Устройство для стрижки волос
Предлагается устройство для стрижки волос на теле субъекта, причем указанное устройство для стрижки волос содержит источник излучения для создания лазерного излучения с одной или несколькими конкретными длинами волн, соответствующими длинам волн, поглощаемым одним или несколькими хромофорами в волосе; и режущий элемент, который включает в себя оптический волновод, присоединенный к источнику излучения для восприятия лазерного излучения, в котором участок боковой стенки указанного оптического волновода образует режущую поверхность для контакта с волосами и в котором по меньшей мере на режущей поверхности оптический волновод имеет показатель преломления равное или меньшее, чем показатель преломления волос, и большее, чем показатель преломления кожи. 14 з.п. ф-лы, 7 ил.
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ
Данное изобретение относится к устройству для стрижки волос для срезания (например, бритья) волос на теле субъекта и, в частности, относится к устройству для стрижки волос, в котором используется лазерное излучение для стрижки или бритья волос.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Устройства для бритья, предназначенные для стрижки или бритья волос на теле субъекта, обычно используют одно или несколько лезвий, которые срезают волоски по мере движения указанного лезвия по коже субъекта. Лезвия могут быть установлены неподвижно внутри устройства, например, как в случае станка для влажного бритья, в то время как в устройствах других типов, например, электрических бритвах, один или несколько элементов лезвия могут быть приведены в действие (например, могут вращаться или вибрировать) для получения режущего действия.
Однако в документе WO 2014/143670 был предложен альтернативный тип устройства для бритья, в котором используется лазерное излучение. В частности, предлагается источник лазерного излучения, выполненный с возможностью испускать лазерное излучение, имеющее длину волны, выбираемую для воздействия на заранее определенный хромофор для эффективного срезания стержня волоса. Оптическое волокно находится на бреющем участке указанного устройства, то есть расположено для получения лазерного излучения от источника лазерного излучения с проксимального конца, проведения указанного лазерного излучения от проксимального конца до дистального конца и испускания указанного излучения из режущей области указанного оптического волокна в направлении волос, когда режущая область соприкасается с волосами.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Чтобы получить хорошую плотность бритья, режущий элемент устройства для бритья (то есть указанное оптическое волокно в примере устройства из документа WO 2014/143670) необходимо поднести очень близко к коже или даже прикоснуться им к коже. Данное устройство изготовлено таким образом, что излучение проникает внутрь волоса, когда волос соприкасается с оптическим волокном. В частности, это достигается с помощью сердцевины оптоволокна, имеющей более меньший показатель преломления, чем волосы. Однако, поскольку показатель преломления кожи близко к значению показателя преломления волос, излучение лазера также будет способно проникать внутрь кожи, если режущий элемент соприкоснется с кожей. Потенциально это приведет к ожогу кожи и создаст значительную проблему безопасности для бреющего устройства данного типа.
Хотя документ WO 2014/143670 описывает, что риск того, что человек случайно прикоснется другим участком тела к участку оптического волокна, испускающему излучение, может быть снижен посредством создания режущего элемента путем удаления оболочки оптического волокна лишь с участка периметра указанного волокна (что должно дать возможность волокну касаться кожи тем участком, где оболочка более толстая, и предотвращать проникновение энергии в кожу, одновременно позволяя волокну прикасаться к волосам тем участком, где оболочка тоньше либо сердцевина обнажена). Несмотря на то, что данный способ выглядит целесообразным, в реальности кожа не может рассматриваться как твердая плоская поверхность, и перемещение волокна по коже вызовет деформацию кожи в виде выпуклостей и бугров, и, следовательно, кожа войдет в контакт с областью тонкой оболочки (или обнаженной сердцевины) и лазерное излучение вызовет ожог кожи.
Поэтому существует необходимость в усовершенствованном устройстве для стрижки волос, которое снижает риск повреждения или травмы кожи субъекта.
В соответствии с первым аспектом, предлагается устройство для стрижки волос на теле субъекта, причем, указанное устройство для стрижки волос содержит источник излучения для создания лазерного излучения с одной или несколькими конкретными длинами волн, соответствующими длинам волн, поглощаемым одним или несколькими хромофорами в волосе; и режущий элемент, который включает в себя оптический волновод, присоединенный к источнику излучения для восприятия лазерного излучения, в котором участок боковой стенки указанного оптического волновода образует режущую поверхность для контакта с волосами, и в котором по меньшей мере на режущей поверхности оптический волновод имеет показатель преломления равное или меньшее, чем показатель преломления волос, и большее, чем показатель преломления кожи.
В некоторых вариантах осуществления, показатель преломления оптического волновода на режущей поверхности больше или равен 1,48, опционально больше или равен 1,50, опционально больше или равен 1,51, опционально больше или равен 1,52, опционально больше или равен 1,53, опционально больше или равен 1,54.
В некоторых вариантах осуществления, показатель преломления оптического волновода на режущей поверхности меньше или равен 1,56, опционально меньше или равен 1,55, опционально меньше или равен 1,54.
В некоторых вариантах осуществления показатель преломления оптического волновода на режущей поверхности составляет от 1,48 до 1,56, опционально от 1,51 до 1,55, опционально от 1,53 до 1,54.
В некоторых вариантах осуществления оптический волновод состоит из или содержит диоксид кремния, фторидное стекло, фосфатное стекло, халькогенидное стекло и/или кронглас.
В некоторых вариантах осуществления оптический волновод содержит сердцевину, и режущая поверхность является участком боковой стенки сердцевины.
В альтернативных вариантах осуществления оптический волновод содержит сердцевину и оболочку, окружающую сердцевину, и режущая поверхность является участком боковой стенки сердцевины. В данных вариантах осуществления, показатель преломления сердцевины может быть меньше или равен показателю преломления волос и больше показателя преломления кожи, а показатель преломления оболочки может быть меньше показателя преломления сердцевины. В данных вариантах осуществления, режущая поверхность может содержать участок оболочки более тонкий, чем оболочка на других участках оптического волновода.
В некоторых вариантах осуществления, оптический волновод представляет собой D-образный оптический волновод или шлифованный оптический волновод.
В альтернативных вариантах осуществления оптический волновод содержит сердцевину и оболочку, частично покрывающую сердцевину, и режущая поверхность содержит участок сердцевины, не покрытый оболочкой.
В альтернативных вариантах осуществления показатель преломления оптического волновода уменьшается с увеличением расстояния оптической оси указанного оптического волновода, и режущая поверхность находится на более коротком расстоянии от оптической оси, чем другие участки указанного оптического волновода.
В некоторых вариантах осуществления второй участок боковой стенки оптического волновода образует поверхность контакта с кожей для соприкосновения с кожей субъекта, когда режущая поверхность контактирует с волосами, и показатель преломления указанного оптического волновода на поверхности контакта с кожей больше показателя преломления кожи.
В некоторых вариантах осуществления оптический волновод содержит сердцевину и оболочку, частично окружающую сердцевину, и режущая поверхность сформирована в боковой стенке сердцевины, а второй участок боковой стенки сформирован в боковой стенке оболочки.
В предпочтительных вариантах осуществления, оптический волновод представляет собой оптическое волокно.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Для лучшего понимания данного изобретения и для того, чтобы более четко проиллюстрировать, как оно может быть осуществлено, далее дается ссылка, только в качестве примера, на прилагаемые чертежи, на которых:
На Фиг.1 изображена блок-схема устройства для стрижки волос, согласно одному варианту осуществления данного изобретения;
Фиг.2 иллюстрирует пару схематических чертежей, изображающих различные виды примерного устройства для стрижки волос, согласно одному варианту осуществления данного изобретения;
На Фиг.3 изображен график, иллюстрирующий показатель преломления волос;
На Фиг.4 изображен график, иллюстрирующий показатель преломления эпидермиса кожи;
Фиг.5 иллюстрирует оптоволоконный режущий элемент, согласно первому конкретному варианту осуществления;
Фиг.6 иллюстрирует оптоволоконный режущий элемент, согласно второму конкретному варианту осуществления; и
Фиг.7 иллюстрирует оптоволоконный режущий элемент, согласно третьему конкретному варианту осуществления.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ
Как отмечалось выше, настоящее изобретение обеспечивает усовершенствование безопасности и комфорта субъекта, использующего устройство для бритья на основе лазерного излучения, описанное в документе WO 2014/143670. В частности, было признано, что посредством выбора оптического волокна для режущего элемента, которое имеет показатель преломления меньший или равный показателю преломления волос и больший, чем показатель преломления кожи, лазерное излучение может проникать внутрь волоса, когда волос контактирует с указанным оптическим волокном, но указанное излучение не сможет проникнуть в кожу, тем самым, снижая риск ожога или раздражения кожи субъекта.
Следует принимать во внимание, что данное изобретение применимо к устройствам для бритья (например, бритвенным станкам или электрическим бритвам) и любым другим типам устройства, используемого для стрижки волос (например, машинкам для стрижки волос), даже если устройства не предназначены обязательно для обеспечения «чистого бритья» (то есть удаления волос на уровне кожи).
На Фиг.1 изображена блок-схема устройства 2 для стрижки волос, согласно одному варианту осуществления данного изобретения. Фиг.2 иллюстрирует устройство 2 для стрижки волос в форме портативного бритвенного станка, согласно одному примерному варианту осуществления данного изобретения. Указанное устройство 2 для стрижки волос предназначено для срезания (например, сбривания) волос на теле субъекта. Указанным субъектом может быть человек или животное. Волосы могут представлять собой волосяной покров лица (то есть волосы на лице субъекта) либо волосы на голове субъекта или другой части его тела (ногах, грудной клетке и т. д.).
Указанное устройство 2 для стрижки волос содержит режущий элемент 4, который позволяет срезать волосы по мере того, как указанное устройство 2 для стрижки волос перемещается по коже субъекта. Режущий элемент 4 представляет собой оптический волновод 4, который размещен на устройстве 2 для стрижки волос таким образом, что оптическая ось указанного оптического волновода 4 (то есть линия, вдоль которой излучение обычно распространяется через оптический волновод 4) в целом перпендикулярна направлению, в котором перемещается указанное устройство 2 для стрижки волос, так что волосы контактируют с боковой стенкой оптического волновода 4 (с боковой стенкой, соответствующей длинному краю указанного оптического волновода 4), когда устройство 2 для стрижки волос перемещается по коже субъекта. В нижеследующем описании вариантов осуществления данного изобретения оптический волновод представляет собой оптическое волокно 4, хотя специалисты в данной области владеют информацией о других типах оптических волноводов, которые могут использоваться, в соответствии с данным изобретением, таких как пластинчатый волновод, полосковый волновод или фотонно-кристаллический волновод.
Источник 6 излучения предусмотрен в устройстве 2 для стрижки волос для генерирования лазерного излучения с одной или несколькими конкретными длинами волн. Источник 6 излучения оптически связан с оптическим волокном 4 так, что лазерное излучение, генерируемое указанным источником 6 излучения, проникает внутрь оптического волокна 4 (и в частности, проникает внутрь конца указанного оптического волокна 4, так что указанное лазерное излучение распространяется через оптическое волокно 4).
Источник 6 излучения выполнен с возможностью испускать лазерное излучение с одной или несколькими конкретными длинами волн, которые могут быть использованы для срезания или прожигания волос. В частности, каждая длина волны соответствует длине волны излучения, поглощаемого хромофором, который содержится в волосах. Как известно, хромофор является частью молекулы, которая обеспечивает цвет молекулы. Таким образом, лазерное излучение будет поглощаться хромофором и преобразовываться в тепло, которое расплавит или сожжет волос, либо иным образом разрушит связи в молекулах волоса.
Подходящие хромофоры, которые могут стать объектом для лазерного излучения, генерируемого источником 6 излучения, включают в себя, но не ограничиваются, меланин, кератин и воду. Подходящие длины волн лазерного излучения, которые могут быть использованы, включают в себя, но не ограничиваются, длины волн, выбираемые из диапазона от 380 нм (нанометров) до 500 нм и от 2500 нм до 3500 нм. Специалисты в данной области владеют информацией о длинах волн излучения, которые поглощаются данными хромофорами и, следовательно, также о конкретных длинах волн излучения, которые должны генерироваться источником 6 излучения для этих целей, поэтому дополнительные сведения в данном документе не приводятся.
В некоторых вариантах осуществления источник 6 излучения может быть сконфигурирован с возможностью генерировать лазерное излучение со множеством длин волн (одновременно или последовательно), причем, каждая длина волны выбирается для воздействия на хромофоры различного типа. Это может улучшить режущее действие оптического волокна 4, так как разнообразные виды молекул в волосах могут быть выжжены при использовании лазерного излучения. В качестве альтернативы, может быть предусмотрено множество источников 6 излучения, каждый из которых генерирует лазерное излучение с соответствующей длиной волны, и каждый источник 6 излучения может быть соединен с соответствующим оптическим волокном 4, с тем чтобы обеспечить множество режущих элементов 4 в устройстве 2.
Устройство 2 для стрижки волос также содержит блок 8 управления, который контролирует работу указанного устройство 2 для стрижки волос и, в частности, соединен с источником 6 лазерного излучения для управления активацией и деактивацией указанного источника 6 лазерного излучения (и, в некоторых вариантах осуществления, контроля длины волны и/или интенсивности излучения, испускаемого указанным источником 6 излучения). Блок 8 управления может приводить в действие и отключать источник 6 излучения в ответ на входной сигнал от пользователя устройства 2 для стрижки волос. Блок 8 управления может содержать один или несколько процессоров, блоков обработки данных, многоядерных процессоров или модулей, которые сконфигурированы или запрограммированы для управления устройством 2 для стрижки волос.
Как отмечено выше, Фиг.2 иллюстрирует устройство 2 для стрижки волос, имеющее форму портативного бритвенного станка. На Фиг.2 изображены вид сбоку и вид снизу бритвенного станка 2. Бритвенный станок 2 содержит ручку 10, которую держит субъект (или другой пользователь устройства 2), и рабочую часть 12, которая включает в себя режущий элемент 4 (оптическое волокно). Как изображено на чертеже, оптическое волокно 4 расположено вдоль края рабочей части, и часть указанного оптического волокна 4 образует режущую поверхность 14 (или соответствует ей). Режущая поверхность 14 является частью оптического волокна 4, то есть предназначена для контакта с волосом в то время, когда устройство 2 для стрижки волос перемещается по коже субъекта. Источник 6 излучения и блок 8 управления изображены как встроенные в рабочую часть 12 и ручку 10, соответственно, но следует иметь в виду, что положения данных компонентов в устройстве 2 для стрижки волос, как изображено на Фиг.2, не ограничиваются.
Аналогично, следует учитывать, что вариант осуществления, изображенный на Фиг.2, является исключительно примерным, и данное изобретение может быть встроено или использовано в устройстве 2 для стрижки волос любого типа, которое традиционно содержит лезвие для физического резания или стрижки волос (независимо от того, является ли лезвие неподвижным или приводится в действие, чтобы получить режущее действие).
График на Фиг.3 иллюстрирует показатель преломления волос, что можно встретить в статье авторов М. Д. Гринвелл (M. D. Greenwell), А.Уиллнер (A. Willner), Пол Л. Кирк (Paul L. Kirk) «Исследование волос человека: III. Показатель преломления теменных волос (Human Hair Studies: III. Refractive Index of Crown Hair)», 31 Американский институт уголовного права и криминологии 746 (1940-1941). Кривая 1 обозначает общую линию, кривая 2 - линию, отображающую показатель преломления для представителей белой европеоидной расы и кривая 3 обозначает линию, отображающую показатель преломления для представителей других рас. Таким образом, из графика видно, что показатель преломления волос составляет от (приблизительно) 1,545 до 1,555, хотя между индивидами будут отличия. Например, авторы вышеупомянутой статьи приходят к выводу, что показатель преломления волос может зависеть от пола субъекта, например, показатель преломления женского волоса в целом выше, чем показатель преломления мужского волоса.
Как известно, оптическое волокно 4 действует как волновод для излучения, проникающего из источника 6 излучения, посредством возникновения полного внутреннего отражения, так как показатель преломления воздуха меньше, чем показатель преломления оптического волокна 4. Однако, если объект, имеющий показатель преломления больше, чем оптическое волокно 4, входит в контакт с указанным оптическим волокном 4, то указанное полное внутреннее отражение нарушается, и излучение может проникать из оптического волокна 4 внутрь указанного объекта. Следовательно, для того чтобы излучение проникало внутрь волоса из оптического волокна 4 (для обеспечения режущего действия, в соответствии с настоящим изобретением), указанное оптическое волокно 4 должно иметь такой же или меньший показатель преломления, как у волос, по меньшей мере на участке режущей поверхности 14 оптического волокна 4. Предпочтительно, показатель преломления оптического волокна 4 на режущей поверхности 14 является таким же, как показатель преломления волос, так как такое значение обеспечивает наилучшее проникновение излучения из оптического волокна 4 внутрь волоса.
Таким образом, в некоторых вариантах осуществления, показатель преломления оптического волокна 4 по меньшей мере на участке режущей поверхности 14 меньше или равен 1,56. Более предпочтительно, показатель преломления оптического волокна 4 по меньшей мере на участке режущей поверхности 14 меньше или равен 1,55. Еще более предпочтительно, показатель преломления оптического волокна 4 по меньшей мере на участке режущей поверхности 14 меньше или равен 1,54, поскольку данный показатель преломления меньше значений показателей преломления, обозначенных на Фиг.3.
График на Фиг.4, который встречается в статье «Показатели преломления кожных тканей при восьми длинах волн и расчетное дисперсионное соотношение между 300 и 1600 нм» авторов Хуафенг Динг (Huafeng Ding) и др., 2006, Физика в Медицине и Биологии 51 1479, иллюстрирует реальный и мнимый показатели преломления кожи человека (конкретно, верхнего слоя кожи - эпидермиса) в зависимости от длины волны (графики (а) и (b), соответственно). Каждая точка измерения и соотнесенная планка погрешностей являются средним стандартным отклонением, получаемым из 12 или 18 измерений 4 или 6 образцов кожи.
Таким образом, можно видеть, что показатель преломления эпидермиса варьируется от приблизительно 1,47 при более коротких длинах волн излучения, которое может использоваться для воздействия на хромофоры (например, от 380 нм до 500 нм), до приблизительно 1,42 при больших длинах волн.
Следовательно, чтобы предотвратить (или по меньшей мере значительно сократить риск) проникновение лазерного излучения внутрь кожи, когда кожа соприкасается с оптическим волокном 4, на режущей поверхности 14 указанное оптическое волокно 4 должно иметь показатель преломления, значение которого выше значения показателя преломления кожи, с тем чтобы избежать контакта между режущей поверхностью 14 и кожей, вызывающего нарушенное полное внутреннее отражение в оптическом волокне 4. Предпочтительно, указанное оптическое волокно 4 должно иметь показатель преломления, значение которого выше значения показателя преломления эпидермиса кожи. Еще более предпочтительно, указанное оптическое волокно 4 должно иметь показатель преломления, значение которого выше значения показателя преломления рогового слоя эпидермиса, который является самым верхним слоем эпидермиса и той частью, которая контактирует с оптическим волокном 4. Роговой слой эпидермиса имеет показатель преломления, который изменяется в зависимости от уровня увлажнения и присутствия других веществ (кремов, масел и т. д.) и значение которого находится в пределах от 1,5 до 1,54.
Таким образом, на основании данных, изображенных на Фиг.4, в некоторых вариантах осуществления, показатель преломления оптического волокна 4 по меньшей мере на участке режущей поверхности 14 больше или равен 1,48. Более предпочтительно, показатель преломления оптического волокна 4 по меньшей мере на участке режущей поверхности 14 больше или равен 1,50. Еще более предпочтительно, показатель преломления оптического волокна 4 по меньшей мере на участке режущей поверхности 14 больше или равен 1,51. Еще более предпочтительно, показатель преломления оптического волокна 4 по меньшей мере на участке режущей поверхности 14 больше или равен 1,52 или 1,53. Еще более предпочтительно, показатель преломления оптического волокна 4 по меньшей мере на участке режущей поверхности 14 больше или равен 1,54.
Следует учитывать, что является предпочтительным, чтобы показатель преломления оптического волокна 4 было как можно больше, по сравнению с показателем преломления кожи, с тем чтобы избежать или сократить риск проникновения излучения внутрь кожи.
Таким образом, с учетом вышеуказанных вариантов осуществления, в некоторых вариантах осуществления показатель преломления оптического волокна 4 на участке режущей поверхности 14 может быть выбран из диапазона от 1,48 до 1,56, или более предпочтительно, из диапазона от 1,51 до 1,55, или еще более предпочтительно, из диапазона от 1,53 до 1,55 или от 1,54 до 1,55.
Следует иметь в виду, что в некоторых вариантах осуществления при выборе конкретного показателя преломления для оптического волокна 4 может также учитываться длина волны лазерного излучения, которое будет использоваться для создания режущего действия, так как показатель преломления кожи варьируется вместе с длиной волны падающего луча, как изображено на Фиг.4.
Оптическое волокно 4 может быть изготовлено из любого подходящего материала или сочетания материалов. Например, оптическое волокно может состоять из или содержать диоксид кремния, фторидное стекло, фосфатное стекло, халькогенидное стекло и/или кронглас (такой как BK7).
Фиг.5, 6 и 7 иллюстрируют три примерные варианта осуществления режущего элемента 4 (оптического волокна 4), в соответствии с данным изобретением. На каждом из Фиг.5, 6 и 7 изображен только участок оптического волокна 4 устройства 2 для стрижки волос, и указанное оптическое волокно 4 изображено сбоку (то есть если смотреть вниз по оптической оси указанного оптического волокна 4).
На Фиг.5 изображено оптическое волокно 110, имеющее сердцевину 111. Данное оптическое волокно 110 не содержит никакой оболочки вокруг сердцевины 111. Указанное оптическое волокно 110 изображено находящимся в контакте с волосом 112 и кожей 113. Участок боковой стенки сердцевины 111/оптического волокна 110, который предназначен для контакта с волосами во время работы, образует режущую поверхность 114. В соответствии вышеизложенной идеей показатель преломления сердцевины 111 является таким же или меньше, чем показатель преломления волос, и больше значения показателя преломления кожи (и поэтому показатель преломления сердцевины 111 может принимать любое из примерных значений показателя преломления, указанных выше) и, таким образом, например, показатель преломления может быть выбран из диапазона от 1,48 до 1,56, или более предпочтительно, из диапазона от 1,51 до 1,55, или еще более предпочтительно, из диапазона от 1,53 до 1,55 или от 1,54 до 1,55.
Следовательно, соприкасаясь с волосом 112 на режущей поверхности 114 и кожей 113 на поверхности 115 контакта, лазерное излучение проникает сквозь режущую поверхность 114 внутрь волоса 112, поскольку показатель преломления сердцевины 111 на режущей поверхности 114 меньше, чем показатель преломления волоса 112. Однако, указанное излучение не проникает из сердцевины 111 внутрь кожи 113 сквозь поверхность 115 контакта с кожей, поскольку показатель преломления сердцевины 111 на поверхности 115 контакта больше, чем показатель преломления кожи 113. Вероятно, наличие затухающего поля на поверхности 115 контакта, отчего энергия убывает экспоненциально с увеличением расстояния от сердцевины 111, таким образом, энергия, поступающая к коже 113, слишком мала, чтобы повредить кожу 113.
Сердцевина 111 может иметь постоянный показатель преломления (то есть один и тот же показатель преломления по всей сердцевине 111), или волокно может быть градиентным, что означает, что показатель преломления снижается по мере увеличения расстояния от оптической оси. В любом случае, если оптическое волокно 110 имеет круглое поперечное сечение, то показатель преломления на режущей поверхности 114 и на поверхности 115 контакта будет один и тот же. Как отмечается ниже, в некоторых вариантах осуществления, указанное оптическое волокно 110 может не иметь круглое поперечное сечение, а может иметь такую форму, чтобы показатель преломления волокна 110 на поверхности 115 контакта с кожей был выше, чем показатель преломления волокна 110 на режущей поверхности 114.
На Фиг.6 изображено оптическое волокно 120, которое имеет сердцевину 121 и оболочку 122, окружающую сердцевину 121. Показатель преломления сердцевины 121 меньше или равен показателю преломления волоса 112, но больше, чем показатель преломления кожи 113. Показатель преломления оболочки 122 меньше или равен показателю преломления волоса 112 и меньше, чем у сердцевины 121, и больше, чем показатель преломления кожи 113.
Указанное оптическое волокно 120 изображено находящимся в контакте с волосом 112 и кожей 113. Участок боковой стенки сердцевины 122, который предназначен для контакта с волосами во время работы, образует режущую поверхность 123. В соответствии с вышеизложенной идеей показатель преломления оболочки 122 меньше или равно значению показателя преломления волоса 112, и меньше, чем у сердцевины 121, и больше значения показателя преломления кожи 113. Оболочка 122 может быть толстой или тонкой (относительно величины диаметра сердцевины 121). В данном варианте осуществления оболочка 122 предотвращает потерю энергии через поверхность 124 контакта с кожей между указанным оптическим волокном 120 и кожей 113 посредством затухающего поля, генерируемого на поверхности контакта между указанными сердцевиной 121 и оболочкой 122.
Традиционно, оболочка 122 предусматривается для того, чтобы помогать удерживать излучение в сердцевине 121. Однако в данном варианте осуществления желательно, чтобы излучение проникало из сердцевины 121 внутрь волоса 112 через оболочку 122. Один способ, которым это может быть достигнуто, заключается в присутствии очень тонкого слоя оболочки (только на режущей поверхности 123 или по всему оптическому волокну 120). В частности, оболочка 122 должна быть тоньше, чем расстояние затухающего поля, создаваемого излучением внутри сердцевины 121. Таким образом, указанное излучение по-прежнему будет способно проникать в материал, имеющий более низкий показатель преломления, но указанное затухающее поле в материале, имеющем более низкий показатель преломления, уменьшится, чтобы еще более снизить возможность распространения/поглощения в коже 113. Другой способ, дающий возможность указанного проникновения излучения из сердцевины 121 внутрь волоса 112 через оболочку 122, состоит в изготовлении оптического волокна 120 таким образом, чтобы указанное излучение направлялось и проходило внутрь оболочки 122, а не сердцевины 121, на определенном участке указанного оптического волокна 120 (например, в случае, когда используется сужающееся волокно). Оптическое волокно, в соответствии с данным вариантом осуществления, может быть изготовлено более легко, чем волокна, используемые в других вариантах осуществления.
В варианте осуществления, изображенном на Фиг.7, оптическое волокно 130 имеет некруглое поперечное сечение. В частности, указанное оптическое волокно 130 содержит сердцевину 131 и оболочку 132, которая частично окружает сердцевину 131. Режущая поверхность 133 сформирована обнаженной частью сердцевины 131 либо той частью оптического волокна 130, где оболочка 132 намного тоньше, чем на других участках указанного оптического волокна 130. При нормальной работе (то есть, когда режущая поверхность 133 контактирует с волосами), указанное оптическое волокно 130 будет соприкасаться с кожей 113 на поверхности 134 контакта с кожей, где имеется оболочка 132 (или более толстый слой оболочки 132) между сердцевиной 131 и кожей 113.
В некоторых вариантах осуществления оптическое волокно 130 может формироваться с оболочкой 132, полностью окружающей сердцевину 131, и оболочка 132 затем шлифуется или иным образом обрабатывается, с тем чтобы частично или целиком удалить оболочку 132 на части боковой стенки указанного оптического волокна 130 и, тем самым, образовать режущую поверхность 133. В качестве альтернативы, оболочка 132 может быть сформирована лишь вокруг части сердцевины 131 таким образом, чтобы часть боковой стенки сердцевины 131 оставалась обнаженной, как например, режущая поверхность 133. Указанное оптическое волокно 130 может являться волокном 130 D-образного типа.
В соответствии с вышеизложенной идеей показатель преломления сердцевины 131 больше, чем показатель преломления кожи 113, поэтому, если кожа 113 соприкасается с режущей поверхностью 133 или контактирует с оболочкой на поверхности 134 контакта с кожей, то лазерное излучение не проникает в кожу. В данном варианте осуществления, показатель преломления оболочки 132 предпочтительно больше, чем показатель преломления кожи 113, но в некоторых вариантах осуществления показатель преломления оболочки 132 может быть меньше, чем у кожи (поскольку, в данном случае, показатель преломления оболочки 132 выбирается таким, чтобы излучение от сердечника 131 не проникало внутрь оболочки 132).
В другом варианте осуществления, который может сочетаться с вариантом осуществления, изображенным на Фиг.7, где используется некруглое поперечное сечение, оптическое волокно 4 может представлять собой градиентное волокно, что означает, что показатель преломления снижается по мере увеличения расстояния от оптической оси. В данном варианте осуществления, указанное оптическое волокно 4 может иметь такую форму, чтобы режущая поверхность 14 находилась дальше от оптической оси, чем поверхность контакта с кожей, и режущая поверхность 14 являлась такой, что показатель преломления на режущей поверхности 14 меньше или равен показателю преломления волос и больше, чем показатель преломления кожи, но в то же время меньше показателя преломления на поверхности контакта с кожей.
Таким образом, предлагается улучшенное устройство для стрижки волос, обладающее сниженной вероятностью причинения повреждения или травмы коже субъекта.
Изменения, вносимые в раскрытые варианты осуществления, могут быть рассмотрены и реализованы специалистами в данной области при осуществлении заявленного изобретения на практике, путем изучения чертежей, описания и прилагаемых пунктов Формулы изобретения. В указанных пунктах Формулы изобретения, слово «содержащий» не исключает других элементов или этапов, а использование единственного числа существительных не исключает множественность. Единственный процессор или иной блок может выполнять функции нескольких узлов, перечисленных в пунктах Формулы изобретения. Тот факт, что некоторые меры упоминаются во взаимно различных зависимых пунктах, не означает того, что сочетание данных мер не может использоваться с выгодой.
Любые ссылочные позиции в пунктах Формулы изобретения не следует толковать как ограничивающие объем изобретения.
1. Устройство для стрижки волос на теле субъекта, причем указанное устройство для стрижки волос содержит:
источник излучения для создания лазерного излучения с одной или несколькими конкретными длинами волн, соответствующими длинам волн, поглощаемым одним или несколькими хромофорами в волосе; и
режущий элемент, который содержит оптический волновод, присоединенный к источнику излучения для получения лазерного излучения, причем участок боковой стенки указанного оптического волновода образует режущую поверхность для контакта с волосами и причем по меньшей мере на режущей поверхности оптический волновод имеет показатель преломления равный или меньший, чем показатель преломления волос, и больший, чем показатель преломления кожи.
2. Устройство для стрижки волос по п.1, в котором показатель преломления оптического волновода на режущей поверхности больше и равен 1,48, опционально больше или равен 1,50, опционально больше или равен 1,51, опционально больше или равен 1,52, опционально больше или равен 1,53, опционально больше или равен 1,54.
3. Устройство для стрижки волос по п.1 или 2, в котором показатель преломления оптического волновода на режущей поверхности меньше или равен 1,56, опционально меньше или равен 1,55, опционально меньше или равен 1,54.
4. Устройство для стрижки волос по пп.1, 2 или 3, в котором показатель преломления оптического волновода на режущей поверхности составляет от 1,48 до 1,56, опционально от 1,51 до 1,55, опционально от 1,53 до 1,54.
5. Устройство для стрижки волос по пп.1, 2, 3 или 4, в котором оптический волновод состоит из или содержит диоксид кремния, фторидное стекло, фосфатное стекло, халькогенидное стекло и/или кронглас.
6. Устройство для стрижки волос по любому из пп.1-5, в котором оптический волновод содержит сердцевину и в котором режущая поверхность является участком боковой стенки сердцевины.
7. Устройство для стрижки волос по любому из пп.1-5, в котором оптический волновод содержит сердцевину и оболочку, окружающую сердцевину, причем режущая поверхность является участком боковой стенки сердцевины.
8. Устройство для стрижки волос по п.7, в котором показатель преломления сердцевины меньше или равен показателю преломления волос и больше показателя преломления кожи, причем показатель преломления оболочки меньше показателя преломления сердцевины.
9. Устройство для стрижки волос по п.7 или 8, в котором режущая поверхность содержит участок оболочки более тонкий, чем оболочка на других участках указанного оптического волновода.
10. Устройство для стрижки волос по пп.7, 8 или 9, в котором оптический волновод представляет собой D-образный оптический волновод или шлифованный оптический волновод.
11. Устройство для стрижки волос по любому из пп.1-5, в котором оптический волновод содержит сердцевину и оболочку, частично покрывающую сердцевину, причем режущая поверхность содержит участок сердцевины, не покрытый оболочкой.
12. Устройство для стрижки волос по любому из пп.1-5, в котором показатель преломления оптического волновода уменьшается с увеличением расстояния от оптической оси оптического волновода, причем режущая поверхность находится на более коротком расстоянии от оптической оси, чем другие участки указанного оптического волновода.
13. Устройство для стрижки волос по любому из пп.1-5, в котором второй участок боковой стенки оптического волновода образует поверхность контакта с кожей для соприкосновения с кожей субъекта, когда режущая поверхность контактирует с волосами, причем показатель преломления указанного оптического волновода на поверхности контакта с кожей больше показателя преломления кожи.
14. Устройство для стрижки волос по п.13, в котором оптический волновод содержит сердцевину и оболочку, частично окружающую сердцевину, причем режущая поверхность сформирована в боковой стенке сердцевины, причем второй участок боковой стенки сформирован в боковой стенке оболочки.
15. Устройство для стрижки волос по любому из пп.1-14, в котором оптический волновод представляет собой оптическое волокно.
