[发明专利]光源系统、光源装置以及控制光源的方法

说明书

技术领域

本发明涉及光源系统、光源装置以及控制光源的方法，其可控制来自 光源的光的亮度分布。

背景技术

已经公知使用诸如CCFL(冷阴极荧光灯)的棒状荧光管的光源，例 如液晶显示设备的背光的光源。此外，已经提出了一种背光，其中棒状紫 外线灯被用途光源，而紫外线被转换为用于照明光的可见光(参考日本未 审查专利申请，公开号2001-266605)。

近来，研发出一种部分驱动型背光，其中使用了大量的LED(发光二 极管)作为光源，并且发光表面被划分为多个部分发光区域，每个部分发 光区域受到独立的发光控制。此外，研发出使用部分驱动型背光的液晶显 示设备。在这种液晶显示设备中，因为取决于需显示的画面，背光的亮度 可部分地改变，故可实现超出液晶显示器限制性对比度的亮度再现范围 (动态范围)。具体而言，给出作为第一方法的方法，其中局部减少(关 闭)用于显示相对较暗影像的区域中的背景光，由此减少黑色的亮度，这 通常被称为局部黯淡(local dimming)。作为第二方法，在学术界公知一 种局部增强(local boosting)法，其中提高了部分发光区域的亮度。第一 方法被予以实践。但是，虽然已经提出了概念，但第二方法尚未被予以实 践。

发明内容

在此前的部分驱动型背光中，光源自身的发光量受到控制，由此每一 个部分发光区域的亮度均可改变。具体而言，在需要使部分发光区域变暗 的情况下，可以降低光源的驱动电流。在需要使该区域变亮的情况下，可 以提高光源的驱动电流。但是，在需要使区域变亮的情况下，发亮程度因 光源效率的限制以及光源器件的限制而受限。例如，在希望获得两倍于常 规亮度的亮度的情况下，需要流过至少两倍于常规电流的电流。换言之， 在常规操作中持续使用最大光量产生能力的50％，由此就经济性而言导致 极差的操作效能。

在设计会被部分照亮的背光的情况下，可能会需要增大光源的数量， 或者，可能会需要将很多光源中每一个的输入功率提高到大致达到额定功 率。利用具体示例来进行说明。例如，在使用电视时，存在整个屏幕呈白 色(这被称为全白显示)的情况。在这种情况下，场中的常规亮度大致约 为600[cd/m²]。通常并不需要更高的亮度。此外，即使在光源被部分关闭 的情况下，也无需上述较高的亮度。因此，针对需要使用的光源的工作点 来确定在大致额定输入功率下获得要求亮度所需的数量及构造就经济性而 言是最为合理的。但是，在屏幕被部分照亮的情况下，通过上述设置并不 能实现上述目的。理论上，例如在照亮屏幕的情况下，会需要流过至少两 倍于常规电流的电流以获得两倍于常规亮度的亮度。但是，例如，当在全 白显示过程中使用足够数量的光源以实现要求亮度来设计背光时，因为过 载(over-rating)，就不能通过更大电流的流过来实现背光的进一步发 亮。换言之，防止输入功率超过额定功率而又使背光发亮的操作会不可避 免地要求增加光源数量的设计，由此例如以额定电流输出两倍于 600[cd/m²]的1200[cd/m²]的亮度。这是因为在正常操作过程中持续使用最 大光量产生能力的50％，就经济性而言导致极差的操作效能。由此，尽管 背光可以被概念性地部分照亮，但因为经济性成为阻碍，故很难将这种概 念进行实际的应用。

着眼于此，要求提供一种光源系统、光源装置、以及光源控制方法， 其可在光强分布中局部地增大光强而无需增加光源或驱动电流的数量。

根据本发明的实施例的光源系统包括光源以及扩散单元，扩散单元改 变入射光的扩散度，使得从所述光源发出的光形成的平面光强分布中的光 强得到局部提高。光源系统还包括显示部分，其根据输入视频信号对从所 述光源发射的光进行调制。

根据本发明的实施例的光源装置包括光源以及扩散单元，扩散单元使 入射光的扩散度改变，使得从所述光源发出的光形成的平面光强分布中的 光强得到局部提高。

根据本发明的实施例的光源控制方法包括通过使用扩散单元来使来自 光源的入射光的扩散度发生变化，从而使得平面中的光强分布中的光强得 到局部提高，所述光强分布是从所述光源发出的光形成的。

在根据本发明的实施例的光源系统、光源装置、以及光源控制方法 中，使扩散单元的扩散度发生变化，使得从所述光源发出的光形成的平面 光强分布中的光强得到局部提高。