KR101209661B1 - 명암 제어장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명의 목적은 빛의 세기가 약한 부분에서는 빛의 세기에 따라서 직선적으로 비례하도록 하면서 빛의 세기가 큰 곳에서는 변화가 작게 이루어지도록 하는 명암 제어장치를 제공하기 위한 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 바이어스 전압이 콜렉터에 인가되며, 베이스에 제 1 저항이 연결되며, 에미터와 접지간에 제 2 저항이 연결되어 제 2 저항에 인가되는 전압이 출력전압인 증폭용 트랜지스터; 상기 바이어스 전압과 상기 제 1 저항 간에 연결되는 광-전 변환부; 상기 제 1 저항과 접지간에 연결되는 제 3 저항; 상기 제 3 저항에 병렬 연결되는 제너 다이오드를 포함하는 것이다.
명암조절, 광-전변환, 포토 다이오드

Description

명암 제어장치{control device for brightness}
도 1은 종래에 주변의 밝기에 따라서 명암이 조절되도록 하는 명암제어장치의 블록도이다.
도 2는 도 1의 구체적인 회로도이다.
도 3은 본 발명의 일실시예를 설명하기 위한 회로도이다.
도 4는 본 발명의 일실시예의 동작을 설명하기 위한 회로도이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예를 설명하기 위한 회로도이다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예를 설명하기 위한 회로도이다.
* 도면의 주요 부호에 대한 설명*
Q1: 트랜지스터, A: 증폭기
PD: 포토 다이오드 ZD: 제너 다이오드
본 발명은 광세기가 약한 곳에서는 광 감지센서의 감도를 강하게, 광세기가 약한 곳에서는 감도를 약하게 함으로써 광범위한 광세기 영역에서 균일한 명암을 유지하도록 하는 명암 제어장치에 관한 것이다.
TV 또는 컴퓨터 모니터등이 주변의 밝기에 따라서 명암이 조절되도록 함으로써 눈의 피로등을 감소시키도록 하는 장치가 다수 개발되어져 왔다.
도 1은 종래에 주변의 밝기에 따라서 명암이 조절되도록 하는 명암제어장치의 블록도이고, 도 2는 도 1의 구체적인 회로도이다.
빛-전류변환회로(1)에 빛이 조사되게 되면, 조사되는 빛의 세기에 따라서 전류가 흐르게 된다. 빛 - 전류변환회로(1)에서 변환된 빛에 비례하여 발생된 전류는 전류-전압 변환회로(2)에 입력되어 전압으로 변환되고, 변환된 전압은 증폭기(3)에 의하여 증폭되어 출력되게 된다.
구체적인 회로로 빛-전류 변환회로(1)로는 포토 다이오드(PD)가, 전류-전압 변환회로(2)로는 포토 다이오드(PD)에 직렬 연결된 저항(Ro)로서 직류전압(Vcc)과 접지간에 연결된다. 포토 다이오드(PD)는 조사되는 빛의 세기에 따라서 전류의 량이 변화하게 되고, 흐르는 전류량에 따라서 저항(Ro)에서 발생되는 전압이 변화하게 된다. 저항(Ro)에서 발생되는 전압은 증폭기에서 증폭되어 출려된다.
이와 같이 포토 다이오드(PD)를 사용하여 빛의 세기에 비례하여 전류를 흐르게 하고, 흐르는 전류량에 따라서 전압을 발생시키게 되면 빛의 세기에 비례하여 결국 전압이 발생되게 된다.
이러한 회로를 빛의 세기에 따라서 TV, 모니터에 적용하게 되면 빛의 세기에 비례하여 직선적으로 화면의 밝기가 비례하기 때문에 눈의 피로가 쌓이게 된다.
본 발명은 이러한 문제점들을 해결하기 위한 것으로, 본 발명의 목적은 빛의 세기가 약한 부분에서는 빛의 세기에 따라서 직선적으로 비례하도록 하면서 빛의 세기가 큰 곳에서는 변화가 작게 이루어지도록 하는 명암 제어장치를 제공하기 위한 것이다.
상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징은 바이어스 전압이 콜렉터에 인가되며, 베이스에 제 1 저항이 연결되며, 에미터와 접지간에 제 2 저항이 연결되어 제 2 저항에 인가되는 전압이 출력되는 증폭용 트랜지스터; 상기 바이어스 전압과 상기 제 1 저항 간에 연결되는 광-전 변환부; 상기 제 1 저항과 접지간에 연결되는 제 3 저항; 상기 제 3 저항에 병렬 연결되는 제너 다이오드를 포함하는 것이다.
또한, 본 발명의 다른 특징은 바이어스 전압이 콜렉터에 인가되며, 베이스에 제 1 저항이 연결되며, 에미터와 접지간에 제 2 저항이 연결되며 제 2 저항에 인가되는 전압이 출력되는 증폭용 트랜지스터; 상기 바이어스 전압과 상기 제 1 저항 간에 연결되는 광-전변환부; 상기 제 1 저항과 접지간에 연결되는 제 3 저항; 상기 제 2 저항과 병렬 연결되는 제너 다이오드를 포함하는 것이다.
또한, 본 발명에서 상기 광-전 변환부는 당해 광-전 변환부에 입사하는 빛의 세기가 커짐에 따라서 저항값이 감소하도록 하거나 또는 증가하도록, 필요에 따라서 선택할 수 있는 것이 바람직하다.
이하, 첨부된 도면에 따라서 본 발명을 상세히 설명하기로 한다.
도 3은 본 발명의 일실시예를 설명하기 위한 회로도이고, 도 4는 본 발명의 일실시예의 동작을 설명하기 위한 회로도이다.
실시예의 회로는 직류전압(Vcc)과 접지간에는 광-전 변환소자인 포토 다이오드(PD)와 저항(RL)이 설치되고, 포토 다이오드(PD)와 저항(RL)의 접속점과 접지간에는 저항(R)과 제너 다이오드(ZD)가 설치된다. 포토 다이오드(PD)와 저항(RL)의 접속점에 인가되는 전압(Vo)은 증폭기(A)를 통하여 외부로 인출되게 된다.
상기 회로에서 포토 다이오드(PD)는 인가되는 빛의 세기에 따라서 저항이 직선적으로 감소하기 때문에 저항(RL)에 인가되는 전압은 직선적으로 증가하게 된다. 따라서 전압(Vo)은 도 4의 도시된 직선부분과 같이 증가하게 된다. 이와 같이, Vo가 증가하게 되면, 제너 다이오드(ZD)에 인가되는 전압도 증가하게 되여 결국 제너 전압(VZD)에 이르게 되고, 제너 다이오드(ZD)를 통하여 전류가 흐르게 되기 때문에 Vo의 증가량은 둔화하게 된다.
이와 같은 회로 구성은 빛의 세기가 작은 부분에서는 급속하게 출력전압을 변화시키지만 빛의 세기가 큰 부분에서는 완만하게 출력전압을 변화시킬 수 있도록 한다.
또한, 포토 다이오드(PD)를 실시예에서와 다르게 빛이 작을 때에는 저항이 작고, 빛이 클 때는 저항이 큰 소자로 대치하면 위의 결과와는 반대의 효과를 얻을 수 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예를 설명하기 위한 회로도이다.
트랜지스터(Q1)의 콜렉터에는 Vcc가 인가되고, 에미터에는 저항(R5)이 연결되어 저항(R6)을 통하여 외부로 전압(Vout)이 출력되게 된다. 에미터의 베이스와 Vcc간에는 저항(R1), (R3), (R2)이 직렬 연결되고, 저항(R1)에는 포토 다이오드(PD)가 병렬 연결되며, 저항(R3),(R2)의 접속점과 접지간에는 가변저항(VR1)과 저항(R4)이 직렬 연결되며, 저항(R1), (R3)의 접속점과 접지간에는 저항(R7)과 제너 다이오드(ZD2)가 직렬 연결된다. 미설명부호 C1, C2는 리플 제거용 콘덴서이다.
도 5에 도시된 실시예의 동작을 설명하기로 한다.
빛의 세기가 증가함에 따라서 포토 다이오드(PD)에 흐르는 전류가 증가하기 때문에 가변저항(VR1)과 저항(R3)의 접속점의 전위(Vo)도 증가하게 되어 트랜지스터(Q1)의 증폭작용에 의하여 출력전압(Vout)도 비례적으로 증가하게 된다.
그러나, Vo가 점차 증가하게 되면 제너 다이오드(ZD2)에 인가되는 전압도 점차 증가하게 되어 제너전압을 넘게 되면 제너 다이오드(ZD2)는 도통 상태로 되기 때문에 빛의 세기에 비례하는 전압상승은 이루어지지 못하고, 완만한 전압상승이 이루어지게 된다.
도 6은 본 발명의 또 다른 실시예를 설명하기 위한 회로도이다.
도 6의 실시예는 도 5의 실시예와 유사하지만 제너 다이오드(ZD2)가 에미터 의 저항(R5)에 병렬로 연결되어져 있어 에미터 출력단의 전압이 제너전압을 초과하게 되면 완만한 상승이 이루어지도록 구성된 것으로, 도 5와 유사한 과정으로 포토 다이오드가 빛의 세기에 따라서 저항값이 비례하여 변화하여 저항(R5)에 인가되는 전압을 변화시키지만 저항(R5)에 인가되는 전압이 제너전압을 초과할 정도로 커지게 되면 제너 다이오드가 항복되어 완만한 전압증가를 이루게 한다.
상기 목적과 구성으로 이루어지는 본 발명에 따르면, 외부환경이 어두울 때는 빛의 세기의 변화에 따라서 민감하게 기기의 명암을 변화시킬 수 있으며, 외부환경이 밝을 때는 빛의 세기의 변화에 대하여 약하게 명함을 변화시킬 수 있으며, 포토 다이오드를 반대 성격의 소자를 채택하는 경우에는 이와 반대로도 변화시킬 수 있다.

Claims (4)

  1. 바이어스 전압이 콜렉터에 인가되고, 베이스에 제 1 저항이 연결되며, 에미터와 접지 간에 제 2 저항이 연결되며, 제 2 저항에 인가되는 전압이 출력되는 증폭용 트랜지스터;
    상기 바이어스 전압과 상기 제 1 저항 간에 연결되는 광-전 변환부;
    상기 제 1 저항과 접지간에 연결되는 제 3 저항;
    상기 제 3 저항에 병렬 연결되는 제너 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 명암 제어장치.
  2. 바이어스 전압이 콜렉터에 인가되고, 베이스에 제 1 저항이 연결되며, 에미터와 접지 간에 제 2 저항이 연결되며, 제 2 저항에 인가되는 전압이 출력되는 증폭용 트랜지스터;
    상기 바이어스 전압과 상기 제 1 저항 간에 연결되는 광-전변환부;
    상기 제 1 저항과 접지간에 연결되는 제 3 저항;
    상기 제 2 저항과 병렬 연결되는 제너 다이오드를 포함하는 것을 특징으로 하는 명암 제어장치.
  3. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 광-전 변환부는 당해 광-전 변환부에 입사하는 빛의 세기가 커짐에 따라서 저항값이 감소하는 것을 특징으로 하는 명암 제어장치.
  4. 제 1 항 또는 제 2 항에 있어서,
    상기 광-전 변환부는 당해 광-전 변환부에 입사하는 빛의 세기가 커짐에 따라서 저항값이 증가하는 것을 특징으로 하는 명암 제어장치.
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