CN113689822B - 一种基于led的微型显示屏的发光控制方法及系统 - Google Patents

Abstract

本申请提供一种基于LED的微型显示屏的发光控制方法及系统。所述方法包括：根据微型显示屏的属性和发光像素亮度值的数据位宽，确定发光最大时长和发光最小时长，再结合全暗对应的亮度值和全亮对应的亮度值，确定电流变化参数，其中电流值的变化速度不恒等于零，根据电流变化参数生成发光最大时长中各个时刻对应的电流值，并对应生成发光电流，再结合发光像素的目标亮度值，确定发光像素的关断时长，最后利用发光电流使发光像素从发光最大时长的起点时刻开始发光，并在关断时长后停止发光。整个方法通过电流值以及发光时间相结合来控制发光像素的实际亮度，精度较高，硬件实现较为简单，可以较好地满足更高灰阶级数的要求。

Description

一种基于LED的微型显示屏的发光控制方法及系统

技术领域

本申请涉及显示技术领域，特别涉及一种基于LED的微型显示屏的发光控制方法及系统。

背景技术

LED（Light Emitting Diode，发光二极管）是指可以将电能转化为可见光的固态半导体器件。基于LED的微型显示屏是指基于LED技术，在基板上高密度集成的微米量级的LED阵列，其中每个微米量级的LED均作为独立的发光像素，基于LED的微型显示屏的实际亮度是由所有发光像素的实际亮度共同决定的，发光像素的灰阶级数（灰阶级数表示亮度的差别，通常与人眼感受到的亮度变化相一致）越多，微型显示屏上图像的显示效果越逼真。然而，人眼感受与发光像素的实际亮度通常呈现非线性关系，当实际亮度较亮时，实际亮度需要发生极大的变化才能被人眼所识别，因此，为了提高发光像素的灰阶级数，需要对发光像素的发光方式进行调节。

由于发光像素的实际亮度与电流呈正比，因此发光像素的实际亮度通常可以由发送给发光像素的电流值的大小来调节，也就是说，为了提高发光像素的灰阶级数，需要对电流进行极为精准地控制，然而，高精度的电流控制在硬件方面实现较为困难，因此发光像素的现有发光方式无法满足更高灰阶级数的要求。

发明内容

本申请提供了一种基于LED的微型显示屏的发光控制方法及系统，可用于解决发光像素的现有发光方式无法满足更高灰阶级数的要求的技术问题。

第一方面，本申请实施例提供一种基于LED的微型显示屏的发光控制方法，所述发光控制方法用于控制基于LED的微型显示屏中任一发光像素的发光方式，包括：

根据所述微型显示屏的播放帧频以及发光像素阵列的行数，确定目标发光像素的发光最大时长，所述目标发光像素为所述微型显示屏中任一发光像素；

根据所述微型显示屏中每个发光像素在每帧的候选亮度值的数据位宽，以及所述发光最大时长，确定目标发光像素的发光最小时长；

根据全暗对应的第一预设亮度值、全亮对应的第二预设亮度值、所述发光最大时长和所述发光最小时长，确定电流变化参数，所述电流变化参数包括初始时刻对应的初始电流值、终止时刻对应的终止电流值以及电流值的变化速度，所述初始时刻为所述发光最大时长的开始时刻，所述终止时刻为所述发光最大时长的结束时刻，所述电流值的变化速度不恒等于零；

根据所述电流变化参数，生成所述发光最大时长中各个时刻对应的电流值；

根据所述目标发光像素在当前帧的目标亮度值，以及所述发光最大时长中各个时刻对应的电流值，确定所述目标发光像素在当前帧的关断时长；

将所述目标发光像素发光的起始时刻与所述发光最大时长的初始时刻进行时间对齐；

生成与所述发光最大时长中各个时刻对应的电流值相匹配的发光电流，并发送给所述目标发光像素，以使所述目标发光像素从所述起始时刻开始发光；

从所述起始时刻开始，在所述关断时长后断开所述发光电流，以使所述目标发光像素停止发光。

结合第一方面，在第一方面的一种可实现方式中，所述根据所述电流变化参数，生成所述发光最大时长中各个时刻对应的电流值，包括：

根据所述发光最大时长、所述初始时刻对应的初始电流值、所述终止时刻对应的终止电流值以及所述电流值的变化速度，生成电流值随时间变化的拟合曲线；

从所述拟合曲线上获取所述发光最大时长中各个时刻对应的电流值。

结合第一方面，在第一方面的一种可实现方式中，根据所述目标发光像素在当前帧的目标亮度值，以及所述发光最大时长中各个时刻对应的电流值，确定所述目标发光像素在当前帧的关断时长，包括：

对所述拟合曲线在候选时长上进行积分，得到积分结果，所述候选时长为所述发光最大时长中任一时刻与所述初始时刻的时间间隔；

获取值等于所述目标发光像素在当前帧的目标亮度值的目标积分结果；

将所述目标积分结果所对应的目标候选时长，确定为所述目标发光像素在当前帧的关断时长。

结合第一方面，在第一方面的一种可实现方式中，所述根据所述微型显示屏的播放帧频以及发光像素阵列的行数，确定目标发光像素的发光最大时长，包括：

根据所述微型显示屏的播放帧频，确定单帧的播放时长；

根据所述发光像素阵列的行数，以及所述单帧的播放时长，确定每行发光像素的单行扫描时长；

从所述单行扫描时长中截取任一目标时长，并将所述目标时长确定为目标发光像素的发光最大时长。

结合第一方面，在第一方面的一种可实现方式中，所述将所述目标发光像素发光的起始时刻与所述发光最大时长的初始时刻进行时间对齐，包括：

获取预设的同步信号；

将所述目标发光像素发光的起始时刻与所述发光最大时长的初始时刻分别与所述同步信号的起始时刻对齐。

第二方面，本申请实施例提供一种基于LED的微型显示屏的发光控制系统，所述发光控制系统用于控制基于LED的微型显示屏中任一发光像素的发光方式，包括灰阶调制电路、电流控制电路、时间控制电路、行扫描同步电路、受控电流源和控制开关；

所述灰阶调制电路分别与所述电流控制电路、所述时间控制电路和所述行扫描同步电路连接，所述行扫描同步电路还分别与所述电流控制电路和所述时间控制电路连接，所述电流控制电路与所述受控电流源连接，所述控制开关分别与所述受控电流源、目标发光像素和所述时间控制电路连接，所述目标发光像素为所述微型显示屏中任一发光像素；

所述灰阶调制电路，用于根据所述微型显示屏的播放帧频以及发光像素阵列的行数，确定目标发光像素的发光最大时长；以及，根据所述微型显示屏中每个发光像素在每帧的候选亮度值的数据位宽，以及所述发光最大时长，确定目标发光像素的发光最小时长；以及，根据全暗对应的第一预设亮度值、全亮对应的第二预设亮度值、所述发光最大时长和所述发光最小时长，确定电流变化参数，所述电流变化参数包括初始时刻对应的初始电流值、终止时刻对应的终止电流值以及电流值的变化速度，所述初始时刻为所述发光最大时长的开始时刻，所述终止时刻为所述发光最大时长的结束时刻；

所述电流控制电路，用于根据所述电流变化参数，生成所述发光最大时长中各个时刻对应的电流值；

所述灰阶调制电路，还用于根据所述目标发光像素在当前帧的目标亮度值，以及所述发光最大时长中各个时刻对应的电流值，确定所述目标发光像素在当前帧的关断时长；

所述行扫描同步电路，用于将所述目标发光像素发光的起始时刻与所述发光最大时长的初始时刻进行时间对齐；

所述受控电流源，用于生成与所述发光最大时长中各个时刻对应的电流值相匹配的发光电流，并发送给所述目标发光像素，以使所述目标发光像素从所述起始时刻开始发光；

所述时间控制电路，用于从所述起始时刻开始，在所述关断时长后控制所述控制开关断开所述发光电流，以使所述目标发光像素停止发光。

结合第二方面，在第二方面的一种可实现方式中，所述电流控制电路包括：

拟合曲线生成模块，用于根据所述发光最大时长、所述初始时刻对应的初始电流值、所述终止时刻对应的终止电流值以及所述电流值的变化速度，生成电流值随时间变化的拟合曲线；

电流值获取模块，用于从所述拟合曲线上获取所述发光最大时长中各个时刻对应的电流值。

结合第二方面，在第二方面的一种可实现方式中，所述灰阶调制电路包括：

积分结果获取模块，用于对所述拟合曲线在候选时长上进行积分，得到积分结果，所述候选时长为所述发光最大时长中任一时刻与所述初始时刻的时间间隔；

目标积分结果获取模块，用于获取值等于所述目标发光像素在当前帧的目标亮度值的目标积分结果；

关断时长确定模块，用于将所述目标积分结果所对应的目标候选时长，确定为所述目标发光像素在当前帧的关断时长。

结合第二方面，在第二方面的一种可实现方式中，所述灰阶调制电路包括：

播放时长确定模块，用于根据所述微型显示屏的播放帧频，确定单帧的播放时长；

单行扫描时长确定模块，用于根据所述发光像素阵列的行数，以及所述单帧的播放时长，确定每行发光像素的单行扫描时长；

发光最大时长确定模块，用于从所述单行扫描时长中截取任一目标时长，并将所述目标时长确定为目标发光像素的发光最大时长。

结合第二方面，在第二方面的一种可实现方式中，所述行扫描同步电路包括：

同步信号获取模块，用于获取预设的同步信号；

对齐模块，用于将所述目标发光像素发光的起始时刻与所述发光最大时长的初始时刻分别与所述同步信号的起始时刻对齐。

如此，本申请实施例公开了一种基于LED的微型显示屏的发光控制方法，根据微型显示屏的自身属性以及每个发光像素在每帧的候选亮度值的数据位宽，确定每个发光像素的发光最大时长和发光最小时长后，再结合全暗对应的第一预设亮度值和全亮对应的第二预设亮度值，确定电流变化参数，其中电流值的变化速度不恒等于零，根据电流变化参数生成发光最大时长中各个时刻对应的电流值，再结合每个发光像素在当前帧的目标亮度值，确定发光像素在当前帧的关断时长，将每个发光像素发光的起始时刻与发光最大时长的初始时刻进行时间对齐，并生成与发光最大时长中各个时刻对应的电流值相匹配的发光电流，以使发光像素从起始时刻开始发光，在关断时长后断开发光电流，以使发光像素停止发光。整个方法通过电流值以及发光时间相结合来共同精准控制发光像素的实际亮度，以使发光像素的实际亮度之间的差别能及时被人眼识别出来，精度较高，硬件实现较为简单，可以较好地满足更高灰阶级数的要求。

附图说明

图1为本申请实施例提供的人眼感受亮度、发光像素的实际亮度以及发光像素输入的电流值之间的关系示意图；

图2为本申请实施例提供的一种基于LED的微型显示屏的发光控制方法所对应的整体流程示意图；

图3a为本申请实施例提供的一种斜坡电流的示意图；

图3b为本申请实施例提供的多种电流值的变化速度曲线的示意图；

图4a为本申请实施例提供的目标发光像素的发光方式示意图；

图4b为本申请实施例提供的多个发光像素的发光方式示意图；

图5为本申请实施例提供的一种基于LED的微型显示屏的发光控制系统的整体结构示意图；

图6a为本申请实施例提供的一种基于LED的微型显示屏的发光控制系统的具体结构示意图；

图6b为本申请实施例提供的一种基于LED的微型显示屏的发光控制系统的另一种具体结构示意图。

具体实施方式

为使本申请的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本申请实施方式作进一步地详细描述。

为了解决发光像素的现有发光方式无法满足更高灰阶级数要求的技术问题，本申请通过以下实施例公开了一种基于LED的微型显示屏的发光控制方法。本申请实施例提供的发光控制方法用于控制基于LED的微型显示屏中任一发光像素的发光方式，微型显示屏中通常包括阵列排列的多个发光像素，人眼感受到的亮度与发光像素的实际亮度通常呈现非线性关系，图1示例性示出了本申请实施例提供的人眼感受亮度、发光像素的实际亮度以及发光像素输入的电流值之间的关系示意图，如图1所示，人眼感受亮度与发光像素的实际亮度之间的非线性关系可以通过以下公式（1）表示：

公式（1）

公式（1）中，L_out为人眼感受亮度，L_IN为发光像素的实际亮度，γ为预设指数。

由于发光像素的实际亮度与电流值之间为线性关系，因此对于测量得到的灰阶值（即人眼感受的亮度）与发光像素输入的电流值（对应输入物理亮度数据）通常呈现γ<1的值，如果不对γ进行矫正，显示屏的暗部细节会被压缩，显示灰阶损失。如果希望人眼感受亮度与电流是线性的响应，即输入的物理亮度和人眼感受亮度是一样的，则需要进行γ矫正，γ校正的系数为1/2.2。

图2示例性示出了本申请实施例提供的一种基于LED的微型显示屏的发光控制方法所对应的整体流程示意图，具体包括如下步骤：

步骤201，根据微型显示屏的播放帧频以及发光像素阵列的行数，确定目标发光像素的发光最大时长。

其中，目标发光像素为微型显示屏中任一发光像素。

进一步地，可以通过以下方式确定目标发光像素的发光最大时长：

首先，根据微型显示屏的播放帧频，确定单帧的播放时长。

接着，根据发光像素阵列的行数，以及单帧的播放时长，确定每行发光像素的单行扫描时长。

最后，从单行扫描时长中截取任一目标时长，并将目标时长确定为目标发光像素的发光最大时长。

示例性地，播放帧频为100Hz，微型显示屏的发光像素阵列为1280×1024，,则微型显示屏单帧的播放时长为10ms，每行发光像素的单行扫描时长约7.8μs，可以从7.8μs中截取任一目标时长，作为目标发光像素的发光最大时长。

步骤202，根据微型显示屏中每个发光像素在每帧的候选亮度值的数据位宽，以及发光最大时长，确定目标发光像素的发光最小时长。

进一步地，根据微型显示屏中每个发光像素在每帧的候选亮度值的数据位宽，确定该数据位宽可表示的不同亮度值的数量，再用发光最大时长除以该数据位宽可表示的不同亮度值的数量，得到发光像素的发光最小时长。

示例性地，目标发光像素在每帧的候选亮度值的数据位宽为8bit（binary digit，比特），则该数据位宽可表示的不同亮度值的数量为2⁸=256个，假设发光最大时长为10μs，则发光最小时长为10μs/256，约等于30ns。

步骤203，根据全暗对应的第一预设亮度值、全亮对应的第二预设亮度值、发光最大时长和发光最小时长，确定电流变化参数。

其中，电流变化参数包括初始时刻对应的初始电流值、终止时刻对应的终止电流值以及电流值的变化速度。初始时刻为发光最大时长的开始时刻，终止时刻为发光最大时长的结束时刻，电流值的变化速度不恒等于零。

全亮表示最大亮度值，例如纯白，全暗表示最小亮度值，例如纯黑。在整个发光最大时长中，电流值与时间的积分可以表示亮度值，具体地，亮度值可以通过公式（2）表示：

公式（2）

公式（2）中，L为亮度值，x为时间，y为电流值。

结合公式（2）可知，整个发光最大时长中每个时刻的电流值与发光最小时长的积分，即为第一预设亮度值，也就是最低灰阶，整个发光最大时长中每个时刻的电流值与发光最大时长的积分，即为第二预设亮度值，也就是最高灰阶，可以通过当前电流与时间的积分，与整个图案积分的比值，实现256级甚至更高级别的灰阶的表示。

需要说明的是，在整个发光最大时长中，电流值的变化速度不恒等于零，也就是说，电流值的变化速度可以局部为零，或阶段为零，或不为零，但是不能恒等于零。

优选地，电流值的变化速度为大于零的常数，此时发光最大时长中的电流为斜坡电流。如图3a所示，为本申请实施例提供的一种斜坡电流的示意图，t₀、t₁、t₂、t₃、t₄、t₅和t₆为发光最大时长中的目标时刻，I₀、I₁、I₂、I₃、I₄、I₅和I₆为在目标时刻下的电流值。

采用上述斜坡电流，斜坡电流的大小与时间成正比，通过斜坡电流与时间相结合来表示当前控制的亮度，可以更好地满足更高灰阶级数的要求。

示例性地，图3b示例性示出了本申请实施例提供的多种电流值的变化速度曲线的示意图，如图3b所示，利用冗余的比特，实现不同斜率和斜率变化的电流随时间变化的曲线，具体示意图如下A、B、C、D中分别以不同粗细的线进行了不同变种的进一步区分展示。

图A所示的电流变化曲线目的是避免LED工作在低电流区域，基于LED的特性，使用低于二极管发光阈值的电流，将使

矫正曲线偏离预期，并且低电流使LED发光产生色偏，影响显示效果。通过设置基底电流或拓宽电流的控制范围可避免使用小电流区域。

图B所示的电流变化曲线目的是避免LED工作在大电流区域，由于人眼对亮度高的区域敏感度下降，超过一定亮度对拓展灰阶贡献很小，仍然消耗大量电流，使显示发光效率变低，图B可以在超过一定电流阈值后调整电流变化曲线，使基数接近于零，可以不影响显示灰阶级数的情况下提升显示的发光效率。

图C和图D的电流变化曲线展示的是曲线呈现非常数的连续变化，电流变化曲线呈现非线性，曲线斜率可以在正、零、负之间切换，可达到调节

补偿的效果，构造出更接近于人眼主观感受的

补偿系数。

需要说明的是，图3a和图3b中的电流随时间变化的示意图只是起到示例作用，并不构成对本申请实施例的限制。

步骤204，根据电流变化参数，生成发光最大时长中各个时刻对应的电流值。

具体地，可以通过以下方式生成发光最大时长中各个时刻对应的电流值：

首先，根据发光最大时长、初始时刻对应的初始电流值、终止时刻对应的终止电流值以及电流值的变化速度，生成电流值随时间变化的拟合曲线。

然后，从拟合曲线上获取发光最大时长中各个时刻对应的电流值。

步骤205，根据目标发光像素在当前帧的目标亮度值，以及发光最大时长中各个时刻对应的电流值，确定目标发光像素在当前帧的关断时长。

具体地，在采用上述方式生成发光最大时长中各个时刻对应的电流值后，再通过以下方式确定目标发光像素在当前帧的关断时长：

第一步，对拟合曲线在候选时长上进行积分，得到积分结果。其中，候选时长为发光最大时长中任一时刻与初始时刻的时间间隔。

第二步，获取值等于目标发光像素在当前帧的目标亮度值的目标积分结果。

第三步，将目标积分结果所对应的目标候选时长，确定为目标发光像素在当前帧的关断时长。

采用上述方式确定目标发光像素在当前帧的关断时长，可以与电流相结合控制目标发光像素的亮度，发光控制更加精确，理论上6bit的电流精度与8bit的时间精度就可以实现256级灰阶显示。

步骤206，将目标发光像素发光的起始时刻与发光最大时长的初始时刻进行时间对齐。

具体地，可以通过以下方式将目标发光像素发光的起始时刻与发光最大时长的初始时刻进行时间对齐：

获取预设的同步信号。

将目标发光像素发光的起始时刻与发光最大时长的初始时刻分别与同步信号的起始时刻对齐。

在其他可能的示例中，本领域技术人员也可以通过其他方式将目标发光像素发光的起始时刻与发光最大时长的初始时刻进行时间对齐，比如，直接以目标发光像素发光的起始时刻为基准，将发光最大时长的初始时刻与目标发光像素发光的起始时刻进行对齐，具体不作限定。

步骤207，生成与发光最大时长中各个时刻对应的电流值相匹配的发光电流，并发送给目标发光像素，以使目标发光像素从起始时刻开始发光。

步骤208，从起始时刻开始，在关断时长后断开发光电流，以使目标发光像素停止发光。

图4a示例性示出了本申请实施例提供的目标发光像素的发光方式示意图，如图4a所示，在目标发光像素所在行的单行扫描信号扫描的同时，从单行扫描时长中截取发光最大时长，利用同步信号将目标发光像素发光的起始时刻与发光最大时长的初始时刻进行时间对齐，并生成预设的发光电流后，目标发光像素在发光电流和关断时长的共同控制下，按照预设的发光方式进行发光。

此外，在单个扫描时长内，本申请实施例还可以同时控制微型显示屏中多个发光像素进行发光，图4b示例性示出了本申请实施例提供的多个发光像素的发光方式示意图，如图4b所示，在第一行的单行扫描信号扫描的同时，从单行扫描时长中截取发光最大时长，利用同步信号将第一行第一列的发光像素发光的起始时刻，以及第一行第二列的发光像素发光的起始时刻均与发光最大时长的初始时刻进行时间对齐，并生成预设的发光电流后，第一行第一列的发光像素与第一行第二列的发光像素分别在相同的发光电流、以及各自的关断时长的共同控制下按照预设的发光方式进行发光。在第二行的单行扫描信号扫描的同时，从单行扫描时长中截取发光最大时长，利用同步信号将第二行第一列的发光像素发光的起始时刻，以及第二行第二列的发光像素发光的起始时刻均与发光最大时长的初始时刻进行时间对齐，并生成预设的发光电流后，第二行第一列的发光像素与第二行第二列的发光像素分别在相同的发光电流、以及各自的关断时长的共同控制下按照预设的发光方式进行发光。

也就是说，本申请实施例提供的发光控制方法可以同时控制微型显示屏中所有发光像素进行发光，在第一个扫描时长内，第一行发光像素进行发光，在第二个扫描时长内，第二行发光像素进行发光，以此类推，其中，每行的发光像素共享相同的变化速度为大于零的常数的斜坡电流。

此外，本申请实施例提供的发光控制方法可以在同时控制微型显示屏中所有发光像素进行发光时，为每行发光像素提供不同的斜坡电流。

优选地，可以采用奇数行与偶数行的电流的变化速度相反的斜坡电流。

示例性地，在第一个扫描时长内，第一行发光像素在变化速度为大于零的常数的斜坡电流的控制下进行发光，在第二个扫描时长内，第二行发光像素在变化速度为小于零的常数的斜坡电流的控制下进行发光，在第三个扫描时长内，第三行发光像素在变化速度为大于零的常数的斜坡电流的控制下进行发光，等等，以此类推，不再赘述。

采用上述奇数行与偶数行的斜坡电流的变化速度相反的方式，可以避免整个LED阵列全部采用同一个方向的斜坡电流所引起的电压波动和噪声的问题，有利于LED显示阵列亮度的均匀稳定。

如此，本申请实施例公开了一种基于LED的微型显示屏的发光控制方法，根据微型显示屏的自身属性以及每个发光像素在每帧的候选亮度值的数据位宽，确定每个发光像素的发光最大时长和发光最小时长后，再结合全暗对应的第一预设亮度值和全亮对应的第二预设亮度值，确定电流变化参数，其中电流值的变化速度不恒等于零，根据电流变化参数生成发光最大时长中各个时刻对应的电流值，再结合每个发光像素在当前帧的目标亮度值，确定发光像素在当前帧的关断时长，将每个发光像素发光的起始时刻与发光最大时长的初始时刻进行时间对齐，并生成与发光最大时长中各个时刻对应的电流值相匹配的发光电流，以使发光像素从起始时刻开始发光，在关断时长后断开发光电流，以使发光像素停止发光。整个方法通过电流值以及发光时间相结合来共同精准控制发光像素的实际亮度，以使发光像素的实际亮度之间的差别能及时被人眼识别出来，精度较高，硬件实现较为简单，可以较好地满足更高灰阶级数的要求。

下述为本申请系统实施例，可以用于执行本申请方法实施例。对于本申请系统实施例中未披露的细节，请参照本申请方法实施例。

图5示例性示出了本申请实施例提供的一种基于LED的微型显示屏的发光控制系统的整体结构示意图。如图5所示，该系统具有实现上述发光控制方法的功能，用于控制基于LED的微型显示屏中任一发光像素的发光方式，所述功能可以由硬件实现，也可以由硬件执行相应的软件实现。该系统可以包括：灰阶调制电路501、电流控制电路502、时间控制电路503、行扫描同步电路504、受控电流源505和控制开关506。

灰阶调制电路501分别与电流控制电路502、时间控制电路503和行扫描同步电路504连接，行扫描同步电路504还分别与电流控制电路502和时间控制电路503连接，电流控制电路502与受控电流源505连接，控制开关506分别与受控电流源505、目标发光像素A和时间控制电路503连接，目标发光像素A为微型显示屏中任一发光像素。

灰阶调制电路501，用于根据微型显示屏的播放帧频以及发光像素阵列的行数，确定目标发光像素的发光最大时长。以及，根据微型显示屏中每个发光像素在每帧的候选亮度值的数据位宽，以及发光最大时长，确定目标发光像素的发光最小时长。以及，根据全暗对应的第一预设亮度值、全亮对应的第二预设亮度值、发光最大时长和发光最小时长，确定电流变化参数，电流变化参数包括初始时刻对应的初始电流值、终止时刻对应的终止电流值以及电流值的变化速度，初始时刻为发光最大时长的开始时刻，终止时刻为发光最大时长的结束时刻。

电流控制电路502，用于根据电流变化参数，生成发光最大时长中各个时刻对应的电流值。具体地，电流控制电路502可以采用DAC电流源或者模拟斜坡电流发生器。

灰阶调制电路501，还用于根据目标发光像素在当前帧的目标亮度值，以及发光最大时长中各个时刻对应的电流值，确定目标发光像素在当前帧的关断时长。

行扫描同步电路504，用于将目标发光像素发光的起始时刻与发光最大时长的初始时刻进行时间对齐。

受控电流源505，用于生成与发光最大时长中各个时刻对应的电流值相匹配的发光电流，并发送给目标发光像素，以使目标发光像素从起始时刻开始发光。

时间控制电路503，用于从起始时刻开始，在关断时长后控制控制开关506断开发光电流，以使目标发光像素停止发光。具体地，时间控制电路503可以采用计时器。

具体地，在采用本申请实施例提供的发光控制系统同时控制微型显示屏中所有发光像素进行发光，且所有发光像素共享相同的斜坡电流时，可以采用如图6a所示的结构，图6a示例性示出了本申请实施例提供的一种基于LED的微型显示屏的发光控制系统的具体结构示意图，所有发光像素A11（表示第1行第1个发光像素）至Amn（表示第m行第n个发光像素）共用灰阶调制电路501、电流控制电路502、时间控制电路503和行扫描同步电路504，每个发光像素上均连接有对应的受控电流源505和控制开关506，每个发光像素所对应的受控电流源505和控制开关506均连接到电流控制电路502和时间控制电路503中。

在采用本申请实施例提供的发光控制系统同时控制微型显示屏中所有发光像素进行发光，且奇数行的发光像素共享相同的第一斜坡电流，偶数行的发光像素共享与第一斜坡电流的斜率相反的第二斜坡电流时，可以采用如图6b所示的结构，图6b示例性示出了本申请实施例提供的一种基于LED的微型显示屏的发光控制系统的另一种具体结构示意图，所有发光像素共用灰阶调制电路501，所有奇数行的发光像素（例如A11、A12、……、A1n）共同连接有一套电流控制电路502、时间控制电路503和行扫描同步电路504，所有偶数行的发光像素（例如A21、A22、……、A2n）共同连接有一套电流控制电路502、时间控制电路503和行扫描同步电路504，不管是奇数行还是偶数行，所有发光像素上均连接有对应的受控电流源505和控制开关506，每个发光像素所对应的受控电流源505和控制开关506均连接到该发光像素所在行对应的电流控制电路502和时间控制电路503中。

在一种可实现方式中，电流控制电路502包括：

拟合曲线生成模块，用于根据发光最大时长、初始时刻对应的初始电流值、终止时刻对应的终止电流值以及电流值的变化速度，生成电流值随时间变化的拟合曲线。

电流值获取模块，用于从拟合曲线上获取发光最大时长中各个时刻对应的电流值。

在一种可实现方式中，灰阶调制电路501包括：

积分结果获取模块，用于对拟合曲线在候选时长上进行积分，得到积分结果，候选时长为发光最大时长中任一时刻与初始时刻的时间间隔。

目标积分结果获取模块，用于获取值等于目标发光像素在当前帧的目标亮度值的目标积分结果。

关断时长确定模块，用于将目标积分结果所对应的目标候选时长，确定为目标发光像素在当前帧的关断时长。

在一种可实现方式中，灰阶调制电路包括：

播放时长确定模块，用于根据微型显示屏的播放帧频，确定单帧的播放时长。

单行扫描时长确定模块，用于根据发光像素阵列的行数，以及单帧的播放时长，确定每行发光像素的单行扫描时长。

发光最大时长确定模块，用于从单行扫描时长中截取任一目标时长，并将目标时长确定为目标发光像素的发光最大时长。

在一种可实现方式中，行扫描同步电路504包括：

同步信号获取模块，用于获取预设的同步信号。

对齐模块，用于将目标发光像素发光的起始时刻与发光最大时长的初始时刻分别与同步信号的起始时刻对齐。

如此，本申请实施例公开了一种基于LED的微型显示屏的发光控制系统，根据微型显示屏的自身属性以及每个发光像素在每帧的候选亮度值的数据位宽，确定每个发光像素的发光最大时长和发光最小时长后，再结合全暗对应的第一预设亮度值和全亮对应的第二预设亮度值，确定电流变化参数，其中电流值的变化速度不恒等于零，根据电流变化参数生成发光最大时长中各个时刻对应的电流值，再结合每个发光像素在当前帧的目标亮度值，确定发光像素在当前帧的关断时长，将每个发光像素发光的起始时刻与发光最大时长的初始时刻进行时间对齐，并生成与发光最大时长中各个时刻对应的电流值相匹配的发光电流，以使发光像素从起始时刻开始发光，在关断时长后断开发光电流，以使发光像素停止发光。整个系统通过电流值以及发光时间相结合来共同精准控制发光像素的实际亮度，以使发光像素的实际亮度之间的差别能及时被人眼识别出来，精度较高，硬件实现较为简单，可以较好地满足更高灰阶级数的要求。

以上结合具体实施方式和范例性实例对本申请进行了详细说明，不过这些说明并不能理解为对本申请的限制。本领域技术人员理解，在不偏离本申请精神和范围的情况下，可以对本申请技术方案及其实施方式进行多种等价替换、修饰或改进，这些均落入本申请的范围内。本申请的保护范围以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种基于LED的微型显示屏的发光控制方法，所述发光控制方法用于控制基于LED的微型显示屏中任一发光像素的发光方式，其特征在于，包括：

根据所述微型显示屏的播放帧频以及发光像素阵列的行数，确定目标发光像素的发光最大时长，所述目标发光像素为所述微型显示屏中任一发光像素；

根据所述微型显示屏中每个发光像素在每帧的候选亮度值的数据位宽，以及所述发光最大时长，确定目标发光像素的发光最小时长；

根据全暗对应的第一预设亮度值、全亮对应的第二预设亮度值、所述发光最大时长和所述发光最小时长，确定电流变化参数，所述电流变化参数包括初始时刻对应的初始电流值、终止时刻对应的终止电流值以及电流值的变化速度，所述初始时刻为所述发光最大时长的开始时刻，所述终止时刻为所述发光最大时长的结束时刻，所述电流值的变化速度不恒等于零；

根据所述电流变化参数，生成所述发光最大时长中各个时刻对应的电流值；

根据所述目标发光像素在当前帧的目标亮度值，以及所述发光最大时长中各个时刻对应的电流值，确定所述目标发光像素在当前帧的关断时长；

将所述目标发光像素发光的起始时刻与所述发光最大时长的初始时刻进行时间对齐；

生成与所述发光最大时长中各个时刻对应的电流值相匹配的发光电流，并发送给所述目标发光像素，以使所述目标发光像素从所述起始时刻开始发光；

从所述起始时刻开始，在所述关断时长后断开所述发光电流，以使所述目标发光像素停止发光。

2.根据权利要求1所述的发光控制方法，其特征在于，所述根据所述电流变化参数，生成所述发光最大时长中各个时刻对应的电流值，包括：

根据所述发光最大时长、所述初始时刻对应的初始电流值、所述终止时刻对应的终止电流值以及所述电流值的变化速度，生成电流值随时间变化的拟合曲线；

从所述拟合曲线上获取所述发光最大时长中各个时刻对应的电流值。

3.根据权利要求2所述的发光控制方法，其特征在于，根据所述目标发光像素在当前帧的目标亮度值，以及所述发光最大时长中各个时刻对应的电流值，确定所述目标发光像素在当前帧的关断时长，包括：

对所述拟合曲线在候选时长上进行积分，得到积分结果，所述候选时长为所述发光最大时长中任一时刻与所述初始时刻的时间间隔；

获取值等于所述目标发光像素在当前帧的目标亮度值的目标积分结果；

将所述目标积分结果所对应的目标候选时长，确定为所述目标发光像素在当前帧的关断时长。

4.根据权利要求1所述的发光控制方法，其特征在于，所述根据所述微型显示屏的播放帧频以及发光像素阵列的行数，确定目标发光像素的发光最大时长，包括：

根据所述微型显示屏的播放帧频，确定单帧的播放时长；

根据所述发光像素阵列的行数，以及所述单帧的播放时长，确定每行发光像素的单行扫描时长；

从所述单行扫描时长中截取任一目标时长，并将所述目标时长确定为目标发光像素的发光最大时长。

5.根据权利要求1所述的发光控制方法，其特征在于，所述将所述目标发光像素发光的起始时刻与所述发光最大时长的初始时刻进行时间对齐，包括：

获取预设的同步信号；

将所述目标发光像素发光的起始时刻与所述发光最大时长的初始时刻分别与所述同步信号的起始时刻对齐。

6.一种基于LED的微型显示屏的发光控制系统，所述发光控制系统用于控制基于LED的微型显示屏中任一发光像素的发光方式，其特征在于，包括灰阶调制电路、电流控制电路、时间控制电路、行扫描同步电路、受控电流源和控制开关；

所述灰阶调制电路分别与所述电流控制电路、所述时间控制电路和所述行扫描同步电路连接，所述行扫描同步电路还分别与所述电流控制电路和所述时间控制电路连接，所述电流控制电路与所述受控电流源连接，所述控制开关分别与所述受控电流源、目标发光像素和所述时间控制电路连接，所述目标发光像素为所述微型显示屏中任一发光像素；

所述灰阶调制电路，用于根据所述微型显示屏的播放帧频以及发光像素阵列的行数，确定目标发光像素的发光最大时长；以及，根据所述微型显示屏中每个发光像素在每帧的候选亮度值的数据位宽，以及所述发光最大时长，确定目标发光像素的发光最小时长；以及，根据全暗对应的第一预设亮度值、全亮对应的第二预设亮度值、所述发光最大时长和所述发光最小时长，确定电流变化参数，所述电流变化参数包括初始时刻对应的初始电流值、终止时刻对应的终止电流值以及电流值的变化速度，所述初始时刻为所述发光最大时长的开始时刻，所述终止时刻为所述发光最大时长的结束时刻；

所述电流控制电路，用于根据所述电流变化参数，生成所述发光最大时长中各个时刻对应的电流值；

所述灰阶调制电路，还用于根据所述目标发光像素在当前帧的目标亮度值，以及所述发光最大时长中各个时刻对应的电流值，确定所述目标发光像素在当前帧的关断时长；

所述行扫描同步电路，用于将所述目标发光像素发光的起始时刻与所述发光最大时长的初始时刻进行时间对齐；

所述受控电流源，用于生成与所述发光最大时长中各个时刻对应的电流值相匹配的发光电流，并发送给所述目标发光像素，以使所述目标发光像素从所述起始时刻开始发光；

所述时间控制电路，用于从所述起始时刻开始，在所述关断时长后控制所述控制开关断开所述发光电流，以使所述目标发光像素停止发光。

7.根据权利要求6所述的发光控制系统，其特征在于，所述电流控制电路包括：

拟合曲线生成模块，用于根据所述发光最大时长、所述初始时刻对应的初始电流值、所述终止时刻对应的终止电流值以及所述电流值的变化速度，生成电流值随时间变化的拟合曲线；

电流值获取模块，用于从所述拟合曲线上获取所述发光最大时长中各个时刻对应的电流值。

8.根据权利要求7所述的发光控制系统，其特征在于，所述灰阶调制电路包括：

积分结果获取模块，用于对所述拟合曲线在候选时长上进行积分，得到积分结果，所述候选时长为所述发光最大时长中任一时刻与所述初始时刻的时间间隔；

目标积分结果获取模块，用于获取值等于所述目标发光像素在当前帧的目标亮度值的目标积分结果；

关断时长确定模块，用于将所述目标积分结果所对应的目标候选时长，确定为所述目标发光像素在当前帧的关断时长。

9.根据权利要求6所述的发光控制系统，其特征在于，所述灰阶调制电路包括：

播放时长确定模块，用于根据所述微型显示屏的播放帧频，确定单帧的播放时长；

单行扫描时长确定模块，用于根据所述发光像素阵列的行数，以及所述单帧的播放时长，确定每行发光像素的单行扫描时长；

发光最大时长确定模块，用于从所述单行扫描时长中截取任一目标时长，并将所述目标时长确定为目标发光像素的发光最大时长。

10.根据权利要求6所述的发光控制系统，特征在于，所述行扫描同步电路包括：

同步信号获取模块，用于获取预设的同步信号；

对齐模块，用于将所述目标发光像素发光的起始时刻与所述发光最大时长的初始时刻分别与所述同步信号的起始时刻对齐。

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