KR101421963B1 - 카메라의 ｌｅｄ 플래쉬 모듈 및 카메라 장치 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사진 촬영시 사용자의 선호도에 따라 다양한 색감의 사진 촬영을 할 수 있도록 하려는 카메라의 LED 플래쉬 모듈 및 이를 구비하는 카메라 장치에 관한 것으로서, 외부 사용자의 선택에 따라 제어신호를 생성하는 제어신호생성부와, 구동전류를 생성하는 구동전류생성부와, 상기 구동전류를 제공하기 위한 적어도 2개의 전류 경로를 형성하고 상기 제어신호에 따라 상기 전류 경로들 중 적어도 하나를 선택하여 선택된 경로로 구동전류를 출력하는 스위칭부와, 상기 선택된 경로의 구동전류에 의해 따뜻한 백색과 차가운 백색 중 하나의 색온도를 갖는 광을 제공하고 상기 따뜻한 백색과 차가운 백색의 중간 색온도를 갖는 광을 제공하는 제1 발광부 및 제2 발광부로 이루어진 발광부를 포함한다.

Description

카메라의 ＬＥＤ 플래쉬 모듈 및 카메라 장치 {LIGHT EMITTING DIODE FLASH MODULE OF CAMERA and CAMERA APPARATAUS}

본 발명은 카메라의 LED 플래쉬 모듈 및 이를 구비하는 카메라 장치에 관한 것으로서, 더 자세하게는 사진 촬영시 사용자의 선호도에 따라 다양한 색감의 사진 촬영을 할 수 있도록 하려는 카메라의 LED 플래쉬 모듈에 관련된다.

일반적으로 디지털 카메라 혹은 카메라 폰 등에는 저조도 환경에서 사진 촬영이 가능하도록 하는 제논 램프 플래쉬 또는 LED 플래쉬가 장착되어 있다.

그 가운데, 제논 램프 플래쉬의 경우는 15~70 마이크로 패럿(㎌)의 대용량을 갖는 전해질 커패시터(electrolyte capacitor)가 채용되기 때문에 부피가 크고, 전력소모도 크며, 또 300V 정도의 고전압을 인가해야 하고, 가격도 비싸다는 등의 많은 단점을 갖고 있다.

이러한 이유로 인해, 최근에는 LED의 채용 빈도가 점차 늘어가고 있다. LED 플래쉬 램프로는 주로 백색 LED가 사용되고 있으며, 이러한 백색 LED는 청색 파장의 빛을 발생시키는 질화인갈륨(InGaN) 또는 질화갈륨(GaN) 다양자 우물(multi quantum well) 구조의 반도체 칩과 청색 파장의 빛을 황색 파장을 중심으로 넓은 스펙트럼을 갖는 빛으로 변환하는 형광체로 구성된다. 자연광에 가까운 스펙트럼의 빛을 발생시키기 위하여 적색, 녹색 형광체를 배합하여 사용하기도 한다.

이때, 백색 LED의 색온도는 칩과 형광체에서 발생하는 빛의 전력 비(power ratio)에 의하여 주로 결정되고 형광체의 배합비에 따라 다양한 조합이 가능하나 한번 완성된 소자는 고유의 색온도를 갖게 되어 구동전류, 사용 온도에 따른 색온도 변동을 제외하고는 사용자에 의한 의도적인 조절이 불가능하다.

그러나 상기에서와 같이 한번 완성된 소자를 이용하는 경우 동일 피사체에 대하여 다양한 색감이 반영되어 있는 사진 촬영을 하고자 하는 소비자들의 욕구를 충족시킬 수가 없었다.

또한, 한번 완성된 LED 소자는 고유의 색온도를 갖기 위하여 색좌표상에서 특정 규격 범위를 벗어나게 되면 불량으로 처리되어 수율 감소로 이어지게 되었다.

본 발명은 상기와 같은 문제점을 개선하기 위하여 안출된 것으로서, 그 목적은 사용자의 선택에 따라 다양한 색감의 사진 촬영이 가능한 카메라의 LED 플래쉬 모듈을 제공함에 있다.

상기의 목적을 달성하기 위한 본 발명의 하나의 예에 따른 카메라의 LED 플래쉬 모듈은 외부 사용자의 선택에 따라 제어신호를 생성하는 제어신호생성부와, 구동전류를 생성하는 구동전류생성부와, 상기 구동전류를 제공하기 위한 적어도 2개의 전류 경로를 형성하고 상기 제어신호에 따라 상기 전류 경로들 중 적어도 하나를 선택하여 선택된 경로로 구동전류를 출력하는 스위칭부와, 상기 선택된 경로의 구동전류에 의해 따뜻한 백색과 차가운 백색 중 하나의 색온도를 갖는 광을 제공하고 상기 따뜻한 백색과 차가운 백색의 중간 색온도를 갖는 광을 제공하는 제1 발광부 및 제2 발광부로 이루어진 발광부를 포함한다.

또한, 본 발명의 다른 예에 따른 카메라의 LED 플래쉬 모듈은 외부 사용자의 선택에 따라 제어신호를 생성하는 제어신호생성부와, 구동전류를 생성하는 구동전류생성부와, 상기 구동전류를 제공하는 적어도 2개의 전류 경로를 형성하고 상기 제어신호에 따라 상기 전류 경로들 중 적어도 하나를 선택하여 선택된 경로로 구동전류를 출력하는 스위칭부와, 상기 선택된 경로의 구동전류에 의해 따뜻한 백색과 차가운 백색 중 하나의 색온도를 갖는 광을 제공하고 상기 따뜻한 백색과 차가운 백색의 중간 색온도를 갖는 광을 제공하는 제1 발광부 및 제2 발광부로 이루어진 발광부를 포함하고, 상기 제1 발광부 및 제2 발광부 중 적어도 하나는 수납 홈을 갖는 패키지 본체와, 상기 수납 홈의 저면에 노출되어 상기 패키지 본체에 형성된 제1전극구조 및 제2전극구조와, 상기 제1 및 제2전극에 전기적으로 접속되어 상기 수납 홈의 저면에 실장된 적어도 하나의 발광다이오드 칩과, 상기 발광 다이오드 칩을 매립하고, 적어도 하나의 형광체가 포함된 수지포장부, 및 상기 수지포장부상에 형성되어 상기 발광다이오드 칩에서 제공된 광의 경로를 조절하여 출력하는 광경로 변환층으로 이루어진 LED 패키지를 포함한다.

본 발명의 다른 측면은, 외부로부터 색온도 조건을 입력 받아 이에 해당하는 제어신호를 생성하는 색온도 선택 모듈과, 렌즈 모듈 및 구동전류를 생성하는 구동전류생성부와, 상기 구동전류를 제공하기 위한 적어도 2개의 전류 경로를 형성하고, 상기 제어신호에 따라 상기 전류 경로들 중 적어도 하나를 선택하여 선택된 경로로 구동전류를 출력하는 스위칭부 및 상기 선택된 경로의 구동전류에 의해 따뜻한 백색과 차가운 백색 중 하나의 색온도를 갖는 광을 제공하고, 상기 따뜻한 백색과 차가운 백색의 중간 색온도를 갖는 광을 제공하는 제1 발광부 및 제2 발광부로 이루어진 발광부를 구비하는 플래쉬 모듈을 포함하는 카메라 장치를 제공한다.

상기의 구성 결과, 본 발명은 다양한 색감의 사진 촬영을 원하는 소비자들의 욕구를 충족시켜 제품의 수요를 증대시킬 수 있다. 또한, 종래 색 좌표 규격을 벗어나 불량 처리되던 LED 패키지들을 LED 플래쉬 모듈에 적용하여 사용될 수 있기 때문에 LED 패키지의 수율을 증대시킬 수 있다.

도 1은 본 발명에 따른 카메라의 LED 플래쉬 모듈의 구동 시스템을 나타내는 블럭다이어그램이다.
도 2는 도 1의 구동부 및 발광부를 예시한 회로도이다.
도 3은 CIE 1931의 색좌표상에 위치하는 도 2의 제1 발광부 및 제2 발광부의 위치 상태를 나타내는 도면이다.
도 4는 요철 패턴이 형성된 도 2의 발광다이오드 패키지를 예시한 단면도이다.
도 5는 스프라인 패치면이 형성된 도 2의 다른 예의 발광다이오드 패키지를 나타내는 단면도이다.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시형태들을 설명한다.

그러나, 본 발명의 실시형태는 여러 가지 다른 형태로 변형될 수 있으며, 본 발명의 범위가 이하 설명하는 실시 형태로 한정되는 것은 아니다. 또한, 본 발명의 실시형태는 당해 기술분야에서 평균적인 지식을 가진 자에게 본 발명을 더욱 완전하게 설명하기 위해서 제공되는 것이다. 따라서, 도면에서의 요소들의 형상 및 크기 등은 보다 명확한 설명을 위해 과장될 수 있으며, 도면상의 동일한 부호로 표시되는 요소는 동일한 요소이다.

도 1은 본 발명에 따른 카메라의 LED 플래쉬 모듈의 구동 시스템을 나타내는 블럭다이어그램이고, 도 2는 도 1의 구동부 및 발광부를 예시한 회로도이다.

도 1 및 도 2에 도시된 바와 같이, 본 발명에 따른 카메라의 LED 플래쉬 모듈은 복수의 제어신호를 생성하여 출력하는 제어신호 생성부(110)와, 적어도 하나의 구동전류를 생성하여 출력하는 구동전류 생성부(121)와, 상기 복수의 제어신호에 따라 개별적으로 혹은 서로 병행해서 스위칭 동작되어 상기 구동전류의 적어도 하나의 전류 경로를 제공하는 복수의 스위칭소자로 이루어진 스위칭부(123)와, 상기 복수의 스위칭소자가 개별 스위칭 동작되어 따뜻한 백색과 차가운 백색 중 하나의 색온도를 갖는 광을 제공하고 상기 복수의 스위칭소자가 서로 병행해서 스위칭 동작되어 상기 따뜻한 백색과 차가운 백색의 중간 색온도를 갖는 적어도 하나의 광을 제공하는 제1 발광부(131) 및 제2 발광부(133)로 이루어진 발광부(130)를 포함하여 구성되어 있다.

여기서, 제어신호 생성부(110)는 디지털 카메라 혹은 카메라 폰의 사용자가 사진 촬영전 원하는 색감의 조명 분위기를 선택하기 위한 것이다. 다시 말해, 카메라의 바디(body), 즉 케이스의 외부에 돌출되어 있는 모드 선택 버튼을 작동하는 것에 의해 제어신호가 생성되어 출력된다. 예를 들어, 모든 선택 버튼을 한번 누를 경우 2비트 신호 "01"의 제1제어신호(혹은 제1모드신호)가 생성되어 출력되었다면, 두번 누를 경우 "10"의 제2제어신호(혹은 제2모드신호)가 생성되어 출력되고, 세번 누를 경우 "11"의 제3제어신호(혹은 제3모드신호)가 생성되어 출력될 것이다. 이와 같이, 제어신호 생성부(110)는 카메라 장치에서 색온도 선택 모듈에 해당하는 것으로 이해할 수 있으며, 이 경우, 카메라 장치는 본 실시 형태에 따른 상기 색온도 선택 모듈, 플래시 모듈 및 렌즈 모듈을 구비하여 구성되는 촬상 장치로서 이동통신 단말기 등에 내장될 수 있다.

그리고, 구동부(120)를 구성하는 구동전류 생성부(121)는 발광부(130)를 이루는 제1 발광부(131) 및 제2 발광부(133)를 구동하기 위한 구동전류를 생성하게 된다. 이때, 구동전류 생성부(121)는 복수의 구동전류를 생성하여 출력할 수 있도록 구성되어 있다. 이를 통해, 발광부(130)의 제1 발광부(131) 및 제2 발광부(133)를 이루는 LED 패키지의 종류, 혹은 외부의 특성에 따라 서로 다른 구동전류에 의해 동작될 수 있다.

예를 들어, 외부의 밝기가 어둡거나 지나치게 밝을 경우 그 외부의 밝기에 따라 발광 조도가 조절될 필요가 있으므로 이를 위해 서로 다른 구동전류가 선택되어 출력될 것이다. 뿐만 아니라, 가령 카메라의 외부에 광센서를 추가적으로 구비하게 될 때, 그 광을 수광하여 외부의 밝기를 판단하고, 이를 통해 구동전류 생성부(121)에서 그에 해당되는 구동전류를 선택하여 출력할 수 있도록 구성될 수 있을 것이다.

이때, 그 구동전류 생성부(121)에서 선택된 하나의 구동전류에 따라 제1 발광부(131)와 제2 발광부(133)가 각각 구동되거나, 스위칭부(123)에서 제1 발광부(131)와 제2 발광부(133)가 서로 병행해서(혹은 동시에) 선택될 때 그 구동전류는 서로 분류되어 제1 발광부(131) 및 제2 발광부(133)에 인가되고 있다. 이를 통해, 제1 발광부(131) 및 제2 발광부(133)가 개별 구동될 때의 조도와 제1 발광부(131) 및 제2 발광부(133)가 서로 병행 구동될 때의 조도가 거의 유사 범위에 있게 되는데 이는 카메라 사용자의 특정 모드 선택시 사진의 색감이 도드라지는 현상을 방지할 수 있을 것이다.

그러나, 본 발명에서는 이것에 특별히 한정하는 것은 아니며, 가령 제1 발광부(131) 및 제2 발광부(133)가 개별 구동될 때의 조도와 제1 발광부(131) 및 제2 발광부(133)가 서로 병행 구동될 때의 조도가 유사 조도 범위를 갖는 경우라면 제1 발광부(131)와 제2 발광부(133)가 서로 병행하여 구동될 때 구동전류 생성부(121)를 통해 선택된 서로 다른 구동전류에 의해 구동될 수도 있다. 이때, 물론 제1 발광부(131)와 제2 발광부(133)가 서로 병행하여 형성한 백색의 색온도는 제1 발광부(131)가 개별적으로 제공하는 따뜻한 백색 광의 색온도와 제2 발광부(133)가 개별적으로 제공하는 차가운 백색 광의 중간 색온도를 갖게 된다.

그리고, 구동부(120)의 스위칭부(123)는 복수의 스위칭 소자들로 이루어져 있는데, 제어신호 생성부(110)의 제1 내지 제3제어신호에 따라 제1 발광부(131)에 구동전류를 제공할지, 제2 발광부(133)에 구동전류를 제공할지, 아니면 제1 발광부(131) 및 제2 발광부(133)를 서로 병행적으로 구동하도록 분류된 구동전류를 제공할지를 선택하여 전류 경로를 결정하는 역할을 하게 된다.

또한, 발광부(130)는 제1 발광부(131)와 제2 발광부(133)로 구분되어 있다. 이때 제1 발광부(131)는 가령 제1 발광부(131)의 전류 경로를 관장하는 제1스위칭소자가 턴-온 될 때 구동되고, 제2 발광부(133)는 제2 발광부(131)의 전류 경로를 관장하는 제2스위칭소자가 턴-온 될 때 구동되며, 상기의 제1 및 제2스위칭소자가 동시에 턴-온될 때 제1 발광부(131)와 제2 발광부(131)는 함께 구동된다.

이를 통해 결국 제1 발광부(131)는 따뜻한 백색(warm white)으로 알려진 백색광을 방출하고, 제2 발광부(133)는 차가운 백색(cool white)으로 알려진 백색광을 방출하게 되며, 제1 발광부(131)와 제2 발광부(133)가 병행하여 동작될 때 제1 발광부(131)의 따뜻한 백색과 제2 발광부(133)의 차가운 백색의 중간 색온도를 갖는 백색광을 방출하게 된다.

여기서, 따뜻한 백색의 광을 제공하는 제1 발광부(131)의 색온도(X1)는 야 3000K≤X1＜6000K의 범위에서 결정되고, 차가운 백색의 광을 제공하는 제2 발광부(133)의 색온도(X2)는 약 5000K≤X2＜8000K의 범위에서 결정되며, 이때 제2 발광부(133)의 색온도(X2)가 제1 발광부(131)의 색온도(X1)에 비해 약 1000K 이상 높은 것이 바람직하다.

이러한 따뜻한 백색과 차가운 백색의 광을 방출하는 제1 발광부(131) 및 제1 발광부(133)는 LED 패키지의 제조 과정에서 종래 CIE 1931의 색좌표상의 규격을 벗어나 불량 처리되었던 따뜻한 백색과 차가운 백색을 방출하던 LED 패키지들을 활용하여 구성될 수 있다. 그 결과 본 발명은 종래 대비 LED 패키지의 수율 증가 등의 많은 이점을 제공할 수 있다.

도 2는 본 발명의 구동부 및 발광부를 예시한 도면으로, 텍사스 인스트루먼트(Texas Instrument)社의 TPS 61300 모델을 제안한 것이다.

도 2에 도시된 바와 같이, 구동부(120)는 다양한 회로들이 집적화되어 있는 IC와 그 IC의 주변 회로들로 이루어져 있고, I2C 통신방식으로 제어될 수 있도록 시리얼 클럭라인(SCL) 단자 및 시리얼 데이터라인(SDA) 단자가 형성되어 있다.

가령, 시리얼 클럭라인(SCL) 단자 및 시리얼 데이터라인(SDA) 단자에 앞서서 언급한 바 있는 외부의 밝기 정보를 나타내는 데이터 신호가 입력되면 그 데이터 신호에 따라 제 1발광부(131) 및 제2 발광부(133)를 구동하기 위한 적어도 하나의 구동전류가 선택되어 출력될 수 있다.

그리고 실질적으로 도 2에 명확히 도시되지는 않았지만, 본 발명에서는 제1 발광부(131) 및 제2 발광부(133)의 애노드 단자부에 각각 스위칭소자들이 구성되어 스위칭부를 이루는 것이 바람직하고, 그 각각의 스위칭소자들은 제어신호생성부의 제1 내지 제3제어신호에 따라 스위칭 동작되어 제1 발광부(131) 및 제2 발광부(133)에 각각 혹은 동시에 구동전류를 제공하게 될 것이다.

도 3은 CIE 1931의 색좌표상에 위치하는 도 2의 제1 발광부 및 제2 발광부의 위치 상태를 나타내는 도면이고, 아래의 <표 1>은 도 3에서와 같이 종래 CIE 1931의 색좌표상의 규격을 벗어나 서로 다른 위치에 있는 따뜻한 백색과 차가운 백색을 방출하던 LED 패키지를 사용하여 본 발명의 카메라 LED 플래쉬 모듈의 구동 시스템을 시뮬레이션한 결과이다.

사진	LED 1 전류(A)	LED 2 전류(A)	조도(lux)	색온도(K)
1	0.7	0	96	4500
2	0.35	0.35	108	5100
3	0	0.7	98	6500

<표 1>에서 알 수 있는 바와 같이, 4500K의 색온도를 갖는 따뜻한 백색의 광을 제공하는 제1 발광부(131)와 6500K의 색온도를 갖는 차가운 백색의 광을 제공하는 제2 발광부(133)를 각각 구동하는 경우 제1 발광부(131) 및 제2 발광부(133)는 각각 0.7 암페어[A]의 전류에 의해 구동될 수 있다. 이때, 제1 발광부(131) 및 제2 발광부(133)의 조도는 각각 96 럭스[lux]와 98 럭스[lux]로 밝기에 있어서는 거의 유사 범위에 있는 것을 알 수 있다.

반면, 제1 발광부(131)와 제2 발광부(133)를 함께 구동하여 4500K의 따뜻한 백색과 6500K의 차가운 백색의 중간 범위에 해당되는 색 온도, 즉 5100K를 유지할 수 있도록 하기 위하여 그 제1 발광부(131)와 제2 발광부(133)를 이루는 각각의 LED는 단독적으로 구동될 때의 절반인 0. 35 암페어[A]의 전류로 구동되어야 한다. 이때의 조도는 대략 108 럭스[lux]로서, 제1 발광부(131)와 제2 발광부(133)가 단독적으로 구동될 때 대비 밝기의 차이는 그다지 크지 않다. 이를 통해, 서로 다른 범위의 색온도를 갖지만, 밝기의 차이는 별로 크지 않은 발광부(130)를 구성할 수 있게 된다.

따라서, 이에 근거해 볼 때 본 발명의 발광부(130)는 더 나아가서 따뜻한 백색의 광을 제공하는 복수의 제1 발광부(131)와 차가운 백색의 광을 제공하는 복수의 제2 발광부(133)로 구성될 수도 있다. 이때, 따뜻한 백색의 광을 제공하는 각각의 제1 발광부(131)를 이루는 LED들은 CIE 1931 색좌표상에서 서로 다른 위치에 놓여있지만, 앞서 언급한 대로 그 색온도(X1)가 약 3000K≤X1＜6000K의 범위에 있도록 각각 선택될 수 있다. 반면, 차가운 백색의 광을 제공하는 각각의 제2 발광부(133)를 이루는 LED들은 CIE 1931 색좌표상에서 서로 다른 위치에 놓여있지만, 그 색온도(X2)가 약 5000K≤X2＜8000K의 범위에 있도록 각각 선택될 수 있다.

이때, 제1 발광부(131)를 이루는 각각의 LED의 색온도 편차와, 제2 발광부(133)를 이루는 각각의 LED의 색온도 편차는 약 1000K의 범위 이내에 있는 것이 바람직하고, 또 제1 발광부(131)와 제2 발광부(133)간에는 제2 발광부(133)의 평균 색온도가 제1 발광부(131)의 평균 색온도보다 약 1000K 이상 높은 것이 바람직하다.

이를 통해, 따뜻한 백색의 광을 제공하는 하나의 LED로 이루어진 제1 발광부(131)와 차가운 백색의 광을 제공하는 하나의 LED로 이루어진 제2 발광부(133)로 발광부(130)를 구성하는 것 대비 더 다양한 색온도 범위에 있는 발광부(130)를 구성할 수 있게 된다.

한편, 본 발명은 따뜻한 백색과 차가운 백색의 광을 방출하는 제1 발광부(131) 및 제2 발광부(133)의 LED 패키지를 이루는 LED 칩과, 그 LED 칩상에 형성된 형광체들의 배합비를 조절하여 빛의 파워 비(power ratio)를 조정함으로써 다양한 색감의 사진 촬영이 가능한 카메라 플래쉬 모듈을 구성할 수 있다.

예컨대, 청색 광을 제공하는 청색 LED 칩과 특정 파장대의 자외선을 제공하는 근자외선 칩 중 적어도 하나의 칩을 선택하고 황색, 적색, 녹색, 청색, 오렌지색 형광체 등 가운데서 적어도 하나의 형광체를 선택하고, 그 형광체의 배합비를 조절하는 것이다.

이에 더 나아가서, 본 발명은 사진 촬영 시 얼룩의 발생 없는 선명한 색감의 사진을 얻을 수 있도록 하기 위하여 제1 발광부(131)와 제2 발광부(133)에서 제공된 광의 광축 간 편차가 10도를 넘지 않도록 하고, 빛 확산 혹은 빛 집광과 같은 방사패턴의 반치폭(full radiation angle)의 편차도 10도를 넘지 않도록 하는 것이 바람직하다.

이를 위해, 예컨대 본 발명의 LED 패키지는 형광층 혹은 형광층상에 구비된 투명수지층의 상측 면에 요철 형상 등의 방사패턴을 갖도록 형성되거나, 형광층상에 구비되는 렌즈의 상·하측 면에 스프라인 패치면을 갖도록 형성할 수 있다.

도 4는 요철 패턴이 형성된 도 2의 LED 패키지를 예시한 단면도이다.

도 4에 도시된 바와 같이, 본 발명에 예시된 LED 패키지는 수납 홈을 형성한 패키지 본체(210)와, 수납 홈의 저면에 노출되어 패키지 본체(210)에 형성된 한 쌍의 제1 및 제2전극구조(213, 214)와, 제1 및 제2전극구조(213, 214)에 각각 전기적으로 접속되는 발광다이오드 칩(217)과, 발광다이오드 칩(217)을 매립하여 형성되고 적어도 하나의 형광체를 함유한 수지포장부(218)와, 수지포장부(218)상에 형성된 투명 수지층(221)을 포함하여 구성될 수 있다.

이때, 수지포장부(218)의 가장자리영역에는 광 확산부(218a)가 형성되고 있고, 더 나아가서 광 확산부(218a)의 상측에는 수지포장부(218)에 포함된 형광체보다 적은 소량의 형광체가 추가적으로 형성될 수 있다. 이를 통해 광로상의 형광체의 농도 분포를 더욱더 조절할 수 있을 것이다.

여기서, 수지포장부(218)의 가장자리영역을 따라 형성되어 발광다이오드 칩(217)으로부터 제공된 빛을 확산시키는 광 확산부(218a)는 요철 형태를 이루고 있는데, 보통 YAG계의 황색 형광체를 함유하는 형광체를 함유하는 젤 형태의 에폭시 수지 혹은 실리콘 수지를 패키지 본체(210)의 수납 홈에 주입 한 후 금형 프레스를 압착함으로써 요철 형상을 떠낼 수 있다. 따라서, 본 발명의 광 확산부(218a)의 형성은 금형몰딩 방법이 바람직할 수 있다.

이와 같이, 발광다이오드 칩(217)을 매립하여 수지포장부(218)의 가장자리영역을 따라 형성된 광 확산부(218a)를 통해 특정 영역으로 집중되는 빛이 부족한 영역으로 확산됨으로써 전반적으로 균일한 발광스펙트럼을 가질 수 있게 된다.

더 나아가서는 그 광 확산부(218a)의 내부에 소량의 형광체를 포함하게 될 경우 광로상의 형광체의 농도 분포가 최적화됨으로써 그에 따른 색 특성 또한 균일하게 변하게 될 것이다.

결국, LED 패키지로부터 출사된 빛이 균일한 발광스펙트럼을 갖게 되면 LED 패키지를 카메라의 플래쉬 광원으로 사용할 때 색 얼룩과 같은 부자연스러운 현상은 방지될 수 있을 것이다.

도 5는 스프라인 패치면이 형성된 도 2의 다른 예의 LED 패키지를 나타내는 단면도이다.

도 5에 도시된 바와 같이, LED 패키지는 수납 홈을 형성하여 외곽을 이루는 패키지 본체(310)와, 상기 수납 홈의 저면에 노출되도록 패키지 본체(310)에 형성된 한쌍의 제1 및 제2전극구조(313, 314)와, 제1 및 제2전극구조(313, 314)에 각각 전기적으로 접속되어 패키지 본체(310)의 수납 홈에 구비된 발광다이오드 칩(317)과, 발광다이오드 칩(317)을 매립하여 형성되고 적어도 하나의 형광체를 함유한 수지포장부(318), 및 수지 포장부(318)상에 구비되고 랜덤(random)한 높이를 제어점으로 하여 각 제어점을 통과하는 스프라인 곡선으로 면이 구성된 스프라인 패치면이 적어도 일측면에 형성되어 발광다이오드 칩(317)으로부터 제공된 빛을 불규칙하게 집광하는 렌즈(321)를 포함하고 있다.

여기서, 수납 홈을 둘러싸며 패키지 본체(310)에 고정되어 형성된 렌즈(321)는 예컨대 집광렌즈이고 발광다이오드 칩(317)으로부터의 빛이 그 렌즈(321)를 투과하여 출사되는 상측 면에 스프라인 패치면을 형성하고 있다.

이와 같은 렌즈(321)는 패키지 본체(310)의 수납 홈에 형성된 수지포장부(318)를 외부로부터 보호함과 동시에, 그 수납 홈에 실장된 발광다이오드 칩(314)으로부터 제공된 빛을 혼합하여 외부로 불규칙하게 집광(혹은 확산후 불규칙하게 집광)시키는 역할을 하게 된다.

이러한, 스프라인 패치면은 일정한 간격을 두고 부분적으로 볼록하고 오목한 곡면을 형성하여 전 영역에서 비 평평한 면, 즉 스프라인 곡선으로 면이 연속해서 형성되되 각각의 볼록한 곡면은 서로 다른 높이, 즉 제어점을 불규칙적으로 갖는 자유곡면을 의미한다.

가령, 렌즈(321)의 상측 면에 형성된 집광패턴, 즉 스프라인 패치면의 제어점이 서로 동일한 높이를 갖게 되는 경우와 같이 일정한 규칙성을 갖게 될 때 렌즈(321)를 통과하기 직전의 백색광에 미세한 색의 변화가 발생하게 되면 그 렌즈(321)를 투과한 빛의 집광방향으로는 색의 변화에 개선 없이 연속적인 또 다른 규칙성이 생기게 된다.

따라서, 본 발명에 예시된 LED 패키지는 빛의 집광방향으로 색의 변화에 개선 없는 연속적인 또 다른 규칙성이 생기지 않도록 렌즈(321))의 상측 면에 그 스프라인 패치면의 곡면을 서로 연속적으로 연결하되 서로 다른 높이의 제어점을 갖도록 형성하고 있다.

이때, 이러한 렌즈(321)의 스프라인 패치면은 렌즈(321)가 사출성형으로 형성될 때 렌즈(321)의 상측 면에 대응하여 금형에 가공되어 있는 패턴에 의해 형성될 수 있다.

또한, 스프라인 패치면은 빛이 투과하여 출사되는 렌즈(321)의 상측 면에만 형성되는 것이 아니라, 더 나아가서 발광다이오드 칩(314)으로부터의 빛이 입사되는 렌즈(321)의 하측 면에 형성하는 것도 얼마든지 가능할 것이다.

더 나아가서, 별도의 광학 시트(sheet) 형태로서 렌즈(321)의 상측 면에 부착하는 것도 가능할 수 있을 것이다.

따라서, 이러한 부분을 제외한 기타 자세한 내용들은 앞서 살펴본 하나의 예에 따른 LED 패키지의 내용들과 크게 다르지 않으므로 그것들로 대신하고자 한다.

상기한 바와 같이 본 발명은 해당 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 얼마든지 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이다.

예를 들어, 본 발명에서의 구동전류 생성부(121)는 구동전압 생성부로 대체될 수 있다. 따라서 구동전압 생성부를 통해 생성된 다양한 레벨의 구동전압은 제어신호 생성부(110)의 제1 내지 제3제어신호에 따라 적어도 하나의 구동 전압을 선택하여 출력하도록 구성될 수도 있을 것이다.

다시 말해, 구동전압 생성부는 제어신호 생성부(110)의 제1제어신호에 의해 선택된 제1구동전압에 의해 발광부(130)의 제1 발광부(131)를 구동시킬 수 있도록 하고, 제어신호 생성부(110)의 제2제어신호에 의해 선택된 제2구동전압에 의해 발광부(130)의 제2 발광부(131)를 구동시킬 수 있도록 하며, 제어신호 생성부(110)의 제3제어신호에 의해 선택된 제1 및 제2구동전압에 의해 제1 발광부(131)와 제2 발광부(133)가 병행해서 구동될 수 있도록 구성할 수도 있다.

또한, 본 실시 형태에서 제공하는 LED 플래시 모듈은 주변 광(ambient light)을 보정하는 기능을 수행하도록 보조 광원으로 응용될 수도 있다. 구체적으로, 주변 광이 백색에서 많이 벗어날 경우(예컨대, 백열등), 카메라의 오토 화이트 밸런스(auto white balance) 기능을 보조하도록 상대적으로 차가운 백색 플래시를 켜서 화이트 밸런스 수행에 도움이 될 수 있으며, 백색 형광등이나 수은등과 같은 조명에서는 상대적으로 따뜻한 백색 플래시를 켜주어서 사진이 푸른 빛을 뛰는 것을 방지할 수 있을 것이다.

본 발명은 상술한 실시 형태 및 첨부된 도면에 의해 한정되는 것이 아니며, 첨부된 청구범위에 의해 한정하고자 한다. 따라서, 청구범위에 기재된 본 발명의 기술적 사상을 벗어나지 않는 범위 내에서 당 기술분야의 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 형태의 치환, 변형 및 변경이 가능할 것이며, 이 또한 본 발명의 범위에 속한다고 할 것이다.

110: 제어신호 생성부 120: 구동부
121: 구동전류 생성부 122: 스위칭부
131: 제1 발광부 133: 제2 발광부
210, 310: 패키지 본체 213, 313: 제1전극구조
214, 314, 제2전극구조 217, 317: 발광다이오드 칩
218, 318: 수지포장부 221: 투명수지층
321: 렌즈

Claims (13)

1. 외부 사용자의 선택에 따라 제어신호를 생성하는 제어신호생성부;
   구동전류를 생성하는 구동전류생성부;
   상기 구동전류를 제공하기 위한 적어도 2개의 전류 경로를 형성하고, 상기 제어신호에 따라 상기 전류 경로들 중 적어도 하나를 선택하여 선택된 경로로 구동전류를 동시에 출력하는 스위칭부; 및
   상기 선택된 경로의 구동전류에 의해 각각 따뜻한 백색 및 차가운 백색의 색온도를 갖는 광을 제공하는, 제1 발광부 및 제2 발광부로 이루어진 발광부;를 포함하며,
   상기 발광부는 상기 제1 발광부 및 제2 발광부에서 제공된 광에 의해 따뜻한 백색에서 차가운 백색의 색온도 범위 중 임의의 광을 제공하는 것을 특징으로 하는 카메라의 LED 플래쉬 모듈.
   
2. 제1항에 있어서, 상기 제1 발광부는
   따뜻한 백색의 색온도(X1) 3000K≤X1＜6000K의 범위에서 결정되는 것을 특징으로 하는 카메라의 LED 플래쉬 모듈.
   
3. 제2항에 있어서, 상기 제2 발광부는
   차가운 백색의 색온도(X2) 5000K≤X2＜8000K의 범위에서 결정되고, 상기 제1 발광부의 색온도에 비해 1000K 이상 높은 것을 특징으로 하는 카메라의 LED 플래쉬 모듈.
   
4. 제1항에 있어서, 상기 선택된 2개의 전류 경로의 구동전류에 의해 구동하는 제1 발광부 및 제2 발광부는
   상기 구동전류생성부의 구동전류가 서로 분류된 구동전류로 동작되는 것을 특징으로 하는 카메라의 LED 플래쉬 모듈.
   
5. 외부 사용자의 선택에 따라 제어신호를 생성하는 제어신호생성부;
   구동전류를 생성하는 구동전류생성부;
   상기 구동전류를 제공하는 적어도 2개의 전류 경로를 형성하고, 상기 제어신호에 따라 상기 전류 경로들 중 적어도 하나를 선택하여 선택된 경로로 구동전류를 동시에 출력하는 스위칭부; 및
   상기 선택된 경로의 구동전류에 의해 각각 따뜻한 백색 및 차가운 백색의 색온도를 갖는 광을 제공하는, 제1 발광부 및 제2 발광부로 이루어진 발광부를 포함하되, 상기 발광부는 상기 제1 발광부 및 제2 발광부에서 제공된 광에 의해 따뜻한 백색에서 차가운 백색의 색온도 범위 중 임의의 광을 제공하는 것을 특징으로 하며,
   상기 제1 발광부 및 제2 발광부 중 적어도 하나는
   수납 홈을 갖는 패키지 본체와,
   상기 수납 홈의 저면에 노출되어 상기 패키지 본체에 형성된 제1전극구조 및 제2전극구조와,
   상기 제1 및 제2전극에 전기적으로 접속되어 상기 수납 홈의 저면에 실장된 적어도 하나의 발광다이오드 칩과,
   상기 발광 다이오드 칩을 매립하고, 적어도 하나의 형광체가 포함된 수지포장부, 및
   상기 수지포장부 상에 형성되어 상기 발광다이오드 칩에서 제공된 광의 경로를 조절하여 출력하는 광경로 변환층으로 이루어진 LED 패키지
   를 포함하는 카메라의 LED 플래쉬 모듈.
   
6. 제5항에 있어서, 상기 광경로 변환층은
   상기 수지포장부의 가장자리영역을 따라 형성되어 상기 발광다이오드 칩에서 제공된 광을 확산시키는 광확산 패턴인 것을 특징으로 하는 카메라의 LED 플래쉬 모듈.
   
7. 제5항에 있어서, 상기 광경로 변환층은
   상기 수지포장부 상에 구비되고, 상기 발광다이오드 칩에서 제공된 광이 입사되고 출사되는 방향의 적어도 일측면에 일정한 간격을 두고 부분적으로 볼록하고 오목한 곡면을 연속적으로 갖도록 형성되어 상기 발광다이오드 칩에서 제공된 광이 불규칙하게 집광하도록 하는 렌즈인 것을 특징으로 하는 카메라의 LED 플래쉬 모듈.
   
8. 제7항에 있어서, 상기 렌즈의 적어도 일측면에 형성된 볼록하고 오목한 연속적인 곡면은
   랜덤(random)한 높이를 제어점으로 하여 각 제어점을 통과하는 스프라인(spline) 곡선으로 면이 구성된 스프라인 패치(spline-patch) 면인 것으로 특징으로 하는 카메라의 LED 플래쉬 모듈.
   
9. 제5항에 있어서, 상기 광경로 변환층은
   상기 제1 발광부의 발광다이오드 칩과 상기 제2 발광부의 발광다이오드 칩에서 제공된 광의 광축간 편차가 10도 이내에 있도록 형성되는 것을 특징으로 하는 카메라의 LED 플래쉬 모듈.
   
10. 외부로부터 색온도 조건을 입력 받아 이에 해당하는 제어신호를 생성하는 색온도 선택 모듈;
    렌즈 모듈; 및
    구동전류를 생성하는 구동전류생성부와, 상기 구동전류를 제공하기 위한 적어도 2개의 전류 경로를 형성하고, 상기 제어신호에 따라 상기 전류 경로들 중 적어도 하나를 선택하여 선택된 경로로 구동전류를 동시에 출력하는 스위칭부 및 상기 선택된 경로의 구동전류에 의해 각각 따뜻한 백색 및 차가운 백색의 색온도를 갖는 광을 제공하는, 제1 발광부 및 제2 발광부로 이루어진 발광부를 포함하며, 상기 발광부는 상기 제1 발광부 및 제2 발광부에서 제공된 광에 의해 따뜻한 백색에서 차가운 백색의 색온도 범위 중 임의의 광을 제공하는 것을 특징으로 하는 플래쉬 모듈;
    을 포함하는 카메라 장치.
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