JPH08308943A

JPH08308943A - 生体用光線照射装置及びそのランプ

Info

Publication number: JPH08308943A
Application number: JP7279831A
Authority: JP
Inventors: Keisuke Kobayashi; 啓介小林; Yoshiko Itagaki; 美子板垣
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 1995-03-15
Filing date: 1995-10-04
Publication date: 1996-11-26
Anticipated expiration: 2015-10-04
Also published as: JP3670064B2

Abstract

(57)【要約】【課題】遠赤外から可視光を含んで近紫外に至る光線
を照射でき、しかも安全性及び保守性上有利な応用範囲
の広い生体用光線照射装置を提供する。【解決手段】近紫外領域から遠赤外領域にわたるスペ
クトルを有する光線を発光源から生体へ照射するよう
に、発光源として、白熱発光源と、発光管中の気体の放
電発光により少なくとも近紫外領域から可視領域にわた
り連続するスペクトルを有する放電発光を行う放電発光
源とをスタンドに位置調整可能に取付けたハウジング内
に双方の照射光が混合されるように設ける。

Description

【発明の詳細な説明】

【０００１】

【発明の属する技術分野】本発明は、人体、畜産動物の
治療或は美容や保健、娯楽を目的として光線を照射する
ための生体用光線照射装置及びそのランプに関するもの
である。

【従来の技術】この種の装置としては、例えば特開平１
−２２１１７９号公報等によりカーボンのアーク放電を
発光源にした治療器が周知であり、広く家庭保健器具と
して使用されている。このカーボンアーク放電光は、赤
外線或は遠赤外線治療器及び紫外線治療器に対して、太
陽光に近い光スペクトル範囲を有することにより所謂総
合光線特性を呈する。これにより、赤外線〜遠赤外領域
における温熱作用や近紫外領域でのビタミンＤ合成作
用、皮膚への作用に加え、可視領域の優れた自然治癒力
の活性化効果が利用でき、これらの相乗作用によって種
々の疾患の治療或は健康の保持に適用可能となる。可視
光については、赤領域は鎮痛、消炎、解毒、循環改善等
に、黄領域は深部に対する作用が比較的強いために新陳
代謝の促進、消炎、硬結の吸収等に、青〜紫領域は慢性
的疾患、特に麻痺性の疾患や皮膚疾患等にそれぞれ有効
である。このような特性に応じてカーボンに種々の金属
もしくは金属塩を混入させて用意しておき、発生するス
ペクトルを疾患に応じて適宜選択させることも行われて
いる。

【０００３】

【発明が解決しようとする課題】しかしながら、このよ
うなカーボンアーク放電式の生体用光線照射装置を使用
する場合、アーク放電を安定させるために放電間隙の調
整が頻繁に必要となり、また５〜６時間ごとにカーボン
の取り替えが必要であり、使用上の簡便さに欠ける問題
がある。さらに、カーボンの燃焼かすによる汚染のため
にフロントガラス等の光学系を使うことができず、した
がって赤熱したカーボンが折損、或は飛ぶことによる火
傷、火災等の事故につながったり、下方へ向けての照射
も不可能である。加えて、室内空気の汚染が長時間にな
ると、治療者の健康上或は呼吸器系疾患の患者にとって
問題となる可能性がある。

【０００４】本発明は、このような点に鑑みて、遠赤外
から可視光を含んで近紫外に至る光線を照射でき、しか
も安全性及び保守上も有利な応用範囲の広い生体用光線
照射装置及びそのランプを提供することを目的とする。

【０００５】

【課題を解決するための手段】この目的の達成に際し
て、光線治療用の標準的なカーボンアーク放電のスペク
トルを解析すると、図２０に示すように、波長の増加に
伴って単調に発光強度が増加するバックグラウンドと金
属塩に由来する線スペクトルもしくは線近似の幅狭のス
ペクトルが重なった特性になる。一方、図２１は黒体輻
射のスペクトル特性を示すもので、この特性と照合する
と、カーボンアーク放電は、カーボンロッドの先端の赤
熱した個所での黒体温度約３０００Ｋのスペクトルに相
当するバックグラウンド成分に、紫外線から可視光線領
域について原子スペクトルの特徴を残した幅狭のスペク
トルが重畳するような特性になることが解る。但し、カ
ーボンアーク放電の特性は、図示の標準的な特性に対し
てカーボンの種類、放電状態等により変化するが、いず
れにしても可視領域から波長が短くなるのに伴って徐々
にスペクトル強度が低下すると共に、線もしくは線近似
のスペクトルが重畳した特性になる。

【０００６】そこで、本発明はこのようなスペクトル特
性が、黒体輻射を行う白熱発光と、発光管での原子発光
による紫外線から可視光領域の放電発光との合成により
得られる可能性があるのに着眼したもので、請求項１に
より、近紫外領域から遠赤外領域にわたるスペクトルを
有する光線を発光源から生体の治療部位に照射するよう
になった光線治療器において、発光源として、白熱発光
源と、発光管中の気体の放電発光により少なくとも近紫
外領域から可視領域にわたり連続するスペクトルを有す
る放電発光を行う放電発光源とを、スタンドに位置調整
可能に取付けたハウジング内に白熱発光源及び放電発光
源の照射光が混合されるように設けたことを特徴とす
る。

【０００７】請求項１において、白熱発光源は遠赤外領
域から可視領域或は近紫外領域にわたるスペクトルを含
む連続スペクトル光を放射する。その際、白熱発光源の
固有の性質により可視領域において波長が短くなるのに
伴ってスペクトル強度は徐々に低下し、近紫外領域では
一層低下或は零になる。一方、放電発光源は、遠赤外領
域よりも波長の短い可視領域及び近紫外領域において線
スペクトル、僅かに幅の広い線近似のスペクトル又はよ
り幅の広いバンド（帯）スペクトル、或はこの各バンド
スペクトルのすそ部分が低いレベルで順に重なって連続
する準連続スペクトルの発光を行い得る。したがって、
白熱発光源の波長が短くなるのに伴ってスペクトル強度
が低下する領域の発光が、放電発光源の発光により補償
されることにより、遠赤外線領域から近紫外領域にわた
り少なくとも炭素アークランプに類似したスペクトル特
性の混合光線の照射が行われる。照射方向はハウジング
の位置調整で設定される。光線平均照射光密度の照度を
通常と同様に２００ｍＷ／ｃｍ² 〜１０ｍＷ／ｃｍ² に
して治療部位に照射される。炭素アークランプにおいて
は空中放電により金属原子密度を余り高くできず、した
がって金属由来のスペクトルは幅が余り広がらず、原子
スペクトルの特徴を残した線もしくは線近似のスペクト
ルが重畳するのに対して、封入ガス放電の発光により、
その封入圧力に応じて原子スペクトルと異る幅の広いバ
ンドスペクトル乃至準連続スペクトルの重畳による補償
が可能となる。

【０００８】

【発明の実施の形態】図１乃至図３を基に本発明の一実
施形態による２灯式の生体用光線照射装置について説明
する。図１において、２は、前部に開口部を備えたハロ
ゲンランプ用ハウジング１０及びメタルハライドランプ
用ハウジング２０を取付けるスタンドである。このスタ
ンドは、基部２ａに立設された垂直ロッド２ｂに、水平
ロッド２ｄを備えたスライダ２ｃをガイドさせて構成さ
れている。スライダ２ｃの高さ位置は、つまみ３のねじ
込みによりロックされる。水平ロッド２ｄの両側に立設
されたスリーブ２ｅには、回転軸２ｆが回転自在に挿入
されると共に、その上端部の縦溝２ｇにハウジング１
０、２０の底部に下設された脚部１２が前後に回転自在
にヒンジされ、その前後の回転位置がつまみ１３のねじ
込みによりロックされるようになっている。尚、スタン
ドは平坦台に置く構造でなく、ベッドのフレーム等にク
リップ、ねじ等で取付ける構造にすることも考えられ
る。

【０００９】図２において、ハウジング１０は、その円
筒状前部に、照射部位の面積に応じて照射口１０ａの開
口度を調整する可変アパーチャ１５を備えたハウジング
アタッチメント１４が着脱自在に係合されると共に、放
物面状の背面には反射面１７が形成され、両側に設けら
れたソケット１９にその焦点位置を横断するように１５
０Ｗの両口金タイプのハロゲンランプ１６が装着されて
いる。可変アパーチャ１５は、それぞれ枢支された複数
枚の羽根１５ａ及びガイド溝１５ｄを形成された回転板
１５ｂとを有し、各羽根に裏面へ向けて突設されたガイ
ドピン１５ｃをガイド溝１５ｄに係入させて回転板１５
ｂを所定範囲で回転させることにより開口度を調整する
ように、カメラの絞り機構と同様な構造に構成されてい
る。

【００１０】図３において、ハウジング２０は、背面に
放物面状の反射面２７が形成されると共に、円筒状前部
に、可変アパーチャ１５と、放電中心部の高輝度の発光
を減衰させるように、細いロッド２１ａで支持されたグ
レアキャップ２１及び３００ｎｍより短波長の有害な紫
外線をカットするパイレックス（７７４０）の厚さ５ｍ
ｍの紫外線カットガラス板２２とを備えたハウジングア
タッチメント２４が着脱自在に係合されている。両側に
設けられたソケット２９には、反射面２７の焦点位置を
横断するように、光輝度放電ランプ（ＨＩＤランプ）と
して三菱オスラム（株）製、形式HQI-TS150W/WDLの１５
０Ｗ、両口金タイプ、色温度３０００Ｋのメタルハライ
ドランプ２６が装着されている。

【００１１】基部２ａには、つまみ５の調整により、ハ
ロゲンランプ１６の入力電圧を調整する可変変圧器或は
点弧角の制御により入力電流を調整するトライアックを
用いた調光器と、動作をオンオフさせるスイッチ７のオ
ンに応答してつまみ６の設定に対応した時間だけ作動さ
せるタイマと、メタルハライドランプ２６の始動回路及
び安定器とが収納されている。

【００１２】このように構成された生体用光線照射装置
の動作は、次の通りである。双方のハウジング１０、２
０はスライダ２ｃにより高さ位置を調整され、回転軸２
ｆにより水平面で角度調整され、さらに脚１２により上
下に回転調整され、高さ及び上下角度の調整位置をつま
み３、１３でロックできる。これにより、被照射者の所
望の部位に、つまみ６で設定した時間だけ双方の光線が
混合されて治療部位に照射される。

【００１３】図４はこのような混合照射光線のスペクト
ル特性を示すもので、点線はメタルハライドランプ２６
が点灯されない場合のスペクトル特性を示す。つまり、
白熱発光源としてのハロゲンランプ１６のスペクトルは
可視領域において徐々に短波長になるのに伴いスペクト
ル強度が低下するのに対して、メタルハライドランプ２
６によりその低下する領域が有効に補償されることが解
る。また、図２０の炭素アークランプの特性と比較する
と、短波長側に向って単調に減少するバックグラウンド
に原子スペクトルの特徴を残したスペクトルが重なるの
に対して、図４の混合スペクトルでは白熱光のバックグ
ラウンドに重る放電光のスペクトルはバンド状に幅が広
く、かつ互に重なって連続的なすそを形成している。こ
の混合光線は適用範囲が広く、種々の疾患に対して適用
できるが、赤から長波長側に比較的強いハンドが複数個
存在するために、鎮痛、消炎などに特に優れた効果を呈
する。

【００１４】一方、可視領域の細胞への直接的作用の例
として、細胞増殖及びＤＮＡ或はＲＮＡの合成の促進に
効果があることが明らかにされている。即ち、Soviet J
ounal of Quantum Electronics、 vol.10 p.p 1771-177
6、1983には、ヒトの細胞に対するＤＮＡ、ＲＮＡ合成の
作用スペクトルの測定を光の２種類の線量について行っ
た結果が、図２２に示すように発表されている。この作
用スペクトルは３００〜４５０ｎｍ、６００〜７００ｎ
ｍ及び７５０〜８５０ｎｍの領域に広がった複数のバン
ド状を呈している。即ち、炭素アーク光源は必ずしもこ
のような生体側の感受性に充分に対応し得ないが、図４
のスペクトル幅は、原子が高温になる程高速で移動する
ことによるドプラー効果と、放電プラズマ圧力が高くな
ると原子間の衝突及び相互作用幅が広がることに起因し
て、単なる原子スペクトルよりも広がり、したがってそ
のすそ部分も含めて図２２の作用スペクトルに充分に重
なることができ、効率の良い治療効果を可能にする。

【００１５】つまみ５の操作によりハロゲンランプ１６
の入力電力を定格電力より下げる範囲で調整することに
より、温感効果を伴う波長領域の発光強度を被照射者に
心地良さを与えるように調整して、交感神経の緊張を緩
和させて副交感神経を優位にして治療効果を高めること
ができる。つまり、自律神経系の機能によって最大の治
療効果を被照射者に発揮させ得る。因に、カーボンアー
クランプの場合、入力を調整するとアーク放電自体を安
定的に維持させ得ず、したがって発光強度の充分な調整
は困難である。さらに、それぞれの可変アパーチャ１５
の調整により、照射距離に応じて変化する照射面積を調
整できる。一方、例えば麻痺又は皮膚疾病用に短波長光
の成分を多くしたい場合には、ハウジングアタッチメン
ト２４を取外し、例えば三菱オスラム（株）製、１５０
Ｗの形式HQI-TS150W/NDLのメタルハライドランプに正面
から交換する。図５は、この場合のスペクトル特性を混
合スペクトルは実線で、その非点灯時のスペクトル特性
は点線で示すもので、青〜近紫外領域の強度が強くなっ
ている。

【００１６】尚、前述の実施形態の１５０Ｗ定格のハロ
ゲンランプの調光を行い、フィラメント温度を下げて
（２５００Ｋ）、ＨＩＤランプとして同じ外形構造の１
５０Ｗの高圧ナトリウムランプを同一ハウジング、同一
安定器で使うことができる。図６は、その混合スペクト
ルを実線で、その非点灯時のスペクトル特性を点線で示
す。この混合光には黄色から橙色の領域に強いバンドス
ペクトルが生じるために深部消炎や、硬結の吸収、新陳
代謝を高める等の目的に利用できる。ＨＩＤランプに限
らず、高周波やマイクロ波放電による光源を利用した場
合にもＨＩＤランプの場合と同様のスペクトル特性を得
ることができる。この場合、電源を含めた装置の構造が
複雑になり、また電波障害の対策が場合により必要とな
る。

【００１７】さらに、別種のＨＩＤランプとして、外管
の背面に反射面及び蛍光体が２層にコーティングされた
松下電気産業（株）、形式BHRF100-110V、160Wのバラス
トレスの反射型蛍光水銀ランプを使用することもでき
る。このランプの場合、外管の内部にバラストとしてタ
ングステンフィラメントが電極と直列に接続されると共
に、グロー放電用のフィラメントとバイメタルスイッチ
による始動回路が内蔵されることにより、基部２ａ内の
始動回路及び安定器は廃止できる。そして、蛍光体は水
銀放電による紫外線を近紫外線を残して可視光に変換
し、図７に示すスペクトル特性が得られる。即ち、前述
のメタルハライドランプ２６に比べて近紫外領域から可
視領域に至る準連続スペクトル特性のレベルが低いため
に、図２０に示した炭素アークのスペクトル特性に近似
することが解る。

【００１８】図８はガリウムのハライドランプのスペク
トルである。鋭いピークが多数みられるが各々すその部
分が広がって互に重なりあって近紫外から可視領域をカ
バーする準連続的なスペクトルを形成している。白熱光
源との混合によってカーボンアークに対してスペクトル
特性が改善された発光源となる。

【００１９】図９は、紫外線カットフィルタを前置する
ことにより３００ｎｍより短波長側をカットした、ウシ
オ電気、UM-102の高圧水銀ランプのスペクトル特性を示
すもので、線近似もしくはバンドスペクトルを発生して
いる。白熱光源との混合によって図２０のようなカーボ
ンアークと類似のスペクトルが得られる。生体への作用
スペクトルの波長領域は、治療目的に応じて変化する可
能性があり、前述の種々のランプを所望により放電発光
原子を選択できる。通常市販のメタルハライドランプは
演色性を工夫した照明用であり、したがって今後一層究
明が期待される種々の疾病に対する近紫外領域から可視
領域中の有効なスペクトル波長に対応して特有のハロゲ
ン化合物の混合組み合せを封入することが考えられる。
例えば、麻痺性の慢性疾患には、青乃至紫領域が有効と
されており、この治療のためにはガリウム、インジュウ
ム等のヨウ化物を主成分として封入し、その封入圧力を
調整することにより、効率良く対応する幅の広い高強度
のバンドスペクトルを発生するように構成する。

【００２０】さらに、ピークが５３５ｎｍのＴｌ、５８
９ｎｍのＮａ、多線発光のＳｃ、Ｄｙ、Ｔｈ、或は多線
発光や連続分子発光スペクトルのＳｎ、Ｈｏ、Ｔｍ、Ｌ
ｉ等のハロゲン化物を組合せることにより、発光スペク
トが少なくとも近紫外領域から可視領域にわたり分布
し、かつ種々の波長領域にピークを有する疾病に最適化
したランプの開発が可能である。

【００２１】図１０及び図１１は、２灯共通光軸式の生
体用光線照射装置の実施形態を示す。ハウジング３２の
背面には、２段の放物面状の反射面３５、３５ａが形成
されている。反射面３５の焦点に位置するように、その
両側に設けられたソケット３３には、三菱ＨＱＩ−Ｔ
Ｓ、７０Ｗ／ＷＤＬの７０Ｗ、色温度３０００Ｋの両口
金タイプのメタルハライドランプ３０が装着されてい
る。反射面３５ａのソケット３６には、その焦点に位置
するように１２Ｖ、５０Ｗのハロゲンランプ３１が装着
されている。ハウジング３２には、先端部に照射口３４
ａを形成された集光器３４が着脱自在に係合し、かつ紫
外線カットガラス板２２を取付けられた円筒状のハウジ
ングアタッチメント３２ａが着脱自在に係合されてい
る。

【００２２】ハウジング３２のスタンドは、図１１に示
すように、前述したスタンド２のスライダ２ｃに突設さ
れた水平ロッド２ｈに形成されたスリーブ２ｅに、回転
軸２ｆを回転自在に挿入させると共に、その上端部の縦
溝２ｇにハウジング３２の脚部３９を前後に回転自在に
ヒンジされ、その前後の回転位置をつまみ１３でロック
するように構成する。

【００２３】これにより、双方のランプ３０、３１は照
射方向に揃うように配置され、ハロゲンランプ３１の照
射光はメタルハライドランプ３０を透光する。ハロゲン
ランプ３１は低電圧型であるために所定のパワーに対し
てフィラメント、即ち管を小形にでき、背後の小形の反
射面３５ａから照射口３４ａに向けて有効に反射され
る。メタルハライドランプ３０も反射面３５、３５ａで
反射され、双方の発光の反射光及び直射光が照射光軸を
共通にして、集光器３４の形状及びハウジング３２及び
ハウジングアタッチメント３２ａの長さに応じて２０度
前後の照射角で照射される。メタルハライドランプ３０
を交換する場合にはハウジングアタッチメント３２ａを
取外し、ハロゲンランプ３１はメタルハライドランプ３
０を取外した状態で取外す。ハウジングが１つであるの
で、図１の装置に比べて被照射部への配光に無理がなく
照射距離も短くできるために、相対的に低出力のランプ
で充分な照度を得ることができる。良好な治療効果を得
るのに必要な被照射面積にわたり２００ｍＷ／ｃｍ² 〜
１０ｍＷ／ｃｍ² の平均照射光密度が容易に得られる。

【００２４】尚、ハウジングアタッチメント３２ａの略
全長にわたり、図１０Ｂに示すように、光軸方向に平坦
な反射板３７ｂを格子状に組み合せることにより、多数
の光軸方向のスロット３７ａを有するルーバ３７を挿入
することも考えられる。これにより、各スロット３７ａ
に浅い角度で入射した照射光はその壁面で１回もしくは
複数回反射されることにより、照射口３４ａから大きく
拡散するのが抑制され、しかもこのような複数回反射に
より一層均一に双方の発光が混合される。さらに、ハウ
ジングアタッチメント３２ａにおいて、大きさの異る照
射口を有する集光器と交換したり、代わりに可変アパー
チャを使うことも可能である。

【００２５】図１２は、２灯共通光軸式の生体用光線照
射装置の別の実施形態を示す。同図Ａでは、例えば前述
のハウジングアタッチメント３２ａが前部の開口部に装
着されたハウジング４２において、リフレクタ４５を備
え、かつ放射状のロッド４８により支持されたソケット
４３に、低電圧型の１２Ｖ、５０Ｗのハロゲンランプ４
０が装着され、背後の放物面状反射面に取付けられたソ
ケット４６には松下電気産業（株）製、１００Ｗの形式
MT100E−D/PGによる色温度６０００Ｋの片口金タイプの
メタルハライドランプ４１が放物面の焦点に位置するよ
うに取付けられている。これにより、双方の発光が光軸
を共通にして照射口から放射され、リフレクタ４５及び
ソケット４３はランプ４１の放電発光のグレアキャップ
機能を果たす。図１３はこの生体用光線照射装置のスペ
クトル特性を示すもので、実線は混合スペクトル、点線
はハロゲンランプ４０のみ、一点鎖線は白昼の太陽光の
スペクトルに近い６０００Ｋの黒体輻射のスペクトルで
ある。色温度が６０００Ｋ〜６５００Ｋの場合、光は青
色の光を多く含むために、慢性化した局所的なコリやマ
ヒに対して局所に限定した照射を行うと非常に効果があ
る。また広い範囲の適度の強度の照射は日光浴のように
快適な感覚を与え、健康保持に有効である。

【００２６】同図Ｂでは白熱球が逆向きに取付けられて
いる。即ち、リフレクタ４４を備えたハウジング４２ａ
に、放電管４１ａのソケットが固定された基部４２ｂが
ねじ止めされる。ハウジング４２ａの開口部には、前述
のように放射状のロッド４８ａにより支持されたソケッ
ト４３に、低電圧型の１２Ｖ、５０Ｗのリフレクタ４５
付のハロゲンランプ４０が逆向きに装着されている。放
電管４１ａとして、岩崎電気製のメタルハライドランプ
である７０ＷのＭＴ７０ＳＤＷ（３５００Ｋ）、ＭＴ７
０Ｗ（４５００Ｋ）及びＭＴ７０Ｄ（６５００Ｋ）の色
温度の異る３種類或は同一管球及び口金の高圧ナトリウ
ムランプＮＨＴ７０ＳＤＸ（２５００Ｋ）を症状に応じ
て選択的に使用可能である。これらの口金は普通の家庭
用白熱球のＥ２６型であり、ランプ交換は非常に簡単で
ある。これらのランプ内には、爆発時の危険防止のため
の強化ガラス円管が配置されているためハウジング４２
ａの開口部にパイレックスガラスを配置する必要がな
く、ハウジング４２ａの熱負荷が小さく、装置構成を簡
単にできる。ハロゲンランプ４０は、放電管４１ａへ光
放射され、リフレクタ４４によって再放射される。ハウ
ジング４２ａの全長をできるだけ短くしてハロゲンラン
プ４０をリフレクタ４４に接近させ、さらに双方のリフ
レクタ４４、４５を粗面にして乱反射させることによ
り、小形に構成されると共に２種類のランプ光は均一に
混合され得る。

【００２７】図１４は白熱発光源と放電発光源を１個の
ハイブリッドランプとして一体化した生体用光線照射装
置の発光源用ランプの実施形態を示す。このランプ５０
は、外管５０ａに例えばメタルハライドランプ用発光管
５１を収納して、支持部材５２で中心部に支持すると共
に、発光管５１内の両側の電極からは導体５７、５８が
導出され、モリブデン箔５３を介してピン５７ａ、５８
ａに接続している。発光管５１の周囲には、タングステ
ンフィラメント５５が配置されると共に、その一端は導
体５６で導体５８に接続し、他方の導体５９をモリブデ
ン箔５３を介してピン５９ａに接続している。

【００２８】このランプは、１灯式の生体用光線照射装
置を構成するように、例えば図１１に示すようなハウジ
ング３２に、その構造を１個の片口金用ソケットが取付
けられるように変形して装着する。この場合、基部２ａ
からピン５７ａを共通にし、ピン５９ａには調光器の出
力が供給され、ピン５８ａは基部２ａ内の安定器及び始
動回路に接続する。

【００２９】さらに、ランプ５０は、図１５に示すよう
に、脚部６９によりスタンドに支持され、かつ筒状ハウ
ジングアタッチメント６０ａを着脱自在に取付けられる
ハウジング６０に装着することも考えられる。ハウジン
グ６０の背面には球面状の反射面６１が形成され、その
球心にランプ５０が配置されると共に、側面の対向位置
にランプ５０用ソケット６２及びその着脱時に開放され
る蓋６３が設けられている。ハウジング６０には、紫外
線をカットする光学ガラスＢＫ−７による焦点調整用レ
ンズ６５〜６７が収納され、途中に概略的に示す可変ア
パーチャ１５が取付けられている。この種のレンズの採
用により、紫外線カットフィルタは不要になる。最前部
のレンズ６７は、周知のカメラのレンズ機構のように、
ハウジングアタッチメント６０ａの光軸に沿ってスライ
ド可能にガイドされたレンズ支持リング（図示せず）に
取付けられると共に、このリングに突設されたピン６７
ａが、ハウジングアタッチメント６０ａの外側に回転自
在に取付けられた操作リング６８の繰出しカム溝６８ａ
に係入している。これにより、操作リング６８を回転さ
せると、ピン６７ａが光軸方向へ形成されたガイド溝６
０ｂに沿って前後に連動してスライドし、したがって焦
点が球心に一致するレンズ６５で平行になり、レンズ６
６を出て焦点を結んだ混合照射光のスポットサイズが調
整される。可変アパーチャ１５によってもこのようなス
ポットサイズ及び光量が調整可能である。カーボンアー
クランプの場合、汚染のためにレンズ系の採用は困難で
あった。

【００３０】図１６はハイブリッドランプとして一体化
した生体用光線照射装置用ランプの別の実施形態を示
す。このランプ７０は、隔離面７２ａで２分割された石
英の発光管７２を安全のために外管７１に収納して構成
されている。一方の管部分にはタングステンフィラメン
ト７３が収納されて、１２Ｖ、５０Ｗのハロゲンランプ
部７０ａが形成され、他方の管部分には希土類のハロゲ
ン化物を主成分とする放電発光用ガスが一対の電極７４
と共に封入されてメタルハライドランプ部７０ｂが形成
されている。タングステンフィラメント７３及び電極７
４からは発光管７２の支持機能を有するリード線７６が
モリブデン箔を介して導出され、外管７１のステム部に
溶着されたモリブデン箔７５を介してそれぞれ一対のピ
ン７８に接続されている。メタルハライドランプ部７０
ｂは７０Ｗ、４３００Ｋで、電極７４間の間隙は１０ｍ
ｍ程度、タングステンフィラメント７３及び電極７４の
間隙は１５ｍｍ程度である。したがって、外形も小形に
一体化され、かつ通常の照射距離に対して互に近接して
実質上点光源となる。このように構成されたランプ７０
は、例えば図１１のハウジング３２或は図１５のハウジ
ング６０を両口金型に変形して装着する。

【００３１】また、別の実施形態として、前述のハロゲ
ンランプ部７０ａ及びメタルハライドランプ部７０ｂ
は、互に独立の２個の石英の管として構成し、外管７１
に並置して収納することもできる。

【００３２】図１７Ａは、白熱発光フィラメント及び放
電電極を共通の発光管に収納したハイブリッド式の生体
用光線照射装置用ランプの実施形態を示す。放電発光ガ
スを封入された共通の発光管９０に、熱陰極型の放電電
極として機能し、かつ互に対向する一対のタングステン
フィラメント９２が収納され、発光管９０の支持機能を
有するリード線９６が、外管９１のステム部に溶着され
たモリブデン箔９３を介してそれぞれ一対のピン９４に
接続されている。このランプは、例えば図示のように近
接導体９９を備えたハウジングに装着し、ピン９４を通
して磁気漏れ変成器９７によりタングステンフィラメン
ト９２間に放電電圧を印加すると共に、その両側の巻線
により給電されるトライアック利用の調光器９８により
タングステンフィラメント９２を給電する。これによ
り、ラピッドスタート型蛍光ランプのように、始動時に
タングステンフィラメント９２の加熱により熱電子が発
生し、非基準電位側の近接導体９９の部分から基準電位
側の部分に向けて微放電が延び、次いで主放電が開始さ
れる。主放電の開始後は調光器９８により、所定の範囲
で白熱光成分の調整が可能となる。

【００３３】図１７Ｂは同図Ａの一対のタングステンフ
ィラメント９２の一方を導体電極９５で置換して、一本
の導線９６ａを導入した複合ランプを示すもので、交流
又は直流電圧で駆動可能である。トリガ及び電源回路９
７によりトリガ電圧で放電が始動されると共に、放電電
圧が印加される。また、調光器９８により熱陰極用タン
グステンフィラメント９２が電圧調整可能に給電され
る。

【００３４】図１８はハイブリッド式の一体化したさら
に別の実施形態による発光源用ランプの原理的な構成を
示す。このランプ１００では、外管１０３に、５０Ｗの
白熱発光用フィラメント１０２が、１５０Ｗのバラスト
レス水銀ランプ用の発光管１０１と共に収納されてい
る。さらに、外管１０３内において、その一方の電極１
０４に放電電流の安定器用タングステンフィラメント１
０６が直列接続し、両側の電極１０４間に始動極１０８
及び始動抵抗１０９が接続されている。これにより、周
知のように始動時にタングステンフィラメント１０６及
び始動抵抗１０９を通して始動極１０８への電圧印加で
発光し、次いで電極１０４間で主放電が惹起されると共
に、タングステンフィラメント１０６が安定器として機
能する。このタングステンフィラメントも１０Ｗ前後の
白熱発光を行うが、フィラメント１０２は５０Ｗで相対
的に充分大きな発光を行い、かつ独立に調光器に接続可
能である。本発明では、白熱発光源と放電発光源の電力
比は、前述の実施例に記載のように、前者の電力が後者
の電力と同程度から１／５程度の範囲で所期のスペクト
ル特性が得られることが確認されている。図１の２灯２
光軸式の場合、混合調整のために電力調整し易い白熱発
光源の電力を比較的大きくしておく方が好ましいが、前
述のハイブリッドランプの場合、光軸が揃い易いために
白熱発光源の電力は標準的には放電発光源の電力に対し
て同程度よりも小さい範囲に設定するのが好ましい。
尚、調光器が付属する場合には、この範囲を設定を前提
にさらに広い範囲にわたり可変調整される。

【００３５】図１９は、カテーテル式の生体用光線照射
装置を示す。通気口１１１を備えたハウジング１１０に
球面鏡１１３と、その球心に配置された前述のハイブリ
ット式の１個の生体用光線照射装置の発光源用ランプ１
１５と、ファン１１２と、ハウンジング前面に取付けら
れたファイバ束であるライトガイド１１７の入口へラン
プ１１５の照射光を集光させるレンズ系１１４、１１６
とが収納されている。ライトガイド１１７にはコネクタ
１１８を通して可撓性の光ガイドチューブであるカテー
テル１１９が取付けられるようになっている。その先端
部には、絞り、スポット調整レンズ、フィルタ、偏光素
子等が必要により組込まれたヘッド１２０が取付けられ
ている。これにより、カテーテル１１９にヘッド１２０
をガイドさせることにより、咽喉、又は胃腸へ挿入する
ことが可能となる。尚、２灯式の場合には、ライトガイ
ド１１７を分岐形に置換し、それぞれの入口へ白熱発光
源及び放電発光源のランプからそれぞれのレンズ系を通
して集光させ、双方の混合光線をカテーテル１１９を通
してヘッド１２０へ導光させる。因に、カーボンアーク
の生体用光線照射装置では、レンズ、ライトガイド等の
光学系が汚染されるために、このような装置を構成する
ことは実際上困難である。この装置は局所的な創傷や炎
症の治療に適している。また、口腔内への照射、手術に
よる切口の治癒等へ応用ができる。

【００３６】

【発明の効果】請求項１の発明によれば、近紫外領域か
ら遠赤外領域にわたる太陽光に対応したスペクトル範囲
の発光スペクトルを白熱発光源と放電発光源とに分担し
て発生させることにより、カーボンのアーク放電を利用
する必要がなくなる。したがって、５〜６時間ごとにカ
ーボンの取り替えが不要になる。空中放電に起因する室
内空気の汚染及び火傷、火災等の問題が一掃され、レン
ズ系が採用可能になるために照射光束の調整も可能とな
り、火傷部位の治療の際にも必要によりその大きさに応
じて細いビームに絞ることもできる。反射鏡も清掃の必
要なく利用でき、効率を向上させ得る。放電発光に対す
る白熱発光の光量比が調整可能となる。市販のランプを
利用することもできる。放電原子の選択或はその封入圧
力の調整により、スペクトル特性を調整又は改善するこ
とができる。カーボンアーク放電の線スペクトルよりも
幅の広い帯スペクトルの発生が可能であり、治療に有効
な波長領域に対応するスペクトルの幅を広げ得ることに
より、効率の良い治療が可能になる。適性位置に配置さ
れたスタンドに取付けられたハウジングの位置調整で、
白熱発光源及び放電発光源の混合光線を治療部位にそれ
ぞれの光源の電力に応じて適正な照度で照射できる。

【００３７】請求項２の発明によれば、２種類のランプ
の選択により、目的に応じて放電発光及び白熱発光の光
量比並に近紫外領域及び可視領域における使用スペクト
ル波長が調整可能となる。カーボンアークの場合、空中
放電のために上下の照射方向の調整に制約があったのに
対してハウジングの自由な角度調整可能となる。請求項
３の発明によれば、２種類のランプの選択により、放電
発光及び白熱発光の光量比、上下の照射角度並に使用ス
ペクトル波長が調整可能になると共に、光照射方向の調
整操作が容易になり、構造的にも嵩ばらなくなる。

【００３８】請求項４の発明によれば、１個のランプに
より白熱光線及び放電光線を発生可能となり、ランプ構
造が嵩ばらなくなり、取扱いも簡単になる。集光及び配
光のための光学系の採用が容易となる。被照射者に対す
る位置或は角度の調整が一層自由になる。このようなラ
ンプは、請求項７の外管を共通にしたり、或は請求項８
又は９の発光管内で白熱発光する構造で実現される。

【００３９】請求項５の発明によれば、白熱発光の強度
が簡単に被照射者の感性に応じて調整可能となり、被照
射者の緊張を緩和させることによる自律神経系の機能に
よって治療効果を有効に発揮させ得る。温熱効果の少な
い短波長領域の治療効果を良好に保持した状態で、白熱
発光を自在に調整できる。

【００４０】請求項６の発明によれば、ハウジング内に
光学系を問題なく収納できることにより、可撓性のカテ
ーテルから照射可能にするカテーテル式の生体用光線照
射装置が実現される。

【図面の簡単な説明】

【図１】本発明の一実施形態による生体用光線照射装置
の斜視図である。

【図２】同装置の白熱発光源用ハウジングの縦断面図で
ある。

【図３】同装置の放電発光源用ハウジングの縦断面図で
ある。

【図４】同装置のスペクトル特性を示す図である。

【図５】別のメタルハライドランプを採用した生体用光
線照射装置のスペクトル特性を示す図である。

【図６】高圧ナトリウムランプを採用した生体用光線照
射装置のスペクトル特性を示す図である。

【図７】反射型蛍光水銀ランプを採用した生体用光線照
射装置のスペクトル特性を示す図である。

【図８】ガリウムのハライドランプのスペクトル特性を
示す図である。

【図９】高圧水銀ランプのスペクトル特性を示す図であ
る。

【図１０】ハウジングを１個にした生体用光線照射装置
の実施形態を示すもので、同図Ａはそのハウジングの縦
断面図、同図Ｂはその変形例の横断面図である。

【図１１】図１０による生体用光線照射装置の斜視図で
ある。

【図１２】ハウジングを１個にした生体用光線照射装置
の別の実施形態の要部の縦断面図である。

【図１３】図１２よる生体用光線照射装置のスペクトル
特性を示す図である。

【図１４】本発明の実施形態によるハイブリッド式の生
体用光線照射装置用ランプの縦断面図である。

【図１５】図１４によるランプが装着されたハウジング
の原理構成を示す側面図である。

【図１６】別の実施形態によるハイブリッド式ランプの
縦断面図である。

【図１７】発光管を共通にするハイブリッド式ランプの
実施形態の縦断面図である。

【図１８】さらに別の実施形態によるハイブリッド式ラ
ンプの原理構成を示す図である。

【図１９】カテーテル式の生体用光線照射装置の概略構
成を示す断面図である。

【図２０】炭素アーク放電の標準的なスペクトル特性を
示す図である。

【図２１】黒体輻射体のスペクトル特性を示す図であ
る。

【図２２】生体に対する作用スペクトル特性を示すもの
で、同図ＡはＤＮＡ合成促進、同図ＢはＲＮＡ合成促進
に対するものである。

【符号の説明】

２スタンド１０、２０、３２、４２、６０ハウジング１６、３１、４０ハロゲンランプ２６、３０４１メタルハライドランプ５０、７０、１００、１１５ランプ５１、７２、９０、１０１発光管５５、７３、９２タングステンフィラメント７０ａハロゲンランプ部７０ｂメタルハライドランプ部

Claims

【特許請求の範囲】

【請求項１】近紫外領域から遠赤外領域にわたるスペ
クトルを有する光線を発光源から生体へ照射する生体用
光線照射装置において、発光源として、白熱発光源と、
発光管中の気体の放電発光により少なくとも近紫外領域
から可視領域にわたり連続するスペクトルを有する放電
発光を行う放電発光源とを、スタンドに位置調整可能に
取付けたハウジング内に前記白熱発光源及び前記放電発
光源の照射光が混合されるように設けたことを特徴とす
る生体用光線照射装置。
【請求項２】ハウジング２個を共通のスタンドに光照
射方向をそれぞれ調整可能に取付け、一方前記ハウジン
グ内に白熱発光源用ランプを装着し、他方の前記ハウジ
ング内に放電発光源用ランプを装着し、前記白熱発光源
用ランプの電力が、前記放電発光源用ランプの電力と同
程度乃至１／５の範囲に設定されていることを特徴とす
る請求項１の生体用光線照射装置。
【請求項３】ハウジング１個をスタンドに光照射方向
を調整可能に取付け、前記ハウジング内に、１個の白熱
発光源用ランプ及び１個の放電発光源用ランプを前記光
照射方向に揃えて装着し、前記白熱発光源用ランプの電
力が、前記放電発光源用ランプの電力と同程度乃至１／
５の範囲に設定されていることを特徴とする請求項１の
生体用光線照射装置。
【請求項４】ハウジング１個をスタンドに光照射方向
を調整可能に取付け、前記ハウジング内に、共通の管内
に白熱発光源及び放電発光源が構成された発光源用ラン
プ１個を装着し、前記白熱発光源用ランプの電力が、前
記放電発光源用ランプの電力と同程度乃至１／５の範囲
に設定されていることを特徴とする請求項１の生体用光
線照射装置。
【請求項５】白熱発光源にその入力電力を調整する調
光器を通して給電することを特徴とする請求項１乃至４
のいずれかの生体用光線照射装置。
【請求項６】白熱発光源と、放電発光源とを可撓性光
ガイド用カテーテルが導出されたハウジング１個に収納
すると共に、ハウジング内に前記白熱発光源及び前記放
電発光源の照射光を前記カテーテルの入口に集光させる
光学系を収納したことを特徴とする請求項１の生体用光
線照射装置。
【請求項７】近紫外領域から遠赤外領域にわたるスペ
クトルを有する光線を発光源から生体へ照射する生体用
光線照射装置用ランプにおいて、発光源として、発光管
中の気体の放電発光により少なくとも近紫外領域から可
視領域にわたり連続するスペクトルを有する放電発光を
行う放電発光源と、この放電発光源の電力と同程度乃至
１／５の範囲の電力の白熱発光源とを１個のランプとし
て構成するように、共通の１個の外管に前記白熱発光源
用フィラメント及び前記発光管を収納すると共に、前記
フィラメント及び前記発光管内の電極が互に独立に給電
されるように前記フィラメント及び前記電極から導体が
前記外管に導出されていることを特徴とする生体用光線
照射装置のランプ。
【請求項８】近紫外領域から遠赤外領域にわたるスペ
クトルを有する光線を発光源から生体へ照射する生体用
光線照射装置用ランプにおいて、発光源として、発光管
中の気体の放電発光により少なくとも近紫外領域から可
視領域にわたり連続するスペクトルを有する放電発光を
行う放電発光源と、この放電発光源の電力と同程度乃至
１／５の範囲の電力の白熱発光源とを１個のランプとし
て構成するように、前記発光管に熱陰極型の前記放電発
光源用電極として機能し、かつ互に対向する一対の前記
白熱発光源用フィラメントを収納し、これらのフィラメ
ントからそれぞれ一対の導体が前記発光管に導出されて
いることを特徴とする生体用光線照射装置のランプ。
【請求項９】互に対向する一対の白熱発光源用フィラ
メントの一方を導体電極に置換すると共に、この導体電
極から一本の導体が発光管に導出されていることを特徴
とする請求項８の生体用光線照射装置のランプ。