皮膚への又は皮膚の中への処置光の結合を改善し得る。

処置光受光面２０は、処置光源１２から処置光を受光するので、処置光は、処置光受光面２０で光導波路１８に入射し、光導波路１８の主表面２２に向かって伝搬する。主表面２２は、処置光のための出射面を提供し、従って、主表面２２は、処置光出射窓１６を有する（例えば、含む、である、又は、形成する）。処置光受光面２０及び主表面２２は、処置光の少なくとも一部が光導波路１８を通過し、主表面２２から処置されることになる皮膚領域の中又は上に入ることができるように、互いに対して配置（すなわち、向き合わせ）される。例えば、処置光受光面２０及び主表面２２は、互いに平行又は実質的に平行であることができる。光導波路１８は、可視光、赤外光又は紫外光の少なくとも１つの波長に対して透明である材料（例えば、ガラス又はプラスチック）を含む又はその材料から形成することができる。光導波路１８の屈折率は、皮膚の屈折率に一致する（match）ように選択することができる。皮膚（特に表皮）の屈折率は、入射光の波長に依存して、典型的には１．４２から１．４８の間である。好ましい実施形態では、光導波路１８の屈折率は、好ましくは、皮膚の屈折率と等しい又はそれより高い。しかし、他の実施形態では、光導波路１８の屈折率は、皮膚の屈折率より低くなり得る。

処置動作中に処置される皮膚領域の画像又は一連の画像を得るために、皮膚処置装置１０は、１つ又は複数の画像を生成するためのイメージングユニット２７を有する。皮膚処置装置１０は、動作中にユーザの皮膚に押し付けて接触させることができるので（例えば、処置光が所望の領域を照らすだけであり、例えば、ユーザの目に衝突しないという利点を有する）、イメージングユニット２７が画像を生成することを可能にするために追加の光が必要とされる。この例示的な実施形態では、この追加の光は、処置光源１２から分離された光源によって提供される。

従って、イメージングユニット２７は、イメージング光源２８及びイメージセンサ３０を有し、イメージング光源２８は、イメージセンサ３０が皮膚の画像を生成することを可能にするために光を生成する。イメージング光源２８は、画像を形成するための任意の適切なタイプの光を生成することができ、例えば、イメージング光源２８は、可視光、ＩＲ光及び／又はＵＶ光を生成することができる。いくつかの実施形態では、イメージング光源２８によって生成される光は白色光である。いくつかの実施形態では、イメージング光源２８は、発光ダイオード（ＬＥＤ）又はレーザベースの光源である。イメージング光源２８によって生成される光は、本明細書では「イメージング光」と呼ばれ、したがって、処置光源１２によって生成される処置光とは異なる。イメージング光は、処置光とは異なる波長であり得ることが理解されるであろう。処置光とは異なる波長を有するイメージング光を使用することは、イメージセンサ３０がイメージング光のみから画像を形成することを可能にすることできる（例えば、処置光がイメージセンサ３０に到達することを防ぐように適切なフィルタを使用することにより）。代替的には、イメージング光源２８及び処置光源１２は、皮膚が処置光によって照明されていないときに、イメージセンサ３０が画像を取得又は生成することができるように、異なる時間に作動されることができる。
。これにより、取得した画像の品質を向上させることができる。

イメージング光源２８は、イメージング光源２８が、光導波路１８上のイメージング光受光面２４に向けてイメージング光を放射し、光導波路１８に入射すると、イメージング光が光導波路１８の主表面２２に向けて伝搬するように、光導波路１８に対して配置される。特に、図２（ａ）において矢印３２によって概して示されるイメージング光は、処置光出射窓１６に向かって伝搬する。

図２（ａ）は、イメージング光受光面２４に接触するイメージング光源２８を示すが、他の構成が可能であり、例えば、イメージング光源２８は、イメージング光受光面２４から離間されることができ、例えば、イメージング光源２８からの光は、１つ又は複数のミラー又は他の光学素子を介して、イメージング光受光面２４の方へ向けられることが理解されるであろう。

イメージング光源２８は、イメージング光３２が、光導波路１８及び空気の臨界角θ_ｃ（臨界角は、主表面２２から垂直に延びる軸から測定される）より大きい角度で主表面２２に入射するように、主表面２２に対して向き合わせされており、これは、皮膚（又は空気よりも高い屈折率を有する他の物体）が主表面２２に接触しない場合、イメージング光３２の全反射が主表面２２で生じることを意味する。主表面２２で全反射されるイメージング光は、矢印３４によって示される。

イメージセンサ３０は、主表面２２によってイメージング光出射面２６に向かって全反射されたイメージング光３４をイメージセンサ３０が受光するように、光導波路１８に対して配置される。したがって、イメージング光出射面２６及びイメージセンサ３０は、主表面２２に対するイメージング光受光面２４及びイメージング光源２８の角度と同一又は類似の角度で、主表面２２に対して向き合わせされる。換言すれば、イメージセンサ３０は、光導波路１８及び空気の臨界角θ_ｃより大きい角度で配置される。イメージセンサ３０は、イメージング光出射面２６において光導波路１８を出射する光をイメージセンサ３０が受光するように、イメージング光出射面２６に接触又は隣接して配置することができる。

イメージセンサ３０は、受光した光から画像を形成するための任意の適切なタイプのセンサであることができる。画像は、得られる画像に要求される解像度に応じて、複数の画素、例えば、数千又は数百万画素を含むデジタル画像であることができる。イメージセンサ３０は、例えば、電荷結合素子（ＣＣＤ）ベースのセンサ、又は相補型金属酸化物半導体（ＣＭＯＳ）ベースのイメージセンサであることができる。当業者は、使用できる他のタイプのセンサを認識するであろう。

イメージングユニット２７のこの配置は、処置光出射窓１６に接触又は隣接する皮膚領域の画像を得ることを可能にし、したがって、実際に治療されている皮膚領域の画像を得ることを可能にする。

さらに、主表面２２に対するイメージセンサ３０の角度や、処置光出射窓１６に接触している皮膚がない場合の主表面２２によるイメージング光３２の全反射により、光導波路１８に接触している皮膚がない場合には、イメージセンサ３０が光導波路１８の外側の環境の画像を得ることができず、これは、皮膚処置装置１０のユーザのプライバシーに対する懸念を軽減する。

図２（ａ）には示されていないが、図２（ａ）に示されている構成によって提供される画像生成及び／又はプライバシー制御をさらに改善するために、イメージングユニット２７、特にイメージセンサ３０は、イメージセンサ３０に到達する環境からの光の可能性がさらに低減されるように、処置光出射窓１６にイメージセンサ３０を合焦させるための１つ又は複数の構成要素を含み得る。例えば、イメージセンサ３０は、処置光出射窓１６にイメージセンサ３０を合焦させるためのレンズ又はレンズ装置（lens arrangement）を備えることができる。代替的に又は追加的に、イメージセンサ３０の開口数（ＮＡ）は、処置光出射窓１６及び主表面２２を介して光導波路１８に入射する環境からの光をイメージセンサ３０が受光できないように選択されることができる。これは、図４を参照して、以下により詳細に説明される。

図３は、一実施形態による皮膚処置装置１０の様々な構成要素を示すブロック図である。特に、図３は、処理ユニット３６に接続された処置光源１２及びイメージングユニット２７を示す。処理ユニット３６は、概して、皮膚処置装置１０の動作を制御する。例えば、処理ユニット３６は、光ベースの皮膚処置を開始、停止又は調整するように、処置光源１２の作動（activation）、作動停止（deactivation）及び／又は動作を制御することができる。加えて、処理ユニット３６は、イメージングユニット２７の作動と、イメージセンサ３０による画像の取り込みとを制御することができる。以下にさらに詳細に説明されるさらなる実施形態では、処理ユニット３６は、イメージセンサ３０によって得られた画像を処理又は分析して、ユーザの皮膚上の皮膚処置装置１０の位置、処置される皮膚領域に対する皮膚処置の影響を決定する及び／又は光ベースの処置動作のための動作パラメータ又は動作パラメータの変化を決定することができる。

処理ユニット３６は、以下に説明する種々の機能を実行するために、ソフトウェア及び／又はハードウェアを用いて種々の方法で実装されることができる。処理ユニット３６は、要求された機能を実行するために及び／又は要求された機能を実行するように処理ユニット３６の構成要素を制御するために、ソフトウェア又はコンピュータプログラムコードを使用してプログラムされ得る１つ若しくは複数のマイクロプロセッサ又はデジタルシグナルプロセッサ（ＤＳＰ）を有し得る。処理ユニット３６は、いくつかの機能を実行するための専用ハードウェア（例えば、増幅器、前置増幅器、アナログ‐デジタル変換器（ＡＤＣ）及び／又はデジタル‐アナログ変換器（ＤＡＣ））と、他の機能を実行するためのプロセッサ（例えば、１つ又は複数のプログラムされたマイクロプロセッサ、コントローラ、ＤＳＰ及び関連する回路）との組み合わせとして実装され得る。本開示の様々な実施形態において使用され得る構成要素の例は、従来のマイクロプロセッサ、ＤＳＰ、特定用途向け集積回路（ＡＳＩＣ）、及びフィールドプログラマブルゲートアレイ（ＦＰＧＡ）を含むが、これらに限定されない。

処理ユニット３６は、ＲＡＭ、ＰＲＯＭ、ＥＰＲＯＭ、及びＥＥＰＲＯＭなどの揮発性又は不揮発性のコンピュータメモリのようなメモリユニットを有する又はそれに関連付けられることができる。メモリユニットは、皮膚処置装置１０に本明細書に記載の様々な機能を実行させるために、処理ユニット３６のプロセッサによって実行されることができるプログラムコードを記憶するために使用することができる。

図２及び３は、本発明の一実施形態による皮膚処置装置１０の一部のみを示すものであり、従って、皮膚処置装置１０は、典型的には、示されたものに対する追加の構成要素を含むことが理解されるであろう。例えば、皮膚処置装置１０は、処置光源１２、光導波路１８及びイメージングユニット２７を収容するためのハウジング部分を有することができる。ハウジング部分は、皮膚処置動作を実行するためにユーザが皮膚処置装置１０を保持し、使用することを可能にするハンドル又は他の構成に形成され得る。皮膚処置装置１０はまた、電源、例えば、バッテリ、又は皮膚処置装置１０をコンセント（mains）電源に接続するための構成要素を有し得る。皮膚処置装置１０はまた或いは代替的に、皮膚処置装置１０のユーザからの入力を受け取るための（例えば、光治療を作動及び作動停止させるための）、及び／又は、取得された画像（複数可）又は取得された画像を用いて導出された情報などの情報をユーザに提供するための、ボタン、スイッチ、スクリーン、ライト、スピーカなどの１つ又は複数のユーザインタフェース構成要素を含み得る。

したがって、上述のように、主表面２２及び処置光出射窓１６に対するイメージセンサ３０の角度のために、イメージセンサ３０による光導波路１８の外側からのイメージングは不可能であり、プライバシーの問題を防ぐことができる。図４は、光導波路１８に対するイメージセンサ３０の例示的な配置を示す。光導波路１８は、屈折率ｎ_１を有するものとして示され、空気は屈折率ｎ_２を有し、ｎ_１＞ｎ_２である。概してイメージセンサ３０に入射する矢印３８でラベルされた環境から来る光は、屈折光４０によって示されるように、イメージセンサ３０によって検出されないように、主表面２２及び処置光出射窓１６で光導波路１８内に屈折される。

この効果は、主表面２２に対するイメージセンサ３０の位置（主表面２２を基準に測定された角度γとして示され、これはまた、イメージセンサ３０に関連付けられるレンズの角度として理解することができる）に起因し、ここで、γ＜（９０−θ_ｃ））である。角度αは、イメージセンサ３０（及び関連付けられるレンズ）が取り込むことができる、主表面２２から反射される光の最大角度を表す。加えて、図４において領域４２によって示されるイメージセンサ３０の開口数（ＮＡ）は、イメージセンサ３０がこの領域４２の外側からの光に対して感受性がないことを意味する。開口数に関して：

によって定義され、ここでβは領域４２の円錐の半角（half-angle）である。βはα／２未満であるべきである。加えて、角度γはα−β以下であるべきである。

当業者であれば、角度γに適した値を決定することができるが、一例として、屈折率ｎ_１＝１．４を有する材料から形成された光導波路１８と屈折率ｎ_２＝１を有する真空を考える。この場合、イメージセンサ３０は、主表面２２に対して４５°未満の角度γを有する全反射光３４を検出するように配置されることができる。レンズ／イメージセンサ３０は、例えば、主表面２２の平面に対して２２°の角度で、且つ２２．２°の円錐４２の半角（β）に対応する０．５２の開口数を有して配置されることができる。この構成では、外部光３８（すなわち、主表面２２に入射する光導波路１８の外側からの光）は、光導波路１８内で４５°未満の角度で伝搬できない。

従って、イメージング光源２８及びイメージセンサ３０の最適な角度は、光導波路１８に使用される材料の屈折率に依存する。屈折率１．４のガラスから形成された光導波路１８の場合、主表面２２に対するイメージセンサ３０の角度γは、１０°〜３５°の範囲、又は１３°〜３０°の範囲であることができる。屈折率１．７７のサファイアから形成された光導波路１８の場合、主表面２２に対するイメージセンサ３０の角度γは、１４°〜４０°の範囲、好ましくは約２７°であることができる。イメージング光源２８は、主表面２２に対して４°〜５０°の範囲の角度、主表面２２に対して１０°〜３５°の範囲の角度又は主表面２２に対して１３°〜３０°の範囲の角度で、イメージング光３２が主表面２２に入射するように、主表面２２に対して同様の角度γで配置され得ることが理解されよう。

図１を参照して上述したように、主表面２２におけるイメージング光３２の全反射は、主表面２２の反対側にエバネッセント場を生成する。空気よりも高い屈折率を有する皮膚（又は毛などの他の物体）が光導波路１８に接触していない場合、エバネッセント場は、主表面２２を横切って空気中にエネルギを伝達しない。図５（ａ）は、空気以外が光導波路１８に接触していない場合のイメージセンサ３０によって得られた画像を示す。特に、図５（ａ）は、主表面２２に入射するイメージング光源２８によって放射される２つの空間的に分離した光ビームａ及びｂを示す。空気は光導波路１８に接触しているので（他には何もない）、光ビームａ及びｂの全反射が主表面２２でイメージセンサ３０に向かって発生する。従って、イメージセンサ３０は、図５（ａ）に示すように、イメージング光源２８から全ての光を受光し、得られた画像は均一な明るい表面である。

図５（ａ）に示す画像は、図２の構成のプライバシー上の利点を示すものであることが理解されるであろう。特に、光導波路１８が皮膚と接触していないとき、例えば、イメージセンサ３０及び／又は処置光出射窓１６が体よりもむしろ環境に面しているように、ユーザによって治療動作の間に置かれ及び／又は操作中に角度をつけられたときに、イメージングユニット２７がアクティブである場合、イメージセンサ３０は、イメージング光源２８からのイメージング光の反射により均一な明るい画像のみを得ることができ、環境からの画像が取得されることを防ぐ。

しかし、ユーザの皮膚の一部が主表面２２及び処置光出射窓１６に接触しているとき、例えば、処置動作が行われているとき、処置光出射窓１６に接触する皮膚の一部は、エバネッセント場内の光を散乱させる。波形、折り目、細線、毛孔、しわ、ひだなどがあるので、皮膚は均一に平坦な表面を有さず、これは、皮膚の一部が処置光出射窓１６に接触するとき、皮膚の一部が処置光出射窓１６に（例えば、数ナノメートル、ｎｍ内で）近接又は実際に接触し、波形、折り目、細線、毛孔、しわ、ひだなどにより、処置光出射窓１６に接触しない皮膚の他の部分が存在することを意味するしないことが理解されよう。処置光出射窓１６に接触していない皮膚のこれらの他の部分の位置では、皮膚と処置光出射窓１６との間に空隙が存在する。皮膚と処置光出射窓１６との間の前記の近接又は実際の接触が生じる位置では、その位置でのエバネッセント場のエネルギが散乱される。空隙が存在する場所では、入射イメージング光の全反射が依然として発生する。

図５（ｂ）は、皮膚の一部が処置光出射窓１６に接触しているときに、例えば光ベースの治療動作中に、イメージセンサ３０によって得られる画像を示す。特に、図５（ｂ）は、主表面２２に入射するイメージング光源２８によって放射される２つの空間的に分離した光ビームａ及びｂを示す。光ビームａは、（例えば、皮膚のしわや折り目によって形成される空隙により）皮膚と接触していない主表面２２の一部に入射するので、光ビームａは、主表面２２でイメージセンサ３０に向かって全反射される。この光ビームａは、イメージセンサ３０において明るい画素を生成する（入射光の適切な集束を伴う）。しかし、光ビームｂは、（屈折率ｎ_３を有する）皮膚と接触している主表面２２の一部に入射するので、皮膚は、（フラストレート全反射のため）そのポイントにおいてエバネッセント場からの光を散乱し、イメージセンサ３０に向かう主表面２２における光ビームｂの反射の強度を低減又は減衰させる。これは、全反射光ビームａによって生成されるより低い輝度を有する（すなわち、より暗い）画素をイメージセンサ３０に生成し、画素の輝度は、どれくらいの光がエバネッセント場によって散乱されたかに依存する。散乱の量（従って、イメージセンサ３０における画素の輝度）は、その位置における皮膚の光学特性、例えば、角質層、皮脂、毛等に依存し得る。全反射光に起因する明るい画素と、処置光出射窓１６に接触した皮膚に起因して部分的に散乱された光に起因する明るい画素との組み合わせは、イメージセンサ３０における皮膚領域の画像を生成する。図２の構成を用いて得られたユーザの前腕の皮膚の例示的な画像が図５（ｂ）に示される。画像の明るい部分は、皮膚のしわ、皮膚のひだ等により形成される空隙（処置光出射窓１６が屈折率ｎ_２を有する空気と接触しているところ）に対応し、画像の暗い部分は、（屈折率ｎ_３を有する）皮膚と接触している部分に対応する。

従って、図２に示される構成は、光ベースの処置動作が行われている間に、ユーザのプライバシーに対するリスクを増大させることなく、処置される皮膚領域の画像を得ることを可能にする。

図６は、本発明による皮膚処置装置１０の第２の実施形態を示す。第２の実施形態は、図２に示す第１の実施形態と同様であるが、この実施形態では、処置光源１２は、皮膚領域の画像を生成するための光を提供するので、別個のイメージング光源を必要としない。

以下に別段の指示がない限り、第２の実施形態の特徴は、上記第１の実施形態の特徴に対応することが理解されるであろう。したがって、この第２の実施形態では、皮膚処置装置１０は、主に、処置光源１２、光導波路１８、及びイメージセンサ３０を有する。

この例示的な実施形態では、処置光源１２は、幅広いパターン（broad pattern）（すなわち、光が集束されない）で処置光を放射するＬＥＤなどの複数の光源１２‐１,．．．，１２‐ｎを有する。従って、光は、個々の光源１２‐ｎから、破線１４、３２、３４によって示されるように、複数の異なる方向に放射される。

この実施形態では、別個のイメージング光源が設けられていないので、光導波路１８は、処置光源１２からの処置光の一部が、主表面２２における処置光のイメージング光出射面２６及びイメージセンサ３０への全反射を導く角度で、主表面２２に向けられるように構成又は形成される。したがって、この実施形態では、光導波路１８は、処置光受光面２０、光導波路１８の処置光受光面２０とは反対側にある主表面２２、イメージング光反射面４３及びイメージング光出射面２６を有する。イメージング光反射面４３は、それが光源１２‐ｎのうちの少なくとも１つからの処置光３２を、光導波路１８及び空気の臨界角θ_ｃ（主表面２２から垂直に延びる軸に関して測定）未満で主表面２２に向かって反射するように、主表面２２に対して配置される。この処置光は、皮膚が処置光出射窓１６に接触していない主表面２２の部分で全反射され、皮膚が処置光出射窓１６に接触している主表面２２の部分でフラストレート全反射が生じる。

いくつかの実施形態では、イメージング光反射面４３は、光導波路１８内からイメージング光反射面４３に入射した光がイメージング光反射面４３によって反射されるように、鏡面（又は反射面）であることができる。

いくつかの実施形態において、光導波路１８は、環境からの光が、イメージング光反射面４３を通って光導波路１８に入射できないようにすることができる。例えば、イメージング光反射面４３は、光導波路１８に入射する環境の光を妨げるために不透明であることができる。代替的には、光導波路１８の少なくともイメージング光反射面４３は、イメージング光反射面４３が環境に曝されないように、皮膚処置装置１０のハウジング内に収容されることができる。

上述の実施形態（すなわち、図２又は図６に示されるような）のいずれにおいても、イメージング面（すなわち、イメージセンサ３０の面）が反射光３４に垂直になるようにイメージセンサ３０が配置される場合、イメージセンサ３０によって生成される皮膚領域の画像は、イメージセンサ３０の面に平行でない皮膚領域の面によって歪む（これは、キーストーン効果として知られる）ことが理解されるであろう。従って、いくつかの実施形態では、イメージセンサ３０、より詳細には、イメージセンサ３０の画像平面（image plane）は、この歪みを低減又は回避するように向き合わせされることができる。この向きが図７に示される。図７では、物体平面（object plane）は、主表面２２／処置光出射窓１６の平面に対応し、線３０は、イメージセンサ３０の画像平面を表す。イメージングユニット２７の一部である（いくつかの実施形態では、イメージセンサ３０の一部又は一体とすることができる）結像レンズ（imaging lens）４４が示されており、これは、反射光３４をイメージセンサ３０上に合焦するように作用する。この実施形態では、結像レンズ４４は焦点距離ｆを有し、物体平面の中心はレンズ４４からの距離ｏ（物体距離として知られる）にあり、画像平面３０の中心はレンズ４４から距離ｌ（像距離として知られる）にある。反射光３４（光軸に平行である）は、物体平面／主表面２２に対して角度γにあり、レンズ４４を通過してイメージセンサ３０に進む。結像レンズ４４は、Ｍ_ｖと表示される垂直方向の倍率を提供する。

キーストーン効果による皮膚領域の生成された画像の歪みを低減又は回避するために、画像平面３０は、反射光３４が角度δで画像平面３０に入射するように、入射反射光３４に対して向き合わせ／回転される。角度δは、次の関係によって角度γに関連付けられる：

図７の代替実施形態では、画像平面３０が入射反射光３４に垂直になるようにイメージセンサ３０を配置することができるが、結像レンズ４４は、光３４が結像レンズ４４に角度δで入射するように、光３４に対して回転されることができる。この実施形態では、結像レンズ４４の回転は、得られた画像の歪みの補正をもたらす。

上述のように、いくつかの実施形態では、処理ユニット３６は、イメージセンサ３０によって得られた画像を処理又は分析することができる。この処理は、ユーザの皮膚上の皮膚処置装置１０の位置、処置される皮膚領域に対する皮膚処置の効果を決定するために、及び／又は、光ベースの処置動作のための動作パラメータ又は動作パラメータの変化を決定するために使用することができる。

従って、いくつかの実施形態では、処理ユニット３６は、イメージセンサ３０によって得られた画像を処理して、皮膚領域に対する光ベースの処置の効果（又はその欠如）を決定することができる。処置の効果は、実施される処置のタイプ、例えば、脱毛、光治療、疼痛緩和に依存し、決定された効果に基づいて、処理ユニット３６は、次いで、処置動作の動作パラメータを調整するかどうかを決定することができる。例えば、処理ユニット３６は、処置光の強度が増加される又は減少されるべきであるか、デューティサイクル（すなわち、処置光源１２による処置光の点滅（flashing on and off））が変更すべきであるか、又は処置光が作動停止されるべきであるかなどを決定することができる。ＬＥＤのアレイを有する処置光源１２の場合、ＬＥＤの１つ又は複数は、１つ又は複数の画像から導出された情報に基づいて、選択的に作動又は作動停止されることができる。例えば、処理ユニット３６は、処置される皮膚領域にほくろがあることを識別し、皮膚領域のその部分に関連するＬＥＤを作動停止することができる。

図８は、ユーザの身体の異なる部分が処置光出射窓１６に接触しているときにイメージセンサ３０によって得られた４つの画像を示す。図８（ａ）は前腕の皮膚の画像であり、図８（ｂ）は頬の皮膚の画像であり、図８（ｃ）は上唇の皮膚の画像であり、図８（ｄ）は鼻の皮膚の画像である。皮膚の様々な特徴は、各画像において区別可能であり、各画像における皮膚の領域は、それらの特徴の構造及び組成において互いに異なることが分かる。特に、前腕画像（図８（ａ））はいくつかの皮膚のひだと毛、頬の画像（図８（ｂ））はいくつかの毛と毛孔（全反射が生じた白い領域）、上唇の画像（図８（ｃ））はいくつかの毛、鼻の画像（図８（ｄ））はいくつかの毛孔を示している。皮膚の特徴の構造及び組成におけるこれらの差異は、得られた画像における皮膚のタイプを識別するために使用することができる。

したがって、いくつかの実施形態では、処理ユニット３６は、得られた画像を処理して、処置光出射窓１６に接触した皮膚及び／又は毛の特徴を識別するように構成することができる。次いで、処理ユニット３６は、識別された特徴に基づいて、ユーザの皮膚又は身体上の処置光出射窓１６（したがって、皮膚処置装置１０）の位置を決定することができる。特徴は、皮膚の輪郭又は表面テクスチャ特徴、皮膚の輪郭又は表面テクスチャ特徴間の距離、皮膚の色、皮膚の組成、毛の存在、毛の密度、毛の厚さ及び毛の色のうちの任意の１つ又は複数を含むことができる。当業者は、取得された画像を処理して、これらの特徴に関する情報を抽出するために使用することができる種々の画像分析技術を認識するであろう。従って、さらなる詳細は本明細書には提供されない。

いくつかの実施形態では、処理ユニット３６は、皮膚及び／又は毛の識別された特徴を、身体上の異なる位置に関連付けられた１つ又は複数の基準画像と比較することによって、身体又は皮膚上の処置光出射窓１６及び皮膚処置装置１０の位置を決定する。基準画像は、（例えば、処理ユニット３６に関連付けられたメモリユニット内の）データベースに記憶することができる。例えば、図８の画像は、前腕、頬、上唇および鼻のための基準画像であり、新たに得られた画像、又はそこから派生した皮膚及び／又は毛の特徴は、基準画像（又はそこから派生した皮膚及び／又は毛の特徴）と比較されて、身体のどの部分から新しい画像が得られたかを決定することができる。分類の信頼性を向上させるために、各タイプの皮膚又は各身体部分についての複数の基準画像が存在してもよいことが理解されよう。基準画像（複数可）は、例えば、皮膚処置装置１０の較正フェーズにおいて、ユーザ自身から得ることができる、及び／又はユーザの可能性のある集団から得られた画像に基づくことができる。

代替実施形態では、処理ユニット３６は、（例えば、処理ユニット３６に関連するメモリユニット内の）データベースに記憶された身体の異なる部分の皮膚及び／又は毛の特徴に関する情報と皮膚及び／又は毛の識別された特徴を比較することによって、身体又は皮膚上の処置光出射窓１６及び皮膚処置装置１０の位置を決定することができる。データベース基準画像（複数可）に記憶された情報は、ユーザ自身から、例えば、皮膚処置装置１０のための較正フェーズで得ることができる、及び／又は、それらは、可能性のあるユーザの集団の皮膚の異なる領域の画像から得ることができる。

いくつかの実施形態では、皮膚処置装置１０の身体又は皮膚上の決定された位置に基づいて、処理ユニット３６は、次に、決定された位置に基づいて処置動作の動作パラメータを調整するか、又はユーザが皮膚処置装置１０上で選択するための特定の動作パラメータを推奨するかを決定することができる。例えば、身体の異なる部位の異なるタイプの皮膚は、異なる処置パラメータを必要とすることがあり、処理ユニット３６は、身体のその部位のための適切なパラメータを決定し、使用することができる。従って、例えば、処置光の強度が、決定された位置の皮膚のタイプのために増加又は減少されることができ（例えば、顔の皮膚は、副作用を回避するために、腕の皮膚とは異なる波長を必要とすることがあり、濃い腋毛は、脚の薄い髪より高い強度を必要とすることがある）、デューティサイクル（すなわち、処置光源１２による処置光の点滅）を変更することができ、又は、皮膚のタイプが処置動作にさらされるべきでない場合など処置光を作動停止することができる。

いくつかの実施形態では、処理ユニット３６は、皮膚処置装置１０が使用された位置を監視し、ユーザに使用情報、例えば、全ての必要な領域が処置されたかどうか、領域が不十分に処置されたかどうか又は過剰に処置されたかどうかなどを提供することができる。

皮膚処置装置１０及び処置光出射窓１６が皮膚に押し付けられる圧力は、処理ユニット３６が身体又は皮膚上の皮膚処置装置１０の位置を決定することを有意に妨げないことが分かった。圧力は、得られる画像の輝度に影響を及ぼすが（圧力が高いほど、処置光出射窓１６に直接接触する皮膚の量が増加し、従って、処置光出射窓１６におけるフラストレート全反射の量が増加する）、しわ、皮膚のひだ、毛などの特徴間の存在及び距離は同じままであり、皮膚の一般的な形態は同じままである。図９は、３つの異なる圧力（図９（ａ）において１００グラム（ｇ）、図９（ｂ）において５００グラム（ｇ）、及び図９（ｃ）において１０００グラム（ｇ））で適用された皮膚処置装置１０による有する指の皮膚の３つの画像を示しており、画像の輝度は、圧力の増加とともに低下するが、皮膚のひだは、依然として明瞭に見え、それらの間の間隔は変化しないことが分かる。したがって、皮膚処置装置１０の皮膚への適用圧力の変動があっても、画像を処理して、身体上の皮膚処置装置１０の位置を決定することは可能である。

いくつかの実施形態では、特に、皮膚処置装置１０が適切な量の圧力で皮膚に適用されることが重要である場合、処理ユニット３６は、受信した画像（複数可）を処理して、光導波路１８が皮膚に押し付けられる圧力を推定することができる。この圧力は、得られた画像の一部又は全ての輝度に基づいて推定することができる。代替的には、処理ユニット３６は、受信した画像（複数可）を処理して、処置光出射窓１６が皮膚に押し付けられる圧力（光導波路１８を歪ませる）による画像の歪みの量を推定し、推定した歪みに基づいて処置光出射窓１６が身体に押し付けられる圧力を推定することができる。この歪みは、特徴（例えば、皮膚のひだ、毛など）と、処置光出射窓１６と接触している領域（画像の暗い領域を提供する）との間の距離を相関させることによって測定することができる。これらの実施形態のいずれにおいても、処理ユニット３６は、推定圧力を使用して、皮膚処置装置１０のユーザに対するフィードバック、例えば、ユーザが皮膚処置装置１０を正しい圧力で皮膚に押し付けているのか、強すぎるのか、又は十分強くないのかを示すことを決定することができる。このフィードバックは、皮膚処置装置１０のユーザインタフェース構成要素によってユーザに提供することができる。

代替実施形態では、得られた画像から圧力を推定するのではなく、皮膚処置装置１０は、処置光出射窓１６がユーザの皮膚に押し付けられる圧力を測定するための圧力センサを有することができる。処理ユニット３６は、圧力センサによる測定に基づいて、皮膚処置装置１０のユーザにフィードバック、例えば、ユーザが皮膚処置装置１０を正しい圧力で身体に押し付けているか、強すぎるか、又は十分強くないのかを示すことを提供するように構成することができる。代替的に又は追加的に、処理ユニット３６は、測定された圧力を用いて、処置光出射窓１６が皮膚に加えている圧力による画像に存在する歪みの量を決定することができる。この歪みは、皮膚追跡及びマッピング並びに皮膚位置同定のためのパターン認識を改善するために使用することができる。

光導波路１８の処置光出射窓１６に存在するグリース又は油、例えば、皮膚内又は皮膚上に天然に存在するものは、図２の構成を用いて得られた画像の品質に大きな影響を与えないことが分かっている。得られた画像に対する処置光出射窓１６の清浄度の影響を図１０に示す。したがって、第１の画像は、処置光出射窓１６が比較的清浄であるときに得られる。第２の画像は、油まみれの指が処置光出射窓１６に接触しているときに得られる。指を除去すると、幾つかのより暗いスポットが、第３の画像に見え、処置光出射窓１６上のオイル／皮脂の存在（及びこれらの点で生じるフラストレート全反射）に起因する。第４の画像は、指を処置光出射窓１６上に戻した後に得られ、処置光出射窓１６上の油／皮脂にもかかわらず、皮膚の形態学的特徴が、依然として明瞭に見え、グリースの存在によって有意に影響されないように見えることが分かる。第５の画像は、指が再度除去された後の油／皮脂を示し、第６の画像は、グリース／油の大部分を除去するために処置光出射窓１６を拭くことの効果を示す。

いくつかの実施形態では、処理ユニット３６は、得られた画像を処理して、処置光出射窓１６上の汚れ、グリース、又は他のタイプの汚染物に起因するノイズを画像から除去することができる。この処理は、処置光出射窓１６がユーザの皮膚に接触していなかったときに得られた基準画像を使用するステップを含むことができる。例えば、この処理は、第３の画像の情報を用いて図１０の第４の画像からノイズを除去するステップを含むことができる。例えば、第３の画像は、処置光出射窓１６上の汚染物（又は不完全）を示すベースライン画像として考えることができ、これは、処置光出射窓１６に指が押し付けられるときに得られる画像から差し引かれることができる。

いくつかの実施形態では、処理ユニット３６は、得られた画像を処理して、光導波路１８の処置光出射窓１６上の汚染物の量を決定し、汚染物の量が閾値量を超える場合に（例えば、ユーザに処置光出射窓１６を洗浄するよう促すために）ユーザに警告を発することができる。得られた画像は、処置光出射窓１６に皮膚が接触していない場合に得られる画像（例えば、図１０の第３の画像）であり、得られた画像を均一に明るい（均一な）画像と比較することにより、汚染物の量を決定することができる。

従って、光ベースの皮膚処置動作が行われている間に、処置される皮膚領域の画像を得ることを可能にし、且つイメージセンサがユーザの周囲の環境の画像を得ることができる可能性を回避し、それによってプライバシーの問題に対処する皮膚処置装置が提供される。皮膚処置装置は、さらに、皮膚の画像を、実際の処置が行われる又は行われることになる皮膚上の同じ位置で得ることを可能にする。特定の実施形態では、得られた画像（複数可）は、例えば、得られた画像（複数可）の情報に基づいて処置動作を調整することによって、ユーザに個別化された処置経験（treatment experience）を提供するために使用することができる。いくつかの実施形態では、得られた画像は、身体上の皮膚処置装置の位置（すなわち、処置される身体上の位置）を決定するために使用することができる。

開示された実施形態に対する変更は、図面、開示及び添付の特許請求の範囲の研究から、当業者が請求項に記載された発明を実施する際に理解し、実施することができる。請求項において、語「有する、含む」は、他の要素又はステップを除外せず、不定冠詞「１つの（“ａ”又は“ａｎ”）」は、複数を除外しない。単一のプロセッサ又は他のユニットが、請求項に記載されたいくつかのアイテムの機能を果たすことができる。特定の手段が相互に異なる従属請求項に記載されているという単なる事実は、これらの手段の組み合わせが有利に利用できないことを示すものではない。コンピュータプログラムは、光記憶媒体又は他のハードウェアと共に又はその一部として供給される固体媒体などの適切な媒体上に記憶／分配されてもよいが、インターネット又は他の有線若しくは無線通信システムなどの他の形態で分配されてもよい。請求項中の如何なる引用符号も、その範囲を限定するものと解釈してはならない。

Claims (15)

1. 処置光源と；
   処置光出射窓であって、前記処置光出射窓を介して動作中に前記処置光源によって生成された処置光がユーザの皮膚に当てられ、前記処置光出射窓は動作中に前記皮膚に接触するように配置された光学的透明材料を有する、処置光出射窓と；
   動作中に前記皮膚の画像を生成するように配置されたイメージセンサを有するイメージングユニットと；
   処置光受光面、イメージング光出射面及び主表面を有する、光導波路と；
   を有し、
   前記処置光受光面は、前記処置光が前記処置光受光面において前記光導波路に入射するように、前記処置光を受光するよう配置され；
   前記主表面は、前記処置光出射窓を有するとともに、前記処置光が前記処置光出射窓で前記光導波路を出射するように、前記処置光を伝えるように配置され；
   前記イメージング光出射面は、動作中に前記皮膚が前記主表面に接触しない位置で全反射によって前記主表面で反射された光を受光するように、前記主表面に対して、配置され；
   前記イメージセンサは、前記主表面から前記イメージング光出射面に向けて全反射によって導かれる光を前記イメージング光出射面から受光するように配置される、
   光ベースの皮膚処置装置。
2. 前記イメージセンサは、動作中に前記皮膚に接触しない位置で全反射によって前記主表面で反射された光及び動作中に前記皮膚に接触した前記主表面上の位置で光のフラストレート全反射によって生じる減衰光の一部に基づいて、画像を生成するように配置される、
   請求項１に記載の光ベースの皮膚処置装置。
3. 前記光導波路は：
   前記処置光受光面によって受光された前記処置光の少なくとも一部を前記主表面に向かって反射するための前記主表面とは異なるイメージング光反射面であって、前記処置光の前記の反射された部分が、動作中に前記皮膚が前記主表面に接触していない位置で全反射によって前記主表面において前記イメージング光出射面に向かって反射されるようにされる、イメージング光反射面をさらに有する、
   請求項１又は２に記載の光ベースの皮膚処置装置。
4. 前記処置光源及び前記イメージング光反射面は、前記イメージング光反射面から反射された前記処置光の前記部分が、前記光導波路の前記主表面に対して測定された臨界角未満の角度で前記主表面に入射するように、前記光導波路に対して配置される、
   請求項３に記載の光ベースの皮膚処置装置。
5. 前記イメージングユニットは、前記処置光源とは異なるイメージング光源をさらに有し；
   前記光導波路は、前記イメージング光源によって生成されたイメージング光を受光するための前記処置光受光面とは異なるイメージング光受光面をさらに有し；
   前記イメージング光受光面によって受光された前記イメージング光が、前記主表面に入射し、動作中に前記皮膚が前記主表面に接触していない位置で全反射によって、前記イメージング光出射面に向かって反射されるように、前記イメージング光受光面は前記主表面に対して配置される、
   請求項１又は２に記載の光ベースの皮膚処置装置。
6. 前記イメージング光源は、前記イメージング光が前記光導波路の前記主表面に対して測定された臨界角未満の角度で前記主表面に入射するように、前記光導波路に対して配置される、
   請求項５に記載の光ベースの皮膚処置装置。
7. 前記イメージセンサから前記画像を受信し、前記の受信した画像を処理するように構成される処理ユニットをさらに有する、
   請求項１乃至６のいずれか１項に記載の光ベースの皮膚処置装置。
8. 前記処理ユニットは、前記受信した画像を処理して、前記ユーザの前記皮膚上の前記光ベースの皮膚処置装置の位置を決定し、処置されている前記皮膚に対する前記処置光の効果を決定し、及び／又は前記処置光源の動作パラメータ又は動作パラメータの変化を決定するように構成される、
   請求項７に記載の光ベースの皮膚処置装置。
9. 前記処理ユニットは、前記受信した画像を処理して、前記処置光出射窓に接触している前記皮膚の特徴を識別し、前記皮膚の前記の識別された特徴に基づいて、前記ユーザの前記皮膚上の前記光ベースの皮膚処置装置の位置を決定するように構成される、
   請求項８に記載の光ベースの皮膚処置装置。
10. 前記処理ユニットは、前記受信した画像を処理して、前記処置光出射窓に接触している前記皮膚の特徴を識別し、前記皮膚の前記の識別された特徴を前記皮膚上の異なる位置に関連付けられた１つ又は複数の基準画像と比較することによって、前記ユーザの前記皮膚上の前記光ベースの皮膚処置装置の位置を決定するように構成される、
    請求項８に記載の光ベースの皮膚処置装置。
11. 前記処理ユニットは、前記受信した画像を処理して、前記処置光出射窓に接触している前記皮膚の特徴を識別し、前記皮膚の前記の識別された特徴をデータベースに記憶されている前記皮膚の異なる部分についての前記皮膚の前記特徴に関する情報と比較することによって、前記皮膚上の前記光ベースの皮膚処置装置の位置を決定するように構成される、
    請求項８に記載の光ベースの皮膚処置装置。
12. 前記処置光出射窓が前記ユーザの前記皮膚に押し付けられる圧力を測定する圧力センサをさらに有し；
    前記処理ユニットは、前記の測定された圧力を処理して、前記圧力に起因する前記受信した画像に存在する歪みの量を決定するように構成される、
    請求項７乃至１１のいずれか１項に記載の光ベースの皮膚処置装置。
13. 前記処理ユニットは、さらに、前記受信した画像を処理して、前記処置光出射窓が前記ユーザの前記皮膚に押し付けられる圧力に起因する前記画像の歪み量を推定し、前記の推定した歪みに基づいて前記処置光出射窓が前記ユーザの前記皮膚に押し付けられる前記圧力を推定するように構成される、
    請求項７乃至１１のいずれか１項に記載の光ベースの皮膚処置装置。
14. 前記処理ユニットは、前記受信した画像を処理して、前記処置光出射窓上の汚染物による画像のノイズを補償するようにさらに構成される、
    請求項７乃至１３のいずれか１項に記載の光ベースの皮膚処置装置。
15. 前記処理ユニットは、さらに、前記受信した画像を処理して、前記処置光出射窓上の汚染物の量を決定し、前記汚染物の量が閾値量を超える場合に、前記ユーザに警告を発するように構成される、
    請求項７乃至１４のいずれか１項に記載の光ベースの皮膚処置装置。

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