(57)【要約】  眼内照明器は、光源と接続された電源と、制御器と、視準デバイスと、アライメントデバイスと、レンズと、光ファイバとを有する。光源は、３つの発光ダイオードを有する。３つの発光ダイオードは、それぞれ異なる色の光を発出する。制御器は、３つの発光ダイオードの動作を制御する。視準デバイスは、発光ダイオードの少なくとも１つが発出した光を視準する。アライメントデバイスは、３つの発光ダイオードが発出した光をそれぞれ単一の光ビームに位置合わせする。レンズは、単一の光ビームを焦点合わせする。光ファイバは、単一の光ビームを伝送する。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
それぞれが異なる色の光を発出する少なくとも３つの発光ダイオードを有する光源と、
前記発光ダイオードが発出した前記光を視準する１つ以上の視準素子と、
前記少なくとも３つの発光ダイオードが発出したそれぞれの前記光を単一の光ビームに位置合わせするアライメントデバイスと、
前記単一の光ビームを焦点合わせするレンズと、
前記単一の光ビームを伝送する第１の光ファイバと、
を有することを特徴とする眼内照明器。
【請求項２】
前記光源に接続した電源をさらに有する請求項１に記載の眼内照明器。
【請求項３】
前記発光ダイオードの少なくとも１つが発出した前記光を偏光する少なくとも１つの偏光デバイスをさらに有する請求項１に記載の眼内照明器。
【請求項４】
前記少なくとも３つの発光ダイオードは、赤色光、緑色光、及び青色光をそれぞれ放出する請求項１に記載の眼内照明器。
【請求項５】
第４及び第５の発光ダイオードをさらに有する請求項４に記載の眼内照明器。
【請求項６】
前記第４の発光ダイオードは、琥珀色光を放出し、前記第５の発光ダイオードは、白色光を放出する請求項５に記載の眼内照明器。
【請求項７】
前記単一の光ビームを伝送する第２の光ファイバをさらに有する請求項１に記載の眼内照明器。
【請求項８】
前記第１の光ファイバと、前記第２の光ファイバとを結合する光結合デバイスをさらに有する請求項７に記載の眼内照明器。
【請求項９】
コネクタと、前記第２の光ファイバと、ハンドピースと、プローブとを有する器具アセンブリをさらに有する請求項８に記載の眼内照明器。
【請求項１０】
前記コネクタは、前記第１の光ファイバと、前記第２の光ファイバとを位置合わせする請求項８に記載の眼内照明器。
【請求項１１】
前記プローブは、目の中に前記単一の光ビームを伝送するように前記第２の光ファイバの端部を終端する請求項９に記載の眼内照明器。
【請求項１２】
前記光結合デバイスは、球状レンズである請求項８に記載の眼内照明器。
【請求項１３】
前記３つの発光ダイオードが発出した前記光をそれぞれ位置合わせするデバイスは、二色性ビーム分配器と、クロスプリズムと、鏡とからなるグループから選択する請求項１に記載の眼内照明器。
【請求項１４】
前記３つの発光ダイオードの動作を制御する制御器をさらに有する請求項１に記載の眼内照明器。
【請求項１５】
前記少なくとも３つの発光ダイオードのそれぞれの明度は、前記少なくとも３つの発光ダイオードが明度の異なる光を放出するように前記制御器によって独立に制御される請求項１４に記載の眼内照明器。
【請求項１６】
前記制御器は、前記発光ダイオードの少なくとも１つを制御するために、発光ダイオードをストローブするアルゴリズム、パルス幅変調アルゴリズム、及び振幅変調アルゴリズムからなるグループから選択するアルゴリズムを利用する請求項１４に記載の眼内照明器。
【請求項１７】
電源と、
前記電源と接続され、それぞれ異なる色の光を発出する３つの発光ダイオードを有する光源と、
前記電源と接続され、前記３つの発光ダイオードの動作を制御する制御器と、
前記発光ダイオードの少なくとも１つが発出した前記光を視準する視準デバイスと、
前記３つの発光ダイオードが発出した前記光をそれぞれ単一の光ビームに位置合わせするアライメントデバイスと、
前記単一の光ビームを焦点合わせするレンズと、
前記単一の光ビームを伝送する光ファイバと、
を有することを特徴とする眼内照明器。
【請求項１８】
前記発光ダイオードの少なくとも１つが発出した前記光を偏光する少なくとも１つの偏光デバイスをさらに有する請求項１７に記載の眼内照明器。
【請求項１９】
前記３つの発光ダイオードは、赤色光、緑色光、及び青色光をそれぞれ放出する請求項１７に記載の眼内照明器。
【請求項２０】
第４及び第５の発光ダイオードをさらに有する請求項１９に記載の眼内照明器。
【請求項２１】
前記第４の発光ダイオードは、琥珀色光を放出し、前記第５の発光ダイオードは、白色光を放出する請求項２０に記載の眼内照明器。
【請求項２２】
前記３つの発光ダイオードが発出した前記光をそれぞれ位置合わせするデバイスは、二色性ビーム分配器と、クロスプリズムと、鏡とからなるグループから選択する請求項１７に記載の眼内照明器。
【請求項２３】
前記３つの発光ダイオードのそれぞれの明度は、前記３つの発光ダイオードが明度の異なる光を放出するように前記制御器によって独立に制御される請求項１７に記載の眼内照明器。
【請求項２４】
前記制御器は、前記発光ダイオードの少なくとも１つを制御するために、発光ダイオードをストローブするアルゴリズム、パルス幅変調アルゴリズム、及び振幅変調アルゴリズムからなるグループから選択するアルゴリズムを利用する請求項１７に記載の眼内照明器。
【請求項２５】
少なくとも３つの発光ダイオードに光を放出させるために前記少なくとも３つの発光ダイオードに電流を提供するステップと、
前記少なくとも３つの発光ダイオードが放出した前記光を視準するステップと、
前記視準光を単一の光ビームに位置合わせするステップと、
前記単一の光ビームを焦点合わせするステップと、
光ファイバによって前記単一の光ビームを伝送するステップと、
を有することを特徴とする眼照明提供方法。
【請求項２６】
前記視準光を偏光するステップをさらに有する請求項２５に記載の眼照明提供方法。
【請求項２７】
前記少なくとも３つの発光ダイオードの明度を独立に制御するステップをさらに有する請求項２７に記載の眼照明提供方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、眼科手術に使用する照明器に関する。より詳細には、色が異なる少なくとも３つの発光ダイオードを利用して目の内部に明るくする適当な光を発出する眼照明器に関する。
【背景技術】
【０００２】
解剖学上、目は、２つの異なった部分（前部及び後部）に分けられる。前部は、水晶体を含み、角膜の最外部層（角膜内皮）から水晶体嚢の後部まで広がる。後部は、水晶体嚢（lens  capsule）の後方の目の部分を含む。後部は、前部の硝子質の面（hyaloid  face）から網膜まで広がり、硝子体（vitreous  body）の後部の硝子質の面と直接接触する。後部は、前部よりも非常に大きい。
【０００３】
後部は、硝子体（無色透明なゲル状物質）を有する。硝子体は、目の体積の約２／３を構成し、出生前に形成される。硝子体は、１％のコラーゲン及びヒアルロン酸ナトリウムと、９９％の水とからなる。硝子体の前縁は、前部の硝子質の面であり、水晶体の後嚢と接する。一方、後部の硝子質の面は、硝子体の後部の境界を形成し、網膜と接触する。硝子体は、房水のように自由に流動せず、解剖学上の通常の付着部位を有する。これらの部位の１つは、硝子体基底（vitreous  base）であり、鋸状縁に覆われる３〜４ｍｍ幅の帯である。視神経頭、黄斑（macula  lutea）及び血管弧（vascular  arcade）もまた付着部位にある。硝子体の主な機能は、網膜を適当な位置に保持すること、球体の完全性と形状とを維持すること、移動による衝撃を吸収すること、及び水晶体を後方から支持することである。房水とは対照的に、硝子体は、次々と交換されることはない。硝子体は、加齢とともにシネレシス（syneresis）として公知である流動体になる。シネレシスは、硝子体の収縮により生じ、圧力と牽引力とを通常の付着部位に与える可能性がある。十分に大きな牽引力が加えられた場合は、硝子体の網膜との接着から離れて網膜裂傷又は網膜裂孔を生ずる可能性がある。
【０００４】
硝子体網膜手術と称される様々な外科手術が、目の後部に一般に行われる。硝子体網膜手術は、後部の多くの困難な状態を扱うことになる。硝子体網膜手術は、加齢性黄斑変性症（ＡＭＤ）、糖尿病性網膜症、糖尿病性硝子体出血、黄斑円孔、網膜剥離、網膜上膜、サイトメガロウイルス性網膜炎、及び他の多くの目の状態を扱う。
【０００５】
執刀医は、顕微鏡と、後部の明瞭な画像を提供するように配置されたレンズとを使用して硝子体網膜手術を行う。ほんの数ミリメートル程度の長さの小さな切開を毛様体扁平部（pars  plana）の強膜上にいくつか形成する。執刀医は、目の内部を明るくする光ファイバ光源と、手術中に目の形状を維持する点滴と、硝子体を切断し取り除く器具などの超微細手術用具とを切開から挿入する。
【０００６】
このような外科手術の間、目の内部の適切な照明は、重要である。通常は、薄い光ファイバを目に挿入して照明を提供する。多くの場合、メタルハライドランプ、ハロゲンランプ、又はキセノンランプなどの光源を使用して、光ファイバによって運ばれる光を目の中に発出する。これらの従来の光源は、多くの欠点を有している。従来の光源が発出した光の多くは、可視スペクトル外になるために効率が悪い。また、従来の光源は、過度の熱を発出するが、手術室には望ましくない。さらに、これらのランプが発出する紫外線及び赤外線光は、無水晶体の危険性を考慮すると目に入れる前にフィルタにかける必要がある。
【０００７】
より好ましい光源を発光ダイオード（ＬＥＤ）から入手して、いくつかの会社がＬＥＤを利用した照明器を研究している。例えば、Advanced  Medical  Optic社に帰属する米国特許第６７８６６２８号「目に使用する光源（Light  Source  for  Ophthalmic  Use）」は、単一のＬＥＤを使用して眼照明器を提供することを開示する。Bausch  &  Lomb  Surgical社に帰属する米国特許第６１８３０８６号「医療照明のための可変マルチカラーＬＥＤ照明システム（Variable  Multiple  Color  LED  Illumination  System  for  Medical  lighting）」は、ＬＥＤを利用した他の眼照明器を開示する。Color  Kinetics社に帰属する米国特許出願第２００５００９９８２４号「医療照明方法及びシステム（Methods  and  Systems  for  Medical  Lighting）」は、ハンドピースと一体化した半導体照明システムを開示する。Edmond's  lightingは、赤、緑、及び青チャネルの光を利用して照明光源を発出する「ＥＯＳ」システムを紹介している。これらの提案は、それぞれ不利な点を有している。必要なのは、色が異なる少なくとも３つのＬＥＤを利用して目の内部を明るくするために適した光を作り出す眼照明器である。
【発明の概要】
【０００８】
本発明の概念を有する１つの実施形態では、本発明は、光源と、１つ以上の視準素子（collimation  element）と、アライメントデバイス（alignment  device）と、レンズと、光ファイバとを有する眼内照明器（ophthalmic  endoilluminator）である。光源は、それぞれが異なる色の光を発出する少なくとも３つの発光ダイオードを有する。１つ以上の視準素子は、発光ダイオードが発出した光を視準する。アライメントデバイスは、少なくとも３つの発光ダイオードが発出したそれぞれの光を単一の光ビームに位置合わせする。レンズは、単一の光ビームを焦点合わせする。光ファイバは、単一の光ビームを伝送する。
【０００９】
本発明の概念を有する他の実施形態では、本発明は、光源と接続された電源と、制御器と、視準デバイスと、アライメントデバイスと、レンズと、光ファイバとを有する眼内照明器である。光源は、３つの発光ダイオードを有する。３つの発光ダイオードは、それぞれ異なる色の光を発出する。制御器は、３つの発光ダイオードの動作を制御する。視準デバイスは、発光ダイオードの少なくとも１つが発出した光を視準する。アライメントデバイスは、３つの発光ダイオードが発出した光をそれぞれ単一の光ビームに位置合わせする。レンズは、単一の光ビームを焦点合わせする。光ファイバは、単一の光ビームを伝送する。
【００１０】
本発明の概念を有する他の実施形態では、本発明は、眼照明を提供する方法であって、少なくとも３つの発光ダイオードに光を放出させるために少なくとも３つの発光ダイオードに電流を提供するステップと、少なくとも３つの発光ダイオードが放出した光を視準するステップと、視準光を単一の光ビームに位置合わせするステップと、単一の光ビームを焦点合わせするステップと、光ファイバによって単一の光ビームを伝送するステップとを有する。
【００１１】
上述の概要説明及び以下の詳細な説明は、単なる例示及び説明のためであること、及び特許請求の範囲に示した本発明の更なる説明を提供することが理解される。以下の説明は、発明の実施と同様に、本発明のさらなる利点及び目的を説明、示唆する。
【図面の簡単な説明】
【００１２】
【図１】本発明に係る実施形態による５つのＬＥＤを利用する眼内照明器を概略的に示す図である。
【図２】本発明に係る実施形態による３つのＬＥＤを利用する眼内照明器を概略的に示す図である。
【図３】本発明に係る実施形態による眼内照明器を概略的に示す図である。
【図４】色が異なる３つのビームを単一の出力ビームに位置合わせするプリズムを概略的に示した図である。
【図５】本発明に係る実施形態による眼内照明器において実施できる３つのＬＥＤの波長のグラフを示す図である。
【図６】本発明に係る実施形態によって目の中に位置する眼内照明器の断面を示す図である。
【図７】本発明に係る実施形態による眼内照明器の動作方法を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１３】
本明細書の一部に包含され、構成要素になる添付図面は、本発明のいくつかの実施形態を説明し、明細書とともに本発明の概念を説明する目的を果たす。ここで、添付図面で説明された本発明の典型的な実施形態、実施例について詳細に述べる。可能なときはいつでも、図面を通して、同一の参照符号を使用して、同一又は類似する部分を参照する。
【００１４】
図１は、本発明に係る実施形態による５つのＬＥＤを利用する眼内照明器を概略的に示す図である。図１において、５つのＬＥＤは、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ａ、及びＷに指定され、それぞれ赤色、緑色、青色、琥珀色、及び白色を表す。また、内照明器は、制御器１００と、視準レンズ１０５、１１０、１１５、１２０、及び１２５と、二色性ビーム分配器１５５、１６０、１６５、１７０、及び１７５と、集光レンズ１８０と、内照明器センブリ１５０とを含む。
【００１５】
Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ａ、及びＷの５つのＬＥＤからの光は、視準レンズ１０５、１１０、１１５、１２０、及び１２５によって視準される。視準光は、二色性ビーム分配器１５５、１６０、１６５、１７０、及び１７５によって単一のビームに結合される。そのビームは、集光レンズ１８０によって焦点合わせされる。焦点が合ったビームは、光ファイバによって内照明器センブリ１５０に運ばれる。
【００１６】
Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ａ、及びＷの５つのＬＥＤは、どのような種類にもできる。一般的には、ＬＥＤの発出する光の波長によって、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ａ、及びＷのＬＥＤが選択される。目の水晶体は、目に入る光をフィルタにかける。具体的には、水晶体は、網膜を損傷する青色及び紫外線光を吸収する。適当な波長の光を提供することによって、無水晶体の危険、青色光の光化学的な危険、及び類似する光毒性の危険によって、網膜が損傷するリスクを大幅に軽減できる。一般的には約４３０〜７００ナノメートルの範囲の光は、これらの危険を軽減するためには好適である。Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ａ、及びＷのＬＥＤを選択して、この範囲の波長の光を発出できる。
【００１７】
Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ａ、及びＷのように色が異なるマルチＬＥＤを利用することによって、白色光又は所望の色相の光の出現を形成できる。周知のように、１つ以上のＬＥＤを動作して、他のＬＥＤよりも明るい（すなわち、明度が大きい）出力を提供できる。生じた光ビームを視準及び集光することによって、任意の色相にできる。さらに、この方法で、色温度が異なる白色光などが実現できる。
【００１８】
ＬＥＤは、より大きな自由度を動作及び光出力に提供する。多くの様々な制御スキームを使用して、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ａ、及びＷのＬＥＤを動作できる。例えば、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ａ、及びＷを高いレベルにストローブし、又はオーバドライブして、明度がより高い光を発出できる。さらにＬＥＤを他の従来の光源よりも早くストローブすることができる。また、ストローブは、ＬＥＤの寿命を長くする。パルス幅変調又は振幅変調を使用して、熱生成を抑制しながら連続光を現すことができる。さらに、ＬＥＤは、効率が高い光源である。ＬＥＤの駆動電流の１０〜１２％が光に変換される。
【００１９】
Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ａ、及びＷのＬＥＤからの光は、異なる色がそれぞれ他の色とは独立に伝播するように視準する。このように、集光レンズ１８０から出て内照明器センブリ１５０に入る光ビームは、色が異なる視準なビームであって、それぞれ固有の明度を有する。生じたビームが、照らされた表面に対して後方散乱するときは、生じた色相を視認できる。このようにＲ、Ｇ、Ｂ、Ａ、及びＷのＬＥＤによって生成された赤色、緑色、青色、琥珀色、及び白色の光は、内照明器センブリ１５０を通って視準及び集光されたビームの中を目の中に進み、光が後方散乱して、白色光などを発出する。また、複数のＬＥＤ光源を視準することによって、単一の広域スペクトル源を利用するよりも光ファイバの伝送能力が向上することになる。
【００２０】
視準レンズ１０５、１１０、１１５、１２０、及び１２５は、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ａ、及びＷのＬＥＤが発出した光を視準するように構成される。周知のように、光を視準することは、ビームを位置合わせすることを含む。視準光は、ビームが平面波面と視準された光である。
【００２１】
二色性ビーム分配器（Dichroic  beam  splitter）１５５、１６０、１６５、１７０、及び１７５は、光を単一のビームに結合する。Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ａ、及びＷのＬＥＤが発出した光が視準レンズ１０５、１１０、１１５、１２０、及び１２５によって視準された後に、二色性ビーム分配器１５５、１６０、１６５、１７０、及び１７５は、視準光を単一のビームに結合する。また、適当に構成された鏡を使用して視準光を単一のビームに結合できる。
【００２２】
集光レンズ１８０は、口径が小さい光ファイバで伝送できるように単一の出力ビームを焦点合わせする。集光レンズ１８０は、システムの構成に適当なレンズである。一般的に、集光レンズ１８０は、焦点が合った光ビームが光ファイバで適当に伝送できるように配置される。周知のように、集光レンズは、両凸にでき、光を焦点合わせする働きをする。
【００２３】
内照明器センブリ１５０は、光ファイバを含み、焦点が合った視準光ビームを目に伝送して目を明るくする。以下で詳細に説明するように、内照明器センブリは、コネクタ部と、光ファイバと、ハンドピースと、プローブとを含む。光ファイバは、１つの連続するストランドにするか、又は光学的に結合した２つ以上のストランドにできる。
【００２４】
図２は、本発明に係る実施形態による３つのＬＥＤを利用する眼内照明器を概略的に示す図である。図２の実施形態は、図１の実施形態と類似する。しかしながら、図２の実施形態は、Ｒ、Ｇ、及びＢに指定された、赤色、緑色、及び青色の３つのＬＥＤを利用する。また、図２のシステムは、クロスプリズム（x-prism）２０５と、偏光素子２１０、２１５、及び２２０と、集光レンズ２２５と、コネクタ２５０と、光ファイバ２５５と、ハンドピース２６０と、プローブ２６５とを有する。Ｒ、Ｇ、及びＢのＬＥＤと、コリメータ（図示せず）と、集光レンズ２２５とは、図１に説明されている。さらにＲ、Ｇ、及びＢのＬＥＤは、図１に関して説明した方法と類似する方法で動作できる。
【００２５】
Ｒ、Ｇ、及びＢのＬＥＤからの光は視準され、ＬＥＤから放出された光ビームは位置合わせする。視準光は、偏光素子２１０、２１５、及び２２０によってそれぞれ偏光する。そして、偏光した光は、クロスプリズム２０５を通過して、３つのＬＥＤからの視準光から単一のビームに位置合わせする。視準光ビームは、集光レンズ２２５によって焦点合わせされて、コネクタ２５０を介して光ファイバ２５５に向かう。光ビームは、ハンドピース２６０、プローブ２６５を介して光ファイバで伝送され、目に入る。
【００２６】
偏光素子２１０、２１５、及び２２０は、Ｒ、Ｇ、及びＢのＬＥＤとクロスプリズム２０５との間に置かれ、ＬＥＤから放出された光を偏光する。Ｒ、Ｇ、及びＢのＬＥＤは、偏光しない場合には喪失する非偏光を放出する。ＬＥＤが放出する全光エネルギの最大５０％が偏光素子２１０、２１５、及び２２０で使用されることなく喪失する可能性がある。周知のように、偏光素子２１０、２１５、及び２２０は、ポリマ又は他の材料から形成できる。工業的に利用可能な他の多くの偏光材料のいくつかを選択して偏光素子２１０、２１５、及び２２０を実施できる。
【００２７】
クロスプリズム２０５は、３つの視準且つ偏光した光ビームを単一の光ビームに位置合わせする。クロスプリズム２０５は、図２に示すように配置した３つの光ビームを位置合わせするように構成する。周知のように、クロスプリズム２０５は、視準光ビームを屈折するようにそれぞれ配置した異なるプリズムから形成できる。また、鏡、回折格子、又はプリズムを使用して位置合わせ機能を実行できる。
【００２８】
図１の二色性ビーム分配器１５５、１６０、１６５、１７０、及び１７５と、図２のクロスプリズム２０５とは、優れた結果を提供するが、散乱に基づいた結合器も使用できる。例えば図４に示すように、プリズム、又は回折格子を使用して、位置合わせ機能を実行できる。図４では、３つのＬＥＤ（ＲＧＢ）が示され、それぞれが光の色ビームを発出する。３つの光の色ビームは、プリズム４０５に向かい、３つの光の色ビームは、屈折して位置合わせした単一の出力ビームを発出する。また、プリズム４０５は、回折格子で具現できる。
【００２９】
眼科の執刀医が操作する内照明器センブリは、コネクタ２５０と、光ファイバ２５５と、ハンドピース２６０と、プローブ２６５とを含む。コネクタ２５０は、ＬＥＤ光源を含む主要コンソールと、光ファイバ２５５とを接続するように配置される。コネクタ２５０は、目に伝送されることになる光ビームを有する光ファイバを適当に位置合わせする。一般的に、光ファイバ２５５は、小さい口径を有するファイバであり、次第に細くなるようにもそうでないようにもできる。ハンドピース２６０は、執刀医が持ち、プローブ２６５の目の触診を可能にする。プローブ２６５は、目に挿入される。プローブ２６５は、目の中で終端する光ファイバ２５５を運ぶ。したがって、プローブ２６５は、光ファイバ２５５から目の中に照明を提供する。
【００３０】
制御器１００は、システムの様々な構成要素の動作を制御する。一般的に、制御器１００は、論理機能を有する集積回路であって、電源ピン、入力ピン、及び出力ピンを有する。様々な実施形態では、制御器１００は、ターゲットデバイス制御器である。この場合、制御器１００は、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ａ、及びＷのＬＥＤをターゲットとする直流電流又は電流パルスのような、特定のデバイス又は構成素子をターゲットとする特定の制御機能を実行する。他の実施形態では、制御器１００は、マイクロプロセッサである。この場合、制御器１００は、Ｒ、Ｇ、Ｂ、Ａ、及びＷのＬＥＤへの電流を制御するとともに、機械の他の構成要素も制御するように機能できるようにプログラムできる。マイクロプロセッサにロードされたソフトウェアは、制御器１００によって提供される制御機能を実施する。他の場合では、制御器１００は、プログラム可能なマイクロプロセッサではなく、代わりに異なる機能を実行する異なる構成要素を制御するように構成された特殊用途制御器である。図１では、１つの構成要素として描かれているが、制御器１００は、複数の異なる構成要素又は集積回路から形成できる。
【００３１】
制御器１００は、多くの異なる方法でＬＥＤの動作を制御するように機能する。先に説明したように、制御器１００は、ＬＥＤをストローブでき、また、パルス幅変調又は振幅変調のような他の制御スキームを使用できる。制御器１００は、ＬＥＤの明度をそれぞれ制御できる。異なるＬＥＤは、個々に又は一緒に駆動して異なる光出力を発出できる。本発明に係る１つの実施形態では、執刀医は、異なる適用のために色の色相及び／又は色温度を選択する。他の実施形態では、いくつかの異なる光のモードを制御器１００にプログラムして、いくつかの異なる光出力を提供する。これらの出力は、ユーザーが選択可能とすることもしないこともできる。本発明において、異なる多くの制御アルゴリズムを使用できる。
【００３２】
図３は、本発明に係る実施形態による眼内照明器を概略的に示す図である。図３の実施形態は、電源３０５と、光源３１０と、テーパ３１５と、光ファイバ３２０と、球状レンズ３２５と、コネクタ２５０と、光ファイバ２５５と、ハンドピース２６０と、プローブ２６５とを含む。電源３０５は、光源３１０に電力を提供する。光源３１０は、先に説明したようにＬＥＤ光源である。
【００３３】
光源３１０からの光ビームは、光ファイバ３２０のテーパ３１５に入る。光ファイバ３２０は、球状レンズ３２５又は他の適当な光結合デバイスを介して光ファイバ２５５に光ビームを伝送する。このように、光源３１０から放出された光ビームは、光ファイバ３２０と、球状レンズ３２５又は他の適当な光結合デバイスと、光ファイバ２５５とを介して目の中に進む。光ファイバ２５５は、コネクタ２５０とハンドピース２６０とを通じて伸びて、連続する光のパスを形成して目の中に進む。コネクタ２５０は、ハンドピース部とシステムのコンソール部とを取り付けるように配置される。コネクタ２５０は、球状レンズ３２５と光ファイバ２５５とを位置合わせするように構成されて光の伝送を促進する。ハンドピース２６０とプローブ２６５とは、先に説明したとおりである。光ファイバ２５５は、プローブ２６５の端部で終端される。
【００３４】
図３の実施形態では、コネクタ２５０の左側の構成要素は、コネクタ２５０が取り付けられるコンソールに含まれる。このコンソールは、電源３０５と、光源３１０と、光ファイバ３２０と、テーパ３１５と、球状レンズ３２５又は他の適当な光結合デバイスとを含む。眼科の執刀医が操作する内照明器センブリは、コネクタ２５０と、光ファイバ２５５と、ハンドピース２６０と、プローブ２６５とを含む。
【００３５】
光ファイバ３２０及び２５５は、様々な大きさ及び種類の多くの中から選択する。一般的には、光ファイバ３２０は、光源３１０にもっとも近い端部から球状レンズ３２５にもっとも近い端部までに直径すなわち内径が減少するテーパを有する。このように、光ファイバ３２０は、より大きな内径からより小さい内径に減少する。球状レンズ３２５は、光ファイバ３２０と光ファイバ２５５とを結合する。球状レンズ３２５の代わりに適当な光結合デバイスを使用できる。
【００３６】
図５は、光の明度と、本発明の実施形態に係る眼内照明器に使用できる３つのＬＥＤの波長とをプロットしたグラフを示す図である。図５において、赤色、緑色、及び青色ＬＥＤの光の明度は、ＬＥＤから放出される光の波長に対してプロットされている。グラフにプロットされた３つのＬＥＤは、約４３０〜７００ナノメートルの範囲に放出する光が入るので適当である。多くのＬＥＤの異なる組み合わせがこの範囲に含まれ、それらは、本発明において使用するのに適切である。
【００３７】
図６は、本発明に係る実施形態によって目の中に位置する眼内照明器の断面を示す図である。図６は、使用時のハンドピース２６０とプローブ２６５とを示す。プローブ２６５は、経扁平部領域の切開を介して目５００に挿入される。プローブ２６５は、目５００の内部すなわち硝子体領域５０５を明るくする。この構成において、プローブ２６５を使用して硝子体網膜手術の間、目５００の内部すなわち硝子体領域５０５を明るくする。
【００３８】
図７は、本発明に係る実施形態による眼内照明器の動作方法を示す図である。６０５において、少なくとも３つの発光ダイオードに電流が提供されて発光ダイオードに光を発出させる。６１０において、発光ダイオードの明度は、それぞれ制御される。６１５において、ＬＥＤから発出された光は、視準される。６２０において、視準光は、偏光される。６２５において、視準光は、単一の光ビームに位置合わせされる。６３０において、単一の光ビームは、焦点を合わせられる。６３５において、単一の光ビームは、光ファイバによって伝送される。
【００３９】
上記のように、本発明は、目の内部を明るくする改良されたシステムを提供することが理解できる。本発明は、多くの異なる方法で駆動して適当な光出力を提供できる複数のＬＥＤを有する光源を提供する。光ファイバを有するプローブは、目の中に光を伝送する。本発明は、本明細書において例示することによって説明される。そして、様々な変更が当業者によって行われる可能性を有する。
【００４０】
本発明に係る他の実施形態は、明細書の検討及び明細書で開示された本発明の実行から当業者に明白になることになる。本明細書及び実例は、特許請求の範囲に記載された本発明の真の範囲及び精神を有する。単なる代表例として見なされることを意図している。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【国際調査報告】
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