1.本披露内容涉及用于发光二极管(led)的受控照明的系统和方法。
背景技术：2.已经针对各种应用实施了用于控制led的照明的各种方式。例如，在串联控制中，多个led串联连接并由单个led驱动器驱动。该设置虽然简单；但是，可能需要高的电压；并且如果阵列中的一个led出现故障，那么整个组都会出现故障。
3.在另一示例中，使用多通道led驱动器通过单独的通道来分别控制单独的led。尽管该装置允许进行个体化的控制，但是单独通道的控制信号可能具有时间延迟，这可能导致打算同时点亮的不同led的照明出现时间延迟。
4.例如，led照明已经用于眼科手术系统。led照明已经用于指示器械端口的状态，指示例如器械端口是否可用于要连接的器械、器械是否正确连接到器械端口、正确连接的器械是否可供使用等。在美国专利号no.7,443,296和美国专利号no.7,551,077中描述和示出了用于器械识别和相关联的照明的示例系统，其全部披露内容通过引用并入本文。这样的系统可以在器械端口处有射频识别(rfid)天线的器械中使用rfid标签。连接状态可以根据rfid标签来确定，然后用led指示。
5.在一些现有系统中，使用脉宽调制来控制led。然而，脉宽调制可能会造成led驱动电路与led驱动电路附近的rfid天线之间的串扰干扰。由于rfid部件位于led电路系统附近，脉宽调制信号的高次谐波可能会影响rfid信号。
6.因此，持续需要用于led的受控照明的改进的系统和方法。
技术实现要素：7.本披露内容涉及用于led的受控照明的改进的系统和方法。
8.在一些示例实施例中，一种用于眼科手术系统的器械识别系统包括：rfid天线；多个led；发光二极管控制器；电流缓冲器，该电流缓冲器连接到该发光二极管控制器并且适于接收来自该发光二极管控制器的输入偏置电平信号，其中，该多个led中的led在具有该电流缓冲器的电路中彼此并联连接；以及至少一个限流电阻器，该至少一个限流电阻器连接在具有该多个led和该电流缓冲器的该电路中；其中，该系统适于通过基于该输入偏置电平信号向该电路施加恒定电压来控制这些led的照明，从而在不使用脉宽调制的情况下控制这些发光二极管的照明。
9.在一些示例实施例中，该多个led中的led可以布置成环形。该rfid天线可以是圆形的。该多个led中的led可以围绕该rfid天线布置成环形。该发光二极管控制器可以包括数模转换器。
10.在一些示例实施例中，该系统包括多个led电路，其中，电路中的led彼此并联连接。系统可以包括一个、两个、三个或更多个这样的led电路。在一个示例中，第一电路中的第一多个led可以发出第一颜色，第二电路中的第二多个led可以发出第二颜色，并且第三
电路中的第三多个led可以发出第三颜色。例如，第一颜色、第二颜色和第三颜色可以分别是红色、绿色和蓝色。
11.在一些示例实施例中，每个发光二极管具有至少一个专用限流电阻器，该至少一个专用限流电阻器与该发光二极管串联连接并且与同一电路中的其余led并联连接。在一些示例实施例中，至少一个限流电阻器与同一电路中的所有led串联连接。
12.在一些示例实施例中，一种用于led的受控照明的系统包括：多个led；发光二极管控制器；电流缓冲器，该电流缓冲器连接到该发光二极管控制器并且适于接收来自该发光二极管控制器的输入偏置电平信号，其中，该多个led中的led在具有该电流缓冲器的电路中彼此并联连接；以及至少一个限流电阻器，该至少一个限流电阻器连接在具有该多个led和该电流缓冲器的该电路中；其中，该系统适于在不使用脉宽调制的情况下控制led的照明。
13.在一些示例实施例中，一种用于led的受控照明的方法包括：将来自发光二极管控制器的输入偏置电平信号发送到电流缓冲器；以及，基于该输入偏置电平信号，向包括多个led的电路提供恒定偏置电压电平，其中，该电路中的这些led彼此并联连接。
14.本领域普通技术人员基于本披露内容将理解上述示例和其他示例。
附图说明
15.附图展示了本文中披露的系统和方法的示例，并且与说明书一起用于解释本披露内容的原理。
16.图1是展示了根据本披露内容的示例系统的部件的框图。
17.图2是展示了根据本披露内容的示例系统的部件的示意图。
18.图3是展示了根据本披露内容的另一示例系统的部件的示意图。
19.参考以下详细描述可以更好地理解附图。
具体实施方式
20.出于解释本披露内容的原理的目的，参考附图，并且使用特定语言来描述这些附图。然而，应理解，对某些示例的提及并非旨在限制本披露内容的范围。本披露内容所涉及的技术领域内的技术人员通常完全能够设想到对于所描述的示例系统、设备、器械和方法的任何改变和进一步的修改，以及本披露内容的原理的任何进一步应用。特别地，本领域内的技术人员通常能够设想到关于本披露内容的一个示例描述的特征、部件和/或步骤可以与关于本披露内容的其他示例描述的特征、部件和/或步骤相组合，并且可以修改和/或替换。为简单起见，在一些情况下，在附图中，可以使用相同的附图标记来指代相同或相似的部分。
21.图1是展示了根据本披露内容的示例系统的部件的框图。该系统可以例如被实施为用于眼科手术系统的器械识别系统，该器械识别系统可以用于如白内障手术和/或视网膜手术等眼科手术程序。除了如本文所述的差异之外，该眼科手术系统可以类似于美国专利号9,931,447(其披露内容通过引用以其全文并入本文)中所示和描述的眼科手术系统，和/或已知和使用的眼科手术系统，诸如可购自alcon laboratories公司(得克萨斯州沃思堡市)的视觉系统或可购自alcon laboratories公司(得克萨斯州沃
思堡市)的视觉系统，或适合配合本文所述原理使用的任何其他眼科手术系统。
22.眼科手术系统可以包括：容纳计算机系统和用于一个或多个眼科手术功能的部件的眼科手术控制台、显示屏、一个或多个外部控制装置(诸如脚踏开关)、以及可以连接到眼科手术控制台的多个器械。眼科手术控制台可以具有射流盒底座，射流盒可以安装到该射流盒底座上。
23.可以连接到眼科手术控制台的器械可以用于在眼科手术中有用的各种各样的功能中的任一种。例如，此类器械可包括一个或多个超声乳化器械(例如，用于去除白内障晶状体)、透热疗法器械、玻璃体切除器械、激光治疗器械、照明器械、切割器、镊子、剪刀或适用于在眼科手术中使用的任何其他类型的器械。
24.眼科手术控制台可以具有器械所可以连接到其上的一个或多个器械端口。每个器械端口都可以针对特定类型的器械进行配置。
25.要连接到眼科手术控制台的器械可以具有用于与合适的器械端口相连接的连接器。器械连接器可以具有机器可读信息，当器械连接到器械端口时，该机器可读信息可以由眼科手术控制台的读取器读取。例如，每个器械可以具有射频识别(rfid)标签，并且眼科手术控制台的每个器械端口可以具有相关联的rfid天线以用于读取所连接的器械的rfid标签。眼科手术控制台的每个器械端口还可以具有指示器，诸如发光二极管(led)环，以用于指示特定端口和/或器械的状态。例如，led的不同颜色或模式(例如，常亮或闪烁)可以用于指示器械端口是否可用于要连接的器械、器械是否正确连接到器械端口、正确连接的器械是否可供使用等。在美国专利号no.7,443,296和美国专利号no.7,551,077中描述和示出了用于器械识别和相关照明的示例系统，其披露内容在此通过引用以其全文并入本文。
26.在图1中，要连接到眼科手术控制台的器械的rfid标签表示为外部rfid标签32。图1的其余元件可以在眼科手术控制台自身内实施。
27.微控制器10可以用于控制rfid标签读取和led照明的操作。为了读取连接到眼科手术控制台的器械端口的器械的rfid标签32，微控制器10可以通过i2c总线12与rfid读取器22进行通信。如微控制器10所指示的，rfid读取器22通过rf电路24和rfid天线30发送rfid发现信号，以读取任何已连接的外部rfid标签32。rfid天线30位于器械端口处，在器械连接到该器械端口时，该rfid天线与器械的外部rfid标签32将位于的位置相邻。当器械连接到器械端口时，器械的外部rfid标签32在rfid天线的感测距离内。感测距离可以为例如大约10mm至大约50mm，并且可以随着rfid读取器22的rf功率和/或rfid天线30或rfid标签32的设计而变化。
28.当rfid读取器22检测到外部rfid标签时，rfid读取器22读取来自rfid标签的信息。该信息被传送到微控制器10。
29.微控制器10接收并验证外部rfid标签信息，并且然后基于该信息，将一个或多个控制命令发送到相关联的led控制器42以适当地点亮led，以指示器械端口和/或器械的状态。微控制器10可以通过i2c总线12与led控制器42进行通信。led控制器42可以包括数模转换器(dac)。
30.为了点亮期望的led，led控制器42将控制电压作为输入偏置电平信号发送到电流缓冲器44。电流缓冲器44可以包括高电流运算放大器。电流缓冲器44接收来自led控制器42
的输入偏置电平信号，并且充当从并联led吸收电流的缓冲器，如以下结合图2和图3更详细地描述的。
31.多个led 60连接在具有电流缓冲器44的电路中。至少一个限流电阻器46连接在具有多个led 60以及电流缓冲器44的电路中。在所展示的示例中，使用了红-绿-蓝(rgb)led 60。单个rgb led 60实际上可以包括三个led：红色led、绿色led和蓝色led。在所展示的示例中，多个红色led在具有电流缓冲器44的第一电路中连接在一起；多个绿色led在具有电流缓冲器44的第二电路中连接在一起；并且多个蓝色led在具有电流缓冲器44的第三电路中连接在一起。其他颜色和led组是可能的。
32.在所展示的示例中，rgb led 60布置成环形。rfid天线30可以是圆形的，并且rgb led 60可以围绕rfid天线30布置成环形。
33.在每个led电路中，电路中的led彼此并联连接。如图2和图3所展示的，led可以以多种方式与限流电阻器连接。在图1中一起展示了两种方式，但本领域技术人员将理解仅需要使用这两种方式中的一种。
34.在第一示例中(在图1中指定为并联电阻器模式52)，每个led具有至少一个专用限流电阻器54，该至少一个专用限流电阻器与该led串联连接并且与同一电路中的其余led并联连接。这在图2中进行了示意性展示。
35.图2是展示了根据本披露内容的示例系统的部件的示意图。多个rgb led 60以任何合适的数量一起使用。在附图中使用标号-1至-n来指示一组物品中的第一个物品至第n个物品。在图2所展示的示例中，多个红色led 60r-1至60r-n在具有电流缓冲器44的第一电路中连接在一起；多个绿色led 60g-1至60g-n在具有电流缓冲器44的第二电路中连接在一起；并且多个蓝色led 60b-1至60b-n在具有电流缓冲器44的第三电路中连接在一起。
36.在图2的示例中，每个led具有至少一个专用限流电阻器，该至少一个专用限流电阻器与该led串联连接并且与同一电路中的其余led并联连接。每个红色led 60r具有至少一个专用限流电阻器54r，该至少一个专用限流电阻器与该红色led 60r串联连接并且与同一电路中的其余红色led并联连接。例如，红色led 60r-1具有与其串联连接并且与同一电路中的其余红色led并联连接的专用限流电阻器54r-1，而红色led 60r-n具有与其串联连接并且与同一电路中的其余红色led并联连接的专用限流电阻器54r-n。每个绿色led 60g具有至少一个专用限流电阻器54g，该至少一个专用限流电阻器与该绿色led 60g串联连接并且与同一电路中的其余绿色led并联连接。例如，绿色led 60g-1具有与其串联连接并且与同一电路中的其余绿色led并联连接的专用限流电阻器54g-1，而绿色led 60g-n具有与其串联连接并且与同一电路中的其余绿色led并联连接的专用限流电阻器54g-n。每个蓝色led 60b具有至少一个专用限流电阻器54b，该至少一个专用限流电阻器与该蓝色led 60b串联连接并且与同一电路中的其余蓝色led并联连接。例如，蓝色led 60b-1具有与其串联连接并且与同一电路中的其余蓝色led并联连接的专用限流电阻器54b-1，而蓝色led 60b-n具有与其串联连接并且与同一电路中的其余蓝色led并联连接的专用限流电阻器54b-n。
37.在第二示例中(在图1中指定为串联电阻器模式56)，至少一个限流电阻器58与电路中的所有led串联连接。这在图3中进行了示意性展示。
38.图3是展示了根据本披露内容的另一示例系统的部件的示意图。与在图2中一样，多个rgb led 60以任何合适的数量一起使用，并且使用标号-1至-n来指示一组物品的第一
个物品至第n个物品。与图2所展示的示例类似，在图3所展示的示例中，多个红色led 60r-1至60r-n在具有电流缓冲器44的第一电路中连接在一起；多个绿色led 60g-1至60g-n在具有电流缓冲器44的第二电路中连接在一起；并且多个蓝色led 60b-1至60b-n在具有电流缓冲器44的第三电路中连接在一起。
39.在图3的示例中，至少一个限流电阻器与电路中的所有led串联连接。具有红色led 60r-1至60r-n的每个电路具有与该电路中的所有led串联连接的至少一个限流电阻器58r。具有绿色led 60g-1至60g-n的每个电路具有与该电路中的所有led串联连接的至少一个限流电阻器58g。具有蓝色led 60b-1至60b-n的每个电路具有与该电路中的所有led串联连接的至少一个限流电阻器58b。
40.可以根据led正向电压来选择限流电阻器。在示例中，红色led的正向电压为2.0v，而绿色或蓝色led的正向电压为3.1v。根据以下公式，限流电阻与led正向电压有关：
41.r(限流电阻)＝(vs(电源电压)-vf(led正向电压))/电流
42.在使用时，led控制器42向电流缓冲器44发送输入偏置电平信号。电流缓冲器44接收来自led控制器42的输入偏置电平信号。基于输入偏置电平信号，将恒定电压施加到包括多个led的电路，例如具有单色led的电路。电流缓冲器44充当从电路中的并联led吸收电流的缓冲器。
43.本领域普通技术人员将认识到，本文所披露的系统和方法具有优于现有方法的一个或多个优点。例如，与现有方法相比，本文披露的系统和方法适于在不使用脉宽调制的情况下控制led的照明。在led驱动和调光方法中，如脉宽调制等一些方法可能会造成led驱动电路与led驱动电路附近的rfid天线之间的串扰。由于rfid部件位于led电路系统附近，脉宽调制信号的高次谐波可能会影响rfid信号。本领域普通技术人员将认识到，本文所披露的系统和方法适于在不使用脉宽调制的情况下控制led的照明，并且因此不存在可能与脉宽调制相关联的串扰和干扰。
44.另外，本领域普通技术人员将认识到，本文所披露的系统和方法提供了一种利用线性控制的简单而有效的led亮度控制方案。传统的dac对于每个端口可能具有约为10ma至20ma的电流限制。这不足以承担并联布置的多个led所需的高电流吸收。典型的指示器led各自具有20ma至25ma的正向电流。在多个led并联布置的情况下，电流吸收需求可能为约100ma至200ma。如本文所披露的，电流缓冲器提供了高电流吸收，以有助于在没有脉宽调制的情况下多个led的照明。单个电路中的led可以被同时且高效地点亮。
45.本领域的普通技术人员将理解，本披露内容涵盖的实施方式不限于上述具体示例性实施方式。就此而言，尽管已经示出并描述了多个说明性实施方式，但是在前述披露内容中可以设想到各种各样的修改、改变和替换。应当理解，可以对前述内容做出这种变化而不脱离本披露内容的范围。相应地，应当理解，所附权利要求应广义地并按照符合本披露内容的方式加以说明。
技术特征：1.一种用于眼科手术系统的器械识别系统，所述器械识别系统包括：射频识别天线；多个发光二极管；发光二极管控制器；电流缓冲器，所述电流缓冲器连接到所述发光二极管控制器并且适于接收来自所述发光二极管控制器的输入偏置电平信号，其中，所述多个发光二极管在具有所述电流缓冲器的电路中彼此并联连接；以及至少一个限流电阻器，所述至少一个限流电阻器连接在具有所述多个发光二极管和所述电流缓冲器的所述电路中；其中，所述系统适于通过基于所述输入偏置电平信号向所述电路施加恒定电压来控制所述发光二极管的照明，从而在不使用脉宽调制的情况下控制所述发光二极管的照明。2.如权利要求1所述的用于眼科手术系统的器械识别系统，其中，所述多个发光二极管中的发光二极管布置成环形。3.如权利要求1所述的用于眼科手术系统的器械识别系统，其中，所述射频识别天线为圆形。4.如权利要求1所述的用于眼科手术系统的器械识别系统，其中，所述多个发光二极管中的发光二极管在所述射频识别天线周围布置成环形。5.如权利要求1所述的用于眼科手术系统的器械识别系统，其中，所述发光二极管控制器包括数模转换器。6.如权利要求1所述的用于眼科手术系统的器械识别系统，其中，在电路中彼此并联连接的所述多个发光二极管是连接在第一电路中的第一多个发光二极管，并且其中，所述系统进一步包括在第二电路中彼此并联连接的第二多个发光二极管。7.如权利要求6所述的用于眼科手术系统的器械识别系统，进一步包括在第三电路中彼此并联连接的第三多个发光二极管。8.如权利要求7所述的用于眼科手术系统的器械识别系统，其中，所述第一多个发光二极管发出第一颜色，所述第二多个发光二极管发出第二颜色，并且所述第三多个发光二极管发出第三颜色。9.如权利要求8所述的用于眼科手术系统的器械识别系统，其中，所述第一颜色是红色，所述第二颜色是绿色，并且所述第三颜色是蓝色。10.如权利要求1所述的用于眼科手术系统的器械识别系统，其中，所述至少一个限流电阻器包括多个限流电阻器，其中，每个发光二极管具有至少一个专用限流电阻器，所述至少一个专用限流电阻器与该发光二极管串联连接并且与同一电路中的其余发光二极管并联连接。11.如权利要求1所述的用于眼科手术系统的器械识别系统，其中，所述至少一个限流电阻器包括与所述多个发光二极管中的所有发光二极管串联连接的至少一个限流电阻器。12.一种用于发光二极管的受控照明的系统，所述系统包括：多个发光二极管；发光二极管控制器；电流缓冲器，所述电流缓冲器连接到所述发光二极管控制器并且适于接收来自所述发
光二极管控制器的输入偏置电平信号，其中，所述多个发光二极管中的发光二极管在具有所述电流缓冲器的电路中彼此并联连接；以及至少一个限流电阻器，所述至少一个限流电阻器连接在具有所述多个发光二极管和所述电流缓冲器的所述电路中；其中，所述系统适于通过基于所述输入偏置电平信号向所述电路施加恒定电压来控制所述发光二极管的照明，从而在不使用脉宽调制的情况下控制所述发光二极管的照明。13.如权利要求12所述的用于发光二极管的受控照明的系统，其中，所述多个发光二极管中的发光二极管布置成环形。14.如权利要求12所述的用于发光二极管的受控照明的系统，其中，所述发光二极管控制器包括数模转换器。15.如权利要求12所述的用于发光二极管的受控照明的系统，其中，在电路中彼此并联连接的所述多个发光二极管是连接在第一电路中的第一多个发光二极管，并且其中，所述系统进一步包括在第二电路中彼此并联连接的第二多个发光二极管。16.如权利要求15所述的用于发光二极管的受控照明的系统，进一步包括在第三电路中彼此并联连接的第三多个发光二极管。17.如权利要求16所述的用于发光二极管的受控照明的系统，其中，所述第一多个发光二极管发出第一颜色，所述第二多个发光二极管发出第二颜色，并且所述第三多个发光二极管发出第三颜色。18.如权利要求1所述的用于发光二极管的受控照明的系统，其中，所述至少一个限流电阻器包括多个限流电阻器，其中，每个发光二极管具有至少一个专用限流电阻器，所述至少一个专用限流电阻器与该发光二极管串联连接并且与同一电路中的其余发光二极管并联连接。19.如权利要求1所述的用于发光二极管的受控照明的系统，其中，所述至少一个限流电阻器包括与所述多个发光二极管中的所有发光二极管串联连接的至少一个限流电阻器。20.一种用于发光二极管的受控照明的方法，所述方法包括：将来自发光二极管控制器的输入偏置电平信号发送到电流缓冲器；以及基于所述输入偏置电平信号，向包括多个发光二极管的电路施加恒定电压，其中，所述电路中的所述发光二极管彼此并联连接。
技术总结披露了用于LED的受控照明的方法和系统。示例系统包括：多个LED；LED控制器；电流缓冲器，该电流缓冲器适于接收来自LED控制器的输入偏置电平信号，其中，要一起控制的一组LED在具有该电流缓冲器的电路中彼此并联连接；以及至少一个限流电阻器，该至少一个限流电阻器连接在具有该多个LED和该电流缓冲器的该电路中。这些系统和方法适于通过基于输入偏置电平信号向电路施加恒定电压来控制LED的照明，从而在不使用脉宽调制的情况下控制发光二极管的照明。从而避免了由于脉宽调制引起的对RFID部件的串扰干扰。部件的串扰干扰。部件的串扰干扰。
技术研发人员：D
受保护的技术使用者：爱尔康公司
技术研发日：2021.03.05
技术公布日：2022/11/1
