(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレキシブル基板を含む光照射用基板であって、
上記フレキシブル基板は、切り離し可能な複数のユニット基板からなり、
上記フレキシブル基板の一面には、上記ユニット基板毎に、マトリックス状の複数の発光素子と上記発光素子の各々に電流を流すための配線とが設けられ、上記ユニット基板上の全ての発光素子が発光でき、
第１方向において隣接する２つの上記ユニット基板間の境界を間に挟むように配置されたそれぞれ異なるユニット基板に属する隣接する２つの発光素子の中心から中心までの距離は、上記ユニット基板内で上記第１方向において隣接する２つの発光素子の中心から中心までの距離の２倍以下であり、
上記一面の裏面には、上記配線を外部と接続する接続部が上記ユニット基板毎に設けられ、
それぞれの上記ユニット基板内の外周部分には境界部を有し、全ての上記配線または上記接続部は上記境界部の内側に配置されることを特徴とする光照射用基板。
【請求項２】
フレキシブル基板を含む光照射用基板であって、
上記フレキシブル基板は、切り離し可能な複数のユニット基板からなり、
上記フレキシブル基板の一面には、上記ユニット基板毎に、マトリックス状の複数の発光素子と上記発光素子の各々に電流を流すための配線とが設けられおり、
第１方向において隣接する２つの上記ユニット基板間の境界を間に挟むように配置されたそれぞれ異なるユニット基板に属する隣接する２つの発光素子の中心から中心までの距離は、上記ユニット基板内で上記第１方向において隣接する２つの発光素子の中心から中心までの距離の２倍以下であり、
上記第１方向と直交する第２方向において隣接する２つの上記ユニット基板間の境界を間に挟むように配置されたそれぞれ異なるユニット基板に属する隣接する２つの発光素子の中心から中心までの距離は、上記ユニット基板内で上記第２方向において隣接する２つの発光素子の中心から中心までの距離の２倍以下であり、
上記一面の裏面には、上記配線を外部と接続する接続部が上記ユニット基板毎に設けられていることを特徴とする光照射用基板。
【請求項３】
上記ユニット基板上で最も外側に設けられた発光素子の中心から、上記ユニット基板の外縁までの距離が、上記ユニット基板内で、上記ユニット基板の外縁に垂直な方向において隣接する２つの発光素子の中心から中心までの距離の略半分であることを特徴とする請求項１または２に記載の光照射用基板。
【請求項４】
上記フレキシブル基板を上記ユニット基板毎に切り離したことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の光照射用基板。
【請求項５】
上記フレキシブル基板は、上記第１方向と、上記第１方向と交わる第２方向の何れからも切り離し可能な複数のユニット基板からなることを特徴とする、請求項１から４の何れか１項に記載の光照射用基板。
【請求項６】
上記ユニット基板は正方形形状であることを特徴とする、請求項１から５の何れか１項に記載の光照射用基板。
【請求項７】
請求項１から６の何れか１項に記載の上記光照射用基板と、
複数のユニット電源を備えた電源部と、
上記電源部を制御することによって、上記ユニット基板の各々の発光強度を調整する制御部と、を備え、
上記ユニット基板毎の配線には、上記複数のユニット電源の各々が接続されていることを特徴とする光照射装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、治療や美容理容等を目的に、主に人間や動物の皮膚の患部に光を照射する光照射用基板と、光照射装置とに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
新生児黄疸、乾癬、ニキビ、等の疾患治療や、痛みの緩和等、美容理容等、多様な目的で光照射が利用されており、具体的には、新生児黄疸治療には緑色光、青白色光が、乾癬治療には紫外光が、ニキビ治療には青色光、赤色光、黄色光が用いられている。このように、用途によって種々の光源が用いられている。【０００３】
例えば、エキシマーランプやアーク灯等の光源の場合には、固定された光源に対して、一定の距離を置いて、患部を配置し、治療光を照射する。しかし、このようなランプ型の光源を用いる場合には、照射面積が大き過ぎて患部以外にも治療光が当たるため、正常部位に対する種々の副作用が懸念される。したがって、正常部位への治療光の照射を防ぐ何らかの遮蔽対策が必要であり、治療に時間と手間がかかることとなる。例えば、顔の一部にできた疾患を治療する場合、正常部位である目を保護するアイマスク（目隠し）が必要であり、さらに、顔の正常部位を保護するために、顔の患部のみを露出するようにしたマスクも必要となる。又、患者は治療のために身体を拘束された状態で、数十分の間不動の姿勢を保つ必要が有り、治療のためとは言え、好ましい経験では無い。又、患部が、例えば、腕や足のように湾曲した表面を有する場合には、表側、裏側、横側等部位によっては、ランプ型の照射装置では、患者に無理な姿勢を強いることになりかねない。又、湾曲部を有する患部のランプに対する角度や距離によって、患部の位置毎に照射強度が異なるので、患部全体に対して均一な治療光の照射を行うのが難しい場合が生じる。更に、このようなランプ型の光源を用いた装置は、電源や冷却装置等の付属装置も多く、大型であるため、設置するためには大きなスペースを要すると共にその価格も高額である。したがって、治療施設にしか設置できず、治療のための通院が必須となる。【０００４】
一方、レーザーを光源として用いた装置においては、その照射光は照射面積が小さいスポット光となるため、大面積の患部全体に治療光を照射するためにはスポット光を走査することが必要となり、装置が複雑および高価になってしまう。【０００５】
又、光ファイバーを用いて、面状に治療光を照射する方式の装置では、光ファイバーへ光を送り込む効率が比較的低いため、どうしても照射パワーが低くなり、比較的長時間の治療にしか向かない。【０００６】
以上のような背景により、患部から一定距離を保つとともに、患部の形状に沿って患部を覆うことができる、光源を備えたフレキシブル基板が求められている。このような要望に対して、以下で説明するような幾つかの技術が提案されている。【０００７】
例えば、特許文献１には、発光光源としてのレーザーとＬＥＤとをフレキシブル基板上に配置し、患部に巻きつけて使用する光照射装置が開示されている。特許文献２には、発光光源としてのＬＥＤをフレキシブル基板上に配置し、顔を覆って使用する顔面用光照射装置が開示されている。特許文献３には、発光光源となるＬＥＤをフレキシブル基板上に多数配置し、これを患部に巻きつけて光照射する柔軟性の有る光照射装置が開示されている。特許文献４には、頭部への適用を前提に、発光光源となるＬＥＤを帽子の内側に配置した光照射装置が開示されている。特許文献５には、発光光源となるＬＥＤをフレキシブル基板上に配置し、患部とＬＥＤとの間に光透過物質を挟み、これによりＬＥＤが発する光を患部に伝えることができる光照射装置が開示されている。【０００８】
非特許文献１には、近紫外光を使用したメチシリン耐性黄色ブドウ球菌（ＭＲＳＡ）感染皮膚潰瘍治療方法について記述されている。この治療法は、抗生物質耐性を有する黄色ブドウ球菌の感染部に、近紫外光（４１０ｎｍ程度の波長）を照射して、該細菌を死滅させる療法であり、全身投与された５−アミノレブリン酸（ＡＬＡ）が細菌中で、プロトポルフィリンＩＸ（以下、「ＰｐＩＸ」と記載する）に代謝、蓄積され、ＰｐＩＸが近紫外線光で分解される際に発生する活性酸素により、細菌が細胞内部から破壊されると言うプロセスに依拠している。患部の細胞自身には全く副作用を及ぼさず、且つ、抗生物質耐性を有する細菌を、抗生物質汚染を引き起こすこと無く殺菌できる技術として、応用範囲も広く、将来性が非常に高いと考えられている。【０００９】
特許文献１から５に開示されている構成によれば、ＬＥＤを備えたフレキシブル基板などで患部を覆い、治療光を照射することで、上述したような患者の様々な負担を軽減するとともに、湾曲面を有する患部に対しても均一な治療光を照射できると期待される。又、特許文献１から５に開示されている構成を用いて、非特許文献１に開示されている治療方法を実現することも考えられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】米国特許公報「ＵＳ５６１６１４０」
【特許文献２】米国特許公報「ＵＳ５９１３８８３」
【特許文献３】国際公開公報「ＷＯ２００１０１４０１２Ａ１（２００１年３月１日国際公開）」
【特許文献４】国際公開公報「ＷＯ２００８１４４１５７Ａ１（２００８年１１月２７日国際公開）」
【特許文献５】国際公開公報「ＷＯ２０１２０２３０８６Ａ１（２０１２年２月２３日国際公開）」
【非特許文献】
【００１１】
【非特許文献１】Kuniyuki Morimoto,他6名,‘Photodynamic Therapy Using Systemic Administration of 5-Aminolevulinic Acid and a 410-nm Wavelength Light-EmittingDiode for Methicillin-Resistant Staphylococcus aureus-Infected Ulcers in Mice’, PLOS ONE, August 2014,Volume 9,Issue 8 e105173,（２０１４年０８月２０日出版）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上述した従来技術においては、以下のような課題がある。治療光の照射を行う対象となる患部は、患者によってその形状やサイズが様々であるのみでなく、その部位によってもその形状やサイズは様々である。このような様々な形状やサイズを有する患部に対応するためには、ＬＥＤを備えたフレキシブル基板や柔軟性部材を１件ずつカスタムで作製するしかなく、非常に高価なものになってしまう。又、患部の形状やサイズを確認した後に、作製に入るため、納品までに時間がかかり、緊急の治療には間に合わないという事態も生じる。【００１３】
一方で、ＬＥＤを備えたフレキシブル基板などに汎用性を持たせようとすれば、その実際の使用有無に関係なく、非常に大きなフレキシブル基板を含めた種々のサイズのフレキシブル基板を多数製造して置く必要が生じる。このような場合、実際の使用では、使わない無駄が多数発生することが予想されるとともに、多数の在庫を持たざるを得なくなる。これは、製造者側には大きな負担となるとともに、経済的な効率も著しく低下する。【００１４】
本発明の目的は、緊急の場合にも必要最低限のコストで、患部の形状やサイズに関係なく、最適な治療光の照射が可能な光照射用基板および光照射装置を提供することにある。さらには、治療光の照射を必要としない正常部位への治療光の照射による副作用を最小限に抑制しつつ、効率的で均一な治療光の照射を行うことで、ユーザの負担を抑えた光治療を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
本発明の光照射用基板は、上記課題を解決するために、フレキシブル基板を含む光照射用基板であって、上記フレキシブル基板は、切り離し可能な複数のユニット基板からなり、上記フレキシブル基板の一面には、上記ユニット基板毎に、マトリックス状の複数の発光素子と上記発光素子の各々に電流を流すための配線とが設けられ、上記ユニット基板上の全ての発光素子が発光でき、第１方向において隣接する２つの上記ユニット基板間の境界を間に挟むように配置されたそれぞれ異なるユニット基板に属する隣接する２つの発光素子の中心から中心までの距離は、上記ユニット基板内で上記第１方向において隣接する２つの発光素子の中心から中心までの距離の２倍以下であり、上記一面の裏面には、上記配線を外部と接続する接続部が上記ユニット基板毎に設けられ、それぞれの上記ユニット基板内の外周部分には境界部を有し、全ての上記配線または上記接続部は上記境界部の内側に配置されることを特徴としている。
【００１６】
上記構成によれば、上記フレキシブル基板の一面には、上記ユニット基板毎に、マトリックス状の複数の発光素子と上記発光素子の各々に電流を流すための配線とが設けられているので、上記各ユニット基板は、ほぼ同一の光照射強度を有する。そして、上記構成によれば、第１方向において隣接する２つの上記ユニット基板間の境界や、切り離した後に第１方向に隣接するように配置した２つの上記ユニット基板間の境界における光照射強度の均一性の減少を所定範囲内に抑制することができ、上記ユニット基板間の繋ぎ目においても、ユニット基板内とほぼ同じ光照射強度を実現することができる。【００１７】
また、上記光照射用基板の上記フレキシブル基板は、互いに切り離し可能な複数のユニット基板によって構成されているので、上記フレキシブル基板のサイズより患部のサイズが小さい場合などには、上記フレキシブル基板を切り離した少なくとも一つのユニット基板を光照射用基板として用いて、患部に最適な治療光の照射が可能となる。一方で上記フレキシブル基板のサイズより患部のサイズが大きい場合などには、上記光照射用基板を２つ以上貼り合わせるか、上記光照射用基板に少なくとも一つの上記ユニット基板を貼り合わせることで、患部に最適な治療光の照射が可能となる。【００１８】
したがって、従来のように、光照射用基板に汎用性を持たせるために、非常に大きなサイズを含めた種々のサイズの光照射用基板を多数製造して置く必要は生じない。【００１９】
さらに、上記構成によれば、接続部が光照射を妨げることを完全に防止できる。また、光照射を行う際に、用いるスペーサと光照射用基板とを容易に密着させることができる。【００２０】
よって、上記構成によれば、緊急の場合にも必要最低限のコストで、患部の形状やサイズに関係なく、最適な治療光の照射が可能な光照射用基板を実現できる。さらには、治療光の照射を必要としない正常部位への治療光の照射による副作用を最小限に抑制しつつ、効率的で均一な治療光の照射を行うことで、ユーザの負担を抑えた光治療を実現できる。【００２１】
本発明の光照射装置は、上記課題を解決するために、上記光照射用基板と、複数のユニット電源を備えた電源部と、上記電源部を制御することによって、上記ユニット基板の各々の発光強度を調整する制御部と、を備え、上記ユニット基板毎の配線には、上記複数のユニット電源の各々が接続されていることを特徴としている。【００２２】
上記構成によれば、緊急の場合にも必要最低限のコストで、患部の形状やサイズに関係なく、最適な治療光の照射が可能な光照射装置を実現できる。
【発明の効果】
【００２３】
本発明の一態様によれば、緊急の場合にも対応できるとともに、コストを抑制しつつ、患部の形状やサイズに関係なく、最適な治療光の照射が可能な光照射用基板および光照射装置を実現できる。さらには、治療光の照射を必要としない正常部位への治療光の照射による副作用を最小限に抑制しつつ、効率的で均一な治療光の照射を行うことで、ユーザの負担を抑えた光治療を実現できる。
【図面の簡単な説明】
【００２４】
【図１】本発明の一実施形態に係る光治療装置の概略構成を説明するための図である。
【図２】図１に図示した光治療装置に備えられた光照射用基板のＡ−Ａ線の断面図である。
【図３】図１に図示した光治療装置に備えられたユニット基板の上面に設けられた配線およびＬＥＤチップの配置例を示す図である。
【図４】本発明の他の一実施形態に係る光照射用基板を説明するための図である。
【図５】図４に図示した光照射用基板の断面図である。
【図６】本発明のさらに他の一実施形態に係る光治療装置の概略構成を説明するための図である。
【発明を実施するための形態】
【００２５】
以下、図面に基づいて本発明の実施の形態について詳しく説明する。ただし、この実施の形態に記載されている構成の寸法、材質、形状、相対配置、加工法などはあくまで一実施形態に過ぎず、これらによってこの発明の範囲が限定解釈されるべきではない。さらに図面は模式的なものであり、寸法の比率、形状は現実のものとは異なる。
【００２６】
〔実施の形態１〕
本発明の実施形態について図１〜図３に基づいて説明する。
【００２７】
図１は、光治療装置１の概略構成を説明するための図である。図示されているように、光治療装置１は、光照射用基板２と、各ユニット基板７に一定電流を供給する分配器である中継器４と、中継器４に電源を供給するとともに、中継器４を制御する電源・制御部５と、を含む。なお、中継器４には、定電流素子３がユニット基板７の数だけ備えられている。
（光照射用基板）
図１に図示されているように、光照射用基板２はフレキシブル基板（柔軟性基板）６を備えており、フレキシブル基板６は互いに切り離し可能な複数のユニット基板７からなる。本実施の形態においては、フレキシブル基板６として１２０ｍｍ角のポリイミドシートを用いており、上記ポリイミドシートは９枚の４０ｍｍ角のユニット基板７からなる。そして、図示されているフレキシブル基板６の下面には、後述する裏面配線上に設けられた第１端子８および第２端子９を備えた接続部１０が設けられており、接続部１０は、外部接続線１１を介して中継器４の定電流素子３に接続されている。一方、フレキシブル基板６の下面とは反対側のフレキシブル基板６の上面には、発光素子として複数のＬＥＤチップ（発光ダイオードチップ）１３と、複数のＬＥＤチップ１３の各々に電流を流すための配線１２とが、ユニット基板７毎に繰り返し設けられている。なお、図１は、フレキシブル基板６の下面を図示しているため、フレキシブル基板６の上面に設けられた配線１２とＬＥＤチップ１３とは、フレキシブル基板６の下面方向からは見えないものであるが、理解を助けるため図示している。
【００２８】
本実施の形態において用いたＬＥＤチップ１３は、ほぼ正方形形状に近く、図中のＸ方向とＹ方向とでの光照射強度の差は１％程度であるため、ＬＥＤチップ１３の配置ピッチ、すなわち、ＬＥＤチップ１３の配列方向（Ｘ方向またはＹ方向）におけるＬＥＤチップ１３の中心から隣接するＬＥＤチップ１３の中心までの距離をＸ方向およびＹ方向の両方向で同じにした。具体的に、本実施の形態においては、ユニット基板７上のＸ方向におけるＬＥＤチップ１３間ピッチＰｘと、ユニット基板７上のＹ方向におけるＬＥＤチップ１３間ピッチＰｙと、を共に１０ｍｍとした。そして、Ｘ方向において隣接する２つのユニット基板７間の境界を間に挟むように配置されたそれぞれ異なるユニット基板７に属する隣接する２つのＬＥＤチップ１３の中心から中心までの距離Ｄｘと、Ｙ方向において隣接する２つのユニット基板７間の境界を間に挟むように配置されたそれぞれ異なるユニット基板７に属する隣接する２つのＬＥＤチップ１３の中心から中心までの距離Ｄｙと、を共に１０ｍｍとした。フレキシブル基板６には、隣接する２つのユニット基板７間の境界で切り離しが容易となるように、ミシン目加工を行い、Ｘ方向とＹ方向とに切り目１４を形成した。
【００２９】
切り離してユニット基板７を形成するためのフレキシブル基板６は、大きければ大きい程、大面積の光照射用基板２を形成できるが、実際にＬＥＤチップ１３を搭載し、その上に保護層を形成すると言う一連の作業を実行するためには使用する製造装置の制限が有り、無制限に大きなフレキシブル基板６を作製することはできない。そこで、使用する製造装置の制限などによる製造可能なサイズより大きな光照射用基板を作製する場合には、貼り合わせて大きな光照射用基板を形成することができる。例えば、１２０ｍｍ角のフレキシブル基板を４個貼り合わせることで、例えば、１２０ｍｍ×４８０ｍｍサイズの光照射用基板や２４０ｍｍ×２４０ｍｍサイズの光照射用基板を形成することができる。
【００３０】
図２は、図１に図示した光照射用基板２のＡ−Ａ線の断面図であって、ユニット基板７の断面図である。図示されているように、ユニット基板７のフレキシブル基板６上には配線１２が形成されており、この配線１２に光源となるＬＥＤチップ１３を載せ、ボンディングワイヤー１５で配線１２とＬＥＤチップ１３とは接続されている。配線１２の一部とＬＥＤチップ１３とボンディングワイヤー１５とはＬＥＤ保護樹脂ドーム１６で覆われており、ＬＥＤ保護樹脂ドーム１６に覆われてない残りの配線１２部分全体は保護膜１７で覆われている。フレキシブル基板６にはフレキシブル基板６を貫通する接続穴１８が設けられており、接続穴１８を介して、フレキシブル基板６の上面の配線１２と、フレキシブル基板６の下面の裏面配線１９とが表裏配線接続部２０で接続されている。各ユニット基板７の下面に設けられた裏面配線１９と、裏面配線１９上に設けられた第１端子８および第２端子９を備えた接続部１０と、接続部１０に接続された外部接続線１１の一部とは、接続部シール２１によって覆われている。さらに、接続部シール２１が形成されている部分以外のユニット基板７の下面には、裏面反射膜２２が設けられている。裏面反射膜２２は、ＬＥＤチップ１３が点灯時に、ユニット基板７の下面側に光が漏れるのを防ぐための物であるため、ユニット基板７の下面のできる限り広い範囲を覆うことが好ましい。
【００３１】
このようなユニット基板７の上面を患部に対向させ、外部接続線１１を介して電源を供給することで、ユニット基板７を光照射用基板として用いて、患部に光照射を行うことができる。
【００３２】
ユニット基板７においては、ＬＥＤチップ１３はユニット基板７の上面に設けられており、外部接続線１１を介して電源を供給するための接続部１０はユニット基板７の下面に設けられているので、治療時に、ユニット基板７への電流供給手段（例えば、第１端子８および第２端子９を備えた接続部１０、外部接続線１１、裏面配線１９および表裏配線接続部２０など）が光照射を妨げることを完全に防止できる。
【００３３】
また、配線１２と、複数のＬＥＤチップ１３と、上記電流供給手段とは、ユニット基板７毎に繰り返し設けられているので、ユニット基板７間に跨って配線が存在することはなく、ユニット基板７同士を互いに切り離すことができる。
【００３４】
光照射用基板２は、患部のサイズに応じて、光照射用基板２を切断せずに単独または、複数個貼り合わせて使用してもよく、光照射用基板２を患部のサイズに応じて、不要となるユニット基板７部分を切り取って使用してもよく、光照射用基板２を切断したユニット基板７を単独または複数個貼り合わせて、光照射用基板として使用してもよく、さらには、光照射用基板２とユニット基板７とを貼り合わせて、光照射用基板として使用してもよい。以上のように、光照射用基板２を用いることにより、小面積の患部から大面積の患部まで患部のサイズに関係なく、対応することができる。
（フレキシブル基板）
本実施の形態においては、フレキシブル基板６として１２０ｍｍ角で５０μｍ厚さのポリイミドシート（ポリイミドフィルム）を用いているが、そのサイズや厚さや材料はこれに限定されることはない。そのサイズは後工程を考慮した上で適宜決めればよく、その厚さも絶縁性、強度およびフレキシビリティ（柔軟性）を確保できる程度であれば適宜決めることができる。また、材料の選択においては、絶縁性の素材で、必要な強度とフレキシビリティ（柔軟性）を有するなら、どのような材料でも使用できる。
（配線）
フレキシブル基板６の上面には配線１２が、フレキシブル基板６の下面には裏面配線１９がユニット基板７毎に設けられている。本実施の形態においては、配線１２および裏面配線１９は何れも、フレキシブル基板６に銅メッキ層を形成した後、その銅メッキ層を銀メッキ層で覆って形成した。すなわち、本実施の形態においては、配線１２および裏面配線１９として、銀メッキをした銅配線を用いたが、これに限定されることはなく、例えば、アルミニウム等の材料で配線を形成してもよい。
（ＬＥＤチップ）
図３は、ユニット基板７の上面に設けられた配線１２およびＬＥＤチップ１３の配置例を示す図である。
【００３５】
図示されているように、本実施の形態においては、同一ユニット基板７上の１６個全てのＬＥＤチップ１３を同一電流で駆動するため、１６個全てのＬＥＤチップ１３を直列接続したが、ＬＥＤチップ１３の数が多く、直列接続だけでは電源電圧が高くなり過ぎる場合等では、並列接続を併用しても構わない。なお、その場合は、各配線に同一電流が流れるように、配線パターンを工夫する必要が有る。
【００３６】
ＬＥＤチップ１３が発光する光の波長は、治療目的に応じて選択しなければならない。本実施の形態においては、非特許文献１に記載のメチシリン耐性黄色ブドウ球菌（ＭＲＳＡ）感染皮膚潰瘍治療へ適用するため、ＬＥＤチップ１３として窒化ガリウム系の青紫ＬＥＤチップ（ピーク波長４１０ｎｍ）を用いた。なお、他の治療目的で用いる場合には、例えば、同じく窒化ガリウム（ＡｌＩｎＧａＮ）ＬＥＤチップである紫外ＬＥＤチップや青色ＬＥＤチップや緑色ＬＥＤチップを用いてもよく、４元系（ＡｌＧａＩｎＰ）ＬＥＤチップである赤色ＬＥＤチップや黄色ＬＥＤチップや緑色ＬＥＤチップを用いてもよく、ＧａＡｓ系ＬＥＤチップである赤外ＬＥＤチップ等を用いてもよい。さらには、異なる波長帯の光を発光するＬＥＤチップを複数組み合わせることも可能である。したがって、目的によって最適なＬＥＤチップを選択できる。
【００３７】
ＬＥＤチップ１３のサイズおよび数は、光治療のように一定の広さの有る患部を均一に光照射するためには、ハイパワーのＬＥＤチップを少数個使うより、比較的小さなＬＥＤチップを多数配置する方が良い。したがって、本実施の形態においては、図３に図示されているように、ＬＥＤチップ１３として、ほぼ正方形形状に近い４４０μｍ×５５０μｍサイズの青紫ＬＥＤチップ１６個をフレキシブル基板６のユニット基板７毎に搭載した。９個のユニット基板７それぞれには、ＬＥＤチップ１３が４×４のアレイ状（４×４のマトリックス状ともいう）に配置され、例えば、ユニット基板７上のＸ方向におけるＬＥＤチップ１３間ピッチＰｘと、ユニット基板７上のＹ方向におけるＬＥＤチップ１３間ピッチＰｙと、を共に１０ｍｍとした。なお、ＬＥＤチップ１３がアレイ状（マトリックス状ともいう）に配置されているとは、ＬＥＤチップ１３が、ユニット基板７内において、略一定のピッチＰｘおよび略一定のピッチＰｙで配置されていることを意味し、ピッチＰｘとピッチＰｙとは、同じであっても異なってもよい。
【００３８】
このサイズの窒化ガリウム系の青紫ＬＥＤチップは、サファイア基板上に窒化物半導体層をエピ成長し、正負両電極が同一面に形成された構造を有するものが最も効率が良い。したがって、ＬＥＤチップ１３を配線１２上に透明なダイボンドペースト（図示せず）で接着し、ボンディングワイヤー１５を用いて、配線１２とＬＥＤチップ１３の正負電極とを共に結線した。本実施の形態においては、金ボンディングワイヤーを用いたが、これに限定されることはなく、銀ボンディングワイヤーやアルミニウムボンディングワイヤーを用いてもよい。
【００３９】
一方、４元系（ＡｌＧａＩｎＰ）ＬＥＤチップやＧａＡｓ赤外ＬＥＤチップを用いる場合には、ＬＥＤチップが所謂上下電極構造となるため、下部電極を兼用しているＬＥＤチップの基板側を配線１２上に銀ペースト等の導電材料で接着し、上部電極と別の配線１２とをボンディングワイヤーで接続することとなる。
（ＬＥＤ保護樹脂ドーム、保護膜および裏面反射膜）
ＬＥＤチップ１３とボンディングワイヤー１５部分は、ドーム形状の樹脂層であるＬＥＤ保護樹脂ドーム１６で覆い、保護することができる。このＬＥＤ保護樹脂ドーム１６は、ポッティングで作製することもできるが、形状の再現性を確保するためには、金型を使って樹脂モールドした方が良い。また、できる限り柔軟性を確保するため、可能な限り柔軟な樹脂材を使った方が良い。固い樹脂材を用いた場合には、フレキシブル基板６やユニット基板７が曲がった場合に、ボンディングワイヤー線が断線する恐れが有るからである。フレキシブル基板６やユニット基板７の上面を覆う保護層１７は、配線１２間のショートを防ぐ目的を持ち、本実施の形態においては、シリコーン樹脂をコーティングすることで形成した。一方、フレキシブル基板６やユニット基板７の下面には、裏面反射膜２２が設けられており、裏面反射膜２２は、アルミニウムを堆積したアルミニウム膜と、アルミニウム膜を覆うように形成した保護膜として樹脂膜とからなる。なお、本実施の形態において用いたＬＥＤ保護樹脂ドーム１６、保護膜１７および裏面反射膜２２の材質は一例であり、これに限定されることはない。
（各ユニット基板の下面に接続部を設けた構造）
本実施の形態においては、図１および図２に図示されているように、各ユニット基板７の下面に接続部１０が設けられており、各ユニット基板７へ電流を供給する電源と接続するための配線である外部接続線１１を各ユニット基板７の下面側から取り出している。外部接続線１１は、電源との接続の利便性を高めるために、ソケット、プラグ等により終端し、簡単に電源と接続できるようにすることが好ましい。外部接続線１１は、裏面配線１９のパターンとハンダ接続等により結線されている。この結線部を絶縁分離するため、絶縁性の樹脂である接続部シール２１で被覆することが好ましい。なお、図２では、リード線のみを用いて接続させた場合を一例として図示しているが、これに限定されることはなく、リード線を接続するためのコネクター等を各ユニット基板７に設置してもよい。
【００４０】
上記構成によれば、治療時に、ユニット基板７への電流供給手段（例えば、第１端子８および第２端子９を備えた接続部１０、外部接続線１１、裏面配線１９および表裏配線接続部２０など）が光照射を妨げることを完全に防止できる。また、実際、ユニット基板７を用いて、光治療を行う際には、ユニット基板７の上面側には、患部との距離を一定に保ち、患部との位置関係を固定するスペーサが必要となり、ユニット基板７の上面側には、外部との結線部を設けづらい。したがって、本実施の形態においては、ユニット基板７の下面側から外部接続線１１を引き出せる構成を用いている。
（光治療装置）
図１に図示されているように、光治療装置１は、複数のユニット基板７を使用できるように、制御・電源部５から供給される電流を、中継器４を経て、各ユニット基板７へ分配する。中継器４は、各ユニット基板７へ予め定められた一定電流を分配する機能だけを有する。本実施の形態においては、光照射用基板２側に、中継器４を付属させ、中継器４は、複数の定電流素子３（大きな電流の供給を受けて、予め定められた値の電流を出力する素子である電流制限素子なども含む）を備えている。なお駆動しようとするユニット基板７の数だけ、定電流素子３が必要となる。光治療装置１の場合、各ユニット基板７の外部接続線１１と中継器４の定電流素子３とが予め接続されており、ユニット基板７を光照射用基板２から切り離す際に、切り離すユニット基板７の外部接続線１１と中継器４との接続を断つようにすることで、実際の光照射を行う際には、中継器４と電源・制御部５を結ぶだけで良い。
【００４１】
電源・制御部５は、実際に使用するユニット基板７の数に応じて出力電流を制御する必要が有る。例えば、５枚のユニット基板７を１００ｍＡで駆動する場合、電源・制御部５は、５００ｍＡの電流を出力し、５個の定格１００ｍＡの定電流素子３が、５枚の各ユニット基板７へ１００ｍＡを出力することとなる。なお、ユニット基板７を使用する前に、ユニット基板７と中継器４とを予め接続して置く必要は必ずしもなく、ユニット基板７を使用する前に、使用するユニット基板７の外部接続線１１のみを中継器に予め接続して置いても構わない。なお、この場合、外部接続線１１は、中継器４との接続の利便性を高めるために、ソケット、プラグ等により終端し、簡単に中継器４と接続できるようにすることが好ましい。
【００４２】
各ユニット基板７は、それぞれほぼ同一の光照射強度を持つことが理想的であるため、各ユニット基板７の光照射強度のバラツキは１０％以下であることが好ましい。光照射強度に１０％のバラツキを有するユニット基板７が含まれていたとしても、同一電流駆動でも、照射時間に１０％程度のマージンを含めることで、各ユニット基板７を同一の照射強度とすることができる。
【００４３】
複数のユニット基板７を用いる場合には、隣接する２つのユニット基板７間の境界部での光照射強度の均一性を考慮する必要がある。本実施の形態においては、ユニット基板７内では、上述したように、ＬＥＤチップ１３をアレイ状に、例えば、ユニット基板７上のＸ方向におけるＬＥＤチップ１３間ピッチＰｘと、ユニット基板７上のＹ方向におけるＬＥＤチップ１３間ピッチＰｙと、を共に１０ｍｍとすることで、ユニット基板７内での光照射強度の均一性を確保した。一方、隣接する２つのユニット基板７間の境界部での光照射強度の均一性は、このユニット基板７内のアレイピッチを隣接する２つのユニット基板７間の境界部でも保つことで確保できる。本実施の形態においては、Ｘ方向において隣接する２つのユニット基板７間の境界を間に挟むように配置されたそれぞれ異なるユニット基板７に属する隣接する２つのＬＥＤチップ１３の中心から中心までの距離Ｄｘと、Ｙ方向において隣接する２つのユニット基板７間の境界を間に挟むように配置されたそれぞれ異なるユニット基板７に属する隣接する２つのＬＥＤチップ１３の中心から中心までの距離Ｄｙと、を共に１０ｍｍとした。
【００４４】
図１および図３に図示されているように、Ｘ方向において隣接する２つのユニット基板７間の境界と、上記Ｘ方向において隣接する２つの上記ユニット基板７間の境界を間に挟むように配置されたそれぞれ異なるユニット基板７に属する隣接するＬＥＤチップ１３各々の中心との距離Ｅｘは、ユニット基板７内で上記Ｘ方向において隣接する２つのＬＥＤチップ１３の中心から中心までのピッチＰｘの略半分であり、本実施の形態においては、距離Ｅｘは５ｍｍである。一方、Ｙ方向において隣接する２つのユニット基板７間の境界と、上記Ｙ方向において隣接する２つの上記ユニット基板７間の境界を間に挟むように配置されたそれぞれ異なるユニット基板７に属する隣接するＬＥＤチップ１３各々の中心との距離Ｅｙは、ユニット基板７内で上記Ｙ方向において隣接する２つのＬＥＤチップ１３の中心から中心までのピッチＰｙの略半分であり、本実施の形態においては、距離Ｅｙは５ｍｍである。
【００４５】
上述した距離Ｄｘおよび距離Ｄｙは、距離Ｄｘ＝ピッチＰｘ、距離Ｄｙ＝ピッチＰｙとなることが理想的であるため、本実施の形態においては、距離Ｄｘ＝ピッチＰｘ＝距離Ｄｙ＝ピッチＰｙ＝１０ｍｍとした。しかし、ユニット基板７同士を切り離すための追加スペースや製造時にユニット基板７間を接続するための追加スペースを確保する必要が生じる場合があり得る。このような場合には、距離Ｄｘおよび距離Ｄｙは、距離Ｄｘ＝ピッチＰｘ、距離Ｄｙ＝ピッチＰｙの関係を維持することが困難である。そこで、このような場合においては、ユニット基板７間の境界部での光照射強度の均一性は、ある程度減少することとなり、このような減少をある程度までは許容する必要がある。その許容できる範囲は、好ましくは、距離Ｄｘ≦２×ピッチＰｘ、距離Ｄｙ≦２×ピッチＰｙである。距離Ｄｘおよび距離Ｄｙをこのような範囲とすることにより、光照射用基板の光照射強度の低下を３０％以下に抑制できるので、光照射時間を１．４倍に伸ばすことで、必要ドーズ量を照射することが可能となる。なお、ユニット基板７を、Ｘ方向およびＹ方向の両方から連続させることを考慮した場合には、距離Ｄｘ≦２×ピッチＰｘ、距離Ｄｙ≦２×ピッチＰｙの両方を満たす必要があるが、ユニット基板７をＸ方向にのみ連続させることを考慮した場合には、距離Ｄｘ≦２×ピッチＰｘを満たせばよく、ユニット基板７をＹ方向にのみ連続させることを考慮した場合には、距離Ｄｙ≦２×ピッチＰｙを満たせばよい。
（スペーサ）
図１に図示する光治療装置１を用いて、光照射を行う際には、光照射用基板２と患部の間の距離を保つスペーサ（図４および図５参照）が必要となる。スペーサとしては、一定の厚さを保つように加工したプラスチック製の袋に水または空気を詰めた物、エポキシ系またはポリウレタン系の柔軟性のある透明な樹脂板や板状に加工した吸水性ポリマー等、種々の形態が使用できる。このようなスペーサとしての樹脂板等を予め光照射用基板２の上面側に接着して置くことで、より速やかに患部に光を照射することが可能となる。
【００４６】
また、スペーサと患部又は患部周辺の皮膚との間に、例えば、温度センサや光強度センサ、等を搭載し、それぞれの温度や光強度をモニターしながら光照射パワーを制御することや、温度センサや光強度センサの出力を用いて、光照射パワーを制御することもできる。
【００４７】
本実施の形態においては、エポキシ系の透明低粘度樹脂（商品名ＣＥＰ−１０Ａ、日新レジン（株）製）を厚さ約１０ｍｍの樹脂板にしたものをスペーサとして用いており、患部を少なくとも１０ｍｍ以上で覆うようにした。このスペーサを患部に載せた後、スペーサ上に光照射用基板２のＬＥＤチップ１３を患部に向けて密着させた。本実施の形態においては、スペーサと患部を密着させるために、患部およびその周辺に白色ワセリンを薄く塗った。また、光照射用基板２とスペーサとの間も同様にした。
【００４８】
患部への光照射強度を均一化する上では、スペーサの厚さＴと、ユニット基板７内のＬＥＤチップ１３間の距離Ｄ（ピッチＰｘおよびピッチＰｙ）の関係が重要である。少なくとも０．５≦（厚さＴ／距離Ｄ）で有る必要が有り、好ましくは０．８≦（厚さＴ／距離Ｄ）である。（厚さＴ／距離Ｄ）が０．５よりも小さい場合には、ＬＥＤチップ１３の直下部とＬＥＤチップ１３間の中央部の直下部とにおける、光照射強度の差が約２倍程度と大きくなり、光照射強度が著しく不均一となり、好ましくない。したがって、本実施の形態においては、スペーサの厚さＴを１０ｍｍとし、（厚さＴ／距離Ｄ）＝１となるようにした。
（光治療装置の効果検証）
豚の背中に形成した潰瘍にメチシリン耐性黄色ブドウ球菌（ＭＲＳＡ）を感染させ、５−アミノレブリン酸（ＡＬＡ）を全身投与し、波長４１０ｎｍの青紫光を用いて光治療を行うにあたり、図１に図示した光治療装置１を適用した。ＡＬＡはその一部がＭＲＳＡの体内にて、プロトポルフィリンＩＸ（以下、「ＰｐＩＸ」と記載する）に変換される。ＰｐＩＸは光増感性物質であり、上記青紫光よって分解され、分解時に発生する活性酸素がＭＲＳＡを攻撃することで、ＭＲＳＡを低減できると考えられており、抗生物質耐性を有する細菌に対する、安全な治療方法と期待されている。
【００４９】
本効果検証においては、実験用の２匹の豚を用意し、一方の豚の背中には２０ｍｍ径程度の円形の潰瘍を形成してサンプルＡとするとともに、これにＭＲＳＡを感染させた。そして、他方の豚の背中には２０ｍｍ×６０ｍｍ程度の長い潰瘍を形成してサンプルＢとするとともに、これにＭＲＳＡを感染させた。両方の豚に予めＡＲＡを投与し、光照射を行った。
【００５０】
光照射に際しては、サンプルＡに対しては、厳格な消毒が行われた９個のユニット基板７からなるフレキシブル基板６から切り離したユニット基板７その物（４０ｍｍ×４０ｍｍ）を光照射用基板として用いて光照射を行い、サンプルＢに対しては、厳格な消毒が行われた９個のユニット基板７からなるフレキシブル基板６から切り離したユニット基板７を２枚繋げた物（４０ｍｍ×８０ｍｍ）を光照射用基板として用いて、光照射を行った。そして、この状態で潰瘍の大きさの推移を観察した。なお、感染が懸念される病気に対しては、光治療装置であっても厳格な消毒が必要である場合が多いため、本実施の形態においては、消毒を行っている。
【００５１】
サンプルＡに対しては５５Ｖまで昇圧可能な定電流電源である電源・制御部５とユニット基板７とを直接接続し、ユニット基板７を５０ｍＡの電流で駆動した。ユニット基板７の温度に注意しながら、２０分の照射時間で５０Ｊ／ｃｍ２のドーズ量を達成した。一方、サンプルＢに対しては５５Ｖまで昇圧可能な定電流電源である電源・制御部５を中継器４に接続し、中継器４と２枚のユニット基板７とを接続し、ユニット基板７当たり５０ｍＡの電流で駆動した。中継器４には５０ｍＡを出力する定電流素子３が複数搭載されている。電源・制御部５をＯＮ／ＯＦＦすることで、２枚のユニット基板７が同一タイミングでＯＮ／ＯＦＦとなるように制御した。ユニット基板７の温度に注意しながら、２０分の照射時間で５０Ｊ／ｃｍ２のドーズ量を達成した。
【００５２】
上記処理をした後、２頭の豚（サンプルＡおよびＢ）の潰瘍の大きさを観察したところ、両者ともに潰瘍は日々明らかに縮小して行った。潰瘍が全体的に縮小して行ったことから、患部全面でほぼ均一にＭＲＡＳを死滅させる効果が有ったと推測できる。以上から、腫瘍のサイズに関わらず、本実施の形態の光治療装置１を適用することにより、光治療を行うことができ、その効果もあることが分かった。
（変形例）
図３に図示されているように、一般的には、ユニット基板７上のＸ方向におけるＬＥＤチップ１３間ピッチＰｘと、ユニット基板７上のＹ方向におけるＬＥＤチップ１３間ピッチＰｙとは同じであるが、ＬＥＤチップの形状によって、Ｘ方向およびＹ方向の光出力分布が異なる場合がある。このような場合には、Ｘ方向におけるＬＥＤチップ間ピッチＰｘと、Ｙ方向におけるＬＥＤチップ間ピッチＰｙとを異なるようにしなければならない。
【００５３】
例えば、細長い形状のＬＥＤチップの場合、長辺に垂直な方向、すなわち、長辺から光が出やすく、短辺に垂直な方向、すなわち、短辺から出る光は少ない傾向が有る。このような形状のＬＥＤチップの場合、長辺側が短辺側より明るくなるため、長辺がＸ軸に平行な場合は、ピッチＰｘ＜ピッチＰｙとする必要があり、長辺がＹ軸に平行な場合は、ピッチＰｘ＞ピッチＰｙとする必要がある。また、このようなＬＥＤチップの発光特性の傾向は、電極の配置によっても、影響を受ける場合があるので、実際のＬＥＤチップの発光特性に応じて、ピッチＰｘおよびピッチＰｙを最適化することが好ましい。
【００５４】
なお、ＬＥＤチップの形状が大凡矩形であって、長辺と短辺との長さの差が長辺の２０％以下である場合には、長辺および短辺のＬＥＤチップの発光特性の差が大きくないことから、ＬＥＤチップを正方形形状に単純化して考えることができ、ユニット基板７内において、ピッチＰｘ＝ピッチＰｙとすることが好ましい。例えば、上記実施の形態１のように４４０μｍ×５５０μｍサイズの青紫ＬＥＤチップを用いる場合には、長辺と短辺との長さの差が長辺の２０％以下であるので、ユニット基板７内において、ピッチＰｘ＝ピッチＰｙとしてもよいのである。
【００５５】
〔実施の形態２〕
以下、図４および図５に基づいて、本発明の他の一実施形態である光照射用基板２ａについて説明する。なお、説明の便宜上、上記実施の形態１にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００５６】
図４および図５は、皮膚３０の患部３１の光治療に際して、既に切り離されたユニット基板７ａを４個配置して、光照射用基板２ａとして使用する場合を説明するための図である。
【００５７】
本実施の形態においては、上述した実施の形態１と比較して、より大面積の患部を治療の対象としており、ユニット基板７ａは全て切り離され、独立したパーツとして存在するとともに、各ユニット基板７ａは厳格な消毒が行われたものである。感染が懸念される病気に対しては、光治療装置であっても厳格な消毒が必要である場合が多く、一旦、切り離されたユニット基板７ａは消毒を経なければ、実際に使用することは難しい。
【００５８】
上述した実施の形態１においては、９個のユニット基板７からなるフレキシブル基板６に対して、厳格な消毒を先ず行い、消毒後のフレキシブル基板６から切り離したユニット基板７を光照射用基板として用いているため、実際に使用されなかった部分は廃棄される可能性が高く、無駄となってしまう。
【００５９】
そこで、より効率的なアプローチとして、先ず、ユニット基板７ａを単独となるように切り離し、通常の洗浄を行った後、消毒を行い、正常な環境に保管して置くことができる。そして、必要な際に、保管されていた消毒済みのユニット基板７ａを患部に合わせて、必要な数だけ組み合わせて使うことができる。
【００６０】
なお、本実施の形態においては、フレキシブル基板として８０ｍｍ角のポリイミドシートを用いており、上記ポリイミドシートは４枚の４０ｍｍ角のユニット基板７ａからなる。そして、上記フレキシブル基板には、隣接する２つのユニット基板７ａ間の境界で切り離しが容易となるように、ミシン目加工を行い、Ｘ方向とＹ方向とに切り目を形成した。各ユニット基板７ａには、１６個のＬＥＤチップ１３を搭載した。そして、各ユニット基板７ａ内では、ＬＥＤチップ１３をアレイ状に、例えば、ユニット基板７ａ上のＸ方向におけるＬＥＤチップ１３間ピッチＰｘと、ユニット基板７ａ上のＹ方向におけるＬＥＤチップ１３間ピッチＰｙと、を共に１０ｍｍとすることで、ユニット基板７ａ内での光照射強度の均一性を確保した。一方で、Ｘ方向において隣接する２つのユニット基板７ａ間の境界と上記Ｘ方向において隣接する２つの上記ユニット基板７ａ間の境界を間に挟むように配置されたそれぞれ異なるユニット基板７ａに属する隣接するＬＥＤチップ１３各々の中心との距離Ｅｘと、Ｙ方向において隣接する２つのユニット基板７ａ間の境界と上記Ｙ方向において隣接する２つの上記ユニット基板７ａ間の境界を間に挟むように配置されたそれぞれ異なるユニット基板７ａに属する隣接するＬＥＤチップ１３各々の中心との距離Ｅｙとは、例えば、それぞれ４．５ｍｍにした。
【００６１】
本実施の形態のユニット基板７ａにおいて、距離Ｅｘおよび距離Ｅｙを４．５ｍｍにしたのは以下の理由からである。距離Ｅｘは、Ｘ方向において隣接する２つのユニット基板７ａ間の境界を間に挟むように配置されたそれぞれ異なるユニット基板７ａに属する隣接する２つのＬＥＤチップ１３の中心から中心までの距離Ｄｘの１／２であり、距離Ｅｙは、Ｙ方向において隣接する２つのユニット基板７間の境界を間に挟むように配置されたそれぞれ異なるユニット基板７に属する隣接する２つのＬＥＤチップ１３の中心から中心までの距離Ｄｙの１／２であることが理想的である。しかしながら、図４および図５に図示されているように、ユニット基板７ａを組み合わせ配置する際の設置位置決め精度はそれほど高くないため、隣接するユニット基板７ａ間に多少のスペースができる可能性もある。このようにできるスペースを考慮すると距離Ｅｘおよび距離Ｅｙは、距離Ｄｘおよび距離Ｄｙの１／２より若干小さい方が好ましい。したがって、上記スペースと製造時のバラツキとの両方を考慮すると、（距離Ｅｘ／距離Ｄｘ）の比は、０．７≦２×Ｅｘ／Ｄｘ≦１．１５を満たすことが好ましく、（距離Ｅｙ／距離Ｄｙ）の比は、０．７≦２×Ｅｙ／Ｄｙ≦１．１５を満たすことが好ましい。
（光治療装置の効果検証）
本効果検証においては、実験用の２匹の豚を用意し、一方の豚の背中には２０ｍｍ径程度の円形の潰瘍を形成してサンプルＡとするとともに、これにＭＲＳＡを感染させた。そして、他方の豚の背中には６０ｍｍ×７０ｍｍ程度の潰瘍を形成してサンプルＣとするとともに、これにＭＲＳＡを感染させた。両方の豚に予めＡＲＡを投与し、光照射を行った。
【００６２】
光照射に際しては、サンプルＡに対しては、ユニット基板７ａその物（４０ｍｍ×４０ｍｍ）を光照射用基板として用いて光照射を行い、サンプルＣに対しては、図４および図５に図示されているように、ユニット基板７ａを４枚並べて配置し、光照射用基板２ａとして用いて、光照射を行った。そして、この状態で潰瘍の大きさの推移を観察した。
【００６３】
スペーサ３２には、エポキシ系の透明低粘度樹脂（商品名ＣＥＰ−１０Ａ、日新レジン（株）製）を厚さ約１０ｍｍで患部を少なくとも１０ｍｍ以上で覆うように成形した樹脂板を用いた。このスペーサ３２を患部に載せた後、スペーサ３２上にユニット基板７ａを４枚並べて配置し、ＬＥＤチップ１３の治療光３３が患部に向くように密着させた。図４および図５に図示されているように、４枚のユニット基板７ａは、互いに重ならないように、且つ、出来るだけ隙間ができないように、配置した。なお、本実施の形態においては、スペーサ３２と患部とを密着させるために、患部及びその周辺に白色ワセリンを薄く塗った。また、ユニット基板７ａとスペーサ３２との間も同様にした。
【００６４】
サンプルＡに対しては５５Ｖまで昇圧可能な定電流電源である電源・制御部５とユニット基板７ａとを直接接続し、ユニット基板７ａを５０ｍＡの電流で駆動した。ユニット基板７ａの温度に注意しながら、２０分の照射時間で５０Ｊ／ｃｍ２のドーズ量を達成した。一方、サンプルＣに対しては５５Ｖまで昇圧可能な定電流電源である電源・制御部５と、４個以上の定格電流５０ｍＡの定電流素子３を搭載した中継器４とを使用し、中継器４とユニット基板７ａとを接続し、ユニット基板当たり５０ｍＡの電流で駆動した。なお、４枚のユニット基板７ａ間の光照射強度のバラツキは考慮しなかったため、定電流電源である電源・制御部５を用いて、４枚のユニット基板７ａが同一タイミングでＯＮ／ＯＦＦとなるように制御した。ユニット基板７ａの温度に注意しながら、２０分の照射時間で５０Ｊ／ｃｍ２のドーズ量を達成した。
【００６５】
上記処理をした後、２頭の豚（サンプルＡおよびＣ）の潰瘍の大きさを観察したところ、両者ともに潰瘍は日々明らかに縮小して行った。潰瘍が全体的に縮小して行ったことから、患部全面でほぼ均一にＭＲＡＳを死滅させる効果が有ったと推測できる。以上から、腫瘍のサイズに関わらず、本実施の形態の光照射用基板２ａを用いた光治療装置を適用することにより、光治療を行うことができ、その効果もあることが分かった。
【００６６】
〔実施の形態３〕
以下、図６に基づいて、本発明の他の一実施形態である光治療装置１ａについて説明する。なお、説明の便宜上、上記実施の形態１にて説明した部材と同じ機能を有する部材については、同じ符号を付記し、その説明を省略する。
【００６７】
図６は、光治療装置１ａの概略構成を説明するための図である。
【００６８】
実施の形態１および２においては、同一電流駆動での光照射強度のバラツキが１０％以下であるユニット基板７を用いて、各ユニット基板７を略同一の照射強度とする場合について説明したが、ユニット基板７の製造工程で、光照射強度のバラツキを厳しく制限すると、ユニット基板７の製造歩留りが低下し、ユニット基板７の製造コストが上昇しかねない。
【００６９】
そこで、本実施の形態においては、予めユニット基板７毎の各駆動電流値に対する光照射強度を測定し、制御部３６は、９枚のユニット基板７のそれぞれが同一光照射強度を得る各駆動電流値を記憶して置き、実際に光照射の際には、各々のユニット基板７を該当する駆動電流値で駆動することで、一層光照射の均一性を高めることができる。
【００７０】
図示されているように、光治療装置１ａには、駆動電流値の調整が可能なユニット電源３４を多数有する電源部３５を備えている。なお、本実施の形態においては、各ユニット基板７は、各ユニット電源３４によって最適化された異なる駆動電流値で駆動されるので、制御部３５は、各ユニット基板７が同時にオンまたはオフとなるように、各ユニット電源３４を制御する。
【００７１】
図６に図示されているように、光治療装置１ａは、複数のユニット基板７を使用できるように、同じユニット電源３４を多数有する電源部３５を備えている。ユニット電源３４の数は、ユニット基板７の数だけ備えればよいが、切り離してないフレキシブル基板６とユニット基板７との組み合わせを考慮し、ユニット電源３４の数をユニット基板７の数より多く備えてもよい。一つのユニット基板７は、一つのユニット電源３４と接続されており、制御部３５は各々のユニット電源３４を制御するようになっている。したがって、制御部３５は、各々のユニット電源３４を制御することによって、ユニット基板７を並列制御するようになっている。
【００７２】
なお、本実施の形態においては、各ユニット基板７は、各ユニット電源３４によって最適化された異なる駆動電流値で駆動される場合を例に挙げて説明したが、これに限定されることはなく、例えば、各ユニット基板７は、各ユニット電源３４によって同一電流駆動され、制御部３５は、各ユニット基板に流す電流量を制御すると共に、各ユニット電源３４のオンタイミングおよびオフタイミングを制御し、各ユニット基板７の照射時間を制御してもよい。または、患部の近傍に光センサを配置した場合などには、そのモニターに従って光照射する時間を制御することも可能である。
【００７３】
〔まとめ〕
本発明の態様１における光照射用基板は、フレキシブル基板を含む光照射用基板であって、上記フレキシブル基板は、切り離し可能な複数のユニット基板からなり、上記フレキシブル基板の一面には、上記ユニット基板毎に、マトリックス状の複数の発光素子と上記発光素子の各々に電流を流すための配線とが設けられており、第１方向において隣接する２つの上記ユニット基板間の境界を間に挟むように配置されたそれぞれ異なるユニット基板に属する隣接する２つの発光素子の中心から中心までの距離は、上記ユニット基板内で上記第１方向において隣接する２つの発光素子の中心から中心までの距離の２倍以下であり、上記一面の裏面には、上記配線を外部と接続する接続部が上記ユニット基板毎に設けられていることを特徴としている。
【００７４】
上記構成によれば、緊急の場合にも必要最低限のコストで、患部の形状やサイズに関係なく、最適な治療光の照射が可能な光照射用基板を実現できる。さらには、治療光の照射を必要としない正常部位への治療光の照射による副作用を最小限に抑制しつつ、効率的で均一な治療光の照射を行うことで、ユーザの負担を抑えた光治療を実現できる。
【００７５】
本発明の態様２における光照射用基板は、上記態様１において、上記第１方向と直交する第２方向において隣接する２つの上記ユニット基板間の境界を間に挟むように配置されたそれぞれ異なるユニット基板に属する隣接する２つの発光素子の中心から中心までの距離は、上記ユニット基板内で上記第２方向において隣接する２つの発光素子の中心から中心までの距離の２倍以下で設けられていることが好ましい。
【００７６】
上記構成によれば、第２方向において隣接する２つの上記ユニット基板間の境界や、切り離した後に第２方向に隣接するように配置した２つの上記ユニット基板間の境界における光照射強度の均一性の減少を所定範囲内に抑制することができるので、光照射用基板として容易に用いることができる。
【００７７】
本発明の態様３における光照射用基板は、上記態様１または２において、上記ユニット基板上で最も外側に設けられた発光素子の中心から、上記ユニット基板の外縁までの距離が、上記ユニット基板内で、上記ユニット基板の外縁に垂直な方向において隣接する２つの発光素子の中心から中心までの距離の略半分であることが好ましい。
【００７８】
上記構成によれば、隣接する２つの上記ユニット基板間の境界や、切り離した後に隣接するように配置した２つの上記ユニット基板間の境界における光照射強度を上記ユニット基板内とほぼ同じ光照射強度とすることができる。
【００７９】
本発明の態様４における光照射用基板は、上記態様１から３の何れかの１態様において、上記フレキシブル基板を上記ユニット基板毎に切り離したものであってもよい。
【００８０】
上記構成によれば、保管が容易な光照射用基板を実現できる。
【００８１】
本発明の態様５における光照射装置は、上記態様１から４の何れかの１態様に記載の上記光照射用基板と、複数のユニット電源を備えた電源部と、上記電源部を制御することによって、上記ユニット基板の各々の発光強度を調整する制御部と、を備え、上記ユニット基板毎の配線には、上記複数のユニット電源の各々が接続されていることを特徴としている。
【００８２】
上記構成によれば、緊急の場合にも必要最低限のコストで、患部の形状やサイズに関係なく、最適な治療光の照射が可能な光照射装置を実現できる。
【００８３】
尚、本発明は、上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。
【産業上の利用可能性】
【００８４】
本発明は、人間や動物の皮膚の患部に光を照射する光照射用基板および光照射装置に好適に用いることができる。
【符号の説明】
【００８５】
１    光治療装置（光照射装置）
１ａ  光治療装置（光照射装置）
２    光照射用基板
３    定電流素子
４    中継器
５    電源・制御部
６    フレキシブル基板
７    ユニット基板
７ａ  ユニット基板
８    第１端子
９    第２端子
１０  接続部
１１  外部接続線
１２  配線
１３  ＬＥＤチップ（発光素子）
１４  切り目
１５  ボンディングワイヤー
１６  ＬＥＤ保護樹脂ドーム
１７  保護膜
１８  接続穴
１９  裏面配線
２０  表裏配線接続部
２１  接続部シール
２２  裏面反射膜
３０  皮膚
３１  患部
３２  スペーサ
３３  治療光
３４  ユニット電源
３５  電源部
３６  制御部
【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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