KR100308056B1 - 자계 보정장치 및 방법 - Google Patents

Abstract

자계센서의 부품 특성오차를 보정하는 자계 보정장치 및 방법에 관한 것으로, 자계센서에 제1 및 제2 기준자계를 인가하여 그에 따른 자계센서의 출력을 읽어들이고 제1 및 제2 기준자계값과 그에 따른 자계센서의 출력값을 저장하는 단계와, 제1 및 제2 기준자계값과 그에 따른 자계센서의 출력값을 제1 자계 계산식에 적용하여 현재 자계센서의 특성오차가 보정된 제2 자계 계산식을 작성하고 저장하는 단계와, 제2 자계 계산식에 실제 자계센서의 출력을 적용하고 자계를 계산하여 해당 자계값에 따른 자계보정을 수행하는 단계를 포함하여 이루어지므로 자계 측정오차를 최소화할 수 있고 자계 센서의 수율을 높일 수 있으며 나아가서는 자계 보정장치가 적용된 영상기기의 화질을 향상시킬 수 있다.

Description

자계 보정장치 및 방법{APPARATUS AND METHOD FOR MAGNETIC FIELD}

본 발명은 자계센서의 부품편차에 의한 자계 계산오차를 보정하기 위한 자계 보정장치 및 방법에 관한 것이다.

티브이, 컴퓨터 모니터 등의 화면은 이상 자계로 인하여 정확한 화면이 이루어지지 못하고 상/하 또는 좌/우 방향으로 이동하는 현상이 발생할 수 있다.

따라서 이를 해소할 목적으로 티브이, 컴퓨터 모니터 등에는 화면상에 인가된 자계를 측정하여 이상 자계성분을 보정하기 위한 자계 보정장치가 구비된다.

종래의 기술에 따른 자계 보정장치는 도 1에 도시된 바와 같이, 자계를 측정하고 그 세기에 상응하는 주파수를 출력하는 자계센서(1), 기준자계별 자계센서(1) 출력값을 저장하고 있는 메모리(3), 상기 메모리(3)에 저장된 기준자계별 자계센서(1) 출력값에 따라 상기 자계센서(1)의 출력값에 해당하는 자계값을 산출하는 연산부(2), 상기 연산부(2)에서 출력된 자계값에 따라 화면상에 발생한 이상 자계성분을 제거하기 위한 제어신호를 출력하는 제어부(4), 제어부(4)에서 출력된 제어신호에 따라 자계성분을 제거하는 자계 보상부(5) 및 자계발생장치를 제어하여 기준자계를 발생시키고 그에 따른 자계센서(1)의 출력을 읽어들이도록 연산부(2)를 제어하여 그 출력에 따라 자계센서(1)의 이상유/무를 판단하기 위한 PC(6)로 구성된다.

이와 같이 구성된 자계 보정장치의 동작을 설명하면 다음과 같다.

먼저, 자계센서(1)의 이상 유/무를 판단하기 위해서 PC(6)는 자계발생장치를 제어하여 기준자계를 발생시키고 연산부(2)에 제어신호를 인가하여 자계센서(1)의 출력을 읽어들이도록 한다.

이어서 자계센서(1)의 출력을 상기 기준자계에 따른 기준출력과 비교하여 일정 범위 이상의 오차가 발생하면 자계센서(1)의 이상으로 판단하여 자계센서(1)를 수리 또는 교체한다.

한편, 자계센서(1)가 정상적으로 동작중인 경우, 연산부(2)는 자계센서(1)의 출력을 읽어들이고 메모리(3)에 저장된 데이터로부터 자계센서(1)의 출력에 상응하는 자계값을 산출하여 제어부(4)로 입력시킨다.

이어서 제어부(4)는 상기 연산부(2)에서 출력된 자계값에 따라 이상자계의 발생유/무를 판단하고 이상 자계로 판단되면 자계 보상부(5)에 제어신호를 인가하여 상기 이상 자계성분이 제거되도록 한다.

그리고 자계 보상부(5)는 제어부(4)의 제어신호에 따라 화면상에 발생된 이상 자계성분을 제거한다.

그러나 종래의 기술에 따른 자계 보상장치는 다음과 같은 문제점이 있다.

자계센서는 부품 특성오차로 인하여 제품마다 약간의 출력오차가 발생하는데, 메모리에 저장된 기준 자계별 자계센서 출력값은 고정된 값이므로 이로 인하여 자계측정의 오차가 발생하고 결국 자계 보정장치가 적용된 티브이 또는 모니터의 화질이 저하되는 문제점이 있다.

따라서 본 발명은 상기한 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출한 것으로서, 자계센서의 부품 특성오차를 보정하여 화질저하를 방지할 수 있도록 한 자계 보정장치 및 방법을 제공함에 그 목적이 있다.

본 발명에 따른 자계 보정장치는 인가된 자계의 세기에 상응하는 주파수를 출력하는 자계센서와, 인가된 기준자계의 세기에 따라 자계센서에서 출력된 주파수값 및 기준자계값을 이용하여 자계센서의 특성에 맞는 자계 계산식을 작성하고 작성된 자계 계산식에 따라 실제 자계를 계산하는 연산부와, 연산부에서 작성된 자계 계산식 및 자계 센서의 출력주파수를 저장하는 메모리와, 연산부에서 출력된 자계값에 따른 자계 보상이 이루어지도록 제어신호를 출력하는 제어부와, 제어부에서 출력된 제어신호에 따라 자계 보상을 수행하는 자계 보상부와, 자계발생장치를 제어하여 기준 자계를 발생시키고 이를 자계센서에 인가하여 그에 따른 자계센서의 출력값을 연산부에서 읽어들이고 자계 계산식을 작성하도록 연산부를 제어하는 PC를 포함하여 구성됨을 특징으로 한다.

본 발명에 따른 자계 보정방법은 자계센서에 제1 및 제2 기준자계를 인가하여 그에 따른 자계센서의 출력을 읽어들이고 제1 및 제2 기준자계값과 그에 따른 자계센서의 출력값을 저장하는 단계와, 제1 및 제2 기준자계값과 그에 따른 자계센서의 출력값을 제1 자계 계산식에 적용하여 현재 자계센서의 특성오차가 보정된 제2 자계 계산식을 작성하고 저장하는 단계와, 제2 자계 계산식에 실제 자계센서의 출력을 적용하고 자계를 계산하여 해당 자계값에 따른 자계보정을 수행하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 한다.

도 1은 종래의 기술에 따른 자계 보정장치의 구성을 나타낸 블록도

도 2는 본 발명에 따른 자계 보정장치의 구성을 나타낸 블록도

도 3은 본 발명에 따른 자계 보정방법을 나타낸 플로우챠트

도 4는 도 3의 자계 계산식 산출을 설명하기 위한 그래프

*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*

11: 자계센서 12: 연산부

13: 메모리 14: 제어부

15: 자계 보상부 16: PC

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 자계 보정장치 및 방법의 바람직한 일실시예를 설명하면 다음과 같다.

도 2는 본 발명에 따른 자계 보정장치의 구성을 나타낸 블록도, 도 3은 본 발명에 따른 자계 보정방법을 나타낸 플로우챠트이고, 도 4는 도 3의 자계 계산식 산출을 설명하기 위한 그래프이다.

본 발명에 따른 자계 보정장치는 도 2에 도시된 바와 같이, 자계를 측정하고 그 세기에 상응하는 주파수를 출력하는 자계센서(11), 자계센서(11)에서 출력된 주파수값을 이용하여 자계 계산식을 작성하고 작성된 자계 계산식에 따라 실제 화면상에 발생된 자계를 계산하는 연산부(12), 연산부(12)에서 작성된 자계 계산식 및 자계 센서(11)의 출력주파수를 저장하는 메모리(13), 상기 연산부(12)에서 출력된 자계값에 따른 자계 보상이 이루어지도록 제어신호를 출력하는 제어부(14), 제어부(14)에서 출력된 제어신호에 따라 자계 보상을 수행하는 자계 보상부(15), 자계발생장치를 제어하여 기준 자계를 발생시키고 이를 자계센서(11)에 인가하여 그에 따른 자계센서(11)의 출력값을 연산부(12)에서 읽어들이고 자계 계산식을 작성하도록 연산부(12)를 제어하는 PC(16)로 구성된다.

이와 같이 구성된 본 발명의 자계 보정방법을 설명하면 다음과 같다.

본 발명에 따른 자계 보정방법은 도 3에 도시된 바와 같이, 먼저 자계발생장치 내에 자계 보정장치가 장착된 티브이 또는 모니터 등을 진입시킨 상태에서 PC(16)가 제1 기준자계 'g1'을 발생시켜 자계센서(11)에 인가되도록 한다.

이어서 연산부(12)에 제어신호를 인가하여 상기 제1 기준자계 'g1'에 의한 자계센서(11)의 출력 'Fg1'을 읽어들여 메모리(13)에 저장하도록 한다(S21).

그리고 PC(16)는 상기 자계발생장치를 제어하여 제2 기준자계 'g2'를 발생시켜 자계센서(11)에 인가되도록 하고 연산부(12)에 제어신호를 인가하여 상기 제2 기준자계 'g2'에 의한 자계센서(11)의 출력 'Fg2'를 읽어들여 메모리(13)에 저장하도록 한다(S22).

이어서 연산부(12)는 상기 제1 및 제2 기준자계 'g1','g2'와 그에 따른 자계센서(11)의 출력 'Fg1'과 'Fg2'을 제1 자계 계산식에 적용하여 제2 자계 계산식을 산출하고 메모리(13)에 저장한다(S23).

이때 제1 자계 계산식 및 제 2자계 계산식을 산출하는 원리 및 세부동작은 다음과 같다.

각 자계값에 따른 자계센서(11)의 출력은 서로 비례관계로서 2차원 좌표상에 나타낼 수 있으므로 이들 사이에는 직선 방정식이 성립된다.

즉, 자계를 'G'라하고 주파수를 'F'라 하면 'G = aF + b' 라는 직선 방정식이 성립되며, a는 기울기 b는 절편을 의미한다.

이때 직선방정식은 도 4에 도시된 바와 같이, 그 특성상 두 점의 좌표를 알면 구할 수 있으므로 상기 메모리에 저장된 값을 두 좌표 (g1,Fg1), (g2,Fg2)로 사용하여 직선방정식을 산출하면 다음과 같다.

먼저, 두 좌표를 각각 직선방정식 'G = aF + b'에 대입하면, 두 직선방정식 'g1 = aFg1 + b'와 'g2 = aFg2 + b'가 성립되므로 두 방정식을 더하고 'b'에 대하여 전개하면, 'b = {g1 + g2 - a(Fg1+Fg2)}/2'가 산출된다.

그리고 상기 'b'값을 첫 번째 직선방정식 'g1 = aFg1 + b'에 대입하여 'a'에 대하여 전개하면, 'a = (g1 - g2)/(Fg1 - Fg2)'가 산출된다.

이때 'b'값에는 'a'라는 계수가 존재하므로 이를 제거하기 위하여 상기 'a = (g1 - g2)/(Fg1 - Fg2)'를 대입하여 'b'에 대하여 전개하면,

'b = (g2×Fg1 - g1×Fg2)/(Fg1 - Fg2)'가 성립된다.

따라서 'a' 및 'b'값이 산출되면 이를 상기 직선방정식 'G = aF + b'에 대입하여 제1 자계 계산식 'G = {(g1 - g2)×F + (g2×Fg1 - g1×Fg2)}/(Fg1 - Fg2)'이 만들어진다.

이때 제1 자계 계산식은 상술한 자계와 자계센서 출력주파수간의 직선방정식 특성에 따라 모든 자계센서의 특성에 적합하도록 작성된 기본식으로, 여기에 기준자계와 각 자계센서의 부품 특성오차에 따라 다를 수 있는 출력주파수를 대입하면 해당 자계센서의 부품 특성오차 등이 보정된 특성을 나타내는 실제 자계 계산식인 제2 자계 계산식이 완성되는 것이다.

한편, 이와 같이 자계센서(11)의 특성에 따라 출력오차가 보정된 제2 자계 계산식이 완성되면 PC(16)의 제어에 따라 연산부(12)에서 현재 자계센서(11)의 출력주파수를 읽어들이고 메모리(13)에 저장된 제2 자계 계산식에 따라 실제 자계를 계산하고(S24), 그 값을 제어부(14)로 출력한다.

이어서 제어부(14)는 상기 연산부(12)에서 출력된 자계값의 이상 유.무를 판별하고(S25), 이상 자계로 판단되면 이상 자계성분이 보정되도록 자계 보상부(15)에 제어신호를 인가한다.따라서 자계 보상부(15)가 이상 자계성분을 보정하여 자계 보정동작이 완료된다(S26).

본 발명에 따른 자계 보정장치 및 방법은 다음과 같은 효과가 있다.

첫째, 자계센서의 고유한 부품특성에 맞는 자계 계산식을 만들어 자계를 측정하므로 자계 측정오차를 최소화할 수 있고 나아가서는 이 제품이 적용되는 영상기기의 이상 자계를 정확히 측정 및 보정할 수 있어 화질을 향상시킬 수 있다.

둘째, 자계센서의 고유특성에 맞는 자계 계산식을 사용하므로 사용가능 부품의 편차를 넓게할 수 있어 자계센서의 수율을 높일 수 있다.

Claims (4)

1. 자계 보정장치에 있어서,

   인가된 자계의 세기에 상응하는 주파수를 출력하는 자계센서,

   인가된 기준자계의 세기에 따라 상기 자계센서에서 출력된 주파수값 및 상기 기준자계값을 이용하여 자계센서의 특성에 맞는 자계 계산식을 작성하고 작성된 자계 계산식에 따라 실제 자계를 계산하는 연산부,

   상기 연산부에서 작성된 자계 계산식 및 자계 센서의 출력주파수를 저장하는 메모리,

   상기 연산부에서 출력된 자계값에 따른 자계 보상이 이루어지도록 제어신호를 출력하는 제어부,

   상기 제어부에서 출력된 제어신호에 따라 자계 보상을 수행하는 자계 보상부,

   자계발생장치를 제어하여 기준 자계를 발생시키고 이를 상기 자계센서에 인가하여 그에 따른 자계센서의 출력값을 연산부에서 읽어들이고 자계 계산식을 작성하도록 연산부를 제어하는 PC를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 자계 보정장치.
2. 자계센서를 구비한 자계 보정장치의 자계 보정방법에 있어서,

   자계센서에 제1 및 제2 기준자계를 인가하여 그에 따른 자계센서의 출력을 읽어들이고 제1 및 제2 기준자계값과 그에 따른 자계센서의 출력값을 저장하는 단계,

   상기 제1 및 제2 기준자계값과 그에 따른 자계센서의 출력값을 제1 자계 계산식에 적용하여 현재 자계센서의 특성오차가 보정된 제2 자계 계산식을 작성하고 저장하는 단계,

   상기 제2 자계 계산식에 실제 자계센서의 출력을 적용하고 자계를 계산하여 해당 자계값에 따른 자계보정을 수행하는 단계를 포함하여 이루어짐을 특징으로 하는 자계 보정방법.
3. 제 2 항에 있어서,

   상기 제1 자계 계산식은 G = {(g1 - g2)×F + (g2×Fg1 - g1×Fg2)}/(Fg1 - Fg2)이고, 이때 G는 자계, g1은 제1 기준자계, g2는 제2 기준자계, F는 G에 따른 자계센서의 출력주파수, Fg1은 제1 기준자계에 따른 자계센서의 출력주파수, Fg2는 제2 기준자계에 따른 자계센서의 출력주파수임을 특징으로 하는 자계 보정방법.
4. 제 2 항에 있어서,

   상기 제2 자계 계산식은 자계센서의 부품 특성오차에 따라 다르게 작성됨을 특징으로 하는 자계 보정방법.