使用光纤生成的光的眼内部照明.pdf

1、10申请公布号CN102341056A43申请公布日20120201CN102341056ACN102341056A21申请号201080009714922申请日2010011461/146,17320090121USA61B19/0020060171申请人爱尔康研究有限公司地址美国得克萨斯72发明人AN阿尔茨约科维奇M巴克泽克B达凯MJ亚德洛斯基74专利代理机构中国国际贸易促进委员会专利商标事务所11038代理人张阳54发明名称使用光纤生成的光的眼内部照明57摘要在本发明的一个方面，一种眼内部照明器包括至少一个泵浦光源和光学耦合到所述泵浦光源的闪烁体光纤。所述闪烁体光纤接收所述泵浦光源的输出

2、并且产生在不同于所述泵浦光源的输出的波长范围内的光。光学耦合元件将所述光耦合到光纤，所述光纤将光引导到眼内。30优先权数据85PCT申请进入国家阶段日2011083086PCT申请的申请数据PCT/US2010/0210012010011487PCT申请的公布数据WO2010/085414EN2010072951INTCL19中华人民共和国国家知识产权局12发明专利申请权利要求书3页说明书7页附图5页CN102341070A1/3页21一种眼内部照明器，包括至少一个泵浦光源；光学耦合到所述至少一个泵浦光源的闪烁体光纤，所述闪烁体光纤可操作以接收所述至少一个泵浦光源的输出并且产生在不同于所述至少

3、一个泵浦光源的输出的波长范围内的光；光学耦合到所述闪烁体光纤的光学耦合元件，所述光学耦合元件可操作以接收来自所述闪烁体光纤的光；以及光学耦合到所述光学耦合元件的光纤，所述光纤可操作以将光引导到眼内。2根据权利要求1所述的眼内部照明器，其中光管容纳所述至少一个泵浦光源和所述闪烁体光纤两者。3根据权利要求1所述的眼内部照明器，还包括在所述闪烁体光纤的远端的反射镜，所述反射镜可操作以反射在所述不同波长范围的至少一部分内的光并且传送所述至少一个泵浦光源的输出。4根据权利要求1所述的眼内部照明器，其中所述闪烁体光纤包括发光纤芯或覆层，所述发光纤芯或覆层可操作以产生在所述不同波长范围内的光。5根据权利要求

4、4所述的眼内部照明器，其中所述发光纤芯或覆层包括白磷光体。6根据权利要求1所述的眼内部照明器，其中所述光学耦合元件包括球透镜。7根据权利要求1所述的眼内部照明器，其中所述闪烁体光纤的纤芯直径和数值孔径等于或小于所述光纤的纤芯直径和数值孔径。8根据权利要求1所述的眼内部照明器，其中所述泵浦光源包括UV或蓝光LED。9一种眼内部照明器，包括至少一个泵浦光源；光学耦合到所述至少一个泵浦光源的多个闪烁体光纤，所述多个闪烁体光纤中的每一个可操作以接收所述至少一个泵浦光源的输出并且产生多个光学输出，所述闪烁体光纤的所述光学输出中的每一个各自位于不同于所述至少一个泵浦光源的波长范围的波长范围内；光学组合元件

5、，所述光学组合元件可操作以组合所述多个光学输出，以便产生组合的光学输出；光学耦合元件，所述光学耦合元件可操作以接收所述组合的光学输出；以及光学耦合到所述光学耦合元件的光纤，所述光纤可操作以将所述组合的光学输出引导到眼内。10根据权利要求1所述的眼内部照明器，其中光管容纳所述至少一个泵浦光源和所述多个闪烁体光纤两者。11根据权利要求1所述的眼内部照明器，还包括在所述多个闪烁体光纤的远端的反射镜，所述反射镜可操作以反射光并且传送所述至少一个泵浦光源的输出。12根据权利要求1所述的眼内部照明器，其中所述光学组合元件包括选自以下的至少一个光学组合元件X棱镜；色散棱镜；以及权利要求书CN10234105

6、6ACN102341070A2/3页3衍射光栅。13根据权利要求4所述的眼内部照明器，其中所述多个荧光光纤包括掺杂有红、绿和蓝RGB有机染料的荧光光纤，所述多个荧光光纤可操作以产生RGB光学输出。14根据权利要求1所述的眼内部照明器，其中所述光学耦合元件包括球透镜。15根据权利要求1所述的眼内部照明器，其中所述闪烁体光纤的纤芯直径和数值孔径等于或小于所述光纤的纤芯直径和数值孔径。16根据权利要求1所述的眼内部照明器，其中所述泵浦光源包括UV或蓝光泵浦光源。17一种方法，包括从至少一个泵浦光源生成第一输出；将所述第一输出光学耦合到至少一个光纤以产生具有不同于所述第一输出的光谱输出的至少一个光学输

7、出；用光学耦合元件将所述至少一个光学输出光学耦合到眼内部照明器光纤；以及用所述眼内部照明器光纤引导所述光学输出照明眼内部区域。18根据权利要求17所述的方法，其中所述至少一个光纤包括荧光光纤。19根据权利要求17所述的方法，其中所述至少一个光纤包括掺杂有至少两种不同有机染料的荧光光纤，所述有机染料可操作以产生不同波长的光学输出，使得当被组合时所述光学输出产生白光。20根据权利要求17所述的方法，还包括将所述至少一个泵浦光源和所述至少一个光纤容纳在光管内。21根据权利要求17所述的方法，还包括反射所述至少一个光纤内的光以产生沿同一输出方向的光；以及将所述至少一个泵浦光源的输出传送到所述至少一个光

8、纤。22根据权利要求17所述的方法，其中所述光学耦合元件包括选自以下的至少一个光学组合元件球透镜；X棱镜；色散棱镜；以及衍射光栅。23根据权利要求17所述的方法，其中所述至少一个光纤的纤芯直径和数值孔径等于或小于所述眼内部照明器光纤的纤芯直径和数值孔径。24根据权利要求17所述的方法，其中所述泵浦光源包括UV或蓝光泵浦光源。25一种眼内部照明器，包括至少一个泵浦光源；光学耦合到所述至少一个泵浦光源的至少一个荧光光纤，其中所述至少一个荧光光纤接收所述至少一个泵浦光源的输出；所述至少一个荧光光纤的各区域掺杂有红、绿或蓝RGB有机染料，所述至少一个荧光光纤可操作以从所述至少一个泵浦光源的输出产生RG

9、B光学输出；光学组合元件，所述光学组合元件可操作以组合所述多个光学输出并且产生光；光学耦合元件，所述光学耦合元件可操作以接收光；以及权利要求书CN102341056ACN102341070A3/3页4光学耦合到所述光学耦合元件的光纤，所述光纤可操作以将光引导到眼内。26一种眼内部照明器，包括至少一个泵浦光源；光学耦合到所述至少一个泵浦光源的闪烁体光纤，所述闪烁体光纤包括所述闪烁体光纤的远端处适于定位在眼内的闪烁体器件，其中所述闪烁体光纤将所述至少一个泵浦光源的光学输出运载到所述闪烁体器件；并且所述闪烁体器件可操作以接收所述光学输出并且产生在不同于所述至少一个泵浦光源的所述光学输出的波长范围内的

10、光。27根据权利要求26所述的眼内部照明器，其中所述泵浦光源包括UV或蓝光LED。28根据权利要求26所述的眼内部照明器，还包括滤光器，所述滤光器围绕所述闪烁体光纤布置并且被配置成滤除在所述至少一个泵浦光源的光学输出的波长范围内的光。29根据权利要求26所述的眼内部照明器，其中所述闪烁体器件包括荧光材料。30根据权利要求26所述的眼内部照明器，其中所述闪烁体器件包括磷光材料。权利要求书CN102341056ACN102341070A1/7页5使用光纤生成的光的眼内部照明0001相关申请0002本申请要求于2009年1月21日提交的、序列号为61/146,173的美国临时申请的优先权，上述申请的

11、内容通过引用被合并于此。技术领域0003本发明涉及眼外科中使用的照明器，尤其涉及产生适合于照明眼内部的眼内部照明器。背景技术0004解剖学上，眼被分为两个不同的部分，即，前段和后段。前段包括晶状体并且从角膜的最外层角膜内皮延伸到晶状体囊的后部。后段包括在晶状体囊后面的眼的部分。后段从前玻璃体面延伸到视网膜，玻璃体的后玻璃体面与视网膜直接接触。后段远远大于前段。0005后段包括玻璃体，其是一种透明、无色、凝胶状的物质。它组成眼体积的大约三分之二，在出生前赋予它形式和形状。它由1的胶原和透明质酸钠以及99的水组成。玻璃体的前边界是接触晶状体后囊的前玻璃体面，而后玻璃体面形成它的后边界，并且与视网膜

12、接触。玻璃体不类似于房水的自由流动，而是具有正常的解剖附着部位。这些部位之一是玻璃体基底部，其是34MM宽的带并且覆盖锯齿缘。视神经乳头、黄斑和血管弓也是附着部位。玻璃体的主要功能是将视网膜保持就位，保持眼球的完整性和形状，吸收由于运动产生的冲击，和在后面支撑晶状体。与房水相比，玻璃体不连续地被替换。玻璃体随着年龄在被称为凝缩的过程中变得更有流动性。凝缩导致玻璃体的收缩，这会对它的正常附着部位施加压力或牵引力。如果足够的牵引力被施加，玻璃体可能从它的视网膜附着部拉扯自身并且产生视网膜撕裂或裂孔。0006通常在眼后段中执行被称为玻璃体视网膜程序的各种外科程序。玻璃体视网膜程序适合于治疗后段的许多

13、严重状况。玻璃体视网膜程序治疗诸如年龄相关性黄斑变性AMD、糖尿病性视网膜病和糖尿病性玻璃体出血、黄斑裂孔、视网膜脱落、视网膜前膜、CMV视网膜炎的状况和许多其他眼科状况。0007外科医生用显微镜和被设计成提供后段的清晰图像的专用透镜执行玻璃体视网膜程序。在巩膜上睫状环处制造长度仅为一毫米左右的若干微小切口。外科医生通过切口插入微型手术器械，例如插入光纤光源以照明眼内部，插入输注管线以在手术期间保持眼的形状，和插入器械以切割和去除玻璃体。0008在这类手术程序期间，眼内部的适当照明是重要的。典型地，细光纤被插入眼内以提供照明。诸如金属卤化物灯、卤素灯、氙灯或汞蒸汽灯的光源常常用于产生由光纤运载

14、到眼内的光。光穿过若干光学元件典型地，透镜、反射镜和衰减器并且被发射到将光运载到眼内的光纤。这样的光的品质取决于包括所选择的光学元件的类型的若干因素。说明书CN102341056ACN102341070A2/7页6发明内容0009在本发明的一个方面，一种眼内部照明器包括至少一个泵浦光源和光学耦合到所述泵浦光源的闪烁体光纤。所述闪烁体光纤接收所述泵浦光源的输出并且产生在不同于所述泵浦光源的输出的波长范围内的光。光学耦合元件将所述光耦合到光纤，所述光纤将所述光引导到眼内。0010在本发明的另一个方面，一种眼内部照明器包括至少一个泵浦光源和光学耦合到所述至少一个泵浦光源的多个闪烁体光纤。所述多个闪烁

15、体光纤中的每一个可操作以接收所述至少一个泵浦光源的输出并且产生多个光学输出。所述闪烁体光纤的所述光学输出中的每一个各自位于不同于所述至少一个泵浦光源的波长范围的波长范围内。所述眼内部照明器还包括光学组合元件，所述光学组合元件可操作以组合所述多个光学输出，以便产生组合的光学输出；光学耦合元件，所述光学耦合元件可操作以接收所述组合的光学输出；以及光学耦合到所述光学耦合元件的光纤。所述光纤可操作以将所述组合的光学输出引导到眼内。0011在本发明的又一个方面，一种方法包括从至少一个泵浦光源生成第一输出和将所述第一输出光学耦合到至少一个光纤以产生具有不同于所述第一输出的光谱输出的至少一个光学输出。所述方

16、法还包括用光学耦合元件将所述至少一个光学输出光学耦合到眼内部照明器，以及用所述眼内部照明器的光纤引导所述光学输出以照明眼内部区域。0012在本发明的再一个方面，一种眼内部照明器包括至少一个泵浦光源和光学耦合到所述至少一个泵浦光源的至少一个荧光光纤。所述至少一个荧光光纤接收所述至少一个泵浦光源的输出。所述至少一个荧光光纤的区域掺杂有红、绿或蓝RGB有机染料。所述至少一个荧光光纤可操作以从所述至少一个泵浦光源的输出产生RGB光学输出。所述眼内部照明器还包括光学组合元件，所述光学组合元件可操作以组合所述多个光学输出并且产生光；光学耦合元件，所述光学耦合元件可操作以接收所述光；以及光学耦合到所述光学耦

17、合元件的光纤。所述光纤可操作以将所述光引导到眼内。0013本发明的另一个方面提供一种眼内部照明器，所述眼内部照明器包括至少一个泵浦光源和光学耦合到所述至少一个泵浦光源的闪烁体光纤。所述闪烁体光纤包括在所述闪烁体光纤的远端处的适于定位在眼内的闪烁体器件。所述闪烁体光纤将所述至少一个泵浦光源的光学输出运载到所述闪烁体器件，并且所述闪烁体器件可操作以接收所述光学输出并且产生在不同于所述至少一个泵浦光源的所述光学输出的波长范围内的光。附图说明0014为了更全面地理解本发明及其优点，现在参考结合附图进行的以下描述，在附图中相似的参考数字表示相似的特征，并且其中0015图1例示了根据本发明实施例的眼内部照

18、明器可以置于其中的眼的解剖结构；0016图2例示了根据本发明实施例的照明眼内部的眼内部照明器；0017图3是根据本发明实施例的使用闪烁体光纤的LED泵浦眼内部照明器的框图；0018图4是根据本发明实施例的使用掺杂有红、绿和蓝染料的荧光光纤的RGB眼内部照明器的框图；0019图5是根据本发明实施例的使用具有掺杂有红、绿和蓝染料的不同区域的荧光光说明书CN102341056ACN102341070A3/7页7纤的RGB眼内部照明器的框图；以及0020图6提供了与使用根据本发明实施例的眼内部照明器照明眼内部玻璃体区域的方法相关联的逻辑流程图。具体实施方式0021图中例示了本发明的优选实施例，相似的数

19、字用于表示各图的相似和相应部分。0022本发明的实施例提供了一种眼内部照明器，所述眼内部照明器包括一个或多个泵浦光源，和例如闪烁体光纤或荧光光纤的光纤。光纤耦合到泵浦光源以接收泵浦光源的输出并且产生光学输出，例如白光在具有位于纤芯或覆层中的白磷光体的闪烁体光纤的某些实施例中或红绿蓝RGB输出在使用染色荧光光纤的某些实施例的情况下。耦合到光纤的光学耦合元件接收光学输出并且将光学输出提供给内部照明器光纤，所述内部照明器光纤将光引入眼的内部区域。0023图1例示了由本发明提供的用于眼植入物的改进设计可以置于其中的眼解剖结构。眼100包括角膜102，虹膜104，瞳孔106，晶状体108，晶状体囊110

20、，小带，睫状体120，巩膜112，玻璃体凝胶114，视网膜116，黄斑，和视神经120。角膜102是在眼表面上的用作窗口以让光进入眼睛的、透明的、圆顶状结构。虹膜104是被称为虹膜的眼的有色部分，是围绕瞳孔的、松弛和收缩以控制进入眼的光量的肌肉。瞳孔106是虹膜的圆形中央开口。晶状体108是有助于将光聚焦在视网膜上的眼内结构。晶状体囊110是包封晶状体的弹性袋，有助于在眼聚焦于处于不同距离处的物体时控制晶状体形状。小带是将晶状体囊附着到眼内以将晶状体保持就位的细长韧带。睫状体是附着到晶状体的肌肉区域，所述肌肉区域收缩和松弛以控制用于聚焦的晶状体的尺寸。巩膜112是保持眼形状的眼的强韧最外层。玻

21、璃体凝胶114是大的、充满凝胶的部分，所述部分朝着眼球的后部定位，并且帮助保持眼的曲率。视网膜116是在眼后部中的光敏感神经层，其接收光并且将光转换为信号以发送到大脑。黄斑是包含用于看到微细节的感受器的眼后部中的区域。视神经118将来自眼的信号连接和传输到大脑。0024睫状体122位于虹膜104正后方。被称为小带124的微纤维“导丝”附着到睫状体122。晶状体108由小带纤维124悬挂在眼内。用于睫状体122的营养来自同样还供给虹膜104的血管。睫状体122的一个功能是通过改变晶状体108的形状来控制顺应调节。当睫状体122收缩时，小带124松弛。这允许晶状体108加厚，增加眼睛近距离聚焦的能

22、力。当看远处物体时，睫状体122松弛，导致小带124收缩。晶状体108则变得更薄，为远距视力调节眼焦点。0025图2是位于眼内的眼内部照明器160的横截面视图，所述眼内部照明器可以是根据本发明各实施例的内部照明器。图2描绘了使用中的带探针162的机头164。探针162通过睫状环区域中的切口被插入眼100内。探针162照明眼100的内部或玻璃体区域114。在该配置中，探针162可以用于在玻璃体视网膜手术期间照明内部或玻璃体区域114。0026眼内部照明器以前基于卤钨灯或高压弧光灯金属卤化物，XE。弧光灯的优点是发光面积小1MM、色温接近日光并且比卤素灯寿命更长400小时相比于50小时。弧光灯的缺

23、点是成本高、功率下降、系统复杂并且在系统的寿命期间需要若干次更换灯。0027基于LED的照明器可以提供低得多的成本和复杂性，以及50,000至100,000小时说明书CN102341056ACN102341070A4/7页8的特征寿命，这将允许在器械的整个寿命期间以很小的输出降低操作眼科光纤照明器并且不需要更换LED。典型的白光LED可以包括激励发出白光的白磷光体帽的紫外UV/紫光/蓝光LED。由于产生显著量白光所需的磷光体帽的尺寸，常规的白光LED是空间扩展的照明源，与眼外科中使用的光纤相比具有高数值孔径NA。因此常规的白光LED通常不适于很好地耦合到这类光纤中。基于白光LED的可用的带尾纤

24、的光纤照明器使用对接在LED磷光体上的光纤。光的仅一小部分可以被耦合到小数值孔径和小直径光纤中。因此可用的带尾纤的白光LED源输送低水平的光。0028不同于常规的照明器，本发明的各实施例从直接位于光纤内部的泵浦源的输出生成光学信号，例如但不限于白光、RGB光学信号、黄光和蓝光光学信号以及绿蓝光和红光光学信号等。例如可以在光纤照明器的端部使用作为泵浦源的532NM绿光激光器以及黄染料将532NM光学信号转换为黄光照明。不同于常规白光LED的用产生光的UV/紫光/蓝光LED照明大的磷光体面积，并且然后设法将这样的高NA、扩展光源的光收集到光纤中，本发明的各实施例用UV/紫光/蓝光来照明发光光纤纤芯

25、或覆层。UV/紫光/蓝光LED或类似的单色LED可以典型地被制造成具有比白光LED远小的NA和更大的亮度，并且它们可以形成为条带或其他适宜的形状，使得它们可以更容易地耦合到眼外科中使用的光纤。尽管发光将沿所有方向发生，但是再发射的白光的主要部分将落在光纤NA内并且将被俘获在光纤内。这可以集中最终得到的光，使得与将常规白光LED耦合到光纤时相比照明器光纤的端部输送远高的单位面积照明水平。为了增加UV/紫光/蓝光吸收的概率，系统可以被置于反射腔、累积球或光管内部。这些方法中的任一个都可以显著地增加UV射线通过的数量并且增加泵浦效率。0029本文使用的术语“闪烁体光纤”和“闪烁体器件”指代由能够将泵

26、浦辐射转换为电磁谱的另一个范围包括但不限于将高能粒子射线、X射线和UV转换为低能光子的材料形成的任何结构。根据本发明的各实施例可以利用用于产生照明的任何合适类型的闪烁体。转换效率是本发明具体实施例的显著优点，并且用于转换的发光过程可以取决于所使用材料而基于慢发射磷光或快发射荧光。在下面关于特定类型的闪烁体光纤或器件例如荧光光纤进行的描述的情况下，应当理解任何合适类型的闪烁体光纤或器件可以用于代替它。0030本发明的实施例使用具有发光纤芯或覆层的闪烁体光纤和泵浦光源，例如UV或蓝光光源，以及可选的反射系统，从而允许泵浦辐射的多次反射。这类闪烁体光纤例如可以用于通过发光将来自泵浦光源的UV/紫光/

27、蓝光照明转换为宽带光或白光。再发射的白光的一部分传播通过闪烁体光纤并且可以耦合到常规光纤或直接输送到照明器件。这类闪烁体光纤也可以被置于UV反射累积球或光管中以用于泵浦。也可以利用例如用于光生成的类似技术的激光器的各种泵浦方案，明显的区别在于不要求闪烁体光纤的输出必须是相干的。0031本发明的实施例可以利用一个或多个泵浦光源，例如LED。如本领域技术人员周知的，存在具有不同的额定功率和光学输出的许多类型的LED可以被选择作为泵浦源302。备选地，可以使用其他泵浦光源，例如激光器。尽管在本文中特定实施例被描述成具有用作泵浦源的LED，但本领域技术人员将显见其他合适的泵浦光源可以用于代替LED。0

28、032在一个例子中，如将参考图3所述，单泵浦LED的输出被导入具有掺杂覆层或纤芯例如掺杂有白磷光体的闪烁体光纤上。由于由发光掺杂剂生成的特定波长的光将沿着说明书CN102341056ACN102341070A5/7页9光纤在两个方向生成，因此光纤的近端/泵浦端可以覆盖有反射镜，该反射镜沿同一输出方向反射所有光，但是传送泵浦波长。泵浦LED和闪烁体光纤在该例子中都被置于光管的内部，所述光管允许泵浦光的多次通过以被闪烁体光纤吸收。光管的远端覆盖有反射镜以防止泵浦UV损失。闪烁体光纤的输出随后可以通过球透镜或其他光学器件被轻易耦合到标准眼内部照明器中。0033图3是根据本发明实施例的单泵浦LED眼内

29、部照明器300的横截面图。眼内部照明器300包括泵浦源LED302，反射镜308和316，光管306，光纤204，光学耦合器310和眼内部照明器光纤312。如图3中所示，单泵浦LED302的输出318被引导到闪烁体光纤304。0034闪烁体光纤304可以覆层或纤芯掺杂有例如白磷光体材料覆层314。当使用白磷光体材料覆层时，将沿着光纤304在所有方向上生成白光。因而，闪烁体光纤304的近端或泵浦端可以覆盖有镜面或反射表面316，所述表面可操作以沿一共有输出方向反射所有光，同时仍然传送从泵浦源302发射的泵浦LED318的输出。0035泵浦LED302和闪烁体光纤304可以被置于光管306的内部，

30、所述光管允许泵浦光318的多次通过，所述泵浦光318由闪烁体光纤304吸收。闪烁体光纤304通过球透镜310或其他合适的光学系统光学耦合到眼内部照明器光纤312。闪烁体光纤304的纤芯直径和数值孔径可以被选择，使得它等于或小于光纤312的纤芯直径和数值孔径，这便于将闪烁体光纤304光学耦合到光纤312并改善两个光纤304和312之间的光学耦合的效率。最终得到的光学信号322通过连接器310和光纤312被引导到探针162，在所述探针处它照明眼100的内部。0036通常，视网膜由过滤进入眼的光的眼天然晶状体保护以免于紫外光。但是来自光学内部照明器的光进入眼睛而不进行这一晶状体过滤即，无晶状体地，因

31、此期望内部照明器300包括滤光器以减小在对眼组织有害的波长中发射的光量。提供可见光波长的适当范围的光同时滤除有害的短和长波长可以大大减小通过无晶状体危害损害视网膜的风险，所述无晶状体危害包括蓝光光化学视网膜损害和红外加热损害以及类似的光毒性危害。典型地，在大约430至700纳米的范围内的光对于减小这些危害的风险是优选的。为此，反射镜308和316可以被包括以允许合适波长的光射入眼内。反射镜316例如可以是二向色反射器，其反射可见波长的光并且仅仅透射红外和紫外光以保持可见波长光谱中的光强度，同时减小红外和紫外光谱中的相对强度。反射镜308可以类似地反射长波长红外光和短波长紫外光，同时透射可见光，

32、使得由内部照明器300发射到眼内的光几乎完全在可见波长范围内。其他滤光器和/或二向色分束器也可以用于产生在该合适波长范围内的光。0037由眼外科医生操作的内部照明器机头324包括光学耦合器310，光纤312，外壳326，和探针328。光学耦合器310被设计成将光纤312连接到包含闪烁体光纤304的主控制台未示出。光学耦合器310使光纤312与将被传输到眼内的闪烁体光纤304的输出适当地对准。光纤312典型地是可以为锥形或不为锥形的小直径光纤。外壳326由外科医生握持并且允许在眼内操作探针328。探针328被插入眼内并且运载终止于探针328的端部的光纤312。探针328因此将来自光纤312的照明

33、提供到眼内。0038本发明的实施例还可以利用已掺杂有红、绿和蓝RGB有机染料的一个或多个闪烁体光纤。典型地用这些染料掺杂光纤比用具有更宽发射光谱的许多材料例如白磷光体更容易。因此，使用这类RGB染料的闪烁体光纤可以更容易生产。例如，置于累积球中说明书CN102341056ACN102341070A6/7页10并且用UVLED照明的这类RGB光纤的三个线圈将创建强RGB输出，一种在有机LEDOLED中使用以有效地产生各种颜色的照明的现象。然后，各独立的RGB输出可以被组合到单个光纤上。这可以以多种方式进行，例如但不限于RGBX棱镜、色散棱镜或衍射光栅。0039图4描绘了根据本发明实施例的使用掺杂

34、有红、绿和蓝染料的荧光光纤的与眼内部照明器一起使用的RGB光源400。眼内部照明器的光源400包括泵浦源402，RGB荧光光纤404、406和408，反射镜410和412，在荧光光纤上的磷光体纤芯或覆层414，光管416，光学耦合元件418，和具有光纤422的眼科420。泵浦源402生成UV或蓝光430，后者被传送到荧光光纤404、406和408。各独立的光纤404、406和408分别创建RG和B光学输出。来自光纤404、406和408的RGB光学输出在组合器424组合，使得光学输出被提供给组合光纤426。0040将这类RGB光纤的线圈置于累积球中并且用UVLED照明光纤将创建强RGB输出。随

35、后，该RGB输出在单光纤中被组合。这可以以各种方式进行，例如球透镜、RGBX棱镜、色散棱镜或衍射光栅。备选地，如将参考图5所述，可以使沿着单光纤的三个或以上连续区域掺杂有3种或以上染料。如果掺杂剂是朝着照明出口移动的有序的红、绿和蓝，则由其他有色染料进行的RGB发射的自吸收可以被限制。组合光纤426通过使用诸如球透镜418的光学耦合将组合光纤426的输出428光学耦合到眼内部照明器光纤422而将RGB或白光输出传送到眼内部照明器光纤312。0041尽管描述了使用掺杂染料的光纤来产生颜色，但是掺杂染料的光纤也可以由填充染料溶液的毛细光纤代替。更一般地，可以以任何合适的方式产生颜色，例如通过产生F

36、中心或其他晶体缺陷，可变尺寸量子点或纳米孔，使用任何适合于产生这类特征的技术，包括但不限于伽马辐射、选择性化学蚀刻或纳米沉积。本领域技术人员将理解这些备选方法可以在本文所述的本发明的各实施例中被替换。0042图5描绘了根据本发明实施例的使用在不同区域532、534和536中掺杂有红、绿和蓝染料的单一荧光光纤的与眼内部照明器一起使用的另一种RGB光源500。眼内部照明器的光源500包括泵浦光源502，RGB荧光光纤504，反射镜510和512，在荧光光纤上的磷光体纤芯或覆层514，光管516，和光学耦合元件518。泵浦光源502生成UV或蓝光530，后者被传送到荧光光纤504。光纤504产生RG

37、B光学输出，通过使用诸如球透镜518的光学耦合将该光纤的输出528光学耦合到眼内部照明器光纤312而将所述RGB光学输出传送到眼内部照明器光纤312。0043在图5中，使用一个光纤504，所述光纤具有分别掺杂有三种或以上染料的三个或以上连续区域532、534和536。如果掺杂剂是朝着照明出口506移动的有序的红、绿和蓝，则由其他有色染料进行的RGB发射的自吸收可以被限制。掺杂染料的光纤也可以由填充染料溶液的毛细光纤代替。0044可以在图2描绘的配置中使用的另一个实施例可以将所有UV传输到光纤的远端而不将它转换为可见光。光纤的远端于是将终止于闪烁体器件掺杂有磷光体的光纤的部分、荧光帽或磷光体帽。

38、因此仅仅UV/紫光/蓝光辐射将被耦合到光纤中，而在光纤照明器的极尖端处将发生高能光子到可见光光子的实际转换。将UV光学耦合到光纤中可以更容易，原因是光源尺寸LED条带比白光LED的磷光体杯典型地13MM要小得多典型地数百微米。由于在这类实施例中UV光可以被传输到眼睛中，因此也期望包括例如围说明书CN102341056ACN102341070A7/7页11绕闪烁体光纤的主体的滤光器，以防止UV光到达眼组织。0045图6提供了与根据本发明实施例的使用眼内部照明器照明眼的内部玻璃体区域的方法相关的逻辑流程图600。操作600开始于方框602，其中从一个或多个泵浦源生成第一输出。在某些实施例中，泵浦源

39、可以是紫外光UV或蓝光光源。各种泵浦方案可以用于生成光。这些泵浦方案可以类似于用于泵浦激光腔的那些方案，区别在于不要求输出必须是相干的。0046在方框604，输出由闪烁体光纤接收。在方框606，闪烁体光纤将产生一个或多个光学输出。闪烁体光纤的发光纤芯或覆层将允许泵浦源导致覆层或纤芯掺杂有诸如白磷光体的材料的掺杂光纤沿着光纤在所有方向上生成白光。在方框608，闪烁体光纤的光学输出使用光学耦合元件光学耦合到眼内部照明器光纤。这允许在方框610，眼内部照明器的光纤引导在闪烁体光纤内生成的白光或其他波长以照明眼睛的内部区域。0047如先前所述，泵浦源可以将输出提供给一个或多个闪烁体光纤。这些光纤可以掺

40、杂有红、绿或蓝有机染料。这允许光纤产生RGB光学输出。泵浦源和闪烁体光纤可以被置于具有反射镜的光管内，在两端具有反射器以允许由泵浦源产生的辐射的多次反射和泵浦。在其他实施例中，闪烁体光纤可以被置于UV反射累积球或用于进一步泵浦的光类型中。在闪烁体光纤的远端的反射表面镜反射闪烁体光纤内的光以沿一共有输出方向产生光，同时将泵浦源的输出传送到覆层或纤芯掺杂光纤。在方框606，闪烁体光纤的输出被引导到眼内部照明器光纤并且可以涉及组合来自多个荧光光纤的光学输出。在这一情况下，诸如球透镜、X棱镜、色散棱镜或衍射光栅的光学组合元件可以用于将这些光学信号组合成光学耦合到眼内部照明器的光纤的单一光学信号。一个或

41、多个闪烁体光纤的组合输出在其上被提供的光纤的纤芯直径和数值孔径等于或小于眼内部照明器光纤的纤芯直径和数值孔径。0048总之，实施例提供了一种眼内部照明器。从上文可以领会本发明提供了一种用于照明眼内部的改进系统。眼内部照明器包括一个或多个泵浦发光二极管LED，光纤，例如闪烁体光纤或荧光光纤。光纤耦合到泵浦LED以接收LED的输出并且产生光学输出，例如白光在具有磷光体纤芯或覆层的闪烁体光纤的情况下或RGB输出在荧光光纤的情况下。耦合到光纤的光学耦合元件接收该光学输出并且将该光学输出提供给内部照明器光纤，后者将光引导到眼内部区域中。0049可以使用由本发明各实施例提供的闪烁体光纤技术生成自动耦合到光

42、纤中的极高白光功率水平。例如，用10个UVLED照明的1M闪烁体光纤可以产生10流明的白光。由于光纤的材料仅仅在UV中吸收并且以显著的损失传输白光，因此更长光纤段例如1KM长的光纤的使用是毫无阻碍的，因此潜在地获得已经耦合到光纤中的显著例如1000X更多的白光。为了减小所需的泵浦LED的数量和所需的闪烁体光纤的长度，光纤可以被卷绕、插入反射腔、累积球或光管中。泵浦LED于是可以被定位以便有效地将它们的输出耦合到闪烁体光纤中。而且，类似于激光器泵浦的情况，在本发明的特定实施例中使用的掺杂剂的量也可以被适当地调节以生成更多的光。为了用UV激光器纵向泵浦闪烁体光纤，例如可以连同使用较低的掺杂浓度，将

43、UV激光器耦合到闪烁体光纤中。0050在本文中通过例子说明了本发明，并且本领域普通技术人员可以进行各种修改。尽管详细地描述了本发明，但是应当理解可以对其进行各种变化、替代和更改而不脱离如权利要求所述的本发明的范围。说明书CN102341056ACN102341070A1/5页12图1说明书附图CN102341056ACN102341070A2/5页13图2说明书附图CN102341056ACN102341070A3/5页14图3图4说明书附图CN102341056ACN102341070A4/5页15图5说明书附图CN102341056ACN102341070A5/5页16图6说明书附图CN102341056A