[发明专利]用于光源的非线性调光的系统和方法

说明书

相关申请的交叉引用

本申请涉及以下共同待决和共同转让的EPO专利申请：申请号EP09155019.4，于2009年3月12日提交，题为“Sigma Delta CurrentSource and LED Driver”，该申请通过引用结合到本文中。

技术领域

本发明一般涉及半导体电路，更具体而言涉及用于光源的非线性调光的系统和方法。

背景技术

在要求可变照明的地方，诸如家庭、剧院、礼堂、以及汽车内部，期望的是逐渐改变照明水平以便人眼舒适地适应光强变化。此类照明变化可经由电子和计算机控制来实现，从计算机控制的内部照明系统到简单的调光器电路。

然而，随着对照明系统的要求变得更复杂，支持时间可变照明控制所需的电路要求高系统和电路复杂性、精确的模拟组件、以及在电路板面积和要求的电子组件数目方面的高资源需求。例如，汽车的内部可能要求至少十二个灯，每个是可独立控制的。虽然可以使用微控制器来生成独立的脉冲调制信号以改变每个灯的强度，但此类方法的缺点是微控制器通常具有有限数目的可用硬件资源，诸如计时器、中断线、以及通用I/O管脚。使用软件和CPU资源来跟踪并控制多个灯的调光分布(profiles)留下较少的资源可用于诸如传动系和安全系统等其它汽车应用。

在照明系统领域中，需要的是用于控制光强的具有成本效益的系统。

发明内容

在一个实施例中，公开了一种调光模块(light dimming module)。该调光模块具有耦合到数字输入接口和输出接口的调光引擎。所述调光引擎被配置为提供N段分段线性指数数字控制信号，并且所述输出接口被配置为控制光源的强度。

前文已相当广泛地概述了本发明的特征。在下文中，将描述本发明的附加特征，其形成本发明的权利要求的主题。本领域的技术人员应认识到所公开的概念和特定实施例可以很容易地用作用于修改或设计其它结构或过程以便执行本发明的相同目的的基础。本领域的技术人员还应认识到此类等价构造不脱离如随附权利要求所阐述的本发明的精神和范围。

附图说明

为了更全面地理解本发明及其优点，现在对结合附图进行的以下说明进行参考，在附图中：

图1举例说明实施例汽车灯控制系统；

图2举例说明另一实施例汽车灯控制系统；

图3举例说明实施例渡越特性的图表；

图4举例说明实施例分段线性调光分布；

图5举例说明实现分段线性控制曲线的实施例电路；

图6举例说明实施例调光引擎；

图7举例说明实施例调光引擎的波形图；

图8a举例说明另一实施例调光引擎；

图8b举例说明实施例调光引擎的阈值图；

图9举例说明实施例调光特性；

图10举例说明另一实施例调光引擎；

图11a～c举例说明另一实施例调光引擎的时序图和调光曲线；

图12和13举例说明图11a～c的调光曲线的各部分；以及

图14举例说明低强度水平下的时序图和调光曲线。

除非另外指明，不同图中的相应数字和符号一般指的是相应的部分。绘制图是为了清楚地举例说明本发明的实施例的相关方面且不一定按比例绘制。为了更清楚地举例说明某些实施例，指示相同结构、材料、或过程步骤的变化的字母可以遵循图号。

具体实施方式

下面详细讨论实施例的完成和使用。然而，应认识到本发明提供可以在多种特定背景下体现的许多可适用发明构思。所讨论的特定实施例仅仅说明完成和使用本发明的特定方式，并且不限制本发明的范围。

将相对于特定背景下、即调光引擎的背景下的实施例来描述本发明。本发明的实施例还可以应用于要求时变信号的非线性控制的其它电路和系统。

在图1中举例说明根据本发明的实施例的汽车灯控制系统100。控制器102被耦合到控制发光二极管(LED)114的照明水平的调光模块104。调光模块104具有串行接口106、调光引擎108、脉冲调制器110和电流驱动器112。在本发明的实施例中，在集成电路105上制造串行接口106、调光引擎108、脉冲调制器110和电流驱动器112。在印刷电路板(PCB)上实现的调光模块具有集成电路105和LED 114。在本发明的替换实施例中，可以以不同方式来划分调光模块104的各种功能块。可以使用除PCB之外的其它类型的电路载体。