KR101981850B1 - 공동 원통형 회전 풀컬러 led 디스플레이 장치 - Google Patents

공동 원통형 회전 풀컬러 led 디스플레이 장치 Download PDF

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이찬길
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Abstract

공동 원통형 회전 풀컬러 LED 디스플레이 장치가 제시된다. 일 실시예에 따른 공동 원통형 회전 풀컬러 LED 디스플레이 장치는, 구조물의 기둥에 설치되는 공동(空洞)의 원통 형상의 고정체; 및 상기 고정체의 상부 또는 하부의 상기 기둥에 설치되는 공동의 원통 형상으로 이루어지고, 상기 고정체로부터 회전하여 LED(Light Emitting Diode) 디스플레이부를 통해 영상을 표출하는 회전체를 포함하고, 상기 고정체 및 상기 회전체에는, 각각 유도형(induction) 리니어 모터가 구성되어 상기 고정체로부터 상기 회전체를 회전시킬 수 있다.

Description

공동 원통형 회전 풀컬러 LED 디스플레이 장치{HOLLOW CYLINDRICAL ROTATING FULL-COLOR LED DISPLAY APPARATUS}
아래의 실시예들은 공동 원통형 회전 풀컬러 LED 디스플레이 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 360도 방향에서 시청이 가능한 기둥에 부착 가능한 속이 빈(공동: 空洞) 구조의 360도 회전형 전광판에 관한 것이다.
현재 지하철, 공항 등의 공공장소에서는 공간적 제약에 따라 건물의 기둥을 활용하여 광고물을 부착하고 있다. 또한 기존의 사각, 원통형의 광고판이 곳곳에 설치되고 있으나 부착물을 물리적으로 변경해야 하는 불편함이 있다. 특히 사각 형태의 광고판은 기둥으로부터의 설치 거리가 길어 공간을 많이 할애하여야 한다.
이런 문제로 인하여 360도 방향에서 시청이 가능한 회전형 LED(Light Emitting Diode) 전광판은 지하철, 공항, 매장, 공공장소 등 광고시장에서 널리 활용될 가능성이 크다. 이러한 회전형 LED 전광판은 다수개의 LED 소자(발광 소자)를 1차원적으로 배열한 LED 모듈을 회전시키는 동시에 각도에 따라 고속으로 점멸시키면 인간의 잔상 효과에 의해 각종 문자나 그래픽은 물론 동영상까지 재생될 수 있다. 이러한 회전형 LED 전광판은 1차원적으로 배열된 LED를 회전하여 동영상을 재생시키는 디스플레이 장치로 360도 방향에서 시청이 가능하여 광고 시장에 널리 사용(지하철, 공항, 매장, 공공장소 등)된다. 1차원적으로 배열된 LED를 회전하므로 LED 소자수가 적게 소요되고 전력 소비도 줄일 수 있는 장점도 갖는다.
그러나 종래의 360도 회전형 LED 전광판은 모터 축에 연결된 원통형 LED 바가 부착된 기구물을 직접 회전시키는 구조로 별도의 장소를 할애하여 설치해야 했다. 이렇게 별도의 장소를 할애하여 설치하게 되면 이동하는 보행자들의 통행을 방해하게 되고 장소가 좁은 장소에는 설치가 어렵다. 또한 건물의 기둥 옆에 설치하게 되면 반대쪽 보행자가 영상을 보지 못하는 시청 음영 지역이 발생하게 된다.
한국공개실용신안 20-2011-0003766호는 이러한 원통형 광고 장치에 관한 것으로, 광고 효과를 높일 수 있는 원통형 광고 장치에 관한 기술을 기재하고 있다.
실시예들은 공동 원통형 회전 풀컬러 LED 디스플레이 장치에 관하여 기술하며, 보다 구체적으로 360도 방향에서 시청이 가능한 기둥에 부착 가능한 속이 빈(공동: 空洞) 구조의 360도 회전형 전광판에 관한 기술을 제공한다.
실시예들은 기둥에 부착 가능한 속이 빈 구조의 360도 회전형 전광판을 제공함으로써, 공간적 제약이 적고 360도 방향에서 시청이 가능하여 광고 및 디지털 정보 제공에 활용 가능성이 높고 시청 음영지역을 최소화 할 수 있는 공동 원통형 회전 풀컬러 LED 디스플레이 장치를 제공하는데 있다.
일 실시예에 따른 공동 원통형 회전 풀컬러 LED 디스플레이 장치는, 구조물의 기둥에 설치되는 공동(空洞)의 원통 형상의 고정체; 및 상기 고정체의 상부 또는 하부의 상기 기둥에 설치되는 공동의 원통 형상으로 이루어지고, 상기 고정체로부터 회전하여 LED(Light Emitting Diode) 디스플레이부를 통해 영상을 표출하는 회전체를 포함하고, 상기 고정체 및 상기 회전체에는, 각각 유도형(induction) 리니어 모터가 구성되어 상기 고정체로부터 상기 회전체를 회전시킬 수 있다.
상기 고정체 및 상기 회전체에는, 상기 기둥의 반경에 따라 각각 분할 형태인 모듈화된 상기 유도형 리니어 모터가 간격을 두고 배치될 수 있다.
상기 고정체 및 상기 회전체는, 선형의 유도형 리니어 모터를 분할한 형태인 모듈화된 상기 유도형 리니어 모터를 통해 대상과 직접 연결되는 직접 구동 방식(Direct Drive, DD)으로 구현되어, 상기 회전체를 360도 회전시킬 수 있다.
상기 LED 디스플레이부는, 복수의 LED 바(bar)를 포함하며, 상기 복수의 LED 바는 수직 방향으로 배열되어 수직 라인의 픽셀을 표출할 수 있다.
상기 LED 디스플레이부는, 표출할 영상 프레임을 상기 복수의 LED 바의 개수로 구역을 나누어 영상을 표출할 수 있다.
상기 LED 디스플레이부는, 해상도를 증가시키기 위해 상기 영상을 홀수라인 홀수 픽셀 블록, 홀수라인 짝수 픽셀 블록, 짝수라인 홀수 픽셀 블록, 및 짝수라인 짝수 픽셀 블록으로 나누어 각 1/4 표출 시간 동안 4개의 분할된 프레임을 순차적으로 표출함에 따라 1 프레임 시간(1/60초)에 분할 영상 4 프레임을 표출할 수 있다.
상기 고정체에는, 상기 회전체의 회전 속도를 측정하기 위한 마그네틱, 센서슬롯, 및 포토센서슬롯 중 적어도 어느 하나 이상이 구성되고, 상기 회전체에는, 상기 고정체의 상기 마그네틱, 센서슬롯, 및 포토센서슬롯 중 적어도 어느 하나 이상에 대응되는 마그네틱 센서, 홀센서, 및 포토센서 중 적어도 어느 하나 이상의 센서가 구성되어, 상기 유도형 리니어 모터에 의한 회전 속도를 측정할 수 있다.
상기 고정체의 상기 마그네틱, 센서슬롯, 및 포토센서슬롯 중 적어도 어느 하나 이상의 부착 위치 중 하나를 기준으로 표출 영상 시작점을 지정하고, 상기 마그네틱, 센서슬롯, 및 포토센서슬롯 중 적어도 어느 하나 이상의 부착 위치가 복수 개인 경우 영상 시청자가 많은 방향으로 영상을 제공하기 위해 상기 영상의 시작점을 신호 처리로 변경 가능하다.
상기 회전체는, 복수의 SMPS(Switched Mode Power Supply)를 포함하는 제어부; 및 상기 고정체와 상기 회전체간의 전원 및 신호를 전송하는 슬립링(slip ring)을 포함하는 전원부를 더 포함할 수 있다.
상기 LED 디스플레이부는, 외부 장치 및 서버와의 무선 통신을 위한 무선 통신 모듈을 포함하고, 상기 무선 통신 모듈을 통해 상기 LED 디스플레이부가 회전하고 있을 때 표시하고자 하는 콘텐츠를 다운로딩하거나, LED 전광판의 밝기, 화이트밸런스, 콘트라스트, 감마 등의 영상 화질 조정, LED 불량 화소 검출, 및 동작상태의 감시를 원격으로 수행할 수 있다.
상기 LED 디스플레이부는, 외부 장치 및 서버와의 무선 통신을 위한 무선 통신 모듈; 상기 영상의 표출 콘텐츠를 내부 메모리에 저장하여 표출하거나 상기 무선 통신 모듈의 네트워크를 통해 실시간으로 전송되는 영상을 표출하는 싱글보드 컴퓨터; 상기 싱글보드 컴퓨터의 영상 출력 데이터를 전달받아 감마 처리 후 LED 바로 데이터를 송신하고, 회전 속도에 따라 LED 표출 시간을 결정하는 LED 제어기; 마그네틱 센서, 홀센서 및 포토센서 중 적어도 어느 하나 이상으로 이루어져 상기 고정체에 구성된 마그네틱, 홀센서슬롯 및 포토센서슬롯 중 적어도 어느 하나 이상을 통해 회전 속도를 측정하는 센서부; 및 적어도 하나이상의 SMPS으로 이루어져 전원을 공급하는 전원부를 포함할 수 있다.
상기 LED 제어기는, 제어해야 할 LED 바의 개수와 LED 바의 픽셀 수에 따라 처리 속도를 고려하여 LED 주 제어기와 복수의 분배기로 나눠서 구현될 수 있다.
상기 LED 디스플레이부는 상기 무선 통신 모듈을 통해 로컬 클라우딩 서버에 연결되며, 로컬 관리자는 단말을 통해 상기 로컬 클라우딩 서버에 접속하여 상기 LED 디스플레이부의 표출 콘텐츠 저장, 실시간 스트리밍, 전광판의 관리이력, 전광판 상태 정보를 제공받아 상기 LED 디스플레이부를 관리함으로써 IoT 기반으로 관리될 수 있다.
상기 로컬 클라우딩 서버는 복수 개 형성되며, 상기 로컬 클라우딩 서버를 통합하는 클라우딩 서버를 통해 슈퍼 관리자가 다수의 상기 LED 디스플레이부를 관리할 수 있다.
실시예들에 따르면 기둥에 부착 가능한 속이 빈 구조의 360도 회전형 전광판을 제공함으로써, 공간적 제약이 적고 360도 방향에서 시청이 가능하여 광고 및 디지털 정보 제공에 활용 가능성이 높고 시청 음영지역을 최소화 할 수 있는 공동 원통형 회전 풀컬러 LED 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
또한, 실시예들에 따르면 기둥에 설치함에 있어 유도형(induction) 리니어 모터 방식을 적용하여 회전형 전광판을 구현함으로써, 부가적인 구조가 필요하지 않고 길이가 짧은 분할 형태로 모듈화 설계가 가능하여 기둥의 다양한 반경에 대해 유연하게 대응할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공동 원통형 회전 풀컬러 LED 디스플레이 장치를 나타내는 도면이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기둥 반경에 따른 리니어 모터 적용 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈화된 리니어 모터 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 디스플레이부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 IOT 기반 공동 원통형 회전 LED 디스플레이 장치를 설명하는 도면이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 센서에 의한 표출 시작점 변경 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전속도 측정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 바의 영상 표출 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 바를 통해 영상을 표출하는 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 해상도 표출 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 해상도 표출 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 리니어 모터의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 직접 구동 방식을 설명하기 위한 도면이다.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 실시예들을 설명한다. 그러나, 기술되는 실시예들은 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명되는 실시예들에 의하여 한정되는 것은 아니다. 또한, 여러 실시예들은 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 도면에서 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있다.
기존 건물의 기둥을 활용한 광고판은 사각 형태로 보행자 위치에 따라 음영 지역이 발생하며, 광고변경에 따라 부착물을 물리적으로 변경해야 하는 번거로움 있다. 또한 기존 회전형 LED 표시 장치는 별도의 공간에 배치하여야 하므로 공간을 할애하여 설치함으로써 공간적 제약이 있고 기둥 근처에 설치하게 되면 시청 음영지역이 존재하게 되다. 이러한 문제점을 해결하기 위해 본 발명은 기둥에 부착 가능한 속이 빈(공동: 空洞) 구조의 360도 회전형 전광판을 제공할 수 있다.
본 발명의 실시예들은 LED(Light Emitting Diode) 바(bar)를 회전하여 사람 눈의 잔상 효과를 이용한 표시 방법으로 기존의 360도 회전형 LED 전광판과 관련이 있다. 더 구체적으로, 기둥에 부착 가능한 속이 빈(공동: 空洞) 구조의 360도 회전형 전광판에 관한 것으로 360도 방향에서 시청이 가능하여 광고 및 디지털 정보 제공에 활용 가능성이 높다. 실시예들에 따르면 속이 빈 구조의 회전체를 제공함으로써 지하철역, 공항, 터미널, 매장, 공공장소 등 광고시장에 적용 가능하며, 기존 360도 회전형 전광판에 비해 건물의 기둥에 설치 가능한 형태로 공공장소의 공간적 제약이나 회전시 소음, 진동 등에 의한 설치의 안정성을 확보할 수 있으며 시청 음역 지역을 없앨 수 있는 장점을 갖는다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 공동 원통형 회전 풀컬러 LED 디스플레이 장치를 나타내는 도면이다.
도 1을 참조하면, 일 실시예에 따른 공동 원통형 회전 풀컬러 LED 디스플레이 장치는, 구조물의 기둥에 설치되는 공동(空洞)의 원통 형상의 고정체, 및 고정체의 상부 또는 하부의 기둥에 설치되는 공동의 원통 형상으로 이루어지고, 고정체로부터 회전하여 LED(Light Emitting Diode) 디스플레이부를 통해 영상을 표출하는 회전체를 포함하고, 고정체 및 회전체에는, 각각 유도형(induction) 리니어 모터가 구성되어 고정체로부터 회전체를 회전시킬 수 있다.
공동 원통형 회전 풀컬러 LED 디스플레이 장치(100)는 속이 빈 구조의 360도 회전형 LED 전광판으로, 기둥(p)에 부착 가능한 공동(空洞) 구조의 고정체(110) 및 회전체(120)를 포함하며 회전체(120)는 고정체(110)로부터 회전이 가능하도록 구성될 수 있다. 고정체(110) 및 회전체(120)는 기둥(p)을 기준으로 상하부로 소정 간격 이격되어 배치될 수 있다. 예를 들어 공동 원통형 회전 풀컬러 LED 디스플레이 장치(100)는 고정체(110)가 기둥(p)의 상부에 배치되고 회전체(120)가 기둥(p)의 하부에 소정 간격 이격되어 배치될 수 있다. 다른 예로 공동 원통형 회전 풀컬러 LED 디스플레이 장치(100)는 고정체(110)가 기둥(p)의 하부에 배치되고 회전체(120)가 기둥(p)의 상부에 소정 간격 이격되어 배치될 수도 있다. 이때 회전체(120)의 회전을 위해 모터가 구성될 수 있으며, 예컨대 유도형(induction) 리니어 모터로 이루어질 수 있다. 유도형 리니어 모터의 구조에서 고정자(stator)(111)는 기둥(p)에 고정되고 회전자(rotor)(121)는 기둥(p)과 분리되어 기둥을 중심으로 회전하게 된다. 아래에서는 도시된 바와 같이 고정체(110)의 하부에 회전체(120)가 배치되는 구조를 예를 들어 설명하기로 한다.
고정체(110)는 기둥(p)에 부착 가능하도록 내부가 비어있는 구조로 이루어질 수 있으며, 예컨대 공동(空洞) 구조의 원통 형상으로 이루어질 수 있다. 여기에서 기둥(p)은 공동 원통형 회전 풀컬러 LED 디스플레이 장치(100)가 구성되기 위한 기존의 건물 등의 구조물의 기둥(p)을 의미할 수 있다.
고정체(110)에는 회전체(120)의 회전을 위한 리니어 모터의 고정자(stator)(111)가 구성될 수 있으며, 여기에서 리니어 모터는 유도형 리니어 모터를 의미할 수 있다. 이때 고정자(stator)(111)는 복수 개 구성될 수 있다.
더 구체적으로 고정자(stator)(111)는 유도형 리니어 모터로 구성되며, 분할 형태(모듈화)의 리니어 모터로 구성될 수 있다. 고정자(stator)(111)는 적용되는 기둥(p)의 반경에 따라 고정체(110) 및 회전체(120)의 분할 형태(모듈화)의 리니어 모터의 개수를 달리 적용할 수 있다.
또한, 고정체(110)는 회전체(120)의 회전 속도를 측정하기 위한 마그네틱(자석)(112)이 구성될 수 있다. 이때 마그네틱(112)은 복수 개 구성될 수 있으며, 마그네틱(112)뿐만 아니라 센서슬롯, 포토센서슬롯 등이 구성되어 모터의 속도를 측정할 수 있다.
회전체(120)는 기둥(p)에 부착 가능하도록 내부가 비어있는 구조로 이루어질 수 있으며, 예컨대 공동(空洞) 구조의 원통 형상으로 이루어질 수 있다.
이러한 회전체(120)는 회전자(rotor)(121), 센서부(122), LED 디스플레이부(123), 제어부(124), 및 전원부(126)를 포함하여 이루어질 수 있다.
회전체(120)에는 고정체(110)로부터 회전체(120)를 회전시키기 위한 리니어 모터의 회전자(rotor)(121)가 구성될 수 있으며, 여기에서 리니어 모터는 유도형 리니어 모터를 의미할 수 있다. 더 구체적으로 회전자(rotor)(121)는 리니어 모터 구조로 이루어져 고정체(110)로부터 회전체(120)를 회전시키기 위한 것으로, 고정체(110)의 리니어 모터의 고정자(stator)(111)에 대응되도록 구성될 수 있다. 이때 회전자(rotor)(121)는 복수 개 구성될 수 있다.
더 구체적으로 회전자(rotor)(121)는 유도형 리니어 모터로 구성되며, 분할 형태(모듈화)의 리니어 모터로 구성될 수 있다. 회전자(rotor)(121)는 적용되는 기둥(p)의 반경에 따라 고정체(110) 및 회전체(120)의 분할 형태(모듈화)의 리니어 모터의 개수를 달리 적용할 수 있다.
이와 같이 고정체(110) 및 회전체(120)는 선형의 유도형 리니어 모터를 분할한 형태인 모듈화된 유도형 리니어 모터를 통해 대상과 직접 연결되는 직접 구동 방식(Direct Drive, DD)으로 구현되어, 회전체(120)를 360도 회전시킬 수 있다.
센서부(122)는 마그네틱 센서, 홀센서, 포토센서 등의 센서 중 적어도 어느 하나 이상으로 구성될 수 있고, 센서부(122)의 마그네틱 센서, 홀센서, 포토센서 등의 센서와 대응되는 고정체(110)에 배치된 마그네틱(자석)(112), 홀센서슬롯, 포토센서슬롯 등을 통해 리니어 모터의 회전 속도를 측정할 수 있다. 즉, 센서부(122)는 회전체(120)의 회전 속도를 측정할 수 있는 것이다.
LED 디스플레이부(123)는 LED(Light Emitting Diode) 바(bar)를 회전하여 사람 눈의 잔상 효과를 이용하여 영상 등을 표시할 수 있다. LED 디스플레이부(123)는 복수의 LED 바를 포함하며, 예컨대 복수의 LED 바는 세로(수직) 방향으로 배열되어 세로(수직) 라인의 픽셀을 표출할 수 있다.
여기에서, LED 디스플레이부(123)는 표출할 영상 프레임을 복수의 LED 바의 개수로 구역을 나누어 영상을 표출할 수 있다.
더욱이, LED 디스플레이부(123)는 해상도를 증가시키기 위해 영상을 홀수라인 홀수 픽셀 블록, 홀수라인 짝수 픽셀 블록, 짝수라인 홀수 픽셀 블록, 및 짝수라인 짝수 픽셀 블록으로 나누어 각 1/4 표출 시간 동안 4개의 분할된 프레임을 순차적으로 표출함에 따라 1 프레임 시간(1/60초)에 분할 영상 4 프레임을 표출할 수 있다.
이러한 LED 디스플레이부(123)는 무선 통신 모듈, 싱글보드 컴퓨터, LED 제어기, 센서부, LED 바, 및 전원부를 포함하여 이루어질 수 있다. 이때, LED 바를 제어하는 LED 제어기는 제어해야 할 LED 바의 개수와 LED 바의 픽셀 수에 따라 처리 속도를 고려하여 LED 주 제어기와 분배기로 나눠서 구현될 수 있다. 이러한 LED 디스플레이부(123)의 구조는 아래에서 도 4를 참조하여 더 구체적으로 설명하기로 한다.
제어부(124)는 회전체(120)의 전원 및 회전 등을 제어할 수 있다. 제어부(124)는 적어도 하나 이상의 SMPS(Switched Mode Power Supply)(125)를 포함하여 이루어질 수 있다.
그리고 전원부(126)는 회전체(120)의 전기전자 장치의 전원을 공급하는 것으로, 슬립링(slip ring)을 통해 공급될 수 있다. 슬립링은 고정체(110)와　회전체(120)　간의 전원 및 신호 등을 전송하는 시스템이다. 이때, 전원부(126)는 회전체(120)에 외부로부터 전류를 흐르게 하기 위하여 축인 기둥(p)에 부착하는 접촉자인 슬립링이 될 수 있으며, 회전체(120)의 하부의 기둥(p)에 구성될 수 있다.
LED 디스플레이부(123)는 무선 통신 모듈을 통해 로컬 클라우딩 서버에 연결되며, 로컬 관리자는 단말을 통해 로컬 클라우딩 서버에 접속하여 LED 디스플레이부의 표출 콘텐츠 저장, 실시간 스트리밍, 전광판의 관리이력, 전광판 상태 정보를 제공받아 LED 디스플레이부(123)를 관리함으로써 IoT 기반으로 관리될 수 있다.
더욱이, 로컬 클라우딩 서버는 복수 개 형성되며, 로컬 클라우딩 서버를 통합하는 클라우딩 서버를 통해 슈퍼 관리자가 다수의 LED 디스플레이부(123)를 관리할 수 있다. 여기에서 LED 디스플레이부(123)를 관리하는 것으로 설명하였지만, 로컬 관리자 및 슈퍼 관리자는 단말을 통해 로컬 클라우딩 서버 및 클라우딩 서버에 접속하여 공동 원통형 회전 풀컬러 LED 디스플레이 장치(100)를 관리할 수 있다.
이러한 일 실시예에 따른 공동 원통형 회전 풀컬러 LED 디스플레이 장치(100)는 기둥(p)에 설치함에 있어 유도형(induction) 리니어 모터 방식의 적용은 여러 가지 유리한 점이 있다. 회전형 전광판을 구현함에 있어 풀리, 기어, 직접 구동 방식(Direct Drive, DD) 등이 가능하나, 본 발명에서 제안하는 유도형 리니어 방식은 부가적인 구조가 필요하지 않고, 길이가 짧은 분할 형태로 모듈화 설계할 수 있어 기둥(p)의 다양한 반경에 대해 유연하게 대응할 수 있다. 반면에 앞서 제시한 풀리 방식은 부가적인 풀리가 필요하고, 이의 미끄럼 등에 의한 오차가 발생할 수 있다. 기어 방식 또한 부가적인 기어가 필요하고 일반적인 기어가 갖는 단점을 갖는다. 직접 구동 방식은 큰 반경의 기둥(p)에 적용하기 위해서는 큰 반경의 전동기가 필요하여, 가격이 높아지고 다양한 기둥(p)에 적용을 위해서는 다양한 반경의 전동기가 제작되어야 한다.
반면, 본 발명에서 제안하는 유도형 리니어 방식은 길이가 짧은 분할 형태로 설계할 수 있어 기둥(p)의 반경에 대해 자유롭게 대응할 수 있다. 또한, 2차측(회전체(120), 회전자(121))에는 권선(AC 및 DC 전원 불필요)이나 영구자석이 필요하지 않아서 구조가 간단하다. 따라서 설계가 비교적 쉽고 가격이 저렴하다. 아래에서 도 12 및 도 13을 참조하여 유도형 리니어 모터에 대해 보다 구체적으로 설명하기로 한다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 기둥 반경에 따른 리니어 모터 적용 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 2를 참조하면, 공동 원통형 회전 풀컬러 LED 디스플레이 장치(100)가 적용되는 기둥의 반경에 따라 고정체(110) 및 회전체(120)의 분할 형태(모듈화)의 리니어 모터의 개수를 달리 적용할 수 있다. 여기에서는 고정체(110)를 예로써 설명하나 회전체(120) 또한 고정체(110)와 동일하게 적용 가능하다. 그리고 리니어 모터는 유도형 리니어 모터를 의미할 수 있으며, 고정체(110) 및 회전체(120)에 각각 분할 형태인 모듈화된 리니어 모터가 구성되어 고정체(110)로부터 회전체(120)를 회전시킬 수 있다.
공동 원통형 회전 풀컬러 LED 디스플레이 장치(100)가 적용되는 기둥의 반경이 짧고, 회전체(120) 무게가 작게 나가는 경우는 분할 형태(모듈화)의 리니어 모터의 수를 적게 적용할 수 있고, 기둥이 반경이 크거나 회전체(120)가 무거운 경우 모터의 개수를 늘리는 방식으로 쉽게 적용할 수 있다.
도 2의 (a)는 모듈화된 리니어 모터를 2개 사용한 경우를 나타내며, (b)는 모듈화된 리니어 모터를 4개 사용한 경우를 나타내고, (c)는 모듈화된 리니어 모터를 6개 사용한 경우를 나타낸다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 모듈화된 리니어 모터 구조를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면 분할 형태로 모듈화된 리니어 모터 구조의 예로, 회전체(120)의 1차측은 2극(pole), 12슬롯(slots) 3상 AC 구동 구조이며 리니어 모터(121) 및 리니어 모터 슬롯(121a)을 포함하여 이루어질 수 있다. 그리고 회전체(120)의 2차측은 알루미늄판(120a)과 철판(120b)으로 구성될 수 있다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 디스플레이부를 개략적으로 나타내는 도면이다.
도 4a를 참조하면, LED 디스플레이부는 회전체(420)에 구성될 수 있으며, 무선 통신 모듈(421), 싱글보드 컴퓨터(422), LED 제어기(423), 센서부(424), LED 바(425), 및 전원부(426)로 구성될 수 있다. 이때, LED 제어기(423)는 제어해야 할 LED 바(425)의 개수와 LED 바(425)의 픽셀 수에 따라 처리 속도를 고려하여 LED 주 제어기와 분배기로 나눠서 구현될 수 있다.
무선 통신 모듈(421)은 외부의 서버 또는 외부 장치와 무선 통신에 의한 연결을 위한 것으로, 예컨대 블루투스, 와이파이, 이동통신모뎀, 5G 등으로 구현될 수 있다. 무선 통신 모듈(421)을 통해 LED 디스플레이부가 회전하고 있을 때 표시하고자 하는 콘텐츠를 다운로딩 하거나, LED 전광판의 밝기, 화이트밸런스, 콘트라스트, 감마 등의 영상 화질 조정, LED 불량 화소 검출, 동작상태 감시 등을 원격으로 할 수 있다.
싱글보드 컴퓨터(422)는 영상의 표출 콘텐츠를 내부 메모리에 저장하여 표출하거나 네트워크를 통해 실시간으로 전송되는 영상을 표출하는 기능을 할 수 있다. 여기에서 실시간으로 전송되는 영상은 예컨대 RTSP(Real-Time Streaming Protocol), RTP(Real-Time Transport Protocol), RTCP(Real-Time Transport Control Protocol) 등이 될 수 있다.
또한 싱글보드 컴퓨터(422)는 LED 전광판의 밝기, 화이트밸런스, 콘트라스트, 감마 등의 영상 화질 조정, LED 불량 화소 검출, 동작 상태 등을 제어 및/또는 감시하는 역할을 할 수 있다.
LED 제어기(423)는 싱글보드 컴퓨터(422)의 영상 출력(LVDS/HDMI/DVI/VGA) 데이터를 전달받아 감마 처리 후 LED 바(425)(bar)로 데이터를 송신할 수 있다. 또한 LED 제어기(423)는 마그네틱센서, 홀센서 등으로 구성되는 센서부(424)를 통해 측정된 회전 속도에 따라 대응하는 속도로 LED 표출 시간을 결정할 수 있다.
이때, LED 제어기(423)는 LED 바(425)는 세로(수직) 라인의 픽셀을 표출할 수 있다. LED 바(425)가 회전하여 다음 픽셀의 세로 라인을 표출할 시간은 회전체(420)의 회전 속도와 관련이 있다. 즉, 빠른 속도로 회전한다면 상대적으로 빠른 속도로 다음 세로 라인을 표출해야 할 것이다. 한편, LED 바(425)는 세로(수직) 라인의 픽셀의 표출이 바람직하나, 세로뿐 아니라 가로, 대각선 등 다른 형태가 가능하다.
한편, LED 제어기(423)는 도 4b에 도시된 바와 같이 제어해야 할 LED 바(425)의 개수와 LED 바(425)의 픽셀 수에 따라 처리 속도를 고려하여 LED 주 제어기(423a)와 복수의 분배기(423b)로 나눠서 구현될 수 있다. 다시 말하면, 다른 실시예에 따른 LED 디스플레이부는 회전체(420)에 구성될 수 있으며, 무선 통신 모듈(421), 싱글보드 컴퓨터(422), LED 주 제어기(423a), 복수의 분배기(423b), 센서부(424), LED 바(425), 및 전원부(426)로 구성될 수 있다.
센서부(424)는 회전체(420)에 배치된 마그네틱 센서, 홀센서 등의 센서로 구성되며, 회전체(420)에 배치된 마그네틱 센서, 홀센서 등의 센서는 고정체에 배치된 마그네틱(자석), 홀센서슬롯, 포토센서슬롯 등을 통해 회전 속도를 측정할 수 있다.
즉, 마그넥트센서, 홀센서, 포토센서 등의 센서부(424)는 회전체(420) 위치하며, 마그네틱(자석), 홀센서슬롯, 포토센서슬롯 등은 고정체에 부착될 수 있다. 이때 마그네틱(자석), 홀센서슬롯, 포토센서슬롯 등의 개수는 측정 속도에 따라 다양하게 결정할 수 있다.
전원부(426)는 LED 디스플레이부에 전원을 공급하는 것으로, 적어도 하나이상의 SMPS으로 이루어질 수 있다. 예컨대 전원부(426)는 슬립링(412)을 통해 전원을 공급받을 수 있으며, 슬립링(412)은 고정체(410)의 차단기(411)을 통해 전원을 공급 받을 수 있다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 IOT 기반 공동 원통형 회전 LED 디스플레이 장치를 설명하는 도면이다.
도 5를 참조하면, 앞에서 설명한 바에 따라 공동 원통형 회전 풀컬러 LED 디스플레이 장치(100)는 블루투스, 와이파이, 이동통신모뎀, 5G 등 무선 통신 모듈을 가지고 있어 네트워크(인터넷/인트라넷)에 연결될 수 있다.
네트워크 관리 계층 구조는 보안/공공의 목적에 따라 달라질 수 있다. 즉, 더 세분화된 계층 구조로 나눠지거나 하나의 관리 구조로 합쳐질 수 있다. 클라우딩 서버(530) 및 로컬 클라우딩 서버(540)는 표출 콘텐츠 저장, 실시간 스트리밍, 전광판의 관리이력, 전광판 상태 정보 제공 등을 수행할 수 있다.
여기에서 슈퍼 관리자(510)는 다수의 장소에 설치된 여러 개의 전광판을 관리하는 관리자이며, 로컬 관리자(520)는 슈퍼 관리자(510)로부터 권한을 받아 제한된 전광판을 관리할 수 있는 관리자가 될 수 있다.
슈퍼 관리자(510) 및 로컬 관리자(520)는 관리용 PC, 관리 단말, 인가된 핸드폰, 인가된 태블릿 PC 등을 통해 클라우딩 서버(530)에 접속하여 표출 스케줄, 콘텐츠 관리, 전광판 동작상태 제어, 전광판 상태 모니터링을 할 수 있다.
다시 말하면, 로컬 관리자(520)는 관리용 PC, 관리 단말, 인가된 핸드폰, 인가된 태블릿 PC 등을 통해 로컬 클라우딩 서버(540)에 접속하여 공동 원통형 회전 풀컬러 LED 디스플레이 장치(100)의 표출 스케줄, 콘텐츠 관리, 전광판 동작상태 제어, 및 전광판 상태 모니터링을 할 수 있다. 이때 로컬 클라우딩 서버(540)는 공동 원통형 회전 풀컬러 LED 디스플레이 장치(100)의 표출 콘텐츠 저장, 실시간 스트리밍, 전광판의 관리이력, 전광판 상태 정보 제공 등을 수행할 수 있다.
더욱이 다수의 로컬 관리자(520) 및 로컬 클라우딩 서버(540)가 구성되어, 이를 통합하는 클라우딩 서버(530)와 다수의 로컬 관리자(520)를 관리하는 슈퍼 관리자(510)가 구성될 수 있다. 슈퍼 관리자(510)는 관리용 PC, 관리 단말, 인가된 핸드폰, 인가된 태블릿 PC 등을 통해 클라우딩 서버(530)에 접속하여 공동 원통형 회전 풀컬러 LED 디스플레이 장치(100)의 표출 스케줄, 콘텐츠 관리, 전광판 동작상태 제어, 및 전광판 상태 모니터링을 할 수 있다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 다중 센서에 의한 표출 시작점 변경 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 6a는 공동 원통형 회전 풀컬러 LED 디스플레이 장치(100)를 나타내며, 공동 원통형 회전 풀컬러 LED 디스플레이 장치(100)는 고정체(110) 및 회전체(120)로 구성되어 회전체(120)가 고정체(110)로부터 회전할 수 있다.
여기에서는 모터 속도를 측정하기 위한 마그네틱의 설치 개수에 따라 업데이트 속도를 증가시키기 위해 마그네틱 센서를 이용하였으나 홀센서/포토센서 등으로 대체 가능하다.
또한, 마그네틱(자석) 부착 위치를 기준으로 표출 영상 시작점을 지정할 수 있다.
도 6b는 다중 센서에 의한 표출 시작점 변경 방법을 설명하는 것으로, 일례로 마그네틱 1개를 사용하는 경우 1번 마그네틱의 설치 위치가 영상 표출의 기준점이 될 수 있다. 다른 예로 마그네틱 2개를 사용하는 경우, 2번 마그네틱 설치 위치를 영상 표출 기준점으로 설정한다고 가정하면 2번 마그네틱 설치 위치가 1번 마그네틱과 90도 회전한 방향에 있다면 표출된 영상은 마그네틱 1개 사용한 경우의 영상과 비교하여 90도 회전된 모습일 것이다. 이렇게 영상의 시작 기준점을 바꾸게 되면 영상 시청자가(보행/대기) 많은 방향으로 영상을 제공할 수 있게 된다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 회전속도 측정 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 7의 (a)는 마그네틱 1개를 사용한 경우의 속도 측정 방법을 나타내며, (b)는 마그네틱 2개를 사용한 경우의 속도 측정 방법을 나타낸다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 바의 영상 표출 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 8에 도시된 바와 같이, LED 바의 개수로 구역을 나누어 영상을 표출할 수 있다. 더 구체적으로 표출할 영상 프레임을 각 LED 바 별로 나눠서 표출하는 것으로, 예컨대 1번 LED 바는 영상 프레임의 첫 번째 블록을 표출하고 2번 LED 바는 그 다음의 블록을 표출하게 된다. 이와 같은 방법으로 LED 바는 순차적으로 그 다음의 블록을 표출하게 된다. 일례로, 가로 해상도 1,280 픽셀을 40개의 LED 바로 표출한다면 LED 바 당 가로 32 픽셀을 표출해야 할 것이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 LED 바를 통해 영상을 표출하는 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 9를 참조하면, 예를 들어 1개의 마그네틱을 부착하여 회전 속도 180 RPM(1초에 3회)로 회전하는 LED 전광판에 60 Hz 영상을 표출할 수 있다. 회전체의 속도가 180 RPM(1초에 3회전)이므로 1회전 하는 동안 20 프레임의 영상을 표출하게 되면 3회전 즉, 1초에 60 프레임의 영상을 표출할 수 있다.
LED 바가 회전하므로 해당 LED 바에 표출해야 할 영상의 블록은 계속해서 변경될 수 있다. 즉, 1번 LED 바가 1번 프레임의 시작점이었다면 2번 프레임의 시작점을 표시하기 위한 LED 바는 2번 LED 바가 될 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상(virtual) 해상도 표출 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 10을 참조하면, 회전형 LED 전광판에서 해상도를 가로, 세로 각각 2배씩 증가시켜 4배의 해상도 증가 효과를 얻을 수 있다.
실시예에서 표출 영상의 해상도는 가로 X 세로 = 1,280 X 384 이다. LED 바는 물리적으로 192 픽셀로 구성되어 있다. 따라서 정상적으로 표출하게 되면 세로 해상도는 192 픽셀로 결정될 것이다. 하지만 도면과 같이 표출 영상 프레임을 4개의 영상으로 분할하여 표출하게 되면 4배의 해상도 영상을 모두 표출할 수 있게 된다.
즉, 영상을 1)홀수라인 홀수 픽셀 블록, 2)홀수라인 짝수 픽셀 블록, 3)짝수라인 홀수 픽셀 블록, 4)짝수라인 짝수 픽셀 블록으로 나누어 각 1/4 표출 시간 동안 4개의 분할된 프레임을 순차적으로 표출하게 된다. 1 프레임 시간(1/60초)에 분할 영상 4 프레임을 모두 표출하는 것이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 가상 해상도 표출 예를 설명하기 위한 도면이다.
도 11을 참조하면, 회전 속도 720 RPM(1초에 12회)로 회전하는 LED 전광판에 60 Hz 영상을 가상 해상도 표출 방법으로 표출할 수 있다. 이때 회전체의 속도가 720 RPM이므로 1회전하는 동안 5 프레임의 영상을 표출하게 되면 12회전 즉, 1초에 60 프레임의 영상을 표출할 수 있다.
앞에서 설명한 4개의 분할된 영상을 [홀수라인 홀수 픽셀 블록] -> [홀수라인 짝수 픽셀 블록] -> [짝수라인 홀수 픽셀 블록] -> [짝수라인 짝수 픽셀 블록] 순으로 순차적으로 표출하게 된다. 다음 프레임 역시 동일한 방법으로 표출하게 되며, 이런 방법으로 1회전하는 동안 5 프레임(= 20개의 분할 영상 프레임)을 표출할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 리니어 모터의 동작을 설명하기 위한 도면이다.
일반적인 전동기(예컨대, 직류 전동기, 동기 전동기, 유도 전동기)는 도 12에 도시된 바와 같이 선형 전동기로의 전개가 가능하다. 이와 마찬가지로 유도형 리니어 모터는 유도 전동기의 동작원리와 동일하며, 도 12의 (f)에 도시된 바와 같이 그 구조를 선형으로 펼쳐 적용할 수 있다.
공동 원통형 회전 풀컬러 LED 디스플레이 장치에서 회전체를 고정체로부터 회전시키기 위해 선형 전동기를 사용할 수 있다. 일례로, 풀리를 이용하는 경우 부가적인 풀리가 필요하고, 이의 미끄럼 등에 의한 오차 등을 발생시킬 수 있다. 다른 예로, 기어를 이용하는 경우 부가적인 기어가 필요가 필요하고, 일반적인 기어의 단점을 가지고 있게 된다. 또 다른 예로 직접 구동 방식(Direct Drive, DD)을 이용하는 경우, 큰 반경의 기둥에 직접 구동 방식을 적용하기 위해서 큰 반경의 전동기가 필요하여 가격이 높아지고, 다양한 기둥에의 적용을 위해서는 다양한 반경의 전동기가 필요하게 된다. 따라서 리니어 모터의 경우, 길이가 짧은 분할 형태인 모듈화된 리니어 모터를 복수 개 구성할 수 있어 기둥의 반경에 대해 자유롭게 대응할 수 있다.
이와 같이 리니어 모터를 적용하는 경우, 기어, 컨베이어 벨트 등 부가적인 구조가 필요하지 않고, 길이가 짧은 분할 형태인 모듈화된 리니어 모터로 설계할 수 있어 기둥의 반경에 대해 자유롭게 대응할 수 있다. 또한 설계가 비교적 쉽고 가격이 저렴하다.
한편 유도형 선형 전동기를 이용하는 경우, 다른 선형 전동기와 달리, 2차측(회전자)에는 권선(AC 및 DC 전원 등)이나 영구자석이 필요하지 않아서 구조가 간단하고 가격이 저렴하다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 직접 구동 방식을 설명하기 위한 도면이다.
도 13을 참조하면, 직접 구동 방식(Direct Drive, DD)을 나타내는 것으로, 기존에 비해 슬림해진 모터로 간접 구동 방식에 비해 소음과 전기세, 고장 발생률 등의 측면에서 성능이 좋으며, 대상과 직접적으로 연결된 모터이므로 더 정확한 제어가 가능하다. 아래에서 직접 구동 방식에 대해 보다 구체적으로 설명한다.
원통형의 적어도 일부를 회전시키기 위한 방법으로 간접 및 직접 구동 방식이 있다. 직접 구동 방식은 간접 구동 방식에 비해 저소음, 저진동 및 고효율로 성능이 우수하지만 가격이 상대적으로 높다.
기존의 직접 구동 방식은 원통형의 전동기를 사용하지만, 이러한 원통형 전동기는 반경이 커질 경우 규모가 커져서 제작이 어려워지고 가격이 높아진다. 이러한 문제점을 해결하기 위해, 원통형 전동기를 사용하지 않고, 도 12에서 설명한 바와 같이 선형 전동기를 사용할 수 있다. 도 12의 (e)와 같은 선형 전동기를 사용하는 경우, 원통형에 적용이 어려우므로 이를 복수 개로 분할하여 사용함으로써 원통형에 적용할 수 있다.
실시예들에 따르면 기둥에 부착 가능한 속이 빈 구조의 360도 회전형 전광판을 제공함으로써, 공간적 제약이 적고 360도 방향에서 시청이 가능하여 광고 및 디지털 정보 제공에 활용 가능성이 높고 시청 음영지역을 최소화 할 수 있는 공동 원통형 회전 풀컬러 LED 디스플레이 장치를 제공할 수 있다.
또한, 실시예들에 따르면 기둥에 설치함에 있어 유도형(induction) 리니어 모터 방식을 적용하여 회전형 전광판을 구현함으로써, 부가적인 구조가 필요하지 않고 길이가 짧은 분할 형태로 모듈화 설계가 가능하여 기둥의 다양한 반경에 대해 유연하게 대응할 수 있다.
이상과 같이, 본 발명의 실시예들에 따르면 속이 빈 구조의 회전형 LED 전광판은 지하철역, 공항, 터미널, 매장, 공공장소 등의 건물 기둥에 직접 설치가 가능하여 기존의 사각, 원통형 광고판을 대체할 수 있으므로 광고시장에 널리 적용 가능하다. 공공장소나 상업공간 등에서 공고와 정보 등의 서비스를 제공하는 디스플레이 장치인 디지털 사이니지(Digital Signage)가 TV, 인터넷, 모바일 등에 이어 제4의 미디어로 주목 받고 있으며, 이미 공항이나 지하철, 버스 정류장 등에서 관련 정보 및 광고를 제공하는 용도로 활동되고 있다. 최근에는 아파트 엘리베이터나 상가, 도로변 등에까지 설치 범위가 점점 늘어나고 있는 추세이다. 따라서 본 발명에 따른 공동 원통형 회전 풀컬러 LED 디스플레이 장치에 대한 수요도 증가될 것이다.
이상에서 설명된 장치는 하드웨어 구성요소, 소프트웨어 구성요소, 및/또는 하드웨어 구성요소 및 소프트웨어 구성요소의 조합으로 구현될 수 있다. 예를 들어, 실시예들에서 설명된 장치 및 구성요소는, 예를 들어, 프로세서, 컨트롤러, ALU(arithmetic logic unit), 디지털 신호 프로세서(digital signal processor), 마이크로컴퓨터, FPA(field programmable array), PLU(programmable logic unit), 마이크로프로세서, 또는 명령(instruction)을 실행하고 응답할 수 있는 다른 어떠한 장치와 같이, 하나 이상의 범용 컴퓨터 또는 특수 목적 컴퓨터를 이용하여 구현될 수 있다. 처리 장치는 운영 체제(OS) 및 상기 운영 체제 상에서 수행되는 하나 이상의 소프트웨어 애플리케이션을 수행할 수 있다. 또한, 처리 장치는 소프트웨어의 실행에 응답하여, 데이터를 접근, 저장, 조작, 처리 및 생성할 수도 있다. 이해의 편의를 위하여, 처리 장치는 하나가 사용되는 것으로 설명된 경우도 있지만, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자는, 처리 장치가 복수 개의 처리 요소(processing element) 및/또는 복수 유형의 처리 요소를 포함할 수 있음을 알 수 있다. 예를 들어, 처리 장치는 복수 개의 프로세서 또는 하나의 프로세서 및 하나의 컨트롤러를 포함할 수 있다. 또한, 병렬 프로세서(parallel processor)와 같은, 다른 처리 구성(processing configuration)도 가능하다.
소프트웨어는 컴퓨터 프로그램(computer program), 코드(code), 명령(instruction), 또는 이들 중 하나 이상의 조합을 포함할 수 있으며, 원하는 대로 동작하도록 처리 장치를 구성하거나 독립적으로 또는 결합적으로(collectively) 처리 장치를 명령할 수 있다. 소프트웨어 및/또는 데이터는, 처리 장치에 의하여 해석되거나 처리 장치에 명령 또는 데이터를 제공하기 위하여, 어떤 유형의 기계, 구성요소(component), 물리적 장치, 가상 장치(virtual equipment), 컴퓨터 저장 매체 또는 장치에 구체화(embody)될 수 있다. 소프트웨어는 네트워크로 연결된 컴퓨터 시스템 상에 분산되어서, 분산된 방법으로 저장되거나 실행될 수도 있다. 소프트웨어 및 데이터는 하나 이상의 컴퓨터 판독 가능 기록 매체에 저장될 수 있다.
실시예에 따른 방법은 다양한 컴퓨터 수단을 통하여 수행될 수 있는 프로그램 명령 형태로 구현되어 컴퓨터 판독 가능 매체에 기록될 수 있다. 상기 컴퓨터 판독 가능 매체는 프로그램 명령, 데이터 파일, 데이터 구조 등을 단독으로 또는 조합하여 포함할 수 있다. 상기 매체에 기록되는 프로그램 명령은 실시예를 위하여 특별히 설계되고 구성된 것들이거나 컴퓨터 소프트웨어 당업자에게 공지되어 사용 가능한 것일 수도 있다. 컴퓨터 판독 가능 기록 매체의 예에는 하드 디스크, 플로피 디스크 및 자기 테이프와 같은 자기 매체(magnetic media), CD-ROM, DVD와 같은 광기록 매체(optical media), 플롭티컬 디스크(floptical disk)와 같은 자기-광 매체(magneto-optical media), 및 롬(ROM), 램(RAM), 플래시 메모리 등과 같은 프로그램 명령을 저장하고 수행하도록 특별히 구성된 하드웨어 장치가 포함된다. 프로그램 명령의 예에는 컴파일러에 의해 만들어지는 것과 같은 기계어 코드뿐만 아니라 인터프리터 등을 사용해서 컴퓨터에 의해서 실행될 수 있는 고급 언어 코드를 포함한다.
이상과 같이 실시예들이 비록 한정된 실시예와 도면에 의해 설명되었으나, 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 상기의 기재로부터 다양한 수정 및 변형이 가능하다. 예를 들어, 설명된 기술들이 설명된 방법과 다른 순서로 수행되거나, 및/또는 설명된 시스템, 구조, 장치, 회로 등의 구성요소들이 설명된 방법과 다른 형태로 결합 또는 조합되거나, 다른 구성요소 또는 균등물에 의하여 대치되거나 치환되더라도 적절한 결과가 달성될 수 있다.
그러므로, 다른 구현들, 다른 실시예들 및 특허청구범위와 균등한 것들도 후술하는 특허청구범위의 범위에 속한다.

Claims (14)

  1. 구조물의 기둥에 설치되는 공동(空洞)의 원통 형상의 고정체; 및
    상기 고정체의 상부 또는 하부의 상기 기둥에 설치되는 공동의 원통 형상으로 이루어지고, 상기 고정체로부터 회전하여 LED(Light Emitting Diode) 디스플레이부를 통해 영상을 표출하는 회전체
    를 포함하고,
    상기 고정체 및 상기 회전체에는,
    각각 유도형(induction) 리니어 모터가 구성되어 상기 고정체로부터 상기 회전체를 회전시키며,
    상기 고정체 및 상기 회전체에는,
    상기 기둥의 반경에 따라 각각 분할 형태인 모듈화된 상기 유도형 리니어 모터가 간격을 두고 배치되는 것을 특징으로 하는 공동 원통형 회전 풀컬러 LED 디스플레이 장치.
  2. 삭제
  3. 제1항에 있어서,
    상기 고정체 및 상기 회전체는,
    선형의 유도형 리니어 모터를 분할한 형태인 모듈화된 상기 유도형 리니어 모터를 통해 대상과 직접 연결되는 직접 구동 방식(Direct Drive, DD)으로 구현되어, 상기 회전체를 360도 회전시키는 것
    을 특징으로 하는 공동 원통형 회전 풀컬러 LED 디스플레이 장치.
  4. 제1항에 있어서,
    상기 LED 디스플레이부는,
    복수의 LED 바(bar)를 포함하며, 상기 복수의 LED 바는 수직 방향으로 배열되어 수직 라인의 픽셀을 표출하는 것
    을 특징으로 하는 공동 원통형 회전 풀컬러 LED 디스플레이 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 LED 디스플레이부는,
    표출할 영상 프레임을 상기 복수의 LED 바의 개수로 구역을 나누어 영상을 표출하는 것
    을 특징으로 하는 공동 원통형 회전 풀컬러 LED 디스플레이 장치.
  6. 제4항에 있어서,
    상기 LED 디스플레이부는,
    해상도를 증가시키기 위해 상기 영상을 홀수라인 홀수 픽셀 블록, 홀수라인 짝수 픽셀 블록, 짝수라인 홀수 픽셀 블록, 및 짝수라인 짝수 픽셀 블록으로 나누어 각 1/4 표출 시간 동안 4개의 분할된 프레임을 순차적으로 표출함에 따라 1 프레임 시간(1/60초)에 분할 영상 4 프레임을 표출하는 것
    을 특징으로 하는 공동 원통형 회전 풀컬러 LED 디스플레이 장치.
  7. 구조물의 기둥에 설치되는 공동(空洞)의 원통 형상의 고정체; 및
    상기 고정체의 상부 또는 하부의 상기 기둥에 설치되는 공동의 원통 형상으로 이루어지고, 상기 고정체로부터 회전하여 LED(Light Emitting Diode) 디스플레이부를 통해 영상을 표출하는 회전체
    를 포함하고,
    상기 고정체 및 상기 회전체에는,
    각각 유도형(induction) 리니어 모터가 구성되어 상기 고정체로부터 상기 회전체를 회전시키며,
    상기 고정체에는,
    상기 회전체의 회전 속도를 측정하기 위한 마그네틱, 센서슬롯, 및 포토센서슬롯 중 적어도 어느 하나 이상이 구성되고,
    상기 회전체에는,
    상기 고정체의 상기 마그네틱, 센서슬롯, 및 포토센서슬롯 중 적어도 어느 하나 이상에 대응되는 마그네틱 센서, 홀센서, 및 포토센서 중 적어도 어느 하나 이상의 센서가 구성되어, 상기 유도형 리니어 모터에 의한 회전 속도를 측정하는 것
    을 특징으로 하는 공동 원통형 회전 풀컬러 LED 디스플레이 장치.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 고정체의 상기 마그네틱, 센서슬롯, 및 포토센서슬롯 중 적어도 어느 하나 이상의 부착 위치 중 하나를 기준으로 표출 영상 시작점을 지정하고, 상기 마그네틱, 센서슬롯, 및 포토센서슬롯 중 적어도 어느 하나 이상의 부착 위치가 복수 개인 경우 영상 시청자가 많은 방향으로 영상을 제공하기 위해 상기 영상의 시작점을 신호 처리로 변경 가능한 것
    을 특징으로 하는 공동 원통형 회전 풀컬러 LED 디스플레이 장치.
  9. 제1항에 있어서,
    상기 회전체는,
    복수의 SMPS(Switched Mode Power Supply)를 포함하는 제어부; 및
    상기 고정체와 상기 회전체간의 전원 및 신호를 전송하는 슬립링(slip ring)을 포함하는 전원부
    를 더 포함하는 공동 원통형 회전 풀컬러 LED 디스플레이 장치.
  10. 제1항에 있어서,
    상기 LED 디스플레이부는,
    외부 장치 및 서버와의 무선 통신을 위한 무선 통신 모듈을 포함하고, 상기 무선 통신 모듈을 통해 상기 LED 디스플레이부가 회전하고 있을 때 표시하고자 하는 콘텐츠를 다운로딩하거나, 공동 원통형 회전 풀컬러 LED 디스플레이 장치인 LED 전광판의 밝기, 화이트밸런스, 콘트라스트, 감마의 영상 화질 조정, LED 불량 화소 검출, 및 동작상태의 감시를 원격으로 수행하는 것
    을 특징으로 하는 공동 원통형 회전 풀컬러 LED 디스플레이 장치.
  11. 구조물의 기둥에 설치되는 공동(空洞)의 원통 형상의 고정체; 및
    상기 고정체의 상부 또는 하부의 상기 기둥에 설치되는 공동의 원통 형상으로 이루어지고, 상기 고정체로부터 회전하여 LED(Light Emitting Diode) 디스플레이부를 통해 영상을 표출하는 회전체
    를 포함하고,
    상기 고정체 및 상기 회전체에는,
    각각 유도형(induction) 리니어 모터가 구성되어 상기 고정체로부터 상기 회전체를 회전시키며,
    상기 LED 디스플레이부는,
    외부 장치 및 서버와의 무선 통신을 위한 무선 통신 모듈;
    상기 영상의 표출 콘텐츠를 내부 메모리에 저장하여 표출하거나 상기 무선 통신 모듈의 네트워크를 통해 실시간으로 전송되는 영상을 표출하는 싱글보드 컴퓨터;
    상기 싱글보드 컴퓨터의 영상 출력 데이터를 전달받아 감마 처리 후 LED 바로 데이터를 송신하고, 회전 속도에 따라 LED 표출 시간을 결정하는 LED 제어기;
    마그네틱 센서, 홀센서 및 포토센서 중 적어도 어느 하나 이상으로 이루어져 상기 고정체에 구성된 마그네틱, 홀센서슬롯 및 포토센서슬롯 중 적어도 어느 하나 이상을 통해 회전 속도를 측정하는 센서부; 및
    적어도 하나이상의 SMPS으로 이루어져 전원을 공급하는 전원부
    를 포함하는 공동 원통형 회전 풀컬러 LED 디스플레이 장치.
  12. 제11항에 있어서,
    상기 LED 제어기는,
    제어해야 할 LED 바의 개수와 LED 바의 픽셀 수에 따라 처리 속도를 고려하여 LED 주 제어기와 복수의 분배기로 나눠서 구현되는 것
    을 특징으로 하는 공동 원통형 회전 풀컬러 LED 디스플레이 장치.
  13. 제10항 또는 제11항에 있어서,
    상기 LED 디스플레이부는 상기 무선 통신 모듈을 통해 로컬 클라우딩 서버에 연결되며, 로컬 관리자는 단말을 통해 상기 로컬 클라우딩 서버에 접속하여 상기 LED 디스플레이부의 표출 콘텐츠 저장, 실시간 스트리밍, 공동 원통형 회전 풀컬러 LED 디스플레이 장치인 LED 전광판의 관리이력, 상기 LED 전광판의 상태 정보를 제공받아 상기 LED 디스플레이부를 관리함으로써 IoT 기반으로 관리되는 것
    을 특징으로 하는 공동 원통형 회전 풀컬러 LED 디스플레이 장치.
  14. 제13항에 있어서,
    상기 로컬 클라우딩 서버는 복수 개 형성되며, 상기 로컬 클라우딩 서버를 통합하는 클라우딩 서버를 통해 슈퍼 관리자가 다수의 상기 LED 디스플레이부를 관리하는 것
    을 특징으로 하는 공동 원통형 회전 풀컬러 LED 디스플레이 장치.
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Cited By (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021040061A1 (ko) * 2019-08-23 2021-03-04 엘지전자 주식회사 잔상 디스플레이 장치 및 그의 동작 방법
WO2021215562A1 (ko) * 2020-04-23 2021-10-28 엘지전자 주식회사 Pov 디스플레이 장치 및 그 제어방법
WO2021215561A1 (ko) * 2020-04-23 2021-10-28 엘지전자 주식회사 Pov 디스플레이 장치 및 그 제어방법
WO2023136382A1 (ko) * 2022-01-17 2023-07-20 엘지전자 주식회사 회전형 디스플레이 장치

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN109584748A (zh) * 2018-12-27 2019-04-05 江苏莫等文化科技有限公司 一种旋转式广告展览装置
KR102020797B1 (ko) * 2019-02-28 2019-09-11 주식회사 이노벡스 회전형 디스플레이의 회전 속도에 따른 프레임 변경 포인트와 화면의 위치 동기화 장치
KR102020800B1 (ko) * 2019-03-27 2019-09-11 주식회사 이노벡스 회전형 디스플레이의 화면 고정을 위한 위치 추적형 보정장치
KR20210065659A (ko) * 2019-11-27 2021-06-04 엘지전자 주식회사 반도체 발광 소자를 이용한 회전형 디스플레이 장치
CN110992824B (zh) * 2019-12-18 2021-07-30 李鹏辉 一种无人超市用ar技术商品展示屏
WO2022039298A1 (ko) * 2020-08-20 2022-02-24 엘지전자 주식회사 Pov 디스플레이 장치 및 그 제어방법
WO2023095961A1 (ko) * 2021-11-26 2023-06-01 엘지전자 주식회사 디스플레이 장치
KR102488834B1 (ko) * 2022-03-21 2023-01-13 김성현 내용 변경이 가능한 간판
WO2024080387A1 (ko) * 2022-10-11 2024-04-18 엘지전자 주식회사 디스플레이 장치

Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003122275A (ja) 2001-10-11 2003-04-25 Koen Kagi Kofun Yugenkoshi 回転表示装置
KR200434547Y1 (ko) 2006-08-28 2006-12-22 김태곤 회전식 광고장치
KR100911971B1 (ko) 2008-11-06 2009-08-13 대륙기술 주식회사 엘이디 전광판 시스템
KR101004149B1 (ko) * 2009-11-26 2010-12-27 (주)엘이디웍스 기둥 부착형 회전 동영상 디스플레이 장치

Family Cites Families (3)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR20000005571A (ko) * 1998-06-03 2000-01-25 유길수 문자및/또는영상표시장치및방법
KR20080065013A (ko) * 2007-01-08 2008-07-11 김천경 회전형태 광고 기물용 회전구동모터
KR100914758B1 (ko) * 2009-04-10 2009-08-31 (주)엘이디웍스 회전형 디스플레이 장치 및 이의 동영상 재생방법

Patent Citations (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2003122275A (ja) 2001-10-11 2003-04-25 Koen Kagi Kofun Yugenkoshi 回転表示装置
KR200434547Y1 (ko) 2006-08-28 2006-12-22 김태곤 회전식 광고장치
KR100911971B1 (ko) 2008-11-06 2009-08-13 대륙기술 주식회사 엘이디 전광판 시스템
KR101004149B1 (ko) * 2009-11-26 2010-12-27 (주)엘이디웍스 기둥 부착형 회전 동영상 디스플레이 장치

Cited By (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2021040061A1 (ko) * 2019-08-23 2021-03-04 엘지전자 주식회사 잔상 디스플레이 장치 및 그의 동작 방법
WO2021215562A1 (ko) * 2020-04-23 2021-10-28 엘지전자 주식회사 Pov 디스플레이 장치 및 그 제어방법
WO2021215561A1 (ko) * 2020-04-23 2021-10-28 엘지전자 주식회사 Pov 디스플레이 장치 및 그 제어방법
US11908357B2 (en) 2020-04-23 2024-02-20 Lg Electronics Inc. POV display device and control method therefor
WO2023136382A1 (ko) * 2022-01-17 2023-07-20 엘지전자 주식회사 회전형 디스플레이 장치

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KR20180090171A (ko) 2018-08-10

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