JP2019087959A

JP2019087959A - 識別体

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Publication number: JP2019087959A
Application number: JP2017216997A
Authority: JP
Inventors: 裕出口; Yutaka Deguchi; 岳央道坂; Takeo Michisaka
Original assignee: Toppan Forms Co Ltd
Current assignee: Toppan Edge Inc
Priority date: 2017-11-10
Filing date: 2017-11-10
Publication date: 2019-06-06

Abstract

【課題】共振周波数が互いに異なる複数のアンテナパターンを用いて識別情報を認識可能とする構成において、小型化を実現しながらアンテナパターン間の干渉を回避する。【解決手段】互いに異なる共振周波数が割り当てられ、該共振周波数にて共振ピークが発現するアンテナパターン１１〜２２が形成される複数のアンテナ形成領域５１〜６２がベース基材１０に設けられた構成において、アンテナ形成領域５１〜６２は、割り当てられた共振周波数が段階的にずれており、その段階が周波数の高低方向に２つ以上離れたアンテナ形成領域どうしが物理的に隣接して配置されている。【選択図】図５

Description

本発明は、アンテナパターンによる共振ピークを検出することで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、共振ピークが発現する周波数が互いに異なる複数のアンテナパターンを有し、ＩＣチップを用いずに複数のアンテナパターンの組み合わせでＩＤを識別できるようにしたものも考えられている。例えば、複数のアンテナパターン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、複数のアンテナパターンの形状や向きを異ならせたりして共振周波数を複数のアンテナパターン毎に異ならせ、そのアンテナパターンの組み合わせでＩＤを表現可能とする技術が、特許文献１に開示されている。この技術を用いれば、アンテナパターンの数をＮ個とした場合、１つのアンテナパターンの有無によって“１”，“０”の２つの情報を持たせることができ、また、全てのアンテナパターンが無い場合を除いて、（２^N−１）個のＩＤを識別可能に表現することができる。

また、並列して形成された複数の導電性バンドのうち任意のバンドを導電性ブリッジによって接続することで共振周波数を調整するチップレスタグが、特許文献２に開示されている。この技術によれば、チップレスタグの小型化を実現することができる。

特公平７−８０３８６号公報国際公開第２０１１／０９８７１９号

しかしながら、特許文献２に開示されたチップレスタグは、小型化を実現することができるものの、互いに異なる共振周波数を有するアンテナパターンが電流を互いに共有しており、構造が複雑なため、共振周波数の設計および制御が困難であるという問題点がある。

また、特許文献１に開示されたものにおいては、複数のアンテナパターンが互いに独立して順序だって配置されていることで、特許文献２に開示されたものが有する問題点は解消されるものの、共振周波数等が互いに異なる複数のアンテナパターンが並べて配置されているため、複数のアンテナパターン間にて干渉が生じ、共振周波数にて共振ピークを正確に検出できなくなってしまう虞がある。特に、カードやタグ等の小型の携帯媒体に使用する場合、複数のアンテナパターンどうしの間隔が狭くなるため、複数のアンテナパターン間の干渉が生じやすい。

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、共振周波数が互いに異なる複数のアンテナパターンを用いて識別情報を認識可能とする構成において、小型化を実現しながらアンテナパターン間の干渉を回避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、
互いに異なる共振周波数が割り当てられ、該共振周波数にて共振ピークが発現するアンテナパターンが形成される複数のアンテナ形成領域がベース基材に設けられた識別体であって、
前記複数のアンテナ形成領域は、割り当てられた共振周波数が段階的にずれており、前記段階が周波数の高低方向に２つ以上離れたアンテナ形成領域どうしが物理的に隣接して配置されている。

上記のように構成された本発明においては、ベース基材に設けられた複数のアンテナ形成領域のそれぞれには、段階的にずれた共振周波数が割り当てられており、この複数のアンテナ形成領域に、割り当てられた共振周波数を有するアンテナパターンが形成されたり形成されなかったりすることで、アンテナパターンが形成されたアンテナ形成領域においては割り当てられた共振周波数にて共振ピークが検出され、アンテナパターンが形成されていないアンテナ形成領域においては割り当てられた共振周波数にて共振ピークが検出されず、その組み合わせで識別情報が識別されることになる。その際、複数のアンテナ形成領域は、割り当てられた共振周波数のずれの段階が周波数の高低方向に２つ以上離れたアンテナ形成領域どうしが物理的に隣接して配置されているので、ずれの段階が周波数の高低方向に隣接する共振周波数にて共振ピークが発現するアンテナパターンどうしが物理的に隣接して配置されることがなくなり、それにより、小型化を実現しながらも、アンテナパターン間の干渉が回避されることになる。

また、ベース基材を介してアンテナパターンに対向して設けられた導電層を有し、アンテナパターンが、導電層と対向することで共振周波数にて共振ピークが発現するものであれば、導電層側に手等の誘電体が存在していても誘電体の影響を受けることなく共振ピークが検出される。

また、上述したようにアンテナパターンに対向して導電層を設けたものにおいては、識別体に照射した電磁波がアンテナパターンのみならず、導電層においても反射することになるが、複数のアンテナ形成領域に形成されるアンテナパターンのそれぞれが、当該アンテナパターンの２つの端部間の中間点から２つの端部に向かい、Ｘ方向およびＹ方向のベクトル成分の大きさが互いに異なる２つの成分からなり、複数のアンテナ形成領域に形成されるアンテナパターンどうしにおいて、２つの成分の長さが互いに異なるものであれば、アンテナパターンの２つの成分のうち一方の成分と偏波方向が同じ電磁波を照射した場合に、アンテナパターンにおいてそれに対する反射波が２つの成分からそれぞれ反射する一方、アンテナパターンに対向した導電層においては、識別体に照射された電磁波と同じ偏波方向の反射波が反射することになるため、アンテナパターンの２つの成分のうち他方の成分と同じ偏波方向で反射波を受信することで、アンテナパターンによる反射波のみを受信することができ、それにより、反射波における共振ピークを確実に検出することができることになる。

本発明によれば、割り当てられた共振周波数にて共振ピークが発現するアンテナパターンが形成される複数のアンテナ形成領域が、割り当てられた共振周波数が段階的にずれており、その段階が周波数の高低方向に２つ以上離れたアンテナ形成領域どうしが物理的に隣接して配置されているため、ずれの段階が周波数の高低方向に隣接する共振周波数を有するアンテナパターンどうしが物理的に隣接して配置されることがなくなり、それにより、共振周波数が互いに異なる複数のアンテナパターンを用いて識別情報を認識可能とする構成において、小型化を実現しながらアンテナパターン間の干渉を回避することができる。

また、ベース基材を介してアンテナパターンに対向して設けられた導電層を有し、アンテナパターンが、導電層と対向することで共振周波数にて共振ピークが発現するものにおいては、導電層側に手等の誘電体が存在していても誘電体の影響を受けることなく共振ピークを検出することができる。

また、複数のアンテナ形成領域に形成されるアンテナパターンのそれぞれが、当該アンテナパターンの２つの端部間の中間点から２つの端部に向かい、Ｘ方向およびＹ方向のベクトル成分の大きさが互いに異なる２つの成分からなり、複数のアンテナ形成領域に形成されるアンテナパターンどうしにおいて、２つの成分の長さが互いに異なるものにおいては、上述したようにアンテナパターンに対向して導電層を設けた場合に、識別体に照射した電磁波がアンテナパターンのみならず導電層においても反射することになるものの、アンテナパターンの２つの成分のうち一方の成分と偏波方向が同じ電磁波を照射し、アンテナパターンの２つの成分のうち他方の成分と同じ偏波方向で反射波を受信することで、アンテナパターンによる反射波のみを受信することができ、それにより、反射波における共振ピークを確実に検出することができる。

本発明の識別体に用いられる基本的な形態の一例を示す図であり、（ａ）は表面図、（ｂ）は（ａ）に示したＡ−Ａ’断面図、（ｃ）はベース基材上の構成を示す図である。図１に示したＩＤタグに対してアンテナパターンを構成する２つのアンテナ成分のうち一方のアンテナ成分と偏波方向が同じ電磁波を照射し、他方のアンテナ成分と同じ偏波方向で反射波を受信した場合の周波数特性を示す図である。図１に示したＩＤタグの構成を利用した識別体の一例を示す図であり、（ａ）は表面図、（ｂ）は（ａ）に示したＡ−Ａ’断面図、（ｃ）はベース基材の保護層との積層面の構成を示す図である。図３に示したＩＤタグの問題点を説明するための図であり、（ａ）はアンテナパターンそれぞれの周波数特性を示す図、（ｂ）はＩＤタグに対して電磁波を照射してその反射波を受信した場合の周波数特性を示す図である。本発明の識別体の実施の一形態を示す図であり、（ａ）は表面図、（ｂ）は（ａ）に示したＡ−Ａ’断面図、（ｃ）はベース基材の保護層との積層面の構成を示す図である。図５に示したＩＤタグに対して電磁波を照射してその反射波を受信した場合の周波数特性を示す図である。本発明の識別体の他の実施の形態を示す図であり、（ａ）は表面図、（ｂ）は（ａ）に示したＡ−Ａ’断面図、（ｃ）はベース基材の保護層との積層面の構成を示す図である。

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。

図１は、本発明の識別体に用いられる基本的な形態の一例を示す図であり、（ａ）は表面図、（ｂ）は（ａ）に示したＡ−Ａ’断面図、（ｃ）はベース基材１０上の構成を示す図である。

本発明の識別体に用いられる基本的な形態としては、例えば図１に示すように、ベース基材１０の両面が保護層３０ａ，３０ｂによって覆われてなるＩＤタグ１が考えられる。

ベース基材１０は、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、ＰＥＴ等の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。

ベース基材１０の保護層３０ａとの積層面には、アンテナパターン１１が積層されている。アンテナパターン１１は、例えば１８μｍ程度の厚さを有し、アンテナパターン１１の２つの端部１１ｄ，１１ｅ間の中間点１１ｃから端部１１ｄ，１１ｅにそれぞれ向かう直線状の２つのアンテナ成分１１ａ，１１ｂからなり、２つのアンテナ成分１１ａ，１１ｂが中間点１１ｃにて互いに直交して構成されている。それにより、２つのアンテナ成分１１ａ，１１ｂは、Ｘ方向およびＹ方向のベクトル成分の大きさが互いに異なるものとなっている。アンテナ成分１１ａ，１１ｂの長さは、後述するグランドパターン４０に対向した場合に共振ピークが発現するようなものとなっている。そして、このアンテナパターン１１を覆ってベース基材１０の一方の面の全面に保護層３０ａが積層されている。保護層３０ａは、例えば１００μｍの厚さのＰＥＴ等の絶縁性材料からなり、ベース基材１０の一方の面の全面に積層されている。この保護層３０ａによって、アンテナパターン１１が摩擦等から保護されることになる。

アンテナパターン１１は、グランドパターン４０に対向した場合に共振ピークが発現するためには、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以下である必要がある。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。Ｑ値が３０を超える鋭い共振ピークを有するアンテナパターンにおいては、グランドパターン４０と対向した場合、共振ピークが発現しなくなる。一方、Ｑ値が３０以下である緩やかな共振ピークを有するアンテナパターンにおいては、グランドパターン４０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ようになる。このように、グランドパターン４０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以下であるか、あるいは、アンテナパターン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。

ベース基材１０の保護層３０ｂとの積層面には、その全面に導電層となるグランドパターン４０が積層されている。グランドパターン４０は、アンテナパターン１１と同様に、例えば１８μｍ程度の厚さを有し、ベース基材１０の他方の面の全面に積層されることで、平面視にてアンテナパターン１１を覆う形状となっている。そして、このグランドパターン４０を覆ってベース基材１０の他方の面の全面に保護層３０ｂが積層されている。保護層３０ｂは、保護層３０ａと同様に、例えば、１００μｍの厚さのＰＥＴ等からなり、ベース基材１０の他方の面の全面に積層されている。この保護層３０ｂによって、グランドパターン４０が摩擦等から保護されることになる。なお、アンテナパターン１１およびグランドパターン４０の厚さは、３μｍ程度であればよい。

以下に、上記のように構成されたＩＤタグ１の利用方法について説明する。

図１に示したＩＤタグ１においては、アンテナパターン１１がベース基材１０を介してグランドパターン４０と対向していることで共振ピークが発現し、この共振ピークが検出されることでＩＤが認識されることになる。その際、アンテナパターン１１にグランドパターン４０が対向していることで、ＩＤタグ１に照射された電磁波はグランドパターン４０においても反射することになる。

ここで、図１に示したＩＤタグ１は、アンテナパターン１１が、アンテナパターン１１の２つの端部１１ｄ，１１ｅ間の中間点１１ｃから端部１１ｄ，１１ｅにそれぞれ向かう直線状の２つのアンテナ成分１１ａ，１１ｂからなり、２つのアンテナ成分１１ａ，１１ｂが中間点１１ｃにて互いに直交して構成されている。そのため、アンテナパターン１１の２つのアンテナ成分１１ａ，１１ｂのうち一方と偏波方向が同じ電磁波を照射すると、アンテナパターン１１においては、それに対する反射波が２つのアンテナ成分１１ａ，１１ｂからそれぞれ反射することになる。一方、アンテナパターン１１に対向したグランドパターン４０においては、ＩＤタグ１に照射された電磁波と同じ偏波方向の反射波が反射することになる。

そこで、例えば、アンテナ成分１１ａと偏波方向が同じ電磁波を照射し、アンテナ成分１１ｂと同じ偏波方向で反射波を受信することで、アンテナパターン１１による反射波のみを受信することができ、それにより、反射波における共振ピークを確実に検出することができる。

図２は、図１に示したＩＤタグ１に対してアンテナパターン１１を構成する２つのアンテナ成分１１ａ，１１ｂのうち一方のアンテナ成分１１ａと偏波方向が同じ電磁波を照射し、他方のアンテナ成分１１ｂと同じ偏波方向で反射波を受信し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に対して、アンテナパターン１１を構成する２つのアンテナ成分１１ａ，１１ｂのうち一方のアンテナ成分１１ａと偏波方向が同じ電磁波を照射し、他方のアンテナ成分１１ｂと同じ偏波方向で反射波を受信した場合は、図２に示すように、アンテナパターン１１が保護層３０ａで覆われているものの、Ｑ値が３０以上の鋭いピークが検出されることになる。それにより、共振ピークを利用した従来の識別体よりも多くのＩＤ数を得ることができる。また、グランドパターンを有する構成であっても、グランドパターンからの反射波がほとんど受信されないため、ＩＤの数を増やしたことでグランドパターンの面積が増加した場合でも、共振ピークが弱化する問題がなくなる。

なお、上述したように、アンテナ成分１１ａと偏波方向が同じ電磁波を照射し、アンテナ成分１１ｂと同じ偏波方向で反射波を受信することで、アンテナパターン１１による反射波のみを受信することができるためには、電界が主成分である高周波帯が好ましく、ＵＨＦ帯以上の周波数を有する電磁波を使用することが好ましい。

以下に、上述したＩＤタグ１を利用して複数の個別ＩＤからなるＩＤを識別可能とする識別体について説明する。

図３は、図１に示したＩＤタグ１の構成を利用した識別体の一例を示す図であり、（ａ）は表面図、（ｂ）は（ａ）に示したＡ−Ａ’断面図、（ｃ）はベース基材１０の保護層３０ａとの積層面の構成を示す図である。

本例における識別体は図３に示すように、図１に示したものと同様にベース基材１０の両面が保護層３０ａ，３０ｂによって覆われてなる構成において、ベース基材１０の保護層３０ａとの積層面にアンテナ形成領域５１〜６２が設けられるとともに、ベース基材１０の保護層３０ｂとの積層面の全面にグランドパターン４０が積層されて構成されたＩＤタグ１０１である。

アンテナ形成領域５１〜６２には、アンテナ形成領域５１〜６２の順番に段階的に高くなるように互いに異なる共振周波数が割り当てられている。すなわち、アンテナ形成領域５１に割り当てられた共振周波数が最も低く、次いで、アンテナ形成領域５２、その後順番に、アンテナ形成領域５３、アンテナ形成領域５４、アンテナ形成領域５５、アンテナ形成領域５６、アンテナ形成領域５７、アンテナ形成領域５８、アンテナ形成領域５９、アンテナ形成領域６０、アンテナ形成領域６１と共振周波数が段階的に高くなっていき、アンテナ形成領域６２に割り当てられた共振周波数が最も高くなっている。そして、これらアンテナ形成領域５１〜６２は、４行３列のマトリックス状に並べられ、共振周波数の低い順に、まず図３（ｃ）中左側の列の上の行から下の行へ、次いで真ん中の列の上の行から下の行へ、最後に右側の列の上の行から下の行へ並べられている。これらアンテナ形成領域５１〜６２には、図１に示した形状を有し、アンテナ形成領域５１〜６２に割り当てられた共振周波数にて共振ピークが検出されるアンテナパターン１１〜２２が形成されている。なお、アンテナパターン１１〜２２は、アンテナパターン１１〜２２をそれぞれ構成する２つのアンテナ成分の長さがアンテナパターン１１〜２２どうしで異なることで、共振ピークが検出される共振周波数が互いに異なるものとなっている。

以下に、上記のように構成されたＩＤタグ１０１の問題点について説明する。

図４は、図３に示したＩＤタグ１０１の問題点を説明するための図であり、（ａ）はアンテナパターン１１〜２２それぞれの周波数特性を示す図、（ｂ）はＩＤタグ１０１に対して電磁波を照射してその反射波を受信した場合の周波数特性を示す図である。なお、図４（ａ）においては、説明をわかりやすくするためにアンテナパターン１１〜２２それぞれの共振周波数近傍の特性のみ示している。

上述したように、図３に示したＩＤタグ１０１においては、ベース基材１０に設けられたアンテナ形成領域５１〜６２に、アンテナ形成領域５１〜６２の順番に段階的に高くなるように互いに異なる共振周波数が割り当てられている。そのため、アンテナ形成領域５１〜６２にそれぞれ形成されたアンテナパターン１１〜２２は、図４（ａ）に示すように、形成されたアンテナ形成領域５１〜６２にそれぞれ割り当てられた共振周波数にて共振ピークが検出されるものとなっている。具体的には、アンテナ形成領域５１には、図４（ａ）中Ａ点の周波数が共振周波数として割り当てられていることでアンテナ形成領域５１に形成されたアンテナパターン１１においてはＡ点にて共振ピークが検出される。また、アンテナ形成領域５２には、図４（ａ）中Ｂ点の周波数が共振周波数として割り当てられていることでアンテナ形成領域５２に形成されたアンテナパターン１２においてはＢ点にて共振ピークが検出される。また、アンテナ形成領域５３には、図４（ａ）中Ｃ点の周波数が共振周波数として割り当てられていることでアンテナ形成領域５３に形成されたアンテナパターン１３においてはＣ点にて共振ピークが検出される。また、アンテナ形成領域５４には、図４（ａ）中Ｄ点の周波数が共振周波数として割り当てられていることでアンテナ形成領域５４に形成されたアンテナパターン１４においてはＤ点にて共振ピークが検出される。また、アンテナ形成領域５５には、図４（ａ）中Ｅ点の周波数が共振周波数として割り当てられていることでアンテナ形成領域５５に形成されたアンテナパターン１５においてはＥ点にて共振ピークが検出される。また、アンテナ形成領域５６には、図４（ａ）中Ｆ点の周波数が共振周波数として割り当てられていることでアンテナ形成領域５６に形成されたアンテナパターン１６においてはＦ点にて共振ピークが検出される。また、アンテナ形成領域５７には、図４（ａ）中Ｇ点の周波数が共振周波数として割り当てられていることでアンテナ形成領域５７に形成されたアンテナパターン１７においてはＧ点にて共振ピークが検出される。また、アンテナ形成領域５８には、図４（ａ）中Ｈ点の周波数が共振周波数として割り当てられていることでアンテナ形成領域５８に形成されたアンテナパターン１８においてはＨ点にて共振ピークが検出される。また、アンテナ形成領域５９には、図４（ａ）中Ｉ点の周波数が共振周波数として割り当てられていることでアンテナ形成領域５９に形成されたアンテナパターン１９においてはＩ点にて共振ピークが検出される。また、アンテナ形成領域６０には、図４（ａ）中Ｊ点の周波数が共振周波数として割り当てられていることでアンテナ形成領域６０に形成されたアンテナパターン２０においてはＪ点にて共振ピークが検出される。また、アンテナ形成領域６１には、図４（ａ）中Ｋ点の周波数が共振周波数として割り当てられていることでアンテナ形成領域６１に形成されたアンテナパターン２１においてはＫ点にて共振ピークが検出される。また、アンテナ形成領域６２には、図４（ａ）中Ｌ点の周波数が共振周波数として割り当てられていることでアンテナ形成領域６２に形成されたアンテナパターン２２においてはＬ点にて共振ピークが検出される。

しかしながら、図３に示したように、割り当てられた共振周波数の低い順にアンテナ形成領域５１〜６２を並べた場合、図４（ｂ）の実線で示すように、図４（ｂ）の破線で示す周波数特性に対して、アンテナパターン１１〜２２の共振ピークの一部が検出できなくなってしまう。具体的には、図３に示したものにおいては、図４（ａ）中Ａ点〜Ｌ点のそれぞれにてアンテナパターン１１〜２２による共振ピークが検出されるはずであるものの、Ｃ点、Ｇ点およびＫ点にて検出されるはずのアンテナパターン１３，１７，２１による共振ピークが検出されない。これは、アンテナパターン１３，１７，２１が形成されたアンテナ形成領域５３，５７，６１がそれぞれ、段階的にずれた共振周波数のうち、アンテナ形成領域５３，５７，６１に周波数の高低方向にて隣接する段階の共振周波数が割り当てられたアンテナ形成領域５２，５６，６０に物理的に隣接していることで、アンテナ形成領域５３，５７，６１に形成されたアンテナパターン１３，１７，２１と、アンテナ形成領域５２，５６，６０に形成されたアンテナパターン１２，１６，２０とが干渉してしまうことによるものである。特に、共振周波数の段階が周波数の高低方向に隣接したアンテナパターンが物理的に隣接した場合、共振周波数が高いアンテナパターンにおいては、共振周波数が低いアンテナパターンによってその共振ピークが低周波数側に引っ張られ、共振ピークが検出されにくくなってしまう。

そのため、アンテナパターン１１〜２２による共振ピークを検出することで、共振ピークが検出された場合にその個別ＩＤを“１”とし、共振ピークが検出されなかった場合にその個別ＩＤを“０”とし、それらを、アンテナ形成領域５１〜６２に割り当てられた共振周波数の低い順に並べることでＩＤを識別可能に付与する構成としてＩＤタグ１０１に任意のＩＤを付与する場合、アンテナ形成領域５１〜６２の一部において、上述したようにアンテナパターンが形成されているにも関わらず共振ピークが検出されなくなると、個別ＩＤの数が少なくなり、ＩＤタグに付与できるＩＤの数が減少してしまうことになる。

そこで、本形態においては、上述したアンテナ形成領域５１〜６２について、共振周波数の段階が周波数の高低方向に２つ以上離れたものどうしが物理的に隣接した配置とすることで、共振周波数の段階が周波数の高低方向に隣接したものどうしが物理的に隣接しない配置とし、アンテナパターン１１〜２２間の干渉を回避している。

図５は、本発明の識別体の実施の一形態を示す図であり、（ａ）は表面図、（ｂ）は（ａ）に示したＡ−Ａ’断面図、（ｃ）はベース基材１０の保護層３０ａとの積層面の構成を示す図である。

本形態は図５に示すように、図３に示したものに対して、アンテナ形成領域５１〜６２の配置が異なるＩＤタグ２０１である。

本形態によるＩＤタグ２０１は、アンテナ形成領域５１〜６２が、４行３列のマトリックス状に並べられている点では図３に示したものと同様であるが、割り当てられた共振周波数が最も低いアンテナ形成領域５１が、図５（ｃ）中左側の列の最も上の行ではなく、左側の列の上から３行目に配置されている。また、割り当てられた共振周波数がアンテナ形成領域５１の次に低いことで共振周波数の段階がアンテナ形成領域５１に隣接したアンテナ形成領域５２は、図５（ｃ）中右側の列の上から２行目に配置されている。また、割り当てられた共振周波数がアンテナ形成領域５２の次に低いことで共振周波数の段階がアンテナ形成領域５２に隣接したアンテナ形成領域５３は、図５（ｃ）中右側の列の最も下の行に配置されている。また、割り当てられた共振周波数がアンテナ形成領域５３の次に低いことで共振周波数の段階がアンテナ形成領域５３に隣接したアンテナ形成領域５４は、図５（ｃ）中左側の列の最も上の行に配置されている。また、割り当てられた共振周波数がアンテナ形成領域５４の次に低いことで共振周波数の段階がアンテナ形成領域５４に隣接したアンテナ形成領域５５は、図５（ｃ）中真ん中の列の上から３行目に配置されている。また、割り当てられた共振周波数がアンテナ形成領域５５の次に低いことで共振周波数の段階がアンテナ形成領域５５に隣接したアンテナ形成領域５６は、図５（ｃ）中真ん中の列の最も上の行に配置されている。また、割り当てられた共振周波数がアンテナ形成領域５６の次に低いことで共振周波数の段階がアンテナ形成領域５６に隣接したアンテナ形成領域５７は、図５（ｃ）中左側の列の最も下の行に配置されている。また、割り当てられた共振周波数がアンテナ形成領域５７の次に低いことで共振周波数の段階がアンテナ形成領域５７に隣接したアンテナ形成領域５８は、図５（ｃ）中左側の列の上から２行目に配置されている。また、割り当てられた共振周波数がアンテナ形成領域５８の次に低いことで共振周波数の段階がアンテナ形成領域５８に隣接したアンテナ形成領域５９は、図５（ｃ）中右側の列の上から３行目に配置されている。また、割り当てられた共振周波数がアンテナ形成領域５９の次に低いことで共振周波数の段階がアンテナ形成領域５９に隣接したアンテナ形成領域６０は、図５（ｃ）中右側の列の最も上の行に配置されている。また、割り当てられた共振周波数がアンテナ形成領域６０の次に低いことで共振周波数の段階がアンテナ形成領域６０に隣接したアンテナ形成領域６１は、図５（ｃ）中真ん中の列の最も下の行に配置されている。また、割り当てられた共振周波数が最も高いことで共振周波数の段階がアンテナ形成領域６１に隣接したアンテナ形成領域６２は、図５（ｃ）中真ん中の列の上から２行目に配置されている。このように本形態によるＩＤタグ２０１においては、アンテナ形成領域５１〜６２について、共振周波数の段階が周波数の高低方向に２つ以上離れたものどうしが物理的に隣接した配置とすることで、共振周波数の段階が周波数の高低方向に隣接したものどうしが物理的に隣接しない配置としている。

図６は、図５に示したＩＤタグ２０１に対して電磁波を照射してその反射波を受信した場合の周波数特性を示す図である。

図６中実線で示すように、図５に示したＩＤタグ２０１に対して電磁波を照射してその反射波を受信した場合、その反射波においては、図６中破線で示すようにアンテナパターン１１〜２２の共振ピークが検出されるべきＡ点〜Ｌ点の周波数のそれぞれにおいて、共振ピークが検出されることになる。そのため、ＩＤタグ２０１においては、Ａ点〜Ｌ点のそれぞれにおいて、共振ピークが検出された場合の個別ＩＤを“１”とし、共振ピークが検出されなかった場合の個別ＩＤを“０”とし、これらを共振周波数が低い順に並べることで、ＩＤ“１１１１１１１１１１１１”が認識されることになる。その際、アンテナパターン１１〜２２のそれぞれが、アンテナパターン１１〜２２の２つの端部間の中間点から２つの端部にそれぞれ向かう直線状の２つのアンテナ成分からなり、２つのアンテナ成分が中間点にて互いに直交して構成されているため、アンテナパターン１１〜２２を構成する２つのアンテナ成分のうち一方と偏波方向が同じ電磁波を照射し、他方のアンテナ成分と同じ偏波方向で反射波を受信することで、グランドパターン４０の影響を受けずにアンテナパターン１１〜２２による反射波のみを受信することができ、それにより、反射波による共振ピークを確実に検出することができる。

このように本形態においては、割り当てられた共振周波数にて共振ピークが発現するアンテナパターン１１〜２２が形成される複数のアンテナ形成領域５１〜６２が、割り当てられた共振周波数が段階的にずれており、その段階が周波数の高低方向に２つ以上離れたアンテナ形成領域どうしが物理的に隣接して配置されているため、ずれの段階が周波数の高低方向に隣接する共振周波数を有するアンテナパターンどうしが物理的に隣接して配置されることがなくなり、それにより、共振周波数が互いに異なる複数のアンテナパターンを用いて識別情報を認識可能とする構成において、アンテナパターン間の干渉を回避することができる。その際、複数のアンテナパターン間の干渉を回避するためにアンテナパターン間の間隔を広げる必要がないため、ＩＤタグの小型化を実現することができ、カードやタグ等の携帯媒体として利用することが可能となる。

図７は、本発明の識別体の他の実施の形態を示す図であり、（ａ）は表面図、（ｂ）は（ａ）に示したＡ−Ａ’断面図、（ｃ）はベース基材１０の保護層３０ａとの積層面の構成を示す図である。

本形態は図７に示すように、図５に示したものに対して、アンテナ形成領域５１〜６２の配置は同一であるものの、アンテナ形成領域５１〜６２のうち、アンテナ形成領域５１，５２，５６，５９，６１にはアンテナパターンが形成されていない点が異なるＩＤタグ３０１である。

上記のように構成されたＩＤタグ３０１に対して電磁波を照射してその反射波を受信すると、その反射波においては、アンテナ形成領域５１〜６２のうち、アンテナ形成領域５３〜５５，５７，５８，６０，６２に割り当てられた共振周波数にて共振ピークが検出されるものの、アンテナ形成領域５１，５２，５６，５９，６１に割り当てられた共振周波数においては共振ピークが検出されない。そのため、アンテナ形成領域５１〜６２に割り当てられた共振周波数のそれぞれにおいて、共振ピークが検出された場合の個別ＩＤを“１”とし、共振ピークが検出されなかった場合の個別ＩＤを“０”とし、これらを共振周波数が低い順に並べることで、ＩＤ“００１１１０１１０１０１”が認識されることになる。

このように、ベース基材１０上に設けられたアンテナ形成領域５１〜６２に、ＩＤタグ２０１，３０１に付与されたＩＤに応じて選択的にアンテナパターンを形成することで、ＩＤタグ２０１，３０１どうしで異なるＩＤを識別可能とすることができる。

なお、上述した実施の形態においては、アンテナパターン１１〜２２として、互いに直交する２つの直線部がその端部にて交差するように形成されたものを例に挙げて説明したが、アンテナパターンの形状はこれに限らず、例えば、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もの等、共振ピークが検出されるものであれば任意の形状のものを適用することができる。

また、上述した実施の形態においては、ベース基材１０の保護層３０ｂとの積層面の全面にグランドパターン４０が積層されているが、グランドパターン４０は、平面視にてアンテナパターン１１〜２２を覆う形状であれば、複数に分割されていてもよいし、アンテナパターン１１〜２２のそれぞれと対向して個別に積層されていてもよい。

また、上述した実施の形態においては、ベース基材１０を介してアンテナ１１〜２２に対向してグランドパターン４０が設けられているが、アンテナパターンが、グランドパターン４０と対向しない状態で共振ピークが発現するものであれば、グランドパターン４０を有さない構成としてもよい。ただ、アンテナパターンとして、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ものを用い、ベース基材１０を介してアンテナパターンに対向してグランドパターン４０を設けたものにおいては、グランドパターン４０側に手等の誘電体が存在していても誘電体の影響を受けることなく共振ピークを検出することができる。また、グランドパターン４０を有するものにおいては、上述したように、アンテナパターン１１〜２２の形状として、互いに直交する２つの直線部がその端部にて交差するように形成されたものを用いることで、グランドパターン４０の影響を受けずにアンテナパターン１１〜２２による反射波のみを受信することができ、それにより、反射波における共振ピークを確実に検出することができる。

１，１０１，２０１，３０１ＩＤタグ
１０ベース基材
１１〜２２アンテナパターン
１１ａ，１１ｂアンテナ成分
１１ｃ中間点
１１ｄ，１１ｅ端部
３０ａ，３０ｂ保護層
４０グランドパターン
５１〜６２アンテナ形成領域

Claims

互いに異なる共振周波数が割り当てられ、該共振周波数にて共振ピークが発現するアンテナパターンが形成される複数のアンテナ形成領域がベース基材に設けられた識別体であって、
前記複数のアンテナ形成領域は、割り当てられた共振周波数が段階的にずれており、前記段階が周波数の高低方向に２つ以上離れたアンテナ形成領域どうしが物理的に隣接して配置されている、識別体。
請求項１に記載の識別体において、
前記ベース基材を介して前記アンテナパターンに対向して設けられた導電層を有し、
前記アンテナパターンは、前記導電層と対向することで前記共振周波数にて共振ピークが発現する、識別体。
請求項２に記載の識別体において、
前記複数のアンテナ形成領域に形成されるアンテナパターンのそれぞれは、当該アンテナパターンの２つの端部間の中間点から前記２つの端部に向かい、Ｘ方向およびＹ方向のベクトル成分の大きさが互いに異なる２つの成分からなり、前記複数のアンテナ形成領域に形成されるアンテナパターンどうしにおいて、前記２つの成分の長さが互いに異なる、識別体。