JP4565085B2 - 識別タグ - Google Patents

Description

【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は識別タグに関するものであり、特に（しかし、他の例を排除するものではないが）電波放射を利用して呼掛け信号に応答する識別タグに関連する。
【０００２】
【従来の技術】
従来、識別タグは寸法が約数センチメートルであるとともに、作業人員が着用できるタグや盗難防止タグなどの多数の応用例で使用されている。このような盗難防止タグは、数百キロヘルツの周波数の電波放射などを利用して、高周波放射による呼掛け信号を受信するように設計されていることが多く、従来から、タグは販売敷地内の商品の各物品に装着されて、関連する呼掛け信号発信装置をタグが不正に通過すると、警告を誘発する。
作業人員が着用できるタグは認証を受けた人員が着用し、設備や建物などの施設への選択的な接近ができるようにするために使用されることが多い。作業人員用のタグは、タグを磁気センサーに物理的に挿入して走査させることにより呼掛け信号を発振する、磁気挿入走査カードの形態を採っていることが多い。
【０００３】
盗難防止タグは英国特許出願ＧＢ2306080Ａ号に記載されており、タグは周波数ｆ₁と周波数ｆ₂の呼掛け信号発信放射を混合するのに電界効果トランジスタ（ＦＥＴ）技術を利用することにより、これらに対応する混合放射をｆ₁+/−ｆ₂の各周波数で発生し、タグの存在を検出するのに利用している。
更に、監視システムで使用するためのマーカータグが欧州特許出願ＥＰ 0 142 380 A2号に記載されている。マーカータグは各々が２種の電気共振を示す受動分散共振インデューサ／コンデンサ回路を備えており、共振はタグの存在を検出することを目的として検出可能である。
【０００４】
更に、識別装置が米国特許ＵＳ 5 734 332 号に記載されている。この装置は定在音響波部、周波数混合部、双極子アンテナ入力部などの不活性コード搬送波システムを備えている。この装置は２種の異なる周波数の呼掛け信号発信放射を受信するように作動可能であって、これらに対応して受信される2種の信号を生成する。これらの信号は周波数混合部で混合されて、受信された信号の間の周波数差に対応する周波数を有する中間信号を生成する。中間信号は、中間信号にコード化された変調を付与する音響波装置へ送られる。次いで、変調処理された中間信号は受信された信号と再結合させられて、複合信号となって装置から発信される。複合信号に対応して発信される放射は、装置に呼掛け信号を発信する装置によって検出され、これにより、装置の存在と認識が確立される。
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
従来の識別タグは下記の諸問題の１つまたは複数を併せ持っている。すなわち、
（ａ） タグは適用法によっては十分に個別の応答をしないで、このために、不正な個人が建物や設備に接近できる結果となることがある、
（ｂ） 盗難防止の応用例では、タグと関連する呼掛け信号発信機が、タグが示す反応と類似した応答をする物体によってスプリアス反応を誘発される、
（ｃ） 電波放射などを利用した非接触式の呼掛け法によって呼掛け信号を受信するようにされたタグを個別に識別するのが困難な場合がある、
（ｄ） 商品の物品が製造過程を進むうちに、各物品に識別タグが装着される場合などでは、タグは物品に適用された既に完了した製造過程の記録を目的として使用され、或いは、品質管理の目的で使用されており、タグに記録された識別コードを修正することが容易ではない。
このように、関連する固有の識別特性をカードごとに与えると同時に、非接触式の呼掛け法には感知しやすく、酷似した呼掛けには感応しにくくするという課題が存在している。
【０００６】
【課題を解決するための手段】
本願発明者は、従来の識別タグと、これに関連する呼掛け信号発信機との信頼性を、発信機が特殊形態の呼掛け信号発信放射の調整を行うことにより、また、タグが放射に選択的に応答するように調整を行うことにより、向上させるのが望ましいと認識した。更に、本願発明者は、従来のタグを改良して情報がタグにもっと容易に記録することができるようにするのが望ましいと評価した。
それゆえ、本発明によれば、
（ａ） 呼掛け信号発信放射を受信し、これに応答して変調放射を発信する応答手段と、
（ｂ） タグの同一性を示す態様で受信された呼掛け応答信号発信放射を変調し、変調放射を生成する変調手段とを備えた識別タグであって、
（ｃ） 呼掛け信号発信放射の第１放射成分および第２放射成分を受信し、かつ、これらに対応する第１信号および第２信号をそれぞれに生成する第１の構成および第２の構成を応答手段が備え、第１成分および第２成分は相互に異なる周波数を帯び、
（ｄ） 第２信号を受信し、かつ、これに対応する音響放射を生成するように作動して、第１の構成に音響放射を伝達する結合構成を変調手段が備え、音響放射は第１の構成において第２信号により第１信号を変調して、変調された放射を生成し、結合構成は第２信号に応答して音響放射を生成する圧電フィルムを備えていることを特徴とする識別タグが提供される。
【０００７】
本発明は、下記の特徴のうちの少なくとも１つを供与する。すなわち、
（ａ） タグは、変調された放射が変調される態様によって一層容易に識別されるようにすることができ、
（ｂ） タグは、第１の構成を変更することにより修正された識別特性を備えることができる。
識別タグの大半の応用例で、小型のタグ寸法と廉価なタグ経費が重要な基準となる。結合構成は圧電フィルムを組み入れて、第２信号に応答して音響放射を生成するのが好ましい。これにより、結合構成を実現するのに潜在的に廉価かつ小型の様式となるという利点が提供される。
音響放射は媒体内を伝搬する機械的振動の放射であると定義される。
フィルムは、機械的に強度に富むという利点を提供する二フッ化ポリビニル（ＰＶＤＦ）から構成され得るのが有利である。
タグは、約50MHzから３GHzの周波数範囲の電波放射によって呼掛け信号を受信するように作動するのが便利である。従って、第１の構成および第２の構成は、呼掛け信号発信放射を受信するとともに、変調された放射を発信するための電波アンテナを備えていてもよい。これにより、この周波数範囲の放射に応答するように設計された場合には、タグは物理的に小型にすることが可能となるという利点が提供される。
【０００８】
【発明の構成】
本発明の第１の実施形態では、第１の構成は円形電極領域を備えることができ、第２の構成はループアンテナを有している。第１の構成は空間的には第２の構成の内部に存在しているのが便利である。これにより、呼掛け信号発信放射を受信するとともに、変調された放射を発信するための潜在的に小型の構造となるという利点が供与される。
本発明の第２の実施形態では、第１の構成は、電気的に相互接続され、かつ、放射状に配置された長手の導電部トラックを備え、各トラックは、関連するモード振動応答を行う音響共振装置として機能するとともに、音響振動により励起されて共振状態になった部分トラックに対応したモード応答で第１成分を変調するように作動し、これにより、変調されて変調放射になった識別特性コードをタグに与えることができる。これにより、タグを一層容易に識別可能にする複雑な識別特性によって変調放射を変調することができるようになるという利点が提供される。
第３の実施形態では、第１の構成は第２の構成に接続された発射電極と、インターディジタル型の表面音響波構成と、このインターディジタル型構成に接続された双極子アンテナとを備えており、発射電極は第２信号と結合して表面音響波を生成するように作動することができ、インターディジタル型構成はその電気特性を調整する電波を受信するように作動することができ、双極子アンテナは、第１成分を受信するように作動することができるとともに、インターディジタル型構成が変調を実施して変調放射を供与するような構成にされた第１信号を生成するように作動することができる。これにより、インターディジタル型構成が識別特性コードを用いて変調放射を変調することができると同時に、表面音響波がインターディジタル型構成を通って伝搬してゆく態様によって識別特性コードが判定されるという利点が提供される。
【０００９】
【発明の実施の形態】
本発明の実施形態を具体例を挙げて、添付の図面を参照しながら説明していく。
図１を参照すると、参照番号１００と示された識別タグが例示されている。タグ１００は可塑材などからなる支持構造体を備え、長さ85mm、幅54mm、厚さ約１mmの物理的寸法を有する小型の矩形カードの形態を呈している。タグ１００は放射を受信する第１の構成１１０と、放射を受信するとともに発信する第２の構成１２０とを備えている。タグ１００はまた、入力端T1が第１の構成１１０に接続され、出力端T2がコンバータ構成１３０の入力端J１に接続されたフィルタ構成１２２を備えている。構成１３０はエンコーダ／モジュレータ構成１４０の入力端P1に接続された出力端J2を備えている。エンコーダ構成１４０は第２の構成１２０に接続された第２ポートP２を備えている。
構成１１０から構成１４０までは、タグ１００の内部または外部に製作されている。
【００１０】
ここで図１を参照しながら、タグ１００の動作を説明する。呼掛け信号発信装置（図示せず）は呼掛け信号発信放射２００をタグ１００に向けて発信する。放射２００は周波数ｆ₁および周波数ｆ₂のそれぞれを帯びた第１成分および第２成分を含み、ｆ₁はｆ₂よりも相当に低くなるように調整されており、例えば、ｆ₁＝13.56MHzであるのに対し、ｆ₂＝2.45GHzである。第１成分および第２成分は連続波放射である。各成分が変調されれば、本発明は同等に適用可能であるものと評価される。第１の構成１１０は放射２００を受信するとともに、それを変換して、これと対応する、第１の放射成分および第２の放射成分のそれぞれに対応する信号成分S_L1およびS_L2を含んだ信号S_Lを生成する。信号S_Lは濾過により除去され、成分S_L1は出力端T2へと伝搬し、そこから更に入力J1へと伝搬する。エンコーダ構成１４０まで普及する圧電結合により、コンバータ構成１３０は成分S_L1をこれと対応する音響放射に変換する。
【００１１】
第２の構成１２０はまた、呼掛け信号発信放射２００を受信するとともに、この放射と対応し、主として成分S_L2を含むとともに、第２構成１２０が示す変換特性のせいで僅かな残留分となった成分S_L1も含む受信信号S_Lに変換する。成分S_L2は第２の構成１２０からエンコーダ構成１４０へと伝搬し、ここで、S_L2はコンバータ構成１３０からエンコーダ構成１４０まで結合状態にある成分S_L1により変調されるが、これはエンコーダ構成１４０で変調信号S_mを生成し、この信号が第２の構成１２０まで逆に伝搬し、ここで発信放射２１０として発信され、この発信は実質的に呼掛け信号発信装置（図示せず）で受信される。タグ１００が信号成分S_L2に付与した変調のせいで、装置はタグ１００の存在を認識する。
【００１２】
図２、図３、図４に例示された発明の実施形態について説明するが、エンコーダ構成１４０はタグ１００に固有の特殊タイプの応答を与えることができる。更に、この種の応答は、多数の異なる方法によって、タグ１００ごとにカスタマイズすることができる。タグ１００が信号成分S_L1をコンバータ構成１３０において電気信号からこれと対応する音響放射に変換するせいで、タグ１００は「マルチテクノロジータグ」と見なすことができる。
本発明の実施形態をここで説明するが、上述の構成１１０から構成１４０までは異なる態様で実施されている。
図２を参照すると、本発明の第１の実施形態、すなわち、参照番号３００と示されたタグが例示されている。参照番号３１０で示された断面図も例示されている。図中の３１０は、タグ３００を線A−A'で破断した断面図である。
【００１３】
タグ３００は、金属箔裏打ち層３２０、バルクプラスチック構造層３３０、圧電層３４０、参照番号３５０と示された導電層を連続して備えている多層組立体から構成されている。タグ３００は、長さ85mm、幅54mm、厚さ約１mmで矢印360、370、380のそれぞれの方向に延びている矩形カードの様式を呈している。矢印３６０、３７０は参照番号３００と示されたタグと関連しており、矢印３８０は図３１０と関連している。金属箔層３２０は設置平面を設けており、アルミニウム金属から成るが、この厚さの範囲は50μmから150μmである。圧電層３４０は厚さの範囲が100μmから250μmであり、二フッ化ポリビニル（PVDF）のような圧電ポリマー材から成る。構造層３３０はポリ塩化ビニル（PVC）のようなポリマーからなり、厚さの範囲が500μmから800μmである。タグ３００の中央領域では、層３３０は空洞３９０を含み、これにより、タグ３００内部に空洞を形成している。空洞の天井と底の壁は層３４０および層３２０によってそれぞれ形成されている。空洞３９０は形状が円形であり、20mmから30mmの範囲の直径を有し、電極層３５０内に形成された円形電極構造４００と整列するように構成されている。円形構造４００は空洞３９０と類似する直径を備えている。
【００１４】
電極層３５０はまた、参照番号４１０と示された螺旋状アンテナ構造を有し、該構造は、１mmの幅を有して３回半の同心状巻回部を備えた１本のトラック４２０により構成されている。トラック４２０の第１端はタグ３００の端縁で終端しており、その第２端は円形構造４００上に接続することで終端している。電極層３５０は厚さが１μmから50μmの範囲にある。アンテナ構造体４１０は、一辺の長さが約40mmの四角の囲みの形状の周をそなえている。
構造４００および構造４１０は、リソグラフィープロセスと、選択的エッチングプロセスと、導電性インクのシルクスクリーン印刷プロセスのうちの１つまたはそれ以上の組み合わせにより、電極層３５０へと形成されている。
【００１５】
ここで図２を参照しながら、タグ３００の動作を説明する。呼掛け信号発信装置（図示せず）は、13.56MHzの第１の放射成分と2.45GHzの第２の放射成分とを含んだ呼掛け信号発信放射を発射する。タグ３００はアンテナ構造４１０で呼掛け信号発信放射を受信し、また、円形電極構造４００でも呼掛け信号発信放射を受信する。
アンテナ構造４１０は放射を受信するアンテナとして、また、構造と空洞３９０を横断する裏打ち層３２０とから形成されたコンデンサと組み合わさった整調回路を形成している誘電性インピーダンスとして、その両方の機能を果たしている。整調回路は実質的に13.56MHzに同調されることにより、構造４１０で受信された第１の放射成分を回路構造４００に結合して、圧電層３４０と空洞３９０とを横断する上下変動する13.56MHzの電界を発生している。この電界は、層３４０の圧電特性のせいで、層の内部に音響振動の励起を生じる結果となる。音響振動は円形構造４００の物理的寸法を調節するが、空洞３９０によって層３４０が空洞３９０の付近で追従性を発揮できるようになるため、円形構造は撓みや伸縮が可能となる。
【００１６】
円形構造４００は呼掛け信号発信放射を受信し、更に、その物理的寸法のせいで、主として2.45GHzの第２の放射成分を主としてよく感知する。構造４００は第２の成分を反射するが、その反射率は音響振動がその広がりを周期的に変動させることにより調整される。
従って、構造４００は第２の放射成分を受信するとともに、該放射成分を反射放射として変調された形態で反射する。反射放射は2.45GHzの搬送波成分を、主として（2.45GHz＋13.56MHz）と（2.45GHz−13.56MHz）の側波帯と一緒に含んでいる。呼掛け信号発信装置は反射放射を受信するとともに、装置に予備設定されている閾レベルを超過するのに十分な振幅の側波帯をタグ３００が受信するか否かによって、タグ３００が信号発信装置の検出範囲内にあるか否かを判定する。
アンテナ構造４１０は３回転半より少ない巻き数、または、それより多い巻き数を有しており、それにより、タグが最も感応する固有の音響振動識別周波数を各タグ３００に設ける。代替案として、層３３０の厚さ、または、構造４００の面積は整調動作に影響を与えるように調整され、それにより、固有の識別周波数を供与することができるが、例えば、融除電極トリミング技術を利用して、構造４００の面積は削減することが可能となる。
【００１７】
呼掛け信号発信装置は、タグ３００に呼掛け信号を送信する時には、呼掛け信号発信放射への特殊応答を予測しているので、すなわち、2種の側波帯成分の生成を予測しているので、スプリアス大気放射により、または、コインまたはキーのような受動的導電物からの一般的な反射により、装置が容易に誘発されることは無いが、これにより、特殊なタグ検出の信頼性が高まる。単純な金属部品は、あったとしても、ごく少数しか側波帯成分を発生することはできず、特に、13.45MHzおよび2.54GHzの放射成分を含む呼掛け信号発信放射の受信に応答することはない。このように信頼性が向上すること有利である場合として、不正な接近を回避しなければならない安全に気を遣う領域において、タグ３００が電子式接近用キーとして使用される場合がある。
【００１８】
タグ３００をタグ１００と比較すると、
（ａ） アンテナ構造４１０は第１の構成１１０と均等であり、
（ｂ） 円形構造４００は第２の構成１２０と均等であり、
（ｃ） 円形構造４０と裏打ち層３２０の間で隆起しているアンテナ構造４１０とコンデンサを組み合わせることにより、13.45MHzの同調フィルタ回路を形成しているが、この組み合わせはフィルタ構造１２２と均等であり、
（ｄ） 空洞３９０の付近の層３４０は、層３４０が撓むことにより電気信号を音響振動に変換することが可能であって、コンバータ構造１３０と均等であり、
（ｅ） 層３４０の内部の音響振動により調整される反射特性を示す円形構造４００は、エンコーダ構造１４０と均等である。
【００１９】
ここで図３を参照すると、本発明の第２の実施形態に従った識別タグが例示されており、タグは参照番号５００で示されている。タグ５００はタグ３００と同一であるが、円形構造４００が参照番号５２０で示された放射状電極構造と置き換わっていることを例外とする。構造５２０は、図示されているように、異なる放射の長さが相互に異なるが、放射の中心で電気接続された部分５２２のような１２本の放射状に配置された電極部分を備えている。トラック４２０は周辺領域で構造５２０の最長部分に接続されている。各部分は連続配列されて、構造５２０を巡って時計方向に次第に長くなっている。空洞３９０の組み込みにより、各電極部分がより自由に振動することができるようになっている。タグ５００では、空洞３９０は矩形の形状を備えている。
電極部分の組み込みにより、構造５２０に複雑な機械的振動モードスペクトルを与え、各電極部分はそれらと関与して連続する機械的共振を発生させる。この連続は、タグ５００を認識可能にすることができる、タグのコード化された識別特性に対応している。振動スペクトルは、電極部分に質量負荷を与えることにより調整可能であるが、例えば、各部の上に印刷インクの点をインクジェット式に印刷することにより、或いは、特定の電極部分から材料を選択的にレーザ融除することにより修正可能となる。これにより、タグ５００が個別にカスタマイズできるようになっている。
【００２０】
動作については、呼掛け信号発信装置（図示せず）によってタグ５００に向けられた呼掛け信号発信放射は、より低周波の信号成分とより高周波の信号成分とを含んでおり、例えば、2.45GHzのより高い周波数成分を含んでいる。或る範囲の周波数に亘ってより低周波の成分を掃引することにより、各電極部分によって示された音響共振モードは、装置が逆受信した構造５２０からの反射放射について連続して検出することができる。これにより、装置はタグ５００の共振モードをマッピングすることができるようになり、よって、タグ５００が特定の固有のコード化識別特性と関与していたか否かを判定することができる。
タグ５００は多数の方法で有効に構造５２０を活用し、すなわち、構造５２０は以下のように機能する。
（ａ） 呼掛け信号発信放射を受信するとともに、放射を反射するアンテナとして機能し、
（ｂ） 裏打ち層３２０と協働する整調コンデンサとして機能し、
（ｃ） タグ５００についての識別特性コードを構成している複雑な共振モードスペクトルを供与する圧電共振装置として機能する。
【００２１】
よって、タグ５００は５００μ秒以内といった高速で呼掛け信号を受信できるという利点を提供している。更に、必要であれば、呼掛け信号発信放射は高周波数成分と数種類の低周波数成分とを含んでおり、それにより、構造５２０の共振モードが同時に励起され得るようにし、よって、タグ５０のより迅速な呼掛け信号発信がタグの識別特性を判定できるようにしている。更に、上述のように、上述のようなインクジェット式の印刷などによって、構造５２０に付与される選択的質量負荷によって、タグ５００は製造後にでも容易にカスタマイズすることができる。このカスタム化は、タグにおける技術的発達を表しているが、タグ３００の構造４００についてより簡単な機械的共振モードスペクトルがかかる発達の現れである。
タグ５００は、その識別特性コードがモード共振周波数応答から生じる点を特徴としている。呼掛け信号発信放射に応答する時間によって、関連する識別特性コードを判定させる識別タグを提供することも有用であり、これも以下に説明する。
【００２２】
図４を参照すると、本発明の第３の実施形態に従った識別タグが示されており、タグは参照番号７００で示されている。タグ７００はタグ３００と同一であるが、円形構造４００が参照番号７１０と示された表面音響波（ＳＡＷ）構造と置き換わっている点と、空洞３９０がタグ７００では矩形の形状を備えている点を例外とする。ＳＡＷ構造７１０は、音響波発射電極７２０、インターディジタル型の電極構造７３０、ボウタイ型の双極子アンテナ７４０を備えている。
発射電極７２０は細長い矩形の形状を備え、アンテナ構造４１０のトラック４２０に電気接続されている。構造４１０は、タグ７００における中点について対称に配置されている。発射電極７２０はタグ７００の中点からオフセットされており、その細長い軸線はタグ７００の周囲端縁部に平行または垂直である。
【００２３】
インターディジタル型の構造７３０は、２つの互いに平行な長手の電極７５０、７６０がタグ７００の中点について対称に配置されている。トラック７６２のようなインターディジタル型のトラックは電極７５０、７６０の細長い軸線に垂直であり、各トラックは相互に噛み合ってメッシュ状になり、それぞれの電極７５０、７６０に接続されている。各電極７５０、７６０は１３本のインターディジタル型のトラックに電気接続されている。電極７５０、７６０は相互に電気的に隔絶されている。
アンテナ７４０は２つの実質的に三角形の電極７７２、７７４を備え、電極の各々が自らの角部で電極７５０、７６０の中央領域にそれぞれに接続されている。三角形の電極７７２、７７４は、インターディジタル型のトラックに対して電極７５０、７６０の両側に配置されている。タグ７００に空洞３９０が在ることで、構造７３０の付近で層３４０が追従性を備え、構造７３０に表面音響波が伝搬するのを確実に支援している。
【００２４】
図４を参照しながら、タグ７００の動作を説明する。呼掛け信号発信装置（図示せず）はタグ７００に向けて呼掛け信号発信放射を発射する。呼掛け信号発信放射は第１の放射成分と第２の放射成分を含み、第１の成分は１μ秒の期間にわたる、５ｋＨｚの反復周波数の、50MHz放射のバーストを含み、第２の成分はアンテナ構造４１０とアンテナ７４０の両方で受信される。
アンテナ４１０は、裏打ち層３２０と組み合わせた発射電極７２０により供与されたキャパシタンスと組み合わせた同調回路を形成する誘導インピーダンスを供与するが、同調回路は50MHzの電気共振状態にある。その結果、アンテナ４１０は呼掛け信号発信放射の第１の成分に選択的に応答する。第１の成分の受信の結果として、これと対応する電気信号が電極７２０に現れる結果となるが、この信号が層３４０で表面音響波を励振させ、音響波は呼掛け信号発信装置７３０に向かう方向へ伝搬するとともに、タグ７００の周囲端縁に向かう方向にも伝搬し、タグで音響波が吸収される。
音響波は層３４０上で複数グループの波に空間分割されるが、というのも、第１の成分は一時的に多数バーストへと分割され、各バーストがそれと対応するグループの波を発生させるからである。
【００２５】
各グループは、構造７３０におけるトラック内の空間に匹敵する空間幅を伝搬の方向に有している。従って、生成された各グループが構造７３０内を通ってそこまで伝搬し、トラック内空間を変調し、それにより、双極子アンテナ７４０の電気特性を修正し、よって、変調する。反復の結果、周波数は比較的低く、５kHzであり、わずか１グループの波だけが層３４０上をどの瞬間にも伝搬している。
アンテナ７４０は呼掛け信号発生放射の第２の成分を受信するとともに、この成分と対応し、電極７５０、７６０、および、それぞれと関連するトラックを通って伝搬する電気信号を発生し、次いで、アンテナ７４０から反射放射として再度発信される。アンテナ７４０は、その物理的寸法のせいで、呼掛け信号発信放射の第１の成分には比較的感度が鈍い。多数グループの表面音響波が通過することにより電極７５０、７６０のトラックが影響を受けた結果、反射放射は呼掛け信号発信放射の第１の成分に存在しているバーストにより変調され、この結果、反射放射に側波帯放射成分が発生する。
【００２６】
呼掛け信号発信装置（図示せず）は、タグ７００で受信した反射放射中に側波帯成分を検出することにより、タグが存在していることを判定し、構造７３０を通って多数グループの音響波が伝搬すると、側波帯成分が影響を受ける。単純な金属物体から呼掛け信号発信放射を反射しても、そのような側波帯成分を含む反射放射は発生しない。これにより、呼掛け信号発信装置はタグ７００の存在を単純な金属物体のような受動的反射物の存在と区別することが可能となる。
タグ７００は、識別特性コードをタグに与えて、タグを類似するタグから個別的に識別するためにカスタマイズすることができる。これは、レーザー融除術、または、イオン研削術のようなレーザー切断技術を利用して、電極７５０、７６０に接続されているトラックを選択的に除去することにより達成することができる。代替例として、タグ７００を製造する際には、トラックは最初、小さな空隙によってそれぞれの電極７５０、７６０から分断されるような構成にすることができ、このような空隙はその上に導電性インクの点を印刷することにより選択的に橋渡しを行うことが可能となり、よって、トラックを選択的に接続し、従って、タグ７００にその識別特性コードを与えている。更に、インクの点はカスタム化用のドットとしても機能して、これらの点は、バーコードリーダーのような光学走査装置を利用して読取り可能となる。
１グループの波が構造７３０を通って伝播すると、識別特性コードは連続的に読み出される。従って、1グループの波が構造７３０を通過して伝搬すると、構造７３０の上の導電性インクの点の空間分布、或いは、トラック上のレーザー切開部の空間分布はタグ７００からの反射放射の側波帯に出力され、それにより、タグ７００に識別特性コードを与えている。
【００２７】
タグ３００、５００、７００は、例えば、以下のような多数の応用例で使用できる。すなわち、
（ａ） 作業人員が着用可能な個人識別タグとして使用するため、
（ｂ） 店の高額商品、貴重な書籍、図書館の文献に付着させるような盗難防止タグとして使用するため、
（ｃ） 認証を目的としてホログラフィー画像を組み込んだ従来のチケットの代替物として等、有効性の確認ができる入場券として使用するため、
である。
本発明の範囲から逸脱せずにタグ１００、３００、５００、７００を変更することができることを、当業者であれば認識するであろう。従って、タグ１００、３００、５００、７００は図１から図４を参照しながら記載したものとは異なる物理的寸法を有していてもよい。更に、タグ１００、３００、５００、７００は、書籍のような製品と一体化させた部分として組み込むことができる。更に、代替の材料が層３２０、３３０、３４０、３５０に使用されていた材料に関連した態様で作用するのであれば、これら代替材料は層３２０、３３０、３４０、３５０についても使用することができる。同様に、代替の構造がそこで受信した放射をアンテナ４１０で生成された信号によって変調することができるのであれば、これら代替の構造は構造４００、５２０、７３０の代用とすることができる。例えば、アンテナ構造４１０と円形構造４００は変調された光放射に対して高感度の薄膜構造で代用することができるが、光放射に応答して電波放射を発射することも可能であり、これにより、タグは１種の放射で呼掛け信号発信を受信し、別種の放射で応答することができるという利点が供与され、よって、関連する呼掛け信号発信装置についてのクロストーク問題に対処することができる。代替例として、アンテナ構造４１０はは双極子アンテナと置き換えることが可能である。
【００２８】
更に、タグ１００、３００、５００、７００を修正して、増幅を供与するための増幅器と一緒に、ソーラーセルまたは微小パワーセルのような電源を組み入れることができるが、それにより、関連する呼掛け信号発生源からもっと離れた距離でタグを作動させることが可能となる。増幅器は、信号保存要素を組み入れ、タグ内部で自発的自動発振が発生するのに対処するために、擬似連続モードで作動するのが便利である。
タグ７００はまた、非接触式の呼掛け信号発信ストレインセンサーとして作動するようにすることも可能である。タグ７００は300μｍのような厚さまで薄くすることが可能であり、圧力を受けたり、監視を必要とする物体に付着させることができる。物体が車両の金属製駆動シャフトや金属製タービンブレードのような金属でできている場合、改良型タグ７００に物体自体が接地面を与えるので、裏打ち材３２０は必要ではない。改良型タグは各々が自体に対応する識別特性コードを与えるので、呼掛け信号発信装置を使用して、物体の多様な部分に付着された応力センサーとして機能している複数の改良型タグから応力データを収集することも可能である。例えば、タグ７００の改良版はローターのブレードごとに付着させることが可能であるため、呼掛け信号発信装置が各ブレードに及ぼされた応力を個別に監視し得るようにする。タグ７００のこの特性は、タグのインターディジタル型の電極空間を調整することから得られるが、よって、応力を示す態様でタグの識別特性コードを修正することができる。
【図面の簡単な説明】
【図１】 図１は本発明による一般的な識別タグの概略図である。
【図２】 本発明の第１の実施形態による識別タグの図である。
【図３】 本発明の第２の実施形態による識別タグの図である。
【図４】 本発明の第３の実施形態による識別タグの図である。

Claims (23)

1. 識別タグが、
   （ａ）呼掛け信号発信放射を受信し、これに応答して変調放射を発信する応答手段と、
   （ｂ）受信した前記呼掛け信号発信放射をタグの同一性を示すように変調して前記変調放射を生成する変調手段と、
   を具備し、
   （ｃ）前記応答手段が、前記呼掛け信号発信放射の相互に異なる周波数である第１放射成分及び第２放射成分を受信し、かつ、それらに対応する第１信号及び第２信号をそれぞれ生成する第１構造及び第２構造を有し、
   （ｄ）前記変調手段が、前記第２信号を受信し、これに対応する音響放射を生成するように構成され、該音響放射は、前記応答手段の前記第１構造からの前記第１信号を変調して、前記変調放射を生成することが可能なものであり、
   前記変調手段が、前記第２信号に応答して前記音響放射を生成する圧電フィルムを備え、
   （ｅ）前記第１構造及び前記第２構造が、前記呼掛け信号発信放射を受信し、前記変調放射を発信する無線アンテナであって、当該タグの表面における前記圧電フィルムの上に形成された導電領域を含む無線アンテナ、を備える、
   ことを特徴とする、識別タグ。
2. 前記圧電フィルムが圧電二フッ化ポリビニル（ＰＶＤＦ）材からなる、請求項１に記載のタグ。
3. 前記圧電フィルムが100μｍから250μｍの範囲にある厚さを有する、請求項１又は請求項２に記載のタグ。
4. 前記アンテナが双極子アンテナ又は円形の電極領域であり、前記第１構造の前記アンテナがループアンテナである、請求項１に記載のタグ。
5. 前記第２構造の前記アンテナが前記第１構造の前記アンテナの空間内に在る、請求項４に記載のタグ。
6. 前記第１構造の前記アンテナ及び前記第２構造の前記アンテナが、当該タグの表面に形成された導電トラック又は導電領域を有する、請求項４に記載のタグ。
7. 前記第２構造の前記アンテナが、電気的に相互接続され放射状に配置された複数の長手の導電部トラックを備え、各トラックは、関連するモード振動応答を有する音響共振装置として機能するように作動するとともに、音響振動により励起されて共振状態になった部分トラックに対応したモード応答で前記第２放射成分を変調するように作動し、これにより、前記変調放射に変調された識別特性コードをタグに与えるようにした、請求項１に記載のタグ。
8. 前記識別特性コードが、前記部分トラックに選択的に質量負荷を付与するか、又は、前記部分トラックを選択的に削減することにより、カスタマイズされる、請求項７に記載のタグ。
9. 前記部分トラックは、該部分トラックにインクを印刷することにより選択的に質量負荷を付与することができる、請求項８に記載のタグ。
10. 前記部分トラックは、レーザー切断術により選択的に削除することができる、請求項９に記載のタグ。
11. 前記第１構造の前記アンテナに接続された発射電極と、
    インターディジタル型の表面音響波構造と、
    該インターディジタル型構造に接続された双極子アンテナと、
    を具備し、
    前記発射電極は、前記呼掛け信号発信放射の前記第１放射成分を結合して表面音響波を生成するように作動し、
    前記インターディジタル型構造は、その電気特性を変調する電波を受信するように作動し、
    前記双極子アンテナは、前記呼掛け信号発信放射の前記第２放射成分を受信し、該第２放射成分を変調するように作動する、請求項１に記載のタグ。
12. 前記インターディジタル型構造は、選択的に接続することができるインターディジタル型のトラックを有しており、当該タグに対する識別特性コードを前記変調放射に与えるようにした、請求項１１に記載のタグ。
13. 前記トラックは、該トラックに導電性インクを印刷することにより接続可能なものであり、又は、レーザー切除技術により切断可能なものである、請求項１２に記載のタグ。
14. 当該タグをカスタマイズするために前記トラックに付与した修正は、光学走査装置により光学的に読取り可能である、請求項９、請求項１０、請求項１２、又は、請求項１３に記載のタグ。
15. 当該タグの前記第１構造の前記アンテナ及びキャパシタが、前記変調放射を生成する際に使用することを目的として、前記呼掛け信号発信放射の前記第1放射成分を選択的に分離するためのフィルタを形成する、請求項１に記載のタグ。
16. 複数の層を備え、該層は、裏打ち層、構造層、圧電層及び電極層を連続して有し、前記応答手段および前記変調手段は、実質的に前記圧電層及び前記電極層の中に形成されている、請求項１から請求項１５のいずれかに記載のタグ。
17. 前記構造層は、内部に音響波が実質的に伝搬する圧電層の領域と整列状態にある空洞領域を有している、請求項１６に記載のタグ。
18. 前記裏打ち層は導電性である、請求項１７に記載のタグ。
19. 請求項１から請求項１８のいずれかに記載のタグを備えた、人員が着用できる識別カード。
20. 当該タグが付着した物品の盗難に対処する盗難防止タグであって、請求項１から請求項１９のいずれかに記載のタグを組み込んだ盗難防止タグ。
21. 図１から図４のうちの１つ以上を参照しながら本明細書に記載されたようなタグ。
22. 請求項１から請求項１９のいずれかに記載のタグに呼掛け信号発信する装置であって、
    第１放射成分及び第２放射成分を含む呼掛け信号発信放射を前記タグに発信するように作動し、
    前記呼掛け信号発信放射に応答して前記タグから発信された変調放射を受信し、前記第２放射成分により変調された前記第１放射成分に対応する前記変調放射中に存在している放射成分から前記タグの同一性を判定するように作動する、装置。
23. 請求項１１に記載されたタグを備えた応力センサーであって、前記インターディジタル型構造に変化を生じさせ、これに対応した前記変調放射中に誘発される変化を誘発する当該タグに結合された応力を検知するように作動する、応力センサー。

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