JP6464894B2

JP6464894B2 - 識別用導電性部材、識別用導電性部材が設けられた物体の識別方法および識別装置

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Publication number: JP6464894B2
Application number: JP2015076180A
Authority: JP
Inventors: 本学山
Original assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Current assignee: Dai Nippon Printing Co Ltd
Priority date: 2015-04-02
Filing date: 2015-04-02
Publication date: 2019-02-06
Anticipated expiration: 2035-04-02
Also published as: JP2016197295A

Description

本発明は、識別情報を提供することができる識別用導電性部材に関する。また本発明は、識別用導電性部材が設けられた物体の識別方法および識別装置に関する。

物体に関する識別情報を提供することができるコードパターンとして、バーコードなどの一次元コードや、ＱＲコード（登録商標）などの二次元コードが広く用いられている。一方、一次元バーコードや二次元バーコードは、パターンの幅や配置など、パターンの外観によって認識され得る要素に基づいて識別情報が表現される。このため、不特定多数の者が、一次元バーコードや二次元バーコードを解析して、一次元バーコードや二次元バーコードが取り付けられている物体に関する識別情報を得ることが可能である。従って、一次元バーコードや二次元バーコードは、特定の者のみが物体に関する識別情報を得ることができることが求められる用途には不向きである。

物体に関する識別情報を提供することができる手段としては、上述の一次元バーコードや二次元バーコード以外にも、ＩＣタグなど、電磁波を利用した通信に基づいて識別情報を提供するものが知られている。しかしながら、複数のＩＣタグが近接して存在している場合、ＩＣタグリーダーが複数のＩＣタグからの電磁波を読み取ってしまうという、電波干渉による問題が生じ得る。また、ＩＣタグは一次元バーコードなどに比べて高価である。

特開平１−２３３６８８号公報

本発明は、上述の課題を考慮してなされたものであり、パターンの外観のみによっては識別情報を完全に解析することができない識別用導電性部材を提供することを課題とする。また本発明は、識別用導電性部材が取り付けられた物体の識別方法および識別装置を提供することを目的とする。

本発明は、識別情報を提供する識別用導電性部材であって、第１の導電率を有する第１導電性材料を含む第１部分と、前記第１の導電率とは異なる第２の導電率を有する第２導電性材料を含む第２部分と、を備える、識別用導電性部材である。

本発明による識別用導電性部材において、好ましくは、０．１ＴＨｚ〜３ＴＨｚの周波数範囲の電磁波を前記第１部分に照射した場合の電磁波の反射率、および、０．１ＴＨｚ〜３ＴＨｚの周波数範囲の電磁波を前記第２部分に照射した場合の電磁波の反射率がいずれも０．１以上である。

本発明による識別用導電性部材において、前記第１導電性材料または前記第２導電性材料は、金属材料、導電性炭素材料、導電性高分子材料または導電性金属酸化物材料のいずれかであってもよい。

本発明による識別用導電性部材において、前記第１導電性材料および前記第２導電性材料は、可視光に対する透明性を有していてもよい。

本発明による識別用導電性部材において、前記第１部分および前記第２部分は、互いに平行に線状に延びていてもよい。

本発明は、物体に設けられた識別用導電性部材に基づいて、物体に関する識別情報を取得する識別方法であって、前記識別用導電性部材は、第１の導電率を有する第１導電性材料を含む第１部分と、前記第１の導電率とは異なる第２の導電率を有する第２導電性材料を含む第２部分と、を備え前記識別方法は、電磁波を前記識別用導電性部材に照射する照射工程と、前記第１部分によって反射された電磁波の特性、および前記第２部分によって反射された電磁波の特性に基づいて、物体に関する識別情報を取得する解析工程と、を備える、識別方法である。

本発明による識別方法において、前記解析工程においては、前記第１部分によって反射された電磁波の反射率と、前記第２部分によって反射された電磁波の反射率との比に基づいて、前記識別情報が取得されてもよい。

本発明による識別方法において、好ましくは、前記照射工程において前記識別用導電性部材に照射される電磁波は、０．１ＴＨｚ〜３ＴＨｚの周波数範囲の電磁波であり、０．１ＴＨｚ〜３ＴＨｚの周波数範囲の電磁波を前記第１部分に照射した場合の電磁波の反射率、および、０．１ＴＨｚ〜３ＴＨｚの周波数範囲の電磁波を前記第２部分に照射した場合の電磁波の反射率がいずれも０．１以上である。

本発明による識別方法において、前記第１導電性材料または前記第２導電性材料は、金属材料、導電性炭素材料、導電性高分子材料または導電性金属酸化物材料のいずれかであってもよい。

本発明による識別方法において、前記第１導電性材料および前記第２導電性材料は、可視光に対する透明性を有していてもよい。

本発明による識別方法において、前記第１部分および前記第２部分は、互いに平行に線状に延びていてもよい。

本発明による識別方法の前記照射工程においては、前記識別用導電性部材のうち電磁波が照射される照射領域が、走査方向に沿って移動するよう、電磁波が前記識別用導電性部材に対して相対的に走査され、これによって、前記走査方向における前記第１部分および前記第２部分の位置に関する情報が得られてもよい。この場合、前記解析工程は、前記走査方向における前記第１部分および前記第２部分の位置に関する情報にさらに基づいて、前記識別情報を取得する。

本発明による識別方法において、前記物体は、紙又は不透明な樹脂で形成された収容体であり、前記識別用導電性部材は、前記収容体の外面以外の場所に取り付けられていてもよい。

本発明は、物体に設けられた識別用導電性部材に基づいて、物体に関する識別情報を取得する識別装置であって、前記識別用導電性部材は、第１の導電率を有する第１導電性材料を含む第１部分と、前記第１の導電率とは異なる第２の導電率を有する第２導電性材料を含む第２部分と、を備え前記識別装置は、電磁波を前記識別用導電性部材に照射する照射部と、前記第１部分によって反射された電磁波の特性、および前記第２部分によって反射された電磁波の特性に基づいて、物体に関する識別情報を取得する解析部と、を備える、識別装置である。

本発明によれば、パターンの外観のみによっては識別情報を完全に解析することができない識別用導電性部材を提供することができる。

本発明の実施形態に係る収容体の構成を示す平面図。図１の収容体のＡ−Ａ断面の構成を示す断面図。収容体に設けられた識別用導電性部材を拡大して示す平面図。収容体に設けられた識別用導電性部材を拡大して示す断面図。本発明の実施形態に係る識別装置の概略構成を示す図である。識別用導電性部材における電磁波の反射率を位置に対してプロットした結果を示す図。識別用導電性部材の一変形例を示す断面図。識別用導電性部材の一変形例を示す断面図。識別用導電性部材の一変形例を示す断面図。図１０に示す識別用導電性部材に電磁波を照射した場合に得られる反射波の周波数特性を示す図。識別用導電性部材の一変形例を示す断面図。図１１に示す識別用導電性部材に電磁波を照射した場合に得られる反射波の周波数特性を示す図。

以下、図面を参照して本発明の実施の形態について説明する。なお、本件明細書に添付する図面においては、図示と理解のしやすさの便宜上、適宜縮尺および縦横の寸法比等を、実物のそれらから変更し誇張してある。

本実施の形態においては、識別用導電性部材２０が設けられる物体が、所定の収容物を収容することができる収容体１０である例について説明する。この場合、識別用導電性部材２０には、収容体１０に関する識別情報、例えば収容体１０自体に関する識別情報や収容体１０に収容されている収容物に関する識別情報が記録されている。図１は、収容体１０の構成を示す平面図である。図２は、図１の収容体１０のＡ−Ａ断面の構成を示す断面図である。

収容体
収容体１０は、紙や不透明な樹脂からなる不透明層を含んでいる。このため、可視光や赤外線は、収容体１０によって反射または吸収される。すなわち、可視光や赤外線は収容体１０を透過することができない。従って、収容体１０の外部からは対象物を視認することができない。なお「不透明」とは、収容体１０などの物体に赤外線または可視光を照射した際に、赤外線または可視光が物体を全く透過しないこと、及び、赤外線または可視光が物体を透過しても、透過した赤外線または可視光をセンサによって検知できない程度の微小な透過量であることを意味する。例えば、収容体１０のうち収容体１０の外面１０ｘと識別用導電性部材２０との間に位置する部分の全光線透過率は、１０％以下となっている。ここで「全光線透過率」は、拡散成分を含む光線透過率として定義される。全光線透過率は、ＪＩＳＫ７３７５の全光線透過率測定法に準拠して求められ得る。具体的には、収容体１０の外面１０ｘと識別用導電性部材２０との間に位置する収容体１０からなる試験片の透過光を、試験片端部からの散逸を可能な限り少なくした状態で、積分球内へ導いて測定して透過率を算出する。そのような測定および算出を、光波長３８０ｎｍ〜７８０ｎｍにおいて１０ｎｍ間隔で実施し、それらの平均値を算出することによって、全光線透過率を求めることができる。なお本明細書において、可視光とは、３８０ｎｍ〜７８０ｎｍの波長範囲の光を意味している。

収容体１０を構成する紙としては、例えば段ボールが用いられる。また収容体１０は、段ボール封筒と称されるものであってもよい。この場合、収容体１０は封筒状であり、封筒部１１と、封筒部１１の開口部に設けられたフラップ部１２と、を有している。フラップ部１２は、１８０°折り返されて封筒部１１の接着領域１１ａに接着され、これにより段ボール封筒である収容体１０が封緘される。図１は、フラップ部１２が折り返される前の収容体１０を示している。

図２に示すように、収容体１０は、段ボールである第１層１３と、第１層１３に積層された、段ボールである第２層１４及び第３層１５と、を有している。封筒状に形成された第１層１３の外方を向く２つの面のうち、一方の面に第２層１４が積層されると共に接着され、他方の面に第３層１５が積層されると共に接着されている。

識別用導電性部材２０は、紙又は不透明な樹脂からなる不透明層によって外部から遮蔽された場所に設けられている。例えば識別用導電性部材２０は、収容体１０のうち、収容体１０の外面１０ｘ以外の場所に設けられる。図１および図２に示す例において、識別用導電性部材２０は、収容体１０の内面１０ｙに、具体的には第１層１３のうち収容体１０の内部に向く側の面に取り付けられている。なお外面１０ｘとは、収容体１０が封緘された時に収容体１０の外方を向いている面、即ち肉眼で視認され得る面である。また内面１０ｙとは、収容体１０の内部の空間に接する面である。

識別用導電性部材
以下、識別用導電性部材２０について説明する。ここでは、識別用導電性部材２０の形態として、一次元コード、例えばバーコードの形態が採用されている例について説明する。しかしながら、収容体１０または収容体１０に収容されている収容物に関する識別情報を提供することができる限りにおいて、識別用導電性部材２０の外観的な形態が特に限られることはない。例えば識別用導電性部材２０は、ＱＲコード（登録商標）などの二次元コードの形態を有していてもよい。

識別用導電性部材２０から物体に関する識別情報を得て、これによって物体を識別する方法としては、後述するように、識別用導電性部材２０に電磁波を照射し、識別用導電性部材２０によって反射された電磁波を解析して、物体に関する識別情報を得る、という方法が採用される。従って識別用導電性部材２０は、電磁波を反射することができるよう構成されている。具体的には、識別用導電性部材２０は、導電性を有する導電性材料を含んでいる。なお以下の説明において、識別用導電性部材２０によって反射された電磁波のことを、反射波とも称する。また、識別用導電性部材２０によって反射される前の電磁波と、識別用導電性部材２０によって反射された後の電磁波すなわち反射波とを、符号Ｌ１と符号Ｌ２とによって区別することもある。

図２に示すように、識別用導電性部材２０は、収容体１０の内面１０ｙに取り付けられた基材２５と、基材２５上に設けられた複数の第１部分２１および複数の第２部分２２と、を含んでいる。基材２５は、第１面２５ａと、第１面２５ａの反対側に位置する第２面２５ｂと、を含んでおり、上述の第１部分２１および第２部分２２は基材２５の第１面２５ａ側に設けられている。また、基材２５の第２面２５ｂ側が収容体１０の内面１０ｙと対向するように、識別用導電性部材２０が内面１０ｙに取り付けられている。

図２および図３に示すように、複数の第１部分２１および複数の第２部分２２はそれぞれ、基材２５の第１面２５ａに沿って互いに平行に線状に延びている。以下の説明において、第１部分２１および第２部分２２が線状に延びる方向のことを、長手方向とも称する。なお「線状」とは、第１部分２１の幅Ｗ１に対する、長手方向における第１部分２１の長さＢ１の比、および、第２部分２２の幅Ｗ２に対する、長手方向における第２部分２２の長さＢ２の比が、例えば２以上であることを意味している。

複数の第１部分２１および複数の第２部分２２は、長手方向に交差する配列方向Ｄに沿って並べられている。この場合、配列方向Ｄにおける第１部分２１および第２部分２２の順序に基づいて、物体に関する識別情報を表現することができる。例えば、図３に示すように左から右へ第１部分２１、第２部分２２、第１部分２１、第２部分２２、第２部分２２が並べられている場合、第１部分２１を二値情報の「０」とし、第２部分２２を二値情報の「１」とすると、図３に示す識別用導電性部材２０によって「０１０１１」という識別情報が提供される。

なお、識別用導電性部材２０によって提供される識別情報は、配列方向Ｄにおける第１部分２１および第２部分２２の順序に基づく情報以外の情報を含んでいてもよい。例えば、第１部分２１の幅Ｗ１、第２部分２２の幅Ｗ２や、配列方向Ｄにおける第１部分２１と第２部分２２との間の隙間Ｓなどにさらに基づいて、すなわち配列方向Ｄにおける第１部分２１および第２部分２２の位置に関する情報にさらに基づいて、物体に関する識別情報が表現されていてもよい。

なお、第１部分２１の幅Ｗ１と、第２部分２２の幅Ｗ２とは、同一であってもよく、異なっていてもよい。また、複数の第１部分２１が、互いに同一の幅Ｗ１を有していてもよく、異なる幅Ｗ１を有していてもよい。同様に、複数の第２部分２２が、互いに同一の幅Ｗ２を有していてもよく、異なる幅Ｗ２を有していてもよい。同様に隙間Ｓも、位置に依らず同一であってもよく、位置に応じて変化してもよい。幅Ｗ１、幅Ｗ２や隙間Ｓが様々に異なる場合、識別用導電性部材２０によって提供される識別情報の容量やバリエーションを増加させることができる。一方、幅Ｗ１、幅Ｗ２や隙間Ｓが位置に依らず同一である場合、識別用導電性部材２０が物体の識別情報を提供するためのものであるということを隠匿し易くすることができる。これによって、不特定多数の者によって識別用導電性部材２０が解析されることを抑制することができる。すなわち、識別用導電性部材２０によって提供される識別情報のセキュリティ性を高めることができる。

第１部分２１の幅Ｗ１および第２部分２２の幅Ｗ２、並びに隙間Ｓは、後述する識別装置５０の照射部５１から放射される電磁波のスポット径や、測定部５２の分解能などに応じて適宜設定される。例えば第１部分２１の幅Ｗ１および第２部分２２の幅Ｗ２は、０．３３ｍｍ〜１．３２ｍｍの範囲内になっている。また隙間Ｓは、０．３３ｍｍ〜１．３２ｍｍの範囲内になっている。

次に、第１部分２１および第２部分２２の構成について説明する。第１部分２１は、第１の導電率を有する第１導電性材料を含んでいる。一方、第２部分２２は、第１の導電率とは異なる第２の導電率を有する第２導電性材料を含んでいる。この結果、第１部分２１の導電率と第２部分２２の導電率とは互いに異なっている。このため、電磁波を第１部分２１に照射した場合の電磁波の反射率Ｒ１と、電磁波を第２部分２２に照射した場合の電磁波の反射率Ｒ２とは、互いに異なる値になる。本実施の形態においては、後述するように、このような反射率の相違に基づいて第１部分２１と第２部分２２とを判別して、識別用導電性部材２０に含まれる情報を解析する。

以下、物質の導電率の相違に基づいて、物質の反射率の相違が生じることについて説明する。屈折率ｎの物質に、物質の界面に対して垂直に空気中から電磁波が入射する場合、物質の界面における電磁波の反射率Ｒは、空気の屈折率を１とすると、以下の式によって表される。

また、物質の透磁率および誘電率をそれぞれμおよびεとし、真空の透磁率および誘電率をそれぞれμ₀およびε₀とすると、物質の屈折率ｎは以下の式によって表される。

また、物質の誘電率μと、物質の導電率σとの間には、単純な一対一の対応関係が成立している。例えば、第１の物質の誘電率が、第２の物質よりも大きな誘電率を有する場合、第１の物質の導電率が、第２の物質の導電率よりも大きくなる。従って、第１部分２１の第１導電性材料、および第２部分２２の第２導電性材料を適切に選択することにより、第１部分２１の導電率および第２部分２２の導電率を調整し、これによって第１部分２１における電磁波の反射率Ｒ１および第２部分２２における電磁波の反射率Ｒ２を任意に設計することができる。

上述のように本実施の形態においては、識別用導電性部材２０によって反射された電磁波を解析することにより、物体に関する識別情報が得られる。また後述するように、電磁波としては、好ましくは、０．１ＴＨｚ〜３ＴＨｚの周波数範囲の電磁波が用いられる。これらの点を考慮し、好ましくは、識別用導電性部材２０の第１部分２１および第２部分２２は、０．１ＴＨｚ〜３ＴＨｚの周波数範囲の電磁波を第１部分２１に照射した場合の反射率Ｒ１、および０．１ＴＨｚ〜３ＴＨｚの周波数範囲の電磁波を第２部分２２に照射した場合の反射率Ｒ２がいずれも０．１以上となるよう、第１導電性材料および第２導電性材料が選択される。例えば、第１部分２１および第２部分２２はいずれも、導電性炭素材料と少なくとも同等の導電性を有している。例えば、第１部分２１の導電率および第２部分２２の導電率はいずれも、０．５×１０^５Ω^−１・ｍ^−１以上になっている。

後述するように本実施の形態においては、反射率Ｒ１と反射率Ｒ２との比や差に基づいて、第１部分２１と第２部分２２とが判別される。従って、反射率Ｒ１と反射率Ｒ２との間には、ある程度の測定誤差が存在する場合であっても第１部分２１と第２部分２２とを判別することが可能である程度の差が存在することが好ましい。例えば、第１反射率Ｒ１が第２反射率Ｒ２よりも大きいと仮定した場合、第１反射率Ｒ１から第２反射率Ｒ２を引いた値が０．０５以上になっており、より好ましくは０．１０以上になっている。または、第１反射率Ｒ１に対する第２反射率Ｒ２の比が０．９０以下になっており、より好ましくは０．８０以下になっている。

第１導電性材料および第２導電性材料としては、金属材料、導電性炭素材料、導電性高分子材料または導電性金属酸化物材料などを挙げることができる。金属材料としては、銀、金、銅、ニッケル、錫、鉄、クロム、亜鉛、アルミニウム、チタンまたはそれらの化合物など、十分に高い反射率を実現することができるものが用いられ得る。導電性炭素材料としては、グラファイト構造またはそれに類似する構造を有するもの、例えばカーボンブラックなどを用いることができる。導電性高分子材料としては、ポリチオフェンやポリアニリンなど、導電性および可視光に対する透明性を有するものを用いることができる。導電性金属酸化物材料としては、酸化インジウム（In₂O₃）、酸化スズ（SnO₂）、酸化亜鉛（ZnO）、酸化インジウムスズ、三酸化アンチモン（Sb₂O₃）およびそれらの化合物など、導電性および可視光に対する透明性を有するものを用いることができる。

なお第１導電性材料および第２導電性材料として、導電性高分子材料や導電性金属酸化物材料などの、導電性および可視光に対する透明性を有する材料が用いられる場合、識別用導電性部材２０が視認されることを抑制することができる。これによって、不特定多数の者によって識別用導電性部材２０が解析されることを抑制することができる。すなわち、識別用導電性部材２０によって提供される識別情報のセキュリティ性を高めることができる。

第１部分２１の厚みＴ１と、第２部分２２の厚みＴ２とは、同一であってもよく、異なっていてもよい。また、複数の第１部分２１が、互いに同一の厚みＴ１を有していてもよく、異なる厚みＴ１を有していてもよい。同様に、複数の第２部分２２が、互いに同一の厚みＴ２を有していてもよく、異なる厚みＴ２を有していてもよい。図４においては、複数の第１部分２１の厚みＴ１が互いに同一であり、複数の第２部分２２の厚みＴ２が互いに同一であり、かつ第１部分２１の厚みＴ１と第２部分２２の厚みＴ２とが同一である例が示されている。

第１部分２１の厚みＴ１および第２部分２２の厚みＴ２は、例えば０．００５μｍ〜５００μｍの範囲内になっている。

基材２５の第１面２５ａ上などに第１部分２１および第２部分２２を形成する方法が特に限られることはなく、公知の方法が適宜採用され得る。例えば、はじめに、第１導電性材料を含む第１導電層を、スパッタリング法、真空蒸着法、イオンプレーティング法、ＣＶＤ法、塗工法や印刷法等を利用して基材２５上に連続的に設ける。次に、第１部分２１と同一のパターンを有するレジストパターンを第１導電層上に形成し、その後、第１導電層をエッチングする。すなわち、いわゆるフォトリソグラフィー法を用いて第１導電層をパターニングすることにより、所定のパターンを有する第１部分２１を得ることができる。また、第１部分２１の場合と同様に、第２導電性材料を含む第２導電層を基材２５上に設け、第２導電層をパターニングする。これによって、所定のパターンを有する第１部分２１および第２部分２２を備える識別用導電性部材２０を得ることができる。

その他にも、スクリーン印刷法、インクジェット印刷法や熱転写印刷法を採用して、所定のパターンを有する第１部分２１および第２部分２２を基材２５上に形成してもよい。

なお図２に示す例においては、第１部分２１および第２部分２２を備える識別用導電性部材２０が、基材２５を介して収容体１０などの物体に取り付けられているが、これに限られることはない。図示はしないが、識別用導電性部材２０が物体の面に直接的に形成されてもよい。

次に、このような構成からなる本実施の形態の作用および効果について説明する。ここでは、上述の収容体１０に設けられた識別用導電性部材２０からの反射波を解析して、収容体１０に関する識別情報を取得するための方法について説明する。

識別装置
はじめに、識別用導電性部材２０に基づいて識別情報を取得するための識別装置５０について、図４を参照して説明する。識別装置５０は、収容体１０に設けられた識別用導電性部材２０の複数の位置に基材２５の第１面２５ａ側から電磁波Ｌ１を照射する照射部５１と、識別用導電性部材２０の第１部分２１および第２部分２２によって反射された電磁波Ｌ２の強度を測定する測定部５２と、第１部分２１によって反射された電磁波Ｌ２の特性、および第２部分２２によって反射された電磁波Ｌ２の特性に基づいて、収容体１０に関する識別情報を取得する。なお照射部５１、測定部５２および解析部５３は、一体的に構成されたものであってもよく、個別に構成されたものであってもよい。

（照射部）
照射部５１としては、好ましくは、０．１ＴＨｚ〜３ＴＨｚの周波数範囲の電磁波を識別用導電性部材２０に照射することができるものが用いられる。０．１ＴＨｚ〜３ＴＨｚの周波数範囲の電磁波は、テラヘルツ波とも称されるものである。テラヘルツ波は、紙や樹脂などの多くの包装用材料を透過することができるという特性を有している。従ってテラヘルツ波を利用すれば、紙や樹脂を含む収容体１０の、外面１０ｘ以外の場所に設けられた識別用導電性部材２０からの電磁波Ｌ２を、収容体１０を開封することなく得ることができる。またテラヘルツ波は、Ｘ線などの、高い透過性を有するその他の周波数範囲の電磁波に比べて、安全に使用され得る。またテラヘルツ波は、高い指向性を有しているため、干渉による問題が生じることを抑制することもできる。

テラヘルツ波を生成する方法としては、光伝導アンテナ、半導体または非線形光学結晶に対してレーザー光を照射し、非線形光学効果、光パラメトリック、差周波混合等を利用してテラヘルツ波を放射する方法が考えられる。また、テラヘルツ波の発生系の他の一例として、量子カスケードレーザー（ＱＣＬ：Quantum Cascade Laser）、共鳴トンネルダイオード（ＲＴＤ：Resonant Tunnel Diode）、ジャイロトロン、自由電子レーザー（ＦＥＬ：Free Electron Laser）等が考えられる。

なお、様々な周波数の成分を広い周波数範囲にわたって連続的に含むテラヘルツ波を生成する方法としては、例えば、テラヘルツ時間領域分光法（Teraherts Time Domain Spactroscopy: THz-TDS）を挙げることができる。テラヘルツ時間領域分光法によって発生したテラヘルツ波は、強度は比較的低く、例えば数十ｍＷ程度であるが、安定性に優れているという利点を有している。

また、高い強度を有するテラヘルツ波を生成する方法としては、例えば、光パラメトリックや差周波混合等の非線形光学効果を利用してテラヘルツ波からなる電磁波を生成する方法が考えられる。この方法によれば、例えば、３００ｍＷ以上の強度や、１Ｗ以上の強度を有するテラヘルツ波を生成することができる。このため、収容体１０の不透明層として大きな厚みを有するものが用いられる場合であっても、収容体１０から戻ってくる電磁波を十分な精度で検出することができる。例えば、光パラメトリックや差周波混合等の非線形光学効果を利用して電磁波を生成する発生系が用いられる場合、不透明層を構成する紙として、１００μｍ〜１ｃｍの範囲内の厚みのものを用いることができる。

なお非線形光学結晶とは、レーザー光などの強い光が入射した場合に、非線形の、すなわち光の電磁場に比例しない応答をする結晶のことである。また非線形光学効果とは、非線形の、すなわち光の電磁場に比例しない応答のことである。上述の光パラメトリックや差周波混合は、非線形光学効果の一種である。

（測定部）
測定部５２としては、識別用導電性部材２０の第１部分２１および第２部分２２によって反射された電磁波Ｌ２の強度を測定することができるものが用いられる。例えば、電磁波Ｌ２の強度を周波数ごとに測定して、電磁波Ｌ２の周波数スペクトルを得ることができるものが用いられる。例えば測定部５２として、スペクトルアナライザが用いられる。

好ましくは、照射部５１を用いて識別用導電性部材２０に電磁波Ｌ１を照射する照射工程を実施する際、識別用導電性部材２０のうち電磁波Ｌ１が照射される照射領域５１ａが、走査方向Ｔに沿って移動するよう、電磁波Ｌ１が識別用導電性部材２０に対して相対的に走査される。走査方向Ｔは、好ましくは、複数の第１部分２１および複数の第２部分２２が並べられた配列方向Ｄに一致している。これによって、照射部５１から放射される電磁波Ｌ１を利用して識別用導電性部材２０をスキャンすることが可能になる。

電磁波Ｌ１を識別用導電性部材２０に対して相対的に走査するための具体的な方法が特に限られることはない。例えば図５に示すように、識別用導電性部材２０が設けられた収容体１０を搬送する搬送部５５を利用して、電磁波Ｌ１が識別用導電性部材２０に対して走査方向Ｔに沿って相対的に走査されるようにしてもよい。若しくは、収容体１０に対して照射部５１を走査方向Ｔに沿って移動させることにより、電磁波Ｌ１を走査してもよい。

識別方法
次に、識別用導電性部材２０に基づいて収容体１０に関する識別情報を取得する識別方法について説明する。

（照射工程）
はじめに、照射部５１を用いて、基材２５の第１面２５ａ側から、収容体１０に設けられた識別用導電性部材２０の複数の位置に電磁波Ｌ１を照射する照射工程を実施する。上述のように、電磁波Ｌ１として０．１ＴＨｚ〜３ＴＨｚの周波数範囲のテラヘルツ波が用いられるので、電磁波Ｌ１は、収容体１０を透過して識別用導電性部材２０に到達することができる。

（測定工程）
次に、測定部５２を用いて、識別用導電性部材２０の各位置において反射された電磁波Ｌ２の強度Ｉ２を測定する測定工程を実施する。識別用導電性部材２０によって反射された電磁波Ｌ２の強度Ｉ２としては、特定の周波数における電磁波の強度が採用されてもよい。若しくは、所定の周波数範囲における電磁波Ｌ２の強度を積算したものが、強度Ｉ２として採用されてもよい。すなわち、電磁波Ｌ２の周波数スペクトルを積分したものが、強度Ｉ２として採用されてもよい。

照射部５１から識別用導電性部材２０に照射される電磁波Ｌ１の強度をＩ１とすると、強度Ｉ２を強度Ｉ１で割ることにより、識別用導電性部材２０の各位置における電磁波の反射率が算出される。図６は、算出された反射率の値を、識別用導電性部材２０の各位置に対してプロットしたものである。

本実施の形態においては、上述のように、第１部分２１の導電率と第２部分２２の導電率とは互いに異なっている。このため、第１部分２１における電磁波の反射率Ｒ１と、第２部分２２における電磁波の反射率Ｒ２も互いに異なっている。このため図６に示すように、識別用導電性部材２０の各位置における電磁波の反射率の値は、位置に応じて変化する。

なお図４に示すように、第１部分２１および第２部分２２が存在しない位置に照射された電磁波Ｌ１は、反射されることなく基材２５を透過する。このため図６に示すように、識別用導電性部材２０の各位置における電磁波の反射率の値が極めて小さくなる部分が存在している。

（解析工程）
次に、解析部５３を用いて、識別用導電性部材２０に含まれる第１部分２１および第２部分２２によって反射された電磁波Ｌ２の特性に基づいて、物体に関する識別情報を取得する解析工程を実施する。例えば、第１部分２１によって反射された電磁波の反射率Ｒ１と、第２部分２２によって反射された電磁波の反射率Ｒ２との比に関する情報に基づいて、図６に示す反射率のプロットを解析して、第１部分２１および第２部分２２の配列を算出する。

例えば、はじめに、識別用導電性部材２０の各位置において測定された反射率の最大値を用いて、識別用導電性部材２０の各位置において測定された反射率の値を規格化する。ここで本実施の形態によれば、第１部分２１に含まれる第１導電性材料の第１の導電率、および第２部分２２に含まれる第２導電性材料の第２の導電率に基づいて、反射率Ｒ１と反射率Ｒ２との比を予測することができる。例えば、反射率Ｒ１が反射率Ｒ２よりも大きいということや、第１反射率Ｒ１に対する第２反射率Ｒ２の比を予測することができる。この場合、規格化後の反射率がほぼ１になっている位置を、第１部分２１が存在している位置であると判別し、また規格化後の反射率が、予測される上述の比にほぼ等しくなっている位置を、第２部分２２が存在している位置であると判別することができる。従って、図６に示す反射率のプロットに基づいて、第１部分２１および第２部分２２の配列の順序を割り出すことができる。図６には、反射率のプロットに基づいて解析される第１部分２１および第２部分２２の位置が併せて示されている。

なお、反射率の値を規格化するために用いられる値が、識別用導電性部材２０の各位置において測定された反射率の最大値に限られることはない。また、図６に示す反射率のプロットを解析する方法が、第１反射率Ｒ１に対する第２反射率Ｒ２の比に関する情報に基づく方法に限られることはない。例えば、第１反射率Ｒ１と第２反射率Ｒ２との差に基づいて、第１部分２１および第２部分２２の配列の順序を割り出してもよい。

上述のように本実施の形態によれば、異なる導電率を有する第１部分２１および第２部分２２を利用して、収容体１０に関する識別情報を識別用導電性部材２０に持たせることができる。この場合、識別用導電性部材２０の外観に基づく解析のみによっては、収容体１０に関する識別情報を完全に解析することができない。このため、不特定多数の者によって識別用導電性部材２０が解析されることを抑制することができる。すなわち、識別用導電性部材２０によって提供される識別情報のセキュリティ性を高めることができる。

また本実施の形態によれば、識別用導電性部材２０の第１部分２１および第２部分２２はそれぞれ、導電性を有する導電性材料を含んでいる。このため、識別用導電性部材２０は、紙や樹脂に対する高い透過性を有するテラヘルツ波を反射することができる。従って、収容体１０の内部など、肉眼によっては視認され得ない場所に識別用導電性部材２０が設けられている場合であっても、収容体１０の外部などから識別用導電性部材２０に向けてテラヘルツ波を照射し、識別用導電性部材２０からの反射波を解析することにより、収容体１０に関する識別情報を得ることができる。これによって、収容体１０自体や、収容体１０に収容されている収容物の識別や認証を行うことができる。

なお、上述した実施の形態に対して様々な変更を加えることが可能である。以下、図面を参照しながら、変形例について説明する。以下の説明および以下の説明で用いる図面では、上述した実施の形態と同様に構成され得る部分について、上述の実施の形態における対応する部分に対して用いた符号と同一の符号を用いることとし、重複する説明を省略する。また、上述した実施の形態において得られる作用効果が変形例においても得られることが明らかである場合、その説明を省略することもある。

（第１の変形例）
上述の本実施の形態においては、複数の第１部分２１の厚みＴ１が互いに同一であり、かつ複数の第２部分２２の厚みＴ２が互いに同一である例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、図７に示すように、複数の第１部分２１が互いに異なる厚みＴ１を有していてもよい。同様に、複数の第２部分２２が互いに異なる厚みＴ２を有していてもよい。

第１部分２１の厚みＴ１が位置などに応じて様々に異なる場合、厚みに応じて第１部分２１の電気抵抗が相違するので、第１部分２１の反射特性を様々に異ならせることができる可能性がある。第２部分２２についても同様である。このため本変形例によれば、識別用導電性部材２０によって提供される識別情報の容量やバリエーションをさらに増加させることができる。なお、厚みの差に応じた情報を識別用導電性部材２０に付加する場合、厚みの差が５μｍ以上に設定されることが好ましい。

（第２の変形例）
上述の本実施の形態においては、識別用導電性部材２０が、第１の導電率を有する第１導電性材料を含む第１部分２１と、第２の導電率を有する第２導電性材料を含む第２部分２２と、を備える例を示した。しかしながら、識別用導電性部材２０に含まれる導電性材料の種類の数が特に限られることはない。例えば図８に示すように、識別用導電性部材２０は、第１の導電率を有する第１導電性材料を含む第１部分２１、および、第２の導電率を有する第２導電性材料を含む第２部分２２に加えて、第１の導電率および第２の導電率とは異なる第３の導電率を有する第３導電性材料を含む第３部分２３をさらに備えていてもよい。

（第３の変形例）
上述の本実施の形態においては、第１部分２１によって反射された電磁波Ｌ２の反射率Ｒ１と、第２部分２２によって反射された電磁波Ｌ２の反射率Ｒ２との比に基づいて、第１部分２１と第２部分２２とが判別される例を示した。しかしながら、これに限られることはなく、第１部分２１や第２部分２２によって反射された電磁波Ｌ２の周波数特性に基づいて、第１部分２１と第２部分２２とを判別することができるよう、識別用導電性部材２０が構成されていてもよい。例えば図９に示すように、第１部分２１および第２部分２２がそれぞれ、特定の周波数に電磁波Ｌ２のピークが現れるよう構成されたアンテナとして機能するものであってもよい。

図９に示すように、識別用導電性部材２０は、隙間２１ｃを空けて配置された一対の第１部分２１と、隙間２２ｃを空けて配置された一対の第２部分２２と、を備えている。一対の第１部分２１は、第１要素２１ａと、第１要素２１ａが延びる方向とは異なる方向に延び、第１要素２１ａに接続された第２要素２１ｂと、を含んでいる。隙間２１ｃは、一対の第１部分２１の第２要素２１ｂの間に形成されている。一対の第２部分２２も同様に、第１要素２２ａと、第１要素２２ａに接続された第２要素２２ｂと、を含んでいる。

図９に示す一対の第１部分２１においては、一対の第１部分２１の間の隙間２１ｃの寸法Ｓ１と、第１部分２１を構成する第１導電性材料の第１の導電率と、に基づいて、第１部分２１によって反射された電磁波Ｌ２の周波数特性が決定される。同様に、図９に示す一対の第２部分２２においては、一対の第２部分２２の間の隙間２２ｃの寸法Ｓ２と、第２部分２２を構成する第２導電性材料の第２の導電率と、に基づいて、第２部分２２によって反射された電磁波Ｌ２の周波数特性が決定される。図１０は、図９に示す識別用導電性部材２０に電磁波Ｌ１を照射した場合に得られる電磁波Ｌ２の周波数特性の例を示す図である。図１０において、符号Ｓ１が、第１部分２１によって反射された電磁波Ｌ２の周波数スペクトルを表し、符号Ｓ２が、第２部分２２によって反射された電磁波Ｌ２の周波数スペクトルを表している。また符号ｆ１が、周波数スペクトルＱ１のピークが位置する周波数を表し、符号ｆ２が、周波数スペクトルＱ２のピークが位置する周波数を表している。

上述の寸法Ｓ１および寸法Ｓ２は、好ましくは、ピークが現れる周波数ｆ１ピーク周波数ｆ２がいずれも０．１ＴＨｚ〜３ＴＨｚの範囲内となるよう、第１部分２１の導電率および第２部分２２の導電率に応じて設定される。例えば、第１部分２１の第１導電性材料および第２部分２２の第２導電性材料がいずれも銅または銅合金を含む場合、寸法Ｓ１および寸法Ｓ２は１μｍ〜１００μｍの範囲内になっている。

本変形例によれば、識別用導電性部材２０に電磁波Ｌ１を照射することによって得られる、識別用導電性部材２０によって反射された電磁波Ｌ２の周波数スペクトルやピークの周波数を解析することにより、第１部分２１と第２部分２２とを判別することができる。これによって、識別用導電性部材２０に含まれる情報を解析することができる。

また本変形例においても、上述の本実施の形態の場合と同様に、第１部分２１の導電率と第２部分２２の導電率とが互いに異なっている。このため、例えば第１部分２１の形状と第２部分２２の形状とが同一の場合であっても、第１部分２１によって反射された電磁波Ｌ２の周波数スペクトルＱ１と、第２部分２２によって反射された電磁波Ｌ２の周波数スペクトルＱ２とを異ならせることができる。これによって、識別用導電性部材２０が容易に解析されてしまうことを抑制することができる。すなわち、識別用導電性部材２０によって提供される識別情報のセキュリティ性を高めることができる。

（第４の変形例）
本変形例においては、電磁波Ｌ１に対する第１部分２１および第２部分２２の誘電率および透磁率が負の値になるよう、第１部分２１および第２部分２２が構成される例について説明する。すなわち本変形例において、第１部分２１および第２部分２２は、いわゆるメタマテリアルとして機能する。メタマテリアルについては、例えば特開２０１３−５０４４において説明されているので、ここでは詳細な説明を省略する。

図１１に示すように、本変形例による識別用導電性部材２０においては、四角形の形状を有する複数の第１部分２１が規則的に配置されている。また、各第１部分２１の幅Ｗ１または各第１部分２１間の隙間の寸法Ｓ１のうちの少なくともいずれか一方は、識別用導電性部材２０に照射される電磁波Ｌ１の波長よりも小さくなっている。例えば、電磁波Ｌ１として、１００μｍ〜３ｍｍの波長範囲内の電磁波、すなわちテラヘルツ波が用いられる場合、各第１部分２１の幅Ｗ１または各第１部分２１間の隙間の寸法Ｓ１のうちの少なくともいずれか一方は、テラヘルツ波の波長よりも小さくなっている。

第１部分２１と同様に、本変形例による識別用導電性部材２０においては、四角形の形状を有する複数の第２部分２２が規則的に配置されている。また、各第２部分２２の幅Ｗ２または各第２部分２２間の隙間の寸法Ｓ２のうちの少なくともいずれか一方は、識別用導電性部材２０に照射される電磁波Ｌ１の波長よりも小さくなっている。

図１１に示す複数の第１部分２１においては、第１部分２１を構成する第１導電性材料の第１の導電率、第１部分２１の幅Ｗ１および各第１部分２１間の隙間の寸法Ｓ１に基づいて、メタマテリアルとしての特性が決定される。例えば図１２に示すように、複数の第１部分２１によって反射された電磁波Ｌ２の周波数スペクトルＱ１には、減衰の開始を示す特徴点Ｐ１が、特定の周波数ｆ１に現れる。同様に、複数の第２部分２２によって反射された電磁波Ｌ２の周波数スペクトルＱ２にも、減衰の開始を示す特徴点Ｐ２が、特定の周波数ｆ２に現れる。このため、識別用導電性部材２０によって反射された電磁波Ｌ２の周波数スペクトルや特徴点の周波数を解析することにより、第１部分２１と第２部分２２とを判別することができる。これによって、識別用導電性部材２０に含まれる情報を解析することができる。

また本変形例においても、第１部分２１の導電率と第２部分２２の導電率とが互いに異なっている。このため、例えば複数の第１部分２１の形状や配置と複数の第２部分２２の配置や形状とが同一の場合であっても、複数の第１部分２１によって反射された電磁波Ｌ２の周波数スペクトルＱ１と、複数の第２部分２２によって反射された電磁波Ｌ２の周波数スペクトルＱ２とを異ならせることができる。これによって、識別用導電性部材２０が容易に解析されてしまうことを抑制することができる。すなわち、識別用導電性部材２０によって提供される識別情報のセキュリティ性を高めることができる。

なお図１１においては、第１部分２１および第２部分２２がいずれも四角形の形状を有する例を示したが、これに限られることはない。メタマテリアルとして機能することができる限りにおいて、第１部分２１および第２部分２２の形状や配置として、様々なものを採用することができる。

（その他の変形例）
上述の本実施の形態においては、識別用導電性部材２０のうち電磁波Ｌ１が照射される照射領域５１ａが、走査方向に沿って移動するよう、電磁波Ｌ１が識別用導電性部材２０に対して相対的に走査される例を示した。しかしながら、識別用導電性部材２０の様々な位置において反射された電磁波Ｌ２を測定することができる限りにおいて、識別用導電性部材２０に電磁波Ｌ１を照射する方法が特に限られることはない。例えば、識別用導電性部材２０の各位置に一括で電磁波Ｌ１を照射し、各位置で反射された電磁波Ｌ２を、各位置に対応する複数の測定素子を利用して一括で測定してもよい。

また上述の本実施の形態においては、識別用導電性部材２０に照射される電磁波Ｌ１として、０．１ＴＨｚ〜３ＴＨｚの周波数範囲の電磁波、いわゆるテラヘルツ波が用いられる例を主に示した。しかしながら、識別用導電性部材２０からの反射波を得ることができる限りにおいて、識別用導電性部材２０に照射される電磁波Ｌ１の周波数範囲が特に限られることはない。例えば、図示はしないが、識別用導電性部材２０が収容体１０の外面１０ｘに設けられている場合、様々な周波数範囲の電磁波Ｌ１を用いることができる。この場合であっても、本実施の形態によれば上述のように、異なる導電率を有する第１部分２１および第２部分２２を利用して、収容体１０に関する識別情報を識別用導電性部材２０に持たせているので、識別用導電性部材２０の外観に基づく解析のみによっては、収容体１０に関する識別情報を完全に解析することができない。このため、識別用導電性部材２０が収容体１０の外面１０ｘに設けられている場合であっても、不特定多数の者によって識別用導電性部材２０が解析されることを抑制することができる。

なお、上述した実施の形態に対するいくつかの変形例を説明してきたが、当然に、複数の変形例を適宜組み合わせて適用することも可能である。

１０収容体
１０ｘ外面
１０ｙ内面
２０識別用導電性部材
２１第１部分
２２第２部分
２３第３部分
２５基材
５０識別装置
５１照射部
５１ａ照射領域
５２測定部
５３解析部
５５搬送部

Claims

物体に設けられた識別用導電性部材に基づいて、物体に関する識別情報を取得する識別方法であって、
前記識別用導電性部材は、第１の導電率を有する第１導電性材料を含む第１部分と、前記第１の導電率とは異なる第２の導電率を有する第２導電性材料を含む第２部分と、を備え
前記識別方法は、
電磁波を前記識別用導電性部材に照射する照射工程と、
前記第１部分によって反射された電磁波の反射率と、前記第２部分によって反射された電磁波の反射率との比に関する情報に基づいて、物体に関する識別情報を取得する解析工程と、を備える、識別方法。
前記照射工程において前記識別用導電性部材に照射される電磁波は、０．１ＴＨｚ〜３ＴＨｚの周波数範囲の電磁波であり、
０．１ＴＨｚ〜３ＴＨｚの周波数範囲の電磁波を前記第１部分に照射した場合の電磁波の反射率、および、０．１ＴＨｚ〜３ＴＨｚの周波数範囲の電磁波を前記第２部分に照射した場合の電磁波の反射率がいずれも０．１以上である、請求項１に記載の識別方法。
前記第１導電性材料または前記第２導電性材料は、金属材料、導電性炭素材料、導電性高分子材料または導電性金属酸化物材料のいずれかである、請求項１または２に記載の識別方法。
前記第１導電性材料および前記第２導電性材料は、可視光に対する透明性を有する、請求項１乃至３のいずれか一項に記載の識別方法。
前記第１部分および前記第２部分は、互いに平行に線状に延びている、請求項１乃至４のいずれか一項に記載の識別方法。
前記照射工程においては、前記識別用導電性部材のうち電磁波が照射される照射領域が、走査方向に沿って移動するよう、電磁波が前記識別用導電性部材に対して相対的に走査され、これによって、前記走査方向における前記第１部分および前記第２部分の位置に関する情報が得られ、
前記解析工程は、前記走査方向における前記第１部分および前記第２部分の位置に関する情報にさらに基づいて、前記識別情報を取得する、請求項１乃至５のいずれか一項に記載の識別方法。
前記物体は、紙又は不透明な樹脂で形成された収容体であり、
前記識別用導電性部材は、前記収容体の外面以外の場所に取り付けられている、請求項１乃至６のいずれか一項に記載の識別方法。
物体に設けられた識別用導電性部材に基づいて、物体に関する識別情報を取得する識別装置であって、
前記識別用導電性部材は、第１の導電率を有する第１導電性材料を含む第１部分と、前記第１の導電率とは異なる第２の導電率を有する第２導電性材料を含む第２部分と、を備え
前記識別装置は、
電磁波を前記識別用導電性部材に照射する照射部と、
前記第１部分によって反射された電磁波の反射率と、前記第２部分によって反射された電磁波の反射率との比に関する情報に基づいて、物体に関する識別情報を取得する解析部と、を備える、識別装置。