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LED调光方法、LED调光电路和电子设备

文献发布时间:2023-06-19 19:30:30


LED调光方法、LED调光电路和电子设备

技术领域

本发明涉及电子技术领域,尤其涉及一种LED调光方法、LED调光电路和电子设备。

背景技术

移动设备的大量普及成就了液晶显示器(liquid crystal display,LCD)屏幕数量的爆发式增长,人们对于LCD显示效果的要求也越来越高。实际应用中移动设备屏幕尺寸的增加带来的LCD背光的发光二极管(light emitting diode,LED)数目也在成倍的增加,即从传统的12颗灯逐步增加到36颗灯或者更多。更多颗LED灯增加亮度的同时,也对显示的细腻度提出了更高的要求,例如从最开始的9bit调光需求一步步提升到11bit甚至更高的调光精度。

在实际的应用中,越精细的调光可以给客户带来更好的用户体验,但是同时也可能带来闪屏等风险。背光闪屏一般是指背光固定在某一光亮处,屏幕出现亮度不断跳变的情况,这会给用户带来非常差的用户体验。其原因可能是输入的PWM精度不够高,抖动过大,导致在某一亮度时器件认为是在两个亮度之间跳动。

发明内容

有鉴于此,本申请实施例提供了一种LED调光方法、LED调光电路和电子设备。通过一种LED的亮度随调节时间的变化关系来调节LED的亮度,在该变化关系中,输入到LED的电流或电压的增长速度,也即是LED的亮度的增长速度,随调节时间的增加先逐渐增加再逐渐减小。如此,可以确保在初始亮度时和LED的亮度较接近目标亮度时,LED的亮度都缓慢增加,不会对人眼造成过冲,有利于提升用户体验。

第一方面,本申请实施例提供了一种LED调光方法,该方法包括:

获取LED的当前亮度和第一目标亮度,其中,第一目标亮度大于当前亮度;

确定出当前亮度到第一目标亮度间的Q个中间亮度,其中Q个中间亮度的增加速度随Q的增加先增加再减小;

依次将LED的亮度调节为Q个中间亮度中的第k个亮度,其中,1≤k≤Q。

也就是说,在将LED的亮度由当前亮度调节为第一目标亮度过程中,LED亮度的增加速度是随调节的过程先增加再减小,从而使得刚开始调节和LED的亮度接近第一目标亮度时,LED的亮度的增加速度都较小,从而不会对人眼造成过冲,有利于提升用户体验。

在上述第一方面的一种可能实现中,上述Q个中间亮度的前N个中间亮度的增加速度随Q的增加而增加,后Q-N个中间亮度的增加速度随Q的增加而减小。

在上述第一方面的一种可能实现中,通过以下公式确定Q个中间亮度:

其中,CODE(k)为第k个中间亮度对应的亮度编码;CODE(k-1)为第k-1个中间亮度对应的亮度编码;A为调节系数,并且A>1;Code_IN(k)=(Code_H-Code_0)×k/N+Code_0,Code_0为当前亮度对应的亮度编码,Code_H为第一目标亮度对应的亮度编码;CODE(0)=Code_0。

在上述第一方面的一种可能实现中,上述调节系数A通过如下公式确定:

A=(Code_H-Code_0)×B/F_CODE,

其中,F_CODE为亮度编码的取值范围,B为预设系数。

也就是说,调节系数A会随第一目标亮度和当前亮度的差值Code_H-Code_0的变化而动态调整,使得对于不同的调节范围,LED亮度的增加速度的变化规律相似,有利于提升用户体验。

在上述第一方面的一种可能实现中,上述依次将LED的亮度调节为Q个中间亮度中的第k个亮度,包括:

依次将Q个中间亮度中第k个亮度对应的亮度编码CODE(k)转换为对应的电流或电压,并将对应的电流或电压输入给LED。

第二方面,本申请实施例提供了一种LED调光电路,该LED调光电路包括亮度编码生成电路和数模转换电路,其中:

亮度编码生成电路,用于接收LED的当前亮度对应的当前亮度编码和第一目标亮度对应的第一目标亮度编码时,生成当前亮度编码到第一目标亮度编码间的Q个中间亮度编码,Q个中间亮度编码的增加速度随Q的增加先增加再减小;

数模转换电路用于依次将Q个中间亮度编码转换为对应的电压或电流并输出给LED。

也就是说,LED调光电路在将LED的亮度由当前亮度调节为第一目标亮度过程中,LED亮度的增加速度是随调节的过程先增加再减小,从而使得刚开始调节和LED的亮度接近第一目标亮度时,LED的亮度的增加速度都较小,从而不会对人眼造成过冲,有利于提升用户体验。

在上述第二方面的一种可能实现中,上述Q个中间亮度编码的前N个中间亮度编码的增加速度随Q的增加而增加,后Q-N个中间亮度编码的增加速度随Q的增加而减小。

在上述第二方面的一种可能实现中,上述亮度编码生成电路基于以下公式确定Q个中间亮度编码:

其中,CODE(k)为第k个中间亮度编码;CODE(k-1)为第k-1个中间亮度编码;A为调节系数,并且A>1;Code_IN(k)=(Code_H-Code_0)×k/N+Code_0,Code_0为当前亮度编码,Code_H为第一目标亮度编码;CODE(0)=Code_0。

在上述第二方面的一种可能实现中,上述调节系数A通过如下公式确定:

A=(Code_H-Code_0)×B/F_CODE,

其中,F_CODE为亮度编码的取值范围,B为预设系数。

也就是说,LED调光电路会根据第一目标亮度和当前亮度的差值Code_H-Code_0动态调整调节系数A,使得对于不同的调节范围,LED亮度的增加速度的变化规律相似,有利于提升用户体验。

在上述第二方面的一种可能实现中,上述LED调光电路还包括时序控制电路,用于周期性地生成时钟信号;并且,亮度编码生成电路在每接收到一个时钟信号生成一个中间亮度编码。

在上述第二方面的一种可能实现中,上述亮度编码生成电路包括第一亮度编码子电路和第二亮度编码子电路;

第一亮度编码子电路接收当前亮度编码和第一目标亮度编码,并在接收到第k个时钟信号时,生成并向第二亮度编码子电路输出Code_IN(k);

第二亮度编码子电路用于在接收到第k个时钟信号时,生成第k个中间亮度编码CODE(k)并输出给数模转换电路。

在一些实现方式中,第一亮度编码子电路例如可以是下文中的指令亮度编码生成电路402,第二亮度编码子电路例如可以是下文中的调节亮度编码生成电路403。

在上述第二方面的一种可能实现中,上述第一亮度编码子电路包括:第一减法器、第一缓存、第一除法器、第一加法器和第二缓存;其中,

第一减法器输入端用于接收当前亮度编码和第一目标亮度编码,输出端连接于第一缓存的输入端,第一缓存的输出端连接于第一除法器的一个输入端,第一除法器的另一个输入端用于接收Q、输出端连接于第一加法器的一个输入端,第一加法器的另一个输入端连接于第二缓存的输出端、输出端连接于第二缓存的输入端,第二缓存的输出端用于输出Code_IN(k)。

在一些实现方式中,上述第一减法器例如可以是下文中的减法器501,第一缓存例如可以是下文中的调节范围缓存502,第一除法器例如可以是下文中的除法器503,第一加法器例如可以是下文中的加法器504,第二缓存例如可以是下文中的指令亮度编码缓存505。

在上述第二方面的一种可能实现中,上述第二亮度编码子电路包括:第二减法器、第二除法器、第三缓存、第三除法器、第二加法器和第四缓存;其中,

第二减法器的一个输入端连接于第二缓存的输出端、另一个输入端连接于第四缓存的输出端、输出端连接于第三除法器的一个输入端,第二除法器的一个输入端连接于第一缓存的输出端、另一个输入端用于接收F_CODE除以B的商、输出端连接于第三缓存的输入端,第三缓存的输出端连接于第三除法器的另一个输入端,第三除法器的输出端连接于第二加法器的一个输入端,第二加法器的另一个输入端连接于第四缓存的输出端、输出端连接于第四缓存的输出端,第四缓存的输出端连接于数模转换电路。

在一些实现方式中,上述第二减法器例如可以是下文中的减法器506,第二除法器例如可以是下文中的除法器507,第三缓存例如可以是下文中的调节系数缓存508,第三除法器例如可以是下文中的除法器509,第二加法器例如可以是下文中的加法器510,第四缓存例如可以是下文中的调节亮度编码缓存511。

第三方面,本申请实施例提供了一种电子设备,该电子设备包括:LED;存储器,存储器中存储有指令;至少一个处理器,用于执行指令以通过上述第一方面及上述第一方面的任意一种可能实现提供的LED调光方法调节LED的亮度。

第四方面,本申请实施例提供了一种电子设备,包括上述第二方面及上述第二方面的任意一种可能实现提供的LED调光电路。

附图说明

图1是根据本申请的一些实施例,示出了一种LED调光的应用场景图;

图2(a)和图2(b)是根据本申请的一些实施例,示出了一种LED调光的曲线示意图;

图3是根据本申请的一些实施例,示出了一种LED线性调光和指数调光的曲线示意图;

图4是根据本申请的一些实施例,示出了一种LED调光电路400的模块示意图;

图5是根据本申请的一些实施例,示出了一种LED调光电路400中各模块的具体实现电路示意图;

图6是根据本申请的一些实施例,示出了一种LED调光方法的流程示意图;

图7是根据本申请的一些实施例,示出了一种LED线性调光、指数调光和本申请调光的曲线示意图;

图8是根据本申请的一些实施例,示出了另一种LED线性调光、指数调光和本申请调光的曲线示意图。

具体实施方式

为了更好地理解本申请实施例的方案,下面首先对本申请实施例可能涉及的相关术语和概念进行介绍:

(1)亮度编码

亮度编码通常用N位二进制数表示,用于将LED的亮度范围映射为0至2

下面结合附图对本申请实施例的具体方案进行介绍。

可以理解,本申请实施例提供的亮度调节方法、电路可以适用于对任意LED的亮度进行调节的场景例如可以应用于手机、平板电脑、可穿戴设备、车载设备、增强现实(augmented reality,AR)/虚拟现实(virtual reality,VR)设备、笔记本电脑、超级移动个人计算机(ultra-mobile personal computer,UMPC)、上网本、个人数字助理(personaldigital assistant,PDA)等终端设备上,本申请实施例对终端设备的具体类型不作任何限制。为便于描述,以下以LED为LCD屏的背光光源为例介绍本申请的技术方案。

如前所述,LCD是通过依靠背光层的背光光源照射液晶来实现显示功能,例如,参考图1,电子设备的LCD屏是由背光层中大量的LED照射液晶来实现LCD屏的显示功能。

在将LED的亮度由初始亮度调高至目标亮度时,LED的亮度会出现跳变,从而LCD的显示亮度出现跳变,导致屏闪,影响用户体验。例如,参考图2(a),假设于t1时刻,将LED的亮度由初始亮度a调节至目标亮度b,则LED的亮度会直接跳变,可能会导致LCD出现闪屏,影响用户体验。为避免将LED的亮度由初始亮度调高至目标亮度时,LED的亮度出现跳变,在一些实施例中,可以采用线性调光的方式来调节LED的亮度。例如,参考图2(b),假设于t1时刻,对LED的亮度由初始亮度a进行调节,于t2时刻,LED达到目标亮度b,则在线性调光中,LED的亮度会呈线性增加。然而,在t1时刻的a初始亮度开始调光时,线性调光存在亮度增长不缓和的问题,无法满足人眼的适应需求。基于此,在一些实施例中,可以采用指数调光的方法来调节LED的亮度。

具体地,图3是根据本申请的一些实施例,示出了采用线性调光和指数调光的方式对LED的亮度进行调整时,LED的电流随亮度编码的变化关系示意图。

如图3所示,假设以亮度编码为11bit的编码为例(即亮度编码取值为0-2047,共2048个取值),初始亮度对应的亮度编码为0,目标亮度对应的亮度编码为2047。对应于线性调光,亮度编码与LED的电流的映射关系为线性关系,在亮度编码从0增加至2047过程中,LED电流由0mA线性增加至30mA,LED电流的斜率保持不变,也就是LED的亮度的增长速度保持不变;然而,在低亮度时,线性调光存在亮度增长不缓和的问题,无法满足人眼的适应需求。基于此,在一些实施例中,可以采用指数调光的方法来调节LED的亮度。如图3所示,对应于指数调光,亮度编码与LED的电流是指数关系,LED电流变化随亮度编码的增加呈指数曲线增加,也就是LED的亮度的增长速度呈指数增加。在低亮度时,指数调光中LED电流缓慢增加,即LED的亮度缓慢增加,使得人眼在低亮度时获得更舒适的体验和感受。然而,在高亮度调节LED时,例如,亮度编码由1792调高至2047时,LED电流增长速度过快,即LED亮度变化过快,容易对人眼造成视觉过冲,影响用户视觉体验。

基于此,本申请实施例提供了一种调光方法,该方法中采用另一种LED的亮度随调节时间的变化关系来调节LED的亮度,在该变化关系中,LED的电流的增长速度(也即是LED的亮度的增长速度)随调节时间的增加先逐渐增加再逐渐减小。如此,可以确保在初始亮度时,LED的电流逐渐增加(即LED的亮度逐渐增加),LED的亮度缓慢增加,满足人眼的适应需求,并且,由于在LED的亮度较接近目标亮度时,LED的电流增长速度逐渐减小(即LED的亮度增长速度逐渐减小),不会对人眼造成过冲,有利于提升用户体验。

例如,在一些实施例中,可以把LED的亮度由低亮度(亮度编码为Code_0)调节为高亮度(Code_H)的过程分为N+M次调节,并且第n次调节时的亮度编码CODE(n)可以分别基于如下公式(1)。

其中,CODE(n)为第n次调节输入到驱动电路的亮度编码;CODE(n-1)为第n-1次调节输入到驱动电路的亮度编码;Code_IN(n)=(Code_H-Code_0)×n/N+code(0);A为调节系数,A>1;CODE(0)=Code_0;CODE(N)为第N次调节输入到驱动电路的亮度编码。

基于公式(1)确定的调节曲线,在前N次调节过程中,CODE(n)的增加速度随调节次数n的增加逐渐增加,而在后M次调节过程中,CODE(n)的增加速度随调节次数n的增加逐渐减小,从而LED的亮度的增加速度随调节次数n的增加会先逐渐增加,再逐渐减小。并且,在LED亮度较小时,LED的亮度增加速度逐渐增加,从而使得LED的亮度缓慢增加,满足人眼的适应需求;在LED的亮度较大时,LED的亮度增加速度逐渐减小,从而使得LED的亮度逐渐增大,不会对人眼造成视觉过冲,有利于提升用户体验。

由CODE_IN(n)的公式可知,CODE_IN(n)会随调节范围(Code_H-Code_0)的变化而改变,导致针对不同的调节范围会有不同的调节曲线。为了确保对于不同的调节范围,都能采用相同的调节曲线对LED的亮度调节,在一些实施例中,调节系数A可以通过以下公式(2)确定。

A=(Code_H-Code_0)×B/F_CODE (2)

其中,F_CODE为亮度编码的取值范围,B为预设系数。

例如,F_CODE为0到4096,B为256,调节范围为Code_H-Code_0=4096,根据公式(2),调节系数A的取值为256;

再例如,F_CODE为0到4096,B为256,调节范围为Code_H-Code_0=2048,根据公式(2),调节系数A的取值为128;

又例如,F_CODE为0到4096,B为256,调节范围为Code_H-Code_0=1024,根据公式(2),调节系数A的取值为64;

在实际应用中,不同调节范围(Code_H-Code_0),会导致驱动电路输出不同的调节曲线。为了确保对于不同的调节范围,都能采用相同的调节曲线对LED的亮度调节,在一些实施例中,调节系数A可以通过以下公式(2)确定。其中,预设系数B可以根据实际调光效果选择则,为了方便电路实现,预设系数B通常选择2

下面介绍用于实现上述公式(1)和公式(2)确定的调节曲线的调光电路。

为便于描述,将公式(1)中的CODE(n)称为调节亮度编码,CODE(n-1)称为当前亮度编码,CODE_IN(n)称为指令亮度编码。

具体地,图4是根据本申请的一些实施例,示出了一种LED调光电路400的模块示意图。

如图4所示,LED调光电路400示意图可以包括时序控制电路401、指令亮度编码生成电路402、调节亮度编码生成电路403和数模转换模块404。

时序控制电路401用于生成指令亮度编码生成电路402和调节亮度编码生成电路403的时钟信号,并且每个时钟周期对应一次调节。

指令亮度编码生成电路402用于根据调节范围,即公式(1)中对应的Code_H-Code_0,生成前述公式(1)中的指令亮度编码CODE_IN(n)。

调节亮度编码生成电路403,基于时序控制电路401的时钟信号和指令亮度编码生成电路402生成的指令亮度编码CODE_IN(n),在每个时钟周期基于公式(1)和公式(2)生成第n次调节对应的调节亮度编码CODE(n),并输出给数模转换模块404。

数模转换模块404用于接收调节亮度编码生成电路403输出的调节亮度编码CODE(n),并向LED输出调节亮度编码CODE(n)对应的电流或电压,以将LED的亮度调节到调节亮度编码CODE(n)对应的亮度。

基于上述LED调光电路400,由于调节亮度编码的增加速度先逐渐增大后逐渐减小,进而数模转换模块404输出到LED上的电压或电流也先逐渐增大后逐渐减小。从而在将LED的亮度由初始亮度调节至目标亮度的过程中,在LED亮度较小时,LED的亮度增加速度逐渐增加,从而使得LED的亮度缓慢增加,满足人眼的适应需求;在LED的亮度较大时,LED的亮度增加速度逐渐减小,从而使得LED的亮度逐渐增大,不会对人眼造成视觉过冲,有利于提升用户体验。

进一步,图5是根据本申请的一些实施例,示出了一种LED调光电路400中各模块的具体实现电路示意图。

如图5所示,在一些实施例中,指令亮度编码生成电路402可以包括减法器501、调节范围缓存502、除法器503、加法器504、指令亮度编码缓存505。

减法器501的输入端01用于接收当前亮度编码,输入端02用于接收目标亮度编码,输出端连接于调节范围缓存502,将向调节范围缓存502提供输入端02的目标亮度编码减去输入端01的当前亮度编码的差值,该差值即是调节范围。也就说,减法器501用于实现前述公式(1)中的(Code_H-Code_0)运算。可以理解,减法器501只在目标亮度编码发生变化时,才将目标亮度编码减速去当前亮度编码的差值更新至调节范围缓存502中。

调节范围缓存502的输入端用于从减法器501的输出端接收并存储调节范围,并且调节范围缓存502的输出端和除法器503的输入端01连接,以及和除法器507的输入端01连接,用于向除法器503的输入端01和除法器507的输入端01提供调节范围。

除法器503的输入端01用于从调节亮度缓存502接收调节范围,输入端02用于接收LED调光电路的调节次数,输出端连接于加法器504的输入端02,将向加法器504的输入端02输出除法器503的输入端01除以输入端02的商值,该商值即是前一次调节的指令亮度编码较后一次调节的指令亮度编码的增量(以下称为调节步距)。也就是说,除法器503用于实现前述公式(1)中的(Code_H-Code_0)/N。

加法器504的输入端01用于从指令亮度编码缓存505接收当前的指令亮度编码,并且输入端02用于从除法器503的输出端接收调节步距,输出端连接于指令亮度编码缓存505,并且在下一个时钟信号到来时向指令亮度编码缓存505提供当前指令亮度编码与调节步距的和,即就是下一次调节的指令亮度编码。

指令亮度编码缓存505的输入端用于从加法器504接收并存储指令亮度编码,输出端用于连接减法器506的输入端02,将向减法器506提供指令亮度编码。

从而指令亮度编码生成电路402,在接收到目标亮度编码(Code_H)时,基于前述公式(1)得到每次调节周期的指令亮度编码(CODE_IN(n)。

调节亮度编码生成电路403包括减法器506、除法器507、调节系数缓存508、除法器509、加法器510、调节亮度编码缓存511。

减法器506的输入端01用于接收当前亮度编码,输入端02用于从指令亮度编码缓存505接收指令亮度编码,输出端用于连接除法器509的输入端01,将向除法器509的输入端01提供指令亮度编码减去当前亮度编码的差值,也即是实现公式(1)中(CODE_IN(n)-CODE(n-1)),也就是说,减法器506用于实现公式(1)中(CODE_IN(n)-CODE(n-1))。

除法器507的输入端01用于从调节范围缓存502的输出端接收调节范围,输入端02用于接收亮度编码的取值范围除以预设系数的商值,也即公式(2)中(F_CODE/B)。输出端用于连接调节系数缓存508,以将向调节系数缓存508输出调节范围除以上述商值的商,即调节系数A,即实现前述公式(2)中的A=(Code_H-Code_0)×B/F_CODE。也就是说,除法器507用于实现公式(1)中的调节系数A。

调节系数缓存508的输入端用于从除法器507的输出端接收并储存调节系数A,输出端用于连接除法器509的输入端02,将向除法器509的输入端02提供调节系数A。

除法器509的输入端01用于从减法器506的输出端接收公式(1)中(CODE_IN(n)-CODE(n-1))的值,输入端02用于从调节系数缓存508的输出端接收调节系数A,输出端用于连接加法器510的输入端02,将向加法器510的输入端02提供指令亮度编码减去当前亮度编码的差值除以调节系数的商,也即公式(1)中的(CODE_IN(n)-CODE(n-1))/A,该商值即是前一次调节的调节亮度编码,相较后一次调节的调节亮度编码的增量。

加法器510的输入端01用于接收当前亮度编码,输入端02用于接收前一次调节的调节亮度编码,相较后一次调节的调节亮度编码的增量,输出端与调节亮度编码缓存511连接,用于向调节亮度编码缓存511提供当前亮度编码与前述增量的和(即调节亮度编码)。也就是说,加法器510用于实现公式(1)中的CODE(n)。

调节亮度编码缓存511的输入端用于从加法器510的输出端接收并储存调节亮度编码,输出端用于连接数模转换模块404,将向数模转换模块404提供调节亮度编码,即公式(1)中的CODE(n)。

调节亮度编码生成电路403从指令亮度编码生成电路402获取指令亮度编码(CODE_IN(n),基于前述公式(1)得到每次调节周期的调节亮度编码CODE(n)。

数模转换模块404用于接收调节亮度编码生成电路403输出的调节亮度编码CODE(n),并向LED输出调节亮度编码CODE(n)对应的电流或电压,以将LED的亮度调节到调节亮度编码CODE(n)对应的亮度。

基于上述LED调光电路500,由于调节亮度编码的增加速度先逐渐增大后逐渐减小,进而数模转换模块404输出到LED上的电压或电流也先逐渐增大后逐渐减小。从而在将LED的亮度由初始亮度调节至目标亮度的过程中,在LED亮度较小时,LED的亮度增加速度逐渐增加,从而使得LED的亮度缓慢增加,满足人眼的适应需求;在LED的亮度较大时,LED的亮度增加速度逐渐减小,从而使得LED的亮度逐渐增大,不会对人眼造成视觉过冲,有利于提升用户体验。

下面结合图4和图5所示的LED调光电路400的结构,介绍本申请实施例提供的一种LED调光方法。

具体地,图6是根据本申请的一些实施例,示出了一种LED调光方法的流程示意图,该流程包括如下步骤。

S601:LED调光电路根据当前亮度编码和目标亮度编码确定N个调节周期的调节步距和调节系数。

LED调光电路接收到目标亮度编码时,根据当前亮度编码和目标亮度编码确定N个调节周期的调节步距和调节系数。如图5所示,减法器501输入端01用于接收当前亮度编码,输入端02用于接收目标亮度编码,将向调节范围缓存502提供调节范围。除法器503的输入端01用于从调节亮度缓存502接收调节范围,输入端02用于接收LED调光电路的调节次数,输出端输出了调节步距,也即前述公式(1)中的(Code_H-Code_0)/N。除法器507的输入端01用于从调节范围缓存502的输出端接收调节范围,输入端02用于接收亮度编码的取值范围除以预设系数的商值,也即公式(2)中(F_CODE/B)。输出端用于连接调节系数缓存508,以将向调节系数缓存508输出调节范围除以上述商值的商,即调节系数A。即得到前述公式(2)中的A=(Code_H-Code_0)×B/F_CODE。

可以理解,在一些实施例中,用户可以预设每次调节的总时间T,进而调节次数N=T/T

S602:LED调光电路确定第n个调节周期对应的指令亮度编码。

LED调光电路在n小于或等于N时,将第n个调节周期的指令亮度编码CODE_IN(n)设置为第n-1个调节周期的指令亮度编码CODE_IN(n-1)与调节步距之和。

如图5所示,除法器503的输入端01用于从调节亮度缓存502接收调节范围,并且输入端02用于接收LED调光电路的调节次数,输出端连接于加法器504的输入端02,将向加法器504的输入端02输出除法器503的输入端01除以输入端02的商值,该商值即为调节步距。也就是说,除法器503用于实现前述公式(1)中的(Code_H-Code_0)/N。

加法器504的输入端01用于从指令亮度编码缓存505接收第n-1个周期的指令亮度编码,并且输入端02用于从除法器503的输出端接收调节步距,输出端连接于指令亮度编码缓存505,并且在下一个时钟周期向指令亮度编码缓存505提供第n-1个调节周期的指令亮度编码CODE_IN(n-1)与调节步距的和,即第n个调节周期的指令亮度编码CODE_IN(n)。

可以理解,LED调光电路在n大于N时,也即在第N+1个调节周期至第N+M个调节周期间,指令亮度编码CODE_IN(n)与第N个调节周期的指令亮度编码CODE_IN(N)相同。

S603:LED调光电路根据第n个调节周期的指令亮度编码、第n-1个调节周期调节亮度编码以及调节系数,确定第n个调节周期的调节亮度编码。

LED调光电路根据第n个调节周期的指令亮度编码、第n-1个调节周期的调节亮度编码以及调节系数,确定第n个调节周期的调节亮度编码。

如图5所示,减法器506的输入端01用于接收第n-1个调节周期的调节亮度编码,输入端02用于从指令亮度编码缓存505接收第n个周期的指令亮度编码,输出端用于连接除法器509的输入端01。

除法器507的输入端01用于从调节范围缓存502的输出端接收调节范围,输入端02用于接收亮度编码的取值范围除以预设系数的商值,也即公式(2)中(F_CODE/B)。输出端用于连接调节系数缓存508,以将向调节系数缓存508输出调节范围除以上述商值的商,即调节系数A,即实现前述公式(2)中的A=(Code_H-Code_0)×B/F_CODE。

调节系数缓存508的输入端用于从除法器507的输出端接收并储存调节系数A,输出端用于连接除法器509的输入端02,将向除法器509的输入端02提供调节系数A。

除法器509的输入端01用于从减法器506的输出端接收公式(1)中(CODE_IN(n)-CODE(n-1))的值,输入端02用于从调节系数缓存508的输出端接收调节系数A,输出端用于连接加法器510的输入端02,将向加法器510的输入端02提供指令亮度编码减去当前亮度编码的差值除以调节系数的商,也即公式(1)中的(CODE_IN(n)-CODE(n-1))/A,该商值即是第n个调节周期的调节亮度编码,相较第n-1个调节周期的调节亮度编码的增量,即CODE(n)-CODE(n-1)。

加法器510的输入端01用于接收第n-1个调节周期的调节亮度编码,输入端02用于接收第n个调节周期的调节亮度编码,相较第n-1个调节周期的调节亮度编码的增量CODE(n)-CODE(n-1);输出端与调节亮度编码缓存511连接,用于向调节亮度编码缓存511提供第n-1个调节周期的调节亮度编码与除法器509输入的增量之和,也即是第n个调节周期的调节亮度编码。

调节亮度编码缓存511的输入端用于从加法器510的输出端接收并储存第n个调节周期的调节亮度编码,输出端用于连接数模转换模块404,将向数模转换模块404提供第n个调节周期调节亮度编码,即公式(1)中的CODE(n)。

S604:LED调光电路根据调节亮度编码,调节LED的亮度。

LED调光电路根据当前周期的调节亮度编码,调节LED的亮度。

如图5所示,LED调光电路数模转换模块404用于接收调节亮度编码生成电路403输出的第n个调节周期的调节亮度编码CODE(n),并向LED输出该调节亮度编码CODE(n)对应的电流或电压,以将LED的亮度调节到调节亮度编码CODE(n)对应的亮度。

可以理解,每个调节周期对LED亮度的调节过程可以通过重复前述步骤S602至步骤S604来实现,在此不做赘述。

可以理解,在一些实施例中,如果在将LED的亮度由初始亮度调节到目标亮度的过程,如果输入到减法器501输入端02的目标亮度编码发生变化,则减法器501的输出端会得到新的调节范围,减法器501并将新的调节范围输入到调节范围缓存502,从而重复上述步骤S601至步骤S604,进行新的调节。

可以理解,在一些实施例中,在完成第N次调节后,如果减法器501的输入端02接收到目标亮度编码未发生变化,则保持指令亮度编码不变,重复上述步骤S603和步骤S604,进行LED调光。

基于上述LED调光电路500,由于调节亮度编码的增加速度先逐渐增大后逐渐减小,进而数模转换模块404输出到LED上的电压或电流也先逐渐增大后逐渐减小。从而在将LED的亮度由初始亮度调节至目标亮度的过程中,在LED亮度较小时,LED的亮度增加速度逐渐增加,从而使得LED的亮度缓慢增加,满足人眼的适应需求;在LED的亮度较大时,LED的亮度增加速度逐渐减小,从而使得LED的亮度逐渐增大,不会对人眼造成视觉过冲,有利于提升用户体验。

可以理解,在一些实施例中,前述步骤S601至步骤S604也可以由电子设备通过处理器执行指令来实现,而不是通过LED调光电路来实现,在此不做限定。

进一步图7是根据本申请的一些实施例,当调节亮度编码从0调节至2048时,线性调光、指数调光和本申请调光的曲线示意图。其中指数调光的系数为1.002,指数调光的公式为Y=2048×(1.002^CODE_IN)/60;线性调光的系数为1024,横轴表示调节次数,纵轴表示输出到每次调节对应的调节亮度编码。

如图7所示,对于线性调光,调节亮度编码与调节次数为线性关系,即调节亮度编码(即LED亮度)随着调节次数的增加而呈线性增加,调节亮度编码增长速度(即LED亮度的增长速度)不变,然而,在低亮度时,线性调光存在亮度增长不缓和的问题,无法满足人眼的适应需求。

对于指数调光,调节亮度编码与调节次数是指数关系,即调节亮度编码(即LED亮度)随调节次数的增加呈指数增加,调节亮度编码增长速度(即LED亮度的增长速度)呈指数增大。在调节亮度编码较大时,LED亮度增长速度过快,对人眼冲击较大。

对于本申请调光,调节亮度编码增长速度(即LED亮度的增长速度)随调节次数的增加先逐渐增加再逐渐减小,因此,在调节亮度编码较小时,LED亮度增长速度逐渐增快,对人眼体验较好;在调节亮度编码较大时,LED亮度增长速度逐渐减慢,减小人眼的视觉冲击。

进一步,图8示出了一种将LED的亮度由对应的亮度编码从0调节到512过程中,线性调光、指数调光和本申请调光的曲线的示意图。其中,指数调光的系数为1.00304,指数调光的公式为Y=2048×(1.004^CODE_IN)/500;线性调光的系数为256,横轴表示调节次数,纵轴表示输出到每次调节对应的调节亮度编码。

如图8所示,对于线性调光,调节亮度编码与调节次数为线性关系,即调节亮度编码(即LED亮度)随着调节次数的增加而呈线性增加,调节亮度编码增长速度(即LED亮度的增长速度)不变,然而,在低亮度时,线性调光存在亮度增长不缓和的问题,无法满足人眼的适应需求;对于指数调光,调光曲线只有完整的指数调光曲线的一部分,导致LED亮度只能在小范围内变化,影响用户体验;对于本申请调光,调节亮度编码增长速度(即LED亮度的增长速度)随调节次数的增加先逐渐增加再逐渐减小,因此,在调节亮度编码较小时,LED亮度增长速度逐渐增快,对人眼体验较好,在调节亮度编码较大时,LED亮度增长速度逐渐减慢,减小人眼的视觉冲击。

综上所述,本申请的LED调光电路结构简单,逻辑不复杂,并且在本申请的LED调光曲线中,LED的亮度增长速度随调节时间的增加先逐渐增加再逐渐减小。可以实现在低亮度时,LED的亮度逐渐增加,避免LED的亮度突变,在LED的亮度较接近目标亮度时,LED的亮度增长速度逐渐减小,不会对人眼造成过冲,有利于提升用户体验。

本申请实施例还提供了一种电子设备,该电子设备包括LED,以及前述LED调光电路400或调光电路500。

本申请公开的机制的各实施例可以被实现在硬件、软件、固件或这些实现方法的组合中。本申请的实施例可实现为在可编程系统上执行的计算机程序或程序代码,该可编程系统包括至少一个处理器、存储系统(包括易失性和非易失性存储器和/或存储元件)、至少一个输入设备以及至少一个输出设备。

可将程序代码应用于输入指令,以执行本申请描述的各功能并生成输出信息。可以按已知方式将输出信息应用于一个或多个输出设备。为了本申请的目的,处理系统包括具有诸如例如数字信号处理器(DSP)、微控制器、专用集成电路(ASIC)或微处理器之类的处理器的任何系统。

程序代码可以用高级程序化语言或面向对象的编程语言来实现,以便与处理系统通信。在需要时,也可用汇编语言或机器语言来实现程序代码。事实上,本申请中描述的机制不限于任何特定编程语言的范围。在任一情形下,该语言可以是编译语言或解释语言。

在一些情况下,所公开的实施例可以以硬件、固件、软件或其任何组合来实现。所公开的实施例还可以被实现为由一个或多个暂时或非暂时性机器可读(例如,计算机可读)存储介质承载或存储在其上的指令,其可以由一个或多个处理器读取和执行。例如,指令可以通过网络或通过其他计算机可读介质分发。因此,机器可读介质可以包括用于以机器(例如,计算机)可读的形式存储或传输信息的任何机制,包括但不限于,软盘、光盘、光碟、只读存储器(CD-ROMs)、磁光盘、只读存储器(ROM)、随机存取存储器(RAM)、可擦除可编程只读存储器(EPROM)、电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)、磁卡或光卡、闪存、或用于利用因特网以电、光、声或其他形式的传播信号来传输信息(例如,载波、红外信号数字信号等)的有形的机器可读存储器。因此,机器可读介质包括适合于以机器(例如,计算机)可读的形式存储或传输电子指令或信息的任何类型的机器可读介质。

在附图中,可以以特定布置和/或顺序示出一些结构或方法特征。然而,应该理解,可能不需要这样的特定布置和/或排序。而是,在一些实施例中,这些特征可以以不同于说明性附图中所示的方式和/或顺序来布置。另外,在特定图中包括结构或方法特征并不意味着暗示在所有实施例中都需要这样的特征,并且在一些实施例中,可以不包括这些特征或者可以与其他特征组合。

需要说明的是,本申请各设备实施例中提到的各单元/模块都是逻辑单元/模块,在物理上,一个逻辑单元/模块可以是一个物理单元/模块,也可以是一个物理单元/模块的一部分,还可以以多个物理单元/模块的组合实现,这些逻辑单元/模块本身的物理实现方式并不是最重要的,这些逻辑单元/模块所实现的功能的组合才是解决本申请所提出的技术问题的关键。此外,为了突出本申请的创新部分,本申请上述各设备实施例并没有将与解决本申请所提出的技术问题关系不太密切的单元/模块引入,这并不表明上述设备实施例并不存在其它的单元/模块。

需要说明的是,在本专利的示例和说明书中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。

虽然通过参照本申请的某些优选实施例,已经对本申请进行了图示和描述,但本领域的普通技术人员应该明白,可以在形式上和细节上对其作各种改变,而不偏离本申请的精神和范围。

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06120115929475