JP3724512B2 - 情報記録媒体および情報記録方法 - Google Patents

Description

【０００１】
【産業上の利用分野】
本発明は、電源を不要とし、かつ非接触で情報の読取りが可能であるとともに、個別情報の偽造を確実に防止できる情報記録媒体およびその情報記録方法に関する。
【０００２】
【従来の技術】
従来の情報記録媒体としては、例えば、キャシュカードやクレジットカードなどのようにカードの片側に帯状の磁気記録部が設けられた磁気カードや、テレフォンカードのように内部に磁気記録層が設けられた磁気カードが普及している。
ところが、上述した磁気カードにおいては、情報の再生時には再生ヘッドに接触摺動させることによって情報の読出しを行なう必要があり、再生操作が面倒となる不具合や、強い外部磁界によって記録情報が消去されてしまうなどの問題があり、耐久性や情報保持に難点がある。
【０００３】
そこで、これらの問題を解消するために、カード内の中間部に金属片を埋め込んだり、カード内部に金属蒸着層を設け、前記金属片や金属蒸着層を所定のパターンに従って部分的に除去することによって個別の情報パターンを形成した磁気カードとして、例えば、１）特開昭５５ー１４６５７０号公報や、２）特開平５ー２９４０９５号公報に提案されたものが知られている。
【０００４】
前記１）の磁気カード４１は、図１４および図１５に示すように、プラスチックなどの薄い平板４３の一部に磁気記録部４５を設けるとともに、磁気記録部４５が施されていない空白部４７に縦横方向に所定の規則に従って配列された多数のアルミニュームのような非磁性金属小片４９を埋め込むことで形成される。
【０００５】
前記２）の磁気カード５１は、図１６および図１７に示すように、基材５３上に形成した磁性層５５上に所定の面積の金属蒸着層５７を形成し、この金属蒸着層５７を間欠的に除去することにより、金属蒸着層５７が存在する非除去部分５９と、部分的に除去した除去部分６１との組み合わせで情報パターンを形成し、さらに、金属蒸着層５７の上面に隠蔽層６３および耐摩耗性の保護層６５を積層する構造になっている。
【０００６】
そして、個別の情報パターンを形成する際の金属蒸着層５７の除去は、通常の感熱記録方式に従って、保護層６５の表面から不図示の感熱記録ヘッドを接触させて加熱することにより行なわれる。
例えば、図１７に示すように、複数の層が積層されたカード５１の保護層６５側から不図示の感熱記録ヘッドを接触させ、この感熱記録ヘッドの発熱体に通電する。この通電により発生した熱は、保護層６５を経由して金属蒸着層５７に伝導され、金属蒸着層５７を加熱溶融することで金属蒸着層５７に除去部分６１を形成する。
【０００７】
記録情報の読取りは、カード５１と読取りヘッド６７を一定速度で相対移動することにより読取られる。
また、磁気カード５１の保護層の厚さは０．１〜１０μｍであり、不透可視層とすることにより、記録データを隠蔽し、その情報パターンを不正に読取ることを防止する。
【０００８】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、上述した１）のような金属小片を埋め込むタイプの磁気カードによれば、磁気カードの製作の中間工程において情報の記録を行なわねばならず、その製作作業が複雑となる問題がある。
また、データの設定手段やデータの読取り装置等が大がかりにならざるを得ないという不具合がある。
【０００９】
前記２）のような金属蒸着層が存在する非除去部分と存在しない除去部分とを組み合わせて情報記録を行なうタイプの磁気カードでは、通常の感熱記録ヘッドにより記録する構成であるため、比較的容易にデータを不正に追記できる可能性があり、さらに、保護層の厚さが制約されることからカードの耐久性がやや劣るという問題がある。
また、前記１）および２）ともに、情報の読取りに当たって、読取り装置の所定の位置に磁気カードを挿入する時、カードはカード保持者から一時的にも手放されるため、情報の読取りに時間がかかり、カードの挿入、受取りの労力が必要になる不具合があった。
【００１０】
本発明は、上記の事情に鑑みなされたもので、カードの保護層を厚くして耐久性を高め、カードの製作時に非接触で中間層の記録を可能とし、情報の読取り時に読取り装置にカードを差し込むことなく非接触で記録情報の読取りを可能とした情報記録媒体および情報記録方法を提供することを目的としている。
【００１１】
【課題を解決するための手段】
本発明に係る情報記録媒体は、読取り装置からの電磁波を受信して個別データを電磁波により返送し、非接触で読取りが可能な情報記録媒体であって、金属基材の少なくとも一方の表面に、弾性表面波がレイリー波である弾性表面波素子が埋設された誘電体層と、前記誘電体層上の前記弾性表面波素子を除く表面に設けられた金属薄膜層と、前記金属薄膜上に設けられ、弾性表面波素子の表面上に空隙部を形成する窓部を有する分離層と、前記分離層上に設けられ、前記弾性表面波素子に設けられた記録情報を隠す隠蔽層と、前記隠蔽層上に設けられた透明な保護層とを順次積層して形成したことを特徴とする。
【００１２】
また、本発明に係る情報記録媒体は、読取り装置からの電磁波を受信して個別データを電磁波により返送し、非接触で読取りが可能な情報記録媒体であって、金属基材の両表面のそれぞれに、弾性表面波がレイリー波である弾性表面波素子が埋設された誘電体層と、前記誘電体層上の前記弾性表面波素子を除く表面に設けられた金属薄膜層と、前記金属薄膜上に設けられ、弾性表面波素子の表面上に空隙部を形成する窓部を有する分離層と、前記分離層上に設けられ、前記弾性表面波素子に設けられた記録情報を隠す隠蔽層と、前記隠蔽層上に設けられた透明な保護層とを順次積層して形成したことを特徴とする。
【００１３】
また、本発明に係る情報記録媒体は、前記金属薄膜層に、蒸着およびエッチング処理により形成された受信用および送信用のマイクロストリップアンテナをそれぞれ独立的に備え、前記受信用および送信用のそれぞれのマイクロストリップアンテナのアンテナ端子が、前記弾性表面波素子の入力電極および出力電極にそれぞれ前記蒸着時に接続されてデータの送受信回路を形成するようにしたことを特徴とする。
【００１４】
また、本発明に係る情報記録媒体は、前記送受信回路が、受信電力のみで動作し給電用の電池を必要としない送受信回路であって、ＢＰＳＫ変調されたＤＳ方式信号を受信する受信回路と、受信符号の一致した際にバースト信号を出力する固定コードマッチドフィルタに形成された送信回路とから成ることを特徴とする。
【００１５】
また、本発明に係る情報記録媒体は、前記透明な保護層の表面に、印刷又は他の方法により視認可能な図柄の視認情報を形成したことを特徴とする。
【００１６】
また、本発明に係る情報記録媒体は、読取り装置からの電磁波を受信して個別データを電磁波により返送し、非接触で読取りが可能な情報記録媒体であって、金属基材の少なくとも一方の表面に、弾性表面波がストンリー波である弾性表面波素子が埋設された誘電体層と、前記誘電体層上の前記弾性表面波素子を除く表面に設けられた金属薄膜層と、前記弾性表面波素子の表面上に設けられた赤外線吸収層と、前記赤外線吸収層上に設けられ、前記弾性表面波素子に記録された記録情報を隠す隠蔽層と、前記隠蔽層上に設けられた透明な保護層とを順次積層して形成されたことを特徴とする。
【００１７】
また、本発明に係る情報記録媒体は、前記透明な保護層の表面に、印刷又は他の方法により視認可能な図柄の視認情報を形成したことを特徴とする。
【００１８】
また、本発明に係る情報記録媒体は、前記金属薄膜層と透明な保護層との間に、赤外線および紫外線が透過する印刷による隠蔽層を設け、前記弾性表面波素子および金属薄膜層に形成された回路を隠蔽するようにしたことを特徴とする。
【００１９】
また、本発明に係る情報記録媒体の情報記録方法は、金属基材の少なくとも一方の表面に、弾性表面波素子が埋設された誘電体層、前記弾性表面波素子を除く表面に設けられた金属薄膜層、弾性表面波素子の表面上に空隙部を形成する窓部を有する分離層又は赤外線吸収層、前記弾性表面波に記録された記録情報を隠す隠蔽層、および透明な保護層が順次積層された情報記録媒体の情報記録方法であって、前記弾性表面波素子の出力電極にレーザビームの熱ビームにより個別情報を記録するようにしたことを特徴とする。
【００２０】
【作用】
このような情報記録媒体においては、読取り装置から送信された送信信号は、カードの受信用のマイクロストリップアンテナにより受信され、受信された信号は電気信号として弾性表面波素子の入力電極に伝達される。
この入力電極の電気信号は、弾性表面波素子の圧電効果によって弾性表面波を発生させ、この弾性表面波が弾性表面波素子の内部を通り出力電極まで伝搬し、出力電極により電気信号として検出される。
さらに、出力電極から送信用のマイクロストリップアンテナに伝達されて弾性表面波素子から読取り装置に向けて送信される。
そして、読取り装置によって送信用のマイクロストリップアンテナからの送信信号が読取られ、これにより、カードの個別の情報パターンが検知される。
【００２１】
したがって、読取り装置からの電磁波を弾性表面波素子の入力電極により受信することにより動作するので、専用の電池が不要となる。
また、マイクロストリップアンテナと固定コードマッチドフィルタを利用して情報記録媒体に個別情報を記録したので、個別情報の読取るために同期が不要となるとともに、非接触で読取ることが可能になり、この結果、情報の読取り時に、情報記録媒体を読取り装置に差し込む必要がなくなり、読取り操作が簡便になる。
さらに、金属基材の両面に弾性表面波素子が設けることができるので、情報記録媒体の裏表に関係なく通信による読取りが可能となる。
【００２２】
また更に、マイクロストリップアンテナを設けたことにより、アンテナの角度方向による受信感度の変化が起こらず、その上、両面に送信および受信アンテナを設けることにより、更に指向性を広げることができ、その結果、任意の方向での通信が可能となる。
また、赤外線に対して透明な保護層を介してレーザビームによる熱ビームを赤外線吸収層に照射して金属薄膜層を溶融させ、これにより情報パターンが記録されるので、従来とは異なり、保護層を厚くすることが可能となり、積層された情報記録媒体の耐久性および強度を確保することができる。
さらに、弾性表面波素子の出力電極に個別情報を記録する際に、出力電極のトリミングによって全てのマッチングコードが電極配列の位相で書込まれるので、追記が不可能となり、例え、追記しても情報記録媒体自体が使用不能になり、電極を復元させることが困難となり、この結果、情報記録の追記および改ざんすることを確実に防止できる。
また、情報記録媒体の金属薄膜層と透明な保護層との間に赤外線に対して透明な隠蔽層や印刷層を設け、さらに、保護層の表面に視認情報を印刷することにより、金属薄膜層に記録された情報を可視光により読めないようにすることが可能となり、その結果、目視による認識を不可能とし、記録されたパターンの読取りを困難とすることが可能となる。
【００２３】
さらに、弾性表面波がストンリー波である弾性表面波素子においては、金属薄膜層と隠蔽層との間に設けられる分離層に代えて、赤外線吸収層を設けることにより、照射するレーザエネルギー効果を向上させ、レーザ光源のパワーを低減できるという効果を得ることが可能となる。
【００２４】
【実施例】
以下に本発明の一実施例を図面に基づいて説明する。
尚、本実施例では、情報記録媒体として積層カードに適用した場合を例に採って説明する。
図１は本実施例の積層カードの積層構造を示す縦断面図、図２は積層カードのマイクロストリップアンテナを示す平面図、図３はＳＡＷ（Ｓｕｒｆａｃｅ Ａｃｏｕｓｔｉｃ Ｗａｖｅ：弾性表面波）素子の入力電極および出力電極を示す平面図、図４はＳＡＷマッチドフィルタの等価回路を示す回路図、図５はＳＡＷ素子に設けられた入力電極および出力電極を示す斜視図、図６は情報パターン形成前のＳＡＷ素子の入力電極および出力電極を示す平面図である。
【００２５】
本実施例の積層カード１は、図２に示すように矩形状をなし、そして中央部に位置する金属基材３と、この金属基材３の両面には、ＳＡＷ素子５を埋め込んだ誘電体層７、金属薄膜層９、分離層１１、隠蔽層１３、透明な保護層１５が順次積層された構造になっている。
前記金属基材３は、所定の支持強度を有するとともに導電性を有し、本実施例では、厚さ１５０μｍの銅板を用いて構成されている。
尚、この金属基材３の厚さとしては、必要な強度が得られれば、特に制限されない。また、金属基材３の材料としては、支持強度および導電性を有するものであれば、例えば、アルミニュームなどにより構成することもできる。
【００２６】
前記誘電体層７は、厚さ１００μｍのガラスエキポシ樹脂を用いて構成されており、この誘電体層７の中央部分にはＳＡＷ素子５が埋設されている。
尚、誘電体層７用の他の材料としては、誘電率の高いポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）などの樹脂、エキポシ樹脂およびポリカーボネートなどの合成樹脂、芳香族ポリアミド（アラミド）、ポリエチレン、ポリスチレン、パイレックスガラス、合成紙、あるいはセラミック平板などを用いることもできる。
【００２７】
前記金属薄膜層９は、アルミニュームを蒸着することにより厚さ１μｍ程度に形成されるもので、この金属薄膜層９を、エッチングすることにより、図２に示す受信用および送信用のＭＳＡ（マイクロストリップアンテナ）１７、１９が形成される。
これらのＭＳＡ１７、１９は、図１に示すように、蒸着された金属薄膜層９を図２に示す形状にエッチング処理により形成され、それぞれ、後述する入力端子および出力端子を介して前記電極入力電極や出力電極に接続される。
また、ＭＳＡ１７、１９のアンテナ寸法は、導電膜（金属膜）の厚さｔ、誘電体層７の比誘電率εx および厚さｈによって決定される。本実施例におけるアンテナ寸法では、入力信号周波数ｆを２ＧＨｚにした場合、約３３ｍｍ（ｈ＝０．１ｍｍ、εx ＝５）である。
また、この金属薄膜層９の蒸着時は、ＳＡＷ素子５の表面と対向する箇所に、金属薄膜層９が形成されず、空隙層２１が形成される。
尚、金属薄膜層９の膜厚としては、好ましくは０．５〜２μｍであり、材料としては、金、銀、銅などの金属単体や、合金などにより形成することができる。また、薄膜の形成には、蒸着によらず、前記と同等性能の金属箔を張り付け、ＳＡＷ（弾性表面波）のＩＤＴ電極（櫛形電極）と超音波接合してもよい。
【００２８】
前記分離層１１は、厚さ１００μｍのアクリル平板により形成され、このアクリル平板のＳＡＷ素子５に正対する箇所には透明なガラス平板を埋め込んで形成される窓部１１ａが設けられた構成となっており、このガラス平板からなる窓部１１ａにより、ＳＡＷ素子５の表面側に空隙層２１が形成される。
尚、分離層１１の厚さは、必要な強度が得られれば、特に制限はされない。
また、窓部１１ａの材料としては、機械的に支持できる強度を有し、レーザ光が透過できるものであれば、何でも使用可能であり、例えば、前記誘電体層７や後述する保護層１５と同様な材質のものでも使用することができる。
【００２９】
前記隠蔽層１３は、半導体レーザの波長域である赤外線に対し高い透過率を有し、可視光に対しては適度な不透明性を有する材料により形成される。この材料には、本実施例では、イエロー、マゼンダ、シアンの顔料を混合した混色スミが用いられるほか、隠蔽層１３の表面に絵柄印刷を設けるなどの方法にしてもよい。
尚、前記隠蔽層１３を前記混合スミ等で構成する場合は、分離層１１上に混合スミ等を塗布し乾燥することにより形成される。この時の隠蔽層１３の厚さは０．５μｍから５μｍであり、好ましくは１μｍから３μｍである。
【００３０】
前記隠蔽層１３を覆う透明保護層１５は、ポリ塩化ビニルにより、６μｍから２００μｍの厚さに形成され、好ましくは１０μｍから１５０μｍであり、本実施例では７０μｍに設定されている。
また、保護層１５の他の材料としては、ポリエチレンテレフタレート（ＰＥＴ）、ポリアミド、ポリカーボネート、セルロースエステル、フッ化ポリマー、ポリアセタール、ポリオレフィン、ポリイミド、アラミド、ポリアセタール、フッ素樹脂などの耐摩耗性および耐熱性を有する材料などが用いられる。
【００３１】
尚、前記構成の積層カード１において、他の形態によっては、隠蔽層１３を設けなくともよいし、必要によっては透明保護層１５の表面に視認可能な画像を形成するために印刷層などを設けるようにしてもよい。
【００３２】
次に、誘電体層７に埋設されたＳＡＷ素子５について説明する。
ＳＡＷ素子５は、基板と、この基板の表面に設けられた圧電体膜と、この圧電体膜の表面に図３および図５に示すように形成されたＳＡＷ（弾性表面波）の励振用の入力電極２３および出力電極２５を構成する金属電極とにより構成され、ＳＡＷがレイリー波とされている。
前記基板には、本実施例では、サファイヤ基板が使用されるほか、水晶や、ガラスや、ダイヤモンドなどが使用可能であり、特に、ダイヤモンドの場合には、１０キロメートル／秒以上の高音速を有するために好適である。
前記圧電体膜は、前記サファイヤ基板の表面に窒化アルミニューム（ＡＩＮ）の膜をスパッタリング処理によって形成される。
また、基板に形成される圧電体膜の他の材料としては、ＺｎＯ、ＬｉＮｂ3 、ＬｉＴａＯ3 、α- Ａｌ２０３などが用いられている。
【００３３】
前記ＳＡＷ素子５の入力電極２３は、図３に示すように、受信用のＭＳＡ１７に端子１７ａを介して接続され、出力電極２５は、送信用のＭＳＡ１９に端子１９ａを介して接続されており、入力電極２３は一対の櫛形のセグメントを２つ組み合わせて構成され、前記出力電極２５は一対の櫛形のセグメントを４つ組合わせて構成されている。
そして、入力電極２３および出力電極２５は、前記圧電体膜の表面に、約２０００オングストロームのアルミニュームをイオンビームスパッタリング処理した後、一般的なフォトリソグラフィー処理によって各々の櫛形の電極パターンが形成され、入力電極２３に接続された入力端子１７ａ、出力電極２５に接続された出力端子１９ａ、およびコモン端子２７が同時に形成されている。
また、前記入力電極２３と出力電極２５との電極間隔は、レイリー波である弾性表面波の周波数、つまり、入力信号周波数ｆとＳＡＷ素子５の材料の音速特性Ｖｓにより決定され、例えば、Ｖｓを１０キロメートル／秒とすると、弾性表面波の波長λが５μｍとなり、電極間隔は、弾性表面波の波長λの整数倍に設定されている。
【００３４】
ここで、前記構成のＳＡＷ素子５の原理につて説明する。
まず、ＭＳＡ（マイクロストリップアンテナ）１７、１９について説明する。
ＭＳＡ１７、１９は、薄い銅箔付きプリント基板上に、円形や方形の開放型平面回路用共振素子をエッチング等により形成され、電波の放射器として、用いられるものである（最新平面アンテナ技術、羽石 操 鑑修、総合技術センター 発行）。
このＭＳＡ１７、１９は、通常、送受信する電波の半波長程度の寸法に形成され、また、供試励振モードとしては主モード（基本モード）が用いられる。また、このようなＭＳＡ１７、１９の中で、アンテナの回転方向の角度に依存しない円偏波タイプのＭＳＡ（マイクロストリップアンテナ）があり、円偏波を発生する手法として、大別して２点給電方式と１点給電方式とがある。
【００３５】
前記２点給電方式は、クロスダイポールなどの通常の線状アンテナに適用される円偏波発生方式と原理的には等価である。
前記１点給電方式は、給電系に３ｄＢハイブリッドなどの位相調整回路を用いることなく円偏波を発生できるため、給電系の構成が極めて簡素になり、２点給電方式よりも小形化できるという利点がある。
また、この方式のアンテナでは、右旋用と左旋用とがあり、本実施例では、一方を受信用として用い、他方を送信用として用いている。
【００３６】
次に、ＳＡＷ素子５を利用したＳＡＷマッチドフィルタの一般的な原理について説明する。
ＳＡＷ素子５を含むＳＡＷデバイスは、弾性体の表面に沿って伝わる弾性表面波を利用したものであり、例えば、遅延線、フィルタ、共振器、発振器などに利用されている。
このＳＡＷデバイスを伝搬する弾性表面波の伝搬速度は、一般に、電磁波の約１０万分の１と極めて遅く、弾性表面波が１波長程度の深さでＳＡＷ素子５の表面を伝搬するので、ＳＡＷデバイスの任意の箇所で駆動および検出ができ、ＳＡＷ素子５の小形軽量化ができる特徴があり、また、弾性表面波の周波数としては、１０ＭＨｚから数ＧＨｚの範囲で使用可能である。
これらの特徴により、高精度のトランスバーサルフィルタが可能となり、ＳＡＷデバイスの代表的な実用例としては、ＴＶ用ＳＡＷ ＩＦフィルタがある。
このＳＡＷフィルタは、水晶、ニオブ酸リチウム、タンタル酸リチウムなどの圧電体基板上に櫛形形状の金属電極をフォトリソグラフィや、蒸着や、スパッタリングなどにより形成され、動作的には、このＴＶ用ＳＡＷ ＩＦフィルタの延長線上にＳＡＷマッチドフィルタを考えることができる。
【００３７】
ＳＡＷマッチドフィルタは、トランスバーサルフィルタの特殊な例であり、その原理図を図４のように構成することができる。
図４において、Ｄ_n-1 （ｎ＝１，２，……，ｎ）は遅延回路を示し、Ｗｎ（ｎ＝１，２，……，ｎ）は重み付け回路を示す。
また、ＳＡＷ素子５は、その一例を図５に示すように、弾性表面波を伝搬させる誘電体基板と、電気信号と弾性波とのエネルギー変換させるトランスデューサ（変換器）とから構成される。
前記トランスデューサは、櫛形パターンに形成された入力電極２３と出力電極２５とから構成され、入力電極２３が、電気信号を弾性表面波に変換するトランスデューサとして動作し、出力電極２５が、伝搬してきた弾性表面波を電気信号に変換するトランスデューサとして動作する。
この場合、入力電極２３は、広帯域の電気信号を弾性表面波に変換する変換器として動作し、入力電極２３に高周波信号を入力すると、圧電体表面の左右方向へ弾性波を発生させる。
そして、本実施例では、図５に示すように、入力電極２３を２つのセグメントからなる櫛形電極に形成され、出力電極２５を４つのセグメントからなる櫛形電極に形成され、出力電極２５の各対の櫛形電極対の連なりが図４に示す遅延回路に対応し、この隣接した櫛形電極の交差幅が図４に示す重み付け回路に対応する。
【００３８】
図５はＢＰＳＫ（Ｂｉ−Ｐｈａｓｅ Ｓｈｉｆｔ Ｋｅｙｉｎｇ）変調されたＤＳ（Ｄｉｒｅｃｔ ＳＳ）方式の信号検出用のＳＡＷマッチドフィルタの一例を示す。
図５において、２３は入力電極、２５は出力電極を示し、入力電極２３は入力信号を忠実にＳＡＷ変換する広帯域トランスデューサであり、出力電極２５は目的信号の位相パターンに対応するように電極パターンが形成された出力トランスデューサである。
【００３９】
このようなＳＡＷ素子５が設けられた積層カード１においては、図示しない読取り装置から送信された目的信号パターンを受信用のＭＳＡ１７により受信すると、電気信号として入力電極２３に入力され、入力電極２３により弾性表面波に変換される。
前記弾性表面波は、出力電極２５の一連の櫛形電極対により形成された遅延回路上を伝搬し、出力電極２５において、入力された弾性表面波信号パターンと出力電極２５の重み付けパターンとが一致した時にピーク出力が得られる。このピーク出力信号は、送信用のＭＳＡ１９によって個別情報として電波輻射することにより前記読取り装置に返送される。
そして、送信用のＭＳＡ１９から返送された個別情報は読取り装置により読取られ、この読取り装置において、前記個別情報が、重み付けパターンに記録された個別情報と目的信号に一致するかが確認され、積層カード１の個別の情報パターンが検知される。
したがって、個別情報の識別が可能となるとともに、キャリヤ同期もコード同期も不要となるため、極めて簡便にして確実なデータの識別が可能となる。
【００４０】
次に、前記構成の積層カード１を製作する場合について説明する。
積層カード１を製作するには、最初に、図６に示すように、櫛形状の入力電極２３および出力電極２５、コモン端子２７、入力端子１７ａ、および出力端子１９ａが形成されたＳＡＷ素子５を、図７（ａ）に示すように、金属基材３上に接着し、コモン端子２７を金属基材３にハンダ付けする。
さらに、図７（ｂ）に示すように、金属基材３上にＳＡＷ素子５を中央部に埋め込むように誘電体層７を装着する。
【００４１】
次に、誘電体層７を固定した後、図７（ｃ）に示すように、誘電体層７の上に金属薄膜層９を蒸着し、さらに、図７（ｃ）および図８（ａ）に示すように、金属薄膜層９上にレジストＲを塗布し、その後、露光し、不要部をエッチングにより除去することにより、図７（ｄ）および図８（ｂ）に示すように、１点給電式円偏波の受信用および送信用のＭＳＡ１７、１９を形成する。
その後、図７（ｅ）に示すように、ＳＡＷ素子５の回路面の上部に空隙部２１を形成する窓部１１ａが設けられた分離層１１を金属薄膜層９上に接着する。
さらに、図７（ｆ）および図８（ｃ）に示すように、その上に隠蔽層１３を塗布し、図７（ｇ）に示すように、その上に耐摩耗性の透明な保護層１５を接着する。
【００４２】
そして、前記金属基材３の他方の表面にも、同様な処理を行なうことにより、両面に同様な個別情報を有する積層カード１が形成され、積層カード１の両面にＳＡＷ素子５が設けられていることから、カード１の裏表に関係なく通信による読取りが可能になる。
尚、両面に設けられる個別情報としては、同一な情報ではなく、意図的にデータパターンを変えて記録するようにすることもできる。
【００４３】
次に、前記工程により製作された積層カード１にレーザ照射により個別情報を記録する場合について説明する。
まず、積層カード１に設けられたＳＡＷ素子５の櫛形情報の出力電極２５の不要箇所、すなわち、図９に×で示す櫛形の一端部であるトリミング部３１に、前記窓部１１ａから、図１０に示すように、集光したレーザビーム３３を照射し、その照射熱により櫛形状の金属電極のトリミング部３１を溶融し、金属薄膜に孔をあけることにより行なわれる。
この場合、溶融した金属は、表面張力によりボールアップという小さな金属粒子が集合した状態となる。
出力電極２５においては、図９に示すように、個々の情報パターンに基づいて、櫛形の不要なトリミング部３１をレーザビーム３３により溶断することにより、図５に示すように、積層カード１の個別情報に対応した情報パターンが形成され、これにより、固定コードＳＡＷマッチドフィルタのデータとして記録される。尚、入力電極２３のパターンは、形成段階から図９に示すパターンに形成しておく。
【００４４】
そして、このよな積層カード１においては、読取り装置から送信された送信信号が受信用のＭＳＡ１７により受信され、受信された信号が電気信号としてＳＡＷ素子５の入力電極２３に伝達され、入力電極２３の電気信号がＳＡＷ素子５の圧電効果によって弾性表面波に変換して出力電極２５まで伝搬し、出力電極２５により電気信号として検出され、送信用のＭＳＡ１９から前記読取り装置に向けて返送され、読取り装置によって読取ることにより積層カード１の個別の情報パターンが検知される。
【００４５】
したがって、本実施例においては、読取り装置からの電磁波を弾性表面波素子のＭＳＡ１７によって受信することにより動作するので、専用の電池が不要となる。
また、ＭＳＡ１７、１９と固定コードマッチドフィルタを利用して積層カード１に個別情報を記録したので、個別情報の読取るために同期が不要となるとともに、非接触で読取ることができ、この結果、情報の読取り時に、情報記録媒体を読取り装置に差し込む必要がなくなり、読取り操作が簡便となる。
さらに、金属基材３の両面にＳＡＷ素子５が設けられているので、積層カード１の裏表に関係なく通信による読取りが可能となる。
【００４６】
また更に、ＭＳＡ１７、１９を設けたことにより、アンテナの角度方向による受信感度の変化が起こらず、その上、両面に送信および受信用のＭＳＡ１７、１９を設けることにより、更に指向性を広げることができ、その結果、任意の方向での通信が可能となる。
また、赤外線を透過する保護層１３を介してレーザビーム３３による熱ビームを赤外線吸収層に照射して櫛形状の金属電極の不要部分を溶融させ、これにより情報パターンが記録されるので、従来とは異なり、保護層１３を厚くすることが可能となり、積層された情報記録媒体である積層カード１の耐久性および強度を確保することができる。
【００４７】
さらに、ＳＡＷ素子５の出力電極２５に個別情報を記録する際に、出力電極２５のトリミングによって全てのマッチングコードが電極配列の位相で書込まれるので、追記が不可能となり、例え、追記しても積層カード１自体が使用不可能となり、電極を復元させることが困難となり、この結果、情報記録の追記および改ざんすることを確実に防止できる。
また、積層カード１の金属薄膜層９と透明な保護層１５との間に赤外線に対して透明な隠蔽層１３や印刷層を設け、更に、保護層１５の表面に視認情報を印刷することにより、金属薄膜層９に記録された情報を可視光により読めないようにすることが可能となり、その結果、目視による認識を不可能とし、記録されたパターンの読取りをほとんど不可能にすることができる。
【００４８】
次に、本発明の他の実施例について説明する。
図１１は本実施例の情報パターン形成前のＳＡＷ素子の入力電極および出力電極を示す平面図、図１２（ａ）〜（ｇ）は情報パターン形成の工程を順次示す縦断面図、図１３（ａ）〜（ｃ）はマイクロストリップアンテナの形成工程を説明する平万図である。
【００４９】
本実施例では、弾性表面波がストンリー波であるＳＡＷ素子５に適用したものであり、金属薄膜層９と隠蔽層１３との間に設けられる分離層１１に代えて、赤外線吸収層３５を設け、空隙層２１を不要とした構成としたものである。
すなわち、本実施例の積層カード１は、図に示すように、金属基材３の両面に、ＳＡＷ素子５が設けられた誘電体層７、金属薄膜層９、赤外線吸収層３５、隠蔽層１３、および透明な保護層１５が、順次積層された構造になっている。
このストンリー波は、２つの固体を接合した境界面にエネルギーを集中させて伝搬する境界波であり、この場合の境界面は、ＳＡＷ素子５表面と赤外線吸収層３５と接する面をいう。
【００５０】
次に、前記構成の積層カード１を製作する場合について説明する。
本実施例の積層カード１を製作するには、最初に、図１１に示すように、櫛形状の入力電極２３および出力電極２５、コモン端子２７、入力端子１７ａ、および出力端子１９ａが形成されたＳＡＷ素子５を、図１２（ａ）に示すように、金属基材３上に接着し、コモン端子を金属基材３にハンダ付けする。
さらに、図１２（ｂ）に示すように、金属基材３上にＳＡＷ素子５が中央部に位置して埋め込まれるように誘電体層７を接着する。
次に、誘電体層７を固定した後、図１２（ｃ）に示すように、誘電体層７の上に金属薄膜層９を蒸着し、さらに、図１３（ａ）に示すように、金属薄膜層９上に受信用および送信用のＭＳＡ１７、１９をレジストＲを塗布し、その後、露光し、不要部をエッチングにより除去し、図１２（ｄ）および図１３（ｂ）に示すように、１点給電式円偏波のＭＳＡ１７、１９を形成する。
その後、図１２（ｅ）に示すように、ＳＡＷ素子５の表面に赤外線吸収層３５を塗布し、図１２（ｆ）および図１３（ｃ）に示すように、この赤外線吸収層３５の上に隠蔽層１３を塗布し、図１２（ｇ）に示すように、その上に耐摩耗性の透明な保護層１５を接着する。
【００５１】
前記赤外線吸収層３５は、赤外線吸収発熱剤とバインダとから構成され、赤外線吸収発熱剤としては、ポリメチン系のシアニン色素を用いており、その他の材料としては、アゾ系色素、ナフトキノン系やアントラノン系のキノン系色素などでもよい。
前記バインダとしては、ポリエステル系樹脂、エチルセルロース、メチルセルロース、酢酸セルロース、ヒドロキシエチルセルロース、ヒドロキシプロピルセルロースなどのセルロース系樹脂、ポリビニルアルコール、ポリ酢酸ビニル、ポリビニルブチラール、ポリビニルアセタール、ポリアクリルアミドなどのビニル系樹脂、ポリメチルアクリレート、ポリアクリル酸などのアクリル系樹脂類、ポリエチレン、ポリプロピレンなどのポリオレフィン類、ポリアクリレート樹脂類、エキポシ樹脂、フェノール樹脂類などが使用することができる。
本実施例では、シニアン色素が２重量％、溶媒が７０重量％、ポリエステル系樹脂が２８重量％からなる溶剤を金属薄膜上に塗布し乾燥させることにより、膜厚が０．５μｍから５μｍの塗布膜に形成されている。好ましくは、１μｍ〜３μｍである。
【００５２】
そして、情報パターンの記録は、積層カード１の透明な保護層１５からレーザビーム３３を赤外線吸収層３５に集光して照射することにより行なわれ、赤外線吸収層３５に照射されたレーザビーム３３は赤外線吸収層３５に含まれる赤外線吸収発熱剤に吸収され、光エネルギーを熱エネルギーに変換し、この熱によって金属層が溶融されて情報パターンが形成される。
尚、この場合、積層カード１の金属薄膜層９と透明な保護層１５との間に赤外線および紫外線に対して透明な隠蔽層１３や印刷層を設けてもよく、透明な保護層１５の表面に視認情報を印刷するようにしてもよい。
【００５３】
本実施例においては、弾性表面波がストンリー波であるＳＡＷ素子５を用いたことにより、金属薄膜層９と隠蔽層１３との間に設けられる分離層１１に代えて赤外線吸収層３５を設けるだけで、空隙層２１を不要とすることができ、さらに、赤外線吸収層３５を設けることにより、照射するレーザエネルギー効果を向上させ、レーザ光源のパワーを低減できるという効果が得られる。
【００５４】
尚、前記実施例においては、円偏波ＭＳＡ１７、１９を１点給電式とした場合について説明したが、２点給電式の円偏波ＭＳＡ１７、１９により構成するようにしても同等の効果を得ることができる。
【００５５】
【発明の効果】
以上説明したように本発明によれば、読取り装置からの電磁波を弾性表面波素子の入力電極で受信することにより動作するので、専用の電池が不要となる。
また、マイクロストリップアンテナと固定コードマッチドフィルタを利用して情報記録媒体に個別情報を記録したので、個別情報の読取るための同期が不要になるとともに、非接触で読取ることができ、この結果、情報の読取り時に、情報記録媒体を読取り装置に差し込む必要がなくなり、読取り操作が簡便となる。
さらに、金属基材の両面に弾性表面波素子が設けることができるので、情報記録媒体の裏表に関係なく通信による読取りが可能となる。
【００５６】
加えて、マイクロストリップアンテナを設けたことにより、アンテナの角度方向による受信感度の変化が起こらず、その上、両面に送信および受信アンテナを設けることにより、更に指向性を広げることができ、その結果、任意の方向での通信が可能となる。
また、赤外線に対して透明な保護層を介してレーザビームによる熱ビームを赤外線吸収層に照射して金属薄膜層を溶融させ、これにより情報パターンが記録されるので、従来とは異なり、保護層を厚くすることが可能となり、積層された情報記録媒体の耐久性および強度を確保することができる。
【００５７】
さらに、弾性表面波素子の出力電極に個別情報を記録する際に、出力電極のトリミングによって全てのマッチングコードが電極配列の位相で書込まれるので、追記が不可能となり、例え、追記しても情報記録媒体自体が使用不能となり、電極を復元させることが困難となり、この結果、情報記録の追記および改ざんすることを確実に防止できる。
また、情報記録媒体の金属薄膜層と透明な保護層との間に赤外線に対して透明な隠蔽層や印刷層を設け、更に、保護層の表面に視認情報を印刷することにより、金属薄膜層に記録された情報を可視光により読めないようにすることが可能となり、その結果、目視による認識を不可能とし、記録されたパターンの読取りを困難とすることが可能となる。
【００５８】
さらに、弾性表面波がストンリー波である弾性表面波素子においては、金属薄膜層と隠蔽層との間に設けられる分離層に代えて、赤外線吸収層を設けることにより、照射するレーザエネルギー効果を向上させ、レーザ光源のパワーを低減できるという効果を得ることが可能となる。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の一実施例に係り、積層カードの積層構造を示す縦断面図である。
【図２】積層カードのマイクロストリップアンテナを示す平面図である。
【図３】ＳＡＷ素子の入力電極および出力電極を示す平面図である。
【図４】ＳＡＷマッチドフィルタの等価回路を示す回路図である。
【図５】ＳＡＷ素子に設けられた入力電極および出力電極を示す斜視図である。
【図６】情報パターン形成前のＳＡＷ素子の入力電極および出力電極を示す平面図である。
【図７】（ａ）〜（ｇ）は情報パターン形成の工程を順次示す縦断面図である。
【図８】（ａ）〜（ｃ）はマイクロストリップアンテナの形成工程を説明する平万図である。
【図９】レーザビームにより情報パターンをＳＡＷ素子の出力電極に形成する工程を説明する平面図である。
【図１０】レーザビームにより情報パターンをＳＡＷ素子の出力電極に形成する工程を説明する縦断面図である。
【図１１】本発明の他の実施例に係り、情報パターン形成前のＳＡＷ素子の入力電極および出力電極を示す平面図である。
【図１２】（ａ）〜（ｇ）は情報パターン形成の工程を順次示す縦断面図である。
【図１３】（ａ）〜（ｃ）はマイクロストリップアンテナの形成工程を説明する平万図である。
【図１４】従来例に係り、磁気カードを示す平面図である。
【図１５】図１４中のＡ−Ａ矢視断面図である。
【図１６】従来例に係り、磁気カードを示す縦断面図である。
【図１７】一部破砕して示す磁気カードの斜視図である。
【符号の説明】
１ 情報記録媒体
３ 金属基材
５ 弾性表面波素子（ＳＡＷ素子）
７ 誘電体層
９ 金属薄膜層
１１ 分離層
１１ａ 窓部
１３ 隠蔽層
１５ 保護層
１７ 受信用マイクロストリップアンテナ
１７ａ アンテナ端子
１９ 送信用マイクロストリップアンテナ
１９ａ アンテナ端子
２３ 入力電極
２５ 出力電極
３５ 赤外線吸収層

Claims (9)

1. 読取り装置からの電磁波を受信して個別データを電磁波により返送し、非接触で読取りが可能な情報記録媒体であって、
   金属基材の少なくとも一方の表面に、
   弾性表面波がレイリー波である弾性表面波素子が埋設された誘電体層と、
   前記誘電体層上の前記弾性表面波素子を除く表面に設けられた金属薄膜層と、
   前記金属薄膜上に設けられ、弾性表面波素子の表面上に空隙部を形成する窓部を有する分離層と、
   前記分離層上に設けられ、前記弾性表面波素子に設けられた記録情報を隠す隠蔽層と、
   前記隠蔽層上に設けられた透明な保護層と、
   を順次積層して形成したことを特徴とする情報記録媒体。
2. 読取り装置からの電磁波を受信して個別データを電磁波により返送し、非接触で読取りが可能な情報記録媒体であって、
   金属基材の両表面のそれぞれに、
   弾性表面波がレイリー波である弾性表面波素子が埋設された誘電体層と、
   前記誘電体層上の前記弾性表面波素子を除く表面に設けられた金属薄膜層と、 前記金属薄膜上に設けられ、弾性表面波素子の表面上に空隙部を形成する窓部を有する分離層と、
   前記分離層上に設けられ、前記弾性表面波素子に設けられた記録情報を隠す隠蔽層と、
   前記隠蔽層上に設けられた透明な保護層と、
   を順次積層して形成したことを特徴とする情報記録媒体。
3. 前記金属薄膜層に、蒸着およびエッチング処理により形成された受信用および送信用のマイクロストリップアンテナをそれぞれ独立的に備え、前記受信用および送信用のそれぞれのマイクロストリップアンテナのアンテナ端子が、前記弾性表面波素子の入力電極および出力電極にそれぞれ前記蒸着時に接続されてデータの送受信回路を形成するようにした請求項１又は２記載の情報記録媒体。
4. 前記送受信回路が、受信電力のみで動作し給電用の電池を必要としない送受信回路であって、ＢＰＳＫ変調されたＤＳ方式信号を受信する受信回路と、受信符号の一致した際にバースト信号を出力する固定コードマッチドフィルタに形成された送信回路とから成る請求項３記載の情報記録媒体。
5. 前記透明な保護層の表面に、印刷又は他の方法により視認可能な図柄の視認情報を形成した請求項１、２、３又は４記載の情報記録媒体。
6. 読取り装置からの電磁波を受信して個別データを電磁波により返送し、非接触で読取りが可能な情報記録媒体であって、
   金属基材の少なくとも一方の表面に、
   弾性表面波がストンリー波である弾性表面波素子が埋設された誘電体層と、
   前記誘電体層上の前記弾性表面波素子を除く表面に設けられた金属薄膜層と、
   前記弾性表面波素子の表面上に設けられた赤外線吸収層と、
   前記赤外線吸収層上に設けられ、前記弾性表面波素子に記録された記録情報を隠す隠蔽層と、
   前記隠蔽層上に設けられた透明な保護層と、
   を順次積層して形成されたことを特徴とする情報記録媒体。
7. 前記透明な保護層の表面に、印刷又は他の方法により視認可能な図柄の視認情報を形成した請求項６記載の情報記録媒体。
8. 前記金属薄膜層と透明な保護層との間に、赤外線および紫外線が透過する印刷による隠蔽層を設け、前記弾性表面波素子および金属薄膜層に形成された回路を隠蔽するようにした請求項６又は７記載の情報記録媒体。
9. 金属基材の少なくとも一方の表面に、弾性表面波素子が埋設された誘電体層、前記弾性表面波素子を除く表面に設けられた金属薄膜層、弾性表面波素子の表面上に空隙部を形成する窓部を有する分離層又は赤外線吸収層、前記弾性表面波に記録された記録情報を隠す隠蔽層、および透明な保護層が順次積層された情報記録媒体の情報記録方法であって、
   前記弾性表面波素子の出力電極にレーザビームの熱ビームにより個別情報を記録するようにしたことを特徴とする情報記録媒体の情報記録方法。

Images