(57)【要約】  別々の光源を多数有する、実質的に均一の照明を提供する装置は、前記光源間の可視の境界線を実質的に除去するために、反射するライトパイプ又は視準レンズ等、隣接する光伝播要素のアレイを含む。実質的に均一の放出の場を生じる方法は、そのような伝播機アレイ内に光を導入するステップを含む。光伝播要素のアレイを含む光線療法デバイスも開示されている。
2011515796.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光源のアレイと共に使用する光視準装置であって、互いに対して並んで方向づけられた複数のライトパイプを含むアレイを含み、前記複数のライトパイプのそれぞれが、少なくとも部分的に反射する表面を有した少なくとも１つの側壁によって画定される通路を有する、光視準装置。
【請求項２】
前記複数のライトパイプが格子アレイに配置される、請求項１に記載の光視準装置。
【請求項３】
前記複数のライトパイプが、互いに対して実質的に並行に方向づけられる、請求項１に記載の光視準装置。
【請求項４】
各ライトパイプが、１つの端部にて入力ポート、及び、反対側の端部にて放出ポートを含む、請求項１に記載の光視準装置。
【請求項５】
各ライトパイプの前記少なくとも１つの側壁には、前記入力ポートから前記放出ポートまで外側に向かってテーパーがつけられる、請求項４に記載の光視準装置。
【請求項６】
各入力ポートが長方形の断面を有する、請求項５に記載の光視準装置。
【請求項７】
複合放物面集光器を含む、請求項５に記載の光視準装置。
【請求項８】
前記通路が、開いた通路を含む、請求項１に記載の光視準装置。
【請求項９】
前記通路が、中身が詰まった通路を含む、請求項１に記載の光視準装置。
【請求項１０】
別々の、一定の間隔に置かれた光源のアレイ、及び
ライトパイプのアレイを有する光視準装置、
を含む光線療法装置であって、
前記アレイの各ライトパイプが、前記光源のアレイのうち対応する光源からの光を受けるよう置かれている光線療法装置。
【請求項１１】
前記アレイの各ライトパイプは側壁を有し、前記側壁は該側壁を通る通路を画定する、請求項１０に記載の光線療法装置。
【請求項１２】
前記通路が、開いた通路を含む、請求項１１に記載の光線療法装置。
【請求項１３】
前記通路が、中身が詰まった通路を含む、請求項１１に記載の光線療法装置。
【請求項１４】
前記別々の、一定の間隔に置かれた光源のアレイが、発光ダイオードのアレイを含む、請求項１０に記載の光線療法装置。
【請求項１５】
前記アレイの各発光ダイオードが、その対応するライトパイプの側壁につけられたテーパーの角度を超える放出角を有する、請求項１４に記載の光線療法装置。
【請求項１６】
各発光ダイオードが、その対応するライトパイプの入力ポートに配置される、請求項１５に記載の光線療法装置。
【請求項１７】
前記光視準装置の光放出側に渡って配置される拡散要素をさらに含む、請求項１０に記載の光線療法装置。
【請求項１８】
各ライトパイプが、１つの発光ダイオードからの光を、前記発光ダイオードの領域よりも大きい領域に渡って実質的に均等に広める、請求項１８に記載の光線療法装置。
【請求項１９】
前記アレイのうち少なくともいくつかのライトパイプが、前記アレイの隣接する光源から放出された光の間の可視の境界線を実質的に除去するよう形成され且つ方向づけられる、請求項１８に記載の光線療法装置。
【請求項２０】
ハウジングをさらに含み、該ハウジングの表面が光放出窓を含み、前記光拡散及び視準装置を去る光が前記窓を介して導かれる、請求項１０に記載の光線療法装置。
【請求項２１】
前記ハウジングが、約１インチ以下の厚さを有する、請求項２０に記載の光線療法装置。
【請求項２２】
少なくとも１つの支持容器が、前記ハウジングの裏面内に画定される、請求項２０に記載の光線療法装置。
【請求項２３】
前記少なくとも１つの支持容器によって受けられるよう形成される支持要素をさらに含む、請求項２２に記載の光線療法装置。
【請求項２４】
前記ハウジング及び前記支持要素が支えられる表面に対する角度で前記光放出窓を方向づけるように前記支持要素が形成される、請求項２３に記載の光線療法装置。
【請求項２５】
前記ハウジングが、前記表面に対して複数の異なる角度で前記光放出窓を方向づけるために、前記ハウジングの基底から離して配置される複数の支持容器を含む、請求項２４に記載の光線療法装置。
【請求項２６】
前記支持要素が細長い、請求項２３に記載の光線療法装置。
【請求項２７】
前記支持要素が、実質的に直線で延びる、請求項２６に記載の光線療法装置。
【請求項２８】
別々の光源のアレイからの光を広める装置であって、
光伝播要素のアレイを含み、各光伝播要素が、前記別々の光源のアレイのうちの１つの光源と一直線に並べられ、前記光伝播要素に導入された光を、実質的に前記光伝播要素の光放出端部の外周全体まで広めるよう形成されるため、前記光源は、前記光放出端部の全体を占有するように見え、前記別々の光源間の可視の境界線が実質的に除去される、装置。
【請求項２９】
前記光伝播要素のアレイが格子アレイを含み、各光伝播要素が長方形の光放出端部を有する、請求項２８に記載の装置。
【請求項３０】
互いに接する、端が切られた縁を有した視準レンズのアレイを、前記光源のアレイが含む、請求項２８に記載の装置。
【請求項３１】
前記光源のアレイが、光学的に反射するライトパイプのアレイを含む、請求項２８に記載の装置。
【請求項３２】
複数の別々の光源を含む光アレイ、及び
複数の光伝播要素を含む伝播機アレイ、
を含む光線療法装置であって、
各光伝播要素が、前記光アレイのうちの１つの光源と一直線に並べられ、前記光伝播要素に導入された光を、実質的に前記光伝播要素の光放出端部の外周全体まで広めるよう形成されるため、前記光源は、前記光放出端部の全体を占有するように見え、前記伝播機アレイの放出面が実質的に均一に照明される、光線療法装置。
【請求項３３】
前記光伝播要素のアレイのうち各光伝播要素の光放出端部に渡って配置された拡散要素をさらに含む、請求項３２に記載の光線療法装置。
【請求項３４】
前記光アレイ及び前記伝播機アレイを保有し、且つ、窓を含むハウジングをさらに含み、前記窓を介して、前記伝播機アレイの光放出面が可視である、請求項３２に記載の光線療法装置。
【請求項３５】
少なくとも１つの細長い支持要素をさらに含み、該少なくとも１つの細長い支持要素を受けるために、少なくとも１つの開口部が前記ハウジング内の凹所に設けられる、請求項３４に記載の光線療法装置。
【請求項３６】
同じ細長い支持要素を用いて複数のハウジング方向づけ角度の選択を可能にするために、複数の開口部が異なる縦の位置にて前記ハウジング内の凹所に設けられる、請求項３５に記載の光線療法装置。
【請求項３７】
前記細長い支持要素を受ける貯蔵容器をさらに含む、請求項３５に記載の光線療法装置。
【請求項３８】
光線療法を提供する方法であって：
複数の別々の光源を照射するステップ；
前記複数の別々の光源からの光を、対応する複数の光伝播要素に導くステップであり、前記光伝播要素内で前記光が少なくとも部分的に視準され且つ広められる、ステップ；並びに
前記複数の光伝播要素のうち各光伝播要素の放出端部の領域に渡って実質的に均一に光を放出するステップ；
を含む方法。
【請求項３９】
光を導くステップが、互いに接する外周縁を有した光伝播要素のアレイ内に光を導くステップを含み、光を放出するステップが、前記アレイの放出面に渡って実質的に均一に光を放出するステップを含む、請求項３８に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般に、一定の間隔に配置された光源のアレイを有する装置に関する。特に、本発明は、光源のアレイを含んだ光線療法装置に関する。より正確に言えば、本発明は、多数の光源間の可視の境界線を実質的に除去することによって、多数の光源からの光を広げる及び少なくとも部分的に視準する、並びに、実質的に均一の照明を提供する要素を含む、多数の光源を有した光線療法装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
ここ何年か、時差ぼけ及び季節に関連した軽いうつ病（例えば、季節性感情障害又は「ＳＡＤ」等）を含めた種々の障害に対して光は効果的な治療法であるということを研究者達は発見してきた。激しい光の使用及び特定の波長を有した光（例えば、青色光、緑色光等）の使用等、種々の異なる取り組みが光線療法を達成することにおいて行われてきた。
【０００３】
光線療法を達成するために使用されてきた装置は、蛍光を用いた大きなライトボックスから比較的小さい持ち運びできるデバイスまで発展してきた。その小さいサイズ及び比較的少ない消費電力の要求により、発光ダイオード（ＬＥＤ）が多くの最新式の持ち運びできる光線療法デバイスにおいて使用される。ＬＥＤのアレイは、十分な光線療法を提供するために使用することができる一方で、光をところどころ届ける。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
本発明は、多数の光源間の可視の境界線を実質的に除去することによって、実質的に均一の照明の場を提供する（例えば、可視の境界線を除去する、網膜の残像中に現れないレベルまで可視の境界線を減らす）、多数の光源を有した装置を含む。そのような装置は、光伝播要素のアレイを含み得る。光伝播要素は、光源のアレイからの光を少なくとも部分的に視準し得る。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
前記装置の一実施形態は反射器のアレイを含み、該反射器のアレイにおいては、複数の光伝播要素は、対応する複数の異なる一定の間隔に配置された光源からの光を受けて部分的に視準する反射器又はライトパイプ（例えば、光を放出する前に内部において光を反射する、固体の光学的に透明な要素であるパイプ反射器等）である。光が反射器内に導入されるに従い、反射器の放出側から見た場合に光源が実質的に反射器の視野領域全体を占めるように見えるよう、光は広められる。
【０００６】
光源のアレイからの光を用いて実質的に均一の照明を提供する装置の別の実施形態は、視準レンズのアレイを含み、該アレイの各視準レンズは、光源のアレイのうち１つの光源に対応する。本明細書において「光伝播要素」とも呼ばれる視準レンズのそれぞれは、対応する光源を効果的に強め、光源がレンズ全体を占めるように見えるよう光を広める。
【０００７】
別々の光源からの光を広めて、実質的に均一の放出の場を生じる方法における種々の実施形態も、本発明の範囲内である。
【０００８】
別の態様において、本発明は、光源のアレイ、及び、複数の光源から実質的に均一の照明を提供する装置を有した光線療法デバイスを含む。
【０００９】
本発明の他の態様だけでなく、本発明の特徴も利点も、続く説明、付随の図面、及び、添付の特許請求の範囲の考察を介して当業者には明らかになるはずである。
【図面の簡単な説明】
【００１０】
【図１】反射器又はライトパイプのアレイがそこに導入された光を視準し、対応する光源の有効視野サイズを拡大する、本発明の教示による光視準装置の実施形態の正面図である。
【図２】光源が各ライトパイプ内に突き出ている図１に示された光視準装置の実施形態の断面図である。
【図３】本発明の光視準装置の実施形態のライトパイプがそこに導入された光に対して有し得る作用の概略図である。
【図３Ａ】本発明の光視準装置の実施形態のライトパイプがそこに導入された光に対して有し得る作用の概略図である。
【図４】図３及び３Ａに示されているようなライトパイプによる光の伝播を描写した照射量分布図である。
【図５】本発明の別の実施形態のライトパイプがそこに導入された光に対して有する作用の概略図である。
【図６】図５に示されている実施形態等のライトパイプによる光の伝播を描写した照射量分布図である。
【図７】本発明の教示を具体化した光視準及び光拡散装置の実施形態における側面からの組立体の図である。
【図８】視準レンズのアレイを含んだ、図７に示されている装置の視準要素の実施形態を描写した透視図である。
【図９】図８に示されている視準要素の実施形態の視準レンズにおける拡大した斜視図である。
【図１０】図９に示されているような視準レンズを介して向けられた光の視準の概略図である。
【図１１】図９に示されているような視準レンズを光が去る時の、視準された光の拡散を概略的に例示している。
【図１２】光源のアレイと共に組み立てられた、図７に示されているタイプの光視準及び光拡散装置の側面図である。
【図１３】第一の実施形態の拡散要素が図１２の組立体において使用される場合に、種々の角度から見られた、図９に描写された実施形態等の視準レンズによって光が広められる程度を例示している。
【図１４】第二の実施形態の拡散要素が図１２の組立体において使用される場合に、種々の角度から見られた、図９に描写された実施形態等の視準レンズによって光が広められる程度を例示している。
【図１５】本発明の教示を具体化した光線療法デバイスの実施形態における正面からの斜視図である。
【図１６】図１５に示されている光線療法デバイスの実施形態における後方からの斜視図である。
【図１７Ａ】光線療法デバイスの内部の特徴を例示した、図１５及び１６の光線療法デバイスの実施形態における部分的な断面図である。
【図１７Ｂ】光線療法デバイスの内部の特徴を例示した、図１５及び１６の光線療法デバイスの実施形態における部分的な断面図である。
【図１８】図１５乃至１７に示された光線療法デバイスの実施形態における第一の側面図である。
【図１９】図１５乃至１７に示された光線療法デバイスの実施形態における正面図である。
【図２０】図１５乃至１７に示された光線療法デバイスの実施形態における第二の側面図である。
【図２１】図１５乃至１７に示された光線療法デバイスの実施形態における背面図である。
【図２２】図１５乃至１７に示された光線療法デバイスの実施形態における上面図である。
【図２３】本発明による光線療法デバイスの実施形態におけるユーザーインターフェースの例を示している。
【発明を実施するための形態】
【００１１】
視準装置１０の実施形態が、図１及び２に示されている。光視準装置１０は、光を放出する前に内部において光を反射する固体の光学素子であるパイプ反射器等のライトパイプのアレイ１２、又は、光を広めて、隣接する光源間の可視の境界線を効果的に減らすか又は除去する他の構造体を含む。一部の実施形態において、光視準装置１０は、光視準側面１１ａ及び反対側の光放出側面１１ｂを含む。光視準側面１１ａ及び反対側の光放出側面１１ｂは、互いに実質的に並行に方向づけることができるか、又は、互いに非並行に方向づけることができる。他の実施形態において、光視準装置１０の側面１１ａ及び１１ｂのうちどちらか１つ又はその両方が、非平面（例えば曲線状）であり得る。
【００１２】
ライトパイプ１２は左右に配置することができ、光視準装置１０の相反する側面１１ａ及び１１ｂは、光視準装置１０を形成するライトパイプ１２の向かい合う端部によって形成される。ライトパイプ１２は、その軸Ａｐを互いに実質的に並行にして配置することができるか、又は、その軸Ａｐを異なる角度に方向づけて配置することができる。
【００１３】
各ライトパイプ１２は少なくとも１つの側壁１４を含み、側壁１４を介して光の通路１６が画定される。一部の実施形態において、通路１６はガス又はガスの混合物（例えば空気）で満たすことができる。そのような実施形態の通路１６は、「開いた通路」と呼ばれる場合もある。ライトパイプ１２の他の実施形態は、光学的に透明な材料で満たされた通路１６を含む。これらの実施形態の通路１６は、「中身が詰まった通路」と呼ばれる場合もある。光は、本明細書において「入力ポート」とも呼ばれる１つの端部１８にて通路１６内に導入され、本明細書において「放出ポート」とも呼ばれる別の反対側にある端部２０にて通路１６を去る。
【００１４】
入力ポート１８を介して通路１６内に光が導入された後、その光の少なくとも一部が、通路１６を画定する１又は複数の反射する側壁１４上に向けられる。その光が側壁１４によって反射される時、その光は実質的に視準され且つ側壁から反射され、従って、その光を補整するか又は広める。視準の程度は、それだけに限定されないが：通路１６の長手方向に延びる軸Ａｐに対する、光が通路１６内に導入される１又は複数の角度；各側壁１４にテーパーがつけられるか、又は、軸Ａｐに対して方向づけられる１又は複数の角度；軸Ａｐに沿って得られる１又は複数の通路１６の断面の形状；（各側壁１４によって吸収される光の量に対して）その側壁１４によって反射される光の量；及び、各側壁１４における表面の形態（例えばテクスチャー）；を含めた、いくつかの異なる要因次第である。
【００１５】
例示された実施形態において、各ライトパイプ１２は、通路１６の長さを介して延びる軸Ａｐを横切って得られた、すなわち、長方形の形状の断面を有している。他の断面の形状も、当然ながら、本発明の範囲内である。さらに、各側壁１４の内面１５には、入力ポート１８から放出ポート２０までわずかに外側にテーパーをつけられている。ライトパイプ１２の中心の軸Ａｐに対して各側壁１４にテーパーがつけられる角度は、その中心の軸Ａｐに対して、光をライトパイプ１２に導入する光源４０から光が放出される角度（例えば、±８０°、±１００°等）よりも小さい。本発明の範囲を限定することなく、本発明の教示を具体化するライトパイプの一部の実施形態は、複合放物面集光器のような形状にされた側壁を有する。
【００１６】
図３及び図３Ａは、図２に関して光源４０によって放出され、前記ライトパイプ１２の通路１６内に導入された光Ｌの実質的な視準を例示しており、図３は側面図を提供しており、図３Ａはライトパイプ１２の放出ポート２０からの透視図を提供している。より正確に言えば、図３及び図３Ａは、ＬＥＤ４２の表面に対して垂直に方向づけられた中心軸Ａｓに対して全方向において±８０°という放出角度又は放出コーンを有し、０．１２５ｍｍ×０．１２５ｍｍという大きさを有するＬＥＤ４２から放出された光Ｌの部分的な視準を描写しており、描写された実施形態において中心軸Ａｓは、ライトパイプ１２の軸Ａｐと一致する。ＬＥＤ４２は、ライトパイプ１２の入力ポート１８に置かれ、描写された実施形態において（例えば、図３Ａに示されたｘ方向に）４ｍｍ×（例えば、図３Ａに示されたｙ方向に）６ｍｍである。ライトパイプ１２は、１６ｍｍの長さを有する。１０ｍｍ×１０ｍｍという大きさを有する放出ポート２０を去ると、１つの（例えばｘ）方向に軸Ａｐから約±３２°（すなわち、４／１０×±８０°）及び他の（例えばｙ）方向に軸Ａｐから約±４８°（すなわち、６／１０×±８０°）だけ光Ｌを広げることができる。
【００１７】
図４は、放出ポート２０の領域を超えて放出された光の強度を描写する、既知のタイプの照射量分布図である。図４が示しているように、０．１２５ｍｍ×０．１２５ｍｍのＬＥＤから放出された光は、１０ｍｍ×１０ｍｍ（すなわち１００ｍｍ２）の領域を渡って拡散される。図４の照射量分布図は、放出ポート２０の領域に渡って「実質的に一様な」光の分布、及び、「実質的に均一な」強度の例である。
【００１８】
比較のために、図５は、別の実施形態のライトパイプ１２’を例示している。ライトパイプ１２’は、４ｍｍ×６ｍｍの入力ポート１８’及び１６ｍｍ×１６ｍｍの放出ポート２０’を含み、１６ｍｍの長さを有する。ライトパイプ１２’を通過した後、全方向に±８０°という放出角度を有した０．１２５ｍｍ×０．１２５ｍｍのＬＥＤからの光Ｌは、１つの（例えばｘ）方向に約±２０°（すなわち、４／１６×±８０°）及び他の（例えばｙ）方向に約±３０°（すなわち、６／１６×±８０°）という角度でライトパイプ１２’を去る。ライトパイプ１２’の放出ポート２０’から出力される光は、ライトパイプ２０の放出ポート２０から出力される光（図３及び図３Ａ）よりも視準されるけれども、図６の照射量分布図によって示されているように、ライトパイプ１２’は、ライトパイプ１２ほど均一に光Ｌを拡散しない（図３、３Ａ、及び５）。
【００１９】
再度図１及び２を参考にすると、光視準装置１０の例示された実施形態は、６個のライトパイプ１２×１０個のライトパイプ１２からなる、全部で６０個のライトパイプ１２の格子アレイを含み得る。当然ながら、種々の形態（例えば六角形等）及びサイズ（すなわちライトパイプ１２の数）のアレイも、本発明の範囲内である。
【００２０】
光視準装置１０は、種々の材料から作製することができる。一部の実施形態では、（例えば、フォトリソグラフィー、立体リトグラフィー、又は、類似の工程等によって成形及び製作された）プラスチックから光視準装置１０を製造することができ、後に、（例えば、金属、メタリック塗料等の）反射材料で（例えば、めっきをする、塗る等）被覆することができる。他の実施形態では、金属（例えばアルミニウム）から光視準装置１０を（例えば、機械加工する、鋳造する等）製造することができる。放出された光をさらに補整するために、図７に示され、図７を参考にして記述されているもの等の光拡散要素１１８を、光視準装置１０の光放出側１１ｂ（図１及び２）に渡って置くことができる。
【００２１】
光拡散及び視準装置１１０の別の実施形態が、図７乃至９に示されており、図７乃至１４を参考にして記述されている。図７に示されているように、光拡散及び視準装置１１０は、視準要素１１２及び拡散要素１１８を含む。図８において反転した方向で実施形態が描写されている視準要素１１２は、いかなる適した、光学的に透明な材料からも既知の工程によって形成される視準レンズ１２０の（例えば、格子アレイ、六角形アレイ等の）アレイを含む。一部の実施形態では、本明細書において「レンチキュラーレンズアレイ」又はより単純に「レンチキュラーアレイ」と呼ばれる視準レンズ１２０は、互いに垂直に方向づけられた隆起部で併合された（すなわち同じ空間を占有する）２つの従来のレンチキュラー要素の調和した頂点によって画定される。各視準レンズ１２０は、１つの光源４０に対応する（図１２）。
【００２２】
視準レンズ１２０が格子アレイ（例えば図８を参照）に配置される図９に描写された実施形態において、各視準レンズ１２０は、実質的に平らで長方形の基底又は光放出面１２４を有している。一部の実施形態では、各視準レンズ１２０の反対側の光収集面１２６を、図９に示されているような十分に凸状である形状、並びに、より少ない量又は薄い、より平らなフレネル形態を含めた、効果的に凸面の形状にすることができる。表面１２６の形状は、図１０によって例示されているような所望の程度の拡散及び視準を提供するよう適合させることができる。
【００２３】
特定の実施形態において、各視準レンズ１２０は、１０ｍｍの長さの辺を有した正方形の光放出面１２４、並びに、−２．３の円錐定数及び４ｍｍのサグ量（すなわち、視準レンズ１２０の総厚が４ｍｍ）を有した非球面の光収集面１２６を有する。各視準レンズ１２０は、光放出面１２４と光収集面１２６との間を縦に延びる外周境界１２２を含む。従って、外周境界１２２は、光収集面１２６の端を切るため、光放出面１２４へのその完全な自然の湾曲又は先細りの形に達しない。外周境界１２２は、視準レンズ１２０に対応する光源１４０（図１２）からの光に光放出面１２４の全体を目に見えて占領させる箇所にて提供することができる。描写された実施形態では、各視準レンズは、正方形の外周を提供されるよう端が切られた縁を有した、円形で非球面のレンズである。隣接する視準レンズ１２０の外周境界１２２が互いに接する実施形態（例えば図７及び８を参照）では、隣接する光源１４０間の空間は、光源１４０が照明された場合に目に見えて現れない。
【００２４】
再度図７を参考にすると、いかなる既知のタイプの光拡散要素も含むことができ、パターン、擬似ランダム、又は、無作為にテクスチャード加工された１つ又は両方の反対の位置にて向かい合う表面を有した薄いシートの形状のプラスチック材料を有することができる拡散要素１１８が、各視準レンズ１２０の光放出面１２４に隣接して、又は、視準要素１１２の光放出面１１４に隣接して置かれ、光放出面１１４は、複数の隣接する視準レンズ１２０の光収集面１２４によって形成されている。拡散要素１１８は、図１１に示されているように、所与の角度の範囲内の複数の異なる角度で方向づけられた視準されたビームのグループまで視準要素１１２から放出された光を散乱させることができる。拡散の量は、当然ながら、少なくとも部分的に拡散要素１１８の散乱角次第である。
【００２５】
一部の実施形態において、拡散要素１１８は、視準要素１１２から離れている場合がある。拡散要素１１８及び視準要素１１２が互いから離れている場合、光視準及び拡散装置１０を含む光線療法デバイスのパッケージ中又は使用中に、視準要素１１２を用いて使用するための種々の異なる拡散要素１１８から、所望の特徴（例えば、拡散角の範囲、従って照明の領域、及び、明るさ等）を有した拡散要素１１８を選択することができる。
【００２６】
他の実施形態において、光放出面１１４／１２４自体を、光を拡散するよう、従って、拡散要素１１８を含むよう形成することができる。
【００２７】
次に図１２を参照すると、本発明による光視準及び拡散装置１１０の実施形態だけでなく、光源１４０のアレイ１３０も含む組立体の例が示されている。描写された実施形態において、アレイ１３０は、光源１４０を保有し且つそれらを当技術分野において既知の様式で電源（図示せず）に電気的に結合する放出面１３４を有した回路基板等のキャリア１３２を含む。描写された実施形態のアレイ１３０の各光源１４０はＬＥＤ１４２を含み、ＬＥＤ１４２は、そこから突き出たレンズ１４４を有する。各光源１４０は、ＬＥＤ１４２の面に対して垂直に方向づけられ、そのレンズ１４４の中心軸を通って延び得る中心軸Ａｓを有している。レンズ１４４は、ＬＥＤ１４２によって放出された光を焦点に集めて、その光が、中心軸Ａｓに対して所定の角度（例えば、１５°、３０°、４５°等）を有し中身の詰まった放出コーンの形状で放出されるようにする。
【００２８】
隣接する光源１４０の中心軸Ａｓは、対応する視準レンズ１２０の隣接する軸ＡＬが互いから一定の間隔だけ離して置かれる距離に対応する距離によって互いから一定の間隔だけ離して置かれる。さらに、光源１４０は、視準要素１１２の視準レンズ１２０に対応する配置に対応する様式（例えば格子アレイ）で配置される。従って、アレイ１３０の光源１４０のうち全ての光源の中心軸Ａｓ及び対応する視準レンズ１２０のうち全てのレンズの中心軸ＡＬは、互いに整列及び調和させることができる。
【００２９】
アレイ１３０の放出面１３２は、視準要素１１０の収集面１１６に面している。アレイ１３０のＬＥＤ１４２の表面とその対応する視準要素の視準レンズ１２０の焦点との距離は、視準レンズ１２０の収集面１２６による光の収集を最適化又は最大にすると同時に、視準レンズ１２０の放出面１２４による光の拡散を最適化又は最大にするよう調整することができる。
【００３０】
図１３及び１４は、光視準及び拡散装置１１０の種々の実施形態を用いて達成することができる拡散の量の例を描写している。これらの例のうちどちらにおいても、視準要素１１２（図７及び８）は、１０ｍｍの長さの辺を有する正方形の光放出面１２４、並びに、−２．３の円錐定数及び４ｍｍのサグ量を有する非球面の光収集面１２６を有した視準レンズ１２０を含む。視準要素１１２は、図１２に示されているように、５ｍｍ幅のＬＥＤ、及び、各光源１４０の中心軸Ａｓから約１５°内の角度又は放出コーンに光を集めるレンズ１４４を有した光源１４０のアレイ１３０と共に組み立てられる。各光源１４０のＬＥＤ１４２の表面は、その光源１４０に対応する視準レンズ１２０の焦点から１２ｍｍの所に置かれ、視準レンズ１２０を渡る距離（例えば直径等）によって除算された焦点距離に等しい１２ｍｍの焦点距離及び１．２のＦ／数（Ｆ＃）を定めている。
【００３１】
図１３は、前記のような視準要素１１２（図１２）が、１０°の散乱角を有した拡散要素１１８（図１２）と共に使用される場合の、５００ｍｍの距離で気づく光の伝播を描写している。放出された光が、視準レンズ１２０（図８及び９）のすぐ上（すなわち、視準レンズ１２０を通る中心軸ＡＬと直列）の位置から見られる場合、光は、視準レンズ１２０の放出面１２４の外周境界１２２（図８及び９）まで実質的に均一に且つ全体的に伝播し、視準レンズ１２０の角における小さい領域のみが完全には照明されない。視準レンズ１２０を超えた、光が見られる位置の横方向距離が増えるに従い、その視準レンズ１２０によって伝播する光のうち知覚された量は、まず除々に、続いてより劇的に減る。これに関して、図１３は、特定の横方向のオフセット距離及び視準レンズ１２０の中心軸Ａに対するその対応する角度の知覚された伝播も例示しており、２．８６°は軸Ａから２５ｍｍの横方向のオフセット距離に一致し、５．７１°は軸Ａから５０ｍｍの横方向のオフセット距離に一致し、８．５３°は軸Ａから７５ｍｍの横方向のオフセット距離に一致している。２５ｍｍ及び５０ｍｍの横方向のオフセット距離では、光は依然として実質的に各視準レンズ１２０の放出面１２２の領域に渡り伝播する。
【００３２】
図１４に示されている伝播する光のうち知覚された量は、上記の視準要素１１４の実施形態が、２５°の散乱角を有する拡散要素１１８と共に使用された場合に生じる。０°の（放出面１２２（図９）から５００ｍｍの縦方向の距離での横方向のオフセットがない）視角、７．４１°（５００ｍｍの縦方向の距離での６５ｍｍの横方向のオフセット）の視角、及び、１４．５７°（５００ｍｍの縦方向の距離での１３０ｍｍの横方向のオフセット）の視角では、光は、放出面１２２の領域に渡り実質的に均一に伝播するように見える。しかし、視角が２１．３°（５００ｍｍの縦方向の距離での１９５ｍｍの横方向のオフセット）に増えるまでには、光は、もはや放出面１２２の領域全体に渡り伝播したようには見えない。
【００３３】
当然ながら、より小さい又はより大きい角度で（すなわち、軸に対して種々の角度を有した放出コーンに）光を放出するＬＥＤを含んだ配置、並びに、種々の焦点距離を有した配置を含めた他の配置も本発明の範囲内である。
【００３４】
開示された光視準装置の実施形態の変形（例えば、部分的に反射し部分的に透過される材料によって光が第一に光源まで反射して戻され、且つ、ライトパイプの側壁の反射面上に反射される「折り返された」ライトパイプ；互いに対して非並行（例えば垂直等）に方向づけられた細長いレンズを有した重ねられたレンチキュラーフィルム等）も、隣接する光源間の可視の境界線を実質的に除去するように光を視準並びに広める装置及びシステムにおける他の実施形態（例えば、半円筒のレンズ、半球形のレンズ、埋め込みビーズ、又は、複数の隣接する光源の現象を効果的に拡大し、且つ、光源間の可視の境界線を実質的に除去する表面の特徴等の特徴を有した他の光学的に透明な要素等）と同じように、本発明の範囲内である。
【００３５】
使用中、本発明の光視準及び拡散装置における種々の実施形態は、光線療法デバイスに含むことができる。そのような光線療法デバイス２００の例が、図１５乃至２３に示されている。
【００３６】
わかりやすくするために、光線療法デバイス２００は、光視準及び拡散装置１０並びに光源４０の特定の実施形態を含みながら、図１５乃至１７及び１９によって例示されている。しかし、それだけに限定されないが、光視準及び拡散装置１１０及び光源１４０のアレイ１３０（図７乃至１０及び１２）を含めたいかなる他の適切なこれらの要素の実施形態も、例示された実施形態の代わりに用いることができると明確に理解されるべきである。
【００３７】
図１５乃至２２を参考にすると、光線療法デバイス２００は、表面２１２、反対側にある裏面２１４、及び、外周縁２１６を有したハウジング２１０を含む。少なくとも１つの外周縁２１６ｂが基底として役立ち、テーブルトップ又はデスクトップ等の表面上で支えられる場合に、その基底の上にハウジング２１０が置かれることがある。
【００３８】
ハウジング２１０は、一部の実施形態において、持ち運ぶことができるようにする大きさを有することができる。特定の実施形態では、ハウジング２１０の厚さ（すなわち、表面２１２と裏面２１４との距離）は約１インチ以下（例えば、約０．９５０インチ又は約２．５ｃｍ）、高さは約５．２５インチ（約１３．３ｃｍ）、及び、幅は約５．４インチ（約１３．７ｃｍ）であり得る。
【００３９】
特に図１５及び１９を参考にすると、光放出窓２１３が、ハウジング２１０の表面２１２内に設けられている。光学的に透明な要素２１８を光放出窓２１３内に配置することができる。光学的に透明な要素２１８は、一部の実施形態において、光拡散器、レンズ、又は、単に平らな要素を含み得る。
【００４０】
続けて図１５及び１９を参考にし、加えて図１７Ａを参考にすると、ハウジング２１０は、光視準及び拡散装置１０並びに光源４０のアレイ３０を有する。光視準及び拡散装置１０並びにアレイ３０は、光視準及び拡散装置１０の要素（例えばライトパイプ１２等）に光源４０が光を導入するように組み立てられる。光視準及び拡散装置１０の光放出側１１ｂは、窓２１３に向かって方向づけられ、窓２１３を介して可視であり得る。光学的に透明な要素２１８は、もし存在する場合、窓２１３に渡って広がり、ハウジング２００内に含有される光線療法デバイス２００の要素（例えば、光視準及び拡散装置１０、アレイ３０等）を保護する。図１７Ａにおいて示されているもの等、光視準及び拡散装置１０の光放出側１１ｂが透明な要素２１８から一定の間隔に置かれる実施形態では、空間２１７内の空気又は他のガスは、放出側１１ｂを去る光をさらに拡散させることができる。上記のように、一部の実施形態において、光学的に透明な要素２１８は、光視準及び拡散装置１０の光放出側１１ｂを去る光のさらなる拡散を定めることができる。
【００４１】
図１７Ｂに示されているように、光視準及び拡散装置並びに光源のアレイを有することに加えて、ハウジング２１０は、スタンド３００に対する貯蔵容器２２１等、光線療法デバイスのいくつか他の特徴を含有する及び／又は保有することができる。ハウジング２１０は、それだけに限らないが、１又は複数のユーザーインターフェース要素２２５（例えば、タッチディスプレイ又は他の入力及び出力要素等）（図２３も参照）、プロセッサー、他の制御要素（例えば、抵抗器、キャパシタ、ダイオード、トランジスター、誘導子等）、及び、スイッチのうち１又は複数保有する制御回路基板（図示していないが、ユーザーインターフェース要素２２５の後ろに設けることができる）、回路基板上の電子機構及びユーザーインターフェース要素２２５と連絡する電池（図示していないが、貯蔵容器２２１とユーザーインターフェース２２５のうちの１つ又はその両方の後ろに設けることができる）、並びに、ハウジング２１０の外面から利用可能で且つ電池に対して電気的に結合される電源プラグ２２３を含めた種々の電子要素も含有することができる。例示されたスピーカー２２４、冷却要素等、種々の他の機構もハウジング２１０内に含有させるか、又はさもなければ、ハウジング２１０によって保有させることができる。ハウジング２１０内の要素のうち１又は複数の要素には、ドア２１９を経由して接近することができる（図１５）。
【００４２】
図２３は、本発明の光線療法デバイス２００の実施形態（図１５乃至２２）に含ませることができるユーザーインターフェース要素２２５の制限しない例を例示している。描写された例において、ユーザーインターフェース要素２２５は、非感知ディスプレイ領域２３０及び接触制御領域２３２を含むタッチ式液晶素子であり、非感知ディスプレイ領域２３０も接触制御領域２３２も、いかなる適した既知の様式で、光線療法デバイス２００のプロセッサー（図示せず）と連絡し、そのプログラミングによって制御することができる。
【００４３】
ユーザーインターフェース要素２２５のディスプレイ２３０は、１又は複数の機構を含み得る。図２３に示されている実施形態では、ディスプレイ２３０は、タイマー機構２４０、デジタル時計２５０、及び、インジケーター機構２６０を含んでいる。
【００４４】
ディスプレイ２３０のタイマー機構２４０は、デジタルディスプレイ２４２及びアイコン２４４、２４６、２４８を含む。ユーザーによって選択されたディスプレイモードに応じて、デジタルタイムディスプレイ２４２は、アラームが鳴ることになる時間、光源４０（図１７Ａ）が自動的に照明されることになる時間、光源４０の照明に対して設定された持続時間、又は、残りの照明時間の量を示すことができる。
【００４５】
アイコン２４４、２４６、２４８は、光線療法デバイス２００（図１７Ａ乃至２２）の特定の機能性が有効であるかどうか、又は、「オン」若しくは「オフ」にされたかどうかに関する情報をユーザーに提供することができる。例として、アイコン２４４、２４６、２４８は、特定の対応する機能性が有効であるか又は「オン」にされた場合に、ディスプレイ２３０上に現れることができるか又は可視であり得る。その機能性が停止中か又は「オフ」にされた場合には、アイコン２４４、２４６、２４８は、ディスプレイ上に現れることができないか、又は、有効である機能性に対応するアイコン２４４、２４６、２４８よりも際だって淡く現れることができる。
【００４６】
任意選択で、アイコン２４４、２４６、２４８は、有効なプログラミング及び／又はディスプレイモードの表示を提供するよう形成することができる。一部の実施形態において、アイコン２４４、２４６、２４８は、律動若しくは「明滅」することができるか、又は、ディスプレイ２３０は、さもなければ、デジタルディスプレイ２４２上に示された値に対応する光線療法デバイス２００の特定の機能性を（例えば、アイコン２４４、２４６、２４８の周りか又はその隣に設けられた可視の絵画的描写を含む要素を用いて）示すことができる。
【００４７】
例示された実施形態において、アイコン２４４は、光線療法デバイス２００の可聴のアラーム機能（すなわち、目覚まし時計）が起動されたか、又は、「オン」である場合にベルとして現れる。しるし２４４は、可聴のアラームが鳴ることになる時間をデジタルディスプレイ２４２が示す場合に重要であり得る。
【００４８】
例示された実施形態において太陽を写実的に描写するアイコン２４６は、可視のアラーム機能（例えば、１又は複数の光源４０（図１７Ａ）の照明）が有効であるか又は「オン」であるかどうかの指標を提供する。さらに、アイコン２４６は、デジタルディスプレイ２４６によって示された時間が光源４０を照射するよう光線療法装置２００がプログラムされた時間である事実の指標を提供することができる。
【００４９】
例示された実施形態においてストップウォッチの外観を有するアイコン２４８は、光源４０が起動され、（例えば、タイマーの制御の下）所定の時間起動され続ける場合に現れる。アイコン２４８がストップウォッチとして現れる実施形態では、アイコン２４８は、時計の針２４９、又は、写実的に描写されたストップウォッチに関連するデジタル値等の別の特徴を含むことができ、タイマーがゼロまでカウントダウンし、光源の照明が停止される前に残る時間の指標を（例えば分で）提供することができる。さらに、アイコン２４８は、光源４０が照明され続ける持続時間のカウントダウンをデジタルディスプレイ２４２が提供するという事実の指標を提供するよう形成することができる。
【００５０】
アイコン２４４、２４６、２４８の他の実施形態、並びに、種々の機能に対応するアイコンも、当然ながら、本発明の範囲内である。
【００５１】
インジケーター機構２６０、２６２、２６４は、光線療法デバイス２００（図１５乃至２２）の現行のモード（例えば、「ＤＥＭＯ」、プログラミング、手動、自動、夜明けのシミュレーション等）、残りの電力の量、及び、光源４０によって放出することができる光の潜在的な強度に対する放出された光の強度等、種々の特徴をそれぞれ示すよう形成することができる。
【００５２】
ユーザーインターフェース要素２２５の接触制御領域２３２は、１又は複数の「ボタン」２７０、２７２、２７４、２７６を含むことができ、個人が光線療法デバイス２００（図１５乃至２２）を操作するのを可能にする。例示された実施形態において、ボタン２７０及び２７２は、ディスプレイ領域２３０によって表示されたモードを個人が選択するのを可能にしており、ボタン２７４及び２７６は、ユーザーが照明の程度を選択するのを可能にし、さもなければ、光線療法デバイス２００の操作を制御するプロセッサー（図示せず）をプログラムするのを可能にしている。
【００５３】
次に、図１６及び２１を参考にすると、本発明による光線療法デバイス２００を支持することができる様式の例が描写されている。描写された例では、ハウジング２１０の基底２１６ｂは、ハウジングの裏面２１４の１又は複数の開口部２１５内に取り外し可能に挿入することができる（特定の実施形態において、約２．８インチ（約７．１ｃｍ）の長さを有することができる）スタンド３００と共に、表面Ｓ上で光線療法デバイス２００を支持することができる。スタンド３００は、開口部２１５内に挿入された場合に光線療法装置２００の表面２１２を表面Ｓ（図１５を参照）に対して垂直ではない角度で方向づける長さを有した、ピン又はペグ等の細長い要素を含み得る。多数の開口部２１５が裏面２１４の異なる縦の位置で形成される実施形態では、１つのスタンド３００を使用して、そのスタンド３００が組み立てられる特定の開口部２１５に応じて、表面２１４を種々の異なる角度で方向づけることができる。
【００５４】
光線療法装置２００のハウジング２１０を支持するため、及び、表面Ｓ（図１６）に対して所望の角度で光線療法装置２００のハウジング２１０を方向づけるための、軸足、格納式の機構等の他の機構も、当然ながら、本発明の教示を具体化する光線療法デバイスと共に使用することができる。
【００５５】
前述の説明は多くの詳細を含有するけれども、これらの詳細は、本発明の範囲を限定するとして解釈されるべきではなく、単に、いくつかの実施形態の例示を提供するとして解釈されるべきである。同様に、本発明の範囲を超えない本発明の他の実施形態を考案することができる。種々の実施形態由来の特徴は、組み合わせて利用することができる。本発明の範囲は、従って、前述の説明によってではなく、添付の特許請求の範囲及びその適法の同等物によってのみ示され且つ限定される。特許請求の意義及び範囲内にある本明細書に開示された本発明に対する追加、削除、及び修正は全て、それに含むことができる。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図３Ａ】
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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１７Ａ】
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【図１７Ｂ】
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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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【国際調査報告】
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