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公開番号2025091455
公報種別公開特許公報(A)
公開日2025-06-19
出願番号2023206611
出願日2023-12-07
発明の名称紫外光照射装置、及び紫外光照射方法
出願人ウシオ電機株式会社
代理人弁理士法人ユニアス国際特許事務所
主分類A61L 2/10 20060101AFI20250612BHJP(医学または獣医学;衛生学)
要約【課題】局所領域に対する紫外光の照射を効率的に実行できる紫外光照射装置、及び紫外光照射方法を提供する。
【解決手段】紫外光照射装置は、主たる発光波長が400nmよりも長波長の範囲に属する第一光を出射するレーザ光源と、前記レーザ光源から出射された前記第一光の発散角を縮小する光学系と、前記光学系を透過した前記第一光が入射され、前記第一光を主たる発光波長が200nm～235nmの範囲に属する第二光に変換して出射する非線形光学結晶素子と、少なくとも前記光学系と前記非線形光学結晶素子が内部に配置され、前記光学系と前記非線形光学結晶素子を外部の空間に対して隔離する閉塞空間を形成する第一収容部と、を備え、前記第一収容部は、側面の一部箇所に前記第二光を透過して外部に出射する光出射部を有する。
【選択図】図1A
特許請求の範囲【請求項１】
主波長が４００ｎｍよりも長波長の範囲に属する第一光を出射するレーザ光源と、
前記レーザ光源から出射された前記第一光の発散角を縮小する光学系と、
前記光学系を透過した前記第一光が入射され、前記第一光を主波長が２００ｎｍ～２３５ｎｍの範囲に属する第二光に変換して出射する非線形光学結晶素子と、
少なくとも前記光学系と前記非線形光学結晶素子が内部に配置され、前記光学系と前記非線形光学結晶素子を外部の空間に対して隔離する閉塞空間を形成する第一収容部と、を備え、
前記第一収容部は、側面の一部箇所に前記第二光を透過して外部に出射する光出射部を有することを特徴とする、紫外光照射装置。
続きを表示（約 1,100 文字）【請求項２】
前記非線形光学結晶素子は、外部の空間に対して気密に封止された空間に配置されたことを特徴とする、請求項１に記載の紫外光照射装置。
【請求項３】
前記非線形光学結晶素子の表面を覆い、前記第一光及び前記第二光を透過する保護膜を有することを特徴とする、請求項２に記載の紫外光照射装置。
【請求項４】
前記第一収容部が形成する前記閉塞空間に配置され、側面の一部箇所に前記第二光を透過する光透過部を有する第二収容部を備え、
前記第二収容部は、前記光学系、前記非線形光学結晶素子、及び前記レーザ光源が内部に配置されると共に、前記光学系と前記非線形光学結晶素子と前記レーザ光源とを前記閉塞空間内における前記第二収容部の外側の空間に対して隔離し、
前記光透過部は、前記第二光の進行方向に関して前記非線形光学結晶素子と前記光出射部の間に配置されることを特徴とする、請求項２に記載の紫外光照射装置。
【請求項５】
前記レーザ光源を搭載したレーザユニットと、
前記レーザユニットに接続され、前記レーザ光源が出射した前記第一光を、前記第一収容部内に導光する光ファイバと、
前記第一収容部の側面の一部箇所に設けられ、前記光ファイバが接続される接続部と、
前記接続部を封止する封止部と、を備えることを特徴とする、請求項１又は２に記載の紫外光照射装置。
【請求項６】
前記第一光及び前記第二光の少なくとも一方が進行する経路に関して、前記レーザ光源から前記非線形光学結晶素子までの距離よりも、前記非線形光学結晶素子から前記光出射部までの距離が短いことを特徴とする、請求項１又は２に記載の紫外光照射装置。
【請求項７】
前記光出射部が前記第二光を出射する方向に関して、前記非線形光学結晶素子と前記光出射部との離間距離は１０ｃｍ以内であることを特徴とする、請求項１又は２に記載の紫外光照射装置。
【請求項８】
前記光出射部は、前記第二光に対して拡散性を示す材料で構成されたことを特徴とする、請求項１又は２に記載の紫外光照射装置。
【請求項９】
前記第二光に対して拡散性を示す材料からなり、前記光出射部に対して装着可能に構成された拡散部材を備えることを特徴とする、請求項１又は２に記載の紫外光照射装置。
【請求項１０】
前記非線形光学結晶素子と前記第一収容部の内壁とを連絡した状態で前記非線形光学結晶素子を保持する保持部材を備え、
前記保持部材は、銅、銀、アルミニウム、及び真鍮からなる群より選択される一種以上の材料で構成されることを特徴とする、請求項１又は２に記載の紫外光照射装置。
（【請求項１１】以降は省略されています）
発明の詳細な説明【技術分野】
【０００１】
本発明は、紫外光照射装置、及び紫外光照射方法に関する。
続きを表示（約 1,300 文字）【背景技術】
【０００２】
従来、エキシマランプ等が発する紫外光を用いて、空間中の菌又はウイルスを不活化する技術が検討されている（例えば下記特許文献１参照）。なお、本明細書において、「不活化」とは、菌又はウイルスの少なくとも一部を死滅させる、又は感染力を低下させることを包含する概念で用いられる。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
特開２０２３－６９０６０号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
菌又はウイルスの不活化が要求される対象は、空間に留まらず多岐に及ぶ。例えば人体の皮膚表面や口腔内等の局所領域において菌又はウイルスの不活化を行いたい場合が存在する。しかし、特許文献１に開示された装置は、筐体に設けられた光照射窓から紫外光を照射する構造であるため、ある程度広い領域に対して紫外光が照射される。このため、局所領域における菌やウイルスの不活化を行うには、改善の余地が存在する。
【０００５】
具体的には、局所領域に向けて紫外光を照射するには、上記紫外光照射装置の光照射窓を照射対象領域に近づけることが想定される。しかし、エキシマランプの点灯には高周波電圧の印加が必要である。高周波電圧を発生する昇圧トランス等は一定の体積を有するため、上記紫外光照射装置は大型化しやすく、当該紫外光照射装置の照射窓を照射対象領域に近づけるのは容易でない。
【０００６】
これに対して、エキシマランプに換えて、紫外光を発するＬＥＤを利用して、装置を比較的小型に構成する方法が考えられる。しかしながら、現状、紫外光を発するＬＥＤでは、投入電力に対する発光効率が低いという課題があり、ＬＥＤを紫外光源として用いるのは現実的ではない。
【０００７】
ところで、非線形光学現象によって、入射された光のエネルギーを変換して、より短波長の光を得る非線形光学結晶素子を用いた波長変換技術が知られている。具体的には、非線形光学結晶素子に対してレーザ光源が出射したレーザ光を入射させることで、当該レーザ光の半分の波長の光（「第二次高調波」ともいわれる。）や、３分の１の波長の光（「第三次高調波」ともいわれる。）を得ることができる。
【０００８】
非線形光学結晶素子を小型に設計することは容易である。このため、レーザ光源と非線形光学結晶素子によって紫外光を得る構成によれば、当該非線形光学結晶素子を照射対象領域に対して近づけることが容易となり、局所領域に対する紫外光の照射が好適に行える。
【０００９】
しかし、本発明者らは、レーザ光源と非線形光学結晶素子によって紫外光を発生させ、局所領域に当該紫外光を照射することを検討した所、非線形光学結晶素子が劣化しやすく、効率的に紫外光の照射が行えないという課題に直面した。
【００１０】
本発明は、上記事情に鑑み、局所領域に対する紫外光の照射を効率的に実行できる紫外光照射装置、及び紫外光照射方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
（【００１１】以降は省略されています）

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