JP5986322B2 - Ｌｅｄタイプ光源における短波長のブロック要素 - Google Patents

Description

一般に本発明は光学の分野に属し、特に、ＬＥＤタイプ光源（発光ダイオード）における短波長のブロック要素に関する。

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。

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。

網膜は以下の２つの方策で短波長から自らを自動的に防護し、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。

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／又は外科的介入によって、あるいは単に時間の経過に伴って、深刻な影響を受ける可能性がある。

健康な目、白内障手術を受けた目、及び神経変性網膜過程（ｎｅｕｒｏ−ｄｅｇｅｎｅｒａｔｉｖｅ ｒｅｔｉｎａ ｐｒｏｃｅｓｓ）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た。
− 天然の防護に代わる、及び／又は天然の防護を向上させる治療及び予防手段として、人間の目にフィルタを適用する。
− 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、明らかな危険及び困難を伴う外科手術手順が含まれる。また、必要な黄色色素沈着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。このような場合、黄色色素沈着のない人工水晶体を、黄色色素沈着サポートシステムの挿入によって補完する必要がある。

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。機構は常に減法的であり、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。

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、コンタクトレンズの全体を覆わないフィルタが記載されており、ここで、全体とは虹彩区域、瞳孔区域、及びコンタクトレンズ本体として理解され、全体を覆わないという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。

黄色フィルタは、背景技術で示す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。

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、本発明で記載される発明概念からは離れたものである。

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、所与の器具内に一体化された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。

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、全面的に病態生理学的適用例を規定し、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。

Ｄｒ．Ｃｅｌｉａ Ｓａｎｃｈｅｚ−Ｒａｍｏｓ（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。これらの文献は周囲光の、特に３８０〜５００ｎｍのスペクトル上の短波長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。

このタイプのＬＥＤ技術ディスプレイの実施例は、Ａｐｐｌｅ Ｉｎｃ．（アップルインク）の米国特許出願公開第２０１２０１６２１５６号明細書内にあり、この明細書には、Ｒｅｔｉｎａ（レティナ）（登録商標）ディスプレイとして市場で知られ、ＭａｃＢｏｏｋ Ｐｒｏ（マックブックプロ）（登録商標）、ｉＰａｄ（アイパッド）（登録商標）２、又はｉＰｈｏｎｅ（アイフォン）（登録商標）５としてＡｐｐｌｅによって販売されている様々な製品内に実装されているものの内部が記載されている。前記文献では、ＬＥＤ（より具体的には、有機ＬＥＤ又はＯＬＥＤとして知られているもの）によって光が放射される方法について広範に記載されているが、装置のユーザに対して発される放射を制限するいかなる媒体又は要素の存在についても全く考慮されていない。

図１は、現在販売されている製品についての可視域内の放射の様々なグラフを示す。

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悪影響を及ぼしていることは明らかである。この問題は従来技術では［Ｂｅｈａｒ−Ｃｏｈｅｎ ｅｔ ａｌ．（べアール−コーエンら）著「Ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅｓ（ＬＥＤ） ｆｏｒ ｄｏｍｅｓｔｉｃ ｌｉｇｈｔｉｎｇ：Ａｎｙ ｒｉｓｋｓ ｆｏｒ ｔｈｅ ｅｙｅ？（家庭照明における発光ダイオード（ＬＥＤ）：目にとっての危険は？）」Ｐｒｏｇｒｅｓｓ ｉｎ Ｒｅｔｉｎａｌ ａｎｄ Ｅｙｅ Ｒｅｓｅａｒｃｈ ３０（２０１１年）２３９〜２５７ページ］に記載されている。

前記文献はその結論において、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て、屋内環境のためのＬＥＤタイプ照明の増加に伴って、家庭用照明の製造業者に有効な勧告を行うことができるようにする必要があることを強調している。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。

関連する問題が記載された別の文献は［Ｃａｊｏｃｈｅｎ ｅｔ ａｌ．（カヨチェンら）著「Ｅｖｅｎｉｎｇ ｅｘｐｏｓｕｒｅ ｔｏ ａ ｌｉｇｈｔ−ｅｍｉｔｔｉｎｇ ｄｉｏｄｅｓ（ＬＥＤ）−ｂａｃｋｌｉｔ ｃｏｍｐｕｔｅｒ ｓｃｒｅｅｎ ａｆｆｅｃｔｓ ｃｉｒｃａｄｉａｎ ｐｈｙｓｉｏｌｏｇｙ ａｎｄ ｃｏｇｎｉｔｉｖｅ ｐｅｒｆｏｒｍａｎｃｅ（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）」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。

しかしこの文献では、ＬＥＤタイプディスプレイの潜在的毒性は未知であること、及びそれらの関連する問題はいかなる場合も光強度を減らすことによって軽減できるということが述べられている。

基礎となる技術的問題は、ＬＥＤタイプディスプレイの集中的使用による目の損傷の危険を減らすことである。Ｂｅｈａｒ−Ｃｏｈｅｎによる文献では、どのようなタイプの損傷を人間の目が受けるかがわかるが、その結論には最も明らかな方策、すなわちそのタイプの画面の使用を制限すること、及びそれらの放射を特定の範囲内に制限するよう製造業者に包括的な方法で要求することが用いられている。しかしこのタイプの放射を製造段階において減らすこと（これは必ずしも可能でも容易でも単純でもない）だけではなく、現在市場に存在している製品についても減らすことを、できるだけ単純な方策で正確にどのようにして行うかについては答えがないままとなっている。

説明した技術的問題に基づいて、本発明の目的の放射のブロック要素は、全ての場合に同じでなければならないわけではないことを、及び専門家だけではなくあらゆるユーザによって容易に実装できるものであることを意図するものとなっている。

技術的問題に対する解決法を提供するために、本発明の一態様では、ＬＥＤタイプ光源における短波長のブロック要素は、その表面上に顔料が分布された基板からなること、及び、前記顔料が３８０ｎｍ〜５００ｎｍの短波長の選択的吸光を１〜９９％の範囲で可能にするような光学密度を有することを特徴とする。

ブロック要素は、特定の実施形態において、マルチレイヤ基板によって構成され、ここで、前記レイヤのうちの少なくとも１つは、前記レイヤの表面上に分布された短波長のブロック顔料を含む。

別の実施形態では、短波長のブロック要素において、基板はコーティングであって、コーティング全体に顔料を含むコーティングである。

別の実施形態では、コーティングは、ゲル、発泡体、エマルジョン、溶液、希釈溶液、又はこれらの組み合わせから選択されたものである。

本発明の別の態様では、ＬＥＤタイプ光源における短波長のブロック方法は、（ｉ）顔料の平均光学密度を選択するステップと、（ｉｉ）３８０ｎｍ〜５００ｎｍの短波長範囲における平均吸光度が１％〜９９％であるように、基板をその表面全体にわたって顔料で着色するステップとを含むことを特徴とする。

光学密度の選択は、以下のパラメータのうちの少なくとも１つに基づく。ＬＥＤタイプ光源のユーザの年齢、ＬＥＤタイプ光源までの分離距離、ＬＥＤタイプ光源のサイズ、ユーザによる光源への曝露時間、ユーザがＬＥＤタイプ光源と相互作用する場所の周囲照明、装置のタイプ、放射強度、及び、可能性のある網膜及び／又は角膜疾患状態。

要素又は方法の特定の実施形態では、顔料は基板の表面にわたって均一に分布される。

本発明の別の態様では、ＬＥＤディスプレイは、上記の説明による短波長のブロック要素を含み、かつ／又は、ディスプレイ内に含まれるＬＥＤの３８０〜５００ｎｍの短波長の放射を低減させるステップを含む製造プロセスによって取得される。すなわちこのＬＥＤディスプレイは、ブロック要素を有するか、又はデフォルトで前記ブロック要素の本質的特性を含む。

本発明の別の態様では、ＬＥＤタイプ光源における短波長をブロックするコンピュータ実装方法は、（ｉ）３８０〜５００ｎｍの有害な短波長の放射を計算するステップと、（ｉｉ）先のステップで提示された計算に基づいて、ディスプレイの少なくとも一部に含まれるＬＥＤの、３８０〜５００ｎｍの短波長の放射を選択的に低減させるステップとを含むことを特徴とする。

ディスプレイの改変は全面的な（ディスプレイ全体にわたる）ものであってもよく、又は部分的なものであってもよく、なぜなら場合によっては、例えば設計グラフィックアプリケーション又はこれに類似したアプリケーションでは、特定の部分において純粋色を維持しなければならない可能性があるからである。

先のケースと同様に、有害な放射の計算は以下の変数のうちの少なくとも１つの関数である。ＬＥＤタイプ光源のユーザの年齢、ＬＥＤタイプ光源までの分離距離、ＬＥＤタイプ光源のサイズ、ユーザによる光源への曝露時間、ユーザがＬＥＤタイプ光源と相互作用する場所の周囲照明、装置のタイプ、放射強度、及び、可能性のある網膜及び／又は角膜疾患状態。

特定の実施形態では、コンピュータ実装方法は、ユーザによって見られる電子文書の背景を検出する更なるステップと、前記背景を、３８０〜５００ｎｍのスペクトル上の低減された放射を有するものに切り替える第２のステップとを含む。

本発明の別の態様では、携帯型電子装置は、ＬＥＤディスプレイと、１つ以上のプロセッサと、メモリと、１つ以上のプログラムとを含み、ここで、プログラム（１つ又は複数）は、メモリ内に記憶され、少なくともプロセッサ（１つ又は複数）によって実行されるように構成され、プログラムは、３８０〜５００ｎｍの有害な短波長の放射を計算し、ディスプレイ内に含まれるＬＥＤのうちの少なくとも一部の、３８０〜５００ｎｍの短波長の放射を選択的に低減させるための命令を含む。

コンピュータ実装方法と同様に、ディスプレイ内に含まれるＬＥＤのうちの一部を、ソフトウェアを介して低減させることが可能である。

装置の一実施形態では、選択的低減は、オペレーティングシステム内で色を修正することによって実行される。

装置の別の実施形態では、選択的低減は、ユーザの曝露時間、及び時刻に応じて時間的に進展する。

１つ以上のプロセッサによって実行されるように構成された命令を有するコンピュータプログラム製品という、１つの最後の態様では、命令は、実行中に、コンピュータ実装方法による方法を実行する。

本発明の全ての態様において、本発明の最終的な目的である、短波長の有害な作用からの網膜、角膜、及び水晶体の防護、並びに、眼精疲労の解消、快適さ及び視覚機能の向上は等しく達成され、なぜなら適切に防護されない目におけるこの損傷は累積的かつ回復不能な損傷だからである。

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しない。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。

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。

ＬＥＤタイプディスプレイを有する市販の電子製品についての放射の様々なグラフを示す。 本発明の短波長のブロック要素の選択的吸光を、２５歳の人の例について示す。 本発明の短波長のブロック要素の選択的吸光を、４５歳の人の例について示す。 本発明の短波長のブロック要素の選択的吸光を、７６歳の人の例について示す。 本発明を説明す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。 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。 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。 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。 本発明において使用される携帯型電子装置の概要を示す。 モデルＡｓｕｓ Ｍｅｍｏ Ｐａｄ Ｓｍａｒｔについての光特性試験の結果のグラフを示す。 モデルＡｓｕｓ Ｍｅｍｏ Ｐａｄ Ｓｍａｒｔについての光特性試験の結果のグラフを示す。 モデルＡｓｕｓ Ｍｅｍｏ Ｐａｄ Ｓｍａｒｔについての光特性試験の結果のグラフを示す。 モデルＡｓｕｓ Ｍｅｍｏ Ｐａｄ Ｓｍａｒｔについての光特性試験の結果のグラフを示す。 モデルＡｐｐｌｅ ｉＰａｄ ４についての光特性試験の結果のグラフを示す。 モデルＡｐｐｌｅ ｉＰａｄ ４についての光特性試験の結果のグラフを示す。 モデルＡｐｐｌｅ ｉＰａｄ ４についての光特性試験の結果のグラフを示す。 モデルＡｐｐｌｅ ｉＰａｄ ４についての光特性試験の結果のグラフを示す。 モデルＳａｍｓｕｎｇ Ｇａｌａｘｙ Ｔａｂ １０．１についての光特性試験の結果のグラフを示す。 モデルＳａｍｓｕｎｇ Ｇａｌａｘｙ Ｔａｂ １０．１についての光特性試験の結果のグラフを示す。 モデルＳａｍｓｕｎｇ Ｇａｌａｘｙ Ｔａｂ １０．１についての光特性試験の結果のグラフを示す。 モデルＳａｍｓｕｎｇ Ｇａｌａｘｙ Ｔａｂ １０．１についての光特性試験の結果のグラフを示す。

従来技術では、このタイプのディスプレイ（ＬＥＤ）を装備した電子装置を使用することによる、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の、網膜色素上皮細胞に対する毒性の程度は説明されていない。

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。

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１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、照明装置は、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ように設計された。各区域には、照度５ｍＷ／ｃｍ^２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、１つの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

図３は、使用される照明装置、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の上に配置し、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）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。

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つが着色される。

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％ ＣＯ_２環境内に配置した。

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。

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。

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。

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。

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、ウェル当たりの細胞の数を計数するために、初代ヒト網膜色素上皮細胞の核をＤＡＰＩ染色した。

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。

短波長のブロック要素が存在する場合、表２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。

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（ｆｌｕｏｒｅｓｃｅｎｃｅ ｕｎｉｔ）を意味する。

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。

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。

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損傷によって引き起こされる、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。

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。

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３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。

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。

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引き起こした。カスパーゼ活性化は、ブルー染色核の周囲のピンクがかった色として観測された（ＤＡＰＩ）。

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４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。

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。

問題の解析及び解決法の例によれば、１２時間の曝露及びそれと交互の１２時間の回復の、３回のサイクルにおける、光、特に短い波長の光は、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した。

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した。

短波長を吸収するブロック要素の光学密度の選択
先の例において示したものだけでなく、他の特定の実施形態が可能であることは当業者にとって明らかである。しかし、全ての特定の実現化において、３８０〜５００ｎｍの波長をブロックする吸光度が選択される必要があるということ、及び、ソフトウェアを介して、光の強度又は量を低減させずに前記放射を選択的に低減させることが考慮されなければならない。

この理由により、本発明では、各個人についての最大及び最小の吸光度を正確に設定するために、一連の因子（表５）が規定され、それらに対して特定の最大及び最小の重みが与えられる。

表５に例として列挙された様々な因子の合計は、結果として図２に対応する最大及び最小吸光度閾値を提供し、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）、場所の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に示されているように、３８０ｎｍ〜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。他方、その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。

最大吸光度範囲を設定する必要はなく、３８０〜５００の短波長の通過を完全にブロックすればよい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対する影響を及ぼすため、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。

この選択的吸光度を達成するための例及び実施形態は様々であり、なぜならこれは、マルチレイヤ基板（本例で使用されたブロック要素）、この光学密度の顔料を有するコーティング（ゲル、発泡体、エマルジョン、溶液、希釈溶液、又はこれらの混合）、あるいは３８０〜５００ｎｍのスペクトル上の放射のソフトウェアによる低減であってもよいからである。

いくつかの実施形態による、本発明で使用されてもよい携帯型電子装置（１００）を図７に示す。より具体的には、本発明の携帯型電子装置１００は、メモリ１０２と、メモリコントローラ１０４と、１つ以上の処理ユニット（ＣＰＵ）１０６と、周辺インタフェース１０８と、ＲＦ回路１１２と、オーディオ回路１１４と、スピーカ１１６と、マイクロフォン１１８と、入出力（Ｉ／Ｏ）サブシステム１２０と、ＬＥＤディスプレイ１２６と、他の入力又は制御装置１２８と、外部ポート１４８とを含む。これらの構成要素は、１つ以上の通信バス又は信号線１１０上で通信する。装置１００は、以下に限定されないが、ハンドヘルドコンピュータ、タブレットコンピュータ、携帯電話、メディアプレーヤ、携帯情報端末（ＰＤＡ）など、及びこれらの品目のうちの２つ以上の組み合わせなどの、任意の携帯型電子装置であってもよい。装置１００は携帯型電子装置１００の一例にすぎず、装置１００は図示されているより多くの又はより少ない構成要素を有してもよく、あるいは異なる構成の構成要素を有してもよいということを理解されたい。図７に示す様々な構成要素は、１つ以上の信号処理及び／又は特定用途向け集積回路をはじめとする、ハードウェア、ソフトウェア、又はハードウェアとソフトウェアの両方の組み合わせにおいて実装されてもよい。同様に、ＬＥＤディスプレイ１２６が規定されたが、本発明は標準ディスプレイを有する装置において実装されてもよい。

メモリ１０２は、高速ランダムアクセスメモリを含んでもよく、また、１つ以上の磁気ディスク記憶装置、フラッシュメモリ装置、又はその他の不揮発性半導体メモリ装置などの、不揮発性メモリを含んでもよい。いくつかの実施形態では、メモリ１０２は、１つ以上のプロセッサ１０６から遠く離れて配置された記憶装置、例えば、ＲＦ回路１１２又は外部ポート１４８と、インターネット、イントラネット（１つ又は複数）、ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、ワイドローカルエリアネットワーク（ＷＬＡＮ）、ストレージエリアネットワーク（ＳＡＮ）などの、又はこれらの任意の好適な組み合わせなどの通信ネットワーク（図示せず）とを介してアクセスされる、ネットワーク接続ストレージを更に含んでもよい。メモリ１０２への、ＣＰＵ１０６及び周辺インタフェース１０８などの、装置１００のその他の構成要素によるアクセスは、メモリコントローラ１０４によって制御されてもよい。

周辺インタフェース１０８は、装置の入力及び出力周辺装置を、ＣＰＵ１０６及びメモリ１０２に結合する。１つ以上のプロセッサ１０６は、メモリ１０２内に記憶された様々なソフトウェアプログラム及び／又は命令集合を実行して、装置１００の様々な機能を実行しデータを処理する。

いくつかの実施形態では、周辺インタフェース１０８、ＣＰＵ１０６、及びメモリコントローラ１０４は、チップ１１１などの単一チップ上に実装されてもよい。その他のいくつかの実施形態では、これらは別個のチップ上に実装されてもよい。

ＲＦ（高周波）回路１１２は、電磁波を送受信する。ＲＦ回路１１２は、電気信号と電磁波との間の変換を行い、電磁波を介して通信ネットワーク及び他の通信装置と通信する。ＲＦ回路１１２はこれらの機能を実行するための、以下に限定されないが、アンテナシステム、ＲＦトランシーバ、１つ以上の増幅器、チューナ、１つ以上の発振器、デジタル信号プロセッサ、ＣＯＤＥＣチップセット、加入者識別モジュール（ＳＩＭ）カード、メモリなどの、周知の回路を含んでもよい。ＲＦ回路１１２は無線通信によって、ワールドワイドウェブ（ＷＷＷ）とも呼ばれるインターネットや、イントラネットなどのネットワークと、並びに／あるいは、携帯電話ネットワーク、無線ローカルエリアネットワーク（ＬＡＮ）、及び／又はメトロポリタンエリアネットワーク（ＭＡＮ）などの無線ネットワークと、並びにその他の装置と通信してもよい。無線通信は、以下に限定されないが、グローバルシステムフォーモバイルコミュニケーション（ＧＳＭ）、エンハンストデータＧＳＭ環境（ＥＤＧＥ）、広帯域符号分割多元接続（Ｗ−ＣＤＭＡ）、符号分割多元接続（ＣＤＭＡ）、時分割多元接続（ＴＤＭＡ）、ブルートゥース、ワイヤレスフィディリティ（Ｗｉ−Ｆｉ）（例えば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｂ、ＩＥＥＥ８０２．１１ｇ、及び／又はＩＥＥＥ８０２．１１ｎ）、ボイスオーバインターネットプロトコル（ＶｏＩＰ）、Ｗｉ−ＭＡＸや、電子メール、インスタントメッセージング、及び／又はショートメッセージサービス（ＳＭＳ）のプロトコル、又は本文献の出願日の時点でまだ開発されていない通信プロトコルなどのその他の任意の好適な通信プロトコルを含む、複数の通信標準、プロトコル、及び技術のうちの任意のものを使用してもよい。

オーディオ回路１１４、スピーカ１１６、及びマイクロフォン１１８は、ユーザと装置１００との間のオーディオインタフェースを提供する。オーディオ回路１１４は、周辺インタフェース１０８からオーディオデータを受信し、オーディオデータを電気信号に変換し、電気信号をスピーカ１１６に送信する。スピーカは電気信号をヒト可聴音波（ｈｕｍａｎ−ａｕｄｉｂｌｅ ｓｏｕｎｄ ｗａｖｅｓ）に変換する。オーディオ回路１１４はまた、マイクロフォン１１６によって音波から変換された電気信号を受信する。オーディオ回路１１４は、電気信号をオーディオデータに変換し、オーディオデータを処理のために周辺インタフェース１０８に送信する。オーディオデータは、周辺インタフェース１０８によって、メモリ１０２及び／又はＲＦ回路１１２に送信されてもよく、かつ／又はそれらから受信されてもよい。いくつかの実施形態では、オーディオ回路１１４は、ヘッドセットジャック（図示せず）も含む。ヘッドセットジャックは、オーディオ回路１１４と、出力専用ヘッドフォン、あるいは出力（一方又は両方の耳のためのヘッドフォン）及び入力（マイクロフォン）の両方を有するヘッドセットなどの、着脱可能なオーディオ入出力周辺装置との間のインタフェースを提供する。

Ｉ／Ｏサブシステム１２０は、ＬＥＤディスプレイ１２６及び他の入力／制御装置１２８などの、装置１００上の入出力周辺装置と、周辺インタフェース１０８との間のインタフェースを提供する。Ｉ／Ｏサブシステム１２０は、ＬＥＤディスプレイコントローラ１２２と、他の入力又は制御装置のための１つ以上の入力コントローラ１２４とを含む。１つ以上の入力コントローラ１２４は、他の入力又は制御装置１２８との間で電気信号を送受信する。他の入力／制御装置１２８としては、物理的なボタン（例えば、押ボタン、ロッカーボタンなど）、ダイヤル、スライダスイッチ、及び／又は、ＧＰＳ又はこれに類似したものなどの地理的位置特定手段２０１が含まれてもよい。

この実施形態では、ＬＥＤディスプレイ１２６は、装置とユーザとの間の出力インタフェース及び入力インタフェースの両方を提供する。ＬＥＤディスプレイコントローラ１２２は、ＬＥＤディスプレイ１２６との間で電気信号を送受信する。ＬＥＤディスプレイ１２６はユーザに視覚的出力を表示する。視覚的出力は、テキスト、グラフィックス、ビデオ、及びこれらの任意の組み合わせを含んでもよい。視覚的出力のいくつか又は全てはユーザインタフェースオブジェクトに対応してもよく、この更なる詳細については後述する。

ＬＥＤディスプレイ１２６はまた、ユーザからのハプティック接触（ｈａｐｔｉｃ ｃｏｎｔａｃｔ）に基づく入力を受け入れる。ＬＥＤディスプレイ１２６は、ユーザ入力を受け入れるタッチセンシティブ面を形成する。ＬＥＤディスプレイ１２６及びＬＥＤディスプレイコントローラ１２２は（メモリ１０２内の任意の関連するモジュール及び／又は命令集合と協同して）ＬＥＤディスプレイ１２６上の接触（及び接触のあらゆる移動又は途絶）を検知し、検知された接触を、ＬＥＤディスプレイ上に表示された１つ以上のソフトキーなどのユーザインタフェースオブジェクトとの相互作用に変換する。例示的実施形態では、ＬＥＤディスプレイ１２６とユーザとの間の接触点は、ユーザの１つ以上の指に対応する。

ＬＥＤディスプレイ１２６は、複数の発光ダイオードによって、及びより具体的には白色ＬＥＤによって形成され、又は形成されてもよく、しかし他の実施形態では他のタイプのＬＥＤ発光体が使用されてもよい。

ＬＥＤディスプレイ１２６及びＬＥＤディスプレイコントローラ１２２は、以下に限定されないが、容量性、抵抗性、赤外線、及び表面音響波技術、並びにＬＥＤディスプレイ１２６との１つ以上の接触点を判定するための他の近接センサアレイ又は他の要素を含む、複数のタッチセンシティブ技術のうちの任意のものを使用して、接触及びそのあらゆる移動又は途絶を検知してもよい。

装置１００は、様々な構成要素に電力を供給するための電力システム１３０も含む。電力システム１３０は、電力管理システム、１つ以上の電力源（例えば、バッテリ、交流（ＡＣ））、充電システム、電源異常検出回路、電力コンバータ又はインバータ、電力ステータスインジケータ（例えば、発光ダイオード（ＬＥＤ））、並びに携帯型装置内の電力の生成、管理、及び分配に関連するその他の任意の構成要素を含んでもよい。

いくつかの実施形態では、ソフトウェア構成要素は、オペレーティングシステム１３２と、通信モジュール（又は命令集合）１３４と、接触／移動モジュール（又は命令集合）１３８と、グラフィックスモジュール（又は命令集合）１４０と、ユーザインタフェース状態モジュール（又は命令集合）１４４と、１つ以上のアプリケーション（又は命令集合）１４６とを含む。

オペレーティングシステム１３２（例えば、Ｄａｒｗｉｎ、ＲＴＸＣ、ＬＩＮＵＸ、ＵＮＩＸ、ＯＳ Ｘ、ＷＩＮＤＯＷＳ、又は、ＶｘＷｏｒｋｓなどの組み込みオペレーティングシステム）は、一般的なシステムタスク（例えば、メモリ管理、記憶装置制御、電力管理など）を制御及び管理するための様々なソフトウェア構成要素及び／又はドライバを含み、様々なハードウェア及びソフトウェア構成要素の間の通信を容易にする。

通信モジュール１３４は、１つ以上の外部ポート１４８を介した他の装置との通信を容易にするものであり、ＲＦ回路１１２及び／又は外部ポート１４８によって受信されたデータを処理するための様々なソフトウェア構成要素も含む。外部ポート１４８（例えば、ユニバーサルシリアルバス（ＵＳＢ）、ＦＩＲＥＷＩＲＥなど）は、他の装置に直接、又はネットワーク（例えば、インターネット、無線ＬＡＮなど）を介して間接的に結合するように適合される。

接触／移動モジュール１３８は、ＬＥＤディスプレイコントローラ１２２と連携して、ＬＥＤディスプレイ１２６との接触を検知する。接触／移動モジュール１３８は、接触が発生したかどうかの判定、接触に移動があるかどうかの判定、ＬＥＤディスプレイ全体にわたる移動の追跡、接触が途絶えたかどうか（すなわち、接触が終わったかどうか）の判定などの、ＬＥＤディスプレイ１２２との接触の検知に関連する様々な動作を実行するための、様々なソフトウェア構成要素を含む。接触点の移動の判定は、接触点の速さ（大きさ）、速度（大きさ及び方向）、及び／又は加速度（大きさ及び／又は方向を含む）を判定することを含んでもよい。いくつかの実施形態では、接触／移動モジュール１２６及びＬＥＤディスプレイコントローラ１２２は、ＬＥＤパッド上の接触も検出する。

グラフィックスモジュール１４０は、ＬＥＤディスプレイ１２６上でグラフィックスを描写及び表示するための様々な既知のソフトウェア構成要素を含む。用語「グラフィックス」は、以下に限定されないが、テキスト、ウェブページ、アイコン（ソフトキーをはじめとするユーザインタフェースオブジェクトなど）、デジタル画像、ビデオ、アニメーションなどの、ユーザに表示され得る任意のオブジェクトを含むことに留意されたい。

いくつかの実施形態では、グラフィックスモジュール１４０は光強度モジュール１４２を含む。光強度モジュール１４２は、ＬＥＤディスプレイ１２６上に表示される、ユーザインタフェースオブジェクトなどのグラフィカルオブジェクトの光強度を制御する。光強度を制御することは、グラフィカルオブジェクトの光強度を増加又は低減させることを含んでもよい。いくつかの実施形態では、増加又は低減は、予め定義された関数に従ってもよい。

ユーザインタフェース状態モジュール１４４は、装置１００のユーザインタフェース状態を制御する。ユーザインタフェース状態モジュール１４４は、ロックモジュール１５０とアンロックモジュール１５２とを含んでもよい。ロックモジュールは、１つ以上の条件のうちのいずれかを満たすことを検出して、装置１００をユーザインタフェースロック状態に移行させる、及び装置１００をロック状態に移行させる。アンロックモジュールは、１つ以上の条件のうちのいずれかを満たすことを検出して、装置をユーザインタフェースアンロック状態に移行させる、及び装置１００をアンロック状態に移行させる。

１つ以上のアプリケーション１３０は、以下に限定されないが、ブラウザ、アドレス帳、連絡先リスト、電子メール、インスタントメッセージング、ワードプロセシング、キーボードエミュレーション、ウィジェット、ＪＡＶＡ対応アプリケーション、暗号化、デジタル権管理、音声認識、音声複製、位置判定機能（グローバルポジショニングシステム（ＧＰＳ）によって提供されるものなど）、音楽プレーヤ（ＭＰ３又はＡＡＣファイルなどの１つ以上のファイル内に記憶された、録音された音楽を再生するもの）などの、装置１００上にインストールされた任意のアプリケーションを含んでもよい。

いくつかの実施形態では、装置１００は、イメージングアプリケーションにおいて使用するための、ＣＭＯＳ又はＣＣＤ画像センサなどの、１つ以上の省略可能な光センサ（図示せず）を含んでもよい。

従って、携帯型電子装置（１００）は、ＬＥＤディスプレイ（１２６）と、１つ以上のプロセッサ（１０６）と、メモリ（１０２）と、１つ以上のプログラムとを本質的に含み、ここで、プログラム（１つ又は複数）（１３２〜１４６）は、メモリ（１０２）内に記憶され、少なくともプロセッサ（１つ又は複数）（１０６）によって実行されるように構成され、プログラム（１３２〜１４６）は、３８０〜５００ｎｍの有害な短波長の放射を計算し、ディスプレイ（１２６）内に含まれるＬＥＤのうちの少なくとも一部の、３８０〜５００ｎｍの短波長の放射を選択的に低減させる命令を含む。これら全ては、上記ですでに示した通りである。

選択的低減は、オペレーティングシステム（１３４）内又は色強度モジュール（１４２）内で色を修正することによって実行される。いずれの場合も、前記選択的低減は、装置（１００）の画面（１２６）への曝露時間が長くなるほど、低減がより大きくなるように、時間的に進展するという可能性も存在する。

最後に、１つ以上のプロセッサ（１０６）によって実行されるように構成された命令を有するコンピュータプログラム製品が、上述の携帯型電子装置（１００）によって実行される場合、前記装置（１００）は、ＬＥＤタイプ光源における短波長をブロックするコンピュータ実装方法による方法を実行し、この方法は、（ｉ）３８０〜５００ｎｍの有害な短波長の放射を計算するステップと、（ｉｉ）ステップ（ｉ）で提示された計算に応じて、ディスプレイ内に含まれるＬＥＤの、３８０〜５００ｎｍの短波長の放射を選択的に低減させるステップとを含むことを特徴とする。

有害な放射の計算は、以下の変数のうちの少なくとも１つの関数である。ＬＥＤタイプ光源のユーザの年齢、ＬＥＤタイプ光源までの分離距離、ＬＥＤタイプ光源のサイズ、ユーザによる光源への曝露時間、ユーザがＬＥＤタイプ光源と相互作用する場所の周囲照明、及び、可能性のある網膜及び／又は角膜疾患状態。

このコンピュータプログラム製品は、ディスプレイハードウェア自体の中に、又はＬＥＤタイプディスプレイを含むコンピュータシステムのビデオコントローラの中に、物理的に実装されてもよい。

本発明の最終的な目的である、短波長の有害な作用からの網膜、角膜、及び水晶体の防護、並びに、眼精疲労の解消、快適さ及び視覚機能の向上、及び不眠の回避は、コンピュータ実装方法を用いて、携帯型電子装置（１００）を用いて、及び記載したコンピュータ製品を用いても実現される。

本発明によって提供される可能性のうちの１つは、あらゆる文書の背景を人間の目にとって一段階だけ非攻撃的なものに変更する可能性である。実際、今日のほとんどの文書は白地を有し、その内容は一般に黒、青、赤、又は緑などの強いコントラストを提供するものである。これは電子文書が一般に、紙に書かれた文書を模倣しようとするという事実、及び前記文書の印刷コストを最小にしようとするという事実によって条件付けられている。

しかしこのコントラストは、前述のように、人間の目にとって有害な内容を有する強い光放射を意味している。従って、記載した方法により、コンピュータ実装方法、装置、及びコンピュータ製品は、ユーザに対して示される文書の背景を検出する更なるステップと、前記背景を、示されたスペクトル上の低減された放射を有するものに切り替える第２のステップとを実装する。

ＬＥＤバックライトディスプレイを有するタブレットタイプの携帯型電子装置の照明特性の試験
本発明の利便性を正当化するために、市場におけるいくつかのタブレット及びＬＥＤバックライトの照明特性の試験を実施した。

本試験において以下の概念を定義した。
− 放射スペクトルは、光源によって発される放射を分析することによって得られる電磁波の周波数の集合である。
− 照度（ｍＷ／ｃｍ^２）：全てのタイプの電磁放射の単位面積当たりの放射電力を記述するために使用される放射計等級。

試験の目標は、ディスプレイ上に様々な画像を投影する、ＬＥＤバックライトを有するタブレットの３つのディスプレイの照明特性を判定することである。
ａ）光源の放射スペクトルを判定する
ｂ）光源の照度を判定する
ｃ）ディスプレイの放射スペクトル及び合計照度の測定から各波長についての照度を計算する。

測定は、Ａｐｐｌｅ ＩＰａｄ ４（アップルアイパッド４）、Ａｓｕｓ Ｍｅｍｏ Ｐａｄ Ｓｍａｒｔ（エイスースメモパッドスマート）、及びＳａｍｓｕｎｇ Ｇａｌａｘｙ Ｔａｂ １０．１（サムスンギャラクシータブ１０．１）（全ての商標は各所有者によって登録されている）上で、様々な色の合計２２の壁紙について行った。３原色（赤、緑、及び青）を使用し、これらに対して色相及び彩度の変動を実行した。同様に、白地を用いて測定を行った。以下の表は、評価されたタブレットのディスプレイ上に投影された画像の各色の色相、彩度、及び輝度を示す。

ＬＥＤ光源の放射スペクトルを判定するために、Ｏｃｅａｎ Ｏｐｔｉｃｓ Ｒｅｄｔｉｄｅ ＵＳＢ ６５０（オーシャンオプティクスレッドタイドＵＳＢ ６５０）分光光度計を使用した。データは、Ｏｃｅａｎ Ｏｐｔｉｃｓ ＳｐｅｃｔｒａＳｕｉｔｅ（オーシャンオプティクススペクトラスイート）ソフトウェアを使用して解析され、Ｓｉｇｍａｐｌｏｔ（シグマプロット）ソフトウェアを使用してプロットされた。

測定値の取得のために使用した取得プロトコルは、以下の通りである。
− 曝露時間：２００ミリ秒
− 強度のスキャン回数：５（放射強度の各測定値は、機器によって実行される５回の測定の平均から得られる）

光源の合計照度は、Ｔｈｏｒｌａｂｓ ＰＭ１００ＵＳＢ（ソーラボＰＭ１００ＵＳＢ）放射計を用いて３５ｃｍの距離において判定された。

波長に応じた照度の計算のために、次の数学的解析が実行された。

上式で、
Ｉ（λ）は波長に応じた照度である。
Ｉ_Ｔは実験手順において測定された合計照度である。
Ｅ（λ）は実験手順において測定された、波長に応じた相対電磁スペクトルである。
Ｅ_Ｔは実験手順において測定された合計電磁スペクトルである。

モデルＡｓｕｓ Ｍｅｍｏ Ｐａｄ Ｓｍａｒｔについての試験結果
図８Ａに示すグラフには、背景として原色（赤、緑、及び青）及び白の画像を使用した、タブレットＡｓｕｓ Ｍｅｍｏ Ｐａｄ Ｓｍａｒｔの、波長に応じた照度（ｍＷ／ｃｍ^２）が描かれている。図８及び後続のグラフには、各原色の画像の色相（図８Ｂ）又は彩度（図８Ｃ）の変化に応じた、タブレットディスプレイの照明特性の変化が描かれている。

他方、図８Ｄには、本発明の目的による、可視スペクトルの短波長を部分的に吸収する防護フィルタの介在あり又はなしでの、タブレットＡｓｕｓ Ｍｅｍｏ Ｐａｄ Ｓｍａｒｔの、波長に応じた照度（ｍＷ／ｃｍ^２）が描かれている。表７には、描かれた値が示されている。

モデルＡｐｐｌｅ ｉＰａｄ ４についての試験結果
図９のグラフには、背景として原色（赤、緑、及び青）及び白の画像を使用した、タブレットｉＰａｄ ４の、波長に応じた照度（ｍＷ／ｃｍ^２）(図９Ａ）が描かれている。

後続のグラフには、各原色の画像の色相（図９Ｂ）又は彩度（図９Ｃ）の変化に応じた、タブレットディスプレイの照明特性の変化が描かれている。

他方、図９Ｄには、本発明の目的による、可視スペクトルの短波長を部分的に吸収する防護フィルタの介在あり又はなしでの、タブレットｉＰａｄ ４の、波長に応じた照度（ｍＷ／ｃｍ^２）が描かれている。表８には、描かれた値が示されている。

モデルＳａｍｓｕｎｇ Ｇａｌａｘｙ Ｔａｂ １０．１についての試験結果
図１０のグラフには、背景として原色（赤、緑、及び青）及び白の画像を使用した、タブレットＳａｍｓｕｎｇ Ｇａｌａｘｙ Ｔａｂ １０．１の、波長に応じた照度（ｍＷ／ｃｍ^２）(図１０Ａ）が描かれている。

後続のグラフには、各原色の画像の色相（図１０Ｂ）又は彩度（図１０Ｃ）の変化に応じた、タブレットディスプレイの照明特性の変化が描かれている。

他方、図１０Ｄには、本発明の目的による、可視スペクトルの短波長を部分的に吸収する防護フィルタの介在あり又はなしでの、タブレットＳａｍｓｕｎｇ Ｇａｌａｘｙ Ｔａｂ １０．１の、波長に応じた照度（ｍＷ／ｃｍ^２）が描かれている。表９には、描かれた値が示されている。

前述の全ての試験で報告された結果により、３８０〜５００ｎｍのスペクトルに対してＬＥＤタイプディスプレイによって引き起こされる放射の低減は有益であり、また、ハードウェア及びソフトウェアによって容易に修正され得ることが実証された。

Claims (14)

1. ＬＥＤタイプ光源における短波長のブロック要素であって、
   表面上に顔料が分布された基板を備え、
   前記顔料が、３８０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲の前記短波長の選択的吸光を可能にするような光学密度を有し、
   前記選択的吸光は、前記３８０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲の前記短波長の吸光度の最大閾値及び最小閾値の間で行われ、
   前記選択的吸光は、前記３８０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲の前記短波長の通過を完全にブロックすることなく行われ、
   前記吸光度の前記最大閾値及び前記最小閾値は各個人について設定され、
   前記吸光度の前記最大閾値及び前記最小閾値の設定は、前記ＬＥＤタイプ光源のユーザの年齢、前記ＬＥＤタイプ光源までの分離距離、前記ＬＥＤタイプ光源のサイズ、前記ユーザによる前記ＬＥＤタイプ光源への曝露時間、前記ユーザが前記ＬＥＤタイプ光源と相互作用する場所の周囲照明、装置のタイプ、放射強度、及び、前記ユーザの可能性のある網膜及び／又は角膜疾患状態、というパラメータのうちの少なくとも１つに基づく、
   ことを特徴とする、短波長のブロック要素。
2. マルチレイヤ基板からなり、ここで、前記マルチレイヤのうちの少なくとも１つのレイヤは、当該レイヤの表面上に分布された短波長のブロック顔料を含む、請求項１に記載の短波長のブロック要素。
3. 前記基板はコーティングであって、コーティング全体に顔料を含むコーティングである、請求項１に記載の短波長のブロック要素。
4. 前記コーティングは、ゲル、発泡体、エマルジョン、溶液、希釈溶液、又はこれらの組み合わせから選択されたものである、請求項３に記載の短波長のブロック要素。
5. 前記顔料は前記基板の前記表面にわたって均一に分布される、請求項１〜４のいずれか一項に記載の短波長のブロック要素。
6. ＬＥＤタイプ光源における短波長のブロック方法であって、
   （ｉ）３８０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲の短波長に対する、顔料の平均光学密度を選択するステップであって、
   前記３８０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲の前記短波長の吸光度の最大閾値及び最小閾値の間であり、かつ、
   前記３８０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲の前記短波長の通過を完全にブロックすることがないように、
   顔料の平均光学密度を選択するステップと、
   ここで、前記顔料の前記平均光学密度は、各個人について設定され、
   （ｉｉ）平均吸光度が前記最大閾値及び前記最小閾値の間であるように、基板をその表面全体にわたって顔料で着色するステップとを含み、
   ここで、前記最大閾値及び前記最小閾値の選択は、前記ＬＥＤタイプ光源のユーザの年齢、前記ＬＥＤタイプ光源までの分離距離、前記ＬＥＤタイプ光源のサイズ、前記ユーザによる前記ＬＥＤタイプ光源への曝露時間、前記ユーザが前記ＬＥＤタイプ光源と相互作用する場所の周囲照明、装置のタイプ、放射強度、及び、前記ユーザの可能性のある網膜及び／又は角膜疾患状態、というパラメータのうちの少なくとも１つに基づく、
   ことを特徴とする、方法。
7. 前記顔料は前記基板の前記表面にわたって均一に分布される、請求項６に記載の方法。
8. ＬＥＤタイプ光源における短波長をブロックするコンピュータ実装方法であって、
   （ｉ）３８０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲の有害な短波長の放射を計算するステップと、
   （ｉｉ）前記３８０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲の短波長の前記放射を選択的に低減させるステップと、を含み、
   前記放射を選択的に低減するステップは、
   各個人について設定される吸光度の最大閾値及び最小閾値の間であり、
   前記３８０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲の短波長の通過を完全にブロックすることがないように実行され、
   有害な前記放射の前記計算は、前記ＬＥＤタイプ光源のユーザの年齢、前記ＬＥＤタイプ光源までの分離距離、前記ＬＥＤタイプ光源のサイズ、前記ユーザによる前記ＬＥＤタイプ光源への曝露時間、前記ユーザが前記ＬＥＤタイプ光源と相互作用する場所の周囲照明、装置のタイプ、放射強度、及び、可能性のある網膜及び／又は角膜疾患状態、という変数のうちの少なくとも１つの関数である、
   ことを特徴とする、方法。
9. ユーザによって見られる電子文書の背景を検出する更なるステップと、前記背景を、３８０〜５００ｎｍのスペクトル上の低減された放射を有するものに切り替える第２のステップとを含む、請求項８に記載の方法。
10. 携帯型電子装置（１００）であって、
    ＬＥＤディスプレイ（１２６）と、
    １つ以上のプロセッサ（１０６）と、
    メモリ（１０２）と、
    １つ以上のプログラムとを備え、ここで、前記プログラム（１つ又は複数）（１３２〜１４６）は、前記メモリ（１０２）内に記憶され、少なくとも前記プロセッサ（１つ又は複数）（１０６）によって実行されるように構成され、前記プログラム（１３２〜１４６）は、
    ３８０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲の有害な短波長の放射を計算し、
    前記３８０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲の前記短波長における吸光度の最大閾値及び最小閾値を各個人について設定し、
    前記３８０ｎｍ〜５００ｎｍの範囲の前記短波長の通過を完全にブロックすることなく前記ＬＥＤディスプレイ内に含まれるＬＥＤのうちの少なくとも一部の、前記３８０ｎｍ〜５００ｎｍの前記短波長の前記放射を、前記吸光度の前記最大閾値及び前記最小閾値の間で選択的に低減させる
    ための命令を含み、
    前記吸光度の前記最大閾値及び前記最小閾値は、前記携帯型電子装置（１００）のユーザの年齢、前記携帯型電子装置（１００）までの分離距離、前記ＬＥＤディスプレイ（１２６）のサイズ、前記ユーザによる前記ＬＥＤディスプレイ（１２６）への曝露時間、前記ユーザが前記携帯型電子装置（１００）と相互作用する場所の周囲照明、前記携帯型電子装置（１００）のタイプ、前記ＬＥＤディスプレイ（１２６）の放射強度、及び、可能性のある網膜及び／又は角膜疾患状態、という変数のうちの少なくとも１つの関数であり、
    ここで、選択的な前記低減は、オペレーティングシステム（１３４）内、又は色強度モジュール（１４２）内で色を修正することにより実行される、
    携帯型電子装置（１００）。
11. 選択的な前記低減は、前記ユーザによる前記ＬＥＤディスプレイ（１２６）への曝露時間が長くなるほど、前記低減がより大きくなるように構成される、請求項１０に記載の装置（１００）。
12. １つ以上のプロセッサ（１０６）によって実行されるように構成された命令を有するコンピュータプログラムであって、前記命令は、実行中に、請求項８に記載の方法による手順を実行する、コンピュータプログラム。
13. 請求項１に記載の短波長のブロック要素、又は請求項１２に記載のコンピュータプログラムを備える、ＬＥＤディスプレイ。
14. 請求項１２に記載のコンピュータプログラムを備える、電子装置。