KR20110026795A

KR20110026795A - Enclosed type color sensor

Info

Publication number: KR20110026795A
Application number: KR1020090084590A
Authority: KR
Inventors: 이병수; 전인균
Original assignee: (주)실리콘화일
Priority date: 2009-09-08
Filing date: 2009-09-08
Publication date: 2011-03-16

Abstract

PURPOSE: An enclosed type color sensor having high accuracy is provided to determine a color of a subject without influence on the amount of outer light by blocking the incident of the external light and using a standard light source. CONSTITUTION: A color sensor(240) outputs a code by sensing light which is reflected from a subject. An external light block layer(220) blocks the external light between the color sensor and the subject. A standard light source(230) irradiates light to the subject. A control unit(250) outputs the voice. The standard light source is composed of a blue LED which outputs blue light and a red LED which outputs red light.

Description

Enclosed Type Color Sensor

본 발명은 칼라 센서에 관한 것으로, 구체적으로는 외부 광원의 변화에 무관한 정밀도가 높은 밀폐형 칼라 센서에 관한 것이다.BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to a color sensor, and more particularly, to a hermetic color sensor with high precision regardless of a change in an external light source.

도 1은 종래 기술에 따른 피사체의 칼라 또는 이미지를 인식하는 칼라 센서를 도시한 것이다.1 illustrates a color sensor for recognizing a color or an image of a subject according to the prior art.

도 1에 도시된 칼라 센서는 광학 렌즈(120) 및 칼라 센서(130)를 포함한다. The color sensor shown in FIG. 1 includes an optical lens 120 and a color sensor 130.

상기 광학 렌즈(120)는 피사체(110)로부터 반사된 광을 수신하여 모으는 역할을 한다. 상기 칼라 센서(130)는 상기 광학 렌즈(120)를 통과한 광신호로부터 상기 피사체(110)의 색상을 측정한다. 상기 칼라 센서(130)는 실리콘 기판(131) 위에 광감지 영역과 신호 처리 영역(132)이 존재한다. 상기 칼라 센서(130)는 칼라 필터가 구비된 이미지 센서로 구현할 수 있다. 이미지 센서는 광신호를 입력받아 전기 신호로 변환하는 것으로서, 일반적으로 포토 다이오드 및 상기 전기 신호를 전송하는 트랜지스터들로 구성된다.The optical lens 120 receives and collects the light reflected from the subject 110. The color sensor 130 measures the color of the subject 110 from the optical signal passing through the optical lens 120. The color sensor 130 has a light sensing region and a signal processing region 132 on the silicon substrate 131. The color sensor 130 may be implemented as an image sensor provided with a color filter. The image sensor receives an optical signal and converts it into an electrical signal, and generally includes a photodiode and transistors for transmitting the electrical signal.

종래 기술에 따른 칼라 센서(130)는 피사체 주변의 광(예를 들면, 자연광)에 의해 피사체에서 반사된 광신호를 감지하여 칼라 정보를 알아낸다. 이 경우, 외부 환경에 따라 광량이 달라지면 감지된 칼라의 정보가 틀려질 수 있다. 따라서, 정밀한 색상 정보의 판별이 요구되는 경우 칼라 측정의 오차가 생길 여지가 있다.The color sensor 130 according to the related art detects an optical signal reflected from a subject by light (for example, natural light) around the subject to find color information. In this case, if the amount of light varies depending on the external environment, the information of the detected color may be wrong. Therefore, when accurate determination of color information is required, there is a possibility that an error in color measurement occurs.

본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 외부 환경의 광량에 영향을 받지 않고 피사체의 색상을 판별할 수 있는 밀폐형 칼라 센서를 제공하는데 있다.An object of the present invention is to provide a hermetic color sensor that can determine the color of a subject without being affected by the amount of light in the external environment.

또한, 본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제는 피사체의 칼라 정보를 음성으로 출력하는 밀폐형 칼라 센서를 제공하는데 있다.Another object of the present invention is to provide a hermetic color sensor that outputs color information of a subject by voice.

상기 기술적 과제를 이루기 위한 본 발명에 의한 밀폐형 칼라 센서는 피사체로부터 반사된 광을 감지하여 레드 코드, 블루 코드 및 그린 코드를 출력하는 칼라 센서;상기 칼라 센서와 상기 피사체 사이의 외부 광을 차단하는 외부광 차단막; 상기 피사체로 광을 조사하는 표준 광원; 및 상기 칼라 센서로부터 출력된 상기 레드 코드, 상기 블루 코드 및 상기 그린 코드를 입력받아 상기 피사체의 색상 정보를 판별하고 보이스 라이브러리로부터 해당되는 음성을 불러들여 출력하는 제어부를 포함하는 것을 특징으로 한다.According to an exemplary embodiment of the present invention, a color sensor for detecting a light reflected from a subject and outputting a red code, a blue code, and a green code; Light blocking film; A standard light source for irradiating light onto the subject; And a controller configured to receive the red code, the blue code, and the green code output from the color sensor, determine color information of the subject, and retrieve and output a corresponding voice from a voice library.

본 발명에 의한 밀폐형 칼라 센서는 외부 광의 입사를 차단하고 표준 광원을 사용함으로써 외부 광량에 의한 영향을 받지 않고 일정하게 피사체의 색상을 판별할 수 있다.The hermetic color sensor according to the present invention blocks the incidence of external light and uses a standard light source to uniformly determine the color of the subject without being influenced by the external light amount.

또한, 본 발명에 의한 밀폐형 칼라 센서는 측정의 정밀도가 높으므로 미술 교재로 사용할 수 있으며, 음성 출력 기능을 구비하므로 언어 교육용 교재로 사용될 수 있다.In addition, the hermetic color sensor according to the present invention can be used as an art teaching material because of high measurement accuracy, and can be used as a teaching material for language education because it has a voice output function.

이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명을 보다 상세히 설명하도록 한다.Hereinafter, with reference to the accompanying drawings to describe the present invention in more detail.

도 2는 본 발명에 따른 밀폐형 칼라 센서의 일 실시예를 도시한 것이다.Figure 2 illustrates one embodiment of a hermetic color sensor according to the invention.

본 발명에 따른 밀폐형 칼라 센서는 칼라 센서(240), 외부광 차단막(220), 표준 광원(230), 제어부(250) 및 보이스 라이브러리(260)를 구비한다. The hermetic color sensor according to the present invention includes a color sensor 240, an external light blocking film 220, a standard light source 230, a control unit 250, and a voice library 260.

상기 칼라 센서(240)는 피사체(210)와 마주하여 상기 피사체(210)로부터 반사된 광을 감지하여 칼라 코드(R,G,B code)를 출력한다. The color sensor 240 detects light reflected from the subject 210 facing the subject 210 and outputs color codes R, G, and B codes.

상기 칼라 센서(240)는 레드 픽셀, 블루 픽셀 및 그린 픽셀을 구비한다. 상기 레드 픽셀은 입력받은 광 신호 중 레드 파장의 광신호에 따라 레드 코드(R code)를 출력하고, 상기 블루 픽셀은 입력받은 광 신호 중 블루 파장의 광신호에 따라 블루 코드(B code)를 출력하고, 상기 그린 픽셀은 입력받은 광 신호 중 녹색 파장의 광신호에 따라 그린 코드(G code)를 출력한다.The color sensor 240 includes a red pixel, a blue pixel, and a green pixel. The red pixel outputs a red code (R code) according to an optical signal having a red wavelength among the input optical signals, and the blue pixel outputs a blue code (B code) according to an optical signal having a blue wavelength among the input optical signals. The green pixel outputs a green code (G code) according to an optical signal having a green wavelength among the received optical signals.

상기 칼라 센서(240)는 상기 레드 픽셀, 상기 블루 픽셀 및 상기 그린 픽셀을 각각 복수개씩 구비하여, 각 칼라 코드 신호의 평균값에 의한 색상 측정의 정확도를 높일 수 있다. 이러한 효과는 상기 제어부(250)는 상기 칼라 픽셀로부터 출력되는 각 칼라 코드 신호(R,G,B code)의 평균값을 계산하는 기능을 구비함으로써 구현할 수 있다. The color sensor 240 may include a plurality of the red pixels, the blue pixels, and the green pixels, respectively, to increase the accuracy of color measurement by an average value of each color code signal. This effect may be implemented by the controller 250 having a function of calculating an average value of each color code signal (R, G, B code) output from the color pixel.

상기 칼라 센서(240)는 칼라 필터를 구비한 이미지 센서에 의해 구현할 수 있다.The color sensor 240 may be implemented by an image sensor having a color filter.

또한, 본 발명은 피사체(210)로부터 반사된 광을 상기 칼라 센서(240)로 가이딩하기 위한 렌즈(270)를 상기 칼라 센서(240)의 앞 단에 추가로 구비할 수 있다.In addition, the present invention may further include a lens 270 for guiding the light reflected from the subject 210 to the color sensor 240 at the front end of the color sensor 240.

상기 표준 광원(230)은 상기 피사체(210)로 일정한 밝기의 백색광을 조사한다. The standard light source 230 irradiates white light having a constant brightness to the subject 210.

상기 표준 광원(230)은 측정시마다 동일한 스펙트럼과 밝기를 가진 광원인 표준 광원 발광 다이오드를 사용하는 것이 바람직하다. 또한, 상기 표준 광원(230)은 단색광 보다 백색광을 출력하는 LED인 것이 바람직하다. The standard light source 230 preferably uses a standard light source diode that is a light source having the same spectrum and brightness every measurement. In addition, the standard light source 230 is preferably an LED that outputs white light than monochromatic light.

상기 표준 광원(230)은 백색광을 출력하기 위해 적색광을 출력하는 적색 LED, 청색광을 출력하는 청색 LED 및 녹색광을 출력하는 녹색 LED를 혼합하여 구현할 수 있다.The standard light source 230 may be implemented by mixing a red LED that outputs red light, a blue LED that outputs blue light, and a green LED that outputs green light to output white light.

상기 외부광 차단막(220)은 상기 칼라 센서(240)와 상기 피사체(210) 사이의 외부 광을 차단한다. 도 2는 본 발명에 따른 밀폐형 칼라 센서 중 외부광 차단막(220)의 일 단면만을 도시하고 있지만, 상기 외부광 차단막(220)은 상기 피사체(210)로 외부 광의 입사를 차단하기 위해 상기 피사체(210)의 색상을 감지하기 위한 부위인 즉, 피사체(210)의 일부 형상을 감싸는 형태로 구현한다. 예를 들면, 상기 외부광 차단막(220)은 내부에 상기 칼라 센서(240) 및 상기 표준 광원(230)을 포함한 원통형 구조 또는 육면체 구조와 같은 입체적 형상으로 구현할 수 있다.The external light blocking film 220 blocks external light between the color sensor 240 and the subject 210. 2 illustrates only one end surface of the external light blocking film 220 of the hermetic color sensor according to the present invention, the external light blocking film 220 is used to block the incidence of external light to the subject 210. ), Which is a part for detecting a color of the color, ie, surrounds a part of the shape of the object 210. For example, the external light blocking layer 220 may be implemented in a three-dimensional shape such as a cylindrical structure or a hexahedral structure including the color sensor 240 and the standard light source 230 therein.

상기 제어부(250)는 상기 칼라 센서(240)로부터 출력된 레드 코드(R code), 블루 코드(B code) 및 그린 코드(G code)를 입력받아 피사체(210)의 색상 정보를 판별하고 보이스 라이브러리(260)로부터 해당되는 음성을 불러들여 출력한다.The control unit 250 receives the red code (R code), blue code (B code) and green code (G code) output from the color sensor 240 to determine the color information of the subject 210 and the voice library A corresponding voice is retrieved from 260 and output.

예를 들면, 상기 제어부(250)는 상기 레드 코드(R code), 상기 블루 코드(B code) 및 상기 그린 코드(G code)에 따라 레드 칼라, 블루 칼라, 그린 칼라의 비율을 산출하여 상기 삼원색의 비에 따라 분류된 보이스 라이브러리(260)로부터 해당 색상의 음성을 불러들여 출력한다.For example, the controller 250 calculates a ratio of red color, blue color, and green color according to the red code, the blue code, and the green code. The voice of the corresponding color is retrieved from the voice library 260 classified according to the ratio and output.

상기 보이스 라이브러리(260)는 제1 보이스 라이브러리(261) 내지 제N 보이스 라이브러리(263)를 구비한다. 제1 보이스 라이브러리(261) 내지 제N 보이스 라이브러리(263)는 상기 레드 코드(R code), 상기 블루 코드(B code) 및 상기 그린 코드(G code)의 비율에 따라 분류되어 서로 다른 색상의 음성을 저장하고 있다. 상기 보이스 라이브러리(261~263)의 개수가 많을수록 정밀하게 색상을 측정할 수 있다. 예를 들면, 상기 보이스 라이브러리(260)는 제1 보이스 라이브러리 내지 제24 보이스 라이브러리를 구비하여, 24 종류의 색상에 해당하는 음성을 출력할 수 있다.The voice library 260 includes first voice libraries 261 to N-th voice libraries 263. The first voice library 261 to the N-th voice library 263 are classified according to the ratio of the red code, the blue code, and the green code, and have different colors. Is saving. As the number of voice libraries 261 ˜ 263 increases, color can be measured more precisely. For example, the voice library 260 may include first to twenty-fourth voice libraries to output voices corresponding to 24 types of colors.

따라서, 상기 제어부(250)는 상기 삼색의 비율이 속하는 상기 제1 보이스 라이브러리(261) 내지 상기 제N 보이스 라이브러리(263) 중 하나의 보이스 라이브러리에 해당되는 색상의 음성을 불러들여 출력한다.Therefore, the controller 250 retrieves and outputs a voice of a color corresponding to one voice library of the first voice library 261 to the Nth voice library 263 to which the three color ratios belong.

또한, 상기 제어부(250)는 결정된 색상에 해당하는 음성을 한국어, 중국어, 영어, 일어 중 어느 하나 이상의 언어로 출력하도록 구성된다. 또한, 상기 제어 부(250)는 상기 언어 외의 언어를 출력하도록 구현할 수 있다.In addition, the controller 250 is configured to output a voice corresponding to the determined color in any one or more languages of Korean, Chinese, English, and Japanese. In addition, the control unit 250 may be implemented to output a language other than the language.

예를 들면, 상기 제어부(250)는 레드 코드 = 250, 그린 코드 = 250 이고, 블루 코드 = 10인 경우, “Yellow”로 판단하고, 상기 칼라 코드 “250, 250, 10”이 속하는 보이스 라이브러리(예를 들면, 제2 보이스 라이브러리(262))로부터 “노랑”이라는 한국어 음성을 불러내어 출력한다. For example, when the red code = 250, the green code = 250, and the blue code = 10, the control unit 250 determines that "Yellow" and the voice library to which the color code "250, 250, 10" belongs. For example, the second voice library 262 retrieves and outputs a Korean voice of "yellow".

또한, 본 발명은 상기 피사체(210)의 색상 정보를 디스플레이하는 디스플레이 장치를 추가로 구비할 수 있다. 상기 디스플레이 장치는 발광 다이오드(Light Emitting Diode; LED), 에프앤디(Flexible Numeric Display; FND) 및 액정 디스플레이(Liquid Crystal Display; LCD) 중 하나 이상으로 구현할 수 있다.In addition, the present invention may further include a display device for displaying color information of the subject 210. The display device may be implemented as one or more of a light emitting diode (LED), a flexible numeric display (FND), and a liquid crystal display (LCD).

이와 같이, 본 발명에 따른 밀폐형 칼라 센서는 외부 광을 차단하고, 표준 발광 소자(230)에 의해서만 피사체(210)가 빛을 받으므로, 외부 광량의 변화에 무관하게 일정한 광량에 의한 피사체(210)의 색상을 측정할 수 있다. 따라서, 본 발명에 따른 밀폐형 칼라 센서는 피사체(210) 고유의 색상을 보다 정밀하게 측정할 수 있으므로 미술용 교재에 적합하다. 또한, 본 발명에 따른 밀폐형 칼라 센서는 음성 출력 기능을 내장하여 언어 교육용 교재에 적용할 수 있다.As described above, the hermetic color sensor according to the present invention blocks the external light, and since the subject 210 receives light only by the standard light emitting element 230, the subject 210 may be caused by a constant amount of light regardless of the change in the amount of external light. The color of the can be measured. Therefore, the hermetic color sensor according to the present invention can measure the color unique to the subject 210 more precisely, which is suitable for teaching materials for art. In addition, the hermetic color sensor according to the present invention may be applied to a textbook for language education by embedding a voice output function.

이상에서 본 발명에 대한 기술사상을 첨부 도면과 함께 서술하였지만 이는 본 발명의 바람직한 실시예를 예시적으로 설명한 것이지 본 발명을 한정하는 것은 아니다. 또한 본 발명이 속하는 기술 분야에서 통상의 지식을 가진 자라면 누구나 본 발명의 기술적 사상의 범주를 이탈하지 않는 범위 내에서 다양한 변형 및 모방이 가능함은 명백한 사실이다. The technical spirit of the present invention has been described above with reference to the accompanying drawings, but the present invention has been described by way of example and is not intended to limit the present invention. In addition, it is obvious that any person skilled in the art to which the present invention pertains can make various modifications and imitations without departing from the scope of the technical idea of the present invention.

도 1은 종래 기술에 따른 칼라 센서를 도시한 것이다.1 shows a color sensor according to the prior art.

도 2는 본 발명에 따른 밀폐형 칼라 센서를 도시한 것이다.2 shows a hermetic color sensor according to the invention.

Claims

A color sensor 240 that detects light reflected from a subject and outputs a red code, a blue code, and a green code;

An external light blocking film 220 for blocking external light between the color sensor and the subject;

A standard light source 230 for irradiating light onto the subject; And

And a control unit 250 which receives the red code, the blue code, and the green code output from the color sensor, determines color information of the subject, and retrieves and outputs a voice of a corresponding color.

The method of claim 1,

The color sensor,

A red pixel outputting the red code according to an optical signal having a red wavelength among the optical signals reflected from the subject;

A blue pixel outputting the blue code according to an optical signal having a blue wavelength among the optical signals reflected from the subject; And

And a green pixel configured to output the green code according to an optical signal having a green wavelength among the optical signals reflected from the subject.

The method of claim 2,

The color sensor,

And a plurality of the red pixels, the blue pixels, and the green pixels, respectively.

The method of claim 1,

The standard light source is a hermetic color sensor, characterized in that the standard light emitting diode which is a light source having the same spectrum and brightness every measurement.

The method of claim 4, wherein

The standard light source,

Red LED which outputs red light;

Blue LED which outputs blue light; And

Hermetic color sensor, characterized in that consisting of green LED that outputs green light.

The method of claim 1,

The external light blocking film is a closed color sensor, characterized in that the cylindrical structure or a hexahedral structure including the color sensor and the standard light source therein.

The method of claim 1,

And a display device for displaying color information of the subject determined from the controller.

The method of claim 1,

The control unit,

Sealed color sensor, characterized in that the output of any one or more of Korean, Chinese, English or Japanese.

The method of claim 1,

And a lens for guiding the light reflected from the subject to the color sensor.

The method of claim 1,

Voices that are classified according to the ratio of the red code, the blue code, and the green code, store voices of different colors, and output voices of the corresponding colors to the controller, from the first voice library to the Nth voice library. The hermetic color sensor further comprising a library.