JP2008537304A - 生物学的及び医療目的の照明装置 - Google Patents
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Abstract
本発明による照明装置は、１つ以上の光源、及び光アウトカップリング構造を含む光ガイドを有する。照明装置は、２８０ｎｍ及び４００ｎｍの間の光を放つ。本発明の目的は、露出部位に対し最適に適合され得る、プレーナ構造の光源を備える改善された科学的及び治療目的の装置を提供することにある。これは、光源又は光源の一部が、当該照明装置にフレキシブルに取り付けられることにより達成される。光源は、Hg、Ne、Xe又はXe/Ne放電に基づく蛍光ランプであってもよく、またはＬＥＤであってもよい。
Description
本発明は、１つ以上の光源及び光アウトカップリング構造(light outcoupling structure)を含む光ガイドを有する照明装置であって、２８０ｎｍ及び４００ｎｍの間の光を放つ照明装置に関する。とりわけ、この照明装置は、紫外線及び可視光を放つ、科学的及び治療目的に適した光源を含む。
紫外線及び可視光を放つ放射源は、科学的、医療及び美容上の目的、例えば、座瘡、乾癬及び黄疸の処置又は日焼け用に広く応用されている。現在利用可能な光源の主として不利な点は、患部(affected area)において光放射が均一な強度ではないという意味合いで質が悪く、且つ、光源内に取り付けられるランプの形式により決定される、利用可能なスペクトルの観点で制約があることである。ほとんどの場合、１つの形式のランプしか光源内に取り付けられず、通常利用されるランプは、蛍光ランプ又はＬＥＤである。それゆえ、放射源の達成可能なスペクトルは、市販の蛍光ランプ及びＬＥＤにより決定される。最適な及び格別特殊な光源がないことにより、ほとんどの光生物学的実験は、光生物学的プロセスに最適に適合されたスペクトルを放つ光源における実験結果と比較して、精度が低い結果をもたらす。多くの応用分野、例えば、生物学的及び医学研究のため、弾力的な科学的調査に最適に適合されるスペクトルを光源が放つことは非常に望ましい。
可変強度の問題を解決するには、強度が低下する不利な点を伴うが処置部位(treated area)から光源を離すことが単純な対策であろう。欧州特許出願公開第1 482 535号公報において、患部に均一な強度の光放射を与えるプレーナ構造(planar structure)の紫外線源を有する光線治療装置が紹介されている。
本発明の目的は、露出部位に対し最適に適合され得るプレーナ構造の光源を備える改善された科学的及び治療目的の照明装置を提供することにある。
この目的は、プレーナ構造の１つ以上の光源、及び光アウトカップリング構造を含む光ガイドを有する照明装置であって、２８０ｎｍ及び４００ｎｍの間の光を放つ照明装置であり、前記光源又は前記光源の一部が、当該照明装置にフレキシブルに取り付けられていることを特徴とする照明装置により達成される。
好ましい実施例が従属請求項に列挙されている。
本発明は、本発明を例示した添付図面を参照する以下の記載から明らかになるであろう。
図１は、交換が容易な平面光源を表す４つのフレキシブルに取り付けられた水銀(Hg)低圧ランプ１、光ガイド２及び発光スクリーン３を通る断面を概略的に示す。
図２は、２９０ガラス内に９０％のLaPO4:Ce及び１０％のBaMgAl10O17:Euの組成物を有する発光スクリーンを備える誘電体バリア(DB: dielectric barrier)キセノン(Xe)エキシマ放電ランプのスペクトルを示す。横軸は波長(nm)を表し、縦軸は相対強度ＲＩを表す。ＲＩのピークは、およそ３７０ｎｍ及び４５０ｎｍに現れている。対応する光源はまた、SiO2ナノ粒子ベースのアウトカップリング構造によりコーティングされた平面光ガイドタイルを有する。
図３は、２９０ガラス内に８０％のSrB4O7:Eu及び２０％のBaMgAl10O17:Euの組成物を有する発光スクリーンを備える誘電体バリアキセノンエキシマ放電ランプのスペクトルを示す。横軸は波長(nm)を表し、縦軸は相対強度ＲＩを表す。ＲＩのピークは、およそ３７０ｎｍ及び４５０ｎｍに現れている。対応する光源はまた、SiO2ナノ粒子ベースのアウトカップリング構造によりコーティングされた平面光ガイドタイルを有する。
図４は、交換が容易な平面光源を表すケース５内の４つのフレキシブルに取り付けられた誘電体バリアキセノンエキシマ放電ランプ４、及びディフューザを組み込んだ光アウトカップリング構造６を通る断面を概略的に示す。
図５は、交換が容易な平面光源を表す代替的な配置における２つのフレキシブルに取り付けられた誘電体バリアキセノンエキシマ放電ランプ４、光ガイド２及びディフューザを組み込んだ光アウトカップリング構造６を通る断面を概略的に示す。
本発明による照明装置は、プレーナ構造の１つ以上の光源、及び光アウトカップリング構造を含む光ガイドを有する。光ガイドは、むら無く均一な光アウトカップリングを達成するアウトカップリング構造を有する。照明装置は、２８０ｎｍ及び４００ｎｍの間の光を放ち、光源又は光源の一部が、当該照明装置にフレキシブルに取り付けられていることを特徴とする。このようにして、照明装置に適切な光源を取り付けることにより露出部位に対し照明装置の光源を適合させることができる。
好ましい実施例によれば、照明装置は、光源として１つ以上の蛍光ランプを有する。
蛍光ランプは、好ましくは、ランプガラスの内側若しくは外側が発光スクリーンにより覆われているか、または発光スクリーンが光源の一部である光ガイド上に施されている、低圧又は中圧のHg、Ne、Xe又はXe/Ne放電に基づくものである。放電ランプは、少なくとも１つの蛍光体が２８０ｎｍ及び４００ｎｍの間の光を放つ１つ以上の発光材料を有する発光スクリーンを備える石英ガラスのＵＶ放射ランプ又はソーダ石灰ガラスのＵＶ／ＶＩＳ(Ultraviolet Visible)ランプである。
２８０ｎｍ及び８００ｎｍの間の異なるスペクトルを持つ一組の交換可能な発光スクリーン及び／又は一組の交換可能なランプを設けることにより、照明装置の発光スペクトルを、所与のメディカルセラピー又は科学的調査の必要性に応じて適合させることができる。
通常の放電ランプの形式は、放電スペクトルに応じたスペクトルを持つ。これは、Hgについては１８５ｎｍ及び２５４ｎｍ、Xeについては１７２ｎｍ、Neについては５８０〜７２０ｎｍ、Xe/Neについては１７２ｎｍ及び５８０〜７２０ｎｍである。このスペクトルは、２８０ｎｍ及び８００ｎｍの間の発光バンドを持ついかなる他のスペクトルに発光スクリーンにより変換されることができる。このため、発光スクリーンは、ランプ自体、またはランプの内側に取り付けられるガラスプレート上にコーティングされる。管状ランプの場合、発光スクリーンは、放電ランプの周囲に固定されることができる。発光スクリーンが、光ガイド上に、すなわち、ガラスプレート上にコーティングされる場合、石英ガラスが用いられなければならない。なぜなら、１７０ｎｍ及び３００ｎｍの間の紫外線領域の透過が要求されるからである。その他全ての場合、光ガイドは、ＰＭＭＡ(polyme-thylacrylate)ガラス、ホウ珪酸ガラス又はソーダ石灰ガラスから成ってもよい。
後者のランプの形式は、ランプ内側に固定される発光スクリーンにより所望のスペクトルを放ち、これによれば、光は、該光の均等な分布のため光ガイドに結合される。光ガイドからの光アウトカップリングが、光ガイドの３次元構造化により、または光ガイド上への５ｎｍ及び２５０ｎｍの間の範囲の径を持つナノ粒子のコーティングにより達成される。
発光スクリーンは、以下の表に述べられる組成物に応じた１つ以上のマイクロスケールの発光組成物(luminescent composition)を有する。発光スクリーンはまた、表面に対するマイクロ粒子の発光材料の付着性(adhesion)を向上させるため、Al2O3、MgO又はSiO2ナノ粒子等の無機酸化ナノ粒子を有してもよい。発光材料は、以下の表から選択され、これによれば、他の発光組成物が存在してもよい。１７２ｎｍの範囲で放射するキセノン放電ランプにおいては、２５４ｎｍの放射によっては励起できない希土類イオンにより活性化される蛍光体、例えば、LaPO4:Tm3+又はLaPO4:Dy3+が用いられ得る。これらの材料は、実現可能なスペクトル領域を著しく拡大する。
ランプは、容易に交換できるように装置内に固定される。発光スクリーンを持たないＵＶ放射ランプが用いられる場合、該ＵＶランプ自体が交換される必要がある。さもなければ、発光スクリーンが交換可能でなければならない。これは、ＵＶランプ上に置かれる、コーティングされたガラスプレート又はガラス管により達成され得る。それゆえ、異なる発光スクリーンによりコーティングされた一組のガラス管又はガラスプレートは、スペクトルの観点で弾力的な光源をもたらす。
さらに好ましい実施例における照明装置は、無機ＬＥＤを有してもよい。無機ＬＥＤは、調光が容易であり、その発光スペクトルは、放電ランプの発光スペクトルに混ぜられ得る。
Claims (7)
- プレーナ構造の１つ以上の光源、及び光アウトカップリング構造を含む光ガイドを有する照明装置であって、２８０ｎｍ及び４００ｎｍの間の光を放つ照明装置において、
前記光源又は前記光源の一部が、当該照明装置にフレキシブルに取り付けられていることを特徴とする照明装置。 - 当該照明装置は、光源として１つ以上の蛍光ランプを有することを特徴とする請求項１に記載の照明装置。
- 前記蛍光ランプは、Hg、Ne、Xe又はXe/Ne放電に基づくものであり、１つ又は２つの発光スクリーンを備えることを特徴とする請求項２に記載の照明装置。
- 前記発光スクリーンは、当該照明装置にフレキシブルに取り付けられていることを特徴とする請求項３に記載の照明装置。
- 前記発光スクリーンは、SrAl12O19:Ce、LaMgB5O10:Ce,Gd、LaB3O6:Bi,Gd、LaPO4:Ce、YPO4:Ce、BaSi2O5:Pb、Sr2MgSi2O7:Pb、SrB4O7:Eu、Sr2P2O7:Eu、(Y1-xGdx)BO3:Ce、(Y1-xGdx)(V1-yPy)O4、BaMgAl10O17:Eu、BaMgAl10O17:Eu,Mn、BaAl12O19:Mn、(Ba1-xSrx)2SiO4:Eu、Zn2SiO4:Mn、LaPO4:Ce,Tb、CeMgAl11O19:Tb、(Y1-xGdx)BO3:Tb、InBO3:Tb、(Y1-xGdx)3Al5O12:Ce、(Sr,Ca)2SiO4:Eu、(Sc1-xLux)BO3:Eu、(In1-xGdx)BO3:Eu、(Y,Gd)BO3:Eu、Y2O3:Eu、Y(V1-x-yPxNby)O4:Eu、GdMgB5O10:Ce,Mn及びMg4GeO5.5F:Mnの群から選択された１つ以上の発光組成物を有することを特徴とする請求項３又は４に記載の照明装置。
- 当該照明装置は、光源として１つ以上のＬＥＤを有することを特徴とする請求項１乃至５の何れか一項に記載の照明装置。
- 前記ＬＥＤは、AlInGaN又はAlInGaP半導体チップに基づくことを特徴とする請求項６に記載の照明装置。
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
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| A300 | Application deemed to be withdrawn because no request for examination was validly filed |
Free format text: JAPANESE INTERMEDIATE CODE: A300 Effective date: 20090707 |