(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
眼科用内視鏡照明機器であって、
光を発生する、光源と、
前記光源が発生した前記光の照準を合わせる、照準部材と、
一つの光学くさびと前記光学くさびが取り付けられる軸とを備えて、前記の照準を合わされた光を減衰する、可変光学くさび回転ディスク・アッテネータであって、前記光学くさびは、該光学くさびの円弧に沿って測定した角度を調整することができ、及び前記軸は、前記光学くさびが該軸によって決定されるピボットの回りを回転するように、回転することができる、可変光学くさび回転ディスク・アッテネータと、
前記の減衰された光の焦点を合わせる、集光部材と、
眼の中へ前記の焦点を合わされた光を伝達する、光ファイバと、
前記光学くさびの大きさを制御するコントローラと、を具備する、眼科用内視鏡照明機器。
【請求項２】
さらに、前記の照準を合わされた光から所望しない波長をフィルタする、フィルタを具備する、請求項１に記載の内視鏡照明機器。
【請求項３】
前記フィルタは、コールド・ミラーを具備する、請求項２に記載の内視鏡照明機器。
【請求項４】
前記フィルタは、ホット・ミラーを具備する、請求項２に記載の内視鏡照明機器。
【請求項５】
前記集光部材は、レンズを具備する、請求項１に記載の内視鏡照明機器。
【請求項６】
前記照準部材は、レンズを具備する、請求項１に記載の内視鏡照明機器。
【請求項７】
さらに、前記光源に連結された、電源を具備する、請求項１に記載の内視鏡照明機器。
【請求項８】
さらに、
前記の減衰された光を前記光ファイバに位置合わせする、コネクタと、
前記光ファイバに繋がれ、かつ、手で操作できる、ハンドピースと、
前記光ファイバを目の中に入れる、プローブと、
を具備する、請求項１に記載の内視鏡照明機器。
【請求項９】
前記可変光学くさび回転ディスク・アッテネータの操作を制御する、コントローラを具備する、請求項１に記載の内視鏡照明機器。
【請求項１０】
前記可変光学くさび回転ディスク・アッテネータは、前記の焦点を合わされた光の強度を制御する、請求項１に記載の内視鏡照明機器。
【請求項１１】
前記光学くさびは、パイ形状をなす、請求項１に記載の内視鏡照明機器。
【請求項１２】
前記光学くさびは、可動部を有する、請求項１に記載の内視鏡照明機器。
【請求項１３】
さらに、前記軸に連結された、モータを具備する、請求項１に記載の内視鏡照明機器。
【請求項１４】
さらに、前記軸の回転を制御する、コントローラを具備する、請求項１に記載の内視鏡照明機器。
【請求項１５】
眼科用内視鏡照明機器であって、
光を発生する、光源と、
一つの第１光学くさびと第２光学くさびと前記第１及び第２光学くさびが取り付けられる軸とを備えて、前記光源によって生み出された光を減衰する、可変光学くさび回転ディスク・アッテネータであって、前記第１光学くさびは、該第１光学くさびの円弧に沿って測定した角度を調整することができ、及び前記軸は、前記第１及び第２光学くさびが該軸によって決定されるピボットの回りを回転するように、回転することができる、可変光学くさび回転ディスク・アッテネータと、
前記の減衰された光の焦点を合わせる、コンデンサ・レンズと、
眼の中へ前記の焦点を合わされた光を伝達する、光ファイバと、
前記第１光学くさびの大きさを制御するコントローラと、を具備する、眼科用内視鏡照明機器において、
前記可変光学くさび回転ディスク・アッテネータは、前記眼の中へ伝達される光線の強度に影響を与えるように配置される、眼科用内視鏡照明機器。
【請求項１６】
さらに、前記光源が発生した前記光の照準を合わせる、照準レンズを具備する、請求項１５に記載の内視鏡照明機器。
【請求項１７】
さらに、前記の照準を合わされた光から所望しない波長をフィルタする、フィルタを具備する、請求項１６に記載の内視鏡照明機器。
【請求項１８】
さらに、前記光源に連結された、電源を具備する、請求項１５に記載の内視鏡照明機器。
【請求項１９】
さらに、
前記の減衰した光を前記光ファイバに位置合わせする、コネクタと、
前記光ファイバに繋がれ、かつ、手の中に保持できる、ハンドピースと、
前記光ファイバを前記眼の中へ入れる、プローブと
を具備する、請求項１５に記載の内視鏡照明機器。
【請求項２０】
前記可変光学くさび回転ディスク・アッテネータの操作を制御する、コントローラを具備する、請求項１５に記載の内視鏡照明機器。
【請求項２１】
前記第１光学くさびは、パイ形状をなす、請求項１５に記載の内視鏡照明機器。
【請求項２２】
前記第１光学くさびは、可動部を有する、請求項１５に記載の内視鏡照明機器。
【請求項２３】
さらに、前記軸に連結された、モータを具備する、請求項１５に記載の内視鏡照明機器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、眼科外科処置で使用する照明機器に関し、より具体的には、眼の内部を照明する光を発生する、可変光学くさび回転ディスク・ビーム・アッテネータを使用した眼科用照明機器に関する。
【背景技術】
【０００２】
解剖学的に、眼は、前区と後区との２つの明確な部分に分割される。前区は、レンズと角膜（角膜内皮）の最も外側の層からレンズ筴膜の後ろへ伸びてきたものを含む。後区は、レンズ筴膜の後ろにある眼の部分を含む。後区は、前方の硝子様の面から、硝子体の後方の硝子様の面に直接接触している網膜へ伸びている。後区は、前区よりも十分に大きい。
【０００３】
後区は、透明で色のないゲル様の硝子体を含んでいる。硝子体は、眼の体積の約２／３を占め、その形状は誕生前に形成される。硝子体は、１%のコラーゲンとヒアルロン酸、及び９９％の水からなっている。硝子体の前方の境界は、レンズ筴膜の後ろに接触する、前方の硝子様の面であり、一方、後方の硝子様の面は、その後方の境界を形成して、網膜に接触する。硝子体は、水溶性体液のように自由に流動するものではなく、そこにあるべき正規の解剖学的な位置を持っている。その位置の１つは、鋸状縁に重なった、３−４ｍｍの幅を持ったバンドである、硝子体基部である。視神経ヘッド、黄斑、及び弧状血管もそのあるべき位置である。硝子体の主な機能は、網膜を所定の位置に保持し、球の完全性と形状を維持し、動きに伴う衝撃を吸収し、レンズを後方から支持することである。水溶性体液とは対照的に、硝子体は、定常的に入れ替わることはない。硝子体は、シンクレクシス（syncrcsis）として知られる過程で年齢と共により流動的になる。シンクレクシスは、あるべき正規の位置を押したり引張ったりしてしまう、硝子体の収縮に至る。十分な引張り力がかかると、硝子体は、自身を網膜から引いて、網膜を引裂いたり網膜に孔をあけたりしてしまう。
【０００４】
硝子体網膜処置と呼ばれる、様々な外科処置が、眼の後区に施される。硝子体網膜処置は、後区で起こる多くの深刻な状態を扱うのに適切な処置である。硝子体網膜処置によって、加齢に関連した黄斑劣化（ＡＭＤ）、糖尿病による網膜疾患、及び、糖尿病の硝子体出血、黄斑孔、網膜剥離、網膜上に成長した膜、ＣＭＶ網膜炎、並びに、その他多くの眼球の状態等のような状態を扱う。
【０００５】
外科医は、眼の後区の鮮明な画像を提供するように製造された顕微鏡と特別なレンズを使用して硝子体切除術を実行する。強膜に長さが数ミリ程度の小さな切開口が形成される。外科医は、眼の中を照明する光ファイバ源、外科処置中に眼の形状を維持するための注入ライン、及び、硝子体を切開して取除く器具のような顕微外科手術用の器具をこの切開口を通して挿入する。
【０００６】
このような外科処置中、眼の中を適切に照明することが重要である。通常、細い光ファイバが眼の中に挿入されて照明を提供する。光源としては、金属ハライド・ランプ、ハロゲン・ランプ、キセノン・ランプ、あるいは、水銀蒸気ランプのような光源がよく使用され、光源は、光ファイバによって眼の中に伝達される光を発生する。このようなランプは、フルパワーで使用され、色バランスと出力の特性を維持しながら簡単に滅光することはできないので、光の強度は機械的手段によって変化させられる。光線の強度を変化させる際には、光線のビーム径を維持しながら光線の強度だけを減少させることが重要である。減衰されていてもいなくても、光線は、焦点を合わせられて、光線を眼の中に伝達する光ファイバに位置合わせされなければならない。
【０００７】
従来より、通常、光の強度は、機械的なルーバー（louver）、カメラ可変アパーチャー、あるいは、ニュートラル・デンシティ・フィルタを使用して変化させられる。機械的なルーバーは、ベネチア風ブラインドのように作動する。ルーバーは、一定の量の光を通過させることができるように一定の量だけ開口される。しかしながら、このようなルーバーを使用すると、結果として、光線は連続した明暗のストライプとなってしまう。光ファイバから放射される光線にリング及びその他角度的な不均一性が現れる結果となってしまうこともある。このような不均一性によって、眼球内照明の質が劣化することとなる。同様に、機械的可変アパーチャーもまた、角度的な不均一性、及び光ファイバ末端部で光線の幅を狭める所望しない結果を引き起こしてしまう。ニュートラル・デンシティ・フィルタは、通常、硝子からなり、所望しない光を遮断する。ニュートラル・デンシティ・フィルタは、光を遮断するので、熱を発生してクラックしてしまうことがある。したがって、必要なものは、光線の直径を減少しない、あるいは、不均一性をもらさない、アッテネータである。
【発明の概要】
【０００８】
本発明の原理と整合性の取れる１つの実施態様において、本発明は、光源、照準レンズ、コールド・ミラー、アッテネータ、コンデンサ・レンズ（集光部材として機能する）、及び光ファイバを備えた、眼科用内視鏡照明機器である。照準レンズは、光源が発生した光を照準する（あるいは、平行線にする）。コールド・ミラーは、照準された光を部分的に反射する。アッテネータは、コールド・ミラーから反射された光を減衰する、可変光くさび回転ディスク・アッテネータである。コンデンサ・レンズは、減衰された光の焦点を合わせる。光ファイバは、焦点の合わされた光を眼の中へ伝達する。
【０００９】
本発明の原理と整合性の取れる別の１つの実施態様において、本発明は、光源、可変光くさび回転ディスク・アッテネータ、コンデンサ・レンズ、及び光ファイバを備えた、眼科用内視鏡照明機器である。可変光くさび回転ディスク・アッテネータは、光源が発生した光を減衰する。可変光くさび回転ディスク・アッテネータは、その円弧に沿って測定した角度と光くさびが取付けられる軸を調整できる光くさびを含む。軸によって規定されるピボットの回りに光くさびが回転するように、当該軸は回転する。コンデンサ・レンズは、減衰された光の焦点を合わせる。光ファイバは、焦点の合わされた光を眼の中へ伝達する。可変光くさび回転ディスク・アッテネータは、眼に伝達される光線の強度に影響を与えるように配置される。
【００１０】
以上の一般的な記載は以下の詳細な記載と共に例示であって例としての説明の目的のためにのみのものであって、請求項に記載した本発明をさらに説明することを意図するものであることは理解されるべきである。本発明の実施と同様に、以下の記載は本発明のさらなる作用効果と目的を記述し示唆するものである。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
以下の添付図面は、本明細書に取り込まれその部分を構成するものであって、明細書の記載と共に、いくつかの本発明の実施態様を例示説明して、本発明の原理を説明するものである。
【図１】本発明の１つの実施態様にしたがった、眼科用内視鏡照明機器の折返していない図である。
【図２Ａ】本発明の１つの実施態様にしたがった、可変光学くさび回転ディスク・アッテネータの様々な図の1つである。
【図２Ｂ】本発明の１つの実施態様にしたがった、可変光学くさび回転ディスク・アッテネータの様々な図の1つである。
【図２Ｃ】本発明の１つの実施態様にしたがった、可変光学くさび回転ディスク・アッテネータの様々な図の1つである。
【図２Ｄ】本発明の１つの実施態様にしたがった、可変光学くさび回転ディスク・アッテネータの様々な図の1つである。
【図３Ａ】本発明の１つの実施態様にしたがった、可変光学くさび回転ディスク・アッテネータの様々な図の1つである。
【図３Ｂ】本発明の１つの実施態様にしたがった、可変光学くさび回転ディスク・アッテネータの様々な図の1つである。
【図３Ｃ】本発明の１つの実施態様にしたがった、可変光学くさび回転ディスク・アッテネータの様々な図の1つである。
【図３Ｄ】本発明の１つの実施態様にしたがった、可変光学くさび回転ディスク・アッテネータの様々な図の1つである。
【図４】本発明の１つの実施態様にしたがった、眼の中にある眼科用内視鏡照明機器の断面図である。
【図５】本発明の１つの実施態様にしたがった、４つの光学くさびを備えた、可変光学くさび回転ディスク・アッテネータを表す図である。
【図６】本発明の１つの実施態様にしたがった、４つの光学くさびを備えた、可変光学くさび回転ディスク・アッテネータと共に使用できる、プロペラ・ブレードと三角ブレードとを表す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
その実施例は添付の図面に示されている本発明の例示的な実施態様を以下詳細に説明する。可能な限り、全図面を通して同じあるいは同様の部分を参照するのに同じ参照番号が使用されている。
【００１３】
図１は、本発明の１つの実施態様にしたがった、眼科用内視鏡照明機器の折り返していない図である。図１において、眼科用内視鏡照明機器は、光源１０５、照準レンズ１１０、光学コールド・ミラー１１５、光学ホット・ミラー１１６、アッテネータ１２０、コンデンサ・レンズ１２５、コネクタ１５０、光ファイバ１５５、ハンドピース１６０、及び、プローブ１６５を含んでいる。
【００１４】
光源１０５からの光は、照準レンズ１１０によって照準されている。照準された光は、光学コールド・ミラー１１５、又は光学ホット・ミラー１１６によって、反射されフィルタされる。その結果、光線は、アッテネータ１２０によって減衰され、コンデンサ・レンズ１２５によって焦点を合わされる。焦点を合わされた光線は、コネクタ１５０と光ファイバ１５５を通して、眼の内部を照明するプローブ１６５に向けられている。
【００１５】
光源１０５は、通常、水銀蒸気ランプ、キセノン・ランプ、金属ハライド・ランプ、あるいは、ハロゲン・ランプのようなランプである。光源１０５は、フルパワーであるいはその近傍で作動させられて、相対的に安定した一定の出力光を発生する。本発明の他の実施態様では、発光ダイオード（ＬＥＤ）など、これらとは別の光源を使用している。１つあるいはそれ以上のＬＥＤが作動させられて、一定の安定した出力光を発生することができる。知られているように、異なるパワー・レートと出力光を持つ、多くのタイプのＬＥＤがあり、光源１０５として選択することができる。
【００１６】
照準レンズ１１０は、光源１０５が発生した光を照準するように構成されている。よく知られているように、光を照準するということは、複数の光線を整列させる過程を含んでいる。照準された光とは、進行方向先端が平面波である、その光を構成する複数の光線が平行となっている光である。照準レンズ１１０以外の別の照準部材も使用することもできる。例えば、非球面レンズ、複数の球面レンズの組、ハイブリッド屈折回折レンズも光を照準するのに使用することができる。
【００１７】
光学コールド・ミラー１１５は、可視光波長を持った光を反射して赤外線と紫外線のみを透過して、有害な赤外線と紫外線をフィルタした光線を生成する、ダイクロイック反射子である。光学ホット・ミラー１１６は、可視光を透過する一方で、長波長の赤外線と短波長の紫外線を反射する。眼の天然のレンズは、眼に入る光をフィルタする。特に、天然のレンズは、網膜を損傷する、青と紫外線を吸収する。有害な長短の波長をフィルタして遮断しながら、可視光波長の切な領域の光を供給することで、無水晶体症ハザードによる網膜への損傷、青色光による光化学的網膜損傷、赤外過熱損傷、及び類似の光毒性ハザードのリスクを著しく低減することができる。このようなハザードのリスクを低減するには、通常、約４３０から７００ｎｍの領域の光が好ましい。光学コールド・ミラー１１５と光学ホット・ミラー１１６は、適切な波長の光が眼の中に照射されるように選択される。この適切な波長領域の光を発生するために、別のフィルタ、又はダイクロイック・ビーム・スプリッタも使用されることができる。例えば、光をフィルタするために、ホログラフィック・ミラーも使用することができる。
【００１８】
アッテネータ１２０は、後続の図でより完全に記載するように、光線の強度を減衰あるいは減少する。
【００１９】
コンデンサ・レンズ１２５は、スモール・ゲージ光ファイバの中に到達できるように、減衰された光の焦点を合わせる。コンデンサ・レンズ１２５は、装置用に適切な構成を持ったにレンズである。コンデンサ・レンズ１２５は、通常、焦点を合わされた光線が光ファイバによって適切に到達でき伝達されるように設計製造されている。よく知られているように、コンデンサ・レンズは、両凸面、あるいは、光の焦点を最小径のスポットに合わせるために、１つの面が平面をなし、もう１つの面が凸面をなして、精度を有する非球面である、平凸の非球面レンズであることができる。さらに、コンデンサ・レンズは、ハイブリッド屈折回折レンズであることもできる。
【００２０】
眼科外科医師によって取り扱われる、内視鏡照明機器は、コネクタ１５０、光ファイバ１５５、ハンドピース１６０、及びプローブ１６５を含んでいる。コネクタ１５０は、光ファイバ１５５を、光源１０５を含むメイン・コンソール（図視しない）に接続するように設計製造されている。コネクタ１５０は、光ファイバ１５５を眼に伝達されるべき光線に適切に位置合わせする。光ファイバ１５５は、通常、テーパを持つあるいはテーパを持たないことができる、スモール・ゲージ・ファイバである。ハンドピース１６０は、外科医によって保持され、眼の中でのプローブ１６５の操作を可能にする。プローブ１６５は、プローブ１６５の端部で終端する、光ファイバ１５５につながれ、眼の中に挿入される。このように、プローブ１６５は、眼の中で光ファイバから照明を提供する。
【００２１】
図２Ａは、本発明の１つの実施態様にしたがった、１つの可変光学くさび回転ディスク・アッテネータの図である。アッテネータ１２０は、ピボット２１５の周りを回転する、角度“ａ”を持った可変光学くさび２１０を含んでいる。可変光学くさび２１０は、２つのスパイン２２０、２２５によって境界されている。この２つのスパイン２２０、２２５は、可変光学くさび２１０を構成する透明でない物質を支持している。光線２０５も図示されている。可変光学くさび２１０は、パイ形状をなして図示されているが、例えば、三角のような、適当な如何なる形状をもなすことができる。
【００２２】
可変光学くさび２１０は、角度“ａ”がほとんどゼロから３６０度の範囲にあるように調整されることができる。１つの実施態様では、可変光学くさび２１０は、非常に幅の狭い状態から完全なディスクを形成するように開くことができる扇子のように作動する。可変光学くさび２１０は、通常、折り重ねられて角度“ａ”を減少する、あるいは、折り重ねられないで角度“ａ”を増加することができる、（図２Ａのスパイン２２０とスパイン２２５との間に配置される）区画部分を構成する部材を含む。可変光学くさび２１０のこれらの部材は、光を遮断するように実質的に光学的に不透明な材料からなっている。この材料は、１００％の光、あるいは、１００％未満の光をブロックすることができる。
【００２３】
可変光学くさび２１０は、回転軸に取付けられて、その端部は、ピボット２１５とみることができる。軸と取付けられた可変光学くさび２１０は、光線２０５を周期的に遮断するように高速で回転する。可変光学くさび２１０は、人の目が視認できるよりも高速で、通常、毎秒６０回よりも高速で回転する。光線２０５は、可変光学くさび２１０のサイズに比例して減衰される。角度“ａ”が大きいほど、より減衰される程度が大きくなる。
【００２４】
コントローラ（図示しない）は、可変光学くさび回転ディスク・アッテネータ１２０の作動を制御し、電源（図示しない）は、電力を供給して可変光学くさび回転ディスク・アッテネータ１２０を作動し、そして、モータ（図示しない）は、軸を回転する。コントローラは、システムの様々な部品の作動を制御し、通常、電源ピン、入力ピン、及び出力ピンを備えて、かつ、論理機能を実行できるＩＣ（集積回路）である。様々な実施態様では、コントローラは、例えば、可変光学くさび回転ディスク・アッテネータ１２０の作動を指揮するような、特定のデバイスあるいは部品をターゲットにした特定の制御機能を実行する特定ターゲット・デバイス・コントローラである。別の実施態様では、コントローラは、プログラマブル・マイクロ・プロセッサである。マイクロ・プロセッサにインストールされたソフトウェアによって、コントローラによって提供される制御機能が実装される。コントローラは、多くの異なる部品あるいはＩＣから構成することもできる。電源は、例えば、スイッチ・モード電源、あるいは、その他のタイプの電源であることができる。
【００２５】
可変光学くさび２１０を使用して光線２０５を減衰させることによって、従来技術のアッテネータによって生成される非均一性あるいは非一様性を取除く。可変光学くさび２１０は、光線２０５を塞ぐので、その直径を小さくすることはない。さらに、可変光学くさび２１０は、光線２０５にストリエーションあるいはラインを生成しない。このように、眼球内光は高品質なものとなる。
【００２６】
図２Ｂと図２Ｃとは、本発明の１つの実施態様にしたがった、図２Ａの可変光学くさび回転ディスク・アッテネータの２つの異なる図である。図２Ｂにおいて、影をつけた部分として示した、光学くさび２１０は、小さく（角度“ａ”が小さい）、図２Ｃにおいて、影をつけた部分として示した、光学くさび２１０は、大きい（角度“ａ”が大きい）。図２Ｂにおいては、光源２０５は、最小限に塞がれており、図２Ｃにおいては、光源２０５は、ほとんど完全に塞がれている。このように、角度“ａ”を、可変光学くさび２１０のサイズを変化させて、光源２０５を全く減衰しない状態から光源２０５を完全に減衰する状態まで調整することができる。このように、眼球内光は、全く光のない状態から最大の光の状態まで変化することができる。
【００２７】
図２Ｄは、図２Ａ、図２Ｂ、及び図２Ｃの可変光学くさびアッテネータの上面図である。図２Ｄにおいて、スパイン２２０、２２５は、可変光学くさび２１０のファン様の構造を有する複数の部分を形成する、不透明の部材２５０を支持している。軸２３５は、実質的に直角をなしてスパイン２２０に接続されている。同様に、軸２４５は、実質的に直角をなしてスパイン２２５に接続されている。軸２３５、２４５は、それぞれ、モータ２３０、２４０に接続され駆動される。このように、モータ２３０は、スパイン２２０を回転方向に駆動することとなる軸２３５を回転し、モータ２４０は、スパイン２２５を回転方向に駆動することとなる軸２４５を回転する。モータ２３０、２４０は、同期しているが、位相は外れている。換言すると、モータ２３０、２４０の両方は、同一の回転速度で回転するように駆動されているが、それらの間の位相角は、スパイン２２０とスパイン２２５との間の角度である、角度“ａ”に対応している。上述したコントローラ（図示せず）は、モータ２３０、２４０の作動を制御する。
【００２８】
図３Ａ−３Ｄは、本発明の１つの実施態様にしたがった、２つの光学くさびを備えた、可変光学くさび回転ディスク・アッテネータの図である。図３Ａ−３Ｄの実施態様の構造と動作は、図２Ａ−２Ｄのものと同様である。図３Ａにおいて、アッテネータ１２０は、角度“ａ”を持つ、２つの可変光学くさび３１０、３１５を含む。２つの光学くさびは、ピボット３２０に対して互いに反対側に配置されて、ピボット３２０の回りを回転する。可変光学くさび３１０、３１５は、２つのスパイン３２５、３３０によって画定されている。各々のスパインのほぼ中央がピボット３２０の位置となっている。２つのスパイン３２５、３３０は、可変光学くさび３１０、３１５を構成する、不透明材料を支持している。光線３０５も同様に示されている。可変光学くさび３１０、３１５は、パイ形状をなして図示されているが、例えば、三角のような、適当な如何なる形状をもなすことができる。
【００２９】
可変光学くさび３１０、３１５は、角度“ａ”がほとんどゼロから３６０度の範囲にあるように調整されることができる。１つの実施態様では、可変光学くさび３１０、３１５は、非常に幅の狭い状態から完全なディスクを形成するように開くことができる扇子のように作動する。可変光学くさび３１０、３１５は、通常、折り重ねられて角度“ａ”をほとんどゼロ度まで減少する、あるいは、折り重ねられないで角度“ａ”を１８０度まで増加することができる、（スパイン３２５とスパイン３３０との間に配置される）区画部分を構成する部材を含む。可変光学くさび３１０、３１５のこれらの部材は、光を遮断するように実質的に光学的に不透明な材料からなっている。この材料は、１００％の光、あるいは、１００％未満の光をブロックすることができる。
【００３０】
可変光学くさび３１０、３１５は、回転軸に取付けられ、その端部をピボット３２０とみることができる。軸と取付けられた可変光学くさび３１０、３１５は、光線３０５を周期的に塞ぐように高速で回転する。可変光学くさび３１０、３１５は、ように人間の目で視認できるよりも高速で、通常、毎秒６０回より高速で回転をする。光線３０５は、可変光学くさび３１０、３１５のサイズに比例して減衰される。角度“ａ”が大きくなれば、より減衰されることになる。
【００３１】
コントローラ（図示しない）は、可変光学くさび回転ディスク・アッテネータ１２０を制御し、電源（図示しない）は、電力を供給して可変光学くさび回転ディスク・アッテネータ１２０を作動し、そして、モータ（図示しない）は、軸を回転する。コントローラは、システムの様々な部品の作動を制御し、通常、電源ピン、入力ピン、及び出力ピンを備えて、かつ、論理機能を実行できるＩＣ（集積回路）である。様々な実施態様では、コントローラは、例えば、可変光学くさび回転ディスク・アッテネータ１２０の作動を指揮するような、特定のデバイスあるいは部品をターゲットにした特定の制御機能を実行する特定ターゲット・デバイス・コントローラである。別の実施態様では、コントローラは、プログラマブル・マイクロ・プロセッサである。マイクロ・プロセッサにインストールされたソフトウェアによって、コントローラによって提供される制御機能が実装される。コントローラは、多くの異なる部品あるいはＩＣから構成することもできる。電源は、例えば、スイッチ・モード電源、あるいは、その他のタイプの電源であることができる。
【００３２】
可変光学くさび３１０、３１５を使用して光線３０５を減衰させることによって、従来技術のアッテネータによって生成される非均一性を取除く。可変光学くさび３１０、３１５は、光線３０５を塞ぐので、その直径を小さくすることはない。さらに、可変光学くさび３１０、３１５は、光線３０５にストリエーションあるいはラインを生成しない。このように、眼球内光は高品質なものとなる。
【００３３】
図３Ｂと図３Ｃとは、本発明の１つの実施態様にしたがった、図３Ａの可変光学くさび回転ディスク・アッテネータの２つの異なる図である。図３Ｂにおいて、影をつけた部分として示した、光学くさび３１０、３１５は、小さく（角度“ａ”が小さい）、図３Ｃにおいて、影をつけた部分として示した、光学くさび３１０、３１５は、大きい（角度“ａ”が大きい）。図３Ｂにおいては、光源３０５は、最小限に塞がれており、図３Ｃにおいては、光源３０５は、ほとんど完全に塞がれている。このように、角度“ａ”を、可変光学くさび３１０、３１５のサイズを変化させて、光源３０５を全く減衰しない状態から光源３０５を完全に減衰する状態まで調整することができる。このように、眼球内光は、全く光のない状態から最大の光の状態まで変化することができる。
【００３４】
図３Ｄは、図３Ａ、図３Ｂ、及び図３Ｃの可変光学くさびアッテネータの上面図である。図３Ｄにおいて、スパイン３２５、３３０は、可変光学くさび３５０、３１５のファン様の構造を有する複数の部分を形成する、不透明の部材３６０を支持している。軸３４５は、実質的に直角をなしてスパイン３２５に接続されている。同様に、軸３５５は、実質的に直角をなしてスパイン３３０に接続されている。軸３４５、３５５は、ピボット３２０に位置合わせされている。軸３４５、３５５は、それぞれ、モータ３４０、３５０に接続され駆動される。このように、モータ３４０は、スパイン３２５を回転方向に駆動することとなる軸３４５を回転し、モータ３５０は、スパイン３３０を回転方向に駆動することとなる軸３５５を回転する。モータ３４０、３５０は、同期しているが、位相はずれている。換言すると、モータ３４０、３５０の両方は、同一の回転速度で回転するように駆動されているが、それらの間の位相角は、スパイン３２５とスパイン３３０との間の角度である、角度“ａ”に対応している。上述したコントローラ（図示せず）は、モータ３４０、３５０の作動を制御する。
【００３５】
図３Ａ−３Ｄの実施態様は、ピボット３２０の回りにバランスしている。換言すれば、可変光学くさび３１５の質量は大雑把に言って可変光学くさび３１０の質量に等しい。また、可変光学くさび３１０は、可変光学くさび３１５の反対側に配置される。モータ３４０とモータ３５０に駆動されるとき、アッテネータはバランスの取れたシステムとなる。
【００３６】
図３Ａ−３Ｄに示されたものと同じ態様で、異なる数の可変光学くさびを使用することができる。例えば、アッテネータ１２０は、ピボット３２０の回りに等間隔に間隙を持って配置された、３、４、あるいは、如何なる数の光学くさびであることもできる。３個の光学くさびの場合、３個のスパインが必要となり、４個の光学くさびの場合、４個のスパインが必要となり、以下同様である。光学くさびの数は、与えられたシステムに必要とされる物理的なスペースによってのみに制限される。これら複数の光学くさびを持つアッテネータは、図３Ａ−３Ｄで記載したのと同様に操作できる。例えば、４個のスパインを持つ、４個の光学くさびの場合、２個のスパインを互いに直角に配置して１つのモータで駆動して、別の２個のスパインを互いに直角に配置して別の１つのモータで駆動することができる。
【００３７】
例えば、図５において、アッテネータ１２０に、４つの光学くさび５１０、５１５、５２０、５２５が使用されている。光線５０５は、可変光学くさび５１５、５２５によって部分的に塞がれている。可変光学くさび５１０、５１５は、スパイン５４０、５４５によって画定されており、同一の角度“ａ”を有している。同様に、可変光学くさび５２０、５２５は、スパイン５５０、５５５によって画定されており、同一の角度“ｂ”を有している。スパイン５４０は、スパイン５５５に実質的に直角になるように構成されている。スパイン５４５、５５０は、軸を介して１つのモータに接続され、スパイン５４０５、５５５は、別の軸を介して別のもう１つのモータに接続されることができる。これらの軸は、ピボット・ポイント５３０に位置合わせされることができる。図５のアッテネータ１２０は、図３Ａのアッテネータと同様の方法で作動されることができる。
【００３８】
光学くさびのデザインに加えて、図６に、アッテネータ１２０に実装できる、プロペラと三角とを表している。プロペラのブレードは、点線で示した軸の回りを回転することができ、中央のピボットの回りを回転することができる。このように、プロペラのブレードは、（航空機のプロペラあるいは天井扇風機のように）点線（軸）に対してある角度で固定されて、ある一定パーセントの光線を遮断することができる。この角度は、より多くのあるいはより少ない光線を遮断するように変えられることができる。三角のような、その他の形状においても、同様の原理を使用することができる。これらのプロペラの及び三角のブレードは、本発明において光学くさびあるいは可変光学くさびとして使用されることができる。
【００３９】
図４は、本発明の１つの実施態様にしたがった、眼の中に配置された眼科用内視鏡照明機器の断面図である。図４は、使用中のハンドピース１６０とプローブ１６５を示している。プローブ１６５は、平坦部に設けられた切開口を介して眼４００の中へ挿入される。プローブ１６５は、眼４００の内部あるいは硝子体領域４０５を照明する。この配置において、プローブ１６５は、硝子体除去術中、眼４００の内部あるいは硝子体領域４０５を照明するのに使用することができる。
【００４０】
以上の記載により、本発明が眼の中を照明するための改良されたシステムを提供することを理解することができる。本発明は、歪を伴わず、あるいは、光線のサイズを減少せずに減衰されて、眼の中を照明するために適切な光を供給することができる光源を提供する。光学くさび回転ディスク・アッテネータは、望まない非均一性あるいは非一様性を引き起こさずに、眼の中へ入る光線の強度を選択するように作動させられる。本発明は、ここに例として示説明されたので、当該技術分野の当業者は様々な設計変更をなし得るものと思われる。
【００４１】
本明細書を考慮して以上に開示された本発明を実施すれば、本発明の他の多くの実施態様は当該技術分野の当業者にとって明らかであると思われる。本明細書を実施例は単に例示であり、本願発明の真の範囲と思想は以下の請求項に示されることを意図するものである。
【図１】
0005513134.tif 000002
【図２Ａ】
0005513134.tif 000003
【図２Ｂ】
0005513134.tif 000004
【図２Ｃ】
0005513134.tif 000005
【図２Ｄ】
0005513134.tif 000006
【図３Ａ】
0005513134.tif 000007
【図３Ｂ】
0005513134.tif 000008
【図３Ｃ】
0005513134.tif 000009
【図３Ｄ】
0005513134.tif 000010
【図４】
0005513134.tif 000011
【図５】
0005513134.tif 000012
【図６】
0005513134.tif 000013