[发明专利]具有多个焦点的毛发检测器

说明书

技术领域

本发明涉及一种毛发处理装置，该毛发处理装置包括用于检测皮肤表面附近的毛发的光基检测器，该检测器包括光源，光学元件和偏振敏感光传感器。该光源被提供用来产生具有入射偏振的光束。该光学元件被提供用来将光束聚焦在皮肤表面附近的毛发处。该偏振敏感光传感器被提供用来检测与毛发或皮肤表面相互作用并且具有预定线性偏振的光。

本发明还涉及具有如本文之前描述的检测器的剃须装置，以及涉及检测皮肤表面附近的毛发的方法。

背景技术

这样的毛发处理装置例如由公布为WO2010/106480A1的国际专利申请所知。该专利申请描述了一种用于对身体部分的皮肤表面附近的毛发成像的设备。该装置包括用于产生具有入射偏振的光束的光源，和用于检测从所述毛发返回的辐射的检测器。该检测器具有用于对具有入射偏振的光以及具有与该入射偏振正交的偏振方向的光进行检测的单独的光电二极管。由单独的光电二极管检测到的光强度的比率是对于在所测试的皮肤位置处的毛发存在的可能性测量。

已被证明这种已知检测器的灵敏度和特异性在很大程度上取决于入射光的偏振方向和待检测的毛发的朝向之间的角度，以及取决于在毛发内部的聚焦深度。由于毛发的朝向和毛发内部的聚焦深度随着毛发而不同并随着时间而不同，通过已知的检测器所获得的毛发皮肤对比度不能完全令人满意。另外，毛发在垂直于光的方向的平面上的朝向，是确定毛发检测的灵敏度和特异性的关键参数。这又取决于该聚焦元件的数值孔径(NA)。当NA＝0.9时，在轴向方向上的最大可检测角度被限制为30°，而当NA＝0.3时，最大可检测角度仅为10°。简言之，当照明光束聚焦在毛发内部所期望的深度处当其在检测圆锥体之内时，毛发被检测到具有最佳对比度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种毛发处理装置，该毛发处理装置具有改进的毛发皮肤对比度，其较少取决于检测的毛发的朝向和精确位置。

根据本发明的第一方面，该目的是通过提供一种根据开头段落的毛发处理装置，其中该光源和/或光学元件被布置以使光束在毛发或皮肤表面处或附近同时具有多个空间上分离的焦点。

多个焦点可以在相对于光束的横向方向和/或轴向方向上在空间上分离。在横向方向上的不同焦点以不同的相对角度击中毛发，导致毛发和光束的入射偏振的朝向之间的角度对于不同的焦点来说是不同的。因此，在任何时刻，对于准确的毛发检测来说增加了至少一个来自合适的相对角度的焦点的机会。例如，可以使用透射光栅用于产生横向方向上的多个焦点。可替换地，可以使用多个光源用于这一目的。

在轴向方向上的不同焦点可以与在不同深度处的毛发重合。当入射光束被聚焦在大约20-40μm(微米)深时，毛发-皮肤对比度是最佳的。当轴向方向上具有多个焦点时，增加了它们中至少一个处于合适深度的机会。在轴向方向上的不同焦点可以，例如，使用具有具有不同波长和/或发散的光的多个光束或者使用环形光栅来产生。

当毛发处理装置在轴向方向上在皮肤表面之上移动时，不同的焦点与时间上不同时刻的相同毛发相重合。用于检测毛发使用多个测量结果确实已经提供了改进的准确度。此外，毛发处理装置在皮肤表面之上的移动可以改变毛发和皮肤表面之间的相对角度，并与之对应，改变毛发和光束的入射偏振的朝向之间的相对角度。这种效果确实也有助于毛发检测的准确性。

此外，光源和/或光学元件可以被布置成使光束在多个焦点处具有入射偏振的不同朝向。例如，旋转激光源或如波片的相移元件可以导致不同的入射偏振。这些措施将进一步增加对于准确的毛发检测来说至少一个来自合适的相对角度的焦点的机会。使用多个在时间上同一时刻处在空间上分离的焦点不仅对于线性偏振光来说可能，对于圆形或径向偏振光来说也是可能的。在特殊的实施例中，不同的焦点甚至可以有具有不同偏振类型的光。

根据本发明的另一个方面，一种用于检测皮肤表面附近的毛发的方法，该方法包括产生光束，将光束聚焦在皮肤表面附近的毛发处，并检测与毛发或皮肤表面相互作用并具有预定线性偏振的光，其中生成和/或聚焦使得光束具有在毛发或皮肤表面处或附近的多个焦点。

参考下文描述的实施例，本发明的这些和其它方面是明显的，并将得到阐明。

附图说明

在附图中：

图1示出了根据本发明的毛发处理装置的光学刀片在皮肤表面之上移动；

图2示出了根据本发明的光基检测器的框图；以及

图3示意性地示出了根据本发明的剃须装置。

具体实施方式