CN102711592A

CN102711592A - 双色白光眼科照明器

Info

Publication number: CN102711592A
Application number: CN2010800569309A
Authority: CN
Inventors: A·阿尔茨尤霍维奇
Original assignee: Alcon Manufacturing Ltd
Current assignee: Alcon Research LLC
Priority date: 2009-12-17
Filing date: 2010-11-17
Publication date: 2012-10-03
Also published as: EP2512323B1; CN102655803A; EP2512322A4; JP2013514629A; JP2013514137A; WO2011075206A1; US20110149247A1; EP2512322A1; CA2779854C; AU2010332228B2; AU2010332228A1; EP2512323A1; CA2779854A1; US8371694B2; AU2010332264B2; EP2512323A4; WO2011075262A1; ES2567173T3; US20110149246A1; US8348430B2

Abstract

一种眼内照明器仅具有发射第一光的第一单色光源和发射第二光的第二单色光源。第一光和第二光限定可表示在色品图上的光色轴。准直元件被配置为准直第一光和第二光中的至少之一。光混合设备被配置为将第一光和第二光混合成单光束。透镜被配置为聚焦单光束。光纤被配置为传送单光束。控制器耦合至第一单色光源和第二单色光源中的至少之一。控制器被配置为调谐第一单色光源和第二单色光源中的至少之一，使得单光束表示色品图上沿着光色轴的一点处的特定颜色的光。

Description

双色白光眼科照明器

背景技术

一直存在对改进眼科手术中使用的眼科照明器的需要。当前的眼科照明器利用白光源，诸如钨丝灯泡、卤素灯泡、和/或高强度放电（HID）灯，诸如金属卤化物和氙气灯。然而，当前眼科照明器的使用存在许多缺点。

例如，当前眼科照明器中使用的灯泡和灯的寿命较短。由于灯泡和灯每30-400小时就会烧坏，因此它们常常在手术程序期间烧坏。于是，这类故障会因为即时缺少光和手术中断而增加对患者造成损害的风险。在当前眼内照明器中，灯泡更换成本也非常高。

而且，这些灯泡和灯会生成相当量的热，使得当前眼内照明器必须用能够经受高温的部件制成。由于当前眼科照明器中使用的灯泡和灯所产生的热量，在照明器中安装有冷却风扇，这增加了生产/使用的成本，也增加了照明器的体积/尺寸。该风扇还在手术室中产生相当级别的噪声。使用中，这些灯泡和灯需要一定的时间段加热（例如，钨丝达到热平衡），在此期间，眼科照明器所产生的颜色和亮度改变。

目前还不存在LED眼内照明器，但是业已提出了混合至少三个单色光源使得照明器产生具有可调颜色的光（包括白光）的RGB方案。混合三个或更多个单色光源以产生给定光将需要复杂的光学方案，以使得三个或更多个单色光源适当混合。此外，眼科照明器需要正确操作的单色光源越多，倘若光源之一停止工作则发生问题的机率越大。正、如与现有内部照明器相比，任何提出的LED内部照明器应当具有更长的LED光源寿命和“瞬时接通”能力。

因此，仍然存在对在眼科手术期间使用的眼内照明器设备和方法的需要，所述设备和方法使用少于三个的单色光源，提高照明质量（例如，亮度和/或颜色），减少使用期间的热生成和噪声，增加手术程序期间器械的可靠性，并且延长光源的寿命，以消除任何灯泡更换问题。

发明内容

根据下列详细视图和说明书，本发明的这些和其他方面、形式、目的、特征和优点将变得显见。

一种眼内照明器包括光源，其仅具有发射第一光的第一单色光源和发射第二光的第二单色光源。第一光和第二光限定可表示在色品图上的光色轴。此外，眼内照明器包括准直元件，其被配置为准直第一光和第二光中的至少之一。此外，眼内照明器包括混合设备，其被配置为将第一光和第二光混合成单光束。同样，眼内照明器还具有透镜，其被配置为聚焦所述单光束。而且，眼内照明器具有光纤，其被配置为传送所述单光束。此外，眼内照明器具有控制器，其耦合至第一单色光源和第二单色光源中的至少之一。控制器被配置为调谐第一单色光源和第二单色光源中的至少之一，使得单光束表示色品图上沿着光色轴的一点处的特定颜色的光。

一种眼内照明器包括光源，其仅包括发射具有第一强度的第一光的第一单色光源和发射具有第二强度的第二光的第二单色光源。第一强度不同于第二强度。此外，该眼内照明器具有准直元件，其可操作以准直第一光和第二光中的至少之一。此外，眼内照明器具有混合设备，其可操作以将第一光和第二光混合成单光束。同样地，眼内照明器具有透镜，其可操作以将所述单光束聚焦到单光纤内。而且，眼内照明器具有光纤，其可操作以传送所述单光束。此外，眼内照明器具有控制器，其可操作以改变第一强度和第二强度，使得单光束产生特定颜色。

一种向眼内部提供照明的方法，该方法包括提供具有第一单色光源和第二单色光源的光源。此外，该方法包括将电流提供至第一单色光源和第二单色光源，以使得第一单色光源和第二单色光源分别发射第一光和第二光。此外，该方法包括准直第一光和第二光。同样，该方法还包括将经准直的光混合成单光束。而且，该方法包括聚焦所述单光束。该方法还包括在光纤上传输所述单光束。此外，该方法包括控制第一单色光源和第二单色光源，使得所述单光束产生特定颜色的光。

附图说明

在并入说明书并构成其一部分的附图中例示了本发明的实施例，所述附图连同以上给出的本发明的一般性描述以及下文给出的详细描述一起，用于举例说明本发明的实施例。

图1A-B是形成能够在根据本公开的一个实施例的眼内照明器中实现的双色白光照明器的两个单色光源的图示。

图2是描绘了通过对在根据本公开的一个实施例的眼内照明器中实现的双色白光照明器中的单色光源进行配对而能够产生的白光的色品图。

图3是由能够在根据本公开的一个实施例的眼内照明器中实现的双色白光照明器中的两个单色光源发射的光强度相对于波长（光谱）的曲线图。

图4是根据本公开的一个实施例的利用两个单色光源的眼内照明器的图示。

图5是操作根据本公开的一个实施例的眼内照明器的方法。

具体实施方式

本公开一般地涉及眼科手术领域，尤其涉及用于在眼科手术中照明的设备和方法。为了增进对本发明原理的理解，现将参考附图中所示实施例或示例，并且将使用特定语言描述这些示例。然而将会理解，并不旨在由此对本发明的范围进行任何限制。可以预期，对于本公开所属领域的技术人员而言，进行对如本文所述的描述实施例的任何改变和进一步修改以及对本发明原理的任何其他应用都将是正常的。

图1A-B示出了形成能够在根据本公开的一个实施例的眼内照明器内实现的双色白光照明器的两个单色光源的图示。首先参考图1A，示出了能够在眼内照明器中实现的双色白光照明器100。双色白光照明器100具有第一单色光源102、第二单色光源104和分色镜106。单色光源102是第一发光二极管（LED），而单色光源104是第二LED。更具体地，单色光源102发射具有特定波长（即，颜色）的光，而单色光源104在分色镜106的方向上发射具有不同特定波长（即，颜色）的光。在一个特定示例中，单色光源102发射青绿色光，而单色光源104发射红色光。我们在此将“单色光”限定为具有其中心位于特定中心波长的窄光谱带的光。该光谱带的光谱宽度对于激光源而言可以非常窄（<1nm），而对于LED源而言可以足够宽（达约100nm）。

分色镜106透射由单色光源102发射的光（例如，青绿光），并且反射由单色光源104发射的光（例如，红光）。在此方面，分色镜106将从单色光源102和104发射的光混合成单光束。如下文将更详细描述的，由于单色光源102所发射的光具有特定波长（例如，青绿色），并且单色光源104所发射的光具有不同的特定波长（例如，红色），这两种光的混合使双色白光照明器100能够产生白色光。换句话说，如下文将参考图2描述的，双色白光照明器100允许通过混合色谱（例如，色品图）的白色区域的相对侧上的颜色来产生白光。

图1B示出了能够在根据另一个实施例的眼内照明器中实现的双色白光照明器100a。双色白光照明器100a类似于双色白光照明器100，不同之处在于包括不同的LED。在此方面，双色白光照明器100a具有第一单色光源102a、第二单色光源104a以及分色镜106a。单色光源102a是发射具有第一波长（例如，紫色）的光的第一LED，而单色光源104a是发射具有第二波长（例如，黄色）的光的第二LED。

此外，单色光源102a和104a将它们的光导向分色镜106a，所述分色镜106a透射由单色光源102a发射的光（例如，紫色）并且反射由单色光源104a发射的光（例如，黄色）。分色镜106a将从单色光源102和104发射的光混合成单光束。换句话说，正如下文将更详细描述地，双色白光照明器100a允许通过混合色谱（例如，色品图）的白色区域的相对侧上的颜色而产生白光。

虽然上面讨论了用于相应双色白光照明器100和100a的单色光源的特定颜色，但是应当注意到，正如下文将参考图2所述的，可以使用其他颜色组合。此外，出于示意性目地而非加以限制，示出了双色白光照明器100和100a中的单色光源的特定布置和/或分色镜的属性。在此方面，示例性实施例中的单色光源可以针对任意分色镜而被重新定位，使得所述单色光源中的一个针对该分色镜反射，而另一单色光源针对该分色镜透射。这一混合可以通过各种其他设备（例如，分光棱镜）完成。

此外，应当注意到，上述用于双色白光照明器100和100a的单色光源可以是能产生合适波长的光的任意能量源。作为特定示例，光源100和100a可以是激光器。作为示例而非限制，能够发射指定波长的激光器类型的示例包括激光二极管、二极管泵浦固态激光器、氩激光器和氦氖激光器。换句话说，双色白光照明器100和100a可以利用各自发射相应波长的单色光的激光器。如下文将参考图2更详细描述的，只要所选的单色激光器发射特定波长的光，就可以混合两个单色激光来产生白光。

图2示出了色品图200或曲线图，其描绘了能够由在根据本公开的一个实施例的眼内照明器中实现的双色白光照明器产生的白光。例如，可以认为色品图200是CIE 1931色品图、CIE 1976色品图，或者任意其他合适的色品图。色品图200一般地表示由人眼可观察到的颜色范围。更具体地，色品图表示可由诸如上述讨论的源102、102a、104和104a的单色光源产生的颜色范围。

如所示，色品图200由分界线202分割，从而将色品图分成左半部L和右半部R。在此方面，色品图的左半部和右半部表示能够由诸如LED或激光器的单色光源产生的可能颜色。于是，色品图200被分成两个半部，使得左半部L表示发射波长小于约518nm的光的第一单色光源204，而右半部R表示发射波长大于约518nm的光的第二单色光源206。

白色区域208被示出为邻近黑体曲线210。如所示，分界线202分割白色区域208。白色区域208表示通过组合分别来自色品图200的左右半部的单色光源而能够产生白光的区域。更具体地，白色区域208包围来自混合和/或对齐第一和第二单色光源204和206的沿着或靠近黑体曲线210的不同色温的白光。因而，分界线202限定通过白色区域208的参考点，其允许通过将来自左半部L的第一单色光源204所发射的光的波长以及与来自右半部R的第二单色光源206所发射的光的波长混合以产生白光。

单色光源204和206可以是能够发射波长从约400nm至约700nm的光的任何单色光源。换句话说，可以认为单色光源204和206是能够发射落在可见光光谱内的颜色的任何光源。在此方面，图2示出了单色光源204发射了波长约小于518nm的光，而单色光源206发射波长约大于518nm的光。举例而非限制，单色光源204和206可以是LED和/或激光器。

在此方面，当单色光源204发射具有来自左半部L的特定波长的光而单色光源206发射具有来自右半部R的特定波长的光时，通过混合而产生的合成光可被限定为沿着在两个源之间延伸的光色轴的特定点。换句话说，混合从单色光源204和206发射的光的颜色，得到色品图200上的限定通过混合从单色光源204和206发射的光而能产生的可能颜色范围的光色轴。而且，可以选择从单色光源204和206发射的光波长的组合，使得在两个单色光源之间延伸的合成光色轴与色品图200上的白色区域208相交。于是，如下文将更详细描述的，给出限定了与白色区域208相交的光色轴的波长的适当组合得到调谐相应单色光源204和206的能力，由此混合两个源所产生的光表示位于白色区域208内的光色轴上的点。

虽然从来自左半部L的第一单色光源204发射的光与从来自右半部R的第二单色光源206发射的光波长的组合能够被用于产生白光，但是业已发现在组合特定波长范围时可实现最优的白光生成效率。如图2中所示，波长区域CD（例如，495nm-405nm）和波长区域AB（例如，575nm-650nm）表示为使用两个单色光源来得到最优白光生成效率所选择的最优波长区域。换句话说，在混合单色光源204和206以产生白光的情况下最优的是：配置单色光源204从而其发射具有落在区域CD中的波长的光，并且配置单色光源206从而其发射具有落在区域AB中的波长的光。

如图2中所示，例如，光色轴212在单色光源204和206之间延伸。在此方面，光色轴212限定能够通过混合从单色光源204发射的近似492nm波长的光和从单色光源206发射的近似635nm波长的光而产生的可能颜色范围。如所示，光色轴212与白色区域208相交。因而，正如下文将更详细描述的，单色光源204和206能够被调谐，由此混合从单色光源204发射的近似492nm波长的光和从单色光源206发射的近似635nm波长的光以产生位于白色区域208内沿着光色轴212的一点处的光。

此外，图2还示出了光轴214、216和218，作为在单色光源204和206之间延伸的、与白色区域208相交的额外光轴的示例。出于简明目的，上述关于光色轴212的讨论可应用于光轴214、216和218，不同之处在于从单色光源204和206发射的光的相应波长已被改变。如下表1示出了单色光源204和206所产生的光波长的各种组合，所述单色光源204和206限定了色品图200中所示的与色谱的白色区域208相交的光轴212、214、216和218。

表1．与白色区域相交的光轴

光色轴	单色光源204	单色光源206
			212	492nm（DPSS）	635nm（LD）
214	488nm（Ar）	594nm（HeNe）
			216	473nm（DPSS）	580nm（DPSS）
218	405nm（LD）	575nm（DPSS）

虽然上述表1示出了产生与白色区域208相交光轴的光波长组合的特定示例，但是该表被认为仅出于示例性目的，而不应理解为对能被使用的可能波长组合的明确或隐含限制。此外，对于每个波长，在表中包括了一个示例光源。而且，表1中所示的波长组合包括选自区域AB和CD的波长，并且这绝不意味着对来自色品图200的分界线202任一侧的、能被用于限定与白色区域208相交的光色轴的波长组合的可能范围的限制。

如上所讨论的，当混合由单色光源204和206发射的光时，产生颜色对应于沿着在两个单色光源之间限定的光色轴上的一点的光。通过调谐单色光源204和206，能够实现与沿着在两个单色光源之间限定的光色轴上一点相对应的特定颜色。通过改变相应单色光源的强度（即，实际强度或感知强度），能够实现对单色光源的调谐。

在此方面，改变单色光源204和206的实际强度包括改变两个单色光源相对于彼此的相对强度。通过改变单色光源204相对于单色光源206的强度，或者反之亦然，能够产生沿着在单色光源204和206之间延伸的光色轴上的特定颜色。一般地，可以通过各种技术实现对单色光源204和206的相对强度的改变，所述技术举例而言可以是脉冲调幅和其他合适技术。使用这种技术以驱动单色光源204和206涉及同时发射光但由具有不同强度幅度的独立电流驱动的两个单色光源。于是，通过修整或选择例如单色光源204和206之间的相对幅度强度，能够创建与沿着在单色光源之间延伸的光色轴的点相对应的任何颜色。

由于单色光源204和206能够发射位于色品图200（参见图2）的分界线202的相对侧上的波长的光，因此能够选择波长组合，使得限定在单色光源204和206之间的光色轴与白色区域208相交。例如，可以使用如上所示的表1来选择限定在单色光源204和206之间且与白色区域208相交的光色轴的波长组合。因而，通过改变单色光源204和206的相应强度直至通过混合从单色光源204和206发射的光而产生的颜色沿着光色轴所处的点对应于位于白色区域208内的点，产生白光或白光色调。

图3示出了由能够在根据本公开一个实施例的眼内照明器中实现的双色白光照明器中的两个单色光源发射的光强度相对于波长的曲线图。如图3所示，单色光源304发射波长基本呈蓝色的光，而单色光源306发射波长基本呈红色的光。例如，单色光源304基本上是蓝LED或激光器，而单色光源306基本上是红LED或激光器。因而，单色光源304和306能够分别发射来自色品图200（参见图2）的CD区域和AB区域的波长的光。因而，作为一个示例，通过改变单色光源304和306的相应强度直至通过混合从单色光源304和306发射的光而产生的颜色沿着光色轴所处的点对应于位于白色区域208内的点，产生白光或白光色调。

应当注意到，仅出于示例性目的示出了能够发射波长位于特定范围内的光的图3中的单色光源304和306的例证。在此方面，本文可以考虑能够发射波长范围从约400nm至约700nm的光的单色光源的任何数量的不同组合，只要单色光源能够发射如图2中所示的分界线202的相对侧上的波长的光。此外，即使单色光源304被一般性地标识为蓝LED或激光器，而单色光源306被一般性地标识为红LED或激光器，仍然存在能够发射波长范围从约400nm至约700nm的光的任何数量的其他LED和/或激光器。由此，可以考虑本文预期使用发射位于分界线202的相对侧上的波长的光的任意数量的其他LED和/或激光器对。

另外，能够通过改变单色光源204和206的感知强度实现对这两个单色光源的调谐，由此产生给定颜色的光，诸如白光。对单色光源204和206的感知强度的改变能被用于产生沿着在单色光源204和206之间延伸的光色轴的特定颜色。如题为“Method and System for LEDTemporal Dithering to Achieve Multi-bit Color Resolution”的美国专利No.7,286,146中所述（其全文通过引用结合在此），通过以足够高的速率（例如，大于60kHz）而在单色光源发射的光波长之间按序交替来创建对光的期望颜色的视觉感知，能够改变单色光源204和206的感知强度。一般地，这可以通过各种技术而实现，所述技术诸如可以是脉宽调制、时间抖动以及其他合适技术。使用这种技术驱动单色光源204和206涉及将基本恒定的电流提供给相应的单色光源204和206达特定时间段。向单色光源204和206提供基本恒定的电流的时间段越短，观察者所观察到的从单色光源204和206发射的光的亮度（即，感知强度）越小。于是，通过以不同频率在例如单色光源204和206之间循环，能够创建与沿着在单色光源之间延伸的光色轴上的点相对应的任何颜色。

由于单色光源204和206能够发射位于色品图200（参见图2）的分界线202相对侧上的波长的光，可以选择波长的组合，使得限定在单色光源204和206之间的光色轴与白色区域208相交。例如，可以使用如上所示的表1来选择波长组合，其限定与白色区域208相交的在单色光源204和206之间延伸的光色轴。因而，通过以对应于沿着光色轴上一点的频率而在单色光源204和206之间循环而产生的白光或白光色调，在所述点处，通过混合从单色光源204和206发射的光而产生的颜色对应于位于白色区域208内的点。

可以预期的是，经由改变单色光源204和206的相应强度和感知强度而调谐单色光源204和206以产生特定颜色（诸如白光）并非是互斥的。相反地，将预期的是，可以改变光源的相对强度连同感知强度，以产生位于沿着与白色区域208相交的光色轴上某点处的光。

图4示出了利用根据本公开的一个实施例的两个单色光源的眼内照明器400的图示。更具体地，眼内照明器400包括第一单色光源402、第二单色光源404、控制器406、准直透镜408和410、分色镜412、会聚透镜414、连接器416、光纤418、机头420以及探头422。

控制器406控制眼内照明器400的各个部件的操作。控制器406典型地是具有电源、输入和输出管脚的能够执行逻辑功能的集成电路。而且，控制器406可被配置为向眼内照明器400的任意部件供电。此外，在各个实施例中，控制器406是靶向设备的控制器。在这种情况下，控制器406执行靶向特定设备或部件的特定控制功能，诸如引导电流或电流脉冲至单色光源402和404。在其他实施例中，控制器406是微处理器。在这种情况下，控制器406是可编程的，从而其可以行使功能以控制提供至单色光源402和404以及眼内照明器400的其他部件的电流。装载在微处理器中的软件实现由控制器406提供的控制功能。在其他实施例中，控制器406可以是任意类型的控制器，包括被配置为控制眼内照明器400的不同部件的专用控制器。虽然在图4中被描绘为一个部件，但是控制器406可以由许多不同的部件或集成电路制成。

控制器406行使功能以控制单色光源402和404的操作。在此方面，单色光源402和404基本上类似于如上参考图2所讨论的单色光源204和206。如上所讨论的，当混合由单色光源（诸如402和404）发射的光时，产生对应于沿着在色品图（参见图2）上两单色光源之间限定的光色轴的某点处的颜色的光。通过调谐单色光源204和206，可以实现对应于沿着在两单色光源之间限定的光色轴上一点的特定颜色。通过改变相应单色光源的强度或感知强度，可以实现对单色光源的调谐。控制器406可以控制单色光源402和404的操作，包括改变相应单色光源的强度和/或感知强度，以产生特定颜色的光，诸如白光。

在此方面，控制器406通过各种控制方案调谐单色光源402和404，所述方案诸如脉宽调制、脉冲调幅、时间抖动、选通和/或改变相应单色光源的强度和/或感知强度的其他合适的控制方案。而且，控制器406可以独立或一并驱动单色光源402和404，以产生不同的光输出。此外，控制器406能被编程以带有控制方案，其计算需要分别由单色光源402和404发射的光波长的适当组合，使得光波长的组合限定与白色区域208相交的光色轴。如上参考图2讨论的，给定单色光源的适当组合导致调谐相应单色光源402和404的能力，由此通过混合两个单色光源而产生的光表示光色轴上位于白色区域208内的一点。

在本发明的一个实施例中，外科医生与控制器相接，以选择特定手术程序所需的光的色调和/或色温。例如，如上所讨论的，通过调谐单色光源204和206，可以实现对应于沿着在两个单色光源之间限定的光色轴上的点的特定颜色。然而，在其他实施例中，控制器406能被编程为带有提供若干不同颜色的光输出的若干不同的光模式。这些输出可以是也可以不是用户可选的。

如上所讨论的，单色光源402和404基本上类似于单色光源204和206。因而，单色光源402和404可以是能够发射波长从约400nm至约700nm的光的任何单色光源。作为示例而非限制，单色光源204和206可以是LED和/或激光器。然而，如上参考图2所讨论的，如果单色光源402和404发射来自分界线202相对侧的光，则是最优的。而且，当产生白光时，最优的是单色光源402和404发射限定与白色区域208相交的光色轴（参见表1和图2）的波长的光。

分别由准直透镜408和410准直来自单色光源402和404的光。由准直透镜408和410进行的光准直包括对齐来自单色光源402和404的光线，使得所述光线平行于平面波阵面。此外，来自单色光源402和404的光被准直，从而由单色光源402和404传播的光的颜色被彼此独立地准直。由诸如分色镜412的对准设备将相应的经准直的光组合成单光束。在此方面，分色镜412透射从单色光源402发射的经准直的光，并反射从单色光源404发射的经准直的光。在其他实施例中，可以在适当配置中使用分色光束分离器，以将经准直的光组合成单光束。

如图4中所示，由会聚透镜414聚焦来自分色镜412的单光束。会聚透镜414聚焦单光束，以使其能在小号光纤上传送。会聚透镜414是具有用于眼内照明器400的合适配置的透镜。会聚透镜414被典型地设计为使得所得的聚焦光束可由光纤适当传送。会聚透镜414可以是非球面的，并且用于聚焦单光束。

会聚透镜414与内部照明器组件424相接。内部照明器组件424包括连接器416、光纤418、机头420和探头422。连接器416被设计为将光纤418连接至从会聚透镜414出射的聚焦光束。特别地，连接器416将光纤418正确地对准要被送入眼426内的聚焦光束。从会聚透镜414出射并进入连接器416的光束是具有不同颜色的聚焦光束，每种颜色分别具有自己的强度。虽未示出，但从会聚透镜414出射并进入连接器416的光束可以由与光纤418分开的另一光纤传送，其中连接器连接光纤418和该另一光纤。

光纤418延伸通过内部照明器组件424的整个长度，以形成用于光行进入眼426内的连续路径。光纤418典型地是小号光纤，其可以是也可以不是锥形的。作为附加，光纤418可以是由单股连续形成的，或者其可由光学耦合的两股或更多股形成。

光纤418还横穿机头420和探头422。在此方面，机头420由外科医生握持并允许在眼426内操纵探头422。如图4中所示，探头422通过睫状环区域内的切口被插入眼426内。例如，在玻璃体-视网膜手术期间，探头422可被定位以照明眼426的内部或玻璃体区域428。当由内部照明器组件424所传送的聚焦波束相对于要被照明的眼426表面被反向散射时，所得色调是可见的。以这一方式，由单色光源402和404发射的相应颜色的光以经准直和会聚的射束行进通过内部照明器组件424并进入眼426内，在眼内，光由眼底反向散射以产生例如橙光。于是，探头422提供用于照明眼426内的接口。

图5示出了用于操作根据本公开的一个实施例的眼内照明器的方法500。在步骤502中，选择两个发射特定波长的光的单色光源，这些光在被混合在一起时限定与色品图的白色区域相交的光色轴。例如，如上参考图2所讨论的，表1例证了由单色光源204和206所发射的光波长的各种组合，其限定了与色品图200中所示的色谱的白色区域208相交的光轴212、214、216和218。

随后在步骤504，将电流提供至两个所选的单色光源，使它们发射光。在步骤506，控制两个单色光源，使得所述单色光源被调谐以在组合时产生特定颜色的光，诸如特定的白光色调。例如，如上参考图2所讨论的，可以通过改变两个单色光源的相对强度或感知强度来调谐所述单色光源。因而，可以通过调谐单色光源使得由混合所述单色光源发射的光而产生的光的颜色对应于位于色品图200（参见图2）的白色区域208内的一点，产生白光或白光色调。

步骤506可以在带有或不带有用户输入的情况下发生。换句话说，方法500可由眼内照明器自动执行以产生预定颜色的光，或者允许用户输入以产生特定颜色的光。可任选步骤508表示用户输入，其可被并入在步骤506期间对两个单色光源的控制。在一些情况下，降低潜在有害的蓝光的量并沿着蓝黄色线将白平衡朝向黄色移位将会是有利的。通过降低照明中的蓝成分，外科医生可以更长地照明视网膜，而不会达到将视网膜暴露在强照明光的光危险水平。用户输入涉及对使用眼内照明器进行特定手术程序所需的光的色调和/或色温的选择。用户输入可以表示技术数据/信息、操作技术、控制方案以及涉及调谐两个单色光源以产生对应于沿着在两个单色光源之间限定的光色轴上一点的特定颜色的其他合适的技术。于是，可任选步骤508允许输入对使用眼内照明器进行特定手术程序所需的光的色调和/或色温的选择。

在单色光源被调谐以产生组合时的特定颜色的光（诸如白光）之后，在步骤510期间准直从单色光源发射的相应光。从单色光源发射的光被彼此独立地准直。随后在步骤512可将经准直的光混合成单光束。例如，在步骤512期间，由分色镜将来自单色光源的相应经准直的光组合成单一输出光束。在此方面，分色镜透射从单色光源之一发射的经准直的光，而反射从另一单色光源中发射的经准直的光。

于是可在步骤514期间聚焦单光束。在此方面，由会聚透镜聚焦来自分色镜的单光束。会聚透镜聚焦单光束，从而所得的聚焦光束可由光纤适当地传送。

步骤516表示对正经光纤传送的聚焦单光束的传输。例如，光纤能被并入眼内照明器组件，如图4中所示，从而在步骤516期间，经光纤传输聚焦单光束包括将单光束传输入眼内。当由光纤传送的聚焦单光束相对于要被照明的眼表面被反向散射时，所得的色调是可见的。因而，根据方法500操作眼内照明器，由单色光源发射的相应颜色的光以经准直和会聚的单光束行进通过光纤并进入眼内，在眼内，所述光被反向散射以产生例如白光。

可以认为本文所公开的各种单色光源是固态照明装置，诸如LED和/或激光器。固态照明装置与使用钨丝灯泡、卤素灯泡和/或高强度放电（HID）灯的当前眼科照明器相比具有许多优点。例如，与常规眼科照明器中所使用的灯泡和灯相比，LED和激光器产生较少的热量，并且消耗较少的功率。热量和功率的降低使眼科照明器能够具有紧凑设计，因为可能不再需要冷却风扇，并且通过使用较少的能量而降低操作成本。而且，与常规眼科照明器中使用的当前灯泡和灯相比，LED和激光器具有长得多的使用寿命。LED和激光器与常规眼科照明器中所使用的灯泡和灯相比所具有的更长的使用寿命，降低了在手术期间发生中断的可能性，并且由此降低了在手术程序期间眼科照明器在特定点处的不操作而对患者造成危害的风险。而且，相比于当前眼科照明器，由于LED和激光器具有更长的使用寿命因而需要更少的维护，因此使用LED和/或激光器的眼科照明器的操作成本更低。

此外，例如，激光器能够实现高程度的准直和低集光率。激光器的低集光率允许与低集光率光学系统（例如，诸如小芯径光纤）相耦合。此外，LED和激光器能够瞬时开关，而不存在照明亮度或颜色的改变。常规灯泡和灯（诸如卤素灯泡）需要数秒以达到热平衡，在该时间期间，颜色和亮度均改变。因而，固态照明装置与使用钨丝灯泡、卤素灯泡和/或高强度放电（HID）灯的当前眼科照明器相比具有许多优点。

而且，由于当前提出的LED眼科照明器使用三个或更多个光源，因此仅使用两个单色光源提供了简单得多的解决方案。在此方面，与混合三个或更多个光源以实现特定颜色相比，仅混合两个波长的光以实现特定颜色（诸如白光）允许简单得多的光学方案。能经由分色镜实现对所述两个单色光源的混合，所述分色镜被设计为反射和透射来自相应单色光源的光波长。作为附加，在备选实施例中，当使用两个激光器作为两个单色光源时，两个激光器可以分别旋转成S和P偏振，以使用简单的偏振立方晶格，用于波长混合以产生特定颜色的光。因而，与使用三个光源相比，仅使用两个单色光源以产生特定颜色的光提供了更简单的解决方案。

从上可知，可以理解本公开提供了一种用于照明眼内部的改进系统。本发明提供了包括两个单色光源的光源，其能被以多种方式驱动而提供合适的光输出。包含光纤的探头将光送入眼内。本文通过例示说明了本发明，并且本领域普通技术人员可以进行各种修改。

虽然已经通过以上对实施例的描述例示了本发明，并且虽然以一定细节描述了实施例，但是申请人并不旨在将本发明的范围限制或者以任何方式限定至这些细节。对于本领域技术人员而言，其他的优点和修改将会是显而易见的。因而，本发明在其较宽泛的方面并不受限于特定的细节、代表性装置和方法以及所示出和描述的示意性示例。因此，可以对这种细节进行改变，而不脱离申请人一般性或发明性概念的精神或范围。

Claims

1.一种眼内照明器，包括：

光源，仅具有发射第一光的第一单色光源和发射第二光的第二单色光源，第一光和第二光限定可表示在色品图上的光色轴；

准直元件，被配置为准直第一光和第二光中的至少之一；

混合设备，被配置为将第一光和第二光混合成单光束；

透镜，被配置为聚焦单光束；

光纤，被配置为传送单光束；以及

控制器，被耦合至第一单色光源和第二单色光源中的至少之一，该控制器被配置为调谐第一单色光源和第二单色光源中的至少之一，使得单光束表示色品图上沿着光色轴的一点处的特定颜色的光。

2.根据权利要求1所述的眼内照明器，其中光色轴与色品图的白色区域相交，该白色区域包围沿着或靠近黑体曲线的不同色温的白光。

3.根据权利要求1所述的眼内照明器，其中所述点位于色品图的白色区域内。

4.根据权利要求1所述的眼内照明器，其中色品图是CIE 1931色品图。

5.根据权利要求1所述的眼内照明器，其中第一光基本上是青绿色的，而第二光基本上是红色的。

6.根据权利要求1所述的眼内照明器，其中第一光基本上是紫色的，而第二光基本上是黄色的。

7.根据权利要求1所述的眼内照明器，其中从由发光二极管和激光器组成的组中选择第一单色光源和第二单色光源。

8.一种眼内照明器，包括：

光源，仅包括发射具有第一强度的第一光的第一单色光源和发射具有第二强度的第二光的第二单色光源，第一强度与第二强度不同；

准直元件，可操作以准直第一光和第二光中的至少之一；

混合设备，可操作以将第一光和第二光排列成单光束；

透镜，可操作以聚焦单光束；

光纤，可操作以传送单光束；以及

控制器，可操作以改变第一强度和第二强度，使得单光束产生特定颜色。

9.根据权利要求8所述的眼内照明器，其中控制器可操作以通过相对于第二光的第二幅度来改变第一光的第一幅度强度，改变第一强度和第二强度，由此产生特定颜色。

10.根据权利要求8所述的眼内照明器，其中控制器可操作以通过以一频率在第一光和第二光之间按序交替来改变第一强度和第二强度，由此产生特定颜色。

11.根据权利要求10所述的眼内照明器，其中所述频率大于1kHz。

12.根据权利要求8所述的眼内照明器，其中控制器利用算法改变第一强度和第二强度，所述算法选自如下组成的组：用于选通第一光和第二光的算法、脉宽调制算法、调幅算法以及时间抖动算法。

13.根据权利要求8所述的眼内照明器，其中从第一单色光源发射的第一光的波长大于约518nm，而从第二单色光源发射的第二光的波长小于约518nm。

14.根据权利要求8所述的眼内照明器，其中第一单色光源和第二单色光源选自由发光二极管和激光器组成的组。

15.根据权利要求8所述的眼内照明器，其中第一光和第二光限定了与色品图上白色区域相交的光色轴，控制器可操作以改变第一强度和第二强度，使得单光束表示沿着光色轴位于白色区域内的一点。

16.一种向眼内部提供照明的方法，该方法包括：

提供具有第一单色光源和第二单色光源的光源；

将电流提供至第一单色光源和第二单色光源，以使得第一单色光源和第二单色光源分别发射第一光和第二光；

准直第一光和第二光；

将经准直的光混合成单光束；

聚焦单光束；

经光纤传输单光束；以及

控制第一单色光源和第二单色光源，使得单光束产生特定颜色的光。

17.根据权利要求16所述的方法，其中提供光源包括选择限定与色品图的白色区域相交的光色轴的第一单色光源和第二单色光源。

18.根据权利要求17所述的方法，其中控制第一单色光源和第二单色光源包括改变第一光和第二光中的至少之一的幅度强度，使得特定颜色的光表示沿着光色轴位于白色区域内的一点。

19.根据权利要求17所述的方法，其中控制第一单色光源和第二单色光源包括以一频率在第一光和第二光之间循环，使得特定颜色的光表示沿着光色轴位于白色区域内的一点。

20.根据权利要求16所述的方法，其中控制第一单色光源和第二单色光源包括利用算法控制第一单色光源和第二单色光源中的至少之一，该算法选自由以下组成的组：用于选通发光二极管的算法、脉宽调制算法以及调幅算法。