(57)【要約】  平坦でない患部に均一に光を照射する。光照射装置（１）は、フレキシブル基板（２）と、フレキシブル基板（１）上にマトリクス状に配置された複数のＬＥＤチップ（５）と、複数のＬＥＤチップ（５）の周囲を囲む柔軟性を有する壁部（７）と、複数のＬＥＤチップ（５）から出射された出射光を透過する透光性を有すると共に、柔軟性を有し、壁部（７）内に前記複数の発光素子を覆うように形成された保護樹脂（１０）と、を備え、前記出射光を壁部（７）に囲まれた領域から放射する。
2018139367.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレキシブル基板と、
前記フレキシブル基板上にマトリクス状に配置された複数の発光素子と、
複数の発光素子の周囲を囲む柔軟性を有する壁部と、
前記複数の発光素子から出射された出射光を透過する透光性を有すると共に、柔軟性を有し、前記壁部の内側に前記複数の発光素子を覆うように形成された保護樹脂と、を備え、
前記出射光を前記壁部に囲まれた領域から放射することを特徴とする光治療器。
【請求項２】
第１方向において隣り合う前記発光素子間の平均距離は、前記第１方向において前記壁部に最も近い前記発光素子と前記壁部との間の平均距離の０．５〜４倍の範囲内であり、且つ、前記第１方向に直交する第２方向において隣り合う前記発光素子間の平均距離は、前記第２方向において前記壁部に最も近い前記発光素子と前記壁部との間の平均距離の０．５〜４倍の範囲内であることを特徴とする請求項１に記載の光治療器。
【請求項３】
前記壁部は前記出射光を反射させる光反射性を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の光治療器。
【請求項４】
前記フレキシブル基板上に形成され、光を反射する反射材を更に備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光治療器。
【請求項５】
前記保護樹脂上に設けられ、前記出射光の波長を異なる波長に変換する波長変換材を含有する樹脂製の波長変換シートを更に備えていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の光治療器。
【請求項６】
前記波長変換シートは、複数重ねるように設けられていることを特徴とする請求項５に記載の光治療器。
【請求項７】
前記フレキシブル基板上における前記複数の発光素子の周囲に形成され、前記複数の発光素子に電力を供給する給電配線を更に備えていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の光治療器。
【請求項８】
前記フレキシブル基板は略方形に形成されており、
前記フレキシブル基板は、少なくとも２つの辺に沿った側面に、複数のフレキシブル基板を接合するための接合部を有することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の光治療器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、患部に光を照射する光治療器に関する。
【背景技術】
【０００２】
光線力学治療（Photo Dynamic Therapy；ＰＤＴ）は、異常細胞、腫瘍などに親和性をもつ光感受性物質に特定の波長の光を照射することにより起こる化学反応で活性酸素等を生成し、その殺菌力により異常細胞、腫瘍などを壊死させる治療法である。ＰＤＴは、正常な細胞に損傷を与えない治療法であることから、ＱＯＬ（Quality Of Life）の観点で最近非常に注目されている。【０００３】
又、ＰＤＴは、新生児黄疸、乾癬、ニキビなどの疾患治療、痛みの緩和、美容理容といった多様な目的で利用されている。例えば、新生児黄疸治療には緑色光及び青白色光、乾癬治療には紫外光、ニキビ治療には青色光、赤色光及び黄色光のそれぞれが用いられている。このように、ＰＤＴを行う際には、治療目的に応じて適切な波長の光を照射する光源が用いられている。【０００４】
近年では、ＰＤＴに使用される光源としてレーザが主流となっている。その理由として、レーザは、単色光であり吸収帯が狭い光感受性物質を効果的に励起できること、光強度密度が高いこと、パルス光を発生できることなどが挙げられる。しかし、レーザ光は通常スポット光であり、照射可能範囲が狭く、皮膚疾患等の治療には適していない。【０００５】
又、最近では、天然アミノ酸である５−アミノレブリン酸（ＡＬＡ）の全身投与と波長４１０ｎｍのＬＥＤ光を用いたＰＤＴで、メチシリン耐性黄色ブドウ球菌（ＭＲＳＡ）感染皮膚潰瘍の治療に成功した事例が報告されている。【０００６】
ＡＬＡは、ヘム生合成経路においてポルフィリン系化合物の前駆物質であり、それ自体に光増感性はない。生理的には、一定量のヘムが産生されると、ネガティブ・フィードバック機構によってＡＬＡの生合成が阻害される。しかし、外因性のＡＬＡが過剰に投与されると、ネガティブ・フィードバック機構が無効となるため、ヘム生合成における律速酵素であるフェロキラターゼが枯渇する。この結果、生体内因性のポルフィリン系化合物、特にプロトポルフィリンＩＸ（ＰｐＩＸ）が細胞内に多量に蓄積される。ＡＬＡ及びＬＥＤ光を用いたＰＤＴにおいては、このＰｐＩＸを光増感性物質として利用する。この治療法は、新たな耐性菌を生じる事がないために、耐性菌治療に難渋する現代医療における新たな細菌感染の治療法として期待されている。【０００７】
以上のような技術に関して、非特許文献１には、ＬＥＤを用いたＰＤＴ装置がいくつか開示されているが、日本では一般的ではない。その要因として、ＰＤＴ装置では、ハロゲンランプ、キセノンランプ、又はメタルハライドランプが一般的であることが考えられる。上記ランプは、発光効率が低く発熱も多い。そのため、発光効率の高いＬＥＤを用いたＰＤＴ装置が期待されている。【０００８】
更には、患部が、例えば腕の一部又は足の一部のように、湾曲した表面を有する部位の場合、ランプ型の光源を用いた装置では、該部位の表側、裏側、あるいは横側のいずれを照射するかによっては、患者に無理な姿勢を強いることになりかねない。【０００９】
又、ランプ型の光源を用いた装置に対する、湾曲した表面を有する患部の角度及び距離によって、該患部を構成する部位毎に照射強度が異なる。このため、上記患部の全体に対して均一な照射強度の治療光を照射するのが難しい場合が生じる。更に、ランプ型の光源を用いた装置は、電源及び冷却装置等の付属装置を多く必要とし、かつ大型であるため、設置するために広いスペースを要すると共にその価格も高額となる。【００１０】
上述のようなＬＥＤ光を用いたＰＤＴを普及させるため、種々の３次元的形状及びサイズを有する患部に対して、均一に治療光を照射することができ、望ましくは患部以外に治療光を照射することがない、若しくは少ない光照射装置の実現が望まれている。【００１１】
特許文献１には、ＡＬＡを用いた、副作用（例えば、痛み）もなく治療効力が高い代替的なＰＤＴ法が開示されている。特許文献１において、ＡＬＡを用いたＰＤＴには、光過敏症という副作用があり、光強度によっては治療に耐えられない痛みを伴うと記載されている。特許文献１に記載された文献によると、ある光強度以上で上記副作用が生じることを示唆しているものであると考えられる。すなわち、特許文献１には、ＰＤＴに使用する光治療器の光の強度をある範囲に収める必要性が示唆されている。【００１２】
特許文献２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、これを患部に巻き付けて光照射する柔軟性のある光照射装置が開示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１３】
【特許文献１】日本国特許公報「特開２０１４−９４９６３号（２０１４年０５月２２日公開）」
【特許文献２】国際公開公報「ＷＯ２００１／１４０１２号（２００１年３月１日公開）」
【非特許文献】
【００１４】
【非特許文献１】木村誠、「光線力学治療」、ウシオ電機株式会社光技術情報誌「ライトエッジ」、Ｎｏ．３８、〈特集号第三回〉、（２０１２年１０月出版）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１５】
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。【００１６】
特許文献１において、どのような装置を使うかについての具体的な開示はない。又、許文献２に開示された光照射装置は、患部に照射する光による熱を冷却するために、何らかの蓄熱機構、又は冷却機構が必要となる。しかしながら、特許文献２に開示されたように冷却機構を光照射装置に持たせることは、通常、機構を複雑にし、コスト上昇要因になると共に、光照射装置のフレキシビリティを失うことになる。このため、平坦でない患部に均一に光照射することが困難になる。【００１７】
本発明の一態様は、上記の各問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、平坦でない患部に均一に光を照射することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１８】
上記の課題を解決するために、本発明の一態様に係る光治療器は、フレキシブル基板と、前記フレキシブル基板上にマトリクス状に配置された複数の発光素子と、複数の発光素子の周囲を囲む柔軟性を有する壁部と、前記複数の発光素子から出射された出射光を透過する透光性を有すると共に、柔軟性を有し、前記壁部の内側に前記複数の発光素子を覆うように形成された保護樹脂と、を備え、前記出射光を前記壁部に囲まれた領域から放射する。
【発明の効果】
【００１９】
本発明の一態様によれば、平坦でない患部に均一に光を照射することにより、治療効果を向上させることができるという効果を奏する。
【図面の簡単な説明】
【００２０】
【図１】本発明の実施形態１に係る光照射装置の表面の構成を示す平面図である。
【図２】上記光照射装置の裏面の構成を示す平面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【図４】上記実施形態１の変形例に係る光照射装置の構成を示す断面図である。
【図５】本発明の実施形態２に係る光照射装置の構成を示す断面図である。
【図６】上記実施形態２の変形例１に係る光照射装置の構成を示す断面図である。
【図７】上記実施形態２の変形例２に係る光照射装置の構成を示す断面図である。
【図８】本発明の実施形態３に係る光照射装置の表面の構成を示す平面図である。
【図９】本発明の実施形態４に係る光照射装置の表面の構成を示す平面図である。
【図１０】図９に示す光照射装置の裏面の構成を示す平面図である。
【図１１】図９のＢ−Ｂ線矢視断面図である。
【図１２】本発明の実施形態５に係る光照射装置の表面の構成を示す平面図である。
【図１３】上記実施形態５の変形例に係る光照射装置の表面の構成を示す平面図である。
【発明を実施するための形態】
【００２１】
以下に、比較的小面積の皮膚疾患に対して、本発明の一態様に係る光治療器を用いて光照射治療（以下、「光治療」と略記する）を実施する場合を例に挙げて、本発明の各実施形態を説明する。以下では、治療のための薬剤が患部（皮膚における特定の領域）に塗布されているか、あるいは事前に服用されていることを前提とするとともに、患部全体に対して均一に光照射するために、ＬＥＤと患部とが適切な距離に保たれていることを前提としている。
【００２２】
又、薬剤、治療に使用する光波長の具体的な内容等は本発明の一態様に係る光治療器の構成には影響を与えないため、以下では詳述しない。更に、本明細書において、「照射対象生物」とは人に限られず、動物も「照射対象生物」に含まれるものとする。
【００２３】
〔実施形態１〕
本発明の実施形態１について図１〜図３に基づいて説明すれば、以下の通りである。
【００２４】
図１は、光照射装置１の表面の構成を示す平面図である。図２は、光照射装置１の裏面の構成を示す平面図である。図３は、図１のＡ−Ａ線矢視断面図である。
【００２５】
＜光照射装置１の概略構成＞
図１〜図３を参照して、本発明の実施形態１に係る光照射装置１（光治療器）の概略構成について説明する。
【００２６】
光照射装置１は、照射対象生物（不図示）の患部にＬＥＤ光（光）を照射することにより、照射対象生物の対象疾患を光治療するための機器である。
【００２７】
図１〜図３に示すように、光照射装置１は、フレキシブル基板２、複数の実装電極４、複数のＬＥＤチップ５（発光素子）、複数のボンディングワイヤ６、壁部７、一対の裏側電極８ａ及び８ｂ、外部接続部９、保護樹脂１０、接続部シール１１、及び反射材１３を備えている。発光素子としては、通常のレーザチップ、面発光レーザチップ等も使用可能である。このようなレーザチップを用いる場合、保護樹脂１０にレーザ光を拡げるために、例えば凹レンズを設けるといった対策を講じる必要がある。
【００２８】
以下では、光照射装置１において、ＬＥＤチップ５（図１参照）が搭載されている面を表面とし、上記ＬＥＤチップ５が搭載されている面と反対側の面を裏面として説明する。
【００２９】
図１に示すように、フレキシブル基板２の一方の主面（表面）には、複数の実装電極４が形成されている。実装電極４は、方形（例えば正方形）に形成されており、平面視でＸ方向（第１方向）及び該Ｘ方向と同じ面内で該Ｘ方向に直交するＹ方向（第２方向）に沿ったマトリクス状（２次元アレイ状）に配置されている。各実装電極４の間には絶縁分離溝３が形成されており、各実装電極４は、絶縁分離溝３で絶縁分離されている。又、実装電極４の表面は、反射材１３で覆われている。
【００３０】
実装電極４上には、光源となる１つのＬＥＤチップ５が実装されている。各ＬＥＤチップ５は、ボンディングワイヤ６で接続されている。複数のＬＥＤチップ５は、フレキシブル基板２上にマトリクス状（２次元アレイ状）に配置されている。
【００３１】
複数のＬＥＤチップ５は、その周囲を壁部７によって囲まれている。図３に示すように、実装電極４、ＬＥＤチップ５及びボンディングワイヤ６は、保護樹脂１０に覆われることによって保護されている。ＬＥＤチップ５から発せられる光は、壁部７で囲まれた領域から保護樹脂１０を通して外部に放射される。
【００３２】
一方、図２に示すように、フレキシブル基板２の他方の主面（裏面）には、２つの裏側電極８ａ及び８ｂが形成されている。フレキシブル基板２には、該フレキシブル基板２を貫通する複数の接続穴１２が形成されている。Ｙ方向に並ぶボンディングワイヤ６によって接続される複数の実装電極４のうち、一端側の実装電極４は、接続穴１２を通じて裏側電極８ａと接続され、他端側の実装電極４は、接続穴１２を通じて裏側電極８ｂと接続されている。
【００３３】
このような構造により、Ｙ方向に並ぶＬＥＤチップ５は、図１に示すように、ボンディングワイヤ６によって直列に接続されている。又、Ｙ方向に列を成すＬＥＤチップ５の直列回路は、裏側電極８ａ及び８ｂによって並列に接続されている。
【００３４】
これにより、実装電極４は、裏側電極８ａ及び８ｂを介して外部接続部９と電気的に接続されている。外部接続部９と裏側電極８との結線部は、接続部シール１１で絶縁分離されている。ＬＥＤチップ５のそれぞれについて、電流の供給と、電圧の印加とが行われるので、各ＬＥＤチップ５が発熱する。このため、光照射装置１を冷却又は放熱することが必要である。特に、比較的小面積の皮膚疾患に対しての光照射においては、冷却又は放熱の必要性が顕著となる。冷却又は放熱を行うには、フレキシブル基板２の裏面に、例えば冷却手段を設けたり、伝熱性を持つ可撓性材料、又は放熱性を持つ可撓性材料を貼ったりする。
【００３５】
＜光照射装置１の各部の構成＞
次に、光照射装置１における各構成要素について、より詳細に説明する。
【００３６】
（フレキシブル基板２）
フレキシブル基板２は、可撓性を有する絶縁性基板であり、例えば、ポリイミド等の絶縁性フィルムで形成されている。但し、フレキシブル基板２の材料は、ポリイミドに限る必要は無く、絶縁性の材料であって、必要とされる強度及びフレキシビリティを有しておれば、どのような材料でも使用できる。フレキシブル基板２としては、ポリイミド樹脂フィルム以外にも、例えば、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、ポリエチレンテレフタレート樹脂等のフィルムが使用可能である。また、フレキシブル基板２としては、これらのフィルムの表面に白色顔料を含む樹脂（白樹脂、白レジスト等）を塗布した高反射性の樹脂フィルム、白色顔料を混合した高反射性樹脂フィルム、液晶ポリマーフィルム等の様々な材料が使用可能である。
【００３７】
光治療を施す患部には、種々の形状、サイズ、面積がある。このため、フレキシブル基板２の大きさ並びに形状は、特に限定されない。フレキシブル基板２は、患部を覆う大きさを有していればよいが、光照射装置１が患部のみを覆って光照射する大きさを有していることで、患者に対する拘束性を少なくし、患者に対する負担を最小限に抑制することができる。
【００３８】
光照射装置１は、数ｃｍ程度の比較的小面積の局所的疾患に好適に使用される。フレキシブル基板２は、この局所的疾患に対応した大きさに形成されていることが望ましい。
【００３９】
フレキシブル基板２の厚みは、必要とされる強度とフレキシビリティを有していれば、特に限定されない。本実施形態では、５０μｍ厚のフィルムを用いたが、他の厚さでも問題無い。
【００４０】
（実装電極４及び反射材１３）
光照射時のロスを低減するためには、フレキシブル基板２上の電極材料の反射によるエネルギーロスは最小限にする必要がある。そのため、電極材料は、抵抗が低く、その表面の反射率が高い方が望ましい。具体的には、全光束反射率が少なくとも８０％、望ましくは９０％以上であることが望ましい。
【００４１】
ここで、全光束反射率とは、鏡面反射の反射率ではなく、入射光のエネルギーに対する、拡散反射された全ての反射光を積分した光エネルギーの割合を示す。
【００４２】
このため、フレキシブル基板２の表側の実装電極４の少なくとも表面に形成される反射材１３には、全光束反射率が８０％以上の反射材料（以下、「高反射率材料」と称する）、望ましくは、全光束反射率が９０％以上の高反射率材料が使用される。これにより、患部から反射されてくる光をできる限り反射して患部に戻し、光のロスを最小限に抑制することができる。
【００４３】
尚、上記高反射率材料は、正反射材料であってもよく、拡散反射材料であっても良い。本実施形態において、反射材１３は、表面に銀メッキを施した、銅配線で形成される。反射材１３は、これに限らず、例えばアルミニウム等の材料で形成されても良い。
【００４４】
（ＬＥＤチップ５及びボンディングワイヤ６）
ＬＥＤチップ５は治療目的に応じて選択される。ここでは、光照射装置１を「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、窒化ガリウム系の青紫光を発するＬＥＤチップ５（ピーク波長４１０ｎｍ）を用いている。他の用途では、窒化ガリウム（ＡｌＩｎＧａＮ）ＬＥＤによる、紫外ＬＥＤ、青色ＬＥＤ若しくは緑色ＬＥＤ、４元系（ＡｌＧａＩｎＰ）ＬＥＤによる、赤色ＬＥＤ、黄色ＬＥＤ若しくは緑色ＬＥＤ、又はＧａＡｓ系の赤外ＬＥＤ等、目的によって最適なＬＥＤチップ５を選択できる。また、異なる波長帯のＬＥＤチップ５を複数組み合わせることも可能である。
【００４５】
光治療のように一定の広さのある患部に均一に光を照射するためには、ハイパワーのＬＥＤチップ５を少数個使うよりも、比較的小さなＬＥＤチップ５を多数配置する方がよい。本実施形態では、４４０μｍ×５５０μｍサイズの９個のＬＥＤチップ５がフレキシブル基板２に実装されている。これらのＬＥＤチップ５は青紫色の光を発する。
【００４６】
ＬＥＤチップ５は、図１に示すように、Ｘ方向及びＹ方向に沿った３個×３個のマトリクス状に配置されている。図１に示すように、Ｘ方向に互いに隣接するＬＥＤチップ５間のピッチをＰｘとし、Ｙ方向に互いに隣接するＬＥＤチップ５間のピッチをＰｙとすると、ＬＥＤチップ５は、ほぼ一定間隔（Ｐｘ、Ｐｙ）でマトリクス状に配置されている。
【００４７】
尚、本実施形態では、ＬＥＤチップ５が、方形状（例えば正方形状）のフレキシブル基板２の各辺に平行に配列されている。また、Ｘ方向あるいはＹ方向に互いに隣接するＬＥＤチップ５間のピッチは、Ｘ方向あるいはＹ方向に互いに隣接するＬＥＤチップ５の中心間の距離を示す。
【００４８】
このように、光照射装置１内に、ＬＥＤチップ５を、ほぼ一定間隔（Ｐｘ、Ｐｙ）で２次元アレイ状に配置することで、光照射装置１内での光照射強度の均一性を向上させることができる。
【００４９】
尚、一般的には、Ｐｘ＝Ｐｙであるが、ＬＥＤチップ５の形状によって、Ｘ方向とＹ方向とで光出力分布が異なる場合がある。この場合は、Ｘ方向とＹ方向とでＬＥＤチップ５間のピッチ（Ｐｘ、Ｐｙ）を変更することが望ましい。例えば、細長い形状のＬＥＤチップ５では、その長辺に垂直な方向に光が出易く、その短辺に垂直な方向に出る光は少ない傾向がある。また、ＬＥＤチップ５の長辺が例えばＸ方向に平行な場合、Ｐｘ＜Ｐｙとすることが望ましい。最も単純化するためには、ほぼ正方形に近いＬＥＤチップ５を使用し、Ｐｘ＝Ｐｙとすることが望ましい。ここで、上述した傾向はＬＥＤチップ５の電極の配置の影響を受ける場合が有る。このため、実際のＬＥＤチップ５の発光特性によって、最適化することが望ましい。
【００５０】
本実施形態では、ＬＥＤチップ５の平均ピッチは５ｍｍ〜１０ｍｍ程度とした。このサイズのＬＥＤチップ５としては、サファイア基板上に窒化物半導体層をエピタキシャル成長し、図示しないカソード電極とアノード電極とが同一面に形成された、最もありふれた構造のＬＥＤチップが、最も発光効率が良い。
【００５１】
本実施形態では、上述した、カソード電極とアノード電極とが同一面に形成されたＬＥＤチップ５が、実装電極４上に、透明なダイボンドペーストで接着されている。Ｙ方向に並ぶ複数のＬＥＤチップ５のうち、裏側電極８ａに接続されるＬＥＤチップ５のアノード電極は、ボンディングワイヤ６で実装電極４に接続されている。又、Ｙ方向に並ぶ複数のＬＥＤチップ５のうち、裏側電極８ｂに接続されるＬＥＤチップ５のカソード電極は、ボンディングワイヤ６で実装電極４に接続されている。又、Ｙ方向に隣り合う２つのＬＥＤチップ５の一方が有するカソード電極と他方が有するアノード電極とは、図１及び図３に示すように、ボンディングワイヤ６で接続されている。
【００５２】
ボンディングワイヤ６は、金（金ボンディングワイヤ）で形成されている。但し、ボンディングワイヤ６は、必ずしも金である必要はなく、銀やアルミニウム等からなる公知のボンディングワイヤによって形成されても良い。
【００５３】
尚、ＬＥＤチップ５として、４元系（ＡｌＧａＩｎＰ）ＬＥＤ又はＧａＡｓ赤外ＬＥＤを用いる場合には、ＬＥＤチップ５が、いわゆる上下電極構造を有する。このため、ＬＥＤチップ５の上記のような上下電極構造に応じて、実装電極４への接続構造が図３に示す接続構造と異なる。具体的には、ＬＥＤチップ５の下部電極となる、ＬＥＤチップ５の下面が、銀ペースト等の導電材料で実装電極４に接着され、上部電極が、該ＬＥＤチップ５が搭載された実装電極４とは別の実装電極４とボンディングワイヤ６で接続される。
【００５４】
（裏側電極８ａ及び８ｂ並びに外部接続部）
外部接続部９は、外部の電源と接続するための配線接続部である。光照射装置１には、外部接続部９を介して裏側電極８ａ及び８ｂに電力が供給される。これにより、ＬＥＤチップ５には、裏側電極８ａ及び８ｂから実装電極４を介して電流が供給される。
【００５５】
本実施形態では、図２及び図３に示すように、外部接続部９がフレキシブル基板２の裏面側に設けられている。外部接続部９は、裏側電極８ａ及び８ｂとハンダ等により接続されている。裏側電極８ａ及び８ｂは、接続穴１２を介して、表側の実装電極４の一部と繋がっている。これにより、裏側電極８ａ及び８ｂと実装電極４とが互いに電気的に接続されている。それゆえ、外部接続部９は、裏側電極８ａ及び８ｂを介して実装電極４に電気的に接続されている。
【００５６】
外部接続部９は、例えば、リード線及び該リード線をフレキシブル基板２に接続するためのコネクタ等を備えている。また、外部接続部９は、電源との接続の利便性を高めるため、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構成されていることが好ましい。
【００５７】
したがって、図２及び図３に示す構成は、外部接続部９としてリード線を含んでいる。しかし、外部接続部９がリード線である構成はあくまで例示であって、実際にはリード線を接続するためのコネクタ等がフレキシブル基板２に設置されていてもよいことは、言うまでもない。
【００５８】
また、外部接続部９は、図２及び図３に示すように、カソード外部接続部９ａとアノード外部接続部９ｂとを備えている。カソード外部接続部９ａは裏側電極８ｂに接続され、アノード外部接続部９ｂは裏側電極８ａに接続されている。
【００５９】
裏側電極８ａ及び８ｂは、それぞれ、外部接続部９と裏側電極８ａ及び８ｂとの結線部を覆うように、絶縁性の樹脂からなる接続部シール１１で被覆されていることが好ましい。このように、裏側電極８ａ及び８ｂ（結線部）をそれぞれ接続部シール１１で被覆することで、互いに絶縁分離することができると共に、光照射装置１の裏面の絶縁性を確保することができる。
【００６０】
（壁部７）
壁部７は、フレキシブル基板２における表面側に形成されている。又、壁部７は、壁部７の内側にある、ＬＥＤチップ５及びボンディングワイヤ６よりも高く形成されている。壁部７に囲まれた領域（壁部７の内側）は、保護樹脂１０が充填されている。
【００６１】
壁部７は、以下の方法によって形成される。白樹脂、例えば信越シリコーン製KER-2000-DAMをシリンジに封入し、塗布ロボット、例えば武蔵エンジニアリング製SHOTMASTER300SXを用いて、フレキシブル基板２上に塗布する。壁部７の高さは本実施形態では、０．６ｍｍとしている。続いて、１１０℃、１時間加熱することによって、白樹脂を硬化させる。
【００６２】
壁部７は、硬化後に、例えばゴム硬度が１０〜３０程度の柔軟性を有している。これにより、フレキシブル基板２の可撓性を損なうことを抑制できる。したがって、光照射装置１は可撓性を有することができる。よって、光照射装置１は平坦でない患部に沿うことが可能となる。又、壁部７とフレキシブル基板２とは、高い接着性を有することが重要である。壁部７と保護樹脂１０とは一体となっているので、保護樹脂１０が剥がれることを防止できる。
【００６３】
壁部７は、反射材料で形成されることにより、壁部７が光反射性を有する。これにより、ＬＥＤチップ５からの光を壁部７により反射させ、保護樹脂１０を通して光を取り出すことが可能となる。又、壁部７に囲まれた領域以外への光照射を実質的に防ぐことが可能となる。
【００６４】
図１に示すように、壁部７は、最も近いＬＥＤチップ５に対して、Ｘ方向にほぼ一定の距離Ｄｘを隔てるとともに、Ｙ方向にほぼ一定の距離Ｄｙを隔てて形成されている。距離Ｄｘ及び距離Ｄｙは、下記の条件を満たすことが望ましい。
【００６５】
０．５Ｄｘ≦Ｐｘ≦４×Ｄｘ
０．５Ｄｙ≦Ｐｙ≦４×Ｄｙ
上記の条件は、具体的には、次の第１条件及び第２条件を両方満たすことである。第１条件は、Ｘ方向において隣り合うＬＥＤチップ５間の平均距離（距離Ｐｘ）が、Ｘ方向において壁部７に最も近いＬＥＤチップ５と壁部７との間の平均距離（距離Ｄｘ）の０．５〜４倍の範囲内にあることである。第２条件は、Ｙ方向において隣り合うＬＥＤチップ５間の平均距離（距離Ｐｙ）が、Ｙ方向において壁部７に最も近いＬＥＤチップ５と壁部７との間の平均距離（距離Ｄｙ）の０．５〜４倍の範囲内にあることである。
【００６６】
上記の第１条件及び第２条件を満たすことにより、光の強度の面内均一性を向上させることができる。尚、後述する実施形態３の壁部７ａ（図８参照）、及び後述する実施形態５の壁部７ｂ（図１２参照）についても、上記の第１条件及び第２条件を満たす。
【００６７】
壁部７の形成方法としては、上記の方法に限らず、ゴム状のシートを貼り合わせる等の方法を採用しても良い。又、壁部７と接着する、フレキシブル基板２の一部の表面粗さを変えることによって、壁部７とフレキシブル基板２との接着力を高めることも可能である。
【００６８】
（保護樹脂１０）
保護樹脂１０の表面は、壁部７の上端よりも低い位置にある。したがって、壁部７の高さは、保護樹脂１０の最大高さに応じて定まる。保護樹脂１０の厚さが厚いほど、光照射装置１の発する光の面内均一性を高めることができる。しかし、保護樹脂１０の透過率は１００％ではない。このため、光照射装置１が発する光の強度及び面内均一性の個体ばらつきを小さくするには、保護樹脂１０の厚さをなるべく一定にすることが重要である。保護樹脂１０の塗布容積及び塗布時間の少なくともいずれか一方を制御し、１０分程度水平な机上で放置することにより、保護樹脂１０の厚さを面内均一にすることができる。これにより、保護樹脂１０の厚さの個体ばらつきを小さくすることができ、光照射装置１の発する光強度、及び面内均一性の個体ばらつきを小さくすることができる。
【００６９】
保護樹脂１０としては、シリコーン樹脂、エポキシ樹脂等を用いることができる。保護樹脂１０は、ＬＥＤチップ５から出射される光（出射光）を透過する透光性を有するように透明であることが望ましい。このため、保護樹脂１０の透過率は、８０％以上であることが望ましい。これにより、光照射装置１の消費電力を下げることができ、延いては光照射装置１の発熱量を下げることが可能となる。
【００７０】
又、保護樹脂１０は、柔軟性を有している。これにより、光照射装置１が可撓性を有することができ、平坦ではない身体の部位に対して沿うことが可能となる。
【００７１】
尚、保護樹脂１０の内部には、既知の波長変換材、例えば蛍光体が含有されていても良い。
【００７２】
＜光照射装置１による効果＞
光照射装置１は、ＬＥＤチップ５を実装する基板としてフレキシブル基板２を用いると共に、ＬＥＤチップ５が透光性及び柔軟性を有する保護樹脂１０によって覆われている。これにより、保護樹脂１０がＬＥＤチップ５の出射光によって生じた熱を吸収するので、患部に照射される光の熱を低減することができる。したがって、光照射装置１は、特許文献２に開示されたような複雑な冷却構造を備える必要がなく、フレキシブル基板２の可撓性を損なうことがない。よって、平坦でない患部に沿うように均一に光を照射することができる。
【００７３】
又、隣り合う実装電極４は、間隔をおいて配置されている。このような構造により、ＬＥＤチップ５をフレキシブル基板２上に強固に実装することができるだけでなく、フレキシブル基板２のＸ方向及びＹ方向の可撓性を確保することができる。
【００７４】
［変形例］
図４を参照して実施形態１の変形例を説明する。図４は、当該変形例に係る光照射装置１ａの構成を示す断面図である。
【００７５】
上述した光照射装置１において、壁部７は、フレキシブル基板２の表面に対して垂直に立ち上がるように形成されている。ＬＥＤチップ５から出射された光は、壁部７の内壁面に反射され、保護樹脂１０を通して外部に放射される。しかし、壁部７の内壁面はフレキシブル基板２に対して垂直であるので、上記の反射された光は、ＬＥＤチップ５の直進光に対して大きく傾斜した側方に進んでいく。このため、ＬＥＤチップ５の出射光の一部を利用することができない。
【００７６】
これに対し、図４に示すように、本変形例に係る光照射装置１ａにおいて、壁部７は、上端に近づくに連れて壁部７の内壁が囲む面積が広がるように傾斜している。これにより、ＬＥＤチップ５から出射された光は、壁部７に反射されると、ＬＥＤチップ５の直進光に対する傾斜が小さく進んでいく。それゆえ、その反射光も患部に照射することができる。したがって、壁部７からの反射光も治療に利用することができる。
【００７７】
〔実施形態２〕
本発明の実施形態２について、図５〜図７に基づいて説明すれば、以下の通りである。尚、説明の便宜上、実施形態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。又、本実施形態では、実施形態１との相違点について説明する。
【００７８】
図５は、本実施形態に係る光照射装置１Ａの構成を示す断面図である。
【００７９】
図５に示すように、光照射装置１Ａは、実施形態１の光照射装置１と同じく、フレキシブル基板２、複数の実装電極４、複数のＬＥＤチップ５、複数のボンディングワイヤ６、壁部７、一対の裏側電極８ａ及び８ｂ、外部接続部９、保護樹脂１０、接続部シール１１、及び反射材１３を備えている。また、光照射装置１Ａは、更に樹脂シート１４を備えている。
【００８０】
樹脂シート１４は、保護樹脂１０の表面に重なるように形成された樹脂製のシート部材である。樹脂シート１４は、透光性及び生体適合性を有する樹脂から成る。又、図示はしないが、保護樹脂１０の表面の位置が壁部７の上端よりも低い場合、樹脂シート１４は、樹脂シート１４の表面が壁部７の上端より高い位置にあるような厚みを有するように形成される。
【００８１】
これにより、壁部７の上端ではなく、樹脂シート１４が患部に直接接触するようになる。又、樹脂シート１４が生体適合性を有するので、患部への接触性を良好に維持することができる。
【００８２】
尚、樹脂シート１４は、柔軟性を有することが望ましい。これにより、光照射装置１が可撓性を有することができ、平坦ではない患部に沿うように光を照射することが可能となる。
【００８３】
［変形例１］
図６を参照して実施形態２の変形例１を説明する。図６は、当該変形例１に係る光照射装置１Ａａの構成を示す断面図である。
【００８４】
図６に示すように、変形例１に係る光照射装置１Ａａは、上述の樹脂シート１４に代えて樹脂製の蛍光体シート１５（波長変換シート）を備えている。
【００８５】
蛍光体シート１５は、透光性及び生体適合性を有する樹脂から成り、内部に多数の微小な蛍光体（波長変換材）が分散されている。又、保護樹脂１０の表面の位置が壁部７の上端よりも低い場合、蛍光体シート１５は、樹脂シート１４と同じく、蛍光体シート１５の表面が壁部７の上端より高い位置にあるような厚みを有するように形成される。
【００８６】
ＬＥＤチップ５から出射光されて保護樹脂１０を透過した光は、蛍光体シート１５の内部においてそのまま透過する一方、蛍光体に照射される。蛍光体は、照射された光で励起されることにより、上記出射光から異なる波長の光を発する。蛍光体シート１５の内部を透過した光と、蛍光体によって波長が変換された光との混合によって生じる光が、蛍光体シート１５から放射される。これにより、光治療に所望の波長を有する光を患部に照射することができる。
【００８７】
尚、蛍光体シート１５は、樹脂シート１４と同じく、柔軟性を有することが望ましい。これにより、光照射装置１Ａａが可撓性を有することができ、平坦ではない患部に沿うように光を照射することが可能となる。
【００８８】
又、蛍光体シート１５は、複数重ねるように設けられても良い。これにより、光照射装置１Ａａの発光スペクトルを変化させることが可能となる。それゆえ、治療に最適な光照射装置１Ａａの発光スペクトルを選択、且つ、カスタマイズすることが可能となる。
【００８９】
又、蛍光体シート１５上に、任意の枚数の樹脂シート１４が重なるように設けられても良い。これにより、ＬＥＤチップ５が発する光の面内均一性を高めることができる。
【００９０】
樹脂シート１４は、絶縁性と共に、断熱性を有することが望ましい。それにより、患部に対し、光照射装置１Ａの発する熱を遮断することができ、治療における快適性を良好に維持することができる。
【００９１】
［変形例２］
図７を参照して実施形態２の変形例２を説明する。図７は、当該変形例２に係る光照射装置１Ａｂの構成を示す断面図である。
【００９２】
図７に示すように、変形例２に係る光照射装置１Ａｂは、保護樹脂１０の表面の位置が壁部７の上端とほぼ同じ位置あることのみが上述の光照射装置１Ａａと異なる。又、図示はしないが、保護樹脂１０の表面の位置が壁部７の上端よりも高くても良い。
【００９３】
上記の構成では、保護樹脂１０の表面の位置が壁部７の上端以上であっても、蛍光体シート１５の位置合わせに、壁部７を使用することができる。
【００９４】
尚、光照射装置１Ａｂにおいて、蛍光体シート１５に代えて樹脂シート１４を設けても良いし、樹脂シート１４を任意の枚数重ねることも可能である。これにより、ＬＥＤチップ５が発する光の面内均一性を高めることができる。
【００９５】
尚、上述した変形例１及び２は、後述する実施形態３〜５にも適用が可能である。
【００９６】
〔実施形態３〕
本発明の実施形態３について、図８に基づいて説明すれば、以下の通りである。尚、説明の便宜上、実施形態１及び２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。又、本実施形態では、実施形態１及び２との相違点について説明する。図８は、本実施形態に係る光照射装置１Ｂの表面の構成を示す平面図である。
【００９７】
図８に示すように、光照射装置１Ｂは、実施形態１の光照射装置１と同じく、フレキシブル基板２、複数の実装電極４、複数のＬＥＤチップ５、複数のボンディングワイヤ６、一対の裏側電極８ａ及び８ｂ、外部接続部９、保護樹脂１０、接続部シール１１、及び反射材１３を備えている。又、光照射装置１Ｂは壁部７ａを備えている。
【００９８】
壁部７ａは、光照射装置１の壁部７と同じ材料及び形成方法によって形成されている。但し、壁部７ａは、壁部７と異なり、フレキシブル基板２の表面上だけではなく、実装電極４の一部に重なるように形成されている。具体的には、壁部７ａは、壁部７と同じく全てのＬＥＤチップ５を囲むように形成されるが、壁部７ａの全周にわたって内周側の一部が壁部７ａと近接する実装電極４の一部の表面上に形成されている。又、実装電極４の表面は金属材料で構成されている。
【００９９】
このような壁部７ａの構造により、壁部７ａが実装電極４及びフレキシブル基板２に強い接着力で固定される。その接着力は、フレキシブル基板２上にのみ形成される壁部７を有する、実施形態１の光照射装置１及び実施形態２の光照射装置１及び１Ａにおいて、壁部７がフレキシブル基板２に固定される接着力よりも強い。
【０１００】
実装電極４の表面粗さは、実装電極４と壁部７ａとの接着力を考える上で重要である。実装電極４の表面粗さを適宜調整することによって、壁部７ａと実装電極４との接着力を高めることも可能である。実装電極４の表面が金属材料で構成されているため、サンドペーパー等による研磨によって、表面粗さを調整することが可能である。
【０１０１】
又、壁部７ａのサイズは壁部７のサイズよりも小さい。これにより、光照射装置１Ｂの大きさを、上述の光照射装置１及び１Ａの大きさよりも小さくすることが可能である。そゆえ、コストの面で有利である。
【０１０２】
〔実施形態４〕
本発明の実施形態４について、図９〜図１１に基づいて説明すれば、以下の通りである。尚、説明の便宜上、実施形態１〜３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。又、本実施形態では、実施形態１との相違点について説明する。図９は、本実施形態に係る光照射装置１Ｃの表面の構成を示す平面図である。図１０は、光照射装置１Ｃの裏面の構成を示す平面図である。図１１は、図９のＢ−Ｂ線矢視断面図である。
【０１０３】
図９〜図１１に示すように、光照射装置１Ｃは、実施形態１の光照射装置１と同じく、フレキシブル基板２、複数のＬＥＤチップ５、壁部７、一対の裏側電極８ａ及び８ｂ、外部接続部９、保護樹脂１０、接続部シール１１、及び反射材１３を備えている。又、光照射装置１Ｃは、導電材料１６、第１実装電極１７ａ、第２実装電極１７ｂ及び第３実装電極１７ｃを備えている。
【０１０４】
本実施形態におけるＬＥＤチップ５は、１ｃｍ角程度のサイズを有しており、下面にアノード電極及びカソード電極を有している。ＬＥＤチップ５は、フリップチップ実装によって第１実装電極１７ａ、第２実装電極１７ｂ及び第３実装電極１７ｃの上に実装されている。第１実装電極１７ａ、第２実装電極１７ｂ及び第３実装電極１７ｃは、フレキシブル基板２の表面上に形成されている。第１実装電極１７ａ及び第２実装電極１７ｂは、長方形を成しており、長辺がＸ方向に沿うように配置されている。一方、第３実装電極１７ｃは、長方形の中間部分が括れた形状に形成されており、括れが形成された辺がＹ方向に沿うように配置されている。
【０１０５】
第１実装電極１７ａは、裏側電極８ａと対向する位置に配置されている。第２実装電極１７ｂは、裏側電極８ｂと対向する位置に配置されている。第１実装電極１７ａ及び第２実装電極１７ｂは、裏側電極８ａ及び８ｂに対向する位置に、それぞれＸ方向に並ぶＬＥＤチップ５と同数設けられている。又、第１実装電極１７ａ、第２実装電極１７ｂ及び第３実装電極１７ｃは、それぞれＸ方向に隣り合うもの同士が所定の間隔をおいて配置されている。
【０１０６】
第３実装電極１７ｃは、Ｙ方向の各列において、Ｙ方向に対向する第１実装電極１７ａ及び第２実装電極１７ｂの間に、Ｙ方向に並ぶＬＥＤチップ５より１つ少ない数設けられている。Ｙ方向に隣り合う第１実装電極１７ａ及び第３実装電極１７ｃ、Ｙ方向に隣り合う第２実装電極１７ｂ及び第３実装電極１７ｃ、並びにＹ方向に隣り合う第３実装電極１７ｃ同士は、所定の間隔をおいて配置されている。
【０１０７】
図９及び図１１に示すように、Ｙ方向に隣り合う第１実装電極１７ａと第３実装電極１７ｃとの上、Ｙ方向に隣り合う第２実装電極１７ｂと第３実装電極１７ｃとの上、Ｙ方向に隣り合う第３実装電極１７ｃ同士の上には、それぞれＬＥＤチップ５が導電材料１６を介して実装されている。
【０１０８】
Ｙ方向に隣り合う第１実装電極１７ａと第３実装電極１７ｃとの上に実装されるＬＥＤチップ５は、そのアノード電極が第１実装電極１７ａに接続され、そのカソード電極が第３実装電極１７ｃに接続されている。Ｙ方向に隣り合う第２実装電極１７ｂと第３実装電極１７ｃとの上に実装されるＬＥＤチップ５は、そのカソード電極が第２実装電極１７ｂに接続され、そのアノード電極が第３実装電極１７ｃに接続されている。Ｙ方向に隣り合う第３実装電極１７ｃ同士の上に実装されるＬＥＤチップ５は、そのアノード電極が第１実装電極１７ａ側に配置された第３実装電極１７ｃに接続され、そのカソード電極が第２実装電極１７ｂ側に配置された第３実装電極１７ｃに接続されている。
【０１０９】
以上のようなＬＥＤチップ５の実装構造により、Ｙ方向に並ぶＬＥＤチップ５は、図９に示すように、第１実装電極１７ａ、第２実装電極１７ｂ及び第３実装電極１７ｃを介して直列に接続されている。又、図１０に示すように、Ｙ方向に列を成すＬＥＤチップ５の直列回路は、裏側電極８ａ及び８ｂによって並列に接続されている。
【０１１０】
上記のように構成される光照射装置１Ｃでは、第１実装電極１７ａ、第２実装電極１７ｂ及び第３実装電極１７ｃが、ＬＥＤチップ５を直列に接続する配線としての機能を兼ね備えている。これにより、実施形態１の光照射装置１が備えるボンディングワイヤ６を備える必要が無いので、ボンディングワイヤ６による可動範囲の制限を受けることが無い。したがって、光照射装置１Ｃの可撓性を高めることができる。
【０１１１】
Ｘ方向にそれぞれ隣り合う、第１実装電極１７ａ、第２実装電極１７ｂ及び第３実装電極１７ｃは、互いに間隔をおいて配置されている。Ｙ方向に隣り合う第１実装電極１７ａ及び第３実装電極１７ｃは間隔をおいて配置されている。又、Ｙ方向に隣り合う第２実装電極１７ｂ及び第３実装電極１７ｃは間隔をおいて配置されている。又、Ｙ方向に隣り合う第３実装電極１７ｃ同士は間隔をおいて配置されている。しかも、第３実装電極１７ｃは、その中間部分に括れ部を有することにより、この括れ部で可撓性を有する。このような構造により、ＬＥＤチップ５をフレキシブル基板２上に強固に実装することができるだけでなく、フレキシブル基板２のＸ方向及びＹ方向の可撓性を確保することができる。
【０１１２】
図１１に示すように、ＬＥＤチップ５は、導電材料１６を介して、第１実装電極１７ａ、第２実装電極１７ｂ及び第３実装電極１７ｃと電気的に接続されている。導電材料１６は、硬化後に、第１実装電極１７ａ、第２実装電極１７ｂ及び第３実装電極１７ｃに対して高い接着力を有し、且つ、柔軟性を有していることが望ましい。これにより、光照射装置１が可撓性を有することができ、平坦ではない患部に容易に沿うことが可能となる。
【０１１３】
尚、光照射装置１Ｃでは、実施形態１の光照射装置１と同じく壁部７を備えているが、壁部７に代えて、実施形態３の光照射装置１Ｂと同じく壁部７ａを備えていても良い。
【０１１４】
又、本実施形態の光照射装置１Ｃにも、実施形態１の変形例、実施形態２の変形例１又は実施形態２の変形例２の構成を適用することが可能である。
【０１１５】
〔実施形態５〕
本発明の実施形態５について、図１２に基づいて説明すれば、以下の通りである。尚、説明の便宜上、実施形態１〜４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。又、本実施形態では、実施形態１及び４との相違点について説明する。図１２は、本実施形態に係る光照射装置１Ｄの表面の構成を示す平面図である。
【０１１６】
図１２に示すように、光照射装置１Ｄは、実施形態１の光照射装置１と同じく、フレキシブル基板２、複数のＬＥＤチップ５、外部接続部９、保護樹脂１０、接続部シール１１（図示省略）及び反射材１３（図示省略）を備えている。又、光照射装置１Ｄは、光照射装置１Ｃと同じく、導電材料１６、第１実装電極１７ａ、第２実装電極１７ｂ及び第３実装電極１７ｃを備えている。更に、光照射装置１Ｄは、カソード側給電パターン１８ａ（給電配線）及びアノード側給電パターン１８ｂ（給電配線）を備えている。又、光照射装置１Ｄは、壁部７ｂを備えている。
【０１１７】
本実施形態におけるＬＥＤチップ５は、実施形態４におけるＬＥＤチップ５と同じく、１ｃｍ角程度のサイズを有しており、下面にアノード電極及びカソード電極を有している。
【０１１８】
カソード側給電パターン１８ａ及びアノード側給電パターン１８ｂは、フレキシブル基板２の表面上に形成されている。アノード側給電パターン１８ｂは、第１実装電極１７ａ、第２実装電極１７ｂ及び第３実装電極１７ｃの周囲の方形の領域における３つの角を囲む範囲に形成されている。一方、カソード側給電パターン１８ａは、上記方形の領域における残りの１つの角を囲む範囲に形成されている。アノード側給電パターン１８ｂは、Ｘ方向に伸びる部分で全ての第１実装電極１７ａと接続されている。カソード側給電パターン１８ａは、Ｘ方向にアノード側給電パターン１８ｂと平行に並ぶように伸びる部分を有しており、この部分で全ての第２実装電極１７ｂと接続されている。
【０１１９】
カソード側給電パターン１８ａ及びアノード側給電パターン１８ｂのそれぞれの一端部は、第２実装電極１７ｂに近い側で、間隔おいてＸ方向に向かい合っている。カソード側給電パターン１８ａの上記の一端部には、外部接続部９のカソード外部接続部９ａが接続されている。アノード側給電パターン１８ｂの上記の一端部には、外部接続部９のアノード外部接続部９ｂが接続されている。
【０１２０】
壁部７ｂは、光照射装置１の壁部７と同じ材料及び形成方法によって形成されている。但し、壁部７ｂは、壁部７と異なり、全ての第１実装電極１７ａ、第２実装電極１７ｂ及び第３実装電極１７ｃと、全てのＬＥＤチップ５とを囲むように、カソード側給電パターン１８ａ及びアノード側給電パターン１８ｂの上に形成されている。
【０１２１】
尚、壁部７ｂは、カソード側給電パターン１８ａ及びアノード側給電パターン１８ｂを囲むように、フレキシブル基板２の表面上に形成されていても良い。
【０１２２】
上記のように構成される光照射装置１Ｄでは、実施形態１の光照射装置１と比べて、外部接続部９が空間的に近い位置に設けられている。これにより、外部接続部９が電源に接続された状態では、光照射装置１Ｄと電源との位置が相対的に変位しても、カソード外部接続部９ａ及びアノード外部接続部９ｂに加わる力には大きな差がない。これにより、カソード外部接続部９ａ及びアノード外部接続部９ｂのいずれか一方を介して電源に引っ張られることによる余計な力が光照射装置１Ｄに加わることを防止できる。したがって、光照射装置１Ｄは、上記の余計な力による変形を回避することで、より容易に平坦ではない身体の部位に対して沿うことが可能となる。
【０１２３】
又、図１２のように、カソード側給電パターン１８ａ及びアノード側給電パターン１８ｂのＹ方向に向き合うそれぞれの他端部の間には、空隙１９が形成される。これにより、その空隙１９にツェナーダイオード等を実装することができる。それゆえ、逆電圧又は静電気が不意に発生したときに、ＬＥＤチップ５を防護することが可能となる。
【０１２４】
更に、光照射装置１Ｄにおいては、光照射装置１と異なり、フレキシブル基板２の裏面に裏側電極８ａ及び８ｂのような電極を備える必要が無い。このため、フレキシブル基板２に接続穴１２を設ける必要も無い。したがって、コストの面でも有利である。
【０１２５】
尚、光照射装置１Ｄにおいては、フレキシブル基板２の裏面に、金属板が形成されていても良い。これにより、光照射装置１Ｄの機械的強度を増すことも可能である。この金属板は、適宜パターンが形成されることにより、平坦面ではない患部に沿った状態での導電材料１６（図１１参照）にかかる応力を低減することができる。又、各ＬＥＤチップ５の発熱に対して、フレキシブル基板２の裏面に、例えば冷却手段を設けたり、伝熱性を持つ可撓性材料、又は放熱性を持つ可撓性材料を貼ったりすることにより、冷却又は放熱が可能である。これに加え、フレキシブル基板２の裏面に、金属板が形成されていることにより、冷却又は放熱をさらに効率的に行うことが可能となる。
【０１２６】
上記金属板のフレキシブル基板２に占める面積の割合が小さい場合、金属板によるフレキシブル基板２の被覆面積が狭すぎるので、光照射装置１Ｄの発する熱を放射する効率が下がる。しかし、光照射装置１Ｄの軽量化という意味では有利である。これに対し、上記面積の割合が大きい場合、金属板によるフレキシブル基板２の被覆面積が広すぎるので、光照射装置１Ｄの重量が増え、軽量化という意味では不利である。しかし、光照射装置１Ｄの発する熱を放射する効率は向上する。
【０１２７】
フレキシブル基板２の裏面における金属板の被覆面積の、フレキシブル基板２の表面における第１実装電極１７ａ、第２実装電極１７ｂ及び第３実装電極１７ｃの被覆面積に対する割合には最適値がある。上記の割合は、導電材料１６に加わる応力の低減を目的とすれば、１であることが望ましいが、少し幅を持たせて０．５〜２の間であれば良い。
【０１２８】
［変形例］
図１３を参照して実施形態１の変形例を説明する。図１３は、当該変形例に係る光照射装置１Ｄａの構成を示す断面図である。
【０１２９】
光照射装置１Ｄａにおいて、フレキシブル基板２は略方形に形成されている。また、光照射装置１Ｄａにおいて、フレキシブル基板２のＹ方向に沿った辺の２つの側面には、それぞれ凹凸部２ａ（接合部）が形成されている。凹凸部２ａは、さらにフレキシブル基板２のＸ方向に沿った辺の１つまたは２つの側面に形成されていてもよい。
【０１３０】
凹凸部２ａは、Ｘ方向に突出する凸部と、Ｘ方向の逆方向に凹んだ凹部とが交互に並ぶように形成されている。また、フレキシブル基板２の一方の側面（図１３における右側）に形成された凹凸部２ａと他方の側面（図１３における左側）に形成された凹凸部２ａとは、Ｘ方向に対応する位置で、一方に凹部が配置され、他方に凸部が配置される。また、凸部は、凹部に嵌まる形状かつ大きさに形成されている。
【０１３１】
上記のようにフレキシブル基板２が凹凸部２ａを有することにより、複数の光照射装置１Ｄａを凹凸部２ａで接合することができる。これにより、様々なサイズ及び形状の光照射領域を得ることができる。
【０１３２】
光照射装置１Ｄａの光照射領域が、光照射装置１Ｄａの製造時に規定の大きさに形成されているため、治療対象となる患部の大きさよりも小さく、かつ患部の形状に合わないことがある。このような場合、複数の光照射装置１Ｄａを適宜接合すれば、患部の大きさ及び患部の形状に合わせた光照射領域を形成することができる。
【０１３３】
なお、図１３に示すように、カソード外部接続部９ａ及びアノード外部接続部９ｂが、第２実装電極１７ｂと同じ側にあれば、カソード側給電パターン１８ａ及びアノード側給電パターン１８ｂがフレキシブル基板２の側面に沿って形成される。カソード側給電パターン１８ａ及びアノード側給電パターン１８ｂは、凹凸部２ａが形成される領域を避けて設けられることが望ましい。
【０１３４】
カソード側給電パターン１８ａ及びアノード側給電パターン１８ｂは金属によって形成される。このため、当該金属が凹凸部２ａの形成領域に及んで設けられると、凹凸部２ａを形成するためにフレキシブル基板２の側面を加工するときに、金属も併せて加工されることによってバリなどの不要な突起物が生じる。このような突起物が生じた場合、光照射装置１Ｄａを凹凸部２ａで接合することに支障を来す。このような不都合は、カソード外部接続部９ａ及びアノード外部接続部９ｂが第１実装電極１７ａと同じ側にある場合でも生じる。
【０１３５】
なお、光照射装置１Ｄａにおいて、カソード側給電パターン１８ａ及びアノード側給電パターン１８ｂの代わりに、図９及び図１０に示すように、フレキシブル基板２の裏面に裏側電極８ａ及び８ｂを設けてもよい。このような構成では、裏側電極８ａ及び８ｂだけでなく、第１実装電極１７ａ及び第２実装電極１７ｂも、凹凸部２ａの形成領域を避けて設けられることが望ましい。これは、カソード側給電パターン１８ａ及びアノード側給電パターン１８ｂが凹凸部２ａの形成領域を避けて設けられることが望ましい理由と同じ理由による。
【０１３６】
また、複数の光照射装置１Ｄａ同士を接合するために、本変形例では、凹凸部２ａを設けている。しかしながら、凹凸部２ａ以外の接合構造によっても、複数の光照射装置１Ｄａ同士を接合してもよい。例えば、フレキシブル基板２のＹ方向に沿った２辺の一方の側面には、複数の鉤が間隔をおいて設けられ、上記辺の他方の側面には、各鉤が係止できる複数の穴が設けられていてもよい。
【０１３７】
〔まとめ〕
本発明の態様１に係る光治療器は、フレキシブル基板２と、前記フレキシブル基板２上にマトリクス状に配置された複数の発光素子（ＬＥＤチップ５）と、複数の発光素子の周囲を囲む柔軟性を有する壁部７，７ａ又は７ｂと、前記複数の発光素子から出射された出射光を透過する透光性を有すると共に、柔軟性を有し、前記壁部７，７ａ又は７ｂの内側に前記複数の発光素子を覆うように形成された保護樹脂１０と、を備え、前記出射光を前記壁部７，７ａ又は７ｂに囲まれた領域から放射する。
【０１３８】
上記の構成によれば、保護樹脂１０が複数の発光素子の出射光によって生じた熱を吸収することにより、患部に照射される光の熱を低減することができる。したがって、光照射装置は、複雑な冷却構造を備える必要がなく、フレキシブル基板２の可撓性を損なうことがない。よって、平坦でない患部に沿うように均一に光を照射することができる。
【０１３９】
本発明の態様２に係る光治療器は、上記態様１において、第１方向において隣り合う前記発光素子間の平均距離は、前記第１方向において前記壁部７，７ａ又は７ｂに最も近い前記発光素子と前記壁部７，７ａ又は７ｂとの間の平均距離の０．５〜４倍の範囲内であり、且つ、前記第１方向に直交する第２方向において隣り合う前記発光素子間の平均距離は、前記第２方向において前記壁部７，７ａ又は７ｂに最も近い前記発光素子と前記壁部７，７ａ又は７ｂとの間の平均距離の０．５〜４倍の範囲内であっても良い。
【０１４０】
上記の構成によれば、光の強度の面内均一性を向上させることができる。
【０１４１】
本発明の態様３に係る光治療器は、上記態様１又は２において、前記壁部７，７ａ又は７ｂは前記出射光を反射させる光反射性を有していても良い。
【０１４２】
上記の構成によれば、発光素子からの出射光を壁部７，７ａ又は７ｂにより反射させ、保護樹脂１０を通して光を取り出すことが可能となる。又、壁部７，７ａ又は７ｂに囲まれた領域以外への光照射を実質的に防ぐことが可能となる。
【０１４３】
本発明の態様４に係る光治療器は、上記態様１から３のいずれかにおいて、前記フレキシブル基板２上に形成され、光を反射する反射材１３を更に備えていても良い。
【０１４４】
上記の構成によれば、光治療器から放射された光は、患部に反射されて光治療器に戻ってきても、反射材１３によって反射されることで患部側に反射される。これにより、光のロスを最小限に抑制することができる。
【０１４５】
本発明の態様５に係る光治療器は、上記態様１から４のいずれかにおいて、前記保護樹脂１０上に設けられ、前記出射光の波長を異なる波長に変換する波長変換材を含有する樹脂製の波長変換シート（蛍光体シート１５）を更に備えていても良い。
【０１４６】
上記の構成によれば、光治療に所望の波長を有する光を患部に照射することができる。
【０１４７】
本発明の態様６に係る光治療器は、上記態様５において、前記波長変換シートは、複数重ねるように設けられていても良い。
【０１４８】
上記の構成によれば、光治療器の発光スペクトルを変化させることが可能となる。これにより、治療に最適な発光スペクトルを選択、且つ、カスタマイズすることが可能となる。
【０１４９】
本発明の態様７に係る光治療器は、上記態様１から６のいずれかにおいて、前記フレキシブル基板２上における前記複数の発光素子の周囲に形成され、前記複数の発光素子に電力を供給する給電配線（カソード側給電パターン１８ａ及びアノード側給電パターン１８ｂ）を更に備えていても良い。
【０１５０】
上記の構成によれば、フレキシブル基板２における発光素子が設けられた面と反対側の面に給電のための電極を備える必要が無い。したがって、コストの面で有利である。
【０１５１】
本発明の態様８に係る光治療器は、上記態様１から７のいずれかにおいて、前記フレキシブル基板２が略方形に形成されており、前記フレキシブル基板２が、少なくとも２つの辺に沿った側面に、複数のフレキシブル基板２を接合するための接合部（凹凸部２ａ）を有していても良い。
【０１５２】
上記の構成によれば、複数のフレキシブル基板を接合部で接合することで、患部の大きさ及び形状に合わせた光照射領域を得ることができる。
【０１５３】
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。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。
【符号の説明】
【０１５４】
１，１ａ，１Ａ〜１Ｄ，１Ａａ，１Ａｂ    光照射装置（光治療器）
２    フレキシブル基板
２ａ  凹凸部（接合部）
５    ＬＥＤチップ（発光素子）
７，７ａ，７ｂ    壁部
１０  保護樹脂
１３  反射材
１５  蛍光体シート（波長変換シート）
１６  導電材料
１８ａ  カソード側給電パターン（給電配線）
１８ｂ  アノード側給電パターン（給電配線）
【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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【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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【手続補正書】
【提出日】平成30年6月7日(2018.6.7)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
フレキシブル基板と、
前記フレキシブル基板上にマトリクス状に配置された複数の発光素子と、
複数の発光素子の周囲を囲む柔軟性を有する壁部と、
前記複数の発光素子から出射された出射光を透過する透光性を有すると共に、柔軟性を有し、前記壁部の内側に前記複数の発光素子を覆うように形成された保護樹脂と、を備え、
前記出射光を前記壁部に囲まれた領域から放射することを特徴とする光治療器。
【請求項２】
第１方向において隣り合う前記発光素子間の平均距離は、前記第１方向において前記壁部に最も近い前記発光素子と前記壁部との間の平均距離の０．５〜４倍の範囲内であり、且つ、前記第１方向に直交する第２方向において隣り合う前記発光素子間の平均距離は、前記第２方向において前記壁部に最も近い前記発光素子と前記壁部との間の平均距離の０．５〜４倍の範囲内であることを特徴とする請求項１に記載の光治療器。
【請求項３】
前記壁部は前記出射光を反射させる光反射性を有することを特徴とする請求項１又は２に記載の光治療器。
【請求項４】
前記フレキシブル基板上に形成され、光を反射する反射材を更に備えていることを特徴とする請求項１又は２に記載の光治療器。
【請求項５】
前記保護樹脂上に設けられ、前記出射光の波長を異なる波長に変換する波長変換材を含有する樹脂製の波長変換シートを更に備えていることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の光治療器。
【請求項６】
前記波長変換シートは、複数重ねるように設けられていることを特徴とする請求項５に記載の光治療器。
【請求項７】
前記フレキシブル基板上における前記複数の発光素子の周囲に形成され、前記複数の発光素子に電力を供給する給電配線を更に備えていることを特徴とする請求項１から６のいずれか１項に記載の光治療器。
【請求項８】
前記フレキシブル基板は略方形に形成されており、
前記フレキシブル基板は、少なくとも２つの辺に沿った側面に、複数のフレキシブル基板を接合するための接合部を有することを特徴とする請求項１から７のいずれか１項に記載の光治療器。
【請求項９】
フレキシブル基板と、
前記フレキシブル基板上にマトリクス状に配置された複数の発光素子と、
複数の発光素子の周囲を囲む柔軟性を有する壁部と、
前記複数の発光素子から出射された出射光を透過する透光性を有すると共に、柔軟性を有し、前記壁部の内側に前記複数の発光素子を覆うように形成された保護樹脂と、
前記発光素子に電力を供給する給電配線と、を備え、
前記発光素子は、出射光を前記壁部に囲まれた領域から放射し、
前記給電配線は、前記フレキシブル基板上に形成されると共に、アノード側給電配線及びカソード側給電配線を含み、
前記アノード側給電配線は、前記発光素子の周囲の方形の領域における３つの角を囲む範囲に形成されており、
前記カソード側給電配線は、前記方形の領域における残りの１つの角を囲む範囲に形成されていることを特徴とする光治療器。
【請求項１０】
前記壁部と接着する、前記フレキシブル基板の一部の表面粗さは、前記フレキシブル基板の前記一部以外の表面粗さと異なることを特徴とする請求項１から９のいずれか１項に記載の光治療器。
【請求項１１】
前記保護樹脂上に、透光性及び生体適合性を有する樹脂シートを備えることを特徴とする請求項１から１０のいずれか１項に記載の光治療器。
【請求項１２】
前記樹脂シートは、絶縁性と共に、断熱性を有することを特徴とする請求項１１に記載の光治療器。
【請求項１３】
前記壁部は、前記壁部の全周にわたって内周側の一部が実装電極のうち前記壁部と近接する該実装電極の一部の表面上に形成されていることを特徴とする請求項１から１２のいずれか１項に記載の光治療器。
【請求項１４】
前記発光素子は、フリップチップ実装によって、前記実装電極に実装されていることを特徴とする請求項１３に記載の光治療器。
【請求項１５】
前記給電配線は、カソ―ド側給電配線及びアノード側給電配線を含み、
前記カソード側給電配線の一端部には、カソード外部接続部が接続され、
前記アノード側給電配線の一端部には、アノード外部接続部が接続され、
前記カソード外部接続部と前記アノード外部接続部が空間的に近い位置に設けられていることを特徴とする請求項９に記載の光治療器。
【請求項１６】
前記カソード側給電配線及びアノード側給電配線の向き合う、前記カソード外部接続部及び前記アノード外部接続部とは異なる他端部の間に、空隙が形成されていることを特徴とする請求項１５に記載の光治療器。
【請求項１７】
前記フレキシブル基板の裏面に、金属板が形成されていることを特徴とする請求項１から１６のいずれか１項に記載の光治療器。
【請求項１８】
前記金属板の被覆面積の、前記フレキシブル基板の表面における実装電極の被覆面積に対する割合が、０．５〜２の間であることを特徴とする請求項１７に記載の光治療器。
【請求項１９】
前記割合が、１であることを特徴とする請求項１８に記載の光治療器。
【請求項２０】
前記フレキシブル基板の裏面に冷却手段が設けられていることを特徴とする請求項１から１９のいずれか１項に記載の光治療器。
【請求項２１】
前記裏面に伝熱性を持つ可撓性材料が貼られていることを特徴とする請求項１７から２０のいずれか１項に記載の光治療器。
【請求項２２】
前記裏面に放熱性を持つ可撓性材料が貼られていることを特徴とする請求項１７から２１のいずれか１項に記載の光治療器。
【国際調査報告】
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