KR100875420B1 - 화면 노이즈를 방지하는 ｌｃｄ 모니터 및 그 제어방법 - Google Patents

화면 노이즈를 방지하는 ｌｃｄ 모니터 및 그 제어방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 LCD 모니터의 화면 밝기(Brightness) 조절시, 발생하는 물결 노이즈(wavy noise) 등의 문제점을 해결하기 위한 화면 노이즈를 방지하는 LCD 모니터 및 그 제어방법에 관한 것이다. 본 발명은 LCD(Liquid Crystal Display) 모니터의 제어방법에 있어서. 밝기(Brightness) 조절 모드에 진입하는 단계와, 상기 밝기를 일정한 스텝값으로 조정하는 단계와, 상기 조정된 밝기의 스텝값이 기준 수치의 스텝값 이하인 경우, 상기 기준 수치의 스텝값과 상기 조정된 밝기의 스텝값의 차이값에 비례하여, 컨트라스트 스텝값을 자동으로 변동시키는 단계를 포함하여 이루어 지는 것을 특징으로 하는 화면 노이즈를 방지하는 LCD 모니터의 제어방법을 제공한다. 따라서, 본 발명에 의하면, 화면 밝기가 기존과 유사하게 조정되면서, 동시에 물결 노이즈와 같은 화면 에러 현상은 방지할 수 있는 효과가 있다.
Figure R1020060052407
LCD, 밝기(Brightness), 컨트라스트트(Contrast)

Description

화면 노이즈를 방지하는 ＬＣＤ 모니터 및 그 제어방법{The LCD monitor for preventing a noise in screen and method for controlling the same}
도 1 은 종래 기술에 따른, LCD(Liquid Crystal Display) 모니터의 화면 노이즈 현상을 예시한 도면
도 2 는 본 발명에 따른, 화면 노이즈를 방지하는 LCD 모니터를 포함하는 영상기기의 구성을 도시한 블록도
도 3a 는 램프(lamp)의 전류량에 따라, 디밍(dimming) 주파수가 변화하는 일예를 도시한 도면
도 3b 는 램프(lamp)의 전류량에 따라, 디밍(dimming) 주파수가 변화하는 다른 일예를 도시한 도면
도 3c 는 램프(lamp)의 전류량에 따라, 디밍(dimming) 주파수가 변화하는 또 다른 일예를 도시한 도면
도 4 는 본 발명에 따른 LCD 모니터에서, 밝기 조절 모드가 구간별로 다르게 진행되는 모습을 예시한 도면
도 5 는 본 발명에 따른, 화면 노이즈를 방지하는 LCD 모니터를 포함하는 영상기기의 제어방법의 일예를 도시한 흐름도(플로우 차트)
*도면의 주요부분에 대한 부호의 설명*
200:영상기기 201:사용자 입력부
202:제어부 203:PWM 컨트롤러
204:인버터 205:LCD 패널
206:제1램프부 207:제2램프부
208:비디오 데이터 수신부 209:비디오 프로세서
210:컨트라스트 컨트롤러
본 발명은 LCD(Liquid Crystal Display)에 관한 것으로, 보다 상세하게는 화면 노이즈를 방지하는 LCD 모니터 및 그 제어방법에 관한 것이다.
상기 LCD(액정표시장치)는, 경량, 박형, 저소비 전력구동 등의 특징으로 인하여, 그 응용범위가 점차 넓어지고 있는 추세에 있다. 이러한 추세에 따라, 상기 LCD는 사무자동화기기, 오디오/비디오 기기 등에 이용되고 있다.
한편, LCD는 매트릭스(matrix) 형태로 배열되어진 다수의 제어용 스위치들에 인가되는 영상신호에 따라 광빔의 투과량이 조절되어 화면에 원하는 색상을 표시하게 된다.
다만, 상기 LCD는 자발광 표시장치가 아니기 때문에 백 라이트 유닛(Back Light Unit)과 같은 광원이 필요하다.
상기 백 라이트 유닛에 사용되는 광원으로는, 할로겐 음극 형광램프(Halogen Cathode Fluorescent Lamp) 또는 냉음극관 램프(Cold Cathode Fluorescent Lamp) 등이 사용된다.
상기 광원 중, CCFL은 냉음극방출(Cold Emission) 현상을 이용한 광원관으로써, 저발열, 고휘도, 장수명, 풀컬러화(full color) 등이 용이하다. 이러한 CCFL은 도광체 방식, 직사 방식, 반사판 방식 등이 있으며, LCD의 요구에 따라 적합한 방식의 광원관이 채택된다.
한편, 상기 광원으로, 방전관 내부에 전극들이 형성된 내부전극 형광램프와 방전관 외부에 전극들이 형성된 외부전극 형광램프(External Electrode Fluorescent Lamp)도 존재한다.
전술한 형광램프들은 고압의 교류파형에 의해 구동된다.
그러나, 종래의 LCD(Liquid Crystal Display) 모니터 및 그 제어방법은 다음과 같은 문제점이 있었다.
종래 LCD 모니터에 있어서, 밝기(Brightness)를 계속 낮추다 보면, LCD 패널에서 예상치 못한 물결 노이즈가 발생하는 문제점이 있었다.
예를 들어, 사용자가 TV 또는 컴퓨터의 LCD 모니터를 사용하면서, 밝기(brightness)값을 특정값 이하로 떨어뜨리면, 도 1과 같은 물결 노이즈(wavy noise)가 발생하게 된다.
보다 구체적으로 설명하면, 상기 물결 노이즈 현상이라 함은, 밝기(Brightness)값을 어둡게 설정할 경우, 블랙바(black bar)가 화면의 위에서, 아래 방향으로 움직이는 현상을 의미한다.
특히, CCFL 램프(lamp)를 채택한 LCD 모니터에서, 상기 물결 노이즈의 문제점이 심화될 수 있다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로서, 본 발명의 목적은 상기 물결 노이즈의 에러 현상을 제거할 수 있는 화면 노이즈를 방지하는 LCD 모니터 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
그리고, 본 발명의 다른 목적은, 상기 물결 노이즈를 방지하면서도, 밝기의 가변 범위를 종전과 같은 수준으로 유지할 수 있는 화면 노이즈를 방지하는 LCD 모니터 및 그 제어방법을 제공하는 것이다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 LCD(Liquid Crystal Display) 모니터의 제어방법에 있어서. 밝기(Brightness) 조절 모드에 진입하는 단계와, 상기 밝기를 일정한 스텝값으로 조정하는 단계와, 상기 조정된 밝기의 스텝값이 기준 수치의 스텝값 이하인 경우, 상기 기준 수치의 스텝값과 상기 조정된 밝기의 스텝값의 차이값에 비례하여, 컨트라스트 스텝값을 자동으로 변동시키는 단계를 포함하여 이루어 지는 것을 특징으로 하는 화면 노이즈를 방지하는 LCD 모니터의 제어방법을 제공한다.
상기 기준 수치의 스텝값은, 최대 밝기의 스텝값의 70 내지 80%가 되도록 유지할 수 있다.
상기 조정된 밝기의 스텝값이 기준 수치의 스텝값 이하인 경우, 상기 기준 수치의 스텝값과 상기 조정된 밝기의 스텝값의 차이값에 비례하여, 컨트라스트 스텝값을 자동으로 변동시키는 단계는, 상기 조정된 밝기의 스텝값이 아닌, 상기 기준 수치의 스텝값에 따라, LCD 모니터의 램프에 인가되는 전류량을 결정하는 단계를 더 포함하여 이루어질 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 램프(lamp)를 구비한 LCD(Liquid Crystal Display) 모니터에 있어서. 밝기(Brightness) 조절 모드에서, 상기 밝기를 일정한 스텝값으로 조정하는 사용자 입력부와, 상기 조정된 밝기의 스텝값이 기준 수치의 스텝값 이하인지 여부를 판단하는 판단부와, 그리고 상기 조정된 밝기의 스텝값이 기준 수치의 스텝값 이하인 경우, 상기 기준 수치의 스텝값과 상기 조정된 밝기의 스텝값의 차이값에 비례하여, 컨트라스트 스텝값을 자동으로 변동시키는 제어부를 포함하여 이루어 지는 것을 특징으로 하는 화면 노이즈를 방지하는 LCD 모니터를 제공한다.
상기 제어부는, 상기 조정된 밝기의 스텝값이 아닌, 상기 기준 수치의 스텝값에 따라, 상기 LCD 모니터의 램프에 인가되는 전류량을 결정할 수 있다.
상기 목적을 달성하기 위하여, 본 발명은 상기 사용자 입력부와, 상기 판단부와, 그리고 상기 제어부를 포함하고 있는 것을 특징으로 하는 LCD 패널의 영상기기를 제공한다.
따라서, 본 발명에 의하면, 화면 밝기를 조정할 수 있는 범위가 기존과 유사하게 유지되면서, 동시에 물결 노이즈와 같은 화면 에러 현상은 방지할 수 있는 효과가 있다.
이하 상기의 목적을 구체적으로 실현할 수 있는 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 설명한다.
도 2는 본 발명에 따른, 화면 노이즈를 방지하는 LCD 모니터를 포함하는 영상기기의 구성을 도시한 블록도이다.
도 3a는 램프(lamp)의 전류량에 따라, 디밍(dimming) 주파수가 변화하는 일예를 도시한 도면이다.
도 3b는 램프(lamp)의 전류량에 따라, 디밍(dimming) 주파수가 변화하는 다른 일예를 도시한 도면이다.
도 3c는 램프(lamp)의 전류량에 따라, 디밍(dimming) 주파수가 변화하는 또 다른 일예를 도시한 도면이다.
그리고, 도 4는 본 발명에 따른 LCD 모니터에서, 밝기 조절 모드가 구간별로 다르게 진행되는 모습을 예시한 도면이다.
도 2 내지 도 4를 참조하여, 본 발명에 따른 LCD 모니터가 물결 노이즈 등의 화면 노이즈를 방지하는 실시예를 설명하면 다음과 같다.
도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 영상기기(200)는 사용자 입력부(201), 제어부(202), PWM 컨트롤러(203), 인버터(204), LCD 패널(205), 제1램프부(206), 제2램프부(207), 비디오 데이터 수신부(208), 비디오 프로세서(209), 그리고 컨트라스트 컨트롤러(210) 등을 포함하여 이루어 진다.
다만, 도 2에 도시된 상기 영상기기(200)는 본 발명에 따른 LCD 모니터를 포함하여 도시하였다.
한편, 상기 영상기기(200)는 LCD 모니터를 포함하는 텔레비젼, 컴퓨터, 노트북, 전자수첩 등이 될 수 있다.
상기 사용자 입력부(201)는, 밝기(brightness) 조절, 컨트라스트(contrast) 조절 등의 명령 신호를 사용자로부터 인가받아, 상기 제어부(202)로 전송한다.
상기 사용자 입력부(201)는, 예를 들어 리모컨이나, 상기 영상기기(200)에 부착된 로컬키 버튼 또는 LCD 모니터에 부착된 로컬키 버튼 등을 의미한다.
상기 제어부(202)는, 상기 PWM 컨트롤러(203), 상기 비디오 프로세서(209), 상기 컨트라스트 컨트롤러(210) 등, 상기 영상기기(200)내 구성요소들을 전반적으로 제어하는 기능을 한다.
상기 PWM 컨트롤러(203)는, 상기 제어부(202)의 제어에 따라 디밍(dimming) 주파수를 가변시키고, 상기 인버터(204)는 상기 PWM 컨트롤러(203)에 의해 가변된 디밍(dimming) 주파수에 따라 상기 램프부들(206,207)에 다른 전류를 공급한다.
상기 PWM(Pulse Width Modulation)은, 펄스 변조 방식의 하나로, 변조 신호의 크기에 따라서 펄스의 폭을 변화시켜 변조하는 방식이다. 신호파의 진폭이 클 때는 펄스의 폭이 넓어지고, 진폭이 작을 때는 펄스의 폭이 좁아지는 특징이 있다. 단, 펄스의 위치나 진폭은 변하지 않는다.
상기 램프부들(206,207)에 공급되는 전류를, 강학상 백라이트(backlight) 전류라고 지칭하기도 한다.
다만, 상기 램프부들(206,207)에 공급되는 전류량에 따라, 상기 LCD 패널을 통해 디스플레이 되는 화면의 밝기(brightness)가 조절된다.
한편, 상기 비디오 데이터 수신부(208)는, 방송국 또는 외부기기 등을 통해 전송되는 비디오 데이터를 수신하는 역할을 한다.
상기 비디오 프로세서(209)는, 상기 비디오 데이터 수신부(208)를 통해 수신된 비디오 데이터가 화면을 통해 출력 가능하도록 신호처리하는 기능을 담당한다.
다만, 상기 비디오 프로세서(209)를 통해 신호처리된 비디오 데이터는 경우에 따라, 상기 컨트라스트 컨트롤러(210)에 의해, 화면의 명암 대비값이 조절된다.
참고적으로, 밝기(Brightness)가 밝다는 것은 전체적인 밝기가 밝아진다는것이고. 대비(Contrast)는 어두운곳과 밝은곳의 차이를 말한다.
이제, 본 발명과 관련하여, 보다 상세히 설명하면 다음과 같다.
예를 들어, 상기 영상기기(200)의 사용자가 상기 사용자 입력부(201) 등을 통해, 밝기(brightness)값을 감소 시키는 경우, 상기 인버터(204)는 상기 램프부들(206,207)로 공급되는 전류량도 감소시킨다.
다만, 상기 램프부들(206,207)로 공급되는 전류량이 일정한 수치 이상으로 감소되는 경우, 가변 주파수의 영향으로 보강간섭, 상쇄간섭 등의 영향이 나타나고, 결과적으로 상기 LCD 패널(205)에는 도 1과 같은 물결 노이즈가 발생하게 된다.
실험적으로 고찰해 보면, 밝기(brightness)를 최대값(100%)으로 조절하는 경우에는, 도 3a의 그래프와 같은 디밍(dimming) 주파수와 램프 전류간 상관관계가 나타나며, 물결 노이즈가 발생하지 않는다.
또는, 밝기(brightness)를 비교적 높은 값(75%)으로 조절하는 경우에도, 도 3b의 그래프와 같은 디밍(dimming) 주파수와 램프 전류간 상관관계가 나타나며, 물결 노이즈도 거의 무시할 만한 수준이다.
그러나, 밝기(brightness)를 상당한 범위(50%)까지 감소시키는 경우에는, 도 3c의 그래프와 같은 디밍(dimming) 주파수와 램프 전류가 상관관계가 나타나며, 이 때 간섭현상이 심하게 발생한다.
즉, 도 1과 같은 심각한 물결 노이즈가 발생하여, 사용자의 화면 시청을 방해하게 된다.
이에, 본 발명에서는 밝기(brightness) 조정시, 종래와 달리 밝기의 스텝에 따라, 2가지 다른 방법으로 밝기를 조절하려는 것이 일특징이다.
밝기 조절 모드에서, 도 4에 도시된 바와 같이, 밝기의 정도가 75%이상 100%이하 정도의 범위인 경우에는, 상기 PWM 컨트롤러(203) 및 상기 인버터(204)의 동작으로 상기 램프부들(206,207)에 인가되는 전류(backlight current)량을 변화시켜, 밝기를 조절한다.
반면, 도 4에 도시된 바와 같이, 밝기의 정도가 0%이상 75%미만 정도의 범위인 경우에는, 상기 램프부들(206,207)에 인가되는 전류량은 일정 수치로 유지하고, 상기 컨트라스트 컨트롤러(210)를 제어하여, 컨트라스트 값만 변화시킨다.
다만, 상기 램프부들(206,207)에 인가되는 전류량의 일정 수치는, 밝기의 정도가 75%인 경우 상기 램프부들(206,207)에 인가되는 전류량과 동일하게 설계할 수도 있다.
한편, 상기 컨트라스트 값을 변화시키는 일예로, 밝기 조절 모드에서 2~3스 텝이 가변될 때마다, 컨트라스트 조절 모드는 1스텝이 가변되도록 설계하는 것도 가능하다.
이와 같이 본 발명을 구현할 경우, 사용자로서는 휘도가 연속적으로 가변되므로, 백라이트 전류만 가변하는 경우와 대비할 때, 그 차이를 거의 느낄 수 없는 장점이 있다.
그리고, LCD 모니터의 밝기(Brightness) 조절에서 항상 문제되었던 물결 노이즈 내지는 수평 노이즈를 사실상 제거할 수 있는 효과도 있다.
한편, 전술한 설명에서는 실험을 통해 얻어진 구체적인 수치를 들어 설명하였지만, 제조사별 LCD 패널의 특성 차이, 영상기기의 클럭(CLK)신호의 차이, 인버터 IC의 차이 등에 따라, 그 범위 등이 다소 달라질 수 있다.
그러나, 본 발명의 기술적 사상은 밝기 내지는 휘도값을 조정하면서, PWM 조절 방식과, 컨트라스트 조절 방식을 조합하여 구성하는 것인 바, 단순한 수치 변경은 모두 본 발명의 권리범위에 속한다고 할 것이다.
도 5는 본 발명에 따른, 화면 노이즈를 방지하는 LCD 모니터를 포함하는 영상기기의 제어방법의 일예를 도시한 흐름도(플로우 차트)이다.
이하, 도 5를 참조하여, 본 발명에 따른 LCD 모니터가 물결 노이즈 등의 화면 노이즈를 방지하는 실시예를, 시간 흐름순에 따라 순차적으로 설명하면 다음과 같다.
다만, 전술한 도 2 내지 도 4에 대한 설명에서, 상기 영상기기 및 LCD 모니터의 동작에 대해 충분히 설명한 바, 상세한 설명은 생략하도록 하겠다.
LCD 모니터를 포함하는 영상기기에서, 밝기(Brightness) 조절 모드를 실행시킨다(S501).
상기 영상기기는, LCD(Liquid Crystal Display) 모니터를 포함하는 텔레비젼, 컴퓨터, 노트북, 전자수첩 등이 될 수 있다.
상기 밝기 조절 모드 실행 후, 밝기를 일정한 스텝값으로 조정한다(미도시).
상기 LCD의 램프(lamp)에 인가될 전류(강학상, '백라이트 전류'라고도 함)가 소정 수치 이하인지 여부를 판단한다(S502).
다만, 상기 판단 단계(S502)는, 예를 들어 상기 조정된 스텝값을 이용하여 판단할 수도 있다. 왜냐하면, 밝기 조정 스텝값에 따라 상기 램프에 인가되는 전류량이 달라지기 때문이다.
상기 판단 결과(S502), 상기 LCD의 램프(lamp)에 인가될 전류가 소정 수치 이하가 아닌 경우, 상기 램프에 인가되는 전류를 조정하여 화면 밝기를 조절한다(S503).
반면, 상기 판단 결과(S502), 상기 LCD의 램프(lamp)에 인가될 전류가 소정 수치 이하인 경우에는, 상기 소정 수치의 전류만 상기 램프에 인가되도록 고정시킨다(S504).
그리고, 밝기가 조절되는 스텝수에 비례하여, 컨트라스트 스텝수를 조정함으로써, 화면 밝기를 조절한다(S505).
예를 들어, 도 4와 같이 구성하는 경우, 밝기가 조절되는 스텝수가 3일 때, 컨트라스트 스텝수는 1만큼 조절되도록 설계할 수도 있다.
본 발명은 상술한 실시예에 한정되지 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.
그리고, 상기에서 언급한 수치들은 바람직한 실시예이거나, 단순한 예시인 바, 상기 수치들에 본 발명의 권리범위가 제한되지는 않으며, 첨부된 청구범위에서 알 수 있는 바와 같이 본 발명이 속한 분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 변형이 가능하고 이러한 변형은 본 발명의 범위에 속한다.
상기에서 설명한 본 발명에 따른 화면 노이즈를 방지하는 LCD 모니터 및 그 제어방법의 효과를 설명하면 다음과 같다.
본 발명에 위하면, 밝기(Brightness) 조절 과정에서. 물결 노이즈의 에러 현상을 제거함으로써, 보다 선명한 LCD(Liquid Crystal Display) 화면을 제공할 수 있는 효과가 있다.
그리고, 본 발명에 의하면, 상기 물결 노이즈를 방지하면서도, 밝기의 가변 범위를 종전과 같은 수준으로 유지할 수 있는 효과도 있다.
예를 들어, PWM 가변 방식에서 발생되는 수평 노이즈 문제를 개선할 수 있으면서도, 휘도 가변 범위 및 색 품질 수준이 종래와 비교하여, 전혀 문제되지 않는 장점이 있다.

Claims (6)

  1. LCD(Liquid Crystal Display) 모니터의 제어방법에 있어서.
    밝기(Brightness) 조절 모드에 진입하는 단계;
    상기 밝기를 일정한 스텝값으로 조정하는 단계; 및
    상기 조정된 밝기의 스텝값이 기준 수치의 스텝값 이하인 경우, 상기 기준 수치의 스텝값에 따라 상기 LCD 모니터의 램프에 인가되는 전류량을 결정하여, 결정된 전류량을 고정시키고, 상기 기준 수치의 스텝값과 상기 조정된 밝기의 스텝값의 차이값에 비례하여 컨트라스트 스텝값을 자동으로 변동시키는 단계
    를 포함하는 것을 특징으로 하는 화면 노이즈를 방지하는 LCD 모니터의 제어방법.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 기준 수치의 스텝값은,
    최대 밝기의 스텝값의 70 내지 80%인 것을 특징으로 하는 화면 노이즈를 방지하는 LCD 모니터의 제어방법.
  3. 삭제
  4. 램프(lamp)를 구비한 LCD(Liquid Crystal Display) 모니터에 있어서.
    밝기(Brightness) 조절 모드에서, 상기 밝기를 일정한 스텝값으로 조정하는 사용자 입력부;
    상기 조정된 밝기의 스텝값이 기준 수치의 스텝값 이하인지 여부를 판단하는 판단부; 그리고
    상기 조정된 밝기의 스텝값이 기준 수치의 스텝값 이하인 경우, 상기 기준 수치의 스텝값에 따라, 상기 LCD 모니터의 램프에 인가되는 전류량을 결정하여 고정시키고, 상기 기준 수치의 스텝값과 상기 조정된 밝기의 스텝값의 차이값에 비례하여, 컨트라스트 스텝값을 자동으로 변동시키는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 하는 화면 노이즈를 방지하는 LCD 모니터.
  5. 삭제
  6. 삭제
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