УСТРОЙСТВО ДЛЯ СРЕЗАНИЯ ВОЛОС
HAIR CUTTING DEVICE

Область техники, к которой относится изобретение
Настоящее изобретение относится к устройству для стрижки волос, содержащему режущий блок и растягиватель кожи. Режущий блок содержит поверхность контакта с кожей для перемещения по поверхности кожи в направлении бритья, переднюю поверхность, расположенную перед упомянутой поверхностью контакта с кожей в направлении бритья, выходное отверстие для лазерного луча, расположенное в упомянутой передней поверхности, позволяющее лазерному лучу, срезающему волосы, срезать волосы около поверхности кожи перед упомянутой передней поверхностью. Упомянутый растягиватель кожи расположен перед режущим блоком, в соответствии с направлением бритья, и содержит растягивающую поверхность для перемещения по поверхности кожи вместе с упомянутой поверхностью контакта с кожей.
Предпосылки к созданию изобретения
Такое устройство для стрижки волос известно, например, из международной заявки на патент, опубликованной как WO 2011/010246. В упомянутой заявке на патент описано устройство для стрижки волос для срезания волос рядом с кожей человека или частью туловища животного. Оптический нож, выполняющий функцию режущего блока, перемещают по поверхности кожи, а отражатель в оптическом ноже направляет лазерный луч, срезающий волосы, на волосы. Оптический нож содержит скошенный конец с криволинейной поверхностью для оказания локального давления на поверхность кожи и тем самым манипулирования кожей в попытке улучшить чистоту бритья и минимизировать раздражение кожи. Таким образом, чистота бритья определяется как длина остающейся щетины после бритья. Раздражение вызывается лазером, срезающим волосы, облучающим кожу вместо волос. WO 2011/010246 также раскрывает использование растягивателя кожи, установленного перед оптическим ножом, для того, чтобы растягивать кожу и делать образование выпуклости кожи более предсказуемым. Упомянутое образование выпуклости кожи представляет собой складывание некоторого количества кожи перед передней поверхностью оптического ножа при перемещении ножевой поверхности по поверхности кожи в направлении бритья. Цель такого манипулирования кожей заключается в том, чтобы гарантировать, что световой луч, срезающий волосы, остается параллельным и расположенным выше поверхности кожи.
Одним из недостатков данного известного устройства для стрижки волос является то, что при прохождении оптического ножа более длинные волосы могут захватываться между растягивателем кожи и кожей и поэтому будут пропускаться лазерным лучом, срезающим волосы. Кроме того, свойства кожи, такие как упругость и гладкость, могут изменяться от человека к человеку, на разных участках или местах тела человека и, возможно, также день ото дня, что приводит либо к уменьшенной чистоте бритья, либо к увеличенному раздражению.
Цель изобретения
Таким образом, целью настоящего изобретения является создание устройства для стрижки волос, которое обеспечивает улучшенную чистоту бритья и уменьшенное раздражение кожи.
Краткая сущность изобретения
В соответствии с первым аспектом изобретения, данная цель достигается посредством создания устройства для стрижки волос, содержащего режущий блок, растягиватель кожи и средства регулирования щели. Режущий блок содержит поверхность контакта с кожей для перемещения по поверхности кожи в направлении бритья, переднюю поверхность, расположенную перед упомянутой поверхностью контакта с кожей в направлении бритья, и выходное отверстие для лазерного луча, позволяющее лазерному лучу, срезающему волосы, срезать волосы около поверхности кожи перед упомянутой передней поверхностью. Растягиватель кожи расположен перед упомянутым режущим блоком, в соответствии с направлением бритья, и содержит растягивающую поверхность для перемещения по поверхности кожи вместе с упомянутой поверхностью контакта с кожей, так что выпуклость кожи образуется посредством поверхности кожи в щели между растягивателем кожи и режущим блоком. Упомянутые средства регулирования щели выполнены с возможностью регулирования по меньшей мере одного размера щели для управления формой выпуклости кожи.
Авторы изобретения поняли, что вышеупомянутые проблемы известного уровня техники могут быть устранены посредством регулирования размеров щели, чтобы получить оптимальный баланс между улучшением чистоты бритья и минимизацией раздражения кожи. Например, если состригаемые волосы относительно длинные или поверхность кожи относительно гладкая и неупругая, то предпочтительны большие щели. Большие щели уменьшают вероятность того, что при перемещении режущего блока волосы будут захватываться под растягивающей поверхностью. Большие щели также позволяют большей коже складываться между растягивателем кожи и режущим блоком, тем самым увеличивая высоту выпуклости кожи. Таким образом, хотя гладкая и упругая поверхность кожи уменьшает склонность кожи складываться, большая щель может компенсировать данный эффект и увеличить высоту выпуклости кожи, чтобы улучшить чистоту бритья. Если же свойства кожи таковы, что высота выпуклости кожи больше чем обычно, то уменьшение размера щели уменьшает высоту выпуклости кожи и раздражение, вызываемое лазерным лучом, срезающим волосы, попадающим на кожу.
Авторы изобретения обнаружили, что разные размерные параметры щели, такие как размер щели и экспонирование, являются важными параметрами для манипулирования формой и высотой выпуклости кожи. Размер щели определяется как расстояние между задней поверхностью растягивателя кожи и передней поверхностью режущего блока. Экспонирование определяется как расстояние между поверхностью контакта с кожей и растягивающей поверхностью, измеряемое в направлении, перпендикулярном направлению бритья. Посредством надлежащей настройки размера щели и/или экспонирования можно управлять формой выпуклости, чтобы получить оптимальный баланс между чистотой бритья и раздражением кожи.
Как размер щели, так и экспонирование могут быть изменены посредством перемещения либо растягивателя кожи, либо режущего блока относительно устройства для стрижки волос. В принципе, возможно также перемещение обоих элементов, однако это потребует более сложной конструкции устройства с механической точки зрения.
Вместо или в дополнение к регулированию размера щели и экспонирования, может быть также изменен угол (называемый в дальнейшем углом резания) между поверхностью контакта с кожей и направлением бритья. Изменение угла резания оказывает двойной эффект на процесс бритья. Первый эффект заключается в том, что расположенная под углом поверхность контакта с кожей оказывает другое давление на поверхность кожи по сравнению с давлением, оказываемым плотно прилегающей поверхностью контакта с кожей, которое может приводить к другой форме и высоте выпуклости. Второй эффект заключается в том, что поскольку источник света вращается вместе с режущим блоком, оптическая базовая линия лазера, срезающего волосы, будет также вращаться, что означает, что фокус лазера, срезающего волосы, удаляется от или приближается к поверхности кожи. И изменение формы выпуклости, и изменение оптической базовой линии влияют на чистоту бритья и раздражение кожи. Необходимо отметить, что оптическая базовая линия может быть также изменена независимо от режущего блока, например, посредством механического вращения или смещения оптических элементов в режущем блоке.
В варианте осуществления устройства для стрижки волос в соответствии с изобретением, упомянутое устройство может содержать средство управления для ручной установки соответствующих размеров щели. Пользователю может быть, например, предоставлена возможность выбирать размер щели и/или экспонирование из дискретного или непрерывного диапазона доступных установочных параметров. Как вариант, устройство может предусматривать разные установочные параметры для коротких волос и для длинных волос. При этом каждый установочный параметр соответствует разному заданному размеру щели и/или экспонированию. Кроме того, могут быть предусмотрены разные установочные параметры для бритья бороды, головы, рук и/или ног.
Вместо ручной установки размеров щели может быть предусмотрен процессор, который соединен со средствами регулирования щели для управления размерами щели и высотой выпуклости кожи. Упомянутый процессор предпочтительно также соединен с одним или несколькими датчиками для измерения параметров, которые характеризуют высоту выпуклости кожи. Ниже описано несколько примеров таких датчиков.
Устройство для стрижки волос может дополнительно содержать оптический датчик обнаружения волос для обнаружения волос около поверхности кожи, лазерный генератор, срезающий волосы, для генерирования лазерного луча, срезающего волосы, и процессор, соединенный с упомянутым оптическим датчиком обнаружения волос и с упомянутым лазерным генератором, срезающим волосы. Упомянутый процессор приспособлен для активации лазерного генератора, срезающего волосы, в фокальном положении лазерного луча, срезающего волосы, в котором оптический датчик обнаружения волос обнаружил наличие волос. Поскольку устройство знает положения волос, срезающий лазер способен селективно нацеливаться на волосы вместо систематического сканирования больших участков, где могут находиться волосы. В результате раздражение кожи может быть значительно уменьшено.
В варианте осуществления устройства для стрижки волос в соответствии с изобретением, упомянутый оптический датчик обнаружения волос дополнительно приспособлен для определения высоты выпуклости кожи, и упомянутый процессор приспособлен для управления упомянутыми средствами регулирования щели в зависимости от определяемой высоты выпуклости кожи. Упомянутый оптический датчик обнаружения волос уже приспособлен отличать волосы от кожи и поэтому может быть также использован для определения высоты выпуклости кожи. Когда высота выпуклости кожи известна, можно также управлять ею посредством регулирования размеров щели. Обычно малая высота выпуклости кожи улучшает чистоту бритья, но также увеличивает раздражение кожи.
Дополнительно, упомянутый растягиватель кожи содержит датчик давления для определения давления, оказываемого на растягивающую поверхность, и при этом упомянутый процессор дополнительно приспособлен для управления средствами регулирования щели в зависимости от определяемого давления. Если пользователь прижимает устройство для стрижки волос к коже с чрезмерно большим усилием, то значительно повышается вероятность того, что фокальная точка лазера, срезающего волосы, будет находиться на коже. Для предотвращения раздражения кожи можно регулировать размер щели, чтобы уменьшить высоту выпуклости кожи и, соответственно, раздражение кожи.
Дополнительно или в качестве альтернативы, растягиватель кожи содержит датчик трения для определения силы трения между растягивающей поверхностью и поверхностью кожи, и при этом упомянутый процессор дополнительно приспособлен для управления упомянутыми средствами регулирования щели в зависимости от определяемой силы трения. Трение поверхности кожи может зависеть, например, от типа кожи, использования смягчающих средств для бритья, длины волос и давления, прикладываемого устройством для стрижки волос. Большое трение приводит к большей высоте выпуклости кожи, которая компенсируется соответствующими изменениями размеров щели.
Дополнительно, предусмотрено также средство для определения скорости перемещения устройства для обработки волос относительно поверхности кожи, и упомянутый процессор дополнительно приспособлен для управления средствами регулирования щели в зависимости от определяемой скорости.
Эти и другие аспекты изобретения очевидны из и будут разъяснены со ссылкой на варианты осуществления, описанные ниже.
Краткое описание чертежей
В чертежах:
Фиг. 1 схематично показывает разрез устройства для стрижки волос в соответствии с изобретением;
Фиг. 2 схематично показывает вид сверху в разрезе устройства для стрижки волос в соответствии с Фиг. 1; и
Фиг. 3 показывает разрез Фиг. 1 с режущим блоком в наклонном положении.
Подробное описание изобретения
На Фиг. 1 показан разрез устройства 10 для стрижки волос в соответствии с изобретением. Устройство 10 для стрижки волос содержит режущий блок, здесь в виде оптического ножа 11, по желанию со скошенным концом, который также описан в международной заявке на патент, опубликованной как WO 2011/010246. Оптический нож 11 содержит оптические элементы, такие как зеркала, отражатели и линзы, для направления лазерного луча 13, срезающего волосы, через выходное отверстие оптического ножа 11 и фокусирования лазерного луча 13, срезающего волосы, в фокальной точке около поверхности 21 кожи. Оптический нож 11 предпочтительно содержит также источник света для лазерного луча 13, срезающего волосы. Упомянутые и дополнительные оптические элементы могут быть также использованы оптическим датчиком обнаружения волос, который используется для того, чтобы отличать волосы 22 от кожи 21. Датчик обнаружения волос и лазер, срезающий волосы, могут оба использовать упомянутый источник света, возможно с разной интенсивностью. В качестве альтернативы, могут быть предусмотрены отдельные источники света для обнаружения и срезания волос 22. Управление оптическим датчиком обнаружения волос и лазером, срезающим волосы, осуществляется посредством процессора 15, который соединен с источником (источниками) света и фотоприемником (фотоприемниками) оптического датчика обнаружения волос. Данный процессор 15 предпочтительно расположен в корпусе устройства 10 для стрижки волос и служит также для управления другими элементами устройства 10. Необходимо отметить, что устройство 10 для стрижки волос может также функционировать очень хорошо и без использования датчика обнаружения волос. Например, лазерный луч 13, срезающий волосы, может быть сфокусирован точно на стандартной высоте над поверхностью контакта с кожей или ножевой поверхностью и может систематически сканировать большие участки, где могут находиться волосы 22.
Во время бритья, пользователь перемещает устройство 10 для стрижки волос по поверхности 21 кожи. Предпочтительным направлением 55 бритья является направление против роста волос, поскольку данное направление приводит к благоприятному манипулированию волосами, например, благодаря дополнительному подъему волос, и улучшенному результату бритья. Перед оптическим ножом 11 предусмотрен растягиватель 12 кожи. Одной из функций растягивателя 12 кожи является приведение волос 22 в зону обнаружения и обеспечение подъема волос. Зона обнаружения представляет собой открытое пространство между оптическим ножом 11 и растягивателем 12 кожи, где сфокусированный световой луч 13 датчика обнаружения волос способен обнаруживать волосы 22. Волосы 22 приводятся в зону обнаружения посредством обеспечения растягивания кожи 21 растягивателем 12 кожи и последующего контакта между волосами 22 и оптическим ножом 11. Подъем волоса достигается благодаря сдвигающему усилию, оказываемому растягивателем 12 кожи, и вращению волоса вокруг точки его закрепления в коже 21 (благодаря растягиванию кожи, а также благодаря контакту между волосом и оптическим ножом).
При перемещении растягивателя 12 кожи и оптического ножа 11 по поверхности 21 кожи, в щели между растягивателем 12 и ножом 11 образуется выпуклость 23 кожи. Выпуклость 23 кожи представляет собой небольшую складку кожи 21 перед оптическим ножом 11. Высота 53 и форма выпуклости 23 кожи зависят от множества факторов, таких как скорость бритья, направление бритья, гладкость кожи, упругость кожи, использование смягчающих средств для бритья, давление, оказываемое на кожу устройством для стрижки волос, и другое. Важной функцией растягивателя 12 кожи является уменьшение изменения в размерах выпуклости 23 кожи. Чем более постоянны форма и размеры выпуклости 23 кожи, тем ближе к поверхности 21 кожи может быть сфокусирован лазер 13, срезающий волосы, не вызывая чрезмерно большого раздражения кожи.
В соответствии с изобретением, размеры щели могут быть регулируемыми для управления формой и высотой 53 выпуклости 23 кожи. Два важных размера щели, которые могут быть регулируемыми, представляют собой размер 51 щели и экспонирование 52. Размер 51 щели представляет собой ширину щели, которая определяется расстоянием между задней поверхностью растягивателя 12 кожи и передней поверхностью оптического ножа 11. Экспонирование 52 представляет собой расстояние между растягивающей поверхностью растягивателя 12 кожи и ножевой поверхностью оптического ножа 11, измеряемое в направлении, перпендикулярном данным поверхностям (и поверхности 21 кожи). Высота 53 выпуклости кожи может быть, например, увеличена посредством увеличения размера щели 51 и/или уменьшения экспонирования 52 или уменьшена посредством уменьшения размера 51 щели и/или увеличения экспонирования 52. Изменение размера 51 щели и/или экспонирования 52 может быть осуществлено посредством перемещения растягивателя 12 кожи и/или оптического ножа 11 относительно устройства 10 для стрижки волос. Средства регулирования щели могут содержать приводы для обеспечения требуемых перемещений, управление которыми предпочтительно осуществляется посредством процессора 15. На практике, может быть проще перемещать только растягиватель 12 кожи, а не оптический нож 11. Оптический нож 11 уже содержит множество механических и электронных элементов для обеспечения обнаружения волос и срезания волос 22. Добавление механических приводов для перемещения оптического ножа 11 может быть более сложным с конструктивной точки зрения, чем обеспечение приводов для перемещения растягивателя 12 кожи. Пригодным диапазоном изменения размера щели может быть, например, примерно от 0,5 до 2,0 мм. Экспонирование может выбираться, например, в пределах от 0 до 250 мкм.
Необходимо отметить, что растягиватель 12 кожи и/или режущий блок 11 могут иметь некоторую дополнительную свободу перемещения для отслеживания неровностей кожи или частей тела, подвергаемых бритью. Например, растягиватель 12 кожи и/или режущий блок 11 могут быть прикреплены к устройству 10 для стрижки волос при помощи нескольких пружин, позволяющих растягивателю 12 кожи и/или режущему блоку 11 отслеживать контуры частей тела во время бритья. Растягиватель 12 кожи и режущий блок 11 могут одновременно перемещаться относительно устройства 10 для стрижки волос, чтобы отслеживать контуры кожи. Однако важно, чтобы такая дополнительная свобода перемещения не была настолько велика, что она мешает процессу управления выпуклостью кожи.
В варианте осуществления устройства для стрижки волос в соответствии с изобретением, устройство 10 для стрижки волос может содержать средство управления для ручной установки соответствующих размеров щели. Пользователю может быть, например, предоставлена возможность выбирать размер 15 щели и/или экспонирование 52 из дискретного или непрерывного диапазона доступных установочных параметров. С этой целью средство 42 управления может быть предусмотрено на внешней поверхности устройства 10 для стрижки волос. Средство 42 управления соединено с процессором 15 и может также обеспечивать управление другими функциями устройства 10 для стрижки волос. Средство 42 управления может, например, содержать двухпозиционный выключатель для включения или выключения устройства 10. Как вариант, устройство может предусматривать разные установочные параметры для коротких волос и для более длинных волос. При этом каждый установочный параметр соответствует разному заданному размеру щели и экспонированию. Кроме того, могут быть предусмотрены разные установочные параметры для бритья бороды, головы, рук и/или ног. Пользователю может быть предоставлена возможность вручную приводить растягиватель 12 кожи или оптический нож 11 к одному из заданных установочных параметров или выбранные установочные параметры могут быть приняты процессором 15, который в таком случае управляет одним или несколькими приводами для перемещения соответствующих элементов устройства 10. Как вариант, устройство может предусматривать «контрольное бритье», при котором активируются датчики обнаружения, а режущий лазерный луч 13 временно деактивируется. В этом случае информация используется или для задания, или предоставления оптимальной настройки.
В предпочтительных вариантах осуществления, процессор 15 приспособлен для управления высотой 53 выпуклости кожи посредством регулирования размеров щели в ответ на измерения параметров, которые характеризуют или оказывают влияние на высоту 53 выпуклости кожи. Например, оптический датчик обнаружения волос может быть приспособлен для определения высоты 53 выпуклости кожи. При этом процессор 15 может быть приспособлен для управления приводами в зависимости от определяемой высоты 53 выпуклости кожи. Оптический датчик обнаружения волос уже приспособлен отличать волосы 22 от кожи 21. Поэтому процессор может быть легко запрограммирован для обнаружения высоты 53 выпуклости кожи. Например, оптический датчик обнаружения волос может быть использован для определения наличия кожной ткани 21 на одной или нескольких выбранных высотах над поверхностью контакта с кожей. Когда высота 53 выпуклости кожи известна, например их статистики обнаружения, можно также управлять ею посредством соответствующего регулирования размеров щели.
Дополнительно, растягиватель 21 кожи содержит датчик давления для определения давления, оказываемого на растягивающую поверхность, и процессор 15 дополнительно приспособлен для управления средствами регулирования щели в зависимости от определяемого давления. Если пользователь прижимает устройство 10 для стрижки волос к коже 21 с чрезмерно большим усилием, то значительно возрастает вероятность того, что фокальная точка лазера 13, срезающего волосы, будет находиться на коже 21. Для предотвращения раздражения кожи 21 можно регулировать размер щели, чтобы уменьшить высоту 23 выпуклости кожи и, соответственно, раздражение кожи.
Дополнительно или в качестве альтернативы, растягиватель 12 кожи содержит датчик трения для определения силы трения между растягивающей поверхностью и поверхностью 21 кожи, и процессор 15 дополнительно приспособлен для управления средствами регулирования щели в зависимости от определяемой силы трения. Трение поверхности 21 кожи может зависеть, например, от типа кожи, использования смягчающих средств для бритья, длины волос и давления, прикладываемого устройством 10 для стрижки волос. Большое трение приводит к большей высоте выпуклости 23 кожи, которая может быть компенсирована соответствующими изменениями размеров щели.
Дополнительно, предусмотрено также средство для определения скорости перемещения устройства 10 для обработки волос относительно поверхности 21 кожи, и процессор 15 дополнительно приспособлен для управления средствами регулирования щели в зависимости от определяемой скорости. Например, может быть использован один или несколько акселерометров 41 для определения скорости или изменений скорости устройства 10 для стрижки волос. Акселерометры 41 соединены с процессором 15 и могут быть размещены в любой части устройства 10 для стрижки волос.
На Фиг. 2 схематично показан вид сверху в разрезе устройства 10 для стрижки волос в соответствии с Фиг. 1. На Фиг. 3 показан разрез Фиг. 1, с режущим блоком 11 в наклонном положении. Помимо регулирования размера 51 щели и экспонирования 52, можно также регулировать угол 54 резания между нейтральным положением 56 и существующим положением 57 передней поверхности режущего блока 11. Данный угол 54 резания соответствует углу 54 между поверхностью контакта с кожей и направлением 55 бритья. Изменение угла 54 резания оказывает двойной эффект на процесс бритья. Первый эффект заключается в том, что расположенная под углом поверхность контакта с кожей оказывает другое давление на поверхность 21 кожи по сравнению с давлением, оказываемым плотно прилегающей поверхностью контакта с кожей, которое может приводить к другой форме и высоте 53 выпуклости. Второй эффект заключается в том, что поскольку источник света вращается вместе с режущим блоком 11, фокус лазера 13, срезающего волосы, будет удаляться от или приближаться к поверхности 21 кожи. И изменение формы выпуклости, и смещение фокуса 13 влияют на чистоту бритья и раздражение кожи. Для оптимального управления выпуклостью кожи, угол вращения режущего блока предпочтительно выбирается в пределах приблизительно от -15° до +15°.
Необходимо отметить, что вышеупомянутые варианты осуществления только иллюстрируют, но не ограничивают изобретение, и что специалисты в данной области техники могут придумать множество альтернативных вариантов осуществления без отхода от объема прилагаемой формулы изобретения. В формуле изобретения любые ссылочные позиции в круглых скобках не должны рассматриваться как ограничивающие пункт формулы. Использование глагола «содержать» и его производных не исключает наличия других элементов или этапов, помимо тех, что указаны в пункте формулы. Использование элемента в единственном числе не исключает множества таких элементов. Изобретение может быть реализовано посредством аппаратного оборудования, содержащего несколько отдельных элементов, и посредством соответственно запрограммированного компьютера. В пункте формулы, перечисляющем несколько средств, несколько из данных средств могут быть реализованы посредством одного и того же элемента аппаратного оборудования. Тот факт, что некоторые средства перечисляются во взаимно разных зависимых пунктах формулы изобретения, не исключает возможности использования комбинации данных средств.