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CN106572885A - 用于切割毛发的装置 - Google Patents

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CN106572885A CN201580040984.9A CN201580040984A CN106572885A CN 106572885 A CN106572885 A CN 106572885A CN 201580040984 A CN201580040984 A CN 201580040984A CN 106572885 A CN106572885 A CN 106572885A
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Abstract

本申请涉及一种用于切割毛发的装置(10)。装置具有被布置成在使用期间被抵着用户的皮肤的表面放置的皮肤接触面(13)。光学系统(20)被配置成将切割激光束(18)横跨平行于所述皮肤接触面且与皮肤接触面间隔开的切割区(15)导向以切割延伸到切割区(15)内的毛发。激光束传感器(40)被配置成产生指示出切割激光束(18)的一个或多个光学性质的信息。控制器(40)被配置成依赖于由激光束传感器(40)产生的信息来调整光学系统(20)的一个或多个特性。本发明还涉及切割毛发的方法和包括当由至少一个处理器执行时引起该方法被执行的指令的计算机程序。

Description

用于切割毛发的装置
技术领域
本发明涉及用于使用激光束切割毛发的装置。本发明还涉及切割毛发的方法和包括当由至少一个处理器执行时引起该方法被执行的指令的计算机程序。
背景技术
使用激光束割断毛发作为机械切割刀片的布置的可选方案是已知的。暴露于激光束的毛发将从激光束吸收能量并且毛发将通过汽化或者通过激光诱导光学击穿和所得到的冲击波而被割断。激光束不要求移动部件并且因此消除了切割元件变磨损或变钝的问题。此外，激光束的割断毛发的使用避免了由接触皮肤的机械刀片的尖锐边缘引起的皮肤刺激。
已知从WO95/33600提供一种用于切割毛发的装置，包括：皮肤接触面，其布置成在使用期间被抵着用户的皮肤的表面放置；光学系统，配置成将切割激光束横跨平行于所述皮肤接触面并与之间隔开的切割区导向，以切割延伸到该切割区内的毛发；激光束传感器，配置成产生指示出切割激光束的一个或多个光学性质的信息，包括指示出切割激光束的路径的位置和/或定向的信息；和控制器，配置成依赖于由激光束传感器产生的信息来调整光学系统的一个或多个特性，并依赖于由激光束传感器产生的信息来调整光学系统的一个或多个特性。
剃刮性能典型地通过两个准则—剃刮的接近度和皮肤的刺激—来测量。切割高度是皮肤的表面与毛发被切割所在的点之间的距离。良好执行的剃刮器应该使切割高度最小化并因此通过尽可能地靠近皮肤切割毛发使剩余毛发长度最小化。然而，如果来自激光的热和能量入射在皮肤上，则将激光束靠近皮肤定位可能会引起皮肤刺激。因此有必要保护皮肤免于激光束干扰，以避免引起对皮肤的损害或刺激。此外，激光束在切割区中的定位会归因于机械应力和/或环境应力而变化并因此降低了可靠性。
发明内容
本发明的目的是提供用于使用激光束切割毛发的装置和/或切割毛发的方法，其基本减轻或克服上面提到的问题。
根据本发明，提供有一种用于切割毛发的装置，其中激光束传感器被配置成产生指示出切割激光束与装置上的基准位置之间的距离的信息。
利用该布置，可以依赖于切割激光束的一个或多个光学性质的确定来控制光学系统的操作并因此控制装置的操作。因此，控制器可以调整光学系统的特性以使皮肤的刺激最小化，以减小激光束意外地入射在用户的皮肤上的影响。
利用该布置，还可以精确地确定激光束的路径使得可以确定切割激光束的位置。因此，可以确定指示出激光束的路径并因此指示出相对于在切割区处的皮肤的位置的信息。这意味着光学系统的特性可以被改变以使皮肤的刺激最小化。
装置可以进一步包括被配置成产生指示出在切割区处的皮肤与基准位置之间的距离的信息的皮肤传感器。控制器可以被配置成依赖于由激光束传感器和皮肤传感器产生的信息来调整光学系统的一个或多个特性。
利用该布置，可以精确地确定切割激光束的下边缘与在切割区处的皮肤之间的距离。因此，可以确定切割激光束与皮肤之间的间隙何时低于或高于某一水平，并且因此相应地调整光学系统的特性。
装置上的基准位置可以是皮肤接触面。
因此，可以容易地确定切割激光束和/或在切割区处的皮肤的相对距离。
激光束传感器可以被配置成产生指示出切割激光束的强度的信息。
利用该布置，可以确定在激光束的沿着其光学路径的强度的任何降低。因此，可以确定是否有任何对象被切割激光束入射到。
控制器可以被配置成基于由激光束传感器产生的指示出切割激光束的强度的信息来确定沿着切割激光束的路径的碎屑的存在。
利用该布置，可以确定切割激光束的性能何时受到碎屑的存在的影响。因此，可以依赖于沿着切割激光束的路径的碎屑的确定来调整光学系统的一个或多个特性，以试图使性能恢复到期望的水平。
装置可以进一步包括被配置成产生指示出在切割区处的皮肤的一个或多个光学性质的信息的皮肤性质传感器，并且其中控制器被配置成依赖于由激光束传感器和皮肤性质传感器产生的信息来调整光学系统的一个或多个特性。皮肤性质传感器可以被配置成产生指示出皮肤类型的信息。
不同的皮肤类型可以通过菲氏量表(Fitzpatrick scale)的使用根据颜色来识别，在该菲氏量表中皮肤类型被识别为六种类型之一，该六种类型在被识别为浅的苍白色的类型I与被识别为黑的非常深棕色至黑色的类型VI之间。
已确定对于固定的激光参数来说用于使用激光束切割毛发的装置将对具有不同皮肤颜色的用户的皮肤给出不同的效果。例如，已确定对于类型II皮肤来说诱导被限定为局部起泡的中度皮肤损伤所要求的激光能量与对于类型IV皮肤来说诱导中度皮肤损伤所要求的激光能量相比是大约三倍大。
因此，通过确定皮肤或用户的一个或多个光学质量，可以帮助激光束意外地入射在用户的皮肤上的任何有害影响的最小化同时使剃刮性能最大化。因此，通过调整光学系统的一个或多个特性可以维持均匀的剃刮性能并且可以适应皮肤类型上的变化。皮肤刺激可以被减小，因为通过响应于在切割区中的皮肤的一个或多个光学性质上的改变将调整切割激光束的操作。
皮肤性质传感器可以是皮肤传感器。
因此，组成部件的数量被最小化并且一个传感器能够提供指示出皮肤的一个或多个光学性质的信息和指示出在切割区处的皮肤与基准位置之间的距离的信息。
控制器可以被配置以调整的光学系统的一个或多个特性可以是切割激光束的强度。
该布置的优点在于可以对在切割区中的切割激光束的动作提供反馈。此外，施加在切割区中的皮肤上的能量可以被控制，并且因此使任何刺激和/或损伤最小化。通过改变激光束的功率或能量还可以减小潜在地由于激光束意外地入射到皮肤而引起的影响并因此减小了刺激。这还意味着可以使移动部件的数量最小化。
控制器可以被配置以调整的光学系统的一个或多个特性是切割激光束的路径。
利用该布置，可以调整切割激光束的路径以使装置的接近度最大化同时使对切割区中的皮肤的任何刺激最小化。该布置还允许了补偿可能对切割激光束的路径有影响的任何机械或环境因素。
控制器可以被配置成调整光学系统以修改切割激光束的路径与皮肤接触面之间的距离。
因此，可以调整切割激光束与皮肤接触面之间的间距以确保由装置执行最佳的切割动作。利用该布置，通过调整用户的皮肤与切割激光束之间的距离可以使用户的皮肤被切割激光束入射到的可能性最小化。皮肤刺激将被减小，因为切割激光束可以响应于在切割区中的皮肤的光学性质上的所检测到的改变而被相对于皮肤移动，并且因此切割激光束与皮肤之间的最小距离将改变。
控制器可以被配置成调整光学系统以修改切割激光束的路径的横跨切割区的横向位置。
利用该布置，可以调整切割激光束的横向位置以补偿可能被接收在切割区中的切割激光束路经中的任何碎屑。
光学系统可以包括被配置成作用于切割激光束的一个或多个光学组成部件，和被配置成作用于一个或多个光学组成部件的致动器，并且其中控制器被配置以调整的光学系统的一个或多个特性可以是致动器用以修改切割激光束的路径的操作。
光学系统的一个组成部件或多个组成部件的移动有助于提供在切割区中的切割激光束的位置的简单且精确的调整。
光学组成部件可以是一个或多个光学透镜、一个或多个反射元件和/或切割激光束发生器。
更改组成部件的反射角度或位置可以在不必使组成部件的大组件在装置内移动的情况下控制切割激光束的切割高度。致动器可以是小、简单且轻重量的。
装置可以进一步包括两个或多个致动器。装置可以进一步包括两个或多个激光束传感器。
根据本发明的另一方面，提供有一种切割毛发的方法，包括：操作光学系统以将切割激光束横跨平行于所述皮肤接触面且与皮肤接触面间隔开的切割区导向以切割延伸到切割区内的毛发；产生指示出切割激光束的一个或多个光学性质的信息；使用激光束传感器产生指示出切割激光束与基准位置之间的距离的信息；和依赖于由激光束传感器产生的信息来调整光学系统的一个或多个特性。
根据本发明的另一方面，提供有一种计算机程序，包括当由至少一个处理器执行时引起如上面所描述的方法被执行的指令。
根据本发明，提供有一种用于切割毛发的装置，包括：皮肤接触面，其被布置成在使用期间被抵着用户的皮肤的表面放置；光学系统，被配置成将切割激光束横跨平行于所述皮肤接触面且与皮肤接触面间隔开的切割区导向以切割延伸到切割区内的毛发；激光束传感器，被配置成产生指示出切割激光束的一个或多个光学性质的信息；和控制器，被配置成依赖于由激光束传感器产生的信息来调整光学系统的一个或多个特性。根据本发明的该方面，装置可以进一步包括被配置成产生指示出在切割区处的皮肤的一个或多个光学性质的信息的皮肤性质传感器，并且控制器可以被配置成依赖于由皮肤性质传感器产生的信息来调整光学系统的一个或多个特性。
本发明的这些及其他方面将从下文中所描述的实施例变得显而易见并参照这些实施例得以阐述。
附图说明
现在将参照附图通过仅示例的方式来描述本发明的实施例，其中：
图1示出用于使用激光束切割毛发的装置的切割端部的视图；
图2示出图1的装置的切割端部的前视示意图；
图3示出图2的装置的示意电路框图；
图4示出图1的装置的切割端部的进一步实施例的前视示意图；
图5示出图5的装置的前视示意图；
图6示出图6的装置的切割端部的不同实施例的示意电路框图；和
图7示出用于切割毛发的装置的切割端部的不同实施例的从上方看到的平面图。
具体实施方式
如图1和图2所示，用于切割毛发的装置10包括主体12，该主体包括具有开口14的皮肤接触面13。如图2所示，在使用期间，主体12的皮肤接触面13被抵着用户的皮肤16放置并且，皮肤16上的毛发17突出到主体12的开口14内并且突出到主体中限定的切割区15内。在主体12内，装置10包括光学系统20，其将切割激光束18横跨切割区15导向使得切割激光束18平行于皮肤接触面13并与之间隔开。切割激光束18还横跨主体12的开口14延伸。以该方式，当主体12的皮肤接触面13被抵着用户的皮肤16放置时，切割激光束18基本平行于用户的皮肤16的表面并与之间隔开，并且提供横跨切割区15的基本均匀的切割高度。图2中在切割区15中在皮肤16的表面与切割激光束18之间的表示为距离H1的距离是切割高度。
光学系统20包括被定位在开口14和切割区15的一侧上的第一反射元件21。第一反射元件21被配置成使切割激光束18的入射段22在装置10的端部处横跨开口14反射。也就是，第一反射元件21被配置成使切割激光束18的入射段22横跨切割区15反射，使得切割激光束18遵循如下路径，该路径基本平行于装置10的皮肤接触面13和开口14且与之间隔开。
在切割区15的与第一反射元件21相对的一侧上，第二反射元件22被定位成使切割激光束18朝向能量消散器(未示出)反射远离切割区15，使得切割激光束18的“已用”段24被消散且不与用户的部位或装置的另一部件相互作用。在图2中示出的示例中，切割激光束18入射在第一反射元件21上的入射段22垂直于主体12的皮肤接触面13，并且第一反射元件21使激光束反射经过90度使得它平行于主体12的皮肤接触面13。类似地，第二反射元件23被配置成使切割激光束18反射经过90度且垂直地远离切割区15。然而，应领会的是，第一和第二反射元件21、23可以被不同地定向或者具有不同的反射角度，取决于光学系统的诸如激光束发生器25和能量消散器(未示出)等的其他部件的位置和定向。此外，应领会的是，第一和第二反射元件21、23可以不位于切割区15的侧方。它们可以可选地位于切割区15内的任何地方，取决于光学系统20的其他组成部件的位置、定向和配置。第一和/或第二反射元件21、23可以省略。然而，切割区15内的切割激光束18应该保持平行于主体12的皮肤接触面13和开口14，使得皮肤接触面13与切割激光束18之间的距离横跨切割区15是恒定的。本文所描述的任何反射元件都可以包括反射镜或棱镜或任何其他光学反射表面。
装置10的光学系统20进一步包括激光束发生器25、诸如二极管。如图2所示，光学系统20包括透镜布置32。透镜布置32包括一个或多个透镜元件。在本实施例中，透镜布置32包括准直透镜33和聚焦透镜34。由激光束发生器25发射的激光束被朝向准直透镜33导向。准直透镜33减小或消除由激光束发生器25发射的激光束的发散。激光束的准直段或路径接着由聚焦透镜34聚焦以引起激光束会聚。
装置10还包括控制器27。控制器27被配置成控制激光束发生器25的操作并且因此控制切割激光束18的操作。参见图3，控制器27包括处理器28和存储器29。控制器27可操作成操作光学系统20。
处理器28可以采取任何合适的形式。例如，处理器28可以是或包括微控制器、多微控制器、电路、单处理器或者多处理器。控制器27可以由一个或多个模块形成。
存储器29采取任何合适的形式。存储器29可以包括非易失性存储器和/或RAM。非易失性存储器可以包括只读存储器(ROM)、硬盘驱动器(HDD)或固态驱动器(SSD)。除其他外，存储器存储操作系统。存储器可以远程地布置。RAM由处理器28使用用于数据的临时存储。操作系统可以含有代码，当由控制器27执行代码时，控制控制装置10硬件组成部件中的每一个硬件组成部件的操作或可选地控制包括装置10的系统的操作。控制器27可以是能够引起一个或多个对象(诸如一个或多个廓线等)由存储器29远程或本地存储。控制器27可以是能够参照由非易失性存储器存储的一个或多个对象(诸如一个或多个廓线等)并将一个或多个存储的对象上传至RAM。
控制器27可操作成响应于输入(例如用户输入30)来操作装置10。控制器27被配置成操作光学系统20。
用户输入30包括某种形式的用户接口。任选地，装置10包括用于调整装置的诸如功率等的一些操作特性的控制设备和/或显示器。用户输入30允许用户操作装置10、例如打开和关闭装置10。用户输入30可以例如是按钮、触摸屏或开关。
装置10可包括的其他组成部件(未示出)，可包括诸如滤波器或窗口等的其他光学组成部件，以限制碎屑在装置10中通过。装置的操作所必要的其他组成部件也可以位于主体12内，诸如电池或到外部功率线缆的连接(未示出)。此外，装置10的主体12还可以包括操作装置所必要的手柄和任何开关、按钮或其他控制设备和显示器，它们可以形成用户输入30。
切割区15形成在主体12中的室35内。通向切割区15的开口14由通向室35的开口限定。
装置10设置有激光束传感器40。激光束传感器40是被配置成当光学系统20被操作时产生指示出切割激光束18的一个或多个光学性质的信息的电子传感器。该信息被提供至控制器27。控制器27可以接着依赖于由激光束传感器40提供的信息来控制光学系统20的一个或多个组成部件的操作。
激光束传感器40是光学成像传感器。光学成像传感器可以是光电二极管阵列。激光束传感器40被布置在切割激光束18的光学路径的结束处。在本实施例中，激光束传感器40在能量消散器(未示出)处。然而，应理解的是，可以使用可选的传感器布置。
激光束传感器40被配置成检测切割激光束18的一个或多个光学性质。检测器透镜41在激光束传感器40之前被布置在切割激光束路径上，以将切割激光束18的尺寸调整为适合于激光束传感器40。例如，检测器透镜41可以被配置成确保在激光束传感器40处的切割激光束18的尺寸对应于激光束传感器40的分辨率。检测器透镜41可以省略。
激光束传感器40与切割激光束18的路径交叉。激光束传感器40被配置成确定切割激光束的一个或多个性质，例如切割激光束18的位置，和/或在激光束传感器40处的切割激光束18的强度。当激光束传感器40被配置成提供关于切割激光束18的位置的信息时，激光束传感器40被配置成产生关于与激光束传感器40交叉的切割激光束18的位置的信息。当激光束传感器40被配置成提供关于切割激光束18的强度时，激光束传感器40被配置成产生关于与激光束传感器40交叉的切割激光束18的强度的信息。在本布置中，该激光束传感器在激光束路径的结束处。
在本实施例中，激光束传感器40被配置成产生指示出切割激光束18的位置的信息。激光束传感器40被配置成产生指示出在切割区15中的切割激光束18的下边缘的信息。切割激光束18的下边缘是激光束的接近皮肤接触面13的边缘。本实施例中的切割激光束18的下边缘被限定为切割激光束18的含有99％激光强度的周边。然而，应理解的是，可以使用用于切割激光束18的下边缘的可选限定。激光束传感器40因此被配置成提供指示出切割激光束18的下边缘与基准位置之间的距离的信息。在本实施例中，基准位置是基于皮肤接触面13。因此，所提供的指示出切割激光束18的下边缘与基准位置之间的距离的信息是切割激光束18的下边缘与皮肤接触面13的平面之间的垂直距离。然而，应理解的是，可以使用可选的基准位置。例如，基准位置可以是切割激光束18的中性校准位置。
装置10设置有皮肤传感器42。皮肤传感器42被配置成产生指示出当装置10被抵着皮肤16定位时在切割区15处的皮肤16与基准位置之间的距离的信息。该距离是皮肤高度。该信息被提供至控制激光发生器25的操作的控制器27。然而，应理解的是，皮肤传感器可以省略。皮肤传感器42是光学传感器，诸如使用光学测量技术且不需要接触皮肤16来测量皮肤16的表面与装置10上的基准位置之间的距离的共焦透镜。皮肤传感器42可以被配置成通过例如三角测量、散射光测量和/或阴影测量而产生指示出皮肤16的位置的信息。在本实施例中，基准位置是基于皮肤接触面13。因此。所提供的指示出在切割区15处的皮肤16与所述基准位置之间的距离的信息是在用皮肤传感器42所确定的在切割区15处的皮肤与皮肤接触面13的平面之间的垂直距离。然而，应理解的是，可以使用可选基准位置。例如，基准位置可以是切割激光束18的中性校准位置。
皮肤传感器42被布置在切割区15中。也就是，在本布置中皮肤传感器42被布置在主体12中的室35内。皮肤传感器42是非接触式皮肤距离传感器。也就是，皮肤传感器42被配置成当装置10被抵着皮肤16定位时测量在切割区15处的皮肤16与基准位置之间的距离。皮肤传感器42可以是反射或透射光学传感器。皮肤传感器42可以使用在可见和/或近红外辐射区域中的一个或多个波长的光。然而，应理解的是可以使用可选传感器布置。
皮肤传感器42包括光源(未示出)和检测器(未示出)。在光源与检测器之间限定出光路。当皮肤16被布置通向切割区15的开口14处时，用户的皮肤形成光路的一部分。皮肤传感器42设置在室35中。当用户的皮肤16被布置在开口14处时，室35被封闭。
虽然在本布置中皮肤传感器42被布置在切割区15中且被配置成检测被定位在通向切割区15的开口14处的皮肤16，但应理解的是，在可选实施例中皮肤传感器42可以被布置在切割区15外侧。例如，皮肤传感器42可以布置成检测在邻近于通向切割区15的开口14的传感器开口(未示出)处的皮肤。皮肤传感器42被布置在切割区15中的优点在于，能够更加精确地确定在切割区15处的皮肤高度。
控制器27被配置成参考由激光束传感器40产生的指示出切割激光束18的下边缘与基准位置之间的距离的信息。控制器27被配置成参考当装置10被抵着皮肤16定位时由皮肤传感器42产生的指示出在切割区15处的皮肤与所述基准位置之间的距离的信息。基准位置可以是相同的基准位置，或者可以是具有已知间距的不同的基准位置。
基于由激光束传感器40和皮肤传感器42产生的信息，控制器27能够产生指示出切割激光束18的下边缘与在切割区15处的皮肤16之间的距离的信息。
控制器27被配置成依赖于所确定的切割激光束18的下边缘与在切割区15处的皮肤16之间的距离来调整切割激光束18的强度。切割激光束18的下边缘与在切割区15处的皮肤16之间的距离可以响应于用户的在切割区15内的皮肤16的高度的改变(例如归因于皮肤高度变化和在切割区15中的皮肤隆起)而变化。因此，皮肤16可以在装置20的使用期间移动更靠近切割激光束18和进一步远离切割激光束18。控制器27被配置成：当切割激光束18的下边缘与在切割区15处的皮肤16之间的距离下降低于最小阈值时，减小切割激光束18的强度、例如激光束的功率或能量。以该方式，可以适应皮肤高度(诸如皮肤轮廓)的变化同时使皮肤刺激最小化。
在确定切割激光束18相对于基准位置的位置时，应领会的是控制器27能够补偿在在切割区15中的切割激光束18的位置并因此补偿路径的任何移动或差异。归因于控制器27能够确定在切割区15中的切割激光束18的下边缘的位置和在切割区15处的皮肤16的位置两者，控制器27能够精确地确定切割激光束18的下边缘与皮肤16之间的距离。这也使得能够将使用期间或使用之间的任何变化考虑在内。利用这样的布置，可以将光学元件对准变化考虑在内。这样的光学元件对准变化例如可能归因于用户将装置20掉落而发生。
指示出对于给定切割高度的期望强度的信息在基准廓线中被存储在存储器29中。控制器27被配置成响应于指示出切割激光束18的下边缘与切割区15处的皮肤16之间的距离的消息而参考期望强度的基准廓线。基准廓线可以被存储在查找表中。基准廓线可以由存储器29存储。在这样的布置中，控制器27被配置成参考存储器29以访问基准廓线。在一个实施例中，基准廓线由RAM存储。基准廓线提供指示出期望强度的信息。
应理解的是，控制器27可以被配置成从两个或多个基准廓线中选择基准廓线。也就是，各基准廓线可以基于所确定的切割高度提供期望的操作强度。两个或多个基准廓线可以被存储在存储器29中。可选地，基准廓线可以包括两个或多个期望的强度水平，控制器27能够基于所确定的切割高度从中选择。用户可以能够选择剃刮的期望的接近度。例如，在基准廓线包括控制器27能够基于所确定的切割高度从中选择的两个或多个期望的强度水平的实施例中，用户可以能够从两个或多个基准廓线中选择，每个基准廓线对于给定切割高度具有的不同强度水平。
当装置10被操作时，控制器27被配置成操作激光束发生器25以依赖于由控制器27通过对激光束传感器40和皮肤传感器42所产生的信息的参考而确定的切割高度来调整切割激光束18的强度。
在一个实施例中，控制器27可操作成依赖于如通过由激光束传感器40和皮肤传感器42产生的信息所确定的切割高度的最小阈值来调整切割激光束18的强度。在这样的实施例中，控制器27可操作成操作激光束发生器25使得当切割高度大于最小阈值时切割激光束18以第一强度水平操作，并且控制器27可操作成操作激光束发生器25使得当切割高度被确定为小于或等于最小阈值时切割激光束18以第二强度水平操作。最小阈值由一个或多个基准廓线存储。利用这样布置，控制器27被配置成制定切割激光束18的强度水平上的阶跃改变。
在可选实施例中，基准廓线可以包括用于如由控制器27基于激光束传感器40和皮肤传感器42所提供的信息而确定的切割高度的一个或多个阈值。在这样的实施例中，各阈值具有对应的强度水平。两个或多个阈值和对应的强度水平可以由基准廓线存储。在另一可选方案中，控制器27被配置成通过操作激光束发生器25以基于由激光束传感器40和皮肤传感器42提供的信息使强度水平恒定地变化来确定用于切割激光束18的期望的强度水平。
利用上面的布置，通过主动地监测切割激光束18的相对于皮肤的位置可以确保切割激光束18不会接触用户的皮肤。因此，控制器27能够补偿在装置10的使用期间或使用之间在切割激光束18的对准上的任何劣化。这有助于补偿任何机械磨损、热膨胀、碎屑的积聚和/或意外损坏。
在一个实施例中，皮肤传感器42还被配置成产生指示出在切割区15处的皮肤16的一个或多个光学性质的信息。因此，皮肤传感器42被配置成充当皮肤性质传感器。在这样的实施例中，充当皮肤性质传感器的皮肤传感器42是非接触式皮肤颜色传感器。也就是，皮肤传感器42被配置成测量皮肤的颜色。皮肤传感器42可以使用在可见和/或近红外辐射区域中的一个或多个波长的光以产生指示出皮肤的颜色的信息。皮肤传感器42被配置成检测皮肤的光学吸收水平，使得皮肤黑色素对吸收信号有贡献。然而，应理解的是，可以使用可选的传感器配置。
控制器27被配置成依赖于所确定的切割激光束18的下边缘与皮肤16之间的距离连同所确定的皮肤16的一个或多个光学性质来操作激光束发生器25。
控制器27被配置成基于由激光束传感器40和皮肤距离传感器42产生的信息来确定在切割区15中的切割激光束18的下边缘的位置和在切割区15处的皮肤16的位置两者。因此，控制器27能够精确地确定切割激光束18的边缘与皮肤16之间的距离。控制器27还被配置成确定指示出在切割区15处的皮肤16的一个或多个光学性质的信息。
控制器27被配置成依赖于所确定的切割激光束18的下边缘与在切割区15处的皮肤16之间的距离连同所确定的皮肤16的一个或多个光学性质来调整切割激光束18的强度。
例如，在一个实施例中控制器27被配置成依赖于由皮肤传感器42产生的指示出皮肤的颜色的信息而从两个或多个基准廓线中选择。控制器27被配置成在对于给定切割高度具有不同强度水平条件的不同基准廓线之间选择。例如，控制器27可以被配置成当由皮肤传感器42检测到的皮肤类型从菲氏量表上的类型II皮肤改变至菲氏量表上的类型IV皮肤时操作激光束发生器25以对于给定切割高度将激光束强度减小到1/3。也就是，由控制器27对于给定高度和在菲氏皮肤类型量表上的较低皮肤类型所设定的激光强度被配置成高于由控制器对于在菲氏皮肤类型量表上的较高皮肤类型所设定的激光强度，并且因此如果由皮肤传感器42检测到在菲氏皮肤类型量表上的不同皮肤类型则调整激光强度。
控制器27可以被配置成从两个或多个基准廓线中选择基准廓线。也就是，各基准廓线可以基于所确定的切割高度提供期望的操作强度。两个或多个基准廓线可以被存储在存储器29中。
虽然在本实施例中皮肤传感器42被配置成充当皮肤距离传感器和皮肤性质传感器，但应理解的是，在可选实施例中分立的传感器被用作皮肤距离和皮肤性质传感器。
虽然在上面描述的实施例中，控制器27被配置成依赖于由激光束传感器40和皮肤传感器42产生的信息来调整切割激光束18的强度，但应理解的是，在装置10的可选实施例中，皮肤传感器42被省略。这样的实施例示出在图4中。装置10的该实施例的布置与上面所描述的实施例大体相同，并且因此本文将省略详细描述。参考数字将保留，并且是指上面所详细描述的特征和组成部件。
在皮肤传感器42被省略的实施例中，控制器27被配置成参考激光束传感器40来确定切割高度、也就是切割激光束18的下边缘与皮肤16之间的距离。在这样的实施例中，控制器27被配置成确定切割激光束18相对于基准位置的位置的任何变化。基准位置可以是切割激光束18的预先确定的位置。因此，控制器27能够依赖于使用期间和/或使用之间切割激光束18的位置的任何变化来重新校准装置10。
在这样的实施例中，控制器27被配置成依赖于由激光束传感器40产生的信息来调整切割激光束18的强度。控制器27被配置成参考基准廓线以依赖于由激光束传感器40产生的指示出切割激光束27的位置的信息来确定切割激光束18的期望的强度水平。
还应理解的是，本文所描述的实施例也可以用于使装置10的效率最大化，其中装置10进一步包括用以控制皮肤的位置的布置(例如防护件，未示出)。在这样的布置中，皮肤16相对于切割激光束18的预先确定的路径的位置受到限制。然而，控制器27能够通过对如由激光束传感器40产生的指示出切割激光束的路径的位置和/或定向的信息的参考来补偿切割激光束18的任何未对准。在这样的实施例中，应理解的是皮肤传感器可以省略。
在一个实施例中，装置10具有皮肤传感器42，但是皮肤距离传感器能力被省略。控制器27被配置成依赖于由激光束传感器40产生的信息和由皮肤传感器42产生的指示出在切割区15处的皮肤16的一个或多个光学性质的信息来调整切割激光束18的强度。在这样的实施例中，控制器27被配置成不依赖于指示出在切割区15处的皮肤16与基准位置之间的距离的信息来调整切割激光束18的强度。
虽然在上面描述的实施例中控制器27被配置成所调整的光学系统的一个或多个特性是切割激光束18的强度，但应理解的是，在可选实施例中，光学系统的一个或多个其他特性可以被调整。光学系统的一个或多个其他特性可以与切割激光束18的强度的调整一起被调整，或者作为切割激光束18的强度的调整的可选方案被调整。
现在参见图5和图6，示出了装置10的另一实施例。图5和图6所示的装置10的该实施例的布置与上面所描述的实施例大体相同，并且因此本文将省略详细描述。然而，装置10的该实施例进一步包括被配置成作用于光学系统20的一个或多个光学组成部件的致动器45。参考数字将被保留并且是指上面所详细描述的特征和组成部件。
在图5和图6中示出的装置10的实施例中，致动器45被配置成作用于第一反射元件21。致动器45被配置成引起第一反射元件21移动。致动器45布置成引起第一反射元件21的转动。第一反射元件21被配置成围绕垂直于切割激光束18的入射段22的传播方向的转动轴线转动。第一反射元件21被定位成使切割激光束18的入射段22横跨切割区15反射，如先前说明的。
致动器45是电子致动器，例如音圈制动器、具有齿轮的主轴马达或压电转换器。致动器45响应于来自控制器27的命令而作用于第一反射元件21。控制器27被配置成操作致动器45以控制切割激光束18横跨切割区15的传播角度。也就是，第一反射元件21的移动允许切割激光束18横跨切割区15的路径被调整，并因此允许切割高度被调整。
控制器27被配置成操作致动器45以使第一反射元件21移动。因此，切割激光束18的路径在垂直于在切割区15中的切割激光束18的传播方向的方向上是多种多样的。控制器27被配置成参考基准廓线来确定切割激光束18的期望的位置，由控制器27参照由激光束传感器40产生的指示出切割激光束的路径的位置和/或定向的信息并且任选地参照由皮肤传感器42产生的指示出皮肤16的位置和/或皮肤类型的信息所确定的。因此，控制器27能够补偿在使用期间或使用之间光学系统20的任何未对准。
在一个实施例中，基准廓线涉及切割激光束18的期望的位置，并且控制器27被配置成参考基准廓线并确定与期望的位置的变化。在这样的实施例中，控制器27被配置成调整第一反射元件21的定向以使切割区15中的切割激光束18的所确定的位置恢复成与如由基准廓线存储的期望位置匹配。
现在参见图7，示出了装置10的可选实施例。图7示出用于切割毛发的装置的切割端部的不同实施例的从上方看到的平面图。如图7所示的装置10的该实施例的布置与上面所描述的实施例大体相同，并且因此本文将省略详细描述。然而，在装置10的该实施例中，光学系统20的第一和第二反射元件21、23被布置在切割区15的一侧上，并且第三反射元件46被布置在相对的一侧上以使来自第一反射元件21的切割激光束18的第一部分18a作为切割激光束18的第二部分18b横跨切割区18往回反射至第二反射元件23。因此，第三反射元件46形成中间反射元件。参考数字将被保留并且是指上面所详细描述的特征和组成部件。
在本实施例中，第一反射元件21被配置成使激光束横跨切割区15反射。第二反射元件23被配置成使激光束远离切割区15反射。第一和第二反射元件21、23如参照其他实施例所描述的那样起作用，然而，第三反射元件46被配置成使切割激光束18横跨切割区15往回反射。也就是，第三反射元件46被配置成使切割激光束18的第一部分18a反射使得第二部分18b沿着与第一部分18a相同的平面横跨切割区18b延伸。这创建了多光束切割动作。这可以凭借进一步的中间反射元件的使用被重复多次。
本实施例中的第三反射元件46是凹反射元件，然而可选布置是可设想的。本实施例中的第三反射元件46是重新聚焦反射镜。
在该实施例中，致动器45被配置成作用于第一反射元件。致动器45被配置成引起第一反射元件21移动。致动器45被配置成引起第一反射元件21围绕平行于切割激光束18的入射段22的传播方向的转动轴线的转动。第一反射元件21被定位成使切割激光束18的入射段22横跨切割区15反射，如先前说明的。因此，致动器45被配置成作用于第一反射元件21以引起切割激光束18的横跨切割区15的横向位置的调整。
致动器45是电子致动器，例如音圈制动器、具有齿轮的主轴马达或压电转换器。致动器45响应于来自控制器27的命令而作用于第一反射元件21。控制器27被配置成操作致动器45以控制切割激光束18的第一部分18a的横跨切割区15的横向位置。也就是，控制器27被配置成调整平行于皮肤接触面13的切割激光束的路径。
控制器27被配置成操作致动器45以使第一反射元件21移动。因此，切割激光束18的路径在平行于皮肤接触面13的平面的方向上是多种多样的。
在本实施例中，控制器27被配置成参考由激光束传感器40产生的指示出在切割区15中的切割激光束18的位置的信息。控制器27被配置成操作致动器40以依赖于由激光束传感器40产生的反馈来调整切割激光束18的位置。
控制器27被配置成参考基准廓线来确定切割激光束18的期望的位置，如由控制器参照由激光束传感器40产生的指示出切割激光束18的路径的位置和/或定向的信息并且任选地参照由皮肤传感器42产生的指示出皮肤16的位置和/或皮肤类型的信息所确定的。因此。控制器27能够补偿在使用期间或使用之间光学系统20的任何未对准。
在一个实施例中，基准廓线涉及切割激光束18的期望的位置，并且控制器27被配置成参考基准廓线并确定与期望的位置的变化。在这样的实施例中，控制器27被配置成调整第一反射元件21的定向以使切割区15中的切割激光束18的所确定的位置恢复成与如由基准廓线存储的期望的位置匹配。
在一个实施例中，控制器27被配置成依赖于如由激光束传感器40产生的指示出在激光束传感器40处的切割激光束18的强度水平的信息来操作致动器45。当装置10被操作时，控制器27被配置成参考由激光束传感器40产生的信息。控制器27被配置成参考指示出在激光束传感器40处的切割激光束18的强度的信息。
应理解的是，在使用期间，碎屑可能会堆积在切割区15中。因此，碎屑可以沿着切割激光束18的路径整理，并且与切割激光束18干涉。例如，碎屑可能会堆积在切割激光束18的路径上的第三反射元件46上。因此，沿着切割激光束的第二部分18b的切割激光束18的强度可以鉴于与碎屑的相互作用而被减小。控制器27将能够响应于指示出在激光束传感器40处的切割激光束18的强度的信息来确定沿着切割激光束18的路径布置有碎屑。
控制器27可以参考指示出期望的强度的基准廓线。控制器27被配置成操作致动器45作用于第一反射元件21以调整切割激光束18的路径。切割激光束18的第一部分18a的路径的移动将引起切割激光束18与第三反射元件46的不同部分交叉。因此，切割激光束18的第一部分18a可以被导向至第三反射元件46的没有碎屑的部分。控制器27被配置成响应于指示出在激光束传感器40处的切割激光束18的强度的信息来确定切割激光束18的路径何时被调整为没有碎屑。也就是，强度将返回至预先限定的水平。
虽然在本实施例中，致动器45被配置成作用于第一反射元件21，但应理解的是，致动器45可以作用于另一光学组成部件以基于指示出在激光束传感器40处的切割激光束18的强度的信息来调整切割激光束18的路径。
利用上面所描述的实施例，控制器27可以调整在切割区15中平行于皮肤接触面13的切割激光束18的位置，同时维持切割高度。因此，装置10的剃刮接近度和皮肤刺激水平可以被维持，同时确保切割区15中的切割激光束18的强度被维持处于一致的水平。这意味着装置10的效率可以被维持。然而，还应理解的是，控制器27可以被配置成调整光学系统20的一个或多个其他操作特性。
在致动器45被配置成作用于光学系统20的光学组成部件中的一个或多个的在上面所描述的实施例中，致动器45被配置引起的移动是转动。特别地，在本文参照图5和图6所描述的实施例中，致动器45被配置成作用于第一反射元件21以引起第一反射元件21的转动。然而，应理解的是，可选布置是可设想的。
在实施例中，应理解的是，致动器45可以被配置成作用于光学系统20的光学组成部件中的一个或多个以引起光学系统20的一个或多个光学组成部件的平移。例如，在一个实施例中，致动器45被配置成作用于第一反射元件21以引起第一反射元件21的平移移动。平移移动可以是在朝向和/或远离激光束发生器25的方向上；该方向垂直于切割激光束18的横跨切割区15的传播方向。应理解的是，第二反射元件23可以与第一反射元件21一起移动，或者尺寸做成允许第一反射元件21的移动。
在可选实施例中，第一反射元件21的平移移动可以是在朝向和远离第二反射元件23的方向上；该方向平行于切割激光束18的横跨切割区15的路径。
致动器45可以可选地或者也作用于激光束发生器25以引起激光束发生器25自身的平移。在这样的实施例中，致动器45被配置成作用于激光束发生器25以引起平行于切割激光束18的横跨切割区15的传播方向的平移移动。
致动器45可以可选地或者也作用于透镜布置32。例如，致动器45可以作用于聚焦透镜34。致动器可以引起聚焦透镜34的在垂直于穿过透镜布置32的切割激光束18的光轴的方向上的平移移动。例如，如果准直透镜33的相对于激光器的非中心化被限定为Δ，则用于补偿的柱面聚焦透镜的所要求的平移d由下式给出：
d＝-f y Δ
fc
其中fc是准直透镜33的焦距，并且fy是柱面聚焦透镜的焦距。
在上面的实施例中的每一个中，光学系统20的一个或多个特性(依赖于由激光束传感器40检测到的切割激光束18的光学性质中的一个或多个而被调整)可以在装置10移过用户的皮肤16时取决于产生的指示出切割激光束18的下边缘与皮肤16之间的距离的特定信息而被动态地调整。该布置的优点在于装置能够针对用户的皮肤的各部位动态地调整切割激光束18的操作。可选地，控制器27可以被配置成当装置10被抵着皮肤16放置时或者处于预先确定的阶段时确定皮肤16的光学性质。该布置的优点在于获得了装置10的一致的操作。
虽然在上面描述的包括了皮肤传感器的实施例中，皮肤传感器被配置成产生指示出在切割区处的皮肤与基准位置之间的距离的信息，并且控制器被配置成参考由皮肤传感器产生的信息以产生指示出在切割区处的皮肤与切割激光束的下边缘之间的距离的信息，但应理解的是，在可选实施例中，控制器被配置成唯一地基于由激光束传感器提供的信息而产生指示出在切割区处的皮肤与切割激光束的下边缘之间的距离的信息。然而，皮肤传感器仍然可以被配置成产生指示出在切割区15处的皮肤16的一个或多个光学性质的信息。也就是，皮肤传感器可以是皮肤性质传感器，但不是皮肤距离传感器。在这样的实施例中，控制器可以被配置成依赖于由激光束传感器产生的信息连同由充当皮肤性质传感器的皮肤传感器提供的信息来调整光学系统的一个或多个特性、例如切割激光束的强度。
虽然在上面描述的实施例中，该光学组成部件或各光学组成部件的调整凭借该光学组成部件或各光学组成部件的定向的调整来实现，但应理解的是，在可选实施例中该光学组成部件或各光学组成部件的调整通过具有可互换的光学组成部件来实现。在一个实施例中，该致动器或各致动器可操作成使两个或多个光学组成部件互换。
虽然在上面描述的实施例中，激光束传感器被布置在切割激光束路径的结束附近，但应理解的是，可选布置是可能的。例如，激光束传感器可以被布置在光学组成部件处、例如在反射元件处。此外，在实施例中两个或多个激光束传感器沿着切割激光束路经彼此间隔开地布置。这允许了切割激光束的更加鲁棒和有效的检测。例如，两个或多个激光束传感器可以被布置在多个光束反射路径中以确定在切割激光束路径的各部分中的切割激光束的性质。
应领会的是，术语“包括”不排除其他元件或步骤并且不定冠词“一”或“一个”不排除多个。相互不同的从属权利要求中记载了某些措施这个纯粹的事实不表明这些措施的组合不能有利地使用。权利要求中的任何参考符号都不应该被解释为限制权利要求的范围。
虽然已在该申请中将权利要求制定为特征的特定组合，但应该理解的是，本发明的公开的范围也包括本文中或者明确地或者暗示地公开的任何新颖的特征或特征的任何新颖的组合或者其任何概括，无论其是否涉及与任何权利要求中目前要求保护的发明相同的发明且无论其是否减轻了与原发明所减轻的技术问题相同的技术问题中的任何一个或所有。申请人特此发出公告：新的权利要求可以在本申请的或由其衍生的任何进一步申请的审查期间被制定为这样的特征和/或特征的组合。

Claims (13)

1.一种用于切割毛发的装置(10)，包括
皮肤接触面(13)，其被布置成在使用期间被抵着用户的皮肤的表面放置；
光学系统(20)，被配置成将切割激光束(18)横跨平行于所述皮肤接触面且与所述皮肤接触面间隔开的切割区(15)导向以切割延伸到所述切割区内的毛发；
激光束传感器(40)，被配置成产生指示出所述切割激光束(18)的一个或多个光学性质的信息，包括指示出所述切割激光束(18)的路径的位置和/或定向的信息；和
控制器(27)，被配置成依赖于由所述激光束传感器(40)产生的信息来调整所述光学系统(20)的一个或多个特性；
其特征在于所述激光束传感器(40)被配置成产生指示出所述切割激光束(18)与所述装置上的基准位置之间的距离的信息。
2.根据权利要求1所述的装置，进一步包括被配置成产生指示出在所述切割区(15)处的皮肤与所述基准位置之间的距离的信息的皮肤传感器(42)，并且其中所述控制器(27)被配置成依赖于由所述激光束传感器(40)和所述皮肤传感器(42)产生的信息来调整所述光学系统(20)的一个或多个特性。
3.根据权利要求1或2所述的装置，其中所述装置上的所述基准位置是所述皮肤接触面(13)。
4.根据前述权利要求中的任一项所述装置，其中所述激光束传感器(40)被配置成产生指示出所述切割激光束(18)的强度的信息。
5.根据权利要求4所述的装置，其中所述控制器(27)被配置成基于由所述激光束传感器(40)产生的指示出所述切割激光束的所述强度的信息来确定沿着所述切割激光束(18)的路径的碎屑的存在。
6.根据前述权利要求中的任一项所述装置，进一步包括被配置成产生指示出在所述切割区(15)处的皮肤的一个或多个光学性质的信息的皮肤性质传感器(42)，并且其中所述控制器(27)被配置成依赖于由所述皮肤性质传感器产生的信息来调整所述光学系统(20)的一个或多个特性。
7.根据前述权利要求中的任一项所述装置，其中所述控制器(40)被配置调整的所述光学系统(20)的一个或多个特性是所述切割激光束(18)的强度。
8.根据前述权利要求中的任一项所述装置，其中所述控制器(40)被配置调整的所述光学系统(20)的一个或多个特性是所述切割激光束(18)的路径。
9.根据权利要求8所述的装置，其中所述控制器(27)被配置成调整所述光学系统(20)以修改所述切割激光束(18)的路径与所述皮肤接触面(13)之间的距离。
10.根据权利要求8或9所述的装置，其中所述控制器(27)被配置成调整所述光学系统(20)以修改所述切割激光束(18)的路径的横跨所述切割区(15)的横向位置。
11.根据权利要求10所述的装置，其中所述光学系统(20)包括被配置成作用于所述切割激光束(18)的一个或多个光学组成部件(33，34，21)，和被配置成作用于所述一个或多个光学组成部件的致动器(45)，并且其中所述控制器(40)被配置调整的所述光学系统的一个或多个特性是所述致动器用以修改所述切割激光束的路径的操作。
12.一种切割毛发的方法，包括
操作光学系统(20)以将切割激光束(18)横跨平行于皮肤接触面且与所述皮肤接触面间隔开的切割区(15)导向以切割延伸到所述切割区内的毛发，
产生指示出所述切割激光束(18)的一个或多个光学性质的信息，
使用激光束传感器(40)产生指示出所述切割激光束(18)与基准位置之间的距离的信息，和
依赖于由所述激光束传感器(40)产生的信息来调整所述光学系统的一个或多个特性。
13.一种计算机程序，包括当由至少一个处理器执行时引起权利要求12所述的方法被执行的指令。
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