用于使角质表面改性的设备和方法技术领域
本发明涉及用于将组合物施用到皮肤和其它角质表面上的设备。所述组合物可改
变角质表面的颜色或结构。
背景技术
人类皮肤上的色调差异具有多种原因。粉刺、雀斑、阳光损害和老年斑只是皮肤上
可见缺陷的一些常见原因。纹理差异，诸如细纹、皱纹和疤痕也是熟知的。色调差异和纹理
差异对人眼来说高度显而易见，即使这些差异颇小。已知可通过化妆品或其它遮瑕物覆盖
这些差异上和周围的大片皮肤区域。
此外，已经尝试较精确且局部地施用隐藏或掩盖皮肤差异的组合物。已经研发出
了在皮肤上移动的手持装置来将皮肤处理组合物施用至局部缺陷。但这些装置受到没有两
种必要要素的困扰：速度和准确度。为了使这些手持装置有效起作用，这些装置必须快速找
到缺陷，并立即进行处理。如果使用者在能够有效处理所述位置之前已将施用头移到不同
的皮肤区域，那么找到皮肤上的位置也没什么用。
因此，需要可快速且精确地检测皮肤上的色调和纹理缺陷的方法和设备。然后以
相同速度和精确性，将处理组合物直接施用至这些差异。这些方法和设备由本发明来详细
说明。
发明内容
本发明涉及用于分析和处理人类皮肤上的色调缺陷的方法和装置。所述方法具有
以下步骤：采集至少10μm2的皮肤的至少一个背景图像，以及计算所述图像在灰度上的平均
背景L值。采集所述皮肤的一个或多个处理图像，以及计算所述处理图像内的单个像素或像
素组的至少一个局部L值。将所述局部L值与所述背景L值相比较。皮肤差异是其中局部L与
背景L之间的差值ΔLM的绝对值大于预定ΔLS(其中“M”是指测量ΔL，并且“S”是指设定ΔL)
处的皮肤区域。通过这种方法识别皮肤差异，然后用处理组合物处理。
本发明解决了先前那些装置和方法的许多问题。具体地，皮肤上的色调差异被较
准确且快速地检测到。找到并识别皮肤差异的速度很关键，因为施用装置在皮肤上连续移
动。越快识别差异，便可越快激活施用喷嘴或喷嘴。越快激活喷嘴，皮肤处理组合物越有可
能精确地命中所述差异。这允许最好地覆盖所述差异，并且最少地覆盖不需要处理的天然
皮肤区域。因此，检测算法越简单，并且执行所述算法的设备越简单，总体修正过程就越快
速且越精确。与过去较为复杂、缓慢且不太精确的设备和方法相比，这是重大的改善。
附图说明
虽然本说明书通过特别指出并清楚地要求保护本发明的权利书要求作出结论，但
据信结合附图阅读以下说明可更好地理解本发明，其中：
图1为根据本发明的分析窗口的示意图，其中根据本发明的方法分析皮肤；
图2为根据本发明的手持设备；
图3为根据本发明的喷墨料筒；
图4为女性消费者的天然未覆盖皮肤；
图5为施用过化妆品的图4中的相同女性消费者；并且
图6为没有使用化妆品的在通过本发明的方法和设备处理后的如图4中所示的相
同女性消费者。
具体实施方式
通过参考以下例证性并优选的实施方案的详细描述可更容易理解本发明。应当了
解，权利要求的范围不限于本文所述的具体组成、方法、条件、装置或参数，并且本文所用的
术语不旨在限制受权利要求书保护的本发明。此外，如在包括所附权利要求书的说明书中
所用，单数形式“一个”、“一种”和“所述”还包括复数，并且对特定数值的标引包括至少那个
特定值，除非上下文另外明确指定。当表示值的范围时，另一个实施方案包括从其中一个特
定值开始和/或到另一个特定值结束。同样，当通过使用先行词“约”将值表示为近似值时，
应当理解，所述特定值形成另一个实施方案。所有范围都是包括端值在内的且可组合的。
术语“微区”被定义为角质表面上的小像素样区域。一个微区可能对应于小部分雀
斑或其它皮肤特征，或者它可能对应于不具有特殊特征的角质表面区域。使用术语微区来
揭示所测量的是在3维表面而不是平坦表面上。角质表面的区域包括多个微区。例如，如果
使用300个点每英寸(11.8个点每毫米或“dpmm”)的分辨率，则一个微区可具有一英寸的约
300分之一(0.085mm)的宽度和高度，从而使得每平方英寸具有大约90,000个微区(每平方
毫米约140个微区)。人体的表面具有上百万个微区。
除非另外指明，本文使用的所有百分比和比率均按总组合物的重量计并且所有的
测量均在25℃进行。
参考使用方法能最好地理解本发明的方法、设备和组合物。下面继而将描述该步
骤中使用的每个工艺步骤、设备和组合物。
最简单形式的本发明方法涉及分析和处理人类皮肤上的色调缺陷，所述方法包括
以下步骤：采集至少10μm2的皮肤的至少一个背景图像，然后计算所述图像在灰度上的平均
背景L值。另外，从相同图像计算单个像素或像素组的局部L值。然后将所述局部L值与所述
背景L值相比较，以识别皮肤差异。皮肤差异为局部L值与背景L之间的差值的绝对值(将这
个差值定义为“ΔLM”或测量的ΔL，通常将“Δ”定义为两个值之间的差值的符号)大于预定
ΔLS的皮肤区域。背景L可以预先设定或通过下文所述各种方法计算。然后用具有预定或可
变对比率的处理组合物处理皮肤差异。
可计算所述图像内任何地方的背景L。在喷嘴将击发处理组合物的地方采集图像。
背景L可为多个局部L的算数平均值、中值或平均值，这意味着计算可以包括图像中的所有
局部L或它的子集。
同样，提供用于处理人类皮肤的设备。所述设备具有包括多个施用喷嘴的施用头
和用于容纳处理组合物的贮存器，所述处理组合物可为皮肤处理组合物。还提供了传感器、
任选的照明源和CPU。所述任选的照明源照亮皮肤区域，所述传感器采集至少10μm2的皮肤
的图像，并且所述CPU分析所述图像，以计算平均背景L值。还使用传感器输出来计算皮肤的
单个像素或像素组的局部L值。然后所述CPU将所述局部L值与所述背景L值相比较，以识别
两个L值之间的差值大于预定值处的皮肤差异。传感器读数包括选自以下的值：颜色、亮度、
反射率、折射率、温度、纹理、以及它们的混合。
与本发明系统一起使用的示例性处理组合物包括化妆品、聚合物、聚合物活性物
质、载有含水颗粒、非水颗粒的光学改性剂、填料、光学匹配剂、皮肤活性物质、指/趾甲活性
物质、毛发活性物质、口腔护理活性物质、抗炎剂、抗菌剂、抗微生物剂、表面活性剂或含活
性物质的表面活性剂、量子点以及它们的组合。用于通过本发明沉积系统施加处理组合物
的示例性表面和基板包括角质表面、织造材料表面、非织造材料表面、多孔表面、无孔表面、
木材、齿状物齿、舌状物、金属、瓷砖、织物、以及它们的组合。
装置的中央处理单元(“CPU”)可为多种可商购获得的装置中的任一种。在最简单
形式中，CPU为单个可编程芯片，如那些存在于消费电子设备中的，诸如膝上型计算机、移动
电话、电动剃刀等。本领域的技术人员将知道各种可商购获得的芯片和适合与本发明一起
使用的其它处理器。CPU可包括专用集成电路(ASIC)、控制器、现场可编程门阵列(FPGA)、集
成电路、微控制器、微处理器、处理器等。CPU也可以包括存储器功能，在CPU内部作为高速缓
存存储器，例如随机存取存储器(RAM)、静态随机存取存储器(SRAM)等，或在CPU外部例如作
为动态随机存取存储器(DRAM)、只读存储器(ROM)、静态RAM、闪速存储器(例如，紧致闪存卡
或智能媒体卡)、硬盘驱动器、固态硬盘驱动器(SSD)或甚至互联网云储存。虽然预期可使用
远程CPU(栓系至装置或以无线通信)来完成本发明方法，但本文例示在装置内的本地CPU。
CPU的尺寸和速度是设计参数的重要考虑因素，但装置设计师将考虑成本和其它考虑因素。
预定ΔLS为局部L与背景L之间的差值的绝对值。可以将这个值ΔLS定义为绝对数
字或百分比。传感器为例如采集黑白图像或彩色图像的相机、分光光度计或对电磁能量波
长敏感的类似装置。采集图像或转化为本领域中已知的标准灰度。应理解，衡量明度至暗度
的任何数字刻度都可以视为“灰度”。此外，如本文所用，“灰度”规定为线性标度、或一个条
带或一个视觉属性。例如，一个“灰度”视觉属性可为定义具体视觉颜色的单个波长或窄波
长。一个“灰度”视觉属性的另一个示例可为构成图像的每个像素的波长数值的平均值的混
合，诸如来自RGB混合的正黑色、灰色或白色图像。
本领域的技术人员还应当理解，背景L值不应过于靠近这个标度的末端。例如，如
果灰度为0-100，0为纯黑色，并且100为纯白色，在0-10范围内或在90-100范围内的背景可
能过浅或过深，无法示出有意义的差值。因此，可调整背景照明或采集图像的相机的增益来
使背景L更靠近标度中间移动。在这个示例中，背景L为50将是理想的，背景L在10-90范围内
是优选的，20-80是甚至更优选的。
最常用灰度为0-255(无单位)，并且其它示例包括0-1024和0-4096。对于0-255的
灰度，灰度阶梯之间的差值为至少1/255。在这个示例中，期望使用提供介于60和210之间的
背景L值的相机和照明设置。利用0-255灰度，ΔLS优选地为至少0.5，更优选地为至少1，并
且甚至更优选地为至少1.5，以开始处理皮肤。同样，ΔLS可测量为百分比，例如2.6的数值
ΔLS约等于255灰度的1.0％。因此，ΔLS可为灰度的加或减0.25％，优选地加或减0.5％，甚
至更优选地加或减0.75％。
下文更详细地描述并例示用于隐藏或更适当地掩饰皮肤差异的皮肤处理组合物。
本发明的皮肤处理组合物的一种重要特性为对比率。当处理皮肤时，处理组合物的对比率
为至少0.1。皮肤明度和处理组合物明度可通过校准的分光光度计，使用已知方法测量。在
利用校准的分光光度计的情况下，人类皮肤的平均L值通常横跨约25至75的范围。在这种情
况下，与消费者平均皮肤明度值相比，相应处理组合物具有大至少2个单位，优选地大至少3
个单位，并且甚至更优选地大至少5个单位的明度值。
按顺序或优选地连续采集图像。最少以4帧每秒采集图像的相机是优选的。较高速
相机(大于4帧每秒)也是期望的，例如大于100帧每秒，并且甚至大于200帧每秒，并且甚至
大于600帧每秒。所有图像是以灰度采集或转化为灰度，并且灰度可具有任何范围，例如0-
255，无单位。这大约对应于0.2秒或更快的刷新速率。与相机一致地，CPU以100帧每秒，并且
甚至大于200帧每秒，并且甚至大于600帧每秒的速率进行处理。
用于背景L值的图像与用于局部L值的那些图像之间不存在技术差异，差异在于分
析图像。因此，将图像连续发送至CPU，即处理单元，以计算L值和ΔLM值。所谓“发送”，应理
解，每个图像优选地传送至少4比特数据/像素，并且优选地，使用这4比特(或更多)数据包
计算每个局部L值。应理解，可在处理期间计算一次背景L，并且所述值在整个处理期间重复
使用。或者可连续重新计算，只要处理过程在继续进行。此外，可存在预先制定的触发器来
起始背景L的重新计算。而且，可从CPU存储器检索背景L，以用于当前背景L。例如，如果过去
很长一段时间，并且没有发现皮肤差异，或者如果过于频繁地发现皮肤差异，那么可自动计
算新的背景L。这个延长的时间段可为1秒或更大。同样，ΔLS可为在整个处理循环中保持恒
定的设定值，或者也可以变化。出于各种原因中的任何原因，可在处理循环期间重新设定Δ
LS。如果过多喷嘴过频繁地击发，可调整ΔLS来降低喷嘴击发的强度。类似地，如果喷嘴击发
过于不频繁，可在相反方向上调整ΔLS，以增加皮肤差异检测的灵敏度。本领域的技术人员
将会知道，在处理期间修改ΔLS事关将CPU编程为期望算法或具有期望算法。
当ΔLM超过预定值，用处理组合物处理皮肤差异。处理需要击发一个或多个将处
理组合物分配至皮肤差异区域中的皮肤上的喷嘴。优选地，以尺寸在约0.1μm至约50μm之间
的离散液滴的非连续沉积模式将处理组合物施用至皮肤差异。同样优选地，不超过85％至
95％的皮肤差异被处理组合物覆盖。更具体地，通过喷嘴阵列施加处理组合物，并且沿着喷
嘴阵列的长度且在击发范围内计算局部L。“阵列”可为线性构型、多行、偏移、正弦波、弯曲、
环形或锯齿构造的喷嘴。印刷领域的技术人员将会知道可用于本文所公开的方法和设备中
的喷嘴阵列的各种构型。喷嘴的“击发范围”将基于其尺寸、类型、装置移动速度、离目标的
距离和其它参数而变化。下文给出适合用于本发明装置中的各种类型的喷嘴的示例。但一
般来说，如本文所用的“接近喷嘴”意指采集用于计算局部L值的图像接近通过喷嘴沉积处
理组合物的皮肤区域(喷嘴的击发范围或着陆区)。无意限制本发明，接近喷嘴意指应在离
喷嘴中心约2cm，优选地约1cm，并且甚至更优选地约0.7cm的半径内采集图像。
可击发单个喷嘴来沉积处理组合物，或同时击发多个喷嘴。沿着喷嘴线性阵列击
发的喷嘴的数量可基于ΔLM的尺寸和皮肤差异的尺寸来调整。此外，喷嘴击发频率可基于
ΔLM来调整，响应较大的ΔLM值，连续击发较多液滴。
可将击发强度曲线编程到CPU中，以调整喷嘴击发速率。例如，如果ΔLM等于或略
大于ΔLS，那么相邻喷嘴击发一次。如果ΔLM增加至2*ΔLS，那么相邻喷嘴击发25次。如果Δ
LM为3*ΔLS，那么相邻喷嘴击发100次。这个非限制性示例旨在示出ΔLM相对于ΔLS的尺寸
如何决定量，和因而邻近皮肤差异的喷嘴的击发强度。本领域的技术人员将会知道，利用2、
3或更多个数据点绘制击发强度曲线，然后将所述击发强度曲线编程到CPU中都是已知的技
术。
本发明使用的方法和设备可简单概述如下。现参考图1，其中分析窗口10为包括皮
肤样品12和喷嘴阵列20的区域。分析窗口可为任何形状，包括圆形、正方形、矩形、三角形、
平行四边形或多边形。喷嘴阵列20包括单个关闭或未击发的喷嘴24和单个击发喷嘴22。皮
肤差异30和31示出在喷嘴阵列部分32和33下。在皮肤区域12上和周围计算背景L，皮肤区域
14是测量局部L1的地方，并且皮肤区域16是测量局部L2的地方。皮肤区域14在喷嘴阵列20下
但不在皮肤差异内。因此，局部L1–背景L(ΔL1M)的绝对值小于起始喷嘴击发的预定阈值。起
始喷嘴击发所需的ΔLS阈值为变量，并且取决于所用标度。例如，在使用0-255灰度的情况
下，起始喷嘴击发所需的ΔLS阈值通常将为2或更大的数值。因此，在图1中所示示例中，Δ
L1M的值小于2。同样，皮肤区域16在皮肤差异30内，并且局部L2–背景L(ΔL2M)的绝对值大于
约2。因此，皮肤区域24和14周围的喷嘴通常是关闭的，并且皮肤区域16周围的喷嘴通常是
击发的。为确保喷嘴不被颗粒或干燥处理组合物阻塞，任何喷嘴可在任何时间击发，以确保
其为清洁或干净的，即不被堵塞，并且是“健康的”。并且如上文所讨论，响应皮肤差异击发
的正好在皮肤差异上方的喷嘴数量可基于ΔLS的尺寸、皮肤差异的尺寸(例如，表面积)或
本领域的技术人员设计的其它参数进行调整。
处理次数将基于处理区域的尺寸以及处理精度和量而变化。例如，女性可能希望
在去杂货店之前只润色她脸部上的几个小区域。这个处理可能需要几分钟。或者，年轻新娘
可能穿戴结婚礼服去美发厅，美发厅专业人员细致处理所有暴露的皮肤区域，然后结婚并
拍摄她的结婚照。这个完整的身体处理可能花费数小时。因此，消费者将很好控制他们选择
使用本发明装置的时间量。
现参考图2，其示出根据本发明的手持式设备40。设备40正好在皮肤18上，被物理
间隔件42隔开。物理间隔件42具有设定的、预定高度α，使得当其接触皮肤18时，所述皮肤上
的机械元件和电元件全部在离皮肤已知的距离处。机械元件和电元件与设备40相联，并且
包括但不限于灯44、图像采集装置46、嵌入料筒模头54上的喷嘴阵列20，料筒模头54附接到
印刷机料筒52。所有这些元件都封闭在任选的设备外壳41中。灯44照亮间隔件42内的区域
皮肤18，使得图像采集装置46具有相对恒定照明。背景照明将影响图像采集，因为间隔件42
的部分从皮肤18抬起，并容许背景光进入，并且来自灯44的照明逸出，但可校正照明的微小
差异，因为所提供的灯44提供相对恒定的背景照明。灯44可为发光二极管(LED)、白炽灯、氖
灯或其它可商购获得的照明源。灯44可具有恒定照明或可调节照明。例如，如果背景照明过
亮或过暗时，可使用可调节光源。
图像采集装置46可为多种可商购获得的装置中的任一种，诸如简单相机或数码
cmos相机芯片。图像采集装置46采集皮肤18的图片，并通过图像采集线48发送到处理器50，
以用于分析。处理器50通常称为中央处理单元或CPU，其可包括简单电路板、较复杂计算机
等，并且可包括存储器功能。本领域的技术人员将会知道，CPU可以为众多可商购获得的可
编程装置中的任一种。如上所述，可分析图像的局部L值、背景L值或二者。灰度转换在处理
器50的分析处理能力内。比较背景L与局部L以确定ΔLM发生在处理器50中，其可为可商购
获得的可编程芯片，或其它可商购获得的处理单元。
图像分析的结果在与预先编入处理器中的标准比较时可得到皮肤的期望处理。在
此类情况中，例如当计算ΔLM超过预定ΔLS时，信号通过料筒线51从处理器50传送至料筒
52，以击发喷嘴阵列20中的一个或多个喷嘴。料筒52、灯44、图像采集装置46、处理器50和可
存在的其它机械元件和电元件的电力通过多根电源线55由电力元件54供应。可通过电源开
关56关闭和打开电力元件54，继而关闭和打开设备40，电源开关56可位于设备40上的任何
地方，但此处示于设备盖58上。电力元件54可包括通过电池、可再充电电池、电化学电容器、
双层电容器、超级电容器或混合电池-电容器系统实现的能量存储功能。
现转向图3，其为包括料筒盖62和料筒主体64的料筒52的分解图。主体64包括通常
封闭在主体66内并限定喷嘴出口68的立管66。任选的过滤器70帮助使过大颗粒和其它碎片
留在喷嘴阵列76外。过滤器70和喷嘴阵列76在喷嘴出口68的相对侧。处理组合物74部分填
充料筒主体64。发泡芯材72填充料筒64，并且帮助调节处理组合物74的背压。可通过筒胆
(未显示)和本领域已知的其它方法调节背压，此处示出的发泡芯材只是如何帮助调节处理
组合物74通过过滤器70流至立管66并进入喷嘴阵列76的一个示例。连接器78将电力和信号
提供至喷嘴阵列76。处理组合物74可通过压电部件、热部件、机械泵部件或这些部件的组合
从料筒52射出。
料筒主体64内的处理组合物74可包含颗粒，并且处理组合物优选地在25℃和1atm
压力下具有少于0.06mm/天的颗粒沉降速率。处理组合物还可在25C和1000Hz下具有约
0.1Pa至约1000Pa的弹性模量。基于处理组合物的固体蜡可具有至多约100MPa的弹性模量。
优选地，处理组合物中的颗粒具有介于约1.1和约5.0之间的折射率。
虽然本文示出并例示喷墨料筒，可用其它“流控制”装置或非液滴控制装置施加处
理组合物。流控制装置通常具有的特征是控制单滴物质的“液滴控制技术”。本领域已知的
喷墨印刷机是按需喷墨施用装置的示例，并且这种技术可应用于本发明。压电液滴控制装
置和其它微机电系统适合与当前装置一起使用。喷雾装置和静电喷雾设备是液滴仅以聚集
体的形式产生和控制的非液滴控制技术。通常在喷雾装置中，不需要单个液滴控制，或者期
望的是“无规则性”以便在相对大的区域上产生平滑的施用。相比之下，通常所期望的是提
供对处理组合物的量和放置部位的非常具体的控制。
液滴控制的示例包括“细流控制”，其中物质流被精确地控制以按照需要来递送液
滴；和“喷墨技术”。较老的喷墨技术包括向交流充电的静电偏转器板供应连续的带电液滴
流，使得所述板能够使液滴通过或偏转向隔条。这种技术是喷墨印刷机最初的设计基础。其
它喷墨技术包括“按需喷墨”，诸如Hewlett Packard提供的热装置，和诸如由Epson和其它
印刷机制造商提供的压电装置。在本发明的一个实施方案中，按需喷墨技术与使液滴带电
相结合。
可用于构造本发明的设备的设备描述在以下公布的专利申请中：2007年2月11日
首次提交的WO 2008/098234 A2，Handheld Apparatus and Method for the Automated
Application of Cosmetics and Other Surfaces；2007年2月12日首次提交的WO 2008/
100878 A1，System and Method for Applying a Treatment composition to Change a
Person’s Appearance Based on a Digital Image；2007年2月11日首次提交的WO 2008/
098235 A2，System and Method for Providing Simulated Images Through Cosmetic
Monitoring；2007年2月12日首次提交的WO 2008/100880 A1，System and Method for
Applying Agent Electrostatically to Human Skin；2005年8月12日首次提交的US
2007/0049832 A1，System and Method for Medical Monitoring and Treatment
Through Cosmetic Monitoring and Treatment；和2005年8月12日首次提交的US 2007/
0035815 A1，System and Method for Applying a Treatment composition to Improve
the Visual Attractiveness of Human Skin；所有六个专利申请均由Edgar等人提交。所
述六个Edgar等人的申请中每一个的全部公开内容以引用方式并入本文。
本发明的设备优选为手持型，但可拴系在将设备在待改性角质表面上移动的结构
上。如果是手持型，则消费者可简单地将设备在待处理的角质表面上移动。任选地，可将多
个设备配置在其中消费者放置待改性角质表面的固定结构中，并且同时或按顺序出现多个
读数或施用。
可将处理组合物通过如下方法施用到角质表面，同时扫描和施用，同时在表面上
产生多个通道。使用多通道施用可产生若干个优点。多通道施用的方法是局部施用处理组
合物，然后再次扫描已接收过局部施用的皮肤区域。可再次施用处理组合物，并且还可进行
再次的多通道扫描和施用以达到美观的目的。因此，消费者可选择处理终点，即“美观目
的”，因此针对个人需求和偏好定制处理时间。在某些领域中，在一个处理通道中试图进行
所有校正被证实在某些区域是矫枉过正的。
期望所述设备将用处理组合物处理被传感器所读取的角质表面的约1.0％至约
10％。并且施用装置可以液滴状施用第一处理组合物，所述液滴具有约0.1μm至约50μm的平
均直径。
处理组合物
本发明可利用多种处理组合物，例如，油墨、染料、颜料、粘合剂、可固化组合物、光
活化的化合物(例如，半导体量子点)、金属氧化物(例如，TiO2)、中空球体、漂白剂、纹理减
少聚合物、护肤组合物、毛发着色剂、毛发去除组合物(通常称为脱毛剂)、毛发生长刺激剂
以及它们的混合物。
本发明的处理组合物可单独或在皮肤病学可接受的载体存在下递送。如本文所
用，短语“皮肤病学可接受的载体”是指所述载体适于局部施用于角质组织，具有良好的美
观性能，与护肤组合物的任何附加组分相容，并且将不引起任何不适当的安全或毒性问题。
所述载体可呈多种形式。非限制性示例包括简单溶液(水基的或油基的)、乳液和固体形式
(凝胶、棒状物、可流动的固体、蜡、无定形物质)。在某些实施方案中，所述皮肤病学可接受
的载体呈乳液的形式。乳液一般可分类为具有连续含水相(如水包油和水包油包水)或连续
油相(如油包水和油包水包油)。本发明的油相可包含有机硅油、非有机硅油(诸如烃油、酯、
醚等)、以及它们的混合物。例如，乳液载体可包括但不限于连续水相乳液，诸如水包硅氧烷
乳液、水包油乳液和水包油包水乳液；和连续油相乳液，诸如油包水乳液和硅氧烷包水乳
液、和硅氧烷包水包油乳液。所述处理组合物可以各种产品形式递送，包括但不限于霜膏、
洗剂、凝胶、泡沫、糊剂或浆液。此外，为了适当的制剂和稳定性，所述处理组合物可包括抗
真菌和抗细菌组分。
本发明的处理组合物可包含湿润剂作为处理组合物中其它组分的载体或底盘
(chassis)。湿润剂的示例性类别为多元醇。适宜的多元醇包括聚亚烷基二醇和亚烷基多元
醇以及它们的衍生物，包括丙二醇、二丙二醇、聚丙二醇、聚乙二醇以及它们的衍生物；山梨
醇；羟丙基山梨醇；赤藓醇；苏糖醇；季戊四醇；木糖醇；葡糖醇；甘露糖醇；丁二醇(例如1,3-
丁二醇)；戊二醇；己三醇(例如1,2,6-己三醇)；甘油；乙氧基化甘油；以及丙氧基化甘油。
其它适宜的湿润剂包括2-吡咯烷酮-5-羧酸钠、胍；乙醇酸和乙醇酸盐(例如铵和
季烷基铵)；乳酸和乳酸盐(例如铵和季烷基铵)；为各种形式中任一种的芦荟(例如芦荟凝
胶)；透明质酸及其衍生物(例如盐衍生物诸如透明质酸钠)；乳酰胺单乙醇胺；乙酰胺单乙
醇胺；脲；焦谷氨酸钠、水溶性聚(甲基)丙烯酸甘油酯润滑剂(诸如)、以及它们
的混合物。
使用油墨、染料、金属氧化物和颜料(下面共同被称作“着色剂”)来改变角质表面
的颜色或反射率。在化妆品、“化妆”组合物中，通常使用这些组合物来改变颜色和反射率。
粉底、唇膏、眼线只是这些组合物的少数示例，但是它们均被均匀地施涂于大部分的角质表
面上，也就是说，它们是大量应用。截然相反，本发明的处理组合物被选择性地以非常小的
量施涂于选定的区域，也就是说，是少量应用。合适的着色剂可包括无机或有机颜料和粉
末。有机颜料可包括天然的着色剂和合成的单体着色剂以及聚合物着色剂。有机颜料包括
各种芳族类型，诸如偶氮染料、靛青染料、三苯甲烷染料、蒽醌染料和黄嘌呤染料，其被称为
D&C和FD&C蓝、褐、绿、橙、红、黄等。有机颜料可由经认证的着色添加剂的不溶性金属盐组
成，被称为色淀。无机颜料包括氧化铁、氰亚铁酸铵铁、锰紫、群青颜料、铬、氢氧化铬颜料、
以及它们的混合物。所述颜料可涂覆有一种或多种使颜料具有疏水性的成分。合适的涂覆
材料将使颜料的性质更亲脂，包括硅氧烷、卵磷脂、氨基酸、磷脂、无机和有机油、聚乙烯和
其他聚合材料。合适的硅氧烷处理的颜料公开于美国专利5,143,722中。无机的白色颜料或
无色颜料包括TiO2、ZnO、ZrO2、中空球体或半导体量子点，可从许多来源商购获得。在美国
专利7,166,279中指明了其它合适的着色剂。着色剂以一定的重量百分比被包括，使得护肤
组合物产生明显的颜色。着色剂颗粒形状通常为球形、多边形或不规则碎片形。在一个实施
方案中，护肤组合物表现出的颜色与施用装置的颜色有可察觉到的差异。所谓可察觉到的
差异是指一个具有正常感官能力的人在正常光照条件下(如白天室外的自然照度，距离2米
处标准100瓦特白炽或同等LED白光灯泡的照度，或CIE D65标准照明光在800勒克斯时由
1964CIE标准观察仪所规定的照度)可察觉到的颜色差异。
与角质表面相容的粘合剂是已知的，并且任何此类粘合剂可用本发明的设备来施
用。与角质表面相容的可商购获得的粘合剂购自3M公司(Minneapolis Minnesota)。参见，
例如：提交于2001年4月23日授予Blatchford等人的美国专利6,461,467；提交于1994年11
月4日授予Delgado等人的5,614,310；和提交于1991年4月5日授予Heinecke等人的5,160,
315。这些专利申请的全部公开内容以引用方式并入。当将粘合剂选择性地施用到角质表面
后，可将第二处理组合物撒在将粘着到粘合剂的角质表面上。可除去未粘附到角质表面上
的第二改性组合物，留下选择性少量施用的第二处理组合物。同样地，当暴露于一定波长的
能量如红外线或紫外线时发生固化的组合物是本领域已知的，并且由本发明的设备施用。
利用这种方法，可固化组合物被选择性地施用到角质表面上，然后通过将该角质表面暴露
于固化能量源来使它固化。可暴露整个角质表面，或者暴露可与施用同时进行。
皱纹或纹理减少聚合物和皮肤紧致剂是已知的。参见，例如：2000年10月31日授予
Estrin的美国专利6,139,829；和2005年3月21日Luizzi等人提交的美国专利申请
US20060210513A1；2005年3月18日Cassin等人提交的US20070224158A1；和2005年1月14日
Omura等人提交的US20070148120A1。此专利和这些公开的专利申请的全部公开内容以引用
方式并入。更具体地讲，用于柔化起皱皮肤皱纹的化妆方法可包括将化妆品组合物(具体地
讲去皱组合物)施用到起皱皮肤上，所述化妆品组合物包含适于局部施用到脸部皮肤的生
理可接受介质：相对于组合物的总重量计为0.1重量％至20重量％的至少一种绷紧剂。
光活化颗粒可用作本发明的处理组合物，或加入到本发明的处理组合物中。有时
称为“干涉颜料”，这些颗粒包括多种选自以下的基质颗粒：尼龙、丙烯酸类树脂、聚酯、其它
塑性聚合物、天然材料、再生纤维素、金属、中空球体、半导体量子点和矿物质；光学增白剂，
其化学连接至多个基质颗粒中的每个，以形成光活化颗粒形式的整体单元以漫射光。这些
颗粒有助于减小对皮肤缺陷的视觉感知，所述皮肤缺陷包括蜂窝炎、黑眼圈、皮肤变色和皱
纹。每种光活化颗粒用透紫外线的包衣包封以增加光漫射以进一步减小对皮肤缺陷的视觉
感知。包封的光活化颗粒能够吸收紫外线辐射并发出可见光；并且当光活化颗粒被施用到
皮肤表面后，包封的光活化颗粒能够以漫射的方式既散射又吸收光，以便减小对皮肤缺陷
的视觉感知，所述皮肤缺陷包括蜂窝炎、皱纹、黑眼圈和皮肤变色。
毛发着色剂和毛发去除组合物也适用于与本发明的设备一起使用。这些组合物和
它们的组分由下面给出的实施例来最好的描述。下面毛发着色剂中描述的单个化学组合物
中的每一个可与任何其它成分联合使用，同样地，本领域的技术人员将会知道脱毛剂中给
出的单个组成可与其它示例中所列的其它成分一起使用。
护肤组合物可用本发明的设备来施用。所述护肤组合物可用作例如保湿剂、调理
剂、抗衰老处理、增亮皮肤处理、防晒剂和无晒美黑剂、以及它们的组合。
护肤组合物可包含安全且有效量的一种或多种可用于调节和/或改善皮肤状况的
护肤活性物质(“活性物质”)。“安全且有效量”是指足以引起积极有益效果，但足够低以避
免严重副作用的化合物或组合物的量(即在技术人员的合理判断范围内提供合理的效险
比)。安全且有效量的护肤活性物质可为按所述总组合物重量计约1×10-6至约25％，在另一
个实施方案中为按所述总组合物重量计约0.0001％至约25％，在另一个实施方案中为按所
述总组合物重量计约0.01％至约10％，在另一个实施方案中为按所述总组合物重量计约
0.1％至约5％，在另一个实施方案中为按所述总组合物重量计约0.2％至约2％。合适的活
性物质包括但不限于维生素(例如，B3化合物，诸如烟酰胺、烟酸、烟酸生育酚酯；B5化合物，
诸如泛醇；维生素A化合物和天然和/或维生素A的合成类似物，包括类视色素、视黄醇、乙酸
视黄醇酯、棕榈酸视黄醇酯、视黄酸、视黄醛、丙酸视黄醇酯、类胡萝卜素(前维生素A)；维生
素E化合物或生育酚，包括山梨酸生育酚酯、乙酸生育酚酯；维生素C化合物，包括抗坏血酸
盐、脂肪酸的抗坏血酸酯、和抗坏血酸衍生物，诸如抗坏血酸磷酸酯镁和抗坏血酸磷酸酯
钠、抗坏血酸糖苷和山梨酸抗坏血酸酯)、肽(例如，含十个或更少氨基酸的肽、它们的衍生
物、异构体、和与其它物质诸如金属离子的配合物)、糖胺(例如，N-乙酰基-葡糖胺)、防晒
剂、控油剂、美黑活性物质、抗痤疮活性物质、脱屑活性物质、抗蜂窝炎剂活性物质、螯合剂、
皮肤美白剂、类黄酮、蛋白酶抑制剂(如，去氧苯比妥及衍生物)、非维生素抗氧化剂和自由
基清除剂、肽、水杨酸、毛发生长调节剂、抗皱纹活性物质、抗萎缩活性物质、矿物质、植物甾
醇和/或植物激素、酪氨酸酶抑制剂、N-酰基氨基酸化合物、保湿剂、植物提取物、以及任何
前述活性物质的衍生物。如本文所用，术语“衍生物”是指未示出的结构，但本领域的技术人
员理解它是基本化合物的变型。例如，苯除去一个氢原子，并用甲基代替它。合适的活性物
质还描述于美国专利申请US2006/0275237A1和US2004/0175347A1中。
对比率
本文中，“对比率”是指所述组合物的不透明度，或所述组合物降低或阻止光透过
的能力，其在将所述组合物铺展在不透明图板(Form 2A，Leneta Company(Manwah，NJ)，或
它们的等同物)后，并且通过使用分光光度计，选择设置以排除镜面反射来测定。将所述组
合物施用于不透明图板的顶部，然后使用膜施用装置(例如从BYK Gardner(Columbia，
Maryland)商购获得的，或它们的等同物)，拉伸成具有约0.01英寸厚度的膜。使所述膜在22
℃+/-1℃，1atm的条件下干燥2小时。使用分光光度计，测量并且记录产品膜的Y三色值(即
膜的XYZ色彩空间)。在不透明图板的黑色部分上，测定产品膜的三个不同区域中的Y三色
值，并且还在不透明图板的白色部分上，测定产品膜的三个不同区域中的Y三色值。
本发明各个层的对比率即第一层或粉末层的对比率小于约20，优选小于约10，并
且甚至更优选小于约6。
以黑色区域中三个Y三色值的数学平均值，除以白色区域中三个Y三色值的数学平
均值，乘以100，来计算对比度：
实施例
以下实施例进一步描述并展示了本发明范围内的实施例。这些实施例仅为了例证
而给出并且不可被理解为是对本发明的限制，因为在不脱离本发明的实质和范围的情况下
可能有许多变型。
以下9个实施例全部是本发明的处理组合物。它们可以通过本文所述的任何方法
和设备施加，优选地，它们通过热喷墨印刷头和料筒的组合施加。
实施例1
处理组合物
相
成分
描述
重量％
A
水
水
64.80
A
Veegum HS
硅酸镁铝
2.00
|
B
丙二醇
丙二醇
15.00
B
PEG-2M
PEG2M
0.10
|
C
GLW45GYAP(黄色氧化铁)
45％氧化铁浆液在甘油/水中
0.60
C
GLW75PFAP-MP
75％TiO2浆液在甘油/水中
15.00
C
PVP/VA W 735
50％VP/VA共聚物在水中
1.50
|
D
馨二醇
己二醇/1,2-辛二醇
1.00
利用均化器合并相A的成分，以将胶体硅酸镁铝混合并筛分进入水中。开始将水加
热至75C。在75C下继续混合20min。然后停止加热。在独立容器中合并相B，并在相A冷却时在
混合下添加至相A。在相A/B继续冷却时向相A/B添加相C的组分，一次一种。当温度达到约
50C时，添加相D，同时继续混合。混合2-3分钟，以确保均质性，然后倾倒到容器中。
实施例2
处理组合物
利用均化器合并相A的成分，以将胶体硅酸镁铝混合并筛分进入水中。开始将水加
热至75C。在75C下继续混合20min。然后停止加热。在相A继续冷却时向相A添加相B的组分，
一次一种。当温度达到约50C时，添加相C，同时继续混合。混合2-3分钟，以确保均质性，然后
倾倒到容器中。
实施例3
处理组合物
相
成分
描述
重量％
A
水
水
68.25
A
Veegum Ultra
硅酸镁铝
0.50
|
B
丙二醇
丙二醇
13.50
B
Sicovit黄色氧化铁
100％黄色氧化铁
0.25
B
GLW75PFAP-MP
75％TiO2浆液在甘油/水中
15.00
B
PVP/VA W 735
50％VP/VA共聚物在水中
1.50
|
C
馨二醇
己二醇/1,2-辛二醇
1.00
利用均化器合并相A的成分，以将胶体硅酸镁铝混合并筛分进入水中。开始将水加
热至75C。在75C下继续混合20min。然后停止加热。在相A继续冷却时向相A添加相B的组分，
一次一种。当温度达到约50C时，添加相C，同时继续混合。混合2-3分钟，以确保均质性，然后
倾倒到容器中。
实施例4
处理组合物
合并相A的成分，直到均匀。在混合下缓慢添加相B的组分，一次一种。利用均化器
向相A/B添加相C的组分，一次一种，以确保均匀度和均匀分散。混合2-3分钟，然后倾倒到容
器中。
实施例5
处理组合物
利用均化器合并相A的成分，以将胶体硅酸镁铝混合并筛分进入水中。开始将水加
热至75C。在75C下继续混合20min。然后停止加热。在独立容器中合并相B，并在相A冷却时在
混合下添加至相A。在相A/B继续冷却时向相A/B添加相C的组分，一次一种。当温度达到约
50C时，添加相D，同时继续混合。混合2-3分钟，以确保均质性，然后倾倒到容器中。
实施例6
处理组合物
利用均化器合并相A的成分，以将胶体硅酸镁铝混合并筛分进入水中。开始将水加
热至75C。在75C下继续混合20min。然后停止加热。在独立容器中合并相B，并在相A冷却时在
混合下添加至相A。在相A/B继续冷却时向相A/B添加相C的组分，一次一种。当温度达到约
50C时，添加相D，同时继续混合。混合2-3分钟，以确保均质性，然后倾倒到容器中。
实施例7
处理组合物
相
成分
描述
重量％
A
水
水
70.08
A
Veegum Ultra
硅酸镁铝
0.40
|
B
丙二醇
丙二醇
12.50
B
Keltrol CG-T
黄原胶
0.05
|
C
Sicovit黄色氧化铁
100％黄色氧化铁
0.22
C
Sachtleben RC402
二氧化钛
13.75
C
PVP K15
30％PVP在水中
2.00
|
D
馨二醇
己二醇/1,2-辛二醇
1.00
利用均化器合并相A的成分，以将胶体硅酸镁铝混合并筛分进入水中。开始将水加
热至75C。在75C下继续混合20min。然后停止加热。在独立容器中合并相B，并在相A冷却时在
混合下添加至相A。在相A/B继续冷却时向相A/B添加相C的组分，一次一种。当温度达到约
50C时，添加相D，同时继续混合。混合2-3分钟，以确保均质性，然后倾倒到容器中。
实施例8
处理组合物
合并相A的成分，直到均匀。在混合下缓慢添加相B的组分，一次一种。利用均化器
向相A/B添加相C的组分，一次一种，以确保均匀度和均匀分散。混合2-3分钟，然后倾倒到容
器中。
实施例9
处理组合物
利用均化器合并相A的成分，以将胶体硅酸镁铝混合并筛分进入水中。开始将水加
热至75C。在75C下继续混合20min。然后停止加热。在独立容器中合并相B，并在相A冷却时在
混合下添加至相A。在相A/B继续冷却时向相A/B添加相C的组分，一次一种。当温度达到约
50C时，添加相D，同时继续混合。混合2-3分钟，以确保均质性，然后倾倒到容器中。
实施例10
处理组合物
相
成分
描述
重量％
A
GLW75PFAP-MP
75％TiO2浆液在甘油/水中
22.50
A
GLW45GYAP(黄色氧化铁)
45％氧化铁浆液在甘油/水中
3.33
A
GLW55GRAP(红色氧化铁)
55％氧化铁浆液在甘油/水中
0.17
|
B
水
水
5.00
B
氢氧化钠固体
NaOH丸粒
0.02
|
C
水
水
43.15
C
丙二醇
丙二醇
15.00
C
PVP/VA W 735
50％PVP/VA共聚物在水中
1.50
C
馨二醇
50/50己二醇/1,2-辛二醇
1.00
|
D
水
水
8.33
合并相A中的成分，并混合，直到颜色为均匀。合并相B中的成分，并混合，直到固体
NaOH彻底溶解。利用顶置式混合器合并相C中的成分，以分散所述成分。使用均化器开始研
磨相C，并向相C缓慢添加相A。使用相D作为相A容器的洗液，并向相C添加所述洗液。研磨10
分钟，或直到所有成分为均匀。作为最后的添加，向合并相添加相B。研磨并混合合并相，直
到均匀。
实施例11
以下实施例包括相对大的颗粒，并且显著减少可见红色色调。
处理组合物
利用顶置式混合器将相A的组分合并在一起，直到所有成分为均匀。在独立容器中
用顶置式混合器将相B的成分合并在一起，直到固体NaOH溶解，并且所有成分为均匀。向液
哨式声谱显示仪系统的一个注射室添加相A，并向第二注射室添加其它。这些将充当两个材
料流，以形成最终产物，其同时在2500PSI下以设定为半周的内部叶片将两个相泵进液哨。
收集已达到所需压力的最终产物。
现参考图4、图5和图6，它们为相同女性消费者的照片。图4代表她的洗过的、天然
的且未涂敷的皮肤。图5是受试者以她通常使用的方式向她的脸部施用化妆品后采集的。图
6是在去除消费者的化妆品并用本发明设备和方法处理她的脸部后采集的。图4、图5和图6
全部在同一天采集，这些照片之间没有可测量的阳光暴露(即，消费者在整个处理期间都在
室内)。
皮肤差异101、102、103和104在图4中很明显。在施用化妆品后，皮肤差异101、102、
103和104依然全部可见。图5与图4相比，消费者的皮肤和皮肤差异存在色调差异。从图4和
图5明显看到，化妆品改变人类皮肤的总体色调，但未覆盖缺陷。
在采集图5的照片后，消费者清洗其脸部来去除所施用的化妆品，然后用本发明设
备和方法处理她的皮肤，然后采集图6的照片。图4和图5的皮肤差异101、102和104在图6中
大体上不可见。皮肤差异103在用本发明设备和方法处理后几乎不可见。因此，相对于天然
条件的皮肤和施用化妆品的皮肤，本发明设备和方法对人类皮肤外观提供实质上可见的变
化。
本文所公开的量纲和值不应理解为严格限于所引用的精确值。相反，除非另外指
明，否则每个这样的量纲旨在表示所述值以及围绕该值功能上等同的范围。例如，公开为
“40mm”的量纲旨在表示“约40mm”。
除非明确排除或有所限制，否则将本文引用的每篇文献，包括任何交叉引用或相
关专利或申请，全文均以引用方式并入本文。任何文献的引用不是对其相对于任何本发明
所公开的或本文受权利要求书保护的现有技术的认可，或不是对其单独地或以与任何其它
参考文献或多个参考文献的组合提出、建议或公开了任何此类发明的认可。此外，如果此文
献中术语的任何含义或定义与以引用方式并入本文的文献中相同术语的任何含义或定义
相冲突，则将以此文献中赋予该术语的含义或定义为准。
虽然已经举例说明和描述了本发明的具体实施方案，但是对于本领域技术人员来
说显而易见的是，在不脱离本发明的实质和范围的情况下可作出多个其它改变和修改。因
此，本文旨在于所附权利要求中涵盖属于本发明范围内的所有这些改变和修改。