專利名稱：用于基于光的皮膚病治療裝置的電源的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
公開的技術(shù)一般地涉及用于基于光的皮膚病治療裝置的電源設(shè)計(jì)，并且更具體地涉及開關(guān)電源電路，該開關(guān)電源電路能夠重復(fù)地對(duì)閃光燈施加脈沖以在這樣的治療裝置中發(fā)射期望量的治療光能，而無需由充電電容器提供任何實(shí)質(zhì)的電能。
背景技術(shù)：
多年來，電磁能已被用在大范圍的醫(yī)療應(yīng)用中。在皮膚病領(lǐng)域，在皮膚病治療裝置中已經(jīng)使用激光器、閃光燈/強(qiáng)脈沖光系統(tǒng)(IPL)、以及其它電磁輻射源(特別是在光學(xué)輻射波段內(nèi))，從而永久/臨時(shí)脫毛，促進(jìn)毛發(fā)再生，治療血管性和色素性病變，減少皺紋外表，治療痤瘡，去疣，減少疤痕外表，緊致皮膚，修復(fù)皮膚，減少脂肪團(tuán)，去除紋身等。應(yīng)用于這樣的治療的基于光的皮膚病治療裝置通常被設(shè)計(jì)為以受控方式發(fā)射光能的治療水平，使得施加于皮膚區(qū)域的一個(gè)或多個(gè)光脈沖呈現(xiàn)預(yù)定能量密度水平、波長(zhǎng)范圍、脈沖持續(xù)時(shí)間和脈沖間延遲(inter-pulse delay)以實(shí)現(xiàn)期望治療結(jié)果。適當(dāng)控制發(fā)射光能的參數(shù)的失敗可導(dǎo)致目標(biāo)/非目標(biāo)組織的不良功效和/或過度損害?；贗PL的皮膚病治療裝置通常使用具有脈沖形成電路(這里也被稱作脈沖驅(qū)動(dòng)電路)的開關(guān)電源。遺憾的是，現(xiàn)有技術(shù)中的脈沖形成電路通常依賴于一個(gè)或多個(gè)大的電容器，所述電容器在向一個(gè)或多個(gè)閃光燈放電時(shí)提供主要電能以對(duì)閃光燈施加脈沖，從而發(fā)射治療上有效量的光能。這些相對(duì)大的電容器的尺寸、重量和成本導(dǎo)致笨重和昂貴的治療裝置。因此，特別是在這樣的關(guān)注特別強(qiáng)烈的消費(fèi)市場(chǎng)上，需要繼續(xù)研究和開發(fā)以發(fā)展更小、更輕和成本有效的皮膚病治療裝置。

發(fā)明內(nèi)容
根據(jù)公開的技術(shù)制作的開關(guān)電源能夠以足夠的水平驅(qū)動(dòng)基于IPL的皮膚病治療裝置的閃光燈/對(duì)其施加脈沖，以實(shí)現(xiàn)期望的治療效果，而不招致相對(duì)大的電容元件的尺寸、重量和成本限制。通過驅(qū)動(dòng)皮膚病治療裝置的閃光燈來生成與交流線源的波形內(nèi)的特定位置對(duì)準(zhǔn)的相對(duì)小(相對(duì)于能量密度和/或脈沖持續(xù)時(shí)間是“小”的)的光脈沖序列，改進(jìn)的電源不僅使得合并的足夠的光能能夠在治療上加熱皮膚區(qū)域中的目標(biāo)發(fā)色團(tuán)(例如， 黑色素)而不致使對(duì)周圍組織的不期望的損害，而且提供以下額外的益處基本上不需要從任何充電電容器得到對(duì)應(yīng)的電能。因此，可以顯著減小并入公開的技術(shù)的皮膚病治療裝置的尺寸、重量和成本。在一個(gè)圖示性實(shí)施例中，可在被配置成利于在目標(biāo)皮膚區(qū)域中實(shí)現(xiàn)期望的美容效果(諸如永久/臨時(shí)脫毛、減少皺紋、減少痤瘡、去疣、增加毛發(fā)生長(zhǎng)、減少色素性或血管性病變、減少疤痕外表、緊致皮膚、減少脂肪團(tuán)等)的皮膚病治療裝置內(nèi)實(shí)施公開的技術(shù)的至少一些方面。該改進(jìn)的裝置可包括一個(gè)或多個(gè)能夠產(chǎn)生脈沖的(pulse-able)閃光燈,所述閃光燈能夠發(fā)射足夠的光能以利于實(shí)現(xiàn)期望的美容效果。優(yōu)選地，利用呈現(xiàn)期望發(fā)射譜峰的惰性氣體對(duì)閃光燈加壓，諸如可由氙和/或氪提供并且能夠被設(shè)置為例如半個(gè)大氣壓以上、一個(gè)大氣壓以上等。在一些實(shí)施例中，由閃光燈發(fā)射的至少一些光能可經(jīng)由呈現(xiàn)2平方厘米以上的皮膚接觸表面的光學(xué)透明皮膚接觸元件傳遞到皮膚區(qū)域。該裝置還包括開關(guān)電源，其具有至少交流線電壓檢測(cè)器、脈沖驅(qū)動(dòng)電路和控制電路。交流線電壓檢測(cè)器與交流線源電通信，并動(dòng)態(tài)地生成占空因數(shù)指示該線源的電壓何時(shí)達(dá)到或超過最小操作電壓閾值的信號(hào)。該占空因數(shù)在確定交流線源正提供高線還是低線交流電壓時(shí)是有用的。由交流線電壓檢測(cè)器生成的信號(hào)還可以指示交流線源的頻率。脈沖驅(qū)動(dòng)電路與閃光燈和交流線源電通信，并且提供足夠的電能以對(duì)閃光燈在其預(yù)燃狀態(tài)下施加脈沖，而不從充電電容器得到實(shí)質(zhì)量的電能。由脈沖驅(qū)動(dòng)電路提供給閃光燈的電能的一個(gè)或多個(gè)特征(例如，電流水平、電流脈沖持續(xù)時(shí)間、和/或脈沖間延遲間隔) 至少部分地基于由交流線電壓檢測(cè)器生成的信號(hào)的占空因數(shù)。因此，占空因數(shù)或占空因數(shù)的倒數(shù)可基本上對(duì)應(yīng)于發(fā)射的光能的脈寬。例如，超過最小操作電壓閾值的交流線電壓的占空因數(shù)可基本上與發(fā)射的光能的脈寬相同或大于發(fā)射的光能的脈寬。另外，脈沖驅(qū)動(dòng)電路可包括濾波器電路，其減輕由裝置生成的電磁發(fā)射對(duì)交流線源的影響；整流器電路，其對(duì)由交流線源提供的電能整流；電流傳感器，其提供閃光燈中的電流的指示；降壓調(diào)節(jié)器電路，其接收整流的能量并在控制電路的控制下將對(duì)應(yīng)的調(diào)節(jié)的電流提供給閃光燈；以及與整流器和降壓調(diào)節(jié)器電通信的開關(guān)，其選擇性地使得整流的電能能夠傳遞到降壓調(diào)節(jié)器。
控制電路與脈沖驅(qū)動(dòng)電路和交流線電壓電通信，并且選擇性地使得能夠傳遞來自脈沖驅(qū)動(dòng)電路的足夠的電能以對(duì)閃光燈施加脈沖而發(fā)射治療上足夠量的光能，從而利于實(shí)現(xiàn)期望的美容效果。這些選擇性傳遞至少部分地基于由所述電壓檢測(cè)器生成的信號(hào)。另外， 控制電路可包括與開關(guān)和電流傳感器電通信的比較器，其基于來自電流傳感器的指示與基準(zhǔn)電壓之間的比較而生成信號(hào)以控制開關(guān)；以及與交流線電壓檢測(cè)器和比較器電通信的微處理器，其至少部分地基于由所述電壓檢測(cè)器生成的信號(hào)的占空因數(shù)來確定基準(zhǔn)電壓的水平。微處理器修改基準(zhǔn)電壓以確保閃光燈發(fā)射期望能量密度范圍內(nèi)的光能。微處理器還可響應(yīng)于裝置中的冷卻系統(tǒng)故障、高溫狀況、用戶輸入、保持裝置與皮膚區(qū)域的至少一個(gè)表面物理接觸的裝置失敗、不適當(dāng)?shù)呐渲脿顩r、和/或維修狀況而禁用脈沖驅(qū)動(dòng)電路。皮膚病治療裝置還可以包括預(yù)燃電路，其對(duì)閃光燈提供足以使得閃光燈能夠保持其預(yù)燃狀態(tài)的低電流密度。脈沖驅(qū)動(dòng)電路中的二極管可被用于防止預(yù)燃狀態(tài)期間提供的任何不想要的電能進(jìn)入和不期望地影響脈沖驅(qū)動(dòng)電路的其它元件。該裝置還包括觸發(fā)電路， 其對(duì)閃光燈提供足夠的電能以在預(yù)燃狀態(tài)開始時(shí)啟動(dòng)閃光燈中的電離。皮膚病治療裝置優(yōu)選地被配置為其控制電路使得脈沖驅(qū)動(dòng)電路能夠按照預(yù)定光脈沖序列對(duì)閃光燈施加脈沖。光脈沖序列可包括兩個(gè)以上的光脈沖(優(yōu)選地至少3個(gè)光脈沖)，其中各脈沖持續(xù)時(shí)間在約I微秒與17毫秒之間(優(yōu)選地，針對(duì)耦合到60赫茲的交流線源的系統(tǒng)為約4與6毫秒之間，而針對(duì)耦合到50赫茲的交流線源的系統(tǒng)為約4與8毫秒之間)，光脈沖由例如小于皮膚區(qū)域內(nèi)的目標(biāo)的熱弛豫時(shí)間的脈沖間延遲間隔、至少與非目標(biāo)組織(例如表皮)的熱弛豫時(shí)間一樣大的脈沖間延遲間隔、和/或至少部分地基于與皮膚區(qū)域相關(guān)聯(lián)的皮膚類型的脈沖間延遲間隔分隔開。在一些實(shí)施例中，光脈沖序列每秒重復(fù)一次或多次(優(yōu)選地每O. 5到O. 75秒重復(fù))。在其它實(shí)施例中，光脈沖序列以大于一秒的間隔(例如，大于或等于2秒的間隔)重復(fù)。在一些實(shí)施例中，光脈沖序列基于例如包含閃光燈的手持殼體內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)溫度測(cè)量而以能夠變化間隔重復(fù)。另外，優(yōu)選地調(diào)諧光脈沖序列，用于皮膚區(qū)域中的期望的美容效果。在期望臨時(shí)脫毛的圖示性操作中，該裝置還可被配置為使得光脈沖序列向目標(biāo)皮膚區(qū)域提供約5-10J/ cm2之間(優(yōu)選地約6-8. 5J/cm2之間)的序列的合并能量密度(aggregate fluence)、在約 3-8ms之間的各脈寬、在約3-15ms之間的脈沖間延遲間隔、并且包括至少在約850_1000nm 范圍內(nèi)的波長(zhǎng)。在另一圖示性實(shí)施例中，可在皮膚病治療裝置內(nèi)實(shí)施公開的技術(shù)的至少一些方面，該皮膚病治療裝置包括一個(gè)或多個(gè)能夠產(chǎn)生脈沖的閃光燈、交流線電壓檢測(cè)器和控制電路。選擇閃光燈以使得其能夠發(fā)射足夠的光能以利于在皮膚區(qū)域中實(shí)現(xiàn)期望的美容效果。交流線電壓檢測(cè)器動(dòng)態(tài)地生成占空因數(shù)指示交流線電壓何時(shí)超過最小操作電壓閾值的信號(hào)。該最小操作電壓閾值對(duì)應(yīng)于足以對(duì)閃光燈施加脈沖(在其處于預(yù)燃狀態(tài)下時(shí))以向皮膚區(qū)域發(fā)射治療上有效量的光能的電能水平。該控制電路與交流線電壓檢測(cè)器電通信， 并且至少部分地基于由交流線電壓檢測(cè)器生成的信號(hào)來選擇性地使得期望電流能夠通過閃光燈傳遞。在又一圖示性實(shí)施例中，可在皮膚病治療裝置內(nèi)實(shí)施公開的技術(shù)的至少一些方面，該皮膚病治療裝置包括一個(gè)或多個(gè)能夠產(chǎn)生脈沖的閃光燈、存儲(chǔ)器和脈沖驅(qū)動(dòng)電路。選擇閃光燈以使得其能夠發(fā)射足夠的光能以利于在皮膚區(qū)域中實(shí)現(xiàn)期望的美容效果。存儲(chǔ)器存儲(chǔ)指示閃光燈的一個(gè)或多個(gè)特征的一個(gè)或多個(gè)預(yù)定值。脈沖驅(qū)動(dòng)電路與閃光燈電通信， 并且對(duì)閃光燈重復(fù)地施加脈沖(在其處于預(yù)燃狀態(tài)下時(shí))以向皮膚區(qū)域發(fā)射治療上有效量的光能。由脈沖驅(qū)動(dòng)電路提供給閃光燈的電能不包括來自充電電容器的任何實(shí)質(zhì)電能并且至少部分地基于存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的預(yù)定值。在又一圖示性實(shí)施例中，可在皮膚病治療裝置內(nèi)實(shí)施公開的技術(shù)的至少一些方面，該皮膚病治療裝置包括一個(gè)或多個(gè)閃光燈、存儲(chǔ)器和開關(guān)電源。存儲(chǔ)器存儲(chǔ)指示閃光燈的一個(gè)或多個(gè)特征的一個(gè)或多個(gè)預(yù)定值。開關(guān)電源能夠以足夠的電能對(duì)閃光燈重復(fù)施加脈沖，而不受任何電容器再充電持續(xù)時(shí)間的限制并且不依賴于來自充電電容器的任何實(shí)質(zhì)能量，從而驅(qū)動(dòng)閃光燈發(fā)射足夠的光脈沖序列以利于在皮膚區(qū)域中實(shí)現(xiàn)期望的美容效果。另外，由開關(guān)電源提供的電能的量至少部分地基于存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的預(yù)定值。在又一圖示性實(shí)施例中，可在皮膚病治療裝置內(nèi)實(shí)施公開的技術(shù)的至少一些方面，該皮膚病治療裝置包括一個(gè)或多個(gè)能夠產(chǎn)生脈沖的閃光燈、交流線電壓檢測(cè)器和脈沖驅(qū)動(dòng)電路。交流線電壓檢測(cè)器與交流線源電通信，并且動(dòng)態(tài)地生成交流線電壓何時(shí)達(dá)到、超過或低于最小操作電壓閾值的指示。脈沖驅(qū)動(dòng)電路將脈沖形式的電能提供給閃光燈，以驅(qū)動(dòng)閃光燈發(fā)射足夠的脈沖形式的光能，從而利于在皮膚區(qū)域中實(shí)現(xiàn)期望的美容效果。使得脈沖形式的光能的脈寬基于由交流線電壓檢測(cè)器生成的指示能夠變化。在又一圖示性實(shí)施例中，可在皮膚病治療裝置內(nèi)實(shí)施公開的技術(shù)的至少一些方面，該皮膚病治療裝置包括光學(xué)輻射源(例如，一個(gè)或多個(gè)激光器、發(fā)光二極管、閃光燈和/ 或其它類型的燈或發(fā)光元件)、包含光學(xué)輻射源的手持殼體、感測(cè)殼體內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)溫度的溫度傳感器(其中這樣的溫度實(shí)質(zhì)上受到光學(xué)輻射源的操作影響)、驅(qū)動(dòng)光學(xué)輻射源的電源電路、以及至少部分地基于感測(cè)到的溫度控制電源的控制電路。更具體地，電源電路能夠重復(fù)對(duì)光學(xué)輻射源施加脈沖，以使得光學(xué)輻射源發(fā)射足夠的第一光脈沖序列，從而利于在皮膚區(qū)域中實(shí)現(xiàn)期望的美容效果。另外，控制電路可選擇性地使得電源電路能夠?qū)鈱W(xué)輻射源施加脈沖以發(fā)射第二光脈沖序列，其中，第一和第二光脈沖序列之間的時(shí)間間隔是基于由溫度傳感器在手柄殼體內(nèi)感測(cè)到的一個(gè)或多個(gè)溫度能夠變化的。在又一圖示性實(shí)施例中，可在皮膚病治療裝置內(nèi)實(shí)施公開的技術(shù)的至少一些方面，該皮膚病治療裝置包括一個(gè)或多個(gè)閃光燈；存儲(chǔ)指示閃光燈的一個(gè)或多個(gè)特征的一個(gè)或多個(gè)預(yù)定值的存儲(chǔ)器(例如EEPR0M);能夠替換模塊(cartridge)，其包含閃光燈和存儲(chǔ)器并且利于閃光燈的定期替換；電源，其能夠?qū)㈤W光燈通電以發(fā)射足夠的光學(xué)輻射，從而利于在皮膚區(qū)域中實(shí)現(xiàn)期望的美容效果；以及與電源和存儲(chǔ)器通信的控制電路，控制電路至少部分地基于存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的預(yù)定值而定期致使電源增大提供給閃光燈的電流。存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的一個(gè)或多個(gè)預(yù)定值可以指示閃光燈的老化特征(例如，光輸出的逐漸減小) 和/或閃光燈的效率。在又一圖示性實(shí)施例中，可在用于基于光的皮膚病治療裝置的能夠替換模塊內(nèi)實(shí)施公開的技術(shù)的至少一些方面，其中這樣的能夠替換模塊包括一個(gè)或多個(gè)閃光燈和機(jī)械地耦合到閃光燈的存儲(chǔ)器(例如可使用保持閃光燈與存儲(chǔ)器之間的相對(duì)位置的模塊的殼體來實(shí)現(xiàn)機(jī)械耦合)。存儲(chǔ)器存儲(chǔ)指示一個(gè)或多個(gè)閃光燈特征(諸如老化特征、效率、由閃光燈發(fā)射的濾波的波長(zhǎng)范圍(在該情況下優(yōu)選地，能夠替換模塊被設(shè)計(jì)用于皮膚顏色或皮膚類型的具體范圍)、閃光燈的最大閃光計(jì)數(shù)、和/或驅(qū)動(dòng)閃光燈發(fā)射足夠的光學(xué)輻射以利于在皮膚區(qū)域中實(shí)現(xiàn)期望的美容效果所需要的電流的初始量)的一個(gè)或多個(gè)預(yù)定和/或動(dòng)態(tài)生成的值。存儲(chǔ)在存儲(chǔ)器中的預(yù)定值還可指示授權(quán)能夠替換模塊中包含的閃光燈用在這樣的能夠替換模塊中。能夠替換模塊的殼體包含閃光燈和存儲(chǔ)器，并且還包括呈現(xiàn)百葉窗式或鯡魚骨橫截面的孔口部，孔口部利于閃光燈的冷卻，同時(shí)阻擋至少一些光發(fā)射泄露到閃光燈的電極端部之外。在又一圖示性實(shí)施例中，可在皮膚病治療裝置內(nèi)實(shí)施公開的技術(shù)的至少一些方面，該皮膚病治療裝置包括一個(gè)或多個(gè)能夠產(chǎn)生脈沖的閃光燈，其能夠發(fā)射足夠的光能以利于在皮膚區(qū)域中實(shí)現(xiàn)期望的美容效果；以及窗口，其適于將皮膚區(qū)域中的皮膚表面與在裝置的操作期間生成的至少一些不期望的熱絕緣。窗口優(yōu)選地包括光學(xué)透明材料的第一窗格和第二窗格，其中在第一和第二窗格之間限定密封空間。第二窗格可包括將具有小于約600納米的波長(zhǎng)的至少一些光發(fā)射反射回閃光燈的反射涂層，并且優(yōu)選地由吸收閃光燈的紅外發(fā)射中的至少一些(例如，高于約2000納米)的光學(xué)透明材料組成。第一窗格優(yōu)選地由小于或等于約百萬分之5的羥基成分的光學(xué)透明材料組成并適于放置在該裝置要處理的皮膚區(qū)域中的皮膚表面上。兩個(gè)窗格之間的密封空間可封閉真空或一些空氣或其它氣體。
在又一圖示性實(shí)施例中，可在皮膚病治療裝置內(nèi)實(shí)施公開的技術(shù)的至少一些方面，該皮膚病治療裝置包括能夠在脈沖狀態(tài)期間發(fā)射足夠的光能以利于在皮膚區(qū)域中實(shí)現(xiàn)期望的美容效果的一個(gè)或多個(gè)能夠產(chǎn)生脈沖的閃光燈，連同反射器、光波導(dǎo)和光學(xué)透明窗口。反射器光學(xué)耦合到閃光燈并適于反射由閃光燈發(fā)射的至少一些光能。光波導(dǎo)光學(xué)耦合到反射器并適于輸送由反射器反射的至少一些光能。光學(xué)透明窗口光學(xué)耦合到光波導(dǎo)并適于接收經(jīng)光波導(dǎo)輸送的至少一些光能。當(dāng)閃光燈未在其脈沖狀態(tài)下時(shí)，光波導(dǎo)通常與反射器和/或窗口隔開預(yù)定距離，但是該距離基本上減小，并且在一些實(shí)施例中當(dāng)閃光燈在其脈沖狀態(tài)下時(shí)(例如，當(dāng)發(fā)射一個(gè)或多個(gè)強(qiáng)脈沖光序列時(shí))基本上消除。當(dāng)閃光燈不發(fā)射光脈沖序列時(shí)將距離保持在預(yù)定值利于裝置的冷卻，而在光脈沖序列發(fā)射期間的距離的基本減小以臨時(shí)降低裝置的至少部分的冷卻為代價(jià)改進(jìn)裝置的光學(xué)效率。


結(jié)合附圖，根據(jù)公開技術(shù)的以下詳細(xì)描述將更容易地理解前述討論，在各附圖中， 對(duì)于相似的元件使用相同或相關(guān)的附圖標(biāo)記，在附圖中圖I提供了根據(jù)公開的技術(shù)的至少一些方面制作和操作的圖示性皮膚病治療裝置的三維透視圖；圖2A-2G提供具有可用在圖I的皮膚病治療裝置中的雙閃光燈的圖示性能夠替換模塊的各透視圖，其中圖2A和2B描繪了模塊的前面，圖2C-2E描繪了模塊的背面連同圖示性引腳(pin out)配置，并且圖2F-2G描繪了具有圖示性百葉窗式或鯡魚骨形的孔口設(shè)計(jì)的模塊的橫截面圖；圖3A-3E與圖2A-2E基本相同，除了圖3A-3E示出了可替換光模塊包含單個(gè)閃光燈的示例性實(shí)施例；圖4提供了合并根據(jù)公開的技術(shù)的實(shí)施例操作的圖示性開關(guān)電源的皮膚病治療裝置的高級(jí)系統(tǒng)圖；圖5提供了操作根據(jù)公開的技術(shù)的實(shí)施例的圖4的皮膚病治療裝置的圖示性方法的流程圖；圖6是示出了相對(duì)于足以操作圖4的皮膚病治療裝置的最小操作電壓閾值可出現(xiàn)在整流的交流線源的高線和低線交流電壓狀況的信號(hào)圖；圖7是由交流線電壓檢測(cè)器生成的圖示性信號(hào)的信號(hào)圖，其指示圖6所示的整流的交流線源的頻率和高/低線交流電壓狀況；圖8是表示在圖16的控制電路的控制下并根據(jù)圖5所描繪的方法，響應(yīng)于操作圖 13-15的預(yù)燃、觸發(fā)、和脈沖驅(qū)動(dòng)電路而施加在基于光的皮膚病治療裝置中的一個(gè)或多個(gè)閃光燈兩端的圖示性電壓波形的信號(hào)圖；圖9是表示通過一個(gè)或多個(gè)閃光燈并對(duì)應(yīng)于圖8所示的電壓波形的圖示性電流波形的信號(hào)圖；圖10是表示當(dāng)這樣的閃光燈經(jīng)受圖8和圖9的電壓和電流波形時(shí)由一個(gè)或多個(gè)閃光燈發(fā)射的光的信號(hào)圖；圖11提供了當(dāng)經(jīng)受圖10所描繪的光發(fā)射時(shí)位于表皮之下的皮膚區(qū)域的目標(biāo)組織的圖示性熱分布；
圖12提供了當(dāng)經(jīng)受圖10所描繪的光發(fā)射時(shí)非目標(biāo)、表皮組織的圖示性熱分布；圖13提供了被設(shè)計(jì)為操作根據(jù)公開的技術(shù)的實(shí)施例的基于光的皮膚病治療裝置的電源的圖示性預(yù)燃電路的示意圖；圖14提供了被設(shè)計(jì)為操作根據(jù)公開的技術(shù)的實(shí)施例的基于光的皮膚病治療裝置的電源的圖示性觸發(fā)電路的示意圖；圖15提供了被設(shè)計(jì)為操作根據(jù)公開的技術(shù)的實(shí)施例的基于光的皮膚病治療裝置的電源的圖示性脈沖驅(qū)動(dòng)電路的示意圖；以及圖16提供了被設(shè)計(jì)為操作根據(jù)公開的技術(shù)的實(shí)施例的基于光的皮膚病治療裝置的電源的圖示性控制電路的示意圖。
具體實(shí)施例方式除非另有指定，示出的實(shí)施例可被理解為提供改變某些實(shí)施例的細(xì)節(jié)的示例性特征，因此，除非另有指定，在實(shí)質(zhì)上不背離公開的系統(tǒng)或方法的情況下，可以另外組合、互連、按順序排列、分離、交換、定位、和/或重排示例的結(jié)構(gòu)元件、部件、模塊、元件、電路、和/ 或方面。另外，附圖中示出的元件主要被設(shè)置為利于理解公開的技術(shù)并且不必按比例繪制。為了本公開內(nèi)容的目的，術(shù)語“電路”是指以基本任何適當(dāng)?shù)姆绞交蚪M合布置的電學(xué)(模擬或數(shù)字)、電子、光學(xué)、聲學(xué)、機(jī)械、磁、電磁、電-光、光電子、光子、電磁、和/或電-聲元件等的互連，以執(zhí)行一個(gè)或多個(gè)期望功能。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到針對(duì)特定電路描述的功能可并入一個(gè)或多個(gè)其它電路，電路中的特定元件可與不同電路共用，和/ 或在不會(huì)不利地影響公開的技術(shù)的操作的情況下電路本身可被另外組合、互連、分離、和/ 或組織，并由此旨在將電路僅用于說明的目的。除了清楚地相反闡述之外，術(shù)語“基本”可被廣義地解釋為指示精確的關(guān)系、狀況、 布置、方向、和/或其它特征，連同如本領(lǐng)域的技術(shù)人員所理解的它們的偏差，達(dá)到以下程度使得這樣的偏差實(shí)質(zhì)上不會(huì)影響公開的方法和系統(tǒng)。另外，術(shù)語“光”和“光學(xué)輻射”可互換使用，并且提及的“波長(zhǎng)”與呈現(xiàn)此上下文中描述的類型的波長(zhǎng)的光學(xué)輻射相關(guān)。術(shù)語“裝置”和“系統(tǒng)”也可互換使用，術(shù)語“電路”和 “供應(yīng)”也可互換使用?；诠獾钠つw病治療裝置通常依賴于一個(gè)或多個(gè)激光器、閃光燈、和/或LED的譜發(fā)射，從而提供足夠的光學(xué)輻射以熱治療期望的表皮或真皮狀況。具體地，閃光燈提供用于生成呈現(xiàn)期望波長(zhǎng)范圍的強(qiáng)脈沖光的靈活和成本有效的手段，可(通過濾波和/或波長(zhǎng)轉(zhuǎn)換)調(diào)諧該波長(zhǎng)范圍以利于目標(biāo)皮膚區(qū)域中的期望的美容或非美容效果。閃光燈是具有光學(xué)透明外罩(例如由熔融石英/硅石、硼硅酸鹽等制成)的氣體放電裝置，該外罩在每端被密封到電極組件上并用惰性氣體(例如，氙、氪等)填充到期望壓強(qiáng)(例如，半個(gè)大氣壓、一個(gè)大氣壓等)。在發(fā)射光學(xué)輻射之前，閃光燈的阻抗初始由于陰極和陽極之間的未電離的惰性氣體的電阻率而相對(duì)高。為了發(fā)射光學(xué)輻射，必須電離閃光燈中的氣體，這還將導(dǎo)致急劇減小的阻抗。通過使用如本領(lǐng)域的技術(shù)人員已知的外部、系列注入、或偽系列注入觸發(fā)方案對(duì)閃光燈的電極組件施加高電壓觸發(fā)脈沖(例如，200納秒到 I毫秒內(nèi)6-10千伏)來例示這樣的電離。一旦氣體被電離，它就發(fā)射跨越寬的波長(zhǎng)譜的光學(xué)輻射。發(fā)射的光學(xué)輻射的量至少部分地取決于氣體電離的程度，氣體電離的程度受到跟隨觸發(fā)脈沖、在電極之間供應(yīng)的電流密度的影響。較高的電流密度導(dǎo)致強(qiáng)光發(fā)射(這里被稱作閃光燈的“脈沖狀態(tài)”)，而較低的電流密度導(dǎo)致電離的氣體作為薄流光(thin streamer of light)出現(xiàn)在閃光燈的電極之間(這里被稱作閃光燈的“預(yù)燃狀態(tài)”)。閃光燈的壽命隨著脈沖狀態(tài)期間提供的電能的持續(xù)時(shí)間和峰增加而降低，其中閃光燈最終經(jīng)由其光學(xué)透明外罩的毀滅性破壞、破裂、或通過發(fā)射的光的逐漸減少而故障。當(dāng)期望強(qiáng)光脈沖序列時(shí)， 優(yōu)選地在脈沖間時(shí)段期間在預(yù)燃狀態(tài)下操作閃光燈，或在脈沖狀態(tài)下以相對(duì)低強(qiáng)度水平操作閃光燈以減小對(duì)閃光燈的熱和機(jī)械沖擊，從而延長(zhǎng)其使用壽命?；陂W光燈的皮膚病治療裝置的設(shè)計(jì)者花費(fèi)大量精力開發(fā)這樣的電源，該電源能夠驅(qū)動(dòng)閃光燈發(fā)射呈現(xiàn)期望脈沖分布(profile)的光學(xué)輻射，同時(shí)保持可靠的電源特性、 閃光燈的商業(yè)合理的預(yù)期壽命、以及低的裝置/電源成本。這些有競(jìng)爭(zhēng)力的益處難以一致， 并使現(xiàn)有技術(shù)裝置的制造商使用昂貴的基于電容器的電源，該電源存儲(chǔ)在微處理器的控制下驅(qū)動(dòng)閃光燈的大量電能，從而相比于裝置/電源成本，極大地支持期望光脈沖分布的生成。重要的是，注意到傳統(tǒng)上在臨床環(huán)境下操作現(xiàn)有技術(shù)裝置，其中成本是重要的但次要的是因素。相反地，以消費(fèi)市場(chǎng)為目標(biāo)的裝置的商業(yè)成功取決于以低得多的成本實(shí)現(xiàn)適當(dāng)?shù)闹委熜Ч?。發(fā)明人認(rèn)識(shí)到存在可用于任何特定皮膚病治療的若干光脈沖序列以及可以在這些序列之中進(jìn)行合適選擇(以及相對(duì)于輸入交流波形例示這樣的光脈沖序列時(shí)的仔細(xì)定時(shí))，使得基本上可直接從交流線得到由電源提供的電能以在其脈沖狀態(tài)期間驅(qū)動(dòng)閃光燈， 而無需從充電電容器提供任何實(shí)質(zhì)電能(例如，小于由電容器提供所需電能的約10%，而其余部分從交流線得到)，從而產(chǎn)生對(duì)于消費(fèi)市場(chǎng)而言商業(yè)上可行的、低成本和有效皮膚病治療裝置。例如，公開的技術(shù)可以并入以臨時(shí)脫毛為目標(biāo)的圖示性基于光的皮膚病治療裝置之內(nèi)，其中交流線源以60HZ提供120伏特(每個(gè)半周期的持續(xù)時(shí)間為8. 3毫秒)，在該情況下裝置可被配置成發(fā)射具有多個(gè)脈沖(例如，4個(gè)脈沖)的光脈沖序列，所述多個(gè)脈沖在皮膚治療表面上提供約6-8. 5焦耳每平方厘米之間的合并能量密度，其中每個(gè)脈沖呈現(xiàn)高達(dá)約5. 8毫秒的脈寬(對(duì)應(yīng)于8. 3毫秒交流半周期中的高于圖示性最小操作電壓閾值的部分)和約2. 5毫秒的脈沖間延遲(對(duì)應(yīng)于周期的峰值之后下降到最小操作電壓閾值之下的交流半周期的此部分、連同上升到最小操作電壓閾值的下一交流半周期的部分)。該圖示性光脈沖序列的選擇使得在交流線的電壓大于或等于約107伏特(對(duì)應(yīng)于圖示性最小操作電壓閾值)的時(shí)段期間，在其脈沖狀態(tài)期間提供給閃光燈的電能的大部分基本上能夠直接從全波、整流的交流線源得到。類似地，每個(gè)脈沖具有高達(dá)約7毫秒的持續(xù)時(shí)間和約3毫秒的脈沖間延遲的圖示性光脈沖序列(包括例如3個(gè)脈沖)適用于以下情形交流線源以 50Hz提供240伏特(每個(gè)半周期的持續(xù)時(shí)間為10毫秒)。另外，公開的技術(shù)可被配置成針對(duì)光脈沖序列中的各脈沖中的每個(gè)提供固定的脈寬和/或針對(duì)光脈沖序列本身提供固定的合并脈寬，以確保相同或不同治療期內(nèi)緊密控制的治療能量參數(shù)的可重復(fù)性。例如，在期望固定脈寬的場(chǎng)景下，公開的技術(shù)初始確定交流半周期中的高于最小操作電壓的該部分是否具有足夠的持續(xù)時(shí)間來支持用于使皮膚病治療裝置中的一個(gè)或多個(gè)閃光燈產(chǎn)生脈沖的電能的脈寬。如果在交流半周期中找到足夠的持續(xù)時(shí)間，則公開的技術(shù)操作皮膚病治療裝置，使得它驅(qū)動(dòng)閃光燈以在交流半周期處于或高于最小操作電壓的時(shí)間段內(nèi)發(fā)射治療水平的光學(xué)輻射。如果交流半周期的持續(xù)時(shí)間不足以驅(qū)動(dòng)閃光燈(若要求)，則識(shí)別出錯(cuò)誤狀況并向皮膚病治療裝置的用戶報(bào)告錯(cuò)誤狀況。類似地，各個(gè)脈沖的脈寬中具有某一可變性可以是有利的，只要光脈沖序列的合并的脈寬保持固定即可。例如，光脈沖序列中的第一脈沖的脈寬可以稍微短于其它脈沖的脈寬，其中在交流半周期的峰(顯著高于最小操作電壓閾值)附近例示第一脈沖以利于閃光燈的觸發(fā)，而不損失由光脈沖序列施加于目標(biāo)皮膚治療區(qū)域的治療光學(xué)輻射的合并量。替選地，公開的技術(shù)能夠以更靈活的布置被配置為對(duì)各脈沖和/或針對(duì)光脈沖序列本身提供可變脈寬，以動(dòng)態(tài)地解決可出現(xiàn)在交流線源上的下跌或“低線”狀況、閃光燈退化、皮膚治療區(qū)域之間的改變的皮膚類型、或者可能改變操作或治療狀況的其它情形。例如，為了在可在交流線源上遇到的不同高或低線狀況下適當(dāng)?shù)夭僮?，公開的技術(shù)可包括交流線電壓檢測(cè)器，其動(dòng)態(tài)地識(shí)別交流半周期的超過最小操作電壓閾值的部分，而與經(jīng)由交流線源接收的電能的具體狀況無關(guān)，然后使用處理器確定(經(jīng)由計(jì)算、表查找、或其它方式)適當(dāng)?shù)拿}寬、脈沖間延遲、和/或脈沖序列，脈沖序列能夠驅(qū)動(dòng)一個(gè)或多個(gè)閃光燈以對(duì)關(guān)注的皮膚區(qū)域發(fā)射治療上有效量的光能。另外，公開的技術(shù)可以響應(yīng)于閃光燈退化/老化特征來修改最小操作電壓閾值， 使得定期地增大閾值以更容易地提供更大的電流，由此驅(qū)動(dòng)閃光燈，該閃光燈隨著閃光燈老化/退化而更難以提供相對(duì)一致的光輸出?？赏ㄟ^提供存儲(chǔ)與閃光燈老化/退化特征有關(guān)的標(biāo)記連同其它有用信息(例如，閃光燈效率、最大閃光計(jì)數(shù)、當(dāng)前閃光計(jì)數(shù)、驅(qū)動(dòng)閃光燈以發(fā)射治療水平的光學(xué)輻射的需要的電流的初始量、由閃光燈發(fā)射的濾波后的波長(zhǎng)的范圍、制造批量信息、與光學(xué)子系統(tǒng)的其它部分相關(guān)的標(biāo)記等)的存儲(chǔ)器，來協(xié)助該功能。在并入這樣的存儲(chǔ)器的實(shí)施例中，期望在能夠替換模塊內(nèi)包括閃光燈和存儲(chǔ)器，能夠替換模塊能夠容易地插入皮膚病治療裝置中或從其移除。公開的技術(shù)還可以改變光脈沖序列本身的合并持續(xù)時(shí)間(例如，通過在稍微比可應(yīng)用交流半周期的持續(xù)時(shí)間的倍數(shù)大的各脈沖之間插入較大的脈沖間延遲，或者插入更多個(gè)各脈沖)，以適應(yīng)目標(biāo)和非目標(biāo)組織的不同熱弛豫時(shí)間(例如，針對(duì)較黑的皮膚類型使脈沖間延遲的持續(xù)時(shí)間變長(zhǎng))和/或不同的皮膚病治療。在一些實(shí)施例中，在治療期內(nèi)單個(gè)光脈沖序列施加于皮膚治療區(qū)域，而在其它實(shí)施例中，在治療期內(nèi)多于一個(gè)的光脈沖序列可施加于同一皮膚治療區(qū)域的部分或全部。在圖示性皮膚病治療裝置的操作期間重復(fù)光脈沖序列的速率可以至少部分地基于導(dǎo)致發(fā)射單個(gè)光脈沖序列的按鈕的瞬間按壓(當(dāng)相對(duì)小/限制的皮膚區(qū)域(例如，約1-6 平方厘米之間)要進(jìn)行斑點(diǎn)治療時(shí)是特別有用的)，或者當(dāng)安全互鎖部件在導(dǎo)致發(fā)射重復(fù)光脈沖序列的擴(kuò)展時(shí)間段內(nèi)保持接合時(shí)的瞬時(shí)/持續(xù)按鈕按壓(當(dāng)治療較大皮膚區(qū)域(例如，大于約6平方厘米)時(shí)是特別有用的)。在一些實(shí)施例中，重復(fù)光脈沖序列能夠以大于或等于約2. 25秒的間隔發(fā)生，但是優(yōu)選地以諸如約O. 4-1秒之間的更短的間隔發(fā)生，最優(yōu)選地在約O. 5-0. 75秒之間，使得治療光能能夠以滑動(dòng)方式施加于相鄰皮膚治療區(qū)域。簡(jiǎn)要地概括，現(xiàn)在參照?qǐng)D1，可以在圖示性皮膚病治療裝置100內(nèi)實(shí)施公開的技術(shù)的至少一些方面，該裝置具有由長(zhǎng)度優(yōu)選為5英尺以上的柔性線纜106互連的底座102和手柄(hand piece) 104。裝置100還包括將底座102與交流線源(未示出)互連的電源線纜(未示出)。裝置100優(yōu)選地被確定尺寸為利于在終端用戶環(huán)境中(例如用戶的家、旅店房間等內(nèi))容易存儲(chǔ)和運(yùn)輸，并且在一個(gè)圖示性實(shí)施例中呈現(xiàn)如下尺度長(zhǎng)度小于約9. 5英寸，寬度小于約6. 5英寸，以及高度小于約3. 5英寸(或者當(dāng)手柄104插入底座102上的其托架110中時(shí)合并高度小于約6英寸)。底座102的殼體優(yōu)選地由塑料材料制成，并且包括開關(guān)電源(下面更全面討論的)，其適于驅(qū)動(dòng)手柄104中的一個(gè)或多個(gè)閃光燈112以發(fā)射期望的治療光分布；以及用戶界面108，其向用戶提供狀態(tài)信息(例如，正常/錯(cuò)誤操作狀況、保持閃光的標(biāo)記、操作模式、 與裝置100對(duì)于用戶的皮膚類型的適用性有關(guān)的標(biāo)記等)；以及控制結(jié)構(gòu)元件，其能夠?qū)崿F(xiàn)或利于裝置100的控制和操作(例如，電力水平設(shè)置、操作模式選擇器、皮膚類型檢測(cè)器111
坐^
寸/ ο手柄104的殼體也優(yōu)選地由塑料材料制成，并且包括冷卻系統(tǒng)(例如，可變速風(fēng)扇)、溫度測(cè)量部件、用戶界面部件(例如，閃光啟動(dòng)按鈕113)、安全互鎖部件(例如，電容式或機(jī)械式皮膚接觸元件)、光學(xué)系統(tǒng)(包括例如一個(gè)或多個(gè)閃光燈112、彎曲的、有角度的、或平坦的鏡面/漫反射器、光波導(dǎo)105、和/或光學(xué)透明的窗口)等。雖然手柄104能夠被配置為使得不可由終端用戶使用，但是優(yōu)選地將手柄104配置為使得其把手114、可替換光模塊116、和/或前端罩(nose cap) 118可被分離以利于定期維護(hù)和修理。把手114優(yōu)選地包括冷卻系統(tǒng)、溫度測(cè)量部件和用戶界面部件?？商鎿Q光模塊116優(yōu)選地包括一個(gè)或多個(gè)閃光燈112 (閃光燈112在其上可包含特定反射涂層以濾掉不期望的波長(zhǎng))、反射器、以及存儲(chǔ)閃光燈112的一個(gè)或多個(gè)特征的存儲(chǔ)器(未示出)。前端罩118優(yōu)選地包括光波導(dǎo) 105 (例如，基本矩形、中空和鏡面的光導(dǎo)管，其優(yōu)選地具有銀涂層并且具有至少約15毫米的長(zhǎng)度)、光學(xué)透明的窗口(該窗口在其上可包括反射涂層)、以及安全互鎖部件。在一些實(shí)施例中，可替換光模塊116內(nèi)的部件可以并入前端罩118并作為前端罩118的集成部分， 使得集成的前端罩用作單個(gè)用戶可替換部件，而不是具有可分開替換的光模塊和前端罩。在皮膚病治療期內(nèi)，通過光學(xué)輻射的前端罩118的前面外部殼體的部分基本位于皮膚上，使得皮膚接觸元件檢測(cè)殼體相對(duì)于關(guān)注的皮膚治療區(qū)域的接近度，并使得能夠安全地操作裝置100。由閃光燈112發(fā)射的光通過前端罩118的光學(xué)透明的窗口被濾波(通過例如大于約600納米并優(yōu)選大于650納米的波長(zhǎng))和傳送，使得它入射到皮膚治療區(qū)域上。閃光燈112的操作在脈沖狀態(tài)下生成需要由冷卻系統(tǒng)分散的顯著量的熱。遺憾的是，適于消費(fèi)市場(chǎng)的成本有效的空氣冷卻裝置100對(duì)于消除此熱不是非常有效的，由此可能前端罩中的窗口可達(dá)到超過適于在皮膚表面上放置的閾值的溫度。因此，針對(duì)于消費(fèi)市場(chǎng)的空氣冷卻的皮膚治療裝置100應(yīng)以防止窗口置于與皮膚接觸的情況下的過熱的方式(例如， 通過增加連續(xù)光脈沖序列之間的時(shí)間段來減小閃光燈112的閃光率，使得冷卻系統(tǒng)具有足夠的時(shí)間冷卻窗口)操作，使窗口凹入前端罩118的殼體內(nèi)(對(duì)于約2平方厘米的窗口，凹入了至少例如4毫米)使得窗口在治療期內(nèi)不與皮膚接觸，或者提供使接觸皮膚的窗口與加熱源(例如，閃光燈112和/或金屬導(dǎo)光管105)絕緣的配置。在該最后的情景下，窗口可作為雙窗格窗口而在兩個(gè)窗格之間配置有密封空間。 該密封空間可包括部分真空、諸如氙的氣體、或僅空氣。最接近閃光燈112的內(nèi)窗格優(yōu)選地包括反射涂層，以濾掉至少一些不期望的波長(zhǎng)(例如，對(duì)于脫毛/減毛皮膚病治療，低于約600納米和/或高于1200納米的波長(zhǎng))并由具有大量羥基成分(例如，大于約百萬分之 100)的硼硅酸鹽制成，而被設(shè)計(jì)為基本安放在皮膚上的外窗格優(yōu)選地由呈現(xiàn)相對(duì)低的羥基成分(例如，小于約百萬分之50，并優(yōu)選地小于或等于約百萬分之5)的熔融石英/硅石的專用復(fù)合物制成。以這種方式，內(nèi)窗格本身的相對(duì)高的羥基復(fù)合物通過吸收高于2000納米的不期望的紅外發(fā)射中的一些來補(bǔ)充其上發(fā)射涂層的過濾能力，同時(shí)使得任何其余低水平紅外發(fā)射(在約2000-4000納米之間或更高)基本無阻礙地通過外窗格，而不會(huì)過度地升高外窗格的溫度。通過外窗格并到皮膚上的其余不期望的紅外發(fā)射具有顯著減小的能量密度，并且對(duì)于皮膚不是有害的，并且不會(huì)另外不利地?fù)p害皮膚病治療的效果。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到窗口中的窗格數(shù)可多于兩個(gè)和/或窗格之間的空間可以是開放的(即，在至少2側(cè)沒有密封)以提供冷卻空氣、氣體或液體的流動(dòng)以在其間通過。除了防止皮膚過熱之外，空氣冷卻的皮膚病治療裝置100還必須將其部件的溫度保持在安全操作范圍內(nèi)，而不允許當(dāng)操作裝置100時(shí)有損于用戶的體驗(yàn)的過度光泄露(例如，多于約3焦耳)。手柄104和/或底座102內(nèi)的一個(gè)或多個(gè)溫度傳感器能夠生成指示可例如通過進(jìn)入冷卻模式、增加手柄104和/或底座102中的風(fēng)扇的速度、和/或減小重復(fù)光脈沖序列的速率而緩解的過度或接近過度溫度的信號(hào)，在冷卻模式中，防止裝置100驅(qū)動(dòng)其閃光燈112進(jìn)入脈沖狀態(tài)直到達(dá)到預(yù)定安全溫度為止。可以在手柄104中的進(jìn)/出氣孔口 120/122的量、方向、位置和配置進(jìn)行合適選擇，以確保期望的氣流同時(shí)防止過度光泄露。例如，進(jìn)氣孔口 120可位于手柄104的前端罩 118上，而出氣孔口 122可基本上位于手柄104的線纜端部附近，從而使相對(duì)熱的排放氣在遠(yuǎn)離皮膚治療區(qū)域的方向上排出。更可能經(jīng)受在裝置100的操作期間被不期望地泄露到閃光燈112的電極端部之外、和/或閃光燈112與光波導(dǎo)105之間的間隙之外的光能的至少一些孔口被優(yōu)選地配置為使得冷卻空氣能夠通過，同時(shí)使用例如百葉窗式或鯡魚骨形的孔口減小或基本消除該泄露的光能透射到手柄104之外?？卓诳捎煞瓷洳牧?例如，白色聚四氟乙烯、鋁等)制成以將泄露的光中的至少一些反射回手柄104的內(nèi)部，或者可由吸收材料(例如，有色材料)制成使得入射到孔口上的至少顯著量的泄露的光被吸收。替選地或組合地，呈現(xiàn)這樣的百葉窗、鯡魚骨或其它適合形狀的配置的孔口可形成能夠替換模塊116 的部分，以在泄露的光發(fā)射出模塊之前基本上將其捕獲。將這樣的孔口并入能夠替換模塊 116的益處包括由于它們對(duì)泄露的光的吸收而減小傳輸?shù)狡渌直臒崃?，并且在孔口由反射材料制成的情況下，使至少一些泄露的光改變方向回到期望的光學(xué)路徑以使得皮膚治療區(qū)域上的總能量密度增加。圖2A-2G提供了具有可用在皮膚治療裝置100中的雙閃光燈112的圖示性可替換光模塊116的各透視圖，而圖3A-3E提供了具有單閃光燈112的圖示性可替換光模塊116 的類似視圖。更具體地，圖2A-2B和圖3A-3B描繪了模塊116的前(即，光發(fā)射側(cè))殼體， 其中與閃光燈的弧光的位置對(duì)應(yīng)地限定基本開口區(qū)域202，該開口區(qū)域202使得光能能夠基本無阻礙地透射到相鄰光波導(dǎo)105中(圖I)。該圖示性實(shí)施例的孔口配置增強(qiáng)模塊116 的結(jié)構(gòu)支持，并使得期望的氣流能夠通過其，同時(shí)防止用戶可能在其電極附近觸摸熱的閃光燈112。圖2F的百葉窗式孔口 204還被特制為阻擋(即，反射回和/或吸收)不期望泄露到閃光燈112的電極端部之外的更多的光能，而基本上不限制氣流通過這樣的閃光燈112。 類似地，相比于圖2F的百葉窗式孔口，圖2G的鯡魚骨形孔口 206雖然通過犧牲一些氣流的方式，但適于阻擋甚至更多泄露的光。雖然結(jié)合雙閃光燈配置示出了圖2F和圖2G中描繪的百葉窗式和鯡魚骨孔口 204、206，但是它們還可以并入具有單閃光燈112或多于兩個(gè)閃光燈112的可替換光模塊116的前外殼中。雖然百葉窗式孔口 204和鯡魚骨孔口 206被描繪為沿著可替換光模塊116的前外殼水平地延伸，但是它們可在前殼體中被豎直地或以基本任意角度定向，而不會(huì)不利地影響裝置100的操作。另外，百葉窗式和鯡魚骨孔口 204、 206可包括以相同或不同對(duì)準(zhǔn)/布置按照一個(gè)在另一個(gè)前面的方式堆疊的更多個(gè)這樣的孔口，從而產(chǎn)生基本阻止泄露的光通過的曲徑，而不過度犧牲冷卻閃光燈112和能夠替換模塊116的其它元件所需的氣流。還能夠以各種形狀和結(jié)構(gòu)(諸如波狀、網(wǎng)狀、六邊形、或蜂巢狀結(jié)構(gòu)等)配置允許期望氣流通過的光阻擋孔口。圖2C-2E和圖3C-3E示出了圖2A-2B和圖3A-3B所示的能夠替換模塊116的后側(cè)的不例性殼體。殼體的該部分限定了利于冷卻空氣通過模塊116的其它部分和閃光燈的兩個(gè)基本開口區(qū)域210。開口區(qū)域210之間的后殼體的基本中心區(qū)域212以到閃光燈的固定接近度定位反射器214 (圖2G)。雖然該反射器214被描繪為平坦的，但是它能夠采用各種彎曲的、有角度的、微凹的、或其它形狀/結(jié)構(gòu)，并且可以由漫反射或鏡面反射材料制成。后殼體還包括用于傳送足以電離閃光燈112中的氣體的電觸發(fā)脈沖的觸發(fā)銷216、傳送足以保持閃光燈112中的預(yù)燃狀態(tài)和脈沖狀態(tài)的電流的陽極和陰極銷218、以及存儲(chǔ)操作閃光燈112和裝置100時(shí)(具體地在閃光燈112的光輸出隨著時(shí)間退化時(shí))有用的閃光燈特征數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)器(未示出)的輸入-輸出銷220。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到這些銷216-220 的特定安放僅是圖示性的，并且各種銷安放是可能的；例如，如圖2C、2E、3C和3E所示可彼此接近地定位陽極和陰極銷218或如圖2D和3D所示可將陽極和陰極銷218定位在后殼體的相對(duì)側(cè)。更詳細(xì)地，現(xiàn)在參照?qǐng)DI和圖4，根據(jù)公開的技術(shù)制作的圖示性的基于閃光燈的皮膚病治療裝置100包括使得用戶能夠與裝置100交互的用戶界面108、生成并向皮膚治療區(qū)域傳送治療量的光學(xué)輻射的光學(xué)系統(tǒng)404、將裝置100的操作保持在期望操作溫度內(nèi)的冷卻系統(tǒng)406、檢測(cè)過溫狀況的溫度測(cè)量系統(tǒng)408、防止光學(xué)輻射的無意發(fā)射和其它危險(xiǎn)發(fā)生的安全互鎖系統(tǒng)410、用作響應(yīng)于閃光燈或其它光學(xué)系統(tǒng)406特性而在裝置100的操作期間動(dòng)態(tài)地調(diào)整電操作參數(shù)的基礎(chǔ)的閃光燈特征系統(tǒng)412、以及從交流線源426得到電能并使該電能適于以期望的方式驅(qū)動(dòng)光學(xué)系統(tǒng)404的開關(guān)電源414。用戶界面108向裝置100的用戶呈現(xiàn)關(guān)于裝置100的期望操作的選擇(例如，同時(shí)影響皮膚病治療效果和該治療的執(zhí)行期間用戶體驗(yàn)的感覺兩者的一個(gè)或多個(gè)功率水平設(shè)置；在發(fā)射單個(gè)光脈沖序列的脈沖模式下或在以預(yù)定序列方式發(fā)射多個(gè)光脈沖序列的閃光模式下操作裝置100的設(shè)置等)、以及用于啟動(dòng)皮膚病治療(例如，圖I的閃光啟動(dòng)按鈕 113)和向用戶通知操作狀況或錯(cuò)誤狀況的(例如，裝置100是否適于治療特定用戶的皮膚類型，是否已超過最大閃光計(jì)數(shù)，是否適當(dāng)?shù)匕惭b可替換光模塊116 (圖I)或前端罩118，是否發(fā)生了過溫狀況，是否發(fā)生了電源故障等)各種視覺、聽覺、觸覺、或其它感覺反饋機(jī)構(gòu)的能力。在執(zhí)行這些功能時(shí)，用戶界面108直接或間接地與開關(guān)電源414的控制電路424 交互，如下面更具體地描述的。光學(xué)系統(tǒng)404優(yōu)選地包括一個(gè)或多個(gè)閃光燈112、反射器、濾波器、以及光波導(dǎo) 105，它們?nèi)堪谑殖謿んw內(nèi)。如先前提到的，閃光燈112和反射器(優(yōu)選地安裝在閃光燈112的約I毫米內(nèi))還包含在插入手柄104中的可替換光模塊116內(nèi)，而濾波器和光波導(dǎo)105包含在手柄104的前端罩118的殼體內(nèi)。在一些實(shí)施例中，一個(gè)或多個(gè)反射涂層可直接涂覆在閃光燈112的外部以提供期望的波長(zhǎng)過濾和/或防止在閃光燈112的電極端部處的不期望的光泄露。雖然這些直接涂覆的涂層增加光學(xué)系統(tǒng)404的成本和制造復(fù)雜性， 但是由于光再循環(huán)和光再利用(即，否則將泄露到閃光燈112的電極端部之外的光被反射回期望光學(xué)路徑中)而增加通過閃光燈112的弧線部(arc portion)的總光學(xué)發(fā)射,從而使得較小量的電流能夠提供給定量的光能。在其它實(shí)施例中，反射涂層并入分開的濾波器中以使得由于任意過濾生成的額外熱不會(huì)進(jìn)一步增加閃光燈112的熱負(fù)荷，當(dāng)閃光燈由硼硅酸鹽而非石英或藍(lán)寶石制成時(shí)是特別有益的。另外，光波導(dǎo)105可以由固體的光學(xué)透明材料(諸如PMMA)制成，或可配置為中空的鏡面導(dǎo)光管，其具有用銀涂覆的內(nèi)部反射壁(對(duì)于約600-1200納米之間的波長(zhǎng)，呈現(xiàn)例如大于98%的反射率)。當(dāng)被配置為中空的導(dǎo)光管時(shí)，光波導(dǎo)105優(yōu)選地包括用于最小化背反射的平行反射壁、以及其兩個(gè)側(cè)壁中的切口部， 使得波導(dǎo)基本包圍閃光燈112的弧線部(波導(dǎo)105與閃光燈的外罩之間的示例性間隔優(yōu)選地為約O. 5毫米)，同時(shí)利于冷卻閃光燈112的電極端部。冷卻系統(tǒng)406包括至少一個(gè)風(fēng)扇連同被適當(dāng)確定尺寸和定位的孔口(例如,如圖 1-3所示)以在其期望操作范圍中提供對(duì)裝置100的充分冷卻。雖然風(fēng)扇可設(shè)置在底座102 的殼體內(nèi)以冷卻開關(guān)電源414，但是優(yōu)選地裝置100被設(shè)計(jì)為使得開關(guān)電源414被無源地冷卻以及風(fēng)扇主要專用于冷卻閃光燈112和手柄104中的其它元件。在這樣的優(yōu)選配置中， 風(fēng)扇可被配置成將空氣吹到閃光燈112或在閃光燈112上吸取空氣。風(fēng)扇還可以是在裝置 100加電時(shí)以全速工作的單速風(fēng)扇，或者基于手柄104內(nèi)的溫度測(cè)量增大其空氣流的變速風(fēng)扇。在治療相對(duì)小區(qū)域的皮膚(例如，高達(dá)約60平方厘米的皮膚表面)的情形下優(yōu)選變速風(fēng)扇，這是由于它導(dǎo)致其用戶更容易容忍的裝置100的相對(duì)安靜的操作。隨著治療區(qū)域的尺寸增加和手柄104內(nèi)的溫度增加，能夠以更高的速度驅(qū)動(dòng)風(fēng)扇以保持裝置100的安全操作。例如，當(dāng)手柄104中的溫度超過約40攝氏度時(shí)以相對(duì)高的速度操作風(fēng)扇，而當(dāng)溫度下降到約35攝氏度以下時(shí)以較慢的速度操作風(fēng)扇。另外，光學(xué)系統(tǒng)404可被配置成利于手柄104的冷卻，而不會(huì)由于光泄露而損失過多的能量。例如，光波導(dǎo)105的第一端可位于距反射器約I毫米，而第二端可位于距輸出窗口約I毫米，從而使得一些氣流能夠冷卻窗口的表面，以及冷卻閃光燈112的弧線部和反射器以及中空的波導(dǎo)105的內(nèi)部，即使存在光能的一些損失。在一個(gè)實(shí)施例中，可基于閃光燈 112此時(shí)在脈沖狀態(tài)下是否被驅(qū)動(dòng)而使一個(gè)或多個(gè)這樣的元件之間的距離改變。例如，當(dāng)閃光燈112被驅(qū)動(dòng)到脈沖狀態(tài)時(shí)，光波導(dǎo)105與反射器和/或窗口之間的距離可減小(例如，到約O. 5毫米)或完全消除，否則保持在其原始I毫米的位置處，從而最小化強(qiáng)光發(fā)射期間(例如，單個(gè)光脈沖的發(fā)射期間或光脈沖序列的發(fā)射期間)的光泄露并利于預(yù)燃或其它操作狀態(tài)期間的冷卻。溫度測(cè)量系統(tǒng)408包括一個(gè)或多個(gè)溫度傳感器，其位于底座102中以測(cè)量開關(guān)電源414的操作溫度，和/或位于手柄104中以測(cè)量光學(xué)系統(tǒng)404的操作溫度。當(dāng)位于手柄 104中時(shí)，溫度傳感器優(yōu)選地位于由冷卻系統(tǒng)406排出的排放氣體的路徑中，并且還屏蔽于來自光學(xué)系統(tǒng)404的任意實(shí)質(zhì)光發(fā)射。在檢測(cè)到過溫狀況(例如，50攝氏度或以上)時(shí)， 溫度測(cè)量系統(tǒng)408可生成使得裝置100進(jìn)入冷卻模式(其中阻止開關(guān)電源414驅(qū)動(dòng)閃光燈 112進(jìn)入脈沖狀態(tài))的信號(hào)，增加連續(xù)光脈沖序列之間的時(shí)間間隔，和/或另外掛起正常操作，直到測(cè)量溫度落在安全溫度范圍(可能是過溫閾值(例如，45攝氏度)以下的幾攝氏度)內(nèi)。安全互鎖系統(tǒng)410檢測(cè)當(dāng)治療皮膚治療區(qū)域時(shí)裝置100是否被適當(dāng)定位、以及是否被適當(dāng)?shù)亟M裝以防止疏忽地暴露于手柄104內(nèi)的危險(xiǎn)電能。例如，安全互鎖系統(tǒng)410在裝置100的前端罩118的該部分(其旨在基本在要治療的皮膚區(qū)域的皮膚表面上或鄰近放置)附近可包括電容式、光學(xué)、機(jī)械、生物阻抗、和/或其它類型的傳感器。當(dāng)在治療期內(nèi)希望滑動(dòng)運(yùn)動(dòng)時(shí)，優(yōu)選將多個(gè)機(jī)械傳感器耦合到基本圍繞裝置100的光學(xué)孔徑的前端罩118 的框形成部分(例如，將輸出窗口保持在光學(xué)路徑內(nèi)的期望位置中的框)，這有利于在皮膚病治療期間相鄰皮膚治療區(qū)域之間轉(zhuǎn)變時(shí)前端罩118的滑動(dòng)移動(dòng)，而不是使用更易服從沖壓式治療移動(dòng)并且與被調(diào)節(jié)為滑動(dòng)治療運(yùn)動(dòng)不同的各傳感器/活塞。在機(jī)械傳感器至少部分地并入保持窗口的框的實(shí)施例中，這樣的機(jī)械傳感器壓下的距離優(yōu)選地對(duì)應(yīng)于窗口與光波導(dǎo)105之間的減小的距離量，如以上結(jié)合在閃光燈112的脈沖狀態(tài)期間改進(jìn)裝置100的光學(xué)效率所討論的。安全互鎖系統(tǒng)410還可包括前端罩118內(nèi)的電阻器(或其它識(shí)別裝置)，其提供用于唯一識(shí)別授權(quán)的前端罩和保證在開關(guān)電源414對(duì)光學(xué)系統(tǒng)404施加電能之前任何這樣的前端罩118被適當(dāng)?shù)夭迦胧直?04的把手114中的基礎(chǔ)，從而確保裝置100 的適當(dāng)操作和減小沖擊風(fēng)險(xiǎn)和對(duì)用戶的光學(xué)危害。優(yōu)選地，閃光燈特征系統(tǒng)412優(yōu)選地至少部分并入能夠替換模塊116并且包括存儲(chǔ)器413，存儲(chǔ)器413存儲(chǔ)閃光燈112的一個(gè)或多個(gè)特征，以確保裝置100在皮膚病治療期內(nèi)發(fā)射期望量的光學(xué)輻射。存儲(chǔ)器413優(yōu)選地是EEPROM元件，其提供到存儲(chǔ)的閃光燈特征的非易失性隨機(jī)存儲(chǔ)器訪問，這些存儲(chǔ)的閃光燈特征諸如可用于閃光燈112的最大閃光次數(shù)、該閃光燈112的當(dāng)前閃光計(jì)數(shù)、閃光燈112發(fā)射的波長(zhǎng)范圍(當(dāng)閃光燈112在其外部包括濾波涂層時(shí)是特別有用的)、將閃光燈112驅(qū)動(dòng)到脈沖狀態(tài)期望的電能的初始量、針對(duì)由于老化而從閃光燈112輸出的減少的光進(jìn)行調(diào)節(jié)的第一電補(bǔ)償因數(shù)、針對(duì)特定閃光燈 112的電光轉(zhuǎn)換效率或閃光燈類型調(diào)節(jié)的第二電補(bǔ)償因數(shù)、閃光燈112和模塊制造信息(例如，日期、零件編號(hào)等)、能夠替換模塊116的授權(quán)碼等。開關(guān)電源414包括交流線電壓檢測(cè)器416，其檢測(cè)從交流線源426得到的、足以提供驅(qū)動(dòng)閃光燈112發(fā)射期望水平的治療光能所需要的電能的交流半周期內(nèi)的位置；觸發(fā)電源電路420，其例示閃光燈112內(nèi)的氣體的電離；脈沖驅(qū)動(dòng)電路422，其提供驅(qū)動(dòng)閃光燈 112發(fā)射一個(gè)或多個(gè)期望光脈沖序列所需要的電能，光脈沖序列利于在皮膚治療區(qū)域中實(shí)現(xiàn)期望的皮膚病美容效果；預(yù)燃電源電路418，其以光脈沖之間的低電流密度保持閃光燈 112內(nèi)的氣體的電離；以及控制電路424，其在裝置100的操作期間控制裝置100的電路、系統(tǒng)和元件和/或與裝置100的電路、系統(tǒng)和元件交互。交流線電壓檢測(cè)器416將由交流線源426提供的電能的電壓水平與指示最小操作電壓閾值的一個(gè)或更多個(gè)基準(zhǔn)電壓(基準(zhǔn)電壓可以在預(yù)定水平或由控制電路424動(dòng)態(tài)地生成)比較。交流線電壓檢測(cè)器416生成信號(hào)，該信號(hào)被傳遞到控制電路424并指示交流半周期何時(shí)達(dá)到或超過最小操作電壓閾值。例如，該信號(hào)的占空因數(shù)可指示通過交流半周期在該閾值處/以上的時(shí)段內(nèi)為“高”而何時(shí)達(dá)到或超過最小操作電壓閾值。替選地，信號(hào)可以交流半周期在閾值處/以上的時(shí)段內(nèi)為“低”，并且僅在線電壓低于閾值的相鄰交流半周期之間的過渡時(shí)段期間為“高”。因此，由交流線電壓檢測(cè)器416生成的信號(hào)的占空因數(shù)或占空因數(shù)的倒數(shù)基于交流線源426的當(dāng)時(shí)現(xiàn)有狀況而動(dòng)態(tài)地生成，并將及時(shí)信息提供給控制電路424，其隨后用于在按照期望從交流線源426可得到足夠電流來適當(dāng)?shù)夭僮鏖W光燈112的交流半周期的該部分期間向閃光燈發(fā)射定時(shí)。裝置100可被配置成在初始加電時(shí)和/或在周期間隔時(shí)執(zhí)行這樣的電壓比較以動(dòng)態(tài)地確定會(huì)影響裝置100的操作的下跌 (sagging)、尖峰或其它電力相關(guān)波動(dòng)可引起的交流線源426的改變，并且這樣的操作可動(dòng)態(tài)地適于補(bǔ)償這樣的波動(dòng)。圖16中提供了用于適當(dāng)?shù)慕涣骶€電壓檢測(cè)器416的圖示性電路，并且下面對(duì)其進(jìn)行進(jìn)一步討論。觸發(fā)電源電路420在控制電路424的控制之下，并包括將電能的輸入電壓增加到約6-10千伏的變壓器，該電壓具有觸發(fā)/例示閃光燈112內(nèi)的氣體的電離的足夠的幅度。 例如，控制電路424使得觸發(fā)電源電路420能夠通過對(duì)閃光燈112外部的至少部分上的導(dǎo)電、光學(xué)透明的涂層施加持續(xù)時(shí)間約200納秒至I毫秒之間的10千伏脈沖來例示電離，以將該高電壓脈沖電容式耦合到閃光燈112，從而導(dǎo)致氣體電離。在一些實(shí)施例中，提供給觸發(fā)電源電路420的輸入電能基本上直接從交流線源426得到。在另一實(shí)施例中，觸發(fā)電源電路420與預(yù)燃電源電路418共用部件，使得輸入電能基本上從預(yù)燃電源電路418得到并施加于觸發(fā)專用部件以生成高電壓脈沖。圖14中描繪了根據(jù)該實(shí)施例制作的圖示性觸發(fā)電源電路420，并且下面對(duì)其進(jìn)行更全面地討論。脈沖驅(qū)動(dòng)電路422在控制電路424的控制之下操作，并且包括降壓調(diào)節(jié)器，其對(duì)閃光燈112的電極施加例如約30-80安培之間(更優(yōu)選地在約40-65安培之間)的調(diào)節(jié)的高密度電流，同時(shí)電離其中的氣體，導(dǎo)致適于利于在皮膚治療區(qū)域中實(shí)現(xiàn)期望的美容效果的強(qiáng)光發(fā)射。提供給閃光燈112的調(diào)節(jié)的電流基本呈現(xiàn)與光脈沖序列期望的相同的分布，并且被定時(shí)為與如由交流線電壓檢測(cè)器416確定的交流半周期的高于最小操作電壓閾值的該部分一致。以這種方式，足夠的峰電流可從交流線源426得到以支持期望皮膚病治療的執(zhí)行而不過度地強(qiáng)調(diào)外部電源電路或要求昂貴的電容電路部件。預(yù)燃電源電路418也在控制電路424的控制之下操作，并且包括在強(qiáng)光脈沖發(fā)射之間對(duì)閃光燈112施加低電流密度(例如，50-100毫安)的變壓器和電容器元件。預(yù)燃電源電路418的變壓器針對(duì)雙閃光燈裝置將來自交流線源426的輸入電壓增加到約750伏 (針對(duì)單閃光燈裝置約375伏)并在閃光燈脈沖狀態(tài)之前、期間和/或之后將該“預(yù)燃”能量施加于閃光燈。例如，在共用預(yù)燃電源電路418和觸發(fā)電源電路420的部件的實(shí)施例中， 預(yù)燃能量在由觸發(fā)電路提供高電壓脈沖之前施加于閃光燈112，這是由于預(yù)燃和觸發(fā)電壓的組合足以電離閃光燈112中的氣體。在電離之后，可以在裝置的操作期間多次(諸如連續(xù)地在單光脈沖序列期間、在多光脈沖序列期間和之間、在光脈沖序列中的各脈沖之間的脈沖間延遲間隔期間等)施加預(yù)燃能量。本領(lǐng)域的技術(shù)人員將認(rèn)識(shí)到預(yù)燃電源電路418對(duì)于皮膚病治療裝置100的適當(dāng)操作不是必需的，而是提供一種機(jī)構(gòu)以減小對(duì)閃光燈的熱和機(jī)械沖擊負(fù)荷。在圖13中描繪了圖示性預(yù)燃電源電路418，下面將對(duì)其進(jìn)行更全面的討論。圖示性控制電路424包括用于監(jiān)視和控制裝置100的操作的處理器，連同用于支持脈沖驅(qū)動(dòng)電路422的操作的電流調(diào)節(jié)電路、用于支持預(yù)燃電源電路418的操作的預(yù)燃控制電路、用于支持觸發(fā)電源電路420的操作的觸發(fā)控制電路、以及用于提供安全機(jī)構(gòu)的脈沖持續(xù)時(shí)間保護(hù)電路，該安全機(jī)構(gòu)在開關(guān)電源414內(nèi)的部件故障不利地導(dǎo)致過度電能提供給閃光燈112 (其會(huì)導(dǎo)致來自閃光燈112的不期望的光發(fā)射)的情況下禁用裝置100。簡(jiǎn)要概述，控制電路424確定裝置100是否被適當(dāng)?shù)嘏渲貌⒛軌蛟谶B接到特定交流線源426時(shí)根據(jù)設(shè)計(jì)操作，并且在皮膚病治療期內(nèi)還根據(jù)一個(gè)或更多個(gè)用戶偏好來操作裝置100以提供到一個(gè)或更多個(gè)皮膚治療區(qū)域的光學(xué)輻射的治療有效量?？刂齐娐?24的處理器執(zhí)行算法，并對(duì)數(shù)據(jù)、變量和至少部分地存儲(chǔ)在該處理器的存儲(chǔ)器中的其它運(yùn)行時(shí)間分量進(jìn)行操作，并且參照?qǐng)D5中描繪的圖示性方法可以對(duì)其更好地描述。參照?qǐng)D16以及以下其描述， 最好地理解圖示性控制電路424的支持硬件元件。在一個(gè)圖示性操作中，現(xiàn)在還參照?qǐng)D5，根據(jù)公開的技術(shù)的至少一些方面制作和操作的示例性皮膚病治療裝置100包括具有處理器(例如，PIC16F883微控制器、 Microchip Technology公司的產(chǎn)品)的控制電路424,該處理器以搶先多任務(wù)(preemptive multitasking)的方式(其中非時(shí)間臨界任務(wù)在背景中在狀態(tài)機(jī)器中運(yùn)行，時(shí)間臨界任務(wù)在前臺(tái)中在中斷優(yōu)先權(quán)下運(yùn)行)執(zhí)行存儲(chǔ)的指令。在加電時(shí)，處理器初始化其內(nèi)部時(shí)鐘，配置和初始化其輸入/輸出端口、初始化系統(tǒng)驅(qū)動(dòng)器、初始化狀態(tài)值、激活中斷、設(shè)置用戶界面108中的其它元件和發(fā)光二極管的狀態(tài)、以及另外初始化裝置100(502)。處理器然后對(duì)裝置100執(zhí)行自測(cè)試以確定它是否在適當(dāng)?shù)墓ぷ鳡顩r(504)下。例如，處理器可以評(píng)估來自以下系統(tǒng)的信號(hào)或其它標(biāo)記i)冷卻系統(tǒng)406，以確保其風(fēng)扇以適當(dāng)?shù)乃俣裙ぷ?；ii)溫度測(cè)量系統(tǒng)408，以確保裝置100能夠以其當(dāng)前溫度安全地工作； iii)控制電路424中的脈沖持續(xù)時(shí)間保護(hù)電路，其確定在開關(guān)電源414的脈沖驅(qū)動(dòng)電路 422內(nèi)或其它元件中是否存在會(huì)導(dǎo)致以對(duì)用戶會(huì)有害的過度電能驅(qū)動(dòng)光學(xué)系統(tǒng)404的一個(gè)或多個(gè)狀況，和/或確認(rèn)被設(shè)計(jì)為在硬件故障的情況下防止這樣的有害狀況的安全電路適當(dāng)?shù)毓ぷ鳎籭v)閃光燈特征系統(tǒng)412，以確?？商鎿Q光模塊116和閃光燈12由裝置100的制造商授權(quán)，因此應(yīng)按照期望操作并適當(dāng)?shù)匕惭b在裝置100內(nèi)；v)前端罩118，以確保其也由制造商授權(quán)并包含用于特定皮膚病治療的光學(xué)系統(tǒng)404的適當(dāng)元件，并且也適當(dāng)?shù)匕惭b在裝置100內(nèi)；和/或vi)安全互鎖系統(tǒng)410，以確保裝置100被適當(dāng)?shù)亟M裝/配置并且安全元件在適當(dāng)?shù)墓ぷ鳡顩r下以使得用戶不暴露于有害電或光學(xué)狀況(例如這可在故障的皮膚接觸傳感器插入接合位置中從而錯(cuò)誤地預(yù)示從光學(xué)系統(tǒng)404發(fā)射強(qiáng)光脈沖發(fā)射是安全的時(shí)發(fā)生)?？刂齐娐?24的處理器通過例如從交流線電壓檢測(cè)器416接收代表這樣的特征的一個(gè)或多個(gè)信號(hào)確定由交流線源426提供的交流能量的特征(例如，頻率、高或低線狀況、 下跌狀況等)(506)。在一個(gè)圖示性實(shí)施例中，由這樣的檢測(cè)器416生成的信號(hào)包括至少兩個(gè)脈沖，其中第一脈沖的上升沿基本與第一交流半周期的在該半周期的峰之后處于最小操作電壓閾值的該部分對(duì)準(zhǔn)，第一脈沖的下降沿基本與下一相鄰的、整流的交流半周期(即， 第二交流半周期)的在該半周期的峰之前處于最小操作電壓閾值的該部分對(duì)準(zhǔn)。類似地， 第二脈沖的上升沿與第二半周期的下降坡上的最小操作電壓閾值位置對(duì)準(zhǔn)，第二脈沖的下降沿與第三交流半周期的上升坡上的最小操作電壓閾值位置對(duì)準(zhǔn)等等。第一和第二脈沖的上升沿之間的時(shí)間差指示由交流線源426提供的交流能量的頻率，而每個(gè)脈沖的脈寬(SP， 給定脈沖的上升和下降沿之間的時(shí)間差)指示高線、低線或下跌電力狀況。例如，50Hz交流線上的低線狀況會(huì)導(dǎo)致相鄰脈沖中的上升沿之間的10毫秒時(shí)間差(對(duì)于60Hz交流線為
8.3毫秒時(shí)間差)，其中每個(gè)脈沖持續(xù)時(shí)間稍微長(zhǎng)于正常或高線狀況。在確定交流線的特征時(shí)，控制電路424的處理器優(yōu)選地將多個(gè)相鄰脈沖(例如，32個(gè)相鄰脈沖)的以上時(shí)間差和脈沖持續(xù)時(shí)間平均以確保任何異常值(outlier)或錯(cuò)誤測(cè)量不會(huì)過度地影響裝置100的電力和操作設(shè)置。處理器還訪問存儲(chǔ)在閃光燈特征系統(tǒng)412的存儲(chǔ)器413內(nèi)的最大閃光計(jì)數(shù)和當(dāng)前閃光計(jì)數(shù)信息，以確定閃光燈112是否仍可操作(即，仍未超過最大閃光計(jì)數(shù))(508)。如果閃光燈112不可操作，則處理器致使用戶界面108提醒裝置100的用戶替換這樣的閃光燈 (510)。例如，用戶界面可使一個(gè)或多個(gè)發(fā)光二極管閃光、嘟嘟響、和/或另外指示用戶需要替換包含這樣的閃光燈112的可替換光模塊116。用戶界面108還可使用戶知道當(dāng)前閃光計(jì)數(shù)何時(shí)接近最大閃光計(jì)數(shù)以使得用戶能夠在安裝的模塊的壽命結(jié)束之前購(gòu)買另一可替換光模塊。如果閃光燈112可操作，則處理器評(píng)估用戶界面108的信號(hào)或其它標(biāo)記以檢測(cè)由或代表裝置100的用戶做出的選擇，諸如皮膚病治療類型、電力水平設(shè)置、頻閃對(duì)脈沖操作模式、皮膚/毛發(fā)類型設(shè)置等(512)。處理器至少部分地基于用戶選擇、由交流線源426提供的交流能的特征和閃光燈特征而確定對(duì)于特定皮膚病治療是期望的功率補(bǔ)償和脈沖波形設(shè)置。更具體地，處理器使用與皮膚病治療類型、電力水平設(shè)置和/或皮膚/毛發(fā)類型設(shè)置相關(guān)的信息，以確定(基于計(jì)算和/或數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)查找)對(duì)于便于實(shí)現(xiàn)皮膚病治療是期望的能量密度、脈沖持續(xù)時(shí)間、和 /或一個(gè)或多個(gè)光脈沖和/或光脈沖序列的脈沖間/序列間延遲。處理器還使用交流線和閃光燈特征以確定由開關(guān)電源414提供給光學(xué)系統(tǒng)404以實(shí)現(xiàn)期望光分布的電能的對(duì)應(yīng)參數(shù)。例如，呈現(xiàn)電壓水平相對(duì)于正常電壓為低的時(shí)間段的下跌或低線交流輸入狀況需要施加更高電流以補(bǔ)償這樣的低電壓和保持閃光燈112中的基本恒定的功率，并且針對(duì)電脈沖的序列中的每個(gè)電脈沖(對(duì)應(yīng)于光脈沖序列中的光脈沖)還可導(dǎo)致更短的脈沖持續(xù)時(shí)間 (在可變脈沖實(shí)施例中)。類似地，高線交流輸入狀況提供較高的電壓，從而需要較低的電流來補(bǔ)償這樣的高電壓以保持閃光燈112中的基本恒定的功率。另外，閃光燈112的老化和電-光轉(zhuǎn)換特征會(huì)需要對(duì)提供給這樣的閃光燈112的電流進(jìn)行額外的修改。例如，存儲(chǔ)在閃光燈特征系統(tǒng)412中的存儲(chǔ)器413中的、閃光燈的閃光燈老化/退化特征優(yōu)選地包括每特定數(shù)目的光脈沖或光脈沖序列的光損失的預(yù)定百分比(例如，對(duì)于每1000個(gè)光脈沖序列，光學(xué)能量密度損失5% )，該百分比可用于計(jì)算使到閃光燈112的電流增加了足以補(bǔ)償該退化的量的電補(bǔ)償值，從而在同一或隨后皮膚病治療期內(nèi)實(shí)現(xiàn)期望的、基本穩(wěn)定的光學(xué)能量密度。類似地，安裝在可替換光模塊116內(nèi)的特定閃光燈112可在模塊之間改變，使得會(huì)存在這樣的閃光燈112中的電-光轉(zhuǎn)換效率的差，在該情況下存儲(chǔ)在閃光燈特征系統(tǒng)412 的存儲(chǔ)器413內(nèi)的補(bǔ)償因數(shù)提供一種結(jié)構(gòu)，通過該機(jī)構(gòu)，處理器可調(diào)整開關(guān)電源414的電輸出以調(diào)節(jié)皮膚病治療期間的期望光脈沖序列。當(dāng)裝置100的用戶壓下用戶界面108的閃光啟動(dòng)按鈕113時(shí)，控制電路424的處理器檢測(cè)這樣的選擇，并且優(yōu)選地，在按鈕113仍被壓下的同時(shí)，監(jiān)視安全互鎖系統(tǒng)410以檢測(cè)來自其的指示安全互鎖系統(tǒng)410的皮膚接觸傳感器何時(shí)接合的信號(hào)，從而預(yù)示從其發(fā)射光學(xué)輻射的手柄104的至少部分基本與要治療的皮膚區(qū)域接觸或基本圍繞要治療的皮膚區(qū)域(516)。處理器然后優(yōu)選地訪問溫度測(cè)量系統(tǒng)408，并確定手柄104和/或裝置100 內(nèi)的其它位置內(nèi)的溫度是否在可管理溫度操作范圍之內(nèi)(518)。如果溫度低于預(yù)示安全操作溫度的第一溫度閾值，則處理器可指示控制電路424內(nèi)的預(yù)燃控制電路來激活預(yù)燃電源電路418(520)。如果溫度在可管理溫度操作范圍之內(nèi)、在第一溫度閾值與第二溫度閾值之間，則處理器能夠可選地決定是否修改冷卻系統(tǒng)406的操作(例如，增加裝置100中的手柄104內(nèi)或其它地方的變速風(fēng)扇的速度)和/或修改與光脈沖序列和/或相關(guān)電脈沖相關(guān)聯(lián)的參數(shù)(例如，增加連續(xù)光脈沖序列之間的時(shí)間間隔，從而至少暫時(shí)降低裝置100的總閃光率)，使得裝置內(nèi)的溫度在下一光脈沖序列期間和/或直接在下一光脈沖序列之后處于期望溫度限制內(nèi)(522)。如果測(cè)量到的溫度超過兩個(gè)溫度閾值中的較高者，預(yù)示不安全操作狀況，則處理器可向開關(guān)電源414發(fā)布將裝置100掉電的信號(hào)(524)。在一個(gè)實(shí)施例中，在預(yù)燃電源電路418激活之后，電路418花費(fèi)約125毫秒達(dá)到其全輸出電壓(對(duì)于雙閃光燈裝置為約750伏)，在該情況下處理器使用其內(nèi)部時(shí)鐘測(cè)量該時(shí)間段，并延緩任何其它電力相關(guān)活動(dòng)，直到此時(shí)間段消失。一旦預(yù)燃電源電路418達(dá)到其期望輸出電壓，處理器能夠可選地檢查安全互鎖是否保持接合(526)或進(jìn)行將信號(hào)發(fā)送到控制電路424的觸發(fā)控制電路以激活觸發(fā)電源電路420 (528)。如果處理器檢測(cè)到安全互鎖不再接合，則它可向預(yù)燃控制電路發(fā)布禁用預(yù)燃電源電路418的信號(hào)(530)。如先前所提到的，優(yōu)選地，預(yù)燃電源電路418和觸發(fā)電源電路420共用部件，使得預(yù)燃輸出電壓被加到/變換到觸發(fā)電源電壓(例如，約6-10千伏之間)以達(dá)到足夠的合并幅度，從而觸發(fā)/例示閃光燈112內(nèi)的氣體的電離，這表明閃光燈的預(yù)燃狀態(tài)的開始(532)。 電離之后，預(yù)燃狀態(tài)可通過繼續(xù)從預(yù)燃電源電路418對(duì)閃光燈施加約50-100毫安之間的電流來保持。處理器然后能夠可選地檢查安全互鎖是否保持接合(534)或進(jìn)行將信號(hào)發(fā)送到控制電路424的電流調(diào)節(jié)器電路以激活脈沖驅(qū)動(dòng)電路422(536)。如果安裝互鎖不再接合， 則處理器可向預(yù)燃控制電路發(fā)送禁用預(yù)燃電源電路418的預(yù)燃控制電路，這會(huì)有效地終止閃光燈112的預(yù)燃狀態(tài)。處理器發(fā)布信號(hào)并向電流調(diào)節(jié)電路提供基準(zhǔn)電壓，該基準(zhǔn)電壓驅(qū)動(dòng)開關(guān)電源414 的脈沖驅(qū)動(dòng)電路422以生成電能的脈沖(這基本反映光脈沖序列的形狀或其它屬性)，并且在預(yù)燃狀態(tài)下使閃光燈112通電以在閃光燈的脈沖狀態(tài)期間發(fā)射強(qiáng)脈沖的光發(fā)射(538)。 如先前討論的，在交流半周期內(nèi)的高于最小操作電壓閾值的時(shí)段期間，由脈沖驅(qū)動(dòng)電路422 提供的用于使閃光燈112通電而從預(yù)燃狀態(tài)到其脈沖狀態(tài)的電能基本上從交流線源426得到。交流半周期的該部分還能夠提供在它們的脈沖狀態(tài)期間驅(qū)動(dòng)閃光燈需要的期望峰電流水平，而不從任何充電電容器得到任何實(shí)質(zhì)能量?？梢栽谔幚砥魉_定的期望脈沖分布內(nèi)保持由脈沖驅(qū)動(dòng)電路422生成的電脈沖和電脈沖序列的形狀(例如，脈沖持續(xù)時(shí)間、脈沖間延遲間隔、關(guān)于標(biāo)稱電流值并在上限和下限內(nèi)的電流振蕩程度)和尺寸(例如，峰和平均電流)。更具體地，處理器向電流調(diào)節(jié)電路發(fā)布信號(hào)，該信號(hào)選擇性激活開關(guān)電源414的降壓調(diào)節(jié)電路中的場(chǎng)效應(yīng)晶體管或其功率開關(guān)元件以將電能傳導(dǎo)到閃光燈112。由于許多皮膚病治療優(yōu)選地利用基本方形光分布來執(zhí)行，所以處理器可控制功率開關(guān)元件以選擇性地進(jìn)行或阻止電能傳輸，使得提供給閃光燈的電能關(guān)于期望電流水平并在上電流限制和下電流限制內(nèi)振蕩(例如，以約50-100千赫之間的速率并且更優(yōu)選地以約80千赫的速率)以使得電流基本調(diào)節(jié)。處理器至少部分地基于影響關(guān)于期望水平的電流振蕩的幅度(例如，在約35-80安之間，并且更優(yōu)選地在約47-65安+/-10安之間)、在脈沖狀態(tài)期間在給定時(shí)刻通過閃光燈112的電流量(經(jīng)由例如電流感測(cè)電阻器確定的)并基于在交流半周期內(nèi)的處于或高于最小操作電壓閾值(用于在電/光脈沖序列期間和之后在閃光燈112的脈沖和預(yù)燃狀態(tài)之間轉(zhuǎn)變)的時(shí)段期間由交流線電壓檢測(cè)器生成的信號(hào)的占空因數(shù)或占空因數(shù)的倒數(shù)，來激活或禁用功率開關(guān)元件。
開關(guān)電源414的控制電路424可檢測(cè)會(huì)由于光脈沖序列的發(fā)射期間或之后作為硬件或軟件失靈的結(jié)果而出現(xiàn)的一個(gè)或多個(gè)危急故障(540)。例如，使元件短路進(jìn)入連續(xù)導(dǎo)通狀態(tài)的功率開關(guān)元件的故障會(huì)導(dǎo)致驅(qū)動(dòng)閃光燈的過度、未調(diào)節(jié)的電能，這會(huì)導(dǎo)致燈的脈沖狀態(tài)期間不期望的光發(fā)射。如果危急故障(即，不可恢復(fù)故障狀況)發(fā)生，則控制電路424 內(nèi)的脈沖持續(xù)時(shí)間保護(hù)電路和/或其它電路、處理器可使用IGBT或其它開關(guān)元件來永久或臨時(shí)禁用裝置100(542)。在一個(gè)實(shí)施例中，在危急故障狀況在給定時(shí)間段內(nèi)本身重復(fù)若干次之后裝置100被永久禁用。如果危急故障狀況沒有發(fā)生并且光脈沖序列成功發(fā)射，則處理器可指示控制電路424禁用預(yù)燃、觸發(fā)和脈沖驅(qū)動(dòng)電路418-422 (544)和更新存儲(chǔ)在閃光燈特征系統(tǒng)412的存儲(chǔ)器413中的當(dāng)前閃光計(jì)數(shù)或其它閃光燈特征(546)以便為裝置100 的隨后操作做準(zhǔn)備。重要的是，注意在實(shí)質(zhì)上不背離公開的技術(shù)的益處的情況下能夠以各種方式修改以上描述的和圖5中描繪的圖示性方法。通過非限制性示例的方式，塊502-518中描述的方法能夠全部或部分地組合或者按不同順序執(zhí)行；在以預(yù)燃狀態(tài)開始并在閃光燈112的脈沖狀態(tài)終止時(shí)結(jié)束的時(shí)間段內(nèi)，安全互鎖何時(shí)接合的確定不一定發(fā)生；預(yù)燃狀態(tài)可通過在基本緊接在觸發(fā)脈沖的發(fā)射之后的閃光燈的脈沖狀態(tài)下操作它們而完全避免；和/或超過脈沖狀態(tài)的終止并由此在相鄰光脈沖序列之間的時(shí)間段期間閃光燈的預(yù)燃狀態(tài)可繼續(xù)。現(xiàn)在還參照?qǐng)D6-12，示出了圖示性電、光和熱波形，這些波形可在針對(duì)使用根據(jù)公開的技術(shù)的至少一些方面制作和操作的示例性皮膚病治療裝置100的臨時(shí)脫毛的圖示性皮膚病治療期內(nèi)遇到。更具體地，圖6描繪了全波整流交流電信號(hào)(具有50Hz的頻率和對(duì)應(yīng)10毫秒的時(shí)段)，其呈現(xiàn)高線狀況602或低線狀況604。未示出標(biāo)稱交流電壓狀況以避免使圖過度混亂，但本領(lǐng)域的技術(shù)人員認(rèn)識(shí)到這樣的標(biāo)稱電壓波形會(huì)位于高線和低線波形 602、604之間。還描繪了圖示性最小操作電壓閾值606，并且該閾值606與高線波形602的交叉點(diǎn)示出了交流半周期中高于閾值606的此部分的持續(xù)時(shí)間大于低線波形604的對(duì)應(yīng)持續(xù)時(shí)間。因此，相比于低線交流狀況，高線交流狀況可適應(yīng)特定皮膚病治療需要的較長(zhǎng)的電和光脈寬和較低的峰電流。圖7描繪了可由交流線電壓檢測(cè)器416形成以協(xié)助控制電路424的處理器確定達(dá)到或超過最小操作電壓閾值606的交流半周期內(nèi)的交流線頻率和持續(xù)時(shí)間的圖示性信號(hào) 702。在圖示性實(shí)施例中，信號(hào)702中的每個(gè)脈沖指示交流半周期的電壓何時(shí)低于最小操作電壓閾值606。注意，該脈沖的持續(xù)時(shí)間對(duì)于高線交流狀況而言短于低線交流狀況，在該情況下，描繪的占空因數(shù)的倒數(shù)識(shí)別可提供足夠電能以在治療期內(nèi)驅(qū)動(dòng)皮膚病治療裝置100 的閃光燈112 (從預(yù)燃狀態(tài)到脈沖狀態(tài))而不從充電電容器得到任何實(shí)質(zhì)電能的交流半周期的此部分。在另一實(shí)施例中，交流線電壓檢測(cè)器416可生成指示描繪的信號(hào)702的倒數(shù)的信號(hào)，在該情況下，其占空因數(shù)會(huì)基本直接反映能夠以公開的方式驅(qū)動(dòng)閃光燈112的交流半周期的此部分。圖8提供圖示性電壓波形802的信號(hào)圖，該電壓波形可在交流高線狀況存在的臨時(shí)脫毛治療期內(nèi)施加在皮膚病治療裝置的雙閃光燈兩端。在該實(shí)施例中，預(yù)燃電源電路418 初始對(duì)閃光燈施加約750伏，隨后將其與由觸發(fā)電源電路420提供的電壓組合以實(shí)現(xiàn)合并的10千伏觸發(fā)信號(hào)，該信號(hào)足以電容性觸發(fā)/例示閃光燈中的氣體的電離?？刂齐娐?24 然后在交流半周期的高于最小操作電壓閾值606的持續(xù)時(shí)間期間(在此情況下，在約7毫秒的持續(xù)時(shí)間)使脈沖驅(qū)動(dòng)電路422將電壓脈沖傳送給閃光燈，其中這樣的電壓脈沖通過在閃光燈兩端保持預(yù)燃電壓約3毫秒來分離。如圖所示電壓脈沖可呈現(xiàn)具有關(guān)于平均電壓 100伏的約+/-25伏的振蕩的基本方形分布。圖9提供對(duì)應(yīng)于圖8的電壓波形802的圖示性電流波形902的信號(hào)圖。在本實(shí)施例中，約100毫安的低水平電流在例示閃光燈中的氣體電離時(shí)開始流經(jīng)閃光燈，并且該低水平電流在脈沖間時(shí)段內(nèi)繼續(xù)流動(dòng)以至少確保氣體保持電離，直到對(duì)應(yīng)光脈沖序列完成為止。在閃光燈的脈沖狀態(tài)期間，電流增加到約50安，并保持在由于先前描述的脈沖驅(qū)動(dòng)電路422的80千赫開關(guān)動(dòng)作而導(dǎo)致的該水平的約+/-10安。在進(jìn)一步降低對(duì)閃光燈的熱和機(jī)械沖擊的相關(guān)實(shí)施例中，電流波形902的合并脈寬可被延展(例如，到在約50-250ms之間，優(yōu)選地在約60-130ms之間，并且最優(yōu)選地到總計(jì)約IlOms)，以使得在電離閃光燈之后的時(shí)段期間對(duì)閃光燈連續(xù)施加中等強(qiáng)度水平的額外調(diào)節(jié)的電流(例如，在約1-25安之間、 優(yōu)選地在約1-15安之間)，并且直到在50安電流水平處發(fā)生強(qiáng)光發(fā)射。該中等電流水平不僅使溫度穩(wěn)定并減小閃光燈的機(jī)械應(yīng)力，而且用于預(yù)熱皮膚治療區(qū)域中的目標(biāo)組織而不致使對(duì)非目標(biāo)的周圍組織的任何實(shí)質(zhì)損害。圖10提供了對(duì)應(yīng)于圖9的電流波形902的圖示性光脈沖序列1002的信號(hào)圖。在此實(shí)施例中，在閃光燈的脈沖狀態(tài)期間發(fā)生的強(qiáng)光發(fā)射基本與電流波形902的脈沖持續(xù)時(shí)間對(duì)準(zhǔn)，并在光輸出中呈現(xiàn)對(duì)應(yīng)的振蕩。在臨時(shí)脫毛治療期內(nèi)，四個(gè)描繪的光脈沖中的每個(gè) (呈現(xiàn)關(guān)注的波長(zhǎng))對(duì)于合并的15焦耳可發(fā)射約3. 75焦耳的光學(xué)輻射，其可經(jīng)由2平方厘米孔徑施加于皮膚，從而導(dǎo)致約7. 5焦耳每平方厘米的能量密度。當(dāng)然，在不實(shí)質(zhì)上背離公開的技術(shù)的教導(dǎo)的情況下，能夠容易地修改此圖示性波形1002的脈沖數(shù)目、每脈沖的能量、脈沖間時(shí)段和其它方面以及其相關(guān)電波形802、902的脈沖數(shù)目、每脈沖的能量、脈沖間時(shí)段和其它方面，只要燈的脈沖狀態(tài)期間的強(qiáng)光發(fā)射和對(duì)應(yīng)的電流和電壓脈沖基本發(fā)生在交流半周期的處于或高于最小操作電壓閾值606的時(shí)間段內(nèi)即可。圖11提供了在臨時(shí)脫毛治療期內(nèi)經(jīng)受圖10的光脈沖序列1002時(shí)目標(biāo)組織(例如，毛囊、毛囊隆突物等)的圖示性熱分布1102。如圖所示，目標(biāo)組織的溫度在每個(gè)光脈沖期間顯著增加，并基本保持在相同的溫度下或在這樣的光脈沖之間的脈沖間時(shí)段期間稍微減小。這樣的光脈沖的合并效果是將目標(biāo)組織的溫度增加到將產(chǎn)生臨時(shí)脫毛的水平。類似地，圖12提供了在臨時(shí)脫毛治療期內(nèi)經(jīng)受圖10的光脈沖序列1002時(shí)諸如表皮的非目標(biāo)組織的圖示性熱分布1202。關(guān)于目標(biāo)組織的溫度分布1102，表皮的溫度在每個(gè)光脈沖期間增加，但是在脈沖間時(shí)段期間比目標(biāo)組織更快速地降低。因此，在皮膚病治療期內(nèi)表皮的溫度可保持在任何顯著損害閾值以下，同時(shí)對(duì)目標(biāo)組織施加期望熱分布。圖13描繪了可根據(jù)公開的技術(shù)制作和操作的圖示性預(yù)燃電源電路418的電路部件和互連。如圖所示，在控制電路424的處理器、預(yù)燃控制電路和/或脈沖持續(xù)時(shí)間保護(hù)電路的控制下，預(yù)燃電源電路418包括變壓器，該變壓器將根據(jù)交流線源426的交流形成的直流的電壓水平增加到期望水平(對(duì)于雙閃光燈裝置為750伏)。預(yù)燃電源電路418還包括多種電容器，其使隨后在其預(yù)燃狀態(tài)之前和期間施加于閃光燈112的預(yù)燃功率平滑。圖14描繪了可根據(jù)公開的技術(shù)制作和操作的圖示性觸發(fā)電源電路420的電路部件和互連。如圖所示，在控制電路424的處理器和觸發(fā)控制電路的控制下，觸發(fā)電源電路 420從預(yù)燃電源電路418的變壓器獲得一些較高電壓能量，并使用其本身的變壓器將其電壓進(jìn)一步增加到約10千伏。生成的觸發(fā)脈沖然后可用于電容性觸發(fā)閃光燈112以如前所述例示它們的預(yù)燃狀態(tài)。圖15描繪了可根據(jù)公開的技術(shù)制作和操作的圖示性脈沖驅(qū)動(dòng)電路422的電路部件和互連。脈沖驅(qū)動(dòng)電路422包括EMI濾波器電路1502、整流器電路1504和降壓調(diào)節(jié)器電路1506。EMI濾波器電路1502包括對(duì)到/來自交流線源426的電能從電磁干擾有效濾波的一個(gè)或多個(gè)扼流圈和電容性元件。濾波的電能于是可施加在整流器電路1504的二極管橋兩端以全波整流交流，然后對(duì)電路1504內(nèi)的電容性元件施加整流的能量以將整流的交流平滑為高壓直流波形。該高壓直流波形于是可施加于場(chǎng)效應(yīng)晶體管或其它功率開關(guān)元件 1508，其如先前所述在控制電路424的處理器、電流調(diào)節(jié)電路和/或脈沖持續(xù)時(shí)間保護(hù)電路的控制下選擇性驅(qū)動(dòng)為導(dǎo)通和非導(dǎo)通狀態(tài)。緩沖器電路1510可用在功率開關(guān)元件1508兩端以防止裝置100的操作期間開關(guān)中的振鈴。當(dāng)開關(guān)1508在導(dǎo)通狀態(tài)下時(shí)，電能通過感應(yīng)器和二極管電路并施加于閃光燈112的電極。當(dāng)預(yù)燃電路接合時(shí)二極管1512阻止任何實(shí)質(zhì)電能從預(yù)燃電源電路418進(jìn)入脈沖驅(qū)動(dòng)電路422，并由此防止對(duì)脈沖驅(qū)動(dòng)電路422的電路部件的潛在損害。導(dǎo)通路徑中的電流感測(cè)電阻器1514向在任意給定時(shí)間處流經(jīng)閃光燈 112的電流的處理器和/或電流調(diào)節(jié)器提供標(biāo)記并由此用作控制電路424的基礎(chǔ)以選擇性激活/禁用開關(guān)1508，從而控制驅(qū)動(dòng)光脈沖序列發(fā)射的、到閃光燈112的電能發(fā)射。圖16描繪了可根據(jù)公開的技術(shù)制作和操作的圖示性控制電路424和交流線電壓檢測(cè)器416的電路部件、互連和接口?？刂齐娐?24包括處理器1602、預(yù)燃控制電路1604、 觸發(fā)控制電路1606、電流調(diào)節(jié)器1608和脈沖持續(xù)時(shí)間保護(hù)電路1610，這些部件全部被設(shè)計(jì)和配置成操作根據(jù)公開的實(shí)施例的裝置100。雖然以上描述了多個(gè)實(shí)施例和其變型，但是其目的是，這些實(shí)施例僅用于說明的目的并且在實(shí)踐公開的技術(shù)的教導(dǎo)的情況下多種其它變型也是可以的。例如，雖然主要結(jié)合毛發(fā)生長(zhǎng)管理/去除應(yīng)用描述了公開的技術(shù)，但是可應(yīng)用于各種醫(yī)療或美容皮膚病治療。特定電路配置和相關(guān)功能也是圖示性的并且可在不實(shí)質(zhì)上背離本公開內(nèi)容的教導(dǎo)的情況下容易地修改。因此，雖然以上參照優(yōu)選實(shí)施例具體示出和描述了本發(fā)明，但是在不背離僅由所附權(quán)利要求限定的本發(fā)明的精神和范圍的情況下，本領(lǐng)域的技術(shù)人員在其中可以在形式上并且詳細(xì)地進(jìn)行上述和其它改變。
權(quán)利要求
1.一種皮膚病治療裝置，所述裝置包括至少一個(gè)能夠產(chǎn)生脈沖的閃光燈，其能夠發(fā)射足夠的光能以利于在皮膚區(qū)域中實(shí)現(xiàn)期望的美容效果；與交流線源電通信的交流線電壓檢測(cè)器，所述電壓檢測(cè)器動(dòng)態(tài)地生成具有指示交流線電壓何時(shí)超過最小操作電壓閾值的占空因數(shù)的信號(hào)；與所述閃光燈和所述交流線源電通信的脈沖驅(qū)動(dòng)電路，所述脈沖驅(qū)動(dòng)電路提供足夠的電能以對(duì)所述閃光燈在電離狀態(tài)期間施加脈沖，而無需由充電電容器提供實(shí)質(zhì)電能，其中由所述脈沖驅(qū)動(dòng)電路提供的所述電能的至少一個(gè)特征至少部分地基于由所述電壓檢測(cè)器生成的所述信號(hào)的占空因數(shù)；以及與所述脈沖驅(qū)動(dòng)電路和電壓檢測(cè)器電通信的控制電路，所述控制電路至少部分地基于由所述電壓檢測(cè)生成的所述信號(hào)選擇性地使得電能能夠從所述脈沖驅(qū)動(dòng)電路傳遞到所述閃光燈，其中電能的這樣的選擇性傳遞對(duì)所述閃光燈施加脈沖以發(fā)射足夠的光能，從而利于實(shí)現(xiàn)所述期望的美容效果。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的皮膚病治療裝置，其中所述期望的美容效果包括臨時(shí)脫毛和永久脫毛中的至少一個(gè)。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的皮膚病治療裝置，其中由所述交流線電壓檢測(cè)器生成的所述信號(hào)指示由所述交流線源提供的電能的頻率。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的皮膚病治療裝置，其中由所述電壓檢測(cè)器生成的所述信號(hào)的占空因數(shù)指示所述交流線源正提供高線還是低線交流電壓。
5.根據(jù)權(quán)利要求I所述的皮膚病治療裝置，其中所述脈沖驅(qū)動(dòng)電路包括濾波器電路， 其減輕所述皮膚病治療裝置的電磁發(fā)射對(duì)所述交流線源的影響。
6.根據(jù)權(quán)利要求I所述的皮膚病治療裝置，其中所述脈沖驅(qū)動(dòng)電路包括整流器電路，其對(duì)由所述交流線源提供的所述電能整流；以及降壓調(diào)節(jié)器電路，其接收所整流的電能并在所述控制電路的控制下將對(duì)應(yīng)的調(diào)節(jié)的電流提供給所述閃光燈。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的皮膚病治療裝置，其中所述脈沖驅(qū)動(dòng)電路包括電流傳感器，其提供所述閃光燈中的所述調(diào)節(jié)的電流的指示；以及與所述整流器和降壓調(diào)節(jié)器電路電通信的開關(guān)，所述開關(guān)選擇性地使所述整流的電能能夠傳遞到所述降壓調(diào)節(jié)器電路；其中所述控制電路包括與所述開關(guān)和電流傳感器電通信的比較器，所述比較器基于來自所述電流傳感器的所述指示與基準(zhǔn)電壓之間的比較而生成信號(hào)以控制所述開關(guān)；以及與所述交流線電壓檢測(cè)器和比較器電通信的微處理器，所述微處理器至少部分地基于由所述電壓檢測(cè)器生成的所述信號(hào)的占空因數(shù)來確定所述基準(zhǔn)電壓的水平。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的皮膚病治療裝置，其中所述微處理器修改所述基準(zhǔn)電壓以確保所述閃光燈發(fā)射期望能量密度范圍內(nèi)的光能。
9.根據(jù)權(quán)利要求I所述的皮膚病治療裝置，其中所述微處理器響應(yīng)于冷卻系統(tǒng)故障、 高溫狀況、用戶輸入、保持所述裝置與所述皮膚區(qū)域的至少一個(gè)表面物理接觸的故障、不適當(dāng)配置狀況、以及維修狀況中的至少一個(gè)，而禁用所述脈沖驅(qū)動(dòng)電路。
10.根據(jù)權(quán)利要求I所述的皮膚病治療裝置，其中由所述脈沖驅(qū)動(dòng)電路提供的所述電能的特征包括電流水平、電流脈沖持續(xù)時(shí)間和脈沖間延遲間隔中的至少一個(gè)。
11.根據(jù)權(quán)利要求I所述的皮膚病治療裝置，還包括預(yù)燃電路，其對(duì)所述閃光燈提供足以使得所述閃光燈能夠保持其電離狀態(tài)的低電流密度。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的皮膚病治療裝置，還包括觸發(fā)電路，其對(duì)所述閃光燈提供足夠的電能以啟動(dòng)所述閃光燈中的電離，其中這樣的電離對(duì)應(yīng)于所述燈的預(yù)燃狀態(tài)的開始。
13.根據(jù)權(quán)利要求12所述的皮膚病治療裝置，其中所述脈沖驅(qū)動(dòng)電路包括二極管，其防止在所述燈的預(yù)燃狀態(tài)期間提供的電能的進(jìn)入實(shí)質(zhì)影響所述脈沖驅(qū)動(dòng)電路的其它元件。
14.根據(jù)權(quán)利要求I所述的皮膚病治療裝置，其中所述控制電路使得所述脈沖驅(qū)動(dòng)電路能夠按照預(yù)定光脈沖序列對(duì)所述閃光燈施加脈沖。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的皮膚病治療裝置，其中所述光脈沖序列是至少兩個(gè)光脈沖。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的皮膚病治療裝置，其中當(dāng)所述期望的美容效果是臨時(shí)脫毛時(shí)，所述光脈沖序列提供a)在約5-lOJ/cm2范圍內(nèi)的、所述皮膚區(qū)域的表面上的合并能量密度；b)具有在約3-15ms范圍內(nèi)的脈沖間延遲間隔、在約3-8ms范圍內(nèi)的各光脈寬；以及c)至少在約850-1IOOnm范圍內(nèi)的波長(zhǎng)。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的皮膚病治療裝置，其中所述光脈沖序列至少每秒重復(fù)一次。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的皮膚病治療裝置，其中所述光脈沖序列以大于一秒的間隔重復(fù)。
19.根據(jù)權(quán)利要求14所述的皮膚病治療裝置，其中所述光脈沖序列基于包含所述能夠產(chǎn)生脈沖的閃光燈的手柄內(nèi)的至少一個(gè)溫度測(cè)量而以能夠變化間隔重復(fù)。
20.根據(jù)權(quán)利要求14所述的皮膚病治療裝置，其中所述光脈沖序列中的每個(gè)脈沖之間的脈沖間延遲間隔小于所述皮膚區(qū)域內(nèi)的目標(biāo)的熱弛豫時(shí)間。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的皮膚病治療裝置，其中所述光脈沖序列中的每個(gè)脈沖之間的所述脈沖間延遲間隔至少與所述皮膚區(qū)域的表皮的熱弛豫時(shí)間一樣大。
22.根據(jù)權(quán)利要求14所述的皮膚病治療裝置，其中所述光脈沖序列中的每個(gè)脈沖之間的所述脈沖間延遲間隔至少部分地基于與所述皮膚區(qū)域相關(guān)聯(lián)的皮膚類型。
23.根據(jù)權(quán)利要求14所述的皮膚病治療裝置，其中所述光脈沖序列中的每個(gè)光脈沖的脈寬在約I微秒到17毫秒的范圍內(nèi)。
24.根據(jù)權(quán)利要求I所述的皮膚病治療裝置，還包括對(duì)于由所述閃光燈發(fā)射的光能的至少部分光學(xué)透明的皮膚接觸元件，其中這樣的元件的皮膚接觸表面至少為約2cm2。
25.根據(jù)權(quán)利要求I所述的皮膚病治療裝置，其中超過所述最小操作電壓閾值的所述交流線電壓的占空因數(shù)基本上對(duì)應(yīng)于所發(fā)射的光能的脈寬。
26.根據(jù)權(quán)利要求I所述的皮膚病治療裝置，其中超過所述最小操作電壓閾值的所述交流線電壓的占空因數(shù)大于所述所發(fā)射的光能的脈寬。
27.根據(jù)權(quán)利要求I所述的皮膚病治療裝置，其中，電流響應(yīng)于由所述脈沖驅(qū)動(dòng)電路提供的電能而流過所述閃光燈，所述電流根據(jù)具有60ms和130ms之間的合并脈寬的電流波形流動(dòng)，所述電流波形具有第一時(shí)段和第二時(shí)段，在所述第一時(shí)段期間，所述電流具有I和25 安培之間的范圍的強(qiáng)度水平，并且在所述第二時(shí)段期間，所述電流的強(qiáng)度水平在40和60安培之間的范圍。
28.根據(jù)權(quán)利要求27所述的皮膚病治療裝置，其中，所述合并脈寬是110ms。
29.根據(jù)權(quán)利要求27所述的皮膚病治療裝置，其中，所述電流的強(qiáng)度水平在所述電流波形的所述第一時(shí)段期間在I和15安培之間的范圍。
30.根據(jù)權(quán)利要求27所述的皮膚病治療裝置，其中，所述電流波形包括在其期間所述電流的強(qiáng)度水平在40和60安培之間的范圍的一個(gè)或更多個(gè)額外時(shí)段，通過在其期間所述電流的強(qiáng)度水平是預(yù)燃電流的時(shí)段分離連續(xù)時(shí)段。
31.根據(jù)權(quán)利要求27所述的皮膚病治療裝置，其中，所述電流波形包括在其期間所述電流的強(qiáng)度水平在40和60安培之間的范圍的一個(gè)或更多個(gè)額外時(shí)段，并且其中，通過在其期間所述電流的強(qiáng)度水平是預(yù)燃電流水平的時(shí)段分離在其期間所述電流的強(qiáng)度水平是40 和60安培之間的連續(xù)時(shí)段。
32.根據(jù)權(quán)利要求27所述的皮膚病治療裝置，其中，所述電流波形的所述第一和第二時(shí)段在時(shí)間上相連。
全文摘要
根據(jù)公開的技術(shù)制作的開關(guān)電源驅(qū)動(dòng)皮膚病治療裝置的閃光燈，以發(fā)射與交流線源的波形內(nèi)的特定位置對(duì)準(zhǔn)的相對(duì)小的光脈沖的序列。這樣的電源不僅使得合并的足夠的光能能夠在治療上加熱皮膚區(qū)域中的目標(biāo)發(fā)色團(tuán)而不致使對(duì)周圍組織的不期望的損害，而且提供不需要基本上從任何充電電容器得到對(duì)應(yīng)電能的額外的益處。公開的電源還通過基于指示閃光燈老化/效率特征的預(yù)定值修改其操作而補(bǔ)償閃光燈在其使用壽命期間的性能退化。閃光燈和它們相關(guān)聯(lián)的存儲(chǔ)值優(yōu)選地并入利于用戶維護(hù)皮膚病治療裝置的能夠替換模塊。
文檔編號(hào)A61B18/20GK102600557SQ20121007466
公開日2012年7月25日 申請(qǐng)日期2010年10月14日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月16日
發(fā)明者威廉·歐文斯, 比克拉姆·永揚(yáng), 維克托·拉扎列夫, 道格拉斯·埃利, 阿瑟·阿倫 申請(qǐng)人:莎責(zé)有限公司