KR101690142B1 - 광학 조명 장치 및 광학 기록 장치 - Google Patents

광학 조명 장치 및 광학 기록 장치 Download PDF

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KR101690142B1 KR1020127000183A KR20127000183A KR101690142B1 KR 101690142 B1 KR101690142 B1 KR 101690142B1 KR 1020127000183 A KR1020127000183 A KR 1020127000183A KR 20127000183 A KR20127000183 A KR 20127000183A KR 101690142 B1 KR101690142 B1 KR 101690142B1
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Abstract

본 발명은 방사선 검출기(10), 제 1 광원(21) 및 제 2 광원(22)을 포함하는 광학 조명 장치에 관한 것이다. 상기 방사선 검출기(10)는 반도체 칩 및 광학 필터를 포함하고 스펙트럼 감도 분포를 갖는다. 상기 제 1 광원(21)은 백색 방사선을 발생시키기에 적합하다. 상기 제 2 광원(22)은 가시 스펙트럼 영역 내에 있는 단색 방사선을 발생시키기에 적합하며, 이 경우 상기 제 1 광원(21)에 의해 방사된 방사선과 상기 제 2 광원(22)에 의해 방사된 방사선은 파장 스펙트럼을 갖는 혼합 방사선으로 중첩된다. 상기 혼합 방사선의 파장 스펙트럼은 상기 방사선 검출기(10)의 스펙트럼 감도 분포에 맞게 조정된다. 또한, 본 발명은 상기와 같은 유형의 광학 조명 장치를 포함하는 광학 기록 장치에 관한 것이다.

Description

광학 조명 장치 및 광학 기록 장치{OPTICAL LIGHTING DEVICE AND OPTICAL RECORDING DEVICE}
본 특허 출원은 독일 특허 출원서 10 2009 024 069.1호의 우선권을 주장하며, 상기 문서의 공개 내용은 인용의 형태로 본 특허 출원서에 포함된다.
본 발명은 방사선 검출기, 제 1 광원 및 제 2 광원을 포함하는 광학 조명 장치에 관한 것이다. 상기 광학 조명 장치는 특히 광학 기록 장치에서 또는 광학 기록 장치와 함께 사용하기에 적합하다.
간행물 DE 10 2007 042 573 A1호에는 검출기, 광원 및 제어 수단을 갖는 광학 조명 장치가 공지되어 있다. 상기 제어 수단은 상기 광원에 의해 방출된 방사선의 스펙트럼 특성을 검출된 주변 광(ambient light) 스펙트럼 특성에 따라 조절하기에 적합하다.
상기와 같은 유형의 조명 장치들에서는 광원에 의해 방출된 광의 스펙트럼 특성은 검출된 주변 광의 스펙트럼 특성에 맞게 조정된다. 특히 조명 장치의 광은 가급적 주변의 광과 유사하게 조절된다. 그러나 이로 인해 광원에 의한 방사선 검출기의 조도와 관련한 효율이 제한된다.
본 발명의 과제는, 특히 방사선 검출기의 효율적인 조명 작용을 특징으로 하는 개선된 광학 조명 장치를 제공하는 것이다. 또한, 본 발명의 과제는 상기와 같은 유형의 광학 조명 장치를 포함하는 광학 기록 장치를 제공하는 것이다.
상기 과제들은 무엇보다도 특허청구범위 제1항의 특징들을 갖는 광학 조명 장치에 의해서 그리고 특허청구범위 제10항의 특징들을 갖는 광학 기록 장치에 의해서 해결된다. 상기 조명 장치 및 상기 기록 장치의 바람직한 실시 예들 및 개선 예들은 종속 청구항들의 대상이다.
본 발명에 따르면 방사선 검출기, 제 1 광원 및 제 2 광원을 갖는 광학 조명 장치가 설계되어 있다. 상기 방사선 검출기는 반도체 칩 및 광학 필터를 포함하고 스펙트럼 감도 분포(spectral sensitivity distribution)를 갖는다. 상기 제 1 광원은 백색 방사선을 발생시키기에 적합하다. 상기 제 2 광원은 가시 스펙트럼 영역 내에 있는 단색 방사선을 발생시키기에 적합하며, 이 경우 상기 제 1 광원에 의해 방사된 방사선과 상기 제 2 광원에 의해 방사된 방사선은 파장 스펙트럼을 갖는 혼합 방사선으로 중첩된다. 상기 혼합 방사선의 파장 스펙트럼은 상기 방사선 검출기의 스펙트럼 감도 분포에 맞게 조정된다.
동시에, 특히 혼합 방사선의 파장 스펙트럼의 프로파일은 방사선 검출기의 스펙트럼 감도 분포의 프로파일에 맞게 조정된다.
바람직하게는 제 1 광원이 백색 방사선을 발생시키기에 적합하며, 이 경우 제 1 광원에 의해 방사된 방사선은 450㎚ 내지 700㎚의 파장 범위 내에서 연속적 또는 준 연속적 스펙트럼을 갖는다. 따라서, 상기 제 1 광원은 바람직하게, 가시 파장 범위 내에서 연속적 스펙트럼을 갖는 방사선을 방출한다.
방사선 검출기는 예컨대 적색, 녹색 또는 청색 방사선, 즉 소위 적색, 녹색 및 청색 픽셀을 검출하기에 적합한 상이한 부분 영역들을 갖는 검출기이다. 이 경우에는 바람직하게 각각의 픽셀이 자체 필터에 의해 개개의 컬러들: 적색, 녹색 또는 청색에 상응하게 설계되어 있다.
제 2 광원은 가시 스펙트럼 영역 내에 있는 단색 방사선을 발생시키기에 적합하다. 이 경우 제 2 광원이 파장 영역의 방사선만을 반드시 방사할 필요는 없다. 예를 들면, 제 2 광원은 청색 스펙트럼 영역 내에 있는 방사선을 방사하고 변환층을 포함하는 칩일 수 있으며, 상기 변환층은 칩에 의해 방사된 방사선을 적색 방사선으로 변환함으로써, 결과적으로 변환층을 갖지 않는 청색 칩과 비교하면 제 2 광원에 의해 방사된 방사선의 비교적 넓은 스펙트럼이 생성된다.
혼합 방사선의 파장 스펙트럼과 방사선 검출기의 스펙트럼 감도 분포의 비교를 위해 상기 파장 스펙트럼과 상기 스펙트럼 감도 분포는 바람직하게 각각 정규화(normalize)된다. 이를 위해 예를 들면 개개의 스펙트럼의 최대값이 1로 정규화된다. 대안적으로, 혼합 방사선의 파장 스펙트럼이 방사선 검출기의 스펙트럼 감도 분포에 상응하게 조절될 수 있다.
정규화 또는 조절에 의해 바람직하게는 파장 스펙트럼 및 스펙트럼 감도 분포의 프로파일이 비교될 수 있다.
특히, 이 경우 개개의 스펙트럼 관찰은 바람직하게 가시 스펙트럼 영역에 국한 된다.
별도로 기술된 사항이 없는 한, 본 명세서는 각각 정규화되거나 또는 조절된 스펙트럼 감도 분포 내지 파장 스펙트럼에 관련된다.
우수한 조정을 위해, 파장 스펙트럼이 전반적으로 스펙트럼 감도 분포에 상응하면 충분한 것으로 간주된다. 파장 스펙트럼과 감도 분포의 완전한 일치가 반드시 필수적이지는 않다. 오히려 감도 분포에의 가급적 우수한 조정이 달성되어야 한다.
특히 혼합 방사선의 파장 스펙트럼은 검출기의 광학 필터에 맞게 조정된다. 검출기는 예컨대 적색, 녹색 및 청색 픽셀을 갖는 칩이며, 이 경우 각각의 픽셀은 자체 필터에 의해 개개의 컬러들: 적색, 녹색 또는 청색에 상응하게 형성되어 있으며, 이 때문에 혼합 방사선의 파장 스펙트럼은 바람직하게 개별 필터들의 전송 특성 곡선에 맞게 조정된다. 동시에, 바람직하게는 혼합 방사선의 연속 백색 스펙트럼이 제공될 수 있다.
조명 장치는 상이한 색 위치에서 방사선을 방사하는 적어도 2개의 광원을 포함한다. 조명 장치의 작동 중에는 상이한 방사선들이 파장 스펙트럼을 갖는 혼합 방사선으로 중첩된다. 광원들이 방사선을 방사할 때 사용되는 방사선의 강도에 따라, 특히 혼합 방사선의 파장 스펙트럼의 프로파일이 조절될 수 있다.
동시에, 광원들 각각에 의해 방사된 방사선의 강도가 예를 들면 상기 광원들에 전류를 공급할 때 사용되는 전류 세기에 의해 조절될 수 있다. 이 경우에는 전류 세기가 크면 클수록, 조사되는 방사선의 강도가 더욱 높다.
대안적으로는 광원들 각각에 의해 방사된 방사선의 강도가 펄스 폭 변조에 의해 조절될 수 있다.
혼합 방사선의 파장 스펙트럼은 바람직하게 제어 수단에 의해 방사선 검출기의 스펙트럼 감도 분포에 맞게 조정된다. 특히, 방사선 검출기는 작동 중에 스펙트럼 감도 분포를 갖는다. 제어 수단은 검출기의 값들, 특히 스펙트럼 감도 분포를 처리하고, 혼합 방사선이 방사선 검출기의 스펙트럼 감도 분포에 맞게 조정되도록 작동 중에 광원들에 의해 방사된 상기 혼합 방사선의 파장 스펙트럼을 조절한다. 제어 수단은 예를 들면 마이크로 컨트롤러(micro controller)이다.
이 경우에는 바람직하게 1회 조절 작업으로 충분하다. 광원들에 의해 방사된 혼합 방사선의 파장 스펙트럼이 제어 수단에 의해 1회 작업으로 방사선 검출기의 스펙트럼 감도 분포에 맞게 조정되는 경우에는, 예컨대 광원의 방사선을 각각 주변 광에 맞게 조정하는 종래의 조명 장치들에서 필수적이었던 추가의 조정 작업이 필수적이지 않다.
혼합 방사선의 파장 스펙트럼이 방사선의 검출기의 스펙트럼 감도 분포에 맞게 조정된 조명 장치에 의해서는, 바람직하게 조명 장치의 효율이 향상된다. 따라서, 특히 방사선 검출기의 효율적인 조명 작용이 광원들에 의해 달성될 수 있다.
광학 조명 장치의 적어도 한 실시 예에 따르면, 혼합 방사선의 파장 스펙트럼은 가시 스펙트럼 영역 내에서 준 연속적 또는 연속적 스펙트럼을 갖는다.
연속적 스펙트럼은 부분적으로 흑체(black body)의 스펙트럼을 따른다. 준-연속적 스펙트럼은 특히 흑체의 스펙트럼과 유사하고, 그에 따라 흑체의 스펙트럼과는 단지 적은 편차만을 갖는다.
혼합 방사선의 연속적 또는 준-연속적 스펙트럼에 의해 바람직하게는 방사선 검출기의 효율적인 조명 작용이 이루어질 수 있다. 특히 혼합 방사선의 파장 스펙트럼이 향상되는 방식으로 방사선 검출기의 스펙트럼 감도 분포에 맞게 조정될 수 있다.
바람직하게는 혼합 방사선의 파장 스펙트럼은 가시 스펙트럼 영역 내에서 공백들(blank)을 전혀 갖지 않는다. 공백이라는 표현은 파장 스펙트럼의 하나 또는 다수의 영역에서의 예컨대 그 정도가 심한 강도 변동, 예를 들면 강도 하강을 의미한다.
바람직하게는 혼합 방사선의 파장 스펙트럼은 검출기의 연색성에 맞게 조정된다. 특히 바람직하게는 상기 혼합 방사선의 파장 스펙트럼이 방사선 검출기의 스펙트럼 감도 분포의 연색성 및 프로파일에 맞게 조정된다. 연색성 조정을 위해서는, 특히 혼합 방사선의 연속적 스펙트럼이 바람직하다. 파장 스펙트럼의 프로파일 조정은 예컨대 단색 방사선을 방사하는 제 2 광원의 강도 조절에 의해 이루어질 수 있다.
광학 조명 장치의 적어도 한 실시 예에 따르면, 제 1 광원은 발광 다이오드 칩이다. 상기 발광 다이오드 칩은 백색 방사선을 발생시키기에 특히 적합하다. 예들 들면 제 1 광원은 반도체 층 시퀀스 및 상기 반도체 층 시퀀스 위에 배치되는 변환층을 갖는 발광 다이오드 칩을 포함하며, 이 경우 상기 반도체 층 시퀀스는 청색 스펙트럼 영역 내에 있는 방사선을 방사하기에 적합하고, 상기 변환층은 중첩에 의해 백색 방사선이 생성되도록 청색 스펙트럼 영역 내에 있는 방사선을 변환시키기에 적합하다. 예를 들면, 변환층은 반도체 층 시퀀스에 의해 방사되는 청색 방사선을 황색 방사선으로 변환한다. 이 경우 변환된 상기 방사선은 황색 방사선으로 국한되지 않는다. 마찬가지로, 반도체 층 시퀀스에 의해 방사되는 방사선을 녹색 방사선 또는 적색 방사선으로 변환하기에 적합한 변환층도 생각할 수 있다.
대안적으로는 제 1 광원이 크세논 램프(xenon lamp)일 수 있다.
광학 조명 장치의 적어도 한 실시 예에 따르면, 제 2 광원은 적색 스펙트럼 영역에 있는 단색 방사선을 방사하는 발광 다이오드 칩이다.
마찬가지로, 예를 들면 녹색 또는 청색 스펙트럼 영역 내에 있는 단색 방사선을 방사하는 발광 다이오드 칩들도 제 2 광원으로 생각할 수 있다. 제 2 광원에 의해 방사된 방사선의 연색성 선택은 특히 방사선 검출기의 필터 특성 곡선에 좌우된다.
혼합 방사선은 예를 들면 백색 및 적색 방사선의 중첩으로부터 기인한다. 제 1 광원 및/또는 제 2 광원이 방사선을 방사할 때 사용하는 강도에 따라 파장 스펙트럼이 조절될 수 있는데, 특히 방사선 검출기의 스펙트럼 감도 분포에 조정될 수 있다. 예컨대, 방사선 검출기의 스펙트럼 감도 분포가 갖는 적색 비율이 높으면, 적색 스펙트럼 영역 내에 있는 방사선을 방사하기에 적합한 제 2 광원의 높은 전류 세기에 의해서 적색 방사선의 강도와 더불어 혼합 방사선의 적색 비율이 상승될 수 있다.
특히, 상기와 같은 경우에는 적색 방사선의 특정 비율이 혼합 방사선에 혼합될 수 있다. 지정된 전류 세기로 지정된 시간 동안 제 2 광원에의 전류 공급을 이용해서 적색 방사선을 목표한 바대로 첨가함으로써, 특히 혼합 방사선에서의 부족한 적색 방사선 양이 보상될 수 있다. 전반적으로는 혼합 방사선의 파장 스펙트럼이 바람직하게 방사선 검출기의 스펙트럼 감도 분포에 맞게 조정될 수 있다.
광학 조명 장치의 적어도 한 실시 예에 따르면, 파장 스펙트럼은 스펙트럼 감도 분포와 평균적으로 최대 40% 정도 편차를 보인다. 바람직하게는 상기 파장 스펙트럼이 스펙트럼 감도 분포와 평균적으로 최대 20% 정도 편차를 보인다. 이상적으로 혼합 방사선의 파장 스펙트럼은 상기 혼합 방사선이 방사선 검출기, 제 1 광원 및 제 2 광원의 에러 오차 범주에서 상기 방사선 검출기의 스펙트럼 감도 분포와 동일하도록 조절되어 있다. 이 경우, 바람직하게는 파장 스펙트럼과 감도 분포의 정규화된 스펙트럼들이 관찰된다.
광학 조명 장치의 적어도 한 실시 예에 따르면, 혼합 방사선의 파장 스펙트럼 곡선하에 있는 영역은 검출기의 감도 분포 곡선 하에 있는 영역에 맞게 조정된다. 혼합 방사선의 파장 스펙트럼 곡선 하에 있는 영역이 검출기의 감도 분포 곡선에 의해 더 많이 덮이면 덮일수록, 바람직하게 방사선 검출기의 조명 작용과 관련한 효율이 더욱 높아진다.
광학 조명 장치의 적어도 한 실시 예에 따르면, 상기 조명 장치는 가시 스펙트럼 영역 내에 있는 단색 방사선을 발생시키기 위한 제 3 광원을 추가로 포함하며, 이 경우 상기 제 3 광원의 단색 방사선은 제 2 광원의 단색 방사선과는 상이하다.
예를 들면, 제 2 광원은 적색 방사선을 발생시키기에 적합하고, 제 3 광원은 녹색 방사선을 발생시키기에 적합하다.
광학 조명 장치의 적어도 한 실시 예에 따르면, 상기 조명 장치는 가시 스펙트럼 영역 내에 있는 단색 방사선을 발생시키기 위한 제 4 광원을 추가로 포함하며, 이 경우 상기 제 4 광원의 단색 방사선은 제 3 광원의 단색 방사선 및 제 2 광원의 단색 방사선과는 상이하다.
예를 들면, 제 1 광원은 백색 방사선을 방사하는 제 1 발광 다이오드 칩이고, 제 2 광원은 적색 스펙트럼 영역 내에 있는 방사선을 방사하는 제 2 발광 다이오드 칩이며, 제 3 광원은 녹색 스펙트럼 영역 내에 있는 방사선을 방사하는 제 3 발광 다이오드 칩이며, 그리고 제 4 광원은 청색 스펙트럼 영역 내에 있는 방사선을 방사하는 제 4 발광 다이오드 칩이다.
더불어, 광학 조명 장치는 상기와 같은 경우에 백색 발광 다이오드 칩 및 RGB 발광 다이오드들을 포함한다. 개별 발광 다이오드 칩들에 의해 방사된 방사선은 전체적으로 파장 스펙트럼을 갖는 혼합 방사선으로 중첩된다.
상기 RGB 발광 다이오드들에 의해서는 개별 RGB 발광 다이오드들에 전류가 공급됨에 따라 파장 스펙트럼이 상이한 스펙트럼 영역들로 변경될 수 있으며, 특히 상이한 스펙트럼 영역들로 조절될 수 있다. 방사선 검출기의 스펙트럼 감도 분포가 예컨대 적색 스펙트럼 영역 내에서 높은 강도를 갖고, 그러나 녹색 스펙트럼 영역 내에서는 낮은 강도를 갖는 경우에는, 적색 발광 다이오드 칩에 전류가 공급될 때 사용되는 높은 전류 세기 그리고 녹색 발광 다이오드 칩에 전류가 공급될 때 사용되는 낮은 전류 세기에 의해 혼합 방사선의 파장 스펙트럼이 방사선 검출기의 스펙트럼 감도 분포에 맞게 조정될 수 있다.
광학 조명 장치의 적어도 한 실시 예에 따르면, 방사선 검출기의 스펙트럼 감도 분포는 사람 눈의 스펙트럼 감도 분포에 맞게 조정된다.
우수한 조정을 위해서, 방사선 검출기의 스펙트럼 감도 분포가 전반적으로 사람 눈의 스펙트럼 감도 분포에 상응하면 충분한 것으로 간주된다. 스펙트럼 감도 분포들의 완전한 일치는 절대적으로 필수적이지는 않다.
방사선 검출기의 스펙트럼 감도 분포와 사람 눈의 감도 분포의 비교를 위해서는 두 감도 분포가 정규화되도록 상기 두 감도 분포를 조정하는 것이 바람직하다.
명순응 아래의 인간 눈의 스펙트럼 감도 분포는 특히 대략 λ=555㎚의 최고 감도를 갖는다. 암순응 아래의 인간 눈의 최고 감도는 대략 λ=500㎚이다. 더불어, 방사선 검출기는 특히 대략 λ=555㎚(명순응, 주간) 또는 대략 λ=500㎚(암순응, 야간)의 최고 감도를 갖는 사람 눈의 감도에 따른 방사선을 검출하기 위해 형성되어 있다. 상기와 같은 유형의 방사선 검출기들은 예를 들면 간행물 DE 10 2004 037 020 A1호 및 DE 103 45 410 A1호에 공지되어 있으며, 상기 문서들의 공개 내용은 인용의 형태로 명시적으로 본 특허 출원서에 포함된다.
또한, 본 발명에는 본 발명에 기술된 광학 조명 장치들 중 하나의 조명 장치를 갖는 광학 기록 장치가 제공된다. 이 경우 상기 기록 장치의 광학 조명 장치는 전술한 실시 예들 중 하나의 실시 예와 관련하여 공개된 바와 같이 형성되어 있다. 즉, 광학 조명 장치와 관련하여 공개된 모든 특징들은 기록 장치의 조명 장치에 대해서도 기술되며, 이는 반대로도 적용된다.
광학 기록 장치의 적어도 한 실시 예에 따르면, 광학 기록 장치는 하기의 장치들: 이동 전화, 카메라, 비디오 카메라 중 중 하나이다.
광학 기록 장치의 적어도 한 실시 예에 따르면, 제 1 광원은 섬광등(flash light)이다. 따라서, 제 1 발광 다이오드는 특정 조명 시간에 섬광등을 발생시키기에 적합하다. 바람직하게는 광학 기록 장치 내에는 특정 시간 동안 제 1 발광 다이오드에 전류를 공급하기에 적합한 장치가 제공되어 있다. 상기 장치는 예컨대 펄스 폭 변조 회로일 수 있다.
대안적으로는 제 1 발광 다이오드가 연속 조명, 예를 들면 비디오 카메라의 조명으로 사용될 수 있다. 이 경우 광원들은 예컨대 펄스 폭 변조에 의해 상기 광원들이 쵤영시에만 방사선을 방사하도록 조절될 수 있다.
광학 기록 장치의 적어도 한 실시 예에 따르면, 제 2 광원은 자동 초점 장치의 조명으로 사용된다. 그래서, 상기 제 2 광원은 물체의 선명한 영상이 기록될 수 있도록 광학 수단을 조절하기 위해 추가적으로 사용된다.
광학 기록 장치의 적어도 한 실시 예에 따르면, 제 2 광원은 녹화 표시기(recording indicator)로서 설치되어 있다. 녹화 표시기들은 특히 "프라이버시 라이트(privacy light)"라는 용어로도 공지되어 있다. 이러한 프라이버시 라이트는 특히 상대/맞은편 사람이 촬영되고 있다는 사실을 그에게 시그널링 해주기 위해 사용된다.
광학 기록 장치의 적어도 한 실시 예에 따르면, 제 2 광원은 적목 현상을 감소시켜주는 예비 플래시(preflash)이다. 즉, 상기 제 2 광원은 사진 촬영시 적목 현상을 감소시키기 위한 예비 플래시로서 사용된다. 바람직하게 제 2 광원은 상기와 같은 경우에 적색 스펙트럼 영역 내에 있는 방사선을 방사하기에 적합하다. 제 2 광원은 특히 눈을 보호하는 예비 플래시로서 사용될 수 있다.
광학 조명 장치 및 광학 기록 장치의 추가의 특징들, 장점들, 바람직한 실시 예들 및 합목적성들은 하기에서 도 1 내지 도 5와 함께 설명된 실시 예들에서도 제공 된다.
도 1은 본 발명에 따른 조명 장치를 갖는 본 발명에 따른 광학 기록 장치의 실시 예를 도시한 개략도이고,
도 2a 및 도 2b는 각각 본 발명에 따른 광학 조명 장치의 커트-아웃과 관련한 실시 예를 도시한 개략도이며, 그리고
도 3 내지 도 5는 각각 본 발명에 따른 조명 장치를 갖는 본 발명에 따른 광학 기록 장치의 추가의 실시 예를 도시한 개략도이다.
동일한 또는 동일한 작용을 하는 구성 부품들에는 각각 동일한 기호들이 부여되었다. 도시된 구성 부품들 그리고 상기 구성 부품들 서로간의 크기 비는 정확한 척도로 간주될 수 없다.
도 1에는 방사선 검출기(10)를 갖는 광학 조명 장치(1)를 포함하는 광학 기록 장치의 개략도가 도시되어 있다. 상기 방사선 검출기(10)는 특히 반도체 칩 및 광학 필터를 포함하고 스펙트럼 감도 분포를 갖는다.
바람직하게, 상기 방사선 검출기(10)의 스펙트럼 감도 분포는 사람 눈의 감도 분포에 맞게 조정된다. 특히, 방사선 검출기(10)의 스펙트럼 감도 분포는 명순응된 사람 눈 또는 암순응된 사람 눈에 맞게 조정되어 있다.
바람직하게 광학 기록 장치는 조명 작용을 위한 광원들(21, 22)이 배치되는 영역(L)을 포함한다. 도 1의 실시 예들에서, 특히 2개의 제 1 광원(21)은 백색 방사선을 발생시키기 위해 배치되어 있고, 제 2 광원(22)은 가시 스펙트럼 영역 내에 있는 단색 방사선을 발생시키기 위해 배치되어 있다. 바람직하게는 상기 제 2 광원(22)이 상기 제 1 광원들(21) 사이에 배치되어 있다.
광학 기록 장치의 작동 중에는 제 1 광원들(21)에 의해 방사되는 방사선과 제 2 광원(22)에 의해 방사되는 방사선이 파장 스펙트럼을 갖는 혼합 방사선으로 중첩된다.
바람직하게는 혼합 방사선의 파장 스펙트럼은 방사선 검출기(10)의 스펙트럼 감도 분포에 맞게 조정된다. 이 경우 혼합 방사선의 파장 스펙트럼과 방사선 검출기(10)의 스펙트럼 감도 분포는 비교를 위해서 바람직하게 표준화되어 있다.
바람직하게 파장 스펙트럼은 스펙트럼 감도 분포와 평균적으로 최대 40% 정도의 편차를 보인다. 특히 바람직하게 파장 스펙트럼은 스펙트럼 감도 분포와 평균적으로 최대 20% 정도의 편차를 보인다.
혼합 방사선의 파장 스펙트럼이 방사선 검출기(10)의 스펙트럼 감도 분포에 맞게 조정됨으로써, 바람직하게는 방사선 검출기(10)의 효율적인 조명 작용이 제 1 및 제 2 광원(21, 22)에 의해 이루어질 수 있다. 바람직하게는 효율적인 조명 장치(1)(그리고 더불어 효율적인 기록 장치)가 바람직하게 달성될 수 있다.
바람직하게 혼합 방사선의 파장 스펙트럼은 가시 스펙트럼 영역에서 준연속적 또는 연속적 스펙트럼을 갖는다. 이로 인해, 바람직하게는 방사선 검출기(10)의 개선된, 특히 효율적인 조명 작용이 달성될 수 있다.
제 1 광원들(21)은 바람직하게 발광 다이오드 칩 또는 크세논 램프이다. 예를 들면 제 1 광원들(21)은 각각 청색 스펙트럼 영역 내에 있는 방사선을 방사하는 반도체 층 시퀀스 및 청색 스펙트럼 영역 내에 있는 방사선을 예를 들면, 황색 스펙트럼 영역 내에 있는 방사선으로 변환하는 변환층 또는 변환 재료를 포함하는 그라우팅을 갖는 발광 다이오드 칩이다. 따라서, 백색 발광 다이오드 칩이 달성될 수 있다.
바람직하게, 제 2 광원(22)은 적색 스펙트럼 영역 내에 있는 단색 방사선을 방사하는 발광 다이오드 칩이다. 이로 인해 특히 적색 방사선의 특정 부분은 제 1 광원들(21)의 백색 방사선에 혼합될 수 있다. 의도한 바대로 적색 방사선을 첨가함으로써 특히 제 1 광원들(21)의 부족한 적색 방사선량이 보상될 수 있다. 전체적으로, 혼합 방사선의 파장 스펙트럼은 바람직하게 방사선 검출기(10)의 스펙트럼 감도 분포에 맞게 조정될 수 있다.
특히, 혼합 방사선의 파장 스펙트럼은 개별 광원들(21, 22)이 방사선을 방사할 때 사용하는 강도에 따라 조절될 수 있다. 광원들(21, 22) 중 하나의 광원에 의해 방사된 방사선의 강도는 이 경우 예를 들면 상기 광원들(21, 22)에 전류를 공급할 때 사용하는 전류 세기에 의해 조절될 수 있다. 이 경우 전류 세기가 크면 클수록, 방사된 방사선의 강도는 더욱 높다.
도 1의 광학 기록 장치는 예를 들면 카메라 또는 이동 전화이다. 바람직하게 상기와 같은 경우 제 1 광원들(21)은 각각 섬광등이다. 제 2 광원(22)은 이 경우 2개의 섬광등 사이에 배치되어 있다. 바람직하게, 제 2 광원(22)은 녹화 표시기로서, 즉 소위 "프라이버시 라이트(privacy light)"로서 설치되어 있다. 상기 "프라이버시 라이트"는 광학 기록 장치의 섬광등 작동시 추가로 스위치-온 되도록 설계될 수 있다. 더불어, 바람직하게는 섬광등에 부족한 적색 비율이 "프라이버시 라이트"에 의해 제공될 수 있으며, 그 결과 혼합 방사선의 파장 스펙트럼이 방사선 검출기(10)의 스펙트럼 감도 분포에 맞게 조정된다.
대안적으로는 광학 기록 장치는 비디오 카메라일 수 있다. 이러한 경우에는 제 2 광원(22)이 녹화 표시기, 소위 "비디오 라이트(video light)"로서 설치될 수 있다. 상기 "비디오 라이트"는 기록 장치 또는 비디오 카메라의 작동을 나타내는, 특히 지속적으로 또는 플래싱 방식(flashing)으로 작동하는 광이다.
도 2a 및 도 2b에는 제 1 및 제 2 광원(21, 22) 상호간의 특수한 배치가 도시되어 있다. 특히 도 2a 및 도 2b는 예컨대 도 1의 기록 장치 내에서 사용될 수 있는, 영역(L) 내 광 배치들의 실시 예를 도시한다.
도 2a에는 특히 백색광을 발생시키기에 적합한 2개의 제 1 광원들(21)이 서로 나란히 배치되어 있다. 바람직하게 제 1 광원들(21)은 발광 다이오드 칩이다. 또한, 제 1 광원들(21)의 상부에는 수직으로 특히 적색 스펙트럼 영역 내에 있는 방사선을 방사하는 제 2 광원(22)이 배치되어 있다. 제 2 광원(22)은 예를 들면 제 1 광원들(21) 사이에 배치되어 있지만, 상기 제 1 광원들(21)의 상부에서 수직으로 배치되어 있다. 예를 들면 제 2 광원(22)은 도 2a의 실시 예에서 자동 초점 장치의 조명으로서 사용된다.
도 2b에는 제 1 및 제 2 광원(21, 22) 상호간의 배치와 관련한 추가의 실시 예가 도시되어 있다. 도 2a에 도시된 실시 예와 차이점은 제 2 광원(22)이 바로 제 1 광원들(21) 사이에 배치되어 있다는 점이다. 상기 경우에는 제 1 광원들(21)과 제 2 광원(22) 사이에 수직 간격이 존재하지 않는다.
도 2b의 실시 예에서 제 2 광원(22)은 예컨대 적목 현상을 축소시키는 예비 플래시이다. 대안적으로는 제 2 광원(22)이 녹화 표시기로서 설치될 수 있다.
도 2a 및 도 2b의 실시 예에서 제 1 광원들(21)은 각각 섬광등이다.
도 3의 실시 예에는 추가의 기록 장치가 도시되어 있다. 도 1에 도시된 실시 예와 차이점은 도 3에 도시된 실시 예가 하나의 제 1 광원(21)만을 갖는다는 점이다. 방사선 검출기(10)는 개관의 용이함을 위해서 도 3에 도시된 실시 예에 도시되어 있지 않다.
도 3의 실시 예에서, 제 2 광원(22)은 자동 초점 장치의 조명으로 사용된다. 도 3에 도시된 바와 같이, 제 2 광원(22)에는 제 1 광원(21)이 접속될 수 있다. 제 1 광원(21)은 특히 비디오 촬영시 조명하기 위한 섬광등 또는 광이다.
더불어, 기록 장치는 섬광등으로서 백색 발광 다이오드 및 자동 초점 장치의 조명으로서 여분으로 적색 발광 다이오드를 포함한다. 이 경우 상기 적색 발광 다이오드는 이 적색 발광 다이오드가 섬광등 작동시 제 1 광원(21)의 백색 방사선에 추가로 적색을 제공하도록 설계될 수 있다. 그 결과 얻어지는 혼합 방사선은 바람직하게 방사선 검출기의 스펙트럼 감도 분포에 맞게 조정된다.
그 밖에도 도 3의 실시 예는 도 1의 실시 예와 일치한다.
도 4에는 광학 기록 장치의 추가의 실시 예가 도시되어 있다. 도 3에 도시된 실시 예와 차이점은 도 4의 기록 장치가 2개의 제 2 광원(22)을 포함한다는 것이다. 이 경우 제 1 광원(21)은 특히 2개의 제 2 광원(22) 사이에 배치되어 있다.
제 1 광원(21)은 바람직하게 섬광등이다. 제 2 광원들(22)은 바람직하게 적색 스펙트럼 영역 내에 있는 방사선을 방사한다. 예를 들면 제 2 광원들(22)은 자동 초점 장치의 조명으로서, 녹화 표시기로서 또는 예비 플래시로서 형성되어 있다.
따라서, 도 4의 실시 예에는 다수의 컬러 발광 다이오드들, 특히 적색 발광 다이오드들이 섬광등에 부가되어 있다. 이로 인해 방사선 검출기의 효율, 특히 조명 작용이 향상될 수 있다. 특히, 제 1 광원(21)의 백색 방사선 및 2개의 제 2 광원들(22)의 적색 방사선으로 이루어진 혼합 광의 파장 스펙트럼은 향상된 방식으로 방사선 검출기의 스펙트럼 감도 분포에 맞게 조정될 수 있다.
도 5의 실시 예는, 기록 장치가 가시 스펙트럼 영역 내에 있는 단색 방사선을 발생시키기 위한 제 3 광원(23)을 포함한다는 점에서, 도 4의 실시 예와 구분되며, 이 경우 제 3 광원의 단색 방사선은 제 2 광원의 단색 방사선과는 상이하다. 특히 도 5의 실시 예는 하나의 제 2 광원(22)만을 포함한다.
바람직하게는 상기 제 2 광원(22)은 적색 방사선을 방사하고, 상기 제 3 광원(23)은 녹색 방사선을 방사한다. 특히, 다수의 임의의 컬러 발광 다이오드들이 제 1 광원(21)에, 특히 섬광등에 부가될 수 있다. 이로 인해 개별 광원들(21, 22 23)의 혼합 방사선의 파장 스펙트럼은 상이한 스펙트럼 영역들에 있는 상기 개별 광원들(21, 22, 23)에 전류를 공급함으로써 방사선 검출기의 스펙트럼 감도 분포 및/또는 연색성에 맞게 조정될 수 있다.
또한, 광학 조명 장치(1)는 가시 스펙트럼 영역 내에 있는 단색 방사선을 발생시키기 위한 제 4 광원을 포함할 수 있다(도시되지 않음). 바람직하게는 이러한 경우 제 1 광원은 백색 방사선을 방사하는 제 1 발광 다이오드 칩이고, 제 2 광원은 적색 스펙트럼 영역 내에 있는 방사선을 방사하는 제 2 발광 다이오드 칩이며, 제 3 광원은 녹색 스펙트럼 영역 내에 있는 방사선을 방사하는 제 3 발광 다이오드 칩이고, 그리고 제 4 광원은 청색 스펙트럼 영역 내에 있는 방사선을 방사하는 제 4 발광 다이오드 칩이다.
상기와 같은 경우에 광학 조명 장치(1)는 백색 발광 다이오드 칩(21) 및 RGB 발광 다이오드들을 포함한다. RGB 발광 다이오드들에 의해서는 개별 RGB 발광 다이오드들에의 전류 공급에 따라 혼합 방사선의 파장 스펙트럼이 개별 단색 스펙트럼 영역들내에서 변경, 특히 조절 및 조정될 수 있다. 방사선 검출기의 스펙트럼 감도 분포가 예를 들면 적색 스펙트럼 영역 내에서는 높은 강도들을 갖고, 그러나 청색 스펙트럼 영역 내에서는 낮은 강도들을 갖는 경우, 적색 발광 다이오드 칩의 높은 전류 세기 및 청색 발광 다이오드 칩의 낮은 전류 세기에 의해 혼합 방사선의 파장 스펙트럼이 스펙트럼 감도 분포에 맞게 조정될 수 있다.
본 발명은 실시 예들을 참조한 상세한 설명에 한정되는 것이 아니라, 오히려 본 발명은 각각의 새로운 특징 그리고 특징들의 각각의 조합을 포함하며, 상기 특징 또는 상기와 같은 조합 자체가 특허청구범위 또는 실시 예들에 명시적으로 기재되어 있지 않더라도 각각의 특징 조합은 특허청구범위에 포함된 것으로 간주된다.

Claims (15)

  1. 광학 조명 장치(1)로서,
    반도체 칩 및 광학 필터를 포함하고 스펙트럼 감도 분포를 갖는 방사선 검출기(10),
    백색 방사선을 발생시키기 위한 발광 다이오드 칩인 제 1 광원(21), 및
    적색 스펙트럼 영역 내에 있는 단색 방사선을 발생시키기 위한 발광 다이오드 칩인 제 2 광원(22)
    을 가지며,
    상기 제 1 광원(21)에 의해 방사된 방사선과 상기 제 2 광원(22)에 의해 방사된 방사선은 파장 스펙트럼을 갖는 혼합 방사선으로 중첩되고,
    상기 혼합 방사선의 파장 스펙트럼이 상기 방사선 검출기(10)의 스펙트럼 감도 분포와 평균적으로 최대 40% 정도 편차를 보이도록, 상기 혼합 방사선의 파장 스펙트럼이 상기 방사선 검출기(10)의 스펙트럼 감도 분포에 따라 조정되고,
    상기 방사선 검출기(10)의 스펙트럼 감도 분포는 사람 눈의 스펙트럼 감도 분포에 따라 조정되어 있고,
    상기 제 2 광원(22)은 녹화 표시기(recording indicator)로서 설치되어 있고,
    상기 혼합 방사선의 파장 스펙트럼은 450 nm 이상 700 nm 이하의 범위의 가시 스펙트럼 영역 내에서 연속 스펙트럼을 가지며, 상기 연속 스펙트럼은 가시 스펙트럼 영역 내에서 흑체의 스펙트럼을 따르고,
    상기 광원들에 의해 방출된 혼합 방사선의 파장 스펙트럼은, 주변 광에 대한 추가의 조정이 필요하지 않도록, 상기 방사선 검출기의 스펙트럼 감도 분포에 대해 단지 1회 조정되며, 그리고
    상기 제 2 광원(22)은 정확히 2개의 제 1 광원들(21) 사이에 배치되는,
    광학 조명 장치.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 혼합 방사선의 파장 스펙트럼 프로파일 및 연색성(color rendering)은 상기 방사선 검출기(10)의 스펙트럼 감도 분포 프로파일 또는 연색성 중 하나 또는 양자 모두에 따라 조정되는,
    광학 조명 장치.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 광학 조명 장치는 가시 스펙트럼 영역 내에 있는 단색 방사선을 발생시키기 위한 제 3 광원(23)을 포함하며, 상기 제 3 광원(23)의 단색 방사선은 상기 제 2 광원(22)의 단색 방사선과는 상이한,
    광학 조명 장치.
  4. 제3항에 있어서,
    상기 광학 조명 장치는 가시 스펙트럼 영역 내에 있는 단색 방사선을 발생시키기 위한 제 4 광원을 포함하며, 상기 제 4 광원의 단색 방사선은 상기 제 3 광원(23)의 단색 방사선과 상기 제 2 광원(22)의 단색 방사선과는 상이한,
    광학 조명 장치.
  5. 제4항에 있어서,
    상기 제 3 광원(23)은 녹색 스펙트럼 영역 내에 있는 방사선을 방사하는 제 3 발광 다이오드 칩이고, 그리고 상기 제 4 광원은 청색 스펙트럼 영역 내에 있는 방사선을 방사하는 제 4 발광 다이오드 칩인,
    광학 조명 장치.
  6. 제1항 내지 제5항 중 어느 한 항에 따른 광학 조명 장치(1)를 포함하는 광학 기록 장치.
  7. 제6항에 있어서,
    상기 광학 기록 장치는, 이동 전화, 카메라, 비디오 카메라 중 하나의 장치인,
    광학 기록 장치.
  8. 제6항에 있어서,
    상기 제 1 광원(21)은 섬광등(flash light)인,
    광학 기록 장치.
  9. 제6항에 있어서,
    상기 제 2 광원(22)은 자동 초점 장치의 조명으로 사용되는,
    광학 기록 장치.
  10. 제6항에 있어서,
    상기 제 2 광원(22)은 광학 기록 장치의 작동을 나타내는 플래싱 방식(flashing)으로 작동하는 광인,
    광학 기록 장치.
  11. 제6항에 있어서,
    상기 제 2 광원(22)은 적목 현상을 감소시키는 예비 플래시인,
    광학 기록 장치.
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