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JP2018013359A - Color sensor with RFID function and color information acquisition system - Google Patents

Color sensor with RFID function and color information acquisition system Download PDF

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JP2018013359A
JP2018013359A JP2016141703A JP2016141703A JP2018013359A JP 2018013359 A JP2018013359 A JP 2018013359A JP 2016141703 A JP2016141703 A JP 2016141703A JP 2016141703 A JP2016141703 A JP 2016141703A JP 2018013359 A JP2018013359 A JP 2018013359A
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JP
Japan
Prior art keywords
color
sensor
unit
rfid
color information
Prior art date
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Pending
Application number
JP2016141703A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
燃 小林
Moe Kobayashi
燃 小林
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Toppan Inc
Original Assignee
Toppan Printing Co Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
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Publication date
Application filed by Toppan Printing Co Ltd filed Critical Toppan Printing Co Ltd
Priority to JP2016141703A priority Critical patent/JP2018013359A/en
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  • Spectrometry And Color Measurement (AREA)

Abstract

【課題】商用電源およびバッテリーが不要であり、取得した色情報を外部装置に無線送信可能であり、且つ一次元カラーCCDカメラより安価である、色情報取得システムに使用されるカラーセンサを提供することを課題とする。【解決手段】測定対象物15の色を識別するカラーセンサ部7と、カラーセンサ部が識別した色情報を外部装置13に無線送信するRFID部8と、を備えたカラーセンサであって、カラーセンサ部の色識別手段3は複数のフォトダイオードに個別に赤、緑、青の色フィルタを配置した色検知センサであり、RFID部のICチップ2は、色識別手段が取得した測定対象物の色情報データを、リーダー/ライタに送信可能であるRFID機能を備えたカラーセンサ20。【選択図】図1PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a color sensor used in a color information acquisition system, which does not require a commercial power supply and a battery, can wirelessly transmit acquired color information to an external device, and is cheaper than a one-dimensional color CCD camera. That is the issue. A color sensor including a color sensor unit 7 that identifies a color of an object 15 to be measured and an RFID unit 8 that wirelessly transmits the color information identified by the color sensor unit to an external device 13. The color identification means 3 of the sensor unit is a color detection sensor in which red, green, and blue color filters are individually arranged on a plurality of photodiodes, and the IC chip 2 of the RFID unit is a measurement object acquired by the color identification means. A color sensor 20 having an RFID function capable of transmitting color information data to a reader / writer. [Selection diagram] Fig. 1

Description

本発明は、色を識別し、識別した色情報を外部装置に送信可能なRFID機能を備えたカラーセンサおよびそれを使用した色情報取得システムに関する。   The present invention relates to a color sensor having an RFID function capable of identifying a color and transmitting the identified color information to an external device, and a color information acquisition system using the color sensor.

色を識別するカラーセンサについては、カラーCCDカメラなどを用いたものから、フォトダイオードなどの光センサと赤、緑、青などの色分解フィルタを組み合わせた色識別機能だけの単純なタイプのものまで、様々なものが知られている。   Color sensors that identify colors can range from those using a color CCD camera to simple types that only have a color identification function that combines photosensors such as photodiodes and color separation filters such as red, green, and blue. Various things are known.

カラーセンサの応用例としては、例えば非特許文献1に、産業用、医療用、家庭用、その他の分野ごとに、様々な用途例が示されている。産業用としては、自動車の車両塗装の色差管理、プラスチック製品の色管理などが、医療用としては、皮膚、臓器、歯などの色管理や錠剤、顆粒、粉末の色むら判別などが、家庭用としては、カラーテレビおよびビデオカメラの色調整、家電機器の色むら判別などが、例示されている。その他の分野としては、印刷物、壁面、カーペットの色判別や信号、標識の色合わせ、などが例示されており、カラーセンサの応用範囲は非常に広い。これらの用途ごとに、各種の光センサと各種の光源の組合せによってカラーセンサが作製されている。   As application examples of the color sensor, for example, Non-Patent Document 1 shows various application examples for industrial, medical, household, and other fields. For industrial use, color difference management of automobile vehicle paints, color management of plastic products, etc., for medical use, color management of skin, organs, teeth, etc. and discrimination of uneven color of tablets, granules, powders, etc. Examples of color TV and video camera color adjustment, home appliance color unevenness determination, and the like. Other fields include color discrimination of printed matter, wall surfaces and carpets, signals, color matching of signs, etc., and the application range of color sensors is very wide. For each of these uses, a color sensor is manufactured by combining various optical sensors and various light sources.

光センサとしては、一般的にCCD(Charge Coupled Device)素子やCMOS(Complementary Metal Oxide Semiconductor)素子を用いた一次元または二次元イメージセンサが使用されている他、赤、緑、青に対応した3つのフォトダイオードや半導体薄膜を使用した光センサに、それぞれ赤、緑、青の色フィルタを配置した3素子からなるカラーセンサが知られている。   As the optical sensor, a one-dimensional or two-dimensional image sensor using a CCD (Charge Coupled Device) element or a CMOS (Complementary Metal Oxide Semiconductor) element is generally used, and 3 corresponding to red, green, and blue. A color sensor composed of three elements in which red, green, and blue color filters are arranged in an optical sensor using two photodiodes and a semiconductor thin film is known.

例えば、特許文献1には、コーティング鋼板の表面疵の1つである、表面の絶縁被膜の不良に起因する微妙な模様欠陥や変色欠陥などの色を伴う表面疵を検出可能な技術として、被検査体の表面からの反射光を、複数のそれぞれ異なる波長域毎に感応するカラーセンサで受光し、該センサからの各波長域の出力信号に基づいて該被検査体の表面疵を検出する表面疵検査方法が開示されている。具体的には、カラーセンサにより表面疵を検出する際、被検査体の表面を、該表面に近接設置され、且つ、該表面に対する集光性を与えるための反射板が近傍に配設された白色の棒状光源で照射すると共に、カラーセンサとして、被検査体の表面上において、光軸が交差する反射位置と、棒状光源による最大照度の照射位置との間にオフセットをもたせて配設された一次元カラーCCDカメラを使用することを特徴とする表面疵検査方法が開示されている。   For example, Patent Document 1 discloses a technique for detecting surface defects with colors such as subtle pattern defects or discoloration defects caused by defective surface insulation coating, which is one of the surface defects of a coated steel sheet. A surface that receives reflected light from the surface of the inspection object by a plurality of color sensors sensitive to different wavelength ranges, and detects surface defects of the inspection object based on output signals of the wavelength ranges from the sensors. A wrinkle inspection method is disclosed. Specifically, when detecting surface wrinkles with a color sensor, the surface of the object to be inspected is placed close to the surface, and a reflecting plate is provided in the vicinity to give light condensing performance to the surface. Irradiated with a white rod-shaped light source, and arranged as a color sensor with an offset between the reflection position where the optical axes intersect on the surface of the object to be inspected and the irradiation position of the maximum illuminance by the rod-shaped light source A surface defect inspection method using a one-dimensional color CCD camera is disclosed.

この技術ではカラーセンサとして、一次元カラーCCDカメラが使用されており、より安価なカラーセンサが求められる分野には適用が困難である。また、一次元カラーCCDカメラはバッテリー駆動可能であるが、常用するためには商用電源を必要とするため、商用電源を使用できない用途には適用が困難である。   In this technique, a one-dimensional color CCD camera is used as a color sensor, and it is difficult to apply to a field where a cheaper color sensor is required. Although the one-dimensional color CCD camera can be driven by a battery, it requires a commercial power source for regular use, and is difficult to apply to applications where the commercial power source cannot be used.

また、一般的に入手可能な一次元カラーCCDカメラにおいては、そのカメラが取得した色情報を非接触で外部装置に送信することはできない。
そのため、バッテリーレスのカラーセンサであって、そのカラーセンサが取得した色情報を非接触で外部装置に送信可能な色情報取得システムおよびそのシステムで使用されるバッテリーレスのカラーセンサについて先行技術文献を調査したが、そのような技術を見出す事はできなかった。
Further, in a generally available one-dimensional color CCD camera, color information acquired by the camera cannot be transmitted to an external device in a non-contact manner.
Therefore, a prior art document regarding a color information acquisition system that is a batteryless color sensor that can transmit color information acquired by the color sensor to an external device without contact and a batteryless color sensor used in the system. I investigated, but could not find such a technique.

特許第2698696号公報Japanese Patent No. 2698696

センサ技術(V)、近畿アルミニウム表面処理研究会会誌No.153、‘92Sensor Technology (V), Kinki Aluminum Surface Treatment Study Group Journal No. 153, '92

上記の事情に鑑み、本発明は、商用電源およびバッテリーが不要であり、取得した色情報を外部装置に無線送信可能であり、且つ一次元カラーCCDカメラより安価である、色情報取得システムに使用されるカラーセンサを提供することを課題とする。   In view of the above circumstances, the present invention is used for a color information acquisition system that does not require a commercial power source and a battery, can wirelessly transmit acquired color information to an external device, and is less expensive than a one-dimensional color CCD camera. It is an object of the present invention to provide a color sensor.

上記の課題を解決する手段として、本発明の請求項1に記載の発明は、測定対象物の色情報を取得するカラーセンサであって、
支持体である基材上に、測定対象物の色を識別し、色情報を取得するカラーセンサ部と、カラーセンサ部が取得した色情報を外部装置に無線送信するRFID部と、を備えており、
カラーセンサ部は、
測定対象物に白色光を照射する照明手段と、
その白色光の測定対象物からの反射光を受光して測定対象物の色を識別し色情報を取得する色識別手段と、
外部装置から放射された電磁波を受信することにより得た電力を照明手段に供給する照明手段用アンテナと、を備えており、
RFID部は、
色識別手段が取得した色情報を、外部装置に無線送信する信号を生成するICチップと、
外部装置から放射された電磁波を受信することにより得た電力をICチップに供給するRFID用アンテナと、を備えており、
ICチップと色識別手段との間には、ICチップが色識別手段から色情報を取得し、またICチップから色識別手段を駆動する電力を供給する接続配線を備えており、
色識別手段は、複数のフォトダイオードに個別に赤、緑、青の色フィルタを配置した色検知センサであることを特徴とするRFID機能を備えたカラーセンサである。
As means for solving the above problems, the invention according to claim 1 of the present invention is a color sensor for acquiring color information of a measurement object,
On a base material that is a support, a color sensor unit that identifies a color of a measurement object and acquires color information, and an RFID unit that wirelessly transmits the color information acquired by the color sensor unit to an external device. And
The color sensor section
Illumination means for irradiating the measurement object with white light;
Color identification means for receiving reflected light from the measurement object of the white light and identifying the color of the measurement object to obtain color information;
An illumination means antenna for supplying the illumination means with power obtained by receiving electromagnetic waves radiated from an external device,
RFID part
An IC chip that generates a signal for wirelessly transmitting the color information acquired by the color identification means to an external device;
An RFID antenna that supplies power obtained by receiving electromagnetic waves radiated from an external device to the IC chip, and
Between the IC chip and the color identification means, the IC chip obtains color information from the color identification means, and includes connection wiring for supplying power for driving the color identification means from the IC chip,
The color identification means is a color sensor having an RFID function, which is a color detection sensor in which red, green, and blue color filters are individually arranged in a plurality of photodiodes.

また、請求項2に記載の発明は、前記照明手段以外の光が前記色識別手段に入射するのを防止する外光遮蔽隔壁が、前記色識別手段と前記照明手段の周囲に備えられており、
前記色識別手段と前記照明手段との間には、照明手段からの直接光が色識別手段に入射するのを防止する隔壁が備えられていることを特徴とする請求項1に記載のRFID機能を備えたカラーセンサである。
According to a second aspect of the present invention, an external light shielding partition that prevents light other than the illumination unit from entering the color identification unit is provided around the color identification unit and the illumination unit. ,
2. The RFID function according to claim 1, wherein a partition wall is provided between the color identification unit and the illumination unit to prevent direct light from the illumination unit from entering the color identification unit. Is a color sensor.

また、請求項3に記載の発明は、請求項1または2に記載のRFID機能を備えたカラーセンサを使用したことを特徴とする色情報取得システムであって、
前記測定対象物の色情報を取得する前記RFID機能を備えたカラーセンサと、
前記色情報を、前記RFID機能を備えたカラーセンサから取得するリーダー/ライタと、
リーダー/ライタとカラーセンサを制御し、リーダー/ライタから色情報を取得し、記憶する制御装置と、を備えていることを特徴とする色情報取得システムである。
The invention according to claim 3 is a color information acquisition system using the color sensor having the RFID function according to claim 1 or 2,
A color sensor having the RFID function for obtaining color information of the measurement object;
A reader / writer for obtaining the color information from a color sensor having the RFID function;
A color information acquisition system comprising: a control device that controls a reader / writer and a color sensor, acquires color information from the reader / writer, and stores the color information.

本発明のRFID機能を備えたカラーセンサによれば、RFID部とカラーセンサ部には、RFID用リーダー/ライタから発せられた電磁波により電力が供給されるため、バッテリーレスで駆動することができる。   According to the color sensor having the RFID function of the present invention, power is supplied to the RFID part and the color sensor part by electromagnetic waves emitted from the RFID reader / writer, so that it can be driven without a battery.

また、カラーセンサ部が取得した測定対象物の色情報を、RFID部によりリーダー/ライタに無線送信することができるため、リーダー/ライタにより非接触で測定対象物の色情報を取得することができる。   In addition, since the color information of the measurement object acquired by the color sensor unit can be wirelessly transmitted to the reader / writer by the RFID unit, the color information of the measurement object can be acquired by the reader / writer without contact. .

また、本発明のRFID機能を備えたカラーセンサの色識別手段は、3つのフォトダイオードにそれぞれ赤、緑、青の色フィルタを配置した色検知センサであるため、カラーCCDカメラなどのイメージセンサを使用したカラーセンサより安価にすることができる。ひいては、そのカラーセンサを使用した色情報取得システムを安価にすることができる。   Further, the color identification means of the color sensor having the RFID function according to the present invention is a color detection sensor in which red, green, and blue color filters are arranged on three photodiodes, respectively. Therefore, an image sensor such as a color CCD camera is used. It can be made cheaper than the color sensor used. As a result, the color information acquisition system using the color sensor can be made inexpensive.

本発明のRFID機能を備えたカラーセンサの構成の一例を示す概略上面図。FIG. 3 is a schematic top view illustrating an example of a configuration of a color sensor having an RFID function according to the present invention. 本発明のRFID機能を備えたカラーセンサの照明手段と色識別手段を含む領域の周囲に外部からの光の侵入を防止する外光遮光隔壁が備えられ、更に照明手段と色識別手段の間には照明手段から色識別手段への直接入射防止隔壁が備えられている場合を例示した概略説明図であって、(a)は概略上面図、(b)は概略側断面図、である。An outside light shielding partition for preventing light from entering from outside is provided around the area including the illumination means and the color identification means of the color sensor having the RFID function of the present invention, and is further provided between the illumination means and the color identification means. These are the schematic explanatory drawings which illustrated the case where the direct entrance prevention partition from an illumination means to a color identification means is provided, (a) is a schematic top view, (b) is a schematic sectional side view. 本発明の色情報取得システムの構成例を示す概略説明図。BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS Schematic explanatory drawing which shows the structural example of the color information acquisition system of this invention.

<RFID機能を備えたカラーセンサ:第一の実施形態>
本発明のRFID機能を備えたカラーセンサの第一の実施形態を、図1を用いて説明する。
本発明のRFID機能を備えたカラーセンサ20は、測定対象物の色情報を取得するカラーセンサである。
本発明のRFID機能を備えたカラーセンサ20は、支持体である基材1上に、測定対象物の色を識別し、色情報を取得するカラーセンサ部7と、カラーセンサ部7が取得した色情報を外部装置に無線送信するRFID部8と、を備えている。
<Color Sensor with RFID Function: First Embodiment>
A first embodiment of a color sensor having an RFID function according to the present invention will be described with reference to FIG.
The color sensor 20 having the RFID function of the present invention is a color sensor that acquires color information of a measurement object.
The color sensor 20 having the RFID function according to the present invention is obtained by the color sensor unit 7 that identifies the color of the measurement object and acquires color information on the base material 1 that is a support, and the color sensor unit 7 acquires the color information. And an RFID unit 8 that wirelessly transmits color information to an external device.

カラーセンサ部7は、測定対象物に白色光を照射する照明手段4と、その白色光の測定対象物からの反射光を受光して測定対象物の色を識別し色情報を取得する色識別手段3と、外部装置から放射された電磁波を受信することにより得た電力を照明手段4に供給する照明手段用アンテナ5と、を備えている。   The color sensor unit 7 illuminates the measuring object with white light 4 and color identification for receiving the reflected light of the white light from the measuring object and identifying the color of the measuring object to obtain color information. Means 3 and an illuminating means antenna 5 that supplies electric power obtained by receiving electromagnetic waves radiated from an external device to the illuminating means 4.

RFID部8は、色識別手段3が取得した色情報を、外部装置に無線送信する信号を生成するICチップ2と、外部装置から放射された電磁波を受信することにより得た電力をICチップ2に供給するRFID用アンテナ6と、を備えている。   The RFID unit 8 generates the IC chip 2 that generates a signal for wirelessly transmitting the color information acquired by the color identification unit 3 to the external device, and the power obtained by receiving the electromagnetic wave radiated from the external device. RFID antenna 6 to be supplied to the device.

ICチップ2と色識別手段3との間には、ICチップ2が色識別手段3から色情報を取得し、またICチップ2から色識別手段3を駆動する電力を供給する接続配線11を備えており、色識別手段3は、複数のフォトダイオードに個別に赤、緑、青の色フィルタを配置した色検知センサである。   Between the IC chip 2 and the color identification unit 3, the IC chip 2 obtains color information from the color identification unit 3 and includes connection wirings 11 for supplying power for driving the color identification unit 3 from the IC chip 2. The color identification means 3 is a color detection sensor in which red, green, and blue color filters are individually arranged on a plurality of photodiodes.

<RFID機能を備えたカラーセンサ:第二の実施形態>
本発明のRFID機能を備えたカラーセンサの第二の実施形態について図2を用いて説明する。
本発明の第二の実施形態におけるRFID機能を備えたカラーセンサ20´は、第一の
実施形態において、照明手段4以外の光が色識別手段3に入射するのを防止する外光遮蔽隔壁9が、色識別手段3と照明手段4の周囲に備えられており、且つ、色識別手段3と照明手段4との間には、照明手段4からの直接光が色識別手段3に入射するのを防止する隔壁10が備えられている。その他は、第一の実施形態と同じである。
<Color Sensor with RFID Function: Second Embodiment>
A second embodiment of the color sensor having the RFID function of the present invention will be described with reference to FIG.
The color sensor 20 ′ having the RFID function in the second embodiment of the present invention is an external light shielding partition wall 9 that prevents light other than the illumination unit 4 from entering the color identification unit 3 in the first embodiment. Are provided around the color identification means 3 and the illumination means 4, and direct light from the illumination means 4 enters the color identification means 3 between the color identification means 3 and the illumination means 4. A partition wall 10 is provided to prevent this. Others are the same as the first embodiment.

このように、色識別手段3に外光が入射するのを防止することにより、色識別手段3が測定対象物の色を識別するのを容易にすることができる。また、照明手段4からの直接光が色識別手段3に入射するのを防止する隔壁10を設けることにより、同様の効果がもたらされる。   Thus, by preventing external light from entering the color identification unit 3, the color identification unit 3 can easily identify the color of the measurement object. Moreover, the same effect is brought about by providing the partition 10 which prevents the direct light from the illumination means 4 from entering the color identification means 3.

(基材)
基材1は、その表面に導電性材料からなる、照明手段用アンテナ5、RFID用アンテナ6および色識別手段3とICチップ2を電気的に接続する接続配線11、を形成するため、少なくともその表面が電気的な絶縁性を備えた材料から形成されていることが求められる。
また、機械的な強度は特に限定する必要は無いが、板状の形態を保持できる程度の強度を備えていることが望ましい。
(Base material)
The base material 1 is formed of a conductive material on the surface thereof to form the illumination means antenna 5, the RFID antenna 6, and the connection wiring 11 that electrically connects the color identification means 3 and the IC chip 2 at least. The surface is required to be formed from a material having electrical insulation.
The mechanical strength is not particularly limited, but it is desirable that the mechanical strength is sufficient to maintain a plate-like form.

(照明手段)
照明手段4は、測定対象物の色を識別するため、白色光源である必要がある。また、バッテリーレスで駆動可能とするため、発光効率が高い発光装置が好ましい。そのため、例えば、白色発光が可能なLED素子を好適に使用することができる。
(Lighting means)
The illumination unit 4 needs to be a white light source in order to identify the color of the measurement object. In addition, a light-emitting device with high light emission efficiency is preferable in order to enable driving without a battery. Therefore, for example, an LED element capable of emitting white light can be suitably used.

(色識別手段)
色識別手段3としては、3つのフォトダイオードにそれぞれ赤、緑、青の色フィルタを配置した市販の色検知センサを好適に使用することができる。また、1つのチップに多数の微小なフォトダイオードやCMOS素子が形成され、その個々の素子に微小な赤、緑、青のカラーフィルタが形成された1つの色検知センサも入手可能であり、好適に使用することができる。
(Color identification means)
As the color discriminating means 3, a commercially available color detection sensor in which red, green and blue color filters are respectively arranged on three photodiodes can be suitably used. In addition, a single color detection sensor in which a large number of minute photodiodes and CMOS elements are formed on one chip and minute red, green, and blue color filters are formed on each element is also available. Can be used for

(照明手段用アンテナ)
照明手段用アンテナ5は、RFID部8のICチップ2がRFID用アンテナ6を介して外部装置であるリーダー/ライタと通信する際に、同時にリーダー/ライタから発せられた電磁波を受信して、照明手段4を駆動して発光させるのに十分な電力を供給する役割を担っている。そのため、リーダー/ライタから発せられる電磁波の周波数と強度に対応して、十分な電力を受信できるだけのターン数や照明手段4の内部インピーダンスに適合した特性となる形態を備えていることが望ましい。
材料としては特に限定する必要は無いが、導電性が高い材料からなることが望ましい。例えば、銅やアルミニウムなどの導電性材料を好適に使用することができる。
(Antenna for lighting means)
When the IC chip 2 of the RFID unit 8 communicates with the reader / writer, which is an external device, via the RFID antenna 6, the illumination means antenna 5 receives an electromagnetic wave emitted from the reader / writer at the same time. It plays a role of supplying power sufficient to drive the means 4 to emit light. Therefore, it is desirable to have a form corresponding to the number of turns capable of receiving sufficient power and the internal impedance of the illumination means 4 in accordance with the frequency and intensity of the electromagnetic wave emitted from the reader / writer.
The material is not particularly limited, but is preferably made of a material having high conductivity. For example, a conductive material such as copper or aluminum can be suitably used.

(ICチップ)
ICチップ2は、外部装置であるリーダー/ライタとの通信を可能にする機能に加え、色識別手段3にその駆動電力を供給する機能と、色識別手段3が取得した測定対象物の色情報をリーダー/ライタに送信する機能と、を備えている。
(IC chip)
The IC chip 2 has a function of supplying driving power to the color identification unit 3 in addition to a function enabling communication with a reader / writer that is an external device, and color information of the measurement object acquired by the color identification unit 3 And a function of transmitting to the reader / writer.

(RFID用アンテナ)
RFID用アンテナ6は、RFID部8のICチップ2がRFID用アンテナ6を介して外部装置であるリーダー/ライタと無線通信する際に、同時にリーダー/ライタから発せられた電磁波を受信して、ICチップ2を駆動するのに十分な電力を供給する役割を担っている。そのため、リーダー/ライタから発せられた電磁波の周波数と強度に対応して、十分な電力を受信できるだけのターン数やICチップ2の内部インピーダンスに適合した特性となる形態を備えていることが望ましい。
(RFID antenna)
When the IC chip 2 of the RFID unit 8 wirelessly communicates with a reader / writer that is an external device via the RFID antenna 6, the RFID antenna 6 simultaneously receives an electromagnetic wave emitted from the reader / writer, It plays a role of supplying sufficient power to drive the chip 2. Therefore, it is desirable to have a form corresponding to the number of turns that can receive sufficient power and the internal impedance of the IC chip 2 in accordance with the frequency and intensity of the electromagnetic wave emitted from the reader / writer.

(接続配線)
ICチップ2と色識別手段3とは、接続配線11によって電気的に接続されており、色識別手段3が取得した色情報のデータを、ICチップ2が取得可能となっている。またICチップ2を介して、RFID用アンテナ6がリーダー/ライタから受信した電力を色識別手段3に供給し、駆動可能とする。
接続配線11の材料は、特に限定する必要は無いが、例えば照明手段用アンテナ5およびRFID用アンテナ6を形成するのと同時に、同じ材料を使用して形成すれば良い。
(Connection wiring)
The IC chip 2 and the color identification unit 3 are electrically connected by the connection wiring 11, and the IC chip 2 can acquire the color information data acquired by the color identification unit 3. Further, the power received by the RFID antenna 6 from the reader / writer via the IC chip 2 is supplied to the color identification means 3 so that it can be driven.
The material of the connection wiring 11 is not particularly limited. For example, the connection material 11 may be formed using the same material at the same time as the illumination means antenna 5 and the RFID antenna 6 are formed.

<RFID機能を備えたカラーセンサの製造方法>
次に、本発明のRFID機能を備えたカラーセンサの製造方法について説明する。
本発明のRFID機能を備えたカラーセンサ20は、基材1上に、RFID用アンテナ6とICチップ2からなるRFID部8と、照明手段用アンテナ5と照明手段4と色識別手段3とからなるカラーセンサ部7と、から構成されている。
<Method of manufacturing a color sensor having an RFID function>
Next, a method for manufacturing a color sensor having the RFID function of the present invention will be described.
The color sensor 20 having the RFID function according to the present invention includes, on a substrate 1, an RFID unit 8 including an RFID antenna 6 and an IC chip 2, an illumination means antenna 5, an illumination means 4, and a color identification means 3. And a color sensor unit 7.

上記の構成を実現する方法として、まず少なくとも表面が電気的に絶縁性である板状の基材1を用意する。同時に、ICチップ2、色識別手段3である色検知センサ、照明手段4である白色発光ダイオード、等のデバイスを用意する。   As a method for realizing the above configuration, first, a plate-like substrate 1 having at least a surface that is electrically insulating is prepared. At the same time, devices such as an IC chip 2, a color detection sensor as the color identification means 3, and a white light emitting diode as the illumination means 4 are prepared.

これらのデバイスと基材1を用いて、以下に説明する工程を用いて本発明のRFID機能を備えたカラーセンサを製造することができる。   Using these devices and the substrate 1, a color sensor having the RFID function of the present invention can be manufactured using the steps described below.

(導体層形成工程)
基材1の少なくとも片面に、導体層を形成する。具体的には、スパッタリングや真空蒸着などの薄膜形成技術を使用して、アルミニウムや銅などの導体薄膜層を形成する。または、接着層を介して、アルミニウム箔や銅箔を貼り合わせても良い。或いは、この導体層形成工程を省略して、直接的に、導体パターンを形成しても良い。
(Conductor layer forming process)
A conductor layer is formed on at least one surface of the substrate 1. Specifically, a conductive thin film layer such as aluminum or copper is formed using a thin film forming technique such as sputtering or vacuum deposition. Alternatively, an aluminum foil or a copper foil may be bonded through an adhesive layer. Or you may abbreviate | omit this conductor layer formation process and form a conductor pattern directly.

(導体パターン形成工程)
導体層形成工程で基材1上に形成した導体層を、フォトリソグラフィー技術を用いて所望の配線パターンを形成する。この工程により、RFIDアンテナ6、照明手段用アンテナおよび接続配線11を形成する。
(Conductor pattern formation process)
A desired wiring pattern is formed on the conductor layer formed on the substrate 1 in the conductor layer forming step by using a photolithography technique. By this step, the RFID antenna 6, the illumination means antenna, and the connection wiring 11 are formed.

(デバイス実装工程)
次に、基材1上に形成したRFIDアンテナ6、照明手段用アンテナおよび接続配線11などの導体パターンのそれぞれの所定の位置に、ICチップ2と照明手段4である白色発光ダイオードと色識別手段3である色検知センサとを、実装する。各デバイスを基材1上に実装する方法を限定する必要は無いが、例えば接着剤を使用して各デバイスを接着する方法を好適に使用できる。
(Device mounting process)
Next, at a predetermined position of each of the conductor patterns such as the RFID antenna 6, the illumination means antenna, and the connection wiring 11 formed on the substrate 1, the white light emitting diode and the color identification means as the IC chip 2 and the illumination means 4 are provided. 3 is mounted. Although it is not necessary to limit the method of mounting each device on the substrate 1, for example, a method of bonding each device using an adhesive can be suitably used.

<色情報取得システム>
本発明のRFID機能を備えたカラーセンサ20、20´を使用した色情報取得システム30は、一般に使用されているRFIDシステムと同様に構築することができる。
<Color information acquisition system>
The color information acquisition system 30 using the color sensors 20 and 20 ′ having the RFID function of the present invention can be constructed in the same manner as a generally used RFID system.

図3に示す様に、本発明の色情報取得システム30は、本発明のRFID機能を備えたカラーセンサ20、20´と、市販されている各種のRFIDシステムに使用されているリーダー/ライタ13と、パーソナルコンピュータなどからなる制御装置12と、を使用して構築することが可能である。
制御装置12は、リーダー/ライタ13とカラーセンサ20、20´を制御し、リーダー/ライタ13から色情報を取得し、記憶する機能を備えている。またカラーセンサ20、20´に測定対象物の色情報を取得する指令を出すようにすることもできる。
As shown in FIG. 3, the color information acquisition system 30 of the present invention includes color sensors 20 and 20 ′ having the RFID function of the present invention, and reader / writers 13 used in various commercially available RFID systems. And a control device 12 composed of a personal computer or the like.
The control device 12 has a function of controlling the reader / writer 13 and the color sensors 20 and 20 ′, acquiring color information from the reader / writer 13, and storing it. In addition, a command for obtaining color information of the measurement object may be issued to the color sensors 20 and 20 ′.

また、制御装置12であるパーソナルコンピュータには予め、使用するリーダー/ライタ13を駆動し、アンテナ14を介して、RFID機能を備えたカラーセンサ20、20´から取得した色情報を取得し、記憶するためのアプリケーションソフトウェアをインストールしておけば良い。   In addition, the personal computer which is the control device 12 drives the reader / writer 13 to be used in advance, and acquires and stores the color information acquired from the color sensors 20 and 20 ′ having the RFID function via the antenna 14. You just need to install application software.

また、パーソナルコンピュータの代わりに、スマートフォンやタブレットに専用のアプリケーションソフトウェアをインストールしておくことにより、パーソナルコンピュータと同様に使用することができる。   In addition, by installing dedicated application software on a smartphone or tablet instead of a personal computer, it can be used in the same manner as a personal computer.

1・・・基材
2・・・ICチップ
3・・・色識別手段
4・・・照明手段
5・・・照明手段用アンテナ
6・・・RFID用アンテナ
7・・・カラーセンサ部
8・・・RFID部
9・・・外光遮蔽隔壁
10・・・照明手段からの直接光が色識別手段に入射するのを防止する隔壁
11・・・接続配線
12・・・制御装置
13・・・外部装置(リーダー/ライタ)
14・・・アンテナ
15・・・測定対象物
20、20´・・・RFID機能を備えたカラーセンサ
30・・・色情報取得システム
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 ... Base material 2 ... IC chip 3 ... Color identification means 4 ... Illumination means 5 ... Illumination means antenna 6 ... RFID antenna 7 ... Color sensor part 8 ... · RFID unit 9 · · · external light shielding partition 10 · · · partition wall 11 that prevents direct light from the illumination means from entering the color identification means · · · connection wiring 12 · · · Control device 13 · · · external Device (reader / writer)
DESCRIPTION OF SYMBOLS 14 ... Antenna 15 ... Measurement object 20, 20 '... Color sensor 30 equipped with RFID function ... Color information acquisition system

Claims (3)

測定対象物の色情報を取得するカラーセンサであって、
支持体である基材上に、測定対象物の色を識別し、色情報を取得するカラーセンサ部と、カラーセンサ部が取得した色情報を外部装置に無線送信するRFID部と、を備えており、
カラーセンサ部は、
測定対象物に白色光を照射する照明手段と、
その白色光の測定対象物からの反射光を受光して測定対象物の色を識別し色情報を取得する色識別手段と、
外部装置から放射された電磁波を受信することにより得た電力を照明手段に供給する照明手段用アンテナと、を備えており、
RFID部は、
色識別手段が取得した色情報を、外部装置に無線送信する信号を生成するICチップと、
外部装置から放射された電磁波を受信することにより得た電力をICチップに供給するRFID用アンテナと、を備えており、
ICチップと色識別手段との間には、ICチップが色識別手段から色情報を取得し、またICチップから色識別手段を駆動する電力を供給する接続配線を備えており、
色識別手段は、複数のフォトダイオードに個別に赤、緑、青の色フィルタを配置した色検知センサであることを特徴とするRFID機能を備えたカラーセンサ。
A color sensor that acquires color information of a measurement object,
On a base material that is a support, a color sensor unit that identifies a color of a measurement object and acquires color information, and an RFID unit that wirelessly transmits the color information acquired by the color sensor unit to an external device. And
The color sensor section
Illumination means for irradiating the measurement object with white light;
Color identification means for receiving reflected light from the measurement object of the white light and identifying the color of the measurement object to obtain color information;
An illumination means antenna for supplying the illumination means with power obtained by receiving electromagnetic waves radiated from an external device,
RFID part
An IC chip that generates a signal for wirelessly transmitting the color information acquired by the color identification means to an external device;
An RFID antenna that supplies power obtained by receiving electromagnetic waves radiated from an external device to the IC chip, and
Between the IC chip and the color identification means, the IC chip obtains color information from the color identification means, and includes connection wiring for supplying power for driving the color identification means from the IC chip,
A color sensor having an RFID function, wherein the color identification means is a color detection sensor in which red, green, and blue color filters are individually arranged in a plurality of photodiodes.
前記照明手段以外の光が前記色識別手段に入射するのを防止する外光遮蔽隔壁が、前記色識別手段と前記照明手段の周囲に備えられており、
前記色識別手段と前記照明手段との間には、照明手段からの直接光が色識別手段に入射するのを防止する隔壁が備えられていることを特徴とする請求項1に記載のRFID機能を備えたカラーセンサ。
An external light shielding partition that prevents light other than the illumination unit from entering the color identification unit is provided around the color identification unit and the illumination unit,
2. The RFID function according to claim 1, wherein a partition wall is provided between the color identification unit and the illumination unit to prevent direct light from the illumination unit from entering the color identification unit. Color sensor equipped with.
請求項1または2に記載のRFID機能を備えたカラーセンサを使用したことを特徴とする色情報取得システムであって、
前記測定対象物の色情報を取得する前記RFID機能を備えたカラーセンサと、
前記色情報を、前記RFID機能を備えたカラーセンサから取得するリーダー/ライタと、
リーダー/ライタとカラーセンサを制御し、リーダー/ライタから色情報を取得し、記憶する制御装置と、を備えていることを特徴とする色情報取得システム。
A color information acquisition system using the color sensor having the RFID function according to claim 1,
A color sensor having the RFID function for obtaining color information of the measurement object;
A reader / writer for obtaining the color information from a color sensor having the RFID function;
A color information acquisition system comprising: a control device that controls a reader / writer and a color sensor, acquires color information from the reader / writer, and stores the color information.
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