УСТРОЙСТВО ДЛЯ УХОДА ЗА КОЖЕЙ НА ОСНОВЕ ЛАЗЕРНОЙ ТЕРАПИИ КОЖНОЙ ТКАНИ
SKIN TREATMENT DEVICE FOR LASER-BASED TREATMENT OF SKIN TISSUE

ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ, К КОТОРОЙ ОТНОСИТСЯ ИЗОБРЕТЕНИЕ
Изобретение относится, в общем, к терапии кожи с помощью света и, в частности, к устройству для ухода за кожей, содержащему элемент позиционирования, определяющий расстояние между поверхностью кожи и оптической системой устройства для ухода за кожей.
УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ
Желание сохранить внешний вид молодой кожи посредством предотвращения образования или сокращения морщин на коже представляется важным вопросом в обществе. Для получения вышеупомянутой кожи предлагалось много методов. Один из методов, например, известный из опубликованной международной патентной заявки WO 2008/001284 A2, заключается в создании фокального пятна в слое дермы кожи, подлежащей терапии. Упомянутая заявка WO раскрывает устройство для ухода за кожей с лазерным источником и фокусирующей оптикой. Устройство испускает лазерный пучок. Мощность лазера выбирают так, чтобы кожа испытывала лазерно-индуцированный оптический пробой (LIOB) для стимуляции возобновления роста кожной ткани и сокращения морщин. Упомянутый эффект LIOB основан на сильном нелинейном поглощении лазерного света кожной тканью, что происходит при плотности мощности лазерного света выше некоторого порогового значения.
2
Кроме эффекта LIOB можно применять также другие процессы фототерапии, например, процессы фототермолиза (например, воды), генерации второй гармоники, генерации третьей гармоники и генерации других высших гармоник, для локального повреждения ткани в эпидермисе или дерме кожной ткани, чтобы стимулировать возобновление роста поврежденной кожной ткани для омоложения кожной ткани и сокращения морщин. Процессы омоложения посредством фототерапии внутри кожной ткани (например, лазерно-индуцированного оптического пробоя) требуют высоких интенсивностей порядка 1013 Вт/см. Лазерные источники, которые способны генерировать свет с подобными высокими интенсивностями, могут также поражать, например, человеческий глаз, и поэтому часто требуют обширных мер безопасности.
В известном терапевтическом устройстве фокальная точка создается на фиксированной глубине терапии, где-то от 0,2 до 2,0 мм. Приведенную глубину выбирают на основании типичного состава кожи человека. Однако, в некоторых случаях, оптимальная глубина терапии может отличаться, или для достижения эффективности может требоваться терапия на разных или нескольких глубинах. Оптимальная глубина терапии зависит, например, от толщины рогового слоя и эпидермиса. Оптическая система в известном терапевтическом устройстве может содержать регулируемую линзу или регулируемое зеркало. Оба элемента или их комбинацию можно применить для задания фокусирующего действия и глубины терапии. Однако упомянутые регулируемые оптические элементы являются относительно дорогими.
WO 2009/147617 раскрывает лазерное устройство для ухода за кожей, включающее в себя оптическую головку, из которой выходит свет, на заданном расстоянии от кожи, когда устройство помещают на кожу. Терапевтическое устройство включает в себя прокладку из гибкого материала, расположенную таким образом, что, когда устройство помещают на кожу, прокладка сплющивается, и оптическую головку можно подвести в контакт с кожей. В качестве альтернативы, терапевтическое устройство может также включать в себя подвижную оптическую головку, которая имеет электродвигательный привод, и которая снабжена системой для остановки ее движения, когда оптическая головка приходит в контакт с кожей.
СУЩНОСТЬ ИЗОБРЕТЕНИЯ
Целью изобретения является создание более экономичного неинвазивного устройства для ухода за кожей.
Цель достигается в соответствии с изобретением посредством устройства для ухода за кожей, содержащего:
источник света, созданный для излучения терапевтического света,
оптическую систему, созданную для фокусировки терапевтического света в положение фокуса внутри кожной ткани, и
позиционирующий элемент, имеющий поверхность контакта с кожей, при этом позиционирующий элемент и оптическая система способны смещаться друг относительно друга для адаптации расстояния между поверхностью контакта с кожей и последним линзовым элементом оптической системы, где последний линзовый элемент во время использования обращен к поверхности кожи, причем позиционирующий элемент и оптическая система способны смещаться друг относительно друга в положение терапии оптической системы и в дополнительное положение оптической системы, отличающееся от положения терапии, причем, при использовании и в положении терапии, последний линзовый элемент оптической системы находится в контакте с поверхностью кожи, с отсутствием воздушного зазора между последним линзовым элементом и поверхностью кожи.
Изобретение основано на понимании, что последний линзовый элемент имеет отличающуюся оптическую характеристику, когда последний линзовый элемент находится в непосредственном контакте с поверхностью кожи, с отсутствием воздушного зазора между последним линзовым элементом и поверхностью кожи, по сравнению с тем, когда существует воздушный зазор между последним линзовым элементом и поверхностью кожи. Посредством придания позиционирующему элементу и оптической системе способности к смещению друг относительно друга, устройство для ухода за кожей в соответствии с изобретением может иметь разные расстояния между последним линзовым элементом и поверхностью кожи, при этом, в положении терапии, последний линзовый элемент находится в контакте с поверхностью кожи, с получением, тем самым по существу равного нулю расстояния между поверхностью кожи и последним линзовым элементом. Поэтому, в то время, когда первый оптический элемент и поверхность кожи находятся в контакте друг с другом, глубина положения фокуса внутри кожи является четко определенной для обеспечения эффективной и предварительно заданной терапии кожной ткани. Глубина положения фокуса в положении терапии определяется комбинацией оптических характеристик оптической системы и оптических характеристик кожной ткани, сквозь которую терапевтический свет фокусируется в положение фокуса внутри кожной ткани. Благодаря обеспечению дополнительного положения позиционирующего элемента относительно оптической системы, устройство для ухода за кожей в соответствии с изобретением снабжается также недорогими дополнительными отличающимися функциональными возможностями.
Например, одна из упомянутых дополнительных функциональных возможностей может представлять собой встроенную меру безопасности в дополнительном положении оптической системы, при этом в дополнительном положении расстояние между поверхностью контакта с кожей и оптической системой может быть максимальным. В данной схеме расположения позиционирующий элемент может функционировать наподобие «колпачка» для защиты последнего линзового элемента от царапин. В качестве альтернативы, расстояние между поверхностью контакта с кожей и оптической системой может быть выбрано с таким расчетом, что любой пучок терапевтического света, который испускается в дополнительном положении оптической системы, может достаточно расходиться настолько, чтобы терапевтический свет был безопасен и, например, больше не мог представлять опасность для человеческого глаза. В качестве альтернативы, дополнительную функциональную возможность можно осуществить так, что дополнительное положение оптической системы является дополнительным положением терапии на расстоянии от поверхности кожи, при этом, например, терапевтический свет фокусируется на отличающуюся глубину внутри кожи, по сравнению с положением терапии, в котором последний линзовый элемент находится в контакте с поверхностью кожи. Упомянутая дополнительная функциональная возможность может сделать устройство для ухода за кожей более адаптивным и позволяет пользователю применять разные методы терапии и разные глубины терапии с одним и тем же устройством для ухода за кожей. Хотя разные глубины терапии можно также получать с известным терапевтическим устройством, данное известное терапевтическое устройство часто требует относительно дорогих схем расположения для трансфокации и фокусировки, которые не обязательны в устройстве для ухода за кожей в соответствии с изобретением.
В варианте осуществления устройства для ухода за кожей, дополнительное положение оптического элемента является дополнительным положением терапии, в котором расстояние между последним линзовым элементом и поверхностью контакта с кожей используется для фокусировки терапевтического света в отличающемся положении фокуса внутри кожной ткани, по сравнению с положением терапии. Как упоминалось выше, при дополнительном положении, являющимся дополнительным положением терапии, устройство для ухода за кожей в соответствии с изобретением допускает использование для терапии кожи разных видов и допускает использование при разных глубинах терапии кожи. В результате, устройство для ухода за кожей в соответствии с изобретением является более адаптивным и более полезным для пользователя. Данное дополнительное положение терапии обычно является положением, в котором во время использования существует воздушный зазор между последним линзовым элементом и поверхностью кожи. Последний линзовый элемент должен быть предназначен, в частности, для обеспечения двух разных положений фокуса внутри кожной ткани, в зависимости от того, находится ли последний линзовый элемент в контакте с поверхностью кожи, или существует ли воздушный зазор между последним линзовым элементом и поверхностью кожи. Например, фокусирующие характеристики последнего линзового элемента могут быть обусловлены как выходной поверхностью последнего линзового элемента, которая во время использования обращена к кожной ткани, так и входной поверхностью последнего линзового элемента, противоположной выходной поверхности. Например, входной поверхности можно придать такую форму, чтобы в положении терапии оптической системы фокус пучка терапевтического света располагался в положении внутри кожной ткани, а комбинированные оптические характеристики входной поверхности и выходной поверхности последнего линзового элемента в дополнительном положении оптической системы могли в результате давать дополнительное положение фокуса на отличающейся глубине терапии кожи внутри кожной ткани. В положении терапии оптической системы форма выходной поверхности последнего линзового элемента может лишь несущественно сказываться на фокусирующих характеристиках последнего линзового элемента из-за контакта между выходной поверхностью и поверхностью кожи. В частности, когда между выходной поверхностью последнего линзового элемента и поверхностью кожи обеспечена иммерсионная жидкость, изменение показателя преломления между последним линзовым элементом и поверхностью кожи является существенно меньшим в сравнении с изменением показателя преломления между последним линзовым элементом и воздухом, как в случае дополнительного положения оптической системы, что, очевидно, может привести к отличающимся оптическим характеристикам последнего линзового элемента в положении терапии в сравнении с дополнительным положением оптической системы.
В варианте осуществления устройства для ухода за кожей позиционирующий элемент и оптическая система могут взаимно фиксироваться в дополнительном положении оптической системы посредством фиксирующего механизма. Для фиксации дополнительного положения оптической системы относительно позиционирующего элемента можно воспользоваться любым фиксирующим механизмом, например, механическим штифтом, магнитным фиксирующим механизмом, пружинным фиксирующим механизмом, винтовым фиксирующим механизмом и переключателем. Упомянутый фиксирующий механизм может предлагать другой экономичный способ обеспечения четко определенного положения фокуса внутри кожной ткани во время использования устройства для ухода за кожей в дополнительном положении оптической системы.
В варианте осуществления устройства для ухода за кожей выходная поверхность последнего линзового элемента имеет форму для создания множества положений фокуса внутри кожной ткани, при дополнительном положении оптической системы, при этом упомянутая выходная поверхность во время использования обращена к поверхности кожи, и последний линзовый элемент выполнен с возможностью обеспечения единственного положения фокуса внутри кожной ткани в положении терапии оптической системы. Как указано выше, изменение показателя преломления между последним линзовым элементом и кожной тканью значительно меньше по сравнению с изменением показателя преломления между последним линзовым элементом и воздухом, как в случае дополнительного положения оптической системы, что, очевидно, может привести к отличающимся оптическим характеристикам последнего линзового элемента в положении терапии в сравнении с дополнительным положением оптической системы. Упомянутое изменение дополнительно уменьшают с помощью иммерсионной жидкости. В данном варианте осуществления характеристики формирования светового пучка для создания множества положений фокуса внутри кожной ткани по существу полностью определяются выходной поверхностью последнего линзового элемента. В дополнительном положении оптической системы воздушный зазор между выходной поверхностью и поверхностью кожи обеспечивает то, что выходная поверхность создает множество положений фокусировки внутри кожной ткани. В положении терапии оптической системы, выходная поверхность последнего линзового элемента находится в контакте с поверхностью кожи, и, следовательно, оптические характеристики выходной поверхности последнего линзового элемента, по существу, аннулируются, и только входная поверхность последнего линзового элемента определяет процесс фокусировки светового пучка. Упомянутую входную поверхность последнего линзового элемента можно изготовить так, чтобы обеспечивать единственное положение фокуса внутри кожной ткани в дополнительном положении оптического элемента.
В варианте осуществления устройства для ухода за кожей последний линзовый элемент выполнен с возможностью преобразования терапевтического света в расходящийся световой пучок, при нахождении оптической системы в дополнительном положении, и последний линзовый элемент выполнен с возможностью фокусировки терапевтического света в положение фокуса внутри кожной ткани, при нахождении оптической системы в положении терапии. Данная схема расположения последнего линзового элемента обеспечит, в результате, свойство «конструктивной безопасности», которое приводит к сильному расхождению светового пучка, когда контакт между последним линзовым элементом и поверхностью кожи отсутствует. Локальная интенсивность упомянутого сильно расходящегося светового пучка будет быстро снижаться до уровня, при котором локальная интенсивность слишком низка для того, чтобы быть опасной для человеческой кожи, и даже слишком низка для того, чтобы быть опасной для человеческого глаза. Следовательно, даже когда устройство для ухода за кожей включается в состоянии отсутствия соприкосновения с поверхностью кожи, расходимость светового пучка терапевтического света в результате обеспечит дополнительную меру безопасности.
В другом варианте осуществления устройства для ухода за кожей выходная поверхность последнего линзового элемента содержит вогнутую поверхность для разведения терапевтического света в дополнительном положении оптической системы, при этом выходная поверхность во время использования обращена к поверхности кожи. Снабжение последнего линзового элемента вогнутой выходной поверхностью является одним решением для создания сильно расходящегося светового пучка, когда контакт между поверхностью кожи и последним линзовым элементом отсутствует. В положении терапии оптической системы, в котором между поверхностью кожи и последним линзовым элементом имеется контакт, светорасширяющая способность вогнутой выходной поверхности сильно ослабляется, как поясняется выше, что приводит к ситуации, в которой остальная часть оптической системы, кроме выходной поверхности последнего линзового элемента, обусловливает фокусирующие характеристики терапевтического света, испускаемого устройством для ухода за кожей в соответствии с изобретением.
В альтернативном варианте осуществления выходная поверхность последнего линзового элемента имеет коническую выступающую форму для фокусировки терапевтического света вблизи выходной поверхности в расходящийся кольцевой световой пучок на расстоянии от выходной поверхности, при этом выходная поверхность во время использования обращена к поверхности кожи. Снабжение выходной поверхности последнего линзового элемента конической выступающей формой является другим решением для создания сильно расходящегося светового пучка, когда контакт между поверхностью кожи и последним линзовым элементом отсутствует. В положении терапии оптической системы, в котором между поверхностью кожи и последним линзовым элементом имеется контакт, светорасширяющая способность конически сформированной выходной поверхности последнего линзового элемента сильно ослабляется, как поясняется выше, что приводит к ситуации, в которой остальная часть оптической системы, кроме выходной поверхности последнего линзового элемента, обусловливает фокусирующие характеристики терапевтического света, испускаемого устройством для ухода за кожей в соответствии с изобретением. В дополнительном положении оптической системы коническая выступающая форма выходной поверхности создает фокус очень близко к выходной поверхности последнего линзового элемента, после чего пучок терапевтического света сильно расходится, вызывая быстрое снижение локальной интенсивности света. Следовательно, уже на расстоянии нескольких миллиметров от выходной поверхности, терапевтический свет расходится так сильно, что он является безопасным даже для человеческого глаза, снова с созданием ситуации «конструктивной безопасности».
В дополнительном варианте осуществления устройства для ухода за кожей позиционирующий элемент содержит непрозрачную стенку, обращенную к оптической системе, при этом коническая выступающая форма выходной поверхности имеет конфигурацию для разведения терапевтического света с таким расчетом, чтобы по существу весь терапевтический свет во время использования расходился для падения на непрозрачную стенку позиционирующего элемента в дополнительном положении оптической системы. В данном варианте осуществления любой свет, производимый устройством для ухода за кожей с оптической системой, находящейся в дополнительном положении относительно позиционирующего элемента, падает на непрозрачную стенку устройства для ухода за кожей и поэтому блокируется от бесконтрольного испускания из устройства для ухода за кожей. В предпочтительном варианте, непрозрачная стенка может содержать светорассеиватели для интенсивного рассеяния любого света, отражающегося от упомянутой непрозрачной стенки. В качестве альтернативы или дополнения, непрозрачная стенка может содержать светопоглощающий материал для обеспечения того, чтобы доля света, отраженного от непрозрачной стенки, была как можно меньше.
В дополнительном варианте осуществления устройства для ухода за кожей выходная поверхность последнего линзового элемента содержит линзу Френеля, при этом выходная поверхность во время использования обращена к поверхности кожи. Линзы Френеля широко известны в технике и могут иметь характеристики, подобные обычным линзам, но обычно являются менее криволинейными, допуская более совершенные оптический контакт и сопряжение с кожей, без слишком большой деформации кожи. Использование линз Френеля допускает также создание относительно компактной оптической системы. Кроме того, при использовании линзы Френеля для выходной поверхности последнего линзового элемента, оптические характеристики выходной поверхности могут аннулироваться, когда выходную поверхность прижимают к поверхности кожи, предпочтительно, с использованием иммерсионной жидкости. Радиальные ступенчатые изменения формы выходной поверхности линзы Френеля будут легко аннулироваться благодаря тому, что воздушный зазор между выходной поверхностью и поверхностью кожи будет легко исключаться, если прижимать линзу Френеля к поверхности кожи.
В варианте осуществления оптическая система является статической оптической системой без какого-либо перемещения или регулировки линзовых элементов. Как указано выше, применение позиционирующего элемента позволяет устройству для ухода за кожей обеспечивать положения фокуса на разных глубинах внутри кожной ткани, без потребности в каком-либо перемещении или регулировке линзового элемента. Поэтому, общая стоимость устройства для ухода за кожей в соответствии с изобретением может быть ограниченной, поскольку системы, которые допускают перемещение и/или регулировку линзовых элементов, как правило, значительно влияют на цену устройства.
В варианте осуществления устройства для ухода за кожей между позиционирующим элементом и оптической системой расположен упругий элемент. Данный упругий элемент может поджимать позиционирующий элемент и оптический элемент в предварительно заданное взаимное положение, например, положение, в котором максимально увеличивается расстояние между поверхностью контакта с кожей и последним линзовым элементом. Это можно сделать для обеспечения безопасности, чтобы защитить последний линзовый элемент от царапин, или чтобы не допустить испускания слишком интенсивного света из устройства для ухода за кожей в соответствии с изобретением.
В варианте осуществления устройства для ухода за кожей позиционирующий элемент содержит сквозное отверстие, через которое терапевтический свет фокусируется в кожную ткань, при этом поверхность контакта с кожей расположена с одной стороны от сквозного отверстия. В варианте осуществления устройства для ухода за кожей, внешняя форма позиционирующего элемента представляет собой цилиндр, прямоугольный параллелепипед или призму с треугольным основанием. В дополнительном варианте осуществления устройства для ухода за кожей, поверхность контакта с кожей позиционирующего элемента состоит из коррозионностойкого материала.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙ
Фиг.1 – схематичное изображение варианта выполнения устройства для ухода за кожей в соответствии с изобретением,
Фиг.2A, 2B, 2C и 2D – схематичное изображение первого варианта выполнения узла позиционирующего элемента устройства для ухода за кожей в соответствии с изобретением,
Фиг.3A - 3B – схематичное изображение первого варианта выполнения узла позиционирующего элемента устройства для ухода за кожей в соответствии с изобретением, содержащего фиксирующий механизм,
Фиг.4A, 4B, 4C и 4D - схематичное изображение второго варианта выполнения узла позиционирующего элемента устройства для ухода за кожей в соответствии с изобретением,
Фиг.5A и 5B - схематичное изображение третьего варианта выполнения узла позиционирующего элемента устройства для ухода за кожей в соответствии с изобретением, и
Фиг.6A и 6B - схематичное изображение варианта выполнения последнего линзового элемента в дополнительном варианте осуществления позиционирующего элемента устройства для ухода за кожей в соответствии с изобретением.
Следует отметить, что объекты, которые обозначены одинаковыми позициями на разных фигурах, имеют одинаковые конструктивные признаки и одинаковые функции или являются одинаковыми сигналами. В случае, когда функция и/или конструкция такого объекта пояснялась, отсутствует необходимость в повторном ее объяснении в подробном описании.
ПОДРОБНОЕ ОПИСАНИЕ ВАРИАНТОВ ВЫПОЛНЕНИЯ
Фиг.1 – схематично изображает вариант выполнения устройства 200 для ухода за кожей в соответствии с изобретением. Устройство 200 для ухода за кожей в соответствии с изобретением содержит корпус 210, в котором могут присутствовать некоторые схемы управления (не показанные), некоторые соединительные элементы (не показанные) и некоторые средства питания (не показанные), например, батареи или соединение с сетью питания. Кроме того, может присутствовать переключатель 220, например, выключатель питания устройства 200 для ухода за кожей. В устройстве для ухода за кожей в соответствии с изобретением присутствует также узел 100, 102, 104 позиционирующего элемента, которая содержит по меньшей мере часть оптической системы 20 (см. фиг.2) и позиционирующий элемент 50 (см. фиг.2). Позиционирующий элемент 50 и оптическая система 20 способны смещаться друг относительно друга. В узле 100, 102, 104 позиционирующего элемента, показанном на фиг.1 и на последующих фигурах, узел 100, 102, 104 позиционирующего элемента содержит также источник 10 света (смотри фиг.2). Данный источник 10 света может располагаться действительно локально, как указано на фигурах, и может, например, содержать лазерный источник света для генерации терапевтического света. В качестве альтернативы, источник 10 света, как показано на фигурах, может быть выходным окном волоконного элемента, выполненного с возможностью доставки терапевтического света из удаленного источника света в оптическую систему 20 с таким расчетом, чтобы оптическая система 20 могла фокусировать терапевтический свет в кожную ткань во время использования.
Фиг.2A и 2B схематично изображают первый вариант выполнения узла 100 позиционирующего элемента устройства 200 для ухода за кожей в соответствии с изобретением. Фиг.2A представляет первый вариант выполнения узла позиционирующего элемента с оптической системой 20 в дополнительном положении Pf1 (изображенном на фиг.2A), и фиг.2B представляет первый вариант выполнения узла позиционирующего элемента с оптической системой 20 в положении терапии Pt (изображенном на фиг.2B), в котором последний линзовый элемент 30 находится в контакте с поверхностью 300 кожи. Узел 100 позиционирующего элемента, показанный на фиг.2A и 2B, содержит источник 10 света и оптическую систему 20, содержащую множество оптических элементов, включающих в себя последний линзовый элемент 30. Узел 100 позиционирующего элемента содержит позиционирующий элемент 50, который способен смещаться относительно оптической системы 20 в направлении, по существу параллельном оптической оси A оптической системы 20. Позиционирующий элемент 50 содержит поверхность 52 контакта с кожей, которой позиционирующий элемент 50 во время использования нажимает на поверхность 300 кожи, как показано на фиг.2B. Упругий элемент 60A, 60B показан на фиг.2A и 2B, при этом на фиг.2A упругий элемент 60A показан в состоянии, в котором к позиционирующему элементу 50 не прилагается никакого усилия, и на фиг.2B упругий элемент 60B показан в сжатом состоянии, обусловленном усилием, которое действует на позиционирующий элемент 50 через поверхность 52 контакта с кожей вследствие усилия давления устройства для ухода за кожей на поверхность 300 кожи для перемещения позиционирующего элемента 50 из дополнительного положения Pf1 (показанного на фиг.2A) в положение Pt терапии (показанное на фиг.2B). Выходная поверхность 40 является поверхностью последнего линзового элемента 30, которая во время использования обращена к поверхности 300 кожи.
На фиг.2B показан первый вариант выполнения узла 100 позиционирующего элемента, с оптической системой 20 в положении Pt терапии. В положении Pt терапии оптической системы позиционирующий элемент 50 располагается относительно оптической системы 20 таким образом, что последний линзовый элемент 30 находится в непосредственном контакте с поверхностью 300 кожи. В данной схеме расположения вклад формы выходной поверхности 40 последнего линзового элемента 30 в формирование оптикой терапевтического света значительно уменьшают и можно даже полностью аннулировать при использовании иммерсионной жидкости, чтобы терапевтический свет фокусировался внутри кожной ткани в положении 340 фокуса на первой глубине f1 фокусировки. В данной схеме расположения расстояние d0 между поверхностью контакта с кожей и последним линзовым элементом по существу равно нулю.
Кожа содержит несколько слоев с разными оптическими свойствами. Эпидермис 320 состоит из наружного слоя. Наружный слой эпидермиса 320 является роговым слоем 310, который, вследствие его микроскопических флуктуаций неровностей, часто нарушает оптическую связь между устройством 200 для ухода за кожей и поверхностью 300 кожи. Под эпидермисом 320 находится дерма 330. Дерма 330 содержит коллагеновые волокна, которые часто являются целью терапии кожи. Денатурация в слое дермы будет вынуждать организм человека заменять поврежденный коллаген, на что будет затрачиваться от одного до трех месяцев. Новый коллаген будет приводить к сокращению числа морщин и сокращению числа мелких морщин на коже. Когда поражаются клетки в эпидермисе, замена займет несколько дней. Упомянутая замена эпидермальных клеток будет иметь результатом более равномерный тон кожи и общее увеличение сияния и румянца человека.
Фиг.2C и 2D показывают особенности оптической системы 20, в которой последний линзовый элемент 31 выполнен в виде линзы 31 Френеля. На фиг.2C существует воздушный зазор между выходной поверхностью 41 последнего оптического элемента 31 и поверхностью 300 кожи (не указанной на фиг.2C), что влияет на оптические характеристики оптической системы 20 в целом таким образом, что положение 340 фокуса находится на второй глубине f2 фокусировки. Это может приводить, в результате, к конкретному расстоянию между поверхностью 52 контакта с кожей позиционирующего элемента 50 и оптической системой 20. В схеме расположения, показанной на фиг.2C, положение фокуса находится в эпидермисе 320 для подведения терапии кожи к эпидермису. На фиг.2D показана выходная поверхность 41 в непосредственном контакте с поверхностью 300 кожи. Между выходной поверхностью 41 и поверхностью 300 кожи расположена иммерсионная жидкость 350 для дополнительного улучшения оптического контакта между выходной поверхностью 41 и поверхностью 300 кожи. В данной схеме расположения оптические характеристики выходной поверхности 41 испытывают влияние присутствия кожной ткани и иммерсионной жидкости, так что теперь положение 340 фокуса находится в дерме 330, снова на первой глубине f1 фокусировки.
Фиг.3A и 3B также схематично изображают первый вариант выполнения узла 100 позиционирующего элемента устройства 200 для ухода за кожей, содержащего фиксирующий механизм 70, 71. Узел 100 позиционирующего элемента, показанный на фиг.3A и 3B, снова содержит источник 10 света, оптическую систему 20, позиционирующий элемент 50, имеющий поверхность 52 контакта с кожей, упругий элемент 60A и последний линзовый элемент 30. В дополнение к тому, что показано на фиг.2A - 2D, теперь также показан фиксирующий механизм 70, 71 для взаимной фиксации позиционирующего элемента 50 и оптической системы 20 в дополнительном положении Pf1, Pf2. Фиксирующий механизм 70, 71, как показано на фиг.3A и 3B, является механическим штифтом 70, 71, который фиксирует положение позиционирующего элемента 50 относительно оптического элемента 30. Однако можно использовать также другой фиксирующий элемент, например, магнитный фиксирующий механизм (не показанный), пружинный фиксирующий механизм (не показанный), винтовой фиксирующий механизм (не показанный) или переключатель (не показанный), не выходящий за пределы объема изобретения. На фиг.3A, фиксирующий элемент 70 определяет первое расстояние d1 между поверхностью 52 контакта с кожей и оптической системой 20 таким образом, что положение фокуса расположено на третьей глубине f3 фокусировки. В настоящем примере фокальная точка расположена в эпидермисе 320, и, следовательно, терапия кожи с помощью устройства 200 для ухода за кожей с фиксирующим механизмом 70 выполняется в эпидермисе 320 кожной ткани. На фиг.3B, фиксирующий механизм 71 задает второе расстояние d2 между поверхностью 52 контакта с кожей и оптической системой 20 с таким расчетом, чтобы фокальная точка располагалась глубже в кожной ткани на четвертой глубине f4 фокусировки, например, между эпидермисом и дермой, с прицелом на дермоэпидермальное соединение. Использование данных фиксирующих механизмов 70, 71 дает относительно экономичный способ фиксации и задания конкретного расстояния d1, d2 между позиционирующим элементом 50 и оптической системой 20 таким образом, что, во время использования, глубина f3, f4 фокусировки может задаваться относительно точно.
Фиг.4A, 4B, 4C и 4D схематично изображают второй вариант осуществления узла 102 позиционирующего элемента устройства 200 для ухода за кожей в соответствии с изобретением. На фиг.4A и 4B вновь показаны источник 10 света, оптическая система 20 и позиционирующий элемент 50, содержащий поверхность 52 контакта с кожей, вместе с упругим элементом 60A. Оптическая система 20 содержит оптические элементы, включающие в себя последний линзовый элемент 32, имеющий выходную поверхность 42. В варианте осуществления узла 102 позиционирующего элемента, показанном на фиг.4A, позиционирующий элемент 50 расположен относительно оптической системы 20 в дополнительном положении Pf1. Выходная поверхность 42 последнего линзового элемента 32 содержит вогнутую поверхность 42, которая, при дополнительном положении Pf1 оптической системы 20, разводит терапевтический свет в направлении от устройства 200 для ухода за кожей. Расходимость терапевтического света, обусловленная вогнутой поверхностью 42, является предпочтительно такой, что, когда расходящийся свет достигает поверхности 52 контакта с кожей позиционирующего элемента 50, при нахождении оптической системы 20 в ее дополнительном положении Pf1, интенсивность расходящегося терапевтического света оказывается такой, что расходящийся терапевтический свет больше не опасен для человеческого глаза. Упругий элемент 60A продвигает позиционирующий элемент 50 относительно оптической системы 20, когда устройство 200 для ухода за кожей не поджимается к поверхности 300 кожи, настолько, что вогнутая поверхность 42 разводит терапевтический свет в качестве меры безопасности. В ситуации на фиг.4B устройство 200 для ухода за кожей прижимается к поверхности 300 кожи, что вынуждает позиционирующий элемент 50 и оптическую систему 20 находится в положении Pt терапии, при этом выходная поверхность 42 находится в контакте с поверхностью 300 кожи, возможно, через иммерсионную жидкость для дополнительного совершенствования оптического взаимодействия между выходной поверхностью 42 или вогнутой поверхностью 42 и поверхностью кожи. Как упоминалось выше, упомянутый контакт между выходной поверхностью 42 и кожной тканью будет существенно снижать оптический вклад выходной поверхности 42 в характеристики формирования изображения оптической системы 20 или будет даже аннулировать упомянутый вклад выходной поверхности 42, чтобы положение 340 фокуса терапевтического света находилось на первой глубине f1 фокусировки.
Фиг.4C и 4D изображают особенности оптической системы 20, в которой последний линзовый элемент 33 содержит линзу 33 Френеля. Как упоминалось выше, линзы 33 Френеля широко известны в технике и могут иметь характеристики, подобные обычным линзам, но, как правило, являются менее криволинейными, что допускает более совершенный оптический контакт и сопряжение с поверхностью 300 кожи, без слишком большой деформации поверхности 300 кожи. Использование линз 33 Френеля допускает также создание более компактной оптической системы 20. Кроме того, при использовании линзы 33 Френеля для выходной поверхности 43 последнего линзового элемента 33, оптические характеристики выходной поверхности 43 могут аннулироваться, когда выходную поверхность 43 прижимают к поверхности 300 кожи, предпочтительно, с использованием иммерсионной жидкости 350. Радиальные ступенчатые изменения оптической формы выходной поверхности 43 линзы 33 Френеля будут аннулироваться благодаря тому, что воздушный зазор между выходной поверхностью 43 и поверхностью 300 кожи будет исключаться, когда линзу 33 Френеля прижимают к поверхности 300 кожи. На фиг.4C существует воздушный зазор между выходной поверхностью 43 последнего оптического элемента 33 и поверхностью 300 кожи (не показанной на фиг.4C), что влияет на оптические характеристики оптической системы 20 в целом таким образом, что линза 33 Френеля сильно дефокусирует терапевтический свет, как показано на фиг.4C. На фиг.4D показана выходная поверхность 43 в непосредственном контакте с поверхностью 300 кожи. Между выходной поверхностью 43 и поверхностью 300 кожи обеспечена иммерсионная жидкость 350 для дополнительного улучшения оптического контакта между выходной поверхностью 43 и поверхностью 300 кожи. В данной схеме расположения оптические характеристики выходной поверхности 43 испытывают влияние присутствия кожной ткани и иммерсионной жидкости, так что теперь оптическая система 20 фокусирует терапевтический свет в положение 340 фокуса в дерме 330, снова на первой глубине f1 фокусировки.
Фиг.5A и 5B схематично изображают третий вариант выполнения узла 104 позиционирующего элемента устройства 200 для ухода за кожей в соответствии с изобретением. На фиг.5A и 5B снова показаны источник 10 света, оптическая система 20 и позиционирующий элемент 50, имеющий поверхность 52 контакта с кожей, вместе с упругим элементом 60A. Оптическая система 20 содержит оптические элементы, включающие в себя последний линзовый элемент 34, имеющий выходную 44. В варианте выполнения узла 102 позиционирующего элемента, показанном на фиг.5A, позиционирующий элемент 50 находится в дополнительном положении Pf1 относительно оптической системы 20. Выходная поверхность 44 последнего линзового элемента 34 содержит коническую выступающую форму 47 для фокусировки терапевтического света вблизи выходной поверхности 44 и создания расходящегося кольцевого светового пучка на расстоянии от выходной поверхности 44. Подобно тому, что показано на фиг.4A и 4B, расходимость терапевтического света, обусловленная конической выступающей формой 47 является предпочтительно такой, что, когда расходящийся свет достигает поверхности 52 контакта с кожей позиционирующего элемента 50, при нахождении позиционирующего элемента 50 в его дополнительном положении Pf1, интенсивность расходящегося терапевтического света оказывается такой, что расходящийся терапевтический свет больше не опасен для человеческого глаза. Упругий элемент 60A продвигает позиционирующий элемент 50 относительно оптической системы 20, когда устройство 200 для ухода за кожей не поджимается к поверхности 300 кожи, настолько, что коническая выступающая форма 47 разводит терапевтический свет в качестве меры безопасности. Относительное расположение позиционирующего элемента 50 и оптической системы 20 в дополнительном положении Pf1 может быть даже таким, что расходящийся терапевтический свет формируется для падения на непрозрачную стенку 54 позиционирующего элемента 50. Упомянутая непрозрачная стенка 54 может быть выполнена и создана с возможностью поглощения значительной части падающего терапевтического света и/или может быть выполнена и создана с возможностью диффузного отражения падающего терапевтического света для дополнительного снижения локальной интенсивности терапевтического света и дополнительного повышения безопасности устройства 200 для ухода за кожей в соответствии с изобретением. В ситуации, показанной на фиг.5B, устройство 200 для ухода за кожей прижимается к поверхности 300 кожи, что вынуждает позиционирующий элемент 50 и оптическую систему 20 находится во взаимном положении Pt терапии, в котором выходная поверхность 44 находится в контакте с поверхностью 300 кожи, возможно, через иммерсионную жидкость для дополнительного совершенствования оптического взаимодействия между выходной поверхностью 44 и поверхностью кожи. Как упоминалось выше, упомянутый контакт между выходной поверхностью 44 и кожной тканью будет существенно снижать оптический вклад выходной поверхности 44 в характеристики формирования изображения оптической системы 20 или будет даже аннулировать упомянутый вклад выходной поверхности 44, чтобы положение 340 фокуса терапевтического света находилось на первой глубине f1 фокусировки.
Фиг.6A и 6B схематично изображают вариант выполнения последнего линзового элемента 35 в дополнительном варианте осуществления узла позиционирующего элемента устройства 200 для ухода за кожей в соответствии с изобретением. В варианте выполнения последнего линзового элемента 35, показанном на фиг.6A, выходная поверхность 45 последнего линзового элемента 35 имеет форму для создания множества положений 342 фокуса внутри кожной ткани, при этом оптическая система 20 находится в ее дополнительном положении Pf1, и между выходной поверхностью 45 и поверхностью 300 кожи присутствует воздушный зазор. Вышеописанный результат можно получить посредством обеспечения выходной поверхности 45 с матрицей линзовых элементов, при этом каждая часть, фокусирующая свет, входящий в последний линзовый элемент 35, в индивидуальное положение 342 фокуса внутри кожной ткани, в настоящем примере на второй глубине f2 фокусировки от поверхности 300 кожи внутри кожной ткани. В ситуации на фиг.5B выходная поверхность 45 устройства 200 для ухода за кожей в соответствии с изобретением прижимается к поверхности 300 кожи, что вынуждает позиционирующий элемент 50 и оптическую систему 20 находится в положении Pt терапии, в котором выходная поверхность 45 находится в контакте с поверхностью 300 кожи, возможно, через иммерсионную жидкость 350 для дополнительного совершенствования оптического взаимодействия между выходной поверхностью 45 и поверхностью 300 кожи. Как упоминалось выше, упомянутый контакт между выходной поверхностью 45 и кожной тканью будет существенно снижать оптический вклад выходной поверхности 45 в характеристики формирования изображения оптической системы 20 или будет даже аннулировать упомянутый вклад выходной поверхности 45, чтобы, в настоящей ситуации, последний линзовый элемент обеспечивал только одну точку 340 фокусировки на первой глубине фокусировки внутри кожной ткани. Следовательно, устройство 200 для ухода за кожей в соответствии с изобретением можно использовать в разных режимах работы.
Таким образом, изобретение предлагает неинвазивное устройство 200 для ухода за кожей, содержащее источник 10 света, созданный для излучения терапевтического света, оптическую систему 20, созданную для фокусировки терапевтического света в положение 340 фокуса внутри кожной ткани, и позиционирующий элемент 50, имеющий поверхность 52 контакта с кожей, при этом позиционирующий элемент 50 и оптическая система 20 способны смещаться друг относительно друга для адаптации и задания расстояния между поверхностью контакта с кожей и последним линзовым элементом 30 оптической системы. Последний линзовый элемент во время использования обращен к поверхности 300 кожи, и позиционирующий элемент и оптическая система способны смещаться друг относительно друга в положение Pt терапии и в дополнительное положение Pf1, отличающееся от положения терапии. Во время использования и в положении терапии оптической системы, последний линзовый элемент находится в контакте с поверхностью кожи для предотвращения воздушного зазора между последним линзовым элементом и поверхностью кожи.
Следует отметить, что вышеприведенные варианты выполнения поясняют, а не ограничивают изобретение, и специалисты в данной области техники смогут разработать много альтернативных вариантов выполнения.
В формуле изобретения, никакие ссылочные позиции, помещенные в скобки, нельзя интерпретировать как ограничивающие пункт формулы изобретения. Применение глагола «содержит» и его спряжений не исключает присутствия других элементов или этапов, кроме элементов или этапов, заявленных в пункте формулы изобретения. Признак единственного числа перед элементом не исключает присутствия множества упомянутых элементов. Изобретение можно реализовать посредством аппаратуры, содержащей несколько отдельных элементов, и посредством соответственно запрограммированного компьютера. В пункте формулы изобретения на устройство, с перечислением нескольких средств, некоторые из упомянутых средств могут быть осуществления одним и тем же элементом аппаратуры. Очевидное обстоятельство, что некоторые признаки упоминаются во взаимно различных зависимых пунктах формулы изобретения, не означает невозможность использования комбинации упомянутых признаков в подходящем случае.