(57)【要約】  低出力光の照射で皮膚に負担をかけることなく容易に脱毛・抑毛が可能な光照射装置を提供する。本発明に係る光照射装置は、400-1200nmの波長の光をパルスとして付与する光源部と、光源部から付与された光のパルスを、出射面から所定の距離に0.2-10J/cm2のエネルギー強度で分布させる導光部とを備える。
2010079834.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
400-1200nmの波長の光をパルスとして付与する光源部と、
前記光源部から付与された光のパルスを、出射面から所定の距離に0.2-10J/cm2のエネルギー強度で分布させる導光部とを備え、
前記導光部は、前記光源部からの光のパルスを調整する配光制御手段を備えることを特徴とする光照射装置。
【請求項２】
前記光源部は、550-1200nmの波長の光をパルスとして付与す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】
皮膚に含まれるメラニン量に応じてカットする波長を変更することを特徴とする請求項１又は請求項２に記載の光照射装置。
【請求項４】
前記光源部から付与された光のパルスは、Il1bの発現を上昇させて毛の発育を抑制することを特徴とする請求項１乃至請求項３のいずれか一項に記載の光照射装置。
【請求項５】
前記光源部から付与された光のパルスは、shh及び／又Bmpの発現を減少させて毛の発育を抑制することを特徴とする請求項１乃至請求項４のいずれか一項に記載の光照射装置。
【請求項６】
前記光源部から付与された光のパルスは、メラニンを含む細胞に作用して毛の発育を抑制することを特徴とする請求項１乃至請求項５のいずれか一項に記載の光照射装置。
【請求項７】
前記光源部から付与された光のパルスは、ストレス応答遺伝子の発現又は活性化を促進することによって、毛包細胞の細胞周期を停止、抑制、又は変更することを特徴とする請求項１乃至請求項６のいずれか一項に記載の光照射装置。
【請求項８】
さらに、前記光源部と前記導光部とを収納する収納部材を備え、前記収納部材は把持部を有することを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか一項に記載の光照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、光照射によって脱毛や抑毛を行う光照射装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
医療分野において光照射による脱毛や抑毛が知られている。これは、高出力（クラス４）レーザを皮膚に照射して、毛根部及び毛包部の細胞を破壊するネクローシスによる。このようなレーザを用いた脱毛や抑毛は、細胞の破壊を伴うために火傷、シミ等の副作用が起きやすく、皮膚に対する負担が大きいため、専門の医師により施術が行われる。しかし、専門家による施術では経済的及び時間的な負担があることから、家庭で手軽に使用できる脱毛・抑毛機が望まれている。そこで、例えば、特開2005-211689号公報には、低出力の光を照射する家庭用脱毛機が提案されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開2005-211689号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、これまでの家庭用脱毛機では、タンパク質の変性を促すだけであり細胞が死滅せずに生存するため十分な脱毛・抑毛効果が得られない。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
本発明は上記課題を解決するためになされたものであり、本発明に係る光照射装置は、400-1200nmの波長の光をパルスとして付与する光源部と、光源部から付与された光のパルスを、出射面から所定の距離に0.2-10J/cm2のエネルギー強度で分布させる導光部とを備え、導光部は、前記光源部からの光のパルスを調整する配光制御手段を備えることを特徴とする。
【発明の効果】
【０００６】
本発明によれば、低出力光の照射で皮膚に負担をかけることなく毛包の細胞の細胞増殖を停止させたり細胞死（アポトーシス）を誘導することで、容易に脱毛・抑毛が可能な光照射装置を提供することができる。
【図面の簡単な説明】
【０００７】
【図１】（ａ）本発明の実施の形態に係る光照射装置の外観を示す正面図である。（ｂ）本発明の実施の形態に係る光照射装置の外観を示す側面図である。
【図２】光照射装置の配光制御手段と本体カバーの脱離状態での光照射装置の斜視図である。
【図３】（ａ）図１（ａ）のＡ−Ａ断面図である。（ｂ）図１（ｂ）のＢ−Ｂ断面図である。
【図４】照射ユニットの分解斜視図である。
【図５】（ａ）照射ユニットを示す正面図である。（ｂ）図５（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。
【図６】（ａ）配光制御手段と本体カバーを示す正面図である。（ｂ）図６（ａ）のＤ−Ｄ断面図である。
【図７】照射ユニットの斜視図である。
【図８】本体及び配光制御手段内に配設された制御回路のブロック図である。
【図９】照射された光の発光の波長分布を示す図である。
【図１０】レンズのレンズ幅方向における光量分布を示す図である。
【図１１】毛の毛周期を示す説明図である。
【図１２】（ａ）コントロールのマウスの皮膚のHE染色の結果を示す顕微鏡写真である。（ｂ）コントロールのマウスの皮膚の抗BrdU抗体を用いた結果を示す顕微鏡写真である。（ｃ）コントロールのマウスの皮膚の抗ssDNA抗体を用いた結果を示す顕微鏡写真である。（ｄ）照射10時間後のマウスの皮膚のHE染色の結果を示す顕微鏡写真である。（ｅ）照射10時間後のマウスの皮膚の抗BrdU抗体を用いた結果を示す顕微鏡写真である。（ｆ）照射10時間後のマウスの皮膚の抗ssDNA抗体を用いた結果を示す顕微鏡写真である。
【図１３】（ａ）コントロールのマウスの皮膚のHE染色の結果を示す顕微鏡写真である。（ｂ）コントロールのマウスの皮膚の抗BrdU抗体を用いた結果を示す顕微鏡写真である。（ｃ）コントロールのマウスの皮膚の抗ssDNA抗体を用いた結果を示す顕微鏡写真である。（ｄ）照射24時間後のマウスの皮膚のHE染色の結果を示す顕微鏡写真である。（ｅ）照射24時間後のマウスの皮膚の抗BrdU抗体を用いた結果を示す顕微鏡写真である。（ｆ）照射24時間後のマウスの皮膚の抗ssDNA抗体を用いた結果を示す顕微鏡写真である。
【図１４】（ａ）コントロールのマウスの皮膚のHE染色の結果を示す顕微鏡写真である。（ｂ）コントロールのマウスの皮膚の抗BrdU抗体を用いた結果を示す顕微鏡写真である。（ｃ）コントロールのマウスの皮膚の抗ssDNA抗体を用いた結果を示す顕微鏡写真である。（ｄ）照射3日後のマウスの皮膚のHE染色の結果を示す顕微鏡写真である。（ｅ）照射3日後のマウスの皮膚の抗BrdU抗体を用いた結果を示す顕微鏡写真である。（ｆ）照射3日後のマウスの皮膚の抗ssDNA抗体を用いた結果を示す顕微鏡写真である。
【図１５】（ａ）コントロールのマウスの皮膚のHE染色の結果を示す顕微鏡写真である。（ｂ）コントロールのマウスの皮膚の抗BrdU抗体を用いた結果を示す顕微鏡写真である。（ｃ）コントロールのマウスの皮膚の抗ssDNA抗体を用いた結果を示す顕微鏡写真である。（ｄ）照射5日後のマウスの皮膚のHE染色の結果を示す顕微鏡写真である。（ｅ）照射5日後のマウスの皮膚の抗BrdU抗体を用いた結果を示す顕微鏡写真である。（ｆ）照射5日後のマウスの皮膚の抗ssDNA抗体を用いた結果を示す顕微鏡写真である。
【図１６】（ａ）照射2時間後のリアルタイムPCRの結果を示す図である。（ｂ）照射12時間後のリアルタイムPCRの結果を示す図である。（ｃ）照射1日後のリアルタイムPCRの結果を示す図である。
【図１７】（ａ）照射3日後のリアルタイムPCRの結果を示す図である。（ｂ）照射5日後のリアルタイムPCRの結果を示す図である。（ｃ）照射7日後のリアルタイムPCRの結果を示す図である。
【図１８】（ａ）実施例１及び実施例２の照射スペクトルと、メラニン吸収率を示す図である。（ｂ）実施例１及び実施例２の照射スペクトルにメラニン吸収率をかけ、メラニンに吸収されるエネルギーを算出して比較した図である。
【図１９】（ａ）実施例１及び実施例２の照射スペクトルと、メラニン吸収率及びユーメラニン吸収率を示す図である。（ｂ）実施例１及び実施例２の照射スペクトルにメラニン吸収率及びユーメラニン吸収率をかけ、メラニン及びユーメラニンに吸収されるエネルギーを算出して比較した図である。
【図２０】（ａ）実施例１の脱毛直後のヒトの膝下の皮膚表面を示す図である。（ｂ）実施例１の脱毛から一ヶ月後のヒトの膝下の皮膚表面を示す図である。（ｃ）実施例２の脱毛直後のヒトの膝下の皮膚表面を示す図である。（ｄ）実施例２の脱毛から一ヶ月後のヒトの膝下の皮膚表面を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【０００８】
以下、本発明に係る光照射装置について添付図面に示す実施の形態に基づいて説明する。図１（ａ）は本発明の実施の形態に係る光照射装置１の外観を示す正面図、図１（ｂ）は側面図である。図２は、図１に示す光照射装置１の配光制御手段６と本体カバー３の脱離状態での光照射装置１の斜視図である。図３（ａ）は図１（ａ）のＡ−Ａ断面図、図３（ｂ）は図１（ｂ）のＢ−Ｂ断面図である。図４は照射ユニット４の分解斜視図、図５（ａ）は照射ユニット４を示す正面図、図５（ｂ）は、図５（ａ）のＣ−Ｃ断面図である。図６（ａ）は配光制御手段６と本体カバー３を示す正面図、図６（ｂ）は図６（ａ）のＤ−Ｄ断面図である。図７は、照射ユニット４の斜視図である。図８は、本体２及び配光制御手段６内に配設された制御回路のブロック図である。
【０００９】
本発明の実施の形態に係る光照射装置１は、生体表面、特に皮膚表面に光照射を行うことにより、生体表面の脱毛を行う光脱毛や、生体表面の毛の再生及び成長を抑制する光抑毛等を行う。
【００１０】
本発明の実施の形態に係る光照射装置１は、片手で把持可能な本体２と、本体２の一端の照射側端部２ｃに着脱自在に取り付けられ、上部にレンズ５、内部に光源９を有する光照射手段である照射ユニット４と、照射ユニット４の周囲を覆い、かつ照射ユニット４から照射された光を調節する配光制御手段６と、配光制御手段６を保持し、かつ本体２に着脱自在の本体カバー３を備える。
【００１１】
本体２は、内蔵電源２ｘ及び光照射を制御する制御手段２ｙとを内部に備えると共に、外装に、本体カバー３の着脱を操作する着脱操作部２ａと、本体２の電源のオンオフを行う電源スイッチ２ｂとを備える。本体２の照射ユニット４が取り付けられる照射側端部２ｃには、照射ユニット４を着脱自在とする一対の略Ｕ字形状のユニット装着部２ｄと、照射側端部２ｃから突出し、かつ本体２と照射ユニット４とを電気的に接続する本体側コネクタ３３と、着脱操作部２ａにより操作され本体カバー３を着脱自在に係止する本体側係止部３４と、照射ユニット４の光源９を発光させる図示しない発光スイッチとを備える。
【００１２】
本体カバー３は、カバー部材３１と、カバー部材３１を本体側係止部３４に係脱自在とするカバー側係止部３２と、照射ユニット４の光を外部に放出する放出部６ａを備えた筒形状のフロートブロックである配光制御手段６と、を有する。カバー部材３１は、照射側端部２ｃ及び照射ユニット４を覆う配光制御手段６を、スライド自在に保持する配光制御手段６用の開口を有する。また、本体カバー３は、配光制御手段６を固定する固定手段３ａを有する。配光制御手段６は遮光部材で形成されており、配光制御手段６の内側の空間に照射ユニット４が位置する。照射ユニット４が配光制御手段６の内側に設けられていることにより、照射ユニット４の光が配光制御手段６の放出部６ａ以外から漏れることを防止する。
【００１３】
照射ユニット４は、光が照射される光照射方向Ｆ、詳しくは、配光制御手段６の放出部６ａに直交する方向にフロート自在でカバー部材３１に取り付けられている。照射ユニット４は、略長方形状の照射口４２を一端に有する、前後に２つ割りしたランプケーシング８とその内部に光源９を備える。光の照射口４２には、蓋としてレンズ５が嵌め込まれている。照射ユニット４の長手方向の両外側、詳しくはレンズ５の長手方向における両端には、ユニット装着部２ｄに係脱自在な取付用突起４ａが延設されている。照射ユニット４は取付用突起４ａとユニット装着部２ｄとが係合することで、照射ユニット４は本体２に着脱自在に取り付けられる。
【００１４】
照射口４２の反対側の端部である底部は、略中央に凹部４５を有する。凹部４５には、本体２の装着時に本体側コネクタ３３と電気的に接続される照射側コネクタ１２が接続される。ランプケーシング８の取付用突起４ａが延設された両外側と、略直交する面である短手方向の両外側を把持し、照射ユニット４の凹部４５を照射側端部２ｃの本体側コネクタ３３が突出した位置に合わせる。このようにして、照射ユニット４と本体２を、装着位置に位置決めする。そして、光照射方向Ｆと反対の方向に照射ユニット４を押し込み、取付用突起４ａをユニット装着部２ｄのＵ字形状の爪の間に押し込む。各取付用突起４ａがユニット装着部２ｄの爪に夫々挟持され、照射ユニット４が本体２に装着される。
【００１５】
照射ユニット４を本体２から離脱するには、本体２に照射ユニット４を装着した状態から、ランプケーシング８の短手方向の両外側を把持して照射ユニット４を光照射方向Ｆに向けて引っ張る。引っ張ることにより、取付用突起４ａがユニット装着部２ｄの爪の間から抜け出るため、照射ユニット４を本体２から離脱可能となる。
【００１６】
なお、ランプケーシング８の短手方向の両外側には、照射ユニット４の内外を貫通する開口部であるスリット８ｂが長手方向に沿って複数設けられている。スリット８ｂを設けることにより、照射ユニット４内の熱がスリット８ｂを介して外に放出され、照射ユニット４内の温度上昇を抑制する。
【００１７】
照射ユニット４は、レンズ５で蓋をされたランプケーシング８の内部に、例えばランプケーシング８の長手方向に長い管球状の光源９としてのキセノン管からの光を反射して照射口４２に嵌め込んだレンズ５に向けるリフレクタ１０と、リフレクタ１０をレンズ５と共に弾性部材１４を介して保持する基台１６と、照射側コネクタ１２から送られた電気信号を受けて光源９にトリガ電圧を与えて発光させるトリガトランスである回路ユニット１１を備える。回路ユニット１１は、コネクタ１２を搭載した回路Ｐ板１３を有する。リフレクタ１０は、照射口４２側に照射口４２と略同じ大きさの開口を有し、かつ反射面を内側に備えた略Ｕ字のカップ形状である。リフレクタ１０の開口と逆の位置であるカップ形状の底部の内側には光源９が位置する。リフレクタ１０とレンズ５は、光源９からの光を均一化する。詳しくは、リフレクタ１０は光源９の発光により生じた光の向きを照射口４２に直行する向きに揃えると共に、照射口４２から照射される光量の分布を略一定に揃える。開口と逆の位置であるカップ形状の底部の長手方向には、光源９を挿通する挿通孔１０ａが設けられている。挿通孔１０ａに光源９を挿通することで、リフレクタ１０の内側に光源９が位置する。照射ユニット４の光源９は、キセノン管に限られず、一つ又は複数のダイオードとしても良い。挿通孔１０ａに挿通される光源９の長手方向である軸方向の両端には、夫々フィクスチャ１５として、例えば略ドーナツ形状の弾性状のゴムプレートが嵌合される。二つのフィクスチャ１５が互いの面に対向し、かつ夫々がリフレクタ１０の挿通孔１０ａを形成する各側面に当接することで、リフレクタ１０を両側から挟持すると共に、光源９を弾性的にリフレクタ１０に固定する。
【００１８】
基台１６は、リフレクタ１０の底部を保持する台座部１６ａと、台座部１６ａから突出し反射面の裏面を保持する側部１６ｂとからなり、光源９の発光によって生じた熱を光源９及びリフレクタ１０から放熱する複数の開口を備える。リフレクタ１０の底部と基台１６との間には、弾性部材１４として、例えば略板状のゴムプレートが介在している。弾性部材１４の一方の面にリフレクタ１０の底部が当接し、弾性部材１４の反対側の面に基台１６が当接する。
【００１９】
基台１６の側部１６ｂは、レンズ５の外周の一部に係合する保持用係合部１６ｃを備え、保持用係合部１６ｃにより基台１６とレンズ５の被係合部５ａが係合し、リフレクタ１０の開口を形成する四つの端辺がレンズ５に当接する。そして、基台１６とレンズ５との間に弾性部材１４が挟まれて圧縮されることにより、レンズ５及び基台１６がリフレクタ１０を弾性的に保持する。なお、フィクスチャ１５と弾性部材１４を一体に形成しても良い。
【００２０】
本実施形態では特に図示していないが、レンズ５と当接するリフレクタ１０の端部には、複数の突起がリフレクタ１０の開口を遮ることがないように延設されている。リフレクタ１０が弾性的に保持される際に、リフレクタ１０の端部が直接接触するのではなく、突起がレンズ５に点接触して保持される。リフレクタ１０とレンズ５とが点接触することにより、発光に伴い生じた熱がリフレクタ１０を介してレンズ５へ伝わることを防止する。この突起は、例えば、リフレクタ１０の各辺の端部が連接する四隅と、長手方向に長い二辺の夫々の辺の中点と、の六ヶ所に設けられている。その突起は、リフレクタ１０の厚さ、詳しくは反射面から裏面までの厚さと略同じ寸法を直径としており、光照射方向Ｆに沿って延設される。
【００２１】
光源９を備えた照射ユニット４を本体２から着脱可能とし、かつ着脱にねじ回し等の着脱用の工具を必要としない方法で係脱自在とすることができる。このため、照射ユニット４の着脱時に工具が不要となり、光源９の劣化や故障時に光源を本体２から容易に取り外すことができる。また、経年劣化や故障した光源９の交換が容易に行えるため、長期的に安定した光量で光照射を行うことができる。なお、本発明において長期的とは、本発明の光照射装置１を一度の使用で連続して光照射を複数回行うことではなく、数回使用を日毎に繰り返し行う等の年月を意味する。このように、発光に伴い生じる熱の影響を受け易い光源９、リフレクタ１０、レンズ５を照射ユニット４として一体化することにより、長期的な光照射装置１の使用に伴い、光源９、リフレクタ１０、レンズ５に劣化や変形が生じて光源９の位置ずれが発生しても、照射ユニット４を交換することで、容易に光源の位置ずれを修正することができる。そして、より長期的に安定した光量を照射することができる。
【００２２】
更に、フィクスチャ１５を用いて光源９をリフレクタ１０に弾性的に固定し、かつレンズ５と基台１６との間に弾性部材１４を介してリフレクタ１０を弾性的に保持することにより、レンズ５及びリフレクタ１０に対して光源９がずれることを防止する。また、生体表面に配光制御手段６の放出部６ａを押し当てて光照射を行った際や照射ユニット４を本体２から着脱した際に発生する振動や衝撃を、フィクスチャ１５及び弾性部材１４が緩和吸収する。このため、照射ユニット４内で光源９及びリフレクタ１０のずれを抑制し、光源９の位置ずれ、詳しくは照射口４２から照射される光が不均一になることを防止し、安定した光量を長期的に照射することができる。
【００２３】
配光制御手段６は、照射ユニット４と皮膚表面との間に介在する。配光制御手段６は、図７に示すように、光を透過しない不透明部材で筒形状に形成された遮光部６ｂと、遮光部６ｂの筒形状に略長方形状で開口した一端に、光学的部材として、例えばレンズを設けた放出部６ａとを備える。遮光部６ｂは、照射ユニット４の側面を覆い、かつ照射ユニット４が光を照射口４２から皮膚表面に照射する光照射方向に向かって照射ユニット４を覆う面を延設し、筒形状に形成されている。配光制御手段６は、筒の開口と照射ユニット４の照射口４２とに対向して配置される。配光制御手段６の延設した側に位置する開口が照射ユニット４からの光を外部に放出する放出口となり、放出口を形成する遮光部６ｂの端部が光照射の際に皮膚表面に当接する。光照射方向とは、照射口４２の開口面に直行する方向である。リフレクタ１０とレンズ５によって光量を均一化し、そして放出部６ａから光が照射される。放出部６ａは、照射ユニット４から入射した光の強度や向きを変化させることなく光量を均一化する形状に形成する。例えば、本発明の実施の形態では、放出部６ａは、複数の区画部材６ａ１により、複数の並設された区画部６ａ２に区画される。
【００２４】
配光制御手段６を生体表面に押し当てた状態で照射ユニット４を発光させ、放出部６ａを介して生体表面に光照射が行われる。区画部材６ａ１により、配光制御手段６を生体表面に押し当てた際に皮膚が遮光部６ｂの内部空間へ入り込み、皮膚が照射ユニット４、特にレンズ５に接触することを防止する。また、区画部材６ａ１を光が透過可能な部材で形成することにより、照射ユニット４から照射された光量を均一化する。
【００２５】
遮光部６ｂの左右両側にはフック部６ｂ１が設けられ、本体カバー３に嵌合させることで保持されている。遮光部６ｂの開口の長手方向を形成する端部を有する側面には、開口に直行する光照射方向に沿ってスライドガイド６ｂ２、６ｂ４がそれぞれ設けられている。スライドガイド６ｂ２、６ｂ４は光照射装置１を組み立てた際に配光制御手段６を光照射方向と平行にスライド自在とする。遮光部６ｂの側面のうち、一方の面の放出口と反対側の開口を形成する端部の略中央には、スイッチ用突起６ｂ３が面に平行して突設されている。スイッチ用突起６ｂ３は、スライドガイド６ｂ２、６ｂ４により配光制御手段６がスライドした際に発光スイッチを作動させる。電源スイッチ２ｂがオンの状態で、放出口を形成する部位を生体表面に密着させて光照射方向に押す又は皮膚表面に押し当てることで、光照射方向と反対の方向に配光制御手段６がスライドする。スライドに伴い、スイッチ用突起６ｂ３が発光スイッチを押圧し、押圧された発光スイッチはユニット回路を介して光源９を発光させる。そして、光照射後に配光制御手段６が光照射方向にスライドすることで、スイッチ用突起６ｂ３が発光スイッチから離れて発光スイッチの押圧が解除する。この光照射動作は一例であり、生体表面に押し当てて発光スイッチを作動させた状態で電源スイッチ２ｂをオンにすることで光照射するのはもちろん、更に他の照射スイッチを備えたものでもかまわない。
【００２６】
配光制御手段６は、図８に示すように本体２及び配光制御手段６内に配設された制御回路によって制御される。制御回路は、マイクロプロセッサユニット（MPU）２１と、アダプタ付きLiイオンセルとその保護ICとを備えた充電制御部２２と、ストロボコンデンサとその電圧制御ICとを備えるコンデンサチャージ部２３と、光源９のトリガ制御を行うフラッシュ制御部２４と、周辺回路部２５とを備える。制御回路が行う光照射の制御として、例えば、照射ユニット４の連続光照射回数・通算光を制御したり、照射ユニット４の温度検知あるいは本体カバー３・照射ユニット４の有無検知等の安全管理等を行うことがあげられる。これらは、適宜設計変更可能である。
【００２７】
例えば、光源９としてキセノンフラッシュランプを用いた場合に、キセノン管両端に300V印加し、次にトリガトランスにより300Vを昇圧して、キセノン管表面に5kV印加することにより、キセノン管内がイオン化され、電流通過（110A、1ms）により発光させる。図９に、この条件で皮膚表面に照射された光の発光の波長分布（スペクトル分布）９Ｘを示す。図９に示すように、スペクトル分布９Ｘは、波長400-500(nm)に第１の高エネルギー部９Ｘ１を、波長800-1000(nm)に第２の高エネルギー部９Ｘ２を有する。レンズ５から照射された光は、配光制御手段６を介して、出射面であるレンズ５の前面から5mmの位置に、図１０に示す光量分布１０Ｘを有するように光学設計されている。光量分布１０Ｘは、図４に示すレンズ５のレンズ幅方向（矢印５Ｘの方向）における光量分布を示しており、極大値１０Ｘ１、１０Ｘ２、１０Ｘ３を有する。
【００２８】
配光制御手段６により、光源９は皮膚表面に直接接触しない。また、光源９を覆う遮光部６ｂにより、照射された光が漏れることを防止すると共に、光学的部材を配置した放出部６ａの区画部材６ａ１により、皮膚表面が光照射装置１に入り込むことを抑えて、光照射手段である光源９に皮膚表面が接触して火傷等が生じるおそれを防止する。更に、放出部６ａが照射した光量を均一化して照射するため、皮膚表面に安定した光量で光を照射することができる。
【００２９】
本発明の実施の形態に係る光照射装置１では、上記した構成により、400-1200nmの波長の光を、半値幅が600-1200μsのパルスとして、レンズ５の前面から5mmの距離に0.2-10J/cm2のエネルギー強度で分布させる。この光は低出力光であるため、皮膚表面に照射しても、皮膚に火傷、シミ等を起こすことがなく、皮膚への負担が小さい。
【００３０】
光照射装置１の出射面から付与された光のパルスを、例えばワックス脱毛等を行った、脱毛後の肌にあてる。毛の毛周期を図１１に示す。脱毛することにより、毛の成長がリセットされる。ここで、成長期に入った毛に対して本発明の実施の形態に係る光照射装置１により光を照射すると、例えば皮膚表面のIl1bの発現が上昇したり、shh及び／又はBmpの発現が減少する。これにより、毛包細胞の増殖及び／又は分化を抑制する結果、毛の発育を抑制する。また、細胞に一過的にストレスを与え、ストレス応答遺伝子の発現又は活性化を促すことにより、例えば、MAPキナーゼp38、JNK（c-Jun N-terminal kinase）等の発現又は活性化を促し、毛包細胞の細胞周期を停止、抑制、又は変更可能とすることができる。例えば、光照射によって活性酸素、ラジカル等が発生してこれが細胞ストレスとして働き、上述の遺伝子の発現又は活性化を促し、毛包細胞の細胞周期を停止、抑制、又は変更する結果、周囲の細胞が増殖を停止したりアポトーシスを起こして死ぬことが考えられる。このように、アポトーシスを直接的又は間接的に誘導することにより、毛の発育を抑制する。
【００３１】
このように、本発明の実施の形態に係る光照射装置１を脱毛後の肌に照射することにより、低出力光の照射で皮膚に負担をかけることなく、専門の医師による施術によらなくても、家庭で手軽に脱毛・抑毛効果が得られる。
【００３２】
なお、回路設計の変更により、コンデンサチャージ部２３に内蔵された、照明ユニットの発光に用いられる電気エネルギーを蓄積するメインコンデンサの容量を２倍、例えば400μFから800μFにする。メインコンデンサの容量は発光光量に影響を及ぼす。メインコンデンサの容量を２倍にすることで、発光光量が増加する。
【００３３】
更に、レンズ５の前面と配光制御手段６との間に、低波長をカットする図示しないフィルタを設けることにより、低い周波数成分を抑制する。短波長側をカットして高波長側の出力を上げることにより、光源９は長波長高出力光源となり、より皮膚深部に浸透・作用し、メラニンに光を吸収させて、脱毛・抑毛効果を上げることが可能となる。また、血液の吸収ピークをカットすることにより、副作用である、血液（血管）の光吸収による炎症反応の発生を減らすことができ、皮膚への負担が軽減する。
【００３４】
このように、回路設計の変更及びフィルタの配置により、皮膚への負担の少ない光照射が可能となる。そして、550-1200nmの波長の光を、半値幅が600-1200μsのパルスとして、レンズ５の前面から5mmの距離に0.2-10J/cm2のエネルギー強度で分布させて、脱毛・抑毛効果が得られる。
【００３５】
また、光を照射する対象人種によって、皮膚に含まれる色素（メラニン）の吸収波長が異なるため、使用する光源の波長や照射エネルギーを、メラニンの分光吸収率に応じて適宜設定する。皮膚に含まれるユーメラニンが多い場合には、深達度の高い長波長帯での照射エネルギーを大きくすることで、皮膚深部での吸収を向上させる。一方、皮膚に含まれるフェオメラニンが多い場合には、長波長帯での分光吸収率が低くなっていく。このため、ユーメラニンに比べてより短波長側を含めるようにしたうえで、少なくとも血管の吸収ピークはカットすることで、皮膚深部での吸収効率を上げる。また、このように、皮膚に含まれるメラニンの分光吸収率に応じた光源を用いることで、副作用を軽減し、皮膚に負担をかけることなく容易に脱毛・抑毛が可能な光照射装置を提供することができる。
【００３６】
＜実施例＞
以下、実施例により本発明の実施の形態に係る光照射装置について更に具体的に説明するが、本発明の範囲はこれらに限定されるものではない。
【００３７】
本発明の実施の形態に係る光照射装置の、脱毛・抑毛効果を確認するために、次に説明する評価試験を行った。
【００３８】
（実施例１）
C57BL/6マウスの背部皮膚の毛包が成長期ではなく休止期のマウスの背部皮膚にワックス脱毛を行い、毛の成長期を誘導した。脱毛後5日で照射を開始した。照射条件は、400-1200nmの波長の光を、半値幅が600μsのパルスとして、レンズの前面から5mmの距離に0.2-0.25J/cm2のエネルギー強度で分布させる条件とした。このときのメインコンデンサの容量は400μFとした。照射は1×3cm、１日に5回連続照射した。照射したマウスに対し、経過観察又は皮膚のサンプリングを行った。皮膚のサンプリングは、照射後、照射2時間後、照射12時間後、照射1日後、照射3日後、照射7日後に行った。なお、サンプリングするときには増殖細胞にBrdUを取り込ませるために、サンプリング1時間前にBrdU(100ug/g bodyweight)を腹腔内に注射した。
【００３９】
＜組織切片の作製方法＞
１．採皮するマウスを頚椎脱臼した。
【００４０】
２．マウスの背部皮膚に70%エタノールをかけ、キムワイプ又はティッシュで拭いて、皮膚表面の皮脂を取り除いた。
【００４１】
３．照射領域にあわせて皮膚を切った。本実験では、照射領域を1×3cmと設定したため、確実に照射されていると考えられる0.7×2cmくらいの領域を切り取った。照射しないコントロールも同様に行った。
【００４２】
４．切り取った皮膚を1×PBS(-)につけた。
【００４３】
５．皮膚をさらに0.2×0.5cmの大きさに必要量をメスで切った。
【００４４】
６．必要に応じて皮膚を平らに固定するためにメッシュに挟んだ。
【００４５】
７．リン酸緩衝中性ホルマリンで3時間、又は組織用迅速固定液(KURABO)で1時間固定した。
【００４６】
８．1×PBS(-)で10分×3回洗った。
【００４７】
９．70%エタノールにつけた。このまま4℃で数日は保存可能であり、すぐに次のステップに進む場合には室温で30分ゆっくり振とうさせながら置いた。
【００４８】
１０．このあとは以下の通りに液交換をし、パラフィンに包埋した。
【００４９】
99.5%エタノール  30分×2回
100%エタノール  30分×2回
キシレン  30分×3回
キシレン／パラフィン（45℃）  30分×１回
パラフィン（60℃）  30分×3回
１１．包埋ブロックを滑走式ミクロトームで4−5μmの切片にした。
【００５０】
＜免疫染色の方法＞
組織切片を貼り付けたスライドガラスを以下の手順で液につけ、脱パラフィンした。
【００５１】
キシレン    10分×3回
99.5%エタノール  5分×4回
1×PBS(-)  5分程度
サンプルが乾かないようにDAKOペン(DAKO)でサンプルの周りを囲んだ。
【００５２】
1×PBS(-)をのせた。
【００５３】
これ以降は抗体によって異なる処理を行った。
【００５４】
＜BrdU染色＞
１．2N HClをサンプルにのせ、室温で20分間インキュベートした。
【００５５】
２．1×PBS(-)で洗浄した。
【００５６】
３．0.1%トリプシンをサンプルにのせ、37℃で5分間インキュベートした。
【００５７】
４．1×PBS(-)で洗浄した。
【００５８】
５．1%BSAをサンプルにのせ、室温で30分間ブロッキングした。
【００５９】
６．anti-BrdU抗体（DAKO社）を1:200で希釈し、サンプルにのせた。
【００６０】
７．4℃で一晩、または室温で2時間反応させた。
【００６１】
８．1×PBS(-)で5分×3回洗浄した。
【００６２】
９．二次抗体を反応させた。これは、使用抗体：donkey anti-mouse IgG Alexa Flour 594（インビトロジェン）  1: 2000-3000  室温で30分行った。
【００６３】
１０．1×PBS(-)で5分×3回洗浄した。
【００６４】
１１．0.5mg/ml DAPIを1000倍希釈したものをサンプルに１滴たらし、その後封入した。
【００６５】
＜ssDNA染色＞
１．0.4-0.8mg/ml proKをサンプルにのせ、室温で15分反応させた。
【００６６】
２．1×PBS(-)で洗浄した。
【００６７】
３．1%BSAをサンプルにのせ、室温で30分間ブロッキングした。
【００６８】
４．anti-ssDNA抗体（DAKO社）を1:100で希釈し、サンプルにのせた。
【００６９】
５．4℃で一晩、または室温で2時間反応させた。
【００７０】
６．1×PBS(-)で5分×3回洗浄した。
【００７１】
７．二次抗体を反応させた。これは、使用抗体：donkey anti-rabbit IgG Alexa Flour 488（インビトロジェン）  1:1000-2000室温で30分行った。
【００７２】
８．1×PBS(-)で5分×3回洗浄した。
【００７３】
９．0.5mg/ml DAPIを1000倍希釈したものをサンプルに1滴たらした後封入した。
【００７４】
＜顕微鏡観察＞
顕微鏡としてOLYMPUS BX-50を使用した。対物レンズは10倍とし、使用フィルターは、WU（DAPI染色）、WIY(Alexa594)、NIBA(Alexa488) とした。デジタルカメラは、Pixera penguin 150CLMを用いた。
【００７５】
＜RNA抽出〜リアルタイム方法＞
１．皮膚を1.5×0.5cm程度の大きさに切り取り、アルミ箔に挟んで液体窒素の中に入れた。
【００７６】
２．このまま保存するときは、-80℃のディープフリーザーに入れた。
【００７７】
３．クライオプレス（マイクロテックニチオン）で皮膚を破砕した。なお、セルはよく液体窒素で冷やして行った。
【００７８】
４．粉砕した皮膚を用いて、RNeasy Fibrous Tissue Mini Kit(QIAGEN) でRNA抽出した。
【００７９】
５．1ugのRNAを用いてQuantitect Reverse Transcription Kit(QIAGEN)でcDNAを合成した。
【００８０】
６．SYBR試薬はSYBR Premix Ex Taq II (Takara)、装置はThermal Cycler Dice (Takara)を用いてリアルタイムPCRを行った。プライマーは、次に示すTakaRa製の各セットを用いた。
【００８１】
＜プライマー＞
MA082472-F, MA082472-R (Egfr); MA080988-F, MA080988-R (Hgf); MA029052-F, MA029052-R (Ikbkb); MA025939-F, MA025939-R (Il1b); MA081429-F, MA081429-R (Mitf); MA073973-F, MA073973-R (Nfkb1); MA057895-F, MA057895-R (Nfkb2); MA076991-F, MA076991-R (Shh); MA079248-F, MA079248-R (Stat3); MA030397-F, MA030397-R (Tgfb1); MA027420-F, MA027420-R (Tgfb2); MA078455-F, MA078455-R (Map3k5); MA032002-F, MA032002-R (Mapk8); MA050368-F, MA050368-R (Actb)
＜観察結果＞
図１２に照射10時間後の顕微鏡による10倍での観察結果を示す。図１２（ａ）〜（ｃ）は光を照射していないコントロールのマウスの皮膚を観察したものであり、図１２（ａ）はHE染色の結果を、図１２（ｂ）は抗BrdU抗体を用いた結果を、図１２（ｃ）は抗ssDNA抗体を用いた結果を示す。図１２（ｄ）〜（ｅ）は光を照射したマウスの皮膚を観察したものであり、図１２（ｄ）はHE染色の結果を、図１２（ｅ）は抗BrdU抗体を用いた結果を、図１２（ｆ）は抗ssDNA抗体を用いた結果を示す。図１２（ａ）、（ｄ）に示すHE染色の結果より、12a、12dで示すように皮膚表面に特に目立った変化は起きていない。また、図１２（ｂ）、（ｅ）において12b、12eで示すように、BrdU陽性細胞の分布領域や数はほとんど差はない。図１２（ｃ）、（ｆ）において12c、12fで示すように、光を照射した方ではssDNA陽性の部分（12f）が存在しており、細胞死（アポトーシス）が起きている可能性が示された。
【００８２】
図１３に照射24時間（1日）後の顕微鏡による10倍での観察結果を示す。図１３（ａ）〜（ｃ）は光を照射していないコントロールのマウスの皮膚を観察したものであり、図１３（ａ）はHE染色の結果を、図１３（ｂ）は抗BrdU抗体を用いた結果を、図１３（ｃ）は抗ssDNA抗体を用いた結果を示す。図１３（ｄ）〜（ｅ）は光を照射したマウスの皮膚を観察したものであり、図１３（ｄ）はHE染色の結果を、図１３（ｅ）は抗BrdU抗体を用いた結果を、図１３（ｆ）は抗ssDNA抗体を用いた結果を示す。図１３（ａ）において13aで示すように、コントロールの表皮が少し肥厚化していた。また、図１３（ｂ）において13bで示すように、コントロール側でBrdU陽性細胞の数が多く見られ、これはかきむしったり、怪我をしていた可能性が考えられた。また、図１３（ｆ）で示すように、照射側の毛包では、10時間で細胞死を起こしたメラニンを含むメラノサイトや一部のケラチノサイトが毛母から上方へ押し出されている様子が見られた。
【００８３】
同様に、図１４に照射3日後の顕微鏡による10倍での観察結果を示す。図１４（ａ）〜（ｃ）は光を照射していないコントロールのマウスの皮膚を観察したものであり、図１４（ａ）はHE染色の結果を、図１４（ｂ）は抗BrdU抗体を用いた結果を、図１４（ｃ）は抗ssDNA抗体を用いた結果を示す。図１４（ｄ）〜（ｅ）は光を照射したマウスの皮膚を観察したものであり、図１４（ｄ）はHE染色の結果を、図１４（ｅ）は抗BrdU抗体を用いた結果を、図１４（ｆ）は抗ssDNA抗体を用いた結果を示す。同様に、図１５に照射5日後の顕微鏡による10倍での観察結果を示す。図１５（ａ）〜（ｃ）は光を照射していないコントロールのマウスの皮膚を観察したものであり、図１５（ａ）はHE染色の結果を、図１５（ｂ）は抗BrdU抗体を用いた結果を、図１５（ｃ）は抗ssDNA抗体を用いた結果を示す。図１５（ｄ）〜（ｅ）は光を照射したマウスの皮膚を観察したものであり、図１５（ｄ）はHE染色の結果を、図１５（ｅ）は抗BrdU抗体を用いた結果を、図１５（ｆ）は抗ssDNA抗体を用いた結果を示す。
【００８４】
図１２−１５の結果より、照射して10時間前後でメラニンを含むメラノサイトと一部のケラチノサイトが細胞死を起こし、その細胞死を起こした細胞は、数日で体外に排出されることがわかった。この結果より、光を照射することで細胞周期が遅くなる等の原因で、結果的に見た目上の成長期が長くなることが考えられた。また、光照射側の毛包がコントロール側に比べて小さくなっており、更に、照射側の毛包には照射3日以降メラニンが確認できなかった。
【００８５】
次に、リアルタイムPCRの結果を示す。図１６（ａ）は照射2時間後の結果であり、図１６（ｂ）は照射12時間後、図１６（ｃ）は照射1日後の結果、図１７（ａ）は照射3日後の結果、図１７（ｂ）は照射5日後、図１７（ｃ）は照射7日後の結果である。各図において、グラフ左側のＣの付いている側がコントロールであり、右側のＬの付いている側が照射側の結果である。図１６、図１７より、特にIl1b（インターロイキン1β）、shh、Bmp4の発現に変化が見られた。Il1bの発現が照射側で上がっており、炎症が起こっていることが考えられた。また、shh及びBmp4の発現が照射側で減少していた。特に、図１７（ｃ）で示す、照射7日目で照射側とコントロール側でPCRの結果に差が出ているのは、コントロール側は毛が成長しているのに対して、照射側は抑毛されているためと考えられた。
【００８６】
（実施例２）
次に、回路設計の変更により、メインコンデンサの容量を実施例１の2倍の800μFとした。また、レンズ前面に、ロングパスフィルター（SCHOTT社製、OG570）を配置した。コンデンサの容量を2倍とすることで発光光量を2倍とし、フィルタで短波長をカットし、550-1200nmの波長の光を、半値幅が1200μsのパルスとして、レンズの前面から5mmの距離に0.2-0.3J/cm2のエネルギー強度で分布させる条件で照射した。
【００８７】
図１８（ａ）に、実施例１の照射スペクトル１８Ａ、実施例２の照射スペクトル１８Ｂと、メラニン吸収率１８Ｃを示す。実施例２の照射スペクトル１８Ｂでは、波長550nm以下をカットしている。また、コンデンサの容量を2倍にしたことで、例えば波長640nmでの照射エネルギーが約2倍となった。
【００８８】
次に、図１８（ｂ）に、実施例１及び実施例２の照射スペクトルにメラニン吸収率をかけ、メラニンに吸収されるエネルギー（グラフの面積）を算出して比較した図を示す。１８Ｄは実施例１のメラニン吸収エネルギー、１８Ｅは実施例２のメラニン吸収エネルギーを示す。実施例２では、メラニン吸収エネルギーが増加した。
【００８９】
図１９（ａ）に、実施例１の照射スペクトル１９Ａ、実施例２の照射スペクトル１９Ｂと、メラニン吸収率１９Ｃ、ユーメラニン吸収率１９Ｄを示す。図１９（ｂ）に、実施例１及び実施例２の照射スペクトルにメラニン吸収率及びユーメラニン吸収率をかけ、メラニン及びユーメラニンに吸収されるエネルギー（グラフの面積）を算出して比較した図を示す。１９Ｅは実施例１のメラニン吸収エネルギー、１９Ｆは実施例２のメラニン吸収エネルギー、１９Ｇは実施例１のユーメラニン吸収エネルギー、１９Ｈは実施例２のユーメラニン吸収エネルギーを示す。メラニン吸収率１９Ｃとユーメラニン吸収率１９Ｄを比較すると、ユーメラニン吸収率１９Ｄの方がフラットな吸収特性を有する。
【００９０】
次に、図２０（ａ）に実施例１の脱毛直後のヒトの膝下の皮膚表面を、図２０（ｂ）に実施例１の脱毛から一ヶ月後のヒトの膝下の皮膚表面を示す。また、図２０（ｃ）に実施例２の脱毛直後のヒトの膝下の皮膚表面を、図２０（ｄ）に実施例２の脱毛から一ヶ月後のヒトの膝下の皮膚表面を示す。10間連続で照射を行った後、20日は照射を行わない設定とした。
【００９１】
各図において２０Ｘで示すのは、照射範囲である。また、各図において２０Ｙで示すのは、カラーチャートである。図２０（ｂ）に示すように、実施例１では、非照射部２０Ｂ２と比較すると成長が遅いものの、照射部２０Ｂ１では毛が成長していた。これに対し、図２０（ｄ）に示すように、実施例２では、実施例１よりも更に毛の成長が抑制されており、照射部２０Ｄ１では、ほとんど毛が成長していなかった。このように、実施例２では実施例１よりも抑毛効果が高かった。
【００９２】
このように、皮膚に含まれるメラニンの種類に応じてカットする波長を変更し、皮膚表面での放射照度が一定、つまり、図１８，１９に示したスペクトルの面積が一定となるようにエネルギーを制御する。放射照度を一定にした場合、皮膚表面に照射されるエネルギーの総量は変わらないので、皮膚表面での発熱は増えない。皮膚に含まれるメラニンのうち、ユーメラニンが多い場合には、深達度の高い長波長帯での照射エネルギーを大きくすることで、皮膚深部での吸収を向上させる。一方、皮膚に含まれるメラニンのうち、フェオメラニンが多い場合には、長波長帯での吸収率が低くなるため、ユーメラニンに比べてより短波長側を含めるようにしたうえで、少なくとも血管の吸収ピークはカットすることで、皮膚深部での吸収を向上させる。なお、皮膚に含まれるメラニン量に応じて光量を調整することにより、副作用を減らして効率よく脱毛・抑毛することができる。
【００９３】
以上、本実施の形態の形態について説明したが、上記の実施の形態の開示の一部をなす論述及び図面はこの発明を限定するものであると理解するべきではない。この開示から当業者には様々な代替実施の形態、実施例及び運用技術が明らかとなろう。
【００９４】
特願2009-002762号 (出願日：2009年1月8日)の全内容はここに援用される。
【産業上の利用可能性】
【００９５】
400-1200nmの波長の光をパルスとして付与する光源部と、光源部から付与された光のパルスを、出射面から所定の距離に0.2-10J/cm2のエネルギー強度で分布させる導光部とを備えることによって、低出力光の照射で皮膚に負担をかけることなく容易に脱毛・抑毛が可能な光照射装置を提供することができる。
【符号の説明】
【００９６】
１    光照射装置
２    本体
２ａ    着脱操作部
２ｂ    電源スイッチ
２ｃ    照射側端部
２ｄ    ユニット装着部
３    本体カバー
４    照射ユニット
４ａ    取付用突起
５    レンズ
６    配光制御手段
６ａ    放出部
６ａ１    区画部材
６ａ２    区画部
６ｂ    遮光部
７    照射後
８    ランプケーシング
９    光源
１０    リフレクタ
１０ａ    挿通孔
１１    回路ユニット
１２    コネクタ
１３    回路Ｐ板
１４    弾性部材
１５    フィクスチャ
１６    基台
２２    充電制御部
２３    コンデンサチャージ部
２４    フラッシュ制御部
２５    周辺回路部
３１    カバー部材
３２    カバー側係止部
３３    本体側コネクタ
３４    本体側係止部
４２    照射口
４５    凹部
【図１】
2010079834.tif 000003
【図２】
2010079834.tif 000004
【図３】
2010079834.tif 000005
【図４】
2010079834.tif 000006
【図５】
2010079834.tif 000007
【図６】
2010079834.tif 000008
【図７】
2010079834.tif 000009
【図８】
2010079834.tif 000010
【図９】
2010079834.tif 000011
【図１０】
2010079834.tif 000012
【図１６】
2010079834.tif 000013
【図１７】
2010079834.tif 000014
【図１８】
2010079834.tif 000015
【図１９】
2010079834.tif 000016
【図１１】
2010079834.tif 000017
【図１２】
2010079834.tif 000018
【図１３】
2010079834.tif 000019
【図１４】
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【図１５】
2010079834.tif 000021
【図２０】
2010079834.tif 000022
【国際調査報告】
2010079834.tif 000023
2010079834.tif 000024
2010079834.tif 000025