(57)【要約】  レーザビーム（４）によってヒトの髪を剃るための装置であって、少なくとも１つのレーザ光源を有する基本ユニット（１）と、カットされるべき髪の範囲においてユーザによって持運ばれることが可能な、持運び可能なユニット（２）と、少なくとも１つのレーザ光源から出射されるレーザビームを、基本ユニット（１）から持運び可能なユニット（２）にまで伝播することが可能な、複数の光ファイバ（７）を有する伝播手段とを備え、光ファイバ（７）の端部は、これらの端部から出射するレーザビーム（４）が少なくとも部分的に重畳することができるように、かつ、重畳された状態で線状のビーム断面を有するように、持運び可能なユニット（２）に配置される装置。
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
レーザビームによってヒトの髪を剃るための装置であって、
少なくとも１つのレーザ光源を有する基本ユニット（１）と、
カットされるべき髪の範囲においてユーザによって持運ばれることが可能な、持運び可能なユニット（２）と、
少なくとも１つのレーザ光源から出射されるレーザビームを、基本ユニット（１）から持運び可能なユニット（２）にまで伝播することが可能な、少なくとも１つの光ファイバ（７）を有する伝播手段と、
を有する装置において、
伝播手段は、レーザビームを重畳するために複数の光ファイバ（７）を有し、光ファイバ（７）の端部は、これらの端部から出射して少なくとも部分的に重畳することができるように、かつ、重畳された状態で長手方向に延びるビーム断面を有するように、持運び可能なユニット（２）に配置されることを特徴とする装置。
【請求項２】
レーザビーム（４）のビーム断面は、重畳された状態において実質的に線状であることを特徴とする、請求項１に記載の装置。
【請求項３】
持運び可能なユニット（２）における光ファイバ（７）の端部は、実質的に互いに１列に配置されることを特徴とする、請求項１または２に記載の装置。
【請求項４】
複数のレーザ光源を備え、かかる光源は好ましくは各レーザダイオードとして、またはレーザダイオードバーの各エミッタとして形成されることを特徴とする、請求項１〜３のいずれか１項に記載の装置。
【請求項５】
各レーザ光源には、１つの光ファイバが正確に割り当てられることを特徴とする、請求項４に記載の装置。
【請求項６】
前記少なくとも１つのレーザ光源から出射されるべきレーザ光が直接、特に、その前にレンズなどの光学手段を通過することなく光ファイバに到達するように、光ファイバ（７）は、前記少なくとも１つのレーザ光源の前に配置されることを特徴とする、請求項１〜５のいずれか１項に記載の装置。
【請求項７】
持運び可能なユニット（２）は、光ファイバ（７）から出射されるレーザビーム（４）が、剃髪に役立つ作業領域に、特に、その前にレンズなどの光学手段を通過することなく直接到達するように構成されることを特徴とする、請求項１〜６のいずれか１項に記載の装置。
【請求項８】
伝播手段は、可撓性ケーブル（３）を有し、その中に光ファイバ（７）が密にパッキングされることを特徴とする、請求項１〜７のいずれか１項に記載の装置。
【請求項９】
伝播手段は、７または１９または３７の光ファイバ（７）を有することを特徴とする、請求項１〜８のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１０】
可撓性ケーブルは、可視パイロットビームをガイドするために、電気信号線および／または少なくとも１つの光ファイバを有することを特徴とする、請求項１〜９のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１１】
レーザビーム（４）は、持運び可能なユニット（２）から出て、持運び可能なユニット（２）の外部で髪を剃ることができるように構成されることを特徴とする、請求項１〜１０のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１２】
髪が部分的に持運び可能なユニット（２）内に入り、持運び可能なユニット（２）内で剃られることができるように構成されることを特徴とする、請求項１〜１１のいずれか１項に記載の装置。
【請求項１３】
殺菌のために、またはプラスチックの加工のために用いられることを特徴とする、請求項１〜１２のいずれか１項に記載の装置。
【発明の詳細な説明】
【発明の詳細な説明】
【０００１】
本発明は、請求項１の上位概念に従うヒトの毛髪を剃るための装置、およびかかる装置の使用に関する。
【０００２】
上記装置は国際公開第９３／０５９２０号パンフレットから知られる。そこに記載される装置は、基本ユニットと、持ち運び可能なハンドピースとを備えることが可能であって、ハンドピースは、毛髪を剃り落とすべき作業範囲内において使用者が使うことが可能である。基本ユニットとハンドピースは、光ファイバを有するケーブルを介して互いに接続することが可能である。基本ユニットには、レーザ光源が収容されており、かかるレーザ光源の光は光ファイバに入射する前に、レーザアレイを通過する。光ビームはハンドピースの光ファイバから出射した後、複数のレンズ、特にシリンドリカルレンズを通過し、したがってヒトの毛髪を剃るために、線状断面を有するレーザビームをハンドピースから出射することができる。
【０００３】
かかる装置の欠点として、光学的構成が複雑になるということがあり、したがって製造コストが高くなる。
【０００４】
本発明の課題は、初めに述べたタイプの装置であって、コスト的に有利に製造可能な装置を提供することである。
【０００５】
これは、本発明に従えば、請求項１の特徴を有する初めに述べたタイプの装置によって達成される。下位の請求項は本発明の好ましい実施形態に関する。
【０００６】
複数の光ファイバであって、これらの端部から出射されるレーザビームが、少なくとも部分的に重畳し、重畳された状態において長く延びたビーム断面を有するように、運搬可能なユニットに配置された複数の光ファイバを、レーザビームの伝播のために設けることによって、簡易な手段によって、剃髪に適したビーム断面を達成することが可能である。この場合特に、レンズなどの補足的光学手段を有しない、または明らかに少数のもしくは費用的に有利な光学手段を有するだけの、剃髪に適した長く延びたビーム断面を達成することが可能である。さらにまた、光ファイバの出射端部の前にレンズまたはそのようなものを設けない実施形態の場合、精度が高くかつしたがって高額な機械的取り付け具も放棄することができる。さらにまた、かかる装置を製造する場合、このようなレンズと取り付け具のための費用のかかる取り付けが不要となる。さらにまた、各光導波路に欠陥がある場合にも装置の利用を続けることができることの利点があり、これは残りの光導波路にレーザビームを伝播させることができるからである。
【０００７】
さらにまた、特に、光ファイバ端部は、持運び可能なユニットに、レーザビームが重畳された状態において、実質的に線状のビーム断面が生じるように、実質的に互いに１列に配置することができる。複数の光ファイバをこのように配置することによって、さらにシリンドリカルレンズまたはそのようなものを設けることなく、線状ビーム断面を作ることも可能となる。光ファイバのかかる配置は、装置の製造中に、受動的に、すなわちレーザを駆動することなく調整することができ、したがって製造コストをさらに引き下げることができる。
【０００８】
かかる装置は、複数のレーザ光源を備え、かかる光源は好ましくは各レーザダイオードとして、またはレーザダイオードバーの各エミッタとして形成される。この場合、特に、各レーザ光源には、１つの光ファイバを正確に割り当てることができる。個別のレーザダイオードは、レーザダイオードバーよりも、より長い寿命があり、より高い温度の場合に駆動されるという利点が利用され、したがって冷却時に必要な条件は少なくてすむ。さらにまた、各レーザダイオードのそれぞれ独立した駆動を選択することができ、したがって、個々のレーザダイオードが欠落したとしても、他のレーザダイオードに欠損につながることはなく、装置を続けて使用することができる。これは、たとえば、１つのダイオードが欠落した場合の低抵抗バイパスのような、二重安全装備を備えたレーザダイオードの直列接続によって保障してもよい。さらにまた、多くの同一または同等の構成要素を利用することによって、たとえば大量生産に基づき同一のいくつかのレーザダイオードと同一のいくつかの光ファイバを用いることによって、コスト低減を図ることができる。
【０００９】
好ましい実施形態に従えば、レーザ光源から出射されるべきレーザ光が直接、特に、レンズなどの光学手段をその前に通過することなく光ファイバに到達するように、レーザ光源の内の１つの前に、光ファイバをそれぞれ配置してもよい。したがって、光ファイバの入射側でもレンズを省くことが可能であり、したがってコストをさらに低減することが可能である。おそらく、レーザダイオードまたはレーザダイオードバーと光ファイバまたは複数の光ファイバとの間に、いわゆる速軸における大きなダイバージェンスに関してレーザビームをコリメートするために、速軸コリメーションレンズを設けることができるであろう。
【００１０】
伝播手段は、可撓性ケーブルであって、中に光ファイバがパッキングされるケーブルを有してもよい。この場合、特に、光ファイバ数は、７または１９または３７であるとき、密でコンパクトなパッキングができる。
【００１１】
さらにまた、可撓性ケーブルは、可視パイロットビームをガイドするために１つの電気信号線および／または少なくとも１つの光導波路を有してもよい。パイロットビームは、可視光の発生に適した発光ダイオードまたはレーザダイオードから出射し、持運び可能なユニットのさらなる光ファイバを通過させてもよい。たとえば、レーザビームを持ち運可能なユニットから、髪を剃るための作業領域に出射させる場合、パイロットビームによってユーザはレーザビームを目的とするところに誘導することが容易となる。
【００１２】
本発明に従う装置は殺菌のために、またはプラスチックの加工のために利用することも可能である。この場合、当然、少なくとも１つのレーザ光源の出力は、この利用に適したもののすることが必要である。しかしながら、光ファイバの適切な配置から生じる線状のビーム断面を通って、プラスチックの溶接、切断、加工が可能である。
【００１３】
本発明の特徴と利点とは、添付の図を参照した、以下の好ましい実施形態についての詳細な説明によって明らかになるであろう。
【００１４】
図１から明らかであるように、本発明に従う装置は、基本ユニット１と、持運び可能なユニット２と、これらを互いに結合する可撓性ケーブル３とを備える。持運び可能なユニット２は、一方側にスリット形状開口部を有し、この開口部を通ってレーザビーム４を、持運び可能なユニットから出射させることができる。
【００１５】
図２から、基本ユニット１の典型的実施形態の詳細が分かる。基本ユニット１は、冷却体５を有し、冷却体５上に、複数のレーザダイオード６が取り付けられている。複数のレーザダイオード６を共通の冷却体５上に設けることによって、各レーザダイオード６から発生する熱が比較的均等に分布され、温度勾配がより小さくなり、レーザダイオード６の熱的負荷が小さくなる。
【００１６】
たとえば、約１０〜３０のレーザダイオード６、好ましくは、約１９のレーザダイオード６を設けることが可能である。レーザダイオード６は、８００ｎｍから１０００ｎｍまでの波長の場合、約３Ｗから８Ｗまでの光出力を有すればよい。
【００１７】
複数のレーザダイオード６の代わりに、別の実施形態の場合、１つのレーザダイオードバーに複数の発光源を設けてもよい。さらにまた、複数のレーザダイオードバーを設けてもよい。
【００１８】
各レーザダイオード６の前に、光ファイバ７が設けられ、光ファイバ７に対応するレーザダイオード６から出射される光が入射することができる。この場合、図示された実施形態においては、レンズなどの光学手段は、レーザダイオード６と光ファイバ７の入射端部との間には設けられていない。しかしながら、距離と配置が適切であればレーザダイオードから出射される光の大部分は、光ファイバ７に結合されることが保証される。光ファイバ７はコア径１００μｍ、開口率０．２２を有すればよい。光ファイバ７は、可撓性を持たせて、被覆されていない光ファイバ７よりも破壊強度を高めるために、金属で被覆してもよい。
【００１９】
レーザダイオード６と対応の光ファイバ７との間には、レーザダイオード６から出射されるレーザ光のダイバージェンスを、光ファイバ７に入射する前に、方向に関して、活性層に対して垂直に、少なくとも部分的にコリメートするために、レンズ、たとえば速軸コリメートレンズを設けてもよい。
【００２０】
基本ユニット１は、図示されたレーザダイオード６および冷却体５と並んで、レーザダイオードおよび制御用電子部品のための電源供給回路を有する。各レーザダイオード６は、直列に接続されてもよく、この場合、特に、各レーザダイオードが欠落した場合にも、装置の支障のない稼動を保証するために、欠落されるレーザダイオード６を低抵抗バイパスするための特別な手段を設けてもよい。各レーザダイオード６をこのように直列に接続する場合には、レーザダイオードバーの場合よりも実質的にわずかの電流が発生する。したがって、より断面が小さく、かつ簡単な電子回路の電気配線とすることが可能である。
【００２１】
さらにまた、基本ユニット１には、レーザダイオード６のための冷却源を設けてもよく、これは、特に、空冷として、またはペルチェ冷却ユニットによる冷却として実施される。
【００２２】
各レーザダイオード６から出る光ファイバ７は光ファイバ束としてまとめられ、基本ユニット１を持運び可能なユニット２と結合する可撓性ケーブル３の一部となる。ケーブル３には、さらにまた、たとえば、レーザダイオード６の切換えまたは制御のために電気信号線を収容してもよい。さらにまた、ケーブル３は、可視パイロットビームをガイドするための１または複数の光ファイバを有してもよい。このパイロットビームは、基本ユニットに設けられるレーザダイオードまたは光ダイオードのうちの１つから出射されて、スペクトルの可視領域にある光を放射する。パイロットビームは、持運び可能なユニット２から出たレーザビームをどのように進行させるかをユーザに示すことができる。
【００２３】
図３から、持運び可能なユニット２の実施形態の詳細が分かる。特に、この実施形態は、複数のＶ字切欠き９を備える支持部品８を有する。これらのＶ字切欠き９の内の１つに、光ファイバ７の内の１つが配置される。光ファイバ７は切欠き９にプレート１０によって支持され、プレート１０は、光ファイバ７の切欠き９からそれた側でここに密着されており、たとえば支持部品８と結合されている。持運び可能なユニット２は、レーザビーム４にとって透明な保護窓を有してもよく、この保護窓によって、光ファイバ７の端部を外部の影響から保護することが可能である。特に、持運び可能なユニット２は、湿気などに対して密閉することができる。
【００２４】
切欠き９の下方端部間の間隔は、０．５ｍｍ〜５ｍｍとすることが可能であり、特に、約１ｍｍとする。したがって、光ファイバ７の軸線間の距離も約１ｍｍとすることができる。各光ファイバ７から出射したレーザビームは、光ファイバ７の端部の後ろですでに少し互いに重畳する。図５ａには、光ファイバ７の端部の後ろ３ｍｍの距離にて重畳されたレーザビームの強度分布が、二次元的に示されている。この場合、暗い領域は、明るい領域より強度が高い。
【００２５】
図５ｂおよび図５ｃには、位置座標ＸまたはＹに対してレーザビームの強度が示されており、方向Ｘと方向Ｙとは互いに垂直である。図５ｂは、各光ファイバ７のコアに割り当てることができる図５ａの暗い点間の強度の違いと、明るい経過領域または重畳領域とがあるが、それほど目立ったものではないことを明確に示している。したがって、持運び可能なユニット２からのレーザビームの出口から２ｍｍの距離においては、線状に重畳したレーザビームの、ヒトの髪を剃るのに十分な均質性を保証することができる。
【００２６】
支持部品８での機械的公差の要件はたいして問題ではなく、これは、光ファイバ７間の距離のわずかの違いは、重畳されたレーザビームの強度分布に実質的には影響を与えないからである。それに対して、持運び可能なユニット２は、支持部品８の大きな機械的公差のために、さらにまた、外部の機械的または熱的影響に影響されない。このように持運び可能なユニット２のしっかりとした造りは、保護窓と気密性によって補強される。
【００２７】
図４ａには、７本の光ファイバ７の、図４ｂには１９本の光ファイバ７の、および図４ｃには３７本の光ファイバ７の、光ファイバ側における配置例が示されている。これらの数の光ファイバ７によって、光ファイバ束における光ファイバ７の非常にコンパクトな配置が実現される。
【図面の簡単な説明】
【００２８】
【図１】本発明に従う装置の概略を示す斜視図である。
【図２】本発明に従う装置の基本ユニットの１実施形態の構成を概略的に示す図である。
【図３】本発明に従う装置の持運び可能なユニットに光ファイバを備えられた実施形態の断面を示す図である。
【図４ａ】本発明に従う装置の７本の光ファイバ束の実施形態の断面を示す図である。
【図４ｂ】本発明に従う装置の１９本の光ファイバ束の実施形態の断面を示す図である。
【図４ｃ】本発明に従う装置の３７本の光ファイバ束の実施形態の断面を示す図である。
【図５ａ】本発明に従う装置から出射されるレーザビームの利用面における二次元強度分布を示す図である。
【図５ｂ】図５ａの強度分布を一次元的に示す図である。
【図５ｃ】図５ａに従う強度分布をさらにまた一次元的に示す図である。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４ａ】
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【図４ｂ】
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【図４ｃ】
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【図５ａ】
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【図５ｂ】
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【図５ｃ】
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【国際調査報告】
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