用于显示器背光的非对称多阶段升压的制作方法
【技术领域】
[0001]本公开文件通常涉及显示系统。
【背景技术】
[0002]诸如手机、智能电话、平板电脑或平板设备及移动计算机的许多移动设备可以在该设备的显示器一侧上包括前向摄像头，该摄像头可以例如用于捕捉该显示器前方的被摄体的静止图像.当捕捉被摄体的静止图像时，需要充分照亮该被摄体以确保高质图像.由于成本、空间和其它限制，这些设备一般不包含用于与前向摄像头一起使用的光源(例如，闪光灯).然而，许多包含前向摄像头的移动设备还可以包括背光显示器，例如用发光二极管(LED)背光面板或矩阵进行背光的液晶显示器(LCD).
【发明内容】
[0003]描述了为显示器背光提供闪光功能的非对称多阶段升压的实施例.用于显示器背光(例如用于为液晶显示器(LCD)提供照明的发光二极管(LED)显示器背光)的背光功率管理模块的实施例，可以实现并控制非对称多阶段升压，其包括两个升压阶段:用于典型显示器背光的主升压阶段和在需要时经由显示器背光提供闪光功能的次或闪光升压阶段.主升压阶段的大小可以调整为通过对正常的显示器背光操作使用高电感和低切换频率来提供低负载的高效率.闪光升压阶段的大小可以调整为对脉冲电流应用使用低电感和高切换频率来获得高电流及峰值功率.通过非对称多阶段升压，背光功率管理模块可以例如用于为前向摄像头提供摄像头闪光功能.
[0004]在某些实施例中，为正常显示器背光操作启用主升压阶段，并停用闪光升压阶段.为了触发闪光，可以启用高功率闪光升压阶段以提供脉冲电流给显示器背光中的一个或多个LED串.增加的脉冲电流使得该LED串的前向电压增加，并增加升压电压以进行补偿.例如，在某些实施例中，与用于显示器背光的最亮设置相比，非对称多阶段升压可以按照约4倍LED电流(功率)提供脉冲闪光，以及与典型的显示器亮度设置相比时，按照约20倍LED电流提供.当闪光电流脉冲结束时，闪光升压阶段返回空闲状态，允许高效的主升压阶段操作用于显示器的正常背光操作。
【附图说明】
[0005]图1A和IB图示地说明了其中可以实现用于显示器背光的非对称多阶段升压的实施例的示例设备.
[0006]图2是示出根据至少某些实施例的包括背光功率管理模块的示例设备的框图，该背光功率管理模块实现用于显示器背光的非对称多阶段升压.
[0007]图3是示出根据至少某些实施例的示例背光功率管理模块的高层级框图，该示例背光功率管理模块实现用于显示器背光的非对称多阶段升压.
[0008]图4是根据至少某些实施例的示例背光功率管理模块的更详细的框图，该示例背光管理模块实现用于显示器背光的非对称多阶段升压。
[0009]图5是根据至少某些实施例、用于为显示器背光提供非对称多阶段升压以为设备的前向摄像头提供摄像头闪光功能的方法的高层级流程图.
[0010]图6示出示例计算机系统.
[0011]本说明书包括对“一个实施例”或“某个实施例”的引用.短语“一个实施例中”或“某个实施例中”的出现未必指的是同一实施例.可以以与本公开内容一致的任意适当方式组合特定特征、结构或特性.
[0012]“包含这一术语是开放式的.如所附的权利要求中所用的，这一术语并不排除额外的结构或步骤.考虑权利要求记载“一种装置，包括一个或多个处理器单元......这样的权利要求并不排除该装置包含额外的部件(例如，网络接口单元、图形电路等)。
[0013]“被构造为可以描述或请求保护各种单元、电路或其它部件“被构造为”执行一项任务或多项任务.在此类上下文中，“被构造为”用于通过指示该单元/电路/部件包含在操作期间执行那一任务或那些任务的结构(例如，电路)来意指结构.这样，该单元/电路/部件可被说成是被构造为即使所指定的单元/电路/部件当前不操作(例如，未开机)也执行任务.与“被构造为”语言一起被使用的单元/电路/部件包括硬件一一例如，电路、存储可执行以实现该操作的程序指令的存储器等等.记载单元/电路/部件“被构造为”执行一个或多个任务明确地旨在不针对该单元/电路/部件调用35 U.S.C.§112第6段.另外，“被构造为”能够包括由软件和/或固件(例如，FPGA或执行软件的通用处理器)操纵以能够执行所讨论的该任务的方式操作的通用结构(例如，通用电路)。“被构造为”还可以包括将制造过程(例如，半导体制造设施)调适为制造适于实现或执行一个或多个任务的设备(例如，集成电路).
[0014]“第一、“第二”等.如本文所用的，这些术语用作用于它们之后的名词的标记，且未暗示任意类型的次序(例如，空间、时间、逻辑等).例如，本文可以将缓冲器电路描述为对“第一”和“第二”值执行写操作.术语“第一”和“第二”未必暗示必须在第二值之前写第一值。
[0015]“基于如本文所用的，这一术语用于描述影响确定的一个或多个因素.这一术语未排除可能影响确定的附加因素.也就是说，确定可以仅基于那些因素或至少部分基于那些因素.考虑短语“基于B确定A”.虽然在此情况下，B为影响A的确定的因素，但这样的短语未排除A的确定还可以基于C.在其它示例中，可以仅基于B确定A.
【具体实施方式】
[0016]描述了用于通过显示器背光提供闪光功能的方法和装置的各实施例.描述了用于显示器背光的背光功率管理模块的实施例，显示器背光例如是用于为液晶显示器(IXD)提供照明的发光二极管(LED)显示器背光.为了给该LED供电，背光功率管理模块可以升压输入电池电压以提供充足的前向电流给显示器背光.例如，可以将约3伏的输入电压升压至约18伏，以给一个或多个LED串供电.背光功率管理模块可以实现和控制非对称多阶段升压，其包括两个升压阶段:用于典型的显示器背光的主升压阶段，以及在需要时经由显示器背光提供闪光功能的次升压阶段或闪光升压阶段.背光功率管理模块的非对称多阶段升压可以例如用于为前向摄像头提供摄像头闪光功能.
[0017]移动设备应用可以对诸如显示器的部件施加功率限制，因为这些设备一般是电池供电的.为了最佳电池寿命，移动设备中的显示器背光应该在典型的显示器背光操作期间具有处于低负载的高效率.然而，为了提供闪光功能，背光功率管理模块需要提供脉冲峰值功率的能力.而且，移动设备应用可以施加体积限制以及功率限制.为了提供在典型的显示器背光期间的高效率以及在移动设备应用的功率及体积限制内的闪光功能，背光功率管理模块的实施例可以实现非对称多阶段升压.主升压阶段的大小可以调整为对正常的显示器背光操作使用高电感和低切换频率以提供低负载的高效率(即，处于低负载的高效).闪光升压阶段的大小可以调整为对脉冲电流应用使用低电感和高切换频率以获得高峰值功率(电流).经这两阶段的升压，背光功率管理模块可以支持用于闪光功能的脉冲峰值功率，而不会降低典型的背光驱动效率，且所需的附加面积最小。
[0018]本文所述的背光功率管理模块的实施例可以例如在小型和/或移动多用途设备中实现，该多用途设备诸如是手机、智能电话、板式或平板计算设备、膝上电脑、上网本、笔记本、小型笔记本和超极本计算机.然而，实施例也可以应用在其它应用中，例如在用于台式计算机的显示器中，以及一般地在包括背光显示器和前向摄像头的任意设备或系统中.
[0019]图1A和IB示出了其中可以实现本文所述的用于显示器背光的非对称多阶段升压的实施例的示例设备.如图1A所示，设备10可以包括显示器160和取向为捕捉位于设备10的显示器160 —侧上的被摄体或场景的图像的前向摄像头120.显示器160可以例如是LED背光LCD。LED背光LCD是用发光二极管(LED)背光面板或矩阵进行背光的液晶显示器(IXD)背光.然而注意，实施例还可以应用于其它LED背光显示器技术.虽然未示出，但设备10可以包括环境光感测技术.图1B显示了面向如图1A所示的设备10的被摄体12.例如，设备10可以例如使用设备10上安装的摄像头应用来用于用摄像头120捕捉被摄体12的静止图像或数字照片.图7进一步显示了在某些实施例中可以用作设备10的示例计算机系统.
[0020]图2是示出根据至少某些实施例包括实现用于显示器背光的非对称多阶段升压的背光功率管理模块的示例设备10的高层级框图.如图2所示，设备10可以包括显示器160.显示器160可以例如是LED背光的IXD显示器，其包括被构造为显示图像或其它数字内容的IXD 164部件和被构造为为或通过IXD 164部件提供照明190的背光162部件.设备10还可以包括前向摄像头120，前向摄像头120取向为捕捉位于设备10的显示器160一侧上的被摄体或场景的图像.设备10还可以包括一个或多个捕捉模块130，其可以例如被构造为控制摄像头120的操作，获取摄像头120的传感器捕捉的数字图像，处理该数字图像，和/或提供所捕捉或所处理的图像数据给显示器160的IXD 164部件用于查看.图像捕捉模块130可以包括硬件部件、软件部件(例如，摄像头应用)或其组合.图像捕捉模块130可以从一个或多个环境光传感器140接收环境光信息；该环境光信息可以例如用于辅助确定所需的闪光水平.设备10还可以包括内部电源150，例如诸如锂离子(L1-1ON)电池之类的电池.
[0021]设备10可以包括至少一个背光功率管理模块100，其实现用于背光162的非对称多阶段升压.主升压阶段的大小可以调整为对正常的显示器背光操作使用高电感和低切换频率来提供低负载的高效率。闪光升压阶段的大小可以对脉冲电流应用使用低电感和高切换频率来获得高峰值功率(电流)。图3和图4示出了根据至少某些实施例的示例背光功率管理模块100.
[0022]参考图2，在使用前向摄像头120捕捉静止图像时，可以例如通过图像捕捉模块130或直接通过摄像头120发信号给背光功率管理模块100，以启用闪光功能来照亮摄像头120前方的被摄体12或场景.作为响应，背光功率管理模块100可以启用闪光升压阶段以提供脉冲电流给显示器背光162中的一个或多个LED串的