JP2007209710A

JP2007209710A - 美容処理装置

Info

Publication number: JP2007209710A
Application number: JP2006058606A
Authority: JP
Inventors: Toshio Oshiro; 俊夫大城
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2006-02-07
Filing date: 2006-02-07
Publication date: 2007-08-23

Abstract

【課題】ＬＥＤ光を皮膚に照射することにより細胞の若返りを図る美肌回復処理装置に関し、被験者の身体形状に対応して効果的な光照射が可能な面状光照射装置を提供する。
【解決手段】二次元にＬＥＤ（３２）を配したＬＥＤパネル（１１、１２、１３、１４、１５）を、中央、左、右と３枚横に整列して面状光照射ユニットを形成し、これを縦に二段重ねる。上下段で独立して、左右のＬＥＤパネルの展開角度（Ａ，Ｂ）を設定できる。従って、被験者１００の顔面部から上胸部にかけての、横方向、縦方向の複雑な身体形状に対応して、ほぼ垂直方向に光を照射できる。
【選択図】図１

Description

本発明は、被験者の皮膚に面状発光ダイオードマトリックスからの光を照射し、皮膚を活性化させて美肌回復処理を施し、或いは創傷等の回復治療を施すための、面状光照射装置に関する。また被験者の顔面部を中心に、全身のどの部位にも対応できる被照射面の形状が異なる広い部位に的確に光照射する装置に関する。更には被験者の精神的・肉体的な負担を軽減してかつ利便性と性能を高めた面状光照射装置に関する。

人体が光を浴びると、酵素やホルモンが特定の波長の光に反応して刺激を受け、体内にダイナミックな反応を引き起こして生物学的な機能を変えることができることは知られており（例えば非特許文献１参照）、医療分野にも積極的に応用されている。また本発明者はレーザー治療において、この光生物学的活性化反応を応用した治療を開発し、低反応レベルレーザー治療（ＬｏｗｒｅａｃｔｉｖｅｌｅｖｅｌＬａｓｅｒＴｈｅｒａｐｙ：ＬＬＬＴ）と命名した。これは現在では国際的な慣用語となっている（例えば非特許文献２参照）。当該低反応レベルレーザー治療を美容目的に応用すれば、その部位の血液循環および皮膚の代謝を向上させ得る。そのためその部位は活性化され、例えばアザ、シミやソバカスなどの色素細胞が分解し、正常な色の皮膚が蘇る美肌効果を得ることができる。そのためにレーザー光を応用した装置として、既に特許文献１や特許文献２が提供されている。
ジェイコブ・リバーマン著、飯村大助訳「光の医学」日本教文社、平成１２年５月２５日、ｐ．８大城俊夫著「大城医博のレーザー美容」日東書院、２００１年７月１０日、ｐ．６８−７７特開２００３−１７５１１６号（全文）特開２００４−１４１３２７号（全文）

しかしこのレーザー治療は強い熱反応を伴うため、照射された部位に痛みや熱を発生する恐れがある。またレーザー光の特徴である単色性や指向性から、万一被験者の眼に照射されれば失明に繋がりかねない。そのため当該レーザー治療は、医師などの専門家によって行われねばならない。特に美肌効果を得るために顔面全体に照射する場合は、必然的にレーザー光が眼に入る危険性が高いものである。更にレーザー光の照射面積はスポット的なものであるため、広範囲な部位へ照射せねばならない美肌回復処置においては、長い治療時間を必要とする。従ってこれらの課題のために、当該技術の利用は限定されたものとなっている。

そのため、光による美肌回復効果を得つつ、より簡便で安全な装置として、多数の発光ダイオード（以下ＬＥＤと記す）で構成された面状ＬＥＤ装置が考案されている。これはＬＥＤからの光が皮膚のコラーゲンなどを作り出す細胞を活性化し、小ジワを取り、肌にハリを持たせ、老化を防止する効果をもつことが期待できるからである。これを実現する装置が発明されたが、例えば特許文献３の装置は面状ＬＥＤでの発熱を冷却するために照射面全域への通水を必要としており、装置が大掛かりになるだけでなく水の利用が不可能な治療室では使用できなかった。また適切な通水流量の管理が必要であった。これを改善するものとして例えば特許文献４に挙げられた、ファンによる空気冷却法が発明されているが、これは照射体の背面に冷却の強制ファンを装備させるものである。そのため長時間の治療を受ける被験者にとってファンの音は煩わしいだけでなく、このファンにより顔の前面が塞がれることによる閉塞感があった。
ＵＳ第５７２８０９０号（第１ページ）特開２００２−０６５８７５（第４ページ）

この冷却に係る課題を解消するものとして、特許文献５でＬＥＤの照射面及びその裏面に通気孔を設け、自然対流空気によりＬＥＤからの熱を除去する装置が提案されている。しかしこの面状照射装置は鬱病を対象としたものであるため被照射部位は限定されたものであった。更に比較的広い範囲の皮膚に照射しなければならない場合の冷却に関する装置設計事項は何ら示唆されておらず、十分な冷却効果は期待し難いものであった。更に当該装置は、単に横方向に展開可能な複数の平面状照射パネルから構成されてはいるが、身長方向にも複雑な表面形状を有する人体への配慮はなされていないものであった。何故なら、顔面と同様に外気光に曝されて皮膚の老化が進み易い（即ち同様な美肌回復処理が望まれる）上胸部を顔面と同時に均一に光照射することが難しいものであった。
特開２００５−１８５８２３（図５参照）

そのため本発明者はこれを改善するものとして、既に特許文献６の「複数個のＬＥＤを列状に配したＬＥＤアレイを、それとは垂直の方向に、ＬＥＤアレイの間に間隙を設けて複数列配置して、被験者に向けて光を照射するＬＥＤマトリックスを形成させ、前記間隙の面積は全照射面積に対して５〜３５％を占めることを特徴として構成される面状光照射装置」を提案し、充分な冷却効果と美肌回復効果を得ることができた。更にこの装置は光照射面が半円搭状に形成され、かつＬＥＤアレイは縦方向上下３段階で異なった長さとなっており、顔の上部、顔の下部と首、および上胸前部の３段に均一な光照射が可能なようになしている。しかし一方そのために専用の形状をしたＬＥＤアレイを必要とする等、装置価格が高いものになっている。本発明は特許文献６に見られる各種の利点を保持しながら、安価な光照射装置を提供しようとするものである。
特願２００５−３５１１８６（図１，２を参照）

（請求項１の手段）上記課題を解決するため、本発明に関わる面状光照射装置は、少なくとも一段の面状光照射ユニットから構成された面状光照射装置であって、前記面状光照射ユニットはＬＥＤパネルを被験者を横断する方向（横方向）に複数枚配列して構成され、前記ＬＥＤパネルは複数個の発光ダイオードをほぼ平面状に二次元に配置されてなり、更に隣接するＬＥＤパネルは各ＬＥＤパネルの光照射面が被験者の皮膚面にほぼ正対するようにその接合線を回転軸として展開角度を調節可能に回転でき、前記展開角度は被験者の身長方向（縦方向）に前記面状光照射ユニット単位で独立して設定できることを特徴として構成される。

（請求項２の手段）また、本発明に関わる面状光照射装置は、展開角度が施術に先立って設定可能であり、施術中は容易に移動しないように固定される複数位置の展開角度を有することを特徴として構成される。

（請求項３の手段）また、本発明に関わる面状光照射装置は、中央・右・左の３枚のＬＥＤパネルを横に展開した面状光照射ユニットが上下２段で構成され、上下段の前記中央ＬＥＤパネルは相互に接続され、右・左のＬＥＤパネルは各段で異なった展開角度になすことが可能なように構成されることを特徴として構成される。

（請求項４の手段）また、本発明に関わる面状光照射装置は、上下段の中央ＬＥＤパネルが一体的に形成されていること特徴として構成される。

（請求項５の手段）また、本発明に関わる面状光照射装置は、一段の面状光照射ユニットで構成され、更に非光照射面に該面状光照射装置を把持する把持手段を設け、前記把持手段を移動させることにより前記面状光照射装置を被験者の縦方向に走行可能となし、また走行位置における被験者の体形に対応して前記展開角度を自動可変となし、かつ走行位置に対応した前記展開角度を施術に先立って設定可能になす制御装置を有することを特徴として構成される。

（請求項６の手段）また、本発明に関わる面状光照射装置は、少なくとも一部のＬＥＤが、４００から３，０００ｎｍの発光波長を有することを特徴として構成される。

（請求項７の手段）また、本発明に関わる面状光照射装置は、発光波長が異なる２種類以上のＬＥＤで構成されることを特徴とする。

（請求項８の手段）また、本発明に関わる面状光照射装置は、ＬＥＤパネルに、ＬＥＤパネルを前後に貫通する通気孔を有することを特徴として構成される。

（請求項９の手段）また、本発明に関わる面状光照射装置は、前記ＬＥＤの光照射面に、偏光手段を設置したことを特徴として構成される。

本発明によれば、次のような優れた効果を発揮できる。
１．本発明の請求項１の発明によれば、当該面状光照射装置は横方向に整列した複数枚のＬＥＤパネルからなるため、被験者の横方向の皮膚面形状に合致させて、被験者の側面も含めて皮膚面に正対するように展開できる。かつ被験者の縦方向の体形変化にも対応して、上下段で別個の展開角度を設定できる。従って複雑な形状をした被験者の横・縦の被照射皮膚面に、ＬＥＤパネルからの美肌回復処置に必要な光エネルギーが、均一に照射される。
２．本発明の請求項２の発明によれば、前記展開角度は施術に先立って自由に設定でき、かつ振動や被験者の接触程度では容易に動くことは無く、施術が開始されれば施術者が意図した通りに確実に被験者に光を照射ができる。従って施術中に施術者の手間を必要とすることはない。

３．本発明の請求項３の発明によれば、当該面状光照射装置は横に整列した３枚のＬＥＤパネルからなる面状光照射ユニットが上下２段で構成され、各段の面状光照射ユニットは自由に展開角度を設定できる。例えば顔部から上胸部は同様な美容回復処置が望まれるが、本発明では顔、首と上胸部の形状に合わせて、上下段各々で左右のＬＥＤパネルの展開角度を別個に設定出来るため、同時にかつ均一に皮膚面に光照射できる。またＬＥＤパネルの寸法を規格化できかつ装置を容易に組立てることができるため、安価に装置を製作することができる。
４．本発明の請求項４の発明によれば、被験者の正面に正対する上下段の中央ＬＥＤパネルは一体構造であるため、面状光照射装置として強固な構造になし得る。またこの中央ＬＥＤパネルに把持手段を取り付ければ、被験者に対する相対位置の変更が容易となる。
５．本発明の請求項５の発明によれば、面状光照射装置は１段の面状光照射ユニットで構成され、かつそれを把持する把持手段が被験者の身長方向に走行可能であるため、照射する部位に対応して展開角度を走行中に自動的に変更しながら、頭部から足先まで照射可能である。かつ施術者は照射するべき部位と、その部位における展開角度を施術に先立って設定できるため、全身照射が可能ながら照射部本体は小型であり、かつ一旦施術が開始されれば、施術者の手を煩わすことがない。

６．本発明の請求項６の発明によれば、４００〜３，０００ｎｍの美肌回復に効果的な光が照射される。特に６４０ｎｍ近辺の暖色系の光は皮膚内へ浸透し易いため、真皮細胞にまで到達して細胞を活性化し易い。これによりコラーゲンの生成を促進するため、優れた美肌効果が得られる。
７．本発明の請求項７の発明によれば、異なる発光波長のＬＥＤで本発明の装置を構成できる。これにより異なる波長の光を同時にあるいは選択的に被験者に照射できるため、各々の光が有する固有の美容効果を相乗的に得ることが出来る。また照射される体の部位の症状に応じた最適な波長の光を照射できるため、各部位が必要とする施術を効率よく実施することができる。
８．本発明の請求項８の発明によれば、ＬＥＤの出力を安定化させてかつ被験者に光熱による不快感を与えないための冷却は、面状光照射装置上下・左右の開口部と、ＬＥＤパネル内に配置された貫通孔との間を流れる空気の自然対流で行われる。従って特別な冷却水手段を必要としない。また十数分から数十分の処置時間の間、被験者は顔面間近に設置された冷却ファンの騒音に悩まされることはないし、貫通孔から前部を透視できるので閉塞感もない。
９．本発明の請求項９の発明によれば、ＬＥＤからの照射光を偏光させることによりコヒーレントなレーザー光に近い光を得ることができ、光が細胞膜を透過してより細胞に生物学的作用を及ぼすことが可能になる。

本発明の第一の実施形態について図面に沿って説明する。図１は本実施形態における面状光照射装置１をほぼ正面から見た概観図、図２は被験者１００との関係を示した上面図、図３は１枚のＬＥＤパネルの正面図である。図１において面状光照射装置１は、中央ＬＥＤパネル１１、左上段ＬＥＤパネル１２、右上段ＬＥＤパネル１３、左下段ＬＥＤパネル１４、右下段ＬＥＤパネル１５の５枚のパネルで構成される。中央ＬＥＤパネル１１は当該面状光照射装置としての骨格を形成させるため、上下段を一体とした１枚のパネルとしている。パネル１２と１４は、回転軸１７を介して中央パネル１１に結合され、パネル１３と１５は、回転軸１８を介して中央パネル１１に結合されている。図において手前側が光照射面であり、ここにＬＥＤ３２が縦横二次元に配置されている。

更に図２を参照して、パネル１２、１３、１４、１５は、中央パネル１１に対して、回転軸１７、１８を軸として、左右に広げられる（展開できる）構造としている。但し、人体形状は左右対称であることから、図２においてパネル１２と１３の展開角度ＡとＡ′はほぼ同一となり、パネル１４と１５の展開角度ＢとＢ′はほぼ同一となる。更にパネル１１は被験者１００の顔部から上胸部の正面に正対しているが、パネル１２及び１３は被験者の顔部１０１の側面にほぼ正対させ、またパネル１４及び１５は上腕部１０２にほぼ正対させるため、図における展開角度としては、Ａ＞Ｂとなる。この構成によりＬＥＤからの光線がほぼ垂直方向に被験者に照射される。

一つの実施例としては、パネル１１は、横２０ｃｍ、縦５０ｃｍである。また４枚の側面パネル１２〜１５はいずれも同じ寸法であり、横１５ｃｍ、縦２５ｃｍである。これにより例えば顔部では両耳部から顔正面部が覆われる。なおこれらの寸法は美容回復処置を目的に、標準的な大人の体形に合わせて均一照射が可能なようになしたものであり、この寸法に限定されるものではない。またパネル１１も左右のパネルと同様な縦寸法に２分割されて縦方向の接合面で結合されてもよく、更にこの場合は全ての６枚のパネルを同一寸法（例えば横１６ｃｍ、縦２５ｃｍ）としてもよい。しかし図２において、パネル１１は構造体としての基本的な骨格をなしており、面状光照射装置１を把持しその重量を支える把持手段２１を後面に有しているため、機械的に一体化することが望ましい。また面状光照射装置１はポール２２の身長方向（図２においては紙面の前後方向）の移動により、被験者１００の照射部位を変更できる。

図３は例えばパネル１２の概略図であるが、パネル１３〜１５も同じ構成を有する。更に縦横の寸法を除いて、パネル１１も同じ構成を有する。パネル１２には、アルミニウム板３１からなる枠内にＬＥＤマトリックスが収納されている。ＬＥＤ３２が横方向にはピッチ約６ｍｍで２４個配列され、縦方向にはピッチ１０ｍｍで２４列配列されている。従って二次元的に配列されたＬＥＤの合計は５７６個となる。前述の寸法のパネル１１においても同様なピッチで合計１５６８（３２×４９）個が配列される。面状光照射装置１全体では総計３８７２個のＬＥＤとなる。

本実施形態においては、搭載したＬＥＤの材質は汎用のＡｌＧａＩｎＰであり、全て中心波長が６４０ｎｍの赤色系とした。更にこのＬＥＤは高輝度で広指向特性を有する。広指向性としたのはＬＥＤが離散して配列されているため、隣り合うＬＥＤからの拡散光により、受光部位での照射強度の均一性が損なわれないようにするためである。本実施形態で採用したＬＥＤでは９５％の強度角度（垂直方向に対する照射強度が９５％以上を維持できる広がり角度）が片側１５度得られる。従ってパネル照射面と被験者受光面の間隔を４５ｍｍと想定すれば、９５％以上の照射強度が得られる照射幅は±１２．０ｍｍとなる（ｔａｎ（１５度）×４５＝１２．０）。これは前述した縦方向のＬＥＤ間のピッチ１０ｍｍより広いため、隣り合うＬＥＤの照射がお互いに重なりあい、均一な照射が得られることを意味する。照射面と受光面との平均的な間隔を約４５ｍｍとしたのは、特に最も美容回復処理を必要とする顔面を想定し、鼻の高さ２４ｍｍとし、被験者が少々動いても不用意に照射面に接触しないように配慮したためである。

左右のパネルを回転自在に、かつ複数の特定回転角度で固定可能に結合する回転軸廻りの構造は、周知の技術が採用できるが、一例を図４に示す。図４は中央パネル１１、右上段パネル１３の結合部の上端部（図１のＣ部）を拡大した図である。各々のパネル１１及び１３の背面板１１１及び１３１は、各々回転軸１８の円周上外周に鉤部１１２及び１３２を有する。鉤部１３２はラチェットギア１３３と一体となっており、ラチェットギア１３３は回転軸１８と同心でかつ回転軸１８の直径より若干大き目の開口部を有し、このラチェット開口部は回転軸１８に回転自由に挿入されている。従ってパネル１３は回転軸１８を軸として回転できる。一方鉤部１１２は鉤部１３２の直下にあって、回転軸に固定的に接合されている。またパネル背面板１１１には爪１１３を搭載した補助板１１４が接合されており、爪１１３は爪回転軸１１５を軸として回転可能になっており、更に爪１１３の先端部はスプリング１１６によりラチェットギアに常時接触するように牽引されている。更に中空の回転軸１８内に収納されたトーションバーにより、パネル１３は常に左回転方向の力を付与されており、そのためラチェットギア１３３の歯と爪１１３は常に密接に噛み合っている。従ってパネル１３を図においてＤ方向に回転すれば、１３Ａの位置に安定して展開できる。一方逆方向にはラチェットギア１３３と爪１１３が噛み合っているため逆転できず、展開角度は固定される。従って例えば、パネル１１と同じ直線状に並んだパネル１３Ｂの元位置に戻すためには、施術者が爪１１３をスプリング１１６の力に抗して引っ張ってやる必要がある。このラチェットギア１３３のギア歯ピッチを適正に選定すれば、好ましい展開角度を段階的に得られることは、同業者には容易に理解されよう。図においては一例として、０度、３０度、６０度で示しているが、２０度刻みでもよい。

第二の実施形態に関わるパネル１２′の構造を図５により説明する。パネル１２′は外枠４１の中に、１０ｍｍピッチの等間隔で２４列の横フレーム４２が走っている。１本の横フレームには、図３と同様にＬＥＤ３２が横方向に６ｍｍピッチで２４個配列されている。図３との差異は、各横フレーム間に隙間４３を設けていることである。図６は図５のＹ−Ｙ矢視図であり、１列の横フレーム４２の断面図を示す。最外層には冷却フィン（ヒートシンク）を兼ねた剛性のあるアルミニウム製の平面固定板５０があり、その内側には中間層としてフレキシブル基板５１がある。この基板５１の上に複数個のＬＥＤ３２が横方向に搭載されている。最内層には透明保護カバー５２を設け、被験者１００とＬＥＤ３２の無用な接触を防止している。

次に本発明に関わる間隙４３の効果について説明する。被験者が座位で照射を受ける場合、ＬＥＤ３２での発熱量の多くは最外層の固定板５０に吸引され、その外側を流れる自然上昇空気流により冷却される。残りの発熱量は被験者１００に向かって内側に放射される。そのため面状光照射装置１の内側（照射面側）にも上昇気流を発生し、装置１の下側から空気が流れ込みながら、被験者１００と装置１との間を上昇し頂部開放口から排気される。

しかしこのような本発明に関わる間隙（空気流通溝）４３を設けない装置を用いて施術した結果は、被験者１００の顔面部皮膚に充分な冷却効果をもたらさず、被験者の頬部の皮膚温度は平均体温に近いものとなって全身が発汗状態となり、不快感を訴えた。一方本発明に関わる間隙４３を設けると、この間隙から冷却空気流が装置１内側へ流れ込むため、被験者は発熱による不快感を訴えることが無かった。またＬＥＤも冷却されるため、照射光を安定化することができた。これにより冷却ファン等を用いた特別な構造にする必要も無く、安価な装置を提供できた。更に冷却ファンに由来する騒音は無く、また被験者はこの隙間から前を透視できるため、特別な不快感無しに十数分以上に亘る施術時間を過ごすことが可能になった。

以下第二の実施形態の装置に関して、間隙寸法及び使用条件の検討を行った。その結果まず間隙４３については、特許文献６の装置と同様に、ＬＥＤパネル全面積に占める間隙面積は５〜３５％が妥当であった。即ち頬部温度を体温以下に維持できる間隙を５％以上設ければ、十数分程度の照射時間では、光熱反応に伴う被験者の不快感は許容できるものであった。一方間隙を空け過ぎると照射密度が低下し、また均一性が得られなくなってくるため、冷却効果が飽和してくる間隙３５％程度が限度と思われた。

次に照射光量について検討した。光に対する皮膚の反応についても、「アーンツとシュルツ（いずれも１９世紀のドイツ人）の法則」が当てはまろう。この法則は「いかなる刺激も、非常に弱いものは生体に何ら反応をもたらさないが、刺激を段々強くすると生体の反応は活性化される。しかし閾値を越えた強い刺激は生体の反応を逆に抑制し、最終的には全ての生体反応を停止せしめる。」と言うものである。検討結果、単位面積当りの平均的な照射密度は４〜２０ｍＷ／ｃｍ^２が妥当であった。４ｍＷ／ｃｍ^２より低い照射光量では施術効果が認められなかった。また２０ｍＷ／ｃｍ^２を越える照射光量では、多くの被験者の肌に赤色化が認められ、また被験者は皮膚のほてりを訴えた。一方４〜２０ｍＷ／ｃｍ^２の照射密度では、週２〜３回の施療を４週間程実施した時点で、多くの被験者にとって、満足できる美肌効果が認められた。なお最適な照射密度は、この範囲でも被験者の肌の光敏感性によって差異があり、施術状況を観察しながら、被験者に対応して調節した。

従来生体の受光可能な光量の指標として、（１）皮膚の温度が４２℃を超えると細胞の蛋白変性が発生する、（２）４０℃以下で皮膚細胞は活性化される、などが知られている。しかし本発明のような比較的大きな皮膚面積に、積極的な冷却無くして光照射する場合は、照射される面積に関係なく照射される光総入力に限界値があり、かつ個人差が大きいことが判った。これは本発明者が始めて見出した点である。従来の局部的な照射の場合は周辺の皮膚への熱拡散によって放熱されるため、前述の皮膚細胞に関する指標に基づいて照射光量を決定できよう。しかし比較的広範囲な人体皮膚領域に照射する場合は、別の指標が求められる。何故ならこのような広域照射の場合は、熱拡散による放熱効果は期待できず、体内の循環血液による光発熱除去に依存せざるを得ないためである。従って照射部位での温度上昇自体は緩和されても、全身での発汗につながる。

本発明者の施術結果でも、被照射部位での皮膚表面温度が体温３６℃に近づいた辺りから全身での発汗量が急激に増大した。しかし放散できる総熱量は生体のメカニズムとして限界がある。また体温を超えた被照射部位では痛みを感じた。これらの症状から、局部照射の指標に基づく光量値を広範な皮膚領域に適用しただけでは、心臓および肺に負担を与えかねないと推測された。本発明者は全身への総照射光量が６〜３２Ｗであることが、美肌回復施療効果と被験者の快適感のバランスから望ましいことを見出した。更にこの範囲で、被験者の体質に応じて調節可能なことが望ましいことも判った。更に上記知見から、単位面積当りの照射光量を変えずに照射面積を増やすことは望ましくないことも判った。何故なら同時照射の皮膚面積を拡大すると、単位面積辺りの照射光量密度は低下させねばならず、そのため同じ量の総照射光量を皮膚に照射するためには、長い施術時間が必要となり、余り効率的ではない。本発明の使用例に見られる、「顔面と首、上胸部を同時に照射する」装置が、不快感を伴わない美容装置として実用的なレベルと考えられた。

次にパネル面から被験者迄の間隔について検討し、パネル１２〜１５の展開角度（図２の角度Ａ、Ｂ）の検討を実施した。その結果特許文献６の装置と同様に、光照射密度が高く、かつ被験者が不用意にパネル面に接触しない距離として、間隔約３０〜８０ｍｍが望ましいことが確認され、これからパネル１２及び１参の展開角度ＡとＡ′は３０度近辺、パネル１４及び１５の展開角度ＢとＢ′は６０度近辺が好ましいことが判った。

次に図７を用いて第三の実施形態を説明する。本実施形態は、照射装置２０１を走行させてベッド２０２上に仰臥し２た被験者１００の身長方向の全身に照射可能になしたものである。照射装置２０１は、中央パネル２１１、左パネル２１２、右パネル２１３、及び左右の回転軸２１７と２１８から構成されるが、図１及び２の照射装置１との違いは、光照射ユニットが一段で構成されていることにある。それに代わって、パネル２１２の左端部２１４と、パネル２１３の右端部２１５にワイヤー２２１と２２１′が取り付けられている。この両ワイヤーは、中央パネル２１１の非照射面に設置された滑車２２２と２２２′を通して、巻取りモータ２２３と２２３′により引っ張られている。

また中央パネル２１１の非照射面には、把持走行手段２３０が設置されており、その頂部には走行モータ２３１が取り付けられている。一方被験者を覆ってベッド２０２の頭上部及び脚下部の防御柵（図示せず）からレール２３２が、逆Ｕ字型に跨って取り付けられている（或いはレール２３２は天井から吊り下げられている）。走行モータ２３１とレール２３２は周知のラック／ピニオンの関係を構成しており、モータ２３１が回転すれば、それに伴ってレール２３２の上を照射装置２０１が自走する（図において、紙面の垂直方向）。その走行方向や停止位置は、制御装置２４０からの信号線２４１を通して送信される信号により制御される。

今、装置２０１がベッドの頭上部端の位置にある時に装置２０１の原点として、モータ２３１は制御装置２４０からの指令に基づき、脚下方向（縦方向）に向けて走行する。この時モータ２３１には周知のロータリーエンコーダ（図示せず）が取り付けられているため、前記原点を基準としてレール２３２上の自らの位置を把握できる。この照射装置２０１の位置に関する信号は、信号線２４１を経て制御装置２４０に伝送される。従って制御装置は、「今照射装置２０１がどの位置にあるか」を認識することができる。また制御装置２４０からの別の信号が巻取りモータ２２３と２２３′に伝送される（図面を見易くするために図示せず）。この信号によってモータ２２３と２２３′は所定量回転してワイヤー２２１と２２１′を操作（伸縮）するが、これによりパネル２１２と２１３が回転軸２１７と２１８を軸として回転するため、両パネルの展開角度を調節することができる。なおモータ２２３と２２３′の回転はその方向は逆ではあるが回転量は同じであり、従って巻取りモータを１台にすることは容易に可能である。

次にこの照射装置２０１の使用法を説明する。制御装置２４０は例えばパーソナルコンピュータ（パソコン）である。施術者はまず仰臥した被験者１００の位置に合わせて照射装置２０１を頭上部に移動させ、ここを原点としてパソコン２４０に認識させる。次いで照射装置の停止位置と停止時間、その位置における展開角度などの必要データを、専用のソフトウェアを使って、マウスやキーボードによりパソコン画面から入力する。このようなソフトウェアは当該業者であれば容易に設計できるものである。全ての必要な照射位置（停止位置）についてデータ入力が終われば施術が開始される。これにより照射装置２０１は被験者の上のレール２３２を走行しながら、決められた位置で停止する。同時に被験者の体形状に合わせて、パソコンからの指令で自動的に翼を動かすごとくパネル２１２と２１３を開閉（展開）することができる。

これにより例えば照射装置２０１を全身方向に走行させれば、顔部のみならず被験者の体前面の全部位に、その部位にほぼ正対して自動的に施術者が望むように効率よく光照射が可能となり、更に新たな効果・性能をもたらす。即ちＬＥＤパネルを種々の発光波長を有するＬＥＤで構成することも可能となる。例えば顔の美肌回復のために顔面部位へ照射する時は、眼の安全性の観点から可視光線である５９０〜７７０ｎｍの橙から赤色系の光の中から、６４０ｎｍの赤色ＬＥＤが選定される。しかしそのような安全性懸念の低い首部以下の身体部位については、８３０ｎｍの近赤外ＬＥＤを配することができる。この近赤外線は、血液やリンパ液の流れを改善するとともに神経細胞内液の流れをも改善し発痛物質を除去するために、首・肩・胸部での痛みの緩和が可能になる。

更に光にはその波長に応じた種々の生体への効果を有する。例えば被験者の腹部皮膚に炎症を患っている場合は、肌の消炎や浄化効果を有する４６５ｎｍの青色光の照射が可能である。更に肢部に疲労による痛みやコリがある場合は近赤外線を照射することとしてもよい。近赤外線は前述の効果と共に、その温熱効果と合せて膝やふくらはぎ等の局部部位の痛みやコリを緩和できる。また床ずれを患っている被験者に対しては、ベッドの上に伏臥させ、該当部に赤色或いは近赤外線を照射してもよい。このような特に治療を目的とする場合は、更に図６における透明保護カバー５２に代わって、偏光板等の偏光素子を設けることが望ましい。偏光された光は一層細胞内まで透過するため、床ずれによりダメージを受けた皮膚細胞の回復を促進する。また殺菌作用も有するため清潔度を向上できる。更に同一パネル内に発光波長の異なったＬＥＤを混在させ、制御装置２４０からの信号により、その身体部位の施療に効果のある波長の光を（即ち点灯するＬＥＤを）選択して照射するようにしてもよい。しかし本発明の主要な目的の一つは顔部の美肌回復トリートメントにあり、そのため眼の安全性に特に配慮せねばならず、それを補助するものとして、コリや痛みを緩和する近赤外線ＬＥＤの配置が望まれる。

このように、細胞にダメージを与える紫外線領域を避けて、可視から近赤外にまたがる４００〜３，０００ｎｍの波長スペクトルを発光するＬＥＤの中から選定することができる。可視光線は細胞膜を透過し、細胞質内の小器官に吸収され細胞に光化学反応を起こす。一方赤外線は細胞膜に吸収され、影響を受けた原子や分子に回転や振動を引き起こす。このように可視光線と赤外線は、光化学的、光物理学的に生体に対して異なった機序で作用するが、生体の生物学的連鎖反応を通して、照射された細胞や組織に同じような効果をもたらす。なお、皮膚表面に付着した汗等を考慮すると、更に好ましくは光が水に吸収され難い４００〜１，３００ｎｍの波長が望ましい。

更に光の照射は常時点灯ではなく、短期間に点滅するパルス光であってもよく、この場合は瞬間的により強い照射強度が得られるため、表皮下のより深い皮膚まで光を到達させることができる。更に被験者の皮膚温度を測定して警報を発してもよいし、温度測定結果により照射のための電力量や、パルス点滅の場合においては照射時間間隔を自動調節してもよい。また本実施形態ではＬＥＤの配置は矩形をなす格子型としたが、菱形で構成された千鳥足配置でもよい。更に図５に示した間隙は完全に横フレームを分割する構造である必要はなく、円形や楕円形の通気孔であってもよい。このような場合はＬＥＤを搭載する平面基板に前もって打ち抜き加工を施すことが可能であり、ＬＥＤパネルを安価に製作できる。しかし全照射（パネル）面積に対する通気孔の比率は５〜３５％であることが望ましい。

第一の実施形態における、面状光照射装置の正面概観図である。第一の実施形態における、被験者との関係を示した上面図である。第一の実施形態における、ＬＥＤパネルの正面図である。第一の実施形態における、ＬＥＤパネル及び回転軸の関係を示す部分拡大図である。第二の実施形態における、ＬＥＤパネルの正面図である。第二の実施形態における、横フレームの断面拡大図である。面状光照射装置が縦方向に走行する、第三の実施形態の前面図である。

符号の説明

１、２０１面状光照射装置１１〜１５、１２′ ＬＥＤパネル
１７、１８回転軸３２ＬＥＤ（発光ダイオード）
４２横フレーム４３間隙
１００被験者２３０把持走行手段
２４０制御装置

Claims

少なくとも一段の面状光照射ユニットから構成された面状光照射装置であって、前記面状光照射ユニットは発光ダイオードパネルを被験者を横断する方向（横方向）に複数枚配列して構成され、前記発光ダイオードパネルは複数個の発光ダイオードをほぼ平面状に二次元に配置されてなり、更に隣接する発光ダイオードパネルは各発光ダイオードパネルの光照射面が被験者の皮膚面にほぼ正対するようにその接合部を回転軸として展開角度を調節可能に回転でき、前記展開角度は被験者の身長方向（縦方向）に前記面状光照射ユニット単位で独立して設定できることを特徴とする面状光照射装置。
前記展開角度が、施術に先立って設定可能であり、施術中は容易に移動しないように固定される複数位置の展開角度を有することを特徴とする請求項１に記載の面状光照射装置。
前記面状光照射装置は、中央・右・左の３枚の発光ダイオードパネルを横に展開した面状光照射ユニットが上下２段で構成され、上下段の前記中央発光ダイオードパネルは相互に接続され、右・左の発光ダイオードパネルは各段で異なった展開角度になすことが可能なように構成されることを特徴とする請求項１または２記載の面状光照射装置。
前記上下段の中央発光ダイオードパネルは、一体的に形成されていることを特徴とする請求項３記載の面状光照射装置。
前記面状光照射装置は一段の面状光照射ユニットで構成され、更に非光照射面に該面状光照射装置を把持する把持手段を設け、前記把持手段を移動させることにより前記面状光照射装置を被験者の縦方向に走行可能となし、また走行位置における被験者の体形に対応して前記展開角度を自動可変となし、かつ走行位置に対応した前記展開角度を施術に先立って設定可能になす制御装置を有することを特徴とする請求項１記載の面状光照射装置。
少なくとも一部の前記発光ダイオードが、４００から３，０００ｎｍの発光波長を有することを特徴とする請求項１から５に記載の面状光照射装置。
前記発光ダイオードが、異なる発光波長を有した発光ダイオードで構成されることを特徴とする請求項１から６に記載の面状光照射装置。
前記発光ダイオードパネルは、前記発光ダイオードパネルを前後に貫通する通気孔を有することを特徴とする請求項１から７に記載の面状光照射装置。
前記発光ダイオードの光照射面に、偏光手段を設置したことを特徴とする請求項１から８に記載の面状光照射装置。