KR101006050B1

KR101006050B1 - 엘이디 전광판의 보정방법

Info

Publication number: KR101006050B1
Application number: KR1020100087074A
Authority: KR
Inventors: 김종달; 정종필
Original assignee: (주)원테크놀로지
Priority date: 2010-09-06
Filing date: 2010-09-06
Publication date: 2011-01-07

Abstract

본 발명은 불투명막 오버랩(overlap)으로 변동휘도값을 결정하는 휘도조절 소프트웨어(Software)를 적용하여 탄력적이고 광범위한 휘도조절을 구현할 수 있으며, 전광판의 엘이디모듈을 부분교체시 교체한 엘이디모듈 위치에 해당하는 모니터상의 표시영역에 이미지처리 과정을 통해 기존 엘이디모듈과 휘도 및 색상의 조화가 가능한 엘이디 전광판의 보정방법에 관한 것이다.
종래의 전광판 휘도조절방식은 하드웨어(Hardware)에 의해 레벨 설정을 하기 때문에 휘도조절의 단계가 한정되어 미세한 휘도조절이 불가능하였으며, 그에 따른 제작비용의 증가와 하드웨어의 구성이 복잡해짐으로써 불량률이 높아지는 문제점이 있으므로, 본 발명에서는 이를 개선하기 위해 조도센서를 통해 검출된 주변의 밝기를 AD변환기에서 수신하여 디지털신호로 변환하고, 변환된 디지털신호는 신호처리기에서 신호처리과정을 거쳐 휘도조절부에 전달되며, 상기 휘도조절부에서는 평균조도값을 산출하여 엘이디모듈의 휘도를 조절하는 엘이디 전광판의 보정방법에 있어서, 전광판 운영프로그램에서는 전광판을 구성하는 각 엘이디모듈의 설정휘도값을 모니터의 각 엘이디블록에 1:1 대응되도록 표출하고, 각 엘이디블록에 상측에 오버랩되는 불투명막의 빛 차단률에 따라 변동휘도값을 결정하여 엘이디컨트롤러에 전달하면, 상기 엘이디컨트롤러에서는 전달된 변동휘도값에 따라 각 엘이디모듈의 휘도를 조정하는 것을 특징으로 하는 엘이디 전광판의 보정방법을 제안한다.
따라서, 본 발명에 의한 엘이디 전광판의 보정방법은 영상 또는 문자정보가 전광판 제어기에서 엘이디컨트롤러로 출력되기 이전 단계에서 소프트웨어에 의해 휘도 및 색상조절함으로써 엘이디 전광판의 하드웨어를 간소화하여 제작 및 설치비용을 절감할 수 있는 효과가 있다. 또한, 불투명막의 빛 차단률에 의해 결정되는 변동휘도값에 따라 엘이디컨트롤러가 전광판의 엘이디모듈의 휘도를 제어하게 되므로 미세한 휘도조절이 가능하게 된다.

Description

엘이디 전광판의 보정방법{The correction process of LED electric sign}

본 발명은 불투명막 오버랩(overlap)으로 변동휘도값을 결정하는 휘도조절 소프트웨어(Software)를 적용하여 탄력적이고 광범위한 휘도조절을 구현할 수 있는 엘이디 전광판의 보정방법에 관한 것이다.

또한, 본 발명은 전광판의 엘이디모듈을 부분교체하더라도, 교체한 엘이디모듈의 위치정보 및 휘도보정계수의 입력을 통해 해당 비디오 메모리의 내용을 전처리(Pre-processing)하여 엘이디컨트롤러로 송신함으로써 기존 엘이디모듈과 휘도 및 색상의 조화가 가능한 엘이디 전광판의 보정방법에 관한 것이다.

일반적으로 엘이디 전광판의 휘도조절 방식은 전광판 제어기로부터 엘이디 컨트롤러가 영상신호를 받아서 가변저항 조절 및 주파수 제어 등의 방법을 통해 휘도조절을 하고 있다.

상기 휘도조절방식은 하드웨어(Hardware)에 의해 레벨 설정을 하기 때문에 휘도조절의 단계가 한정되어 미세한 휘도조절이 불가능하였으며, 그에 따른 제작비용의 증가와 하드웨어의 구성이 복잡해짐으로써 불량률이 높아지는 문제점이 있다.

또한, 장시간 사용된 전광판에서는 여러가지 요인에 의해 휘도가 떨어지는 불량 엘이디모듈이 발생되는데, 이를 부분 교체하는 경우에는 다른 엘이디모듈과의 휘도 차이로 인해 전체적으로 울긋불긋한 현상이 나타나는 문제점이 있다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위한 것으로, 불투명막 오버랩에 의해 변동휘도값을 결정하는 휘도조절 소프트웨어(S/W)에 의한 탄력적이고 광범위한 휘도조절을 구현할 수 있는 엘이디 전광판의 보정방법을 제공함에 그 목적이 있다.

또한, 본 발명은 전광판의 엘이디모듈을 부분교체하더라도, 교체한 엘이디모듈의 위치정보 및 휘도보정계수의 입력을 통해 해당 비디오 메모리의 내용을 전처리(Pre-processing)하여 엘이디컨트롤러로 송신함으로써 기존 엘이디모듈과 휘도 및 색상의 조화가 가능한 엘이디 전광판의 보정방법을 제공함에 다른 목적이 있다.

본 발명에 의한 엘이디 전광판의 보정방법은 조도센서를 통해 검출된 주변의 밝기를 AD변환기에서 수신하여 디지털신호로 변환하고, 변환된 디지털신호는 신호처리기에서 신호처리과정을 거쳐 휘도조절부에 전달되며, 상기 휘도조절부에서는 평균조도값을 산출하여 엘이디모듈의 휘도를 조절하는 엘이디 전광판의 보정방법에 있어서, 전광판 운영프로그램에서는 전광판을 구성하는 각 엘이디모듈의 설정휘도값을 모니터의 각 엘이디블록에 1:1 대응되도록 표출하고, 각 엘이디블록에 상측에 오버랩되는 불투명막의 빛 차단률에 따라 변동휘도값을 결정하여 엘이디컨트롤러에 전달하면, 상기 엘이디컨트롤러에서는 전달된 변동휘도값에 따라 각 엘이디모듈의 휘도를 조정하는 것을 그 기술적 특징으로 한다.

본 발명에 의한 엘이디 전광판의 보정방법은 영상 또는 문자정보가 전광판 제어기에서 엘이디컨트롤러로 출력되기 이전 단계에서 소프트웨어에 의해 휘도 및 색상조절함으로써 엘이디 전광판의 하드웨어를 간소화하여 제작 및 설치비용을 절감할 수 있는 효과가 있다.

또한, 불투명막의 빛 차단률에 의해 결정되는 변동휘도값에 따라 엘이디컨트롤러가 전광판의 엘이디모듈의 휘도를 제어하게 되므로 미세한 휘도조절이 가능하게 된다.

도 1은 본 발명에 의한 엘이디 전광판의 보정방법이 구현되는 전광판 시스템의 구성도,
도 2는 모니터에서 사용자가 결정한 불투명막의 빛 차단률에 따라 엘이디모듈의 설정휘도값이 변동휘도값으로 변화되는 것을 개략적으로 나타낸 모식도,
도 3은 도 2의 다른 실시례로서, 특정한 엘이디블록에 불투명막이 적용된 것을 개략적으로 나타낸 모식도,
도 4는 전광판의 엘이디모듈이 모니터에 매핑되는 과정을 개략적으로 나타낸 모식도,
도 5는 도 4의 매핑된 비디오메모리 번지에서 조정된 색상값과 조정후 색상값을 개략적으로 나타낸 분석표,
도 6은 도 2의 다른 실시례로서, 특정한 엘이디블록에 RGB 색상을 갖는 불투명막이 적용되는 것을 개략적으로 나타낸 모식도,
도 7a 및 7b는 전광판 운영프로그램에서 모니터에 표시되는 기본 상태 및 불투명막이 적용되는 전체 휘도값이 변동된 상태를 개략적으로 나타낸 모식도.

본 발명의 바람직한 실시 예를 첨부된 도면을 통해 상세히 설명한다.

본 발명의 엘이디 전광판의 보정방법은 모니터 신호 출력방식의 전광판일 경우에 한하여 적용가능한 것으로서, 도 1에 도시된 바와 같이 복수의 엘이디모듈(11)로 이루어진 전광판(10)에는 주변의 광량을 검출하여 전기적 신호로 변환함으로써 현재조도값을 검출할 수 있는 조도센서(12)가 구비되고, 상기 조도센서(12)에서 검출된 현재조도값은 전광판제어기(30)에 전달되며, 상기 전광판제어기(30)에서는 관리자가 모니터(40)에서 선택하는 불투명막의 빛 차단률에 따라 변동휘도값을 결정하여 엘이디컨트롤러(20)를 제어하게 된다.

상기 전광판제어기(30)에서는 조도센서(12)에서 검출되는 주변의 광량에 따라 전광판의 휘도를 조절하여 전광판에 표시되는 문자 또는 영상이 보다 명확하게 식별되도록 제어하는 것이다. (전광판은 주변이 어두울경우에는 낮은 휘도, 주변이 밝을 경우에는 높은 휘도가 요구된다)

본 발명에 의한 전광판제어기(30)는 아날로그신호를 디지털신호로 변환하는 AD변환기(31)와, 상기 AD변환기(31)에서 변환된 디지털신호에서 노이즈를 제거하고 평균조도값을 산출하는 신호처리부(32)와, 상기 신호처리부(32)에서 산출된 평균조도값과 소프트웨어적 방법으로 관리자의 모니터상에 표시되는 불투명막의 빛 차단률에 따라 결정되는 변동휘도값을 결정하여 엘이디컨트롤러(20)로 전달하는 휘도조절부(33)를 포함하여 구성된다.

즉, 상기 조도센서(12)는 전광판(10) 주변의 광량에 따라 현재조도값에 해당하는 아날로그신호를 발생하고, 상기 아날로그신호는 AD변환기(31)에서 디지털신호로 변환되어 신호처리부(32)로 전달된다.

상기 신호처리부(32)에서는 AD변환기(31)에서 전달된 디지털신호에서 노이즈를 제거한 후 샘플링변환하는 소정의 신호처리과정을 거쳐 평균조도값을 산출한다.

상기 신호처리과정이란, AD변환기(31)에서 전달된 디지털신호에서 노이즈를 제거한 후, 일정시간 동안 일정간격으로 수차례에서 수십차례 조도센서(12)에서 검출되는 주변 광량에 따른 현재조도값을 샘플링(Sampling)하여 평균치를 산출하는 것으로서, 본 발명에서는 일 실시례로 5회 이상 샘플링변환을 통해 최대값과 최소값을 배제하고 평균치를 산출하여 평균조도값을 결정하게 된다.

이때, 휘도조절부(33)에서는 관리자가 지정한 불투명막의 빛 차단률에 따라 결정된 변동휘도값과 상기 신호처리부(32)에서 전달된 평균조도값을 비교하여 엘이디컨트롤러(20)를 제어하게 된다.

도 2의 모식도에 나타난 바와 같이, 상기 불투명막(50)은 전광판 운영 프로그램에서 모니터(40) 상에 표시되는 엘이디블록(41)의 상측에 오버랩되는 형태로 실행되는데, 상기 불투명막(50)의 빛 차단률은 전광판제어기(30)에서 수신한 평균조도값에 따라 255단계에서 최대 1600만 단계까지 세분되며, 상기 휘도조절부(33)는 불투명막(50)의 빛 차단률을 소프트웨어적으로 조절하여 전광판의 휘도(밝기)를 결정하는 방식으로 구현된다.

이때, 상기 휘도조절부에서는 엘이디모듈의 위치정보를 보관하는 맵(Map)과 그 위치에 해당하는 엘이디컨트롤러의 비디오 메모리 영역을 마스킹(Masking)하고, 오버랩된 불투명막(50)의 위치 및 빛 차단률에 따라 비디오 메모리의 내용을 전처리(Pre-processing)하여 엘이디컨트롤러로 송신함으로써 엘이디모듈의 휘도를 조절하는 것이다.

즉, 상기 불투명막(50)의 빛 차단률에 따라 엘이디컨트롤러(20)로 전달되는 변동휘도값이 조절되며, 상기 변동휘도값에 따라 전광판(10)을 구성하는 엘이디모듈의 휘도가 결정된다.

이때, 상기 전광판 운영프로그램이란, 전광판에 표시되는 엘이디모듈의 동작상태를 관리자의 모니터에 표출하는 소프트웨어로서, 종래 일반적으로 사용되는 공지의 기술이므로 이하 구체적인 기술설명은 생략한다.

본 발명의 전광판 보정방법은 불투명막(50)의 빛 차단률이 0% 일 경우는 휘도가 100%가 되며 불투명막(50)의 빛 차단률이 100%일 경우 휘도는 0%가 되도록 동작한다.

상기 전광판제어기(30)에서는 전광판 운영프로그램에 의해 각 엘이디모듈(11)을 모니터에 엘이디블록(41)으로 구분하여 표시하고, 상기 불투명막(50)는 0 ∼ 100% 중 어느 하나의 빛 차단률로 이루어져 각 엘이디블록의 상측에 반투명막 형태로 오버랩(overlap)되며, 상기 오버랩된 불투명막(50)의 빛 차단률에 따라 수정된 엘이디블록의 변동휘도값이 엘이디컨트롤러(20)로 전달됨으로써 전광판(10) 영상의 밝기를 조절하게 된다.

즉, 전광판(10)의 각 엘이디모듈(11)은 모니터(40)의 엘이디블록(41)으로 1:1 대응되어 표시된다. 만일 상기 엘이디블록(41)에 나타나는 엘이디모듈(11)의 설정휘도값이 90%이고 불투명막(50)의 빛 차단률이 10%라면, 변동휘도값은 [90 - (90*0.1)]에 의해 81로 조절되며, 상기 조절된 변동휘도값은 엘이디컨트롤러(20)에 전달되어 엘이디모듈(11)의 휘도를 재조절하게 되는 것이다.

따라서, 상기 변동휘도값에 따라 엘이디컨트롤러(20)가 전광판(10)의 엘이디모듈(11)의 밝기(휘도)를 제어하게 되므로, 별도의 하드웨어(가변저항 등)가 없이도 미세한 휘도조절이 가능하게 된다.

또한, 본 발명에 의한 불투명막(50)은 도 3에 도시된 바와 같이, 특정한 엘이디모듈만을 선택하여 불투명막(50)을 적용할 수도 있고, 도 6에 도시된 바와 같이 R(Red), G(Green), B(Blue) 색상중 어느 하나로 이루어진 불투명막(50a)(50b)(50c)을 중첩하여 오버랩(overlap)하는 방식으로 구현이 가능할 수도 있다. (이에 대한 내용은 후술한다)

한편, 전광판(10)은 설치된 후 일정 시일이 경과하면 엘이디모듈(11)을 구성하는 엘이디칩의 산화현상에 의해 휘도가 감소하는 현상이 나타난다. 또한 일부 엘이디칩의 점등불량으로 인해 엘이디모듈(11)을 교체해야 할 수도 있다.

이 경우 교체된 신품 엘이디모듈과 산화현상이 진행된 엘이디모듈은 휘도차이가 발생하여 전체적으로 얼룩진 현상이 나타난다.

본 발명에서는 이러한 문제점을 개선하기 위해 교체한 엘이디모듈의 휘도 및 색상을 기존 다른 엘이디모듈의 휘도레벨에 맞추어 줌으로써 얼룩진 현상을 해소할 수 있게 된다.

이를 도 4 의 모식도 및 도 5의 대응표에 따라 구체적으로 설명한다.

전광판제어기(30)에서는 전광판(10)을 구성하는 각 엘이디모듈(11)의 위치 및 색상이 하단에 표시된 비디오메모리 맵(map)에 저장되어 있다.

관리자는 전광판(10)을 구성하는 각 엘이디모듈(11)의 휘도값을 시각적으로 확인하고, 교체한 엘이디모듈과 다른 엘이디모듈과의 휘도차이를 산출하여 휘도보정계수를 결정하며, 교체한 엘이디모듈의 위치정보와 휘도보정계수를 전광판제어기(30)에 입력한다.

상기 전광판제어기(30)의 휘도조절부(33)에서는 교체한 엘이디모듈의 위치좌표를 보관하는 맵(Map)과 그 위치에 해당하는 엘이디컨트롤러(20)의 비디오 메모리 영역을 마스킹(Masking)하고, 휘도보정계수에 의해 교체 엘이디모듈에 해당하는 비디오 메모리의 내용을 전처리(Pre-processing)하여 엘이디컨트롤러(20)로 송신한다.

이때, 조정전 ⓐ의 색상값은 0xFFFF, ⓑ의 색상값은 0xD2B1, ⓒ의 색상값은 0x18BF이며, 관리자가 입력한 휘도보정계수에 의해 ⓐ의 색상값은 0xD8D8, ⓑ의 색상값은 0xB296, ⓒ의 색상값은 0x14A2로 변동된다.

이는 동일 색상에 대해 조정전, 조정후 휘도값을 상이하게 적용한 것이며, 휘도를 그대로 유지한 상태에서 색상보정계수를 적용하여 색상값을 변경시킬 수 있음은 물론이다.

한편, 일부 엘이디모듈을 교체함으로써 화면 밝기가 불균일한 형상이 나타나는 경우, 본 발명에 의한 불투명막(50)의 개념을 적용하여 교체한 엘이디모듈만의 색상 및 휘도를 보정하면 전체적으로 엘이디모듈의 밝기를 균일하게 구현할 수 있다.

즉, 도 6에 도시된 바와 같이, 엘이디모듈의 색상을 변환하기 위해 모니터에 나타나는 엘이디블록의 상측에 R(Red)색상의 불투명막(50a), G(Green)색상의 불투명막(50b), B(Blue) 색상의 불투명막(50c) 중 어느 하나 이상을 중첩하여 오버랩(overlap)하는 방식으로 구현한다.

이때, 상기 R, G, B 는 자체의 색상을 갖게되므로, 각각의 색상값에 따라 하부에 기본색상이 변동색상으로 변환되며, 상기 색상값의 단계는 사용환경 및 목적에 따라 다양하게 세분될 수 있다.

따라서, 본 발명이 적용된 전광판 운영프로그램은 도 7a에 도시된 바와 같이, 모니터의 일측에 전광판에 디스플레이되는 영상이 그대로 나타난다.

이때, 모니터에 표출되는 전광판의 해상도(Resolution)는 사용환경에 따라 임의적으로 조절(1024*768 모니터에서 전광판은 640*192로 설정)이 가능하며, 좌측 상단 엘이디블록의 비디오 메모리번지는 (OxB800)이고, 우측 상단 엘이디블록의 비디오 메모리번지는 (OxCAFC), 우측 하단 메모리블록의 비디오 메모리번지는 (OxFFFF)로 지정된다.

이에 따라 휘도조절부(33)에서는 상기 엘이디블록과 1:1 대응되는 엘이디블록의 비디오메모리번지를 맵(Map)에 보관하고, 엘이디블록의 휘도 또는 색상이 변화되는 값에 따라 엘이디컨트롤러에 의해 해당 엘이디모뮬의 휘도 또는 색상을 변환시키게 된다.

즉, 도 7b에 도시된 바와 같이, 전체적으로 10%의 휘도가 낮추기 위해서는 전광판 전체에 빛 차단률 10 %의 불투명막을 적용하면 된다.

상기와 같은 본 발명은 상술한 특정의 실시 예에 한정되지 아니하며, 청구범위에서 청구하는 본 발명의 요지를 벗어남이 없이 당해 발명이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구든지 다양한 변경 실시가 가능할 것이다.

10 : 전광판 11 : 엘이디모듈
12 : 조도센서 20 : 엘이디컨트롤러
30 : 전광판제어기 31 : AD변환기
32 : 신호처리부 21 : 휘도조절부
40 : 모니터 41 : 엘이디블록
50,50a,50b,50c: 불투명막

Claims

조도센서를 통해 검출된 주변의 밝기를 AD변환기에서 수신하여 디지털신호로 변환하고, 변환된 디지털신호는 신호처리기에서 신호처리과정을 거쳐 휘도조절부에 전달되며, 상기 휘도조절부에서는 평균조도값을 산출하여 엘이디모듈의 휘도를 조절하는 엘이디 전광판의 보정방법에 있어서,
전광판 운영프로그램에서는 전광판을 구성하는 각 엘이디모듈의 설정휘도값을 모니터의 각 엘이디블록에 1:1 대응되도록 표출하고, 각 엘이디블록에 상측에 오버랩되는 불투명막의 빛 차단률에 따라 변동휘도값을 결정하여 엘이디컨트롤러에 전달하면,
상기 엘이디컨트롤러에서는 전달된 변동휘도값에 따라 각 엘이디모듈의 휘도를 조정하는 것을 특징으로 하는 엘이디 전광판의 보정방법.
제 1항에 있어서,
상기 휘도조절부에서는 엘이디모듈의 위치정보를 보관하는 맵(Map)과 그 위치에 해당하는 엘이디컨트롤러의 비디오 메모리 영역을 마스킹(Masking)하고, 오버랩된 불투명막의 위치 및 빛 차단률에 따라 비디오 메모리의 내용을 전처리(Pre-processing)하여 엘이디컨트롤러로 송신함으로써 엘이디모듈의 휘도를 조절하는 것을 특징으로 하는 엘이디 전광판의 보정방법.
제 1항에 있어서,
상기 불투명막은 0 ∼ 100% 중 어느 하나의 빛 차단률로 이루어져 엘이디블록의 상측에 오버랩(overlap)되며, 상기 빛 차단률에 따라 255 단계에서 최대 1600만 단계까지 세분되는 것을 특징으로 하는 엘이디 전광판의 보정방법.
제 1항에 있어서,
상기 불투명막은 모니터에 나타나는 엘이디블록의 기본색상이 불투명막의 빛 차단률에 의해 변환될 수 있도록 엘이디블록의 상측에 R(Red), G(Green), B(Blue)의 3종류중 어느 하나 이상이 중첩되어 오버랩(overlap)되는 방식에 의해 구현되며,
상기 엘이디블록에 1:1로 대응되는 전광판의 엘이디모듈은 상기 불투명막의 빛 차단률에 따라 변동색상으로 표출되는 것을 특징으로 하는 엘이디 전광판의 보정방법.
제 1항에 있어서,
상기 엘이디모듈의 휘도를 조절하기 위해 상기 불투명막을 오버랩하는 대신에, 엘이디모듈의 위치정보 및 휘도보정계수를 전광판제어기에 입력하면,
휘도조절부에서는 엘이디모듈의 위치정보를 보관하는 맵(Map)과 그 위치에 해당하는 엘이디컨트롤러의 비디오 메모리 영역을 마스킹(Masking)하고, 상기 입력한 휘도보정계수에 의해 교체한 엘이디모듈에 해당하는 비디오 메모리의 내용을 전처리(Pre-processing)하여 엘이디컨트롤러로 송신함으로써 엘이디모듈의 휘도를 조절하는 것을 특징으로 하는 엘이디 전광판의 보정방법.