JP2020022718A - 光照射装置及び光照射装置の製造方法 - Google Patents
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Abstract
Description
(1)ヘアードライヤーの使用時についでに実施したい:15名(71.4%)
(2)洗面台の使用時に実施したい:3名(14.3%)
(3)薄毛ケア、ヘアケアのための専用の時間を要してもよい:3名(14.3%)
また、全員が、薄毛ケア又はヘアケアをしていることを家族にも「知られたくない」又は「できれば知られたくない」と考えていることが分かった。
[態様1]光照射装置の送風部から送出される空気の温度の範囲において、638nmを含む所定の範囲の波長の光が出力されるような温度特性を有するLEDを使用する。または、638nmを含む所定の範囲の波長の光がLEDから出力されるようにLEDの温度特性を補償することが可能な回路を搭載する。
[態様2]光照射装置の送風部から送出される空気によりLEDが加温されない、又は加温されにくいような位置関係で送風部とLEDを搭載する。
[態様3]被照射部位又はその近傍に照射される光の波長又は照射エネルギーを検知し、検知された波長又は照射エネルギーに基づいてLEDから出力される光の波長又は照射エネルギーを動的に制御する。
まず、本実施の形態の光照射装置の構成例を示す。その後、上記の態様1〜3の光照射装置の詳細について説明する。
後述する半径方向という。
これらの方向の表記に関わらず、光照射装置100は任意の姿勢で使用されうる。
次に、図4から6を参照して、カバー部材18について説明する。図4はカバー部材18の正面図、図5はその側面図、図6はその背面図である。複数の発光素子20が被照射部70の一例である頭皮や頭髪に直接接触すると、複数の発光素子20に皮脂などの異物が付着して複数の発光素子20の表面が曇ることがある。複数の発光素子20の表面が曇ると出力される光量が減少することが考えられる。このため、複数の発光素子20は被照射部70に直接接触しないことが望ましい。そこで、光照射装置100では、発光部10には光束28が透過するカバー部材18が交換可能に設けられている。この場合、カバー部材18に異物が付着した場合は外して洗浄することができる。カバー部材18は工具を用いずに手動にて交換可能に取り付けられてもよい。カバー部材18には容易に取り付けと取り外しができる係合部が設けられてもよい。
カバー部材の前側の表面が平坦である場合には、カバー部材が頭髪を押さえて密集させるから、光束は、頭髪に当たる割合が増えて、頭皮に届く割合が小さくなることが考えられる。そこで、光照射装置100では、カバー部材18は第1方向側に突出して被照射部70に接触するための複数の突出部19を有する。この場合、突出部19は頭髪の間に分け入り、突出部19の先端が頭皮に接近するから、光束28が効率的に頭皮に届くようになる。突出部19の先端が頭皮に当接するようにしてもよい。突出部19の先端が頭皮に当たることで、頭皮に適度な刺激を加え、血流を促進することが可能になる。
次に、図8、9を参照して、フード部材15について説明する。図8はフード部材15の正面図、図9はその側面図である。
光束28の一部が外側に漏れると、その漏れた光が目に入ることが考えられる。そこで、光照射装置100では、発光部10に、第1方向P側で光束28を囲むフード部材15が設けられている。フード部材15を設けたことにより外側に漏れる光量を減らすことができる。なお、フード部材15を被照射部70に接触するように設けることで、外側に漏れる光量をさらに減らすことができる。フード部材15はカバー部材18の突出部19より前方に突出するように設けられてもよい。フード部材15には、カバー部材18の後退領域18aに対応する後退領域15aと、前進領域18bに対応する前進領域15bと、が設けられる。前進領域15bは後退領域15aより第1方向Pで前方に前進している。
光照射装置は、例えば頭部を複数の被照射部に分けて、それぞれの被照射部毎に所定の時間ずつ使用されることがある。使い勝手の観点から、それぞれの被照射部への使用時間は好ましくは3秒から30秒の範囲、より好ましくは5秒から20秒の範囲にすることができる。それぞれの被照射部への使用時間は、光照射装置の光束が大きい場合は短く、小さい場合は長くなる。このような使用時間について合図が出力されると使用者に便利である。そこで、光照射装置100では、図3に示すように、所定のタイミングで使用者が知覚できる合図を出力するように構成される合図出力部34を備えている。一例として、合図出力部は、設定された時間(例えば10秒)毎に合図であるビープ音34eを出力するようにしてもよい。使用者は合図のタイミングで使用位置を切り替えて使用することができる。合図としては使用者が知覚できるものであれば特に制限はない。なお、理解を容易にするため、図1、2では合図出力部34の記載を省略している。
送風部40は、図3に示すように、筐体110と、グリップ部108と、吸入口116と、送出口114と、インペラ43と、モータ41と、ヒータ44と、制御部50と、スイッチ部52と、通路部118と、第1接点部36と、電源部124と、筒状部82と、を含む。
発光部10は、図3に示すように、ハウジング30と、通気口86と、カバー部材18と、フード部材15と、配線基板13と、電子部品14と、複数の発光素子20と、第2接点部38と、嵌合筒部84と、を含む。
電流制限部32は、発光部10が被照射部70から所定の距離以上に離れると、発光部10に供給する電流を遮断または減らすように構成される。電流制限部32は、センサ部32aを含み、センサ部32aの状態に応じて発光部10に供給する電流を遮断または減らすように構成される。センサ部32aには、機械的な接触に対応して出力状態が変化するリミットスイッチや、光や音波を利用した距離センサを採用することができる。実施の形態の光照射装置100では、図3に示すよう、センサ部32aがハウジング30の外周部に取り付けられている。発光部10において、センサ部32aは、第1方向P側に張り出す張出部である先端部32eを有する。センサ部32aは先端部32eが被照射部70に接して押し込まれるとオンになるリミットスイッチ32bを内蔵している。
合図出力部34は、所定のタイミングで、音、振動および光の少なくとも何れかを用いた合図を出力するように構成される。合図出力部34は、発光部10または送風部40に設けられる。光照射装置100では、図3に示すように、合図出力部34はハウジング30の外周部に設けられている。実施の形態の光照射装置100では、合図出力部34は、発光部10への電流の供給開始から所定の時間経過したタイミングで合図を出力するように構成される。合図出力部34は、図13のブロック配線図に示すように、発光部10への通電開始後に設定したタイマー時間を経過すると出力状態がオフからオンに変化するタイマー手段34aと、タイマー手段34aの出力状態がオンであるときにビープ音34eを発生させるブザー手段34bとを含んでいる。タイマー手段34aは発光部10が通電状態になることでアクティブになり、時間のカウントを開始する。タイマー手段34aは所定の時間カウントが経過するとブザー手段34bに通電してビープ音34eを発生させる。発光部10が非通電状態になるとタイマー手段34aはリセットされ、ブザー手段34bは休止する。さらに、発光部10が通電状態になると、タイマー手段34aはアクティブになり、合図出力部34は上記の動作を繰り返す。
(1)第1の使用形態
第1の使用形態は、送風部40は非稼働状態として、発光部10の発光機能のみを使用する。このモードを第1モードと表記する。まず、スイッチ部52を操作して、光照射装置100を第1モードに切り替える。この状態では、電流制限部32が働いており、発光部10は非発光状態にある。発光部10を頭部に接近させて先端部32eが被照射部70に接すると、発光部10は通電され発光を開始して被照射部70に光束28を照射する。これと同時にタイマー手段34aが起動し、例えば設定した10秒が経過するとブザー手段34bからビープ音34eを発生させる。使用者は、ビープ音34eに応じて、発光部10を一旦頭部から離す。この状態で発光およびビープ音34eは停止する。使用者が、発光部10を頭部の別位置の被照射部70に接近させて置くことで先端部32eが被照射部70に接すると、上記と同様の動作を繰り返す。これらの動作を繰り返すことで頭部の所望の範囲に光束28を受けることができる。
第2の使用形態は、送風部40を非加熱の涼風を送風する状態にして、発光部10の発光機能と共に使用する。このモードを第2モードと表記する。まず、スイッチ部52を操作して、光照射装置100を第2モードに切り替える。この状態では、送風部40が送出した非加熱の空気流42が発光部10の中孔部16を通過して出口部16bから吐き出されている。発光部10を頭部に接近させると、頭部には空気流42が当たる。さらに、発光部10を頭部に接近させて先端部32eが被照射部70に接すると、発光部10は通電され発光を開始して被照射部70に光束28を照射する。つまり、この状態では被照射部70には非加熱の空気流42と光束28とが同時に当たる。第1の使用モードと同様に、合図出力部34が稼働することで、所定のタイミングでビープ音34eが発生する。使用者は、ビープ音34eに応じて、使用者が、発光部10を頭部の別位置の被照射部70に置くことで上記と同様の動作を繰り返す。これらの動作を繰り返すことで、使用者は、頭部の所望の範囲に非加熱の空気流42と光束28とを同時に受けることができる。
第3の使用形態は、送風部40を加温した温風を送風する状態にして、発光部10の発光機能と共に使用する。このモードを第3モードと表記する。まず、スイッチ部52を操作して、光照射装置100を第3モードに切り替える。この状態では、送風部40が送出した加温した空気流42が発光部10の中孔部16を通過して出口部16bから吐き出されている。以下の動作は第2の使用形態と同様であり、この動作を繰り返すことで、頭部の所望の範囲に加温した空気流42と光束28とを同時に受けることができる。
第4の使用形態は、発光部10は非稼働状態として、送風部40の送風機能のみを使用する。この場合、発光部10は送風部40から取り外した状態で使用してもよいし、取り付けた状態で使用してもよい。以下は、取り付けた状態で使用する例を説明する。このモードを第4モードと表記する。まず、スイッチ部52を操作して、光照射装置100を第4モードに切り替える。この状態では、送風部40が送出した非加熱または加温した空気流42が発光部10の中孔部16を通過して出口部16bから吐き出される。第4の使用形態によると、使用者は、頭部の所望の範囲に非加熱または加温した空気流42を受けることができる。なお、第4の使用形態では合図出力部34は使用してもよいし、使用しなくてもよい。
光照射装置100では、カバー部材18は、複数の凹部19bが設けられる面と反対側の面に第1方向P側に突出する複数の突出部19を有する。この構成によると、突出部19が頭髪などのなどの体毛の間に分け入り、頭髪などの体毛の密集を緩和することができる。
光照射装置100では、赤色光を出力するLEDを使用する例について説明したが、これに限られない。例えば、緑色や青色の光を出力するLEDを使用してもよく、異なった色の光を出力するLEDを組み合わせて使用してもよい。
光照射装置100では、発光素子としてLEDまたはLDを使用する例について説明したが、これに限られない。例えば、有機EL素子など他の種類の発光素子を使用してもよい。
光照射装置100では、送風部40が主に手持ち式のヘアドライヤの形態を有する例について説明したが、これに限られない。光照射装置の送風部はスタンドに支持されてもよい。また、光照射装置は、頭部の少なくとも一部を収容する椀型の収容部を有し、送風部と発光部とが当該収容部内に設けられてもよい。
光照射装置100の発光部10では、複数の発光素子20が実質的に回転対称な位置において一重の円環状に配置される例について説明したがこれに限られない。複数の発光素子は多重の環状に配置されてもよい。複数の発光素子は点対称または線対称な位置に配置されてもよい。複数の発光素子は点対称でなく線対称でもない非対称な位置に配置されてもよい。複数の発光素子はアレイ状またはマトリックス状に配置される部分を含んでもよい。
本発明の光照射装置には、マイナスイオンを含む空気を送出する手段や、水や美容液などの液体を微粒化したミストを送出する手段などを備えてもよい。
上述した光照射装置を、被照射部位に照射される光が被照射部位における発毛又は育毛を促進することが可能な638nmを含む所定の範囲の波長及び照射エネルギーとなるように構成するための態様について説明する。
態様2の光照射装置は、光照射装置の送風部から送出される空気によりLEDが加温されない、又は加温されにくいような位置関係で送風部とLEDを搭載する。すなわち、発光部は、被照射部位に光を照射する際に送風部と被照射部位との間から外れる位置に設けられる。例えば、上述した光照射装置100のように、送風部から送出される空気流の外側の外周部に発光部が設けられてもよい。
態様3の光照射装置は、被照射部位又はその近傍に照射される光の波長又は照射エネルギーを検知し、検知された波長又は照射エネルギーに基づいてLEDから出力される光の波長又は照射エネルギーを動的に制御する。
上述した実施の形態に係る光照射装置を試作し、試作機を使用してマウスの発毛実験を実施した。試作機の発光部の波長域は620〜640nmであり、照射エネルギーは1.0J/cm2であり、送出される温風の温度は室温下で約42℃である。
実施例2と同様の試作機を使用して、ヒトの発毛実験を実施した。薄毛ケアやヘアケアを実施することを望んでいて、生活習慣病等を罹患していない被験者を募り、女性12名(38〜55歳)、男性8名(41〜67歳)、計20名(平均年齢46.5歳)を対象として実験を実施した。なお、実験開始時の被験者の頭髪の状態は個人差が大きく、薄毛履歴についても大きく異なっており、バックグラウンドを統一することは難しいため、これらの個人差は考慮しない。
つづいて、発光部の別の例について説明する。図17は、本実施例の発光部200を斜め上方から見た上面斜視図である。発光部200は、図1〜3に示した発光部10に代えて光照射装置100に搭載されてもよいし、発光部10を構成するフード部材15、ハウジング30などの部材とともに光照射装置100に搭載されてもよい。
Claims (17)
- 複数の発光素子が配置された基板と、
前記基板の配置面に鉛直な方向を上下方向と呼び、前記複数の発光素子が配置された側を上と呼ぶ場合に、前記基板の下方に設けられた下側ケースと、
を備え、
前記複数の発光素子のそれぞれは、光軸が前記上下方向から傾くように配置され、
前記下側ケースは、前記基板に配置された複数の発光素子のそれぞれを斜め下方から支持するための受け部を有する
ことを特徴とする光照射装置。 - 前記複数の発光素子のそれぞれは、光軸が前記複数の発光素子の位置を頂点とする多角形の内側に傾くように配置され、
前記受け部は、前記多角形の内側の斜め下方から前記発光素子を支持するように設けられる
ことを特徴とする請求項1に記載の光照射装置。 - 前記受け部は、斜め上方に面する凹面を有し、
前記発光素子の側面が前記受け部の前記凹面に当接するように構成される
ことを特徴とする請求項1又は2に記載の光照射装置。 - 前記基板の上方に設けられた上側ケースを更に備え、
前記上側ケースは、前記多角形の外側の斜め上方から前記複数の発光素子のそれぞれを前記受け部に押し当てるための押さえ部を有する
ことを特徴とする請求項1から3のいずれかに記載の光照射装置。 - 人体の被照射部位に向けて空気流を送出する送風部を更に備え、
前記発光素子は、前記空気流の外側に配置される
ことを特徴とする請求項1から4のいずれかに記載の光照射装置。 - 前記下側ケース又は前記上側ケースは、前記下側ケースと前記上側ケースの間の空間に空気を流入させるための通気口を有することを特徴とする請求項4又は5に記載の光照射装置。
- 前記下側ケース又は前記上側ケースは、前記発光素子を封止する封止部を構成する樹脂よりも高い熱伝導率を有する樹脂により形成されることを特徴とする請求項4から6のいずれかに記載の光照射装置。
- 前記下側ケース又は前記上側ケースは、アクリロニトリル・ブタジエン・スチレン樹脂により形成されることを特徴とする請求項7に記載の光照射装置。
- 前記送風部により送出される空気流を加熱するための加熱部を更に備えることを特徴とする請求項5から8のいずれかに記載の光照射装置。
- 前記下側ケース又は前記上側ケースは、白色の樹脂により形成されることを特徴とする請求項9に記載の光照射装置。
- 人体の被照射部位における発毛又は育毛を促進することが可能な波長及び照射エネルギーの光が前記発光素子から前記被照射部位に照射されるように構成されることを特徴とする請求項1から10のいずれかに記載の光照射装置。
- 前記被照射部位に638nmを含む所定の範囲の波長の光が照射されるように構成されることを特徴とする請求項11に記載の光照射装置。
- 光照射装置を製造する方法であって、
複数の発光素子が配置された基板の配置面に鉛直な方向を上下方向と呼び、前記複数の発光素子が配置された側を上と呼ぶ場合に、前記基板を、前記基板に配置された複数の発光素子を斜め下方から受けるための受け部が形成された下側ケースに載置するステップと、
前記基板に配置された複数の発光素子を前記受け部に押し当てて前記複数の発光素子を傾けるステップと、
を備えることを特徴とする方法。 - 前記発光素子を傾けるステップは、斜め上方から前記複数の発光素子のそれぞれを前記受け部に押し当てるための押さえ部を有する上側ケースを前記基板の上から被せるステップを含むことを特徴とする請求項13に記載の方法。
- 前記基板を前記下側ケースに載置するステップの前に、
前記複数の発光素子の電極端子を前記基板のスルーホールに挿入するステップと、
前記電極端子のストッパー部が前記スルーホールの内部に位置するように前記複数の発光素子の高さを調整するステップと、
を更に備えることを特徴とする請求項13又は14に記載の方法。 - 複数の発光素子が配置された基板を備え、
前記複数の発光素子は、電極端子のストッパー部が前記基板のスルーホールの内部に位置するように配置される
ことを特徴とする光照射装置。 - 前記複数の発光素子の電極端子は、前記ストッパー部において曲げられ、
前記複数の発光素子は、光軸が前記基板の配置面に鉛直な方向から傾くように配置される
ことを特徴とする請求項16に記載の光照射装置。
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