JP4183916B2

JP4183916B2 - 制御可能なレーザ源を有する体毛除去装置

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Publication number: JP4183916B2
Application number: JP2000611839A
Authority: JP
Inventors: カリムエムティーレフキ; アブラハムジェイセンス; シャンエスチェン; アムステルウィレムディーヴァン; ゲリットジェイヴェルドゥイス
Original assignee: Koninklijke Philips NV; Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 1999-04-14
Filing date: 2000-04-03
Publication date: 2008-11-19
Anticipated expiration: 2020-04-03
Also published as: DE60023236T2; JP2002541906A; IL140257A0; WO2000062700A1; ES2248075T3; DE60023236D1; EP1087716A1; US7108690B1; EP1087716B1; ATE306861T1

Description

【０００１】
本発明は、レーザ源と、動作中、処理される皮膚上の目標位置に前記レーザ源により供給されるレーザビームを位置決めするための調整可能なレーザビームマニピュレータと、前記皮膚の少なくとも一部の画像を検出する画像センサとを備えた体毛除去装置に関する。
【０００２】
【従来の技術】
冒頭に述べた種類の体毛除去装置は、米国特許ＵＳ５,６５３,７０６から既知である。この既知の体毛除去装置は、専門職であるセラピストが用いるものとして設計されており、体毛を除去するだけでなく、壊死性の皮膚組織、拡張蛇行静脈、又は色素斑のような他の皮膚の処理にも用いることができる。セラピストは、画像スクリーン上で、画像センサにより検出される皮膚の画像を見ることができる。この既知の体毛除去装置は更に制御部を有しており、この制御部により、セラピストはレーザビームマニピュレータを操作することができ、従って、処理中に、レーザ源により供給されるレーザビームを手動で皮膚に導くことができる。皮膚に導かれている間、レーザビームは比較的低いエネルギー密度しか持たず、セラピストは、皮膚の上のレーザビームの位置を画像スクリーン上でモニタすることができる。レーザビームがセラピストにより決定される目標位置にあるとき、所定の時間間隔の間、体毛除去装置の他の制御部を通じて、セラピストによりレーザビームの強度を強めることができる。レーザビームは、処理される色素に十分に吸収される波長を有しており、このため、目標位置の周りに存在する色素はレーザビームにより局地的に強く熱せられ、関連する色素は死滅する。皮膚に存在する体毛を永久に除去又は脱毛するために、レーザビームは体毛の毛根に向けられ、このため、毛根及びその周りの色素は死滅する。既知の体毛除去装置は上記の画像センサ及び調整可能なレーザビームマニピュレータを備えているため、比較的小さいスポット径のレーザビームで皮膚を局所的に処理することが可能であり、このため、レーザ源は比較的小さいパワーを持つだけでよい。従って、既知の体毛除去装置には、比較的小さく簡単なレーザダイオードが用いられる。
【０００３】
既知の体毛除去装置では、セラピストがレーザビームを或る体毛から次の体毛に手動で移動しなければならないため、皮膚に存在する全ての体毛に対して比較的長い処理時間が必要であるという点で不利である。加えて、皮膚の上にレーザビームの目標位置を決定するには、ユーザにかなりの経験が必要であり、このため、既知の体毛除去装置は専門職であるセラピストの使用に専ら適したものである。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】
本発明の目的は、冒頭で述べた種類の体毛除去装置において、処理時間を比較的短くすることが可能であり、不慣れな人の使用、即ち民生市場に適した体毛除去装置を提供することにある。
【０００５】
【課題を解決するための手段】
この目的を達成するため、本発明に係る体毛除去装置は、前記レーザ源は電気的制御ユニットにより制御可能であり、前記制御ユニットは、動作中、該制御ユニットにより前記画像から決定されるような、除去される体毛の皮膚の上における位置及び／又は方向の関数として前記レーザビームの前記目標位置を決定し、前記制御ユニットは、前記レーザビームマニピュレータが前記レーザビームの前記目標位置に対応する位置にあるときに前記レーザ源を駆動することを特徴とする。レーザビームの目標位置は制御ユニットにより決定され、レーザビームマニピュレータがレーザビームの目標位置に対応する位置にあるときにレーザ源は制御ユニットにより駆動するため、レーザビームの目標位置の決定、及びレーザ源の駆動は、完全に自動的に起こる。制御ユニットは、例えば、レーザビームマニピュレータを、所定のやり方で自動的に皮膚の上のレーザビームの目標位置に対応する位置に調整することもできる。これにより、本発明に係る体毛除去装置を、不慣れな人が安全に使用できるように適合させることができ、このため、体毛除去装置は特に民生市場に適合したものとなる。制御ユニットは、例えば、画像センサにより検出される皮膚の画像から、レーザビーム用に目標位置を決定するのに適切なアルゴリズムを有しており、このアルゴリズムは画像情報に基づいて、皮膚の上の除去される体毛の位置及び／又は方向を決定することができ、この体毛の上記位置及び／又は方向に基づいて、目標位置を決定することができる。上述したレーザビームの目標位置の自動的な決定、レーザビームマニピュレータの自動調整、及びレーザ源の自動駆動は比較的短時間で行われ、このため、本発明にかかる体毛除去装置によれば、比較的短い処理時間が実現できる。
【０００６】
本発明に係る体毛除去装置の特別な実施例は、前記制御ユニットが、前記皮膚の上に存在する体毛の間の予め決められた平均距離と前記体毛の予め決められた長さとにより決定される大きさを有する画像の部分領域内に、前記レーザビームの前記目標位置を決定することを特徴とする。この特別な実施例では、制御ユニットは、除去される体毛をせいぜい数本、好ましくは１本のみ有する画像の上記部分領域において専ら実質的に駆動する。体毛の予め決められた長さは、好ましくは体毛間の上記平均距離よりも小さいべきであり、このことは、例えば、体毛除去装置で処理する前に、別個のトリマ又は体毛除去装置に備えられているトリマにより体毛を切ることで達成される。制御ユニットは画像の上記領域において専ら実質的に駆動するため、目標位置の決定に必要な制御ユニットの計算容量及び計算時間は大幅に減少する。
【０００７】
本発明に係る体毛除去装置の他の実施例は、前記画像の前記部分領域の大きさが調整可能であることを特徴とする。画像の部分領域の大きさが調整可能であるため、この大きさは、体毛除去装置でユーザが処理しているときに、皮膚の特性に適合させることができる。従って、個々のユーザに対して、処理時間及び処理結果を最適にすることができる。
【０００８】
本発明に係る体毛除去装置の更なる他の実施例は、前記レーザビームマニピュレータが、前記制御ユニットにより、前記皮膚の前記一部分上の前記レーザビームの仮想位置の規則的なシーケンスに対応する連続する位置のシーケンスに調整可能であり、前記画像の前記部分領域の基準位置が、前記レーザビームの瞬時の仮想位置に対応し、前記制御ユニットは、前記基準位置が前記レーザビームの前記目標位置に一致するときに前記レーザ源を駆動することを特徴とする。この更なる実施例では、画像に対応する皮膚の部分が、規則的なやり方でレーザビームマニピュレータにより走査される。画像の部分領域に存在する基準位置はレーザビームの瞬時の仮想位置に一致するため、画像の部分領域はレーザビームの瞬時の仮想位置に追従し、この結果、制御ユニットにより決定される画像の部分領域内の目標位置は、基準位置に対して連続的に変化する。この更なる他の実施例は、レーザビームマニピュレータが制御ユニットにより規則的なやり方で連続的に調整されるため、レーザビームマニピュレータが極端に短い調整時間をもつ必要がないという利点や、極端に高い精度で調整する必要がないという利点がある。
【０００９】
本発明に係る体毛除去装置の特別な実施例は、前記制御ユニットが、前記画像の連続する部分領域の規則的なシーケンスに前記レーザビームの前記目標位置を決定し、前記レーザビームマニピュレータは、前記制御ユニットにより、前記部分領域各々について、関連する部分領域内の前記レーザビームの前記目標位置に対応する位置に調整可能であることを特徴とする。この特別な実施例では、検出された皮膚の画像は、連続する部分領域の上記シーケンスに従って、規則的なやり方で制御ユニットにより走査される。制御ユニットは、連続する部分領域各々について目標位置を決定し、各部分領域内において、レーザビームマニピュレータは制御ユニットにより、関連する目標位置に対応する位置に調整される。この特別な実施例は、レーザビームマニピュレータが画像に対応する皮膚全体を走査する必要は無く、単に、画像の連続する部分領域内に決定される目標位置に対応する位置に連続的に調整すればよいという利点がある。ここでは、レーザビームマニピュレータは実際、制御ユニットにより不規則なやり方で調整され、このため、レーザビームマニピュレータの調整精度及び調整時間には、比較的高い要件が課せられるが、体毛除去装置の処理時間は更に短縮される。
【００１０】
本発明に係る体毛除去装置の他の実施例は、前記制御ユニットが、前記画像から決定されるような除去される体毛の前記皮膚の上における前記位置及び方向から、前記体毛の毛根が所定の確率で存在する前記皮膚の領域を決定し、前記制御ユニットが前記領域に、前記皮膚上の少なくとも１つの目標位置を決定することを特徴とする。この他の実施例では、体毛除去装置は脱毛装置として用いられる。レーザビームは体毛の毛根を処理するため、体毛の毛根はすぐ近くに存在する皮膚の組織と同じく死滅し、その結果、体毛は、永久に又は少なくとも長期間除去される。毛根が所定の確率で存在していると思われる皮膚の領域は、例えば、体毛の皮下部分の長さと皮膚の表面に対する体毛の皮下部分の角度とについての予め決められた統計的情報に基づいて、制御ユニットにより決定される。
【００１１】
本発明にかかる体毛除去装置の更なる他の実施例は、前記レーザビームマニピュレータが前記制御ユニットにより、前記皮膚上の直線的な経路に渡り所定の速度を伴う前記レーザビームの変位に対応する連続する位置のシーケンスに調整可能であり、前記直線的な経路は、除去される前記体毛の前記皮膚への垂直な投影に略一致する仮想の直線ライン上に存在し、前記制御ユニットは前記変位の開始時に前記レーザ源を駆動することを特徴とする。従って、体毛の毛根が所定の確率で存在しているであろう皮膚の上記領域は、その全体において効率よく処理されることができ、一方、レーザビームに必要とされるスポット径はかなり減少する。
【００１２】
本発明に係る体毛除去装置の特別な実施例は、前記レーザビームマニピュレータが、前記制御ユニットにより、前記皮膚上の直線的な経路上において、前記レーザビームの固定される複数の目標位置に対応する連続する複数の固定位置に調整可能であり、前記直線的な経路は、除去される前記体毛の前記皮膚への垂直な投影に略一致する仮想の直線ラインの上に存在し、前記制御ユニットは所定時間の間、前記レーザビームマニピュレータの前記固定位置各々で前記レーザ源を駆動することを特徴とする。上記と同じく、体毛の毛根が所定の確率で存在しているであろう皮膚の上記領域は、その全体において効率よく処理されることができ、レーザビームに必要とされるスポット径も同じくかなり減少する。
【００１３】
本発明に係る体毛除去装置の他の実施例は、前記制御ユニットが、前記画像から決定されるような、除去される前記体毛の前記皮膚上の前記位置及び方向から、前記皮膚から体毛が発している当該体毛の出口位置を決定し、前記制御ユニットは、前記レーザビームの前記目標位置を、前記出口位置に近接する前記体毛の位置に合わせることを特徴とする。この他の実施例の体毛除去装置は、シェーバとして用いられる。レーザビームの目標位置は体毛の出口位置に近接して存在するため、レーザビームにより、近接する出口位置（つまり、近接する皮膚表面）を通じて体毛は熱せられる。制御ユニットは、例えば、目標位置が皮膚の表面と同一面又はその下に位置するようにプログラムすることができ、その結果、非常に滑らかな剃り味が得られ、これは比較的長期間維持される。体毛除去装置は、例えば、皮膚表面に対して目標位置を調整するための他の調整部材を備えてもよく、これにより、ユーザは所望の滑らかさを設定することができる。
【００１４】
本発明に係る体毛除去装置の更に他の実施例は、前記体毛除去装置が、前記画像センサにより検出される前記皮膚の少なくとも一部分を照射する別個の照明部材を有することを特徴とする。別個の照明部材を用いることで、皮膚で反射する照明部材からの光により画像センサで検出される画像を完全に形成することができ、連続する２つの目標位置を照射する間、レーザ源を完全にＯＦＦにすることができる。画像センサにより検出される画像は、皮膚で反射する照射部材の光により完全に形成することができるため、レーザビームから生じる反射光は画像センサに到達しなくてもよい。従って、画像センサは、レーザビームの反射光用のフィルタを備えてもよく、これにより、画像センサは、レーザビームが目標位置において高エネルギー密度の場合にこのレーザビームの反射光によって生じる恐れがある損傷から、保護される。
【００１５】
本発明に係る体毛除去装置の特別の実施例は、前記制御ユニットは、前記画像から、前記画像センサにより検出される前記皮膚の部分の反射スペクトルを決定し、前記制御ユニットは、前記反射スペクトルを、しばしば存在する少なくとも１つの皮膚の異物の所定の基準スペクトルと比較し、前記制御ユニットは、前記比較から、前記皮膚の異物が存在する前記皮膚の位置を決定し、該皮膚の位置には前記レーザ源を駆動しないことを特徴とする。この特別の実施例では、レーザビームが、例えばほくろ又は他の色素斑のような皮膚の異物内に存在する目標位置に向けられることが防止される。このような皮膚の異物は、体毛又は体毛の毛根の処理に用いられるレーザ光に対して比較的高い吸収力を有し、このため、レーザ光がこれら皮膚の異物に接触した場合、皮膚の損傷が生じる。このため、この特別な実施例は、このような損傷から自動的に保護する手段を備えている。
【００１６】
本発明に係る体毛除去装置の他の実施例は、前記制御ユニットが、前記画像センサにより検出される画像から、前記皮膚上の前記レーザビームの実際の位置を決定する手段を有することを特徴とする。皮膚の上のレーザビームの実際の位置が決定されるため、上記実際の位置が制御ユニットにより決定される所望の目標位置に正確に一致するように、レーザビームマニピュレータを、例えば補正又は較正することができる。上記実際の位置は画像センサにより決定されるため、上記実際の位置を決定するための別個のセンサは必要ではなく、画像センサは有効に使用される。
【００１７】
本発明に係る体毛除去装置の更に他の実施例は、前記レーザビームマニピュレータが、前記制御ユニットの出力信号を介して前記制御ユニットにより、前記出力信号と前記目標位置との間の所定の数学的関係に従って調整可能であり、前記制御ユニットは、前記出力信号と前記皮膚上の前記レーザビームの実際の位置との間の測定関係に基づいて、前記所定の数学的関係を較正する較正手段を有することを特徴とする。制御ユニットは、上記出力信号と目標位置との間の所定の数学的関係に従ってレーザビームマニピュレータを調整するため、制御ユニットにより、所定の目標位置を得るために必要な出力信号を比較的短時間で決定することができ、これにより、所定の目標位置が比較的短時間で得られる。上記数学的関係は、上記出力信号と実際の位置との間の測定関係に基づいて較正されるため、レーザビームマニピュレータにより、レーザビームを目標位置に非常に精度よく位置決めすることができ、レーザビームによる目標位置の周囲の皮膚の損傷がかなり抑えられ、レーザビームは目標位置から外れない。
【００１８】
本発明に係る体毛除去装置の特別の実施例は、前記皮膚上の前記レーザビームの前記実際の位置を決定するために、前記制御ユニットが比較的低いエネルギー密度で前記レーザ源を駆動することを特徴とする。レーザビームが低エネルギー密度で駆動されると、レーザビームは皮膚の上に、画像センサにより検出されるのに十分な明るさのスポットを生成するが、皮膚を損傷させたり、ひりひりさせることは無い。それ故に、皮膚の上のレーザビームの実際の位置は、制御ユニットの制御部により安全確実に決定することができ、レーザ源のエネルギー消費量はかなり抑えられる。
【００１９】
本発明は、図を参照しながらより詳細に説明されるだろう。
【００２０】
【発明の実施の形態】
図１に示す本発明に係る体毛除去装置１は、レーザ源３及び調整可能なレーザビームマニピュレータ５を有する。このレーザビームマニピュレータ５は、動作中にレーザ源３により供給されるレーザビーム７を、処理される皮膚１１の上の目標位置９に位置合わせするためのものである。この体毛除去装置１は、皮膚１１に存在する体毛１３が比較的長期間又はほぼ永久に生えてこないようにすることができる脱毛装置である。体毛１３を脱毛する場合、レーザビーム７の目標位置９は、図２に示すように、体毛１３の毛根１５が存在する皮膚１１のほぼ上でなければならない。レーザビーム７は、体毛１３により効率よく吸収される波長を伴う単色光を含み、皮膚１１の組織によってはほとんど吸収されない。この結果、レーザビーム７により強く熱せられるのは、専らほとんど体毛１３の毛根１５であり、このため毛根１５が死滅する。皮膚が白く体毛が黒い場合、体毛１３と皮膚１１の組織との間の良好な光選択性は、約６５０ｎｍと１２００ｎｍとの間の波長により達成される。このような波長の光は、メラニン、黒い体毛に高濃度で含まれ白い皮膚には低濃度でしか含まれない色素により効率よく吸収される。このような波長の光は、水、ヘモグロビン、血液に高濃度で含まれる赤い色素にはほとんど吸収されず、ケラチン、体毛１３の毛根１５が存在する皮膚の浅層部に含まれる皮膚組織と皮膚の外面（表皮）との双方に高濃度で含まれる物質にもほとんど吸収されない。体毛除去装置１の動作が効果的に行われるためには、レーザビーム７の十分なパルス期間及びエネルギー密度が更に必要である。パルス期間が短すぎると、毛根１５を単に熱するだけになり、毛根１５のすぐ近くに存在する組織は熱せられない。この場合、上記組織は損傷を受けておらず、この結果、新しい毛根及び体毛が生じることができる。パルス期間が長すぎると、熱伝導のために毛根１５から或る程度離れた位置に存在する組織が過剰に熱せられ、皮膚の炎症又は損傷さえも引き起こす可能性がある。レーザビーム７のパルス期間が約１ｍｓ乃至１００ｍｓの間で、レーザビーム７のエネルギー密度が約１５Ｊ/ｃｍ^２乃至５０Ｊ/ｃｍ^２の間のときに良好な結果が得られる。
【００２１】
レーザビーム７は、以下に更に詳細に記載されるやり方で、レーザビームマニピュレータ５により目標位置９に高精度で位置合わせすることができ、一方、目標位置９は、以下に更に詳細に記載されるやり方で、体毛除去装置１の電気制御ユニット１７により正確に決定することができる。レーザビーム７は、毛根５を加熱するために、比較的小さいスポット径を有すればよい。レーザビーム７のスポット径が約０．３ｍｍ乃至１．０ｍｍの間で良好な結果が得られる。スポット径が比較的小さいということは、レーザ源３は、レーザビーム７に要求されるエネルギー密度及びパルス期間を実現するためには、数ワットの比較的低い出力パワーを有すればよい。従って、体毛除去装置１に用いられるレーザ源３は、図１には詳細に示されていないそれ自体は既知の比較的小さく単純なレーザダイオード、又はやはり図１には詳細に示されていないそれ自体は既知の一連のファイバ結合型レーザダイオードを有する。レーザ源３は図１には示されていないコリメータレンズシステムを更に有しており、このレンズにより、レーザビーム７が略平行になる。
【００２２】
図１に更に示すように、レーザビームマニピュレータ５は、体毛除去装置１が皮膚１１に対して横たわっている接触面２３に対し約４５°の角度でともに位置決めされた第１の調整型可傾式ミラー１９及び第２の調整型可傾式ミラー２１を有する。第１の可傾式ミラー１９は、この第１の可傾式ミラー１９の面内に延在する第１のチルト軸２７であって、図１にのみ示されるアクチュエータ２５により接触面２３に平行となる第１のチルト軸２７を中心に、制限された角度内で傾けることができる。第２の可傾式ミラー２１は、この第２の可傾式ミラー２１の面内に位置する第２のチルト軸３１であって、図１にのみ示されるアクチュエータ２９により第１のチルト軸２７に対し略垂直となる平行な第２のチルト軸３１を中心に、制限された角度内で傾けることができる。動作中、レーザ源３により供給されるレーザビーム７は、約４５度の角度に傾く第１の可傾式ミラー１９及び第２の可傾式ミラー２１で反射し、その結果、レーザビーム７は、接触面２３に備えられる開口３３を経由して、目標位置９に対し略垂直に皮膚１１に照射される。この開口３３は、透過性物質のカバープレートで覆われていてもよいことに注意されたい。第１の可傾式ミラー１９は、アクチュエータ２５により第１のチルト軸２７を中心に傾けられるため、レーザビーム７の皮膚１１の目標位置９を、接触面２３内において第１のチルト軸２７に垂直なＸ方向に平行移動させることができる。第２の可傾式ミラー２１は、アクチュエータ２９により第２のチルト軸３１を中心に傾けられるため、レーザビーム７の皮膚１１の目標位置９を、接触面２３内においてＸ方向に垂直なＹ方向に平行移動させることができる。
【００２３】
図１に更に示すように、体毛除去装置１は、動作中、開口３３の下に存在する皮膚１１の部分を照射する別個の照明部材３５を有する。この照明部材３５は単純なランプを用いることができる。動作中、この照明部材３５により供給される光ビーム３７は、レーザビーム７も透過する透過板３９を経由して、皮膚１１の上記部分に照射される。透過板３９は接触面２３に対し約４５度の角度に位置決めされ、開口３３に対向する側には、ミラー面４１が備えられる。皮膚１１の上記部分で反射した光ビーム４３は、約９０度の角度をもってミラー面４１で反射し、レンズユニット４５により画像センサ４７に合焦される。この画像センサ４７は、示されている実施例では、それ自体既知のＣＣＤ画像センサである。このため、画像センサ４７は、開口３３の下に存在する皮膚１１の部分の画像を検出することができる。照明部材３５を用いることにより、皮膚１１で反射した照明部材３５の光から、画像センサ４７は皮膚１１の上記部分の鮮明な画像を検出することができ、その結果、この画像の検出には、レーザビーム７からの反射光は不要である。このため、皮膚１１上の連続する２つの目標位置を照射する間、レーザ源３を完全にＯＦＦにすることができる。加えて、画像センサ４７には、レーザビーム７の反射光用のフィルタ（図１には示されていない）が備えられてもよく、その結果、画像センサ４７は、レーザビーム７が目標位置９において高エネルギー密度の場合にこのレーザビームの反射光によって生じる恐れがある損傷から、保護される。
【００２４】
図１に示すように、画像センサ４７は、この画像センサ４７により検出された、開口３３の下に存在する皮膚１１の部分の画像に対応する電気信号ｕ_ｓを、制御ユニット１７に送る。この信号ｕ_ｓは、例えば、画像センサの画素を表す一連の８ビット階調を有する。検出された画像は図３に示されており、参照番号４９が付されている。図４に示すように、制御ユニット１７は第１のプロセッサ５１を有する。このプロセッサ５１は、大体規則的に検出された画像４９を走査し、次いで、図３に示すような画像４９の多数の部分領域５３を生成する。特に、大体規則的である部分領域５３のシーケンスは、Ｙ方向に順次に並びＸ方向に平行に延在する多数のライン上に位置している。第１のプロセッサ５１は、制御ユニット１７の第２のプロセッサ５５に電気信号ｕ_ｓｐを供給する。この電気信号ｕ_ｓｐは、第１のプロセッサ５１により連続的に生成される画像４９の部分領域５３に順次対応する信号である。第２のプロセッサ５５は、各部分領域５３において、関連する部分領域５３に存在する１本又は複数本の体毛１３の皮膚１１上の位置及び方向を決定し、制御ユニット１７の第３のプロセッサ５７に電気信号ｕ_ＰＯを供給する。この電気信号ｕ_ＰＯは第２のプロセッサ５５により決定される画像４９の連続する部分領域５３内の体毛１３の位置及び方向に連続的に対応する信号である。第３プロセッサ５７は、各部分領域５３について、以下に更に詳細に記載されるやり方で、関連する部分領域５３内の１本又は複数本の体毛１３の上記位置及び配向の関数として、レーザビーム７用の１つ又は複数の目標位置を決定する。部分領域５３は、皮膚１１に存在する体毛１３の間の予め決められた平均距離と、体毛１３の予め決められた長さとに基づいて決定された寸法を有する。示された実施例では、部分領域５３の寸法は、部分領域５３各々が体毛１３を平均して１本のみ有するような寸法である。このことは実際には、体毛除去装置１で処理する前に、ユーザが、体毛１３の予め決められた上記長さが体毛１３間の上記平均距離よりも短くなるような長さに体毛１３をトリマで刈ることにより成し遂げられる。例えば、体毛１３間の平均距離が３ｍｍ乃至５ｍｍであるのに対して、体毛１３を１ｍｍ乃至２ｍｍの長さに刈ると、良好な結果が得られる。第１のプロセッサ５１は、好ましくは、部分領域５３に存在する体毛１３が関連する部分領域５３の中心に大体位置するように、画像４９の連続する部分領域５３を生成することに注意されたい。連続する部分領域５３のシーケンスは、明らかに、図３に示すような規則性をもつのではなく大体規則的なものであり、例えば、連続する部分領域５３の間に空間が存在したり、連続する部分領域５３が１本のラインに正確には位置しなかったりする。部分領域５３各々は平均して体毛１３を１本だけ含むため、部分領域５３における体毛１３の位置及び方向、並びにレーザビーム７の目標位置は、制御ユニット１７の第２のプロセッサ５５及び第３のプロセッサ５７それぞれにより極めて短期間で決定され、第２のプロセッサ５５及び第３のプロセッサ５７に要求される計算容量は大きく削減することができる。体毛除去装置１は、更に図示されていない調整部材を有することが好ましく、これにより、体毛除去装置１を用いるユーザが部分領域の寸法を設定することができる。この目的のための上記調整部材は、ユーザにより設定される寸法に対応する電気信号ｕ_Ａを第１のプロセッサに供給する。それ故に、ユーザは、部分領域５３の寸法を、処理される皮膚の特性、特に皮膚上の体毛間の平均距離及び刈られた体毛の平均長に適合させることができ、その結果、処理結果及び処理時間は個々のユーザにより最適化することができる。
【００２５】
図４に更に示すように、第３のプロセッサ５７は制御ユニット１７の第４のプロセッサ５９に電気信号ｕ_ＴＰを供給する。この信号は、第３のプロセッサ５７により決定される連続する部分領域５３内のレーザビーム７の目標位置に連続的に対応する信号である。第４のプロセッサ５９は制御ユニット１７の第１の出力信号ｕ_Ｍ１及び第２の出力信号ｕ_Ｍ２を決定し、これら信号により、制御ユニット１７はレーザビームマニピュレータ５の第１の可傾式ミラー１９及び第２の可傾式ミラー２１をそれぞれ信号ｕ_ＴＰの関数として制御する。出力信号ｕ_Ｍ１及びｕ_Ｍ２は第４のプロセッサ５９により決定され、これら信号により、可傾式ミラー１９及び２１は、信号ｕ_ＴＰに対応する関連する部分領域５３各々についてレーザビーム７の目標位置に対応する位置に調整される。第４のプロセッサ５９は制御ユニット１７の第３の出力信号ｕ_Ｌも供給し、この信号により、制御ユニット１７はレーザ源３を制御する。第４のプロセッサ５９は出力信号ｕ_Ｍ１及びｕ_Ｍ２を伝送した後、所定の要求される可傾式ミラー１９及び２１の調整時間に対応する所定の時間に出力信号ｕ_Ｌを伝送する。第４のプロセッサ５９は、所定のパルス期間を伴う出力信号ｕ_Ｌを供給し、その結果、レーザビーム７は所定のパルス期間の間、関連する目標位置に照射される。
【００２６】
検出された画像４９は、連続した部分領域５３の上記シーケンスに従い上記のやり方で制御ユニット１７により規則的に走査され、レーザビームマニピュレータ５は制御ユニット１７により、連続する部分領域５３内の決定される目標位置に対応する連続する位置に調整される。このことは、レーザビームマニピュレータ５は限られた数の連続する位置に対してだけ調整されればよいことを意味し、その結果、体毛除去装置１を用いることにより処理時間が特に短くなる。しかしながら、この間、レーザビームマニピュレータ５は比較的不規則なやり方で調整され、その結果、レーザビームマニピュレータ５の調整精度及び所与の調整精度を達成するために必要な調整時間には、比較的高い要件が課せられる。レーザビーム７の目標位置は制御ユニット１７により自動的に決定されるという事実と、レーザビームマニピュレータ５が制御ユニット１７により所与の目標位置に対応する正しい正確な位置に自動的に調整された後レーザ源３が制御ユニット１７により自動的に駆動されるという事実とから、本発明に係る体毛除去装置１は不慣れな人が安全に使用できるように特に適しており、このため、体毛除去装置１は民生市場に対し特に適している。以下により詳細に記載されるレーザビーム７の目標位置の決定、レーザビームマニピュレータ５の自動調整、及びレーザ源３の自動駆動は、比較的短時間で行われ、その結果、本発明に係る体毛除去装置１は比較的短い処理時間で脱毛することが可能である。
【００２７】
レーザビーム７の目標位置は、以下に説明するやり方で、制御ユニット１７により、検出される画像４９の部分領域５３内に決定される。図５ａは、脱毛される体毛１３が存在している部分領域５３を示す。制御ユニット１７の第２のプロセッサ５５は信号ｕ_ＳＰから、関連する部分領域５３に対し階調分布を決定し、この決定から、部分領域５３内における皮膚１１上の体毛１３の位置及び方向が決定される。第２のプロセッサ５５は、皮膚１１から、体毛の先端６３とこの体毛１３が現れる体毛の出口位置６５との区別も行う。この区別は、第２のプロセッサのメモリに記憶される体毛の出口位置及び刈られた体毛の先端の形状特性と、所定の階調特性とにより行われる。次いで、制御ユニット１７の第３のプロセッサ５７は、体毛１３の位置及び方向と、これにより決定される出口位置６５とから、所定の確率で体毛１３の毛根１５が下に存在するであろう皮膚１１の領域６７を決定する。示された実施例では、上記領域６７の決定には、仮想の直線的に皮下に延在する体毛１３の長さ６９、すなわち検出される出口位置６５から延在している部分において、毛根１５が存在すると仮定し、更に、図２に示す体毛１３と皮膚１１の表面との成す角度αと、やはり図２に示す皮膚１１の表面下に存在する体毛１３の部分の長さＬとは、予め統計的に決められた或る最小値と最大値との間の値であると仮定する。それ故に、決定される領域６７は、体毛１３の皮膚１１への垂直な投影に略一致する仮想線上に存在する直線線分７１に沿って長く延在する。次いで、第３のプロセッサ５７は、このようにして決定された直線線分７１上に、例えば３つの固定されたレーザビーム７用の目標位置９、９’及び９”を決定する。これら目標位置は、相互に小さな領域が一部重なっている。第３のプロセッサ５７は第４のプロセッサ５９に、上記目標位置９、９’及び９”に対応する複数の連続する信号ｕ_ＴＰを供給する。この結果、制御ユニット１７の第４のプロセッサ５９はレーザビームマニピュレータ５を、上記のように決定されるレーザビーム７の目標位置９、９’及び９”に対応する連続する複数の固定位置に調整し、また、この第４のプロセッサ５９は、所定のパルス期間、レーザビームマニピュレータ５の連続する固定位置各々に対してレーザ源３を駆動する。
【００２８】
図５ｂは、本発明に係る体毛除去装置１の別の実施例において、検出された画像４９の部分領域５３を示す図である。この別の実施例では、第３のプロセッサ５７は第４のプロセッサ５９に、上記直線線分７１に渡って所定の速度ｖで移動するレーザビーム７の変位に対応する信号ｕ_ＴＰを供給し、これにより、第４のプロセッサ５９はレーザビームマニピュレータ５を、レーザビーム７の上記変位に対応する連続する位置のシーケンスに調整する。この別の実施例における制御ユニット１７の第４のプロセッサ５９は、上記変位の開始時にレーザ源３を駆動し、上記変位の終了時にレーザ源３を停止する。この別の実施例において、図５ａに示す実施例により得られる結果と同等の結果を得るためには、レーザビーム７の所定の速度ｖは、図５ａで用いられているレーザビーム７のスポット径とパルス期間との比に略等しくすべきである。
【００２９】
図４に示される実施例では、制御ユニット１７は更に第５のプロセッサ７３を有する。この第５のプロセッサ７３は、画像センサ４７により検出された画像４９、すなわち信号ｕ_Ｓから、開口３３の下に存在する皮膚１１の部分の反射スペクトルを決定し、この反射スペクトルを、第５のプロセッサ７３のメモリに記憶される所定の基準スペクトルであって、しばしば存在する少なくとも１つの皮膚の異物の特徴についての情報を含む所定の基準スペクトルと比較する。図６はこのような反射スペクトルの一例を示しており、横軸は測定した階調Ｇ、縦軸は画像センサの画素数Ｎを表す。示されている反射スペクトルは、白い皮膚に対応する階調に関する比較的大きい第１のピークＡ、黒い体毛に対応する階調に関する比較的小さい第２のピークＢ、及び上記皮膚の異物に対応する階調に関する第３のピークＣを有する。第５のプロセッサ７３は上述した比較から、皮膚の異物が存在する皮膚１１上の位置を決定し、制御ユニット１７の第６のプロセッサ７５に、このようにして決定される上記皮膚の異物が存在する皮膚１１上の位置に対応する電気信号ｕ_ＢＰを供給する。第６のプロセッサ７５は、第３のプロセッサ５７により決定されるレーザビーム７の目標位置に対応する信号ｕ_ＴＰと、決定される上記皮膚の異物が存在する皮膚１１上の位置とを比較し、レーザビーム７の目標位置が皮膚１１上の上記皮膚の異物の位置の１つに一致するときは、第４のプロセッサ５９に信号ｕ_ＳＴＯＰを供給する。第４のプロセッサ５９が信号ｕ_ＳＴＯＰを受け取ると、この第４のプロセッサ５９はレーザ源３を駆動しない。第５及び第６のプロセッサ７３及び７５を用いることにより、皮膚の異物が存在する皮膚１１の位置にレーザビーム７が照射されることが防止される。この例では、ほくろ又は他の色素斑である。このような皮膚の異物は、用いられるレーザビーム７の光に対して比較的高い吸収力を有し、このため、レーザビーム７の光がこれら皮膚の異物に接触した場合、皮膚が損傷を受ける恐れがある。第５及び第６のプロセッサ７３及び７５を用いることにより、このような皮膚の損傷が自動的に保護される。
【００３０】
図４に示す実施例において、第４のプロセッサ５９は、出力信号ｕ_Ｍ１，ｕ_Ｍ２と第３のプロセッサ５７により決定されるレーザビーム７の所望の目標位置９との間の所定の数学的関係に従って、この出力信号ｕ_Ｍ１及びｕ_Ｍ２を決定する。この数学的関係は、例えば、一次関数又は多数の係数を有する高次関数である。温度の変動又は他の要素により、所定の値の出力信号ｕ_Ｍ１，ｕ_Ｍ２から生じる目標位置９のずれが生じるかもしれない。このような異物は体毛除去装置１の効果を減少させ、皮膚の炎症又は損傷を生じさせる場合がある。このような異物を減少又は避け、ミラー１９，２１によりレーザビーム７を皮膚１１上に正確に位置決めするため、制御ユニット１７は、出力信号ｕ_Ｍ１，ｕ_Ｍ２と皮膚１１上のレーザビーム７の実際の位置との間の測定関係に基づいて上記所定の数学的関係を較正する較正部８１を更に有する。上記較正は、例えば、出力信号ｕ_Ｍ１，ｕ_Ｍ２と皮膚１１上のレーザビーム７の実際の位置との間の測定関係に基づいて所定の数学的関係に関する上記係数を再計算するものであり、この較正は、例えば、体毛除去装置１が駆動するたびに又は所定の時間が経過するたびに、制御ユニット１７により実行される。上記較正を実行するため、ミラー１９，２１は所定の数の較正位置に連続的に位置決めされる。この目的のため、第４のプロセッサ５９は、所定の値を有する所定の数の出力信号ｕ_Ｍ１，ｕ_Ｍ２を連続的に供給する。ミラー１９，２１の各較正位置において、皮膚１１上のレーザビーム７の実際の位置が制御ユニット１７の第７のプロセッサ８３により決定され、この第７のプロセッサ８３は、画像センサ４７により検出される画像から上記現実の位置を決定する。この目的のため、図４に示すように、第７のプロセッサ８３は画像センサ４７により供給される信号ｕ_Ｓを受け取り、皮膚１１上のレーザビーム７の実際の位置に対応する信号ｕ_ＡＰを較正部８１に供給する。ミラー１９，２１の各較正位置についてレーザビーム７の実際の位置が決定した後、較正部８１は、再計算された所定の数学的関係の係数に対応する信号ｕ_ＣＡＬを第４のプロセッサ５９に供給する。上記較正プロセスの間、第４のプロセス５９は、適切な値の信号ｕ_Ｌを介して比較的低いエネルギー密度でレーザ源３を駆動する。上記エネルギー密度は、できるだけ低い密度ではあるが、一方で、皮膚１１上のレーザビーム７のスポットが画像センサ４７により検出されるのに十分な明るさの密度である。このやり方では、較正プロセスの間、皮膚の炎症又は損傷が防止され、レーザ源３のエネルギー消費量が抑えられる。本発明は、皮膚１１上のレーザビーム７の実際の位置が画像センサ４７により検出される画像から同様のやり方で決定されるが、レーザビームマニピュレータ５が異なるやり方で補正される実施例も有することに注意されたい。制御ユニット１７は、例えば、レーザビームの実際の位置を所望の目標位置と比較してエラー信号を供給する比較器と、測定される実際の位置が所望の目標位置に等しくなるように、上記エラー信号に基づき出力信号ｕ_Ｍ１及びｕ_Ｍ２を決定するＰＩＤ調整器とを有する帰還制御回路に備えられてもよい。本発明は、皮膚上のレーザビームの実際の位置が画像センサにより決定されるのではなく、例えば、ミラー１９，２１の角度位置を直接測定するセンサ等の別個のセンサ手段により決定される実施例も有する。
【００３１】
図１に示すように、本発明に係る体毛除去装置１は更に握り部８１を有しており、この握り部８１により、ユーザは、処理される皮膚１１上に体毛除去装置１をあてがい、皮膚１１に渡ってこの体毛除去装置１を移動させることができる。上述したように、開口３３の下の皮膚１１の部分のみが処理される。皮膚１１の上記部分を処理した後、ユーザは皮膚１１上の次の位置に体毛除去装置１を移動させるべきである。体毛除去装置１は、例えば、制御ユニット１７により動作し、開口３３の下に存在する皮膚１１の部分の処理が終了したときに音響信号を生成する音響源を備えてもよい。体毛除去装置１は、このような音響源を備える代わりに、例えば、処理される皮膚１１に渡って体毛除去装置１を自動的に移動させるための、制御ユニット１７により制御される電気駆動手段を備えてもよい。
【００３２】
図７は、本発明に係る他の実施例の体毛除去装置１’の制御ユニット１７’を示す。体毛除去装置１は、この制御装置１７’は別として、図１に示す本発明に係る体毛除去装置１の構成と同様の構成を有している。図７において、上記の体毛除去装置１の構成要素に対応する体毛除去装置１’の構成要素には同じ参照番号が付されており、以下の記載では、制御ユニット１７と１７’との差異、及びこの差異により生じる体毛除去装置１と１’との動作上の差異について専ら扱っている。
【００３３】
図７に示すように、制御ユニット１７’も、第１のプロセッサ５１、第２のプロセッサ５５、第３のプロセッサ５７、第４のプロセッサ５９、第５のプロセッサ７３、及び第６のプロセッサ７５を有する。制御ユニット１７’は更に第７のプロセッサ７７を有する。この第７のプロセッサ７７は、制御ユニット１７’がレーザビームマニピュレータ５の第１の可傾式ミラー１９及び第２の可傾式ミラー２１それぞれを制御するための第１の信号ｕ_Ｍ１及び第２の信号ｕ_Ｍ２を決定する。制御ユニット１７’は較正部８１及び第８のプロセッサ８３を有する。これら較正部８１及び第８のプロセッサ８３は、制御ユニット１７の補正部８１及び第７のプロセッサ８３に対応し、制御ユニット１７の較正部８１及び第７のプロセッサ８３が画像センサ４７及び第４のプロセッサ５９に対応するのと同じように、画像センサ４７及び第７のプロセッサ７７較正部８１及び第７のプロセッサ８３と協働する。第７のプロセッサ７７は、特に、Ｘ方向に平行に延在しＹ方向に続く多数のラインに従ってレーザビーム７の仮想位置が所定の速度ｖ’で移動する状況で、開口３３の下の皮膚１１の部分上にレーザビーム７の仮想位置の規則的なシーケンスに対応する連続する位置のシーケンスに可傾式ミラー１９及び２１を調整できるように出力信号ｕ_Ｍ１及びｕ_Ｍ２を決定する。図７に示すように、ここでは、第７のプロセッサ７７は、レーザビーム７の瞬時の仮想位置ＩＰに対応する電気信号ｕ_ＩＰを第１のプロセッサ５１に供給する。この第１のプロセッサ５１は、信号ｕ_Ｓ及びｕ_ＩＰから図８に示される画像４９の部分領域５３’を生成する。この部分領域５３’は、皮膚１１上に存在する体毛１３間の予め決められた平均距離と体毛１３の予め決められた長さとにより決定される寸法を有する。部分領域５３’の寸法は、ユーザにより設定される部分領域５３’の寸法に対応する電気信号ｕ_Ａを第１のプロセッサ５１に供給する図示されていない調整部材によりユーザが設定できる。第１のプロセッサ５１は、部分領域５３’内の基準位置Ｒ（特に部分領域５３’の中心）がレーザビーム７の瞬時の仮想位置ＩＰに連続的に対応するように部分領域５３’を生成する。それ故に、部分領域５３’は、画像４９に渡って、レーザビーム７の瞬時の仮想位置ＩＰの直線的な移動に追従する。図８には多数のライン７９も示されており、このライン７９に沿って、レーザビーム７の瞬時の仮想位置ＩＰが画像４９に渡って移動する。第１のプロセッサ５１は部分領域５３’に対応する電気信号ｕ_ＳＰを第２のプロセッサ５５に供給し、第２のプロセッサ５５はこの信号ｕ_ＳＰから、部分領域５３’に存在する体毛１３の、この部分領域５３’内での位置及び方向を決定する。第２のプロセッサ５５は、この第２のプロセッサ５５により決定される部分領域５３’内の体毛１３の位置及び方向に対応する電気信号ｕ_ＰＯを第３のプロセッサ５７に供給し、この第３のプロセッサ５７は、信号ｕ_ＰＯから、部分領域５３’内のレーザビーム７の目標位置９，９’，及び９”を決定する。第３のプロセッサ５７は、この第３のプロセッサ５７により決定されるレーザビーム７の目標位置９，９’，及び９”に対応する電気信号ｕ_ＴＰを第４のプロセッサ５９に供給する。第４のプロセッサ５９は、レーザビーム７の瞬時の仮想位置ＩＰをレーザビーム７の目標位置９，９’，及び９”と比較し、レーザビーム７の瞬時の仮想位置ＩＰが部分領域５３’内のレーザビーム７の目標位置９，９’，及び９”の１つに一致すると、予め決定されたパルス期間の間、出力信号ｕ_Ｌによりレーザ源３を駆動する。制御ユニット１７’の第５のプロセッサ７３及び第６のプロセッサ７５は、制御ユニット１７の第５のプロセッサ７３及び第６のプロセッサ７５の機能と同様の機能を有する。
【００３４】
制御ユニット１７’を伴う体毛除去装置１’は、レーザビームマニピュレータ５が制御ユニット１７’により規則的なやり方で連続的に調整され、その結果、このレーザビームマニピュレータ５は、極端に高い精度で調整する必要がないという利点や、調整時間を極端に短くする必要がないという利点がある。開口３３の下に存在する皮膚１１の部分はレーザビームマニピュレータ５により規則的なやり方で走査され、制御ユニット１７’により生成される画像４９の部分領域５３’は、皮膚１１の上記部分上のレーザビーム７の仮想位置ＩＰに追従し、レーザビーム７の目標位置９，９’，９”はこの部分領域５３’の基準位置Ｒに対し連続的に変化する。体毛除去装置１’を用いたこの別の実施例では、画像４９内の連続するライン７９間に、レーザビーム７のスポット径と等しい又は好ましくは小さい間隔が存在しているときに、良好な結果が得られる。しかしながら、レーザビームマニピュレータ５で画像４９内に存在する全てのライン７９を走査すると、体毛除去装置１のように、レーザビームマニピュレータ５を画像４９内の連続する目標位置に直接移動するよりも時間がかかり、このため、体毛除去装置１’は、大体は体毛除去装置１よりも長い処理時間が必要になる。
【００３５】
上述した体毛除去装置１及び１’は、比較的長期間又は半永久的に体毛１３が生えないようにこの体毛１３を脱毛する脱毛装置である。本発明に係る体毛除去装置１’の更に他の実施例では、シェーバとして動作する。体毛除去装置１”は図１に示す体毛除去装置１の構成と略同一の構成である。体毛除去装置１”は、体毛除去装置１とは異なるやり方で皮膚１１上のレーザビーム７の目標位置９を決定するという点で、体毛除去装置１とは異なる。図９は、体毛除去装置１”の画像センサ４７により検出される処理中の皮膚１１の画像４９の部分領域５３”を示す。体毛除去装置１”の制御ユニット１７の第３のプロセッサ５７はレーザビーム７の目標位置９を決定する。体毛除去装置１”の制御ユニット１７の第３のプロセッサ５７は、除去される体毛１３上において、目標位置９が、第２のプロセッサ５５により決定される体毛１３の出口位置６５に近接して位置するように、レーザビーム７の目標位置９を決定する。それ故に、体毛１３はレーザビーム７により出口位置６５を通じて熱せられる。体毛除去装置１”の制御ユニット１７は、目標位置９が皮膚１１の表面と同一面上又はその下に位置するようにプログラムすることができ、その結果、体毛除去装置１”を用いることにより非常に滑らかな剃り味が得られ、これは比較的長期間維持される。この体毛除去装置１”には更に調整部材が備えられており、この調整部材により、ユーザは皮膚１１の表面に対して目標位置９を調整することができ、所望の滑らかさに調整できる。上述した体毛１３の脱毛に必要なエネルギー密度よりもかなり小さいレーザビーム７のエネルギー密度で体毛１３を熱することが可能であることがわかった。それ故に、体毛除去装置１”は、例えば１００ｍＷ乃至５００ｍＷの間のパワーを伴う比較的小さく安価なレーザダイオードを備えることができる。
【００３６】
本発明は、上述したような脱毛機能及びシェービング機能が組み合わされた体毛除去装置にも適用することができることに注意されたい。この場合、ユーザは、例えば調整部材により所望の動作モードを選択することができる。レーザ源のエネルギー密度は、上記のような体毛除去装置の制御ユニットにより制御可能であることが好ましく、これにより、レーザ源のエネルギー密度を体毛除去装置の所望の動作モードに適合させることができる。体毛除去装置が脱毛機能を有する、又はユーザにより脱毛装置に設定された場合、この体毛除去装置は、例えば自動シェービング機能を備えてもよい。体毛除去装置が専ら脱毛機能を有する場合（この場合は、専ら体毛１３の毛根が破壊される）、しばらく時間が過ぎないと体毛１３は皮膚１１から無くならず、このため、望み通りにすぐには脱毛できない。体毛除去装置１０の脱毛機能が自動的にシェービング機能に結合されると、破壊される体毛１３の毛根１５だけでなく、体毛１３も近接する皮膚１１の表面を通じて熱せられ、このため、体毛１３は皮膚１１からすぐに除去され、すぐに望み通りに脱毛できる。
【００３７】
本発明に係る体毛除去装置は、上述した２つの可傾式ミラー１９及び２１を有するレーザビームマニピュレータ５の代わりに、異なる型式のレーザビームマニピュレータを備えてもよいことに更に注意されたい。例えば、２つの可傾式ミラー１９及び２１を、２つの相互に垂直なチルト軸を中心に傾けることができる単一の可傾式ミラーに置き換えてもよい。１つ又は１つ以上の可傾式ミラーを伴うレーザビームマニピュレータの代わりに、例えば、２つの相互に垂直な方向に移動可能なオブジェクトホルダが備えられたレーザビームマニピュレータが用いられてもよく、この場合、レーザ源及び画像センサは固定位置において上記オブジェクトホルダに固定される。
【００３８】
本発明は、上述したＣＣＤの画像センサ４７とは異なる型式の画像センサが用いられる体毛除去装置にも適用できることに更に注意されたい。このような画像センサの例として、ＣＭＯＳ画像センサがある。このＣＭＯＳ画像センサはＲＡＭメモリを備えることができ、これにより、体毛除去装置の制御ユニットの一部分又は制御ユニットの略全体をＣＭＯＳ画像センサに一体化することができる。このやり方によれば、体毛除去装置の構成及び製造が比較的簡略化される。
【００３９】
上述した本発明に係る体毛除去装置の実施例では、制御ユニットは、画像センサにより検出される皮膚の画像の部分領域各々についてレーザビームの目標位置を決定する。本発明は、制御ユニットが画像センサにより決定される皮膚の全体画像に、一度だけレーザビームの目標位置を決定する実施例にも関する。しかしながらこのような実施例では、比較的大きな計算容量及びメモリ容量を伴う制御ユニットが必要である。
【００４０】
最後に、本発明は、処理中の皮膚の体毛の位置が上述した照明部材３５のような別個の照明部材の光によって検出されるのではなく、体毛の位置がレーザビームからの反射光により検出される体毛除去装置の実施例にも関することに注意されたい。このような実施例で、処理される皮膚がレーザビームにより走査され、この間、レーザビームは比較的低いエネルギー密度を有する。レーザビームのエネルギー密度により目標位置の温度は一時的に上昇する。このような実施例において、レーザビームの反射光は、例えばレーザビームの反射光の強度のみを検出する簡単な光検出器により検出されてもよい。それ故に、請求項の中の”皮膚の少なくとも一部分の画像を検出する画像センサ”という表現は、このような比較的簡単な光検出器にも関する。このような検出方法は、図７を参照しながら記載された体毛除去装置１’に、比較的簡単なやり方で適用することができ、例えば上述したような移動可能なオブジェクトホルダを伴うレーザビームマニピュレータを備えた体毛除去装置にも用いることができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明に係る体毛除去装置を示す。
【図２】図１の体毛除去装置により除去される体毛に近接する処理される皮膚の断面図である。
【図３】図１の体毛除去装置の画像センサにより検出される処理中の皮膚の部分の画像を示す図である。
【図４】図１の体毛除去装置の制御ユニットを示す図である。
【図５ａ】図３の画像の部分領域を示す図である。
【図５ｂ】本発明に係る体毛除去装置の別の実施例において、図３の画像の部分領域を示す図である。
【図６】図３の画像から図４の制御ユニットにより決定される反射スペクトルを示す図である。
【図７】本発明に係る体毛除去装置の他の実施例の制御ユニットを示す図である。
【図８】図７の制御ユニットにより生成され、処理中に検出される皮膚の画像の部分領域を示す図である。
【図９】本発明に係る体毛除去装置の更なる他の実施例の制御ユニットにより生成され、処理中に検出される皮膚の画像の部分領域を示す図である。
【符号の説明】
１，１’ 体毛除去装置
３レーザ源
５レーザビームマニピュレータ
７レーザビーム
９，９’，９” 目標位置
１１皮膚
１３体毛
１５毛根
１７，１７’ 制御ユニット
１９，２１可傾式ミラー
２３接触面
２５，２９アクチュエータ
２７，３１チルト軸
３３開口
３５照明部材
３７光ビーム
３９透過板
４１ミラー面
４５レンズユニット
４７画像センサ
４９画像
５１，５５，５７，５９，７３，７５，７７，８３プロセッサ
５３，５３’ 部分領域
６３先端
６５出口位置
６７領域
７１直線線分
７９ライン

Claims

レーザ源と、動作中、処理される皮膚上の目標位置に前記レーザ源により供給されるレーザビームを位置決めするための調整可能なレーザビームマニピュレータと、前記皮膚の少なくとも一部分の画像を検出する画像センサとを備えた体毛除去装置であって、前記レーザ源は電気的制御ユニットにより制御可能であり、前記制御ユニットは、動作中、該制御ユニットにより前記画像から決定されるような、除去される体毛の皮膚の上における位置及び方向の関数として前記レーザビームの前記目標位置を決定し、前記制御ユニットは、前記レーザビームマニピュレータが前記レーザビームの前記目標位置に対応する位置にあるときに前記レーザ源を駆動することを特徴とする体毛除去装置。
前記制御ユニットが、前記皮膚の上に存在する体毛の間の予め決められた平均距離と前記体毛の予め決められた長さとにより決定される大きさを有する画像の部分領域内に、前記レーザビームの前記目標位置を決定することを特徴とする請求項１に記載の体毛除去装置。
前記画像の前記部分領域の大きさが調整可能であることを特徴とする請求項２に記載の体毛除去装置。
前記レーザビームマニピュレータが、前記制御ユニットにより、前記皮膚の前記一部分上の前記レーザビームの仮想位置の規則的なシーケンスに対応した位置に調整可能であり、前記画像の前記部分領域の基準位置が、前記レーザビームの瞬時の仮想位置に一致し、前記制御ユニットは、前記基準位置が前記レーザビームの前記目標位置に一致するときに前記レーザ源を駆動することを特徴とする請求項２に記載の体毛除去装置。
前記制御ユニットが、前記画像の連続する部分領域の規則的なシーケンスに前記レーザビームの前記目標位置を決定し、前記レーザビームマニピュレータは、前記制御ユニットにより、前記部分領域各々について、関連する部分領域内の前記レーザビームの前記目標位置に対応する位置に調整可能であることを特徴とする請求項２に記載の体毛除去装置。
前記制御ユニットが、前記画像から決定されるような除去される体毛の前記皮膚の上における前記位置及び方向から、前記体毛の毛根が所定の確率で存在する前記皮膚の領域を決定し、前記制御ユニットが前記領域に、前記皮膚上の少なくとも１つの目標位置を決定することを特徴とする請求項１に記載の体毛除去装置。
前記レーザビームマニピュレータが前記制御ユニットにより、前記皮膚上の直線的な経路に渡り所定の速度を伴う前記レーザビームの変位に対応する連続する位置のシーケンスに調整可能であり、前記直線的な経路は、除去される前記体毛の前記皮膚への垂直な投影に略一致する仮想の直線ライン上に存在し、前記制御ユニットは前記変位の開始時に前記レーザ源を駆動することを特徴とする請求項５及び６に記載の体毛除去装置。
前記レーザビームマニピュレータが、前記制御ユニットにより、前記皮膚上の直線的な経路上において、前記レーザビームの固定される複数の目標位置に対応する連続する複数の固定位置に調整可能であり、前記直線的な経路は、除去される前記体毛の前記皮膚への垂直な投影に略一致する仮想の直線ラインの上に存在し、前記制御ユニットは所定時間の間、前記レーザビームマニピュレータの前記固定位置各々で前記レーザ源を駆動することを特徴とする請求項５及び６に記載の体毛除去装置。
前記制御ユニットが、前記画像から決定されるような、除去される前記体毛の前記皮膚上の前記位置及び方向から、前記皮膚から体毛が発している当該体毛の出口位置を決定し、前記制御ユニットは、前記レーザビームの前記目標位置を、前記出口位置に近接する前記体毛の位置に合わせることを特徴とする請求項１に記載の体毛除去装置。
前記体毛除去装置が、前記画像センサにより検出される前記皮膚の少なくとも一部分を照射する別個の照明部材を有することを特徴とする請求項１に記載の体毛除去装置。
前記制御ユニットは、前記画像から、前記画像センサにより検出される前記皮膚の部分の反射スペクトルを決定し、前記制御ユニットは、前記反射スペクトルを、しばしば存在する少なくとも１つの皮膚の異物の所定の基準スペクトルと比較し、前記制御ユニットは、前記比較から、前記皮膚の異物が存在する前記皮膚の位置を決定し、該皮膚の位置には前記レーザ源を駆動しないことを特徴とする請求項１に記載の体毛除去装置。
前記制御ユニットが、前記画像センサにより検出される画像から、前記皮膚上の前記レーザビームの実際の位置を決定する手段を有することを特徴とする請求項１に記載の体毛除去装置。
前記制御ユニットは、該制御ユニットの出力信号と前記目標位置との間の所定の数学的関係に従って前記レーザビームマニピュレータを調整可能であり、前記制御ユニットは、前記出力信号と前記皮膚上の前記レーザビームの実際の位置との間の測定関係に基づいて、前記所定の数学的関係を較正する較正手段を有することを特徴とする請求項１２に記載の体毛除去装置。
前記皮膚上の前記レーザビームの前記実際の位置を決定するために、前記制御ユニットが比較的低いエネルギー密度で前記レーザ源を駆動することを特徴とする請求項１２に記載の体毛除去装置。