JP6770884B2

JP6770884B2 - 識別体

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Publication number: JP6770884B2
Application number: JP2016242336A
Authority: JP
Inventors: 裕出口; 岳央道坂
Original assignee: Toppan Forms Co Ltd
Current assignee: Toppan Forms Co Ltd
Priority date: 2016-12-14
Filing date: 2016-12-14
Publication date: 2020-10-21
Anticipated expiration: 2036-12-14
Also published as: WO2018110201A1; JP2018097665A

Description

本発明は、アンテナを用いて識別情報を認識可能とする識別体に関する。

昨今、情報化社会の進展に伴って、商品等に貼付されるラベルやタグに情報を記録し、このラベルやタグを用いて商品等の管理が行われている。このようなラベルやタグを用いた情報管理においては、ラベルやタグに対して非接触状態にて情報の書き込みや読み出しを行うことが可能なＩＣチップが搭載された非接触型ＩＣラベルや非接触型ＩＣタグ等のＲＦＩＤ技術を利用した識別体がその優れた利便性から急速な普及が進みつつある。

このようなＲＦＩＤ技術を利用した識別体としては、上述したようにＩＣチップが搭載されたものに限らず、共振ピークの周波数が互いに異なる複数のアンテナを有し、ＩＣチップを用いずに複数のアンテナの組み合わせでＩＤを認識できるようにしたものも考えられている。例えば、複数のアンテナを構成する誘電子要素とコンデンサ要素の形状を異ならせたり、複数のアンテナの形状や向きを異ならせたりして共振ピークの周波数を複数のアンテナ毎に異ならせ、そのアンテナの組み合わせでＩＤを表現可能とする技術が、特許文献１，２に開示されている。この技術を用いれば、アンテナの数をＮ個とした場合、１つのアンテナの有無によって“１”，“０”の２つの情報を持たせることができ、また、全てのアンテナが無い場合を除いて、（２^N−１）個のＩＤを認識可能に表現することができる。

特公平７−８０３８６号公報特表２００８−５０３７５９号公報

ところで、上述したようなＲＦＩＤ技術を利用した識別体は、識別体を用いて管理される商品等に貼付される等、誘電体に接触した状態で使用される場合が多い。その場合、誘電体の影響で識別体の周波数特性が変化し、共振ピークが緩やかなものとなって検出されなくなったり、共振ピークの周波数が大きくシフトしたりして、識別情報となるＩＤを正しく認識することができなくなってしまう虞がある。

本発明は、上述したような従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたものであって、誘電体に接触した状態で使用される場合であっても利便性を低下させることなく識別情報を正しく認識することができる識別体を提供することを目的とする。

上記目的を達成するために本発明は、
導電層と、
絶縁層を介して前記導電層の表裏のそれぞれに対向して設けられ、前記導電層と対向することで共振ピークが発現するアンテナとを有し、
前記導電層は、平面視にて前記アンテナを覆う形状を有する。

上記のように構成された本発明においては、アンテナが導電層と対向することで共振ピークが発現するとともに、識別体が商品等に貼付される等、誘電体に接触した状態で使用される場合に、アンテナと誘電体との間に導電層が介在することで、誘電体の影響が識別体の周波数特性に及ぶことが回避され、それにより、識別体の周波数特性が変化することが回避され、識別情報が正しく認識されることとなる。その際、アンテナが、絶縁層を介して導電層の表裏のそれぞれに対向して設けられているため、識別体のいずれの面からも識別情報を認識することができる。

上記のようなアンテナとしては、導電層に対向しない状態におけるＱ値が３０以下であれば、導電層に対向することで、Ｑ値が３０以上となる鋭い共振ピークを発現させることができる。

また、絶縁層を介して導電層の表裏のそれぞれに対向して設けられたアンテナが、導電層と対向することで発現する共振ピークの周波数が互いに異なるものであれば、識別体の表裏を判定することができたり、使用方法に応じて２つの識別情報を表すことができたりする。

また、アンテナが絶縁層を介して導電層に対向して設けられる複数の領域を有するものにおいては、アンテナが、導電層に対向することによって発現する共振ピークの周波数が複数の領域毎に異なり、複数の領域のそれぞれが、アンテナが設けられた領域と、アンテナが設けられていない領域とのいずれか一方であることにより、アンテナが設けられた領域においては、アンテナの導電層に対向することによって発現した共振ピークが検出され、アンテナが設けられていない領域においては、共振ピークが発現しないことで検出されず、これら２値情報の組み合わせからなる識別情報を表すことができる。

本発明によれば、アンテナが導電層と対向することで共振ピークが発現するとともに、識別体が商品等に貼付される等、誘電体に接触した状態で使用される場合に、アンテナと誘電体との間に導電層が介在することで、誘電体の影響によって識別体の周波数特性が変化することが回避され、共振ピークを検出することで識別情報を正しく認識することができる。その際、アンテナが、絶縁層を介して導電層の表裏のそれぞれに対向して設けられているため、識別体のいずれの面からも識別情報を認識することができ、誘電体に接触した状態で使用される場合であっても利便性を低下させることなく識別情報を正しく認識することができる。

また、絶縁層を介して導電層の表裏のそれぞれに対向して設けられたアンテナが、導電層と対向することで発現する共振ピークの周波数が互いに異なるものにおいては、識別体の表裏を判定することができたり、使用方法に応じて２つの識別情報を表すことができたりする。

また、アンテナが絶縁層を介して導電層に対向して設けられる複数の領域を有するものにおいて、アンテナが、導電層に対向することによって発現する共振ピークの周波数が複数の領域毎に異なり、複数の領域のそれぞれが、アンテナが設けられた領域と、アンテナが設けられていない領域とのいずれか一方であることにより、共振ピークが検出された領域と共振ピークが検出されない領域とによる２値情報の組み合わせからなる識別情報を表すことができる。

本発明の識別体の基本形態の一例を示す図であり、（ａ）は表面の構成を示す図、（ｂ）は（ａ）に示したＡ−Ａ’断面図、（ｃ）は裏面の構成を示す図である。１枚のベース基材の一方の面のみにアンテナが形成されてなるＩＤタグの周波数特性を説明するための図であり、（ａ）はＩＤタグが誘電体に接していない状態の周波数特性を示す図、（ｂ）はＩＤタグが誘電体に接している状態の周波数特性を示す図である。１枚のベース基材の一方の面のみにアンテナが形成され、他方の面の全面にグランドパターンが形成されてなるＩＤタグの周波数特性を説明するための図であり、（ａ）はアンテナが形成された面側からＩＤの読み取りを行った場合の周波数特性を示す図、（ｂ）はグランドパターンが形成された面側からＩＤの読み取りを行った場合の周波数特性を示す図である。図１に示したＩＤタグの周波数特性を説明するための図であり、（ａ）はＩＤタグが誘電体に接していない状態の周波数特性を示す図、（ｂ）は一方の面側からＩＤの読み取りを行った場合の周波数特性を示す図である。グランドパターンと対向するアンテナの特性を説明するための図であり、（ａ）は、グランドパターンと対向した場合に共振ピークが発現しなくなるアンテナの特性を示す図、（ｂ）はグランドパターンと対向することで共振ピークが発現するアンテナの特性を示す図である。図１に示したＩＤタグの応用例を示す図であり、（ａ）は表面の構成を示す図、（ｂ）は（ａ）に示したＡ−Ａ’断面図、（ｃ）は裏面の構成を示す図である。図６に示したＩＤタグに付与されたＩＤを認識するＩＤ認識システムの一例を示す図である。本発明の識別体の基本形態の他の例を示す図であり、（ａ）は表面の構成を示す図、（ｂ）は（ａ）に示したＡ−Ａ’断面図、（ｃ）は裏面の構成を示す図である。図８に示したＩＤタグの周波数特性を説明するための図である。図１に示したＩＤタグの実用例を示す図であり、（ａ）は表面図、（ｂ）は（ａ）に示したＡ−Ａ’断面図である。図１に示したＩＤタグの変形実用例を示す図であり、（ａ）は表面図、（ｂ）は（ａ）に示したＡ−Ａ’断面図である。

以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。

図１は、本発明の識別体の基本形態の一例を示す図であり、（ａ）は表面の構成を示す図、（ｂ）は（ａ）に示したＡ−Ａ’断面図、（ｃ）は裏面の構成を示す図である。

本形態における識別体は図１に示すように、アンテナ領域３１が設けられたベース基材１０ａと、アンテナ領域３２が設けられたベース基材１０ｂとが、グランドパターン４０を介して積層されて構成されたＩＤタグ１である。

ベース基材１０ａ，１０ｂはそれぞれ、本願発明における絶縁層となるものであって、互いに同一形状を有し、２００〜３００μｍ程度の厚みを有する絶縁性材料からなる。絶縁性材料としては、樹脂フィルム等が考えられるが、誘電正接が小さなものが好ましい。なお、絶縁層として、ベース基材１０ａ，１０ｂを用いずに、絶縁性樹脂膜を塗布することで構成したものであってもよい。アンテナ領域３１，３２はそれぞれ、ベース基材１０ａ，１０ｂのグランドパターン４０との積層面とは反対側の面に設けられており、導電性材料からなるアンテナ２１，２２が形成されている。これにより、ベース基材１０ａ，１０ｂを介してグランドパターン４０の表裏のそれぞれにアンテナ２１，２２が対向して設けられた構成となっている。これらアンテナ２１，２２は、長方形の外形を有し、その短辺の１つからスリットが長手方向に入った形状となっており、互いに同一の形状を有して同一の向きでアンテナ領域３１，３２に形成されている。そして、アンテナ２１，２２は、グランドパターン４０と対向することで、アンテナ２１，２２の形状に応じた周波数にて共振ピークを発現する。

グランドパターン４０は、本願発明における導電層となるものであって、ベース基材１０ａ，１０ｂ間にて、ベース基材１０ａとベース基材１０ｂとの積層面のうち少なくとも一方の全面に形成されており、それにより、平面視にてアンテナ２１，２２を覆う形状を有している。

上記のように構成されたＩＤタグ１においては、アンテナ２１，２２が、グランドパターン４０と対向することでアンテナ２１，２２の形状に応じた周波数にて共振ピークを発現するため、電磁波を照射し、その反射波において、アンテナ２１，２２の形状に応じた周波数の近傍にて共振ピークが検出されるかどうかによって、ＩＤタグ１に付与されたＩＤを認識することができる。具体的には、アンテナ領域３１，３２にそれぞれアンテナ２１，２２が形成されていれば共振ピークが検出されるため、その際のＩＤを“１”とし、また、アンテナ領域３１，３２のいずれにもアンテナ２１，２２が形成されていなければ共振ピークが検出されないため、その際のＩＤを“０”とすることで、ＩＤを認識することができる。なお、アンテナ２１，２２が、グランドパターン４０と対向することで共振ピークを発現することについての詳細な説明は後述する。

ここで、アンテナ２１，２２が、ベース基材１０ａ，１０ｂを介してグランドパターン４０の表裏のそれぞれに対向して設けられた構成となっていることによる作用について説明する。

まず、１枚のベース基材の一方の面のみに図１に示したものと同じようなアンテナが形成されてなるＩＤタグの周波数特性について説明する。

図２は、１枚のベース基材の一方の面のみにアンテナが形成されてなるＩＤタグの周波数特性を説明するための図であり、（ａ）はＩＤタグが誘電体に接していない状態の周波数特性を示す図、（ｂ）はＩＤタグが誘電体に接している状態の周波数特性を示す図である。

１枚のベース基材の一方の面のみにアンテナが形成されてなるＩＤタグにおいては、誘電体に接触していない状態においてアンテナが形成された面側から電磁波を照射してその反射波を受信した場合に、反射波の周波数特性が図２（ａ）の実線で示すようなものであるとすると、アンテナが形成された面とは反対側から電磁波を照射してその反射波を受信した場合であっても、反射波の周波数特性は図２（ａ）の破線で示すようなものとなり、周波数特性はほとんど変わらず、ＩＤタグのいずれの面からも、アンテナの共振ピークによるＩＤを正しく認識することができる。

ところが、１枚のベース基材の一方の面のみにアンテナが形成されてなるＩＤタグにおいて、誘電体に接触していない状態における反射波の周波数特性が図２（ｂ）の実線で示すようなものであっても、人の手等の誘電体に接触した状態で電磁波を照射してその反射波を受信すると、反射波の周波数特性が図２（ｂ）の破線で示すようなものとなり、周波数特性が周囲環境の影響を受けて大きく変化し、アンテナの共振ピークによるＩＤを正しく認識することができなくなってしまう。

次に、１枚のベース基材の一方の面のみに図１に示したものと同じようなアンテナが形成され、他方の面の全面に図１に示したものと同様にグランドパターンが形成されてなるＩＤタグの周波数特性について説明する。

図３は、１枚のベース基材の一方の面のみにアンテナが形成され、他方の面の全面にグランドパターンが形成されてなるＩＤタグの周波数特性を説明するための図であり、（ａ）はアンテナが形成された面側からＩＤの読み取りを行った場合の周波数特性を示す図、（ｂ）はグランドパターンが形成された面側からＩＤの読み取りを行った場合の周波数特性を示す図である。

１枚のベース基材の一方の面のみにアンテナが形成され、他方の面の全面にグランドパターンが形成されてなるＩＤタグにおいては、誘電体に接触していない状態においてアンテナが形成された面側から電磁波を照射してその反射波を受信した場合に、反射波の周波数特性が図３（ａ）の実線で示すようなものであるとすると、人の手等の誘電体に接触した状態にてアンテナが形成された面側から電磁波を照射してその反射波を受信した場合であっても、反射波の周波数特性は図３（ａ）の破線で示すようなものとなり、周波数特性はほとんど変わらず、誘電体に接触しているかどうかによらずに、アンテナの共振ピークによるＩＤを正しく認識することができる。

ところが、１枚のベース基材の一方の面のみにアンテナが形成され、他方の面の全面にグランドパターンが形成されてなるＩＤタグにおいて、アンテナが形成された面側から電磁波を照射してその反射波を受信した場合に、反射波の周波数特性が図３（ｂ）の実線で示すようなものであっても、グランドパターンが形成された面側から電磁波を照射してその反射波を受信すると、電磁波がグランドパターンによって遮断され、反射波の周波数特性が図３（ｂ）の破線で示すようなものとなり、周波数特性にて共振ピークが存在しなくなり、アンテナの共振ピークによるＩＤを認識することができなくなってしまう。

次に、図１に示したＩＤタグ１の周波数特性について説明する。

図４は、図１に示したＩＤタグ１の周波数特性を説明するための図であり、（ａ）はＩＤタグ１が誘電体に接していない状態の周波数特性を示す図、（ｂ）は一方の面側からＩＤの読み取りを行った場合の周波数特性を示す図である。

図１に示したＩＤタグ１においては、誘電体に接触していない状態においてアンテナ２１が形成された面側から電磁波を照射してその反射波を受信した場合、反射波の周波数特性が図４（ａ）の実線で示すようなものとなり、図中点線で囲んだ領域に共振ピークを有するものとなる。

一方、図１に示したＩＤタグ１において、誘電体に接触していない状態にてアンテナ２２が形成された面側から電磁波を照射してその反射波を受信した場合、反射波の周波数特性が図４（ａ）の破線で示すようなものとなり、周波数特性はほとんど変わらず、同様に図中点線で囲んだ領域に共振ピークを有するものとなる。

このように、図１に示したＩＤタグ１においては、誘電体に接触していない状態にてアンテナ２１が形成された面側から電磁波を照射してその反射波を受信した場合も、アンテナ２２が形成された面側から電磁波を照射してその反射波を受信した場合も、その周波数特性はほとんど変化せず、同じ周波数にて共振ピークが現れることになる。これは、上述したように、アンテナ２１，２２が互いに同一の形状を有して同一の向きでベース基材１０ａ，１０ｂにそれぞれ形成されており、かつ、一方の面から電磁波を照射した場合、グランドパターン４０によってその電磁波が遮断され、他方の面のアンテナの影響を受けずに反射波が受信されるためである。

また、図１に示したＩＤタグ１において、誘電体に接触していない状態においてアンテナ２１が形成された面側から電磁波を照射してその反射波を受信した場合に、反射波の周波数特性が図４（ｂ）の実線で示すようなものとなる場合において、人の手等の誘電体に接触した状態にてアンテナ２１が形成された面側から電磁波を照射してその反射波を受信した場合であっても、反射波の周波数特性は図４（ｂ）の破線で示すようなものとなり、周波数特性はほとんど変わらず、図中点線で囲んだ領域に共振ピークを有するものとなり、誘電体に接触しているかどうかによらずに、アンテナの共振ピークによるＩＤを認識することができる。これは、アンテナ２２が形成された面側から電磁波を照射してその反射波を受信した場合でも同様である。

このように、図１に示したＩＤタグ１においては、誘電体に接触していない状態にて電磁波を照射してその反射波を受信した場合も、誘電体に接触した状態で電磁波を照射してその反射波を受信した場合も、その周波数特性はほとんど変化せず、同じ周波数にて共振ピークが現れることになる。これは、上述したように、アンテナ２１，２２が、グランドパターン４０と対向することで、アンテナ２１，２２の形状に応じた周波数にて共振ピークを発現するものであり、また、誘電体に接触した場合においても、誘電体の影響がグランドパターン４０によって遮断されるためである。

上述したしたように、図１に示したＩＤタグ１においては、アンテナ２１，２２が、ベース基材１０ａ，１０ｂを介してグランドパターン４０の表裏のそれぞれに対向して設けられた構成となっていることにより、アンテナ２１が形成された面側から電磁波を照射してその反射波を受信した場合も、アンテナ２２が形成された面側から電磁波を照射してその反射波を受信した場合も、その周波数特性はほとんど変化せず、同じ周波数にて共振ピークが現れることになり、また、誘電体に接触していない状態にて電磁波を照射してその反射波を受信した場合も、誘電体に接触した状態で電磁波を照射してその反射波を受信した場合も、その周波数特性はほとんど変化せず、同じ周波数にて共振ピークが現れることになり、いずれの場合でも、アンテナ２１，２２の共振ピークが正しく検出され、この共振ピークによる識別情報を、ＩＤタグ１が誘電体に接触した状態で使用される場合であっても利便性を低下させることなく正しく認識することができる。

ここで、アンテナ２１，２２が、グランドパターン４０と対向することで共振ピークを発現することについて説明する。

図５は、グランドパターンと対向するアンテナの特性を説明するための図であり、（ａ）は、グランドパターンと対向した場合に共振ピークが発現しなくなるアンテナの特性を示す図、（ｂ）はグランドパターンと対向することで共振ピークが発現するアンテナの特性を示す図である。

図５（ａ）の実線で示すように、Ｑ値が３０を超える鋭い共振ピークを有するアンテナにおいては、図１に示したようにグランドパターンと対向した場合、図５（ａ）の破線で示すように共振ピークが発現しなくなる。

一方、図５（ｂ）の実線で示すように、Ｑ値が２０である緩やかな共振ピークを有するアンテナにおいては、図１に示したようにグランドパターンと対向した場合、図５（ｂ）の破線で示すように、異なる周波数にて、Ｑ値が３０以上となる鋭い共振ピークが発現するようになる。このように、グランドパターンに対向した場合に共振ピークが発現するためには、Ｑ値が３０以下、好ましくは２０以下であるか、あるいは、アンテナ単体では共振ピークが発現しないものである必要がある。

なお、Ｑ値とは、共振ピークでの周波数をω₀とし、その共振ピークよりも低周波側にて振動エネルギーが共振ピークの半値となる周波数をω₁とし、共振ピークよりも高周波側にて振動エネルギーが共振ピークの半値となる周波数をω₂とした場合、Ｑ＝ω₀／（ω₂−ω₁）で表される値である。

そのため、図１に示したアンテナ２１，２２においても、アンテナ２１，２２単体、すなわち、グランドパターン４０に対向しない状態におけるＱ値が３０以下であることにより、グランドパターン４０と対向することで、Ｑ値が３０以上の鋭い共振ピークが発現することになる。

以下に、上述した作用を利用して実際にＩＤを生成し、そのＩＤを認識する応用例について説明する。

図６は、図１に示したＩＤタグ１の応用例を示す図であり、（ａ）は表面の構成を示す図、（ｂ）は（ａ）に示したＡ−Ａ’断面図、（ｃ）は裏面の構成を示す図である。

本応用例は図６に示すように、５つのアンテナ領域１３１ａ〜１３１ｅが設けられたベース基材１１０ａと、５つのアンテナ領域１３２ａ〜１３２ｅが設けられたベース基材１１０ｂとが、グランドパターン１４０を介して積層されて構成されたＩＤタグ１０１である。

ベース基材１１０ａ，１１０ｂはそれぞれ、例えば、図１に示したベース基材１０ａ，１０ｂと同様のものから構成されている。アンテナ領域１３１ａ〜１３１ｅとアンテナ領域１３２ａ〜１３２ｅとはそれぞれ、ベース基材１１０ａ，１１０ｂのグランドパターン１４０との積層面とは反対側の面に、互いに対向するように設けられている。

アンテナ領域１３１ａ〜１３１ｅ，１３２ａ〜１３２ｅは、互いに異なる周波数が割り当てられている。本形態においては、アンテナ領域１３１ａ，１３２ａには、７．０ＧＨｚの周波数が割り当てられており、アンテナ領域１３１ｂ，１３２ｂには、８．０ＧＨｚの周波数が割り当てられており、アンテナ領域１３１ｃ，１３２ｃには、９．０ＧＨｚの周波数が割り当てられており、アンテナ領域１３１ｄ，１３２ｄには、１０．０ＧＨｚの周波数が割り当てられており、アンテナ領域１３１ｅ，１３２ｅには、１１．０ＧＨｚの周波数が割り当てられている。

グランドパターン１４０は、ベース基材１１０ａ，１１０ｂ間にて、ベース基材１１０ａとベース基材１１０ｂとの積層面のうち少なくとも一方の全面に形成されている。

アンテナ領域１３１ａ，１３２ａには、グランドパターン１４０と対向することで、アンテナ領域１３１ａ，１３２ａに割り当てられた７．０ＧＨｚ近傍にて共振ピークが発現するアンテナ１２１ａ，１２２ａがそれぞれ形成されている。アンテナ領域１３１ｂ，１３２ｂには、グランドパターン１４０と対向することで、アンテナ領域１３１ｂ，１３２ｂに割り当てられた８．０ＧＨｚ近傍にて共振ピークが発現するアンテナ１２１ｂ，１２２ｂがそれぞれ形成されている。アンテナ領域１３１ｃ，１３２ｃには、グランドパターン１４０と対向することで、アンテナ領域１３１ｃ，１３２ｃに割り当てられた９．０ＧＨｚ近傍にて共振ピークが発現するアンテナ１２１ｃ，１２２ｃがそれぞれ形成されている。アンテナ領域１３１ｄ，１３２ｄには、アンテナが形成されていない。アンテナ領域１３１ｅ，１３２ｅには、グランドパターン１４０と対向することで、アンテナ領域１３１ｅ，１３２ｅに割り当てられた１１．０ＧＨｚ近傍にて共振ピークが発現するアンテナ１２１ｅ，１２２ｅがそれぞれ形成されている。これらアンテナ領域１３１ａ〜１３１ｅ，１３２ａ〜１３２ｅに形成されるアンテナは、図１に示したものと同様に、長方形の外形を有し、その短辺の１つからスリットが長手方向に入った形状となっているが、その長手方向の長さが異なることにより、グランドパターンと対向することで互いに異なる周波数にて共振ピークが発現するものとなっている。また、アンテナ領域１３１ａ〜１３１ｅ，１３２ａ〜１３２ｅのうち、アンテナ領域１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｄ，１３１ｅ，１３２ａ，１３２ｂ，１３２ｄ，１３２ｅに形成されるアンテナは、その長手方向が互いに同一方向となるのに対して、アンテナ領域１３１ｃ，１３２ｃに形成されるアンテナは、その長手方向がこれらに対して直交しており、基準アンテナとなるものである。このように、アンテナ領域１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｄ，１３１ｅ，１３２ａ，１３２ｂ，１３２ｄ，１３２ｅに形成されるアンテナとアンテナ領域１３１ｃ，１３２ｃに形成されるアンテナとは、長手方向が直交することにより、偏波方向が互いに異なっている。

図７は、図６に示したＩＤタグ１０１に付与されたＩＤを認識するＩＤ認識システムの一例を示す図である。

本例におけるＩＤ認識システムは図７に示すように、図６に示したＩＤタグ１０１と、ＩＤタグ１０１に付与されたＩＤを認識するリーダ５０とから構成され、リーダ５０は、送信アンテナ５１ａと、受信アンテナ５１ｂと、送信部５２と、受信部５３と、処理部５４と、制御部５５とを有する。

送信部５２は、アンテナ領域１３１ａ〜１３１ｅ，１３２ａ〜１３２ｅに割り当てられた周波数を含む電磁波を生成し、送信アンテナ５１ａを介して照射する。

受信部５３は、送信部５２から送信アンテナ５１ａを介して照射された電磁波に対するＩＤタグ１０１からの反射波を受信アンテナ５１ｂを介して受信し、反射波の受信電力のレベルを検知する。

処理部５４は、受信部５３にて検知された受信電力のレベルによって、ＩＤタグ１０１における共振ピークを検出し、アンテナ領域１３１ａ〜１３１ｅ，１３２ａ〜１３２ｅに割り当てられた周波数のうち、共振ピークが検出された周波数についての個別ＩＤを“１”とし、共振ピークが検出されなかった周波数についての個別ＩＤを“０”とし、これら“１”と“０”とを周波数の順序に並べることで、ＩＤタグ１０１に付与されたＩＤを認識する。この際、アンテナ領域１３１ｃ，１３２ｃに形成されたアンテナ１２１ｃ，１２２ｃが、上述したように、アンテナ領域１３１ａ，１３１ｂ，１３１ｄ，１３１ｅ，１３２ａ，１３２ｂ，１３２ｄ，１３２ｅに形成されるアンテナに対して偏波方向が異なっているためアンテナ１２１ｃ，１２２ｃを基準アンテナとして利用する。

制御部５５は、送信部５２における電磁波の照射、及び処理部５４における各処理を制御する。

上記のように構成されたリーダ５０を用いて、ＩＤタグ１０１に付与されたＩＤを認識する場合は、送信部５２において、アンテナ領域１３１ａ〜１３１ｅ，１３２ａ〜１３２ｅに割り当てられた７．０ＧＨｚ〜１１．０ＧＨｚを含む周波数帯をスイープしながら当該周波数帯の電磁波を、ＩＤタグ１０１に対して送信アンテナ５１ａを介して照射する。

すると、ＩＤタグ１０１からの反射波が、受信アンテナ５１ｂを介して受信部５３にて受信されて反射波の受信電力のレベルが検知され、処理部５４において、受信部５３にて検知された受信電力のレベルによって共振ピークが検出される。図６に示したＩＤタグ１０１においては、上述したように、アンテナ領域１３１ａ，１３２ａに、７．０ＧＨｚ近傍にて共振ピークが発現したアンテナ１２１ａ，１２２ａが形成され、アンテナ領域１３１ｂ，１３２ｂに、８．０ＧＨｚ近傍にて共振ピークが発現したアンテナ１２１ｂ，１２２ｂが形成され、アンテナ領域１３１ｃ，１３２ｃに、９．０ＧＨｚ近傍にて共振ピークが発現したアンテナ１２１ｃ，１２２ｃが形成され、アンテナ領域１３１ｅ，１３２ｅに、１１．０ＧＨｚ近傍にて共振ピークが発現したアンテナ１２１ｅ，１２２ｅが形成されているため、受信部５３にて受信された反射波の受信電力は、７．０ＧＨｚ、８．０ＧＨｚ、９．０ＧＨｚ及び１１．０ＧＨｚのそれぞれにて共振ピークを有するものとなる。

そして、アンテナ領域１３１ａ〜１３１ｅ，１３２ａ〜１３２ｅに割り当てられた周波数が１ＧＨｚずつの等間隔であることから、処理部５４において、１ＧＨｚの間隔で、共振ピークが検出された周波数についての個別ＩＤを“１”とし、共振ピークが検出されなかった周波数についての個別ＩＤを“０”とし、これら２値情報となる“１”と“０”とを、例えば周波数の低い順序に並べることで、ＩＤタグ１０１に付与されたＩＤが認識される。図６に示したＩＤタグ１０１においては、上述したように、７．０ＧＨｚ、８．０ＧＨｚ、９．０ＧＨｚ及び１１．０ＧＨｚのそれぞれにて共振ピークが検出されるため、個別ＩＤ“１”，“１”，“１”，“０”，“１”がこの順序に並べられてなるＩＤ“１１１０１”が認識される。なおこの際、９．０ＧＨｚの共振ピークは、偏波方向が他のアンテナとは異なる基準アンテナ１２１ｃ，１２２ｃによるものであるため、他の共振ピークとは区別することができる。そのため、アンテナ領域１３１ｃ，１３２ｃには必ずアンテナ１２１ｃ，１２２ｃを形成しておくことにより、アンテナ１２１ｃ，１２２ｃの共振ピークによる個別ＩＤ“１”が中央にくるように個別ＩＤを並べることで、最も低い周波数が割り当てられたアンテナ領域１３１ａ，１３２ａや、最も高い周波数が割り当てられたアンテナ領域１３１ｅ，１３２ｅにアンテナ１２１ａ，１２２ａやアンテナ１２１ｅ，１２２ｅが形成されていない場合や、処理部５４にて検出された共振ピークが若干ずれた場合でも、ＩＤタグ１０１に付与されたＩＤを正確に認識することができる。なお、基準アンテナ１２１ｃ，１２２ｃによる共振ピークを他のアンテナのものと区別可能とするためには、反射波の波形を他のアンテナからの反射波とは異なるものとすれば、偏波方向を異ならせるものに限らない。

なお、図６に示したＩＤタグ１０１においては、ベース基材１１０ａ，１１０ｂ間にて、ベース基材１１０ａとベース基材１１０ｂとの積層面のうち少なくとも一方の全面にグランドパターン１４０が積層されているが、ベース基材１１０ａ，１１０ｂ間にて、ベース基材１１０ａとベース基材１１０ｂとの積層面のうち少なくとも一方の面にて、アンテナ領域１３１ａ〜１３１ｅ，１３２ａ〜１３２ｅに対向してアンテナ領域１３１ａ〜１３１ｅ，１３２ａ〜１３２ｅをそれぞれ覆うようにグランドパターン１４０を積層してもよい。その場合、グランドパターンが、平面視にて対向するアンテナの極わずかの領域を覆わないものであってもよく、それも併せて、平面視にてアンテナを覆う形状を有すると定義する。

また、図６に示したものにおいては、アンテナ領域１３１ａ〜１３１ｅ，１３２ａ〜１３２ｅのそれぞれに、周波数が割り当てられており、アンテナ領域１３１ａ〜１３１ｃ，１３１ｅ，１３２ａ〜１３２ｃ，１３２ｅに、グランドパターン１４０と対向することで、アンテナ領域１３１ａ〜１３１ｃ，１３１ｅ，１３２ａ〜１３２ｃ，１３２ｅに割り当てられた周波数近傍にて共振ピークが発現するアンテナ１２１ａ〜１２１ｃ，１２１ｅ，１２２ａ〜１２２ｃ，１２２ｅが形成されているが、共振ピークを検出するための周波数の範囲と、アンテナ領域１３１ａ〜１３１ｅ，１３２ａ〜１３２ｅに形成されるアンテナの共振ピークの間隔が決まっていれば、アンテナ領域１３１ａ〜１３１ｅ，１３２ａ〜１３２ｅのそれぞれに周波数が割り当てられていなくても、共振ピークが検出されるかどうかによって決まる個別ＩＤを並べることで、ＩＤタグに付与されたＩＤを認識することができる。

図８は、本発明の識別体の基本形態の他の例を示す図であり、（ａ）は表面の構成を示す図、（ｂ）は（ａ）に示したＡ−Ａ’断面図、（ｃ）は裏面の構成を示す図である。

本形態における識別体は図８に示すように、図１に示したＩＤタグ１に対して、ベース基材１０ｂのアンテナ領域３２に形成されたアンテナ２２２の大きさが異なるＩＤタグ２０１である。

本形態のＩＤタグ２０１においては、ベース基材１０ａのアンテナ領域３１に形成されたアンテナ２１と、ベース基材１０ｂのアンテナ領域３２に形成されたアンテナ２２２とが、その長手方向の長さが互いに異なっており、それにより、グランドパターン４０と対向することで発現する共振ピークの周波数が互いに異なるものとなっている。

図９は、図８に示したＩＤタグ２０１の周波数特性を説明するための図である。

図８に示したＩＤタグ２０１においては、アンテナ２１が形成された面側から電磁波を照射してその反射波を受信した場合、反射波の周波数特性は、図９の実線で示すように、アンテナ２１の形状に応じて８．３ＧＨｚ近傍に共振ピークを有するものとなる。一方、アンテナ２２２が形成された面側から電磁波を照射してその反射波を受信した場合、反射波の周波数特性は、アンテナ２２２の形状がアンテナ２１の形状とは異なっていることにより、図９の破線で示すように、アンテナ２２２の形状に応じて７．７ＧＨｚ近傍に共振ピークを有するものとなる。これは、アンテナ２１が形成された面側から電磁波を照射してその反射波を受信した場合は、グランドパターン４０によって電磁波がアンテナ２２２側には貫通せず、アンテナ２２２の影響を受けずにアンテナ２１の周波数特性のみによる共振ピークが発現し、また、アンテナ２２２が形成された面側から電磁波を照射してその反射波を受信した場合は、グランドパターン４０によって電磁波がアンテナ２１側には貫通せず、アンテナ２１の影響を受けずにアンテナ２２２の周波数特性のみによる共振ピークが発現するためである。

このように、本形態におけるＩＤタグ２０１においては、ベース基材１０ａ，１０ｂを介してグランドパターン４０の表裏に対向して設けられたアンテナ２１，２２２が、グランドパターン４０と対向することで発現する共振ピークの周波数が互いに異なるものであることにより、ＩＤタグ２０１の表裏を判定することができる。また、アンテナ２１による共振ピークに応じたＩＤと、アンテナ２２２による共振ピークに応じたＩＤとの２つのＩＤをＩＤタグ２０１の使用方法に応じて表すことができる。

図１０は、図１に示したＩＤタグ１の実用例を示す図であり、（ａ）は表面図、（ｂ）は（ａ）に示したＡ−Ａ’断面図である。

図１に示したＩＤタグ１は、例えば図１０に示すように、樹脂等の絶縁性材料からなる２枚の表面基材６１ａ，６１ｂによって表裏から挟み込まれてチップレスカード６０として使用することができる。その場合、図１０に示すように、ベース基材１０ａのアンテナ２１が形成された面上に表面基材６１ａを積層し、接着層７０ａによってベース基材１０ａと表面基材６１ａとを接着するとともに、ベース基材１０ｂのアンテナ２２が形成された面上に表面基材６１ｂを積層し、ベース基材１０ｂと表面基材６１ｂとを接着層７０ｂによって接着し、チップレスカード６０を構成することが考えられる。なお、ベース基材１０ａ，１０ｂと表面基材６１ａ，６１ｂとの接着は、接着層７０ａ，７０ｂによらずに融着等の手段によってもよい。

上記のように構成されたチップレスカード６０においても、図１に示したＩＤタグ１が内蔵されていることで、人の手等の誘電体に接触した状態においても、表裏のいずれの面側から電磁波を照射してその反射波を受信しても、アンテナ２１，２２による共振ピークを検出することができ、ＩＤを正しく認識することができる。

図１１は、図１に示したＩＤタグ１の変形実用例を示す図であり、（ａ）は表面図、（ｂ）は（ａ）に示したＡ−Ａ’断面図である。

本実用例は図１１に示すように、樹脂等の絶縁性材料からなる薄型のケース状の枠部材１６１に、図１に示したグランドパターン４０の代わりに導電板１４０が収納されるとともに、この導電板１４０に対向してアンテナ２１，２２が設けられたチップレスカード１６０である。

導電板１４０は、枠部材１６１の天面及び底面と平行にこれらの中間点に配置されており、アンテナ２１は枠部材１６１の天面の内側の面に、アンテナ２２は枠部材１６１の底面の内側の面にそれぞれ形成されている。それにより、アンテナ２１，２２と導電板１４０との間にはそれぞれ、絶縁層となる空間１１０ａ，１１０ｂが生じている。

上記のように構成されたチップレスカード１６０においても、導電板１４０と対向することで共振ピークが発現するアンテナ２１，２２が、絶縁層となる空間１１０ａ，１１０ｂを介して導電板１４０の表裏のそれぞれに対向して設けられ、導電板１４０が平面視にてアンテナ２１，２２を覆う形状を有していることで、人の手等の誘電体に接触した状態においても、表裏のいずれの面側から電磁波を照射してその反射波を受信しても、アンテナ２１，２２による共振ピークを検出することができ、ＩＤを正しく認識することができる。

１，１０１，２０１ＩＤタグ
１０ａ，１０ｂ，１１０ａ，１１０ｂベース基材
２１，２２，１２１ａ〜１２１ｃ，１２１ｅ，１２２ａ〜１２２ｃ，１２２ｅ，２２２アンテナ
１３１ａ〜１３１ｅ，１３２ａ〜１３２ｅアンテナ領域
４０，１４０グランドパターン
５０リーダ
５１ａ送信アンテナ
５１ｂ受信アンテナ
５２送信部
５３受信部
５４処理部
５５制御部
６０，１６０チップレスカード
６１ａ，６１ｂ表面基材
７０ａ，７０ｂ接着層
１１０ａ，１１０ｂ空間
１４０導電板
１６１枠部材

Claims

導電層と、
絶縁層を介して前記導電層の表裏のそれぞれに対向して設けられ、前記導電層と対向することで共振ピークが発現するアンテナとを有し、
前記導電層は、平面視にて前記アンテナを覆う形状を有する、識別体。
請求項１に記載の識別体において、
前記アンテナは、前記導電層に対向しない状態におけるＱ値が３０以下である、識別体。
請求項１または請求項２に記載の識別体において、
前記絶縁層を介して前記導電層の表裏のそれぞれに対向して設けられたアンテナは、前記導電層と対向することで発現する共振ピークの周波数が互いに異なる、識別体。
請求項１乃至３のいずれか１項に記載の識別体において、
前記アンテナが前記絶縁層を介して前記導電層に対向して設けられる複数の領域を有し、
前記アンテナは、前記導電層に対向することによって発現する共振ピークの周波数が前記複数の領域毎に異なり、
前記複数の領域のそれぞれは、前記アンテナが設けられた領域と、前記アンテナが設けられていない領域とのいずれか一方であり、
前記複数の領域毎に共振ピークが検出されるか否かによる２値情報の組み合わせによって識別情報を表す、識別体。