KR20160147586A - 멀티컬러 엘이디 패키지 및 이를 구비하는 하이퍼스펙트럴 이미지 장치 - Google Patents

멀티컬러 엘이디 패키지 및 이를 구비하는 하이퍼스펙트럴 이미지 장치 Download PDF

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Abstract

멀티컬러 엘이디 패키지 및 이를 구비하는 하이퍼스펙트럴 이미지 장치에 대한 발명이 개시된다. 개시된 발명은: 복수개의 엘이디칩이 실장되는 레이어와; 레이어와 전기적으로 연결되어 복수개의 엘이디칩의 구동을 개별적으로 제어하는 구동칩; 및 구동칩과 전기적으로 연결되도록 레이어에 구비되는 전극 패드를 포함한다.

Description

멀티컬러 엘이디 패키지 및 이를 구비하는 하이퍼스펙트럴 이미지 장치{MULTI-COLOR LED PACKAGE AND HYPERSPECTRAL IMAGE DEVICE THEREWITH}
본 발명은 멀티컬러 엘이디 패키지 및 이를 구비하는 하이퍼스펙트럴 이미지 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 서로 다른 피크 파장을 갖는 여러 종류의 광을 이용하여 피사체를 촬영함으로써 하이퍼스펙트럴 이미지를 획득하는데 이용되는 멀티컬러 엘이디 패키지 및 이를 구비하는 하이퍼스펙트럴 이미지 장치에 관한 것이다.
하이퍼스펙트럴 이미지(Hyperspectral image)는, 다중분광영상의 발전 기술로 수십에서 수백 개 이상의 연속된 밴드 또는 채널로 구성된 이미지이다. 이러한 하이퍼스펙트럴 이미지는, 파장 범위는 400~2500nm이고 약 10nm의 밴드 폭을 갖고 측정되기 때문에 높은 해상도를 갖고 있다.
하이퍼스펙트럴 이미지의 정의는, 이미지를 구성하는 각 화소에 해당하는 대상물의 완전한 분광 특성 곡선(Spectral reflectance curve)을 얻을 수 있는 자료라고 할 수 있다. 하이퍼스펙트럴 이미지는, 분광 밴드가 많고, 연속적이고, 파장폭이 좁은 세가지 특징으로 정의될 수 있는 이미지이다.
지난 100여 년 동안 화학, 생물학, 천문학 등에서 대상물체의 특성을 구명하기 위한 수단으로 분광계(Spectrometer, spectro-radiometer)를 사용해 왔고, 원격탐사 분야에서도 실험실이나 야외에서 다양한 지표물의 분광 반사곡선을 측정하기 위하여 분광계를 사용하고 있다.
분광계가 하나의 물체에서 하나의 분광곡선을 측정할 수 있는 반면에, 하이퍼스펙트럴 이미지는 영상을 구성하는 모든 화소마다 분광 특성곡선을 얻을 수 있으며, 이를 이용하여 각 화소에 해당하는 목표물과 관련된 정보를 추출할 수 있다.
상기와 같은 하이퍼스펙트럴 이미지를 얻기 위해 사용되는 하이퍼스펙트럴 측정장치는, 서로 다른 단색 조명 하에서 이미지를 얻는 장치로서, 여러 종류의 단색 조명을 구비하는 조명장치와 카메라를 갖춘 장치이다. 하이퍼스펙트럴 카메라에 구비되는 단색 조명으로는 단일 파장 엘이디(LED)가 사용될 수 있다.
이러한 하이퍼스펙트럴 측정장치의 조명장치는, 일반적으로 엘이디칩이 설치된 엘이디 패키지가 복수개 구비된 형태로 구성된다.
그러나 상기와 같은 조명장치는, 복수개의 엘이디 패키지가 모여 구성되므로, 소형화되는데 한계가 있어 크기가 작은 휴대기기에 적용되기 어려운 문제점이 있다.
또한 하나의 엘이디 패키지에 복수개의 엘이디칩을 실장하는 형태로 조명장치를 구성한다고 하더라도, 각각의 엘이디칩을 점등하기 위한 전극 패드가 단색광 엘이디의 개수에 비례하여 엘이디 패키지에 설치되어야 하므로, 엘이디 패키지의 크기가 엘이디칩의 개수에 비례하여 커지게 되고, 엘이디칩과 전극 패드를 연결하는 배선이 복잡해지는 문제점이 발생된다.
본 발명은 엘이디 패키지를 모듈화시킬 수 있으면서 장치의 크기를 소형화시킬 수 있도록 구조가 개선된 멀티컬러 엘이디 패키지 및 이를 구비하는 하이퍼스펙트럴 이미지 장치를 제공하는 데 그 목적이 있다.
본 발명의 일 측면에 따른 멀티컬러 엘이디 패키지는: 복수개의 엘이디칩이 실장되는 레이어와; 상기 레이어와 전기적으로 연결되어 복수개의 상기 엘이디칩의 구동을 개별적으로 제어하는 구동칩; 및 상기 구동칩과 전기적으로 연결되도록 상기 레이어에 구비되는 전극 패드를 포함하고, 상기 레이어는, 상기 엘이디칩이 실장되는 제1레이어부; 및 상기 제1레이어부와 전기적으로 연결되고, 상기 구동칩이 상기 제1레이어부와 전기적으로 연결되도록 실장되며, 상기 전극 패드가 상기 구동칩과 전기적으로 연결되도록 형성되는 제2레이어부를 포함하고, 상기 제2레이어부에는, 상기 구동칩이 삽입되는 삽입홈이 형성된다.
또한 상기 제1레이어부는, 상기 제2레이어부와 전기적으로 연결되도록 상기 제2레이어부에 적층되는 것이 바람직하다.
또한 상기 제1레이어부는, 일면에 상기 엘이디칩이 실장되는 기판과; 상기 기판의 일면과 타면을 연결하도록 상기 기판에 관통되게 형성되는 통과홀; 및 상기 기판에 형성되어 상기 기판의 일면에서 상기 엘이디칩과 전기적으로 연결되고, 상기 통과홀을 통해 상기 기판의 일면으로부터 타면으로 연장되어 상기 기판의 타면에서 상기 제2레이어부와 전기적으로 연결되는 전극패턴을 포함하는 것이 바람직하다.
또한 상기 제2레이어부는, 상기 구동칩이 실장되는 기판; 및 상기 제1레이어부와 상기 구동칩을 전기적으로 연결시키고, 상기 구동칩과 상기 전극 패드를 전기적으로 연결시키도록 상기 기판에 형성되는 전극패턴을 포함하는 것이 바람직하다.
또한 상기 전극 패드는, 상기 구동칩에 전원을 공급하기 위한 제1패드부와, 상기 구동칩에 제어신호를 전달하기 위한 제2패드부와, 상기 구동칩에 클럭을 전송하기 위한 제3패드부, 및 상기 구동칩의 접지를 위한 제4패드부 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것이 바람직하다.
또한 상기 레이어에는 서로 다른 피크 파장을 가지는 복수개의 엘이디가 실장되는 것이 바람직하다.
또한 본 발명의 다른 측면에 따른 하이퍼스펙트럴 이미지 장치는: 본체와; 상기 본체에 설치되고, 서로 다른 피크 파장을 가지는 광을 방출하는 복수개의 엘이디칩을 구비하여 피사체에 광을 조사하는 멀티컬러 엘이디 패키지; 및 상기 본체에 설치되고, 피사체에서 반사된 광을 측정하여 피사체의 하이퍼스펙트럴 이미지를 획득하는 촬영모듈을 포함하고, 상기 멀티컬러 엘이디 패키지는, 복수개의 상기 엘이디칩이 실장되는 레이어와; 상기 레이어와 전기적으로 연결되어 복수개의 상기 엘이디칩의 구동을 개별적으로 제어하는 구동칩; 및 상기 구동칩과 전기적으로 연결되도록 상기 레이어에 구비되는 전극 패드를 포함한다.
또한 상기 멀티컬러 엘이디 패키지는, 복수개가 구비되고; 복수개의 상기 멀티컬러 엘이디 패키지는, 상기 촬영모듈을 둘러싸도록 설치되는 것이 바람직하다.
본 발명의 멀티컬러 엘이디 패키지 및 이를 구비하는 하이퍼스펙트럴 이미지 장치에 따르면, 복수개의 엘이디칩을 구비하는 경우에도 멀티컬러 엘이디 패키지의 크기가 증가되는 것을 억제할 수 있어 장치 전체의 소형화가 가능한 이점이 있다.
또한 본 발명은 멀티컬러 엘이디 패키지에 내장된 구동칩을 이용하여 복수개의 엘이디칩의 점등을 개별적으로 제어할 수 있으므로, 엘이디칩의 점등을 신속하고 신뢰성 있게 조절할 수 있는 이점이 있다.
또한 본 발명은 조립 작업이 쉽고 빠르게 이루어질 수 있어 제조 비용을 낮출 수 있을 뿐 아니라, 멀티컬러 엘이디 패키지를 이루는 각 구성이 하나의 모듈로 일체화된 형태로 제공될 수 있는 이점이 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이퍼스펙트럴 이미지 장치를 개략적으로 도시한 도면이다.
도 2는 도 1의 "A" 부분을 확대하여 도시한 확대도이다.
도 3은 멀티컬러 엘이디 패키지에 구비된 엘이디칩의 배치 구조의 다른 예를 보여주는 도면이다.
도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티컬러 엘이디 패키지의 구성을 분해하여 도시한 도면이다.
도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티컬러 엘이디 패키지의 내부 구조를 개략적으로 도시한 단면도이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 패드의 일례를 도시한 도면이다.
도 7은 멀티 컬러 엘이디의 다른 예를 보여주는 단면도이다.
도 8은 전극 패드의 다른 예를 보여주는 도면이다.
이하, 첨부된 도면들을 참조하여 본 발명에 따른 멀티컬러 엘이디 패키지 및 이를 구비하는 하이퍼스펙트럴 이미지 장치의 일 실시예를 설명한다. 설명의 편의를 위해 도면에 도시된 선들의 두께나 구성요소의 크기 등은 설명의 명료성과 편의상 과장되게 도시되어 있을 수 있다. 또한, 후술되는 용어들은 본 발명에서의 기능을 고려하여 정의된 용어들로서 이는 사용자, 운용자의 의도 또는 관례에 따라 달라질 수 있다. 그러므로 이러한 용어들에 대한 정의는 본 명세서 전반에 걸친 내용을 토대로 내려져야 할 것이다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 하이퍼스펙트럴 이미지 장치를 개략적으로 도시한 도면이고, 도 2는 도 1의 "A" 부분을 확대하여 도시한 확대도이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 하이퍼스펙트럴 이미지 장치(400)는 본체(100)와, 멀티컬러 엘이디 패키지(200) 및 촬영모듈(300)을 포함한다.
본체(100)는 멀티컬러 엘이디 패키지(200) 및 촬영모듈(300)이 설치되기 위한 하우징(부호생략)을 구비하며, 멀티컬러 엘이디 패키지(200) 및 촬영모듈(300)은 하우징의 외측면에 노출되도록 설치된다.
이러한 본체(100)에는, 멀티컬러 엘이디 패키지(200) 및 촬영모듈(300)의 동작 및 모바일 기기의 동작을 제어하기 위한 제어모듈(미도시)이 내장될 수 있다.
또한 본체(100)에는, 촬영모듈(300)을 통해 촬영된 하이퍼스펙트럴 이미지를 표시하기 위한 디스플레이(미도시) 및 멀티컬러 엘이디 패키지(200) 및 촬영모듈(300)의 동작 및 모바일 기기의 동작 제어를 위한 각종 조작 신호를 입력하기 위한 입력장치(미도시)가 구비될 수도 있다.
상기와 같은 본체(100)는, 하이퍼스펙트럴 이미지 촬영에 관련된 기능만을 구현하기 위한 형태로 구비될 수도 있고, 휴대전화 등과 같은 모바일 기기 형태로 마련되어 하이퍼스펙트럴 이미지 촬영 외에도 여러 기능을 복합적으로 구현할 수 있는 형태로 구비될 수도 있다.
본 실시예에서는, 본체(100)가 휴대전화 등과 같은 모바일 기기 형태로 구비되는 경우를 예로 들어 설명한다.
멀티컬러 엘이디 패키지(200)는, 본체(100)에 설치되고, 서로 다른 피크 파장을 가지는 광을 방출하는 복수개의 엘이디칩(210)을 구비하여 피사체에 광을 조사한다. 멀티컬러 엘이디 패키지(200)의 구체적인 구조, 작용은 후술하기로 한다.
촬영모듈(300)은, 멀티컬러 엘이디 패키지(200)와 함께 본체(100)에 설치되고, 피사체에서 반사된 광을 측정하여 피사체의 하이퍼스펙트럴 이미지를 획득한다.
즉 멀티컬러 엘이디 패키지(200)가 서로 다른 피크 파장을 가지는 광을 조사하는 엘이디를 순차적으로 점등시키면, 촬영모듈(300)은 엘이디칩(210)의 점등이 변화될 때마다, 다시 말해 멀티컬러 엘이디 패키지(200)로부터 조사되는 광의 색상이 변화될 때마다 피사체를 촬영함으로써, 하나의 피사체에 대해 복수개의 이미지를 획득할 수 있다.
이러한 촬영모듈(300)은, 본체(100)에 카메라가 설치된 형태로 구비될 수도 있고, 모바일 기기에 설치된 카메라를 포함하는 형태로 구비될 수도 있다.
도 3은 멀티컬러 엘이디 패키지에 구비된 엘이디칩의 배치 구조의 다른 예를 보여주는 도면이고, 도 4는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티컬러 엘이디 패키지의 구성을 분해하여 도시한 도면이다. 또한 도 5는 본 발명의 일 실시예에 따른 멀티컬러 엘이디 패키지의 내부 구조를 개략적으로 도시한 단면도이고, 도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 전극 패드의 일례를 도시한 도면이다. 또한 도 7은 멀티 컬러 엘이디의 다른 예를 보여주는 단면도이고, 도 8은 전극 패드의 다른 예를 보여주는 도면이다.
도 1 및 도 2를 참조하면, 멀티컬러 엘이디 패키지(200)는 촬영모듈(300)과 함께 본체(100)에 설치되어, 복수개의 멀티컬러 엘이디 패키지(200)가 촬영모듈(300)을 둘러싸도록 설치된다.
이와 같이 설치되는 각각의 멀티컬러 엘이디 패키지(200)는, 복수개의 엘이디칩(210)과, 레이어(220)와, 구동칩(230) 및 전극 패드(240)를 포함한다.
엘이디칩(210)은 피사체에 조사되기 위한 광을 방출하도록 구비되며, 본 실시예의 멀티컬러 엘이디 패키지(200)는 서로 다른 피크 파장을 가지는 복수개의 엘이디칩(210)을 구비한다.
이러한 엘이디칩(210)은, 복수개가 방사형으로 배치된 형태로 구비될 수도 있고, 도 3에 도시된 바와 같이, 복수개가 밀집된 형태로 배치된 형태로 구비될 수도 있는 등 필요에 따라 다양한 형태의 배치 구조를 갖도록 구비될 수 있다.
레이어(220)는 복수개의 엘이디칩(210)이 실장되도록 구비되며, 이러한 레이어(220)는, 도 4 및 도 5에 도시된 바와 같이, 제1레이어부(221)와 제2레이어부(225)를 포함한다.
제1레이어부(221)는, 복수개의 엘이디칩(210)이 실장되도록 마련되는 것으로서, 기판(222)과 통과홀(223) 및 전극패턴(224)을 포함하는 형태로 구비된다.
기판(222)의 일면에는 서로 다른 피크 파장을 가지는 복수개의 엘이디칩(210)이 소정 간격으로 실장되며, 기판(222)의 일면의 반대면인 기판(222)의 타면은 제2레이어부(225)와 마주보도록 배치된다.
이러한 기판(222)에는 전극패턴(224)이 형성되어 기판(222)의 일면에서 각각의 엘이디칩(210)과 각각 전기적으로 연결된다.
또한 기판(222)에는 통과홀(223)이 기판(222)의 일면과 타면을 연결하도록 관통되게 형성되며, 각각의 전극패턴(224)은 이와 같이 형성된 통과홀(223)을 통해 기판(222)의 일면으로부터 타면으로 연장되어 기판(222)의 타면에서 제2레이어부(225)와 전기적으로 연결된다.
본 실시예에서는, 기판(222)의 일면이 기판(222)의 상부면에 해당되는 것으로, 기판(222)의 타면이 제2레이어부(225)와 마주보도록 배치되는 기판(222)의 바닥면에 해당되는 것으로 예시된다.
제2레이어부(225)는, 제1레이어부(221)와 전기적으로 연결되도록 구비된다. 즉 제1레이어부(221)는, 제2레이어부(225)와 전기적으로 연결되도록 제2레이어부(225)에 적층된다.
제2레이어부(225)에는 후술할 구동칩(230)이 제1레이어부(221)와 전기적으로 연결되도록 실장되도록 마련되고, 구동칩(230)과 전기적으로 연결되도록 형성된다.
본 실시예에 따르면, 제2레이어부(225)는 기판(226) 및 전극패턴(228)을 포함하는 형태로 구비된다.
기판(226)에는 구동칩(230)이 실장된다. 이러한 기판(226)에는 전극패턴(228)이 형성되어 구동칩(230)과 전기적으로 연결된다.
그리고 이와 같이 구동칩(230)과 연결되는 각각의 전극패턴(228)은, 제1레이어부(221)에 구비된 기판(222)의 타면으로 연장되어 노출된 제1레이어부(221)의 전극패턴(224)과 각각 접속됨으로써, 제1레이어부(221)와 구동칩(230)을 전기적으로 연결시킬 수 있다.
또한 상기 전극패턴(228)은, 기판(226)에 실장된 구동칩(230)과 제2레이어부(225)에 설치되는 전극 패드(240)를 연결함으로써, 구동칩(230)과 전극 패드(240)를 전기적으로 연결시킬 수 있다.
구동칩(230)은, 레이어(220)와 전기적으로 연결되어 복수개의 엘이디칩(210)의 구동을 개별적으로 제어한다.
이러한 구동칩(230)은, 상술한 바와 같이 제2레이어부(225)의 기판(226)에 실장되고, 기판(226)에 형성된 전극패턴(228)을 통해 전극 패드(240)와 전기적으로 연결된다.
그리고 구동칩(230)은, 제1레이어부(221)와 제2레이어부(225)에 각각 형성된 전극패턴(224,228) 간의 접속을 통해 복수개의 엘이디칩(210)과 전기적으로 연결되되, 각각의 엘이디칩(210)과 병렬적인 연결을 이룸으로써, 각각의 엘이디칩(210)과 각각 독립적인 전기적 연결이 이루어지도록 엘이디칩(210)과 연결된다.
본 실시예에서는, 구동칩(230)이 제2레이어부(225)의 내부에 수용되도록 설치되는 것으로 예시된다.
이에 따르면, 제2레이어부(225), 좀 더 구체적으로는 기판(226)의 하부에는 삽입홈(229)이 오목하게 형성되고, 구동칩(230)은 이와 같이 형성된 삽입홈(229)의 내부에 삽입되어 기판(226)의 바닥면 측에 실장된다.
그리고 이와 같이 구동칩(230)이 삽입된 삽입홈(229)의 함몰 부위는 몰딩에 의해 채워질 수 있다.
아울러 기판(226)에는, 통과홀(227)이 제1레이어부(221)을 마주보도록 배치된 기판(226)의 상부면과 그 반대면인 기판(226)의 바닥면을 연결하도록 관통되게 형성된다.
그리고 기판(226)의 상부면에서 제1레이어부(221)와 전기적으로 연결된 각각의 전극패턴(228)은, 이와 같이 형성된 통과홀(227)을 통해 기판(226)의 상부면으로부터 바닥면으로 연장되고, 삽입홈(229) 내부에서 기판(226)의 바닥면에 실장된 구동칩(230)과 전기적으로 연결된다.
이와 같이 레이어(220)의 내부에 설치되는 구동칩(230)은, 전극 패드(240)를 통해 전원, 제어신호, 클럭 등을 전송받는 형태로 구동되고, 레이어(220)의 내부에서 복수개의 엘이디칩(210)의 구동을 개별적으로 제어함으로써, 엘이디칩(210)의 점등 제어가 멀티컬러 엘이디 패키지(200) 자체에서 이루어질 수 있도록 한다.
즉 멀티컬러 엘이디 패키지(200)는, 복수개의 엘이디칩(210)이 본체(100; 도 1 참조)와 각각 직접 연결되어 그 점등이 제어되는 구조 대신, 복수개의 엘이디칩(210)이 레이어(220)의 내부에 설치된 구동칩(230)과 연결되어 구동칩(230)에 의해 그 구동이 개별적으로 제어되는 구조를 취함으로써, 복수개의 엘이디칩(210)을 본체(100)에 연결하기 위해 복잡한 배선을 인출할 필요 없이, 엘이디칩(210)의 점등 제어가 멀티컬러 엘이디 패키지(200) 자체에서 이루어질 수 있도록 한다.
도 3 내지 도 5를 참조하면, 전극 패드(240)는 구동칩(230)과 전기적으로 연결되도록 레이어(220)에 구비된다. 본 실시예에서, 전극 패드(240)는 제2레이어부(225)에 구비되는 것으로 예시되며, 이러한 전극 패드(240)는 제1패드부(241)와 제2패드부(243)와 제3패드부(245) 및 제4패드부(247)를 포함하는 형태로 구비된다.
각각의 패드부(241,243,245,247)는, 제2레이어부(225)의 기판(226)에 형성된 전극패턴(228)을 통해 구동칩(230)과 각각 전기적으로 연결되며, 기판(226)의 측면 또는 바닥면을 통해 레이어(220)외부로 노출되게 구비된다.
이러한 각각의 패드부(241,243,245,247)는, 본체(100)와 연결되는 배선 또는 전극패턴(미도시)과 접속하여 본체(100)와 전기적으로 연결될 수 있다.
이 중 제1패드부(241)는 구동칩(230)에 전원을 공급하기 위해 마련되고, 제2패드부(243)는 구동칩(230)에 제어신호를 전달하기 위해 마련된다. 그리고 제3패드부(245)는 구동칩(230)에 클럭을 전송하기 위해 마련되며, 제4패드부(247)는 구동칩(230)을 포함한 멀티컬러 엘이디 패키지(200)의 접지를 위해 마련된다.
즉 본 실시예의 멀티컬러 엘이디 패키지(200)에는, 엘이디칩(210)의 개수에 비례한 개수의 전극 패드(240)가 구비되는 것이 아니라, 엘이디칩(210)의 개수에 상관없이 4개의 패드부(241,243,245,247)만이 구비된다.
다시 말해, 5개 또는 그 이상의 엘이디칩(210)이 설치되는 경우에도, 멀티컬러 엘이디 패키지(200)에는 엘이디칩(210)의 개수와 상관없이 구동칩(230)의 구동에 필요한 4개의 패드부(241,243,245,247)만이 구비된다.
이와 같이 멀티컬러 엘이디 패키지(200)에 4개의 패드부(241,243,245,247)만이 구비되는 것은, 각각의 패드부(241,243,245,247)가 엘이디칩(210)에 직접 전원, 제어신호 등을 전달하기 위한 용도로 이용되는 것이 아니라, 단지 구동칩(230)의 구동에 필요한 전원, 제어신호 등을 전달하기 위한 용도로 이용되는 것이기 때문이다.
본 실시예에 따르면, 복수개의 엘이디칩(210)이 레이어(220)의 내부에서 기판(222,226)에 형성된 전극패턴(224,228)을 통해 구동칩(230)과 연결되어 있고, 이러한 연결을 통해 복수개의 엘이디칩(210)의 점등이 구동칩(230)에 의해 개별적으로 제어될 수 있다.
따라서, 멀티컬러 엘이디 패키지(200)을 본체(100)와 전기적으로 접속시키기 위한 전극 패드(240)는, 엘이디칩(210)을 본체(100)와 직접 접속시키기 위해 구비되는 것이 아니므로, 엘이디칩(210)과 무관하게 구동칩(230)과의 연결만을 위해 4개의 패드부(241,243,245,247)만을 포함하는 형태로 구비될 수 있다.
본 실시예에서는 전극패드(240)를 구성하는 각각의 패드부(241,243,245,247)가 제2레이어부(225)의 하단 모서리 측에 배치되는 것으로 예시되나 본 발명은 이에 한정되는 것은 아니다.
본 발명에 따르면, 전극패드(240)는, 도 7 및 도 8에 도시된 바와 같이, 제2레이어부(225)의 하단 중앙 측에 모인 상태로 배치될 수도 있는 등 다양한 변형 실시예가 있을 수 있다.
이하, 본 실시예의 멀티컬러 엘이디 패키지 및 이를 구비하는 하이퍼스펙트럴 이미지 장치의 작용, 효과에 대하여 설명한다.
도 1 내지 도 5를 참조하면, 본체(100)에는 피사체를 촬영하기 위한 촬영모듈(300)이 설치되고, 촬영모듈(300)의 주변에는 복수개의 멀티컬러 엘이디 패키지(200)이 촬영모듈(300)을 둘러싸도록 설치된다.
이와 같은 멀티컬러 엘이디 패키지(200) 및 촬영모듈(300)을 구비하는 하이퍼스펙트럴 이미지 장치(400)를 이용하여 하이퍼스펙트럴 이미지를 획득하기 위해서는, 멀티컬러 엘이디 패키지(200)를 통해 단색 광을 피사체에 조사하고, 촬영모듈(300)을 통해 이를 촬영한다.
그리고 멀티컬러 엘이디 패키지(200)에 구비된 복수개의 엘이디칩(210)을 순차적으로 점등하여 서로 다른 피크 파장을 가지는 단색 광을 피사체에 조사하고, 촬영모듈(300)을 통해 이를 촬영하는 과정을 반복함으로써 피사체에 대한 하이퍼스펙트럴 이미지를 획득할 수 있다.
이 과정에서 이루어지는 복수개의 엘이디칩(210)에 대한 점등 조절은, 레이어(200)의 내부에 구비되는 구동칩(230)이 복수개의 엘이디칩(210)의 구동을 개별적으로 제어함으로써 이루어질 수 있다.
이를 위한 각각의 엘이디칩(210)과 구동칩(230) 간의 연결은, 기판(222,226)에 형성된 전극패턴(224,228)을 매개로 이루어질 수 있다.
그리고 이러한 연결은, 기판(222,226)에 관통되게 형성된 통과홀(223,227)을 통해 전극패턴(224,228)이 각 레이어부(221,225)의 내부를 통과하는 형태로 레이어(220)의 내부에서 이루어질 수 있다.
이와 같이 각각의 엘이디칩(210)과 구동칩(230) 간을 연결하기 위한 전기적 연결 구조가 레이어(220)의 내부에서 이루어짐으로써, 각 구성을 연결하기 위한 배선이 외부로 외부로 복잡하게 노출되지 않도록 할 수 있고, 외부 충격에 의해 전기적 연결이 손상되는 것을 방지할 수 있게 된다.
또한 본 실시예에 따르면, 각각의 엘이디칩(210)과 구동칩(230) 간을 연결하기 위한 전기적 연결 구조가 기판(222,226)에 형성된 전극패턴(224,228)에 의해 이루어지므로, 각 구성에 배선을 연결하기 위한 번거롭고 까다로운 작업을 배제시킬 수 있어 멀티컬러 엘이디 패키지(200)의 조립 작업이 쉽고 빠르게 이루어질 수 있게 될 뿐 아니라, 멀티컬러 엘이디 패키지(200)가 멀티컬러 엘이디 패키지(200)를 이루는 각 구성이 하나의 모듈로 일체화된 형태로 제공될 수 있게 된다.
한편 구동칩(230)과 본체(100) 간의 접속은, 구동칩(230)이 실장된 제2레이어부(225)에 구비된 전극 패드(240)를 통해 이루어질 수 있다.
본 실시예에 따르면, 멀티컬러 엘이디 패키지(200)에는 엘이디칩(210)의 개수에 비례한 개수의 전극 패드(240)가 구비되는 것이 아니라, 엘이디칩(210)의 개수에 상관없이 4개의 패드부(241,243,245,247)만이 구비된다.
이처럼 멀티컬러 엘이디 패키지(200)에 4개의 패드부(241,243,245,247)만이 구비되는 것은, 각각의 패드부(241,243,245,247)가 엘이디칩(210)에 직접 전원, 제어신호 등을 전달하기 위한 용도로 이용되는 것이 아니라, 단지 구동칩(230)의 구동에 필요한 전원, 제어신호 등을 전달하기 위한 용도로 이용되는 것이기 때문이다.
본 실시예에 따르면, 복수개의 엘이디칩(210)이 레이어(220)의 내부에서 기판(222,226)에 형성된 전극패턴(224,228)을 통해 구동칩(230)과 연결되어 있고, 이러한 연결을 통해 복수개의 엘이디칩(210)의 점등이 구동칩(230)에 의해 개별적으로 제어될 수 있다.
따라서, 멀티컬러 엘이디 패키지(200)을 본체(100)와 전기적으로 접속시키기 위한 전극 패드(240)는, 엘이디칩(210)을 본체(100)와 직접 접속시키기 위해 구비되는 것이 아니므로, 엘이디칩(210)과 무관하게 구동칩(230)과의 연결만을 위해 4개의 패드부(241,243,245,247)만을 포함하는 형태로 구비될 수 있다.
이와 같이 멀티컬러 엘이디 패키지(200)에 전극 패드(240)가 복수개의 엘이디칩(210)의 개수만큼 구비되지 않고 그보다 훨씬 적은 수의 패드부(241,243,245,247)만을 포함하는 형태로 구비됨으로써, 멀티컬러 엘이디 패키지(200) 상에서 전극 패드(240)에 필요한 면적을 줄일 수 있고, 이로써 복수개의 엘이디칩(210)을 구비하는 멀티컬러 엘이디 패키지(200)의 전체 크기가 소형화될 수 있다.
상기한 바와 같은 본 실시예의 멀티컬러 엘이디 패키지(200) 및 이를 구비하는 하이퍼스펙트럴 이미지 장치(400)에 따르면, 복수개의 엘이디칩(210)을 구비하는 경우에도 멀티컬러 엘이디 패키지(200)의 크기가 증가되는 것을 억제할 수 있어 장치 전체의 소형화가 가능한 이점이 있다.
또한 본 실시예의 멀티컬러 엘이디 패키지(200) 및 이를 구비하는 하이퍼스펙트럴 이미지 장치(400)에 따르면, 멀티컬러 엘이디 패키지(200)에 내장된 구동칩(240)을 이용하여 복수개의 엘이디칩(210)의 점등을 개별적으로 제어할 수 있으므로, 엘이디칩(210)의 점등을 신속하고 신뢰성 있게 조절할 수 있는 이점이 있다.
또한 본 실시예의 멀티컬러 엘이디 패키지(200) 및 이를 구비하는 하이퍼스펙트럴 이미지 장치(400)에 따르면, 조립 작업이 쉽고 빠르게 이루어질 수 있어 제조 바용을 낮출 수 있을 뿐 아니라, 멀티컬러 엘이디 패키지(200)를 이루는 각 구성이 하나의 모듈로 일체화된 형태로 제공될 수 있는 이점이 있다.
본 발명은 도면에 도시된 실시예를 참고로 하여 설명되었으나, 이는 예시적인 것에 불과하며, 당해 기술이 속하는 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양한 변형 및 균등한 타 실시예가 가능하다는 점을 이해할 것이다. 따라서, 본 발명의 진정한 기술적 보호범위는 아래의 특허청구범위에 의해서 정하여져야 할 것이다.
100 : 본체
200 : 멀티컬러 엘이디 패키지
210 : 엘이디칩
220 : 레이어
221 : 제1레이어부
222,226 : 기판
223,227 : 통과홀
224,228 : 전극패턴
225 : 제2레이어부
230 : 구동칩
240 : 전극 패드
241 : 제1패드부
243 : 제2패드부
245 : 제3패드부
247 : 제4패드부
300 : 촬영모듈
400 : 하이퍼스펙트럴 이미지 장치

Claims (8)

  1. 복수개의 엘이디칩이 실장되는 레이어;
    상기 레이어와 전기적으로 연결되어 복수개의 상기 엘이디칩의 구동을 개별적으로 제어하는 구동칩; 및
    상기 구동칩과 전기적으로 연결되도록 상기 레이어에 구비되는 전극 패드를 포함하고, 상기 레이어는,
    상기 엘이디칩이 실장되는 제1레이어부; 및
    상기 제1레이어부와 전기적으로 연결되고, 상기 구동칩이 상기 제1레이어부와 전기적으로 연결되도록 실장되며, 상기 전극 패드가 상기 구동칩과 전기적으로 연결되도록 형성되는 제2레이어부를 포함하고,
    상기 제2레이어부에는, 상기 구동칩이 삽입되는 삽입홈이 형성되는 것을 특징으로 하는 멀티컬러 엘이디 패키지.
  2. 제1항에 있어서,
    상기 제1레이어부는, 상기 제2레이어부와 전기적으로 연결되도록 상기 제2레이어부에 적층되는 것을 특징으로 하는 멀티컬러 엘이디 패키지.
  3. 제1항에 있어서, 상기 제1레이어부는,
    일면에 상기 엘이디칩이 실장되는 기판;
    상기 기판의 일면과 타면을 연결하도록 상기 기판에 관통되게 형성되는 통과홀; 및
    상기 기판에 형성되어 상기 기판의 일면에서 상기 엘이디칩과 전기적으로 연결되고, 상기 통과홀을 통해 상기 기판의 일면으로부터 타면으로 연장되어 상기 기판의 타면에서 상기 제2레이어부와 전기적으로 연결되는 전극패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티컬러 엘이디 패키지.
  4. 제1항에 있어서, 상기 제2레이어부는,
    상기 구동칩이 실장되는 기판; 및
    상기 제1레이어부와 상기 구동칩을 전기적으로 연결시키고, 상기 구동칩과 상기 전극 패드를 전기적으로 연결시키도록 상기 기판에 형성되는 전극패턴을 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티컬러 엘이디 패키지.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 전극 패드는, 상기 구동칩에 전원을 공급하기 위한 제1패드부와, 상기 구동칩에 제어신호를 전달하기 위한 제2패드부와, 상기 구동칩에 클럭을 전송하기 위한 제3패드부, 및 상기 구동칩의 접지를 위한 제4패드부 중 적어도 어느 하나를 포함하는 것을 특징으로 하는 멀티컬러 엘이디 패키지.
  6. 제1항에 있어서,
    상기 레이어에는 서로 다른 피크 파장을 가지는 복수개의 엘이디가 실장되는 것을 특징으로 하는 멀티컬러 엘이디 패키지.
  7. 본체;
    상기 본체에 설치되고, 서로 다른 피크 파장을 가지는 광을 방출하는 복수개의 엘이디칩을 구비하여 피사체에 광을 조사하는 멀티컬러 엘이디 패키지; 및
    상기 본체에 설치되고, 피사체에서 반사된 광을 측정하여 피사체의 하이퍼스펙트럴 이미지를 획득하는 촬영모듈을 포함하고, 상기 멀티컬러 엘이디 패키지는,
    복수개의 상기 엘이디칩이 실장되는 레이어;
    상기 레이어와 전기적으로 연결되어 복수개의 상기 엘이디칩의 구동을 개별적으로 제어하는 구동칩; 및
    상기 구동칩과 전기적으로 연결되도록 상기 레이어에 구비되는 전극 패드를 포함하는 것을 특징으로 하는 하이퍼스펙트럴 이미지 장치.
  8. 제9항에 있어서,
    상기 멀티컬러 엘이디 패키지는, 복수개가 구비되고;
    복수개의 상기 멀티컬러 엘이디 패키지는, 상기 촬영모듈을 둘러싸도록 설치되는 것을 특징으로 하는 하이퍼스펙트럴 이미지 장치.
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* Cited by examiner, † Cited by third party
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WO2022149735A1 (ko) * 2021-01-05 2022-07-14 엘지전자 주식회사 반도체 발광 소자 패키지 및 디스플레이 장치

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