CN1802880A - 用于数据传输的光输出调制 - Google Patents

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Abstract

一个操作包括与灯管(120)电通信的镇流器(110)的光源(100)的方法。该方法包括操作镇流器(110)来确定(920)在数据周期期间将被施加给灯管(120)的平均灯管功率。该方法还包括在数据周期期间操作镇流器(110)来产生一个脉宽调制的驱动信号并将它传递(930)给灯管(120)。该方法另外还包括在数据周期期间响应于接收到该脉宽调制的驱动信号，操作灯管(120)来发出(940)一个已调制光输出。

Description

用于数据传输的光输出调制
通常，本发明涉及光源数据传输。更确切地说，本发明涉及一个利用荧光源和光输出调制来发射数据的方法和系统。
大多数人造光是用灯管来产生的，其中经由气体放电被用来制造照明。一个这样的灯管是荧光灯。放电照明的普及导致经由光输出调制利用放电灯来进行数据传输，比如调光(dimming)控制应用。
在应用于数据传输的放电灯的发展初期，模拟调幅(AM)方案被用来以音频信息信号调制荧光灯中的电弧电流，“载波”信号。令人遗憾地，这个技术和类似技术因为很多原因不合乎直接传输的需要，比如因为数据中的低频内容可能在光输出中导致显而易见的闪烁。
应用于数据传输的放电灯的后期发展包括一个调频(FM)方案，其被利用来用光输出调制发射数据。调频方法利用频率变化在调光范围上调整荧光灯的光输出并需要一个很大的、连续的频率范围。
令人遗憾地，没有合乎需要的频率值来操作高频灯驱动器。例如，可听范围上的操作频率包括至少两个将不会被利用到的频率范围。例如，一个频率范围是用于红外遥控的RC-5频率范围(30-42kHz)。在这个频率范围中操作的灯管会干扰RC-5遥控接收机的操作。
而另一个频率范围例如是美国零售店中使用的防盗保护门的频率范围(56-60kHz)。在某些情况下，荧光灯的镇流器产生的EM场会干扰防盗保护门的正常操作。因为镇流器操作的频率范围是连续的，所以镇流器应该高于或低于这些频率范围来操作。
一个解决方案是把镇流器的操作频率限制在不合乎需要的频率范围之上。令人遗憾地，工作频率需要尽可能低才能实现良好的调光性能。另外，以高频、低调光电平流经寄生接线电容的电流变得对电灯电流的稳定干扰因素更加关键。
与频率变化有关的另一个问题是使用频率变化的光输出调节不适合于多灯管类型的镇流器。稳流灯的稳定特性是镇流器输出阻抗和灯管阻抗的相对值的复变函数。镇流器输出阻抗随频率变化，而灯管阻抗非线性地随功率耗损变化。因此，使用频率变化的全调光通常用固定镇流器设计来实现，并仅仅用于限制数量的灯管类型。对于其它的灯管-镇流器组合，调光不可能的在整个范围上实现，因此在商业上不可行。
最近，基于脉宽调制(PWM)的控制方法已经被利用来解决频率范围的问题。使用固定操作频率的基于脉宽调制(PWM)的控制方法具有优点并可以应用于多灯管类型的镇流器。基于PWM的控制方法通过使用数字镇流器或模拟镇流器而被实现。因此，PWM可以用不合乎需要的频率范围外的固定频率来实现。
令人遗憾地，数字镇流器的实现已经主要地限制在控制方面，比如调光应用。而且，将使用基于PWM的控制方法的数字镇流器应用于通信已经被证明是一个复杂的任务。将使用基于PWM的控制方法的传统编码的数字镇流器应用于通信可能导致人眼容易看见的闪烁。
本发明的一个形式是一个方法，用于在电通信中用灯管来操作一个包括镇流器在内的光源。首先，镇流器确定在数据周期期间将被施加到灯管的平均灯管功率，并在数据周期期间向灯管传递一个产生的脉宽调制驱动信号。脉宽调制的驱动信号具有第一波形或第二波形中的任何一个，用于在数据周期期间向灯管施加平均灯管功率。第一波形包括一个或多个表示第一数据位的脉冲，而第二波形包括一个或多个表示第二数据位的脉冲。其次，灯管响应于接收到脉宽调制的驱动信号在数据周期期间发出一个已调制光输出。已调制光输出响应于具有第一波形的脉宽调制的驱动信号表示第一数据位，或者响应于具有第二波形的脉宽调制的驱动信号表示第二数据位。
本发明的另一个形式是一个设备，包括一个灯管和一个与灯管电通信的镇流器。镇流器可操作来确定在第一数据周期期间将被施加到灯管的平均灯管功率。镇流器还可操作来在数据周期期间产生并向灯管传递脉宽调制的(PWM)驱动信号。PWM驱动信号包括第一波形或第二波形，用于向灯管施加平均灯管功率。第一波形包括一个或多个表示第一数据位的脉冲，而第二波形包括一个或多个表示第二数据位的脉冲。灯管可操作来响应于在数据周期期间接收到PWM驱动信号而发出一个已调制光输出。已调制光输出响应于具有第一波形的PWM驱动信号表示第一数据位，而已调制光输出响应于具有第二波形的PWM驱动信号表示第二数据位。
本发明的上述形式及其它特征和优点将通过结合附图阅读当前优选实施例的以下详细说明而进一步变得明显。详细说明和附图仅仅是为了说明而不是限制本发明，本发明的范围由附加的权利要求及其等效物来定义。
图1是一个示意图，说明了一个根据本发明一个实施例的在光源内的可编程数字镇流器；
图2是一个图表，说明了定义灯管功率对比图1中数字镇流器的灯管部分工作周期(duty cycle)的关系的转移曲线；
图3是一个波形图，说明了一个可以应用在本发明一个实施例中的表示“0”位的对称的双相(bi-phase)脉宽调制波形；
图4是一个波形图，说明了一个可以应用在本发明一个实施例中的表示“1”位的对称的双相脉宽调制波形；
图5是一个波形图，说明了一个表示“0”位的不对称的脉宽调制波形，在本发明的一个实施例中递送较大的平均灯管功率；
图6是一个波形图，说明了一个表示“1”位的不对称的脉宽调制波形，在本发明的一个实施例中递送较大的平均灯管功率；
图7是一个波形图，说明了一个表示“0”位的不对称的脉宽调制波形，在本发明的一个实施例中传递较小的平均灯管功率；
图8是一个波形图，说明了一个表示“1”位的不对称的脉宽调制波形，在本发明的一个实施例中传递较小的平均灯管功率；和
图9是一个流程图，描述了根据本发明的用于数据传输的光输出调制方法。
图1是一个示意图，说明了根据本发明一个实施例的光源100内的可编程数字镇流器。光源100经由光输出调制发射数据。光源100包括可编程数字镇流器110和灯管120。光源100包括一个嵌入可编程数字镇流器110内的通信收发机接口(未示出)，用于接收传输数据以及控制功能数据。
在图1中，可编程数字镇流器110包括微处理器130、电平转换器(levelshifter)140、谐振槽(resonance tank)150、晶体管(M1和M2)以及电容器Cdc。可编程数字镇流器110被放置在半桥驱动结构中并基于该结构制造一个不重叠的驱动信号。
微处理器130包括数据信号输入端子(Data)，控制信号输入输出端子CTL、第一输出信号端子G1、第二输出信号端子G2。在另一个实施例中，微处理器130的数据信号输入端子(Data)和控制信号输入端子CTL的功能由单个信号输入输出端子来执行。电平转换器140包括第一输入信号端子G1和第一输出信号已转换端子G1+电平转换器140的第一输入信号端子G1被耦合到微处理器130的第一输出信号端子G1。
晶体管M1和M2是场效应晶体管(FET)，每个都具有源极、栅极和漏极。晶体管M1的源极被耦合到电压源V+，而晶体管M1的栅极被耦合到第一输出信号已转换端子G1+。晶体管M2的源极被耦合到晶体管M1的漏极。晶体管M2的栅极被耦合到第二输出信号端子G2，晶体管M2的漏极被耦合到电路接地端GND。
电容器Cdc包括第一端子和第二端子。电容器Cdc的第一端子被耦合到晶体管M1的漏极和晶体管M2的源极。谐振槽150包括电感LR和电容器CR。谐振槽150的电感LR包括第一端子和第二端子。电感LR的第一端子被耦合到电容器Cdc的第二端子。谐振槽150的电容器CR包括第一端子和第二端子。电容器CR的第一端子被耦合到电感LR的第二端子。电容器CR的第二端子被耦合到电路接地端GND。
灯管120包括第一端子和第二端子。灯管120的第一端子被耦合到电感LR的第二端子和电容器CR的第一端子。灯管120的第二端子被耦合到接地GND。
在操作中，微处理器130在控制信号输入端子CTL接收一个控制信号并且在数据信号输入端子Data接收一个输入数据信号。控制信号包括光源输出电平指令。在一个实施例中，光源输出电平指令是用户基于其确定的光输出电平而确定的光源输出电平指令。输入数据信号包括通信数据或固定码形式的输入数据，用于保存用户确定的光输出电平。
微处理器130基于接收的控制信号和输入数据信号产生栅极驱动信号。控制信号被利用来确定工作周期(下详见图2)。上述的工作周期的产生方法在本技术领域中是熟知的。
确定的工作周期和输入数据信号被利用来产生两个脉宽调制的栅极驱动信号，其进而导致如下所属的一个脉宽调制的槽驱动信号。在一个实施例中，栅极驱动信号是双相信号(下详见图2)。双相信号消除闪烁。在另一个实施例中，栅极驱动信号使用没有双相编码的脉宽调制来产生。
第一栅极驱动信号从微处理器130的第一输出信号端子G1被发射到电平转换器140的第一输入信号端子G1。电平转换器140转换第一栅极驱动信号并且在第一输出信号已转换端子G1+产生一个被转换的第一栅极驱动信号。被转换的第一栅极驱动信号从第一输出信号已转换端子G1+被发射到晶体管M2的栅极。在一个实施例中，第一栅极驱动信号通过增加信号被转换，以便相对于被电压源V+施加到晶体管M1源极的电压，被转换的第一栅极驱动信号将足够大以影响晶体管M1的栅极。第二栅极驱动信号从微处理器130的第二输出信号端子G2被发射到晶体管M2的栅极。
被转换的第一栅极驱动信号和第二栅极驱动信号驱动相关的晶体管(M1和M2)，并且在电容器Cdc的第一端子产生脉宽调制的信号驱动信号。电容器Cdc滤波并移除脉宽调制的信号驱动信号的低频(直流)部分。滤波后的脉宽调制驱动信号然后被施加到谐振槽150。
在一个PWM驱动方案中，提高驱动信号的工作周期将提高传送到灯管的功率，从而提高了灯管的光输出。
谐振槽150是一个频率相关电路。电感LR和电容器CR的阻抗随着脉宽调制驱动信号频率的改变而改变。在一个实施例中，谐振槽150接收脉宽调制的槽驱动信号并基于脉宽调制的槽驱动信号把功率信号传递给灯管。例如，在高频时，谐振槽150的阻抗很大因此传递给灯管120的功率很低。反之在低频的时候，谐振槽150的阻抗很低，因此传递给灯管120的功率很高。
传递给灯管120的功率使灯管的亮度在变化长度的时间中以很高的速率改变。这个速率被认为是数字镇流器内半桥的转换频率。如果转换频率保持一个足够高的速率，则它就不会被人眼所见。在一个实施例中，大于30千赫的转换频率被使用并将确保不出现可见的闪烁。
光源100可以被实现为任何适当的包括可编程数字镇流器的荧光灯源，比如包括下面专利中公开的可编程数字镇流器的荧光灯源，即Beij、Buij、Aendekerk以及Langeslag在2002年5月2日公开的WO02/35893以及在2002年7月18日公开的US2002/0093838A1“Circuit Arrangement(电路布置)”。
在操作以及下面的细节中，光源100接收一个基于所期望灯管/光输出电平的控制信号。可编程数字镇流器110的微处理器130确定将被施加到灯管120的平均灯管功率，其被要求产生所期望的平均灯管/光输出电平。可编程数字镇流器110基于平均灯管功率确定来产生脉宽调制(PWM)驱动信号并将其传递到灯管120。PWM驱动信号的产生在图2-8中被描述。灯管120响应于接收到产生的PWM驱动信号而发出一个已调制光输出。
图2是一个包括X轴和Y轴的图表，说明了定义平均灯管功率对比图1中数字镇流器的灯管部分工作周期的关系的一个转移曲线。转移曲线表示被用来驱动荧光灯的可调光镇流器的特征。在一个例子中，转移曲线表示图1的数字镇流器110的特性。
在图2中，平均灯管功率被说明为Y轴而工作周期被说明为X轴。对于Y轴上标识的每个平均灯管功率电平，在X轴上都存在一个标识的相关联的工作周期。灯管所需的亮度量越大，沿Y轴的平均灯管功率的电平也就越大。X轴被认为是工作周期的范围。在一个实施例中，与预定周期内的时间量相比较，工作周期用正在发光的灯管的时间百分比来表示。
在图2中，Pmax和Pmin表示荧光灯管的最大和最小的额定输出功率。dmax和dmin表示达到各自的平均功率电平的对应的最大和最小工作周期。因为双相PWM驱动方案中的灯管功率电平是平均的，最大额定输出功率Pmax和最低额定输出功率Pmin的电平将在传输期间被脉宽调制驱动信号的峰峰值电平超过。因此，最大额定输出功率Pmax和最小额定输出功率Pmin的每个电平的百分比被标识为与转移曲线有关的最大和最小被传递的灯管平均功率电平。
最大和最小被传递的平均功率电平分别被标识为Ph和P1。Ph和P1的决定因素包括灯管的调光范围以及数据传输的信噪比。在一个例子中，最大的传递平均功率电平Ph是最大额定输出功率Pmax值的百分之九十(90％)，而最小的传递平均功率电平P1是最大额定输出功率Pmax值的百分比二十(10％)。每个平均功率电平都具有一个与之有关的对应工作周期，分别是dh和d1。在一个实施例中并参见图1，一个或多个荧光灯的转移曲线数据被存储在微处理器130内的查询表中。在这个实施例中，表示每个荧光灯模型的最大和最小传递平均功率输出的最大的传递平均功率电平Ph和最小的传递平均功率电平P1的值也被存储在微处理器130内。
Pm表示与灯管有关的平均灯管功率电平。平均灯管功率电平Pm是用户定义的亮度级别。dm表示与平均灯管功率电平Pm有关的对应平均工作周期。在一个实施例中，平均工作周期dm被灯管驱动中的反馈调节回路确定来把平均灯管功率电平设置为用户所选择的电平。
Δd1和Δdh是被加到平均工作周期dm或从平均工作周期dm中减去的设计变量，以通过光接收机促进光调制的检测。Δd1和Δdh电平之间的差异越大，光接收机进行的光调制的检测就越强。反之，设计变量(Δd1和Δdh)的值越大，最大传递平均功率电平Ph和最小传递平均功率电平P1还必须从最大额定输出功率Pmax和最小额定输出功率Pmin中放置。
把最大传递平均功率电平Ph和最小传递平均功率电平P1移动离开最大额定输出功率Pmax和最小额定输出功率Pmin需要最大平均工作周期dh和最小平均工作周期d1远离最大工作周期dmax和最小dmin的对应移动。把最大平均工作周期dh和最小平均工作周期d1转换远离最大工作周期dmax和最小工作周期dmin导致平均工作周期加设计变量(dm+Δd1)和平均工作周期加设计变量(dm+Δdh)占据的范围区域减小。
在一个实施例中，设计变量(Δd1和Δdh)由软件提供并被存储在微处理器130内，比如被存储在一个查询表中。在另一个实施例中，设计变量(Δd1和Δdh)由灯制造商提供并被上行链接到微处理器130，以供灯被安装的时候使用。
在操作中，当用户提供一个例如光/灯输出电平的亮度电平时，与光/灯输出电平有关的平均灯输出Pm和对应的平均工作周期dm被确定。在一个实施例中，设计变量(Δd1和Δdh)被加到平均工作周期dm和从平均工作周期dm中被减去，从而来确定工作周期的范围[(dm+Δd1)到(dm+Δdh)]。在一个例子中，当平均工作周期dm和工作周期范围[(dm+Δd1)到(dm+Δdh)]在工作周期光谱的中心范围内时，一个对称的双相驱动信号被生产。这样的对称双相驱动信号在下面的图3和4中被说明。
在另一个例子中，当平均工作周期dm和工作周期范围[(dm+Δd1)到(dm+Δdh)]的上部靠近工作周期光谱的上部(接近dh)时，一个不对称的传递大于平均灯管功率的双相驱动信号被产生。这样一个不对称的脉宽调制驱动信号在下图5和6中被说明。
在又一个例子中，当平均工作周期dm和工作周期范围[(dm+Δd1)到(dm+Δdh)]的下部靠近工作周期光谱的下部(接近d1)时，一个传递小于平均灯管功率的不对称的双相驱动信号被产生。这样的一个不对称脉宽调制驱动信号在下图7和8中被说明。
图3和4是波形图，说明了可应用于本发明的一个实施例中的对称的双相脉宽调制波形。对称的脉宽调制的驱动信号波形的使用被认为是一个对称的编码方案。
对称的编码方案通过将数据周期Tdata的一半用于波形的每一半“位”部分来定义。在一个例子中并参见图3，“0”位由包括宽脉冲的数据周期Tdata的第一半和包括窄脉冲的数据周期Tdata的第二半来表示。在这个例子中并参见图4，“1”位由包括窄脉冲的数据周期Tdata的第一半和包括宽脉冲的数据周期Tdata的第二半来表示。反之，对称的编码方案可以在反向实现中被采用。
在一个实施例中并参见图2，宽脉冲的工作周期由设计变量Δdh来确定。即，宽脉冲的工作周期等于平均工作周期dm和设计变量Δdh的和值，表示为(dm+Δdh)，其中Δdh为正。在这个实施例中，窄脉冲的工作周期由设计变量Δd1来定义。即，窄脉冲的工作周期等于平均工作周期dm和设计变量Δd1的和值，表示为(dm+Δd1)，其中Δd1为负。
图5和6是波形图，说明了可以应用于本发明的一个实施例的不对称的双相脉宽调制波形。一个不对称的双相驱动信号波形的使用被认为是一个不对称的编码方案。
通过将大于一半的数据周期Tdata用于波形的一个“位”部分，并且将小于一半的数据周期Tdata用于波形的另一个“位”部分，该不对称编码方案这样被定义。
在一个实施例中，“0”位由包括宽脉冲的数据周期Tdata的第一部分和包括窄脉冲的数据周期Tdata的第二部分来表示。在这个实施例中，“1”位由包括窄脉冲的数据周期Tdata的第一部分和包括宽脉冲的数据周期Tdata的第二部分来表示。
在一个例子中并参见图5，“0”位由使用数据周期Tdata三分之二(2/3)的数据周期的第一部分来表示。因此，被使用的数据周期Tdata的三分之二(2/3)将包括宽脉冲，而数据周期Tdata剩余的三分之一(1/3)将包括窄脉冲。在这个例子中并参见图6，“1”位由使用三分之一(1/3)数据周期Tdata的数据周期Tdata的第一部分来表示。因此，被使用的数据周期Tdata的三分之二(2/3)将包括宽脉冲，而数据周期Tdata剩余的三分之一(1/3)将包括窄脉冲。
如图3和4中所讨论的并参见图2，宽脉冲的工作周期由设计变量Δdh来确定。即，宽脉冲的工作周期等于平均工作周期dm和设计变量Δdh的和值，表示为(dm+Δdh)，其中Δdh为正。在这个实施例中，窄脉冲的工作周期由设计变量Δd1来确定。即，窄脉冲的工作周期等于平均工作周期dm和设计变量Δd1的和值，表示为(dm+Δd1)，其中Δd1为负。
图5和6中使用的不对称编码方案提高了平均灯管功率。在一个实施例中，平均灯管功率的提高允许平均工作周期dm和设计变量Δdh的和接近最大工作周期dmax操作，该和表示为(dm+Δdh)。接近最大工作周期dmax操作的，表示为(dm+Δdh)的平均工作周期dm和设计变量Δdh的和的结果是最大平均工作周期dh接近最大工作周期dmax的移动。这个不对称编码方案允许灯管，并由此允许光源更大范围地操作。
图7和8是波形图，说明了可应用于在本发明实施例中的不对称的双相脉宽调制波形。一个不对称的双相驱动信号波形的使用被认为是一个不对称的编码方案。
通过将大于一半的数据周期Tdata用于波形的一个“位”部分，并且将小于一半的数据周期Tdata用于波形的另一个“位”部分，该不对称编码方案这样被定义。
在一个实施例中，“0”位由包括窄脉冲的数据周期Tdata的第一部分和包括宽脉冲的数据周期Tdata的第二部分来表示。在这个实施例中，“1”位由包括宽脉冲的数据周期Tdata的第一部分和包括窄脉冲的数据周期Tdata的第二部分来表示。
在一个例子中并参见图7，“0”位由使用三分之二(2/3)数据周期Tdata的数据周期Tdata的第一部分来表示。因此，被使用的三分之二(2/3)数据周期Tdata将包括窄脉冲，而剩余的三分之一(1/3)数据周期Tdata将包括宽脉冲。在这个例子中并参见图8，“1”位由也使用三分之一(1/3)数据周期Tdata的数据周期的第一部分来表示。因此，被使用的三分之二(2/3)数据周期Tdata将包括窄脉冲，而剩余的三分之一(1/3)数据周期Tdata将包括宽脉冲。
如图3和4中所讨论的并参见图2，宽脉冲的工作周期由设计变量Δdh来确定。即，宽脉冲的工作周期等于平均工作周期dm和设计变量Δdh的和值，表示为(dm+Δdh)。在这个实施例中，窄脉冲的工作周期由设计变量Δd1来确定。即，窄脉冲的工作周期等于平均工作周期dm和设计变量Δd1的和值，表示为(dm+Δd1)。
在图7和8中使用的不对称编码方案降低了平均灯管功率。在一个实施例中，平均灯管功率的降低允许平均工作周期dm和设计变量Δd1的和接近于最小工作周期dmin操作，该和表示为(dm+Δd1)。接近于最小工作周期dmin操作的，表示为(dm+Δd1)的平均工作周期dm和设计变量Δd1的和的结果是最小平均工作周期d1接近最小工作周期dmin的移动。这个不对称编码方案也允许灯管，并由此允许光源的更大范围地操作。
在图5-8中论述的不对称编码方案需要多个脉冲以用于实现。单脉冲实现将导致对称的编码方案的使用。
另外，不对称编码方案的使用确定是一个设计确定。在一个实施例中并参见图2，如果基于平均灯管功率电平Pm的平均工作周期dm在工作周期范围上介于最大平均工作周期dh和最小平均工作周期d1之间，则对称编码方案(细节见上图3和4)被使用。
在这个实施例中，如果基于平均灯管功率电平Pm的平均工作周期dm介于工作周期范围的最大平均工作周期dh和最大工作周期dmax之间，则一个提供提高的平均灯管功率输出(细节见上图5和6)的不对称编码方案被使用。反之，如果基于平均灯管功率电平Pm的平均工作周期dm介于工作周期范围的最小平均工作周期d1和最小工作周期dmin之间，则一个提供降低的平均灯管功率输出(详见上图7和8)的不对称编码方案被使用。
图9是流程图，说明了在单个数据周期期间通过荧光光源发射一个数据位的方法900。方法900可以使用上图1-8中的详细描述的一个或多个概念。
方法900从步骤910开始。在步骤910期间，镇流器110确定一个用于在数据周期期间施加的平均灯管功率。在一个实施例中，一个所期望的灯管/光输出电平被镇流器110接收，并且平均灯管功率基于所接收的灯管/光输出电平被确定。在一个例子中并参见图1，可编程数字镇流器110的微处理器130包括用于确定将被施加到灯管120的平均灯管功率的计算机代码，灯管120被要求在数据周期期间根据图2中说明的转移曲线产生期望的平均灯管/光输出电平。
在步骤920期间，镇流器110在数据周期期间产生一个脉宽调制(PWM)驱动信号并将它传递到灯管120。基于输入数据或固定码，脉宽调制驱动信号包括“0”位波形或“1”位波形，以用于在数据周期期间向灯管120施加平均灯管功率。在一个例子中并参见图1，可编程数字镇流器110的微处理器130包括计算机代码，它用于产生包括一个或多个脉冲的“0”位波形，比如在图3、5和7中说明的“0”位波形，还用于产生包括一个或多个脉冲的“1”位波形，比如在图4、5和8中说明的“1”位波形。
在步骤930期间，灯管120响应于在数据周期期间接收到PWM驱动信号而发出一个已调制光输出。在一个实施例中，已调制光输出响应于包括“0”位波形的PWM驱动信号而表示“0”数据位。替换地，已调制光输出响应于包括“1”位波形的PWM驱动信号而表示“1”数据位。
只要完成步骤930，镇流器110就回到步骤910以等候一个新的数据周期。
使用数据传输的光输出调制的上述方法和实现是示例方法和实现。这些方法和实现说明了一个可能的方法，以将光输出调制用于数据传输。实际的实现可以不同于所论述的方法。而且，本发明不同的其它改进和修改可能出现在所属领域技术人员面前，并且那些改进和修改将落入在下列权利要求中阐明的本发明的范围。
本发明在不脱离其基本特征的前提下可以具体表现为其它的具体形式。所描述的实施例无论从哪一点来看都将被认为是说明性的而非限制性的。

Claims (15)

1.一个操作包括与灯管(120)电通信的镇流器(110)的光源(100)的方法，该方法包括：
操作镇流器(110)来确定(920)在第一数据周期期间将被施加到灯管(120)的第一平均灯管功率；
操作镇流器(110)在第一数据周期期间产生第一脉宽调制驱动信号并将其传递(930)给灯管(120)，第一脉宽调制驱动信号具有第一波形和第二波形中的一个，用于向灯管(120)施加第一平均灯管功率，第一波形包括至少一个表示第一数据位的脉冲，第二波形至少包括一个表示第二数据位的脉冲；和
操作灯管(120)在第一数据周期期间响应于接收到第一脉宽调制驱动信号而发出(940)第一已调制光输出，第一已调制光输出响应于具有第一波形的第一脉宽调制驱动信号而表示第一数据位，第一已调制光输出响应于具有第二波形的第一脉宽调制驱动信号而表示第二数据位。
2.权利要求1的方法，还包括：
操作镇流器(110)来确定在第二数据周期期间将被施加到灯管(120)的第二平均灯管功率；
操作镇流器(110)在第二数据周期期间产生第二脉宽调制驱动信号并将其传递给灯管(120)，第二脉宽调制驱动信号具有第三波形和第四波形中的一个，用于向灯管(120)施加第二平均灯管功率，第三波形包括至少一个表示第一数据位的脉冲，第四波形包括至少一个表示第二数据位的脉冲；和
操作灯管(120)在第二数据周期期间响应于接收到第二脉宽调制驱动信号而发出第二已调制光输出，第二已调制光输出响应于具有第三波形的第二脉宽调制驱动信号而表示第一数据位，第二已调制光输出响应于具有第四波形的第二脉宽调制驱动信号而表示第二数据位。
3.权利要求1的方法，
其中，当第一脉宽调制驱动信号在第一数据周期期间被产生为具有第一波形时，第一脉宽调制驱动信号包括：在第一数据周期的第一部分期间具有第一工作周期的至少一个脉冲的第一组，在第一数据周期的第二部分期间具有第二工作周期的至少一个脉冲的第二组；和
其中，当第一脉宽调制驱动信号在第一数据周期期间被产生为具有第二波形时，第一脉宽调制驱动信号包括：在第一数据周期的第二部分期间具有第一工作周期的至少一个脉冲的第一组，在第一数据周期的第一部分期间具有第二工作周期的至少一个脉冲的第二组。
4.权利要求1的方法，
其中，当第一脉宽调制驱动信号在第一数据周期期间被产生为具有第一波形时，第一脉宽调制驱动信号包括：在第一数据周期的第一部分期间具有第一工作周期的至少一个脉冲的第一组，在第一数据周期的第二部分期间具有第二工作周期的至少一个脉冲的第二组；和
其中，当第一脉宽调制驱动信号在第一数据周期期间被产生为具有第二波形时，第一脉宽调制驱动信号包括：在第一数据周期的第三部分期间具有第一工作周期的至少一个脉冲的第一组，在第一数据周期的第四部分期间具有第二工作周期的至少一个脉冲的第二组。
5.权利要求1的方法，
其中，当第一脉宽调制驱动信号在第一数据周期期间被产生为具有第一波形时，第一脉宽调制驱动信号包括在第一数据周期期间具有第一工作周期的至少一个脉冲的第一组；和
其中，当第一脉宽调制驱动信号在第一数据周期期间被产生为具有第二波形时，第一脉宽调制驱动信号包括在第一数据周期期间具有第二工作周期的至少一个脉冲的第二组
6.一个光源(100)，包括：
一个灯管(120)；
一个与所述灯管(120)电通信的镇流器(110)；
其中，所述镇流器(110)可操作来确定在第一数据周期期间将被施加到所述灯管(120)的第一平均灯管功率，
其中，所述镇流器(110)可操作来在第一数据周期期间产生第一脉宽调制驱动信号并将其传递给所述灯管(120)，第一脉宽调制驱动信号具有第一波形和第二波形中的一个，用于向灯管(120)施加第一平均灯管功率，第一波形包括至少一个表示第一数据位的脉冲，第二波形包括至少一个表示第二数据位的脉冲；和
其中，所述灯管(120)可操作来在第一数据周期期间响应于接收到第一脉宽调制驱动信号而发出第一已调制光输出，第一已调制光输出响应于具有第一波形的第一脉宽调制驱动信号而表示第一数据位，第一已调制光输出响应于具有第二波形的第一脉宽调制驱动信号而表示第二数据位。
7.权利要求6的光源(100)，
其中，所述镇流器(110)可操作来确定在第二数据周期期间将被施加到所述灯管(120)的第二平均灯管功率，
其中，所述镇流器(110)可操作来在第二数据周期期间产生第二脉宽调制驱动信号并将其传递给灯管(120)，第二脉宽调制驱动信号具有第三波形和第四波形中的一个，用于向灯管(120)施加第二平均灯管功率，第三波形包括至少一个表示第一数据位的脉冲，第四波形包括至少一个表示第二数据位的脉冲；和
其中，所述灯管(120)可操作来在第二数据周期期间响应于接收到第二脉宽调制驱动信号而发出第二已调制光输出，第二已调制光输出响应于具有第三波形的第二脉宽调制驱动信号而表示第一数据位，第二已调制光输出响应于具有第四波形的第二脉宽调制驱动信号而表示第二数据位。
8.权利要求6的光源(100)，
其中，当第一脉宽调制驱动信号在第一数据周期期间被产生为具有第一波形时，第一脉宽调制驱动信号包括：在第一数据周期的第一部分期间具有第一工作周期的至少一个脉冲的第一组，在第一数据周期的第二部分期间具有第二工作周期的至少一个脉冲的第二组；和
其中，当第一脉宽调制驱动信号在第一数据周期期间被产生为具有第二波形时，第一脉宽调制驱动信号包括：在第一数据周期的第二部分期间具有第一工作周期的至少一个脉冲的第一组，在第一数据周期的第一部分期间具有第二工作周期的至少一个脉冲的第二组。
9.权利要求6的光源(100)，
其中，当第一脉宽调制驱动信号在第一数据周期期间被产生为具有第一波形时，第一脉宽调制驱动信号包括：在第一数据周期的第一部分期间具有第一工作周期的至少一个脉冲的第一组，在第一数据周期的第二部分期间具有第二工作周期的至少一个脉冲的第二组；和
其中，当第一脉宽调制驱动信号在第一数据周期期间被产生为具有第二波形时，第一脉宽调制驱动信号包括：在第一数据周期的第三部分期间具有第一工作周期的至少一个脉冲的第一组，在第一数据周期的第四部分期间具有第二工作周期的至少一个脉冲的第二组。
10.权利要求6的光源(100)，
其中，当第一脉宽调制驱动信号在第一数据周期期间被产生为具有第一波形时，第一脉宽调制驱动信号包括在第一数据周期期间具有第一工作周期的至少一个脉冲的第一组；和
其中，当第一脉宽调制驱动信号在第一数据周期期间被产生为具有第二波形时，第一脉宽调制驱动信号包括在第一数据周期期间具有第二工作周期的至少一个脉冲的第一组。
11.一个光源(100)，包括：
一个灯管(120)；和
一个与所述灯管(120)电通信的镇流器(110)，其中所述镇流器(110)包括
计算机可读代码，用于确定在第一数据周期期间将被施加到所述灯管(120)的第一平均灯管功率，和
计算机可读代码，用于在第一数据周期期间产生第一脉宽调制驱动信号并将其传递给所述灯管(120)，第一脉宽调制驱动信号具有第一波形和第二波形中的一个，用于向灯管(120)施加第一平均灯管功率，第一波形包括至少一个表示第一数据位的脉冲，第二波形包括至少一个表示第二数据位的脉冲；
其中，所述灯管(120)可操作来在第一数据周期期间响应于接收到第一脉宽调制驱动信号而发出第一已调制光输出，第一已调制光输出响应于具有第一波形的第一脉宽调制驱动信号而表示第一数据位，第一已调制光输出响应于具有第二波形的第一脉宽调制驱动信号而表示第二数据位。
12.权利要求11的光源(100)，
其中，所述镇流器(110)还包括计算机可读代码，用于确定在第二数据周期期间将被施加到所述灯管(120)的第二平均灯管功率，
其中，所述镇流器(110)还包括计算机可读代码，用于在第二数据周期期间产生第二脉宽调制驱动信号并将其传递给灯管(120)，第二脉宽调制驱动信号具有第三波形和第四波形中的一个，用于向灯管(120)施加第二平均灯管功率，第三波形包括至少一个表示第一数据位的脉冲，第四波形包括至少一个表示第二数据位的脉冲；和
其中，所述灯管(120)可操作来在第二数据周期期间响应于接收到第二脉宽调制驱动信号而发出第二已调制光输出，第二已调制光输出响应于具有第三波形的第二脉宽调制驱动信号而表示第一数据位，第二已调制光输出响应于具有第四波形的第二脉宽调制驱动信号而表示第二数据位。
13.权利要求11的光源(100)，
其中，当第一脉宽调制驱动信号在第一数据周期期间被产生为具有第一波形时，第一脉宽调制驱动信号包括：在第一数据周期的第一部分期间具有第一工作周期的至少一个脉冲的第一组，在第一数据周期的第二部分期间具有第二工作周期的至少一个脉冲的第二组；和
其中，当第一脉宽调制驱动信号在第一数据周期期间被产生为具有第二波形时，第一脉宽调制驱动信号包括：在第一数据周期的第二部分期间具有第一工作周期的至少一个脉冲的第一组，在第一数据周期的第一部分期间具有第二工作周期的至少一个脉冲的第二组。
14.权利要求11的光源(100)，
其中，当第一脉宽调制驱动信号在第一数据周期期间被产生为具有第一波形时，第一脉宽调制驱动信号包括：在第一数据周期的第一部分期间具有第一工作周期的至少一个脉冲的第一组，在第一数据周期的第二部分期间具有第二工作周期的至少一个脉冲的第二组；和
其中，当第一脉宽调制驱动信号在第一数据周期期间被产生为具有第二波形时，第一脉宽调制驱动信号包括：在第一数据周期的第三部分期间具有第一工作周期的至少一个脉冲的第一组，在第一数据周期的第四部分期间具有第二工作周期的至少一个脉冲的第二组。
15.权利要求11的光源(100)，
其中，当第一脉宽调制驱动信号在第一数据周期期间被产生为具有第一波形时，第一脉宽调制驱动信号包括在第一数据周期期间具有第一工作周期的至少一个脉冲的第一组；和
其中，当第一脉宽调制驱动信号在第一数据周期期间被产生为具有第二波形时，第一脉宽调制驱动信号包括在第一数据周期期间具有第二工作周期的至少一个脉冲的第一组。
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