DE102011121459A1

DE102011121459A1 - Vorrichtung zur Behandlung von Haut mittels Lichtstrahlung

Info

Publication number: DE102011121459A1
Application number: DE102011121459A
Authority: DE
Inventors: Dietmar Fischer; Michael Czogalla
Original assignee: GME German Medical Engineering GmbH
Current assignee: GME German Medical Engineering GmbH
Priority date: 2011-12-16
Filing date: 2011-12-16
Publication date: 2013-06-20

Abstract

Vorrichtung zur Behandlung von Haut mittels Lichtstrahlung mit wenigstens einer Lichtquelle, jeweils zur Erzeugung von Lichtstrahlung, und eine Lichtstrahlabgabe-Einrichtung zur Abgabe von Lichtstrahlung der wenigstens einen Lichtquelle in Form von wenigstens zwei Lichtstrahlen in wenigstens zwei unterschiedlichen Richtungen hin auf einen zu behandelnden Zielgebiet in der Haut derart, dass die wenigstens zwei Lichtstrahlen einander erst im Zielgebiet schneiden.

Description

Gebiet der Erfindung
Die vorliegende Erfindung betrifft im Allgemeinen die Behandlung von Haut mittels Lichtstrahlung.
Hintergrund der Erfindung
Es ist bekannt, Haut mittels Lichtstrahlung und insbesondere Laserstrahlung zu behandeln, beispielsweise zur Haarentfernung, Epilation, Fettreduktion, Cellulite-Behandlung, Entfernung oberflächlicher Gefäße, Entfernung von Hautrötungen, Entfernung oder Reduktion von Narben und Fallen, Hautstraffung etc.
Dabei ist es z. T. erforderlich von der äußeren Hautoberfläche beabstandeten, tiefer liegenden Bereichen Lichtstrahlung zuzuführen, wie z. B. tiefer liegenden Bereichen der Epidermis sowie der Dermis und der Subcutis bzw. Bereiche derselben. Problematisch hierbei ist, in dem jeweiligen Bereich eine für die Behandlung notwendige Energie in einer definierten, im Allgemeinen kurzen Zeitspanne zu erzeugen, d. h. die nötige Leistungsdichte einzubringen. Da die Lichtstrahlung auf ihrem Weg zum zu behandelnden Bereich darüber liegende Haut durchdringt, kann es dort zu unerwünschten Effekten kommen, wie beispielsweise Hautrötung, Schwellungen, Pigmentverschiebungen, Verbrennungen und Narbenbildung.
Ferner ist es bekannt, zur Hautbehandlung verwendete Laserstrahlung mittels eines oder mehrerer sogenannter Scanner zu bewegen. Antriebe bekannter Scanner verwenden im Allgemeinen Galvanometer oder Piezoaktoren, die einen zur Ablenkung eines Laserstrahls dienenden Spiegel bewegen. Galvanometer-basierte Scanner sind relativ schwer, teuer und benötigen eine aufwändige, relativ große externe Treiberelektronik. Piezoaktor-basierte Scanner sind deutlich leichter und kostengünstiger. Piezoaktor-basierte Scanner erlauben einen sogenannten Punkt-zu-Punkt-Betrieb, bei dem der Ablenkspiegel von einer ersten Stellung in eine zweite Stellung bewegt wird. Die Bewegung des Spiegels ist bei piezoaktor-basierten Scannern bauartbedingt nicht gleichmäßig bzw. konstant. Vielmehr ist die Bewegung oszillierend, was beim Beenden der Spiegelbewegung in der zweiten Stellung im Allgemeinen zu einem Nachschwingen führt.
Des Weiteren ist es bekannt, bei bestimmten Hautbehandlungen (z. B. Cellulite-Behandlung) zusätzlich zur Hauterwärmung durch Licht die Haut mittels Rollen zu massieren, um die Durchblutung zu fördern und Fettpolster gleichmäßig zu verteilen. Dies wird aber nicht dazu verwendet, um die Verteilung des Lichts in der Haut zu beeinflussen.
Auch es ist bekannt, mittels Unterdruck Haut in einen Schlitz einer Lichtbehandlungsvorrichtung zu ziehen und dort von beiden Seiten mit Licht zu bestrahlen. Nachteilig ist hierbei die geringe Behandlungsgeschwindigkeit und, dass relative große Hautflächen behandelt werden, wofür leistungsstarke Laserstrahlung verwendet werden muss, die zu Hautschädigung führen kann.
Aufgabe der Erfindung
Aufgabe der vorliegenden Erfindung ist es, die Behandlung der Haut mittels Lichtstrahlung, insbesondere von tiefer liegenden Hautschichten, zu verbessern, und insbesondere unerwünschte Effekte in Bereichen zu vermeiden, durch die Lichtstrahlung auf ihrem Weg zum Behandlungsbereich hindurchgeht.
Kurzbeschreibung der Erfindung
Zur Lösung der obigen Aufgabe stellt die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung bereit, die zur Behandlung von Haut mittels Lichtstrahlung vorgesehen ist. Die Vorrichtung umfasst wenigstens eine Lichtquelle, jeweils zur Erzeugung von Lichtstrahlung, und eine Lichtstrahlabgabe-Einrichtung zur Abgabe von Lichtstrahlung, die von der wenigstens einen Lichtquelle bereitgestellt wird, und zwar in Form von wenigstens zwei Lichtstrahlen, die in wenigstens zwei unterschiedlichen Richtungen hin auf ein zu behandelndes Zielgebiet in der Haut so abgegeben werden, dass die wenigstens zwei Lichtstrahlen einander erst im Zielgebiet schneiden.
Vorzugsweise umfasst die wenigstens eine Lichtquelle wenigstens eine der folgenden Lichtquellen:

– eine Laserlichtquelle,
– eine Infrarot-Lichtquelle,
– Licht-Emittierende Dioden (LED)
– Excimer-Lampen

Die Lichtstrahlabgabe-Einrichtung kann wenigstens eine Linse enthalten, um z. B. die von der wenigstens einen Lichtquelle erhaltene Lichtstrahlung zur Abgabe zu bündeln und auf das Zielgebiet zu fokussieren; und/oder wenigstens einen Spiegel, um z. B. die für den jeweiligen Lichtstrahl gewünschte Abstrahlrichtung zu erreichen; und/oder wenigstens ein Prisma umfassen, um z. B. bei Verwendung einer Lichtquelle deren Lichtstrahlung in wenigstens zwei Lichtstrahlen aufzuteilen; und/oder diffraktive oder refraktive Optiken sowie Strahlteiler, um z. B. bei Verwendung einer Lichtquelle deren Lichtstrahlung in wenigstens zwei Lichtstrahlen aufzuteilen.
Ferner kann die Lichtstrahlabgabe-Einrichtung wenigstens eine Lichtstrahlabgaberichtungsänderungs-Einrichtung umfassen, mit der die Abgaberichtung wenigstens eines der wenigstens zwei Lichtstrahlen geändert werden kann. Grundsätzlich kann es ausreichen, eine Lichtstrahlabgaberichtungsänderungs-Einrichtung für einen der Lichtstrahlen zu verwenden. Vorzugsweise ist für jeden Lichtstrahl eine eigene Lichtstrahlabgaberichtungsänderungs-Einrichtung vorgesehen.
Die wenigstens eine Lichtstrahlabgaberichtungsänderungs-Einrichtung erlaubt es, den Schnittpunkt der wenigstens zwei Lichtstrahlen in der Haut bzw. im Zielgebiet an einer anderen als der anfänglichen Position zu positionieren; an mehreren unterschiedlichen, von einander beabstandeten oder benachbarten Stellen zu positionieren; und/oder im Wesentlichen kontinuierlich zu bewegen. Auch ist es vorgesehen, die Zeitdauer, an der sich der Schnittpunkt an einer Position befindet, zu steuern, um beispielsweise an an Positionen die gleiche Verweildauer oder für einzelne, mehrere oder alle Positionen die Verweildauer jeweils individuell zu wählen. Im Fall einer Bewegung des Schnittpunkts sind gleichmäßige Bewegungen, insbesondere mit konstanter Geschwindigkeit, und/oder ungleichmäßige Bewegungen, z. B. mit zunehmender Geschwindigkeit, abnehmender Geschwindigkeit oder Kombinationen davon, vorgesehen.
Vorzugsweise ist die Lichtstrahlabgaberichtungsänderungs-Einrichtung ausgeführt, um den Schnittpunkt der wenigstens zwei Lichtstrahlen entlang eines vorgegebenen Wegs zu bewegen. Dabei kann der Schnittpunkt kontinuierlich entlang des gesamten Weges oder eines oder mehrerer Abschnitte desselben bewegt werden. Der Schnittpunkt kann auf dem Weg an vorgegebenen Positionen positioniert werden, die z. B. in gleichen Abständen voneinander liegen und/oder an denen der Schnittpunkt gleich lang oder unterschiedlich lang beibehalten wird.
Um den Schnittpunkt zu positionieren oder zu bewegen, kann es ausreichen, die Abgaberichtung eines Lichtstrahls zu ändern, Vorzugsweise werden die Abgaberichtungen von wenigstens zwei Lichtstrahlen oder aller abgegebenen Lichtstrahlen geändert, um den Schnittpunkt zu positionieren oder zu bewegen.
Wenn der Schnittpunkt der wenigstens zwei Lichtstrahlen an einzelnen Positionen erzeugt werden soll, ist es im Allgemeinen erwünscht, dass die Überlagerung der wenigstens zwei Lichtstrahlen nur an den gewünschten Positionen zu der für die jeweilige Behandlung vorgesehenen Leistungsdichte führt. Dem gegenüber soll im Allgemeinen an davon abweichenden Positionen die Leistungsdichte möglichst niedrig gehalten werden, insbesondere so, dass dort keine Leistungsdichte auftritt, die zu unerwünschten Effekten führen kann. Dazu können die Abgabe aller Lichtstrahlen beendet/unterbrochen werden, die jeweiligen Abgaberichtungen entsprechend der neuen Schnittpunktpositionierung eingestellt und dann die Lichtstrahlen in der jeweiligen neuen Abgaberichtung abgegeben werden. Alternativ kann zur Neupositionierung des Schnittpunktes die Abgabe nur so vieler Lichtstrahlen beendet/unterbrochen werden, so dass am Schnittpunkt der verbleibenden Lichtstrahlen die für die jeweilige Behandlung vorgesehene Leistungsdichte nicht auftritt.
Um zu verhindern, dass bei einer neuen Positionierung des Schnittpunkts an Positionen zwischen der bisherigen Position und der neuen Position die für die jeweilige Behandlung vorgesehene Leistungsdichte auftritt, kann die Lichtstrahlabgabe eines oder mehrerer Lichtstrahlen ausgehend von der Abgaberichtung für die bisherige Schnittstellenposition bis zur Abgaberichtung für die neue Schnittstellenposition in Richtungen erfolgen, bei denen sich die Lichtstrahlen nicht schneiden oder sich nur Schnittpunkte einer Anzahl von Lichtstrahlen auftreten, die nicht zu einer Leistungsdichte führt, die zu unerwünschten Effekten führen kann, wie z. B. einer Schädigung der Haut.
Um die Abgabe von einem oder mehreren Lichtstrahlen für eine neue Positionierung des Schnittpunktes zu beenden bzw. zu unterbrechen, kann die entsprechende Lichtquelle abgeschaltet werden. Dies kann auch erreicht werden, indem die Lichtstrahlabgabe-Einrichtung keine Lichtstrahlen abgibt (z. B. durch einen optischen Verschluss und/oder durch internes Unterbrechen des optischen Pfads zwischen einem Lichtstrahlung erhaltenden Eingang und einem Lichtstrahl abgebenden Ausgang).
Als Lichtstrahlabgaberichtungsänderungs-Einrichtung kann beispielsweise wenigstens ein Lichtscanner verwendet werden, im Fall von Laserlichtstrahlung ein Laserscanner.
Vorzugsweise umfassen der oder die Lichtscanner jeweils einen Antrieb, ein von dem Antrieb antreibbares Antriebselement, ein mit dem Antriebselement in Wirkverbindung stehendes bewegbares Lichtstrahlablenkungselement, und eine Dämpfungseinrichtung, die mit dem Antriebselement und/oder dem bewegbaren Lichtstrahlablenkungselement in Wirkverbindung steht und Bewegungen des Antriebselements und/oder des bewegbaren Lichtstrahlablenkungselements entgegen zu wirken vermag.
Der Scanner kann eine Positionsdetektions-Einrichtung aufweisen, und zwar zur Detektion einer aktuellen Position des Antriebselements und/oder einer aktuellen Position des bewegbaren Lichtstrahlablenkungselements,
Als Antrieb kann ein Piezoaktor verwendet werden, der mit einem als Rad ausgeführten bewegbaren Element in Wirkverbindung steht und diese in wenigstens eine Richtung drehen kann.
Die Positionsdetektions-Einrichtung kann wenigstens eine am Antriebselement und/oder bewegbaren Lichtstrahlablenkungselement angeordnete optisch und/oder mechanisch und/oder elektrisch und/oder magnetisch detektierbare Markierung und/oder Struktur aufweisen, wie z. B. eine oder mehrere am Außenumfang eines als Rad ausgebildeten Antriebselements angeordnete Striche, Balken etc. und/oder Nasen, leitende Elemente, magnetische Elemente.
Die Positionsdetektions-Einrichtung kann eine optische und/oder mechanische und/oder elektrische und/oder magnetische Sensoreinrichtung aufweisen. Eine optische Sensoreinrichtung kann beispielsweise eine Messstrahlung abgebende Lichtquelle und mindestens einen optischen Sensor aufweisen, der Wechselwirkungen der Messstrahlung mit dem bewegbaren Element und/oder dem bewegbaren Lichtstrahlablenkungselement erfasst und darauf basierend Aussage über dessen/deren Position(en) ermöglicht.
Die Dämpfungseinrichtung kann ein mit dem Antriebselement und/oder dem Lichtstrahlablenkungselement zusammenwirkendes elastisches Dämpfungselement umfassen.
Die Vorrichtung kann eine Aufnahmeeinrichtung aufweisen, die einen Schnittpunkt-Bereich für den Schnittpunkt der wenigstens zwei Lichtstrahlen definiert und wenigstens einen aktuell zu behandelnden Teil des Zielgebiets in den Schnittpunkt-Bereich aufzunehmen vermag. Die Aufnahmeeinrichtung kann beispielsweise als in der Vorrichtung ausgebildete Aufnahme (z. B. Schlitz, Ausnehmung) vorgesehen sein, in die ein Bereich der Haut mit dem Zielgebiet passt. Die Aufnahmeeinrichtung kann so gestaltet sein, dass, wenn die Vorrichtung im Bereich der Aufnahmeeinrichtung die Hautoberfläche kontaktiert (beispielsweise unter Druck), dass der Bereich der Haut mit dem Zielgebiet ohne weitere Maßnahmen in die Aufnahmeeinrichtung gelangt.
Vorzugsweise weist die Aufnahmeeinrichtung eine Einbringeinrichtung, mit der wenigstens ein aktuell zu behandelnder Teil des Zielgebiets aktiv in die Aufnahmeeinrichtung eingebracht werden kann. Die Einbringeinrichtung kann ausgelegt sein, wenigstens den aktuell zu behandelnden Teil des Zielgebiets zu verformen und in den Schnittpunkt-Bereich einzubringen. Hierfür kann beispielsweise eine Pumpe vorgesehen sein, um mittels Unterdruck wenigstens den aktuell zu behandelnden Teil des Zielgebiets in den Schnittpunkt-Bereich einzubringen. Die Einbringeinrichtung kann auch ausgeführt sein, wenigstens den aktuell zu behandelnden Teil des Zielgebiets nach dem Einbringen in den Schnittpunkt-Bereich darin zu halten. Dies kann beispielsweise mittels einer Pumpe erreicht werden, die nach dem Einbringen Unterdruck aufrechterhält. Die Haltefunktion der Einbringeinrichtung kann ergänzend oder alternativ zu einer im Folgenden genannten Haltefunktion einer Positionier-Einrichtung bereitgestellt werden.
Des weiteren kann die Aufnahmeeinrichtung eine Positionier-Einrichtung umfassen, mit der wenigstens der aktuell zu behandelnde Teil des Zielgebiets auch bei Bewegung der Vorrichtung und der Haut relativ zu einander in dem Schnittpunkt-Bereich gehalten bzw. positioniert wird. Die Haltefunktion der Positionier-Einrichtung kann ergänzend oder alternativ zu der Haltefunktion der Einbringeinrichtung bereitgestellt werden. Die Positionier-Einrichtung ist insbesondere vorgesehen, wenn die Vorrichtung bei der Behandlung relativ zur Haut bewegt werden soll, um beispielsweise einem größeren Zielgebiet oder mehreren Zielgebieten Licht zuzuführen.
Gemäß einer Ausführungsform weist die Positionier-Einrichtung wenigstens zwei bewegbare, vorzugsweise drehbare Positionierelemente auf, z. B. in Form von Rollen und/oder Walzen. Die bewegbaren Positionierelemente können z. B. an gegenüberliegenden Seiten des Schnittpunkt-Bereichs angeordnet sein. Dies ermöglicht es, die in den Schnittpunkt-Bereich eingebrachte Haut zwischen den Positionierelementen anzuordnen. Ferner ist es vorgesehen, dass die Positionierelemente antreibbar sind, um Haut in die Aufnahmeeinrichtung bzw. den Schnittpunkt-Bereich zu drängen und/oder Haut durch die Aufnahmeeinrichtung bzw. den Schnittpunkt-Bereich zu bewegen.
Des weiteren sieht die vorliegende Erfindung eine Vorrichtung zur Bearbeitung eines Objekts mittels Lichtstrahlung vor, die wenigstens eine Lichtquelle, jeweils zur Erzeugung von Lichtstrahlung, eine Lichtstrahlabgabe-Einrichtung zur Abgabe von Lichtstrahlung der wenigstens eine Lichtquelle in Form von wenigstens zwei Lichtstrahlen in wenigstens zwei unterschiedlichen Richtungen hin auf einen zu behandelnden Zielgebiet in dem Objekt derart, dass die wenigstens zwei Lichtstrahlen einander (erst) im Zielgebiet schneiden, umfasst.
Der Grundgedanke der vorliegenden Erfindung, durch sich in einem Material schneidende Lichtstrahlen erst in einem tiefer liegenden Bereich des Material eine gewünschte Leistungsdichte zu erzeugen, lässt sich auch auf Bereiche außerhalb der Hautbehandlung anwenden. So kann diese Vorgehensweise beispielsweise dazu verwendet werden, in einer Kunststoffschicht tiefer liegende Bereiche zu erwärmen oder zu schmelzen, um z. B. dadurch ein Verbindung der Kunststoffschicht mit einem Material zu erzeugen, das auf der der Seite der Kunststoffschicht, an der Lichtstrahlung zugeführt wird, gegenüberliegenden Seite angeordnet ist.
Kurzbeschreibung der Zeichnungen
Im Folgenden werden bevorzugte Ausführungsformen unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen näher erläutert, die zeigen:
1 eine schematische Darstellung des Aufbaus von Haut;
2 schematische Darstellungen von Beispielen unterschiedlicher Zielgebiete in Haut;
3 schematische Darstellungen von Beispielen von Lichtstrahlschnittpunktpositionierungen und -bewegungen in Zielgebieten gemäß der vorliegenden Erfindung;
4 eine schematische Darstellung einer Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
5 schematische Darstellungen einer Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Lichtstrahlabgaberichtungsänderungs-Einrichtung;
6 schematische Darstellungen einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
7 schematische Darstellungen einer weiteren Ausführungsform der erfindungsgemäßen Vorrichtung;
8 schematische Darstellung einer nicht-dermatologischen Anwendung der vorliegenden Erfindung.
Beschreibung bevorzugter Ausführungsformen
1 veranschaulicht schematisch und vereinfacht den Aufbau von Haut, die im Wesentlichen drei Schichten aufweist, nämlich als äußere Schicht die Epidermis 2 (auch Oberhaut genannt), als mittlere Schicht die Dermis 4 (auch Lederhaut genannt) und als innere Schicht die Subcutis 6 (auch Unterhaut genannt). In diesen Schichten finden sich z. B. Talg- und Schweißdrüsen, Haarwurzeln, Nerven, Blutgefäße etc., von denen im Folgenden beispielhaft auf Haarwurzeln 8 Bezug genommen wird.
Es gibt Behandlungen von Haut, bei denen tiefer liegenden Bereichen der Haut Energie in Form von Lichtstrahlung, insbesondere Laserstrahlung zugeführt werden soll. Solche Bereiche werden im Folgenden als Zielgebiet(e) bezeichnet. Beispiele für vorgesehene Hautbehandlungsarten umfassen:

– Haarentfernung/Epilation
– Fettreduktion/sogn. Body Shaping
– Cellulite-Behandlung
– Entfernung oberflächlicher, in der Haut liegender Blutgefäße
– Entfernung von Hautrötung (z. B. Teleangiekasien, ”Besenreißer”, Hämangiome, Feuermale, etc.)
– Entfernung/Reduktion von Pigmentierung (z. B. Altersflecken, Melasma, Hpyerpigmentierungen), Tätowierungen etc.
– Entfernung/Reduktion von Falten und Narben
– Hautstraffung

Abhängig von der Behandlungsart unterscheiden sich die Zielgebiete in der Haut in ihrer Größe und Lage. 2 veranschaulicht schematisch mehrere unterschiedliche Zielgebiete.
Der längliche Zielgebiet 10 von 2(a) erstreckt sich durchgehend im Wesentlichen in der Subcutis 6 in deren Längsrichtung und umfasst eine Haarwurzel 8.
2(b) zeigt zwei Zielgebiete 12a und 12b, dies sich ebenfalls sich im Wesentlichen in der Subcutis 6 in deren Längsrichtung erstrecken, allerdings die Haarwurzel 8 aussparen.
2(c) zeigt mehrere von einander beabstandete stellenartige Zielgebiete 14a–f in der Subcutis 6, wobei auch hier die Haarwurzel 8 nicht erfasst wird.
Der gekrümmte Zielgebiet 16 von 2(d) liegt ebenfalls in der Subcutis 6, ohne die Haarwurzel 8 zu umfassen. Die Haarwurzel 8 soll hier nur als Beispiel für eine Struktur oder Bereich dienen, der bei der Zufuhr von Lichtenergie je nach Art der Behandlung erfasst oder nicht erfasst werden soll.
Zielgebiete, wie die von 2, werden hier auch als tiefer liegende Bereiche bezeichnet, weil sie gegenüber einfallender Lichtstrahlung nicht frei liegen, sondern sich in Material bzw. Haut befinden, durch das sich Lichtstrahlung ausbreiten muss, um zum Zielgebiet zu gelangen. Insbesondere bei der Hautbehandlung, aber auch bei weiteren Anwendungen erfindungsgemäßer Vorrichtungen (z. B. zur Bearbeitung tiefer liegender Materialbereiche), sollen im Allgemeinen Wechselwirkungen vermieden werden, die zu unerwünschten Effekten in dem Material oder der Haut führen, durch welche sich die Lichtstrahlung auf dem Weg zum Zielgebiet ausbreitet. So ist es beispielsweise unerwünscht, wenn bei Lichtbehandlung der Subcutis 6 die der Subcutis 6 durch die Epidermis 2 und die Dermis 4 zugeführte Lichtstrahlung in der Epidermis 2 und/oder der Dermis 4 nicht reversible oder länger anhaltende Veränderungen hervorruft (z. B. Rötungen, Pigmentveränderungen oder Narben). Entsprechendes gilt für die Behandlung der Dermis 4.
Allerdings ist zur Behandlung eines tiefer liegenden Bereichs dort eine Mindestenergiedichte erforderlich, um im Zielgebiet die gewünschten Effekte hervorzurufen, wie z. B. die dauerhafte Schädigung einer Haarwurzel, die Koagulation von Gewebe oder Blut, die Zerstörung von Fettzellen oder Pigmentierung sowie Tätowierungsfarben. Dies wird erfindungsgemäß dadurch erreicht, dass wenigstens zwei Lichtstrahlen, die auf einen Zielgebiet gerichtet sind, sich erst und nur dort scheiden, sich also dort einander überlagern. Einerseits sind die Lichtstrahlen so gewählt, dass deren Leistungsdichte jeweils einzeln betrachtet derart gering ist, dass es auf dem Ausbreitungsweg durch Material bzw. Haut bis hin zum Zielgebiet keine oder wenigstens keine unerwünschten Wirkungen im Material bzw. in der Haut gibt. Andererseits ist deren Leistungsdichte so bemessen, dass sich am Schnittpunkt im Zielgebiet eine Leistungsdichte ergibt, die dort für die gewünschte(n) Wechselwirkung(en) erforderlich ist.
Im Folgenden werden unter Bezugnahme auf die Zeichnungen Ausführungsformen beschrieben, die zwei Lichtstrahlen in ein Zielgebiet abgeben. Es sind allerdings Ausführungsformen vorgesehen, die drei, vier, usw. Lichtstrahlen abgeben. Die im Folgenden beschriebenen Ausführungsformen weisen eine Lichtquelle auf, deren abgegebene Lichtstrahlung in zwei in das Zielgebiet gerichtete Lichtstrahlen aufgeteilt wird. Bei weiteren Ausführungsformen wird für jeden in das Zielgebiet gerichteten Lichtstrahl eine eigene Lichtquelle bzw. deren Lichtstrahlung verwendet. Ferner sind Ausführungsformen vorgesehen, bei denen für wenigstens einen in das Zielgebiet gerichteten Lichtstrahl eine eigene Lichtquelle bzw. deren Lichtstrahlung verwendet wird, während für wenigstens zwei in das Zielgebiet gerichtete Lichtstrahlen die Lichtstrahlung einer gemeinsamen Lichtquelle aufgeteilt wird. Auch gibt es Ausführungsformen, bei denen für wenigstens einen in das Zielgebiet gerichteten Lichtstrahl wenigstens zwei eigene Lichtquellen bzw. deren Lichtstrahlungen verwendet werden.
Als Lichtquelle wird vorzugsweise ein Diodenlaser, ein Blitzlampen- oder ein dioden-gepumpter Festkörperlaser, ein Gas- oder Farbstofflaser bei Wellenlängen im Bereich von etwa 500 nm bis etwa 3000 nm verwendet. Beispielsweise sind Diodenlaser mit einer Wellenlänge im Bereich von etwa 750 nm bis etwa 1000 nm; Diodenlaser mit einer Wellenlänge im Bereich von etwa 1200 nm bis etwa 1900 nm; dioden-gepumpte Nd:YAG-Laser mit einer Wellenlänge von etwa 1064 nm, gegebenenfalls frequenzverdoppelt mit einer Wellenlänge von etwa 532 nm; oder Er:Glass-Laser mit einer Wellenlänge von etwa 1450 nm oder etwa 1540 nm vorgesehen. Die Pulsdauer einer vorgesehenen Laserlichtquelle kann zwischen 1 ns (gütegeschalteter Laser) bis hin zu einer im Wesentlichen kontinuierlichen Abgabe (CW-[continous wave]-Betrieb) liegen.
3 veranschaulicht schematisch eine erfindungsgemäße Vorrichtung 18, die zwei Lichtstrahlen in unterschiedliche Zielgebiete abgibt. Die in 3 angegeben Lichtstrahlen können sich beispielsweise abhängig von der Form der Zielgebiets, den dort vorliegenden Haut- oder Materialbeschaffenheiten und/oder der im Zielgebiet zu erreichenden Leistungsdichte unterscheiden.
Die folgenden Ausführungen zu 3 gelten, auch wenn sie nicht jeweils wiederholt werden, für alle dort gezeigten und auch weiter unten beschriebene Varianten, sofern nicht anders angegeben.
3(a) zeigt zwei Lichtstrahlen 20a und 20b, die in das Zielgebiet 10 von 2(a) abgegeben werden. Die Lichtstrahlen 20a und 20b werden anfänglich so gerichtet abgestrahlt, dass sie einander im Zielgebiet 10 links in 3(a) schneiden (die durchgezogenen die Lichtstrahlen 20a und 20b angebenden Linien). Dann werden die Richtungen, in denen die Lichtstrahlen 20a und 20b von der Vorrichtung 18 abgegeben werden, so geändert, dass sich der Schnittpunkt durch das Zielgebiet 10 zu dessen in 3(a) rechten Seite bewegt. Die Bewegung des Schnittpunkts kann im Wesentlichen kontinuierlich mit gleichmäßiger Geschwindigkeit (oder mit zunehmender oder abnehmender Geschwindigkeit) erfolgen. Wenn z. B. einem oder mehreren Bereichen des Zielgebiet 10 länger oder kürzer Energie zugeführt werden soll, kann der die Zeitdauer, in der der Schnittpunkt der Lichtstrahlen 20a und 20b dort vorliegt, entsprechend länger oder kürzer gewählt werden; dies kann auch als nicht kontinuierliche Bewegung des Schnittpunkts bezeichnet werden. Beispielsweise kann der Schnittpunkt an der Haarwurzel 8 und/oder benachbart zu dieser länger beibehalten werden als an anderen Stellen, um die Haarwurzel zu veröden/zerstören.
3(b) zeigt zwei Lichtstrahlen 20a und 20b, die in die Zielgebiete 12a und 12b von 2(b) abgegeben werden. Die Lichtstrahlen 20a und 20b werden anfänglich so gerichtet abgestrahlt, dass sie einander im Zielgebiet 12a links in 3(b) schneiden (die durchgezogenen die Lichtstrahlen 20a und 20b angebenden Linien). Dann werden die Richtungen, in denen die Lichtstrahlen 20a und 20b von der Vorrichtung 18 abgegeben werden, so geändert, dass sich der Schnittpunkt durch das Zielgebiet 12a zu dessen in 3(b) rechten Seite bewegt.
Danach soll der Schnittpunkt der Lichtstrahlen 20a und 20b im Zielgebiet 12b erzeugt werden. Im Material/Haut zwischen den Zielgebieten 12a und 12b, wo sich z. B. eine nicht zu bestrahlende Haarwurzel 8 befindet, wird kein Schnittpunkt der Lichtstrahlen 20a und 20b erzeugt. Dies kann auf unterschiedliche Weise erreicht werden. Es kann einer oder beide Lichtstrahlen 20a und 20b nicht abgegeben oder erzeugt werden. Es können beide Lichtstrahlen 20a und 20b weiter abgegeben werden, allerdings so, dass sie einander nicht schneiden.
Für eine Bearbeitung/Behandlung des Zielgebiet 12b werden die Lichtstrahlen 20a und 20b anfänglich so gerichtet abgestrahlt, dass sie einander im Zielgebiet 12b links in 3(b) schneiden (die durchgezogenen die Lichtstrahlen 20a und 20b angebenden Linien). Dann werden die Richtungen, in denen die Lichtstrahlen 20a und 20b von der Vorrichtung 18 abgegeben werden, so geändert, dass sich der Schnittpunkt durch das Zielgebiet 12b zu dessen in 3(b) rechten Seite bewegt.
3(c) zeigt zwei Lichtstrahlen 20a und 20b, die in die Zielgebiete 14a, ..., 14f von 2(c) abgegeben werden. Die Lichtstrahlen 20a und 20b werden anfänglich so gerichtet abgestrahlt, dass sie einander im Zielgebiet 12a links in 3(b) schneiden (die durchgezogenen die Lichtstrahlen 20a und 20b angebenden Linien). Dann werden die Richtungen, in denen die Lichtstrahlen 20a und 20b von der Vorrichtung 18 abgegeben werden, so geändert, dass sie sich im Zielgebiet 14b scheiden. Im Material/Haut zwischen den Zielgebieten 14a und 14b wird kein Schnittpunkt der Lichtstrahlen 20a und 20b erzeugt. Auf diese Weise werden Schnittpunkte in den weiteren Zielgebieten 14c, ..., 14f erzeugt.
3(c) zeigt zwei Lichtstrahlen 20a und 20b, die in das Zielgebiet 16 von 2(c) abgegeben werden. Die Lichtstrahlen 20a und 20b werden anfänglich so gerichtet abgestrahlt, dass sie einander im Zielgebiet 16 links in 3(a) schneiden (die durchgezogenen die Lichtstrahlen 20a und 20b angebenden Linien). Dann werden die Richtungen, in denen die Lichtstrahlen 20a und 20b von der Vorrichtung 18 abgegeben werden, so geändert, dass sich der Schnittpunkt durch das Zielgebiet 16 zu dessen in 3(a) rechten Seite bewegt. Hier folgt die Bewegung des Schnittpunkts einer der Krümmung des Zielgebiets 16 folgenden gekrümmten Bahn.
4 veranschaulicht schematisch eine Ausführungsform der Vorrichtung 18 mit einer Lichtquelle 22 (z. B. ein Laser) und einer im Ganzen mit 24 bezeichneten Lichtstrahlabgabe-Einrichtung. Die Lichtstrahlabgabe-Einrichtung 24 weist einen Strahlteiler 26 oder ein oder mehrere andere Mittel (z. B. Prisma, Linse(n), Spiegel etc.) auf, um aus von der Lichtquelle 22 erhaltenen Lichtstrahlung 28 zwei Lichtstrahlen 20a und 20b zu erzeugen.
Die Lichtstrahlabgabe-Einrichtung 24 weist eine im Ganzen mit 30 bezeichnete Lichtstrahlabgaberichtungsänderungs-Einrichtung auf. Die Lichtstrahlabgaberichtungsänderungs-Einrichtung 30 erhält von dem Strahlteiler 26 die Lichtstrahlen 20a und 20b und gibt diese in Richtung auf ein Zielgebiet bzw. Bereiche davon ab. Die Lichtstrahlabgaberichtungsänderungs-Einrichtung 30 weist bei der gezeigten Ausführungsform eine erste Ablenkeinrichtung 32a und eine zweite Ablenkeinrichtung 32b auf. Als Ablenkeinrichtung kann z. B. ein Scanner verwendet werden. Scanner und im speziellen Laserscanner zur Hautbehandlung sind an sich bekannt. Hier ist es allerdings insbesondere bevorzugt, einen erfindungsgemäßen Scanner zu verwenden, der unter Bezugnahme auf 5 näher erläutert wird.
Die Ablenkeinrichtung 32a weist einen Spiegel 34a auf, der um einen Drehpunkt oder Drehachse 36a in wenigstens einer Richtung schwenkbar ist. Der Spiegel 34a kann ein im Wesentlichen planer Spiegel oder ein Spiegel mit gekrümmter Reflexionsfläche sein. Die Stellung des Spiegels 34a wird mittels eines Antriebs gemäß der gewünschten Lichtabgaberichtung positioniert bzw. bewegt. Der Antrieb kann unmittelbar am Spiegel 34a angreifen oder beispielsweise mit einer Welle zusammenwirken, die mit dem Spiegel 34a gekoppelt ist. Eine solche Welle kann z. B. mit der Drehachse 36a zusammenfallen.
Die Ablenkeinrichtung 32b weist ebenfalls einen Spiegel 34b auf, der um einen Drehpunkt oder Drehachse 36b in wenigstens einer Richtung schwenkbar ist. Die Ausführungen bezüglich der Ablenkeinrichtung 32a gelten für die Ablenkeinrichtung 32b entsprechend.
5 veranschaulicht schematisch einen erfindungsgemäßen als Ablenkeinrichtung vorgesehenen Scanner 38. Der Scanner 38 weist als Lichtstrahlablenkungselement einen Scannerspiegel 40 auf, der z. B. als Spiegel 34a oder 34b dienen kann. Der Scannerspiegel 40 ist mit einer Welle 42 gekoppelt und mittels Drehung der Welle 42 bewegbar und positionierbar. Die Welle 42 ist mit einem Antriebselement 44 verbunden, welches gemäß der gezeigten Ausführungsform beispielhaft als Rad ausgebildet ist.
Ein Antrieb 46, kann an dem Antriebselement 44 angreifen kann oder mit diesem in im Wesentlichen kontinuierlicher Wirkverbindung steht. Der Antrieb 46 kann beispielsweise einen Piezoaktor 48 umfassen, der mittels eines bewegbaren Elements 50 an dem Antriebselement 44 angreifen kann, um dieses und damit die Welle 42 und den Scannerspiegel 44 zu bewegen oder positionieren. Das bewegbare Element 50 kann z. B. als durch den Piezoaktor 48 in Schwingung versetzbares Element oder Resonator ausgebildet sein.
Der Scanner 38 umfasst ferner eine Positionsdetektions-Einrichtung 52, mit der der Betriebszustand des Scanners 38, der die Richtung der Lichtstrahlabgabe bestimmt, ermittelt werden kann. Die Richtung der Lichtstrahlabgabe durch den Scanner hängt von der Stellung bzw. Bewegung des Scannerspiegels 40 relativ zu einfallender Lichtstrahlung der Lichtquelle 22 ab. Die Stellung bzw. Bewegung des Scannerspiegels 40 kann durch Erfassung von dessen Positionen (direkte Detektion) und/oder Positionen von Komponenten (indirekte Detektion) erfasst werden, deren Positionen mit denen des Scannerspiegels 40 in einem bekannten Verhältnis stehen. So kann z. B. anhand von Positionen der Welle 42 oder des Antriebselements 44 die Position des Scannerspiegels 40 ermittelt werden.
Bei der in 5(a) dargestellten Ausführungsform erfasst die Positionsdetektions-Einrichtung 52 Positionen (d. h. Stellung(en) und/oder Bewegung(en)) des Antriebselements 44. Die gezeigte Ausführungsform der Positionsdetektions-Einrichtung 52 umfasst eine optische Sensoreinrichtung 54 mit einer Messstrahlquelle 56, die einen Messstrahl 58 auf das Antriebselement 44 hin ausgibt. Der Messstrahl 58 kann ein Lichtstrahl in einem sichtbaren oder infraroten Wellenlängenbereich sein. Ferner umfasst die Sensoreinrichtung 54 mindestens einen Detektor oder Sensor 60, der den vom Antriebselement 44 reflektierten Messstrahl 62 erfasst und ein entsprechendes Messsignal erzeugt. Anhand des reflektierten Messstrahls 62 bzw. dem entsprechenden Messsignal des Sensors 60 bzw. der Sensoren können Aussagen über die Position des Antriebselements 44 und damit des Scannerspiegels 40 gemacht werden.
Die Positionsdetektions-Einrichtung 52 kann eine oder mehrere am Antriebselement 44 (z. B. im Fall eines Rades am Außenumfang) angeordnete optisch detektierbare Markierungen und/oder Strukturen aufweisen, wie z. B. (beispielsweise unregelmäßig beabstandete) Striche, Balken, Löcher, Kanten etc. und/oder Nasen. Der reflektierte Messstrahl 62 hängt von Wechselwirkungen des Messstrahls 58 mit der (den) optisch detektierbaren Markierung(en) ab und lässt so die Position des Antriebselements 44 damit des Scannerspiegels 40 bestimmen.
Auch Ausführungsformen mit einer Positionsdetektion via einer Seitenfläche des Antriebselements 44 oder der Welle 42 (oder einer anderen Komponente, die eine für den Scannerspiegel 40 wirksame Drehachse definiert) sind möglich.
Bei der gezeigten Ausführungsform wird die Position des Antriebselements 44 anhand der Leistung (Lichtleistung) des an der Oberfläche (z. B. Außenumfang) des Antriebselements reflektierten Messstrahls 62 bestimmt. Die Leistung (Lichtleistung) des reflektierten Messstrahls 62 ist im Wesentlichen proportional zur Auslenkung (Drehung) des Antriebselements 44 und kann daher zur Positionsermittlung verwendet werden.
Die direkte und/oder indirekte Detektion von Stellungen und/oder Bewegungen des Scannerspiegels kann ergänzend oder alternativ mittels einer mechanischen und/oder elektrischen und/oder magnetischen Sensoreinrichtung erfolgen.
Mittels der Positionsdetektion kann ermittelt werden, ob der Scannerspiegel 40 in gewünschter Weise positioniert ist und/oder sich bewegt. Abhängig von der Positionsdetektion kann der Antrieb 46 gesteuert werden, um die gewünschte Position und/oder Bewegung zu erreichen. Hierfür kann beispielsweise das Steuersignal (im Allgemeinen ein Pulsweitenmodulations(PWM)-Steuersignal) für den Piezoaktor entsprechend erzeugt werden.
Der Scanner 38 weist ferner eine Dämpfungseinrichtung 64 auf, die wegen ihrer im Folgenden beschriebenen Funktion auch als Bremseinrichtung bezeichnet werden kann. Wie eingangs ausgeführt, kann es bei piezoaktor-basierten Antrieben zu unerwünschten Bewegungen von angetriebenen Komponenten kommen, wie z. B. Schwingungen, Oszillationen während einer Bewegung/Positionierung und/oder Überschwingen bei Erreichen einer gewünschten Stellung. Dies wird durch die Dämpfungseinrichtung 64 verhindert. Die Dämpfungseinrichtung 64 ist ein Mittel, welches durch den Antrieb (aber auch durch externe Einflüsse, wie z. B. Erschütterung etc.) hervorgerufenen Bewegungen von bewegbaren Komponenten des Scanners 38, die die Lichtabgabe und -richtung beeinflussen können, entgegenwirken kann. Die Dämpfungseinrichtung 64 kann beispielsweise mit dem Antriebselement 44, der Welle 42, dem bewegbaren Element 50 und/oder dem Scannerspiegel 40 zusammenwirken.
Bei der in 5(b) dargestellten Ausführungsform wirkt die Dämpfungseinrichtung 64 mit dem Antriebselement 44 zusammen. Die schematisch veranschaulichte Dämpfungseinrichtung 64 ist ungeregelt und umfasst ein elastisches Element 66, z. B. eine Blatt- oder Flachfeder, Metallzunge etc. Das elastische Dämpfungselement 66 steht in Wirkverbindung mit dem Antriebselement 44, beispielsweise indem das elastische Dämpfungselement 66 unter Vorspannung den Außenumfang oder eine Seitenfläche des Antriebselements 44 kontaktiert. Die Kraft der Wirkverbindung zwischen dem elastischen Dämpfungselement 66 und dem Antriebselement 44 ist so gewählt, dass ein Nachschwingen des Antriebselements 44 im Wesentlichen verhindert oder wenigstens auf eine vorgegeben Zeitdauer (z. B. 1–2 ms) beschränkt wird und/oder Oszillationen während einer Bewegung des Antriebselements 44 verhindert oder wenigstens reduziert werden.
Bei der in 5(c) dargestellten Ausführungsform wirkt die Dämpfungseinrichtung 64 mit der Welle 42 zusammen. Die obigen Ausführungen zur Dämpfungseinrichtung 64 nach der 5(b) gelten für die Ausführungsform von 5(c) sowie für Ausführungsformen der Dämpfungseinrichtung 64 entsprechend, die ebenfalls ein elastisches Dämpfungselement verwenden, das z. B. auf den Scannerspiegel 40 wirkt.
5(d) zeigt eine Ausführungsform der Dämpfungseinrichtung 64, die auf den Scannerspiegel 40 wirkt. Diese Ausführungsform weist eine Kontaktfläche 68 auf, deren Form der Einhüllenden von Stellungen und/oder Bewegung eines Teils des Scannerspiegels 40 folgt. Bei der gezeigten Variante entspricht die Form der Kontaktfläche 68 der Einhüllenden für Stellungen und/oder Bewegung eines freien Ende 70 des Scannerspiegels. Das freie Ende 70 und die Kontaktfläche 68 stehen in Wirkverbindung derart, dass aufgrund der Wirkverbindung vorliegende Reibungskräfte oszillierende Bewegungen und/oder Nachschwingen des Scannerspiegels verhindert oder zumindest minimiert werden. Eine vergleichbare Wirkungsweise kann ergänzend oder alternativ durch ein ”schwergängiges” Lager für das Antriebselement 44 und/oder die Welle 42 erreicht werden.
Bei weiteren Ausführungsformen kann die Dämpfungseinrichtung 64 ergänzend oder alternativ eine Wirbelstrombremse verwenden.
Bei einer ungesteuerten Dämpfungseinrichtung 64 werden mittels der Positionsdetektions-Einrichtung 64 für den Scannerspiegel wirksame Positionen und/oder Bewegungen (beispielsweise des Antriebselements) ermittelt. Dies erlaubt eine entsprechende Regelung des Antriebs 48 und somit des Antriebselements 44 und letztendlich des Scannerspiegels 40. Da bekannt ist, wie die Dämpfungseinrichtung 64 Bewegungen des Antriebselements 44, der Welle 42 und/oder des Scannerspiegels 40 entgegenwirkt, kann der Antrieb 48 so gesteuert werden, dass Bewegungen erzeugt werden, denen die Dämpfungseinrichtung 64 so entgegenwirken kann, dass unerwünschte Bewegungen verhindert werden, aber weiterhin gewünschte Bewegungen (insbesondere des Scannerspiegels 40) erzeugt werden.
Bei weiteren Ausführungsformen ist die Dämpfungseinrichtung 64 geregelt. Hierfür kann beispielsweise ein elastisches Dämpfungselement 66 und/oder eine Kontaktfläche 68 verwendet werden, deren Wirkverbindung mit der jeweiligen Komponente variiert wird. So kann z. B. der Druck des elastische Dämpfungselements 66 auf das Antriebselement 44 und/oder der Kontaktfläche 68 auf das freie Scannerspiegelende 70 so variiert werden, dass unerwünschten Bewegungen entgegenwirkende Kräfte und/oder Momente angepasst werden können. Weitere Varianten einer regelbaren Dämpfungseinrichtung 64 können z. B. eine oder mehrere an dem Antriebselement 44 und/oder der Welle 42 angreifende Bremsbacken, direkt oder indirekt (z. B. über das Antriebselement 44) mit der Welle 42 gekoppelte steuerbare Scheiben-, Trommel- oder Wirbelstrombremsen umfassen.
6 veranschaulicht schematisch eine Ausführungsform, bei der die Vorrichtung 18 eine Aufnahmeeinrichtung 72 aufweist. Bei den oben beschriebenen Ausführungsformen liegt der Schnittpunkt von Lichtstrahlen (z. B. der Lichtstrahlen 20a und 20b) außerhalb, beabstandet von der Vorrichtung 18. Bei der Ausführungsform von 6 soll der Lichtstrahlenschnittpunkt in einem Schnittpunkt-Bereich 74 liegen, der innerhalb der Außenabmessungen der Vorrichtung 18 liegt. Der Schnittpunkt-Bereich 74 wird von einer Ausnehmung 76 der Aufnahmeeinrichtung 72 begrenzt. Die Ausnehmung 76 kann z. B. nutartig oder topfartig, halbkugelförmigen oder ellipsoid sein. Der Schnittpunkt-Bereich 74 ist der Bereich in der Ausnehmung 76, in dem die Lichtstrahlen sich schneiden sollen.
Die Ausnehmung 76 kann so ausgebildet sein, dass zu behandelndes/bearbeitendes Haut/Material in diese gelangt, wenn die Vorrichtung 18 das Haut/Material beispielsweise unter Druck kontaktiert. Dies ist auch bei der gezeigten Ausführungsform vorgesehen, die allerdings umfasst eine Einbringeinrichtung, die Haut/Material aktiv in die Ausnehmung befördert. Die Einbringeinrichtung umfasst vorzugsweise eine Pumpe 78, die gesteuert Unterdruck erzeugen kann, um Haut/Material in die Ausnehmung 76 und damit in den Schnittpunkt-Bereich 74 einzubringen, dort zu halten und von dort wieder freizugeben. Mittels der Pumpe 78 kann z. B. ein Hautwulst erzeugt werden, der in der Ausnehmung 76 von Lichtstrahlen aus verschiedenen Richtungen bestrahlt wird, die sich erst im Zielgebiet schneiden.
Um unterschiedliche Bereiche von Haut/Material im Schnittpunkt-Bereich 74 zu positionieren, kann bei Bewegung der Vorrichtung 18 relativ zum Haut/Material die Pumpe 78 abgeschaltet oder so betrieben werden, dass zuvor behandeltes/bearbeitetes Haut/Material freigegeben wird und, wenn die Ausnehmung 76 über danach zu behandelnder/bearbeitendem Haut/Material positioniert ist, dieses in die Ausnehmung 76 gedrängt wird.
Bei weiteren Ausführungsformen können zwei, drei oder mehr Pumpen verwendet werden. Dies kann dazu dienen, die Positionierung unterschiedlicher Bereich von Haut/Material im Schnittpunkt-Bereich 74 zu unterstützen. Bei Verwendung von zwei oder mehr Pumpen können diese selektiv unterschiedlich großen Unterdruck erzeugen, wenn die Vorrichtung 18 relativ zur Haut/Material bewegt wird. Dadurch kann beispielsweise eine Unterdruckverteilung in der Ausnehmung 76 erzeugt werden, die Haut/Material peristaltisch durch die Ausnehmung 76 bewegt.
7 zeigt eine weitere Ausführungsform, die zusätzlich zu der Ausführungsform von 6 eine Positionier-Einrichtung umfasst. Bei der gezeigten Variante weist die Positionier-Einrichtung zwei Rollen oder Walzen 80 auf, die wenigstens teilweise in der Ausnehmung 76 angeordnet sind. Bei weiteren Ausführungsformen können die Rollen/Walzen 80 benachbart zur Öffnung der Ausnehmung 76, aber außerhalb derselben angeordnet sein. In allen Fällen ist es bevorzugt, dass der Schnittpunkt der Lichtstrahlen zwischen den Rollen/Walzen 80 vorgesehen ist.
Die Rollen/Walzen 80 sind drehbar und können in diskreten Schritten oder kontinuierlich über die Oberfläche von zu behandelnder/bearbeitendem Haut/Material bewegt werden. Die Drehbewegung der Rollen/Walzen 80 dabei kann sich nur aufgrund von Reibung mit der Haut-/Materialoberfläche und/oder durch Antrieb der Rollen/Walzen 80 ergeben. Im letzteren Fall können die Rollen/Walzen 80 so gedreht werden, dass sich die Vorrichtung 18 im Wesentlichen selbständig relativ zur Haut/Material bewegt oder positioniert wird; dabei ist es möglich, die Relativbewegung zu steuern, so dass sich beispielsweise eine schrittweise oder gleichförmige gesteuerte Bewegung und/oder eine Positionierung an einer oder mehreren Stellen ergibt.
Insbesondere im Fall von drehantreibbaren Rollen/Walzen 80 können diese das Einbringen von Haut/Material in den Schnittpunkt-Bereich aktiv unterstützen (z. B. in Verbindung mit der Wirkung der Einbringeinrichtung), z. B. indem Drehbewegungen der Rollen/Walzen 80 Haut/Material durch den Schnittpunkt-Bereich bewegen bzw. Haut-/Materialbereiche dort selektiv positionieren.
Ferner ist es vorgesehen, mittels der Rollen/Walzen 80 Relativbewegungen zwischen der Vorrichtung 18 und zu behandelnder/bearbeitendem Haut/Material zu erfassen. Hierfür kann die Drehposition und/oder -bewegung wenigstens einer der Rollen/Walzen 80 ermittelt werden, um z. B. die Verfahrgeschwindigkeit der Vorrichtung 18 zu ermitteln. Die ermittelte Verfahrgeschwindigkeit der Vorrichtung 18 kann z. B. verwendet werden, um einem Benutzer der Vorrichtung 18 anzugeben, ob die Vorrichtung 18 langsamer oder schneller zu bewegen ist.
Die Ausführungsformen von 6 und 7 und deren Varianten können ohne Lichtstrahlabgaberichtungsänderungs-Einrichtung vorgesehen sein. Die Positionierung und/oder Bewegung von Schnittpunkten der Lichtstrahlen im Zielgebiet kann durch die Positionierung und/oder Bewegung der Vorrichtung 18 relativ zur Haut/Material erfolgen, wobei dadurch zu behandelnde/bearbeitendes Haut/Material im Schnittpunkt-Bereich angeordnet wird. Allerdings kann auch bei solchen Ausführungsformen, wie bei den obigen Ausführungsformen, eine Lichtstrahlabgaberichtungsänderungs-Einrichtung verwendet werden.
Die Vorrichtung 18 kann ferner u. a. folgende weitere Funktionen und Komponenten aufweisen:
Bei der Behandlung/Bearbeitung mit Licht kann es zu einer Erwärmung der Haut/Materials kommen. Um diesem entgegenzuwirken kann eine Kühleinrichtung vorgesehen sein. Die Kühleinrichtung kann ein Gebläse aufweisen, um der Haut/Material kühlendes Fluid (z. B. Luft) zuzuführen (”Luftkühlung”). Kühlung kann ergänzend oder alternativ mittels einer oder mehrere Kontaktflächen an der Vorrichtung 18 erreicht werden, die z. B. als Glas-, Kristall- und/oder Metallplatten ausgeführt sind, deren Kontakt mit Haut/Material dieses kühlt (”Kontaktkühlung”). Ergänzend oder alternativ kann auch durch expandierende Gase gekühlt werden (”Gaskühlung”).
Andererseits kann es erforderlich sein, insbesondere vor Beginn und/oder nach Ende einer Behandlung/Bearbeitung, Haut/Material vor- oder nachzuwärmen, beispielsweise mittels einer Infrarot- oder LED-Beleuchtung.
Die Vorrichtung 18 kann Einrichtungen umfassen, um Haut-/Materialparameter, -beschaffenheit etc. zu ermitteln, wie z. B. Temperatur, Haut-/Materialfarbe bzw. Melaningehalt, Dicke, Zusammensetzung etc. Die Temperatur könnte beispielhaft über eine Wärmebildkamera oder ein Laserthermometer erfasst werden, um die Hauttemperatur unter einer kritischen Temperatur halten zu können. Die Haut- bzw. Materialfarbe und ihr Melaningehalt könnten über Kamerasysteme mit absoluter Helligkeitsmessung bestimmt werden, um optimale Behandlungsparameter wählen zu können.
Auch können bildgebende Einrichtungen vorgesehen sein, um z. B. die freiliegende Oberfläche der Haut/Materials und/oder innen liegende Strukturen zu erfassen und zu visualisieren, z. B. mittels einer Kamera, optischer Kohärenztomografie (OCT), Ultraschall, etc.

8 veranschaulicht schematisch eine Bearbeitung von Material mittels sich im Zielgebiet schneidender Lichtstrahlen. Bei dem Beispiel von 8 ist eine Kunststoffschicht 100 auf einer Trägerschicht 102 (z. B. ein anderer Kunststoff oder Metall) angeordnet. Mittels zweier sich in der Kunststoffschicht 100 schneidender Lichtstrahlen 20a und 20b wird an deren Schnittpunkt der Kunststoff der Schicht 100 erwärmt. Bereits erwärmter Kunststoff ist in 8 mit den Bezugszeichen 104 angegeben. Der erwärmte Kunststoff stellt eine Verbindung mit der Trägerschicht 102 her, vergleichbar mit einem Verkleben. Wenn der Schnittpunkt der Lichtstrahlen 20a und 20b in Richtung des Pfeils bewegt wird, kann die Kunststoffschicht 100 über ihre gesamte Kontaktfläche zu der Trägerschicht 102 mit dieser verbunden werden, ohne dass dabei in 8 oberhalb der erwärmten Kunststoffbereiche liegender Kunststoff in unerwünschter Weise durch die Lichtstrahlen 20a und 20b beeinflusst wird. Bezugszeichenliste

Epidermis	2
Dermis	4
Subcutis	6
Haarwurzel	8
Zielgebiet	10
Zielgebiete	12a, 12b
Zielgebiete	14a, ..., 14f
Zielgebiet	16
Vorrichtung	18
Lichtstrahl	20a, 20b
Lichtquelle	22
Lichtstrahlabgabe-Einrichtung	24
Strahlteiler o. dgl.	26
Lichtstrahlung von Lichtquelle	28
Lichtstrahlabgaberichtungsänderungs-Einrichtung	30
Ablenkeinrichtung	32a
Ablenkeinrichtung	32b
Spiegel	34a
Spiegel	34b
Drehpunkt oder Drehachse	36a
Drehpunkt oder Drehachse	36b
Scanner	38
Scannerspiegel	40
Welle	42
Antriebselement	44
Antrieb	46
Piezoaktor	48
Bewegbares Element	50
Positionsdetektions-Einrichtung	52
Sensoreinrichtung	54
Messstrahlquelle	56
Messstrahl	58
Detektor oder Sensor für den reflektierten Messstrahl	60
Reflektierter Messstrahl	62
Dämpfungseinrichtung (Bremseinrichtung)	64
elastisches Element, z. B. eine Blatt- oder Flachfeder, Metallzunge	66
Kontaktfläche	68
Ein freies Ende des Scannerspiegels	70
Aufnahmeeinrichtung	72
Schnittpunkt-Bereich	74
Ausnehmung der Aufnahmeeinrichtung	76
Pumpe	78
Rollen oder Walzen	80
Kunststoffschicht	100
Trägerschicht	102
Erwärmter Kunststoff	104

Claims

Vorrichtung zur Behandlung von Haut mittels Lichtstrahlung, umfassend: – wenigstens eine Lichtquelle (22), jeweils zur Erzeugung von Lichtstrahlung (28), – eine Lichtstrahlabgabe-Einrichtung (24) zur Abgabe von Lichtstrahlung der wenigstens einen Lichtquelle in Form von wenigstens zwei Lichtstrahlen (20a, 20b) in wenigstens zwei unterschiedlichen Richtungen hin auf ein zu behandelndes Zielgebiet in der Haut derart, dass die wenigstens zwei Lichtstrahlen (20a, 20b) einander erst im Zielgebiet schneiden,
Vorrichtung nach Anspruch 1, wobei die wenigstens eine Lichtquelle (22) wenigstens eine der folgenden Lichtquellen umfasst: – eine Laserlichtquelle, – eine Infrarot-Lichtquelle, – eine Licht emittierende Diode (LED), und – eine Excimer-Lampe.
Vorrichtung nach Anspruch 1 oder 2, wobei Lichtstrahlabgabe-Einrichtung (24) wenigstens eines der folgenden Mittel umfasst: – wenigstens eine Linse, – wenigstens einen Spiegel, – wenigstens ein Prisma, – wenigstens ein diffraktives optisches Element, – wenigstens ein refraktives optisches Element, – wenigstens einen Strahlteiler-
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, wobei die Lichtstrahlabgabe-Einrichtung (24) eine wenigstens eine Lichtstrahlabgaberichtungsänderungs-Einrichtung (30) umfasst, die ausgelegt ist, die Abgaberichtung wenigstens eines der wenigstens zwei Lichtstrahlen (20a, 20b) zu ändern, vorzugsweise derart, dass sich der Schnittpunkt der wenigstens zwei Lichtstrahlen (20a, 20b) entlang eines vorgegebenen Wegs bewegt.
Vorrichtung nach Anspruch 4, wobei die Lichtstrahlabgaberichtungsänderungs-Einrichtung (30) wenigstens einen Lichtscanner (38) umfasst.
Vorrichtung nach Anspruch 5, wobei der wenigstens eine Lichtscanner (38) umfasst: – einen Antrieb (46), – ein durch den Antrieb (46) antreibbares Antriebselement (44), – ein mit dem Antriebselement (44) in Wirkverbindung stehendes bewegbares Lichtstrahlablenkungselement (40), und – eine Dämpfungseinrichtung (64), die mit dem Antriebselement (44) und/oder dem bewegbaren Lichtstrahlablenkungselement (40) in Wirkverbindung steht und Bewegungen des Antriebselements (44) und/oder des bewegbaren Lichtstrahlablenkungselements (40) entgegen zu wirken vermag.
Vorrichtung nach Anspruch 6, ferner mit einer Positionsdetektions-Einrichtung (52) zur Detektion einer aktuellen Position des Antriebselements (44) und/oder einer aktuellen Position des bewegbaren Lichtstrahlablenkungselements (40).
Vorrichtung nach einem der vorherigen Ansprüche, ferner mit einer Aufnahmeeinrichtung (72), die einen Schnittpunkt-Bereich (74) für den Schnittpunkt der wenigstens zwei Lichtstrahlen (20a, 20b) definiert und wenigstens einen aktuell zu behandelnden Teil des Zielgebiets in den Schnittpunkt-Bereich (74) aufzunehmen vermag.
Vorrichtung nach Anspruch 8, wobei die Aufnahmeeinrichtung (72) eine Einbringeinrichtung umfasst, die wenigstens den aktuell zu behandelnden Teil des Zielgebiets zu verformen und in den Schnittpunkt-Bereich (74) einzubringen vermag.
Vorrichtung nach Anspruch 8 oder 9, wobei die Einbringeinrichtung eine Pumpe (78) umfasst, um mittels Unterdruck wenigstens den aktuell zu behandelnden Teil des Zielgebiets in den Schnittpunkt-Bereich (74) einzubringen.
Vorrichtung nach einem der Ansprüche 8 bis 10, wobei die Aufnahmeeinrichtung eine Positionier-Einrichtung umfasst, die wenigstens den aktuell zu behandelnden Teil des Zielgebiets auch bei Bewegung der Vorrichtung und der Haut relativ zu einander in dem Schnittpunkt-Bereich (74) zu positionieren vermag.
Vorrichtung nach Anspruch 11, wobei die Positionier-Einrichtung wenigstens zwei bewegbare Positionierelemente (80), vorzugsweise Rollen und/oder Walzen, umfasst.
Vorrichtung zur Bearbeitung eines Objekts mittels Lichtstrahlung, umfassend: – wenigstens eine Lichtquelle (22), jeweils zur Erzeugung von Lichtstrahlung (28), – eine Lichtstrahlabgabe-Einrichtung (24) zur Abgabe von Lichtstrahlung der wenigstens eine Lichtquelle in Form von wenigstens zwei Lichtstrahlen (20a, 20b) in wenigstens zwei unterschiedlichen Richtungen hin auf einen zu behandelnden Zielgebiet in dem Objekt derart, dass die wenigstens zwei Lichtstrahlen (20a, 20b) einander erst im Zielgebiet schneiden.