BR112012016743B1

BR112012016743B1 - Dispositivo eletrônico e método para prover iluminação para um display

Info

Publication number: BR112012016743B1
Application number: BR112012016743-0A
Authority: BR
Inventors: Paul M. Thompson; Floriano Kim; Mark A. Yoshimoto
Original assignee: Apple Inc.
Priority date: 2010-01-06
Filing date: 2010-08-31
Publication date: 2021-04-06
Also published as: KR20120097417A; CN102216975B; JP2013516741A; BR112012016743A2; EP2522007A1; TW201131261A; JP5576505B2; MX2012007978A; CN102216975A; TWI450000B; US8907884B2; WO2011084188A1; US20110164069A1

Abstract

sistema de luz de fundo de led. a invenção refere-se a um método e sistema para modificar a frequência de modulação de largura de pulso para controlar a intensidade de iluminação de luz de fundo de um display de cristal líquido (14). a frequência de modulação de largura de pulso modificada pode ser selecionada para reduzir a distorção no display (14) enquanto permitindo uma ampla faixa de ajustes de diminuição de brilho para o display (14). um sinal de modulação de largura de pulso (95) pode também ser deslocado em fase de modo que uma cadeia de fontes de luz (110-115) possa ser sequencialmente ativada para gerar uma frequência efetiva maior do que aquela da frequência do sinal de modulação de largura de pulso (95).

Description

DISPOSITIVO ELETRÔNICO E MÉTODO PARA PROVER ILUMINAÇÃO PARA UM DISPLAY

ANTECEDENTES

[0001] A presente descrição refere-se genericamente a controlar a fonte de iluminação de luz de fundo de um display de cristal líquido.

[0002] Esta seção pretende introduzir o leitor a vários aspectos da técnica que podem estar relacionados com vários aspectos da presente descrição, os quais estão abaixo descritos e/ou reivindicados. Esta discussão é acreditada ser útil em prover o leitor com informações fundamentais para facilitar uma melhor compreensão dos vários aspectos da presente descrição. Consequentemente, deve ser compreendido que estas declarações devem ser lidas nesta luz, e não como admissões da técnica anterior.

[0003] Os dispositivos eletrônicos crescentemente incluem telas de display como parte da interface de usuário do dispositivo. Como pode ser apreciado, as telas de display podem ser empregadas em uma ampla rede de dispositivo, incluindo sistemas de computador desktop, computadores notebook, e dispositivos de computação portáteis, assim como vários produtos de consumidor, tais como telefone celulares e media players portáteis. Os painéis de display de cristal líquido (LCD) tornaram-se crescentemente populares para utilização em telas de display. Esta popularidade pode ser atribuída a seu peso leve e perfil fino, assim como a energia relativamente baixa que este consome para operar os pixels de LCD.

[0004] O LCD tipicamente faz uso de uma iluminação de fundo porque o LCD não emita luz por si próprio. A iluminação de luz de fundo tipicamente envolve suprir o LCD com luz de uma lâmpada fluorescente de catodo ou de diodos de emissão de luz (LEDs). Para reduzir o consumo de energia, grupamentos de LEDs podem ser utilizados de modo que os grupamentos sejam ativados individualmente. No entanto, esta configuração pode levar a uma resolução reduzida, distorção ou artefatos, e/ou faixas de ajuste de luminosidade limitadas. Portanto, existe uma necessidade para controlar os LEDs de um LCD através de técnicas que minimizem a perda de resolução, reduzam a distorção ou artefatos assim como permitam amplas faixas de escurecimento para o LCD.

SUMÁRIO

[0005] Um sumário de certas modalidades aqui descritas está abaixo apresentado. Deve ser compreendido que estes aspectos são apresentados meramente para prover o leitor com um breve sumário destas certas modalidades e que estes aspectos não pretendem limitar o escopo desta descrição. Realmente, esta descrição pode abranger uma variedade de aspectos que podem não ser abaixo apresentados.

[0006] A presente descrição geralmente refere a uma unidade de luz de fundo para um dispositivo de display, tal como um display de LCD. Em uma modalidade, uma unidade de luz de fundo iluminada na borda pode incluir uma arquitetura de cadeias de LED, cada uma com um certo número de fontes de luz por cadeia. Por exemplo, um grupamento de seis cadeias de LED cada uma com 3 LEDs na mesma pode ser utilizado. O controle da ativação e desativação das cadeias pode ser gerado através de um modulador de largura de pulso (um dispositivo de modulação de largura de pulso). As cadeias podem ser ativadas de tal modo que a primeira cadeia é ativada, seguida pela segunda cadeia, e assim por diante. A ativação destas cadeias pode fazer com que os LEDs sobre as mesmas emitam luz. Mais ainda, as cadeias podem ser ativadas em uma frequência relativamente alta, tal como 8 kHz. A frequência de 8 kHz das cadeias combinadas com um número total de cadeias utilizadas, tal como 6 cadeias, pode gerar uma frequência efetiva (ou equivalente) de 48 kHz no display.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0007] Vários aspectos desta descrição podem ser mais bem compreendidos quando da leitura da descrição detalhada seguinte e com referência aos desenhos nos quais:

[0008] Figura 1 é uma vista em perspectiva que ilustra um dispositivo eletrônico, de acordo com uma modalidade da presente invenção;

[0009] Figura 2 é uma vista em perspectiva explodida de um LCD, de acordo com uma modalidade da presente invenção;

[00010] Figura 3 é uma vista em perspectiva que ilustra um LCD que pode ser utilizando no dispositivo eletrônico da Figura 1, de acordo com uma modalidade da presente invenção;

[00011] Figura 4 é um diagrama de blocos simplificado que ilustra os componentes do dispositivo eletrônico da Figura 1, de acordo com uma modalidade da presente invenção;

[00012] Figura 5 é um diagrama de blocos que ilustra os componentes para controlar a intensidade de iluminação de luz de fundo do LCD da Figura 3, de acordo com uma modalidade da presente invenção;

[00013] Figura 6 é uma primeira sequência de tempo que pode ser aplicada a uma fonte de luz do LCD da Figura 3, de acordo com uma modalidade da presente invenção;

[00014] Figura 7 é uma segunda sequência de tempo que pode ser aplicada a uma fonte de luz do LCD da Figura 3, de acordo com uma modalidade da presente invenção;

[00015] Figura 8 é um fluxograma que ilustra a operação dos componentes da Figura 5, de acordo com uma modalidade da presente invenção;

[00016] Figura 9 é uma sequência de tempo adicional que pode ser aplicada a uma fonte de luz do LCD da Figura 3, de acordo com uma modalidade da presente invenção;

[00017] Figura 10 é outra sequência de tempo que pode ser aplicada a uma fonte de luz do LCD da Figura 3, de acordo com uma modalidade da presente invenção; e

[00018] Figura 11 é uma vista frontal do display de LCD da Figura 3, de acordo com uma modalidade da presente invenção;

[00019] Figura 12 é uma vista de topo de uma fonte de luz da Figura 3, de acordo com uma modalidade da presente invenção; e

[00020] Figura 13 é uma vista de topo da fonte de luz da Figura 3, de acordo com uma modalidade da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE MODALIDADES ESPECÍFICAS

[00021] Uma ou mais modalidades específicas serão abaixo descritas. Em um esforço para prover uma descrição concisa destas modalidades, nem todas as características de uma implementação real estão descritas na especificação. Deve ser apreciado que no desenvolvimento de qualquer tal implementação real, tal como em qualquer projeto de engenharia ou design, numerosas decisões específicas de implementação devem ser feitas para atingir os objetivos específicos dos desenvolvedores, tal como uma conformidade com as restrições relativas a sistema e relativas a negócios, as quais podem variar de uma implementação para outra. Mais ainda, deve ser apreciado que tal esforço de desenvolvimento pode ser complexo e demorado, mas seria apesar de tudo uma obrigação de rotina de projeto, fabricação, e manufatura para aqueles versados na técnica tendo o benefício desta descrição.

[00022] O pedido está geralmente direcionado a um método e sistema para controlar a iluminação de fundo de um display. Um sinal de modulador de largura de pulso (PWM) pode ser transmitido para um display. Através do controle do ciclo de trabalho do sinal de PWM, a luminosidade do display pode ser ajustada. Mais ainda, o sinal de PWM pode ser provido para cada um de um grupo de cadeias de LED, cada uma com uma série de LEDs na mesma. O sinal de PWM pode ser provido para as cadeias de LED, por exemplo, em um modo sequencial. A frequência na qual o sinal de PWM pode ser transmitido para cada uma das cadeias de LED pode ser uma frequência relativamente alta, por exemplo, 8 kHz. Transmitindo rapidamente o sinal de PWM para as cadeias de LED deste modo pode reduzir os artefatos visuais sobre o display enquanto mantendo um consumo de energia total reduzido do display, já que menos do que todas as cadeias podem ser ativadas em qualquer dado tempo. Mais ainda, o sinal de PWM pode ser defasado para permitir a geração de uma frequência efetiva no display a uma taxa maior do que a frequência do sinal de PWM.

[00023] Um dispositivo eletrônico 10 está ilustrado na Figura 1 de acordo com uma modalidade da presente invenção. Em algumas modalidades, incluindo a modalidade presentemente ilustrada, o dispositivo 10 pode ser um dispositivo eletrônico portátil, tal como um computador laptop. Outros dispositivos eletrônicos podem também inclui um media player assistível, um telefone celular, um organizador de dados pessoal, ou similares. Realmente, em tais modalidades um dispositivo eletrônico portátil pode incluir uma combinação das funcionalidades de tais dispositivos. Além disso, o dispositivo eletrônico 10 pode permitir um usuário conectar e comunicar através da Internet ou através de outras redes, tal como as redes de área local ou ampla. Por exemplo, o dispositivo eletrônico portátil 10 pode permitir um usuário acessar a Internet e comunicar utilizando e-mail, mensagem de texto, ou outras formas de comunicação eletrônica. Como exemplo, o dispositivo eletrônico 10 pode ser um modelo de um MacBook®, MacBook® Pro, MacBook Air®, iMac®, Mac® mini, ou Mac Pro® disponível da Apple Inc. de Cupertino, Califórnia. Em outras modalidades, o dispositivo eletrônico pode incluir outros modelos e/ou tipos de dispositivos eletrônicos que empregam luzes de fundo de LED, disponíveis de qualquer fabricante.

[00024] Em certas modalidades, o dispositivo eletrônico 10 pode ser alimentado por uma ou mais baterias recarregáveis e/ou substituíveis. Tais modalidades podem ser altamente portáteis, permitindo um usuário carregar o dispositivo eletrônico 10 enquanto viajando, trabalhando e assim por diante. Apesar de certas modalidades da presente invenção serem descritas com relação a um dispositivo eletrônico portátil, deve ser notado que as técnicas presentemente descritas podem ser aplicáveis a uma ampla rede de outros dispositivos e sistemas eletrônicos que estão configurados para renderizar dados gráficos, tal como um computador desktop.

[00025] Na modalidade presentemente ilustrada, o dispositivo eletrônico 10 inclui um envoltório ou alojamento 12, um display 14, estruturas de entrada 16, e portas ou conectores de entrada / saída (I/O) 18. O envoltório 12 pode ser formado de plástico, metal, materiais compostos, ou outros materiais adequados, ou qualquer sua combinação. O envoltório 12 pode proteger os componentes internos do dispositivo eletrônico 10, tal como processadores, circuitos, e controladores, entre outros, de danos físicos, e pode também blindar os componentes internos de interferência eletromagnética (EMI).

[00026] O display 14 pode ser um display de cristal líquido (LCD). O LCD pode ser um display baseado em diodo de emissão de luz (LED) ou algum outro display adequado. Como acima notado, o dispositivo eletrônico 10 pode também incluir estruturas de entrada 16. Em uma modalidade, uma ou mais das estruturas de entrada 16 estão configuradas para controlar o dispositivo 10, tal como controlando um modo de operação, um nível de saída, um tipo de saída, etc. Por exemplo, as estruturas de entrada 16 podem incluir um botão para ligar ou desligar o dispositivo 10. Ainda as estruturas de entrada 16 podem permitir um usuário aumentar ou diminuir a luminosidade do display 14. As modalidades do dispositivo eletrônico portátil 10 podem incluir qualquer número de estruturas de entrada 16, incluindo botões, computadores, um painel de controle, um teclado, ou qualquer outra estrutura de entrada adequada que pode ser utilizada para interagir com o dispositivo eletrônico 10. Estas estruturas de entrada 16 podem operar para controlar as funções do dispositivo eletrônico 10 e/ou quaisquer interfaces ou dispositivos conectados no ou utilizado pelo dispositivo eletrônico 10. Por exemplo, as estruturas de entrada 16 podem permitir que um usuário navegue por uma interface de usuário exibida, tal como uma interface gráfica de usuário (GUI), e/ou outras aplicações que executam no dispositivo eletrônico 10.

[00027] O dispositivo 10 pode também incluir várias portas de I/O 18 para permitir a conexão de dispositivos adicionais. Por exemplo, o dispositivo 10 pode incluir qualquer número de portas de entrada e/ou saída 18, tal como conectores de fone de ouvido e fone de cabeça, portas de barramento serial universal (USB), portas IEEE-1394, portas de Ethernet e modem, conectores de energia CA e/ou CC. Ainda, o dispositivo eletrônico 10 pode utilizar as portas de I/O 18 para conectar e enviar ou receber dados com qualquer outro dispositivo, tal como um modem, computadores em rede, impressoras, ou similares. Por exemplo, em uma modalidade, o dispositivo eletrônico 10 pode conectar a um iPod através de uma conexão USB para enviar e receber arquivos de dados, tal como arquivos de mídia.

[00028] Os detalhes adicionais do display 14 podem ser melhor compreendidos através de referência à Figura 2, a qual é uma vista em perspectiva explodida de um exemplo do display do tipo de LCD 14. O display 14 inclui uma cobertura superior 20. A cobertura superior 20 pode ser formada de plástico, metal, materiais compostos, ou outros materiais adequados, ou qualquer sua combinação. Em uma modalidade, a cobertura superior 20 é uma moldura. A cobertura superior 20 pode também ser formada de tal modo a combinar com a cobertura inferior 38 para prover uma estrutura de suporte para os elementos restantes ilustrados na Figura 2. Um painel de display de cristal líquido (LCD) 22 está também ilustrado. O painel de LCD 22 pode estar disposto abaixo da cobertura superior 20. O painel de LCD 22 pode ser utilizado para exibir uma imagem através da utilização de uma substância de cristal líquido tipicamente disposta entre dois substratos. Por exemplo, uma voltagem pode ser aplicada a eletrodos, que residem ou sobre ou dentro dos substratos, criando um campo elétrico através dos cristais líquidos. Os cristais líquidos mudam de alinhamento em resposta ao campo elétrico, assim modificando a quantidade de luz a qual pode ser transmitida através da substância de cristal líquido e vista em um pixel especificado. De tal modo, e através da utilização de vários filtros de cor para criar os subpixels coloridos, as imagens de cor podem ser representadas através de pixels individuais do display 14 em um modo pixelado.

[00029] O painel de LCD 22 pode incluir um grupo de pixels individualmente endereçáveis. Em uma modalidade, o painel de LCD 22 pode incluir um milhão de pixels, divididos em linhas de pixels cada uma incluindo mil pixels. O painel de LCD 22 pode também incluir uma matriz ou grade de display passiva ou ativa utilizada para controlar o campo elétrico associado com cada pixel individual. Em uma modalidade, o painel de LCD 22 pode incluir uma matriz ativa que utiliza transistores de filme fino dispostos ao longo de interseções de pixel de uma grade. Através de ações de chaveamento dos transistores de filme fino, a luminância dos pixels do painel de LCD 22 pode ser controlada. O painel de LCD 22 pode ainda incluir vários componentes adicionais, tal como filmes de polarização e filmes antiofuscação.

[00030] O display 14 também pode incluir chapas óticas 24, as chapas óticas 24 podem estar dispostas abaixo do painel de LCD 22 e podem condensar a luz que passa para o painel de LCD 22. Em uma modalidade, as chapas óticas 24 podem ser chapas de prisma as quais podem atuar para modelar angularmente a luz que passa através do painel de LCD 22. As chapas óticas 24 podem incluir ou uma ou mais chapas. O display 14 pode ainda incluir uma placa ou chapa difusora 26. A placa difusora 26 pode estar disposta abaixo do painel de LCD 22 e pode também estar disposta ou acima ou abaixo das chapas óticas 24. A placa difusora 26 pode difundir a luz que está sendo passada para o painel de LCD 22. A placa difusora 26 pode também reduzir o ofuscamento e a iluminação não uniforme sobre o painel de LCD 22. Uma placa de guia 28 pode também ajudar a reduzir a iluminação não uniforme sobre o painel de LCD 22. Em uma modalidade, a placa de guia 28 faz parte de um conjunto de luz de fundo do tipo de borda. Em um conjunto de luz de fundo do tipo de borda, uma fonte de luz 30 pode estar disposta ao longo de um lado da placa de guia 28, tal como a borda inferior 32 da placa de guia 28. A placa de guia 28 pode atuar para canalizar a luz que emana da fonte de luz 30 para cima na direção do painel de LCD 22.

[00031] A fonte de luz 30 pode incluir diodos de emissão de luz (LEDs) 34. Os LEDs 34 podem ser uma combinação de LEDs vermelhos, azuis, e verdes, ou os LEDs 34 podem ser LEDs brancos. Em uma modalidade, os LEDs 34 podem estar dispostos sobre uma placa de circuito impresso (PCB) 36 adjacente a uma borda da placa de guia 28, tal como a borda inferior 32, como parte de um conjunto de luz de fundo do tipo de borda. Em outra modalidade, os LEDs 34 podem estar dispostos sobre uma ou mais PCBs 36 ao longo da superfície interna da cobertura inferior 38. Por exemplo, as uma ou mais PCBs 36 podem estar alinhadas ao longo de um lado interno 40 da cobertura inferior 38. Os LEDs 34 podem estar dispostos em uma ou mais cadeias, por meio de que um número dos LEDs 34 está acoplado em série um com o outro em cada cadeia. Por exemplo, os LEDs 34 podem estar agrupados em seis cadeias, por meio de que cada cadeia inclui três LEDs 34 conectados em série. No entanto, deve ser notado, que tão poucos quanto um ou dois LEDs 34 podem estar conectados sobre cada cadeia ou mais do que três LEDs 34, tal como seis LEDs, pode estar conectados em cada cadeia. Mais ainda, as cadeias podem estar posicionadas em uma configuração de extremidade para extremidade, uma configuração lado a lado, e/ou qualquer outra configuração adequada.

[00032] O display 14 também pode incluir uma placa ou chapa refletiva 42. A placa refletiva 42 está geralmente disposta abaixo da placa de guia 28. A placa refletiva 42 atua para refletir a luz que passou para baixo através da placa de guia 28 de volta na direção do painel de LCD 22. Além disso, o display inclui uma abertura inferior 38, como anteriormente discutido. A cobertura inferior 38 pode ser formada de tal modo a combinar com a cobertura superior 20 para prover uma estrutura de suporte para os elementos restantes ilustrados na Figura 2. A cobertura inferior 38 pode também ser utilizada em um conjunto de luz de fundo do tipo de luz direta, por meio de que uma ou mais fontes de luz 30 estão localizadas sobre uma borda inferior 43 da cobertura inferior 38. Nesta configuração, ao invés de utilizar uma fonte de luz 30 posicionada adjacente à placa difusora 26 e/ou placa de guia 28, a placa refletiva 42 pode ser omitida e uma ou mais fontes de luz (não mostradas sobre a borda inferior 43 da cobertura inferior 38 podem emitir a luz diretamente na direção do painel de LCD 22.

[00033] A Figura 3 apresenta uma modalidade do display 14 que emprega uma luz de fundo iluminada na borda. O display 14 inclui o painel de LCD 22 mantido no lugar, como ilustrado, pela cobertura superior 20. Como acima descrito, o display 14 pode utilizar um conjunto de luz de fundo de modo que uma fonte de luz 30 possa incluir os LEDs 34 montados sobre, por exemplo, uma Placa de Circuito Impresso de Núcleo Metálico (MCPCB), ou outro tipo adequado de suporte situado sobre uma bandeja de rede 44 no display 14. Esta bandeja de rede 44 pode ser presa na cobertura superior 20 de modo que a fonte de luz 30 fique posicionada dentro do display 14 para a geração de luz, a qual pode ser utilizada para gerar as imagens sobre o painel de LCD 22.

[00034] A fonte de luz 30 pode também incluir um circuito requerido para traduzir uma voltagem de entrada em uma voltagem de LED utilizável para alimentar os LEDs 34 da fonte de luz 30. Como a fonte de luz 30 pode ser utilizada em um dispositivo portátil, é desejável utilizar tão pouca energia quanto possível para aumentar a vida da bateria do dispositivo eletrônico 10. Para conservar energia, a fonte de luz 30, isto é, os LEDs 34 sobre esta, podem ser chaveados ligados e desligados. Deste modo, a energia no sistema pode ser conservada porque a fonte de luz 30 não precisa ser energizada continuamente. Mais ainda, este chaveamento parecerá criar imagens constantes para um observador se a frequência de chaveamento for mantida acima de pelo menos uma frequência de fusão de cintilação do olho humano, aproximadamente 30 Hz.

[00035] Além de conservar energia, ajustando o ciclo de trabalho (a razão do tempo que a fonte de luz 30 está ligada em relação à quantidade de tempo que a fonte de luz 30 é ligada e desligada) da fonte de luz 30 chaveada, a luminosidade total do painel de LCD 22 pode ser controlada. Por exemplo, um ciclo de trabalho de 50% resultaria em uma imagem sendo exibida aproximadamente na metade da luminosidade de iluminação de luz de fundo constante. Em outro exemplo, um ciclo de trabalho de 20% resulta em uma imagem sendo exibida a aproximadamente 20% da luminosidade que uma iluminação de luz de fundo constante proveria. Assim, ajustando o ciclo de trabalho de um sinal chaveado, a luminosidade de uma imagem exibida pode ser ajustada com o benefício adicional de reduzir a energia consumida no dispositivo eletrônico 10.

[00036] Os componentes internos do dispositivo eletrônico 10 podem ser utilizados para executar o chaveamento da fonte de luz 30 no painel de LCD 22. A Figura 4 é um diagrama de blocos que ilustra os componentes que podem ser utilizados para executar o procedimento de chaveamento acima descrito. Aqueles versados na técnica apreciarão que os vários blocos funcionais mostrados na Figura 4 podem incluir elementos de hardware (incluindo circuitos), elementos de software (incluindo um código de computador armazenado em um meio legível por máquina) ou uma combinação de elementos tanto de hardware quanto de software. Deve ser ainda notado que a Figura 4 é meramente um exemplo de uma implementação específica, outros exemplos poderiam incluir os componentes utilizados em produtos da Apple tais como um iPod®, MacBook®, MacBook® Pro, MacBook Air®, iMac®, Mac® mini, ou Mac Pro®, iPhone®, ou outro dispositivo eletrônico que utilize um LCD.

[00037] Na modalidade presentemente ilustrada do dispositivo eletrônico 10, os componentes podem incluir o display 14, as estruturas de entrada 16, as portas de I/O 18, um ou mais processadores 46, um dispositivo de memória 48, um armazenamento não volátil 50, cartão(ões) de expansão 52, um dispositivo de rede 54, uma fonte de energia 56, e uma lógica de controle de display 58. Com referência a cada um destes componentes, é primeiramente notado que o display 14 pode ser utilizado para exibir várias imagens geradas pelo dispositivo 10 e pode ser provido em conjunto com um elemento sensível ao toque, tal como uma tela de toque, que pode ser utilizado como parte da interface de controle para o dispositivo 10.

[00038] As estruturas de entrada 16 podem incluir vários dispositivos, circuitos, e percursos pelos quais a entrada ou o retorno de usuário são providos para o(s) processador(es) 46. Tais estruturas de entrada 16 podem ser configuradas para controlar uma função do dispositivo eletrônico 10, as aplicações que executam no dispositivo 10, e/ou quaisquer interfaces ou dispositivos conectados no ou utilizados pelo dispositivo 10. Por exemplo, as estruturas de entrada 16 podem permitir um usuário navegar em uma interface de usuário ou interface de aplicação exibida. Exemplos não limitantes das estruturas de entrada 16 incluem botões, controles deslizantes, comutadores, teclado de controle, tecla, botões rotativos, rodas de navegação, teclados, mouses, teclados de toque, e assim por diante. A interação do usuário com as estruturas de entrada 16, de modo a interagir com um usuário ou interface de aplicação exibida no display 12, pode gerar sinais elétricos indicativos de entrada de usuário. Estes sinais de entrada podem ser roteados através de percursos adequados, tal como um hub de entrada ou barramento, para o(s) processador(es) 46 para um processamento adicional.

[00039] Além disso, em certas modalidades, uma ou mais estruturas de entrada 16 podem ser providas juntamente com o display 14, tal como no caso de uma tela de toque, na qual um mecanismo sensível ao toque está provido em conjunto com o display 14. Em tais modalidades, o usuário pode selecionar ou interagir com os elementos de interface exibidos através do mecanismo sensível ao toque. Deste modo, a interface exibida pode prover uma funcionalidade interativa, que permite um usuário navegar na interface exibida tocando o display 14.

[00040] Como acima notado, as portas de I/O 18 podem incluir portas configuradas para conectar a uma variedade de dispositivos externos, tal como uma fonte de energia, fone de ouvido ou fone de cabeça, ou outros dispositivos eletrônicos (tais como dispositivos portáteis e/ou computadores, impressoras, projetores, displays externos, modems, estações de acoplamento, e assim por diante). As portas de I/O 18 podem suportar qualquer tipo de interface, tal como uma porta de barramento serial universal (USB), uma porta de vídeo, uma porta de conexão serial, uma porta IEEE-1394, uma porta de Ethernet ou modem, e/ou uma porta de conexão de energia CA/CC.

[00041] O(s) processador(es) 46 pode(m) prover a capacidade de processamento para executar o sistema de operação, os programas, as interfaces de usuário e de aplicação, e quaisquer outras funções do dispositivo eletrônico 10. O(s) processador(es) 46 pode(m) incluir um ou mais microprocessadores, tal como um ou mais microprocessadores de "uso geral", um ou mais microprocessadores de uso especial e/ou ASICS, ou alguma combinação de tais componentes de processamento. Por exemplo, o(s) processador(es) 46 pode(m) 46 podem inclui um ou mais processadores de conjunto de instruções reduzido (RISC), assim como processadores gráficos, processadores de vídeo, processadores de áudio, e similares. Como será apreciado o(s) processador(es) 46 pode(m) ser comunicativamente acoplado(s) a um ou mais barramentos de dados ou conjuntos de chips para transferir os dados e as instruções entre vários componentes do dispositivo eletrônico 10.

[00042] Os programas ou instruções executadas pelo(s) processador(es) 46 pode(m) ser armazenados em qualquer manufatura adequada que inclua um ou mais meios tangíveis, legíveis por computador pelo menos coletivamente armazenando as instruções ou rotinas executadas, tal como, mas não limitado a, os dispositivos de memória e os dispositivos de armazenamento abaixo descritos. Também, estes programas (por exemplo, um sistema de operação, codificados em tal produto de programa de computador podem também incluir instruções que podem ser executadas pelo(s) processador(es) 46 para permitir que o dispositivo 10 provenha várias funcionalidades, incluindo aquelas aqui descritas.

[00043] As instruções ou dados a serem processados pelo(s) processador(es) 46 pode(m) ser armazenados em um meio legível por computador, tal como a memória 48. A memória 48 pode incluir uma memória volátil, tal como uma memória de acesso randômico (RAM), e/ou uma memória não volátil, tal como uma memória somente de leitura (ROM). A memória 48 pode armazenar uma variedade de informações e pode ser utilizada para vários propósitos. Por exemplo, a memória 48 pode armazenar um firmware para o dispositivo eletrônico 10 (tal como um sistema de entrada / saída básico (BIOS)), um sistema de operação, e vários outros programas, aplicações, ou rotinas que podem ser executados no dispositivo eletrônico 10. Além disso, a memória 48 pode ser utilizada para armazenar ou colocar em cache durante a operação do dispositivo eletrônico 10.

[00044] Os componentes do dispositivo 10 podem ainda incluir outras formas de meios legíveis por computador, tal como o armazenamento não volátil 50 para um armazenamento persistente de dados e/ou instruções. O armazenamento não volátil 50 pode incluir, por exemplo, uma memória instantânea, um disco rígido ou qualquer outra mídia de armazenamento ótica, magnética, e/ou de estado sólido. O armazenamento não volátil 50 pode também ser utilizado para armazenar firmware, arquivos de dados, programas de software, informações de conexão sem fio, e quaisquer outros dados adequados.

[00045] A modalidade ilustrada na Figura 4 pode também incluir um ou mais conectores de cartão ou de expansão. Os conectores de cartão podem ser configurados para receber um ou mais cartões de expansão 52 que podem ser utilizados para adicionar funcionalidade, tal como uma memória adicional, funcionalidade de I/O, ou capacidade de rede, para o dispositivo eletrônico 10. Tais cartões de expansão 52 podem conectar no dispositivo 10 através de qualquer tipo de conector adequado e podem ser acessados internamente ou externamente ao alojamento do dispositivo eletrônico 10. Por exemplo, em uma modalidade, os cartões de expansão 52 podem incluir um cartão de memória instantânea, tal como um cartão SecureDigital (SD), mini- ou microSD, cartão CompactFlash, cartão Multimedia (MMC), ou similares. Além disso os cartões de expansão 52 podem incluir um ou mais processador(es) 46 do dispositivo 10, tal como um cartão gráfico de vídeo que tem uma GPU para facilitar a renderização gráfica pelo dispositivo 10.

[00046] Os componentes apresentados na Figura 4 também incluem um dispositivo de rede 54, tal como um controlador de rede ou um cartão de interface de rede (NIC), interno ao dispositivo 10. Em uma modalidade, o dispositivo de rede 54 pode ser um NIC sem fio que provê uma conectividade sem fio sobre qualquer padrão 802.11 ou qualquer outro padrão de rede sem fio adequado. O dispositivo de rede 54 pode permitir que o dispositivo eletrônico 10 comunique sobre uma rede, tal como uma rede de área pessoal (PAN), uma rede de área local (LAN) uma rede de área ampla (WAN), ou a Internet. Ainda, o dispositivo eletrônico 10 pode conectar e enviar ou receber dados com qualquer dispositivo na rede, tal como dispositivos eletrônicos portáteis, computadores pessoais, impressoras, e assim por diante através do dispositivo de rede 54. Alternativamente, em algumas modalidades, o dispositivo eletrônico 10 pode não incluir um dispositivo de rede 54. Em tal modalidade, um NIC pode ser adicionado como um cartão de expansão 52 para prover uma capacidade de rede similar como acima descrito.

[00047] Ainda, o dispositivo 10 pode também incluir uma fonte de energia 56. Em uma modalidade, a fonte de energia 56 pode ser uma ou mais baterias, tal como uma bateria de polímero de íons de lítio ou outro tipo de bateria adequada. A bateria pode ser removível pelo usuário ou pode ser presa dentro do alojamento do dispositivo eletrônico 10, e pode ser recarregável. Além disso, a fonte de energia 56 pode incluir energia CA, tal como provida por uma tomada elétrica, e o dispositivo eletrônico 10 pode ser conectado na fonte de energia 56 através de um adaptador de energia. Este adaptador de energia pode também ser utilizado para recarregar uma ou mais baterias do dispositivo 10. Além disso, como ilustrado na Figura 4, a fonte de energia 56 pode transmitir energia para o display 14 através do percurso 57. A utilização desta energia pelo display 14 pode ser regulada pela lógica de controle de display 58, como abaixo discutido.

[00048] A lógica de controle de display 58 pode ser acoplada no display 14 e pode ser utilizada para controlar a fonte de luz 30 do display 14. Alternativamente, a lógica de controle de display pode ser interna ao display 14. Em uma modalidade, a lógica de controle de display 58 pode atuar para chavear a fonte de luz 30 ligada e desligada. Este chaveamento, por exemplo, pode ser utilizado para diminuir a luminosidade total do display 14 quando a fonte de energia 56, tal como uma bateria, está sendo utilizada. Além disso ou alternativamente, quando a fonte de energia 56 é uma fonte de energia CA, a luminosidade total do display 14 pode ser modificada simplesmente subindo e/ou baixando o nível de voltagem constante suprido para a fonte de luz 30.

[00049] Em uma modalidade, o controle do nível de luminosidade do display 14 pode ser ajustado através da mudança do ciclo de trabalho de um sinal de ativação transmitido para a fonte de luz 30. Por exemplo, se o ciclo de trabalho do sinal de ativação fosse 0%, então a fonte de luz 30 permaneceria desligada e o display 14 ficaria escuro. Ao contrário, se o ciclo de trabalho do sinal de ativação fosse 100%, então o display 14 estaria na luminosidade total porque a fonte de luz 30 estaria sempre ativa (no entanto, tanta energia seria consumida como foi utilizada no exemplo de fonte de energia CA acima). Em outro exemplo, se o ciclo de trabalho do sinal de ativação fosse em 50%, o display 14 estaria na metade de luminosidade do display 14 estando sempre ligado, no entanto, o consumo de energia do display poderia ser reduzido tanto quanto 50% versus a fonte de luz 30 sendo continuamente e totalmente alimentada.

[00050] Além disso, em uma modalidade, o controle do nível de luminosidade do display 14 pode ser ajustado através da mudança do ciclo de trabalho de um sinal de ativação transmitido para a fonte de luz 30 em conjunto com um ajuste da quantidade de corrente transmitida para a fonte de luz 30. Este ajuste da corrente transmitida para, por exemplo, as cadeias de LED da fonte de luz, pode ocorrer quando o ciclo de trabalho de um sinal de ativação (tal como um sinal de PWM) deve ser ajustado abaixo de um nível limite. Por exemplo, se desejado a luminosidade do display 14 solicitaria que o ciclo de trabalho do sinal de ativação fosse menor do que, por exemplo, 20%, então o ciclo de trabalho pode ser ajustado para 20% e a corrente ser transmitida para as cadeias de LED ativas da fonte de luz 30 pode ser reduzida. Deste modo, a luminosidade do display pode ser ajustada através do controle tanto do ciclo de trabalho de um sinal de ativação quanto através do controle da corrente transmitida para a fonte de luz 30.

[00051] Em uma modalidade, um modulador de largura de pulso (PWM) 60 pode prover o sinal de ativação para a fonte de luz 30 como um sinal de PWM. Mais ainda, o ciclo de trabalho do sinal de PWM pode ser ajustado em resposta ao usuário iniciar mudanças na luminosidade do display 14 através, por exemplo, das entradas 16. Em outra modalidade, como acima descrito, a lógica de controle de display 58 pode ser utilizada para ajustar automaticamente a luminosidade do display 14 variando o ciclo de trabalho do sinal de PWM quando a fonte de energia 56 é uma bateria. Por exemplo, o ciclo de trabalho do sinal de PWM pode ser ajustado com base na quantidade de energia interna restante na bateria.

[00052] Em uma modalidade, a lógica de controle de display 58 pode ser acoplada no modulador de largura de pulso (PWM) 60, o qual pode gerar um sinal de PWM. Alternativamente, em uma modalidade, o PWM 60 pode ser interno à lógica de controle de display 58. O sinal de PWM gerado pelo PWM 60 pode ser um sinal oscilante utilizado para chavear a fonte de luz 30 ligada e desligada. Mais ainda, o ciclo de trabalho do sinal de PWM pode ser selecionável e pode variar em qualquer lugar de 0-100%. Como anteriormente descrito, o ciclo de trabalho do sinal de PWM pode determinar a luminosidade total do display 14. Deste modo, o sinal de PWM pode também reduzir o consumo de energia total do display 14 controlando a quantidade de tempo que os LEDs 34 da fonte de luz 30 estão "ligados" durante qualquer período de tempo. O sinal de PWM pode também prover uma resolução de alta luminosidade (isto é, pelo menos uma resolução de 10 bits) no dispositivo 10. Isto é, o sinal de PWM pode permitir que 1024 diferentes níveis de luminosidade sejam conseguidos pela fonte de luz 30.

[00053] A Figura 5 é um diagrama de blocos que ilustra os componentes que controlam a intensidade de iluminação de luz de fundo do display 14. Como acima notado, a lógica de controle de display 58 pode operar para controlar a razão de tempo que os LEDs 34 da fonte de luz 30 estão ligados e desligados. Em uma modalidade, os LEDs 34 podem ser ativados em um modo sequencial para controlar a saída total da fonte de luz 30. Para executar este controle da fonte de luz 30, a lógica de controle de display 58 pode incluir um sequenciador 62. O sequenciador 62 pode, por exemplo, ser um microprocessador, um ou mais microprocessadores de uso especial e/ou ASICS, um controlador, ou alguma combinação de tais componentes. O sequenciador pode operar para receber um sinal de PWM gerado pelo PWM 60 e recebido ao longo do percurso 64. Em uma modalidade, o sinal de PWM recebido do percurso 64 pode ser filtrado, por exemplo, por um filtro de passagem baixa 66 que inclui um resistor 68 e um capacitor 70. O resistor 68 e o capacitor 70 podem ser selecionados de tal modo a controlar a quantidade de uniformização do sinal de PWM pelo filtro de passagem baixa 66.

[00054] Uma vez que o sinal de PWM é recebido pelo sequenciador 62, uma determinação pode ser feita quanto a qual linha de controle de porta 72-77 o sinal de PWM será transmitido. Deve ser notado que apesar de seis linhas de controle de porta 72-77 serem ilustradas, mais ou menos do que seis linhas de controle de porta podem ser utilizadas. Como será abaixo descrito em maiores detalhes, cada linha de controle de porta 72-77 pode controlar uma porta dedicada acoplada a uma cadeia de LED individual utilizada na fonte de luz 30. Isto é, pode existir uma linha de controle de porta e uma porta dedicada para cada cadeia de LED na fonte de luz 30.

[00055] Cada uma das linhas de controle de porta 72-77 pode ser acoplada a uma porta individual 78-83. As portas 78-83 podem, cada uma ser, por exemplo, um transistor de efeito de campo (FET) tal como um transistor de efeito de campo de semicondutor de óxido metálico (MOSFET). Alternativamente, as portas podem incluir outros tipos de chaveadores, transistores, ou outros componentes que podem conectar e interromper um circuito elétrico. Na presente modalidade, cada porta 78-83 pode ser ativada pelo sinal transmitido ao longo de sua linha de controle de porta 72-77 correspondente. Por exemplo, se a voltagem for transmitida através da linha de controle de porta 72, a porta 78 pode ser ativada. Isto é, a voltagem aplicada à porta 78 pode fazer com que a porta 78 opere como um chaveador fechado permitindo a corrente fluir através da porta 78 ao longo do percurso de corrente 84 para o terra 86. Ao contrário, se nenhuma voltagem for transmitida através da linha de controle de porta 72, a porta 78 pode ser desativada, fazendo com que a porta 78 opere como um chaveador aberto, assim impedindo que a corrente flua ao longo do percurso de corrente 84 através da porta 78 para o terra 86.

[00056] Além disso, o sequenciador 62 pode incluir um circuito de retardo 88. Em uma modalidade, o circuito de retardo 88 pode operar para manter o sinal de PWM recebido ao longo do percurso 64 até o sequenciador 62 selecionar uma linha de controle de porta 72-77 para transmissão do sinal de PWM. Deste modo, o sequenciador pode permitir uma defasagem do sinal de PWM recebido ao longo do percurso 64. Em uma modalidade, a quantidade de defasagem executado pelo sequenciador 62 pode ser equivalente ao período do sinal de PWM dividido pelo número total de linhas de controle de porta 77-83 (isto é, a quantidade total de cadeias de LED na fonte de luz 30). Por exemplo, onde seis linhas de controle de porta 77-83 existem, o sequenciador 62 pode transmitir o sinal de PWM inalterado para a linha de controle de porta 72. Subsequentemente, o sequenciador pode receber o sinal de PWM defasado (retardado) do circuito de retardo 88 equivalente ao período do sinal de PWM retardado por 1/6 do período total do sinal de PWM e pode transmitir este sinal de PWM defasado para a linha de controle de porta 73. Este processo pode continuar para cada uma das linhas de controle de porta 74-77 subsequentes, por meio de que cada uma das linhas de controle de porta 74-77 recebe um sinal de PWM defasado retardado por 1/6 adicional do período total do sinal de PWM, em relação ao sinal transmitido para a linha de controle de porta precedente 73-76. Este processo pode estar ilustrado na Figura 6.

[00057] A Figura 6 ilustra uma sequência de tempo 90 que o sequenciador 62 pode emitir quando utilizado com o circuito de retardo 88 para defasar um sinal de PWM recebido, como acima descrito. Uma forma de onda de pulso 92 pode representar o sinal de PWM recebido pelo sequenciador 62 do percurso 64. Em uma modalidade, a forma de onda de pulso 92 pode ter uma frequência de 8 kHz e um ciclo de trabalho de 50%. Para defasar a forma de onda de pulso 92, o sequenciador 62 pode primeiro transmitir a forma de onda de PWM 92 ao longo da linha de controle de porta 72 como a forma de onda de pulso 93. A seguir, o sequenciador 62 pode transmitir a forma de onda de pulso 94 ao longo da linha de controle de porta 73. Como pode ser visto, a forma de onda de pulso 94 pode ser defasada por 1/6 (isto é, 60 graus) em relação à forma de onda de pulso 92 (isto é, o sinal de PWM). Como acima notado, esta defasagem pode ser executado pelo circuito de retardo 88. Subsequentemente, o sequenciador 62 pode transmitir a forma de onda de pulso 95 ao longo da linha de controle de porta 74. Como pode ser visto, a forma de onda de pulso 95 pode ser defasada por 1/6 (isto é, 60 graus) em relação à forma de onda de pulso 94 e por 1/3 (isto é, 120 graus) em relação à forma de onda de pulso 92 (isto é, o sinal de PWM). Este processo pode continuar para as formas de onda de pulso 96-98, transmitidas ao longo das linhas de controle de porta 75-77, respectivamente. Isto é, cada uma das formas de onda de pulso 96-98 pode ser defasada por 60 graus em relação à forma de onda precedente 95-97 e o defasagem pode ser executado através do circuito de retardo 88. O efeito total de defasagem com relação às formas de onda de pulso 93-98 pode ser tal que a forma de onda de PWM 92 de 8 kHz pode levar a uma frequência de taxa efetiva (isto é, o produto da frequência das formas de onda de pulso 93-98 pelo número total de linhas de controle de porta 72-77) de 48 kHz no display 14.

[00058] A Figura 7 ilustra uma sequência de tempo 100 e o sequenciador 62 pode emitir quando utilizado com o circuito de retardo 88 para defasar um sinal de PWM recebido. A forma de onda de pulso 102 pode representar o sinal de PWM recebido pelo sequenciador 62 do percurso 64. Em uma modalidade, a forma de onda de pulso 102 pode ter uma frequência de 8 kHz e um ciclo de trabalho de 25%. Para defasar a forma de onda de pulso 102, o sequenciador 62 pode primeiro transmitir a forma de onda de PWM 102 ao longo da linha de controle de porta 72 como a forma de onda de pulso 103. A seguir, o sequenciador 62 pode transmitir a forma de onda de pulso 104 ao longo da linha de controle de porta 73. Como pode ser visto, a forma de onda de pulso 104 pode ser defasada por 1/6 (isto é, 60 graus) em relação à forma de onda de pulso 102 (isto é, o sinal de PWM). Como acima notado, esta defasagem pode ser executado pelo circuito de retardo 88. Subsequentemente, o sequenciador 62 pode transmitir a forma de onda de pulso 105 ao longo da linha de controle de porta 74. Como pode ser visto, a forma de onda de pulso 105 pode ser defasada por 1/6 (isto é, 60 graus) em relação à forma de onda de pulso 104 e por 1/3 (isto é, 120 graus) em relação à forma de onda de pulso 102 (isto é, o sinal de PWM). Este processo pode continuar para as formas de onda de pulso 106-108, transmitidas ao longo das linhas de controle de porta 75-77, respectivamente. Isto é, cada uma das formas de onda de pulso 106- 108 pode ser defasada por 60 graus em relação à forma de onda precedente 105-107 e o defasagem pode ser executado através do circuito de retardo 88. O efeito total de defasagem com relação às formas de onda de pulso 103-108 pode ser tal que a forma de onda de PWM 102 de 8 kHz pode levar a uma frequência de taxa efetiva (isto é, o produto da frequência das formas de onda de pulso 103-108 pelo número total de linhas de controle de porta 72-77, também o número total de cadeias de LED na fonte de luz 30) de 48 kHz no display 14.

[00059] Retornando à Figura 5, se o sequenciador 62, selecionar a linha de controle de porta 72, o sinal de PWM recebido do percurso 64 (o qual pode ser defasado através do circuito de retardo 88) pode ser transmitido ao longo da linha de controle de porta 72 para a porta 78. Como o sinal de PWM é um sinal oscilante que flutua entre nenhuma voltagem e uma alta voltagem (Vcc), a porta 78 será ativada e desativada em conjunto com os pulsos do sinal de PWM. Como será abaixo discutido em mais detalhes, a ativação e desativação alternada da porta 78 fará com que uma cadeia de LED (por exemplo, a cadeia de LED 110) seja ativada e desativada em um modo sincronizado com a porta 78. Isto é, conforme a porta 78 é ativada, a corrente pode fluir ao longo do percurso de corrente 84.

[00060] Esta corrente pode ser suprida pela fonte de energia 56 e pode passar através, por exemplo, da cadeia de LED 110. Mais ainda, para assegurar que a corrente flua somente em uma direção da fonte de energia 56, através de qualquer dada cadeia de LED 110-115 e através da porta 78-83 selecionada, e para o terra 86, um diodo 116 pode ser colocado entre a fonte de energia 56 e as cadeias de LED 110- 115. Este diodo pode geralmente impedir que a corrente flua das cadeias de LED 110-115 de volta na direção da fonte de energia 56. Mais ainda, pelo menos um indutor 118 pode ser colocado em série com o diodo 116 de modo a resistir a mudanças abruptas em corrente da fonte de energia 56, assim operando para uniformizar a corrente transmitida para as cadeias de LED 110-115, assim como prover uma funcionalidade de intensificação para um controlador de luz de fundo do display 14. Isto é, a voltagem de entrada pode ser intensificada em relação ao número de LEDs presentes sobre cada cadeia de LED 110- 115 para polarizar apropriadamente os LEDs. Além disso, resistências podem estar presentes na Figura 5. Estas resistências podem ser ilustradas como os resistores 120A-120F. Os resistores 120A-120F podem, por exemplo, representar a resistência interna das várias linhas sobre as quais os resistores 120A-120F estão ilustrados. Em outra modalidade, valores de resistência específicos podem ser selecionados para os resistores 120A-120F conforme requerido para alterar as características de desempenho do, por exemplo, display 14 (por exemplo, para depuração).

[00061] Conforme a corrente passa da fonte de energia 56 através do diodo 116 e, por exemplo, para a cadeia de LED 110 (quando a porta 78 foi ativada), a corrente fará com que os LEDs 122A-122C localizados na cadeia de LED 110 gerem luz. Deve ser notado que os LEDs 122A122C podem todos ser idênticos aos LEDs 34 acima discutidos. Na presente modalidade, três LEDs (por exemplo, os LEDs 122A-122C) podem ser colocados em série como parte de uma respectiva cadeia de LED (por exemplo, a cadeia de LED 110); no entanto, deve ser notado que mais ou menos do que três LEDs tal como seis LEDs, podem ser utilizados em conjunto com uma dada cadeia de LED (por exemplo, a cadeia de LED 110).

[00062] Em operação, a ativação e desativação das várias portas 78- 83 através de um sinal de PWM transmitido ao longo das linhas de controle 72-77, pode, assim, controlar a ativação e desativação das cadeias de LED 110-115. A ativação e desativação das cadeias de LED 110-115 pode, por sua vez, controlar a ativação dos LEDs 122A-127C sobre as mesmas. Como tal, o sequenciador 62 pode, provendo o sinal de PWM para as várias linhas de controle de porta 72-77, controlar a operação das várias cadeias de LED 110-115 na fonte de luz 30.

[00063] Mais ainda, o sequenciador 62 pode selecionar ativamente qual das cadeias de LED 110-115 gerará luz em um dado tempo. Como ilustrado no fluxograma 128 da Figura 8, o sequenciador 62 pode receber um sinal de PWM gerado pelo PWM 60 na etapa 130. Na etapa 132, o sequenciador 62 pode determinar a sequência a ser iniciada. A etapa 132 pode incluir determinar a ordem de transmissão do sinal de PWM para as linhas de controle de porta 72-77, a utilização do circuito de retardo 88 para iniciar uma defasagem do sinal de PWM recebido antes da transmissão para as linhas de controle de porta 72-77, e/ou outras etapas conforme requerido para controlar a fonte de luz 30.

[00064] Na etapa 134, o sequenciador pode determinar se o nível de corrente a ser transmitida para as cadeias de LED 110-115 deve ser reduzido. Como anteriormente notado, o controle do nível de luminosidade do display 14 pode ser ajustado através de mudança do ciclo de trabalho do sinal de PWM em conjunto com um ajuste da quantidade de corrente transmitida para a fonte de luz 30. Este ajuste da corrente transmitida para as cadeias de LED 110-115, selecionado na etapa de sequenciamento de 132, pode ocorrer quando nível de luminosidade do display 14 deve ser ajustado abaixo de um limite. Por exemplo, se a luminosidade desejada do display 14 de outro modo solicitaria que o ciclo de trabalho do sinal de PWM fosse menor do que, por exemplo, 20%, então o ciclo de trabalho do sinal de PWM pode ser ajustado para 20% e a corrente a ser transmitida para as cadeias de LED 110-115 ativas da fonte de luz 30 pode ser reduzida. Esta redução pode, por exemplo, ser ajustada pelo controlador de display 58. Se, no entanto, o ciclo de trabalho do sinal de PWM deve ser ajustado acima de um nível limite, por exemplo, 20%, então o nível de luminosidade do display 14 poderia ser controlado pelo ciclo de trabalho do sinal de PWM sem modificação da corrente que passa através das cadeias de LED 110- 115 ativadas.

[00065] Subsequente à etapa 134, o sequenciador 62, na etapa 136, pode rotear o sinal de PWM (o qual pode ser defasado) para as cadeias de LED 110-115. Este roteamento pode ser executado em um modo sequencial. Isto é, o sinal de PWM pode ser sequencialmente transmitido para a linha de controle de porta 72 para um dado ciclo do sinal de PWM. O sequenciador 62 pode então transmitir o sinal de PWM para um ciclo subsequente para a linha de controle de porta 73. Este procedimento pode continuar em sequência para cada linha de controle de porta até que o sequenciador 62 transmita um sinal de PWM para a linha de controle de porta 77. Uma vez que o sinal de PWM foi transmitido para a linha de controle de porta 77, o sequenciador pode reiniciar o processo de transmitir o sinal de PWM para a linha de controle de porta 72. Deste modo, cada uma das cadeias de LED 110-115 pode ser habilitada sequencialmente. Esta ativação sequencial pode ser executada como anteriormente discutido com relação às Figuras 6 e 7, isto é, com uma defasagem. Adicionalmente ou alternativamente, a ativação sequencial pode ser executada sem a utilização do circuito de retardo 88, e sem defasagem, como ilustrado nas Figuras 9 e 10.

[00066] A Figura 9 ilustra uma sequência de tempo 138 que o sequenciador 62 pode empregar em uma modalidade. A forma de onda de pulso 140 pode representar o sinal de PWM recebido pelo sequenciador 62 do percurso 64. A forma de onda de pulso 140 pode ter uma frequência de pelo menos aproximadamente 1 kHz e um ciclo de trabalho de 100%. Para ativar as várias cadeias de LED 110-115, o sequenciador 62 pode primeiro transmitir a forma de onda de PWM 140 ao longo da linha de controle de porta 72 como a forma de onda de pulso 141. Subsequentemente a forma de onda de pulso 140 pode ser transmitida para a linha de controle de porta 73 e assim por diante até que a forma de onda de pulso 140 seja transmitida para a linha de controle de porta 77 como a forma de onda de pulso 146. Consequentemente, as formas de onda de pulso 141-146 podem corresponder aos pulsos transmitidos para cada uma das linhas de controle de porta 72- 77. Como cada pulso é recebido em cada uma das portas 78-83 associadas com as linhas de controle de porta 72-77, o pulso pode permitir que a corrente flua através da respectiva de cadeia de LED (por exemplo, a cadeia de LED 110) assim gerando luz para utilização no display 14. Deve ser notado que na modalidade ilustrada a forma de onda de pulso de PWM 140 transmitida para cada uma das linhas de controle de porta 72-77 pode ter um ciclo de trabalho de 100%. Isto é, pelo menos uma das cadeias de LED 110-115 está sempre ativada.

[00067] A Figura 10 ilustra uma sequência de tempo 148 que o sequenciador 62 pode empregar em uma modalidade por meio de que o sinal de PWM está em um ciclo de trabalho de 50%. A forma de onda de pulso 149 pode representar o sinal de PWM recebido pelo sequenciador 62 do percurso 64. A forma de onda de pulso 149 pode ter uma frequência de pelo menos aproximadamente 1 kHz e um ciclo de trabalho de 50%. Para ativar as várias cadeias de LED 110-115, o sequenciador 62 pode primeiro transmitir a forma de onda de PWM 149 ao longo da linha de controle de porta 72 como a forma de onda de pulso 150. Subsequentemente a forma de onda de pulso 149 pode ser transmitida para a linha de controle de porta 73 e assim por diante até que a forma de onda de pulso 149 seja transmitida para a linha de controle de porta 77 como a forma de onda de pulso 155. Consequentemente, as formas de onda de pulso 150-155 podem corresponder aos pulsos transmitidos para cada uma das linhas de controle de porta 72-77. Como cada pulso é recebido em cada uma das portas 78-83 associadas com as linhas de controle de porta 72-77, o pulso pode permitir que a corrente flua através da respectiva de cadeia de LED (por exemplo, a cadeia de LED 110) assim gerando luz para utilização no display 14. Deve ser notado que na modalidade ilustrada a forma de onda de pulso de PWM 149 transmitida para cada uma das linhas de controle de porta 72-77 pode ter um ciclo de trabalho de 50%. Assim, cada uma das formas de onda de pulso 150-155 tem um intervalo de tempo 156 no qual nenhuma das cadeias de LED 110-115 está ativa. Mais ainda, cada um dos intervalos de tempo 156 pode ser equivalente ao tempo que a voltagem é acionada para as portas 78-83, ativando cada uma das cadeias de LED 110-115. Assim, tomado no conjunto, a fonte de luz 30 pode estar transmitindo luz em um ciclo de trabalho de 50%. Isto pode, por exemplo, fazer com que o display 14 fique a 50% da luminosidade como gerada através da sequência de tempo 138 (a qual, por sua vez, é mais escura do que aquela provida pelas sequências de tempo 90 e 100, acima).

[00068] Consequentemente, as formas de onda de pulso 93-98, 103- 108, 141-146, e 150-155 podem corresponder aos pulsos transmitidos para cada uma das linhas de controle de porta 72-77, dependendo da frequência e do ciclo de trabalho desejados do display 14. Mais ainda, em uma modalidade, a quantidade que o ciclo de trabalho do sinal de PWM é variada pode diretamente corresponder à quantidade que o display 14 é escurecido. Isto é, é previsto que o ciclo de trabalho dos sinais de PWM transmitidos ao longo de percurso 64 possa ser variado de 0-100%. Além disso, como acima discutido, o sequenciador 62 pode sequencialmente girar os pulsos recebidos do sinal de PWM entre as linhas de controle de porta 72-77 em uma alta frequência, por exemplo, em uma taxa efetiva de 48 kHz de modo a minimizar a distorção e os artefatos sobre o display 14.

[00069] Em uma modalidade, o sequenciador 62 pode ativar cada uma das cadeias de LED 110-115 em uma alta frequência. A ativação das cadeias de LED 110-115 em uma alta frequência pode ser benéfica já que os artefatos que poderiam tipicamente ser vistos da utilização de somente uma cadeia de LED (por exemplo, a cadeia de LED 110) podem ser reduzidos se as cadeias de LED 110-115 forem ativadas e desativadas em uma alta taxa. Em uma modalidade, cada uma das cadeias de LED 110-115 pode ser selecionada pelo sequenciador 62 em uma taxa de aproximadamente 8 kHz. Assim, na modalidade onde seis cadeias de LED 110-115 são utilizadas, com um defasagem como ilustrada em cada uma das Figuras 6 e 7, a frequência efetiva para o display 14 seria de 48 kHz (isto é, o produto da frequência de seleção de cada uma das cadeias de LED 110-115 pelo sequenciador 62 e o número total de cadeias de LED 110-115). Em outra modalidade, cada uma das cadeias de LED 110-115 pode ser selecionada pelo sequenciador 62 em uma taxa maior ou menor, tal como uma taxa de aproximadamente pelo menos 1 kHz, 2 kHz, 3 kHz, 4 kHz, 5 kHz, 6 kHz, 7 kHz, 8 kHz, 9 kHz, ou 10 kHz. Isto pode levar a uma taxa efetiva de aproximadamente pelo menos 6 kHz, 12 kHz, 18 kHz, 24 kHz, 30 kHz, 36 kHz, 42 kHz, 48 kHz, 54 kHz, ou 60 kHz. Independentemente da frequência selecionada pelo sequenciador 62 através da utilização de ativação e desativação de alta frequência, assim como através da utilização de um sinal de PWM e/ou através de defasagem do sinal de PWM para ativar as cadeias de LED 110-115, uma grande faixa de escurecimento para o display 14 assim como a remoção de artefatos visuais sobre o display 14 podem ser concorrentemente executadas.

[00070] A Figura 11 ilustra uma vista frontal do display 14 no qual o ciclo de trabalho de um sinal de PWM defasado é aplicado nas linhas de controle de porta 74 e 75, causando a ativação das cadeias de LED 112 e 113. Como ilustrado, o display 14 inclui o painel de LCD 22 e a fonte de luz 30. A fonte de luz 30 inclui os LEDs 122A-127C, os quais podem ser organizados em cadeias de LED 110-115. O display 14 é mostrado, por exemplo, conforme o sinal de PWM defasado está sendo transmitido para as linhas de controle de porta 74 e 75, assim ativando as portas 80 e 81. Conforme as portas 80 e 81 são ativadas, a corrente está livre para passar através das cadeias de LED 112 e 113, o que, por sua vez, ativa os LEDs 124A-124C e 125A-125C. Consequentemente, a luz pode ser gerada pelos LEDs 124A-125C, resultando em uma luz transmitida para o painel de LCD 22. Esta luz transmitida está representada pelos cones de luz 158. Como ilustrado, estes cones de luz 158 podem sobrepor de tal modo a reduzir o batimento ótico ou outros artefatos. Isto é, a sobreposição dos cones de luz 158 gerados pelos LEDs 112A-127C permite uma cobertura mais completa do display 14. Esta sobreposição, em conjunto com a alta frequência de escurecimento de PWM efetivo (isto é, igual ao produto da frequência de PWM de base vezes o número de cadeias de LED defasadas), pode reduzir o batimento ótico (ou outros artefatos) que pode de outro modo ocorrer como um resultado de interferência entre a frequência de escurecimento e a frequência de regeneração de display, por exemplo.

[00071] Em uma modalidade de defasagem, conforme a forma de onda de pulso 95 está sendo transmitida para a linha de controle de porta 74, a porta 80 é ativada. Conforme a porta 80 é ativada, a corrente está livre para passar através da cadeia de LED 112, o que, por sua vez, ativa os LEDs 124A-124C. Consequentemente, a luz pode ser gerada pelos LEDs 124A-124C, resultando na luz transmitida para o painel de LCD 22. Isto pode estar ilustrado na Figura 12, a qual mostra uma vista de topo da fonte de luz 30. Como ilustrado na Figura 12, os LEDs 124A124C são ativados conforme a forma de onda de pulso 96 fica alta. No entanto, como pode ser visto na Figura 6, conforme a forma de onda de pulso 95 fica alta, as formas de onda de pulso 93 e 94 estão também altas. Consequentemente, cada um dos LEDs 122A-122C e 123A-123C podem estar ativos conforme a forma de onda de pulso 95 fica alta.

[00072] Além disso, a Figura 13 mostra uma vista de topo da fonte de luz 30 conforme a forma de onda de pulso 95 está para transicionar de alta para baixa. Como ilustrado na Figura 13, os LEDs 124A-124C estão ativos conforme a forma de onda de pulso 95 está para transicionar de alta para baixa. No entanto, como pode ser visto na Figura 6, conforme a forma de onda de pulso 95 aproxima a sua transição para baixo, as formas de onda de pulso 96 e 99 permanecem altas. Consequentemente, cada um dos LEDs 125A-125C e 126A-126C podem estar ativos conforme a forma de onda de pulso 95 se aproxima da transição de alta para baixa. Assim, as Figuras 12 e 13 tomadas em conjunto, ilustram a ativação de defasagem das cadeias de LED 110, 111, 113, e 114 conforme a cadeia de LED 112 é sequencialmente ativada e desativada.

[00073] As modalidades específicas acima descritas foram mostradas como exemplo, e deve ser compreendido que estas modalidades podem ser susceptíveis a várias modificações e formas alternativas. Deve ser adicionalmente compreendido que as concretizações não pretendem ser limitadas às formas específicas descrita, mas ao invés a cobrir todas as modificações, equivalentes, e alternativas que caiam dentro do espírito e do escopo desta descrição.

Claims

Dispositivo eletrônico (10) compreendendo:
um painel de display (14) compreendendo uma pluralidade de pixels;
uma fonte de luz (30) compreendendo uma pluralidade de cadeias de diodo de emissão de luz, LED, adaptada para gerar luz para iluminar a pluralidade de pixels;
um sequenciador (62) configurado para receber um sinal de PWM e para defasar o sinal de PWM para criar uma frequência efetiva para controlar as cadeias de LED, em que uma quantidade de defasagem aplicada em cada cadeia de LED com base em um número de cadeias de LED, e em que um pulso de uma primeira cadeia de LED da pluralidade de cadeias de LED sobrepõe pelo menos um pulso de uma cadeia de LED diferente da pluralidade de cadeias de LED; e
uma lógica de controle de display (58) adaptada para ativar e desativar cada cadeia de LED da pluralidade de cadeias de LED na frequência efetiva de pelo menos 1 kHz, em que a frequência efetiva é maior que uma frequência do PWM (60), caracterizado pelo fato de que cada LED da pluralidade de cadeias de LED produz um cone de luz (158) que sobrepõe cones de luz (158) de outros LEDs da pluralidade de cadeias de LED, e em que os cones de luz (158) que se sobrepõem e a frequência efetiva maior reduz ou elimina batimentos óticos ou outros artefatos que resultam de interferência entre a frequência do sinal de modulação de largura do pulso e uma frequência de regeneração do painel de display (14).
Dispositivo eletrônico (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende um modulador de largura de pulso, PWM (60), configurado para gerar um sinal pulsado e transmitir o sinal pulsado para a lógica de controle de display (58).
Dispositivo eletrônico (10), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a lógica de controle de display (58) está adaptada para receber o sinal pulsado e utilizar o sinal pulsado para sequencialmente ativar e desativar a pluralidade de cadeias de LED.
Dispositivo eletrônico (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a lógica de controle de display (58) está adaptada para sequencialmente ativar e desativar cada cadeia de LED em uma frequência de pelo menos 8 kHz.
Dispositivo eletrônico (10) compreendendo:
um modulador de largura de pulso, PWM (60), adaptado para gerar um sinal de PWM oscilante em uma frequência de pelo menos 1 kHz e pelo menos em uma resolução de luminosidade de 10 bits; e
um sequenciador (62) adaptado para receber o sinal de PWM oscilante e defasar o sinal de PWM oscilante para controlar uma ativação e a desativação de pelo menos uma cadeia de diodo de emissão de luz, LED, de uma pluralidade de cadeias de LED, em que cada uma das cadeias de diodos de emissão de luz é ativada e desativada sequencialmente, em que uma quantidade de defasagem aplicada em cada cadeia de LED é baseada em um número de cadeias de LED, e em que um pulso de uma primeira cadeia de LED da pluralidade de cadeias de LED sobrepõe pelo menos um pulso de uma cadeia de LED diferente da pluralidade de cadeias de LED, caracterizado pelo fato de que cada LED da pluralidade de cadeias de LED produz um cone de luz (158) que sobrepõe cones de luz (158) de outros LEDs da pluralidade de cadeias de LED, e em que os cones de luz (158) que se sobrepõem e a frequência efetiva maior reduz ou elimina batimentos óticos ou outros artefatos que resultam de interferência entre a frequência do sinal de modulação de largura do pulso e uma frequência de regeneração do painel de display (14).
Dispositivo eletrônico (10), de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que compreende um display (14), em que a luminosidade do display (14) é controlada ao ajustar um ciclo de trabalho do sinal de PWM oscilante.
Dispositivo eletrônico (10), de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o sequenciador (62) defasa o sinal de PWM oscilante para gerar uma frequência efetiva de pelo menos 6 kHz.
Dispositivo eletrônico (10), de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o sequenciador (62) defasa o sinal de PWM oscilante para gerar uma frequência efetiva de pelo menos 48 kHz.
Dispositivo eletrônico (10) compreendendo:
um display (14) tendo uma pluralidade de cadeias de diodo de emissão de luz, LED, adaptada para gerar luz para iluminar uma pluralidade de pixels no display (14);
um modulador de largura de pulso, PWM (60), adaptado para gerar um sinal de PWM oscilante; e
uma lógica de controle de display (58) adaptada para ativar e desativar a pluralidade de cadeias de LED sequencialmente em pelo menos 1 kHz, em que a lógica de controle de display (58) compreende um circuito de retardo (88) adaptado para defasar o sinal de PWM oscilante para ativação e desativação dos LEDs em uma frequência efetiva de 10 kHz, em que uma quantidade de defasagem aplicada em cada cadeia de LED é baseada em um número de cadeias de LED, e em que um pulso de uma primeira cadeia de LED da pluralidade de cadeias de LED sobrepõe pelo menos um pulso de uma cadeia de LED diferente da pluralidade de cadeias de LED, em que a frequência efetiva é maior que a frequência do PWM (60),caracterizado pelo fato de que cada LED da pluralidade de cadeias de LED produz um cone de luz (158) que sobrepõe cones de luz (158) de outros LEDs da pluralidade de cadeias de LED, e em que os cones de luz (158) que se sobrepõem e a frequência efetiva maior reduz ou elimina batimentos óticos ou outros artefatos que resultam de interferência entre a frequência do sinal de modulação de largura do pulso e uma frequência de regeneração do painel de display (14).
Dispositivo eletrônico (10), de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que cada uma das cadeias de LED compreende uma pluralidade de LEDs.
Dispositivo eletrônico (10), de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a lógica de controle de display (58) está adaptada para ativar e desativar a pluralidade de cadeias de LED em pelo menos 8 kHz.
Dispositivo eletrônico (10), de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o PWM (60) modifica um ciclo de trabalho do sinal de PWM oscilante para controle da luminosidade do display (14).
Dispositivo eletrônico (10), de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a lógica de controle de display (58) compreende um circuito de retardo (88) adaptado para defasar o sinal de PWM oscilante para ativação e desativação dos LEDs em uma frequência efetiva de pelo menos 48 kHz.
Método para prover iluminação para um display (14) para reduzir os artefatos visuais, compreendendo as etapas de:
gerar um sinal de modulador de largura de pulso, PWM, oscilante em um PWM (60);
receber o sinal de PWM em um sequenciador (62); e
defasar e rotear sequencialmente o sinal de PWM do sequenciador (62) para uma pluralidade de cadeias de diodo de emissão de luz, LED, em um display (14) para ativar e desativar as cadeias de LED em uma frequência efetiva de pelo menos 6 kHz para reduzir o batimento ótico resultado a partir da frequência do sinal de PWM e de uma frequência de regeneração do display (14), em que uma quantidade de defasagem aplicada em cada cadeia de LED é baseada em um número de cadeias de LED, e em que um pulso de uma primeira cadeia de LED da pluralidade de cadeias de LED sobrepõe pelo menos um pulso de uma cadeia de LED diferente da pluralidade de cadeias de LED, em que a frequência efetiva é maior que a frequência do PWM (60), caracterizado pelo fato de que cada LED da pluralidade de cadeias de LED produz um cone de luz (158) que sobrepõe cones de luz (158) de outros LEDs da pluralidade de cadeias de LED, e em que os cones de luz (158) que se sobrepõem e uma frequência efetiva de pelo menos 6 kHz reduz ou elimina batimentos óticos ou outros artefatos que resultam de interferência entre a frequência do sinal de modulação de largura do pulso e uma frequência de regeneração do painel de display (14).
Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que compreende ajustar a luminosidade do display (14) ao ajustar o ciclo de trabalho do sinal de PWM.
Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que compreende ajustar o ciclo de trabalho do sinal de PWM com base em entrada de usuário ou com base em uma determinação da quantidade de energia interna restante em uma fonte de energia (56) interna.
Método para iluminar um display (14), compreendendo as etapas de:
gerar uma luz a partir de uma fonte de luz (30);
direcionar a luz na direção de uma pluralidade de pixels em um display (14); e
chavear cadeias de diodo emissor de luz, LED, da fonte de luz (30) ligando e desligando em sequência em uma frequência efetiva de pelo menos 48 kHz através de um sinal de modulador de largura de pulso, PWM, defasado, em que uma quantidade de defasagem aplicada em cada cadeia de LED é baseada em um número de cadeias de LED, e em que um pulso de uma primeira cadeia de LED da pluralidade de cadeias de LED sobrepõe pelo menos um pulso de uma cadeia de LED diferente da pluralidade de cadeias de LED, em que a frequência efetiva é maior que a frequência do PWM (60), caracterizado pelo fato de que cada LED da pluralidade de cadeias de LED produz um cone de luz (158) que sobrepõe cones de luz (158) de outros LEDs da pluralidade de cadeias de LED, e em que os cones de luz (158) que se sobrepõem e uma frequência efetiva de pelo menos 48 kHz reduz ou elimina batimentos óticos ou outros artefatos que resultam de interferência entre a frequência do sinal de modulação de largura do pulso e uma frequência de regeneração do painel de display (14).
Método, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que compreende ajustar um ciclo de trabalho do sinal de PWM em resposta a mudanças iniciadas por usuário de luminosidade do display (14).
Método, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que chavear a fonte de luz (30) ligando e desligando compreende sequencialmente ativar e desativar pelo menos uma cadeia de diodo de emissão de luz, LED, na fonte de luz (30).