JP2018198734A

JP2018198734A - 光照射装置

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Publication number: JP2018198734A
Application number: JP2017104462A
Authority: JP
Inventors: 俊靖田中; Toshiyasu Tanaka; 武大中川; Takehiro Nakagawa; 雅子山崎; Masako Yamazaki; 秀紀春日井; Hidenori Kasugai
Original assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Current assignee: Panasonic Intellectual Property Management Co Ltd
Priority date: 2017-05-26
Filing date: 2017-05-26
Publication date: 2018-12-20
Also published as: WO2018216357A1

Abstract

【課題】光照射装置の安全性を高める。【解決手段】光２００が通過する領域である出射領域１１１を有する出射部１０１を人に押し当てた状態で人に光を照射する光照射装置１００であって、光源１０２と、出射領域１１１内に配置され、出射部１０１を押し当てる力に基づいて後退する接触部材１０３と、接触部材１０３の後退距離が所定値を超えると、光源１０２からの所定光量の光を出射部１０１から出射させる制御手段１０４とを備える光照射装置１００。【選択図】図１

Description

本発明は、人に光を照射して体毛、皮膚などに処理を行う光照射装置に関する。

人の皮膚に存在する体毛に対して抑毛処理を行うための機器として、レーザダイオードやフラッシュランプから出射される光のエネルギを体毛に伝えて毛乳頭を加熱し、抑毛処理を行う光照射装置が知られている。このような光照射装置は、誤って光が眼に照射されることを防止する安全装置が設けられている。

例えば、特許文献１に記載の光照射装置には、光が通過する領域の外周部に皮膚との接触を検知するセンサを設け、前記センサが人との接触を検知したときのみ光を出射させる安全装置が備えられている。

特表２００６−５２５０３６号公報

ところが、光が通過する領域の外周部にセンサが設けられている場合、前記領域を覆うことなく外側から指などでセンサに触れることができるため、光が通過する領域を塞ぐことなく光が出射され、光が眼などに入射する恐れがある。

本発明は、上記従来の問題点に鑑みたものであって、不本意に光が外部に漏洩することを防止できる光照射装置を提供することを課題とする。

本発明の１つである光照射装置は、光が通過する領域である出射領域を有する出射部を人に押し当てた状態で人に光を照射する光照射装置であって、光源と、前記出射領域内に配置され、前記出射部を押し当てる力に基づいて後退する接触部材と、前記接触部材の後退距離が所定値を超えると、前記光源からの所定光量の光を前記出射部から出射させる制御手段とを備える。

本発明により、光が通過する出射領域を遮った状態でなければ接触部材を後退させることができないため、不本意に光が出射領域を通過して光照射装置の外部に漏洩することを防止できる。

図１は、光照射装置を模式的に断面で示す図である。図２は、出射部を光の出射方向から見た平面図である。図３は、光を出射している状態の光照射装置を模式的に断面で示す図である。図４は、他の態様の出射部を示す平面図である。図５は、他の態様の光照射装置を模式的に断面で示す図である。

次に、本発明に係る光照射装置の実施の形態について、図面を参照しつつ説明する。なお、以下の実施の形態は、本発明に係る光照射装置の一例を示したものに過ぎない。従って本発明は、以下の実施の形態を参考に請求の範囲の文言によって範囲が画定されるものであり、以下の実施の形態のみに限定されるものではない。よって、以下の実施の形態における構成要素のうち、本発明の最上位概念を示す独立請求項に記載されていない構成要素については、本発明の課題を達成するのに必ずしも必要ではないが、より好ましい形態を構成するものとして説明される。

また、図面は、本発明を示すために適宜強調や省略、比率の調整を行った模式的な図となっており、実際の形状や位置関係、比率とは異なる場合がある。

図１は、光照射装置を模式的に示す図である。

図２は、出射部を光の出射方向から見た平面図である。

同図に示すように、光照射装置１００は、片手で把持可能な大きさであり、出射部１０１を人に押し当てた状態で人に光２００を照射する装置であって、光源１０２と、接触部材１０３と、制御手段１０４とを備えている。本実施の形態の場合、光照射装置１００はさらに、接触検知手段１０５と、光学系１０６と、移動手段１０７とを備えている。

出射部１０１は、光照射装置１００の筐体１１０の内部から外方に向かって光を出射する部分であり、また、人の皮膚などに押し付けられる部分である。出射部１０１は、光が通過する領域である出射領域１１１を備えている。本実施の形態の場合、出射領域１１１は、筐体１１０に貫通状に設けられた孔であり、出射領域１１１全体にわたって（接触部材１０３を除く）光２００がほぼ一様に通過する領域となっている。

なお、出射領域１１１とは、光照射装置１００の筐体１１０から出射する光２００全体を包含する領域を意味し、光２００が複数箇所から分散状態で出射している場合、これら全ての光２００を包含する領域が出射領域１１１である。

光源１０２は、皮膚や毛根など人体の表面に存在する部分に作用して影響を与えることができる光２００を出射することができる素子である。具体的に例えば、レーザダイオードや、発光ダイオードなどの比較的狭い波長範囲の光を出射する素子や、キセノンランプなど比較的広い波長範囲の光を出射する素子、またこれらを複合的に組み合わせた素子群であってもかまわない。本実施の形態の場合、光源１０２として近赤外の光２００を出射するレーザダイオードを例示して説明する。

本実施の形態の場合、光源１０２から出射される光２００を人に対する処理に適した光２００に変換するために光学系１０６を用いている。具体的に光学系１０６として、レンズ１６１とミラー１６２とを備えている。

レンズ１６１は、光源１０２から出射される光２００が拡散していくため、拡散する光２００を所定の距離に届かせるために発散角の変更を変更する。本実施の形態の場合、光源１０２から出射される光２００をレンズ１６１により平行光となるように変更している。また、平行光となった光２００の径は、出射領域１１１の直径よりも、大きい径となるようにレンズ１６１は設定されている。なお、レンズ１６１は、複数のレンズを組み合わせたものも含まれる。

ミラー１６２は、レンズ１６１で拡大した光２００を出射部１０１の出射領域１１１に向かって反射させる平面の鏡であり、本実施の形態の場合、ミラー１６２には、接触部材１０３を刺し通すための貫通孔が設けられている。

なお、光学系１０６は、レンズ１６１やミラー１６２に限定されるものではなく、絞り、フィルタ、シャッターなど、いろいろな光学部材を任意に組み合わせてもよい。

接触部材１０３は、出射領域１１１内において出射部１０１から外方突出状に配置され、筐体１１０を把持して出射部１０１を人に押し当てる力に基づいて筐体１１０の内部方向に後退する棒状の部材である。本実施の形態の場合、出射領域１１１は円柱形状であり、接触部材１０３は、出射領域１１１の中心軸上を通って配置されている。つまり、接触部材１０３の延在方向に対する出射方向において、接触部材１０３のいずれの側からも光２００が通過することができる位置に配置されている。

ここで、接触部材１０３が出射領域１１１内に配置されるとは、接触部材１０３の延在方向に交差する方向において、接触部材１０３の少なくとも両側に光２００が通過することを意味しており、接触部材１０３に光２００が直接当たらない場合でも出射領域１１１内に接触部材１０３が配置される状態に含まれる場合がある。具体的には図４に示す場合のように、光ファイバの端部のような狭い範囲から光２００が出射される光出射口２０１が複数個（図４では８個）配置されている場合、出射部１０１から出射される光２００を全て包含する最小の多角形の領域が出射領域１１１である。また、複数の光出射口２０１に囲まれた位置に配置される接触部材１０３は、光２００が直接照射はされないが、少なくとも接触部材１０３の両側方には光が通過する状態にあるため、接触部材１０３は、出射領域１１１内に配置されると表現される。

接触部材１０３構成する材料は特に限定されるものではなく、例えばプラスチックや金属を例示することができる。また、接触部材１０３が光源１０２からの光２００が透過可能な透明材料で構成されてもかまわない。これにより接触部材１０３が光２００の光路内に存在する場合でも光２００の照射量の低減を抑制することが可能となる。

また、接触部材１０３の形状は特に限定されるものではないが、出射部１０１から突出している接触部材１０３の先端部は、人の皮膚に接触し、皮膚を押圧する部分であるため、アールが設けられていることが好ましい。

本実施の形態の場合、接触部材１０３は、移動手段１０７に接続されている。移動手段１０７は、出射部１０１から出射される光２００を人に照射している間、接触部材１０３をできる限り光路外に移動させる駆動源、および、駆動機構を備える装置である。移動手段１０７は、光２００の光路外に配置されている。移動手段１０７により、光２００の通過をできる限り妨げない位置にまで接触部材１０３を移動させることができ、出射部１０１から効率的に光２００を出射させることができる。本実施の形態の場合、光路を構成する光学系１０６の外、具体的には、接触部材１０３が貫通しているミラー１６２の背部に移動手段１０７は、配置され、ミラー１６２を貫通して配置される棒状の接触部材１０３の基端部を保持している。移動手段１０７の具体的構成は特に限定されるものではないが、サーボモータなどの駆動源を備え保持する接触部材１０３をラックとピニオン機構、ボールネジ機構などの駆動機構により接触部材１０３を出没させてもよく、また、ソレノイドコイルなどを用いて電磁気的な駆動源と駆動機構が混在するような装置により接触部材１０３を出没させてもかまわない。

また、移動手段１０７は、出射部１０１を人に押し付けていない状態において、接触部材１０３を突出方向に付勢する付勢手段としても機能している。付勢力については、特に限定されるものではないが、出射部１０１を人に押し付ける際に、接触部材１０３からの押圧力を皮膚が感じ取れ、この押圧力を維持した状態で接触部材１０３が後退するように出射部１０１を皮膚に押し付けても不快に感じない程度の押圧力が好ましい。また、付勢手段の構成としては特に限定されるものではないが、バネ、ゴムなどの弾性部材などを備えた機構を例示することができる。

また、移動手段１０７は、接触部材１０３の移動を検知する検知手段としても機能している。接触部材１０３の移動の検知は、眼などに対し不本意に光２００が入射することを防止するインターロックの構成要素の１つであり正確に検知することが好ましい。例えば、接触部材１０３の先端が出射部１０１の外表面と面一になった状態、および、外表面と面一から接触部材１０３の先端が許容できる誤差範囲内にある状態の少なくとも一方である場合にのみ接触部材１０３の移動と検知してもよい。例えば出射部１０１を皮膚に押し付けた際に皮膚の膨らみにより接触部材１０３が没入する範囲程度に前記誤差範囲を設定した場合、故意に指先などで接触部材１０３を押し下げた場合には接触部材１０３の先端の位置が前記誤差範囲に収まらず、接触部材１０３の移動を検知しないものとすることができ、安全性を高めることが可能となる。また、検知手段の具体的な構成は限定されるものでないが、例えば、移動手段１０７が備えるエンコーダを用いて接触部材１０３の移動距離を検知しても良く、移動距離を検知するリミットスイッチなどでもかまわない。

接触検知手段１０５は、接触部材１０３とは別に、出射領域１１１の周縁に配置され、出射部１０１を人に押し当てた際の皮膚との接触を検知するセンサである。接触検知手段１０５の種類は特に限定されるものではないが、皮膚が触れたことによる静電容量の変化に基づき皮膚との接触を検知するものや、電気抵抗の変化に基づき皮膚との接触を検知するものを例示できる。本実施の形態の場合、接触検知手段１０５は、皮膚と直接接触するセンサ部分を出射領域１１１の周囲に均等に４つ設けられている。（図２参照）。

制御手段１０４は、接触部材１０３の後退距離が所定値を超えると、光源からの所定光量の光２００を出射部１０１の出射領域１１１から出射させる装置である。ここで、所定光量とは人体に対して所望の処理を行う事ができる程度の光量を意味し、例えば処理の位置を示すためのみに皮膚に照射される弱い光を除外する意味で用いている。また、所定光量の光２００を出射させるとは、例えば、光源１０２を消灯状態から点灯させるばかりでなく、光源１０２からは同じ光量のパルス状の光が周期的に出射しているが、安全上問題のないデューティー比から所望の処理を行う事ができるデューティー比に変更する場合なども含まれる。また、光源１０２から所定の光量の光２００が出射しているが、シャッターなどの物理的機構により遮られることにより出射領域１１１から光２００が出射していない状態からシャッターなどを解放して出射させる場合も所定光量の光２００を出射させることになる。

制御手段１０４の具体的な態様は特に限定されるものではなく、例えば、入出力素子と演算素子と記憶素子とを組み合わせ、記憶素子に記憶されているプログラムを実行することにより制御を行ういわゆるコンピュータや、電子部品を組み合わせた回路に基づき制御を行うもの、リンク機構、カム機構、および、歯車機構等の１つまたは複数を組み合わせて光２００の出射を制御するものなども制御手段１０４に含まれる。

本実施の形態の場合、制御手段１０４は、いわゆるコンピュータであり、移動手段１０７から出力される「接触部材１０３の先端が所定の誤差範囲内に位置している」との情報を取得し、かつ、接触検知手段１０５から出力される、「複数の（本実施の形態の場合は４つの）センサ部分が全て皮膚に接触している」との情報を取得している。さらに、この状態で光照射装置１００の筐体１１０に設けられた点灯スイッチ１０９を押下している場合にのみ光源１０２が点灯する制御を行っている。

さらに、制御手段１０４は、光源１０２が点灯した状態、または、その直前などに移動手段１０７を制御して、図３に示すように、接触部材１０３が光路から退避するまで接触部材１０３を移動させる制御を行っている。

これにより、接触部材１０３により光２００が遮られることを抑制し、効果的に光２００を皮膚に照射することが可能となる。加えて、光２００を皮膚に照射する際に皮膚が接触部材１０３から受ける押圧力を強制的に解除するため、光２００が照射されている状況を皮膚感覚により知覚させることが可能となる。

以上説明したように、光照射装置１００は、人に光２００を照射する前は、出射部１０１から所定光量の光２００が出射されておらず、接触部材１０３の先端は出射部１０１から付勢状態で突出している。次に、光２００を照射する場合は、接触検知手段１０５の全てが接触を検知し、かつ、接触部材１０３の移動を検知手段が検知すると光源１０２から所定光量の光２００が出射される。

さらに、光２００を出射可能な状態、または、出射している状態で、移動手段１０７は、接触部材１０３のほとんどを光路外に移動させるため、光２００を効率的に照射することが可能となる。

タイマーなどにより光２００の照射が終了した場合、接触検知手段１０５が接触を検知しなくなった場合などは、直ちに所定光量の光２００の照射を停止する。また、移動手段１０７は、接触部材１０３の先端が出射部１０１から突出するまで接触部材１０３を移動させる。

このように、光照射装置１００は、光２００を出射させるためのインターロックの１つを出射領域１１１の中央位置に配置される接触部材１０３の移動にしているため、実質的に出射領域１１１を遮らなければ光２００を出射させることができない。従って、不本意な位置に光２００が照射されることを抑制できる。

なお、本発明は、上記実施の形態に限定されるものではない。例えば、本明細書において記載した構成要素を任意に組み合わせて、また、構成要素のいくつかを除外して実現される別の実施の形態を本発明の実施の形態としてもよい。また、上記実施の形態に対して本発明の主旨、すなわち、請求の範囲に記載される文言が示す意味を逸脱しない範囲で当業者が思いつく各種変形を施して得られる変形例も本発明に含まれる。

例えば、光照射装置１００は、出射領域１１１を覆うカバーや拡散板を備えてもかまわない。この場合、カバーや拡散板には接触部材１０３を挿通させるための貫通孔を設けてもよい。

また、カバーや拡散板を接触部材１０３として機能させてもかまわない。

また、図４に示すように、光２００は、一箇所からではなく複数箇所から出射するものでもかまわない。

また、接触部材１０３は、第一接触部材１３１と第二接触部材１３２など複数の接触部材１０３を備えてもかまわない。又この場合、制御手段１０４は、第一接触部材１３１の後退距離と第二接触部材１３２の後退距離が所定の条件を満たしている場合にのみ出射部１０１から所定光量の光を出射させてもよい。接触部材１０３を複数備え、各接触部材１０３の後退距離に基づいて光２００の出射を制御することにより、例えば出射部１０１を皮膚に対して斜めに押し付けていた場合などの状況をきめ細かにセンシングすることができ、光照射装置１００の安全性をさらに高めることが可能となる。

また、図５に示すように、光学系１０６により光を屈曲させず、光源１０２から直接、または、カバーや拡散板を介して光２００を照射するものでもかまわない。この場合、接触部材１０３を出射領域１１１内に配置するために出射領域１１１を回避して配置されるアーム１３９を用いてもよい。また、接触部材１０３の後退距離は、アーム１３９を介して検知手段１３０に検知させてもかまわない。この場合、検知手段１３０が、アーム１３９を介して接触部材１０３を付勢してもかまわない。

また、図５に示すように、移動手段を備えることなく、光２００の照射中であっても光路内に接触部材１０３が存在するものであってもかまわない。

上記光照射装置は、脱毛や抑毛のための光や肌質改善のための光などを皮膚に照射する光照射装置に利用できる。

１００光照射装置
１０１出射部
１０２光源
１０３接触部材
１０４制御手段
１０５接触検知手段
１０６光学系
１０７移動手段
１０９点灯スイッチ
１１０筐体
１１１出射領域
１３０検知手段
１３９アーム
１６１レンズ
１６２ミラー
２００光
２０１光出射口

Claims

光が通過する領域である出射領域を有する出射部を人に押し当てた状態で人に光を照射する光照射装置であって、
光源と、
前記出射領域内に配置され、前記出射部を押し当てる力に基づいて後退する接触部材と、
前記接触部材の後退距離が所定値を超えると、前記光源からの所定光量の光を前記出射部から出射させる制御手段と
を備える光照射装置。
前記出射領域は、光源から広がった光が通過し、
前記接触部材は光の通過を妨げる位置に配置される
請求項１に記載の光照射装置。
前記接触部材は、第一接触部材と第二接触部材とを備え、
前記制御手段は、前記第一接触部材の後退距離と前記第二接触部材の後退距離が所定の条件を満たしている場合のみ前記出射部から所定光量の光を出射させる
請求項１または２に記載の光照射装置。
前記出射領域の周縁に皮膚との接触を検知する接触検知手段を備える
請求項１から３のいずれか一項に記載の光照射装置。
前記接触部材は、前記光源からの光を透過可能な透明材料で構成される
請求項１から４のいずれか一項に記載の光照射装置。
前記光源からの光を人に照射している間、前記接触部材をできる限り光路外に移動させる移動手段を備える
請求項１から５のいずれか一項に記載の光照射装置。