(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
毛をカットするデバイス用のカッティングヘッドであって、
速軸及び遅軸を有するレーザビームを、前記カッティングヘッド内のカッティングゾーンを横断するように導く光学系を含み、
前記光学系は、前記カッティングゾーン内に前記レーザビームの第１の焦点を形成する焦点レンズと、前記カッティングゾーン内に前記レーザビームの第２の焦点を形成する集束要素とを含み、
前記集束要素は、前記カッティングゾーンの中央領域に配置される、
カッティングヘッド。
【請求項２】
前記集束要素は、屈折レンズ又は反射レンズである、請求項１に記載のカッティングヘッド。
【請求項３】
前記集束要素は、円柱レンズである、請求項１又は２に記載のカッティングヘッド。
【請求項４】
前記集束要素は、レーザビームを、レーザビームの前記速軸のみに沿って再合焦させる、請求項３に記載のカッティングヘッド。
【請求項５】
前記集束要素は、少なくとも２つのレーザビームを合焦させる、請求項１乃至４の何れか一項に記載のカッティングヘッド。
【請求項６】
前記焦点レンズは、前記遅軸に沿ったレーザビームの焦点からオフセットされた前記速軸に沿ったレーザビームの焦点を形成する、請求項１乃至５の何れか一項に記載のカッティングヘッド。
【請求項７】
前記焦点レンズは、前記遅軸に沿ったレーザビームの焦点距離よりも大きい前記速軸に沿ったレーザビームの焦点距離を形成する、請求項１乃至６の何れか一項に記載のカッティングヘッド。
【請求項８】
前記集束要素は、第１の集束要素であり、前記カッティングヘッドは更に、レーザビームを、前記速軸及び／又は前記遅軸に沿って再合焦させる第２の集束要素を含む、請求項１乃至７の何れか一項に記載のカッティングヘッド。
【請求項９】
毛をカットするデバイス用のカッティングヘッドであって、
速軸及び遅軸を有するレーザビームを、前記カッティングヘッド内のカッティングゾーンを横断するように導く光学系を含み、
前記光学系は、
前記速軸に沿った前記カッティングゾーンにおけるレーザビームの第１の焦点距離を形成する第１の焦点レンズと、
前記第１の焦点距離よりも小さい、前記遅軸に沿った前記カッティングゾーンにおけるレーザビームの第２の焦点距離を形成する第２の焦点レンズと、を含み、
前記第１の焦点レンズ及び前記第２の焦点レンズは、前記速軸に沿ったレーザビームの焦点と前記遅軸に沿ったレーザビームの焦点とが一致するように構成されている、
カッティングヘッド。
【請求項１０】
前記速軸に沿ったレーザビームの前記焦点距離は、前記遅軸に沿ったレーザビームの前記焦点距離の少なくとも２倍である、請求項９に記載のカッティングヘッド。
【請求項１１】
前記光学系は更に、平行化レンズを含み、前記第１の焦点レンズ部と前記平行化レンズとは一体に形成されている、請求項９又は１０に記載のカッティングヘッド。
【請求項１２】
前記カッティングゾーンにおいてレーザビームの前記遅軸及び／又は前記速軸に沿って第２の焦点を形成する集束要素を更に含む、請求項９乃至１１の何れか一項に記載のカッティングヘッド。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本願は、毛をカットするデバイス用のカッティングヘッドに関する。
【背景技術】
【０００２】
毛をカットするために、切刃の構成ではなく、レーザに依存するシェーバ又はかみそりを提供することが知られている。刃のないシェーバは、可動部品が少ないため、摩耗が減少され、この点は、機械式シェーバに優る利点である。更に、レーザの使用は、皮膚面に鋭い物体が接触しないため、皮膚のかぶれも減らすことができる。レーザ切断とも知られている光吸収によって作用するレーザシェーバでは、レーザビームに露光された毛がビームのエネルギーを吸収することにより、蒸発及び／又は切断される。
【０００３】
シェービング性能は、通常、２つの基準、即ち、シェーバの近さ及び皮膚のかぶれによって測定される。したがって、優れた性能を有するシェーバは、レーザを可能な限り皮膚の近くに位置付けることによって、残る毛の長さを最小にする。しかし、レーザからの熱及びエネルギーが皮膚に当たると、皮膚のかぶれがひどくなる。シェービングされる皮膚を損傷又は刺激しないように、レーザビームとの接触から皮膚を保護する必要がある。毛トリマ又はグルーマは、毛を一定の長さにトリミングするために使用されるので、近さは主要な性能係数ではないが、残る毛の長さの均一性が望ましい。
【０００４】
例えば国際特許公開公報ＷＯ９５／３３６００から、シェーバが皮膚の上を移動するにつれて毛をカットするように、皮膚に平行に、且つ、ストローク方向に垂直に位置付けられるレーザビームを生成することが知られている。しかし、ガウス（Gaussian）理論によって、レーザビームは、その長さに沿って自然な強度変動がある。ビームは、レーザビームが最大強度（単位面積当たりの出力）と最小幅とを有する焦点を有する。つまり、焦点は、光吸収によって毛を切断するためのレーザビームの最も効果的な部分である。その一方で、焦点から最も離れたレーザビームの部分は、より大きい幅を有するため、強度はより分散され、レーザビームのエネルギーが毛の大きい面積に亘って当たるため、毛を切断するにはあまり効果的ではない。したがって、レーザビームの光軸に沿って毛切断性能が変動し、これは、むらのある毛の切断及び不均等な近さをもたらす。また、毛が入るカッティングゾーン全体に亘る各位置における出力密度分布が、毛をカットするために常に十分なわけではない。ガウスレーザビームの自然な広がりによって、光軸に沿って均一なビーム厚さを達成することは不可能である。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明は、上記の問題点等を実質的に軽減又は解決する、毛をカットするデバイス用のカッティングヘッドを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
本発明によれば、毛をカットするデバイス用のカッティングヘッドであって、速軸及び遅軸を有するレーザビームを、カッティングヘッド内のカッティングゾーンを横断するように導く光学系を含み、当該光学系は、カッティングゾーン内にレーザビームの第１の焦点を形成する焦点レンズと、カッティングゾーン内にレーザビームの第２の焦点を形成する集束要素とを含む、カッティングヘッドが提供される。
【０００７】
したがって、レーザビームを再合焦させ、別の有効カッティングエリアを作ることが可能である。これは、出力密度を、レーザビームのより長い長さに沿って最大にできることを意味し、したがって、カッティングヘッドの有効性を減少させることなく、又は、レーザビームの必要となる出力を増加させることなく、カッティングゾーンの長さを増加することができる。
【０００８】
集束要素は、カッティングゾーン内にあってよい。
【０００９】
これは、レーザの有効カッティングエリアをカッティングゾーン内に延長することによって、カッティングゾーンの長さを延長できることを意味する。
【００１０】
集束要素は、カッティングゾーンの中央セクションに配置される。したがって、カッティングゾーンの長さに亘って対称のカッティング構成を提供することができる。つまり、レーザビームの出力密度の分布が、集束要素の両側、したがって、カッティングゾーンのそれぞれの側で対称であることを可能にする。
【００１１】
集束要素は、屈折レンズであってよい。この構成では、カッティングゾーンを通り抜けるレーザビームの経路に影響を及ぼすことなく、当該レーザビームを再合焦させることができる。
【００１２】
集束要素は、反射レンズであってもよい。この構成では、レーザビームを再合焦させ、当該レーザビームを、カッティングゾーン又はカッティングゾーンの一部を横断して戻るように反射することができる。
【００１３】
集束要素は、球面レンズである。したがって、レーザビームを、その速軸及び遅軸に沿って再合焦させることができる。
【００１４】
集束要素は、円柱レンズであってもよい。したがって、１つの集束要素によって、２つ以上のレーザビーム又はレーザビームのセクションが、再合焦される。
【００１５】
集束要素は、レーザビームを、その速軸のみに沿って再合焦させてもよい。
【００１６】
集束要素は、少なくとも２つのレーザビームを合焦させてもよい。
【００１７】
焦点レンズは、遅軸に沿ったカッティングゾーンにおけるレーザビームの焦点距離とは異なる速軸に沿ったカッティングゾーンにおけるレーザビームの焦点距離を形成するように構成される。遅軸に沿った焦点距離は、速軸に沿った焦点距離よりも大きい。
【００１８】
焦点レンズは、前記遅軸に沿ったレーザビームの焦点からオフセットされる前記速軸に沿ったレーザビームの焦点を形成するように構成される。
【００１９】
焦点レンズ及び集束要素は、遅軸に沿ったレーザビームの焦点が、集束要素と一致するように、互いから離間されている。
【００２０】
この構成では、出力密度、したがって、カッティングゾーンの長さに沿うレーザビームのカッティング作用は対称である。つまり、遅軸及び速軸の両方に沿ったビーム幅は、集束要素の両側、したがって、カッティングゾーンのそれぞれの側において対称である。これは、カッティングゾーンの長さに沿ってカッティング作用を均一にする助けとなる。
【００２１】
焦点レンズは、遅軸に沿ったレーザビームの焦点距離よりも大きい速軸に沿ったレーザビームの焦点距離を形成するように構成される。
【００２２】
これは、その速軸に沿った最小の開口数と、その遅軸に沿った高い開口数とを有するレーザビームを、カッティングゾーン内に提供する。したがって、レーザビームの出力密度は、より大きい距離に亘って最大にされ、したがって、レーザビームの有効カッティングエリアが増加される。
【００２３】
焦点レンズは、速軸に沿ったレーザビームの焦点が、遅軸に沿ったレーザビームの焦点と一致するように構成されてもよい。
【００２４】
これは、出力密度、したがって、カッティングゾーンの長さに沿うレーザビームのカッティング作用が対称であることを意味する。
【００２５】
集束要素は、第１の集束要素であり、カッティングヘッドは更に、レーザビームを、その速軸及び／又は遅軸に沿って再合焦させる第２の集束要素を含んでもよい。
【００２６】
したがって、カッティングゾーン内にレーザビームの別の有効カッティングエリアを形成することができる。これは、有効カッティングエリアが形成されるカッティングゾーンの長さが最大にされることを意味する。
【００２７】
本発明の別の態様によれば、請求項１乃至９の何れか一項に記載のカッティングヘッドを含む、毛をカットするデバイスが提供される。
【００２８】
本発明の別の態様によれば、毛をカットするデバイス用のカッティングヘッドであって、速軸及び遅軸を有するレーザビームを、カッティングヘッド内のカッティングゾーンを横断するように導く光学系を含み、当該光学系は、遅軸に沿ったカッティングゾーンにおけるレーザビームの焦点距離よりも大きい速軸に沿ったカッティングゾーンにおけるレーザビームの焦点距離を形成する焦点レンズを含む、カッティングヘッドが提供される。
【００２９】
これは、その速軸に沿った最小の開口数と、その遅軸に沿った高い開口数とを有するレーザビームを、カッティングゾーン内に提供する。したがって、レーザビームの出力密度は、より大きい距離に亘って最大にされ、したがって、レーザビームの有効カッティングエリアが増加される。
【００３０】
速軸に沿ったレーザビームの焦点距離は、遅軸に沿ったレーザビームの焦点距離の少なくとも２倍であってよい。
【００３１】
焦点レンズは、その速軸に沿ったレーザビームの焦点が、その遅軸に沿ったレーザビームの焦点と一致するように構成されてもよい。
【００３２】
これは、カッティングゾーンの長さに沿ったカッティング作用が対称にされることを意味する。
【００３３】
焦点レンズは、レーザビームを、その速軸に沿って合焦させる第１の焦点レンズ部と、レーザビームを、その遅軸に沿って合焦させる第２の焦点レンズ部とを含んでもよい。
【００３４】
この構成では、その速軸及びその遅軸に沿って、レーザビームの異なる焦点距離を形成する焦点レンズを提供することが容易である。更に、その速軸及び遅軸に沿ったレーザビームの焦点間の所望の間隔も容易に決定することができる。
【００３５】
第１の焦点レンズ部は、円柱レンズであってよい。これは、第１の焦点レンズ部が、レーザビームを、その速軸のみに沿って合焦させることを意味する。円柱レンズを使用することによって、レーザビームを別の軸に沿って合焦させることなく、当該レーザビームを１つの軸に沿って合焦させることができる。
【００３６】
第２の焦点レンズ部は、円柱レンズであってよい。これは、第２の焦点レンズ部が、レーザビームを、その遅軸のみに沿って合焦させることを意味する。
【００３７】
光学系は更に、平行化レンズを含み、第１の焦点レンズ部と平行化レンズとは一体に形成されている。
【００３８】
これは、構成要素数が最小にされることを意味する。したがって、製造の容易さが最大にされる。
【００３９】
カッティングヘッドは更に、カッティングゾーンにおいてレーザビームの遅軸及び／又は速軸に沿って第２の焦点を形成する集束要素を含む。
【００４０】
この構成では、集束要素が、そこに入射するレーザビームを再合焦させるので、レーザビームの有効カッティングエリアを最大にし、したがって、カッティングゾーンの長さを最大にすることができる。
【００４１】
光学系は更に、カッティングゾーンを横断するようにレーザビームを導く第１の反射要素を含んでもよい。
【００４２】
光学系は更に、カッティングゾーンから離れるようにレーザビームを導くように、第１の反射要素に対しカッティングゾーンの反対側に配置される第２の反射要素を含んでもよい。
【００４３】
別の実施形態では、光学系は更に、第１の反射要素に対してカッティングゾーンの反対側に配置され、カッティングゾーンを横断して戻るようにレーザビームを反射する第２の反射要素を含んでもよい。
【００４４】
１つ以上の集束要素が、このような反射又は屈折要素の前に又は後に配置されていてもよい。
【００４５】
これは、カッティングゾーンを通過するレーザビームの第２のカッティングセクションを提供し、したがって、シェーバのカッティング性能が向上される。
【００４６】
本発明の別の態様によれば、請求項１０乃至１５の何れか一項に記載のカッティングヘッドを含む、毛をカットするデバイスが提供される。
【００４７】
本発明のこれらの及び他の態様は、以下に説明される実施形態を参照して明らかとなろう。
【図面の簡単な説明】
【００４８】
本発明の実施形態は、添付図面を参照してほんの一例として以下に説明される。
【００４９】
【図１】図１は、毛をカットするデバイス用のカッティングヘッドの概略側面図を示す。
【図２】図２は、レーザビームの光軸に沿った当該レーザビームの断面図を示す。
【図３】図３は、毛をカットするデバイス用の別の実施形態のカッティングヘッドの概略側面図を示す。
【図４】図４は、図３に示されるカッティングヘッドの概略平面図を示す。
【図５】図５は、第１及び第２の焦点におけるレーザビームの光軸に沿った図３及び図４に示される毛をカットするデバイスの実施形態のレーザビームの断面図を示す。
【図６】図６は、毛をカットするデバイスの別の実施形態のカッティングヘッドの概略側面図を示す。
【図７】図７は、毛をカットするデバイスの別の実施形態のカッティングヘッドの概略平面図を示す。
【図８】図８は、毛をカットするデバイスの別の実施形態のカッティングヘッドの概略側面図を示す。
【図９】図９は、図８に示されるカッティングヘッドの概略平面図を示す。
【図１０】図１０は、第１及び第２の焦点におけるレーザビームの光軸に沿った図８及び図９に示される毛をカットするデバイスの実施形態のレーザビームの断面図を示す。
【図１１】図１１は、毛をカットするデバイスの別の実施形態のカッティングヘッドの概略側面図を示す。
【図１２】図１２は、図１１に示されるカッティングヘッドの概略平面図を示す。
【図１３】図１３は、図１１及び図１２に示されるカッティングヘッドの光学系について、レーザビームの焦点からの距離に対するレーザビームの幅、即ち、ビーム直径を示すチャートである。
【図１４】図１４は、球面焦点レンズを有する光学系について、レーザビームの焦点からの距離に対するレーザビームの幅、即ち、ビーム直径を示すチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００５０】
図１は、毛をカットするデバイス用のヘッドユニット１の概略図を示す。ヘッドユニット１は、レーザシェーバのカッティングヘッドを形成する。ヘッドユニット１は、レーザ源として機能するレーザ発生器２と、光学系３とを含む。本構成におけるレーザ発生器２は、ダイオードである。レーザ発生器２は、レーザビーム４を放射する。レーザビーム４は、ヘッドユニット１内でレーザ発生器２からの光路に従う。
【００５１】
本構成では、放射されたレーザビーム４は、多重横モードの青色ダイオードレーザである。放射されたレーザビーム４の波長は、約４５０ｎｍである。放射されたレーザビーム４の出力は、３Ｗの大きさのオーダにある。しかし、当然ながら、レーザビームの特性は変えられてもよい。
【００５２】
放射されたレーザビーム４は、光学系３に向けられる。光学系３は、平行化レンズ５と焦点レンズ６とを有する。レーザビーム４は、平行化レンズ５に向けられる。平行化レンズ５は、ビームの広がりを減少又は除去する。レーザビーム４の平行化された部分又は経路７は、次に、焦点レンズ６によって合焦されて、レーザビーム４は集束する。
【００５３】
ヘッドユニット１は、カットされる毛が入るカッティングゾーン８を有する。第１の窓９ａが、カッティングゾーン８と焦点レンズ６との間に配置される。第２のレンズ９ｂが、第１の窓９ａに対しカッティングゾーン８のもう一端に配置される。第２の窓９ｂは、カッティングゾーン８とエネルギー散逸器又は同様のデバイス（図示せず）との間に配置される。レーザビーム４は、カッティングゾーンを通り抜けて進行し、エネルギー散逸器によって散逸される。エネルギー散逸器又は同様のデバイスは、残留するレーザビーム４のエネルギーによって損傷が引き起こされることを防ぐ。
【００５４】
窓９ａ、９ｂは、レーザ発生器２、レンズ５、６、及び、カッティングゾーン８の外側に配置された他の構成要素を、カッティングゾーン８内に入った破片及び汚れから保護するように配置される。しかし、当然ながら、窓９ａ、９ｂは省略されてもよい。
【００５５】
カッティングゾーン８は、中央セクション８ａ、第１の外側セクション８ｂ及び第２の外側セクション８ｃを含む。第１の外側セクション８ｂは、カッティングゾーン８の一端と中央セクション８ａとの間に画定される。第２の外側セクション８ｃは、カッティングゾーン８のもう一端と中央セクション８ａとの間に画定される。
【００５６】
レーザビーム４は、レーザビーム４の光軸１０に沿ってカッティングゾーン８内を通り抜けるように進行する。ガウス理論によって、レーザビームは、その長さに沿って自然な強度変化を有する。ビームは、レーザビームが最大強度（単位面積当たりの出力）と最小幅とを有する焦点を有する。つまり、焦点は、光吸収によって光を切断するための、レーザビームの最も効果的な部分であることを意味する。その一方で、焦点から最も離れるレーザビームの部分の幅は大きいため、強度はより分散され、毛の大きい面積に亘ってレーザビームのエネルギーが当たるため、毛を切断するにはあまり効果的ではない。したがって、レーザビームの光軸に沿って毛切断性能は変動する。ガウスレーザビームの自然な広がりによって、光軸に沿って均一なビーム厚さを達成することは不可能である。
【００５７】
カッティングゾーン８におけるレーザビーム４は、ガウス理論に従い、レーザビーム４の光軸１０に沿って位置付けられる「第１の焦点」１１、即ち、ウエストを含む。焦点１１は、最大強度及び最小幅の位置であり、レーザビームのエネルギーが切断される毛の小さい面積上に集中され、光吸収率を増加させるため、毛を切断するためのレーザビーム４の最も効果的な部分である。ウエスト１１の両側の領域１２、１３は、より大きいビーム幅とより低い強度とを有し、レーザビームのエネルギーが毛の大きい面積に亘って分散されるため、毛を切断するにはあまり効果的ではない。レーザビーム４の第１の焦点１１が、ウエスト１１の両側の他の領域１２、１３に対し、よりきれいにかつ異なる長さで毛を切断するため、この構成は、カッティングゾーン８に亘ってカッティング性能に少しの変化をもたらす。しかし、当然ながら、ウエスト１１の両側の領域１２、１３におけるビームの強度は、カッティングゾーン８内に入った毛を切断するには十分である。
【００５８】
ガウスビーム理論を使用して、広がりによってもたらされるビーム幅（断面積）の変化を考慮することによってビームに沿った強度の自然な変動を求めることができる。完全なガウスレーザビームの広がりは、次式によって定義される。
【数１】
0005895100.tif 000002
ここで、ｗ（ｚ）は、ビームウエスト（焦点）からの距離ｚにおけるビーム半径であり、ｗ０は、ビームウエストの半径であり、ｚＲは、レイリー（Rayleigh）範囲であり、Ｍ２は、ビーム品質の尺度であるビーム伝播係数である。
【００５９】
レーザビームのレイリー範囲（ｚＲ）は、ビーム表面積が倍になる距離と定義され、また、次式によって記述される。
【数２】
0005895100.tif 000003
ここで、λは、レーザビームの波長である。
【００６０】
レイリー範囲は、最高強度を有するビームの一部分であり、当該部分は、レーザビームのエネルギーが毛の小さい面積上に集中されるため、毛をカットするためのビームの最も効果的な部分となる。レイリー範囲、即ち、高強度領域は、図１では、点線１４によって表され、固定位置にある。レイリー範囲１４の外側のビームの領域１２、１３は、ビーム幅が大きく、エネルギー分布はあまり集中していない。したがって、これらの領域の毛をカッティングする特性は、レイリー範囲１４におけるほど、毛をカットすることにおいて効果的ではない。優れたデザインのレーザシェーバは、電力要件、過度の熱及び皮膚のかぶれの理由から、毛を切断するために必要とされるよりも著しくより強力なレーザビームを生成すべきではない。したがって、レーザシェーバにおいて、高強度領域１４を、高強度領域１４のすぐ両側の領域１２、１３と共に、効果的に使用することが重要である。
【００６１】
当然ながら、高強度領域１４は、高強度領域１４のすぐ両側の領域１２、１３と共に、効果的なカッティングエリア、つまり、レーザビーム４の毛をカットするのに有効なカッティング特性を有するセクションを画定する。
【００６２】
レーザ発生器２によって放射されるレーザビーム４の断面は、楕円形である。図２に、合焦状態にあるレーザビーム４の断面図が示される。レーザビームは、ｙ軸に沿って寸法Ｙと、ｘ軸に沿って寸法Ｘとを有する。当然ながら、レーザビーム４の光軸１０は、ｚ軸（図１を参照）に沿って延在し、ｘ軸、ｙ軸及びｚ軸は、互いに垂直である。
【００６３】
レーザビーム４は、レーザ発生器２のレーザストライプ（図示せず）から放射される。レーザストライプ（図示せず）は、ｘ軸と平行に延在する。レーザ発生器の構成は、知られており、したがって、詳細な説明は、本明細書では省略される。レーザビーム４の広がりは、レーザストライプに平行及び垂直の方向において異なり、ニアフィールドとしても知られている。
【００６４】
ｙ軸におけるビームの広がりは、速軸と呼ばれる。本構成では、速軸は、約４０°（フルの角度、１／ｅ２）のビーム広がりを有する。ｘ軸におけるビーム広がりは、遅軸と呼ばれる。本構成では、遅軸は、約１０°のビーム広がりを有する。つまり、ｙ軸に沿ったレーザビームの広がり角度は、ｘ軸におけるレーザビーム４の広がり角度よりも大きい。ｙ軸に沿ったニアフィールドの寸法は、約２μｍである。ｘ軸に沿ったニアフィールドの寸法は、約２０μｍである。
【００６５】
焦点レンズ６は、レーザビーム４がその光軸１０に沿って延在するにつれて、当該ビームを、速軸（ｙ軸）及び遅軸（ｘ軸）に沿って集束させる。焦点レンズ６は、レーザビーム４の第１の焦点距離を規定する。レーザビーム４の第１の焦点距離は、焦点レンズ６と、レーザビーム４の第１の焦点１１との間の距離である。本実施形態では、焦点レンズは、レーザビーム４の第１の焦点距離を、その速軸及び遅軸に沿って同じにする。
【００６６】
集束要素１５が、カッティングゾーン８に配置される。集束要素１５には、レーザビーム４の光軸１０が入射する。集束要素１５は、カッティングゾーン８を通過するレーザビーム４を再合焦させる。つまり、集束要素は、レーザビーム４の第２の焦点１６を、その光軸１０に沿って形成する。
【００６７】
集束要素１５は、カッティングゾーン８の中央セクション８ａに配置される。したがって、カッティングゾーン８の第１の外側セクション８ｂが、集束要素１５の片側に規定され、カッティングゾーン８の第２の外側セクション８ｃが、集束要素１５のもう片側に規定される。
【００６８】
集束要素１５は、球面レンズである。つまり、集束要素１５は、レーザビームを、その速軸及び遅軸の両方において合焦させる。本実施形態では、集束要素１５の焦点距離は、焦点レンズ６の焦点距離に実質的に等しい。
【００６９】
集束要素１５は、屈折レンズである。つまり、集束要素１５に入射するレーザビーム４は、集束要素１５を通過し、集束要素１５を通過する際の屈折によって、合焦される。
【００７０】
レーザビーム４の光軸１０に沿った焦点レンズ６と集束要素１５との距離は、レーザビーム４の第１の焦点距離よりも大きい。したがって、レーザビーム４は、第１の焦点１１と集束要素１５との間で広がる。
【００７１】
カッティングゾーン８の第１の外側セクション８ｂの長さは、レーザビーム４の第１の焦点距離の約２倍である。カッティングゾーン８の第２の外側セクション８ｃの長さは、レーザビーム４の第２の焦点距離の約２倍である。
【００７２】
カッティングヘッド１は更に、レーザビーム４とユーザの皮膚１９との間に保護距離間隔を維持するように、皮膚１９の一部に接触するスペーサ１８を有する本体１７を含む。スペーサ１８は、ユーザの皮膚１９を位置付けることができるカッティング面を含む。スペーサ１８は、少なくとも１つの開口（図示せず）を含む。スペーサ１８は、毛（図示せず）が、カッティングゾーン８内へと突出することを可能にする。カッティングゾーン８は、スペーサ１８の上方の領域に画定される。スペーサ１８は、レーザビーム４の光軸１０に平行の単一の細長い開口（図示せず）を含み、当該開口を通り、カットのために毛が入る。或いは、スペーサ１８は、複数の円形、六角形又は同様の開口（図示せず）といった代替の構成を有してもよい。当該開口を通り、毛がカッティングゾーン８へと入る。或いは、スペーサ１８は、カッティングゾーン８に毛を入れるように複数の歯を有する櫛を含んでもよい。
【００７３】
レーザ発生器２が動作させられると、放射されたレーザビーム４は光学系３に向けられる。レーザビーム４は、焦点レンズ６によって当該ビーム４が集束するように合焦される。レーザビーム４は、当該レーザビーム４の光軸１０に沿って、カッティングゾーン８の第１の外側セクション８ｂを通り進行する。
【００７４】
レーザビーム４の第１の焦点１１は、第１の外側セクション８ｂにある。焦点レンズ６と集束要素１５との間の距離が、焦点レンズ６によってもたらされるレーザビーム４の第１の焦点距離よりも大きいため、レーザビーム４の第１の焦点１１は、第１の外側セクション８ｂ内に形成される。したがって、レーザビーム４の第１の有効カッティングエリアは、第１の外側セクション８ｂに形成される。第１の外側セクション８ｂにおけるレーザビーム４のセクションは、レーザビームの第１のカッティングセクション２０である。
【００７５】
当然ながら、レーザビーム４は、第１の焦点１１と集束要素１５との間で広がる。集束要素１５は、レーザビーム４の光軸１０上に配置されるので、レーザビーム４は、集束要素１５に向けられる。レーザビーム４は、集束要素１５によって合焦される。レーザビーム４は、集束要素１５によって、速軸（ｙ軸）及び遅軸（ｘ軸）に沿って再合焦される。
【００７６】
レーザビーム４の第２の焦点１６は、第２の外側セクション８ｃにある。つまり、レーザビーム４の第２の焦点１６は、カッティングゾーン８内に形成される。集束要素１５と、本実施形態では、第２の窓９ｂによって形成されているカッティングゾーン８の端との間の距離は、集束要素１５によってもたらされるレーザビーム４の第２の焦点距離よりも大きい。レーザビーム４の第２の有効カッティングエリアは、第２の外側セクション８ｃに形成される。したがって、レーザビーム４の第２の有効カッティングエリアは、第２の外側セクション８ｃに形成される。第２の外側セクション８ｃにおけるレーザビーム４のセクションは、レーザビームの第２のカッティングセクション２１である。
【００７７】
集束要素１５は、別のレイリー範囲をもたらす。レーザビーム４の第２のカッティングセクション２１のレイリー範囲、即ち、高強度領域は、図１において、点線２２によって表される。レイリー範囲２２の外側のビームの領域２３、２４は、ビーム幅が大きく、エネルギー分布はあまり集中していない。当然ながら、第２のカッティングセクション２１の高強度領域２２は、高強度領域２２のすぐ両側の領域２３、２４と共に、有効カッティングエリア、つまり、毛をカットするために効果的なカッティング特性を有するレーザビーム４の別のセクションを画定する。
【００７８】
上記構成では、カッティングヘッド１には、カッティングゾーン８において２つの有効カッティングエリアが設けられている。したがって、カッティングゾーン８の長さは、２倍にされ、レーザビームは、カッティングゾーン８の長さに実質的に沿って毛を効果的にカットすることができる。カッティングゾーン８内には、集束要素１５の位置において、最小のカッティング効果のないエリアが形成されるが、当然ながら、このカッティング効果のないエリアは、上記構成によって提供されるカッティングゾーン８の延長された長さに比べて最小である。更に、カッティングヘッド１は、通常、皮膚の一部に亘って３回以上通過し、それにより、そこから完全に毛が除去されることを確実にする。
【００７９】
毛の直径は、通常、約１００μｍである。本構成では、ｘ軸に沿うレーザビーム４の第１の焦点１１における寸法は、約２５０μｍ（１／ｅ２）である。ｙ軸に沿うレーザビーム４の第１の焦点１１における寸法は、約２５μｍ（１／ｅ２）である。焦点レンズ６と集束要素１５との間の距離は、レーザビーム４の第１の焦点距離の約２倍であり、レーザビーム４の第２の焦点距離は、第１の焦点距離とほぼ同じであるため、ｘ軸に沿うレーザビーム４の第２の焦点１６における寸法は、約２５０μｍ（１／ｅ２）である。ｙ軸に沿うレーザビーム４の第２の焦点１６における寸法は、約２５μｍ（１／ｅ２）である。
【００８０】
上記構成の利点は、カッティングゾーン８に入る毛を効果的にカットするのに十分な出力密度を有する、カッティングゾーン８におけるレーザビーム４の大きい処置ストロークが提供される一方で、レーザ発生器２の必要な出力を最小にする点である。したがって、ヘッドユニット１の効率は最大にされる。
【００８１】
毛がカッティングゾーン８内に入ると、毛は、カッティングゾーン８において、レーザビーム４の第１又は第２のカッティングセクション２０、２１に触れる。したがって、毛は、レーザ切断によってカットされる。
【００８２】
レーザビーム４は、次に、カッティングゾーン８から通過し、カッティングゾーン８から離れるように進行する。レーザビーム４の出口セクションは、エネルギー散逸器又は同様のデバイス（図示せず）内で吸収され、残留するレーザビーム４のエネルギーによって損傷が引き起こされることを防ぐ。
【００８３】
上記の構成では、集束要素は、球状である。つまり、第１の集束要素は、レーザビーム４を、速軸及び遅軸の両方において合焦させる。しかし、代替構成では、集束要素は円柱状である。つまり、集束要素は、レーザビームを、速軸又は遅軸のどちらか１つにおいてのみ合焦させる。
【００８４】
図３及び図４は、円柱状である集束要素３１を有する、毛をカットするカッティングヘッド３０の例示的な実施形態を示す。図３及び図４に示されるカッティングヘッドの構成は、上記のカッティングヘッド１とほぼ同じであるため、ここでは、詳細な説明は省略される。幾つかの特徴及び構成要素が、上記の特徴及び構成要素に対応するため、ここでは、詳細な説明は省略される。しかし、図３の光学系は、図１を参照して説明されたような球状の集束要素１５ではなく、円柱状の集束要素３１を含む。
【００８５】
次に、図３及び図４を参照するに、ヘッドユニット３０は、レーザ源として機能する第１のレーザ発生器３２と、第１の光学系３３とを含む。第１のレーザ発生器３２は、第１のレーザビーム３４を放射する。第１のレーザビーム３４は、第１のレーザ発生器３２から、第１の光軸に沿うヘッドユニット３０内の光路に従う。当然ながら、光軸は、図面に示されるｚ軸に沿って延在し、カッティングヘッドは、毛をカットするために、ｘ軸に沿う方向において、ユーザの皮膚の上を動かされる。
【００８６】
放射されたレーザビーム３４は、第１の光学系３３に向けられる。第１の光学系３３は、第１の平行化レンズ３５と第１の焦点レンズ３６とを有する。第１のレーザビーム３４は、第１の平行化レンズ３５に向けられる。第１の平行化レンズ３５は、ビームの広がりを減少又は排除する。第１のレーザビーム３４は、次に、第１の焦点レンズ３６によって合焦されて、第１のレーザビーム３４は集束する。
【００８７】
ヘッドユニット３０は更に、レーザ源として機能する第２のレーザ発生器３７と、第２の光学系３８とを含む。第２のレーザ発生器３７は、第２のレーザビーム３９を放射する。第２のレーザビーム３９は、第２のレーザ発生器３７から、第２の光軸に沿うヘッドユニット３０内の光路に従う。本実施形態では、第１及び第２の光軸は、互いに平行に延在するが、互いからオフセットされている。
【００８８】
放射された第２のレーザビーム３９は、第２の光学系３８に向けられる。光学系３８は、第２の平行化レンズ４０と第２の焦点レンズ４１とを有する。第２のレーザビーム３９は、第２の平行化レンズ４０に向けられる。第２の平行化レンズ４０は、ビームの広がりを減少又は除去する。第２のレーザビーム３９は、次に、第２の焦点レンズ４１によって合焦されて、第２のレーザビーム３９は集束する。
【００８９】
本構成では、放射されたレーザビームは、多重横モードの青色ダイオードレーザである。放射されたレーザビームの波長は、約４５０ｎｍである。放射されたレーザビームの出力は、３Ｗの大きさのオーダにある。しかし、当然ながら、レーザビームの特性は変えられてもよい。
【００９０】
ヘッドユニット３０は、カットされる毛が入るカッティングゾーン４３を有する。第１及び第２のレーザ発生器３２、３７は、カッティングゾーン４３の両側に配置される。第１の窓４４ａが、カッティングゾーン４３と第１の焦点レンズ３６との間に配置される。第２の窓４４ｂが、第１の窓４４ａに対しカッティングゾーン４３のもう一端に配置される。第２の窓４４ｂは、カッティングゾーン４３と第２の焦点レンズ４１との間に配置される。残留するレーザビーム３４、３９のエネルギーを散逸するために、エネルギー散逸器又は同様のデバイス（図示せず）が第１及び第２の窓４４ａ、４４ｂの背後に配置される。しかし、当然ながら、窓４４ａ、４４ｂは省略されてもよい。
【００９１】
カッティングゾーン４３における各レーザビーム３４、３９は、ガウス理論に従い、その光軸に沿って位置付けられる「第１の焦点」４５ａ、４５ｂ、即ち、ウエストを含む。第１の焦点４５ａ、４５ｂにおける高強度領域は、当該高強度領域のすぐ両側の領域と共に、有効なカッティングエリア、つまり、各レーザビーム３４、３９の毛をカットするのに有効なカッティング特性を有するセクションを画定する。
【００９２】
焦点レンズ３６、４１は、対応するレーザビーム３４、３９がそれらの光軸に沿って延在するにつれて、当該ビームを、速軸（ｙ軸）及び遅軸（ｘ軸）に沿って集束させる。焦点レンズ３６、４１は、各レーザビームの第１の焦点距離を規定する。本実施形態では、焦点レンズ３６、４１は、レーザビーム３４、３９の第１の焦点距離を、その速軸及び遅軸の両方に沿って同じにする。しかし、当然ながら、各レーザビームの速軸の焦点距離は、以下において明らかとなるように、遅軸の焦点距離と異なってもよい。
【００９３】
集束要素３１は、カッティングゾーン４３内に配置される。集束要素３１は、第１及び第２のレーザビーム３４、３９の両方に対する集束要素３１として機能する。つまり、集束要素３１は、第１及び第２の光学系３３、３８の一部を形成する。集束要素３１は、第１のレーザビーム３４の光軸にある。集束要素３１は、カッティングゾーン４３を通過する第１のレーザビーム３４を再合焦させる。つまり、集束要素３１は、第１のレーザビーム３４の第２の焦点４６ａを、その光軸に沿って形成する。
【００９４】
集束要素３１は、第２のレーザビーム３９の光軸にある。集束要素３１は、カッティングゾーン４３を通過する第２のレーザビーム３９を再合焦させる。つまり、集束要素３１は、第２のレーザビーム３９の第２の焦点４６ｂを、その光軸に沿って形成する。
【００９５】
集束要素３１は、屈折レンズである。集束要素３１は、円柱レンズである。つまり、集束要素３１は、レーザビームを、速軸又は遅軸のどちらか１つにおいてのみ合焦させる。
【００９６】
本実施形態では、集束要素３１は、レーザビーム３４、３９のそれぞれを、その速軸に沿って合焦させる。速軸は、ｘ軸に沿って延在する。したがって、第２の焦点４６ａ、４６ｂは、各レーザビーム３４、３９の速軸のみの焦点である。各レーザビーム３４、３９の遅軸は、集束要素３１によって再合焦されない。集束要素３１の円柱面は、トロイダル面であってもよい。
【００９７】
本実施形態では、集束要素３１の焦点距離は、焦点レンズ３６、４１のそれぞれの焦点距離と実質的に等しい。第２のレーザビーム３９の第２の焦点４６ｂは、第１のレーザビーム３４の第１の焦点４５ａと整列する。同様に、第２のレーザビーム３９の第１の焦点４６ａは、第１のレーザビーム３４の第２の焦点４６ａと整列する。しかし、当然ながら、第１及び第２のレーザビーム３４、３９の焦点は、互いからオフセットであってもよい。
【００９８】
カッティングヘッド３０は更に、レーザビーム３４、３９とユーザの皮膚との間に、保護距離間隔を維持するように、皮膚の一部に接触するスペーサ４７を有する本体を含む。
【００９９】
レーザ発生器３２、３７が動作させられると、放射されたレーザビーム３４、３９は、それぞれ、第１及び第２の焦点レンズ３６、４１によって合焦される。集束要素３１は、カッティングゾーン４３の中央セクション４３ａに配置される。第１のレーザビーム３４は、カッティングゾーン４３の第１の外側セクション４３ｂを通って進行し、第２のレーザビーム３９は、カッティングゾーン４３の第２の外側セクション４３ｃを通って進行する。
【０１００】
第１のレーザビーム３４の第１の焦点４５ａは、第１の外側セクション４３ｂにある。したがって、第１のレーザビーム３４の第１の有効なカッティングエリアは、第１の外側セクション４３ｂに形成される。第１の焦点４５ａは、ビームの速軸及び遅軸における焦点である。
【０１０１】
第１のレーザビーム３４は、第１の焦点４５ａと集束要素３１との間で広がる。第１のレーザビーム３４は、次に、集束要素３１によって再合焦される。第１のレーザビーム３４は、集束要素３１によって、速軸（ｙ軸）に沿ってのみ再合焦される。集束要素３１は、円柱レンズであるため、第１のレーザビーム３４をその遅軸（ｘ軸）に沿っては合焦させず、したがって、広がり続ける。第１のレーザビーム３４の第２の焦点４６ａは、第２の外側セクション４３ｃに形成される。第１のレーザビーム３４の第２の有効カッティングエリアは、第２の外側セクション４３ｃに形成される。
【０１０２】
図５に、第１及び第２の焦点４５ａ、４６ａにおける第１のレーザビーム３４の断面図が示される。第１のレーザビーム３４は、集束要素によって、その速軸に沿って再合焦されるので、当該レーザビームは、第１及び第２の焦点４５ａ、４６ｂにおいて、ｙ軸に沿って同様の寸法を有する。しかし、第２の焦点４６ａにおける寸法Ｘは、レーザビームが、その遅軸に沿って再合焦されていないので、第１の焦点４５ａにおける寸法Ｘよりも大きい。第１のレーザビーム３４の第２の焦点４６ａ及び第２の有効カッティングエリアは、集束要素３１によってビームが再合焦されないことによって少し低いピーク出力を有するが、ビームのＸ寸法が増加することによって、レーザビームが毛に沿って動くにつれて毛を露光する時間を長くする。
【０１０３】
第２のレーザビーム３９の第１の焦点４５ｂは、第２の外側セクション４３ｃにある。したがって、第２のレーザビーム３９の第１の有効カッティングエリアは、第２の外側セクション４３ｃに形成される。第２の焦点４６ｂは、ビームの速軸及び遅軸にある焦点である。
【０１０４】
第２のレーザビーム３９は、第１の焦点４５ｂと集束要素３１との間で広がる。第２のレーザビーム３９は、次に、集束要素３１によって再合焦される。第２のレーザビーム３９は、集束要素３１によって、速軸（ｙ軸）に沿ってのみ再合焦される。第１のレーザビーム３４の第２の焦点４６ａは、第２の外側セクション４３ｃに形成される。第１のレーザビーム３４の第２の有効カッティングエリアは、第１の外側セクション４３ｂに形成される。
【０１０５】
第２のレーザビーム３９の第２の焦点４６ｂ及び第２の有効カッティングエリアは、集束要素３１によってビームが再合焦されないことによって少し低いピーク出力を有するが、ビームのＸ寸法が増加することによって、レーザビームが毛に沿って動くにつれて毛を露光する時間を長くする。
【０１０６】
上記の構成によって、カッティングゾーン４３内に複数の有効カッティングエリアを有するカッティングヘッド３０が提供される。したがって、カッティングゾーン４３の長さは増加され、レーザビームは、カッティングゾーン４３の長さに実質的に沿って毛を効果的にカットすることが可能である。
【０１０７】
レーザビーム３４、３９は、次に、カッティングゾーン４３から通過し、カッティングゾーン４３から離れるように進行する。レーザビームの出口セクションは、エネルギー散逸器又は同様のデバイス（図示せず）内で吸収され、残留するレーザビーム３４、３９のエネルギーによって損傷が引き起こされることを防ぐ。
【０１０８】
更に、２つ以上のレーザビームを再合焦させる集束要素として機能する単一の円柱レンズを使用することも可能である。これは、カッティングヘッドの製造の容易さ及び費用を単純にする。本構成では、集束要素３１は、２つのレーザビームを再合焦させるものとして拡大される。このような円柱状の集束要素３１を使用することの利点は、拡大された球面レンズよりも製造が簡単である点である。
【０１０９】
上記構成では、カッティングヘッドは、２つのレーザ発生器を有する。この構成は、カッティングヘッドの効率を最大にし、カッティングヘッドが、その長さに沿ってほぼ対称のカッティング作用を提供することを確実にするのに役立つ。しかし、当然ながら、代替構成では、カッティングヘッドは、カッティングヘッド内に単一のレーザビーム（図示せず）を形成するように、円柱レンズと、単一のレーザ発生器のみと使用されてもよい。更に、当然ながら、代替構成では、３つ以上のレーザビームが使用されてもよい。
【０１１０】
図６は、毛をカットするカッティングヘッド５０の別の実施形態を示す。図６に示されるカッティングヘッド５０の構成は、上記のカッティングヘッドの構成とほぼ同じであるため、ここでは、詳細な説明は省略される。幾つかの特徴及び構成要素が、上記の特徴及び構成要素に対応するため、ここでは、詳細な説明は省略される。本構成では、カッティングヘッド５０は、第１及び第２の集束要素５１、５２を含む。
【０１１１】
ヘッドユニット５０は、レーザ源として機能するレーザ発生器５３と光学系５４とを含む。レーザ発生器５３は、レーザビーム５５を放射する。レーザビーム５５は、レーザ発生器５３から、光軸に沿うヘッドユニット５０内の光路に従う。放射されたレーザビーム５５は、光学系５４に向けられる。光学系５４は、平行化レンズ５６と焦点レンズ５７とを有する。レーザビーム５５は、平行化レンズ５６に向けられ、次に、焦点レンズ５７によって合焦されて、レーザビーム５５は集束する。
【０１１２】
ヘッドユニット５０は、カットされる毛が入るカッティングゾーン５８を有する。第１の窓５９ａが、カッティングゾーン５８と焦点レンズ５７との間に配置される。第２の窓５９ｂが、第１の窓５９ａに対してカッティングゾーン５８のもう一端に配置される。しかし、当然ながら、窓５９ａ、５９ｂは省略されてもよい。
【０１１３】
カッティングゾーン５８内のレーザビーム５５は、ガウス理論に従い、その光軸に沿って位置付けられる「第１の焦点」６０、即ち、ウエストを含む。第１の焦点６０における高強度領域は、当該高強度領域のすぐ両側の領域と共に、有効カッティングエリア、つまり、レーザビーム５５の毛をカットするのに有効なカッティング特性を有するセクションを画定する。
【０１１４】
焦点レンズ５７は、レーザビーム５５がその光軸に沿って延在するにつれて、当該ビームを、速軸（ｙ軸）及び遅軸（ｘ軸）に沿って集束させる。焦点レンズ５７は、レーザビームの第１の焦点距離を規定する。本実施形態では、焦点レンズ５７は、レーザビーム５５の第１の焦点距離を、その速軸及び遅軸の両方に沿って同じにする。しかし、当然ながら、速軸の焦点距離は、以下において明らかとなるように、遅軸の焦点距離と異なってもよい。
【０１１５】
第１及び第２の集束要素５１、５２は、カッティングゾーン５８内に配置される。第１の集束要素５１には、レーザビーム５５の光軸が入射する。第２の集束要素５２には、レーザビーム５５の光軸が入射する。第１及び第２の集束要素５１、５２は、互いから離間されている。
【０１１６】
第１及び第２の集束要素５１、５２は、カッティングゾーン５８を通過するレーザビーム５５を再合焦させる。つまり、第１の集束要素５１は、レーザビーム５５の第２の焦点６１を、その光軸に沿って形成する。同様に、第２の集束要素５２は、レーザビーム５５の第３の焦点６２を、その光軸に沿って形成する。
【０１１７】
第１及び第２の集束要素５１、５２は、屈折レンズである。集束要素５１、５２は、円柱レンズである。つまり、集束要素５１、５２は、レーザビームを、速軸及び遅軸の両方において合焦させる。
【０１１８】
カッティングヘッド５０は更に、レーザビームとユーザの皮膚との間に、保護距離間隔を維持するように、皮膚の一部に接触するスペーサ６４を有する本体を含む。
【０１１９】
本実施形態では、第１及び第２の集束要素５１、５２の焦点距離は、焦点レンズ５７の焦点距離と実質的に等しい。しかし、当然ながら、第１及び第２の集束要素５１、５２の焦点距離は、焦点レンズ５７とは異なっても、また、互いに異なってもよいことは、理解されるだろう。
【０１２０】
レーザ発生器５３が動作させられると、放射されたレーザビーム５５は、焦点レンズ５７によって合焦される。レーザビーム５５の第１の焦点６０は、焦点レンズ５７と第１の集束要素５１との間でカッティングゾーン５８内に形成される。したがって、レーザビーム５５の第１の有効カッティングエリアが、カッティングゾーン５８内に形成される。
【０１２１】
レーザビーム５５は、第１の焦点６０と第１の集束要素５１との間で広がる。レーザビーム５５は、次に、第１の集束要素５１によって再合焦される。レーザビーム５５は、第１の集束要素５１によって、その速軸及び遅軸に沿って再合焦される。レーザビーム５５の第２の焦点６１は、第１及び第２の集束要素５１、５２間に形成される。したがって、レーザビーム５５の第２の有効カッティングエリアが、カッティングゾーン５８内に形成される。
【０１２２】
レーザビーム５５は、第２の焦点６１と第２の集束要素５２との間で、再び広がる。レーザビーム５５は、次に、第２の集束要素５２によって再合焦される。レーザビーム５５は、第２の集束要素５２によって、その速軸及び遅軸に沿って再合焦される。レーザビーム５５の第３の焦点６２が、第２の集束要素５２とカッティングゾーン５８の遠位端との間に形成される。したがって、レーザビーム５５の第３の有効カッティングエリアが、カッティングゾーン５８内に形成される。
【０１２３】
上記の構成によって、カッティングゾーン５８内に３つの有効カッティングエリアを有するカッティングヘッド３０が提供される。したがって、カッティングゾーン５８の長さは増加され、レーザビームは、カッティングゾーン５８の長さに沿って毛を効果的にカットすることが可能である。
【０１２４】
レーザビーム５５は、次に、カッティングゾーン５８から通過し、カッティングゾーン５８から離れるように進行する。レーザビームの出口セクションは、エネルギー散逸器又は同様のデバイス（図示せず）内で吸収され、残留するレーザビーム５５のエネルギーによって損傷が引き起こされることを防ぐ。
【０１２５】
上記の構成では、第１及び第２の集束要素は球状である。つまり、第１及び第２の集束要素は、それぞれ、レーザビームを、速軸又は遅軸の両方において、合焦させる。しかし、当然ながら、代替構成では、第１及び第２の集束要素の片方又は両方が、円柱レンズであってもよい。つまり、第１及び第２の集束要素のそれぞれ又は片方は、レーザビームを、速軸及び遅軸の一方においてのみ、合焦させてもよい。
【０１２６】
このような構成では、ヘッドユニット５０は、カッティングゾーンを通過する２つ以上のレーザビーム（図示せず）を有してもよい。２つ以上のレーザビームを有する例示的な構成では、レーザビームは、図３及び図４に示される構成と似た構成となるように整列かつ配置される。しかし、この例示的な構成では、各レーザビームは、２つ以上の集束要素に入射する光軸を有する。
【０１２７】
上記の実施形態では、１つ以上の集束要素は、屈折レンズである。つまり、集束要素に入射するレーザビームは、集束要素を通過する際に、屈折によって合焦される。しかし、別の実施形態では、集束要素は、反射レンズである。つまり、集束要素に入射するレーザビームは、集束要素によって反射される際に、合焦される。図７に、集束要素が反射レンズである１つのそのような実施形態が示される。
【０１２８】
図７は、反射レンズである集束要素を有する、毛をカットするカッティングヘッド７０の例示的な実施形態を示す。図７に示されるカッティングヘッドの構成は、上記のカッティングヘッドの構成とほぼ同じであるため、ここでは、詳細な説明は省略される。幾つかの特徴及び構成要素が、上記の特徴及び構成要素に対応するため、ここでは、詳細な説明は省略される。しかし、図７の光学系は、図１乃至図６を参照して説明された屈折レンズの代わりに、集束要素として機能する第１及び第２の反射レンズ７１、７２を含む。
【０１２９】
ここで図７を参照するに、ヘッドユニット７０は、第１のレーザビーム７５を放射するレーザ源として機能する第１のレーザ発生器７３と、第１の光学系７４とを含む。第１のレーザビーム７５は、第１のレーザ発生器７３から、第１の光軸に沿うヘッドユニット７０内の光路に従う。放射されたレーザビーム７５は、第１の光学系７４に向けられる。第１の光軸系７４は、第１の平行化レンズ７６及び第１の焦点レンズ７７を有する。第１のレーザビーム７５は、第１の平行化レンズ７６に向けられ、次に、第１の焦点レンズ７７によって合焦されて、第１のビーム７５は集束する。
【０１３０】
ヘッドユニット７０は更に、第２のレーザビーム８０を放射するレーザ源として機能する第２のレーザ発生器７８と、第２の光学系７９とを含む。第２のレーザビーム８０は、第２のレーザ発生器７８から、第２の光軸に沿うヘッドユニット７０内の光路に従う。放射された第２のレーザビーム８０は、第２の光学系７９に向けられる。第２の光学系７９は、平行化レンズ８１と第２の焦点レンズ８２とを有する。第２のレーザビーム８０は、第２の平行化レンズ８１に向けられ、次に、第２の焦点レンズ８２によって合焦されて、第２のビーム８０は集束する。
【０１３１】
ヘッドユニット７０は更に、カットされる毛が入るカッティングゾーン８４を有する。第１及び第２のレーザ発生器７３、７８は、カッティングゾーン８４の両側に配置される。第１の窓８５ａが、カッティングゾーン８４と第１の焦点レンズ７７との間に配置される。第２の窓８５ｂが、第１の窓８５ａに対してカッティングゾーン８４のもう一端に配置される。第２の窓８５ｂは、カッティングゾーン８４と第２の焦点レンズ８２との間に配置される。残留するレーザビーム７５、８０のエネルギーを散逸するために、エネルギー散逸器又は同様のデバイス（図示せず）が第１及び第２の窓８５ａ、８５ｂの背後に配置される。しかし、当然ながら、窓８５ａ、８５ｂは省略されてもよい。
【０１３２】
カッティングゾーン８４における各レーザビーム７５、８０は、ガウス理論に従い、その光軸に沿って位置付けられる「第１の焦点」８６ａ、８６ｂ、即ち、ウエストを含む。第１の焦点８６ａ、８６ｂにおける高強度領域は、当該高強度領域のすぐ両側の領域と共に、有効カッティングエリア、つまり、各レーザビーム７５、８０の毛をカットするのに有効なカッティング特性を有するセクションを画定する。
【０１３３】
焦点レンズ７７、８２が、各レーザビームの第１の焦点距離を画定する。本実施形態では、焦点レンズ７７、８２は、レーザビーム７５、８０の第１の焦点距離を、その速軸及び遅軸の両方に沿って同じにする。しかし、当然ながら、各レーザビームの速軸の焦点距離は、以下において明らかとなるように、遅軸の焦点距離と異なってもよい。
【０１３４】
第１及び第２の集束要素７１、７２は、カッティングゾーン８４内に配置される。第１及び第２の集束要素７１、７２は、互いに向かい合っている。第１の集束要素７１は、第１の集束面８８を有し、第２の集束要素７２は、第２の集束面８９を有する。第１及び第２の集束面８８、８９は、互いから離れる方向に向いている。当然ながら、第１及び第２の集束要素７１、７２は、一体に形成されてもよい。
【０１３５】
第１の集束要素７１は、第１のレーザビーム７５用の集束要素として機能する。第１の集束要素７１に、第１のレーザビーム７５の光軸が入射する。第１の集束要素７１は、カッティングゾーン８４を通過する第１のレーザビーム７５を再合焦させる。つまり、第１の集束要素７１は、第１のレーザビーム７５の第２の焦点８７ａを、その光軸に沿って形成する。
【０１３６】
第２の集束要素７２は、第２のレーザビーム８０用の集束要素として機能する。第２の集束要素７２に、第２のレーザビーム８０の光軸が入射する。第２の集束要素７２は、カッティングゾーン８４を通過する第２のレーザビーム８０を再合焦させる。つまり、第２の集束要素７２は、第２のレーザビーム８０の第２の焦点８７ｂを、その光軸に沿って形成する。
【０１３７】
集束要素７１、７２は、反射レンズである。集束面８８、８９は反射性である。集束面８８、８９は、当該集束面に入射する対応するレーザビームを合焦させるように凹面である。本実施形態では、集束要素は、それぞれ、球面レンズである。つまり、集束要素は、レーザビームを、速軸及び遅軸の両方に沿って合焦させる。
【０１３８】
本実施形態では、第１及び第２の集束要素７１、７２の焦点距離は、焦点レンズ７７、８２の焦点距離に実質的に等しい。しかし、当然ながら、第１及び第２の集束要素７１、７２の焦点距離は、焦点レンズとは異なっても、また、互いに異なってもよいことは、理解されるだろう。
【０１３９】
レーザ発生器７３、７８が動作させられると、放射されたレーザビーム７５、８０は、それぞれ、第１の焦点レンズ７７、８２によって合焦される。第１及び第２の集束要素７１、７２は、カッティングゾーン８４の中央セクション８４ａに配置される。第１のレーザビーム７５は、カッティングゾーン８４の第１の外側セクション８４ｂを通って進行し、第２のレーザビーム８０は、カッティングゾーン８４の第２の外側セクション８４ｃを通って進行する。
【０１４０】
第１のレーザビーム７５の第１の焦点８６ａは、第１の外側セクション８４ｂにある。第１のレーザビーム７５の第１の焦点８６ａは、第１の焦点レンズ７７と第１の集束要素７１との間に形成される。したがって、第１のレーザビーム７５の第１の有効カッティングエリアは、第１の外側セクション８４ｂに形成される。
【０１４１】
第１のレーザビーム７５は、第１の焦点８６ａと第１の集束要素７１との間で広がる。第１のレーザビーム７５は、次に、第１の集束要素７１によって再合焦される。第１のレーザビーム７５は、第１の外側セクション８４ｂに戻るように反射される。レーザ発生器７３は、第１の集束要素７１の反射面８８に対し角度を付けて第１のレーザビーム７５の光路を形成する。したがって、カッティングゾーン８４における第１のレーザビーム７５の光路の第２の部分は、第１の部分に対し角度を付けて延在する。つまり、レーザビームの反射された部分の経路は、ビームの最初の経路から離れるように広がる。第１のレーザビーム７５の第２の焦点８７ａは、第１の外側セクション８４ｂに形成される。第１のレーザビーム７５の第２の有効カッティングエリアが、第１の外側セクション８４ｂに形成される。したがって、第１のレーザビーム７５によって、２つの有効カッティングエリアが形成される。
【０１４２】
第２のレーザビーム８０の第１の焦点８６ｂは、第２の外側セクション８４ｃにある。第２のレーザビーム８０の第１の焦点８６ｂは、第２の焦点レンズ８２と第２の集束要素７２との間に形成される。したがって、第２のレーザビーム８０の第１の有効カッティングエリアは、第２の外側セクション８４ｃに形成される。
【０１４３】
第２のレーザビーム８０は、第１の焦点８６ｂと第２の集束要素７２との間で広がる。第２のレーザビーム８０は、次に、第２の集束要素７２によって再合焦される。第２のレーザビーム８０は、第２の外側セクション８４ｃに戻るように反射される。第２のレーザ発生器７８は、第２の集束要素７２の反射面８９に対し角度を付けて第２のレーザビーム８０の光路を形成する。したがって、カッティングゾーン８４における第２のレーザビーム８０の光路の第２の部分は、第１の部分に対し角度を付けて延在する。つまり、レーザビームの反射された部分の経路は、ビームの最初の経路から離れるように広がる。第２のレーザビーム８０の第２の焦点８７ｂは、第２の外側セクション８４ｃに形成される。第２のレーザビーム８０の第２の有効カッティングエリアが、第２の外側セクション８４ｃに形成される。したがって、第２のレーザビーム８０によって、２つの有効カッティングエリアが形成される。
【０１４４】
上記の構成によって、カッティングゾーン８４内に複数の有効カッティングエリアを有するカッティングヘッド７０が提供される。したがって、カッティングゾーン８４の長さは増加され、レーザビームは、カッティングゾーン８４の長さに実質的に沿って毛を効果的にカットすることが可能である。したがって、カッティングヘッド７０の有効性及び効率が最大にされる。
【０１４５】
レーザビーム７５、８０は、次に、カッティングゾーン８４から通過し、カッティングゾーン８４から離れるように進行する。レーザビームの出口セクションは、エネルギー散逸器又は同様のデバイス（図示せず）内で吸収され、残留するレーザビーム７５、８０のエネルギーによって損傷が引き起こされることを防ぐ。
【０１４６】
図７を参照して説明された上記の実施形態では、光学系は、２つの反射レンズを含むが、当然ながら、代替実施形態では、光学系は、１つの反射レンズを含んでも、又は、３つ以上の反射レンズを含んでもよい。１つの反射レンズを有する例示的な実施形態（図示せず）では、集束要素として機能する反射レンズは、カッティングゾーンの一端に配置される。つまり、反射レンズは、レーザビームを再合焦させ、レーザビームを反射してカッティングゾーンを戻るように、レーザ発生器に対してカッティングゾーンの遠位端に配置される。
【０１４７】
上記の構成では、第１及び第２の集束要素は、球状である。つまり、第１及び第２の集束要素７１、７２は、それぞれ、レーザビーム７５、８０を、それらの速軸及び遅軸の両方において合焦させる。しかし、当然ながら、代替構成では、第１及び第２の集束要素の片方及び両方が、円柱レンズであってもよい。つまり、集束要素は、それぞれ、レーザビームを、速軸及び遅軸の一方においてのみ合焦させる。当然ながら、更なる集束要素として機能する１つ以上の屈折レンズが、集束要素として機能する各反射要素と共に使用されてもよい。
【０１４８】
図８及び図９は、毛をカットするカッティングヘッド９０の別の実施形態を示す。図８及び図９に示されるカッティングヘッドの構成は、上記のカッティングヘッドとほぼ同じであるため、ここでは、詳細な説明は省略される。幾つかの特徴及び構成要素が、上記の特徴及び構成要素に対応するため、ここでは、詳細な説明は省略される。この構成では、遅軸の光軸が、速軸の焦点のうちの少なくとも１つからオフセットである。
【０１４９】
次に、図８及び図９を参照するに、ヘッドユニット９０は、レーザ源として機能するレーザ発生器９２と、光学系９３とを含む。レーザ発生器９２は、レーザビーム９４を放射する。レーザビーム９４は、レーザ発生器９２から、光軸に沿うヘッドユニット９０内の光路に従う。
【０１５０】
放射されたレーザビーム９４は、光学系９３に向けられる。光学系９３は、平行化レンズ９５と焦点レンズ９６とを有する。レーザビーム９４は、平行化レンズ９５に向けられる。平行化レンズ９５は、ビームの広がりを減少又は排除する。レーザビーム９４は、焦点レンズ９６によって合焦されて、レーザビーム９４は集束する。
【０１５１】
焦点レンズ９６は、レーザビーム９４を、その速軸及び遅軸の両方に沿って合焦させる。しかし、焦点レンズ９６は、速軸及び遅軸に対し異なる焦点距離を形成する。本実施形態では、遅軸の焦点距離は、速軸の焦点距離よりも大きくされる。
【０１５２】
焦点レンズ９６は、第１の焦点レンズ部９６ａと第２の焦点レンズ部９６ｂとを含む。第１の焦点レンズ部９６ａは、球状であり、レーザビーム９４を、その速軸及び遅軸の両方に沿って合焦させる。第２の焦点レンズ部９６ｂは、円柱状であり、レーザビーム９４を、その速軸又は遅軸のうちの１つのみに沿って合焦させる。或いは、第１及び第２の焦点レンズ部９６ａ、９６ｂは共に円柱状で、レンズ部のうちの１つが、レーザビーム９４の速軸のみを合焦させ、レンズ部のうちのもう１つが、レーザビーム９４の遅軸のみを合焦させる。
【０１５３】
ヘッドユニット９０は、カットされる毛が入るカッティングゾーン９７を有する。レーザ発生器９２は、カッティングゾーン９７の片側に配置される。第１の窓９８ａが、カッティングゾーン９７と焦点レンズ９６との間に配置される。第２の窓９８ｂが、第１の窓９８ａに対してカッティングゾーン９７のもう一端に配置される。しかし、当然ながら、窓９８ａ、９８ｂは省略されてもよい。カッティングヘッド９０は更に、レーザビーム９４とユーザの皮膚との間に、保護距離間隔を維持するように、皮膚の一部に接触するスペーサ１０２を有する本体を含む。
【０１５４】
光学系９３の一部を形成する集束要素９１が、カッティングゾーン９７に配置される。集束要素９１はレーザビーム９４の光軸にある。集束要素９１は、カッティングゾーン９７を通過するレーザビーム９４を再合焦させる。集束要素９１は、屈折レンズである。集束要素９１は、円柱レンズである。
【０１５５】
集束要素９１は、レーザビーム９４を、その速軸に沿って合焦させる。速軸は、ｘ軸に沿って延在する。レーザビーム９４の遅軸は、集束要素９１によっては再合焦されない。
【０１５６】
カッティングゾーン９７におけるレーザビーム９４は、その速軸及び遅軸に沿って、ガウス理論に従う。焦点レンズ９６は、レーザビーム９４がその光軸に沿って延在するにつれて、当該レーザビームを、その速軸（ｙ軸）及び遅軸（ｘ軸）に沿って集束させる。第１の焦点レンズ部９６ａは、その遅軸に沿って、レーザビームの焦点距離を規定する。第２の焦点レンズ部９６ｂは、その速軸に沿って、レーザビームの焦点距離を規定する。レーザビームのその遅軸に沿った焦点距離は、レーザビームのその速軸に沿った焦点距離よりも大きい。したがって、レーザビーム９４のその遅軸及び速軸に沿った焦点は、互いからオフセットされている。
【０１５７】
レーザビーム９４は、その光軸に沿って位置付けられる「第１の速軸焦点」９９、即ち、ウエストを有する。その速軸に沿った第１の焦点９９における高強度領域は、当該高強度領域のすぐ両側の領域と共に、有効カッティングエリア、つまり、レーザビーム９４の毛をカットするのに有効なカッティング特性を有するセクションを画定する。
【０１５８】
レーザ発生器９２が動作させられると、放射されたレーザビーム９４は、焦点レンズ９６によって合焦される。レーザビーム９４の遅軸は、第１の焦点レンズ部９６ａによって合焦される。レーザビーム９４の速軸は、第２の焦点レンズ部９６ｂによって合焦される。集束要素９１は、カッティングゾーン９７の中央セクション９７ａに配置される。レーザビーム９４は、カッティングゾーン９７の第１の外側セクション９７ｂを通り進行する。
【０１５９】
第１の速軸焦点９９は、第１の外側セクション９７ｂにある。したがって、レーザビーム９４の第１の有効カッティングエリアは、第１の外側セクション９７ｂに形成される。レーザビームは更に、「遅軸焦点」１０１も有する。上記の通り、遅軸焦点１０１は、第１の速軸焦点９９からオフセットされている。焦点レンズ９６と集束要素９１とは互いから離間され、遅軸焦点１０１が集束要素９１に一致するように位置付けられている。したがって、レーザ発生器が動作させられると、遅軸は、集束要素９１の両側で対称である。
【０１６０】
レーザビーム９４は、次に、集束要素９１によって再合焦される。レーザビーム９４は、集束要素９１によって、速軸（ｙ軸）のみに沿って再合焦される。レーザビーム９４の第２の焦点１００が、第２の外側セクション９７ｃに形成される。レーザビーム９４の第２の有効カッティングエリアが、第２の外側セクション９７ｃに形成される。レーザビーム９４の遅軸焦点１０１は、集束要素９１と一致するので、レーザビームは、カッティングゾーン９７の第２の外側セクション９７ｃにおいて集束要素９１から離れながら広がる。しかし、当然ながら、レーザビーム９４は、それが第１の外側セクション９７ｂにおいて集束したのと実質的に同じ速度で、第２の外側セクション９７ｃにおいてその遅軸に沿って広がる。したがって、第１及び第２の速軸焦点９９、１００におけるレーザビーム９４の寸法及び出力密度は、互いに一致する。
【０１６１】
図１０に、第１及び第２の焦点９９、１００におけるレーザビーム９４の断面図が示される。レーザビーム９４は、第１及び第２の焦点９９、１００において、そのｘ軸及びｙ軸の両方に沿って同様の寸法を有する。
【０１６２】
レーザビーム９４は、次に、エネルギー散逸器又は同様のデバイス（図示せず）内で吸収されるように、カッティングゾーン９７から通過し、カッティングゾーン９７から離れるように進行して、残留するレーザビーム９４のエネルギーによって損傷が引き起こされることを防ぐ。
【０１６３】
上記の実施形態では、図８乃至図１０を参照して、遅軸の焦点距離は、速軸の焦点距離よりも大きく、そのため、遅軸の焦点は、速軸の焦点からオフセットされている。これは、レーザビームの有効カッティングエリアを延長するために集束要素が使用される場合に、遅軸に沿ったビームの幅を、速軸の第１及び第２の焦点の両方において同じであってよいことを意味する。しかし、カッティングゾーンに集束要素を配置することなく、レーザビームの有効カッティングエリアを延長するために、速軸及び遅軸のそれぞれに沿って異なる焦点距離を有する光学系が使用されることが分かっている。当然ながら、以下に説明される実施形態における構成及び特徴は、上記の構成及び特徴と共にかつ組み合わせて使用できる。具体的には、集束要素が、図１１及び図１２を参照して以下に説明される構成と共に使用される。
【０１６４】
図１１及び図１２を参照して、毛をカットするカッティングヘッド１１０の別の実施形態が示される。ヘッドユニット１１０は、レーザ源として機能するレーザ発生器１１１と、光学系１１２とを含む。レーザ発生器１１１は、レーザビーム１１３を放射する。レーザビーム１１３は、レーザ発生器１１１から、光軸に沿うヘッドユニット１１０内の光路に従う。
【０１６５】
放射されたレーザビーム１１３は、光学系１１２に向けられる。光学系１１２は、平行化レンズ１１４と焦点レンズ１１５とを有する。レーザビーム１１３は、平行化レンズ１１４に向けられる。平行化レンズ１１４は、ビームの広がりを減少又は除去する。レーザビーム１１３は、次に、焦点レンズ１１５によって合焦されて、ビーム１１３は集束する。
【０１６６】
焦点レンズ１１５は、レーザビーム１１３を、その速軸及び遅軸に沿って合焦させる。しかし、焦点レンズ１１５は、速軸及び遅軸に対し異なる焦点距離を形成する。本実施形態では、速軸の焦点距離は、遅軸の焦点距離よりも大きくされる。
【０１６７】
焦点レンズ１１５は、第１の焦点レンズ部１１５ａと第２の焦点レンズ部１１５ｂとを含む。第１の焦点レンズ部１１５ａは、円柱状であり、レーザビーム１１３を、その速軸に沿って合焦させる。第１の焦点レンズ部１１５ａは、平行化レンズ１１４に近接して配置される。第２の焦点レンズ部１１５ｂは、円柱状であり、レーザビーム１１３を、その遅軸に沿って合焦させる。本構成では、第１及び第２の焦点レンズ部１１５ａ、１１５ｂは、屈折レンズである。
【０１６８】
ヘッドユニット１１０は、カットされる毛が入るカッティングゾーン１１６を有する。レーザ発生器１０１は、カッティングゾーン１１６の片側に配置される。焦点レンズ１１５は、カッティングゾーン１１６の同じ側に配置される。カッティングヘッドは更に、レーザビーム１１３とユーザの皮膚との間に、保護距離間隔を維持するように、皮膚の一部に接触するスペーサ（図示せず）を有する本体（図示せず）を含む。
【０１６９】
カッティングゾーン１１６におけるレーザビーム１１３は、その速軸及び遅軸に沿って、ガウス理論に従う。焦点レンズ１１５は、レーザビーム１１３がその光軸に沿って延在するにつれて、当該レーザビームを、その速軸（ｙ軸）及び遅軸（ｘ軸）に沿って集束させる。第１の焦点レンズ部１１５ａは、その速軸に沿ってレーザビーム１１３の焦点距離を規定する。第２の焦点レンズ１１５ｂは、その遅軸に沿ってレーザビームの焦点距離を規定する。
【０１７０】
レーザビーム１１３は、その光軸に沿って位置付けられる「第１の速軸焦点」１１７、即ち、ウエストを有する。速軸焦点１１７における高強度領域は、当該高強度領域のすぐ両側の領域と共に、有効カッティングエリア、つまり、レーザビーム１１３の毛をカットするのに有効なカッティング特性を有するセクションを画定する。レーザビーム１１３は更に、その光軸に沿って位置付けられる「遅軸焦点」１１８、即ち、ウエストも有する。
【０１７１】
第１の焦点レンズ部１１５ａは、第２の焦点レンズ部１１５ｂから離間されている。当然ながら、第１の焦点レンズ部１１５ａの第２の焦点レンズ部１１５ｂからの間隔は、速軸焦点１１７と遅軸焦点１１８との間の距離を決定する。本実施形態では、速軸焦点１１７及び遅軸焦点１１８は、互いに整列されている。つまり、速軸及び遅軸の焦点１１７、１１８は、互いに一致する。これは、カッティングゾーン１１６の長さ全体に亘って対称のカッティング作用を提供する。
【０１７２】
レーザビームの、その速軸に沿った焦点距離は、当該レーザビームの、その遅軸に沿った焦点距離よりも大きい。これは、レーザビーム１１３が、その速軸に沿って低い開口数を有し（図１１を参照）、その遅軸に沿って高い開口数を有する（図１２を参照）ことを意味する。これは、高強度領域のサイズは最大にされることを意味する。
【０１７３】
焦点における遅軸に沿ったレーザビームの幅又は寸法（ｘ軸に沿った寸法）は、レーザビームのニアフィールド及び光学系１１２の倍率によって決定され、次式によって与えられる。
【数３】
0005895100.tif 000004
ただし、φｓは、遅軸に沿った合焦状態にあるレーザビームの直径であり、ｄｓは、遅軸におけるレーザのニアフィールドの直径であり、ｆは、焦点レンズの焦点距離であり、ｆｃは、コリメータの焦点距離である。
【０１７４】
遅軸に沿った合焦状態にある最小ビーム直径（ｘ軸に沿った寸法）は、回折限界
【数４】
0005895100.tif 000005
によって決定される。ここで、λは、レーザの波長であり、θは、レーザビームの速軸広がり角（ラジアンで表される）である。
【０１７５】
図１３に、上記の構成の例示的なシミュレーションが示され、図１４に、球面焦点レンズを焦点レンズとして有する別の構成の比較のための例示的なシミュレーションが示される。
【０１７６】
図１３は、図１１及び図１２を参照して上記された例示的な実施形態について、レーザビームの焦点からの距離に対するレーザビームの幅、即ち、ビーム直径を示す。
【０１７７】
上記の例示的な実施形態では、速軸焦点レンズ部１１５ａは、７５ｍｍの焦点距離を有し、遅軸焦点レンズ部１１５ｂは、３０ｍｍの焦点距離を有する。平行化レンズの焦点距離は、２．９７ｍｍである。レーザ発生器１０１は、４５０ｎｍの波長と、１２°のファーフィールド遅軸ビーム広がりと、４４°の速軸ビーム広がり（１／ｅ２、周角）とを有するレーザビームを放射する。ｙ軸に沿ったニアフィールドの寸法は、２．１μｍである。ｘ軸に沿ったニアフィールドの寸法は、１８．３μｍである。当然ながら、具体的な寸法が与えられているが、他の代替の寸法も考えられる。
【０１７８】
図１４は、球面焦点レンズを有する光学系について、レーザビームの焦点からの距離に対するレーザビームの幅、即ち、ビーム直径を示す。球面焦点レンズは、３０ｍｍの焦点距離を有する。図１４から明らかなように、球面焦点レンズを有する光学系について、±１５ｍｍの焦点外れ状態（即ち、レーザビームの焦点から１５ｍｍ）における速軸１２０及び遅軸１２１に沿ったレーザビームの寸法は、特に速軸について、比較的大きく、これは、劣るカッティング効率をもたらす。しかし、７５ｍｍの焦点距離を有する速軸焦点レンズ部１１５ａと、３０ｍｍの焦点距離を有する遅軸焦点レンズ部１１５ｂとを有する構成では、±１５ｍｍの焦点外れ状態におけるレーザビームの寸法は、±５ｍｍの焦点外れ状態において３０ｍｍの焦点距離を有する球面焦点レンズのレーザビームの寸法と同等である。
【０１７９】
これは、上記の実施形態について、３０ｍｍの長さを有するカッティングゾーンの端における出力密度は、球面焦点レンズが使用される場合に、１０ｍｍの長さを有するカッティングゾーンの出力密度と同様の出力密度を有することを意味する。
【０１８０】
レーザビーム１１３は、次に、エネルギー散逸器又は同様のデバイス（図示せず）内で吸収されるように、カッティングゾーン１１６から通過し、カッティングゾーン１１６から離れるように進行して、残留するレーザビーム１１３のエネルギーによって損傷が引き起こされることを防ぐ。
【０１８１】
当然ながら、上記のカッティングヘッドは、それぞれ、シェーバのハンドルに取付け可能な別個のカッティングヘッドユニットであってもよい。カッティングヘッドユニットは、当該カッティングヘッドを掃除するために、又は、摩耗後にカッティングヘッド又はその構成要素を交換するために、取外される。カッティングヘッドは、取り換え可能である。或いは、カッティングヘッドは、１つの製品としてシェーバのハンドルと一体であってもよい（図示せず）。
【０１８２】
上記の実施形態では、レーザ発生器は、カッティングヘッド内に配置されているが、当然ながら、代替構成では、レーザ発生器は、カッティングヘッドが取り付け可能であるシェーバのハンドル内に配置されてもよい。このような構成では、レーザ発生器がカッティングヘッド内の光学系と確実に整列するように取付けユニットが設けられる。
【０１８３】
上記のカッティングヘッドは、残る毛の長さが最小となるように、また、残る毛の長さの均一性が向上されるように皮膚の毛を剃ることに関する。しかし、当然ながら、当該カッティングヘッドは、或いは、毛トリミング又はグルーミングデバイスの場合におけるように、必ずしも最大限に短くある必要のない制御された長さに毛をトリミングするために使用されてもよい。上記を達成するために、カッティング高さが増加されるが均一のままであるように、カッティングレーザビームから離れてガードが位置付けられてもよい。
【０１８４】
上記の実施形態では、光学系は、レーザビームが直線路に従うように示されているが、当然ながら、代替構成では、レーザビームを反射するように反射要素が配置されてもよい。これは、カッティングヘッドのサイズを最小にすることができる。
【０１８５】
上記の実施形態では、別個の焦点レンズ及び平行化レンズが使用されている。しかし、当然ながら、２つ以上のこれらのレンズを、互いに一体に形成してもよい。
【０１８６】
上記の実施形態では、ヘッドユニットは、略直線の経路を従うレーザビームと共に示されている。しかし、当然ながら、レーザビームの経路は、１つ以上の反射要素を有する光学系を通るように方向転換されてもよい。例えば、上記の実施形態では、第１の反射要素が、レーザ発生器によって生成されたレーザビームを、カッティングゾーンを横断するように方向付けるように配置されてもよい。このような構成では、第２の反射要素が、カッティングゾーンの反対側に位置付けられて、レーザビームを、出口セクション又は経路に沿って反射してカッティングゾーンから離れるように進行させてもよい。
【０１８７】
反射要素が、カッティングゾーンの片側に配置されて、レーザビームを、カッティングゾーンを横断して戻るように反射して、カッティングゾーンを通過するビームの第２のカッティングセクションを生成してもよい。これにより、シェーバのカッティング性能が向上される。ビームの第２のカッティングセクションは、カッティングゾーンを横断して延在するレーザビームの２つの平行隣接セクションがあるように、カッティングゾーンにおける第２の光軸に沿って反射される。或いは、ビームの第２のカッティングセクションは、ビームの第１のカッティングセクションに対し角度が付けられていてもよい。１つ以上の集束要素が、そのような反射又は屈折要素の前又は後に位置付けられてもよい。
【０１８８】
任意選択的に、追加の後続の反射要素（図示せず）が使用されて、レーザビームを、カッティングゾーンを複数回、横断して戻るように反射させてもよい。これにより、ビームは、カッティングゾーンを、３回、４回、及び５回、横断することができる。
【０１８９】
上記の構成では、その長さに沿ってレーザビームの強度変動を小さくすることができる。これは、カッティングエリアのサイズを最大にする一方で、レーザ発生器の出力を最小にすることができる。ガウスレーザビームは、その長さに沿って自然な広がりを有するが、上記の実施形態は、その長さに沿って分布する強度を最大にし、したがって、むらのある毛の切断及び非均一な近さを最小にする手段を提供する。
【０１９０】
「含む」との用語は、他の要素又はステップを排除するものではなく、また、「ａ」又は「ａｎ」との不定冠詞も、複数形を排除するものではないことは理解されるものとする。単一のプロセッサが、請求項に記載される幾つかのアイテムの機能を果たしてもよい。特定の手段が相互に異なる従属請求項に記載されるからといって、これらの手段の組み合わせを有利に使用することができないことを示すものではない。請求項における任意の参照符号は、範囲を限定しているものと解釈されるべきではない。
【０１９１】
本願では、請求項は、特定の特徴の組み合わせに対し作成されているが、当然ながら、本発明の開示の範囲は、本明細書に明示的に若しくは黙示的に開示されている任意の新規の特徴若しくは任意の新規の特徴の組み合わせ、又は、任意の請求項において現在クレームされているものと同じ発明に関連するか否かに関わらず若しくは本発明が軽減する技術的課題と同じ技術的課題の何れか若しくはすべてを軽減するか否かに関わらず、当該特徴の一般化も含む。出願人は、本願の又は本願から導出される任意の更なる出願の審査手続きの間に当該特徴及び／又は特徴の組み合わせに対し新しい請求項が作成されてもよいことを、ここに、注記する。
【図１】
0005895100.tif 000006
【図２】
0005895100.tif 000007
【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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