본 논문에서는 적색, 녹색, 청색의 세 가지 고휘도 LED를 하나의 소켓에 설치하여, 하나의 화소체 단위를 만들고, 이 화소체들의 조합과 다수 모듈들의 조합으로 문자, 그래픽, 동영상 등의 다양한 영상을 표출할 수 있는 풀컬러 전광판 모듈 및 제어장치를 개발하였다. LED 전광판 드라이버 모듈은 일정한 단위 면적에 RGB 픽셀을 조합한 도트에 드라이버 회로가 내장된다. 기존의 이러한 모듈형태는 특정 공간 및 설치 공간에 고정된 해상도를 구현하므로 가격이 높게 책정될 수 있다. 이러한 단점을 극복하기 위하여 임의의 피치 간격으로 배열이 자유로운 LED 드라이버 및 이에 따른 LED 픽셀 모듈을 개발하였다. 본 논문의 전광판 모듈은 기존 각각의 LED 모듈을 구동함에 있어서 병렬 방식의 데이터 처리 방식을 픽셀을 기준으로 그 위의 서브 모듈과 그 상위에 마스터 모듈의 개념을 도입하고 각각의 화소를 직병렬 통신 방식으로 개선함으로 인해서 처리할 수 있는 데이터의 속도를 초당 36프레임 이상으로 끌어올려서 상대적으로 데이터의 처리량이 많은 동화상의 경우에도 원활한 디스플레이를 할 수 있도록 하였다. 또한 기존 전광판의 깜박거림 현상이 개선되어 보다 선명한 영상이 제공되는 효과도 있다.
본 논문에서는 적색, 녹색, 청색의 세 가지 고휘도 LED를 하나의 소켓에 설치하여, 하나의 화소체 단위를 만들고, 이 화소체들의 조합과 다수 모듈들의 조합으로 문자, 그래픽, 동영상 등의 다양한 영상을 표출할 수 있는 풀컬러 전광판 모듈 및 제어장치를 개발하였다. LED 전광판 드라이버 모듈은 일정한 단위 면적에 RGB 픽셀을 조합한 도트에 드라이버 회로가 내장된다. 기존의 이러한 모듈형태는 특정 공간 및 설치 공간에 고정된 해상도를 구현하므로 가격이 높게 책정될 수 있다. 이러한 단점을 극복하기 위하여 임의의 피치 간격으로 배열이 자유로운 LED 드라이버 및 이에 따른 LED 픽셀 모듈을 개발하였다. 본 논문의 전광판 모듈은 기존 각각의 LED 모듈을 구동함에 있어서 병렬 방식의 데이터 처리 방식을 픽셀을 기준으로 그 위의 서브 모듈과 그 상위에 마스터 모듈의 개념을 도입하고 각각의 화소를 직병렬 통신 방식으로 개선함으로 인해서 처리할 수 있는 데이터의 속도를 초당 36프레임 이상으로 끌어올려서 상대적으로 데이터의 처리량이 많은 동화상의 경우에도 원활한 디스플레이를 할 수 있도록 하였다. 또한 기존 전광판의 깜박거림 현상이 개선되어 보다 선명한 영상이 제공되는 효과도 있다.
In this paper, we installed three high brightness red, green, and blue LED in one socket and made one pixel unit. And we also developed the full-color display board module and control unit which can express various images such as text, graphics, video image with the combination of pixel units and a ...
In this paper, we installed three high brightness red, green, and blue LED in one socket and made one pixel unit. And we also developed the full-color display board module and control unit which can express various images such as text, graphics, video image with the combination of pixel units and a number of modules. LED display driver module have a driver circuit within the combination of the RGB pixel dot on unit area. These modules of the existing form can be high priced because of implementation a fixed resolution in specific space and installation space. To overcome these shortcomings, we developed a LED driver and LED pixel modules free in array at random pitch intervals. Display board module of this paper enabled to display smoothly video image which have many data processing quantity through dragging data speed up 36 frames per second. Also there are an effect which is provided more clear image because of improving the flickering of the existing display board.
In this paper, we installed three high brightness red, green, and blue LED in one socket and made one pixel unit. And we also developed the full-color display board module and control unit which can express various images such as text, graphics, video image with the combination of pixel units and a number of modules. LED display driver module have a driver circuit within the combination of the RGB pixel dot on unit area. These modules of the existing form can be high priced because of implementation a fixed resolution in specific space and installation space. To overcome these shortcomings, we developed a LED driver and LED pixel modules free in array at random pitch intervals. Display board module of this paper enabled to display smoothly video image which have many data processing quantity through dragging data speed up 36 frames per second. Also there are an effect which is provided more clear image because of improving the flickering of the existing display board.
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문제 정의
따라서 본 논문은 상기와 같은 종래 모듈의 구동 장치에서의 문제점을 해결하기 위해 제안된 것으로서, 접속 디스플레이 모듈의 수량에 따라 제어 및 구동 장치의 개발자의 단순한 표출 역량보다 영상 편집 전문가 즉, 전자적 하드웨어 내지는 소프트웨어 전문가가 아닌 시각 디자인 분야의 전문가의 다양한 표출 기법의 창출과 접속 모듈의 설치 수량 증설에 따른 제품 조립의 편리함과, 기존 모듈의 깜박거림 현상을 개선하여 보다 선명한 화질을 제공하는 전광판 모듈의 구동 장치를 설계하고자 한다.
본 논문에서 이루고자 하는 기술적 성과는 기존의 LED 전광판의 최소 단위인 도트단위를 RGB를 구성하는 픽셀을 최소 단위로 설정하고 이에 대한 Driving 회로를 픽셀 내부에 구현함으로 인해서 사용자가 요구하는 제품에 기계적 단위가 아닌 미디어 단위로 자유롭게 제품을 구성 배치할 수 있는 장점을 부각시키고자 한다.
본 논문은 빛의 삼원색인 적색, 녹색, 청색 세 가지의 고휘도 LED를 사용하여 그림 2와 같은 하나의 화소 단위를 만들고, 복수 화소들의 조합으로 하나의 모듈을 구성하고, 그 모듈의 다수의 조합으로 하나의 화면이 제공되어 문자, 그래픽, 동화상 등의 다양한 영상을 디스플레이 할 수 있는 칼라 전광판 모듈을 설계하고자 한다.
LED 광원을 이용한 응용제품 중 가장 활용도가 높고 큰 시장을 형성하고 있는 분야는 단연 조명 및 디스플레이 시장이라 할 수 있다. 본 논문은 빛의 삼원색인 적색, 녹색, 청색의 세 가지의 고휘도 LED를 사용하여 풀 컬러를 표출할 수 있는 하나의 화소를 만들고, 이 화소들의 조합을 모듈 형태로 조합하여 이 모듈들의 모자이크 접속으로 다양한 문자 및 그래픽을 표출함으로써 디스플레이 장치로 활용할 수 있으며, 그 외 조명용 램프로도 활용이 가능한 LED 램프 모듈 및 그 제어장치를 개발하고자 한다. LED 전광판 드라이버 모듈은 일정한 단위 면적에 RGB픽셀을 조합한 도트에 드라이버 회로가 내장된다.
제안 방법
또한 통신 방식에 있어서는 LAN 방식, RS-422 방식, USB 멀티통신 등으로 다양하게 구축할 수 있으며 전광판에 있어서 기존의 모듈개념에서 더 나아가 블록 개념을 추가하였다.
또한 표 2에서 눈높이 기준 170m 표준 시험군을 활용하여 픽셀 피치와 가시거리와의 상관관계를 실험을 통하여 확인하였다.
기존의 이러한 모듈형태는 특정 공간 및 설치공간에 고정된 해상도를 구현하므로 가격이 높게 책정될 수 있다. 이러한 단점을 극복하기 위하여 임의의 피치(Pitch)간격으로 배열이 자유로운 LED 드라이버 및 이에 따른 LED 픽셀 모듈을 개발하였다.
성능/효과
구현된 시스템은 최대 초당 36프레임의 영상 데이터를 전송하므로 기존 전광판과는 비교할 수 없을 정도의 전송속도와 전송량으로 미려한 영상과 역동적인 동화상을 표출할 수 있다.
또한 기존의 각각의 LED 모듈을 구동함에 있어서 병렬방식의 데이터 처리방식을 픽셀을 기준으로 그 위에 서브 모듈과 그 상위에 마스터 모듈의 개념을 도입함으로 인해서 각각의 화소를 직병렬 통신방식으로 개선함으로 인해서 처리할 수 있는 데이터의 속도를 초당 36프레임 이상으로 끌어올림으로 인해서 상대적으로 데이터의 처리량이 많은 동화상의 경우에도 원활한 디스플레이를 할 수 있도록 하였다.
본 논문의 전광판 모듈 구동장치의 디스플레이 부, 즉 영상 표출 부는, 통신 속도 및 MPU의 데이터 처리 속도 및 능력을 감안하여, 가로 16개, 세로 16개, 총 256개의 화소로 또는 일축에 16개, 그와 직각되는 축에 32개, 총 512개의 화소 등 일정하게 정해진 단위를 이루는 것이 바람직하다.
후속연구
본 논문에서 제시하는 기술로 인해서 문화예술 및 상업, 공공서비스 분야에서 다양하게 활용되어질 것으로 판단 되어진다.
질의응답
핵심어
질문
논문에서 추출한 답변
PWM이란 무엇인가?
PWM이란 펄스 변조방식의 하나로, 변조 신호의 크기에 따라서 펄스의 폭을 변화시키는 변조 방식이다. 인간의 눈은 사물이 1초에 60번 이상 움직일 경우 연속적인 것으로 인식한다.
LED 전광판의 화면은 무엇으로 구성되는가?
그림 1은 대형 LED 전광판의 구조를 나타낸 것이다. LED 전광판의 화면은 크게 도트(Dot), 픽셀(Pixel), 모듈(Module), 타일(Tile)로 구성된다. 도트는 LED 전광 판에서 빛을 발하는 한 점으로 Red, Green, Blue 등 여러 종류의 색상을 발광시키는 다이오드를 말하며 전기 적인 신호를 가해 필요한 색상을 표현한다.
LED의 장점은 무엇인가?
LED(Light Emitting Diode)는 발광 다이오드의 약자로 전기에너지를 광에너지로 바꾸는 반도체 소자이다. 수명이 50,000시간 정도로 기존 램프에 비하여 장시간 효율적으로 사용이 가능하고 수은, 방전용 가스 등 유해가스를 사용하지 않으며 유해파장이 없다. 이처럼 친환경과 고효율 특성을 제공하는 LED는 현대와 미래사회 기술 흐름을 대표하는 아이콘이다 [2～3].
J. H. Lee, D. Y. Ko, THE INSTITUTE OF ELECTRONICS ENGINEERS OF KOREA, The institute of Electronics Engineers of Korea-IE, Vol.46, No.3, pp.12-18, 2009.
하영재, 김윤식, 강영창, 김선형, "LED 풀칼라 전 광판용 고속 데이터처리 제어장치 설계", 한국정보기술학회 Green IT융합기술 워크숍 및 하계 종합 학술 대회 논문집, pp.493-499, 2009.
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