KR100845045B1 - 디스플레이 장치의 야간 조명 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명의 디스플레이 장치의 조명 장치에 관한 것으로서, 펄스 폭 변조(PWM) 신호를 발생하는 펄스 폭 변조부; 상기 펄스 폭 변조부의 출력을 DC 전압으로 변경하는 적분기; 상기 적분기의 일측에 연결된 바이폴라 트랜지스터; 및 일측이 외부 전원에 연결되고 다른 일측이 상기 바이폴라 트랜지스터의 컬렉터에 연결된 발광부;를 포함하는 것을 특징으로 하고, 상기와 같은 구성에 의해 주위에 피해를 주지 않고 야간 작업을 용이하게 수행할 수 있다.

조명장치, 펄스파, LED

Description

디스플레이 장치의 야간 조명 장치{Lighting Device of Display Apparatus}

도 1은 종래기술에 따른 디스플레이 조명장치의 구성도

도 2는 종래기술에 따라 조명 장치를 장착한 형상도

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 조명 장치의 회로 구성도

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 조명 장치의 회로 구성도

도 5는 본 발명의 실시예에 따라 디스플레이 장치에 조명 장치를 장착한 형상도

본 발명은 디스플레이 장치에 관한 것으로서, 특히 디스플레이 장치의 조명 장치에 관한 것이다.

모니터나 TV와 같은 디스플레이 장치를 이용하여 야간 작업을 하는 경우 별도의 스탠드와 같이 외부 조명을 이용하게 된다.

이러한 외부 조명은 컴퓨터 모니터상에 반사되는 반사광 때문에 디스플레이 되는 부분을 잘 식별할 수 없는 경우가 간혹 발생하고 같은 공간에서 생활하는 다 른 사람에게 불편함을 주게 된다.

이러한 불편함을 개선하기 위하여 공개실용신안공보 2000-0009164호에서는 보조 조명 등일 설치된 모니터가 제안된 바 있다.

도 1은 종래 기술에 따른 조명 장치의 구성도를 나타낸 도면이다.

종래의 조명장치는, 모니터 전방에 부착되어 모니터 전방의 밝기를 검출하여 이에 따른 전압을 출력하는 밝기검출 센서(10)와, 상기 밝기 검출전압에 따라 0-5V의 레벨이 가변적인 밝기 제어전압을 출력하는 마이콤(20)과, 상기 밝기 제어전압에 따라 전류를 증폭하는 전류 증폭부(30)와, 모니터 전방에 부착되어 상기 전류 증폭부(30)로부터 공급된 전류에 따라 밝기가 가변되는 보조 조명등(40) 및 상기 보조 조명등(40)의 밝기를 외부에서 강제적으로 조작하기 위한 가변 저항(VR)으로 구성되어 있다.

여기서 상기 밝기검출 센서(10)는빛의 조사량에 따라 출력 전류가 증감하여, 상기 출력전류를 저항(R1)을 통해 상기 마이콤(20)에 공급하는 포토 트랜지스터로 구성되어 있다.

또한 전류 증폭부(30)는 저항(R2)을 통해 상기 마이콤(20)로부터 입력되는 밝기 제어전압을 소정 증폭하는 증폭기(OP)와, 상기 증폭된 밝기 제어전압에 따라 상기 보조 조명등(40)에 충분한 전류를 공급하기 위해, 베이스단이 저항(R4,R5)을 통해 상기 증폭된 밝기 제어전압을 입력받고 에미터단이 접지되는 NPN형 제 1 트랜지스터(Q1) 및 베이스단이 저항(R6)을 통해 상기 제 1 트랜지스터(Q1)의 콜렉터단과 연결되고, 에미터단이 소정 전압(Vcc)을 공급받고, 콜렉터단이 상기 보조 조명 등(40)을 통해 접지되어 있는 PNP형 제 2 트랜지스터(Q2)로 구성되어 있다.

이때 도 2에 도시된 것과 같이 보조 조명등(40)을 모니터 전방의 상부나 모퉁이에 부착할 수 있다.

그러나 이러한 종래 기술에 의하더라도 여전히 작업자 이외의 사람에게 조명등의 불빛이 조사되고 주위 사람들이 불편함을 감수하여야 하는 문제점이 있었다.

또한, 이러한 종래 기술은 화면의 밝기를 주위의 밝기 차이를 이용하여 화면의 밝기를 변화시키지 않고 사용하는 장치로서, 일반 조명등을 이용하고 있어 소비전력이 상당히 증가하며 화면의 윗부분에 설치되어 있어 화면에 밝기에 영향을 줄 수 있을 뿐 아니라 설치된 조명에 의하더라도 여전히 작업자 이외의 사람에게 조명등의 불빛이 조사되고 주위 사람들이 불편함을 감수하여야 하는 문제점이 있었다.

본 발명은 상기의 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 모니터와 같은 디스플레이 장치에 조명 장치를 부착하여 주위 사람들에 불편함을 주지 않고 컴퓨터 작업을 할 수 있는 조명 장치를 제공하는 것을 목적으로 한다.

또한, 본 발명은 펄스파를 이용하여 조명 장치를 온/오프 함으로써 전력 효율이 높은 조명 장치를 제공하는 것을 또 다른 목적을 한다.

또한, 본 발명은 모니터의 아래에 설치하고 조사각을 조절하여 주위의 불편함을 최소화할 수 있는 조명장치를 제공하는 것을 또 다른 목적으로 한다.

본 발명에 따른 디스플레이 조명 장치는 펄스 폭 변조(PWM) 신호를 발생하는 펄스 폭 변조부; 상기 펄스 폭 변조부의 출력을 DC 전압으로 변경하는 적분기; 상기 적분기의 일측에 연결된 바이폴라 트랜지스터; 및 일측이 외부 전원에 연결되고 다른 일측이 상기 바이폴라 트랜지스터의 컬렉터에 연결된 발광부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

또한, 본 발명에 따른 디스플레이용 조명 장치는 펄스 폭 신호를 발생하는 펄스 폭 변조부; 상기 펄스 폭 변조부의 출력을 DC 전압으로 변경하는 적분기; 입력 신호가 하이인 경우 동작하고, 상기 적분기의 출력 신호를 입력신호로 입력받는 연산 증폭기; 상기 연산 증폭기의 기준 전압을 설정하는 저항소자; 상기 연산 증폭기의 출력단에 연결된 바이폴라 트랜지스터; 및 일측이 외부 전원에 연결되고 다른 일측이 상기 바이폴라 트랜지스터의 컬렉터에 연결된 발광부;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예 및 동작을 살펴보겠다.

도 3는 본 발명의 일실시예로써 디스플레이 장치에 LED를 장착한 조명장치의 회로 구성도이다.

도시된 것과 같이 본 발명에 따른 조명 장치는 펄스를 생성하는 펄스 폭 변조부(100)와, 상기 펄스 폭 변조부에서 출력되는 펄스 신호를 DC 전압으로 변경하는 적분기(110)와, 상기 적분기에 연결되고 스위칭 기능을 하는 바이폴라 트랜지스터(TR1)와, 상기 바이폴라 트랜지스터(TR1)와, 외부 전압(VCC) 사이에 연결된 발광 부(LED1)와, 상기 바이폴라 트랜지스터의 에미터단에 연결된 저항 소자(R2)를 포함한다.

상기 펄스 폭 변조부(100)는 디스플레이용 내장 콘트롤러가 사용될 수 있고 조명 장치의 밝기를 컨트롤 할 수 있는 펄스파를 출력한다. 상기 펄스 폭 변조부는 펄스파의 듀티비(duty ratio)를 조절하여 발광부의 밝기를 조절한다.

상기 적분기(110)는 하나의 저항 소자(R1)과 하나의 커패시터(C1)를 결합하여 형성한다. 상기 저항 소자와 커패시터 사이의 중간 노드 전압을 출력으로 이용하는 경우 펄스파가 입력되는 경우에는 일정한 전압을 얻을 수 있다. 따라서 펄스파의 로우 전압이 인가되는 경우에도 바이폴라 트랜지스터를 턴온 시키고 발광부에 전류를 흐르게 할 수 있다.

상기 에미터단에 연결된 저항 소자 R2는 트랜지스터(TR1)에 흐르는 전류를 제어하는 역할을 하고 일정 전류가 흐를 때 안정적으로 동작하도록 하는 역할을 한다.

동작을 간단히 살펴보면, 펄스폭 변조부(110)에서 펄스파가 입력되면 적분기를 통해 펄스파가 DC 전압으로 변경되고 바이폴라 트랜지스터(TR1)의 베이스 전압에 인가되고 트랜지스터를 턴온 시켜 전류가 흐르게 된다. 이때 펄스파의 듀티비가 커면 트랜지스터(TR1)의 컬렉터 전류가 증가하여 발광부(LED1)에 흐르는 전류도 증가하게 되고 밝기가 밝아지게 된다. 반대로 듀티비를 적게 하면 컬렉터 전류가 적어지고 밝기가 어두워지게 된다. 이때 듀티비가 더 넓혀 베이스에 인가되는 전압이 트랜지스터를 턴온 시키지 못하는 경우에는 트랜지스터를 통한 전류라 흐르지 못하 고 발광부가 꺼지게 된다.

도 4는 본 발명의 또 다른 실시예로써 발광부의 밝기를 증폭기를 사용하여 조절하는 경우를 나타낸 것이다.

본 실시예에 따른 디스플레이 장치의 조명 장치는 펄스파를 생성하여 출력하는 펄스 폭 변조부(100), 상기 펄스 폭 변조부(100)에서 출력되는 펄스 신호를 DC 전압으로 변경하는 전분 회로(110), 상기 적분회로의 출력을 (+)입력으로 하는 연산 증폭기(12), 상기 연산 증폭기의 출력 신호를 베이스로 인가하는 바이폴라 트랜지스터(TR1), 및 상기 트랜지스터의 컬렉터단에 연결되어 있는 발광부(LED1)을 포함하여 구성된다.

상기 트랜지스터(TR1, TR2, ...., TRn)와 발광부(LED1, LED2, ..., LEDn)는 필요한 만큼 복수로 연결하여 구성할 수 있다.

그리고 상기 펄스복 변조부에서 온/오프 신호가 출력되어 연산 증폭기(120)의 구동 여부를 제어한다. 사용자가 오프 신호를 입력하는 경우 즉, 스위치를 꺼는 경우에는 상기 펄스 폭 변조부에서 오프 신호를 출력하여 연산 증폭기를 동작시키지 않고 트랜지스터의 베이스로 인가되는 전압을 차단하여 발광부가 온 되는 것을 방지할 수 있다. 상기 펄스 폭 변조부(100)는 디스플레이 콘트롤러를 사용하기 때문에 이러한 온/오프의 제어도 가능하다.

상기 연산증폭기의 (-)입력단에는 기준전압 설정을 위한 저항 소자(R2, R3) 가 형성되는 것이 바람직하다.

본 실시예에서도 상기 도 3의 경우와 마찬가지로 펄스폭 제어로 밝기를 조정 할 수 있다. 또한, 연산 증폭기의 증폭을 통해서도 발광부의 밝기를 조정할 수 있다.

상기 발광부(LED)는 모니터의 프런트 베젤 아래쪽에 형성하여 빛이 키보드 및 작업자 근처까지만 발산 되도록 하여 주위 사람들에게 비치지 않도록 하는 것이 바람직하다.

또한, 상기 발광부(LED)에는 갓을 형성하여 빛이 주위로 발산되는 것을 방지할 수도 있다.

또한, 상기 발광부(LED)는 기울기를 조절할 수 있도록 경사를 두고 필요에 따라 기울기를 조절할 수도 있다.

그리고 모니터의 프런트 베젤에 조명의 밝기를 조절할 수 있는 버튼과 기울기를 조절할 수 있는 버튼을 구비하여 필요에 따라 밝기 및 기울기를 조절할 수 있다.

도 5는 본 발명에 따른 조명 장치를 모니터에 장착한 형상도를 나타낸 도면이다.

도시된 것과 같이 LED를 이용한 조명장치는 LCD 모니터의 프런트 베젤에 다수 개(LED1~LEDn)가 형성되어 있다. LED의 개수를 필요에 따라 조절할 수 있음을 물론이다.

모니터의 온/오프 또는 색상 등을 조정하는 모니터 컨트롤 장치(56)는 모니터의 가장자리에 장착하고, 모니터의 전방 베젤의 중앙 부분에 모니터 컨트롤 장치와는 별도로 조명 장치를 켜기 위한 조명용 파워 온/오프 버튼(50)을 형성하고 파 워 버튼 양 옆으로 LED 장치의 밝기를 조절할 수 있는 버튼(52, 54)을 장착할 수 있다. 조명 업 버튼(52)을 누르면 도 3 또는 도 4에서 살펴본 것과 같이 펄스의 듀티비가 커지고 조명이 밝아지고 조명 다운 버튼(54)을 누르면 펄스의 듀티비가 작아지고 조명이 어두워진다. 따라서 간단한 조작만으로 원하는 밝기의 조명을 얻을 수 있다.

도면 번호 58은 조명이 미치는 공간을 나타낸 것이다.

상기와 같은 구성에 의하면, 모니터와 같은 디스플레이 장치에 발광부를 형성하여 야간 작업을 용이하게 수행할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면 펄스폭의 듀티비나 연산 증폭기의 증폭 정도를 조절하여 발광부의 밝기를 간단하게 조절할 수 있다.

또한, 본 발명에 의하면 발광부에 갓을 씌우거나 기울기를 조절하여 필요에 따라 빛이 발산되는 것을 최소화 할 수 있다.

Claims (10)

1. 펄스 폭 변조(PWM) 신호를 발생하는 펄스 폭 변조부;

   상기 펄스 폭 변조부의 출력을 DC 전압으로 변경하는 적분기;

   상기 적분기의 일측에 연결된 바이폴라 트랜지스터; 및

   일측이 외부 전원에 연결되고 다른 일측이 상기 바이폴라 트랜지스터의 컬렉터에 연결된 발광부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 야간 조명 장치.
2. 제 1항에 있어서, 상기 바이폴라 트랜지스터의 에미터단에는 트랜지스트의 전류량을 제어하기 위한 저항소자가 결합되어 있는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 야간 조명 장치.
3. 제 2항에 있어서, 상기 적분기의 일측은 바이폴라 트랜지스터의 베이스에 연결되고 다른 일측은 상기 저항소자에 연결되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 야간 조명 장치.
4. 제 3항에 있어서, 상기 발광부는 디스플레이 장치의 전면 베젤 아래쪽에 다수의 LED가 삽입 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 야간 조명 장치.
5. 제 4항에 있어서, 상기 LED에는 빛의 확산을 방지하기 위한 갓이 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 야간 조명 장치.
6. 제 4항에 있어서, 상기 LED는 조사각을 변경할 수 있도록 장착되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 야간 조명 장치.
7. 펄스 폭 신호를 발생하는 펄스 폭 변조부;

   상기 펄스 폭 변조부의 출력을 DC 전압으로 변경하는 적분기;

   입력 신호가 하이인 경우 동작하고, 상기 적분기의 출력 신호를 입력신호로 입력받는 연산 증폭기;

   상기 연산 증폭기의 기준 전압을 설정하는 저항소자;

   상기 연산 증폭기의 출력단에 연결된 바이폴라 트랜지스터; 및

   일측이 외부 전원에 연결되고 다른 일측이 상기 바이폴라 트랜지스터의 컬렉터에 연결된 발광부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 야간 조명 장치.
8. 제 7항에 있어서, 상기 발광부는 디스플레이 장치의 전면 베젤 아래쪽에 다수의 LED가 삽입 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 야간 조명 장치.
9. 제 8항에 있어서, 상기 LED에는 빛의 확산을 방지하기 위한 갓이 형성되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 야간 조명 장치.
10. 제 8항에 있어서, 상기 LED는 조사각을 변경할 수 있도록 장착되는 것을 특징으로 하는 디스플레이 장치의 야간 조명 장치.

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