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WO2024063167A1 - 保護メガネ及び眼球保護方法 - Google Patents

保護メガネ及び眼球保護方法 Download PDF

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WO2024063167A1
WO2024063167A1 PCT/JP2023/038579 JP2023038579W WO2024063167A1 WO 2024063167 A1 WO2024063167 A1 WO 2024063167A1 JP 2023038579 W JP2023038579 W JP 2023038579W WO 2024063167 A1 WO2024063167 A1 WO 2024063167A1
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WO
WIPO (PCT)
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light
shielding
liquid crystal
crystal display
period
Prior art date
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Ceased
Application number
PCT/JP2023/038579
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English (en)
French (fr)
Inventor
行雄 松代
信之 三川
新介 秋田
秀樹 林
忍 日上
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toypackcreation Co Ltd
Asahi Corp
Chiba University NUC
Asahi Tsusho Co Ltd
Original Assignee
Toypackcreation Co Ltd
Asahi Corp
Chiba University NUC
Asahi Tsusho Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Toypackcreation Co Ltd, Asahi Corp, Chiba University NUC, Asahi Tsusho Co Ltd filed Critical Toypackcreation Co Ltd
Publication of WO2024063167A1 publication Critical patent/WO2024063167A1/ja
Anticipated expiration legal-status Critical
Ceased legal-status Critical Current

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    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F9/00—Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting in contact-lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
    • A61F9/007—Methods or devices for eye surgery
    • A61F9/008—Methods or devices for eye surgery using laser
    • A—HUMAN NECESSITIES
    • A61—MEDICAL OR VETERINARY SCIENCE; HYGIENE
    • A61F—FILTERS IMPLANTABLE INTO BLOOD VESSELS; PROSTHESES; DEVICES PROVIDING PATENCY TO, OR PREVENTING COLLAPSING OF, TUBULAR STRUCTURES OF THE BODY, e.g. STENTS; ORTHOPAEDIC, NURSING OR CONTRACEPTIVE DEVICES; FOMENTATION; TREATMENT OR PROTECTION OF EYES OR EARS; BANDAGES, DRESSINGS OR ABSORBENT PADS; FIRST-AID KITS
    • A61F9/00—Methods or devices for treatment of the eyes; Devices for putting in contact-lenses; Devices to correct squinting; Apparatus to guide the blind; Protective devices for the eyes, carried on the body or in the hand
    • A61F9/02—Goggles
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C7/00—Optical parts
    • G02C7/10—Filters, e.g. for facilitating adaptation of the eyes to the dark; Sunglasses
    • G—PHYSICS
    • G02—OPTICS
    • G02C—SPECTACLES; SUNGLASSES OR GOGGLES INSOFAR AS THEY HAVE THE SAME FEATURES AS SPECTACLES; CONTACT LENSES
    • G02C7/00—Optical parts
    • G02C7/16—Shades; shields; Obturators, e.g. with pinhole, with slot

Definitions

  • the present invention relates to safety glasses and an eye protection method.
  • So-called laser therapy is a non-contact and minimally invasive method that removes and treats the cause by irradiating laser light onto the treatment target area that is the cause of the disease and destroys the cells in the treatment target area. Because of its advantages, it was introduced in Japan around 1980, mainly in ophthalmology, and has since been used in many medical fields.
  • Laser treatment destroys target cells by irradiating laser light, and when this light enters the human eye, it can cause problems such as inflammation of the cornea and conjunctiva of the eyeball and clouding of the crystalline lens. There is a risk that it may cause Therefore, when performing laser treatment, not only the person receiving the treatment (hereinafter referred to as the ⁇ treatment target''), but also the person performing the treatment (hereinafter referred to as the ⁇ practitioner'') must protect their eyes so that the laser light does not enter their eyes. It is compulsory to wear protective goggles to protect the
  • Patent Document 1 discloses a technology in which a light sensor is provided and when harmful flashes are detected, an LCD lens is activated to block light.
  • Patent Document 1 the light is only blocked when the optical sensor detects a harmful flash, and it is already too late to start driving the LCD lens at the moment the sensor detects harmful flash, and the laser light is irradiated into the eyes of the practitioner. There is a problem that the synchronization with the laser beam irradiation is not sufficient, such as when the laser beam is irradiated.
  • an object of the present invention is to provide protective glasses with higher light-shielding effect and an eye protection method using the same.
  • Safety glasses that solves the above problems include a light receiving section that receives laser light, a light blocking control section that determines a light blocking period based on the output of the light receiving section, and a light blocking section that blocks light at the light blocking period determined by the light blocking control section. and a light-shielding lens section provided with a liquid crystal display device.
  • the light shielding control section also changes the light shielding cycle when the cycle of the received laser light changes.
  • the OD value in the visible wavelength region is 6 or more.
  • the light-shielding lens portion has an OD value of 6 or more in a region other than the visible wavelength region.
  • the light shielding period is preferably in the range of 20 ms or more and 5 seconds or less.
  • the light shielding period is in a range of 0.1 ms or more and 50 ms or less.
  • the light-shielding lens section includes a plurality of liquid crystal display devices, each of which serves as a pair of eye protection sections that protect the left or right eyeball, and further includes a liquid crystal display.
  • the device includes a frame portion that holds the device, and the light receiving portion is disposed between the pair of eye protection portions of the frame portion.
  • an eyeball protection method includes a step of wearing safety goggles equipped with a liquid crystal display device, a step of receiving laser light and determining a shading period of the laser beam, and a step of installing the liquid crystal display device according to the shading period.
  • the method includes a step of shielding the light from light.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing safety glasses according to an embodiment.
  • FIG. 2 is a diagram showing functional blocks of protective glasses according to an embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an image of control in a light shielding control section of the safety glasses according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an image of control in a light shielding control section of the safety glasses according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an image of control in a light shielding control section of the safety glasses according to the embodiment.
  • FIG. 3 is a diagram illustrating an image of control in a light shielding control section of safety glasses according to an embodiment.
  • FIG. 1 is a diagram schematically showing safety glasses (hereinafter referred to as "main glasses") 1 according to the present embodiment
  • FIG. 2 is a diagram showing functional blocks of the main glasses 1.
  • the glasses 1 include a light receiving section 2 that receives laser light, a light blocking control section 3 that determines a light blocking period based on the output of the light receiving section 2, and a light blocking period that is determined by the light blocking control section 3. It has a light-shielding lens section 4 equipped with a liquid crystal display device 41 that shields light.
  • the glasses 1 determine the emission period of the received laser light, preferably the emission period and the emission period (hereinafter also referred to as "emission period, etc.”), determine the light-blocking period, etc., and It becomes possible to sufficiently correlate the periods of light irradiation and light shielding, and to provide protective glasses with higher light shielding effects and an eye protection method using the same.
  • the glasses 1 include a light receiving section 2 that receives laser light.
  • the light receiving section 2 is not limited as long as it can receive laser light and output it as a signal in response to the received light, and may be a known semiconductor element such as a photoelectric conversion element that can convert optical energy into an electrical signal. It is preferable that there be, but as mentioned above, it is not limited to this.
  • the glasses 1 receive laser light with the light receiving section 2 and perform a predetermined drive, and as a prerequisite for this drive, a separate laser treatment device exists.
  • the laser treatment device is a separate device independent of the glasses 1, and is capable of emitting laser light in a predetermined wavelength range.
  • the laser light emitted from the laser treatment device is irradiated onto the treatment target area of the patient, and by destroying the cells in the treatment target area, the cause of the disease can be removed and treated.
  • the laser treatment device is not limited as long as it has the above-mentioned functions, and any commercially available laser treatment device can be used.
  • the wavelength range of the laser light received by the light receiving unit 2 of the glasses 1 is not particularly limited, but is preferably the laser light used in so-called laser treatment.
  • This range is preferably, for example, the ultraviolet, visible, or infrared wavelength range, and more specifically, in the ultraviolet range, it is preferably 200 nm to 400 nm, in the visible range, it is preferably 300 nm to 800 nm, and in the infrared range, it is preferably 700 nm to 1500 nm.
  • the output range of the laser light that can be received by the light receiving section 2 of the glasses 1 is preferably compatible with the output range of the laser light used for laser treatment, as described above.Specifically, 1. It is preferable to be able to receive light of 0 ⁇ 10 ⁇ 4 J /m 2 or more and 0.1 ⁇ 10 ⁇ 4 J /m 2 or less.
  • the eyeglasses 1 include the light shielding control section 3 that determines the light shielding period based on the output of the light receiving section 2.
  • the light-shielding control unit 3 receives the input of an electrical signal output when the light-receiving unit 2 receives a laser beam, determines the light emission period of this laser light, and adjusts the light-shielding period, preferably the light-shielding period, in accordance with this.
  • a cycle and a light-shielding period (hereinafter referred to as "light-shielding period, etc.") are determined, and a control signal for controlling the drive of the liquid crystal display device 41 of the light-shielding lens section 4 is output. Note that the details of the drive control by the light shielding control section 3 will be described in detail later.
  • the specific structure of the light-shielding control section 3 is not limited as long as it has the above functions, but resistors, capacitors, transistors, integrated circuits, etc. are arranged on an insulating substrate on which electrical wiring is printed.
  • a preferred example is a printed circuit board that can realize the desired operation.
  • the light receiving section 2 and the liquid crystal display device 41 are electrically connected to this, and desired driving can be performed.
  • the eyeglasses 1 include the light-shielding lens section 4 equipped with the liquid crystal display device 41 that blocks light based on the light-shielding period etc. determined by the light-shielding control section 3.
  • the light-shielding lens section 4 is provided to place the liquid crystal display device 41 in front of the eyes when the person using the glasses 1 wears the glasses 1, and corresponds to the lens section of normal glasses.
  • the "lens” of glasses generally refers to an optical element that refracts and diverges or converges incident light in order to achieve a desired power, but the “lens” of the glasses 1
  • An optical element such as a liquid crystal display device 41 that simply transmits the incident light or blocks the light without changing the optical path because it covers the user's eyes to prevent laser light from entering the user's eyes. It is a lens in a broad sense.
  • the light-shielding lens portion 4 of the eyeglasses 1 includes the liquid crystal display device 41 as described above.
  • the liquid crystal display device 41 is a member that functions as a so-called optical shutter that transmits and blocks laser light, or as an eye protection unit.
  • the structure of the liquid crystal display device 41 is not limited to any known liquid crystal display device as long as it can transmit or block light according to the electric signal output in accordance with the light blocking period and the light blocking period determined by the light blocking control unit 3. can be used.
  • the liquid crystal display device 41 generally includes a pair of substrates on which electrodes are formed on at least one side, a liquid crystal material layer containing a liquid crystal material disposed between the pair of substrates, and a pair of substrates sandwiching the pair of substrates.
  • the liquid crystal display device 41 has a method of transmitting light when a voltage is applied and blocking light when no voltage is applied (so-called normally black), and a method of transmitting light when no voltage is applied. or a method of blocking light when a voltage is applied (so-called normally white).
  • the response speed of liquid crystal is faster and easier to control when voltage is applied, and it is easier to use because it is in a light-transmitting state when no voltage is applied, so when voltage is applied, it is in a light-blocking state. It is preferable that the color is so-called normally white.
  • the liquid crystal display device 41 in the light-blocking lens section 4 of the glasses 1 may be configured as a single liquid crystal display device that covers both the left and right eyes of the user as a whole, but it is preferable to configure it as multiple liquid crystal display devices, more specifically, two liquid crystal display devices, arranged independently for each of the left and right eyes.
  • the liquid crystal display device 41 of the glasses 1 changes from a state in which it transmits light (hereinafter referred to as a "light transmitting state") to a state in which it blocks light (hereinafter referred to as a "light blocking state”).
  • the response time is not limited as long as the light transmitting state and the light shielding state can be sufficiently realized, and for example, it is preferably 3 ms or less, more preferably 1 ms or less. .
  • response time in this specification is the reference time from the light transmission state to the light shielding state, where the amount of stable light transmission in the light transmission state is 1, and the stable light transmission amount in the light shielding state is 1.
  • the transmitted amount of light it is defined as the time from 0.8 to 0.2.
  • the liquid crystal display device 41 of the present glasses 1 needs to transmit or block laser light, it is preferable that the liquid crystal display device 41 is capable of transmitting and blocking the laser light in the wavelength region.
  • the OD value is preferably 5 or more at the wavelength of the laser light, more preferably 6 or more. More specifically, in the light-blocking state, the OD value is preferably 5 or more at 350 nm, which is a representative wavelength in the visible region of laser light used in laser treatment, more preferably 6 or more.
  • the OD value refers to the optical density value, which represents the attenuation rate of the incident light. For example, when the OD value is 6, it means that the amount of transmitted light is 1/1000000 (1/106) if the amount of incident light is 1. This makes it possible to prevent strong laser light from entering the user's eyes in the light-blocking state.
  • the OD value is 0 in the visible region, but it is realistic to set it to 0 because the liquid crystal display device uses a polarizing plate. Therefore, it is preferably 1 or less.
  • the OD value is preferably 1 or less at 350 nm, which is a typical wavelength of laser light used in laser treatment, in a light transmitting state. Note that ideally it is 1 or less over the entire visible wavelength region (wavelengths from 300 nm to 800 nm).
  • the light-shielding lens portion 4 of the present glasses 1 includes, in addition to the liquid crystal display device 41 described above, a frame portion 42 for holding and fixing the liquid crystal display device 41 in front of the user's eyes. Furthermore, the glasses 1 have the advantage that by fixing the light receiving section 2 and the light shielding control section 3 to the frame section 42, the structure is simple and similar to that of ordinary glasses, making it easier to handle and wear.
  • the frame portion 42 of the light-shielding lens portion 4 of the eyeglasses 1 preferably has a configuration of general eyeglasses, and specifically, a rim portion 421 that supports the liquid crystal display device 41 that functions as a lens. , a nose pad part 422 for fitting on the user's nose to prevent the glasses 1 from slipping off, and a pair of temple parts 423 connected to the rim part 421 and for being worn on the ears.
  • the temple portion 423 and the rim portion 421 be foldable, for example, via a hinge 424 or the like.
  • the light receiving section 2 may be, but not limited to, the vicinity between the user's left and right eyes of the rim section 421, specifically, between the liquid crystal display device as an eyeball protection section (so-called It is preferable to provide it in the bridge part).
  • the light receiving section 2 near the eyes, especially at a position equally close to each of the left and right eyes, it is possible to accurately detect the laser beam closer to the eye position and prevent the laser beam from entering the eyes. It becomes possible.
  • the light shielding control section 3 of the glasses 1 can be efficiently arranged without restricting the user's field of view by providing it in the temple section 423, although this is not limited to the above. be.
  • the light shielding control unit 3 and the liquid crystal display device 41 of the glasses 1 require electric power to drive, but this electric power may be obtained by connecting to an external power source through a conductive wire, or by connecting the internal power source to an external power source. It may also be connected to a battery or the like.
  • a battery it is preferable to provide the light shielding control part 3 in one side of the temple part 423, and to provide a battery in the other side. By doing so, there is an advantage that the weight of the members connected to the pair of temple parts 423 can be balanced.
  • FIG. 3 is a diagram showing an image of control by the light shielding control section 3.
  • the horizontal axis represents time
  • the vertical axis represents the light blocking state (or light transmitting state) of the liquid crystal of the liquid crystal display device and the laser light irradiation state (light emitting state and extinction state), respectively. Note that since there are several patterns of control methods for the light shielding control section, each pattern will be explained separately.
  • the light receiving section 2 receives laser light.
  • Laser light is a so-called pulse wave, which repeats emission and extinction at regular intervals.
  • the light receiving section 2 detects this light emission and extinction, and inputs the result to the light shielding control section 3 as an electric signal. That is, the laser beam irradiation state shown in this figure shows the output signal obtained by the light receiving section 2. Further, the light shielding control section 3 estimates the emission period and emission time of the laser beam based on the above output signal.
  • the “emission period” refers to the time interval between the emission of one pulse wave of laser light and the emission of the next pulse wave
  • the emission time refers to the time interval between the emission of one pulse wave of laser light and the emission of the next pulse wave. This refers to the duration of light emission.
  • the light emission period and light emission time of this laser light vary depending on the laser treatment device, and even in the same laser treatment device, they vary depending on the adjustment of its output, etc. Therefore, with the present glasses 1, it is possible to deal with any situation by understanding the light emission period and light emission time.
  • the emission period and emission time of the laser light can be calculated using any calculation method. For example, it is possible to check the emission and extinction of laser light multiple times and calculate the average of the emission time and emission period.Also, it is possible to simply calculate the time between the emission (pulse wave) of the two immediately preceding laser beams.
  • the light emitting period may be set to 1, and the light emitting duration may be set to the light emitting duration of the immediately preceding laser light.
  • the light shielding control unit 3 determines the laser light shielding time and the light shielding cycle based on the output of the light receiving unit 2. Specifically, as described above, the light emission cycle and light emission time of the laser light are estimated, an electrical signal is output to drive the liquid crystal display device, and the liquid crystal display device is in a light-blocking state during the light emission period when the laser light is irradiated. , and the light is transmitted during the period when the laser light is quenched. Terms such as the shading period will be described later.
  • the liquid crystal control start time is set as the liquid crystal control start time, and when the liquid crystal response is completed, the laser beam is emitted. Adjust the timing so that it is irradiated.
  • This control start time is determined by recording the response time of the liquid crystal display device in advance, adding a margin (time) to ensure a sufficiently stable response, and calculating backward from the start time of the laser light emission period. .
  • the time from the start time of control of the liquid crystal display device to the start time of the laser light emission period is defined as a "liquid crystal rise period".
  • the light blocking control unit 3 controls the driving of the liquid crystal display device so that the liquid crystal display device enters the light transmitting state. Specifically, the liquid crystal display device is controlled to be in a light-blocking state for a light-blocking period (preferably a margin added) from the start time of the light-emitting period, and then the liquid crystal display device is in a light-transmitting state.
  • the light shielding control unit 3 can protect the user's eyes by repeating the above processing according to the light shielding period of the laser beam.
  • the light-shielding period of the liquid crystal display device controlled by the light-shielding control unit 3 is preferably in the range of 10 ms or more and 5 seconds or less, although it is not limited.Also, the light-shielding period can be adjusted as appropriate; It is preferable to be in the range of .1 ms or more and 50 ms or less.
  • the “shading period” refers to a period during which the liquid crystal display device is in a light-shielding state
  • the “light-shielding period” refers to a period during which this light-shielding state is repeated.
  • the light shielding control unit 3 preferably changes the light shielding cycle when the light emitting cycle or light emitting time of the received laser light changes.
  • the emission period of laser light differs depending on the type of treatment and the type of device. Therefore, when the light shielding period changes, it is preferable to change it to follow this change.
  • FIG. 4 is a diagram showing an image of the control of the light shielding control section 3 in this pattern.
  • the function of the light receiving section 2 is the same.
  • the light shielding control unit 3 can neither estimate the laser light emission time nor set the light shielding time. Specifically, since the light receiving unit 2 constantly receives laser light, it is possible to grasp in real time whether the laser light is in a light emitting state or a light extinction state. That is, the light shielding control unit 3 estimates the light emission period of the laser light and its light emission start time, and sets the control start time similar to the above pattern 1, while once the light shielding state is set, the light shielding state is maintained.
  • the output of the light receiving section 2 is checked, and if the output of the light receiving section 2 is in the extinction state, the liquid crystal display device is controlled to be in the light transmitting state.
  • This pattern has the advantage that even if there is a shift in the light emission start time or an error in the light emission cycle and light emission time, the laser light can be reliably blocked.
  • this light-shielding state is also referred to as a "spontaneous light-shielding state").
  • the glasses 1 preferably include a light blocking button that creates a light blocking state for a certain period of time.
  • a light-blocking state is formed at the user's will for a certain period of time, and by irradiating the laser light within this period, the light receiving section 2 receives the laser light several times, and the light emission period and light emission are After measuring the time, it becomes possible to realize the light blocking state and the light transmitting state as described above.
  • the length of the spontaneous light-shielding state is preferably long enough for the user to recognize the light-shielding state and start irradiating the laser beam. It is preferably 5 seconds or more and 60 seconds or less.
  • the spontaneous light-shielding state is repeated with a light-transmitting state in between.
  • the user can easily measure the timing while avoiding the inconvenient state of being constantly in a light-shielded state.
  • the user can time the laser beam irradiation while feeling this flickering.
  • the length of this light transmission state is about the same as the above-mentioned spontaneous light blocking period. In this case, if the emission period of the laser beam can be sufficiently confirmed in the spontaneous light-shielding state and the light-transmitting state, the spontaneous light-shielding state is terminated and the light-shielding state as the normal operation described above is resumed. The light transmission state will be repeated.
  • the light-shielding time of the spontaneous light-blocking state and the time of the light-transmitting state have a plurality of patterns.
  • the above spontaneous shading time can be set broadly to include the light emission time and light emission cycle of the laser light emitted by major laser treatment devices, thereby eliminating the need for detailed settings by the user.
  • the luminescence time and luminescence cycle are significantly different from those described above. Therefore, by providing a periodic pattern different from the above, there is an advantage that it is possible to cope with such an exceptional case.
  • the timing is not right and the laser beam is irradiated onto the light-transmitting state.
  • the present invention has industrial applicability as protective goggles and an eye protection method using the same.

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Abstract

遮光効果の高い保護メガネ及びこれを用いた眼球保護方法を提供する。 本発明の一観点に係る保護メガネ１は、レーザー光を受光する受光部２と、受光部の出力に基づき遮光周期を定める遮光制御部３と、遮光制御部が定めた遮光周期で遮光する液晶表示装置４１を備えた遮光レンズ部４を有し、本発明の他の一観点に係る保護メガネを用いた手術時の眼球保護方法は、液晶表示装置を備えた保護メガネを装着させるステップ、レーザー光を受光し、レーザー光の遮光周期を定めるステップ、遮光周期に従い液晶表示装置を遮光するステップを備える。

Description

保護メガネ及び眼球保護方法
　本発明は、保護メガネ及び眼球保護方法に関する。
　いわゆるレーザー治療とは、レーザー光を疾患の原因となっている施術対象部位に照射し、その施術対象部位の細胞を破壊することで原因を除去し治療する方法であり、非接触かつ低侵襲という利点があり、我が国においては１９８０年頃から主に眼科で導入が開始され、その後多くの医療分野で利用されている。
　レーザー治療は、上記のようにレーザー光を照射して対象となる細胞を破壊するものであり、この光が人の目に入ると、眼球の角膜や結膜の炎症、水晶体混濁等の障害を生じさせてしまうおそれがある。そのため、レーザー治療を行う場合、施術を受ける者（以下「施術対象者」という。）だけでなく、施術を行う者（以下「施術者」という。）もレーザーの光が目に入らないよう眼球を保護する保護メガネを装着することが義務付けられている。
　これに対し、公知の保護メガネの技術として、下記特許文献１には、光センサーを設け、有害閃光を感知した場合に、ＬＣＤレンズを作動させて遮光しようとする技術が開示されている。
特許第６５２４４８２号公報
　しかしながら、上記特許文献１では、光センサーが有害閃光を感知した場合に遮光されるものにすぎず、感知した時点でＬＣＤレンズを駆動開始するのではすでに遅く、施術者の目にレーザー光が照射されてしまう等、レーザー光の照射との同期が十分ではないといった課題がある。
　そこで、本発明は、より遮光効果の高い保護メガネ及びこれを用いた眼球保護方法を提供することを目的とする。
　上記課題を解決する本発明の一観点に係る保護メガネは、レーザー光を受光する受光部と、受光部の出力に基づき遮光周期を定める遮光制御部と、遮光制御部が定めた遮光周期で遮光する液晶表示装置を備えた遮光レンズ部と、を有するものである。
　また、本観点において、限定されるわけではないが、遮光制御部は、受光するレーザー光の周期が変動した場合に、遮光周期も変動させることが好ましい。
　また、本観点において、限定されるわけではないが、遮光レンズ部が遮光状態である場合に、可視波長領域におけるＯＤ値は６以上であることが好ましい。
　また、本観点において、限定されるわけではないが、遮光レンズ部は、可視波長領域以外の領域におけるＯＤ値が６以上であることが好ましい。
　また、本観点において、限定されるわけではないが、遮光周期は、２０ｍｓ以上５ｓ以下の範囲にあることが好ましい。
　また、本観点において、限定されるわけではないが、遮光期間が０．１ｍｓ以上５０ｍｓ以下の範囲にあることが好ましい。
　また、本観点において、限定されるわけではないが、遮光レンズ部は、液晶表示装置を複数備え、それぞれが左又は右の眼球を保護する一対の眼球保護部となっており、更に、液晶表示装置を保持するフレーム部を備えており、受光部は、フレーム部の一対の眼球保護部の間に配置されていることが好ましい。　
　また、本発明の他の一観点に係る眼球保護方法は、液晶表示装置を備えた保護メガネを装着させるステップ、レーザー光を受光し、レーザー光の遮光周期を定めるステップ、遮光周期に従い液晶表示装置を遮光するステップ、を備えるものである。
　以上、本発明によって、より遮光効果の高い保護メガネ及びこれを用いた眼球保護方法を提供することができる。
実施形態に係る保護メガネの概略を示す図である。 実施形態に係る保護メガネの機能ブロックを示す図である。 実施形態に係る保護メガネの遮光制御部における制御のイメージを示す図である。 実施形態に係る保護メガネの遮光制御部における制御のイメージを示す図である。 実施形態に係る保護メガネの遮光制御部における制御のイメージを示す図である。 実施形態に係る保護メガネの遮光制御部における制御のイメージを示す図である。
　以下、本発明の実施形態について図面を用いて詳細に説明する。ただし、本発明は多くの異なる形態による実施が可能であり、以下に示す実施形態及び実施例における具体的な例示にのみ限定されるわけではない。
　図１は、本実施形態に係る保護メガネ（以下「本メガネ」という。）１の概略を示す図であり、図２は、本メガネ１の機能ブロックを示す図である。
　これらの図で示すように、本メガネ１は、レーザー光を受光する受光部２と、受光部２の出力に基づき遮光周期を定める遮光制御部３と、遮光制御部３が定めた遮光周期で遮光する液晶表示装置４１を備えた遮光レンズ部４と、を有するものである。
　本メガネ１は、上記の構成によって、受光したレーザー光の発光期間、好ましくは発光周期及び発光期間（以下、合わせて「発光周期等」ともいう。）を判別し、遮光周期等を定め、レーザー光の照射と遮光の周期を十分に対応付け、より遮光効果の高い保護メガネ及びこれを用いた眼球保護方法を提供することが可能となる。
　まず、本メガネ１は、レーザー光を受光する受光部２を備える。受光部２としては、レーザー光を受光し、この受光に応じて信号として出力することができる限りにおいて限定されず、光エネルギーを電気信号に転換することのできる光電変換素子等公知の半導体素子であることが好ましいが、上記の通りこれに限定されない。
　本メガネ１は、上記の通りレーザー光を受光部２によって受光し、所定の駆動を行うものであって、この駆動の前提として、別途レーザー治療装置が存在する。レーザー治療装置は、本メガネ１とは独立した別の装置であって、所定の波長範囲のレーザー光を照射することが可能である。レーザー治療装置から照射されるレーザー光は、施術対象者の施術対象部位に照射され、その施術対象部位の細胞を破壊することで、その疾病の原因を除去し治療することができる。レーザー治療装置としては上記の機能を有する限りにおいて限定されず、市販されているレーザー治療装置を用いることが可能である。
　また、本メガネ１の受光部２が受光するレーザー光の波長範囲としては、特に限定されるわけではないが、いわゆるレーザー治療として用いるレーザー光であることが好ましい。この範囲としては、例えば紫外領域、可視領域、又は赤外領域の波長範囲であることが好ましく、より具体的には紫外領域である場合は２００ｎｍ以上４００ｎｍ以下の範囲、可視領域である場合は３００ｎｍ以上８００ｎｍ以下の範囲、赤外領域である場合は７００ｎｍ以上１５００ｎｍ以下の範囲であることが好ましい。
　また、本メガネ１の受光部２が受光可能なレーザー光の出力範囲としては、上記と同様、レーザー治療として用いるレーザー光の出力範囲に対応可能であることが好ましく、具体的には、１．０×１０－４Ｊ／ｍ２以上０．１×１０－４Ｊ／ｍ２以下の光を受光可能であることが好ましい。
　また、本メガネ１は、上記の通り、受光部２の出力に基づき遮光周期を定める遮光制御部３を有する。具体的に、遮光制御部３は、受光部２がレーザー光を受光した際出力する電気信号の入力を受け付け、このレーザー光の発光周期等を求め、これに対応させて遮光周期、好ましくは遮光周期及び遮光期間（以下「遮光周期等」という。）を定め、遮光レンズ部４の液晶表示装置４１の駆動を制御するための制御信号を出力する。なお、遮光制御部３による駆動の制御内容については後に詳述する。
　遮光制御部３の具体的な構成としては上記の機能を有する限りにおいて限定されるわけではないが、電気配線がプリントされた絶縁基板上に抵抗、コンデンサ、トランジスタ、集積回路等を配置して上記所望の動作を実現できるプリント回路基板であることは好ましい一例である。これに上記受光部２及び液晶表示装置４１が電気的に接続され、所望の駆動を行うことができる。
　また、本メガネ１は、上記の通り、遮光制御部３が定めた遮光周期等に基づき遮光する液晶表示装置４１を備えた遮光レンズ部４を有する。遮光レンズ部４は、本メガネ１を使用する者が装着した場合に、眼前に液晶表示装置４１を配置するために設けられており、通常のメガネのレンズ部分に該当する。ただし、一般的にメガネの「レンズ」とは、所望の度数を実現するために、入射される光を屈折させて発散又は収束する光学素子を意味するが、本メガネ１の「レンズ」は、レーザー光が使用者の目に入ってしまわないよう使用者の目を覆うものであるため、光路を変更せず単に入射した光を透過させる又は光を遮断させる液晶表示装置４１のような光学素子も含むものであり、広義の意味のレンズである。
　また、本メガネ１の遮光レンズ部４では、上記の通り液晶表示装置４１を備える。液晶表示装置４１は、レーザー光の透過と遮断を行ういわゆる光シャッター、眼球保護部として機能する部材である。液晶表示装置４１の構造としては、遮光制御部３が定める遮光期間及び遮光周期に合わせて出力される電気信号に応じて光を透過、遮光することができる限りにおいて限定されず公知の液晶表示装置を用いることができる。なお、液晶表示装置４１は、一般に、少なくとも一方に電極が形成されている一対の基板と、この一対の基板の間に配置される液晶材料を含む液晶材料層と、一対の基板を挟む一対の偏光板と、を備えて構成されており、電極に電圧をかけることで電場を生じさせて液晶材料の配向を変化させることで光の透過、遮光を実現することができる。なお、液晶表示装置４１には、電圧をかけた場合に光を透過させ、電圧をかけていない場合に光を遮断する方式（いわゆるノーマリーブラック）、電圧をかけていない場合に光を透過させ、電圧をかけている場合に光を遮断する方式（いわゆるノーマリーホワイト）のいずれであってもよい。ただし、電圧をかけた場合の液晶の応答速度の方が速く、また制御しやすく、さらに、電圧をかけていない場合に光透過状態であるため使いやすいため、電圧をかけた際に遮光状態となるいわゆるノーマリーホワイトであることが好ましい。
　また、本メガネ１の遮光レンズ部４における液晶表示装置４１としては、使用者の左右の目を一体で覆うように一つの液晶表示装置とする構成としてもよいが、左右の目それぞれに独立して配置されるよう複数の液晶表示装置、より具体的には二つの液晶表示装置を設ける構成としておくことが好ましい。
　また、本メガネ１の液晶表示装置４１において、その液晶表示装置４１が光を透過させる状態（以下「光透過状態」という。）から光を遮断する状態（以下「遮光状態」という。）に至るまでの応答時間としては、光透過状態と遮光状態を十分に実現することができる限りにおいて限定されず、例えば３ｍｓ以下のものであることが好ましく、より好ましくは１ｍｓ以下の範囲であることが好ましい。この範囲とすることで、十分に短い期間で遮光状態及び光透過状態を実現することが可能となるとともに、遮光時間を人間の目の時間分解能以下に抑えてちらつきを感じにくくすることができる。なお本明細書で「応答時間」は、上記の通り、光透過状態から遮光状態に至るまでの基準となる時間であって、光透過状態の安定した光の透過量を１、遮光状態の安定した光の透過量を０とした場合に、０．８から０．２に至るまでの時間と定義する。
　また、本メガネ１の液晶表示装置４１では、レーザー光を透過又は遮断させる必要があるため、このレーザー光の波長領域において透過及び遮断が可能であることが好ましい。具体的には、遮光状態において、レーザー光の波長においてＯＤ値が５以上であることが好ましく、より好ましくは６以上である。より具体的には、遮光状態において、レーザー治療において用いるレーザー光の可視領域の代表的な波長である３５０ｎｍでＯＤ値が５以上であることが好ましく、より好ましくは６以上である。なお、理想的にはレーザー光の波長範囲が可視波長領域であっても、可視波長領域以外の領域（紫外領域、赤外領域）であっても、いずれの波長領域でもその遮光状態において、ＯＤ値が５以上であること、好ましくは６以上であることが、様々なレーザー治療装置への対応上の観点から好ましい。ここで「ＯＤ値」とは、光学濃度の値をいい、入射された光の減衰率を表す。例えばＯＤ値が６の場合、入射した光の量を１とすると透過した光の量が１００００００分の１（１０の６乗分の１）になっていることを意味する。これにより、遮光状態において使用者の目の中に強いレーザー光が入ってしまうことを防止することが可能となる。
　また、本メガネ１の液晶表示装置４１において、光透過状態においては、理想的にはＯＤ値は可視領域において０であるが、液晶表示装置に偏光板を用いる関係上０にすることは現実的に不可能であるため、１以下であることが好ましい。またこの場合において、具体的には、ＯＤ値は、光透過状態において、レーザー治療において用いるレーザー光の代表的な波長である３５０ｎｍでＯＤ値が１以下であることが好ましい。なお、理想的には可視波長領域（波長３００ｎｍ以上８００ｎｍ以下）全体にわたって１以下である。
　また、本メガネ１の遮光レンズ部４では、上記液晶表示装置４１のほか、使用者の眼前にこの液晶表示装置４１を保持し固定するためのフレーム部４２を備えていることが好ましい。また、本メガネ１では、フレーム部４２に上記の受光部２及び遮光制御部３を固定することで通常のメガネと同様の簡便な構成とし、取り扱い及び装着がしやすくなるといった利点がある。
　また、本メガネ１の遮光レンズ部４のフレーム部４２としては、一般的なメガネの構成を備えていることが好ましく、具体的には、レンズとして機能する液晶表示装置４１を支持するリム部４２１、使用者の鼻に充てて本メガネ１がずれないようにするための鼻あて部４２２、リム部４２１に接続され、耳にかけるための一対のテンプル部４２３と、を有していることが好ましい。なお、テンプル部４２３とリム部４２１は、例えば蝶番４２４等を介して折り畳み可能となっていることが好ましい。
　またこの構成において、受光部２としては、限定されるわけではないが、リム部４２１の使用者の左右の目の間付近、具体的には、眼球保護部としての液晶表示装置の間（いわゆるブリッジ部分）に設けておくことが好ましい。目の近く、特に左右の目それぞれに等しく近い位置に受光部２を設けることで、より目の位置に近くして正確にレーザー光を検出し、レーザー光が目に入らないようにすることが可能となる。
　また、本メガネ１の遮光制御部３は、上記において、限定されるわけではないがテンプル部４２３に設けておくことで、使用者の視野を制限することなく効率的に配置することが可能である。
　ところで、本メガネ１の遮光制御部３及び液晶表示装置４１は、駆動するために電力が必要となるが、この電力は導線によって、外部の電源に接続することで得てもよく、内部の電源として電池等に接続してもよい。なお、電源として電池を用いる場合、テンプル部４２３の一方に遮光制御部３を、他方に電池を設けることが好ましい。このようにしておくことで、一対のテンプル部４２３に接続する部材の重さのバランスをとることができるといった利点がある。
　以上、本メガネ１の物理的な構成について説明したところで、上記遮光制御部３の具体的な制御の流れについて説明する。図３は、遮光制御部３の制御のイメージを示す図である。本図において、横軸は時間、縦軸は液晶表示装置の液晶の遮光状態（又は光透過状態）及びレーザー光の照射状態（発光状態及び消光状態）をそれぞれ示している。なお、遮光制御部の制御方法にはいくつかのパターンが存在するため、それらのパターンごとに説明していく。
（パターン１）
　まず、本パターンの本メガネ１では、受光部２によってレーザー光を受光する。レーザー光はいわゆるパルス波となっており、一定周期で発光と消光を繰り返す。そして受光部２は、この発光と消光を検知し、この結果を電気信号として遮光制御部３に入力する。すなわち、本図において示されるレーザー光の照射状態は受光部２によって得られた出力信号を示している。また、遮光制御部３では、上記の出力信号に基づき、レーザー光の発光周期及び発光時間を推測する。ここで「発光周期」とは、レーザー光の一のパルス波が発せられたあと、次のパルス波が発せられるまでの時間間隔をいい、発光時間とは、その一のパルス波におけるレーザー光の発光の継続時間をいう。まず本メガネ１ではこの発光周期及び発光時間を把握することから始まる。
　また、このレーザー光の発光周期及び発光時間は、レーザー治療装置によっても異なり、また同じレーザー治療装置であっても、その出力等の調整によって異なってくるものである。そのため、本メガネ１では、この発光周期と発光時間を把握することでどのような場合でも対応ができるようになっている。
　また、レーザー光の発光周期及び発光時間の算出は、いずれの算出の仕方でも可能である。例えば複数回のレーザー光の発光及び消光を確認し、その発光時間及び発光周期の平均を算出することとしてもよく、また、直前の二つのレーザー光の発光（パルス波）の間の時間を単純に発光周期とし、直前のレーザー光の発光継続時間を発光時間としておくこととしてもよい。
　一方で、遮光制御部３は、受光部２の出力に基づき、レーザー光の遮光時間及び遮光周期を定める。具体的には、上記のようにレーザー光の発光周期及び発光時間を推定し、液晶表示装置を駆動するよう電気信号を出力し、レーザー光が照射される発光期間において、液晶表示装置が遮光状態となっているようにし、レーザー光が消光している期間は光透過状態となっているようにする。遮光周期等の用語については改めて後述する。
　またこの場合において、液晶表示装置４１では、液晶の応答に時間がかかるため、この応答時間より十分長い時間を定めて液晶の制御開始時刻として設定し、液晶の応答が完了したときにレーザー光が照射されるようタイミングを調整する。この制御開始時刻は、あらかじめ液晶表示装置の応答時間を記録しておき、これに十分に安定して対応させるためのマージン（時間）を加え、レーザー光の発光期間の開始時刻から逆算して定める。なお、液晶表示装置の制御開始時刻からレーザー光の発光期間の開始時刻までの時間を「液晶立ち上がり期間」とする。
　また、液晶が十分に応答してレーザー光を遮光し、レーザー光が消光した後、遮光制御部３は、液晶表示装置の駆動を制御し、液晶表示装置が光透過状態となるよう制御する。具体的には、発光期間の開始時刻から遮光期間（好ましくはマージンを加えた分）だけ液晶表示装置を遮光状態とし、その後、液晶表示装置が光透過状態となるよう制御する。
　そして、遮光制御部３は、上記処理をレーザー光の遮光周期に従い繰り返すことで使用者の目を保護することができるようになる。なお、遮光制御部３が制御する液晶表示装置の遮光周期は、限定されるわけではないが１０ｍｓ以上５ｓ以下の範囲にあることが好ましく、また、遮光期間としても適宜調整可能であるが、０．１ｍｓ以上５０ｍｓ以下の範囲にあることが好ましい。ここで「遮光期間」とは、液晶表示装置が遮光状態にある期間をいい、「遮光周期」とは、この遮光状態が繰り返される期間をいう。
　また、上記の記載からも明らかなように、本メガネ１において、遮光制御部３は、受光するレーザー光の発光周期や発光時間が変動した場合に、遮光周期も変動させることが好ましい。レーザー光は、その施術の種類や装置の種類によってその発光周期が異なる。そのため、遮光周期が変動した場合は、これに追従するように変更させることが好ましい。
（パターン２）
　本パターンでは、パターン１とほぼ同様ではあるが、遮光制御部３が発光時間の推定及び遮光時間の設定を省略している点が異なる。図４は、本パターンにおける遮光制御部３の制御のイメージを示す図である。
　本パターンにおいて、受光部２の働きは同じである。一方で、上記の通り遮光制御部３では、レーザー光発光時間についての推定及び遮光時間の設定は行わないことができる。具体的には、受光部２は常時レーザー光を受光しているため、レーザー光が発光状態にあるか消光状態にあるかをリアルタイムに把握することができる。すなわち、遮光制御部３が、レーザー光の発光周期及びその発光開始時刻を推定し、上記パターン１と同様の制御開始時刻の設定を行う一方、一度遮光状態とした場合はその遮光状態を維持しつつ受光部２の出力を確認し、受光部２の出力が消光状態となった場合、液晶表示装置を光透過状態となるよう制御する。本パターンではこれにより、仮に、発光開始時刻のずれや発光周期及び発光時間の誤差があったとしても確実にレーザー光を遮断することができるようになるといった利点がある。
　ところで、本メガネ１では、レーザー光が十分な回数パルス波として照射されている場合は上記図３、４のように安定的に遮光状態を形成することが可能であるが、レーザー治療を開始する時点、最初の数回のパルス波を発生させる場合、未だ十分なレーザー光の発光時間及び発光期間を検知することができない。そのため、本メガネ１では、使用者がレーザー光の発光を開始しようとするタイミング（治療を開始しようとするタイミング）で、光遮断ボタン等を押すことで、使用者側の意思で一定期間遮光状態を形成する（以下この遮光状態を「自発的な遮光状態」ともいう。）こととするのが好ましい。すなわち、本メガネ１では、一定期間遮光状態を形成する光遮断ボタンを備えることが好ましい。このようにすることで、一定期間使用者側の意思で遮光状態を形成し、この期間内にレーザー光を照射することで受光部２において数回ほどレーザー光を受光し、その発光周期及び発光時間を計測し、その後は上記の通り、遮光状態、光透過状態を実現することができるようになる。なお上記の自発的な遮光状態の長さとしては、使用者が遮光状態であることを認識し、レーザー光の照射を開始することができる程度に十分に長い時間であることが好ましく、０．５秒以上６０秒以下であることが好ましい。なおこの自発的な遮光状態は、複数回レーザー光を受光し、十分に発光周期が確認できた場合、当初設定の遮光期間より短く終了させ、あとは上記説明したとおりの遮光状態、光透過状態を繰り返させてもよい。念のためこの場合のイメージを図５に示しておく。縦軸及び横軸は上記図３と同様である。
　また上記自発的な遮光状態は、光透過状態を挟んで繰り返し行うことが好ましい。このようにしておくことで、使用者が常時遮光状態となってしまうという不便な状態を回避しつつタイミングを計りやすくなるといった利点がある。つまり、使用者はこの明滅を感じながら、レーザー光を照射するタイミングを計ることができる。なおこの光透過状態の長さとしては、上記自発的な遮光期間と同じ程度である。またこの場合において、自発的な遮光状態と光透過状態において、レーザー光の発光周期等を十分に確認できた場合、この自発的な遮光状態を終了させて上記説明した通常動作としての遮光状態及び光透過状態を繰り返すことになる。
　また、この場合において、自発的な遮光状態の遮光時間、光透過状態の時間は、複数パターン備えていることが好ましい。上記の自発的な遮光時間は、主要なレーザー治療装置が発するレーザー光の発光時間及び発光周期を含むよう広く設定することで使用者の細かな設定を不要とすることができるが、例外的に上記の発光時間及び発光周期から大きくずれるようなものも存在する。そのため、上記とは別の周期パターンを備えることで、このような例外的な場合にも対応することができるといった利点がある。
　なお、自発的な遮断状態に最初のレーザー光の照射が間に合ったが、二つめのレーザー光の照射が当初の自発的な遮断期間に間に合わないような状態も存在することがある。つまり、自発的な遮断状態において、レーザー光のパルス波一つのみを検出している状態の場合、この自発的な遮断状態を二つめ以後のパルス波を検出するまで継続させることとし、その後は通常の遮光状態、光透過状態を繰り返すようにする。これにより、二つめのパルス波が使用者の目に入ってしまうことを防止することができる。この場合のイメージを図６に示しておく。
　一方で、どうしてもタイミングが合わず、光透過状態にレーザー光を照射してしまう場合がある。このような場合は、強制的に液晶表示装置４１を遮光状態にし、レーザー光の複数のパルス波を観測し、その後上記した通常の遮光状態、光透過状態を繰り返し行うことが好ましい。
　以上、本メガネ１によって、より遮光効果の高い保護メガネ及びこれを用いた眼球保護方法を提供することができる。
　本発明は、保護メガネ及びこれを用いた眼球保護方法として産業上の利用可能性がある。
 
 
 

Claims (8)

  1. 　レーザー光を受光する受光部と、
    　前記受光部の出力に基づき遮光周期を定める遮光制御部と、
    　前記遮光制御部が定めた前記遮光周期で遮光する液晶表示装置を備えた遮光レンズ部と、を有する保護メガネ。
  2. 　前記遮光制御部は、受光する前記レーザー光の周期が変動した場合に、前記遮光周期も変動させる請求項１記載の保護メガネ。
  3. 　前記遮光レンズ部が遮光状態である場合に、可視波長領域におけるＯＤ値は６以上である請求項１記載の保護メガネ。
  4. 　前記遮光レンズ部は、可視波長領域以外の領域におけるＯＤ値が６以上である請求項１記載の保護メガネ。
  5. 　前記遮光周期は、２０ｍｓ以上５ｓ以下の範囲にある請求項１記載の保護メガネ。
  6. 　遮光期間が０．１ｍｓ以上５０ｍｓ以下の範囲にある請求項１記載の保護メガネ。
  7. 　前記遮光レンズ部は、前記液晶表示装置を複数備え、それぞれが左又は右の眼球を保護する一対の眼球保護部となっており、更に、前記液晶表示装置を保持するフレーム部を備えており、
    　前記受光部は、前記フレーム部の前記一対の眼球保護部の間に配置されている請求項１記載の保護メガネ。　
  8. 　液晶表示装置を備えた保護メガネを装着させるステップ、
    　レーザー光を受光し、前記レーザー光の遮光周期を定めるステップ、
    　前記遮光周期に従い液晶表示装置を遮光するステップ、を備える保護メガネを用いた手術時の眼球保護方法。

     
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