(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
可視スペクトル上の青色光の検出及び定量化のための携帯型電子装置（１００）であって、
可視光を検出する光検出器（１０１）と、
前記光検出器（１０１）に接続された信号調整回路（１０２）と、
アナログ−デジタル変換器（１０３）と、
プロセッサ（１０４）と、
前記プロセッサ（１０４）のメモリ内に記憶されかつ前記プロセッサ（１０４）によって実行されるように構成されたプログラムとを備え、前記プログラムは、
個人の目への放射を検出し、
前記個人の目への放射の内、波長が３８０〜５００ｎｍの範囲内の放射量を計算し、
前記範囲内の放射量の閾値を確定し、
前記計算された前記放射量が前記確定された前記閾値を超過したかどうかを検出し、
前記計算された前記放射量が前記確定された前記閾値を超過したことが検出された場合、前記閾値の超過を警告し、
前記放射により暴露される前記個人の曝露時間を測定する、
ための命令を含む、携帯型電子装置。
【請求項２】
ユーザ装置に接続されるブルートゥース送信機（１０５）を備える、請求項１に記載の携帯型電子装置。
【請求項３】
信号灯（１０６、１０７）を備える、請求項１又は請求項２に記載の携帯型電子装置。
【請求項４】
音響信号（１０８）を備える、請求項１〜請求項３のいずれか一項に記載の携帯型電子装置。
【請求項５】
ＧＰＳロケータを備える、請求項１〜請求項４のいずれか一項に記載の携帯型電子装置。
【請求項６】
可視スペクトルの青色光の検出及び定量化のためのコンピュータシステム（２００）であって、
画面コントローラに接続されたディスプレイ（２０１）と、
プログラムメモリ（２０３）と、
カメラ（２０４）と、
プロセッサ（２０２）と、
前記プログラムメモリ（２０３）内に記憶されかつ前記プロセッサ（２０２）によって実行されるように構成されたプログラム（１つ又は複数）（２０５）とを備え、前記プログラム（１つ又は複数）（２０５）は、
個人の目への放射を検出し、
前記個人の目への放射の内、波長が３８０〜５００ｎｍの範囲内の放射量を計算し、
前記範囲内の放射量の閾値を確定し、
前記計算された前記放射量が前記確定された前記閾値を超過したかどうかを検出し、
前記計算された前記放射量が前記確定された前記閾値を超過したことが検出された場合、前記閾値の超過を警告し、
前記放射により暴露される前記個人の曝露時間を測定する、
ための命令を含む、コンピュータシステム。
【請求項７】
外部サーバに接続された、請求項６に記載のコンピュータシステム。
【請求項８】
前記コンピュータシステム（２００）は携帯電話である、請求項６又は請求項７に記載のコンピュータシステム。
【請求項９】
前記コンピュータシステム（２００）はテレビである、請求項６〜請求項８のいずれか一項に記載のコンピュータシステム。
【請求項１０】
前記コンピュータシステム（２００）はコンピュータである、請求項６〜請求項９のいずれか一項に記載のコンピュータシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の目的は、可視スペクトル上の青色及び紫色光によってもたらされる、すなわち自然光又は人工光から、ＬＥＤ技術に基づく画面のような放射源からの光に至るまでの任意の光放射源についての、３８０ｎｍ〜５００ｎｍの波長の電磁放射によってもたらされる眼損傷の変動の検出及び定量化のための装置及び方法である。
【背景技術】
【０００２】
電磁スペクトル（ＥＭＥ）は、物体が放射する（放射スペクトル）又は吸収する（吸収スペクトル）電磁波全体のエネルギー分布である。ＥＭＥは、ガンマ線及びＸ線などのより短い波長の放射から、紫外線放射、光、赤外線を経て、無線波などのより長い波長を有する電磁波に至るまでの広範な放射を含む。
【０００３】
光スペクトルは、人間の目が感知できる電磁スペクトルの領域である。この波長範囲内の電磁放射は「可視」光又は単に光とも呼ばれる。可視スペクトルに厳密な制限はなく、一般的な人間の目は３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長に反応するが、闇に適応した目は３６０ｎｍ〜８３０ｎｍのより広い範囲にわたって見ることができる。
【０００４】
網膜はいくつかの方策でそれ自体を短波長から自動的に防護し、すなわち、短波長に敏感な光受容体が黄斑窩（ｍａｃｕｌａｒ  ｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎ）において存在しないような光受容体の不均質分布によって、及び同じ領域内に存在する防護作用も発揮する黄色色素（ルテイン、ゼアキサンチン、及びメソゼアキサンチン）の作用によって防護する。加えて、水晶体は年齢と共に黄色発色団の比率が増加する。
【０００５】
最短波長に対する人間の目のこれらの天然の防護（水晶体及び網膜の防護）は、特定の病状及び／又は外科的介入、及び更には時間の経過によって深刻な影響を受ける可能性がある。
【０００６】
健康な目、白内障手術を受けた目、及び神経変性過程にある目を短波長から防護するためのいくつかの技術が開発されてきた。
−  天然の防護に取って代わる及び／又はそれを向上させる治療及び予防手段としての、選択、反射、及び干渉吸収フィルタ（ｓｅｌｅｃｔｉｖｅ，ｒｅｆｌｅｃｔｉｖｅ  ａｎｄ  ｉｎｔｅｒｆｅｒｅｎｃｅ  ａｂｓｏｒｂａｎｃｅ  ｆｉｌｔｅｒｓ）による人間の目の欠損の補足。
−  １９９０年代中頃から、黄色フィルタを備えた眼内レンズが、白内障手術を受けた目に植え込まれている。この選択肢には、あらゆる明白なリスク及び困難を伴う外科手術手順が含まれる。また、必要な黄色着色の防護を有さない透明な眼内レンズが水晶体の内部物質の代わりに植え込まれた、白内障手術を受けた多くの人々が存在する。これらの場合、短波長を吸収又はブロックする黄色着色サポートシステムの挿入によって、黄色着色のない人工水晶体を補完する必要がある。
【０００７】
短波長のブロック要素は、全混合物から物体又は物のグループを分離、通過、又は除去するように設計されたデバイスである。ブロック要素は、光の特定の波長範囲を選択するために設計される。この機構は、波長をブロックし他の波長の通過を許可することからなる。
【０００８】
人間の目に適用される様々なタイプのフィルタが市場に存在する。例えば国際公開第９８／４４３８０号パンフレットには、コンタクトレンズにおいて適用される、前記コンタクトレンズの全体を覆うわけではないフィルタが、全体とは虹彩区域、瞳孔区域、及びコンタクトレンズ本体であるという前提で記載されており、この事実は視覚における不規則性を回避するために基本的である。他方、国際公開第９１／０４７１７号パンフレットには、本発明の目的ではない加齢性黄斑変性（ＡＭＤ）の処置のための眼内レンズが記載されている。眼科用レンズにおいて黄色フィルタを使用する事実も、例えば英国特許第１４８０４９２号明細書を通して知られている。
【０００９】
黄色フィルタは、現状技術に位置付けられる文献に記載されているように、いくつもの適用分野において使用され得る。従って、独国特許第３５８９４８号明細書には電気照明装置に適用される黄色フィルタが記載されているが、これは第２の赤色フィルタと組み合わされるため、本発明において記載される発明概念からは離れたものである。
【００１０】
スペイン国実用新案第１０４６７９３Ｕ号明細書には、様々な色を有する様々な照明フィルタの外部サポートデバイスが記載されており、これは本発明の発明概念からは離れたものである。本発明の発明概念は、可視光スペクトルの短波長の光域の高エネルギーによって生成される有害な作用に起因して、可視光スペクトルがユーザに到達する前に可視光スペクトルから短波長を除去するための、所与の器具内に組み込まれる固有の短波長ブロック要素にあり、この目的は明らかにスペイン国実用新案第１０４６７９３Ｕ号明細書では達成されない。
【００１１】
国際公開第９０／０５３２１号パンフレットには、一連の技術的特徴を有するフィルタが記載されているが、これは全面的に病態生理学的適用例を規定するものであり、加えて、国際公開第９０／０５３２１号パンフレットに記載されているフィルタはその吸光度が均一ではなく、望ましくない作用をもたらす可能性がある。
【００１２】
セリア・サンチェス・ラモス博士は、スペイン国特許第２２４７９４６号、スペイン国特許第２２５７９７６号、スペイン国特許第２２８１３０１号、スペイン国特許第２２８１３０３号、スペイン国特許第２２８９９５７号、スペイン国特許第２２９６５５２号、スペイン国特許第２２９８０８９号、スペイン国特許第２３０３４８４号、及びスペイン国特許第２３１２２８４号の発明者である。しかし、これらの文献は周囲光、特に３８０〜５００ｎｍのスペクトル上の短波長によってもたらされる損傷の問題に言及しているが、これらの文献はいずれも、スマートフォン、電子タブレット、ラップトップ、テレビ、プロジェクタのための最先端技術の中でも特に、ＯＬＥＤ、ＬＣＤ−ＬＥＤ、ＡＭＯＬＥＤなどのＬＥＤ技術の様々な変種に主として基づく画面の、及び一般にＬＥＤ技術及び／又はＬＥＤバックライトを用いる任意の画面の、日常的な大量使用に由来する問題については説明していない。
【００１３】
今日ではいかなる特定のユーザも１日につき平均４〜８時間又はそれ以上をＬＥＤタイプディスプレイの前で過ごしており、すなわち短波長の放射を通常は非常に短い距離（３０〜５０ｃｍ程度）で受けており、これが目と人間の視覚とに対する重大な悪影響を有することは明らかである。この問題は従来技術では［べアール−コーエンら（Ｂｅｈａｒ−Ｃｏｈｅｎ  ｅｔ  ａｌ．）著「家庭照明用発光ダイオード（ＬＥＤ）：目にとってのリスクは？（Ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅｓ（ＬＥＤ）  ｆｏｒ  ｄｏｍｅｓｔｉｃ  ｌｉｇｈｔｉｎｇ：Ａｎｙ  ｒｉｓｋｓ  ｆｏｒ  ｔｈｅ  ｅｙｅ？）」Ｐｒｏｇｒｅｓｓ  ｉｎ  Ｒｅｔｉｎａｌ  ａｎｄ  Ｅｙｅ  Ｒｅｓｅａｒｃｈ  ３０（２０１１年）２３９〜２５７ページ］に記載されている。
【００１４】
関連する問題が記載された別の文献は［カヨチェンら（Ｃａｊｏｃｈｅｎ  ｅｔ  ａｌ．）著「発光ダイオード（ＬＥＤ）バックライトコンピュータ画面への夜間の曝露は概日生理機能及び認知能力に影響を及ぼす（Ｅｖｅｎｉｎｇ  ｅｘｐｏｓｕｒｅ  ｔｏ  ａ  ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｄｉｏｄｅｓ（ＬＥＤ）−ｂａｃｋｌｉｔ  ｃｏｍｐｕｔｅｒ  ｓｃｒｅｅｎ  ａｆｆｅｃｔｓ  ｃｉｒｃａｄｉａｎ  ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ  ａｎｄ  ｃｏｇｎｉｔｉｖｅ  ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ）」Ｊｏｕｒｎａｌ  ｏｆ  Ａｐｐｌｉｅｄ  Ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ  １１０：１４３２〜１４３８ページ、２０１１年、２０１１年３月１７日初版］であり、この文献には光放射を睡眠周期に適合させる必要性が記載されている。
【００１５】
前記文献はそれらの結論において、屋内環境のためのＬＥＤタイプ照明の存在の増加に起因して、市場で入手可能な様々な装置に応じたＬＥＤによって放射される光の潜在的毒性を評価し、これにより家庭用照明の製造業者に有効な勧告を行い得ることの利点について述べている。しかしこの文献は、ＬＥＤ技術の発展を安全な日常的使用と組み合わせるための解決法には関与していない。すなわちこの文献は、光放射の制限及び法的規制を直接主張するものであり、すでに販売されている製品についてはいかなる種類の解決法も提案していない。
【００１６】
しかし、可視スペクトル上の青色光のこれらの有害な放射を検出及び定量化し、それによりこれらの放射への起こり得る過度の曝露をユーザに警告することを可能にする装置及び／又は方法を有することの必要性について、既知の文献はいずれも述べていない。
【００１７】
他方、青色光の損傷については文献［「生体外でのヒト網膜色素上皮細胞に対する発光ダイオード放射の影響（Ｅｆｆｅｃｔｓ  ｏｆ  ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ  ｒａｄｉａｔｉｏｎｓ  ｏｎ  ｈｕｍａｎ  ｒｅｔｉｎａｌ  ｐｉｇｍｅｎｔ  ｅｐｉｔｈｅｌｉｃａｌ  ｃｅｌｌｓ  ｉｎ  ｖｉｔｒｏ）」Ｃ．サンチェス・ラモスら（Ｃ．Ｓａｎｃｈｅｚ−Ｒａｍｏｓ）著、Ｐｈｏｔｏｃｈｅｍ  Ｐｈｏｔｏｂｉｏｌ  ２０１３年３月〜４月；８９（２）  ４６７−７３、ｄｏｉ：１０．１１１１／ｊ．１７５１−１０９７．２０１２．０１２３７．ｘ］に記載されており、この文献では、テレビ、携帯電話、及びパーソナルコンピュータにおいて一般に使用される画面上のＬＥＤの放射によってもたらされる損傷が解析されている。
【００１８】
従って、青色光の存在を検出及び定量化し、それらの放射源の継続的使用による曝露対象に対する予想されるリスクをユーザに警告することを可能にするシステムが是非とも必要とされている。
【００１９】
３８０〜５００ｎｍの範囲内の放射を警告する既知の装置は存在せず、特に視覚系への損傷を警告及び定量化する既知の装置は存在しない。しかしＵＶ放射の検出に関する文献は、欧州特許出願公開第１４４１２０８号明細書、英国特許第２４１９６６５号明細書、英国特許出願公開第２４２７４６４号明細書、及び米国特許出願公開第２００９／０１３５００３号明細書などが知られている。
【発明の概要】
【００２０】
示された技術的問題を解決するために、本発明は第１の態様において、可視スペクトルから青色及び紫色光を検出し定量化する方法について記載し、この方法は、光源の放射を検出するステップと、光を含む３８０〜５００ｎｍの範囲内の放射を計算するステップと、前記範囲内の最大放射閾値を確定するステップと、この範囲について設定された閾値が超過されたかどうかを検出するステップと、光源の放射への曝露時間を計算するステップと、上述の閾値の超過を警告するステップとを含む。
【００２１】
この閾値は各人によって異なってもよい。すなわちこれは汎用の閾値であってもよく、又は各人について規定される閾値であってもよい。
【００２２】
本発明の第２の態様では、記載された方法が、可視スペクトルの青色及び紫色光帯域の検出及び定量化のための携帯型電子装置内に実装され、この装置は、可視スペクトルの範囲内の光検出器と、検出器に接続された信号調整回路と、アナログ−デジタル変換器と、プロセッサと、プロセッサのメモリ内に記憶された、かつプロセッサによって実行されるように構成されたプログラムとを含み、プログラムは、記載された方法を実行するための命令を含む。
【００２３】
本発明の第３の態様では、方法はコンピュータシステム内に実装され、このコンピュータシステムは、画面コントローラに接続された画面と、プログラムメモリと、カメラと、プロセッサと、プロセッサのメモリ内に記憶された、かつプロセッサによって実行されるように構成されたプログラムとを含み、プログラムは、画面のタイプを選択し、画面の放射パワーを確定し、記載された方法を実行するための命令を含む。
【００２４】
最後に、本発明の第４の態様では、方法を実行するための命令を含むコンピュータプログラム製品が特許請求される。
【００２５】
本明細書及び特許請求の範囲を通して、用語「ｃｏｍｐｒｉｓｅｓ（含む）」及びそのバリエーションは、他の技術的特徴、付加物、構成要素、又はステップを除外することを意図するものではない。当業者にとって、本発明の他の目的、利点、及び特徴が、部分的には本明細書から、及び部分的には本発明の実施から明らかとなるであろう。以下の例及び図面は例として提供されるものであり、本発明を限定することを意図するものではない。更に本発明は、本明細書中で示される特定の及び好ましい実施形態の全ての可能な組み合わせを含む。
【００２６】
本発明をより良く理解するために役立つ、かつ本発明の非限定的な例として提示される本発明の実施形態に明示的に関連する一連の図面について、以下に非常に簡単に説明する。
【図面の簡単な説明】
【００２７】
【図１】可視スペクトル上の青色光の検出及び定量化のための方法を実装する携帯型電子装置（１００）及びコンピュータシステム（２００）を概略的に示す。
【図２】本発明の短波長のブロック要素の選択的吸光を、２５歳（図２Ａ）、４５歳（図２Ｂ）、及び７６歳（図２Ｃ）という異なる年齢の人々の３つの例について示す。
【図３】本発明によって記載される例のために使用されるＬＥＤタイプ光源の図を示す。Ａ．短波長のブロック要素が使用されていない、及び使用されている照明装置の概略図。Ｂ．使用されるＬＥＤのそれぞれのスペクトル放射曲線。Ｃ．細胞が播種されたウェルプレートの設計。
【図４】ヒト網膜色素上皮細胞における細胞生存を示す細胞生存性に対する、ＬＥＤ光の作用と、短波長を選択的に吸収するブロック要素の光防護作用とのグラフを示す。
【図５】ヒト網膜色素上皮細胞におけるＤＮＡ損傷を示す、ヒトヒストンＨ２ＡＸの活性化に対する、ＬＥＤ光の作用と、短波長を選択的に吸収するブロック要素の光防護作用とを示す。
【図６】ヒト網膜色素上皮細胞におけるアポトーシスを示す、カスパーゼ−３、−７の活性化に対する、ＬＥＤ光の作用と、短波長を選択的に吸収するブロック要素の光防護作用とを示す。
【発明を実施するための形態】
【００２８】
図１は、本発明の様々な実施形態を示す。図１Ａは、携帯型電子装置１００であって、その上の入射光を読み取ることを可能にするような位置においてユーザによって論理的に運搬可能な携帯型電子装置１００を示す。
【００２９】
携帯型装置は、ＬＤＲ、ＣＭＯＳセンサ、ＣＣＤセンサ、フォトダイオード、ソーラーセルなどの可視光検出器１０１を含み、一般には、検出器１０１によって発された信号を後続のアナログデジタル変換Ａ／Ｄ１０３のためにフィルタリングし適合させる信号調整回路１０２に接続された任意の可視光検出器を含む。デジタル化された信号はプロセッサ１０４に進み、プロセッサ１０４は内部メモリ（但しこれはプロセッサ１０４の外部のメモリ内に実装されてもよい）とプログラムとを含み、プログラムは、プロセッサ１０４によって実行された場合に光源の放射を検出するように、すなわち可視スペクトル上の青色光の存在を確定するように構成される。
【００３０】
可視スペクトル上の光が検出されたら、プロセッサ１０４は、３８０〜５００ｎｍの短波長範囲内の放射量を計算するように構成される。これは例えば、その範囲内の応答を有するフォトダイオードを検出器１０１として選択することによってもよく、従って、信号を調整しプロセッサ１０４上でその強度を評価することによってその放射量が設定され得る（信号がより大きければ青色の存在はより大きい）。この信号は次に、その放射範囲について予め規定された値と比較され、これにより、前述の閾値を超える放射がある場合は青色光への曝露すなわち３８０〜５００ｎｍのスペクトルへの曝露が被検者の視覚的健康に有害であると理解される。
【００３１】
プロセッサ１０４は、被験者が曝露される間の時間も計算し、これにより、ユーザ（被検者）への警告を様々な方法で、例えばユーザの携帯電話３００へのブルートゥース信号１０５で行うことが可能になる。加えて携帯電話は外部サーバ４００に接続し、曝露を評価し、それを記憶するか又は有害な作用の記録を作成し、次にそれを用いて将来のユーザに警告するか又は将来のユーザを阻止する機能を有する。
【００３２】
同様に、装置１００はそれ自体が信号灯を含み、図１に示す実施形態においてこれは前記警告を行うための赤色ＬＥＤ１０６と緑色ＬＥＤ１０７とを含み、論理的には、許可された放射閾値が超過された場合に赤色ＬＥＤ１０６が点灯する。加えて、音響信号１０８が組み込まれてもよい。
【００３３】
別の実施形態における本発明の目的の装置は、放射を源において、すなわちＬＥＤタイプの画面又はその他の同等物などの放射源自体において測定することが可能なように、図１Ｂに示すようにコンピュータシステム内に組み込まれてもよい。コンピュータシステムとは、可視スペクトル上の発光画面を含む任意のプログラム可能装置、例えばこの目的のために構成されたラップトップ、タブレット、次世代モバイル、デスクトップコンピュータ、又はテレビなどであると理解されるべきである。
【００３４】
従ってコンピュータシステム２００は、コントローラに接続された画面２０１を含み、コントローラは更に、少なくとも１つのプロセッサ２０２とプログラムメモリ２０３とカメラ２０４とに接続され、これにより、メモリ２０３内に記憶されたプログラム２０５はプロセッサ（２０２）によって実行されるように構成され、プログラム（１つ又は複数）（２０５）は、画面（２０１）のタイプを選択し、例えば画面２０１の輝度に関連する画面（２０１）の放射パワーを確定するための命令を含む。
【００３５】
その後、光放射を含む３８０〜５００ｎｍの範囲内の放射が、例えば、メモリ２０３内に記憶された及び事前に選択された画面２０１のタイプの特徴付けを介して計算される。続いて、前記範囲内の最大放射閾値が設定され、その範囲について設定された閾値が超過されたかどうかが検出され、光源の放射への曝露時間が計算されて、上述の閾値の超過が警告される。加えて外部サーバ４００が接続され、曝露を評価し、それを記憶するか又は有害な作用の記録を作成し、次にそれを用いて将来のユーザに警告するか又は将来のユーザを阻止してもよい。
【００３６】
本発明の目的は、すでに広範に示したように、曝露による眼損傷を推測及び評価することであり、すなわち説明した装置は、ユーザが曝露される３８０〜５００ｎｍの範囲内の放射量の測定、評価、及び警告が可能でなければならない。そのためには最初に、眼損傷の変動の定量化に影響を及ぼす内因性及び外因性の因子の存在が設定されなければならない。
【００３７】
論理的には、考慮されるべき第１の因子は周囲照明であり、これは装置自体によって検出器１０１を介して検出されるか、又はこの信号に重み付けする独立した因子として確定される。周囲光はユーザの位置と時刻とに直接依存し、従ってＧＰＳ回路を装置に組み込むことによって以下を知ることが可能になることに留意されたい。
ｉ．位置
ｉｉ．気候特性
ｉｉｉ．時刻
【００３８】
従って、ユーザが例えば１２月にピレネー山脈にいる場合、雪などのいくつかの気候条件が仮定され、これは放射の程度に重み付けし、同様にして高度を知り、なぜなら２０００メートルにおける放射のタイプは海水面におけるものと同じではないからであり、時刻を知り、なぜなら日中の時間においては位置に応じて受け取られる放射は変動するからである。
【００３９】
考慮されるべき第２の因子は、ユーザによって見られる放射装置であり、これはそのサイズと、これを観察する者までの推定距離と、放射強度（すなわち輝度）と、３８０〜５００ナノメートルのスペクトル上の放射に対するフィルタを実装しているかどうかを含む。
【００４０】
本発明の一実施形態では、装置１００は、メモリ内に記憶された、ユーザによって選択可能な様々なタイプのディスプレイを含み、従ってユーザはそのデータから放射源を選択する。他の実施形態では、例えば本発明が携帯電話、テレビ、又はその他の放射源上に実装され、これにより各源からの放射が、例えばネットワークマスタとして働くコンピュータシステム２００に、又は同じ機能を有するユーザの電話に送られる場合、検出は自動的である。従って本発明の別の実施形態では、ユーザ（１人又は複数）のために家又はオフィス内に存在する様々な放射源が、放射及び曝露時間の情報をそれらの間で交換するための通信ネットワークを確立してもよく、これにより特定のユーザについてこれらのデータを加算することが可能になり、論理的に、特定のユーザについての眼損傷の定量化及び推測の品質が向上する。
【００４１】
他方、ユーザに直接関連するいくつかの因子、例えば年齢、疾患状態（例えば緑内障及び／又は網膜症）、活動時間、眼球活動のタイプ、屈折状態すなわちユーザが近視、遠視、乱視、及び／又は、老眼又はその他の目の異常を有するかどうか、並びにユーザが何らかの色条件（ｃｏｌｏｒ  ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ）を有するかどうかが考慮に入れられなければならない。
【００４２】
眼球活動のタイプの中では、生活習慣及び例えば職業と、各活動に対するユーザの集中状態との両方が区別され得る。生活習慣が影響を及ぼし、なぜなら漁業者がさらされる曝露のレベルは溶接士又は給仕のものと同じではないからであり、その理由は、漁業者の場合には水の反射及び労働時間などの特定の条件が仮定されるからであり、従ってこれは眼損傷の定量化のレートにおいて重み付けされる因子である。
【００４３】
他方、ユーザの集中状態が関連し、なぜなら集中がより大きければユーザのまばたきはより少なく、結果として、視覚系によって直接受け取られる放射が増加するからである。加えてユーザのリフレッシュのタイプ及び時間は様々である。
【００４４】
従って、装置１００はユーザによってカスタマイズ可能であり、又は工場において特定のユーザのために、その特定の特性を組み込むことによってカスタマイズされてもよい。
【００４５】
以下の表は、限定としてではなく例として、保護フィルタがその波長範囲内で有するべき最大及び最小の吸光度を正確に設定するための一連の因子を最大及び最小のパーセンテージと共に示す。
【表１】
0005976954.tif 000002
【００４６】
表１に例として列挙した様々な因子の合計は、図２に対応する最大及び最小吸光度閾値を結果として提供するものであり、ここで例として、２５歳で（最大５、最小２）、コンピュータを用いて作業し（４／２）、ユーザによる光源への曝露時間が３時間未満であり（２／１）、周囲照明はユーザが明所視でＬＥＤタイプ光源と相互作用する場所のものであり（２／１）、疾患状態のないユーザについては、例えば図２（例１）に示されているように、３８０〜５００ｎｍの範囲における最大吸光度は１３％（５＋４＋２＋２）、最小吸光度は６％と指定される。しかし同じ個人が様々な電子装置（コンピュータ、タブレット、及びスマートフォン）を、１０時間を超えて、明るい及び暗い照明の環境において使用する場合、好ましい吸光度範囲は１１〜２４％となる（例２）。他方、その個人が中程度の網膜疾患状態を有し、明るい光状況において１日つき３〜５時間テレビに曝露される場合、推奨される吸光度範囲は４７〜７４％となる（例３）。
【００４７】
従ってその値の逆数は、各促進因子Ａｉについての重みｋｉとして設定され得るものである（但しその他の同等物が規定されてもよい）。同様にして、これらの重みｋｉは促進因子Ａｉの整数乗数として規定される。適切な吸光度を有するフィルタが当然存在し得るため、重みはｋｊとして規定されて低減因子Ｒｊに対して同様に適用され得る。
【００４８】
因子が規定されたら、３８０〜５００ｎｍの範囲内の放射への曝露レートは次のように規定される。
【数１】
0005976954.tif 000003
【００４９】
上式で、ａｇｅはユーザの年齢を表す整数であり、これは青色光の条件に比例し（表からわかるように、目が完全には形成されていないため特別な保護が必要な低年齢の小児を除き、人がより高齢であれば吸光度のパーセンテージはより高い）、時間差は、視覚が様々な様式で回復する傾向がある休憩時間を曝露時間から減算した値として規定される。
【００５０】
このレートは、受け取られる放射の乗数であり、従ってこれらの放射の重要度は年齢（これは視覚系への損傷の推定においてより多くの影響を有する因子である）によって直接影響を及ぼされ、促進因子及び実効的な曝露時間の一次関数であり、低減因子に逆比例し、これらの因子のそれぞれは特定の重みによって重み付けされる。
【００５１】
最大吸光度範囲を有する必要はなく、３８０〜５００の短波長の通過を完全にブロックすると考える人がいるかもしれない。しかし青色光の完全なブロックは、画面の可視性及び個人の概日周期自体の両方に影響を及ぼすため、最小及び最大吸光度範囲を設定してそのような悪影響を最小にすることは論理にかなっている。一般に、光の２５％は青色であり、全体の１３％を超えて除去してはならず、様々な変数によればこれは青色の７％である、と述べる研究が存在する。
【００５２】
受け取られ重み付けされた放射が設定されたら、本発明は、一連の閾値に応じてユーザに通知する。従って、例えば３つ／４つの曝露程度（低、中、高、危険）を示すバーを有してもよく、これによりユーザは警告されるだけでなく、放射源との手動及び自動の両方での相互作用が可能になる。従って、源が携帯電話又はコンピュータ画面自体である場合に高レベルに到達したら、ユーザは警告され、例えば画面の輝度を減らすことによってそれと相互作用することができ、これによりこの促進因子の重みｋを減らした場合はレートＩが減少し、リスクのレベル、すなわち受け取られる放射にレートを乗算した値が補正され得る。同様に、解決策がソフトウェアフィルタを起動することである場合は、低減因子の重みが大幅に増加し、レートが減少し、従ってリスクのレベルが低下する。
【００５３】
いずれの場合も、特定の実施形態において、特定の閾値を超過した場合に放射源（すなわち画面）が直接オフになることが規定され得、従って本発明は、ゲーム又はテレビ用携帯電話、又はモバイル装置に適用された場合、未成年者の濫用を防止するためのペアレンタルコントロールとしてさえも使用され得る。
【００５４】
示されたように、本発明は携帯電話上に、及び一般には、グーグルグラス（Ｇｏｏｇｌｅ  Ｇｌａｓｓ）（登録商標）のタイプの眼鏡などの任意の携帯型電子装置上に実装され得る。すなわち検出器は電話自体に搭載されてもよく、図１に示したようなスタンドアロン装置１００、又は任意のその他のプログラム可能電子装置であってもよい。
【００５５】
本発明の一実施形態では、装置は、ユーザが目を開いている時を検出する。装置が起動されると、例えば、装置の加速度計が装置の移動を検出した場合、システムは、ユーザが目覚めており従って目を開いていると理解し得る。装置が屋外にあるということも推測され得、なぜなら位置の変化の検出を通して、位置の前記変化が屋内の移動と両立できないことを正確に知ることができるからであり、ＧＰＳ、ＧＳＭアンテナの三角測量、ＷＩＦＩネットワークの検出など、位置の変化の様々な検出方法が存在する。
【００５６】
人が受け取る放射の量を予測することも可能であり、従って例えば動画が、発される総放射をそのファイル内に含み、その視覚活動に関連してそれらの放射が過大である場合は予期情報をユーザに警告して、内容を見たいかどうかをユーザが決定することを可能にしてもよい。例えば旅行又は長時間の歩行における放射量を予測することも、システムが旅の継続時間を直接的に又はその挙動から推測して認識し、その平均放射レベルを気象予測を介して、又は位置を介して、又は予期される放射レベルを知ることを可能にする任意のその他のタイプの検出器を介して認識している場合は可能であり、装置又はシステムは放射レベルを評価し、特定の行動を個人に推奨するか又は個人が行うことができることを予想する。
【００５７】
示されたように、放射情報は遠隔に、例えばサーバ４００上に記憶されてもよい。
【００５８】
システムは、個人の活動を知ることを可能にする方法を介して、放射曝露の活動を推論してもよく、例えば個人が寝ていることを以下の条件が満たされた場合に推論し、すなわち電話が住居内にあることを例えばＷＩＦＩの検出を介して検出し、かつ時刻が、ユーザが通常寝ている時刻に一致する場合、又は例えばユーザが目覚まし時計をセットし、携帯電話充電器を接続し、就寝時刻に通常関連する活動を行った場合に推論する。システムはまた、特定の人的挙動を知り、何かが起きているかどうかが不明瞭な場合は能動的に質問してもよく、例えば位置の変化を検出し、低光量に近付きつつあることをその明るさ検出器が示し、その理由は例えば装置がポケットの中にあるからである。
【００５９】
本発明は従って、予防医学及び公衆衛生のための有効なツールである。加えて、装置の特性を考慮すると、いくつかの実施形態においては、それらはユーザの視覚挙動を遠隔監視するための（サーバ４００などの）遠隔医療のサーバに接続されてもよい。
【００６０】
毒性試験
従来技術では、様々なスペクトル組成のＬＥＤ光によって生成される短波長が、このタイプのディスプレイ（ＬＥＤ）を装備した電子装置の使用によって網膜色素上皮細胞に対して及ぼす毒性の程度は説明されていない。
【００６１】
毒性試験の特定の目的及び提供される解決法は以下の通りである。
−  図４に示すように、様々なスペクトル組成の放射を発する様々なＬＥＤに曝露した後の、網膜組織の細胞生存性を生体外で調査する。
−  図５に示すように、様々なスペクトル組成の放射を発する様々なＬＥＤに曝露した後の、網膜組織のＤＮＡ損傷を生体外で評価する。
−  図６に示すように、様々なスペクトル組成の放射を発する様々なＬＥＤに曝露した後の、網膜組織のアポトーシスを生体外で判定する。
【００６２】
毒性の評価及び判定に続いて、本発明において提案される解決法が評価される。
【表２】
0005976954.tif 000004
【００６３】
表２には、調査において使用された試薬、機器、及び供給物質の要約が示されている。他方、白色物質の区別障壁によって互いに隔てられた５つの分化した照明区域を含む照明装置が設計された。各区域には、照度５ｍＷ／ｃｍ２の光を生成するが、異なるスペクトル組成を有する光を発するＬＥＤが含まれる。
−  青色ＬＥＤ（４６８ｎｍ）
−  緑色ＬＥＤ（５２５ｎｍ）
−  赤色ＬＥＤ（６１６ｎｍ）
−  白色ＬＥＤ、色Ｔ°＝５４００°Ｋ
【００６４】
図３は、使用された照明装置、及び各ＬＥＤのスペクトル放射曲線を概略的に示す。この装置を培養プレート上に配置し、細胞を、短波長のブロック要素の介在あり又はなしで、３回の明暗サイクル（１２時間／１２時間）のみにわたってＬＥＤ光に曝露した。図示されているように、ＬＥＤによって照光されない区域が存在し、ここには陰性対照として使用される、光に曝露されない細胞を配置した。
【００６５】
この非制限的な特定の実施形態では、ブロック要素は、黄色顔料がその表面上に均一に分布された基板からなる短波長のブロック要素として規定され、ここで前記顔料は、３８０ｎｍ〜５００ｎｍの短波長の選択的吸光を１〜９９％の範囲内で可能にするような光学密度を有する。より具体的には、これはフィルム又はマルチレイヤフィルムであり、それらのフィルムうちの１つが着色されている。
【００６６】
細胞培養及びプレート設計
網膜色素上皮細胞（ＲＰＥ）を、供給業者の指示に従って、ウシ胎仔血清（ＦＢＳ）と成長因子とが補充された「上皮細胞培地」内で融解した。７２時間後及び培養物がコンフルエンスに達したとき、細胞を、トリプシン−ＥＤＴＡを用いて培養し、ポリリシンを用いて事前に処理された９６ウェルプレート内に５０００細胞／ウェルの密度で播種した。培養を２４時間にわたって維持し、その後、培地を新鮮な培地（３００μｌ／ウェル）に取り換えた。この手順は、ランプによって生成される熱による蒸発を避けるため、実験を行ったそれぞれの日に繰り返した。照明装置を有するプレートは、インキュベータ内の３７℃、５％  ＣＯ２環境内に配置した。
【００６７】
毒性実験は、細胞を１２時間／サイクルの３回の曝露／休止サイクルにわたって様々なスペクトル特性の光の存在下でインキュベートした後で行った。
【００６８】
試料をＰＢＳを用いて洗浄し、４％パラホルムアルデヒドを用いて１５分間固定した。固定の後、０．３％Ｔｒｉｔｏｎを用いて１０分間浸透処理した。試料が浸透されたら、５％ＢＳＡを用いて試料をブロッキングし、次に、アポトーシス及びＤＮＡ損傷をそれぞれ判定するために、２．５％ＰＢＳ＋ＢＳＡ内に溶解した抗カスパーゼ及び抗Ｈ２ＡＸ抗体を１：４００の濃度で追加した。
【００６９】
１時間のインキュベーションの後、試料をＰＢＳを用いて洗浄し、二次抗体Ａｌｅｘａ５９４及びＡｌｅｘａ６３３を一次抗体と同じ濃度で追加し、３０分間インキュベーションした。インキュベーションの後、試料を洗浄し、ＢＤ  Ｐａｔｈｗａｙ（ＢＤパスウェイ）８５５蛍光顕微鏡で信号を読み取った。カスパーゼの活性化については６３３ｎｍの放射において画像を取得し、Ｈ２ＡＸの活性化については５９４ｎｍの放射において画像を取得した。
【００７０】
統計的解析
各実験を少なくとも２回繰り返した。値は、平均±標準偏差として示されている。データは、統計ソフトウェアＳｔａｔｇｒａｐｈｉｃｓバージョンＣｅｎｔｕｒｉｏｎ  ＸＶＩ．Ｉ（ＵＳＡ）を使用して、統計的な対応のないスチューデントのｔ検定（ｓｔａｔｉｓｔｉｃａｌ  ｕｎｐａｉｒｅｄ  Ｓｔｕｄｅｎｔ’ｓ  ｔ−ｔｅｓｔ）によって解析した。０．０５未満のｐ値を有意であるとみなした。
【００７１】
結果．細胞生存性
３回の１２時間にわたる曝露サイクル及びそれと交互の３回の更なる１２時間にわたる回復サイクルの期間の後、初代ヒト網膜色素上皮細胞の核をＤＡＰＩ染色して、ウェル当たりの細胞の数を計数した。
【００７２】
未照射細胞はウェル内で良好に成長したが、単色ＬＥＤ光を用いた照射は細胞成長を阻害した。青色光（４６８ｎｍ）は細胞数の非常に顕著な減少をもたらしたが、緑色光（５２５ｎｍ）についても観測可能な光毒性作用が存在した。白色光（Ｔ°＝５４００°Ｋ）の場合、統計的に有意な差は観測されなかった。
【００７３】
短波長のブロック要素が存在する場合、表３に示すように、主として白色光（Ｔ°＝５４００°Ｋ）及び青色光（４６８ｎｍ）に曝露された細胞において細胞生存性の増加が観測された。
【表３】
0005976954.tif 000005
【００７４】
図４では、ヒト網膜色素上皮細胞の細胞生存性に対する、ＬＥＤ光の作用と、短波長を選択的に吸収するブロック要素の光防護作用とを見ることができる。ＦＵは蛍光単位を意味する。
【００７５】
結果：ＤＮＡ損傷
放射が細胞ＤＮＡの完全性に対して何らかの作用を有したかどうかを調べるために、Ｈ２ＡＸ抗体を使用して細胞をマーキングした。
【００７６】
Ｈ２ＡＸは、ＤＮＡ修復において、すなわち核ＤＮＡに損傷がある場合に含まれる、ヒストンＨ２Ａのバリアントである。二本鎖ＤＮＡの切断が発生した場合、Ｈ２ＡＸヒストンはキナーゼＡＴＭによってセリン１３９上で急速にリン酸化して、Ｇａｍｍａ−Ｈ２ＡＦＸになる。
【００７７】
このリン酸化ステップは、二本鎖切断の部位から数千のヌクレオソームに拡大する可能性があり、そして損傷シグナリング及びＤＮＡ修復のために必要なタンパク質の動員において周辺のクロマチンをマーキングする可能性がある。重度のＤＮＡ損傷によってもたらされるアポトーシスの翻訳後修飾の一部として、リン酸化Ｈ２ＡＸの高発現はアポトーシスの正確な指標であるとみなされる。
【００７８】
実験結果は、抗Ｈ２ＡＸ抗体が、ＬＥＤ光を用いた照射の後のリン酸化ヒストンの部位を識別して、ＤＮＡ修復メカニズムの活性化を示すことを明らかにした。
【００７９】
短波長のブロック要素を介在させることによって、ＤＮＡ損傷がより少ないことを示す、ヒストンＨ２ＡＸの活性化の大幅な減少が観測された。この減少は、表４に見られるように、白色（Ｔ°＝５４００°Ｋ）、青色（４６８ｎｍ）、及び緑色（５２５ｎｍ）ＬＥＤ光
について９７％、赤色ＬＥＤ光に曝露された細胞において９５％であった。
【表４】
0005976954.tif 000006
【００８０】
図５には、ヒト網膜色素上皮細胞におけるヒストンＨ２ＡＸの活性化に対する、ＬＥＤ光の作用と、短波長を選択的に吸収するブロック要素の光防護作用とが示されている。ＦＵは蛍光単位を意味する。
【００８１】
結果：アポトーシス
カスパーゼ−３及び−７の活性化を判定した。なぜならこれらの酵素はアポトーシスの調節及び実行に関与するからである。抗カスパーゼ抗体を使用して細胞をマーキングした。ＬＥＤ光を用いた細胞の照射は、培養物内のアポトーシス細胞のパーセンテージの増加をもたらした。カスパーゼ活性化は、ブルー染色核（ＤＡＰＩ）の周囲のピンクがかった色として観測された。短波長のブロック要素の介在は、様々なＬＥＤ光源に曝露された細胞におけるアポトーシスを示すカスパーゼ活性化の大幅な減少をもたらした。この減少は、表５に示すように、白色（Ｔ°＝５４００°Ｋ）及び青色（４６８ｎｍ）光について８９％、緑色光（５２５ｎｍ）について５４％、及び赤色光について７６％であった。
【表５】
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【００８２】
図６には、ヒト網膜色素上皮細胞におけるカスパーゼ−３、−７の活性化に対する、ＬＥＤ光の作用と、短波長を選択的に吸収するブロック要素の光防護作用とが示されている。ＦＵは蛍光単位を意味する。
【００８３】
問題の解析及び解決法の例によれば、光、特により短い波長の光は、１２時間の曝露及びそれと交互の１２時間の回復の３回のサイクルにおいて、ヒト網膜色素上皮細胞の成長に影響を及ぼす。ヒストンＨ２ＡＸ（ＤＮＡ損傷）及びカスパーゼ−３及び−７（アポトーシス）を表す細胞の数の増加が発生する。
【００８４】
全ての場合に、短波長を選択的に吸収するブロック要素は、ヒト網膜色素上皮細胞への光の損傷作用に対する防護作用を発揮する。
【図１Ａ】
0005976954.tif 000008
【図１Ｂ】
0005976954.tif 000009
【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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