JPH10501464A - 毛のカット装置 - Google Patents

毛のカット装置

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JPH10501464A JP8500500A JP50050096A JPH10501464A JP H10501464 A JPH10501464 A JP H10501464A JP 8500500 A JP8500500 A JP 8500500A JP 50050096 A JP50050096 A JP 50050096A JP H10501464 A JPH10501464 A JP H10501464A
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Abstract

(57)【要約】 本発明は、ハウジング(10)と、該ハウジング(10)内に配置された非コヒーレント光の光源(40)と、カットすべき毛が該ハウジング(10)内に入るのを許容し得るように該ハウジング(10)に形成された毛の導入口(14)と、前記毛をカットするために、上記の毛の導入口(14)に隣接する毛のカット路(48)に沿って前記非コヒーレント光の光源(40)から前記非コヒーレント光を向ける光学素子(42、44、46)とを備える毛のカット装置を開示するものである。

Description

【発明の詳細な説明】 毛のカット装置 発明の分野 本発明は、全体として、シェーバ、より具体的には、光線作動型シェーバに関 する。 発明の背景 レーザ作動型シェーバは、特許文献に提案されている。次の引例は、特許文献 における技術の現状を示すものと考えられる。 米国特許第1,378,137号、第1,720,775号、第3,093,724号、第3,197,612号、第 3,538,919号、第3,659,613号、第3,693,623号、第3,834,391号、第3,934,115号 、第4,051,760号、第4,089,110号、第4,388,924号、第4,578,558号、第4,608,97 8号、第4,617,926号、第4,819,669号、第4,819,669号、第5,037,183号、第5,038 ,015号、第5,043,553号、第5,065,515号、第5,059,192号、第5,079,402号、第5, 093,549号、第5,182,857号、第5,226,907号、国際特許出願第91/06406号、第92 /16338号、第93/05920号、英国特許第2,123,287号、カナダ国特許第1,041,610 号、仏国特許第2,590,791号、独国特許第3,220,962号。 発明の概要 本発明は、改良に係る毛のカット装置を提供することを目的とするものである 。 このようにして、本発明の好適な実施の形態によれば、毛のカット装置にして 、 ハウジングと、 該ハウジング内に配置された非コヒーレント光の光源と、 カットすべき毛がハウジングに入るのを可能にする、該ハウジングに形成され た毛導入口と、 毛をカットするために、毛導入口に隣接する毛カット路に沿って非コヒーレン ト光の光源から非コヒーレント光を向ける光学素子とを備える毛カット装置が提 供される。 また、本発明の好適な実施の形態によれば、毛のカット装置にして、 ハウジングと、 該ハウジング内に配置されたコヒーレント光の光源と、 カットすべき毛がハウジングに入るのを可能にする、該ハウジングに形成され た毛導入口と、 毛をカットするために毛導入口に隣接する毛カット路に沿ってコヒーレント光 をコヒーレント光の光源から向けて、毛の一部がユーザの皮膚に付いたままであ り、別の部分が完全な状態で且つ該皮膚から分離したままであるようにする光学 素子とを備える毛カット装置が提供される。 この毛カット装置は、ハウジング内に配置された髭トリマーを備えることが好 ましい。 本発明の好適な実施の形態によれば、該毛のカット装置は、ハウジング内に取 り外し可能に取り付けられた、カットした毛の受容部も備えている。 また、該毛カット装置は、毛を受容部に吸引する流体流を提供するためにハウ ジング内に配置された流体ポンプを備えることが好ましい。また、この流体ポン プは、光学素子の少なくとも一部を不純物質が存在しない状態に保ち得るように 、光学素子にて方向決めされた流体流を提供することも好ましい。更に、この流 体ポンプは、冷却のため、光源、又は光学素子の一方、又はその両方に方向決め された流体流を提供することが好ましい。 この流体ポンプは、髭トリマーも駆動することが望ましい電気モータにより駆 動されることが好ましい。 この毛カット装置は、光源の作用を調整する電子制御回路を含むことが好まし い。この電子制御回路は、光が適正な方向に向いているかどうかを判断する少な くとも一つの検出器を備え、また、この電子制御回路は、光が適正な方向を向い ていないときに作動し、光源の作用を調節し、又は停止させることが好ましい。 本発明の好適な実施の形態によれば、この電子制御回路は、ハウジングとユー ザの皮膚とが作用可能に接触しているかどうかを判断する少なくとも一つの検出 器を備えており、この場合、この電子制御回路は、この接触状態でないときに光 源の作用を調節し、又は停止させる作用が可能である。 毛導入口は、複数の毛導入孔を形成することが好ましい。本発明の一つの実施 の形態によれば、この毛導入孔には、テーパー付きの側壁が形成されており、こ の側部は、この側部に当たる光源からの光線がハウジングの外側にてこの側壁に より反射されないように配置されている。 本発明の一つの実施の形態によれば、毛導入口は、少なくとも一つの面にて曲 率半径(ハウジングの他の部分の少なくとも大部分における曲率半径よりも小さ い半径)を有するハウジングに沿った位置に形成される。 この毛導入口は、ハウジングの他の部分の少なくとも大部分よりも厚さが薄い 少なくとも一つの部分を有することが好ましい。 この毛カット装置は、カットすべき毛に対して、そのカットのために照射する する光ビームを提供し得るように作用可能である光学素子を備えており、そのビ ームは、毛カット路に沿ってその高さを上廻る幅を有している。 本発明の好適な実施の形態によれば、これらのビーム及び毛は、ビームがその 幅に沿った多数の毛に同時に照射し、その毛の各々におけるその照射程度がビー ムの高さに略等しいように、方向決めされる。 また、この毛のカット装置は、光源をして比較的短い高エネルギーのパルスを 複数、放出させる光源の作動回路を備えることが好ましい。これらの比較的短い 高エネルギーのパルスの各々は、少なくとも一部分が丸い毛の切り基部を形成し 得るような形態であることが好ましい。 本発明の好適な実施の形態によれば、この毛のカット装置は、臭い吸収性を持 った空気透過性フィルタを有する受容部を備えている。この受容部は、カットし た毛がこの受容部を通って容易に出るのを防止する形態とされることが好ましい 。 本発明の好適な実施の形態によれば、この毛導入孔には、毛を持ち上げて、カ ット路とカット係合状態にし易くし得るように配置されたテーパー付き側壁が形 成される。 また、本発明の好適な実施の形態によれば、毛のカット方法にして、 カットすべき毛がハウジング内に入るのを可能にする毛導入口を有するハウジ ング内に配置された非コヒーレント光の光源を提供することと、 毛をカットするため、毛導入口に隣接する毛カット路に沿って非コヒーレント 光の光源から非コヒーレント光を向けることとを含む、毛のカット方法が提供さ れる。 本発明の好適な実施の形態によれば、毛のカット方法にして、 カットすべき毛がハウジング内に入るのを可能にする毛導入口を有するハウジ ング内に配置された光源を提供することと、 毛を複数の毛片にカットすべく毛導入口に隣接する毛カット路に沿って非コヒ ーレント光の光源から非コヒーレント光を向けて、毛の一部分がユーザの皮膚に 取り付いたままであり、別の部分が完全な状態で且つ皮膚から分離しているよう にすることとを含む毛のカット方法が更に提供される。 上述の方法は、また、次の作用の少なくとも一つを行う流体流を提供すること を含むことが好ましい。即ち、カットした毛を受容部内に吸引し、光学素子の少 なくとも一部を不純物質が存在しない状態に保ち、冷却のために光源及び光学素 子の少なくとも一方を冷却することである。 また、この方法は、光が適正な方向にあるかどうかを判断することと、適正な 方向にない場合、光源の作動を調節し又は停止させることとを含むことが好まし い。 また、この方法は、ハウジングと人間の皮膚とが作用可能に接触しているかど うかを判断することと、その接触が無い場合、光源の作用を調節し又は停止させ ることとを含むことが好ましい。 また、この方法は、光源が比較的短い高エネルギーの複数のパルスを発生させ ることを含むことが好ましい。 図面の簡単な説明 本発明は、添付図面と共に以下の詳細な説明から一層良く理解且つ認識されよ う。添付図面において、 図1A、図1B及び図1Cは、本発明の好適な実施の形態に従って形成され且 つ作用可能であるシェービング装置の図解図、 図2は、図1A乃至図1Cのシェービング装置に採用される光学要素、電子要 素及び機械要素の概略図、 図3A、図3B及び図3Cは、本発明の三つの代替的な実施の形態に従い図1 A乃至図1Cのシェービング装置に採用される光学装置の概略図、 図4A及び図4Bは、図1A乃至図3Cのシェービング装置の一部の概略図、 図5A及び図5Bは、それぞれのシェービング方向及び非シェービング方向に ある図1A乃至図1Cのシェービング装置を示す一部切欠き図、 図6は、毛との係合状態にあるときの図1A乃至図1Cのシェービング装置の 毛係合部分を部分図、 図7A及び図7Bは、図6のそれぞれ線A−A及び線B−Bに沿った断面図、 図8Aは、照射ビームに対する角度範囲の限界値を示す、図6の線VIII−VIII に沿った望ましくない理論的構造の図、 図8B、図8C及び図8Dは、図8Aに図示した望ましくない構造に対する各 種のビームのビーム経路を示す図、 図9Aは、望ましい構造体に対しビームが照射する領域の角度範囲の限界値を 示す、典型的に図6の線A−Aに沿った断面図、 図9B及び図9Cは、図9Aの実施の形態に対する各種のビームのビーム経路 を示す図、 図10は、本発明の好適な実施の形態に従って毛をカットするために使用され るレーザビームの概略図、 図11は、図10のレーザビームのガウス分布を示す概略図、 図12A及び図12Bは、図10の実施の形態におけるレーザ光線ビームのエ ネルギの相対的部分(異なる配置角度の毛導入孔壁の場合に毛導入孔152を介 して包囲体から逃げることを許容されるエネルギ部分)の図、 図13A及び図13Bは、図10の実施の形態における非コヒーレント光線ビ ームのエネルギの相対的部分(異なる配置角度の毛導入孔壁の場合に毛導入孔1 52を介して包囲体から逃げることを許容されるエネルギ部分)の図、 図14は、本発明の好適な実施の形態による毛導入孔の丸味を付けた上縁部の 図、 図15は、本発明の好適な実施の形態による毛導入孔を含む毛係合部分の好適 な構造の図、 図16A及び図16Bは、可能なシェーバの構造の図、 図17A及び図17Bは、好適なシェーバの構造の図、 図18A及び図18Bは、もう一つの好適なシェーバの構造の図、 図19Aは、複数のビーム検出器を含む好適なカッティング光線ビームの配置 の図、 図19Bは、補助的な試験光線ビームを検出する複数の光線ビーム検出器を備 える好適なカッティング光線ビームの配置の図、 図20は、本発明の好適な実施の形態によるシェーバ内の皮膚接触検出器の配 置状態の図、 図21A及び図21Bは、図19A、図19B及び図20のセンサを採用する シェーバの作用を示すフローチャート、 図22は、本発明の好適な実施の形態により構成され且つ作用可能なシェーバ ハウジングの一部の断面図、 図23は、カットすべき毛に関して本発明で使用される毛カッティング光線ビ ームの典型的な断面寸法を示す概略図、 図24A、図24B及び図24Cは、本発明の一つの実施の形態による、毛を カットするときの幾つかの段階を示す図、 図25A及び図25Bは、本発明の別の実施の形態に従い、毛をカットすると きの幾つかの段階を示す図、 図26A及び図26Bは、本発明に特に有用なパルス式レーザ作用の二つの異 なる実施の形態を示すタイミング線図、 図27A及び図27Bは、図20の実施の形態にて有用である電子回路の二つ の異なる実施の形態の簡略化した電気的構成図である。 好適な実施の形態の詳細な説明 次に、本発明の好適な実施の形態に従い構成され且つ作用可能である光線作動 型シェーバを示す図1A、図1B及び図1Cに関して説明する。該シェーバは、 ハウジング10を備えており、該ハウジングは、その第一の端部12に隣接して 毛導入孔14と、その第二の端部15に隣接する空気排出口16とを形成する。 該シェーバは、機械的な髭トリマー18と、オペレータ制御による3位置スイ ッチ20(該3位置スイッチにより、ユーザは不作動状態(0)、光線剃り専用 (1)、又は髭トリマー専用(2)を選択することが可能となる)とを備えるこ とが好ましい。 髭採取受容部は参照符号22で示してある。また、誤作動警報インジケータ2 4、26も設けることができる。 全体として、図1A乃至図1Cのシェービング装置に採用される光学要素及び 機械的要素を図示する図2に関して説明する。ダイオードレーザのようなコヒー レント光の光源とすることもでき、及びジルコニウムアークランプ、キセノンア ークランプ又はハロゲンランプのような非コヒーレント光の光源とすることので きる光源40は、コリメータレンズ42及び複数のレンズ44を介して光ビーム を折り返しプリズム46に導入し、このプリズムは、毛導入孔14に隣接し且つ 該毛導入孔14と略平行な毛カット路48に沿ってビームを向ける。 非コヒーレント光の光源が採用される場合、そのエネルギ効率は、平行なビー ムを発生させ、そのビームがその下流の光学組立体により集められるような設計 とすることで最大にすることができる。これとは別に、この光源は、毛をカット するために光学組立体により適当なビーム形状に収束することのできる収斂ビー ムを提供することもできる。その何れの可能性も、ランプフィラメントの位置及 び設計を考慮して、光源の一体の部品として正の倍率を有する反射鏡及び/又は レンズを適当に位置決めすることで実現可能である。 本発明の一つの実施の形態によれば、通路48は、終端要素50にて終端とな るようにすることができる。この終端要素50はビーム吸収体とすることができ 、また、検出器を備えることができる。これと代替的に、該ビーム吸収体に代え て、ビームを反射して、多数の横断状の毛カット路を提供する作用可能である反 射要素を使用してもよい。特定の状況下にては、終端要素50を無塵にするため 、この終端要素50に圧力空気流を提供することが必要となることがある。これ は、プリズム46に関して図2に図示したものと同様の方法にて行うことができ る。 毛カット路48が横断する領域の一部分は、受容器22(図1B)の一部を形 成する取り外し可能な包囲体52により包み込む。制御電子機器56により制御 される真空ポンプ54への入口53が包囲体52の内部に結合されている。この 真空ポンプは、カットした毛及びその他の塵埃をフィルタ58(包囲体52内に 、好ましくは、毛カット路48から離れた位置に配置される)と係合させるよう に吸引する。 この真空ポンプ54は、2つの空気出力を提供する。その一方の空気出力は、 空気清浄化フィルタ60を介してプリズム46に隣接する領域に供給され、カッ トした毛及びその他の塵埃を吹き飛ばし且つ光源40とプリズム46との間の光 路に沿って正の空気圧を保ち、これにより、汚染物質の侵入を少なくする。第二 の空気出力が光源40及びコリメートレンズ42に隣接する領域に供給されて、 この領域を冷却する。この第二の空気出力は、空気出口16を通じて排気される (図1B及び図1C)。 制御電子機器56については、以下に、より詳細に説明する。この制御電子機 器56は、経路48に沿った各種の検出器からの入力に対して少なくとも部分的 に応答して、光源40及び真空ポンプ54の適正な作動を制御する。 次に、ガリウム・ヒ化物ダイオードレーザのようなコヒーレント光の光源80 を採用するときに図1A乃至図1Cのシェービング装置に使用される光学素子を 図示する図3Aに関して説明する。このコヒーレントな光源80は、コリメータ レンズ82及び複数の筒形レンズ84を介して光ビームを折り返しプリズム86 に向け、このプリズム86が毛導入口14に隣接し且つ該毛導入口14と略平行 な毛カット路88に沿ってビームを向ける。 本発明の一つの実施の形態によれば、毛カット路88は、検出器を含むことが できるビーム吸収体90にて終端とすることができる。これと代替的に、ビーム 吸収体90に代えて、反射要素(ビームを反射し、従って、多数の毛カット路を 提供する)を使用してもよい。 次に、ジルコニウム、キセノン又はハロゲン光源のような非コヒーレント光の 光源100を採用するときに図1A乃至図1Cのシェービング装置に採用される 光学素子を図示する図3Bに関して説明する。 この実施の形態において、光源100は、例えば、参照符号102、103、 104、105で図示するような複数のレンズを介して光線ビームを向ける。こ れらのレンズは、被覆し、又は着色して、複数の狭小な帯域に対するフィルタ機 能を提供することが好ましい。これらの狭小帯域は、例えば、750nm乃至9 80nmの範囲の近赤外線(IR)帯域、480nm乃至680nmの範囲の可 視光領域、及び330nm乃至480nmの範囲の超赤外線(UV)領域がある 。フィルタされた実際の帯域は、典型的に、10nm以下である半最大(FWH M) 帯域幅にて全幅を有する。 例えば、レンズ102、104、105は、所定の波長の光を吸収し得るよう に被覆し又は着色し、また、レンズ103は、別の所定の波長の光を反射し得る ように被覆することができる。これと代替的に、吸収性及び/又は反射特性を有 するレンズのその他の任意の組み合わせ体を採用してもよい。 光源100からのフィルタされた光の出力は、折り返しプリズム106により 反射され、このプリズムは、毛導入口14に隣接し且つ該毛導入口に対して略平 行である毛カット路108に沿ってビームを向ける。これとは別に、レンズ10 2乃至105に加えて、別個のフィルタを採用して、フィルタリングを行っても よい。 レンズ103におけるフィルタ被覆は、光をレンズから且つハウジング10の 内部に反射する作用可能であることを認識すべきである。このため、比較的効率 的な熱の放出結果が達成され、ハウジング10の個々の光学的要素又は特定の領 域が局部的に過熱されるのを防止する。 次に、ジルコニウム、キセノン、又はハロゲン光源のような非コヒーレント光 の光源120を採用するときに図1A乃至図1Cのシェービング装置に使用され る光学要素の別の実施の形態を示す図3Cに関して説明する。 この実施の形態において、光源120は、コリメータレンズ122及び複数の レンズ124(これらのレンズは、図3Bの実施の形態におけるようにフィルタ 機能を提供し得るように被覆されていない)を介して光線ビームを提供する。こ の光源120からの実質的に全部の光線出力が折り返しプリブム126により反 射されて、該折り返しプリブムは、毛の導入口14に隣接し且つ該毛の導入口に 対して略平行な毛のカット路に沿ってビームを向ける。 次に、図1A乃至図3Cのシェービング装置の部分の簡略図である図4A及び 図4Bに関して説明する。図4Aには、本発明の好適な実施の形態に従って採用 されるカットした毛の受容器組立体(取り外し可能)が図示されている。 図4Aの組立体は、端部壁132を有する取り外し可能な受容器130を有し ている。この端部壁132には、突部又は凹部134が形成されており、ユーザ は、この突部又は凹部を把持して、シェーバハウジング10から引き出すことが できる。受容器130は、端部壁132と並べて、リブ136により強化された 空気透過性メッシュ135で形成することができる。端部壁132は、受容器の 排出を容易にし得るように、メッシュ135から分離可能である。これと代替的 に、任意の適当なその他の排出機構を採用してもよい。受容器130の取り外し を検出し、この受容器を取り外したときにシェーバを不作動にするマイクロスイ ッチ133を設けることが好ましい。また、空気透過性メッシュ135は、毛の カット作業で生じた不快な臭いを吸収し、また、意図せずに照射する光ビームを 反射するのではなくて、吸収する作用可能であるようにすることが好ましい。メ ッシュ135は、典型的に、全体として図2に関して説明したフィルタ58とし て機能する。 一対の壁137、138は、カットした毛を受け取るべくシェーバハウジング 10の毛導入口14と連通する導入路139を規定する。これらの壁137、1 38は、図5A及び図5Bに関して説明したように、カットした毛の大部分が導 入路139を介して受容器130から出るのを可能な限り防止し得るように傾斜 している。 受容器130は、包囲体52(図2)内に密封状に係合可能であり、また、メ ッシュ135は、該メッシュに関して上述したフィルタ58を形成することが好 ましい。 図4Bには、髭トリマー18(図1B)を作動させる機械的装置が図示されて いる。この装置は、クラッチ140を備えている。このクラッチ140は、モー タ55の出力シャフト142に固定された第一のクラッチ板141と、シャフト 144を介して偏心駆動要素145に結合された第二のクラッチ板143とを含 み、この偏心駆動要素は、髭カットブレード147内のカム146に係合する。 このように、ブレード147は、静止ブレード149に関して矢印148で示し た方向に振動動作するように駆動される。 第二のクラッチ板143は、髭トリマー18を選択的に作用させ得るように、 接続要素151により3位置スイッチ20に結合されている。 次に、それぞれの剃り方向及び非剃り方向にある図1A乃至図1Cのシェービ ング装置の一部切欠き図である図5A及び図5Bについて説明する。図5Aに図 示したシェービング中、カットした毛は、導入路139を介して受容器130に 入るのが分かる。図5Bに図示するように、シェーバを非剃り方向に向けたとき 、壁137、138が傾斜した方向にあるため、毛の大部分が導入路139を介 して受容器130から出るのが防止される。 図5Aには、ポンプ54(図2)により発生された真空圧が毛の生えた皮膚の 表面を毛の導入口14内に吸引する方法が示されている。 次に、毛の導入口14(図1A)を形成する、図1A乃至図1Cのシェービン グ装置の毛係合部分150の好適な実施の形態を示す、図6、図7A及び図7B について説明する。この毛係合部分150は、多数の毛導入孔152(その内の 一つが毛と係合した状態にて図示)を形成する。このシェービング装置が、ユー ザの皮膚に関して動く典型的な主たる動作方向は、矢印153で図示されている 。 図7A及び図7Bに図示した形態は、毛を持ち上げてビームとカット係合状態 にし、その毛が可能な限り、皮膚の近くまでカットされるように毛を真っ直ぐに することを目的とする。毛の導入孔152の側部154の配置角度B、Cは、図 7A及び図7Bで示すように、該導入孔の円周に沿って互いに異なるようにする ことができる。これと代替的に、これらの導入孔には、円錐形の壁を形成しても よい。 次に、図6に図示した毛の係合部分に対する望ましくない構造体を示す図8A 乃至図8Dを参照する。図8Aは、図6の線VII−VIIIに沿った断面図で あり、照射するビームの角度領域の限界点を示す。 角度A1は、次の等式で示される。 A1=tan-10.5h/L 角度A2は、次の等式で示される。 A2=tan-1h/L ここで、Lは、ビームの軸線に対して平行な長手方向開口部、 hは、図8A乃至図8Dに示した毛との係合部分の厚さである。 図8A乃至図8Dに示した望ましくない構造体において、毛の導入孔150の 側壁は、毛の係合部分の面に対して平行であることが分かる。 図示した構造体において、側壁154に関して90°以上である方向に向けて 導入孔の側壁154の方向に進む全ての光は、最終的にその一部分が毛係合部分 により規定される包囲体の外側を進む。 図8A及び図8Cには、側壁154に対する垂線に関して角度A1及びA2の 範囲の角度A4で側壁154に当たる光線ビームは、側壁154から反射されて 、包囲体から出る状態が示してある。 図8Bには、角度A2よりも大きい角度である角度A3の方向にある光ビーム が側壁154に当たらずに、包囲体から出ることが示してある。図8Dには、角 度A1よりも小さいが、側壁154に関して90°よりは大きい角度A5の方向 にある光線ビームが側壁から多数回、反射されるが、最終的には、包囲体から出 ることが示してある。 次に、図6に図示した毛の係合部分に対する望ましい構造体を示す図9A乃至 図9Cに関して説明する。図9Aは、図6の線VIII−VIIIに沿った断面 図であり、照射するビームに対する角度領域の限界点を示す。 角度B2は、次の等式で示される。 B2=tan-1k/D ここで、Wは、毛の係合部分の外面におけるビーム曲線に対して平行な長手方 向開口部、 kは、図9A乃至図9Cに示した毛の係合部分の厚さ、 Tは、個々の開口部の後方の傾斜角度、 Dは、図9Aに示した距離である。 図9A乃至図9Cに示した望ましい構造体において、毛の導入孔150の側壁 162、164は、ハウジングの内部からその外部まで互いに向けてテーパーが 付けられているのが分かる。 図9A及び図9Bには、角度B2よりも大きい角度B3にて側壁162に向け られた光線ビームは、側壁162に当たらずに、包囲体から外に出ることが示さ れている。 図9Cには、角度B2よりも小さい角度B4の方向にある光線ビームが側壁1 62から反射されて、包囲体の内部に向けられることが示してある。 本発明の好適な実施の形態に従って、毛導入孔の各々の対向する側壁164は 、 側壁162の角度と反対方向であるか、等しい角度とすることができるが、その 一方は、ハウジングの内部からその外部まで対向する側壁に向けてテーパーが付 けられている。このように、側壁162に関して上述した方向と反対方向に向け てビームが側壁164に当たるならば、同様の効果が得られる。 更に、本発明の一つの実施の形態によれば、毛の導入孔は、円錐形の側壁を有 する形態とし、その角度付きの形態がその面に対して垂直な任意の部分に沿って 同一であるようにする。 次に、毛をカットし且つそのエネルギをガウス分布状に配分するのに使用され るレーザビームを必ずしも縮尺通りではなく図示する図10乃至図12Bに関し て説明する。 図10には、典型的に、プリズム46から反射される(図2)、カットビーム 270の全体的な形態が図示されている。Pは、プリズム46との交点における ビームの反射された光軸線と毛係合部分の内面との間の距離として示してあり、 Jは、上記交点から毛係合部分の最も遠い開口部までの距離として示してある。 図11には、ビーム270に沿った所定の位置におけるビーム270のエネル ギのガウス分布状の配分状態が示してある。図12Aを参照することにより、T が図9A乃至図9Cに関して(例えば、図8A乃至図8Dの実施の形態において )、0以下又は0に等しいレーザビームの場合、エネルギの相当部分が包囲体か ら出ることが可能となる。しかしながら、図9A乃至図9Cの実施の形態に示す ように、Tを0以上に選択したならば、図12Bに図示するように、エネルギの 僅か約10-6だけしか包囲体から出ることができない。 図12A及び図12Bを検討すると、角度G及び角度B2の間でガウス分布で 示したエネルギは、図9A乃至図9Cに図示するように、毛導入孔152の壁の 方向が傾斜しているために、包囲体から外に出ることが防止されるのが分かる。 次に、図13A及び図13Bを参照すると、ジルコニウム、キセノン又はハロ ゲン光ビームの場合、Tが図9A乃至図9Cに関して、0以下又は0に等しいと き(例えば図8A乃至図8Dの実施の形態において)であっても、エネルギの相 当部分は包囲体から外に出ることができない。しかしながら、図9A乃至図9C の実施の形態に示すように、Tを0以上に選択したならば、図13Bに図示する ように、包囲体から出ることのできるエネルギは、実質的に零である。 次に、毛導入孔152の頂縁部280の好適な実施の形態を示す、図14に関 して説明する。図14に図示するように、ビーム282が接線方向に照射する頂 縁部280の部分に丸味を付けて、その縁部が鋭角である場合に生じるような屈 折を最小にし得るようにすることが好ましい。 図15には、毛の導入孔302を画成する領域が参照符号304で表示したユ ーザの皮膚から離れて内方に持ち上がることを特徴とする毛係合部分300の好 適な形態が図示されている。この形態は、毛導入孔302の側壁306の望まし い角度Tを保ちつつ、比較的平滑な剃り面にてユーザの皮膚に接することを可能 にする。これとは別に、ユーザの皮膚に向けて外方に持ち上げられる毛導入孔を 画成する毛の係合部分を設けるようにしてもよい。 次に、可能なシェーバの構造体の図である図16A及び図16Bに関して説明 する。好適ではない図16A及び図16Bの形態は、ハウジングの比較的大きい 面積に亙って伸長する全体的な半径R1に等しい比較的大きい半径r1を有するハ ウジング322の部分に毛係合部分320を位置決めする。 この形態を利用すれば、参照符号324で図示するその自己の皮膚に関してユ ーザがハウジングを不正確に位置決めする傾向が増し、このため、例えば、図1 6Bに一例として掲げたように皮膚に関して好適な位置に毛の係合部分320が 配置されなくなる。毛の係合部分320の最適な方向は、図16Aに図示されて おり、この場合、毛係合部分の面は、皮膚の面324に対して垂直である。 次に、好適なシェーバの構造体の図である図17A及び図17Bに関して説明 する。この場合、毛係合部分340を取り巻く領域は、対応するハウジング34 2の下方部分の半径R2と比較して小さい半径r2を有する。この形態を使用すれ ば、皮膚の表面344に関してハウジングを不正確に位置決めした場合でも、図 17Bの実施の形態におけるように、毛係合部分が皮膚の表面から著しく離間さ れることはない。更に、毛係合部分340に隣接するハウジングの比較的小さい 半径は、毛係合部分を皮膚の表面344に且つその内部に押し込んで、その皮膚 との十分に妥当な剃り係合状態を保つことを可能にする。 次に、もう一つの好適なシェーバの構造体の図である図18A及び図18Bに 関して説明する。この場合、毛係合部分360を取り巻く領域は、対応するハウ ジング362の下方部分の半径R3と比べて更に小さい半径r3を有する。この形 態を使用すれば、皮膚の表面364に関してハウジングを不正確に位置決めした 場合でも、図18Bの実施の形態におけるように、毛係合部分が皮膚の表面から 著しく離間されることはない。この場合、毛係合部分360に隣接するハウジン グの極めて小さい半径は、毛係合部分を皮膚の表面364に対し且つその内部ま で容易に押し込んで、該皮膚表面との適正な剃り係合状態を保つ。 同様に、複数のビーム検出器を含む、図2に図示した型式の好適なカッティン グビームの配置図である図19Aに関して説明する。入力光線ビーム380は、 主としてプリズム382により反射されて、毛係合部分386に対して略平行に 進み且つ光線ビーム検出器388に照射する。光線ビーム380のエネルギの比 較的僅かな部分は、プリズム382により反射されず、下方のプリズム390に より反射され且つレンズ392により第二の検出器394に収束される。 複数の検出器を設ける目的は、カッティングビーム384が適正な方向に向い ているかどうかの確認と独立的に、光源からプリズムへのビームの供給が正確に 行われているかどうかを確認することである。このように、正確なビームの供給 が確認されるものの、カッティングビーム384が正確な方向であることが確認 されない場合、毛係合部分386の付近を清浄にする必要があることがユーザに 表示される。更に且つ他のより重要なことは、ビームが正確に係合されているこ とが表示されないならば、有資格の人間が修理する迄、そのシェーバを不作動に することができることである。 次に、補助的な試験ビームを検出する複数のビーム検出器を備える好適なカッ ティングビームの配置の図である図19Bに関して説明する。この補助的な試験 ビームは、例えば、米国、カリフォルニア州、サン・ジョーズのスペクトラ・ダ イオード・ラブズ(Spectra−Diode Labs)(SDL)が製造 するモデルSDL−2380のようなGaALAs又はInGaAsP・LED のごとき補助的光源400と関係する光学素子402と、ビームスプリッタ40 4とにより提供され、この補助的な試験ビームは、高エネルギのビームを導入す る前に、装置の像を形成する光学素子が完全であることを確認することを可能に する。この場合、検出器及び検出器の光学素子は、試験ビームに対応するものを 選択し、それぞれ参照符号389、395、393で示してある。この場合、セ ンサ389は、補助的光源400からの光しか吸収しないように作用可能である 。また、カッティングからの強力な光をその光により損傷されないように反射さ せる作用可能であることが好ましい。 図20には、シェーバ内における皮膚接触センサ410の使用状態が示してあ る。該センサ410は、電子機器56(図2)の一部を形成するセンサ電子機器 412と関連して作用する。このセンサ電気機器子412の一部を形成する電気 回路の2つの異なる実施の形態が図27A及び図27Bに図示されている。 次に、図27Aを参照すると、センサ410の一部を形成する一対の皮膚接触 電極416、418に結合された抵抗ブリッジ414を有する電気回路が図示さ れている。この抵抗ブリッジ414は、その各々が15Kオームのような同一抵 抗値であることが好ましい3つの抵抗器420、422、424から成っている 。直流電圧源417が抵抗器420と電極416との接合部及び抵抗器422、 424間の接合部を横断するように結合されている。 電圧増幅器426が抵抗器424と電極418との接合部及び抵抗器420、 422との間の接合部を横断するように結合されている。この電圧増幅器の出力 は、デジタル出力を提供する比較器428に供給される。 次に、図27Bを参照すると、一対の皮膚静電容量電極436、438(その 一方は、毛係合部分を備え、もう一方は、センサ410の一部で形成することが できる)に結合された静電容量ブリッジ434から成る電子回路が図示されてい る。この静電容量ブリッジ434は、その各々が同一の静電容量であることが好 ましい3つのコンデンサ440、442、444を備えている。発振器447が コンデンサ440と電極436との間の接合部及びコンデンサ442、444の 間の接合部を横断するように結合されている。 コンデンサ444と電極438との間の接合部及びコンデンサ440、442 の間の接合部を横断するように電圧増幅器446が結合されている。 次に、図19A、19B、20のセンサを採用するシェーバ内部の制御電子機 器56(図2)の作用を示すフローチャートを共に図示する図21A及び21B を参照する。3位置センサ20(図1B)により制御される、2つの作動モード が利用可能である。髭トリマーモードを選択したならば、カッティングビームは 、不作動とされて、髭トリマー18が作動する。 シェーバ作動モードを選択したならば、入力光線ビーム380が最初、弱い強 度にて作動される。最初に、センサの出力394(図19A)が、ビーム380 が適正な方向に設定されていることを示す。そうでないならば、光源40(図2 )が切られて、これにより、ビーム380を不作動にする。誤作動警報インジケ ータ24(図1A)が点灯する。次に、サービス員が再設定する迄、シェーバ全 体の作用が不作動とされる。 センサ394が、ビーム380が正確な方向に方向決めされていることを示す ならば、センサ388(図19A)は、プリズム382とセンサ388との間の カッティング領域に何もないかどうかを表示する。皮膚の接触センサ410(図 20)が毛係合部分がユーザの皮膚と毛カット係合状態にあるかどうかを表示す る。そうであるならば、剃り作用が開始され、強力なビーム380が提供される 。 カッティング領域に何かあるならば、誤作動警報インジケータ26(図1A) が点灯する。次に、ユーザは、ブラシ又はその他の適当な器具を使用してカッテ ィング領域を清浄にする。その清浄後に、誤作動警報インジケータが消えて、皮 膚の接触センサ410の表示を受け取ったならば、剃り作用が開始され、強力な ビーム380が提供される。 更に清浄にした後に、誤作動警報インジケータ26が点灯してままであるなら ば、受容部22を清浄にし、又は交換することができる。受容部22を取り外し た後、マイクロスイッチ133(図4A)の作用により、シェーバを不作動にす る必要がある。何らかの作動不良のためにシェーバがオフにされないとしても、 カッティングビーム380は、直ちにオフとされる。その何れの場合でも、受容 部を清浄にした後、ユーザは、再度、シェーバを作動させて、新たな操作を開始 させることができる。 毛係合部分がユーザの皮膚と毛のカット係合状態にあることをセンサ410が 表示する限り、剃り作用は行われる。100マイクロ秒といった、少なくとも所定 の時間、皮膚との毛のカッティング係合状態が中断されたとき、カッティングビ ームが停止される。このカッティングビームの停止後、適当な遅れの時間後に、 弱いビームが作用する。その後に、センサ388、410から肯定的な表示を受 信するときに限り、ビームは、強力に作用される。 図19Aによる実施の形態についてシェーバの作用について説明した。この作 用は、図19Bの実施の形態と同様であり、この場合、カッティング領域に何も 無いかどうかを判断するために、低エネルギレベルの作用の光源に代えて、補助 的光源400が使用される。 好適ではないが、本発明の代替的な実施の形態によれば、各種のセンサを省略 することが可能である。かかる場合、図21A及び図21Bに関して上述した機 能は、劣化といえる程度にまで低下する。 次に、本発明の好適な実施の形態に従って形成され且つ作用可能であるシェー バハウジングの一部を示す断面図である、図22に関して説明する。この場合、 毛係合部分420は、ハウジング422内に比較薄い挿入体として形成されてお り、不均一な断面を有することが分かる。このようにして、カッティングビーム 384に隣接する毛との係合部分の厚さを比較的、薄くすることを許容しつつ、 毛係合部分420の機械的な強度を最大にすることができる。これと代替的に、 この毛係合部分420は、ハウジング422の全部分、又はその一部と一体に形 成することができる。 次に、レーザ源に対してカットすべき毛に関して本発明で使用される毛のカッ ティングビーム384(図19A)の典型的な断面寸法を表示する簡略図である 、図23に関して説明する。レーザ及びジルコニム、キセノン又はハロゲン光源 の双方の場合、カットすべき毛の軸線の沿ってその深さよりも、好ましくは、少 なくとも2倍、広いビーム幅とする。 図23において、好ましくは、レーザを採用する場合、ビームの幅は、約0. 5mmであり、その厚さ(カットすべき毛の軸線に沿った厚さ)は、典型的に、 0.2mmとすることができる。このカットビームの断面部分は、全体として矩 形にし、又は楕円形として、参照符号430で表示されている。参照符号432 で示した1本又は2本以上の毛は、任意の時点にてカットビーム内に位置してい る。これと代替的に、その他の任意の適当なカットビームの断面の形態を提供す ることが可能である。このカットビームは、完全なコリメートビームとして図2 3に図示されているが、実際には、このビームは、収束ビームであり、図示しな い拡がりを呈する。 本発明の一つの実施の形態に従った各種の毛のカッティング段階を示す、図2 4A、24B、24Cに関して説明する。図24A、24B、24Cを検討する と、本発明によりレーザビームを使用して、毛をカットすることにより、毛の一 部440が吹き飛ばされ、毛の一部442が皮膚に付いたままであり、毛の別の 部分444が分離して、受容器22内に回収される(図1B)ようにすることが 好ましい。 また、本発明の別の実施の形態に従って、毛をカットするときの各種の段階を 示す図25A、図25Bに関して説明する。この場合、毛は、2つの毛片にしか カットされない。その結果、採用されるレーザ又はその他の光源の出力、及びカ ットすべき毛の色、又はそのその他の特徴に対応して、図24A乃至図24Cに 示したものに代替することが可能である。 図24A乃至図24C及び図25Aの何れかに図示したように、本発明による カッティングの結果、皮膚に付いた毛を多少、丸く且つより鈍角にカットするこ とができ、このため、ユーザに対し平滑な感触を提供することが本発明の特別な 特徴である。 ユーザの皮膚に残った毛のカット端部の形態に対応する剃りの滑らかさの程度 は、採用されるカッティングビームの性質及びそのタイミングによる影響を受け る。図26A及び図26Bは、本発明にとって特に有用である、パルス状レーザ 作用の2つの代替的な実施の形態(これは、毛を丸くカットする点で満足し得る 結果を提供することが実験的に確認されている)を示すタイミング線図である。 図26Aに図示した実施の形態において、その各々が10マイクロ秒という典型 的な持続時間を有する、多数の一連のレベルのパルスが採用される。図26Bの 実施の形態において、約13マイクロ秒の周期を有する、連続的な可変レベルのパ ルスが提供される。その双方の場合、より高い出力部分のパルスは、約2マイク ロ秒という好適な持続時間を有しており、より低い出力部分のパルスは、約8マ イクロ秒という好適な持続時間を有して、また、これらのパルスは、約3マイク ロ秒だけ分離されていることが好ましい。より高出力部分とより低出力部分との 好適な比率は、約2乃至3対1である。 本発明の好適な実施の形態によれば、任意の適当な形状の波形及びパルスタイ ミングを採用することが可能であることを理解すべきである。 本発明は、図示し且つ上述したものにのみ限定されなないことが当業者に理解 されよう。特許請求の範囲に記載された本発明の範囲は、上述の実施の形態の均 等物をも包含するものであることを理解すべきである。
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Claims (1)

  1. 【特許請求の範囲】 1.毛のカット装置にして、 ハウジングと、 該ハウジング内に配置された非コヒーレント光の光源と、 カットすべき毛が前記ハウジングに入ることを許容し得るように前記ハウジン グに形成される毛導入口と、 前記毛をカットするために、前記毛の導入口に隣接して毛のカット路に沿って 非コヒーレント光の前記光源から前記非コヒーレント光を向ける光学素子とを備 えることを特徴とする毛のカット装置。 2.毛のカット装置にして、 ハウジングと、 該ハウジング内に配置されたコヒーレント光の光源と、 カットすべき毛が前記ハウジングに入ることを許容し得るように前記ハウジン グに形成される毛の導入口と、 前記毛を複数の毛片にカットし得るように前記毛の導入口に隣接して毛のカッ ト路に沿ってコヒーレント光の前記光源から前記コヒーレント光を向ける光学素 子とを備え、前記毛の一部がユーザの皮膚に付いたままであり、別の部分が完全 な状態を保ち且つ該皮膚から分離したままであるようにすることを特徴とする毛 のカット装置。 3.請求の範囲第1項又は2項に記載の毛のカット装置にして、前記ハウジン グ内に配置された髭トリマーを備えることを特徴とするカット装置。 4.請求の範囲第1項乃至3項の何れかの項に記載の毛のカット装置にして、 前記ハウジング内に取り外し可能に取り付けられたカットした毛の受容部を更に 備えることを特徴とする毛のカット装置。 5.請求の範囲4項に記載の毛のカット装置にして、カットした毛を前記受容 部内に吸引する流体流を提供すべく前記ハウジング内に配置された流体ポンプを 備えることを特徴とする毛のカット装置。 6.請求の範囲5項に記載の毛のカット装置にして、前記流体ポンプが、前記 光学素子の少なくとも一部を不純物質が無い状態に保ち得るように前記光学素子 にて方向決めされる流体流を提供することを特徴とするカット装置。 7.請求の範囲5項又は6項に記載の毛のカット装置にして、前記流体ポンプ が、前記光源及び前記光学素子の少なくとも一方にてその冷却のために方向決め される流体流を提供することを特徴とする毛のカット装置。 8.請求の範囲5項乃至7項の何れかの項に記載の毛のカット装置にして、前 記流体ポンプを作動させる電気モータを更に備えることを特徴とする毛のカット 装置。 9.請求の範囲3項又は8項に記載の毛のカット装置にして、前記電気モータ が前記髭トリマーも作動させることを特徴とする毛のカット装置。 10.請求の範囲1項乃至9項の何れかの項に記載の毛のカット装置にして、前 記光源の作動を制御する電子制御回路を備えることを特徴とする毛のカット装置 。 11.請求の範囲10項に記載の毛のカット装置にして、前記電子制御回路が、 前記光が正確な方向にあるかどうかを判断する少なくとも一つの検出器を備え、 前記電子制御回路が、その正確な方向でない場合に作用して、前記光源の作動を 修正し又は停止させることを特徴とする毛のカット装置。 12.請求の範囲10項又は11項に記載の毛のカット装置にして、前記電子制 御回路が、前記ハウジンとユーザの皮膚の皮膚とが作用可能に接触しているかど うかを判断する少なくとも1つの検出器を備え、前記電子制御回路が、その正確 な接触状態でない場合に作用して、前記光源の作動を修正し又は停止させること を特徴とする毛のカット装置。 13.請求の範囲1項乃至12項の何れかの項に記載の毛のカット装置にして、 前記毛の導入口が複数の毛の導入孔を画成することを特徴とする毛のカット装置 。 14.請求の範囲13項に記載の毛のカット装置にして、前記毛の導入孔には、 照射する前記光源からの光が前記ハウジングの外部に反射されないように配置さ れたテーパー付きの側壁が設けられることを特徴とする毛のカット装置。 15.請求の範囲1項乃至14項の何れかの項に記載の毛のカット装置にして、 前記毛の導入口が、前記ハウジングの残りの部分の少なくとも大部分の曲率半径 よりも小さい少なくとも面内にて曲率半径を有するハウジングに沿った位置に配 置されることを特徴とする毛のカット装置。 16.請求の範囲1項乃至15項の何れかの項に記載の毛のカット装置にして、 前記毛の導入口が、前記ハウジングの他の部分の少なくとも大部分の厚さよりも 薄い厚さを有する少なくとも一つの部分を備えることを特徴とする毛のカット装 置。 17.請求の範囲1項乃至16項の何れかの項に記載の毛のカット装置にして、 前記光学素子が、カットすべき毛にその毛をカットするために照射する光ビーム を提供する作用可能であり、前記ビームが、前記毛のカット路に沿ったその高さ を超える幅を有することを特徴とする毛のカット装置。 18.請求の範囲17項に記載の毛のカット装置にして、前記ビーム及び毛が、 前記ビームがその幅に沿った多数の毛を同時に照射し、該毛の各々を照射する程 度が前記ビームの高さに略等しいように、方向決めされることを特徴とする毛の カット装置。 19.請求の範囲1項乃至18項の何れかの項に記載の毛のカット装置にして、 前記光源をして、比較的短い高エネルギパルスの光を複数、放出させる光源の作 動回路を備えることを特徴とする毛のカット装置。 20.請求の範囲19項に記載の毛のカット装置にして、前記比較的短い高エネ ルギパルスの各々が、少なくとも一部に丸味を付けた毛の切り基部を形成し得る ような形態とされることを特徴とする毛のカット装置。 21.請求の範囲4項に記載の毛のカット装置にして、前記受容部が、臭いの吸 収機能を有する空気透過性フィルタを備えることを特徴とする毛のカット装置。 22.請求の範囲4項に記載の毛のカット装置にして、前記受容部が、カットし た毛が前記受容部を貫通して外部に容易に出るのを防止する形態とされた毛の導 入路を備えることを特徴とする毛のカット装置。 23.請求の範囲13項に記載の毛のカット装置にして、前記毛の導入孔には、 毛を持ち上げて前記毛の導入路とカット係合状態にさせ易くし得るように配置さ れたテーパー付きの側壁が設けられることを特徴とする毛のカット装置。 24.毛のカット方法にして、 毛の導入口を有するハウジングであって、その内部にカットすべき毛が入るの を許容する前記ハウジング内に配置された、非コヒーレント光の光源を提供する ことと、 前記毛をカットするために前記毛の導入口に隣接した毛のカット路に沿って非 コヒーレント光の光源から該非コヒーレント光を向けることとを含むことを特徴 とする毛のカット方法。 25.毛のカット方法にして、 毛の導入口を有するハウジングであって、その内部にカットすべき毛が入るの を許容する前記ハウジング内に配置された光源を提供することと、 前記毛を複数の毛片にカットするために前記毛の導入口に隣接した毛のカット 路に沿って非コヒーレント光の光源から該非コヒーレント光を向けて、前記毛の 一部がユーザの皮膚に付いたままであり、別の部分が完全な状態であり且つ該皮 膚から分離していることを特徴とする毛のカット方法。 26.請求の範囲24項又は25項に記載の毛のカット方法にして、カットした 毛を前記受容部内に吸引する流体流を提供することを更に含むことを特徴とする 毛のカット方法。 27.請求の範囲24項乃至26項の何れかの項に記載の毛のカット方法にして 、前記光学素子の少なくとも一部を不純物質が無い状態に保ち得るように前記光 学素子にて方向決めされた流体流を提供することを更に含むことを特徴とする毛 のカット方法。 28.請求の範囲24項乃至26項の何れの項に記載の毛のカット方法にして、 前記光源及び前記光学素子の少なくとも一方に向けた流体流をその冷却のために 提供することを更に含むことを特徴とする毛のカット方法。 29.請求の範囲24項乃至28項の何かの項に記載の毛のカット方法にして、 前記光線が正確な方向にあるかどうかを判断し、正確な方向にないことに応答し て、前記光源の作動を修正し、又は停止させることを更に含むことを特徴とする 毛のカット方法。 30.請求の範囲24項乃至29項の何れかの項に記載の毛のカット方法にして 、前記ハウジングとユーザの皮膚とが作用可能に接触しているかどうかを判断し 、該接触状態が存在しないとき、前記光源の作動を修正し、又は停止させること を更に含むことを特徴とする毛のカット方法。 31.請求の範囲24項乃至30項の何れかの項に記載の毛のカット方法にして 、前記ビーム及び毛が、前記ビームがその幅に沿って多数の毛を同時に照射し、 毛の各々を照射する程度が前記ビームの高さに略等しいように、方向決めされる ことを特徴とする毛のカット方法。 32.請求の範囲24項乃至31項の何れかの項に記載の毛のカット方法にして 、前記光源をして、比較的短い高エネルギパルスの光を複数、放出させることを 更に含むことを特徴とする毛のカット方法。
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