[发明专利]显示设备的光源控制方法及显示设备

说明书

本发明提供了一种显示设备，包括阵列光源，所述阵列光源包括多个发光模块，每个发光模块用于发出激发光，所述发光模块包括沿所述阵列光源边缘分布的多个边缘发光模块以及被所述边缘发光模块包围的多个中心发光模块，所述边缘发光模块的最大发光强度大于所述中心发光模块的最大发光强度，该显示设备有利于改善由于荧光的扩散导致的显示画面边缘失真情况。本发明还提供了一种可应用于上述显示设备的显示设备的光源控制方法，通过迭代算法逐渐增加发光模块的发光功率，直至所有发光模块的发光强度能满足待显示图像需要的显示亮度，有利于降低光耗从而达到节能的效果。

技术领域

本发明涉及显示技术领域，尤其涉及一种显示设备的光源控制方法及显示设备。

背景技术

目前单片光调制装置的投影显示技术能达到的对比度远远低于人眼的亮度分辨力，因此投影显示的画面在亮处的亮度不够亮，暗处的亮度不够暗，使显示画面的亮暗层次较差，大量细节丢失。高动态范围(High-Dynamic Range，HDR)的投影系统的目的就是提升显示的亮度范围，使得画面中的亮场和暗场部分都能显示丰富的灰阶信息，从而大大提高画面的效果和观众的观影体验。

目前，投影系统实现HDR显示的一种方法是类似以发光二极管(Light EmittingDiode，LED)为背光源的液晶显示面板采用的区域调节技术(Local Dimming)，该技术采用阵列光源作为投影设备光源，每个光源负责一个显示画面区域的主要照明，在投影显示时，根据画面各个区域的峰值亮度来动态控制光源的发光强度以实现高对比度显示，这种方法在实现了高对比度的同时避免了不必要的光能损失。

在传统技术中，利用激光激发荧光以进行光调制的投影系统中荧光被收集后经过方棒或复眼等匀光器件，照射到光调制装置上的是匀光后的均匀光场。典型的应用LocalDimming的HDR投影系统，其利用阵列蓝激光光源激发荧光轮产生具有特定亮度分布的红绿蓝三基色照明光，其中红色照明光和绿色照明光由预调制的蓝光光场激发的荧光提供，蓝色照明光则直接由预调制的蓝光光场提供。然而在应用Local Dimming的HDR投影系统中，由于激光激发荧光粉后产生的荧光光场是带有图像信息的具有特定光强分布的光场，应直接照射到光调制装置，不能经过匀光器件进行匀光。

当一束激发光照射到荧光粉上时，激发的荧光光场会出现一定程度的扩散，其扩散特性可以用点扩散函数进行表征，根据该点扩散函数可得到荧光光场在某一投射面上的光强分布情况。在投影全白场即激光器全开时，荧光光场的周围区域亮度呈现缓慢下降，即能使用的光场只有中间的均匀光场区域，四周的不均匀光场区域都得通过光阑遮挡，损失了大量的光。当激光器全开时，光调制装置上的荧光照明光场如图1所示，从中可以看出，边缘区域的亮度已经衰减为中间均匀光场区域亮度的50％左右，图中角落处的亮度甚至已经衰减为中间均匀光场区域亮度的25％左右，远远达不到DCI标准对均匀度的要求(即投影画面的边缘亮度不低于中心亮度的85％)，要达到DCI标准对均匀度的要求，只能取中间60％左右的面积的光场用于显示，此时损失的光效可高达45％。同时，由于只能利用中间的均匀光场区域，能对显示画面分区的数量也减少了，从而影响显示画面的清晰度。请参阅图2，从中可以看出，使用功率越大的激光器，荧光光场的边缘区域亮度衰减到中心区域的85％时所能使用的均匀光场面积越大，相应地系统的光效也越大。

请参阅图3-图5，在应用Local Dimming的利用激光激发荧光以进行光调制的HDR投影系统中，如果采用一般的阵列光源结构，由于荧光的扩散特性，荧光光场的边缘区域的最大显示亮度无法达到亮度要求，即使经过光调制装置的二次调制，也难以还原出原图，从而造成投影图像的失真，投影图像的角落处的图像失真度最大，以致大量细节丢失。

发明内容

本发明第一方面提供一种显示设备，包括：

阵列光源，所述阵列光源包括多个发光模块，每个发光模块用于发出激发光，所述发光模块包括沿所述阵列光源边缘分布的多个边缘发光模块以及被所述边缘发光模块包围的多个中心发光模块，所述边缘发光模块的最大发光强度大于所述中心发光模块的最大发光强度；