KR100357148B1

KR100357148B1 - Ｌｃｄ 모니터의 휘도 보상장치

Info

Publication number: KR100357148B1
Application number: KR1020000006408A
Authority: KR
Inventors: 김진섭
Original assignee: 엘지전자 주식회사
Priority date: 2000-02-11
Filing date: 2000-02-11
Publication date: 2002-11-07
Also published as: KR20010081228A

Abstract

광센서를 통해 휘도 저하를 인식하여 인버터로 하여금 램프 전류를 제어함으로써 휘도 저하분을 보상할 수 있도록 한 LCD 모니터의 휘도 보상장치에 관한 것으로, LCD 모듈, LCD 모듈에 내장된 램프를 구비한 LCD 모니터에서, 상기 램프에 구동전류를 공급하는 인버터와, 상기 LCD 모듈의 휘도 정보인 광전류를 감지하는 감지부와, 상기 감지부에서 감지된 휘도 정보에 상응하는 펄스폭 변조파형 및 램프구동 제어신호를 출력하는 마이컴과, 상기 감지부를 통해 감지된 광전류를 상기 마이컴에서 인식 가능한 신호로 변환하는 전류/전압 변환기와, 상기 마이컴에서 출력되는 펄스폭 변조파형을 직류 전압으로 변환하여 상기 인버터에 출력하는 적분회로를 포함하여 구성된 것으로 사용시간의 경과에 따른 휘도 저하를 감지하여 이를 보상함으로써 시감 저하를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

Description

ＬＣＤ 모니터의 휘도 보상장치{Apparatus for compensating brightness of LCD monitor}

본 발명은 모니터에 관한 것으로, 특히 LCD 모니터의 휘도 보상장치에 관한 것이다.

일반적으로 모니터는 연계된 PC의 비디오 카드로부터 전송되는 소정 포맷의 영상신호를 디지털 샘플링 및 스케일링 등 일련의 신호처리를 거쳐 화면상에 디스플레이하는 장치이다.

음극선관을 사용하는 소형 모니터로 출발하여 현대기술의 발전에 따른 표시기기의 대형화 추세에 따라 대형 모니터에 적합한 대표적인 평판 표시소자로서, 디스플레이 기술의 발전에 따라 기존의 CRT 방식에 비해 가볍고 고화질 특성이 우수한 디지털 방식의 LCD 모니터가 상용화되고 있는 실정이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 일반적인 LCD 모니터를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 1은 일반적인 LCD 모니터의 구성을 나타낸 블록도이다.

일반적인 LCD 모니터는 도 1에 도시된 바와 같이, PC로부터 영상신호를 입력받는 영상신호 입력부(1)와, 사용자의 요구신호를 입력하기 위한 키보드(2)와, 상기 키보드(2)를 통해 입력되는 사용자 요구에 상응하는 제어신호를 출력하는 마이컴(3)과, 상기 마이컴(3)의 제어신호에 따라 상기 영상신호 입력부(1)로부터 입력받은 영상신호를 화면상에 디스플레이 가능한 신호로 변환하는 영상신호 처리부(4)와, 상기 영상신호 처리부(4)에서 처리된 영상신호를 디스플레이하기 위한 LCD 모듈(7)과, 상기 LCD 모듈(7)에 광원을 공급하기 위해 LCD 모듈(7)의 하부 유리기판 뒤쪽에 장착되는 복수개의 램프(7a)와, 상기 마이컴(3)에서 출력되는 펄스폭 변조신호를 직류전압으로 변환하는 적분회로(5)와, 상기 적분회로(5)의 출력 및 상기 마이컴(3)의 제어신호에 따라 상기 램프(7a)에 구동전원을 공급하는 인버터(6)로 구성된다.

이와 같이 구성된 LCD 모니터는 먼저, 사용자가 상기 키보드(2)를 통하여 상기 마이컴(3)으로 파워 온(Power On) 신호를 입력하면, 상기 마이컴(3)은 영상신호 입력부(1)로부터 입력된 영상신호가 LCD 모듈(7)에 디스플레이될 수 있도록 상기 영상신호 처리부(4)에 제어신호를 출력한다.

상기 영상신호 처리부(4)는 상기 마이컴(3)의 제어신호에 따라 입력된 영상신호를 신호처리한 후 상기 LCD 모듈(7)로 최종 처리된 영상신호를 출력한다.

또한, 상기 마이컴(3)에서는 도 2a에 도시된 바와 같이, 액티브 하이(Active High) 신호를 출력하여 상기 인버터(6)를 활성화시킴으로써 상기 LCD 모듈(7)에 내장된 램프(7a)를 점등시킨다.

한편 상기 마이컴(3)은 상기 키보드(2)로부터 입력되는 휘도 선택 레벨(Brightness Selection Level)에 상응하는 펄스폭 변조 파형(Pulse Width Modulation)을 출력한다.

이때, 상기 키보드(2)로부터 입력되는 휘도 선택 레벨은 도 2b 내지 도 2e에 도시된 바와 같이, 사용자의 선택에 의해 0 ∼ 64 단계 또는 임의의 단계 설정이 가능하며, 이에 상응한 상기 마이컴(3)에서 출력되는 펄스폭 변조 파형은 도 3a에 나타낸 바와 같이 64 ∼ 256 단계를 갖는다.

여기서, 상기 64는 최소 휘도 선택 레벨의 휘도를 설정하기 위한 임의의 값을 예시한 것이며, 256은 8비트 처리되는 마이컴을 예시한 것이다.

한편 상기 적분회로(5)는 상기 키보드(2)를 통해 선택되는 휘도 레벨에 따라 상기 마이컴(3)에서 출력되는 PWM 신호를 각각 0.5 ∼ 5V 정도의 직류전압으로 변환시켜 상기 램프(7a)의 휘도를 조절한다.

이러한 종래 기술에 따른 LCD 모니터는 도 3b에 나타낸 바와 같이, 사용시간의 경과에 따라 램프전류는 일정하며, 도 3c에 나타낸 바와 같이 사용시간의 경과에 따라 실제 화면상의 휘도가 저하됨을 알 수 있다.

이상에서 설명한 바와 같이 종래 기술에 따른 LCD 모니터는 다음과 같은 문제점이 있었다.

첫째, 사용시간의 경과에 무관하게 램프전류를 일정하게 유지시킴으로써 실제 화면상의 휘도가 저하된다.

둘째, 사용시간의 경과에 따른 램프내부의 형광물질 및 필라멘트의 증발, 램프하우징의 열화, LCD 모듈을 구성하는 액정의 물성 열화에 의해 휘도가 저하되어 시감을 저해시킨다.

셋째, 의료 기기와 같은 특수 용도로 사용시 동일한 진단 내용에 대해 판정이 달라져 치명적 오진을 초래할 수 있다.

본 발명은 이러한 문제점을 해결하기 위해 안출한 것으로, 광센서를 통해 휘도저하를 인식하여 인버터로 하여금 램프 전류를 제어함으로써 휘도 저하분을 보상할 수 있도록 한 LCD 모니터의 휘도 보상장치를 제공하는데 그 목적이 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 LCD 모니터를 개략적으로 나타낸 블록도

도 2a는 도 1에 도시된 인버터를 활성 시키기 위해 마이컴에서 출력되는 신호를 나타낸 파형도

도 2b 내지 도 2e는 사용자가 선택한 휘도에 상응하는 펄스폭 변조파형을 나타낸 파형도

도 3a는 휘도레벨 따른 펄스폭 변조 파형을 나타낸 그래프

도 3b는 사용시간에 따른 램프전류를 나타낸 그래프

도 3c는 사용시간에 따른 휘도를 나타낸 그래프

도 4는 본 발명에 따른 LCD 모니터의 휘도 보상장치를 나타낸 블록도

도 5a는 휘도레벨에 따른 펄스폭 변조파형을 나타낸 그래프

도 5b는 사용시간에 따른 광전류를 나타낸 그래프

도 5c는 사용시간에 따른 전류/전압 변환기의 출력을 나타낸 그래프

도 5d는 사용시간에 따른 램프전류를 나타낸 그래프

도 5e는 사용시간에 따른 휘도를 나타낸 그래프

도면의 주요부분에 대한 부호의 설명

10 : 영상신호 입력부 20 : 키보드

30 : 마이컴 40 : 영상신호 처리부

50 : 적분회로 60 : 인버터

70 : LCD 모듈 71 : 램프

72 : 광센서 80 : 전류/전압 변환기

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 LCD 모니터의 휘도 보상장치는 LCD 모듈, LCD 모듈에 내장된 램프를 구비한 LCD 모니터에서, 상기 램프에 구동전류를 공급하는 인버터와, 상기 LCD 모듈의 휘도 정보인 광전류를 감지하는 감지부와, 상기 감지부에서 감지된 휘도정보를 입력받아 펄스폭 변조파형 레벨을 제어하고, 상기 인버터에 램프전류 보상신호를 출력하는 마이컴과, 상기 감지부를 통해 감지된 광전류를 상기 마이컴에서 인식 가능한 신호로 변환하는 전류/전압 변환기와, 상기 마이컴에서 출력되는 펄스폭 변조파형을 직류 전압으로 변환하여 상기 인버터에 출력하는 적분회로를 포함하여 구성되는데 그 특징이 있다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 LCD 모니터의 휘도 보상장치를 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.

도 4는 본 발명에 따른 LCD 모니터의 휘도 보상장치를 나타낸 블록도이다.

본 발명에 따른 LCD 모니터의 휘도 보상장치는 도 4에 도시된 바와 같이, PC로부터 영상 신호를 입력받는 영상신호 입력부(10)와, 사용자의 요구신호를 입력하기 위한 키보드(20)와, 상기 키보드(20)를 통해 입력되는 사용자 요구신호에 상응하는 제어신호를 출력하는 마이컴(30)과, 상기 마이컴(30)의 제어신호에 따라 상기 영상신호 입력부(10)에 입력된 영상신호를 화면상에 디스플레이 가능한 영상신호로 처리하는 영상신호 처리부(40)와, 상기 영상신호 처리부(40)에서 처리된 영상신호를 디스플레이하기 위한 LCD 모듈(70)과, 상기 LCD 모듈(70)에 광원을 공급하는 램프(71)와, 상기 램프(71)의 광전류를 감지하기 위한 광센서(72)와, 상기 광센서(72)를 통해 감지된 광전류를 상기 마이컴(30)에서 인식 가능한 전압으로 변환하는 전류/전압 변환기(80)와, 상기 전류/전압 변환기(80)의 출력에 따라 상기 마이컴(30)에서 출력되는 펄스폭 변조신호를 입력받아 직류전압으로 출력하는 적분회로(50)와, 상기 마이컴(30) 및 적분회로(50)의 출력에 따라 상기 램프(71)의 전류레벨을 제어하는 인버터(60)로 구성된다.

이와 같이 구성된 LCD 모니터의 휘도 보상장치는 사용자가 상기 키보드(20)를 통해서 상기 마이컴(30)으로 파워 온(Power On) 신호를 인가하면, 상기 마이컴(30)은 상기 영상신호 입력부(10)로부터 입력된 영상신호가 상기 영상신호 처리부(40)를 통해 LCD 모듈(70)에 디스플레이 가능한 신호로 변환되도록 제어신호를 출력한다.

또한, 상기 인버터(60)를 활성화시켜 상기 램프(71)를 점등시키며, 펄스폭 변조파형을 상기 적분회로(50)에 출력하여 상기 인버터(60)를 직류전압으로 제어함으로써 상기 램프(71)의 휘도를 조절한다.

상기 LCD 모듈(70)은 사용시간이 경과함에 따라 휘도가 저하되는데, 본 발명은 상기 LCD 모듈(70)을 구성하는 확산판(도시생략)의 후면에 장착된 광센서(72)로부터 인지된 휘도 정보인 광전류를 상기 전류/전압 변환기(80)를 통해 상기 마이컴(30)으로 입력시킨다.

그러면, 상기 마이컴(30)에서는 이를 입력받아 사용시간 경과에 따른 휘도저하가 보상되도록 상기 적분회로(50)에 출력되는 펄스폭 변조파형의 레벨을 조절하여 출력함과 동시에 상기 인버터(60)에 휘도가 보상될 수 있도록 보상 제어신호를 출력한다.

이와 같이 구성된 본 발명에 따른 LCD 모니터의 휘도 보상장치의 동작을 도 5a 내지 도 5e를 참조하여 설명하면 다음과 같다.

먼저, 상기 키보드(20)를 통해 입력되는 휘도 선택 레벨에 상응하는 펄스폭 변조파형을 출력하되, 도 5a에 나타낸 바와 같이 종래와 비교하여 동일한 휘도선택레벨에서 상대적으로 소정값만큼 감소된 펄스폭 변조파형을 출력한다.

이때의 휘도 선택 레벨은 사용자의 선택에 의해 0 ∼ 64 단계 또는 임의 단계 설정이 가능하지만, 이에 상응하여 상기 마이컴(30)으로부터 상기 적분회로(50)에 출력되는 펄스폭 변조파형은 종래의 64 ∼ 256 단계보다 감소된 임의의 값(16 ∼ 208 단계)을 갖는다.

단, 16은 최소 휘도 선택 레벨의 휘도를 설정하기 위한 임의의 값을 예시한 것이며, 208은 8비트 처리된 마이컴에서 256 단계중 208번째 크기를 예시한 것이다.

사용자의 휘도선택레벨 0∼64단계에 대하여 상기 마이컴(30)으로부터 출력된 16 ∼ 208 단계의 펄스폭 변조파형은 상기 적분회로(50)를 통하여 종래의 전압보다 소정레벨 낮은 0.1 ∼ 4.6 V정도의 직류전압으로 변환되어 상기 램프(71)의 휘도를 조절한다.

한편 상기 LCD 모듈(70)을 구성하는 확산판(도시생략)의 후면에 장착된 광센서(72)로부터 인지된 휘도정보인 광전류는 상기 전류/전압 변환기(80)를 통해 상기 마이컴(30)으로 입력되어, 이를 입력받은 마이컴(30)에서는 사용시간 경과에 따른 휘도저하를 보상하기 위한 제어신호를 출력한다.

즉, 도 5b와 같이 사용시간이 경과됨에 따라 광전류는 감소되며, 이와 같이 감소되는 광전류는 상기 전류/전압 변환기(80)에 입력되어 전압으로 변환되어 도 5c와 같이 출력된다.

이와 같이 상기 전류/전압 변환기(80)를 통해 변환된 휘도 정보는 상기 마이컴(30)이 수신 가능한 임의의 전압범위(ΔV)로 제한되는데, 상기 마이컴(30)은 상기 전압범위(ΔV)를 도 5d와 같이 사용시간에 따라 보상하고자 하는 램프 전류량(ΔA)으로 대응시켜 도 5e와 같이 일정한 휘도를 유지시킨다.

즉, 상기 마이컴(30)에서 전압범위(ΔV) 구간내의 전압을 인식하여 소정의 값만큼 출력 펄스폭 변조파형(PWM)을 증가시켜 휘도를 보상하도록 한 것이다.

상술한 바와 같이, 본 발명에 따른 LCD 모니터의 휘도 보상장치는 사용시간의 경과에 따라 저하된 휘도를 인지하여 그 휘도정보인 광전류를 마이컴이 수신가능한 임의의 전압범위(ΔV)로 제한함으로써, 마이컴에서 이를 인식하여 소정의 값만큼 펄스폭 변조 파형을 증가시켜 휘도 저하분을 보상시켜 주도록 한 것이다.

이상에서 설명한 바와 같이 본 발명에 따른 LCD 모니터의 휘도 보상장치는 사용시간의 경과에 따른 휘도 저하를 감지하여 이를 보상함으로써 시감 저하를 미연에 방지할 수 있는 효과가 있다.

Claims

LCD 모듈, LCD 모듈에 내장된 램프를 구비한 LCD 모니터에서,

상기 램프에 구동전류를 공급하는 인버터;

상기 LCD 모듈의 휘도 정보인 광전류를 감지하는 감지부;

사용시간의 경과에 따라 상기 감지부를 통해 입력된 휘도 정보에 상응하는 펄스폭 변조파형을 출력하고, 상기 휘도 정보에 따라 상기 램프의 구동전류를 제어하기 위해 상기 인버터에 제어신호를 출력하는 마이컴;

상기 감지부를 통해 감지된 광전류를 상기 마이컴에서 인식 가능한 휘도 정보로 변환하는 전류/전압 변환기; 그리고,

상기 마이컴에서 출력되는 펄스폭 변조파형을 직류 전압으로 변환하여 상기 인버터에 출력하는 적분회로를 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 LCD 모니터의 휘도 보상장치.
제 1 항에 있어서,

상기 감지부는 광 센서임을 특징으로 하는 LCD 모니터의 휘도 보상장치.
제 1 항에 있어서,

상기 감지부는 상기 LCD 모듈의 소정영역에 장착됨을 특징으로 하는 LCD 모니터의 휘도 보상장치.