提高波长转换元件的亮度的装置制造方法及图纸

技术编号:8243934 阅读:176 留言:0更新日期:2013-01-25 02:33
公开一种提高波长转换元件的亮度的示范性照明装置。该照明装置包括波长转换元件,其可操作来接收来自光源的第一波长范围的光,并且将该光转换为第二波长范围。该波长转换元件包括第一面、与第一面相对的第二面以及在第一和第二面之间延伸的侧边缘。反射光学元件布置为邻近该波长转换元件的侧边缘。反射光学元件配置为朝向该波长转换元件反射至少第一波长范围的光。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】提高波长转换元件的亮度的装置
技术介绍
解剖学上,眼睛可以被分成两个不同的部分一前段和后段。前段包括晶状体并从角膜(角膜内皮)的最外层延伸到晶状体囊的后部。后段包括晶状体囊后面的眼睛部分。后段从前透明面(hyaloid face)(玻璃体的一部分)延伸到视网膜,后透明面与视网膜直接接触。后段远大于前段。后段包括玻璃体一透明无色的凝胶状物质。它构成了眼睛体积的大约三分之二,在出生前就给出了其形态和形状。玻璃体包括1%的胶原和钠透明质酸盐以及99%的水。玻璃体的前界面是前透明面,其接触晶状体的后囊部,同时后透明面构成其后界面并与视网膜接触。玻璃体不是像水状体一样自由流动的,并且具有正常的解剖学连接位。这些位中的一个是玻璃体基底,其是在锯状缘上面的大约3-4毫米宽的带。视神经头、黄斑以及血管弓(vascular arcade)也是连接位。玻璃体的主要作用是使视网膜处于适当位置,保持球形的完整和形状,吸收运动引起的震动,并且在后面给晶状体以支持。与水状体相反 , 玻璃体不是连续被替换。玻璃体随着年龄在称为脱水收缩的过程中变成更流动性的。脱水收缩导致玻璃体收缩,这可以对其正常连接位施加压力或拉力。如果施加了足够的拉力,玻璃体可从其视网膜连接拉其本身,产生视网膜裂缝或孔洞。称作玻璃体-视网膜手术的各种外科手术通常在眼睛的后段中进行。玻璃体-视网膜手术适于处理后段的许多严重状况。玻璃体-视网膜手术治疗以下疾病,诸如年龄相关黄斑变性(AMD)、糖尿病性视网膜病以及糖尿病性玻璃体出血、黄斑裂孔、视网膜脱落、视网膜前膜、CMV视网膜炎以及许多其他眼科疾病。外科医生利用显微镜和设计来提供后段的清晰图像的特殊透镜来执行玻璃体-视网膜手术。长度仅一毫米左右的若干微小切口形成在睫状体平坦部的巩膜上。外科医生通过切口插入微外科手术器械,例如照亮眼睛内部的光纤光源、手术期间维持眼睛形状的输液管、以及切割和去除玻璃体的器械。在这种外科手术期间,眼睛内的适当照明是重要的。典型地,细光纤插入眼睛中以提供照明。光源,诸如卤素钨灯或高压弧光灯(金属卤化物,Xe),可用来产生由光纤传入眼睛内的光。光穿过若干光学元件(典型地,透镜、反射镜和衰减器),并且传输到将光传入眼睛内的光纤。弧光灯的优点是小的发射面积(< I毫米)、接近日光的色温、以及一般比卤素灯更长的寿命(即,400小时对50小时)。弧光灯的缺点是高成本、功率随时间下降、系统的复杂性以及在系统寿命中需要换灯若干次。为了克服卤素钨灯和高压弧光灯的一些限制,其他光源,诸如发光二极管(LED),可用来产生通过光纤传输到眼睛中的光。可以以相当低的成本和复杂性提供基于LED的照明器,并且其显示出50,000到100,000小时的特征寿命,这使得能够在器械的整个寿命期间操作眼科纤维照明器,而只有非常小的输出下降,并且不需要更换LED。但是,LED光源通常与相当的卤素钨灯和高压弧光灯相比表现出更低的发光效率和更小的光通量。附图说明图I是眼睛的剖视图,示出眼睛的内部解剖结构;图2是示范性内照明器的示意图,示范性内照明器示为照亮图I的眼睛的内部区域;图3是可以与图2的内照明器一起使用的示范性光泵的示意性部分剖视图;图4是使用反射光学元件和布置在波长转换元件的相反两侧的一对分色元件的示范性光泵的示意性部分剖视图;图5是图4的示范性光泵的示意性部分剖视图,分色元件之一从波长转换元件移开;图6是使用反射光学元件和与波长转换元件相邻地布置的分色元件的示范性光泵的示意性部分剖视图;图7是图6的示范性光泵的示意性部分剖视图,分色元件从波长转换元件移开; 图8是采用图5的光泵和图7的光泵的特征的示范性光泵的示意性部分剖视图;以及图9是光学耦合到光纤的示范性光泵的示意性部分剖视图。具体实施例方式现在参考下面的论述以及附图,详细展示所公开的系统和方法的示范性方案。虽然附图表示某些可行方案,但是附图不一定是按比例的,某些特征可能被夸大、去除或部分切段以更好地图示和说明本公开。此外,于此开始的描述并不意味着是详尽的,或以其他方式将权利要求限制或约束到附图所示和下面的详细描述所公开的精确形式和结构。图I示出眼睛20的解剖结构,其包括角膜22、虹膜24、瞳孔26、晶状体28、晶状体囊30、小带(zonule) 32、睫状体34、巩膜36、玻璃体区38、视网膜40、黄斑42和视神经44。角膜22是在眼睛20的表面上的透明圆顶状结构,其作为让光进入眼睛的窗口。对应于眼睛的有色部分的虹膜24是环绕瞳孔26的肌肉,其放松和收缩以控制进入眼睛20的光量。瞳孔26是虹膜24中的圆形中心开口。晶状体28是眼睛20内的结构,其帮助将光聚焦在视网膜40上。晶状体囊30是弹性袋,其包封晶状体30,当眼睛聚焦于不同距离处的物体上时弹性袋帮助控制晶状体28的形状。小带32是将晶状体囊30连接至眼睛20内部的细长韧带,将晶状体28保持在适当位置。睫状体34是连接到晶状体28的肌肉区域,其收缩和放松以控制晶状体的大小用于聚焦。巩膜36是维持眼睛形状的眼睛20的坚韧最外层。玻璃体区域38是大的充满凝胶体的部分,位于靠眼睛20后部,帮助维持眼睛的曲率。视网膜40是在眼睛20后部的光敏神经层,其接收光并且将其转换为信号发送到大脑。斑点42是在眼睛20后部的区域,其包括用于发现所见图像中的精细细节的感受器。视神经44将信号从眼睛20传输到大脑。参见图2,示出了用于照亮眼睛20内部的眼科内照明器46穿过巩膜36插入玻璃体区域38中。内照明器46可包括手持件48和探针50。探针50可通过巩膜36中的切口插入眼睛20中。探针50可以包括光纤线,用于在各种眼内手术诸如玻璃体-网膜外科手术期间传输来自光源的光以照亮眼睛20的玻璃体区域38内部。内照明器46可以使用多种光源,诸如卤素钨灯、高压弧光灯(金属卤化物,Xe)以及发光二极管(LED)。光泵可以与内照明器46 —起使用以帮助提高光的亮度,尤其是当利用LED光源时。图3-9示出了可以与内照明器46 —起使用的光泵的各种构造。参见图3,光泵52可以包括接收来自光源56的光的波长转换元件(WCE) 54。波长转换元件54可以具有大致平坦的板状结构,虽然也可以使用其它形状,例如,以适应生产条件限制或优化光学性能。第一分色元件60布置为邻近波长转换元件54的第一侧面58,第二分色元件64布置为邻近波长转换元件54的第二侧面62。在所示的示范性结构中,分色元件60和64示为接合波长转换元件54,但是分色元件之一或二者可以与波长转换元件间隔开。光泵52还可以包括沿波长转换元件54的侧边缘68布置的反射光学元件66。反射光学元件66可以接合波长转换元件54,如图3所示,或者可以与波长转换元件54间隔开。光源56可包括一个或多个单色LED,其配置为在较窄波长范围内发光,例如紫外光(UV)、紫光或蓝光。当利用单色LED时,光源56产生的较窄光带一般不适于照明。为了产生具有更宽波长范围的光,来自光源56的光的至少一部分被引导到波长转换元件54上,在那里光被转换为具有更宽波长范围的光。·波长转换元件54可具有各种结构。术语“波长转换元件”在此使用时一般是指由能够将特定范围电磁波谱内的电磁辐射转换到电磁波谱内的另一范围的材料形成本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员:M·J·帕帕克C·霍维瑟
申请(专利权)人:爱尔康研究有限公司
类型:
国别省市:

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