KR20040006304A - Ｌｃｄ모니터의 휘도 안정화 장치와 제어 방법 - Google Patents

Ｌｃｄ모니터의 휘도 안정화 장치와 제어 방법 Download PDF

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Abstract

본 발명은 LCD 모니터의 휘도 안정화 장치 및 그 제어 방법에 관한 것으로 기존의 LCD 모니터가 램프와 LCD 패널의 액정 특성으로 인하여 백 라이트(Back light)의 휘도가 시간이 경과함에 따라 균일하지 못하고 점차 떨어지게 되는 것을 방지하는 것을 목적으로 한다. 또한 균일하게 휘도를 조정함으로써 램프의 수명 또한 연장시키며 램프의 잦은 교체로 인한 과비용 발생을 막는 효과도 얻을 수 있다.
이러한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 LCD 모니터에서 LCD 패널에 광학센서를 장착하여 현재의 화면 밝기를 광학 센서를 이용하여 인식하여 전기적 신호로 변환시킨 후 초기에 설정된 휘도값과 비교하여 적정휘도로 제어할수 있도록 한다.
이와같이 본 발명에 따른 LCD 모니터는 특히 특수 목적용으로 의료용 LCD 모니터에서 그 화면 밝기가 중요한 엑스레이 판독시에 유용하게 이용될수 있다.

Description

ＬＣＤ 모니터의 휘도 안정화 장치와 제어 방법{stabilization device of luminance for LCD and the method of control}
본 발명은 LCD 모니터에 있어서, 화면 밝기를 내부 설정된 값에 의해 균일하게 안정화시켜 주는 LCD 모니터의 휘도 안정화 장치 및 그 제어 방법에 관한 것이다.
일반적으로 LCD는 액체와 고체의 중간성질을 가지고 있는 액정의 전기, 광학적 성질을 이용한 표시 장치로 그 중에서 엑스레이 판독을 위한 특수한 목적으로 사용되는 의료용 LCD 모니터는 인체를 투과한 엑스레이 영상을 모니터 상으로 보여주어 판독할 수 있도록 하는 표시 장치이다.
상기와 같은 기존의 의료용 LCD 모니터는 그 목적(엑스레이 영상의 정확한 판독)에 부합하기 위하여 램프에 의한 화면 밝기가 가장 중요하게 되는데, 상기 기존의 의료용 모니터의 경우에는 시간이 경과함에 따라 화면 밝기가 균일하지 못하고, 점차적으로 그 백 라이트의 휘도가 낮아지게 되어 엑스레이 영상 판독을 어렵게 할 뿐만 아니라, 잦은 램프의 교환이 필요하게 된다.
일반적인 LCD 모니터의 구성을 보면 도1에 도시된 바와 같이, AV 신호를 입력받아 디코딩하는 비디오 디코더(102)와 , 동기신호(H-Sync) 및 R,G,B(적,녹,청)신호를 입력받아 이를 8비트의 디지털 신호로 변환하여 출력하는 ADC(101)와, 상기 디코딩된 AV 신호와 상기 ADC에서 변환된 8비트의 디지털 신호를 LCD 패널(109)에 알맞은 포멧으로 변환해주는 디지털 비디오 프로세서(103)와, 상기 디지털 비디오 프로세서로부터 처리된 신호를 입력받아 해당 영상을 디스플레이하는 디스플레이부(111)와, 상기 디지털 비디오 프로세서(103)와 상기 디스플레이부(111)를 제어하는 제어부(122)로 구성된다.
상기 디스플레이부(111)는 상기 제어부(122)로부터 받은 명령에 따라 백 라이트 구동 전류를 공급하는 인버터(106)와, 상기 인버터(106)의 구동 전류에 상응하는 휘도로 구동되는 램프(107,108)와, 상기 디지털 비디오 프로세서(103)로부터 입력된 신호를 디스플레이하는 LCD 패널(109)로 구성된다.
상기 제어부(122)는 상기 디지털 비디오 프로세서(103)를 제어하고 상기 인버터(106)를 통해서 램프 구동을 제어하는 마이크로 프로세서(104)와, 제어에 필요한 데이터를 저장하는 메모리(105)로 구성된다.
도1을 참조하여 일반적인 LCD 모니터의 동작을 설명한다. ADC(101)는 입력된 RGB 신호를 수평 동기신호(H-Sync)를 기반으로 하여 디지털 신호로 변환하고, 변환된 디지털 R,G,B신호는 디지털 비디오 프로세서(103)에 입력된다(Port A). 비디오 디코더(2)는 입력된 비디오 신호를 디코딩하여 디지털 비디오 프로세서(103)에 입력시킨다(Port B). 디지털 비디오 프로세서(103)는 상기 ADC(1)로부터 입력되는 디지털 R,G,B 신호나 비디오 디코더(102)로부터 입력되는 비디오 신호를 스케일링(Scaling) 및 신호처리하여 디스플레이부(111)에 공급한다.
한편, 제어부(122)의 마이크로 프로세서(104)는 제어에 필요한 데이터가 저장되는 메모리(105)를 참조하여, 상기 디지털 비디오 프로세서(103)의 신호처리를 제어함과 함께, 디스플레이부(111)를 구동 제어한다.
상기 디스플레이부(111)는 디지털 비디오 프로세서(103)에서 공급되는 영상신호에 따라 LCD 패널(109)이 구동되어 해당 영상을 디스플레이하고, 또한 마이크로 프로세서(104)의 제어를 받아 인버터(106)를 통해서 백라이트용 램프(107,108)를 구동시킴으로써 원하는 밝기의 영상이 디스플레이 된다.
이 때, 화면 밝기는 인버터(106)에서 발생하는 구동 전류를 램프(107,108)에흘려줌으로서 얻어지는데, 그 밝기 제어가 마이크로 프로세서(104)에서 인버터(106)의 구동 전류를 변화시켜 주는 방법으로 조정된다.
그런데 상기 인버터(106)의 최대 구동 전류는 램프(107,108)의 사양에 맞게 설정되어 고정된 값을 갖게 된다.
즉, 램프(107,108)의 사양에 따라 그 램프(107,108)가 낼 수 있는 휘도값(화면 밝기)이 미리 고정된 값으로 정해지고, 이 것에 맞춰서 인버터(106)에 의한 구동 전류값도 고정된 값으로 정해지는 것이다. 이렇게 되면 램프(107,108)의 수명에 따라 시간이 경과될수록 화면 밝기는 점차 어두워지게 된다.
통상, 램프(107,108)의 수명은 초기 밝기의 50%가 될 때까지 인데 제조자별로 차이는 있지만 약 30,000시간 정도이다. 그러나, 엑스레이 판독을 위한 특수 용도로 사용되는 의료용 흑백 LCD 모니터의 경우 화면 밝기가 매우 중요한 항목이다. 이 것은 진단을 위한 영상을 디스플레이하기 때문에 그 화면 밝기는 진단 결과에 매우 중대한 영향을 미칠 수 있기 때문이다.
따라서, 의료용 흑백 LCD 모니터에서 상기한 바와 같이 시간 경과에 따라 램프의 성능이 저하되어 화면 밝기가 떨어지게 되면 진단용 엑스레이 영상에 대한 신뢰성을 보장할 수 없게 되고, 이로 인하여 빠른 시간 내에 램프를 교체해 주어야 할 필요성이 제기된다.
즉, 종래의 의료용 LCD 모니터는 상술한 바와 같이 램프와 LCD 패널의 액정특성으로 인하여 그 휘도가 시간이 경과함에 따라 균일하지 못하고 점차 떨어지게 되는 문제점과, 사용자가 엑스레이의 판독을 위하여 사용 시 화면의 휘도가 낮아져서 판독에 어려움이 생기고 또한 잦은 램프의 교체로 인한 번거로움과 램프 교체에 따른 비용발생이 문제가 된다.
본 발명은 LCD 모니터의 백 라이트(램프)에 의한 화면 밝기(휘도)를 감지하고, 상기 감지된 화면 밝기(휘도)를 설정된 밝기와 비교한 결과에 따라서 램프 구동 전류를 가변 제어함으로써, 항상 균일하고 일정한 휘도를 유지할 수 있도록 한 LCD 모니터의 휘도 안정화 장치와 그 제어 방법을 제공함을 목적으로 한다.
본 발명의 또 다른 목적은, 의료용 LCD 모니터의 LCD 패널에 광학 센서를 부착하고 이 광학 센서를 이용해서 감지된 화면 밝기를 기반으로 현재의 화면 밝기를 판단하여 현재의 화면 밝기가 설정된 휘도에 못 미치면 더 밝게, 현재의 화면 밝기가 설정된 휘도에 비해 너무 밝으면 더 어둡게 제어함으로써, LCD 모니터가 장시간 균일한 휘도를 유지하도록 하는데 있다.
본 발명의 또 다른 목적은, LCD 패널의 액정 및 백 라이트(램프) 특성으로 그 휘도가 시간이 경과함에 따라 떨어지게 되어 사용자가 잦은 램프의 교체를 해야 하는 번거로움을 해소하고, 또한 램프 교체로 인한 비용 발생을 방지하는데 있다.
도 1은 종래의 일반적인 LCD 모니터의 구성을 나타낸 블럭도.
도 2는 본 발명에 따른 LCD 패널의 구성을 나타낸 개략도.
도 3은 본 발명에 따른 LCD 모니터의 휘도 안정화 장치의 블럭도.
도 4는 본 발명에 따른 LCD 모니터의 휘도 안정화 제어 방법의 플로우 차트.
< 도면의 주요 부분에 대한 부호 설명>
102: 비디오 디코더104: 마이크로 프로세서
103: 디지털 비디오 프로세서105: 메모리
106,390: 인버터107,108,220,230,320,330: 램프
109,210,310: LCD 패널240,340: 구멍
350: 광 센서
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명의 LCD 모니터의 휘도 안정화 장치는, LCD 모니터의 백 라이트에 의한 현재 화면 밝기를 감지하는 광 감지 수단과; 상기 광 감지 수단에 의해서 감지된 현재 화면 밝기와 설정된 기준치를 비교하는 비교 수단과; 상기 비교 수단의 비교 결과를 입력으로 하여 현재 화면 밝기를 설정된 기준치가 되도록 백 라이트 구동 전류를 제어하는 제어 수단; 을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 LCD 모니터의 휘도 안정화 장치에서 상기 광 감지 수단은 LCD 패널 후방에 설치된 광 센서와, 상기 광 센서에 의해서 감지된 화면 밝기 신호를 전기적 신호로 변환하는 광전 변환 회로를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 LCD 모니터의 휘도 안정화 장치에서 상기 비교 수단은 상기 화면 밝기 감지 신호와 설정된 기준치와의 차신호를 구하여 제어 수단에 입력해 주는 것을 특징으로 한다.
또한 본 발명의 LCD 모니터의 휘도 안정화 장치에서 상기 제어 수단은 화면 밝기에 대응하는 백 라이트 구동 전류값을 미리 테이블로 메모리에 저장해 두고, 이 메모리 테이블을 참조하여 상기 현재 화면 밝기에 따른 백 라이트 구동 전류 제어를 수행하는 것을 특징으로 한다.
또한 상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 LCD 모니터의 휘도 안정화 제어 방법은, LCD 패널에 부착된 광 센서로부터 현재 화면 밝기를 감지하는 단계; 상기 감지된 현재 화면 밝기를 기 설정된 기준치와 비교하는 단계; 상기 현재 화면 밝기와 기준치의 비교 결과에 따라서 현재 화면 밝기가 기준치에 해당하도록 백 라이트 구동 전류값을 조절하는 단계; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 한다.
도2는 본 발명에 따른 LCD 모니터에서 LCD 패널에 광 센서를 부착한 예를 보이고 있다. 도2에 나타낸 바와 같이, LCD 패널(210)의 리어 프레임(REAR FRAME)의중앙에 구멍(240)을 뚫고 그 내부에 광 센서를 부착하여 백 라이트(220,230)에 의한 현재의 LCD 화면 밝기를 감지할 수 있도록 구성하였다.
도3은 본 발명의 LCD 모니터의 휘도 안정화 장치의 실시예를 나타낸 블럭도로서, 상기 LCD 패널(310) 중앙에 형성된 구멍(340)에 부착되어 현재 화면 밝기를 감지하기 위한 광 센서(350)와, 상기 광 센서(350)에 의해서 감지된 현재의 화면 밝기 감지 신호(광 신호)를 전기적 신호로 변환시키는 신호 변환기(360)와, 상기 신호 변환기(360)에서 입력된 현재 화면 밝기 정보와 상기 램프(320,330)의 사양에 맞게 초기에 설정된 화면 밝기에 대응하는 인버터 구동 전류에 따른 기준값을 비교하기 위한 비교기(370)와, 상기 비교기(370)의 비교 결과를 입력받아 현재 화면 밝기를 판단하고 그 판단된 값에 따라서 적정 휘도가 유지되도록 상기 인버터(390)를 제어하는 마이콤(380)과, 상기 마이콤(380)의 제어를 받아 램프(320,330)의 구동 전류를 상기 초기에 설정된 적정 휘도값으로 유지되도록 제어하는 인버터(390)와, 상기 인버터(390)에 의해서 가변 조절된 구동 전류에 의해서 상기 설정된 휘도로 구동되는 백 라이트용 램프(320,330)와, 상기 마이콤(380)에서 제어에 필요한 데이터를 저장하는 메모리(300)로 구성되어 있다.
한편, 도 4는 본 발명에서 상기와 같이 구성된 휘도 안정화 장치에 따른 휘도 안정화 제어 방법을 도시한 플로우 챠트로서, 상기 도 3 및 도 4를 참조하여 본 발명에 의한 휘도 안정화 제어 동작을 설명하면 다음과 같다.
먼저, LCD 모니터가 작동하면 광 센서(350)에서 현재의 백 라이트에 의한 모니터 화면 밝기(현재 휘도값)를 감지한다(단계 S0).
상기의 감지된 광 신호는 신호 변환기(360)에서 전기적 신호로 변환시킨다(단계 S1).
상기 신호 변환기(360)에 의해서 변환된 전기 신호값은 현재의 화면 밝기에 상당하는 전기 신호값이다. 이 신호값은 초기에 램프(320,330)의 사양과 모니터 목적에 따라 설정된 휘도값(기준 밝기값)과 비교기(370)에서 비교되어 현재 휘도값과 초기 설정된 휘도값이 같은지 또는 다른지를 판단하게 된다(단계 S2).
상기 단계(S2)에서 현재 휘도값과 초기 설정된 휘도값이 같다고 판단되면 광센서(350)는 다시 현재의 화면 밝기를 감지하여 비교하는 과정(S0,S1,S2)을 반복하여 수행한다.
그러나 현재의 휘도값이 초기에 설정된 휘도값과 같지 않다고 판단되면 설정된 휘도값과 현재 휘도값을 비교하여 어느 값이 더 큰 값인지(혹은 작은 값인지)를 판단한다(S3).
이 판단은 비교기(370)에서 현재 화면 밝기에 대응하는 전기신호 값과, 설정된 화면 밝기에 대응하는 전기 신호값(기준치)을 서로 비교하여 그 비교 결과값을 마이콤(380)에 입력시켜 주고, 마이콤(380)에서 그 비교 값의 부호(+,-)와 크기를 판단함으로써 구할 수 있다.
상기 단계(S3)에서 현재 휘도값이 설정된 적정 휘도값에 비하여 크다고 판단되면 마이콤(380)에서 적정한 휘도를 맞춰 주기 위한 구동이 이루어질 수 있도록 상기 인버터(390)를 통해서 램프(320,330)의 구동 전류를 가변하여 휘도값을 낮추게 한다(단계 S4, S6). 반면 현재의 휘도값이 초기에 설정된 적정 휘도값에 비하여작다고 판단되면 마이콤(700)에서 적정한 휘도를 맞춰 주기 위한 구동이 이루어질 수 있도록 상기 인버터(390)를 통해서 램프(320,330)의 구동 전류를 가변하여 그 휘도값을 높여 준다(단계 S5, S6). 이 때 마이콤(380)은 화면 밝기에 대응하는 백라이트 구동 전류값을 미리 테이블로 메모리에 저장해 두고, 이 메모리 테이블을 참조하여 상기 현재 화면 밝기에 따른 백 라이트 구동전류 제어를 수행할 수 있다.
따라서, 지금까지 설명한 방법으로 재조정된 휘도값으로 램프(320,330)가 구동됨으로써, 현재의 LCD 모니터 화면 밝기는 항상 초기의 적정하게 설정된 휘도값으로 균일하게 유지될 수 있고, 해당 디스플레이 영상은 최적의 밝기 상태에서 디스플레이 된다.
예를 들어, 초기 설정에서 LCD모듈의 밝기가 램프 전류 사양 7mA에서 600cd/㎡이고 550cd/㎡으로 적정 휘도값을 설정하였다면 초기에는 550cd/㎡으로 유지하다가 화면 밝기가 떨어지게 되면 상기 본 발명의 구성에 따라 상술한 바와 같은 단계로 제어하여 인버터(390)의 전류가 가변되고 휘도값은 안정화되게 된다.
의료용 LCD 모니터는 인체를 투과한 엑스레이를 영상 신호로 보여주고 판독할수 있도록 하는 장치로 상기 목적에 부합하기 위해서는 램프에 의한 화면 밝기가 가장 중요하게 된다.
본 발명은 의료용 LCD 모니터에서 LCD 패널의 중앙에 광학 센서를 부착하여 광학 센서에 의해 현재의 화면 밝기를 인식하고 그 적절성을 설정된 휘도값과 비교하여 판단 및 휘도를 제어함으로써, 항상 균일한 휘도로 소망하는 영상이 화면에디스플레이 될 수 있도록 하고, 백 라이트 램프의 교체 시기를 연장시킴으로써 램프의 잦은 교체에 따른 종래의 유지 보수 비용 상승을 억제하여 비용 절감 효과를 가져오고, 빈번한 램프 교체 등에 따른 사용자의 번거로움도 해소하는 효과가 있다.

Claims (5)

  1. LCD 모니터의 백 라이트에 의한 현재 화면 밝기를 감지하는 광 감지 수단과; 상기 광 감지 수단에 의해서 감지된 현재 화면 밝기와 설정된 기준치를 비교하는 비교 수단과; 상기 비교 수단의 비교 결과를 입력으로 하여 현재 화면 밝기를 설정된 기준치가 되도록 백 라이트 구동 전류를 제어하는 제어 수단; 을 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 LCD 모니터의 휘도 안정화 장치.
  2. 제 1 항에 있어서, 상기 광 감지 수단은 LCD 패널 후방에 설치된 광 센서와, 상기 광 센서에 의해서 감지된 화면 밝기 신호를 전기적 신호로 변환하는 광전 변환 회로를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 LCD 모니터의 휘도 안정화 장치.
  3. 제 1 항에 있어서, 상기 비교 수단은 상기 화면 밝기 감지 신호와 설정된 기준치와의 차신호를 구하여 제어 수단에 입력해 주는 것을 특징으로 하는 LCD 모니터의 휘도 안정화 장치.
  4. 제 1 항에 있어서, 상기 제어 수단은 화면 밝기에 대응하는 백 라이트 구동 전류값을 미리 테이블로 메모리에 저장해 두고, 이 메모리 테이블을 참조하여 상기 현재 화면 밝기에 따른 백 라이트 구동 전류 제어를 수행하는 것을 특징으로 하는 LCD 모니터의 휘도 안정화 장치.
  5. LCD 패널에 부착된 광 센서로부터 현재 화면 밝기를 감지하는 단계; 상기 감지된 현재 화면 밝기를 기 설정된 기준치와 비교하는 단계; 상기 현재 화면 밝기와 기준치의 비교 결과에 따라서 현재 화면 밝기가 기준치에 해당하도록 백라이트 구동 전류값을 조절하는 단계; 를 포함하여 이루어지는 것을 특징으로 하는 LCD 모니터의 휘도 안정화 제어방법.
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