KR20120012877A - Apparatus for Controlling LED Light Source - Google Patents

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KR20120012877A
KR20120012877A KR1020100074931A KR20100074931A KR20120012877A KR 20120012877 A KR20120012877 A KR 20120012877A KR 1020100074931 A KR1020100074931 A KR 1020100074931A KR 20100074931 A KR20100074931 A KR 20100074931A KR 20120012877 A KR20120012877 A KR 20120012877A
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지용석
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Abstract

PURPOSE: An apparatus for driving an LED light source is provided to generate predetermined composite light by overlapping the turned on time of a red, green, and a blue LED. CONSTITUTION: An apparatus for driving an LED light source comprises a controller(110), an LED driving part(120), an LED optical source module(130), and an APL measuring part(140). The LED optical source module includes a plurality of red, green, and blue LEDs. The LED driving part receives a PWM(Pulse Width Modulation) signal from the controller. The LED driving part drives the LED optical source module according to the PWM signal. The APL measuring part measures an APL(Average Picture Level) level of an input image. The controller controls a duty ratio and current value of the PWM signal according to the APL level of the input image.

Description

ＬＥＤ 광원의 구동 장치{Apparatus for Controlling LED Light Source}Apparatus for LED light source {Apparatus for Controlling LED Light Source}

본 발명은 LED 광원의 구동 장치에 관한 것으로서, 더욱 상세하게는 적색, 녹색, 청색 LED의 온(ON)되는 시간을 중첩하여 합성광을 생성할 수 있도록 PWM 신호의 듀티비를 제어함으로써 LED 광원의 휘도를 향상시킬 수 있는 LED 광원의 구동 장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a driving device of an LED light source, and more particularly, by controlling the duty ratio of the PWM signal so as to generate a composite light by overlapping the ON time of the red, green, and blue LED The present invention relates to a driving device of an LED light source capable of improving luminance.

일반적으로 프로젝션 시스템은 디스플레이소자에 의해 구현된 영상을 스크린으로 확대 투사하여 대형 이미지를 제공하는 것이다. 이러한 프로젝션 시스템은 빛을 발광하는 광원과, 광원으로부터 발광된 빛을 집속하는 조명계와, 조명계로부터 제공된 빛으로 영상을 구현하는 디스플레이소자와, 디스플레이소자에서 구현된 빛을 스크린에 투사하는 투영렌즈계를 포함하는 광학계에 의하여 화상이 스크린에 구현된다. 예컨대, 상기 프로젝션 시스템의 광원으로서 LED가 사용될 수 있으며, 광원에서 조사된 빛은 다이크로익 필터(dichoroic filter)를 통해 렌즈로 집광된다. 그리고, 집광된 빛은 라이트 터널을 지나 반사미러에서 반사되어 DMD와 같은 마이크로 디스플레이 소자에 도착한다. 상기 마이크로 디스플레이 소자에 도착한 빛은 결상된 이미지와 함께 프로젝션 렌즈를 통해 스크린에 투영되는 것이다. In general, a projection system provides a large image by magnifying and projecting an image implemented by a display device onto a screen. Such a projection system includes a light source that emits light, an illumination system that focuses the light emitted from the light source, a display device that implements an image with light provided from the illumination system, and a projection lens system that projects light implemented in the display device onto the screen. The image is implemented on the screen by the optical system. For example, an LED may be used as a light source of the projection system, and the light irradiated from the light source is focused onto a lens through a dichoroic filter. The condensed light then passes through the light tunnel and is reflected by the reflecting mirror to reach a micro display device such as a DMD. The light arriving at the micro display element is projected onto the screen through the projection lens together with the image formed.

프로젝션 시스템의 광원으로서 사용되는 LED는 PWM(Pulse Width Modulation) 신호에 의해 구동될 수 있다. LED 광원은 광의 3원색인 적색, 녹색, 청색 LED를 이용하여 백색광을 생성하게 된다. 그런데, LED는 자기 발열에 의해 출력 저하를 일으키기 때문에, 고휘도를 얻기 위하여 온(ON)되는 시간을 길게 하면 발광 효율이 저하되고, 나아가서는 LED의 수명에도 영향을 미친다. 이에 따라, LED를 구동하는 PWM 신호의 한 주기 내에서 시간 영역을 분할하여 적색, 녹색, 청색 LED를 온(ON)시키는 방법이 이용되고 있다. 예를 들어, PWM 신호의 한 주기를 100%라고 한다면, 적색, 녹색, 청색 LED가 온(ON)되는 시간 영역을 각각 40%, 40%, 20%로 분할하여 순차적으로 점등하도록 각 LED를 구동하는 PWM 신호의 듀티비를 제어하게 된다. 각 LED는 오프(OFF)되는 시간 영역에서 방열할 수 있으므로, LED 광원의 온도를 낮출 수 있다. 이 경우, 상기 LED 광원에서 발광하는 광의 색상이 시간 영역마다 다르게 형성되지만, 사람의 시각은 광 휘도 레벨에 따라서 광 자극이 얼마동안 지속되며, 이른바 잔상을 유지하므로, LED가 점멸하는 주파수(예를 들어, 60Hz)에 대하여 색상 변화를 감지하지 못하며, 백색의 광원이 연속하여 온(ON)되는 것으로 인식하게 된다. The LED used as the light source of the projection system may be driven by a pulse width modulation (PWM) signal. The LED light source generates white light using red, green, and blue LEDs, which are three primary colors of light. By the way, since LED causes output fall by self-heating, when long to turn ON for high brightness, luminous efficiency will fall, and also it will affect the lifetime of LED. Accordingly, a method of dividing the time domain within one period of the PWM signal for driving the LED to turn on the red, green, and blue LEDs is used. For example, if one period of the PWM signal is 100%, each LED is driven to be sequentially turned on by dividing the time region in which the red, green, and blue LEDs are turned on by 40%, 40%, and 20%, respectively. The duty ratio of the PWM signal is controlled. Each LED can radiate heat in the OFF time region, thereby lowering the temperature of the LED light source. In this case, the color of the light emitted from the LED light source is different for each time domain, but the human eye has a light stimulus that lasts for some time and maintains a so-called afterimage according to the light brightness level. For example, the color change is not detected at 60 Hz, and the white light source is continuously recognized as ON.

한편, 대형 스크린을 구비한 프로젝션 시스템에서는 광원이 제공하는 빛의 밝기가 매우 밝아야 한다. 그런데, 광원의 휘도를 향상시키기 위하여 LED를 계속하여 온(ON)시키는 것은 발열에 의한 휘도 저하, 전력 소비의 증가 등의 문제가 발생하므로 현실적으로 불가능하다. 또한, 상기와 같이 PWM 신호의 한 주기를 분할하여 적색, 녹색, 청색 LED를 순차적으로 온(ON)시키는 경우는 적색, 녹색, 청색 LED를 PWM 신호의 한 주기 동안 계속하여 온(ON)시키는 경우와 비교하여 광원의 휘도 레벨이 낮게 형성되는 문제점이 있다.
On the other hand, in a projection system having a large screen, the brightness of the light provided by the light source should be very bright. However, it is practically impossible to continuously turn on the LED in order to improve the brightness of the light source because problems such as a decrease in luminance due to heat generation and an increase in power consumption occur. In addition, when the red, green, and blue LEDs are sequentially turned on by dividing one cycle of the PWM signal as described above, the red, green, and blue LEDs are continuously turned on for one cycle of the PWM signal. There is a problem that the brightness level of the light source is lower than that of the light source.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로 적색, 녹색, 청색 LED의 온(ON)되는 시간을 중첩하여 합성광을 생성할 수 있도록 PWM 신호의 듀티비를 제어함으로써 LED 광원의 휘도를 향상시킬 수 있는 LED 광원의 구동 장치를 제공함에 그 목적이 있다.
The present invention has been made to solve the above problems to control the duty ratio of the PWM signal to produce a composite light by overlapping the ON time of the red, green, blue LED to increase the brightness of the LED light source It is an object of the present invention to provide a driving device of an LED light source that can be improved.

본 발명에 따른 일실시예인 LED 광원의 구동 장치는 복수의 적색, 녹색, 청색 LED로 이루어진 LED 광원 모듈, 상기 LED 광원 모듈에 구동 전류를 공급하는 LED 구동부 및 상기 적색 LED가 온(ON)되는 제1 시간 영역, 녹색 LED가 온(ON)되는 제2 시간 영역, 청색 LED가 온(ON)되는 제3 시간 영역 중 적어도 2개 이상의 시간 영역의 일부 영역이 중첩하여 소정의 합성광을 생성하도록 PWM 신호의 듀티비를 제어하여 상기 LED 구동부로 출력하는 제어부를 포함할 수 있다. In one embodiment, a driving device of an LED light source includes an LED light source module including a plurality of red, green, and blue LEDs, an LED driving unit supplying a driving current to the LED light source module, and a red LED being turned on. PWM so that some regions of at least two or more time domains of one time domain, a second time domain in which the green LED is ON, and a third time domain in which the blue LED is ON are overlapped to generate a predetermined composite light It may include a control unit for controlling the duty ratio of the signal to output to the LED driver.

본 발명에 따른 일실시예의 일태양에 의하면 상기 소정의 합성광은 황색, 시안, 마젠타, 백색 중 하나이고, 상기 합성광은 상기 PWM 신호의 한 주기 내에 적어도 하나 이상 생성되는 것을 특징으로 할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, the predetermined synthetic light may be one of yellow, cyan, magenta, and white, and the synthesized light may be generated at least one within one period of the PWM signal. .

본 발명에 따른 일실시예의 일태양에 의하면 상기 PWM 신호의 주기에 대한 상기 중첩되는 시간 영역의 총합의 비율인 중첩 비율이 증가하면 상기 LED 광원 모듈의 휘도가 증가하는 것을 특징으로 할 수 있다. According to an embodiment of the present invention, when the overlap ratio, which is the ratio of the sum of the overlapping time domains to the period of the PWM signal, may be increased, the brightness of the LED light source module may be increased.

본 발명에 따른 일실시예의 일태양에 의하면 상기 소정의 합성광이 황색인 경우에 중첩 비율은 5%이상, 40%이하인 것을 특징으로 할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, when the predetermined synthetic light is yellow, the overlap ratio may be 5% or more and 40% or less.

본 발명에 따른 일실시예의 일태양에 의하면 상기 소정의 합성광이 황색 및 시안인 경우에 중첩 비율은 5%이상, 40%이하인 것을 특징으로 할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, when the predetermined synthetic light is yellow and cyan, the overlap ratio may be 5% or more and 40% or less.

본 발명에 따른 일실시예의 일태양에 의하면 상기 소정의 합성광이 황색, 시안 및 마젠타인 경우에 중첩 비율은 15%이상, 35%이하인 것을 특징으로 할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, when the predetermined synthetic light is yellow, cyan and magenta, the overlap ratio may be 15% or more and 35% or less.

본 발명에 따른 일실시예의 일태양에 의하면 상기 소정의 합성광이 백색인 경우에 중첩 비율은 15%이상, 40%이하인 것을 특징으로 할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, the overlap ratio may be 15% or more and 40% or less when the predetermined synthetic light is white.

본 발명에 따른 일실시예의 일태양에 의하면 상기 소정의 합성광이 황색 및 백색인 경우에 중첩 비율은 20%이상, 40%이하인 것을 특징으로 할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, when the predetermined synthetic light is yellow and white, the overlap ratio may be 20% or more and 40% or less.

본 발명에 따른 일실시예의 일태양에 의하면 상기 소정의 합성광이 황색, 시안 및 백색인 경우에 중첩 비율은 25%이상, 40%이하인 것을 특징으로 할 수 있다. According to one embodiment of the present invention, when the predetermined synthetic light is yellow, cyan and white, the overlap ratio may be 25% or more and 40% or less.

본 발명에 따른 일실시예의 일태양에 의하면 상기 제어부는 상기 적색, 녹색, 청색 LED가 상기 PWM 신호의 한 주기 내에서 각각 한 번 온/오프되도록 PWM 신호의 듀티비를 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다. According to an aspect of an embodiment of the present invention, the control unit may control the duty ratio of the PWM signal so that the red, green, and blue LEDs are turned on and off once within one period of the PWM signal. have.

본 발명에 따른 일실시예의 일태양에 의하면 상기 제어부는 상기 적색, 녹색, 청색 LED 중 적어도 하나가 상기 PWM 신호의 한 주기 내에서 두 번 이상 온/오프되도록 PWM 신호의 듀티비를 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다. According to an aspect of an embodiment of the present invention, the control unit controls the duty ratio of the PWM signal so that at least one of the red, green, and blue LEDs is turned on / off more than once in one period of the PWM signal. You can do

본 발명에 따른 일실시예의 일태양에 의하면 입력되는 영상의 평균 휘도 레벨(Average Picture Level)을 측정하여 상기 제어부로 전송하는 APL 측정부;를 더 포함하는 것을 특징으로 할 수 있다. According to an aspect of an exemplary embodiment of the present invention, the apparatus may further include an APL measuring unit which measures an average picture level of an input image and transmits the average picture level to the controller.

본 발명에 따른 일실시예의 일태양에 의하면 상기 제어부는 상기 APL 측정부로부터 입력되는 평균 휘도 레벨에 따라 상기 PWM 신호의 듀티비 또는 전류 값 중 적어도 하나를 제어하는 것을 특징으로 할 수 있다.
According to an embodiment of the present invention, the control unit may control at least one of a duty ratio or a current value of the PWM signal according to the average luminance level input from the APL measuring unit.

본 발명은 적색, 녹색, 청색 LED의 온(ON)되는 시간을 중첩하여 소정의 합성광을 생성함으로써 LED 광원의 휘도를 향상시킬 수 있다. According to the present invention, the luminance of the LED light source can be improved by generating predetermined synthetic light by overlapping the ON time of the red, green, and blue LEDs.

또한, 상기 합성광을 생성할 때, 적색, 녹색, 청색 LED가 한 주기당 온/오프되는 횟수를 달리하여 적색광, 녹색광, 청색광 및 합성광의 발광 순서를 변경함으로써 색선형성 또는 휘도를 선택적으로 향상시킬 수 있다. In addition, when generating the composite light, by varying the number of times the red, green, blue LED is turned on / off per cycle by changing the emission order of the red light, green light, blue light and synthetic light to selectively improve the color line formation or brightness Can be.

또한, 입력되는 영상의 평균 휘도 레벨에 따라 PWM 신호의 듀티비 또는 전류값을 변경하거나, 듀티비 및 전류값을 동시에 변경시킴으로써 LED 광원의 효율을 향상시킬 수 있는 이점이 있다.
In addition, the efficiency of the LED light source may be improved by changing the duty ratio or current value of the PWM signal or simultaneously changing the duty ratio and the current value according to the average luminance level of the input image.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 LED 광원의 구동 장치의 구성을 도시한 블록도이다.
도 2는 적색, 녹색, 청색 LED로부터 합성광을 생성할 수 있는 PWM 신호의 파형을 나타낸 도면이다.
도 3은 적색, 녹색, 청색 LED의 중첩 비율에 따른 LED 광원의 휘도 변화를 나타낸 도면이다.
도 4는 적색, 녹색, 청색 및 합성광의 발광 순서를 나타낸 도면이다.
도 5는 입력되는 영상의 평균 휘도 레벨에 따라 듀티비 및 전류값을 변경시키는 PWM 신호의 파형을 나타낸 도면이다. 1 is a block diagram showing the configuration of a driving device of the LED light source according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating a waveform of a PWM signal capable of generating synthetic light from red, green, and blue LEDs.
3 is a view showing a change in luminance of the LED light source according to the overlap ratio of the red, green, and blue LED.
4 is a view showing a light emission sequence of red, green, blue, and synthetic light.
5 is a diagram illustrating a waveform of a PWM signal for changing a duty ratio and a current value according to an average luminance level of an input image.

첨부된 도면을 참조하여 본 발명에 따른 바람직한 실시 예를 설명한다. 도면상에서 동일 부호는 동일한 요소를 지칭한다. With reference to the accompanying drawings will be described a preferred embodiment according to the present invention. Like numbers refer to like elements in the figures.

도 1은 본 발명의 일실시예에 따른 LED 광원의 구동 장치의 구성을 도시한 블록도이다. 1 is a block diagram showing the configuration of a driving device of the LED light source according to an embodiment of the present invention.

도 1을 참조하면, 본 발명의 일실시예에 따른 LED 광원의 구동 장치는 제어부(110), LED 구동부(120), LED 광원 모듈(130), APL 측정부(140)를 포함한다. Referring to FIG. 1, an apparatus for driving an LED light source according to an embodiment of the present invention includes a controller 110, an LED driver 120, an LED light source module 130, and an APL measuring unit 140.

LED 광원 모듈(130)은 복수의 적색(R), 녹색(G), 청색(B) LED를 포함한다. 복수의 적색, 녹색, 청색 LED를 포함할 수 있다. 상기 LED는 공급되는 전류에 비례하는 휘도로 발광하며, 상기 복수의 LED는 광의 3원색(primary color)인 적색광, 녹색광, 청색광을 발광한다. The LED light source module 130 includes a plurality of red (R), green (G), and blue (B) LEDs. It may include a plurality of red, green, blue LEDs. The LED emits light with a brightness proportional to the current supplied, and the plurality of LEDs emit red light, green light, and blue light, which are three primary colors of light.

LED 구동부(120)는 상기 제어부(110)로부터 PWM(Pulse Width Modulation) 신호를 입력받고, 상기 PWM 신호에 따라 LED 광원 모듈(130)을 구동하게 된다. The LED driver 120 receives a pulse width modulation (PWM) signal from the controller 110 and drives the LED light source module 130 according to the PWM signal.

APL 측정부(140)는 입력되는 영상의 평균 휘도 레벨(Average Picture Level: APL)을 측정하여 상기 제어부(110)로 전송한다. 상기 제어부(110)는 입력 영상의 평균 휘도 레벨에 따라 상기 PWM 신호의 듀티비 및 전류값을 조절할 수 있다. The APL measurement unit 140 measures an average luminance level (APL) of the input image and transmits the average brightness level (APL) to the controller 110. The controller 110 may adjust the duty ratio and the current value of the PWM signal according to the average brightness level of the input image.

제어부(110)는 상기 LED 광원 모듈(130)에 포함된 적색, 녹색, 청색 LED가 온(ON)되는 시간 영역이 서로 중첩되도록 PWM 신호의 듀티비를 제어한다. 여기서, 듀티비는 PWM 신호의 한 주기에 해당하는 시간 영역에 대한 LED의 온(ON)되는 시간 영역의 비율로서, 0% 부터 100% 사이의 값이 되며, 듀티비가 100%라 함은 LED가 계속하여 온(ON)되어 있는 상태를 의미한다. 상기 적색 LED가 온(ON)되는 제1 시간 영역, 녹색 LED가 온(ON)되는 제2 시간 영역, 청색 LED가 온(ON)되는 제3 시간 영역이라고 한다면, 상기 3개의 시간 영역 중 적어도 2개 이상의 시간 영역이 중첩되도록 제어하는데, 상기 중첩되는 시간 영역은 상기 각 LED가 온(ON)되는 시간 영역의 일부분이어야 한다. 상기 LED가 온(ON)되는 시간 영역이 중첩된다는 것은 상기 적색, 녹색, 청색 LED 중 적어도 2개 이상의 LED가 상기 중첩되는 시간 영역에서 동시에 온(ON)되는 것을 의미한다. The controller 110 controls the duty ratio of the PWM signal so that the time regions in which the red, green, and blue LEDs included in the LED light source module ON are overlapped with each other. Here, the duty ratio is a ratio of the time domain in which the LED is turned on with respect to the time domain corresponding to one period of the PWM signal, and is a value between 0% and 100%, and the duty ratio is 100%. It means the state which is continued ON. At least two of the three time domains may be a first time domain in which the red LED is ON, a second time domain in which the green LED is ON, and a third time domain in which the blue LED is ON. One or more time zones are controlled to overlap, the overlapping time zones being part of the time zone where each LED is ON. The overlapping time domains in which the LEDs are turned on means that at least two or more LEDs among the red, green, and blue LEDs are simultaneously turned on in the overlapping time domains.

상기 적색, 녹색, 청색 LED가 온(ON)되는 시간 영역이 중첩되면 합성광(secondary color)이 생성된다. 제1 시간 영역과 제2 시간 영역이 중첩되면 황색(yellow)의 합성광이 생성되고, 제2 시간 영역과 제3 시간 영역이 중첩되면 시안(cian)색의 합성광이 생성되며, 제3 시간 영역과 제1 시간 영역이 중첩되면 마젠타(magenta)색의 합성광이 생성된다. 제1 시간 영역, 제2 시간 영역 및 제3 시간 영역이 중첩되면 백색(white)의 합성광이 생성된다. 상기 제어부(110)는 PWM 신호의 한 주기 내에서 상기 합성광이 적어도 한 개 이상 생성될 수 있도록 PWM 신호의 듀티비를 제어할 수 있다. 즉, 상기 PWM 신호의 한 주기 내에는 다수 개의 합성광이 생성될 수 있으며, 이와 같이 광의 3원색으로부터 생성되는 합성광의 종류를 다양화함으로써 상기 LED 광원의 휘도를 향상시킬 수 있는 합성광의 조합도 다양화될 수 있다. When the time domains in which the red, green, and blue LEDs are turned on are overlapped, secondary light is generated. When the first time domain overlaps with the second time domain, yellow synthetic light is generated. When the second time domain overlaps with the third time domain, cyan composite light is generated. When the region overlaps with the first time region, magenta composite light is generated. When the first time domain, the second time domain, and the third time domain overlap, white synthetic light is generated. The controller 110 may control the duty ratio of the PWM signal to generate at least one of the synthesized light within one period of the PWM signal. That is, a plurality of synthesized light may be generated within one period of the PWM signal, and the combination of synthesized light that may improve the brightness of the LED light source by varying the kind of the synthesized light generated from the three primary colors of light as described above is also varied. Can be converted.

상기 합성광의 종류 및 중첩되는 시간 영역의 비율에 대하여는 도 2에서 자세히 설명하도록 한다. 또한, 상기 적색광, 녹색광, 청색광 및 합성광의 발광 순서는 여러 가지 조합이 있을 수 있으며, 이에 따라 상기 PWM 신호의 한 주기 내에서 상기 적색, 녹색, 청색 LED가 온되는 시간 영역이 연속 또는 불연속일 수 있는데, 이에 대하여는 도 4에서 자세히 설명하도록 한다.
The type of the synthesized light and the ratio of overlapping time domains will be described in detail with reference to FIG. 2. In addition, the emission order of the red light, green light, blue light, and synthetic light may have various combinations, and accordingly, a time region in which the red, green, and blue LEDs are turned on within one period of the PWM signal may be continuous or discontinuous. This will be described in detail with reference to FIG. 4.

도 2는 적색, 녹색, 청색 LED로부터 합성광을 생성할 수 있는 PWM 신호의 파형을 나타낸 도면이다. 2 is a diagram illustrating a waveform of a PWM signal capable of generating synthetic light from red, green, and blue LEDs.

상기 제어부(110)는 광의 3원색(primary color)인 적색(R), 녹색(G), 청색(B) LED의 온(ON)되는 시간 영역을 제어하여 합성광(secondary color)을 생성할 수 있도록 PWM 신호의 듀티비를 제어할 수 있다. 적색(R) LED가 온(ON)되는 시간 영역을 제1 시간 영역이라 하고, 녹색(G) LED가 온(ON)되는 시간 영역을 제2 시간 영역이라 하며, 청색(B) LED가 온(ON)되는 시간 영역을 제3 시간 영역이라 한다. 여기서, 상기 적색, 녹색, 청색 LED는 상기 PWM 신호의 각 주기를 분할하여 순차적으로 온(ON)된다. 즉, 상기 제어부(110)는 상기 PWM 신호의 한 주기(T0) 내에서 상기 적색, 녹색, 청색 LED 중 하나 이상이 온(ON)되도록 PWM 신호의 듀티비를 제어한다. The controller 110 may generate a secondary color by controlling a time region in which the red, green, and blue LEDs, which are primary colors of light, are turned on. The duty ratio of the PWM signal can be controlled. The time domain in which the red (R) LED is turned on is called a first time domain, the time domain in which the green (G) LED is turned on is called a second time domain, and the blue (B) LED is turned on ( The time domain that is turned ON is called a third time domain. Here, the red, green, and blue LEDs are sequentially turned on by dividing each period of the PWM signal. That is, the controller 110 controls the duty ratio of the PWM signal so that at least one of the red, green, and blue LEDs is turned on within one period T 0 of the PWM signal.

상기 합성광은 적색광과 녹색광이 중첩되어 생성되는 황색(Y)광, 녹색광과 청색광이 중첩되어 생성되는 시안색(C)광, 청색광과 적색광이 중첩되어 생성되는 마젠타색(M)광, 적색광, 녹색광 및 청색광이 중첩되어 생성되는 백색(W)광 중 하나가 된다. 상기의 합성광은 PWM 신호의 한 주기 내에 한 개가 형성될 수 있고, 두 개 이상의 합성광이 순차적으로 형성될 수 있다. The synthetic light includes yellow (Y) light generated by overlapping red light and green light, cyan (C) light generated by overlapping green light and blue light, magenta (M) light generated by overlapping blue light and red light, red light, The green light and the blue light are one of the white (W) light generated by overlapping. One synthesized light may be formed within one period of the PWM signal, and two or more synthesized lights may be sequentially formed.

즉, 도 2를 참조하면, PWM 신호의 한 주기인 T0 내에서 시간 영역을 분할하여 적색, 녹색, 청색 LED가 순차적으로 온(ON)됨을 알 수 있으며, 상기 적색, 녹색, 청색 LED가 온(ON)되는 시간 영역의 총합은 PWM 신호의 한 주기인 T0와 같다. 이때, 상기 적색, 녹색, 청색 LED가 각각 온(ON)되는 시간 영역인 제1 시간 영역, 제2 시간 영역, 제3 시간 영역이 중첩되어 있음을 알 수 있다. 즉, 제1 시간 영역과 제2 시간 영역이 중첩되는 시간 영역(t1)에서 황색(Y), 제2 시간 영역과 제3 시간 영역이 중첩되는 시간 영역(t2)에서 시안(C), 제3 시간 영역과 제1 시간 영역이 중첩되는 시간 영역(t3)에서 마젠타(M)의 합성광이 생성된다. 이 경우는 PWM 신호의 한 주기인 T0 내에서 세 개의 합성광이 생성된 경우로, 발광하는 광의 색상을 순서대로 나열하면 적-황-녹-시안-청-마젠타(RYGCBM)의 순서가 된다. 이 경우, 발광하는 광의 색상이 시간 영역마다 다르게 형성되지만, 사람의 시각은 광 휘도 레벨에 따라서 광 자극이 얼마동안 지속되며, 이른바 잔상을 유지하므로, LED가 점멸하는 주파수(예를 들어, 60Hz)에 대하여 색상 변화를 감지하지 못하며, 백색의 광원으로 인식하게 된다. That is, referring to FIG. 2, it can be seen that the red, green, and blue LEDs are sequentially turned on by dividing the time domain within T 0 , which is one period of the PWM signal, and the red, green, and blue LEDs are turned on. The sum of the time domains (ON) is equal to T 0 , which is one period of the PWM signal. In this case, it can be seen that the first time domain, the second time domain, and the third time domain, which are time domains in which the red, green, and blue LEDs are turned on, respectively, overlap. That is, yellow (Y) in the time region t 1 where the first time region and the second time region overlap, cyan (C) in the time region t 2 where the second time region and the third time region overlap, In the time domain t 3 where the third time domain and the first time domain overlap, the composite light of magenta M is generated. In this case, three synthetic lights are generated within T 0 , one period of the PWM signal. When the colors of light emitted are arranged in order, the order of red-yellow-green-cyan-blue-magenta (RYGCBM) is obtained. . In this case, the color of light to be emitted is formed differently in each time domain, but the human eye has a light stimulus that lasts for some time and maintains a so-called afterimage according to the light brightness level, so that the frequency at which the LED blinks (for example, 60 Hz) It does not detect color change with respect to, and recognizes it as a white light source.

한편, PWM 신호의 한 주기인 T0 내에서 형성되는 합성광의 색상은 적어도 한 개 이상이 되는데, 이는 중첩되어 온(ON)되는 LED의 색상 및 개수에 따라 결정된다. 상기 적색, 녹색, 청색 LED로부터 PWM 신호의 한 주기인 T0 내에 생성될 수 있는 합성광의 조합은 황색(Y), 시안(C), 마젠타(M), 황-시안(YC), 시안-마젠타(CM), 황-마젠타(YM), 황-시안-마젠타(YCM), 백색(W), 황-백(YW), 시안-백(CW), 마젠타-백(MW), 황-시안-백(YCW), 시안-마젠타-백(CMW), 황-마젠타-백(YCW), 황-시안-마젠타-백(YCMW)의 15가지가 될 수 있다. 한편, 상기의 조합 중 LED 광원의 휘도를 향상시킬 수 있는 조합은 6가지로서, 황색(Y), 황-시안(YC), 황-시안-마젠타(YCM), 백색(W), 황-백(YW), 황-시안-백(YCW)의 조합이 이에 해당한다. 또한, 상기 LED 광원의 휘도는 중첩 비율이 높아질수록 향상되는데, 이에 대하여는 도 3을 참조하여 설명하도록 한다.
On the other hand, there is at least one color of the synthetic light formed within the period T 0 of the PWM signal, which is determined according to the color and the number of the LED is overlapped (ON). The combination of the synthesized light that can be generated within the period T 0 of the PWM signal from the red, green, and blue LEDs is yellow (Y), cyan (C), magenta (M), yellow-cyan (YC), cyan-magenta (CM), sulfur-magenta (YM), sulfur-cyan-magenta (YCM), white (W), sulfur-white (YW), cyan-white (CW), magenta-white (MW), sulfur-cyan- 15 kinds of white (YCW), cyan-magenta-white (CMW), sulfur-magenta-white (YCW), and sulfur-cyan-magenta-white (YCMW). On the other hand, there are six combinations that can improve the brightness of the LED light source of the combination, yellow (Y), sulfur-cyan (YC), sulfur-cyan-magenta (YCM), white (W), sulfur-white (YW) and sulfur-cyan-white (YCW) combinations. In addition, the brightness of the LED light source is improved as the overlap ratio increases, which will be described with reference to FIG. 3.

도 3은 적색, 녹색, 청색 LED의 중첩 비율(overlap ratio)에 따른 LED 광원의 휘도 변화를 나타낸 도면이다. 3 is a view showing a change in the brightness of the LED light source according to the overlap ratio of the red, green, blue LED.

상기 중첩 비율이란 상기 적색, 녹색, 청색 LED가 온(ON)되는 시간 영역인 제1 시간 영역, 제2 시간 영역 및 제3 시간 영역이 중첩되는 시간과 PWM 신호의 주기인 T0의 비율이다. 예를 들어, 도 2를 참조하면, 중첩 비율은

Figure pat00001
가 된다. The overlapping ratio is a ratio of a time at which the first time domain, the second time domain, and the third time domain, which are time domains in which the red, green, and blue LEDs are turned on, and T 0 , which is a period of the PWM signal. For example, referring to FIG. 2, the overlap ratio is
Figure pat00001
Becomes

도 3은 상기 적색, 녹색, 청색 LED가 중첩하여 온(ON)됨으로써 황색, 황-시안, 황-시안-마젠타, 황-마젠타의 황색광이 생성되는 경우에 있어서 중첩 비율에 따른 LED 광원의 휘도 향상율(brightness increase ratio)에 대한 그래프이다. 3 illustrates the luminance of the LED light source according to the overlap ratio in the case where yellow light of yellow, sulfur-cyan, sulfur-cyan-magenta, and sulfur-magenta is generated by overlapping the red, green, and blue LEDs. It is a graph of the brightness increase ratio.

부호 200은 상기 적색, 녹색, 청색 LED가 각각 온(ON)되는 시간 영역이 중첩되지 않은 경우, 즉 중첩 비율이 0%인 경우에 해당하며 이때의 휘도를 기준으로 휘도 향상율을 도시한다. 가로축은 중첩 비율을 나타내는데 부호 200으로부터 우측으로 멀어질수록 중첩 비율이 커지게 되며, 도 3에 도시된 그래프는 중첩 비율을 5%에서 40%까지 변경하면서 상기 LED 광원의 휘도 향상율을 측정한 것이다. 세로축은 휘도 향상율을 나타내는데 부호 200으로부터 위쪽으로 멀어질수록 휘도 향상율이 증가한다. Reference numeral 200 denotes a case in which the time domains in which the red, green, and blue LEDs are turned on are not overlapped, that is, the overlap ratio is 0%, and shows a luminance improvement rate based on the luminance at this time. The horizontal axis represents the overlap ratio, which increases as the distance from the symbol 200 to the right increases, and the graph shown in FIG. 3 measures the luminance improvement rate of the LED light source while changing the overlap ratio from 5% to 40%. . The vertical axis represents the luminance improvement rate, and as the distance from the symbol 200 increases, the luminance improvement rate increases.

도 3에 도시된 바와 같이, 중첩 비율이 증가할수록 LED 광원의 휘도 향상율은 증가됨을 알 수 있다. 즉, 상기 적색, 녹색, 청색 LED가 각각 온(ON)되는 시간 영역이 중첩됨으로써 생성되는 합성광의 종류 및 중첩 비율에 따라 상기 LED 광원의 휘도 향상율이 결정될 수 있다. 이에 따라 합성광의 조합에 대한 최적화된 중첩 비율은 아래의 표와 같다. 한편, 아래의 표에 제시된 중첩 비율을 벗어난 범위에서는 LED 광원의 휘도 레벨은 소폭 향상될 수는 있으나, 색 선형성(color linearity)이 급격히 저하되므로, LED 광원의 휘도를 향상시킬 수 있는 최적의 비율을 제시한 것이다.
As shown in FIG. 3, it can be seen that as the overlap ratio increases, the luminance improvement rate of the LED light source increases. That is, the luminance improvement rate of the LED light source may be determined according to the type and overlap ratio of the composite light generated by overlapping the time domains in which the red, green, and blue LEDs are turned on. Accordingly, the optimized overlap ratio for the combination of the synthetic light is shown in the table below. On the other hand, the brightness level of the LED light source may be slightly improved in the range outside the overlap ratios shown in the following table, but since the color linearity is sharply reduced, the optimal ratio for improving the brightness of the LED light source may be determined. It is presented.

합성광의 조합Combination of synthetic light 중첩비율Overlap rate 황색(Y)Yellow (Y) 5% to 40%5% to 40% 시안(C)Cyan (C) 5% to 40%5% to 40% 마젠타(M)Magenta (M) 5% to 40%5% to 40% 황-시안(YC)Yellow-Cyan (YC) 5% to 40%5% to 40% 황-시안-마젠타(YCM)Yellow-Cyan-Magenta (YCM) 15% to 35%15% to 35% 황-마젠타(YM)Sulfur-Magenta (YM) 5% to 40%5% to 40% 백색(W)White (W) 15% to 40%15% to 40% 황-백(YW)Yellow-White (YW) 20% to 40%20% to 40% 황-시안-백(YCW)Yellow-Cyan-White (YCW) 25% to 40%25% to 40%

표 1을 참조하면, 합성광이 황색(Y)인 경우에는 적색 LED가 온(ON)되는 제1 시간 영역 및 녹색 LED가 온(ON)되는 제2 시간 영역이 중첩되고, 중첩 비율은 5% 이상, 40% 이하의 범위에서 결정된다. 합성광이 시안(C)인 경우에는 녹색 LED가 온(ON)되는 제2 시간 영역 및 청색 LED가 온(ON)되는 제3 시간 영역이 중첩되고, 중첩 비율은 5% 이상, 40% 이하의 범위에서 결정된다. 합성광이 마젠타(M)인 경우에는 적색 LED가 온(ON)되는 제1 시간 영역 및 청색 LED가 온(ON)되는 제3 시간 영역이 중첩되고, 중첩 비율은 5% 이상, 40% 이하의 범위에서 결정된다.Referring to Table 1, when the composite light is yellow (Y), the first time region in which the red LED is ON and the second time region in which the green LED is ON are overlapped, and the overlap ratio is 5%. In the above, it is determined in 40% or less of range. When the composite light is cyan (C), the second time region in which the green LED is ON and the third time region in which the blue LED is ON are overlapped, and the overlapping ratio is 5% or more and 40% or less. Determined in the range. When the composite light is magenta (M), the first time region in which the red LED is ON and the third time region in which the blue LED is ON are overlapped, and the overlapping ratio is 5% or more and 40% or less. Determined in the range.

합성광이 황-시안(YC)인 경우에는 적색 LED가 온(ON)되는 제1 시간 영역 및 녹색 LED가 온(ON)되는 제2 시간 영역이 중첩되고, 녹색 LED가 온(ON)되는 제2 시간 영역 및 청색 LED가 온(ON)되는 제3 시간 영역이 중첩되며, 중첩 비율은 5% 이상, 40% 이하의 범위에서 결정되는데, 이때의 중첩 비율은 제1 시간 영역과 제2 시간 영역이 중첩되는 시간 영역과 제2 시간 영역과 제3 시간 영역이 중첩되는 시간 영역의 합과 PWM 신호의 한 주기인 T0의 비율이 된다. When the synthesized light is yellow-cyan (YC), the first time domain in which the red LED is ON and the second time domain in which the green LED is ON are overlapped, and the green LED is ON. The two time domains and the third time domain where the blue LED is ON are overlapped, and the overlap ratio is determined in a range of 5% or more and 40% or less, wherein the overlap ratio is the first time domain and the second time domain. The sum of the overlapping time domain, the time domain where the second time domain and the third time domain overlap, and the ratio of T 0 which is one period of the PWM signal.

합성광이 황-시안-마젠타(YCM)인 경우에는 적색 LED가 온(ON)되는 제1 시간 영역 및 녹색 LED가 온(ON)되는 제2 시간 영역, 녹색 LED가 온(ON)되는 제2 시간 영역 및 청색 LED가 온(ON)되는 제3 시간 영역, 적색 LED가 온(ON)되는 제1 시간 영역 및 청색 LED가 온(ON)되는 제3 시간 영역이 각각 중첩되며, 중첩 비율은 15% 이상, 35% 이하의 범위에서 결정된다. When the composite light is yellow-cyan-magenta (YCM), a first time domain in which the red LED is ON, a second time domain in which the green LED is ON, and a second time in which the green LED is ON The time domain and the third time domain in which the blue LED is ON, the first time domain in which the red LED is ON, and the third time domain in which the blue LED is ON are overlapped, respectively, and the overlap ratio is 15. It is determined in the range of% or more and 35% or less.

합성광이 황-마젠타(YM)인 경우에는 적색 LED가 온(ON)되는 제1 시간 영역 및 녹색 LED가 온(ON)되는 제2 시간 영역이 중첩되고, 적색 LED가 온(ON)되는 제1 시간 영역 및 청색 LED가 온(ON)되는 제3 시간 영역이 중첩되며, 중첩 비율은 5% 이상, 40% 이하의 범위에서 결정된다. When the synthesized light is sulfur-magenta (YM), the first time region in which the red LED is ON and the second time region in which the green LED is ON are overlapped, and the red LED is ON. One time domain and a third time domain where the blue LED is ON are overlapped, and an overlap ratio is determined in a range of 5% or more and 40% or less.

합성광이 백색(W)인 경우에는 적색 LED가 온(ON)되는 제1 시간 영역, 녹색 LED가 온(ON)되는 제2 시간 영역 및 청색 LED가 온(ON)되는 제3 시간 영역이 모두 중첩된다. 즉, 적색, 녹색, 청색 LED가 동시에 온(ON)되는 시간 영역이 존재하게 된다. 이때, 중첩 비율은 15% 이상, 40% 이하의 범위에서 결정된다. When the composite light is white (W), both the first time region in which the red LED is ON, the second time region in which the green LED is ON, and the third time region in which the blue LED is ON are all Overlaps. That is, there is a time domain in which the red, green, and blue LEDs are simultaneously turned on. At this time, the overlap ratio is determined in the range of 15% or more and 40% or less.

합성광이 황-백(YW)인 경우에는 적색 LED가 온(ON)되는 제1 시간 영역 및 녹색 LED가 온(ON)되는 제2 시간 영역이 중첩되고, 적색 LED가 온(ON)되는 제1 시간 영역, 녹색 LED가 온(ON)되는 제2 시간 영역 및 청색 LED가 온(ON)되는 제3 시간 영역이 모두 중첩된다. 이때, 중첩 비율은 20% 이상, 40% 이하의 범위에서 결정된다. When the composite light is yellow-white (YW), the first time region in which the red LED is ON and the second time region in which the green LED is ON are overlapped, and the red LED is ON. One time region, a second time region in which the green LED is ON, and a third time region in which the blue LED is ON, all overlap. At this time, the overlap ratio is determined in the range of 20% or more and 40% or less.

합성광이 황-시안-백(YCW)인 경우에는 적색 LED가 온(ON)되는 제1 시간 영역 및 녹색 LED가 온(ON)되는 제2 시간 영역이 중첩되고, 녹색 LED가 온(ON)되는 제2 시간 영역 및 청색 LED가 온(ON)되는 제3 시간 영역이 중첩되며, 적색 LED가 온(ON)되는 제1 시간 영역, 녹색 LED가 온(ON)되는 제2 시간 영역 및 청색 LED가 온(ON)되는 제3 시간 영역이 모두 중첩된다. 이때, 중첩 비율은 25% 이상, 40% 이하의 범위에서 결정된다.
When the composite light is yellow-cyan-white (YCW), the first time region in which the red LED is ON and the second time region in which the green LED is ON are overlapped, and the green LED is ON. The second time domain and the third time domain in which the blue LED is ON overlap, the first time domain in which the red LED is ON, the second time domain in which the green LED is ON, and the blue LED. All of the third time domains that are ON overlap. At this time, the overlap ratio is determined in the range of 25% or more and 40% or less.

도 4는 적색, 녹색, 청색 및 합성광의 발광 순서를 나타낸 도면이다. 4 is a view showing a light emission sequence of red, green, blue, and synthetic light.

상기 LED 광원 모듈(130)에 포함된 적색, 녹색, 청색 LED가 각각 온(ON)되는 시간이 중첩됨으로써 합성광을 생성하는 경우에, 발광되는 색상의 순서가 변경될 수 있다. 즉, 동일한 합성광의 조합을 생성하더라도 발광되는 색상의 순서가 서로 다른 조합이 생성될 수 있다. 이러한 발광되는 광의 색상 순서는 상기 제어부(110)의 PWM 신호 듀티비 제어에 의하여 변경될 수 있으며, 이 경우 PWM 신호의 한 주기(T0)에 상기 적색, 녹색, 청색 LED가 한 번 온/오프되는지 또는 두 번 이상 온/오프되는지에 따라 순서가 결정된다.When the red, green, and blue LEDs included in the LED light source module 130 are overlapped with each other to generate synthetic light, the order of emitted colors may be changed. That is, even when the combination of the same synthetic light is generated, the combination of the colors emitted may be different. The color order of the emitted light may be changed by the PWM signal duty ratio control of the controller 110. In this case, the red, green, and blue LEDs are turned on / off once in one cycle (T 0 ) of the PWM signal. Order is determined by whether or not it is turned on or off more than once.

도 4를 참조하여, 황-시안의 합성광 조합에 대하여 예를 들어 설명하도록 한다. 상기 황-시안의 합성광 조합에 있어서, 도 4에 도시된 바와 같이 발광되는 광의 색상 순서는 적-황-녹-시안-청(RYGCB), 적-녹-청-황-시안(RGBYC), 적-황-녹-청-시안(RYGBC)의 세 가지 조합이 가능하다. With reference to FIG. 4, the synthetic light combination of sulfur-cyan will be described by way of example. In the sulfur-cyan composite light combination, the color sequence of light emitted as shown in FIG. 4 is red-yellow-green-cyan-blue (RYGCB), red-green-blue-yellow-cyan (RGBYC), Three combinations of red-yellow-green-blue-cyan (RYGBC) are possible.

이 경우, 상기 첫번째 조합인 적-황-녹-시안-청(RYGCB)의 경우에는 적색, 녹색, 청색 LED가 PWM 신호의 한 주기(T0) 내에서 각각 한 번 온/오프되는 것을 알 수 있으며, 이러한 경우를 '연속'이라 한다. 상기 두번째 조합인 적-녹-청-황-시안(RGBYC)의 경우에는 적색, 녹색, 청색 LED가 PWM 신호의 한 주기(T0) 내에서 모두 두 번 온/오프되는 것을 알 수 있으며, 이러한 경우를 '불연속'이라 한다. 상기 세번째 조합인 적-황-녹-청-시안(RYGBC)의 경우에는 적색 및 청색 LED는 PWM 신호의 한 주기(T0) 내에서 한 번 온/오프되지만, 녹색 LED는 PWM 신호의 한 주기(T0) 내에서 두 번 온/오프되는 것을 알 수 있으며, 이 경우도 '불연속'에 해당한다. 즉, 상기 적색, 녹색, 청색 LED 중 하나라도 PWM 신호의 한 주기(T0) 내에서 두 번 이상 온/오프되는 경우는 '불연속'이라 한다. 다른 예로서, 합성광이 황색(Y)인 경우에 연속인 순서는 적-황-녹-청(RYGB)가 되고, 불연속인 순서는 적-녹-황-청(RGYB)이 된다. In this case, in the case of the first combination of red-yellow-green-cyan-blue (RYGCB), it can be seen that the red, green, and blue LEDs are turned on and off once in one period (T 0 ) of the PWM signal. This is called 'continuation'. In the case of the second combination red-green-blue-yellow-cyan (RGBYC), it can be seen that the red, green, and blue LEDs are turned on / off twice in one period (T 0 ) of the PWM signal. The case is called 'discontinuity'. In the third combination, red-yellow-green-blue-cyan (RYGBC), the red and blue LEDs are turned on / off once within one period (T 0 ) of the PWM signal, but the green LED is one period of the PWM signal. It can be seen that it is turned on / off twice within (T 0 ), and this case also corresponds to 'discontinuity'. That is, when any one of the red, green, and blue LEDs is turned on / off more than once in one period T 0 of the PWM signal, it is referred to as “discontinuity”. As another example, when the synthetic light is yellow (Y), the continuous order is red-yellow-green-blue (RYGB), and the discontinuous order is red-green-yellow-blue (RGYB).

상기 발광하는 광의 색상 순서가 연속인 경우는 일반적으로 색 선형성(color linearity)이 불연속의 경우보다 좋은 특성을 가지게 된다. 한편, 상술한 바와 같이 LED 광원의 휘도는 합성광의 종류 및 중첩 비율에 따라 달라지게 되는데, 그 외에 발광하는 광의 색상 순서에 의해서도 영향을 받을 수 있다. 발광 색상 순서가 '불연속'인 경우 색 선형성은 저하될 수 있으나, 반대로 LED 광원의 휘도는 향상될 수 있으므로 색 선형성 또는 LED 광원의 휘도를 선택적으로 향상시킬 수 있도록 발광하는 광의 색상 순서를 변경할 수 있다.
In the case where the color order of the light emitted is continuous, color linearity generally has better characteristics than discontinuity. On the other hand, as described above, the brightness of the LED light source depends on the type and the overlap ratio of the synthetic light, in addition, it may be affected by the color order of the light emitted. When the color order of the emission color is 'discontinuous', color linearity may be deteriorated. On the contrary, since the brightness of the LED light source may be improved, the color order of light emitted may be changed to selectively improve the color linearity or the brightness of the LED light source. .

도 5는 입력되는 영상의 평균 휘도 레벨에 따라 듀티비 및 전류값을 변경시키는 PWM 신호의 파형을 나타낸 도면이다. 5 is a diagram illustrating a waveform of a PWM signal for changing a duty ratio and a current value according to an average luminance level of an input image.

프로젝션 시스템에 있어서, 입력되는 영상의 평균 휘도 레벨에 따라 LED 광원의 휘도를 조절할 수 있다. 예를 들어, 어두운 영상이 입력되어 입력 영상의 평균 휘도 레벨이 소정의 기준값보다 적을 경우에는 LED 광원의 휘도를 감소시키고, 밝은 영상이 입력되어 입력 영상의 평균 휘도 레벨이 소정의 기준값보다 클 경우에는 LED 광원의 휘도를 높이게 된다. In the projection system, the brightness of the LED light source may be adjusted according to the average brightness level of the input image. For example, when the dark image is input and the average luminance level of the input image is less than the predetermined reference value, the brightness of the LED light source is decreased. When the bright image is input and the average luminance level of the input image is larger than the predetermined reference value, Increase the brightness of the LED light source.

도 5를 참조하면, 입력 영상의 평균 휘도 레벨에 따라 상기 제어부(110)는 PWM 신호의 듀티비와 크기, 즉 전류값을 변경할 수 있다. 즉, 어두운 영상이 입력되는 경우에는 PWM 신호의 크기(h1 또는 h2)를 감소시키거나, LED가 온(ON)되는 시간 영역(w1, w2 또는 w3)이 감소되도록 듀티비를 제어하여 LED 광원을 어둡게 한다. 이 경우, PWM 신호의 크기 또는 듀티비 중 하나만을 제어하거나 또는 PWM 신호의 크기 및 듀티비를 동시에 제어할 수 있다. 한편, 밝은 영상이 입력되는 경우에는 PWM 신호의 크기(h1 또는 h2)를 증가시키거나, LED가 온(ON)되는 시간 영역(w1, w2 또는 w3)이 증가되도록 듀티비를 제어하여 LED 광원을 밝게 한다. 이 경우에도 PWM 신호의 크기 또는 듀티비 중 하나만을 제어하거나 또는 PWM 신호의 크기 및 듀티비를 동시에 제어할 수 있다.
Referring to FIG. 5, the controller 110 may change the duty ratio and magnitude of the PWM signal, that is, the current value, according to the average luminance level of the input image. That is, when a dark image is input, the LED light source is controlled by reducing the magnitude (h1 or h2) of the PWM signal or controlling the duty ratio so that the time domain (w1, w2 or w3) at which the LED is turned on is reduced. Darken In this case, only one of the magnitude or duty ratio of the PWM signal may be controlled or the magnitude and duty ratio of the PWM signal may be simultaneously controlled. On the other hand, when a bright image is input, the LED light source is controlled by increasing the magnitude (h1 or h2) of the PWM signal or controlling the duty ratio so that the time region (w1, w2 or w3) at which the LED is turned on is increased. Make it bright In this case, only one of the magnitude or duty ratio of the PWM signal may be controlled or the magnitude and duty ratio of the PWM signal may be controlled simultaneously.

이상에서 본 발명에 따른 실시예들이 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 분야에서 통상적 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 범위의 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 보호 범위는 다음의 특허청구범위뿐만 아니라 이와 균등한 것들에 의해 정해져야 한다.
Although embodiments according to the present invention have been described above, these are merely exemplary, and it will be understood by those skilled in the art that various modifications and equivalent embodiments of the present invention are possible therefrom. Accordingly, the scope of protection of the present invention should be determined by the following claims, as well as equivalents thereof.

110 : 제어부 120 : LED 구동부
130 : LED 광원 모듈 140 : APL 측정부110: control unit 120: LED drive unit
130: LED light source module 140: APL measuring unit

Claims (13)

복수의 적색, 녹색, 청색 LED로 이루어진 LED 광원 모듈;
상기 LED 광원 모듈에 구동 전류를 공급하는 LED 구동부; 및
상기 적색 LED가 온(ON)되는 제1 시간 영역, 녹색 LED가 온(ON)되는 제2 시간 영역, 청색 LED가 온(ON)되는 제3 시간 영역 중 적어도 2개 이상의 시간 영역의 일부 영역이 중첩하여 소정의 합성광을 생성하도록 PWM 신호의 듀티비를 제어하여 상기 LED 구동부로 출력하는 제어부;를 포함하는 LED 광원의 구동 장치.
LED light source module consisting of a plurality of red, green, blue LEDs;
An LED driver supplying a driving current to the LED light source module; And
A partial region of at least two or more time regions of the first time region in which the red LED is ON, the second time region in which the green LED is ON, and the third time region in which the blue LED is ON, And a controller which controls the duty ratio of the PWM signal to output the synthesized light to the LED driver so as to generate a predetermined composite light.
제 1 항에 있어서,
상기 소정의 합성광은 황색, 시안, 마젠타, 백색 중 하나이고, 상기 합성광은 상기 PWM 신호의 한 주기 내에 적어도 하나 이상 생성되는 것을 특징으로 하는 LED 광원의 구동 장치.
The method of claim 1,
And said predetermined light is one of yellow, cyan, magenta, and white, said at least one compound light being generated within one period of said PWM signal.
제 2 항에 있어서,
상기 PWM 신호의 주기에 대한 상기 중첩되는 시간 영역의 총합의 비율인 중첩 비율이 증가하면 상기 LED 광원 모듈의 휘도가 증가하는 것을 특징으로 하는 LED 광원의 구동 장치.
The method of claim 2,
And the luminance of the LED light source module increases when the overlap ratio, which is the ratio of the sum of the overlapping time domains to the period of the PWM signal, increases.
제 3 항에 있어서,
상기 소정의 합성광이 황색인 경우에 중첩 비율은 5%이상, 40%이하인 것을 특징으로 하는 LED 광원의 구동 장치.
The method of claim 3, wherein
The overlapping ratio is 5% or more and 40% or less when the predetermined synthetic light is yellow.
제 3 항에 있어서,
상기 소정의 합성광이 황색 및 시안인 경우에 중첩 비율은 5%이상, 40%이하인 것을 특징으로 하는 LED 광원의 구동 장치.
The method of claim 3, wherein
And the overlap ratio is 5% or more and 40% or less when the predetermined synthetic light is yellow and cyan.
제 3 항에 있어서,
상기 소정의 합성광이 황색, 시안 및 마젠타인 경우에 중첩 비율은 15%이상, 35%이하인 것을 특징으로 하는 LED 광원의 구동 장치.
The method of claim 3, wherein
The superimposition ratio is 15% or more and 35% or less when the predetermined synthetic light is yellow, cyan and magenta.
제 3 항에 있어서,
상기 소정의 합성광이 백색인 경우에 중첩 비율은 15%이상, 40%이하인 것을 특징으로 하는 LED 광원의 구동 장치.
The method of claim 3, wherein
The overlapping ratio is 15% or more and 40% or less when the predetermined synthetic light is white.
제 3 항에 있어서,
상기 소정의 합성광이 황색 및 백색인 경우에 중첩 비율은 20%이상, 40%이하인 것을 특징으로 하는 LED 광원의 구동 장치.
The method of claim 3, wherein
The overlapping ratio is 20% or more and 40% or less when the predetermined synthetic light is yellow and white.
제 3 항에 있어서,
상기 소정의 합성광이 황색, 시안 및 백색인 경우에 중첩 비율은 25%이상, 40%이하인 것을 특징으로 하는 LED 광원의 구동 장치.
The method of claim 3, wherein
And the overlap ratio is 25% or more and 40% or less when the predetermined synthetic light is yellow, cyan and white.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는
상기 적색, 녹색, 청색 LED가 상기 PWM 신호의 한 주기 내에서 각각 한 번 온/오프되도록 PWM 신호의 듀티비를 제어하는 것을 특징으로 하는 LED 광원의 구동 장치.
The method of claim 1,
The control unit
And controlling the duty ratio of the PWM signal such that the red, green, and blue LEDs are turned on and off once within one period of the PWM signal.
제 1 항에 있어서,
상기 제어부는
상기 적색, 녹색, 청색 LED 중 적어도 하나가 상기 PWM 신호의 한 주기 내에서 두 번 이상 온/오프되도록 PWM 신호의 듀티비를 제어하는 것을 특징으로 하는 LED 광원의 구동 장치.
The method of claim 1,
The control unit
And controlling the duty ratio of the PWM signal so that at least one of the red, green, and blue LEDs is turned on / off more than once in one period of the PWM signal.
제 1 항에 있어서,
입력되는 영상의 평균 휘도 레벨(Average Picture Level)을 측정하여 상기 제어부로 전송하는 APL 측정부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 LED 광원의 구동 장치.
The method of claim 1,
And an APL measuring unit which measures an average picture level of an input image and transmits the average picture level to the control unit.
제 12 항에 있어서,
상기 제어부는
상기 APL 측정부로부터 입력되는 평균 휘도 레벨에 따라 상기 PWM 신호의 듀티비 또는 전류 값 중 적어도 하나를 제어하는 것을 특징으로 하는 LED 광원의 구동 장치.
The method of claim 12,
The control unit
And controlling at least one of a duty ratio and a current value of the PWM signal according to the average luminance level input from the APL measuring unit.
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9418623B2 (en) 2013-01-08 2016-08-16 Samsung Display Co., Ltd. Backlight unit with over-current detection and display device having the same
CN110139435A (en) * 2019-05-31 2019-08-16 上海应用技术大学 A kind of intelligent control video display make scape atmosphere lamp

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