(57)【要約】【課題】小型化できる光照射装置を提供する。【解決手段】本発明は、作用光を生体表面に照射する光照射部３と、この光照射部３から作用光が照射された生体表面からの反射光を検出する反射光検出部１７とを備え、前記光照射部３は、作用光を断続的に生体表面に照射する構成とし、前記反射光検出部１７は、前記光照射部３から生体表面への作用光の光照射時には、この生体表面からの反射光を検出する構成とし、前記照射部３から生体表面への作用光の非照射時には、この生体表面から放射される放射赤外線を検出する構成とした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
作用光を生体表面に照射する光照射部と、この光照射部から作用光が照射された生体表面からの反射光を検出する反射光検出部とを備え、前記光照射部は、作用光を断続的に生体表面に照射する構成とし、前記反射光検出部は、前記光照射部から生体表面への作用光の光照射時には、この生体表面からの反射光を検出する構成とし、前記照射部から生体表面への作用光の非照射時には、この生体表面から放射される放射赤外線を検出する構成とした光照射装置。
【請求項２】
反射光検出部は、光照射部から照射される作用光の波長と、生体表面から放射される放射赤外線の波長とを通過させる光学フィルタを有する請求項１に記載の光照射装置。
【請求項３】
光学フィルタは、光照射部から照射される作用光の波長の透過率を、生体表面から放射される放射赤外線の波長の透過率よりも小さくした請求項２に記載の光照射装置。
【請求項４】
光照射部は、照射口を有する照射部ケースと、この照射部ケース内に配置した発光素子とを有し、前記照射部ケース内において、反射光検出部を前記照射口に対向配置した請求項１から３のいずれか一つに記載の光照射装置。
【請求項５】
発光素子は、照射部ケース内の照射口とは非対向部分に配置し、この照射部ケース内面を反射面とした請求項４に記載の光照射装置。
【請求項６】
照射部ケースの照射口部分には、生体表面への接触検出部を設けた請求項１から５のいずれか一つに記載の光照射装置。
【請求項７】
落下検知素子を設け、この落下検知素子による落下検知時には、光照射部の光照射動作を停止する構成とした請求項１から６のいずれか一つに記載の光照射装置。
【請求項８】
光照射部は、検証用光を照射後、作用光を照射する構成とした請求項１から７のいずれか一つに記載の光照射装置。
【請求項９】
検証用光は、作用光よりも光強度を小さくした請求項１から８のいずれか一つ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、治療用や美容用等に用いられる光照射装置に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
治療用や美容用等に用いる光照射装置が提案されており、その構造は以下のようになっていた。すなわち、生体表面の温度を検出する温度検出部と、前記生体表面に作用光を照射する光照射部とを備え、例えば血行障害等で皮膚温度が低い部分を温度検出部により検出し、その部分に光照射部から作用光を照射するようになっていた（例えば下記特許文献１）。また、作用光を照射した生体表面からの反射光を反射光検出部で検出し、皮膚色による作用光の照射制御を行うものも提案されていた。
すなわち、皮膚色が白いと反射光は多くなり、逆に皮膚色が黒いと、反射光は少なくなるので、皮膚色による作用光の照射制御を行うようにしているのである（例えば下記特許文献２）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００５−９５５２０号公報
【特許文献２】特開２００６−１４９８４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
上述した特許文献１、２からも明らかなように、従来の光照射装置においては、生体表面の温度を検出には温度検出部が、また皮膚色による作用光の照射制御を行うためには反射光検出部を設けなければならず、したがって、これら両者の検出を行おうとすると、温度検出部と反射光検出部を設けなければならず、この結果として光照射装置が大型化してしまう。
【０００５】
そこで、本発明は小型化を図ることを目的とするものである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
そして、この目的を達成するために本発明は、作用光を生体表面に照射する光照射部と、この光照射部から作用光が照射された生体表面からの反射光を検出する反射光検出部とを備え、前記光照射部は、作用光を断続的に生体表面に照射する構成とし、前記反射光検出部は、前記光照射部から生体表面への作用光の光照射時には、この生体表面からの反射光を検出する構成とし、前記照射部から生体表面への作用光の非照射時には、この生体表面から放射される放射赤外線を検出する構成とし、これにより所期の目的を達成するものである。
【発明の効果】
【０００７】
以上のように本発明は、作用光を生体表面に照射する光照射部と、この光照射部から作用光が照射された生体表面からの反射光を検出する反射光検出部とを備え、前記光照射部は、作用光を断続的に生体表面に照射する構成とし、前記反射光検出部は、前記光照射部から生体表面への作用光の光照射時には、この生体表面からの反射光を検出する構成とし、前記照射部から生体表面への作用光の非照射時には、この生体表面から放射される放射赤外線を検出する構成としたものであるので、小型化を図ることが出来る。
すなわち、本発明の反射光検出部は、前記光照射部から生体表面への作用光の光照射時には、この生体表面からの反射光を検出する構成とし、前記照射部から生体表面への作用光の非照射時には、この生体表面から放射される放射赤外線を検出する構成としたものであるので、一つの反射光検出部により、生体表面の温度検出と、皮膚色による作用光の照射制御を行うことが出来、その結果として小型化を図ることが出来るのである。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】本発明の一実施形態にかかる光照射装置の断面図
【図２】同下面図
【図３】同上面図
【図４】同制御ブロック図
【図５】同動作状態を示すフローチャート
【図６】(a)〜(e)は、同動作状態を説明する特性図
【発明を実施するための形態】
【０００９】
以下、本発明の一実施形態を、添付図面を用いて説明する。
【００１０】
（実施の形態）
図１〜図３は本発明の一実施形態を示し、ハンディータイプの治療用光照射装置を示している。これらの図１〜図３において１は、握り手部分となる本体ケースで、この本体ケース１の前方には、角度調整機構２を介して光照射部３が設けられている。
また、図１に示すように、本体ケース１内には、充電タイプの電池４と、制御部５が収納されており、さらに前記電池４への充電を行うために、図２に示すように本体ケース１の下面には充電端子６が設けられ、さらにまたこの本体ケース１の後端面には落下防止用のストラップ７が取り付けられている。また、図３に示すように、本体ケース１の上面には、電源スイッチ８と、電源ランプ９と、充電ランプ１０と、残り時間表示部１１と、照射・警告ランプ１２とが設けられている。この内、電源スイッチ８は動作を開始するためのもので、これを押せば、電源ランプ９が点灯し、後述する作用光の照射が開始されると共に、その動作残り時間は、残り時間表示部１１に表示される。
【００１１】
本実施形態では、後述するように、作用光の照射時間は５分としているので、この５分からの減少時間が残り時間表示部１１に表示される。そして、この５分が経過すると、電源ランプ９は消灯することになるが、この５分経過前に、使用者が電源ランプ９を押せば、その時点で作用光の照射が停止されると共に、電源ランプ９が消灯することになる。
なお、充電ランプ１０は、電池４への充電中には点灯し、この充電動作が終了した場合には消灯するようになっている。また、照射・警告ランプ１２は、作用光の照射時には点灯しているが、異常時には点滅するようになっており、この点は後で詳述する。
【００１２】
再び、図１、図２に戻って、光照射部３について説明する。光照射部３は、下面に円形（直径６センチ）の照射口１３を有し、上面は閉口された円筒状の照射部ケース１４を備えている。また、この照射部ケース１４内で、照射口１３とは非対向部分（照射口１３の外側）には、ＬＥＤからなる発光素子１５を４個、９０度間隔で配置している。さらに、これら４個の発光素子１５は、照射口１３外に向けて傾斜状態で取り付け、これにより、照射口１３から直接目視出来ない構成として安全性を高めている。しかし、そのために照射部ケース１４内面を反射面１６とし、これにより発光素子１５からの作用光が反射面１６で反射し、照射口１３から生体表面に照射することが出来るようになっている。なお、本実施形態の発光素子１５は治療用であるので、定格が５Ｗで、中心波長が８３０ｎｍのものを用いている。また、この照射部ケース１４内で、照射口１３に対向する上面部分には、反射光検出部１７が設けられている。この反射光検出部１７は、下面が開口した断熱材料製のケース１８内に、図１に示すように、下から上に向けて、透明カバー１９、光学フィルタ２０、レンズ２１、受光素子２２を設けることで構成されている。この内、光学フィルタ２０は、光照射部３から生体表面に照射される作用光の波長と、この生体表面から放射される放射赤外線の波長とを通過させる特性を有しており、本実施形態では具体的には、７００ｎｍ〜９００ｎｍと、５μｍ〜１４μｍまでがその通過帯域となっている。
【００１３】
また、この光学フィルタ２０は、光照射部３から照射される作用光の波長の透過率を、生体表面から放射される放射赤外線の波長の透過率よりも小さくしており、この点は後で詳述する。なお、透明カバー１９は保護用として設けたもの、またレンズ２１は、一つの受光素子２２で、直径６センチの照射口１３の範囲において、生体表面からの反射光と、放射される放射赤外線を検出するために設けた赤外線センサーである。
【００１４】
照射部ケース１４の照射口１３部分には、生体表面への接触検出部２３が装着されている。この接触検出部２３は、例えば、生体への当接により、断面円形状態が、横長の楕円に変形することで、生体への接触を検出する構造となっている。また、照射部ケース１４内のケース１８外方には、放熱を考慮してアルミニューム製の取付体２４が設けられ、この取付体２４に上述した発光素子１５、及びケース１８が取り付けられている。さらに、この取付体２４には、加速度センサーなどにより構成された落下検知素子２５が設けられており、この落下検知素子２５による落下検知時には、後述するように、光照射部３の光照射動作を停止する構成としている。
【００１５】
図４は制御ブロックを示しており、電池４と充電端子６間には充電回路２６が設けられ、さらにまた発光素子１５と制御部５間には駆動回路２７が設けられている。図５は動作状態を示すフローチャートで、先ず電源スイッチ８をオンの状態（Ｓ１）とし、次に本体ケース１を握り手部分として活用し、照射部ケース１４の照射口１３を生体に当てる。
すると、（Ｓ２）では、接触検出部２３により生体表面への接触が検出され、この状態では、制御部５、駆動回路２７により、発光素子１５から、図６（ｅ）のごとく、検証用光（パルス）を一度だけ照射する。
【００１６】
この図６（ｅ）のごとく、検証用光（パルス）はワンパルスであり、しかも作用光（パルス）よりも光強度を小さくしている。そして、この検証用光（パルス）の照射により、（Ｓ３）では、検証用光（パルス）を照射した生体表面の反射率を求める。この点を、作用光の説明をする図６（ａ）〜（ｅ）を用いて説明する。
【００１７】
図６（ａ）は図からも理解されるように、検証用光（パルス）を照射した生体表面からは二つの帯域の光が反射波として存在する。つまり、発光素子１５から照射された検証用光（パルス）は、中心波長が８３０ｎｍであるので、生体からの反射波はこの８３０ｎｍ付近の波長が最も多くなる。また、生体表面の温度に対応した波長５μｍ〜１４μｍの赤外線が生体表面から放射される。この放射光も反射波に含まれている。図６（ｂ）は、発光素子１５からの照射が無い状態の反射波を示している。受光素子２２は図６（ａ）、（ｂ）の状態における光情報を検出している。そして、この検出による、図６（ａ）のデータから、図６（ｂ）のデータを差し引くと、図６（ｃ）のごとく生体表面の反射波の状態を検出することができる。なお、このような引き算を適切に行うために、光学フィルタ２０は、光照射部３から照射される作用光の波長（８３０ｎｍ付近）の透過率を、生体表面から放射される放射赤外線の波長（２μｍ〜１４μｍ）の透過率よりも小さくした。
具体的には、図６（ｄ）のごとく、光学フィルタ２０は、光照射部３から照射される作用光の波長（８３０ｎｍ付近）の透過率を、生体表面から放射される放射赤外線の波長（２μｍ〜１４μｍ）の透過率に比べて１／１００００と、小さくした。このため、上述した生体表面の反射波の状態を検出することができるようになり、この反射が、予め設定していた通常値よりも１０％を超えて低いと判定された時には、そこに例えば１０円玉よりも大きなほくろやアザがあると仮定し、その時には（Ｓ４）で図６（ｂ）のデータから生体表面温度を検出する。
【００１８】
そして、このようにして検出した生体表面温度が４０℃を超えていれば、Ｓ５において、照射部ケース１４の照射口１３が生体以上の高温物体に接触していると判断し、図４のブザー２８で警報を発すると共に、図６（ｅ）で示したこの検証用光（パルス）以降の作用光（断続的なパルス）への移行を停止する。また、検出した生体表面温度が３０℃〜４０℃であれば、（Ｓ６）において、照射部ケース１４の照射口１３が、例えば１０円玉よりも大きなほくろやアザがある部分に対応していると仮定し、図４のブザー２６で警報を発すると共に、図６（ｅ）で示したこの検証用光（パルス）以降の作用光（断続的なパルス）への移行を停止する。さらに、検出した生体表面温度が３０℃よりも低ければ、（Ｓ７）において、照射部ケース１４の照射口１３が生体に対応していないと判断し、（Ｓ２）へと戻る。
【００１９】
一方（Ｓ３）において、生体表面からの反射光の状態が、予め設定していた通常値の９０％以上あると判定された時には、（Ｓ８）で、その反射の大きさに対応して、後で発する図６（ｅ）で示した作用光（断続的なパルス）のピーク値を予め設定する。
この設定は、生体表面からの反射光の大きさが大きい時には、作用光（断続的なパルス）のピーク値も大きく、生体表面からの反射光の大きさが小さい時には、作用光（断続的なパルス）のピーク値も小さくする。つまり、生体表面が光を反射しやすい状態（通常の問題の無い状態）では、作用光（断続的なパルス）のピーク値も大きくするが、生体表面が光を反射しにくい状態（例えば色が通常よりも黒い状態など）では、作用光（断続的なパルス）のピーク値も小さくし、これにより安全性を高めるものである。次に、（Ｓ９）で、落下検知素子２５による落下検知を行い、この落下検知が無ければ、次に（Ｓ１０）で、接触検出部２３による生体表面への接触を判断する。そして、この（Ｓ１０）で、接触検出部２３による生体表面への接触が判断されると、（Ｓ１１）で図６（ｅ）で示したように断続的なパルス波を、作用光として生体表面に照射する。
【００２０】
この作用光は図６（ｅ）で示したように断続的なパルス波であるので、上記図６（ａ）〜図６（ｃ）により、生体表面の反射波の状態を検出しており（Ｓ１２）、反射量が減少すると、（Ｓ１３）において、ほくろやアザを検出したと判定し、（Ｓ１４）で図４のブザー２８で警報を発し、（Ｓ２）へと戻る。（Ｓ１２）で反射量の減少が無いと判定されて時には、（Ｓ１５）で図６（ｂ）の生体表面温度を検出する。温度上昇があれば（Ｓ１６）で、図６（ｅ）に示した作用光の断続周期を伸ばして、実質的な出力減少化を図り、この状態で（Ｓ１７）により作用光の照射を継続する。
【００２１】
そして、（Ｓ１５）で温度変化が無かった場合、また（Ｓ１７）を経由した場合であっても、（Ｓ１８）で設定している５分間の作用光照射が行われ、つまり本実施形態では、５分間の生体の光治療が行われる。そして、この５分の治療が終了すると、（Ｓ１９）において全ての動作が終了する。
【００２２】
以上のごとく本実施形態では、一つの受光素子２２で、作用光を照射する生体表面の温度や、皮膚の色等の状態を検出することができるので、光照射部３の小型化が図れ、これにより光照射装置としての小型化も図れ、これによってハンディータイプの治療用光照射装置の使い勝手も良くすることが出来る。
【産業上の利用可能性】
【００２３】
以上のように本発明は、作用光を生体表面に照射する光照射部と、この光照射部から作用光が照射された生体表面からの反射光を検出する反射光検出部とを備え、前記光照射部は、作用光を断続的に生体表面に照射する構成とし、前記反射光検出部は、前記光照射部から生体表面への作用光の光照射時には、この生体表面からの反射光を検出する構成とし、前記照射部から生体表面への作用光の非照射時には、この生体表面から放射される放射赤外線を検出する構成としたものであるので、小型化を図ることが出来る。
すなわち、本発明の反射光検出部は、前記光照射部から生体表面への作用光の光照射時には、この生体表面からの反射光を検出する構成とし、前記照射部から生体表面への作用光の非照射時には、この生体表面から放射される放射赤外線を検出する構成としたものであるので、一つの反射光検出部により、生体表面の温度検出と、皮膚色による作用光の照射制御を行うことが出来、その結果として小型化を図ることが出来るのである。
このため、各種光照射装置として、広く活用が期待される。
【符号の説明】
【００２４】
１    本体ケース
２    角度調整機構
３    光照射部
４    電池
５    制御部
６    充電端子
７    ストラップ
８    電源スイッチ
９    電源ランプ
１０    充電ランプ
１１    残り時間表示部
１２    照射・警告ランプ
１３    照射口
１４    照射部ケース
１５    発光素子
１６    反射面
１７    反射光検出部
１８    ケース
１９    透明カバー
２０    光学フィルタ
２１    レンズ
２２    受光素子
２３    接触検出部
２４    取付体
２５    落下検知素子
２６    充電回路
２７    駆動回路
２８    ブザー
【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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