KR20040014636A

KR20040014636A - 자동 휘도 조절 기능을 갖는 표시장치

Info

Publication number: KR20040014636A
Application number: KR1020040005079A
Authority: KR
Inventors: 최상구; 전용한
Original assignee: 최상구; 전용한
Priority date: 2004-01-27
Filing date: 2004-01-27
Publication date: 2004-02-14
Also published as: KR100599371B1

Abstract

본 발명은 주변의 광량이 변화하더라도 사용자가 전체적으로 항상 일정한 밝기를 갖는 정보를 제공받을 수 있도록 된 자동 휘도 조절기능을 갖는 표시장치에 관한 것이다.

본 발명에 따른 자동 휘도 조절 기능을 갖는 표시장치는 제어부로부터 인가되는 정보를 표시수단을 통해 표시 출력하도록 구성되고, 상기 표시수단은 다수의 표시모듈이 결합된 형태로 구성되며, 각 표시모듈은 적어도 둘 이상의 발광소자가 쌍을 이루는 픽셀이 다수 배치되어 구성됨과 더불어 주변 광량을 감지하기 위한 광센서가 적어도 하나 이상 결합되어 구성되는 표시판과, 상기 제어부로부터 인가되는 정보를 근거로 상기 픽셀의 발광소자를 온/오프 제어하되, 상기 광센서로부터 인가되는 현재 광량정보와 기설정된 기준 광량정보를 비교하여 그 차에 대응되도록 상기 발광소자 온구동시간을 변경시키도록 제어하는 표시제어수단을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

Description

자동 휘도 조절 기능을 갖는 표시장치{Display device capable of auto controlling for brightness}

일반적으로 표시장치, 특히 외부에 설치되는 전광판은 발광소자인 칼라 LED(Light Emitting Diode)나 소형 형광관 등을 매트릭스 형태로 배열하여 각종 광고나 홍보를 위한 문자, 그래픽 등을 표출하는 각종 안내 홍보 등의 광고 기능을 수행하고 있다.

도1은 일반적인 표시장치의 구성을 도시한 것으로, 도시된 바와 같이 정보출력을 위한 일정 면적을 갖는 표시부(1)와, 이 표시부(2)를 통해 소정 정보를 표시출력하도록 제어하는 제어부(2)로 구성된다. 여기서, 상기 표시부(2)는 다양한 색상을 출력하기 위한 픽셀이 다수개 고정 결합된 형태로 구성되고, 상기 픽셀은 통상 적색(R), 녹색(G), 파랑(B)의 삼색 발광소자로 구성된다. 즉, 제어부(2)는 표시부(2)를 구성하는 삼색 발광소자를 일괄적으로 제어하도록 구성된다.

그리고, 최근에는 상기 표시부(2)의 일측에는 표시부(2)가 받는 광량을 감지하기 위한 광센서(3)를 구비하고, 상기 제어부(2)는 이 광센서(3)로부터 인가되는 광량을 근거로 표시부(1)를 구성하는 발광소자의 밝기를 조절함으로써, 항상 일정한 레벨의 출력밝기가 설정되도록 된 표시장치가 제안되고 있다.

그러나, 상기한 표시장치, 즉 전광판은 통상 건물의 외측에 설치되고 멀리 떨어져 있는 보행자도 그 광고 내용을 볼 수 있도록 그 크기가 크게 형성되기 때문에, 표시장치의 부분 부분이 다른 광량을 갖게 될 수 있다. 즉, 도2에 도시된 바와 같이 표시장치의 (A) 지점이 구름에 의해 그늘지어 지거나 또는 (B)지점에 앞건물의 그림자가 형성되어 하나의 표시장치라 하더라도 (A)지점과 (B)지점에서의 광량이 다르게 나타날 수 있다. 그런데, 이를 고려하지 않고 (A)지점의 광량을 근거로 (B)지점에 해당하는 부분까지 (A)지점과 같은 레벨의 휘도조절이 이루어진다면 표시장치를 통해 광고를 보고 있는 사용자는 부분 부분이 서로 다른 밝기를 갖는 광고를 보게 되는 불편함이 있게 된다. 다시말해, 특정 지점에 의한 표시장치의 전체적인 휘도조절은 그 의미를 잃게 되는 문제가 있게 된다.

이에 본 발명은 상기한 사정을 감안하여 창출된 것으로, 정보를 보고 있는 사용자에게 표시장치의 주변 광량에 상관없이 전체적으로 항상 일정한 밝기를 갖는정보를 제공할 수 있도록 해주는 자동 휘도조절기능을 갖는 표시장치를 제공함에 그 기술적 목적이 있다.

도1은 일반적인 표시장치의 구성을 개략적으로 도시한 도면.

도2는 도1에 도시된 표시장치의 문제점을 설명하기 위한 도면.

도3은 본 발명에 따른 표시장치를 개략적으로 도시한 도면.

도4는 도3에 도시된 표시판(11)의 구성을 설명하기 위한 도면.

도5는 도4에 도시된 광센서(112)의 배치형태를 예시한 도면.

도6은 도3에 도시된 표시모듈(M)의 내부구성을 기능적으로 분리하여 나타낸 블록구성도.

도7은 도6에 도시된 적색LED(111R)와 녹색LED(111L)의 결합형태를 설명하기 위한 도면.

도8은 도6에 도시된 스캔신호제공부(124)의 신호출력형태를 설명하기 위한 도면.

도9는 도6에 도시된 중앙처리장치(121)의 내부구성을 기능적으로 분리하여 나타낸 블록구성도.

도10은 도9에 도시된 PWM제어부(1214)의 출력인에이블신호(OE,OE1,OE2) 형태를 예시한 도면.

******* 도면의 주요 부분에 대한 간단한 설명 *******

10 : 표시수단, 11 : 표시판,

111 : 픽셀, 112 : 광센서,

12 : 표시제어부, 121 : 중앙처리장치(CPU)),

122 : 버퍼, 123 : 디코더,

124 : 스캔신호제공부, 125 : 적색LED구동부,

126 : 녹색LED구동부.

상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 자동 휘도 조절기능을 갖는 표시장치는 제어부로부터 인가되는 정보를 표시수단을 통해 표시 출력하도록 구성되고, 상기 표시수단은 다수의 표시모듈이 결합된 형태로 구성되며, 각 표시모듈은 적어도 둘 이상의 발광소자가 쌍을 이루는 픽셀이 다수 배치되어 구성됨과 더불어 주변 광량을 감지하기 위한 광센서가 적어도 하나 이상 결합되어 구성되는 표시판과, 상기 제어부로부터 인가되는 정보를 근거로 상기 픽셀의 발광소자를 온/오프 제어하되, 상기 광센서로부터 인가되는 현재 광량정보와 기설정된 기준 광량정보를 비교하여 그 차에 대응되도록 상기 발광소자 온구동시간을 변경시키도록 제어하는 표시제어수단을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 광센서는 표시판의 정 중앙부분과 사각 모서리부부에 설치되는 것을 특징으로 한다.

또한, 상기 픽셀은 적색LED와 녹색LED로 구성되고, 상기 표시제어수단은 상기 적색LED와 녹색LED의 각 애노드단에 결합되어 소정 레벨의 구동 전류를 제공하는 스캔신호제공부와, 적색LED의 캐소드단에 결합되어 출력인에이블 신호를 근거로 상기 제어부로부터 인가되는 적색데이터에 대응되도록 적색LED의 상태를 온/오프제어하는 적색LED구동부, 녹색LED의 캐소드단에 결합되어 출력인에이블신호를 근거로 제어부로부터 인가되는 녹색데이터에 대응되도록 상기 녹색LED의 상태를 온/오프제어하는 녹색LED구동부 및, 상기 광센서로부터 인가되는 광량정보와 설정광량정보를 비교하여 그 결과에 따라 상기 적색LED구동부와 상기 녹색LED구동부로 제공되는 출력인에이블신호의 펄스폭을 변경하도록 제어하는 중앙처리장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.

또한, 표시판은 가로측으로 각각 16개의 적색LED와 16개의 녹색LED가 교차 배치된 형태로 세로측 8줄 구성되어진 16×8의 형태가 상 하 결합되어 16×16 의 형태로 구성된다.

상기 스캔신호제공부는 8비트의 스캔신호를 적색 LED와 녹색 LED가 쌍으로 형성되는 16개의 라인으로 동시에 제공하도록 구성되는 것을 특징으로 한다.

즉, 상기한 바에 의하면 표시장치를 이루는 각각의 표시판에서 독립적으로 자동 휘도조절을 수행하게 되므로 건물의 그림자나 구름에 의해 표시장치의 각 부분에 대한 광량이 다른 경우에도 표시장치를 바라보는 사용자는 항상 표시장치 전체적으로 일정한 밝기의 정보를 제공받을 수 있게 된다.

이하 본 발명에 따른 실시예를 설명한다.

도3은 본 발명에 따른 자동 휘도 조절기능을 갖는 표시장치의 개략적인 내부구성을 도시한 개념도이다.

도3에 도시된 바와 같이 본 발명에 따른 자동 휘도 조절기능을 갖는 표시장치는 일정 표시 출력면을 갖는 표시수단(10)과 이 표시수단(10)을 통해 소정 정보를 표시 출력하도록 제어하는 제어부(20)로 구성된다.

여기서, 상기 제어부(20)는 상기 표시수단(10)의 구동을 전반적으로 제어함과 더불어 소정 데이터, 예컨대 문자나 정지화상, 동화상 등의 광고정보를 외부로부터 제공받아 이를 표시수단(10)을 통해 제공하도록 구성된다.

그리고, 상기 표시수단(10)은 전면에 설치되는 다수개의 표시모듈(M)이 결합 배치되어 구성된다. 이때, 각 표시모듈(M)은 상호 착탈가능하도록 구성된다.

또한, 상기 각 표시모듈(M)은 정보를 표시 출력하는 표시판(11)과 표시판(11)의 후면에 결합되어 상기 제어수단(20)으로부터 인가되는 정보를 근거로 해당 표시판(11)으로의 정보 출력을 제어하기 위한 표시제어수단(12)으로 구성된다.

그리고, 상기 표시판(11)은 도4에 도시된 바와 같이 적색 LED(111R)와 녹색 LED(111G)가 쌍으로 구성되는 다수의 픽셀(111)이 배열 형성되어 구성된다. 예컨대, 상기 표시판은 가로측으로 각각 16개의 적색LED와 16개의 녹색LED가 교차 배치된 형태로 세로측 8줄 구성되어진 16×8의 형태가 상·하로 결합되어 16×16 의 형태로 구성된다.

또한, 상기 표시판(11)에는 주변 광량을 감지하기 위한 광센서(112)가 설치되어 구성된다. 이때, 상기 광센서(112)는 광량에 대응되는 전압신호를 출력하도록 구성되고, 표시판(11)상에 적어도 하나 이상 설치될 수 있다. 예컨대, 상기 광센서(112)는 도5에 도시된 바와 같이 총 5개로 구성될 수 있으며 표시판(11)의 정 중앙부분과 사각 모서리부분에 각각 배치되도록 구성할 수 있다.

한편, 도6은 도4에 도시된 표시모듈(M)의 내부구성을 기능적으로 분리하여 나타낸 블록구성도이다.

도6에 도시된 바와 같이 표시모듈(M)은 표시수단(11)과 표시제어수단(12)으로 구성되고, 상기 표시수단(11)은 적색LED(111R)와 녹색LED(111G) 및 광센서(112)로 구성된다.

그리고, 상기 표시제어수단(12)은 상기 광센서(112)로부터 인가되는 광량 정보를 근거로 적색LED(111R)와 녹색LED(111G)를 온/오프하기 위한 기준 출력인에이블신호(OE)의 펄스폭을 변조하여 생성되는 수정 출력인에이블신호(OE')를 출력하는 중앙처리장치(CPU,121: 이하 CPU라 칭함)와, 상기 CPU(121)로부터 인가되는 수정 출력인에이블신호(OE')는 제1 출력단으로 출력하고, 상기 제어부(20)로부터 인가되는 3비트(A0,A1,A2)의 스캔정보는 제2 출력단으로 출력하는 버퍼(122), 버퍼(122)의 제2 출력단으로부터 인가되는 3비트의 스캔정보를 8비트로 디코딩처리하여 출력하는 디코더(123), 상기 디코더(123)로부터 인가되는 8비트의 스캔신호를 각각 2개의 신호로 분리하여 적색LED(111R)와 녹색LED(111G)가 쌍을 이루는 16개의 신호라인으로 소정 레벨의 구동 전류를 스캔신호로서 제공하는 스캔신호제공부(124), 상기 버퍼(122)로부터 인가되는 수정 출력인에이블신호(OE')를 근거로 상기 제어부(20)로부터 인가되는 적색(R)데이터를 16비트 단위로 쉬프트시켜 적색LED(111R)로 출력함으로써 적색LED(111R)을 온/오프 구동하는 적색LED구동부(125) 및, 상기 버퍼(122)로부터 인가되는 클럭신호를 근거로 상기 제어부(20)로부터 인가되는 녹색(G)데이터를 16비트 단위로 쉬프트시켜 녹색LED(111G)로 출력함으로써 녹색LED(111G)를 온/오프 구동하는 녹색LED구동부(126)를 포함하여 구성된다.

이때, 상기 표시판(11)의 적색LED(111R)와 녹색LED(111G)은 도7에 도시된 바와 같이 그 일단, 즉 애노드단이 스캔신호제공부(124)와 결합되고, 그 타단, 즉 캐소드단이 적색LED구동부(125), 또는 녹색LED구동부(126)과 각각 결합되어 구성된다. 즉, 스캔신호제공부(124)가 하이(HIGH)상태이면서 적색 또는 녹색LED구동부(125,126)이 로우(LOW)상태인때에 스캔신호제공부(124)로부터 인가되는 전류가 도통되어 적색LED(111R) 또는 녹색LED(1211G)가 발광하게 된다.

그리고, 상기 스캔신호제공부(124)는 도8에 도시된 바와 같이 디코더(123)로부터 인가되는 8비트의 스캔신호를 표시판(11)의 가운데지점(C)을 중심으로 상호 대칭되도록 적색LED(111R)와 녹색LED(111G)가 쌍으로 구성되는 16개의 라인으로 각각 출력하게 된다. 즉, 디코더(123)로부터 인가되는 제1 스캔신호는 표시판(11)의 라인0(L0)와 라인9(L9)에 배치되는 제1 및 제9 적색LED(111R)와 제1 및 제9 녹색LED(111G)로 제공되고, 제2 스캔신호는 표시판(11)의 라인2(L0)와 라인10(L10)에 배치되는 제2 및 제10 적색LED(111R)와 제2 및 제10 녹색LED(111G)로 각각 제공하도록 구성된다.

또한, CPU(121)는 광센서(112)로부터 인가되는 현재 광량정보가 기설정된 표시판(11)의 밝기정보에 대응되는 기준광량정보 보다 적은 경우(현재 표시판 주변이 어두운 경우)에는 픽섹(11)의 온(ON) 구동되는 시간이 길게 되도록 출력인에이블신호(OE)의 펄스폭을 넓게 설정하고, 현재 광량정보가 기준광량정보 보다 많은 경우(현재 표시판 주변이 밝은 경우)에는 픽셀(11)의 온(ON) 구동되는 시간이 짧게 되도록 출력인에이블(OE)의 펄스폭을 좁게 설정하도록 구성된다.

도9는 상기 CPU(121)의 내부구성을 기능적으로 분리하여 나타낸 블록구성도이다. 즉 상기 CPU(121)는 광센서(112)로부터 인가되는 아날로그 형태의 광량정보, 예컨대 전압레벨을 디지탈신호로 변환 출력하는 A/D변환부(1211)와, 표시판(11)의 출력 밝기정보에 대응되는 기준광량정보가 저장되는 데이터메모리(1212), 상기 A/D변환부(1211)로부터 인가되는 현재 광량정보와 상기 데이터메모리(1212)에 설정된 기준 광량정보를 비교하여 그 결과정보를 출력하는 연산부(1213) 및, 상기 제어부(20)로부터 인가되는 적색LED(111R)과 녹색LED(111G)의 온/오프 주기를 설정하기 위한 기준 출력인에이블(OE)신호를 연산부(1213)로부터 인가되는 결과정보를 근거로 펄스폭 변조하여 출력하는 펄스폭변조제어부(1214: 이하 "PWM제어부"라 칭함)를 포함하여 구성된다. 이때, 상기 광센서(112)로부터 인가되는 광량정보는 증폭기(도시되지 않음)를 통해 소정 레벨 증폭된 후 A/D변환부(1211)로 인가되도록 구성하는 것도 가능하다.

그리고, 상기 데이터메모리(1212)는 날짜별 일출 및 일몰시각이 설정됨과 더불어 해당 시간별 픽셀(111)의 기준광량정보가 저장되도록 구성할 수 있다.

또한 상기 연산부(1213)는 상기 A/D변환부(1211)로부터 인가되는 현재 광량정보와 상기 데이터메모리(1212)에 저장된 기준광량정보의 차에 해당하는 결과정보를 생성하여 PWM제어부(1214)로 출력하게 된다.

그리고, 상기 PWM제어부(1214)는 상기 연산부(1213)로부터 인가되는 결과정보를 근거로 출력인에이블(OE)신호를 도10에 도시된 바와 같이 제1 또는 제2 출력인에이블(OE1,OE2)의 형태로 변조하여 출력하게 된다. 이때, 상기 픽셀(111)은 출력인에블신호가 로우(LOW)상태인 때 온(ON)구동되도록 동작되므로, 상기 연산부(1213)로부터 인가되는 신호, 즉 "현재 광량정보 - 기준 광량정보" 가 "+"인 경우에는 표시판(11)의 주변이 밝은 상태이므로 출력인에이블신호의 로우상태(a1)가 좁게 설정된 제 1출력인에이블신호(OE1)을 생성하게 된다. 그리고, 상기 연산부(1213)로부터 인가되는 신호, 즉 "현재 광량정보 - 기준 광량정보" 가 "-"인 경우에는 표시판(11)의 주변이 어두운 상태이므로 출력인에이블신호의 로우상태(a2)가 넓게 설정된 제 2출력인에이블신호(OE2)을 생성하게 된다. 여기서, 펄스폭의 변경폭은 "현재 광량정보 - 기준 광량정보" 의 차이 값에 의해 설정된다. 그리고, 상기 PWM제어부(1214)는 일정 주기 예컨대 1분이나 5분 간격으로 상기 동작을 수행하도록 실시할 수 있다.

이어, 상기한 구성으로 된 자동 휘도 조절기능을 갖는 표시장치의 동작을 설명한다.

먼저, 각 표시판(11)은 표시제어수단(12)의 데이터메모리(1212)에 현재 시간별 표시판(11)의 출력레벨에 대응되는 기준 광량정보를 저장한다.

상기한 상태에서 상기 표시제어수단(12)은 제어부(20)로부터 인가되는 스캔정보를 디코딩처리하여 적색LED(111R)과 녹색LED(111G)의 애노드단으로 각각 제공한다.

또한, 상기 표시제어수단(12)의 CPU(121)는 상기 표시판(11)의 광센서(112)로부터 인가되는 현재 광량정보와 데이터메모리(1212)에 저장된 기준광량정보를 비교하여 그 차이 값에 대응되도록 적색LED(111R)와 녹색(111G)를 온/오프 구동하기위한 출력인에이블신호(OE)의 펄스폭을 변조하여 적색LED구동부(125)와 녹색LED구동부(126)로 제공한다. 즉, 현재 광량정보가 기준광량정보 보다 적을 경우에는 기준 출력인에이블신호(OE)의 로우상태가 보다 길게 설정된 수정 출력인에이블(OE')를 생성하고, 현재 광량정보가 기준광량정보 보다 클 경우에는 기준 출력인에이블신호(OE)의 로우상태가 보다 짧게 설정된 수정 출력인에이블(OE')를 생성하게 된다.

그리고, 적색LED구동부(125)와 녹색LED구동부(126)는 수정 출력인에이블(OE')신호를 근거로 제어부(20)로부터 인가되는 적색(R)데이터와 녹색(G)에 대응되도록 적색LED(111R)과 녹색LED(111G)를 온/오프 구동하게 된다.

즉, 상기 실시예에 의하면 모듈화된 표시판을 다수개 결합하여 일정 면적을 갖는 하나의 표시장치를 형성하도록 하고, 각 표시판에는 해당 위치의 광량에 대응되도록 해당 표시판의 밝기를 자동으로 조절하기 위한 표시제어수단을 각각 구비하도록 구성된다.

따라서, 표시장치를 이루는 각각의 표시판에서 독립적으로 자동 휘도조절을 수행하게 되므로 건물의 그림자나 구름에 의해 표시장치의 각 부분에 대한 광량이 다른 경우에도 표시장치를 바라보는 사용자는 항상 표시장치 전체적으로 일정한 밝기의 정보를 제공받을 수 있게 된다.

또한, 각 표시판은 착탈이 가능하도록 구성되므로, 고장이 나더라도 해당 부분의 표시판만 교체하면 되므로 그 유지 보수도 용이하게 된다.

한편, 본 발명은 상기 실시예에 한정되지 않고 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위내에서 다양하게 변형 실시하는 것이 가능하다.

이상 설명한 바와 같이 본 발명에 의하면 표시장치를 이루는 각각의 표시판에서 독립적으로 자동 휘도조절을 수행하게 되므로 건물의 그림자나 구름에 의해 표시장치의 각 부분에 대한 광량이 다른 경우에도 표시장치를 바라보는 사용자는 항상 표시장치 전체적으로 일정한 밝기의 정보를 제공받을 수 있게 된다.

Claims

제어부로부터 인가되는 정보를 표시수단을 통해 표시 출력하도록 구성되고,

상기 표시수단은 다수의 표시모듈이 결합된 형태로 구성되며,

각 표시모듈은 적어도 둘 이상의 발광소자가 쌍을 이루는 픽셀이 다수 배치되어 구성됨과 더불어 주변 광량을 감지하기 위한 광센서가 적어도 하나 이상 결합되어 구성되는 표시판과, 상기 제어부로부터 인가되는 정보를 근거로 상기 픽셀의 발광소자를 온/오프 제어하되, 상기 광센서로부터 인가되는 현재 광량정보와 기설정된 기준 광량정보를 비교하여 그 차에 대응되도록 상기 발광소자 온구동시간을 변경시키도록 제어하는 표시제어수단을 구비하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동 휘도 조절 기능을 갖는 표시장치.
제1항에 있어서,

상기 광센서는 표시판의 정 중앙부분과 사각 모서리부부에 설치되는 것을 특징으로 하는 자동 휘도조절기능을 갖는 표시장치.
제1항에 있어서,

상기 픽셀은 적색LED와 녹색LED로 구성되고,

표시제어수단은 상기 적색LED와 녹색LED의 각 애노드단에 결합되어 소정 레벨의 구동 전류를 제공하는 스캔신호제공부와, 적색LED의 캐소드단에 결합되어 출력인에이블 신호를 근거로 상기 제어부로부터 인가되는 적색데이터에 대응되도록 적색LED의 상태를 온/오프제어하는 적색LED구동부, 녹색LED의 캐소드단에 결합되어 출력인에이블신호를 근거로 제어부로부터 인가되는 녹색데이터에 대응되도록 상기 녹색LED의 상태를 온/오프 제어하는 녹색LED구동부 및, 상기 광센서로부터 인가되는 광량정보와 설정광량정보를 비교하여 그 결과에 따라 상기 적색LED구동부와 상기 녹색LED구동부로 제공되는 출력인에이블신호의 펄스폭을 변경하도록 제어하는 중앙처리장치를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 자동 휘도 조절 기능을 갖는 표시장치.
제3항에 있어서,

또한, 상기 표시판은 가로측으로 각각 16개의 적색LED와 16개의 녹색LED가 교차 배치된 형태로 세로측 8줄 구성되어진 16×8의 형태가 상 하 결합되어 16×16 의 형태로 구성되고,

상기 스캔신호제공부는 8비트의 스캔신호를 통해 적색 LED와 녹색 LED가 쌍으로 형성되는 16개의 라인으로 동시에 제공하도록 구성되는 것을 특징으로 하는 자동 휘도 조절 기능을 갖는 표시장치.