JP7002441B2

JP7002441B2 - 照射装置

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Publication number: JP7002441B2
Application number: JP2018245617A
Authority: JP
Inventors: 秀崇加藤; 民男草野; 嘉基安藤; 健二塚
Original assignee: Kyocera Corp
Current assignee: Kyocera Corp
Priority date: 2018-12-27
Filing date: 2018-12-27
Publication date: 2022-01-20
Anticipated expiration: 2038-12-27
Also published as: JP2020103606A

Description

本開示は、照射装置に関する。

従来、６３０ｎｍ～６６０ｎｍの波長領域にピーク波長を有し、発光スペクトルの半値幅が１５ｎｍ～２０ｎｍ以下の赤色光を、利用者の頭部に照射することで、十分な育毛促進効果を安定して得られる育毛促進装置が知られている（例えば、特許文献１参照）。

特開２０１８－６８４８２号公報

利用者の頭部における育毛を促進するだけでなく、利用者の頭部の環境を改善することによって、利用者にとっての利便性が向上する。

本開示は、利用者にとっての利便性を高めることができる照射装置を提供する。

本開示の一実施形態に係る照射装置は、発光装置と、前記発光装置が発光する光を利用者の頭部に照射するように前記発光装置を配置可能な照射部と、を備える。前記発光装置は、発光素子と、波長変換部材と、を備える。発光素子は、３６０ｎｍ～４３０ｎｍの波長領域にピーク波長を有する光を発光する。波長変換部材は、前記発光素子が発光する光を、６００ｎｍ～６８０ｎｍの波長領域にピーク波長を有する光に変換する。

本開示の一実施形態に係る照射装置によれば、利用者にとっての利便性が向上しうる。

一実施形態に係る照射装置の一例を示す外観斜視図である。一実施形態に係る照射装置が備える発光装置が発光する発光スペクトルの一例を示す図である。一実施形態に係る発光装置の一例を示す外観斜視図である。図３に示す発光装置のＡ－Ａ断面図である。図４に示す発光装置の一点鎖線の丸囲み部の拡大図である。一実施形態に係る発光素子が発光する光による殺菌効果の検証結果の一例を示すグラフである。

以下、本開示の実施形態について、図面を参照して説明する。以下の説明で用いられる図は模式的なものである。図面上の寸法比率等は現実のものとは必ずしも一致していない。

＜照射装置の構成＞
図１に示されているように、照射装置１００は、発光装置１０と、発光装置１０を保持する照射部２０と、を備える。照射部２０は、発光装置１０が発光する光が利用者の頭部４０に照射されるように、発光装置１０の位置及び角度を調整できる。つまり、照射部２０は、発光装置１０が発光する光が利用者の頭部４０に照射されるように、発光装置１０を配置可能である。照射装置１００は、発光装置１０を実装する配線基板３０をさらに備えてもよい。この場合、照射部２０は、配線基板３０を保持する。

発光装置１０は、発光素子３を備える。発光素子３は、３６０ｎｍ～４３０ｎｍの波長領域にピーク波長を有する光を発光する。３６０ｎｍ～４３０ｎｍの波長領域は、可視光領域に含まれる。３６０ｎｍ～４３０ｎｍの波長領域は、近紫外光領域ともいう。３６０ｎｍ～４３０ｎｍの波長領域にピーク波長を有する光は、後述するように、利用者の頭部４０に照射された場合に殺菌効果を有する。発光装置１０は、発光素子３を備えることで、殺菌効果を有しつつ、可視光であることによって人体に対して影響を及ぼしにくい、近紫外光領域の光を発光することができる。

発光装置１０は、波長変換部材６を備える。波長変換部材６は、発光素子３が発光する光を、６００ｎｍ～６８０ｎｍの波長領域にピーク波長を有する光に変換する。６００ｎｍ～６８０ｎｍの波長領域は、可視光領域に含まれる。６００ｎｍ～６８０ｎｍの波長領域は、赤色光領域ともいう。６００ｎｍ～６８０ｎｍの波長領域にピーク波長を有する光は、後述するように、利用者の頭部４０に照射された場合に利用者の頭部４０における育毛を促進する効果を有する。発光装置１０は、発光素子３及び波長変換部材６を備えることで、育毛効果を有しつつ、可視光であることによって人体に対して影響を及ぼしにくい、赤色光領域の光を発光することができる。

図２のグラフに、照射装置１００が備える発光装置１０が発光する発光スペクトルの一例が示されている。図２のグラフにおいて、横軸及び縦軸はそれぞれ、発光装置１０が発光する光の波長及び相対強度を表している。相対強度は、ピーク波長の強度に対する強度の比として表される。ピーク波長における光強度を最大光強度という。

図２のグラフによれば、発光装置１０は、３６０ｎｍ～４３０ｎｍの波長領域にピーク波長λｘを有する光を発光する。また、発光装置１０は、発光スペクトルの半値幅が、８ｎｍ～２４ｎｍである光を発光する。これにより、発光装置１０が搭載される照射装置１００は、近紫外光領域における特定の領域に、光エネルギーを集中させることができるため、利用者の頭部４０に存在する特定の菌などに対して効果的な殺菌効果を有することができる。

図２のグラフによれば、発光装置１０は、６００ｎｍ～６８０ｎｍの波長領域にピーク波長λ１を有する光を発光する。特許文献１（特開２０１８－６８４８２号公報）を参照すれば、波長が６３０ｎｍの光は、毛髪成長促進作用を有する因子を増加させうる。発光装置１０が搭載される照射装置１００は、波長が６３０ｎｍの光を含む光を照射することによって、利用者の頭部４０において毛髪成長促進作用因子を増加させることができる。その結果、照射装置１００は、利用者の頭部４０における育毛を促進できる。

図２のグラフに示されるように、３６０ｎｍ～４３０ｎｍの波長領域にピーク波長λｘを有する光の強度は、６００ｎｍ～６８０ｎｍの波長領域にピーク波長λ１を有する光の強度より低くてよい。更に、３６０ｎｍ～４３０ｎｍの波長領域にピーク波長λｘを有する光の強度は、６００ｎｍ～６８０ｎｍの波長領域にピーク波長λ１を有する光の強度の５０％以下であってもよい。これにより、近紫外光領域の光が利用者の頭部４０に照射されることによる頭皮の酸化が進行しにくくなる。その結果、頭皮への負担が低減しうる。更に、発光装置１０が搭載される照射装置１００は、利用者の頭部４０における育毛を促進できる。

照射部２０は、発光素子３が発光する近紫外光領域の光、及び波長変換部材６が変換する赤色光領域の光が利用者の頭部４０に照射されるように、発光装置１０を配置可能である。照射部２０は、発光装置１０が利用者の頭部４０の形状に沿って位置するように、発光装置１０を保持できる部材で構成されてよい。照射部２０の形状は、例えば、湾曲した帯状、又は、球状などであってよい。照射部２０は、発光装置１０を、その内部に保持できる部材で構成されてもよいし、発光装置１０を、その外部に保持できる部材で構成されてもよい。照射部２０に取り付けられる発光装置１０の個数は、特に限定されない。照射部２０は、発光装置１０が利用者の頭部４０に対して所定間隔をあけて位置するように、発光装置１０を保持してもよい。照射部２０は、発光装置１０と利用者の頭部４０との間の所定間隔を規定する間隔規定部材を備えていてもよい。間隔規定部材を備えることで、発光装置１０から利用者の頭部４０へと照射される光のエネルギーを適切に調整することが可能になる。

照射部２０がその内部に発光装置１０を保持している場合、照射部２０は、少なくとも一部において、発光装置１０が発光する光を所定の透過率で透過させる材料で形成されてよい。照射部２０が光透過性を有する材料で形成されることで、照射部２０の内部に保持されている発光装置１０から、利用者の頭部４０に、可視光領域の一部である近紫外光領域の光、及び、可視光領域の一部である赤色光領域の光が照射される。これにより、照射装置１００は、利用者の頭部４０における育毛を促進しつつ、利用者の頭部４０を殺菌できる。

配線基板３０の形状は、利用者の頭部４０に沿った形状であってよい。例えば、照射部２０が湾曲した帯状部材である場合、配線基板３０の形状は、帯状部材に沿って適宜分割され湾曲した形状であってよい。例えば、照射部２０が球状部材である場合、配線基板３０の形状は、球状部材に沿って適宜分割され湾曲した形状であってよい（図１参照）。この他、配線基板３０の形状は、円形状、楕円形状、矩形状、多角形状などの種々の形状であってよい。

配線基板３０には、複数の発光装置１０が実装されてよい。複数の発光装置１０は、例えば、マトリクス状、千鳥格子状、円形状、楕円形状、矩形状、など任意の配置で、配線基板３０に実装される。

配線基板３０は、例えば、リジッド基板、フレキシブル基板またはリジッドフレキシブル基板などのプリント基板が用いられてよい。配線基板３０が備える配線と、発光装置１０が備える基板の配線とは、例えば、半田または導電性接着剤を介して、電気的に接続されてよい。発光素子３は、発光素子３を制御する制御部から出力される制御信号に基づいて、近紫外光領域の光を発光する。波長変換部材６は、この発光素子３が発光する光を赤色光領域の光に変換する。制御部は、配線基板３０に実装されていてよく、例えば、プロセッサ等で構成されてよい。配線基板３０は、配線を介して外部に設けられる電源から電力が供給されてよい。配線基板３０は、配線を介してボタン電池などから電力が供給されてよい。発光装置１０が配線基板３０を備えない場合、制御部及び電源は発光装置１０に搭載されてもよい。

図１の例において、照射装置１００として、頭部被覆装置が採用されている。頭部被覆装置は、複数の発光装置１０が実装されている複数の正方形状の配線基板３０が、照射部２０の内部の所定位置に適宜取り付けられることで構成される。このように構成された頭部被覆装置は、殺菌効果及び育毛効果を有する。利用者は、このように構成された頭部被覆装置で、自身の頭部４０を被覆することで、頭部４０における育毛の促進を図りつつ、頭部４０を殺菌することができる。

照射装置１００は、頭部装着装置として、例えば、ヘルメットであってよい。照射装置１００は、頭部装着装置として、例えば、ヘッドバンドであってよい。照射装置１００は、頭部装着装置として、例えば、サンバイザであってよい。照射装置１００は、頭部装着装置として、例えば、帽子であってよい。照射装置１００は、頭部被覆装置として、例えば、頭皮マッサージ用装置であってよい。照射装置１００は、頭部被覆装置として、例えば、ヘッドスパ用装置であってよい。照射装置１００は、少なくとも、発光装置１０が発光する光を利用者の頭部４０に適切に照射できる装置であればよい。

本実施形態に係る照射装置１００は、３６０ｎｍ～４３０ｎｍの波長領域にピーク波長を有する光を発光する発光素子３と、発光素子３が発光する光を、６００ｎｍ～６８０ｎｍの波長領域にピーク波長を有する光に変換する波長変換部材６と、を備える。これにより、本実施形態に係る照射装置１００は、利用者の頭部４０における育毛を促進しつつ、利用者の頭部４０を殺菌できる。

＜発光装置の構成＞
図３、図４及び図５に例示されるように、発光装置１０は、素子基板２と、発光素子３と、枠体４と、封止部材５と、波長変換部材６と、を備える。

素子基板２は、例えば、絶縁性を有する材料で形成されてよい。素子基板２は、例えば、アルミナ若しくはムライトなどのセラミック材料、ガラスセラミック材料、又は、これらの材料のうち複数の材料を混合した複合系材料などで形成されてよい。素子基板２は、熱膨張を調整することが可能な金属酸化物微粒子を分散させた高分子樹脂材料などで形成されてもよい。

素子基板２は、素子基板２の主面２Ａ又は素子基板２の内部に、素子基板２と配線基板３０とを電気的に導通する配線導体を備えてよい。配線導体は、例えば、タングステン、モリブデン、マンガン、又は銅などの導電材料で形成されてよい。配線導体は、例えば、タングステンの粉末に有機溶剤が添加された金属ペーストを、素子基板２となるセラミックグリーンシートに所定パターンで印刷し、複数のセラミックグリーンシートを積層して、焼成することにより形成されてよい。配線導体は、酸化防止のために、その表面に、例えば、ニッケル又は金などのめっき層が形成されてよい。

素子基板２は、発光素子３が発光する光を効率良く外部へと放出させるため、配線導体、及びめっき層と間隔を空けて、金属反射層を備えてもよい。金属反射層は、例えば、アルミニウム、銀、金、銅又はプラチナなどの金属材料で形成されてよい。

本実施形態において、発光素子３は、ＬＥＤ（light emitting diode）であるとする。ＬＥＤは、Ｐ型半導体とＮ型半導体とが接合されたＰＮ接合中で、電子と正孔とが再結合することによって、外部へと光を発光する。発光素子３は、ＬＥＤに限られず、他の発光デバイスであってもよい。

発光素子３は、素子基板２の主面２Ａ上に実装される。発光素子３は、素子基板２に設けられる配線導体の表面に被着するめっき層上に、例えば、ろう材又は半田などを介して、電気的に接続される。素子基板２の主面２Ａ上に実装される発光素子３の個数は、特に限定されるものではない。

発光素子３は、透光性基体と、透光性基体上に形成される光半導体層とを含んでよい。透光性基体は、例えば、有機金属気相成長法、又は分子線エピタキシャル成長法などの化学気相成長法を用いて、その上に光半導体層を成長させることが可能な材料を含む。透光性基体は、例えば、サファイア、窒化ガリウム、窒化アルミニウム、酸化亜鉛、セレン化亜鉛、シリコンカーバイド、シリコーン、又は二ホウ化ジルコニウムなどで形成されてよい。透光性基体の厚みは、例えば、５０μｍ以上１０００μｍ以下であってよい。

光半導体層は、透光性基体上に形成される第１半導体層と、第１半導体層上に形成される発光層と、発光層上に形成される第２半導体層とを含んでよい。第１半導体層、発光層、及び第２半導体層は、例えば、ＩＩＩ族窒化物半導体、ガリウム燐若しくはガリウムヒ素などのＩＩＩ－Ｖ族半導体、又は、窒化ガリウム、窒化アルミニウム若しくは窒化インジウムなどのＩＩＩ族窒化物半導体などで形成されてよい。

第１半導体層の厚みは、例えば、１μｍ以上５μｍ以下であってよい。発光層の厚みは、例えば、２５ｎｍ以上１５０ｎｍ以下であってよい。第２半導体層の厚みは、例えば、５０ｎｍ以上６００ｎｍ以下であってよい。

発光素子３は、３６０ｎｍ～４３０ｎｍの波長領域にピーク波長λｘを有する光を発光する（図２参照）。また、発光素子３は、発光スペクトルの半値幅が、８ｎｍ～２４ｎｍである光を発光する。これにより、近紫外光領域における特定の領域に、光エネルギーを集中させることができるため、発光素子３は、特定の菌などに対して効果的な殺菌効果を有する光を発光することが可能になる。近紫外光領域の光による殺菌が可能な菌として、例えば、大腸菌、黄色ブドウ球菌、薬剤耐性黄色ブドウ球菌、サルモネラ菌、赤痢菌、レジオネラ菌、又はセレウス菌などが挙げられる。近紫外光領域の光による殺菌が可能なウイルスとして、例えばノロウイルスなどが挙げられる。近紫外光領域の光による殺菌が可能なカビ類として、例えば、赤カビ、黒コウジカビ、又はクモノスカビなどが挙げられる。

枠体４は、例えば、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム又は酸化イットリウムなどのセラミック材料で形成されてよい。枠体４は、多孔質材料で形成されてよい。枠体４は、酸化アルミニウム、酸化チタン、酸化ジルコニウム又は酸化イットリウムなどの金属酸化物を含む粉末を混合した樹脂材料で形成されてよい。枠体４は、これらの材料に限られず、種々の材料で形成されてよい。

枠体４は、素子基板２の主面２Ａに、例えば、樹脂、ろう材又は半田などを介して、接続される。枠体４は、発光素子３と間隔を空けて、発光素子３を取り囲むように素子基板２の主面２Ａ上に設けられる。枠体４は、内壁面が、素子基板２の主面２Ａから遠ざかる程、外方に向かって広がるように傾斜して設けられている。内壁面は、発光素子３が発光する光を反射させる反射面として機能する。内壁面は、例えば、タングステン、モリブデン、又はマンガンなどの金属材料で形成される金属層と、金属層を被覆し、ニッケル又は金などの金属材料で形成されるめっき層とを含んでよい。めっき層は、発光素子３が発光する光を反射する。

枠体４の内壁面の形状は、平面視において、円形状であってよい。内壁面の形状が円形状であることによって、枠体４は、発光素子３が発光する光を略一様に、外方に向かって反射させることができる。枠体４の内壁面の傾斜角度は、素子基板２の主面２Ａに対して、例えば、５５度以上７０度以下の角度に設定されていてよい。

封止部材５は、素子基板２及び枠体４で囲まれる内側の空間に、枠体４で囲まれる内側の空間の上部の一部を残して充填されている。封止部材５は、発光素子３を封止するとともに、発光素子３が発光する光を透過させる。封止部材５は、例えば、光透過性を有する材料で形成されてよい。封止部材５は、例えば、シリコーン樹脂、アクリル樹脂若しくはエポキシ樹脂などの光透過性を有する絶縁樹脂材料、又は光透過性を有するガラス材料、などで形成されてよい。封止部材５の屈折率は、例えば、１．４以上１．６以下に設定されていてよい。

波長変換部材６は、発光素子３が発光する３６０ｎｍ～４３０ｎｍの波長領域にピーク波長を有する光を、６００ｎｍ～６８０ｎｍの波長領域にピーク波長λ１を有する光に変換する（図２参照）。発光装置１０が波長変換部材６を備えることで、この発光装置１０が取り付けられた照射装置１００は、利用者の頭部４０において毛髪成長促進作用因子を増加させることができるため、利用者の頭部４０における育毛の促進を図ることが可能になる。

波長変換部材６は、少なくとも、発光素子３が発光する光を、６００ｎｍ～６８０ｎｍの波長領域にピーク波長λ１を有する光に変換することが可能な位置に設けられているとする。図３から図５に示す例では、波長変換部材６は、素子基板２及び枠体４で囲まれる内側の空間の上部の一部に、封止部材５の上面に沿って設けられている。この例に限定されることなく、例えば、波長変換部材６は、素子基板２及び枠体４で囲まれる内側の空間の上部からはみ出すように設けられてよい。例えば、波長変換部材６は、発光装置１０側ではなく、照射部２０側に設けられてよい。例えば、波長変換部材６は、発光装置１０側及び照射部２０側の両方に設けられてよい。

波長変換部材６は、透光性を有する部材と、６００ｎｍ～６８０ｎｍの波長領域にピーク波長λ１を有する蛍光体６１と、を備える（図５参照）。波長変換部材６は、透光性を有する部材に、蛍光体６１が含有されることで形成されてよい。蛍光体６１は、透光性を有する部材に略均一に分散されていてよい。発光素子３が発光する光は、封止部材５を介して、波長変換部材６の内部へと入射する。蛍光体６１は、波長変換部材６の内部へと入射した３６０ｎｍ～４３０ｎｍの波長領域にピーク波長を有する光を、６００ｎｍ～６８０ｎｍの波長領域にピーク波長λ１を有する光に変換し、変換した光を放出する。波長変換部材６は、蛍光体６１だけでなく、他の各種の蛍光体を備えていてもよい。

透光性を有する部材は、例えば、フッ素樹脂、シリコーン樹脂、アクリル樹脂若しくはエポキシ樹脂などの透光性を有する絶縁樹脂、又は透光性を有するガラス材料、などで形成されてよい。

蛍光体６１は、６００ｎｍ～６８０ｎｍの波長領域にピーク波長λ１を有する蛍光体であり、赤色を示す蛍光体である。蛍光体６１は、例えば、Ｙ₂Ｏ₂Ｓ：Ｅｕ、Ｙ₂Ｏ₃：Ｅｕ、ＳｒＣａＣｌＡｌＳｉＮ₃：Ｅｕ²⁺、ＣａＡｌＳｉＮ₃：Ｅｕ、又はＣａＡｌＳｉ（ＯＮ）₃：Ｅｕなどを用いることができる。蛍光体６１を備える発光装置１０は、６００ｎｍ～６８０ｎｍの波長領域にピーク波長を有する発光スペクトルの半値幅が、５０ｎｍ以上である光を発光してもよい。

波長変換部材６は、蛍光体６１の他、例えば、４００ｎｍ～５００ｎｍの波長領域にピーク波長を有する蛍光体であり、青色を示す蛍光体を備えてよい。青色を示す蛍光体は、例えば、ＢａＭｇＡｌ₁₀Ｏ₁₇：Ｅｕ、又は（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）₁₀（ＰＯ₄）₆Ｃｌ₂：Ｅｕ，（Ｓｒ，Ｂａ）₁₀（ＰＯ₄）₆Ｃｌ₂：Ｅｕなどを用いることができる。

波長変換部材６は、蛍光体６１の他、例えば、４５０ｎｍ～５５０ｎｍの波長領域にピーク波長を有する蛍光体であり、青緑色を示す蛍光体を備えてよい。青緑色を示す蛍光体は、例えば、（Ｓｒ，Ｂａ，Ｃａ）₅（ＰＯ₄）₃Ｃｌ：Ｅｕ，Ｓｒ₄Ａｌ₁₄Ｏ₂₅：Ｅｕなどを用いることができる。

波長変換部材６は、蛍光体６１の他、例えば、５００ｎｍ～６００ｎｍの波長領域にピーク波長を有する蛍光体であり、緑色を示す蛍光体を示す蛍光体を備えてよい。緑色を示す蛍光体は、例えば、ＳｒＳｉ₂（Ｏ，Ｃｌ）₂Ｎ₂：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｂａ，Ｍｇ）₂ＳｉＯ₄：Ｅｕ²⁺、又はＺｎＳ：Ｃｕ，Ａｌ、Ｚｎ₂ＳｉＯ₄：Ｍｎなどを用いることができる。

波長変換部材６は、蛍光体６１の他、例えば、５７０ｎｍ～６００ｎｍの波長領域にピーク波長を有する蛍光体であり、黄色を示す蛍光体を示す蛍光体を備えてよい。黄色を示す蛍光体は、例えば、ＳｒＳ_i2（Ｏ，Ｃｌ）₂Ｎ₂：Ｅｕなどを用いることができる。

波長変換部材６は、蛍光体６１の他、例えば、５８０ｎｍ～６２０ｎｍの波長領域にピーク波長を有する蛍光体であり、橙色を示す蛍光体を示す蛍光体を備えてよい。橙色を示す蛍光体は、例えば、（Ｓｒ，Ｃａ，Ｂａ）₃ＳｉＯ₅：Ｅｕ、（Ｃａ，Ｓｒ）Ｓｉ₂Ｏ₂Ｎ₂：Ｅｕ、（Ｓｒ，Ｃａ）ＡｌＳｉＮ₃：Ｃｅなどを用いることができる。

波長変換部材６は、蛍光体６１の他、例えば、６８０ｎｍ～８００ｎｍの波長領域に複数のピーク波長を有する蛍光体であり、近赤外光領域の色を示す蛍光体を備えてよい。近赤外光領域の色を示す蛍光体は、例えば、３Ｇａ₅Ｏ₁₂：Ｃｒなどを用いることができる。

上述のように、波長変換部材６が、蛍光体６１の他、青色、青緑色、緑色、黄色、橙色、近赤外光領域の色を示す蛍光体、などを更に備えることで、発光装置１０は、太陽光のスペクトルに近似した発光スペクトルを有する光を発光することが可能になる。波長変換部材６に含有される蛍光体の組み合わせ方は、特に限定されない。

例えば、波長変換部材６が、透光性を有する部材と、蛍光体６１と、を備えると仮定する。この場合、発光装置１０は、３６０ｎｍ～７８０ｎｍの波長領域において、近紫外光領域の光、及び赤色光領域の光を発光する。

例えば、波長変換部材６が、透光性を有する部材と、蛍光体６１、青色を示す蛍光体、青緑色を示す蛍光体、緑色を示す蛍光体、黄色を示す蛍光体、橙色を示す蛍光体、近赤外光領域の色を示す蛍光体と、を備えると仮定する。この場合、発光装置１０は、３６０ｎｍ～７８０ｎｍの波長領域において、複数のピーク波長を有する発光スペクトルで特定される光を発光する。即ち、発光装置１０は、３６０ｎｍ～７８０ｎｍの波長領域において、太陽光のスペクトルに近似した発光スペクトルを有する光を発光する。

＜殺菌効果の検証結果＞
図６を参照して、本実施形態に係る照射装置１００に適用される発光素子３が発光する光による殺菌効果について説明する。図６は、殺菌効果の検証結果の一例を示すグラフである。横軸は、照射時間[ｍｉｎ]を示している。縦軸は、生菌数[ＣＦＵ（Colony Forming Unit）]を示している。本検証において、近紫外光領域の光の放射照度は、１０Ｗ・ｍ^-2程度とした。

グラフＡは、暗闇の中で、１時間放置された場合における、生菌数の変化を測定した検証結果である。この場合、１時間後の生菌数が、測定開始時の生菌数と比較して、ほとんど変化していないことがわかる。

グラフＢは、４５０ｎｍでピーク波長を有する光を発光する発光素子３を用いて、光を１時間照射した場合における、生菌数の変化を測定した検証結果である。この場合、１時間後の生菌数が、測定開始時の生菌数と比較して、ほとんど変化していないことがわかる。

グラフＣは、３８５ｎｍでピーク波長を有する光を発光する発光素子３を用いて、光を１時間照射した場合における、生菌数の変化を測定した検証結果である。この場合、１時間後の生菌数が、測定開始時の生菌数と比較して、１／２程度の数に減少していることがわかる。

グラフＤは、４０５ｎｍでピーク波長を有する光を発光する発光素子３を用いて、光を１時間照射した場合における、生菌数の変化を測定した検証結果である。この場合、１時間後の生菌数が、測定開始時の生菌数と比較して、１／３程度の数に減少していることがわかる。

本検証の結果より、３６０ｎｍ～４３０ｎｍの波長領域にピーク波長を有する光を発光する発光素子３は、顕著な殺菌効果を有することがわかった。照射装置１００が３６０ｎｍ～４３０ｎｍの波長領域にピーク波長を有する光を発光する発光素子３を備えることによって、照射装置１００は、利用者の頭部４０を十分に殺菌しうる。

一般的に、３６０ｎｍ未満の波長を有する光（例えば紫外光）は、殺菌効果が高いことで知られている一方で、皮膚又は眼などの人体の各部に影響を及ぼしうる。本実施形態の発光素子３が発光する３６０ｎｍ～４３０ｎｍの波長領域にピーク波長を有する光は、人体に影響を及ぼしにくい。つまり、本実施形態に係る照射装置１００は、人体に対する影響の低減と、利用者の頭部４０の清浄化とが両立されうる。

殺菌効果は、ある菌に対して、どの程度の光エネルギーを与えるかに依存して変化する。例えば、近紫外光領域の光エネルギーが大きい場合、ある菌に対して光を当てる時間が短くても殺菌効果が発揮される。例えば、近紫外光領域の光エネルギーが小さい場合、ある菌に対して光を当てる時間を長くすることで殺菌効果が発揮される。しかしながら、近紫外光領域の光エネルギーが大きすぎる場合、利用者の皮膚などが劣化するおそれがある。また、近紫外光領域の光エネルギーが小さすぎる場合、効果を得る前に菌が増殖するおそれがある。従って、殺菌効果と光エネルギーに依存して生じる不具合とのバランスを考慮して、光エネルギーは適宜設定されてよい。

上述のように構成された発光装置１０を有する照射装置１００は、照射部２０が利用者の頭部に対して、例えば、３６０ｎｍ～４３０ｎｍの波長領域の光の放射照度が、１０Ｗ・ｍ^-2以下である光を照射してよい。放射照度とは、利用者が日常生活で、照射装置１００に近づく可能性のある距離において、照射装置１００から利用者に対して照射される光の照度のことをいう。これにより、照射装置１００は、殺菌効果を有しつつも、ＪＩＳ規格、ＩＥＣ規格における、目に対する近紫外放射傷害の低危険度グループに属することを満たすことができる。従って、発光装置１０は、殺菌効果を有しつつも、眼球などに障害を及ぼす恐れを低減させることができる。また、発光装置１０は、殺菌効果を有しつつも、頭皮への負担を低減させることができる。

上述のように構成された発光装置１０は、例えば、３６０ｎｍ～４３０ｎｍの波長領域の光のエネルギーの割合が、３６０ｎｍ～７８０ｎｍの波長領域の光のエネルギーに対して３％～１８％であってよい。近紫外光領域の光のエネルギーの割合が１８％以下であることによって、日常生活を送る上で、近紫外光領域の光による人体の皮膚の劣化などを低減させることができる。近紫外光領域の光のエネルギーの割合が３％以上であることによって、発光装置１０が発光する光は殺菌効果を発揮することができる。

上述のように構成された発光装置１０は、例えば、３６０ｎｍ～４３０ｎｍの波長領域にピーク波長を有する発光スペクトルの半値幅が、８ｎｍ～２４ｎｍであってよい。これにより、近紫外光領域における特定の領域に、光エネルギーを集中させることができるため、特定の菌などに対して効果的に殺菌効果を向上させることが可能となる。

上述のように構成された発光装置１０は、例えば、６００ｎｍ～６８０ｎｍの波長領域にピーク波長を有する発光スペクトルの半値幅が、５０ｎｍ以上であってよい。これにより、利用者の頭部４０における毛髪成長促進作用因子を増加させることができるため、利用者の頭部４０における育毛の促進を図ることが可能になる。

上述のように構成された発光装置１０は、例えば、３６０ｎｍ以下の波長領域の光のエネルギー（面積）の割合が、３６０ｎｍ～７８０ｎｍの波長領域の光のエネルギーに対して２％以下であってよい。これにより、紫外光領域の光が強くなりすぎることを抑制できる。また、３６０ｎｍ以下の波長領域の光のエネルギーの割合が、３６０ｎｍ～７８０ｎｍの波長領域の光のエネルギーに対して２％より大きい場合と比較して、紫外光領域の光による人体の皮膚の劣化などを低減させることができる。

上述のように構成された発光装置１０を有する照射装置１００は、照射部２０が利用者の頭部に対して、例えば、３６０ｎｍ～４３０ｎｍの波長領域の光の強度が、一時間当たり０．００３Ｊ／ｃｍ²～１８Ｊ／ｃｍ²である光を照射してよい。これにより、殺菌効果を有しつつも、人体における皮膚の劣化などのおそれを低減させることができる。

照射装置１００は、上述のような発光装置１０を備えることによって、利用者の頭部４０における育毛の促進を図りつつ、利用者の頭部４０を殺菌することができる。更に、照射装置１００は、上述のような発光装置１０を備えることによって、太陽光のスペクトルに近似した発光スペクトル等の種々のスペクトルを有する光を放出できる。

発光装置１０によって実現されうる効果は、発光装置１０を備える照射装置１００においても実現されうる。

＜他の実施形態＞
一実施形態において、波長変換部材６が蛍光体６１を含有するとして説明してきた。しかしながら、波長変換部材６は、蛍光体６１の他、青色を示す蛍光体、青緑色を示す蛍光体、緑色を示す蛍光体、黄色を示す蛍光体、橙色を示す蛍光体及び近赤外領域の色を示す蛍光体など、各種の蛍光体を含有してよい。波長変換部材６は、１種類の蛍光体を含む構成であってもよいし、２種類以上の蛍光体を含む構成であってもよい。

発光装置１０が複数の発光素子３を備える場合、同一の種類の発光素子３が配線基板３０に実装されてもよいし、異なる種類の発光素子３が配線基板３０に実装されてもよい。

発光装置１０は、照射部２０において、任意の位置に設けられてよい。発光装置１０は、少なくとも自身が発光する光を利用者の頭部４０に照射するように、照射部２０に配置されればよい。例えば、発光装置１０は、利用者の頭部４０に対して、上から光を照射するように、照射部２０の所定位置に設けられてよい。例えば、発光装置１０は、利用者の頭部４０に対して、右から光を照射するように、照射部２０の所定位置に設けられてよい。例えば、発光装置１０は、利用者の頭部４０に対して、左から光を照射するように、照射部２０の所定位置に設けられてよい

本実施形態において「第１」及び「第２」などの記載は、当該構成を区別するための識別子である。本開示における「第１」及び「第２」などの記載で区別された構成は、当該構成における番号を交換することができる。例えば、第１半導体層は、第２半導体層と識別子である「第１」と「第２」とを交換することができる。識別子の交換は同時に行われる。識別子の交換後も当該構成は区別される。識別子は削除してよい。識別子を削除した構成は、符号で区別される。本開示における「第１」及び「第２」などの識別子の記載のみに基づいて、当該構成の順序の解釈、小さい番号の識別子が存在することの根拠に利用してはならない。

本実施形態に係る構成を説明する図は、模式的なものである。図面上の寸法比率などは、現実のものと必ずしも一致しない。

上述の実施形態は代表的な例として説明したが、本開示の趣旨及び範囲内で、多くの変更及び置換ができることは当業者に明らかである。本開示に係る構成は、上述の実施形態によって制限するものと解するべきではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形又は変更が可能である。本開示は上述の実施形態の例に限定されるものではなく、数値などの種々の変形は可能である。本実施形態における特徴部の種々の組み合わせは上述の実施形態の例に限定されるものではない。

２素子基板
２Ａ主面
３発光素子
４枠体
５封止部材
６波長変換部材
１０発光装置
２０照射部
３０配線基板
４０頭部
６１蛍光体
１００照射装置

Claims

発光装置と、
前記発光装置が発光する光を利用者の頭部に照射するように前記発光装置を配置可能な照射部と、を備え、
前記発光装置は、
３６０ｎｍ～４３０ｎｍの波長領域にピーク波長を有する光を発光する発光素子と、
前記発光素子が発光する光を、６００ｎｍ～６８０ｎｍの波長領域にピーク波長を有する光に変換する波長変換部材と、
を有する、照射装置。
前記発光装置は、３６０ｎｍ～４３０ｎｍの波長領域における最大光強度が、６００ｎｍ～６８０ｎｍの波長領域における最大光強度より低い光を発光する、請求項１に記載の照射装置。
前記照射部は、前記頭部に対して３６０ｎｍ～４３０ｎｍの波長領域の光の放射照度が、１０Ｗ・ｍ^-2未満である光を照射する、請求項１又は２に記載の照射装置。
前記発光装置は、３６０ｎｍ～４３０ｎｍの波長領域にピーク波長を有する発光スペクトルの半値幅が、８ｎｍ～２４ｎｍである光を発光する、請求項１から３のいずれか一項に記載の照射装置。
前記発光装置は、３６０ｎｍ～４３０ｎｍの波長領域の光のエネルギーが、３６０ｎｍ～７８０ｎｍの波長領域の光のエネルギーの３％～１８％である光を発光する、請求項１から４のいずれか一項に記載の照射装置。
前記発光装置は、３６０ｎｍ以下の波長領域の光のエネルギーが、３６０ｎｍ～７８０ｎｍの波長領域の光のエネルギーの２％以下である光を発光する、請求項１から５のいずれか一項に記載の照射装置。
前記照射部は、前記頭部に対して３６０ｎｍ～４３０ｎｍの波長領域の光の強度が、一時間当たり０．００３Ｊ／ｃｍ²～１８Ｊ／ｃｍ²である光を照射する、請求項１から６のいずれか一項に記載の照射装置。
前記波長変換部材は、６００ｎｍ～６８０ｎｍの波長領域にピーク波長を有する蛍光体を備える、請求項１から７のいずれか一項に記載の照射装置。
前記波長変換部材は、青色を示す蛍光体、青緑色を示す蛍光体、緑色を示す蛍光体、黄色を示す蛍光体、橙色を示す蛍光体、近赤外光領域の色を示す蛍光体、の少なくとも１つを更に備える、請求項８に記載の照射装置。