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特開2023-169130光等の組合せを使用してバクテリア又はウイルスの成長を抑制するためのシステム及び方法
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公開特許公報(A)
(11)【公開番号】P2023169130
(43)【公開日】2023-11-29
(54)【発明の名称】光等の組合せを使用してバクテリア又はウイルスの成長を抑制するためのシステム及び方法
(51)【国際特許分類】
H05B 45/28 20200101AFI20231121BHJP
H05B 45/10 20200101ALI20231121BHJP
H05B 45/37 20200101ALI20231121BHJP
【ＦＩ】
H05B45/28
H05B45/10
H05B45/37
【審査請求】有
【請求項の数】20
【出願形態】ＯＬ
【外国語出願】
(21)【出願番号】P 2023080814
(22)【出願日】2023-05-16
(31)【優先権主張番号】63/342,517
(32)【優先日】2022-05-16
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(31)【優先権主張番号】18/308,045
(32)【優先日】2023-04-27
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(71)【出願人】
【識別番号】519077171
【氏名又は名称】イグ スー クォン
(74)【代理人】
【識別番号】110001519
【氏名又は名称】弁理士法人太陽国際特許事務所
(72)【発明者】
【氏名】イグ スー クォン
【テーマコード（参考）】
3K273
【Ｆターム（参考）】
3K273SA01
3K273SA37
3K273SA58
3K273TA03
3K273TA05
3K273TA21
3K273UA22
(57)【要約】
【課題】バクテリア又はウイルスの成長を抑制するためのシステム及び方法を提供する。
【解決手段】システムは、電源供給装置と、電源供給装置に結合され、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を有する照明とを含む。複数のＬＥＤは、第１の波長を有する第１のＬＥＤと、第１の波長と異なる第２の波長を有する第２のＬＥＤとを含む。第１のＬＥＤの第１の個数は、第２のＬＥＤの第２の個数よりも大きい。
【選択図】図１
【解決手段】システムは、電源供給装置と、電源供給装置に結合され、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を有する照明とを含む。複数のＬＥＤは、第１の波長を有する第１のＬＥＤと、第１の波長と異なる第２の波長を有する第２のＬＥＤとを含む。第１のＬＥＤの第１の個数は、第２のＬＥＤの第２の個数よりも大きい。
【選択図】図１
【特許請求の範囲】
【請求項1】
システムであって、
電源供給装置と、
前記電源供給装置に結合され、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を有する照明と、
を含み、
前記複数のＬＥＤは、第１の波長を有する第１のＬＥＤと、前記第１の波長と異なる第２の波長を有する第２のＬＥＤとを含み、
前記第１のＬＥＤの第１の個数は、前記第２のＬＥＤの第２の個数よりも大きい、
システム。
電源供給装置と、
前記電源供給装置に結合され、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を有する照明と、
を含み、
前記複数のＬＥＤは、第１の波長を有する第１のＬＥＤと、前記第１の波長と異なる第２の波長を有する第２のＬＥＤとを含み、
前記第１のＬＥＤの第１の個数は、前記第２のＬＥＤの第２の個数よりも大きい、
システム。
【請求項2】
前記第１の波長は、４００ｎｍ乃至４５０ｎｍの第１の波長範囲を有する紫色波長であり、前記第２の波長は、８００ｎｍ乃至１０００ｎｍの第２の波長範囲を有する赤外線波長である、請求項１に記載のシステム。
【請求項3】
前記第１の個数及び前記第２の個数の比率は、３：１である、請求項２に記載のシステム。
【請求項4】
前記照明から対象物体までの距離を感知するように構成される距離センサーをさらに含み、
前記照明は、前記距離に基づいてターン－オン又はターン－オフされるスイッチを有し、
前記複数のＬＥＤの第１のサブセットは、前記スイッチがターン－オンされた状態でターン－オンされ、前記複数のＬＥＤの第２のサブセットは、前記スイッチがターン－オフされた状態でターン－オンされ、
前記スイッチがターン－オンされた状態でターン－オンされる前記第２のＬＥＤに対する前記第１のＬＥＤの第１の比率は、前記スイッチがターン－オフされた状態でターン－オンされる前記第２のＬＥＤに対する前記第１のＬＥＤの第２の比率と異なる、
請求項１に記載のシステム。
前記照明は、前記距離に基づいてターン－オン又はターン－オフされるスイッチを有し、
前記複数のＬＥＤの第１のサブセットは、前記スイッチがターン－オンされた状態でターン－オンされ、前記複数のＬＥＤの第２のサブセットは、前記スイッチがターン－オフされた状態でターン－オンされ、
前記スイッチがターン－オンされた状態でターン－オンされる前記第２のＬＥＤに対する前記第１のＬＥＤの第１の比率は、前記スイッチがターン－オフされた状態でターン－オンされる前記第２のＬＥＤに対する前記第１のＬＥＤの第２の比率と異なる、
請求項１に記載のシステム。
【請求項5】
前記照明の光強度は、前記距離センサーにより感知される前記距離に基づいて変更される、請求項４に記載のシステム。
【請求項6】
対象物体又は前記対象物体の周辺の温度を感知するように構成される温度センサーをさらに含み、
前記照明は、前記温度に基づいてターン－オン又はターン－オフされるスイッチを有し、
前記複数のＬＥＤの第１のサブセットは、前記スイッチがターン－オンされた状態でターン－オンされ、前記複数のＬＥＤの第２のサブセットは、前記スイッチがターン－オフされた状態でターン－オンされ、
前記スイッチがターン－オンされた状態でターン－オンされる前記第２のＬＥＤに対する前記第１のＬＥＤの第１の比率は、前記スイッチがターン－オフされた状態でターン－オンされる前記第２のＬＥＤに対する前記第１のＬＥＤの第２の比率と異なる、
請求項１に記載のシステム。
前記照明は、前記温度に基づいてターン－オン又はターン－オフされるスイッチを有し、
前記複数のＬＥＤの第１のサブセットは、前記スイッチがターン－オンされた状態でターン－オンされ、前記複数のＬＥＤの第２のサブセットは、前記スイッチがターン－オフされた状態でターン－オンされ、
前記スイッチがターン－オンされた状態でターン－オンされる前記第２のＬＥＤに対する前記第１のＬＥＤの第１の比率は、前記スイッチがターン－オフされた状態でターン－オンされる前記第２のＬＥＤに対する前記第１のＬＥＤの第２の比率と異なる、
請求項１に記載のシステム。
【請求項7】
前記第２のＬＥＤは、閾温度よりも高い温度に基づいてターン－オフされる、請求項６に記載のシステム。
【請求項8】
前記複数のＬＥＤの各々は、実質的に類似の正格電力を有する、請求項１に記載のシステム。
【請求項9】
前記複数のＬＥＤの各々は、チップオンボード（ＣＯＢ）ダイオードである、請求項１に記載のシステム。
【請求項10】
前記照明は、前記複数のＬＥＤが形成された単一のチップオンボード（ＣＯＢ）ダイオードを含む、請求項１に記載のシステム。
【請求項11】
前記照明は、動作条件又は適用例に基づいて、可変比率で前記第１の波長及び前記第２の波長の組合せ光を放出できる、請求項１に記載のシステム。
【請求項12】
対象物体の表面を消毒するための方法であって、
第１の波長及び第２の波長の組合せ光を放出するステップを含み、
前記第１の波長を放出する第１のＬＥＤの第１の光強度は、前記第２の波長を放出する第２のＬＥＤの第２の光強度よりも大きい、
方法。
第１の波長及び第２の波長の組合せ光を放出するステップを含み、
前記第１の波長を放出する第１のＬＥＤの第１の光強度は、前記第２の波長を放出する第２のＬＥＤの第２の光強度よりも大きい、
方法。
【請求項13】
前記第１の波長は、４００ｎｍ乃至４５０ｎｍの第１の波長範囲を有する紫色波長であり、前記第２の波長は、８００ｎｍ乃至１０００ｎｍの第２の波長範囲を有する赤外線波長である、請求項１２に記載の方法。
【請求項14】
前記組合せ光は、前記第１のＬＥＤ及び前記第２のＬＥＤを含む複数のＬＥＤにより放出され、前記第１のＬＥＤの第１の個数は、前記第２のＬＥＤの第２の個数よりも大きい、請求項１３に記載の方法。
【請求項15】
前記第１の個数及び前記第２の個数の比率は、３：１である、請求項１４に記載の方法。
【請求項16】
前記対象物体に向かって前記組合せ光を放出する光源からの距離を感知するステップと、
前記距離に基づいて、前記光源のスイッチをターン－オン又はターン－オフするステップと、
前記スイッチを使用して、前記距離に基づいて、前記第１のＬＥＤの第１の個数及び前記第２のＬＥＤの第２の個数をターン－オンするステップと、をさらに含む、
請求項１２に記載の方法。
前記距離に基づいて、前記光源のスイッチをターン－オン又はターン－オフするステップと、
前記スイッチを使用して、前記距離に基づいて、前記第１のＬＥＤの第１の個数及び前記第２のＬＥＤの第２の個数をターン－オンするステップと、をさらに含む、
請求項１２に記載の方法。
【請求項17】
前記距離に基づいて、前記光源の光強度を変化させるステップをさらに含む、請求項１６に記載の方法。
【請求項18】
対象物体又は前記対象物体の周辺の温度を感知するステップと、
前記温度に基づいて、前記対象物体に向かって前記組合せ光を放出する光源のスイッチをターン－オン又はターン－オフするステップと、
前記スイッチを使用して、前記温度に基づいて、前記複数のＬＥＤの第１のサブセット及び前記複数のＬＥＤの第２のサブセットをターン－オンするステップと、をさらに含み、
前記スイッチがターン－オンされた状態でターン－オンされる前記第２のＬＥＤに対する前記第１のＬＥＤの第１の比率は、前記スイッチがターン－オフされた状態でターン－オンされる前記第２のＬＥＤに対する前記第１のＬＥＤの第２の比率と異なる、
請求項１２に記載の方法。
前記温度に基づいて、前記対象物体に向かって前記組合せ光を放出する光源のスイッチをターン－オン又はターン－オフするステップと、
前記スイッチを使用して、前記温度に基づいて、前記複数のＬＥＤの第１のサブセット及び前記複数のＬＥＤの第２のサブセットをターン－オンするステップと、をさらに含み、
前記スイッチがターン－オンされた状態でターン－オンされる前記第２のＬＥＤに対する前記第１のＬＥＤの第１の比率は、前記スイッチがターン－オフされた状態でターン－オンされる前記第２のＬＥＤに対する前記第１のＬＥＤの第２の比率と異なる、
請求項１２に記載の方法。
【請求項19】
前記第２のＬＥＤは、閾温度より高い前記温度に基づいてターン－オフされる、請求項１８に記載の方法。
【請求項20】
前記第１のＬＥＤ及び前記第２のＬＥＤは、実質的に類似の正格電力を有する、請求項１２に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
［関連出願の相互参照］
本出願は、２０２２年５月１６日に出願された米国仮特許出願第６３／３４２，５１７号の利益及び優先権を主張し、その内容が参照により本明細書に組み込まれる。
本出願は、２０２２年５月１６日に出願された米国仮特許出願第６３／３４２，５１７号の利益及び優先権を主張し、その内容が参照により本明細書に組み込まれる。
【0002】
本開示内容は、一般に、バクテリア又はウイルスの成長を抑制するためのシステム及び方法に関し、特に、少なくとも２つの異なる波長スペクトラムを有する光等の組合せを使用して、バクテリア又はウイルスの成長を抑制するためのシステム及び方法に関する。
【背景技術】
【0003】
抗生剤の可用性により、細菌性伝染病に従う罹患率及び死亡率が著しく減少した。過去数十年間、多様な抗生剤の可用性により数百万又は数十億人の生命を救うことができたが、毎年バクテリア又はウイルスの感染と関連した死亡や、媒介体による発病は、相変らず多く発生している。例えば、副鼻腔炎、中耳炎、扁桃咽頭炎のような呼吸器疾患と関連した合併症は、特に子供によく発生する問題であった。抗生剤耐性バクテリアの持続的な増加により、米国でだけ数百万の人々がバクテリア基盤の伝染病に感染し、毎年３５，０００人以上が耐性バクテリア又はウイルスの感染の直接的な結果として生命を失っている。したがって、私たちの生活周辺の有害微生物を消毒又は防疫する方法の適用に対する要求が高い。最近、新型コロナウイルス感染症（ＣＯＶＩＤ－１９）のパンデミックにより、発光ダイオード（ＬＥＤ）に基づく照明を使用して、潜在的な感染を低減又は予防できる、低コストかつ効果的なソリューションを提供するための数多くの研究を開始している。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【0004】
一実施例によれば、システムは、電源供給装置と、電源供給装置に結合され、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を有する照明とを含む。複数のＬＥＤは、第１の波長を有する第１のＬＥＤと、第１の波長と異なる第２の波長を有する第２のＬＥＤとを含む。第１のＬＥＤの第１の個数は、第２のＬＥＤの第２の個数よりも大きい。
【0005】
他の実施例によれば、対象物体の表面を消毒するための方法は、第１の波長及び第２の波長の組合せ光を放出するステップを含む。第１の波長を放出する第１のＬＥＤの第１の光強度は、第２の波長を放出する第２のＬＥＤの第２の光強度よりも大きい。
【0006】
具現例及びイベント等の組合せに対する多様な新規の細部事項を含む前記特性及びその他の好適な特徴が、添付図面に基づいてより具体的に説明され、請求の範囲で強調されるはずである。本明細書に記述された特定のシステム及び方法は、制限するものではなく、例示として提示されることを理解するはずである。当業者であれば理解できるように、本明細書に記述される原理及び特徴は、本開示内容から逸脱しない範囲内で、多様で数多くの実施例に採用されることができる。
【0007】
本明細書の一部として含まれる添付図面は、好適な実施例を例示し、前述する一般的な説明及び後述する好適な実施例の詳細な説明と共に、ここで記述される原理を説明して教示する役割を果たす。
【図面の簡単な説明】
【0008】
【図1】一実施例に係る本システムの例を示す図である。
【図2】他の実施例に係る本システムの例を示す図である。
【図3】また他の実施例に係る本システムの例を示す図である。
【図4】また他の実施例に係る本システムの例を示す図である。
【図5】一実施例に係る照明の例を示す図である。
【図6】他の実施例に係る照明の例を示す図である。
【図7】６時間の間に、０．５メートルの距離で、大腸菌に４Ｖ、３Ｖ－１ＩＲ、２Ｖ－２ＩＲ、１Ｖ－３ＩＲ、４ＩＲのＬＥＤ光を露出させたテスト結果を示す図である。
【図8】１２時間の間に、１メートルの距離で、大腸菌に４Ｖ、３Ｖ－１ＩＲ、２Ｖ－２ＩＲ、１Ｖ－３ＩＲ、４ＩＲのＬＥＤ光を露出させたテスト結果を示す図である。
【図9】１２時間の間に、２メートルの距離で、大腸菌に４Ｖ、３Ｖ－１ＩＲ、２Ｖ－２ＩＲ、１Ｖ－３ＩＲ、４ＩＲのＬＥＤ光を露出させたテスト結果を示す図である。
【図10】６時間の間に、０．５メートルの距離で、黄色ブドウ球菌に４Ｖ、３Ｖ－１ＩＲ、２Ｖ－２ＩＲ、１Ｖ－３ＩＲ、４ＩＲのＬＥＤ光を露出させたテスト結果を示す図である。
【図11】１２時間の間に、１メートルの距離で、黄色ブドウ球菌に４Ｖ、３Ｖ－１ＩＲ、２Ｖ－２ＩＲ、１Ｖ－３ＩＲ、４ＩＲのＬＥＤ光を露出させたテスト結果を示す図である。
【図12】２４時間の間に、２メートルの距離で、黄色ブドウ球菌に４Ｖ、３Ｖ－１ＩＲ、２Ｖ－２ＩＲ、１Ｖ－３ＩＲ、４ＩＲのＬＥＤ光を露出させたテスト結果を示す図である。
【図13】６時間の間に、０．５メートルの距離で、ＭＤＲ－大腸菌に４Ｖ、３Ｖ－１ＩＲ、２Ｖ－２ＩＲ、１Ｖ－３ＩＲ、４ＩＲのＬＥＤ光を露出させたテスト結果を示す図である。
【図14】１２時間の間に、１メートルの距離で、ＭＤＲ－大腸菌に４Ｖ、３Ｖ－１ＩＲ、２Ｖ－２ＩＲ、１Ｖ－３ＩＲ、４ＩＲのＬＥＤ光を露出させたテスト結果を示す図である。
【図15】２４時間の間に、２メートルの距離で、ＭＤＲ－大腸菌に４Ｖ、３Ｖ－１ＩＲ、２Ｖ－２ＩＲ、１Ｖ－３ＩＲ、４ＩＲのＬＥＤ光を露出させたテスト結果を示す図である。
【図16】６時間の間に、０．５メートルの距離で、ＭＤＲ－サルモネラエンテリカ（salmonella enterica）に４Ｖ、３Ｖ－１ＩＲ、２Ｖ－２ＩＲ、１Ｖ－３ＩＲ、４ＩＲのＬＥＤ光を露出させたテスト結果を示す図である。
【図17】１２時間の間に、１メートルの距離で、ＭＤＲ－サルモネラエンテリカに４Ｖ、３Ｖ－１ＩＲ、２Ｖ－２ＩＲ、１Ｖ－３ＩＲ、４ＩＲのＬＥＤ光を露出させたテスト結果を示す図である。
【図18】２４時間の間に、２メートルの距離で、ＭＤＲ－サルモネラエンテリカに４Ｖ、３Ｖ－１ＩＲ、２Ｖ－２ＩＲ、１Ｖ－３ＩＲ、４ＩＲのＬＥＤ光を露出させたテスト結果を示す図である。
【図19】６時間の間に、０．５メートルの距離で、ＭＤＲ－黄色ブドウ球菌に４Ｖ、３Ｖ－１ＩＲ、２Ｖ－２ＩＲ、１Ｖ－３ＩＲ、４ＩＲのＬＥＤ光を露出させたテスト結果を示す図である。
【図20】１２時間の間に、１メートルの距離で、ＭＤＲ－黄色ブドウ球菌に４Ｖ、３Ｖ－１ＩＲ、２Ｖ－２ＩＲ、１Ｖ－３ＩＲ、４ＩＲのＬＥＤ光を露出させたテスト結果を示す図である。
【図21】２４時間の間に、２メートルの距離で、ＭＤＲ－黄色ブドウ球菌に４Ｖ、３Ｖ－１ＩＲ、２Ｖ－２ＩＲ、１Ｖ－３ＩＲ、４ＩＲのＬＥＤ光を露出させたテスト結果を示す図である。
【図22】６時間の間に、０．５メートルの距離で、コロナウイルス粒子に４Ｖ、３Ｖ－１ＩＲ、２Ｖ－２ＩＲ、１Ｖ－３ＩＲ、４ＩＲのＬＥＤ光を露出させたテスト結果を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【0009】
図面等は、必ず一定の比率で示されず、一般に、類似の構造又は機能の要素は、 図面の全般に渡り、例示の目的により類似の参照番号で表示される。図面等は、但し、本明細書に記述される多様な実施例を容易に説明するためのものである。図面等は、本明細書に開示された教示等の全ての態様を記述しておらず、請求の範囲を制限するものではない。
【0010】
本明細書に開示された各々の特徴及び教示は、少なくとも２つの異なる波長スペクトラムを有する光等の組合せを使用して、バクテリア又はウイルスの成長を抑制するための方法及びシステムを提供するために、個別的又は他の特徴及び教示と共に用いられる。これらの付加的な特徴及び教示の大部分を、個別的かつ組合せにより活用する代表例が、添付図面を参照してより詳細に説明される。本詳細な説明は、ただし、当業者に本教示内容の態様を実施するための追加の細部事項を教示するためのものであり、請求の範囲を制限するためのものではない。したがって、詳細な説明で開示された特徴等の組合せは、最も広い意味で教示を実行するのに必要としないこともあり、代りに本教示の特に代表例を説明するために教示される。
【0011】
以下の説明では、但し、説明の目的により、本開示内容の完全な理解を提供するために特定の命名法が提示される。しかしながら、これらの特定の細部事項が本開示内容の教示を実施するのに要求されないことが、当業者に明らかであろう。
【0012】
本明細書の詳細な説明のいくつかの部分は、コンピュータメモリ内のデータビットに対する動作等のアルゴリズム及びシンボル表現の観点で提示される。これらのアルゴリズム説明及び表現は、データプロセシング分野の当業者により使用され、その作業要旨を他の当業者に効果的に伝達するために使用される。アルゴリズムは、ここで、一般に、望ましい結果につながるステップ等の自己矛盾のないシーケンス（self-consistent sequence）であることが分かる。そのステップ等は、物理的な量等の物理的な操作を必要とするものである。通常、必須的ではないが、これらの量は保存、転送、組合せ、比較及び異なるように操作できる電気又は磁気信号の形態を取る。主に、共通使用の理由により、これらの信号をビット、値、要素、シンボル、文字、用語、数等として称することが、時々便利であると判明された。
【0013】
しかしながら、これらの用語及び類似の用語の全部は、適切な物理的な量等と関連し、但し、これらの量に適用された便利なラベル等であることを理解しなければならない。次の議論から明らかであるように、明示的に別に言及されない限り、説明の全般に渡り、「プロセシングする」、「コンピューティングする」、「計算する」、「決定する」、「ディスプレイする」などのような用語を使用した議論は、コンピュータシステムのレジスタ及びメモリ内の物理的（電子）な量として表現されるデータを、コンピュータシステムのメモリやレジスタや他のそのような情報の保存、転送やディスプレイデバイス内の物理的な量として類似に表現される他のデータに操作及び変換するコンピュータシステム又は類似の電子コンピューティングデバイスの作用及びプロセスを称することが分かる。
【0014】
また、代表例及び従属項等の多様な特徴が、本教示の追加的な有用な実施例等を提供するために具体的かつ明示的に列挙しない方式で組合せることができる。また、エンティティー等のグループの全ての値の範囲又は表示は、元来の公開の目的だけでなく、請求された主題を制限する目的により、全ての可能な中間値又は中間エンティティーを開示するという点を明確に留意しなければならない。また、図面等に示される構成要素等の数値及び形状は、本教示の実施方法を理解するために設計された。ただし、実施例等に示された値数及び形状を制限しようとする意図ではない点を明確に留意しなければならない。
【0015】
本開示内容は、バクテリア又はウイルスの成長を抑制することで、バクテリア、ウイルス、真菌又は他の微生物から由来する感染性疾病を予防するためのシステム及び方法を記述している。本システム及び方法は、第１の波長スペクトラムの第１の光源（例えば、４００ｎｍ乃至４５０ｎｍの波長の紫色光）と、第２の波長スペクトラムの第２の光源（例えば、７００ｎｍ乃至１０００ｎｍの波長の赤外光）とを組合せる。例えば、第１の光源は４０５ｎｍの波長を有し、第２の光源は８５０ｎｍの波長を有する。他の実施例において、本明細書で使用される組合せ光は、可視光スペクトラムの第１の光（紫色光）と、赤外光スペクトラムの第２の光とを含むことができる。ただし、第１及び第２の光源の波長及びこれらのスペクトラム帯域はこれに限定されず、本開示内容から分かるような類似の効果を持つ互いに異なる光スペクトラム帯域等の多様な波長が、本開示内容から逸脱しない範囲内で使用されることが分かる。
【0016】
本システム及び方法は、人々が日常的に一日又は一週間に多くの時間を過ごす空間及び多様な表面から、バクテリア、真菌又はウイルスの感染を洗浄、消毒及び／又は防疫するのに重点をおく。アメリカ合衆国環境保護庁（United States Environmental Protection Agency）では、表面を防疫、消毒及び洗浄する製品等に関する指針、及び、これら間の差異点を提供する。本システム及び方法は、安全な非接触、非化学的基盤処理に関するものであり、バクテリア、真菌又はウイルスの感染を洗浄、消毒及び／又は防疫するために、少なくとも２つの波長スペクトラムを有する光等の組合せを活用する。本ンシステム及び方法は、表面及び空間を洗浄、消毒及び／又は防疫する安全で費用効率的で多目的の方法を提供して、生活空間内に無菌状態を維持する。
【0017】
本明細書で使用されるように、「組合せ光」は、少なくとも２つ以上の波長スペクトラムを有する光、例えば、４００ｎｍ乃至４５０ｎｍ（例えば、４０５ｎｍ）の波長スペクトラムの第１の光（紫色光）と、７００ｎｍ乃至１０００ｎｍ（例えば、８５０ｎｍ）の波長スペクトラムの第２の光（赤外光）とを含むが、これに限定されない光を称することもできる。第１及び第２の光の比率は、動作条件及びユーザ特定の適用例に基づいてユーザ調整が可能である。例えば、組合せ光は、３：１の比率を有することができ、これは動的に変更できる。より具体的に、赤外光に対する紫色光の比率は、紫色光及び赤外光の正格電力が実質的に類似の場合に１よりも大きいことができる。波長及び比率は、多剤耐性（ＭＤＲ）菌株を含む病原性バクテリアの種類及び適用例に基づいて、適切に決定及び調整することができる。
【0018】
用語の「紫色光」は、脱水を誘発する弱い熱を生成できる赤外光（例えば、８５０ｎｍ）により誘発される熱効果を考慮せず、光効果が紫色光のみで独占的に派生されるように、常温、冷蔵室又は冷蔵庫で、４００ｎｍ乃至４５０ｎｍ（例えば、４０５ｎｍ）の波長スペクトラムにある光を称する。
【0019】
４００ｎｍ乃至４１５ｎｍ範囲の波長を有する紫色光（以下、Ｖｉｏｌｅｔ又はＶとも称する）は、４２０ｎｍ乃至４６０ｎｍ範囲の波長を有する青色光よりも、バクテリアの成長抑制により効果的であり得る。一実施例において、本システム及び方法は、赤外光（以下、Ｉｎｆｒａｒｅｄ又はＩＲとも称する）に加えて、４０５ｎｍの波長を有する紫色光を使用する。
【0020】
図１は、一実施例に係る本システムの例を示す図である。システム１００は、電源供給装置１１０及び発光ダイオード（ＬＥＤ）照明のアレイ１２０を含む。ＬＥＤ照明のアレイ１２０は、紫色光ＬＥＤ（以下、Ｖ＿ＬＥＤとも称する）、及び、赤外光ＬＥＤ（以下、ＩＲ＿ＬＥＤとも称する）を全部含むことができる。一実施例において、各々の光源は、紫色光ＬＥＤ及び赤外光ＬＥＤを全部含むことができ、紫色光ＬＥＤ及び赤外光ＬＥＤは、ユーザの適用例に基づいて選択的にターン－オン又はターン－オフされ得る。このとき、システム１００は、ユーザが紫色光及び赤外光を選択的にターン－オン又はターン－オフできるようにするスイッチを有することができる。
【0021】
電源供給装置１１０は、システム１００の構成及び／又はユーザの適用例により、交流（ＡＣ）電圧（例えば、２２０ＶＡＣ）又は直流電圧（例えば、２２．４ＶＤＣ）を供給できる。電源供給装置１１０は、外部ＡＣ電源１５０又はＤＣバッテリ（図示せず）に結合され、ＬＥＤ照明のアレイ１２０にＤＣ電圧を供給できる。
【0022】
非制限的な例として、紫色光ＬＥＤは、４０５ｎｍの波長、３ワットの正格電力、３．２Ｖの順方向電圧、及び４００ｍＡ乃至５００ｍＡの順方向電流を有し、赤外光ＬＥＤは、８５０ｎｍの波長、３ワットの正格電力、１．６Ｖの順方向電圧、及び４００ｍＡ乃至５００ｍＡの順方向電流を有する。図１に示す例において、ＬＥＤ照明のアレイ１２０は、３：１の比率（３Ｖ－１ＩＲとも称する）の６つの紫色光及び２つの赤外光を含み、２つの赤外光が各々６つの紫色光のうちで３つの紫色光により分離されるように配列される。しかしながら、紫色光ＬＥＤ及び赤外光ＬＥＤの実際の配列、比率及び個数は、適用例によって便利に変更できることが分かる。例えば、高電力の適用例の場合、紫色光ＬＥＤ及び赤外光ＬＥＤの比率を維持しながら、これらの個数が増加し得る。
【0023】
図２は、他の実施例に係る本システムの例を示す図である。システム２００は、電源供給装置１１０、発光ダイオード（ＬＥＤ）照明のアレイ２２０及び距離センサー２３０を含む。本例において、ＬＥＤ照明のアレイ２２０は、６つの紫色光及び４つの赤外光を含む。距離センサー２３０は、光源から対象物体（図示せず）までの距離を感知して、距離感知信号Ｐｓｅｎｓｅを生成できる。距離感知信号Ｐｓｅｎｓｅは、感知された距離が、一定の閾距離（例えば、１メートル）よりも大きい場合にハイ（high）であり、閾距離未満の場合にロー（low）であり得る。
【0024】
距離感知信号Ｐｓｅｎｓｅがロー（例えば、感知された距離が１メートル未満）の場合、スイッチＰ１、Ｐ２はターン－オンされ、スイッチＮ１、Ｎ２はターン－オフされることで、電流Ｉ１は流れるのに対し、電流Ｉ２はオフされる。これは、２つの紫色光ＬＥＤ、２つの赤外光ＬＥＤ、２つの追加の紫色光ＬＥＤ及び２つの赤外光ＬＥＤを直列に効果的に連結して、１：１の比率（例えば、１Ｖ－１ＩＲ、２Ｖ－２ＩＲ又は４Ｖ－４ＩＲ）を有するようなＬＥＤ照明のアレイ２２０を構成する。距離感知信号Ｐｓｅｎｓｅがハイ（例えば、感知された距離が１メートル超過）の場合、スイッチＰ１、Ｐ２はターン－オフされ、スイッチＮ１、Ｎ２はターン－オンされることで、電流Ｉ２は流れるのに対し、電流Ｉ１はオフされる。これは、３つの紫色光ＬＥＤ、１つの赤外光ＬＥＤ、３つの追加の紫色光ＬＥＤ及び１つの赤外光ＬＥＤを直列に効果的に連結して、３：１の比率（例えば、３Ｖ－１ＩＲ）を有するようなＬＥＤ照明のアレイ２２０を構成する。本例では、１：１の比率及び３：１の比率間の構成可能性を例示しているが、システム２００は、距離センサー２３０を使用して、紫色光ＬＥＤ及び赤外光ＬＥＤの少なくとも２つの異なる比率間で動的に転換できることが分かる。
【0025】
一部のテスト結果によれば、赤外光の効果は、距離が遠いほど減少するので、システム２００の洗浄、消毒及び防疫の効果を増加させるために、長距離の適用例の場合、紫色光に対する赤外光の相対比率を増加させることが有利であり得る。
【0026】
図３は、また他の実施例に係る本システムの例を示す図である。システム３００は、電源供給装置１１０、発光ダイオード（ＬＥＤ）照明のアレイ３２０及び距離センサー３３０を含む。本例において、ＬＥＤ照明のアレイ３２０は、７つの紫色光及び７つの赤外光を含む。距離センサー３３０は、光源から対象物体までの距離を感知して、複数の距離感知信号Ｐｓｅｎｓｅ＿０．５、Ｐｓｅｎｓｅ＿１、Ｐｓｅｎｓｅ＿２を生成できる。例えば、距離センサー３３０は、感知された距離が０．５メートル超過１メートル未満の場合、Ｐｓｅｎｓｅ＿０．５をハイに生成し、Ｐｓｅｎｓｅ＿１及びＰｓｅｎｓｅ＿２をローに生成できる。同様に、距離センサー３３０は、感知された距離が１メートル超過２メートル未満の場合、Ｐｓｅｎｓｅ＿１をハイに生成し、Ｐｓｅｎｓｅ＿０．５、Ｐｓｅｎｓｅ＿２をローに生成し、感知された距離が２メートル超過の場合、Ｐｓｅｎｓｅ＿２をハイに生成し、Ｐｓｅｎｓｅ＿０．５及びＰｓｅｎｓｅ＿１をローに生成できる。
【0027】
感知された距離が０．５メートル超過１メートル未満の場合（Ｐｓｅｎｓｅ＿０．５はハイ、Ｐｓｅｎｓｅ＿１及び Ｐｓｅｎｓｅ＿２はロー）、スイッチＮ１はターン－オンされ、スイッチＮ２、Ｎ３はターン－オフされることで、電流Ｉ１が流れるのに対し、電流Ｉ２、Ｉ３はオフされる。これは、１：１の比率（例えば、１Ｖ－１ＩＲ）を維持しながら、１つの紫色光ＬＥＤ及び１つの赤外光ＬＥＤを効果的にターン－オンする。感知された距離が１メートル超過２メートル未満の場合（Ｐｓｅｎｓｅ＿１はハイ、Ｐｓｅｎｓｅ＿０．５及びＰｓｅｎｓｅ＿２はロー）、スイッチＮ２はターン－オンされ、スイッチＮ１、Ｎ３はターン－オフされることで、電流Ｉ２が流れるのに対し、電流Ｉ１、Ｉ３はオフされる。これは、１：１の比率（例えば、２Ｖ－２ＩＲ）を維持しながら、２つの紫色光ＬＥＤ及び２つの赤外光ＬＥＤを効果的にターン－オンする。感知された距離が２メートル超過の場合（Ｐｓｅｎｓｅ＿２はハイ、Ｐｓｅｎｓｅ＿０．５及びＰｓｅｎｓｅ＿１はロー）、スイッチＮ３はターン－オンされ、スイッチＮ１、Ｎ２はターン－オフされることで、電流Ｉ３が流れるのに対し、電流Ｉ１、Ｉ２はオフされる。これは、１：１の比率（例えば、４Ｖ－４ＩＲ）を維持しながら、４つの紫色光ＬＥＤ及び４つの赤外光ＬＥＤを効果的にターン－オンする。
【0028】
一部のテスト結果によれば、システム３００の洗浄、消毒及び防疫の効果は、距離が遠いほど減少するので、システム３００の洗浄、消毒及び防疫の効果を増加させるために、長距離の適用例の場合、紫色光及び赤外光の個数を増加させることが有利であり得る。
【0029】
一実施例において、紫色光ＬＥＤ及び赤外光ＬＥＤの各マの正格電力は、実質的に互いに類似することのできるが、例えば、３ワットであり得る。このとき、発光するＬＥＤの個数は距離によって変更できる。他の実施例において、距離と無関係に同じ数のＬＥＤ光を放出できるが、ＬＥＤ光の正格電力は距離によって変更できる。例えば、１つの紫色光ＬＥＤ及び１つの赤外光ＬＥＤは１メートル及び２メートル間の距離でターン－オンでき、紫色光ＬＥＤ及び赤外光ＬＥＤの正格電力は１２ワットであり得る。また、２メートル以上の距離で１つの紫色光ＬＥＤ及び１つの赤外光ＬＥＤがターン－オンでき、紫色光及び赤外光ＬＥＤの正格電力は２４ワットであり得る。
【0030】
図４は、また他の実施例に係る本システムの例を示す図である。システム４００は、電源供給装置１１０、発光ダイオード（ＬＥＤ）照明のアレイ４２０及び温度センサー４３０を含む。本例において、ＬＥＤ照明のアレイ４２０は、６つの紫色光ＬＥＤ及び６つの赤外光ＬＥＤを含む。温度センサー４３０は、対象物体を取り囲む空気の温度又は対象物体の表面温度を感知し、温度感知信号Ｔｓｅｎｓｅを生成できる。温度感知信号Ｔｓｅｎｓｅは、感知された温度が特定の閾温度（例えば、２５℃）を超過する場合はハイであり、又は、感知された温度が閾温度の未満の場合はローであり得る。
【0031】
温度感知信号Ｔｓｅｎｓｅがロー（例えば、感知された温度が２５℃未満）の場合、スイッチＰ１、Ｐ２はターン－オンされ、スイッチＮ１、Ｎ２はターン－オフされることで、電流Ｉ１が流れるのに対し、電流Ｉ２はオフされる。これは、１つの紫色光ＬＥＤ、３つの赤外光ＬＥＤ、１つの追加の紫色光ＬＥＤ及び３つの赤外光ＬＥＤを直列に効果的に連結して、１：３の比率（例えば、１Ｖ－３ＩＲ）を有するようなＬＥＤ照明のアレイ４２０を構成する。温度感知信号Ｔｓｅｎｓｅがハイ（例えば、感知された温度が２５℃超過）の場合、スイッチＰ１、Ｐ２はターン－オフされ、スイッチＮ１、Ｎ２はターン－オンされることで、電流Ｉ２が流れるのに対し、電流Ｉ１はオフされる。これは、３つの紫色光ＬＥＤ、１つの赤外光ＬＥＤ、３つの追加の紫色光ＬＥＤ及び１つの赤外光ＬＥＤを直列に効果的に連結して、３：１の比率（例えば、３Ｖ－１ＩＲ）を有するようなＬＥＤ照明のアレイ４２０を構成する。本例では、３：１の比率及び１：３の比率間の構成可能性を例示しているが、システム４００は、温度センサー４３０を使用して、紫色光ＬＥＤ及び赤外光ＬＥＤの少なくとも２つの異なる比率間で動的に転換できることが分かる。一実施例において、温度が閾温度を超過する場合、全ての赤外光ＬＥＤがターン－オフされることもできる。
【0032】
一部のテスト結果によれば、赤外光による温度上昇が、低温では許容されることもできる。したがって、低温では、紫色光ＬＥＤに対する赤外光ＬＥＤの相対比率を高く増加させ、高温では、紫色光ＬＥＤに対する赤外光ＬＥＤの相対比率を減少させることで、赤外光による温度上昇の副作用を減少させながら、システム４００の洗浄、消毒及び防疫の効果を増加させることがより有利であり得る。
【0033】
図５は、一実施例に係る照明の例を示す図である。照明５００は、複数の個別チップオンボード（chip-on-board、COB）ダイオードを含むことができる。各々のＣＯＢダイオードは、紫色光ＬＥＤ又は赤外光ＬＥＤに対応できる。非制限的な例として、照明５００は、特定の比率を有する総１８個のＣＯＢダイオードを含むことができる。各々のＣＯＢダイオードは、３ワットの正格電力を有することができ、したがって、照明５００は、５４ワットの正格電力を有することができる。照明５００は、本開示内容から逸脱しない範囲内で、図１乃至図４に示す発光ダイオード（ＬＥＤ）照明のアレイ１２０、２２０、３２０、４２０のうちのいずれかに対応できる。紫色光ＬＥＤ及び赤外光ＬＥＤの比率は、図１乃至図４を参照するように、ユーザの構成、動作条件及び／又は感知された信号に基づいて動的に変更できる。一実施例において、複数のＣＯＢダイオードは、多様な形態及び構成に配列され、例えば、天井照明、壁照明、線形照明、ドーム照明、トラック照明、ランプなどが挙げられる。照明５００は、少なくとも１つの外部リング及び１つの内部リングに沿って円形方式に配列されたＣＯＢダイオードを有することができる。
【0034】
図６は、他の実施例に係る照明の例を示す図である。照明６００は、特定の比率を有する複数の個別的な紫色光ＬＥＤ及び赤外光ＬＥＤ素子が形成された単一のＣＯＢダイオードを含むことができる。例えば、複数の紫色光ＬＥＤ及び赤外光ＬＥＤ素子の特定の比率は、１：１、２：１、３：１、４：１、５：１、３：２、４：３、５：３などであり得る。特定の比率に応じて、紫色光ＬＥＤ及び赤外光ＬＥＤ素子は、１つ以上の行及び１つ以上の列を有するマトリックス形態に配列できる。各々の行又は列に配列された紫色光ＬＥＤ及び赤外光ＬＥＤ素子の個数及び順序は、本開示内容から逸脱しない範囲内で多様に変更できる。また、照明６００のＬＥＤ素子のグループの各々は、内部スイッチ（図示せず）を使用して、動的に選択的にターン－オン又はターン－オフされ得る。図５に示す照明５００と同様に、照明６００の個別ＬＥＤ要素の個数及び配列は、図１乃至図４を参照するように、ユーザの構成、動作条件及び／又は感知された信号に基づいて変更できる。
【0035】
一実施例において、図１乃至図４に示す発光ダイオード（ＬＥＤ）照明のアレイ１２０、２２０、３２０、４２０は、互いに離隔している１つ以上の単一のＣＯＢ照明６００を含むことができる。照明６００は、表面空間を効率よく使用しながら、均一で高密度の光出力を提供できる。照明６００は、広い面積にわたり光を均一で広範囲に拡散させることができる。照明５００、６００の構成は、靴箱、家電製品、ペットトレイ、冷蔵庫、又はその他の家電製品のように、小さな空間に適合するように小さな立方体形態に変形できる。照明６００は、真空ヘッド、キャビネット空間、浄水フィルターシステム、キッチン機器、冷蔵庫、又はその他の空間制約的な家電製品に統合又は結合され得るマイクロＬＥＤ形式を有することができる。
【0036】
図７乃至図２３は、紫色光及び赤外光の多様な組合せを使用することが、バクテリア及びウイルス菌株に対する相対的な効果を発揮するテスト結果を示す図である。比較分析のために、複数の紫色光及び赤外光の５つの異なる比率、すなわち、４つの紫色光（４Ｖ）、３つの紫色光と１つの赤外光（３Ｖ－１ＩＲ）、２つの紫色光と２つの赤外光（２Ｖ－２ＩＲ）、１つの紫色光と３つの赤外光（１Ｖ－３ＩＲ）、及び４つの赤外光（４ＩＲ）に対するテスト結果を示す。
【0037】
テストは、照明から多様な距離、例えば、０．５、１、２メートルの３種類の異なる距離で、一般及びＭＤＲのバクテリアに対して遂行される。表１は、正格２４ワットの組合せた照明から、多様な距離に基づいて計算された露出された光強度を示す。
【0038】
【表1】
【0039】
４０５ｎｍの波長を有する紫色光ＬＥＤと、８５０ｎｍの波長を有する赤外光ＬＥＤとを組合せた光を、０．５メートルで６．９ｍＷ／ｃｍ２、１メートルで２．３ｍＷ／ｃｍ２、及び２メートルで０．６ｍＷ／ｃｍ２の電力に各々露出した。一般菌株及びＭＤＲ菌株の全部を、本システム及び方法による洗浄、消毒及び防疫の効果を立証するためにテストした。
【0040】
一部のテスト結果は、他の光の組合せに比べて、３：１の比率（すなわち、３Ｖ－１ＩＲ）及び４Ｖの４０５ｎｍ（Ｖ）と８５０ｎｍ（ＩＲ）の組合せを使用することで、効果的なバクテリアの成長抑制を示す。このようなテスト結果は、一般バクテリア菌株（大腸菌及び黄色ブドウ球菌）に加えて、大腸菌（ＡＴＣＣ：ＢＡＡ－２７７４）、サルモネラエンテリカ（ＡＴＣＣ：１９２１４）、及び黄色ブドウ球菌（ＡＴＣＣ：ＢＡＡ－１７１７）のような多剤耐性（ＭＤＲ）菌株のうちで、０．５メートル又は１メートルの距離で、６時間内に、３Ｖ－１ＩＲ又は４Ｖの光の組合せに露出されることで、９９％超過のバクテリアが死滅することを立証している。これらは、菌株の例示に過ぎず、本システム及び方法は、本開示内容から逸脱しない範囲内で、他の菌株又はバクテリアを消毒又は死滅するのに適用できることに留意する。
【0041】
３Ｖ－１ＩＲの組合せ光及び４Ｖの光は、多様な距離、例えば、５０ｃｍ、１メートル及び２メートルで、グラム陰性（Gram-negative）及びグラム陽性（Gram-positive）のＭＤＲ菌株を効果的に死滅させることが分かる。一部のテスト結果は、効果及び距離間に反比例関係を示すが、３Ｖ－１ＩＲ及び４Ｖの組合せ光は、バクテリア菌株によって１２時間乃至２４時間内に、２メートルでも効果的にバクテリアを死滅する。例えば、組合せ光の３Ｖ－１ＩＲ又は４Ｖの光は、１メートルで、１２時間内に、ほぼ全てのバクテリア（例えば、９９．９９％）を抑制することが分かる。紫色光ＬＥＤ及び赤外光ＬＥＤの３：１の比率は、多様な空間で感染病の洗浄、消毒、防疫に幅広く適用できる。
【0042】
４Ｖ及び３Ｖ－１ＩＲ間のバクテリアの成長抑制効果の差は微妙であるため、適用例によって３Ｖ－１ＩＲ又は４Ｖが消毒のために用いられる。３Ｖ－１ＩＲは、ＩＲによる脱水により、特に短距離（０．５メートル）でやや高い効能を持つことのできるが、その効果は、一部の例外を除いて１メートル又は２メートルで４Ｖとほぼ同一である。４Ｖ及び組合せた３Ｖ－１ＩＲの光は、多様な距離（５０ｃｍ、１メートル及び２メートル）で、多様なバクテリア菌株を死滅するのに実質的に同等に効果的であるが、３Ｖ－１ＩＲは、短距離の適用例（例えば、１メートル未満）に使用でき、３Ｖ－１ＩＲ及び４Ｖは、長距離の適用例（例えば、１メートル超過）に使用できる。赤外線（３Ｖ－１ＩＲ）により発生する弱い熱は、悪臭除去のための追加の脱水効果を提供できる。冷蔵室、冷蔵庫、貨物などで照明を適用する場合や、温度に敏感な適用例では、赤外光により発生し得る熱のため、赤外光のない専用紫色光（例えば、４Ｖ）を適切に使用できる。３Ｖ－１ＩＲの組合せ光は、ロビー、事務室、バスルーム、病院、ホテル、又は地域社会に伝染病が拡散しやすい流動人口の多い他の様々な場所を含む多様な空間を、消毒又は防疫するのに使用できる。
【0043】
図７乃至図２３に示す一般バクテリア菌株及びＭＤＲ菌株のテストの場合、バクテリアの密度を初期にＯＤ６００で測定し、対数期（log-phase）バクテリア溶液を一定の密度、すなわちＯＤ＝±１に到達するようにＬＢブロス（broth）に希薄し、計算（例えば、１／１０８希薄）の後にバクテリアをＬＢ寒天プレートにプレーティングした。各プレートは、３重（例えば、３つの独立的な実験において、ｎ＝３／グループ）に同じ数のバクテリアを受けなければならない。バクテリアプレートを異なる光に露出させ、蓋を開放した状態で、バクテリアコロニーを６つの異なる時点（例えば、０、１．５、３、６、１２又は２４時間）の間にカウントする。対照群は、同時に用意し、同じ条件で暗室に置いた。各々の時点で、コロニーを３７℃で夜通し培養するために、露出した後に３重プレートを除去した。翌日、分析のために、ブラインドテスト（blind test）によりバクテリアコロニーをカウントした。
【0044】
図７は、６時間の間に、０．５メートルの距離で、大腸菌に４Ｖ、３Ｖ－１ＩＲ、２Ｖ－２ＩＲ、１Ｖ－３ＩＲ、４ＩＲのＬＥＤ光を露出させたテスト結果を示す図である。４Ｖ及び３Ｖ－１ＩＲは、全部３時間内に、０．５メートルで生存可能な大腸菌生存の９５％以上を抑制する。図８は、１２時間の間に、１メートルの距離で、大腸菌に４Ｖ、３Ｖ－１ＩＲ、２Ｖ－２ＩＲ、１Ｖ－３ＩＲ、４ＩＲのＬＥＤ光を露出させたテスト結果を示す図である。４Ｖ及び３Ｖ－１ＩＲは、全部６時間内に、１メートルで生存可能な大腸菌生存の９９％以上を抑制する。図９は、１２時間の間に、２メートルの距離で、大腸菌に４Ｖ、３Ｖ－１ＩＲ、２Ｖ－２ＩＲ、１Ｖ－３ＩＲ、４ＩＲのＬＥＤ光を露出させたテスト結果を示す図である。４Ｖ及び３Ｖ－１ＩＲは、全部１２時間内に、２メートルで生存可能な大腸菌生存の９９％以上を抑制する。
【0045】
図１０は、６時間の間に、０．５メートルの距離で、黄色ブドウ球菌に４Ｖ、３Ｖ－１ＩＲ、２Ｖ－２ＩＲ、１Ｖ－３ＩＲ、４ＩＲのＬＥＤ光を露出させたテスト結果を示す図である。４Ｖ及び３Ｖ－１ＩＲは、全部６時間内に、０．５メートルで生存可能な黄色ブドウ球菌生存の９９％以上を抑制する。図１１は、１２時間の間に、１メートルの距離で、黄色ブドウ球菌に４Ｖ、３Ｖ－１ＩＲ、２Ｖ－２ＩＲ、１Ｖ－３ＩＲ、４ＩＲのＬＥＤ光を露出させたテスト結果を示す図である。４Ｖ及び３Ｖ－１ＩＲは、全部１２時間内に、１メートルで生存可能な黄色ブドウ球菌生存の９９％以上を抑制する。図１２は、２４時間の間に、２メートルの距離で、黄色ブドウ球菌に４Ｖ、３Ｖ－１ＩＲ、２Ｖ－２ＩＲ、１Ｖ－３ＩＲ、４ＩＲのＬＥＤ光を露出させたテスト結果を示す図である。４Ｖ及び３Ｖ－１ＩＲは、全部２４時間内に、２メートルで生存可能な黄色ブドウ球菌生存の９９％以上を抑制する。
【0046】
図１３は、６時間の間に、０．５メートルの距離で、ＭＤＲ－大腸菌に４Ｖ、３Ｖ－１ＩＲ、２Ｖ－２ＩＲ、１Ｖ－３ＩＲ、４ＩＲのＬＥＤ光を露出させたテスト結果を示す図である。４Ｖ及び３Ｖ－１ＩＲは、全部３時間内に、０．５メートルで生存可能なＭＤＲ－大腸菌生存の９９％以上を抑制する。図１４は、１２時間の間に、１メートルの距離で、ＭＤＲ－大腸菌に４Ｖ、３Ｖ－１ＩＲ、２Ｖ－２ＩＲ、１Ｖ－３ＩＲ、４ＩＲのＬＥＤ光を露出させたテスト結果を示す図である。４Ｖ及び３Ｖ－１ＩＲは、全部１２時間内に、１メートルで生存可能なＭＤＲ－大腸菌生存の９９％以上を抑制する。図１５は、２４時間の間に、２メートルの距離で、ＭＤＲ－大腸菌に４Ｖ、３Ｖ－１ＩＲ、２Ｖ－２ＩＲ、１Ｖ－３ＩＲ、４ＩＲのＬＥＤ光を露出させたテスト結果を示す図である。４Ｖ及び３Ｖ－１ＩＲは、全部２４時間内に、２メートルで生存可能なＭＤＲ－大腸菌生存の９９％以上を抑制する。
【0047】
図１６は、６時間の間に、０．５メートルの距離で、ＭＤＲ－サルモネラエンテリカに４Ｖ、３Ｖ－１ＩＲ、２Ｖ－２ＩＲ、１Ｖ－３ＩＲ、４ＩＲのＬＥＤ光を露出させたテスト結果を示す図である。４Ｖ及び３Ｖ－１ＩＲは、全部３時間内に、０．５メートルで生存可能なＭＤＲ－サルモネラエンテリカ生存の９９％以上を抑制する。図１７は、１２時間の間に、１メートルの距離で、ＭＤＲ－サルモネラエンテリカに４Ｖ、３Ｖ－１ＩＲ、２Ｖ－２ＩＲ、１Ｖ－３ＩＲ、４ＩＲのＬＥＤ光を露出させたテスト結果を示す図である。４Ｖ及び３Ｖ－１ＩＲは、全部６時間内に、１メートルで生存可能なＭＤＲ－サルモネラエンテリカ生存の９９％以上を抑制する。図１８は、２４時間の間に、２メートルの距離で、ＭＤＲ－サルモネラエンテリカに４Ｖ、３Ｖ－１ＩＲ、２Ｖ－２ＩＲ、１Ｖ－３ＩＲ、４ＩＲのＬＥＤ光を露出させたテスト結果を示す図である。４Ｖ及び３Ｖ－１ＩＲは、全部２４時間内に、２メートルで生存可能なＭＤＲ－サルモネラエンテリカ生存の７４％乃至９３％を抑制する。
【0048】
図１９は、６時間の間に、０．５メートルの距離で、ＭＤＲ－黄色ブドウ球菌に４Ｖ、３Ｖ－１ＩＲ、２Ｖ－２ＩＲ、１Ｖ－３ＩＲ、４ＩＲのＬＥＤ光を露出させたテスト結果を示す図である。４Ｖ及び３Ｖ－１ＩＲは、全部６時間内に、０．５メートルで生存可能なＭＤＲ－黄色ブドウ球菌生存の９９％以上を抑制する。図２０は、１２時間の間に、１メートルの距離で、ＭＤＲ－黄色ブドウ球菌に４Ｖ、３Ｖ－１ＩＲ、２Ｖ－２ＩＲ、１Ｖ－３ＩＲ、４ＩＲのＬＥＤ光を露出させたテスト結果を示す図である。４Ｖ及び３Ｖ－１ＩＲは、全部１２時間内に、１メートルで生存可能なＭＤＲ－黄色ブドウ球菌生存の９９％以上を抑制する。図２１は、２４時間の間に、２メートルの距離で、ＭＤＲ－黄色ブドウ球菌に４Ｖ、３Ｖ－１ＩＲ、２Ｖ－２ＩＲ、１Ｖ－３ＩＲ、４ＩＲのＬＥＤ光を露出させたテスト結果を示す図である。４Ｖ及び３Ｖ－１ＩＲは、全部２４時間内に、２メートルで生存可能なＭＤＲ－黄色ブドウ球菌生存の７０％乃至９２％を抑制する。
【0049】
図２２は、６時間の間に、０．５メートルの距離で、コロナウイルス粒子に４Ｖ、３Ｖ－１ＩＲ、２Ｖ－２ＩＲ、１Ｖ－３ＩＲ、４ＩＲのＬＥＤ光を露出させたテスト結果を示す図である。図２２は、反応当たりＲＮＡコピーの減少を示す。図２３は、図２２に示す同じテスト結果に対する反応当たりＲＮＡコピーの相対誤差を示す図である。
【0050】
ＣＯＶＩＤ－１９のテスト時、３乃至６時間の間に、０．５メートルで、人間の唾液サンプルを多様に組合せた光（例えば、４Ｖ、３Ｖ－１ＩＲ、２Ｖ－２ＩＲ、１Ｖ－３ＩＲ及び４ＩＲ）に露出させた。ＣＯＶＩＤ－１９分離キットを使用して、インタクト（intact）なウイルス粒子を分離した後、定量的リアルタイムポリメラーゼ連鎖反応（ｑＲＴ－ＰＣＲ）テストにより、インタクトなウイルスコピーの個数を評価した。ｑＲＴ－ＰＣＲテストにおいて、人間のＣＯＶＩＤ－１９唾液サンプルをリン酸緩衝食塩水（ＰＢＳ）溶液に、１：１の比率で希薄して分析して、インタクトなＣＯＶＩＤ－１９ウイルス粒子の個数をカウントした。
【0051】
３Ｖ－１ＩＲは、インタクトなＣＯＶＩＤ－１９ウイルスを死滅する際に、他の光等の組合せに比べてより効果的であることが分かる。３Ｖ－１ＩＲの露出は、時間の経過に従い、ＣＯＶＩＤ－１９ウイルスに持続的な損傷を与え、ウイルスコピーの個数を大きく減少させた。ＣＯＶＩＤ－１９ウイルスの減少は、定量的リアルタイムテストにより測定できる。結果として、３乃至６時間の間に組合せた３Ｖ－１ＩＲの光露出は、潜在的なウイルスの感染を十分に抑制し、ウイルスによる伝染病を効果的に予防できる。
【0052】
本システム及び方法は、多様な適用例のために、対象物体の表面を洗浄、消毒及び防疫するのに使用できる。本システム及び方法の適用例は、多様な室内環境、例えば、キッチンやキッチン家電において、壁照明、天井照明、内部照明又はこれと類似している適用例において、露出される光量によって変更できる。本ンシステム及び方法の適用例は、また、学校、病院及び公共建物を含む建物の廊下において、壁／天井照明又は類似している適用例を含むことができる。
【0053】
本システム及び方法は、また、冷蔵庫、タンクトップ車両、冷凍トラック、冷凍貨物車、貨物トラック、貨物船、冷蔵コンテナ、冷蔵室、紙くずかご、ごみ箱、食品ごみリサイクル機、食洗機、たんす、キャビネット、食器棚、食料品保存室、引出し、冷暖房システム、環気ダクト、真空掃除機、ロボット掃除装置、ペットトレイ、靴箱、靴消毒装置、衣類、噴水台、浄水器、飲料水濾過装置、衛生用品、ヘッドギア、ヘルメット、手首保護具及びその他の個人保護具、スポーツ用品、アイススケート、靴下などを含むが、これに制限されない家電製品又は一般に感染された表面又は空間を、洗浄、消毒及び／又は防疫するのに適用できる。
【0054】
一実施例によれば、システムは、電源供給装置と、電源供給装置に結合され、複数の発光ダイオード（ＬＥＤ）を有する照明とを含む。複数のＬＥＤは、第１の波長を有する第１のＬＥＤと、第１の波長と異なる第２の波長を有する第２のＬＥＤとを含む。第１のＬＥＤの第１の個数は、第２のＬＥＤの第２の個数よりも大きい。
【0055】
第１の波長は、４００ｎｍ乃至４５０ｎｍの第１の波長範囲を有する紫色波長であり、第２の波長は、８００ｎｍ乃至１０００ｎｍの第２の波長範囲を有する赤外線波長であり得る。
【0056】
第１の個数及び第２の個数の比率は、３：１であり得る。
【0057】
システムは、照明から対象物体までの距離を感知するように構成される距離センサーをさらに含むことができる。照明は、距離に基づいてターン－オン又はターン－オフされるスイッチを有することができる。複数のＬＥＤの第１のサブセットは、スイッチがターン－オンされた状態でターン－オンされ、複数のＬＥＤの第２のサブセットは、スイッチがターン－オフされた状態でターン－オンされ得る。スイッチがターン－オンされた状態でターン－オンされる第２のＬＥＤに対する第１のＬＥＤの第１の比率は、スイッチがターン－オフされた状態でターン－オンされる第２のＬＥＤに対する第１のＬＥＤの第２の比率と異なることができる。
【0058】
照明の光強度は、距離センサーにより感知された距離に基づいて変更できる。
【0059】
システムは、対象物体又は対象物体の周辺の温度を感知するように構成される温度センサーをさらに含むことができる。照明は、温度に基づいてターン－オン又はターン－オフされるスイッチを有することができる。複数のＬＥＤの第１のサブセットは、スイッチがターン－オンされた状態でターン－オンされ、複数のＬＥＤの第２のサブセットは、スイッチがターン－オフされた状態でターン－オンされ得る。スイッチがターン－オンされた状態でターン－オンされる第２のＬＥＤに対する第１のＬＥＤの第１の比率は、スイッチがターン－オフされた状態でターン－オンされる第２のＬＥＤに対する第１のＬＥＤの第２の比率と異なることができる。
【0060】
第２のＬＥＤは、閾温度よりも高い温度に基づいてターン－オフされ得る。
【0061】
複数のＬＥＤの各々は、実質的に類似の正格電力を有することができる。
【0062】
複数のＬＥＤの各々は、チップオンボード（ＣＯＢ）ダイオードであり得る。
【0063】
照明は、複数のＬＥＤが形成される単一のチップオンボード（ＣＯＢ）ダイオードを含むことができる。
【0064】
照明は、動作条件又は適用例に基づいて、可変比率で第１の波長及び第２の波長の組合せ光を放出できる。
【0065】
他の実施例によれば、対象物体の表面を消毒するための方法は、第１の波長及び第２の波長の組合せ光を放出するステップを含む。第１の波長を放出する第１のＬＥＤの第１の光強度は、第２の波長を放出する第２のＬＥＤの第２の光強度よりも大きい。
【0066】
第１の波長は、４００ｎｍ乃至４５０ｎｍの第１の波長範囲を有する紫色波長であり、第２の波長は、８００ｎｍ乃至１０００ｎｍの第２の波長範囲を有する赤外線波長であり得る。
【0067】
組合せ光は、第１のＬＥＤ及び第２のＬＥＤを含む複数のＬＥＤにより放出され、第１のＬＥＤの第１の個数は、第２のＬＥＤの第２の個数よりも大きいことができる。
【0068】
第１の個数及び第２の個数の比率は、３：１であり得る。
【0069】
方法は、対象物体に向かって組合せ光を放出する光源からの距離を感知するステップと、距離に基づいて、光源のスイッチをターン－オン又はターン－オフするステップと、スイッチを使用して、距離に基づいて、第１のＬＥＤの第１の個数及び第２のＬＥＤの第２の個数をターン－オンするステップと、をさらに含むことができる。
【0070】
方法は、距離に基づいて、光源の光強度を変化させるステップをさらに含むことができる。
【0071】
方法は、対象物体又は対象物体の周辺の温度を感知するステップと、温度に基づいて、対象物体に向かって組合せ光を放出する光源のスイッチをターン－オン又はターン－オフするステップと、スイッチを使用して、温度に基づいて、複数のＬＥＤの第１のサブセット及び複数のＬＥＤの第２のサブセットをターン－オンするステップと、をさらに含むことができる。スイッチがターン－オンされた状態でターン－オンされる第２のＬＥＤに対する第１のＬＥＤの第１の比率は、スイッチがターン－オフされた状態でターン－オンされる第２のＬＥＤに対する第１のＬＥＤの第２の比率と異なることができる。
【0072】
第２のＬＥＤは、閾温度よりも高い温度に基づいてターン－オフされ得る。
【0073】
第１のＬＥＤ及び第２のＬＥＤは、実質的に類似の正格電力を有することができる。
【0074】
前述した例示的な実施例等は、少なくとも２つの異なる波長スペクトラムを有する光等の組合せを使用して、バクテリア又はウイルスの成長を抑制するためのシステム及び方法を具現化する多様な実施例を例示するために説明された。開示された例示的な実施例等から多様に修正及び変形できることは当業者に明らかであろう。本発明の範囲内にあるものと意図された主題は、添付の請求の範囲に記載されている。
【図1】
【図2】
【図3】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7】
【図8】
【図9】
【図10】
【図11】
【図12】
【図13】
【図14】
【図15】
【図16】
【図17】
【図18】
【図19】
【図20】
【図21】
【図22】
【図23】
【外国語明細書】