JP6649485B2 - 光治療装置 - Google Patents

Description

本発明は光照射療法に用いる光治療装置に関するものである。

新生児黄疸、乾癬、ニキビ等の疾患治療や、痛みの緩和、美容理容等、多様な目的で光照射が利用されている。具体的には、新生児黄疸治療には緑色光および青白色光が、乾癬治療には紫外光が、ニキビ治療には青色光、赤色光、および黄色光が用いられている。このように、用途によって種々の光源が用いられている。

例えば、エキシマーランプやアーク灯等の光源の場合には、固定された光源に対して、一定の距離を置いて患部を配置し、治療光を照射する。しかし、このようなランプ型の光源を用いる場合には、照射面積が大き過ぎて患部以外にも治療光が当たるため、正常部位に対する種々の副作用が懸念される。したがって、正常部位への治療光の照射を防ぐ何らかの遮蔽対策が必要であり、治療に時間と手間がかかることとなる。

例えば、顔の一部にできた疾患を治療する場合、正常部位である目を保護するアイマスク（目隠し）が必要であり、さらに、顔の正常部位を保護するために、顔の患部のみを露出するようにしたマスクも必要となる。また、患者は治療のために身体を拘束された状態で、数十分の間ほぼ不動の姿勢を保つ必要があり、治療のためとはいえ、好ましい経験ではない。

また、患部が、例えば、腕や足のように湾曲した表面を有する場合には、表側、裏側、横側等部位によっては、ランプ型の照射装置では、患者に無理な姿勢を強いることになりかねない。また、湾曲部を有する患部のランプに対する角度や距離によって、患部の位置毎に照射強度が異なるので、患部全体に対して均一な治療光の照射を行うのが難しい場合がある。さらに、このようなランプ型の光源を用いた装置は、電源や冷却装置等の付属装置も多く、大型であるため、設置するためには大きなスペースを要するとともにその価格も高額である。

以上のような背景により、患部を直接覆って、光照射を行うことができる幾つかの技術が提案されている。例えば、特許文献１には、光源となるＬＥＤをフィルム基板上に多数配置した光学パッドを患部に巻きつけて光照射する柔軟性のある光治療装置が開示されている。また、特許文献２には、光源となるＬＥＤをフィルム基板上に配置し、患部とＬＥＤとの間に光透過物質を挟み、これによりＬＥＤが発する光を患部に伝えることができる光治療装置が開示されている。

国際公開公報「ＷＯ２００１０１４０１２Ａ１（２００１年３月１日公開）」 国際公開公報「ＷＯ２０１２０２３０８６Ａ１（２０１２年２月２３日公開）」

しかしながら、上述した従来技術においては、患部に直接接触せずに治療を施すことができないといった問題がある。

すなわち、特許文献１、２の構成では、治療に際して、光学パッドあるいは光透過物質が直接患部に接触する。そのため、患部が潰瘍となっていたり、患部が隆起していたりすると、患者が痛みを感じたり、患部が圧迫されたりする。

本発明は、前記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、患部を直接覆って、光照射を行う光治療装置において、治療対象部である患部に直接接触することなく治療を施すことができる光治療装置を提供することにある。

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装置は、治療のための光を照射する光照射モジュールと、前記光照射モジュールの光出射側に配設され、身体の表面と接触して前記光照射モジュールと前記身体の表面における治療対象部との距離を一定に保つスペーサと、を備え、前記スペーサにおける前記身体の表面と接触する面に、前記治療対象部と当該スペーサとの接触を回避するための開口部が形成されており、前記スペーサは、前記光を透過する光透過性を有し、前記開口部の周囲のスペーサ表面には遮光材が配置されており、前記開口部は、前記身体の表面と接触する面に形成された凹部であることを特徴としている。本発明の一態様に係る光治療装置は、治療のための光を照射する光照射モジュールと、前記光照射モジュールの光出射側に配設され、身体の表面と接触して前記光照射モジュールと前記身体の表面における治療対象部との距離を一定に保つスペーサと、を備え、前記スペーサにおける前記身体の表面と接触する面に、前記治療対象部と当該スペーサとの接触を回避するための開口部が形成されており、前記スペーサは、前記光を透過する光透過性を有し、前記開口部は、前記身体の表面と接触する面に形成された凹部であり、前記スペーサは、格子状に形成され、前記開口部が、格子部分を切断することで形成されることを特徴としている。本発明の一態様に係る光治療装置は、治療のための光を照射する光照射モジュールと、前記光照射モジュールの光出射側に配設され、身体の表面と接触して前記光照射モジュールと前記身体の表面における治療対象部との距離を一定に保つスペーサと、を備え、前記スペーサにおける前記身体の表面と接触する面に、前記治療対象部と当該スペーサとの接触を回避するための開口部が形成されており、前記スペーサは、前記光を透過する光透過性を有し、前記開口部は、前記身体の表面と接触する面に形成された凹部であり、前記開口部の内面に凹凸形状を有することを特徴としている。本発明の一態様に係る光治療装置は、治療のための光を照射する光照射モジュールと、前記光照射モジュールの光出射側に配設され、身体の表面と接触して前記光照射モジュールと前記身体の表面における治療対象部との距離を一定に保つスペーサと、を備え、前記スペーサにおける前記身体の表面と接触する面に、前記治療対象部と当該スペーサとの接触を回避するための開口部が形成されており、前記開口部の周囲のスペーサ表面には遮光材が配置されており、前記スペーサは、前記光を透過する光透過性を有し、前記光照射モジュールは、可撓性を有するフィルム基板と該フィルム基板に搭載された複数の発光素子とを備え、前記複数の発光素子は、前記開口部に対応する部分の外側にも配置されていることを特徴としている。本発明の一態様に係る光治療装置は、治療のための光を照射する光照射モジュールと、前記光照射モジュールの光出射側に配設され、身体の表面と接触して前記光照射モジュールと前記身体の表面における治療対象部との距離を一定に保つスペーサと、を備え、前記スペーサにおける前記身体の表面と接触する面に、前記治療対象部と当該スペーサとの接触を回避するための開口部が形成されており、前記スペーサは、前記光を透過する光透過性を有し、前記光照射モジュールは、可撓性を有するフィルム基板と該フィルム基板に搭載された複数の発光素子とを備え、前記複数の発光素子は、前記開口部に対応する部分の外側にも配置されており、前記スペーサは、格子状に形成され、前記開口部が、格子部分を切断することで形成されることを特徴としている。本発明の一態様に係る光治療装置は、治療のための光を照射する光照射モジュールと、前記光照射モジュールの光出射側に配設され、身体の表面と接触して前記光照射モジュールと前記身体の表面における治療対象部との距離を一定に保つスペーサと、を備え、前記スペーサにおける前記身体の表面と接触する面に、前記治療対象部と当該スペーサとの接触を回避するための開口部が形成されており、前記スペーサは、前記光を透過する光透過性を有し、前記光照射モジュールは、可撓性を有するフィルム基板と該フィルム基板に搭載された複数の発光素子とを備え、前記複数の発光素子は、前記開口部に対応する部分の外側にも配置されており、前記開口部の内面に凹凸形状を有することを特徴としている。本発明の一態様に係る光治療装置は、治療のための光を照射する光照射モジュールと、前記光照射モジュールの光出射側に配設され、身体の表面と接触して前記光照射モジュールと前記身体の表面における治療対象部との距離を一定に保つスペーサと、を備え、前記スペーサにおける前記身体の表面と接触する面に、前記治療対象部と当該スペーサとの接触を回避するための開口部が形成されており、前記スペーサは、格子状に形成され、前記開口部が、格子部分を切断することで形成されることを特徴としている。本発明の一態様に係る光治療装置は、治療のための光を照射する光照射モジュールと、前記光照射モジュールの光出射側に配設され、身体の表面と接触して前記光照射モジュールと前記身体の表面における治療対象部との距離を一定に保つスペーサと、を備え、前記スペーサにおける前記身体の表面と接触する面に、前記治療対象部と当該スペーサとの接触を回避するための開口部が形成されており、前記スペーサは、前記光を透過する光透過性を有し、当該光治療装置は、前記光を遮蔽する光遮蔽部をさらに備え、前記光遮蔽部は、前記光照射モジュールおよび前記スペーサを、前記開口部あるいは前記開口部とその縁を除いて覆っており、前記光遮蔽部は、少なくとも前記スペーサと接する面は、前記光を反射する材質で構成されていることを特徴としている。

本発明の一態様によれば、治療対象部である患部に直接接触することなく治療を施すことができる光治療装置を提供することができるという効果を奏する。

実施形態１に係る光治療装置の身体装着時の状態を示す鳥瞰図である。 上記光治療装置の身体装着時の状態を示す概略断面図である。 上記光治療装置の身体装着時の状態を示す平面図である。 上記光治療装置の装置本体の断面図である。 上記光照射モジュールの平面図である。 図５に示す光照射モジュールの裏面における平面図である。 （ａ）は、実施形態２に係る光治療装置のスペーサの平面図であり、（ｂ）は、（ａ）に示すスペーサの断面図である。 図７に示すスペーサにスペーサ開口部を設けた状態を示す平面図である。 実施形態３に係る光治療装置の光照射モジュールの平面図である。 図９に示す光照射モジュールの裏面における平面図である。 実施形態４に係る光治療装置のスペーサの平面図である。 実施形態４に係る光治療装置の装置本体の断面図である。 実施形態５に係る光治療装置の装置本体の断面図である。 実施形態６に係る光治療装置の装置本体の断面図である。 図１４に示す光治療装置の変形例の装置本体の断面図である。 実施形態７に係る光治療装置の装置本体の断面図である。 図１６に示す光治療装置の変形例の装置本体の断面図である。

以下、本発明の実施形態について、詳細に説明する。なお、説明の便宜上、各実施形態に示した部材と同一の機能を有する部材については、同一の符号を付記し、適宜その説明を省略する。

〔実施形態１〕
本発明の実施形態１について、図１〜６を参照して説明する。なお、比較的小面積の皮膚疾患に対して、光照射モジュールによる光照射治療を、患部に対して非接触で実施する場合を例に挙げ、本発明の実施形態を説明する。図１は、実施形態１に係る光治療装置１００の身体装着時の状態を示す鳥瞰図である。より詳しくは、光治療装置１００を身体に装着し、手、足、顔等の身体１に生じた患部２（治療対象部）を治療する際の状態を示す鳥瞰図である。図２は、光治療装置１００の身体装着時の状態を示す概略断面図である。より詳しくは、図１のＡ−Ａ’の部分の断面図に電源部２０の機能ブロックを加えたものである。

（光治療装置の構成）
本実施形態に係る光治療装置１００は、図１および図２に示すように、スペーサ３、光照射モジュール４、遮光材５（光遮蔽部）、本体固定材６、保冷材７、保冷材固定材８、電源部２０、および信号線２３を備えている。

光照射モジュール４は、電源部２０から電流が供給されることで治療のための光を照射するものである。光照射モジュール４は、信号線２３を介して電源部２０と接続されており、電源部２０より所定の電流を供給されると光を照射する。

スペーサ３は、光照射モジュール４における光出射側、つまり、患部２と対向する側に配設されており、患部２を有する身体１の表面と接触して光照射モジュール４と患部２との距離を一定に保つものである。そして、スペーサ３には、患部２とスペーサ３との接触を回避するためのスペーサ開口部（開口部）３１が形成されている。換言すると、スペーサ３が身体１の表面に接触した状態で患部２が入り込むスペーサ開口部３１が形成されている。スペーサ開口部３１は、スペーサ３における患部２側の面の中央付近に形成されている。なお、図２では、スペーサ３は、遮光材５を介して身体１の表面と間接的に接触しているが、このような間接的な接触も上記接触に含まれる。スペーサ３の役割は、光照射モジュール４と患部２との間の距離、および光照射モジュール４と患部２の周辺の身体１の表面との間の距離を一定に保つことである。これにより、光照射モジュール４の発光時に発生する熱が、患部２または患部２の周辺の身体１の表面に伝わることを防ぎ、光照射強度の分布を均一化することができる。なお、スペーサ３の下面が、身体１の表面と直接接触するか、または、間接接触するかは、どちらでも構わない。

スペーサ開口部３１が設けられることで、患部２はスペーサ３および光照射モジュール４と直接接触することがない。患部２とスペーサ開口部３１とが対向するように配置されることで、患部２が空気層を挟んで光照射モジュール４と対向し、光照射モジュール４からの光照射を受けることができる。

遮光材５は、光照射モジュール４からの光を遮蔽するもので、積層されたスペーサ３および光照射モジュール４を、光照射モジュール４の背面側から覆う。遮光材５でスペーサ３および光照射モジュール４を覆うことにより、光照射モジュール４が出射した光が、スペーサ開口部３１が形成されている、身体１に向かう側の面以外から外部に漏れることを防ぐことができる。光照射モジュール４が治療時に発する光は強力であるため、患者や医療従事者は特別な保護具を装着してこれを防ぐが、光りが外部に漏れにくくなるので、このような特別な保護具の装着が必要なくなる。

また、遮光材５は、スペーサ３における患部２側の面において、スペーサ開口部３１あるいはスペーサ開口部３１とその縁を除いて覆う。これにより、光照射モジュール４からの光が照射されることによる、患部２の周辺の皮膚の正常な部位への不要な光照射を低減し、皮膚の正常な部位への副作用を低減することができる。なお、患部２に直接接触せずに光治療を実施する上では、遮光材５は必須ではない。例えば、遮光材５を用いずに、本体固定材６および／または保冷材固定材８に遮光性を持たせることによっても、外部への治療光の漏洩を防止することができるからである。また、患部２の周辺の正常部位への副作用を防止することに関しても、身体１の表面に、遮光材５とは別の遮光材を配置することによって、外部への治療光の漏洩を防止することができる。

本体固定材６は、積層された光照射モジュール４とスペーサ３とが遮光材５にて覆われてなる装置本体９を身体１に固定させるものである。

保冷材７は、光照射モジュール４を冷却するものである。保冷材７は、本体固定材６にて身体１に固定された装置本体９の背面を覆うように配設され、保冷材固定材８が、このように配設された保冷材７を身体１に固定させる。

後述する図３においては、本体固定材６および保冷材固定材８として、それぞれ皮膚に粘着させるタイプのものを例示する。ただし、本体固定材６を保冷材固定材８に粘着させ、本体固定材６が粘着させた保冷材固定材８を皮膚に粘着させることで、光治療装置１００を皮膚に固定させてもよい。これにより、皮膚に対して粘着する部分の面積を最小限にすることができる。また、この場合、予め本体固定材６を保冷材固定材８に粘着させておくので、本体固定材６を皮膚に粘着させる作業を行う必要がない。そのため、光治療装置１００を身体１に装着させるときの手間を低減させることができる。また、本体固定材６を省いて、装置本体９の上に直接、保冷材７を載せた状態で、保冷材固定材８によって、装置本体９および保冷材７を身体１に固定することもできる。光照射モジュール４の発熱が少なく、保冷材７が不要である場合では、保冷材固定材８を省略することができる。

電源部２０は、光照射モジュール４に電流を供給する。また、電源部２０は、電源制御部２１および電流供給部２２を備えている。電源制御部２１は、光照射モジュール４に供給する電流を制御し、電流供給部２２は、光照射モジュール４に電流を供給する。また、電源部２０と光照射モジュール４とは、信号線２３により接続されている。

光治療装置１００について、図３〜図６に基づき、以下に詳しく説明する。図３は光治療装置１００の身体装着時の状態を示す平面図である。図４は、光治療装置１００の装置本体９の断面図である。図５は、光照射モジュール４の平面図である。但し、図５においては、後述する配線保護膜４７の記載を省略している。

光照射モジュール４としては、例えば、柔軟性のある樹脂表面に、所定の波長を発する発光素子であるＬＥＤ（Light Emitting Diode）を実装し、点灯できるようにしたフィルム基板を含むことを想定している。また、通常、治療のための光と組合せて、特定の薬材が患部２に塗布されているか、事前に服用されている場合が多い。患部２に対して、均一に光照射するために、ＬＥＤと患部２とは適切な距離に保つことを想定している。しかし、薬材や治療に使用する光波長、フィルム基板の具体的な内容、等は、本実施形態に影響を与えないため、ここでは詳述しない。

（光照射モジュールの構成の詳細）
光照射モジュール４は、図４および図５に示すように、フィルム基板４４を備える。フィルム基板４４は、スペーサ３側の面である発光面（光出射面）に、アノード配線４１Ａ、カソード配線４１Ｃ、チップ間配線４１Ｉ、アノード縦配線４１ＡＶ、カソード縦配線４１ＣＶ、アノード端子４１ＡＴ、およびカソード端子４１ＣＴが設けられ、それらの上に光源となるＬＥＤチップ４３がアレイ状に配置されている。

具体的には、図５に示すように、フィルム基板４４は四角形状であり、フィルム基板４４の１辺に沿ってアノード端子４１ＡＴおよびカソード端子４１ＣＴが並んで設けられている。ただし、フィルム基板４４は、例えば、矩形、円形、楕円形、角を丸めた矩形等のような形状であってもよい。

アノード端子４１ＡＴからは、カソード端子４１ＣＴとは反対方向に向かい上記１辺に沿ってアノード配線４１Ａが延伸し、上記１辺と隣り合う辺に沿って延伸するアノード縦配線４１ＡＶに接続されている。さらに、アノード縦配線４１ＡＶからは、上記１辺と平行な方向に、等間隔にアノード配線４１Ａが配置され、この配線にＬＥＤチップ４３が等間隔に接続されている。

カソード配線４１Ｃも、アノード配線４１Ａと同様に、カソード端子４１ＣＴから、アノード端子４１ＡＴとは反対方向に向かって上記１辺に沿って延伸し、上記１辺と隣り合う辺に沿って延伸するカソード縦配線４１ＣＶに接続されている。さらに、カソード縦配線４１ＣＶからは、上記１辺と平行な方向に、等間隔にカソード配線４１Ｃが配置され、この配線にＬＥＤチップ４３が等間隔に接続されている。

アノード配線４１Ａに接続されているＬＥＤチップ４３と、カソード配線４１Ｃに接続されているＬＥＤチップ４３とは向かい合うように配置されており、その間には、チップ間配線４１Ｉが配線されている。また、隣り合うチップ間配線４１Ｉ間には、ダミーパターン４５が配置されている。

ＬＥＤチップ４３は配線上に設置され、ボンディングワイヤ４２によって、各配線と接続されている。ＬＥＤチップ４３は治療目的によって、紫外、青紫、青、緑、赤、赤外等、種々の発光素子を選択できる。なお、図５では、ワイヤーボンド接続の例を記載したが、ＬＥＤチップ４３と各配線との接続はフリップチップ接続でもよい。また、ＬＥＤチップ４３が上下電極構造を有する場合、一方の端子（通常負極）は導電性ペーストによって配線に接続され、他方の端子はワイヤーボンドで接続される。発光素子としてＬＥＤチップ４３を用いた光照射モジュール４は、可撓性に優れる。

なお、発光素子としては、ＬＥＤチップ４３そのものではなく、パッケージにＬＥＤチップを収納したＬＥＤデバイスを用いることもできる。ＬＥＤデバイスを用いた光照射モジュール４は、機械的強度を増すことができる。

アノード配線４１Ａおよびカソード配線４１Ｃは、アノード端子４１ＡＴおよびカソード端子４１ＣＴにおいて、アノード外部接続部４６Ａおよびカソード外部接続部４６Ｃと接続され、信号線２３を介して、電源部２０に接続されている。アノード外部接続部４６Ａおよびカソード外部接続部４６Ｃは、例えば、リード線とすることができる。

配線保護膜４７は、各配線、ＬＥＤチップ４３、およびそれらの接続部を覆い、保護する。配線保護膜４７はシリコーン樹脂の様な透明、もしくは透光性を有し、防湿性の高い樹脂材料が好ましい。

また、フィルム基板４４は可撓性の絶縁材料であればよい。例えば、フィルム基板はポリイミドフィルム、配線は銅箔をエッチング加工し、銀を電界メッキで付着させたものとすることができる。各配線の材料は抵抗が低く、表面の反射率が高いことが好ましい。また、フィルム基板４４は厚さ２５μｍ程度のポリイミドフィルムであってもよい。

フィルム基板４４が、ポリイミドフィルムのように光吸収性が高い材料にて構成される場合には、図５に示すように、ダミーパターン４５を配置するなどして、フィルム基板４４の表面のできる限り広い面積を反射率が高い配線材によって覆う構成が好ましい。一方、フィルム基板４４が、白色顔料を混練した樹脂材料のように、反射率が高い材料にて構成される場合には、図５に示すようなダミーパターン４５は必ずしも設ける必要はなく、電圧降下が問題にならない範囲で各配線を細くすることができる。また、配線材の表面に金メッキが施された構成であってもよい。金メッキは、赤色光から赤外光の範囲に対して高い反射率を有するため、このような光を用いる光治療装置には好適である。また、金メッキを施した配線材は、長期的に安定で耐久性に優れるため、湿度等の保存条件を緩めることが可能になる。以上のように、フィルム基板４４に関しては、治療光を効率的に患部２へ照射するために、少なくともフィルム基板４４の表面は治療光に対して、全反射率が高いことが好ましい。

光照射モジュール４は一定の強度を有し、スペーサ開口部３１における光照射モジュール４の変形を抑制することが望ましい。光照射モジュール４は身体の表面に沿って変形する可撓性を有しつつ、スペーサ開口部３１における光照射モジュール４の局所的な沈みを防ぐ強度が必要である。スペーサ開口部３１に向かって、光照射モジュール４、遮光材５、本体固定材６、保冷材７、および保冷材固定材８が沈むことでそれらが変形すると、スペーサ開口部３１の中心では、スペーサ開口部３１の周辺部と比べて、光照射強度が過剰に強くなる恐れがある。それらの変形が大きくなると、光照射モジュール４のＬＥＤチップ４３と患部２との距離が小さくなり、ＬＥＤチップ４３に対向する患部２が局所的に強い光照射を受けることになる。これを防ぐために、光照射モジュール４の強度を強くする必要がある。光照射モジュール４の強度を強くする方法は、フィルム基板４４の膜厚を厚くすることである。フィルム基板４４の膜厚は、例えば、２０μｍ以上が好ましく、更に３０μｍ以上がより好ましい。

また、光照射モジュール４の強度を強くする別の方法として、図６に示すように、フィルム基板４４の裏面（スペーサ３側とは反対側の面）に、裏面補強材４８を設ける。材料としては、数μｍから２５μｍ程度の厚さの銅箔やステンレス箔等の金属箔が好ましい。裏面補強材４８は、図６に示すようなメッシュ状である必要はなく、可撓性と強度を両立させるために、フィッシュボーン形状や、単純な矩形形状でもあってもよい。これにより、光照射モジュール４の強度を強くすることができるため、スペーサ開口部３１における光照射モジュール４の局所的な沈みを防ぎ、スペーサ開口部３１の中心において、スペーサ３の周辺部と比べて、光照射強度が過剰に強くなることを防ぐことができる。

また、光照射モジュール４は、温度が光照射モジュール４の上限以上に上昇したとき、光照射モジュール４に流れる電流を止めて、発光を停止するインターロック機能を実現する温度センサを有していることが好ましい。さらに、光照射モジュール４が患部２から脱落するといった異常時に、光照射モジュール４は、光照射モジュール４に流れる電流を遮断し、発光を停止する電流遮断器等の安全装置を有していることが好ましい。また、光照射モジュール４は、光強度センサを有していてもよい。光強度センサは、光照射モジュール４が発する光の光強度をモニターすることにより、光照射モジュール４の光の照射量が所定量を超えた時点で、光照射モジュール４の光照射を停止する。

（スペーサ）
スペーサ３は、光照射モジュール４における光出射側に配設されており、身体１の表面と光照射モジュール４との間の距離を一定に保つ。本実施形態の構成では、スペーサ開口部３１を通って光が患部２に照射されるので、スペーサ３は必ずしも光透過性である必要はない。ただし、スペーサ開口部３１に対応する部分以外に配置されたＬＥＤチップ４３から照射された光を有効に利用するためには、光透過性であることが好ましい。また、スペーサ３と光照射モジュール４とが接する面は、互いに密着することが好ましい。スペーサ３と光照射モジュール４との間に空気層があると、光照射モジュール４とスペーサ３との界面にて光の反射が生じるので、光の損失が生じる。

スペーサ３は、光照射モジュール４から発せられた光を均一化する機能を有している。また、光照射モジュール４が発する熱が、皮膚に直接伝わらないようにする断熱材の役割も果たす。

スペーサ開口部３１内においては、スペーサ３の厚みの分、患部２と光照射モジュール４とが離間されるので、光照射モジュール４の発する熱が、患部２に直接伝わらないようにする機能を果たす。スペーサ３により光照射モジュール４からの熱が患部２や、患部２の周囲の皮膚に直接伝わることを防ぐため、光照射モジュール４の温度上昇をある程度許容できるようになり、大掛かりな冷却装置が不要となる。さらに、光治療装置１００では、比較的短時間で治療が終わるため、冷却水の循環装置等を設置する必要がなく、治療中患者が拘束されることがない。

スペーサ３は可撓性のある透明な素材で構成された、一定厚さの板状の形状であることが好ましい。例えば、スペーサ３は、スチレンエラストマー、ウレタンゴム、シリコーンゴム等の樹脂素材であることが好ましい。光照射モジュール４においては、ＬＥＤチップ４３をアレイ状に配置しているため、患部２とスペーサ３との間を一定距離に保ち、患部２が均一に光照射を受けるようにする必要がある。また、スペーサ３は、保冷材７を用いる際に、患部２が冷たさを感じることを防止する上での断熱材の役割も有する。

光照射の均一化および断熱効果はスペーサ３の厚さが厚い程効果が高い。一般的な人体の湾曲を考慮すると、スペーサ３の厚さは２ｍｍ程度から１０ｍｍ程度の厚さが適しており、３ｍｍから７ｍｍ程度の厚さが最も適している。指回り、鼻の先端部等は、板状のスペーサ３では難しく、別の形態を取ることが好ましい。

光照射モジュール４の外形が、スペーサ３の外形とほぼ同じ大きさであるとする。このとき、スペーサ３の外側の縁（四角形の縁）とスペーサ開口部３１の縁（円形の縁）とが最も近い部分の幅が、スペーサ開口部の最大寸法Ｌの半分であるＬ／２よりも小さいと、光照射モジュール４がスペーサ開口部３１の部分において変形しやすくなる。これを防ぐために、スペーサ開口部の最大寸法Ｌに対して、上記の最も近い部分の幅は、少なくともＬ／２を有することが好ましい。したがって、スペーサ開口部の最大寸法Ｌは、同方向のスペーサの寸法の半分以下であることが好ましい。ここで、スペーサ３１の外形寸法および光照射モジュール４の外形寸法は２０ｍｍから１００ｍｍが好ましく、さらに、３０ｍｍから６０ｍｍがより好ましい。

スペーサ３の形状は四角形でなくてもよく、例えば、矩形、円形、楕円形、角を丸めた矩形等のような形状であってもよい。また、患部２の形状に合わせて、スペーサ３の形状を選択することできる。スペーサ３および光照射モジュール４は、お互いに重ねられて用いられるため、スペーサ３および光照射モジュール４の形状はほぼ等しいことが好ましい。特に遮光材５によって、スペーサ３および光照射モジュール４を覆うため、スペーサ３および光照射モジュール４を重ねたとき、光照射モジュール４がスペーサ３より、はみ出さないことが好ましい。つまり、光照射モジュール４の外形は、スペーサ３の外形より小さいことが好ましい。

なお、図４においては、スペーサ開口部３１の断面形状として、光照射モジュール４の表面に対して垂直な矩形形状のものを例示しているが、必ずしも矩形である必要はなく、台形型や逆台形型でもよく、また、ドーム型や逆鍋底型等の曲面形状でもよい。

（遮光材）
遮光材５は、光照射モジュール４からの光が不要な部位に照射されたり、外部に漏れたりすることを防止するものである。遮光材５は、図４に示すように、スペーサ３および光照射モジュール４を覆うよう設けられる。具体的には、遮光材５は、光治療装置１００を患者が装着している状態において、スペーサ３および光照射モジュール４の周囲における、スペーサ開口部３１以外の部分、あるいはスペーサ開口部３１とその縁を除く部分を覆っている。これにより、光照射モジュール４が患部２に照射した光が患部２以外に漏れる光を遮蔽する。言い換えると、遮光材５は、光照射モジュール４と本体固定材６との間に配置され、光照射モジュール４を、スペーサ開口部３１（あるいはスペーサ開口部３１とその縁）を除いて完全に覆うことで、外部への光の漏洩は殆ど無視できるレベルに落とすことができる。このとき、遮光材５はスペーサ開口部３１を覆わないため、患部２への光照射を妨げない。

遮光材５は、光照射モジュール４による光を反射できるように、スペーサ３を覆う部分では反射率が高いことが望ましい。言い換えると、遮光材５は、光を反射する材質で構成されている。これにより、遮光材５による反射によって、少しでも光を患部２に到達させられるため、患部２への照射効率を上げることができる。遮光材５は外部に光が漏れることを防止できれば、少なくともスペーサ３の底面の外縁部を覆えばよい。ただし、皮膚の正常部への光照射を防ぐためには、スペーサ３の底面全面を覆うことが好ましい。また、フィルム基板４４が光を透過しない場合、または、フィルム基板４４が光を透過しても裏面補強材４８が光を透過しない場合を考える。この場合、これらフィルム基板４４および裏面補強材４８が、光遮蔽部として機能するので、光照射モジュール４の裏面（スペーサ３側とは反対側の面）全体を、遮光材５が覆う必要はない。

遮光材５は、２５μｍから２００μｍの厚さのアルミニュウム箔が最も好ましいが、薄いアルミニュウム箔（２５μｍ程度の厚さ）に、樹脂フィルムを重ねた複合材でもよい。また、遮光材５は、銅箔や樹脂フィルムに銀薄膜や金薄膜を形成した複合材であってもよく、アルミニュウム箔の表面に金薄膜を設けた金属箔であってもよい。光の種類によって反射率が高い金属材料が異なるため、遮光材５にどのような反射材を用いるかは、光の波長帯によって変更する必要がある。

遮光材５は必ずしも単一の部材で構成する必要はない。例えば、スペーサ３、並びに光照射モジュール４の端部、および光照射モジュール４の裏面（スペーサ３側とは反対側の面）の外縁部は、上記のような反射率の高いアルミニュウム箔等で構成してもよい。また、光照射モジュール４の裏面（スペーサ３側とは反対側の面）には樹脂フィルムを配置してもよい。さらに、遮光材５における、信号線２３が貫通する部分には、光の漏れを防止するための部材として、吸光性の脂材等を配置することが好ましい。

（本体固定材）
本体固定材６は、スペーサ３、光照射モジュール４、および遮光材５が１つになった装置本体９を、患部２を覆う位置に固定するものである。具体的には、図１および図２に示すように、本体固定材６は、面状に装置本体９全体を覆う、身体１の患部２の有る部位に固定するものである。

本体固定材６としては、例えば、図３に示すように、身体１に本体固定材６を固定するための本体固定材／皮膚粘着部１１を有している構成が好ましい。これにより、本体固定材６を患部２の周辺の皮膚に粘着固定することができ、ひいては装置本体９をしっかりと身体１に固定することができる。

ただし、本体固定材６として、複数のサージカルテープ片によって、装置本体９を皮膚に固定してもよい。また、本体固定材６としては、保冷材７が光照射モジュール４を冷却することができるように、できる限り薄いものが好ましい。

本体固定材６は、布、皮革、不織布、樹脂フィルム、ゴム、合成皮革、人工皮革、金属箔、および紙等、または、これらの複合材で構成された柔軟性を有するシートやテープであればよい。また、本体固定材６には伸縮性を有するものを用いる。これにより、光照射モジュール４を皮膚に密着させるように、身体１に対して加圧することができる。

また、本体固定材６は、少なくとも遮光材５（つまり装置本体９）を完全に覆う大きさを有することが好ましい。しかし、装置本体９を身体１に固定させることが目的であるため、光治療装置１００を身体１に装着したとき、装置本体９の一部が外部に露出してもよい。例えば、サージカルテープを十字状にして、サージカルテープを装置本体９および身体１に貼り付け、装置本体９を身体１に固定してもよい。本体固定材６は、患部２への装着前では、平坦なシート状をしていることが好ましい。

本体固定材６における身体１への装着については、まず、スペーサ開口部３１と患部２との位置が合うように、スペーサ３および光照射モジュール４の周囲を覆う遮光材５を身体１に押し付ける。つまり、遮光材５で覆われた装置本体９を身体１に押し付ける。遮光材５、つまり遮光材５で覆われた装置本体９の上を本体固定材６で覆う。このとき、本体固定材６を両端から引っ張り、さらに、遮光材５、つまり遮光材５で覆われた装置本体９に対し身体１に向かって所定の圧力を印加した状態で、本体固定材／皮膚粘着部１１により本体固定材６を身体１に固定する。これにより、本体固定材６は、スペーサ３および光照射モジュール４の周囲を覆う遮光材５、つまり遮光材５で覆われた装置本体９における身体１に対する位置を固定することができる。

（保冷材）
保冷材７は、光照射モジュール４を冷却するものである。光照射モジュール４の発熱が大きく、所定の治療時間内に、温度が４２℃以上になる可能性がある場合には、冷却が必要となる。予め冷却した（例えば、０℃から１５℃程度）保冷材７を、光照射モジュール４の背面に配置して冷却することで、光照射モジュール４の温度上昇を抑えることができる。光治療装置１００では、比較的短時間で治療を実施するため、長時間の治療では必要となる水を循環する様な大掛かりな冷却装置が不要となる。保冷材７と身体１との間には、本体固定材６、遮光材５、光照射モジュール４、およびスペーサ３が存在するため、身体１に直接、保冷材７が接触することはなく、患者が非常に冷たいと感じることはない。

保冷材７は、汎用的に用いられているポリアクリル酸ナトリウムと水からなるゲル材を用いることがコスト面から好ましい。保冷材７は、単純に水を袋詰めにした物でも利用できる。例えば、通常の冷蔵庫等で水を１０℃以下に冷却することで保冷材７として用いることができる。０℃以下の水でも保冷材７として用いることが可能である。

また、保冷材７として、水と尿素・硝酸アンモニュウム等からなる瞬間保冷材を用いることもできる。これは水と尿素・硝酸アンモニュウムを別の部屋に封入し、外部から叩くことで、両者の間の壁を壊し、混合による吸熱反応により冷却するものであり、１分程度で１５℃以下へ温度を下げることができる。

（保冷材固定材）
保冷材固定材８は、保冷材７を本体固定材６の上に固定するためのものである。保冷材固定材８については、本体固定材６と同様の部材を使用してもよい。本体固定材６は、保冷材７が光照射モジュール４を冷却することができるようにすることを考慮しなければならなかったが、保冷材固定材８にはそのような考慮をする必要がないため、伸縮性の包帯や伸縮性のメッシュ等であってもよい。なお、図３では、保冷材固定材８は、本体固定材６を完全に覆っている。しかし、保冷材７を装置本体９に固定させることが目的であるため、光治療装置１００を身体１に装着したとき、保冷材７および／または本体固定材６の一部が、保冷材固定材８から露出してもよい。

本実施形態では、保冷材固定材８は、図３に示すように、保冷材固定材／皮膚粘着部１２を有しており、保冷材固定材／皮膚粘着部１２を用いて身体１へ貼着させるようになっている。

（電源部および信号線）
光治療装置１００は、光照射モジュール４に対して電流を供給する電源部２０を有している。電源部２０は、電源制御部２１および電流供給部２２を備えている。電源制御部２１は、光照射モジュール４への電流の供給および停止を電流供給部２２に指示する。電流供給部２２は、光照射モジュール４に電流を供給する電流源である。

電流供給部２２は、光照射モジュール４へ所定の電流を供給することで、所定の時間の間、光照射モジュール４に光を照射させる。電源制御部２１は、電流供給部２２が供給する電流の電流量、その電流のＯＮ／ＯＦＦ、光照射モジュール４の照射時間について制御する。例えば、青紫発光ダイオード（ピーク波長：４０５ｎｍ）６４個を５ｍｍピッチで８行８列に並べた、図５に示す光照射モジュール４に４００ｍＡの電流を供給する場合、駆動電圧は約７Ｖが必要となる。各ＬＥＤチップ４３には１２．５ｍＡの電流が流れ、中心付近では３７．５ｍＷ／ｃｍ^２の光照射強度が得られる。治療に必要なエネルギードーズが２５Ｊ／ｃｍ^２の場合、約１１分で照射を完了できる。照射時間は長くとも１時間以下を想定しており、通常、数分から２０分程度で、治療を完了する。したがって、必ずしもＡＣ電源から電力を得る必要はなく、乾電池や蓄電池を電源として用いてもよい。

電源部２０は、目的とする治療によって、必要な電流量、時間を予め設定する機能と、実際の治療の際に、照射を開始し、所定時間経過後に、照射を停止する機能を有する。また、電源部２０は、光照射モジュール４の温度上昇や、光照射モジュール４の脱落等の異常時に、光照射モジュールの電流を停止するインターロック機能を有することが好ましい。

ここで、光治療装置１００として実施例１，２を作成し、変形等の有無を確認した結果について説明する。実施例１と実施例２とでは、光照射モジュール４におけるフィルム基板４４の厚さと、フィルム基板４４の表面に形成された各配線パターンの銅箔の厚さが異なり、また、裏面補強材４８の有無が異なる。

実施例１の光治療装置１００は、フィルム基板４４の厚さが２５μｍ、配線パターンを構成する銅箔の厚さが２０μｍであり、裏面補強材４８を備えている。一方、実施例２の光治療装置１００は、フィルム基板４４の厚さが１２．５μｍ、配線パターンを構成する銅箔の厚さが１０μｍであり、裏面補強材４８を備えていない。

実施例２の光治療装置１００は、実施例１の光治療装置１００に比べて、フィルム基板４４の厚さおよび銅箔の厚さが薄く、かつ裏面補強材４８を備えていないため、可撓性が高い。しかしながら、本体固定材６、保冷材７、および保冷材固定材８を設置した際に、スペーサ開口部３１のサイズによっては、スペーサ開口部３１の部分での変形が見られた。具体的には、スペーサ開口部３１の直径が１０ｍｍの場合、問題はなかったが、２０ｍｍの場合、スペーサ開口部３１の中心で約１ｍｍ下方への弛みが見られた。また、スペーサ開口部３１の直径が３０ｍｍの場合には、約２．５ｍｍ下方への弛みが見られた。

これより、スペーサ開口部３１の直径が大きい場合には、フィルム基板４４の厚さおよび配線パターンを構成する銅箔の厚さを厚くし、かつ、裏面補強材４８を備えさせることが好ましいことがわかる。

〔実施形態２〕
本発明の実施形態２について、図７および図８を参照して説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態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。図７の（ａ）は、実施形態２に係る光治療装置１００ａのスペーサ３ａの平面図であり、図７の（ｂ）は、図７の（ａ）に示すスペーサ３ａの断面図である。

本実施形態に係る光治療装置１００ａは、光治療装置１００と比べて、スペーサ３がスペーサ３ａと異なること、スペーサ３ａに変更したことに伴って遮光材５を遮光材５ａに変更したこと以外は、光治療装置１００と同じである（図１参照）。

スペーサ３ａは、図７の（ａ）および（ｂ）に示すように、格子状に形成されている。また、スペーサ３ａは、図８に示すように、格子状の仕切りの部分（格子部分）を切断することで、患部２の大きさや形状に合わせて、スペーサ開口部３１ａを形成する。スペーサ３ａが格子状に形成されていることで、スペーサ開口部３１ａを容易に形成することができる。

つまり、格子状の仕切りの部分が細いため、ハサミやニッパ等の工具によって切断することが容易である。このため、スペーサ開口部３１ａの大きさは、患部２の大きさに合わせたものにすることができる。よって、スペーサ開口部３１ａの大きさは、必要最小限に小さくすることができる。よって、スペーサ開口部３１ａの大きさを小さくすることができるため、スペーサ開口部３１ａにおける光照射モジュール４の変形を抑制することができる。

遮光材５ａの底面は予め大きめに開口しておいてもよいが、スペーサ開口部３１ａの形状に合わせて、遮光材５ａに開口部を設けることが好ましい。すなわち、スペーサ３ａの底面全面に遮光材５ａの一部を設けておき、スペーサ３ａにスペーサ開口部３１ａを設けるときに、同時に遮光材５ａにも開口部を設けることが好ましい。以上により、スペーサ開口部３１の大きさを最小限にすることができるため、光照射を受ける皮膚の正常部の面積を最小限に縮小することができる。また、スペーサ開口部３１の大きさを最小限にすることができるため、スペーサ開口部３１ａにおける光照射モジュール４の変形を抑制することができる。なお、スペーサ３ａは、図７の（ｂ）に示すように、格子状の構造が１層である必要はなく、多層になっていてもよい。具体的には、どの面においても、格子状に見えるような構造であってもよい。

〔実施形態３〕
本発明の実施形態３について、図９および図１０を参照して説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態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。図９は、実施形態３に係る光治療装置１００ｂの光照射モジュール４Ａの平面図である。図１０は、図９に示す光照射モジュール４Ａの裏面における平面図である。

本実施形態に係る光治療装置１００ｂは、光照射モジュール４Ａに変更されていること以外は、光治療装置１００と同じである（図１参照）。

光照射モジュール４Ａは、図９に示すように、フィルム基板５４の表面（スペーサ３側の面）に、複数のアノード配線５１Ａ、複数のカソード配線５１Ｃ、複数のチップ間配線４１Ｉ、アノード端子４１ＡＴ、カソード端子４１ＣＴ、ダミーパターン４５、複数のＬＥＤチップ４３、複数のボンディングワイヤ４２、配線保護膜４７（図示せず）、アノード外部接続部４６Ａ、およびカソード外部接続部４６Ｃを有している。

光照射モジュール４との相違点は、図１０に示すように、光照射モジュール４Ａがフィルム基板５４の裏面（スペーサ３側とは反対側の面）に、裏側アノード配線５７（第２配線）、裏側カソード配線５８（第２配線）、アノード配線の貫通配線５９、およびカソード配線の貫通配線６０を有している点である。アノード配線の貫通配線５９は、アノード配線の表面配線と裏面配線とを接続し、カソード配線の貫通配線６０は、カソード配線の表面配線と裏面配線とを接続する。光照射モジュール４Ａでは、裏側アノード配線５７および裏側カソード配線５８が、裏面補強材の役割を担っている。また、アノード配線の貫通配線５９は、アノード配線５１Ａと裏側アノード配線５７とを接続しており、カソード配線の貫通配線６０は、カソード配線５１Ｃと裏側カソード配線５８とを接続している。

光照射モジュール４Ａでは、アノード縦配線４１ＡＶおよびカソード縦配線４１ＣＶを設けなくてもよいので、フィルム基板５４を小さくすることができる。これにより、顔面や腕等のように、比較的面積が小さい部位や、起伏が大きい部位の治療、子どもの皮膚の治療を容易に行うことができる。

〔実施形態４〕
本発明の実施形態４について、図１１および図１２を参照して説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態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。図１１は、実施形態４に係る光治療装置１００ｃのスペーサ３ｂの平面図である。図１２は、実施形態４に係る光治療装置１００ｃの装置本体の断面図である。

本実施形態に係る光治療装置１００ｃは、図１１に示すように、スペーサ３がスペーサ３ｂに変更されていること以外は、光治療装置１００と同じである（図１参照）。光治療装置１００のスペーサ３では、スペーサ開口部３１がスペーサ３の表面（光照射モジュール４側の面）から裏面（患部２側の面）まで貫通していた。これに対し、本実施形態のスペーサ３ｂでは、スペーサ開口部３１ｂは、図１１および図１２に示すように、患部２側だけに形成され、表面（光照射モジュール４側の面）には達していない凹部よりなる。

このような構成とすることで、スペーサ開口部３１ｂに残る部分が補強構造として作用し、裏面補強材４８を備えることなく、スペーサ開口部３１ｂにおける光照射モジュール４の変形を抑制して防止できる。スペーサ開口部の深さＤは、スペーサ３ｂの厚さが５ｍｍの場合、１ｍｍから４ｍｍ程度が適当である（スペーサ３ｂの厚さの２０％から８０％）。また、患部２が皮膚の表面から盛り上がっている場合には、スペーサ開口部の深さＤを大きく取る必要がある。

なお、スペーサ開口部３１ｂの平面形状は、図１１に示すように、角を丸めた四角形をしているが、完全な四角形、円形、楕円形であってもよい。また、スペーサ開口部３１ｂの形状は、患部２の形状に合わせて選択されてもよい。図１２に示すスペーサ開口部３１ｂの断面形状は、逆さにした鍋型（角部が曲面）になっているが、矩形形状であってもよく、より傾斜が緩やかな形状（逆中華鍋型）であってもよい。スペーサ開口部３１ｂの断面形状は、スペーサ開口部３１ｂに対面する患部２上における、光照射強度の分布に影響する。このため、光照射モジュール４上のＬＥＤチップ４３の配置と合わせて、光照射強度の分布の不均一性を低減するように、スペーサ開口部３１ｂの断面形状は、最適化されることが好ましい。

スペーサ３ｂの患部２側の面と接する遮光材５は、図１２に示すように、スペーサ開口部３１ｂの縁まで覆っていないが、スペーサ開口部３１ｂの縁まで覆ってもよい。遮光材５をスペーサ開口部３１ｂの縁まで覆う場合は、スペーサ開口部３１ｂ以外への光照射を防止し、より多くの光を反射することで、スペーサ開口部３１ｂに照射される光を増やすことができる。

スペーサ３ｂの製造方法に関しては、例えば、金型を用いてモールド成形することで製造できる。また、金型を用いずに、光照射モジュール４側となる単純な板状部と、身体１と接触する側となる貫通開口部を有する板状部とに分けて別々に作製し、それらを後から貼り合わせてもよい。

以上により、光治療装置１００ｃでは、スペーサ開口部３１ｂは患部２側に設けられており、光照射モジュール４側の面には達していないため、裏面補強材４８を設けなくても、光照射モジュール４が局所的な沈みを引き起こすことがなくなる。よって、裏面補強材４８を設ける必要がなくなるため、裏面補強材４８を設けるときにかかる費用を削減することができる。

〔実施形態５〕
本発明の実施形態５について、図１３を参照して説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態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。図１３は、実施形態５に係る光治療装置１００ｄの装置本体の断面図である。

本実施形態に係る光治療装置１００ｄは、装置本体９に代えて装置本体４９を備えること以外は、実施形態１と同じである（図１参照）。図４に示した、装置本体９の光照射モジュール４においては、ＬＥＤチップ４３がスペーサ開口部３１の外側にまで配置されていた。これに対し、本実施形態では、装置本体４９の光照射モジュール４ｂにおいてＬＥＤチップ４３は、スペーサ開口部３１の内側だけに配置されている。なお、図１３には記載していないが、スペーサ開口部３１の外側に、配線４１ＣＴ，４１ＡＴ、４１ＣＶ、４１ＡＶ，４１Ｃ、４１Ａ、４５や配線保護膜４７等を補強のために設ける構成としてもよい。

そして、本実施形態では、スペーサ３ｃが、光吸収材から構成されており、これにより、遮光材５を備えない構成となっている。

さらに、スペーサ開口部３１の内壁には、光反射材１３が配置されている。光反射材１３は、スペーサ開口部３１の内側に存在するＬＥＤチップ４３から発する光を、スペーサ開口部３１の内側へと反射するものである。スペーサ開口部３１の内壁を光反射材１３にて覆うことで、スペーサ開口部３１内での光照射強度分布を均一化することができる。

さらに、このような構成においては、スペーサ開口部３１の断面形状は、光照射モジュール４ｂの表面に対して垂直な矩形形状であることが好ましい。また、光反射材１３が光照射モジュール４ｂと接する位置と、最外周に配置されたＬＥＤチップ４３との距離を、ＬＥＤチップ４３の配置ピッチの約半分とすることが好ましい。

これらは何れも、スペーサ開口部３１の内壁に入射する光を、スペーサ開口部３１の外縁部へと効率的に反射させるためである。なお、光反射材１３は必須ではないが、光照射効率を上げるためには、あることが好ましい。

本実施形態の変形例として、スペーサ開口部３１内に露出する光照射モジュール４ｂの表面を透明樹脂層で埋める構成も可能である。これによれば、実施形態４と同様に、スペーサ開口部３１内の透明樹脂部分が補強構造として作用する。また、裏面補強材４８を備えることなく、スペーサ開口部３１における光照射モジュール４ｂの変形を抑制、防止することが可能となるなど、光照射モジュール４ｂの選択肢を広げることができる。

〔実施形態６〕
本発明の実施形態６について、図１４および図１５を参照して説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態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。図１４は、実施形態６に係る光治療装置１００ｅの装置本体の断面図である。

本実施形態に係る光治療装置１００ｅは、図１４に示すように、光照射モジュール４が光照射モジュール４ｃに変更され、装置本体９が装置本体９ａとなっていること以外は、光治療装置１００と同じである（図４参照）。

図４に示す光治療装置１００の光照射モジュール４では、ＬＥＤチップ４３が発する光が患部２に照射され、その光が治療光となる。これに対し、本実施形態の光照射モジュール４ｃは、波長変換層１４を有している。波長変換層１４は、ＬＥＤチップ４３が発する光の一部を長波長に変換することができる。

例えば、波長４１０ｎｍ程度の青紫色光を発するＬＥＤチップ４３と、緑色発光蛍光体であるβ型ＳｉＡＬＯＮを透明樹脂層に混練した波長変換層１４とを組み合わせる。これにより、青紫色光と緑色光との混合光を生成することができる。

青紫色光と緑色光との比率は、波長変換層１４に含まれる蛍光体の含有量によって決まるため、青紫色光をわずかしか含まない混合光を発する光治療装置１００ｅを実現することもできる。ＬＥＤチップ４３としては、紫外光、近紫外光、および青色光等の短波長光を発する窒化物半導体ＬＥＤが適している。波長変換層１４に含まれる蛍光体としては、青緑色、緑色、黄色、赤色、および近赤外等の必要とする波長帯に応じて、種々の材料および組成を選択することができる。例えば、黄色蛍光体ではＹＡＧ（Yttrium Aluminum Garnet）蛍光体を利用することができ、赤色蛍光体では窒化物蛍光体（ＣａＡｌＳｉＮ_３等）、またはフッ化物蛍光体（ＫＳＦ（Ｋ_２ＳｉＦ_６：Ｍｎ）等）等を利用することができる。また、波長変換層１４には、蛍光体に限らず量子ドット材料のような材料を用いてもよい。なお、図１４では、配線保護膜４７におけるスペーサ３側に、波長変換層１４を配置したが、配線保護膜４７に蛍光体または量子ドット材料を混ぜることで、配線保護膜４７に波長変換機能を持たせることもできる。これにより、波長変換層１４を省略することができる。

本実施形態の変形例として、図１５に示すように、図１３に示す光治療装置１００ｄにおいて光照射モジュール４ｂを光照射モジュール４ｄに変更する構成も可能である。図１５は、図１４に示す光治療装置１００ｅの変形例の装置本体４９ａの断面図である。光照射モジュール４ｄは、波長変換層１４を備えており、波長変換層１４は、配線保護膜４７におけるスペーサ開口部３１側に配置されている。光照射モジュール４ｃ、４ｄのように、光照射モジュールは治療光を一定範囲の面状に光を発する光源であればよい。

〔実施形態７〕
本発明の実施形態７について、図１６および図１７を参照して説明すれば、以下のとおりである。なお、説明の便宜上、前記実施形態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。図１６は、実施形態７に係る光治療装置１００ｆの装置本体の断面図である。

本実施形態に係る光治療装置１００ｆは、図１６に示すように、スペーサ３ｂがスペーサ３ｄに変更されていること以外は、光治療装置１００ｃと同じである（図１２参照）。光治療装置１００ｃのスペーサ３ｂでは、スペーサ開口部３１ｂの内面が平坦であったが、スペーサ３ｄでは、スペーサ開口部３１ｂの内面が凹凸形状になっている。これは、治療光をより効率よく、スペーサ開口部３１ｂへ取り出すためである。スペーサ開口部３１ｂの内面とは、スペーサ開口部３１ｂの底面および内側面である。

スペーサ開口部３１ｂの内面が平坦であるとき、スペーサ３ｂの内部から空気層へ光が出射される過程を考える。この過程において、スペーサ３ｂの内部から空気層への光の入射角が、空気層とスペーサ３ｂの材料の屈折率とで決まる臨界角より大きくなると、全反射が生じる。これにより、スペーサ３ｂからの光の取り出し効率が低下し、電力効率も低下する。上記空気層は、スペーサ開口部３１ｂにある層である。

図１６では、スペーサ３ｄの凹凸形状がランダムな形状になっているが、規則的なパターンでもよい。凸部分の底部の径は１μｍ〜数十μｍ程度が好ましく、凸部分の高さも１μｍ〜数十μｍ程度であることが好ましい。スペーサ３ｄの凹凸形状は円形、楕円形、三角形、六角形、または八角形等の形状が好ましく、スペーサ３ｄの凹凸の断面形状は、半円形、半楕円形、角錐形、または円錐形等が好ましい。

スペーサ３ｄを金型で成形加工する際、スペーサ開口部３１ｂの内面に対応する金型の表面を凹凸形状にすることで、図１６に示すような凹凸形状を形成することができる。スペーサ３ｄに、おおよそ５μｍ〜２０μｍ程度の凸部分の底部の径および高さの凹凸形状を形成することで、光の出力を５％〜１０％向上することができた。これにより、光の出力が向上するので、光照射時間を短縮することができ、治療時間を短縮することができる。

なお、図１６では、凹凸形状を、スペーサ開口部３１ｂの内面全面に設けたが、製造上の制約を考慮して、スペーサ開口部３１ｂの底面（光治療装置１００ｆの底面に対して平行な面）だけに凹凸形状を設けても、ほぼ同程度の効果が得られる。上記内面全面には、光治療装置１００ｆの底面に対して平行な面および垂直な面を含む。

このように、スペーサ３ｄの凹凸形状のように、スペーサ開口部３１ｂの内面に、凹凸形状を設けることで、光の取り出し効率を向上させ、治療時間を短縮することができる。

本実施形態の変形例として、図１７に示すように、図１３に示す光治療装置１００ｄにおいて装置本体４９の配線保護膜４７の表面を、凹凸形状にした構成も可能である。図１７は、図１６に示す光治療装置１００ｆの変形例の装置本体４９ｂの断面図である。図１３に示す光治療装置１００ｄでは、スペーサ３ｃが光を放出する面（光治療装置１００ｄの底面と平行な面）を有していないため、配線保護膜４７ａは、表面に凹凸面５０を有している。なお、凹凸面５０は、配線保護膜とは別の透明材料からなってもよい。凹凸面５０の凹凸形状は規則的なパターンであり、最小ユニットは、１辺の長さが５μｍの正三角形であり、各凸部は、ほぼ円錐の形状を有する。最小ユニットとは、具体的には、凹凸面５０をその面側から見たとき、凹凸面５０の、互いに最も近接した凸部分の頂点を結ぶ線に囲まれてできる正三角形である。各凸部の円錐の底面の直径は４μｍ、各凸部の円錐の高さも４μｍである。配線保護膜４７ａの凹凸面５０のように、スペーサ開口部３１の底面（光治療装置１００ｆの底面に対して平行な面）に、凹凸形状を設けることで、光の取り出し効率を向上させ、治療時間を短縮することができる。

なお、スペーサ３ｄまたは配線保護膜４７ａに凹凸形状を設けることで、治療時間の短縮等の効果が得られる場合は、患部２とスペーサ開口部３１の内面との間に空気層がある場合だけである。上記の効果は、患部２との直接接触が好ましくない病状を対象とする光治療装置における特有の効果である。

〔まとめ〕
本発明の態様１に係る光治療装置１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃ、１００ｆは、治療のための光を照射する光照射モジュール４，４Ａ、光照射モジュール４，４Ａの光出射側に配設され、身体１の表面と接触して前記光照射モジュール４，４Ａと前記身体１の表面における治療対象部（患部２）との距離を一定に保つスペーサ３，３ａ，３ｂ，３ｄと、を備え、前記スペーサ３，３ａ，３ｂにおける前記身体１の表面と接触する面に、前記治療対象部と当該スペーサ３，３ａ，３ｂとの接触を回避するための開口部（スペーサ開口部３１、３１ａ、３１ｂ）が形成されている。

上記構成によれば、光治療装置は、スペーサに開口部を形成することで、治療対象部と、スペーサとが直接接触しないようにすることができ、治療対象部への負担を減らすことができる。

本発明の態様２に係る光治療装置１００ａ，１００ｂ，１００ｃは、さらに、前記スペーサ３ｂは、前記光を透過する光透過性を有し、前記開口部（スペーサ開口部３１ｂ）は、前記身体１の表面と接触する面に形成された凹部である構成である。

上記構成によれば、開口部において、光照射モジュール４が変形することを防止することができる。また、スペーサ３ｂが光照射モジュール４から出射された光を均一にする機能を有する場合は、治療対象部へ照射される光を均一にできるという効果もある。

本発明の態様３に係る光治療装置１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃは、さらに、前記光照射モジュール４，４Ａは、前記開口部（スペーサ開口部３１，３１ａ）による変形を防止するための補強構造を有する構成である。

上記構成によれば、光照射モジュール４，４Ａの強度を強くすることができるため、開口部における光照射モジュール４，４Ａの局所的な沈みを防ぎ、開口部の中心において、スペーサの周辺部と比べて、光照射強度が過剰に強くなることを防ぐことができる。

本発明の態様４に係る光治療装置１００ａは、さらに、前記スペーサ３ａは、格子状に形成され、前記開口部（スペーサ開口部３１ａ）が、格子部分を切断することで形成される構成である。

上記構成によれば、格子状の仕切りの部分が細いため、ハサミやニッパ等の工具によって切断することが容易になり、開口部の大きさを最小限にすることができるため、光照射を受ける皮膚の正常部の面積を最小限に縮小することができる。また、開口部の大きさを最小限にすることができるため、開口部における光照射モジュールの変形を抑制することができる。

本発明の態様５に係る光治療装置１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃは、さらに、前記スペーサ３，３ａ，３ｂは、前記光を透過する光透過性を有し、当該光治療装置は、前記光を遮蔽する光遮蔽部（遮光材５）を備え、前記光遮蔽部は、前記光照射モジュール４，４Ａおよび前記スペーサ３，３ａ，３ｂを、前記開口部（スペーサ開口部３１，３１ａ，３１ｂ）あるいは前記開口部とその縁を除いて覆う構成である。

上記構成によれば、光遮蔽部を設けることで、光照射モジュール４，４Ａからの光が照射されることによる、治療対象部の周辺の皮膚の正常な部位への不要な光照射を低減し、皮膚の正常な部位への副作用を低減することができる。また、光照射モジュール４，４Ａが治療時に発する強力な光を、光治療装置１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃから外部へ漏洩することを防ぐため、患者や医療従事者が特別な保護具を装着する必要がなくなる。可能であり、皮膚の正常な部位への不要な光照射を低減し、皮膚の正常な部位への副作用を低減することが可能となる。

本発明の態様６に係る光治療装置１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃは、さらに、前記スペーサ３，３ａ，３ｂは、前記光を透過する光透過性を有し、前記光照射モジュールは、可撓性を有するフィルム基板４４と該フィルム基板４４に搭載された複数の発光素子（ＬＥＤチップ４３）とを備え、前記複数の発光素子は、前記開口部（スペーサ開口部３１，３１ａ，３１ｂ）に対応する部分の外側にも配置されている構成である。

上記構成によれば、開口部の外の光もスペーサを介して開口部内に達するので、開口部の中央部よりも光強度が低下しやすい開口部の端部における光強度を上げて、開口部内部における光照射強度の均一化を図ることができる。

本発明の態様７に係る光治療装置１００，１００ａ，１００ｂ，１００ｃは、さらに、前記光遮蔽部（遮光材５）は、少なくとも前記スペーサと接する面は、前記光を反射する材質で構成されている。

上記構成によれば、光遮蔽部による反射によって、少しでも光を対象部に到達させられるため、対象部への照射効率を上げることができる。

本発明の態様８に係る光治療装置１００ｆは、さらに、前記開口部（スペーサ開口部３１，３１ｂ）の内面に凹凸形状を有する構成である。

上記構成によれば、開口部の内面に凹凸形状を有することで、光の取り出し効率を向上させ、治療時間を短縮することができる。

本発明の態様９に係る光治療装置１００ｆは、さらに、前記開口部（スペーサ開口部３１ｂ）は、前記スペーサ３ｄに形成された凹部である構成である。

１ 身体
２ 患部（治療対象部）
３・３ａ・３ｂ・３ｃ・３ｄ スペーサ
４・４ｂ・４ｃ・４ｄ 光照射モジュール
５・５ａ 遮光材（光遮蔽部）
６ 本体固定材（固定部材）
７ 保冷材
８ 保冷材固定材
９・４９・４９ａ・４９ｂ 装置本体
１１ 本体固定材／皮膚粘着部
１２ 保冷材固定材／皮膚粘着部
１３ 光反射材
１４ 波長変換層
２０ 電源部
２１ 電源制御部
２２ 電流供給部
２３ 信号線
３１・３１ａ・３１ｂ スペーサ開口部（開口部）
４１Ａ・５１Ａ アノード配線（第１配線）
４１ＡＴ アノード端子
４１ＡＶ アノード縦配線
４１Ｃ・５１Ｃ カソード配線（第１配線）
４１ＣＴ カソード端子
４１ＣＶ カソード縦配線
４１Ｉ チップ間配線
４２ ボンディングワイヤ
４３ ＬＥＤチップ
４４・５４ フィルム基板
４５ ダミーパターン
４６Ａ アノード外部接続部
４６Ｃ カソード外部接続部
４７・４７ａ 配線保護膜
４８ 裏面補強材（補強部材）
５７ 裏側アノード配線（第２配線）
５８ 裏側カソード配線（第２配線）
５９ アノード配線の貫通配線
６０ カソード配線の貫通配線
１００・１００ａ・１００ｂ・１００ｃ・１００ｄ・１００ｅ・１００ｆ 光治療装置

Claims (16)

1. 治療のための光を照射する光照射モジュールと、
   前記光照射モジュールの光出射側に配設され、身体の表面と接触して前記光照射モジュールと前記身体の表面における治療対象部との距離を一定に保つスペーサと、を備え、
   前記スペーサにおける前記身体の表面と接触する面に、前記治療対象部と当該スペーサとの接触を回避するための開口部が形成されており、
   前記スペーサは、前記光を透過する光透過性を有し、
   前記開口部の周囲のスペーサ表面には遮光材が配置されており、
   前記開口部は、前記身体の表面と接触する面に形成された凹部であることを特徴とする光治療装置。
2. 前記光照射モジュールは、前記開口部による変形を防止するための補強構造を、前記光照射モジュールの光出射側とは反対側に、有することを特徴とする請求項１に記載の光治療装置。
3. 治療のための光を照射する光照射モジュールと、
   前記光照射モジュールの光出射側に配設され、身体の表面と接触して前記光照射モジュールと前記身体の表面における治療対象部との距離を一定に保つスペーサと、を備え、
   前記スペーサにおける前記身体の表面と接触する面に、前記治療対象部と当該スペーサとの接触を回避するための開口部が形成されており、
   前記スペーサは、前記光を透過する光透過性を有し、
   前記開口部は、前記身体の表面と接触する面に形成された凹部であり、
   前記スペーサは、格子状に形成され、
   前記開口部が、格子部分を切断することで形成されることを特徴とする光治療装置。
4. 当該光治療装置は、前記光を遮蔽する光遮蔽部をさらに備え、
   前記光遮蔽部は、前記光照射モジュールおよび前記スペーサを、前記開口部あるいは前記開口部とその縁を除いて覆うことを特徴とする請求項１から３の何れか１項に記載の光治療装置。
5. 前記光照射モジュールは、可撓性を有するフィルム基板と該フィルム基板に搭載された複数の発光素子とを備え、
   前記複数の発光素子は、前記開口部に対応する部分の外側にも配置されていることを特徴とする請求項１から４の何れか１項に記載の光治療装置。
6. 前記光遮蔽部は、少なくとも前記スペーサと接する面は、前記光を反射する材質で構成されていることを特徴とする請求項４に記載の光治療装置。
7. 治療のための光を照射する光照射モジュールと、
   前記光照射モジュールの光出射側に配設され、身体の表面と接触して前記光照射モジュールと前記身体の表面における治療対象部との距離を一定に保つスペーサと、を備え、
   前記スペーサにおける前記身体の表面と接触する面に、前記治療対象部と当該スペーサとの接触を回避するための開口部が形成されており、
   前記スペーサは、前記光を透過する光透過性を有し、
   前記開口部は、前記身体の表面と接触する面に形成された凹部であり、
   前記開口部の内面に凹凸形状を有することを特徴とする光治療装置。
8. 治療のための光を照射する光照射モジュールと、
   前記光照射モジュールの光出射側に配設され、身体の表面と接触して前記光照射モジュールと前記身体の表面における治療対象部との距離を一定に保つスペーサと、を備え、
   前記スペーサにおける前記身体の表面と接触する面に、前記治療対象部と当該スペーサとの接触を回避するための開口部が形成されており、前記開口部の周囲のスペーサ表面には遮光材が配置されており、
   前記スペーサは、前記光を透過する光透過性を有し、
   前記光照射モジュールは、可撓性を有するフィルム基板と該フィルム基板に搭載された複数の発光素子とを備え、
   前記複数の発光素子は、前記開口部に対応する部分の外側にも配置されていることを特徴とする光治療装置。
9. 前記光照射モジュールは、前記開口部による変形を防止するための補強構造を、前記光照射モジュールの光出射側とは反対側に、有することを特徴とする請求項８に記載の光治療装置。
10. 治療のための光を照射する光照射モジュールと、
    前記光照射モジュールの光出射側に配設され、身体の表面と接触して前記光照射モジュールと前記身体の表面における治療対象部との距離を一定に保つスペーサと、を備え、
    前記スペーサにおける前記身体の表面と接触する面に、前記治療対象部と当該スペーサとの接触を回避するための開口部が形成されており、
    前記スペーサは、前記光を透過する光透過性を有し、
    前記光照射モジュールは、可撓性を有するフィルム基板と該フィルム基板に搭載された複数の発光素子とを備え、
    前記複数の発光素子は、前記開口部に対応する部分の外側にも配置されており、
    前記スペーサは、格子状に形成され、
    前記開口部が、格子部分を切断することで形成されることを特徴とする光治療装置。
11. 当該光治療装置は、前記光を遮蔽する光遮蔽部をさらに備え、
    前記光遮蔽部は、前記光照射モジュールおよび前記スペーサを、前記開口部あるいは前記開口部とその縁を除いて覆うことを特徴とする請求項８から１０の何れか１項に記載の光治療装置。
12. 前記光遮蔽部は、少なくとも前記スペーサと接する面は、前記光を反射する材質で構成されていることを特徴とする請求項１１に記載の光治療装置。
13. 治療のための光を照射する光照射モジュールと、
    前記光照射モジュールの光出射側に配設され、身体の表面と接触して前記光照射モジュールと前記身体の表面における治療対象部との距離を一定に保つスペーサと、を備え、
    前記スペーサにおける前記身体の表面と接触する面に、前記治療対象部と当該スペーサとの接触を回避するための開口部が形成されており、
    前記スペーサは、前記光を透過する光透過性を有し、
    前記光照射モジュールは、可撓性を有するフィルム基板と該フィルム基板に搭載された複数の発光素子とを備え、
    前記複数の発光素子は、前記開口部に対応する部分の外側にも配置されており、
    前記開口部の内面に凹凸形状を有することを特徴とする光治療装置。
14. 前記開口部は、前記スペーサに形成された凹部であることを特徴とする請求項１３に記載の光治療装置。
15. 治療のための光を照射する光照射モジュールと、
    前記光照射モジュールの光出射側に配設され、身体の表面と接触して前記光照射モジュールと前記身体の表面における治療対象部との距離を一定に保つスペーサと、を備え、
    前記スペーサにおける前記身体の表面と接触する面に、前記治療対象部と当該スペーサとの接触を回避するための開口部が形成されており、
    前記スペーサは、格子状に形成され、
    前記開口部が、格子部分を切断することで形成されることを特徴とする光治療装置。
16. 治療のための光を照射する光照射モジュールと、
    前記光照射モジュールの光出射側に配設され、身体の表面と接触して前記光照射モジュールと前記身体の表面における治療対象部との距離を一定に保つスペーサと、を備え、
    前記スペーサにおける前記身体の表面と接触する面に、前記治療対象部と当該スペーサとの接触を回避するための開口部が形成されており、
    前記スペーサは、前記光を透過する光透過性を有し、
    前記光を遮蔽する光遮蔽部をさらに備え、
    前記光遮蔽部は、前記光照射モジュールおよび前記スペーサを、前記開口部あるいは前記開口部とその縁を除いて覆っており、
    前記光遮蔽部は、少なくとも前記スペーサと接する面は、前記光を反射する材質で構成されていることを特徴とする光治療装置。

Images