[发明专利]具有光基毛发检测器的毛发处理设备

说明书

技术领域

本发明涉及毛发处理设备，包括用于检测接近皮肤表面的毛发的光基检测器，该光基检测器包括用于向该皮肤表面发射至少第一波长和具有入射偏振的光辐射的光源，包括用于检测在该皮肤表面反射的光的光传感器，该光传感器能够分别检测具有该入射偏振和具有不同偏振的该反射的光，该光传感器用来提供表示具有该入射偏振的经检测的光的PP值以及表示具有该不同偏振的经检测的光的CP值，以及该光基检测器还包括处理器，被耦合至该光传感器并且可操作以根据该CP值和该PP值在该皮肤表面和该毛发之间进行辨别。

本发明还涉及用于检测接近皮肤表面的毛发的方法，以及涉及用于检测接近皮肤表面的毛发的计算机程序产品。

背景技术

如起始段落中所提及的用于毛发检测设备的光基检测器由例如公开号WO2010／106480A1的国际专利中请已知。该专利申请描述了具有光毛发检测单元的剃毛设备。毛发检测单元利用两个光源以用于发射两种不同波长和一个入射偏振的光。光被聚焦在用户皮肤上的位置。图像单元检测在用户皮肤散射的或反射的光。当光不被表皮细胞反射而是被构成双折射对象的毛发反射时，偏振被改变。由毛发引致偏振改变的量取决于波长。图像单元分别检测具有不同偏振状态的反射光和具有不同波长的反射光。在不同波长通道的偏振改变的差异被用来辨别毛发和皮肤表面。

毛发检测单元的主要的性能参数是灵敏性和专一性。灵敏性是针对毛发实际上被检测到的机会的测量值。专一性对在毛发和其它结构特别是皮肤之间进行辨别而言是重要的。为了进一步改进已知的毛发检测单元，具有高灵敏性和专一性的光基检测器是合意的。此外，由于使用了多个波长，已知的毛发检测单元是具有多个光学元件的相当复杂的设备，其必须被完美地对准以便获得检测单元的良好工作。

发明目的

本发明的目的是提供一种在起始段落提及种类的毛发处理设备，其具有用于检测接近皮肤表面毛发的光基检测器，其中光基检测器具有改进的灵敏性和专一性。

发明内容

根据本发明的第一方面，该目的通过在起始段落中提及种类的毛发处理设备实现，其中该光基检测器包括被耦合至该光传感器的处理器，该处理器可操作以基于校准步骤将该CP值和该PP值缩放至各自的动态范围以便分别获得缩放后的CP值和缩放后的PP值，通过选择该缩放后的CP值和该缩放后的PP值的最低值确定最小强度投影(MIP)值，以及基于该MIP值在该皮肤表面和该毛发之间进行辨别。

由于改进的检测算法，能够以高灵敏性和高专一性检测到构成双折射结构的毛发。非双折射材料保留了光的原始的入射偏振状态。光或者测量高PP(平行偏振)值和低CP(正交偏振)值。当光被构成双折射对象的毛发反射时，偏振变化，并且光基检测器将测量相对低的PP值(具有未改变的入射偏振状态的光)和相对高的CP值(具有经改变并因此不同的偏振状态的光)。

如果CP值和PP值被适当地缩放，取两个值的最小值返回针对毛发的高值和针对皮肤表面区域的低值。大多数情况下，对于单独的CP值就已经是这种情况，然而，在一些实例中当涉及非毛发结构时，CP值可以是高的并且PP值是低的。因此，MIP方法提出了在皮肤和毛发之间进行更加鲁棒的辨别。

实验显示了MIP值的使用是针对检测构成双折射对象的毛发的非常灵敏并且高度专一的测量。诸如确定CP值和PP值之间的差或绝对差或者将该绝对差除以两值之和之类的其它选择在辨别毛发和皮肤中显示出不那么成功。改进的检测算法甚至被证明如此成功以致于使用仅具有一个波长的光就足够了。虽然使用附加的发射第二波长的光的光源仍可能改进光基检测器的有效性，其并非必要。因此改进的算法实现了不那么复杂、较便宜以及更鲁棒的光基检测器。

CP信号和PP信号的动态范围取决于各种情况。例如，动态范围可以根据皮肤和毛发类型变化，或根据光基检测器到测试的皮肤表面的接近度和角度而变化。不同设备的动态范围也不同。因此，CP值和PP值优选地在计算出比率之前被缩放至相应的预定义范围。优选地，该相应的动态范围基于涉及背景测量和漫射标准的校准步骤被确定。该背景测量可以例如通过将光聚焦在水中的预定深度或者在已知不包括双折射材料的皮肤的一部分上而完成。该漫射标准可以例如是在受控深度和位置的毛发，或者具有已知光学特性的强散射漫射介质。