JP2016140375A

JP2016140375A - 紫外光照射装置

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Publication number: JP2016140375A
Application number: JP2015016025A
Authority: JP
Inventors: 美和神井; Miwa Kamii; 雄二高妻; Yuji Takatsuma; 俊之信岡; Toshiyuki Nobuoka
Original assignee: Sharp Corp
Current assignee: Sharp Corp
Priority date: 2015-01-29
Filing date: 2015-01-29
Publication date: 2016-08-08

Abstract

【課題】紫外光が直接ユーザの目に入ること、および皮膚が黒くなることを回避しつつ、ビタミンＤの生成を促進することができる紫外光照射装置を提供する。
【解決手段】紫外光照射装置（１）は、手（Ｈ）の挿入が可能な開口部（２ａ）が形成された器体（２）と、器体（２）の内部（空間部１３）に配置され、挿入された手（Ｈ）の掌を載置する載置面（４ａ）を有する保護カバー（４）と、載置面（４ａ）に向けて、ビタミンＤの生成を促進する紫外光を照射するＵＶ光源（３）と、を備える。
【選択図】図１

Description

本発明は、紫外光を照射する照射装置に関する。

ビタミンＤ等を生成するために、人に紫外光を適度に照射することは健康を維持するために必要である。そこで、病気で入院している患者や地下空間や屋内で長時間働いている人の紫外光の照射不足を解消することが試みられている。

例えば、特許文献１には、２８０ｎｍ〜３１５ｎｍの波長域の紫外光を照射する紫外線ランプ、および紫外線ランプからの紫外光が部屋の下部に直接照射されないように上側に開口部を形成したカバーを備える照明器具について開示されている。

特開２００６−３１８８４７号公報（２００６年１１月２４日公開）

しかしながら、上述のような従来技術は、紫外線ランプのカバーが下部のみに設置されている。そのため、上部に大きく開口した開口部より紫外光が直接ユーザの目に入る可能性がある。紫外光が直接ユーザの目に入ると、急性角膜炎や白内障の原因となるという問題がある。また、上記照明器具からの紫外光は、ユーザの肌が露出している部分（例えば顔）に、照射される。このため、顔等の皮膚が黒くなる可能性があるという問題がある。

本発明は、上記の問題点に鑑みてなされたものであり、その目的は、紫外光が直接ユーザの目に入ること、および皮膚が黒くなることを回避しつつ、ビタミンＤの生成を促進することができる紫外光照射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紫外光照射装置は、手の挿入が可能な開口部が形成された器体と、上記器体の内部に配置され、上記挿入された手の掌を載置する載置面を有する載置台と、上記載置面に向けて、ビタミンＤの生成を促進する紫外光を照射する光源と、を備えることを特徴とする。

本発明の一態様によれば、紫外光が直接ユーザの目に入ること、および皮膚が黒くなることを回避しつつ、ビタミンＤの生成を促進することができる効果を奏する。

（ａ）は、本発明の実施形態１に係る紫外光照射装置の横断面図であり、（ｂ）は上記紫外光照射装置の縦断面図である。上記紫外光照射装置に手を挿入した状態を示す縦断面図である。本発明の実施形態２に係る紫外光照射装置の俯瞰図である。上記紫外光照射装置の縦断面図である。上記紫外光照射装置の概略構成を示すブロック図である。上記紫外光照射装置の電源の接続を示す回路図である。本発明の実施形態３に係る紫外光照射装置の概略構成を示すブロック図である。（ａ）は、メラニン量に応じて分類したスキンタイプの判定例を示す図である。（ｂ）は、ＩＴＡ°に応じて分類したスキンタイプの判定例を示す図である。（ａ）はＵＶ光源が紫外光を照射する上限時間を、スキンタイプ別に決定した一例を示す図であり、（ｂ）はＵＶ光源が紫外光を照射する出力量をスキンタイプ別に決定した一例を示す図である。（ａ）は、決定された照射量に対応する照射時間を用いて、ＵＶ光源の照射を制御する処理の一例を示すフローチャートである。（ｂ）は、決定された照射量に対応する照射出力量を用いて、ＵＶ光源の照射を制御する処理の一例を示すフローチャートである。（ａ）は、本発明の実施形態１に係る紫外光照射装置の保護カバーの一例を示す俯瞰図である。（ｂ）は、上記保護カバーの一例を示す側面図である。

以下、本発明の実施の形態について、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〕
本発明の一実施形態について、図１および図２を参照して説明する。

（紫外光照射装置の概略構成）
紫外光照射装置１は、ユーザにビタミンＤの生成を促進する紫外光を照射する装置である。例えば、紫外光の照射不足によるビタミンＤ生成不足のユーザが、紫外光照射装置１に手を挿入することで、ユーザの掌にビタミンＤの生成を促進する紫外光が照射され、ビタミンＤ生成不足を解消することができる。

図１の（ａ）は、本実施形態に係る紫外光照射装置１の横断面図であり、図１の（ｂ）は紫外光照射装置１の縦断面図である。紫外光照射装置１は、図１の（ａ）および図１の（ｂ）に示すように、器体２、ＵＶ（紫外線）光源３、保護カバー４、電源部５、光源ホルダ６、リフレクタ７、アダプタ８、ＤＣＤＣボックス１０、およびコード１１を備えている。

器体２は、内部に、ＵＶ光源３、保護カバー４、光源ホルダ６、リフレクタ７、およびＤＣＤＣボックス１０が備えられている。器体２の内部には空間部１３が形成されており、ユーザは、器体２に設けられた開口部２ａから、手を器体２の内部（空間部１３）に挿入することができる。

具体的には、器体２は前部２ｂおよび後部２ｃで構成されており、前部２ｂおよび後部２ｃはビス９等で固定されている。そのため、ビス９を外すことにより、器体２の内部の保守等を容易に行うことができる。また、図１の（ａ）には、ビス９は２つのみ図示されているが、光源ホルダ６等のその他必要箇所にも用いられている。

器体２は、後部２ｃから開口部２ａが設けられた前部２ｂに向かって、底面部２ｄと底面部２ｄに対向する上面部２ｅとの距離が長くなるように形成されている。言い換えると、器体２は、底面部２ｄに対して略垂直な断面の面積が順次大きくなるテーパー形状に形成されている。

ＵＶ光源３は、ビタミンＤの生成を促進する紫外光を後述する保護カバー４の載置面４ａに向けて照射する。言い換えると、ＵＶ光源３は、ビタミンＤの生成を促進する紫外光を器体２に挿入されたユーザの手の掌に照射する。ＵＶ光源３は、器体２の底面部２ｄに備えられている。

具体的には、底面部２ｄには、上面部２ｅ側に開口している凹形状を有する光源ホルダ６が設置されている。光源ホルダ６は、後部２ｃから前部２ｂに向かって、底面部２ｄと光源ホルダ６の底面部６ａとの距離が長くなるように傾いて、底面部２ｄに設置されている。ＵＶ光源３は、光源ホルダ６の凹部中央に直接配置されている。これにより、ＵＶ光源３を直視できないようになり目を保護することが可能となるだけでなく、さらに、保護カバー４を斜めに設置することができ、ユーザの手の挿入が容易となる。

本実施形態では、ＵＶ光源３に、３００ｎｍ〜３１５ｎｍの波長のみを照射するＬＥＤベアチップを採用している。さらに、ビタミンＤの生成をより促進させるためには、ＵＶ光源３が照射する紫外光の波長は、３００〜３１０ｎｍであることがより好ましい。特許文献１に開示されている紫外線ランプが放射する２８０ｎｍ〜３１５ｎｍの波長を有する紫外光のうち、２８０ｎｍ〜３００ｎｍの波長を有する紫外光は、皮膚に有害な作用が強く、皮膚がん、またはシミ・しわ等の症状を引き起こす可能性が高い。それに対し、本実施形態に係る紫外光照射装置１のＵＶ光源３は、皮膚がん発症のリスクが少ない３００ｎｍ〜３１５ｎｍの波長のみを出力する。これにより、皮膚がん、サンタン、シミ・しわ等の症状の発症を防ぎつつ、ビタミンＤの生成を促進させることができる。

また、特許文献１に記載されている照明システムは、蛍光ランプで紫外光を放射する。しかし、蛍光ランプでは必要な波長のみを放射することが容易ではない。そこで、本実施形態では、ＵＶ光源３にＬＥＤを用いることで照射する紫外光の波長（紫外光の出力分布）を一定の範囲内にすることを可能としている。

なお、ＵＶ光源３は、分光レンズ（カットフィルタや石英ガラス）を用いて、３００ｎｍ〜３１５ｎｍの波長のみを照射するものであってもよい。分光フィルタを使用することで、必要最小限の波長域で紫外光を出力することが可能となる。しかし、カットフィルタおよび石英ガラスは高価となるため、本実施形態のように、ＵＶ光源３にＬＥＤベアチップを採用することでコストを抑えることができる。

ＵＶ光源３は、器体２の内部に備えられている。これにより、ＵＶ光源３から照射される紫外光が、直接ユーザの目に入ることを防ぎ、さらに意図せず不用意にＵＶ光源３を見つめてしまう可能性を回避することができる。その結果、急性角膜炎や白内障の発症の危険を回避することができる。

電源部５は、器体２の前部２ｂに設けられており、ユーザの操作により紫外光照射装置１の電源のオンオフを切り替える。

リフレクタ７は、ＵＶ光源３から照射された紫外光を反射させることで、紫外光を所望の方向に導く。これにより、光利用効率の向上させることができる。本実施形態では、リフレクタ７は、ＵＶ光源３の周囲を取り囲むように器体２の内部に設置されており、ＵＶ光源３から照射される紫外光を、挿入されたユーザの掌の方向に導く。ＵＶ光源３は、リフレクタ７が形成している略円錐状の凹面（内周面）の中心に配置されている。

アダプタ８は、例えば、ＤＣＤＣボックス１０と充電池とをコード１１を介して接続し、紫外光照射装置１に電源電圧を供給する。

ＤＣＤＣボックス１０は、ＤＣＤＣコンバータを有し、ＤＣＤＣ変換（直流電圧変換）を行うことで、アダプタ８から供給される電源電圧を所望の電圧に変換する。

（保護カバー）
保護カバー４（載置台）は、器体２の内部に配置され、挿入された手の掌を載置する載置面４ａを有する。言い換えると、保護カバー４は、器体２に挿入した手の掌とＵＶ光源３とを対向させる。保護カバー４は、紫外光を通す。また、保護カバー４の形状は、半球形状であり、ＵＶ光源３を覆っている。

保護カバー４は、図１１の（ａ）および図１１の（ｂ）に示すように、例えば、餅網のような、網状の金属であってもよい。図１１の（ａ）は、本実施形態に係る紫外光照射装置１の保護カバー４の一例を示す俯瞰図である。図１１の（ｂ）は、保護カバー４の一例を示す側面図である。ＵＶ光源３に直接指が触れないようにするため、保護カバー４のメッシュ（網目）は指が入らないくらいの大きさとすることが望ましい。

保護カバー４として、一般的なガラスを採用するとＵＶ光源３から放射される光を通さない。また、保護カバー４として石英ガラス、または、波長制限する分光フィルタを採用してもよいが、保護カバー４として石英ガラス、または、波長制限する分光フィルタを採用すると、非常に高価となる。そのため、本実施形態のように、保護カバー４として、ＵＶ光源３から放射される光を通しつつ、ＵＶ光源３に直接触れることを防ぐことができる、網状の構造を採用することでコストを抑えることができる。

図２を参照し、紫外光照射装置１にユーザが手を挿入した場合の状態において具体的に説明する。図２は、紫外光照射装置１に手を挿入した状態を示す縦断面図である。

保護カバー４の形状は、上述したように、ＵＶ光源３を覆う半球形状であり、載置面４ａは、上記半球形状の外面であり、かつ、ＵＶ光源３が照射する紫外光を通す。保護カバー４は半球形状であるため、図２に示すように、ユーザは器体２に手Ｈを挿入した際、掌を保護カバー４の外面（載置面４ａ）に自然に置くことができる。これにより、保護カバー４により、ユーザの手の掌が自然にＵＶ光源３に向く。さらに、ＵＶ光源３は、保護カバー４に覆われている。そのため、ＵＶ光源３は掌に対向する領域に位置する。言い換えると、ＵＶ光源３は、保護カバー４の載置面４ａに載置した掌に対向する位置に設けられている。これにより、紫外光照射装置１はＵＶ光源３から照射される紫外光を、ユーザの掌に照射することができる。

通常、手のひらのメラニン量は、手の甲等のメラニン量よりも少ない。紫外光をメラニンが少ない掌に照射することで、皮膚が黒くなることを回避しつつ紫外光をユーザに照射することができる。その結果、皮膚が黒くなることを回避しつつユーザのビタミンＤの生成を促進することができる。また、メラニンによる妨害が少ないので個人差によるビタミンＤ生成のバラつきが少なくなり、ユーザは必要な紫外光の照射を受けることができる。

また、ＵＶ光源３は、保護カバー４に覆われているため、ユーザはＵＶ光源３に直接触れることを防ぐことができる。さらに、ＵＶ光源３を半球形状である保護カバー４の中心付近に設け、保護カバー４の大きさを適宜調整することで、ＵＶ光源３と手Ｈとの距離を一定距離に保つことができる。これにより、掌に照射される紫外光の強度（掌に当たる紫外光の強さ）を保護カバー４の大きさで調整することができる。

〔実施形態２〕
本発明の実施形態２に係る紫外光照射装置１Ａについて、図３〜図６を参照して説明する。図３は、紫外光照射装置１の俯瞰図である。図４は、本実施形態に係る紫外光照射装置１Ａの縦断面図である。図５は、紫外光照射装置１Ａの概略構成を示すブロック図である。図３〜図５に示す紫外光照射装置１Ａは、紫外光照射装置１に比べて、表示用ＬＥＤ１２（報知部）が備えられている点が異なり、その他の構成は同様である。

（表示用ＬＥＤ）
表示用ＬＥＤ１２は、ＵＶ光源３が紫外光を照射中であることをユーザに報知する。詳しくは、図５に示すように、電源部５によりＵＶ光源３と同時に表示用ＬＥＤ１２のオンオフが切り替えられ、ＵＶ光源３がオンされると表示用ＬＥＤ１２が可視光を放射（点灯）する。紫外光は見えないので、ＵＶ光源３から紫外光が照射されているかどうかはユーザには視認できない。そのため、不用意に紫外光照射装置１Ａを除き込む行為等により、ユーザがＵＶ光源３を直接見つめてしまう可能性がある。そこで、本実施形態では、ＵＶ光源３が紫外光を照射している間、ＵＶ光源３の紫外光照射と同時に表示用ＬＥＤ１２により可視光も出力（放射）する。このため、表示用ＬＥＤ１２の点灯により、ユーザに紫外光が照射中であることをユーザに視認させることができるので、ユーザが不用意にＵＶ光源３を直視する危険を回避することができる。また、ＵＶ光源３の消灯を忘れることを防ぐことができる。

また、図６に示すように、ＵＶ光源３と表示用ＬＥＤ１２と電源とは、直列に接続されている。図６は、紫外光照射装置１Ａの電源の接続を示す回路図である。これにより、ＵＶ光源３の紫外光照射中は、表示用ＬＥＤ１２により可視光も放射される。さらに、ＵＶ光源３と表示用ＬＥＤ１２とが直列に接続されていることで、ＵＶ光源３および表示用ＬＥＤ１２のどちらかが故障した場合には、ＵＶ光源３と表示用ＬＥＤ１２とが共に機能しない。このため、表示用ＬＥＤ１２により紫外光の照射の有無を確実にユーザに報知できるので、ＵＶ光源３と表示用ＬＥＤ１２とが並列に接続されている場合と比較し、より安全である。

なお、ＵＶ光源３による紫外光の照射をユーザに報知するものとして、本実施形態では表示用ＬＥＤ１２を採用しているが、ＵＶ光源３の紫外光の照射をユーザに報知できれば、上記に限らない。例えば、ディスプレイにより紫外光の照射を示す画像を表示すること、または、スピーカにより警告音を発することで、ユーザにＵＶ光源３の紫外光の照射を報知するものであってもよい。

〔実施形態３〕
本発明の実施形態３について、図７〜図１０を参照して説明する。図７は、本実施形態に係る紫外光照射装置１Ｂの概略構成を示すブロック図である。図７に示す紫外光照射装置１Ｂは、紫外光照射装置１に比べて、スキンタイプ別に紫外光の照射量を決定する点が異なり、その他の構成は同様である。

人間の肌(皮膚)の色はメラニンの量で決まっており、メラニン量が多いほど肌の色は黒い。メラニン量が多いと、それだけ紫外光から細胞を守る力が強くなる。したがって、ユーザが有するメラニン量により受容可能な紫外光の許容量が異なる。メラニン量が多く受容可能な紫外光の許容量が多い人ほど皮膚がんの発症率が低く、メラニン量が少なく受容可能な紫外光の許容量が少ない人ほど皮膚がんの発症率が高くなる。つまり同じ紫外光量を浴びた場合でも、人種、肌の色によって皮膚がんの発症率が大きく違ってくる。そのため、本実施形態では、メラニン量によりユーザのスキンタイプを判定し、ユーザのスキンタイプに合った照射量分の紫外光をユーザに照射することにより、ビタミンＤ生成量を確保することができる。

（紫外光照射装置の機能的構成）
紫外光照射装置１Ｂは、図７に示すように、制御部２０、メラニン量検出部３０、およびＵＶ光源３を備えている。ＵＶ光源３については、実施形態１と同じであるため説明を省略する。

メラニン量検出部３０は、ユーザのスキンタイプ判定のためにユーザの有するメラニン量を検出する。詳しくは、メラニン量検出部３０は、ユーザが器体２に手Ｈを挿入した状態において、開口部２ａにおけるユーザの掌側の手首に対向する位置に備えられており（図示なし）、ユーザの手首におけるメラニン量を検出する。メラニン量検出部３０として、例えば、メグザメータを用いることができる。メラニン量検出部３０は検出結果を、スキンタイプ判定部２１に送信する。具体的には、メラニン量検出部３０は取得した手首におけるメラニン量をスキンタイプ判定部２１に送信する。

また、図７に示すように、ユーザのスキンタイプ判定のために、メラニン量検出部３０に代えて、ＩＴＡ°（ＩｎｄｉｖｉｄｕａｌＴｙｐｏｌｏｇｙＡｎｇｌｅ）を決定するＩＴＡ°決定部３１を備えていてもよい。ＩＴＡ°は角度によりＬ＊ａ＊ｂ＊表色系（ＪＩＳＺ８７８１−４：２０１３）に基づき、皮膚の白さ（明るさ）を示したものである。

詳しくは、ＩＴＡ°決定部３１は、例えば、色彩色差計（図示なし）およびＩＴＡ°算出部（図示なし）を備える。色彩色差計は、ユーザが器体２に手Ｈを挿入した状態において、開口部２ａにおけるユーザの掌側の手首に対向する位置に備えられており（図示なし）、ユーザの手首における、Ｌ＊ａ＊ｂ＊表色系による皮膚の色を測定する。Ｌ＊値は、黒色から白色の値を示し、ａ＊値は、赤色から緑色の値を示し、ｂ＊値は、黄色から青色の値を示す。Ｌ＊パラメータおよびｂ＊パラメータは、皮膚の白さに関係する。

ＩＴＡ°算出部は、色彩色差計で測定されたｂ＊値およびＬ＊値を用いてＩＴＡ°を算出する。具体的には、上記測定されたｂ＊値およびＬ＊値を、式〔ＡｒｃＴａｎｇｅｎｔ（（Ｌ＊−５０）／ｂ＊）〕１８０／３．１４１６に代入してＩＴＡ°を求める。なお、ＩＴＡ°決定部３１として、既存の色彩色差計を用い、上記の式を設定することでＩＴＡ°を直接検出することができる。

ＩＴＡ°決定部３１は算出したＩＴＡ°を、スキンタイプ判定部２１に送信する。具体的には、ＩＴＡ°決定部３１は取得した手首におけるＩＴＡ°をスキンタイプ判定部２１に送信する。

なお、本実施の形態では、ＩＴＡ°決定部３１は色彩色差計を備えているが、色彩色差計の代わりに、色彩照度計等を備えていてもよい。

（制御部）
制御部２０は、紫外光照射装置１Ｂ内の各種構成を統括的に制御するものであり、ＣＰＵ（Central Processing Unit）等のプロセッサを備える構成である。制御部２０は、図７に示すように、スキンタイプ判定部２１、照射量決定部２２、設定部２３、照射開始部２４、および照射停止部２５を備えている。

スキンタイプ判定部２１は、メラニン量検出部３０またはＩＴＡ°決定部３１からのデータに基づき、ユーザのスキンタイプを判定する。スキンタイプ判定部２１は、判定したユーザのスキンタイプを照射量決定部２２に送信する。スキンタイプの判定について、詳しくは後述する。

照射量決定部２２は、スキンタイプ判定部２１が判定したスキンタイプに応じて、ＵＶ光源３の照射量を決定する。また、照射量決定部２２は、決定した照射量に基づき、ＵＶ光源３の照射出力量または照射時間を調整する。照射量決定部２２は、調整した照射出力量を示す情報を出力量設定部２３ａに送信し、調整した照射時間を示す情報を時間設定部２３ｂに送信する。なお、照射量の決定について、詳しくは後述する。

設定部２３は、出力量設定部２３ａおよび時間設定部２３ｂを備えている。

出力量設定部２３ａは、照射量決定部２２から送信された照射出力量を、ＵＶ光源３の出力量Ｐとして設定する。なお、照射出力量が予め一定に設定されている場合、出力量設定部２３ａは、予め設定されている照射出力量をＵＶ光源３の出力量Ｐとして設定する。また、出力量設定部２３ａは、照射開始部２４に出力量Ｐおよび照射開始を示す指示を送信する。

時間設定部２３ｂは、照射量決定部２２から送信された照射時間を、ＵＶ光源３が照射する上限時間Ｔとして設定する。時間設定部２３ｂは、ＵＶ光源３が照射している時間をカウントし、ＵＶ光源３が紫外光を照射している時間が、上限時間Ｔ以上となるか否かを判定する。なお、照射時間が予め一定に設定されている場合、時間設定部２３ｂは、予め設定されている照射時間を、ＵＶ光源３が照射する上限時間Ｔとして設定する。時間設定部２３ｂは、ＵＶ光源３が紫外光を照射している時間が、上限時間Ｔ以上となる場合、照射停止部２５に、照射停止部２５に紫外光を停止する指示を送信する。

照射開始部２４は、出力量設定部２３ａから送信された指示により、出力量設定部２３ａが設定した出力量ＰでＵＶ光源３の照射を開始する。

照射停止部２５は、時間設定部２３ｂからの紫外光を停止する指示を受信するとＵＶ光源３の照射を停止する。

（スキンタイプの判定）
図８の（ａ）および図８の（ｂ）は、スキンタイプの判定例を示す図である。図８の（ａ）および図８の（ｂ）に示すスキンタイプI〜VIは、紫外光による皮膚の反応（赤くなるか黒くなるか）の違いにより分類される。スキンタイプIは、紫外光による皮膚の反応が、非常に赤くなりやすい一方で、決して黒くならないタイプである。スキンタイプIIは、紫外光による皮膚の反応が、容易に赤くなり、かつわずかにて黒くなるタイプである。スキンタイプIIIは、紫外光による皮膚の反応が、赤くなった後、すぐ黒くなるタイプである。スキンタイプIVは、紫外光による皮膚の反応が、あまり赤くならず、かつすぐ黒くなるタイプである。スキンタイプVは、紫外光による皮膚の反応が、めったに赤くならず、かつ非常に黒くなるタイプである。スキンタイプVIは、紫外光による皮膚の反応が、決して赤くならず、非常に黒くなるタイプである。例えば、日本人においてはスキンタイプIIIである人が多いことが知られている。スキンタイプが小さくなる程、ユーザが受容可能な紫外光の最大許容量が少なくなる。

図８の（ａ）は、メラニン量に応じて分類したスキンタイプの判定例を示す図である。ここで、図８の（ａ）のメラニン量はメグザメータで測定したＮ値を示す。Ｎ値が小さいほどメラニン量が少ない。対して、Ｎ値が大きいほどメラニン量が多い。

ユーザのスキンタイプをメラニン量で判定する場合、スキンタイプ判定部２１は、メラニン量検出部３０が測定したメラニン量に応じてユーザのスキンタイプを判定する。例えば、図８の（ａ）に示すように、メラニン量が４５０以下である場合、ユーザのスキンタイプはIであると判定される。同様に、メラニン量が４５０より大きく４７０未満である場合、ユーザのスキンタイプはIIであると判定される。メラニン量が４７０以上４９０未満である場合、ユーザのスキンタイプはIIIであると判定される。さらに、メラニン量が２０増加する毎に、ユーザのスキンタイプはIV、Vと判定され、メラニン量が５３０以上である場合、ユーザのスキンタイプはVIであると判定される。

図８の（ｂ）は、測色による肌（皮膚）のＩＴＡ°に応じて分類したスキンタイプの判定例を示す図である。ここで、図８の（ｂ）に示すＩＴＡ°は値が大きいほど明るい。したがって、ＩＴＡ°の値が大きいほどユーザの皮膚はメラニン量が少ない。対して、ＩＴＡ°の値が小さいほどユーザの皮膚はメラニン量が多い。

ユーザのスキンタイプをＩＴＡ°で判定する場合、スキンタイプ判定部２１は、ＩＴＡ°決定部３１から送信されたＩＴＡ°の値に応じてユーザのスキンタイプを判定する。例えば、図８の（ｂ）に示すように、ＩＴＡ°が５５°より大きい場合、ユーザの皮膚の色は非常に明るい色であり、ユーザのスキンタイプはIであると判定される。また、ＩＴＡ°が４１°より大きく５５°以下である場合、ユーザの皮膚の色は明るい色であり、ユーザのスキンタイプはIIであると判定される。ＩＴＡ°が２８°より大きく４１°以下である場合、ユーザの皮膚の色は中程度に明るい色であり、ユーザのスキンタイプはIIIであると判定される。ＩＴＡ°が１０°より大きく２８°以下である場合、ユーザの皮膚の色はタン（マット）であり、ユーザのスキンタイプはIVであると判定される。ＩＴＡ°が−３０°より大きく１０°以下である場合、ユーザの皮膚の色は茶色であり、ユーザのスキンタイプはVであると判定される。ＩＴＡ°が−３０°以下である場合、ユーザの皮膚の色は黒色であり、ユーザのスキンタイプはVIであると判定される。

（照射量の決定）
次に、照射量決定部２２が決定するＵＶ光源３の照射量について説明する。まず、ユーザが受容可能な紫外光の最大許容量が、予め決定されているものとする。ユーザが受容可能な紫外光の最大許容量は、例えば皮膚紅斑量に準じて決定され、スキンタイプがIであるユーザの最大許容量は２００（Ｊ／ｍ^２）であり、スキンタイプがII〜VIであるユーザの最大許容量は、順に２５０、３００、４５０、６００、１０００（Ｊ／ｍ^２）である。

ＵＶ光源３が照射する照射量は、上述した最大許容量以下の値に決定される。本実施形態では、一例として、スキンタイプがIであるユーザに対する照射量は１２０であり、スキンタイプがII〜VIであるユーザに対する照射量は、順に１５０、１８０、２７０、３６０、６００（Ｊ／ｍ^２）とする。

図９の（ａ）は、ＵＶ光源３が紫外光を照射する上限時間Ｔを、スキンタイプ別に決定した一例を示す図である。照射量は、照射する出力量と照射する時間とを乗じた値であるので、図９の（ａ）に示すように、予め決められたＵＶ光源３が照射する出力量Ｐが３０ｍＷである場合、照射量決定部２２は、ＵＶ光源３が照射する上限時間Ｔを、スキンタイプIのユーザには４分、スキンタイプIIのユーザには５分、スキンタイプIIIのユーザには６分、スキンタイプIVのユーザには９分、スキンタイプVのユーザには１２分、スキンタイプVIのユーザには２０分に調整する。

図９の（ｂ）は、ＵＶ光源３が紫外光を照射する出力量Ｐを、スキンタイプ別に決定した一例を示す図である。図９の（ｂ）に示すように、予め決められたＵＶ光源３が照射する上限時間Ｔが６分である場合、照射量決定部２２は、ＵＶ光源３が照射する出力量Ｐを、スキンタイプIのユーザには２０ｍＷ、スキンタイプIIのユーザには２５ｍＷ、スキンタイプIIIのユーザには３０ｍＷ、スキンタイプIVのユーザには４５ｍＷ、スキンタイプVのユーザには６０ｍＷ、スキンタイプVIのユーザには１００ｍＷに調整する。

（調整した照射時間を用いて照射を制御する処理例）
図１０の（ａ）は、ＵＶ光源３の照射を制御する処理の一例を示すフローチャートである。本処理では、ＵＶ光源３の出力量Ｐが予め一定に設定されていることとする。

スキンタイプ判定部２１は、メラニン量検出部３０またはＩＴＡ°決定部３１から送信された値からユーザのスキンタイプを判定する（Ｓ１１）。照射量決定部２２は、Ｓ１１にて判定されたスキンタイプに対応するＵＶ光源３の紫外光の照射量を決定し（Ｓ１２）、照射時間を調整する。照射量決定部２２は、調整した照射時間を時間設定部２３ｂに送信し、予め設定された照射出力量を出力量設定部２３ａに送信する。

次に、時間設定部２３ｂは、照射量決定部２２から送信された照射時間を、ＵＶ光源３が紫外光を照射する上限時間Ｔとして設定する（Ｓ１３）。そして、出力量設定部２３ａは予め設定されている照射出力量をＵＶ光源３の出力量Ｐとして設定し、照射開始部２４に送信する。その後、照射開始部２４は、出力量ＰでＵＶ光源３の照射を開始する（Ｓ１４）。また、時間設定部２３ｂは、ＵＶ光源３が照射している時間をカウントする。

時間設定部２３ｂは、ＵＶ光源３の照射時間が、Ｓ１３にて設定した上限時間Ｔ以上となるか否かを判定する（Ｓ１５）。ＵＶ光源３の照射時間がＳ１３にて設定した上限時間Ｔ以上となる場合（Ｓ１５にてＹＥＳ）、時間設定部２３ｂは、照射停止部２５に紫外光を停止する指示を送信する。照射停止部２５は、上記指示を受信するとＵＶ光源３の紫外の照射を停止する（Ｓ１６）。一方、ＵＶ光源３の照射時間がＳ１３にて設定した上限時間Ｔ未満となる場合（Ｓ１５にてＮＯ）、時間設定部２３ｂはＳ１５の処理を継続する。

（調整した出力量を用いて照射を制御する処理例）
図１０の（ｂ）は、ＵＶ光源３の照射を制御する処理の他の例を示すフローチャートである。本処理では、ＵＶ光源３が照射する上限時間Ｔが予め一定に設定されている点で、図１０の（ａ）に示す処理と異なる。

図１０の（ｂ）に示すように、スキンタイプ判定部２１は、ユーザのスキンタイプを判定する（Ｓ２１、図１０の（ａ）に示すＳ１１と同一処理）。照射量決定部２２は、Ｓ２１にて判定されたスキンタイプに対応するＵＶ光源３の紫外光の照射量を決定し（Ｓ２２）、ＵＶ光源３の照射出力量を調整する。照射量決定部２２は、調整した照射出力量を出力量設定部２３ａに送信し、予め設定された照射時間を時間設定部２３ｂに送信する。

次に、出力量設定部２３ａは、照射量決定部２２から送信された照射出力量を、ＵＶ光源３の出力量Ｐとして設定し（Ｓ２３）、照射開始部２４に送信する。照射開始部２４は、Ｓ２３にて設定された出力量ＰでＵＶ光源３の照射を開始する（Ｓ２４）。また、時間設定部２３ｂは、照射量決定部２２から送信された照射時間を、ＵＶ光源３が紫外光を照射する上限時間Ｔとして設定し、ＵＶ光源３が照射している時間をカウントする。

時間設定部２３ｂは、ＵＶ光源３の照射時間が、予め設定された上限時間Ｔ以上となるか否かを判定する（Ｓ２５）。ＵＶ光源３の照射時間が予め設定された上限時間Ｔ以上となる場合（Ｓ２５にてＹＥＳ）、時間設定部２３ｂは、照射停止部２５に紫外光を停止する指示を送信する。照射停止部２５は、上記指示を受信するとＵＶ光源３の照射を停止する（Ｓ２６）。一方、ＵＶ光源３の照射時間が予め設定された上限時間Ｔ未満となる場合（Ｓ２５にてＮＯ）、時間設定部２３ｂはＳ２５の処理を継続する。

上記構成によれば、ユーザのスキンタイプ別にＵＶ光源３からユーザに照射される紫外光の照射量が決定される。それゆえ、ユーザが受容可能な紫外光の許容量の範囲内で、ＵＶ光源３から紫外光をユーザに照射することが可能となる。その結果、１日に必要なビタミンＤを生成するに足る紫外光照射を行うことができる。また、例えば、紫外光に反応しやすいスキンタイプのユーザであれば、弱いパワーで紫外光をユーザに照射することが可能となる。それゆえ、必要以上の紫外光を出力することがなくなるので、ユーザがサンバーンになることを防ぐことができる。

（ソフトウェアによる実現例）
紫外光照射装置１Ｂの制御部２０は、集積回路（ＩＣチップ）等に形成された論理回路（ハードウェア）によって実現してもよいし、ＣＰＵ（Central Processing Unit）を用いてソフトウェアによって実現してもよい。

後者の場合、紫外光照射装置１Ｂの制御部２０は、各機能を実現するソフトウェアであるプログラムの命令を実行するＣＰＵ、上記プログラムおよび各種データがコンピュータ（またはＣＰＵ）で読み取り可能に記録されたＲＯＭ（Read Only Memory）または記憶装置（これらを「記録媒体」と称する）、上記プログラムを展開するＲＡＭ（Random Access Memory）等を備えている。そして、コンピュータ（またはＣＰＵ）が上記プログラムを上記記録媒体から読み取って実行することにより、本発明の目的が達成される。上記記録媒体としては、「一時的でない有形の媒体」、例えば、テープ、ディスク、カード、半導体メモリ、プログラマブルな論理回路等を用いることができる。また、上記プログラムは、該プログラムを伝送可能な任意の伝送媒体（通信ネットワークや放送波等）を介して上記コンピュータに供給されてもよい。なお、本発明は、上記プログラムが電子的な伝送によって具現化された、搬送波に埋め込まれたデータ信号の形態でも実現され得る。

〔まとめ〕
本発明の態様１に係る紫外光照射装置（１・１Ａ・１Ｂ）は、手（Ｈ）の挿入が可能な開口部（２ａ）が形成された器体（２）と、上記器体の内部に配置され、上記挿入された手の掌を載置する載置面（４ａ）を有する載置台（保護カバー４）と、上記載置面に向けて、ビタミンＤの生成を促進する紫外光を照射する光源（ＵＶ光源３）と、を備えている。

上記の構成によれば、ビタミンＤの生成を促進する紫外光は、光源から、器体の内部に配置された載置台における挿入された手が載置される載置面に向けて、照射される。これにより、上記紫外光は光源からメラニンの少ない掌に照射される。その結果、ユーザは上記紫外光の照射により皮膚が黒くなることを防ぎつつ、上記紫外光の照射を受けることができる。また、メラニンによる妨害がないので個人差によるビタミンＤ生成のバラつきが少なくなり、ユーザは必要な紫外光の照射を受けることができる。

また、上記紫外光を照射する光源は、器体の内部に備えられている。これにより、光源から照射される上記紫外光が、直接ユーザの目に入ることを防ぎ、さらに意図せず不用意に光源を見つめてしまう可能性を回避することができる。その結果、急性角膜炎や白内障の発症の危険を回避することができる。

本発明の態様２に係る紫外光照射装置（１・１Ａ・１Ｂ）は、上記態様１において、上記載置台（保護カバー４）の形状は、上記光源（ＵＶ光源３）を覆う半球形状であり、上記載置面（４ａ）は、上記半球形状の外面であり、かつ、上記紫外光を通すことができる。

上記の構成によれば、光源は、ビタミンＤの生成を促進する紫外光を通す半球形状の載置台に覆われている。また、載置台の外面が載置面となっている。このため、ユーザが光源に直接触れることを防ぎつつ、掌に上記紫外光を照射することができる。

また、載置台は半球形状となっているため、器体に挿入した手を載置台の載置面に置きやすく、掌を自然に光源が設置されている方向に方向付けることができる。

さらに、光源を半球形状である載置台の中心付近に設け、載置台の大きさを適宜調整することで、光源と手との距離を一定距離に保つことができる。このため、掌に照射される上記紫外光の強度を載置台の大きさで調整することができる。

本発明の態様３に係る紫外光照射装置（１Ａ）は、上記態様１または２において、上記光源（ＵＶ光源３）が上記紫外光を照射中であることを報知する報知部（表示用ＬＥＤ１２）を備えていてもよい。

上記構成によれば、報知部により光源がビタミンＤの生成を促進する紫外光を照射中であることがユーザに報知される。このため、光源が上記紫外光を照射中であることをユーザに認識させることができる。その結果、ユーザが誤って上記紫外光を直視する危険を回避することができる。また、光源の消灯を忘れることを防ぐことができる。

本発明の態様４に係る紫外光照射装置（１Ａ）は、上記態様３において、上記報知部（表示用ＬＥＤ１２）と上記光源（ＵＶ光源３）とは直列に接続されていてもよい。

上記構成によれば、報知部が光源と直列に接続されている。このため、どちらかが故障した場合には、互いに機能しない。その結果、報知部と光源とが並列に接続されている場合と比較し、光源からの紫外光の照射の有無を確実にユーザに知らせることができる。

本発明の態様５に係る紫外光照射装置（１Ａ）は、上記態様３または４において、上記報知部（表示用ＬＥＤ１２）は可視光を放射することにより上記報知を行ってもよい。

上記構成によれば、上記報知は、報知部による可視光の放射により行われる。これにより、ユーザに紫外光の照射の有無を視認させることができる。

本発明の態様６に係る紫外光照射装置（１Ｂ）は、上記態様１から５において、上記器体（２）の内部（空間部１３）に手（Ｈ）を挿入しているユーザのスキンタイプを判定するスキンタイプ判定部（２１）と、上記スキンタイプ判定部により判定された上記ユーザのスキンタイプに応じて、上記紫外光の照射量を決定する照射量決定部（２２）と、を備えていてもよい。

上記構成によれば、照射量決定部により、スキンタイプ判定部により判定されたユーザのスキンタイプ別に紫外光の照射量が決定される。このため、スキンタイプ別によるユーザが受容可能な紫外光の許容量の範囲内で、光源から紫外光をユーザに照射することが可能となる。その結果、必要なビタミンＤ生成が可能となる。

また、例えば、紫外光に反応しやすいスキンタイプのユーザであれば、弱いパワーで紫外光をユーザに照射することが可能となる。また、必要以上の紫外光を出力することがなくなるので、ユーザがサンバーンになることを防ぐことができる。

本発明の態様７に係る紫外光照射装置（１Ｂ）は、上記態様６において、上記照射量決定部（２２）により決定された上記照射量から上記光源（ＵＶ光源３）が上記紫外光を照射する上限時間を設定する時間設定部（２３ｂ）と、上記光源の照射時間が上記上限時間（Ｔ）以上となる場合に、上記光源の照射を停止する照射停止部（２５）と、をさらに備えていてもよい。

上記構成によれば、時間設定部および照射停止部により、光源からユーザへの紫外光の照射時間がユーザのスキンタイプから決定された上限時間を超える場合に、紫外光の照射が停止される。このため、ユーザのスキンタイプ別の照射許容量以上の紫外光がユーザに照射されることはない。その結果、上記紫外光の照射による、サンバーン、シミおよびしわ等を軽減することができる。

本発明の態様８に係る紫外光照射装置（１・１Ａ・１Ｂ）は、上記態様１から７において、上記紫外光の波長は、３００ｎｍから３１５ｎｍであってもよい。

上記構成によれば、光源から照射される紫外光は、皮膚に有害な作用を起こす危険性の低い３００ｎｍ〜３１５ｎｍの波長を有する。これにより、皮膚がん、シミ・しわの症状の発症の危険を軽減しつつ、ビタミンＤの生成を促進させることができる。

本発明の態様９に係る紫外光照射装置（１・１Ａ・１Ｂ）は、上記態様１において、上記載置台（保護カバー４）の形状は、上記光源（ＵＶ光源３）を覆う半球形状であり、上記載置面（４ａ）は、上記半球形状の外面であり、かつ、網状であってもよい。

上記構成によれば、光源は、網状の半球形状の載置台に覆われている。また、載置台の外面が載置面となっている。このため、紫外光照射装置は、ユーザが光源に直接触れることを防ぎつつ、掌に上記紫外光を照射することができる。

また、載置台を網状の金属とすることで、石英ガラス、または、波長制限する分光フィルタを採用する場合と比較し、コストを抑えることができる。

本発明の各態様に係る紫外光照射装置は、コンピュータによって実現してもよく、この場合には、コンピュータを上記紫外光照射装置が備える各部（ソフトウェア要素）として動作させることにより上記紫外光照射装置をコンピュータにて実現させる紫外光照射装置の制御プログラム、およびそれを記録したコンピュータ読み取り可能な記録媒体も、本発明の範疇に入る。

本発明は上述した各実施形態に限定されるものではなく、請求項に示した範囲で種々の変更が可能であり、異なる実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を適宜組み合わせて得られる実施形態についても本発明の技術的範囲に含まれる。さらに、各実施形態にそれぞれ開示された技術的手段を組み合わせることにより、新しい技術的特徴を形成することができる。

本発明は、紫外光を照射する照射装置に利用することができる。

１・１Ａ・１Ｂ紫外光照射装置
２器体
２ａ開口部
３ＵＶ光源（光源）
４保護カバー（載置台）
４ａ載置面
１３空間部（器体の内部）
２１スキンタイプ判定部
２２照射量決定部
２３ａ出力量設定部
２３ｂ時間設定部
２５照射停止部

Claims

手の挿入が可能な開口部が形成された器体と、
上記器体の内部に配置され、上記挿入された手の掌を載置する載置面を有する載置台と、
上記載置面に向けて、ビタミンＤの生成を促進する紫外光を照射する光源と、を備えることを特徴とする紫外光照射装置。
上記載置台の形状は、上記光源を覆う半球形状であり、
上記載置面は、上記半球形状の外面であり、かつ、上記紫外光を通すことを特徴とする請求項１に記載の紫外光照射装置。
上記載置台の形状は、上記光源を覆う半球形状であり、
上記載置面は、上記半球形状の外面であり、かつ、網状であることを特徴とする請求項１に記載の紫外光照射装置。
上記光源が上記紫外光を照射中であることを報知する報知部を備えていることを特徴とする請求項１から３のいずれか１項に記載の紫外光照射装置。
上記器体の内部に手を挿入しているユーザのスキンタイプを判定するスキンタイプ判定部と、
上記スキンタイプ判定部により判定された上記ユーザのスキンタイプに応じて、上記紫外光の照射量を決定する照射量決定部と、を備えることを特徴とする請求項１から４のいずれか１項に記載の紫外光照射装置。