(57)【要約】【課題】光照射装置の製造技術を向上させる。【解決手段】光照射装置は、発光素子２０が配置された配線基板１３を備える。発光素子２０は、電極端子であるアノード９２及びカソード９３のストッパー部９４が配線基板１３のスルーホール９０の内部に位置するように配置される。【選択図】図２６
2020024898.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子が配置された基板を備え、
前記発光素子は、電極端子のストッパー部が前記基板のスルーホールの内部に位置するように配置される
ことを特徴とする光照射装置。
【請求項２】
前記発光素子の電極端子は、前記ストッパー部において曲げられ、
前記発光素子は、光軸が前記基板の配置面に鉛直な方向から傾くように配置される
ことを特徴とする請求項１に記載の光照射装置。
【請求項３】
前記基板の配置面に鉛直な方向を上下方向と呼び、複数の前記発光素子が配置された側を上と呼ぶ場合に、前記基板の下方に設けられた下側ケースを更に備え、
複数の前記発光素子のそれぞれは、光軸が前記上下方向から傾くように配置され、
前記下側ケースは、前記基板に配置された複数の前記発光素子のそれぞれを斜め下方から支持するための受け部を有する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の光照射装置。
【請求項４】
複数の前記発光素子のそれぞれは、光軸が複数の前記発光素子の位置を頂点とする多角形の内側に傾くように配置され、
前記受け部は、前記多角形の内側の斜め下方から前記発光素子を支持するように設けられる
ことを特徴とする請求項３に記載の光照射装置。
【請求項５】
前記受け部は、斜め上方に面する凹面を有し、
前記発光素子の側面が前記受け部の前記凹面に当接するように構成される
ことを特徴とする請求項４に記載の光照射装置。
【請求項６】
前記基板の上方に設けられた上側ケースを更に備え、
前記上側ケースは、前記多角形の外側の斜め上方から複数の前記発光素子のそれぞれを前記受け部に押し当てるための押さえ部を有する
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の光照射装置。
【請求項７】
光照射装置を製造する方法であって、
発光素子の電極端子を基板のスルーホールに挿入するステップと、
前記電極端子のストッパー部が前記スルーホールの内部に位置するように前記発光素子の高さを調整するステップと、
前記発光素子の電極端子を前記ストッパー部において曲げることにより、前記発光素子の光軸を前記基板の配置面に鉛直な方向から傾けるステップと、
を備えることを特徴とする方法。
【請求項８】
前記発光素子を傾けるステップは、
前記基板の配置面に鉛直な方向を上下方向と呼び、前記発光素子が配置された側を上と呼ぶ場合に、前記基板を、前記基板に配置された発光素子を斜め下方から受けるための受け部が形成された下側ケースに載置するステップと、
前記基板に配置された発光素子を前記受け部に押し当てて前記発光素子を傾けるステップと、
を含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記発光素子を傾けるステップは、斜め上方から前記発光素子を前記受け部に押し当てるための押さえ部を有する上側ケースを前記基板の上から被せるステップを含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、人体の被照射部位に光を照射するための光照射装置及び光照射装置の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
赤色ＬＬＬＴ（Low Level Laser Therapy）や、赤色ＬＥＤ（Light Emitting Diode）からの赤色光の照射が、ヒトの毛髪の成長を促す効果を有することが報告されている（例えば、非特許文献１〜３参照）。赤色光の照射により毛乳頭細胞が刺激されて活性化され、ＨＧＦやＶＥＧＦ−Ａなどの細胞増殖因子の分泌が促されることにより、毛髪の成長が促進されると考えられている。
【先行技術文献】
【非特許文献】
【０００３】
【非特許文献１】「ＬＥＤの毛髪医療への応用の可能性：赤色ＬＥＤのマウス毛成長への促進効果とそのメカニズムの解析」、乾重樹、日本レーザー治療学会誌、第１１巻第２号、２９〜３２頁、２０１２年
【非特許文献２】「赤色Light emitting diode（ＬＥＤ）の毛成長促進作用の可能性とそのメカニズムの解析」、乾重樹、皮膚と美容、第４５巻第１号、９〜１２頁、２０１３年
【非特許文献３】「超狭帯域ＬＥＤ光源の開発とその皮膚医学応用」、小笠原正弘、平尾孝、藤田静雄、材料、第６４巻第５号、４０５〜４０９頁、２０１５年５月
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
薄毛や脱毛に悩む人は人種や性別などを問わず数多く存在しており、このような赤色光を利用した発毛や育毛のための機器の提供を多くの人が待ち望んでいる。本発明者らは、光照射装置の製造技術の改良を目指して実験を重ね、本発明に想到した。
【０００５】
本発明は、このような課題に鑑みてなされたものであり、その目的は、光照射装置の製造技術を向上させることにある。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明のある態様の光照射装置は、発光素子が配置された基板を備える。発光素子は、電極端子のストッパー部が基板のスルーホールの内部に位置するように配置される。
【０００７】
本発明の別の態様は、光照射装置の製造方法である。この方法は、発光素子の電極端子を基板のスルーホールに挿入するステップと、電極端子のストッパー部がスルーホールの内部に位置するように発光素子の高さを調整するステップと、発光素子の電極端子をストッパー部において曲げることにより、発光素子の光軸を基板の配置面に鉛直な方向から傾けるステップと、を備える。
【０００８】
なお、以上の構成要素の任意の組合せ、本発明の表現を方法、装置、システム、記録媒体、コンピュータプログラムなどの間で変換したものもまた、本発明の態様として有効である。
【発明の効果】
【０００９】
本発明によれば、光照射装置の製造技術を向上させることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】実施形態に係る光照射装置の分解斜視図である。
【図２】実施形態に係る光照射装置の正面図である。
【図３】実施形態に係る光照射装置の側断面図である。
【図４】実施形態に係る光照射装置のカバー部材の正面図である。
【図５】図４のカバー部材の側面図である。
【図６】図４のカバー部材の背面図である。
【図７】カバー部材と発光素子の周辺の拡大断面図である。
【図８】実施形態に係る光照射装置のフード部材の正面図である。
【図９】図８のフード部材の側面図である。
【図１０】実施形態に係る光照射装置の複数の発光素子の正面図である。
【図１１】図１０の複数の発光素子の側面図である。
【図１２】図３の筒状部と嵌合筒部の拡大断面図である。
【図１３】実施形態に係る光照射装置のブロック配線図である。
【図１４】ＬＥＤランプの温度特性を示す図である。
【図１５】マウスの発毛実験の結果を示す図である。
【図１６】ヒトの発毛実験の結果を示す図である。
【図１７】本実施例の発光部を斜め上方から見た上面斜視図である。
【図１８】図１８（ａ）（ｂ）（ｃ）は、それぞれ、本実施例の発光部の平面図、正面図、及び背面斜視図である。
【図１９】本実施例の発光部の構成部材を模式的に示す図である。
【図２０】図２０（ａ）（ｂ）（ｃ）は、それぞれ、本実施例の発光部の上側ケースの上面斜視図、背面斜視図、及び平面図である。
【図２１】図２１（ａ）（ｂ）（ｃ）は、それぞれ、本実施例の発光部の配線基板の上面図、正面図、及び背面図である。
【図２２】図２２（ａ）（ｂ）（ｃ）は、それぞれ、本実施例の発光部の下側ケースの上面斜視図、正面図、及び背面斜視図である。
【図２３】図２３（ａ）（ｂ）は、それぞれ、本実施例の発光部の配線基板と、配線基板が載置された下側ケースの上面斜視図である。
【図２４】図２４（ａ）（ｂ）は、本実施例の発光部の寸法図である。
【図２５】図２５（ａ）（ｂ）は、本実施例の配線基板の寸法図である。
【図２６】配線基板に配置された発光素子の概略断面図である。
【図２７】発光部の更に別の実施例の構成部材を模式的に示す図である。
【図２８】図２８（ａ）（ｂ）（ｃ）は、それぞれ、本実施例の発光部の上側ケースの上面斜視図、背面斜視図、及び平面図である。
【図２９】図２９（ａ）（ｂ）（ｃ）は、それぞれ、本実施例の発光部の下側ケースの上面斜視図、正面図、及び背面斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
以下、本発明を好適な実施の形態をもとに図面を参照しながら説明する。各図面に示される同一または同等の構成要素、部材には、同一の符号を付するものとし、適宜重複した説明は省略する。また、各図面における部材の寸法は、理解を容易にするために適宜拡大、縮小して示される。また、各図面において実施の形態を説明する上で重要ではない部材の一部は省略して表示する。
【００１２】
本発明の実施の形態として、人体の頭皮等の被照射部位に、発毛及び育毛を促進することが可能な６３８ｎｍ付近の波長の赤色光をＬＥＤから照射しつつ、適温の空気を被照射部位に送風するための光照射装置について説明する。
【００１３】
本発明者らは、非特許文献１〜３などの論文により発毛及び育毛を促進する効果を有することが証明された、６３８ｎｍ付近の波長の赤色光を照射するための光照射装置を開発するにあたって、光照射装置の使用者がどのようなときに使用することを望んでいるかをアンケートにより調査した。アンケートの対象者は、薄毛ケアやヘアケアを希望する男性１５名、女性６名の計２１名であり、平均年齢は４７．５歳である。アンケートの結果は下記のとおりであった。
（１）ヘアードライヤーの使用時についでに実施したい：１５名（７１．４％）
（２）洗面台の使用時に実施したい：３名（１４．３％）
（３）薄毛ケア、ヘアケアのための専用の時間を要してもよい：３名（１４．３％）
また、全員が、薄毛ケア又はヘアケアをしていることを家族にも「知られたくない」又は「できれば知られたくない」と考えていることが分かった。
【００１４】
上記のアンケート調査の結果から、薄毛を気にしていて薄毛ケアやヘアケアを望んでいる人であっても、そのためにわざわざ時間を割くことを望んでいる人は少なく、多くの人は日常的な行動の中で薄毛ケアやヘアケアを実施することを望んでいることが分かった。７０歳以下の日本人男女のヘアードライヤーの使用状況の調査結果によると、ヘアードライヤーを「よく使う」又は「たまに使う」人の割合は、女性で９１．８％、男性で６１．６％であるから、ヘアードライヤーの使用時に薄毛ケアやヘアケアを実施することは、日常生活における行動にマッチしていると言える。また、別の調査結果によると、薄毛による毛髪のボリュームの減少を気にする人は、男女共に４０代前後から多くなり、６０代になっても女性の９５％、男性の７８．８％は将来の薄毛への不安を抱え続け、約８７％の人が薄毛ケアやヘアケアを望んでいる。
【００１５】
本発明者らは、以上のアンケート調査の結果を踏まえて、ヘアードライヤーに高エネルギー密度赤色ＬＥＤユニットを組み込んだ光照射装置を試作し、マウス及びヒトの発毛実験を実施した。発毛実験の詳細については、後掲の実施例において詳述する。
【００１６】
マウスの発毛実験から、赤色光を照射するだけでも発毛及び育毛効果が得られるが、体温程度の温度に加温した温風を送風しながら赤色光を照射することにより、赤色光を照射するだけの場合よりも更に高い発毛及び育毛効果が得られることが分かった。ヒトの発毛実験においても、体温程度の温度に加温した温風を送風しながら赤色光を照射することにより、全ての被験者において明らかな発毛及び育毛効果がみられた。
【００１７】
頭皮のマッサージによる伸展刺激がＩＬ−６やＴＮＴ−αなどの脱毛因子を抑制し、毛周期の正常化や毛髪の再生に有効であることが報告されている（例えば、「Standardized Scalp Massage Results in Increased Hair Thickness by Inducing Stretching Forces to Dermal Papilla Cells in the Subcutaneous Tissue」、Taro Koyama，Kazuhiro Kobayashi，Takanori Hama，Kasumi Murakami，Rei Ogawa、An Open Access Journal、２０１６年１月２５日）。適度な送風によっても頭皮に対してマッサージと同様の刺激が与えられ、脱毛因子の抑制効果が発揮されると考えられる。
【００１８】
空気を加温せずに室温のまま送風しても、頭皮に対してマッサージと同様の刺激を与えることができ、脱毛因子の抑制効果が得られると考えられるが、適度に加温した温風を送風することにより、皮膚の角質層の透過率を高めることができるので、より高い効果が期待できる。また、上述したように、多くの使用者は、洗髪後に頭髪を乾燥させるときや外出前に頭髪をセットするときなどにヘアードライヤーを使用するついでに赤色光の照射による薄毛ケアやヘアケアを実施したいと望んでおり、頭髪の乾燥やセットのためにヘアードライヤーを使用する場合は、室温の空気をそのまま送風するよりも、適度に加温した温風を送風する方が、乾燥や毛髪のセットの効果が高いので、薄毛ケアやヘアケアのための光照射装置においても、適度に加温した温風を送風する機能があるのが望ましい。発毛及び育毛を促進する観点からも、体温程度に加温した温風を頭皮に送風した方が、リラクゼーション効果により脱毛因子の抑制効果を高めることができる可能性があるし、細胞増殖因子を活性化することができる可能性もあるので、相乗効果により更に発毛及び育毛を促進することができる可能性がある。
【００１９】
しかしながら、ＬＥＤから赤色光を照射する光照射装置に、温風を送風する機能を搭載する場合、ＬＥＤは熱に弱く温度によって特性が変化しうるという新たな課題が生じる。発毛及び育毛に効果を有することが分かっている６３８ｎｍ付近の波長の光を被照射部位に十分な照度で照射することが重要なのであるから、温風によりＬＥＤの温度が上昇し、発光される光の波長が６３８ｎｍ付近からずれたり、発光される光の強度が減少したりすると、被照射部位における発毛及び育毛の効果が減退してしまうことになり、本末転倒である。
【００２０】
本実施の形態の光照射装置は、このような課題を解決するために、光照射装置が使用される環境において、被照射部位における発毛又は育毛を促進することが可能な波長及び照射エネルギーの光が発光部から被照射部位に照射されるように、光照射装置のＬＥＤ、ＬＥＤに電力を供給するための回路、温風を送出するための送風部、温風の温度を調整するための温度調整部、それらを制御する制御部などの各構成要素が構成される。波長は、より具体的には、６３８ｎｍを含む所定の範囲の波長であり、例えば、６３４〜６３９ｎｍの波長である。送風部により送出される空気の温度は、使用者が心地よく感じ、角質層の皮膚透過率を高める効果が期待できる体温付近の温度であり、例えば、３５〜４５℃である。
【００２１】
本実施の形態では、被照射部位に照射される光が被照射部位における発毛又は育毛を促進することが可能な６３８ｎｍを含む所定の範囲の波長及び照射エネルギーとなるように光照射装置を構成するために、以下の３つの態様の光照射装置を提案する。
［態様１］光照射装置の送風部から送出される空気の温度の範囲において、６３８ｎｍを含む所定の範囲の波長の光が出力されるような温度特性を有するＬＥＤを使用する。または、６３８ｎｍを含む所定の範囲の波長の光がＬＥＤから出力されるようにＬＥＤの温度特性を補償することが可能な回路を搭載する。
［態様２］光照射装置の送風部から送出される空気によりＬＥＤが加温されない、又は加温されにくいような位置関係で送風部とＬＥＤを搭載する。
［態様３］被照射部位又はその近傍に照射される光の波長又は照射エネルギーを検知し、検知された波長又は照射エネルギーに基づいてＬＥＤから出力される光の波長又は照射エネルギーを動的に制御する。
【００２２】
［光照射装置の構成例］
まず、本実施の形態の光照射装置の構成例を示す。その後、上記の態様１〜３の光照射装置の詳細について説明する。
【００２３】
図１は実施形態に係る光照射装置１００の分解斜視図であり、図２は光照射装置１００の正面図であり、図３は光照射装置１００の側断面を模式的に示している。以下、ＸＹＺ直交座標系をもとに説明する。方向Ｘは水平な左右方向に対応し、方向Ｙは水平な前後方向に対応し、方向Ｚは鉛直な上下方向に対応する。方向Ｙおよび方向Ｚはそれぞれ方向Ｘに直交する。方向Ｘは左方向あるいは右方向と、方向Ｙは前方向あるいは後方向と、方向Ｚは上方向あるいは下方向と表記することがある。
後述する半径方向という。
これらの方向の表記に関わらず、光照射装置１００は任意の姿勢で使用されうる。
【００２４】
実施形態に係る光照射装置１００の説明は、被照射部である皮膚または体毛の一例として頭皮または頭髪にヘアドライヤ形状を有する光照射装置を使用する例について説明する。光照射装置１００は眉毛や髭など頭髪以外の部位における体毛とその根元近傍の皮膚についても使用することができる。
【００２５】
実施形態に係る光照射装置１００は、図３に示すように、第１方向Ｐに流れる空気流４２を送出するための送風部４０と、被照射部７０の一例である頭皮または頭髪を照らすための光束２８を出力する発光部１０と、を備えており、発光部１０は送風部４０の第１方向Ｐ側に設けられている。
【００２６】
被照射部７０の近傍に光照射装置１００を置いた状態で、被照射部７０に光束２８を照射していると被照射部７０の温度が上昇することが考えられる。また、使用中に光照射装置１００自身が発熱することで、被照射部７０の温度を上昇させることも考えられる。そこで、光照射装置１００では、送風部４０は被照射部７０に向けて空気流４２を送出するように構成されている。被照射部７０が空気流４２を受けることで温度上昇を緩和することができる。また、被照射部７０が非加温の涼風を受けることで、使用者の緊張がほぐれて血流が改善されることで、頭皮に光束２８と空気流４２とを受けることとの相乗効果も期待できる。
【００２７】
（カバー部材）
次に、図４から６を参照して、カバー部材１８について説明する。図４はカバー部材１８の正面図、図５はその側面図、図６はその背面図である。複数の発光素子２０が被照射部７０の一例である頭皮や頭髪に直接接触すると、複数の発光素子２０に皮脂などの異物が付着して複数の発光素子２０の表面が曇ることがある。複数の発光素子２０の表面が曇ると出力される光量が減少することが考えられる。このため、複数の発光素子２０は被照射部７０に直接接触しないことが望ましい。そこで、光照射装置１００では、発光部１０には光束２８が透過するカバー部材１８が交換可能に設けられている。この場合、カバー部材１８に異物が付着した場合は外して洗浄することができる。カバー部材１８は工具を用いずに手動にて交換可能に取り付けられてもよい。カバー部材１８には容易に取り付けと取り外しができる係合部が設けられてもよい。
【００２８】
（突出部）
カバー部材の前側の表面が平坦である場合には、カバー部材が頭髪を押さえて密集させるから、光束は、頭髪に当たる割合が増えて、頭皮に届く割合が小さくなることが考えられる。そこで、光照射装置１００では、カバー部材１８は第１方向側に突出して被照射部７０に接触するための複数の突出部１９を有する。この場合、突出部１９は頭髪の間に分け入り、突出部１９の先端が頭皮に接近するから、光束２８が効率的に頭皮に届くようになる。突出部１９の先端が頭皮に当接するようにしてもよい。突出部１９の先端が頭皮に当たることで、頭皮に適度な刺激を加え、血流を促進することが可能になる。
【００２９】
大型化を抑制する観点から、発光部は前後方向の寸法が小さいことが望ましい。そこで、光照射装置１００では、図７に示すように、カバー部材１８には複数の発光素子２０の少なくとも一部を収容する凹部１９ｂが設けられている。凹部１９ｂに、例えば発光素子２０の先端部を収容することによって、発光部１０の前後方向の寸法の小型化が可能になる。凹部１９ｂは突出部１９に対応して設けられてもよい。
【００３０】
光束２８に含まれる有害な紫外線光はできるだけ少ないことが望ましい。そこで、光照射装置１００では、カバー部材１８は紫外線光を減衰させる材料から形成されている。この場合、カバー部材１８を透過した光束２８に含まれる紫外線光が少ないから使用者は安心して使用することができる。
【００３１】
頭部は略球状であるなど、被照射部は湾曲している場合が多い。このため、カバー部材の形状は、被照射部の湾曲形状に対応して設定されることが望ましい。そこで、光照射装置１００では、図５に示すように、カバー部材１８は、第１方向Ｐである前後方向で送風部４０側に後退している後退領域１８ａと、後退領域１８ａより第１方向Ｐで前方に前進している前進領域１８ｂと、を含んでいる。この場合、カバー部材１８の後退領域１８ａと前進領域１８ｂとを、被照射部７０の湾曲形状Ｃに対応して配置することができる。
【００３２】
（フード部材）
次に、図８、９を参照して、フード部材１５について説明する。図８はフード部材１５の正面図、図９はその側面図である。
光束２８の一部が外側に漏れると、その漏れた光が目に入ることが考えられる。そこで、光照射装置１００では、発光部１０に、第１方向Ｐ側で光束２８を囲むフード部材１５が設けられている。フード部材１５を設けたことにより外側に漏れる光量を減らすことができる。なお、フード部材１５を被照射部７０に接触するように設けることで、外側に漏れる光量をさらに減らすことができる。フード部材１５はカバー部材１８の突出部１９より前方に突出するように設けられてもよい。フード部材１５には、カバー部材１８の後退領域１８ａに対応する後退領域１５ａと、前進領域１８ｂに対応する前進領域１５ｂと、が設けられる。前進領域１５ｂは後退領域１５ａより第１方向Ｐで前方に前進している。
【００３３】
次に、図１０、１１を参照して、複数の発光素子２０について説明する。図１０は配線基板１３に取り付けられた状態の複数の発光素子２０の正面図、図１１はその側面図である。
【００３４】
使用者の利便の観点から、光照射装置は広い範囲に光束を照射できることが望ましい。そこで、光照射装置１００では、図１０に示すように、発光部１０は、複数の発光素子２０を含んでいる。複数の発光素子２０としては例えばＬＥＤ（light emitting diode）またはＬＤ（diode laser）を用いることができる。光照射装置１００では、複数の発光素子２０が空気流４２の周囲を囲むように配置される。特に、複数の発光素子２０は、送風部４０の第１方向Ｐ側において、空気流４２の中心部を避けて空気流４２を囲む位置に例えば環状に並べて配置される。複数の発光素子２０は、空気流４２を囲む円形状、オーバル形状または多角形状に配置されてもよい。
【００３５】
既述したように、頭部は略球状であるから被照射部は湾曲している場合が多い。このため、それぞれの発光素子の位置は、被照射部の湾曲形状に対応して設定されることが望ましい。そこで、光照射装置１００では、図１１に示すように、複数の発光素子２０は、第１方向Ｐである前後方向において、第１方向Ｐで送風部側に後退している発光素子２０ａと、後退している発光素子２０ａより第１方向で前進している発光素子２０ｂと、を含んでいる。つまり、光照射装置１００では、複数の発光素子２０のそれぞれについて、頭部の湾曲形状Ｃに沿うように、前後方向の位置を変化させて配置されている。光照射装置１００では、一例として、方向Ｚ（上下方向）に沿って、その中央近傍の発光素子２１はその両側（上側および下側）の発光素子２２より、第１方向Ｐである前後方向で後側に後退して配置されている。複数の発光素子２０のそれぞれの頭部表面からの距離の差が小さくなり、光束２８を効果的に照射することができる。
【００３６】
被照射部内で受ける光量は、被照射部内のそれぞれの部位での偏りが小さいことが望ましい。そこで、光照射装置１００では、複数の発光素子２０の少なくとも一部は、第１方向Ｐである前後方向に対して傾斜して設けられている。つまり、光照射装置１００では、複数の発光素子２０の少なくとも一部が前後方向に対して光軸が傾くように設けられている。光照射装置１００では、一例として、複数の発光素子２０は、その光軸が前方で交差するように内向きに傾けられている。特に、複数の発光素子２０は、空気流４２の中心部を避けた位置にて、当該発光素子２０の光軸が被照射部７０の空気流４２の中心部が当たる部分を向くように傾斜して設けられる。複数の発光素子２０は、その光軸が前方で開くように外向きに傾けられてもよい。このような傾斜の方向は発光素子の指向性に対応して設定することができる。このような傾斜は、例えば３度から３０度の範囲に設定することができる。光照射装置１００では、複数の発光素子２０の光軸は前後方向に対して３度内向きに斜傾して設けられている。
【００３７】
大きな光量の光束を出力する場合に、発光部の発光素子やその周辺の電子部品の温度上昇が懸念される。これらの部品は使用温度が高くなると発光素子や電子部品の寿命が短くなるため、発光素子やその周辺の電子部品は冷却されながら使用されることが望ましい。そこで、光照射装置１００では、図３に示すように、複数の発光素子２０の少なくとも一部は空気流４２が通過する領域に配置されている。つまり、送出口１１４から前方に延長した範囲に複数の発光素子２０が配置されている。この場合、複数の発光素子２０には送出口１１４から送出された空気流４２によって冷却されて温度上昇が抑えられる。
【００３８】
また、光照射装置１００では、図３に示すように、発光部１０は、複数の発光素子２０のいずれかに電気的に接続される電子部品１４の少なくとも一部が空気流４２が通過する範囲に配置されている。つまり、電子部品１４の少なくとも一部は、空気流４２によって放熱が促進されるように配置される。この場合、電子部品１４には空気流４２が当たるから、電子部品１４は冷却されて温度上昇が抑えられる。
【００３９】
発光部１０が出力する光束２８が目に入る可能性を小さくすることが望ましい。そこで、光照射装置１００では、図３に示すように、発光部１０が被照射部７０から所定の距離以上に離れると、発光部１０に供給する電流を遮断または減らすように構成される電流制限部３２を備えている。つまり、光照射装置１００では、発光部１０が被照射部７０に接近している状態で、発光部１０は通電されて光束２８を出力し、被照射部７０から遠ざかると実質的に通電を停止するように構成されている。電流制限部３２は、例えば、発光部１０からの距離を検出して、その検出した距離に応じて発光部１０への通電を制御するように構成されてもよい。また、電流制限部３２は、発光部１０が被照射部７０またはその周辺に接触した場合に発光部１０に通電するように構成されてもよい。発光部１０が頭部から離れると自動的に光束２８の出力が小さくなるから光束２８が目に入る可能性を小さくできる。なお、理解を容易にするため、図１、２では電流制限部３２の記載を省略している。
【００４０】
（合図出力部）
光照射装置は、例えば頭部を複数の被照射部に分けて、それぞれの被照射部毎に所定の時間ずつ使用されることがある。使い勝手の観点から、それぞれの被照射部への使用時間は好ましくは３秒から３０秒の範囲、より好ましくは５秒から２０秒の範囲にすることができる。それぞれの被照射部への使用時間は、光照射装置の光束が大きい場合は短く、小さい場合は長くなる。このような使用時間について合図が出力されると使用者に便利である。そこで、光照射装置１００では、図３に示すように、所定のタイミングで使用者が知覚できる合図を出力するように構成される合図出力部３４を備えている。一例として、合図出力部は、設定された時間（例えば１０秒）毎に合図であるビープ音３４ｅを出力するようにしてもよい。使用者は合図のタイミングで使用位置を切り替えて使用することができる。合図としては使用者が知覚できるものであれば特に制限はない。なお、理解を容易にするため、図１、２では合図出力部３４の記載を省略している。
【００４１】
それぞれの被照射部への使用時間は揃っていることが望ましい。そこで、光照射装置１００では、合図出力部３４は、発光部１０への電流の供給開始から所定の時間経過したタイミングで、音、振動および光の少なくとも何れかを用いた合図を出力するように構成されている。一例として、合図出力部３４は、発光部１０への電流の供給開始から設定された時間（例えば５秒）経過したタイミングで合図であるビープ音３４ｅを出力するようにしてもよい。使用者はビープ音３４ｅのタイミングで使用位置を切り替えて使用することができる。この場合、それぞれの被照射部への使用時間が揃いやすくなる。
【００４２】
光照射装置は、いくつかのブロックに分離できると収納がコンパクトになり携帯に便利である。一方で、光照射装置は発光部と送風部の一方に給電するだけで、他方にも給電できることが望ましい。そこで、光照射装置１００では、発光部１０は送風部４０の第１方向Ｐ側に脱着可能に装着される。特に、発光部１０は送風部４０に対して工具を用いずに手動にて取り付けおよび取り外し可能に設けられている。発光部１０は送風部４０から電流の供給を受けるための第２接点部３８を有している。送風部４０は発光部１０が装着されたとき第２接点部３８に電気的に接続される第１接点部３６を有している。このように構成することにより。光照射装置１００は発光部１０と送風部４０とに分離して収納できる。また、光照射装置１００は、発光部１０を送風部４０に取り付けることで送風部４０側に給電するだけで第１接点部３６と第２接点部３８を介して発光部１０にも給電できる。第１接点部３６は送風部４０の外殻である筐体１１０の空気流４２に近い内部側または空気流４２と反対側の外部側に設けることができる。実施の形態の光照射装置１００では、一例として、後述する筐体１１０の第１方向端である筒状部８２の外周部に第１接点部３６が設けられている。
【００４３】
次に、光照射装置１００の具体的な構造について説明する。
【００４４】
（送風部）
送風部４０は、図３に示すように、筐体１１０と、グリップ部１０８と、吸入口１１６と、送出口１１４と、インペラ４３と、モータ４１と、ヒータ４４と、制御部５０と、スイッチ部５２と、通路部１１８と、第１接点部３６と、電源部１２４と、筒状部８２と、を含む。
【００４５】
筐体１１０は、送風部４０の外殻であり、その内部に送風部４０の主要な構成要素を収容して保持する。筐体１１０は、中空の略円筒状の部材で、樹脂材料からモールド成型工程により形成することができる。グリップ部１０８は、使用者が手で握るための部分で、筐体１１０の後部寄りの外周下面から下方に突き出るように取り付けられる。グリップ部１０８は、筐体１１０に対して、折り曲げを可能とするヒンジ手段を介して接続されてもよい。
【００４６】
吸入口１１６は、送風するための空気を雰囲気空間から筐体１１０内に導入するための開口で、例えば筐体１１０の後方側に設けられる。吸入口１１６には異物の侵入を抑制する網目部材（不図示）が設けられてもよい。送出口１１４は、空気流４２を送出するための開口で、筐体１１０の前方側に設けられる。送出口１１４には異物の侵入を抑制する網目部材（不図示）が設けられてもよい。
【００４７】
インペラ４３は、回転することにより後方の空気を前方に押し出すための羽根部材で、例えば樹脂材料からモールド成型工程により形成することができる。インペラ４３は、筐体１１０内に吸入口１１６の前方側に設けられる。モータ４１は、インペラ４３を回転駆動するための電気モータで、制御部５０から電流が供給されることによって回転する。モータ４１は筐体１１０内のインペラ４３の前方側に設けられ、モータ４１の回転軸（不図示）がインペラ４３の中心部に固定される。
【００４８】
ヒータ４４は、インペラ４３によって押し出された空気流を加熱するための電気ヒータで、制御部５０から電流が供給されることによって発熱する。ヒータ４４は、筐体１１０のモータ４１の前方側に設けられる。制御部５０は、電源部１２４から供給される電力を制御して、スイッチ部５２の状態に応じて、モータ４１とヒータ４４と発光部１０のそれぞれに電流を供給するように構成される。制御部５０は、例えばグリップ部１０８内に収容されて固定されている。制御部５０は、筐体１１０内に収容されてもよい。被照射部７０への過度な照射を制限する観点で、発光部１０の照射光量を制限する手段を設けてもよい。一例として、制御部５０は、発光部１０への供給電流と供給時間とをパラメータとして所定の演算により取得した値に基づき発光部１０への給電を制限するように構成されてもよい。
【００４９】
スイッチ部５２は光照射装置１００の動作モードを切り替える部材である。スイッチ部５２には、機械接点を有する機械式スイッチや、手指の接触を検出して電子的に切り替える電子式スイッチを含むことができる。スイッチ部５２は、グリップ部１０８の前方側の開口１０８ａに突出部５２ａが突出するように、グリップ部１０８に取り付けられる。スイッチ部５２は、突出部５２ａを後方に押し込むことによって複数のモードを切り替えるように構成される。例えば、全体オフ状態から、１回目の押し込みによってモータ４１に電流を供給して送風を開始し、２回目の押し込みによって発光部１０に電流を供給して発光を開始し、３回目の押し込みによって発光部１０の電流をオフにしてヒータ４４に電流を供給して加熱を開始し、４回目の押し込みによって全体オフ状態にすることができる。スイッチ部５２は、複数の電気スイッチを含むことができる。スイッチ部５２は、発光部１０への給電を開始または停止するための発光制御スイッチを含んでもよく、この発光制御スイッチは光照射装置１００の姿勢に応じて給電を開始または停止するように構成されてもよい。この発光制御スイッチは、一例として、光照射装置１００が所定の姿勢（例えば、発光部１０が頭部に向いた姿勢）において、発光部１０に給電を開始するように構成されてもよい。
【００５０】
送風部４０には、発光部１０が装着されたとき当該発光部１０に電流を供給するための電気ケーブル１２６が設けられる。第１接点部３６は、第２接点部３８と電気的に接続されるための接点を有しており、電気ケーブル１２６によって制御部５０の出力部に電気的につなげられている。通路部１１８は、制御部５０から発光部１０に繋げられる電気ケーブル１２６をヒータ４４の熱から保護するための通路である。特に、電気ケーブル１２６は、送風部４０の外殻である筐体１１０の例えば内側に設けられる管状の通路部１１８を通じて配線される。通路部１１８は、電気ケーブル１２６を収容するために、筐体１１０の下方に設けられる。
【００５１】
電源部１２４は、電源ケーブル（不図示）から供給された電力を制御部５０に送るための電気回路で、グリップ部１０８に収容されて固定される。電源部１２４は、整流回路や平滑回路が含まれてもよい。
【００５２】
筒状部８２は送風部４０の第１方向Ｐ側端部に設けられる中空筒状の部位である（図１も参照）。筒状部８２の内側には空気流４２を送出する送出口１１４が形成される。筒状部８２は後述する発光部１０の嵌合筒部８４と嵌合する。特に、筒状部８２の少なくとも先端部は嵌合筒部８４の内側に収容される。図１２は、筒状部８２と後述する嵌合筒部８４の拡大断面図である。筒状部８２には、送風部４０に発光部１０を取り付けおよび取り外し可能に装着するための着脱機構が設けられる。特に、筒状部８２には、筐体１１０の前方に設けられる嵌合外周面８２ａと、嵌合外周面８２ａに設けられた爪部８２ｂとが設けられる。嵌合外周面８２ａは、例えばその後方側の領域より小径に形成される。爪部８２ｂは嵌合外周面８２ａに１つまたは複数（例えば２個）設けられてもよい。嵌合外周面８２ａは嵌合筒部８４の嵌合内周面８４ａに嵌合するように構成される。爪部８２ｂは後述する嵌合筒部８４の段部８４ｂに係合するように構成される。
【００５３】
（発光部）
発光部１０は、図３に示すように、ハウジング３０と、通気口８６と、カバー部材１８と、フード部材１５と、配線基板１３と、電子部品１４と、複数の発光素子２０と、第２接点部３８と、嵌合筒部８４と、を含む。
【００５４】
ハウジング３０は、その内部に発光部１０の主要な構成要素を収容して保持するための中空の略円筒状の部材である。ハウジング３０は、複数の発光素子２０を固定する環状の配線基板１３を収容する収容筒部３１と、送風部４０の第１方向Ｐ側の端部４０ａに設けられる筒状部８２に嵌合する嵌合筒部８４と、収容筒部３１と嵌合筒部８４の間に設けられる中間筒部１７と、を含む。図３に示すように、中間筒部１７は配線基板１３の外径より小さな内径を有する。この内径が大きい場合に比べて、空気流４２が配線基板１３の内側に当たって拡散する割合を小さくできる。中間筒部１７は送風部４０の筒状部８２の前方端の外径より小さな内径を有する。この内径が大きい場合に比べて、中間筒部１７は空気流４２の拡散を抑えて中心部寄りに集めることができる。空気流４２を中心部寄りに集めることで、光束２８に照らされる被照射部７０に効率的に空気流４２を送ることができる。
【００５５】
通気口８６は、ハウジング３０の内部と外部とを連通する開口で、ハウジング３０の中間筒部１７の外周部に１または複数（例えば４つ）形成される。通気口８６を設けることで、ハウジング３０の内部の空気の換気を促し、被照射部７０の温度上昇を抑えることが可能になる。ハウジング３０は、例えば樹脂材料からモールド成型工程により形成することができる。
【００５６】
カバー部材１８は、図５〜７に示すように、前後方向（方向Ｘ）に対して垂直に設けられる略円盤状の部材で、内周部１８ｊと外周部１８ｋとを有する。カバー部材１８は送風部４０の第１方向Ｐ側にて空気流４２の周囲を囲む形状に形成される。カバー部材１８は中空環状に形成されてもよい。カバー部材１８が中空に形成されることで空気流４２の抵抗を抑制することができる。カバー部材１８は、例えば光の透過性が良好な樹脂材料からモールド成型工程により形成することができる。カバー部材１８の前方側には前方に向かって突出する複数（例えば２４個）の突出部１９が設けられている。突出部１９は円筒の先端に半球を結合したような砲弾形状を有している。図６に示すように、カバー部材１８は複数の発光素子２０それぞれの先端部を収容する複数の凹部１９ｂを有する。凹部１９ｂは、カバー部材１８の後方側において前方側に窪むように複数（例えば２４個）設けられる。凹部１９ｂは突出部１９に対応している。言い換えると、カバー部材１８は、複数の凹部１９ｂが設けられる面と反対側の面に第１方向Ｐ側に突出する複数の突出部１９を有する。
【００５７】
フード部材１５は、図８、９に示すように、前後方向（方向Ｘ）に延在する中空円筒形状の部材で、内周部１５ｊと外周部１５ｋとを有する。フード部材１５は、例えば樹脂材料からモールド成型工程により形成することができる。フード部材１５は、カバー部材１８より光透過性の低い材料から形成されてもよい。フード部材１５の内面には反射面が形成されてもよい。フード部材１５はカバー部材１８と一体化した状態で発光部１０に取り付けおよび取り外し可能に形成されてもよい。
【００５８】
発光部１０は、複数の発光素子２０を固定するプリント配線板である配線基板１３を含む。配線基板１３は、図１１に示すように、前後方向に対して垂直に設けられる略円板形状を有する。配線基板１３は送風部４０の第１方向Ｐ側にて空気流４２の周囲を囲む環形状を有する（図１、３も参照）。配線基板１３は内周部１３ｊと外周部１３ｋとを有する。配線基板１３は、外周部１３ｋがハウジング３０の段部にネジ締めや接着によって固定される。電子部品１４は、複数の発光素子２０に流れる電流を制限する抵抗や電圧を平滑するコンデンサなどを含んでもよい。電子部品１４は、例えば配線基板１３の前面部や後面部に半田付けによって固定されている。
【００５９】
複数の発光素子２０は、図１０、１１に示すように、配線基板１３の前面側に、周方向に略等間隔で配置される複数（例えば２４個）のＬＥＤ２０ｍを含んでいる。ＬＥＤ２０ｍとしては、特別の制限はないが、実施の形態の光照射装置１００では、波長が６２０〜６７０ｎｍ（赤色）のＬＥＤを選択している。例えば６３８ｎｍの赤色光を、光量時間積が１平方センチメートル当たり１Ｊ（＝Ｗ・ｓ）から１．５Ｊ（＝Ｗ・ｓ）にて用いることで皮下組織の活性化に効果があるとの知見を得ている。この場合に、照射時間を調整することで、光量は被照射部７０が日焼けなどの損傷を受けない程度の範囲に、より好ましくは使用者が痛痒を感じない程度の範囲に抑えることが望ましい。また、１箇所の１回の照射時間が３秒から３０秒の範囲、より好ましくは５秒から２０秒の範囲で上記の光量時間積が得られるように複数の発光素子２０の光量を設定してもよい。
【００６０】
第２接点部３８は、図１３に示すように、第１接点部３６と電気的に接続されるための接点を有しており、電気ケーブル１２８によって複数の発光素子２０に電気的につなげられている。第２接点部３８は、例えば嵌合筒部８４の内周部に設けられている。送風部４０に発光部１０を取り付けられた状態で、第２接点部３８の２個の接点が第１接点部３６の２個の接点のそれぞれに電気的に接続される。
【００６１】
嵌合筒部８４には、図１２に示すように、送風部４０に発光部１０を取り付けおよび取り外し可能に装着するための着脱機構が設けられる。嵌合筒部８４には、ハウジング３０の後方に設けられる嵌合内周面８４ａと、嵌合内周面８４ａに形成された段部８４ｂとが形成される。段部８４ｂは嵌合内周面８４ａに１つまたは複数（例えば２個）設けられてもよい。嵌合内周面８４ａは、筒状部８２の嵌合外周面８２ａに嵌合するように構成される。段部８４ｂは筒状部８２の爪部８２ｂに係合するように構成される。
【００６２】
（電流制限部）
電流制限部３２は、発光部１０が被照射部７０から所定の距離以上に離れると、発光部１０に供給する電流を遮断または減らすように構成される。電流制限部３２は、センサ部３２ａを含み、センサ部３２ａの状態に応じて発光部１０に供給する電流を遮断または減らすように構成される。センサ部３２ａには、機械的な接触に対応して出力状態が変化するリミットスイッチや、光や音波を利用した距離センサを採用することができる。実施の形態の光照射装置１００では、図３に示すよう、センサ部３２ａがハウジング３０の外周部に取り付けられている。発光部１０において、センサ部３２ａは、第１方向Ｐ側に張り出す張出部である先端部３２ｅを有する。センサ部３２ａは先端部３２ｅが被照射部７０に接して押し込まれるとオンになるリミットスイッチ３２ｂを内蔵している。
【００６３】
図１３に示すよう、リミットスイッチ３２ｂは発光部１０に直列に接続されており、非使用時はオフで、先端部３２ｅが被照射部７０に接するとオンになり発光部１０に通電する。つまり、発光部１０は先端部３２ｅが被照射部７０に接触したタイミングで発光を開始するように構成される。先端部３２ｅの位置を調整することで、通電と非通電の切り替え距離を所望の距離に設定することができる。また一例として、発光部１０は、先端部３２ｅが被照射部７０に接触したタイミングから予め設定されたタイマー時間が経過したら発光を停止するように構成してもよい。また別の一例として、発光部１０は、張出部である先端部３２ｅが被照射部７０に接触したタイミングから予め設定されたタイマー時間が経過したとき、音、振動および光の少なくとも何れかを用いた合図を出力するようにしてもよい。このような合図は後述する合図出力部３４を備えることで出力することができる。なお、これらの動作タイミングとしては、先端部３２ｅが被照射部７０に接触したタイミングに代えて、先端部３２ｅが被照射部７０に予め設定された距離以下に接近したタイミングを用いるようにしてもよい。
【００６４】
（合図出力部）
合図出力部３４は、所定のタイミングで、音、振動および光の少なくとも何れかを用いた合図を出力するように構成される。合図出力部３４は、発光部１０または送風部４０に設けられる。光照射装置１００では、図３に示すように、合図出力部３４はハウジング３０の外周部に設けられている。実施の形態の光照射装置１００では、合図出力部３４は、発光部１０への電流の供給開始から所定の時間経過したタイミングで合図を出力するように構成される。合図出力部３４は、図１３のブロック配線図に示すように、発光部１０への通電開始後に設定したタイマー時間を経過すると出力状態がオフからオンに変化するタイマー手段３４ａと、タイマー手段３４ａの出力状態がオンであるときにビープ音３４ｅを発生させるブザー手段３４ｂとを含んでいる。タイマー手段３４ａは発光部１０が通電状態になることでアクティブになり、時間のカウントを開始する。タイマー手段３４ａは所定の時間カウントが経過するとブザー手段３４ｂに通電してビープ音３４ｅを発生させる。発光部１０が非通電状態になるとタイマー手段３４ａはリセットされ、ブザー手段３４ｂは休止する。さらに、発光部１０が通電状態になると、タイマー手段３４ａはアクティブになり、合図出力部３４は上記の動作を繰り返す。
【００６５】
次に、このように構成された光照射装置１００を使用する方法を説明する。
（１）第１の使用形態
第１の使用形態は、送風部４０は非稼働状態として、発光部１０の発光機能のみを使用する。このモードを第１モードと表記する。まず、スイッチ部５２を操作して、光照射装置１００を第１モードに切り替える。この状態では、電流制限部３２が働いており、発光部１０は非発光状態にある。発光部１０を頭部に接近させて先端部３２ｅが被照射部７０に接すると、発光部１０は通電され発光を開始して被照射部７０に光束２８を照射する。これと同時にタイマー手段３４ａが起動し、例えば設定した１０秒が経過するとブザー手段３４ｂからビープ音３４ｅを発生させる。使用者は、ビープ音３４ｅに応じて、発光部１０を一旦頭部から離す。この状態で発光およびビープ音３４ｅは停止する。使用者が、発光部１０を頭部の別位置の被照射部７０に接近させて置くことで先端部３２ｅが被照射部７０に接すると、上記と同様の動作を繰り返す。これらの動作を繰り返すことで頭部の所望の範囲に光束２８を受けることができる。
【００６６】
（２）第２の使用形態
第２の使用形態は、送風部４０を非加熱の涼風を送風する状態にして、発光部１０の発光機能と共に使用する。このモードを第２モードと表記する。まず、スイッチ部５２を操作して、光照射装置１００を第２モードに切り替える。この状態では、送風部４０が送出した非加熱の空気流４２が発光部１０の中孔部１６を通過して出口部１６ｂから吐き出されている。発光部１０を頭部に接近させると、頭部には空気流４２が当たる。さらに、発光部１０を頭部に接近させて先端部３２ｅが被照射部７０に接すると、発光部１０は通電され発光を開始して被照射部７０に光束２８を照射する。つまり、この状態では被照射部７０には非加熱の空気流４２と光束２８とが同時に当たる。第１の使用モードと同様に、合図出力部３４が稼働することで、所定のタイミングでビープ音３４ｅが発生する。使用者は、ビープ音３４ｅに応じて、使用者が、発光部１０を頭部の別位置の被照射部７０に置くことで上記と同様の動作を繰り返す。これらの動作を繰り返すことで、使用者は、頭部の所望の範囲に非加熱の空気流４２と光束２８とを同時に受けることができる。
【００６７】
（３）第３の使用形態
第３の使用形態は、送風部４０を加温した温風を送風する状態にして、発光部１０の発光機能と共に使用する。このモードを第３モードと表記する。まず、スイッチ部５２を操作して、光照射装置１００を第３モードに切り替える。この状態では、送風部４０が送出した加温した空気流４２が発光部１０の中孔部１６を通過して出口部１６ｂから吐き出されている。以下の動作は第２の使用形態と同様であり、この動作を繰り返すことで、頭部の所望の範囲に加温した空気流４２と光束２８とを同時に受けることができる。
【００６８】
（４）第４の使用形態
第４の使用形態は、発光部１０は非稼働状態として、送風部４０の送風機能のみを使用する。この場合、発光部１０は送風部４０から取り外した状態で使用してもよいし、取り付けた状態で使用してもよい。以下は、取り付けた状態で使用する例を説明する。このモードを第４モードと表記する。まず、スイッチ部５２を操作して、光照射装置１００を第４モードに切り替える。この状態では、送風部４０が送出した非加熱または加温した空気流４２が発光部１０の中孔部１６を通過して出口部１６ｂから吐き出される。第４の使用形態によると、使用者は、頭部の所望の範囲に非加熱または加温した空気流４２を受けることができる。なお、第４の使用形態では合図出力部３４は使用してもよいし、使用しなくてもよい。
【００６９】
光照射装置１００は、発光部１０の第１方向Ｐ側である前方側の少なくとも一部を頭部に接触した状態で使用してもよい。特に、上記の第１から第３の使用形態において、光照射装置１００の一部を頭部に接触した状態で使用することができる。このように使用することによって、外側に漏れる光量を減らすことができる。
【００７０】
次に、本発明の実施の形態の光照射装置１００の特徴を説明する。
光照射装置１００では、カバー部材１８は、複数の凹部１９ｂが設けられる面と反対側の面に第１方向Ｐ側に突出する複数の突出部１９を有する。この構成によると、突出部１９が頭髪などのなどの体毛の間に分け入り、頭髪などの体毛の密集を緩和することができる。
【００７１】
光照射装置１００では、中間筒部１７は送風部４０の第１方向端の外径より小さな内径を有する。この構成によると、空気流４２を絞って中心部寄りに集めることで、空気流４２を光束２８に照らされる被照射部７０に効率的に送ることができる。
【００７２】
光照射装置１００では、中間筒部１７には当該中間筒部の内部と外部とを連通する１または複数の開口である通気口８６が設けられる。この構成によると、ハウジング３０の内部の空気の換気を促し、発光部１０の温度上昇を抑えることができる。
【００７３】
光照射装置１００は、第１方向Ｐに流れる空気流４２を送出するための送風部４０と、被照射部７０である皮膚または体毛を照らすための光束２８を出力する発光部１０と、を備えており、発光部１０は送風部４０の第１方向Ｐ側に設けられている。この構成により、光照射装置１００では、被照射部７０は光束２８を受けることができる。
【００７４】
光照射装置１００では、送風部４０は被照射部７０に向けて空気流４２を送出するように構成されているから、被照射部７０は光束２８と共に空気流４２を受けることができる。
【００７５】
光照射装置１００では、発光部１０には光束２８が透過するカバー部材１８が交換可能に設けられているから、複数の発光素子２０が被照射部７０に直接接触する可能性を小さくできる。
【００７６】
光照射装置１００では、カバー部材１８は第１方向Ｐ側に突出する複数の突出部１９を有しているから、突出部１９は頭髪の間に分け入り、頭髪の密集を緩和することができる。また、光照射装置１００では、カバー部材１８には複数の発光素子２０の少なくとも一部を収容する凹部１９ｂが設けられているから、発光素子２０の先端部を凹部１９ｂに収容できる。また、光照射装置１００では、カバー部材１８は紫外線光を減衰させる材料から形成されているから、カバー部材１８は光束２８の紫外線光を減衰させることができる。
【００７７】
光照射装置１００では、カバー部材１８は、第１方向Ｐである前後方向で送風部４０側に後退している後退領域１８ａと、後退領域１８ａより第１方向Ｐで前方に前進している前進領域１８ｂと、を含んでいるから、カバー部材１８は被照射部７０の湾曲形状に対応することができる。
【００７８】
光照射装置１００では、発光部１０に、第１方向Ｐ側で光束２８を囲むフード部材１５が設けられているから、フード部材１５は光束２８を蔽うことができる。
【００７９】
光照射装置１００では、発光部１０は、複数の発光素子２０を含んでいるから、発光部１０は複数の発光素子２０によって発光することができる。
【００８０】
光照射装置１００では、複数の発光素子２０は、第１方向Ｐである前後方向において、第１方向Ｐで送風部側に後退している発光素子２０ａと、後退している発光素子２０ａより第１方向で前進している発光素子２０ｂと、を含んでいるから、複数の発光素子２０は被照射部７０の湾曲形状に対応することができる。
【００８１】
光照射装置１００では、複数の発光素子２０の少なくとも一部は、第１方向Ｐである前後方向に対して傾斜して設けられているから、複数の発光素子２０は第１方向Ｐから傾斜する発光素子を含むことができる。
【００８２】
光照射装置１００では、複数の発光素子２０の少なくとも一部は空気流４２が通過する領域に配置されているから、複数の発光素子２０は空気流４２が通過する領域に配置される発光素子を含むことができる。
【００８３】
光照射装置１００では、発光部１０は、複数の発光素子２０のいずれかに電気的に接続される電子部品１４の少なくとも一部が空気流４２が通過する範囲に配置されているから、発光部１０は空気流４２が通過する領域に配置される電子部品を含むことができる。
【００８４】
光照射装置１００では、発光部１０が被照射部７０から所定の距離以上に離れると、発光部１０に供給する電流を遮断または減らすように構成される電流制限部３２を備えているから、被照射部７０から離れた場合に発光部１０の電流を変化させることができる。
【００８５】
光照射装置１００では、所定のタイミングで使用者が知覚できる合図を出力するように構成される合図出力部３４を備えているから、使用者は合図によって所定のタイミングの到来を知覚することができる。
【００８６】
光照射装置１００では、合図出力部３４は、発光部１０への電流の供給開始から所定の時間経過したタイミングで、音、振動および光の少なくとも何れかを用いた合図を出力するように構成されているから、使用者は、音、振動および光の少なくとも何れかにより所定の時間が経過したタイミングの到来を知覚することができる。
【００８７】
光照射装置１００では、発光部１０は、送風部４０に対して取り付けおよび取り外し可能に設けられており、送風部４０は、発光部１０に電流を供給するための第１接点部３６を有し、発光部１０は、送風部４０に取り付けられた状態にて第１接点部３６に電気的に接続される第２接点部３８を有しているから、光照射装置１００は発光部１０を取り外すことができる。
【００８８】
以上、本発明の実施の形態をもとに説明した。これらの実施の形態は例示であり、いろいろな変形および変更が本発明の特許請求範囲内で可能なこと、またそうした変形例および変更も本発明の特許請求の範囲にあることは当業者に理解されるところである。従って、本明細書での記述および図面は限定的ではなく例証的に扱われるべきものである。
【００８９】
（変形例１）
光照射装置１００では、赤色光を出力するＬＥＤを使用する例について説明したが、これに限られない。例えば、緑色や青色の光を出力するＬＥＤを使用してもよく、異なった色の光を出力するＬＥＤを組み合わせて使用してもよい。
【００９０】
（変形例２）
光照射装置１００では、発光素子としてＬＥＤまたはＬＤを使用する例について説明したが、これに限られない。例えば、有機ＥＬ素子など他の種類の発光素子を使用してもよい。
【００９１】
（変形例３）
光照射装置１００では、送風部４０が主に手持ち式のヘアドライヤの形態を有する例について説明したが、これに限られない。光照射装置の送風部はスタンドに支持されてもよい。また、光照射装置は、頭部の少なくとも一部を収容する椀型の収容部を有し、送風部と発光部とが当該収容部内に設けられてもよい。
【００９２】
（変形例４）
光照射装置１００の発光部１０では、複数の発光素子２０が実質的に回転対称な位置において一重の円環状に配置される例について説明したがこれに限られない。複数の発光素子は多重の環状に配置されてもよい。複数の発光素子は点対称または線対称な位置に配置されてもよい。複数の発光素子は点対称でなく線対称でもない非対称な位置に配置されてもよい。複数の発光素子はアレイ状またはマトリックス状に配置される部分を含んでもよい。
【００９３】
（変形例５）
本発明の光照射装置には、マイナスイオンを含む空気を送出する手段や、水や美容液などの液体を微粒化したミストを送出する手段などを備えてもよい。
【００９４】
［態様１］
上述した光照射装置を、被照射部位に照射される光が被照射部位における発毛又は育毛を促進することが可能な６３８ｎｍを含む所定の範囲の波長及び照射エネルギーとなるように構成するための態様について説明する。
【００９５】
態様１の光照射装置は、送風部から送出される空気の温度の範囲において、６３８ｎｍを含む所定の範囲の波長の光が出力されるような温度特性を有するＬＥＤを使用する、または、６３８ｎｍを含む所定の範囲の波長の光がＬＥＤから出力されるようにＬＥＤの温度特性を補償することが可能な回路を搭載する。
【００９６】
このような温度特性を有するＬＥＤとして、例えば、商業的に入手可能なＬＥＤランプを使用可能である。図１４は、このＬＥＤランプの温度特性を示す。本発明者は、このＬＥＤランプが標榜された温度特性を有することを実験により検証した。環境雰囲気温度を２５℃、３５℃、４５℃、及び５５℃に設定し、３０ｍＡ、４０ｍＡ、及び５０ｍＡの電流をＬＥＤに供給して１２０分間連続点灯させ、パワーメータにより光強度を測定し、分光器により光の波長を測定した。最大定格である５０ｍＡの電流を供給したときの各環境雰囲気温度における光強度の時間変化と、波長のピーク値の時間変化を図１４に示す。温度の上昇に伴って波長のピーク値は長波長側にずれるが、いずれの環境雰囲気温度においても、波長のピーク値は、６３８ｎｍを含む６３４ｎｍ〜６３９ｎｍの範囲にある。また、光強度は、環境雰囲気温度によらず、ほぼ一定に保たれた。このように、上記の型番のＬＥＤを使用することにより、送風部から送出される空気の温度の範囲において、６３８ｎｍを含む所定の範囲の波長の光が出力されることが確認された。
【００９７】
態様１の光照射装置は、送風部から送出される空気の温度の範囲において、６３８ｎｍを含む所定の範囲の波長の光が出力されるような温度特性を有するＬＥＤを使用するか、又は、６３８ｎｍを含む所定の範囲の波長の光がＬＥＤから出力されるように温度特性を補償することが可能な回路を搭載するので、送風部から送出される空気がＬＥＤに当たって、ＬＥＤが送風部から送出される空気により加温されても問題ない。したがって、態様１の光照射装置は、上述した光照射装置１００のように、送風部から送出される空気流の外側の外周部に発光部が設けられてもよいが、逆に、空気流の内側の中央付近に発光部が設けられてもよいし、送風口の全面にわたって発光部が設けられてもよい。発光部は、被照射部位に光を照射する際に送風部と被照射部位との間になる位置に設けられてもよい。
【００９８】
［態様２］
態様２の光照射装置は、光照射装置の送風部から送出される空気によりＬＥＤが加温されない、又は加温されにくいような位置関係で送風部とＬＥＤを搭載する。すなわち、発光部は、被照射部位に光を照射する際に送風部と被照射部位との間から外れる位置に設けられる。例えば、上述した光照射装置１００のように、送風部から送出される空気流の外側の外周部に発光部が設けられてもよい。
【００９９】
態様２の光照射装置は、送風部から送出される空気流の温度による影響を受けにくい位置にＬＥＤが配置されるので、常温において６３８ｎｍを含む所定の範囲の波長の光が出力されるようなＬＥＤであれば、送風部から送出される空気流の温度において６３８ｎｍを含む所定の範囲から外れる波長の光が出力されるような温度特性のＬＥＤでも使用可能である。
【０１００】
［態様３］
態様３の光照射装置は、被照射部位又はその近傍に照射される光の波長又は照射エネルギーを検知し、検知された波長又は照射エネルギーに基づいてＬＥＤから出力される光の波長又は照射エネルギーを動的に制御する。
【０１０１】
態様３の光照射装置は、被照射部位に照射される光の波長又は照射エネルギーを検知するための光検知部を備える。制御部は、光検知部により検知された被照射部位に照射された光の波長又は照射エネルギーに基づいて、被照射部位に照射される光が所定の波長及び照射エネルギーとなるように発光部又は回路を制御する。これにより、温度などの影響によりＬＥＤの特性が変化し、被照射部位に照射される光が所定の波長及び照射エネルギーの範囲から外れたとしても、ＬＥＤやＬＥＤに電力を供給するための回路を動的に制御することにより、被照射部位に照射される光が所定の波長及び照射エネルギーとなるようにすることができるので、被照射部位における発毛及び育毛の効果を発揮させることができる。
【０１０２】
態様１〜３の光照射装置は、被照射部位の温度を検知するための温度検知部を備えてもよい。この場合、制御部は、温度検知部により検知された被照射部位の温度に基づいて、被照射部位の温度が所定の範囲の温度となるように発光部、送風部、又は回路を制御する。これにより、被照射部位の温度を、発毛及び育毛の効果を高めることが可能な温度に保つことができる。また、光の照射により被照射部位の温度が上昇して火傷などが生じないように、適切に温度を制御することができる。
【０１０３】
態様１〜３の光照射装置は、被照射部位に光を照射する際に被照射部位の周囲の部位に当接し、被照射部位と発光部及び送風部との間を離隔するために設けられたスペーサーを備えてもよい。この場合、光検知部又は温度検知部は、スペーサーに設置されてもよい。これにより、より被照射部位に近い位置で、照射される光や温度を検知することができ、光の波長及び照度や温度をより精確に制御することができる。
【０１０４】
［実施例１：マウスの発毛実験］
上述した実施の形態に係る光照射装置を試作し、試作機を使用してマウスの発毛実験を実施した。試作機の発光部の波長域は６２０〜６４０ｎｍであり、照射エネルギーは１．０Ｊ／ｃｍ２であり、送出される温風の温度は室温下で約４２℃である。
【０１０５】
６週齢のＣ３Ｈ／Ｈｅ系雄マウス（日本エスエルシー株式会社）を購入し、１週間の予備飼育の後、７週齢から実験を開始した。被験群１、被験群２、コントロール群の３群各６匹のマウスをポリカーボネート製ケージに収容し、室温２３℃±３℃において、１日あたり１２時間照明して飼育した。日本農産工業株式会社標準資料及び水を自由に摂取できるようにした。
【０１０６】
まず、各個体の体幹背部被毛を剪毛し、被験群１には、実験開始から１、３、６、８、１０、１３、１５、１７、２０、２２、２４、２７、２９、３１、３４、３６、及び３８日目にＬＥＤ光を１分間照射するとともに温風を送風し、被験群２には、被験群１と同じ日にＬＥＤ光を１分間照射するが送風は行わず、コントロール群には、ＬＥＤ光を照射せず送風も行わなかった。実験開始から１０、１７、２２、２７、３４、及び４１日目に剪毛部を撮影し、画像解析ソフトウェアを使用して剪毛部に対する発毛部の面積割合を算出し、育毛率とした。
【０１０７】
図１５は、マウスの発毛実験の結果を示す。被験群１及び被験群２の個体では１７日目より発毛が確認された。３４日目には被験群１の個体の育毛率がコントロール群に対して有意な差を示した。４１日目には被験群２の個体の育毛率もコントロール群に対して有意な差を示した。被験群１の個体の育毛率は、被験群２の個体の育毛率よりも高いことが分かる。このように、赤色ＬＥＤ光を照射するだけよりも、赤色ＬＥＤ光の照射に加えて温風を送風する方が、毛の成長により有効であることが確認された。
【０１０８】
各試験群の実験開始前と４１日目の毛を光学顕微鏡により撮影して比較した。実験開始前のマウスの剃毛から無作為に選別した毛と、実験開始から４１日目に同じマウスの発毛部の毛の先端部、毛乳頭、毛幹部の画像を比較した。毛先については、被験群１と被験群２では、毛先が２〜３本に割れる現象が改善され、特に被験群１では、毛先まで力強い状態であった。毛乳頭については、被験群１では、濃くはっきりした組織像が観察された。被験群２では、実験開始前よりも改善傾向にあるが、透過率が比較的高く、組織密度が低いことが示唆された。毛幹部については、被験群１では、全ての毛幹部に濃くはっきりした像が観察された。被験群２では、一部を除きはっきりとした像が観察された。これらの結果から、赤色ＬＥＤ光の照射により毛質が改善され、ヘアケア効果が得られることが確認された。これは、毛成長因子が毛質の改善に積極的に作用する可能性を示唆していると考えられる。毛質の改善効果についても、赤色ＬＥＤ光を照射するだけよりも、赤色ＬＥＤ光の照射に加えて温風を送風する方が、より有効であることが示唆された。
【０１０９】
［実施例２：ヒトの発毛実験］
実施例２と同様の試作機を使用して、ヒトの発毛実験を実施した。薄毛ケアやヘアケアを実施することを望んでいて、生活習慣病等を罹患していない被験者を募り、女性１２名（３８〜５５歳）、男性８名（４１〜６７歳）、計２０名（平均年齢４６．５歳）を対象として実験を実施した。なお、実験開始時の被験者の頭髪の状態は個人差が大きく、薄毛履歴についても大きく異なっており、バックグラウンドを統一することは難しいため、これらの個人差は考慮しない。
【０１１０】
本実験は、２０１３年に修正されたヘルシンキ宣言に則って実行した。実験期間中も、被験者の通常の生活習慣で生活を続けさせ、特段の制限は行わなかったが、サプリメントの摂取や、新たな運動の開始などは禁止した。
【０１１１】
全ての被験者について、実験開始から２〜３ヶ月間はコントロールのためのプラセボ期間とし、不可視光線が照射される旨を告げ、その不可視光線が薄毛ケアやヘアケアに有効である可能性を暗示しつつ、実際にはＬＥＤ光を照射しない実験機を使用させた。その後、実施例２と同様の試作機に交換して使用を継続させ、赤色ＬＥＤ光の照射と温風の送風を行わせた。試作機による赤色ＬＥＤ光の照射時間、使用回数に制限は設けなかったので、照射エネルギーは個々の被験者のヘアードライヤーの使用習慣に依存する。
【０１１２】
被験者の頭髪を撮影した画像からは、試作機の使用開始から約２〜３ヶ月後には、全ての被験者について発毛、増毛が観察された。
【０１１３】
従来の発毛実験の解析においては、実験開始前に被験者の体毛を剃毛し、皮膚にマーキングを付すことにより測定部位の再現性を担保していたが、この解析手法では、被験者への負担が大きく、社会生活にも支障をきたしうる。そのため、本実験では、第１の解析手法として、色相ヒストグラム法による解析を行った。被験者の頭部を撮影した画像を色相に分解し、それを２値化することにより、頭髪の面積比率を算出した。第１の解析手法は、定性的に発毛、増毛を観察するのに適しているが、撮影条件を毎回再現することが困難であるため、定量的な解析には難がある。
【０１１４】
したがって、定量的な解析により適した第２の解析手法として、２値化メッシュ法による解析を行った。被験者の耳の位置と被験者の横臥位位置の物理的な空間座標により、被験者の撮影対象の頭頂部の撮影位置を各被験者が設定するとともに、毎回同一の撮影装置を使用して撮影することにより、再現性を高めた。
【０１１５】
頭髪の毛間隔は、頭頂部、側頭部などの部位により差があるものの、男女問わず７００〜１２００μｍ程度であり、平均すると７８０±１８０μｍであった。被験者の測定部位の画像を、この毛間隔のメッシュに分割し、各メッシュに毛孔からの毛髪があるか否かで２値化することにより、発毛状況を表現した。このような解析手法によれば、毛染めなどの影響を受けることなく発毛状況を解析することができることが分かった。
【０１１６】
図１６は、頭髪が生えていないメッシュの数を計数した結果を示す。計数値が少ないほど、頭髪が生えている部分が多いことになるので、計数値の減少は発毛増毛効果があったことを示す。図１６から明らかであるように、全ての被験者において発毛増毛の効果が認められた。被照射部位は、一人平均３．５部位であり、平均照射時間は、一部位につき約１０秒である。何らかの副作用や不快感を訴えた被験者はおらず、女性の被験者の全員が、「艶やかな髪になった」、「髪がまとまり易くなった」など、ヘアケアに効果があったと報告した。
【０１１７】
このように、本発明者らによる実験により、本実施の形態の光照射装置が頭髪の発毛及び育毛を促す効果を有することが確認された。
【０１１８】
（発光部）
つづいて、発光部の別の例について説明する。図１７は、本実施例の発光部２００を斜め上方から見た上面斜視図である。発光部２００は、図１〜３に示した発光部１０に代えて光照射装置１００に搭載されてもよいし、発光部１０を構成するフード部材１５、ハウジング３０などの部材とともに光照射装置１００に搭載されてもよい。
【０１１９】
本実施例の発光部２００において、複数の発光素子２０は、空気流４２を囲むように環状に配置され、複数の発光素子２０の位置を頂点とする多角形の内側に光軸が傾斜するように設けられる。これにより、複数の発光素子２０から発せられる光を集光して被照射部位に照射することができるので、光の照射効率を向上させることができる。複数の発光素子２０は、好ましくは、正多角形の頂点の位置に配置され、それぞれの発光素子２０の光軸が、その正多角形を底面とする正多角錐の側稜を構成するように設けられる。また、複数の発光素子２０から被照射部位に光を照射する際には、好ましくは、被照射部位がその正多角錐の頭頂部の位置となるように調整される。したがって、複数の発光素子２０の光軸の角度は、複数の発光素子２０により形成される正多角形の外接円の半径と、正多角形により規定される平面から被照射部位までの距離に応じて定められてもよい。
【０１２０】
複数の発光素子２０は、環状、半円状、円弧状に配置されてもよい。複数の発光素子２０の位置を頂点とする多角形の内側に、更に複数の発光素子２０が配置されてもよい。例えば、同心円状に配置された複数の環を構成するように複数の発光素子２０が配置されてもよい。また、複数の発光素子２０の光軸が１点に集中するように複数の発光素子２０が配置されてもよいし、２以上の交点が存在するように複数の発光素子２０が配置されてもよい。複数の発光素子２０の光軸の交点が空気流４２の中心と重なるように複数の発光素子２０が配置されてもよいし、重ならないように配置されてもよい。複数の発光素子２０の光軸の交点が複数存在する場合、それらの交点の重心が空気流４２の中心と重なるように複数の発光素子２０が配置されてもよい。
【０１２１】
図１８（ａ）（ｂ）（ｃ）は、それぞれ、本実施例の発光部２００の平面図、正面図、及び背面斜視図である。発光部２００は、複数の発光素子２０が配置された配線基板１３を挟持する上側ケース２１０及び下側ケース２２０を備える。上側ケース２１０には、複数の発光素子２０に対応する位置に開口部２１２が設けられる。複数の発光素子２０は、砲弾型の封止部の少なくとも一部が開口部２１２から突出するように設けられる。
【０１２２】
図１９は、本実施例の発光部２００の構成部材を模式的に示す。本図は、発光部２００を構成する複数の部材の配置関係を模式的に示すものであるから、各部材の向きや縮尺などは必ずしも精確ではない。発光部２００は、被照射部位に近い側から順に、上側ケース２１０、配線基板１３、及び下側ケース２２０を備える。
【０１２３】
発光部２００は、被照射部位に近い上側ケース２１０側が前方となり、被照射部位から遠い下側ケース２２０側が後方となるように、光照射装置１００に搭載されるが、上記の複数の部材を組み立てて発光部２００を製造する際には、下側ケース２２０の上に、配線基板１３、上側ケース２１０を順に積み上げていくことになるので、以降の説明では、本図に示すように、配線基板１３の配置面に鉛直な方向を上下方向と呼び、発光素子２０が配置される側を上と呼ぶ。
【０１２４】
図２０（ａ）（ｂ）（ｃ）は、それぞれ、本実施例の発光部２００の上側ケース２１０の上面斜視図、背面斜視図、及び平面図である。上側ケース２１０には、発光素子２０と対応する位置に開口部２１２が設けられる。上側ケース２１０の上面は、外周側から中心側に向けて低くなるように設けられる。すなわち、上側ケース２１０の上面は、外周側が被照射部位の方に前進し、中心側が送風部４０の方に後退するように形成される。また、上側ケース２１０の開口部２１２の中心側の側面２１２ｊは、斜め上方に面するように傾斜がつけられている。これにより、複数の発光素子２０から被照射部位に向けて斜め前方に発せられた光の一部が上側ケース２１０により遮蔽又は拡散されるのを低減させることができる。また、光軸が環の中心の方へ傾斜するように設けられた複数の発光素子２０が上側ケース２１０と接触して光軸の方向がずれてしまうのを防ぐことができる。
【０１２５】
図２１（ａ）（ｂ）（ｃ）は、それぞれ、本実施例の発光部２００の配線基板１３の上面図、正面図、及び背面図である。配線基板１３は、ドーナツ状の形状を有しており、複数の発光素子２０が空気流４２を囲むように環状に配置される。配線基板１３に複数の発光素子２０が配置される際には、複数の発光素子２０の光軸が配線基板１３の上面に対して鉛直上向きになるように配置されるが、後述するように、発光部２００が組み立てられる際に、複数の発光素子２０の光軸が環の中心の方へ傾斜するように複数の発光素子２０の電極端子２３が曲げられる。配線基板１３には、配線基板１３と下側ケース２２０とを位置合わせするための切欠部２４が設けられる。また、配線基板１３には、複数の発光素子２０の電極端子２３を制御部５０に接続する配線を通すための配線孔２６が設けられる。
【０１２６】
図２２（ａ）（ｂ）（ｃ）は、それぞれ、本実施例の発光部２００の下側ケース２２０の上面斜視図、正面図、及び背面斜視図である。下側ケース２２０は、配線基板１３を載置するための底面部２２４と、配線基板１３が底面部２２４に載置されたときに配線基板１３の内側の開口に挿嵌される筒部２２２とを備える。筒部２２２には、複数の発光素子２０のそれぞれを、複数の発光素子２０の位置を頂点とする多角形の内側の斜め下方から受けるための受け部２２９が設けられる。底面部２２４には、配線基板１３と制御部５０とを接続する配線を通すための配線孔２２６と、配線基板１３の切欠部２４を係止するための係止部２２８が設けられる。
【０１２７】
図２３（ａ）（ｂ）は、それぞれ、本実施例の発光部２００の配線基板１３と、配線基板１３が載置された下側ケース２２０の上面斜視図である。配線基板１３に設けられた複数の切欠部２４が、下側ケース２２０に設けられた複数の係止部２２８に係止されるように、配線基板１３が下側ケース２２０の底面部２２４に載置される。このとき、配線基板１３の配線孔２６と、下側ケース２２０の配線孔２２６は、同じ位置に重なるように構成される。したがって、配線基板１３からの配線を、配線孔２６及び配線孔２２６に通して、下側ケース２２０の後方の制御部５０へ接続することができる。
【０１２８】
下側ケース２２０の底面部２２４は、配線基板１３を覆うように構成される。これにより、空気流４２が配線基板１３に直接当たらないように保護することができるので、加熱された空気流４２により発光素子２０が加熱されたり、空気流４２に乗って異物などが配線基板１３に当たったりするのを抑えることができる。また、配線基板１３において発生した熱を下側ケース２２０の底面部２２４を介して効率良く放熱することができる。空気流４２に含まれる水分により配線基板１３や発光素子２０に結露などが生じないようにするために、下側ケース２２０は防水加工されてもよい。
【０１２９】
受け部２２９は、発光素子２０の砲弾型の封止部の側面の一部が当接するように、封止部の外径とほぼ同じ又は封止部の外径よりもやや大きい内径を有する半円筒の一部が発光素子２０と同じ角度に傾斜された凹面の形状を有する。これにより、発光素子２０において発生した熱を、受け部２２９を介して下側ケース２２０から効率良く放熱することができるので、発光素子２０の温度上昇に起因して被照射部位に照射される光の波長がずれるのを抑えることができる。また、受け部２２９が発光素子２０を斜め下方から支持するので、発光素子２０が更に環の中心側に傾いて光軸がずれてしまうのを抑えることができる。受け部２２９は、発光素子２０の封止部以外の任意の部位が当接するように設けられてもよい。同様に、上側ケース２１０が複数の発光素子２０の少なくとも一部と当接するように設けられてもよい。
【０１３０】
上側ケース２１０及び下側ケース２２０は、熱伝導率の高い樹脂により形成されるのが好ましい。これにより、配線基板１３及び発光素子２０において発生した熱を効率良く外部へ放熱することができるので、配線基板１３及び発光素子２０の温度上昇による不具合を抑えることができる。また、加熱された空気流４２が被照射部位に向けて送出される場合であっても、上側ケース２１０、下側ケース２２０、配線基板１３、及び発光素子２０が熱平衡状態に達するまでの時間を長くすることができるので、発光素子２０を本来の寿命に保つことができる。上側ケース２１０又は下側ケース２２０は、砲弾型ＬＥＤの封止部に一般的に使用されるエポキシ樹脂よりも高い熱伝導率を有する樹脂により形成されてもよく、例えば、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン（ＡＢＳ）樹脂により形成されてもよい。上側ケース２１０又は下側ケース２２０は、熱伝導率が０．２［Ｗ／ｍ・Ｋ］以上、好ましくは０．２１［Ｗ／ｍ・Ｋ］以上、より好ましくは０．２２［Ｗ／ｍ・Ｋ］以上、更に好ましくは０．２５［Ｗ／ｍ・Ｋ］以上である樹脂により形成されてもよい。上側ケース２１０及び下側ケース２２０を形成するための樹脂として、上側ケース２１０及び下側ケース２２０の表面積、体積、樹脂の熱伝導率、樹脂の比熱、被照射部位に送風される空気流４２の温度、発光素子２０及び配線基板１３の定格温度などに応じて、必要な冷却効果が得られる樹脂が選択されるのが好ましい。
【０１３１】
上側ケース２１０又は下側ケース２２０を形成する樹脂は、白色の樹脂であってもよい。例えば、下側ケース２２０を白色の樹脂で形成することにより、下側ケース２２０の後方から送出される加熱された空気流４２の輻射熱を下側ケース２２０に吸収させにくくすることができる。また、下側ケース２２０の背面に鏡面が形成されてもよい。これにより、配線基板１３及び発光素子２０の温度上昇を更に抑えることができる。
【０１３２】
図２４（ａ）（ｂ）は、本実施例の発光部２００の寸法図である。図２５（ａ）（ｂ）は、本実施例の配線基板１３の寸法図である。本図に示した寸法は一例であり、光照射装置１００の寸法や用途などに応じて適宜変更可能である。
【０１３３】
図２６は、配線基板１３に配置された発光素子２０の概略断面図である。本図では、砲弾型のＬＥＤ９１を発光素子２０として使用する例を示す。図２６（ａ）に示すように、ＬＥＤ９１のアノード９２とカソード９３の両電極端子が配線基板１３のスルーホール９０に挿入される。アノード９２及びカソード９３には、ストッパー部９４が設けられる。ストッパー部９４は、ＬＥＤ９１をタイバーから切り離すときに形成されるものであり、アノード９２及びカソード９３の他の部分よりも幅が広く、複数のＬＥＤ９１に共通する位置に形成される。本実施例の発光部２００においては、ストッパー部９４が配線基板１３のスルーホール９０の内部に位置するようにＬＥＤ９１の高さが調整されて配線基板１３に半田付けされる。複数の発光素子２０は、インサーターなどを使用して自動的に配線基板１３に配置されてもよい。
【０１３４】
発光部２００を製造する際には、図２６（ｂ）に示すように、ストッパー部９４においてアノード９２及びカソード９３を折り曲げて、ＬＥＤ９１の光軸を傾ける。幅の広いストッパー部９４において電極端子を折り曲げるので、より容易にＬＥＤ９１を傾けることができる。また、折り曲げられた部分をスルーホール９０により保護することができるので、製造後に傾斜角が変化して光軸がずれるのを抑えることができる。ストッパー部９４は、電極端子の他の部分よりも薄く形成されてもよい。これにより、ストッパー部９４を更に曲げやすくすることができる。
【０１３５】
本実施例の発光部２００を製造する方法を説明する。まず、上述したように配線基板１３に複数の発光素子２０を配置して、ストッパー部９４がスルーホール９０の内部に位置するように調整し、半田付けにより固定して、余った電極端子を切断する。次に、下側ケース２２０の底面部２２４の上に配線基板１３を載置し、係止部２２８により切欠部２４を係止して配線基板１３を下側ケース２２０に固定する。つづいて、複数の発光素子２０の封止部を環の外側の斜め上方から下側ケース２２０の受け部２２９に押し当てることにより、それぞれの発光素子２０の電極端子２３をストッパー部９４において折り曲げ、発光素子２０を所定の傾斜角に傾斜させる。複数の発光素子２０の傾斜角に合わせて受け部２２９を形成することにより、発光素子２０を受け部２２９に押し当てるだけで発光素子２０を精確に所望の傾斜角に傾斜させることができる。発光素子２０を１つずつ受け部２２９に押し当ててもよいが、複数の発光素子２０を一斉に受け部２２９に押し当てるための押さえ部材を使用してもよい。この押さえ部材は、円錐台の側面の形状を有し、円錐台の上面の半径は、複数の発光素子２０の封止部に外接する外接円よりもやや小さく、円錐台の底面の半径は、外接円よりもやや大きい。このような押さえ部材を用いて複数の発光素子２０を上方から受け部２２９に押し当てることにより、複数の発光素子２０を同時に傾斜させることができる。これにより、容易かつ精確に複数の発光素子２０を所定の傾斜角に傾斜させることができる。最後に、上側ケース２１０を上から被せて下側ケース２２０に固定する。
【０１３６】
図２７は、発光部２００の更に別の実施例の構成部材を模式的に示す。本図も、発光部２００を構成する複数の部材の配置関係を模式的に示すものであるから、各部材の向きや縮尺などは必ずしも精確ではない。発光部２００は、被照射部位に近い側から順に、上側ケース２３０、配線基板１３、及び下側ケース２４０を備える。本実施例の発光部２００の上側ケース２３０は、上述した押さえ部材の機能を兼ねる。本実施例の発光部２００の配線基板１３は、図２１に示した配線基板１３と同様である。本実施例の発光部２００の下側ケース２２０には、通気口２４４が設けられる。図１９〜２３に示した発光部２００の構成と異なる点について主に説明する。
【０１３７】
図２８（ａ）（ｂ）（ｃ）は、それぞれ、本実施例の発光部２００の上側ケース２３０の上面斜視図、背面斜視図、及び平面図である。上側ケース２３０の上面の開口部２１２よりも内側は、図２０に示した上側ケース２１０と同様に、外周側から中心側に向けて低くなるように設けられる。上側ケース２３０の上面の開口部２１２よりも外側には、円錐台状の斜面部２３２と、開口部２１２の内側よりも低い底面部２３４が設けられる。斜面部２３２の背面には、複数の発光素子２０の封止部の側面を、環の外側の斜め上方から下側ケース２４０の受け部に押し当てるための押さえ部２３６が形成される。
【０１３８】
図２９（ａ）（ｂ）（ｃ）は、それぞれ、本実施例の発光部２００の下側ケース２４０の上面斜視図、正面図、及び背面斜視図である。下側ケース２４０は、配線基板１３を載置するための底面部２２４と、配線基板１３が底面部２２４に載置されたときに配線基板１３の内側の開口に挿嵌される筒部２４２とを備える。筒部２４２には、複数の発光素子２０のそれぞれを環の中心側の斜め下方から受けるための受け部２４９が設けられる。本実施例の下側ケース２４０は、図２２に示した下側ケース２２０に比べて、筒部２４２の外径が大きいため、受け部２４９の半円筒状の凹面がより大きく形成されている。これにより、発光素子２０の封止部との接触面積がより大きくなるので、より効率良く発光素子２０の熱を下側ケース２４０に伝達することができるとともに、発光素子２０をより強く支持することができる。
【０１３９】
下側ケース２４０の筒部２４２の、複数の発光素子２０の頂部が当接する位置の近傍に、後方からの空気流４２の一部を下側ケース２４０と上側ケース２３０の間の空間に取り入れるための通気口２４４が設けられる。通気口２４４から流入した空気は、上側ケース２３０の背面に当たって複数の発光素子２０及び配線基板１３に向けて吹き下ろされる。これにより、複数の発光素子２０及び配線基板１３を効率良く冷却することができる。また、加熱された空気流４２が送出されてから、上側ケース２３０、下側ケース２４０、配線基板１３、及び発光素子２０を含む系が熱平衡状態に達するまでの熱時定数をより大きくすることができるので、発光素子２０の寿命をより長く保つことができる。通気口は、任意の形状であってよく、下側ケース２４０又は上側ケース２３０の任意の任意の位置に設けられてもよい。下側ケース２４０と上側ケース２３０の間に隙間を設け、通気口としてもよい。
【０１４０】
本実施例の下側ケース２４０においても、図２２に示した下側ケース２２０と同様に、底面部２２４が配線基板１３を覆うように設けられており、後方から配線基板１３への直接の空気の流入が遮断される。そのため、下側ケース２４０の筒部２４２に通気口２４４を設けたが、配線基板１３への空気の流入を遮断しないように下側ケース２４０を構成してもよい。
【０１４１】
上側ケース２３０の開口部２１２又は空気の流出口に、空気の流れにより音を発生させるためのスリット又はリードを設けてもよい。例えば、送風部４０のモータ４１の回転周波数の同位相低周波数の音を発生させることができるように構成することにより、モータ４１の動作音に合わせた和音を発生させてもよい。これにより、耳障りな動作音を和らげることができる。または、モータ４１の動作音と逆位相の音を発生させることができるように構成してもよい。これにより、モータ４１の動作音を消音又は緩和することができる。
【０１４２】
比較的速い流速の空気流４２が送出される場合、空気流４２の周囲に生じる負圧を利用して、上側ケース２３０又は下側ケース２４０に設けられた開口から上側ケース２３０と下側ケース２４０の間の空間に空気を流入させてもよい。
【０１４３】
本実施例の発光部２００を製造する方法を説明する。まず、上述したように配線基板１３に複数の発光素子２０を配置して、ストッパー部９４がスルーホール９０の内部に位置するように調整し、半田付けにより固定して、余った電極端子を切断する。次に、下側ケース２４０の底面部２２４の上に配線基板１３を載置して固定する。つづいて、上側ケース２３０を上から被せる。このとき、上側ケース２３０の押さえ部２３６が複数の発光素子２０の封止部を環の外側の斜め上方から下側ケース２４０の受け部２４９に押し当てるので、複数の発光素子２０の電極端子２３をストッパー部９４において一斉に曲げて発光素子２０を所定の傾斜角に傾斜させることができる。このように、本実施例の構成によれば、上側ケース２３０を被せて下側ケース２４０に固定するだけで、複数の発光素子２０が所定の傾斜角に傾斜された発光部２００を容易に製造することができる。
【０１４４】
以上、光照射装置を頭髪などの体毛の発毛及び育毛を促すために使用する例について説明したが、本実施の形態の光照射装置は、他の用途にも使用可能である。
【０１４５】
例えば、疼痛を緩和する目的で患部に光を照射するために光照射装置を利用可能である。この場合は、例えば７９０〜９０４ｎｍの波長の光を出力するＬＥＤを使用すればよい。この場合も、温風を患部に送風することにより、患部の血行を改善し、患部におけるリラクゼーション効果を高め、角質層の透過率を高めることができる。この場合も、患部に照射される光が上記の所定の波長及び照射エネルギーとなるように、光照射装置が構成される。
【０１４６】
また、白斑や乾癬などを治療するための紫外線治療器として光照射装置を利用可能である。この場合は、例えば３０８ｎｍ付近の波長の光を出力するＬＥＤを使用すればよい。この場合も、温風を患部に送風することにより、患部の血行を改善し、患部におけるリラクゼーション効果を高め、角質層の透過率を高めることができる。この場合も、患部に照射される光が上記の所定の波長及び照射エネルギーとなるように、光照射装置が構成される。
【０１４７】
本実施の形態の光照射装置を、発毛及び育毛を促す目的で使用したり、疼痛を緩和する目的で使用したり、皮膚疾患を治療する目的で使用したりする場合に、発光素子２０から照射される光の強度を所定の範囲で変化させながら被照射部位に照射してもよい。一定の強度の光を連続して照射するよりも、光の強度を変化させながら照射する方が、被照射部位に新たな刺激を与え続けることが可能となり、より高い効果が得られることが期待される。また、送風部４０から送出する空気流の風量も、所定の範囲で変化させながら被照射部位に送出してもよい。例えば、１／ｆゆらぎとなるような風量で空気流を送出してもよい。これにより、より高いリラクゼーション効果が得られることが期待される。
【符号の説明】
【０１４８】
１０  発光部、  １３  配線基板、  １４  電子部品、  １５  フード部材、  １６  中孔部、  １６ｂ  出口部、  １７  中間筒部、  １８  カバー部材、  １８ａ  後退領域、  １８ｂ  前進領域、  １９  突出部、  １９ｂ  凹部、  ２０  発光素子、  ２１  発光素子、  ２２  発光素子、  ２３  電極端子、  ２４  切欠部、  ２６  配線孔、  ２８  光束、  ３０  ハウジング、  ３２  電流制限部、  ３２ｂ  リミットスイッチ、  ３４  合図出力部、  ３６  第１接点部、  ３８  第２接点部、  ４０  送風部、  ４１  モータ、  ４２  空気流、  ４３  インペラ、  ４４  ヒータ、  ５０  制御部、  ５２  スイッチ部、  ７０  被照射部、  ８２  筒状部、  ８４  嵌合筒部、  ８６  通気口、  ９０  スルーホール、  ９１  ＬＥＤ、  ９２  アノード、  ９３  カソード、  ９４  ストッパー部、  １００  光照射装置、  １０８  グリップ部、  １１０  筐体、  １１４  送出口、  １１６  吸入口、  １１８  通路部、  １２４  電源部、  １２６  電気ケーブル、  １２８  電気ケーブル、  ２００  発光部、  ２１０  上側ケース、  ２１２  開口部、  ２２０  下側ケース、  ２２２  筒部、  ２２４  底面部、  ２２６  配線孔、  ２２８  係止部、  ２２９  受け部、  ２３０  上側ケース、  ２３２  斜面部、  ２３４  底面部、  ２３６  押さえ部、  ２４０  下側ケース、  ２４２  筒部、  ２４４  通気口、  ２４９  受け部。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【手続補正書】
【提出日】令和1年10月29日(2019.10.29)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
発光素子が配置された基板を備え、
前記発光素子は、電極端子のストッパー部が前記基板のスルーホールの内部に位置するように配置され、
前記発光素子の電極端子は、前記ストッパー部において曲げられ、
前記発光素子は、光軸が前記基板の配置面に鉛直な方向から傾くように配置される
ことを特徴とする光照射装置。
【請求項２】
前記ストッパー部は、前記電極端子の他の部分よりも薄い又は幅が広いことを特徴とする請求項１に記載の光照射装置。
【請求項３】
前記基板の配置面に鉛直な方向を上下方向と呼び、複数の前記発光素子が配置された側を上と呼ぶ場合に、前記基板の下方に設けられた下側ケースを更に備え、
複数の前記発光素子のそれぞれは、光軸が前記上下方向から傾くように配置され、
前記下側ケースは、前記基板に配置された複数の前記発光素子のそれぞれを斜め下方から支持するための受け部を有する
ことを特徴とする請求項１又は２に記載の光照射装置。
【請求項４】
複数の前記発光素子のそれぞれは、光軸が複数の前記発光素子の位置を頂点とする多角形の内側に傾くように配置され、
前記受け部は、前記多角形の内側の斜め下方から前記発光素子を支持するように設けられる
ことを特徴とする請求項３に記載の光照射装置。
【請求項５】
前記受け部は、斜め上方に面する凹面を有し、
前記発光素子の側面が前記受け部の前記凹面に当接するように構成される
ことを特徴とする請求項４に記載の光照射装置。
【請求項６】
前記基板の上方に設けられた上側ケースを更に備え、
前記上側ケースは、前記多角形の外側の斜め上方から複数の前記発光素子のそれぞれを前記受け部に押し当てるための押さえ部を有する
ことを特徴とする請求項４又は５に記載の光照射装置。
【請求項７】
光照射装置を製造する方法であって、
発光素子の電極端子を基板のスルーホールに挿入するステップと、
前記電極端子のストッパー部が前記スルーホールの内部に位置するように前記発光素子の高さを調整するステップと、
前記発光素子の電極端子を前記ストッパー部において曲げることにより、前記発光素子の光軸を前記基板の配置面に鉛直な方向から傾けるステップと、
を備えることを特徴とする方法。
【請求項８】
前記発光素子を傾けるステップは、
前記基板の配置面に鉛直な方向を上下方向と呼び、前記発光素子が配置された側を上と呼ぶ場合に、前記基板を、前記基板に配置された発光素子を斜め下方から受けるための受け部が形成された下側ケースに載置するステップと、
前記基板に配置された発光素子を前記受け部に押し当てて前記発光素子を傾けるステップと、
を含むことを特徴とする請求項７に記載の方法。
【請求項９】
前記発光素子を傾けるステップは、斜め上方から前記発光素子を前記受け部に押し当てるための押さえ部を有する上側ケースを前記基板の上から被せるステップを含むことを特徴とする請求項８に記載の方法。