KR102561243B1 - 발광 장치 - Google Patents

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Abstract

발광 장치가 개시된다. 이 발광 장치는, 제1 발광 다이오드와 제1 형광체를 포함하는 제1 발광부; 제2 발광 다이오드와 제2 형광체를 포함하는 제2 발광부; 상기 제1 발광부 및 제2 발광부의 스펙트럼 분포 데이터를 저장하는 저장부; 및 상기 제1 발광부 및 제2 발광부의 구동을 제어하는 제어부를 포함하고, 상기 제어부는 아침, 점심, 또는 저넉의 태양광 스펙트럼 분포에 대응하도록 상기 제1 발광부 및 제2 발광부의 구동 조건을 보정한다.

Description

발광 장치{LIGHT EMITTING DEVICE}
본 발명은 일반적으로 카메라 플래시(flash)나 각종 결상기기의 보조광원 또는 조명용 광원으로 사용되는 발광 장치에 관한 것으로, 특히 외부 광의 스펙트럼에 매칭되어 광을 조사할 수 있는 발광 장치에 관한 것이다.
일반적으로 백색광원을 이용하여 이미지 센서와 같은 검출기에 상을 형성시키는 결상기기에서 저조도의 경우에 보조광원은 매우 중요한 역할을 한다. 여기서, 이미지 센서란, 피사체에서 반사된 빛에 반응하여 전기적인 영상 신호를 형성해 내는 즉, 광학적 이미지를 전기적 신호로 변환시키는 반도체 소자로서, 전하 결합 소자(CCD: Charge Coupled Device)와 CMOS 이미지 센서가 주로 사용된다.
특히, CMOS 이미지 센서는, 등가회로 단위의 셀 마다 증폭기를 갖고 있으며 빛이 변환된 전기신호의 노이즈가 적고, 적색/녹색/청색 광에 대응하는 셀을 엇갈려 배치함으로써 사실적인 색상을 구현할 수 있다. 또한, CCD 이미지 센서와 비교해서, CMOS 이미지 센서는 CMOS 로직 LSI 제조 프로세서의 응용으로 대량생산이 가능하기 때문에 제조 단가가 낮고 소자의 크기가 작아서 소비 전력이 적다는 장점이 있어, 최근 카메라폰 또는 소형화 트랜드로 급변하는 DSLR 시장에서 중요한 부품이 되고 있다.
카메라폰 또는 최신 디지털 카메라에 채용되고 있는 이미지 센서인 CMOS는 저조도 상황에서 센싱 감도가 낮고 소자가 쉽게 불안정해지며 촬영된 화상에 노이즈가 많이 발생되는 경향이 있기 때문에, 저조도에서 보조광원으로서의 플래시의 중요도 역시 한층 더 해지고 있다.
도 1은 카메라용 이미지 센서인 CMOS 이미지 센서의 분광 감도(spectral sensitivity)를 나타내는 그래프이다. 도면에서 각각 청색, 녹색, 적색 컬러로 도시된 곡선은 각각 청색, 녹색, 적색 광에 대한 CMOS 이미지 센서의 감도를 나타낸다.
도 1을 참조하면, CMOS 이미지 센서의 분광 감도는 각 색상에 대해 일정한 폭의 파장범위를 가지며, 청색 광에 대한 감도가 다른 컬러(녹색, 적색) 광에 대한 감도보다 상대적으로 낮고, 적색 광에 대한 감도가 가장 높다.
따라서, 디지털 카메라의 영상 화질을 개선하기 위해서는 보조광원의 스펙트럼 파장 분포가 CMOS 이미지 센서의 각 파장에 대한 분광 감도에 매칭되어야 한다. 이러한 보조광원을 제공하기 위해, 일반적으로 청색 LED와 녹색 형광체 및 적색 형광체의 조합이 사용될 수 있다.
그러나 발광 소자를 대량으로 제조할 경우, 발광 소자들 중 이미지 센서의 분광 감도 분포에 매칭되는 스펙트럼 분포를 갖더라도 파장 대역별 상대 강도에 있어서 발광 소자들 사이에 편차가 발생된다. 구동 전류를 이용하여 상대 강도를 조절할 수 없기 때문에, 파장 대역 사이의 상대 강도가 제품 요구사항을 벗어난 발광 소자는 불량 제품으로 판정된다. 이에 따라, 카메라 플래시용 발광 소자의 제조 수율이 떨어지는 문제가 있다.
나아가, 발광 소자의 분광 분포가 CMOS 이미지 센서의 분광 감도 분포와 매칭되더라도, 보조광원의 분광 분포가 주변 광(ambient light)의 분광 분포와 다른 경우가 종종 발생된다. 예컨대, 색온도가 상대적으로 낮은 조명하에서 보조광원을 이용하여 촬영된 이미지는 카메라에 가까워 보조 광원이 조사된 대상 이미지와 외부 조명이 조사된 배경 이미지를 갖는다. 이들 대상 이미지와 배경 이미지는 조사 광원의 스펙트럼 분포 차이에 기인하여 이미지의 스펙트럼 분포가 크게 다르다. 이에 따라, 동일 이미지 내에서 대상 이미지와 배경 이미지 사이에 부조화가 발생하여 자연스러운 이미지의 사진을 제공하지 못한다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는, 발광 장치의 구동 파라미터를 이용하여 원하는 상대 강도의 스펙트럼 분포를 달성함으로써 제조상의 수율 문제를 해결할 수 있는 발광 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 또 다른 과제는, 외부 광의 스펙트럼 분포 변화에 대응하여 스펙트럼 분포를 조절할 수 있는 지능형 발광 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 실시예들에 따른 발광 장치는, 제1 발광 다이오드와 제1 형광체를 포함하는 제1 발광부; 제2 발광 다이오드와 제2 형광체를 포함하는 제2 발광부; 외부 광 센서(ambient light sensor); 및 제어부를 포함하고, 상기 외부 광 센서는 외부 광의 스펙트럼 분포를 감지하고, 상기 제어부는 상기 외부 광 센서에서 감지된 외부 광의 스펙트럼 분포를 참조하여 상기 제1 발광부 및 제2 발광부를 구동시킨다.
발광부를 두 개 이상의 발광부로 분리하고 나아가 외부 광 센서를 채택함으로써 외부 광의 스펙트럼 분포에 대응하여 제1 발광부와 제2 발광부를 구동할 수 있다.
한편, 상기 제1 발광부 및 제2 발광부의 광도는 제1 및 제2 발광부를 구동하는 전류의 세기 또는 펄스폭을 조절함으로써 조절될 수 있다.
상기 발광 장치는 구동부를 더 포함할 수 있다. 상기 구동부는 상기 제1 발광부 및 제2 발광부를 펄스폭 변조 방식으로 구동할 수 있다.
상기 발광 장치는 또한 상기 제1 발광부 및 제2 발광부 각각의 전류에 따른 스펙트럼 분포 데이터를 저장하는 저장부를 더 포함할 수 있다. 나아가, 상기 제어부는 상기 저장부의 데이터를 참조하여 상기 제1 발광부 및 제2 발광부를 구동시킬 수 있다.
한편, 상기 제1 발광부와 제2 발광부의 조합에 의한 스펙트럼 분포는 CMOS 이미지 센서의 분광 감도의 파장 분포에 대응할 수 있다. 따라서, 제1 및 제2 발광부가 필요없는 파장 영역의 광을 방출하지 않게 되어 소비 전력을 감소시킬 수 있다.
몇몇 실시예들에 있어서, 상기 제1 및 제2 발광 다이오드는 자외선을 방출하고, 상기 제1 형광체는 청색 형광체와 녹색 형광체를 포함하고, 상기 제2 형광체는 적색 형광체와 녹색 형광체를 포함할 수 있다. 나아가, 상기 제1 발광부는 청색광의 강도가 녹색광의 강도보다 더 강하고, 상기 제2 발광부는 적색광의 강도가 녹색광의 강도보다 더 강하다.
다른 실시예들에 있어서, 상기 제1 및 제2 발광 다이오드는 청색광을 방출하고, 상기 제1 형광체는 녹색 형광체를 포함하고, 상기 제2 형광체는 적색 형광체를 포함할 수 있다. 나아가, 상기 제1 발광부는 녹색광의 강도가 청색광보다 더 강하고, 상기 제2 발광부는 적색광의 강도가 청색광의 강도보다 더 강하다.
상기 발광 장치는 카메라폰 또는 디지탈 카메라용 플래시 장치일 수 있다. 이때, 상기 외부 광 센서는 배경 광의 스펙트럼 분포를 감지할 수 있다. 이에 따라, 외부 광에 매칭되는 플래시를 이용하여 대상 이미지와 배경 이미지의 스펙트럼 분포 차이가 적은 자연스러운 이미지의 사진을 제공할 수 있다.
몇몇 실시예들에 있어서, 상기 외부 광 센서는 또한 상기 제1 및 제2 발광부에서 방출된 광의 스펙트럼 분포를 감지할 수 있으며, 상기 제어부는 상기 외부 광 센서에서 감지한 상기 제1 및 제2 발광부에서 방출된 광의 스펙트럼 분포와 저장부에 저장된 제1 및 제2 발광부의 스펙트럼 분포 데이터를 비교하여 상기 제1 및 제2 발광부의 구동 조건을 보정할 수 있다. 따라서, 사진을 촬영하기 전에 제1 및 제2 발광부의 스펙트럼 분포를 보정할 수 있다. 나아가, 사용자가 원하는 색감의 스펙트럼 분포를 설정한 경우, 상기 제어부는 상기 외부 광 센서에서 감지한 상기 제1 및 제2 발광부에서 방출된 광의 스펙트럼 분포와 사용자에 의해 설정된 스펙트럼 분포를 비교하여 상기 제1 및 제2 발광부의 구동 조건을 보정할 수 있다.
상기 발광 장치는 실내 조명 장치일 수 있다. 이때, 상기 외부 광 센서는 실외 광의 스펙트럼 분포를 감지할 수 있다. 이에 따라, 외부 광의 스펙트럼 분포와 유사한 스펙트럼 분포로 실내를 조명할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 발광 장치의 구동 파라미터, 예컨대 전류의 세기 또는 펄스폭을 조절하여 원하는 상대 강도의 스펙트럼 분포를 달성할 수 있다. 따라서, 제조 공차를 증가시킬 수 있어 발광 소자의 수율을 향상시킬 수 있다. 또한, 본 발명의 실시예들에 따르면, 외부 광의 스펙트럼 분포 변화에 따라 스펙트럼 분포를 조절할 수 있는 지능형 발광 장치를 제공할 수 있다.
도 1은 카메라용 이미지 센서인 CMOS 이미지 센서의 분광 감도를 나타내는 그래프이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치 내의 발광부를 설명하기 위한단면도이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 발광부와 제2 발광부를 설명하기 위한 도면이다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 발광부와 제2 발광부를 설명하기 위한 도면이다.
도 6은 본 발명의 다른 실시예에 따른 스펙트럼 분포를 설명하기 위한 그래프이다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 장치 내의 발광부를 설명하기 위한 단면도이다.
이하, 첨부한 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 다음에 소개되는 실시예들은 당업자에게 본 발명의 사상이 충분히 전달될 수 있도록 하기 위해 예로서 제공되는 것이다. 따라서, 본 발명은 이하 설명되는 실시예들에 한정되지 않고 다른 형태로 구체화될 수도 있다. 그리고 도면들에 있어서, 구성요소의 폭, 길이, 두께 등은 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다. 명세서 전체에 걸쳐서 동일한 참조번호들은 동일한 구성요소들을 나타낸다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치를 설명하기 위한 블록도이다.
도 2를 참조하면, 상기 발광 장치는, 제어부(100), 발광부(200), 외부 광 센서(300), 저장부(400) 및 구동부(500)를 포함한다. 또한, 상기 발광부(200)는 제1 발광부(210) 및 제2 발광부(230)를 포함한다.
제어부(100)는 제1 발광부(210) 및 제2 발광부(230)를 구동시킨다. 제어부(100)는 구동부(500)에 제어신호를 보내 구동부(500)를 통해 제1 발광부(210) 및 제2 발광부(230)를 구동시킬 수 있다.
구동부(500)는 구동 전류를 발생시켜 제1 발광부(210) 및 제2 발광부(230)를 구동할 수 있다. 상기 구동부(500)는 예컨대 펄스폭 변조 방식을 제1 및 제2 발광부(210, 230)를 구동할 수 있으며, 제1 발광부(210)와 제2 발광부(230)를 독립적으로 구동할 수 있다. 따라서, 제1 발광부(210)에 인가되는 전류의 세기 또는 펄스 폭과 제2 발광부(230)에 인가되는 전류의 세기 또는 펄스 폭을 다르게 하여 원하는 스펙트럼 강도를 갖는 스펙트럼 분포를 구현할 수 있다.
제어부(100)는 또한 광 센서(300)에 의해 감지된 외부 광의 스펙트럼 분포를 참조하여 외부 광의 스펙트럼 분포에 따라 제1 발광부(210) 및 제2 발광부(230)를 구동할 수 있다.
외부 광 센서(300)는 발광 장치 외부의 광, 예컨대 배경 광이나 실외 광의 스펙트럼 분포를 감지한다. 외부 광 센서(300)로서 카메라 등의 이미지 센서를 이용할 수도 있지만, 외부 광을 감지하기 위한 광 센서를 이미지 센서와 별도로 마련할 수 있다. 이러한 외부 광 센서(300)는 배경 광의 스펙트럼 분포, 예를 들면, 청색광, 녹색광, 적색광의 상대적인 강도 크기를 감지한다. 나아가, 상기 외부 광 센서(300)는 제1 발광부(210) 및 제2 발광부(230)에서 방출되는 광의 스펙트럼 분포를 감지할 수도 있다.
제어부(100)는 외부 광 센서(300)에서 감지된 스펙트럼 분포에 따라 제1 발광부(210)와 제2 발광부(230)를 구동시켜 외부 광에 매칭되는 광을 조사할 수 있다.
한편, 저장부(400)는 제1 발광부(210) 및 제2 발광부(230)의 전류에 따른 스펙트럼 분포 데이터를 저장한다. 스펙트럼 분포 데이터는 발광부들(210, 230)을 제조할 때, 각 발광부별로 측정될 수 있다.
제어부(100)는 외부 광 센서(300)에서 감지된 외부 광의 스펙트럼 분포에 매칭하도록 제1 발광부(210)와 제2 발광부(230)를 구동할 수 있으며, 이때, 저장부(400)에 저장된 데이터를 참조하여 제1 발광부(210)나 제2 발광부(230)에 인가되는 전류의 세기 또는 펄스 폭 등의 구동 파라미터 값을 결정할 수 있다.
나아가, 상기 제어부(100)는 제1 발광부(210) 및 제2 발광부(230)에서 방출되는 광을 외부 광 센서(300)에 의해 감지하고, 외부 광 센서(300)에 의해 감지된 제1 및 제2 발광부들(210, 230)의 스펙트럼 분포와 상기 저장부(400)에 저장된 스펙트럼 분포 데이터를 비교할 수 있다. 이러한 비교 결과에 따라, 상기 제어부(100)는 제1 발광부(210) 및 제2 발광부(230)의 구동 조건을 정밀하게 보정하여 원하는 스펙트럼 분포의 광을 구현하도록 제1 발광부(210) 및 제2 발광부(230)를 구동할 수 있다.
또한, 카메라폰이나 디지털 카메라의 경우, 사용자가 사진 촬영시 원하는 색감을 설정할 수 있다. 이때, 상기 제어부(100)는 사용자의 설정 조건에 따라 제1 및 제2 발광부(210, 230)를 구동시킬 수 있다. 또한, 상기 제어부(100)는 외부 광 센서(300)에 의해 감지된 제1 및 제2 발광부들(210, 230)의 스펙트럼 분포와 사용자에 의해 설정된 색감의 스펙트럼 분포를 비교하여 제1 발광부(210) 및 제2 발광부(230)의 구동 조건을 정밀하게 보정할 수 있다.
제1 발광부(210) 및 제2 발광부(230)는 각각 발광 다이오드와 형광체를 포함한다. 도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치 내의 제1 및 제2 발광부(210, 230)를 설명하기 위한 단면도이며, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 및 제2 발광부(210, 230)를 설명하기 위한 도면이다.
도 3을 참조하면, 제1 또는 제2 발광부(210, 230)는 패키지 본체(21), 발광 다이오드 칩(23) 및 파장변환기(25)를 포함하며, 몰딩부(27)를 포함할 수 있다. 또한, 제1 또는 제2 발광부(210, 230)는 발광 다이오드 칩(23)에서 방출되는 광의 지향각을 조절하기 위한 렌즈(도시하지 않음)를 포함할 수 있다.
패키지 본체(21)는 발광 다이오드 칩(23)을 실장할 수 있는 것이면 특별히 한정되지 않으며, 인쇄회로기판이나 리드프레임을 포함한다. 도시한 바와 같이, 패키지 본체(21)는 발광 다이오드 칩(23)을 실장하기 위한 리세스를 가질 수 있으며, 리세스의 내벽을 이용하여 광을 반사시킬 수 있다. 그러나, 본 발명은 리세스를 갖는 패키지 본체(21)에 반드시 한정되는 것은 아니다.
발광 다이오드 칩(23)은 패키지 본체(21)에 실장되어 리드들(도시하지 않음)에 전기적으로 연결된다. 발광 다이오드 칩(23)은 자외선 또는 가시광을 방출하는 질화갈륨계 발광 다이오드일 수 있다.
파장변환기(25)는 발광 다이오드 칩(23) 상부에 위치하여 칩(23)에서 방출된 광의 파장을 변환한다. 파장변환기(25)는 발광 다이오드 칩(23)에서 방출된 광에 의해 여기되어 가시광을 방출하는 형광체를 포함한다. 파장변환기(25)는 발광 다이오드 칩(23)을 균일하게 덮는 컨포멀 코팅층일 수 있으나, 이에 한정되는 것은 아니다. 예컨대, 파장변환기(25)는 몰딩 수지와 형광체를 혼합한 후, 혼합물을 도팅하여 형성될 수도 있다. .
몰딩부(27)는 발광 다이오드 칩(23) 및 파장변환기(25)를 습도나 외력 등의 외부 환경으로부터 보호한다. 몰딩부(27)는 실리콘 또는 에폭시 수지로 형성될 수 있다. 상기 형광체는 몰딩부(27) 내에 분포될 수도 있다.
제1 발광부(210) 또는 제2 발광부(230)는 발광 다이오드 칩(23)에서 방출된 광을 파장변환기(25)에 의해 파장변환하여 방출한다. 제1 발광부(210) 또는 제2 발광부(230)로부터 방출되는 광은 파장변환기(25)에 의해 변환된 광, 또는 발광 다이오드 칩(23)에서 방출되는 광의 일부와 파장변환기(25)에서 변환된 광의 혼합 광 형태로 방출된다.
이하, 도 4를 참조하여 본 발명의 일 실시예에 따른 제1 및 제2 발광부(210, 230)를 구체적으로 설명한다.
도 4를 참조하면, 제1 발광부(210)는 자외선 발광 다이오드 칩(UV LED), 청색 형광체(B) 및 녹색 형광체(G)를 포함하여 청색광과 녹색광을 방출한다. 제2 발광부(230)는 자외선 발광 다이오드 칩(UV LED), 적색 형광체(R) 및 녹색 형광체(G)를 포함하여 적색광과 녹색광을 방출한다.
한편, 녹색 형광체(G)는 제1 발광부(210) 및 제2 발광부(230)에 공통으로 배치되므로, 각 발광부(210, 230)에 배치되는 녹색 형광체(G)의 양은 요구되는 전체 녹색 형광체 양의 1/2로 한다. 따라서, 제1 발광부(210)에서 방출되는 청색광의 강도가 녹색광의 강도보다 높고, 제2 발광부(230)에서 방출되는 적색광의 강도가 녹색광의 강도보다 높다. 그러나 제1 발광부(210)와 제2 발광부(230)에 동일한 양의 녹색 형광체가 배치될 필요는 없으며, 그 양을 다르게 할 수도 있다.
제어부(도 2의 100)는 외부 광 센서(300)에 의해 감지된 외부 광의 파장 분포에 대응하여 제1 발광부(210) 및 제2 발광부(230)를 구동시킨다. 제1 발광부(210)와 제2 발광부(230)에서 방출되는 광의 조합에 의해 요구되는 파장 분포를 갖는 광을 방출한다. 예컨대, 외부 광 센서(300)에 의해 감지된 외부 광이 청색 파장 대역의 강도가 높다면, 제어부(100)는 제2 발광부(230)보다 제1 발광부(210)에서 더 높은 강도의 광이 방출되도록 제1 발광부(210)와 제2 발광부(230)에 인가되는 전류의 세기 또는 펄스폭을 조절한다. 이와 달리, 외부 광 센서(300)에 의해 감지된 외부 광이 적색 파장 대역의 강도가 높다면, 제어부(100)는 제1 발광부(210)보다 제2 발광부(230)에서 더 높은 강도의 광이 방출되도록 제1 발광부(210)와 제2 발광부(230)에 인가되는 전류의 세기 또는 펄스폭을 조절한다. 이때, 제어부(100)는 도 2를 참조하여 설명한 바와 같이 저장부(400)에 저장된 제1 발광부(210)와 제2 발광부(230)의 전류에 따른 스펙트럼 데이터를 이용하여 제1 발광부((210) 및 제2 발광부(230)를 구동시킬 수 있다.
또한, 제1 및 제2 발광부(210, 230)을 임시로 작동시키고 외부 광 센서(300)에 의해 제1 및 제2 발광부(210, 230)의 스펙트럼 분포를 감지할 수 있다. 외부 광 센서(300)에 의해 감지된 제1 및 제2 발광부(210, 230)의 스펙트럼 분포는 저장부(400)에 저장된 스펙트럼 분포, 또는 사용자에 의해 설정된 색감의 스펙트럼 분포와 비교될 수 있으며, 이 비교 결과를 바탕으로 제1 및 제2 발광부(210, 230)의 구동 조건이 정밀하게 보정될 수 있다.
본 실시예에 있어서, 녹색 형광체(G)가 제1 및 제2 발광부(210, 230)에 공통 배치된 것으로 설명하였지만, 청색 형광체(B) 또는 적색 형광체(R)가 제1 및 제2 발광부(210, 230)에 공통 배치될 수도 있다.
도 5는 본 발명의 다른 실시예에 따른 제1 발광부(210a)와 제2 발광부(230a)를 설명하기 위한 도면이다.
도 5를 참조하면, 본 실시예에 따른 발광부(200)는, 도 4를 참조하여 설명한 바와 같이, 제1 발광부(210a) 및 제2 발광부(230a)를 포함하나, 발광 다이오드 칩과 형광체의 조합에 차이가 있다.
즉, 제1 발광부(210a)는 청색 발광 다이오드 칩(Blue LED)과 녹색 형광체(G)를 포함하여 청색광과 녹색광의 혼합광을 방출하고, 제2 발광부(230a)는 청색 발광 다이오드 칩(Blue LED)과 적색 형광체(R)을 포함하여 청색광과 적색광의 혼합광을 방출한다.
외부 광 센서(300)의 감지 결과에 따라, 제어부(도 2의 100)는 제1 발광부(210a) 및 제2 발광부(230a)를 구동하기에 적합한 조건, 예컨대 전류의 세기 또는 펄스폭 등을 설정하여 제1 발광부(210a) 및 제2 발광부(230a)를 구동한다.
외부 광이 주광(daylight)과 같은 경우, 제1 발광부(210a) 및 제2 발광부(230a)는 CMOS 이미지 센서의 분광 감도에 매칭하도록 광을 방출할 수 있다. 도 6은 CMOS 이미지 센서의 분광 감도에 매칭하는 스펙트럼 분포의 일 예를 나타낸다. 제1 발광부(210a) 및 제2 발광부(230a) 각각의 스펙트럼 분포를 조절하여 도 6과 같은 스펙트럼 분포의 광을 구현할 수 있다.
한편, 외부 광이 청색 파장 대역의 강도가 적색 파장 대역의 강도보다 높은 경우, 제1 발광부(210a)의 강도가 제2 발광부(230a)의 강도보다 높게 구동된다. 이와 달리, 외부 광이 적색 파장 대역의 강도가 청색 파장 대역의 강도보다 높은 경우, 제2 발광부(230a)의 강도가 제1 발광부(210a)의 강도보다 높게 구동된다.
이와 같이, 본 실시예에 따르면, 앞의 실시예와 마찬가지로, 외부 광의 스펙트럼 분포에 대응하여 발광부(200)에서 방출되는 광의 스펙트럼 분포를 조절할 수 있다.
도 7은 본 발명의 또 다른 실시예에 따른 발광 장치 내의 발광부를 설명하기 위한 단면도이다.
도 7을 참조하면, 본 실시예에 따른 제1 및 제2 발광부(210, 230)는 도 3을 참조하여 설명한 제1 및 제2 발광부(210, 230)와 유사하나, 다만, 제1 및 제2 발광부(210, 230)가 하나의 패키지로 결합된 것에 차이가 있다.
즉, 발광 다이오드 칩(23a, 23b)이 패키지 본체(210)에 공통으로 실장된다.상기 발광 다이오드 칩(23a, 23b)은 격벽(29)에 의해 서로 분리된 리세스에 실장될 수 있다. 파장변환기(25a, 25b)는 각각 발광 다이오드 칩(23a, 23b)을 덮는다. 또한, 몰딩부(27)가 각각 발광 다이오드 칩(23a, 23b)을 덮을 수 있다. 이와 달리, 몰딩부(27)는 발광 다이오드 칩(23a, 23b)과 격벽(29)을 함께 공통으로 덮을 수 있다. 한편, 렌즈(도시하지 않음)가 제1 발광부(210) 및 제2 발광부(230) 상부에 배치될 수 있다.
본 실시예에 따르면, 제1 발광부(210)와 제2 발광부(230)를 가깝게 배치할 수 있어 발광부(200)의 면적을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 발광부를 제1 및 제2 발광부(210, 230)로 분리하고, 외부 광 센서(300)에 의해 감지된 외부 광의 스펙트럼 분포에 대응하여 제1 발광부(210)와 제2 발광부(230)를 구동한다. 이에 따라, 외부 광에 근접한 스펙트럼 분포의 광을 방출할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 발광 장치는 카메라폰이나 디지탈 카메라의 플래시 광원으로 사용될 수 있다. 이 경우, 외부 광 센서(300)는 외부 광, 즉 배경 광원의 스펙트럼 분포를 감지하며, 제어부(100)는 외부 광에 매칭하는 스펙트럼 분포를 갖도록 제1 및 제2 발광부(210, 230)를 구동할 수 있다. 이에 따라, 배경 이미지와 대상 이미지 사이의 스펙트럼 차이를 감소시킬 수 있으며, 자연스러운 색감의 사진을 제공할 수 있다. 또한, 상기 발광 장치는 사진을 촬영하기 전에 제1 및 제2 발광부들(210, 230)을 미리 발광시키고 이를 감지하여 제1 및 제2 발광부들에서 원하는 스펙트럼 분포의 광이 방출되는지 확인할 수 있으며, 이를 기초로 제1 및 제2 발광부들(210, 230)의 구동 조건을 정밀하게 보정할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예들에 따른 발광 장치는 실내 조명 등의 특수 조명용으로 사용될 수 있다. 이 경우, 외부 광 센서(300)는 실외 광의 스펙트럼 분포를 감지하며, 제어부(100)는 실외 광에 매칭하는 스펙트럼 분포를 갖도록 제1 및 제2 발광부(210, 230)를 구동할 수 있다. 상기 발광 장치는 실외 광의 스펙트럼 분포에 동기하여 발광부에서 출사되는 광의 스펙트럼 분포를 조절할 수 있다. 나아가, 상기 발광 장치는 시간에 따른 외부 광의 스펙트럼 분포를 저장하고, 이를 일정 시간이 지난 후에 발광부를 이용하여 구현할 수 있으며, 따라서, 야간에도 필요에 따라 아침, 점심, 또는 저녁의 태양광 스펙트럼 분포에 대응하도록 광을 방출할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예들에 있어서, 저장부(400)는 각 발광 장치 내의 제1 및 제2 발광부(210, 230)의 스펙트럼 데이터를 저장하며, 제어부(100)는 저장부(400)에 저장된 데이터를 이용하여 적합한 구동 조건을 참조한다. 이와 달리, 엄밀한 비닝(tight binning)을 통해 발광 장치에 채택되는 제1 및 제2 발광부(210, 230)의 구동특성이 균일한 경우, 제1 및 제2 발광부(210, 230)의 구동 데이터를 저장부(400)에 개별적으로 저장할 필요는 없다.
이상, 본 발명의 몇몇 실시예들에 대해 예시적으로 설명하였지만, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정 및 변형이 가능할 것이다. 따라서 앞서 설명된 실시예들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 단지 더 잘 이해할 수 있도록 설명하기 위한 것으로 이해되어야 한다. 본 발명의 권리 범위는 이러한 실시예들에 의해 한정되지 않으며, 아래 청구범위에 의해 해석되어야 하며, 그와 균등한 범위 내에 있는 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 한다.

Claims (9)

  1. 제1 발광 다이오드와 제1 형광체를 포함하는 제1 발광부;
    제2 발광 다이오드와 제2 형광체를 포함하는 제2 발광부;
    상기 제1 발광부 및 제2 발광부의 스펙트럼 분포 데이터, 및 시간에 따른 외부 광의 스펙트럼 분포 데이터를 저장하는 저장부; 및
    상기 제1 발광부 및 제2 발광부의 구동을 제어하는 제어부를 포함하되,
    발광부로서 상기 제1 발광부와 상기 제2 발광부의 2개의 발광부만을 포함하고,
    상기 제1 발광부는 발광 다이오드로서 상기 제1 발광 다이오드만을 가지며,
    상기 제2 발광부는 발광 다이오드로서 상기 제2 발광 다이오드만을 가지며,
    상기 제1 형광체는 녹색 형광체를 포함하고,
    상기 제2 형광체는 적색 형광체를 포함하며,
    상기 제어부는 상기 저장부에 저장된 상기 제1 발광부 및 제2 발광부의 스펙트럼 분포 데이터, 및 상기 시간에 따른 외부 광의 스펙트럼 분포 데이터들을를 참조하여 사용자의 설정에 따라 임의의 시간의 외부 광의 스펙트럼 분포와 동일한 스펙트럼 분포의 광을 방출하도록 상기 제1 발광부 및 제2 발광부의 구동 조건을 보정하되,
    상기 제어부는 상기 저장부에 저장된 시간에 따른 외부 광의 스펙트럼 분포를 일정 시간이 지난 후에 상기 제1 발광부 및 제2 발광부를 함께 이용하여 구현하는 발광 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    광 센서를 더 포함하되, 상기 광 센서는 실외 광의 스펙트럼 분포를 감지하는 발광 장치.
  3. 삭제
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 및 제2 발광 다이오드는 자외선을 방출하고,
    상기 제1 형광체는 청색 형광체를 더 포함하고,
    상기 제2 형광체는 녹색 형광체를 더 포함하는 발광 장치.
  5. 청구항 1에 있어서,
    상기 제1 및 제2 발광 다이오드는 청색광을 방출하는 발광 장치.
  6. 청구항 2에 있어서,
    상기 광 센서는 상기 제1 및 제2 발광부에서 방출된 광의 스펙트럼 분포를 감지하고,
    상기 제어부는 상기 광 센서에서 감지한 상기 제1 및 제2 발광부에서 방출된 광의 스펙트럼 분포와 상기 저장부에 저장된 상기 제1 및 제2 발광부의 스펙트럼 분포 데이터를 비교하여 상기 제1 및 제2 발광부의 구동 조건을 보정하는 발광 장치.
  7. 청구항 1에 있어서,
    상기 저장부는 상기 제1 및 제2 발광부의 전류에 따른 스펙트럼 분포 데이터를 저장하는 발광 장치.
  8. 청구항 2에 있어서,
    상기 광 센서는 상기 제1 및 제2 발광부에서 방출된 광의 스펙트럼 분포를 감지하는 발광 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 광 센서에 의해 감지된 상기 제1 및 제2 발광부에서 방출된 광의 스펙트럼 분포와 상기 저장부에 저장된 스펙트럼 분포 데이터를 비교하여 상기 제1 및 상기 제2 발광부에서 방출되는 광을 보정하여 방출하는 발광 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20120038280A1 (en) * 2009-04-24 2012-02-16 Photonstar Led Limited High colour quality luminaire

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