KR101213032B1 - Ｌｅｄ 광원 색좌표 조절 장치 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 색좌표가 서로 다른 둘 이상 광원으로 이루어진 광원셀을 하나 이상 다수 개로 하여 전광판을 구성하고, 하나의 광원셀을 구성하는 둘 이상의 광원에 모두 동일한 크기의 전원을 공급하되, 각 광원의 시비율에 따라 각각의 광원에 대해 동일한 크기의 전원을 시간 순서별로 공급하여 발광시킴으로써, 각 광원셀의 각각의 광원에 필요한 전체적인 전원을 줄일 수 있도록 된, LED 광원의 색좌표 조절 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 LED 광원의 색좌표 조절 장치는, 색좌표가 서로 다른 제1 광원, 제2 광원 및 제3 광원의 광원셀이 다수 개로 이루어진 전광판; 상기 광원셀의 각각의 광원에 전원을 공급하기 위한 전원부; 상기 하나의 광원셀에 전원을 공급하는 한 주기(T)에 대해 색좌표 시비율에 따라 전원을 제1시간(t1)에 제1 광원에 공급하고 제2시간(t2)에 제2 광원에 공급하며 제3시간(t3)에 제3 광원에 공급하도록 제어하며, 상기 한 주기(T)가 일정 시간 동안 반복되도록 제어하는 색좌표 전력 제어부; 및 상기 하나의 광원셀을 이루는 제1 광원과 제2 광원 및 제3 광원에 전원을 공급하는 상기 제1 시간(t1)과 상기 제2 시간(t2) 및 상기 제3 시간(t3)에 대한 색좌표 시비율에 대해, 외부로부터 입력되는 문자나 숫자, 기호, 이미지, 동영상을 포함하는 멀티미디어 데이터에 따라 자동으로 설정하는 색좌표 시비율 설정부를 포함한다.

Description

ＬＥＤ 광원 색좌표 조절 장치{Color coordinate control device for LED light source}
본 발명은 엘이디(Light Emitting Display, 이하 LED) 전광판 광원의 색좌표를 조절하는 장치에 관한 것으로서, 더욱 자세하게는 색좌표가 서로 다른 둘 이상 의 광원으로 이루어진 광원셀을 다수 개로 하여 전광판을 구성하고, 하나의 광원셀을 구성하는 둘 이상의 광원에 모두 동일한 크기의 전원을 공급하여 발광시킴으로써, 각 광원셀의 발광에 필요한 전체적인 전원을 줄일 수 있도록 된 것이다.
일반적으로 LED 발광장치는 소비전력이 적고 수명이 길며, 협소한 공간에 설치 가능하고, 또한 진동에 강한 특성을 제공한다. 최근에는 단일 색성분 예를 들어, 레드(Red), 블루(Blue), 또는 그린(Green) 색 LED 외에 백색 LED들이 출시되고 있다. 백색 LED는 자동차용 및 조명용 제품에 응용되면서, 그 수요가 급속히 증가하고 있다. 이러한 LED 기술에서는 하나의 형광체를 발광소자에 배치시켜 레드(R), 블루(B), 그린(G), 백색(W) 등 발광소자의 색을 구현한다.
종래의 LED 기술에서 색좌표 구현방식은 크게 두가지로 구분할 수 있다. 첫번째는, 하나의 패키지에 하나의 색좌표를 가지는 다수의 발광소자들을 분산 배치하여, 상이한 색좌표를 가진 발광소자의 수를 변경함에 따라, 발광장치의 색좌표를 변경하도록 하는 것이다. 즉, 적색발광장치, 청색발광장치, 녹색발광장치들의 적절한 수의 조합에 의해 색좌표를 변경하고 있다.
두번째는 발광소자의 주변에 형광체를 배치시켜 백색을 구현하거나 특정한 색좌표를 가진 파장을 만들어 내는 방법이다. 이는 발광소자의 1차 발광과 형광체 등에 의한 2차 파장 변환장치에 의해 백색을 구현하도록 한다.
한편, 종래 LED 조명장치는 서로 다른 색좌표로 발광시키기 위해서 색좌표가 각각 다른 제1 광원과 제2 광원에 대해, 각각 독립된 전원을 공급하게 됨에 따라 예를 들어, 한 주기(T) 동안 제1 광원에 50 와트(W)의 전력을 80% 공급하고, 제2 광원에 50 와트(W)의 전력을 20% 공급하게 됨에 따라 총 전력이 100 와트(W)가 필요하게 되어, 전체 필요 전원을 최소화 할 필요가 있다.
전술한 요구사항을 해결하기 위한 본 발명은, 색좌표가 서로 다른 둘 이상 광원으로 이루어진 광원셀을 하나 이상 다수 개로 하여 전광판을 구성하고, 하나의 광원셀을 구성하는 둘 이상의 광원에 모두 동일한 크기의 전원을 공급하되, 각 광원의 시비율에 따라 각각의 광원에 대해 동일한 크기의 전원을 시간 순서별로 공급하여 발광시킴으로써, 각 광원셀의 각각의 광원에 필요한 전체적인 전원을 줄일 수 있도록 된, LED 광원 색좌표 조절 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
전술한 목적을 달성하기 위한 본 발명의 일 측면에 따르면, 색좌표가 서로 다른 제1 광원, 제2 광원 및 제3 광원의 광원셀이 다수 개로 이루어진 전광판; 상기 광원셀의 각각의 광원에 전원을 공급하기 위한 전원부; 상기 하나의 광원셀에 전원을 공급하는 한 주기(T)에 대해 색좌표 시비율에 따라 전원을 제1시간(t1)에 제1 광원에 공급하고 제2시간(t2)에 제2 광원에 공급하며 제3시간(t3)에 제3 광원에 공급하도록 제어하며, 상기 한 주기(T)가 일정 시간 동안 반복되도록 제어하는 색좌표 전력 제어부; 및 상기 하나의 광원셀을 이루는 제1 광원과 제2 광원 및 제3 광원에 전원을 공급하는 상기 제1 시간(t1)과 상기 제2 시간(t2) 및 상기 제3 시간(t3)에 대한 색좌표 시비율에 대해, 외부로부터 입력되는 문자나 숫자, 기호, 이미지, 동영상을 포함하는 멀티미디어 데이터에 따라 자동으로 설정하는 색좌표 시비율 설정부를 포함하는 엘이디 광원 색좌표 조절 장치가 제공된다.
또한, 상기 멀티미디어 데이터를 통신망을 통해 수신하기 위한 통신부를 더 포함하고, 상기 색좌표 시비율 설정부는 상기 통신부를 통해 수신된 멀티미디어 데이터에 따라, 상기 다수 개의 광원셀에서 발광되는 각각의 광원이 상기 멀티미디어 데이터를 이루도록 색좌표 시비율을 설정할 수 있다.
본 발명에 의하면, 하나의 광원셀에 색좌표가 서로 다른 둘 이상의 LED 광원에 각각 독립된 전원을 공급할 때 둘 이상의 전원의 시비율을 사용자의 선택에 따라 또는 멀티미디어 데이터에 따라 자동으로 조절하고, 그에 따라 전체적인 필요 전원을 최소화 해서 공급할 수 있다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 LED 광원의 색좌표 조절 장치의 주요 내부 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 LED 광원의 색좌표 조절 장치가 적용된 하나의 예로 LED 전광판 광고 시스템의 전체적인 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 3은 본 발명이 적용된 LED 장치의 LED 조명의 색좌표 조절 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 색좌표 시비율에 따른 한 주기에서 제1시간 동안 제1광원에 전원을 공급하고 제2시간 동안 제2광원에 전원을 공급하며, 제3시간 동안 제3광원에 전원을 공급하는 동작이 모든 주기가 끝날 때까지 매 주기마다 반복되는 과정을 나타낸 도면이다.
본 발명의 목적과 기술적 구성 및 그에 따른 작용 효과에 관한 자세한 사항은 본 발명의 명세서에 첨부된 도면에 의거한 이하 상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다. 이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 실시예를 상세하게 설명한다.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 LED 광원의 색좌표 조절 장치의 주요 내부 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 1을 참조하면, 본 발명에 따른 LED 광원의 색좌표 조절 장치(100)는, 전광판(110), 전원부(120), 제어부(130), 색좌표 시비율 설정부(140) 및 통신부(150) 등을 포함한다.
전광판(110)은 색좌표가 서로 다른 제1 광원, 제2 광원 및 제3 광원의 광원셀이 다수 개로 이루어져, 광원셀의 각각이 광원이 발광됨에 따라 멀티미디어 데이터 또는 광고 내용을 표출한다. 이때, 색좌표가 서로 다른 제1 광원, 제2 광원 및 제3 광원에 대해, 예를 들면, 빨간빛(R), 녹색빛(G), 파란빛(B) 등의 LED 광원으로 할 수 있다.
전원부(120)는 광원셀의 각각의 광원에 전원을 공급한다. 여기서, 전원부(120)는 각각의 광원에 대해 동일한 크기의 전원을 공급한다.
제어부(130)는 하나의 광원셀에 전원을 공급하는 한 주기(T)에 대해 색좌표 시비율에 따라 전원을 제1시간(t1)에 제1 광원(R)에 공급하고 제2시간(t2)에 제2 광원(G)에 공급하며 제3시간(t3)에 제3 광원(B)에 공급하도록 제어하며, 한 주기(T)가 일정 시간 동안 반복되도록 제어한다.
또한, 제어부(130)는 전광판(110)에 표출되는 멀티미디어 데이터 또는 광고 내용을 통신부(150)를 통해 외부에서 수신된 소정의 제어 신호에 따라 변경하여 표출되도록 할 수 있다.
색좌표 시비율 설정부(140)는 하나의 광원셀을 이루는 제1 광원과 제2 광원 및 제3 광원에 전원을 공급하는 제1 시간(t1)과 제2 시간(t2) 및 제3 시간(t3)에 대한 색좌표 시비율에 대해, 사용자의 선택에 따라 또는 외부로부터 입력되는 문자나 숫자, 기호, 이미지, 동영상을 포함하는 멀티미디어 데이터에 따라 자동으로 설정한다.
통신부(150)는 통신망을 통해 외부로부터 멀티미디어 데이터를 수신한다.
색좌표 시비율 설정부(140)는 통신부(150)를 통해 수신된 멀티미디어 데이터에 따라, 다수 개의 광원셀에서 각각의 광원이 발광되므로 전광판(110)을 통해 표출되는 내용이 멀티미디어 데이터를 이루도록 색좌표 시비율을 자동으로 설정한다.
또한, 도시하지는 않았지만 색좌표 시비율을 사용자의 선택에 따라 설정하기 위한 입력부를 더 포함할 수 있다.
그리고, 본 발명에 따른 LED 광원의 색좌표 조절 장치(100)에 포함된 전광판(110)을 통해 각각의 LED 광원의 발광에 따라 멀티미디어 데이터 또는 광고 내용을 표출할 때, 사업자 입장에서는 광고를 요청한 각각의 사업체 또는 개인들로부터 광고 대행에 따른 일정의 수수료 등의 비용을 결제하고 통신망을 통해 해당 멀티미디어 데이터나 광고 내용을 장치에 전송하여 전광판(110)에 표출할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 LED 광원의 색좌표 조절 장치(100)는 LED 광원을 이용한 광고 대행에 따른 전자 거래를 촉진시킬 수 있다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 LED 광원의 색좌표 조절 장치가 적용된 하나의 예로 LED 전광판 광고 시스템의 전체적인 구성을 개략적으로 나타낸 구성도이다.
도 2를 참조하면, 본 발명에 따른 LED 광원의 색좌표 조절 장치가 적용된 LED 전광판 광고 시스템(200)은 LED 광원의 색좌표 조절 장치(100), 통신망(220), 사용자 단말기(230) 및 LED 제어서버(240) 등을 포함한다.
LED 광원의 색좌표 조절 장치(100)는 전술한 바와 같이 빨간빛(R), 연두빛(G), 파란빛(B)의 LED 광원으로 이루어진 광원셀이 직사각형, 원형 등의 프레임 내에 둘 이상 다수 개로 구성된 전광판(110)을 포함하고, 하나의 광원셀에 동일한 크기의 전원을 각각의 LED 광원에 공급할 때, 색좌표 시비율에 따라 빨간빛(R), 연두빛(G), 파란빛(B)의 광원에 시간 순서에 따라 전원을 공급함으로써, 각각의 LED 광원의 발광에 따라 전광판(110)을 통해 멀티미디어 데이터 또는 광고 내용이 디스플레이되도록 한다.
통신망(220)은 인터넷이나 PSTN, 케이블 통신 등의 유선 통신망을 포함하고, WCDMA, HSPA, CDMA, GSM 등의 이동 통신망을 포함하며, 지그비(Zigbee), 블루투스(Bluetooth), 적외선 등의 근거리 통신망을 포함한다.
사용자 단말기(230)는, 통신망(220)이 유선 통신망인 경우 예컨대, 컴퓨터 단말기가 될 수 있고, 통신망(220)이 무선 통신망인 경우 스마트폰이나 핸드폰 등의 이동 단말기가 될 수 있으며, 통신망(220)이 근거리 통신망인 경우 근거리 내에서 통신이 가능한 이동 단말기가 될 수 있다.
사용자 단말기(230)는 통신망(220)을 통해 LED 제어서버(240)에 접속해, LED 광원의 색좌표 조절 장치(100)에 포함된 전광판(110)을 통해 멀티미디어 데이터 또는 광고 내용을 표출하도록 요청하고, 전광판(110)의 이용에 따른 비용을 결제한다.
LED 제어서버(240)는 사용자의 광고 요청에 따라 해당 광고 내용 또는 멀티미디어 데이터를 통신망(220)을 통해 LED 광원의 색좌표 조절 장치(100)에 전송하여, 전광판(110)을 통해 LED 광원의 발광에 따라 멀티미디어 데이터 또는 광고 내용이 표출되도록 한다.
또한, LED 제어서버(240)는 전광판(110) 내에 각각의 광원셀에 포함된 각각의 LED 광원에 대한 색좌표 시비율을 LED 광원의 색좌표 조절 장치(100)에 전송하여 각 광원셀의 색좌표를 조절할 수 있다.
도 3은 본 발명이 적용된 LED 장치의 LED 조명의 색좌표 조절 방법을 설명하기 위한 동작 흐름도이다.
도 3을 참조하면, 본 발명이 적용된 LED 장치(100)는, 외부로부터 광고 내용 또는 멀티미디어 데이터를 수신하면(S310-예), 색좌표 시비율 설정부(140)를 통해 멀티미디어 데이터를 이루는 문자, 숫자, 기호, 이미지 등의 색상에 따라 색좌표 시비율을 설정한다(S320).
즉, 멀티미디어 데이터를 전광판(110)에 표출하기 위해 각각의 광원셀에 포함된 각각의 광원에 대한 한 주기(T)에 대해 제1 시간(t1)의 길이와 제2 시간(t2)의 길이 및 제3 시간(t3)의 길이에 대한 시비율(Duty rate)을 설정하는 것이다.
이어, LED 장치(100)는 각 광원셀의 한 주기(T1)에 대해 설정된 색좌표 시비율에 따라 도 4에 도시된 바와 같이 제1 시간(t1)에 제1 광원(R)에 전원을 공급하고, 제2 시간(t2)에 제2 광원(G)에 전원을 공급하며, 제3 시간(t3)에 제3 광원(B)에 전원을 공급에 공급한다(S330).
이어, LED 장치(100)는 전광판(110)의 모든 광원셀에 대해 모든 주기가 끝나는 일정 시간 동안 매 주기(T2 ~ Tn)마다 설정된 시비율에 따라 제1 시간(t1)에 제1 광원(R)에 전원을 공급하고 제2 시간(t2)에 제2 광원(G)에 전원을 공급하며, 제3 시간(t3)에 제3 광원(B)에 전원을 공급에 공급하는 동작을 반복한다(S340).
도 4는 본 발명의 실시예에 따라 색좌표 시비율에 따른 한 주기에서 제1시간 동안 제1광원에 전원을 공급하고 제2시간 동안 제2광원에 전원을 공급하며, 제3시간 동안 제3광원에 전원을 공급하는 동작이 모든 주기가 끝날 때까지 매 주기마다 반복되는 과정을 나타낸 도면이다.
도 4에서는 동일한 크기의 전력(W)으로, 한 주기(T) 동안 제1 시간(t1)이 제2 시간(t2)보다 더 긴 시간을 가지는 가운데, 제1 시간(t1)에 제1 광원(R)에 전원을 공급하고 제2 시간(t2)에 제2 광원(G)에 전원을 공급하며, 제3 시간(t3)에 제3 광원(B)에 전원을 공급하는 것을 나타낸다. 이때, 한 주기(T)가 14 ㎳ 이면, 제1 시간(t1)은 6 ㎳, 제2 시간(t2)은 제3 시간(t3)은 각각 4 ㎳ 가 된다.
그리고, LED 장치(100)는 더 이상 멀티미디어 데이터 또는 광고 내용의 수신이 없는 경우에 전광판(110)을 통해 LED 광원의 발광에 따른 멀티미디어 데이터 또는 광고 내용의 표출을 종료하게 된다.
전술한 바와 같이 본 발명에 의하면, 색좌표가 서로 다른 둘 이상 광원으로 이루어진 광원셀을 하나 이상 다수 개로 하여 전광판을 구성하고, 하나의 광원셀을 구성하는 둘 이상의 광원에 모두 동일한 크기의 전원을 공급하되, 각 광원의 시비율에 따라 각각의 광원에 대해 동일한 크기의 전원을 시간 순서별로 공급하여 발광시킴으로써, 각 광원셀의 각각의 광원에 필요한 전체적인 전원을 줄일 수 있도록 된, LED 광원의 색좌표 조절 장치를 실현할 수 있다.
본 발명이 속하는 기술분야의 당업자는 본 발명이 그 기술적 사상이나 필수적 특징을 변경하지 않고서 다른 구체적인 형태로 실시될 수 있으므로, 이상에서 기술한 실시예들은 모든 면에서 예시적인 것이며 한정적인 것이 아닌 것으로서 이해해야만 한다. 본 발명의 범위는 상기 상세한 설명보다는 후술하는 특허청구범위에 의하여 나타내어지며, 특허청구범위의 의미 및 범위 그리고 그 등가개념으로부터 도출되는 모든 변경 또는 변형된 형태가 본 발명의 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.
본 발명은 두 가지 이상 색좌표를 갖는 LED 광원 장치에 적용할 수 있다.
또한, 외부로부터 입력된 멀티미디어 데이터 또는 광고 내용에 따라 자동으로 색좌표 시비율을 설정하고, 그에 따른 필요 전원을 최소화 해야 하는 LED 광원 장치에 적용할 수 있다.
100 : LED 광원의 색좌표 조절 장치 110 : 전광판
120 : 전원부 130 : 제어부
140 : 색좌표 시비율 설정부 150 : 통신부
200 : LED 전광판 광고 시스템 220 : 통신망
230 : 사용자 단말기 240 : LED 제어서버

Claims (2)

  1. 색좌표가 서로 다른 제1 광원, 제2 광원 및 제3 광원의 광원셀이 다수 개로 이루어진 전광판;
    상기 광원셀의 각각의 광원에 전원을 공급하기 위한 전원부;
    상기 하나의 광원셀에 전원을 공급하는 한 주기(T)에 대해 색좌표 시비율에 따라 전원을 제1시간(t1)에 제1 광원에 공급하고 제2시간(t2)에 제2 광원에 공급하며 제3시간(t3)에 제3 광원에 공급하도록 제어하며, 상기 한 주기(T)가 일정 시간 동안 반복되도록 제어하는 제어부;
    상기 하나의 광원셀을 이루는 제1 광원과 제2 광원 및 제3 광원에 전원을 공급하는 상기 제1 시간(t1)과 상기 제2 시간(t2) 및 상기 제3 시간(t3)에 대한 색좌표 시비율에 대해, 외부로부터 입력되는 문자나 숫자, 기호, 이미지, 동영상을 포함하는 멀티미디어 데이터에 따라 자동으로 설정하는 색좌표 시비율 설정부;
    를 포함하는 엘이디 광원 색좌표 조절 장치.
  2. 제 1 항에 있어서,
    상기 멀티미디어 데이터를 통신망을 통해 수신하기 위한 통신부를 더 포함하고,
    상기 색좌표 시비율 설정부는 상기 통신부를 통해 수신된 멀티미디어 데이터에 따라, 상기 다수 개의 광원셀에서 각각의 광원이 발광되므로 상기 전광판에 표출되는 내용이 상기 멀티미디어 데이터를 이루도록 색좌표 시비율을 자동으로 설정하는 것을 특징으로 하는 엘이디 광원 색좌표 조절 장치.
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