KR101731644B1 - Ｒ,ｇ,ｂ ｌｅｄ 동시 구동형 피코 프로젝터 - Google Patents

Ｒ,ｇ,ｂ ｌｅｄ 동시 구동형 피코 프로젝터 Download PDF

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Abstract

본 발명은 R,G,B LED 동시 구동형 피코 프로젝터에 관한 것이다. 본 발명의 R,G,B LED 동시 구동형 피코 프로젝터는, R, G, B LED의 구동을 위한 각각의 대응하는 PWM(pulse width modulation) 신호를 발생하는 PWM 신호 발생기; PWM 신호 발생기로부터 발생된 PWM 신호를 입력받아 R, G, B 각 LED의 구동을 위한 구동 신호를 출력하는 LED 드라이버; 및 PWM 신호 발생기로부터 출력된 R(red) LED의 PWM 신호에 따라 R(red) 칼라를 재현할 때, PWM 신호 발생기로부터 출력되는 R, G, B LED의 각 PWM 신호에 동기를 맞추어 G(green) 및 B(blue) LED의 PWM을 동시에 수행하는 마이크로 컨트롤러를 포함한다.
이와 같은 본 발명에 의하면, R LED의 온(ON) 타임 동안 G 및 B LED도 동시에 온(ON) 시킴으로써, 종래의 피코 프로젝터에 비해 화이트(white) 휘도를 한층 높일 수 있다.

Description

Ｒ,Ｇ,Ｂ ＬＥＤ 동시 구동형 피코 프로젝터{Pico projector having a function to drive R,G,B LEDs(light-emittig diodes) at the same time}
본 발명은 피코 프로젝터(pico projector)에 관한 것으로서, 더 상세하게는 R(red) LED(light emitting diode)의 온 타임(ON time) 동안 G(green)와 B(blue) LED도 거의 동시에 온(ON)시킴으로써 화이트(white) 휘도를 높일 수 있는 R,G,B LED 동시 구동형 피코 프로젝터에 관한 것이다.
최근 대화면, 고화질 디스플레이 장치는 가장 중요한 이슈(issue) 중 하나로 떠오르고 있으며, 현재까지 이러한 대화면 디스플레이 장치로 개발되어 상용화된 것에는 대표적으로 투사 표시장치인 프로젝터가 있다.
일반적으로 프로젝터는 디스플레이 소자에서 형성된 화상을 광원에서 조사된 광을 이용하여 스크린에 투사함으로써 영상을 표시한다.
이상과 같은 프로젝터는 최근 피코 프로젝터(Pico projector)라는 명칭으로 초소형으로 개발되어, 휴대폰, 노트북, PMP(Portable Multimedia Player) 등의 휴대용 단말기나 데스크탑 컴퓨터 등의 고정형 단말기의 내부 또는 외부에 장착된다.
도 1은 종래 피코 프로젝터의 PWM 신호 발생기와 LED 드라이버 간의 신호 입출력 관계를 보여주는 도면이다.
도 1을 참조하면, 종래 피코 프로젝터에 있어서, PWM 신호 발생기(110)는 R, G, B LED(130)의 구동을 위한 PWM(pulse width modulation) 신호를 각각 발생하고, LED 드라이버(120)는 PWM 신호 발생기(110)로부터 발생된 R, G, B 각 PWM 신호를 입력받아 R, G, B LED(130)를 각각 구동시킨다.
이상과 같은 종래 피코 프로젝터에서의 화이트 휘도는 R, G, B LED의 온(ON) 타임에 의해 결정되는데, R, G, B LED의 온(ON) 타임은 도 2에 도시된 바와 같이, 극히 짧은 시간 간격(예를 들면, ㎲ 정도)의 지연을 가지면서 온(ON) 타임을 가지는 구조로 되어 있다. 이러한 LED의 온 타임은 패널(panel)의 응답 시간(response time)과도 관련이 있기 때문에 온 타임의 구간 제약이 따른다. 즉, LED의 온 타임이 패널의 응답 시간과 관계가 있어, RGB LED의 PWM 신호를 1 프레임(frame) 동안 100% 중에 80% 타임 이상으로 구현하는 것이 어려워 화이트 밝기에 제약이 따른다.
본 발명은 이상과 같은 피코 프로젝터에서의 화이트 휘도의 제약 문제를 개선하기 위하여 창출된 것으로서, R(red) LED의 온(ON) 타임 동안 G(green)와 B(blue) LED도 거의 동시에 온(ON)시킴으로써 화이트(white) 휘도를 높일 수 있는 R,G,B LED 동시 구동형 피코 프로젝터를 제공함에 그 목적이 있다.
상기의 목적을 달성하기 위하여 본 발명에 따른 R,G,B LED 동시 구동형 피코 프로젝터는,
R, G, B LED의 구동을 위한 각각의 대응하는 PWM(pulse width modulation) 신호를 발생하는 PWM 신호 발생기;
상기 PWM 신호 발생기로부터 발생된 PWM 신호를 입력받아 R, G, B 각 LED의 구동을 위한 구동 신호를 출력하는 LED 드라이버; 및
상기 PWM 신호 발생기로부터 출력된 R(red) LED의 PWM 신호에 따라 R(red) 칼라를 재현할 때, 상기 PWM 신호 발생기로부터 출력되는 R, G, B LED의 각 PWM 신호에 동기를 맞추어 G(green) 및 B(blue) LED의 PWM을 동시에 수행하는 마이크로 컨트롤러를 포함하는 점에 그 특징이 있다.
여기서, 상기 마이크로 컨트롤러는 상기 R(red) LED의 온(ON) 타임 동안, 상기 G(green) 및 B(blue) LED도 동시에 온(ON) 시키도록 하는 제어 명령을 상기 LED 드라이버로 전송함으로써 R,G,B LED를 동시에 구동시킨다.
또한, 상기 PWM 신호 발생기로부터 출력되는 R, G, B LED의 각 PWM 신호와 상기 마이크로 컨트롤러로부터 출력되는 R, G, B LED의 각 PWM 신호를 각각 입력받아 양자의 동기를 맞추고, 그 동기를 맞춘 R, G, B LED의 각 PWM 신호를 상기 LED 드라이버로 전송하는 스위치를 더 포함한다.
또한, 상기 PWM 신호 발생기와 상기 마이크로 컨트롤러 사이에, 상기 PWM 신호 발생기로부터 출력되는 R, G, B LED의 각 PWM 신호의 온/오프(on/off)를 제어함으로써 R, G, B LED의 온/오프(on/off)를 제어하는 버퍼(buffer)를 더 포함한다.
또한, 영상 화면의 구현을 위한 VGA를 더 포함하고, 그 VGA로는 WVGA(Wide VGA)가 사용될 수 있다.
또한, 상기 LED 드라이버로부터 출력되는 LED 구동신호의 전류의 진폭을 제어하는 전류 진폭 제어부를 더 포함하고, 그 전류 진폭 제어부로는 디지털 포텐셔미터(digital potentiometer)가 사용될 수 있다.
또한, 상기 PWM 신호 발생기 및 LED 드라이버로부터의 출력 신호를 입력받아 영상을 표시하는 디스플레이 패널을 더 포함하고, 그 디스플레이 패널로는 LCOS (Liquid Crystal on Silicon) 패널이 사용될 수 있다.
이와 같은 본 발명에 의하면, R(red) LED의 온(ON) 타임 동안, 마이크로 컨트롤러로부터 LED 드라이버로 G(green) 및 B(blue) LED도 동시에 온(ON) 시키도록 하는 제어 명령이 전송되어 G(green) 및 B(blue) LED도 동시에 온(ON) 됨으로써, 종래의 피코 프로젝터에 비해 화이트(white) 휘도를 한층 높일 수 있는 장점이 있다.
도 1은 종래 피코 프로젝터의 PWM 신호 발생기와 LED 드라이버 간의 R,G,B LED PWM 신호의 입출력 관계를 보여주는 도면.
도 2는 종래 피코 프로젝터의 PWM 신호 발생기로부터 LED 드라이버로 전송되는 R,G,B LED PWM 신호의 구성을 보여주는 타이밍도.
도 3은 본 발명에 따른 R,G,B LED 동시 구동형 피코 프로젝터의 시스템 구성을 개략적으로 보여주는 도면.
도 4는 본 발명에 따른 R,G,B LED 동시 구동형 피코 프로젝터에 있어서, PWM 신호 발생기, 마이크로 컨트롤러, 스위치, LED 드라이버 간의 R,G,B LED PWM 신호의 입출력 관계를 보여주는 도면.
도 5는 도 4에 도시된 R,G,B LED PWM 신호의 입출력과 관련하여, R LED PWM 신호에 대한 G, B LED PWM 신호의 동기화 과정 및 R,G,B LED PWM 신호의 구성을 보여주는 타이밍도.
이하 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 실시 예를 상세히 설명한다.
도 3은 본 발명에 따른 R,G,B LED 동시 구동형 피코 프로젝터의 시스템 구성을 개략적으로 보여주는 도면이다.
도 3을 참조하면, 본 발명에 따른 R,G,B LED 동시 구동형 피코 프로젝터는, PWM 신호 발생기(320), LED 드라이버(330) 및 마이크로 컨트롤러(360)를 포함한다.
상기 PWM 신호 발생기(320)는 R, G, B LED(390)(도 4 참조)의 구동을 위한 각각의 대응하는 PWM 신호를 발생한다.
상기 LED 드라이버(330)는 상기 PWM 신호 발생기(320)로부터 발생된 PWM 신호를 입력받아 R, G, B 각 LED(390)의 구동을 위한 구동 신호를 출력한다. 이와 같은 LED 드라이버(330)는 IC(Integrated Circuit)로 구성될 수 있다.
상기 마이크로 컨트롤러(360)는 상기 PWM 신호 발생기(320)로부터 출력된 R(red) LED의 PWM 신호에 따라 R(red) 칼라를 재현할 때, 상기 PWM 신호 발생기(320)로부터 출력되는 R, G, B LED의 각 PWM 신호에 동기를 맞추어 G(green) 및 B(blue) LED의 PWM을 동시에 수행한다. 이와 같은 마이크로 컨트롤러(360)는 IC로 구성될 수 있다.
여기서, 상기 마이크로 컨트롤러(360)는 상기 R, G, B LED(390) 중 R(red) LED (3개의 LED 중 제일 좌측의 LED)의 온(ON) 타임 동안, 상기 G(green) 및 B(blue) LED도 동시에 온(ON) 시키도록 하는 제어 명령을 상기 LED 드라이버(330)로 전송함으로써 R, G, B LED(390)를 동시에 구동시킨다.
또한, 바람직하게는 상기 PWM 신호 발생기(320)로부터 출력되는 R, G, B LED의 각 PWM 신호와 상기 마이크로 컨트롤러(360)로부터 출력되는 R, G, B LED의 각 PWM 신호를 각각 입력받아 양자의 동기를 맞추고, 그 동기를 맞춘 R, G, B LED의 각 PWM 신호를 상기 LED 드라이버(330)로 전송하는 스위치(370)를 더 포함한다. 여기서, 이와 같은 스위치(370)는 IC로 구성될 수 있다.
또한, 바람직하게는 상기 PWM 신호 발생기(320)와 상기 마이크로 컨트롤러 (360) 사이에, 상기 PWM 신호 발생기(320)로부터 출력되는 R, G, B LED의 각 PWM 신호의 온/오프(on/off)를 제어함으로써 R, G, B LED(390)의 온/오프(on/off)를 제어하기 위한 버퍼(buffer)(380)를 더 포함한다.
또한, 바람직하게는 영상 화면의 구현을 위한 VGA(310)를 더 포함한다. 여기서, 이와 같은 VGA(310)로는 WVGA(Wide VGA)가 사용될 수 있다.
또한, 상기 LED 드라이버(330)로부터 출력되는 LED 구동신호의 전류의 진폭을 제어하는 전류 진폭 제어부(340)를 더 포함한다. 여기서, 이와 같은 전류 진폭 제어부(340)로는 디지털 포텐셔미터(digital potentiometer)가 사용될 수 있다.
또한, 상기 PWM 신호 발생기(320) 및 LED 드라이버(330)로부터의 출력 신호를 입력받아 영상을 표시하는 디스플레이 패널(350)을 더 포함한다. 여기서, 이와 같은 디스플레이 패널(350)로는 LCOS(Liquid Crystal on Silicon) 패널이 사용될 수 있다.
그러면, 이상과 같은 구성을 갖는 본 발명에 따른 R,G,B LED 동시 구동형 피코 프로젝터의 동작에 대해 간략히 설명해 보기로 한다.
VGA(310)로부터 컬러 영상 구현을 위한 R(red), G(green), B(blue) 색상 처리 신호가 출력되면, 상기 PWM 신호 발생기(320)는 상기 VGA(310)로부터 출력된 R, G, B 색상 처리 신호를 입력받아 R, G, B LED(390)(도 4 참조)의 구동을 위한 각각의 대응하는 PWM 신호를 발생한다.
이렇게 하여 상기 PWM 신호 발생기(320)로부터 출력된 R(red) LED의 PWM 신호에 따라 R(red) 칼라를 재현할 때, 마이크로 컨트롤러(360)는 상기 PWM 신호 발생기(320)로부터 출력되는 R, G, B LED의 각 PWM 신호에 동기를 맞추어 G(green) 및 B(blue) LED의 PWM을 동시에 수행한다.
그리고, 스위치(370)는 도 5에 도시된 바와 같이, 상기 PWM 신호 발생기(320)로부터 출력되는 R, G, B LED의 각 PWM 신호(편의상 "A"로 표기함)와 상기마이크로 컨트롤러(360)로부터 출력되는 R, G, B LED의 각 PWM 신호(편의상 "B"로 표기함)를 각각 입력받아 양자의 동기를 맞추고, 그 동기를 맞춘 R, G, B LED의 각 PWM 신호(편의상 "C"로 표기함)를 상기 LED 드라이버(330)로 전송한다. 이는 다시 말해서, R(red) LED의 온(ON) 타임 동안, 마이크로 컨트롤러(360)로부터 LED 드라이버(330)로 G(green) 및 B(blue) LED도 동시에 온(ON) 시키도록 하는 제어 명령을 전송하여 G(green) 및 B(blue) LED도 동시에 온(ON) 되도록 함을 의미하며, 이에 의해 종래의 피코 프로젝터에 비해 화이트(white) 휘도를 한층 높일 수 있게 된다.
한편, LED 드라이버(330)는 상기 스위치(370)로부터 전송된, 동기화된 R, G, B LED의 각 PWM 신호를 입력받아 R, G, B 각 LED(390)의 구동을 위한 구동 신호를 출력한다. 이에 따라 R, G, B LED(390)가 구동하고(즉, 발광하고) 디스플레이 패널(350)은 상기 PWM 신호 발생기(320) 및 LED 드라이버(330)로부터의 출력 신호를 입력받아 영상을 표시한다. 이때, 전류 진폭 제어부(340)는 이상과 같은 일련의 과정에서, 상기 LED 드라이버(330)로부터 출력되는 LED 구동신호의 전류의 진폭을 제어한다. 그리고, 버퍼(380)는 상기 마이크로 컨트롤러(360)로부터 온/오프(on/off) 제어 명령을 수신하여 상기 PWM 신호 발생기(320)로부터 출력되는 R, G, B LED의 각 PWM 신호의 온/오프(on/off)를 제어함으로써 R, G, B LED(390)의 온/오프 (on/off)를 제어한다.
이상, 바람직한 실시예를 통하여 본 발명에 관하여 상세히 설명하였으나, 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니며, 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변경, 응용될 수 있음은 당업자에게 자명하다. 따라서, 본 발명의 진정한 보호 범위는 다음의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술적 사상은 본 발명의 권리 범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
110,320: PWM 신호 발생기 120,330: LED 드라이버
130,390: R,G,B LED 310: VGA
340: 전류 진폭 제어부 350: 디스플레이 패널
360: 마이크로 컨트롤러 370: 스위치
380: 버퍼

Claims (7)

  1. R, G, B LED의 구동을 위한 각각의 대응하는 PWM(pulse width modulation) 신호를 발생하는 PWM 신호 발생기;
    상기 PWM 신호 발생기로부터 발생된 PWM 신호를 입력받아 R, G, B 각 LED의 구동을 위한 구동 신호를 출력하는 LED 드라이버;
    상기 PWM 신호 발생기로부터 출력된 R(red) LED의 PWM 신호에 따라 R(red) 칼라를 재현할 때, 상기 PWM 신호 발생기로부터 출력되는 R, G, B LED의 각 PWM 신호에 동기를 맞추어 G(green) 및 B(blue) LED의 PWM을 동시에 수행하는 마이크로 컨트롤러; 및
    상기 LED 드라이버로부터 출력되는 LED 구동신호의 전류의 진폭을 제어하는 전류 진폭 제어부를 포함하되,
    상기 전류 진폭 제어부는 디지털 포텐셔미터(digital potentiometer)인, R,G,B LED 동시 구동형 피코 프로젝터.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 마이크로 컨트롤러는 상기 R(red) LED의 온(ON) 타임 동안, 상기 G(green) 및 B(blue) LED도 동시에 온(ON) 시키도록 하는 제어 명령을 상기 LED 드라이버로 전송함으로써 R,G,B LED를 동시에 구동시키는 R,G,B LED 동시 구동형 피코 프로젝터.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 PWM 신호 발생기로부터 출력되는 R, G, B LED의 각 PWM 신호와 상기 마이크로 컨트롤러로부터 출력되는 R, G, B LED의 각 PWM 신호를 각각 입력받아 양자의 동기를 맞추고, 그 동기를 맞춘 R, G, B LED의 각 PWM 신호를 상기 LED 드라이버로 전송하는 스위치를 더 포함하는 R,G,B LED 동시 구동형 피코 프로젝터.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 PWM 신호 발생기와 상기 마이크로 컨트롤러 사이에, 상기 PWM 신호 발생기로부터 출력되는 R, G, B LED의 각 PWM 신호의 온/오프(on/off)를 제어함으로써 R, G, B LED의 온/오프(on/off)를 제어하는 버퍼(buffer)를 더 포함하는 R,G,B LED 동시 구동형 피코 프로젝터.
  5. 제1항에 있어서,
    영상 화면의 구현을 위한 VGA를 더 포함하고,
    상기 VGA는 WVGA(Wide VGA)인 R,G,B LED 동시 구동형 피코 프로젝터.
  6. 삭제
  7. 제1항에 있어서,
    상기 PWM 신호 발생기 및 LED 드라이버로부터의 출력 신호를 입력받아 영상을 표시하는 디스플레이 패널을 더 포함하고,
    상기 디스플레이 패널은 LCOS(Liquid Crystal on Silicon) 패널인 R,G,B LED 동시 구동형 피코 프로젝터.
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