(57)【要約】【課題】位置による減衰で生じる陰および色リングのような好ましくない効果を最小にしながら光ビームの明るさを減衰するシステムおよび方法の実現。【解決手段】照明器の出力明るさは、ビームが交互に遮光および非遮光されるように出力光ビームを切断することにより変化される。遮光器は光ビームの伝送経路中および経路外に高速に移動される。ある場所で受ける光ビームの明るさは、サイクル当たりの光ビームが遮光される時と遮光されない時の時間量に基づいて減衰される。【選択図】図１
2014102516.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を減衰するシステムであって、
光ビームを出射する光源と、
前記光ビームの経路中および経路外に移動するように動作する遮光器と、
前記遮光器に係合され、前記光ビームが前記遮光器により遮光されない位置から、前記光ビームが前記遮光器上に完全に入射する位置まで、前記遮光器を移動するアクチュエータと、
前記アクチュエータに係合され、前記遮光器を、ある繰り返し周期で、サイクルの第１の部分では前記光ビームが遮光されないように、前記サイクルの第２の部分では前記光ビームが前記遮光器上に完全に入射するように、移動させるように前記アクチュエータを制御するように動作するコントローラと、を備えるシステム。
【請求項２】
前記光ビームを受けて、前記光ビームからの光をある部分に向けさせる光ファイバをさらに備える請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記遮光器は、前記光源と前記光ファイバの間の前記ビームの経路中および経路外に移動するように配置されている請求項２に記載のシステム。
【請求項４】
前記光ファイバは、前記光ビームからの光を人間の眼に向ける請求項２に記載のシステム。
【請求項５】
前記光ビームからの光は、人間の眼には減衰され且つ連続しているように見える請求項４に記載のシステム。
【請求項６】
前記遮光器は、アルミニュームで作られている請求項１に記載のシステム。
【請求項７】
前記アクチュエータは、前記遮光器が前記光ビームの経路中および経路外を往復するように構成されたリニアアクチュエータを備える請求項１に記載のシステム。
【請求項８】
前記アクチュエータは、前記遮光器が前記光ビームの経路中および経路外を往復するように構成されたリニア空気圧または水圧シリンダの１つを備える請求項１に記載のシステム。
【請求項９】
前記アクチュエータは、前記遮光器が前記光ビームの経路中および経路外に回転するように構成された回転モータを備える請求項１に記載のシステム。
【請求項１０】
前記アクチュエータは、前記遮光器が前記光ビームの経路中および経路外に回転するように構成された回転動作空気圧または水圧機器の１つを備える請求項１に記載のシステム。
【請求項１１】
前記アクチュエータは、前記遮光器が前記光ビームの経路中および経路外に振れるように構成された回転モータを備える請求項１に記載のシステム。
【請求項１２】
前記アクチュエータは、前記遮光器が前記光ビームの経路中および経路外に振れるように構成された回転動作空気圧または水圧機器の１つを備える請求項１に記載のシステム。
【請求項１３】
前記繰り返しレートは、１秒当たり３０サイクル以上である請求項１に記載のシステム。
【請求項１４】
前記繰り返しレートは、１秒当たり６０サイクル以上である請求項１に記載のシステム。
【請求項１５】
光を減衰する方法であって、
経路に沿って光ビームを出射することと、
繰り返しレートを有する複数のサイクルで、遮光器を前記光ビームの経路中および経路外に移動させて、前記光ビームの色温度に影響せずに前記光ビームの明るさを減衰することと、を備え、
前記光ビームは、各サイクルの第１の部分では前記遮光器により遮光されず、前記サイクルの第２の部分では前記遮光器上に完全に入射する方法。
【請求項１６】
前記光ビームからの光を、光ファイバである部分に向けさせることをさらに備える請求項１５に記載の方法。
【請求項１７】
前記光ビームからの光を人間の眼に向け、前記光ビームからの光は、人間の眼には減衰され且つ連続しているように見える請求項１５に記載の方法。
【請求項１８】
前記繰り返しレートは、１秒当たり３０サイクル以上である請求項１７に記載の方法。
【請求項１９】
前記繰り返しレートは、１秒当たり６０サイクル以上である請求項１７に記載の方法。
【請求項２０】
前記遮光器の移動は、前記遮光器をリニアに移動させることを備える請求項１５に記載の方法。
【請求項２１】
前記遮光器の移動は、前記遮光器を前記光ビームの経路中および経路外に回転することをさらに備える請求項１５に記載の方法。
【請求項２２】
前記遮光器の移動は、前記アクチュエータを前記光ビームの経路中および経路外に振らすことをさらに備える請求項１５に記載の方法。
【請求項２３】
コンピュータの命令セットを記憶したコンピュータが読み取り可能な媒体を備えるコンピュータプログラムであって、前記コンピュータの命令セットは、プロセッサが、
１または２以上の減衰制御パラメータを受け、
繰り返しレートを有する複数のサイクルに対して、遮光器を光ビームの経路中および経路外に、前記光ビームが各サイクルの第１の部分では前記遮光器により遮光されずかつ前記サイクルの第２の部分では前記遮光器上に完全に入射するように、移動させて前記光ビームの明るさを減衰させる制御スキームを決定し、
前記制御スキームに従って、アクチュエータが前記遮光器を前記光ビームの経路中および経路外に移動させるようにする１または２以上の制御信号を発生する、ようにプロセッサにより実行可能な命令を備えるコンピュータプログラム。
【請求項２４】
前記繰り返しレートは、前記遮光器により減衰された前記光ビームからの光が、人間の眼には減衰され且つ連続しているように見えるように選択される請求項２３に記載のコンピュータプログラム。
【請求項２５】
前記繰り返しレートは、１秒当たり３０サイクル以上である請求項２３に記載のコンピュータプログラム。
【請求項２６】
前記繰り返しレートは、１秒当たり６０サイクル以上である請求項２３に記載のコンピュータプログラム。
【請求項２７】
光を減衰する方法であって、
経路に沿って光ビームを出射することと、
繰り返しレートを有する複数のサイクルで、遮光器を前記光ビームの経路中および経路外に移動させて、人間の眼には減衰され且つ連続しているように見える減衰光を生成し、
前記光ビームは、各サイクルの第１の部分では前記遮光器により遮光されず、前記サイクルの第２の部分では前記遮光器上に完全に入射する方法。
【請求項２８】
前記光ビームからの光を、光ファイバである部分に向けさせることをさらに備える請求項２７に記載の方法。
【請求項２９】
前記光ビームからの光を人間の眼に向けることをさらに備える請求項２７に記載の方法。
【請求項３０】
前記繰り返しレートは、１秒当たり３０サイクル以上である請求項２７に記載の方法。
【請求項３１】
前記繰り返しレートは、１秒当たり６０サイクル以上である請求項２７に記載の方法。
【請求項３２】
前記遮光器の移動は、前記遮光器をリニアに移動させることを備える請求項２７に記載の方法。
【請求項３３】
前記遮光器の移動は、前記遮光器を前記光ビームの経路中および経路外に回転することをさらに備える請求項２７に記載の方法。
【請求項３４】
前記遮光器の移動は、前記アクチュエータを前記光ビームの経路中および経路外に振らすことをさらに備える請求項２７に記載の方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、光ビームの明るさを減衰するシステムおよび方法に関係する。特に、本発明の実施形態は、時間による減衰のシステムおよび方法に関係する。
【背景技術】
【０００２】
外科手術器は、レーザ、ＬＥＤ又は他の光源のような光源からの光を手術用手持ち部材に向けるファイバ光学系をしばしば使用する。手術用手持ち部材の先端は、光を眼に向けるように使用される。ある場合には、眼が受ける光の明るさを減衰することが望まれる。現在のところ、光ビームの一部または全部を比例して遮る位置に依存する減衰器が使用されている。これらのシステムでは、非光学的透過要素が、光ビームの一部を目標ファイバに到達させないように配置され、それにより減衰を生じる。位置による減衰器は、回転ルーバ、スロット幅が変化する遮光物、アパーチャ（開口）サイズが変化する遮光物および変化するニュートラルデンシティ（中性）フィルタを含む。光ビームの一部だけを遮断（遮光）することにより、ファイバ端から照射される照明スポットの品質が影響される。例えば、眼の上に照射されたスポットは、遮光されない光からの明るい中心と共に、遮光される陰と色リング（輪）を有する。特に、スポットの中心は減衰を示さず、スポットの縁は大きく減衰される。この結果は、眼に対して不均一なエネルギ分布を提供するので望ましくない。
【０００３】
他の現在の減衰の方法は、光源の電圧または電流を調整することを含み、それにより生成された光の強度が変化する。この方法は眼が受ける光スポットの明るさを均一に減衰させるが、光の色温度が顕著に変化するという欠点がある。
【発明の概要】
【課題を解決するための手段】
【０００４】
本発明の実施形態は、光ビームの明るさを減衰するシステムおよび方法を提供する。概略では、遮光器が光ビームの経路中および経路外に完全に移動する。光ビームのこの切断（チョッピング）がビームを減衰する。遮光器の移動が十分に高速でかつ遮光器の移動サイクルの繰り返しレートが十分に高速であれば、光ビームの遮光は、人間の眼には認識（知覚）されず、光ビームは単に減衰しているように見える。
【０００５】
本発明の実施形態は、光ビームを出射する光源と、光ビームの経路中および経路外に移動するように動作する遮光器と、遮光器に係合され、光ビームが遮光器により遮光されない位置から、光ビームが遮光器上に完全に入射する位置まで、遮光器を移動するモータ（アクチュエータ）と、モータが遮光器をある繰り返し周期で移動させるように制御して、サイクルの第１の部分では光ビームが遮光されないように、サイクルの第２の部分では光ビームが遮光器上に入射するように動作するコントローラと、を備える光減衰システムを含む。光ビームが遮光器に入射する時、光ビームは遮光器上に完全に入射する。減衰は、光の色温度に影響せずに実行できる。
【０００６】
本発明のほかの実施形態は、１または２以上の減衰制御パラメータを受けて実行可能な命令を備えるコンピュータの命令セットを含む。減衰制御パラメータは、ユーザが定義できるどのような変数を含んでもよい。実施形態によれば、これらのパラメータは、デューティサイクル、サイクル時間、繰り返しレート、減衰レベルまたは他のパラメータを含むことができる。受けた制御パラメータおよび／またはあらかじめ定義された制御パラメータに基づいて、命令が制御スキームを決定するように実行可能である。例えば、コントローラは光ビームが完全に遮光およびまったく遮光されない時間量を決定する。これにより、制御スキームは、繰り返しレートを有する複数のサイクルに対して、遮光器を光ビームの経路中および経路外に移動させ、光ビームの明るさを減衰するように構成される。
【０００７】
本発明のさらにほかの実施形態は、経路に沿って光ビームを出射することと、繰り返しレートを有する複数のサイクルで、遮光器を光ビームの経路中および経路外に移動させて、光ビームの色温度に影響せずに光ビームの明るさを減衰することと、を備える光を減衰する方法を含む。光ビームは、各サイクルの第１の部分では遮光器により遮光されず、サイクルの第２の部分では遮光器上に入射（例えば完全に入射）する。
【０００８】
本発明のほかの実施形態は、経路に沿って光ビームを出射することと、繰り返しレートを有する複数のサイクルで、遮光器を光ビームの経路中および経路外に移動させて、人間の眼には減衰され且つ連続しているように見える減衰光を生成することと、を備える光を減衰する方法を含む。１つの実施形態によれば、光ビームは、各サイクルの第１の部分では遮光器により遮光されず、サイクルの第２の部分では遮光器上に入射（例えば完全に入射）する。
【０００９】
本発明の実施形態は、位置による減衰で生じる陰および色リングのような好ましくない効果を最小にしながら光ビームの明るさを減衰することにより、従来技術に対して利点を有する。
【００１０】
本発明の実施形態は、光源の強度が光源に供給する電力を低減することにより変化させる減衰スキームに伴うような、光の色温度を変化させずに光ビームの減衰を可能にすることによりさらなる利点を有する。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】図１は、ファイバ光学系を利用する外科手術システムで光ビームを減衰するシステムの１つの実施形態の概略図である。
【図２】図２は、光ビームを減衰するシステムの他の実施形態の概略図である。
【図３】図３は、光ビームを減衰するシステムのさらに他の実施形態の概略図である。
【図４】図４は、減衰の各種レベルに対するデューティサイクルの例を示す。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
本発明およびその利点のより完全な理解は、付属の図面を参照した以下の説明により得られるであろう。なお、類似の参照符号は類似の特徴を示す。
【００１３】
本発明の好適な実施形態が図に示されており、そこでは類似の参照符号は各種の図の類似の部分および対応する部分を示すのに使用される。
【００１４】
本発明の実施形態は、光の色温度に影響することなく、位置による減衰器の陰および色リングを低減又は除去するように、光を減衰するシステムおよび方法を提供する。
【００１５】
言い換えれば、実施形態は、強度分布または光の色の品質に影響することなく、光ビームの均一な減衰を提供する。
【００１６】
一般的に、照明器の出力明るさは、ビームを完全に遮光するかまったく遮光しない（非遮光）かの両方で、光ビームを交互にチョップ（切断する）ことにより変化される。遮光器は、光ビームの伝送経路中におよび経路外に高速に移動可能である。ある場所で受ける光ビームの明るさは、光ビームがサイクル当たりの遮光時間と非遮光時間の量に基づいて減衰されるが、これは単位時間あたりにその場所で受けられる光が少なくなるからである。
【００１７】
説明のため、遮光器の「サイクル時間」は、１サイクル当たりの非遮光時間と遮光時間の合計であり、「繰り返しレート」は所定の時間期間におけるサイクル数であり、「デューティサイクル」はサイクル時間に対する非遮光時間の比率である。繰り返しレートは、基本的には遮光器の周波数であるが、正弦波プロフィールよりむしろ方形波プロフィールを有することが望ましい。デューティサイクルは、０％（光不通過）から１００％（減衰無し）まで変化可能である。
【００１８】
好ましくは、遮光器は、ビームの遮光が人間の眼によってフラッシュ光として認識されないような繰り返しレートで、光ビームの経路中および経路内に移動する。これを達成するため、繰り返しレートは、秒当たり３０サイクル以上、望ましくは６０サイクル以上である必要がある。使用可能であるけれども、特定の繰り返しレートは望ましくない。例えば、外科手術の現場での背景光は、ある周波数（例えば米国では１秒当たり６０サイクルで、他の地域では１秒当たり５０サイクル）で点滅している。このような光は、場所により１秒当たり６０または５０サイクルでの減衰器の動作と干渉を生じる。非減衰状態に対する光ビームの明るさは、近似的には遮光器のデューティサイクルに比例する。１秒当たり７５サイクルの繰り返しレートの例を使用すると、サイクル時間は約１３．３ミリ秒である。もしデューティサイクルが４０％であれば、光はサイクルのうちの５．３２ミリ秒の間非遮光で、減衰された光ビームは非減衰光ビームの明るさの約４０％であるように現れることを意味する。明るさの調整は、遮光器のデューティサイクルを変化させることにより、および非フラッシュ光（すなわち連続光）の体感を維持するのに必要な繰り返しレートを変化させることにより、達成可能である。各種の実施形態に従えば、遮光器は光ビーム中へまたは光ビーム外へ線形的に位置するか、または光ビーム中へまたは光ビーム外に回転するようにできる。
【００１９】
図１の（Ａ）および（Ｂ）は、ファイバ光学系を利用する外科手術システムにおいて光ビームを減衰するシステム１００の１つの実施形態の概略図である。システム１００において、光源は光ビーム１０４を光ファイバ１０６に照射する。光源１０２は、キセノン光源、レーザ、ＬＥＤまたは組織を照明または除去するのに使用される他の光源のような光源を備える。光ファイバ１０６は、光ビーム１０４を手術用手持ち機器に導くプラスチック、ガラスまたは他の材料のファイバ、または光を手術部分に導くそれ以外のものでよい。リニアアクチュエータ（リニアモータ、ソレノイド、空気圧シリンダ、水圧シリンダ、など）１０８は、遮光器１１０を、光源と光ファイバ１０６の間の光ビーム１０４の経路中と経路外に移動する。遮光器１１０は、（図１の（Ａ）に示す）光ビーム１０４が遮光器１１０により遮光されていない位置から、（図１の（Ｂ）に示す）光ビーム１０４が完全に遮光器１１０に入射する位置に移動する。システム１００は、光ファイバ１０６と光源１０２の間に位置するほかの光学部品を含んでもよいことはいうまでもない。さらに、光ビーム１０４の経路は直線でなくてもよい。
【００２０】
コントローラ１１２は、リニアアクチュエータ１０８の移動を制御可能である。コントローラ１１２は、システム１００の各種の部品からデータを受けることができるどのような適切なコントローラを含むようにしてもよい。コントローラ１１２は、（ＡＳＩＣ、ＣＰＵ、ＤＳＰまたはほかのプロセッサのような）プロセッサ１１４と、プロセッサ１１４により実行可能なコンピュータ命令（例えば、コンピュータが読み取り可能な媒体上に記憶されたソフトウエアまたは他の命令）１１６を備える。命令１１６は、コンピュータが読み取り可能なメモリ（例えば、ハードディスク、フラッシュメモリ、光メモリ、ＲＡＭ、ＲＯＭ、プロセッサメモリまたは従来技術で知られたほかのコンピュータが読み取り可能な媒体）上に記憶される。コントローラ１１２は、いかなる付加的なコンピュータ部品を含んでもよい。例えば、コントローラ１１２は、リニアアクチュエータ１０８からの信号をデジタル信号に変換するアナログ・デジタル変換器１２０、およびプロセッサ１１４からの信号をアナログ信号に変換するデジタル・アナログ変換器１２２を備えてもよい。電気アナログ信号をリニアアクチュエータ１０８に通信するように示しているが、コントローラ１１２は電気的デジタルまたはアナログ、または空圧の、制御信号をアクチュエータ１０８に送ることが可能であり、他のコントローラがアクチュエータ１０８に特定の制御方法に従った動作を行わせるように制御信号を送ることもできる。さらに、コントローラ１１２は、簡単化のために図１において単一のブロックとして示されているが、システム１００の制御機能は複数のプロセッサで分割して行うこともできる。
【００２１】
動作において、リニアアクチュエータ１０８は、遮光器１１０を光ビーム中と外に移動するように制御される。リニアモータが使用される図１の実施形態では、遮光器１１０は、（例えば、図１（Ａ）に示すような）光ビーム１０４が遮光されない位置から、（例えば、図１（Ｂ）に示すような）光ビーム１０４が完全に遮光器１１０上に入射する位置を、往復する。言い換えれば、リニアアクチュエータ１０８のストロークは、遮光器を光ビーム中に完全にリニアに位置させるのに十分である。好ましくは、遮光器１１０は、光ビーム１０４が遮光器１１０上に完全に入射する時に光ビーム１０４を完全に遮光できる非透明材料で作られている。１つの例としては、遮光器１１０は、アルミニュームで作ることができる。
【００２２】
各種の実施形態によれば、コントローラ１１２は、コントローラ１１２がアクチュエータ１０８を制御するための制御スキームに影響する減衰制御パラメータを受け取る。これらのパラメータは、例えば、デューティサイクルおよび繰り返しレートまたは他のパラメータを含む。他の実施形態では、１つまたは２つ以上の減衰制御パラメータを、あらかじめコントローラ１１２に定義できる。
【００２３】
コントローラ１１２は、例えば、リニアアクチュエータ１０８がある特定の繰り返しレートおよびデューティサイクルを有するように制御する。デューティサイクルは、サイクル時間の０から１００％で変化する。好ましくは、繰り返しレートは、もしデューティサイクルがサイクル時間の０％より大きく１００％より小さいならば、人間の眼が光のフリッカ（点滅）を認識できないように選択される。０％のデューティサイクルでは、遮光器は光ビーム１０４の経路中に連続して存在し、１００％のデューティサイクルでは、遮光器は光ビーム１０４を遮光しない。一般的に、１秒当たり６０サイクル以上の繰り返しレートは、人間の眼には見えず、その結果光は連続し、そして減衰されたように見える。
【００２４】
光ビーム１０４が遮光されない状態と光ビーム１０が完全に遮光器１１０上に入射する状態の間を、光ビーム１０４が遮光器１１０上に部分的に入射するだけの過渡（遷移）期間を小さくするのを可能にするように短時間で、遮光器１１０を移動させるのに十分なエネルギを有するように、アクチュエータ１０８が選択される。さらに、コントローラ１１２は、アクチュエータ１０８が往復のために加速および減速させなければならない質量を移動させるという事実を考慮する。従って、遮光器１１０は、光ビーム１０４がまったく遮光されない時間と、光ビーム１０４が遮光器１１０上に完全に入射する時間の間で移動する。例えば、サイクル時間が１３．３ミリ秒で、光ビーム１０４が遮光器１１０上に完全に入射する時間が８ミリ秒であれば、遮光器１１０は８ミリ秒の間移動可能で、その間光ビームを遮光することになる。
【００２５】
上記の例では、リニアアクチュエータが光ビーム１０４を選択的に遮光するために使用される。図２の（Ａ）および（Ｂ）は、本発明のほかの実施形態の概略図であり、そこでは回転アクチュエータ１２４が、遮光器１２６を光ビーム１０４の経路中および経路外に回転する。アクチュエータ１２４は、回転モータ、回転動作を行う回転動作空気圧または水圧装置、または他の回転アクチュエータである。１つの実施形態によれば、回転アクチュエータ１２４は、遮光器１２６を光ビーム１０４の経路中および経路外に移動するために前後回転してもよい。１つの実施形態によれば、回転アクチュエータ１２４は、９０度ずつ間欠的に回転してもよい。さらに、繰り返しレートは、光ビームの遮断が光ファイバ１０６により光が向けられる人間の眼により認識されないように選択される。
【００２６】
図３の（Ａ）および（Ｂ）は、遮光器１２６を光ビーム１０４の経路中および経路外に移動させる回転アクチュエータ１２８を利用するほかの実施形態の概略図である。図３の（Ａ）および（Ｂ）の例では、遮光器１３０はアーム１３２によりアクチュエータ１２８に係合される。アクチュエータ１２８がアーム１３２を移動させるに従って、遮光器１３０は光ビーム１０４の経路中および経路外に振れる（スイングする）。例えば、回転アクチュエータ１２８は、所定角度、例えば９０度回転して、遮光器１３０を、光ビーム１０４を完全に遮光するように光ビーム１０４の経路中におよび光ビーム１０４が遮光器１３０により遮光されないように光ビーム１０４の経路外に間欠的に振れる。他の実施形態によれば、遮光器１３０は、１つのサイクルでは光ビーム１０４が遮光されないビーム経路の一方の側に遮光器１３０が位置する角度まで振れ、次のサイクルでは光ビーム１０４が遮光されないビーム経路の他方側に遮光器１３０が位置する角度まで振れる。コントローラ１１２は、特定の繰り返しレートおよびデューティサイクルが達成されるように、アクチュエータ１２８を制御することができる。
【００２７】
図４は、光ビーム１０４の減衰の各種レベルに対するサイクル状態の１つの実施形態を表すグラフの組みである。図４の例では、サイクル時間は１６ミリ秒で、１秒当たり６２．５サイクルの繰り返しレートに対応する。ライン１４０は２５％のデューティサイクルを表し、ライン１４２は５０％のデューティサイクルを表し、ライン１４４は７５％のデューティサイクルを表す。ライン１４０から分かるように、遮光器１３０は、光ビーム１０４がまったく遮光されない状態である位置に約４ミリ秒の間位置し、完全に遮光される位置に１２ミリ秒の間位置し、その結果光ビーム１０４の７５％の減衰になる（すなわち、光ビーム１０４が遮光器１３０の下流側に現れるのは遮光器１３０の上流側に現れるうちの２５％だけである）。各状態（例えば、完全に遮光される状態と全く遮光されない状態）の間、遮光器１３０は移動し続けることができ、光ビーム１０４に対する遮光器１３０の状態は、アクチュエータ１２８の状態に対応するが、かならずしも対応しなくてもよい。言い換えれば、アクチュエータ１２８の状態のグラフは光ビーム１０４に対する遮光器１３０の状態のグラフとは異なってもよい。
【００２８】
図４に示す完全に遮光された状態とまったく遮光されない状態の間の遷移（例えば、遷移１４６と１４８）は、方形波に対応するように示される。すなわち、それらは瞬間的な遷移として示されている。実際には、光ビーム１０４が部分的にのみ遮光されるいくつかの小さな遷移領域が存在する。もしこの遷移領域が非常に長いと、陰のリングのような位置による減衰の好ましくない負の影響のいくつがが見られる。従って、遷移時間を短くするように遷移をできるだけ理想に近づけることが望ましい。
【００２９】
本発明の実施形態は、このように光ビームを出射する光源と、光ビームの経路中および経路外に位置するように動作する遮光器と、光ビームが遮光器により遮光されない位置から光ビームが完全に遮光器上に入射する位置に遮光器を移動するように遮光器に係合されたアクチュエータと、アクチュエータを制御するように係合され、サイクルの第１の部分では光ビームが遮光されかつサイクルの第２の部分では光ビームが遮光器に完全に入射するように、ある繰り返しレートで遮光器を移動させるようにアクチュエータを動作させるコントローラと、を備え、光ビームの明るさを減衰する光減衰システムを提供する。
【００３０】
本発明のほかの実施形態は、１または２以上の減衰制御パラメータを受けて実行する命令を備えるコンピュータ命令セットを有する。減衰制御パラメータは、ユーザが規定できるどのような変数を含んでもよい。特定の実現形態によれば、これらは、デューティサイクル、サイクル時間、繰り返しレート、減衰レベルまたは他のパラメータを有する。受けた制御パラメータおよび／またはあらかじめ定義された制御パラメータに基づいて、命令は制御スキームを決定するように実行可能である。例えば、システムがプログラムした繰り返しレートを有するならば、命令はデューティサイクルまたは他のパラメータを受けて実行可能である。受けたパラメータおよびあらかじめ定義された繰り返しレートに基づいて、光ビームが完全に遮光される時間に対する遮光されない時間の量を決定できる。従って、制御スキームは、繰り返しレートを有する複数のサイクルで、光ビームの経路中および経路外に遮光機を移動させ、光ビームの明るさを減衰するように構成される。一般的に、光ビームは、各サイクルの第１の部分では遮光器により遮光されず、サイクルの第２の部分では遮光器上に完全に入射する。
【００３１】
命令は、制御スキームに従ってアクチュエータが遮光器を光ビームの経路中および経路外に移動させる１または２以上の制御信号を発生するように実行可能である。制御信号は、アクチュエータ、他の制御または他の部品に送られ、アクチュエータを制御スキームに従って移動させることができる。
【００３２】
本発明を実施形態を参照して説明したが、これらの実施形態は説明のために示され、本発明の範囲はこれらの実施形態に限定されるものでないことを理解すべきである。上記の実施形態に対する多くの変更、変形例、付加および改良が可能である。これらの変更、変形例、付加および改良は、付属の請求項で詳細が述べられる発明の範囲内にある。
【図１】
2014102516.tif 000003
【図２】
2014102516.tif 000004
【図３】
2014102516.tif 000005
【図４】
2014102516.tif 000006
【手続補正書】
【提出日】平成26年1月24日(2014.1.24)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
光を減衰するシステムであって、
光ビームを出射する光源と、
前記光ビームの経路中および経路外に移動するように動作する遮光器と、
前記遮光器に係合され、繰り返しレートを有する複数のサイクルで、前記遮光器を、前記光ビームに垂直な軸を中心に前記光ビームの経路中および経路外で回転させて、前記光ビームの色温度に影響せずに前記光ビームの明るさを減衰し、前記光ビームが前記遮光器により遮光されない位置から、前記光ビームが前記遮光器上に完全に入射する位置まで、前記遮光器を移動するアクチュエータと、
前記アクチュエータに係合され、前記遮光器を、ある繰り返し周期で、サイクルの第１の部分では前記光ビームが遮光されないように、前記サイクルの第２の部分では前記光ビームが前記遮光器上に完全に入射するように、移動させるように前記アクチュエータを制御するように動作するコントローラと、を備えるシステム。
【請求項２】
前記光ビームを受けて、前記光ビームからの光をある部分に向けさせる光ファイバをさらに備える請求項１に記載のシステム。
【請求項３】
前記アクチュエータは、前記遮光器が前記光ビームの経路中および経路外に回転するように構成された回転モータを備える請求項１に記載のシステム。
【請求項４】
前記アクチュエータは、前記遮光器が前記光ビームの経路中および経路外に回転するように構成された回転動作空気圧または水圧機器の１つを備える請求項１に記載のシステム。
【請求項５】
前記繰り返しレートは、１秒当たり３０サイクル以上である請求項１に記載のシステム。
【請求項６】
光を減衰する方法であって、
経路に沿って光ビームを出射することと、
繰り返しレートを有する複数のサイクルで、前記遮光器を、前記光ビームに垂直な軸を中心に前記光ビームの経路中および経路外で回転させて、前記光ビームの色温度に影響せずに前記光ビームの明るさを減衰することと、を備え、
前記光ビームは、各サイクルの第１の部分では前記遮光器により遮光されず、前記サイクルの第２の部分では前記遮光器上に完全に入射する方法。
【請求項７】
前記光ビームからの光を、光ファイバである部分に向けさせることをさらに備える請求項６に記載の方法。
【請求項８】
コンピュータの命令セットを記憶したコンピュータが読み取り可能な媒体を備えるコンピュータプログラムであって、前記コンピュータの命令セットは、プロセッサが、
１または２以上の減衰制御パラメータを受け、
繰り返しレートを有する複数のサイクルに対して、遮光器を光ビームの経路中および経路外で、前記光ビームが各サイクルの第１の部分では前記遮光器により遮光されずかつ前記サイクルの第２の部分では前記遮光器上に完全に入射するように、前記光ビームに垂直な軸を中心に回転させて前記光ビームの色温度に影響せずに前記光ビームの明るさを減衰させる制御スキームを決定し、
前記制御スキームに従って、アクチュエータが前記遮光器を前記光ビームの経路中および経路外に移動させるようにする１または２以上の制御信号を発生する、ようにプロセッサにより実行可能な命令を備えるコンピュータプログラム。
【請求項９】
前記繰り返しレートは、前記遮光器により減衰された前記光ビームからの光が、人間の眼には減衰され且つ連続しているように見えるように選択される請求項８に記載のコンピュータプログラム。
【請求項１０】
前記繰り返しレートは、１秒当たり３０サイクル以上である請求項８に記載のコンピュータプログラム。