TWI578844B - 光源控制器、控制光源的方法以及電子設備 - Google Patents

Description

光源控制器、控制光源的方法以及電子設備

本發明係有關光源領域，特別係一種光源控制器、控制光源的方法以及電子設備。

光源(如：發光二極體)可用於諸如行動電話、平板電腦、相機、行動充電器等多種應用中。在某些應用中，光源可用作閃光燈進行連續閃光。舉例說明，相機上通常安裝了一個閃光燈。如果用戶在黑暗的環境下用該相機進行連續拍照(以下簡稱為：連拍)，那麼該閃光燈可能需要進行連續閃光。同理，行動設備，如行動電話或者平板電腦，可能安裝了相機模組和光源。如果用戶利用該行動設備進行連拍，則可能需要該行動設備上的光源進行連續閃光。在這些應用中，由光源控制器來控制光源。

圖1所示為根據習知技術的光源控制器150的模組示意圖。光源控制器150經由供電輸入端154接收輸入功率，並且透過控制供電通路156來調節供電給光源104的輸出電壓V_OUT。供電通路156包括用於將輸入功率轉換為輸出電壓V_OUT的電路，以及用於將輸出電壓V_OUT選擇性提供給光源104的開關電路152。透過交替地導通和斷開開關電路152，光源控制器150可以控制光源104連續閃光。然而，由於電路中存在一些能量存儲電路(例如： 與光源104連接的輸出電容器C_OUT，以及/或者光源控制器150內部的一些能量存儲組件)，所以每次產生輸出電壓V_OUT以供電給光源104時，都可能要花相對比較長的時間才使得輸出電壓V_OUT從低電壓(例如：零伏特)增加到足以使光源104發光的高電壓。換句話說，光源104可能無法進行高頻率的連續閃光。那麼，使用這種光源控制器150的相機或者行動設備可能無法利用閃光燈進行相對快速的連拍。

本發明要解決的技術問題在於提供一種光源控制器、控制光源的方法和電子設備，用於控制光源使得光源可以以相對比較高的頻率進行連續閃光。

為解決上述技術問題，本發明提供了一種光源控制器，該光源控制器包括：一選擇地工作在不同狀態的電流設置電路，該不同狀態包括閃光狀態和空閒狀態，在該閃光狀態下，該電流設置電路將光源電流設置為第一電流位準使得該光源發光，在該空閒狀態下，該電流設置電路將該光源電流設置為小於該第一電流位準的第二電流位準使得該光源熄滅；以及一與該電流設置電路連接的電壓調節電路，在該閃光狀態下，在該光源電流為該第一電流位準時，該電壓調節電路將該光源供電的輸出電壓調節在發光電壓範圍內使得該光源發光，在該空閒狀態下，該電壓調節電路將該輸出電壓保持在該發光電壓範圍內的一電壓位準。

本發明還提供了一種電子設備，該電子設備包括：一光源，該光源在閃光狀態下發光，在空閒狀態熄滅；與該光源連接的電流設置電路，電流設置電路將光源電流設置為第一電流位準從而使該光源工作在該 閃光狀態，該電流設置電路將該光源電流設置為小於該第一電流位準的第二電流位準從而使該光源工作在該空閒狀態；以及一與該光源和該電流設置電路連接的電壓調節電路，在該閃光狀態下，在該光源電流為該第一電流位準時，該電壓調節電路將該光源供電的輸出電壓調節在發光電壓範圍內使得該光源發光，在該空閒狀態下，該電壓調節電路將該輸出電壓保持在該發光電壓範圍內的一電壓位準。

本發明又提供了一種控制光源的方法，該方法包括：控制光源選擇地工作在不同狀態，該不同狀態包括閃光狀態和空閒狀態；在該閃光狀態下，將該光源供電的輸出電壓調節在發光電壓範圍內使得該光源發光；在該閃光狀態下，利用電流設置電路將光源電流設置為第一電流位準使得該光源發光；在該空閒狀態下，將該輸出電壓保持在該發光電壓範圍內；以及在該空閒狀態下，將該光源電流設置為小於該第一電流位準的第二電流位準使得該光源熄滅。

本發明又提供了一種光源控制器，該光源控制器包括：一用於為光源提供功率的第一引腳；一用於接收光源電流的第二引腳；以及一與該第一引腳和該第二引腳連接的控制電路組，該控制電路組選擇地工作在不同狀態，該不同狀態包括閃光狀態和空閒狀態，在該閃光狀態下，該控制電路組透過控制該功率將該光源供電的輸出電壓調節在發光電壓範圍內使得該光源發光，並且將該光源電流調節至第一電流位準使得該光源發光，在該空閒狀態下，該控制電路組透過控制該功率將該輸出電壓保持在該發光電壓範圍內的一電壓位準，並且將該光源電流調節至小於該第一電流位準的第二電流位準使得該光源熄滅。

與習知技術相比，本發明提供的光源控制器、控制光源的方法和電子設備，透過控制光源上的電壓和電流，使得在閃光狀態下，該光源因為其上的電流和電壓都足夠大而發光，而在空閒狀態下，該光源因為其上的電流相對比較小而熄滅，同時該光源上的電壓保持在能夠讓該光源發光的電壓位準。因此，從空閒狀態切換成閃光狀態時，該光源需要相對比較短的時間便可從熄滅轉為發光。因此，該光源可以以相對比較高的頻率進行連續閃光。

104‧‧‧光源

150‧‧‧光源控制器

152‧‧‧開關電路

154‧‧‧供電輸入端

156‧‧‧控制供電通路

202‧‧‧光源控制器

204‧‧‧光源

206‧‧‧電流感應器

208‧‧‧信號調節器

210‧‧‧PWM產生電路

212‧‧‧回饋電路

214‧‧‧誤差放大器

216‧‧‧比較器

218‧‧‧加法器

220‧‧‧PWM信號控制驅動電路

222‧‧‧斜坡信號發生器

224‧‧‧電壓調節電路

230‧‧‧電流設置電路

232‧‧‧控制電路

234‧‧‧控制信號

236‧‧‧控制信號

238‧‧‧參考值設置電路

240‧‧‧電流調節電路

242‧‧‧運算放大器

244‧‧‧控制信號

302‧‧‧光源控制器

304_1-304_N‧‧‧光源

334‧‧‧控制信號

338‧‧‧參考值設置電路

340_1-340_N‧‧‧電流調節電路

402‧‧‧光源控制器

406‧‧‧電流感應器

410‧‧‧PWM產生電路

424‧‧‧電壓調節電路

第1圖係根據習知技術的光源控制器的模組示意圖。

第2A圖係根據本發明一實施例的光源控制器的模組示意圖。

第2B圖係根據本發明一實施例的光源控制器的電路示意圖。

第3圖係根據本發明一實施例的光源控制器的模組示意圖。

第4圖係根據本發明一實施例的光源控制器的模組示意圖。

第5圖係根據本發明一實施例的控制光源的方法的流程示意圖。

以下將對本發明的實施例給出詳細的參考。儘管本發明透過這些實施方式進行闡述和說明，但需要注意的是本發明並不僅僅局限於這些實施方式。相反地，本發明涵蓋後附權利要求所定義的發明精神和發明範圍內的所有替代物、變體和等同物。

另外，為了更清楚地說明本發明，在下文的具體實施方式中給出了眾多的具體細節。然而，本領域技術人員將理解，沒有這些具體 細節，本發明同樣可以實施。在另外一些實例中，對於大家熟知的方法、手續、部件和電路未作詳細描述，以便於凸顯本發明的主旨。

本發明提供了一種用於控制光源照明、單次閃光或者連續閃光的光源控制器。該光源控制器可控制光源在相對比較短的時間內從熄滅轉為發光。因此，當光源用於連續閃光時，該光源可以以相對比較高的頻率進行連續閃光。

第2A圖所示為根據本發明一實施例的光源控制器202的模組示意圖。光源控制器202可透過電感器L和濾波電容器C_OUT來控制光源204。雖然圖2A顯示的光源204中僅包括一個發光二極體，但是本發明不限於此。在另一實施例中，光源204包括多個相互串聯或者並聯的發光二極體。在另一實施例中，光源204包括另一種發光元件。例如，光源204可以包括一個或者多個產生不可見光(如：紅外線、紫外線等)的光源。

如第2A圖所示，光源控制器202包括電壓調節電路224、電流設置電路230和控制電路232。電壓調節電路224接收輸入電壓V_IN，並且結合電感器L和濾波電容器C_OUT將光源204供電的輸出電壓V_LED調節至目標電壓值V_TARGET。電流設置電路230可以感應流過光源204的電流I_LED，並且產生指示光源電流I_LED的控制信號234以調節該目標電壓值V_TARGET，從而使光源電流I_LED的值保持為預設電流位準I_PRE。當光源電流I_LED為預設電流位準I_PRE時，光源204發出具有特定亮度的光。電流設置電路230還可以設置光源電流I_LED為小於預設電流位準I_PRE的另一預設電流位準I_RL，從而使光源204熄滅。控制電路232可以產生控制信號236和244分別控制電壓調節電路224和電流設置電路230。

具體地說，在圖2A的舉例中，電壓調節電路224包括脈寬調變信號(Pulse Width Modulation Signal)產生電路210(以下簡稱為：PWM產生電路210)。該PWM產生電路210透過交替地將上側開關Q_H和下側開關Q_L導通以控制流過電感器L的電感電流I_L，從而調節加在光源204上的輸出電壓V_LED。舉例說明，在開關Q_H導通並且開關Q_L斷開的第一時間段T_ON，電感電流I_L增加；在開關Q_H斷開並且開關Q_L導通的第二時間段T_OFF，電感電流I_L減小；在開關Q_H和Q_L均斷開的第三時間段T_SKIP，電感電流I_L被切斷。PWM產生電路210可以透過調節時間段T_ON、T_OFF和T_SKIP的比例來控制電感電流I_L，從而增加或者減小輸出電壓V_LED。電壓調節電路224還包括信號調節器208。該信號調節器208為PWM產生電路210提供指示上述目標電壓值V_TARGET的調節信號V_ADJ。PWM產生電路210可以控制時間段T_ON、T_OFF和T_SKIP的比例，使得輸出電壓V_LED在小於目標電壓值V_TARGET的時候增加，並且在大於目標電壓值V_TARGET的時候減小。因此，輸出電壓V_LED被調節至目標電壓值V_TARGET。

在控制電路232的控制下，電壓調節電路224和電流設置電路230可選擇地工作在照明模式、單次閃光模式和連續閃光模式。在照明模式下，電流設置電路230設置光源電流I_LED為預設電流位準，使得光源204發出光強度相對比較穩定的光，並且電壓調節電路224調節輸出電壓V_LED在發光電壓範圍內，使得光源204能夠接收足夠的電能從而正常照明。在一實施例中，如果光源204用作電筒或者台燈，那麼控制電路232可以控制電壓調節電路224和電流設置電路230工作在照明模式。

在單次閃光模式下，電流設置電路230設置光源電流I_LED為預設電流位準I_PRE並且在預定時間間隔內保持光源電流I_LED不變。在該預定時間 間隔內，電壓調節電路224調節輸出電壓V_LED在發光電壓範圍內，使得光源204接收足夠的電能從而發光。在該預定時間間隔結束時，電壓調節電路224切斷提供給光源204的電能(例如：斷開開關Q_H和Q_L)。因此，光源204可以單次閃光。在一實施例中，如果光源204用作相機或者具有相機模組的行動設備上的閃光燈，那麼當使用該相機或者行動設備在黑暗環境下拍照時，控制電路232可以控制電壓調節電路224和電流設置電路230工作在單次閃光模式。

在連續閃光模式下，控制電路232控制電壓調節電路224、電流設置電路230和光源204選擇地工作在不同狀態，不同狀態包括閃光狀態和空閒狀態，例如：控制電路232使電壓調節電路224、電流設置電路230和光源204在閃光狀態和空閒狀態之間交替地切換。在閃光狀態下，與上述單次閃光模式類似，電流設置電路230設置光源電流I_LED為第一電流位準I_RH使光源204發光，並且在第一時間間隔T_STB內保持光源電流I_LED不變。此外，在第一時間間隔T_STB期間，在光源電流I_LED為第一電流位準I_RH時，電壓調節電路224將輸出電壓V_LED調節在發光電壓範圍內，使得光源204接收足夠的電能從而發光。在第一時間間隔T_STB結束時，電壓調節電路224和電流設置電路230進入空閒狀態。在空閒狀態下，電流設置電路230設置光源電流I_LED為小於第一電流位準I_RH的第二電流位準I_RL，從而熄滅光源204，並且在第二時間間隔T_BLK內保持光源電流I_LED不變。在第二時間間隔T_BLK期間，電壓調節電路224將輸出電壓V_LED保持在發光電壓範圍中的一電壓位準。因此，光源204在閃光狀態下發光，在空閒狀態下熄滅。電流設置電路230可以透過將光源電流I_LED設置為第一電流位準I_RH從而使光源204進入閃光狀態，電流設置電路230也 可以透過將光源電流I_LED設置為第二電流位準I_RL從而使光源204進入空閒狀態。因此，透過將光源電流I_LED交替地設置為第一電流位準I_RH和第二電流位準I_RL，光源204可以在閃光狀態和空閒狀態之間交替地切換從而連續閃光。在一實施例中，如果光源204用作相機或者具有相機模組的行動設備上的閃光燈，那麼當使用該相機或者行動設備在黑暗環境下連續拍照時，控制電路232可以控制電壓調節電路224和電流設置電路230工作在連續閃光模式。

如上所述，在一實施例中，在閃光狀態下，加在光源204上的輸出電壓V_LED被調節在發光電壓範圍內，以使得光源204能夠發光，當在空閒狀態時，輸出電壓V_LED保持在上述發光電壓範圍中的一電壓位準。因此，當光源控制器202控制光源204從空閒狀態切換成閃光狀態時，由於空閒狀態下的輸出電壓V_LED已經處在發光電壓範圍內，所以切換成閃光狀態時，無需花任何時間便可提供足以讓光源204發光的輸出電壓V_LED。其次，電流設置電路230將光源電流I_LED從第二電流位準I_RL設置為第一電流位準I_RH所花的時間可以相對比較短。因此，光源204可以快速的從熄滅轉為發光，進而可以以相對比較高的頻率進行連續閃光。

在一實施例中，光源控制器202包括用於經過電感器L為光源204提供功率的第一引腳LX，還包括用於接收光源電流I_LED的第二引腳ISEN。光源控制器202中的控制電路組(例如：包括電壓調節電路224、電流設置電路230和控制電路232)可選擇地工作在閃光狀態或空閒狀態。在閃光狀態下，該控制電路組透過控制引腳LX上的功率來調節加在光源204上的輸出電壓V_LED在上述發光電壓範圍內，使得光源204能夠發光。在閃光狀態下，該控制電路組還調節光源電流I_LED至上述第一電流位準I_RH使得光源204 發光。在空閒狀態下，該控制電路組透過控制引腳LX上的功率來使輸出電壓V_LED保持在上述發光電壓範圍中的一電壓位準。在空閒狀態下，該控制電路組還調節光源電流I_LED至上述第二電流位準I_RL使得光源204熄滅。

在一實施例中，光源控制器202還包括用於接收來自電源(例如：電池)的輸入功率的供電輸入引腳IN。光源控制器202還包括用於接收或者提供數據(例如：指令資訊、狀態資訊等)的數據引腳SDA，以及用於接收或者提供時鐘信號以支持引腳SDA上的數據傳輸的時鐘引腳SDC。光源控制器202還包括用於啟動或者禁止光源204發光的啟用/禁用引腳STROBE，以及用於在光源204發光時設置光源電流I_LED的電流位準的電流設置引腳BLANK。

更具體地說，在一實施例中，光源控制器202可以根據引腳SDA和SDC接收到的指令信號選擇地工作在外部控制模式或者內部控制模式。在外部控制模式，光源控制器202透過設置引腳STROBE上的邏輯信號為邏輯高電位或者邏輯低電位來控制光源204發光或者熄滅。在內部控制模式，光源控制器202中的控制電路232可以根據控制電路232中存儲的指令控制光源204執行上述連續閃光模式，並且引腳STROBE可以用於接收觸發信號以觸發連續閃光模式。此外，在一實施例中，為光源控制器202和光源204供電的電池可能還為其他負載(圖中未顯示)供電。如果該電池正在為重負載(例如：耗電較高的負載)供電，那麼可以在電流設置引腳BLANK上提供一控制信號，該控制信號經過控制電路232使電流設置電路230減小光源電流I_LED的目標電流位準。舉例說明，電流設置電路230可以減少上述單次閃光模式中的預設電流位準I_PRE或者上述連續閃光模式中的第一電流位準I_RH。

第2B圖所示為根據本發明一實施例的光源控制器202的電路示意圖。以下結合第2A圖對第2B圖進行描述。

PWM產生電路210可以有許多種不同的電路結構，而第2B圖顯示了其中一種。在第2B圖的舉例中，PWM產生電路210包括用於產生表示輸出電壓V_LED的回饋信號V_F的回饋電路212(例如：電阻分壓器)，以及用於與補償電路(例如：包括電容器C_COM和電阻器R_COM)合作根據回饋信號V_F和調節信號V_ADJ之間的比較結果來產生PWM調節信號P_ADJ的誤差放大器214(例如：運算轉導放大器)。加法器218接收來自斜坡信號發生器222的斜坡信號，以及接收來自電流感應器206的感應信號S_ILX，該感應信號S_ILX表示流過開關Q_H和Q_L之間的連接節點(例如：引腳LX)的電流I_LX。加法器218還產生斜坡信號和感應信號S_ILX的總和信號S_SUM。比較器216將PWM調節信號P_ADJ和總和信號S_SUM進行比較，並且根據比較結果產生PWM信號。PWM信號控制驅動電路220使開關Q_H和Q_L交替地導通，從而控制輸出電壓V_LED。在圖2B的實施例中，開關Q_H是一種P通道金屬氧化物半導體場效應電晶體(Metal-Oxide-Semiconductor Field-Effect Transistor，簡稱為MOSFET)，而開關QL是一種N通道MOSFET。因此，如果回饋信號V_F小於調節信號V_ADJ，PWM調節信號P_ADJ可以透過減小PWM信號的責任週期來增加輸出電壓V_LED，或者如果回饋信號VF大於調節信號V_ADJ，PWM調節信號P_ADJ可以透過增加PWM信號的責任週期來減小輸出電壓V_LED。結果，輸出電壓V_LED被調節至由調節信號V_ADJ決定的目標電壓值V_TARGET。

在一實施例中，電流設置電路230包括電流調節電路240和參考值設置電路238。電流調節電路240可以將光源電流I_LED調節至參考電流 值I_REF，而參考值設置電路238則可以設置參考電流值I_REF。舉例說明，參考值設置電路238可以在閃光狀態下設置參考電流值I_REF為第一電流位準I_RH，並且在空閒狀態下設置參考電流值I_REF為第二電流位準I_RL。

更具體地說，在一實施例中，電流調節電路240包括開關Q_REF、電阻性元件R_REF和運算放大器242。開關Q_REF和電阻性元件R_REF與光源204連接並且可以讓光源電流I_LED流過開關Q_REF和電阻性元件R_REF。運算放大器242包括用於接收指示參考電流值I_REF的參考電壓VI_REF的第一輸入端(例如：同相輸入端)、用於接收指示光源電流I_LED的電壓的第二輸入端(例如：反相輸入端)，以及用於控制開關Q_REF的輸出端。因為運算放大器242、開關Q_REF和電阻性元件R_REF組成的負回饋電路可以將第二輸入端(例如：反相輸入端)上的電壓調節至第一輸入端(例如：同相輸入端)上的參考電壓VI_REF，所以光源電流I_LED的值可以被調節為：VI_REF/R_REF。其中，VI_REF表示參考電壓值，R_REF表示電阻性元件的電阻值。在閃光狀態下，參考值設置電路238可以設置參考電壓VI_REF為一指示第一電流位準I_RH的電壓值，而在空閒狀態下，參考值設置電路238可以設置參考電壓VI_REF為一指示第二電流位準I_RL的電壓值。

此外，在閃光狀態下，電流調節電路240可以用作感應電路，用於感應光源電流I_LED以產生感應信號V_SEN(例如：電壓信號)。參考值設置電路238可以包括用於將感應信號V_SEN和預設閾值V_PRE進行比較的比較電路(未在圖中顯示)。在一實施例中，預設閾值V_PRE的取值由參考電壓VI_REF或者第一電流位準I_RH的取值決定。比較電路根據感應信號V_SEN和預設閾值V_PRE之間的比較結果來產生控制信號(例如：提供給信號調節器208的控制信號234)以控制輸出電壓V_LED，從而使得光源電流I_LED保持在第一電流位準I_RH。

更具體地說，在一實施例中，開關Q_REF可以是，但不限於，一種N通道MOSFET，其可工作在飽和區(Saturation Region)。那麼，當開關Q_REF工作在飽和區時，開關Q_REF汲極上的感應信號V_SEN大於由公式V_GS-V_TH+I_LED*R_REF給出的電壓值。其中，V_GS表示開關Q_REF的閘極-源極電壓，V_TH表示開關Q_REF的開啟電壓，I_LED*R_REF表示電阻性元件R_REF上的電壓降。如果光源電流I_LED為第一電流位準I_RH，那麼閘極-源極電壓V_GS為一已知值V_{GS_KNOWN}(例如：該已知值V_{GS_KNOWN}由第一電流位準I_RH和開關Q_REF的轉導g_m決定)，並且電阻性元件R_REF上的電壓降I_LED*R_REF等於參考電壓VI_REF。因此，如果光源電流I_LED為第一電流位準I_RH，那麼感應信號V_SEN大於由公式V_{GS_KNOWN}-V_TH+VI_REF給出的電壓值。然而，某些情形下，加在光源204上的輸出電壓V_LED可能過小，使得流過光源電流I_LED無法達到第一電流位準I_RH。換句話說，由於光源204供電不足，光源電流I_LED可能小於第一電流位準I_RH。如果光源電流I_LED小於第一電流位準I_RH，那麼感應信號V_SEN小於上述電壓值V_{GS_KNOWN}-V_TH+VI_REF。此外，某些情況下，加在光源204上的輸出電壓V_LED可能過大，使得開關Q_REF的汲極-源極通道要承受一相對比較大的電壓降。在一實施例中，如果感應信號V_SEN大於預設閾值V_PRE(例如：預設閾值V_PRE等於上述電壓值V_{GS_KNOWN}-V_TH+VI_REF加上預定電壓差△V)，那麼則認為輸出電壓V_LED過大。

在一實施例中，參考值設置電路238中的比較電路將感應信號V_SEN和預設閾值V_PRE(例如：V_PRE=V_{GS_KNOWN}-V_TH+VI_REF+△V)進行比較以產生控制信號234。在閃光狀態下，電壓調節電路224根據控制信號234調節輸出電壓V_LED的目標電壓值V_TARGET。舉例說明，如果感應信號V_SEN小於預設閾值V_PRE，那麼控制信號234控制信號調節器208以增加調節信號V_ADJ從而增加目標電壓 值V_TARGET；或者，如果感應信號V_SEN大於預設閾值V_PRE，那麼控制信號234控制信號調節器208以減小調節信號V_ADJ從而減小目標電壓值V_TARGET。因此，如果光源204供電不足，光源控制器202可以增加輸出電壓V_LED以增加光源電流I_LED；如果光源204供電充足，光源電流I_LED被調節為第一電流位準I_RH；如果輸出電壓V_LED過大，光源控制器202可以減小輸出電壓V_LED，同時保持光源電流I_LED為第一電流位準I_RH。

換句話說，在一實施例中，在閃光狀態下，電壓調節電路224可以將輸出電壓V_LED調節在一發光電壓範圍內使得光源204發光(例如：發出具有第一電流位準I_RH決定的特定亮度的光)。發光電壓範圍取決於第一電流位準I_RH、開關Q_REF的參數(例如開關Q_REF的轉導g_m和開啟電壓V_TH)、電阻性元件R_REF的值及/或光源204額定工作電壓V_NOR等等。在一實施例中，發光電壓範圍中的最小電壓大於或等於一能夠啟動光源204發光的閾值電壓。舉例說明，發光電壓範圍中的最小電壓可以是一大於或等於由公式V_{GS_KNOWN}-V_TH+VI_REF+V_NOR給出的電壓值。

在一實施例中，在空閒狀態下，電壓調節電路224將輸出電壓V_LED保持在發光電壓範圍中的一電壓位準。舉例說明，信號調節器208透過設置調節信號V_ADJ將輸出電壓V_LED的目標電壓值V_TARGET保持在發光電壓範圍中的一預設電壓位準，那麼輸出電壓V_LED也會被保持在該預設電壓位準。在一實施例中，預設電壓位準等於預設閾值V_PRE(例如：V_PRE=V_{GS_KNOWN}-V_TH+VI_REF+△V)。在另一實施例中，當光源控制器202從閃光狀態切換成空閒狀態時，信號調節器208可以記錄當前目標電壓值V_TARGET的資訊(例如：記錄調節信號V_ADJ的資訊)，並且在空閒狀態下設置預設電壓位準為所記 錄的目標電壓值V_TARGET。在另一實施例中，在空閒狀態下，預設電壓位準可以為發光電壓範圍中的任何一電壓位準。

此外，在空閒狀態下，參考值設置電路238和電流調節電路240可以設置光源電流I_LED為第二電流位準I_RL使得光源204熄滅。“熄滅”指的是流過光源的電流為零安培使得光源不發光，或者流過光源的電流相對比較小使得光源發出的光相對比較暗以致被忽略不計。在一實施例中，第二電流位準I_RL被設置為零安培(例如：參考電壓VI_REF被設置為零伏特)，因此運算放大器242斷開開關Q_REF。在這樣的實施例中，光源204可以完全熄滅。在另一實施例中，第二電流位準I_RL的值大於零安培但也小到可以忽略不計，並且開關Q_REF被控制工作在飽和區(Saturation Region)。儘管在發光電壓範圍內的輸出電壓V_LED加在了光源204上，輸出電壓V_LED的至少一部分也加到開關Q_REF上(例如：加在開關Q_REF的汲極-源極通道上)，這使得光源204上的電壓降小於一能夠使光源204發出上述特定亮度的光的閾值電壓。在這樣的實施例中，光源204所發出的光亮度可以被忽略不計，或者說與上述閃光狀態下的特定亮度相比，空閒狀態下的光亮度可認為不可見或者不可探測。

因此，光源控制器202可以控制光源204在閃光狀態和空閒狀態之間交替地切換，使得光源204連續閃光。由於將光源電流I_LED從第二電流位準I_RL設置為第一電流位準I_RH所需時間相對比較短，所以從空閒狀態切換成閃光狀態時，光源控制器202可以在相對比較短的時間內使光源204從熄滅轉為發光，從而使光源204可以以相對比較高的頻率進行連續閃光。

第3圖所示為根據本發明一實施例的光源控制器302的模組 示意圖。以下結合第2A圖和第2B圖對第3圖進行描述。

第3圖中的光源控制器302除了控制多個光源304_1-304_N(N=2,3,4…)之外，其他部分與圖2A中的光源控制器202類似。光源控制器302包括參考值設置電路338及多個電流調節電路340_1-340_N。電流調節電路340_1-340_N可以將光源304_1-304_N的電流I_LED1、I_LED2、…、I_LEDN分別調節為對應的參考電流位準I_REF1、I_REF2、…、I_REFN。在閃光狀態下，參考值設置電路338可以將參考電流位準I_REF1、I_REF2、…、I_REFN分別設置為第一電流位準I_RH1、I_RH2、…、I_RHN。在空閒狀態下，參考值設置電路338可以將參考電流位準I_REF1、I_REF2、…、I_REFN分別設置為第二電流位準I_RL1、I_RL2、…、I_RLN。第二電流位準I_RL1、I_RL2、…、I_RLN分別小於第一電流位準I_RH1、I_RH2、…、I_RHN。在一實施例中，電流調節電路340_1-340_N中每個電流調節電路的電路結構可以與第2B圖中電流調節電路240的電路結構類似。

此外，光源控制器302可以包括用於感應光源304_1-304_N的電流I_LED1、I_LED2、…、I_LEDN的感應電路(例如：電流調節電路340_1-340_N或者未在圖3中顯示的其他電路)。根據感應電路感應到的電流I_LED1、I_LED2、…、I_LEDN，參考值設置電路338可以確定光源304_1-304_N是否供電充足或者過剩(例如：檢查為光源304_1-304_N供電的輸出電壓V_LED是否剛剛好或者過大)，並且產生對應的控制信號334。與第2A圖中的控制信號234類似，控制信號334可以控制信號調節器208以調節在閃光狀態下的輸出電壓V_LED。

在第2A圖、第2B圖和第3圖的舉例中，光源控制器202和光源控制器302是控制降壓轉換器的控制器。舉例說明，光源控制器202或者 光源控制器302可以接收輸入電壓V_IN，並且結合電感器L將輸入電壓V_IN轉換成小於輸入電壓V_IN的輸出電壓V_LED。然而，本發明不限於此。在本發明的另一實施例中，光源控制器可以是控制升壓轉換器的控制器。在本發明的另一實施例中，光源控制器可以是控制降壓-升壓轉換器的控制器。

第4圖所示為根據本發明一實施例的光源控制器402的模組示意圖。以下結合第2A圖、第2B圖和第3圖對第4圖進行描述。

在第4圖的舉例中，光源控制器402是控制升壓轉換器的控制器。舉例說明，光源控制器402可以結合電感器L將電感器L上接收到的輸入電壓V_IN轉換成大於輸入電壓V_IN的輸出電壓V_LED。升壓後的輸出電壓V_LED可用於為光源204供電。第4圖中的PWM產生電路410和電流感應器406可以與PWM產生電路210和電流感應器206具有類似的功能，其區別在於PWM產生電路410用於控制升壓轉換器，PWM產生電路210用於控制降壓轉換器，以及電流感應器406用於感應從開關Q_H和Q_L的連接節點流向接地端的電流，而電流感應器206用於感應從接地端流向該連接節點的電流。

第5圖所示為根據本發明一實施例的控制光源的方法的流程示意圖。以下結合第2A圖、第2B圖、第3圖和第4圖對第5圖進行描述。

在步驟502中，光源控制器(例如：光源控制器202、光源控制器302或者光源控制器402)控制光源(例如：光源204或者光源304_1-304_N)選擇地工作在不同狀態，該不同狀態包括閃光狀態和空閒狀態。

在步驟504中，在該閃光狀態下，電壓調節電路(例如：電壓調節電路224或者電壓調節電路424)將該光源供電的輸出電壓V_LED調節在 發光電壓範圍內使得該光源發光。

在步驟506中，在該閃光狀態下，電流設置電路(例如：電流設置電路230)將光源電流I_LED設置為第一電流位準I_RH使得該光源發光。

在步驟508中，在該空閒狀態下，該電壓調節電路(例如：電壓調節電路224或者電壓調節電路424)將輸出電壓V_LED保持在該發光電壓範圍內。

在步驟510中，在該空閒狀態下，該電流設置電路(例如：電流設置電路230)將該光源電流I_LED設置為小於第一電流位準I_RH的第二電流位準I_RL，以使得該光源熄滅。

綜上所述，本發明實施例的光源控制器和控制光源的方法，用於控制光源使其在閃光狀態和空閒狀態之間交替地切換。該光源在閃光狀態發光，在空閒狀態熄滅。不管該光源是處於閃光狀態還是空閒狀態，該光源控制器可以將該光源供電的電壓保持在發光電壓範圍內。該控制器還可以在閃光狀態下設置該光源的電流為第一電流位準使得該光源發光，並且在空閒狀態下設置該光源的電流為第二電流位準使得該光源熄滅。因此，從空閒狀態切換成閃光狀態時，該光源可以在相對比較短的時間內被啟動而發光，從而該光源可以以相對比較高的頻率進行連續閃光。根據本發明實施例的光源控制器可用於諸如行動電話、平板電腦、相機、行動充電器等多種應用中。

在此使用之措辭和表達都是用於說明而非限制，使用這些措辭和表達並不將在此圖示和描述的特性之任何等同物(或部分等同物)排除在發明範圍之外，在權利要求的範圍內可能存在各種修改。其他的修 改、變體和替換物也可能存在。因此，權利要求旨在涵蓋所有此類等同物。

202‧‧‧光源控制器

204‧‧‧光源

206‧‧‧電流感應器

208‧‧‧信號調節器

210‧‧‧PWM產生電路

224‧‧‧電壓調節電路

230‧‧‧電流設置電路

232‧‧‧控制電路

234‧‧‧控制信號

236‧‧‧控制信號

244‧‧‧控制信號

Claims (16)

1. 一種光源控制器，包括：一電流設置電路，選擇地工作在不同狀態，該不同狀態包括一發光狀態和一空閒狀態，在該發光狀態下，該電流設置電路將一光源電流設置為一第一電流位準使得一光源發光，在該空閒狀態下，該電流設置電路將該光源電流設置為小於該第一電流位準的一第二電流位準，以使得該光源熄滅；以及一電壓調節電路，耦接該電流設置電路，在該發光狀態下，在該光源電流為該第一電流位準時，該電壓調節電路將該光源供電的一輸出電壓調節在一發光電壓範圍內使得該光源發光，在該空閒狀態下，該電壓調節電路將該輸出電壓保持在該發光電壓範圍內的一電壓位準，其中，該電流設置電路包括：一感應電路，感應該光源電流以產生一感應信號；以及一比較電路，耦接該感應電路，該比較電路將該感應信號和一預設閾值進行比較，並且根據比較的結果產生提供給該電壓調節電路的一控制信號以控制該輸出電壓。
2. 根據申請專利範圍第1項之光源控制器，其中，該電壓調節電路將該輸出電壓調節至一目標電壓值，在該發光狀態下，該電壓調節電路根據該控制信號來調節該目標電壓值，並且在該空閒狀態下，該電壓調節電路將該目標電壓值保持在一預設電壓位準。
3. 根據申請專利範圍第2項之光源控制器，其中，在該發光狀態下，如果該感應信號小於該預設閾值，該電壓調節電路則增加該目標電壓 值；如果該感應信號大於該預設閾值，該電壓調節電路則減小該目標電壓值。
4. 根據申請專利範圍第1項之光源控制器，其中，該電流設置電路包括：一電流調節電路，將該光源電流調節為一參考電流位準；以及一參考值設置電路，耦接該電流調節電路，在該發光狀態下將該參考電流位準設置為該第一電流位準，並且在該空閒狀態下將該參考電流位準設置為該第二電流位準。
5. 根據申請專利範圍第4項之光源控制器，其中，該電流調節電路包括：一開關；一電阻性元件，耦接該開關，該光源電流流過該開關和該電阻性元件，該電阻性元件用於提供指示該光源電流的一電壓；以及一運算放大器，耦接該電阻性元件和該開關，該運算放大器包括用於接收指示該參考電流位準的一參考電壓的一第一輸入端、用於接收指示該光源電流的該電壓的一第二輸入端，以及用於控制該開關的一輸出端，該運算放大器、該開關和該電阻性元件將該第二輸入端上的該電壓調節至該第一輸入端上的該參考電壓。
6. 根據申請專利範圍第1項之光源控制器，其中，該發光電壓範圍中的最小電壓大於或等於啟動該光源發光的一閾值電壓。
7. 一種可控制光源的電子設備，包括：一光源，該光源在一發光狀態下發光，在一空閒狀態下熄滅；一電流設置電路，耦接該光源，將光源電流設置為一第一電流位準，從而使該光源進入該發光狀態，將該光源電流設置為小於該第一電流 位準的一第二電流位準，從而使該光源進入該空閒狀態；以及一電壓調節電路，耦接該光源和該電流設置電路，在該發光狀態下，在該光源電流為該第一電流位準時，該電壓調節電路將該光源供電的一輸出電壓調節在一發光電壓範圍內使得該光源發光，在該空閒狀態下，該電壓調節電路將該輸出電壓保持在該發光電壓範圍內的一電壓位準，其中，該電流設置電路包括：一感應電路，感應該光源電流以產生一感應信號；以及一比較電路，耦接該感應電路，將該感應信號和一預設閾值進行比較，並且根據比較的結果產生提供給該電壓調節電路的一控制信號以控制該輸出電壓。
8. 根據申請專利範圍第7項之電子設備，其中，該電壓調節電路將該輸出電壓調節至一目標電壓值，在該發光狀態下，該電壓調節電路根據該控制信號來調節該目標電壓值，並且在該空閒狀態下，該電壓調節電路將該目標電壓值保持在一預設電壓位準。
9. 根據申請專利範圍第8項之電子設備，其中，在該發光狀態下，如果該感應信號小於該預設閾值，該電壓調節電路則增加該目標電壓值；如果該感應信號大於該預設閾值，該電壓調節電路則減小該目標電壓值。
10. 根據申請專利範圍第7項之電子設備，其中，該電流設置電路包括：一電流調節電路，將該光源電流調節為一參考電流位準；以及一參考值設置電路，耦接該電流調節電路，在該發光狀態下將該參考電流位準設置為該第一電流位準，並且在該空閒狀態下將該參考電流 位準設置為該第二電流位準。
11. 一種控制光源的方法，包括：控制一光源選擇地工作在不同狀態，該不同狀態包括一發光狀態和一空閒狀態；在該發光狀態下，將該光源供電的一輸出電壓調節在一發光電壓範圍內，使得該光源發光；在該發光狀態下，利用電流設置電路將一光源電流設置為一第一電流位準，使得該光源發光；在該空閒狀態下，將該輸出電壓保持在該發光電壓範圍內；以及在該空閒狀態下，將該光源電流設置為小於該第一電流位準的一第二電流位準，以使得該光源熄滅，其中，將該光源供電的該輸出電壓調節在該發光電壓範圍內的步驟包括：感應該光源電流以產生一感應信號；將該感應信號和一預設閾值比較；以及根據比較的結果產生一控制信號以控制該輸出電壓。
12. 根據申請專利範圍第11項之控制光源的方法，其中，該方法還包括：將該輸出電壓調節至一目標電壓值；在該發光狀態下，根據該控制信號來調節該目標電壓值；以及在該空閒狀態下，將該目標電壓值保持在一預設電壓位準。
13. 根據申請專利範圍第11項之控制光源的方法，其中，該方法還包 括：利用一電流調節電路將該光源電流調節至一參考電流位準；在該發光狀態下，設置該參考電流位準為該第一電流位準；以及在該空閒狀態下，設置該參考電流位準為該第二電流位準。
14. 一種光源控制器，包括：一第一引腳，為一光源提供一功率；一第二引腳，接收一光源電流；以及一控制電路組，耦接該第一引腳和該第二引腳，選擇地工作在不同狀態，該不同狀態包括一發光狀態和一空閒狀態，該發光狀態下，控制該功率將該光源供電的一輸出電壓調節在一發光電壓範圍內，以使得該光源發光，並且將該光源電流調節至一第一電流位準使得該光源發光，在該空閒狀態下，控制該功率將該輸出電壓保持在該發光電壓範圍內的一電壓位準，並且將該光源電流調節至小於該第一電流位準的一第二電流位準，以使得該光源熄滅，其中，該控制電路組包括：一感應電路，感應該光源電流以產生一感應信號；以及一比較電路，耦接該感應電路，將該感應信號和一預設閾值進行比較，並且根據比較的結果產生一控制信號以控制該輸出電壓。
15. 根據申請專利範圍第14項之光源控制器，其中，該控制電路組將該輸出電壓調節至一目標電壓值，在該發光狀態下，該控制電路組根據該控制信號來調節該目標電壓值，在該空閒狀態下，該控制電路組將該目標電壓值保持在一預設電壓位準。
16. 根據申請專利範圍第14項之光源控制器，其中，該控制電路組包括： 一電流調節電路，將該光源電流調節為一參考電流位準；以及一參考值設置電路，耦接該電流調節電路，在該發光狀態下將該參考電流位準設置為該第一電流位準，並且在該空閒狀態下將該參考電流位準設置為該第二電流位準。