專(zhuān)利名稱(chēng)：用于產(chǎn)生可變光強(qiáng)度的裝置和方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明一般地涉及改變由光源發(fā)射的光的強(qiáng)度的技術(shù)領(lǐng)域。本發(fā)明尤其涉及以簡(jiǎn)單的控制裝置來(lái)獲得對(duì)于來(lái)自光源的不同光強(qiáng)度的大的選擇這一問(wèn)題。
背景技術(shù)：
在眾多應(yīng)用中，希望能夠控制由電驅(qū)動(dòng)光源發(fā)射的光的強(qiáng)度。本發(fā)明尤其涉及便攜電子裝置的用戶(hù)接口，其中人工照明用來(lái)在環(huán)境光不足時(shí)增強(qiáng)用戶(hù)接口的可用性而且用來(lái)增加視覺(jué)吸引。典型的照明用戶(hù)接口部件包括但不限于顯示器和小鍵盤(pán)。光源通常是放電管或LED(光發(fā)射二極管)。
圖1圖示了向用戶(hù)接口提供可控照明的已知原理。光源101耦合于發(fā)光控制器102的輸出與地之間。光源101在概念上代表一個(gè)或數(shù)個(gè)物理光發(fā)射器件的任何裝置。該發(fā)光控制器接收來(lái)自電壓源103的恒定工作電壓Vcc和來(lái)自微處理器104的發(fā)光控制命令。傳感器105耦合到微處理器104的輸入。傳感器105的任務(wù)是檢測(cè)對(duì)于用戶(hù)接口照明的需要。它向微處理器104提供測(cè)量結(jié)果，該微處理器將該測(cè)量結(jié)果轉(zhuǎn)換成發(fā)光控制命令而且將它輸出到發(fā)光控制器102。發(fā)光控制器102控制去往光源101的電壓和/或電流。傳感器105例如可以是測(cè)量環(huán)境光量的光電晶體管?？蛇x地，傳感器105可以?xún)H“在概念上”存在于由微處理器104執(zhí)行的軟件例程中該軟件例程例如可以指示必須通過(guò)以某一方式改變用戶(hù)接口的照明來(lái)響應(yīng)于來(lái)電呼叫的出現(xiàn)。
最基本的照明控制形式僅包含根據(jù)需要設(shè)置光亮或光滅。更復(fù)雜的發(fā)光控制裝置能夠提供數(shù)級(jí)照明強(qiáng)度。圖2示意性地圖示了以L(fǎng)ED源來(lái)獲得不同照明強(qiáng)度的兩種已知方式。最上方的曲線(xiàn)201代表了改變饋送到LED中的電流的原理。中間的曲線(xiàn)202圖示了脈寬調(diào)制(PWM)的原理，其中饋送到LED中的電流反復(fù)地切換于零與恒定非零值之間。根據(jù)預(yù)期的光強(qiáng)度來(lái)改變占空比，即與連續(xù)的ON和OFF時(shí)段的組合長(zhǎng)度相比的ON脈沖在時(shí)間上的長(zhǎng)度。在圖中占空比先是80％、然后40％、然后20％以及最終60％。在底部的曲線(xiàn)203示出了上述兩個(gè)方法如何造成由LED發(fā)射的可變光強(qiáng)度。
應(yīng)對(duì)提供可變輸出強(qiáng)度這一問(wèn)題的已知現(xiàn)有技術(shù)公開(kāi)包括DE 1971 1885、DE19 81 4745和US 2003/043611 A1。在這些公開(kāi)之中，最后提到的公開(kāi)呈現(xiàn)了令人關(guān)注的實(shí)施例，在該實(shí)施例中PWM控制器的占空比基本上保持恒定于50％，但是切換頻率在相對(duì)寬的限制中比如在200kHz與1MHz之間改變。除光源之外還有耦合到PWM控制器輸出的共振元件。該組合式輸出電路的共振特征在切換頻率與輸出電路的共振頻率相重合時(shí)造成光源在最高強(qiáng)度級(jí)發(fā)射光。切換頻率離共振頻率越遠(yuǎn)，發(fā)射的光強(qiáng)度就越低。
當(dāng)關(guān)于能夠獲得的不同強(qiáng)度級(jí)的數(shù)目提出問(wèn)題時(shí)，現(xiàn)有技術(shù)裝置的缺陷變得明顯。即使電流控制或者脈寬調(diào)制的理論性原理能夠甚至實(shí)現(xiàn)零與最大值之間的無(wú)級(jí)控制，可用于與便攜電子設(shè)備的其它電子功能相集成的實(shí)際電流控制器和PWM控制器通常也具有數(shù)目相對(duì)不多的可能輸出模式。典型的集成PWM控制器電路包括其狀態(tài)影響占空比(或者在US 2003/043611 A1的情況下是切換頻率)的三個(gè)或四個(gè)控制開(kāi)關(guān)或者單比特控制輸入線(xiàn)。因而僅有8個(gè)或16個(gè)可能的發(fā)射光強(qiáng)度級(jí)。這些可能對(duì)于提供許多穩(wěn)態(tài)條件以從中選擇而言是足夠的，但是它們確實(shí)不足以實(shí)施人類(lèi)用戶(hù)應(yīng)當(dāng)將之感知為無(wú)級(jí)變暗或變亮的強(qiáng)度變化。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種用于生成在便攜式電子設(shè)備的用戶(hù)接口處發(fā)射的光的可變強(qiáng)度的裝置和方法。本發(fā)明的具體目的是實(shí)現(xiàn)以很小的步進(jìn)(step)對(duì)發(fā)射的光的強(qiáng)度進(jìn)行控制。本發(fā)明的又一目的是保證根據(jù)本發(fā)明的方法和裝置在移動(dòng)通信設(shè)備中的應(yīng)用性。
本發(fā)明的目的通過(guò)以時(shí)間復(fù)合的方式運(yùn)用發(fā)光控制器的至少兩個(gè)交替輸出模式來(lái)實(shí)現(xiàn)，使得由人類(lèi)用戶(hù)感知的最后結(jié)果有賴(lài)于由人類(lèi)視覺(jué)系統(tǒng)執(zhí)行的隨時(shí)間的自然積分(integration)。
根據(jù)本發(fā)明一方面的一種發(fā)光控制裝置包括-輸出，該輸出配置為有選擇地將發(fā)光強(qiáng)度命令提供到發(fā)光控制器，每個(gè)發(fā)光強(qiáng)度命令指示某些基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)之一，以及-級(jí)選擇器，該級(jí)選擇器配置為以高于人類(lèi)視覺(jué)系統(tǒng)積分頻率的頻率反復(fù)地變化要在所述輸出處提供的發(fā)光強(qiáng)度命令。
根據(jù)本發(fā)明一方面的一種發(fā)光控制系統(tǒng)包括-發(fā)光控制器，耦合為接收來(lái)自發(fā)光控制裝置的發(fā)光強(qiáng)度命令而且將發(fā)光強(qiáng)度信號(hào)提供到光源，所述發(fā)光控制器配置為通過(guò)產(chǎn)生與某些基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)之一對(duì)應(yīng)的發(fā)光強(qiáng)度信號(hào)來(lái)響應(yīng)于許多發(fā)光強(qiáng)度命令中的每一個(gè)命令，-發(fā)光控制裝置，具有耦合到所述發(fā)光控制器的輸出，以及-作為所述發(fā)光控制裝置的一部分的級(jí)選擇器，配置為以高于人類(lèi)視覺(jué)系統(tǒng)積分頻率的頻率反復(fù)地變化要在所述輸出處提供的發(fā)光強(qiáng)度命令。
根據(jù)本發(fā)明一方面的一種便攜電子設(shè)備包括-用戶(hù)接口，-至少一個(gè)可控光源，配置為將受控的發(fā)光提供到所述用戶(hù)接口，-發(fā)光控制器，耦合為接收來(lái)自發(fā)光控制裝置的發(fā)光強(qiáng)度命令而且將發(fā)光強(qiáng)度信號(hào)提供到所述至少一個(gè)可控光源，所述發(fā)光控制器配置為通過(guò)產(chǎn)生與某些基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)之一對(duì)應(yīng)的發(fā)光強(qiáng)度信號(hào)來(lái)響應(yīng)于許多發(fā)光強(qiáng)度命令中的每一個(gè)命令，-發(fā)光控制裝置，具有耦合到所述發(fā)光控制器的輸出，以及-作為所述發(fā)光控制裝置的一部分的級(jí)選擇器，配置為以高于人類(lèi)視覺(jué)系統(tǒng)積分頻率的頻率反復(fù)地變化要在所述輸出處提供的發(fā)光強(qiáng)度命令。
根據(jù)本發(fā)明一方面的一種用于控制用戶(hù)接口發(fā)光的方法包括步驟-產(chǎn)生發(fā)光強(qiáng)度命令的序列，每個(gè)發(fā)光強(qiáng)度命令是用于發(fā)光控制器產(chǎn)生某些基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)之一的命令，以及-以高于人類(lèi)視覺(jué)系統(tǒng)積分頻率的頻率將所述發(fā)光強(qiáng)度命令提供到發(fā)光控制器。
根據(jù)本發(fā)明一方面的一種用于控制用戶(hù)接口發(fā)光的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品包括-計(jì)算機(jī)程序裝置，配置為使可編程電子電路產(chǎn)生發(fā)光強(qiáng)度命令的序列，每個(gè)發(fā)光強(qiáng)度命令是用于發(fā)光控制器產(chǎn)生某些基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)之一的命令，以及-計(jì)算機(jī)程序裝置，配置為使可編程電子設(shè)備以高于人類(lèi)視覺(jué)系統(tǒng)積分頻率的頻率將所述發(fā)光強(qiáng)度命令提供到發(fā)光控制器。
人類(lèi)視覺(jué)系統(tǒng)執(zhí)行具有時(shí)間常數(shù)的時(shí)間積分，該時(shí)間常數(shù)已經(jīng)提到根據(jù)在成像數(shù)據(jù)的變化中包含的平均強(qiáng)度而改變。根據(jù)A.B.Waston的文章“Temporal sensitivity”(發(fā)表于Handbook of Perceptionand Human Performance，K.R.Bof，L.Kaufman和J.P.Thomas，Eds.New YorkWiley，1986，ch.6)在低的平均強(qiáng)度級(jí)，自然出現(xiàn)的積分時(shí)段可以超過(guò)100ms，而在高的平均強(qiáng)度級(jí)，它表現(xiàn)為10ms的量級(jí)。所述積分時(shí)段分別對(duì)應(yīng)于10Hz和100Hz的積分頻率。此積分特性創(chuàng)建了某一平滑效應(yīng)，使得如果反復(fù)的變化以高于該積分頻率的頻率出現(xiàn)于實(shí)際觀察的視覺(jué)信號(hào)中，則人類(lèi)觀察者僅感知該視覺(jué)信號(hào)的某一平均值或有效值。
在促成本發(fā)明的研究工作過(guò)程中發(fā)現(xiàn)能夠運(yùn)用自然出現(xiàn)的人類(lèi)視覺(jué)系統(tǒng)積分特性，使得許多預(yù)期的緊密間隔開(kāi)的發(fā)光強(qiáng)度級(jí)實(shí)際上是某些更為粗略間隔開(kāi)的基本強(qiáng)度級(jí)的快速時(shí)間復(fù)合的結(jié)果。換句話(huà)說(shuō)，當(dāng)發(fā)光強(qiáng)度級(jí)的某些基本級(jí)已被定義時(shí)，有可能以比人類(lèi)視覺(jué)系統(tǒng)的積分頻率高得多的頻率反復(fù)地切換于這些級(jí)之間。在切換周期中使用每個(gè)基本或“組分”強(qiáng)度級(jí)的相對(duì)量確定了由人類(lèi)用戶(hù)感知的最終平均強(qiáng)度將是什么。如果切換頻率足夠高，則有可能以很小的步進(jìn)控制基本強(qiáng)度級(jí)的相對(duì)量。以此方式，甚至基本上無(wú)級(jí)的變暗和變亮變得可能。
本發(fā)明的基本理念能夠以許多方式在實(shí)踐中加以實(shí)施。為了定義基本或組分的強(qiáng)度級(jí)，最簡(jiǎn)明的是運(yùn)用與已知的現(xiàn)有技術(shù)例子相像的發(fā)光控制器，該發(fā)光控制器在連接為饋送光源時(shí)能產(chǎn)生至少兩個(gè)不同的基本發(fā)光級(jí)。發(fā)光控制器例如可以是電流控制器或PWM控制器，而且它必須能以相對(duì)快的方式切換于基本發(fā)光級(jí)之間。為了產(chǎn)生基本發(fā)光級(jí)的時(shí)間復(fù)合，使用了控制硬件或控制軟件例程組件。它根據(jù)切換方案將命令發(fā)到基本發(fā)光控制器以反復(fù)地切換于基本發(fā)光級(jí)之間，該切換方案有賴(lài)于發(fā)射光平均強(qiáng)度的預(yù)期級(jí)。
在所附權(quán)利要求中特別地闡述了作為本發(fā)明的特性來(lái)考慮的新穎特征。然而，關(guān)于其構(gòu)造及其操作方法的本發(fā)明本身，連同其附加目的和優(yōu)點(diǎn)一起，將根據(jù)在與附圖相結(jié)合閱讀時(shí)對(duì)具體實(shí)施例的如下描述來(lái)最佳地得以理解。


圖1圖示了現(xiàn)有技術(shù)的發(fā)光控制原理，圖2圖示了電流和PWM控制的原理，圖3圖示了示例性切換序列，圖4圖示了另一示例性切換序列，圖5圖示了在發(fā)光控制器之前具有級(jí)選擇器的概念，圖6圖示了發(fā)光控制方法的狀態(tài)圖，圖7圖示了發(fā)光控制方法的另一狀態(tài)圖，圖8圖示了對(duì)于圖7的狀態(tài)圖的可選細(xì)節(jié)，圖9圖示了本發(fā)明實(shí)施例的集成電路實(shí)施，圖10圖示了本發(fā)明另一實(shí)施例的集成電路實(shí)施，
圖11圖示了圖10的集成電路的細(xì)節(jié)，圖12圖示了中間強(qiáng)度級(jí)轉(zhuǎn)變，圖13圖示了切換方案的確定，以及圖14圖示了本發(fā)明又一實(shí)施例的電路實(shí)施。
具體實(shí)施例方式
此專(zhuān)利申請(qǐng)中呈現(xiàn)的本發(fā)明的示例性實(shí)施例不應(yīng)解釋為對(duì)所附權(quán)利要求的適用性加以限制。動(dòng)詞“包括”在此專(zhuān)利申請(qǐng)中用作為不排除也存在未記載的特征的開(kāi)放式限定。除非另有明確地陳述，否則從屬權(quán)利要求中記載的特征是可相互自由組合的。
圖3圖示了使用可變時(shí)間復(fù)合和積分以獲得兩個(gè)強(qiáng)度級(jí)之間平穩(wěn)變化的原理。水平軸代表時(shí)間，而垂直軸以一些任意單位來(lái)代表發(fā)光強(qiáng)度?？梢约僭O(shè)基本發(fā)光控制器和連接到它的光源的組合能產(chǎn)生5個(gè)單位的強(qiáng)度或3個(gè)單位的強(qiáng)度。在該過(guò)程的開(kāi)始，輸出強(qiáng)度恒定于5個(gè)單位。在時(shí)刻T1開(kāi)始有切換序列，在該切換序列期間基本發(fā)光控制器反復(fù)地切換于兩個(gè)狀態(tài)之間，第一狀態(tài)對(duì)應(yīng)于5個(gè)單位的基本或組分強(qiáng)度級(jí)，而第二狀態(tài)對(duì)應(yīng)于3個(gè)單位的基本或組分強(qiáng)度級(jí)。該切換序列包含先在很短的時(shí)間瞬間從第一狀態(tài)越至第二狀態(tài)、然后反復(fù)地減少第一狀態(tài)中的相對(duì)暫停時(shí)間而且對(duì)應(yīng)地增加第二狀態(tài)中的相對(duì)暫停時(shí)間，使得最終在時(shí)刻T2之后基本發(fā)光控制器恒定地停留在第二狀態(tài)中。
假設(shè)光源是LED或者是其內(nèi)部特征不會(huì)造成發(fā)射強(qiáng)度變化的任何顯著延遲的一些其它非白熾光源，分段的曲線(xiàn)301圖示了光強(qiáng)度隨時(shí)間的實(shí)際級(jí)。然而，比如人類(lèi)視覺(jué)系統(tǒng)的時(shí)間積分檢測(cè)方式可能足夠緩慢以至于不能注意到強(qiáng)度級(jí)之間的所有快速變化。圓化的曲線(xiàn)302圖示了如何通過(guò)這樣的時(shí)間積分檢測(cè)方式來(lái)感知該變化。
圖4圖示了在此例中位于5個(gè)單位與1個(gè)單位的兩個(gè)基本強(qiáng)度級(jí)之間的類(lèi)似逐漸變化。此外在其之間在3個(gè)單位處有另一基本或組分強(qiáng)度級(jí)。時(shí)刻T1與時(shí)刻T2之間的切換序列先包含在5個(gè)單位的基本級(jí)與3個(gè)單位的基本級(jí)之間的反復(fù)切換，逐漸地增加在較低級(jí)的相對(duì)暫停時(shí)間。該切換序列的后一半包含在3個(gè)單位的基本級(jí)與1個(gè)單位的基本級(jí)之間的反復(fù)切換，再次逐漸地增加在較低級(jí)的相對(duì)暫停時(shí)間。
感知的變化將會(huì)有多么平穩(wěn)取決于基本級(jí)之間的切換頻率以及相鄰基本級(jí)之間的強(qiáng)度差。一個(gè)由經(jīng)驗(yàn)得來(lái)的方法是如果兩個(gè)相鄰基本級(jí)之間的切換出現(xiàn)于僅有占空比發(fā)生變化的固定切換時(shí)段，則切換時(shí)段的長(zhǎng)度應(yīng)當(dāng)小于積分檢測(cè)方式的積分時(shí)段的十分之一。切換時(shí)段的概念意味著時(shí)間間隔，如果切換序列每次僅包含在兩個(gè)相鄰基本級(jí)之間的切換，則在該時(shí)間間隔期間基本發(fā)光控制器暫停于一個(gè)狀態(tài)中而且緊接其后暫停于另一狀態(tài)中。不必以固定的切換時(shí)段執(zhí)行該切換；切換時(shí)段的長(zhǎng)度可以在切換序列期間改變。切換時(shí)段的長(zhǎng)度也可以在預(yù)期恒定強(qiáng)度級(jí)之間不同的兩種變化之間變化。如果切換序列包含三個(gè)或更多基本級(jí)之間的反復(fù)切換，則可能甚至變得難以明確地確定切換時(shí)段。
利用根據(jù)本發(fā)明的裝置的實(shí)際實(shí)驗(yàn)已經(jīng)提示當(dāng)LED光源以18mA電流或3mA電流交替地驅(qū)動(dòng)時(shí)，如果連續(xù)的較亮(18mA)脈沖在小于120Hz的頻率出現(xiàn)則人眼開(kāi)始感知閃爍。因而切換頻率應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)為使得較亮脈沖的反復(fù)頻率一直高于120Hz。
應(yīng)當(dāng)注意，圖3和圖4不代表真正實(shí)際的情況，因?yàn)閷?shí)施如這里圖示這樣少的步進(jìn)變化將不會(huì)造成如平滑曲線(xiàn)302和402提示的那樣平滑的積分結(jié)果。這些圖本質(zhì)上僅僅是示意性的，而且選擇數(shù)目很少的步進(jìn)以增強(qiáng)圖形的簡(jiǎn)潔。
圖3和圖4均圖示了在恰巧屬于基本或組分級(jí)(圖3和圖4中的5個(gè)、3個(gè)或1個(gè)單位)有限集合的兩個(gè)強(qiáng)度級(jí)之間的變化。清楚的是時(shí)間復(fù)合和積分也能夠用來(lái)產(chǎn)生發(fā)光強(qiáng)度的恒定級(jí)。在簡(jiǎn)化的例子中，如果假設(shè)存在于圖3和圖4的情況中的發(fā)光控制器恒定地處于例如以50％的占空比在5個(gè)與3個(gè)單位的基本級(jí)之間輪轉(zhuǎn)(toggle)，則感知的(積分的)輸出級(jí)將等于4個(gè)單位。
圖5圖示了實(shí)施原理，光源(或光源的裝置)501根據(jù)該原理從基本發(fā)光控制器502接收它的工作功率。詞語(yǔ)“基本(basic)”指示了該發(fā)光控制器502僅能產(chǎn)生數(shù)目相對(duì)有限的輸出功率級(jí)，例如使得它是僅具有一些少數(shù)可能的輸出占空比的PWM控制器，或者它是僅具有一些少數(shù)可能的輸出電流級(jí)的電流控制器?？赡艿目蛇x連接如下，其中光源501分離地耦合到工作電壓源而且包括開(kāi)關(guān)。如果這樣的連接在每個(gè)光源包括簡(jiǎn)單的通/斷開(kāi)關(guān)，則發(fā)光控制器502僅在某一占空比供應(yīng)將開(kāi)關(guān)設(shè)置為通或斷的命令脈沖，該某一占空比是從可能輸出占空比的很有限集合中選擇的。如果所述可選連接包含模擬開(kāi)關(guān)，則來(lái)自發(fā)光控制器的命令將模擬開(kāi)關(guān)設(shè)置到某些少數(shù)可能狀態(tài)之一中以允許預(yù)選量的電流流過(guò)光源。
發(fā)光控制器502耦合用以從在圖5中概念上代表為503的級(jí)選擇裝置接收切換命令。級(jí)選擇裝置503生成切換序列，這些切換序列代表了在預(yù)期輸出級(jí)之間的變化或者在兩個(gè)基本狀態(tài)之間的虛擬級(jí)中的暫停。顯然地，甚至級(jí)選擇裝置503也必須從某處接收與發(fā)光強(qiáng)度的當(dāng)前預(yù)期級(jí)是什么有關(guān)的信息；然而，由于生成這樣的信息而且將它遞送到級(jí)選擇裝置在本發(fā)明的范圍以外，所以對(duì)此主題不在這里詳述。
下面將考慮在實(shí)踐中實(shí)施級(jí)選擇裝置的一些可選方式。第一可選是將級(jí)選擇裝置實(shí)施為軟件例程而且使所討論的電子設(shè)備內(nèi)的處理器執(zhí)行這樣的軟件例程。該軟件例程的某些部分在這樣的情況下必須以嚴(yán)格定時(shí)的方式使處理器將級(jí)選擇命令發(fā)到發(fā)光控制器。圖6是狀態(tài)圖，該狀態(tài)圖示意性地圖示了在希望恒定的發(fā)光強(qiáng)度時(shí)基于軟件的級(jí)選擇裝置的操作。某類(lèi)開(kāi)始命令使軟件例程開(kāi)始得以執(zhí)行。根據(jù)狀態(tài)601，先注意到本操作關(guān)注于將恒定的發(fā)光強(qiáng)度維持于某一預(yù)定義級(jí)，該預(yù)定義級(jí)的指示作為開(kāi)始命令的一部分達(dá)到軟件例程。
在狀態(tài)602確定上確界級(jí)和下確界級(jí)。上確界級(jí)意味著屬于發(fā)光控制器的有限基本輸出級(jí)集合的基本級(jí)，而且盡可能地接近并且等于或高于現(xiàn)在預(yù)期的強(qiáng)度級(jí)。對(duì)應(yīng)地，下確界意味著屬于發(fā)光控制器的有限基本輸出級(jí)集合的基本級(jí)，而且盡可能地接近但是等于或低于現(xiàn)在預(yù)期的強(qiáng)度級(jí)。如果預(yù)期級(jí)恰好準(zhǔn)確地匹配于基本級(jí)之一，則狀態(tài)602意味著確定此基本級(jí)。
狀態(tài)603對(duì)應(yīng)于確定如下占空比，應(yīng)當(dāng)出現(xiàn)以該占空比在上確界級(jí)與下確界級(jí)之間的切換以便于在積分之后實(shí)現(xiàn)預(yù)期強(qiáng)度級(jí)。如果在占空比與最終獲得的強(qiáng)度級(jí)之間有線(xiàn)性關(guān)系，則狀態(tài)603包含計(jì)算上確界級(jí)與下確界級(jí)之差以及預(yù)期級(jí)與下確界級(jí)之差，而且注意到后者是前者的百分之多少。此百分比將變?yōu)樯洗_界級(jí)上的相對(duì)暫停時(shí)間，而互補(bǔ)百分比將變?yōu)橄麓_界級(jí)上的相對(duì)暫停時(shí)間。如果占空比與最終獲得的強(qiáng)度級(jí)之間的關(guān)系是非線(xiàn)性的，則這樣的非線(xiàn)性必須在確定占空比時(shí)納入考慮之中。用于獲得占空比的典型實(shí)施包含查表，該表中預(yù)期的強(qiáng)度級(jí)映射到預(yù)定義的占空比。
占空比以如下形式來(lái)存儲(chǔ)，該形式能夠在以后用作對(duì)于控制算法應(yīng)當(dāng)允許發(fā)光控制器在每個(gè)狀態(tài)暫停多久的指示。在狀態(tài)604告知發(fā)光控制器進(jìn)入對(duì)應(yīng)于上確界級(jí)的狀態(tài)中。在此級(jí)中的暫停時(shí)間已經(jīng)耗盡之后，出現(xiàn)到狀態(tài)605中的變化，其中告知發(fā)光控制器去往對(duì)應(yīng)于下確界級(jí)的狀態(tài)。當(dāng)下確界狀態(tài)中的暫停時(shí)間結(jié)束時(shí)出現(xiàn)到狀態(tài)604的返回。循環(huán)由狀態(tài)604和605構(gòu)成的回路，直至一些結(jié)束命令使發(fā)光控制軟件例程得以放棄為止。如果狀態(tài)602造成確定基本級(jí)之一，則占空比將是100％而且在狀態(tài)604與605之間將不會(huì)出現(xiàn)任何輪轉(zhuǎn)。簡(jiǎn)單地發(fā)出針對(duì)恰當(dāng)狀態(tài)的命令，而且此命令保持有效直至結(jié)束命令為止。
圖7圖示了當(dāng)希望發(fā)光強(qiáng)度的平滑變化時(shí)基于軟件的級(jí)選擇裝置的操作。開(kāi)始命令再次使軟件例程得以開(kāi)始執(zhí)行。根據(jù)狀態(tài)701，現(xiàn)在注意到本操作關(guān)注于從第一預(yù)定義級(jí)到第二預(yù)定級(jí)的變化。這些級(jí)的一個(gè)或兩個(gè)可以屬于基本級(jí)的集合，但這不是必要的。在狀態(tài)702確定在該變化中將包含的基本級(jí)。為了減少?gòu)?qiáng)度的變化，這些至少是針對(duì)于開(kāi)始減少發(fā)光強(qiáng)度所在的級(jí)的上確界和針對(duì)于結(jié)束減少發(fā)光強(qiáng)度所在的級(jí)的下確界。對(duì)應(yīng)地，對(duì)于強(qiáng)度的增加變化，這些至少是針對(duì)于開(kāi)始減少發(fā)光強(qiáng)度所在的級(jí)的下確界和針對(duì)于結(jié)束減少發(fā)光強(qiáng)度所在的級(jí)的上確界。如圖4中所示，該變化可以包含在其之間的其它基本級(jí)。
在狀態(tài)703獲得用于該變化的切換方案。具體如何實(shí)現(xiàn)這一點(diǎn)將隨后加以描述。在狀態(tài)704發(fā)出有命令以實(shí)現(xiàn)該變化開(kāi)始所在的級(jí)的上確界。也從在狀態(tài)703獲得的時(shí)間表中讀取要在此級(jí)上暫停的時(shí)間。在恰當(dāng)?shù)臅r(shí)間在狀態(tài)705出現(xiàn)對(duì)于當(dāng)前有效下確界級(jí)的變化。該算法根據(jù)在狀態(tài)703獲得的時(shí)間表輪轉(zhuǎn)于狀態(tài)704與705之間，直至達(dá)到發(fā)光強(qiáng)度的預(yù)期的目標(biāo)級(jí)為止或者直至一些其它結(jié)束條件使該過(guò)程得以放棄為止。
圖8是如果該變化包含多于兩級(jí)則代替圖7的狀態(tài)704和705而使用的廣義狀態(tài)。每當(dāng)在狀態(tài)801中時(shí)獲得用于去往下一級(jí)的命令。在此級(jí)的暫停時(shí)間已經(jīng)耗盡之后，在狀態(tài)802確定新的級(jí)，使得返回到狀態(tài)801現(xiàn)在意味著去往新的級(jí)。
圖9圖示了在實(shí)施本發(fā)明的基于軟件控制的實(shí)施例中包含的便攜電子設(shè)備的部分900，該實(shí)施例比如是上面與圖6-8相關(guān)聯(lián)地描述的實(shí)施例。該便攜電子設(shè)備包括集成電路901，其執(zhí)行核心是微處理器902。微處理器902配置為執(zhí)行在程序存儲(chǔ)器903中存儲(chǔ)的程序，該存儲(chǔ)器可以如圖9中那樣構(gòu)成集成電路901的一部分或者存在于便攜電子設(shè)備900的另一部件中。為了檢測(cè)在電子設(shè)備900的用戶(hù)接口處對(duì)于某一發(fā)光強(qiáng)度的需要，該設(shè)備包括傳感器裝置904。這些可以包括明確地用于測(cè)量環(huán)境光量的傳感器?？蛇x地或附加地，傳感器裝置904可以作為主要另作其它用途的部件的附加功能而存在例如鍵的使用或翻蓋的打開(kāi)可以解釋為表示對(duì)于激活某一強(qiáng)度級(jí)的用戶(hù)接口發(fā)光的需要。如前面與現(xiàn)有技術(shù)相關(guān)聯(lián)地所描述的，傳感器裝置904也可以“在概念上”例如作為軟件例程而存在，該軟件例程觸發(fā)對(duì)于照亮用戶(hù)接口的需要。在圖9的示例性實(shí)施例中，假設(shè)傳感器裝置904存在于集成電路900的外部，而且它們配置為通過(guò)I/O寄存器組905中的某一輸入寄存器向微處理器902指示檢測(cè)結(jié)果。
在此示例性實(shí)施例中，構(gòu)成圖6-8中所示控制例程的軟件組件作為在程序存儲(chǔ)器903中存儲(chǔ)的程序代碼的一部分而存在。微處理器902配置為將某一時(shí)間安排為用于反復(fù)地執(zhí)行控制例程而且每次將得到的級(jí)選擇命令寫(xiě)到控制字寄存器906。基本發(fā)光控制器907存在于集成電路900內(nèi)而且配置為從寄存器906反復(fù)地讀取控制字并且輸出發(fā)光控制信號(hào)，該信號(hào)代表了基本發(fā)光控制器907所能表達(dá)的可能基本強(qiáng)度級(jí)的相對(duì)有限集合中的一個(gè)強(qiáng)度級(jí)。所述發(fā)光控制信號(hào)通常是耦合到光源或光源裝置908的PWM脈沖串或電流級(jí)。
圖10圖示了配置為實(shí)施本發(fā)明的可選實(shí)施例的便攜電子設(shè)備的部分1000。在圖10中該便攜電子設(shè)備也包括以微處理器1002作為其執(zhí)行核心的集成電路1001，但是根據(jù)此可選實(shí)施例，微處理器1002不直接負(fù)責(zé)將每個(gè)和每一級(jí)選擇命令發(fā)到基本發(fā)光控制器907。級(jí)選擇命令在分離的級(jí)選擇器單元1003中生成，該選擇器單元也存在于集成電路1001之內(nèi)。在程序存儲(chǔ)器903中存儲(chǔ)的而且配置為由微處理器1002執(zhí)行的控制軟件組件僅使微處理器1002確定目標(biāo)發(fā)光強(qiáng)度級(jí)，該微處理器通過(guò)將對(duì)應(yīng)的目標(biāo)強(qiáng)度控制字寫(xiě)到第一寄存器1004中來(lái)指示該目標(biāo)發(fā)光強(qiáng)度級(jí)。級(jí)選擇器單元1003配置為從第一寄存器讀取目標(biāo)強(qiáng)度控制字而且確定切換序列，該切換序列代表了從先前所用強(qiáng)度級(jí)到目標(biāo)強(qiáng)度級(jí)的變化和/或?qū)l(fā)光強(qiáng)度級(jí)維持于目標(biāo)值。
級(jí)選擇器單元1003配置為通過(guò)以及時(shí)的方式將對(duì)應(yīng)的基本級(jí)選擇命令寫(xiě)到第二寄存器1005中來(lái)使切換序列置于實(shí)踐中。與圖9的實(shí)施例中相類(lèi)似，基本發(fā)光控制器907配置為從第二寄存器1005反復(fù)地讀取控制字而且輸出發(fā)光控制信號(hào)，該信號(hào)代表了基本發(fā)光控制器907所能表達(dá)的可能基本強(qiáng)度級(jí)的相對(duì)有限集合中的一個(gè)強(qiáng)度級(jí)。傳感器裝置904和光源908的作用與圖9中的相同。
圖11示意性地圖示了級(jí)選擇器單元1003的示例性實(shí)施。它包括目標(biāo)強(qiáng)度寄存器1101和當(dāng)前強(qiáng)度寄存器1102，二者配置為存儲(chǔ)分別代表目標(biāo)發(fā)光強(qiáng)度和當(dāng)前發(fā)光強(qiáng)度的代碼值或控制字。差值計(jì)算器1103配置為計(jì)算如寄存器1101和1102中存儲(chǔ)的相應(yīng)代碼字所代表的目標(biāo)發(fā)光強(qiáng)度與當(dāng)前發(fā)光強(qiáng)度之差。計(jì)算的差值連同與來(lái)自寄存器1101和1102的目標(biāo)級(jí)和當(dāng)前級(jí)有關(guān)的信息一起被獲取到級(jí)映射器1104中。級(jí)映射器1104的任務(wù)是將涉及該目標(biāo)和該差值的當(dāng)前狀況映射到切換方案中，該方案根據(jù)一些預(yù)定義規(guī)則針對(duì)于實(shí)現(xiàn)目標(biāo)強(qiáng)度級(jí)。在確定切換方案時(shí)，級(jí)映射器運(yùn)用從級(jí)存儲(chǔ)器1105獲取的關(guān)于可用基本級(jí)的信息。
完成的切換方案從級(jí)映射器1104傳達(dá)到級(jí)切換器1106，通常是以百分比和成對(duì)基本級(jí)的形式(例如級(jí)A的百分之32，級(jí)B的其余即百分之78)。級(jí)切換器1106運(yùn)用定時(shí)器1107在實(shí)踐中實(shí)施切換方案，得到準(zhǔn)備好輸出到寄存器1005的級(jí)選擇命令或代碼字的嚴(yán)格定時(shí)序列。為了也使級(jí)選擇器單元1003關(guān)于當(dāng)前發(fā)光強(qiáng)度級(jí)保持更新，級(jí)選擇命令也被獲取到低通濾波器1108，該濾波器模仿觀察者視覺(jué)系統(tǒng)的積分功能而且由此產(chǎn)生對(duì)于當(dāng)前可感知發(fā)光強(qiáng)度的指示。此指示用作當(dāng)前強(qiáng)度寄存器1102的內(nèi)容。
在上文中已經(jīng)指出了應(yīng)當(dāng)如何應(yīng)用某些規(guī)則以在圖7的軟件實(shí)施的狀態(tài)703處或者在圖11的實(shí)施的級(jí)映射器1104中確定切換方案。這樣的規(guī)則的例子在下文中給出。圖12圖示了代表了變化開(kāi)始處當(dāng)前強(qiáng)度級(jí)的舊強(qiáng)度級(jí)和目標(biāo)強(qiáng)度級(jí)如何均在某上確界(SUP)級(jí)與下確界(INF)級(jí)之間。最后提到的上確界級(jí)與下確界級(jí)屬于發(fā)光控制器所能表達(dá)的基本級(jí)的相對(duì)有限集合。為了實(shí)施逐漸變化，應(yīng)當(dāng)先出現(xiàn)從舊強(qiáng)度級(jí)到新強(qiáng)度級(jí)的變化，該新強(qiáng)度級(jí)更為接近目標(biāo)級(jí)但并不直接就是目標(biāo)級(jí)。假設(shè)目標(biāo)級(jí)駐留于SUP級(jí)與INF級(jí)之差的p％處，舊強(qiáng)度級(jí)在k1％處，而新強(qiáng)度級(jí)應(yīng)當(dāng)在SUP級(jí)與INF級(jí)之差的k2％處。很容易表明，就時(shí)間復(fù)合而言，目標(biāo)強(qiáng)度級(jí)、舊強(qiáng)度級(jí)和新強(qiáng)度級(jí)分別是TARGET＝p％·SUP+(100-p)％·INFOLD＝k1％·SUP+(100-k1)％·INFNEW＝k2％·SUP+(100-k2)％·INF換句話(huà)說(shuō)，例如如果時(shí)間復(fù)合的組合由時(shí)間的p％的SUP級(jí)強(qiáng)度和其余時(shí)間的INF級(jí)強(qiáng)度構(gòu)成，則感知的強(qiáng)度級(jí)是TARGET級(jí)。目標(biāo)級(jí)與舊級(jí)之差DIFF1是(p-k1)％，而目標(biāo)級(jí)與新級(jí)之差DIFF2是(p-k2)％。
現(xiàn)在可以定義規(guī)則，根據(jù)該規(guī)則，DIFF2必須是DIFF1的某一小部分。例如，該差值必須取半，即DIFF2是DIFF1的一半。簡(jiǎn)單的操作給出下式NEW＝1/2(p+k1)％·SUP+(100-1/2(p+k1))％·INF因此當(dāng)已知有代表了如何從SUP和INF值獲得舊強(qiáng)度值和目標(biāo)值的比例因子p和k1時(shí)，簡(jiǎn)單的計(jì)算就可給出比例因子k2，該比例因子告知了SUP強(qiáng)度和INF強(qiáng)度的相對(duì)量在下一更新的時(shí)間復(fù)合切換方案中應(yīng)當(dāng)是什么。很容易表明，如果僅SUP值和INF值選擇為使得SUP是對(duì)于當(dāng)前強(qiáng)度的上確界而INF是目標(biāo)強(qiáng)度的下確界，則上面示出的結(jié)論在其中目標(biāo)強(qiáng)度低于當(dāng)前強(qiáng)度的減少?gòu)?qiáng)度情形下也是有效的。
要求DIFF2是DIFF的一半僅僅是一個(gè)例子。能夠使用許多其它種類(lèi)的可選線(xiàn)性和非線(xiàn)性要求，在向新強(qiáng)度級(jí)賦予正確百分比表達(dá)的操作中具有簡(jiǎn)明的結(jié)果。
圖13示意性地圖示了在改變強(qiáng)度情形中確定切換方案的過(guò)程。在步驟1301初步地檢查目標(biāo)級(jí)是高于還是低于當(dāng)前級(jí)。有賴(lài)于結(jié)果，SUP級(jí)和INF級(jí)在步驟1302或步驟1303加以恰當(dāng)?shù)剡x擇。在步驟1304，目標(biāo)強(qiáng)度和當(dāng)前強(qiáng)度與所選SUP級(jí)和INF級(jí)做比較以便于確定比例因子p和k1。在步驟1305計(jì)算差值p-k1。步驟1306對(duì)應(yīng)于使用p、k1和p-k1值來(lái)計(jì)算k2值；術(shù)語(yǔ)“減少”在步驟1306中意味著新的當(dāng)前強(qiáng)度與目標(biāo)強(qiáng)度之差由此從它與舊的當(dāng)前強(qiáng)度之差有所減少。在步驟1307以如下形式輸出切換方案，該形式指示了在時(shí)間復(fù)合序列中應(yīng)當(dāng)有SUP級(jí)的百分之多少和INF值的百分之多少。在步驟1308將百分比轉(zhuǎn)換到實(shí)際時(shí)間值例如如果切換時(shí)段是100微秒，則百分比直接以微秒給出暫停時(shí)間長(zhǎng)度。
在本發(fā)明的更多面向硬件的實(shí)施例(其例子在圖10和圖11中示出)中，有可能以邏輯門(mén)的陣列和其它數(shù)字電路元件來(lái)實(shí)施依據(jù)圖13的判決例程。這樣的數(shù)字電路的實(shí)際實(shí)施在已經(jīng)賦予有應(yīng)當(dāng)如何操作該電路的描述之后對(duì)于本領(lǐng)域技術(shù)人員是簡(jiǎn)明的。
變化強(qiáng)度級(jí)將多么快地朝著目標(biāo)強(qiáng)度級(jí)來(lái)收斂則有賴(lài)于與確定切換方案的過(guò)程有關(guān)的某些時(shí)間考慮。在像圖7和圖8中代表的那樣的基于軟件實(shí)施例中，有可能計(jì)算(或者從查找存儲(chǔ)器中讀取)整個(gè)切換方案直至實(shí)現(xiàn)目標(biāo)強(qiáng)度。能夠自然地使這樣的計(jì)算(或者該查找存儲(chǔ)器的編程基礎(chǔ)的計(jì)算)將任何任意選擇的定時(shí)因素納入考慮之中。在像圖10和圖11中圖示的那樣的實(shí)施例中，收斂定時(shí)有賴(lài)于低通濾波器1108的特性這些變化越快地反映于當(dāng)前強(qiáng)度寄存器1102的包括低通濾波器1108平滑效應(yīng)的值中，該過(guò)程將越快地收斂。對(duì)于每類(lèi)實(shí)施例的適當(dāng)定時(shí)可以通過(guò)實(shí)驗(yàn)來(lái)發(fā)現(xiàn)。
在上文中已經(jīng)主要描述了作為集成電路一部分的本發(fā)明的應(yīng)用，該集成電路也包括控制微處理器以及甚至包括基本發(fā)光強(qiáng)度控制器，該控制器的有限輸出能力構(gòu)成了應(yīng)用本發(fā)明的動(dòng)機(jī)。然而，本發(fā)明在其它種類(lèi)的架構(gòu)中也是可應(yīng)用的。圖14圖示了集成電路1401如何包括微處理器1402，該微處理器在執(zhí)行程序存儲(chǔ)器1403中存儲(chǔ)的控制程序時(shí)產(chǎn)生發(fā)光強(qiáng)度命令或代碼字而且將它寫(xiě)到寄存器1405中，該寄存器實(shí)際上是集成電路1401的輸出寄存器。在現(xiàn)有技術(shù)解決方案中，該代碼字將直接從寄存器1405進(jìn)入控制光源1407的基本發(fā)光控制器1406，而且將不得不屬于與基本發(fā)光控制器1406的有限輸出能力相匹配的代碼字的相對(duì)有限集合?，F(xiàn)有技術(shù)的連接在圖14中示出為虛線(xiàn)。
根據(jù)本發(fā)明，能夠通過(guò)在集成電路的輸出寄存器1405與基本發(fā)光控制器1406之間設(shè)置附加電路元件1408來(lái)增加這樣的現(xiàn)有技術(shù)裝置。如果微處理器1402沒(méi)有重新編程以將附加電路元件1408的存在納入考慮之中，則它將僅發(fā)出來(lái)自所述有限集合的代碼字，就如同該裝置仍然作為現(xiàn)有技術(shù)的電路來(lái)運(yùn)作一樣。甚至在這樣的情況下，附加電路元件1408能夠通過(guò)如下方式來(lái)對(duì)代碼字的所有變化做出反應(yīng)通過(guò)不讓這些變化直接傳播到基本發(fā)光控制器1406，而是通過(guò)使基本發(fā)光控制器1406執(zhí)行與每個(gè)變化相關(guān)聯(lián)的像圖3和圖4中圖示的那樣的切換序列來(lái)平滑該變化。如果除添加附加電路元件1408之外，微處理器1402將被重新編程使得也允許它發(fā)出表示基本級(jí)之間的中間強(qiáng)度級(jí)的代碼字，則該裝置能夠表現(xiàn)進(jìn)一步效用。
至少在理論上將有可能將本發(fā)明甚至運(yùn)用于增強(qiáng)現(xiàn)有技術(shù)一體化集成電路的操作，其中基本發(fā)光控制器與其它電路元件集成在一起，而且光源的驅(qū)動(dòng)信號(hào)僅出自于這樣的集成電路。附加電路元件能夠設(shè)置于集成電路與光源之間，該附加電路元件將通過(guò)根據(jù)前面所述的使光源驅(qū)動(dòng)信號(hào)的突變變得平滑來(lái)對(duì)之做出反應(yīng)。
在前面的描述中已經(jīng)假設(shè)根據(jù)本發(fā)明的發(fā)光控制裝置將用于提供在另外相對(duì)粗略地間隔開(kāi)的基本強(qiáng)度級(jí)之間的平滑變化。然而，完全有可能將本發(fā)明僅運(yùn)用于實(shí)現(xiàn)中間強(qiáng)度級(jí)的生成，而仍允許強(qiáng)度級(jí)之間的變化是瞬間的。本發(fā)明這樣的實(shí)施例容易通過(guò)如下方式從前面所述內(nèi)容中來(lái)導(dǎo)出通過(guò)簡(jiǎn)單地省略對(duì)平滑變化的所有參照和/或通過(guò)要求在像圖12中圖示的那樣的變化中等式k2＝p總是成立，在計(jì)算公式中得到恰當(dāng)?shù)慕Y(jié)果。
權(quán)利要求
1.一種用于在便攜電子設(shè)備中控制用戶(hù)接口發(fā)光的發(fā)光控制裝置，包括-輸出，該輸出配置為有選擇地將發(fā)光強(qiáng)度命令提供到發(fā)光控制器，每個(gè)所述發(fā)光強(qiáng)度命令指示某些基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)之一，以及-級(jí)選擇器，該級(jí)選擇器配置為以高于人類(lèi)視覺(jué)系統(tǒng)積分頻率的頻率反復(fù)地變化要在所述輸出處提供的發(fā)光強(qiáng)度命令。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光控制裝置，其中所述級(jí)選擇器包括配置為執(zhí)行發(fā)光控制器控制程序的微處理器。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光控制裝置，其中在所述發(fā)光控制器控制程序中指令該微處理器通過(guò)如下步驟來(lái)維持恒定的發(fā)光強(qiáng)度確定最接近于所述恒定發(fā)光強(qiáng)度的較高基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)和最接近于所述恒定發(fā)光強(qiáng)度的較低基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)；確定切換方案，該切換方案指示了在所述最接近的較高基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)與所述最接近的較低基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)之間的恒定反復(fù)切換；以及根據(jù)所述切換方案向發(fā)光控制器反復(fù)地發(fā)出與在所述最接近的較高基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)與所述最接近的較低基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)之間的切換對(duì)應(yīng)的發(fā)光強(qiáng)度命令。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光控制裝置，其中在所述發(fā)光控制器控制程序中指令該微處理器通過(guò)如下步驟來(lái)實(shí)施從較低發(fā)光強(qiáng)度到較高發(fā)光強(qiáng)度的變化確定最接近于所述較低發(fā)光強(qiáng)度的較低基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)和最接近于所述較高發(fā)光強(qiáng)度的較高基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)；確定切換方案，該切換方案指示了在所述最接近的較高基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)與所述最接近的較低基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)之間的反復(fù)切換，使得朝著所述切換方案的結(jié)束，在所述最接近的較高基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)的相對(duì)暫停時(shí)間增加，而在所述最接近的較低基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)的相對(duì)暫停時(shí)間減少；以及根據(jù)所述切換方案向發(fā)光控制器反復(fù)地發(fā)出與在所述最接近的較高基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)與所述最接近的較低基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)之間的切換對(duì)應(yīng)的發(fā)光強(qiáng)度命令。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光控制裝置，其中在所述發(fā)光控制器控制程序中指令該微處理器通過(guò)如下步驟來(lái)實(shí)施從較低發(fā)光強(qiáng)度到較高發(fā)光強(qiáng)度的變化確定最接近于所述較低發(fā)光強(qiáng)度的較低基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)、最接近于所述較高發(fā)光強(qiáng)度的較高基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)以及在所述較低發(fā)光強(qiáng)度與所述較高發(fā)光強(qiáng)度之間的至少一個(gè)中間基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)；確定切換方案，該切換方案在開(kāi)始時(shí)指示了在所述最接近的較低基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)與中間基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)之間的反復(fù)切換，使得在所述中間基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)的相對(duì)暫停時(shí)間增加，而在所述最接近的較低基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)的相對(duì)暫停時(shí)間減少，而且該切換方案在結(jié)束時(shí)指示了在所述最接近的較高基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)與中間基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)之間的反復(fù)切換，使得在所述中間基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)的相對(duì)暫停時(shí)間減少，而在所述最接近的較高基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)的相對(duì)暫停時(shí)間增加；以及根據(jù)所述切換方案向發(fā)光控制器反復(fù)地發(fā)出與在所述基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)之間的切換對(duì)應(yīng)的發(fā)光強(qiáng)度命令。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光控制裝置，其中在所述發(fā)光控制器控制程序中指令該微處理器通過(guò)如下步驟來(lái)實(shí)施從較高發(fā)光強(qiáng)度到較低發(fā)光強(qiáng)度的變化確定最接近于所述較低發(fā)光強(qiáng)度的較低基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)和最接近于所述較高發(fā)光強(qiáng)度的較高基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)；確定切換方案，該切換方案指示了在所述最接近的較高基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)與所述最接近的較低基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)之間的反復(fù)切換，使得朝著所述切換方案的結(jié)束，在所述最接近的較高基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)的相對(duì)暫停時(shí)間減少，而在所述最接近的較低基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)的相對(duì)暫停時(shí)間增加；以及根據(jù)所述切換方案向發(fā)光控制器反復(fù)地發(fā)出與在所述最接近的較高基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)與所述最接近的較低基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)之間的切換對(duì)應(yīng)的發(fā)光強(qiáng)度命令。
7.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光控制裝置，其中在所述發(fā)光控制器控制程序中指令該微處理器通過(guò)如下步驟來(lái)實(shí)施從較高發(fā)光強(qiáng)度到較低發(fā)光強(qiáng)度的變化確定最接近于所述較低發(fā)光強(qiáng)度的較低基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)、最接近于所述較高發(fā)光強(qiáng)度的較高基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)以及在所述較低發(fā)光強(qiáng)度與所述較高發(fā)光強(qiáng)度之間的至少一個(gè)中間基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)；確定切換方案，該切換方案在開(kāi)始時(shí)指示了在所述最接近的較高基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)與中間基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)之間的反復(fù)切換，使得在所述中間基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)的相對(duì)暫停時(shí)間增加，而在所述最接近的較高基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)的相對(duì)暫停時(shí)間減少，而且該切換方案在結(jié)束時(shí)指示了在所述最接近的較低基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)與中間基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)之間的反復(fù)切換，使得在所述中間基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)的相對(duì)暫停時(shí)間減少，而在所述最接近的較低基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)的相對(duì)暫停時(shí)間增加；以及根據(jù)所述切換方案向發(fā)光控制器反復(fù)地發(fā)出與在所述基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)之間的切換對(duì)應(yīng)的發(fā)光強(qiáng)度命令。
8.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光控制裝置，其中在所述發(fā)光控制器控制程序中指令該微處理器通過(guò)如下步驟來(lái)響應(yīng)于檢測(cè)到的對(duì)于變化發(fā)光強(qiáng)度的需要先為發(fā)光強(qiáng)度的整個(gè)變化確定完整的切換方案；以及僅在切換方案已經(jīng)完全地確定之后開(kāi)始執(zhí)行所述切換方案。
9.根據(jù)權(quán)利要求2所述的發(fā)光控制裝置，其中在所述發(fā)光控制器控制程序中指令該微處理器通過(guò)如下步驟來(lái)響應(yīng)于檢測(cè)到的對(duì)于變化發(fā)光強(qiáng)度的需要開(kāi)始執(zhí)行切換方案；以及在該切換方案的執(zhí)行期間進(jìn)一步發(fā)展該切換方案。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光控制裝置，其中所述級(jí)選擇器配置為以高于1kHz的頻率反復(fù)地變化要在所述輸出處提供的發(fā)光強(qiáng)度命令。
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的發(fā)光控制裝置，其中所述級(jí)選擇器包括配置為從微處理器接收發(fā)光控制命令的級(jí)選擇器單元。
12.根據(jù)權(quán)利要求11所述的發(fā)光控制裝置，其中該級(jí)選擇器單元包括-第一寄存器，配置為存儲(chǔ)從微處理器接收的而且指示目標(biāo)發(fā)光強(qiáng)度的目標(biāo)代碼字，-第二寄存器，配置為存儲(chǔ)指示當(dāng)前可感知的發(fā)光強(qiáng)度的當(dāng)前代碼字，-差值計(jì)算器，耦合到所述第一寄存器和第二寄存器，而且配置為計(jì)算所指示的目標(biāo)發(fā)光強(qiáng)度與所指示的當(dāng)前可感知的發(fā)光強(qiáng)度之差，-級(jí)映射器，耦合到所述第一寄存器、所述第二寄存器和所述差值計(jì)算器，而且配置為將所指示的目標(biāo)發(fā)光強(qiáng)度、所指示的當(dāng)前可感知的發(fā)光強(qiáng)度和所計(jì)算的所指示的目標(biāo)發(fā)光強(qiáng)度與當(dāng)前可感知的發(fā)光強(qiáng)度之差的組合映射到至少兩個(gè)基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)和在所述基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)中的相對(duì)暫停時(shí)間的組合中，-定時(shí)器-級(jí)切換器，耦合到所述級(jí)映射器和所述定時(shí)器，而且配置為產(chǎn)生在基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)之間定時(shí)的級(jí)切換命令，使得在級(jí)切換命令之間的時(shí)間間隔對(duì)應(yīng)于在所述基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)中的所述相對(duì)暫停時(shí)間，以及-低通濾波器，耦合為接收來(lái)自該級(jí)切換器的級(jí)切換命令，所述低通濾波器配置為產(chǎn)生連續(xù)的級(jí)切換命令的低通濾波結(jié)果而且將所述低通濾波結(jié)果提供到所述第二寄存器中。
13.一種用于在便攜電子設(shè)備中控制用戶(hù)接口發(fā)光的發(fā)光控制系統(tǒng)，包括-發(fā)光控制器，耦合為接收來(lái)自發(fā)光控制裝置的發(fā)光強(qiáng)度命令而且將發(fā)光強(qiáng)度信號(hào)提供到光源，所述發(fā)光控制器配置為通過(guò)產(chǎn)生與某些基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)之一對(duì)應(yīng)的發(fā)光強(qiáng)度信號(hào)來(lái)響應(yīng)于許多發(fā)光強(qiáng)度命令中的每一個(gè)命令，-發(fā)光控制裝置，具有耦合到所述發(fā)光控制器的輸出，以及-作為所述發(fā)光控制裝置的一部分的級(jí)選擇器，配置為以高于人類(lèi)視覺(jué)系統(tǒng)積分頻率的頻率反復(fù)地變化要在所述輸出處提供的發(fā)光強(qiáng)度命令。
14.根據(jù)權(quán)利要求13所述的發(fā)光控制系統(tǒng)，其中所述發(fā)光控制裝置包括配置為執(zhí)行發(fā)光控制器控制程序的微處理器。
15.根據(jù)權(quán)利要求14所述的發(fā)光控制系統(tǒng)，包括集成電路，使得所述微處理器和所述發(fā)光控制器均位于所述集成電路之內(nèi)。
16.根據(jù)權(quán)利要求14所述的發(fā)光控制系統(tǒng)，包括集成電路，使得所述微處理器位于所述集成電路之內(nèi)，而所述發(fā)光控制器位于所述集成電路外部的輔助部件中。
17.根據(jù)權(quán)利要求14所述的發(fā)光控制系統(tǒng)，其中所述微處理器配置為產(chǎn)生所述發(fā)光強(qiáng)度命令而且將所述發(fā)光強(qiáng)度命令遞送到所述發(fā)光控制器。
18.根據(jù)權(quán)利要求14所述的發(fā)光控制系統(tǒng)，包括集成電路和配置為從所述微處理器接收發(fā)光控制命令的級(jí)選擇器單元，使得所述微處理器、所述級(jí)選擇器單元和所述發(fā)光控制器都位于所述集成電路之內(nèi)。
19.一種便攜電子設(shè)備，包括-用戶(hù)接口，-至少一個(gè)可控光源，配置為將受控的發(fā)光提供到所述用戶(hù)接口，-發(fā)光控制器，耦合為接收來(lái)自發(fā)光控制裝置的發(fā)光強(qiáng)度命令而且將發(fā)光強(qiáng)度信號(hào)提供到所述至少一個(gè)可控光源，所述發(fā)光控制器配置為通過(guò)產(chǎn)生與某些基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)之一對(duì)應(yīng)的發(fā)光強(qiáng)度信號(hào)來(lái)響應(yīng)于許多發(fā)光強(qiáng)度命令中的每一個(gè)命令，-發(fā)光控制裝置，具有耦合到所述發(fā)光控制器的輸出，以及-作為所述發(fā)光控制裝置的一部分的級(jí)選擇器，配置為以高于人類(lèi)視覺(jué)系統(tǒng)積分頻率的頻率反復(fù)地變化要在所述輸出處提供的發(fā)光強(qiáng)度命令。
20.一種用于在便攜電子設(shè)備中控制用戶(hù)接口發(fā)光的方法，包括步驟-產(chǎn)生發(fā)光強(qiáng)度命令的序列，每個(gè)所述發(fā)光強(qiáng)度命令是用于發(fā)光控制器產(chǎn)生某些基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)之一的命令，以及-以高于人類(lèi)視覺(jué)系統(tǒng)積分頻率的頻率將所述發(fā)光強(qiáng)度命令提供到發(fā)光控制器。
21.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，為了維持恒定的發(fā)光強(qiáng)度而包括步驟-確定最接近于所述恒定發(fā)光強(qiáng)度的較高基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)和最接近于所述恒定發(fā)光強(qiáng)度的較低基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)；-確定切換方案，該切換方案指示了在所述最接近的較高基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)與所述最接近的較低基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)之間的恒定反復(fù)切換；以及-根據(jù)所述切換方案向發(fā)光控制器反復(fù)地發(fā)出與在所述最接近的較高基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)與所述最接近的較低基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)之間的切換對(duì)應(yīng)的發(fā)光強(qiáng)度命令。
22.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，為了實(shí)施從較低發(fā)光強(qiáng)度到較高發(fā)光強(qiáng)度的變化而包括步驟-確定最接近于所述較低發(fā)光強(qiáng)度的較低基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)和最接近于所述較高發(fā)光強(qiáng)度的較高基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)；-確定切換方案，該切換方案指示了在所述最接近的較高基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)與所述最接近的較低基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)之間的反復(fù)切換，使得朝著所述切換方案的結(jié)束，在所述最接近的較高基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)的相對(duì)暫停時(shí)間增加，而在所述最接近的較低基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)的相對(duì)暫停時(shí)間減少；以及-根據(jù)所述切換方案向發(fā)光控制器反復(fù)地發(fā)出與在所述最接近的較高基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)與所述最接近的較低基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)之間的切換對(duì)應(yīng)的發(fā)光強(qiáng)度命令。
23.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，為了實(shí)施從較低發(fā)光強(qiáng)度到較高發(fā)光強(qiáng)度的變化而包括步驟-確定最接近于所述較低發(fā)光強(qiáng)度的較低基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)、最接近于所述較高發(fā)光強(qiáng)度的較高基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)以及在所述較低發(fā)光強(qiáng)度與所述較高發(fā)光強(qiáng)度之間的至少一個(gè)中間基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)；-確定切換方案，該切換方案在開(kāi)始時(shí)指示了在所述最接近的較低基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)與中間基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)之間的反復(fù)切換，使得在所述中間基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)的相對(duì)暫停時(shí)間增加，而在所述最接近的較低基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)的相對(duì)暫停時(shí)間減少，而且該切換方案在結(jié)束時(shí)指示了在所述最接近的較高基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)與中間基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)之間的反復(fù)切換，使得在所述中間基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)的相對(duì)暫停時(shí)間減少，而在所述最接近的較高基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)的相對(duì)暫停時(shí)間增加；以及-根據(jù)所述切換方案向發(fā)光控制器反復(fù)地發(fā)出與在所述基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)之間的切換對(duì)應(yīng)的發(fā)光強(qiáng)度命令。
24.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，為了實(shí)施從較高發(fā)光強(qiáng)度到較低發(fā)光強(qiáng)度的變化而包括步驟-確定最接近于所述較低發(fā)光強(qiáng)度的較低基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)和最接近于所述較高發(fā)光強(qiáng)度的較高基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)；-確定切換方案，該切換方案指示了在所述最接近的較高基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)與所述最接近的較低基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)之間的反復(fù)切換，使得朝著所述切換方案的結(jié)束，在所述最接近的較高基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)的相對(duì)暫停時(shí)間減少，而在所述最接近的較低基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)的相對(duì)暫停時(shí)間增加；以及-根據(jù)所述切換方案向發(fā)光控制器反復(fù)地發(fā)出與在所述最接近的較高基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)與所述最接近的較低基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)之間的切換對(duì)應(yīng)的發(fā)光強(qiáng)度命令。
25.根據(jù)權(quán)利要求20所述的方法，為了實(shí)施從較高發(fā)光強(qiáng)度到較低發(fā)光強(qiáng)度的變化而包括步驟-確定最接近于所述較低發(fā)光強(qiáng)度的較低基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)、最接近于所述較高發(fā)光強(qiáng)度的較高基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)以及在所述較低發(fā)光強(qiáng)度與所述較高發(fā)光強(qiáng)度之間的至少一個(gè)中間基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)；-確定切換方案，該切換方案在開(kāi)始時(shí)指示了在所述最接近的較高基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)與中間基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)之間的反復(fù)切換，使得在所述中間基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)的相對(duì)暫停時(shí)間增加，而在所述最接近的較高基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)的相對(duì)暫停時(shí)間減少，而且該切換方案在結(jié)束時(shí)指示了在所述最接近的較低基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)與中間基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)之間的反復(fù)切換，使得在所述中間基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)的相對(duì)暫停時(shí)間減少，而在所述最接近的較低基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)的相對(duì)暫停時(shí)間增加；以及-根據(jù)所述切換方案向發(fā)光控制器反復(fù)地發(fā)出與在所述基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)之間的切換對(duì)應(yīng)的發(fā)光強(qiáng)度命令。
26.一種用于在便攜電子設(shè)備中控制用戶(hù)接口發(fā)光的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，包括-計(jì)算機(jī)程序裝置，配置為使可編程電子電路產(chǎn)生發(fā)光強(qiáng)度命令的序列，每個(gè)所述發(fā)光強(qiáng)度命令是用于發(fā)光控制器產(chǎn)生某些基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)之一的命令，以及-計(jì)算機(jī)程序裝置，配置為使可編程電子設(shè)備以高于人類(lèi)視覺(jué)系統(tǒng)積分頻率的頻率將所述發(fā)光強(qiáng)度命令提供到發(fā)光控制器。
27.根據(jù)權(quán)利要求26所述的計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品，其中所述計(jì)算機(jī)程序產(chǎn)品存儲(chǔ)于存儲(chǔ)介質(zhì)上。
全文摘要
一種發(fā)光控制裝置控制便攜電子設(shè)備中的用戶(hù)接口發(fā)光。該發(fā)光控制裝置的輸出有選擇地將發(fā)光強(qiáng)度命令提供到發(fā)光控制器。每個(gè)發(fā)光強(qiáng)度命令指示某些基本發(fā)光強(qiáng)度級(jí)之一。級(jí)選擇器以高于人類(lèi)視覺(jué)系統(tǒng)積分頻率的頻率反復(fù)地變化要在所述輸出處提供的發(fā)光強(qiáng)度命令。
文檔編號(hào)H05B37/02GK1906975SQ200480041057
公開(kāi)日2007年1月31日 申請(qǐng)日期2004年12月22日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月22日
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