KR20060117261A

KR20060117261A - 광원 시스템 및 광원 시스템의 제어 방법

Info

Publication number: KR20060117261A
Application number: KR1020060042824A
Authority: KR
Inventors: 쿠앙-룽 차이; 톰 포
Original assignee: 델타 일렉트로닉스 인코포레이티드
Priority date: 2005-05-13
Filing date: 2006-05-12
Publication date: 2006-11-16
Also published as: US20060256554A1; JP2006318917A; KR100739536B1; TW200639516A

Abstract

광원 시스템은 라이트 유닛, 제어 유닛, 광 검출기 및 판정 유닛을 구비한다. 이 경우에, 상기 제어 유닛은 라이트 유닛을 구동하기 위해 사용된다. 광 검출기는 라이트 유닛의 휘도를 검출하고 라이트 유닛의 휘도에 기초하여 휘도 검출 신호를 발생한다. 판정 유닛은 라이트 유닛의 휘도가 소정의 값과 동일한지의 여부를 판정하기 위해 휘도 검출 신호를 수신한다. 라이트 유닛의 휘도가 소정의 값과 동일하지 않으면, 이 때 판정 유닛은 제어 신호를 제어 유닛에 출력한다. 제어 유닛은 라이트 유닛의 휘도를 조정하기 위해 제어 신호에 기초하여 조정 신호를 발생한다.

광원 시스템, 라이트 유닛, 제어 유닛, 광 검출기, 판정 유닛

Description

광원 시스템 및 광원 시스템의 제어 방법{Light source system and control method of light source system}

도 1은 종래의 광원 시스템의 개략도.

도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 시스템의 개략도.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 광원 시스템의 제어 방법의 플로챠트.

도 4는 본 발명의 다른 실시예에 따른 광원 시스템의 개략도.

도 5는 본 발명의 상기 실시예에 따른 광원 시스템을 갖는 LCD의 개략도.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광원 시스템의 개략도.

<도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명>

1, 2, 3 : 광원 시스템 4 : LCD

21 : 라이트 유닛 22 : 제어 유닛

23 : 광 검출기 24 : 판정 유닛

31 : 라이트 유닛 32 : 제어 유닛

33 : 광검출기 34 : 판정 유닛

35 : 확산기 41 : 디스플레이 패널

42 : 쉘 51 : 라이트 유닛

52: 제어 유닛 53 : 광 검출기

발명의 분야

본 발명은 광원 시스템 및 그의 제어 방법에 관한 것으로, 특히 디스플레이 장치들을 위한 광원 시스템 및 그의 제어 방법에 관한 것이다.

관련 기술

멀티미디어 시대의 관점에서, 디스플레이 장치들은 전보다 더 용도가 많아지고 있다. 특히 플랫 디스플레이 장치들은 이들이 경량 및 소형이기 때문에 주력 제품들로 되고 있다. 이와 같은 디스플레이들 중에서, 액정 표시장치(liquid crystal display; LCD)가 가장 널리 적용되고 있는데 그 이유는 LCD가 풀 컬러(full color), 고 dpi, 작은 두께, 저전력 소모, 및 고 콘트라스트를 가지기 때문이다. LCD는 소형 이동 전화 스크린 및 자동차 디스플레이 패널들, 중간 크기의 노트북 컴퓨터 스크린들 및 데스크탑 스크린들, 및 대형 LCD TV에 적용될 수 있다. 그러나, 액정 자체는 광을 방출할 수 없다. 광원 시스템은 충분하고 균일한 휘도를 제공하기 위해 LCD의 백라이트 모듈(backlight module)일 필요가 있다.

도 1을 참조하면, 종래의 광원 시스템(1)은 주로 복수의 라이트 유닛들(11), 전류 검출기(12), 및 제어 유닛(13)을 구비한다. 공통의 라이트 유닛(11)은 냉음극 형광 램프(cold cathode fluorescent lamp; CCFL)이다. 제어 유닛(13)은 라이트 유닛들(11)을 구동하기 위해 수개의 제어 칩들(131) 및 수개의 변압기들(132)을 포함 한다. 전류 검출기(12)는 라이트 유닛(11)의 전류를 검출하기 위해 사용되고 전류를 초기값과 비교한다. 상기 전류가 초기값보다 낮거나 높으면, 상기 제어 유닛(13)은 라이트 유닛(11)의 전압을 조정하여 라이트 유닛(11)의 휘도를 변경한다.

그러나, 상이한 라이트 유닛들(11)은 동일 전압에 의해 구동될 때조차 상이한 휘도를 가질 수 있다. 이것은 제조 공정 및 다른 변수들에 의해 야기되는 라이트 유닛들(11)의 고유 특성차들에 기인한다. 상기한 것 외에, 라이트 유닛(11)의 휘도는 자연 에이징 효과(natural aging effect)를 갖는다. 그러므로, 라이트 유닛(11)이 여전히 동일한 전압에 의해 구동될 때조차, 그 휘도는 시간에 따라 감쇠된다. 종래 기술에서의 전류 검출 방법은 라이트 유닛들(11)의 휘도를 정확히 판정할 수 없다. 그 결과, 라이트 유닛들의 휘도는 시간에 따라 감쇠하고, 이것은 LCD의 품질을 열화시킨다.

그러므로, 중요한 문제는 휘도를 정확하게 검출하고 조정할 수 있는 광원 시스템 및 그의 제어 방법을 제공하는 것이다.

발명의 요약

상기 관점에서, 본 발명은 휘도를 정확하게 조정할 수 있는 광원 시스템 및 그의 제어 방법을 제공하는 것이다.

상기한 것을 달성하기 위해, 본 발명의 광원 시스템은 라이트 유닛, 제어 유 닛, 광 검출기, 및 판정 유닛을 구비한다. 본 발명에 있어서, 제어 유닛은 라이트 유닛을 구동하기 위해 사용된다. 광 검출기는 라이트 유닛의 휘도를 검출하고 라이트 유닛의 휘도에 기초하여 휘도 검출 신호를 발생한다. 판정 유닛은 휘도 검출 신호를 수신하고 라이트 유닛의 휘도가 소정의 값과 동일한지의 여부를 판정한다. 라이트 유닛의 휘도가 소정의 값과 동일하지 않은 경우, 판정 유닛은 제어 신호를 제어 유닛에 출력한다. 제어 유닛은 라이트 유닛의 휘도를 조정하기 위해 제어 신호에 기초하여 조정 신호를 발생한다.

상기한 것을 달성하기 위해, 본 발명은 또한 적어도 하나의 라이트 유닛의 휘도를 조정하기 위한 광원 시스템의 제어 방법을 개시한다. 상기 제어 방법은 라이트 유닛의 휘도를 검출하는 단계; 상기 라이트 유닛의 휘도에 기초하여 휘도 검출 신호를 발생하는 단계; 상기 휘도 검출 신호가 소정의 값과 동일한지의 여부를 검출하는 단계; 및 상기 휘도 검출 신호가 상기 소정의 값과 동일하지 않은 경우 조정 신호를 출력하는 단계;를 포함한다.

상기한 바와 같이, 본 발명의 광원 시스템 및 그의 제어 방법은 라이트 유닛의 실제 휘도를 직접 검출하고 그 검출 결과에 따라 라이트 유닛의 휘도를 조정한다. 그러므로, 라이트 유닛의 휘도는 정확하게 제어되고 조정될 수 있고, 따라서 LCD의 품질이 개선된다.

본 발명은 이하 본원에 단지 예시적으로 주어지고 본 발명을 제한하는 것이 아닌 상세한 설명으로부터 더 완전하게 이해될 것이다.

발명의 상세한 설명

본 발명은 첨부 도면들을 참조하여 이루어진 다음의 상세한 설명으로부터 명백해질 것이며, 도면에서 동일 참조 번호들은 동일 요소들과 관계가 있다.

본 발명의 일 실시예에 따른 광원 시스템(2)의 개략도를 나타내는 도 2를 참조하면, 광원 시스템(2)은 라이트 유닛(21), 제어 유닛(22), 광 검출기(23), 판정 유닛(24)을 포함한다. 라이트 유닛(21)은 CCFL, 발광 다이오드(light-emitting diode; LED), 또는 임의의 다른 형태의 라이트 유닛일 수 있다. 제어 유닛(22)은 제어 칩(221), 변압기(222)를 가지며 라이트 유닛(21)을 구동할 수 있다.

이 실시예에서, 광 검출기(23)는 광 검출 다이오드, 캐리어 커플러(carrier coupler), 광학 트랜지스터(optical transistor), 감광성 레지스터(photosensitive resistor) 또는 임의의 다른 형태의 광 검출기일 수 있다. 광 검출기(23)는 라이트 유닛(21)의 휘도를 검출하는데 이용되고, 그에 따라 휘도 검출 신호를 발생한다.

또한, 판정 유닛(24)은 휘도 검출 신호를 수신하고 라이트 유닛(21)의 휘도가 표준 휘도 기준값으로서 실용상의 요구에 따라 설정된 소정의 값과 동일한지의 여부를 판정한다. 휘도 검출 신호가 소정의 값과 동일하지 않다고 판정 유닛(25)이 판정한 경우, 판정 유닛(25)은 제어 신호를 제어 유닛(22)에 출력한다. 제어 유닛(22)은 제어 신호에 따라 조정 신호를 출력하여 라이트 유닛(21)의 휘도를 조정한다. 조정 신호는 필요에 따라 전압 신호 또는 전류 신호이다.

광원 시스템의 제어 방법의 플로챠트를 나타내는 도 3을 참조하라. 이 제어 방법은 상기 광원 시스템(2)에 적용될 수 있다. 광원 시스템의 제어 방법은 다음과 같은 단계들을 포함한다.

단계 S01에서, 광 검출기(23)는 라이트 유닛(21)의 휘도를 검출한다.

단계 S02에서, 광 검출기(23)는 라이트 유닛(21)의 실제 휘도에 기초하여 휘도 검출 신호를 발생한다.

단계 S03에서, 판정 유닛(24)은 휘도 검출 신호를 수신하고 그것이 소정의 값과 동일한지의 여부를 판정한다.

단계 S04에서, 휘도 검출 신호가 소정의 값과 동일하지 않은 경우, 판정 유닛(24)은 제어 신호를 제어 유닛(22)에 출력한다. 제어 유닛(22)은 라이트 유닛을 구동하기 위해 제어 신호에 기초하여 조정 신호를(전압 신호 또는 전류 신호의 형태로) 출력한다. 예를 들면, 휘도 검출 신호가 소정의 값보다 작으면, 그것은 라이트 유닛(21)의 휘도가 불충분하다는 것을 의미한다. 이 경우, 제어 유닛(22)은 더 큰 조정 신호(전압 신호 또는 전류 신호)를 출력하여 라이트 유닛(21)의 휘도를 증가시킨다. 휘도 검출 신호가 소정의 값들보다 크면, 그것은 라이트 유닛(21)의 휘도가 더 높다는 것을 의미한다. 이 경우, 제어 유닛(22)은 더 작은 조정 신호(전압 신호 또는 전류 신호)를 출력하여 라이트 유닛(21)의 휘도를 감소시킨다. 상기한 바와 같이, 광 검출기(23)는 라이트 유닛(21)의 휘도를 정확하게 조정하기 위한 목적을 달성하기 위해 라이트 유닛(21)의 휘도를 직접 검출한다.

도 4를 참조하면, 본 발명의 다른 실시예에 따른 광원 시스템(3)은 라이트 유닛 (31), 제어 유닛(32), 광 검출기(33), 및 판정 유닛(34)을 포함한다.

도 4에 도시된 것과 같이, 라이트 유닛(31)은 CCFL 또는 LED일 수 있는 복수의 광 요소들(31a, 31b, 31c, 31d)을 가진다. 제어 유닛(32)은 제어 칩들(321) 및 변압기들(322)을 가지며 광 요소들(31a, 31b, 31c, 31d)을 구동한다.

광 검출기(33)는 적어도 하나의 광 검출 요소를 가진다. 상기 실시예에서, 광 검출기(33)는 광 요소들(31a, 31b, 31c, 31d)의 휘도를 검출하기 위해 광 요소들(31a, 31b, 31c, 31d)에 각각 대응하는 4개의 광 검출 요소들(33a, 33b, 33c, 33d)을 가진다. 광 검출 요소들(33a, 33b, 33c, 33d)은 각각 검출된 휘도에 따라 대응하는 휘도 검출 신호들을 발생한다. 광 검출 요소들의 수는 광 요소들의 수와 동일할 필요는 없다는 점에 유의해야 한다. 이들은 1 대 1 또는 1 대 다수의 관계를 가질 수 있다.

판정 유닛(34)은 광 검출 요소들(33a, 33b, 33c, 33d)에 의해 발생된 휘도 검출 신호들을 수신하는데 이용되고 광 요소들(31a, 31b, 31c, 31d)의 휘도가 소정의 값과 일치하는지의 여부를 판정한다. 어떤 휘도 검출 신호가 소정의 값과 동일하지 않으면, 판정 유닛(34)은 제어 신호를 제어 유닛(32)에 출력한다. 제어 유닛(32)은 제어 신호에 기초하여 대응하는 라이트 유닛(31a, 31b, 31c, 또는 31d)의 휘도를 조정한다.

본 발명을 더 많이 이해할 수 있도록 하기 위해, LCD의 백라이트 모듈로서 광원 시스템(3)을 이용하는 예가 이하에 기술된다. 도 5를 참조하면, LCD(4)는 디스플레이 패널(41), 쉘(shell; 42), 및 광원 시스템(3)을 포함한다. 광원 시스템(3)은 디스플레이 패널(41) 아래 쉘(42) 내측에 제공된다. 광원 시스템(3)은 디스플레이 패널(41)과 광 요소들(31a, 31b, 31c, 31d) 사이에 위치된 확산기(35)를 더 포함하고, 상기 확산기(35)는 광 요소들(31a, 31b, 31c, 31d)로부터의 광을 디 스플레이 패널(41)에 균일하게 분포시킬 수 있다. 광 요소들(31a, 31b, 31c, 31d)은 쉘(42) 내측에 제공되고 확산기(35)의 일측에 평행하게 배치된다. 광 검출 요소들(33a, 33b, 33c, 33d)은 각각 광 요소들(31a, 31b, 31c, 31d)의 위 또는 아래에 또는 광 요소들(31a, 31b, 31c, 31d)의 휘도를 검출할 수 있는 임의의 위치들에 배치된다. 특히, 광검출 요소들(33a, 33b, 33c, 33d)은 확산기(35)의 다른 측에 배치될 수 있다.

본 발명의 최선의 실시예에 따른 광원 시스템(3)의 작용 원리는 다음과 같다. 광 검출 요소들(33a, 33b, 33c, 33d)은 각각 광 요소들(31a, 31b, 31c, 31d)의 실제 휘도를 검출하고 그에 따라 휘도 검출 신호들을 발생한다. 판정 유닛(34)은 휘도 검출 신호들을 수신하고 이들이 소정의 값과 동일한지의 여부를 판정한다. 임의의 휘도 검출 신호가 소정의 값과 동일하지 않으면, 판정 유닛(34)은 제어 신호를 제어 유닛(32)에 출력한다. 제어 유닛(32)은 상기 제어 신호에 기초하여 대응하는 라이트 유닛(31a, 31b, 31c, 31d)을 구동한다.

예를 들면, 광 요소(31b)는 이 예에서 불충분한 휘도를 가진다. 광 검출 요소(33b)는 광 요소(31b)의 실제 휘도를 검출하고 대응하는 휘도 검출 신호를 발생한다. 광 요소(31b)가 불충분한 휘도를 가지므로, 그 휘도 검출 신호는 소정의 값보다 작다. 판정 유닛(34)이 제어 신호를 제어 유닛(32)에 발생시키고, 그 결과 제어 유닛(32)은 제어 신호에 기초하여 광 요소(31b)로의 전압 또는 전류를 증가시킨다. 따라서 광 요소(31b)의 휘도가 증가된다.

도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 광원 시스템(5)을 나타낸다. 광원 시 스템(5)은 라이트 유닛(51), 제어 유닛(52), 및 광 검출기(53)를 포함한다. 특히, 라이트 유닛(51)은 CCFL, LED, 또는 임의의 다른 형태의 라이트 유닛일 수 있다. 광 검출기(53)는 광검출 다이오드, 캐리어 커플러, 광학 트랜지스터, 감광성 레지스터, 또는 임의의 다른 형태의 광 검출 요소이다. 광 검출기(53)는 라이트 유닛(51)의 휘도를 검출하는데 이용되고 대응하는 휘도 검출 신호를 발생한다. 제어 유닛(52)은 제어 모듈(521), 변압기(522), 및 판정 모듈(523)을 가진다. 제어 모듈(521)은 라이트 유닛(21)을 구동하는 데 이용된다. 판정 모듈(523)은 휘도 검출 신호에 기초하여 라이트 유닛(51)의 휘도가 소정의 값과 동일한지의 여부를 판정한다. 휘도 검출 신호가 소정의 값과 동일하지 않다고 판정 모듈(523)이 판정하면, 제어 모듈(521)은 조정 신호를 출력하여 라이트 유닛(21)의 휘도를 조정한다. 조정 신호는 실제 요구에 따라 전압 신호 또는 전류 신호이다.

광원 시스템(5)의 작용 원리는 다음과 같다. 먼저, 광 검출기(53)는 라이트 유닛(51)의 휘도를 검출하고 라이트 유닛(51)의 실제 휘도에 따라 대응하는 휘도 검출 신호를 발생한다. 제어 유닛(52)은 휘도 검출 신호를 수신하여 휘도 검출 신호가 소정의 값과 동일한지의 여부를 판정한다. 휘도 검출 신호가 소정의 값과 동일하지 않은 경우, 제어 유닛(52)은 조정 신호를 출력하여 라이트 유닛을 조정한다. 광 검출기(53)를 이용하여 라이트 유닛(51)의 휘도를 직접 검출함으로써, 본 발명은 라이트 유닛(51)의 휘도를 정확하게 조정할 수 있다.

요약하면, 본 발명의 광원 시스템 및 제어 방법은 라이트 유닛의 실제 휘도를 직접 검출하기 위해 광 검출기를 이용한다. 라이트 유닛의 휘도가 소정의 값과 동일하지 않은 경우, 판정 유닛은 제어 신호를 제어 유닛에 출력한다. 제어 유닛은 제어 신호에 기초하여 조정 신호를 출력하여 라이트 유닛의 휘도를 구동/조정한다. 종래 기술에 비해, 본 발명의 광원 시스템 및 제어 방법은 라이트 유닛의 실제 휘도를 직접 검출하고 이후 그것을 조정한다. 따라서, 라이트 유닛의 휘도가 정확하게 조정될 수 있다. 즉, 본 발명은 에이징 효과의 결과로서 감소하는 휘도의 문제를 회피할 수 있다. 더욱이, LCD의 품질이 이렇게 개선된다.

이상 본 발명을 특정 실시예들을 참조하여 기술하였으나, 이러한 설명은 본 발명을 제한하는 것으로 해석되는 것을 의도하지 않는다. 개시된 실시예들의 다양한 변형예들 및 다른 실시예들이 이 기술 분야에서 숙련된 사람에게는 명백할 것이다. 그러므로, 다음의 청구항들은 본 발명의 진정한 범위 내에 속하는 모든 변경예들을 포함하는 것으로 의도된다.

본 발명에 따르면, 휘도를 정확하게 검출하고 조정할 수 있는 광원 시스템 및 그의 제어 방법을 제공할 수 있다.

Claims

광원 시스템(light source system)으로서,

라이트 유닛(light unit);

상기 라이트 유닛의 휘도를 검출하고 상기 라이트 유닛의 상기 검출된 휘도에 기초하여 휘도 검출 신호를 발생하는 광 검출기; 및

상기 휘도 검출 신호를 수신하여 상기 라이트 유닛의 상기 휘도를 조정하는 제어 유닛;을 포함하는, 광원 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 라이트 유닛은 복수의 광 요소들(light elements)을 포함하고, 상기 광검출기는 상기 광 요소들 중 적어도 대응하는 하나의 요소를 검출하기 위한 적어도 하나의 광 검출 요소를 포함하는, 광원 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 라이트 유닛은 광 확산기(light diffuser) 및 적어도 하나의 광 요소를 포함하고, 상기 광 요소는 상기 광 확산기의 일측에 배치되는, 광원 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 제어 유닛은 제어 모듈, 변압기(transformer), 및 상기 라이트 유닛의 상기 휘도가 소정의 값과 동일한지의 여부를 판정하고, 상기 라이트 유닛의 상기 휘도를 조정하기 위한 상기 제어 유닛에 제어 신호를 출력하는 판정 모듈을 포함하는, 광원 시스템.
제 1 항에 있어서, 상기 라이트 유닛의 상기 휘도가 상기 소정의 값과 동일한지의 여부를 판정하고, 상기 라이트 유닛의 상기 휘도를 조정하기 위한 상기 제어 유닛에 제어 신호를 출력하는 판정 모듈을 더 포함하고, 상기 제어 모듈은 상기 라이트 유닛의 상기 휘도를 조정하기 위해 조정 신호를 출력하는, 광원 시스템.
제 1 항에 있어서,

상기 제어 유닛은 제어 칩 및 변압기를 포함하는, 광원 시스템.
광원 시스템의 제어 방법으로서,

적어도 하나의 라이트 유닛의 휘도를 검출하는 단계; 및

상기 검출된 휘도에 기초하여 상기 라이트 유닛의 상기 휘도를 조정하는 단계;를 포함하는, 광원 시스템의 제어 방법.
제 7 항에 있어서,

상기 검출된 휘도에 기초하여 상기 라이트 유닛의 상기 휘도를 조정하는 상기 단계는 상기 라이트 유닛의 상기 휘도를 조정하기 위해 상기 라이트 유닛의 전 류 또는 전압을 조정하는 것인, 광원 시스템의 제어 방법.
제 7 항에 있어서,

상기 라이트 유닛의 상기 휘도를 검출하는 상기 단계는 상기 라이트 유닛의 상기 휘도를 검출하기 위해 광 검출기를 이용하는 것인, 광원 시스템의 제어 방법.
제 7 항에 있어서,

상기 검출된 휘도에 기초하여 상기 라이트 유닛의 상기 휘도를 조정하는 상기 단계는:

상기 라이트 유닛의 상기 휘도에 기초하여 휘도 검출 신호를 발생하는 단계;

상기 휘도 검출 신호가 소정의 값과 동일한지의 여부를 판정하는 단계; 및

상기 라이트 유닛의 상기 밝기를 조정하기 위해 조정 신호를 출력하는 단계;를 포함하는, 광원 시스템의 제어 방법.