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特表2024-511631フォトバイオモジュレーション照射の自由空間送達における分散投与
(19)【発行国】日本国特許庁(JP)
(12)【公報種別】公表特許公報(A)
(11)【公表番号】
(43)【公表日】2024-03-14
(54)【発明の名称】フォトバイオモジュレーション照射の自由空間送達における分散投与
(51)【国際特許分類】
H05B 45/20 20200101AFI20240307BHJP
H05B 45/32 20200101ALI20240307BHJP
H05B 47/16 20200101ALI20240307BHJP
H05B 47/105 20200101ALI20240307BHJP
【ＦＩ】
H05B45/20
H05B45/32
H05B47/16
H05B47/105
【審査請求】未請求
【予備審査請求】未請求
(21)【出願番号】P 2023558824
(86)(22)【出願日】2022-03-15
(85)【翻訳文提出日】2023-10-31
(86)【国際出願番号】 EP2022056745
(87)【国際公開番号】W WO2022200131
(87)【国際公開日】2022-09-29
(31)【優先権主張番号】63/166,331
(32)【優先日】2021-03-26
(33)【優先権主張国・地域又は機関】US
(81)【指定国・地域】
(71)【出願人】
【識別番号】521258348
【氏名又は名称】シーボロー・ライフ・サイエンス・ビー．ブイ．
【氏名又は名称原語表記】ＳＥＡＢＯＲＯＵＧＨ ＬＩＦＥ ＳＣＩＥＮＣＥ Ｂ．Ｖ．
【住所又は居所原語表記】Ｓｃｉｅｎｃｅ Ｐａｒｋ １０６，３ｒｄ Ｆｌｏｏｒ，１０９８ ＸＧ Ａｍｓｔｅｒｄａｍ，Ｎｅｔｈｅｒｌａｎｄｓ
(74)【代理人】
【識別番号】110003708
【氏名又は名称】弁理士法人鈴榮特許綜合事務所
(72)【発明者】
【氏名】ミンター、チャーリー
(72)【発明者】
【氏名】クレイムス、マイケル
【テーマコード（参考）】
3K273
【Ｆターム（参考）】
3K273PA09
3K273QA13
3K273QA24
3K273RA05
3K273TA05
3K273TA27
3K273TA36
3K273UA22
3K273UA24
3K273UA25
(57)【要約】
実質的に６００ｎｍ～１４００ｎｍの範囲内の第１の所定のスペクトルでのみ光を放出するように適合された第１の光源と、第１の所定のスペクトルにおける光を発生させるために、第１の光源に第１のパルス電流を供給するように配置されたドライバ回路と、を備える照明システム。ドライバ回路は、第１の期間の間、第１のパルス電流の複数のパルスを生成し、第２の期間の間、電流のパルスを生成しないように適合され、第１の期間および第２の期間は、互いに交互になっており、第１のパルス電流は、第１の期間の間、第１のパルス周波数および第１のデューティサイクルを有し、第１のパルス周波数は、１００Ｈｚ以上であり、第１のデューティサイクルは、０．５％以上である。
【選択図】図８
【選択図】図８
【特許請求の範囲】
【請求項1】
照明システムであって、実質的に６００ｎｍ～１４００ｎｍの範囲内の第１の所定のスペクトルでのみ光を放出するように適合された第１の光源と、
前記第１の所定のスペクトルにおける前記光を発生させるために、前記第１の光源に第１のパルス電流を供給するように配置されたドライバ回路と、
を備え、
ここにおいて、前記ドライバ回路は、第１の期間の間、前記第１のパルス電流の複数のパルスを生成し、第２の期間の間、電流のパルスを生成しないように適合され、前記第１の期間および前記第２の期間は、互いに交互になっており、
前記第１のパルス電流は、前記第１の期間の間、第１のパルス周波数および第１のデューティサイクルを有し、前記第１のパルス周波数は、１００Ｈｚ以上であり、前記第１のデューティサイクルは、０．５パーセント以上である、照明システム。
【請求項2】
前記ドライバ回路は、前記第１の期間の第１の部分の間、前記パルスのうちの連続するパルスに対して増大し、前記第１の期間の最後の部分の間、前記パルスのうちの連続するパルスに対して低減する、前記パルスの振幅を有する前記第１のパルス電流を生成するように適合される、請求項１に記載の照明システム。
【請求項3】
前記ドライバ回路は、前記第１の期間の第２の部分の間、実質的に一定である前記パルスの振幅を有する前記第１のパルス電流を生成するように適合される、請求項２に記載の照明システム。
【請求項4】
前記ドライバ回路は、前記第１の期間の第１の部分の間、前記パルスのうちの連続するパルスに対して増大し、前記第１の期間の後続の部分の間、前記パルスのうちの連続するパルスに対して低減する、前記パルスのパルス幅を有する前記第１のパルス電流を生成するように適合される、請求項１に記載の照明システム。
【請求項5】
前記ドライバ回路は、毎秒２４パルスおよび／または毎秒３０パルスの倍数であるパルス周波数を有する前記第１のパルス電流を生成するように適合される、先行する請求項のいずれか一項に記載の照明システム。
【請求項6】
前記ドライバ回路は、幹線電源周波数の倍数であるパルス周波数を有する前記第１のパルス電流を生成するように適合される、先行する請求項のいずれか一項に記載の照明システム。
【請求項7】
前記ドライバ回路は、画像および／またはビデオを記録することが可能な撮像デバイスのフレームレートの倍数であるパルス周波数を有する前記第１のパルス電流を生成するように適合される、先行する請求項のいずれか一項に記載の照明システム。
【請求項8】
前記ドライバ回路は、０．０５ｍｓ以上の前記パルスの幅を有する前記第１のパルス電流を生成するように適合される、先行する請求項のいずれか一項に記載の照明システム。
【請求項9】
前記ドライバ回路は、０．０５ｍｓ以上のパルス間の期間を有する前記第１のパルス電流を生成するように適合される、先行する請求項のいずれか一項に記載の照明システム。
【請求項10】
照明システムであって、実質的に６００ｎｍ～１４００ｎｍの範囲内の第１の所定のスペクトルでのみ光を放出するように適合された第１の光源と、
前記第１の所定のスペクトルにおける前記光を発生させるために、前記第１の光源に第１の電流を供給するように適合されたドライバ回路と、
を備え、
ここにおいて、前記ドライバ回路は、第１の期間の間、前記第１の電流を供給し、第２の期間の間、前記第１の電流を供給しないように構成され、前記第１の期間および前記第２の期間は、互いに交互になっており、
前記ドライバ回路は、各第１の期間の第１の部分の間、前記第１の電流の前記振幅を徐々に増大し、各第１の期間の最後の部分の間、前記第１の電流の前記振幅を徐々に低減するように構成される、照明システム。
【請求項11】
前記ドライバ回路は、各第１の期間の第２の部分の間、実質的に一定の振幅において前記第１の電流を維持するように構成され、前記第２の部分は、各第１の期間の前記第１の部分と前記最後の部分との間に生じる、請求項１０に記載の照明システム。
【請求項12】
前記第１の期間と前記第２の期間との間の比が１：１０以下である、先行する請求項のうちのいずれか一項に記載の照明システム。
【請求項13】
前記第１の光源から０．２～５ｍの平均距離における前記照射強度が、１ｍＷ／ｃｍ２以上、好ましくは０．４～５０ｍＷ／ｃｍ２、より好ましくは１～１５ｍＷ／ｃｍ２である、先行する請求項のうちのいずれか一項に記載の照明システム。
【請求項14】
前記第１の光源から０．２～５ｍの平均距離における前記照射強度は、人間においてフォトバイオモジュレーション効果を誘発するのに十分である、先行する請求項のうちのいずれか一項に記載の照明システム。
【請求項15】
前記第１の光源から０．２～５ｍの平均距離における８時間にわたる前記送達線量が、０．０１～５０Ｊ／ｃｍ２、好ましくは０．１～１０Ｊ／ｃｍ２である、先行する請求項のうちのいずれか一項に記載の照明システム。
【請求項16】
全般イルミネーションに好適な白色光を放出するように適合された第２の光源をさらに備え、ここにおいて、前記第２の光源は、動作時に、少なくとも２５０ルーメン、好ましくは少なくとも１０００ルーメン、より好ましくは少なくとも２０００ルーメンを放出するように適合される、先行する請求項のうちのいずれか一項に記載の照明システム。
【請求項17】
前記第２の光源によって放出される前記白色光は、前記白色光が２×２３度以上の半パワー全幅角を有する放射パターンを有して前記照明システムから放出されるように、１つ以上の反射器上に向けられる、請求項１５に記載の照明システム。
【請求項18】
前記第１の光源によって放出される前記光は、２×４５度以下の半パワー全幅角を有する放射パターンを有して前記照明システムから放出される、先行する請求項のうちのいずれか一項に記載の照明システム。
【請求項19】
照明器具を備え、ここにおいて、前記第１および第２の光源ならびに前記１つ以上の反射器は、前記照明器具において設置される、請求項１６～１８のいずれか一項に記載の照明システム。
【請求項20】
作業空間を照明するためのランプを備え、ここにおいて、前記第１および第２の光源ならびに前記１つ以上の反射器は、前記ランプに取り付けられ、前記ランプは、前記第２の光源からの前記白色光を作業空間上に向け、前記第１の光源からの前記光をユーザ上に向けるように適合されている、請求項１６～１９のいずれか一項に記載の照明システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【0001】
[0001]本発明は、一般に照明に関し、より詳細には、フォトバイオモジュレーション（ＰＢＭ：photobiomodulation）反応を誘発するために、赤色または近赤外線放射を提供するための照明装置、照明システム、および方法に関する。
【背景技術】
【0002】
[0002]生体に対する特定の量の赤色（Ｒ）から近赤外線（ＮＩＲ）までの放射の曝露は、治癒の刺激、疼痛の緩和、および炎症の低減などの有益な効果をもたらす生物学的および／または生化学的反応を誘発することが示されている。フォトバイオモジュレーション（ＰＢＭ）と呼ばれるこの技法を用いるために、従来のアプローチは、治療される人間または動物の皮膚の表面に直接またはその非常に近くに適用される専用デバイスを通じて必要な放射を送達することであった。
【0003】
[0003]汎用イルミネーションシステムのコンテキスト内で自由空間放射を介してＰＢＭ効果を送達する概念が、本願の出願人によって提案されている。必要な照射強度レベルを送達するために、例えば、ＰＣＴ公開ＷＯ２０２０／１１９９６５Ａ１に記載されているように、Ｒ／ＮＩＲ放射源の高ピークパルシングを用いた。有益な効果を与えることが予期されるターゲットＰＢＭ線量（targeted PBM dose）を送達するための、様々な範囲のパルス幅および周波数が説明される。これらの範囲内であれば、実施形態は、イルミネーションシステムからの可視光が人間の目に知覚可能なちらつき（flicker）を発生させないであろうように説明される。この目標は、人間の目が深赤色またはＮＩＲ光に対して感度があまり高くないという事実を活用することにより、部分的に達成された。
【0004】
[0004]デジタルカメラなどの電子撮像システムは、人間の目よりも深赤色およびＮＩＲ放射に対して感度が高いセンサ（例えば、ＣＭＯＳまたはＣＣＤセンサ）を有する。これは、ＰＢＭイルミネーションシステムが、人間の目には直接ちらついているようには見えないが、それにもかかわらず、電子撮像システムを通じて知覚されたときにちらつきとして現れることになるパルス放射を提供する状況につながり得る。この「画像のちらつき」は、鬱陶しく、例えば、病院環境における患者の健康監視などの重要なタスクに混乱を引き起こし得る。
【0005】
[0005]したがって、著しいレベルの人間が視認可能なちらつき（human-visible flicker）または画像のちらつきを被らない、有効なＰＢＭ放射の自由空間送達のための方法を提供することが望ましい。本発明は、解決策を提供することを目的とする。
【発明の概要】
【0006】
[0006]使用が容易であり、エネルギー効率がよく、コスト効果が高く、なおかつＰＢＭ反応を誘発するのに十分な量の放射を放出する装置を提供することが望ましい。
【0007】
[0007]本開示の第１の態様によれば、実質的に６００ｎｍ～１４００ｎｍの範囲内の第１の所定のスペクトルでのみ光を放出するように適合された第１の光源と、第１の所定のスペクトルにおける光を発生させるために、第１の光源に第１のパルス電流を供給するように配置されたドライバ回路と、を備える照明システムが提供される。ドライバ回路は、第１の期間の間、第１のパルス電流の複数のパルスを生成し、第２の期間の間、電流のパルスを生成しないように適合され、第１の期間および第２の期間は、互いに交互になっており、第１のパルス電流は、第１の期間の間、第１のパルス周波数および第１のデューティサイクルを有し、第１のパルス周波数は、１００Ｈｚ以上であり、第１のデューティサイクルは、０．５パーセント以上である。
【0008】
[0008]ドライバ回路は、第１の期間の第１の部分の間、パルスのうちの連続するパルスに対して増大し、第１の期間の最後の部分の間、パルスのうちの連続するパルスに対して低減する、パルスの振幅を有する第１のパルス電流を生成するように適合され得る。ドライバ回路は、第１の期間の第２の部分の間、実質的に一定であるパルスの振幅を有する第１のパルス電流を生成するように適合され得る。ドライバ回路は、第１の期間の第１の部分の間、パルスのうちの連続するパルスに対して増大し、第１の期間の後続の部分の間、パルスのうちの連続するパルスに対して低減する、パルスのパルス幅を有する第１のパルス電流を生成するように適合され得る。
【0009】
[0009]ドライバ回路は、毎秒２４パルスおよび／もしくは毎秒３０パルスの倍数であるパルス周波数を有する、ならびに／または幹線電源周波数の倍数であるパルス周波数を有する、ならびに／または画像および／もしくはビデオを記録することが可能な撮像デバイスのフレームレートの倍数であるパルス周波数を有する、第１のパルス電流を生成するように適合され得る。ドライバ回路は、０．０５ｍｓ以上のパルスの幅を有する、および／または０．０５ｍｓ以上のパルス間の期間を有する、第１のパルス電流を生成するように適合され得る。
【0010】
[0010]本開示の別の態様では、実質的に６００ｎｍ～１４００ｎｍの範囲内の第１の所定のスペクトルでのみ光を放出するように適合された第１の光源と、第１の所定のスペクトルにおける光を発生させるために、第１の光源に第１の電流を供給するように適合されたドライバ回路と、を備える照明システムが提供される。ドライバ回路は、第１の期間の間、第１の電流を供給し、第２の期間の間、第１の電流を供給しないように構成され、第１の期間および第２の期間は、互いに交互になっており、ドライバ回路は、各第１の期間の第１の部分の間、第１の電流の振幅を徐々に増大し、各第１の期間の最後の部分の間、第１の電流の振幅を徐々に低減するように構成される。ドライバ回路は、各第１の期間の第２の部分の間、実質的に一定の振幅において第１の電流を維持するように構成され得、第２の部分は、各第１の期間の第１の部分と最後の部分との間に生じる。
【0011】
[0011]第１または第２の態様による照明システムは、第１の期間と第２の期間との間の比が１：１０以下であり得るように構成され得、第１の光源から０．２～５ｍの平均距離において、１ｍＷ／ｃｍ２以上、好ましくは０．４～５０ｍＷ／ｃｍ２、より好ましくは１～１５ｍＷ／ｃｍ２の照射強度を生成するように構成され得る。この照明システムは、第１の光源から０．２～５ｍの平均距離における照射強度が、人間においてフォトバイオモジュレーション効果を誘発するのに十分であるように構成され得る。第１の光源から０．２～５ｍの平均距離における８時間にわたる送達線量（delivered dose）は、０．０１～５０Ｊ／ｃｍ２、好ましくは０．１～１０Ｊ／ｃｍ２であり得る。
【0012】
[0012]第１または第２の態様による照明システムは、全般イルミネーションに好適な白色光を放出するように適合された第２の光源をさらに備え得、ここにおいて、第２の光源は、動作時に、少なくとも２５０ルーメン、好ましくは少なくとも１０００ルーメン、より好ましくは少なくとも２０００ルーメンを放出するように適合される。第２の光源によって放出される白色光は、白色光が２×２３度以上の半パワー全幅角（full-width-at-half-power angle）を有する放射パターンを有して照明システムから放出されるように、１つ以上の反射器上に向けられ得る。第１の光源によって放出される光は、２×４５度以下の半パワー全幅角を有する放射パターンを有して照明システムから放出され得る。
【0013】
[0013]この照明システムは、照明器具（luminaire）を備え得、ここにおいて、第１および第２の光源ならびに１つ以上の反射器は、照明器具において設置される。照明システムは、作業空間を照明するためのランプを備え得、ここにおいて、第１および第２の光源ならびに１つ以上の反射器は、ランプに取り付けられ、ランプは、第２の光源からの白色光を作業空間上に向け、第１の光源からの光をユーザ上に向けるように適合されている。
【0014】
[0014]次に、実施形態が、対応する参照符号が対応する部分を示す添付の概略図面を参照して、単なる例として説明される。
【図面の簡単な説明】
【0015】
【発明を実施するための形態】
【0016】
[0027]これら図は、例示のみを目的として意図されており、特許請求の範囲によって規定される保護の範囲の制限としての役割を果たすものではない。
【0017】
[0028]以下は、本発明のある特定の実施形態の説明であり、単なる例として、および図面を参照して与えられる。
【0018】
[0029]自由空間放射システムは、赤色（Ｒ）（６００～７００ｎｍ）および／または近赤外線（ＮＩＲ）（７００～１４００ｎｍ）スペクトルにおける放射を送達するために提供され、例えば、両方が参照によりその全体を本明細書に組み込まれている国際出願第ＰＣＴ／ＥＰ２０２０／０８３０９３号および国際公開第２０２０／１１９９６５号に記載されているように、ターゲット被検体において意味のあるＰＢＭ反応を誘発するための、ターゲット被検体に対する照射強度レベルを達成することが可能である。
【0019】
[0030]図１は、このようなシステムの一実施形態の概略図である。システム１０は、制御システム１４と、パルス幅変調（ＰＷＭ）信号発生器１５と、ＰＢＭのための一次放射源（複数可）である１つ以上の発光ダイオード（ＬＥＤ）１２を駆動するためのドライバ回路１７と、に電力を送達する電源１３を含む。ＰＢＭ ＬＥＤ１２についてのピーク発光波長は、ＲまたはＮＩＲスペクトル範囲内にあるか、またはそれらの組合せである。このシステムはまた、白色光を生成するための可視スペクトルＬＥＤ１１などの、イルミネーションのための光源を駆動するためのドライバ回路１６を含み得る。光源１１およびＬＥＤ１２の放射出力レベルは、ＰＷＭ信号発生器１５およびドライバ回路１６、１７と組み合わせた制御システムによって決定される。制御システム１４は、（調光器などの）制御デバイスを通じて、またはネットワークもしくはアプリを通じた通信を介して、ユーザからの入力１８を受け取り得る。また、近接センサまたは周囲光センサなどのセンサ１９が、制御システム１０に入力を与え得る。
【0020】
[0031]ＰＢＭ ＬＥＤ１２は、イルミネーション光源１１（これは、ＬＥＤであり得るが、白熱ランプ、蛍光ランプ、または放電ランプなどの従来の光源を含み得る）の間に一体化され得るか、または別個に含まれ得る。また、イルミネーション光源１１およびＰＢＭ ＬＥＤ１２は、それらが独立して動作し得るように、図１に示されるような別個のドライバ電子機器１６、１７を有し得るか、またはドライバ電子機器を共有し得る。
【0021】
[0032]パルシング電流でＰＢＭ ＬＥＤ１２を駆動することは、人間または他の被検体ターゲット（subject target）においてＰＢＭ効果を誘発することに関与する閾値効果のために効果的である。例えば、意味のあるＰＢＭ効果を誘発するためには、皮膚の表面において、＞１ｍＷ／ｃｍ２の照射強度が必要であることが一般に認められている。比較として、白色光を使用した５００ルクス（オフィス照明についての典型的なターゲット）を達成するための連続イルミネーションは、０．２ｍＷ／ｃｍ２より低い照射強度をもたらす。ＰＢＭを誘発するためのより高い強度要件により、長期間にわたってＰＢＭ効果のために意味のある放射を連続的に送達することは、コストおよびエネルギー使用の観点から法外になり得る（prohibitive）。代わりに、放出デバイスの持続的な高出力密度動作が、熱管理課題（エミッタの過熱など）、ならびに、場合によっては、ＰＢＭ放射出力劣化および／またはエミッタの動作寿命の低減を引き起こすであろうケースでは、エミッタの過熱を回避する平均出力散逸を維持しながら、上述の照射強度閾値を克服し、意味のあるＰＢＭ線量を送達するために、Ｒおよび／またはＮＩＲエミッタ（ＰＢＭ ＬＥＤ１２など）をパルス化することが有利であり得る。
【0022】
[0033]代替として、ＰＢＭ照射強度は、放出された光を、全般イルミネーションに必要とされるものよりも狭い放射パターンに集束させることによって増大され得る。すなわち、建築環境の広い領域が見えるためにあるレベルの照射を必要とする全般イルミネーションとは異なり、ＰＢＭ放射は、デスクの椅子に、または病室のベッドになどの、指定された位置に位置し得る被検体ターゲットに向けられるだけでよい。これは、電磁放射の逆二乗則に従って、より少ない光を使用しながらより小さい面積にわたってより高い照射強度を生じさせるために、ＰＢＭ放射を集束または方向付けることを可能にする。例えば、全般イルミネーションに有用であり得るランバート発光（Lambertian emission）（別名「コサイン」分布）と比較して、放射パターン半パワー全幅（ＦＷＨＰ）角が狭くなるにつれて起こり得る強度の増大を下記表１に示す：
【0023】
【表1】
【0024】
[0034]上記効果は、ＰＢＭ効果に必要なターゲット照射強度レベルを達成するために必要とされる総電力量を低減するために使用され得る。このアプローチを使用すると、依然として熱状況を適正に管理しながらも、連続波モードでＬＥＤを使用してＰＢＭについての照射強度閾値を超えることが可能になり得る。このケースでは、ＰＢＭ ＬＥＤ１２をパルス化することは必要でない場合がある。
【0025】
[0035]当然ながら、照射強度レベルにおける増大はまた、放射源をターゲット被検体のより近くに移動させることによっても達成され得、逆もまた同様である。
【0026】
[0036]比較例として、ＰＢＭ放射システムは、８時間の作業シフトなどの選択された持続時間にわたってこの放射を経験する人間にとって理想的な線量が経験され得るように、そのＰＢＭ ＬＥＤを連続的にパルシングさせることによってＰＢＭ投与を与えるように選択され得る。例えば、ＰＢＭ ＬＥＤは、１０Ｈｚの周波数で、８ｍｓの期間の間、パルスオン（pulsed on）され得る。適正な照射強度レベル下、例えば、１～１０ｍＷ／ｃｍ２では、２．３～２３Ｊ／ｃｍ２の線量が達成され得る。残念ながら、この比較例は、ＰＢＭ ＬＥＤの人間が視認可能なちらつきをもたらさない可能性がある一方で、それは、画像のちらつきを発生させ得る。
【0027】
[0037]典型的にスマートフォンに内蔵されたカメラを含む、ビデオレコーダおよびカメラなどの電子撮像機器において使用されるセンサは、人間の目よりも赤外光に対して感度が高い。図２は、エミッタからの光の波長に対してプロットされた、典型的なＣＣＤセンサ２１、典型的なＣＭＯＳセンサ２２、および典型的な人間の目２３の正規化された感度を示す。見て分かるように、ＣＣＤおよびＣＭＯＳセンサは、６００ｎｍから１０００ｎｍを超えてまでの波長領域における光に対して、人間の目よりも感度が高い。ＰＢＭ放射システムからこの波長領域で放出された光は、これらのデバイスの撮像機能に干渉し得る。特に、ある特定の条件下では、この波長レジームにおけるパルシング放射は、望ましくない結果を生じさせる、そのような撮像デバイスによって記録され得る画像のちらつきをもたらし得る。
【0028】
[0038]図３は、ＮＩＲ ＬＥＤアレイに向けられた典型的なスマートフォンカメラで撮影されたビデオからのスクリーンショットを使用して、パルスＮＩＲ ＬＥＤアレイからの画像のちらつきのいくつかの例を示す。第１の例では、ＮＩＲ ＬＥＤアレイは、１０Ｈｚのパルス周波数で、８ｍｓの期間の間、パルスオンされた。その結果、画像のちらつきがはっきりと観察された。図３の画像Ａは、結果として得られたスクリーンショットであり、パルスＬＥＤが、スマートフォンカメラの全フレームサイクルの間「オフ」であったため、画像は暗い。
【0029】
[0039]周波数は、同じ投与を維持するためにパルス持続時間を適切に補償しながら、画像のちらつき効果を低減する試みにおいて増大され得る。本発明者らは、図３にさらに示すように、この効果を調査した。示されている画像は、観察されるのに十分高い周囲強度レベルで１０～３２０Ｈｚの可変周波数においてパルス化されたＮＩＲ ＬＥＤアレイのスマートフォンカメラから生成されたビデオスクリーンショットであり、画像Ａは１０Ｈｚ、画像Ｂは２０Ｈｚ、画像Ｃは２５Ｈｚ、画像Ｄは３０Ｈｚ、画像Ｅは５０Ｈｚ、画像Ｆは８０Ｈｚ、画像Ｇは１００Ｈｚ、画像Ｈは３２０Ｈｚである。画像のちらつきが、１０Ｈｚ、２０Ｈｚ、２５Ｈｚ、５０Ｈｚ、および８０Ｈｚで観察された。画像のちらつきは、スクリーンショット画像において横縞として現れる。図３の撮像に用いたスマートフォンカメラのフレームレートに相当する３０Ｈｚでは、画像のちらつきが観察可能でないことが顕著である。また、１００Ｈｚ以上の周波数において、観察可能な画像のちらつきが観察されないことも顕著である。
【0030】
[0040]本発明の一態様によれば、顕著な画像のちらつきを回避するために、ＰＢＭ ＬＥＤ１２をパルシングさせるために１００Ｈｚ以上のパルス周波数を選ぶことが望ましい。本発明の別の態様によれば、スマートフォンビデオカメラなどの一般的に使用される撮像機器の典型的なフレームレートの倍数であり、特に、１つまたは複数のＰＢＭ照明器具の近傍で使用されるべき撮像機器のフレームレートの倍数である、ＰＢＭ ＬＥＤ１２のためのパルス周波数を選ぶことが望ましい。例えば、関連する撮像機器のフレームレートが毎秒３０フレーム（ｆｐｓ）である場合、ＮＩＲ ＰＢＭ ＬＥＤ１２のパルス周波数についての好適な選択肢は、３０Ｈｚ、６０Ｈｚ、または９０Ｈｚ、ならびに略１００Ｈｚ以上の任意の周波数であり得る。例えば、スマートフォンおよびデジタルカメラなどの一般的に入手可能な撮像機器においてすべてが使用され得る２４、３０および６０ｆｐｓなどの、複数の撮像機器フレームレートが問題になる場合には、ＰＢＭ ＬＥＤ１２をパルシングさせるための好適なパルス周波数は、１２０Ｈｚになるが、１００Ｈｚ以上も使用され得る。
【0031】
[0041]本発明では、照射強度は、人間被検体の皮膚などのターゲット表面における光放射の送達密度を指す。照射強度は、平方センチメートル当たりのミリワット（ｍＷ／ｃｍ２）など、平方面積当たりの光出力の単位で記述される。送達線量は、ターゲット領域における照射強度と、送達照射の持続時間（複数可）とを掛け合わせた累積積（cumulative product）である。送達線量は、平方センチメートル当たりのジュール（Ｊ／ｃｍ２）など、平方面積当たりのエネルギーの単位で測定される。ＰＢＭ効果のために、ターゲット表面において垂直なＲおよび／またはＮＩＲ照射強度レベルの範囲は、好ましくは０．４～５０ｍＷ／ｃｍ２、より好ましくは１～１５ｍＷ／ｃｍ２である。１日当たりの投与の範囲は、好ましくは０．０１～５０Ｊ／ｃｍ２、より好ましくは０．１～１０Ｊ／ｃｍ２であり、これは、８時間の期間にわたって分散され（spread over）得る。
【0032】
[0042]ＰＢＭのための自由空間放射を送達するためのシステムは、多種多様な形態をとり得る。一形態において、ＰＢＭ ＬＥＤ１２は、さもなければ全般照明を目的としてある領域をイルミネートするために使用され得る照明器具内に組み込まれる。例えば、照明器具は、天井に設置された照明具（lighting fixture）であり得る。代替として、照明器具は、建築環境内の床または家具の表面上に位置するランプ器具（lamp fixture）であり得る。いくつかのケースでは、ＰＢＭ ＬＥＤ１２は、イルミネーションＬＥＤ１１（または他の光源）と一体化され、これにより、それらは、互いに近接して取り付けられる。他のケースでは、ＰＢＭ ＬＥＤ１２およびイルミネーション源１１は、別個の領域内にあり得、ターゲット用途に従って、異なる放射パターンを送達するように配置され得る。これは、全般イルミネーションに典型的な放射パターンと、ＰＢＭに有用な放射パターンとが全く異なり得るので、重要である。
【0033】
[0043]例えば、病院の手術後の部屋または集中治療室内にあり、病院のベッドの上に取り付けられたトロファ照明器具（troffer luminaire）のケースを考える。このようなトロファ照明器具の一例が、図４に示されている。トロファ照明器具４０は、天井に取り付けられ、全般イルミネーションを目的として白色ＬＥＤ４１を使用し得る。イルミネーションＬＥＤ４１（図面では見えない）は、ＬＥＤからの光を追加の反射面４３に向かって上方に反射する第１の反射器４２の背後に配置され、追加の反射面４３は、イルミネーション光を下方に反射し返して部屋を照らす。照明器具からの白色イルミネーション光の実現される放射パターンは、多かれ少なかれランバートあるか、または所謂「コサイン」分布４７である。イルミネーション光のこの広い分布は、建築環境内の広い領域をイルミネートするのに役立ち、これは、照明された環境において一般的なタスクを行うのに有用である。
【0034】
[0044]このトロファ照明器具４０には、Ｒおよび／またはＮＩＲスペクトルで発光するＰＢＭ ＬＥＤ４５も含まれる。ＰＢＭ ＬＥＤ４５は、白色ＬＥＤ４１からの全般イルミネーションの場合のようにすべての方向にそれらの放射を放つように設計されているのではなく、むしろ、照明器具の真下の病院のベッドなどのターゲット領域にそれらの放射を向けるように設計されている。ターゲットを絞ったより狭い放射パターン４８は、ＰＢＭ ＬＥＤ４５がイルミネーションＬＥＤ４１と同じ広い分布を用いた場合に達成される照射強度と比較して、ＰＢＭ ＬＥＤ４５が病院のベッド上の被検体に対してより高い照射強度を達成することを可能にする。
【0035】
[0045]図５は、全般イルミネーションのための白色ＬＥＤと、ＰＢＭ ＬＥＤと、を含むトロファ照明器具の別の例を例示するが、放物線状トロファ照明器具５０のケースでは、これは、イルミネーションＬＥＤ（図示せず）に対してさらに広い放射パターン、所謂「バットウィング（batwing）」分布５７を有し得る。ＰＢＭ ＬＥＤ（図示せず）は、指定された位置におけるターゲット被検体に意味のあるＰＢＭ線量を効率的に送達するために、狭い、よりターゲットを絞った放射パターン５８を有し得る。
【0036】
[0046]図６は、デスクトップランプ６１を用いたＰＢＭ用途６０を例示する。この特定の例では、イルミネーションＬＥＤ６４は、ランプのヘッドに組み込まれ、作業面６２（例えば、デスクトップ表面）の大部分、ならびに作業面の範囲を越えた領域の一部をイルミネートするのに有用な広い放射パターン６５を提供する。一方、ＰＢＭ ＬＥＤ６６は、ランプのシャフトにおいて別個のモジュール内に含まれ、それらの送達放射パターン６７がイルミネーションＬＥＤ６４のものよりもはるかに狭くなるように、光学素子と共に配置されている（arranged with optics）。ＰＢＭ ＬＥＤ６６の放射パターン６７は、デスクに座っているターゲット被検体６８に意味のある線量のＰＢＭ放射を送達するように設計されている。すなわち、ＰＰＭ ＬＥＤ６６は、手、顔、目、および首、ならびに、場合によっては、腕、前腕、および肩などの、人間被検体６８の露出した皮膚をターゲットにすることになる。ＰＢＭ ＬＥＤ６６についての狭い放射パターン６７は、それが有用でない領域においてそれを浪費することなく、ターゲット領域に放射を効率的に送達するのに役立つ。
【0037】
[0047]一例として、ＰＢＭデスクランプ６１は、デスクに座っているターゲット被検体６８にＮＩＲ放射を送達するように設計され得る。例えば、デスクは、被検体６８から１００ｃｍ離れており、対称的な放射パターンで（with）１００ｃｍ直径幅の照射領域をターゲットにし、２×２６．５度のターゲットＦＷＨＰを与える。半パワー角で１ｍＷ／ｃｍ２より大きいことを達成するために、送達瞬間放射は、７．８Ｗより大きくあるべきである。累積線量は、ターゲット被検体に過剰投与することなく、かつ画像のちらつきなどの他の負の効果を誘発することなく、正のＰＢＭ効果を達成するために、以下に説明されるように、分散方式で送達され得る。
【0038】
[0048]以下の実施形態は、前述されたすべての用途、ならびに、全般イルミネーション効果ならびにＰＢＭ効果のために１つ以上の光源を照明具に組み込むことが望ましい多くの他の用途を含み得る。このような用途では、上述したように、画像のちらつきを低減または除去することが好ましい。
【0039】
[0049]本明細書で使用される場合、「全般イルミネーション（general illumination）」という用語は、住居、オフィス、商業用および工業用建物、そしてまた、人々が活動している屋外の場所など、人々が生活し、もしくは働き、または活動する空間のイルミネーションレベルを上昇させることを目的とした照明を指す。これは、空間が所望の活動を行うには暗すぎるとき、全般イルミネーションが、そのような活動を可能にするために、空間のイルミネーションレベルを上昇させるために使用され得、その空間のイルミネーションレベルの所望の増大を達成するのに十分な量の光を提供することを意味する。全般照明についての典型的な照度レベルは、５００ｌｍ／ｍ２、または５００ｌｕｘのレベルであり、これは、５０ｍｌｍ／ｃｍ２に相当する。これは、白色光に対して３００ｌｍ／Ｗｏｐｔの放射の典型的なルーメン当量を使用した、全般イルミネーションに対する典型的な放射照度レベルが約０．２ｍＷ／ｃｍ２であることを意味する。全般イルミネーションのための光源および照明設計の選択は、地域コードおよび規格によって指定されるように、このオーダーの照度レベルを達成すべきである。例えば、全般照明のための単一の照明具は、典型的に、例えば、デスクランプなどのタスク照明の場合は、少なくとも２５０ルーメン、または、より大きな空間を照明する場合は、少なくとも５００ルーメンもしくは少なくとも２０００ルーメンの白色光を放出する。非常に大きな空間（例えば、倉庫またはスタジアム）は、それぞれ１０，０００ｌｍより多くを放出する照明具を必要とし得る。
【0040】
[0050]システム１０の第１の実施形態では、ＮＩＲ ＰＢＭ ＬＥＤ１２のための駆動電流のためのパルスレートは増大されるが、パルス幅は低減されて、同じ連続ＰＢＭ線量を維持しながら画像のちらつきを低減する。ＮＩＲ ＰＢＭ照射は、３０ｆｐｓのフレームレートを有するスマートフォンカメラを使用して監視される。１００Ｈｚ以上の十分に高いパルスレートでは、画像のちらつきはもはや観察されない。代替として、パルスレートは、撮像デバイスのフレームレートの倍数であるように選ばれ得、このケースでも、下記表２に列挙されるように、画像のちらつきは観察されなかった。
【0041】
【表2】
【0042】
[0051]この実施形態によるＰＢＭ ＬＥＤの瞬間強度に関連付けられたパルス列が図７に示されている。図７Ａは、比較的（comparably）より低い周波数のパルスレート（パルス幅ｔｐ１およびパルス期間ｔ１を有する）と、許容できない画像のちらつきと、に関連付けられたパルス列を示し、一方、図７Ｂは、より高いパルスレート（より小さいパルス幅ｔｐ２およびより小さいパルス期間ｔ２を有する）に対応し、これは、上述したように画像のちらつきを回避するために選択され得る。ＰＢＭ効果についての閾値範囲（図では最小照射強度閾値Ｉｍｉｎによって示される）を上回る累積強度が一定であるので、各パルス列によって送達される線量は同じである。これは、デューティファクタｔｐ／ｔ（ここで、ｔｐは、個々のパルス幅であり、ｔは、パルス期間である）が一定に保たれる限り、当てはまる。
【0043】
[0052]システム１０の第２の実施形態では、Ｒ／ＮＩＲ ＰＢＭ ＬＥＤのためのパルスレートの選択は、ＰＢＭ照明器具の近傍で使用される撮像機器のフレームレートの倍数であるように選ばれる。例えば、毎秒３０フレーム（ｆｐｓ）のフレームレートを利用する撮像機器の場合、ＰＢＭ ＬＥＤパルス周波数は、３０Ｈｚ、６０Ｈｚ、または９０Ｈｚなど、３０ｆｐｓの倍数であるように選ばれ得る。代替として、毎秒２５フレーム（ｆｐｓ）のフレームレートを利用する撮像機器の場合、ＰＢＭ ＬＥＤパルス周波数は、２５Ｈｚ、５０Ｈｚ、７５Ｈｚ、または１００Ｈｚなど、２５ｆｐｓの倍数であるように選ばれ得る。
【0044】
[0053]ＰＢＭパルス幅が短すぎる場合、所望のＰＢＭ効果が適正にトリガされない場合がある。特に、これは、１ｍｓを下回るパルス幅において問題である。これは、固定されたパルス幅を維持し、周波数を増大させることが、線量を比例的に増大させ、ターゲット被検体を潜在的に過剰投与するリスクを冒すので、実施形態１および２などの連続投与解決策に課題を生じさせる。
【0045】
[0054]このような状況では、照射強度を低下させることは、総線量をターゲットレベルまで低減させるためのオプションと考えられ得る。しかしながら、ＰＢＭ照射強度が（図７および他の図における最小強度範囲によって示されるような）ある特定の閾値を下回る場合、治療の有効性は、リスクにさらされ得る。好ましくは、ターゲット被検体の皮膚表面における照射強度は、１ｍＷ／ｃｍ２以上である。ＰＢＭ ＬＥＤ強度を単に低減することは、ＰＢＭ効果を確実にするのに十分長いパルス幅を有する高周波パルス列のケースでは、過剰投与を補償するための有効な方法ではない場合がある。
【0046】
[0055]システム１０の第３の実施形態では、連続投与の代替として、分散ＰＢＭ投与が適用され得る。このアプローチでは、ＰＢＭ ＬＥＤ１２の駆動電流のパルスレートは、画像のちらつきに対する懸念を除去するのに十分に増大されるが、対象となる持続時間（例えば、８時間の作業シフト）に対する総線量は、線量を連続的ではなくバーストで与えることによって管理される。これは、図８に例示されている。パルスバースト８１の長さおよびバースト間の期間８２は、用途に適切に選ばれ得る。第３の実施形態による照明システム１０では、ＰＢＭ ＬＥＤ１２を駆動するための駆動回路１７によって生成される電流は、第１の時間期間８１の間、複数のパルス（パルス幅ｔｐ１およびパルス期間ｔ１を有する複数のパルスを有する）を含み得、第２の時間期間８２の間、電流のパルスを含まないことがあり得る。パルスを有する第１の期間８１およびパルスを有さない第２の期間８２は、好ましくは、ＰＢＭ投与の期間の間、バーストサイクル期間ｔ２にわたって、連続的に互いに交互する。パルス電流は、第１の期間８１の間、所定のパルス周波数およびデューティサイクルを有し得る。第１のパルス周波数は、１００Ｈｚ以上に設定され得、第１のデューティサイクルは、０．５パーセント以上に設定され得る。
【0047】
[0056]例えば、総（連続パルス列）ＰＢＭ線量が１０分の１に低減される必要がある場合には、ＰＢＭ ＬＥＤ１２の駆動電流は、パルスがバーストで生じるようにパルス化され得、例えば、パルスのバーストは、１０秒毎に１秒、または１００秒毎に１０秒、または１０分毎に１分、等の間、継続して提供され得る。このアプローチでは、パルス列は、対象となる全持続時間にわたって所望の線量を維持するために、適切な間隔で単にターンオフされる。これは、８ｍｓのパルス幅および１００Ｈｚのパルスレートを有する実施形態３に関連する例を示す、下記表３に例示される。ＰＢＭ照射強度は固定され、１００ｍｓ当たり８ｍｓでの連続モードで、８時間にわたって最適線量を与えるように選ばれる。
【0048】
【表3】
【0049】
[0057]オン／オフ期間の選択は、用途に対して妥当であるべきである。例えば、８時間シフトを考慮すると、パルスバーストを８時間の期間にわたって比較的均一に分散させることが好ましくあり得る。例えば、１０％の「オン割合（on-fraction）」の場合、１分毎のうち６秒毎、１０分のうち１分、または毎時６分のパルスバーストを有することは、照射領域内で相互作用するほとんどのターゲット被検体が最適レベルに近い意味のあるＰＢＭ線量を経験する可能性が高いという望ましい結果を有する。これは、パルスバーストが８時間の持続時間内に単一の４８分の期間で適用されるケースとは対照的である。ターゲット被検体が、何らかの理由で、この時間の間に照射領域を離れた場合、その人は、最適未満（sub-optimal）のＰＢＭ線量を経験することになるか、または全く線量を経験しない可能性がある。
【0050】
[0058]先の実施形態に関する潜在的な問題は、パルスバーストの突然のターンオンまたはターンオフが、傍観者または撮像機器を操作している者に顕著になり得るということであり得る。この問題に対処するために、システム１０の第４の実施形態は、パルスのバーストの「段階的導入（phase in）」を提供し、その結果、各パルスバースト中の照射レベルにおける漸進的な増大は、ターゲット被検体または領域内の他者によって知覚されず、そのような変化が十分な遅さの時間スケールにわたって発生するということを前提として、その自動レベリング機能がそのような変化に対処し得るデジタル撮像機器のオペレータにとって不快ではない。この実施形態は、図９Ａに例示され、１つのパルスバーストを示しており、これは、第３の実施形態と同様に、バーストサイクル期間にわたって、交互するパルスバーストを有する第１の期間とパルスを有さない第２の期間とを形成するために、パルスのない期間に続いて繰り返されることになる。
【0051】
[0059]ランプアップ時間期間ｔｒａｍｐ－ｕｐおよびランプダウン時間期間ｔｒａｍｐ－ｄｏｗｎは、エンドユーザによって気付かれるのを回避するのに十分な遅さであり得る。パルスがそれらの最大値にあるときのレベル時間期間ｔｌｅｖｅｌおよび総オン期間は、ＰＢＭ適用持続時間にわたるバーストの総合計が、総ターゲットＰＢＭ線量レベルに達するように、パルスバースト中のターゲットＰＢＭ線量を生成するように選ばれる。
【0052】
[0060]第４の実施形態による照明システム１０では、ドライバ回路１７は、第１の期間の第１の部分（ｔｒａｍｐ－ｕｐ）の間、パルスのうちの連続するパルスに対して増大し、第１の期間の最後の部分（ｔｒａｍｐ－ｄｏｗｎ）の間、パルスのうちの連続するパルスに対して低減する、パルスの振幅を有するパルス電流をＰＢＭ ＬＥＤ１２に供給するように適合される。ドライバ回路は、第１の期間の第２の部分（ｔｌｅｖｅｌ）の間、実質的に一定であるパルスの振幅を有する第１のパルス電流を生成するように適合され得る。
【0053】
[0061]ランプアップ時間期間、レベル時間期間、およびランプダウン時間期間についての持続時間の選択は、好ましくは、ＰＢＭ照射の存在がエンドユーザよってまたは撮像機器によって検出されないように選択される。具体的な選択は、詳細な製品要件および全ターゲット線量によって決定されることになるが、一般に、ランプアップおよびランプダウン時間期間は、少なくとも１０秒、好ましくは１分以上、より好ましくは５分以上であることが望ましい。
【0054】
[0062]システム１０の第５の実施形態は、ＰＢＭ線量レベルまでゆっくりとランプアップするために、パルス幅変調（ＰＷＭ）を利用する。この実施形態では、一旦ターンオントリガ条件が満たされると、パルス幅の「段階的導入」が、非常に低いデューティファクタから開始して提供され、その結果、線量レベルにおける漸進的な増大が、パルス持続時間が系統的に増大するにつれて各パルス中で達成される。ターゲット線量速度が達成されると、パルス幅は、一定に保たれる。累積ターゲット線量が達成されると、パルス幅は、系統的に低減され、最終的には、次のサイクルが開始する準備ができるまで、パルス列はオフにされる。パルス周波数が十分に高い（好ましくは１００Ｈｚを上回る）とき、人間の目は、効果を平均化し、（仮にあったとしても）深赤色照射におけるゆっくりとした漸進的な増大を単に知覚することになり（図９Ａのケースと同様）、これは、ターゲット被検体または領域内の他者によって不快であると知覚されず、そのような変化が十分な遅さの時間スケールにわたって発生するということを前提として、その自動レベリング機能がそのような変化に対処し得るデジタル撮像機器のオペレータにとって不快ではない。この実施形態は、図９Ｂに例示され、１つのパルスバーストを示しており、これは、第３の実施形態と同様に、バーストサイクル期間にわたって、交互するパルスバーストを有する第１の期間とパルスを有さない第２の期間とを形成するために、パルスのない期間に続いて繰り返されることになる。
【0055】
[0063]第５の実施形態による照明システム１０では、ドライバ回路１７は、パルス電流をＰＢＭ ＬＥＤ１２に供給するように適合され、ここで、パルスのパルス幅ｔｐは、第１の期間の第１の部分（ｔｒａｍｐ－ｕｐ）の間、パルスのうちの連続するパルスに対して増大し、第１の期間の最後の部分（ｔｒａｍｐ－ｄｏｗｎ）の間、パルスのうちの連続するパルスに対して低減する。ドライバ回路は、第１の期間の第２の部分（ｔｌｅｖｅｌ）の間、実質的に一定である、パルスのパルス幅を有する第１のパルス電流を生成するように適合され得る。
【0056】
[0064]ランプアップ時間期間、レベル時間期間、およびランプダウン時間期間についての持続時間の選択は、好ましくは、ＰＢＭ照射の存在がエンドユーザよってまたは撮像機器によって検出されないように選択される。具体的な選択は、詳細な製品要件および全ターゲット線量によって決定されることになるが、一般に、ランプアップおよびランプダウン時間期間は、少なくとも１０秒、好ましくは１分以上、より好ましくは５分以上であることが望ましい。
【0057】
[0065]パルスについてのデューティファクタが１００％に達する実施形態４および５の限界ケース（limit case）では、ＰＢＭ放射源はもはや高周波パルス化されず、ランプアップ時間期間、レベル時間期間、およびランプダウン時間期間の間、単に連続波（ｃｗ）モードで動作する。システム１０の第５の実施形態では、このオプションが実装され、高周波パルスの実施形態と比較して、より簡略化された信号発生器およびドライバ回路１５、１７という利点を提供する。しかしながら、すべての実施形態でのように、特に温度に対して敏感であることでよく知られたＲおよびＮＩＲ ＬＥＤのケースでは、適正にヒートシンクし、したがって、放射源の熱環境を管理するように注意しなければならない。
【0058】
[0066]図１０は、ＰＢＭ放射源の連続波（ｃｗ）動作を利用する例についての照射強度プロファイルを示す。図１０Ａの上のプロファイルは、ｃｗ動作を使用する単純なオン／オフバーストモードを示す。図１０Ｂの下のプロファイルは、ｃｗ動作を使用するランプアップ／ランプダウンバーストを示す。他の実施形態については、強度プロファイルは、（最小照射強度閾値Ｉｍｉｎを上回る）総線量が同じであるように選択される。
【0059】
[0067]第６の実施形態による照明システム１０では、ドライバ回路１７は、第１の期間の間、ＰＢＭ ＬＥＤ１２に電流を供給し、第２の期間の間、ＰＢＭ ＬＥＤ１２に電流を供給しないように適合され、第１の期間および第２の期間は、互いに交互になっており、ドライバ回路は、各第１の期間の第１の部分の間、第１の電流の振幅を徐々に増大し、各第１の期間の最後の部分の間、第１の電流の振幅を徐々に低減するように構成される。ドライバ回路１７は、各第１の期間の第２の部分の間、実質的に一定の振幅において第１の電流を維持するように構成され得、第２の部分は、各第１の期間の第１の部分と最後の部分との間に生じる。
【0060】
[0068] 実施例
【0061】
[0069]以下に示すデータは、当業者によく知られている技法を使用して、開示された実施形態のいずれかに適用され得る設計パラメータおよび計算の一例を例示する。この例は、ＰＢＭ光源からターゲット表面までの設計距離、ＰＢＭ効果を生成するためのターゲット表面における所望の放射強度、およびターゲット表面上の照射領域のターゲット直径に基づく。半パワー角およびＰＢＭ ＬＥＤに必要なピークおよび平均電力、ならびにＰＢＭ ＬＥＤの数および波高率（crest factor）が決定され得る。
【0062】
【表4】
【0063】
[0070]これらの設計パラメータに対して、ＰＢＭ効果を与えるための被検体ターゲットにおける線量は、様々な曝露持続時間に対して計算され得、「オン時間」割合が計算され、すなわち、ＰＢＭ ＬＥＤが通電されるときの時間のパーセンテージである。
【0064】
【表5】
【0065】
[0071]一例として、ＰＢＭデスクランプは、デスクに座っているターゲット被検体にＮＩＲ放射を送達するように設計され得る。デスクランプは、被検体から略１００ｃｍ離れており、対称的な放射パターンで１００ｃｍ直径幅の照射領域をターゲットにし、２×２６．５度のターゲットＦＷＨＰを与える。半パワー角で１ｍＷ／ｃｍ２より大きいことを達成するために、送達瞬間（またはピーク）照射は、ＰＢＭ ＬＥＤからの総放出電力がその２倍または１５．７Ｗになるように、７．８Ｗより大きくあるべきである。ＰＢＭパルス周波数は、画像のちらつき問題を回避するために、１００Ｈｚであるように選ばれ得る。ＰＢＭパルス幅は、２ｍｓであり得、これは、２０％のデューティファクタを与える。したがって、平均ＰＢＭ電力送達は、３．１４ワットとなる。これは、Lumiledsから市販されているLUXEON IR Domed for Automotive Line L1I0-A850050000000製品などの３つのＮＩＲ ＬＥＤを使用して可能である。これらのデバイスは、連続ｄｃモードで、エミッタ当たり１Ａに対して１．３５Ｗが可能である。そのうちの３つは、約４Ｗを送達し得、約４の「波高率」（すなわち、達成可能なピーク出力電力と連続ｄｃ電力との間の比）を必要とし、これは、５Ａの最大パルス電流のデータシート提案（すなわち、５Ａ／１Ａ＝５の波高率）を考慮すると、十分に達成可能である。
【0066】
[0072]これらの条件下で、デスクランプは、８時間の期間にわたってターゲット領域に５．８Ｊ／ｃｍ２の線量を送達することになる。より低い線量をターゲットとすることが望ましい場合がある。例えば、１Ｊ／ｃｍ２の全線量が、８時間の期間についてターゲットとされ得る。このケースでは、以下により詳細に記載されるように、分散投与が用いられ得る。例えば、ＰＢＭデスクランプは、例えば、ターゲット累積線量を送達するために、１７％の全体的な「オン時間」割合、または毎時約１０分をターゲットとし得る。ＰＢＭランプのターンオンは、単純なオン／オフ様式であり得るか、または、エンドユーザによる、もしくはターゲット領域に近接して使用中の撮像機器による、顕著な検出を回避するために、経時的にゆっくりと段階的に導入され得る。例えば、ＰＢＭランプ放射は、５分の時間期間にわたって０Ｗからピーク１５．７Ｗまで線形にランプされ、次いで、同様の時間期間にわたって後にランプダウンされ得、これにより、総累積線量ターゲットが達成される。多くの他の組合せおよび仕様が、詳細な製品開発フレームワーク内で可能であるが、それらのすべてが本発明の教示の範囲内に入ることは明らかである。
【0067】
[0073]上記で記載および説明された様々な実施形態は、明示的に述べられていない限り、互いに相互に互換性があることは明らかである。したがって、上記の実施形態からの任意の数の特徴の組合せは、依然として本開示内にある。例えば、例示的な所定のスペクトル、放射源の例示的な（ピーク）放出電力レベル、および光源の例示的な輝度の異なる組合せが、明確に本開示の範囲内にある。追加として、上記の実施形態における特徴は、放棄され得るか、またはさもなければ除外され得る。
【図1】
【図2】
【図3A】
【図3B】
【図3C】
【図3D】
【図3E】
【図3F】
【図3G】
【図3H】
【図4】
【図5】
【図6】
【図7A】
【図7B】
【図8】
【図9A】
【図9B】
【図10A】
【図10B】
【国際調査報告】