KR20110096812A - 3ｄ 풀 컬러 ｌｅｄ 전광판 - Google Patents

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Abstract

본 발명은 3D 풀 컬러 LED 전광판에 관한 것으로, 특히 LED 전광판에 있어서, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 3개의 LED와, 화이트(W) LED가 하나의 픽셀로 구성되고, 그 픽셀들이 행과 열의 배치로 구성되는 LED 전광판 패널; 및 상기 LED 전광판 패널에 3D 풀 컬러의 이미지가 표출될 수 있도록 상기 LED 전광판 패널의 각 픽셀에 구비되는 LED들의 구동을 제어하는 제어장치 회로부;를 포함하되, 상기 제어장치 회로부는, 상기 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 3개의 LED 구동 제어를 통해 풀 컬러의 기준영상이 생성되도록 제어하고, 상기 풀 컬러의 기준영상과 시간차를 두고 상기 화이트 LED의 구동 제어를 통해 음영영상이 생성되도록 제어함으로써, 상기 풀 컬러의 기준영상과 입체감을 주기 위한 음영영상이 상기 LED 전광판 패널을 통해 순차로 표시되도록 함을 특징으로 하는 3D 풀 컬러 LED 전광판을 개시한다.

Description

3Ｄ 풀 컬러 ＬＥＤ 전광판{3D full color LED sign board}
본 발명은 3D 풀 컬러 LED 전광판에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 하나의 픽셀에 구성되는 4개의 적색(R), 녹색(G), 청색(B), 및 백색(W)의 LED 중 RGB LED를 통해서는 풀 컬러의 영상이 생성되도록 제어하고, 백색(W)의 LED로 입체감을 주기 위한 음영 영상이 생성되도록 제어한 후 LED 전광판 패널에 딜레이 시간차이를 두고 풀 컬러의 기준영상과 음영 영상이 순차로 표출되도록 함으로써 3D 풀 컬러의 영상이 디스플레이 되도록 해주는 3D 풀 컬러 LED 전광판에 관한 것이다.
일반적으로 LED 전광판은 다수의 LED를 바둑판식으로 배열된 다수의 픽셀 패널(Pixel Panel)로 구현하고, 이 중 일부의 LED만을 점등시키는 방식으로 점을 표시하고, 이러한 점들의 조합에 의해 특정한 메시지를 표시하게 된다.
종래의 LED 전광판은 통상적으로 전광판 패널에 LED를 2차원 평면으로 배열하여 발광체 매트릭스를 조성하고, 제어부에서 구동 드라이버를 통해 발광체 매트릭스에 속한 개개의 발광체를 구동하여 문자와 도형을 매트릭스에 디스플레이하며, 발광 소자를 RGB LED로 설치하므로 문자와 도형은 물론 컬러 이미지를 LED 매트릭스에 디스플레이하고, LED 구동부를 제어하므로 LED 매트릭스에 동영상을 디스플레이할 수가 있게 된다.
일반적으로 입체화상은 두눈을 통한 스테레오 시각의 원리에 의하여 이루어지는데, 두눈의 시차 즉, 동일한 물체를 약 6.5cm 정도 떨어진 두눈의 시차에 의해 자연세계의 물체를 3차원물체, 즉 천연색 3차원의 이미지로부터 반사된 빛을 각각 다른 각도로 받아들이게 되고, 두뇌에서는 3차원의 시각정보로 인식하게 되는 것이다. 즉, 실제 사물을 볼 때 왼쪽눈과 오른쪽 눈은 그 떨어진 거리에 의해서 동일한 사물을 각각 약간씩 다른 영상으로 보게 되고, 이것이 두뇌에 전달되어서 하나의 화상으로 다시 조합되면서 원근감이 인식되어 입체적으로 판단할 수 있게 된다.
이에 따라 양안시차에 대한 3차원 효과를 내기 위해 동일한 장면을 한 쌍의 약간 다른 이미지로 3차원 시각을 유도하므로써 3차원 영상정보를 전달할 수 있는 입체화상이 개발되었다.
이러한 입체화상의 기본원리는 눈앞에 보이는 영상을 왼쪽 눈과 오른쪽 눈에 들어오는 각각의 영상으로 따로 분리하여 두장의 사진이나 그림, 또는 필름 등으로 출력한 다음 이를 다시 볼 때에 왼쪽 눈에 맞춘 영상은 왼쪽 눈으로만 보고, 오른쪽 눈으로 맞춘 영상은 오른쪽 눈으로만 보도록 함으로써, 두 영상이 한 위치에 있는 것처럼 겹쳐 보이게 하여 평면영상이 입체로 보이도록 하는 것이다.
이러한 입체영상을 보기 위한 방법은 편광판을 이용하는 방법과 2색의 필터를 사용하는 방법, 굴절렌즈를 사용하는 방법 등 여러가지가 있다.
텔레비전과 같은 매체에서는 빛이 편광판을 통과하면 에너지의 진동면이 한 평면 성분만을 갖게 되는 편광을 얻을 수 있는 것을 이용하여 입체영상을 재현하는 방법이 주로 사용되었고, PC등에서는 머리에 부착하여 시차를 가지는 대응되는 영상을 교번적으로 디스플레이하는 HMD(head mount display)를 이용하는 방법이 사용되었다.
그러나 이러한 입체영상 장치는 별도의 부가장치를 시청자가 사용하여야만 입체영상을 재현할 수 있었다.
최근, 텔레비전이나 PC등에서 시청자가 별도의 매체를 이용함이 없이 직접 입체영상을 즐길 수 있도록 디스플레이 장치에 렌티큘라를 설치하여 입체화상을 재현하는 시스템이 등장하고 있다.
그러나 상기한 렌티큘러는 소화면의 경우에는 제작이 용이하나, RGB의 LED를 이용하여 옥내외 광고를 하는 대화면의 LED 전광판에는 렌티큘라의 제작 현실의 여건상 적용이 불가능한 문제가 있다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위해 안출된 것으로서, 본 발명의 목적은 옥내외에 설치되는 대화면의 LED 전광판에 3D 입체영상의 표출을 위한 별도의 구성없이도 3차원의 입체 영상이 풀 컬러로 구현되는 3D 풀 컬러 LED 전광판을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 하나의 픽셀에 4개의 적색(R), 녹색(G), 청색(B), 및 백색(W)의 LED를 구성하고, RGB LED를 통해서는 풀 컬러의 기준 영상을 생성하고, 백색(W)의 LED로는 입체감을 주기 위한 음영 영상을 생성한 후 LED 전광판 패널에 딜레이 시간차이를 두고 풀 컬러의 기준영상과 음영 영상이 순차로 표출되도록 제어하는 3D 풀 컬러 LED 전광판을 제공하는 데 있다.
또한, 본 발명의 다른 목적은 대형화로 구현되는 LED 전광판를 단위 LED 모듈의 조합으로 구성하고, 유지보수시 개별 단위 모듈의 분리 교체의 편의성이 증대되도록 하는 3D 풀 컬러 LED 전광판을 제공하는 데 있다.
상기와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명은, LED 전광판에 있어서, 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 3개의 LED와, 화이트(W) LED가 하나의 픽셀로 구성되고, 그 픽셀들이 행과 열의 배치로 구성되는 LED 전광판 패널; 및 상기 LED 전광판 패널에 3D 풀 컬러의 이미지가 표출될 수 있도록 상기 LED 전광판 패널의 각 픽셀에 구비되는 LED들의 구동을 제어하는 제어장치 회로부;를 포함하되, 상기 제어장치 회로부는, 상기 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 3개의 LED 구동 제어를 통해 풀 컬러의 기준영상이 생성되도록 제어하고, 상기 풀 컬러의 기준영상과 시간차를 두고 상기 화이트 LED의 구동 제어를 통해 음영영상이 생성되도록 제어함으로써, 상기 풀 컬러의 기준영상과 입체감을 주기 위한 음영영상이 상기 LED 전광판 패널을 통해 순차로 표시되도록 함을 특징으로 하는 3D 풀 컬러 LED 전광판을 개시한다.
바람직하게는, 상기 LED 전광판 패널은 복수의 단위 LED 모듈의 조합으로 구성된다.
바람직하게는, 상기 제어장치 회로부는 상기 LED 전광판 패널에 3D 풀 컬러의 영상 이미지가 표출될 수 있도록 상기 LED 전광판 패널의 각 픽셀에 구성되는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 LED와, 화이트(W) LED를 각각 구동시키기 위한 패널 구동부; 상기 LED 전광판 패널을 통해 표출하고자 하는 영상신호를 상기 패널 구동부가 처리 가능한 신호로 변환하여 출력하는 이미지 영상 처리부; 및 저장부 혹은 인터페이스를 통해 입력되는 영상신호의 출력을 제어하며, 상기 이미지 영상 처리부와 패널 구동부의 동작 타이밍을 전체적으로 제어하는 메인 제어부;를 포함한다.
바람직하게는, 상기 패널 구동부는 각 픽셀의 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 LED를 구동시키기 위한 RGB 구동 드라이버; 및 각 픽셀의 화이트(W) LED를 구동시키기 위한 W 구동 드라이버;로 구성된다. 여기서, 상기 패널 구동부는 상기 LED 전광판 패널로 조합되는 단위 LED 모듈의 개수에 따라 증감될 수 있다.
바람직하게는, 상기 이미지 영상 처리부는 풀 컬러 영상의 신호변환 처리를 수행하는 제1 영상 처리부; 및 음영 영상의 신호변환 처리를 수행하는 제2 영상 처리부;를 포함하며, 상기 제2 영상 처리부는 상기 제1 영상 처리부에 대해 영상의 각 프레임마다 딜레이 타임을 갖도록 제어된다.
상술한 바와 같이 본 발명에 의한 3D 풀 컬러 LED 전광판에 의하면, 하나의 픽셀에 구성되는 4개의 적색(R), 녹색(G), 청색(B), 및 백색(W)의 LED 중 RGB LED를 통해서는 풀 컬러의 기준 영상을 생성하고, 백색(W)의 LED로 입체감을 주기 위한 음영 영상을 생성한 후, LED 전광판 패널에 딜레이 시간차이를 두고 풀 컬러의 기준영상과 음영 영상이 순차로 표출되도록 함으로써 3D 입체영상 표시를 위한 별도의 구성없이도 3차원의 입체 영상이 풀 컬러로 구현될 수 있도록 하는 작용효과가 있다.
또한, 본 발명은 LED 전광판의 대형화가 가능하도록 단위 LED 모듈의 조합으로 구성함으로써, 유지보수시 개별 단위 모듈의 분리 교체의 편의성이 증대되도록 하는 작용효과가 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 풀 컬러 LED 전광판의 LED 전광판 패널을 나타낸 구성도,
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 풀 컬러 LED 전광판의 전체 구성을 나타낸 기능블록도,
도 3은 본 발명에 따른 3D 풀 컬러 LED 전광판의 세부 구성을 나타낸 기능블록도,
도 4는 본 발명에 따른 3D 풀 컬러 LED 전광판의 화면구성을 설명하기 위해 나타낸 참고도이다.
이하, 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부된 도면들을 참조하여 상세히 설명한다. 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 풀 컬러 LED 전광판에 구비되는 LED 전광판 패널의 구성을 나타내고, 도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 풀 컬러 LED 전광판의 전체 구성을 기능블록도로 나타내며, 도 3은 본 발명에 따른 3D 풀 컬러 LED 전광판의 세부 구성의 기능블록을 나타낸다.
도시된 바와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 3D 풀 컬러 LED 전광판은 광고 혹은 안내하고자 하는 문자, 기호, 영상 등의 이미지를 표출하기 위한 LED 전광판 패널(100), 및 상기 LED 전광판 패널(200)의 구동을 제어하기 위한 제어장치 회로부(200)로 크게 구성된다.
상기 LED 전광판 패널(100)은 도 1에 도시되는 바와 같이, 화면의 최소 단위를 구성하는 복수의 픽셀(110)들이 행과 열의 배치로 구성되며, 상기 하나의 픽셀(110)에는 적색(R) LED(111), 녹색(G) LED(112), 청색(B) LED(113), 및 백색의 화이트(W) LED(114)가 구비된다.
여기서, 상기 적색(R) LED(111), 녹색(G) LED(112), 및 청색(B) LED(113)의 조합과, 백색의 화이트(W) LED(114)는 서로 다른 영상을 생성한다.
또한, 상기 LED 전광판 패널(100)은 복수의 단위 LED 모듈(120)의 조합으로 구성될 수 있으며, 이는 전광판의 대형화가 가능하고 유지보수시 개별 단위 모듈의 분리 교체의 편의성이 증대되는 잇점이 있다.
상기 제어장치 회로부(200)는 상기 LED 전광판 패널(100)에 3D 풀 컬러의 이미지가 표출될 수 있도록 상기 LED 전광판 패널(100)의 각 픽셀(110)에 구비되는 LED들(111, 112, 113, 114)의 구동을 제어한다.
이때, 상기 제어장치 회로부(200)는 상기 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 3개의 LED(111, 112, 113)에 대한 구동 제어를 통해 풀 컬러의 기준영상이 생성되도록 제어하고, 상기 풀 컬러의 기준영상과 시간차를 두고 상기 화이트 LED(114)의 구동 제어를 통해 음영영상이 생성되도록 제어한다.
이를 통해, 상기 풀 컬러의 기준영상과 입체감을 주기 위한 음영영상이 상기 LED 전광판 패널(100)을 통해 순차로 표시되도록 한다.
즉, 도 4에 도시되는 바와 같이, LED 전광판 패널(100)을 통해 표출되는 영상 이미지는 영상의 각 프레임마다 기준영상과 음영영상이 시간 딜레이를 갖고 디스플레이 된다. 즉, RGB 기준영상을 통해서는 풀 컬러의 영상이 표출되고, W 음영영상을 통해서는 풀 컬러의 기준영상에 음영효과가 더해짐으로써 3D의 입체감이 더해지게 된다.
도 4는 본 발명에 따른 3D 풀 컬러 LED 전광판의 화면 구성의 일례를 나타내며, 영상의 플레임에서 하나의 프레임에는 시간 딜레이를 갖는 기준영상과 음영영상이 제공된다.
상기 제어장치 회로부(200)는 도 2에 도시된 바와 같이, 패널 구동부(210), 이미지 영상 처리부(220), 메인 제어부(230), 저장부(240), 및 인터페이스(250)를 포함한다.
상기 패널 구동부(210)는 상기 LED 전광판 패널(100)에 3D 풀 컬러의 영상 이미지가 표출될 수 있도록 상기 LED 전광판 패널(100)의 각 픽셀(110)에 구성되는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 LED(111, 112, 113)와, 화이트(W) LED(114)를 각각 구동시키는 기능을 수행한다.
이러한 상기 패널 구동부(210)는 도 3에 도시된 바와 같이, 상기 LED 전광판 패널(100)의 각 픽셀(110)의 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 LED(111, 112, 113)를 구동시키기 위한 RGB 구동 드라이버(211)와, 각 픽셀(110)의 화이트(W) LED(114)를 구동시키기 위한 W 구동 드라이버(212)로 구성될 수 있다.
또한, 상기 패널 구동부(210)는 상기 LED 전광판 패널(100)로 조합되는 단위 LED 모듈(120)의 개수에 따라 증감된다.
상기와 같은 구성의 패널 구동부(210)는 상기 LED 전광판 패널(100)의 대화면의 구성 크기에 따라 구동 드라이버의 개수가 증가되는 것으로, 상기 패널 구동부(210)에 구성되는 RGB 구동 드라이버(211)와 W 구동 드라이버(212)는 별도의 드라이버 구성으로 분리 구성되거나 혹은 단일의 드라이버 구성에서 기능적으로 분리되는 것 중 하나로 구현될 수 있다.
즉, 상기 패널 구동부(210)는 후술할 이미지 영상 처리부(220)로부터 출력되는 신호에 따라, 각 픽셀(110)에 형성되는 적색, 녹색, 적색, 및 백색의 화이트 LED(111~114)들의 발광 여부와 밝기 및 휘도 등을 조절하게 된다.
상기 이미지 영상 처리부(220)는 상기 LED 전광판 패널(100)을 통해 표출하고자 하는 영상신호를 상기 패널 구동부(210)가 처리 가능한 신호로 변환하여 출력하는 역할을 하며, 도 3에 도시된 바와 같이, 풀 컬러 영상의 신호변환 처리를 수행하는 제1 영상 처리부(221)와, 음영 영상의 신호변환 처리를 수행하는 제2 영상 처리부(222)로 구성되고, 상기 제2 영상 처리부(222)는 상기 제1 영상 처리부(221)에 대해 영상의 각 프레임마다 딜레이 타임을 갖도록 제어된다.
여기서, 상기 이미지 영상 처리부(220)는 아날로그 신호 형태의 영상신호가 입력되는 경우 이를 디지털 신호로 변환하는 A/D 컨버터와, 감마 보정을 수행하는 감마보정회로 등을 포함할 수 있으며, 입력되는 영상신호에 동기신호, 휘도신호, 및 색도신호를 분리하는 영상순차 변환회로 등을 포함할 수 있다. 여기서, 이미지 영상 처리부(220)는 다양한 형태로 구성될 수 있는 바 그 설명은 생략하며, 본 발명에서는 RGB의 풀 컬러 영상과 W의 음영영상을 분리 처리하는 기술적 구성에 특징이 있다.
상기 메인 제어부(230)는 도 2에 도시되는 바와 같이, 저장부(240) 혹은 인터페이스(250)를 통해 입력되는 영상신호의 출력을 제어하며, 상기 이미지 영상 처리부(220)와 패널 구동부(210)의 동작 타이밍을 전체적으로 제어한다.
즉, 상기 메인 제어부(230)는 외부 혹은 내부 메모리에 저장된 다양한 이미지들을 상기 LED 전광판 패널(100)을 통해 표출되도록 제어하는 과정에서, RGB의 풀 컬러 영상과 W의 음영 영상이 딜레이 타임을 두고 상기 LED 전광판 패널(100)에 디스플레이 되도록 함으로써, 풀 컬러의 영상과 3D의 입체 영상이 함께 제공되도록 한다.
이상에서 실시예를 들어 본 발명을 더욱 상세하게 설명하였으나, 본 발명은 반드시 이러한 실시예로 국한되는 것이 아니고 본 발명의 기술사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 다양하게 변형실시될 수 있다.
100 : LED 전광판 패널 110 : 픽셀(pixel)
111 : 적색(R) LED 112 : 녹색(G) LED
113 : 청색(B) LED 114 : 화이트(W) LED
120 : 단위 LED 모듈 200 : 제어장치 회로부
210 : 패널 구동부 211 : RGB 구동 드라이버
212 : W 구동 드라이버 220 : 이미지 영상 처리부
221 : 제1 영상처리부 222 : 제2 영상처리부
230 : 메인 제어부 240 : 저장부
250 : 인터페이스

Claims (6)

  1. LED 전광판에 있어서,
    적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 3개의 LED와, 화이트(W) LED가 하나의 픽셀로 구성되고, 그 픽셀들이 행과 열의 배치로 구성되는 LED 전광판 패널; 및
    상기 LED 전광판 패널에 3D 풀 컬러의 이미지가 표출될 수 있도록 상기 LED 전광판 패널의 각 픽셀에 구비되는 LED들의 구동을 제어하는 제어장치 회로부;를 포함하되,
    상기 제어장치 회로부는,
    상기 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 3개의 LED 구동 제어를 통해 풀 컬러의 기준영상이 생성되도록 제어하고, 상기 풀 컬러의 기준영상과 시간차를 두고 상기 화이트 LED의 구동 제어를 통해 음영영상이 생성되도록 제어함으로써, 상기 풀 컬러의 기준영상과 입체감을 주기 위한 음영영상이 상기 LED 전광판 패널을 통해 순차로 표시되도록 함을 특징으로 하는 3D 풀 컬러 LED 전광판.
  2. 제 1항에 있어서,
    상기 LED 전광판 패널은,
    복수의 단위 LED 모듈의 조합으로 구성됨을 특징으로 하는 3D 풀 컬러 LED 전광판.
  3. 제 1항에 있어서,
    상기 제어장치 회로부는,
    상기 LED 전광판 패널에 3D 풀 컬러의 영상 이미지가 표출될 수 있도록 상기 LED 전광판 패널의 각 픽셀에 구성되는 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 LED와, 화이트(W) LED를 각각 구동시키기 위한 패널 구동부;
    상기 LED 전광판 패널을 통해 표출하고자 하는 영상신호를 상기 패널 구동부가 처리 가능한 신호로 변환하여 출력하는 이미지 영상 처리부; 및
    저장부 혹은 인터페이스를 통해 입력되는 영상신호의 출력을 제어하며, 상기 이미지 영상 처리부와 패널 구동부의 동작 타이밍을 전체적으로 제어하는 메인 제어부;를 포함하는 3D 풀 컬러 LED 전광판.
  4. 제 3항에 있어서,
    상기 패널 구동부는,
    각 픽셀의 적색(R), 녹색(G), 청색(B)의 LED를 구동시키기 위한 RGB 구동 드라이버; 및
    각 픽셀의 화이트(W) LED를 구동시키기 위한 W 구동 드라이버;로 구성됨을 특징으로 하는 3D 풀 컬러 LED 전광판.
  5. 제 4항에 있어서,
    상기 패널 구동부는,
    상기 LED 전광판 패널로 조합되는 단위 LED 모듈의 개수에 따라 증감되는 것을 특징으로 3D 풀 컬러 LED 전광판.
  6. 제 3항에 있어서,
    상기 이미지 영상 처리부는,
    풀 컬러 영상의 신호변환 처리를 수행하는 제1 영상 처리부; 및
    음영 영상의 신호변환 처리를 수행하는 제2 영상 처리부;를 포함하며,
    상기 제2 영상 처리부는 상기 제1 영상 처리부에 대해 영상의 각 프레임마다 딜레이 타임을 갖도록 제어되는 것을 특징으로 하는 3D 풀 컬러 LED 전광판.
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