JPH11306275A - Article with identifying function and its identifying method - Google Patents

Article with identifying function and its identifying method

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JPH11306275A
JPH11306275A JP10114796A JP11479698A JPH11306275A JP H11306275 A JPH11306275 A JP H11306275A JP 10114796 A JP10114796 A JP 10114796A JP 11479698 A JP11479698 A JP 11479698A JP H11306275 A JPH11306275 A JP H11306275A
Authority
JP
Japan
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large barkhausen
magnetic
magnetic field
article
identification
Prior art date
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Pending
Application number
JP10114796A
Other languages
Japanese (ja)
Inventor
Shinji Furukawa
伸治 古川
Terumasa Yoshinaga
輝政 吉永
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Unitika Ltd
Original Assignee
Unitika Ltd
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Filing date
Publication date
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Priority to JP10114796A priority Critical patent/JPH11306275A/en
Publication of JPH11306275A publication Critical patent/JPH11306275A/en
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Abstract

PROBLEM TO BE SOLVED: To provide an article with an identifying function having many pieces of identification information to be used for identification, and its identifying method. SOLUTION: An article 5 to be identified is provided with magnetic element 1a, 1b, 1c and 2a, 2b. The magnetic elements 1a, 1b, 1c are constituted of a material to show large Barkhausen reversal, whereas the magnetic elements 2a, 2b are constituted of a material to show non-large Barkhausen reversal. Each of these magnetic elements is constituted by using a material with a different magnetic field intensity with which magnetism is reversed. An external magnetic field for identification is applied on the article 5 from a magnetic field applying means 3 and signals from each of the magnetic elements 1a, 1b, 1c and 2a, 2b are detected by a detecting means 4. Two kinds of external magnetic fields for identification with a different frequency are applied from the magnetic field applying means 3.

Description

【発明の詳細な説明】DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

【0001】[0001]

【発明の属する技術分野】本発明は、磁気を用いて非接
触で識別することができる非接触型ICカード等の識別
機能を有する物品およびその識別方法に関する。
BACKGROUND OF THE INVENTION 1. Field of the Invention The present invention relates to an article having an identification function such as a non-contact type IC card which can be identified in a non-contact manner using magnetism, and an identification method thereof.

【0002】[0002]

【従来の技術】近年、磁気カードに置き換わるものとし
て、マイクロコンピュータ、メモリ等の集積回路を内蔵
したICカードが、交通、金融、医療、サービスなど多
岐にわたる様々な分野で利用されている。特に最近で
は、データ処理端末装置とのデータの送受を非接触で可
能にした非接触ICカードが開発され、極めて利便性の
高いものとして期待されている。
2. Description of the Related Art In recent years, as an alternative to a magnetic card, an IC card having a built-in integrated circuit such as a microcomputer and a memory has been used in various fields such as transportation, finance, medical care, and services. In particular, recently, a non-contact IC card which enables data transmission and reception with a data processing terminal device in a non-contact manner has been developed, and is expected to be extremely convenient.

【0003】ところで、これらのICカードが広く使用
されるに伴って、その不正使用が問題となっている。I
Cカードの不正使用を防止する方法としては、従来よ
り、データを暗号化するいわゆるソフト的な手法が主流
となっているが、さらに、光学式あるいは電子式の特殊
な信号を発する素子を内蔵させるものも開発されてい
る。
[0003] With the widespread use of these IC cards, their unauthorized use has become a problem. I
As a method for preventing unauthorized use of the C card, a so-called software method for encrypting data has been mainly used, but a device that emits a special optical or electronic signal is built in. Things are also being developed.

【0004】このような方式の一つとして、本願の発明
者らは、特願平9−157512号にて、物品に内蔵さ
れた各磁気素子の磁化反転磁界の強度を測定することに
より物品を識別する方法を提案した。これは、一般には
入手不可能で、模倣することが困難な信号を発する磁気
素子をICカードなどの小型携帯端末に組み込み、それ
を使用する際に交番磁界を印加することで問い合わせを
し、小型携帯端末に組み込まれた磁気素子が急峻な磁化
反転により発した固有の信号を検知するこにより、小型
携帯端末を同定してセキュリティを確保するものであ
る。
As one of such systems, the inventors of the present application disclosed in Japanese Patent Application No. Hei 9-157512 that an article was measured by measuring the intensity of a magnetization reversal magnetic field of each magnetic element incorporated in the article. A method of identification was proposed. This is because a magnetic element that emits a signal that is not generally available and difficult to imitate is built into a small portable terminal such as an IC card, and when using it, an inquiry is made by applying an alternating magnetic field, By detecting a unique signal generated by a steep magnetization reversal by a magnetic element incorporated in a portable terminal, a small portable terminal is identified and security is ensured.

【0005】このものでは磁気素子を使用しているの
で、信号を非接触で検出できる点で有利であり、ICカ
ード以外にもデータキャリアやIDタグ、トランスポン
ダとして使用することができる。さらには、スキー場の
リフト券やスポーツクラブの管理タグ、人の入出管理、
家畜の管理、製造や販売における仕分けなどに利用する
ことができる。
[0005] Since this device uses a magnetic element, it is advantageous in that signals can be detected in a non-contact manner, and can be used as a data carrier, an ID tag, and a transponder other than an IC card. Furthermore, lift tickets for ski resorts, management tags for sports clubs, access control of people,
It can be used for livestock management, sorting in production and sales, etc.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】ところで、上記したよ
うな磁気素子の急峻な磁化反転を検知して物品を識別す
るものでは、物品に内蔵された各磁気素子の磁化反転磁
界の強度を測定することで物品が識別され、磁化反転磁
界の強度が異なる磁気素子を複数個組み合わせることに
より、それぞれの物品に固有な信号が得られる。従っ
て、上記従来のものでは、利用できるデータ数は、磁化
反転磁界の強度が異なる磁気素子をどれだけの種類準備
できるかに係っている。一般的な技術では、これは、5
〜10種類であり、使用可能なデータ数は必ずしも十分
ではなく、用途が制限されるという問題があった。
By the way, in the above-described apparatus for detecting an abrupt magnetization reversal of a magnetic element and identifying an article, the intensity of a magnetization reversal magnetic field of each magnetic element incorporated in the article is measured. As a result, an article is identified, and a signal unique to each article can be obtained by combining a plurality of magnetic elements having different magnetization reversal magnetic field intensities. Therefore, in the above-described conventional device, the number of usable data depends on how many types of magnetic elements having different magnetization switching magnetic field intensities can be prepared. In common technology, this is 5
The number of usable data is not always sufficient, and there is a problem that applications are limited.

【0007】本発明の目的は、識別のための多くの識別
情報を有する識別機能を有する物品を提供することにあ
る。
An object of the present invention is to provide an article having an identification function having a lot of identification information for identification.

【0008】本発明のいま一つの目的は、高い信頼性を
有して物品を簡単に非接触で識別することができる物品
の識別方法を提供することにある。
Another object of the present invention is to provide an article identification method which can identify an article easily and without contact with high reliability.

【0009】[0009]

【課題を解決するための手段及び作用】上記目的を達成
するため、請求項1に係る発明は、識別用外部磁界の印
加により大バルクハウゼン反転を示す磁気素子と、識別
用外部磁界の印加により大バルクハウゼン反転を示さな
い磁気素子とを具備していることを特徴とする。
In order to achieve the above object, the invention according to claim 1 is directed to a magnetic element exhibiting a large Barkhausen inversion when an external magnetic field for identification is applied and a magnetic element for applying an external magnetic field for identification. And a magnetic element that does not exhibit large Barkhausen reversal.

【0010】上記磁気素子を具備する物品としては、I
Cカードや、トランスポンダ、IDタグ、データキャリ
アなどが好適であり、特に非接触ICカードなどワイヤ
レスで用いられる物品には好適である。
Articles provided with the above magnetic element include I
A C card, a transponder, an ID tag, a data carrier, and the like are suitable, and are particularly suitable for wirelessly used articles such as a non-contact IC card.

【0011】上記磁気素子は、細線、薄帯、薄膜などの
形態のものを用いることができる。その大きさとして
は、例えば細線の場合、線径10μmから200μmの
ものが好適であり、さらには20μmから100μmの
ものであればより好適に使用することができる。薄帯の
ものでは、厚さ5μmから50μmが好適であり、さら
には15μmから30μmのものであればより好適に使
用することができる。薄膜の場合は、厚さが0.1μm
から10μmが好適であり、0.5μmから5μmであ
ればより好適である。上記磁気素子の長さについては、
5mm以上が適しているが、識別される物品の長さ以下
のものであればいくらでもよい。これらの磁気素子とし
て、大バルクハウゼン反転を示す磁性材料と大バルクハ
ウゼン反転を示さない磁性材料が用いられる。
The magnetic element may be in the form of a thin wire, a ribbon, a thin film, or the like. As the size, for example, in the case of a thin wire, a wire diameter of 10 μm to 200 μm is preferable, and a wire diameter of 20 μm to 100 μm can be more suitably used. For a thin ribbon, the thickness is preferably 5 μm to 50 μm, and more preferably 15 μm to 30 μm. 0.1μm for thin film
To 10 μm is preferable, and 0.5 to 5 μm is more preferable. Regarding the length of the magnetic element,
A length of 5 mm or more is suitable, but any length less than the length of the article to be identified is acceptable. As these magnetic elements, a magnetic material exhibiting large Barkhausen inversion and a magnetic material exhibiting no large Barkhausen inversion are used.

【0012】大バルクハウゼン反転を示す磁性材料は、
特定の正と負の方向で磁化が極めて安定になるような磁
区構造を有しており、印加磁界強度がある閾値に達する
と材料の全体あるいは一部で一斉に磁化が反転する。そ
のため、大バルクハウゼン反転磁界では、極めて急峻な
磁気パルスが周囲に放射され、ピックアップコイルなど
が近傍に配置されていると、強度が高く鋭い電圧パルス
が誘導される。大バルクハウゼン反転材料の一般的な磁
性材料との大きな相違点は、印加磁界強度が閾値を超え
た瞬間の磁化反転の速度が印加磁界の変化速度に影響さ
れにくいという点であり、大バルクハウゼン反転材料の
場合は低周波で励磁してもピックアップコイルに大きな
電圧が発生する。
A magnetic material exhibiting a large Barkhausen reversal is:
It has a magnetic domain structure in which the magnetization is extremely stable in specific positive and negative directions. When the applied magnetic field intensity reaches a certain threshold, the magnetization is reversed all or part of the material at once. Therefore, in a large Barkhausen reversal magnetic field, an extremely steep magnetic pulse is radiated to the surroundings, and if a pickup coil or the like is arranged in the vicinity, a sharp voltage pulse with high intensity is induced. The major difference between the large Barkhausen reversal material and the general magnetic material is that the speed of the magnetization reversal at the moment when the applied magnetic field strength exceeds the threshold is hardly influenced by the change speed of the applied magnetic field. In the case of the inverted material, a large voltage is generated in the pickup coil even when excited at a low frequency.

【0013】なお、磁化反転が大バルクハウゼン反転で
あるか否かは一般に、直流あるいは極低周波から高周波
に至る各周波数帯域での磁気測定や動的な磁区観察など
によって解析された上で判断される。
[0013] Whether the magnetization reversal is a large Barkhausen reversal is generally determined based on analysis by magnetic measurement or dynamic domain observation in each frequency band from DC or extremely low frequency to high frequency. Is done.

【0014】しかしながら、例えば磁区構造の安定の度
合いによっては、厳密には大バルクハウゼン反転と言い
得ないような擬似的な磁化挙動を示す材料においても、
磁化反転によって周囲に急峻な磁気パルスを発生し、そ
の強度が印加磁界の周波数に対して変化しにくい場合
は、その材料も本発明にいう大バルクハウゼン反転材料
に包含される。従って、一般的にウィーガンドワイヤと
呼ばれる一連の材料も、大バルクハウゼン反転材料とし
て用いることができる。
However, depending on, for example, the degree of stability of the magnetic domain structure, even in a material exhibiting a pseudo-magnetization behavior that cannot be strictly described as a large Barkhausen inversion,
When a sharp magnetic pulse is generated around the periphery by the magnetization reversal and the intensity is hardly changed with respect to the frequency of the applied magnetic field, the material is also included in the large Barkhausen inversion material according to the present invention. Therefore, a series of materials generally called Wiegand wires can also be used as the large Barkhausen inversion material.

【0015】大バルクハウゼン反転材料としては、Ni
Fe合金やその複合材(ウィーガンドワイヤ)も利用で
きるが、特に非晶質合金材料が好適である。その中でも
線状体の非晶質合金は好適なものであり、Fe基の磁歪
を有する非晶質合金細線は特に好適なものの一つであ
る。
As a large Barkhausen reversal material, Ni
Fe alloys and their composites (Wiegand wires) can also be used, but amorphous alloy materials are particularly preferred. Among them, a linear amorphous alloy is preferable, and an amorphous alloy thin wire having Fe-based magnetostriction is one of particularly preferable ones.

【0016】大バルクハウゼン反転を示さない非大バル
クハウゼン反転材料は、同時に用いられる大バルクハウ
ゼン反転材料の磁化反転閾値の少なくとも10倍以下の
保磁力を有する磁性材料が適しており、小さな磁界で磁
化反転する、いわゆる高透磁率材料が好適である。
As the non-large Barkhausen reversal material that does not exhibit large Barkhausen reversal, a magnetic material having a coercive force of at least 10 times or less the magnetization reversal threshold of the simultaneously used large Barkhausen reversal material is suitable. A so-called high-permeability material that reverses magnetization is suitable.

【0017】このような材料としては、鉄、珪素鋼、パ
ーマロイ、アルパームなどの結晶質合金を使用すること
ができるが、非晶質合金が好適である。その形態として
は、細線、薄帯、薄膜が用いられるが、薄帯や薄膜を大
バルクハウゼン反転材料と近接して配置したときは、大
バルクハウゼン反転の特性の改善にも寄与するという効
果もある。
As such a material, a crystalline alloy such as iron, silicon steel, permalloy or alpalm can be used, but an amorphous alloy is preferable. As the form, a thin wire, a thin strip, or a thin film is used, but when the thin strip or the thin film is arranged close to the large Barkhausen inversion material, the effect of contributing to the improvement of the characteristics of large Barkhausen inversion is also obtained. is there.

【0018】請求項2に係る発明は、識別用外部磁界の
印加により大バルクハウゼン反転を示す磁気素子と、識
別用外部磁界の印加により大バルクハウゼン反転を示さ
ない磁気素子とを物品に配置しておき、該物品に少なく
とも二種類の周波数を有する磁界を上記識別用外部磁界
として印加し、それにより上記磁気素子の各々が磁化反
転する際に周囲に発する信号を検出し、該信号に基づい
て上記物品を識別することを特徴とする。
According to a second aspect of the present invention, a magnetic element which exhibits large Barkhausen reversal when an external magnetic field for identification is applied and a magnetic element which does not exhibit large Barkhausen inversion when an external magnetic field for identification is applied are arranged on an article. In the meantime, a magnetic field having at least two kinds of frequencies is applied to the article as the external magnetic field for identification, thereby detecting a signal emitted to the surrounding when each of the magnetic elements reverses magnetization, and based on the signal, It is characterized by identifying the article.

【0019】すなわち、大バルクハウゼン反転材料と非
大バルクハウゼン反転材料の磁化反転での周波数依存性
の違いを利用して物品を識別する。大バルクハウゼン反
転材料は磁化反転するための閾値があり、その閾値を印
加磁界強度が超えた瞬間に急激に磁化反転する。従っ
て、その変化は不連続的であり、印加磁界の変化速度、
すなわち周波数にはあまり依存しない。一方、一般的な
磁性材料である非大バルクハウゼン反転材料は、印加磁
界の変化速度(周波数)に大きく依存する。
That is, an article is identified by utilizing a difference in frequency dependence of magnetization reversal between the large Barkhausen reversal material and the non-large Barkhausen reversal material. The large Barkhausen reversal material has a threshold value for reversing the magnetization, and the magnetization reversal rapidly occurs at the moment the applied magnetic field strength exceeds the threshold value. Therefore, the change is discontinuous, the rate of change of the applied magnetic field,
That is, it does not depend much on the frequency. On the other hand, a non-large Barkhausen inversion material, which is a general magnetic material, largely depends on a change speed (frequency) of an applied magnetic field.

【0020】そのために、高周波励磁の場合は、大バル
クハウゼン反転材料と非大バルクハウゼン反転材料はと
もに大きな磁気パルス信号を放射するが、低周波励磁で
は非大バルクハウゼン反転材料の信号出力が際だって低
下する。図1は、大バルクハウゼン反転材料と非大バル
クハウゼン反転材料の信号出力の励磁周波数依存性を測
定した結果を示している。
For this reason, in the case of high-frequency excitation, both the large Barkhausen inversion material and the non-large Barkhausen inversion material emit a large magnetic pulse signal, but the signal output of the non-large Barkhausen inversion material is low in low-frequency excitation. Because it drops. FIG. 1 shows the results of measuring the excitation frequency dependence of the signal output of the large Barkhausen inversion material and the non-large Barkhausen inversion material.

【0021】この測定には、大バルクハウゼン反転材料
として、線径100μmφ、長さ80mmのCo39Fe
39Si715(原子%)の非晶質金属細線を用い、非大
バルクハウゼン反転材料として、線径123μmφ、長
さ80mmのCo68.15Fe4.35Si12.515(原子
%)の非晶質金属細線を用いた。そして、長さ300m
m、巻数560ターンのソレノイド型励磁コイルの中心
に、長さ150mm、巻数567ターンのソレノイド型
検出コイルが配置された測定装置の中央に、これら非晶
質金属細線を挿入した。
In this measurement, Co 39 Fe having a wire diameter of 100 μmφ and a length of 80 mm was used as a large Barkhausen inversion material.
As a non-large Barkhausen reversal material, a Co 68.15 Fe 4.35 Si 12.5 B 15 (at.%) Amorphous material having a wire diameter of 123 μmφ and a length of 80 mm was used using a 39 Si 7 B 15 (at.%) Amorphous metal thin wire. A thin metal wire was used. And 300m in length
These amorphous metal thin wires were inserted into the center of a measuring device in which a solenoid-type detection coil having a length of 150 mm and a number of turns of 567 was arranged at the center of a solenoid-type exciting coil having m and 560 turns.

【0022】励磁コイルには、ヒューレットパッカード
社製HP−3324Aシンセサイズド・ファンクション
・スウィープ・ジェネレータから交流電流を供給し、1
0Hz〜50kHzの周波数で、4エルステッド(O
e)の正弦波磁界を発生させた。検出コイルからの信号
は、高速アンプで増幅し、ヒューレットパッカード社製
HP−54110デジタイジング・オシロスコープを用
いて、試料の磁化反転により検出コイルに誘導されるパ
ルス電圧を測定した。
An alternating current is supplied to the exciting coil from an HP-3324A synthesized function sweep generator manufactured by Hewlett-Packard Company.
At a frequency of 0 Hz to 50 kHz, 4 Oersted (O
e) A sinusoidal magnetic field was generated. The signal from the detection coil was amplified by a high-speed amplifier, and the pulse voltage induced in the detection coil by the magnetization reversal of the sample was measured using an HP-54110 digitizing oscilloscope manufactured by Hewlett-Packard Company.

【0023】図1から、大バルクハウゼン反転材料と非
大バルクハウゼン反転材料で、励磁の周波数に対する依
存性が大きく異なり、特に、低周波で両者の信号強度差
が極めて大きいことがわかる。
FIG. 1 shows that the large Barkhausen reversal material and the non-large Barkhausen reversal material have greatly different dependencies on the excitation frequency, and the signal intensity difference between the two is extremely large especially at low frequencies.

【0024】以上のことから、少なくとも2種類の周波
数の異なる交番磁界を、大バルクハウゼン反転材料と非
大バルクハウゼン反転材料に印加し、それぞれの周波数
での信号出力を比較すれば、大バルクハウゼン反転材料
と非大バルクハウゼン反転材料の信号を区別することが
可能となる。すなわち、信号出力の強度に適当な閾値を
定めて取捨することにより、低周波励磁で大バルクハウ
ゼン反転素子由来の信号を検出し、高周波励磁で大バル
クハウゼン反転素子と非大バルクハウゼン反転素子の両
方の由来の信号を検出することができる。
From the above, at least two types of alternating magnetic fields having different frequencies are applied to the large Barkhausen inversion material and the non-large Barkhausen inversion material, and the signal output at each frequency is compared. It is possible to distinguish the signals of the inverted material and the non-large Barkhausen inverted material. That is, a signal derived from the large Barkhausen inversion element is detected by low-frequency excitation by setting an appropriate threshold value for the signal output intensity and discarded, and the large Barkhausen inversion element and the non-large Barkhausen inversion element are excited by high-frequency excitation. Signals from both sources can be detected.

【0025】上記のような磁気素子を物品に配置するに
は、例えば磁気素子を粘着ラベルに挟んでおき、該貼着
ラベルを識別する物品に貼着するようにしてもよい。ま
た、識別される物品の製造時に、予め上記磁気素子を組
み込んでおくようにしてもよい。
In order to arrange the magnetic element as described above on an article, for example, the magnetic element may be sandwiched between adhesive labels, and the magnetic label may be attached to the article to be identified. Further, the above-described magnetic element may be incorporated in advance at the time of manufacturing the article to be identified.

【0026】[0026]

【発明の実施の形態】以下に、添付の図面を参照して本
発明の実施の形態を説明する。
Embodiments of the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings.

【0027】(第1実施形態)本発明の一つの実施の形
態を図2に示す。識別される物品5には、磁気素子1
a,1b,1cと磁気素子2a,2bが内蔵されている。
上記磁気素子1a,1b,1cは、大バルクハウゼン反
転を示す材料で構成されており、上記磁気素子2a,2b
は非大バルクハウゼン反転を示す材料で構成されてい
る。これらは、磁化反転する磁界強度がそれぞれ異なっ
たものが用いられている。磁界印加手段3からは物品5
に識別用外部磁界が印加され、検出手段4で上記磁気素
子1a,1b,1c及び上記磁気素子2a,2bの各々
からの信号が検知される。上記磁界印加手段3からは、
周波数の異なる2種類の識別用外部磁界が印加される。
この2種類の識別用外部磁界は、同じ磁界印加手段から
印加してもよく、また別々の磁界印加手段であってもよ
い。
(First Embodiment) FIG. 2 shows one embodiment of the present invention. The article 5 to be identified includes a magnetic element 1
a, 1b and 1c and magnetic elements 2a and 2b are built in.
The magnetic elements 1a, 1b, 1c are made of a material exhibiting a large Barkhausen reversal.
Is composed of a material exhibiting non-large Barkhausen inversion. These have different magnetic field strengths for magnetization reversal. The article 5 from the magnetic field applying means 3
The detection means 4 detects signals from the magnetic elements 1a, 1b, 1c and the magnetic elements 2a, 2b. From the magnetic field applying means 3,
Two types of identification external magnetic fields having different frequencies are applied.
These two types of external magnetic fields for identification may be applied from the same magnetic field applying means, or may be separate magnetic field applying means.

【0028】これらの識別用外部磁界は、異なる時間域
で上記物品5に、交互に印加される。同じ磁界印加手段
3から印加する場合は、周波数変調してもよい。検出手
段4で検出された信号は、励磁周波数に同調させた時間
区分で、それぞれ解析され、周波数毎に比較される。
These external magnetic fields for identification are alternately applied to the article 5 in different time zones. When applying from the same magnetic field applying means 3, frequency modulation may be performed. The signals detected by the detection means 4 are analyzed in time divisions tuned to the excitation frequency, and are compared for each frequency.

【0029】検出手段4で捉えられた信号の模式図を図
3に示す。図3の(a)は低周波で励磁した時間区分内
での検出手段4の出力電圧を示しており、図3の(b)
は高周波で励磁した時間区分内での検出手段4の出力電
圧を示している。
FIG. 3 is a schematic diagram of a signal captured by the detecting means 4. FIG. 3A shows the output voltage of the detecting means 4 in the time interval excited at a low frequency, and FIG.
Indicates the output voltage of the detection means 4 within the time interval excited at a high frequency.

【0030】図3の(a)では、明瞭な3本の電圧パル
スと不明瞭で強度の極めて小さな2つの電圧変化があ
る。前者が大バルクハウゼン反転材料からなる磁気素子
1a,1b,1cの磁化反転によるものであり、後者が
非大バルクハウゼン反転材料からなる磁気素子2a,2
bの磁化反転によるものである。
In FIG. 3A, there are three distinct voltage pulses and two indistinct and extremely small voltage changes. The former is due to the magnetization reversal of the magnetic elements 1a, 1b, 1c made of a large Barkhausen inversion material, and the latter is due to the magnetic elements 2a, 2 made of a non-large Barkhausen inversion material.
This is due to the magnetization reversal of b.

【0031】一方、高周波で励磁した図3の(b)で
は、非大バルクハウゼン反転材料からなる磁気素子2
a,2bからの信号強度が大きくなって明瞭になるた
め、5本の電圧パルスが観測されている。このように、
励磁周波数を複数用いることにより、異なる識別コード
を発生することができる。
On the other hand, in FIG. 3B excited at a high frequency, the magnetic element 2 made of a non-large Barkhausen inversion material is used.
Since the signal intensities from the signals a and 2b increase and become clear, five voltage pulses are observed. in this way,
By using a plurality of excitation frequencies, different identification codes can be generated.

【0032】(第2実施形態)本発明のいま一つの実施
形態を図4に示す。本実施形態では、図4の(a)に示
すように、細線形状の大バルクハウゼン反転素子1の両
端に、薄帯形状の非大バルクハウゼン反転素子2を配置
している。図4の(a)ような構成でも、原理的には第
1実施形態と全く同じである。このような構成を採用す
ると、大バルクハウゼン反転材料の性能が改善される利
点がある。
(Second Embodiment) Another embodiment of the present invention is shown in FIG. In the present embodiment, as shown in FIG. 4A, a thin strip-shaped non-large Barkhausen inversion element 2 is disposed at both ends of a thin line-shaped large Barkhausen inversion element 1. The configuration as shown in FIG. 4A is in principle exactly the same as the first embodiment. Adopting such a configuration has an advantage that the performance of the large Barkhausen inversion material is improved.

【0033】すなわち、大バルクハウゼン反転は、材料
の形状に敏感に影響され、材料の長さが短すぎると大バ
ルクハウゼン反転を起こしにくくなることがある。しか
し、図4の(a)のような構成を採用すれば、単独では
大バルクハウゼン反転が起こらないほどに素子長の短い
大バルクハウゼン反転素子1でも、軟磁性の非大バルク
ハウゼン反転素子2が近接して配置されることにより、
大バルクハウゼン反転が誘導されるため、素子を小型化
して性能を改善することができる。
That is, the large Barkhausen inversion is sensitively affected by the shape of the material, and if the length of the material is too short, the large Barkhausen inversion may be difficult to occur. However, if the configuration as shown in FIG. 4A is adopted, the large Barkhausen inversion element 1 having a short element length so that large Barkhausen inversion does not occur alone, but the soft magnetic non-large Barkhausen inversion element 2 Are arranged in close proximity,
Since large Barkhausen inversion is induced, the device can be downsized to improve performance.

【0034】なお、本実施形態において、細線形状の大
バルクハウゼン反転素子1は、図4の(b)に示すよう
に、薄膜形状の非大バルクハウゼン反転素子2の上に配
置するようにしてもよい。この場合、非大バルクハウゼ
ン反転素子の磁化容易方向が大バルクハウゼン反転素子
の磁化容易方向を垂直に近い角度で交差するとき、大バ
ルクハウゼン反転材料の性能が改善される。これらの第
2実施形態と第1実施形態とを比較した場合、第2実施
形態では非大バルクハウゼン反転材料のパルス発生特性
がやや劣る傾向がある。すなわち、図4(a)では非大
バルクハウゼン反転素子の形状から反磁界が大きくな
り、図4(b)では非大バルクハウゼン反転材料の容易
磁化方向が、大バルクハウゼン反転材料の容易磁化方向
と一致しないことから、それぞれ磁化反転の急峻さがや
や損なわれる傾向がある。従って、非大バルクハウゼン
反転材料から鋭い電圧パルスの発生を望む場合は、非大
バルクハウゼン反転材料のアスペクト比は大バルクハウ
ゼン反転材料のアスペクト比の1/2以上が望ましく、
また、非大バルクハウゼン反転材料の磁化容易方向と大
バルクハウゼン反転材料の磁化容易方向の交差角度と0
°以上40°未満となることが望まれる。また、図4の
(a)および(b)では、大バルクハウゼン反転素子1
が一本のものを示したが、複数本の大バルクハウゼン反
転素子を有していてもよい。
In this embodiment, as shown in FIG. 4B, the large Barkhausen inversion element 1 in the form of a thin line is arranged on the non-large Barkhausen inversion element 2 in the form of a thin film. Is also good. In this case, when the easy magnetization direction of the non-large Barkhausen inversion element crosses the easy magnetization direction of the large Barkhausen inversion element at an angle close to perpendicular, the performance of the large Barkhausen inversion material is improved. When the second embodiment is compared with the first embodiment, the pulse generation characteristics of the non-large Barkhausen inversion material tend to be slightly inferior in the second embodiment. That is, in FIG. 4A, the demagnetizing field is increased due to the shape of the non-large Barkhausen inversion element, and in FIG. 4B, the easy magnetization direction of the non-large Barkhausen inversion material is changed to the easy magnetization direction of the large Barkhausen inversion material. Therefore, the steepness of the magnetization reversal tends to be slightly impaired. Therefore, when it is desired to generate a sharp voltage pulse from the non-large Barkhausen inversion material, the aspect ratio of the non-large Barkhausen inversion material is preferably equal to or more than の of the aspect ratio of the large Barkhausen inversion material.
Also, the intersection angle between the easy magnetization direction of the non-large Barkhausen inversion material and the easy magnetization direction of the large Barkhausen inversion material is 0
It is desired that the angle is not less than 40 ° and less than 40 °. 4A and 4B, the large Barkhausen inversion element 1
Has shown one, but it may have a plurality of large Barkhausen inversion elements.

【0035】[0035]

【実施例】以下に、本発明の実施例を説明する。Embodiments of the present invention will be described below.

【0036】(実施例1)最初に、物品に識別の信号を
発生させるために配備される大バルクハウゼン反転型磁
気素子として、3本の非晶質金属細線を用意した。これ
らは、線径30μmφ、長さ15mmのCo39Fe39
715(原子%)の非晶質金属細線であり、それぞれ
0.6,1.4,2.5エルステッド(Oe)の反転磁
界強度で大バルクハウゼン反転を発生するものであっ
た。これらの細線の大バルクハウゼン反転磁界強度は次
のようにして測定された。
(Example 1) First, three amorphous metal thin wires were prepared as a large Barkhausen inversion type magnetic element provided for generating an identification signal on an article. These are Co 39 Fe 39 S having a wire diameter of 30 μmφ and a length of 15 mm.
i 7 B 15 are amorphous thin metal wire (atomic%) was achieved, thereby generating a large Barkhausen reversal in switching field intensity of each 0.6,1.4,2.5 Oersted (Oe). The large Barkhausen reversal field strength of these fine wires was measured as follows.

【0037】長さ300mm、巻数560ターンのソレ
ノイド型励磁コイルの中心に、長さ150mm、巻数5
67ターンのソレノイド型検出コイルが配置された測定
装置の中央に、それぞれの細線を挿入した。励磁コイル
には、ヒューレットパッカード社製HP−3324Aシ
ンセサイズド・ファンクション・スウィープ・ジェネレ
ータから交流電流を供給し、50Hz、4エルステッド
(Oe)の三角波磁界を発生させた。検出コイルには、
ヒューレットパッカード社製HP−54110デジタイ
ジング・オシロスコープを接続し、試料の磁化反転によ
り検出コイルに誘導されたパルス電圧を測定した。ま
た、非大バルクハウゼン反転型磁気素子として、線径3
0μmφ、長さ15mmのCo68.15Fe4.35Si12.5
15(原子%)の非晶質金属細線を用意した。
At the center of a solenoid type exciting coil having a length of 300 mm and 560 turns, a length of 150 mm and 5 turns
Each thin wire was inserted into the center of the measuring device in which the 67-turn solenoid type detection coil was arranged. An alternating current was supplied to the exciting coil from an HP-3324A synthesized function sweep generator manufactured by Hewlett-Packard Company, and a triangular magnetic field of 50 Hz, 4 Oersted (Oe) was generated. In the detection coil,
A Hewlett-Packard HP-54110 digitizing oscilloscope was connected, and the pulse voltage induced in the detection coil by the magnetization reversal of the sample was measured. As a non-large Barkhausen reversal type magnetic element, a wire diameter of 3
Co 68.15 Fe 4.35 Si 12.5 with 0 μmφ and 15 mm length
An amorphous metal fine wire of B 15 (atomic%) was prepared.

【0038】次に、粘着剤が片面に塗布された縦21m
m、横10mm、厚さ25μm、粘着剤の厚み20μm
のポリエチレンテレフタレート(PET)フィルム2枚
の間に、上記の4本の非晶質金属細線をラミネートし、
ラベル状の試料を作製した。
Then, the adhesive was applied to one side and the length was 21 m.
m, width 10mm, thickness 25μm, thickness of adhesive 20μm
Between the two polyethylene terephthalate (PET) films of the above, the above-mentioned four amorphous metal fine wires are laminated,
A sample in the form of a label was prepared.

【0039】以上のようにして得られたラベル状試料に
ついて、上記の測定系により計測した。次の表1は、励
磁ソレノイドコイルから50Hzの低周波磁界を印加し
た際に、検出コイルで捉えられた素子の磁化反転に伴う
誘導電圧パルスの強度を示している。
The label-like sample obtained as described above was measured by the above-described measuring system. Table 1 below shows the intensity of the induced voltage pulse accompanying the magnetization reversal of the element captured by the detection coil when a low-frequency magnetic field of 50 Hz was applied from the excitation solenoid coil.

【0040】[0040]

【表1】励磁周波数=50Hz 磁界(Oe) 電圧パルス強度(mV) 0.1 5 0.8 24 1.7 27 3.6 18[Table 1] Excitation frequency = 50 Hz Magnetic field (Oe) Voltage pulse intensity (mV) 0.15 0.8 24 1.7 27 3.6 3.6 18

【0041】3本の鋭い電圧パルスの発生する印加磁界
強度は、それぞれの大バルクハウゼン反転材料の磁化反
転閾値にほぼ一致した。また、より小さい磁界0.1
(Oe)で、強度の低い隆起が見られ、非大バルクハウ
ゼン反転材料の保磁力に対応した。このように、低周波
で励起した場合、非大バルクハウゼン反転素子の強度は
大バルクハウゼン反転素子のそれに比べると非常に弱い
ものであり、適当なトリガを設定すれば、3本の大バル
クハウゼン反転素子のパルス信号だけを選択して検出す
ることは容易であった。
The applied magnetic field strength at which three sharp voltage pulses were generated almost coincided with the magnetization reversal threshold of each large Barkhausen reversal material. Also, a smaller magnetic field of 0.1
In (Oe), a low strength bump was observed, corresponding to the coercive force of the non-large Barkhausen inversion material. Thus, when excited at a low frequency, the intensity of the non-large Barkhausen inverting element is very weak as compared with that of the large Barkhausen inverting element, and if an appropriate trigger is set, three large Barkhausen inverting elements are used. It was easy to select and detect only the pulse signal of the inversion element.

【0042】次の表2は、5kHzの高周波磁界を印加
した際に、検出コイルで捉えられた素子の磁化反転に伴
う誘導電圧パルスを示している。
Table 2 below shows induced voltage pulses associated with the reversal of the magnetization of the element captured by the detection coil when a high-frequency magnetic field of 5 kHz is applied.

【0043】[0043]

【表2】励磁周波数=5kHz 磁界(Oe) 電圧パルス強度(mV) 0.1 248 0.9 243 1.8 288 3.8 210Table 2 Excitation frequency = 5 kHz Magnetic field (Oe) Voltage pulse intensity (mV) 0.1 248 0.9 243 1.8 288 3.8 210

【0044】励磁周波数が高くなるに従い、非大バルク
ハウゼン反転材料の磁化反転に伴う電圧パルスの強度は
急激に増大し、大バルクハウゼン反転素子と比較しても
大きなものとなった。このように、高周波で励磁した場
合は、大バルクハウゼン反転素子に加えて非大バルクハ
ウゼン反転素子の信号も検出することができた。
As the excitation frequency became higher, the intensity of the voltage pulse accompanying the magnetization reversal of the non-large Barkhausen reversal material sharply increased, and became larger than that of the large Barkhausen reversal element. As described above, when excitation was performed at a high frequency, a signal from a non-large Barkhausen inversion element as well as a signal from a large Barkhausen inversion element could be detected.

【0045】このように、励磁に複数の周波数を使用す
ることにより、同じ素子を用いて複数の識別コードを発
生することができた。
As described above, by using a plurality of frequencies for excitation, a plurality of identification codes can be generated using the same element.

【0046】[0046]

【発明の効果】以上、詳述したように、本発明によれ
ば、物品に配置される磁気素子が特殊な磁性材料から構
成されるとともに、識別用外部磁界の印加により磁気素
子固有の際立った特徴を有する信号を出力するので、磁
気素子の偽造が困難であるばかりでなく、信号を模倣す
ることも困難であり、不正行為等に対する高いセキュリ
ティを確保することができる。
As described above, according to the present invention, according to the present invention, the magnetic element arranged on the article is made of a special magnetic material, and the distinctive characteristic of the magnetic element is distinguished by the application of the external magnetic field for identification. Since a signal having a characteristic is output, it is difficult not only to forge a magnetic element but also to imitate a signal, and to secure high security against fraud and the like.

【0047】また、低周波励磁による大バルクハウゼン
反転材料からなる磁気素子からの信号で第1のコードを
構成し、高周波励磁による大バルクハウゼン反転素子と
非大バルクハウゼン反転素子からの信号で第2のコード
を構成し、それらを組み合わせるといった手法を採用す
ることにより、識別可能なデータ数を飛躍的に増やすこ
とができる。
The first code is constituted by a signal from a magnetic element made of a large Barkhausen inversion material by low-frequency excitation, and the first code is constituted by a signal from a large Barkhausen inversion element and a non-large Barkhausen inversion element by high-frequency excitation. By adopting a method of configuring the two codes and combining them, the number of identifiable data can be dramatically increased.

【0048】さらに、低周波励磁型の識別システムと、
高周波励磁型の識別システムの2種類を用意しておき、
用途に応じて適宜使い分けることで、同じ磁気素子から
2種類の異なる信号を発生させることにより、複数の用
途に利用することもできる。
Further, a low frequency excitation type identification system,
Prepare two types of high frequency excitation type identification system,
By generating two types of different signals from the same magnetic element by appropriately using them according to the application, it can be used for a plurality of applications.

【0049】本発明によればまた、物品の識別コードを
磁気的に非接触で識別することができるので、広範囲に
応用することができ、工業上意義は大きい。
According to the present invention, since the identification code of an article can be magnetically identified in a non-contact manner, it can be applied to a wide range of applications and has great industrial significance.

【図面の簡単な説明】[Brief description of the drawings]

【図1】 大バルクハウゼン反転を示す非晶質細線と示
さない非晶質細線の励磁周波数による電圧パルスの変化
を示す測定図である。
FIG. 1 is a measurement diagram showing a change in a voltage pulse depending on an excitation frequency of an amorphous thin line showing large Barkhausen inversion and an amorphous thin line not showing it.

【図2】 本発明に係る識別機能を有する物品の第1実
施形態の説明図である。
FIG. 2 is an explanatory diagram of a first embodiment of an article having an identification function according to the present invention.

【図3】 図2に示される実施形態の物品の励磁周波数
による出力波形の違いを示す模式図であり、(a)は低
周波で励磁した場合の出力波形であり、(b)は高周波
で励磁した場合の出力波形である。
3A and 3B are schematic diagrams showing a difference in output waveform depending on an excitation frequency of the article of the embodiment shown in FIG. 2, wherein FIG. 3A is an output waveform when excited at a low frequency, and FIG. It is an output waveform when excited.

【図4】 本発明に係る識別機能を有する物品の第2実
施形態の説明図であり、(a)は細線状の大バルクハウ
ゼン反転材料と非大バルクハウゼン反転材料からなる磁
気素子として二枚の薄帯を用いた例を示し、(b)は細
線状の大バルクハウゼン反転材料と非大バルクハウゼン
反転材料からなる磁気素子として一枚の薄膜を用いた例
を示す。
FIG. 4 is an explanatory view of a second embodiment of an article having an identification function according to the present invention, in which (a) shows two magnetic elements made of a thin-line large Barkhausen inversion material and a non-large Barkhausen inversion material; (B) shows an example in which a single thin film is used as a magnetic element made of a thin line-shaped large Barkhausen inversion material and a non-large Barkhausen inversion material.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

1,1a,1b,1c 大バルクハウゼン反転材料から
なる磁気素子 2,2a,2b 非大バルクハウゼン反転材料からなる
磁気素子 3 磁界印加手段 4 検出手段 5 物品
1, 1a, 1b, 1c Magnetic element made of large Barkhausen inversion material 2, 2a, 2b Magnetic element made of non-large Barkhausen inversion material 3 Magnetic field applying means 4 Detecting means 5 Article

Claims (2)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】 識別用外部磁界の印加により大バルクハ
ウゼン反転を示す磁気素子と、識別用外部磁界の印加に
より大バルクハウゼン反転を示さない磁気素子とを具備
していることを特徴とする識別機能を有する物品。
1. An identification comprising a magnetic element exhibiting a large Barkhausen inversion when an external magnetic field for identification is applied, and a magnetic element not exhibiting a large Barkhausen inversion when applied with an external magnetic field for identification. Articles with functions.
【請求項2】 識別用外部磁界の印加により大バルクハ
ウゼン反転を示す磁気素子と、識別用外部磁界の印加に
より大バルクハウゼン反転を示さない磁気素子とを物品
に配置しておき、該物品に少なくとも二種類の周波数を
有する磁界を上記識別用外部磁界として印加し、それに
より上記磁気素子の各々が磁化反転する際に周囲に発す
る信号を検出し、該信号に基づいて上記物品を識別する
ことを特徴とする物品の識別方法。
2. A magnetic element exhibiting a large Barkhausen reversal upon application of an external magnetic field for identification and a magnetic element not exhibiting a large Barkhausen reversal upon application of an external magnetic field for identification are arranged on an article. Applying a magnetic field having at least two types of frequencies as the external magnetic field for identification, thereby detecting a signal emitted to the surrounding when each of the magnetic elements reverses magnetization, and identifying the article based on the signal. An article identification method characterized by the following.
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2005182170A (en) * 2003-12-16 2005-07-07 Fuji Xerox Co Ltd Image reading device

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