JP5291010B2 - 目のエンドイルミネーター用の可変楔形回転ディスク光線減衰器 - Google Patents

目のエンドイルミネーター用の可変楔形回転ディスク光線減衰器 Download PDF

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Description

本発明は、目の手術に用いられる照明器、特に、目の内側を照射するのに適した光を発生させるために、可変楔形回転ディスク減衰器を利用した目の照明器に関する。
解剖学上、目は、2つの異なる部分、すなわち、前眼部と後眼部に分けられる。前眼部は、水晶体を含み、角膜の最外層(角膜内皮)から水晶体後嚢にまで延びている。後眼部は、水晶体嚢の後側の目の部分を含む。後眼部は、硝子体の前側の硝子質の表面から網膜まで延び、後側の硝子質の表面と直接接触する。後眼部は、前眼部よりもはるかに大きい。
後眼部は、無色透明で、ゲル状物質である硝子体を含む。後眼部は、目の体積の約3分の2を構成し、出生前に形成され、形作られる。後眼部は、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、水晶体後嚢に接触する前側の硝子質の表面であるのに対して、後側の硝子質の表面は、その後縁を形成し、網膜と当接する。硝子体は、房水のような自由流動性はなく、解剖学的に正常な複数の付着部位を有している。これら付着部位の1つは、鋸状縁を覆う、幅3〜4mmの帯である硝子体基部である。視神経頭、網膜、血管弓も、付着部位である。硝子体の主要な機能は、網膜を所定位置に保持し、球体の完全性及び形状を維持し、運動に起因する衝撃を吸収し、水晶体後方を支持することである。房水とは対照的に、硝子体は、連続的に交換されることはない。硝子体は、シネレシスとして公知のプロセスで、年齢とともに、より流動的になる。シネレシスの結果、硝子体が収縮し、その付着部位に圧力又は牽引力が作用する。十分な牽引力が加わると、硝子体は、その網膜の付着から硝子体自身を引っ張り、網膜裂傷又は網膜裂孔を形成する恐れがある。
硝子体網膜手術と称される様々な外科的治療が、目の後眼部において一般に行われている。硝子体網膜手術は、後眼部の多くの深刻な疾患を治療するのに適している。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、他の多くの眼疾患を治療する。
外科医は、後眼部の鮮明な映像を提供するように設計された顕微鏡及び特別なレンズを用いて硝子体網膜手術を行う。ちょうど1mm又はそれ位の長さの幾つかの微小な切開部が、強膜の毛様体扁平部に設けられる。外科医は、目の内部を照らす光ファイバー光源、手術中に目の形状を維持するための注入線、及び硝子体を切断し除去するための器具等の超微細手術用具を、切開部を通して挿入する。
こうした手術の間は、目の内部の適切な照明が重要である。一般に、細い光ファイバーが照明を提供するために目の中に挿入される。メタルハライドランプ、ハロゲンランプ、キセノンランプ、又は水銀灯といった光源が、光ファイバーによって目の中に運ばれた光を生成するためにしばしば用いられる。こうしたランプは、出力性能及びカラーバランスを維持しつつ、淡色表示にすることが簡単にできないので、全出力で運転し、光量は機械的手段によって変更される。光線の強度の変更において、光線の直径を維持し、光線の強度のみを減少させることは重要である。減衰されていてもいなくても、光線は、光線を目の中に入れる光ファイバーを用いて集束され且つ整列されていなければならない。
伝統的に、光線の強度は、機械的ルーバー、カメラの可変絞り機構、又は減光フィルターを用いることによって変更される。機械的ルーバーは、一組のベネチアンブラインドのように働く。機械的ルーバーは、或る光量を通過させるように或る量だけ開かれる。しかしながら、このようなルーバーは、現れた光線の中に一連の明暗のストライプを生成してしまう。これら一連の明暗のストライプは、光ファイバーから放出された光線に現れるリング及び他の角度による不均一性を生じさせる。これら不均一性は、眼球内の照明の質を低下させてしまう。同様に、機械的な可変絞り機構を使用すると、角度による不均一性及び光ファイバーの遠位端にから出る光線の幅の望ましくない狭窄を引き起こす。減光フィルターは、多くの場合ガラスで製造され、不要な光を遮蔽することができる。減光フィルターが光を遮蔽するので、減光フィルターは熱くなり、ひび割れてしまう。必要とされるのは、光線の直径を減少させず、不均一性を生成しない減衰器である。
本発明の原理と一致する1つの実施形態では、本発明は、目のエンドイルミネーター用の可変楔形回転ディスク減衰機である。可変楔形回転ディスク減衰機は、心棒に取り付けられた楔形を有する。楔形の大きさは、楔形の円弧を介して測定される可変の角度に亘った調節可能である。楔形が取り付けられる心棒は、楔形が心棒によって画成される回転軸周りに回転するように回転する。可変楔形回転ディスク減衰機は、目の中に伝送される光線の強度に影響を与えるように配置される。
本発明の原理と一致する別の実施形態では、本発明は、目のエンドイルミネーター用の可変楔形回転ディスク減衰機である。可変楔形回転ディスク減衰機は、第1の背骨及び第2の背骨を有する。これら背骨の略中心は、回転軸に配置される。これら背骨は、独立して回転可能である。光学的に略不透明な材料は、第1の背骨及び第2の背骨間に配置され、2つの楔形を形成し、各楔形は調節可能である。これら楔形は、目の中に伝送される光線の強度を減衰させるように配置される。
本発明の原理と一致する別の実施形態では、本発明は、目のエンドイルミネーター用の可変楔形回転ディスク減衰機である。可変楔形回転ディスク減衰機は、第1の背骨及び第2の背骨を有する。これら背骨の略中心は、回転軸に配置される。これら背骨は、独立して回転可能である。光学的に略不透明な材料は、第1の背骨及び第2の背骨間に配置され、2つの楔形を形成し、各楔形は調節可能である。第1の背骨に取り付けられる第1の心棒は、回転軸を含み第1の背骨に対して略垂直な線に沿って配置される。第2の背骨に取り付けられる第2の心棒は、回転軸を含み第2の背骨に対して略垂直な線に沿って配置される。第1の心棒に接続される第1のモーターは、第1の心棒を回転させる。第2の心棒に接続される第2のモーターは、第2の心棒を回転させる。コントローラーは、第1のモーター及び第2のモーターの動作を制御する。コントローラーは、第1のモーター及び第2のモーターを同じ回転速度であって互いに一致しない位相で動作させ、可変楔形回転ディスク減衰機は、目の中に伝送される光線の強度に影響を与えるようにしている。
本発明の実施形態による目のエンドイルミネーターを広げた図である。 本発明の実施形態による可変楔形回転ディスク減衰器の様々な図である。 本発明の実施形態による可変楔形回転ディスク減衰器の様々な図である。 本発明の実施形態による可変楔形回転ディスク減衰器の様々な図である。 本発明の実施形態による可変楔形回転ディスク減衰器の様々な図である。 本発明の実施形態による可変楔形回転ディスク減衰器の様々な図である。 本発明の実施形態による可変楔形回転ディスク減衰器の様々な図である。 本発明の実施形態による可変楔形回転ディスク減衰器の様々な図である。 本発明の実施形態による可変楔形回転ディスク減衰器の様々な図である。 本発明の実施形態による目に配置された目のエンドイルミネーターの断面図である。 本発明の実施形態による4つの楔形を有する可変楔形回転ディスク減衰器である。 本発明の実施形態による4つの楔形を有する可変楔形回転ディスク減衰器と共に使用可能なプロペラブレード及び三角ブレードである。
上述の一般的な説明及び以下の詳細な説明は、単なる例示的及び説明的なものであって、特許請求の範囲に記載された発明のさらなる説明を提供することを意図していることは明らかであろう。本発明の慣習と共に以下の説明は、本発明のさらなる利点及び目的を説明し提案している。
本明細書の一部に組み込まれ、その一部を構成する添付図面は、詳細な説明と共に本発明の幾つかの実施形態を示し、本発明の原理を説明する役割を果たしている。
添付図面に示された実施例である本発明の例示的な実施形態について、以下に詳細に説明する。同じ参照符号は、全図面を通して、可能な限り同じ部品又は同様の部品を参照するのに用いられる。
図1は、本発明の実施形態による目のエンドイルミネーターを広げた図である。図1において、エンドイルミネーターは、光源105と、平行レンズ110と、任意的なコールドミラー115と、任意的なホットミラー116と、減衰器120と、集光レンズ125と、コネクター150と、光ファイバー155と、ハンドピース160と、プローブ165とを有する。
光源105からの光は、平行レンズ110によって平行にされる。平行にされた光は、任意的なコールドミラー115及び/又は任意的なホットミラー116によって反射されフィルター処理される。得られた光線は、減衰器120によって減衰され、集光レンズ125によって集光される。集光された光線は、コネクター150及び光ファイバー155を通して、目の内部を照射するプローブ165に向けられる。
光源105は、典型的には、水銀灯、キセノンランプ、メタルハライドランプ、又はハロゲンランプといったランプである。光源105は、比較的安定していて一定の光出力を生成するように、全出力で又は全出力近くで運転される。本発明の他の実施形態は、発光ダイオード(LEDs)のような他の光源を利用する。1つ又は複数のLEDsは、安定していて一定の光出力を生成するように動作する。公知のように、光源105として選択可能な異なる出力定格及び光出力を備えた多くのタイプのLEDsがある。
平行レンズ110は、光源105によって生成される光を平行にするように構成されている。一般に公知のように、光の平行化は光線の整列を含む。平行にされた光は、その光線が平面的な波面と平行な光である。平行レンズ110に加えて、他の平行化する素子も使用可能である。例えば、非球面レンズ、一組の球面レンズ、又はハイブリッド屈折−回折レンズが光を平行化するために使用可能である。
任意的なコールドミラー115は、有害な赤外線及び紫外線のフィルター処理された光線を生成するために、可視光線を反射し、且つ、赤外線及び紫外線のみを通過させる二色性リフレクタである。任意的なホットミラー116は、可視光が通る間に、波長の長い赤外線及び波長の短い紫外線を反射する。目の水晶体は、目に入る光をフィルター処理する。特に、目の水晶体は、網膜を損傷する恐れのある青色光及び紫外線を吸収する。有害な短い波長及び長い波長をフィルター処理する間に、適切な範囲の可視光線の波長の光を提供することによって、無水晶体症の危険、青色光の光化学的な網膜損傷、及び赤外線加熱の損傷、並びに同様の光の毒性の危険を通じて、網膜への損傷の危険性を大きく減少させることができる。一般的に、約430〜700ナノメートルの範囲の光は、これらの危険性のリスクを減少させるのに好ましい。任意的なコールドミラー115及び任意的なホットミラー116は、適切な波長の光が目の中に入るように選択される。他のフィルター及び/又は二色性ビームスプリッターも、この適切な波長の範囲内の光を生成するのに使用可能である。例えば、ホログラフィーミラーも光をフィルター処理するために使用可能である。
減衰器120は、以下の図面により十分に描写されるように、光線の強度を減衰させるか又は減少させる。
集光レンズ125は、減衰された光線を集光し、小さい口径の光ファイバー内に進入させる。集光レンズ125は、適切なシステム構成のレンズである。一般に、集光レンズ125は、得られた集光された光線が、適切に光ファイバー内に進入して伝送されるように、設計される。一般に公知のように、集光レンズは、両凸レンズ、又は、平凸の非球面レンズであって、一方の表面が平面であり且つ他方の表面が光を最小限の径のスポットに集光するための正確な非球面を備えた凸面であるレンズであってもよい。さらに、集光レンズは、ハイブリッド屈折−回折レンズであってもよい。
眼の手術医によって取り扱われるエンドイルミネーターは、コネクター150と、光ファイバー155と、ハンドピース160と、プローブ165とを有する。コネクター150は、光ファイバー155を、光源105を含むメインコンソール(図示せず)に接続するように設計されている。コネクター150は、光ファイバー155を、目の中に伝送される光線と適切に一直線にしている。光ファイバー155は、一般に、テーパー状であってもテーパー状でなくてもよい、小さい径のファイバーである。ハンドピース160は、手術医によって保持され、目の中でプローブ165の操作を可能にしている。プローブ165は、目の中に挿入され、プローブ165の端部で終端する光ファイバー155を運ぶ。従って、プローブ165は、目の中に光ファイバー155からの照明を提供する。
図2Aは、本発明の実施形態による可変楔形回転ディスク減衰器の図である。減衰器120は、回転軸215周りに回転する角度「a」の可変楔形210を有する。可変楔形210は、2つの背骨(spine)220,225によって画成される。これら2つの背骨220,225は、可変楔形210を形成する不透明材料を支持する。光線205も描かれている。可変楔形210がパイ形に描かれているが、例えば、三角形のような任意の都合の良い形状であってもよい。
可変楔形210は、角度aが略0度から360度までの範囲内となるように調節可能である。1つの実施形態において、可変楔形210は、完全な円盤を形成するように開かれるか又は非常に狭い楔形を形成するように閉じられる扇子のように動作する。典型的には、可変楔形210は、角度aを減少させるように互いに折り畳まれるか又は角度aを増加させるように展開させることができる、(図2Aの背骨220及び225間に配置された)分節した部材を有する。可変楔形210のこれら部材は、光を遮蔽するように設計された光学的に略不透明な材料でできている。この材料は、光の100%又は光の100%未満を遮蔽することができる。
可変楔形210は、端部が回転軸215として見られる回転する心棒に取り付けられている。心棒及び取り付けられた可変楔形210は、周期的に光線205を塞ぐように急速に回転する。可変楔形210は、人間の目が見ることができるよりも早く、典型的には、1秒間に6回より大きい割合で回転する。光線205は、可変楔形210の大きさに比例して減衰する。角度aが大きければ大きいほど、より大きく減衰する。
コントローラー(図示せず)は、可変楔形回転ディスク減衰器120の動作を制御し、電源(図示せず)は、可変楔形回転ディスク減衰器120を動作させるために電力を供給し、モーター(図示せず)は、心棒を回転させる。コントローラーは、システムの様々な構成要素の動作を制御し、典型的には、論理機能を実行可能な電源、入力、出力のピンを備えた集積回路である。様々な実施形態では、コントローラーは、可変楔形回転ディスク減衰器120の動作を管理するような、特定の装置又は構成要素を対象にした特定の制御関数を実行することを対象としたデバイスコントローラーである。他の実施形態では、コントローラーは、プログラム可能なマイクロプロセッサである。マイクロプロセッサ内にロードされたソフトウェアは、コントローラーによって提供される制御関数を実装している。コントローラーは、多くの異なる構成要素又は集積回路から構成してもよい。電源は、例えば、スイッチモード電源又は他のタイプの電源でもよい。
光線205を減衰させるために可変楔形210を用いることによって、従来技術の減衰手段によって生成された不均一性が排除される。可変楔形210は、光線205を塞ぐので、光線205の直径を減少させない。さらに、可変楔形210は、光線205内に縞又は線を生じさせない。こうして、得られた眼球内の光は、より質の高いものとなる。
図2B及び図2Cは、本発明の実施形態による図2Aの可変楔形回転ディスク減衰器の異なる2つの図である。図2Bにおいて、濃い部分で示される可変楔形210は、小さく(角度aが小さい)、図2Cにおいて、濃い部分で示される可変楔形210は、大きい(角度aが大きい)。図2Bでは、光線205は、最小限に塞がれており、図2Cでは、光線205は、略全体的に塞がれている。このように、角度aは、光線205の完全な減衰に至るまで、ほとんど減衰を生成させずに、可変楔形210の大きさを変化させるように調節可能である。従って、得られた眼球内の光は、光度ゼロから最大光度まで可変である。
図2Dは、図2A〜図2Cの可変楔形の減衰器の上面図を示す。図2Dにおいて、背骨220及び225は、可変楔形210のファン状構造の様々な区分を形成する不透明材料部材250を支持している。心棒235は、略直角に背骨220に接続されている。同様に、心棒245は、略直角に背骨225に接続されている。心棒235及び245は、それぞれモーター230及び240に接続され、駆動される。このように、モーター230は、心棒235を回転させ、次いで背骨220を回転方向に駆動させ、モーター240は、心棒245を回転させ、次いで背骨225を回転方向に駆動させる。モーター230及び240は、同期しているが位相は一致していない。言い換えると、2つのモーター230及び240は、同じ回転速度で駆動されるのに対して、それらの間の位相角は、角度a、すなわち、背骨220及び225間の角度に一致している。上述のコントローラー(図示せず)は、モーター230及び240の動作を制御している。
図3A〜図3Dは、本発明の実施形態による2つの楔形を有する可変楔形回転ディスク減衰器を示している。図3A〜図3Dの実施形態の構造及び動作は、図2A〜図2Dのそれと同様である。図3Aにおいて、減衰器120は、それぞれ角度aである2つの可変楔形310及び315を有する。これら2つの可変楔形は、回転軸320に対して互いに反対側に配置され、回転軸320周りに回転する。可変楔形310及び315は2つの背骨325及び330によって画成される。各背骨の略中心は、回転軸320にある。これら2つの背骨325及び330は、可変楔形310及び315を形成する不透明材料を支持している。光線305も示されている。可変楔形310及び315がパイ形に描かれているが、例えば、三角形のような任意の都合の良い形状であってもよい。
可変楔形310及び315は、角度aが略0度から360度までの範囲内となるように調節可能である。1つの実施形態において、可変楔形310及び315は、完全な円盤を形成するように開かれるか又は非常に狭い楔形を形成するように閉じられる扇子のように動作する。典型的には、可変楔形310及び315は、角度aを略0度にまで減少させるように互いに折り畳まれるか又は角度aを180度まで増加させるように展開させることができる、(背骨325及び330間に配置された)分節した部材を有する。可変楔形310及び315のこれら部材は、光を遮蔽するように設計された光学的に略不透明な材料でできている。この材料は、光の100%又は光の100%未満を遮蔽することができる。
可変楔形310及び315は、端部が回転軸320として見られる回転する心棒に取り付けられている。心棒及び取り付けられた可変楔形310及び315は、周期的に光線305を塞ぐように急速に回転する。可変楔形310及び315は、人間の目が見ることができるよりも早く、典型的には、1秒間に6回より大きい割合で回転する。光線305は、可変楔形310及び315の大きさに比例して減衰する。角度aが大きければ大きいほど、より大きく減衰する。
コントローラー(図示せず)は、可変楔形回転ディスク減衰器120の動作を制御し、電源(図示せず)は、可変楔形回転ディスク減衰器120を動作させるために電力を供給し、モーター(図示せず)は、心棒を回転させる。コントローラーは、システムの様々な構成要素の動作を制御し、典型的には、論理機能を実行可能な電源、入力、出力のピンを備えた集積回路である。様々な実施形態では、コントローラーは、可変楔形回転ディスク減衰器120の動作を管理するような、特定の装置又は構成要素を対象にした特定の制御関数を実行することを対象としたデバイスコントローラーである。他の実施形態では、コントローラーは、プログラム可能なマイクロプロセッサである。マイクロプロセッサ内にロードされたソフトウェアは、コントローラーによって提供される制御関数を実装している。コントローラーは、多くの異なる構成要素又は集積回路から構成してもよい。電源は、例えば、スイッチモード電源又は他のタイプの電源でもよい。
光線305を減衰させるために可変楔形310及び315を用いることによって、従来技術の減衰手段によって生成された不均一性が排除される。可変楔形310及び315は、光線305を塞ぐので、光線305の直径を減少させない。さらに、可変楔形310及び315は、光線305内に縞又は線を生じさせない。こうして、得られた眼球内の光は、より質の高いものとなる。
図3B及び図3Cは、本発明の実施形態による図3Aの可変楔形回転ディスク減衰器の異なる2つの図である。図3Bにおいて、濃い部分で示される可変楔形310及び315は、小さく(角度aが小さい)、図3Cにおいて、濃い部分で示される可変楔形310及び315は、大きい(角度aが大きい)。図3Bでは、光線305は、最小限に塞がれており、図3Cでは、光線305は、略全体的に塞がれている。このように、角度aは、光線305の完全な減衰に至るまで、ほとんど減衰を生成させずに、可変楔形310及び315の大きさを変化させるように調節可能である。従って、得られた眼球内の光は、光度ゼロから最大光度まで可変である。
図3Dは、図3A〜図3Cの可変楔形の減衰器の上面図を示す。図3Dにおいて、背骨325及び330は、可変楔形310及び315のファン状構造の様々な区分を形成する不透明材料部材360を支持している。心棒345は、略直角に背骨325に接続されている。同様に、心棒355は、略直角に背骨330に接続されている。心棒345及び355は、回転軸320と一直線に並んでいる。心棒345及び355は、それぞれモーター340及び350に接続され、駆動される。このように、モーター340は、心棒345を回転させ、次いで背骨325を回転方向に駆動させ、モーター350は、心棒355を回転させ、次いで背骨330を回転方向に駆動させる。モーター340及び350は、同期しているが位相は一致していない。言い換えると、2つのモーター340及び350は、同じ回転速度で駆動されるのに対して、それらの間の位相角は、角度a、すなわち、背骨325及び330間の角度に一致している。上述のコントローラー(図示せず)は、モーター340及び350の動作を制御している。
図3A〜図3Dの実施形態は、回転軸320周りで平衡状態にある。言い換えると、可変楔形310の質量は、可変楔形315の質量とは略等しい。また、可変楔形310は、可変楔形315と反対側に配置されている。モーター340及び350により駆動されると、減衰器は、バランスのとれたシステムである。
他の数の可変楔形は、図3A〜図3Dに記載された同じ方法で、利用可能である。例えば、減衰器120は、回転軸320周りで均等に離間した3つ又は4つ又は任意の数の楔形を有してもよい。3つの楔形は、3つの背骨を必要とし、4つの楔形は4つの背骨を必要とする等々。楔形の数は、所与のシステムの物理的なスペースの要求によってのみ制限される。これら複数の楔形の減衰器は、図3A〜図3Dに記載されるものと同じ方法で動作可能である。例えば、4つの背骨を備えた4つの楔形のシステムにおいて、2つの背骨は互いに直角に配置され、1つのモーターによって駆動され、他の2つの背骨は、互いに直角に配置され、別のモーターによって駆動される。
例えば、図5において、減衰器120内に4つの可変楔形510,515,520,525が用いられている。光線505は、可変楔形515及び525によって部分的に塞がれている。可変楔形510及び515は、背骨540及び545によって画成され、同じ角度aを有する。同様に、可変楔形520及び525は、背骨550及び555によって画成され、同じ角度bを有する。背骨545は、背骨550に対して略直角になるように構成される。同様に、背骨540は、背骨555に対して略直角になるように構成される。背骨545及び550は、心棒を介して1つのモーターに接続可能であり、背骨540及び555は、別の心棒を介して別のモーターに接続可能である。これら心棒は、回転軸530と一直線に並んでいる。図5の減衰器120は、図3Aの減衰器と同じ方法で動作可能である。
楔形のデザインに加えて、図6は、減衰器120に実装可能なプロペラ形及び三角形を示している。プロペラ形のブレードは、中央の回転軸周り及び破線によって示される軸線周りに回転可能である。この方法では、プロペラ形のブレードは、光線の或る割合を塞ぐために、(飛行機のプロペラ形のブレード又はシーリングファンのブレードのように、)破線に対して一定の角度で固定されてもよい。この角度は、より多く又はより少ない光量を塞ぐために可変である。同じ原理が、三角形のような他の形状にも用いることができる。これらプロペラ形のブレード及び三角形のブレードは、本発明の楔形又は可変楔形として使用可能である。
図4は、本発明の実施形態による目の中に配置された目のエンドイルミネーターの断面図である。図4は、使用中のハンドピース160及びプローブ165を示す。プローブ165は、毛様体扁平部の切開部を通して目400内に挿入される。プローブ165は、目400の内部又は硝子体液領域405を照らす。この構成において、プローブ165は、硝子体網膜手術中に、目400の内部又は硝子体液領域405を照らすために使用可能である。
上述のように、当然のことながら、本発明は目の内部を照らすための改良されたシステムを提供する。本発明は、目の内部を照らすのに適切な光を提供するために、光線の大きさを歪めたり減少させたりすることなく、減衰させることが可能な光源を提供する。可変楔形回転ディスク減衰器は、望ましくない不均一性を生じさせることなく、目に入る光線の強度を変化させるように動作する。本発明は、本明細書では例示によって示され、様々な変更が、当業者によって行われてもよい。
本発明の他の実施形態は、本明細書に記載された本発明の仕様及び慣習を考慮して当業者にとって明らかであろう。詳細な説明及び実施例は、添付した特許請求の範囲によって示される本発明の真の範囲及び精神と共に、例示としてのみ考慮されることを目的とする。

Claims (12)

  1. 第1の背骨であって、その略中心が回転軸に配置された第1の背骨と、
    第2の背骨であって、その略中心が前記回転軸に配置され、前記第1の背骨とは独立して回転可能な第2の背骨と、
    前記第1の背骨及び前記第2の背骨間に配置された光学的に略不透明な材料であって、2つの楔形を形成する光学的に略不透明な材料と、を具備し、前記各楔形は調節可能であり、前記2つの楔形は前記回転軸に対して互いに反対側に配置され、
    前記2つの楔形は、目の中に伝送される光線の強度を減衰させるように回転させられる目のエンドイルミネーター用の可変楔形回転ディスク減衰器。
  2. 前記第1の背骨に取り付けられる第1の心棒であって、前記回転軸を含み前記第1の背骨に対して略垂直な線に沿って配置された第1の心棒と、前記第2の背骨に取り付けられる第2の心棒であって、前記回転軸を含み前記第2の背骨に対して略垂直な線に沿って配置された第2の心棒と、をさらに具備する請求項1に記載の可変楔形回転ディスク減衰器。
  3. 前記第1の心棒に接続され、該第1の心棒を回転させる第1のモーターと、前記第2の心棒に接続され、該第2の心棒を回転させる第2のモーターとをさらに具備する請求項2に記載の可変楔形回転ディスク減衰器。
  4. 前記第1のモーター及び前記第2のモーターの動作を制御するコントローラーをさらに具備し、該コントローラーは、前記第1のモーター及び前記第2のモーターを同じ回転速度であって互いに一致しない位相で動作させる請求項3に記載の可変楔形回転ディスク減衰器。
  5. 前記第1のモーター及び前記第2のモーターの一致しない位相の量が、前記2つの楔形の大きさに対応する請求項4に記載の可変楔形回転ディスク減衰器。
  6. 前記2つの楔形は、当該可変楔形回転ディスク減衰器が前記回転軸周りで平衡するように配置される請求項1に記載の可変楔形回転ディスク減衰器。
  7. 前記2つの楔形が、略0度から180度の範囲内の角度に調節可能である請求項1に記載の可変楔形回転ディスク減衰器。
  8. 第1の背骨であって、その略中心が回転軸に配置された第1の背骨と、
    第2の背骨であって、その略中心が前記回転軸に配置され、前記第1の背骨とは独立して回転可能な第2の背骨と、
    前記第1の背骨及び前記第2の背骨間に配置された光学的に略不透明な材料であって、2つの楔形を形成する光学的に略不透明な材料と、を具備し、前記各楔形は調節可能であり、前記2つの楔形は前記回転軸に対して互いに反対側に配置され、
    前記第1の背骨に取り付けられる第1の心棒であって、前記回転軸を含み前記第1の背骨に対して略垂直な線に沿って配置された第1の心棒と、
    前記第2の背骨に取り付けられる第2の心棒であって、前記回転軸を含み前記第2の背骨に対して略垂直な線に沿って配置された第2の心棒と、
    前記第1の心棒に接続され、該第1の心棒を回転させる第1のモーターと、
    前記第2の心棒に接続され、該第2の心棒を回転させる第2のモーターと、
    前記第1のモーター及び前記第2のモーターの動作を制御するコントローラーと、をさらに具備し、
    該コントローラーは、前記第1のモーター及び前記第2のモーターを同じ回転速度であって互いに一致しない位相で動作させて、目の中に伝送される光線の強度に影響を与える目のエンドイルミネーター用の可変楔形回転ディスク減衰器。
  9. 前記第1のモーター及び前記第2のモーターの一致しない位相の量が、前記2つの楔形の大きさに対応する請求項8に記載の可変楔形回転ディスク減衰器。
  10. 前記2つの楔形は、当該可変楔形回転ディスク減衰器が前記回転軸周りで平衡するように配置される請求項8に記載の可変楔形回転ディスク減衰器。
  11. 前記2つの楔形が、略0度から180度の範囲内の角度に調節可能である請求項8に記載の可変楔形回転ディスク減衰器。
  12. 第3の背骨であって、その略中心が前記回転軸に配置され、前記第1の背骨に堅く接続されると共に前記第1の背骨に対して略垂直であり、前記第1の心棒に接続される第3の背骨と、
    第4の背骨であって、その略中心が前記回転軸に配置され、前記第2の背骨に堅く接続されると共に前記第2の背骨に対して略垂直であり、前記第2の心棒に接続される第4の背骨と、
    前記第3の背骨及び前記第4の背骨間に配置された光学的に略不透明な材料であって、第3の楔形及び第4の楔形を形成する光学的に略不透明な材料と、を具備し、前記第3の楔形及び前記第4の楔形は、角度に亘って調節可能であり、前記回転軸に対して互いに反対側に配置される請求項8に記載の可変楔形回転ディスク減衰器。
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Families Citing this family (10)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080246919A1 (en) * 2007-04-09 2008-10-09 Ron Smith Ophthalmic Endoilluminator with Hybrid Lens
US7708409B1 (en) * 2008-12-11 2010-05-04 Bausch & Lomb Incorporated Controlling beam intensity in ophthalmic illumination systems using serial rotatable shapes
US8498512B2 (en) * 2008-12-22 2013-07-30 Bausch & Lomb Incorporated Controlling beam intensity in an ophthalmic fiber optic illumination system using rotatable plate arrays
US9849034B2 (en) 2011-11-07 2017-12-26 Alcon Research, Ltd. Retinal laser surgery
CN104950432B (zh) * 2014-03-31 2017-12-15 大族激光科技产业集团股份有限公司 机械式激光功率衰减方法及其结构
US10398312B2 (en) 2017-02-02 2019-09-03 Novartis Ag Frequency-based mode mixing for surgical laser illumination
AU2018215574A1 (en) 2017-02-02 2019-08-01 Alcon Inc. Pixelated array optics for mixed mode surgical laser illumination
WO2018142267A1 (en) 2017-02-02 2018-08-09 Novartis Ag Focusing optics for mixed mode surgical laser illumination
JP6826206B2 (ja) 2017-02-02 2021-02-03 ノバルティス アーゲー 手術用レーザ照明のためのファイバベースのモードミキシング技術
US11065077B2 (en) 2017-02-02 2021-07-20 Alcon Inc. Mechanical optics for mixed mode surgical laser illumination

Family Cites Families (26)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3016800A (en) 1958-07-03 1962-01-16 Texaco Inc Wedge for a double beam spectro-photometer
US3775606A (en) 1972-01-07 1973-11-27 Medical Prod Corp Fiber-optic light console
US4061911A (en) 1976-04-14 1977-12-06 Audio Visual Innovators Corporation Automatically switched spare lamp for a light projector
DE2745397A1 (de) 1977-10-08 1979-04-19 Leitz Ernst Gmbh Lichtregler fuer lichtleiterleuchten
JPS54141095A (en) 1978-04-25 1979-11-01 Canon Kk Ophthalmologic camera
US4356534A (en) 1979-10-19 1982-10-26 Olympus Optical Co., Ltd. Light supply device for an endoscope
US4397523A (en) 1981-06-01 1983-08-09 Designs For Vision, Inc. Universal cable socket apparatus particularly adapted for use with fiber optic cables
CH650868A5 (de) * 1981-06-05 1985-08-15 Volpi Ag Vorrichtung zum beleuchten eines hohlraums.
SE432190B (sv) 1981-10-16 1984-03-26 Hallen Jan Ake Fiberljusaggregat
US4608622A (en) 1983-12-28 1986-08-26 Dentsply Research & Development Corp. Multi-function light source
JPS6141430A (ja) * 1984-08-06 1986-02-27 オリンパス光学工業株式会社 内視鏡用光源装置の絞り装置
US4628416A (en) 1985-05-03 1986-12-09 Coopervision, Inc. Variable spot size illuminator with constant convergence angle
US4757426A (en) 1986-11-06 1988-07-12 Storz Instrument Company Illumination system for fiber optic lighting instruments
US4811182A (en) 1986-12-08 1989-03-07 Altman Stage Lighting Co. Color changer
US5053934A (en) 1990-02-09 1991-10-01 Krebs Juergen Optical arrangement for high-powered diaprojectors
JPH04212342A (ja) * 1990-02-21 1992-08-03 Kazuo Ichikawa 眼内照明装置
CH681394A5 (ja) 1990-12-18 1993-03-15 Volpi Ag
US5217285A (en) 1991-03-15 1993-06-08 The United States Of America As Represented By United States Department Of Energy Apparatus for synthesis of a solar spectrum
JP3068702B2 (ja) 1992-02-20 2000-07-24 旭光学工業株式会社 内視鏡用光源装置
EP0557542B1 (en) * 1992-02-25 1995-09-20 Hewlett-Packard GmbH Optical attenuator
GB2265975B (en) 1992-03-31 1996-02-21 Strand Lighting Ltd Luminaire
US5382987A (en) 1992-05-22 1995-01-17 Board Of Regents, The University Of Texas System Device for ERG spectral perimetry
US5281984A (en) 1992-07-01 1994-01-25 R. H. Burton Company Illumination apparatus for ophthalmic refractors
EP0611547A1 (de) 1993-02-03 1994-08-24 J.D. Möller Optische Werke GmbH Operationsmikroskop
US5658070A (en) 1994-10-27 1997-08-19 Alcon Laboratories, Inc. Method of varying luminous intensity of light in an illumination system
JP4714494B2 (ja) * 2004-03-31 2011-06-29 Hoya株式会社 電子内視鏡、電子内視鏡用光源装置及び電子内視鏡用調光装置

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