DISPOSITIVO PARA ACORTAR CABELLOS POR MEDIO DE EFECTOS DE RUPTURA ÓPTICA INDUCIDA POR LÁSER.

Dispositivo (1) para acortar cabellos (3) que comprende una fuente (7) de láser para generar un haz (9) de láser durante un tiempo de pulso predeterminado,

un sistema (15) óptico para enfocar el haz (9) de láser en un punto (25) focal, y un manipulador (11, 19) de haz de láser para situar el punto (25) focal en una posición objetivo, caracterizado porque la dimensión del punto (25) focal y la potencia del haz (9) de láser generado son de manera que, en el punto focal, el haz de láser tiene una densidad de potencia que está por encima del valor umbral característico para el tejido capilar por encima del que, durante el tiempo de pulso predeterminado, tiene lugar un fenómeno de ruptura óptica inducida por láser en el tejido capilar.

Dispositivo para acortar cabellos por medio de efectos de ruptura óptica inducida por láser La invención se refiere a un dispositivo para acortar cabellos que comprende una fuente de láser para generar un haz de láser durante un tiempo de pulso predeterminado, un sistema óptico para enfocar el haz de láser en un punto focal, y un manipulador de haz de láser para situar el punto focal en una posición objetivo.

Un dispositivo para acortar cabellos del tipo mencionado en el párrafo inicial se conoce del documento WO-A00/62700. El dispositivo conocido es una máquina de afeitar láser que es adecuada para su uso por personas no profesionales, es decir que es adecuada para el mercado de consumidores, como resultado del hecho de que el dispositivo comprende un sistema que sitúa automáticamente el punto focal del haz de láser en una posición objetivo que corresponde a una posición en un cabello cerca de la superficie cutánea en la que el cabello tiene que fundirse, evaporarse o quemarse. El haz de láser del dispositivo conocido tiene una longitud de onda para la que el tejido capilar tiene propiedades de absorción lineal relativamente altas. Preferiblemente, una dimensión del punto focal del haz de láser corresponde a un diámetro de los cabellos, de modo que un cabello presente en el punto focal se calienta localmente de una manera uniforme a través de todo su diámetro. Una cantidad suficiente de energía de láser se concentra en el punto focal, de modo que la parte del cabello presente en el punto focal se fundirá, evaporará o quemará y el cabello se acorta.

Una desventaja del dispositivo conocido para acortar cabellos es que la cantidad total de energía, que es necesaria para fundir, evaporar o quemar un cabello a través de todo su diámetro, es relativamente alta. Normalmente se requiere una cantidad de energía de 4 a 5 mJ para romper o cortar térmicamente un cabello por medio del dispositivo conocido. En la mayoría de los casos dicha cantidad de energía es demasiado alta para evitar una irritación o un daño del tejido cutáneo que rodea el cabello. El documento US 6.267.771 B1 da a conocer un dispositivo y un método de eliminación del cabello en el que un contaminante que incluye un tinte que tiene una alta absorción óptica de al menos una banda de frecuencia de la fuente de luz usada se aplica a los conductos pilosos y los folículos pilosos antes de irradiar los cabellos con la fuente de luz. Se requiere una cantidad relativamente pequeña de energía de la luz para destruir permanentemente un folículo piloso porque el contaminante absorbe un porcentaje relativamente grande de la energía luminosa. Como resultado se genera una cantidad relativamente grande de calor para la destrucción permanente del folículo piloso.

Un objeto de la presente invención es proporcionar un dispositivo para acortar cabellos del tipo mencionado en el párrafo inicial por medio del que los cabellos pueden acortarse por medio de una cantidad significativamente reducida de energía de láser, de modo que se impida en la medida de lo posible la irritación y el daño del tejido cutáneo que rodea el cabello.

Con el fin de lograr dicho objeto, un dispositivo para acortar cabellos según la invención está caracterizado porque una dimensión del punto focal y una potencia del haz de láser generado son de manera que, en el punto focal, el haz de láser tiene una densidad de potencia que está por encima de un valor umbral característico para el tejido capilar por encima del que, durante el tiempo de pulso predeterminado, tiene lugar un fenómeno de ruptura óptica inducida por láser en el tejido capilar.

En general, la ruptura óptica inducida por láser (LIOB) sucede en medios, que son transparentes o semitransparentes para la longitud de onda de un haz de láser pulsado, cuando la densidad de potencia del haz de láser en el punto focal excede un valor umbral que es característico para el medio particular. Por debajo del valor umbral, el medio particular tiene propiedades de absorción lineal relativamente bajas para la longitud de onda particular del haz de láser. Por encima del valor umbral, el medio tiene propiedades de absorción considerablemente no lineal para la longitud de onda particular del haz de láser, que son el resultado de la ionización del medio y la formación de plasma. Este fenómeno de LIOB da como resultado una serie de efectos mecánicos, tales como cavitación y la generación de ondas de choque, que dañan el medio en posiciones que rodean la posición del fenómeno de LIOB.

A partir de experimentos surgió que el fenómeno de LIOB puede usarse para romper y acortar cabellos que crecen desde la piel. El tejido capilar es transparente o semitransparente para longitudes de onda entre aproximadamente 500 nm y 2000 nm. Para cada valor de la longitud de onda dentro de este intervalo, se producen fenómenos de LIOB en el tejido capilar en la ubicación del punto focal cuando la densidad de potencia del haz de láser en el punto focal excede un valor umbral que es característico para el tejido capilar. Dicho valor umbral está bastante cerca del valor umbral que es característico para tejido y medios acuosos y depende del tiempo de pulso del haz de láser. En particular, el valor umbral de la densidad de potencia requerida (W/cm2) disminuye cuando el tiempo de pulso aumenta. Ocurrió que, con el fin de lograr efectos mecánicos como resultado del fenómeno de LIOB suficientemente eficaces para provocar un daño significativo, es decir al menos una rotura inicial de un cabello, era suficiente un tiempo de pulso en el orden de, por ejemplo, 10 ns. Para este valor del tiempo de pulso, el valor umbral de la densidad de potencia del haz de láser en el punto focal está en el orden de 2*1010 W/cm2. Para el tiempo de pulso descrito y con un tamaño de punto focal suficientemente pequeño obtenido, por ejemplo, por medio de una lente que tiene una apertura numérica suficientemente grande, este valor umbral puede lograrse con una energía de pulso total de sólo unas décimas de un mJ. Esta cantidad total de energía de pulso es significativamente más pequeña que la cantidad total de energía de pulso requerida para provocar una rotura térmica del cabello por medio del dispositivo conocido del documento WO-A-00/62700, y ocurrió que para tales valores de energía de pulso total la irritación y el daño del tejido cutáneo que rodea el cabello están limitados a un nivel aceptable o incluso se impiden de manera sustancialmente completa. Una ventaja adicional de la invención es la aparición del denominado efecto de apantallamiento de plasma en el punto focal, lo que significa que, como resultado del fenómeno de LIOB, sustancialmente toda la energía del haz de láser se absorbe en el punto focal. Como resultado, el dispositivo según la invención tiene una eficacia relativamente alta, y se impide la irritación y el daño del tejido cutáneo en posiciones detrás del punto focal.

Una realización particular de un dispositivo para acortar cabellos según la invención está caracterizada porque una longitud de onda del haz de láser está entre 800 nm y 1300 nm. Para longitudes de onda dentro de este intervalo, tanto el tejido capilar como el tejido cutáneo que rodean los cabellos son semitransparentes. Como resultado, el punto focal del haz de láser puede situarse en una posición en o sobre el cabello debajo de la superficie cutánea, de modo que el dispositivo proporciona una suavidad óptima de la piel que se mantiene durante un tiempo relativamente largo. Puesto que el tejido cutáneo y el tejido capilar son semitransparentes para la longitud de onda del haz de láser y el fenómeno de LIOB sólo se produce en el punto focal del haz de láser, sólo se absorbe una parte relativamente pequeña de la energía del haz de láser o se dispersa por el tejido cutáneo y el tejido capilar que están presentes en el haz de láser entre la fuente de láser y el punto focal. Como resultado, casi no se produce irritación de dicho tejido cutáneo ni daño de dicho tejido capilar, y una parte relativamente grande de la energía del haz de láser generado se usa para realizar el fenómeno de LIOB en el punto focal.

Una realización adicional de un dispositivo para acortar cabellos según la invención está caracterizada porque la longitud de onda está entre 1000 nm y 1100 nm. Para longitudes de onda dentro de este intervalo, las propiedades de absorción lineal del tejido capilar son mínimas, de modo que una parte máxima de la energía del haz de láser generado se usa para generar el fenómeno de LIOB en el punto focal del haz de láser.

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1. Dispositivo (1) para acortar cabellos (3) que comprende una fuente (7) de láser para generar un haz (9) de láser durante un tiempo de pulso predeterminado, un sistema (15) óptico para enfocar el haz (9) de láser en un punto (25) focal, y un manipulador (11, 19) de haz de láser para situar el punto (25) focal en una posición objetivo, caracterizado porque la dimensión del punto (25) focal y la potencia del haz (9) de láser generado son de manera que, en el punto focal, el haz de láser tiene una densidad de potencia que está por encima del valor umbral característico para el tejido capilar por encima del que, durante el tiempo de pulso predeterminado, tiene lugar un fenómeno de ruptura óptica inducida por láser en el tejido capilar.

2. Dispositivo para acortar cabellos según la reivindicación 1, caracterizado porque una longitud de onda del haz (9) de láser está entre 800 nm y 1300 nm.

3. Dispositivo para acortar cabellos según la reivindicación 2, caracterizado porque la longitud de onda está entre 1000 nm y 1100 nm.

4. Dispositivo para acortar cabellos según la reivindicación 1, caracterizado porque el dispositivo comprende un sensor (29) de imagen para detectar una imagen de al menos una parte de una piel con cabellos que van a acortarse, un sistema (31) de reconocimiento de imagen para determinar una posición y/u orientación de los cabellos en relación con la piel, y un sistema (33) de control para determinar la posición objetivo del punto focal como una función de dicha posición y/u orientación, en el que, durante el funcionamiento, el sistema de control ajusta el manipulador de haz de láser en una posición que corresponde a la posición objetivo del punto focal y, posteriormente, activa la fuente de láser.

5. Dispositivo para acortar cabellos según la reivindicación 4, caracterizado porque, durante el funcionamiento, para cada posición objetivo el sistema de control activa la fuente de láser para generar una pluralidad de pulsos de láser con el tiempo de pulso predeterminado.

6. Dispositivo para acortar cabellos según la reivindicación 4, caracterizado porque, durante el funcionamiento, el sistema de control ajusta de manera consecutiva el manipulador de haz de láser en una serie de posiciones objetivo adyacentes en una línea imaginaria que se extiende a través de un cabello que va a acortarse transversalmente a una dirección longitudinal del cabello.