JP5738835B2 - 複屈折の対象のための検出器 - Google Patents

Description

発明は、検出器の分野に、及び、皮膚の表面付近の毛のようなもののような、表面付近の複屈折の対象を検出することに適合させられた方法の分野に、関係する。発明は、また、好ましくはヒトの体の部分又は動物の体の部分の皮膚の表面付近の毛を検出すること及びカットすることに適合させられた、シェービングデバイスの分野に関係すると共に、検出器は、好ましくは、シェービングデバイスに統合されたものであることに適合させられたものである。

文献ＷＯ２００８／０７２１５１Ａ２は、光源及び対象から戻る放射を検出するための検出器を具備する、体の部分の皮膚の表面付近の皮膚の対象をイメージングするためのデバイスを記載するが、それにおいて、デバイスは、源及び皮膚の表面の間における直線の、楕円の、又は好ましくは円形の偏光子をさらに具備する。デバイスは、また、皮膚の表面から来る放射に対する対象から来る放射の比を増加させるための比インクリーサー手段を具備する。比インクリーサーは、追加的な又は同じ楕円の偏光子であることがある。楕円に又は円形にでさえも偏光させられた光は、光の方向及び偏光に関して毛の配向の独立な、毛の検出をなすが、それは、検出をより信頼性のあるものにする。文献は、イメージングの方法並びに毛を短くするデバイス及び方法をさらに記載する。

シェービングのプロセスの接近を改善するための潜在性を備えた光学的なシェービングのテクニックにおける入口点は、後に続くものにおいてシェービングデバイスともまた称された、光学的なシェーバーの開発を具備するが、それにおいてシェービングデバイスは、ヒト又は動物の体の部分又はいずれの他の体の部分の皮膚の表面における又は皮膚の表面より下の毛をカットすることに適合させられたものである。

しかしながら、高い分解能で各々の毛を検出すると共に局在化させると共に、シェービングのプロセスが望まれた場所でのみ、即ち、毛の位置で、及び、それぞれ、ヒト又は動物の体の部分の付近のヒト又は動物の皮膚の位置ではないところで、行われたものであることを保証することは、困難なことである。同じ時間に、シェービングのプロセスは、信頼性のあるものであるのでなければならない。さらには、そのようなシェービングのプロセスを実施するためのコストは、高いものであると共に、そのようなシェービングデバイスは、複雑なものである。

国際公開第２００８／０７２１５１号

シェービングのプロセスにおける接近を改善するための可能性を提供すること、並びに、このように、高い分解能、高い効力、及び高い信頼性、並びに好ましくは、同じ時間に、高いシェービングの安全性、実施のコストを低減することに寄与するところの単純なデバイスのセットアップとの連結における低いエネルギー消費、を達成することは、それが発明の目的である。

この目的は、独立な請求項の主たる事項によって達成されたものである。好適な実施形態は、従属請求項に定義されたものである。

発明の第一の態様に従って、この目的は、最も少ないときで第一の波長、第二の波長、及び入射の偏光状態を具備する光学的な放射を放出することに適合させられた源、並びに、表面付近の複屈折の対象をイメージングすることに適合させられたイメージングユニットを具備する、表面付近の複屈折の対象を検出することに適合させられた、検出器によって達成されたものであるが、それにおいてイメージングユニットは、第一の波長で及び第二の波長で複屈折の対象及び／又は表面によって散乱させられた及び／又は反射させられた光学的な放射を検出することに適合させられた検出ユニット、並びに、複屈折の対象及び表面の間における識別のために検出ユニットからの信号を処理することに適合させられた制御ユニットを具備すると共に、それにおいて検出ユニットは、入射の偏光状態に対応する第一の偏光状態及び第一の偏光状態とは異なるもののものである第二の偏光状態を具備する、複屈折の対象及び／又は表面から来る散乱させられた及び／又は反射させられた光学的な放射を検出するために配置されたものである。

用語“表面付近”は、“表面の上及び／又はそれの下”を意味する。表面は、好ましくは、ヒトの体の部分又は動物の体の部分の皮膚の表面に対応すると共に、複屈折の対象は、好ましくは、毛に対応する。後に続くものにおいて、検出器は、また、好ましくはシェービングデバイスに統合されたものであることに適合させられた、毛の検出器と称されたものである。用語“皮膚の表面付近の毛”が、毛が皮膚の表面から突き出る及び／又は皮膚の表面の上に又は若干それの下に位置させられたものであることを意味することは、言うことなく進むことである。制御ユニットは、好ましくは、複屈折の対象及び表面の間における識別のために第二の波長で測定された第二の信号に相対的な第一の波長で測定された第一の信号を処理する。源から放出された光学的な放射は、好ましくは、波長≧１８０ｎｍ及び／又は≦３０００ｎｍ、より好ましくは波長≧２００ｎｍ及び／又は≦２０００ｎｍ、を具備する。

好ましくは、イメージングユニットの検出ユニットは、源及び複屈折の対象の間における光学的な放射の光学的な経路に位置決めされたものである。

好ましくは、第二の偏光状態は、第一の偏光状態に対して直交するもの又は垂直なものである。しかしながら、第一の偏光状態及び第二の偏光状態が、わずかな偏りを示すものである、各々他のものに対して直交するものではないものであるが、しかし、まだ両方の偏光状態が、各々他のものと分離可能なままであることは、また可能性のあることである。

発明に従って、示差的な偏光イメージングは、識別、及びこのように、表面付近の複屈折の対象の検出、を改善する為に適用されたものである。シェービングデバイスに使用されたとすれば、シェービングの品質は、向上させられたものであることができる。厳密に話すものとすると、検出ユニットは、好ましくは、各々の波長における水平な及び鉛直な偏光を具備する光学的な放射を検出することに適合させられたものである。この種類の検出は、毛によって散乱させられた及び／又は反射させられた光学的な放射の偏光に敏感な共焦点の検出に対応する。従って、毛又は検出されたものであることを必要とするところのいずれの他の複屈折の対象の複屈折性によって誘導された偏光の変化を検出する又は識別することは、それは可能性のあるものになる。

発明の好適な実施形態に従って、第一の波長及び第二の波長は、各々他のものとは異なるもののものである二つの予め決定された単一の波長に関係付けられたものである、又は、各々他のものと最も少ないときで部分的に異なるもののものである最も少ないときで二つの予め決定された波長の範囲によって具備されたものである。一般的なものにおいて、入射の偏光状態は、表面付近の複屈折の対象へ直接的に放射させられたものであることができる。しかしながら、イメージングユニットは、好ましくは、さらに、表面へ向けられた出力ビームによって具備された別の偏光状態へ源から放出された光学的な放射によって具備された入射の偏光状態を変換することに適合させられた偏光トランスフォーマーを具備する。

好ましくは各々の毛が、検出されたものであると共に、このように偽陰性のものの検出が、大いに低減されたものであるので、ほとんどいずれの場合においても毛の検出を可能性のあるものとなすことは、それが発明の重要な着想である。偽陽性のものの検出は、毛及び空気又は皮膚のようなもののような取り巻く媒体の間における識別のおかげで、さらに大いに低減されたものである。

発明の別の好適な実施形態に従って、イメージングユニットは、さらに、複数のレンズ及び／又は表面へ向けられた出力ビームを集束させることに適合させられたフォーカシングユニットを具備する。従って、皮膚の表面における望まれた場所のみは、出力ビームによって照明されたものである。フォーカシングユニットは、好ましくは、レンズ、顕微鏡の対物系、及び／又は、光学的なブレードのようなもののような、光学的な素子を具備する。ピンホールは、好ましくは、偏光トランスフォーマー及びフォーカシングユニットの間における光学的な経路に配置されたものである。好ましくは、入射の偏光状態は、直線の偏光状態、円形の偏光状態、及び／又は、楕円の偏光状態を具備すると共に、別の偏光状態への変換は、入射の偏光状態とは異なるものの偏光状態に対応する偏光状態を具備する。偏光トランスフォーマーは、好ましくは、四分の一波プレート又は適度に適用されたものであることができるところのいずれの他の遅延波プレートを具備する。

偏光トランスフォーマーは、ここにおいてそれの通常の意味するものを有するところの光学的な遅延プレート、即ち、使用された光学的な放射に透明なものであるところの、及び、“速い軸”ともまた称された、第一の配向における偏光の方向についての伝播のスピードが、“遅い軸”ともまた称された、それに対して垂直な方向におけるものと比べてより高いものであるということの性質を有するところの、プレート、を具備する。これは、それらの二つの方向に沿った光の波の二つの構成成分の部分の間における位相の差を引き起こす。直線的に偏光させられた光の偏光の方向という点に関する適当な角度、及び、位相の差を決定するところの、遅延プレートの厚さが、適切に選択されたものであるとすれば、正味の結果は、光が楕円に偏光させられたものになるというものであることになる。技術において熟練させられた者に知られた様式で円形に偏光させられた光を作ることは、また可能性のあることである。

発明のなおも別の好適な実施形態に従って、イメージングユニットは、さらに、表面又は複屈折の対象及び検出ユニットの間における光学的な放射の光学的な経路に配置された比インクリーサーユニットを具備するが、それにおいて、比インクリーサーユニットは、表面から戻るところの光学的な放射に対する複屈折の対象から戻るところの光学的な放射の比を増加させることに適合させられたものである。好ましくは、比インクリーサーユニットは、ビームスプリッター及び偏光ビームスプリッターの最も少ないときで一つのもの、より好ましくは共通の光学的な経路に配置されたビームスプリッター及び偏光ビームスプリッター、及び／又はファラデー（Ｆａｒａｄａｙ）アイソレーターを具備する。

発明のなおも別の好適な実施形態に従って、源は、レーザーダイオードのようなもののような、半導体レーザー、ファイバーレーザーのようなもののような、固体状態のレーザー、及び、インコヒーレントな光学的な放射を放出することに適合させられた、スーパールミネッセントレーザーダイオードのようなもののような、広帯域の源の最も少ないときで一つのものを具備する。コヒーレントな光学的な放射を放出する源のみだけでないものが、適用可能なものであるが、しかしまた、インコヒーレントな源が、都合良く使用されたものであることができることは、留意されたことである。源は、パルス化された又は連続な波のモードで働くいずれの源であることができる。

好ましくは、源は、好ましくは最も少ないときで３０ｎｍの帯域幅、より好ましくは最も少ないときで５０ｎｍの帯域幅、及び最も好ましくは最も少ないときで８０ｎｍの帯域幅を備えた、スーパールミネッセントレーザーダイオードのようなもののような、広帯域の源を具備する。予め決定された波長の範囲は、好ましくは、後に続くパラメーター、複屈折の対象の直径、複屈折の対象の複屈折性、及び源の中心波長、の最も少ないときで一つのものの関数において選ばれたものである。好ましくは、広帯域の源の中心波長は、４００ｎｍ及び２０００ｎｍの間における範囲、より好ましくは８００ｎｍ及び１１００ｎｍの間における範囲、最も好ましくは１４００ｎｍ及び７００ｎｍの間における範囲、を具備する。発明のなおも別の好適な実施形態に従って、広帯域の源の中心波長は、８１０ｎｍから８５０ｎｍまでの間における範囲を具備する。

発明のなおも別の好適な実施形態に従って、源は、第一の円形に偏光させられた光学的な放射源及び第二の円形に偏光させられた光学的な放射源を具備するが、それにおいてコンバイナー、好ましくは二色性のビームコンバイナー、は、第一の円形に偏光させられた光学的な放射源から放出された第一のビーム及び第二の円形に偏光させられた光学的な放射源から放出された第二のビームを組み合わせる。好ましくは、制御ユニットは、複屈折の対象及び表面の間における識別のために第二の波長で又は第二の予め決定された波長の範囲で測定された第二の信号に相対的な第一の波長で又は第一の予め決定された波長の範囲で測定された第一の信号に、数学的な操作、より好ましくは減算及び／又は除算、を行うことに適合させられたものである。好ましくは、検出ユニットは、最も少ないときで二つの光検出器、より好ましくは最も少ないときで四つの光検出器、を具備する。最も好ましくは、各々の光検出器は、アバランシェ光検出器に対応するが、それにおいて各々の光検出器及び比インクリーサーユニットの間における光学的な経路は、最も少ないときでフォーカシング素子又はコンバイナーを具備するが、それにおいてコンバイナーは、好ましくは、二色性のビームスプリッターに対応する。

発明の第二の態様に従って、上述された対象は、発明の第一の態様に従った検出器を具備する、ヒトの体の部分又は動物の体の部分の皮膚の表面付近の毛を検出すること及びカットすることに適合させられた、及び、毛を検出することに適合させられた、シェービングデバイスによって達成されたものであるが、それにおいてシェービングデバイスは、さらに、光学的なカットをする源、好ましくはカッティングレーザー、を具備すると共に、それにおいて検出器の制御ユニットは、最も少ないときで一つの毛の最も少ないときで一部分へある量の光学的なエネルギーを補給するために配置されたものであると共に毛をカットすることに適合させられたものであるところの光学的なカットをする源を制御することに適合させられたものである。

発明の好適な実施形態に従って、シェービングデバイスは、さらに、最も少ないときで一つの毛を具備する皮膚の表面に平らな表面を提供することに適合させられたガラスプレート及び／又は皮膚から突き出る毛を巧みに扱うことに適合させられた素子を具備する。さらに、ヒト又は動物の体の部分の皮膚の表面の屈折の指標（屈折率）に対応する屈折の指標（屈折率）を提供することに適合させられた屈折の指標（屈折率）を調和させる媒体は、好ましくは、シェービングデバイスによって具備されたものである。

発明の第三の態様に従って、この目的は、ａ）最も少ないときで第一の波長、第二の波長、及び入射の偏光状態を具備する光学的な放射を放出すること、ｂ）表面付近の複屈折の対象をイメージングすること、それにおいてイメージングが、第一の波長で及び第二の波長で複屈折の対象及び／又は表面から来る散乱させられた及び／又は反射させられた光学的な放射を検出することを具備すること、並びに、入射の偏光状態に対応する第一の偏光状態及び第一の偏光状態とは異なるもののものである第二の偏光状態を具備すること、並びに、ｃ）複屈折の対象及び表面の間における識別のために信号を処理すること、のステップを具備する、表面付近の複屈折の対象を検出することに適合させられた、方法によって達成されたものである。方法のステップが、最も少ないときで第一の波長及び第二の波長について行われたものであることは、言うことなく進むことである。発明の好適な実施形態に従って、方法のステップは、最も少ないときで二つの予め決定された波長の範囲について行われたものである。

毛によって誘導された偏光の変化が、波長依存性のものであると共にこれが毛の複屈折性のおかげであることは、留意されたことである。最も少ないときで二つの波長、たとえば、照明のための第一の波長及び第二の波長、を使用するとき、及び、一度これらの波長が、別個に検出されたものであると、異なるものの波長のチャネルにおける偏光の変化における差異は、認識可能なことである。より後者の陳述が、皮膚のより上側の層が、複屈折のものであるものではないので、皮膚については妥当なものであるものではないことは、留意されたことである。従って、最も少ないときで二つの波長のチャネルにおいて、皮膚が、同じもの又はほとんど変更させられてないもののままであるのに対して、毛は、偏光における変化のおかげで異なるもののものであることに見える。これは、大きい毛−皮膚の特異性に至る。

発明の好適な実施形態に従って、最も少ないときで二つの不連続な波長を使用することの代わりに、広帯域の光源は、使用されたものである。広帯域の源の全部のスペクトルは、好ましくは、最も少ないときで二つの波長の範囲のセットへと分割されたものである。たとえば、６００ｎｍ及び９００ｎｍの間における範囲において放出する広帯域の源を使用することで、第一の予め決定された波長の範囲を表す６００ｎｍ及び７００ｎｍの間における範囲、第二の予め決定された波長の範囲を表す７００ｎｍ及び８００ｎｍの間における範囲、及び第三の予め決定された波長の範囲を表す８００ｎｍ及び９００ｎｍの間における範囲のようなもののような、三つの予め決定された波長の範囲は、選ばれたものである。発明の別の好適な実施形態に従って、広帯域の源によって提供された波長の範囲は、第一の予め決定された波長の範囲を表す６００ｎｍから７５０ｎｍまでの間における範囲におけるもの、及び、第二の予め決定された波長の範囲を表す７５０ｎｍ及び９００ｎｍの間における範囲におけるもののようなもののような、二つの波長のチャネルへと分割されたものである。それに応じて、どのように多数のチャネルが用途について選ばれたものであるかに依存性のもので、提供された波長の範囲は、最も少ないときで二つの波長のチャネルへと分裂させられたものである。異なるものの波長を使用することで、毛における異なるものの偏光の変化は、しかし皮膚においてはないものであるが、好ましくは誘導されたものである。

発明が、毛の検出の効率を改善することに適合させられた、偏光に敏感な共焦点のレーザースキャニング顕微鏡、短いものにしてＰＳＶＬＳＭ、の原理を適用することを留意することは、価値のあることである。従って、高いシェービングの効力及び特異性を示す、毛のようなもののような、複屈折の対象の検出及び局在化は、可能性のあるものになる。各々の毛が、検出可能なものであると共にこのように偽陰性のものが回避されたものであることは、留意されたことである。都合良くは、これは、高い分解能で、より好ましくはミクロンの分解能で、行われたものである。同じ時間で、最大の毛−皮膚−コントラストは、達成されたものであると共に、このように偽陽性のものは、回避されたものであるが、それは、また、皮膚の刺激の低減に及びシェービングの安全性における増加に対応する。毛をカットすることに適合させられた、レーザーで誘導された光学的な破損、短いものにしてＬＩＯＢ、は、都合良くは、皮膚の表面付近の毛の望まれた場所に作り出されたものであるのみである。代わりに、毛は、熱的な吸収に基づいた、カットされたものであることができる。光学的なカットをする源が、連続的にオンであることを必要とするものではないので、シェービングデバイスによって具備された光学的なカットをする源の低いエネルギー消費が、また達成されたものであると共に、従ってエネルギーが、節約されたものであることができることを留意することは、価値のあることである。

共焦点のレーザースキャニング顕微鏡、短いものにしてＣＬＳＭ、の原理を適用することは、それが発明の重要な着想である。毛が、脚、腕、又は顔のようなもののような、ヒト又は動物の体の部分の皮膚の表面に可能性のある限り近いものとして検出されたものであるので、改善された接近が、得られたものであることを留意することは、価値のあることである。

図１は、発明の第一の好適な実施形態に従った異なるものの毛の直径についての波長の関数として二つの源の間における波長の範囲のプロットを示す。 図２は、発明の第二の好適な実施形態に従った毛の検出器を示す。 図３は、発明の第三の好適な実施形態に従った毛の検出器を示す。 図４は、発明の第三の好適な実施形態に従ったスーパールミネッセントダイオードの光のパワー対注入電流特性を示す。 図５は、概略的に、発明の第四の好適な実施形態に従ったシェービングデバイスを示す。

発明のこれらの及び他の態様は、ここにおけるより後に記載された実施形態から明白なものであると共にそれらを参照して解明されたものであることになる。

図面において、
図１は、発明の第一の好適な実施形態に従った異なるものの毛の直径についての波長の関数として二つの源の間における波長の範囲のプロットを示す、
図２は、発明の第二の好適な実施形態に従った毛の検出器を示す、
図３は、発明の第三の好適な実施形態に従った毛の検出器を示す、
図４は、発明の第三の好適な実施形態に従ったスーパールミネッセントダイオードの光のパワー対注入電流特性を示すと共に、
図５は、概略的に、発明の第四の好適な実施形態に従ったシェービングデバイスを示す。

ＣＬＳＭに基づいた毛の検出において、毛及び皮膚の表面の間における識別は、皮膚の反射率のせいで困難なものである。検出の特異性及び効力を増加させることに適合させられた毛によって散乱させられた及び／又は反射させられた光の偏光に敏感な共焦点の検出は、発明の四つの好適な実施形態の手段によって、ここにおけるより後に記載されたものであることになる。原理は、背景の皮膚の信号から、毛の複屈折性、好ましくは毛の皮質の複屈折性、によって誘導された偏光の変化を識別することに基づいたものである。ＣＬＳＭにおいて、毛は、毛の軸という点に関する入射の偏光状態又は電気の場の方向に依存することで、明るい又は暗い対象のいずれかであるように見える。

同じ時間で、皮膚からの信号は、入射の偏光状態の方向のものに独立なままである。これは、複屈折のものではないものであるところの皮膚の表面の外面の層のおかげである。よって、偏光の変化は、毛及び皮膚の表面の間における識別のための基礎を提供する。毛のようなもののような、複屈折の対象の偏光における変化は、後に続くパラメーター、源の中心波長のようなもののような波長、毛の複屈折性、及び毛の直径の最も少ないときで一つのものの関数として選ばれたものである。示差的な偏光イメージングは、適用されたものである、即ち、入射の偏光状態に対応する第一の偏光状態を具備すると共に、第二の偏光状態においては、第一の偏光状態に対して、直交するものともまた称されたような、垂直なものである光又は放射は、検出されたものである。これは、好ましくは、ほぼ同じ波長の最も少ないときで二つの円形に偏光させられた光の源で又はインコヒーレントの放射を放出することに適合させられた広帯域の源でかのいずれかで照明することによってされたものである。発明の他の好適な実施形態に従って、他の源は、また適用可能なものである。

シェービングのプロセスが、望まれた場所でのみ作り出されたものであることは、保証されたことである。毛、及び、皮膚の表面、空気、泡沫、水、又は指標（屈折率）を調和させる流体のようなもののような取り巻く媒体の間における識別は、偽陽性のものを回避する為に及びこのように皮膚の刺激を低減する為に行われたものである。毛及び皮膚の表面の間における識別は、好ましくは、二つの判定規準、高い信号及び毛の形状、を具備する。毛の形状は、高い信号それ自体が、毛及び皮膚の表面の間で識別する為に特異的な特徴として使用されたものであることが困難なものであるので、重要なものである。これは、乾燥の皮膚、皮脂、及び／又は、測定において観察された高い信号に帰着することができるところの浸漬の流体に帰するべき泡のせいである。浸漬の流体は、ＬＩＯＢを使用することでカットするために毛へ適用されたものである。しかしながら、毛の熱的なカットをすることに適合させられた浸漬の流体の使用は、また可能性のあることである。

ＣＬＳＭにおいて、毛のようなもののような、試料は、光ビーム、又は、好ましくは直線の偏光状態を具備する、光学的な放射及び好ましくは照明するビームの偏光状態に直交するものである偏光状態を具備する検出する放射のようなもののような放射、を使用することで照明されたものである。毛のようなもののような、複屈折の対象は、複屈折の対象の軸という点に関する入射の偏光状態の方向に依存することで異なるものの輝度を呈示する例のように見える。しかしながら、皮膚を起源とする信号は、皮膚の外面の層が複屈折のものではないものであるという事実のせいで、そのような依存性を示すものではない。よって、入射の偏光状態に対して直交するものである偏光状態を具備する皮膚を起源とする光又は放射の量は、入射の偏光の配向に依存するものではない。従って、毛を認識することに適合させられた信号は、好ましくは照明する光又は放射の異なるものの偏光状態を使用することで獲得された二つのイメージを減算することによって単純に得られたものであることができる。制御ユニットは、第二の偏光状態を具備するところの信号から第一の偏光状態を具備する信号を減算する及び／又は除算するが、それにおいて第二の偏光状態は、好ましくは、第一の偏光状態に対して直交するものである。

発明の第一の好適な実施形態に従って、毛についての正常な及び異常な屈折の指標（屈折率）、即ち、ｎ_Ｏ及びｎ_Ｅ、についての値は、それぞれ、１．５４１及び１．５４８に対応する。複屈折性Γの対応する値、即ち、異常な及び正常な屈折の指標（屈折率）の間における差に対応するもの、は、０．００７に等しいものである。与えられた毛の直径及び複屈折性について、複屈折の対象の速い及び遅い軸に専用の二つの偏光の間におけるπの期待された位相の放射についての波長は、後に続く式、
遅延＝２π（ｎ_Ｏ−ｎ_Ｅ）・毛における経路の長さ／λ
を適用することによって算出されたものであることができる。

毛を起源とする最大の信号は、πの位相の遅延について期待されたものである。図１は、π／４の位相の遅延を達成する為に波長の関数としての異なるものの毛の直径について二つの源の間で要求された波長の範囲のプロットを示す。毛の直径がより小さいものであるほど、必要とされた波長の範囲が、より長いものであることは、図１から見てとられたものであることができる。さらに、波長を増加させることで、必要とされた波長の範囲が、ほとんど線形に増加することは、見てとられたものであることができる。

発明の第二の好適な実施形態に従った毛の検出器２６は、図２に示されたものである。毛の検出器２６は、試料、即ち、毛、の後に続く、ほぼ同じ波長及び円形の偏光状態の二つの光源１、２を具備するものである源２７に基づいたものである。源２７は、入射の偏光状態を具備する光学的な放射を放出することに適合させられたものである。発明の第二の好適な実施形態に従って、源２７は、第一の円形に偏光させられた光学的な放射源１及び第二の円形に偏光させられた光学的な放射源２を具備するが、それにおいて、コンバイナー３２、発明の第二の好適な実施形態に従って二色性のビームコンバイナー３、は、第一の円形に偏光させられた光学的な放射源１及び第二の円形に偏光させられた光学的な放射源から放出された第二のビームから放出された第一のビームを組み合わせる。

毛の検出器２６は、ヒト又は動物の体の部分の皮膚の表面における毛をイメージングすることに適合させられたイメージングユニット２８をさらに具備するが、それにおいて、イメージングユニット２８は、毛によって散乱させられた及び／又は反射させられた光学的な放射を検出することに適合させられた検出ユニット２９及び毛を認識する為に検出ユニット２９からの信号を処理することに適合させられた制御ユニットを具備する。制御ユニットが、図２に示されたものではないものであることは、留意されたことである。発明の第二の好適な実施形態に従って、検出ユニットは、四つのアバランシェ光検出器１６、１８、２１、２３を具備するが、それにおいて、各々の光検出器及び比インクリーサーユニット３０の間における光学的な経路は、最も少ないときでフォーカシング素子１５、１７、２０、２２又はコンバイナー１４、１９を具備するが、それにおいて、コンバイナー１４、１９は、発明の第二の好適な実施形態に従った二色性のビームスプリッターに対応する。

さらには、イメージングユニット２６は、偏光トランスフォーマー９をさらに具備する。発明の第二の好適な実施形態に従って、偏光トランスフォーマー９は、皮膚の表面へ向けられた出力ビームによって具備された別の偏光状態へ源２７から放出された光学的な放射によって具備された入射の偏光状態を変換することに適合させられた、四分の一波プレートに対応する。検出ユニット２９は、源２７及び皮膚の表面及び／又は毛の間における光学的な放射の光学的な経路において位置決めされた又は配置されたものであると共に、入射の偏光状態に対応する第一の偏光状態及び第一の偏光状態に対して直交するものである第二の偏光状態を具備する散乱させられた及び／又は反射させられた光学的な放射を検出することに適合させられたものである。発明の第二の好適な実施形態に従って、イメージングユニット２８は、フォーカシングユニット１０によって具備されたレンズをさらに具備するが、それにおいて、レンズは、皮膚の表面へ向けられた出力ビームを集束させることに適合させられたものである。その上、ピンホール３３は、偏光トランスフォーマー９及びフォーカシングユニット１０の間における光学的な経路に配置されたものである。発明の第二の好適な実施形態に従って、皮膚の表面及び検出ユニット２９の間における光学的な放射の光学的な経路に配置された比インクリーサーユニット３０は、皮膚の表面から戻るところの光学的な放射に対する毛から戻るところの光学的な放射の比を増加させることに適合させられたものであるが、それにおいては、比インクリーサーユニット３０は、偏光の変化に対してほぼ又は完全に鈍感なものであるビームスプリッター２４及び偏光に敏感なものである偏光ビームスプリッター５を具備する。

二つの光源１、２から放出された直線的に偏光させられた光は、コンバイナー３２によって組み合わせられたものであると共に、ビームスプリッター２４及び偏光ビームスプリッター５、短いものにしてＰＢＳ、を通じて透過させられたものである。直線的に偏光させられた光は、電気の場のベクトルが、偏光トランスフォーマーの速い軸という点に関して４５度に配向させられたものであるということのそのような方式で、偏光トランスフォーマー９を横切るとき、結果として生じる偏光状態は、円形の偏光状態を具備する。結果として生じる光ビームによって具備された円形に偏光させられた光は、プラス又はマイナス９０度だけ位相においてシフトさせられた二つの直交するものの直線的に偏光させられた構成成分の和として表されたものであることができる。この光ビームは、その次に、毛を具備する皮膚の表面におけるフォーカシング素子１０によって集束させられたものである。光は、皮膚、及び、空気、水、又はいずれの他の媒体のもののようなもののような浸漬の媒体の間における界面で、並びに、毛及び媒体の間における界面で、部分的に反射させられたものであると共に、また毛及び皮膚によって散乱させられたものである。

毛の皮質の複屈折性は、毛の直径及び波長の関数として選ばれたものであるところの偏光の変化を誘導する。媒体−皮膚の界面からの光の反射は、それがそれについてｎ〜１ということを保持するところの空気のようなもののような光の伝播の媒体の屈折の指標（屈折率）と比べてより大きい屈折の指標（屈折率）を具備する二色性の表面からの反射を具備する。これは、円形に偏光させられた光の構成成分の一つの１８０度の位相のシフトを導入する。一度、毛及び皮膚の両方からの反射させられた及び／又は散乱させられた光が、偏光トランスフォーマー９へ逆戻りに伝播すると、結果として生じる偏光状態は、偏光の変化に依存することで、入射の光の入射の偏光状態のものと比べて同じもの又は異なるものの配向を具備する直線の偏光状態を具備する。入射の偏光状態に対して直交するものである偏光状態を具備する光又は放射は、ＰＢＳ５によって反射させられたものであると共に、平行な偏光状態は、ビームスプリッター２４へ透過させられたものである。両方のチャネルにおいて、各々の波長は、別個に検出されたものであるが、入射の偏光状態のものと同じもの及びそれに対して垂直なものであるところの偏光状態を具備する。

発明の第三の好適な実施形態に従って、源２７は、広帯域の源３１に対応するが、それは、図３に示されたものである。広帯域の源は、最も少ないときで５０ｎｍの帯域幅及び８３０ｎｍの中心の波長を具備する、紫外の−近赤外のスペクトルの範囲、短いものにしてＵＶ−ＮＩＲ、に放出するスーパールミネッセントレーザーダイオードに対応する。示差的な偏光のイメージングは、二つの偏光状態、即ち、入射の偏光状態に等しいものである又は１８０度だけシフトさせられたものである偏光状態、及び、第一の波長から中心波長までのもの及び中心波長から第二の波長までのもののようなもののような、最も少ないときで二つの波長の範囲について使用された入射の偏光状態に対して垂直なものである偏光状態を具備する検出された光について適用されたものである。これは、広帯域の源３１が、発明の第二の好適な実施形態に従った光源のようなもののような、二つの光源の代わりに、適用されたものであるとすれば、いっそうより多い利点を提示する。二つの特異的な波長についての偏光の変化が、順番に５０μｍ及び３００μｍの間で変動するところの、毛の直径の関数として選ばれたものであるので、スーパールミネッセントレーザーダイオード、短いものにしてＳＬＤ、の使用は、システムの性能を毛の直径に独立なものとなす。検出ユニット２９は、そのような予め決定された波長の範囲において散乱させられた及び／又は反射させられた光学的な放射を検出する。

ＳＬＤのスペクトルの帯域幅は、駆動電流及び温度を変化することによって調整されたものである。これは、必要とされた要件に依存することで、システムの性能を最適化することを、それを可能性のあるものとなす。低い駆動電流で、レーザーダイオードは、多モードの動作を示すと共に、従って、ある数の軸のモードは、ガウス型の（Gaussian）ゲインプロフィール内で励起されたものであるが、有効なより大きいスペクトルの帯域幅に帰着するものである。駆動電流が、増加させられたものである際に、特定のモードは、優先的に励起されたものであると共に、スペクトルの帯域幅は、低減されたものである。ＳＬＤの注入電流特性対スペクトルの帯域幅の変動及び光学的なパワーを表す駆動電流の関数としての光の又は光学的なパワーのスペクトルは、発明の第三の好適な実施形態に従って、図４に示されたものである。差し込みは、異なるものの電流についてのＳＬＤの、エレクトロルミネッセンスの強度のスペクトル、短いものにしてＥＬの強度のスペクトル、を示す。期待されたように、光のパワーは、電流を増加させると共に、しかしながら飽和の値までのみ、増加する。システムの実施の観点から、これは、デバイスのコスト及びサイズを低減する。

図５は、シェービングデバイス２５を概略的に図解する、発明の第四の好適な実施形態を示す。ここにおいて、図面の全てのものにおけるように、類似の部分は、同じ参照数字によって表記されたものである。シェービングデバイス２５は、毛を検出することに及びカットすることに適合させられたものである。シェービングデバイス２５は、発明の第二の好適な実施形態に従った毛の検出器２６を具備すると共に、毛を検出することに適合させられたものである。シェービングデバイス２５は、最も少ないときで一つの毛の最も少ないときで一部分へある量の光学的なエネルギーを補給するために配置された光学的なカッティング源６によって具備された及び毛をカットすることに適合させられたカッティングレーザーをさらに具備する。さらには、シェービングデバイス２５は、平らな表面を提供することに適合させられたガラスプレート１１、及び、ヒトの又は動物の体の部分の皮膚の表面１３の屈折の指標（屈折率）に対応する屈折の指標（屈折率）を提供することに適合させられた屈折の指標（屈折率）を調和する媒体１２を具備する。その上、図５は、また、二色性のビームコンバイナー３によって具備された検出の波長のための反射させるミラー４、毛の検出器２６の末端におけるさらなる反射させるミラー７、及びスキャニングミラー８を示すが、それにおいて、反射させるミラー７は、毛の検出器２６及び光学的なカッティング源６から放出された放射を分離することに適合させられたものである。

発明の用途は、皮膚付近のもののようなもののような、非複屈折の背景における、毛のようなもののような、複屈折の対象をイメージングすることである。記載された原理を適用することによって、高いコントラストは、得ることが可能なものである。従って、ミクロンの分解能及び増加させられた毛−皮膚のコントラストで毛を検出することは、それは可能性のあるものになる。さらには、ＬＩＯＢの方法又は熱的な方法のようなもののような、方法で毛をカットすることは、それは可能性のあるものになる。測定の増加させられた特異性、即ち、偽陽性のものを低減すること、は、毛及び皮膚の構造の間における識別を明確なものとなす。これは、検出の効率を改善すると共に、このように顕著にシェービングの品質を改善する。

発明が、図面及び前述の記載において詳細に図解されてきた及び記載されてきたものである一方で、そのような図解及び記載は、例証するもの又は例示的なものと及び制限的なものではないものと考慮されたものであるためのものである、発明は、開示された実施形態に限定されたものではないものである。

開示された実施形態に対する他のバリエーションは、図面、開示、及び添付された請求項の研究から、請求された発明を実行する際に、技術における熟練させられた者によって理解された及び果たされたものであることができる。請求項において、“を具備する”は、他の要素又はステップを排除するものではないと共に、不定の冠詞“ある”は、複数を排除するものではない。ある一定の尺度が、相互に異なるものの従属の請求項に陳述されたものであるということの単なる事実は、これらの尺度の組み合わせが、利点まで使用されたものであることができるものではないことを指し示すものではない。請求項におけるいずれの参照符号も範囲を限定するものとして解されたものではないものであるべきである。
［付記］
付記（１）：
表面付近の複屈折の対象を検出することに適合させられた、検出器であって、
最も少ないときで第一の波長、第二の波長、及び入射の偏光状態を具備する光学的な放射を放出することに適合させられた源、並びに、
表面付近の複屈折の対象をイメージングすることに適合させられたイメージングユニットを具備する、検出器において、
前記イメージングユニットは、前記第一の波長で及び前記第二の波長で前記複屈折の対象及び／又は前記表面によって散乱させられた及び／又は反射させられた光学的な放射を検出することに適合させられた検出ユニット、並びに、前記複屈折の対象及び前記表面の間における識別のために前記検出ユニットからの信号を処理することに適合させられた制御ユニットを具備すると共に、
前記検出ユニットは、前記入射の偏光状態に対応する第一の偏光状態及び前記第一の偏光状態とは異なるものである第二の偏光状態を具備する、前記複屈折の対象及び／又は前記表面から来る散乱させられた及び／又は反射させられた光学的な放射を検出するために配置されたものである、
検出器。
付記（２）：
付記（１）に従った検出器において、
前記第一の波長及び前記第二の波長は、各々他のものとは異なるものである二つの予め決定された単一の波長に関係付けられたものである、又は、各々他のものに最も少ないときで部分的に異なるものである最も少ないときで二つの予め決定された波長の範囲によって具備されたものである、
検出器。
付記（３）：
先行する付記のいずれか一つに従った検出器において、
前記イメージングユニットは、前記表面へ向けられた出力ビームによって具備された別の偏光状態へ前記源から放出された光学的な放射によって具備された前記入射の偏光状態を変換することに適合させられた偏光トランスフォーマーをさらに具備する、
検出器。
付記（４）：
先行する付記のいずれか一つに従った検出器において、
前記イメージングユニットは、前記表面へ向けられた前記出力ビームを集束させることに適合させられた複数のレンズ及び／又はフォーカシングユニットをさらに具備する、
検出器。
付記（５）：
付記（４）に従った検出器において、
前記フォーカシングユニットは、レンズ、顕微鏡の対物系、及び／又は光学的なブレードを具備する、検出器。
付記（６）：
付記（３）から（５）までのいずれか一つに従った検出器において、
前記入射の偏光状態は、直線の偏光状態、円形の偏光状態、及び／又は楕円の偏光状態を具備すると共に
別の偏光状態への変換は、前記入射の偏光状態とは異なる偏光状態に対応する偏光状態を具備する、
検出器。
付記（７）：
先行する付記のいずれか一つに従った検出器において、
前記イメージングユニットは、前記表面及び前記検出ユニットの間における光学的な放射の光学的な経路に配置された比インクリーサーユニットをさらに具備すると共に、
前記比インクリーサーユニットは、前記表面から戻るところの光学的な放射へ前記複屈折の対象から戻るところの光学的な放射の比を増加させることに適合させられたものである、
検出器。
付記（８）：
付記（７）に従った検出器において、
前記比インクリーサーユニットは、ビームスプリッター及び偏光ビームスプリッターの最も少ないときで一つのもの、好ましくはビームスプリッター及び偏光ビームスプリッター、及び／又は、ファラデーアイソレーターを具備する、検出器。
付記（９）：
先行する付記のいずれか一つに従った検出器において、
前記源は、最も少ないときで３０ｎｍの帯域幅、好ましくは最も少ないときで５０ｎｍの帯域幅、最も好ましくは最も少ないときで８０ｎｍの帯域幅、を備えた、広帯域の源、好ましくはスーパールミネッセントレーザーダイオード、を具備する、検出器。
付記（１０）：
付記（２）から（９）までのいずれか一つに従った検出器において、
前記予め決定された波長の範囲は、後に続くパラメーター、前記複屈折の対象の直径、前記複屈折の対象の複屈折性、及び前記源の中心の波長、の最も少ないときで一つのものの関数において選ばれたものである、検出器。
付記（１１）：
先行する付記のいずれか一つに従った検出器において、
前記源は、第一の円形に偏光させられた光学的な放射源及び第二の円形に偏光させられた光学的な放射源を具備すると共に、
コンバイナー、好ましくは二色性のビームコンバイナー、は、前記第一の円形に偏光させられた光学的な放射源から放出された第一のビーム及び前記第二の円形に偏光させられた光学的な放射源から放出された第二のビームを組み合わせる、
検出器。
付記（１２）：
先行する付記のいずれか一つに従った検出器において、
前記制御ユニットは、前記複屈折の対象及び前記表面の間における識別のために、前記第二の波長で又は第二の予め決定された波長の範囲で測定された第二の信号に相対的な、前記第一の波長で又は第一の予め決定された波長の範囲で測定された第一の信号における、数学的な操作、好ましくは減算及び／又は除算、を行うことに適合させられたものである、検出器。
付記（１３）：
先行する付記のいずれか一つに従った検出器において、
前記検出ユニットは、最も少ないときで二つの光検出器、好ましくは最も少ないときで四つの光検出器、より好ましくはアバランシェ光検出器に対応する各々の光検出器、を具備すると共に、
各々の光検出器及び前記比インクリーサーユニットの間における光学的な経路は、最も少ないときでフォーカシング素子又はコンバイナーを具備すると共に、
前記コンバイナーは、好ましくは、二色性のビームスプリッターに対応する、
検出器。
付記（１４）：
ヒトの体の部分又は動物の体の部分の皮膚の表面付近の毛を検出すること及びカットすることに適合させられた、シェービングデバイスであって、
付記（１）から（１３）までのいずれか一つに従った及び前記毛を検出することに適合させられた検出器
を具備する、シェービングデバイスにおいて、
前記シェービングデバイスは、光学的なカッティング源、好ましくはカッティングレーザー、をさらに具備すると共に、
前記検出器の前記制御ユニットは、最も少ないときで一つの毛の最も少ないときで一部分へある量の光学的なエネルギーを補給するために配置されたものであると共に前記毛をカットすることに適合させられたものであるところの光学的なカッティング源を制御することに適合させられたものである、
シェービングデバイス。
付記（１５）：
表面付近の複屈折の対象を検出することに適合させられた、方法であって、
ａ）最も少ないときで第一の波長、第二の波長、及び入射の偏光状態を具備する光学的な放射を放出すること、
ｂ）前記表面付近の前記複屈折の対象をイメージングすること、イメージングが前記第一の波長で及び前記第二の波長で前記複屈折の対象及び／又は前記表面から来る散乱させられた及び／又は反射させられた光学的な放射を検出することを具備すること、並びに、上記の光学的な放射が前記入射の偏光状態に対応する第一の偏光状態及び前記第一の偏光状態とは異なるもののものである第二の偏光状態を具備すること、並びに、
ｃ）前記複屈折の対象及び前記表面の間における識別のために信号を処理すること
のステップを具備する、
方法。

Claims (12)

1. ヒトの体の部分又は動物の体の部分の皮膚の表面付近の毛を検出すること及びカットすることに適合させられた、シェービングデバイスであって、
   前記毛を検出することに適合させられた検出器を具備する、シェービングデバイスにおいて、
   前記シェービングデバイスは、少なくとも一つの毛の少なくとも一部分へある量の光学的なエネルギーを補給するために配置されたものであると共に前記毛をカットすることに適合させられたものであるところの、光学的なカッティング源をさらに具備すると共に、
   前記検出器は、
   少なくとも第一の波長、第二の波長、及び入射の偏光状態を具備する光学的な放射を放出することに適合させられた源、並びに、
   皮膚の表面付近の毛をイメージングすることに適合させられたイメージングユニットを具備すると共に、
   前記イメージングユニットは、
   前記毛及び／又は前記皮膚の表面によって散乱させられた及び／又は反射させられた並びに前記入射の偏光状態に対応する第一の偏光状態及び前記第一の偏光状態と異なるものである第二の偏光状態を具備する光学的な放射を、前記第一の波長で及び前記第二の波長で、検出するために配置された検出ユニット、並びに、
   前記毛及び前記皮膚の表面の間における識別のために前記検出ユニットからの信号を処理することに適合させられた制御ユニット、前記制御ユニットがさらに前記光学的なカッティング源を制御することに適合させられたものであること
   を具備する、シェービングデバイスにおいて、
   前記制御ユニットは、前記毛及び前記皮膚の表面の間における識別のために前記検出ユニットによって前記第一の波長で測定された前記光学的な放射についての前記検出ユニットからの第一の信号及び前記検出ユニットによって前記第二の波長で測定された前記光学的な放射についての前記検出ユニットからの第二の信号の間における減算及び／又は除算を行うことに適合させられたものである
   ことを特徴とする、シェービングデバイス。
2. 請求項１に従ったシェービングデバイスにおいて、
   前記第一の波長及び前記第二の波長は、相互に異なる二つの予め決定された単一の波長である、又は、相互に少なくとも部分的に異なるものである二つの予め決定された波長の範囲に具備されたものである、
   シェービングデバイス。
3. 請求項２又は３に従ったシェービングデバイスにおいて、
   前記イメージングユニットは、前記皮膚の表面へ向けられた出力ビームによって具備された別の偏光状態へ前記源から放出された光学的な放射によって具備された前記入射の偏光状態を変換することに適合させられた偏光トランスフォーマーをさらに具備する、
   シェービングデバイス。
4. 請求項１から３までのいずれか一つに従ったシェービングデバイスにおいて、
   前記イメージングユニットは、前記皮膚の表面へ向けられた前記出力ビームを集束させることに適合させられた複数のレンズ及び／又はフォーカシングユニットをさらに具備する、
   シェービングデバイス。
5. 請求項４に従ったシェービングデバイスにおいて、
   前記フォーカシングユニットは、レンズ、顕微鏡の対物系、及び／又は光学的なブレードを具備する、シェービングデバイス。
6. 請求項３から５までのいずれか一つに従ったシェービングデバイスにおいて、
   前記入射の偏光状態は、直線偏光状態、円偏光状態、及び／又は楕円偏光状態を具備すると共に
   別の偏光状態は、前記入射の偏光状態と異なる偏光状態に対応する偏光状態を具備する、
   シェービングデバイス。
7. 請求項１から６までのいずれか一つに従ったシェービングデバイスにおいて、
   前記イメージングユニットは、前記皮膚の表面及び前記検出ユニットの間における光学的な放射の光学的な経路に配置された比インクリーサーユニットをさらに具備すると共に、
   前記比インクリーサーユニットは、前記皮膚の表面から戻るところの光学的な放射に対する前記毛から戻るところの光学的な放射の比を増加させることに適合させられたものである、
   シェービングデバイス。
8. 請求項７に従ったシェービングデバイスにおいて、
   前記比インクリーサーユニットは、ビームスプリッター及び偏光ビームスプリッターの少なくとも一つのもの、及び／又は、ファラデーアイソレーターを具備する、シェービングデバイス。
9. 請求項１から８までのいずれか一つに従ったシェービングデバイスにおいて、
   前記源は、少なくとも３０ｎｍの帯域幅を備えた、広帯域の源を具備する、シェービングデバイス。
10. 請求項２から９までのいずれか一つに従ったシェービングデバイスにおいて、
    前記予め決定された波長の範囲は、前記毛の直径、前記毛の複屈折性、及び前記源の中心の波長の少なくとも一つのものの関数である、シェービングデバイス。
11. 請求項１から１０までのいずれか一つに従ったシェービングデバイスにおいて、
    前記源は、第一の直線偏光させられた光学的な放射源及び第二の直線偏光させられた光学的な放射源を具備すると共に、
    コンバイナーは、前記第一の直線偏光させられた光学的な放射源から放出された第一のビーム及び前記第二の直線偏光させられた光学的な放射源から放出された第二のビームを組み合わせる、
    シェービングデバイス。
12. 請求項１から１１までのいずれか一つに従ったシェービングデバイスにおいて、
    前記検出ユニットは、少なくとも二つの光検出器を具備すると共に、
    各々の光検出器及び前記比インクリーサーユニットの間における光学的な経路は、少なくともフォーカシング素子又はコンバイナーを具備する、
    シェービングデバイス。

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