KR20020013557A - 식별표 - Google Patents
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Abstract
식별표(300)는 금속제 후방층(320)과 벌크 구조층(330)과 압전층(340)과 전극층(350)이 연속적으로 제공된 다층조립체를 포함한다. 상기 전극층(350)은 상당히 낮은 주파수의 제1방사선성분과 상당히 높은 주파수의 제2성분을 포함하는 검색방사선을 수신하기 위해 안테나구조체를 포함한다. 상기 전극층(350)은 식별표(300)로부터 반사방사선으로 재방출된 변조신호를 생성하기 위해, 제1성분의 수신에 응답하여 발생된 상기 제1신호에 의해 상기 제2성분의 수신에 응답하여 발생된 제2신호를 변조시키기 위한 구조체(390, 400)를 포함한다. 식별표(300)의 존재는 반사방사선에 존재하는 변조성분으로부터 결정될 수 있으므로, 방사선을 반사하지만 이를 변조시킬 수는 없는 다른 물체로부터 식별표(300)를 구분할 수 있다.
Description
식별표는 일반적으로 수 센티미터의 크기로 사용되고 있으며, 예를 들어 직원용 착용 식별표 및 도난방지용 식별표와 같은 다양한 용도로 사용되고 있다. 이러한 도난방지용 식별표는 예를 들어 수백 킬로헤르쯔의 주파수를 갖는 무선파 방사선과 같은 무선방사선에 의해 조사되며, 상기 식별표는 통상적으로 소매용 상품에 부착되어, 인증되지 않은 식별표가 관련의 검색장치를 통과할 때 경보를 발하게 된다.
직원용 착용 식별표는 종종 인증된 사람에 의해 착용, 예를 들어 설비 및 빌딩과 같은 설비로의 선택적 접근을 제공하기 위해 사용된다. 직원용 식별표는 물리적으로 자성센서를 살짝 휘두르므로써 검색되는 자성 스와이프 센서(swipe sensor)의 형태를 취하게 된다.
영국 특허출원 제230680호에 개시된 도난방지용 태그는 f1 및 f2의 주파수로 검색방사선을 혼합하는 전계효과 트랜지스터(field effect transistor: FET)효과를 사용하고 있으므로, 인식표의 존재를 검출하는데 사용하기 위해 f1+/-f2의 주파수로 대응의 혼합방사선을 방출하게 된다.
또한, 유럽특허출원 0 142 380호에는 감시시스템용 마커 식별표가 개시되어 있다. 이와 같은 마커 식별표는 2개의 전자공진을 나타내며 능동적으로 분포된 공진성 인덕터-커패시터 회로를 각각 포함하고 있으며, 상기 공진은 식별표의 존재를 결정하기 위해 위해 검출될 수 있다.
또한 미국특허 제5734332호에 개시된 식별장치에 따르면, 이러한 장치는 예를 들어 직립의 음향파 성분과 주파수 혼합부와 이중 안테나 입력부와 같은 불활성 코드캐리어를 포함한다. 이러한 장치는 검색방사선을 2개의 상이한 주파수로 수신한 후 이에 대응하는 2개의 수신 신호를 발생한다. 이러한 신호는 수신된 신호 사이의 주파수편차에 대응하는 주파수를 갖는 중간신호를 생성하기 위해 주파수 혼합부에서 혼합된다. 상기 중간신호는 중간신호에 코딩변조를 인가하는 음향파장치에 연결된다. 그후, 변조된 중간신호는 수신신호와 재조합되어, 장치로부터 방출되는 복합신호를 제공한다. 복합신호에 대응하는 방출방사선은 장치를 검색하는 설비에 의해 검출되므로써, 장치의 존재와 식별을 설정하게 된다.
종래의 식별표는 다음과 같은 하나이상의 단점을 내포하고 있다.
(a) 일부용도에 사용시, 충분히 독특할만한 응답을 제공할 수 없으며, 이것은 인증받지 못한 사람이 건물이나 설비에 접근할 수 있게 한다.
(b) 식별표와 관련된 도난방지용 검색 설비는 식별표에 의해 제공된 바와 유사한 응답을 제공하는 물체에 의해 오동작된다.
(c) 예를 들어, 무선파 방사선의 사용과 같은 비접촉 검색방법에 의해 검색될 식별표를 독특하게 인식하는 것이 때때로 어렵다.
(d) 예를 들어 그 제조공정에서 처리시, 식별표가 상품에 부착되었을 때 식별표에 기록된 확인 코드를 정확하게 변조시킬 수 없으며, 상기 식별표는 물품에 가해지는 완전한 제조공정을 기록하거나 품질제어용으로 사용된다.
따라서, 비접촉 검색방법에 의구심을 품게 하며 모조품에 대해서는 의심하지 않는 반면, 각각의 카드에 그 관련의 독특한 시그너쳐(signature)를 제공하게 된다는 단점을 내포하고 있다.
본 발명의 고안자는 특별한 형태의 검색 방사선을 방출하는 설비와, 이러한 방사선에 선택적으로 응답하는 식별표를 배치하므로써, 종래의 식별표와 이에 관련된 검색설비의 신뢰성을 개선할 필요가 있음을 인식하게 되었다. 또한, 본 발명의 고안자는 정보가 식별표에 보다 용이하게 기록될 수 있도록 하기 위해 종래의 식별표를 개선할 필요를 인식하게 되었다.
본 발명은 식별표에 관한 것으로서, 특히 무선파 방사선(radio wave radiation)를 사용하여 검색에 응답하기 위한 식별표에 관한 것이다.
도1은 본 발명에 따른 식별표를 개략적으로 도시한 도면.
도2는 본 발명의 제1실시예에 따른 식별표를 도시한 도면.
도3은 본 발명의 제2실시예에 따른 식별표를 도시한 도면.
도4는 본 발명의 제3실시예에 따른 식별표를 도시한 도면.
따라서, 본 발명에 따르면, 검색방사선을 수신하고 이에 응답하여 변조방사선을 방출하기 위한 응답수단과, 변조방사선을 발생시키기 위해 수신된 검색방사선을 식별표 인증을 표시하는 방식으로 변조시키는 변조수단을 포함하며; 상기 응답수단은 검색방사선의 제1방사선성분 및 제2방사선성분을 수신하고, 이에 대응하는 제1신호 및 제2신호를 생성하는 제1구조체 및 제2구조체를 포함하며; 상기 제1성분 및 제2성분은 주파수가 서로 상이하며, 상기 변조수단은 제2신호를 수신하여 이에대응하는 음향방사선을 생성하며, 상기 음향방사선을 제1구조체에 연결시키도록 작동되는 커플링구조체를 포함하며; 상기 음향방사선은 변조방사선을 발생하기 위해 제1구조체에서 제2신호에 의해 제1신호를 변조시키며; 상기 커플링구조체는 제2신호에 응답하여 음향방사선을 발생시키는 압전필름을 포함하는 식별표가 제공된다.
본 발명은 하기와 같은 장점들을 적어도 하나이상 제공한다.
즉, 변조방사선이 변조되는 방식에 의해 식별표는 양호한 신뢰성으로 식별될 수 있다. 또한, 상기 식별표는 제1구조체를 변경하므로써 변조된 식별특성을 가질 수 있다.
식별표에 대한 여러 용도에서는 소형 식별표의 크기와 저렴한 식별표 비용이 중요한 기준이 된다. 상기 커플링구조체는 제2신호에 응답하여 음향방사선을 발생하기 위해 압전필름을 포함한다. 이에 의해, 커플링구조체의 형성시 비용이 저렴하게 되고 소형화될 수 있다는 장점을 발휘할 수 있다.
음향방사선은 매체내에서 증식되는 기계적 진동방사선으로 한정된다.
상기 필름은 기계적으로 단단하다는 장점을 제공하는 폴리비닐 디플루오라이드(polyvinyl difluoride: PVDF)로 제조될 수 있다.
상기 식별표는 약 50MHz 내지 3GHz의 주파수범위내에서 무선방사선에 의해 검색될 수 있도록 작동된다. 따라서, 제1구조체 및 제2구조체는 검색방사선을 수신하고 변조방사선을 방출하기 위한 무선안테나를 포함한다. 이것은 이러한 주파수 범위에서 방사선에 응답하도록 설계되었을 때, 식별표가 물리적으로 접촉될 수 있다는 장점을 제공한다.
본 발명의 제1실시예에서, 제1구조체는 원형 전극영역을 포함하며, 제2구조체는 루프 안테나를 포함한다. 상기 제1구조체는 제2구조체내의 공간에 위치된다. 이것은 검색방사선을 수신하여 변조방사선을 방출하기 위한 장치가 잠재적으로 소형화될 수 있다는 장점을 제공한다.
본 발명의 제2실시예에서, 상기 제1구조체는 전기적으로 상호연결되고 방사방향으로 배치된 다수의 신장된 도전 세그먼트 트랙을 포함하며; 이러한 트랙 각각은 그 관련의 형식적 진동 응답을 갖는 음향공진기로서 작용하며, 제1성분을 음향진동에 의해 공진하도록 자극되는 세그먼트 트랙에 대응하는 형식적 응답으로 변조하도록 작동되므로써, 식별표에 변조방사선상에서 변조된 시그너쳐 코드를 제공하게 된다. 이것은 변조방사선이 식별표가 보다 양호한 신뢰성으로 인증될 수 있는 복합적인 시그너쳐에 의해 변조될 수 있다는 장점을 제공한다.
본 발명의 제3실시예에 있어서, 제1구조체는 제2구조체에 연결된 런처 전극 (launcher electrod)과, 결합면 음향파 구조체와, 상기 결합면에 연결된 쌍극안테나를 포함하며; 상기 런처 전극은 표면 음향파를 발생하기 위해 제2신호와 연결되도록 작동되며, 상기 결합구조체는 그 전기특성을 변조시키는 파를 수신하도록 작동되며; 상기 쌍극안테나는 제1성분을 수신한 후, 상기 결합구조체가 변조방사선을 제공하기 위해 변조되도록 배치되는 제1신호를 발생하도록 작동된다. 이것은 상기 결합구조체가 변조방사선을 표면 음향파가 결합구조체를 통해 증식되는 방식으로 결정되는 시그너쳐 코드로 변조시킬 수 있다는 장점을 제공한다.
본 발명의 기타 다른 목적과 특징 및 장점은 첨부된 도면을 참조한 하기의상세한 설명에 의해 보다 명확하게 이해될 것이다.
도1에는 식별표(100)가 도시되어 있다. 상기 식별표(100)는 예를 들어 플라스틱 재료를 포함하며 길이가 85mm이고 폭이 54mm이며 두께가 1mm인 소형 사각형 카드 형태를 취하는 지지구조체를 포함한다. 상기 식별표(100)는 방사선을 수신하기 위한 제1구조체(110)와, 방사선을 수신 및 방출하는 제2구조체(120)를 포함한다. 또한, 상기 식별표는 제1구조체(110)에 연결된 입력부(T1)와, 컨버터구조체(130)의 입력부(J1)에 연결된 출력부(T2)를 포함한다. 상기 구조체(130)는 엔코더-변조기 구조체(140)의 입력부(P1)에 연결된 출력부(J2)를 포함한다. 상기 엔코더 구조체(140)는 제2구조체(120)에 연결된 제2포트(P2)를 포함한다.
상기 구조체(110-140)는 식별표(100)상에 형성되거나 식별표(100)에 내장될 수 있다.
도1을 참조로 식별표(100)의 작동에 대해 서술하기로 한다. 검색장치(도시않음)는 식별표(100)를 향해 검색방사선(200)을 방출한다. 상기 방사선(200)은 f1및 f2의 주파수를 갖는 제1 및 제2방사선성분을 포함하며, 상기 주파수(f1)는 주파수(f2) 보다 상당히 작게 배치되며, 예를 들어 상기 주파수(f1)는 13.56MHZ이고, 주파수(f2)는 2.45GHz로 제공된다. 상기 제1성분 및 제2성분은 연속파 방사선이다. 본 발명은 상기 성분이 변조되는 경우에도 마찬가지로 적용될 수 있음을 인식해야 한다. 상기 제1구조체(110)는 방사선(200)을 수신하여, 이를 변조시킨 후 상기 제1 및 제2방사선성분에 대응하는 신호성분(SL1, SL2)을 포함하는 대응의 신호(SL)를 발생한다. 상기 신호(SL)는 구조체(110)로부터 필터구조체(122)로 증식되므로, 상기 성분(SL2)은 여과에 의해 제거되고, 성분(SL1)은 출력부(T2) 및 입력부(J1)로 증식된다. 컨버터구조체(130)는 엔코더구조체(140)로 증식되는 압전 커플링에 의해 성분(SL1)을 대응의 음향방사선으로 변환시킨다.
제2구조체(120)는 검색방사선(200)을 수신한 후, 제2구조체(120)에 의해 발휘된 전송특성을 위하여 이를 다수의 성분(SL2)과 남아있는 작은 성분(SL1)을 포함하는 대응의 수신 신호(SL)로 변환시킨다. 상기 성분(SL2)은 제2구조체(120)로부터 엔코더 구조체(140)로 증식된 후, 컨버터구조체(130)로부터 엔코더구조체(140)에 연결된 성분(SL1)에 의해 변조된다. 이것은 제2구조체로 재증식되는 엔코더구조체(140)에서 변조된 신호(Sm)를 발생한 후, 검색장치(도시않음)에서 수신될 방출방사선(210)으로 방출된다. 상기 장치는 식별표(100)에 의해 신호성분((SL2)에 인가되는 변조에 의해 식별표(100)의 존재를 식별한다.
도2 내지 도4에 도시된 바와 같이, 엔코더구조체(140)는 식별표(100)에 독특한 형태의 응답을 제공할 수 있다. 또한, 이러한 형태의 응답은 여러가지 상이한 방법에 의해 식별표(100)에 제공될 수 있다. 컨버터구조체(130)에서 전기신호로부터의 신호성분(SL1)을 대응의 음향방사선으로 변환하는 식별표(100)를 위하여, 상기 식별표(100)는 "다기법 식별표(multi-technology tag)"로 언급될 수 있다.
상술한 구조체(110-140)가 상이한 방식으로 작동되는 것에 대해 서술하기로 한다.
도2에는 본 발명의 제1실시예인 식별표(300)가 도시되어 있다. 도2의 횡단면도(310)는 식별표(300)상의 선A-A'를 따른 단면도이다.
상기 식별표(300)는 금속포일 후방층(320)과, 벌크 플라스틱 구조층(330)과, 압전층(340)과, 도전성 전극층(350)이 연속적으로 구비된 다층조립체를 포함한다. 상기 식별표(300)는 화살표(360, 370, 380)의 방향으로 길이가 85mm이고 폭이 54mm이며 두께가 1mm인 작은 사각형 카드 형태를 취한다. 화살표(360, 370)는 식별표(300)와 연관이 있으며, 화살표(380)는 단면도(310)와 연관이 있다. 금속포일층(320)은 바닥면을 제공하고, 알루미늄 금속을 포함하며, 50㎛ 내지 150㎛의 두께를 갖는다. 상기 압전층(340)은 100㎛ 내지 250㎛의 두게를 가지며, 폴리비닐 디플루오라이드(PVDF)와 같은 압전 폴리머재료를 포함한다. 상기 구조층(330)은 폴리비닐 클로라이드(PVC)와 같은 폴리머를 포함하며, 500㎛ 내지 800㎛의 두께를 갖는다. 식별표(300)의 중앙 영역에서, 상기 구조층(330)은 공극(390)을 포함하므로, 식별표(300)의 내부에 공동을 형성한다. 상기 공동의 상하부벽은 층(340, 320)에 의해 형성된다. 상기 공극(390)은 원형의 형태로서 20mm 내지 30mm의 직경을 가지며, 전극층(350)에 형성된 원형 전극구조체(400)와 정렬되도록 배치된다. 상기 원형 구조체(400)는 공극(390)과 유사한 직경을 갖는다.
전극층(350)은 1mm의 폭과 3½의 동심 회전수를 갖는 단일 트랙(420)에 의해 형성된 나선형 안테나구조체(410)를 포함한다. 상기 트랙(410)의 제1단부는 식별표(300)의 엣지에서 종료되며, 제2단부는 원형 구조체(400)상에 연결되어 종료된다. 전극층(350)은 1㎛ 내지 50㎛ 의 두께를 갖는다. 상기 안테나구조체(410)는 약 40mm의 측부길이를 갖는 사각형 형태의 외주를 갖는다.
상기 구조체(400, 410)는 한가지 이상의 리토그래픽 처리와, 선택적인 에칭처리 및 도전성 잉크 실크스크린 프린팅처리에 의해 전극층(350)상에 형성된다.
도2를 참조로 식별표(300)의 동작에 대해 서술하기로 한다. 검색장치(도시않음)는 13.56MHZ의 제1방사선성분과 2.45MHz의 제2방사선성분을 포함하는 검색방사선을 방출한다. 상기 식별표(300)는 안테나구조체(410)와 원통형 전극구조체(400)에서 검색방사선을 수신한다.
안테나구조체(410)는 방사선을 수신하는 안테나와, 공극(390)을 횡단하여 구조층(400) 및 후방층(320)에 의해 형성된 커패시터와 조합하여 조정회로(a tuned circuit)를 형성하는 유도성 임피던스로서도 작용한다. 상기 조정회로는 13.56MHZ로 조정되므로써, 구조체(410)에서 수신된 제1방사선성분을 원형 구조체(400)에 연결하여, 압전층(340) 및 공극(390)을 횡단하여 13.56MHZ의 파동성 전기장을 발생시킨다. 상기 전기장은 압전 특성을 위하여 압전층(340)내에 음향진동의 자극을 유발시킨다. 상기 음향진동은 공극(390)을 위하여 굴곡되거나 펼쳐지므로써 상기 층(340)이 공극(390)의 근방에서 순응할 수 있게하는 원형 구조체(400)의 물리적 수치를 변형시킨다.
원형 구조체(400)는 검색방사선을 수신하며; 그 물리적 크기로 인해 2.45GHz에서 제2방사선을 수신한다. 상기 구조체(400)는 그 수치를 주기적으로 변화시키는 음향진동에 의해 그 반사력이 변화된다 하더라도, 제2성분을 반사한다.
따라서, 상기 구조체(400)는 제2방사선성분을 수신한 후, 이를 반사방사선으로 변조된 형태로 반사한다. 반사방사선은 주로 (2.45GHz + 13.56GHz)와 (2.45GHz - 13.56GHz)에서, 측대역성분과 함께 2.45GHz의 캐리어성분을 포함한다. 상기 검색장치는 반사방사선을 수신한 후; 장치에 설정된 임계치를 초과하는 충분한 진폭으로 측대역성분을 수신하는지의 여부에 따라, 식별표(300)가 검출영역에 있는지의 여부를 결정한다.
안테나구조체(410)는 3½회전수 보다 많거나 이보다 적은 회전수를 포함하므로, 각각의 식별표(300)에 응답성이 가장 좋은 독특한 음향진동 시그너쳐 주파수를 제공할 수 있다. 선택적으로, 구조체(400)의 영역이나 층(330)은 그 두께가 변화되어 회전수에 영향을 미칠 수 있으므로, 독특한 시그너쳐 주파수를 제공할 수 있으며; 상기 구조체(400)의 영역은 예를 들어, 레이저절제 전극 트리밍기법을 사용하여 트리밍될 수 있다.
상기 검색장치는 식별표(300)를 검색할 때 그 검색방사선에 특정한 응답인 2개의 측대역성분이 발생하기를 기대하고 있기 때문에, 상기 장치는 코인이나 키이와 같은 능동적인 도전성 물체로부터의 일반적인 반사 또는 의사(擬似) 대기방사선(ambient radiation)에 의해 용이하게 트리거되지 않으며; 이것은 특정한 식별표 검출에 대한 신뢰성을 강화시킨다. 일부이기는 하지만, 간단한 금속제 부품에 의해 13.45MHz와 2.54MHz의 방사선성분을 포함하는 검색방사선의 수신에 응답하여 측대역성분이 발생될 수 있다. 이러한 강화된 신뢰성은 인증되지 않는 접근을 거부해야만 하는 보안상 감지영역에서, 예를 들어 식별표(300)가 전자 접근키이로서 사용되는 경우에 매우 바람직하다.
식별표(300)를 식별표(100)와 비교하면 다음과 같다.
(a) 안테나구조체(410)는 제1구조체(110)와 대등하며,
(b) 원형 구조체(400)는 제2구조체(120)와 대등하며,
(c) 원형 구조체(400)와 후방층(320) 사이에서 융기되어 13.45MHz의 조정된 필터회로를 형성하는, 안테나구조체(410)와 커패시터의 조합체는 필터구조체(122)와 대등하다.
(d) 압전층(340)이 굴곡되어 전기신호를 음향진동으로 변환시키는 공극(390) 근처에서의 압전층(340)은 컨버터구조체(130)와 대등하다.
(e) 압전층(340)의 내부에서 음향진동에 의해 변화될 수 있는 반사특성을 나타내는 원형 구조체(400)는 엔코더구조체(140)와 대등하다.
도3에는 본 발명의 제2실시예에 따른 식별표(500)가 도시되어 있다. 상기식별표(500)는 원형 구조체(400)가 방사형 전극구조체(520)로 대체된 점을 제외하고는 식별표(300)와 동일하다. 상기 구조체(520)는 방사방향으로 배치된 12개의 전극세그먼트를 포함하며; 이러한 세그먼트에 있어서, 예를 들어 세그먼트(522)는 방사방향 길이는 다르지만, 도시된 바와 같이 그 방사방향 중앙에 전기적으로 연결된다. 트랙(420)은 원주영역에서 구조체(520)의 가장 긴 세그먼트에 연결된다. 상기 세그먼트는 구조체(520)의 주위에서 시계방향으로 길이가 점차 증가하는 순서로 배치된다. 공극(390)에 의해, 상기 세그먼트는 보다 자유롭게 진동할 수 있다. 식별표(500)에 있어서, 공극(390)은 사각형 형태를 취한다.
세그먼트의 사용에 의해, 구조체(520)에는 복잡한 기계적 진동형 스펙트럼이 부여되며, 각각의 세그먼트는 일련의 기계적 진동을 유발한다. 이러한 일련의 진동은 식별표(500)의 엔코딩 시그너쳐에 대응하며, 이에 의해 식별표가 검증될 수 있다. 진동형 스펙트럼은 예를 들어 잉크 도트를 잉크젯 프린팅하므로써 세그먼트를 다량으로 로딩하거나 또는 특수한 세그먼트로부터 재료를 선택적으로 레이저절제하므로써 변형될 수 있다. 이에 의해 상기 식별표(500)는 독특하게 제공될 수 있다.
작동시, 검색장치(도시않음)에 의해 식별표(500)를 향하는 검색방사선은 저주파 신호성분과, 예를 들어 2.45GHz의 고주파 신호성분을 포함한다. 주파수범위를 초과하는 저주파성분을 제거하므로써, 세그먼트에 의해 발휘된 음향공진모드는 장치에서 후방에 수용된 구조체(520)로부터 반사된 방사선에서 연속적으로 검출될 수 있다. 이것은 장치로 하여금 식별표(500)의 공진모드를 매핑할 수 있게 하며,이에 의해 상기 식별표(500)가 특정한 엔코딩 시그너쳐와 연관되어 있는지를 결정한다.
상기 식별표(500)는 구조체(520)를 여러가지 방법으로 효과적으로 활용한다. 즉, 상기 구조체(520)는 (a)검색방사선을 수신하고 이를 반사하는 안테나로서의 기능과, (b)후방층(320)과 함께 작동되는 조정 커패시터로서의 기능과, (c)식별표(500)를 위한 시그너쳐 코드를 구성하는 복잡한 공진모드 스펙트럼을 제공하는 압전공진기로서의 기능을 수행한다.
따라서, 상기 식별표(500)는 500㎲의 고속으로 검색될 수 있다는 장점을 제공한다. 또한, 필요할 경우, 상기 검색방사선은 고주파성분과 일부의 저주파성분을 포함하고 있으므로, 구조체(520)의 공진모드가 동시에 작동될 수 있게 하며, 이에 따라 그 시그너쳐를 결정하기 위해 식별표(500)를 보다 신속하게 검색할 수 있게 된다. 또한, 상술한 바와 같이, 상기 식별표(500)는 예를 들어 상술한 바와 같은 잉크젯 프린팅을 사용하여 구조체(520)에 인가된 선택적인 다량의 로딩에 의해 제조후에도 용이하게 주문될 수 있다. 이러한 주문가능화(customisation)는 그 구조체(400)를 위해 보다 간단한 기계적 공진모드를 제공하므로써, 식별표(300)에 대한 기술적 진보를 달성하게 된다.
상기 식별표(500)는 그 시그너쳐 코드가 형식적 공진주파수 응답으로부터 유발되는 것을 특징으로 한다. 검색방사선에 대한 시간응답에 의해 결정된 관련의 시그너쳐 코드를 구비한 식별표를 제공하는 것이 바람직하므로, 이에 대해 서술하기로 한다.
도4에는 본 발명의 제3실시예에 따른 식별표(700)가 도시되어 있다. 상기 식별표(700)는 원형 구조체(400)가 표면 음향파(surface acoustic wave: SAW) 구조체(710)로 대체되었고 식별표(700)내에서의 공극(390)이 사각형 형태를 취한다는 점을 제외하고는 식별표(300)와 동일하다. 상기 SAW구조체(710)는 음향파 런처 전극(720)과, 결합형 전극구조체(730)와, 나비넥타이형 쌍극안테나(740)를 포함한다.
런처 전극(720)은 신장된 사각형 형태를 취하며, 안테나구조체(410)의 트랙(420)에 전기적으로 연결된다. 상기 구조체(720)는 식별표(700)의 중앙점 주위에서 대칭으로 배치된다. 상기 런처 전극(720)은 식별표(100)의 중앙점으로부터 옵셋되어 있으며, 그 연장된 축선은 식별표(700)의 외주 엣지에 대해 평행하거나 수직하다.
결합구조체(730)는 식별표(700)의 중앙점 주위로 대칭으로 배치되어 팽행하게 신장되는 2개의 전극(750, 760)을 포함한다. 예를 들어 트랙(762)처럼 상호결합되어 그 각각의 전극(750, 760)에 전기적으로 연결되는 결합트랙은 전극(750, 760)의 신장된 축선에 수직으로 배치된다. 각각의 전극(750, 760)은 13개의 결합트랙에 전기적으로 연결된다. 상기 전극(750, 760)은 서로 전기적으로 절연되어 있다.
안테나(740)는 2개의 삼각형 전극(772, 774)를 포함하며, 이들은 그 코너에서 전극(750, 760)의 중앙영역에 각각 연결된다. 상기 삼각형 전극(772, 774)은 결합 트랙에 대해 전극(750, 760)의 대향측에 위치된다. 식별표(700)에 공극(390)이 포함되므로써, 압전층(340)은 구조체(730)의 근방에서 순응성을 갖게 되며, 이에 따라 구조체(730)에서 표면 음향파 증식을 돕게 된다.
도4를 참조하여 식별표(700)의 동작을 설명하기로 한다. 검색장치(도시않음)는 식별표(700)에 검색방사선을 방출한다. 상기 검색방사선은 제1방사선성분 및 제2방사선성분을 포함하며, 제1성분은 5kHz의 반복주파수(repition frequency)와 1㎲의 50MHz 방사선의 분출(burst)을 포함하며, 제2성분은 2.45GHz의 연속파 방사선을 포함한다. 상기 검색방사선은 안테나구조체(410)와 안테나(740)에서 수신된다.
안테나(410)는 후방층과 조합된 런처 전극(720)에 의해 제공되는 커패시턴스와 조합하여 조정회로를 제공하는 유도성 임피던스를 제공하며, 상기 조정회로는 50MHz에서 전기적으로 공진이다. 그 결과, 안테나(410)는 검색방사선의 제1성분에 선택적으로 응답하게 된다. 제1성분의 수신(reception)은 전극(720)에서 나타나는 대응의 전기신호를 유발하며, 이는 결합구조체(730)를 향하는 방향과, 이들이 흡수되는 식별표(700)의 주변 엣지를 향한 방향으로 증식되는 압전층(340)에서 표면 음향파를 자극한다.
상기 음향파는 제1성분이 일시적으로 분출(burst)로 분할되기 때문에 압전층(340)에서 집단적인 형태의 파(wave)로 공간적으로 분할되며, 상기 각각의 분출(burst)은 대응의 집단적 형태의 파(wave)를 유발한다.
각각의 집단은 구조체(730)에서 트랙내 공간에 필적하는 증식방향으로 공간적인 폭을 갖는다. 따라서, 발생된 각각의 집단은 구조체를 통해 증식되어 트랙내 공간을 변조시키므로써, 쌍극안테나(740)의 전기특성을 변경 및 변조시킨다. 상당히 낮은 즉, 5kHz의 반복주파수로 인해, 압전층(340)에는 오직 하나의 집단파가 언제라도 증식될 수 있다.
상기 안테나(740)는 검색방사선의 제2성분을 수신하여, 전극(750, 760)과 그 관련의 트랙을 통해 증식되는 대응의 전기신호를 발생하며, 안테나(740)로부터 반사된 방사선으로 재방출된다. 상기 안테나(740)는 그 물리적 수치로 인하여 검색방사선의 제1성분에 대해서는 상당히 무반응적이다. 이를 통해 증식되는 표면 음향파의 집단에 의해 영향을 받는 전극(750, 760)의 트랙으로 인해, 상기 반사된 방사선은 검색방사선의 제1성분에 존재하는 분출에 의해 변조되며, 이에 의해 반사된 방사선에서 측대역 방사선성분이 발생된다.
검색장치(도시않음)는 그 수신된 반사방사선에 측대역 성분을 검출하므로써 식별표(700)의 존재를 결정하며, 상기 측대역 성분은 음향파의 집단이 구조체(730)를 통해 증식됨에 따라 영향을 받게 된다. 간단한 금속물체로부터의 검색방사선의 반사는 이러한 측대역 성분을 포함하는 반사방사선을 유발시키지 않는다. 이에 의해, 검색장치는 간단한 금속물체와 같은 능동적 반사기로부터 식별표(700)의 존재를 식별할 수 있게 된다.
상기 식별표(700)는 유사한 식별표와의 독특한 구분을 위하여 시그너쳐 코드를 제공할 수 있도록 주문될 수 있다. 이것은 예를 들어 레이저 절제 또는 이온 밀링기법과 같은 레이저 절단기법 등을 사용하여 전극(750, 760)에 연결된 트랙을 선택적으로 제거하므로써 달성될 수 있다. 선택적으로, 식별표(700)가 제조될 때, 상기 트랙은 초기에는 그 각각의 전극(750, 760)으로부터 약간의 간극을 두고 분리되도록 배치될 수 있으며, 이러한 간극은 도전성 잉크 도트를 프린팅하므로써 선택적으로 연결되어, 트랙을 선택적으로 연결할 수 있으며, 이에 따라 식별표(700)에 그 시그너쳐 코드를 제공할 수 있다. 또한, 상기 잉크도트는 예를 들어 바코드 판독기와 같은 광학적 스캐닝장치를 사용하여 판독가능한 주문 도트(customising dots)로 작용할 수도 있다.
상기 시그너쳐 코드는 집단파(a group of waves)가 구조체(730)를 통해 증식될 때 연속적으로 판독된다. 따라서, 구조체(730)상의 도전성 잉크도트의 공간분포나 트랙상에서의 레이저 절단의 공간 분포는 집단파가 구조체(730)를 통해 증식될 때 식별표(700)로부터 반사방사선의 측대역에 출력되며, 이에 따라 식별표(700)에 시그너쳐 코드를 제공할 수 있게 된다.
상기 식별표(300, 500, 700)는 예를 들어 (a)직원용 착용 식별표로서의 용도와, (b) 상점에서의 고가품 또는 도서관에서의 값비싼 서적류와 원고 등에 부착되는 도난방지용 식별표로서의 용도와, (c) 증명용 홀로그래픽 영상이 사용되는 종래 티켓의 대용품으로서의 확인용 입장티켓 용도 등과 같이 여러가지의 다양한 용도로 사용될 수 있다.
본 기술분야의 숙련자라면, 본 발명의 범주로부터의 일탈없이 상기 식별표(100, 300, 500, 700)에 변경이 가해질 수 있음을 인식해야 한다. 따라서, 상기 식별표(100, 300, 500, 700)는 도1 내지 도4에 서술된 식별표와는 다른 물리적 수치를 가질 수 있다. 또한, 상기 식별표(100, 300, 500, 700)는 예를 들어 서적과 같은 제품의 일부로서 제조될 수 있다. 또한, 층(320, 330, 340, 350)을 위해 사용되는 재료로서는 그 관련의 기능을 발휘할 수만 있다면 다른 재료도 사용될 수 있다. 마찬가지로, 안테나(410)에서 발생된 신호에 의해 방사선을 변조시킬 수 있다면, 상기 구조체(400, 520, 730)를 위해 다른 구조체가 사용될 수도 있다. 예를 들어, 안테나구조체(410)와 원형 구조체(400)는 변조된 광학방사선을 수신할 수 있고, 이에 응답하여 무선파방사선을 방출할 수도 있는 박막구조체로 대체될 수도 있으며; 이것은 상기 식별표가 한가지 형태의 방사선으로 검색된 후 다른 형태의 방사선으로 응답할 수 있으므로써, 그 관련의 검색장치에서 누화 라는 문제점을 중화시킬 수 있다는 장점을 제공하게 된다.
또한, 상기 식별표(100, 300, 500, 700)는 증폭을 제공하는 증폭기와 함께, 예를 들어 태양전지나 소형 전지와 같은 동력원을 수용할 수 있도록 변형될 수도 있으므로, 상기 식별표는 그 관련의 검색장치로부터 먼 거리에서 작동될 수 있다. 상기 증폭기는 신호 저장요소를 포함하며, 식별표내에서의 자연발생적 자체진동의 발생에 대응하기 위해 가연속모드(pseudo-continuous mode)로 작동될 수 있다.
상기 식별표(700)는 비접촉 검색용 스트레인 센서(strain sensor)로 작동될 수도 있다. 상기 식별표(700)는 예를 들어 300㎛로 얇게 제조되어, 응력을 받아 관찰을 필요로 하는 물체에 부착될 수 있다. 예를 들어, 상기 물체가 금속일 때, 즉, 차량용 금속제 구동축이거나 금속제 터빈 블레이드 일 때, 물체 자체는 적용된 식별표(700)를 위한 지표면을 제공하기 때문에 후방층(320)이 필요없게 된다. 각각 적용된 식별표(700)는 그에 대응하는 시그너쳐 코드를 제공하며; 단일의 검색장치는 다양한 물품에 부착된 스트레인 센서로서 작동되는 다수의 적용 식별표로부터스트레인 데이터를 수집하는데 사용된다. 예를 들어, 적용된 식별표(700)의 버젼은 회전자의 각각의 블레이드에 고착될 수 있으며, 이에 따라 검색장치는 각각의 블레이드에서 스트레인을 개별적으로 관찰할 수 있게 된다. 이와 같은 특징의 식별표(700)는 결합된 전극공간을 변조시키는 스트레인을 유발하므로써, 스트레인을 표시하는 방식으로 그 시그너쳐 코드를 변형시킨다.
Claims (25)
- 검색방사선(200)을 수신하고 이에 응답하여 변조방사선(210)을 방출하기 위한 응답수단(400, 410, 420)과,변조방사선을 발생시키기 위해 수신된 검색방사선을 식별표 인증을 표시하는 방식으로 변조시키는 변조수단(340)을 포함하며,상기 응답수단은 검색방사선의 제1방사선성분 및 제2방사선성분을 수신하고, 이에 대응하는 제1신호 및 제2신호를 생성하는 제1구조체(400) 및 제2구조체(410)를 포함하며; 상기 제1성분 및 제2성분은 주파수가 서로 상이하며,상기 변조수단(340, 390)은 제2신호를 수신하여 이에 대응하는 음향방사선을 생성하며, 상기 음향방사선을 제1구조체(400)에 연결시키도록 작동되는 커플링구조체(340)를 포함하며; 상기 음향방사선은 변조방사선을 발생하기 위해 제1구조체(400)에서 제2신호에 의해 제1신호를 변조시키며; 상기 커플링구조체(400)는 제2신호에 응답하여 음향방사선을 발생시키는 압전필름(340)을 포함하는 것을 특징으로 하는 식별표.
- 제1항에 있어서, 상기 필름은 폴리비닐 디플루오라이드(polyvinyl difluoride: PVDF)인 것을 특징으로 하는 식별표.
- 제1항 또는 제2항에 있어서, 상기 필름은 100㎛ 내지 250㎛의 두께를 갖는것을 특징으로 하는 식별표.
- 제1항 내지 제3항중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2구조체는 검색방사선을 수신하고 변조된 방사선(210)을 방출하기 위한 무선안테나(400, 410)를 포함하는 것을 특징으로 하는 식별표.
- 제4항에 있어서, 상기 제1구조체는 쌍극안테나(740) 또는 원형 전극영역(400)을 포함하며, 상기 제2구조체는 루프안테나(410)를 포함하는 것을 특징으로 하는 식별표.
- 제4항 또는 제5항에 있어서, 상기 제1구조체(400)는 제2구조체(410)의 내부 공간에 배치되는 것을 특징으로 하는 식별표.
- 제4항 내지 제6항중 어느 한 항에 있어서, 상기 제1 및 제2구조체는 도전성 트랙이나, 식별표의 표면상에 형성된 도전성 영역을 포함하는 것을 특징으로 하는 식별표.
- 제7항에 있어서, 상기 제1 및 제2구조체는 식별표상의 압전층(340)에 형성되며, 상기 압전층은 제2신호에 응답하여 음향방사선을 발생하도록 작동되는 것을 특징으로 하는 식별표.
- 제4항에 있어서, 상기 제1구조체(520)는 전기적으로 상호연결되고 방사방향으로 배치된 다수의 신장된 도전성 세그먼트 트랙(522)를 포함하며; 상기 각각의 트랙은 식별표에 변조방사선으로 변조된 시그너쳐 코드를 제공하기 위해, 관련의 형식적 진동응답을 갖는 음향공진기로서 작용하며, 상기 제1성분을 음향진동에 의해 공진으로 자극된 세그먼트 트랙에 대응하는 형식적 응답으로 변조하는 것을 특징으로 하는 식별표.
- 제9항에 있어서, 상기 시그너쳐 코드는 세그먼트 트랙을 선택적으로 트리밍하거나 선택적으로 다량으로 로딩하므로써 주문가능한 것을 특징으로 하는 식별표.
- 제10항에 있어서, 상기 세그먼트 트랙은 잉크를 프린팅하므로써 선택적으로 다량으로 로딩가능한 것을 특징으로 하는 식별표.
- 제11항에 있어서, 상기 세그먼트 트랙은 레이저 절단기법에 의해 선택적으로 트리밍가능한 것을 특징으로 하는 식별표.
- 제4항에 있어서, 상기 제1구조체는 제2구조체(410)에 연결된 런처 전극(720)과, 결합면 음향파구조체(730)와, 상기 결합면구조체에 연결된 쌍극안테나(740)를 포함하며; 상기 런처 전극(730)은 표면음향파를 발생하기 위해 제2신호를 연결할수 있도록 작동되며; 상기 결합면구조체(730)는 그 전기특성을 변화시키는 파(wave)를 수신할 수 있도록 작동되며; 상기 쌍극안테나(740)는 제1성분을 수신한 후 상기 결합구조체(730)가 변조된 방사선을 제공하기 위해 변조될 수 있도록 배치된 제1신호를 생성할 수 있도록 작동되는 것을 특징으로 하는 식별표.
- 제13항에 있어서, 상기 결합구조체(730)는 변조방사선에 식별표를 위한 시그너쳐 코드를 제공하기 위해 선택적으로 연결될 수 있는 결합트랙을 포함하는 것을 특징으로 하는 식별표.
- 제14항에 있어서, 상기 트랙은 도전성 잉크를 프린팅하므로써 연결되거나 또는 레이저 절단기법에 의해 분리가능한 것을 특징으로 하는 식별표.
- 제11항, 제12항, 제14항, 제15항중 어느 한 항에 있어서, 식별표를 주문하기 위한 트랙의 변조는 광학 스캐닝장치에 의해 광학적으로 판독가능한 것을 특징으로 하는 식별표.
- 제1항에 있어서, 상기 변조수단과 응답수단은 변조방사선을 발생하는데 사용하기 위해 제2신호와 검색방사선을 선택적으로 격리시키는 필터를 형성할 수 있도록 협동가능한 것을 특징으로 하는 식별표.
- 제1항 내지 제17항중 어느 한 항에 있어서, 후방층(320)과 구조층(330)과 압전층(340)과 전극층(350)이 연속적으로 구비된 다수의 층을 부가로 포함하며, 상기 응답수단과 변조수단은 압전층(340)과 전극층(350)에 형성되는 것을 특징으로 하는 식별표.
- 제18항에 있어서, 상기 구조층은 음향파가 증식되는 압전층의 영역(400)과 정렬되는 공극영역(390)을 포함하는 것을 특징으로 하는 식별표.
- 제19항에 있어서, 상기 후방층(320)은 도전성인 것을 특징으로 하는 식별표.
- 상술한 항중 어느 한 항에 따른 식별표를 포함하는 것을 특징으로 하는 직원용 식별카드.
- 물품의 도난을 방지하기 위해 상기 제1항 내지 제20항중 어느 한 항에 따른 식별표를 포함하는 것을 특징으로 하는 도난방지용 식별표
- 제1도 내지 제4도를 참조하여 서술된 것을 특징으로 하는 식별표.
- 제1항 내지 제23항중 어느 한항에 따른 식별표를 검색하기 위한 장치에 있어서,검색방사선을 식별표에 방출하며; 상기 검색방사선은 제1방사선성분 및 제2방사선성분을 포함하며; 상기 검색방사선은 검색방사선에 응답하여 식별표로부터 방출된 변조방사선을 수신하고, 제2방사선성분에 의해 변조된 제1방사선성분에 대응하는 변조방사선에 존재하는 방사선성분으로부터 식별표의 인증을 결정하도록 작동되는 것을 특징으로 하는 식별표 검색용 장치.
- 제13항에 따른 식별표를 포함하는 스트레인 센서에 있어서,결합구조체(730)에서의 변화를 유발시키고 변조방사선에 유도된 대응의 변화를 유도하기 위해 상기 식별표에 연결된 스트레인을 검출하도록 작동되는 것을 특징으로 하는 스트레인 센서.
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