(57)【要約】【課題】  簡単な構造でコストを向上させることなく集積されたＬＥＤから発生される熱を容易に効果的に取り除くことができ、発熱による発火や配線不良の発生を防ぎ、小型軽量化を実現しながら耐久性あるいは健全性を向上させた面状光源とこれを収容する光源ボックスと光治療器を提供するものである。【解決手段】  基板２とこの基板２上に配置される複数の半導体発光素子３とを有する面状光源１であって、基板２には複数の半導体発光素子３間に孔５が穿設されているものである。【選択図】  図１
2005185823.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板とこの基板上に配置される複数の半導体発光素子とを有する面状光源であって、前記基板には前記複数の半導体発光素子間に孔が穿設されていることを特徴とする面状光源。
【請求項２】
少なくとも１の請求項１に記載の前記面状光源を収容した光源ボックスであって、前記半導体発光素子が配置される基板面とは相反する背面に複数の通気孔を設けたことを特徴とする光源ボックス。
【請求項３】
光拡散フィルターを、この光拡散フィルターと前記半導体発光素子が配置される基板面との間に前記半導体発光素子が位置するように設けたことを特徴とする請求項２に記載の光源ボックス。
【請求項４】
請求項２又は請求項３に記載の前記光源ボックスと、前記光源ボックスを支持可能に接続されるネックロッドと、このネックロッドを垂設し前記面状光源の点灯のためのスイッチを備える筐体とを有することを特徴とする光治療器。
【請求項５】
複数の請求項２又は請求項３に記載の前記光源ボックスと、前記複数の光源ボックスの発光面同士が形成する面角度を可変に連結する連結具と、前記光源ボックスを支持可能に接続されるネックロッドと、このネックロッドを垂設する支持板と、前記面状光源の点灯操作を行う操作装置とを有することを特徴とする光治療器。
【請求項６】
請求項４又は請求項５に記載の光治療器と、この光治療器に接続され電力を供給するバッテリと、このバッテリに接続され充電するソーラーパネルと、を有することを特徴とする光治療システム。
【請求項７】
前記バッテリは、バッテリの過放電あるいは過充電を防止するコントローラを介して、前記光治療器と前記ソーラーパネルに接続されることを特徴とする請求項６に記載の光治療システム。
【請求項８】
前記バッテリにインバータを接続することを特徴とする請求項６又は請求項７に記載の光治療システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、鬱病の治療に使用する光治療器及び光治療システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
一般に、鬱病とは何らかの原因で気分が落ち込んで生きるエネルギーが欠乏することにより身体面や精神面の両方においてさまざまな不調が現れる病気のことである。そして、鬱病の症状としては憂鬱で不安な気分やイライラした気分が続く、気力が低下する、食欲が減退あるいは増加する、思考能力や集中力が低下する、睡眠障害が起こる、自尊心が低下する、絶望感が生じるあるいは人と会いたくなくなったりするなどの症状が起こる。
このような鬱病の治療方法としては主に薬物療法と精神療法があり、抗鬱剤投与やカウンセリング等が行われる。さらに、季節性鬱病、特に秋口から冬にかけて鬱病になる冬型の季節性鬱病に関しては光治療という特殊療法があり、これは毎日３０分から２時間程度の間患者に人工的に約２５００Ｌｘの光をあてることにより体内リズムを夏型に近い状態にして鬱病の発生を抑制するというものである。この光治療は睡眠障害の治療にも用いられ、光を照射することによって生活サイクルの乱れによる崩れた体内リズムを正常な状態に戻すのにも使用される。
【０００３】
現在、このような光治療に用いる光治療器をはじめとして光を利用した医療機器では、光源としてハロゲンランプや蛍光灯が使用されている。また、ハロゲンランプや蛍光灯は寿命が短くしかも人体に有害とされる紫外線が含まれているため、最近ではこれらに代わって照射光に紫外線が含まれていない小型で長寿命、低消費電力及び小発熱のＬＥＤを光源として使用するものが増えてきている。
【０００４】
しかしながら、ＬＥＤ１つの光は弱いためＬＥＤを光源として使用する場合には裏面に複雑な配線が行われた基板上に電極として機能する金属製の電極脚を取付けたＬＥＤを複数着接したものを光源として利用している。そのため、ＬＥＤ自体の発熱量が少なくても電極脚が発熱して光源及びこれを用いた医療機器が高温になってしまうという課題があった。また、これにより、装置の発火や配線不良が生じるなど健全性や耐久性が低下するという課題があった。
【０００５】
このような課題に対処するため、いくつかの発明及び考案が開示されている。
例えば、特許文献１には、「光源装置及び該光源装置を用いた歯科治療器具」という名称で、ＬＥＤを光源として利用した小型かつ軽量でＬＥＤから発生する熱を効率的に放散させることのできる光源装置とこれを用いた歯科治療器具に関する発明が開示されている。
【０００６】
以下、特許文献１を引用しながら特許文献１に開示された技術について説明する。
特許文献１に開示された光源装置は複数のＬＥＤが配設された球状凹面形状のＬＥＤ取付け基板と、ＬＥＤの電極ピンが接合されている平板状のプリント基板と、プリント基板の表裏面あるいは片面に電気的に絶縁して配設された複数の導電膜からなるヒートシンクとからなり、これらが一体的に形成されているものである。また、このヒートシンクは導電膜に限らずプリント基板自体に高伝熱性の絶縁材料を使用したり、高伝熱性のプリント基板とヒートパイプやペルチェ等のヒートチャンジャーとを組み合わせて使用したりしてもよい。このような構造においてはプリント基板とＬＥＤ取付け基板との間に放熱性能のあるヒートシンクを設けることによってＬＥＤによる発熱、つまり、ＬＥＤの電極ピンから発生する熱を効果的に放散し、光源装置とこれを用いた歯科治療器具が高温になるのを防ぐことができる。
さらには、ＬＥＤからの光が一点に集光されるようにＬＥＤ取付け基板の球状凹面を形成することによって、集光レンズなどの集光手段を設ける必要がなく歯科治療器具を小型化及び軽量化することができる。
加えて、ＬＥＤ取付け基板中央部にＣＣＤカメラを設けることで口腔内の様子や歯牙の状態をディスプレイ等に表示することができ、診断観察を効率的に行うことができるという効果がある。
【０００７】
また、特許文献２には、「治療光源および方法」という名称でＰＤＴ（光線力学的療法）等の治療に用いられるＬＥＤを利用した治療光源に関する発明が開示されている。
【０００８】
以下、図１８を参照しながら、特許文献２に開示された技術について説明する。図１８（ａ）は従来技術に係る治療光源の概念図であり、図１８（ｂ）は図１８（ａ）の治療光源を用いた装置の概念図である。
図１８（ａ）に示すＬＥＤアレイ４９はファン４８を具備したファンアレイ４７と、このファンアレイ４７に対して一定距離をおいて平行に取付けられたシートシンクアレイ４５とから構成され、このシートシンクアレイ４５は支持板に異なる発光スペクトルを有する数種類のＬＥＤ４６をマトリックス状に配設させたものである。また、ＬＥＤ４６は限流抵抗器を通して電源＋Ｖに接続されており、その電極脚端部にはヒートシンクが取付けられているとともに支持板にはＬＥＤ４６とヒートシンクの周りを空気が自由に流れることができるように複数の穴が設けられている。スタンド５０はシートシンクアレイ４５が取付けられたファンアレイ４７を支持するものであり、符号４４は支持ロッドである。
【０００９】
ＬＥＤ４６を配設した支持板に冷却効果のあるヒートシンクと複数の穴を設けかつこれの背面からファン４１で強制的に冷風を送ることによって、ＬＥＤ４６点灯によって発生しシートシンクアレイ４５上に蓄積された熱を外部に放熱してＬＥＤ４６を冷却することができる。これにより、治療光源が高温になるのを防ぐことができる。また、このような放熱効果により仕様よりも高い負荷電流をかけることができる。異なる発光スペクトルをもつＬＥＤを数種類使用することによっては一度の光照射によって数種類の光増感剤を反応させることができるという効果がある。
【００１０】
図１８（ｂ）に示す装置は図１８（ａ）に示す治療光源のＬＥＤアレイ４９と同様の構造で光照射角度を自由に変えることのできるＬＥＤアレイ４９ａ〜４９ｄからなるＬＥＤアレイと、これを支持するスタンド５０ａとからなり、ＬＥＤアレイはスタンド５０ａに対して上下方向にスライド可能な構造となっている。このような装置を用いて治療を行う場合には、ベッド５１に患者を仰向けあるいはうつ伏せに横たわらせて患者の患部に５−ＡＬＡ（５−アミノレブリン酸）等の光増感薬を含有するクリームまたは液剤を局部的に塗布するか、あるいは、光増感薬をあらかじめ静脈または経口から投与しておく。そして、スタンド５０ａに沿ってＬＥＤアレイをスライドさせてＬＥＤアレイ４９ｂを患者の患
部付近まで下げ、図１８（ｂ）に示すように他のＬＥＤアレイ４９ａ，４９ｃ，４９ｄを傾けて患者の患部にＬＥＤアレイ４９ａ〜４９ｄ内のＬＥＤ４６の光が集光するように設置して光を照射する。すると、患者の外部または内部の光増感薬が励起されて組織中に活性酸素を生成し、この生成された活性酸素の殺細胞性によって癌細胞等が壊死されるというものである。このような治療方法は主に癌治療及び皮膚の若返りやしわの除去を行う美容治療に用いられている。
【００１１】
【特許文献１】特開２００３−１３５４８５号公報
【特許文献２】特開２００２−６５８７５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【００１２】
しかしながら、上述の従来の技術においては、特許文献１に開示された発明においては、プリント基板とＬＥＤ取付け基板との間に放熱性能のあるヒートシンクを設けることによってＬＥＤから発生する熱を外部に放散し装置が高温になるのを抑制することができるものの、光源装置及びこの光源装置を用いた歯科治療器具内はＬＥＤが密集しておりしかも外部への熱の逃げ道がほとんどないため放熱効果が弱いという課題があった。
【００１３】
また、特許文献２に開示された発明においては、支持板にヒートシンクと複数の穴を設けてこの背面からファンで強制的に冷風を送り込む構造とすることでＬＥＤから生じる熱を強制的に外部へ放出し治療光源が高温になるのを防ぐことができるものの、ファンを設ける必要があり装置を小型化するのには限界があるという課題があるとともに、ファンを駆動させなければならない分コストもかかるという課題があった。
また、設けられている複数の穴は、ＬＥＤが設置されている箇所であってＬＥＤの電極脚間に設けられるものであり（特許文献２の図３参照）、小さなＬＥＤの場合には穿設することが困難である。電極脚を広げて設けることも可能であるが、ＬＥＤの設置に手間と時間がかかってしまうという課題があった。さらに、せっかく穿設された穴であっても、何よりＬＥＤ自体が通気を妨げるため十分な冷却能力が発揮できないという課題があった。
【００１４】
本発明はかかる従来の事情に対処してなされたものであり、簡単な構造でコストを向上させることなく集積されたＬＥＤから発生される熱を容易に効果的に取り除くことができ、発熱による発火や配線不良の発生を防ぎ、小型軽量化を実現しながら耐久性あるいは健全性を向上させた面状光源とこれを収容する光源ボックスと光治療器を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１５】
上記目的を達成するため、請求項１記載の発明である面状光源は、基板とこの基板上に配置される複数の半導体発光素子とを有する面状光源であって、基板には複数の半導体発光素子間に孔が穿設されているものである。
上記構成の面状光源においては、半導体発光素子の点灯により半導体発光素子やその電極脚から発生される熱を基板上の半導体発光素子間に設けられた孔から効率的に外部へ逃がすという作用を有する。
【００１６】
また、請求項２記載の発明である光源ボックスは、少なくとも１の請求項１に記載の面状光源を収容した光源ボックスであって、半導体発光素子が配置される基板面とは相反する背面に複数の通気孔を設けたものである。
上記構成の光源ボックスにおいては、請求項１に記載の面状光源が光源ボックス内に収容されているため半導体発光素子が配置される基板面から放熱されやすい構造となっている。加えて、光源ボックス背面に複数の通気孔を設けることによって、光源ボックス背面から半導体発光素子基板面へ、あるいは逆に、半導体発光素子基板面から光源ボックス背面へ空気が通りやすくなるため光源ボックス内の熱が外部へ放出され光源ボックス内に熱が蓄積されることを防ぐという作用を有する。
【００１７】
請求項３記載の発明である光源ボックスは、請求項２に記載の光源ボックスにおいて光拡散フィルターを、この光拡散フィルターと半導体発光素子が配置される基板面との間に半導体発光素子が位置するように設けたものである。
上記構成の光源ボックスにおいては、半導体発光素子は１つ１つの明るさが強いため光拡散フィルターを設けることによって強い光を拡散して均一で適度な照度の光を提供するという作用を有する。また、光拡散フィルターの種類を変えることによって光量を調節可能とするという作用を有する。
【００１８】
また、請求項４記載の発明である光治療器は、請請求項２又は請求項３に記載の光源ボックスと、光源ボックスを支持可能に接続されるネックロッドと、このネックロッドを垂設し面状光源の点灯のためのスイッチを備える筐体とを有するものである。
上記構成の光治療器においては、請求項２又は請求項３の光源ボックスを備えることによって光源ボックス及びこれを備えた光治療器全体の温度上昇を抑制するという作用を有するとともに、所望の強さの光を患者に照射することを可能とするという作用を有する。また、光源ボックスと光源ボックス内の面状光源の点灯操作を行う筐体とを一体に設けることで、光治療器をコンパクト化するという作用を有する。
【００１９】
請求項５記載の発明である光治療器は、複数の請求項２又は請求項３に記載の光源ボックスと、複数の光源ボックスの露出面同士が形成する面角度を可変に連結する連結具と、光源ボックスを支持可能に接続されるネックロッドと、このネックロッドを垂設する支持板と、面状光源の点灯操作を行う操作装置とを有するものである。
上記構成の光治療器においては、光源ボックスの発光面同士が形成する面角度を可変に連結する構造とすることで照射角度を変え集光したり、拡散したりする光を照射することができるという作用を有する。また、面状光源の点灯を操作する操作装置を設けることで面状光源の点灯及び消灯操作、点灯時間や照度調整等の遠隔操作を可能とするという作用を有する。
【００２０】
また、請求項６に記載の発明である光治療システムは、請求項４又は請求項５に記載の光治療器と、この光治療器に接続され電力を供給するバッテリと、このバッテリに接続され充電するソーラーパネルを有するものである。
上記構成の光治療システムにおいては、ソーラーパネルが発電した電気はバッテリに充電され、その電気が請求項４又は請求項５に記載の光治療器に供給されるという作用を有する。
【００２１】
また、請求項７に記載の発明である光治療システムは、バッテリの過放電および過充電を防止するコントローラを介して、光治療器とソーラーパネルに接続される請求項６に記載の光治療システムである。
上記構成の光治療システムにおいては、コントローラがバッテリの充放電を制御し過充電または過放電を防止するという作用を有する。
【００２２】
また、請求項８に記載の発明である光治療システムは、バッテリにインバータを接続した請求項６又は請求項７に記載の光治療システムである。
上記構成の光治療システムにおいては、バッテリに充電された直流の電力はインバータを介することで、電圧・電流・周波数が一定した、あるいは可変の交流電力に変換されるという作用を有する。
【発明の効果】
【００２３】
以上説明したように、本発明の請求項１に記載の面状光源においては、半導体発光素子から発生する熱を容易に効率的に取り除くことができるとともに、発熱による面状光源の発火や性能の低下を防ぐことができる。これにより、面状光源の耐久性も向上させることができる。
【００２４】
また、本発明の請求項２に記載の光源ボックスにおいては、請求項１に記載の放熱効果のある面状光源を光源として使用しかつ面状光源の露出面と相反する面に通気孔を設けることによって外部空気が光源ボックス内を通過可能となり光源ボックス内に熱が停滞することを防止することができる。
【００２５】
本発明の請求項３に記載の光源ボックスにおいては、光照射面に光拡散フィルターを設けることによって明るさの強い光を拡散して均一な光にすることができるとともに、光拡散フィルターの種類を変えることによって照射する光の量を調節することができるという効果がある。
【００２６】
また、本発明の請求項４に記載の光治療器においては、請求項２又は請求項３に記載の光源ボックスを使用することによって適度な照度の光を患者に負担を与えることなく照射することができるとともに、光治療器全体の温度上昇を抑えることができる。さらには、光照射を行う面状光源とこれの点灯操作を行う筐体とを一体に形成することで、光治療器を小型化及び軽量化でき、持ち運びを可能とすることができるという効果がある。
【００２７】
最後に、本発明の請求項５に記載の光治療器においては、請求項２又は請求項３の発明の効果に加えて所望の角度から患者に所望の照度の光を照射することができるという効果があるとともに、遠隔操作により光治療器の点灯操作等の操作を行うことができる。
【００２８】
本発明の請求項６に記載の光治療システムにおいては、請求項４又は請求項５に記載の光治療器に商用電力によることなく電力を供給することができ、経済的である。また、災害発生時など商用電力の供給に支障が生じた場合においても電力が供給され光源を提供できる。また、電力供給時において二酸化炭素等の環境影響物質の放出がなく環境への負荷も軽減できる。さらに、光治療器として使用しない場合は、夜間の簡易照明に使用できる。
【００２９】
本発明の請求項７に記載の光治療システムにおいては、コントローラがバッテリの容量を常に又は一定期間ごとに監視し、光治療器に電力を供給するのに好適な状態に保つため、バッテリが故障する可能性が少なくなり、その結果、バッテリ交換の手間やコストを削減することができる。そのため、光治療器の使用に係るランニングコストが低減され、さらに有害物質を含むバッテリの廃棄回数が減ることで環境への負荷も低減できる。
【００３０】
最後に、本発明の請求項８に記載の光治療システムにおいては、バッテリに充電された直流の電力がインバータを介することで、電圧・電流・周波数が一定した、あるいは可変の交流電力に変換されるため、請求項４又は請求項５に記載の光治療器が、ＡＣ１００Ｖの電気製品に付属又は内蔵されている場合にその使用が可能になり、光治療システムの汎用性が高まる。
また、コントローラに光治療器を、インバータにＡＣ１００Ｖの電気製品を接続することによれば、これらを並行して使用でき、光治療器の汎用性が高まる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００３１】
ＬＥＤを集積させて十分な光量を提供しながら、ＬＥＤから発生する熱を容易に効率的に取り除くことで光治療器を小型軽量化するという目的を、簡単な構造で安価に効果的に実現した。
【００３２】
以下に、本発明の最良の実施の形態に係る面状光源とこれを収容する光源ボックスと光治療器の実施例を図１乃至図１７に基づき説明する。
【００３３】
まず、本発明の実施の形態に係る面状光源について図１を用いて説明する。図１は本発明の実施の形態に係る面状光源の概念図である。
図１に示す面状光源１は電極脚４ａ，４ｂが取付けられたＬＥＤ３をクラッカー基板２上に行列６×６のマトリックス状に配置したものであり、クラッカー基板２表面には隣接するＬＥＤ３の行あるいは列の間に複数の孔５がマトリックス状に穿孔されている。また、電極脚４ａ，４ｂはクラッカー基板２上に半田付けされており、クラッカー基板２裏面にはクラッカー基板２を介して電極脚４ａ，４ｂと接続されている電極端子や基板コネクタが具備されている。これにより、基板コネクタ、電極端子及び電極脚４ａ，４ｂを通じて電流を流すことによってＬＥＤ３を点灯させることができる。
ＬＥＤ３点灯により発生する熱は一般に少ないとされているが、何の加工も施されていないクラッカー基板２にＬＥＤ３を密集させて配置した面状光源１ではＬＥＤ３を点灯させるために面状光源１に電流を流すと金属製の電極脚４ａ，４ｂがオーム熱によって加熱されるため面状光源１全体が高温になってしまう。しかしながら、図１に示すような本発明の面状光源１ではクラッカー基板２表面のＬＥＤ３の間に複数の孔５が設けられているため、電極脚４ａ，４ｂから発生する熱はクラッカー基板２の上下間を連通する孔５によって放出される。よって、面状光源１周辺の熱は、ＬＥＤ３の下部に停滞することがなく除熱され、発熱による面状光源１の発火を抑え配線等に不備が生じるのを防ぐことができるとともに、面状光源１の耐久性を向上させることができる。また、ＬＥＤ３間に穿設された孔５によって通気、除熱されるため、その際の熱風がＬＥＤ３にかかることもなく、ＬＥＤ３自体の過熱を防止することができる。
【００３４】
次に、図１に示す面状光源１を収容した光源ボックスについて図２を用いて説明する。図２は本発明の実施の形態に係る光源ボックスの概念図である。図２において、図１に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
光源ボックス６には図１に示す面状光源１のＬＥＤ３先端が外部に露出するように面状光源１が２枚収容されており、このＬＥＤ３の露出面が光源ボックス６の発光面を形成している。そして、このＬＥＤ３の露出面とは相反する光源ボックス６の背面には面状光源１のクラッカー基板２の孔５と対応するように複数の通気孔７ａが設けられている。このように光源ボックス６にも通気孔７ａを設けることによって通気孔７ａ及び孔５が冷却孔となり、光源ボックス６の外部の空気が、集積されたＬＥＤ３を配置する面状光源１が露出する窓部７ｂから、孔５及び通気孔７ａを経由して再び外部に流通してＬＥＤ３による発熱を除熱することが可能である。あるいは、光源ボックス６が上下逆の配置となった場合には、空気は逆に流れてやはり除熱することが可能である。
このような光源ボックス６内外部の空気の流れによって、光源ボックス６に収容されているＬＥＤ３及びクラッカー基板２が冷却されるため、光源ボックス６が高温になるのを防止することができる。
なお、本実施の形態においては、ＬＥＤ３を窓部７ｂから露出する構造としたが、もちろん窓部７ｂから露出させなくともよい。ただし、ＬＥＤ３の冷却効果や照度に関する効果を考慮するとＬＥＤ３の端部を窓部７ｂから露出させることが望ましい。
【００３５】
また、図２では光源ボックス６内に行列６×６のマトリックス状面状光源１を２枚横に並べる構造としたが、行列６×６のマトリックス状面状光源１を４枚や９枚用いて縦横２枚ずつあるいは縦横３枚ずつの正方形状に配列したり、６枚や８枚用いて２枚×３枚または２枚×４枚の長方形状に配列するようにしてもよい。
さらに、光源ボックス６の背面に通気孔７ａを穿設する構成としたが、側面に穿設してもよいし、背面と側面の両方に穿設してもよい。
【実施例１】
【００３６】
図２に示す光源ボックス６を用いた光治療器について説明する。
図３は本発明の実施の形態に係る光治療器の実施例１の概念図である。図３において、図１及び図２に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
【００３７】
図３の光治療器９は、図２に示す光源ボックスを横一列に連結した照明ヘッド８と、これを支持しているアーム１０ａ，１０ｂと、これらを支えている支持板１１と、支持板１１にコード１２を介して接続され光源ボックス６ａ〜６ｅ内に収容されたＬＥＤ３の点灯及び消灯操作、データの入力及び記録を行うコントロールボックス１３とから構成されている。符号１４，１５はコントロールパネル及び電源スイッチである。また、図示していないが、光源ボックス６ａ，６ｂ間、光源ボックス６ｂ，６ｃ間、光源ボックス６ｃ，６ｄ間、光源ボックス６ｄ，６ｅ間はそれぞれジョイントで連結されており、光源ボックス６ａ〜６ｅはそれぞれ上下方向及び左右方向に自由に角度を変えることのできる構造となっている。そのため、照明ヘッド８の形状を様々な形にすることができる。言い換えると、患者の治療位置によってＬＥＤ３の照射角度を所望の角度にすることができる。
例えば、広範囲の患部に光を照射したい場合には図３に示すように光源ボックス６ａ〜６ｅが直線状に並んだ形状にするとよいし、範囲の狭い患部に光照射したい場合には光源ボックス６ａ，６ｂ，６ｄ，６ｅの角度を傾けて中心部である光源ボックス６ｃ側を向くようにして照明ヘッド８が弧状になるようにするとよい。なお、ジョイント部分の詳細については後述する。
符号１６ａ〜１６ｃはアーム１０ａの長さ及びアーム１０ｂに対する照明ヘッド８の角度を調節するのに使用する調節ねじであり、調節ねじ１６ａ，１６ｂでアーム１０ａの長さを変えることで照明ヘッド８の位置を支持板１１から近い位置あるいは遠い位置に設定して様々な患者の患部に光を照射することができる。また、アーム１０ｂの詳しい構造については図示していないが伸縮可能な構造となっており、アーム１０ｂの長さを短くしたり長くしたりすることで支持板１１からの照明ヘッド８の高さを調節できる構造となっている。調節ねじ１６ｃは、アーム１０ａの角度を調節するために設けられている。符号１７ａ〜１７ｐはボルトである。
【００３８】
図４（ａ）は図３中符号Ａで示される方向への矢視図であり、図４（ｂ）は図４（ａ）に符号Ｂ−Ｂで示される部分の矢視断面図である。図４において、図１乃至図３に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
図４（ａ）に示すように、例えば光源ボックス６ａ，６ｂは球状の頭と棒状の胴部からなるジョイント２０ａによって連結されている。このジョイント２０ａの胴部先端は、ボルト１７ｃ，１７ｄで光源ボックス６ａ端部内部に取り付けられた固定板１９ｂに、ボルト１８ａで固定されており、球形の頭部はボルト１７ａ，１７ｂで取り付けられる固定板１９ａ，１９ｉ（図４（ｂ）に示す。）によって回動可能に挟持されている。その他の光源ボックスについても同様に構成されているがその説明は省略する。符号１７ｅ〜１７ｐ，１８ｂ〜１８ｄはボルトであり、符号１９ｃ〜１９ｈ，１９ｊ〜１９ｌは固定板である。
【００３９】
また、図４（ａ）でも簡単に説明したが、図４（ｂ）に示すように、例えば光源ボックス６ａのジョイント２０ａの頭部はそれぞれ２枚の固定板１９ａ，１９ｉによって上下方向から挟持されている。そして、これらの固定板１９ａ，１９ｉのジョイント２０ａ頭部を挟持している面は頭部の球形に符合する凹形に形成されているため球形の頭部は固定板１９ａ，１９ｉ内で自由に回動可能である。したがって、光源ボックス６ａ，６ｂ，６ｄ，６ｅはジョイント２０ａ〜２０ｄの胴部の径方向への回動により隣接する光源ボックス６ｂ，６ｃ，６ｃ，６ｄに対して３６０度自由に回動可能でありそれぞれの光源ボックス６ａ〜６ｅを照明ヘッド８の周方向（ジョイントの胴部の径方向）に対して所望の角度に傾けることができるとともに、上下方向にも自由に傾斜させることが可能であり光源ボックス６ａ，６ｂ，６ｄ，６ｅを中央部の光源ボックス６ｃに向けて傾けて中央部分にＬＥＤ３の光を集光させることが可能となる。
【００４０】
図５は本発明の実施の形態に係る実施例１の光治療器の使用図である。図５において、図１乃至図４に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
図５に示すような本発明の光治療器９は特に、季節性の鬱病や睡眠障害の光治療に用いられ、任意の照度の光を任意時間患者２１の目に照射することで崩れた体内リズムを正常な状態に戻して夜に十分な睡眠をとれるようにしたり、体内リズムを夏型にして冬型の季節性鬱病の発生を抑制したりするものである。
図３及び図４を用いて説明した実施例１の光治療器９を使用する場合には、はじめに図５に示すように光治療器９が置かれている床あるいはベッドに患者２１を仰向けに寝かせる。そして、アーム１０ｂを伸縮させて患者２１の目に照明ヘッド８を近づけて患者２１の目と照明ヘッド８との距離を決定する。調節ねじ１６ｃを用いてアーム１０ｂに対する照明ヘッド８の角度を変えることによっても患者２１の目と照明ヘッド８との距離を調整することは可能である。患者２１と照明ヘッド８との距離が決まったら次に光の照射角度を決定する。前述したとおり光源ボックス６ａ〜６ｅは照明ヘッド８の周方向に回転可能で光源ボックス６ａ〜６ｅ同士の発光面角度も変えることができるため、まず光源ボックス６ａ〜６ｅを照明ヘッド８の周方向に回転させて患者２１と光源ボックス６ｃが平行になるように調整し患者２１の目に対して光が垂直に当たるようにする。そして、図５に示すように患者２１の顔に光が集中して照射されるように光源ボックス６ａ，６ｂ，６ｄ，６ｅの発光面を中央に向けて傾け、最後に図４に示されるコントロールボックス１３の電源スイッチ１５を入れてＬＥＤ３から光を照射する。これによって、患者２１の目に効率よく所望の照度の光を照射することができる。
【００４１】
図６は本実施例に係るコントロールパネルの概念図である。
光治療器９の光照射はコントロールパネル１４から光照射開始及び終了時間、照度のパターンデータを入力設定することによって自動的に行われる仕組みとなっている。例えば、コントロールパネル１４では０〜９までの数字キー、ＥＳＣキー、ＥＮＴキー及びカーソルキー▽を用いて図６に示すように順１と順２の開始時間、終了時間及び照射パターンをそれぞれ「８時００分」，「８時１０分」，「１」、「８時１０分」，「８時２０分」，「２」と入力設定すると、８時００分から８時１０分までの１０分間に照射パターン１の光が照射された後、続けて８時１０分から１０分間照射パターン２の光が照射される。ここでいう照射パターンとは、照射パターン１、照射パターン２とパターン数が大きくなるにつれて照度が大きくなるもののようにパターン数によって一定の照度を一定時間照射するものであったり、照度の大きさが経時変化するものをパターンとしてもよい。
このようなパターンを予め設計し、所望のパターンを時間とともに設定しておくことによって、照明ヘッド８の角度や向きを変えて光照射角度だけ決めておけば、医師等の治療者が患者２１に随時付き添っていなくても光照射開始時刻になれば自動的にＬＥＤ３が点灯し終了時刻になればＬＥＤ３が消灯する。したがって、医師等が不在であっても患者２１は効率よく治療を行うことができる。
【実施例２】
【００４２】
次に、光治療器の実施例２について図７乃至図９を用いて説明する。
図７は本発明の実施の形態に係る光治療器の実施例２の概念図である。図７において、図１に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
図７に示す光治療器２２は図１に示す面状光源１を９枚正方形状に配置収容した照明ヘッド２３と、これを支持しているフレキシブルロッド２４と、照明ヘッド２３内の面状光源１のＬＥＤ３を点灯あるいは消灯させるための消灯スイッチ２９等を備えた筐体２８とから構成されている。図２に示す光源ボックス６と同様にＬＥＤ３の露出面と相反する照明ヘッド２３の背面には複数の通気孔７ａが設けられており、実施例２の光治療器２２においては照明ヘッド２３のＬＥＤ３露出面上にフィルター２７がボルト２６ａ〜２６ｄで取付けてある。ＬＥＤ３は輝度が高く、集積した場合でも全体的に均一あるいは一様な光になり難く長時間照射すると患者の目に負担を与えてしまうため、図７に示すようにＬＥＤ３露出面の近傍にフィルター２７を設けることによって強い光を拡散して均一でやわらかい光に変え、患者にかかる負担を軽くするという効果がある。また、フレキシブルロッド２４は自由に角度を変えることができるロッドであり、光の照射角度や患者と照明ヘッド２３との距離を調節可能としている。照明ヘッド２３の角度は角度調整ユニット２５によっても変えることができ、図７に示すようにＬＥＤ３照射面が下を向いている照明ヘッド２３を矢印Ｅで示す方向へ持ち上げることによってＬＥＤ３照射面が床に対して垂直な方向に向くようにすることができる。このような構造により、さまざまな角度から効率的に患者に光を当てることが可能となる。符号３０，３１は電源スイッチ及びタイマー設定用つまみである。
【００４３】
図８は図７中符号Ｃで示される方向への矢視図である。図８において、図７に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
図８は図７において照明ヘッド２３が床に対して垂直になっているときの光治療器２２を正面から見たときの概念図であり、図３乃至図５に示した実施例１の光治療器９と違って光照射面積が大きい。そのため、広範囲の患部に対して光を照射するときに有用である。また、ＬＥＤ３の点灯等を操作する操作装置、すなわち、筐体２８とＬＥＤ３照射用の照明ヘッド２３が一体に形成されているため、コントロールボックス１３と照明ヘッド８等からなる光照射装置が別個に設けられている実施例１に比べて持ち運びが容易であるという利点がある。
このような光治療器２２を使用する場合には、まず筐体２８のコードをコンセントに差込み図７に示される電源スイッチ３０を入れる。そして、実施例１の光治療器９と同様に照明ヘッド２３やフレキシブルロッド２４の角度を調節して仰向けに寝ている患者に効率的に光が当たるように設定する。照明ヘッド２３の角度が決まったら、照度調整つまみ３３とタイマー設定用つまみ３１を用いて照度及び光照射時間を設定し点灯スイッチ３２を押して患者の目に光を照射する。設定した時間が過ぎて時計付タイマー３４がアラームを発生したら、消灯スイッチ２９を押して治療を終了する。なお、タイマー設定用つまみ３１を回すことによって点灯し、時計付タイマー３４が切れるとタイマー設定用つまみ３１が元の位置に戻り消灯されるようにしておいてもよい。符号２６ａ〜２６ｈはフィルター２７を留めているボルトである。
【００４４】
図９は図７中符号Ｄで示される方向への矢視図である。図９において、図７及び図８に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
図９中符号３５，３６はヒューズホルダー及び接続プラグ（ＡＣ１００Ｖ，５０／６０Ｈｚ）であり、接続プラグ（ＡＣ１００Ｖ，５０／６０Ｈｚ）をコンセントにつないで照明ヘッド２３内のＬＥＤ３に電流を流す構造となっている。
【００４５】
なお、図３乃至図５に示す実施例１においても図７乃至図９に示す実施例２のようにＬＥＤ３の露出面にフィルターを設ける構造としてもよい。これによっては、実施例２におけるフィルターの効果と同様の効果を有する。
【００４６】
最後に、光治療器の照度について検討した。
はじめに、図１に示すＬＥＤ３が行列６×６のマトリックス状に配置された面状光源１と照度測定位置との距離、表１中ではクラッカー基板２からの距離を５０ｃｍまたは１００ｃｍとしたときの面状光源１、１枚における電流と照度の関係について検討を行った。このときの測定結果のグラフを図１０に示す。
【００４７】
【表１】
2005185823.tif 000003
【００４８】
照度の測定結果及び図１０のグラフを見ると、クラッカー基板２からの距離が５０ｃｍ（以下、照度測定距離５０ｃｍと呼ぶ。）及びクラッカー基板２からの距離が１００ｃｍ（以下、照度測定距離１００ｃｍと呼ぶ。）のいずれにおいても電流が５ｍＡ、１０ｍＡ、１５ｍＡと徐々に大きくなるに従って照度も徐々に大きくなっていることがわかる。照度は距離の２乗に反比例するため、理論的には照度測定距離１００ｃｍの照度は、照度測定距離５０ｃｍの照度に比べて１／４となるべきであるが、それよりも少し大きな値となっている。
【００４９】
次に、クラッカー基板２の枚数と照度との関係について比較検討した。
クラッカー基板２の枚数が１〜３枚の場合にはクラッカー基板２を横一列に配置してクラッカー基板２、１〜３枚のＬＥＤ３を点灯させ、クラッカー基板２の枚数が４枚及び９枚の場合にはクラッカー基板２を縦横２枚ずつあるいは３枚ずつの正方形状に配置して４枚あるいは９枚のクラッカー基板２のＬＥＤ３を点灯させて実験を行った。なお、面状光源１に加えた電圧、流した電流及び抵抗はＤＣ４８Ｖ、２０ｍＡ及び３３０Ωである。
【００５０】
【表２】
2005185823.tif 000004
【００５１】
測定結果より、いずれの距離においてももちろんクラッカー基板２の枚数が増えると照度は増加しているが、クラッカー基板２の枚数が１枚及び２枚のときには、照度測定距離５０ｃｍにおける照度が照度測定距離１００ｃｍのときの照度の４倍に近い値を示しており他のケースよりも理論に合致している。
【００５２】
ここで、乳白色、ダイヤタイプ及びピンスポットタイプのフィルターを用いて照度及び光減衰率について比較検討を行い、フィルター２７の適性について検討した。ダイヤタイプとは、表面に四角ダイヤ形に多数の突起を備えるフィルターであり、ピンスポットタイプとは、表面に半球形に多数の突起を備えるフィルターである。照度の測定にはクラッカー基板２計９枚を縦横３枚ずつ配置したものを光源とし、クラッカー基板２からの照度測定距離及びＬＥＤ３とフィルター２７との距離をそれぞれ５０ｃｍ、５ｍｍとしてフィルター２７の種類を乳白色、ダイヤタイプ及びピンスポットタイプと変えて照度の測定を行った。このときの電圧、電流及び抵抗はＤＣ４８Ｖ、２０ｍＡ、３３０Ωである。なお、表３中の光減衰率とは表２中のクラッカー基板２の枚数が９枚でクラッカー基板からの距離が５０ｃｍのときの照度６２００Ｌｘを１００％としたときに減少した照度との差分であり、フィルターをかけることによって照度がどのくらい減少したかを％で示したものである。
【００５３】
【表３】
2005185823.tif 000005
【００５４】
照度の測定結果より、乳白色及びダイヤタイプのフィルターをかけた場合にはフィルターを着けていない場合に比べて照度が８４．５％及び５９．２％と半分以上も照度が減少しているのに対して、ピンスポットタイプのフィルターを使用した場合には１６．１％しか照度が減少していないことがわかる。前述のとおり、フィルター２７はＬＥＤ３の強い光を拡散して均一な柔らかい光に変えるのに使用するものであり、ＬＥＤ３の明るさ自体はフィルター２７を取付けていない状態に近いものが好ましい。したがって、表３に示す実験結果より、光治療器２２のフィルター２７としてはＬＥＤ３の強い光を拡散しつつも照度がほとんど減少していないピンスポットタイプのフィルターが好適であると言える。
【００５５】
図７乃至図９に示す光治療器２２についてＬＥＤ３とフィルター２７との距離について検討した。ただし、クラッカー基板２の数は縦横２枚の計４枚とし、クラッカー基板２からの照度測定距離を５０ｃｍ、電流を直流２０ｍＡとした。
【００５６】
【表４】
2005185823.tif 000006
【００５７】
各フィルターをＬＥＤ３から０ｍｍ、１０ｍｍ、２０ｍｍと離したときの照度とこのときの光減衰率を表４に示す。表４中の光減衰率はフィルター距離０ｍｍの照度を１００％としたときにフィルター２７をＬＥＤ３から１０ｍｍあるいは２０ｍｍ離すことによってどのくらい照度が減少したかを％で表わしたものである。乳白色のフィルターを用いた場合はフィルター２７の位置をＬＥＤ３から１０ｍｍずつ遠くに配置することによって照度が約３％ずつ減少している。また、ダイヤタイプのフィルターをかけた場合はフィルター２７をＬＥＤ３から離すほど照度が１２３７Ｌｘから１１２０Ｌｘ、１０６０Ｌｘと急激に減少していることがわかる。これに対して、ピンスポットタイプのフィルターはフィルター距離が２０ｍｍでも２．０％しか減少しておらず、フィルター距離が１０ｍｍでは照度は全く減少していない。
表３及び表４の結果より、光治療器２２に用いるフィルター２７としてはフィルターをかけることによる照度の減少及びフィルター２７とＬＥＤ３との距離による照度差の影響が少ないピンスポットタイプのフィルターが好適であるということが理解される。加えて、乳白色やダイヤタイプのフィルターを用いる場合にはＬＥＤ３の光を十分に活用するためにフィルター２７をＬＥＤ３からできるだけ近くに設置するほうが好ましい。
【００５８】
次に、先の出願以降にフィルターについて行った追加試験について説明する。この試験では、光治療器の光源から５０cm離れたときの照度が3,000Lx/50cm以上となり、かつ使用者がフィルターを通してＬＥＤ３を注視した際に、眩しくないような、すなわち光が十分に拡散されるようなフィルター取付位置を明らかにする目的の下、面状光源とフィルターの間隔を段階的に変え、それぞれの間隔における照度と、光の拡散状態の調査を行った。なお本試験には、先の図７〜図９において示された光治療器２２と同型の光治療器が用いられ、その仕様は表５に示されるとおりである。
【００５９】
【表５】
2005185823.tif 000007
【００６０】
本試験においては、フィルター：乳白色２として、アクリサンデー株式会社製の、商品名：アクリサンデー板、色番：815  クラウディー、厚さ３mmを使用した。なお、この色番はアクリサンデー株式会社が独自に採用するものである。
また、光源とフィルターの間隔は、長さ１５mmの棒状のスペーサーを伸長方向に１〜４個連結させることで調節した。また、本試験に用いた光治療器は、図７〜図９に示されるような単面光源式の光治療器である。よって、面状光源の外周部表面にスペーサーを立設、連結させることで容易に光源にフィルターを覆設することができ、かつ光源とフィルターの間隔も自由に調整することができるのである。
この光源とフィルターの間に、スペーサー１〜４本設けた場合のそれぞれの照度は表６に示されるとおりである。また、同条件で、フィルターを２枚重ねた場合の照度も表６に示した。なお、表６に記載された数値は光源から５０cm離れた位置の照度を測定したものである。
【００６１】
【表６】
2005185823.tif 000008
【００６２】
表６中において、スペーサー個数の下に示される距離は、ＬＥＤの先端からフィルターまでの距離を示している。スペーサー１個あたりの長さが１５mmであるのに対し、スペーサーが１個のときのＬＥＤの先端からフィルターまでの距離が５mmとなっているのは、この距離がＬＥＤの先端から測定されるためである。つまり、光源の外周部表面に立設されるスペーサーは、そのクラッカー基板側の端部がＬＥＤの脚部の付け根付近に位置しており、表６に示される距離を算出する場合は、スペーサー長１５mmからＬＥＤの本体部分の長さ１０mmが差し引かれ、１５mm−１０mm＝５mmとなるためである。
表６に示されるように、フィルターを２枚使用した場合は、フィルター１枚の場合に比べ、いずれも照度が約３割低下した。また、全ての測定結果において光源から５０cm離れた位置における照度が目標の3000Lx/50cmを超え、光源とフィルターの間隔が離れるにつれわずかながら照度が上昇する傾向が認められた。
【００６３】
さらに、光源とフィルターの間隔を変えた場合の光の拡散状態を比較するため、スペーサーを０〜４個使用したそれぞれの場合において、光源から５０cm離れた位置から光源を直視する方向への写真撮影を行った。この撮影結果は図１１乃至図１５に示されるとおりである。なお、光源とフィルターの位置関係が理解されやすいよう、撮影結果と併せて照明ヘッドの断面図を添付した。
図１１（ａ）はフィルター不使用時の照明ヘッドの断面図であり、（ｂ）は  図１１（ａ）の状態で、光源から５０cm離れた位置から光源を直視する方向に撮影した写真の複写である。  また、図１２（ａ）は光源とフィルターの間にスペーサーを１個設けた場合の照明ヘッドの断面図であり、（ｂ）は図１２（ａ）の状態で、光源から５０cm離れた位置から光源を直視する方向に撮影した写真の複写である。図１３（ａ）は光源とフィルターの間にスペーサーを２個設けた場合の照明ヘッドの断面図であり、（ｂ）は図１３（ａ）の状態で、光源から５０cm離れた位置から光源を直視する方向に撮影した写真の複写である。また、図１４（ａ）は光源とフィルターの間にスペーサーを３個設けた場合の照明ヘッドの断面図であり、（ｂ）は図１４（ａ）の状態で、光源から５０cm離れた位置から光源を直視する方向に撮影した写真の複写である。図１５（ａ）は光源とフィルターの間にスペーサーを４個設けた場合の照明ヘッドの断面図であり、（ｂ）は図１５（ａ）の状態で、光源から５０cm離れた位置から光源を直視する方向に撮影した写真の複写である。
図１１（ａ）に示されるように、照明ヘッド８ｐの筐体２８に収容されたクラッカー基板２上には複数のＬＥＤ３が、電極脚４ａを介して立設されている。さらに図１２〜図１５の中（ａ）に示されるように、図１１（ａ）と同構成の照明ヘッド８ｑ〜８ｔの筐体２８にはスペーサー５２が立設され、このスペーサー５２のクラッカー基板２から離れる側の端部にフィルター２７ａが取り付けられるものである。いずれも図７〜９に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
図１１（ｂ）に示されるように、照明ヘッドにフィルターを設けない場合は、ＬＥＤ３を示す白色の丸が鮮明に映し出されており、光はほとんど拡散されていないことが示されている。
また、光源とフィルターの間にスペーサーを１個設けた場合は、図１２（ｂ）に示されるように、図１１（ｂ）に比べてＬＥＤ３を示す白丸はやや拡大され、その輪郭は不明瞭になっている。ＬＥＤ３を示す白丸が互いに重なり合っていないことから、フィルター２７ａによる光の拡散が認められるものの、ＬＥＤから発せられる光は互いに干渉していないことが示されている。
他方、図１３〜図１５の（ｂ）に示されるように、スペーサー５２が２個、３個、４個と増え、光源とフィルターの間隔が広がるにつれ、ＬＥＤ３を示す白丸の輪郭は一層不明瞭になり、かつＬＥＤを示す白丸同士は互いに重なり合い、白い大きな角状のタイルが９枚整列されたような形状を呈するようになる。図１５（ｂ）においては、クラッカー基板２同士の境界も不明瞭になっている。つまり、ＬＥＤ３から発せられる光が互いに干渉し、さらに光がフィルター２７ａにより十分拡散されていることが示されている。
【００６４】
また、図１１〜図１５のそれぞれ（ａ）に示されるような照明ヘッド８ｐ〜８ｔにおいて、クラッカー基板２に実装されたＬＥＤ３から発せられる光が相互に干渉する相互干渉最小距離について図１６を用いて説明する。
図１６は、図１１〜図１５中（ａ）に示されるクラッカー基板とそれに実装されたＬＥＤの断面を示す概念図である。なお、図１１〜１５に記載されたものと同一部分については同一符号を付し、その構成についての説明は省略する。
図１６中の照明ヘッド８ｐ〜８ｔの光源であるＬＥＤ３は、クラッカー基板２上に電極脚４ａを介して立設されている。また、個々のＬＥＤ３から発光される光が指向する範囲は符号５３で示される実線で記した。
図１６に示されるように、隣り合うＬＥＤ３ａ、３ｂから発せられる光は、ＬＥＤ３ａ，３ｂの先端（図１６中の符号Ｕ0で表示される位置）からＵ1離れた位置に到達したとき初めて相互に干渉する。この距離Ｕ1は相互干渉最小距離と呼ばれ、ＬＥＤ３同士の取付け間隔やＬＥＤの指向特性によって変動するものであるが、本試験に使用された光治療器の場合は、17.61mmである。よって、光の拡散効果を高めるためにはこれよりも離れた位置にフィルター２７ａを取り付けることが望ましい。
なお、図１６中の位置Ｕ1における平面においては、個々のＬＥＤ３から発光される光が相互に干渉するものの、例えば図１２（ｂ）中における白丸同士の隙間として黒色で示される部分のように、光の当たらない部分も存在する。
そして、図１６中の位置Ｕ1からさらに距離Ｕ2離れた位置においては、相互の光の干渉により、あるＬＥＤの隣接ＬＥＤの光がＬＥＤの中心位置まで届くため、光の当たらない部分は完全に消失する。図１６中の距離（Ｕ1＋Ｕ2）を1/2干渉距離と呼び、やはりＬＥＤ３同士の取付け間隔等によって変動するものであるが、本試験に使用された光治療器の場合は、39.22mmである。よって、フィルター２７ａは図１６中の位置Ｕ0から39.22mmよりも離れた位置に取り付けられることがより好ましい。
【００６５】
以上総括すると、光源とフィルターの間隔を広くすると光の拡散効果が高まる。また、光治療器用防眩フィルターの取り付けは、最低でも相互干渉最小距離よりも離れた位置（本試験に使用した仕様の光治療器においては、ＬＥＤの先端から17.61mm以上離れた位置）が好ましい。さらに、光の当たらない部分をなくすために1/2干渉距離以上離れた位置が望ましい。
他方、光拡散効果を高める目的で光源から遠く離れた位置に防眩フィルターを取り付けた場合、照明ヘッドは大型になる。またスペーサーを連結される方法で光源と防眩フィルターの間隔を広げた場合は、照明ヘッドの剛性が低下し破損の原因となる。従って、光治療器を実際に使用する場合、防眩フィルターはできるだけＬＥＤの近くに取り付けられることが好ましい。よって、これらの事項を勘案しながら、防眩フィルターをＬＥＤの先端からどの程度離して設置するかについて最適距離を求める必要があるが、少なくとも相互干渉最小距離よりは離して設置すべきである。
【実施例３】
【００６６】
次に、本発明の光治療システムに係る最良の形態について第３実施例として図１７（ａ）を参照しながら説明する。（特に、請求項６に対応。）
図１７（ａ）は本実施例に係る光治療システム３７ａのシステム構成図である。図１７（ａ）において、光治療器３８には、これに電力を供給するバッテリ３９が接続され、このバッテリ３９にはソーラーパネル４０が接続される。日中、このソーラーパネル４０で発電される電力は一旦バッテリ３９に充電され、それと同時に光治療器３８に供給されたり、あるいは日照のない夜間にこのバッテリ３９に充電された電力を光治療器３８に提供することができる。
【００６７】
次に光治療器３８を約２時間使用する、と仮定した場合に必要な電力を発電するのに必要なソーラーパネル４０の出力数について説明する。
光治療器３８は実施例１に記載の光治療器と同様に、基板を１０枚使用し、基盤一枚あたり760Lx/50ｃｍの照度を得られるようにした場合の負荷は、電圧DC12V、電流1.8Aとなる。これを治療で２時間連続点灯した場合の１日当たりの消費電力は1.8A×2h＝3.6Ahである。ここで、１日当たりの有効な日照時間を４時間と仮定すると、この光治療器３８を使用するために必要なソーラーパネルの出力数は3.6Ah÷4h＝0.9Aとなり、約１Aである。
しかしながら電力の配電途中にロスを生じるため、このロスを考慮し、上記の計算式により求められた出力数の約２倍の２Aを出力するソーラーパネルによれば、本発明の実施例3係る光治療システム３７ａを実現できる。
【００６８】
次に、この場合の必要なバッテリの容量について説明する。
光治療器３８を２時間連続点灯した場合の１日当たりの消費電力は、上述の通り3.6Ahであるが、これに余裕分としてこれと同等の電力を加え、さらに予備として２日分の消費電力分を加えたものを１回あたりの消費電力とすると、3.6A×２×２＝14.4Ahとなり、約15Ah以上のバッテリ容量によれば、本発明の実施例３に係る光治療システム３７ａを実現できる。
一般に、バッテリは出力の50％を超えて使用すると消耗が激しく、繰り返しの充電サイクルを減少させることになるため、バッテリの出力を最大50％までとするのが好ましい。
【００６９】
また、上述のソーラーパネルの出力数は、日中に光治療器３８で消費されることなく、ソーラーパネル４０で発電される電気は全てバッテリ３９に充電されると仮定した場合のものであり、日中も光治療器３８を使用する場合はソーラーパネル４０の出力数及びバッテリ３９の容量は光治療器３８への供給電力量に応じて大きくする必要がある。
なお、図１７（ａ）においては、３９に接続される光治療器３８が１台の場合を例に挙げて説明したが、バッテリ３９に接続される光治療器３８の数はこの数に限定されるものではなく、医療機関などではバッテリ３９の容量及びソーラーパネル４０の出力能力に応じて複数台を並列あるいは直列に接続して使用しても良い。
【実施例４】
【００７０】
次に、本発明の光治療システムに係る最良の形態について第４実施例として図１７（ｂ）を参照しながら説明する。（特に、請求項７に対応。）
図１７（ｂ）は本実施例に係る光治療システム３７ｂのシステム構成図である。図１７（ｂ）において、光治療システム３７ｂにおけるバッテリ３９には、バッテリ３９の充電量を好適に制御するコントローラ４１が接続され、このコントローラ４１を介して光治療器３８とソーラーパネル４０が接続されるものである。本実施例の光治療システム３７ｂは、上述の実施例３の光治療システム３７ａにコントローラ４１が備えられたものであり、光治療器３８、バッテリ３９、ソーラーパネル４０の仕様は実施例３に示したものと同じである。一般に、このような作用を有するコントローラ４１には、チャージコントローラが用いられる。
【００７１】
本実施例の光治療システム３７ｂにおいては、ソーラーパネル４０で発電された電力はコントローラ４１を介してバッテリ３９に充電され、バッテリ３９に充電された電力はコントローラ４１を介して光治療器３８に供給される。
コントローラ４１は常時あるいは定期的にバッテリ３９の電流、電圧、温度等をモニタリングし、そのデータを基に、ソーラーパネル４０で発電されてバッテリ３９に流入する電流の流入量を制御してバッテリ３９の過充電を防止すると共に、バッテリ３９から光治療器３８に供給される電力量を制御して過放電を防止する。さらに、日照のない夜間にバッテリ３９に充電された電流がソーラーパネル４０に逆流するのを防止する。
このような電力供給システムを有する光治療システム３７ｂによれば、バッテリ３９に故障が発生する可能性や頻度が低くなり、実施例３に記載の光治療システム３７ａに比べてバッテリ３９の寿命を延ばすことができる。従って、バッテリ３９の交換回数を減らすことができ、光治療システム３７ｂのランニングコストを削減でき経済性に優れるという利点がある。
【００７２】
なお、図１７（ｂ）においては、コントローラ４１に光治療器３８が１台接続されている場合を例に挙げて説明したが、実施例３の場合と同様に、本実施例においてもコントローラ４１に接続される光治療器３８の数はこの数に限定されるものではなく、医療機関などではバッテリ３９の容量及びソーラーパネル４０の出力能力に応じて複数台を並列あるいは直列に接続して使用しても良い。
【実施例５】
【００７３】
最後に、本発明の光治療システムに係る最良の形態について第５実施例として図１７（ｃ）を参照しながら説明する。（特に、請求項８に対応。）
図１７（ｃ）は本実施例に係る光治療システム３７ｃのシステム構成図である。図１７（ｃ）に示されるように、光治療システム３７ｃにおけるバッテリ３９には、電圧・電流・周波数が一定した、あるいは可変の交流電力に変換させる目的のインバータ４２が接続され、このインバータ４２には光治療器３８を内蔵したＡＣ100Ｖ電気製品４３が接続されている。また、バッテリ３９にはバッテリ３９充電量を好適に制御するコントローラ４１が接続され、このコントローラ４１を介してソーラーパネル４０が接続される。
【００７４】
本実施例の光治療システム３７ｃにおいては、ソーラーパネル４０で発電された直流の電力はコントローラ４１を介してバッテリ３９に充電され、バッテリ３９に充電された直流電流はインバータ４２で交流の電力に変換される。さらにこの交流の電力はＡＣ100Ｖ電気製品４３に供給される。そして、このＡＣ100Ｖ電気製品４３の中に内蔵された、もしくは接続された光治療器３８には直流の電力が供給される。インバータ４２を介することによって、交流電源を必要とする一般のＡＣ100Ｖ電気製品４３を同時に使用することができる。
なお、図１７（ｃ）中に示される光治療器３８、バッテリ３９、ソーラーパネル４０は実施例３及び実施例４に記載のものと同仕様とすると、ＡＣ100Ｖの電気製品にも電力を供給するためには、ソーラーパネル４０の出力数やバッテリ３９の容量を増やす必要がある。
【００７５】
図１７（ｃ）においては、インバータ４２に接続されたＡＣ100Ｖ電気製品４３に１台の光治療器３８が内蔵、もしくは接続された場合を例に挙げて説明したが、実施例３または実施例４の場合と同様に、本実施例においてもＡＣ100Ｖ電気製品４３に内蔵もしくは接続される光治療器３８の数はこの数に限定されるものではなく、バッテリ３９の容量及びソーラーパネル４０の出力能力に応じて複数台内蔵もしくは接続されても良い。
また、ソーラーパネル４０の出力とバッテリ３９の容量を十分に確保することによれば、図１７（ｃ）に示すインバータ４２に複数の光治療器３８が内蔵もしくは接続されたＡＣ100Ｖ電気製品３８を複数台接続して使用しても良い。
【００７６】
このような構成の光治療システム３７ｃは、例えば、光活性因子を有する治療薬の投与を伴うガン治療用光治療器などの医療機器分野において、省電力化が可能な本実施の形態に係る光治療器３８を用いて放熱構造を有し省電力で高照度の光源を提供しつつ、例えば心電図や、電気的制御により薬品等を常時又は一定間隔ごとに投薬する装置などに対しては交流の電力を供給することができる。従って、災害時など電力源や電力量が限られるような環境であっても、医療機関や、医師や看護士等の適切な監督のもと一般家庭においても適切に医療機器、治療機器を使用することができる。
なお、本実施例の光治療システム３７ｃにおいては、図１７（ｃ）に示すコントローラ４１に単数または複数台の光治療器３８を接続させ、インバータ４２にはＡＣ100Ｖ電気製品４３を単数または複数台接続することによれば、光治療器とＡＣ100Ｖ電気製品と並行して使用することもできる。つまり、小型で省電力の光治療器３８と家庭用電気製品の並行利用が可能になり、医師や看護士の適切な監督のもと、在宅向けの光治療システムとしての汎用性も高くなる。
【産業上の利用可能性】
【００７７】
ＬＥＤの点灯によって発生する熱を容易に効率的に取り除くことができ、小型軽量でしかも耐久性及び健全性が高い光治療器や光治療システムに適用できる。
さらに、ソーラーパネルの出力とバッテリの容量を十分に確保することによれば、発生する熱を容易にかつ効率的に取り除くことができる面状光源を多数備えた大型の光源として、医療機器分野や美容機器分野のみならず、例えば研究施設において実験用植物の栽培や光合成能力を有する微生物の培養に利用したり、光源の発光時間をコントロールすることで、主にハウス栽培される作物の短日性または長日性を利用した付加価値の高い農作物の生産に利用できる可能性がある。
【図面の簡単な説明】
【００７８】
【図１】本発明の実施の形態に係る面状光源の概念図である。
【図２】本発明の実施の形態に係る光源ボックスの概念図である。
【図３】本発明の実施の形態に係る光治療器の実施例１の概念図である。
【図４】（ａ）は図３中符号Ａで示される方向への矢視図であり、（ｂ）は図４（ａ）に符号Ｂ−Ｂで示される部分の矢視断面図である。
【図５】本発明の実施の形態に係る光治療器の実施例１の使用図である。
【図６】実施例１に係るコントロールパネルの概念図である。
【図７】本発明の実施の形態に係る光治療器の実施例２の概念図である。
【図８】図７中符号Ｃで示される方向への矢視図である。
【図９】図７中符号Ｄで示される方向への矢視図である。
【図１０】クラッカー基板が１枚のときの電流と照度との関係を表すグラフである。
【図１１】（ａ）フィルター不使用時の照明ヘッドの断面図であり、（ｂ）（ａ）の状態で、光源から５０cm離れた位置から光源を直視する方向に撮影した写真の複写である。
【図１２】（ａ）光源とフィルターの間にスペーサーを１個設けた場合の照明ヘッドの断面図であり、（ｂ）（ａ）の状態で、光源から５０cm離れた位置から光源を直視する方向に撮影した写真の複写である。
【図１３】（ａ）光源とフィルターの間にスペーサーを２個設けた場合の照明ヘッドの断面図であり、（ｂ）（ａ）の状態で、光源から５０cm離れた位置から光源を直視する方向に撮影した写真の複写である。
【図１４】（ａ）光源とフィルターの間にスペーサーを３個設けた場合の照明ヘッドの断面図であり、（ｂ）（ａ）の状態で、光源から５０cm離れた位置から光源を直視する方向に撮影した写真の複写である。
【図１５】（ａ）光源とフィルターの間にスペーサーを４個設けた場合の照明ヘッドの断面図であり、（ｂ）（ａ）の状態で、光源から５０cm離れた位置から光源を直視する方向に撮影した写真の複写である。
【図１６】図１１〜図１５中（ａ）に示されるクラッカー基板とそれに実装されたＬＥＤの断面を示す概念図である。
【図１７】（ａ）本実施例に係る光治療システム３７ａのシステム構成図であり、（ｂ）本実施例に係る光治療システム３７ｂのシステム構成図であり、（ｃ）本実施例に係る光治療システム３７ｃのシステム構成図である。
【図１８】（ａ）は従来技術に係る治療光源の概念図であり、（ｂ）は（ａ）の治療光源を用いた装置の概念図である。
【符号の説明】
【００７９】
１…面状光源  ２…クラッカー基板  ３，３ａ，３ｂ…ＬＥＤ  ４ａ，４ｂ…電極脚  ５…孔  ６，６ａ〜６ｅ…光源ボックス  ７ａ…通気孔  ７ｂ…窓部  ８，８ｐ〜８ｔ…照明ヘッド  ９…光治療器  １０ａ，１０ｂ…アーム  １１…支持板  １２…コード  １３…コントロールボックス  １４…コントロールパネル  １５…電源スイッチ  １６ａ〜１６ｃ…調節ねじ  １７ａ〜１７ｐ，１８ａ〜１８ｄ…ボルト  １９ａ〜１９ｌ…固定板  ２０ａ〜２０ｄ…ジョイント  ２１…患者  ２２…光治療器  ２３…照明ヘッド  ２４…フレキシブルロッド  ２５…角度調整ユニット  ２６ａ〜２６ｈ…ボルト  ２７，２７ａ…フィルター  ２８…筐体  ２９…消灯スイッチ  ３０…電源スイッチ  ３１…タイマー設定用つまみ  ３２…点灯スイッチ  ３３…照度調整つまみ  ３４…時計付タイマー  ３５…ヒューズホルダー  ３６…接続プラグ  ３７ａ〜３７ｃ…光治療システム  ３８…光治療器  ３９…バッテリ    ４０…ソーラーパネル  ４１…コントローラ  ４２…インバータ  ４３…ＡＣ１００Ｖ電気製品  ４４…支持ロッド  ４５…シートシンクアレイ  ４６…ＬＥＤ  ４７…ファンアレイ  ４８…ファン  ４９，４９ａ〜４９ｄ…ＬＥＤアレイ  ５０，５０ａ…スタンド  ５１…ベッド  ５２…スペーサー
【図１】
2005185823.tif 000009
【図２】
2005185823.tif 000010
【図３】
2005185823.tif 000011
【図４】
2005185823.tif 000012
【図５】
2005185823.tif 000013
【図６】
2005185823.tif 000014
【図７】
2005185823.tif 000015
【図８】
2005185823.tif 000016
【図９】
2005185823.tif 000017
【図１０】
2005185823.tif 000018
【図１１】
2005185823.tif 000019
【図１２】
2005185823.tif 000020
【図１３】
2005185823.tif 000021
【図１４】
2005185823.tif 000022
【図１５】
2005185823.tif 000023
【図１６】
2005185823.tif 000024
【図１７】
2005185823.tif 000025
【図１８】
2005185823.tif 000026