(57)【要約】      （修正有）【課題】高強度の拡散光に対して目保護装置を提供する。【解決手段】目保護装置１００は、液晶パネルといった選択的暗化可能構成部１０２、及びいくつかの医療処置において使用される高強度拡散光といった光の放射と併せて前記選択的暗化可能構成部を暗化する暗化信号の送信を引き起こす制御器４００を有する。レーザ光及び拡散光の両方に対する保護は同様の目保護装置において提供されても良い。前記暗化信号は拡散光の放射よりも前に送信され、また前記選択的暗化可能構成部に拡散光の放射前において暗化状態を実現させる。【選択図】図３
2004283564.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
選択的暗化可能構成部と、
拡散光の放射を始動する始動信号を検出し、前記拡散光の放射に関連して前記選択的暗化可能構成部を暗くならしめる暗化信号の送信を引き起こす制御器と、
を備える目保護装置。
【請求項２】
前記拡散光の放射は、前記拡散光の１つのパルスの放射を有する請求項１に記載の目保護装置。
【請求項３】
前記暗化信号は、前記拡散光の１つのパルスの放射より前に送信される請求項１に記載の目保護装置。
【請求項４】
前記暗化信号は、前記拡散光の放射より前に、前記選択的暗化可能構成部に暗化状態を実現させる請求項３に記載の目保護装置。
【請求項５】
前記暗化信号を前記選択的暗化可能構成部へと送信する際に経由する伝送経路は、無線の伝送経路である請求項１に記載の目保護装置。
【請求項６】
前記暗化信号は光信号である請求項５に記載の目保護装置。
【請求項７】
前記光信号は拡散光の１つのパルスである請求項６に記載の目保護装置。
【請求項８】
前記暗化信号は音響信号である請求項５に記載の目保護装置。
【請求項９】
前記暗化信号は電磁信号である請求項５に記載の目保護装置。
【請求項１０】
前記選択的暗化可能構成部を保持し、装着者の顔面と前記選択的暗化可能構成部との間において実質的に遮光であるシールを形成するフレームを更に備える請求項１に記載の目保護装置。
【請求項１１】
前記拡散光は、医療処置に使用できる高強度拡散光である請求項１に記載の目保護装置。
【請求項１２】
前記目保護装置は、少なくとも１つの予め選択された波長のレーザ光から保護することも可能である請求項１に記載の目保護装置。
【請求項１３】
前記目保護装置は、少なくとも１つの予め選択された波長のレーザ光から保護することも可能であり、
前記拡散光は医療処置に使用できる高強度拡散光であり、
前記暗化信号は音響信号である請求項１に記載の目保護装置。
【請求項１４】
請求項１に記載の目保護装置と、
拡散光を放射し、第１の経路によって前記制御器と通信する光放射装置と、
始動状態にあるとき、前記始動信号を送信するスイッチを備えるシステムであって、
前記選択的暗化可能構成部は第２の経路によって前記制御器と通信するシステム。
【請求項１５】
前記第１の経路及び第２の経路のうち少なくとも１つは無線経路である請求項１４に記載のシステム。
【請求項１６】
前記第１の経路及び第２の経路の両方が無線経路である請求項１４に記載のシステム。
【請求項１７】
前記第１の経路及び第２の経路の両方が有線経路である請求項１４に記載のシステム。
【請求項１８】
前記制御器は前記第１の経路に沿って通過する信号を検出する装置を備える請求項１４に記載のシステム。
【請求項１９】
前記装置は信号スプリッタ及び誘導ピックアップ装置のうち１つである請求項１８に記載のシステム。
【請求項２０】
前記始動信号の検出はソフトウェアを使用して実現される請求項１４に記載のシステム。
【請求項２１】
前記制御器、前記光放射装置及び前記スイッチは、単独で手持ち型のユニットに一体化されたものである請求項１４に記載のシステム。
【請求項２２】
前記選択的暗化可能構成部及び前記制御器は、アイウェアに一体化されたものであり、
前記光放射装置及び前記スイッチは単独で手持ち型のユニットの一部である請求項１４に記載のシステム。
【請求項２３】
医療処置を行う間、請求項１に記載の前記目保護装置を装着することを含む医療処置実行方法。
【請求項２４】
拡散光の放射を引き起こす始動信号を検出することと、
前記拡散光の放射に関連して選択的暗化可能構成部を暗くならしめる暗化信号を送信することを含む目保護方法。
【請求項２５】
前記拡散光の放射は、前記拡散光の１つのパルスの放射を有する請求項２４に記載の目保護方法。
【請求項２６】
前記暗化信号の送信は、前記拡散光の放射よりも前に行われる請求項２４に記載の目保護方法。
【請求項２７】
前記暗化信号は前記拡散光の放射より前に、前記選択的暗化可能構成部に暗化状態を実現させる請求項２６に記載の目保護方法。
【請求項２８】
前記暗化信号を前記暗化可能目保護装置に送信することは、前記暗化信号を無線の伝送経路を経由して送信することである請求項２４に記載の目保護方法。
【請求項２９】
前記暗化信号は光信号である請求項２８に記載の目保護方法。
【請求項３０】
前記光信号は拡散光の１つのパルスを含む請求項２９に記載の目保護方法。
【請求項３１】
前記暗化信号は音響信号である請求項２８に記載の目保護方法。
【請求項３２】
前記暗化信号は電磁信号である請求項２８に記載の目保護方法。
【請求項３３】
拡散光の放射を引き起こす始動信号を検出する手段と、
前記拡散光の放射に関連して選択的暗化可能構成部を暗くならしめる暗化信号を送信する手段を備える目保護装置。
【請求項３４】
高強度拡散光の放射に応答して暗化し、また暗化状態において前記高強度拡散光から目を保護する選択的暗化可能構成部を装着することと、
前記高強度拡散光を使用し、前記選択的暗化可能構成部を前記暗化状態にならしめて、医療処置を行うことを含む医療処置における目保護方法。
【請求項３５】
前記高強度拡散光は拡散光の１つのパルスを有する請求項３４に記載の方法。
【請求項３６】
前記医療処置は、毛髪除去処置、刺青除去処置、皮膚再生処置及び歯科処置からなる群から選択されたものである請求項３４に記載の目保護方法。
【請求項３７】
暗化状態において高強度拡散光から装着者の目を保護する選択的暗化可能構成部を備え、また見通し状態において少なくとも１つの予め選択された波長のレーザ光から目を保護することも可能である目保護装置。
【請求項３８】
前記少なくとも１つの予め選択された波長のレーザ光から目を保護することは、レーザ保護用着色及びレーザ保護用コーティングからなる群から少なくとも１つ選択された部材である請求項３７に記載の目保護装置。
【請求項３９】
前記選択的暗化可能構成部が見通し状態にあるとき、前記目保護装置は、視野方向において少なくとも１０％の可視光透過（ＶＬＴ）を有する請求項３７に記載の目保護装置。
【請求項４０】
前記選択的暗化可能構成部が見通し状態にあるとき、前記目保護装置は、視野方向において少なくとも５０％の可視光透過（ＶＬＴ）を有する請求項３７に記載の目保護装置。
【請求項４１】
前記選択的暗化可能構成部が見通し状態にあるとき、前記目保護装置は、視野方向において少なくとも８０％の可視光透過（ＶＬＴ）を有する請求項３７に記載の目保護装置。
【請求項４２】
前記選択的暗化可能構成部を保持し、装着者の顔面と前記選択的暗化可能構成部との間において実質的に遮光であるシールを形成するフレームを更に備える請求項３７に記載の目保護装置。
【請求項４３】
請求項３７に記載の前記目保護装置と、
拡散光を放射し、第１の経路によって前記制御器と通信する光放射装置と、
始動状態にあるとき、前記始動信号を送信するスイッチを備えるシステムであって、
前記選択的暗化可能構成部は第２の経路によって前記制御器と通信するシステム。
【請求項４４】
前記第１の経路及び第２の経路のうち少なくとも１つは無線経路である請求項４３に記載のシステム。
【請求項４５】
前記第１の経路及び第２の経路の両方が無線経路である請求項４３に記載のシステム。
【請求項４６】
前記第１の経路及び第２の経路の両方が有線経路である請求項４３に記載のシステム。
【請求項４７】
前記制御器は前記第１の経路に沿って通過する信号を検出する装置を備える請求項４３に記載のシステム。
【請求項４８】
前記装置は信号スプリッタ及び誘導ピックアップ装置のうち１つである請求項４７に記載のシステム。
【請求項４９】
前記始動信号の検出はソフトウェアを使用して実現される請求項４３に記載のシステム。
【請求項５０】
前記制御器、前記光放射装置及び前記スイッチは、単独で手持ち型のユニットに一体化されたものである請求項４３に記載のシステム。
【請求項５１】
前記選択的暗化可能構成部及び前記制御器は、アイウェアに一体化されたものであり、
前記光放射装置及び前記スイッチは単独で手持ち型のユニットの一部である請求項４３に記載のシステム。
【請求項５２】
医療処置を行う間、請求項３７に記載の前記目保護装置を装着する医療処置実行方法。
【請求項５３】
選択的暗化可能構成部と、
高強度光の放射に関連して前記選択的暗化可能構成部を暗化せしめる暗化信号を、音響的に、又は低強度光の閃光として送信することを引き起こす制御部を備える目保護装置。
【請求項５４】
前記暗化信号は、前記高強度光の放射よりも前に送信される請求項５３に記載の目保護装置。
【請求項５５】
前記暗化信号は前記拡散光の放射より前に、前記選択的暗化可能構成部に暗化状態を実現させる請求項５４に記載の目保護装置。
【請求項５６】
前記選択的暗化可能構成部を保持し、装着者の顔面と前記選択的暗化可能構成部との間において実質的に遮光であるシールを形成するフレームを更に備える請求項５３に記載の目保護装置。
【請求項５７】
前記暗化信号は音響信号である請求項５３に記載の目保護装置。
【請求項５８】
前記暗化信号は低強度光の閃光である請求項５３に記載の目保護装置。
【請求項５９】
前記高強度光は高強度拡散光である請求項５３に記載の目保護装置。
【請求項６０】
医療処置を行う間、請求項５３に記載の前記目保護装置を装着することを含む医療処置実行方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、限定するものではないが、特に医療処置に関連した、光放射から目を保護する方法及び装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
様々な医療処置は明るくかつ／又は強い光の発生を含み、そのような光への長時間に亘る暴露に起因できる網膜の損傷、視覚上の過負荷からの一時的な視力喪失、及び／又は頭痛又は吐き気を避けるために、人間の目を遮蔽しなければならない。レーザ光又は拡散光の高強度パルスを使用する様々な医療処置が、現時点で実施されており、又は発展段階にあり、又は発展するであろう。そのような医療処置例には、脱毛処置、入れ墨除去処置、皮膚再生処置及び歯科処置が含まれる。
【０００３】
近年、自動的に暗くする技術が溶接産業において使用されている。そのような自動的に暗くする技術には、光センサ及び"見通し"又は"光"状態と"暗化"状態との間で切り替えられ得る液晶パネルが含まれても良い。"見通し"又は"光"状態では、通常の環境での光状態で装着者がはっきりと見通すことができ、"暗化"状態では、アーク溶接工程中において放射される光のような非常に明るくかつ／又は強い光の源を装着者が安全に見ることができるように、少量の光のみが通過する。液晶パネルは、光センサが強い光の閃光を検出すると、"暗化"状態に入る。
【０００４】
医療処置では、その処置を実施する医者又は技術者は、レーザ光源又は高強度拡散光源から自分の目を保護するために、一般的には受動的な暗い眼用装着物を用いる。そのため、医者又は技術者は一般的には目的物を見て、受動的な暗い眼用装着物を身に付け、目的物を光源より放射し、眼用装着物を取り外し、次いで放射の効果を見る。
【０００５】
コツラー（Ｋｏｔｌｅｒ）による特許文献１は、工業、医療及び科学への適用において用いられるパルス状のレーザ放射の特定の波長のみを遮る安全メガネのある不利益を論じ、また電圧信号が加えられると反応時間内に透明状態から不透明状態に切り替わる光電子シャッターを備える安全メガネを開示している。電圧信号は反応時間よりも少し長い操作時間加えられ、それにより、光電子シャッターは、それぞれの放射パルスの放射時までに、不透明状態になる。コツラーは、ＩＲ送信機及び検出器を安全メガネとレーザとの間の無線接続のために用いても良いことを開示する。
【０００６】
コールズ（Ｃｏｌｌｅｓ）等による特許文献２は、医療への適用、特に歯科への適用において用いるために、レーザエネルギーの物質との相互作用によって発生する光から保護するためのシステムを開示している。その光保護システムは、電気信号に応答して活性な状態、例えば光遮断状態、に置かれる１つ以上の光学要素が含む。この信号はレーザ光放出装置の発射前よりおよそ１ミリ秒前に、光学要素活性化を開始させる。この時間は１つ以上の光学要素が不活性状態から活性状態へと変化するためのおよその時間である。
【０００７】
コツラー特許及びコールズ特許のいずれも、医療処置における高強度拡散光に対しての保護をするシステムを開示していない。
【特許文献１】米国特許第５，８７７，８２５号明細書
【特許文献２】米国特許第６，１７０，９４７号明細書
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
永続的な暗い眼用装着物の場合には、処置を実施する人は、閃光が止んだ後、すぐに標的を見ることができない。このことは医療処置において特に不都合であり、また遅延を引き起こす。なぜなら、処置を実施する人は眼用装着物を身に付け、処置を実施し、眼用装着物を取り外し、作業領域を見て、更に処置の実施が必要であるならば眼用装着物を再び身に付けるなどをしなければならないからである。選択的に暗化可能な眼用装着物はいくつかの適用、例えば溶接及びレーザ作業のために提供されているが、先行技術は、暗くされた状態で、医療処置において高強度拡散光から装着者の目を保護する選択的に暗化可能である装置を提供していない。
【０００９】
更に、拡散光及びレーザ光の両方を使用する医者又は技術者は、先行技術によれば、処置ごとに個別の眼用装着物（例えば、ゴーグル又はメガネ）を持たなければならない。このことは出費を増やし、医者又は技術者は、ただ１つというよりむしろ、２つの異なったゴーグル又はメガネの感覚に慣れなければならないという追加的な欠点を有する。
【００１０】
更に、先行技術はレーザと安全メガネとの間の赤外線（ＩＲ）無線接続を開示しているが、ＩＲ信号はモニター等他機器の動作と干渉しうるために、ＩＲは特に医療分野において不都合を有する可能性がある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
実施形態において、本発明は、光放射を始動するとなる始動信号が検出され、光放射と関連して選択的に暗化可能な要素を暗くならしめる暗化信号が送信される目保護方法及び装置を提供している。好ましくは、光放射と同時に又は直前に暗くされた状態を実現するように、選択的暗化可能構成部は先行始動される。ソフトウェア及び／又はハードウェアが先行始動を実現するために用いられても良い。
【００１２】
光は拡散光であっても良く、高強度パルス光（ＩＰＬ）のような光パルスの形態であっても良い。実施形態においては、拡散光及びレーザ光の両方に対して保護する組み合わせ目保護装置が提供されている。
【００１３】
実施形態において、暗化信号は、少なくとも一部が無線送信経路である送信経路を通って送信される。そのため、暗化信号は、光信号、音響信号又は電磁信号のような無線信号であっても良い。他の実施形態において、暗化信号は、（電気又は光ケーブルを含む）有線の送信経路を通って送信される。
【００１４】
拡散光の使用を伴ういくつかの医療処理又は処置は、ほんの短時間の拡散光の高強度の閃光を含む。内科医又は技術者は、光放射器を望ましい位置に合わせ、閃光を生じさせるが、光の放射中に光放射器を移動しない。そのため、内科医又は技術者は光の放射中に光放射器又は作業領域を見ることが可能である必要がないこともある。他の医療処理又は処置は、通常、１秒、数秒又はそれ以上の間続く一連のパルスの形態の、より恒常な流れの拡散光を含んでも良く、内科医又は技術者は、光の放射中又は放射後即座に光放射器又は作業領域を見ることが可能であることが必要であることもある。
【００１５】
レーザ光の使用を含むほとんどの医療処理又は処置は、数秒又はそれ以上といった長い時間に亘って恒常な状態の又はパルス状のレーザビームを含み、内科医又は技術者が全工程中少なくとも断続的に作業領域を見ることができるならば都合がよいことであろう。
【００１６】
本発明は、また、拡散光及びレーザ光の両方に対して保護する目保護方法及び装置を提供する。拡散光保護は、好ましくは、光の放射に関連して暗くなる自動暗化装置のような選択的暗化可能構成部によって提供される“能動的”な保護である。レーザ光保護は、好ましくは、継続的に効力がある“受動的”な保護であり、例えば、目保護器の１つ又は複数のレンズに組み入れられた着色物質又はレンズシステムの１つ以上の表面に与えられる塗装によって提供されていても良い。
【００１７】
本発明は、また、高強度拡散光を伴う医療処理又は処置で、高強度拡散光から内科医又は技術者の目を、光学的にその拡散光を検出し選択的暗化可能構成部を光の検出に応答して暗くならしめることによって、保護する目保護方法及び装置を提供する。
【００１８】
本発明は、また、光の放射と関連して選択的暗化可能構成部を暗くならしめるために暗化信号の音響送信を用いる目保護方法及び装置を提供する。音響信号は、選択的暗化可能構成部と同じ環境で用いられるであろうモニターなどの他の機械の動作と干渉しない。
【００１９】
本発明のこれら及び他の目的、利点及び顕著な特徴は、以下の例示的な実施形態の詳細な記述において述べられ明らかである。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２０】
本発明の例示的な実施形態は図面を参照して述べられるであろう。似たような参照符号は似たような部品を代表する。
【００２１】
本発明は、１つ以上の選択的暗化可能構成部を高強度拡散光の放射と関連して暗化状態に置くことによって、高強度拡散光、特に医療処置において使用される高強度拡散光から目を保護する。暗化状態は、光の放射の直前に、同時に、又は直後に実現されても良い。本発明は、また、レーザ光の１つ以上の特定波長から目を保護しても良い。
【００２２】
図１は、本発明に係る目保護装置１００の一実施形態の正面斜視図である。目保護装置１００は、液晶パネル等の選択的暗化可能構成部１０２を装着者の目の位置に対応する位置で含むゴーグル又はメガネから構成される。暗化信号受信機１０４が目保護装置１００上に与えられ、それを通じてより詳細に後述されるように暗化信号が受信される。選択的暗化可能構成部１０２は、通常、見通し状態にあり、その状態で装着者は通常の環境での光状態において選択的暗化可能構成部１０２を通してはっきりと見ることができる。動力が選択的暗化可能構成部１０２に加えられると、それらは暗化状態に置かれる。ここで用いられる暗化状態は、光がまったく通過しない又は実質的に光が通過しない完全に不透明な状態又は実質的に不透明な状態、又は少量の光が通過しても良いが装着者の目が保護される状態、例えば、装着者が被害又は不快感を受けることなく光を安全に見ることができる状態、又は選択された波長又は範囲の波長の光が遮られるが、他の波長の光は通過できる状態、のいずれかを指す。
【００２３】
公知の又は最近開発された液晶パネルなど、又は公知の又は最近開発された暗化可能構成部が、選択的暗化可能構成部１０２として使用されても良い。図示されるような２つの選択的暗化可能構成部１０２を提供するよりもむしろ、１つの選択的暗化可能構成部が装着者の両目を保護するように与えられ構成されても良いことは認識されるであろう。
【００２４】
選択的暗化可能構成部１０２が見通し状態にあると、目保護装置１００は、好ましくは、理論的な理想である１００％として、約１０％の又はそれ以上の、例えば、少なくとも１５％、少なくとも２０％、少なくとも２５％、少なくとも３０％、少なくとも３５％、少なくとも４０％、少なくとも４５％、少なくとも５０％、少なくとも５５％、少なくとも６０％、少なくとも６５％、少なくとも７０％、少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、又は少なくとも９５％の可視光透過（ＶＬＴ）を有する。１つの例として、高強度拡散光のみでの使用に対して設計された選択的暗化可能構成部は、見通し状態で、約１５％から約２０％のＶＬＴを有しても良く、高強度拡散光及びレーザ光の両方での使用に対して設計された選択的暗化可能構成部は、見通し状態で、約５０％から約６５％のＶＬＴを有しても良い。選択的暗化可能構成部１０２が暗化状態にあると、目保護装置１００は、好ましくは、５％以下、好ましくは約１％又はそれ以下、より好ましくは約０．０１％から約０．０５％のような約０．１％又はそれ以下の可視光透過（ＶＬＴ）を有する。好ましくは、暗化状態で、目保護装置１００は米国規格協会（ＡＮＳＩ）の規格ＡＮＳＩ Ｚ８７．１，１９８９，Ｒ９８における最小の“溶接遮光板（シェード）８．５または９”を満たす。追加的に又は代わりに、選択的暗化可能構成部１０２は、暗化状態で、特有の波長又は範囲の波長の光に関してのみ"暗くされる“ように設定されても良い。
【００２５】
更に、目保護装置１００は、１つ以上の特定の波長又はある範囲の波長の光に対して保護するように特定的に構成されても良い。
【００２６】
目保護装置１００は、好ましくは、高強度パルス光（ＩＰＬ）のような拡散光、及びイットリウム・アルミニウム・ガーネット（ＹＡＧ）レーザ光（λ＝１，０６４ｎｍ）、ダイオードレーザ光（λ＝６００〜７００ｎｍ又は７５０〜１，０００ｎｍ）及び／又はガリウム・砒素レーザ光（λ＝８００〜８６０ｎｍ）のようなレーザ光の両方に対して保護する。
【００２７】
拡散光及びレーザ光保護の両方を提供する場合、以下の困難が存在する。暗化状態で拡散光に対して充分な保護を与える選択的暗化可能構成部は、暗くされていない状態で、レーザ光及び作業領域若しくはレーザ光又は作業領域を目で見ることができないほどに暗くなる可能性がある。
【００２８】
この問題に対する１つの解決法は、少なくとも３つの状態、例えば、見通し状態、レーザ光に対して保護する半暗化状態、及び拡散光に対して保護する暗化状態を有する選択的暗化可能構成部を与えることである。この解決法においては、光の種類は自動的に識別され、半暗化状態及び暗化状態のうち適切な１つが活性化されることとしてもよいし、又は使用者が使用される光の種類をスイッチを介して手動で設定することとしても良い。レーザ光は一般的に細いビームであって、光検出器上に反射されない可能性があるため、レーザ保護状態、つまり半暗化状態を始動するために光検出を使用することは困難であろう。しかしながら、活性化信号、例えば始動信号に基づいてレーザ光の生成を検出することによって、レーザ光は間接的に検出され、暗化可能構成部を半暗化状態に置くために適切な信号が目保護装置に送られることとしてもよい。(例えば、光検出器によって)直接に又は（例えば、活性化信号の検出によって）間接に拡散光を検出することは、暗化可能構成部を半暗化状態に置くための異なる信号を目保護装置に送信するために用いられる。
【００２９】
他の解決法は、“能動的”拡散光保護及び“受動的”レーザ光保護を備えた目保護装置を提供することである。“能動的”保護は一般に選択的に効力を有する保護、例えば、高強度光が生成されている又は生成されようとしているときにのみ効力を有する保護を指す。光と関連して暗くなる自動暗化装置のような暗化可能目保護装置は能動的保護の一例である。一方、“受動的”保護は継続的な効力を融資、本技術に熟練した者たちに知られる方法及び材料を用いながらなされるであろうように、例えば、目保護装置のレンズに組み入れられた着色物質によって、又は、また本技術に熟練した者たちに知られる方法及び材料によってなされるであろうように、レンズの１つの表面に与えられる塗装によって与えられても良い。そのような着色又は塗装は、特有の波長又は特有の範囲の波長の光を遮ることにおいて一般に効果的であり、レーザ光は一般にレーザの種類に依存して特有の波長を有するので、レーザ光に対して保護するために非常に役立つ。
【００３０】
後者の解決法は、複雑ではなく、一般的に高価でない構造を有する点において好ましい。しかしながら、実施形態において、もし着色又は塗装がレンズに与えられると、ある程度の可視性が、特にある波長又は範囲の波長で、犠牲になるであろうし、またそのため、見通し状態においてレンズを通してみることはより困難になる。
【００３１】
それ故、本発明によれば、レーザ保護の着色又は塗装が目保護装置１００のレンズに与えられても良いが、着色又は塗装、又はそれの密度又は濃さは、見通し状態で、理論的な理想を１００％として、目保護装置が少なくとも１０％の又はそれ以上の、例えば、少なくとも１５％、少なくとも２０％、少なくとも２５％、少なくとも３０％、少なくとも３５％、少なくとも４０％、少なくとも４５％、少なくとも５０％、少なくとも５５％、少なくとも６０％、少なくとも６５％、少なくとも７０％、少なくとも７５％、少なくとも８０％、少なくとも８５％、少なくとも９０％、又は少なくとも９５％の可視光透過（ＶＬＴ）を有するように選ばれる。一例として、ＶＬＴは、見通し状態で、約５０％から約６５％までである。着色又は塗装が、使用されるレーザ又はレーザ群の特有の波長又は波長群を遮ることにおいて有効性が保たれているならば、着色又は塗装の塗装厚み、濃度又は他のパラメータは、充分な又は最適なＶＬＴを得るための必要に応じて変えられても良い。
【００３２】
いくつかの選択的暗化可能構成部は1つ以上の赤外線（ＩＲ）フィルタ塗装を備える。レーザ保護の着色又は塗装が与えられると、これらの1つ以上のＩＲフィルタ塗装は、好ましくは省略され又は取り除かれる。さもなければ、目保護装置１００は、見通し状態においてさえも、暗すぎて作業領域及び光装置３００若しくは作業領域又は光装置３００の良い可視性を得ることができないであろう。それ故、実施形態において、目保護装置１００はＩＲフィルタ塗装を必要としない。さらにまた、レーザ保護の着色又は塗装が与えられると、着色又は塗装は、好ましくは、１つの波長のみ、例えばＹＡＧレーザの場合には１，０６４ｎｍ、又は狭い範囲の波長がさえぎられるように選ばれる。このことにより、可視性の不必要な減少が避けられる。
【００３３】
図２は、図１の目保護装置１００の背面斜視図である。電池１０６が目保護装置１００のフレーム内に保持され、選択的暗化可能構成部１０２を暗化状態へ駆動するように動力を与えることとしてもよい。もし目保護装置１００が、図７に示される実施形態におけるように、制御器又は動力源に配線接続されているならば、以下に論ずるように、電気が配線を介して供給されてもよい。
【００３４】
図１及び図２に示すように、目保護装置１００は、好ましくは、装着者の顔の輪郭にほぼ一致するように輪郭付けられる。拡散光の明るい閃光が装着者の目の正面で生成されると、光は周囲の壁及び機材などに反射する。目保護装置１００の輪郭付けられた形状は、そのような反射光の装着者の目への入り込みを制限するのに役立つ。さらにそのような反射光を制限するために、好ましくは、目保護装置１００の横側部分、例えばこめかみ部分は暗化されている又は不透明である。
【００３５】
図３は、本発明に係る第１の例示的システムである。このシステムは図１及び図２に示す目保護装置１００、光装置制御器２００、光放射装置３００(“光装置３００”として今後言及される)、及び暗化信号送信機４００を含む。前述の議論によれば、目保護装置１００は高強度の拡散光に対して保護するための選択的暗化可能構成部１０２を有する。任意には、レーザ光に対する能動的保護が選択的暗化可能構成部１０２によって与えられ、かつ／又はレーザ光に対する受動的保護が着色又は塗装によって与えられる。以下の議論では、もしレーザ光に対する保護が与えられるならば、それは受動的に与えられるものと想定される。それ故、選択的暗化可能構成部１０２は高強度の拡散光に応答してのみ暗化する。しかしながら、このことは本発明を制限しなく、本技術に熟練した者たちは、例えば選ばれたレーザの波長に特有な暗化可能材料の選択によって、活性なレーザ保護への適応に対して必要な如何なる変形例の行い方を、理解するであろう。
【００３６】
光装置３００は、電気信号及び／又は電力を光装置３００に送信することができる電気的導線を一般的に含むリンク３０２を介して光装置制御器２００に接続されるが、リンク３０２は代わりに無線リンク（以降“無線路”として言及される）であっても良く、それを伝わって動力源(図示せず)から制御信号及び／又は動力が光装置３００へ、例えば光信号、音響信号又は電磁信号のような無線信号によって、送信される。もし光装置３００は電池で動力を供給されている、又は動力源に別個に接続されているならば、光装置制御器２００は制御信号のみを送信しても良い。リンク３０２はまた光導波路であるか又は光導波路を含んでも良い。今後、便宜上、用語“有線リンク”及び“有線路”は、電気ケーブルのような電気的導線、ファイバー光ケーブルのような光導波路、圧搾空気接続、水力又は油圧接続、機械的接続、又はその他の適合する種類の接続を包含する。手短に言えば、リンク３０２は、光装置３００を光装置制御器２００と連絡させる如何なる路でも良い。
【００３７】
光装置３００は、スイッチ３０４の動作に応答してレーザ光又は拡散光を放射しても良い。図３では、スイッチ３０４は光装置３００自体の上に与えられるが、スイッチは、代わりに、例えば光装置３００から分離した足で操作されるスイッチ等であっても良く、又は光装置制御器２００上にあるか、又は光装置制御器２００と関連して、例えば分離して接続されていても良い。
【００３８】
暗化信号送信機４００は、リンク３０２を通して信号及び／又は動力の送信を検出することができる。例えば、リンク３０２が電気的伝導ケーブルであるとき、装置４１０がリンク３０２を通過する電流を検出し、それに応答してリンク４０２を通って暗化信号送信機４００に電流を送っても良い。ここでリンク４０２は、一般的にまた電気的伝導ケーブルを含むが、光導波路又は無線送信路、圧搾空気利用の、水力又は油圧の又は機械的な接続、又は伝達が可能であるその他の路である又は含むものである。装置４１０は、例えば、誘導コイル型ピックアップ装置又は単純な信号スプリッタであっても良い。暗化信号送信機４００は、また、動力源への別個のリンクを有しても良いことは認識されるべきである。
【００３９】
リンク３０２を通過する信号又は電流が検出されると、暗化信号送信機４００は、信号を目保護装置１００の暗化信号受信機１０４へ送信し、それによって選択的暗化可能構成部１０２を暗化状態へ変えさせる。
【００４０】
本技術に熟練した者たちは、選択的暗化可能構成部１０２が、光が光装置３００から放射されている間暗化状態に留まり、光が光装置３００から放射されないと見通し状態に置かれるように、特有の構造を配置する仕方を理解するであろう。例えば、もし電流が光放射中リンク３０２を流れつづけるならば、その時は、暗化信号送信機４００は、この電流を検出し続け、光放射が持続する限りの間、１つの暗化信号又は一連の連続的な暗化信号を目保護装置１００に送信し続けても良い。
【００４１】
他の例として、暗化信号送信機４００は、(例えば、光装置スイッチ３０４が“オン”状態に置かれているとき)光装置３００を活性化する第１の制御信号を検出し、(例えば、光装置スイッチ３０４が“オフ”状態に置かれているとき)光装置が光の放射を止めると第２の制御信号を検出するが、(例えば、光装置３００が実際に光を放射している間)第１及び第２の制御信号間に如何なる電流も検出しないこととしても良い。この場合、暗化信号送信機４００は、第１の制御信号が検出されると選択的暗化可能構成部１０２を暗化状態へ変えるために第１の暗化信号を目保護装置１００へ送り、第２の制御信号が検出されると選択的暗化可能構成部１０２を見通し状態へ戻すために第２の信号を目保護装置１００へ送ることとしても良い。第１の暗化信号及び第２の信号は同じ信号であっても良く、目保護装置１００は信号が受信されるごとに暗化状態と見通し状態との間で単に切り替えることとしても良い。代わりに、第１の暗化信号及び第２の信号は異なる信号であっても良く、例えば、第１の暗化信号は１つのパルスからなる信号であっても良く、第２の信号は２つのパルスからなる信号であっても良く、目保護装置１００はそれらの信号を識別し選択的暗化可能構成部１０２を受信した信号の種類に基づき適切な状態に変えることとしても良い。
【００４２】
他の例として、目保護装置１００は、暗化信号受信機１０４に加えて、光装置３００によって放射される光を検出する光検出器(図示せず)を有しても良い。この場合、暗化信号送信機４００は、光装置３００を活性化する制御信号を検出するが、光装置３００が実際に光を放射している間又は光装置スイッチ３０４が“オフ”状態におかれているときは如何なる電流も検出しないこととしても良い。選択的暗化可能構成部１０２は、暗化信号受信機１０４が暗化信号送信機４００から暗化信号を受信すると暗化状態に変えられ、光検出器(図示せず)が光装置３００によって放射される光を検出し続ける間暗化状態に維持される。
【００４３】
暗化信号が暗化信号送信機４００から目保護装置１００へ送信される際の送信路は無線リンクであっても良い。無線送信の種類には、音響信号、赤外線（ＩＲ）信号のような光信号、及び無線周波数（ＲＦ）信号のような電磁波信号が含まれる。それ故、例えば、暗化信号送信機４００は音響信号送信機、光信号送信機又は電磁波信号送信機であっても良く、目保護装置１００の暗化信号受信機１０４は対応する音響信号受信機、光信号受信機又は電磁波信号受信機であっても良い。送信路は、代わりに、例えば図７に示されるような、より詳細に以下に論ぜられるような有線リンクであっても良い。上で議論したリンク３０２について、用語“有線リンク”及び“有線路”は、電気ケーブルのような電気的導線及びファイバー光ケーブルのような光導波路の両方を包含する。“有線リンク”は、代わりに、圧搾空気利用の接続、水力又は油圧接続、機械的接続、又はその他の適合する種類の接続であるか又はそれらを含んでも良く、つまり、信号が伝達されるであろう如何なる路でも良い。
【００４４】
暗化信号送信機４００のような音響送信機の利点は、音響波が、光波又は電磁波よりも、例えば医療機器などの他の機器の操作と干渉する傾向が少ないということである。音響波は例えば２０ｋＨｚの周波数又は他の如何なる適切な周波数を有しても良い。好ましくは、意図された使用環境において機器などによって生み出されるであろう周波数とは実質的に異なる１つの周波数が、そのような機器からの“変種の”又は“偶発的な”信号を介しての選択的暗化可能構成部１０２の偶然の又は意図しない暗化を避けるように選ばれる。
【００４５】
選択的暗化可能構成部１０２の反応時間を短縮すること、例えば、変化を引き起こす電圧が選択的暗化可能構成部１０２に印加される時から選択的暗化可能構成部１０２が暗化状態を実際に達する時までに要する時間を短縮することが望ましいであろう。例えば、反応時間を短縮する１つのやり方は、最初に相対的に高い電圧で選択的暗化可能構成部１０２を駆動し、次いで低い電圧に落とし戻すことである。１つの例では、選択的暗化可能構成部１０２は最初におよそ１ｍｓの間およそ１８Ｖで駆動され、次いで、駆動電圧はおよそ６〜７Ｖに落ちる。他のやり方は、内蔵された加熱部など(図示せず)で選択的暗化可能構成部１０２を予熱することであり、特に選択的暗化可能構成部１０２が液晶を含む場合、液晶はより高い温度でより反応する。
【００４６】
光装置３００によって放射される光の光検出に応答して選択的暗化可能構成部１０２の暗化が起こるシステムにおいては、反応時間を短縮することは、以下の理由で、特に有益である。そのようなシステムでは、高強度の光の閃光が始まった直後、暗化は必ず起こり始める。そのために、一般に脳によっての認識は不可能であるが、短時間の強い閃光が暗化状態が達成される前に目に入る可能性がある。それ故、反応時間の如何なる減少にも応じて、目に入る強くて潜在的に害のある光の量が減らされる。
【００４７】
強くて潜在的に害のある光が目に入ることを減らす又は防ぐという点において、光が光装置３００によって放射されると、光の放射と同時に又は少し前に、目保護装置１００の選択的暗化可能構成部１０２を暗化状態へと実現せしめる“先行始動”システムがより好ましい。“先行始動”システムでは、選択的暗化可能レンズ構成部１０２は先行始動、つまり、閃光が始まる前に暗化を開始し、それによって、閃光が現れると同時に又は少し前に、暗化状態が実現される。先行始動は図４を参照してより詳細に述べられる。
【００４８】
図４は暗化可能構成部１０２の先行始動のある形態を描くタイミングチャートである。示すように、光装置スイッチが“オン”状態に置かれた後、時間ΔＴｃで暗化可能構成部は活性化される。ΔＴｃは、“オン”状態の光装置スイッチの検出のため及び暗化可能構成部に送られるべき活性信号のために要求される時間を示す。ここで用いられるように、“光装置スイッチ”はオペレータが放射されるべき光に対する要望をシステムに明示するために使用するものであることは認識されるべきである。光を直接に放射させるスイッチはこのスイッチ又は他のスイッチであっても良い。もし他のスイッチが光を直接に放射させるものであるならば、オペレータによって作動された光装置スイッチは基本的に継電器としてはたらき、どのような数の他の継電器も光装置スイッチと光放射を直接に引き起こすスイッチとの間に位置付けられても良いことは認識されるべきである。ΔＴｒは、暗化可能構成部が暗化状態に達するために必要とする時間を示す。ΔＴｄは、光装置スイッチが“オン”状態に置かれた点から光放射が始まる点までの全遅延時間を示す。好ましくは、ΔＴｄ≧ΔＴｃ＋ΔＴｒである。
【００４９】
図３に示されるシステムの利点は、暗化信号送信機４００及び目保護器１００は今ある光装置制御器２００及び光装置３００に対して容易に改造されても良いことである。例えば、光装置３００におけるリンク３０２がピン形のコネクタ等によって光装置制御器２００に接続される場合、その時、暗化信号送信機４００を配置するために、単純に光装置制御器４００からピン形のコネクタを抜き、装置４１０（例えば、誘導コイル形ピックアップ装置或いは信号分配器）を光装置制御器４００へ繋ぎ、そしてリンク３０２を装置４１０へ差し込むこととしても良い。
【００５０】
図５は本発明に係る第２の例示的システムである。図５に示すシステムは、暗化信号送信機４００のリンク４０２が光装置３００のリンク３０２に接続されるよりもむしろ光装置制御器２００の内部回路に接続されていることのほかは、図３に示すものと実質的に同様である。
【００５１】
図５に示されるシステムの利点は、リンク３０２を通して流れる信号或いは電流に依存するよりもむしろ、同様の又は異なる信号が独立して暗化信号送信機４００に送信されてよいことである。従って、図４に描写される先行始動等の先行始動を容易に及び高度に確実に実現する。
【００５２】
例えば、光装置３００のスイッチ３０４が“オン”状態に置かれたとき、光装置３００は光を放射する“許可を要求する”こと、例えば、光装置３００による光の放射を“許可”する前に、光装置制御器２００に信号を送信し選択的暗化可能構成部１０２の先行始動生じさせることとしてもよい。それゆえ、スイッチが“オン”状態に置かれる時間と光が放射され始める時間の間に遅延が生じる及び／又は延長される。もし必要であれば又は望ましくは、この遅延は、遅延回路やタイマ回路といったハードウェア及び／又はソフトウェアを使用して生じ及び／又は延長されてもよい。ソフトウェアを通じてその遅延及びそれによって先行始動を実現する例示的なプログラムは、図６に示されている。
【００５３】
図６は本発明に係る先行始動の例示的方法を示すフローチャートである。ステップＳ１０００から始まり、処理はステップＳ１１００に進み、そして光装置スイッチの“オン”状態が検出されたかどうかを決定する。ステップＳ１１００は、“オン”状態が検出されるまで繰り返され、そしてその処理はステップＳ１２００に進む。
【００５４】
ステップＳ１２００において、タイマが光スイッチの“オン”状態を検出してからの経過時間を測定するために開始され、そして暗化信号が選択的暗化可能構成部に送信されその選択的暗化可能構成部を暗化状態にする。
【００５５】
各システムは、光放射が活性化されたとき、例えば光装置制御器によって活性化信号が生成されたとき、と光放射が実際に開始したときの間の内在する遅延を持つであろう。例えば、図５を参照し、この内在する遅延は光装置制御器２００と光装置３００の間のリンク３０２の長さ及び種類に依存し、また光装置制御器２００の特有の回路に依存するであろう。この内在する遅延は、各システムに実験的に計算又は決定され、そしてその内在する遅延を表す値が格納されることとしてもよい。典型的な内在する遅延は、例えば、約１μｓ以下のものから約１００μｓ以上のものであってもよい。もし本技術の当業者にとって無視してよい程度とみなされるに足るほど十分小さいのであれば、その内在する遅延は無視されても良い。
【００５６】
ステップＳ１３００において、経過時間が、光装置スイッチが“オン”状態にされてから光放射が開始するまでからそのシステムに対してあらゆる内在する遅延を差し引いたものに対して、望ましい総合遅延時間ΔＴｄと等しいかどうか決定される。処理はその後ステップＳ１４００まで進み、例えば光装置３００に信号及び／又は電力を送信することによって、光放射を活性化する。光放射は時間ΔＴｄが経過してから実際に始まることだろう。処理はその後ステップＳ１５００へと進む。
【００５７】
ステップＳ１５００において、光装置スイッチが“オフ”である状態が検出されたかどうかが決定される。ステップＳ１５００は“オフ”状態が検出されるまで繰り返され、その後処理はステップＳ１６００へと進み、暗化信号の送信を停止し、それによって選択的暗化可能構成部を見通し状態へ戻るのを許可する。処理はその後ステップＳ１７００へと進み、そしてステップＳ１０００へと戻る。
【００５８】
もし光放射の継続期間が所定のものである場合、その時適切な暗化状態の長さも所定のものであっても良く、従ってステップＳ１５００及びＳ１６００は省略されても良い。例えば、図５の光装置スイッチ３０４の押下それぞれが１つのパルス光又はパルス光の一組、例えば約１００μｓ以下の持続期間から約２秒以上の持続期間持続するパルス光、という結果になった場合、その時暗化状態は、適切な長さの期間、例えば１つのパルス光又はパルス光の一組と少なくとも同じ期間存続するように予め設定されていても良い。
【００５９】
一部の目的において、１つのパルス光又はパルス光の一組よりも長い期間暗化状態が存続することが必要である又は望ましいことがある。例えば、産業上における溶接において、溶接作業の停止後、例えば電気溶接への光の放射が停止した後、短時間融解した金属のとても明るい“残光”が頻繁にあり、この残光に対して装着者の目を保護するために、暗化状態が例えば光の放射から約一秒長く存続することが望ましい。幾つかの公知の、又は最近開発された医療の適用は、同様の“残光”を生じさせることもある。全てのパルスの後に選択的暗化可能構成部１０２が“再び始動され”なければならないパルス光方式や、早い遷移で幾つかの光の放射を別々に操作者が活性化する方式において、遅延時間によって暗化状態をパルス光の１つのパルス又は非パルス光の１つの放射よりも長くすることは有利である、なぜなら、選択的暗化可能構成部１０２が見通し状態に戻る前に、その後に来るパルスが始動される又はその後に来る放射が始動されるための時間をこれが許容するからである。例えば、遅延時間は、約０．１秒以下から約１秒以上まで、例えば、約０．５秒に設定されていても良い。更に、システム及び／又は操作者の嗜好によって、遅延時間は固定、又は操作者によって段階的あるいは連続的に調節可能であっても良い。
【００６０】
図７は本発明に係る第３の例示的システムを示す。図７に示すシステムは、信号が暗化信号送信機４００から目保護装置１００に、無線経路ではなくむしろ有線経路を通じて送信されることを除き、図５に示すものと実質的に同様である。この実施例における暗化信号送信機４００は、光装置制御器２００とは別個の存在である必要がなく、また図６に示す例にあるようにソフトウェアを用いて実現されていてもよいことが認識されるであろう。
【００６１】
図８は本発明に係る第４の例示的システムである。図３、５及び７に示すシステムとは違い、図８に示すシステムは別個の暗化信号送信機４００を含まない。その上、目保護装置１００は、暗化信号受信機として、光装置３００によって放射された光を検出する光検出器１０８を有している。
【００６２】
好ましくは、光装置スイッチ３０４が“オン”状態に置かれたとき、選択的暗化可能構成部１０２を暗化状態に置くために、光装置は初めにとても短期間のパルス光、好ましくは相対的に低い強度のパルスを放射する。その後即座に、より長い期間の、より強い光の放射、即ち光装置３００からの“作業”光が発生する。それゆえ、たとえ選択的暗化可能構成部１０２が暗化状態に到達する前になんらかの光が装着者の目に入射したとしても、それは作業光よりも弱い強度の光であろう。しかしながら、他の実施例においては、実際の“作業”光のみが放射され、そして光検出器１０８が単純にその“作業”光を検出するとしても良い。
【００６３】
図９は本発明に係る第５の例示的システムである。図８に示すシステムと同様、図９に示すシステムは別個の暗化信号送信機４００を有していない。また、図９に示すシステムにおいては、光装置３０４は好ましくは光装置制御器２００に直接に接続されるものでも良く、また、例えば、足で操作されるスイッチであっても良い。光装置スイッチ３００が“オン”状態に置かれたとき、光装置制御器２００は無線信号を目保護装置１００及び光装置３００のそれぞれに送信する。独自の信号を目保護装置１００及び光装置３００のそれぞれに送信しても良いし、また同じ信号を両方に送信しても良い。独自の信号が送信された場合、光装置３００に対する信号における遅延が、ハードウェア又は／及びソフトウェア、例えば上記の方式に従って、任意に実現されても良い。同じ信号が送信された場合、光装置３００自体における遅延が、ハードウェア及び／又はソフトウェア、例えば上記の方式に従って、任意に実現されても良い。
【００６４】
図９において光装置スイッチ３０４が直接光装置制御器２００に接続されてはいるが、その代わりに光装置スイッチ３０４は図３、５、及び８にあるように光装置３００上にあってもよい。この場合、光装置３００は送信機（図示しない）を有すことになり、光装置３０４を押下することによって、信号を光装置制御器２００へ送信することになる。この信号に反応して、光装置制御部２００は単信号又は複数信号を上記のように送信することになる。
【００６５】
光装置制御器２００は、図８及び９に示すように光装置３００及び目保護装置１００とは別個のものとして描写されてはいるものの、その代わりに光装置制御器２００は光装置３００又は目保護装置１００に含まれていても良い。光装置３００又は目保護装置１００のどちらに含まれているかによって、光装置３００及び目保護装置１００は、上記のような動作を可能にする信号の送信及び／又は受信を可能にするために必要なようにそれぞれ装備される。
【００６６】
本発明は例示した実施例と併せて説明されてきたが、これら実施例は実例としてみなされるべきで、限定するものとしてみなされるべきではない。様々な修正、置換といったものは、本発明の意図及び範囲内である部分で可能である。
【００６７】
例えば、前述した説明において、選択的暗化可能構成部１０２の見通し状態は“初期値状態”、即ち電圧が印加されていないときは選択的暗化可能構成部１０２は見通し状態であり、電圧が印加されたときは暗化状態へと変化する、と想定されていた。しかしながら、他の構成、例えば暗化状態が初期値である構成、例えば本願に引用して援用する合衆国特許番号５，２０８，６８８に説明されているような構成も可能である。
【００６８】
それぞれが特定の特徴の組み合わせを有する様々な実施例が描写されてきたが、描写された実施例のうち２つ又はそれ以上の様々な特徴が組み合わされても良いことも認識されるべきである。
【００６９】
更に、非溶接用途の背景において上記の特定の例が説明されているが、本発明の実施例は溶接に適用される。
【図面の簡単な説明】
【００７０】
【図１】本発明に係る目保護装置の正面斜視図である。
【図２】図１の目保護装置の背面斜視図である。
【図３】本発明に係る第１の例示的システムである。
【図４】暗化可能構成部の先行始動を示すタイミングチャートである。
【図５】本発明に係る第２の例示的システムである。
【図６】本発明に係る例示的方法を示すフローチャートである。
【図７】本発明に係る第３の例示的システムである。
【図８】本発明に係る第４の例示的システムである。
【図９】本発明に係る第５の例示的システムである。
【図１】
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【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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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【外国語明細書】
2004283564000001.pdf