KR20070078314A - 발광 다이오드의 화이트 밸런스 유지장치 및 그 방법 - Google Patents

Abstract

본 발명은 발광 다이오드의 화이트 밸런스 유지장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 발광 다이오드의 온도를 전류로 제어하여 화이트 밸런스를 조절하는 장치와 그 방법에 관한 것이다.

본 발명에 의하면, 고출력 발광 다이오드에 있어서 발열에 의하여 색이 변화하는 것을 방지한다. 이를 위하여 밝기에 가장 큰 영향을 미치는 녹색 발광 다이오드의 온도를 측정하여 임계온도를 넘지 않도록 전류를 제어한다. 그리고 녹색 발광 다이오드에 인가되는 제어된 전류를 기준으로 적색과 청색 발광 다이오드에 인가되는 전류를 조절하여 색이 변화하지 않고 화이트 밸런스를 유지하는 장점이 있다.

화이트 밸런스, 발광 다이오드, 전류, 온도

Description

발광 다이오드의 화이트 밸런스 유지장치 및 그 방법{Apparatus and method for adjusting white balance of light emitting diode}

도 1은 본 발명에 따른 발광 다이오드의 화이트 밸런스 유지장치의 구성을 나타낸 블록도이다.

도 2는 본 발명에 따른 발광 다이오드의 화이트 밸런스 유지방법을 나타낸 흐름도이다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드의 화이트 밸런스 유지방법을 나타낸 순서도이다.

*도면의 주요 부분에 대한 부호의 설명*

10: 전류 공급부 20: 적색 발광 다이오드

30: 녹색 발광 다이오드 40: 청색 발광 다이오드

50: 온도 센서 60: 전류 제어부

100: 화이트 밸런스 유지장치

본 발명은 발광 다이오드(LED:Light emitting diode)의 화이트 밸런스 유지 장치 및 그 방법에 관한 것으로, 보다 상세하게는 녹색 발광 다이오드의 온도에 상응하여 전류를 제어하는 화이트 밸런스 유지장치와 그 방법에 관한 것이다.

광학시스템에서 사용되는 고휘도의 램프는 수명이 길지 않아 교체의 번거로움이 있고, 적녹청의 색분리 필터를 사용해야 하며 램프가 켜지는 데 수십 초 이상 걸리는 문제점이 있었다. 따라서 이에 대한 대체광원이 개발되고 있다.

이에 대하여 발광 다이오드는 적색,녹색,청색(Red,Green,Blue)의 발광소자를 조합하여 백색광원을 형성한다. 또한 수명이 길고, 고속의 턴온(turn-on)이 가능하며 색 재현성이 뛰어난 장점이 있어 램프의 대체광원으로서 이용되고 있다.

그러나 밝기를 증가시키기 위하여 고출력 발광 다이오드를 사용하는 경우, 발열에 의해 P-N 접합부의 온도가 상승하고 그에 따라 발광 다이오드의 휘도나 파장이 변하여 색이 변화하게 된다. 이로 인하여 적색, 녹색, 청색 발광 다이오드 각각의 색이 변화하면, 전체 광학시스템에서 광원의 화이트 밸런스가 맞지 않게 되는 문제점이 있었다.

따라서 본 발명은 상기와 같은 종래의 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로, 본 발명의 목적은 고출력 발광 다이오드에 있어서 발열로 인하여 색이 변화하는 것을 방지하고 화이트 밸런스를 유지하는 장치와 방법을 제공하는 것이다.

상기한 바와 같은 목적을 달성하기 위한 본 발명의 특징에 따르면, 본 발명의 발광 다이오드의 화이트 밸런스 유지장치는 전류를 인가하는 전류 공급부와 상 기 전류를 인가받아 발광하는 녹색 발광 다이오드를 포함하는 적어도 하나 이상의 발광 다이오드, 상기 녹색 발광 다이오드의 온도를 측정하는 온도 센서 및 상기 전류 공급부에서 인가받은 전류를 상기 발광 다이오드로 인가하며, 상기 온도 센서의 측정 온도에 상응하여 조절된 전류량을 인가하는 전류 제어부를 포함한다.

상기 전류 제어부는 상기 온도 센서의 측정 온도와 임계 온도를 비교하고, 상기 비교된 결과에 상응하여 전류량을 조절한다. 이때, 상기 임계 온도는 100℃를 넘지 않도록 한다. 또한, 상기 전류 공급부는 색온도에 상응하는 기준 전류를 인가하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 전류는 정전류 제어되는 것이 바람직하다.

본 발명에 의한 발광 다이오드의 화이트 밸런스 유지방법은 녹색 발광 다이오드를 포함한 적어도 하나 이상의 발광 다이오드에 전류를 인가하는 제1단계, 상기 녹색 발광 다이오드의 온도를 측정하는 제2단계 및 측정 온도에 상응하여 상기 발광 다이오드에 인가하는 전류량을 제어하는 제3단계를 포함한다.

상기 전류량의 제어는 상기 측정 온도와 임계 온도를 비교하고, 상기 비교된 결과에 상응하여 전류량을 조절한다. 이때, 상기 임계 온도는 100℃를 넘지 않는 것이 바람직하다.

이하에서는 상기한 바와 같은 본 발명에 의한 발광 다이오드의 화이트 밸런스 유지장치 및 그 방법의 바람직한 실시예를 첨부된 도면을 참고하여 상세하게 설명한다.

도 1은 본 발명에 따른 바람직한 실시예가 채용된 발광 다이오드의 화이트 밸런스 유지장치(100)의 구성을 나타낸 블록도이다.

도시된 바와 같이 본 발명에 의한 발광 다이오드의 화이트 밸런스 유지장치(100)는 적/녹/청(R/G/B)으로 구성된 발광 다이오드(20,30,40)와 외부 전원(미도시)과 연결되며 상기 R/G/B 발광 다이오드 각각에 전류를 인가하는 전류 공급부(10)와 녹색 발광 다이오드(30)에 연결된 온도 센서(50) 및 전류 제어부(60)를 포함한다.

전류 공급부(10)는 R/G/B 발광 다이오드(20,30,40) 각각에 전류를 인가한다. 이때 인가되는 전류값은 색 온도에 대한 기준 전류비에 따르는 것이 바람직하다. 이때, 색 온도는 광원으로부터 나오는 빛의 색을 캘빈(K) 단위를 사용하여 숫자로 표시한 것을 말한다. 색 온도에 따라 제시된 서로 다른 기준 전류값을 R/G/B 발광 다이오드 각각에 인가하면, 발광 다이오드는 R/G/B 각각에서 발산되는 광이 적절한 비율로 혼합되어 백색광원을 형성한다.

온도 센서(50)는 녹색(G) 발광 다이오드(30)의 온도를 감지한다. 전류공급이 되어 발광 다이오드에서 발광이 이루어지면, 이와 함께 열이 발생한다. 고출력 발광 다이오드의 경우 장시간 발광에 의해 자체 온도가 상승하여 색이 변화할 우려가 있으므로 온도를 제어할 필요가 있다. 이를 위하여, 색이 변화하는 임계온도를 넘어서지 않도록 상승한 온도를 측정하는 온도 센서(50)가 마련된다. 이때, 온도 센서(50)는 밝기에 가장 큰 영향을 미치는 녹색 발광 다이오드의 온도를 측정하는 것이 바람직하다.

전류 제어부(60)는 온도 센서(50)에서 측정한 녹색 발광 다이오드(30)의 온도에 상응하여 전류를 제어한다. 이를 통해 발광 다이오드의 임계온도를 넘어서지 않도록 구성된다. 임계온도 범위는 발광 다이오드의 색이 변화하지 않는 최고 온도의 범위로 실험적으로 결정된다. 이때, 발광 다이오드의 임계온도 범위는 100℃를 기준으로 설정하는 것이 바람직하다.

도 2는 본 발명에 따른 발광 다이오드의 화이트 밸런스 유지방법을 나타낸 흐름도이다.

도시된 바와 같이 각각의 발광 다이오드에 색 온도에 상응하는 기준전류가 인가되어 백색광을 형성한다(제100단계). 상기 발광 다이오드는 발광을 함과 동시에 열을 발산한다. 이때, 녹색 발광 다이오드의 온도를 감지한다(제200단계). 측정한 온도에 상응하여 전류량을 조절하여 발광 다이오드의 온도가 색이 변화하는 임계온도를 넘지 않도록 제어한다(제300단계). 이를 통하여, 전류를 이용하여 발광 다이오드의 온도를 제어함으로써 화이트 밸런스를 유지할 수 있다.

도 3은 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 다이오드의 화이트 밸런스 유지방법을 나타낸 순서도이다.

도시된 바와 같이 각각의 R/G/B 발광 다이오드에 색 온도에 상응하는 기준전류가 인가되어 백색광을 형성한다(제10단계). 녹색(G) 발광 다이오드의 온도를 측정한다(제20단계). 상기 측정한 온도가 임계온도에 해당하는가를 판단하며, 이는 전류제어부에서 수행되는 것이 바람직하다. 이때, 상기 측정한 녹색 발광 다이오드의 온도가 임계온도에 도달하는 경우 전류량을 감소시킨다(제30단계). 조절된 녹색 발광 다이오드에 인가되는 전류량을 고정한다(제40단계). 녹색 발광 다이오드에 인가되는 전류량을 기준으로 적색, 청색 발광 다이오드에 인가되는 전류량을 조절하 여 화이트 밸런스를 유지한다. 이를 통하여 발열에 의하여 고출력 발광 다이오드의 색이 변화하는 것을 방지하고 화이트 밸런스를 유지하는 장치와 방법을 제공한다.

본 발명의 권리는 위에서 설명된 실시예에 한정되지 않고 청구범위에 기재된 바에 의해 정의되며, 본 발명의 분야에서 통상의 지식을 가진 자가 청구범위에 기재된 권리범위 내에서 다양한 변형과 개작을 할 수 있다는 것은 자명하다.

위에서 상세히 설명한 바와 같은 본 발명에 의한 발광 다이오드의 화이트 밸런스 유지장치 및 그 방법에서는 다음과 같은 효과를 기대할 수 있다.

즉, 고출력 발광 다이오드에 있어서 발열에 의하여 색이 변화하는 것을 방지하고, 백색광의 화이트 화이트 밸런스를 유지하는 장점이 있다.

Claims (8)

1. 전류를 인가하는 전류 공급부;

   상기 전류를 인가받아 발광하는 녹색 발광 다이오드를 포함하는 적어도 하나 이상의 발광 다이오드;

   상기 녹색 발광 다이오드의 온도를 측정하는 온도 센서;

   상기 전류 공급부에서 인가받은 전류를 상기 발광 다이오드로 인가하며, 상기 온도 센서의 측정 온도에 상응하여 조절된 전류량을 인가하는 전류 제어부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드의 화이트 밸런스 유지장치.
2. 제1항에 있어서, 상기 전류 제어부는,

   상기 온도 센서의 측정 온도와 임계 온도를 비교하고, 상기 비교된 결과에 상응하여 전류량을 조절하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드의 화이트 밸런스 유지장치.
3. 제2항에 있어서, 상기 임계 온도는,

   100℃를 넘지 않는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드의 화이트 밸런스 유지장치.
4. 제1항에 있어서, 상기 전류 공급부에서 인가되는 전류는,

   정전류인 것을 특징으로 하는 발광 다이오드의 화이트 밸런스 유지장치.
5. 제1항에 있어서,

   상기 전류 공급부에서 인가되는 전류는,

   색온도에 상응하는 기준 전류인 것을 특징으로 하는 발광 다이오드의 화이트 밸런스 유지장치.
6. 녹색 발광 다이오드를 포함한 적어도 하나 이상의 발광 다이오드에 전류를 인가하는 제1단계;

   상기 녹색 발광 다이오드의 온도를 측정하는 제2단계;

   측정 온도에 상응하여 상기 발광 다이오드에 인가하는 전류량을 제어하는 제3단계;를 포함하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드의 화이트 밸런스 유지방법.
7. 제6항에 있어서, 상기 전류량의 제어는,

   상기 측정 온도와 임계 온도를 비교하고, 상기 비교된 결과에 상응하여 전류량을 조절하는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드의 화이트 밸런스 유지방법.
8. 제7항에 있어서, 상기 임계 온도는

   100℃를 넘지 않는 것을 특징으로 하는 발광 다이오드의 화이트 밸런스 유지방법.

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