JP7057840B6 - ヘアスタイリング装置 - Google Patents

Description

本発明は、光熱的な毛髪の整形のためのヘアスタイリング装置に関する。

国際特許出願公開WO2017153121（整理番号2016PF00294、参照により本明細書に組み込まれたものとする）は、光エネルギーを毛髪に送達するように構成されたパルス駆動発光ダイオード（ＬＥＤ）又はＬＥＤのアレイを有するヘアスタイリング装置を開示し、ここで出力波長は４００乃至９００ｎｍの範囲内にあり、４００ｎｍ乃至６５０ｎｍの範囲内で良好な結果が得られ、好適には４５０乃至５５０ｎｍの範囲内にあり、パルス幅は５０乃至３００ｍｓの範囲内にあり、好適には５０乃至２００ｍｓの間であり、例えば１００乃至２００ｍｓの間であるか、又は５０乃至１００ｍｓの間であり、該装置は更に、ＬＥＤを駆動するためのＬＥＤパルスドライバ回路と、特に電圧、パルス持続時間、パルスデューティサイクルを含むパルス電気パラメータを制御する、ＬＥＤパルスドライバを制御するための制御システムと、毛髪に接触し、毛髪を予め設定された形状、例えば平面状に保持するように構成された毛髪接触インターフェースと、及びＬＥＤによって提供されるパルス光照射中に迷光を遮断するように構成された光学シールドと、ＬＥＤによって提供されるパルス光露光の間、例えば平面状、円筒状、及び毛髪の光露光の間、迷光を遮断するように構成された光学シールドと、を有する。

本発明の目的は、特に、改善されたヘアスタイリング装置を提供することである。本発明は、独立請求項により定義される。有利な実施例は、従属請求項により定義される。

本発明の一態様によれば、毛を光放射にさらすためのルミネッセンスユニットを有するヘアスタイリング装置が提供される。好適には、ルミネッセンスユニットは、光源からの第１の波長の光を、ルミネッセンスユニットから出る第２の波長の脱出光に変換するように配置されている。好適には、ルミネッセンスユニットは、例えば、ルミネッセンスユニットの端部にミラーを持つことによって、毛がルミネッセンスユニットに触れる部分を除いて、ルミネッセンスユニットから出る光を妨害するように配置されている。好適には、ルミネッセンスユニットは散乱要素を備える。ルミネッセンスユニットの屈折率は、１．３乃至１．７の範囲、好適には１．３乃至１．４２の範囲であっても良い。好適には、ルミネッセンスユニットは、複数の処置区画を提供する。好適には、ヘアスタイリング装置は、ルミネッセンスユニットに光を結合するための光源を有するハンドル部からなり、各々がそれぞれのヘアスタイリングタイプに適合された複数の交換可能なルミネッセンスユニットを提供しても良く、これらの交換可能なルミネッセンスユニット（ＬＵ）はハンドル部に挿入可能である。

光熱による毛髪の再整形は、設計上の制約及び光源からの固有のパラメータのために、十分に大きな毛束に均質な光強度を提供することが困難であることに悩まされる。本発明では、制限された設計上の制約を受けることなく、毛髪に均質な光を提供する方法を記述する。本発明の実施例は、光を導波路にトラップし、幾つかの設計上の可能性を持って、毛髪に向かって光強度を均一に広げるためのルミネッセンスユニットの使用に基づいている。ルミネッセンスユニットの形状は、好適には、ヘアスタイリング装置によって実施されるヘアスタイリングの種類に適合される。

本発明のこれらの態様及び他の態様は、以下に記載される実施例を参照しながら説明され、明らかになるであろう。

本発明の実施例を示す。 本発明の実施例を示す。 本発明の実施例を示す。 本発明の実施例を示す。

図１は、本発明の実施例で使用される原理を示す。光熱的毛髪再整形は、設計上の制約及び光源からの固有のパラメータのために、十分に大きな毛束に均質な光強度を提供することの困難さに悩まされる。本実施例は、設計上の制約に制限されることなく、毛Ｈに均質な光を提供する。実施例は、光を導波路にトラップするためのルミネッセンスユニットＬＵの使用に基づいており、幾つかの設計上の可能性をもって毛髪Ｈに向かって光強度を均一に広げることができる。ルミネッセンスユニットは、光透過体と、１つ以上の放射入力面を構成する光透過体と、光源からの光の少なくとも一部を変換光に変換するように構成された発光材料とから構成されている。

図１において、光源Ｌは、ここではルミネッセンスロッドの形状をとるルミネッセンスユニットＬＵに光Ｌｉを送る。光源Ｌは、ＬＥＤアレイであっても良いし、有機ＥＬ素子であっても良いし、レーザであっても良い。ルミネッセンスユニットは、発光色素ＬＤを有し、ルミネッセンスロッドの両端にはミラーＭが設けられている。発光色素ＬＤの結果、入射光Ｌｉは変換光ＣＬに変換される。毛ＨがルミネッセンスユニットＬＵに接触したところでは、ルミネッセンスユニットＬＵから脱出光ＥＬが出する。

光源Ｌは、ルミネッセンスユニットＬＵに向かって光Ｌｉを出射する。ルミネッセンスユニットＬＵ内の蛍光色素ＬＤは、この光を第２の波長に変換して全方向に出射する。波長変換は、幾つかの実施例の重要な側面であり、十分な光が導光体内に閉じ込められるという利点を提供する。使用する波長のタイプは、潜在的に任意の波長をヘアスタイリングに使用することができるので、ここでは第二の態様である。波長変換の幾つかの例は、ＵＶ（＜４００ｎｍ）から青色光（約４５０乃至５２０ｎｍ）への変換であり得る。ＵＶは、標準的な構成では安全ではないと考えられるが、変換を使用して、該装置から出る光は安全な範囲内となる。代替としては、青色光（約４５０ｎｍ）が、赤外線（＞７００ｎｍ）に変換され、この場合、該装置から出る光はユーザには見えず、青色光ＬＥＤは高パワーの入力を提供することができる。ルミネッセンスユニットの屈折率は、１．３乃至１．７の範囲、好適には１．３乃至１．４２の範囲である。

再放出された光の一部は、全内部反射（ＴＩＲ）によりルミネッセンスロッド型導波路に捕捉され、この再放出波長に対して材料が透明であるため、ルミネッセンスユニットＬＵに沿って進む。全内部反射は、エネルギーが失われない現象である。毛髪ＨがルミネッセンスユニットＬＵの側面に接触している場合、変換された光ＣＬの一部が妨害された内部反射により毛髪Ｈに入り込む。

ミラーＭは、ルミネッセンスユニットＬＵの両端に配置され、ルミネッセンスユニットＬＵ内を往復移動する光を維持し、主な光の脱出は髪の毛との接触によるものである。このように、毛髪がルミネッセンスユニットＬＵに接触した際には、光の一部しか逃げないため、表面からの光の潜在的な放出は常に均質なものとなる。換言すれば、このことは、光源からの光の不均一性に関連する問題に対処する。

これらの原理から、毛髪の再整形のための幾つかの実施例が導出され得る。例えば、図２に示すような１つの実施例においては、ルミネッセンスユニットＬＵは、毛髪Ｈがロッドから約２００μｍ以上離れて積層されないような態様で、毛Ｈがロッドの周りに巻き付けられることができる、円筒又はロッドの形をとる。

他の実施例においては、ルミネッセンスユニットＬＵは櫛状構造を形成する。このことは、複数のルミネッセンスロッドのアレイ（図３）を使用することによって、又はルミネッセンスロッドが複数の分岐（図４）に分離した状態で、発光ロッドに光が出射される第１の位置を持つことによって、実現され得る。好適には、ルミネッセンスユニットＬＵの分岐から生じる処置区画は、５乃至１５枚、例えば約１０枚の毛の層のような積層を可能にするような態様で、寸法決めされている。図３及び図４において、毛髪Ｈは、様々な処置区画内に示されている。

幾つかの実施例においては、毛束は光源に対向するよう配置されても良い。斯かる実施例においては、変換された光と光源からの直接光との両方を使用して毛を加熱し、光の損失を低減するという利点がある。

他の実施例においては、光変換の間のエネルギーの損失は、毛髪に２種類の加熱（光熱及び拡散）を提供するために、ルミネッセンスロッド全体を加熱するために使用され、装置の効率を最大化する。

更に別の実施例においては、毛髪に向かって出射する面は、毛髪と接触することなく光をロッドから強制的に脱出させるために、散乱要素で被覆されていても良い。散乱要素は、材料（例えばテフロン（登録商標））又は微細構造であっても良い。

幾つかの実施例においては、光透過体は、好適にはセラミックであるが、ガラス、結晶又はポリマーであっても良い。ドーパントを含まない光透過体内の光の透過率は、好適には、ＬＥＤによって放出された光及びドーパントによって変換された光に対して１００％に近い。

幾つかの実施例においては、ルミネッセンス材料は、蛍光又は燐光材料又は量子ドットであっても良い。典型的なフルオロフォアは、C. Tummeltshammer、A. Taylor、A. J. Kenyon、I. Papakonstantinouによる論文（Solar Energy Materials and Solar Cells、Vol. 144、2016年1月、40乃至47頁）に列記されている。より好適には、発光材料（セラミックガーネット）をドープしたセラミックが最も適した材料であり得る。これら材料は典型的には、Ａ_３Ｂ_５Ｏ_１２：Ｃｒの形をとり、Ａは特にガドリニウム（Ｇｄ）及びイットリウム（Ｙ）であり、Ｂは特にアルミニウム（Ａｌ）又はガリウム（Ｇａ）である。更に、光の吸収を向上させるために、Ｃｅ^３＋などの増感剤が添加されても良い。典型的な材料は、例えば、Ｇｄ_３Ｇａ_５Ｏ_１２：Ｃｒであり得る。この材料のη_PLQYは、典型的には８０％以上であり、フォトルミネッセンスの減衰は３００μｓ未満である。

量子ドットも使用することができる。量子ドットは、一般的に数ナノメートルの幅又は直径しか持たない半導体材料の小さな結晶である。量子ドットは、入射光で励起されると、結晶の大きさや材質によって決まる色の光を発する。可視領域で発光する既知の量子ドットの殆どは、硫化カドミウム（ＣｄＳ）や硫化亜鉛（ＺｎＳ）などのシェルを持つセレン化カドミウム（ＣｄＳｅ）に基づくものである。また、インジウムリン酸塩（ＩｎＰ）などのカドミウムを含まない量子ドットや、硫化銅インジウム（ＣｕＩｎＳ_２）及び／又は硫化銀インジウム（ＡｇＩｎＳ_２）を用いることもできる。更に、量子ドットの大きさを調整することにより、発光色を容易に調整することができる。

有機蛍光体も同様に使用することができる。好適な有機蛍光体材料の例としては、ペリレン誘導体に基づく有機発光材料、例えばＢＡＳＦ社からLumogen（登録商標）の名称で販売されている化合物が挙げられる。好適な化合物の例としては、Lumogen（登録商標） Red F305、Lumogen（登録商標） Orange F240、Lumogen（登録商標） Yellow F083、及びLumogen（登録商標） F170が挙げられるが、これらに限定されない。

好適には、変換材料中のルミネッセンスサイトの濃度は、９９％以上の変換率を持つのに十分に高い。このことは、入射（ＬＥＤ）光の吸収長が、板厚の０．２２倍よりも小さいことを意味する。

幾つかの実施例においては、より広いスペクトル範囲を得るために、２種類以上の発光材料が使用されても良い。

ＬＥＤがＵＶ光を発している場合には、安全上の理由から、出口面に追加のフィルタが配置されても良い。フィルタのない構成においては、光透過体内を伝搬するＵＶ光が１００％に近い変換率を持つよう、ＬＥＤが出口面から十分に離れて配置される。

ストレートナ（straightener）の用途については、ヘアスタイリング装置は、処置区画内で加熱及び再整形が行われる一種の光学的な櫛に過ぎないものとなり得る。カーラ（curler）の用途については、処置区画は湾曲していても良く、例えば内部にＬＥＤを有するロッドの周りに配置される。内部にＬＥＤを有するが処置区画を有しないロッドは、先行の国際出願PCT/EP2018/073508（整理番号2017PF02405、参照により本明細書に組み込まれたものとする）において言及されている。

一実施例においては、毛髪のカーリング（curling）及びストレートニング（straightening）の用途のためのそれぞれの特定の形状を有するルミネッセンスユニットＬＵが、交換可能であっても良い。本体又はハンドル部は光源Ｌのみを有し、ルミネッセンスユニットＬＵはアドオンであっても良い。異なるアドオンは、異なる直径を有していても良い。

一実施例においては、パルス状のＬＥＤが毛髪のスタイリングのために使用される。出力波長は、好適には４００乃至９００ｎｍの範囲であり、より好適には４５０乃至５５０ｎｍの範囲である。パルス幅は、好適には２００ｍｓ以上、より好適には１００ｍｓ以上である。毛髪の損傷を防止するために、毛髪表面の出力エネルギーフルエンスは、好適には１Ｊ／ｃｍ^２から１０Ｊ／ｃｍ^２の間の範囲であり、より好適には３Ｊ／ｃｍ^２から７Ｊ／ｃｍ^２の間の範囲であり、最も好適には４Ｊ／ｃｍ^２から６Ｊ／ｃｍ^２の間の範囲である。

一実施例においては、光エネルギーだけでなく、ＬＥＤからの熱（例えばＬＥＤのヒートシンクからの熱、又はヘアスタイリングに適した波長帯域外の光エネルギーに由来する熱）も、毛髪に接触する接触面を加熱するために使用されるので、先行の国際出願PCT/EP2018/073508（整理番号2017PF02405）においてより詳細に記載されているように、ヘアスタイリングに必要なガラス転移温度以上の温度に毛髪を加熱するために、好適な波長帯域内のＬＥＤから、より少ない光エネルギーしか必要とされない。光放射源(例えば１つ又は複数のＬＥＤ)は、少なくとも０．１秒の持続時間を有する１つの放射フラッシュを使用して毛髪を放射するように配置されても良い。代替としては、光放射源は、後続のフラッシュ間の間隔が５秒より短く、好適には１秒より短く、より好適には０．３秒より短く、少なくとも２回の放射フラッシュを使用して毛髪を放射するように配置されても良い。

上述の実施例は本発明を限定するものではなく説明するものであって、当業者は添付する請求項の範囲から逸脱することなく多くの代替実施例を設計することが可能であろうことは留意されるべきである。一実施例においては、光源は、スタイリングに必要な温度を上昇させるために必要な光エネルギーを毛髪が受け取ることができるように、光出力を変化させるようパルス波（ＰＷ）を形成するためにオン及びオフ（フラッシュ）される。代替としては、動作中にＬＥＤを流れる電流を調節して光出力を制限することにより、毛髪が光エネルギーに過剰にさらされないようにするよう、適切な光源制御と組み合わせて、光源をオン（オフではない）にして連続波（ＣＷ）を形成する。請求項において、括弧に挟まれたいずれの参照記号も、請求の範囲を限定することを意図したものではない。「有する（comprising）」なる語は、請求項に記載されたもの以外の要素又は態様の存在を除外するものではない。要素に先行する冠詞「１つの（a又はan）」なる語は、複数の斯かる要素の存在を除外するものではない。本発明は、幾つかの別個の要素を有するハードウェアによって、及び／又は適切にプログラムされたコンピュータによって実装されても良い。幾つかの手段を列記した装置請求項において、これら手段の幾つかは同一のハードウェアのアイテムによって実施化されても良い。特定の手段が相互に異なる従属請求項に列挙されているという単なる事実は、これら手段の組み合わせが有利に利用されることができないことを示すものではない。

Claims (7)

1. 毛のカーリング及び／又はストレートニングのためのヘアスタイリング装置であって、
   発光ダイオード又は有機発光ダイオードを有する光源と、
   光放射に毛をさらすためのルミネッセンスユニットと、
   を有し、
   前記光源は、前記ルミネッセンスユニットに光を発するよう構成され、
   前記ルミネッセンスユニットの両端にミラーを持つことによって、前記ルミネッセンスユニットに毛が接触する場所を除いて、前記ルミネッセンスユニットから出る光が妨害される、ヘアスタイリング装置。
2. 前記ルミネッセンスユニットは、光源からの第１の波長の光を、前記ルミネッセンスユニットから出る第２の波長の脱出光へと変換するよう構成された、請求項１に記載のヘアスタイリング装置。
3. 前記ルミネッセンスユニットは散乱要素を備えた、請求項１又は２に記載のヘアスタイリング装置。
4. 前記ルミネッセンスユニットの屈折率は、１．３乃至１．７の範囲であり、好適には１．３乃至１．４２の範囲である、請求項１乃至３のいずれか一項に記載のヘアスタイリング装置。
5. 前記ルミネッセンスユニットは、複数の処置区画を提供する、請求項１乃至４のいずれか一項に記載のヘアスタイリング装置。
6. 前記ルミネッセンスユニットに光を結合するための光源を持つハンドル部を有する、請求項１乃至５のいずれか一項に記載のヘアスタイリング装置。
7. 各々がそれぞれのヘアスタイリングタイプに適合させられた、前記ハンドル部に挿入可能な、複数の交換可能なルミネッセンスユニットを備えた、請求項６に記載のヘアスタイリング装置。

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