JP6898033B2 - レーザ剃毛、レーザ光を用いて毛を切断する装置、及びレーザ光で毛を剃る方法 - Google Patents

Description

関連出願の相互参照
本出願は、２０１３年３月１５日出願の米国仮特許出願第６１／８０１，１６２号、及び２０１４年３月１３日出願の米国特許出願第１４／２１０，２４８号の優先権の利益を主張し、参照によりそのそれぞれの全体を本明細書に援用する。

本発明は一般に光を利用して物質を切断または処理する装置と方法に関し、これに限定するものではないが、レーザ光を利用する剃毛を含む。

剃毛は、最も一般的には１つ以上の金属刃を持つ剃刀により実行される。ただし、剃刀は使用者の皮膚に炎症を起こしたり傷つけたりすることがある。剃刀はまた皮膚表面の毛を除去することに限られ、結果として比較的短期間の後に再び毛が見えるようになる。また、毛の除去用には様々なレーザ装置がある。ただし、レーザによる毛の除去装置と方法においては通常、一般的に永久的または半永久的に除毛するために皮膚表面下の毛包をレーザ光で破壊する。そのような装置及び方法は一般的に、危険性が高く、高価であり、家庭での使用には適さず、また、色の薄い毛を効果的に切断することができないことが多い。

本発明は、それに限定するものではないがひげを剃ることを含む、物質切断用の装置及び方法を記述する。ある実施形態では、剃毛装置は電磁放射または光（例えばレーザまたは他の光エネルギ）を利用して、１つ以上の毛幹を切断するかまたは毛幹に損傷を与える。少なくとも１つのファイバまたは光ガイドの、少なくとも１つの面が、少なくとも１つの毛幹に向けて光を放出することができる。ある実施形態では、ファイバまたは光ガイドは、ファイバまたは光ガイドの少なくとも１つの光伝送面を経由して、少なくとも１つの毛幹中へ光を結合させるように構成されている。そのような装置は、後で述べるような任意の結合剤などの結合強化媒体を併用して、または併用しないで、光を一つ以上の毛幹へ結合させることができる。本開示による装置は、効果的、効率的であり、費用効果があり、かつ家庭での利用に対しても安全である。

１つの実施形態では、レーザ光を利用して毛を切断するように構成された装置が、ハンドル部と剃毛部とを含む。ハンドル部は電池とレーザ光源とを含む。レーザ光源は電池に結合されて電力を受け取るように構成されている。レーザ光源はまた、毛幹を効果的に切断するために所定の発色団を標的とするように選択された波長を持つレーザ光を発生させるように構成されている。剃毛部には、支持体とその支持体によって支持された単一ファイバ光学系が含まれている。ファイバ光学系は、近位端と遠位端と外壁と、遠位端に向かって配置されて側壁の一部に沿って延在する切断領域と、を持っている。ファイバ光学系は、近位端においてレーザ光源からレーザ光を受け取るように配置され、そのレーザ光を近位端から遠位端に向かって導光し、切断領域が毛髪に接触すると切断領域から毛に向けて光を放出させる。

ファイバ光学系はさらに、切断領域が毛に接触していない場合には、切断領域からの光の放出を防止するように構成されていてもよい。支持体はＴ字型であってもよい。支持体にはファイバ光学系を収納するための溝が含まれていてもよい。そしてファイバ光学系がその溝の中に配置されていてもよい。ある実施形態では、波長は、３８０ｎｍ〜４８０ｎｍ、３８０ｎｍ〜５００ｎｍ、４００ｎｍ〜５００ｎｍ、２５００ｎｍ〜３５００ｎｍ、２９５０ｎｍ〜３０５０ｎｍ、及び２７００ｎｍ〜３５００ｎｍから成る群から選択される、１つ以上の範囲内にある。

ある実施形態では、剃毛部がハンドル部に取り外し自在に結合されているか、ファイバ光学系が支持体に取り外し自在に結合されているか、あるいはまたその両方である。所定の発色団は、皮質、脂肪酸、植物スフィンゴ脂質、セラミド、コレステロール、硫酸コレステロール、及びオレイン酸コレステロールから成る群から選択されてよい。ある実施形態では、装置は、光源からのレーザ光をファイバ光学系の近位端へ向かわせるように構成された光学系も含んでいる。

ある実施形態では、ファイバ光学系は、約４μｍ〜約１０００μｍの範囲の直径を持っている。装置は、ファイバ光学系の遠位端に位置し、かつファイバ光学系の近位端に向かって光を反射させるように構成された反射板をさらに備えていてもよい。装置はまた、支持体に結合され、かつ切断領域付近で吸引するように構成された、真空源を含んでいてもよい。

ある実施形態では、ファイバ光学系は、コアと、切断領域以外においてファイバ光学系の長さに沿ってコアを取り囲むクラッド部とを含んでいる。切断領域は、ファイバ光学系の近位端付近における曲率半径とは異なる曲率半径を持っていてもよい。ある実施形態では、切断領域におけるファイバ光学系の断面形状は楔形である。ある実施形態では、ファイバ光学系は、切断領域に沿って直径が先細となっている。

さらに別の実施形態においては、レーザ光で毛を剃る方法が、毛を切断するように構成された装置を提供することと、装置の光源からのレーザ光を切断領域経由で、毛を切断するために毛の毛幹に向けて導光することと、を含んでいる。この装置はハンドル部と剃毛部とを含んでいる。ハンドル部は電池とレーザ光源とを含んでいる。レーザ光源は電池に結合されて電力を受け取るように構成されている。レーザ光源はまた、毛幹を効果的に切断するために所定の発色団を標的とするように選択された波長を有するレーザ光を発生させるように構成されている。

剃毛部には、支持体とその支持体によって支持された単一ファイバ光学系が含まれている。ファイバ光学系は、近位端と遠位端と外壁と、遠位端に向かって配置されて側壁の一部に沿って延在する切断領域とを持っている。ファイバ光学系は、近位端においてレーザ光源からレーザ光を受け取り、そのレーザ光を近位端から遠位端に向けて導光し、切断領域が毛に接触すると切断領域から毛に向かって光を放出する。

この方法は、切断領域が毛に接触していない場合には、切断領域からの光の放出を防止することをさらに含んでよい。この方法は、（１）剃毛部をハンドル部へ取り外し自在に結合すること、または（２）ファイバ光学系を支持体へ取り外し自在に結合すること、または（３）その両方、をさらに含んでよい。波長は、３８０ｎｍ〜４８０ｎｍ、３８０ｎｍ〜５００ｎｍ、４００ｎｍ〜５００ｎｍ、２５００ｎｍ〜３５００ｎｍ、２９５０ｎｍ〜３０５０ｎｍ、及び２７００ｎｍ〜３５００ｎｍから成る群から選択される１つ以上の範囲内にあってよい。

本開示と、達成される従来技術に対する利点とを要約するために、本明細書においていくつかの目的と利点を記述する。このような目的と利点のすべてが、必ずしも任意の特定の実施形態によって達成される必要のないことは、勿論理解されるべきである。したがって、当業者であれば理解できるように、本発明は例えば、本明細書で教示または示唆される１つの利点または利点群を、本明細書において教示または示唆される他の目的または利点を必ずしも達成することなし達成または最適化するような形で実現または遂行されてもよい。これらの実施形態のすべては本明細書の開示の範囲内にあることが意図されている。これら及びその他の実施形態は、添付の図面を参照する以下の詳細な説明で当業者には容易に明らかとなるであろう。ここで本発明は、開示されたいかなる特定の実施形態にも限定されるものではない。

本発明のこれら及びその他の特徴、態様、及び利点を以下の図面を参照して説明する。これらは例示ではあるが、本発明を制限するものではない。

レーザ剃毛装置の一例示的実施形態を示す図である。 レーザ剃毛装置の別の例示的実施形態を示す図である。 西洋剃刀に似た形の別のレーザ剃毛装置の例示的実施形態を示す図である。 毛幹中へ光を結合させるレーザ剃毛装置のファイバ部分を示す図である。 切断領域におけるファイバの別の実施形態の断面図である。

以下においていくつかの実施形態及び実施例を記述するが、当業者であれば本発明は開示された特定の実施形態及び／又は使用法、およびその明らかな変形態と等価物を超えた範囲に及ぶことは明らかであろう。したがって、本発明の範囲は、以下に述べるいかなる特定の実施形態によっても制限されるものではない。

毛幹は、高強度光による吸収加熱と燃焼、及び／又は毛幹の溶融によって切断することができる。この方式に基づくいくつかの光学的剃毛装置は、剃刀を用いる剃毛、またはレーザ除毛に取って代わるものと見なされてきた。そのような装置には、複数の光ファイバを含み、光を光ファイバの一端に結合させ、光ファイバの反対の端部からその長手軸方向に平行に光を放出させて毛を切断するように使用されるものがある。このように複数の光ファイバを使用することの１つの問題点は、複数のファイバのクラッド部の断面積内への光の損失が大きくなることである。光がファイバ中を進行する際クラッド部において光エネルギが失われるので、ファイバ光学系が多いほど光エネルギの損失が大きくなる。さらに、１つの光源からの光を複数のファイバ（例えば、ファイバ光学系の束）の（例えば近位端の）断面積内に結合させる際の別の問題は、例えば丸いファイバを束ねた場合などにおけるファイバとファイバの間の空間への分割損失である。

本開示による装置及び方法は、これらのクラッド断面損失、及び／又は分割損失に係わる問題点と不利益を有利に克服し、より効率的な装置を実現する。本明細書に記載の手法は、装置をより小さく軽くし、及び／又は製造コストをより少なくする。さらには、ある実施形態では、単一の光源が単一のファイバ光学系導管に結合される。単一のファイバ光学系導管は、以下で詳細を述べるように、ファイバ外壁の側部に沿った所定の領域から光を放出するように構成されている。ファイバ外壁の側部は、その外壁表面を毛に接触させたときにのみ、光がファイバ外壁表面の側部から漏れることができるような条件または構成となっていてもよい。そのような場合、輝度が高く、エネルギの集束した光が、その接触部位でのみ放出される。この側面で放出して収束する効果は、より小さないエネルギで毛を効果的に切断（そしてより一般的には、物質を除去）することを可能とするので有利である。それゆえある実施形態においては、効率的な剃毛装置には、電池駆動の携帯型装置が含まれ得る。それに加えて、毛（または他の標的物）に接触した時に光がファイバの側部からのみ放出されるので、動作時に遠位端から連続的に光が放出される装置に比べるとこの装置はより安全である。さらに、端部放出型ファイバ光学系に比べて側面放射型ファイバ光学系の剃毛装置から放出される光はより大きな発散角でファイバ光学系から放出される。したがって、大きな発散角により、側面放射型ファイバ光学系装置から出る光がより急速に発散して、距離と共に輝度とフルエンス（強度及び面積当たりのエネルギ）が弱くなるので、側面放射型ファイバ光学系剃毛装置はより安全である。

さらに、光で一つ又は複数の毛幹に損傷を与え、及び／又は切断するためには、少なくとも光エネルギの一部が毛幹に吸収されて、熱に変換されるか、結合を破壊する機構を誘発する。毛には光を実質的に吸収する３つの発色団がある。それはメラニン、ケラチン、および水である。ケラチンと水は約３０００ｎｍに吸収ピークを持っている。メラニンは約３００ｎｍに吸収ピークがあり、比較的一定を保った後、約３０００ｎｍに向かって（ログスケールで）ほぼ直線的に減少する。色の濃い毛、例えば黒や茶の毛は、メラニンを含み、十分な量の紫外線（ＵＶ）、可視光（ＶＩＳ）、近赤外線（ＮＩＲ）、及び多くの赤外線（ＩＲ）の波長によって、損傷を受けるか切断することが可能である。以前の概念的なモデル、装置、及び方法では、毛を切断または損傷させるのに、典型的には約８１０ｎｍの波長を持つ光を発するレーザダイオードが利用された。約６００ｎｍの波長を持つ光は、有利なことに血液に吸収されないか、血液によって大幅には吸収されない。このため、約６００ｎｍより上の波長の光はヘモグロビンによって吸収されないので、患者への副作用のリスクが軽減される。いくつかの以前の装置及び方法では、光源としてフラッシュランプを使用しようとした。ただしこの場合、伝送システムへの光の結合が実現できないことが多かった。

一方で、色の薄い毛、例えば白やブロンドの毛には、メラニンが少ないか全くない。したがって、従来の装置や手法は、水またはケラチンを標的として、色の薄い毛を切断しようとした。毛には通常約１２％の水分が含まれている。ある場合には、メラニンがないかメラニン量が不十分な場合に、ＮＩＲ光及び／又はＩＲ光を用いて、水による吸収で毛を切断または損傷させようとすることができる。ただし、水を標的とする場合、光のフルエンスが最初に不十分であると、水が毛幹から蒸発し、そのために次に毛幹を切断または損傷させようとするときに水を利用することができない。驚くべきことに、白色光はＵＶ光の含有に拘わらず、色の薄い、例えば白またはブロンドの毛を損傷させまたは切断することができる。

ある実施形態では、本開示の装置及び方法は、紫（約４００ｎｍまたは約３８０ｎｍ〜約４８０ｎｍの範囲）、青、及び／又は波長が約３８０ｎｍ〜約５００ｎｍまたは約４００ｎｍ〜約５００ｎｍの範囲の青緑の色を使用して毛を損傷させるか切断する。ある実施形態では、約３０００ｎｍの波長の光を使用して、毛を損傷させるか切断する。驚くべきことに、これらの範囲の光は、色の薄い毛、例えば白やブロンドの毛ですら、損傷を与えるか切断することが可能である。これらの波長を選択して、事前には未知の発色団、例えば毛包からの皮脂を標的とすることが可能である。ある実施形態では、一つ又は複数の脂肪酸、植物スフィンゴ脂質、セラミド、コレステロール、硫酸コレステロール、及び／又はオレイン酸コレステロールを標的とするように波長を選択する。ある実施形態では、毛の外表面上、毛の内部、及び／又は毛のケラチン片の間にある、毛の脂肪層を標的とするように波長を選択する。ある実施形態では、本明細書に記述の任意の装置または任意の方法に従って、毛または剃毛装置、またはその両方に、剃毛前に使用者がエストロゲン発色団を塗布することも可能である。エストロゲン発色団は、任意の所望の波長を目標とするように選択することができる。これらの発色団は、従来知られている発色団よりもこれらの波長における吸収が高くて有利である。さらに、毛には典型的にはケラチン層の間に空気が含まれている。この空気のポケットは、毛に向けた光を散乱させることができ、波長が短いほど光をより大きく散乱させる。散乱が大きくなれば毛幹内での光路が長くなり、これにより毛幹への光の吸収確率が上がる。したがって、青及び青緑の範囲の波長が短いほど散乱もより大きくなり、それによって光路長が長くなって吸収の確率が上がる。

ある実施形態では、本開示による剃毛装置が、機械的支持体の内部に収納されるか機械的支持体で支持されたレーザファイバ光学系のような、片面放出導波管を含むことができる。他の実施形態においては、剃毛装置は２つ以上のファイバを含んでいる。さらにある実施形態においては、側部に代わって、または側部に加えて、導波管またはファイバの端部から光を放出することができる。

レーザ剃毛装置１００の一例示的実施形態を図１に示す。剃毛装置１００はハンドル１０２と支持体１４０を含み、この支持体は、ハンドル１０２に結合されてそこから延びる、例えば光ファイバ１０４などの導波管を支えている。導波管は、ファイバ、中空の光導波路、液体の光導波路、または他の任意の導波路であってよい。ハンドル１０２は通常、電源１０８と、例えば任意のレーザドライバ基板を必要とするダイオードレーザなどの少なくとも１つの光源１１０と、１つ以上の光学系１１２とを含んでいる。ある実施形態では、光源はキセノンフラッシュランプであってもよいし、またはそれを含んでいてもよい。光源は、例えば約２５００ｎｍ〜約３５００ｎｍの間、例えば約３０００ｎｍ、または約４００ｎｍ〜約５００ｎｍの間の、様々な波長の光を放出するように構成できる。ある実施形態では、光源は、ＵＶＡ光、ＵＶＢ光、少なくとも約２０％がＵＶＡである光、少なくとも約２０％が約４００ｎｍ〜約５００ｎｍの範囲にある光、少なくとも約２０％が約２７００ｎｍ〜約３５００ｎｍの範囲にある光、少なくとも約２０％が３０００ｎｍの範囲にある光、ＵＶＡ光を含む光、３８０ｎｍ〜４８０ｎｍの範囲にある光を含む光、４００ｎｍ〜５００ｎｍの範囲にある光を含む光、２７００ｎｍ〜３５００ｎｍの範囲にある光を含む光、実質的に４００ｎｍ〜５００ｎｍの範囲にある光、実質的に２７００ｎｍ〜３５００ｎｍの範囲にある光、及び／又は波長が実質的に約３０００ｎｍまたは約３０００ｎｍ±５００ｎｍの光、を放出するように構成することができる。ある実施形態では、異なる波長の複数の光源を単一のファイバ１０４と共に使用することができる。ある実施形態では、異なる波長の複数の光源を複数のファイバまたは別の光導波路に結合させることができる。

電源１０８は光源１１０に電気的に結合されて、光源１１０に電力を供給する。使用時に光源１１０は光を放出し、これが一つ又は複数の光学系１１２へ向けられる。一つ又は複数の光学系１１２は、光源１１０からの光をファイバ１０４の近位端１０４ａへ結合させる。一つ又は複数の光学系１１２は、レンズ、レンズシステム、または一つ又は複数の反射鏡である。ある実施形態では、個別の光学系は必要ではなく、近接効果あるいは直接または間接接触によって光を導波管中へ結合することができる。本開示による任意の実施形態において、光はレーザ光、コヒーレント光、及び／又は非コリメート光の少なくとも一部であってよい。剃毛装置１００の一部またはすべては、防水性または耐水性であってよい。ある実施形態では、光源１１０はハンドル１０２の外、例えば基体ユニット内に配置することができる。基体ユニットは、電導体または光導体によってハンドル１０２に電気的及び／又は光学的に結合することができる。例えば、ファイバまたはアンビリカス（ｕｍｂｉｌｉｃｕｓ：へその緒状のチューブ）によって光を基体ユニットからハンドル１０２へ伝送することができる。

図４はファイバ１０４の部分図である。ファイバ１０４は様々な断面形状、例えば図に示す実施形態のような丸い断面、を持つことができる。図に示すように、ファイバ１０４はコア１１４と、コア１１４を取り囲む外部クラッド部１１６を含んでいる。ある実施形態では、ファイバコア１１４は、約４μｍ〜約１０００μｍの範囲の直径を持っている。ある実施形態では、ファイバコア１１４は０．５ｍｍ〜２ｍｍの間の直径を持っている。使用時には、光線１１８が近位端１０４ａから遠位端１０４ｂに向かってファイバ１０４に沿って伝播する。低屈折率のクラッド部１１６に比べてコアが高屈折率となっているために、光線１１８はコア１１４内に閉じ込められる。ファイバ１０４は、ファイバ１０４の遠位端１０４またはその近くに、開口または切断部または光放出面１０６を含んでいる。切断面１０６は約２ｍｍ〜２００ｍｍの間の長さを有する直線形状となっていてもよい。ある実施形態では、切断面１０６は複数の導波管またはファイバを含んでいる。例えば、ハンドル１０２に結合された単一ファイバ１０４が結合されて複数のファイバとなってもよい。他の実施形態では、複数のファイバまたは他の導波管がハンドル１０２から延びていてもよい。ある実施形態では、切断面１０６はファイバ光学系１０４の長さに沿って配置されていて、ファイバ光学系の遠位端１０４ｂから離間している。例えば、切断面１０６の全体が、ファイバ光学系の遠位端１０４ｂからある距離だけ離間していてもよい。ファイバ光学系１０４は、切断面１０６がファイバ遠位端１０４ｂにまで延びないように構成されていてもよい。

図５は、切断領域における、ファイバ１０４の別の実施形態の断面図である。ファイバ１０４は、コア１１４と、コア１１４を部分的に取り囲む外部クラッド部１１６を含んでいる。コア１１４の外表面１３０には外郭部１３２がある。図に示した実施形態では、外殻部１３２は凹面である。ただし、他の実施形態では、外殻部１３２は、凸面、平面、尖頭形、楔形などであってよい。ファイバ１０４と切断領域は、線引き、押し出し、鋳造、またはそれらと同等な手法によって形成することができる。外郭部１３２の曲率は、毛幹１３４内に光学的合焦領域１３６を形成することにより、光をファイバ１０４の側面から毛幹１３４内に導光することを支援するレンズ効果を与えることができる。外郭部１３２は毛の外径に一致する形状として、毛幹１３４を押しつつ毛幹１３４の内部にエネルギを集束させるようになっていてもよい。ある実施形態では、外郭部１３２は少なくとも部分的に被覆で覆われている。例えば、少なくともファイバ１０４の一部からクラッド部１１６の一部を除去して、例えばファイバの長さに沿うファイバの側面上で、コア１１４の一部を露出させてもよい。そして露出部分をその後被覆で覆ってもよい。この被覆は「再クラッド」とも呼ばれる。被覆には、これに限定するものではないが、透明樹脂、有機油脂、シリコーン、ワセリン、透明ＰＴＦＥ、透明ｅＰＴＦＥ、透明ゴム、透明ＲＴＶなどを含む、前述の任意の被覆が含まれてよい。ある実施形態では、被覆は、反射性、透過性、非反射性、潤滑性であってよく、及び／又は毛の上につかまるように構成されていてもよい。

ある実施形態では、ファイバ１０４は遠位端１０４ｂ、またはその近辺にミラーまたはファイバ再循環器（図示せず）を含んでいて、ファイバ１０４内を移動する光を反射して光出力と効率を増大させるようになっていてもよい。ミラーは、任意の未消費の光の少なくとも一部を戻して、切断面１０６へ導光する助けをすることができる。ある実施形態では、一つ又は複数の光学的反射被覆がファイバ１０４の少なくとも一部に被覆されて、ファイバ１０４内の放射の再循環を助けて効率を向上させる。

ある実施形態では、剃毛装置１００には、ファイバ１０４の近くまたは側面に沿って配置された、任意選択でフィルタを持った真空吸引器（図示せず）が含まれる。真空吸引器は、毛が燃えたときに生じる煙を除去するような構成とすることができる。

剃毛装置１００は、例えば図１〜図３に示すような様々な構成を取ることができる。図１、図２の実施形態は、実質的に同一のハンドル１０２構成を持つ。ただし、図１及び図２の実施形態のファイバ１０４及び／又は支持体１４０は、形状と構成が異なる。ファイバ１０４及び／又は支持体１４０は様々な形状と構成を取ることができ、剃毛装置１００の使いやすさを改善することができる。例えば、ファイバ１０４及び／又は支持体１４０は、実質的に直線的または曲線的であってよいし、あるいは直線部分と曲線分の両方を含んでもよい。ファイバ１０４及び／又は支持体１４０は、Ｌ字型、Ｓ字型、Ｔ字型、または他の任意の好適な形状であってよい。ある実施形態では、ファイバ１０４は機械的支持体１４０によって保持されるか、または少なくとも部分的に内包される。単一のファイバ１０４だけでは柔軟過ぎて所望の形状を保持できないし、また損傷をより受けやすいので、そのような機械的支持体１４０が剃毛装置１００により大きな強度と構造を与える。ある実施形態では、剃毛装置１００を伝統的な刃のある剃刀に似せた構成とすることができる。図３の実施形態では、剃毛装置１００は西洋剃刀に似ている。図に示す実施形態では、剃毛装置１００は、西洋剃刀の刃に似た支持部分１２０を含んでいる。支持部分１２０はヒンジまたはピボット１２２を介してハンドル１０２に結合されている。ある実施形態では、支持部分１２０はハンドル１０２に枢動可能に結合されていて、剃毛装置１００は折り畳むことが可能である。ファイバ１０４の切断面１０６は支持部分１２０の端部に沿って配置することができる。そうして使用者は、西洋剃刀を使う場合と同じように剃毛装置１００を使用することができる。別の実施形態では、剃毛装置１００は安全剃刀に似せることができる。そうして、従来の安全剃刀の刃のある位置に切断面１０６を配置することができる。

ある実施形態では、剃毛装置１００は使い捨て可能である。別の実施形態では、ハンドル１０２は再使用可能であって、機械的支持体１４０を含むファイバ１０４部が、使い捨てのカートリッジを有する安全剃刀と同様に、使い捨て可能である。ファイバ１０４部はハンドル１０２に取り外し自在に結合することが可能であり、数回使用した後に交換できる。ファイバ１０４の近位端１０４ａには、ハンドル１０２にあるコネクタに結合するように構成されたコネクタを含むことができる。コネクタの１つまたは両方が防水性または耐水性であってよい。ある実施形態では、使い捨て可能なファイバ１０４部分を中間の導波管によってハンドル１０２へ結合することができる。

ある実施形態では、切断面１０６が、例えば図４に示すような、クラッド部１１６が除去されたファイバ１０４の一部を含んでいる。クラッド部１１６は様々な方法、例えば化学的方法及び／又は機械的方法によって除去することが可能である。空気はコア１１４より屈折率が低いので、光線１１８はまだファイバ１０４内に閉じ込められる。したがって光がファイバ１０４の外と結合できるためには、コア１１４よりも屈折率の高い毛１０に、剃毛装置１００の切断面１０６を接触させなければならない。例えば、酸化ケイ素のコアを持つファイバ１０４は屈折率が約１．４７であり、その一方で大部分が脂質のあるケラチンでできている毛は、典型的には約１．５６の屈折率である。つまり、切断面１０６が毛、またはコアよりも高い屈折率の別の物体と接触していない場合には、ファイバ１０４から光は少ししか、またはまったく漏れ出ない。このことが、レーザ放射を閉じ込めるので例えば眼の安全などの安全上の理由で有利であり、放出される光が部屋の中に失われずに毛の切断に利用されために装置の効率が改善される。切断面１０６が毛１０と接触するように配置されると、例えばファイバ１０４から毛幹１０への放射のエバネッセント転移によって、毛幹がファイバ１０４からの放射を吸収し始める。ある実施形態では、図４に示すようにクラッド部１１６がファイバ１０４の周囲の一部から除去されるだけである。これにより、使用者が体の別の部分をファイバ１０４の光放出部に偶発的に接触させるリスクが低減されて有利である。ある実施形態では、剃毛装置１００は、毛との接触を検出するセンサを含むことができ、切断面１０６が毛と接触していると判定された場合にのみ、光源１１０をオンあるいはアクティブとするように剃毛装置１００を構成することができる。

ある実施形態では、クラッド部１１６を除去する代わりまたは除去することに加えて、被覆材または結合材を利用して、切断面１０６において光をファイバ１０４の外へ結合して取出す。そのような実施形態のあるものでは、光が放出するために切断面１０６が毛と接触する必要がない。例えば、切断面１０６をフォトリソグラフィまたはエッチングで処理して、光がファイバ１０４から出ることのできる面を形成する。ある実施形態では、散乱材料を、例えば糊付けまたは接着などで切断面１０６に結合させることができる。ある実施形態では、クラッド部１１６を切断面１０６から除去するとともに、切断面１０６をさらに処理するか、散乱材料を切断面１０６に結合させることを行う。ある実施形態では、一つ又は複数の被覆を少なくともファイバ１０４の一部に行って、毛幹へのエネルギ移動を高める。そのような被覆を任意選択により（あるいはファイバ１０４に対してそのような材料を被覆する代わりに）毛に対しても行ってよい。多様な被覆材料、または結合材料の任意のものをそれに利用することができる。例えば、これに限定するものではないが、本明細書で述べた任意の発色団、石油ゲル、樹脂、シリコーン、室温加硫（ＲＴＶ）シリコーン、ポリテトラフルオロエチレン（ＰＴＦＥ）、拡張ポリテトラフルオロエチレン（ｅＰＴＦＥ）などである。ある実施形態では、ファイバ１０４または切断面１０６は、毛への光の移動を最適化するような形状とされる。例えば、ファイバ１０４の遠位部分を先細として、ファイバ内を伝播する光の角度を変化させ、少なくとも光の一部がファイバ１０４の結合から抜け出るようにすることが可能である。

ある実施形態では、剃毛装置１００には少なくとも１つの光の前方断面整形光学系が含まれ、これが約２ｍｍ〜２００ｍｍの間の線に沿って少なくとも部分的にコヒーレント光を配置する。そのような実施形態のあるものでは、光は光整形光学系から毛へ直接放出される。他の実施形態では、光は少なくともさらに１つの光学系を通って毛に放出される。ある実施形態では、光整形光学系は導波管またはファイバであって、これが放出される光の形状を約２ｍｍ〜約２００ｍｍの間の長さを有する直線へ、少なくとも部分的に変化させる。ある実施形態では、光源からの光が少なくとも１つの刃型光学系へ結合されて、これが光の少なくとも一部を毛へガイドする。刃型光学系は、光ガイド及び／又は光送信器であってよい。刃型光学系は、取り外し可能型、消耗型、及び／又は交換可能型であってよい。

眼の安全、及び／又は皮膚への快適さや安全のために、毛、顔、または体の他の部分へ光が直接放射されないことが好ましい。ある実施形態では、剃毛装置は、放射された光が皮膚表面に対して平行又は実質的に平行な方向、または光が皮膚及び／又は眼に実質的に入らないように選択された角度で導光されるように構成されている。例えば、剃毛装置１００と切断面１０６は、毛に入射する光が約±４５°の範囲、例えば皮膚表面に対して約±５°、±１０°、又は±２５°の範囲で、毛に向かうように構成することができる。ある実施形態では、剃毛装置１００は破損されたファイバを検出するための少なくとも１つのセンサを含んでいる。例えば、センサをファイバ１０４の遠位端１０４ｂまたはその近くに配置して、そのセンサに入射する光量を検出することが可能である。遠位端の１０４ｂのセンサに光がわずかしか到達しないか、全く到達しない場合には、ファイバ１０４が破損して光の放射を漏洩させている可能性があり、これは安全上の問題となり得る。したがって、センサが遠位端１０４ｂに到達する光をわずかしか、または全く検出しない場合には、剃毛装置１００は光または電源を切断することができる。

白い（または色の薄い）毛を、例えば約４０３ｎｍの青色光で切断する場合、茶色の毛を（例えばメラニンを標的として）切断する場合に比べて約２倍のフルエンス（すなわちエネルギレベル）が必要である。したがって、出力を増加させることでいくつかの場合には本明細書に記載の装置及び方法の効能を上げることができる。ただし、出力を増加させると場合によっては副作用のリスクも増大する可能性がある。ある実施形態では、本明細書に開示の剃毛装置は、標的とする毛に存在する発色団の検出、またはその発色団を示唆するデータの収集をするように構成された一つ又は複数のセンサを含んでいる。例えば、毛に接触すると、装置は毛の中へ光を放出することができ、センサは反射した光を検出して、吸収される光の波長を装置で決定することができる。ある実施形態では、センサは装置のハンドル内に配置されてもよい。ある実施形態では、センサは分光計として機能するＭＥＭＳ装置であってよく、毛に向かって光を放出する装置及び／又は毛に接触するように構成された装置の一部の上に配置される。毛が十分な量のメラニンを含むことを、センサが検出するか、及び／又はセンサのデータに基づいて装置が判定すると、装置はエネルギレベルまたは出力を低減するか、所定の発色団（例えばメラニン）を標的として放射される光の波長を調節するかのいずれか、または両方を行うことができる。毛がメラニンは十分ではないが皮脂を十分に含むことを、センサが検出するか、及び／又はセンサのデータに基づいて装置が判定すると、装置はエネルギレベルまたは出力を増加させるか、皮脂を標的として放射される光の波長を調節するかのいずれか、または両方を行うことができる。

本明細書に記載の２つ以上の装置を、同時に、または順番に使用して、毛の切断または毛に損傷を与えることができる。

本明細書における装置及び方法は、毛を切断するかまたは毛を損傷させることに関して記述したが、これらの装置及び方法は他の応用、例えば外科手術への利用も可能である。装置または切断面１０６は、ナイフ、手術用メス、あるいはその他の切断具に似た形状とすることができる。ある実施形態において、組織の切断にこの装置を利用する場合、この装置は、組織に吸収される光が生成する熱によって、凝固及び止血手段としても作用することができる。光を変調しまたは調整することで、組織を切断するか、または凝固させることができる。

本明細書で述べた実施形態に対して多くの変形及び変更が可能であり、それらの構成要素は他の許容される実施例に含まれていると理解すべきであることを強調しておきたい。そのような変更と変形のすべては、本開示の範囲内で本明細書に含まれ、以下の特許請求の範囲で保護されることが意図されている。さらに、前述の開示は、いかなる特定の部品や、特性、プロセスステップも必要または必須であることを意味するものではない。

Claims (31)

1. レーザ光を用いて毛を切断する装置であって、前記装置は、ハンドル部と結合可能に構成された剃毛部を備え、前記剃毛部は、
   支持体と、
   前記支持体によって支持された導波路と、
   センサと、
   を有し、
   前記導波路は、第１の位置と、第２の位置と、外壁と、前記第２の位置に向かって前記外壁の一部において前記導波路の長手方向に沿って延在する切断領域と、を備え、
   前記剃毛部は、毛幹を効果的に切断するために所定の発色団を標的とするように選択された波長を有するレーザ光を放射するように構成されているとともに、
   前記導波路は前記第１の位置においてレーザ光源から前記レーザ光を受け取り、前記レーザ光を前記第１の位置から前記第２の位置に向かって導光し、前記切断領域を毛に接触させると前記毛に向かって前記切断領域から前記レーザ光の少なくとも一部を放出させるとともに、
   前記センサは、前記剃毛部に結合されている
   装置。
2. 前記センサは、毛との接触を検出するように構成されている、請求項１に記載の装置。
3. 前記センサは、前記導波路からの光の漏れを検出するように構成されている、請求項１に記載の装置。
4. 前記センサは、前記導波路の破損を検出するように構成されている、請求項１に記載の装置。
5. 前記センサは、前記センサに入射する光量を検出するように構成されている、請求項１に記載の装置。
6. 前記センサは、毛に存在する発色団を検出するように構成されている、請求項１に記載の装置。
7. 前記発色団は、メラニンまたは皮脂である、請求項６に記載の装置。
8. 前記センサは、反射光を検出するように構成されている、請求項１に記載の装置。
9. 前記センサは、分光計として機能するように構成されている、請求項１に記載の装置。
10. 前記センサは、前記導波路の第２の位置若しくはその近傍、前記支持体、または前記導波路の切断領域に設けられている、請求項１に記載の装置。
11. 前記センサは、切断面が毛と接触しているときに切断領域にレーザ光を送出するように構成されている、請求項１に記載の装置。
12. 前記センサは、前記導波路にレーザ光が送出されないようにするか、または前記導波路に送出されるレーザ光の量を減少させるように構成されている、請求項１に記載の装置。
13. 前記センサは、前記導波路にレーザ光を送出し得るか、または前記導波路に送出されるレーザ光の量を増大させるように構成されている、請求項１に記載の装置。
14. 前記導波路は、さらに、前記切断領域が毛に接触すると、前記レーザ光の少なくとも一部を前記切断領域から毛に向けて光を放出させるように構成されている、請求項１に記載の装置。
15. 前記導波路は、さらに、切断領域が毛に接触していない場合には、切断領域からの光の放出を防止するように構成されている、請求項１４に記載の装置。
16. 前記導波路と前記毛との間に位置するように構成された結合強化媒体をさらに備える、請求項１に記載の装置。
17. 前記支持体は、Ｔ字型である、請求項１に記載の装置。
18. 前記支持体は、前記導波路を収納するように構成された溝を備え、前記導波路は前記溝の内部に配置されている、請求項１に記載の装置。
19. 前記波長は、３８０ｎｍ〜４８０ｎｍ、３８０ｎｍ〜５００ｎｍ、４００ｎｍ〜５００ｎｍ、２５００ｎｍ〜３５００ｎｍ、２９５０ｎｍ〜３０５０ｎｍ、及び２７００ｎｍ〜３５００ｎｍから成る群から選択される１つ以上の範囲内にある、請求項１に記載の装置。
20. 前記剃毛部は前記ハンドル部に取り外し自在に結合されている、請求項１に記載の装置。
21. 前記導波路は前記支持体に取り外し自在に結合されている、請求項１に記載の装置。
22. 前記所定の発色団は、皮質、脂肪酸、植物スフィンゴ脂質、セラミド、コレステロール、硫酸コレステロール、及びオレイン酸コレステロールから成る群から選択される、請求項１に記載の装置。
23. 前記レーザ光源からの前記レーザ光を前記導波路の前記第１の位置へ向かわせるように構成された光学系をさらに備える、請求項１に記載の装置。
24. 前記導波路は、約４μｍ〜約１０００μｍの範囲の直径を有する、請求項１に記載の装置。
25. 前記導波路の前記第２の位置に位置し、かつ前記導波路の前記第１の位置に向かって光を反射させるように構成された反射板をさらに備える、請求項１に記載の装置。
26. 前記支持体に結合され、かつ前記切断領域の付近で吸引するように構成された、真空源をさらに備える、請求項１に記載の装置。
27. 前記導波路は、コアと、前記切断領域を除いて前記導波路の長さに沿って前記コアを取り囲むクラッド部と、を備える、請求項１に記載の装置。
28. 前記切断領域は、前記導波路の第１の位置付近における曲率半径とは異なる曲率半径を有する、請求項１に記載の装置。
29. 前記切断領域における前記導波路の断面形状は楔形である、請求項１に記載の装置。
30. 前記導波路は、前記切断領域に沿って直径が先細となっている、請求項１に記載の装置。
31. 前記レーザ光の少なくとも一部を２ｍｍ〜２０ｍｍの長さを有する直線状の導波路に導く少なくとも１つの光断面整形光学系を備える、請求項１に記載の装置。
    

Images