本申请主题涉及光热处理设备，用于在对象上执行或者对对象执行基于光的处理操作。光热处理设备包括用于生成用于执行处理操作的光的光源；二向色滤光器，其相对于入射光以第一角度来布置，以使得根据二向色滤光器的截止波长将入射光分离成透射光分量和反射光分量；光出射窗，光分量通过光出射窗从光热处理设备中射出；光束收集器；以及散热器，其被耦合到光束收集器以消散来自光束收集器的热量。光出射窗和光束收集器相对于二向色滤光器而布置，以使透射光分量和反射光分量中的一者经由光出射窗从光热处理设备射出，并且透射光分量和反射光分量中的另一者入射到光束收集器上。二向色滤光器被提供在实心二向色棱镜的第一表面上或实心二向色长方体中的内表面上。
2、基于光的毛发处理通过将皮肤暴露于明亮的闪光或光脉冲(在非相干源的情况下)来抑制毛发的生长，称为强脉冲光(ipl)。通过使用适当的光能配置，即在波长、强度和/或脉冲持续时间(如果光是脉冲光)方面，可以实现选择性地加热毛发根部和随后对毛囊的暂时或永久损伤。ipl可以由高强度光源来生成，诸如气体放电灯(例如，氙气闪光灯)。光穿透皮肤并在毛发根部等处被黑色素吸收。这会导致毛发根部的温度升高，并随后导致周围组织的温度升高。所生成的热量会损伤毛囊，并且如果温度升高足够，则毛发的生长受到抑制。这个过程被称为光热分解。当以2至4周的间隔重复处理时，可以实现持久的脱发效果。
3、典型ipl设备中的光装置的主要光学组件是光源，诸如闪光灯、凹背反射器、侧反射器和吸收滤光器。闪光灯向所有方向射出光。背反射器和侧反射器在灯周围形成反射腔，其将光朝向皮肤引导(即，反射腔可以准直由灯射出的光)。可以使用氙闪光灯。由于这些灯具有较宽的射出光谱，因此ipl设备可以包括长通吸收滤光器，其截止波长在500至600纳米(nm)之间，以防止较短波长的光到达皮肤。这些较短波长通常被血液中的血红蛋白吸收，否则会对对象造成不适和副作用，而较长波长的光通过滤光器并入射到对象上，从而在皮肤/毛发上执行光热分解过程。
>4、由于对不想要的光(较短波长的光)的吸收，吸收滤光器会变热。当以高重复率长时间闪烁ipl设备时，吸收滤光器的温度会逐渐升高，并可能达到超过200℃的温度。这种高温会让对象或设备用户感觉到令人不快，因为辐射热通过孔径(光出射窗)到达皮肤以及由于孔径材料本身变得太热而无法触摸。此外，滤光器可能会超过安全接触温度。这可能是个问题，因为在对附件进行更换或清洁时滤光器可能会被暴露给用户。此外，截止波长可能会随着滤光器温度而偏移。5、作为使用吸收滤光器将光分离成处理光(即影响脱毛操作的光)和不想要的光(例如较短波长的光)的替代方法，吸收滤光器可以被替换为二向色滤光器，诸如长通二向色反射滤光器或短通二向色反射滤光器。然而，在这种情况下，不想要的光仍存在于光热处理设备中，并且可以光热处理设备的内部“周围反射”，潜在地损坏组件，并且还通过光出射窗离开光热处理设备。在这些布置中，虽然二向色滤光器充当将所生成的光分成处理光和不想要的光的主要分离器，但是可以在光出射窗处或附近提供吸收滤光器以吸收否则会离开光热处理设备的任何“杂散的”不想要的光。然而，在被二向色滤光器分离的大量不想要的光在光热处理设备的内部周围反射的情况下，吸收滤光器将吸收大量光，从而导致上述变热问题。
6、例如，被二向色滤光器反射的大部分的光可以经由灯周围的反射腔中的多次反射而找到其返回到吸收滤光器的路径，直到它以大角度入射到二向色滤光器上。在大角度下，二向色滤光器将不可避免地发生泄漏并将该光的分量透射到吸收滤光器。通过这个再循环过程，光谱的较短波长端处的大部分能量仍将最终被吸收滤光器吸收，吸收滤光器将仍会变热。此外，一些能量会被转移到灯上，并且这是不可取的，因为它会对灯的使用寿命产生负面影响。
7、因此，需要针对光热处理设备的光装置的进一步的解决方案来解决变热问题。
8、us5782895a公开了一种用于光动力疗法的照明器，其包括灯泡、散热器和滤光器组装。滤光器组装在光路中包括以下组件——用于滤除波长低于第一波长的光的高通滤光器、用于滤除波长高于第二波长的光的低通二向色滤光器和反射具有在第一和第二波长之间的波长的二向色镜。通过二向色镜透射的光被朝向散热器引导。
9、在us2011/0051216a1的照明系统中，由光源生成的光被聚焦并准直到二向色分束器，该二向色分束器将光透射到对象并将不想要的能量朝向热阱48反射以进行散热。
10、us6413268b1公开了一种包含uv弧光灯的uv光疗装置，uv弧光灯的光经由二向色镜对准处理机头或风扇和散热器组装。
11、us4048490a公开了一种用于递送uv光的二向色滤光器系统，其中uv光被引导至工件并且不想要的ir光被二向色滤光器和吸收器布置吸收。吸收器还包括散热器。
技术实现思路
1、本技术的专利技术目的之一是解决光热处理设备的光装置的变热问题。
2、根据第一具体方面，提供了一种用于对对象执行基于光的处理操作的光热处理设备。光热处理设备包括用于生成用于执行处理操作的光的光源；二向色滤光器，其相对于入射光以第一角度来布置，以使得根据二向色滤光器的截止波长将入射光分离成透射光分量和反射光分量，其中透射光分量透射通过二向色滤光器并且反射光分量由二向色滤光器反射；光出射窗，其相对于二向色滤光器来布置，以使得透射光分量和反射光分量中的一个经由光出射窗从光热处理设备射出；光束收集器，其相对于二向色滤光器来配置和布置，以使得透射光分量和反射光分量中的另一个入射在光束收集器上并被光束收集器吸收；以及耦合到光束收集器以消散来自光束收集器的热量的散热器。在第一方面，二向色滤光器被提供在实心二向色棱镜的表面或实心二向色长方体中的表面上。实心将入射光从光源引导至对象，并且入射光束的二向色分离发生在该实心介质内。利用实心光导，在正确角度范围内射入的光会由于全内反射而被捕获在光导内。一旦被捕获，光就会保留在波导内部，直到例如它以小于tir临界角的角度遇到界面。因此，第一方面提供了不想要的光分量被引导到光束收集器，在那里它被吸收，并且在光束收集器中通过吸收光而生成的热量经由耦合的散热器来消散。这降低了光热处理设备中的热量积聚，并且因此改善了在操作光热处理设备时的用户体验。同时，实心介质与二向色滤光器的组合提供了对处理光的更有效限制(即，将路径损耗最小化)，同时将所需波长透射到对象。光热处理设备包括发散空腔部分和会聚空腔部分，其中光源被布置成朝向发散腔段发散空腔部分的一端，光出射窗被布置在会聚空腔部分的一端处，并且二向色滤光器被布置在发散空腔部分和会聚空腔部分之间。
3、这些和其它方面将从下文描述的(多个)实施例中显而易见并且参考实施例来进行阐明。
4、本专利技术的技术方案至少能够取得如下技术效果：第一方面提供了不想要的光分量被引导到光束收集器，在那里它被吸收，并且在光束收集器中通过吸收光而生成的热量经由耦合的散热器来消散，这样降低了光热处理设备中的热量积聚，并且因此改善了在操作光热处理设备时的用户体验，同时，实心介质与二向色滤光器的组合提供了对处理光的更有效限制(即，将路径损耗最小化)。
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【技术保护点】
1.一种光热处理设备(2；30；60；130)，用于在对象上执行或者对对象执行基于光的处理操作，所述光热处理设备(2；30；60；130)包括：
2.根据权利要求1所述的光热处理设备(2；30；60；130)，其特征在于，所述光热处理设备还包括被相对于所述二向色滤光器(34；64；104；134)和所述光出射窗(10)布置的吸收滤光器，以使得经由所述光出射窗(10)从所述光热处理设备(2；30；60；130)射出的所述透射光分量和所述反射光分量中的一个分量穿过所述吸收滤光器。
3.根据权利要求2所述的光热处理设备(2；30；60；130)，其特征在于，所述吸收滤光器(48；78；144)被配置为吸收具有与所述透射光分量和所述反射光分量中的另一个分量的波长相对应的波长的光。
4.根据权利要求2或3所述的光热处理设备(2；30；60；130)，其特征在于，所述吸收滤光器(48；78；144)与所述二向色滤光器(34；64；104；134)组合。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的光热处理设备(2；30；60；130)，其特征在于，当所述二向色滤光器(34；64；104；134)被提供在实心二向色棱镜(38；68)的第一表面上时，所述光热处理设备还包括第二棱镜(39；69)，所述第二棱镜(39；69)被布置成与所述实心二向色棱镜(38；68)的所述第一表面接触，以使得由所述二向色滤光器(34；64；104；134)透射的所述光分量穿过所述第二棱镜(39；69)。
6.根据权利要求5所述的光热处理设备(2；30；60；130)，其特征在于，在所述二向色棱镜(38；68)的第二表面处提供低折射率边界，所述反射光分量通过所述第二表面离开所述二向色棱镜(38；68)，其中所述低折射率边界具有低于所述二向色棱镜(38；68)的折射率。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的光热处理设备(2；30；60；130)，其特征在于，当所述二向色滤光器(34；64；104；134)被提供在实心二向色长方体的内表面上时，低折射率边界被提供在所述二向色长方体的第一表面处，所述反射光分量通过所述第一表面离开所述二向色长方体，其中所述低折射率边界具有低于所述二向色长方体的折射率。
8.根据权利要求1-3中任一项所述的光热处理设备(2；30；60；130)，其特征在于，所述二向色滤光器(34；64；104；134)、光出射窗(10)和光束收集器(44；74；140)被相对于彼此配置，以使得所述透射光分量经由所述光出射窗(10)从所述光热处理设备(2；30；60；130)射出并且所述反射光分量入射在所述光束收集器(44；74；140)上。
9.根据权利要求8所述的光热处理设备(2；30；60；130)，其特征在于，所述二向色滤光器(34；64；104；134)被配置为使得所述透射光分量包括具有高于所述截止波长的波长的光，并且所述反射光分量包括具有低于所述截止波长的波长的光。
10.根据权利要求1-3中任一项所述的光热处理设备(2；30；60；130)，其特征在于，所述二向色滤光器(34；64；104；134)、光出射窗(10)和光束收集器(44；74；140)被相对于彼此配置，以使得所述反射光分量经由所述光出射窗(10)从所述光热处理设备(2；30；60；130)射出并且所述透射光分量入射在所述光束收集器(44；74；140)上。
11.根据权利要求10所述的光热处理设备(2；30；60；130)，其特征在于，所述二向色滤光器(34；64；104；134)被配置为使得所述透射光分量包括低于所述截止波长的波长的光，并且所述反射光分量包括具有高于所述截止波长的波长的光。
12.根据权利要求10所述的光热处理设备(2；30；60；130)，其特征在于，所述光热处理设备(2；30；60；130)包括发散空腔部分(152)和会聚空腔部分(156)，其中所述光源(12)被布置成朝向所述发散空腔部分(152)的第一端，所述光出射窗(10)被布置在所述会聚空腔部分(156)的一端处，并且所述二向色滤光器(34；64；104；134)被布置在所述发散空腔部分(152)和所述会聚空腔部分(156)之间。
13.根据权利要求12所述的光热处理设备(2；30；60；130)，其特征在于，所述会聚空腔部分(156)和发散空腔部分(152)被配置成使得进入所述会聚空腔部分(156)而未从所述二向色滤光器(34；64；104；134)反射的光被所述会聚空腔部分(156)远离所述光出射窗(10)并且朝向所述发散空腔部分(152)反射。
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【技术特征摘要】
1.一种光热处理设备(2；30；60；130)，用于在对象上执行或者对对象执行基于光的处理操作，所述光热处理设备(2；30；60；130)包括：
2.根据权利要求1所述的光热处理设备(2；30；60；130)，其特征在于，所述光热处理设备还包括被相对于所述二向色滤光器(34；64；104；134)和所述光出射窗(10)布置的吸收滤光器，以使得经由所述光出射窗(10)从所述光热处理设备(2；30；60；130)射出的所述透射光分量和所述反射光分量中的一个分量穿过所述吸收滤光器。
3.根据权利要求2所述的光热处理设备(2；30；60；130)，其特征在于，所述吸收滤光器(48；78；144)被配置为吸收具有与所述透射光分量和所述反射光分量中的另一个分量的波长相对应的波长的光。
4.根据权利要求2或3所述的光热处理设备(2；30；60；130)，其特征在于，所述吸收滤光器(48；78；144)与所述二向色滤光器(34；64；104；134)组合。
5.根据权利要求1-3中任一项所述的光热处理设备(2；30；60；130)，其特征在于，当所述二向色滤光器(34；64；104；134)被提供在实心二向色棱镜(38；68)的第一表面上时，所述光热处理设备还包括第二棱镜(39；69)，所述第二棱镜(39；69)被布置成与所述实心二向色棱镜(38；68)的所述第一表面接触，以使得由所述二向色滤光器(34；64；104；134)透射的所述光分量穿过所述第二棱镜(39；69)。
6.根据权利要求5所述的光热处理设备(2；30；60；130)，其特征在于，在所述二向色棱镜(38；68)的第二表面处提供低折射率边界，所述反射光分量通过所述第二表面离开所述二向色棱镜(38；68)，其中所述低折射率边界具有低于所述二向色棱镜(38；68)的折射率。
7.根据权利要求1-3中任一项所述的光热处理设备(2；30；60；130)，其特征在于，当所述二向色滤光器(34；64；104；134)被提供在实心二向色长方体的内表面上时，低折射率边界被提供在所述二向色长方体的第一表面处，所述反射光分量通过所述第一表面离开所述二向色长方体，其中所述低折射率边界具有低于所述二向色长方体的折射率。
8.根据权利要求1-3中任...
【专利技术属性】
技术研发人员：F·A·范阿比伦，R·维哈根，M·I·博姆法，K·K·苏马，A·M·纳伊斯，
申请(专利权)人：皇家飞利浦有限公司，
类型：新型
国别省市：
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