KR101169020B1

KR101169020B1 - 엘이디 전광판

Info

Publication number: KR101169020B1
Application number: KR1020110030188A
Authority: KR
Inventors: 배가은
Original assignee: 배가은
Priority date: 2011-04-01
Filing date: 2011-04-01
Publication date: 2012-07-31

Abstract

엘이디 전광판이 개시된다. 본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 전광판은 색온도가 서로 다른 제1 광원, 제2 광원 및 제3 광원이 일체로 이루어진 광원셀이 다수개가 배치된 엘이디 패널과; 상기 엘이디 패널이 안착되는 프레임과; 상기 프레임과 별도로 마련되고, 엘이디 패널에서 디스플레이하기 위한 멀티미디어 데이터를 외부로부터 입력받는 데이터 수신기와; 상기 입력된 멀티미디어 데이터를 색상에 따라 분석하기 위한 데이터 분석기와; 상기 분석된 색상에 근거해 색온도 시비율을 설정하는 시비율 설정기; 및 상기 설정된 색온도 시비율에 따라 상기 제1 광원과 제2 광원 및 제3 광원에 전원을 시간 순서에 따라 공급하는 전원 공급기가 구비된 제어모듈을 포함한다.

Description

엘이디 전광판{Light Emitting Diode Bulletin Board}

본 발명은 엘이디(Light Emitting Diode, 이하 LED)를 이용한 전광판에 관한 것으로서, 보다 상세하게는 상기 전광판을 통해 디스플레이되는 멀티미디어 데이터의 색상에 근거해 색온도 시비율을 설정하여 전력 소모를 최소화시킨 엘이디 전광판에 관한 것이다.

일반적으로 발광다이오드라 불리우는 LED(Light emitting diode; 이하 LED)는 갈륨 비소(gallium 砒素), 갈륨 인(燐), 갈륨 비소인(砒素燐) 등 금속간 화합물 반도체의 접합다이오드로서, 미소한 전력 소비로 광소자(光素子)의 종류에 따라 수백 미크론 와트 정도의 광출력을 얻을 수 있어서 광통신을 비롯하여 전자광고판에 문자, 숫자를 표시하는데 이용되고 있다. 근래에는 수 와트에서부터 수십 와트 정도의 소비전력으로 백색, 청색 등 여러 가지 색상의 광출력을 얻을 수 있는 LED가 개발되어 원거리에서도 문자나 숫자표시를 식별할 수 있는 전자광고판 등에 다양하게 적용되고 있다.

또한 문자나 숫자를 표시하기 위한 LED는 소비전력이 미크론 단위의 매우 낮은 전력이 사용되므로 문자와 숫자는 물론이고 여러 가지 그림을 표시할 수 있으며, 또한 열도 발생되지 않기 때문에 전자기기나 전자광고판 등에 장시간 점등시키더라도 화재에 대한 위험성 없이 안전하게 사용할 수 있다. 그리고 소비전력이 수 와트 내지 수십 와트 정도의 LED에서 발광되는 광출력은 멀리까지 도달할 수 있을 정도로 강하고 밝기 때문에 옥외광고장치 등에 적용되고 있으며, 다수의 LED가 종횡으로 다수열 배치되어 있는 LED모듈을 가로 및 세로 방향으로 조합하여 문자나 숫자 및 도안을 움직이는 영상으로 표현하는 LED 동영상 전광판이 개발되었다.

일 예로 공공기관에서는 건물의 외벽에 LED 동영상 전광판을 설치하여 각종 업무에 대한 홍보내용을 동영상으로 홍보하고 있으며, 기업체의 경우에는 사옥 안팎에 LED 동영상 전광판을 설치하여 회사 자체의 홍보내용이나 생산제품의 광고내용을 홍보 및 광고하고 있고, 또한 각종 상품을 취급하는 백화점이나 할인마트 등의 매장에서도 LED 동영상 전광판을 이용하여 각종 광고내용을 동영상으로 광고선전하고 있다.

이와 같이 사용되는 종래의 LED 전광판은 다양한 색온도로 발광하는 다수개의 LED에 전원을 공급하는 전원장치가 각각 구비되며, 상기 전원장치 또한 색온도 시비율에 따라 LED 전광판에 전원을 공급하지 못하고 단순히 전원만을 공급하기 위한 용도로 사용되면서 상기 LED 전광판을 통한 효과적인 디스플레이를 실시하는데한계점이 있어 이에 대한 기술적 대책을 필요로 한다.

본 발명의 실시예들은 엘이디 패널과 별도로 구비된 제어모듈을 마련하여 상기 엘이디 패널에서 디스플레이되는 멀티미디어 데이터의 시비율 설정과, 설정된 시비율에 따라 전원을 공급하고자 한다.

본 발명의 실시예들 멀티미디어 데이터에 대한 시비율 설정과 전원 공급이 통합된 제어 모듈을 이용하여 엘이디 전광판에 대한 효율적인 운영을 도모하고자 한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 엘이디 전광판은 색온도가 서로 다른 제1 광원, 제2 광원 및 제3 광원이 일체로 이루어진 광원셀이 다수개가 배치된 엘이디 패널;

상기 엘이디 패널이 안착되는 프레임과; 상기 프레임과 별도로 마련되고, 엘이디 패널에서 디스플레이하기 위한 멀티미디어 데이터를 외부로부터 입력받는 데이터 수신기와, 상기 입력된 멀티미디어 데이터를 색상에 따라 분석하기 위한 데이터 분석기, 상기 분석된 색상에 근거해 색온도 시비율을 설정하는 시비율 설정기; 및 상기 설정된 색온도 시비율에 따라 상기 제1 광원과 제2 광원 및 제3 광원에 전원을 시간 순서에 따라 공급하는 전원 공급기가 구비된 제어모듈;을 포함한다.

상기 제어모듈은, 소정의 크기로 이루어진 모듈 케이스 내부에 상기 데이터 수신기와, 데이터 분석기와, 시비율 설정기와, 전원 공급기가 설치되는 메인 피시비(PCB)가 구비되고, 상기 메인 피시비(PCB)에서 데이터 수신기와, 데이터 분석기와, 시비율 설정기와, 전원 공급기가 배선(wiring)을 통해 서로 연결된다.

상기 전원 공급기는, 상기 제1 광원, 제2 광원 및 제3 광원에 전원을 독립적으로 공급하되, 상기 제1 광원에 t1의 시간 동안 전원을 공급하고, 제2 광원(114)에 t2의 시간 동안 전원을 공급하며, 제3 광원(116)에 t3의 시간 동안 각각 독립적으로 전원을 공급하면서 시비율 설정기에서 설정된 색온도 시비율에 따라 서로 다른 시간으로 전원을 공급한다.

상기 시비율 설정기는, 상기 제1 광원, 제2 광원 및 제3 광원에 전원을 공급하는 한 주기(T) 동안 서로 다른 시간으로 색온도 시비율을 설정한다.

본 발명의 실시예들은 멀티미디어 데이터에 대한 시비율 설정 및 전원 공급을 용이하게 실시할 수 있으며, 색온도 시비율에 따라 서로 다른 전원을 공급하여 전광판에서 소모되는 전력 소모를 최소화할 수 있다.

본 발명의 실시예들은 멀티미디어 데이터에 대한 시비율 설정과 전원 공급이 통합된 제어 모듈을 이용하여 엘이디 전광판에 대한 효율적인 운영을 도모할 수 있다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 엘이디 전광판을 도시한 사시도.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 엘이디 전광판의 정면도.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 의한 엘이디 전광판에 구비된 제어모듈의 구성을 블록화하여 도시한 도면.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 의한 제어모듈에 탑재된 데이터 수신기, 데이터 분석기, 시비율 설정기 및 전원 공급기가 메인 PCB에 설치된 상태를 개략적으로 도시한 사시도.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 의한 제어모듈의 시비율 설정기에서 색상에 따라 시비율이 설정되는 상태를 도시한 도면.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 의한 시비율 설정기에 의해 광원셀에서의 시비율이 설정되는 일 예를 도시한 도면.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 의한 엘이디 전광판에서 디스플레이되는 멀티 미디어 데이터를 도시한 도면.
도 8 내지 도 9는 도 6의 a, b위치에서의 시비율을 도시한 도면.

본 발명의 일 실시예에 따른 엘이디 전광판의 구성에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

도 1은 본 발명의 일 실시예에 의한 엘이디 전광판을 도시한 사시도이고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 의한 엘이디 전광판의 정면도이다.

첨부된 도 1 내지 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 의한 엘이디 전광판(1)은 광원셀(110)이 다수개가 배치된 엘이디 패널(100)과, 프레임(120)과, 제어모듈(200)을 포함한다. 상기 제어모듈(200)은 엘이디 전광판(1)과 케이블(2)을 통해 연결되고 소정의 크기로 이루어진 모듈 케이스(202)가 구비된다.

광원셀(110)은 색온도가 서로 다른 제1 광원(112)과, 제2 광원(114) 및 제3 광원(116)이 일체로 이루어지고, 상기 제1 광원(112)은 빨간색(R)으로 디스플레이되고, 상기 제2 광원(114)은 녹색(G)으로 디스플레이되며, 상기 제3 광원(116)은 파란색(B)으로 디스플레이되도록 설정될 수 있으나 상기 광원에 따른 색상에 반드시 한정하지는 않으며 다른 색으로 변경되는 것도 가능함을 밝혀둔다.

광원셀(110)은 제1 내지 제3 광원(112,114,116)이 하나의 픽셀을 이루며 구성되기 때문에 다양한 색상의 구현이 가능할 수 있으며, 상기 광원셀(110)의 내부에 삼각 형태로 서로 이웃하여 배치된다.

제1 내지 제3 광원(112,114,116)은 서로 다른 색온도로 발광(luminescence)하며, 상기 색온도는 사람이 육안으로 보는 색을 기준으로 하였기 때문에 상기 제1 내지 제3 광원(112,114,116)이 발광되면서 색상에 따른 시비율을 조정할 경우에는 색깔을 혼합한 것과 같은 효과가 나타난다.

예를 들어 빨간색(R)으로 발광하는 제1 광원(112)과 파란색(B)으로 발광하는 제3 광원(116)의 시비율을 조정하면 보라색으로 보이며, 상기 제1 광원(112) 또는 제3 광원(116) 중의 어느 하나의 광원에 대한 시비율을 조정하는 것에 따라 육안으로 보이는 색깔이 다양하게 변화될 수 있다. 상기 시비율에 대한 보다 상세한 설명은 후술하기로 한다.

광원셀(110)은 다수개가 행렬 배열된 엘이디 패널(100)에 장착되고, 상기 엘이디 패널(100) 또한 다수개가 구비되어 프레임(120)에 안착된다. 본 실시예에서는 상기 프레임(120)이 사각 형상으로 이루어진 것으로 도시하였으나, 원판형상, 부채꼴 형상 등 다양한 형상으로 변경될 수 있다.

본 발명의 일 실시예에 의한 엘이디 패널(100)은 가로로 4개가 배치되고, 세로로 3개가 행렬 배열된 것으로 도시하였으나, 상기 배열 상태로 반드시 한정하지 않으며 변경될 수 있음을 밝혀둔다.

프레임(120)은 엘이디 패널(100)의 고정을 위해 내부에 횡으로 배치된 지지부재(122)가 구비되고, 상기 지지부재(122)의 길이 방향을 따라서 다수개의 통공이 형성된다.

상기 엘이디 패널(100)은 후면에 마련된 고정부재(미도시)가 지지부재(122)의 통공에 결합되고, 상기 고정부재에 너트(N)가 결합되면서 프레임(120)에서 안정적으로 고정된다. 예를 들어 상기 엘이디 패널(100)에 배치된 어느 하나의 광원셀(110)이 오작동하거나, 고장이 발생될 경우에는 해당 엘이디 패널(100)을 고정하고 있는 고정부재의 고정 상태를 해제하여 수리를 실시하고, 상기 지지부재(122)에 재설치 하면된다.

본 발명의 일 실시예에 의한 제어모듈의 구성에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

첨부된 도 3 내지 도 4를 참조하면, 제어모듈(200)은 앞서 설명한 프레이임(120)과는 별도의 위치에 마련되고, 다수개의 엘이디 패널(100)로의 데이터 전송을 위한 케이블(2)을 매개로 연결 설치된다. 제어모듈(200)은 소정의 크기로 이루어진 모듈 케이스(202)가 마련되고, 상기 모듈 케이스(202) 내부의 메인 PCB(20)에 데이터 수신기(210)와, 데이터 분석기(220)와, 시비율 설정기(230)와, 전원 공급기(240)가 구비된다. 상기 데이터 수신기(210)와, 데이터 분석기(220)와, 시비율 설정기(230)와, 전원 공급기(240)는 메인 PCB(20)에 배선(wiring)을 통해 서로 연결된다. 상기 데이터 수신기(210)와, 데이터 분석기(220)와, 시비율 설정기(230)와, 전원 공급기(240)는 직접회로(integrated circuit)로도 구현 가능할 수 있다.

데이터 수신기(210)는 엘이디 패널(100)에서 디스플레이하기 위한 멀티미디어 데이터를 외부로부터 입력받을 수 있으며, 상기 멀티미디어 데이터는 동영상 데이터, 이미지 데이터, 숫자 데이터, 기호 데이터 등이 해당된다.

상기 데이터 수신기(210)는 멀티미디어 데이터를 유선 또는 무선방식으로 입력받을 수 있는 통신부(212)가 마련된다. 상기 통신부(212)는 인터넷, 공중 전화 교환망(Ppublic switched telephone network), 케이블 통신 등의 유선 통신부와, WCDMA, HSPA, CDMA, GSM 등의 이동 통신부 또는 지그비, 블루투스, 적외선 등의 근거리 통신부를 포함한다.

데이터 분석기(220)는 입력된 멀티미디어 데이터를 색상에 따라 분석할 수 있으며, 상기 멀티미디어 데이터가 저장되는 메모리부(222)를 포함한다. 상기 데이터 분석기(220)에서는 프레임(Frame) 단위로 멀티미디어 데이터에 대한 색상이 분석 및 저장될 수 있다.

시비율 설정기(230)는 데이터 분석기(220)에서 분석된 색상에 근거하여 색온도 시비율을 설정할 수 있으며 제1 광원(112), 제2 광원(114) 및 제3 광원(116)에 전원을 공급하는 시간에 따라 색온도 시비율이 변화될 수 있다. 이에 대한 보다 상세한 설명은 후술하기로 한다.

전원 공급기(240)는 엘이디 패널(100)에 전원을 공급하기 위해 단일 유닛형태로 구비되며, 설정된 색온도 시비율에 따라 상기 제1 광원(112)과 제2 광원(114) 및 제3 광원(116)에 시간 순서에 따라 전원을 공급한다. 또한 전원 공급기(240)는 제어모듈(200)의 입력 전압인 교류 전압을 직류로 전환하기 위한 정류부(242)를 더 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 의한 정원 공급기의 전원 공급 상태에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

첨부된 도 5를 참조하면, 전원 공급기(240)는 제1 광원(112), 제2 광원(114) 및 제3 광원(116)에 각각 독립적으로 전원을 공급하며, 상기 전원 공급기(240)는 제1 광원(112)에 t1의 시간 동안 전원을 공급하고, 제2 광원(114)에는 t2의 시간 동안 전원을 공급하며, 제3 광원(116)에는 t3의 시간 동안 각각 독립적으로 전원을 공급하면서 시비율 설정기(230)에서 설정된 색온도 시비율에 따라 서로 다른 시간으로 전원을 공급한다.

본 발명에 의한 시비율 설정기에 의해 광원셀에서의 시비율이 설정되는 일 예를 도면을 참조하여 설명한다. 참고로 X축은 시간(t)이고, Y축은 전력(W)을 나타낸다.

첨부된 도 6을 참조하면, 시비율 설정기(230)(도 3 참조)는 하나의 광원셀(110)(도 1 참조)을 이루는 제1 광원(112), 제2 광원(114) 및 제3 광원(116)에 대해 각각 한 주기(T) 동안 서로 다른 시간으로 시비율을 설정한다. 예를 들면, 빨강색으로 발광하는 제1 광원(112)에는 t1의 시간으로 시비율을 설정하고, 녹색으로 발광하는 제2 광원(114)에는 t2의 시간으로 시비율을 설정하며, 파란색으로 발광하는 제3 광원(116)에 대해서는 t3의 시간으로 시비율을 설정할 수 있다.

예를 들어 광원셀(110)이 발광되기 위해 소요되는 총 시간이 10ms일 때, 제1 광원(112)이 t1의 시간인 2ms동안 발광되고, 제2 광원(114)은 t2의 시간인 5ms동안 발광되며, 제3 광원(116)은 t3의 시간인 3ms동안 발광이 이루어면서 상기 광원셀(110)에서 한 주기 동안 서로 다른 시간으로 시비율이 설정된다.

이와 같이 구성되는 본 발명의 일 실시예에 의한 엘이디 전광판의 작동 상태에 대해 도면을 참조하여 설명한다. 도 7은 엘이디 패널에서 디스플레이되는 멀티미디어 데이터를 일 예로 도시한 것이다.

첨부된 도 3 내지 도 4 및 도 7을 참조하면, 엘이디 전광판(1)은 들판과 구름과 하늘이 있는 멀티미디어 데이터(10)가 각각의 엘이디 패널(100)을 통해 디스플레이될 수 있다. 통신부(212)는 엘이디 패널(100)에서 디스플레이될 멀티미디어 데이터(10)를 데이터 수신기(210)를 통해 외부로부터 입력받는다. 상기 통신부(212)는 이미 앞서 설명한 바와 같이 유선 또는 무선방식 중의 어느 한 방식이 선택적으로 사용된다.

상기 멀티미디어 데이터(10)는 이미지 데이터이거나 동영상 데이터일 수 있으며, 본 실시예에서는 설명의 편의를 위해 이미지 데이터로 한정하여 설명한다.

멀티미디어 데이터(10)는 데이터 수신기(210)를 경유하여 데이터 분석기(220)로 전송되고, 상기 데이터 분석기(220)에서는 입력된 멀티미디어 데이터(10)를 프레임(frame)단위로 각각 분할하여 색상에 따라 분석한다. 예를 들어 a지점의 하늘은 파란색으로 분석하고, b지점의 꽃은 분홍(pink)색으로 분석하며 나머지 들판과 산 및 구름이 있는 각각의 영역에 대한 분석을 모두 실시한 후에 분석된 멀티미디어 데이터(10)를 메모리부(222)에 저장한다.

시비율 설정기(230)는 분석된 색상에 따라 엘이디 패널(100)에서 발광될 광원셀(110)의 시비율을 설정하고, 전원 공급기(240)는 설정된 색온도 시비율에 따라 제1 광원(112), 제2 광원(114) 및 제3 광원(116)에 시간 순서에 따라 전원을 각각 독립적으로 공급한다.

본 실시예에 의한 멀티미디어 데이터의 시비율 설정에 따른 전원 공급에 대해 도면을 참조하여 설명한다.

첨부된 도 8을 참조하면, 전원 공급기(240)는 엘이디 패널(100)에서 a지점에 대한 발광을 위해 제3 광원(116)에만 t1의 시간 동안 전원을 공급하면, 상기 제3 광원(116)은 공급된 전원에 의해 파란색으로 발광된다. 상기 전원 공급기(240)는 제1 광원(112)과 제2 광원(114)에는 전원을 미공급하여 오프 상태로 유지한다.

예를 들어 상기 제3 광원(116)은 10ms의 시간 동안 발광되면서 a지점에 해당되는 파란색을 디스플레이한다.

첨부된 도 9를 참조하면, 전원 공급기(240)는 엘이디 패널(100)에서 b지점에 대한 발광을 위해 제1 광원(112)과 제3 광원(116)에 t1의 시간과 t2의 시간 동안 전원을 공급하면, 상기 제1 광원(112)은 빨간색으로 발광하고, 제3 광원(116)은 파란색으로 각각 발광하면서 분홍색 꽃의 위치에 해당되는 광원셀(110)이 디스플레이된다.

예를 들면 제1 광원(112)은 한 주기(T)동안 t1의 시간인 9ms로 발광하고, 제3 광원(116)은 1ms로 발광되면서 분홍색에 대한 디스플레이가 이루어진다.

미 설명된 나머지 들판, 하늘, 산에 대한 디스플레이 또한 위와 같은 방식으로 설정된 색온도 시비율에 따라 디스플레이되면서 멀티미디어 데이터(10)에 대한 광고가 이루어진다.

이상, 본 발명의 일 실시예에 대하여 설명하였으나, 해당 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 특허청구범위에 기재된 본 발명의 사상으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서, 구성 요소의 부가, 변경, 삭제 또는 추가 등에 의해 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있을 것이며, 이 또한 본 발명의 권리범위 내에 포함된다고 할 것이다.

1 : 엘이디 전광판
100 : 엘이디 패널
110 : 광원셀
112, 114, 116 :제1,2,3 광원
120 : 프레임
200 : 제어모듈
210 : 데이터 수신기
220 : 데이터 분석기
230 : 시비율 설정기
240 : 전원 공급기

Claims

색온도가 서로 다른 제1 광원, 제2 광원 및 제3 광원이 일체로 이루어진 광원셀이 다수개가 배치된 엘이디 패널;
상기 엘이디 패널이 안착되는 프레임;
상기 프레임과 별도로 마련되고, 엘이디 패널에서 디스플레이하기 위한 멀티미디어 데이터를 외부로부터 입력받는 데이터 수신기와, 상기 입력된 멀티미디어 데이터를 색상에 따라 분석하기 위한 데이터 분석기, 상기 분석된 색상에 근거해 색온도 시비율을 설정하는 시비율 설정기; 및
상기 설정된 색온도 시비율에 따라 상기 제1 광원과 제2 광원 및 제3 광원에 전원을 시간 순서에 따라 공급하는 전원 공급기가 구비된 제어모듈;
을 포함하는 엘이디 전광판.
제1 항에 있어서,
상기 제어모듈은,
소정의 크기로 이루어진 모듈 케이스 내부에 상기 데이터 수신기와, 데이터 분석기와, 시비율 설정기와, 전원 공급기가 설치되는 메인 피시비(PCB)가 구비되고,
상기 메인 피시비(PCB)에서 데이터 수신기와, 데이터 분석기와, 시비율 설정기와, 전원 공급기가 배선(wiring)을 통해 서로 연결된 것을 특징으로 하는 엘이디 전광판.
제1 항에 있어서,
상기 전원 공급기는,
상기 제1 광원, 제2 광원 및 제3 광원에 전원을 독립적으로 공급하되,
상기 제1 광원에 t1의 시간 동안 전원을 공급하고, 제2 광원(114)에 t2의 시간 동안 전원을 공급하며, 제3 광원(116)에 t3의 시간 동안 각각 독립적으로 전원을 공급하면서 시비율 설정기에서 설정된 색온도 시비율에 따라 서로 다른 시간으로 전원을 공급하는 것을 특징으로 하는 엘이디 전광판.