JP2018022357A

JP2018022357A - 識別体

Info

Publication number: JP2018022357A
Application number: JP2016153458A
Authority: JP
Inventors: 正俊近藤; Masatoshi Kondo; 裕出口; Yutaka Deguchi; 岳央道坂; Takeo Michisaka
Original assignee: Toppan Forms Co Ltd
Current assignee: Toppan Edge Inc
Priority date: 2016-08-04
Filing date: 2016-08-04
Publication date: 2018-02-08

Abstract

【課題】その大きさを大きくすることなく、識別情報の数を増やす。【解決手段】ベース基材３１０の一方の面にグランドパターン３３０ａ〜３３０ｅが積層されるとともに、ベース基材３１０の他方の面に、グランドパターン３３０ａ〜３３０ｅと対向することで共振ピークが発現するアンテナ３２０ａ〜３２０ｅがグランドパターン３３０ａ〜３３０ｅに対向して積層された構成において、グランドパターン３３０ａ〜３３０ｅの大きさが互いに異なる。【選択図】図８

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

近年、上述したようにＩＤを用いて商品等を管理することが様々な市場で行われており、それに伴って、認識可能に表現できるＩＤの数が多いことが好ましくなっている。上述したように、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、このアンテナの組み合わせでＩＤを認識可能に表現するものにおいては、アンテナの個数をＮ個とした場合、（２^N−１）個のＩＤが表現されることになるため、表現できるＩＤの数を増やす場合はアンテナの数を増やすこととなり、その結果、識別体の大きさがアンテナの数分、大きくなってしまうこととなる。ところが、識別体は、上述したように商品等に貼付されて使用される場合が多く、その大きさが大きくなってしまうことは好ましくない。

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、アンテナを用いて識別情報を認識可能とするものにおいて、その大きさを大きくすることなく、識別情報の数を増やす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、
グランドパターンと、該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とが絶縁層を介して対向配置され、前記グランドパターンが平面視にて前記アンテナを覆う形状を具備する複数の領域を有し、
前記アンテナは、前記グランドパターンに対向することで発現する共振ピークの周波数が前記複数の領域毎に互いに異なり、
前記複数の領域のうち少なくとも２つの領域は、前記グランドパターンの大きさが互いに異なる。

上記のように構成された本発明においては、複数の領域のそれぞれについて、アンテナがグランドパターンと対向することで共振ピークが発現し、この共振ピークを検出することで識別情報が認識されることになるが、グランドパターンの大きさによって共振ピークにおける反射強度が異なる。そこで、グランドパターンの大きさを複数の領域毎に独立して設定することで、複数の領域のそれぞれにおいて、共振ピークにおける反射強度によって識別情報を異ならせることができ、それにより、その大きさを大きくすることなく、識別情報の数を増やすことができるようになる。そのような構成とした場合、複数の領域のうち少なくとも２つの領域において、グランドパターンの大きさが互いに異なるものとなる。

上記のようなアンテナとしては、グランドパターンに対向しない状態におけるＱ値が３０以下であれば、グランドパターンに対向することで、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。

本発明によれば、アンテナが対向することで共振ピークを発現させるグランドパターンの大きさが複数の領域毎に独立して設定されることで、複数の領域のうち少なくとも２つの領域においてグランドパターンの大きさが互いに異なっているため、複数の領域のそれぞれにおいて、共振ピークにおける反射強度によって識別情報を異ならせることができ、アンテナを用いて識別情報を認識可能とするものにおいてその大きさを大きくすることなく、識別情報の数を増やすことができる。

本発明の識別体の基礎となる構成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。図１に示したＩＤタグにおいてグランドパターンの大きさを変えた場合の周波数特性の変化を示す図である。図１に示した識別体においてアンテナを２つ設けるとともに、２つのアンテナに対向するグランドパターンの形状を異ならせた構成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。図３に示したＩＤタグにおいて一方のグランドパターンの大きさを変えた場合の周波数特性の変化を示す図である。図１に示した識別体においてアンテナを２つ設けるとともに、２つのアンテナに対向するグランドパターンの形状を異ならせた構成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５に示したＩＤタグにおいてグランドパターンの大きさを変えた場合の周波数特性の変化を示す図である。図５に示したＩＤタグにおいてグランドパターンの有無による周波数特性の変化を示す図である。本発明の識別体の実施の一形態を示す図であり、（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。

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。

まず、本発明の識別体の構成を実現する際の根拠となる作用について説明する。

図１は、本発明の識別体の基礎となる構成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。

本構成例は図１に示すように、ベース基材１０の表面にアンテナ領域２１が設けられ、このアンテナ領域２１に導電性のアンテナ２０が積層され、ベース基材１０の裏面にアンテナ２０と対向してグランドパターン３０が積層され、それにより、アンテナ２０とグランドパターン３０とがベース基材１０を介して対向配置されて構成されたＩＤタグ１である。

アンテナ２０は、長方形の形状であり、グランドパターン３０と対向することで、アンテナ２０の形状に応じた周波数にて共振ピークを発現する。なお、グランドパターン３０に対向した場合に共振ピークが発現するためには、アンテナ２０単体、すなわち、アンテナ２０がグランドパターン３０に対向していない状態における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。これは、アンテナ単体のＱ値が３０を超えるものにおいては、グランドパターンと対向した場合、共振ピークが発現しなくなる一方、アンテナ単体のＱ値が３０以下のものにおいては、グランドパターンと対向した場合、Ｑ値が３０以上となる鋭い共振ピークが発現するためである。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。

グランドパターン３０は、アンテナ２０よりも大きく、平面視にてアンテナ２０を覆う形状を有している。

ベース基材１０は、本願発明における絶縁層となるものであって、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１０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。

上記のように構成されたＩＤタグ１においては、アンテナ２０が、グランドパターン３０と対向することでアンテナ２０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２０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。

図２は、図１に示したＩＤタグ１においてグランドパターン３０の大きさを変えた場合の周波数特性の変化を示す図である。

図１に示したＩＤタグ１において、アンテナ２０として、１１．５ｍｍ×２ｍｍの大きさのものを用い、ベース基材１０として、４０ｍｍ×４０ｍｍの大きさのＰＥＴからなるものを用い、グランドパターン３０の大きさを変えて、ＩＤタグ１からの反射波の反射強度を測定した。

グランドパターン３０の大きさが４０ｍｍ×４０ｍｍの場合は、図２中Ａで示すように、７．５ＧＨｚ近傍に共振ピークが発現し、また、グランドパターン３０の大きさが３０ｍｍ×３０ｍｍの場合も、図２中Ｂで示すように、７．５ＧＨｚ近傍に共振ピークが発現し、また、グランドパターン３０の大きさが２０ｍｍ×２０ｍｍの場合も、図２中Ｃで示すように、７．５ＧＨｚ近傍に共振ピークが発現し、また、グランドパターン３０の大きさが１５ｍｍ×１５ｍｍの場合も、図２中Ｄで示すように、７．５ＧＨｚ近傍に共振ピークが発現している。これは、アンテナ２０が同じものであることで共振ピークの周波数も同じものとなるためであるが、反射強度においては、グランドパターン３０の大きさによって互いに異なるものとなっている。具体的には、グランドパターン３０の大きさが４０ｍｍ×４０ｍｍの場合の反射強度が最も大きく、次いで、グランドパターン３０の大きさが３０ｍｍ×３０ｍｍの場合の反射強度、グランドパターン３０の大きさが２０ｍｍ×２０ｍｍの場合の反射強度、グランドパターン３０の大きさが１５ｍｍ×１５ｍｍの場合の反射強度の順番に小さくなっている。本発明は、アンテナ２０の大きさによる共振ピークの周波数の違いのみならず、この反射強度の違いによってもＩＤタグに付与された識別情報となるＩＤを認識できるようにするものである。

また、グランドパターン３０の大きさが１１．５ｍｍ×１５ｍｍの場合は、図２中Ｅで示すように、共振ピークの周波数がシフトして７．６ＧＨｚ近傍に共振ピークが発現し、また、グランドパターン３０の大きさが１１．５ｍｍ×７．５ｍｍの場合も、図２中Ｆで示すように、７．６ＧＨｚ近傍に共振ピークが発現し、また、グランドパターン３０の大きさが１１．５ｍｍ×４ｍｍの場合も、図２中Ｈで示すように、７．６ＧＨｚ近傍に共振ピークが発現している。また、グランドパターン３０の大きさが１１．５ｍｍ×２ｍｍの場合や、１０ｍｍ×１ｍｍの場合は、それぞれ図２中Ｉ，Ｊで示すように、反射波の波形が大きく変化してしまっている。これは、グランドパターン３０のアンテナ２０の長尺方向の長さがアンテナ２０と同等もしくはそれよりも短くなった場合、同一のアンテナ２０を用いた場合でも周波数特性が変化してしまうためである。

図３は、図１に示した識別体においてアンテナを２つ設けるとともに、２つのアンテナに対向するグランドパターンの形状を異ならせた構成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。図４は、図３に示したＩＤタグ１０１においてグランドパターン１３０ａの大きさを変えた場合の周波数特性の変化を示す図である。

図３に示すように、ベース基材１１０が２つのアンテナ領域１２１ａ，１２１ｂに分割され、ベース基材１１０の一方の面のアンテナ領域１２１ａ，１２１ｂのそれぞれに、長さが互いに異なる２つのアンテナ１２０ａ，１２０ｂが積層されるとともに、ベース基材１１０の他方の面に、アンテナ１２０ａ，１２０ｂにそれぞれ対向してグランドパターン１３０ａ，１３０ｂが積層されてなるＩＤタグ１０１について、グランドパターン１３０ｂの大きさを一定とし、グランドパターン１３０ａの大きさを変えて周波数特性を測定した。具体的には、グランドパターン１３０ｂの大きさを２０ｍｍ×１０ｍｍに一定とし、グランドパターン１３０ａの大きさを、幅を５ｍｍに固定して、長さ、つまりアンテナ１２０ａの長尺方向の長さを変えて周波数特性を測定した。

グランドパターン１３０ａの大きさが２０ｍｍ×１０ｍｍの場合、すなわち、ベース基材１１０の裏面の全面にグランドパターン１３０ａ，１３０ｂが積層されている場合は、図４中実線で示すように、７．２ＧＨｚ近傍と、７．８ＧＨｚ近傍に共振ピークが発現した。これは、アンテナ１２０ａの形状が、グランドパターン１３０ａと対向することで７．２ＧＨｚ近傍に共振ピークが発現するものであり、アンテナ１２０ｂの形状が、グランドパターン１３０ｂと対向することで７．８ＧＨｚ近傍に共振ピークが発現するものであるためである。

これに対して、グランドパターン１３０ａの大きさを２０ｍｍ×５ｍｍとした場合は、図４中破線で示すように、アンテナ１２０ａによる共振ピークの周波数は７．２ＧＨｚ近傍で変化しないものの、反射強度が低下する。この際、アンテナ１２０ｂにおいては、共振ピークの周波数も反射強度もほぼ変化しない。

また、グランドパターン１３０ａの大きさを１７ｍｍ×５ｍｍとした場合や、１５ｍｍ×５ｍｍとした場合は、それぞれ図４中一点鎖線や二点鎖線で示すように、アンテナ１２０ａによる反射波の波形が大きく変化してしまっている。これは、グランドパターン１３０ａのアンテナ１２０ａの長尺方向の長さがアンテナ１２０ａに対して十分大きなものではなくなることで、同一のアンテナ１２０ａを用いた場合でも周波数特性が変化してしまうためである。ここで、図２に示した特性においては、グランドパターン３０のアンテナ２０の長尺方向の長さが１５ｍｍでも周波数特性が変化しなかったのに対して、本例では、グランドパターン１３０ａのアンテナ１２０ａの長尺方向の長さが１７ｍｍで周波数特性が変化しているが、これは、本例におけるグランドパターン１３０ａの幅が、図２に示した例におけるグランドパターン３０の幅よりも狭いためである。

図５は、図１に示した識別体においてアンテナを２つ設けるとともに、２つのアンテナに対向するグランドパターンの形状を異ならせた構成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６は、図５に示したＩＤタグ２０１においてグランドパターン２３０ａ，２３０ｂの大きさを変えた場合の周波数特性の変化を示す図である。

図５に示すように、ベース基材２１０が２つのアンテナ領域２２１ａ，２２１ｂに分割され、ベース基材２１０の一方の面のアンテナ領域２２１ａ，２２１ｂのそれぞれに、長さが互いに異なる２つのアンテナ２２０ａ，２２０ｂが積層されるとともに、ベース基材２１０の他方の面に、アンテナ２２０ａ，２２０ｂにそれぞれ対向してグランドパターン２３０ａ，２３０ｂが積層されてなるＩＤタグ２０１について、グランドパターン２３０ａ，２３０ｂの大きさを変えて周波数特性を測定した。

グランドパターン２３０ａ，２３０ｂの大きさが２０ｍｍ×１０ｍｍの場合、すなわち、ベース基材２１０の裏面の全面にグランドパターン２３０ａ，２３０ｂが積層されている場合は、図６中実線で示すように、７．２ＧＨｚ近傍と、７．８ＧＨｚ近傍に共振ピークが発現した。これは、アンテナ２２０ａの形状が、グランドパターン２３０ａと対向することで７．２ＧＨｚ近傍に共振ピークが発現するものであり、アンテナ２２０ｂの形状が、グランドパターン２３０ｂと対向することで７．８ＧＨｚ近傍に共振ピークが発現するものであるためである。

これに対して、グランドパターン２３０ｂの大きさを２０ｍｍ×１０ｍｍとしたままで、グランドパターン２３０ａの大きさを１５ｍｍ×１０ｍｍとした場合は、図４中破線で示すように、アンテナ２２０ａ，２２０ｂによる共振ピークの周波数はそれぞれ７．２ＧＨｚ、７．８ＧＨｚ近傍で変化しないものの、アンテナ２２０ｂによる反射強度のみが低下する。

また、グランドパターン２３０ａの大きさを２０ｍｍ×１０ｍｍとしたままで、グランドパターン２３０ｂの大きさを１５ｍｍ×１０ｍｍとした場合は、図４中一点鎖線で示すように、アンテナ２２０ａ，２２０ｂによる共振ピークの周波数はそれぞれ７．２ＧＨｚ、７．８ＧＨｚ近傍で変化しないものの、アンテナ２２０ａによる反射強度のみが低下する。

図７は、図５に示したＩＤタグ２０１においてグランドパターン２３０ａの有無による周波数特性の変化を示す図である。

図５に示したＩＤタグ２０１において、グランドパターン２３０ａ，２３０ｂの大きさが２０ｍｍ×１０ｍｍの場合、すなわち、ベース基材２１０の裏面の全面にグランドパターン２３０ａ，２３０ｂが積層されている場合は、図７中実線で示すように、７．２ＧＨｚ近傍と、７．８ＧＨｚ近傍に共振ピークが発現した。これは、アンテナ２２０ａの形状が、グランドパターン２３０ａと対向することで７．２ＧＨｚ近傍に共振ピークが発現するものであり、アンテナ２２０ｂの形状が、グランドパターン２３０ｂと対向することで７．８ＧＨｚ近傍に共振ピークが発現するものであるためである。

これに対して、グランドパターン２３０ｂの大きさを２０ｍｍ×１０ｍｍとしたままで、グランドパターン２３０ａを削除した場合は、図７中破線で示すように、グランドパターン２３０ａに対向していたアンテナ２２０ａによる共振ピークが消滅する。また、アンテナ２２０ｂによる共振ピークの周波数は７．８ＧＨｚ近傍であまり変化しないものの、反射強度が低下する。

上述したように、グランドパターンに対向することで、その形状に応じた周波数にて共振ピークが発現するアンテナを用い、対向するグランドパターンの有無によって反射波における共振ピークを発現させるあるいはさせないことと、グランドパターンの大きさによって反射波の反射強度の大きさを異ならせることとにより、多くのＩＤを認識することができるようになる。以下に、その適用例について説明する。

図８は、本発明の識別体の実施の一形態を示す図であり、（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に示したベース基材１０と同様のベース基材３１０の表面に５つのアンテナ領域３２１ａ〜３２１ｅを有するＩＤタグ３０１である。

アンテナ領域３２１ａ〜３２１ｅ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３２１ａには、７．０ＧＨｚの周波数が割り当てられており、アンテナ領域３２１ｂには、８．０ＧＨｚの周波数が割り当てられており、アンテナ領域３２１ｃには、９．０ＧＨｚの周波数が割り当てられており、アンテナ領域３２１ｄには、１０．０ＧＨｚの周波数が割り当てられており、アンテナ領域３２１ｅには、１１．０ＧＨｚの周波数が割り当てられている。

ベース基材２１０の裏面には、アンテナ領域２２１ａ〜２２１ｅのそれぞれに対向してグランドパターン２３０ａ〜２３０ｅが積層されている。グランドパターン２３０ａ〜２３０ｅは、互いに大きさが異なり、グランドパターン３３０ｂが最も大きく、次いで、グランドパターン３３０ａ、グランドパターン３３０ｅ、グランドパターン３３０ｄの順番で小さくなっていき、グランドパターン３３０ｃはグランドパターン３３０ａと同じ大きさとなっている。

アンテナ領域３２１ａには、グランドパターン３３０ａと対向することで、アンテナ領域３２１ａ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３２０ａが形成されている。アンテナ領域３２１ｂには、グランドパターン３３０ｂと対向することで、アンテナ領域３２１ｂ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３２０ｂが形成されている。アンテナ領域３２１ｃには、グランドパターン３３０ｃと対向することで、アンテナ領域３２１ｃ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３２０ｃが形成されている。アンテナ領域３２１ｄには、グランドパターン３３０ｄと対向することで、アンテナ領域３２１ｄに割り当てられた１０．０ＧＨｚ近傍にて共振ピークが発現するアンテナ３２０ｄが形成されている。アンテナ領域３２１ｅには、グランドパターン３３０ｅと対向することで、アンテナ領域３２１ｅ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３２０ｅが形成されている。これらアンテナ領域３２１ａ〜３２１ｅに形成されたアンテナ３２０ａ〜３２０ｅは、同一の幅を有し、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３３０ａ〜３３０ｅ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３２１ａ〜３２１ｅのうち、アンテナ領域３２１ａ，３２１ｂ，３２１ｄ，３２１ｅに形成されたアンテナ３２０ａ，３２０ｂ，３２０ｄ，３２０ｅ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３２１ｃに形成されたアンテナ３２０ｃ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３２１ａ，３２１ｂ，３２１ｄ，３２１ｅに形成されたアンテナ３２０ａ，３２０ｂ，３２０ｄ，３２０ｅとアンテナ領域３２１ｃに形成されたアンテナ３２０ｃ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。

このように、アンテナ３２０ａ〜３２０ｅが対向することで共振ピークを発現させるグランドパターン３３０ａ〜３３０ｅの大きさが、互いに同一ではなく、アンテナ３２０ａ〜３２０ｅとグランドパターン３３０ａ〜３３０ｅとが対向してなる複数の領域毎に独立して設定されることで、複数の領域のうち少なくとも２つの領域においてグランドパターンの大きさが互いに異なっている。なお、グランドパターン３３０ａ〜３３０ｅは、互いに大きさが異なるものの、対向するアンテナ３２０ａ〜３２０ｅを平面視にて覆う形状となっている。

図９は、図８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９に示すように、図８に示したＩＤタグ３０１と、ＩＤタグ３０１に付与されたＩＤを認識する読取装置４０とから構成され、読取装置４０は、アンテナ４１ａ，４１ｂと、電磁波放射部４２と、反射波受信部４３と、処理部４４と、制御部４７とを有する。

電磁波放射部４２は、アンテナ領域３２１ａ〜３２１ｅに割り当てられた周波数を含む電磁波を、アンテナ４１ａを介して送信する。

反射波受信部４３は、電磁波放射部４２からアンテナ４１ａを介して送信された電磁波に対するＩＤタグ３０１からの反射波を、アンテナ４１ｂを介して受信する。

処理部４４は、反射強度検知部４５と、ＩＤ認識部４６とを有する。

反射強度検知部４５は、反射波受信部４３にて受信された反射波における反射強度を検知する。

ＩＤ認識部４６は、反射強度検知部４３にて検知された反射強度によってＩＤタグ３０１における共振ピークの周波数及びその反射強度を検出し、共振ピークの有無及びその反射強度によって、アンテナ領域３２１ａ〜３２１ｅに付与された個別ＩＤを認識し、これを周波数の順序に並べることで、ＩＤタグ３０１に付与されたＩＤを認識する。この際、アンテナ領域３２１ｃに形成されたアンテナ３２０ｃが、上述したように、アンテナ領域３２１ａ，３２１ｂ，３２１ｄ，３２１ｅに形成されたアンテナ３２０ａ，３２０ｂ，３２０ｄ，３２０ｅに対して偏波方向が異なっているためアンテナ３２０ｃを基準アンテナとして利用する。

制御部４７は、電磁波放射部４２における電磁波の放射、及び処理部４４における各処理を制御する。

上記のように構成された読取装置４０を用いて、ＩＤタグ３０１に付与されたＩＤを認識する場合は、電磁波放射部４２において、アンテナ領域３２１ａ〜３２１ｅ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３０１に対してアンテナ４１ａを介して放射する。

すると、ＩＤタグ３０１からの反射波が、受信アンテナ４１ｂを介して反射波受信部４３にて受信され、反射強度検知部４５において、反射波受信部４３にて受信された反射波における反射強度が検知される。図８に示したＩＤタグ３０１においては、上述したように、アンテナ領域３２１ａに、７．０ＧＨｚ近傍にて共振ピークが発現したアンテナ３２０ａが形成され、アンテナ領域３２１ｂに、８．０ＧＨｚ近傍にて共振ピークが発現したアンテナ３２０ｂが形成され、アンテナ領域３２１ｃに、９．０ＧＨｚ近傍にて共振ピークが発現したアンテナ３２０ｃが形成され、アンテナ領域３２１ｄに、１０．０ＧＨｚ近傍にて共振ピークが発現したアンテナ３２０ｄが形成され、アンテナ領域３２１ｅに、１１．０ＧＨｚ近傍にて共振ピークが発現したアンテナ３２０ｅが形成されているため、反射波受信部４３にて受信された反射波は、７．０ＧＨｚ、８．０ＧＨｚ、９．０ＧＨｚ、１０ＧＨｚ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。さらに、グランドパターン２３０ａ〜２３０ｅについては、グランドパターン３３０ｂが最も大きく、次いで、グランドパターン３３０ａ、グランドパターン３３０ｅ、グランドパターン３３０ｄの順番で小さくなっていき、グランドパターン３３０ｃはグランドパターン３３０ａと同じ大きさとなっているため、アンテナ３２０ａ〜３２０ｅによる反射強度が、アンテナ３２０ｂによるものが最も強く、次いで、アンテナ３２０ａ，３２０ｃによるもの、アンテナ３２０ｅによるもの、アンテナ３２０ｄによるものの順番で弱くなっていく。

そして、アンテナ領域３２１ａ〜３２１ｅ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、ＩＤ認識部４６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は、その共振ピークにおける反射強度に応じて個別ＩＤを“１”〜“４”のいずれかとし、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、これらを、例えば周波数の低い順序に並べることで、ＩＤタグ３０１に付与されたＩＤが認識される。なお、個別ＩＤは、共振ピークの反射強度に応じて設定されており、共振ピークの反射強度と個別ＩＤとは、ＩＤ認識部４６にて対応づけられている。図８に示したＩＤタグ３０１においては、上述したように、アンテナ３２０ａによる７．０ＧＨｚ、アンテナ３２０ｂによる８．０ＧＨｚ、アンテナ３２０ｃによる９．０ＧＨｚ、アンテナ３２０ｄによる１０ＧＨｚ及びアンテナ３２０ｅによる１１．０ＧＨｚの全てにて共振ピークが検出され、アンテナ３２０ａ〜３２０ｅによる反射強度が、アンテナ３２０ｂによるものが最も強く、次いで、アンテナ３２０ａ，３２０ｃによるもの、アンテナ３２０ｅによるもの、アンテナ３２０ｄによるものの順番で弱くなっていくため、周波数の低い順序で、“２”，“１”，“２”，“４”，“３”が並べられてなるＩＤ“２１２４３”が認識される。すなわち、グランドパターン３３０ａ〜３３０ｅの大きさは、それぞれ対向するアンテナ領域３２１ａ〜３２１ｅに付与された個別ＩＤに応じた反射強度の共振ピークを発現させるために十分なものに設定されていることになる。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３２０ｃ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３２１ｃには必ずアンテナ３２０ｃを形成しておくことにより、アンテナ３２０ｃの共振ピークの反射強度に応じた個別ＩＤ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３２１ａや、最も高い周波数が割り当てられたアンテナ領域３２１ｅにアンテナ３２０ａ，３２０ｅが形成されていない場合や、反射強度検知部４５にて検知された反射強度における共振ピークが若干ずれた場合でも、ＩＤタグ３０１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３２０ｃ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。

上述したように本形態においては、アンテナ３２０ａ〜３２０ｅが対向することで共振ピークを発現させるグランドパターン３３０ａ〜３３０ｅの大きさを、グランドパターン３３０ａ〜３３０ｅ毎に独立して設定することで、これに対向するアンテナ３２０ａ〜３２０ｅのそれぞれついて、共振ピークにおける反射強度を異ならせることができ、共振ピークが検出できるかどうかのみならず、反射強度の違いによっても個別ＩＤを表現することができ、それにより、その大きさを大きくすることなく、ＩＤの数を増やすことができるようになる。

なお、図８示したＩＤタグ３０１においては、ベース基材３１０の裏面に、アンテナ領域３２１ａ〜３２１ｅのそれぞれに対向してグランドパターン３３０ａ〜３３０ｅが積層されているが、グランドパターン３３０ａ〜３３０ｅが繋がっていてもよい。

また、図８に示したＩＤタグ３０１においては、グランドパターン３３０ａ〜３３０ｅのそれぞれが、対向するアンテナ３２０ａ〜３２０ｅよりも大きく、平面視にてアンテナ３２０ａ〜３２０ｅを覆う形状を有しているが、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８に示したものにおいては、アンテナ領域３２１ａ〜３２１ｅ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３２１ａ〜３２１ｅに、グランドパターン３３０ａ〜３３０ｅと対向することで、アンテナ領域３２１ａ〜３２１ｅ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３２０ａ〜３２０ｅ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３２１ａ〜３２１ｅ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３２１ａ〜３２１ｅ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と、共振ピークの反射強度と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。

また、本形態においては、アンテナ領域３２１ａ〜３２１ｅにそれぞれ付与される個別ＩＤを“０”〜“４”の５種類としたが、１つのアンテナ領域に付与される個別ＩＤの種類数は、グランドパターンの大きさの違いの数によって設定することができる。グランドパターンの大きさが４種類あれば、個別ＩＤは例えば“０”〜“４”の５種類となるし、グランドパターンの大きさが２種類であれば、個別ＩＤは例えば“０”〜“２”の３種類となる。

１，１０１，２０１，３０１ＩＤタグ
１０，１１０，２１０，３１０ベース基材
２０，４１ａ，４１ｂ，１２０ａ，１２０ｂ，２２０ａ，２２０ｂ，３２０ａ〜３２０ｅアンテナ
２１，１２１ａ，１２１ｂ，２２１ａ，２２１ｂ，３２１ａ〜３２１ｅアンテナ領域
３０，１３０ａ，１３０ｂ，２３０ａ，２３０ｂ，３３０ａ〜３３０ｅグランドパターン
４０読取装置
４２電磁波放射部
４３反射波受信部
４４処理部
４５反射強度検知部
４６ＩＤ認識部
４７制御部

Claims

グランドパターンと、該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とが絶縁層を介して対向配置され、前記グランドパターンが平面視にて前記アンテナを覆う形状を具備する複数の領域を有し、
前記アンテナは、前記グランドパターンに対向することで発現する共振ピークの周波数が前記複数の領域毎に互いに異なり、
前記複数の領域のうち少なくとも２つの領域は、前記グランドパターンの大きさが互いに異なる、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、前記グランドパターンに対向しない状態におけるＱ値が３０以下である、識別体。