CN108366722A - 用于眼外科手术照明的束导向件 - Google Patents

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Abstract

一种眼科照明设备可以包括可移动支座。所述设备还可以包括光学阵列，所述光学阵列联接到所述可移动支座上并且被定位用于与来自光源的光束交互。所述光学阵列可以包括第一和第二光学元件。所述第一光学元件可以被配置用于反射和透射所述光束的第一相关量。不同于所述第一光学元件，所述第二光学元件可以被配置用于反射和透射所述光束的第二相关量。所述设备可以进一步包括驱动机构，所述驱动机构联接到所述可移动支座上。所述驱动机构可以被配置用于引起所述可移动支座选择性地移动所述光学阵列，以使得所述光束选择性地入射到所述第一光学元件或所述第二光学元件中的一个上。还提供了相关的装置、系统和方法。

Description

用于眼外科手术照明的束导向件
技术领域
本文披露的实施例可以涉及眼科照明系统。更具体地，本文描述的实施例可以涉及将来自光源的单条光束分成多个束。所述多个光束中的一个或多个可以被透射到术野，诸如患者眼睛。
背景技术
眼科显微外科手术可能需要精确切割和/或去除患者眼睛的不同身体组织。在外科手术期间，可以使用内照明器或其他照明探针照亮患者眼睛。外科医生可以将内照明器握在一只手中，同时将外科手术探针握在另一只手中。内照明器可以透射光源输出的光、用其来照亮患者眼睛。光源可以由输出功率来表征。光源的输出功率有时可以超过内照明器可传输的光的量。在这种实例中，来自光源的光不能被直接地联接到内照明器中。外科手术的功效可能取决于被透射到患者眼睛的适当光量。
因此，仍需要通过解决上文讨论的需求中的一项或多项来促进从光源到患者眼睛的可靠光传输的改进装置、系统和方法。
发明内容
所提出的解决方案使用独特的解决方案满足未达成的医疗需求，来在由光源输出的单个光束被透射到患者眼睛之前将所述单个光束分成多个光束。光学阵列可以被定位在由光源输出的光束的光路中。光学阵列可以包括一个或多个光学元件，这些光学元件反射光束的一部分和透射光束的一部分。不同的光学元件可以反射和透射不同量的光。光学阵列可以被移动，以使得来自光源的光束与希望的光学元件交互。光束导向件可以被驱动机构(诸如，马达)移动。光束导向件和驱动机构各自可以被附接至中间可移动支座。驱动机构可以移动可移动支座，可移动支座进而移动光束导向件。
根据一些实施例，可以提供眼科照明设备。所述设备可以包括可移动支座。所述设备还可以包括光学阵列，所述光学阵列联接到所述可移动支座上并且被定位用于与来自光源的光束交互。所述光学阵列可以包括第一和第二光学元件。所述第一光学元件可以被配置用于反射和透射所述光束的第一相关量。不同于所述第一光学元件，所述第二光学元件可以被配置用于反射和透射所述光束的第二相关量。所述设备可以进一步包括驱动机构，所述驱动机构联接到所述可移动支座上。所述驱动机构可以被配置用于引起所述可移动支座选择性地移动所述光学阵列，以使得所述光束选择性地入射到所述第一光学元件或所述第二光学元件中的一个上。
根据一些实施例，可以提供眼外科手术照明的方法。所述方法可以包括使用光学阵列来引导来自光源的光束的反射部分和来自光源的光束的透射部分。所述光学阵列可以包括第一和第二光学元件。所述第一光学元件可以被配置用于反射和透射所述光束的第一相关量。不同于所述第一光学元件，所述第二光学元件可以被配置用于反射和透射所述光束的第二相关量。所述方法还可以包括通过使用驱动机构来移动可移动支座从而移动光学阵列。所述光学阵列可以联接到所述可移动支座上，以使得光束选择性地入射到所述第一光学元件或所述第二光学元件中的一个上。
本披露的附加方面、特征、和优点将从以下详细说明中变得明显。
附图说明
图1是眼科照明系统的示意图。
图2是眼科照明系统的照明子系统的示意图。
图3A和图3B是眼科照明系统的束导向件的俯视图。
图4是眼科照明系统的束导向件的正视图。
图5是眼科照明系统的束导向件的俯视图。
图6A、图6B、和图6C是眼科照明系统的光学阵列的图示。
图7是眼科照明系统的光学阵列的图示。
图8是眼科照明系统的光学阵列的图示。
图9是眼科照明系统的光学阵列的图示。
在附图中，具有相同标号的元件具有相同或类似的功能。
具体实施方式
在以下描述中，可以阐明具体细节以便描述某些实施例。然而，本领域的技术人员应清楚的是可以在不具有这些具体细节中的一些或全部的情况下实践所披露的实施例。可以在此呈现具体的和/或说明性的而非限制性的实施例。本领域的技术人员应认识到，尽管本文中未明确描述，但是其他材料也可以在本披露的范围和精神内。
本披露描述了使用光学阵列来分离来自光源的单条光束的装置、系统、和方法。光学阵列具有一个或多个光学元件，所述光学元件各自反射光束的一部分和透射光束的一部分。因此，来自光源的单条光束可以被分成反射光束和透射光束。这些反射光束和透射光束可以被引导向外科手术控制台的不同端口或者外科手术控制台的照明子系统。照明装置的光纤可以被联接到这些端口中的一个。照明装置可以递送反射束或透射束到术野(诸如，患者眼睛)以便照亮术野。光学阵列的(多个)光学元件可以反射和透射不同的光量。因此，被递送到每个端口的光量可以取决于与光交互的光学元件。光学阵列可以被移动，以使得光束与期望的光学元件交互。驱动机构(诸如马达)可以移动光学阵列。光学阵列和驱动机构可以各自连接至中间可移动支座。驱动机构可以移动可移动支座，以使得光学阵列相应地移动。驱动机构可以经由联接机构(诸如皮带和滑轮系统、齿条与小齿轮系统、以及丝杠与支承件座系统)使可移动支座运动。
本披露的装置、系统、和方法提供了许多优点，包括：(1)通过将驱动机构联接到中间可移动支座上来最小化由驱动机构振动引起的(多条)光束的畸变；(2)通过用相对高精度联接机构移动光学阵列来提高光对准度；(3)通过将驱动机构和光学阵列联接到中间可移动支座上来最小化不同部件的公差的复合效应；以及(4)由于稳定性高，满足了针对(多条)光束的小公差要求。
图1和图2展示了示例性眼科照明系统100。图1可以是眼科照明系统100的示意图。图2可以是眼科照明系统100的照明子系统110的示意图。眼科照明系统100可以包括束导向件130。束导向件130可以包括可移动支座150和联接到可移动支座150上的光学阵列140。光学阵列140可以被定位成用于与来自光源120的光束122交互。光学阵列140可以包括多个光学元件，诸如图3A-9中展示的光学元件142、144、146、148中的一个或多个。这些光学元件中的一个可以被配置用于反射和透射光束122的第一相关量。这些光学元件中的另一个可以被配置用于反射和透射光束122的第二相关量。光束122的第一和第二相关量可以不同。束导向件130还可以包括联接到可移动支座150上的驱动机构170。例如，驱动机构170可以经由联接机构160联接到可移动支座150上。驱动机构170可以被配置用于引起可移动支座150选择地移动光学阵列140。光束122可以可选择地入射到这些光学元件中的一个上。
眼科照明系统100可以用于执行不同的眼外科手术，包括：前段手术、后段手术、玻璃体视网膜手术、玻璃体切切除手术、白内障手术、和/或其他期望的手术。术野可以包括患者眼睛的任何合适的生理机能，包括：眼前段、眼后段、角膜、晶状体、玻璃体房、透明膜、血管、视网膜、黄斑、小凹、中央凹、旁中央凹、近中央凹、视盘、视杯、和/或其他生物组织。
光源120可以被配置用于输出光束122以照亮术野。光源120可以包括激光源(诸如超连续谱激光源)、白炽灯泡、卤素灯泡、金属卤化物灯泡、氙气灯泡、汞蒸汽灯泡、发光二极管(LED)、其他合适的光源、和/或其组合。例如，光源120可以被配置用于将亮光、宽带光和/或白光输出至术野。光源120可以被配置用于输出任何合适的(多个)波长的光，诸如，可见光、红外光、紫外(UV)光等。例如，光束122的波长可以在大约250nm与大约2500nm之间、大约250nm与大约750nm之间、大约380nm与大约750nm之间、大约750nm与大约2500nm之间、和/或其他合适的更大和更小的值。光源120可以是波长变化的或扫频光源。光源120可以是固定波长的光源。光源120可以与被配置用于改变光束122的波长或颜色的光学器件(诸如透镜、反射镜、滤光器、和/或光栅)连通。光束122可以是准直光束。就此而言，照明子系统110可以包括用于使光束122准直的一个或多个附加光学部件，诸如具有一个或多个透镜、反射镜、滤光器、和/或光栅的准直器。光源120可以在照明子系统110的壳体内固定不动。因此，光束122可以指向固定位置。如本文中描述的，光学阵列140可以被移动到光束122的光路中，其方式为维持光学元件142、144、146、148相对于光束122的正确定位、校平、和/或对准。
通常，束导向件130和/或光学阵列140可以被表征为分束器。例如，束导向件130和/或光学阵列140可以将光束122分成透射光束124和反射光束126。如本文中描述的，透射和/或反射光束122的量或比例可以由与光束122交互的光学元件(例如，光学元件142)决定。透射光束124和反射光束126可以分别与不同的光路相关联。每条光路可以包括附加部件(诸如分束器或束导向件)用于进一步将透射光束124或反射光束126分成多条束。每条光路还可以包括滤光器、聚光器、和/或其他光学元件以用于促进将具有期望特性的光递送至术野。
再次参照图1和图2，透射光束124可以被引导向端口112。反射光束114可以被引导向端口114。端口112和114可以布置在照明子系统110的壳体的外部。光学阵列140、可移动支座150、联接机构160、驱动机构170、和基板170、以及光源120可以被定位在照明子系统110的壳体内。照明装置260的光纤262可以在端口112处联接到照明子系统110上。透射光束124可以在端口112处被递送至光纤262。照明装置270的光纤272可以在端口114处联接到照明子系统110上。反射光束126可以在端口114处被递送至光纤272。照明装置260和/或照明装置270可以选择性地照亮术野。例如，使用者可以通过选择性地分别激活或停用在端口112和114处的光的递送来选择照明装置260和270中的哪一个。使用者可以是外科医生、其他医学专业人员、或技术人员。光纤262和272中的一个或两个可以被使用给定的时间。光纤262和272可以联接到单个照明装置。照明装置260和/或270可以是点照明器、吊灯照明器、内照明器、和/或其他合适的照明探针。
光纤262和/或272可以联接到外科手术探针。例如，外科手术探针和光源120可以是诸如激光束递送系统、光凝固系统、光动力治疗系统、视网膜激光治疗系统等治疗束递送系统的一部分。
参照图1，光学阵列140可以包括一个、两个、三个、四个、五个、或更多个光学元件，所述光学元件被配置用于与光束122交互，以便分离、反射、和/或透射光。光学阵列140可以被定位在光束122的光路中，以便与光束122相交。包括三个光学元件(例如，光学元件142、144、146)的光学阵列140可以展示在图3A-6C中。包括两个光学元件(例如，光学元件142、144)的光学阵列140可以展示在图7中。包括四个光学元件(例如，光学元件142、144、146、148)的光学阵列140可以展示在图8中。包括一个光学元件(例如，光学元件142)的光学阵列140可以展示在图9中。光学元件142、144、146、148中的一个或多个可以由玻璃、石英玻璃、陨石玻璃、锗、氟石、塑料、高折射率塑料、Trivex、丙烯酸、聚碳酸酯、或其他合适材料制成或包括所述材料。光学元件142、144、146、148可以以水平、竖直、和/或其他合适的构型彼此相邻定位。光学元件142、144、146、148可以彼此联接，例如，使用粘合剂或机械附接。
光学元件142、144、146、148可以被配置用于反射和透射光束122的相关量或比例。就此而言，光学元件142、144、146、148中的每一个可以被配置用于反射和透射不同百分比的光束122，包括在大约1％与大约99％之间、在大约10％与大约90％之间、在大约20％与大约80％之间、和/或其他合适的更大的和更小的值。反射的和透射的光量可以的关联在于它们的总和等于100％，包括由于不完全反射/透射造成的任何损失。例如，光学元件142可以被配置用于反射75％和透射25％的入射光。因此，反射光束126可以具有光束122的75％功率，而透射光束可以具有光束122的25％功率。例如，光学元件144可以被配置用于反射50％和透射50％的光束122。例如，光学元件146可以被配置用于反射25％和透射75％的光束122。如本文中描述的，使用者可以选择性地将光学阵列140和/或光学元件142、144、146、148移动到光束122的光路中，以使得以期望的方式来分离光束122。例如，期望的光量可以分别以透射光束124和反射光束126被引导向端口112和114。
光学元件142、144、146、148可以被合适地安排用于促进光束122的部分透射和部分反射。例如，光学元件142、144、146、148可以包括玻璃棱镜、金属涂层反射镜、二向色滤光器、二向色镜、二色镜像棱镜、陷波滤波器、热反射镜和/或冷反射镜。光学元件142、144、146、148可以包括一个或多个光学涂层和/或嵌入粒子。就此而言，可以按照实现期望的透射/反射量的方式来选择和/或应用(多个)光学涂层和/或(多种)嵌入粒子。(多个)光学涂层和/或(多种)嵌入化合物可以包括塑料、金属氧化物、硫化锌、硒化锌、氟化铝钠、天然和/或合成染料、有机和/或无机染料、胶体染料、稀土过渡元素、或其它合适的(多种)材料。光学元件142、144、146、148可以基于干涉来分离光束122，诸如使用多层电介质涂层。光束122的透射和反射可以与波长相关。例如，光学元件142、144、146、148可以是长通、短通、带通、带阻、和/或其他合适的滤波器。光学元件142、144、146、148可以使用熔敷金属来分离光束122。光学元件142、144、146、148上的熔敷金属的图案和/或密度可以决定反射和透射的量。任何合适的工艺可以用于将材料布置在光学元件142、144、146、148上，所述工艺包括：物理气相沉积、化学气相沉积、化学吸附、物理吸附、浸涂、溶液蒸发、和/或其他合适的工艺。
参照图2、图3A、图3B、图4、和图5，可移动支座150可以被设定大小和成形为与眼科照明系统100的一个或多个部件联接。图3A和图3B可以是包括可移动支座150的束导向件130的俯视图。图4可以是包括可移动支座150的束导向件130的正视图。图5可以是包括可移动支座150的束导向件130的另一个俯视图。可移动支座150可以由任何合适的(多种)材料制成，诸如包括钢在内的金属。可移动支座150可以被配置用于为光学阵列140、驱动机构170、和/或联接机构160提供坚固的和稳定的中间基础。例如，可以使用粘合剂、机械联接、和/或其组合将光学阵列150机械地附接至可移动支座150上。例如，光学阵列150可以被固定地和/或刚性地联接到可移动支座150上。联接机构160的全部或一部分和/或驱动机构170的全部或一部分可以机械地联接到可移动支座150上。就此而言，联接机构160和/或驱动机构170可以直接地或间接地联接到可移动支座150上。可移动支座150可以被配置用于以平滑的、可预测的、和/或规则的方式平移。就此而言，可移动支座150可以可移动地联接到基板180上。例如，布置在可移动支座150与基板180之间的径向或圆锥形支承件可以促进可移动支座150相对于基板180的平移运动。可移动支座150可以被配置为相对于基板180左右和/或上下移动。可移动支座150可以在一个或多个方向上移动，诸如沿着某条线或在某个平面内。
基板180可以被设定尺寸和成形为与眼科照明系统100的一个或多个部件联接。例如，基板180可以是用于可移动支座150、联接机构160、和/或驱动机构170的坚固的和稳定的基础。联接机构160和/或驱动机构170的全部或一部分可以机械地附接至基板180上。例如，联接机构160和/或驱动机构170的全部或一部分可以固定地和/或刚性地联接到基板180上。基板180可以是相对于照明子系统110的壳体和/或外科手术控制台240的壳体固定的和/或固定不动的。基板可以具有精确接地的顶表面，促进了对可移动支座150、联接机构160、和/或驱动机构170的正确定位、校平、和/或对准。例如，可移动支座150可以沿着基板180的水平顶表面平移，以使得光束保持与光学阵列140对准。
驱动机构170可以是被配置用于使可移动支座150运动的任何合适的装置。例如，驱动机构170可以是马达310，诸如电动马达。驱动机构170可以直接或间接联接到可移动支座150上，以引起可移动支座150选择性地平移光学阵列140。可以避免将驱动机构170直接附接至光学阵列140上。驱动机构170可以经由联接机构160有利地联接到可移动支座150上。例如，驱动机构170可以直接附接至联接机构160的部件上。驱动机构的任何不想要的机械属性(诸如振动和/或不对准)都可以被联接机构160和/或可移动支座150而不是光学阵列140感受到。驱动机构170可以包括齿轮箱312用于执行齿轮减速，以使得可以控制速度、加速度、和/或与驱动机构170和/或可移动支座150的运动相关联的其他属性。
联接机构160可以包括将驱动机构170与可移动支座150联接的机械元件的任何合适的组合。由于驱动机构170的移动，联接机构160还可以促进可移动支座150的移动和光学阵列140的相应移动。光学阵列140可以响应于使用者输入而移动，以使得光束122与期望的光学元件交互，从而生成透射光束124和反射光束126。基于使用者的照明需求，透射光束124和反射光束126可以具有期望的比例，诸如来自光束122的光的量或比例。
移动可移动支座150可以包括致动联接机构160。就此而言，联接机构160的一个或多个部件可以直接附接至驱动机构170上。联接机构160的一个或多个部件可以直接附接至驱动机构170上。在一些实例中，联接机构160可以包括皮带和滑轮系统。皮带和滑轮系统可以包括至少两个主轴，所述主轴包括驱动主轴、驱动滑轮、从动滑轮、和一条或多条皮带。驱动主轴和/或驱动滑轮可以机械地联接到驱动机构(诸如马达310和/或齿轮箱312)上。一条或多条皮带可以在驱动滑轮与从动滑轮之间延伸。驱动滑轮的旋转可以引起从动滑轮的旋转。从动滑轮可以机械地联接到一个或多个齿轮上。一个或多个齿轮可以联接到可移动支座150上并且被配置用于平移可移动支座150。可移动支座150的平移可以引起光学阵列150的相应平移。
图3A、图3B、和图4中展示的联接机构130可以是齿条与小齿轮系统。图3A和图3B可以是束导向件130的俯视图。图4可以是束导向件130的正视图。可移动支座150可以可移动地联接到基板180上。包括光学元件142、144、146的光学阵列140可以直接地附接至可移动支座150上。马达310和齿轮箱312可以直接附接至基板180上。小齿轮322可以诸如经由轴联接器而机械地联接到马达310的轴314上。光学阵列140不直接附接至轴314上。当激活马达310时，轴314可以旋转，从而引起小齿轮322的旋转。小齿轮322可以与齿条320机械地接合。例如，小齿轮322的齿可以与齿条320的齿机械地接合。齿条320可以机械地联接和/或直接附接至可移动支座150上。小齿轮322的旋转可以平移齿条320。例如，小齿轮322的顺时针或逆时针旋转可以分别在方向302或方向304上平移齿条320。由于齿条320与可移动支座150之间的机械联接，因此当齿条320移动时，可移动支座150可以相应地移动。例如，可移动支座150可以在方向302和304上平移。类似地，由于光学阵列140与可移动支座150之间的机械联接，因此光学阵列140可以在方向302和304上相应地平移。
如图3A和图3B中展示的，来自光源120的光束122可以与光学元件144交互，以便生成透射光束124和反射光束126。光学阵列140可以在方向302上平移，同时光束122保持固定，以使得光束122与光学元件146交互。光学阵列140可以在方向304上平移，同时光束122保持固定，以使得光束122与光学元件142交互。当光束122与光学元件142或146交互时，与光学元件144相比，包括对应光量的透射光束124和反射光束126的特性可以是不同的。
如图3A中展示的，光束122可以由相对于光学元件142的入射角α表征。反射光束126可以由相对于光学元件142的反射角β表征。根据反射定律，入射角α可以等于反射角β。透射光束124和反射光束可以分开角γ。角γ可以是预先确定的并且可以包括诸如90°的值。
图5中展示的联接机构130可以是丝杠与支承件座系统。图5可以是束导向件130的俯视图。可移动支座150可以可移动地联接到基板180上。包括光学元件142、144、146的光学阵列140可以直接地附接至可移动支座150上。马达310和齿轮箱312可以直接附接至基板180上。丝杠340可以诸如经由轴联接器318而机械地联接到马达310的轴上。端支承件344可以固定地和直接地附接至基板180上。丝杠340可以在马达310的轴与端支承件344之间延伸。支承件座342可以与丝杠340机械地接合。例如，丝杠340可以具有任何外螺纹，而支承件座342可以具有相应的内螺纹。任何合适的螺纹(包括爱克姆螺纹)可以用于丝杠340和支承件座342。支承件座342可以被配置为沿着丝杠340移动。例如，支承件座342可以被配置为由于丝杠340的顺时针和逆时针旋转而在方向302和304上沿着丝杠342平移。当激活马达310时，丝杠314可以旋转，从而引起支承件座342的移动。支承件座342可以机械地联接到可移动支座150上。因此，支承件座342的顺时针或逆时针旋转可以使可移动支座150在方向302和304中的一个或另一个方向上平移。类似地，由于光学阵列140与可移动支座150之间的机械联接，因此光学阵列140可以在方向302和304上相应地平移。
在图5中，来自光源120的光束122可以与光学元件146交互，以便生成透射光束124和反射光束126。光学阵列140可以在方向340上平移，同时光束122保持固定，以使得光束122与光学元件144交互。光学阵列140可以在方向304上进一步平移，同时光束122保持固定，以使得光束122与光学元件142交互。当光束122与光学元件142或144交互时，与光学元件146相比，包括对应光量的透射光束124和反射光束126的特性可以是不同的。
支承件座342可以经由阻尼机构350联接到可移动支座150上。通常，阻尼机构350可以是可移动支座150与联接机构160的一个或多个元件之间的中间部件。例如，阻尼机构350可以是可移动支座150与支承件座342之间的中间部件。阻尼机构350可以被配置用于最小化与驱动机构170(诸如马达314)和/或联接机构160(诸如丝杠340和/或支承件座342)相关联的振动。可以连同任何合适的联接机构130(包括皮带和滑轮系统以及齿条与小齿轮系统)一起实施阻尼机构350。
如图3B和图5中展示的，束导向件130可以包括邻近光学阵列140定位的稳定器330。稳定器330可以被配置用于通过在可移动支座150的移动期间最小化光学元件142、144、146的不期望的移动来使光学阵列140稳定。稳定器330可以是用于安装光学元件142、144、146的背板。可以为光学元件142、144、146中的每一个提供稳定器330(图3A)，或者可以为所有光学元件142、144、146提供稳定器330(图5)。稳定器330可以直接地联接到可移动支座150上。
如图3A中展示的，束导向件130可以包括邻近光学阵列140定位的对等稳定器332。例如，对等稳定器332可以相对于稳定器330被定位在光学阵列140的相反侧上。对等稳定器332可以被配置用于通过在可移动支座150的移动期间最小化光学元件142、144、146的不期望的移动来稳定光学阵列140。例如，稳定器330可以诸如在可移动支座150的移动期间将光学阵列140推靠在对等稳定器332上以限制光学元件142、144、146的不期望的移动。对等稳定器332可以直接地联接到可移动支座150上。对等稳定器332可以被设定尺寸和成形为延伸跨过光学元件142、144、146的前表面。光束122可以入射到所述前表面上。对等稳定器332可以是透明的，以使得光束122不会与其交互。而是，光束122可以穿过对等稳定器332并且与光学元件142、144、或146交互。
束导向件130可以包括被配置用于确定光学阵列140和/或驱动机构170的位置的位置传感器。位置传感器可以跟踪光学阵列140和/或驱动机构170的位置，以确保光束122和光学阵列140的正确对准。如图3B中展示的，位置传感器可以是编码器316。编码器315可以确定和跟踪马达310的轴314的角位置。可以基于轴314的角位置来确定可移动支座150和/或光学阵列140的位置。位置传感器可以是激光干涉仪、霍尔效应传感器、或其他合适的机构，用于确定和跟踪光学阵列140和/或驱动机构170的位置。计算装置210可以利用所感测的光学阵列140和/或驱动机构170的位置来生成用于驱动机构170的控制信号，从而基于使用者输入来移动可移动支座150和/或光学阵列140。
图6A-6C可以是光学阵列170的正视图，展示了光束122和光学元件142、144、146的相对对准。光学元件142、144、146可以被类似地设定尺寸和成形。光学元件142、144、146可以被设定尺寸和被成形为以便光束122的整个横截面与所述光学元件分别交互。光学阵列140可以如本文中描述地移动，同时维持光束122相对于光学元件142、144、146的正确对准。例如，光束122可以在光学元件142、144、146内居于，以促进光束122的透射和反射。在图6A中，光束122可以与光学元件146交互。驱动机构170的激活、联接机构160的致动、可移动支座150的移动、和光学阵列140的相应移动可以引起光束122选择性地入射到光学元件144(图6B)和光学元件142(图6C)上。光学元件142、144、146可以各自反射和透射光束122的不同量。光学阵列140可以基于使用者的照明需求响应于使用者输入而移动。例如，使用者可以决定将被引导向端口112和114中的每一个的光量。使用者可以在输入装置220处提供使用者输入(图1)，指示将被引导向端口112和114中的每一个的光量。响应于使用者输入，计算装置210可以生成用于驱动机构170的控制信号。驱动机构170可以引起光学阵列140的移动，以使得光束122选择性地入射到光学元件142、144、或146上，所述光学元件将会将期望量的光引导向端口112和114中的每一个。
光学阵列140可以被不同地安排。例如，图7的光学阵列140可以包括光学元件142和144。光学元件142和144可以被类似地设定尺寸和成形。光学元件142和144可以相对大于图6A-6C的光学元件142、144、146。光束122可以入射到光学元件144上。光学阵列140的移动可以引起光束122选择性地入射到光学元件140上。
例如，图7的光学阵列140可以包括光学元件142、144、146、148。光学元件142、144、146、148可以被设定成大小不等。例如，光学元件142可以比光学元件144、146、148相对更窄。光学元件144可以比光学元件142、146、148相对更宽。光束122可以被定位用于与光学元件146和148两者交互。光学元件146和148的特性可以是使得与光束122的这种同时交互可以为反射和透射的光量提供可希望的特性。
通常，光学元件142、144、146、148可以被设定尺寸、成形、和以任何方式安排，以促进与光束122的交互。例如，图9的光学阵列140包括光学元件142。涂层或嵌入粒子可以有梯度地布置在光学元件142上。当光学阵列140相对于光束122移动时，可以获得反射和透射的光量的连续变化。例如，当光束122更靠近光学元件142的一侧143交互时，光束122可以被完全或几乎完全透射，而几乎没有反射。当光束122更靠近光学元件142的一侧145交互时，光束122可以被完全或几乎完全反射，而几乎没有透射。
参照图1，照明子系统110、光源120、束导向件130、和/或计算装置210可以整合在外科手术控制器240中。外科医生可以利用外科控制台240来控制与眼外科手术相关的一个或多个参数。外科手术控制台240的一个或多个部件可以联接到壳体上和/或被布置在其内。壳体可以是活动的，以使得它可以在眼外科手术期间被定位成邻近患者。壳体可以包括促进眼科照明系统100的部件之间的连通的气动、光学、流体、和/或电补给线。
计算装置200可以与包括光源120和驱动机构170的照明子系统110通信。计算装置200还可以与输入装置220通信。计算装置200可以被配置用于生成和发送控制信号至眼科照明系统100的部件和/或从眼科照明系统的部件接收输入或状态信号。例如，计算装置200可以控制光源120的激活和停用、驱动机构170的激活和停用、至端口112和114的光的选择性透射、通过光纤262和272的光的选择性透射、以及由光源120输出的光的强度、波长、和/或其他特征。就此而言，光源120和驱动机构170可以与计算装置210处于电通信。计算装置210可以包括具有处理器212和存储器214的处理电路。处理器212可以执行计算机指令，诸如存储在存储器214上的那些，以控制眼科照明系统100的各个部件。处理器212可以是目标装置控制器和/或微处理器。存储器214(诸如半导体存储器、RAM、FRAM、或闪存)可以与处理器212接口连接。因此，处理器212可以向存储器214写入和从中读取，并且执行与管理存储器214相关联的其他常用功能。计算装置210的处理电路可以是具有电源接脚、能够执行逻辑功能的输入和输出接脚的集成电路。计算装置210可以向与其通信的显示装置230输出显示数据。显示装置230可以被配置用于显示与眼外科手术期间的系统操作和性能有关的数据。
探针子系统252可以与计算装置210处于电通信。探针子系统252可以包括促进探针250的操作的各种部件。使用者可以在术野内利用探针250执行一种或多种外科手术操纵。例如，探针250可以是切割探针、玻璃体切除术探针、超声乳化白内障吸除术探针、激光探针、消融探针、真空探针、冲洗探针、剪刀、钳子、抽吸装置、和/或其他合适的外科手术用装置。探针250可以与探针子系统252处于机械、电、气动、流体连通、和/或其他合适的连通。
输入装置220可以与计算装置210处于通信。输入装置220可以被配置用于允许使用者控制眼科照明系统100，包括：驱动机构170的激活、可移动支座150的移动、光学阵列140的移动、光学元件142、144、146、148中的一个或多个的选择、光束122与所选择的(多个)光学元件142、144、146、148的交互、与透射光束124和反射光束126相关联的对应光量、激活/停用光源120、和/或本文中描述的其他特征。输入装置220可以包括各种各样的ON/OFF开关、按钮、拨动开关、轮、数字控件、触摸屏控件或其他用户界面部件中的任何一个。输入装置220可以一体地布置在外科手术控制台240上。显示装置230可以是输入装置220。输入装置162可以是不同的部件，诸如通过非限制性实例方式，外科手术脚踏开关、遥控装置、触摸屏控制装置和/或另一计算装置。输入装置220可以基于接收到的使用者输入生成和发送输入信号。计算装置210可以接收和处理输入信号。计算装置210可以生成和发送控制信号至照明子系统110、光源120、驱动机构170、探针子系统172、和显示装置168。例如，使用者可以在输入装置180处提供使用者输入，用于指示将在端口112和114中的每一个处可获得的对应光量。例如，使用者输入可以在端口112指定光束122的50％和在端口114处指定50％。响应于使用者输入，计算装置210可以生成和发送控制信号用于移动可移动支座150和光学阵列140，以使得在端口112和114处提供期望的光量的光学元件与光束122交互。光学阵列可以将具有期望的特性的透射光束124和反射光束126分别引导至端口112和114。
本文中描述的实施例可以提供选择性地引导、分离和引导光至外科手术控制台和/或照明子系统的壳体的端口的装置、系统、和方法。来自入射光束的光可以被具有反射和透射不同光量的多个光学部件的光学阵列所分离。上文提供的实例在本质上可以是示例性的而非限制性的。本领域的技术人员可以容易地想到与所披露的实施例一致的其他系统，所述其他系统旨在处于本披露的范围内。因此，本申请可以仅受以下权利要求书限制。

Claims (14)

1.一种眼科照明设备，包括：
可移动支座；
光学阵列，所述光学阵列联接到所述可移动支座上并且被定位用于与来自光源的光束交互，所述光学阵列包括第一和第二光学元件，其中，所述第一光学元件被配置用于反射和透射所述光束的第一相关量，并且其中，不同于所述第一光学元件，所述第二光学元件被配置用于反射和透射所述光束的第二相关量；以及
驱动机构，所述驱动机构联接到所述可移动支座上，其中，所述驱动机构被配置用于引起所述可移动支座选择性地移动所述光学阵列，以使得所述光束选择性地入射到所述第一光学元件或所述第二光学元件中的一个上。
2.如权利要求1所述的设备，其中：
所述驱动机构包括马达；并且
所述马达经由联接机构联接到所述可移动支座上。
3.如权利要求2所述的设备，其中，所述联接机构包括：
联接到所述马达和所述可移动支座上的皮带和滑轮系统。
4.如权利要求2所述的设备，其中，所述联接机构包括：
联接到所述可移动支座上的齿条；以及
小齿轮，所述小齿轮联接到所述马达上并且被配置用于接合所述齿条。
5.如权利要求2所述的设备，其中，所述联接机构包括：
联接到所述马达上的丝杠；以及
支承件座，所述支承件座联接到所述可移动支座上并且被配置为沿着所述丝杠移动。
6.如权利要求5所述的设备，其中：
所述支承件座经由阻尼机构联接到所述可移动支座上，所述阻尼机构被配置用于最小化与所述驱动机构或所述联接机构中的至少一个相关联的振动。
7.如权利要求1所述的设备，进一步包括：
稳定器，所述稳定器邻近所述光学阵列定位并且被配置用于在移动时使所述光学阵列稳定。
8.如权利要求1所述的设备，进一步包括：
位置传感器，所述位置传感器被配置用于确定所述光学阵列或所述驱动机构中的至少一个的位置。
9.如权利要求1所述的设备，进一步包括：
输入装置，所述输入装置被配置用于接收使用者输入以便移动所述光学阵列；以及
计算装置，所述计算装置与所述输入装置通信并且被配置用于响应于所述使用者输入而输出控制信号至所述驱动机构。
10.如权利要求1所述的设备，进一步包括：
壳体，所述可移动支座、所述光学阵列和所述驱动机构被定位在所述壳体内，其中，所述壳体进一步包括第一和第二端口，所述第一和第二端口中的每一个被配置用于与光纤连接，并且其中，所述光束的反射部分被引导向所述第一端口，而所述光束的透射部分被引导向所述第二端口。
11.一种眼外科手术照明的方法，所述方法包括：
使用光学阵列来引导来自光源的光束的反射部分和来自所述光源的所述光束的透射部分，所述光学阵列包括第一和第二光学元件，其中，所述第一光学元件被配置用于反射和透射所述光束的第一相关量，并且其中，不同于所述第一光学元件，所述第二光学元件被配置用于反射和透射所述光束的第二相关量；并且
通过使用驱动机构来移动可移动支座从而移动所述光学阵列，所述光学阵列联接到所述可移动支座上，以使得所述光束选择性地入射到所述第一光学元件或所述第二光学元件中的一个上。
12.如权利要求11所述的方法，其中，移动所述光学阵列包括：
致动将所述可移动支座与所述驱动机构联接的联接机构。
13.如权利要求11所述的方法，其中，致动所述联接机构包括致动以下各项中的至少一项：
皮带和滑轮系统；
齿条与小齿轮系统；以及
丝杠与支承件座系统。
14.如权利要求11所述的方法，移动所述光学阵列包括：
响应于在输入装置处接收到的使用者输入来移动所述光学阵列。
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