[发明专利]可变的多色LED照明系统

说明书

技术领域

本发明涉及用在眼外科中对眼部组织进行照明的照明系统。更具体地，本发明提供了一种能够具有可变的颜色和亮度的照明系统。

背景技术

目前，用于对眼部组织进行照明的照明系统采用的是钨灯、放电器或荧光灯。这些光源发出大量的热。必须通过在这些设施上增加冷却扇来排除这些热量。此外，由于钨灯和荧光灯将大部分的输入功率转化成热量，所以需要大功率的电源来启动这些灯。而增加的冷却扇和大功率的电源增加了照明系统的成本。

一个钨灯光源的寿命大约为50小时并且产生极亮和极热的光线。

眼外科医生进行前段(anterior segment)和后段手术。通常，眼外科医生将专长于仅做前段手术或仅做后段手术。一般地，由于组织上的变化和手术的深度，眼外科医生对照明系统提供的灯光颜色有着不同的偏好。进行前段手术的眼外科医生趋向于偏爱发出黄-红色光的照明系统，而进行后段手术的眼外科医生则趋向于偏爱发出白-兰色光的照明系统。

为了适应这些不同的偏好，已经设计出提供相当多的滤光器来改变光源的颜色输出。这样，在照明系统的光源附近必须选择和安装一个或多个滤光器。但是，照明系统之间的初始颜色输出是有变化的。一个钨灯光源可能输出一个未滤波的光，其在颜色上稍稍不同于另一个由同一制造商提供的钨灯光源。这样，在相同的滤光器被安装在第二照明系统中时，对第一照明系统的正确滤光选择可能不会实现相似的结果。因此，在不进行某些实验的条件下，滤光器的选择可能不能实现所需的颜色输出。

发明概述

本发明即是针对上述问题而开发出来的。本发明是一个可变的多色LED(发光二极管)眼科照明系统，该系统可以控制光输出的颜色和亮度变化。作为附加的好处，由于LED的高效而产生了非常少的热量。此外，LED更加可靠。一个钨灯光源将持续工作大约50个小时。但是，一个LED光源具有大约20,000个小时的寿命。由于本发明照明系统的配置，使得对光输出的颜色控制能够被严格地控制。另外，本发明能够控制光输出的颜色以产生更黄的光或更兰的光或更红的光。这种控制消除了根据过程从多个光源以及从多个滤光器中进行选择的必要。此外，与现有技术中的眼科照明系统相比，本发明还提供了热量更低的输出。

下面将参照附图详细描述本发明的其他特征和优点，以及本发明不同实施例的结构和操作。

附图简要说明

引入且构成申请文件的一部分并与说明书结合在一起对本发明的实施例进行说明的附图只是用于解释本发明的原理。其中：

图1示出了本发明的眼科照明系统的概略图。

最佳实施例的详细描述

参照以相同的附图标记表示相同元件的附图，图1中的10表示本发明的眼科照明系统。本发明的眼科照明系统包括用户接口12，控制器14，电源16，第一功率放大器20，第二功率放大器22，第三功率放大器24，第一发光二极管(LED)30，第二LED 32，第三LED 34，混合设备40和引出光波导(exit lightguide)42。最好如图1所示的那样，但不是必需的是还包括第一聚光镜50，第二聚光镜52和第三聚光镜54。最好第一LED 30为兰色LED，第二LED 32为绿色LED，而第三LED 34为红色LED。但是，其它的LED颜色也是可以想到的，例如兰，黄或红。通常需要具有不同发出波长的三个LED或光源。利用三个以上的LED或三种以上的波长也是可以想到的。

在操作中，一个用户向用户接口12输入所需的光亮度和/或颜色。根据所要求的光亮度和/或颜色，控制器14确定每个LED的适当功率电平和放电器增益。确定生成一个所需颜色输出所需要的色率和亮度属于公知技术。兰色、绿色和红色光源是与用于在电视机中产生颜色的颜色光源相同的颜色光源。对颜色的测量和分析的额外论述提供于光电技术设计及应用手册(1997)的pp.H52-H60中，并且在此将其全文作为参考文献。此外，确定生成一个所需颜色输出所需要的色率和亮度作为一个CEI标准而被提供，如在此引为参考文献的ASTM E308-95中“利用CIE系统计算物体颜色的标准惯例”所述。

在确定了适当的色率和亮度之后，控制器14向电源16发送动力(power)信号，向第一功率放大器20发送第一增益信号，向第二功率放大器22发送第二增益信号，向第三功率放大器24发送第三增益信号。