KR19990060088A

KR19990060088A - 광센서를 이용한 플리커 측정장치

Info

Publication number: KR19990060088A
Application number: KR1019970080306A
Authority: KR
Inventors: 안동욱
Original assignee: 윤종용; 삼성전자 주식회사
Priority date: 1997-12-31
Filing date: 1997-12-31
Publication date: 1999-07-26

Abstract

개시된 플리커 측정장치는 디스플레이 장치에 있어서 다수개의 광센서를 이용하여 플리커의 이상유무를 측정하도록 한 광센서를 이용한 플리커 측정장치에 관한 것이다. 본 발명은 수직동기신호의 주기에 따라 액정 화면에 소정의 패턴이 발생되도록 하는 신호 발생부와, 상기 액정 화면에 발생된 소정의 패턴을 다수개의 광센서를 이용하여 각각의 광량을 감지하고 그 최대값을 검출하는 플리커 검출부 및 상기 플리커 검출부로부터 검출된 광량의 최대값을 통하여 연속된 2주기의 최대값의 차를 구하고 미리 설정된 기준값과 비교/판단하여 플리커의 불량유무를 결정하는 제어부로 구성된다. 따라서, 다수개의 광센서를 이용하여 이에 대응하는 다수의 위치에 따른 액정 화면상의 플리커를 측정함으로써, 저렴한 비용으로 보다 정밀한 플리커를 측정할 수 있고, 측정 작업의 소요시간을 단축하여 생산성을 향상시키게 된다.

Description

광센서를 이용한 플리커 측정장치

본 발명은 플리커 측정장치에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 액정 디스플레이 장치에 있어서 액정 화면의 화질을 결정하는 중요한 요소 중의 하나인 플리커를 조정하기 위하여, 다수개의 광센서를 이용하여 상기 플리커의 불량 유무를 측정하도록 한 광센서를 이용한 플리커 측정장치에 관한 것이다.

일반적으로 디스플레이 장치는 소정의 정보를 문자, 그래프 또는 도형 등을 통하여 시각적으로 볼 수 있도록 표시하는 장치로서, 대표적으로 CRT(Cathode Ray Tube) 디스플레이 장치 및 Color LCD(liquid crystal display) 등이 있다.

상기 CRT 디스플레이 장치는 영상신호의 세기에 따라 광원으로부터 각기 다른 양의 전자빔이 음극선관의 표면에 입혀진 단색 또는 RGB(적, 녹, 청)색의 형광물질을 때려 각기 다른 밝기나 색깔의 빛을 내게 만드는 원리를 이용한 것으로서, 가격이 저렴하여 많이 사용되고 있으나, 중량이 무겁고 부피가 크며, 시력저하 및 전자파 발생 등으로 인하여 인체에 유해한 문제점들이 있다.

또한, 상기한 문제점들에 대응하기 위하여 개발된 Color LCD는, 컬러 표시가 가능한 액정 표시 장치로서, 초기의 액정 표시 장치는 흑백 표시밖에 할 수 없지만, 그 위에 빛의 3원색인 적, 녹, 청색의 필터를 마련하고, 이 필터를 표시 장치 화면의 각 액정 도트에 붙인 후 이 각각의 필터 점멸을 제어하는 것으로 다양한 색상을 표시하도록 하였다.

이와 같은 Color LCD에는 컬러화의 방식에 따라 TFT 방식, MIM 방식, STN 방식 등이 있다. 상기 TFT 방식은 액정 도트마다 박막 트랜지스터를 붙여, 그것에 의해 각 점의 색을 제어하는 방식으로 컬러의 질은 높지만, 제조 비용이 고가이다. 또한, MIM 방식은 상기 TFT와 같은 방식으로서, 그 차이점은 박막 트랜지스터 대신 박막 다이오드를 이용한 것으로 제조 비용은 저렴하지만 컬러의 화질은 TFT 방식에 비하여 떨어진다. 그리고, STN 방식은 액정 패널을 2매 겹치는 것으로 액정의 색을 지우고, 그 위에 컬러 필터를 부착하는 방식으로 상기의 방식들보다 제조 비용이 싸지만 콘트라스트나 표시 속도가 떨어지는 특성이 있다.

한편, 상기와 같은 다양한 디스플레이 장치들의 화면상에는 휘도차에 의하여 화면이 깜박거리는 플리커(flicker)현상이 발생하여 그 화질을 저하시키는 원인이 되기도 한다. 특히 상기한 TFT방식의 LCD의 액정 화면에 있어서, 액정 화면에 인가되는 교류전압에 직류성분이 혼입될 경우 플리커 현상이 더욱 심하게 발생된다. 즉, 상기 TFT 액정 화면에 출력되는 영상의 1번째 필드와 2번째 필드간에 인가전압의 불균형이 발생하게 되면, 이에 따라 TFT 액정의 광투과율이 시간에 따라 변형되어 상기와 같은 플리커 현상이 발생되는 것이다.

또한, 종래에는 이러한 다양한 디스플레이 장치들의 플리커 현상을 검출을 통하여 액정 화면의 불량유무를 판정하기 위한 방식으로써 CCD카메라를 이용한 방식과 광센서를 이용한 방식 등이 사용되었다.

상기한 종래 CCD카메라를 이용한 플리커 측정 방식은 LCD의 수직동기신호와 카메라의 동기를 일치시켜 카메라를 통하여 입사되는 LCD 화면의 광량으로 플리커의 이상유무를 판정하게 된다. 그러나, 이와 같은 종래의 일반적인 CCD카메라는 그 정밀도가 낮아 하나의 카메라를 통하여 화면상의 복수의 위치에 따른 각각의 플리커 불량유무를 정밀 측정하는 것이 불가능하다. 따라서, 더욱 정밀한 측정을 위하여 복수개의 카메라를 사용하거나, 고해상도의 분해 능력을 갖는 고가의 특수용 CCD카메라를 사용하게 됨으로써, 이를 위하여 많은 비용이 소모되는 문제점이 있었다.

또한, 상기 종래 광센서를 이용한 플리커 측정 방식은 광센서로 입사되는 연속적인 광량을 FFT 주파수 분석기를 거쳐 주파수 성분으로 변환시킨 후 특정 주파수대 예로서, 30㎐ 및 90㎐ 근방의 주파수 성분값을 측정한다. 즉, 플리커로 인한 화면의 깜박거림은 연속된 화면의 광량의 차로 발생함으로, 정상상태에서 2개의 수직동기신호 단위로 동일한 파형이 나오게 된다. 이를 응용하여 60㎐의 수직동기를 가지는 LCD 화면을 광센서로 측정한 경우의 그림이 도 1a 내지 도 2b에 도시되어 있다.

도시된 바와 같이 광센서로 받은 광량은 60㎐의 주기로 변화하지만 플리커가 있을 경우, 연속된 2주기의 수직동기신호 간의 광 파형의 모양이 서로 다르다. 이 경우를 주파수 영역에서 살펴보면 60㎐, 120㎐ 뿐만 아니라 30㎐, 90㎐의 주파수 성분이 존재하게 된다(도 1a 및 도 1b 참조). 여기서, 상기한 30㎐, 90㎐의 주파수 성분은 플리커로 인하여 발생된 것이며, 이 크기에 따라 플리커값을 산출하여 액정 화면의 양부판정을 한다. 한편, 플리커가 존재하지 않는 경우의 광 파형은 주파수 영역에서 30㎐, 90㎐의 주파수 성분이 발생하지 않게 됨으로 이 액정 화면은 양품으로 판정된다(도 2a 및 2b 참조).

그러나, 이와 같은 종래의 광센서를 이용한 플리커 측정 방식은 고가의 FFT 주파수 분석기를 사용하게 되어 측정에 소모되는 비용이 높아지고, 아울러 측정 작업에 많은 시간이 소요되어 제품의 생산성이 저하되는 다른 문제점도 있었다.

따라서, 이와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 본 발명의 목적은, 다수개의 광센서를 이용하여 액정 화면의 플리커를 측정하되, 저렴한 비용으로 보다 정밀한 플리커의 이상유무를 측정할 수 있도록 한 광센서를 이용한 플리커 측정장치를 제공함에 있다.

또한, 본 발명의 다른 목적은 액정 화면의 플리커 측정 작업에 소요되는 시간을 단축하여 생산성을 향상시키도록 한 광센서를 이용한 플리커 측정장치를 제공함에 있다.

도 1a 및 1b는 종래 플리커 측정장치를 통하여 플리커가 검출된 주파수 파형을 나타낸 도면,

도 2a 및 도 2b는 종래 플리커 측정장치를 통하여 플리커가 검출되지 않은 주파수 파형을 나타낸 도면,

도 3은 본 발명에 따른 광센서를 이용한 플리커 측정장치의 바람직한 실시예를 나타낸 제어 블록도이다.

* 도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명 *

1 : 화면 10 : 신호 발생부

20 : 플리커 검출부 21 : 광센서

22 : 가산기 23 : 증폭기

24 : A/D 컨버터 25 : 최대값 검출부

30 : 제어부

이와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 광센서를 이용한 플리커 측정장치의 특징은, 수직동기신호의 주기에 따라 액정 화면에 소정의 패턴이 발생되도록 하는 신호 발생부와, 상기 액정 화면에 발생된 소정의 패턴을 다수개의 광센서를 이용하여 각각의 광량을 감지고 그 최대값을 검출하는 플리커 검출부 및 상기 플리커 검출부로부터 검출된 광량의 최대값을 통하여 연속된 2주기의 최대값의 차를 구하고 미리 설정된 기준값과 비교/판단하여 플리커의 불량유무를 결정하는 제어부로 구성된다.

상기 플리커 검출부는 상기 광센서로 감지된 광량을 소정 레벨로 증폭하는 증폭기와, 상기 증폭기에 의하여 증폭된 광량을 디지털 신호로 변환시키는 A/D 컨버터 및 상기 A/D 컨버터를 거친 디지털 신호를 입력하여 최대값을 검출하는 최대값 검출부와, 그리고 상기 광센서로 감지된 광량과 상기 신호 발생부의 수직동기신호를 가산하여 상기 증폭기로 입력하는 가산기가 구비된다.

또한, 상기 제어부는 광량의 연속된 2주기의 최대값의 차가 미리 설정된 기준값 범위를 벗어날 경우에는 플리커 불량으로 판정하고, 그 값이 기준값 범위를 벗어나지 않을 경우에는 플리커 정상으로 판정하도록 한다.

따라서, 다수개의 광센서를 이용하여 이에 대응하는 다수의 위치에 따른 액정 화면상의 플리커를 측정함으로써, 저렴한 비용으로 보다 정밀한 플리커를 측정할 수 있고, 측정 작업의 소요시간을 단축하여 생산성을 향상시키게 된다.

이하, 본 발명에 따른 광센서를 이용한 플리커 측정장치의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다.

도 3은 본 발명에 따른 광센서를 이용한 플리커 측정장치의 바람직한 실시예를 나타낸 제어 블록도이다. 도 3에 의하면, 신호 발생부(10)는 수직동기신호의 주기에 따라 액정 화면(1)에 소정의 패턴이 순차적으로 발생되도록 한다. 즉, 상기 신호 발생부(10)는 60㎐의 수직동기신호에 따른 소정의 패턴을 약 16ms 간격으로 발생시키게 되는 것이다.

플리커 검출부(20)는 상기 액정 화면(1)에 순차적으로 발생된 소정의 패턴을 다수개의 광센서(21)를 이용하여 상기 액정 화면(1)의 다수의 위치에서 각각의 광량을 감지하고, 상기 다수의 위치에 따른 각각의 최대값을 검출한다. 이를 위하여, 상기 플리커 검출부(20)는 가산기(22), 증폭기(23), A/D 컨버터(24) 및 최대값 검출부(25)가 구비된다.

상기 증폭기(23)는 상기 다수개의 광센서(21)로 감지된 각각의 광량을 소정 레벨로 증폭하고, 상기 A/D 컨버터(24)는 상기 증폭기(23)에 의하여 증폭된 광량을 디지털 신호로 변환시키며, 상기 최대값 검출부(25)는 상기 A/D 컨버터(24)를 거친 디지털 신호를 입력하여 최대값을 검출하되, 디지털 신호처리를 위하여 통상의 시스템에서 적용되는 DSP(digital signal processing)소자로 구성됨이 바람직하다.

아울러, 상기 가산기(22)는 상기 광센서(21)로 감지된 광량과 상기 신호 발생부(10)의 수직동기신호를 가산하여 상기 증폭기(23)로 입력한다. 또한, 제어부(30)는 상기 플리커 검출부(20)로부터 검출된 광량의 최대값을 통하여 연속된 2주기의 최대값의 차를 미리 설정된 기준값과 비교/판단하여 플리커의 불량유무를 결정하도록 한다.

이와 같이 구성된 본 발명의 작용을 더욱 상세히 설명하되, 종래와 동일한 구성요소는 동일부호로서 설명하면 다음과 같다.

컬러 영상을 출력하는 액정 화면(1)의 플리커 불량 유무를 측정하기 위하여, 작업자는 액정화면(1) 전방에 다수개의 광센서(21)를 위치시킨다. 아울러, 신호 발생부(10)를 통하여 수직동기신호의 주기에 따라 액정 화면(1)에 소정의 패턴이 발생되도록 한다. 즉, 상기 신호 발생부(10)는 예로서, 수직동기신호가 60㎐일 경우에 상기한 패턴이 약 16ms 간격으로 상기 액정 화면(1)에 발생되는 것이다. 따라서, 플리커 검출부(20)는 상기 액정 화면(1)에 발생된 패턴을 다수개의 광센서(21)를 이용하여 각각의 광량을 감지하고, 이에 따른 각각의 최대값을 검출한다.

이를 보다 상세히 설명하면, 상기 플리커 검출부(20)의 가산기(22)는 상기 광센서(21)로 감지된 광량과 상기 신호 발생부(10)의 수직동기신호를 가산하여 상기 증폭기(23)로 입력한다. 이후, 상기 증폭기(23)는 상기 광센서(21)로 감지된 광량을 소정 레벨로 증폭하여 A/D 컨버터(24)에 인가한다. 상기 A/D 컨버터(24)는 상기 증폭기(23)에 의하여 증폭된 광량을 디지털 신호로 변환시키며, 최대값 검출부(25)는 상기 A/D 컨버터(24)를 거친 디지털 신호를 입력하여 그 최대값을 검출하게 되는 것이다.

이후, 제어부(30)는 상기 플리커 검출부(20)로부터 검출된 연속된 2주기의 최대값의 차를 구한 후 미리 설정된 기준값과 비교/판단하여 플리커의 불량유무를 판정하도록 한다. 여기서, 상기 제어부(30)는 상기한 최대값의 차를 미리 설정된 기준값과 비교하여 그 값이 기준값 범위를 벗어날 경우 즉, 휘도가 기준값 범위 이하로 하강하거나 또는 이상으로 상승할 경우 화면의 플리커 불량으로 판정(도 1a 참조)하는 한편, 그 값이 기준값 범위를 벗어나지 않을 경우 즉, 연속된 2주기의 최대값들이 동일 할 경우에는 정상으로 판정하게 된다(도 2a 참조).

상술한 바와 같이 본 발명에 따른 광센서를 이용한 플리커 측정장치에 의하면, 다수개의 광센서를 이용하여 2주기 동안의 광량을 비교/판단함으로써 저렴한 비용으로 보다 정밀한 플리커를 측정할 수 있도록 하는 효과가 있다.

또한, 다수개의 광센서를 통하여 신속한 측정 작업이 이루어짐에 따라 플리커 측정 작업의 소요시간이 단축되어 생산성을 향상시키게 되는 다른 효과도 있다.

본 발명은 상술한 특정의 바람직한 실시예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변형 실시가 가능한 것은 물론이고, 그와 같은 변경은 청구범위 기재의 범위 내에 있게 된다.

Claims

수직동기신호의 주기에 따라 액정 화면에 소정의 패턴이 발생되도록 하는 신호 발생부;

상기 액정 화면에 발생된 소정의 패턴을 다수개의 광센서를 이용하여 각각의 광량을 감지하고 그 최대값을 검출하는 플리커 검출부; 및

상기 플리커 검출부로부터 검출된 광량의 최대값을 통하여 연속된 2주기의 최대값의 차를 구하고 미리 설정된 기준값과 비교/판단하여 플리커의 불량유무를 결정하는 제어부로 구성되는 것을 특징으로 하는 광센서를 이용한 플리커 측정장치.
제 1항에 있어서, 상기 플리커 검출부는

상기 광센서로 감지된 광량을 소정 레벨로 증폭하는 증폭기;

상기 증폭기에 의하여 증폭된 광량을 디지털 신호로 변환시키는 A/D 컨버터; 및

상기 A/D 컨버터를 거친 디지털 신호를 입력하여 최대값을 검출하는 최대값 검출부가 구비되는 것을 특징으로 하는 광센서를 이용한 플리커 측정장치.
제 2항에 있어서, 상기 플리커 검출부는 상기 광센서로 감지된 광량과 상기 신호 발생부의 수직동기신호를 가산하여 상기 증폭기로 입력하는 가산기가 더 포함되는 것을 특징으로 하는 광센서를 이용한 플리커 측정장치.
제 1항에 있어서, 상기 제어부는 광량의 연속된 2주기의 최대값의 차가 미리 설정된 기준값 범위를 벗어날 경우에는 플리커 불량으로 판정하고, 그 값이 기준값 범위를 벗어나지 않을 경우에는 플리커 정상으로 판정하도록 하는 것을 특징으로 하는 광센서를 이용한 플리커 측정장치.