KR100592215B1 - 발광 다이오드 전광판 시스템의 시스템 구성 요소간 데이터전송방법 및 이를 이용한 발광 다이오드 전광판 시스템 - Google Patents

발광 다이오드 전광판 시스템의 시스템 구성 요소간 데이터전송방법 및 이를 이용한 발광 다이오드 전광판 시스템 Download PDF

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KR100592215B1 KR1020050123743A KR20050123743A KR100592215B1 KR 100592215 B1 KR100592215 B1 KR 100592215B1 KR 1020050123743 A KR1020050123743 A KR 1020050123743A KR 20050123743 A KR20050123743 A KR 20050123743A KR 100592215 B1 KR100592215 B1 KR 100592215B1
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김동화
권오석
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주식회사 오라시스템
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Abstract

본 발명은 발광 다이오드 전광판 시스템 및 시스템 구성 요소간 데이터 전송방법에 관한 것으로, 더욱 상세히는 가로 16*세로 16의 발광 다이오드 매트릭스의 발광에 필요한 적색, 녹색, 청색의 도트 데이터(Dot Data)를 다운-업 방식으로 4개의 데이터 라인을 통하여 전송하는 것을 특징으로 하는 서브 컨트롤러에서 발광 다이오드 모듈로의 데이터 전송 연결 방법 및 장치와, 메인 컨트롤러에서 전달되는 병렬 데이터를 직렬화 회로를 통하여 직렬 데이터로 변환하는 단계, 상기 변환된 직렬 데이터를 광 통신 모듈 및 광 통신 케이블을 통하여 서브 컨트롤러의 광 통신 모듈로 전송하는 단계, 상기 서브 컨트롤러에서 전송받은 직렬 데이터를 병렬화회로를 통하여 원래의 병렬 데이터로 변환하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 메인 컨트롤러에서 서브 컨트롤러로의 직렬 데이터 전송 방식 및 장치와, 서브 컨트롤러에서 각각 16비트로 구성되는 적색, 녹색, 청색의 도트 데이터(Dot Data)를 적색, 녹색, 청색 별로 각각 4 비트씩 4개로 나누는 단계, 상기 각각 4 비트씩 나누어진 적색, 녹색, 청색의 도트 데이터를 적색, 녹색, 청색의 12비트 데이터로 합하는 단계, 상기 12비트로 합하여진 적색, 녹색 및 청색의 데이터를 순차적으로 4회에 걸쳐 전송하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 메인 컨트롤러에서 서브 컨트롤러로의 데이터 전송 방식 및 이를 이용한 발광 다이오드 전광판 시스템에 관한 것이다.
본 발명에 의하는 경우, 기존의 서브 컨트롤러에서 발광 다이오드 모듈로의 데이터 전송 방법에 의하는 경우 60 Pin의 데이터 전송 라인이 필요했던 것에 비해 16 Pin의 데이터 라인으로 줄여 처리함으로써 입출력에 따른 불량률을 최소화할 수 있으며 자재 원가도 감소되는 효과를 얻을 수 있다. 또한, 기존의 메인 컨트롤러에서 서브 컨트롤러로의 병렬 데이터 전송 방식에 비하여, 필요한 데이터 전송 라인을 줄여 처리할 수 있다는 장점이 있다. 한편, 메인 컨트롤러에서 서브 컨트롤러로의 데이터 전송에 광섬유를 이용한 직렬 데이터 전송방식을 이용하는 경우, 기존의 Flat Cable을 사용하는 경우에 비하여 높은 화질의 영상을 공급할 수 있으며, 통신 거리도 5M에서 600M로 현격히 높일 수 있다.
전광판, 광통신, 다운-업 방식, 직렬, 병렬

Description

발광 다이오드 전광판 시스템의 시스템 구성 요소간 데이터 전송방법 및 이를 이용한 발광 다이오드 전광판 시스템 {Data Transfer Methode ＆ Device for LED Diplay System}
도 1: 본 발명의 일 실시 예에 의한 발광 다이오드 전광판 시스템의 계통도
도 2: 본 발명의 일 실시 예에 의한 발광 다이오드 전광판 시스템의 구성 블록 다이어그램
도 3: 기존 실시 예에 의한 발광 다이오드 전광판 시스템의 발광 다이오드 모듈의 데이터 전송 방식 및 도트 제어방식 개략도
도 4: 본 발명의 일 실시 예에 의한 발광 다이오드 전광판 시스템의 발광 다이오드 모듈의 데이터 전송 방식 및 도트 제어 방식의 개략도
도 5: 기존 실시 예에 의한 발광 다이오드 전광판 시스템의 메인 컨트롤러에서 서브 컨트롤러로의 데이터 전송 장치의 개략도
도 6: 본 발명의 일 실시 예에 의한 발광 다이오드 전광판 시스템의 메인 컨트롤러에서 서브 컨트롤러로의 직렬 데이터 전송 장치의 개략도
도 7: 기존 실시 예에 의한 발광 다이오드 전광판 시스템의 메인 컨트롤러에서 서브 컨트롤러로의 병렬 데이터 전송 장치의 개략도
도 8: 기존 실시 예에 의한 발광 다이오드 전광판 시스템의 메인 컨트롤러에서 서브 컨트롤러로의 병렬 데이터 전송 신호도
도 9: 본 발명의 일 실시 예에 의한 발광 다이오드 전광판 시스템의 메인 컨트롤러에서 서브 컨트롤러로의 병렬 데이터 전송 장치의 개략도
도 10: 본 발명의 일 실시 예에 의한 발광 다이오드 전광판 시스템의 메인 컨트롤러에서 서브 컨트롤러로의 병렬 데이터 전송 신호도
<도면의 주요부에 사용된 기호의 설명>
10: 발광 다이오드 모듈 20: 드라이버 보드
30: 서브 컨트롤러 40: 메인 컨트롤러
50: 파워 서플라이 60: 운영장비
101: 최선단 발광 다이오드 102: 최말단 발광 다이오드
103: 적색 신호 수신 라인 104: 녹색 신호 수신 라인
105: 청색 신호 수신 라인 106: 적색 신호 송신 라인
107: 녹색 신호 송신 라인 108: 청색 신호 송신라인
109: 시프트 클록(shift clock) 라인
110: 래치(latch) 라인 111: 스트로브(strobe) 라인
200: 직렬화 회로 210: 광통신 송신 모듈
220: 광통신 케이블 230: 수신 광통신 모듈
240: 병렬화 회로
300: 적색 저장장치 301: 녹색 저장장치
302: 청색 저장장치 310: 송신 멀티플렉서
311: 비트 선택 신호 320: 송신 버퍼
321: 제어 신호 330: 전송 케이블
340: 수신 버퍼 350: 수신 멀티플렉서
360: 프레임 메모리
본 발명은 발광 다이오드 전광판 시스템의 시스템 구성 요소간 데이터 전송방법 및 데이터 전송 장치에 관한 것으로, 더욱 상세히는 화면을 표출하는 발광 다이오드 모듈(10), 발광 다이오드 모듈을 구동하는 드라이버 보드(20), 드라이버 보드로 데이터를 전달하는 서브 컨트롤러(30), 서브 컨트롤러로 신호를 전달하는 메인 컨트롤러(40), 각각의 구성요소에 전원을 공급하는 파워 서플라이(50)와 운 영 장비(60) 및 영상 장비로 구성되는 종래의 발광 다이오드 전광판 시스템의 서브 컨트롤러에서 발광 다이오드 모듈로 데이터 전송 연결을 하는 방법에 있어서, 가로 16*세로 16의 발광 다이오드 매트릭스의 발광에 필요한 적색, 녹색, 청색의 도트 데이터(Dot Data)를 다운-업 방식으로 4개의 데이터 라인을 통하여 전송하는 것을 특징으로 하는 서브 컨트롤러에서 발광 다이오드 모듈로의 데이터 전송 연결 방법 및 장치와, 메인 컨트롤러에서 전달되는 병렬 데이터를 직렬화 회로를 통하여 직렬 데이터로 변환하는 단계, 상기 변환된 직렬 데이터를 광 통신 모듈 및 광 통신 케이블을 통하여 서브 컨트롤러의 광 통신 모듈로 전송하는 단계, 상기 서브 컨트롤러에서 전송받은 직렬 데이터를 병렬화회로를 통하여 원래의 병렬 데이터로 변환하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 메인 컨트롤러에서 서브 컨트롤러로의 직렬 데이터 전송 방식 및 장치와, 서브 컨트롤러에서 각각 16비트로 구성되는 적색, 녹색, 청색의 도트 데이터(Dot Data)를 적색, 녹색, 청색 별로 각각 4 비트씩 4개로 나누는 단계, 상기 각각 4 비트씩 나누어진 적색, 녹색, 청색의 도트 데이터를 적색, 녹색, 청색의 12비트 데이터로 합하는 단계, 상기 12비트로 합하여진 적색, 녹색 및 청색의 데이터를 순차적으로 4회에 걸쳐 전송하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 메인 컨트롤러에서 서브 컨트롤러로의 병렬 데이터 전송 방식 및 장치에 관한 것이다.
기존의 발광 다이오드 전광판 시스템의 서브 컨트롤러에서 발광 다이오드 모듈로 신호를 전송하는 방법은 도 3에 도시된 바와 같이, 빛의 삼원색인 적색(R: Red), 녹색(G: Green), 청색(B: Blue) 각각 16개씩, 총 16*3=48개의 Data 전송 신호가 필요하고, 발광 다이오드 모듈을 제어하기 위하여 기본 Shift Clock, Data Latch, Data Strobe R/G/B 등 최소 53개의 신호선과 Ground Signal 등이 필요하여, 신호 전송을 위한 물리적인 접속 커넥터(Connector)가 60Pin 정도가 사용되어야만 했었다. 따라서, 모든 발광 다이오드 모듈에 60Pin 커넥터가 입력 및 출력 부에 있어야 하며, 각각의 발광 다이오드 모듈과 발광 다이오드 모듈을 연결하는 케이블과 커넥터도 60Pin 용이 필요하여, 설치상의 불편과 제약은 물론, 커넥터 핀 중 하나의 핀에라도 불량이 발생하는 경우, 모듈 간의 통신에 장애가 발생하게 되어, 전체 장비의 운용에 고장이나 장애가 발생할 확률이 높다는 문제점이 있었다.
한편, 기존의 발광 다이오드 전광판 시스템의 메인 컨트롤러에서 서브 컨트롤러로 신호를 전송하는 경우, 도 5에 도시된 바와 같이, 트랜지스터 트랜지스터 논리 (TTL: transistor transistor logic) Level로 Data를 전송가능한 거리는 최대 3미터를 넘지 못한다는 문제점이 있어, 메인 컨트롤러와 서브 컨트롤러를 설치하는 장소가 서로 가까와야 한다는 물리적인 제약이 있어, 발광 다이오드 전광판 시스템의 운용에 크나큰 제약이 있었다. 이를 개선하기 위하여 TTL이 아닌 차동증폭회로를 이용하는 경우, 최대 1Km까지 전송할 수 있으나, 전송에 필요한 케이블 수가 두 배로 증가하여 원가상승의 요인과 불량률 증가가 동반됨은 물론, 긴 길이의 케이블을 이용하여 통신을 하는 경우 필연적으로 발생하는 주변 환경에 의한 잡신호에 의한 혼신이나 오작동의 문제가 있었다.
또한, 기존의 발광 다이오드 전광판 시스템의 메인 컨트롤러에서 서브 컨트롤러로 신호를 전송하는 경우, 일반적으로 R, G, B 각각의 16비트 데이터를 전송하려면 16*3=48의 많은 버스 라인(Bus Line)이 필요하게 된다. 이를 해결하기 위하여 기존의 방식처럼 도 7에 도시된 바와 같이 멀티플렉서 회로를 이용하여 전송함으로 도 8에 도시된 바와 같이 엔코딩(Encoding)되어진 16비트의 R, G, B 데이터와 제어 신호(Control Signal) 등을 포함하면 최소 20비트가 되어야만 전송 가능하다. 즉, 병렬 데이터를 직렬화시키는 고가격의 20비트 직렬변환(Serializing) IC가 들어가 비용이 올라가고, 전송 주파수도 많이 올라감으로 인해 에러율(Error Rate)이 높아져 품질을 저하시킬 수 있는 소지가 많이 발생한다는 문제점이 있었다. 뿐만 아니라 전송되는 R, G, B 각각의 저장장치(Memory) 수만큼, 데이터를 전송받는 수신 측에서도 도 7에 도시된 바와 같이 같은 수의 Memory가 필요하게 되므로 비용이 상승하고 회로가 복잡해진다는 문제점이 있었다.
본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로, 종래의 발광 다이오드 전광판 시스템의 시스템 구성 요소간 데이터 전송방법 및 데이터 전송 장치에 비하여 물리적인 커넥터가 현저히 줄고, 커넥터의 연결포인트가 줄어 회로구성이 간단하며, 불량률과 제조비용을 줄이는 발광다이오드 전광판 시스템 구성요소간 데이터 전송방법 및 이를 이용한 발광다이오드 전광판 시스템을 제공하는 것을 주목적으로 한다.
또한, 메인콘트롤러에서 서브콘트롤러로의 데이터 전송에 광섬유를 이용하며, 전송하여야 할 데이터의 구조를 20비트에서 16비트를 줄이는 발광다이오드 전광판 시스템 구성요소간 데이터 전송방법 및 이를 이용한 발광다이오드 전광판 시스템을 제공하는 것을 목적으로 한다.
상기한 목적을 달성하기 위하여 본 발명은 화면을 표출하는 발광 다이오드 모듈(10), 발광 다이오드 모듈을 구동하는 드라이버 보드(20), 드라이버 보드로 데이터를 전달하는 서브 컨트롤러(30), 서브 컨트롤러로 신호를 전달하는 메인 컨트롤러(40), 각각의 구성요소에 전원을 공급하는 파워 서플라이(50)와 운영 장비(60) 및 영상 장비로 구성되는 종래의 발광 다이오드 전광판 시스템의 서브 컨트롤러에서 발광 다이오드 모듈로 데이터 전송 연결을 하는 방법에 있어서, 가로 16*세로 16의 발광 다이오드 매트릭스의 발광에 필요한 적색, 녹색, 청색의 도트 데이터(Dot Data)를 다운-업 방식으로 4개의 데이터 라인을 통하여 전송하는 것을 특징으로 한다.
또한, 종래의 발광 다이오드 전광판 시스템의 메인 컨트롤러에서 서브 컨트롤러로 데이터를 전송하는 방법에 있어서, 메인 컨트롤러(40)에서 전달되는 병렬 데이터를 직렬화 회로(200)를 통하여 직렬 데이터로 변환하는 단계와, 상기 변환된 직렬 데이터를 광 통신 모듈(210) 및 광 통신 케이블(220)을 통하여 서브 컨트롤러(30)의 광 통신 모듈(230)로 전송하는 단계와, 상기 서브 컨트롤러의 광통신 모듈 (230)에서 전송받은 직렬 데이터를 병렬화 회로(240)를 통하여 원래의 병렬 데이터로 변환하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 종래의 발광 다이오드 전광판 시스템의 메인 컨트롤러에서 서브 컨트롤러로 데이터를 전송하는 방법에 있어서, 서브 컨트롤러(30)에서 각각 16비트로 구성되는 적색, 녹색, 청색의 도트 데이터(Dot Data)를 적색, 녹색, 청색 별로 각각 4 비트씩 4개로 나누는 단계와, 상기 각각 4 비트씩 나누어진 적색, 녹색, 청색의 도트 데이터를 적색, 녹색, 청색의 12비트 데이터로 합하는 단계와, 상기 12비트로 합하여진 적색, 녹색 및 청색의 데이터를 순차적으로 4회에 걸쳐 전송하는 단계를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 종래의 발광 다이오드 전광판 시스템에 있어서, 가로 16, 세로 16의 매트릭스로 구성되고, 1~4행, 5~8행, 9~12행, 13~16행의 각각의 발광 다이오드들은 상호 간에 다운-업 방식으로 연결된 발광 다이오드 모듈(10)과, 상기 발광 다이오드 매트릭스의 1~4행, 5~8행, 9~12행, 13~16행 구성 발광 다이오드 모듈의 다운-업 방식 연결 중 최선단의 발광 다이오드(101)에 각각 연결된 적색 신호 수신 라인(103), 녹색 신호 수신 라인(104), 청색 신호 수신 라인(105)과, 상기 발광 다이오드 매트릭스의 1~4행, 5~8행, 9~12행, 13~16행 구성 발광 다이오드 모듈의 다운-업 방식 연결 중 최말단의 발광 다이오드(102)에 각각 연결된 적색 신호 송신 라인(106), 녹색 신호 송신 라인(107), 청색 신호 송신 라인(108)과, 상기 발광 다이오드 모듈에 연결된 시프트 클록(shift clock) 라인(109)과, 상기 발광 다이오드 모듈에 연결된 래치(latch) 라인(110)과, 상기 발광 다이오드 모듈에 연결된 스트 로브(strobe) 라인(111)을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 종래의 발광 다이오드 전광판 시스템에 있어서, 메인 컨트롤러에서 전달되는 병렬 데이터를 직렬 데이터로 변환하는 직렬화 회로(200)와, 상기 직렬화 회로에 연결되고, 상기 직렬 데이터를 광통신에 적합한 광신호로 변환시키는 광통신 송신 모듈(210)과, 상기 광 통신 송신 모듈에 연결되어 광통신 신호를 전송하는 광통신 케이블(220)과, 상기 광통신 케이블에 연결되어 수신된 광통신 신호를 전기적인 직렬 데이터로 변환하는 수신 광통신 모듈(230)과, 상기 수신 광통신 모듈에 연결되며, 수신된 직렬 데이터를 원래의 병렬 데이터로 변환시키는 병렬화 회로(240)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
또한, 종래의 발광 다이오드 전광판 시스템에 있어서, 적색, 녹색, 청색의 도트 데이터(Dot Data)를 각각 저장하는 적색 저장장치(300), 녹색 저장장치(301), 청색 저장장치(302)와, 상기 적색 저장장치(300), 녹색 저장장치(301), 청색 저장장치(302)에 저장된 적색, 녹색, 청색의 도트 데이터(Dot Data)를 비트 선택 신호(311)에 따라 각각 16비트로 구성되는 적색, 녹색, 청색의 도트 데이터(Dot Data)를 적색, 녹색, 청색 별로 각각 4 비트씩 4개로 나누고, 상기 각각 4 비트씩 나누어진 적색, 녹색, 청색 세 종류의 도트 데이터를 합하여 적색, 녹색 및 청색으로 구성된 12비트 데이터로 변환하는 송신 멀티플렉서(310)와, 상기 송신 멀티 플렉서(310)에서 전달된 12비트의 색상 신호와 제어 신호(321)를 전달받아 임시로 저장하는 송신 버퍼(320)와, 상기 송신 버퍼에 연결되어 신호를 전송하는 전송 케이블(330)과, 상기 전송케이블에서 전송받은 신호를 임시로 저장하는 수신 버퍼(340) 와, 상기 수신 버퍼에서 전달받은 신호를 버스 선택 신호에 따라 프레임 메모리(360)로 전송하는 수신 멀티플렉서(350)를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 한다.
이하에서는 첨부된 도면을 참조로 하여, 본 발명의 일 실시 예에 따른 발광 다이오드 전광판 시스템의 시스템 구성 요소간 데이터 전송방법 및 데이터 전송 장치를 설명한다.
먼저, 발광 다이오드 전광판 시스템의 서브 컨트롤러에서 발광 다이오드 모듈로의 데이터 전송 연결 방법 및 이를 이용한 발광 다이오드 전광판 시스템에 관하여 설명한다. 본 발명의 서브 컨트롤러에서 발광 다이오드 모듈로의 데이터 전송방법은 도 4에 도시된 바와 같이, 세로 16행으로 구성된 발광 다이오드 모듈(10)을 1~4행, 5~8행, 9~12행, 13~16행의 네 부분으로 구분하고, 각 부분의 최선단 발광 다이오드(101)에 적색 신호 수신 라인(103), 녹색 신호 수신 라인(104), 청색 신호 수신 라인(105)이 연결되어 적색, 녹색, 청색의 세 가지 색상 신호를 입력받도록 한 후, 이 신호를 다운-업 방식으로 각 부분의 발광 다이오드를 모두 거쳐 전송 되도록 한 후, 각 부분의 최말단 발광 다이오드(102)를 통하여 그 신호가 적색 신호 송신 라인(106), 녹색 신호 송신 라인(107), 청색 신호 송신라인(108)을 통하여 출력되어, 다음의 발광 다이오드 모듈로 전달될 수 있도록 하는 방식을 이용한다. 즉, 기존의 서브 컨트롤러에서 발광 다이오드 모듈로의 데이터 전송방법이 도 3에 도시된 바와 같이 발광 다이오드 모듈의 각 행을 이루는 발광 다이오드 각각에 대해 R, G, B 세 개의 신호가 입력되어야 하므로, 16*16 도트의 발광 다이오드 모듈을 구성하는 경우, R, G, B의 색상 신호의 전달에만 모두 3*16=48개의 신호 선이 필요하고, 여기에 시프트 클록 신호선, 래치 신호선, 적색, 녹색, 청색의 각각의 스트로브 신호선까지 포함되는 경우 최소 53개 이상의 신호 선이 필요한 것에 비해, 본 발명의 발광 다이오드 전광판 시스템의 서브 컨트롤러에서 발광 다이오드 모듈로의 데이터 전송 연결 방법 및 장치의 경우에는 적색, 녹색, 청색의 3개의 신호가 발광 다이오드 모듈의 4부분에 각각 전달되므로, 3*4=12개의 신호 선만으로 색상 신호의 전달이 가능하게 되며, 발광 다이오드 모듈 전체에 하나씩의 시프트 클록(shift clock) 라인(109), 래치(latch) 라인(110), 스트로브(strobe) 라인(111)이 연결되는 것만으로도, 발광 다이오드 모듈의 구성이 가능하다. 따라서, 본 발명의 발광 다이오드 모듈(10)은 입력 16Pin, 출력 16Pin 그리고, 각 발광 다이오드 모듈(10)과 모듈을 연결하는 케이블과 커넥터도 16Pin으로 구성이 가능하다.
본 발명에서 사용되고 있는 발광 다이오드 사이의 다운-업 방식의 데이터 전송 연결의 예로는, 도 4에 가, 나, 다, 라의 네 부분에서 각각의 발광 다이오드 간의 연결을 회색으로 표시한 연결 구조를 들 수 있다. 이러한 다운-업 방식의 데이터 전송 구조와, 매트릭스형태로 구성된 소자에 있어 각 소자에 전달된 신호를 시프트 클록 신호, 래치 신호, 스트로브 신호를 이용하여 발현시키는 기술은 본 발명이 속하는 기술분야에 있어서 공지의 기술이므로, 상세한 설명은 생략한다.
다음으로, 발광 다이오드 전광판 시스템의 메인 컨트롤러에서 서브 컨트롤러 로 직렬 데이터를 전송하는 방법과 이를 이용한 발광 다이오드 전광판 시스템에 관하여 설명한다. 본 발명의 메인 컨트롤러에서 서브 컨트롤러로 직렬 데이터를 전송하는 장치는 도 6에 도시된 바와 같이 직렬화 회로(200), 광통신 송신 모듈(210), 광통신 케이블(220), 수신 광통신 모듈(230), 병렬화 회로(240)로 구성된다.
기존의 메인 컨트롤러에서 서브 컨트롤러로 직렬 데이터를 전송하는 방법이나 장치의 경우, 도 5에 도시된 바와 같이 송신 측 드라이버에서 트랜지스터 트랜지스터 논리 (TTL: transistor transistor logic) Level로 케이블을 통하여 수신 측 드라이버로 데이터를 전송하였던 것에 비하여 본 발명의 경우, 도 6에 도시된 바와 같이 발광 다이오드 전광판 시스템의 상기 메인 컨트롤러(40)에서 전달되는 병렬 데이터를 직렬화 회로(200)에서 직렬 데이터로 변환한다. 이렇게 변환된 직렬 데이터는 상기 직렬화 회로(200)에 연결된 광통신 송신 모듈(210)에서 광통신에 적합한 광신호로 변환된다. 이렇게 변환된 광통신 신호는 상기 광 통신 송신 모듈(210)에 연결된 광통신 케이블(220)을 통하여 수신 광통신 모듈(230)로 전달되며, 상기 수신 광통신 모듈은 수신된 광통신 신호를 전기적인 직렬 데이터로 변환한다. 이 직렬 데이터는 병렬화 회로(240)를 통하여 원래의 병렬 데이터로 변환된다.
다음으로, 발광 다이오드 전광판 시스템의 메인 컨트롤러에서 서브 컨트롤러로 병렬 데이터를 전송하는 방법과 이를 이용한 발광 다이오드 전광판 시스템에 관하여 설명한다. 본 발명의 메인 컨트롤러에서 서브 컨트롤러로 병렬 데이터를 전송하는 장치는 도 9에 도시된 바와 같이 적색 저장장치(300), 녹색 저장장치(301), 청색 저장장치(302), 송신 멀티플렉서(310), 송신 버퍼(320), 전송 케이블(330), 수신 버퍼(340), 수신 멀티플렉서(350), 프레임 메모리(360)로 구성된다.
기존의 메인 컨트롤러에서 서브 컨트롤러로 병렬 데이터를 전송하는 방법이나 장치의 경우, 도 7에 도시된 바와 같이 상기 메인 컨트롤러(40)에서 전달된 적색, 녹색, 청색의 색상 데이터를 각각의 색상 저장장치에 저장한 후, 이를 저장장치 버스 선택 신호에 따라 멀티플렉서를 통해 도 8에 도시된 바와 같이 적색, 녹색, 청색 각각 16비트로 구성된 색상 데이터로 변환 시켰다. 따라서, 데이터 전송을 위해 송신 버퍼로 전달되는 데이터의 총 비트 수는 도 7에 도시된 바와 같이 상기의 16비트 데이터와 컨트롤 신호 4비트가 추가되어 총 20비트가 된다. 따라서, 도 7에 도시된 바와 같이 송신 버퍼에서 수신 버퍼로 데이터를 전송하기 위해서는 20비트의 데이터를 처리할 수단이 필요하다. 즉, 병렬 통신을 하는 경우 20 라인 이상의 케이블이 필요하게 되고, 직렬 통신을 하기 위해서는 20비트 이상의 처리능력을 가진 직렬화 회로가 필요하다.
본 발명에서는, 도 9에 도시된 바와 같이 상기 메인 컨트롤러(40)를 통하여 전달된 적색 16비트, 녹색 16비트, 청색 16비트의 각각의 색상 신호를 적색 저장장치(300), 녹색 저장장치(301), 청색 저장 장치(302)에 저장한 후, 이를 기존의 장치나 방법과는 달리, 저장장치 비트 선택 신호(311)에 따라 송신 멀티플렉서(320)에서 적색, 녹색, 청색 별로 각각 4 비트씩 4개로 나누고, 상기 각각 4 비트씩 나누어진 적색, 녹색, 청색 세 종류의 도트 데이터를 합하여도 10에 도시된 것과 같이 적색, 녹색 및 청색으로 구성된 4개의 12비트 데이터로 순차적으로 변환한다. 이 경우, 도 8 및 도 10의 아랫부분에 표현된 클록 신호로 도시된 바와 같이, 기존의 방법과 동일한 주파수로 데이터의 전송이 가능하다.
이렇게 상기 송신 멀티 플렉서(310)에서 변환된 12비트의 색상 신호와 제어 신호(321)는 송신 버퍼(320)에 전달되어 임시로 저장되고, 상기 송신 버퍼(320)에 저장되었던 데이터는 전송 케이블(330)을 통하여 수신 버퍼(340)로 전달되어 임시로 저장된다. 이 경우 상기 송신 버퍼(320)에서 수신 버퍼(340)로 데이터를 전송하기 위해서는 상기의 12비트의 적, 녹, 청색의 색상 데이터에 2비트의 제어 신호(321)를 더하여 모두 14비트의 데이터를 처리할 수단이면 충분하다. 따라서, 병렬 통신을 하는 경우 14 라인 이상의 케이블이면 충분하게 되고, 직렬 통신을 하기 위해서는 14비트 이상의 처리능력을 가진 직렬화 회로이면 충분하다. 특히 직렬 통신을 하는 경우에는, 앞에서 상술한 광통신을 이용한 데이터 전송 방법이나 장치를 이용하는 것이 바람직하다.
이렇게 상기 수신 버퍼(340)로 전달된 데이터는 도 9에 도시된 바와 같이 버스 선택 신호에 따라 프레임 메모리(360)에 저장되며, 상기 프레임 메모리에 저장된 데이터가 상기 서브 컨트롤러(30)에서 색상 데이터로 이용된다. 이 경우, 기존의 방법 또는 장치는 도 7의 우측에 도시된 바와 같이 적색, 녹색, 청색의 세 개의 저장장치가 각각 필요하지만, 본 발명은 도 9에 도시된 바와 같이 상기 프레임 메모리(360) 하나면 충분하므로 회로가 간단하게 된다.
이상에서는 도면과 명세서에서 최적 실시 예들이 개시되었다. 여기서 특정한 용어들이 사용되었으나, 이는 단지 본 발명을 설명하기 위한 목적에서 사용된 것이지 의미 한정이나 특허청구범위에 기재된 본 발명의 범위를 제한하기 위하여 사용된 것은 아니다. 그러므로 본 기술분야의 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시 예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 첨부된 특허청구범위의 기술적 사상에 의해 정해져야 할 것이다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의하는 경우, 종래의 기술에 비하여 물리적인 커넥터가 현저히 줄고, 커넥터의 연결 포인트가 줄어들어 회로 구성이 간단하며, 불량률이 현격히 줄고, 제조비용을 절감할 수 있다는 장점이 있다.
또한, 한편, 메인 컨트롤러에서 서브 컨트롤러로의 데이터 전송에 광섬유를 이용한 직렬 데이터 전송방식을 이용하는 경우, 기존의 Flat Cable을 사용하는 경우에 비하여 높은 화질의 영상을 공급할 수 있으며, 통신 거리도 5M에서 600M로 현격히 높일 수 있으며, 전기적인 아이솔레이션(Isolation) 접속점이 없어짐으로써 주변 잡신호에 아주 강하고, 서로 전기적 접속이 없어 송신 측 또는 수신 측에서 생기는 충격에 서로 영향을 전혀 받지 않아 신뢰도가 향상되고, 여러 개의 케이블 대신 광케이블 1개 선으로 처리함으로써 시스템이 간단해지며, 차후 관리도 편리하다는 장점이 있다.
또한, 전송하여야 하는 데이터의 구조가 20비트에서 16비트로 줄어들어 16비 트용 시리얼라이징 IC를 사용함으로 비용은 줄고, 시리얼라이징 전송 주파수 또한 줄어들어 불량률을 감소시키고 품질을 향상시킬 수 있다. 뿐만 아니라 서브 컨트롤러에 있는 프레임 메모리 수를 줄임으로써 제조원가가 다운되며, 회로가 간단해진다는 장점이 있다.

Claims (7)

  1. 화면을 표출하는 발광 다이오드 모듈(10), 발광 다이오드 모듈을 구동하는 드라이버 보드(20), 드라이버 보드로 데이터를 전달하는 서브 컨트롤러(30), 서브 컨트롤러로 신호를 전달하는 메인 컨트롤러(40), 각각의 구성요소에 전원을 공급하는 파워 서플라이(50)와 운영 장비(60) 및 영상 장비로 구성되는 종래의 발광 다이오드 전광판 시스템의 서브 컨트롤러에서 발광 다이오드 모듈로 데이터 전송 연결을 하는 방법에 있어서,
    가로 16*세로 16의 발광 다이오드 매트릭스의 발광에 필요한 적색, 녹색, 청색의 도트 데이터(Dot Data)를 발광 다이오드 모듈을 구성하는 발광 다이오드를 세로 방향으로 4개의 다운-업 방식으로, 4개의 데이터 라인을 통하여 전송하는 것을 특징으로 하는 서브 컨트롤러에서 발광 다이오드 모듈로의 데이터 전송 연결 방법
  2. 삭제
  3. 화면을 표출하는 발광 다이오드 모듈(10), 발광 다이오드 모듈을 구동하는 드라이버 보드(20), 드라이버 보드로 데이터를 전달하는 서브 컨트롤러(30), 서브 컨트롤러로 신호를 전달하는 메인 컨트롤러(40), 각각의 구성요소에 전원을 공급하는 파워 서플라이(50)와 운영 장비(60) 및 영상 장비로 구성되는 종래의 발광 다이오드 전광판 시스템의 메인 컨트롤러에서 서브 컨트롤러로 데이터를 전송하는 방법에 있어서,
    서브 컨트롤러(30)에서 각각 16비트로 구성되는 적색, 녹색, 청색의 도트 데이터(Dot Data)를 적색, 녹색, 청색 별로 각각 4 비트씩 4개로 나누는 단계;
    상기 각각 4 비트씩 나누어진 적색, 녹색, 청색의 도트 데이터를 적색, 녹 색, 청색의 12비트 데이터로 합하는 단계;
    상기 12비트로 합하여진 적색, 녹색 및 청색의 데이터를 순차적으로 4회에 걸쳐 전송하는 단계; 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 메인 컨트롤러에서 서브 컨트롤러로의 데이터 전송 방법
  4. 화면을 표출하는 발광 다이오드 모듈(10), 발광 다이오드 모듈을 구동하는 드라이버 보드(20), 드라이버 보드로 데이터를 전달하는 서브 컨트롤러(30), 서브 컨트롤러로 신호를 전달하는 메인 컨트롤러(40), 각각의 구성요소에 전원을 공급하는 파워 서플라이(50)와 운영 장비(60) 및 영상 장비로 구성되는 종래의 발광 다이오드 전광판 시스템에 있어서,
    상기 발광 다이오드 모듈(10)은 가로 8, 세로 16의 매트릭스로 구성되고, 1~4행, 5~8행, 9~12행, 13~16행의 각각의 발광 다이오드들은 상호 간에 다운-업 방식으로 연결된 발광 다이오드 모듈(10);
    상기 발광 다이오드 매트릭스의 1~4행, 5~8행, 9~12행, 13~16행 구성 발광 다이오드 모듈의 다운-업 방식 연결 중 최선단의 발광 다이오드(101)에 각각 연결된 적색 신호 수신 라인(103), 녹색 신호 수신 라인(104), 청색 신호 수신 라인(105);
    상기 발광 다이오드 매트릭스의 1~4행, 5~8행, 9~12행, 13~16행 구성 발광 다이오드 모듈의 다운-업 방식 연결 중 최말단의 발광 다이오드(102)에 각각 연결 된 적색 신호 송신 라인(106), 녹색 신호 송신 라인(107), 청색 신호 송신 라인(108);
    상기 발광 다이오드 모듈에 연결된 시프트 클록(shift clock) 라인(109);
    상기 발광 다이오드 모듈에 연결된 래치(latch) 라인(110);
    상기 발광 다이오드 모듈에 연결된 스트로브(strobe) 라인(111); 을 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 전광판 시스템.
  5. 삭제
  6. 화면을 표출하는 발광 다이오드 모듈(10), 발광 다이오드 모듈을 구동하는 드라이버 보드(20), 드라이버 보드로 데이터를 전달하는 서브 컨트롤러(30), 서브 컨트롤러로 신호를 전달하는 메인 컨트롤러(40), 각각의 구성요소에 전원을 공급하는 파워 서플라이(50)와 운영 장비(60) 및 영상 장비로 구성되는 종래의 발광 다이오드 전광판 시스템에 있어서,
    상기 메인 컨트롤러(40)에서 전달받은 적색, 녹색, 청색의 도트 데이터(Dot Data)를 각각 저장하는 적색 저장장치(300), 녹색 저장장치(301), 청색 저장장치(302);
    상기 적색 저장장치(300), 녹색 저장장치(301), 청색 저장장치(302)에 저장된 적색, 녹색, 청색의 도트 데이터(Dot Data)를 비트 선택 신호(311)에 따라 각각 16비트로 구성되는 적색, 녹색, 청색의 도트 데이터(Dot Data)를 적색, 녹색, 청색 별로 각각 4 비트씩 4개로 나누고, 상기 각각 4 비트씩 나누어진 적색, 녹색, 청색 세 종류의 도트 데이터를 합하여 적색, 녹색 및 청색으로 구성된 12비트 데이터로 변환하는 송신 멀티플렉서(310);
    상기 송신 멀티 플렉서(310)에서 전달된 12비트의 색상 신호와 제어 신호(321)를 전달받아 임시로 저장하는 송신 버퍼(320);
    상기 송신 버퍼에 연결되어 신호를 전송하는 전송 케이블(330);
    상기 전송케이블에서 전송받은 신호를 임시로 저장하는 수신 버퍼(340);
    상기 수신 버퍼에서 전달받은 신호를 버스 선택 신호에 따라 상기 서브 컨트롤러(30)의 프레임 메모리(360)로 전송하는 수신 멀티플렉서(350); 를 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 전광판 시스템.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 송신 버퍼(320)에 전달된 병렬 데이터를 직렬 데이터로 변환하는 직렬화 회로(200);
    상기 직렬화 회로에 연결되고, 상기 직렬 데이터를 광통신에 적합한 광신호로 변환시키는 광통신 송신 모듈(210);
    상기 광 통신 송신 모듈에 연결되어 광통신 신호를 전송하는 광통신 케이블(220);
    상기 광통신 케이블에 연결되어 수신된 광통신 신호를 전기적인 직렬 데이터 로 변환하는 수신 광통신 모듈(230);
    상기 수신 광통신 모듈(230)에 연결되며, 수신된 직렬 데이터를 원래의 병렬 데이터로 변환시켜 상기 수신 버퍼(340)로 전달하는 병렬화 회로(240); 를 더 포함하여 구성되는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드 전광판 시스템.
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