KR101633625B1 - 제모 시스템 및 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 제모를 위한 시스템 및 방법에 관한 것이다. 제모 시스템은, 체모 검출 디바이스, 및 상기 체모 검출 디바이스에 동작 가능하게 결합된 제모 디바이스(20; S3)로서, 상기 체모 검출 디바이스는 처치될 피부(30)의 부분의 이미지를 검출하도록 구성되고 배열되는 제 1 이미지 센서(12; S1)를 포함하는 이미징 디바이스를 포함하는, 체모 검출 디바이스 및 제모 디바이스; 피부(30)의 부분 상의 체모(32)를 이미지에서 분별하도록 구성되고, 그 동작을 제어하도록 제모 디바이스(20; S3)에 동작 가능하게 결합된 제어 유닛(18)을 포함하는, 상기 제모 시스템에 있어서:
상기 제어 유닛(18)에 결합되어, 제어 유닛이 제 1 시간 동안 각각의 체모를 분별한 후에 방지 기간 동안 상기 체모 검출 디바이스 또는 상기 제모 디바이스를 불능으로 하도록 구성되는 방지 수단을 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

제모 시스템 및 방법{Hair removal system and method}

본 발명은 제모 시스템 및 방법에 관한 것이다. 이 시스템은 예를 들면, 인간 또는 동물의 체모(hair)를 면도하거나, 컷팅하거나, 또는 영구적으로 제거할 수 있다. 제모 시스템은 예를 들면, 체모 검출 시스템 및 레이저 기반 면도 디바이스의 조립체를 포함할 수 있다.

알려진 제모 시스템에서, 체모들은 예를 들면, 광학 검출 시스템에 의해 검출된다. 하나의 체모의 검출 후에, 광빔은 모근을 파괴함으로써 체모를 컷팅 또는 제거하도록 체모에 초점이 맞춰진다. 레이저 광원을 이용한 체모 컷팅 방법의 예는 레이저 유도 광 브레이크다운(LIOB: Laser Induced Optical Breakdown)으로 알려져 있다.

WO-00/62700호는 체모 검출 디바이스, 및 체모 검출 디바이스에 동작 가능하게 결합된 제모 디바이스를 포함하는 시스템을 제공한다. 체모 검출 디바이스는 제 1 이미지 센서를 구비한 이미징 디바이스를 포함한다. 이미징 디바이스는 처치될 피부 부분의 이미지를 제공하도록 배열된다. 제어 유닛은 피부 부분 상의 체모를 이미지에서 분별하도록 배열된다. 제어 유닛은 제모 디바이스에 동작 가능하게 결합되어, 그 동작을 제어한다. 이 시스템은 레이저 소스 및 조정 가능한 빔 조작기를 포함한다. 이미지 센서는 CCD 또는 CMOS 센서를 포함한다.

동일한 출원인의 이름으로 된 WO-2007/013008-A1호는 체모의 위치 및 배향(orientation)의 개선된 결정과 이것이 행해지는 속도를 제공한다. 이 시스템은 피부 체모의 위치를 3차원으로 결정할 수 있다. 체모의 위치 및/또는 배향을 대략 결정하기 위해 제 1 이미지 센서가 이용된다. 체모의 위치 및/또는 배향을 3차원으로 더욱 정밀하게 결정하기 위해 제 2 이미지 센서가 이용된다. 제 1 센서의 센서 결과들을 이용하여, 더 많은 정밀성에 요구되는 시간을 제한하는 것이 가능하지만, 제 1 센서에 의해 이미징된 피부 부분의 선택된 부분을 이미징하는 것이 나중에 필요하다면, 제 2 이미지 센서에 의한 스캐닝 동작이 더 느려진다. 이미지-처리 소프트웨어 및/또는 하드웨어가 구비될 수 있는 제어 유닛에 의해 선택이 실행될 수 있다.

제 1 이미지 센서는 실질적으로 2차원 이미지를 제공하도록 구성된다. 이러한 정보를 제공할 수 있는 이미지 센서들은 비교적 간단하고 신속히 동작한다. 특히, 제 1 이미지 센서는 2D 광 이미지 센서를 포함하며, 바람직하게는, 전하-결합 디바이스, CMOS 디바이스 또는 광 검출기들의 초점면 어레이를 포함한다.

광원은 예를 들면 LED 또는 레이저 광원을 포함할 수 있다. LED는 매우 소형이고 에너지 효율적이며, 비교적 작은 파장 대역 내의 방사물을 방출한다. 이것은 용이한 필터링, 또는 원하는 곳에서 방사물의 임의의 다른 제어를 허용한다. 더욱이 LED들은 용이하게 제어 가능하고, 비교적 긴 서비스 수명을 가진다. 레이저 소스는 고전력 밀도를 가지고 실질적으로 단색 방사물을 방출할 수 있으며, 이것은 전용 미러들, 필터들 등에 의해 매우 양호하게 제어 가능하다. 따라서, 레이저들은 스캔-이미징을 위해서도 적당하다. 획득 가능한 전력 밀도는 인간 또는 동물의 체모를 컷팅하거나 제거할 만큼 충분히 높다.

상술된 시스템들은 제모를 위한 광빔을 생성할 수 있다. 일실시예에서, 광빔은 모근을 파괴하기 위하여 모근에 향해질 수 있다. 그 후에, 체모는 피부에서 떨어질 것이다. 이 실시예에서, 시스템은 발모 디바이스(epilating device)를 포함한다. 다른 실시예에서, 광빔은 체모의 가시적인 부분, 즉 피부로부터 뻗어 나온 체모의 부분 상의 타겟 위치로 향해진다. 광빔은 타겟 위치에서 체모를 태울 것이다. 후자의 실시예에서, 시스템은 면도 또는 컷팅 디바이스를 포함한다.

상술된 제모 디바이스들이 종래 기술에 비해 많은 이점들을 제공하지만, 광빔은 1회 이상 동일한 체모에 조준(aim)될 수 있다. 광빔이 체모에 또는 모근에 향해진 후에 체모가 피부 내에 또는 그 위에 남아 있을 것이므로, 동일한 체모에의 광빔의 조준이 가능하다. 체모는 그 후에, 2회 이상 검출될 수 있다. 1회 이상 동일한 체모에의 광빔의 조준은, 증가된 전력 소비 및 가능한 피부 손상 또는 심지어 상해의 관점에서 불리하다.

단일 체모는 체모 직경과 시스템의 해상도 간의 관계로 인해, 예를 들면 2회 이상 검출될 수 있다. 예를 들면 100㎛의 직경을 갖는 체모는 시스템이 20㎛의 해상도를 가지는 경우에 적어도 4번 검출될 수 있다. 컷팅 처리가 체모의 중간에서 유도되면, 동일한 체모가 이후 다시 검출될 수 있다. 예를 들면, 체모를 컷팅한 후에, 체모가 피부에서 또는 그로부터 즉시 떨어지지 않을 가능성이 있다. 후속적으로 이 체모는 다시 검출되어 조준될 수 있다.

본 발명의 목적은 컷팅 광빔이 1회 이상 동일한 체모에 향해지는 것을 방지하는 것이다. 이를 위해, 본 발명은,

- 처치될 피부 부분 상에서 체모를 검출하기 위한 체모 검출 디바이스;

- 상기 체모 검출 디바이스에 동작 가능하게 결합되는 제모 디바이스, 광빔을 제공하기 위한 광원과, 상기 광원으로부터 상기 광빔을 상기 체모에 대한 타겟 위치로 안내하기 위한 광 안내 수단을 포함하는, 상기 제모 디바이스; 및

- 상기 체모 검출 디바이스 및 상기 제모 디바이스에 결합되어, 그들의 동작을 제어하는 제어 유닛을 포함하는, 제모 시스템에 있어서:

- 상기 제어 유닛에 결합되어, 상기 광 펄스가 상기 타겟 위치로 안내된 후에 개시하고 상기 체모 검출 디바이스가 상기 체모를 검출할 수 있는 방지 기간 동안, 상기 체모 검출 디바이스 또는 상기 제모 디바이스의 적어도 일부가 다음 광 펄스를 상기 체모로 재안내하는 것을 방지하도록 구성되는 방지 수단을 특징으로 하는 제모 시스템을 제공한다.

방지 수단은 광 펄스가 소정 횟수 이상 동일한 체모에 발사되는 것을 방지한다. 타겟 체모의 형태에 따라, 타겟 체모를 제거하기 위해 필요한 소정 횟수는 한번, 두 번 또는 그 이상이 될 수 있다. 본 발명은 광 펄스가 소정 횟수 이상 발사되는 것을 방지하므로, 피부 손상 또는 상해가 방지되고 전력 소비가 감소된다. 본 발명의 시스템은 더욱 사용자 친숙하고, 예를 들면, 무경험 또는 비전문가 사용자에게 적당하다. 방지 기간 동안, 예를 들면, 방지 수단은 광 펄스를 발사하는 것을 불능으로 하거나(disable), 체모 검출을 불능으로 한다. 더욱이, 방지 수단은 동일한 체모의 다수 검출을 인식할 수 있고, 후속적으로 방지 기간을 시작할 수 있다.

실시예에서, 방지 수단은 상기 방지 기간을 수행하기 위한 전자 지연 수단을 포함한다. 지연 수단은 방지 기간을 구현한다. 지연 수단은, 신호 지연이 동일한 체모에 1회 이상 광 펄스를 발사하는 것을 방지하는 시스템의 하나 이상의 부분들에 포함될 수 있다.

다른 실시예에서, 전자 지연 수단은 시프트 레지스터(shift register)를 포함한다. 시프트 레지스터는 비교적 간단하고, 용이하게 이용 가능하고, 저비용으로 구현하는 지연 수단을 제공한다.

다른 실시예에서, 전자 지연 수단은 적어도 하나의 커패시터를 포함하는 필터를 포함하고, 제어 유닛은 상기 제어 유닛이 제 1 시간 동안 각각의 체모를 분별한 후에, 상기 커패시터를 임계 레벨보다 높은 피크 레벨까지 충전하도록 구성된다. 필터는 간단하고, 견고하고 저비용으로 구현하는 지연 수단을 제공한다.

다른 실시예에서, 커패시터가 임계 이상의 레벨로 충전되는 동안의 시간이 방지 기간을 결정한다. 방전 기간은 충전 기간 및 방전 기간을 포함한다. 충전 기간은 방전 기간보다 짧거나 길 수 있다.

다른 실시예에서, 제어 유닛은 동일한 체모가 검출될 때마다 상기 커패시터를 충전하도록 구성된다.

또 다른 실시예에서, 방지 수단은 제어 유닛에 결합되는 메모리 수단을 포함한다. 메모리의 크기 및 메모리에 포함된 데이터의 수직주파수(refresh rate)는 방지 기간을 결정할 수 있다. 여러 설정들이 예상될 수 있다. 메모리는 선택적으로, 예를 들면 비교적 간단한 시프트 레지스터를 포함한다. 레지스터의 위치들의 수 및 수직주파수에 따라, 특정 체모의 검출이 메모리에 남아 있다. 위치들의 수 및 수직주파수는 응용, 컷팅 속도 등에 따라 구성될 수 있다.

또 다른 실시예에서, 방지 수단은 제어 유닛에 결합된 편향 수단(deflection mean)을 포함하고, 상기 제모 시스템을 이용할 때, 상기 편향 수단은: 상기 피부와 상기 체모 검출 디바이스 사이에, 및/또는 상기 피부와 상기 제모 디바이스 사이에 배열되고, 광이 소정 방향으로 통과하도록 허용되는 제 1 상태와, 광이 소정 방향으로부터 편향되는 제 2 상태를 가진다. 방지 기간 동안, 편향 수단은 체모 검출 디바이스로부터 피부로 및/또는 제모 디바이스로부터 피부로, 또는 그 반대로 이르는 경로로부터 광을 편향시킨다.

편향 수단은 액정 디바이스를 포함할 수 있다. 액정 디바이스는 액정 디스플레이로 존재하는 바와 같은 액정들을 포함한다. 비교적 소량의 전기 에너지가 상기한 바와 같이 소정 광 경로로부터 광을 편향시키는데 충분하다. 더욱이, 액정 디바이스는 비교적 작고 평평하며, 따라서, 기존의 제모 시스템과 쉽게 협력할 수 있다.

다른 실시예에서, 편향 수단은 열 가역 광 산란 재료(TRLS: Thermally Reversible Light Scattering material)를 포함한다. 이러한 재료들은 온도 변동을 이용하여 투명 상태에서 불투명 상태로 역으로 스위칭될 수 있다.

일 실시예에서, 편향 수단은 졸-겔(sol-gel)을 포함한다. 졸-겔은 환경 조건들에서의 변화들에 의해 수성 중합체 용액에서 겔로 역으로 스위칭될 수 있다. 수성 용액은 실질적으로 투명하지만, 겔은 광을 편향시킨다. 환경 조건들에서의 변화들은 온도 변동들 및 산성도(pH)의 변동들을 포함할 수 있다. 겔은 소정 시간 기간 동안 무결성(integrity)을 유지하며, 이것은 방지 기간을 구현하도록 구성될 수 있다.

본 발명의 상기 특징들은 첨부 도면들을 참조하여 명확해질 것이다.

도 1은 제모 시스템의 예를 개략적으로 도시한 도면.
도 2는 도 1에 도시된 시스템에서 이용되는 바와 같은 제 1 이미지 센서를 개략적으로 도시한 도면.
도 3은 도 1에 도시된 시스템에서 이용된 바와 같은 제 2 이미지 센서를 개략적으로 도시한 도면.
도 4는 피부 상의 한 체모를 포함하는 제 1 및 제 2 시야들을 개략적으로 도시한 도면.
도 5는 제모 시스템의 세부사항의 예를 개략적으로 도시한 도면.
도 6a 및 도 6b는 체모 위치를 결정하고 체모를 컷팅하는 방법의 두 단계들을 도시한 도면.
도 7은 제모 시스템에 대한 이미지 센서의 예를 개략적으로 도시한 도면.
도 8은 제모 시스템의 광원 또는 이미지 센서에 대한 렌즈들의 회전 가능한 어레이를 도시한 도면.
도 9a는 본 발명에 따른 센서 어레이, 렌즈 어레이 및 광 차단 수단을 포함하는 조립체의 정면도.
도 9b는 도 9a에 도시된 조립체의 측면도.
도 10a는 본 발명에 따른 체모 검출 신호를 개략적으로 도시한 도면.
도 10b는 도 10a에 도시된 검출 신호에 대응하는 검출 불능(disble) 신호를 개략적으로 도시한 도면.
도 11a는 본 발명에 따른 체모 검출 신호를 개략적으로 도시한 도면으로서, x축은 시간 t를 표현함.
도 11b는 도 11a의 체모 검출 신호에 대응하는 디지털화된 체모 검출 신호를 개략적으로 도시한 도면.
도 11c는 도 11a 및 도 11b의 신호들에 대응하는 검출 불능 신호를 개략적으로 도시한 도면.

도 1은 일시적 또는 영구적인 제모를 위해 광원을 이용하는 제모 시스템(1)의 예를 개략적으로 도시한다.

시스템(1)은 제 1 이미지 센서(12), 조정 가능한 렌즈(16)를 구비한 제 2 이미지 센서(14), 제어 유닛(18), 제모 디바이스(20) 및 광학 커플링(22)을 구비한 하우징(10)을 포함한다. 개별적인 이동 가능한 렌즈(16)뿐만 아니라 광학 커플링(22)은 선택적이며, 이후 설명될 것이다.

도면은 또한 제거될 체모들(32)을 가진 피부(30)를 도시한다.

시스템(1)의 하우징(10)은 제모 시스템의 기능들의 예들로서 관련되는 부분들만을 포함한다. 명백하게, 전력 유닛, 광학 윈도우 등과 같은 부가적인 부분들이 존재할 수 있지만 도시되지는 않았다.

제 1 이미지 센서(12)는 예를 들면 CCD 카메라, CMOS 디바이스 등을 포함할 수 있다. 제 2 이미지 센서(14)는 조정 가능한 렌즈(16)에 결합되고, 스캐닝 유닛을 포함할 수 있다.

두 이미지 센서들(12 및 14)은 제어 유닛(18)에 결합되며, 제어 유닛(18)은 센서들(12 및 14)에 의해 획득된 바와 같이 이미지로부터 체모들을 분별하도록 구성되고 배열된다.

또한 제어 유닛(18)에는 레이저 시스템, 전기 발모 시스템 등과 같은 제모 디바이스가 결합된다. 렌즈(16)는, z 방향으로 스캐닝하여 이미지를 생성하기 위하여, z의 상이한 값들에 초점을 맞추도록 화살표 A의 방향으로 이동될 수 있다. 선택적으로, 조정 가능한 렌즈(16)는 제 1 이미지 센서(12)의 시야를 자유롭게 하기 위하여, 예를 들면 화살표 A에 수직인 방향의 옆으로 이동될 수 있다.

도 2는 시스템에서 이용되는 바와 같은 제 1 이미지 센서를 개략적으로 도시한다. 여기에서, 모든 도면들에서와 같이, 유사한 부분들은 동일한 참조 번호들로 표시된다. 도면에서, 참조 번호 40은 CCD를 표시하고, 참조 번호 42는 광학 시스템을 표시하고, 참조 번호 44는 CCD의 시야를 표시한다.

도 2에서, 대부분의 CCD들이 예를 들면 하나 이상의 cm²의 시야들을 가질 때, 하나 이상, 예를 들면 3개의 체모들(32)이 CCD의 시야에 존재한다. 예를 들면 인간의 턱의 영역은 수십 체모들을 포함한다. 그러나, 수직 방향, 예를 들면 도 2에 도시된 바와 같은 z 방향으로의 해상도 및 범위는 광학 시스템(42)의 속성들에 의해 제한 및 결정된다. CCD는 한 단계에서 이미지를 결정할 수 있고, 모든 픽셀들은 동시에 "채워진다(filled)"는 것을 유념한다.

CCD 이미지 센서가 본질적으로 당업자에게 알려져 있으므로, 그 세부사항들은 본 명세서에 기술하지 않을 것이다.

도 3은 제모 시스템에서 이용될 수 있는 제 2 이미지 센서를 개략적으로 도시한다. 이 도면에서, 참조 번호 50은 레이저 소스를 표시하고, 참조번호 51은 빔 스플리터를 표시하고, 참조번호 52는 예를 들면 화살표 B의 방향으로 이동 가능한 이동 가능한 미러(54)를 구비한 빔 조작기를 표시한다. 검출기는 참조 번호 56에 의해 표시되고, 렌즈(58)는 화살표 C의 방향으로 이동 가능하다.

대안적으로, 레이저 소스(50)로서, 렌즈를 구비한 LED와 같은 임의의 다른 적당한 방사 소스가 선택될 수 있다. 방출된 빔은 빔 스플리터(51)(편광될 수 있거나 될 수 없음)에 의해 부분적으로 투과되고, 예를 들면 빔 덤프(도시되지 않음)쪽으로 부분적으로 반사된다.

빔 조작기(52)는 예를 들면 제어 유닛(도시되지 않음)에 의해 제어 가능하고, 다각형 미러 또는 임의의 적당한 형태의 스캔 미러와 같은 이동 가능한 미러(54)를 포함한다. 도시된 바와 같이, 미러(54)는 원하는 영역, 이 경우 제 2 시야에 걸쳐 방사빔을 스캐닝하기 위하여, 화살표 B의 방향으로 이동 가능, 예를 들면 회전 가능하다. 실제로, 제 2 이미지 센서의 시야는 x, y 방향들로 약 0.5 mm x 0.5 mm의 치수들을 가질 것이고, z 방향으로 유사한 치수를 가질 것이다. 후자의 범위를 획득하기 위하여, 광학 시스템 또는 렌즈(58)는 방향 C로 이동 가능하다. 대안적으로, 광학 시스템 또는 렌즈(58)는 광학 전력 예를 들면 그 초점 길이에서 조정 가능할 수 있다.

검출기(56)는 빔 스플리터(51)를 통해 빔 조작기(52)에 광학적으로 결합되다. 피부(30) 또는 체모들(32)에서 반사되고, 라만(Raman)-산란되는 등의 방사물은 빔 스플리터(51)를 향해 미러(54)에 의해 반사되고, 검출기(56)를 통해 부분적으로 반사될 것이다.

검출기(56)는 CCD 또는 CMOS 또는 임의의 다른 종류의 광 검출기 또는 그 어레이를 포함할 수 있다. 검출기(56)는 또한, 제어 유닛이 피부(30) 상의 체모(32)의 위치 및/또는 배향을 결정하기 위하여 제어 유닛(도시되지 않음)에 결합될 것이다. 이 제 2 이미지 센서에 대해 3차원 이미지가 획득될 것이다. 이러한 형태의 이미지 센서는 또한, 3D 스캐닝 센서라고도 칭해질 수 있다. 또한, 본 기술분야의 단계에서 본질적으로 알려지고 당업자에게 명백한 세부사항들은 기술되지 않을 것이다.

도 4는 피부 상의 한 체모를 포함하는 제 1 및 제 2 시야들을 개략적으로 도시한다.

I로 표시된 영역은 약 2 x 2 mm의 정사각형이다. 그것은 파선 III에 의해 제안된 바와 같이 CCD 센서의 평균 시야의 표면적의 약 1/100번째이다. 2 x 2 mm의 영역 I는 인간 턱의 체모(32) 당 평균 표면적을 나타낸다. 체모(32)는 약 120 마이크로미터의 직경을 가지고 비례적이지만 도식적으로 그려졌다. 또한 나타낸 바와 같이, 표면적이 II로 표시되었다. 이것은 평균 표면적이 현대의 3D 스캐너 센서로 스캐닝될 수 있을 때의 평균 표면적을 나타낸다. 그 치수들은 약 0.5 x 0.5 (x 0.5) mm이다. 이 도면으로부터, 제 1 (CCD) 센서의 비교적 작은 부분의 전체 시야가 제 2 이미지 센서(표면적 II)에 의해 스캐닝되어야 한다는 것이 명백하다. 후자의 이미지 센서의 3D 스캔이 비교적 많은 시간이 걸리므로, 상기 제 2 이미지 센서의 더욱 효율적인 사용이 이루어질 수 있다.

도 5는 더욱 상세한 제모 시스템의 예를 개략적으로 도시한다. 이 도면에서, 일반적으로, S1은 제 1 이미지 센서를 나타내고, S2는 제 2 이미지 센서를 나타내고, S3은 제모 시스템을 나타낸다.

제 2 이미지 센서(S2)는 검출 레이저(60), 빔 스플리터(62), 셔터(66), 제 1 빔-스플리터 표면(69)을 가진 제 1 편광 빔 스플리터(68), 제 1 렌즈(70), 제 1 핀홀(72), 대역통과 필터(74) 및 검출기(76)를 포함할 수 있다. 또한, 그것은 λ/4판(80), 미러(82) 및 대물 렌즈(84)를 포함한다.

제 1 이미지 센서(S1)는 일반적으로, 제 2 빔-스플리터 표면(88)을 가진 제 2 편광 빔 스플리터(86), 격막(90), 튜브 렌즈(92) 및 CCD(94) 뿐만 아니라 LED 렌즈(96) 및 LED(98)를 포함한다.

제모 디바이스는 컷팅 레이저(64)를 포함한다. 컷팅 레이저(64), 검출 레이저(60), 검출기(76) 및 CCD(94) 및 대물 렌즈(84)는 제어 유닛(도시되지 않음)에 모두 접속될 수 있다. 또한, 검출 레이저(60) 및 컷팅 레이저(64)는 또한, 이것이 조정 가능한 레이저인 경우에 특히, 하나의 및 동일한 레이저가 될 수 있다. 더욱이, 후자의 경우에, 빔 스플리터(62), 셔터(66), 편광 빔 스플리터들(68 및 86), 핀홀들(72 및 90), λ/4판(80) 및 미러(82)와 같은 다양한 부분들이 선택적이다.

제 1 이미지 센서(S1)의 CCD 검출 방법에 대한 광은 선택적 LED 렌즈(96)를 구비한 LED(98)에 의해 방출된다. 방사물의 부분은 표면(88)에 의해 반사되고, LED 방사물에 투명하지만 이 경우 예를 들면 1064nm 방사물에 매우 반사적인 미러(82)를 통과하고, 체모(32)를 가진 표면(30)에 충돌한다. 그 이미지는 반사되어 다시 제 2 편광 빔 스플리터(86), 핀홀(90), 튜브 렌즈(92)를 통과하고, CCD(94)에 의해 검출된다. 대물 렌즈(84)는 이동 가능하며 코스 밖으로 이동될 수 있음을 유념한다. 광, 또는 적외선 방사물과 같은 다른 방사물은 직접, 즉 초점을 공유하지 않고 공급될 수도 있음을 유념한다. 예를 들면, LED는 피부상에 직접 비출 수 있다. 이러한 경우들에서는 빔 스플리터(86)가 필요없다.

도 6a 및 도 6b는 체모 위치를 결정하고 체모를 컷팅하는 방법의 두 단계들을 도시한다. 도면들에서, II는 한 체모(32)가 존재하는 피부의 부분의 이미지를 도시한다. 참조 번호 100은 안내 레일을 표시하고, 참조번호 102는 이동 가능한 렌즈를 표시한다.

이용시, 전체 시스템이 피부에 걸쳐 이동될 것이다. 이동이 관련되므로, 이것은, 도시된 화살표의 방향으로 속도 v로 이동하는 체모(32)로서 도 6a에 도시된다. 제 1 및 제 2 이미지 센서를 이용함으로써, x 및 y로의 체모(32)의 대략적 위치가 결정된다. 그 후에, 이동 가능한 렌즈(102)는 안내 레일(100)을 따라 이 x, y 위치로 이동되며, 도 6b를 참조하면, z 위치는 스캐닝에 의해 결정된다. 3차원의 위치가 충분히 정확하게 결정되었으면, 체모는 레이저를 발사시키고, 전기 바늘들 등의 적당한 위치를 통한 전기 발모에 의해 제거될 수 있다.

다음의 수치 예는 상술된 기술을 참조하여 주어질 수 있다. 면도중의 평균 속도 v는 약 5 cm/s이다. x, y로의 유용한 해상도는 약 20마이크로미터이다. 공용 1000 x 1000 픽셀 카메라로, 이것은 2 cm x 2 cm의 전체 필드를 유발한다. 이것은 2.5 kHz의 카메라 프레임 비 또는 0.4ms의 포착 시간을 유발한다. 이것은 CMOS 시스템으로 쉽게 획득될 수 있다. 이동 가능한 렌즈(102)는 예를 들면, DVD 슬레드(sled)의 렌즈가 될 수 있으며, 이것은 15 ms(66 Hz)의 통상적인 액세스 시간을 가진다. DVD 액추에이터 유닛이 약 20nm의 해상도를 가지면, 단지 약 20㎛의 해상도만 요구된다. 해상도에 관점에서 이렇게 덜 엄격한 요건은 더 짧은 액세스 시간들에서도 또한 유발될 수 있다. 이동 가능한 렌즈에 대한 액추에이터는 5-6 kHz에서 1-2 mm(0.16-0.20 ms)를 통해 y, z 방향을 따라 렌즈를 이동시킬 수 있다. 이동 가능한 렌즈가 적당한 위치에 설정되면, 렌즈를 구비한 액추에이터는 이전에 설명된 3D 방법에서 국부적으로 스캐닝될 수 있다. 정확한 위치에서, 다시, 체모는 임의의 적당한 기술에 의해 제거될 수 있다.

상술된 시스템의 제한된 시간은 이동 가능한 렌즈의 액세스 시간이며, 약 15 ms이다. 약 12,000개의 체모들을 갖는 통상적인 인간 턱에 대해, 이것은 약 3분의 면도 시간을 유발하며, 면도에 전형적이다.

도 7 및 도 8에 도식적으로 도시된 다른 제모 시스템에서, 복수의 렌즈들 또는 렌즈 어레이들이 이용된다. 특히, 참조 번호 110은 이미지 센서(예를 들면 CCD/CMOS)를 나타내고, 제 1, 제 2 및 제 3 이동 가능한 렌즈 어레이는 각각 참조 번호 112, 114, 및 122로 표시된다. 참조 번호 116은 편광 빔 스플리터를 나타내고, 참조 번호 118은 링 광 개구(ring light aperture)를 나타내고, 참조 번호 120은 렌즈를 나타낸다. 광원들, λ/4판, 제어 유닛 등과 같은 다양한 다른 구성요소들은 도시되지 않는다. 참조번호 30은 체모(32)를 가진 피부를 나타낸다.

도 7에 도시된 시스템은 제 1 이미징 단계, 2D 이미징 단계를 도시한다. 제 3 렌즈 어레이(122)의 개구들은 렌즈(120)에 의해 제 2 렌즈 어레이(114)의 개구들로 투영되며, 이것은 다시 제 1 렌즈 어레이(112)의 개구들로 투영되고, 이것은 다시 이미지 센서(110)상으로 투영된다. 이제, 이 경우 피부(30)에서 대물의 이미지는 개별적인 렌즈 이미지들이 각각 반사되지 않도록 이미지 센서(110) 상으로 투영된다. 모든 렌즈가 대물의 더 큰 이미지의 작은 부분을 생성한다. 동시에, 이 렌즈(120)는 발광하는 링 광 개구(118)를 제 3 렌즈 어레이(122) 상으로 투영한다.

각 렌즈 어레이는 이미지 센서(110)의 평면에서 예를 들면 회전 또는 진동과 같은 조화된 방식의 실질적으로 동일한 연속 움직임에 영향을 받을 수 있다. 동시에, 전체 시스템은 시스템의 사용자에 의해 면도 동작을 수행하기 위해 피부(30)에 걸쳐 측면으로 이동된다. 모두에서, 이미징 시스템의 단일 패싯(single facet)을 구성하는 3개의 렌즈 어레이들의 각 렌즈는 반복적인 방식으로 관심있는 영역, 또는 이미지 센서(110) 상의 시야의 투영을 생성한다.

제 3 렌즈 어레이(122)의 시야 내의 대물(30, 32)에 대한 모든 지점은, 사용자의 측면 움직임으로 인해 스캐닝마다의 측면 변위가 즉 20㎛의 의도된 측면 타겟 해상도와 거의 같거나 그다지 더 많지 않은 그러한 주파수로 이미징되는 것이 바람직하지만, 그에 제한되지 않는다.

센서(110)는 고조파 움직임이 아닌 렌즈 어레이들과 동일한 측면 변위를 경험한다. 결과적으로, 센서(110)상으로 투영된 대물(30, 32)의 이미지는 렌즈 어레이들의 렌즈들과 이미지 센서 조합과 동일한 측면 속도로 이동하고, 고조파(회전, 진동,...) 움직임은 렌즈 어레이들(112, 114, 122)에 의해서만 경험된다.

도 7에 도시된 시스템에서, 렌즈(120)는 제 3 렌즈 어레이(122)의 개구들을 제 2 렌즈 어레이(114)의 것으로 투영하는 역할을 한다. 그에 의해, 렌즈(120)의 어느 한쪽 상에 상당량의 공간이 이용 가능하게 만들어지며, 이 공간은 이후 기술되는 검출 처리의 제 2 단계를 위해, 그리고 이미지 형성을 위해 요구되는 광의 커플링을 위해 이용될 수 있다.

후자를 위해, 편광 빔 스플리터(116)의 이러한 경우에 이용한다. 링 광 개구(118)에 의해 방출되고 예를 들면 광섬유들, (할로겐) 백열 램프, 하나 이상의 LED들 등에 의해 공급된 광은 제 3 렌즈 어레이(122)의 개구 상으로 부가의 렌즈(120)에 의해 투영되어, 이 어레이의 각 렌즈가 다소 동차 방식으로 각각의 시야를 조명하게 한다. 실제로, 이것은 제 3 어레이(122)에서의 렌즈들의 초점 배면에서 링 광 개구(118)로부터 광을 이미징함으로써 달성될 수 있다. 이것은 개구(118)로부터의 발산되는 광이 복수의 렌즈들의 분산과 유사한 방식으로 분산되는 것을 보장함으로써 바람직하게 행해진다. 이것은 렌즈들의 어레이를 보여주는 도 8을 참조하여 명확해질 것이다.

실행 가능성을 보여주는 수치 예에서, 요구된 해상도가 20 ㎛라고 가정하지만, 당연히 다른 값들도 또한 이용될 수 있다. 사용자가 시스템을 그의 피부에 걸쳐 이동시키는 속도는 빨라야 5 cm/s가 걸린다. 다시, 이들 값들은 다음의 도면들에 대한 대응하는 변화들을 유발하는 다른 경우들에 구성될 수 있다.

도 8을 참조하면, 렌즈 어레이들이 원주 주위에 규칙적으로 이격된 복수의 2 mm 개구 렌즈들을 가진 약 2 cm 직경의 디스크로 구성된다고 가정한다. 16개의 렌즈들이 도시되었지만, 이러한 수치 예에서는 25개의 렌즈들이 존재한다고 가정한다. 전체 링 이미지를 1회 스캐닝하기 위하여, 렌즈들의 링은 화살표 D로 나타낸 바와 같이 360/25 = 14.4도 회전해야 한다. 그러므로, 디바이스가 5 cm/s로 이동되고 있을 때 전체 필드에서 20 ㎛의 원하는 해상도를 달성하기 위하여, 디스크는 약 100 Hz의 속도로 해전해야 하므로, 이 영역은 0.020/50 s = 400 ㎛마다 또는 2.5 kHz의 리프레시 속도로 이미징된다. 2D 이미지는 CCD 또는 CMOS 이미지 센서와 같은 이미지 센서(110)에 의해 바람직하게는 동일한 수직주파수(2.5 kHz)로 기록되어서, 매우 작은 움직임 블러링(motional blurring)만이 발생할 것이다. 또한, 적어도 1000 x 1000 픽셀들은 2 x 2 cm의 표면적이 20 ㎛의 해상도로 이미징되는 것을 보장할 것이 요구된다. 두 이러한 수 및 요구된 수직주파수는 오늘날의 CCD 및 COMS 기술로 쉽게 달성된다. 디스크, 수 및 렌즈들의 개구 등에 대한 값들 및 그 다른 형상이 가능하다는 것이 명백하며, 이것은 다른 도면들의 구성을 요구할 것이다.

상술된 이미징 단계는 2D 이미지가 획득되는 전체 이미징 처리의 제 1 단계이다. 20 ㎛ 또는 유사한 값의 해상도가 이 단계에서는 아직 요구되지 않음을 유념한다. 대략의 타겟 위치가 획득될 수 있는 한, 감소된 포착 시간의 낮은 해상도가 선택될 수 있다. 원하는 해상도의 더욱 정확한 위치는 제 2 이미징 단계로, 즉 제 2 이미지 센서로 획득될 수 있다.

제 2 이미징 단계에서, 체모와 같은 특정 타겟의 존재는 특정 및 고정된 깊이(또는 z 위치)로 검출되거나, 공간에서 그 위치 및 배향을 결정하기 위해 스캐닝된다. 이들 선택사항들은 본 발명의 모든 제모 시스템에 대해 선택될 수 있다. 본 명세서에 기술된 예에서, 예를 들면, 특정 길이의 체모들을 면도하기 위하여 제 1 선택이 선택된다. 특정 깊이의 타겟의 존재는 예를 들면 교차-편광된 초점을 공유하는 레이저 스캐닝에 의해 결정된다. 이를 위해, 레이저 빔은 제 3 렌즈 어레이(122)의 선택된 렌즈를 통해 조준된다. 선택된 렌즈는 이동 렌즈와 병렬로 이동, 즉, 회전, 진동하는 지점 지점에 레이저 빔의 초점을 맞출 것이다. 렌즈는 초점 볼륨으로부터 반사된 방향인 광을 시준할 것이다. 이러한 제 1 선택된 렌즈가 레이저 빔의 밖으로 완전히 이동하면, 제 2 이웃하는 렌즈가 레이저 빔으로 들어가서 새로운 스캐닝을 수행할 것이다. 따라서, 검출의 측면 해상도는 초점을 공유하는 스캔의 해상도에 의해 조정되고, 연속적인 스캔들 간의 거리는 전체 시스템이 피부의 타겟 영역에 걸쳐 이동하는 속도에 의해 결정된다. 타겟 영역으로부터 반사되거나 산란되는 직교로 편광된 광의 반사의 세기는 여기에 도시되지 않았지만, 도 5를 참조하면 렌즈-핀홀 조합 및 편광 빔 스플리터(116)에 의해 초점을 공유하여 검출된다. 검출기에 의해 캡처된 광의 양뿐만 아니라 렌즈 위치의 함수와 그에 따른 시간의 함수로서의 변동은 초점 영역(시야)에서 다양한 구조들의 존재에 관한 정보를 제공할 수 있고, 그에 의해 그들의 3D 위치 및/또는 배향을 확인할 수 있다.

레이저 면도기로서 구현된 시스템은 다음과 같이 기능할 수 있다. 제 1 이미지 센서는 체모를 가진 피부의 이미지를 검출하고, 온치(CMOS) 또는 개별적인 모듈이 도시되지 않았지만 제어 유닛은 피부의 체모 또는 체모들의 대략적인 위치를 결정한다. 정확도는 약 100 또는 200 ㎛가 될 수 있다. 이 대략의 위치가 확립되었으면, 제어 유닛은, 예를 들면 MOEMS(micro-optical-electrical mechanical system; 마이크로-광학-전기 기계 시스템) 또는 다른 형태의 이동 가능한 미러와 같은 편향 유닛(도시되지 않았지만 도 3의 52, 54 참조) 및 제 3 회전 렌즈 어레이(122)와 렌즈(120) 사이의 이색성 미러에 의해, 검출 레이저를 체모가 대략 발견된 회전 렌즈 어레이 상의 위치를 향해 조준할 수 있다.

다음에, 제어 유닛은 초점을 공유하는 레이저 스캔으로부터의 결과들을 기록하고, 그 결과들, 즉 제 2 이미징 단계를 해석한다. 체모의 존재 및 위치가 교차-편광된 3D 검출 방법에 의해 확립되었고, 렌즈 초점에 대한 체모의 위치가 원하는 정확도 내에 있다고 결정되었을 때, 검출 시스템은 컷팅 레이저가, 동일선상으로 또는 알려진 각도로 렌즈에 결합된 레이저 방사물을 연속으로 방출하거나 펄싱하고, 따라서 오리지널 검출 레이저 초점 스폿에서 또는 그 초점으로부터 알려진 거리에서 각각 초점이 맞춰지는 것을 가능하게 한다. 그 후에, 컷팅 레이저로부터의 방사물은 체모를 컷팅한다.

상술된 방법들 및 디바이스들의 본 명세서에서 그들을 명시적으로 언급하지 않은 다양한 양태들은 당업자에 의해 이용 또는 변경될 수 있다. 예를 들면, 검출 레이저 빔이 동시에 렌즈 어레이 또는 어레이들 중 한 렌즈만을 통과하는 경우에 유리한 것이 명백할 것이다; 달리 말하면, 레이저 빔 직경은 모호한 검출 결과들을 회피하도록 렌즈 피치보다 작은 것이 바람직하다. 또한, 디스크(13)의 형상, 렌즈들(132)의 수, 피치 및 크기, 그들의 움직임 등은, 요구된 대응하는 양들 등도 구성될 수 있는 한, 이 방법에서 모두 변화될 수 있다. 더욱 명시적으로, 상술된 예는 제모 시스템의 응용 가능성을 보여주는 역할을 할 뿐이다. 또한, 상기 모두에서, 제모들의 양호한 방법은 이들을 레이저 빔으로 컷팅하는 것이었다. 그러나, 본 발명의 맥락에서, 전기적 발모, 또는 체모들 또는 모근들의 손상과 같은 제모의 다른 방법들도 또한 가능하다. 모든 경우들에서, 체모들을 제거하기 위해서는 개별적인 체모들의 정확한 위치 및 때로는 또한 배향을 알아야 한다. 이 위치를 특히 3차원들로 찾는 것은 많은 시간이 걸릴 수 있다. 최종 3D 위치는 제 1 이미징 단계의 제 1의 2개의 협력들을 취하고 제 2 이미징 단계에서 제 3 협력을 추가함으로써 발견될 수 있거나, 또는 3개의 모든 협력들은 제 1의 2D 단계 등에서 제 1의 대략의 추정 후에 제 2 단계에서 결정될 수 있다.

본 발명은 단일 체모에 1회 이상 광 빔을 발사하는 것을 방지하기 위한 특징들을 포함하는 시스템을 제공한다. 본 발명의 여러 실시예들은 하기에 기술되며, 본 발명의 더 많은 특정 예들이 뒤따른다.

컷팅 처리는 일시적으로 및/또는 국부적으로 불능될 수 있다. 컷팅 처리를 불능으로 하는 것은 예를 들면, 광빔의 후속적인 발사들 사이에 소정 지연을 포함함으로써 실행될 수 있다. 시스템의 광원이 예를 들면 레이저를 포함한다면, 레이저 크리스탈을 소정 에너지 레벨로 (다시) 올리기에 충분한 에너지를 레이저 크리스탈에 제공하기 위해서는 일반적으로 일정한 시간이 걸릴 것이다. 응용에 따라, 소정 에너지 레벨은, 체모를 컷팅하거나 모근을 파괴할 수 있는 레이저 빔을 제공하기에 충분해야 한다. 레이저 크리스탈에 다시 에너지를 공급하는데 필요한 시간, 즉 지연 시간으로 인해, 레이저는 다시 발사될 수 없을 것이다. 지연 시간은 커패시터들 또는 다른 신호 지연 수단을 포함하는 집적 회로에 의해 각각의 응용을 위해 조정될 수 있다.

지연 회로를 포함하는 것은, 예를 들면, 전체 시야를 실질적으로 커버하는 레이저 크리스탈 또는 어드레싱 메커니즘과 조합한 레이저 다이오드와 조합하여 구현될 수 있다.

다른 실시예에서, 시스템은 메모리를 포함한다. 메모리는 예를 들면 레이저 펄스가 발사되는 시간들, 및/또는 레이저 빔의 타겟 피부 위치들을 추적한다. 타겟 피부 위치들이 조합되어, 모든 검출된 체모들을 포함하여 피부의 맵을 형성한다. 후속 펄스는 소정 불능 시간이 경과할 때까지 불능으로 될 것이다.

불능 시간은 다수의 파라미터들에 기초하여 결정된다. 파라미터들은 사용 동안 피부에 대한 디바이스의 추정된 속도(면도 속도), 원하는 체모 검출 해상도, 센서 또는 센서들의 수직주파수, 렌즈들의 수, 및 타겟 체모의 평균 직경 중 하나 이상을 포함할 수 있다.

면도 속도 v는 약 v = 50 mm/s인 예를 가정한다. 약 res. = 20 ㎛의 검출 해상도 res.를 획득하기 위해, 피부는 약 f = v/res = 2500 Hz의 주파수 f로 이미징되어야 한다. 후속 검출들 사이의 시간은 약 t = 1/2500 = 0.4 ms이다.

타겟 체모는 약 150 ㎛의 직경을 가질 수 있다. 약 50 mm/s의 면도 속도이면, 시스템은 약 (150 ㎛ / 50 mm/s) = 3 ms 동안 체모를 검출할 수 있다. 상기 파라미터들이 주어지면, 시스템은 최대 (3 ms / 0.4 ms + 1) = 7 + 1 = 8 시간 동안 체모를 검출할 수 있다. 제모 시스템은 체모의 중간에 광 펄스를 발사하는 것이 바람직하다. 따라서, 시스템은 제 1 검출 후에 예를 들면 약 1.5 ms를 대기한 다음 광 펄스를 발사하고, 약 2 ms의 불능 시간 동안 후속적으로 불능으로 되는 설정들을 가진다.

상기한 것은 단지 예를 든 것이다. 다른 타겟 체모가 예를 들면 500㎛의 실질적으로 큰 직경 또는 더 작은 직경을 가질 수 있다. 제어 회로(18)는 다수의 소정 설정들을 선택적으로 포함할 것이며, 각 설정은 예를 들면, 피부 상의 체모들의 밀도 및/또는 특정 체모 직경에 대해 선택적이다. 따라서, 시스템은 상이한 인간들에 의해 및 신체의 상이한 부분들 상에서 이용될 수 있다.

메모리에 저장된 모든 피부 위치들을 포함한 상술된 맵을 이용하여, 체모 컷팅 처리는 특정 어드레스 가능한 위치들에 대해 불능으로 될 수 있다. 어드레스 가능한 LED 어레이의 예는 하기에 제공된다.

일 실시예에서, 시스템은 신호들을 하나 이상의 광원들에 인트럽트하도록 구성된다. 광원을 구동하기 위한 구동 회로는 예를 들면, 각각의 광원들에 대한 구동 신호를 차단할 수 있다. 그렇지 않으면, 시스템은 각각의 광원들에 대한 구동 신호들을 차단하기 위한 개별적인 차단 회로를 포함할 수 있다.

다른 실시예에서, 시스템은 광이 광 검출기에 도달하는 것을 방지하기 위한 수단을 포함한다. 광은 예를 들면, 소정 시간 동안, 또는 체모 검출 신호가 소정 레벨 아래로 떨어질 때까지 차단된다. 예들은 하기에 제공된다.

또 다른 실시예에서, 시스템은 시스템과 피부 사이에 배열되는 편향 수단을 포함한다. 편향 수단은 광을 편향시키도록 구성된다. 편향 수단은, 예를 들면 소정 시간 후에 투명하지 않게 되는 투명 윈도우를 포함한다. 구동 신호는 편향 수단에 적용될 수 있다. 구동 신호는, 예를 들면 조정 가능한 온도 또는 특정 파장을 갖는 RF 신호를 포함한다. 액정 디스플레이는 예를 들면, 상술된 피부 맵에 포함된 바와 같은 소정 위치들에서 광을 차단하는 것을 허용한다.

다른 실시예에서, 시스템은, 예를 들면 동일한 체모의 다수의 검출들을 인식하기 위한 소프트웨어 프로그램을 포함한다. 메모리는 피부 체모들 및 위치들의 맵을 생성하도록 어드레스 가능한 위치마다 체모 검출 신호를 추적한다. 맵을 이용하여, 프로그램은 검출 신호들이 서로로부터 특정한 소정 최소 거리 내에 있고, 동일한 체모의 다수 검출을 나타내는지를 인식할 수 있다. 메모리 내의 맵은 또한, 광빔이 특정 체모에 발사되었는지를 나타낼 수 있다. 프로그램은 그 후에, 시스템이 각각의 체모에 다시 광빔이 발사되는 것을 방지할 것이다.

상술된 실시예들을 구현하는 특정 예들은 도 9 내지 도 11을 참조하여 하기에 기술된다.

예 1

체모 검출 또는 체모 컷팅은 체모와 광원 사이에 배열되는 편향 수단을 이용하여 일시적으로 불능으로 될 수 있다.

도 9a 및 도 9b는 복수의 LED들(202)을 포함하는 LED 어레이(200)를 도시한다. 모든 LED(202)는 배선(204)을 통해 구동 회로(예를 들면, 도 1의 제어 회로(18))에 접속된다. 따라서, 모든 LED는 개별적으로 온 또는 오프로 스위칭될 수 있다. 도면은 또한, 복수의 렌즈들(212)을 포함하는 렌즈 어레이(210)를 도시한다. 렌즈 어레이는 예를 들면, 도 7에 도시된 렌즈 어레이(122)와 비교될 수 있다. 렌즈 어레이(210)의 렌즈들(212)은 LED들(202)에 의해 방출된 광을 체모와 같은 타겟 위치에 집속한다.

액정 어레이(214)는 LED 어레이(200)와 렌즈 어레이(210) 사이에 배열된다. 액정 어레이(214)는 LED(202) 및/또는 렌즈(212)마다 하나씩, 다수의 액정 소자들(216)을 포함한다. 액정 소자들(216)은 배선(도시되지 않음)을 통해 제어 회로(18)에 접속되고, 서로 개별적으로 구동될 수 있다. 제 1 상태에서, 액정 소자들은 투명할 것이므로, 광이 소정 광 경로(220)(도 9b)를 통과하여 따르도록 허용한다. 제 2 상태에서, 액정 소자들은 예를 들면 화살표들(222, 224)(도 9b)의 방향으로 광 경로(220)로부터 떨어져서 통과하는 광을 편향시킨다.

제어 회로(18)는 제 1 상태에서 제 2 상태로 액정 소자들을 스위칭할 수 있고 그 반대로도 가능하다. 액정 어레이(214) 및 액정 소자들(216)은 상술된 편향 수단의 예들이다. 액정 소자들(216) 중 하나가 제 2 상태이면, 통과하는 광은 편향될 것이고, 시스템의 액정 어레이의 위치에 따라, 결코 체모/피부나 CCD(110)에 도달할 수 있을 것이다.

블록 수단(214)(도 9a, 도 9b)은 투명 상태에서 다른 광-편향 상태로 스위칭할 수 있는 임의의 다른 재료를 포함할 수 있다. 이러한 재료들의 예들을 다음을 포함한다:

- 열 가역 광 산란(TRLS: thermally Reversible Light Scattering) 재료들;

- 졸-겔들.

TRLS 재료는 소정 온도에서 실질적으로 광학적으로 투과 상태에서 실질적으로 광학적으로 비투과 상태로 변하고, 가역적으로 제 2 소정 온도 아래로 냉각시 실질적으로 광학적으로 투과될 수 있는 열적으로 민감한 재료이다. TRLS 재료들은 불투명 상태에서 투명 상태로 가역적으로 스위칭될 수 있는 막들로서 이용 가능하다. 전이를 포함하기 위해, 하나 이상의 소정 위치들에 광을 집속시킴으로써 온도들은 국부적으로 변화될 수 있다.

TRLS 재료는 열경화성 수지 또는 중합체에서 유기 크리스탈들의 분산을 포함할 수 있다. TRLS 재료는 타겟 온도에 도달되었으면 (레이저) 에너지를 흡수할 수 있다. 일실시예에서, 중합체, 또는 중합체의 혼합이 피부 피치에 포함된다. 중합체 또는 중합체의 혼합은 주위 온도들에서 투명하거나, 실질적으로 투명하다. 레이저 광 또는 광역학적 체모 컷팅에 적당한 유사한 에너지 형태는 피부 피치를 통해 상술된 타겟 조직에 향해진다. 타겟 영역의 조직이 치료상의 광으로부터 에너지를 흡수하므로, 그 온도는 증가하기 시작한다. 마찬가지로, 피부 피치의 온도도 증가하기 시작한다.

임계 온도 이상으로 가열되면, 중합체 또는 중합체의 혼합은 광 변화를 나타내고, 중합체 또는 중합체의 혼합은 광 반사, 흡수 또는 산란하게 되고, 따라서, 다른 에너지 침전을 감소시킨다. 조직에 의해 흡수된 에너지가 방산되므로, 타겟 영역의 온도는 감소되고, 피부 피치는 다시 투과적 또는, 실질적으로 투과적이 되고, 그에 의해 컷팅 처리가 비교적 약해지지 않게 유지되도록 허용한다. 적당한 피부 피치의 이용을 통해, 타겟 조직의 실제 온도는 주의깊게 제어될 수 있고, 광원에 과도한 노출로부터의 유해한 측면 초래가 방지될 수 있고, 체모 컷팅 처리는 차단 없이 완료될 수 있다.

졸-겔들은 졸-겔 단계 전위를 제공할 수 있는 재료들을 포함한다. 졸-겔들은 예를 들면, 온도 또는 산성도(pH)와 같은 환경적 상태들의 변화들에 의해 겔들로 변환되어 인 시츄 히드로겔 형성을 유발하는 수성 중합체 용액들을 포함한다. 히드로겔이 생리학적 상태들 하에서 형성될 때, 원하는 시간 기간 동안 무결성을 유지할 수 있다.

기초를 이루는 전이 메커니즘 및 전위 전달 양태들을 강조하면서 특히, 온도로 인해 졸-겔 전이들을 경험하는 중합 시스템들을 요약하는 것이 편리하다. 졸-겔들은 예를 들면, 자연계 또는 변경된 자연계 중합체들의 중합 시스템들, N-이소프로필라크릴아미드(isopropylacrylamide) 공중합체들, 폴리(에틸렌 산화물)/폴리(프로필렌 산화물) 차단 공중합체들, 및 폴리(에틸렌 글리콜)/폴리(-렉타이드-코-글리콜라이드) 차단 공중합체들을 포함한다.

도 7을 참조하면, 편향 수단(214)은 제모 시스템에서 임의의 편리한 위치들에 설치될 수 있다. 예들은 하기를 포함하지만, 이에 제한되지 않는다:

i) 피부(30)와 렌즈 어레이(122) 사이;

ii) 렌즈 어레이(122)와 렌즈(120) 사이;

iii) 렌즈(120)와 빔 스플리터(116) 사이;

iv) 광원(또는 개구(118))과 빔 스플리터(116) 사이; 또는

v) CCD(110)와 렌즈(112) 사이.

한편, 편향 수단은 검출 신호의 제 1 피크 후에 경로(220)로부터 떨어진 광을 편향시킴으로써 특정 체모의 다중 검출을 방지할 수 있다. 한편, 편향 수단은 광이 CCD(110)와 같은 편향 수단에 도달하는 것을 방지할 수 있다.

예 2

제모 시스템은 타겟 피부 상의 하나 이상의 특정 위치들에 관한 검출 정보를 저장하기 위한 메모리를 포함할 수 있다. 모든 위치는 개별적으로 어드레스 가능하며, 즉 광빔은 다른 위치들에 영향을 미치지 않고 개별적으로 임의의 위치들에 향해질 수 있다. 메모리는 제어 회로(18)(도 1)에 포함되거나 그와 결합될 수 있다.

일실시예에서, 메모리는 시프트 레지스터를 포함한다. 시프트 레지스터는, 회로가 활성화될 때 데이터가 라인을 시프트 다운(shift down)하는 방식으로 그들의 입력들 및 출력들을 함께 접속한 선형 방식의 플립 플롭(flip flop)들 셋업의 그룹이다.

본 발명은 예를 들면, 직렬-인, 직렬-아웃 시프트 레지스터를 포함한다. 이것은 비교적 간단한 형태의 시프트 레지스터이다. 데이터 스트링이 '데이터 인(Data In)'에 제공되고, '데이터 어드밴스(Data Advance)'가 하이(high)를 유발할 때마다 한 단계만 시프트된다. 각 어드밴스에서, 먼 왼쪽의 비트(즉, '데이터 인(Data In)'은 제 1 플립-플롭 출력으로 시프트된다. 먼 오른쪽의 비트(즉, '데이터 아웃(Data Out)'는 시프트 아웃(shift out)되어 손실된다. 예를 들면:

0000

1000

1100

0110

1011

0101

0010

이 배열에 이용 가능한 4개의 저장 슬롯들이 있다; 그러므로, 4-비트 레지스터이다. 시프팅 패턴의 개념을 제공하기 위해, 레지스터가 0000을 유지한다고 생각한다(그래서 모든 저장 슬롯들은 빈 상태이다). '데이터 인'의 입력 데이터는 1,1,0,1,0,0,0,0를 제공한다. 그 순서의 데이터 어드밴스는 매번 '데이터 어드밴스'에서 펄스를 가진다. 데이터 어드밴스 펄스는 소정 주파수를 갖는 클록에 의해 제공된다. 왼편 컬럼은 플립 플롭의 맨 왼쪽 출력 핀에 대응한다.

결과적으로, 전체 레지스터의 직렬 출력은 0,0,0,0,1,1,0,1,0,0,0,0 (레지스터에 이미 포함된 4개의 영을 포함함)이다. 1이 입력 데이터에 계속된다면, 출력은 정확하게 들어온 것이지만, 4개의 '데이터 어드밴스' 사이클들에 의해 오프셋된다. 이 배열은 큐의 하드웨어 또는 소프트웨어 등가이다. 더욱이, 전체 레지스터는 리셋 핀들을 하이로 함으로써 임의의 시간에 영으로 설정될 수 있다.

이 배열은 부정적인 판독을 수행하며, 즉 각 데이터는 맨 오른쪽 비트로부터 시프트 아웃되었으면 손실된다.

예를 들면, 시프트 레지스터를 포함하는 메모리는 방지 수단 및/또는 동일한 체모의 다중 검출들을 검출하기 위한 수단을 구현할 수 있다. 맵의 모든 위치마다, 메모리는 개별적인 시프트 레지스터를 포함한다. 각 위치는 예를 들면, 약 20 제곱 ㎛의 영역에 대응한다. 함께, 시프트 레지스터들은 검출 이력을 갖는 맵을 형성한다.

일실시예에서, 체모가 특정 위치에서 검출될 때마다, 각각의 위치에 대응하는 논리 1은 시프트 레지스터에 입력된다.

따라서, 시프트 레지스터는 검출 이력을 제공한다. 시프트 레지스터의 비트들의 수 및 클록 주파수는 이력의 정확도를 결정한다. 정확도는 또한, 피부(30)(도 5)에 대한 제모 디바이스를 이동시키는 속도에 의존할 수 있다.

시프트 레지스터에 의해 제공되는 이력은 검출 시스템(약 10 내지 30㎛)의 정확도 및 해상도에 따라, 동일한 체모의 다중 검출들을 인식하는데 이용될 수 있다. 예를 들면, 설정들은, 즉 서로로부터 4 비트 내에 있는 논리 1들이 동일한 체모의 검출을 나타낸다고 간주되도록 설정될 수 있다. 이것은, 상기 데이터 입력의 예(1,1,0,1,0,0,0,0)에서, 모든 1들은 서로로부터 4 비트 내에 있고, 동일한 체모의 검출을 표현한다고 간주된다는 것을 의미한다. 최종 1 후에, 입력은 일련의 4개의 영들을 포함한다. 입력이 후속적으로 1을 포함한다면, 이 1은 다른 체모의 검출로서 간주될 것이다.

다중 검출들의 인식 외에도, 이력은 또한, 검출의 확실성을 증가시킨다. 결국, 동일한 체모가 다중 회 검출될 때 검출이 명확해질 가능성이 더 많다. 존재하지 않는 체모에 발사하는 것을 방지하고 정확도를 증가시키기 위해, 따라서, 제모 시스템의 설정들은 예를 들면 2회 또는 3회 검출되는 체모에만 발사됨으로써 상기를 이용할 수 있다.

예 3

본 발명의 시스템은 예를 들면, 전자 지연 수단(도시되지 않음)을 포함한다. 전자 지연 수단은 제모 시스템 내의 적당한 위치에 신호 전달을 지연시키도록 구성된다.

상술된 시프트 레지스터는 전자 지연 수단에 포함될 수 있다. 맵의 모든 위치마다, 지연 수단은 개별적인 시프트 레지스터를 포함한다. 체모가 검출될 때 1을 입력하는 대신, 각각의 시프트 레지스터는 광 펄스가 대응하는 위치에서 개시될 때마다 논리 1에 제공되고 광 펄스가 없으면 논리 0이 제공된다. 컷팅 처리는 시프트 레지스터가 논리 1을 포함하는 한 각각의 위치에서 일시적으로 불능으로 된다. 컷팅 처리는 레지스터가 전적으로 다수의 영들(0)을 포함할 때 다시 실행가능하게 된다.

레지스터의 비트들의 수직주파수(클록 주파수)와 함께 시프트 레지스터의 비트들의 수는 컷팅 처리의 지연 시간을 결정한다.

예 4

다른 실시예에서, 전자 지연 수단은 수동 RC-회로와 같은 필터를 포함한다. 필터는 적어도 하나의 커패시터 C를 포함하고, 또한 하나 이상의 레지스터 R 및/또는 인덕터들을 포함할 수 있다. 시스템이 시간 t1에서 특정 위치에서 체모를 처음으로 검출하면(예를 들면, 도 3 참조), 제어 회로는 그 위치에 대응하는 RC-회로의 커패시터를 충전한다. 커패시터는 소정 검출 피크 레벨(230)(도 10a)까지 충전된다. 충전 후에, 커패시터는 방전될 것이다. 시간 t2에서, 커패시터 충전은 소정 임계값(232) 아래로 떨어져서 소정 방전 시간 t_delta을 제공한다. 여기서 t2 - tl = t_delta이다.

커패시터 충전이 임계값(232)보다 높은 동안, 제어 회로(18)는 하이 논리 레벨 1에서 불능 신호(234)를 공급한다(도 10b). 커패시터 충전이 즉 도 10a의 예에서 t1 전 및 t2 후에 임계값(232) 아래로 떨어지면, 제어 회로는 로우(low) 논리 레벨 0에서 불능 신호를 공급한다(도 10b). 체모의 검출시, 하나의 광 펄스가 발사될 것이다. 후속적으로, 제어 회로는 불능 신호(234)가 즉 t_delta 동안 하이 레벨 1인 한, 광 빔이 다시 동일한 체모에 도달하는 것을 불능으로 한다.

광빔이 체모에 도달되는 것을 불능으로 하는 것은 여기에서 임의의 수단, 예를 들면 광빔이 발광하는 것을 불능으로 하거나, 광원과 체모 사이의 임의의 단계에서 광빔을 차단하거나(도 9a 비교), 또는 검출 신호를 차단하는 수단을 포함할 수 있다.

RC-회로는 또한, 체모가 검출될 때(도 11a) 제 1 시간 t1 및 모든 후속하는 시간 t2에서도 또한 최대 피크 레벨(230)까지 충전될 수 있다. 후속 검출들 사이에서, 커패시터는 방전한다. 커패시터 충전이 임계값(232) 이상 남아 있는 한, 제어 회로(18)는 논리 하이 레벨 1에서 디지털화된 검출 신호(240)를 제공한다(도 11b). 커패시터 충전이 임계값(232) 아래일 때, 디지털화된 검출 신호(240)는 논리 로우 레벨 0이다.

제어 회로는 또한, 불능 신호(242)를 공급한다(도 11c). t1에서 체모를 검출한 후에, 불능 신호는 소정 시간 동안 예를 들면 t2까지 논리 로우 레벨 0으로 남아 있다. 불능 신호가 로우(low)인 한, 광원의 광빔은 체모에 도달할 수 있게 된다. 디지털화된 검출 신호(240)가 t2까지 하이로 남아 있으므로, 제어 회로는 디지털화된 검출 신호가 하이 레벨 1로 남아 있는 한 불능 신호를 논리 하이 레벨 1로 올린다. 불능 신호가 하이일 때, 광원의 광은 체모에 도달할 수 없다. 따라서, 컷팅은 예를 들면 상술된 방식들 중 어느 하나로 불능으로 된다. 검출 신호(도 11a)가 임계값 아래로 떨어질 때, 또는 디지털화된 검출 신호가 로우 레벨 0으로 돌아갈 때, 제어 회로는 불능 신호를 로우 레벨 0으로 낮춘다.

본 발명이 이미지 센서를 포함하는 이미징 디바이스를 포함하는 핸드헬드 제모 시스템을 참조하여 상술되었지만, 시스템은 처리 광빔의 조사 위치를 결정하기 위한 다른 수단을 포함할 수 있다. 본 발명의 시스템은 또한, 그러한 다른 결정 시스템을 포함하는 시스템들에 적당하다. 이러한 결정 시스템들의 예들은 하기에 명백해진다. 결정 시스템들은 실시간 및 비침해적인 타겟팅 기술들을 이용하는 것이 바람직하다.

결정 수단은 예를 들면 피부 반사들에 기초하여 체모들을 검출할 수 있다. 처치될 피부 부분의 영역이 충분히 작다면, 피부 반사들은 체모의 존재에서 현저히 다를 것이다. 피부 반사들은 하나 이상의 체모들의 존재를 결정하도록 시스템의 메모리에 저장되는 피부 반사들을 참조하여 비교된다.

본 발명은 실시예들 및 도면들의 예들을 참조하여 기술되었고 명확해졌다. 그러나, 상술된 실시예들의 많은 수정들은 첨부된 특허청구범위의 범주 내에서 생각할 수 있다. 예를 들면, 각각의 실시예들의 특징들이 조합될 수 있다. 본 발명의 범주는 첨부된 특허청구범위들에 의해 결정된다.

Claims (15)

1. 제모 시스템(hair removal system)으로서:
   - 처치될 피부(30)의 부분 상에서 체모(hair)를 검출하기 위한 체모 검출 디바이스;
   - 상기 체모 검출 디바이스에 동작 가능하게 결합되는 제모 디바이스(20; S3)로서, 광빔을 제공하기 위한 광원과, 상기 광원으로부터 상기 광빔을 상기 체모 상의 타겟 위치로 안내하기 위한 광 안내 수단을 포함하는, 상기 제모 디바이스(20; S3); 및
   - 상기 체모 검출 디바이스 및 상기 제모 디바이스(20; S3)에 결합되어, 그들의 동작을 제어하는 제어 유닛(18)을 포함하고,
   - 상기 시스템은 동일한 타겟 체모의 다중 검출들을 인식하도록 구성되고,
   - 상기 제어 유닛은 타겟 체모 검출 시 상기 타겟 체모의 유형에 따라 미리 결정된 수의 광 펄스들을 발사하도록 구성되고,
   - 상기 시스템은 방지 수단을 더 포함하고, 상기 방지 수단은 상기 제어 유닛에 결합되고, 상기 미리 결정된 수의 광 펄스들을 발사한 이후에, 동일한 체모의 다중 검출들이 인식되는 경우, 상기 광빔이 상기 동일한 타겟 체모에 다시 도달되지 않도록 구성되는, 제모 시스템.
2. 제 1 항에 있어서,
   - 상기 체모 검출 디바이스는 처치될 피부(30)의 부분의 이미지를 검출하도록 구성되고 배열되는 제 1 이미지 센서(12; S1)를 포함하는 이미징 디바이스를 포함하고,
   - 상기 제어 유닛은 상기 이미지에서 체모를 분별하도록 구성되는, 제모 시스템.
3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
   상기 방지 수단은, 상기 동일한 체모에 상기 미리 결정된 수의 광 펄스들보다 더 많은 광 펄스를 발사하는 것이 금지되는 방지 기간을 구현하기 위한 전자 지연 수단을 포함하는, 제모 시스템.
4. 제 3 항에 있어서,
   상기 전자 지연 수단은 시프트 레지스터를 포함하는, 제모 시스템.
5. 제 3 항에 있어서,
   상기 전자 지연 수단은 적어도 하나의 커패시터를 포함하는 필터를 포함하고,
   상기 제어 유닛은 상기 제어 유닛이 처음으로 각각의 체모를 분별한 후에, 상기 커패시터를 임계 레벨(232)보다 높은 피크 레벨(230)까지 충전하도록 구성되는, 제모 시스템.
6. 제 5 항에 있어서,
   상기 커패시터가 상기 임계 초과의 레벨로 충전되는 시간이 상기 방지 기간을 결정하는, 제모 시스템.
7. 제 5 항에 있어서,
   상기 제어 유닛은 상기 동일한 체모가 검출될 때마다 상기 커패시터를 충전하도록 구성되는, 제모 시스템.
8. 제 5 항에 있어서,
   상기 제어 유닛(18)은, 상기 커패시터의 전하가 상기 임계 레벨 위에 있을 때 논리 하이 레벨을 가지고, 상기 커패시터의 전하가 상기 임계 레벨 밑에 있을 때 논리 로우 레벨을 가지는 디지털화된 검출 신호(240)로 상기 커패시터의 전하를 변환하도록 구성되는, 제모 시스템.
9. 제 8 항에 있어서,
   상기 제어 유닛은 상기 디지털화된 검출 신호가 미리 결정된 검출 시간보다 긴 기간 동안 논리 하이 레벨로 있을 때, 제모가 되지 않도록 불능(disable) 신호(242)를 제공하도록 구성되는, 제모 시스템.
10. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 방지 수단은 상기 제어 유닛에 결합된 메모리 수단을 포함하는, 제모 시스템.
11. 제 10 항에 있어서,
    상기 메모리 수단은 시프트 레지스터를 포함하는, 제모 시스템.
12. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 방지 수단은 상기 제어 유닛에 결합된 편향 수단(deflection mean)을 포함하고,
    상기 제모 시스템을 이용할 때, 상기 편향 수단은:
    - 상기 피부(30)와 상기 체모 검출 디바이스 사이에 배열되고,
    상기 편향 수단은 광이 미리 결정된 방향으로 통과하도록 허용되는 제 1 상태와, 광이 상기 미리 결정된 방향으로부터 편향되는 제 2 상태를 가지는, 제모 시스템.
13. 제 12 항에 있어서,
    상기 편향 수단은 액정 디바이스를 포함하는, 제모 시스템.
14. 제 13 항에 있어서,
    광원들(200)의 어레이를 추가로 포함하고, 상기 액정 디바이스는 액정 소자들(216)을 구비한 액정 어레이(214)를 포함하고,
    각 액정 소자(216)는 상기 광원들(200)의 어레이 중 하나의 각각의 광원(202)과 협력하는, 제모 시스템.
15. 제 12 항에 있어서,
    상기 편향 수단은 열 가역 광 산란 재료(TRLS: Thermally Reversible Light Scattering material) 또는 졸-겔을 포함하는, 제모 시스템.

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