KR20150062342A - 발광 장치 및 전자 장치 - Google Patents

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KR20150062342A
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Abstract

본 발명은 일반적으로 카메라 플래시(flash)나 각종 결상 기기의 보조광원 또는 조명용 광원으로 사용되는 발광 장치 및 전자 장치에 관한 것으로, 특히 외부 광의 스펙트럼에 매칭되어 광을 조사할 수 있는 발광 장치 및 전자 장치에 관한 것이다. 본 발명에 따른 발광 장치는 발광부, 감광 센서 및 제어부를 포함하되, 발광부는 청색 발광 다이오드, 녹색 발광 다이오드 칩, 적색 발광 다이오드 칩 및 백색 발광 소자를 포함하고, 감광 센서는 외부 광의 스펙트럼 분포를 감지하고, 제어부는 감광 센서에서 감지된 외부 광의 스펙트럼 분포를 참조하여 상기 발광부를 구동시킨다.

Description

발광 장치 및 전자 장치{LIGHT EMITTING DEVICE AND ELECTRONIC DEVICE}
본 발명은 일반적으로 카메라 플래시(flash)나 각종 결상 기기의 보조광원 또는 조명용 광원으로 사용되는 발광 장치 및 전자 장치에 관한 것으로, 특히 외부 광의 스펙트럼에 매칭되어 광을 조사할 수 있는 발광 장치 및 전자 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 보조광원으로서 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(a), 녹색(b), 적색(c) 컬러로 도시된 곡선은 각각 청색(a), 녹색(b), 적색(c) 광에 대한 CMOS 이미지 센서의 감도를 나타낸다.
도 1을 참조하면, CMOS 이미지 센서의 분광 감도는 각 색상에 대해 일정한 폭의 파장범위를 가지며, 청색(a) 광에 대한 감도가 다른 컬러(녹색(b), 적색(c)) 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 발광 다이오드와 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 발생 된다. 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 매칭이 되더라도, 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.
한국 등록 특허 제 10-0500669는 자동 밝기 조정가능 발광 회로를 개시한다. 해당 출원의 발광 회로를 참조하면, 주변의 밝기를 감지할 수 있는 포토 다이오드(photo diode)를 사용하여 검출된 밝기를 제어부에서 인식하고 이에 따라 플래쉬(flash) 및 스트로브(strobe)의 밝기를 조정함으로써 전류의 소모를 줄이고 밸런싱의 문제를 해결하는 자동 밝기 조정가능 발광 회로를 제공한다. 그러나, 해당 출원의 발광 회로는 밝기만 조절할 뿐 여전히 방출되는 광의 스펙트럼 분포는 조절할 수 없기 때문에, 여전히 자연스런 이미지의 사진을 제공하지 못하는 문제점이 있다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 다양한 색감을 구현할 수 있는 발광 장치를 제공하는 것이다.
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 과제는, 외부 광의 스펙트럼 분포 변화에 대응하여 스펙트럼 분포를 조절할 수 있는 지능형 발광 장치를 제공하는 것이다.
본 발명이 해결하고자 하는 과제는 다양한 색감을 구현할 수 있는 사진 촬영이 가능한 전자 장치를 제공하는 것이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치는 발광부; 감광 센서; 및 제어부를 포함하되, 상기 발광부는 청색 발광 다이오드, 녹색 발광 다이오드 칩, 적색 발광 다이오드 칩 및 백색 발광 소자를 포함하고, 상기 감광 센서는 외부 광의 스펙트럼 분포를 감지하고, 상기 제어부는 상기 감광 센서에서 감지된 외부 광의 스펙트럼 분포를 참조하여 상기 발광부를 구동시킬 수 있다. 이에 따라, 본 발명에 따른 발광 장치는 외부 광의 스펙트럼 분포 변화에 대응하여 상기 발광부를 구동할 수 있다.
또한, 상기 감광 센서는 외부 광의 광도를 감지하고, 상기 제어부는 상기 감광 센서에서 감지된 외부 광의 광도를 참조하여 상기 발광부를 구동시킬 수 있다. 이를 통하여, 상기 발광부는 사용자의 목적에 따라 광도를 효율적으로 조절할 수 있다.
상기 제어부는 상기 청색 발광 다이오드 칩, 상기 녹색 발광 다이오드 칩, 적색 발광 다이오드 칩 및 상기 백색 발광 소자 각각을 독립적으로 구동시킬 수 있다. 이에 따라, 발광 장치는 방출 광의 스펙트럼 분포를 다양하게 조절할 수 있다.
상기 발광부의 광도는 상기 발광부를 구동하는 전류의 세기 또는 펄스폭을 조절함으로써 조절될 수 있다.
상기 발광 장치는 구동부를 더 포함하되, 상기 구동부는 상기 발광부를 펄스폭 변조 방식으로 구동할 수 있다.
상기 발광 장치는 상기 청색 발광 다이오드 칩, 상기 녹색 발광 다이오드 칩, 상기 적색 발광 다이오드 칩 및 백색 발광 소자 각각의 전류에 따른 스펙트럼 분포 데이터를 저장하는 저장부를 더 포함할 수 있다.
상기 제어부는 상기 저장부의 데이터를 참조하여 상기 발광부를 구동시킬 수 있다.
상기 감광 센서는 상기 발광부에서 방출된 광의 스펙트럼 분포를 감지할 수 있다.
상기 제어부는 상기 감광 센서에서 감지한 상기 발광부에서 방출된 광의 스펙트럼 분포와 상기 저장부에 저장된 상기 발광부의 스펙트럼 분포 데이터를 비교하여 상기 발광부의 구동 조건을 보정할 수 있다. 이에 따라, 본 실시예에 따른 발광 장치는 발광부에서 방출되는 광을 정밀하게 제어할 수 있다.
상기 발광부에서 방출된 광의 스펙트럼 분포는 CMOS 이미지 센서의 분광 감도의 파장 분포에 대응할 수 있다.
상기 백색 발광 소자는 청색 또는 자외선 발광 다이오드 칩과 형광체를 포함하여 백색광을 방출할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 발광 장치는 카메라폰 또는 디지털 카메라용 플래시 장치일 수 있다.
나아가, 상기 감광 센서는 배경 광의 스펙트럼 분포를 감지할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 발광 장치는 실내 조명 장치일 수 있다.
나아가, 상기 감광 센서는 실외 광의 스펙트럼 분포를 감지할 수 있다.
한편, 상기 제어부는 외부 사용자의 선택에 따라 제어신호를 생성하고, 상기 제어신호의 종류에 따라 상기 발광부에서 방출되는 광의 색온도를 변경하도록 상기 발광부를 구동시킬 수 있다.
본 발명의 또 다른 실시예에 따른 전자 장치는 사진 촬영이 가능한 전자 장치로서, 발광부; 및 감광 센서를 포함하되, 상기 발광부는 청색 발광 다이오드 칩, 녹색 발광 다이오드 칩, 적색 발광 다이오드 칩 및 백색 발광 소자를 포함하고, 상기 감광 센서는 외부 광의 스펙트럼 분포 또는 상기 발광부에서 방출된 광의 스펙트럼 분포를 감지할 수 있다.
상기 전자 장치는 제어부를 더 포함하되, 상기 제어부는 상기 감광 센서에 의해 감지된 스펙트럼 분포를 참조하여 상기 발광부의 구동조건을 보정할 수 있다.
상기 전자 장치는 상기 발광부의 전류에 따른 스펙트럼 분포 데이터를 저장하는 저장부를 더 포함하고, 상기 제어부는 상기 감광 센서에 의해 감지된 스펙트럼 분포와 상기 저장부에 저장된 스펙트럼 분포 데이터를 비교하여 상기 청색 발광 다이오드 칩, 녹색 발광 다이오드 칩, 적색 발광 다이오드 칩 및 백색 발광 소자의 구동 조건을 보정할 수 있다.
상기 감광 센서는 외부 광의 광도 또는 상기 발광부에서 방출되는 광의 광도를 감지하고, 상기 제어부는 상기 감광 센서에 의해 감지된 광도를 참조하여 상기 발광부의 구동 조건을 보정할 수 있다.
상기 전자 장치는 카메라폰 또는 디지털 카메라일 수 있다
본 발명의 실시예들에 따른 발광 장치는 다양한 색상을 표현할 수 있어, 다양한 목적과 필요에 따라 활용될 수 있다. 본 발명에 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.
본 발명에 따르면, 발광 장치를 보조광원으로 하여 촬영한 사진이 블루시(bluish)하거나 옐로우시(yellowish)한 현상이 방지되어 보다 자연스러운 색감의 사진 화질을 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 실시예들에 따른 발광부를 나타낸 단면도이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명의 실시예들을 상세히 설명한다. 우선 각 도면의 구성 요소들에 참조 부호를 부가함에 있어서, 동일한 구성 요소들에 대해서는 비록 다른 도면상에 표시되더라도 가능한 한 동일한 부호를 가지도록 하고 있음에 유의해야 한다. 또한, 본 발명을 설명함에 있어, 관련된 공지 구성 또는 기능에 대한 구체적인 설명이 본 발명의 요지를 흐릴 수 있다고 판단되는 경우에는 그 상세한 설명은 생략한다. 또한, 이하에서 본 발명의 전형적인 실시예를 설명할 것이나, 본 발명의 기술적 사상은 이에 한정되거나 제한되지 않고 당업자에 의해 변형되어 다양하게 실시될 수 있음은 물론이다.
도 2는 본 발명의 일 실시예에 따른 발광 장치를 설명하기 위한 블록도이다. 도 2를 참조하면, 발광 장치는 제어부(100), 발광부(200) 및 감광 센서(300)를 포함한다. 또한, 상기 발광 장치는 저장부(400) 및 구동부(500)를 포함할 수 있다. 또한, 발광부(200)는 청색 발광 다이오드 칩(201), 녹색 발광 다이오드 칩(202), 적색 발광 다이오드(203) 칩 및 백색 발광 소자(204)를 포함한다.
제어부(100)는 발광부(200)를 구동시킬 수 있다. 제어부(100)는 구동부(500)를 통해 청색 발광 다이오드 칩(201), 녹색 발광 다이오드 칩(202), 적색 발광 다이오드 칩(203) 및 백색 발광 소자(204)를 독립적으로 구동시킬 수 있다.
구동부(500)는 구동 전류를 발생시켜 발광부(200)를 구동할 수 있다. 구동부(500)는 예컨대 펄스폭 변조 방식을 이용하여, 발광부(200)를 구동할 수 있다. 구동부(500)는 청색 발광 다이오드 칩(201), 녹색 발광 다이오드 칩(202), 적색 발광 다이오드 칩(203) 및 백색 발광 소자(204)를 독립적으로 구동할 수 있다. 청색 발광 다이오드 칩(201), 녹색 발광 다이오드 칩(202), 적색 발광 다이오드 칩(203) 및 백색 발광 소자(204) 각각에 개별적으로 구동칩(Driver IC)을 배치하여 개별 포트(port)를 통하여 제어할 수 있다. 이와 달리, 단일의 구동칩을 이용하여 청색 발광 다이오드 칩(201), 녹색 발광 다이오드 칩(202), 적색 발광 다이오드 칩(203) 및 백색 발광 소자(204)를 개별적으로 구동할 수도 있다.
따라서, 청색 발광 다이오드 칩(201), 녹색 발광 다이오드 칩(202), 적색 발광 다이오드 칩(203) 및 백색 발광 소자(204) 각각에 인가되는 전류의 세기 또는 펄스 폭을 다르게 하여 원하는 스펙트럼 강도를 갖는 스펙트럼 분포를 구현할 수 있다.
본 발명에 따른 발광 장치는 청색 발광 다이오드 칩(201), 녹색 발광 다이오드 칩(202) 및 적색 발광 다이오드 칩(203)을 사용한다. 따라서, 본 발명에 따른 발광 장치는 특정 파장 영역에서 감도가 세고, 반치폭이 좁은 파장을 가지는 스펙트럼 분포를 얻을 수 있다. 그러므로, 본 발명에 따른 발광 장치는 CIE 색좌표 상에 원하는 색좌표를 가지는 광을 방출할 수 있다. 즉, 종래의 발광 장치는 고정된 CIE 색좌표에 해당하는 백색광을 방출하였지만, 본 발명에 따른 발광 장치는 청색 발광 다이오드 칩(201), 녹색 발광 다이오드 칩(202) 및 적색 발광 다이오드 칩(203) 각각의 강도를 다르게 하여 원하는 CIE 색좌표를 가지는 광을 방출할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 발광 장치를 카메라용 플래시(flash)에 적용하는 경우, 다양한 색감을 가지는 사진을 발광 장치를 통하여 얻을 수 있다. 본 발명에 따른 발광 장치를 실내용 조명 장치에 적용하는 경우에는 다양한 색감을 가지는 광을 이용하여 다양한 분위기를 연출할 수 있다.
또한, 제어부(100)는 감광 센서(300)에 의해 감지된 외부 광의 스펙트럼 분포를 참조하여 외부광의 스펙트럼 분포에 따라 발광부(200)를 구동할 수 있다.
감광 센서(300)는 발광 장치 외부의 광, 예컨대 배경 광이나 실외 광의 스펙트럼 분포를 감지할 수 있다. 감광 센서(300)로서 카메라 등의 이미지 센서를 이용할 수도 있지만, 외부 광을 감지하기 위한 광 센서를 이미지 센서와 별도로 마련할 수 있다. 이러한 감광 센서(300)는 배경 광의 스펙트럼 분포, 예를 들면, 청색광, 녹색광, 적색광의 상대적인 강도 크기를 감지할 수 있다. 나아가, 감광 센서(300)는 청색 발광 다이오드 칩(201), 녹색 발광 다이오드 칩(202), 적색 발광 다이오드 칩(203) 및 백색 발광 소자(204) 각각 또는 조합되어 방출되는 광의 스펙트럼 분포를 감지할 수 있다.
제어부(100)는 감광 센서(300)에서 감지된 스펙트럼 분포에 따라 발광부(200)를 구동시켜 외부 광에 매칭되는 광을 조사할 수 있다.
즉, 본 실시예에 따른 발광 장치는 감광 센서(300)에서 외부 광의 스펙트럼 분포를 감지한다. 그리고, 발광 장치가 외부 광의 스펙트럼 분포와 매칭되는 광을 조사하도록, 상기 제어부(100)는 청색 발광 다이오드 칩(201), 녹색 발광 다이오드 칩(202), 적색 발광 다이오드 칩(203) 및 백색 발광 소자(204)의 전류를 독립적으로 제어한다. 이에 따라, 상기 발광 장치는 사용자가 원하는 색감 또는 임의의 설정에 따른 색감을 구현할 수 있다.
저장부(400)는 발광부(200)의 전류에 따른 스펙트럼 분포 데이터를 저장할 수 있다. 저장부(400)에 저장된 스펙트럼 분포 데이터는 청색 발광 다이오드 칩(201), 녹색 발광 다이오드 칩(202), 적색 발광 다이오드 칩(203) 및 백색 발광 소자(204)의 개별적인 스펙트럼 분포 데이터일 수 있다.
제어부(100)는 감광 센서(300)에서 감지된 외부 광의 스펙트럼 분포에 매칭하도록 발광부(200)를 구동할 수 있으며, 이때, 저장부(400)에서 저장된 데이터를 참조하여 발광부(200)에 인가되는 전류의 세기 또는 펄스 폭 등의 구동 파라미터 값을 결정할 수 있다.
또한, 제어부(100)는 발광부(200)에서 방출되는 광을 감광 센서(300)에 의해 감지하고, 감광 센서(300)에 의해 감지된 발광부(200)의 스펙트럼 분포와 저장부(400)에 저장된 스펙트럼 분포 데이터를 비교할 수 있다. 이러한 비교 결과에 따라, 제어부(100)는 청색 발광 다이오드 칩(201), 녹색 발광 다이오드 칩(202), 적색 발광 다이오드 칩(203) 및 백색 발광 소자(204)의 구동 조건을 정밀하게 보정하여 원하는 스펙트럼 분포의 광을 구현하도록 발광부(200)를 구동할 수 있다.
또한, 카메라폰이라 디지털 카메라의 경우, 사용자가 사진 촬영시 원하는 색감을 설정할 수 있다, 이때, 제어부(100)는 사용자의 설정 조건에 따라 발광부(200)를 구동시킬 수 있다. 또한, 제어부(100)는 감광 센서(300)에 의해 감지된 발광부(200)의 스펙트럼 분포와 사용자에 의해 설정된 색감의 스펙트럼 분포를 비교하여 발광부(200)의 구동 조건을 정밀하게 보정할 수 있다.
발광부(200)는 청색 발광 다이오드 칩(201), 녹색 발광 다이오드 칩(202), 적색 발광 다이오드 칩(203) 및 백색 발광 소자(204)를 포함할 수 있다. 백색 발광 소자(204)는 청색 발광 다이오드 칩 또는 자외선 발광 다이오드 칩을 포함하고, 또한, 발광 다이오드 칩의 종류에 따라 백색광을 구현하기 위한 형광체들을 포함할 수 있다.
청색 발광 다이오드 칩(201)은 청색광을, 녹색 발광 다이오드 칩(202)은 녹색광을, 적색 발광 다이오드 칩(203)은 적색광을 방출 할 수 있다. 백색 발광 소자(204)는 백색광을 방출하여 발광 장치에서 방출되는 광의 광도를 증가시킬 수 있다.
제어부(100)는 감광 센서(300)에 의해 감지된 외부 광의 파장 분포에 대응하여 발광부(200)를 구동시킬 수 있다, 청색 발광 다이오드 칩(201), 녹색 발광 다이오드 칩(202), 적색 발광 다이오드 칩(203) 및 백색 발광 소자(204)에서 방출되는 광의 조합에 의해 요구되는 파장 분포를 갖는 광을 방출한다. 예컨대, 감광 센서(300)에 의해 감지된 외부 광이 청색 파장 대역의 강도가 높다면, 제어부(100)는 청색 발광 다이오드 칩(201)에서 더 높은 강도의 광이 방출되도록 청색 발광 다이오드 칩(201), 녹색 발광 다이오드 칩(202) 및 적색 발광 다이오드 칩(203)에 인가되는 전류의 세기 또는 펄스폭을 조절한다. 이와 달리, 감광 센서(300)에 의해 감지된 외부 광이 적색 파장 대역의 강도가 높다면, 제어부(100)는 적색 발광 다이오드 칩(203)에서 더 높은 강도의 광이 방출되도록 청색 발광 다이오드 칩(201), 녹색 발광 다이오드 칩(202) 및 적색 발광 다이오드 칩(203)에 인가되는 전류의 세기 또는 펄스폭을 조절한다. 이와 달리, 감광 센서(300)에 의해 감지된 외부 광이 녹색 파장 대역의 강도가 높다면, 제어부(100)는 녹색 발광 다이오드 칩(202)에서 더 높은 강도의 광이 방출되도록 청색 발광 다이오드 칩(201), 녹색 발광 다이오드 칩(202) 및 적색 발광 다이오드 칩(203)에 인가되는 전류의 세기 또는 펄스폭을 조절한다.
이때, 제어부(100)는 도 2를 참조하여 설명한 바와 같이 저장부(400)에 저장된 청색 발광 다이오드 칩(201), 녹색 발광 다이오드 칩(202), 적색 발광 다이오드 칩(203) 및 백색 발광 소자(204)의 전류에 따른 스펙트럼 데이터를 이용하여 발광부(200)를 구동시킬 수 있다.
또한, 발광부(200)를 임시로 작동시키고 감광 센서(300)를 통하여 발광부(200)가 포함하는 청색 발광 다이오드 칩(201), 녹색 발광 다이오드 칩(202), 적색 발광 다이오드 칩(203) 및 백색 발광 소자(204)의 스펙트럼 분포를 감지할 수 있다. 감광 센서(300)에 의해 감지된 발광부(200)의 스펙트럼 분포는 저장부(400)에 저장된 스펙트럼 분포, 또는 사용자에 의해 설정된 색감의 스펙트럼 분포와 비교될 수 있으며, 이 비교 결과를 바탕으로 청색 발광 다이오드 칩(201), 녹색 발광 다이오드 칩(202), 적색 발광 다이오드 칩(203) 및 백색 발광 소자(204)의 구동 조건이 정밀하게 보정될 수 있다.
외부 광이 주광(daylight)과 같은 경우, 발광부(200)는 CMOS 이미지 센서의 분광 감도에 매칭되도록 광을 방출할 수 있다. CMOS 이미지 센서의 분광 감도와 매칭되는 광을 발광부(200)가 방출하도록, 제어부(100)는 청색 발광 다이오드 칩(201), 녹색 발광 다이오드 칩(202) 및 적색 발광 다이오드 칩(203)을 제어한다. 구체적으로, 제어부(100)는 발광 다이오드 칩들(201, 202, 203)로 입력되는 전류의 세기 또는 펄스폭 등을 설정한다. 이를 통해, 제어부(100)는 발광 다이오드 칩들(201, 202, 203) 각각이 방출하는 청색광, 녹색광 및 적색광의 강도를 개별적으로 제어하여, 발광부(200)가 방출하는 광이 COMS 이미지 센서의 분광 감도와 매칭되도록 한다.
도 3은 본 발명의 실시예들에 따른 발광부를 나타내는 단면도이다. 도 3을 참조하면, 발광부(200)는 청색 발광 다이오드 칩(201), 녹색 발광 다이오드 칩(202), 적색 발광 다이오드 칩(203), 백색 발광 소자(204), 몰딩부(208) 및 패키지 본체(209)를 포함한다. 또한, 백색 발광 소자(204)는 파장변환부(207)를 포함하고, 파장변환부(207)는 형광체들(205, 206)을 포함할 수 있다. 상술한 바와 마찬가지로, 백색 발광 소자(204)는 자외선 발광 다이오드 칩 또는 청색 발광 다이오드 칩을 포함할 수 있고, 형광체들(205, 206)은 백색 발광 소자(204)가 포함하는 발광 다이오드 칩의 종류에 대응하는 형광체이다.
도 3의 발광부(200)는 청색 발광 다이오드 칩(201), 녹색 발광 다이오드 칩(202), 적색 발광 다이오드 칩(203) 및 백색 발광 소자(204)를 하나의 패키지 본체에 배치된 것으로 도시하였지만, 발광부(200)는 이에 국한되는 것은 아니다. 즉, 청색 발광 다이오드 칩(201), 녹색 발광 다이오드 칩(202), 적색 발광 다이오드 칩(203) 및 백색 발광 소자(204)는 하나의 패키지 본체에 배치될 수도 있고, 각각 개별적인 패키지 본체에 배치될 수도 있다. 또한, 청색 발광 다이오드 칩(201), 녹색 발광 다이오드 칩(202) 및 적색 발광 다이오드 칩(203)은 사용자의 의도와 목적에 따라 자유롭게 배치될 수 있다. 예를 들어, 상기 발광 다이오드 칩들(201, 202, 203)은 도 3에 도시된 바와 마찬가지로 일렬로 배열될 수 있고, 또는, 백색 발광 소자(204)를 중심에 두고 그것을 둘러싸는 형태(미도시)로 배열될 수도 있다. 다만, 청색, 녹색 및 적색 발광 다이오드 칩들(201, 202, 203)과 백색 발광 소자(204)가 서로 가깝게 배치될수록 발광부(200)가 차지하는 면적을 감소시킬 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따르면, 발광부(200)를 청색 발광 다이오드 칩(201), 녹색 발광 다이오드 칩(202), 적색 발광 다이오드 칩(203) 및 백색 발광 소자(204)로 분리하고, 감광 센서(300)에 의해 감지된 외부 광의 스펙트럼 분포에 대응하여 청색 발광 다이오드 칩(201), 녹색 발광 다이오드 칩(202), 적색 발광 다이오드 칩(203) 및 백색 발광 소자(204)를 독립적으로 구동할 수 있다. 이에 따라, 외부 광에 근접한 스펙트럼 분포의 광을 방출할 수 있다.
본 발명의 실시예들에 따른 발광 장치는 카메라폰이나 디지털 카메라 등의 플래시(flash) 광원으로 사용될 수 있다. 이 경우, 감광 센서(300)는 외부 광, 즉 배경 광원의 스펙트럼 분포를 감지하며, 제어부(100)는 외부 광에 매칭하는 스펙트럼 분포를 갖도록 발광부(200)를 구동할 수 있다. 이에 따라, 배경 이미지와 대상 이미지 사이의 스펙트럼 차이를 감소시킬 수 있으며, 자연스러운 색감의 사진을 제공할 수 있다. 또한, 본 발명에 따른 발광 장치는 사진을 촬영하기 전에 발광부(200)를 미리 발광시키고 이를 감지하여 청색 발광 다이오드 칩, 녹색 발광 다이오드 칩, 적색 발광 다이오드 칩 및 백색 발광 소자에서 원하는 스펙트럼 분포의 광이 방출되는지 확인할 수 있으며, 이를 기초로 발광부(200)의 구동 조건을 정밀하게 보정할 수 있다.
한편, 본 발명의 실시예들에 따른 발광 장치는 실내 조명 등의 특수 조명용으로 사용될 수 있다. 이 경우, 감광 센서(300)는 실외 광의 스펙트럼 분포를 감지하며, 제어부(100)는 실외 광에 매칭하는 스펙트럼 분포를 갖도록 발광부(200)를 구동할 수 있다. 발광 장치는 실외 광의 스펙트럼 분포에 동기하여 발광부에서 출사되는 광의 스펙트럼 분포를 조절할 수 있다. 나아가, 본 발명에 따른 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. 즉, 사용자의 의도 및 목적에 따라 원하는 색감을 구현할 수 있다.
한펀, 본 발명의 실시예들에 있어서, 저장부(400)는 각 발광 장치 내의 발광부(200)의 스펙트럼 데이터를 저장하며, 제어부(100)는 저장부(400)에 저장된 데이터를 이용하여 적합한 구동 조건을 참조할 수 있다.
이상의 설명은 본 발명의 기술 사상을 예시적으로 설명한 것에 불과한 것으로서, 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 본 발명의 본질적인 특성에서 벗어나지 않는 범위 내에서 다양한 수정, 변경 및 치환이 가능할 것이다. 따라서, 본 발명에 개시된 실시예 및 첨부된 도면들은 본 발명의 기술 사상을 한정하기 위한 것이 아니라 설명하기 위한 것이고, 이러한 실시예 및 첨부된 도면에 의하여 본 발명의 기술 사상의 범위가 한정되는 것은 아니다. 본 발명의 보호 범위는 아래의 청구범위에 의하여 해석되어야 하며, 그와 동등한 범위 내에 있는 모든 기술 사상은 본 발명의 권리범위에 포함되는 것으로 해석되어야 할 것이다.
100: 제어부
200: 발광부
201: 청색 발광 다이오드 칩
202: 녹색 발광 다이오드 칩
203: 적색 발광 다이오드 칩
204: 백색 발광 소자
205, 206: 형광체
207: 파장변환부
208: 몰딩부
209: 패키지 본체
300: 감광 센서
400: 저장부
500: 구동부
a: 청색광
b: 녹색광
c: 적색광

Claims (21)

  1. 발광부;
    감광 센서; 및
    제어부를 포함하되,
    상기 발광부는 청색 발광 다이오드 칩, 녹색 발광 다이오드 칩, 적색 발광 다이오드 칩 및 백색 발광 소자를 포함하고,
    상기 감광 센서는 외부 광의 스펙트럼 분포를 감지하고,
    상기 제어부는 상기 감광 센서에서 감지된 외부 광의 스펙트럼 분포를 참조하여 상기 발광부를 구동시키는 발광 장치.
  2. 청구항 1에 있어서,
    상기 감광 센서는 외부 광의 광도를 감지하고,
    상기 제어부는 상기 감광 센서에서 감지된 외부 광의 광도를 참조하여 상기 발광부를 구동시키는 발광 장치.
  3. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는 상기 청색 발광 다이오드 칩, 상기 녹색 발광 다이오드 칩, 적색 발광 다이오드 칩 및 상기 백색 발광 소자 각각을 독립적으로 구동시키는 발광 장치.
  4. 청구항 1에 있어서,
    상기 발광부의 광도는 상기 발광부를 구동하는 전류의 세기 또는 펄스폭을 조절함으로써 조절되는 발광 장치.
  5. 청구항 4에 있어서,
    구동부를 더 포함하되,
    상기 구동부는 상기 발광부를 펄스폭 변조 방식으로 구동하는 발광 장치.
  6. 청구항 1에 있어서,
    상기 청색 발광 다이오드 칩, 상기 녹색 발광 다이오드 칩, 상기 적색 발광 다이오드 칩 및 백색 발광 소자 각각의 전류에 따른 스펙트럼 분포 데이터를 저장하는 저장부를 더 포함하는 발광 장치.
  7. 청구항 6에 있어서,
    상기 제어부는 상기 저장부의 데이터를 참조하여 상기 발광부를 구동시키는 발광 장치.
  8. 청구항 6에 있어서,
    상기 감광 센서는 상기 발광부에서 방출된 광의 스펙트럼 분포를 감지하는 발광 장치.
  9. 청구항 8에 있어서,
    상기 제어부는 상기 감광 센서에서 감지한 상기 발광부에서 방출된 광의 스펙트럼 분포와 상기 저장부에 저장된 상기 발광부의 스펙트럼 분포 데이터를 비교하여 상기 발광부의 구동 조건을 보정하는 발광 장치.
  10. 청구항 1에 있어서,
    상기 발광부에서 방출된 광의 스펙트럼 분포는 CMOS 이미지 센서의 분광 감도의 파장 분포에 대응하는 발광 장치.
  11. 청구항 1에 있어서,
    상기 백색 발광 소자는 청색 또는 자외선 발광 다이오드 칩과 형광체를 포함하여 백색광을 방출하는 발광 장치.
  12. 청구항 1에 있어서,
    상기 발광 장치는 카메라폰 또는 디지털 카메라용 플래시 장치인 발광 장치.
  13. 청구항 12에 있어서,
    상기 감광 센서는 배경 광의 스펙트럼 분포를 감지하는 발광 장치.
  14. 청구항 1에 있어서,
    상기 발광 장치는 실내 조명 장치인 발광 장치.
  15. 청구항 14에 있어서,
    상기 감광 센서는 실외 광의 스펙트럼 분포를 감지하는 발광 장치.
  16. 청구항 1에 있어서,
    상기 제어부는 외부 사용자의 선택에 따라 제어신호를 생성하고,
    상기 제어신호의 종류에 따라 상기 발광부에서 방출되는 광의 색온도를 변경하도록 상기 발광부를 구동시키는 발광 장치.
  17. 사진 촬영이 가능한 전자 장치로서,
    발광부; 및
    감광 센서를 포함하되,
    상기 발광부는 청색 발광 다이오드 칩, 녹색 발광 다이오드 칩, 적색 발광 다이오드 칩 및 백색 발광 소자를 포함하고,
    상기 감광 센서는 외부 광의 스펙트럼 분포 또는 상기 발광부에서 방출된 광의 스펙트럼 분포를 감지하는 전자 장치.
  18. 청구항 17에 있어서,
    제어부를 더 포함하되,
    상기 제어부는 상기 감광 센서에 의해 감지된 스펙트럼 분포를 참조하여 상기 발광부의 구동조건을 보정하는 전자 장치.
  19. 청구항 18에 있어서,
    상기 발광부의 전류에 따른 스펙트럼 분포 데이터를 저장하는 저장부를 더 포함하고,
    상기 제어부는 상기 감광 센서에 의해 감지된 스펙트럼 분포와 상기 저장부에 저장된 스펙트럼 분포 데이터를 비교하여 상기 청색 발광 다이오드 칩, 녹색 발광 다이오드 칩, 적색 발광 다이오드 칩 및 백색 발광 소자의 구동 조건을 보정하는 전자 장치.
  20. 청구항 18에 있어서,
    상기 감광 센서는 외부 광의 광도 또는 상기 발광부에서 방출되는 광의 광도를 감지하고,
    상기 제어부는 상기 감광 센서에 의해 감지된 광도를 참조하여 상기 발광부의 구동 조건을 보정하는 전자 장치.
  21. 청구항 17에 있어서,
    상기 전자 장치는 카메라폰 또는 디지털 카메라인 전자 장치.
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