JP2001184473A - タグ装置 - Google Patents

タグ装置

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JP2001184473A
JP2001184473A JP2000323143A JP2000323143A JP2001184473A JP 2001184473 A JP2001184473 A JP 2001184473A JP 2000323143 A JP2000323143 A JP 2000323143A JP 2000323143 A JP2000323143 A JP 2000323143A JP 2001184473 A JP2001184473 A JP 2001184473A
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JP2000323143A
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Thomas Giesler
トーマス、ギースラー
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Koninklijke Philips NV
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Koninklijke Philips Electronics NV
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Abstract

(57)【要約】 【課題】 構成が単純な低価格のタグ装置を提供する。 【解決手段】 タグ装置は、ほぼ平面状の基板本体に形
成された集積電子データ処理回路と平面状基板本体上に
構成された少なくとも2つの電極によりデータ信号の受
信、処理および/または送信を行うよう記載されてい
る。電極は、準静的交番電界を介して生成されるオフセ
ット電流によりデータ信号および/または電力エネルギ
を送信したり受信するようにデータ処理回路に接続され
る。このタグ装置は極めて単純で安価であり、動作の信
頼性が高くなる。さらに、こうしたタグ装置と対応する
読取り装置を備えたシステムも記載されている。

Description

【発明の詳細な説明】
【0001】
【発明の属する技術分野】本発明はタグ装置に関する。
【0002】
【従来の技術】ドイツ公開特許公報19628504A
1にはアンテナに容量結合された集積回路を備えたタグ
装置およびこのような装置を製造する方法が開示されて
いる。タグ装置は、集積回路と、集積回路中の電極プレ
ートと、電極プレートを覆う絶縁膜と、電極プレートの
一方に間に絶縁膜を備えて相対するアンテナ端子と、対
応するアンテナ端子に接続されたアンテナと、エンベロ
ープ部分とから構成される。周知のタグ装置は、商品の
種類と価格などの情報を記憶して、感知装置から受け取
った電磁波に応えて情報に準拠した信号を送信する。
【0003】アンテナを介して感知装置から電磁波を受
け取るトランスポンダは、ドイツ公開特許公報1962
8504A1で引用されている欧州公開特許公報058
5132A1で周知である。電磁波を受け取ると、トラ
ンスポンダの応答回路が、受信した電磁波に応えて情報
を供給し、アンテナを介して感知装置に情報を送信す
る。応答回路の電流は受信した電磁波がもつ電力から供
給される。トランスポンダがそのアンテナで感知装置か
らの電磁波を受信すると、電源回路が受信した電磁波の
電力を直流電力に変換して、直流電力を応答回路に供給
するので、応答回路のスイッチが入る。応答回路は感知
装置から受信した信号を復調して、この信号を分析し
て、応答回路に記憶された情報を供給する。応答回路の
出力信号は結合コンデンサを介してアンテナに送られ
る。情報シーケンスはアンテナを介して感知装置に送ら
れる。
【0004】欧州公開特許公報0585132A1に記
載された応答回路と電源回路は、全体的に平坦な集積回
路の形態で半導体チップ上に形成されている。集積回路
はワイヤによりアンテナに接続されている。各アンテナ
も全体的に平坦であり、平坦な集積回路を含む外方面に
延在している。アンテナを備えた集積回路全体は、集積
回路を被覆する2つのエンベロープの間に、主面が相対
するように配置されている。エンベロープは合成材料か
ら形成されており、平坦な形状をしている。その結果で
きる構成では、たとえば、情報を感知装置に送信するよ
うにタグ装置を商品に備えることができる。
【0005】欧州公開特許公報0585132A1から
知られたタグ装置では、ワイヤとアンテナおよび集積回
路のワイヤと端子がワイヤ接点により接続される。これ
らは打撃や衝撃により接続不良をおこしやすく、製造時
に高度な精度を必要とする。
【0006】ドイツ公開特許公報19628504A1
に記載されたタグ装置では、これらのワイヤ接点は本明
細書に記載されたタグ装置のアンテナと置換されている
が、全体的に平坦な電極プレートはタグ装置の集積回路
の主面上に構成され、タグ装置の応答回路に接続され
る。全体的に平坦なアンテナ端子はアンテナに接続さ
れ、所定の距離だけ離れて電極プレートに対向してい
る。アンテナと集積回路とを電気に接続する静電容量
は、アンテナ端子とそれが対向する電極プレートの間に
形成される。
【0007】
【発明が解決しようとする課題】本発明の目的は、構成
が単純な低価格のタグ装置を提供することである。
【0008】
【課題を解決するための手段】上記目的は、実質的に平
坦な基板本体に集積化されて形成された電子データ処理
回路と上記平坦な基板本体上に配置された少なくとも2
つの電極とによりデータ信号の受信、送信もしくは送
信、または受信、送信および送信を行うタグ装置により
解決される。これらの電極は、準静的交番電界を介して
生成されたオフセット電流によりデータ信号もしくは電
力エネルギまたはデータ信号および電力エネルギを伝送
しもしくは受け取り、または伝送しかつ受け取るように
適合化されて上記データ処理回路に接続される。
【0009】本発明はさらに、実質的に平坦な基板本体
に集積化されて形成された電子データ処理回路と、上記
平坦な基板本体上に配置された少なくとも2つの電極と
によりデータ信号の受信、送信もしくは送信、または受
信、送信および送信を行うタグ装置と、このタグ装置の
上記電極に対応する電極を含む読取り装置を使用するシ
ステムを提供する。このシステムにおいて、タグ装置
は、動作時に、上記タグ装置の電極と上記読取り装置の
対応する電極との間で、準静的交番電界との容量性結合
により生成されたオフセット電流により、電力エネルギ
もしくはデータ信号または電力エネルギおよびデータ信
号の交換が発生するように、読取り装置と空間相関関係
に置かれる。
【0010】本発明は、上述した本発明によるシステム
用の読取り装置をも提供する。
【0011】本発明によるタグ装置は、外部部品を追加
することなく一体型基板本体上に完全に構成可能であ
る。半導体本体は、その表面または内部にデータ処理回
路が同時に形成される基板本体としても機能する。この
半導体本体には、シリコンや半導体化合物など従来の半
導体材料だけでなく半導体合成材料も使用可能である。
【0012】本発明によるタグ装置は、基板本体上に直
接配置された電極を介してタグ装置に適合された読取り
装置の対応する電極を用いて電力エネルギおよび/また
はデータ信号を直接交換する。これらの電極は基板自体
の部分によっても形成可能である。この交換に必要な結
合は、非常に短い距離で、容量的に、即ち、準静的電界
により達成される。送信用のマイクロ波を回避すること
で、漂遊電界が最小になり、そのため送信および感知上
の信頼性が増大する。本発明によるタグ装置とこれに関
係する読取り装置は構造が単純である上に、安全保守に
要注意な分野で広く使用できる。本発明によるタグ装置
は、製品の情報や顧客サービスデータを記憶するマシン
読取り書込み可能な製品タグとして使用できる。これら
のタグ装置はさらに、生化学サンプルの容器、アキュム
レータパケット、データ記録媒体などのタグやスティカ
ーとしても使用できる。本発明によるタグ装置は、偽造
から保護する形態として、例えば、旅券や運転免許証、
小切手の安全保守用にも使用できるし、こうした書類を
機械で読み取るためにも使用できる。構造が極めてコン
パクトで小さいので、本発明のタグ装置は、製品や芸術
品が本物であることを示すマークとしても使用できる。
こうしたタグ装置はさらに、盗品を取り戻すために、例
えば認識マークとして自動車や自転車など車の様々な部
分に隠してつける秘密タグとしても利用できる。本発明
によるタグ装置は、偽造から高度に保護する可能な安価
な電子チケットとしても使用できる。
【0013】構成が単純なので、本発明によるタグ装置
は非常に安価に製造できる。集積化されたデータ処理回
路は、外部の部品を追加することなく、装置、特に電極
とこれに関係する回路配置を基板本体上にも配設する標
準化されたCMOS製造工程で製造することが好まし
い。特に、電源エネルギを貯蔵するエネルギ貯蔵部は不
必要である。エネルギとデータの交換は容量性結合によ
ってのみ実現される。こうしたタグ装置では、基板本体
の表面は、シリコン基板上に製造されるときには約1q
mm以下となる。このタグ装置には接点も特殊なハウジ
ングも必要ないので、製造コストは非常に低く、特に、
マイクロ波結合タグ装置の製造コストの僅か約1/10
にすぎない。
【0014】本発明によるタグ装置では、少なくとも2
つの電極は、上記データ処理回路が形成される上記基板
本体の表面に選択的に配置され、上記電極の少なくとも
1つは、上記データ処理回路が形成される上記基板本体
の面上に配置され、上記電極の少なくとも他の1つは、
上記面に相対する上記基板本体面上に配置される。基板
本体自体の材料は、データ処理回路に接する基板本体の
面の他の電極として作用するものが好ましい。こうした
変更により希望の適用分野に簡単に適用できる。
【0015】本発明によるタグ装置の電極と読取り装置
の電極との間の直接容量性結合に加えて、少なくとも1
つの予備電力を介した直接的でない容量性結合も、本発
明によるタグ装置では単純な方法で可能になる。この目
的のためには、本発明によるタグ装置の他の実施態様
は、少なくとも実質的に平坦な少なくとも1つの予備電
極を含む支持体を追加的に含んでいる。電極とデータ処
理回路とを備えた基板本体は、基板本体上の電極との容
量性結合が各予備電極ごとに実質的に1つの電極との間
でのみ実現される位置において、この支持本体上に配置
される。この場合の容量性結合の原理を放棄することな
く、保守上の理由から、読取り装置と基板本体上の電極
との間に十分な直接的容量性結合が達成できるほどに読
取り装置とタグ装置の電極とを十分近接させることがで
きないときには、このような配置により十分に強力な静
電性結合も達成可能である。予備電極は、この場合に十
分に高い容量が得られるように、このような配置で基板
本体上の電極に非常に近接して設けられる。次いで、読
取り装置の電極と予備電極の間に相応の十分な容量を形
成するのが好ましい。そのために、保持される空間に応
じた寸法の予備電極の面の広さを選択すべきである。一
方で、基板本体上の各電極と予備電極の間の容量、他方
で、予備電極と読取り装置の電極の間の容量は、動作中
に連続して形成され、基板本体と読取り装置の間の容量
性結合を形成する。この目的のために、各予備電極は、
基板本体上の電極領域部分をほぼ覆っており、電極は上
記予備電極に容量性結合される。
【0016】本発明の他の実施態様では、タグ装置の電
極の少なくとも1つは、基板本体上のデータ処理回路に
接する面上に配置され、表面上に配置された電極とデー
タ処理回路とを備えている基板本体は、2つの面に配設
された予備電極間に配置されている。このため、このよ
うに構成された基板上の電極に予備電極を簡単に結合で
きるようになる。
【0017】本発明によるシステムは、上述したタイプ
のタグ装置と読取り装置とを備え、上記読取り装置とタ
グ装置は、相補的に嵌合する凹部を備えるように形成さ
れることが好ましい。これらは、読取り装置とタグ装置
が正確な位置で迅速に結合するように作用する。読取り
装置とタグ装置との間で結合を確立する際に、本発明に
よるタグ装置が小型であるため必要となる高精度の位置
づけが容易に達成されるので、こうした凹部は有益であ
ることが分かる。
【0018】本発明の他の有益な実施態様は従属請求項
で規定されている。
【0019】本発明の上記および他の態様は以下に示す
実施の形態から明示されるとともに、これらの実施の形
態を参照しながら理解されることであろう。
【0020】
【発明の実施の形態】図1(a)と、図1(b)と、図
1(c)は、本発明によるタグ装置の実施の形態を示
し、これらのタグ装置は、電極2,3,4,5,6,7
が配置されたほぼ平坦な基板本体1を備える。図1
(a)と、図1(b)と、図1(c)はそれぞれ、上方
部分で図示の実施形態によるタグ装置の横断面図を示
し、下方部分で平面図を示す。図示の各タグ装置では、
データ処理回路は、電極2,3および4,5および6の
真下の基板本体1に形成されており、好ましくはCMO
S技術で集積される。基板本体1は不純物を注入したシ
リコンから形成することが好ましい。しかし、変形例で
は、半導体合成材料からも形成可能である。
【0021】データ処理回路を介して基板本体1の上側
に直接配置された電極2,3および4,5および6は導
電方式で接続され、異なる幾何学的形状を有する。たと
えば、図1(a)に示すタグ装置は2つの同心状の電極
2,3を備えているが、図1(b)に示すタグ装置は2
つの帯形状が併置された電極4,5を備えている。図1
(c)に示すタグ装置は上側に単一の連続電極6を備え
ている。ここで、基板本体1はその下側に第2電極7を
形成している。
【0022】電極を備えた図1に例として示すタグ装置
の基板本体は、電気的短絡や腐食を防ぐように合成材料
から成る保護被覆膜8で覆われている。図1(a)はタ
グ装置の主寸法の一例を示す。本発明によるタグ装置で
は、たとえば、厚みAは100μm未満であるが、幅B
と長さCは1mmより短い。このように構造が小型化さ
れているので本発明によるタグ装置は多方面で使用可能
である。
【0023】図2は、本発明によるタグ装置と関連する
読取り装置との間の協働動作についての2つの実施形態
を示す。実施形態には読取りペン9として示されている
装置が含まれ、この読取りペン9には電極10,11,
12が絶縁部材内に形成されている。この絶縁部材は、
先端がタグ装置の基板本体1の表面に適合した鉛筆状の
形状を有し、電極10〜12を支持することが好まし
い。読取り装置によりタグ装置を動作させるには、容量
性結合を形成させるタグ装置の電極に対して読取り装置
の電極10〜12が少なくとも実質的に同じ位置にある
ように、読取りペン9の先端とその内部に設けられた電
極10,11,12をタグ装置の表面に置く。図2に示
す実施形態において、この点は、同心円状の電極2,3
を備えた図1(a)のタグ装置により示す。読取りペン
9の外側電極10,12は、対応するように電気的に相
互接続されている。2つの電極端子13,14は電極1
0,12および11に接続され、読取り装置の電子信号
処理素子にさらにつながっている。参照番号15は、図
2(a)の電界線を概略的に示している。
【0024】複雑に調整することなくタグ装置と読取り
ペン9の間で正確な位置の調整を達成できるために、図
2(b)に示す実施形態の読取りペン9に電極10〜1
2の領域で円錐形の凹部を備え、タグ装置のハウジング
16の対応する凹部と嵌合するように噛み合わせる。こ
の凹部によりタグ装置と読取りペン9の迅速で正確な結
合が確実に行え、従って、電極2と3に対する電極10
〜12の機能面での正確な調整が確実になる。図2
(b)に示す実施形態では、ハウジング16はタグ装置
の保護被覆8の役割も果たしている。
【0025】電極10〜12は導電ポリマーから形成さ
れることが好ましい。構造が柔軟なためにタグ装置の表
面へのホコリの影響が抑えられる。この柔軟な構造のた
め、タグ装置上への読取りペン9の点状圧力が回避さ
れ、ホコリがある場合でさえ、信頼できる機能が発揮さ
れるように、一方での電極10〜12と、他方での電極
2,3との間の距離が維持される。これは柔軟なポリマ
ーがホコリのある領域ではたわむが、タグの表面には係
合するからである。
【0026】図3は、2つの予備電極18,19が埋め
込まれた支持体17を備えた図1(b)のタグ装置の実
施形態を示す。支持体17は箔状の絶縁材料から形成さ
れ、予備電極18,19は平面状の構造をしている。電
極4,5を備えた基板本体1は支持体17の凹部に埋め
込まれ、支持体17の凹部には基板本体1が埋め込まれ
る接着剤の塊20が充填される。この接着剤塊20は同
時に、基板本体1上の電極4,5と予備電極18,19
との間の薄い誘電性薄膜を形成する誘電物質も構成して
いる。これにより、予備電極18,19と基板本体1上
のデータ処理回路との間の電源エネルギおよび/または
データ信号の送信を可能にする静電容量が電極4,5と
予備電極18,19との間に形成される。予備電極1
8,19は、その領域で電極4,5と一致するように基
板本体1の表面領域に形成されることが好ましい。支持
体17の、予備電極18,19から離れた面側には、図
3に示す実施形態における自己接着性被覆膜21が備え
られている。この自己接着性被覆膜21により、非常に
容易かつ迅速な方法でタグ装置を固定することができ
る。
【0027】予備電極18,19の表面の方が広いの
で、電界を介してより長い距離にわたって読取り装置と
の結合が確立できる。読取り装置の対応電極22,23
を図3に概略的に示す。電界線24による電界は電極2
2,23と予備電極18,19との間に形成されてい
る。図3に示す配置の変形例において、読取り装置の電
極22,23も同心円状に形成可能である。この場合、
予備電極18,19も同心円状に形成される。たとえ
ば、予備電極18の表面は弓形形状をしており、その縁
部に基板本体1が配置されている。予備電極18の縁部
は基板本体上の電極4を覆うが、基板本体上の第2電極
5は予備電極18の縁部の下から突出している。円形状
の第2予備電極19は、第1予備電極18の周りに同心
円状に配置され、第2予備電極はその内側の縁部で基板
本体1上の電極5を覆っている。
【0028】予備電極18,19を用いて箔状支持体1
7の下方に基板本体1をはめ込めばよいので、製造時に
支持体17中の基板本体1の積層体がなくてもすむの
で、低価格の製造方法が得られる。
【0029】動作中には、こうしたタグ装置と読取り装
置の間に数センチの距離が橋絡可能である。
【0030】図4は、基板本体1中のデータ処理回路か
ら離れた表面、すなわち、背面に電極7を備えたタグ装
置との協働動作の実施形態を示している。ここで、読取
りペン9は電極端子14を備えた電極11のみを保持し
ており、電極端子14は、電界15を介してデータ処理
回路が配置されている基板本体1の上側の電極6に結合
している。結合用の電流回路は、基板本体1の背面側の
電極7と装置全体を囲むグランド電位との間の電界線2
5により示された電界を介して閉じている。この装置に
は読取り装置も接続されている。この場合も、電極11
は、導電性ポリマーで形成することが好ましい。
【0031】図4(b)に示す変形例では、読取り装置
は、複数の電極26から成る電極マトリックスを備えて
おり、これらの電極はどれも導電性ポリマーで形成され
ている。タグ装置に対して読取りペン9を調整する問題
は、このような電極マトリックスにより電気的に解決可
能である。電極マトリックスの寸法はかなり大きいの
で、電極マトリックスに対向するようにタグ装置を配置
すること、または電極マトリクスがタグ装置に対向する
ように読み取り装置を配置することは、ユーザにとって
さほど困難なく実現できる。検出回路は電気測定電界に
より各電極26毎にタグ装置の基板本体1の上側の電極
と結合しているかどうかを判定可能である。これによ
り、最大限に結合する電極26がデータ信号または電源
エネルギを送るために選択される。
【0032】これに応じて、基板本体の上側の少なくと
も2つの電極を支持するタグ装置、たとえば、図1
(a)または図1(b)に示すタグ装置に対して電子的
な調整も実行できる。
【0033】図5は、図1(c)の実施形態によるタグ
装置を導電体27の表面上、たとえば、金属体上に備え
る方法を示している。電界25のために、基板本体1の
背面側の電極7と導電体27との間の閉鎖型容量性結合
が確立されている。こうして、導電体27は電極7に対
して予備電極の機能を果たす。保護被覆膜8は導電体2
7と電極7の間の誘電物質を構成する。導電体27は電
界28を介して塊(mass)と結合している。従って、導電
体27は、予備電極18,19に応じた態様で結合容量
が増加するように機能する。
【0034】図6は、基板本体1上の両電極6,7が予
備電極に結合されるように上側に電極6を下側に電極7
を備えた基板本体1が2層式金属化絶縁材料箔中に設け
られている実施形態を示す。図6(a)に示す実施形態
では、基板本体1と電極6の上方の第1面に、金属化層
が第1予備電極29として備えられ、基板本体1と電極
7の下方の第2面に第2金属化層が第2予備電極30と
して備えられている。その周辺領域では、第1予備電極
29が基板本体1の電極6を完全に覆い、これに対応す
るように第2予備電極30は基板本体1の電極7を完全
に覆う。予備電極29,30の被覆領域外には基板本体
1上の電極6,7による被覆をしないことが好ましい。
従って、対応して形成された読取り装置の電極31,3
2との容量性結合は、タグ装置の上側、すなわち、デー
タ処理回路が基板本体1上に配置されている側から予備
電極29と30の間に確立可能である。
【0035】読取り装置とタグ装置の間の結合距離を長
くすることが望まれる場合には、図6(a)に示すタグ
装置は非金属物体上に備えることが適切である。
【0036】図6(b)は、予備電極が同心円状構造を
取り基板本体1上に両面電極が配置される場合における
タグ装置の実施形態を、関係する読取り装置とその電極
とともに示す。予備電極を構成する金属被覆は、本実施
形態でも、支持体17の両面に配置されている。内部の
同心円状予備電極29は、基板本体1の上側の電極6と
電界15を介して容量結合されている。この電極は一致
する電極31を介して読取り装置と結合している。第1
予備電極29と電極31の間に発生する電界は参照番号
33で示されている。
【0037】2つの部分に形成された予備電極は、支持
体17の金属被覆の第2面に配置され、外側のほぼ円形
の電極面34と内側の電極面35を含む。外側および内
側の電極面34,35は接続導体36を介して相互に接
続されている。外側電極面34は、第1予備電極29に
対して同心円状に配置され、読取り装置の同心円状電極
32に対応している。動作中に、読取り装置の電極31
は第1予備電極29に結合し、読取り装置の他の電極3
2はタグ装置の第2予備電極の外側電極面34に結合し
ている。最後に述べた結合は、電界37を介して得られ
たものである。基板本体1上の電極7は、電界25を介
して第2予備電極の内側電極面35に結合している。
【0038】図6(c)に示す変形例では、図6(b)
とは対照的に、第2予備電極と外側電極面34の電界2
8を介した結合は、図4と図5に示すように形成されて
いる接地電位により確立されている。次いで、読取り装
置の電極配置を単純化できるように、読取り装置の電極
32をこの周囲の接地部と置き換える。
【0039】好適な実施形態では、支持体17は2つの
金属化部分箔から形成可能である。これらの部分箔は基
板本体1を間に挟んで積層可能である。こうした配置は
容易に製造可能である。
【0040】図7は、読取り装置38とタグ装置39の
間の協働動作の第1の実施形態のブロック図を示す。読
取り装置38は、駆動回路40を備え、駆動回路40は
方形波電圧を供給して、コイル41とコンデンサ42か
ら成る直列共振回路に印加する。過度の共鳴により増加
した電圧は、コンデンサ42の端子43,44から取り
だされて、読取り装置38の電極10,11に印加され
る。電極10,11は、本例では、それぞれ電極端子1
3,14を介して選択されている。
【0041】動作時には、読取り装置38の電極10,
11がタグ装置39の電極2,3に対向している。各電
極は、それぞれデータ処理回路47の端子45,46に
接続されている。データ処理回路47はタグ装置39内
に設けられている。こうして、電気エネルギは、直列共
振回路41,42からコンデンサ2,10と3,11を
介してデータ処理回路47に結合される。
【0042】データ処理回路47は、タグ装置39全体
の電力を供給する回路手段と、できればクロック信号準
備手段とを備え、さらに、変調および復調装置、制御装
置、メモリ、できれば暗号化装置とを備えている。こう
した装置は、線48を介して切替え装置49を制御する
データ信号を生成するために使用される。切替え装置は
電子回路手段で形成されることが好ましい。データ処理
回路47の端子45と46の間で、タグ装置39は、寄
生コンデンサ50と、第1負荷抵抗器51と、切替え装
置49と第2負荷抵抗器52との直列構成とをさらに備
えている。切替え装置49を選択的にオンまたはオフに
切り替えることで、2つの負荷抵抗器51と52の並列
構成の値が線48上のデータ信号に応じて変調可能であ
る。
【0043】一方で、データ処理回路47内の端子4
5,46を介して供給された発振から電力エネルギが誘
導され、他方で、クロック信号が準備される。駆動回路
40が供給した方形発振の周波数はクロック信号として
直接使用できるが、周波数分割によりそこから得られる
周波数でもこの目的に使用できる。次いで、読取り装置
に送られるデータ信号は、タグ装置49に対して予め決
定された方法で生成される。この方法は本記載の目的で
はない。この信号は線48を介して供給され、切替え装
置49を活性化する。こうして、直列共振回路41,4
2の負荷抵抗器51,52により形成された負荷は、こ
のデータ信号のクロック内で変調される。これにより、
端子43,44で行われる電圧変調は、読取り装置38
内の復調器53に供給され、そこで評価される。この目
的のために、復調器53は必要な電子回路手段を備えて
いる。
【0044】読取り装置38からタグ装置39にデータ
信号を送信するために、周波数または、できれば方形波
信号の振幅が駆動回路40で変調される。この変調はデ
ータ処理回路47において同様に評価される。
【0045】データ処理回路47は、タグ装置39にデ
ータを永続的に記憶する非揮発性メモリを備えている。
さらに、データ処理回路47に、タグ装置39から読取
り装置38に送られるデータ信号を暗号化する暗号化装
置を備えても良い。これは、読取り装置38とタグ装置
39の間の認証処理のために特に重要である。
【0046】2つの電極対2,10および3,11を介
した直接容量性結合が図7のタグ装置39と読取り装置
38の間で確立されるが、図8は、一極性の直接容量性
結合だけがあり第2極の結合は周囲の接地により確立さ
れている場合のこうした回路配置の変形を示す。この目
的のためには、図7の回路配置は、たとえば、図4
(a)に示すような構成で使用可能なように修正され
る。ここでは、読取り装置の直列共振回路のコンデンサ
42の端子43は、電極端子14を介して読取り装置の
電極11に接続される。電極11は基板本体1の上側の
電極6に容量結合されている。コンデンサ42の他の端
子44はグランド54に接続される。タグ装置39で
は、電極6はデータ処理回路47の端子45に接続され
ている。データ処理回路47から離れた基板本体1の下
側表面の電極7は、データ処理回路47の端子46に接
続されている。この電極は、周囲接地55、すなわち、
グランド54が接続されている読取り装置38の周囲の
導電性物体すべてに−−図4(a)に準じて電界25を
介して−−結合している。
【0047】図8の他の要素は図7に示す回路構成の要
素に相当する。
【0048】駆動回路40の最適キャリア周波数の選択
は、異なるパラメータに基づいている。キャリア周波数
の高い値は、タグ装置39と読取り装置38間の容量性
結合の実行を単純化する。これは、上記の容量性結合の
インピーダンスが減少するからである。他方で、特にタ
グ装置39の中の寄生コンデンサ、中でもデータ処理回
路47内の寄生コンデンサは非常に大きくなる。しか
し、本発明によるタグ装置39は、比較的短い距離内で
のみ読取り装置38に結合しそれと協働するので、電磁
漂遊電界の振幅−−電磁汚染−−を制限する法令は、本
発明によるタグ装置の寸法には特に重要ではない。従っ
て、こうした法令は、最適キャリア周波数を選択する際
の制限要因とはならない。
【0049】タグ装置のデータ処理回路のクロック周波
数は、その電力消費に影響を及ぼす。読取り装置とタグ
装置の対応する電極間の動作中における空間上の距離
と、選択されたキャリア周波数に応じて、後者のキャリ
ア周波数そのものがクロック周波数として選択される。
これが最適ではない場合には、単純な周波数分割によ
り、より低いクロック周波数をキャリア周波数から生成
しても良い。これにより、タグ装置の電力消費も減少さ
せることができる。
【図面の簡単な説明】
【図1】本発明にかかるタグ装置の実施の形態のいくつ
かの構成を示す図である。
【図2】読取り装置と本発明にかかるタグ装置の協働動
作の例を示す図である。
【図3】本発明にかかるタグ装置の実施一形態を、予備
電極を備えた支持部材と、読取り装置との協働動作とを
含めて示す図である。
【図4】タグ装置の両面に電極を配置する場合のタグ装
置と読取り装置との協働動作の例を示す図である。
【図5】データ処理回路から離して基板本体の表面に予
備電極を構成した実施の一形態を示す図である。
【図6】予備電極を含むタグ装置の両側に配置された電
極を使用するときのタグ装置と読取り装置との間の協働
動作の一実施形態を示す図である。
【図7】第1の実施形態における読取り装置とタグ装置
の電気回路のブロック図である。
【図8】図7に示す回路配置の変形例を示す。
【符号の説明】
1 基板本体 2〜7 電極 9 読取りペン 17 支持体 18,19,29,30 予備電極 38 読取り装置 39 タグ装置 47 データ処理回路
フロントページの続き (51)Int.Cl.7 識別記号 FI テーマコート゛(参考) (71)出願人 590000248 Groenewoudseweg 1, 5621 BA Eindhoven, Th e Netherlands

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. 【請求項1】実質的に平坦な基板本体に集積化されて形
    成された電子データ処理回路と前記平坦な基板本体上に
    配置された少なくとも2つの電極とによりデータ信号の
    受信、送信もしくは送信、または受信、送信および送信
    を行うタグ装置であって、 前記電極は、準静的交番電界を介して生成されたオフセ
    ット電流によりデータ信号もしくは電力エネルギまたは
    データ信号および電力エネルギを伝送しもしくは受け取
    り、または伝送しかつ受け取るように適合化されて前記
    データ処理回路に接続されるタグ装置。
  2. 【請求項2】前記データ処理回路が形成される前記基板
    本体の表面には、少なくとも2つの電極が配置されてい
    ることを特徴とする請求項1に記載のタグ装置。
  3. 【請求項3】前記電極の少なくとも1つは、前記データ
    処理回路が形成される前記基板本体の面上に配置され、 前記電極の少なくとも他の1つは、前記面に相対する前
    記基板本体面上に配置されていることを特徴とする請求
    項1に記載のタグ装置。
  4. 【請求項4】少なくとも実質的に平坦な少なくとも1つ
    の予備電極を含む支持体をさらに備え、 前記予備電極上で、前記データ処理回路を備えた前記基
    板本体が、前記基板本体上の電極との容量性結合が各予
    備電極ごとに実質的にひとつの電極のみで実現される位
    置に配置されることを特徴とする請求項1,2または3
    に記載のタグ装置。
  5. 【請求項5】各予備電極は、前記基板本体上の前記電極
    の領域で少なくとも実質的に前記基板本体を被覆するこ
    とを特徴とする請求項4に記載のタグ装置。
  6. 【請求項6】電極が配置された前記基板本体と前記デー
    タ処理回路とは、2つの面に構成された予備電極間に構
    成されていることを特徴とする請求項4に記載のタグ装
    置。
  7. 【請求項7】実質的に平坦な基板本体に集積化されて形
    成された電子データ処理回路と、前記平坦な基板本体上
    に配置された少なくとも2つの電極とによりデータ信号
    の受信、送信もしくは送信、または受信、送信および送
    信を行うタグ装置と、このタグ装置の前記電極に対応す
    る電極を含む読取り装置を使用するシステムであって、 動作時に、前記タグ装置の電極と前記読取り装置の対応
    する電極との間で、準静的交番電界との容量性結合によ
    り生成されたオフセット電流により、電力エネルギもし
    くはデータ信号または電力エネルギおよびデータ信号の
    交換が発生するように、前記タグ装置が前記読取り装置
    と空間相関関係状態になるシステム。
  8. 【請求項8】前記読取り装置と前記タグ装置は、正確な
    位置で迅速に結合するように、相補的に嵌合する凹部を
    有するように形成されることを特徴とする請求項7に記
    載のシステム。
  9. 【請求項9】前記読取り装置は、電磁共振回路を含み、 前記データ信号は、前記読取り装置の共振回路で生成さ
    れた発振の負荷変調により前記タグ装置から前記読取り
    装置に送信され、準静的交番電界を介し前記タグ装置内
    で結合されることを特徴とする請求項7に記載のシステ
    ム。
  10. 【請求項10】請求項7に記載のシステム用の読取り装
    置。
  11. 【請求項11】前記読取り装置の電極は、前記タグ装置
    の対応する電極と実質的に一致するように形成されるこ
    とを特徴とする請求項10に記載の読取り装置。
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