通过激光感应光学击穿作用缩短毛发的装置
2020-01-10

通过激光感应光学击穿作用缩短毛发的装置

本发明涉及一种用于缩短毛发(3)的装置(1),尤其是从人体皮肤(5)中长出的毛发。装置(1)具有用于在预定脉冲时间内产生激光束(9)的激光源(7),用于将激光束(9)聚焦到焦点(25)的光学系统(15),以及用于将焦点定位到目标位置的激光束操纵器(17)。根据本发明,焦点(25)的尺寸和产生的激光束(9)的功率是这样的,在焦点(25)中,激光束具有高于毛发组织特征阈值的功率密度,高于该特征阈值时,在预定脉冲时间内,在毛发组织中发生激光感应光学击穿(LIOB)现象。LIOB现象导致毛发组织中的许多机械效应,例如空穴作用和冲击波的产生,这损坏发生LIOB现象的位置周围的位置中的毛发(3)。从实验可看到,在激光源(7)具有足够数量的总能量的情况下,LIOB现象可用于完全折断毛发,因而缩短毛发。根据本发明的装置(1)的优势在于完全折断毛发(3)所需的总能量的数量处于这样的水平:对毛发周围的皮肤组织的刺激和损坏被限制到可接受的水平或者甚至被完全防止。

著降低,因而激光源的要求能量容量被显著降低。

根据本发明的用于缩短毛发的装置的进一步实施例的特征在于波长在1000nm和1100nm之间。对于该范围内的波长,毛发组织的线性吸收特性处于最低水平,因此产生的激光束的能量的最大部分被用于产生激光束的焦点中的liob现象。

通过激光感应光学击穿作用缩短毛发的装置技术领域

将导致进一步减小焦点尺寸。注意到焦点25在垂直于出射窗21和皮肤表面35的方向上的位置由光学系统15的光学特性和光学系统15在激光源7和出射窗21之间的光学路径中的位置确定。所述焦点25的位置确定缩短后毛发3的长度。注意到根据本发明的装置可另外地设置有用于调节所述光学系统15的位置的致动器,或者用于调节光学系统15的光学特性的装置,因而焦点25在所述垂直于皮肤表面35的方向上的位置可手动或自动调节。最后注意到本发明也覆盖以下实施例,其中激光束操纵器和/或激光源不由控制系统33自动控制,而是由装置的专业操作者操作和控制。

Description

续实现,每个liob现象导致毛发的局部损坏或初始断裂,因此由连续实现的liob现象导致的整体损坏引起毛发沿着所述假想线的整体断裂。

本发明也包括实施例,其中激光束9的焦点25的位置在皮肤表面35上或其上侧,因而毛发3仅缩短到仅在皮肤表面35上的长度或高于皮肤表面35水平的长度。这种实施例的优势在于激光束9的波长不需要在紧邻皮肤表面35下側的皮肤组织为透明或半透明的范围内。在这种实施例中,激光束9的波长应该在仅有毛发组织为透明或半透明的范围内。该范围大致宽于前述800nm和1300nm之间的范围,位于大约500nm和2000nm之间。注意到在毛发在皮肤表面35之上祐二折断的实施例中,如果在用装置1处理之前在皮肤5上涂抹毛发支撑凝胶,则会获得更好的结杲。

从实验可看到LIOB现象可用于折断和缩短从皮肤长出的毛发。毛发组织相对于在大约500nm和2000nm之间的波长为透明或半透明。对于该范围内的每一个波长值,当焦点中激光束的功率密度超过毛发组织特有的阈值时,LIOB现象发生在焦点位置处的毛发组织中。所述阈值相当接近于水介质和组织特有的阔值,且依赖于激光束的脉冲时间。特别是,当脉冲时间增加时,要求功率密度(W/cm2)的阈值降低。可看出为了实现由LIOB现象产生的机械效应足够有效以便引起显著损坏,也就是毛发的至少初始断裂,例如10ns级的脉冲时间能满足该要求。对于该脉冲时间值,焦点中激光束的功率密度的阈值为2*101GW/cn^级。在所述脉冲时间内,在例如通过具有足够大数值孔径的透镜获得的足够小的焦点尺寸和仅仅十分之几mJ的总脉冲能量下可实现该阈值。该脉冲能量的总数量显著小于由WO-A-00/62700中已知的装置引起毛发热断裂所要求的脉冲能量的总数量,可看出因为该总脉冲能量值,对毛发周围的皮肤組织的刺激和损坏被限制到可接受的水平或者甚至被大致完全防止。本发明的另一个优势是焦点中发生的所谓等离子体屏蔽效应,这意味着因为LIOB现象,大致激光束的所有能量在焦点中被吸收。因此,根据本发明的装置具有相对高的效率,防止对焦点后侧位置中的皮肤组织的刺激和损坏。

从前述描述可清楚看到,在具有10ns级脉沖时间的激光束9的单脉冲和不超过十分之几mJ的总脉冲能量下能实现焦点25中毛发3的局部损坏或初始断裂。但是,为了实现毛发3的完全断裂,要求非常高的总能量。例如,这可通过具有非常高数量的总脉冲能量的单脉冲实现。但是这要求激光源7相对高的能量容量,因此对于适合于消费者市场的产品,激光源7的尺寸和/或成本变得高得不可接收。在图1所示装置1的实施例中,完全折断毛发3所要求的总能量被提供,因为对于焦点25的每一个目标位置,控制系统33都致动激光源7以便产生若干具有8ns的预定脉冲时间和0.2mJ的脉冲能量的激光脉冲。在图l所示实施例中,激光源7具有100Hz的脉冲频率,激光源7在大约50ms的时间^险内在每一个目标位置^皮致动,以致在每一个目标位置激光源7将产生大约5个这种激光脉冲。此外,如图2所示,对于每根待缩短的毛发3,控制系统33可将激光束操纵器17连续调节到以规则间隔布置在假想线37上的N个邻近目标位置TVT2,...,TN,所述假想线在毛发3将被缩短的位置处横向于毛发3的纵向方向Z延伸穿过毛发3。在这种方式中,实现每个目标位置TVT2,…,TN处毛发3的初始断裂所需的每个激光脉冲的能量被限制,因此激光源7所需的能量容量被限制,由LIOB现象在所有目标位置1VT2,...,TN处连续实现的初始损坏导致毛发3沿着所述假想线37的整体断裂。