(57)【要約】  記録情報の高容量化および読み取り精度の向上を図ることが可能な非接触読み取りタグ、非接触読み取りタグの製造方法、判別装置、および識別情報読み取り方法を提供する。非接触読み取りタグは、金属部および電磁波吸収体を含む非接触読み取り用のタグであって、金属部および電磁波吸収体の設置態様が識別情報に対応付けられており、タグに電磁波を照射した際に、タグによって反射される電磁波の振幅、および周波数のシフトまたは位相のシフトに基づいて識別情報を判別可能である。
2019064869.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属部および電磁波吸収体を含む非接触読み取り用のタグであって、
前記金属部および前記電磁波吸収体の設置態様が識別情報に対応付けられており、
前記タグに電磁波を照射した際に、前記タグによって反射される電磁波の振幅、および周波数のシフトまたは位相のシフトに基づいて前記識別情報を判別可能である、
非接触読み取りタグ。
【請求項２】
前記金属部は、金属と前記電磁波吸収体とが混合された態様のものを含み、
前記金属と前記電磁波吸収体との混合比が前記識別情報に対応付けられている、
請求項１に記載の非接触読み取りタグ。
【請求項３】
前記金属部は、基準となる共振周波数とは異なる周波数で共振する共振シフト部を含み、
前記共振シフト部の共振周波数が前記識別情報に対応付けられている、
請求項１または２に記載の非接触読み取りタグ。
【請求項４】
前記金属部には、前記電磁波を共振させる共振孔が複数設けられ、
前記電磁波吸収体は、少なくとも１つの前記共振孔に配置されている、
請求項１から３のいずれかに記載の非接触読み取りタグ。
【請求項５】
前記金属部および前記電磁波吸収体が設置される基材を備える、
請求項１から４のいずれかに記載の非接触読み取りタグ。
【請求項６】
前記基材は多孔質であり、前記金属部および前記電磁波吸収体の少なくとも一方が前記基材の厚み方向に入り込んでいる、
請求項５に記載の非接触読み取りタグ。
【請求項７】
前記基材の表面および裏面に、各々、前記金属部および前記電磁波吸収体が配置されている、
請求項５に記載の非接触読み取りタグ。
【請求項８】
前記金属部は、前記基材上に複数配置され、複数の前記金属部の少なくとも１つが前記電磁波吸収体によって覆われている、
請求項５から７のいずれかに記載の非接触読み取りタグ。
【請求項９】
前記金属部は、長辺が等方的な方向を向いた複数の金属フレークを含む、
請求項１から８のいずれかに記載の非接触読み取りタグ。
【請求項１０】
前記金属部の上には、互いに吸収周波数帯域が異なる複数の前記電磁波吸収体が積層されている、
前記１から９のいずれかに記載の非接触読み取りタグ。
【請求項１１】
前記金属部は、長辺が複数の方向を向いた複数の金属パターンを含む、
請求項１から１０のいずれかに記載の非接触読み取りタグ。
【請求項１２】
前記電磁波吸収体は、フォトニック結晶を含む、
請求項１から１１のいずれかに記載の非接触読み取りタグ。
【請求項１３】
前記金属部および前記電磁波吸収体を保護する保護層が設けられている、
請求項１から１２のいずれかに記載の非接触読み取りタグ。
【請求項１４】
前記非接触読み取りタグを対象物に貼り付けるための粘着部が設けられている、
請求項１から１３のいずれかに記載の非接触読み取りタグ。
【請求項１５】
前記基材は、電磁波透過性を有する、
請求項５から８のいずれかに記載の非接触読み取りタグ。
【請求項１６】
前記金属部は複数設けられ、各々、当該金属部を形成する金属微粒子の粒径が異なっている、
請求項１から８のいずれかに記載の非接触読み取りタグ。
【請求項１７】
前記金属部は、前記電磁波を照射した際に、該電磁波の一部を透過する薄膜を含む、
請求項１から１６のいずれかに記載の非接触読み取りタグ。
【請求項１８】
金属部および電磁波吸収体を含む非接触読み取りタグの製造方法であって、
前記金属部および前記電磁波吸収体の少なくとも一方を、印刷法により基材の上に形成する、
非接触読み取りタグの製造方法。
【請求項１９】
金属フレークを含むトナーを、電子写真法によりパターニングし、前記金属部を形成する、
請求項１８に記載の非接触読み取りタグの製造方法。
【請求項２０】
電磁波吸収性を有する物質を含むトナーを、電子写真法によりパターニングし、前記電磁波吸収体を形成する、
請求項１８または１９に記載の非接触読み取りタグの製造方法。
【請求項２１】
前記金属部の上に、所定波長の電磁波の照射により電磁波吸収特性が変わる反応性部材を形成し、
前記所定波長の電磁波を前記反応性部材の少なくとも一部に照射する、
請求項１８から２０のいずれかに記載の非接触読み取りタグの製造方法。
【請求項２２】
請求項１から１７のいずれかに記載の非接触読み取りタグの判別に用いる判別装置であって、
前記金属部および前記電磁波吸収体に電磁波を照射した際に、前記金属部および前記電磁波吸収体によって反射される電磁波の振幅、および周波数のシフトまたは位相のシフトに基づいて前記識別情報を判別する判別部を備える判別装置。
【請求項２３】
前記判別部は、反射される前記電磁波の振幅の強弱、および周波数のシフトまたは位相のシフトを電磁波反射情報として検出し、該電磁波反射情報に対応した前記識別情報を決定する、
請求項２２に記載の判別装置。
【請求項２４】
金属部および電磁波吸収体を含み、前記金属部および前記電磁波吸収体の設置態様が識別情報に対応付けられている非接触読み取りタグから前記識別情報を読み取る方法であって、
前記非接触読み取りタグに電磁波を照射した際に、前記金属部および前記電磁波吸収体によって反射される電磁波の振幅、および周波数のシフトまたは位相のシフトに基づいて前記識別情報を判別する、
識別情報読み取り方法。
【請求項２５】
反射された前記電磁波の振幅の強弱、および周波数のシフトまたは位相のシフトを電磁波反射情報として検出し、該電磁波反射情報に対応した前記識別情報を決定する、
請求項２４に記載の識別情報読み取り方法。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触読み取りタグ、非接触読み取りタグの製造方法、判別装置、および識別情報読み取り方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、物品に関する情報等を紐づけるタグの一例として、バーコードが知られている。バーコードは、安価であることから、現在では様々な物品に印字され、その物品に関する情報を電子化する手段として広く普及している。他方、バーコードタグの場合、印字内容を正しく読み取るためにはバーコードリーダーをバーコードに数ｃｍ程度まで近づける必要があり、この読み取り作業が作業者から煩雑と感じられている。また、バーコードの印字部位が汚れている場合、印字内容の読み取りができないという課題もある。加えて、バーコードは、物品表面の見える位置に印字されているため、悪意を持つものに容易に書き換えられるといった問題もある。【０００３】
上記の課題に対応したタグとして、ＲＦＩＤと呼ばれる電子タグがある（例えば特許文献１参照）。ＲＦＩＤタグによれば、数十ｃｍ〜数ｍ離れた距離であっても、また、多少の汚れの付着があっても、ＲＦＩＤリーダーを用いて当該タグの内容を読み取ることができるため、バーコードの場合と比較すると、読み取り作業者の負担が大幅に軽減される。他方、従来のＲＦＩＤの技術では、タグにＩＣチップが使われており、ＩＣチップは静電気や振動に弱いため、物流過程などで記録内容が変わってしまう、あるいは回路の断線が発生し、読み取りができなくなる等の問題があった。【０００４】
これらに代わる他の技術として、ＩＣチップを使用せずにタグを構成した、所謂チップレスＲＦＩＤが注目され始めている。チップレスＲＦＩＤの一例としては、紙等の基材に金属インクがパターニングされたタグに、読み取り装置から電磁波を照射して、タグ上の金属パターンでの回折信号を反射波解析することで、タグのパターン形状ひいては識別情報を読み取る方法がある（例えば特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００５】
【特許文献１】特開２０１６−２０７０１１号公報
【特許文献２】米国特許出願公開第２００９／００１４５２０号明細書
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかしながら、特許文献２に記載の技術は、回折信号の読み取り性に課題があり、また、タグの情報記録容量すなわち記録情報の高容量化の点でも課題があった。【０００７】
具体的には、特許文献２に記載の技術は、タグの真正面から電磁波を照射しないと回折の程度が毎回変わってしまい、読み取りエラーに繋がるという課題があった。また、特許文献２に記載の技術では、金属パターンは、インク添加材等の影響で高い導電性ができないために、十分な強度の回折信号を得ることが難しかった。【０００８】
また、特許文献２に記載のような従来技術によるチップレスＲＦＩＤでは、金属部からの反射波と、金属部以外の基材部分からの反射波と、の間の強度の差が十分でなく、計測のダイナミックレンジが小さかった。このため、従来技術では、タグを構成する金属部と基材部分との中間的な反射波強度を記録情報とするような、ダイナミックレンジ幅を活用した高記録密度化を図ることが困難であった。【０００９】
本発明の目的は、記録情報の高容量化および読み取り精度の向上を図ることが可能な非接触読み取りタグ、非接触読み取りタグの製造方法、判別装置、および識別情報読み取り方法を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
本発明に係る非接触読み取りタグは、
金属部および電磁波吸収体を含む非接触読み取り用のタグであって、
前記金属部および前記電磁波吸収体の設置態様が識別情報に対応付けられており、
前記タグに電磁波を照射した際に、前記タグによって反射される電磁波の振幅、および周波数のシフトまたは位相のシフトに基づいて前記識別情報を判別可能である。【００１１】
本発明に係る非接触読み取りタグの製造方法は、
金属部および電磁波吸収体を含む非接触読み取りタグの製造方法であって、
前記金属部および前記電磁波吸収体の少なくとも一方を、印刷法により基材の上に形成する。【００１２】
本発明に係る判別装置は、
上記の非接触読み取りタグの判別に用いる判別装置であって、
前記金属部および前記電磁波吸収体に電磁波を照射した際に、前記金属部および前記電磁波吸収体によって反射される電磁波の振幅、および周波数のシフトまたは位相のシフトに基づいて前記識別情報を判別する判別部を備える。【００１３】
本発明に係る識別情報読み取り方法は、
金属部および電磁波吸収体を含み、前記金属部および前記電磁波吸収体の設置態様が識別情報に対応付けられている非接触読み取りタグから前記識別情報を読み取る方法であって、
前記非接触読み取りタグに電磁波を照射した際に、前記金属部および前記電磁波吸収体によって反射される電磁波の振幅、および周波数のシフトまたは位相のシフトに基づいて前記識別情報を判別する。
【発明の効果】
【００１４】
本発明によれば、記録情報の高容量化および読み取り精度の向上を図ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１５】
【図１】本実施の形態において計測されるＲＦＩＤタグからの反射波の強度を従来例と比較して説明する特性図であり、図１Ａは本実施の形態の場合、図１Ｂは従来例の場合を、各々模式的に示す図である。
【図２】本実施の形態におけるＲＦＩＤタグシステムのイメージング方式によるタグ読み取りの概要を説明する図であり、図２ＡはタグリーダーからＲＦＩＤタグに電磁波を照射する場面を示し、図２ＢはＲＦＩＤタグから反射される電磁波を示す。
【図３】上記ＲＦＩＤタグシステムにおいて、さらに共振周波数の情報を利用してタグを読み取る方式の概要を説明する図である。
【図４】本実施の形態におけるＲＦＩＤタグの構成例を示す断面図である。
【図５】本実施の形態におけるＲＦＩＤタグの他の構成例を示す斜視図である。
【図６】本実施の形態におけるＲＦＩＤタグの他の構成例を示す斜視図である。
【図７】本実施の形態におけるＲＦＩＤタグの他の構成例を示す斜視図である。
【図８】本実施の形態におけるＲＦＩＤタグの他の構成例を示す断面図である。
【図９】本実施の形態におけるＲＦＩＤタグの他の構成例を示す断面図である。
【図１０】本実施の形態におけるＲＦＩＤタグの他の構成例を示す断面図である。
【図１１】本実施の形態におけるＲＦＩＤタグの他の構成例を示す断面図であり、図１１Ａは光照射される前の状態を、図１１Ｂはタグの一部に光照射された後の状態を、各々示す。
【図１２】本実施の形態におけるＲＦＩＤタグの他の構成例を示す断面図であり、さらに、金属の部分を拡大して示している。
【図１３】本実施の形態におけるＲＦＩＤタグの他の構成例を示す断面図である。
【図１４】本実施の形態におけるＲＦＩＤタグの他の構成例を示す斜視図であり、図１４Ａは７つの金属部（金属パターン）が複数の方向を向いて配置された構成例、図１４Ｂは９つの金属パターンが配置された状態を、各々示す。
【図１５】本実施の形態におけるＲＦＩＤタグの他の構成例を示す断面図である。
【図１６】本実施の形態におけるＲＦＩＤタグの他の構成例を示す断面図である。
【図１７】本実施の形態におけるＲＦＩＤタグの他の構成例を示す断面図であり、金属の部分を拡大して示している。
【図１８】本実施の形態におけるＲＦＩＤタグの製造方法等を説明する図であり、図１８Ａは金属が含有されたトナーを、図１８Ｂは樹脂が含有されたトナーを、各々模式的に示す。
【図１９】本実施の形態におけるＲＦＩＤタグの他の構成例を示す断面図である。
【図２０】本実施の形態におけるＲＦＩＤタグの他の構成例を説明する断面図であり、電磁波吸収体の層を拡大して示す。
【図２１】本実施の形態におけるＲＦＩＤタグの他の構成例を説明する断面図であり、電磁波吸収体の層を拡大して示す。
【図２２】本実施の形態におけるＲＦＩＤタグの他の構成例を説明する断面図であり、電磁波吸収体の層を拡大して示す。
【図２３】本実施の形態におけるＲＦＩＤタグの他の構成例を示す断面図である。
【図２４】本実施の形態におけるＲＦＩＤタグの他の構成例を示す断面図である。
【図２５】図２５Ａおよび図２５Ｂは、本実施の形態におけるＲＦＩＤタグの他の構成例を示す断面図である。
【図２６】図２６Ａおよび図２６Ｂは、本実施の形態におけるＲＦＩＤタグの他の構成例を示す断面図である。
【図２７】本実施の形態におけるタグリーダーのブロック図である。
【図２８】タグリーダーの制御部がイメージング方式によりタグ読み取りを実行する処理を説明するフローチャートである。
【図２９】タグリーダーの制御部が共振方式によりタグ読み取りを実行する処理を説明するフローチャートである。
【発明を実施するための形態】
【００１６】
本実施の形態における非接触読み取りタグは、ＩＣチップを用いないチップレスのＲＦＩＤタグ（以下、単にタグともいう。）であって、金属部および電磁波吸収体を含み、かかる金属部および電磁波吸収体の設置態様が識別情報に対応付けられている。言い換えると、金属部および電磁波吸収体の設置態様が異なると、識別情報が異なる。ここで、「設置態様」とは、例えば、金属部および電磁波吸収体の配置（位置関係、形状、大きさ、など）であり、また、金属と電磁波吸収体との混合状態（混合比など）をも含む。金属部および電磁波吸収体の設置態様の具体例については、図面を参照して後述する。
【００１７】
そして、本実施の形態における非接触読み取りタグは、タグリーダーから電磁波（送信波）が照射されると、タグの金属部および電磁波吸収体によって反射される電磁波（反射波）の反射特性に基づいて、当該タグが担持する識別情報が判別される。ここで、「反射特性」には、反射される電磁波の振幅（振幅の強弱、かかる強弱のパターンなど）、周波数のシフトまたは位相のシフト（変化ないしズレ）が含まれる。一例では、反射される電磁波の振幅が同一であっても、周波数および位相のシフトが０であるもの（第１のタグ）と、周波数のシフトが０であり位相がシフトするもの（第２のタグ）と、周波数がシフトし位相のシフトが０であるもの（第３のタグ）とでは、互いに異なる情報となる。このように、本実施の形態では、タグにより反射された電磁波の振幅の強弱、および周波数のシフトまたは位相のシフトを電磁波反射情報として検出し、該電磁波反射情報に対応した識別情報を決定する。
【００１８】
図１に、本実施の形態において計測されるＲＦＩＤタグからの反射波の強度を従来例と比較して示す。ここで、図１Ａは本実施の形態のＲＦＩＤタグにおける計測結果を、図１Ｂは従来のチップレスＲＦＩＤタグにおける計測結果を示す。各図を比較して分かるように、本実施の形態によれば、計測される反射波のシグナル強度のダイナミックレンジが広く、高いＳＮ比を確保しつつ、識別情報を読み取ることができる。
【００１９】
また、かかるＳＮ比の向上が図られた本実施の形態によれば、金属と電磁波吸収体とを混合すること等により、金属および電磁波吸収体の中間的な反射特性を有する材料をタグに配置して、記録情報の高容量化を図ることができる。すなわち、本実施の形態によれば、高い反射波シグナルを出す金属部分と、非常に低い反射波シグナルを出す電磁波吸収体の部分との間のシグナル強度を更にデータとして記録できるようになり、タグに記録できる情報量を増やすことができる。
【００２０】
以下、本実施の形態で用いられるタグの読み取り原理等について、より詳しく説明する。チップレスＲＦＩＤの読み取り方式として、共振を利用する方法（以下、共振方式という。）と、画像処理（イメージング）を用いる方法（以下、イメージング方式という。）が挙げられる。本実施の形態では、両者のいずれかを単独で、あるいは両者を組み合わせて用いることができる。
【００２１】
なお、本発明においてイメージング方式による読み取りを行う場合、情報量向上の観点から１０ＧＨｚ〜３ＴＨｚの周波数帯を利用することが好ましい。また、共振方式による読み取りを行う場合、情報量向上の観点から０．１ＧＨｚ〜１５ＧＨｚの周波数帯を利用することが好ましい。
【００２２】
図示しないが、共振方式は、共振周波数の違いにより識別情報を判別する。共振周波数は、チップレスＲＦＩＤの構成部であるアンテナとなる金属部分の形状（主に長さ）によって定まる。一般に、かかるアンテナの最大長が送信波の周波数の１／２λのときに、当該アンテナが共振し、アンテナ長に対応した周波数における反射波の強度（振幅）が低くなる吸収ピークを発現する。また、基材の誘電率および厚みの組み合わせ等、アンテナの隣接環境を変えることで反射波の強度を逆に高くする反射ピークを発現させることもできる。共振方式のシステムでは、例えば、各ＲＦＩＤタグ間において、互いに共振周波数が異なるアンテナ（金属部分）とする。この場合、タグリーダーで送信波の周波数をスイープして電磁波をタグに照射すると、反射波のスペクトルに対応する識別情報を読み取ることができる。なお、共振方式に関し、以下は特記しない限り、吸収ピークを発現する構成とした場合について説明する。
【００２３】
本実施の形態の一例では、互いに共振周波数が異なる複数のアンテナ（金属部分）をアレイ状に配置したチップレスＲＦＩＤを用いる。この場合も同様に、タグリーダーで送信波の周波数をスイープして電磁波をタグに照射すると、当該アンテナの数に対応した数の反射波が得られる。したがって、この場合、１つのタグにより多くの情報を担持させることができる。
【００２４】
他方、イメージング方式は、金属部と電磁波吸収体の配置に基づくパターンを画像化し、かかる画像のパターンに対応した識別情報を判別する。
【００２５】
図２（図２Ａおよび図２Ｂ）を参照して、イメージング方式を用いた場合のＲＦＩＤタグシステムの概要を説明する。図２Ａに示すように、イメージング方式のＲＦＩＤタグシステムは、ＲＦＩＤタグ２００の表面に構成されたパターンの画像ひいては識別情報をタグリーダー２によって読み取るシステムである。
【００２６】
ＲＦＩＤタグ２００は、ＩＣチップを用いないチップレスの非接触読み取りタグであり、電磁波反射率の異なる複数の部材が識別情報に対応付けられたパターンで配置されている。
【００２７】
ここで、電磁波反射率は、送信した電磁波エネルギーと、タグでの反射によって戻って来る電磁波エネルギーと、の比率である。この比率は、例えば、ベクトルネットワークアナライザーを用いてＳパラメーターのＳ１１値またはＳ２２値またはＳ２１値を測定することによって、計測することができる。より詳細には、電磁波の送信機および受信機からタグを１０ｃｍ離した配置とし、送信機からタグに送信され受信機により受信された電磁波を、ベクトルネットワークアナライザーで解析することにより、上記Ｓ１１値またはＳ２２値またはＳ２１値の測定および電磁波反射率の計測を行うことができる。
【００２８】
上記の計測方法を用いた場合、電磁波反射率の異なる部材の間では、電磁波反射率が２０％以上異なっていることが望ましい。互いに電磁波反射率が２０％以上異なっている部材を用いることにより、これら部材同士が互いに異なるものであること、ひいては互いに異なる情報（例えば０と１との別）を表すこと、の識別（判別）を容易に行うことができる。
【００２９】
図２に示すＲＦＩＤタグ２００は、板状の基体（基材）２０１の表面に、識別情報に対応付けられた配置パターンで、電磁波吸収体２０２および金属部２０４が配置されている。
【００３０】
電磁波吸収体２０２は、電磁波のエネルギーを吸収することができ、電磁波が反射または透過する際に、かかる電磁波のエネルギーを減衰させる性質を有するものである。このような性質を有する材質しては、例えば、磁性体、導電性材料、カーボン、無機微粒子、金属細線、または樹脂などが挙げられる。また、電磁波吸収体２０２は、上に例示した部材からなる組成体でもよいし、上に例示した部材が分散された樹脂や紙等であってもよい。また、電磁波吸収体２０２は、水の電磁波吸収性を活用した吸水性を有する部材でもよい。また、電磁波吸収体２０２は、上に例示した部材を含まなくても、電磁波エネルギーの減衰を確認できる構成であればよく、かかる構成として、例えば、一定以上の厚みを持った紙や樹脂等であってもよい。
【００３１】
総じて、電磁波吸収体２０２は、後述する送信波（周波数が０．１ＧＨｚ〜３ＴＨｚの電磁波）のエネルギーを吸収する性質を有する材質を含むものである。
【００３２】
より具体的には、電磁波吸収体２０２は、照射された電磁波を熱エネルギーに変換する、もしくは当該電磁波の位相を利用してエネルギーを打ち消す性質を有するものである。このような性質を有するもの（電波吸収体）の種類として、一般的な分類では、「磁性電波吸収体」、「λ／４型電波吸収体」、および「誘電性電波吸収体」に大別することができる。
【００３３】
上記３種類の吸収体について以下に概略的に説明する。「磁性電波吸収体」は、磁性体のみ、もしくは磁性体が非金属組成中に存在したものであって、かかる磁性体（微小磁石）の磁気モーメントが高い周波数の外部磁界に対して向きを変えない（等価的に電気抵抗となる）現象に基づいて、電波を吸収する。また、「λ／４型電波吸収体」は、金属板からスペーサーを介して所定抵抗値（平面波の波動インピーダンス）の抵抗皮膜（例えばＩＴＯ膜、抵抗布など）を配置した電波吸収体であり、抵抗皮膜に電磁波を照射することによって電波を吸収する。λ／４型電波吸収体は、金属板からλ／４離れた位置（λは電磁波の波長）に抵抗皮膜を配置した場合に電波吸収率が最も良くなることから、このように呼ばれている。「誘電性電波吸収体」は、抵抗性材料が無損失な誘電体に分散した誘電材料であって、かかる誘電材料に電磁波を照射することにより、誘電材料内部に電流を流して熱を発生させ、結果的に電磁波のエネルギーを熱エネルギーに変換して電波吸収を行うものである。
【００３４】
さらに、電磁波吸収体２０２は、フォトニック結晶を用いてもよい。このフォトニック結晶は、一般に知られているフォトニック結晶が適用できる。フォトニック結晶は、周期的な構造体であり、周期に一致する波長のみが回折作用を受け、特定の周波数の電磁波は当該構造体への伝播を禁止される、フォトニックバンドギャップと呼ばれる現象が発生する。この現象を利用し、電磁波吸収体２０２として、特定の周波数帯の電磁波エネルギーをフォトニック結晶内部で損失させる構造とすることができる。
【００３５】
フォトニック結晶は、大きく、１次元フォトニック結晶、２次元フォトニック結晶、３次元フォトニック結晶に大別される。本実施の形態では、これらの内の何れであってもよい。
【００３６】
１次元フォトニック結晶は、その１方向のみに周期構造を持つもので、従来、誘電体多層膜と呼ばれていたものがこれに相当する。誘電体多層膜は２種類以上の材料からなる膜を順序よく積層することで、基板に垂直な方向に１次元フォトニック結晶を形成したものである。この他にも、シリコンの垂直エッチング技術を用いて、シリコン基板に周期的な溝を掘ったものなどがある。
【００３７】
２次元フォトニック結晶は、二つの方向、つまり平面上に周期構造を持つフォトニック結晶であり、通常、基板に平行な面に周期構造を持つものが多い。この場合、基板に垂直な方向には周期構造を持たないため、素子の厚さは光の波長よりも大きくする必要がある。２次元フォトニック結晶では、光の偏光状態によってフォトニックバンドギャップの構造が変化する。光の偏光状態として、電場に垂直なＴＥ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  Ｅｌｅｃｔｒｉｃ）波と、磁場に垂直なＴＭ（Ｔｒａｎｓｖｅｒｓｅ  Ｍａｇｎｅｔｉｃ）波があり、ＴＥ波とＴＭ波とでは特性が大きく異なることが多い。２次元フォトニック結晶は、かかる結晶の規則性をあえて乱して、特異な性質を発現させることができる。例えば、２次元フォトニック結晶構造のうち、１列を取り除いて線欠陥とすることで波長以下の大きさの導波路ができ、電磁波の透過・吸収特性を変えることができる。
【００３８】
３次元フォトニック結晶は、ＸＹＺの３軸方向すべてに周期構造を有する結晶である。３次元フォトニック結晶は、ある波長の光について、ＴＥ波とＴＭ波の両方がフォトニックバンドギャップを持っている特徴がある。これを完全フォトニックバンドギャップと呼ぶ。３次元フォトニック結晶は、誘電体を３Ｄ印刷機等で周期的に形成する、あるいは、微小な樹脂ビーズを自己組織化的に集積すること、等によって形成できる。また、粒径を揃えた樹脂微粒子を用いたフォトニック結晶を作製することもできる。この場合、空隙同士が連結した構造になっているため、この空隙に液体を流し込んで固体化させた後に樹脂ビーズを溶かすことで、構造を反転させることができる。
【００３９】
また、２次元フォトニック結晶構造を持つ膜を９０°ずつずらして積層することで、３次元フォトニック結晶を作製することもできる。また、基板にあらかじめ凹凸構造を作っておき、その上に２種類の膜を交互に積層することで３次元フォトニック結晶を作製することもできる。さらに、ホログラフィ技術を用いてダイレクトに露光して、３次元フォトニック結晶を作製することもできる。
【００４０】
本実施の形態において、電磁波吸収体２０２は、上記のうちの任意のものを、単独で、あるいは組み合わせて使用することができる。例えば、金属による基材２０１の表面に、上述した各種の材質あるいは電波吸収体の内の一種を電磁波吸収体２０２として複数配置し、各電磁波吸収体２０２間で、磁性体や抵抗性材料の含有量を変える等により、電磁波吸収率を異ならせる構成とすることができる。あるいは、金属製の基材２０１の表面に、異なる材質または異なる種類の電波吸収体を電磁波吸収体２０２として複数配置し、異なる種類毎に電磁波吸収率を異ならせる構成とすることもできる。このような構成とすることで、各電磁波吸収体２０２間で互いに異なる情報を担持させることができる。
【００４１】
簡明のため、図２に示すＲＦＩＤタグ２００は、略正方形の平面形状を有する基材２０１の表面に、より小さな正方形の平面形状の電磁波吸収体２０２および金属部２０４を、市松模様状に交互に配置している。他方、基材２０１の形状、電磁波吸収体２０２および金属部２０４の形状や数は任意であり、これらを異ならせることによって、互いに異なる識別情報を構成することができる。下地となる基材２０１を構成する材質も任意であり、具体的な構成例については後述する。また、電磁波吸収体２０２と金属部２０４とでは、互いに異なるパターンないし情報（例えば０と１との別）であることの識別（判別）を容易にするために、互いの電磁波反射率を２０％以上異ならせることが望ましい。
【００４２】
基材２０１、電磁波吸収体２０２、および金属部２０４の厚みも、任意の値とすることができる。他方、電磁波吸収体２０２の厚みは、その電磁波吸収体２０２の電磁波吸収率を左右する値となり得る。言い換えると、電磁波吸収体２０２の厚みを変えて電磁波吸収率を変えることによって、互いに異なる識別情報を構成することができる。ここで、厚みを変えることにより互いに異なる情報（例えば１と２との別）を表わす場合、互いに電磁波反射率が２０％以上異なるような厚みの設定とすることが望ましい。また、λ／４型電波吸収体を電磁波吸収体２０２として使用する場合、電磁波吸収体２０２の厚みは、電磁波吸収率を高くする観点からは、後述する送信波の波長の１/４に設定することが望ましい。
【００４３】
基材２０１上に電磁波吸収体２０２および金属部２０４を形成（配置）する方法は、種々の方法を用いることができる。一例では、電磁波吸収体２０２として磁性体が含有されたインク（またはトナー）を使用し、かかるインク（またはトナー）を基材２０１上に、インクジェットプリンタ（または電子写真方式のプリンタ）によってパターニングして形成する。また、金属部２０４として例えば銀ナノ粒子が含有されたインク（またはトナー）を使用し、かかるインク（またはトナー）を基材２０１上に、インクジェットプリンタ（または電子写真方式のプリンタ）によってパターニングして形成する。このような方法とすることにより、金属部２０４における電磁波（送信波）の反射状態が安定し、ＲＦＩＤタグ２００に形成（記録）されたデータの読み取りミスを減らす効果が得られる。また、ユーザーのオンデマンドに対応する観点からは、オンデマンド性が高い印刷法であるインクジェット印刷を用いて電磁波吸収体２０２や金属部２０４をパターニング（パターン印刷）するとよい。電磁波吸収体２０２や金属部２０４のパターニングは、基材２０１上のみならず、包装材、容器、各種商品など、種々の物品上に行うことができる。
【００４４】
以下、図２Ａおよび図２Ｂを参照して、主に、イメージング方式による識別情報の読み取りの原理を説明する。本実施の形態では、タグリーダー２から所定の周波数（波長）を有する電磁波（送信波）を出力してＲＦＩＤタグ２００に照射する。ここで、送信波（図２Ａ参照）である電磁波は、電波または赤外線領域の波長を有し、具体的には、周波数が１０ＧＨｚから３ＴＨｚ（センチメートル波〜ミリ波〜遠赤外線）までの電磁波が用いられる。
【００４５】
このような帯域の電磁波（送信波）は、直進性が非常に強い（拡散性が弱い）、指向性、利得の高いアンテナ設計が容易である等の特徴を有する。したがって、図２Ａ中の特性図で示すように、信号（シグナル）強度のピークが単一周波数になるようにタグリーダー２内の電磁波送信機（以下、単に送信機という。）の構成を設計することは、比較的容易である。
【００４６】
また、上記のような特徴により、本実施の形態によれば、ＲＦＩＤタグ２００を例えば段ボール箱などの非金属製の物品の内部に配置した場合であっても、送信機から出力された送信波は、かかる物品を透過することができる。すなわち、送信機から出力される送信波（電磁波）を、段ボール箱などの物品を介してＲＦＩＤタグ２００の表面に照射し、ＲＦＩＤタグ２００によって反射された電磁波（反射波）を、上記の物品を再び透過させた後に受信機で受信することができる。
【００４７】
図２Ｂの上方には、ＲＦＩＤタグから反射される電磁波の特性グラフを示す。各グラフにおいて、縦軸は反射波の信号強度を、横軸は反射波の周波数を示す。図２Ｂの左上側に示す特性グラフから分かるように、ＲＦＩＤタグ２００の表面のうち、金属部２０４の部分は、上述した吸収ピークが発現しない非共振体として設計されている場合、送信波の周波数にかかわらず、反射波の信号強度が高くなる。他方、金属部２０４が吸収ピークを発現する共振体として設計されている場合、図２Ｂの中央側に示す特性図に示すように、かかる金属部２０４の部分は、特定の周波数において反射波の強度（振幅）が低くなる。また、電磁波吸収体２０２の部分は、右上側に示す特性グラフから分かるように、特定の周波数ないし周波数帯における反射波の信号強度が低くなる。
【００４８】
ここで、電磁波吸収体２０２における信号強度が低くなる周波数の幅は、共振体の場合よりも広くすることができる（各特性グラフ参照）。このため、共振体とした金属部２０４の領域と、電磁波吸収体２０２の領域とを識別できるように設計することは、比較的容易である。他方、共振体とした金属部２０４の領域と、電磁波吸収体２０２の領域との識別容易性（すなわち誤認防止）をより強化する観点からは、後述のように、共振体とした金属部２０４の共振周波数を、予め定められた基準周波数（言い換えると、電磁波吸収体２０２によって電磁波吸収される周波数帯）からシフトさせる構成とするとよい。
【００４９】
また、電磁波吸収体２０２の種類や厚みを変えて電磁波反射率を互いに異なる値とした場合、かかる電磁波吸収体２０２間での反射波の信号強度は異なるものになる。したがって、タグリーダー２は、受信された反射波の強弱パターンから電磁波吸収体２０２の配置パターンを特定し、特定された配置パターンに基づいて、ＲＦＩＤタグ２００に構成された識別情報を読み取る。
【００５０】
より具体的には、タグリーダー２は、受信された反射波について、ＲＦＩＤタグ２００の表面の位置に応じた反射波の強弱パターンを電磁波反射情報として読み取り、かかる電磁波反射情報を画像情報（図２の例では市松模様の画像）に変換し、当該生成された画像情報から識別情報を読み取る。なお、タグリーダー２の構成および処理の詳細については後述する。
【００５１】
このような構成とされた本実施の形態によれば、以下に述べるような種々の利点が得られる。以下、本実施の形態による技術的な利点を、適宜、従来の技術と対比して述べる。
【００５２】
〔識別情報の高容量化〕
上述した、金属インクがパターニングされたタグに電磁波を照射して回折信号を読み取る方法は、タグ表面のパターン形状を判別してタグに構成されている識別情報を読み取るものであり、タグ表面のパターンの厚み等を変えることで異なる識別情報を構成することは難しい。
【００５３】
これに対して、反射された電磁波のコントラスト等に基づいてタグの識別情報を読み取る本実施の形態によれば、タグ表面のパターン形状の他、タグ表面に配置された電磁波吸収体の種類や厚み等に基づいて電磁波吸収率すなわちコントラストの度合いを変えることができる。また、本実施の形態では、電磁波吸収体の電磁波吸収率を１００％未満に設計し、反射波の位相ずれの程度を記録情報とすることも可能である。したがって、本実施の形態のＲＦＩＤタグ２００によれば、相互に同一のパターン形状であっても異なる識別情報を構成することで、高容量化を図ることができる。さらに、後述のように、共振周波数のずれを利用したタグ構成とする、例えば互いに共振周波数が異なる複数の部材をタグ上に配置し、各共振周波数の情報を識別情報に対応付けることで、さらなる高容量化を図ることもできる。
【００５４】
〔送信波をタグの斜め方向から照射した場合の読み取り性〕
上述した、電磁波の回折現象を利用してタグのパターン形状を読み取る方法では、タグのパターン形状を正しく読み取るために、タグの真正面から電磁波を照射する必要があり、読み取り作業が煩雑であるという問題がある。すなわち、読み取り装置からの電磁波をタグの真正面から照射していない場合、回折の程度が毎回変わってしまい、読み取りエラーに繋がるため、タグに対する送信波の照射角度を広く確保することが困難であるという課題があった。
【００５５】
これに対して、電磁波の反射および吸収特性を利用する本実施の形態によれば、上述した帯域の電磁波の性質より、送信波をＲＦＩＤタグ２００の斜め方向から照射した場合であっても、損失が少ない反射波を得ることができる。また、ＲＦＩＤタグ２００の表面を粗くして、送信波の反射角度に幅を持たせるようにする、すなわちＲＦＩＤタグ２００の表面を錯乱反射的に構成した場合でも、当該錯乱による反射波の損失を比較的少なくすることができる。したがって、本実施の形態の非接触読み取りタグシステムによれば、ＲＦＩＤタグ２００に対する送信波の照射角度を広く確保することが容易であり、読み取り作業の容易化を図ることができる。
【００５６】
〔読み取り可能距離の確保〕
上述のように、従来のバーコードタグでは、バーコードリーダーをバーコードに数ｃｍ程度まで近づける必要がある。また、電磁波の回折現象を利用してタグのパターン形状を読み取る方法でも、十分な強度の回折信号を得るには、読み取り装置をタグに近づける必要がある。
【００５７】
これに対して、電磁波の反射および吸収特性を利用する本実施の形態によれば、電磁波の送信機および受信機とＲＦＩＤタグ２００との距離を数十ｃｍ以上離した場合であっても、電磁波の反射パターンの違いを検出し、当該タグに構成された識別情報を読み取ることができる。
【００５８】
〔遮蔽物に対する透過性〕
従来のバーコードタグでは、可視光を照射してバーコードの印字パターンのコントラストに基づいて印字内容を読み取ることから、バーコードリーダーとタグの間に遮蔽物があると、印字内容の読み取りができなくなる。また、電磁波の回折現象を利用してタグのパターン形状を読み取る方法でも、読み取り装置とタグの間に遮蔽物があると、回折の程度が変わってしまうため、印字内容の読み取りエラーに繋がる。
【００５９】
これに対して、電磁波の反射および吸収特性を利用する本実施の形態によれば、電磁波の送信機および受信機とＲＦＩＤタグ２００との間に遮蔽物があっても、遮蔽物を透過させて電磁波反射パターンの違いを検出し、当該タグに構成された識別情報を読み取ることができる。さらに、本実施の形態では、遮蔽物に対する電磁波の透過性を利用して、ＲＦＩＤタグ２００を例えば段ボール箱や包装袋などの内側に貼り付けて使用することで、プライバシーの保護やタグの改ざん防止などを強化することができる。
【００６０】
〔静電気や振動等の外乱への耐性〕
ＩＣチップが搭載された従来のＲＦＩＤタグは、ＩＣチップが静電気や振動等の外乱に弱いことから、当該タグが取り付けられる物品の種類や流通の環境等によっては、タグの記録内容が変わってしまう、あるいは回路の断線が発生して読み取りができなくなる、等の課題がある。
【００６１】
これに対して、電磁波の反射および吸収特性を利用してタグのパターンひいては識別情報を読み取る本実施の形態によれば、ＩＣチップを使用せずにタグを作成できることから、静電気や振動等の外乱に対する耐性を高くできる。したがって、本実施の形態によれば、ＲＦＩＤタグ２００が取り付けられる物品の種類や流通の環境等に左右されず、反射される電磁波の強弱パターンを検出して、当該タグに構成された識別情報を読み取ることができる。
【００６２】
〔金属の物品に取り付けた場合の読み取り性〕
上述のように、ＩＣチップを搭載した従来のＲＦＩＤタグは、金属製の物品に取り付けられた場合、ＩＣチップと送受信機との無線通信に支障が生じやすくなり、高い読み取り性を確保することが難しくなる。また、電磁波の回折現象を利用して、基材に金属インクがパターニングされたタグのパターン形状を読み取る方法も、当該タグが金属の物品に取り付けられた場合、読み取り装置で受信される回折信号にコントラストが付きにくくなる。このため、タグのパターン形状を正確に判別することが難しくなり、タグに構成された識別情報の読み取り性が低下する。
【００６３】
これに対して、図２に示すように、電磁波吸収体２０２をＲＦＩＤタグ２００上にパターン化して配置した形態では、ＲＦＩＤタグ２００が金属製の物品に取り付けられた場合でも、電磁波吸収体２０２の部分と金属部分（金属部２０４および金属製物品）との間で、送信波の反射パターンのコントラスト（図２Ｂ参照）を確保することができる。より具体的には、金属部２０４のサイズが共振しない設計（非共振設計）となっている場合、図２Ｂの左上側に示す特性グラフから分かるように、どの周波数帯においても非常に強い反射シグナルが現れる。また金属部２０４のサイズが同帯域に共振周波数を持つ設計（共振設計）とした場合、特定の共振周波数のみ強い吸収を示し、他の周波数帯域は強い反射シグナルを示す。したがって、図２に示す形態によれば、ＲＦＩＤタグ２００が金属の物品に取り付けられた場合であっても、タグのパターン形状を正確に判別することができ、ひいてはＲＦＩＤタグ２００に構成された識別情報の読み取り性を高い精度に保つことができる。また、本実施の形態によれば、金属製の物品自体にＲＦＩＤタグ２００を構成することもできる。
【００６４】
〔インクジェット印刷法の適用性〕
上述のように、金属インクがパターニングされたタグに電磁波を照射して回折信号を読み取る方法では、インク添加材等の影響で高い導電性が得られないことから、十分な強度の回折信号を得ることが難しく、読み取り装置をタグに近づける必要がある。ここで、導電性を高めるために、厚膜の金属パターンを形成することも考えられるが、厚膜の場合には、オンデマンド性の高いインクジェット印刷法を適用することが困難になる。また、金属インクは金属微粒子の変質等でインクジェットのヘッド詰まりを起こしやすいという側面からも、インクジェット印刷法を適用することが困難になる。
【００６５】
これに対して、本実施の形態によるＲＦＩＤタグ２００では、電磁波吸収体２０２が比較的薄い膜であっても、その電磁波反射率を、金属製の基材２０１の電磁波反射率と２０％以上異なるようにすることができる。また、本実施の形態では、電磁波吸収体２０２を形成（印刷）するためのインクとして、磁性体やカーボン粒子などの安定性の高い顔料インクが使用できることから、変質等の影響がほとんどない。したがって、本実施の形態によれば、インクジェット印刷法を用いて電磁波吸収体２０２を印刷することができ、ユーザーの種々の要求に迅速に対応することができる。
【００６６】
なお、ＲＦＩＤタグ２００の製造に用いられる印刷法は、特に限定されるものではなく、他にも、トナーを用いた電子写真法など、種々の印刷法を適用することができる。
【００６７】
図２Ａおよび２Ｂに示すＲＦＩＤタグ２００の例では、金属部分および電磁波吸収体２０２による配置パターンが上下左右方向に対称な形状であるため、ＲＦＩＤタグ２００の上下左右方向すなわち基準となる向きが特定し難い。このような問題に対処するため、例えば、上記の配置パターンを非対称な形状とする、あるいは、特定の位置または形状の電磁波吸収体２０２を、位置検出用のリファレンスポイント部として使用する（予め定めておく）とよい。ここで、リファレンスポイント部は、ＲＦＩＤタグ２００の向き（さらには傾きなど）をより正確に検知する観点からは、タグ上に複数設けることが好ましい。
【００６８】
次に、図３を参照して、上述した共振方式とイメージング方式とを組み合わせた読み取り方式のＲＦＩＤタグおよびシステムの例を説明する。
【００６９】
以下、主に、図２で説明したＲＦＩＤタグと異なる部分について説明する。図３に示すＲＦＩＤタグ２００は、基材２０１上に金属部２０４が配置され、右上側および左下側の隅部の電磁波吸収体２０２を、金属部２０４の共振周波数をシフトさせるように予め設計された材料である共振シフト材２０３（２０３Ａ，２０３Ｂ）に置換している。図３に示す例では、タグ表面の右上側の共振シフト材２０３Ａと左下側の共振シフト材２０３Ｂとでは、被覆された金属部２０４が互いに異なる周波数（例えば５７ＧＨｚと６０ＧＨｚ）の電磁波で共振するようになっている。
【００７０】
ＲＦＩＤタグをこのような構成とすることにより、図３中の上方に示すように、タグの読み取り時において、共振シフト材２０３Ａおよび共振シフト材２０３Ｂの領域で、他の領域とは異なる反射特性を得ることができる。この例では、タグリーダー２から照射される送信波が５７〜６６ＧＨｚの領域を含むように周波数スイープするように設定されている。かかる送信波をタグリーダー２から照射した場合、図２Ｂで説明したように、金属部２０４の金属部分サイズが上記のスイープ帯域に共振周波数を持つよう設計された場合（図の場合６６ＧＨｚ）には、その特定周波数に強い吸収ピークが計測される。他方、金属部２０４の金属部分サイズが上記のスイープ帯域に共振周波数を持たないように設計された場合には、反射波に吸収ピークが現れない。また、電磁波吸収体２０２からは反射波が殆ど計測されない。また、このとき、共振シフト材２０３（２０３Ａ，２０３Ｂ）の領域は、当該６６ＧＨｚ帯の電磁波では共振せず、この帯域に吸収ピークは計測されない。そして、タグリーダー２から照射される送信波の周波数を適宜スイープさせることにより、図３に示すように、共振シフト材２０３Ａおよび共振シフト材２０３Ｂから、各々５７ＧＨｚと６０ＧＨｚの吸収ピークが検出される。
【００７１】
すなわち、基材２０１上の共振シフト材２０３（２０３Ａ，２０３Ｂ）の領域は、基準となる共振周波数とは異なる周波数で共振する共振シフト部として機能する。
【００７２】
したがって、タグリーダー２は、かかる反射波を検出することで、基材２０１上の金属部２０４の領域と、電磁波吸収体２０２が配置された領域と、共振シフト材２０３（２０３Ａ，２０３Ｂ）の領域とを、互いを異なるもの（パターン要素）として容易に判別することができる。したがって、本実施の形態のＲＦＩＤタグによれば、さらなる高容量化を図ることができる。
【００７３】
次に、本実施の形態のＲＦＩＤタグの種々の構成例について説明する。
【００７４】
図４は、本実施の形態によるＲＦＩＤタグの断面形状を示している。この例では、板状で平面略長方形の基材２０１の上に、電磁波吸収体２０２および金属部２０４が配置されている。
【００７５】
基材２０１は、電磁波透過性を有する材質を用いている。このような材質としては、紙や樹脂などが挙げられる。以下に図示および説明する種々の構成例では、特記しない限り、基材２０１として、電磁波（送信波）を透過する材質を用いるものとする。
【００７６】
金属部２０４は、複数（３つ）設けられており、相互に同一形状かつ同一方向（紙面方向）に延びている（適宜図５を参照）。これら金属部２０４は、画像パターンの一部として機能するとともに、共振アンテナ（さらには上述した共振シフト部）としても機能する。
【００７７】
図４に示す例では、電磁波吸収体２０２は、図中の右側および左側の２箇所に配置されている。具体的には、電磁波吸収体２０２は、右側の金属部２０４の全てを覆うように設置されている。また、電磁波吸収体２０２は、左側の２つの金属部２０４の表面を露呈させるように、これら２つの金属部２０４の側面に沿って設けられている。
【００７８】
ここで、右側の金属部２０４を覆うように設置された電磁波吸収体２０２は、照射された電磁波を吸収する役割とともに、当該金属部２０４の電磁波の反射特性を変える役割をも担っている。すなわち、左側の２つの金属部２０４と比較した場合、電磁波吸収体２０２によって覆われた右側の金属部２０４は、照射された電磁波の強度（振幅）を弱めた反射波を出す。また、右側の金属部２０４は、照射された電磁波の位相をシフトさせた反射波を出すことができる。さらに、電磁波吸収体２０２が被覆された右側の金属部２０４は、左側の２つの金属部２０４と同形状としつつ、共振周波数を、左側の２つの金属部２０４の共振周波数とは異なるものとすることもできる。
【００７９】
このような構成とすることにより、当該タグの表面に電磁波を照射して、上述したイメージング方式および共振方式の両方を用いて、タグに担持された識別情報を読み取ることができる。
【００８０】
簡明のため、図４では、互いに同一形状の金属部２０４を３つ用いた構成を例示した。他方、使用される金属部２０４の数は任意であり、また、互いに異なる形状の金属部２０４としてもよい。また、複数の金属部２０４のうちの一部を、上述した位置検出用のリファレンスポイントとして使用してもよい。
【００８１】
次に、図５の斜視図を参照して、本実施の形態におけるＲＦＩＤタグの他の構成例を説明する。この例では、図４の例と同一の基材２０１の上に、１つの金属部２０４および２つの組成体２０５（２０５Ａ，２０５Ｂ）が設置されている。ここで、組成体２０５は、金属と電磁波吸収体とを混合したものである。また、組成体２０５Ａと組成体２０５Ｂとでは、金属と電磁波吸収体との混合比が互いに異なっている。
【００８２】
金属部２０４との比較において、組成体２０５（２０５Ａ，２０５Ｂ）は、照射された電磁波の強度（振幅）を弱めた反射波を出す。また、組成体２０５（２０５Ａ，２０５Ｂ）は、照射された電磁波の位相をシフトさせた反射波を出すことができる。さらに、組成体２０５（２０５Ａ，２０５Ｂ）は、金属部２０４と同形状としつつ、共振周波数を、当該金属部２０４の共振周波数とは異なるものとすることができる。このため、この構成例では、組成体２０５（２０５Ａ，２０５Ｂ）における金属と電磁波吸収体との混合比を、当該タグが担持する識別情報に対応付けることができる。
【００８３】
このような構成とすることにより、当該タグの表面に電磁波を照射して、上述したイメージング方式および共振方式の両方を用いて、タグに担持された識別情報を読み取ることができる。
【００８４】
次に、図６の斜視図を参照して、本実施の形態におけるＲＦＩＤタグの他の構成例を説明する。図６に示すＲＦＩＤタグは、電磁波吸収体２０２の少なくとも一部が金属部２０４の上に設けられた形態の一例を示している。この例では、図４の例と同一の基材２０１の上に、図４の例と同一の金属部２０４が複数（すなわち３つ）設置されており、金属部２０４の一部を覆うように電磁波吸収体２０２が２つ配置されている。
【００８５】
より具体的には、図示のように、２つの電磁波吸収体２０２は、相互に略同一の形状であり、金属部２０４よりも長さが短い。そして、図中手前側の電磁波吸収体２０２は、図中手前側の金属部２０４の長さ方向における左側の部位の上に設置されている。他方、図中奥側の電磁波吸収体２０２は、図中奥側の金属部２０４の長さ方向における中央やや右寄りの部位の上に設置されている。
【００８６】
電磁波吸収体２０２が設置されていない金属部２０４との比較において、上記２つの金属部２０４における電磁波吸収体２０２が設置された領域は、照射された電磁波の強度（振幅）を弱めた反射波を出す。また、金属部２０４における電磁波吸収体２０２が設置された領域は、照射された電磁波の位相をシフトさせた反射波を出すことができる。さらに、電磁波吸収体２０２が設置された金属部２０４は、実質的な長さが短くなることで、その共振周波数を、電磁波吸収体２０２が設置されていない金属部２０４の共振周波数とは異なるもの（共振シフト部）とすることができる。したがって、この例では、金属部２０４と電磁波吸収体２０２との位置関係および、かかる位置関係に基づいた共振周波数の変化を、当該タグが担持する識別情報に対応付けることができる。
【００８７】
このような構成とすることにより、当該タグの表面に電磁波を照射して、上述したイメージング方式および共振方式の両方を用いて、タグに担持された識別情報を読み取ることができる。
【００８８】
次に、図７の斜視図を参照して、本実施の形態におけるＲＦＩＤタグの他の構成例を説明する。図７に示すＲＦＩＤタグは、金属部２０４に、電磁波を共振させる共振孔２０６が複数設けられ、上述した電磁波吸収体２０２が、いずれか１つ以上の共振孔２０６に配置された態様を例示する。図７に示す例では、金属部２０４は、基材としての機能をも有している。
【００８９】
ここで、共振孔２０６は、タグリーダー２から照射される送信波に共振して反射波を出すものである。簡明のため、図７では、相互に同じ形状（径、深さ等）の共振孔２０６が複数（４つ）設けられ、この内の１つに電磁波吸収体２０２が配置された構成を示す。他方、共振孔２０６の設置数、各々の共振孔２０６の形状などは任意である。
【００９０】
この例では、電磁波吸収体２０２が配置された共振孔２０６は、電磁波吸収体２０２が配置されていない共振孔２０６と比較して、反射波の反射特性（振幅など）を変化させることができる。総じて、この例では、複数の共振孔２０６に対する電磁波吸収体２０２の配置（数や場所）を、当該タグが担持する識別情報に対応付けることができる。加えて、金属部２０４と共振孔２０６との位置関係、各々の共振孔２０６の形状などに由来する電磁波の反射特性の変化を、当該タグが担持する識別情報に対応付けることができる。
【００９１】
このような構成とすることにより、当該タグの表面に電磁波を照射して、上述したイメージング方式および共振方式の両方を用いて、タグに担持された識別情報を読み取ることができる。
【００９２】
次に、図８の断面図を参照して、本実施の形態におけるＲＦＩＤタグの他の構成例を説明する。図８は、基材２０１として多孔質のものを使用し、金属部２０４および電磁波吸収体２０２が基材２０１の厚み方向に入り込んでいる形態を例示している。このように多孔質の基材２０１を使用することで、例えばインクジェット印刷でタグを製造する場合に、金属部２０４および電磁波吸収体２０２の厚みを確保することができる。
【００９３】
図示の例では、金属（例えば銀ナノインク）を含むインクおよび電磁波吸収体の粉を含むインクをインクジェットプリンタで基材２０１の異なる箇所に印刷することにより、金属部２０４および電磁波吸収体２０２の両方が基材２０１に染み込んでいる形態を説明した。他方、製造方法等によっては、金属部２０４および電磁波吸収体２０２のいずれか一方あるいはこれらの一部のみが基材２０１の厚み方向に入り込んでいてもよい。
【００９４】
次に、図９および図１０の断面図を参照して、本実施の形態におけるＲＦＩＤタグの他の構成例を説明する。図９および図１０は、金属部２０４および電磁波吸収体２０２を、基材２０１の両面（表面と裏面）に配置した構成例を示す。
【００９５】
ここで、図９は、基材２０１の表面と裏面とで異なる記録情報（識別情報およびそれに付随する情報）を担持させた場合を例示する。図９に示す例では、金属部２０４および電磁波吸収体２０２によるパターン（配置の態様）は、基材２０１の表面が図４の例と同一であり、基材２０１の裏面は、これとは異なるパターンになっている。
【００９６】
図１０は、基材２０１の表面と裏面とで同一の識別情報等を担持させた場合を例示する。図１０に示す例では、金属部２０４および電磁波吸収体２０２によるパターンは、基材２０１の表面と裏面において、図４の例と同一のパターンとなっている。
【００９７】
図９および図１０の構成によれば、基材２０１の裏面の領域を有効活用して、タグリーダー２から送信される電磁波（送信波）を多重に反射する等により、タグ読み取り時におけるＳＮ比の向上を図り、タグに担持する記録情報の高容量化および読み取り精度の向上を図ることができる。
【００９８】
次に、図１１（図１１ＡおよびＢ）の断面図を参照して、本実施の形態におけるＲＦＩＤタグの他の構成例を説明する。図１１Ａは、基材２０１および金属部２０４の上に、レーザー光などの所定波長の電磁波（以下、単に光という。）の照射により電磁波吸収特性が変わる反応性部材２０７を形成した場合を例示している。この例では、反応性部材２０７は、感光性層であり、複数の金属部２０４の全てを覆うように基材２０１に設けられている。図１１Ａに示す状態では、反応性部材２０７は、電磁波を吸収する特性を未だ発現していない。
【００９９】
この状態から任意の金属部２０４（この例では右側の１つの金属部２０４の全体）の領域２０７ａに光を照射すると、図１１Ｂに示すように、かかる領域２０７ａは、電磁波を吸収する特性が発現される（以下、発現領域２０７ａという）。したがって、かかる構成例のタグでは、反応性部材２０７に対する光の照射位置等（すなわち発現領域２０７ａの配置等）を変えることによって、互いに異なる情報を担持させることができる。
【０１００】
次に、図１２の断面図を参照して、本実施の形態におけるＲＦＩＤタグの他の構成例を説明する。図１２では、金属部２０４は、長辺が等方的な方向を向いた複数の金属フレーク２０４Ｆを含む例を示しており、金属部２０４の一部を拡大して示している。
【０１０１】
ここで、各々の金属フレーク２０４Ｆは、互いに同一の形状を有しており、長さ方向の向きが互いに等方的（ランダム）に配置されている。このような構成とすることで、タグの読み取り性の範囲が向上し、基材２０１の表面に正対する向きのみならず、いわゆる斜め読みにも対応できる。また、長辺の長さをそろえることで共振周波数を変え、反射波シグナルを変えることもできる。
【０１０２】
次に、図１３の断面図を参照して、本実施の形態におけるＲＦＩＤタグの他の構成例を説明する。図１３は、基材２０１の上に複数（簡明のため、図示の例では２つ）の金属部２０４を配置し、各金属部２０４の上に、吸収周波数帯域の異なる電磁波吸収体２０２−１〜２０２−３を積層した例を示す。この例では、左側の金属部２０４の上に、互いに吸収周波数帯域が異なる電磁波吸収体２０２−１、２０２−２、および２０２−３をこの順で積層している。一例では、電磁波吸収体２０２−１は７６ＧＨｚの電磁波を吸収し、電磁波吸収体２０２−２は６５ＧＨｚの電磁波を吸収し、電磁波吸収体２０２−３は５７ＧＨｚの電磁波を吸収する。他方、右側の金属部２０４の上には、上記の電磁波吸収体２０２−１、および２０２−３が、この順で積層されている。
【０１０３】
このような構成とすることで、上記のように予め定められた特定の周波数の電磁波を照射した場合に金属部２０４からの反射波の強度が弱くなる。また、この例では、左側の金属部２０４の方が、反射波の強度が弱くなる電磁波の周波数が多い（３種である）。かかる構成例によれば、タグリーダー２で送信波の周波数をスイープさせる等により、タグ（すなわち各々の金属部２０４）に担持させる情報量を増やすことができる。
【０１０４】
次に、図１４（図１４ＡおよびＢ）の斜視図を参照して、本実施の形態におけるＲＦＩＤタグの他の構成例を説明する。なお、簡明のため、図１４ＡおよびＢでは、電磁波吸収体２０２の図示を省略しているが、図４等で上述したように、電磁波吸収体２０２は適宜の位置に設けられることができる。
【０１０５】
図１４ＡおよびＢは、タグリーダー２の送信波における複数の偏波方向の電磁波に応答する金属パターン（識別情報）が設けられた構成例を示す。図１４Ａに示す例では、基材２０１の上に、相互に同一形状の金属部２０４（金属パターン）の長辺が、色々な方向を向いて配置されている。具体的には、基材２０１の上に７つの金属部２０４が設けられ、このうちの３つは同方向（斜め方向）を向き、２つは同じ横方向を向き、他の２つは同じ縦方向を向いている。
【０１０６】
図１４Ａに示す構成では、各々の金属部２０４が互いに離れて配置される形態であった。他の例として、図１４Ｂに示すように、金属部２０４同士が重なるように配置されていてもよい。
【０１０７】
図１４ＡおよびＢに示すような構成とすることにより、複数の偏波方向の電磁波（送信波）に応答する情報をタグに担持させることができ、タグに担持させる情報量を増やし、また、いわゆる斜め読みにも対応できる。
【０１０８】
次に、図１５の断面図を参照して、本実施の形態におけるＲＦＩＤタグの他の構成例を説明する。図１５は、基材２０１の表面（金属部２０４および電磁波吸収体２０２の設置面）に、金属部２０４および電磁波吸収体２０２を保護する保護層２０８を積層した構成を例示する。図１５に示す例は、図４で説明した構成のタグをベースとしており、基材２０１の表面全体を、電磁波（送信波）を透過する材質の保護層２０８で覆っている。なお、保護層２０８は、電磁波（送信波）を透過する材質であれば、特に制限されない。
【０１０９】
このような構成とすることで、耐久により金属部２０４や電磁波吸収体２０２が傷つく或いは劣化することが防止され、ひいては、タグ読み取り時のダイナミックレンジ（ＳＮ比）の低下を防止することができる。
【０１１０】
次に、図１６の断面図を参照して、本実施の形態におけるＲＦＩＤタグの他の構成例を説明する。図１６に示すタグは、図４で説明した構成のタグをベースとしており、基材２０１の裏面に、当該タグを物品等の対象物に貼り付けるための粘着部を設けた構成を例示する。この例では、粘着部は、剥離シートＳ付きの粘着層２０９である。
【０１１１】
このような構成を備えたＲＦＩＤタグによれば、剥離シートＳを剥がして、基材２０１の裏面の粘着層２０９を種々の物品に貼り付けて使用することができる。
【０１１２】
次に、図１７の断面図を参照して、本実施の形態におけるＲＦＩＤタグの他の構成例を説明する。図１７は、金属部２０４を形成する金属微粒子の粒径の違いにより、異なる情報を担持させるタグの構成を例示する。図１７中に拡大して示すように、左側の金属部２０４を形成する金属の微粒子は、右側の金属部２０４を形成する金属の微粒子よりも粒径が大きい。このような粒径の違いにより、左側の金属部２０４と右側の金属部２０４とでは、送信波が照射された場合の反射特性が異なるものになるので、互いに異なる情報を担持させることができ、ひいてはタグに担持させる情報量を増加させることができる。
【０１１３】
次に、図１８（図１８ＡおよびＢ）の拡大図を参照して、本実施の形態におけるＲＦＩＤタグの製造方法等を説明する。図１８は、図９で上述した金属フレーク２０４Ｆを含むタグを、電子写真方式の印刷法を用いて製造する場合を説明する図であり、金属を含有するトナーを図１８Ａに、電磁波吸収体を含有するトナーを図１８Ｂに、各々拡大して示す。
【０１１４】
図１８Ａに示すように、金属を含有するトナーは、トナーの材料となる樹脂３００（粒状の粉）に、該樹脂の粒よりも小さい金属フレーク２０４Ｆが混入されている。他方、図１８Ｂに示すように、電磁波吸収体を含有するトナーは、トナーの材料となる樹脂３００に、該樹脂よりも小さい粒径の電磁波吸収体２０２が混入されている。
【０１１５】
一例では、図１８Ａに示す金属が含有されたトナーと、図１８Ｂに示す電磁波吸収体が含有されたトナーとでは、電子写真方式の画像形成装置における別のトナーボトル内に収容される。そして、これらのトナーを、基材２０１上の互いに異なる領域（図１２等参照）に、識別情報に対応付けられた予め定められたパターンとなるように印刷（転写および定着等）することで、互いに異なる識別情報を担持したタグを大量に生産することができる。
【０１１６】
次に、図１９の断面図を参照して、本実施の形態におけるＲＦＩＤタグの他の構成例を説明する。図１９は、基材２０１に配置される複数（２つ）の金属部２０４のうちの一つを、電磁波の一部を透過する薄膜（薄膜金属２０４Ｔ）とした場合を例示する。また、図中、タグリーダー２から送信される電磁波（送信波）を下向きの矢印および符号ＳＷで示し、タグの表面で反射される電磁波（反射波）を上向きの矢印および符号ＲＷで示す。ここで、矢印の太さは、電磁波の強度を表している。
【０１１７】
図１９に示すように、タグリーダー２から送信された送信波ＳＷは、電磁波吸収体２０２の部分では電磁波成分が吸収されることにより、電磁波吸収体２０２が配置された領域から弱い強度の反射波ＲＷがタグリーダー２に戻ってくる。また、タグリーダー２から送信された送信波ＳＷは、図中左側の金属部２０４の部分では略全反射されることにより、かかる領域から強い強度の反射波ＲＷがタグリーダー２に戻ってくる。さらに、タグリーダー２から送信された送信波ＳＷは、図中右側の薄膜金属２０４Ｔの部分では電磁波の一部が透過されることにより（点線の矢印ＴＷ参照）、かかる領域から弱い強度の反射波ＲＷがタグリーダー２に戻ってくる。ここで、電磁波吸収体２０２が配置された領域から反射される電磁波と、薄膜金属２０４Ｔが配置された領域から反射される電磁波とでは、強度や位相等を異ならせることができるので、互いに異なる領域ないしパターンであることを識別することができる。
【０１１８】
したがって、図１９に示すような構成例においても、タグに担持させる記録情報の高容量化を図ることができる。
【０１１９】
次に、図２０から図２２を参照して、本実施の形態におけるＲＦＩＤタグの他の構成例を説明する。図２０から図２２では、上述したフォトニック結晶による電磁波吸収体を用いた構成例を示している。
【０１２０】
図２０に示すタグは、基材２０１の上に、金属部２０４が積層され、さらに金属部２０４（図示の例では複数の金属部２０４のうちの１つ）に、所定の周期構造パターンを有するフォトニック結晶による電磁波吸収体２０２−Ｐ１、２０２−Ｐ２、および２０２−Ｐ１が積層されている。
【０１２１】
ここで、電磁波吸収体２０２−Ｐ１と電磁波吸収体２０２−Ｐ２とでは、周期構造パターンまたは電磁波の屈折態様が互いに異なっている。具体的には、図中の上側に拡大して示すように、電磁波吸収体２０２−Ｐ１は、第１の組成材料２０２１の表面に、第２の組成材料２０２２がパターン化して配置されている。ここで、第１の組成材料２０２１と第２の組成材料２０２２とでは、電磁波の屈折率が異なっている。
【０１２２】
この例では、第１の組成材料２０２１は平板状である。また、第２の組成材料２０２２は、平面略円形であり、第１の組成材料２０２１の表面から埋め込まれるように複数配置されている。なお、第２の組成材料２０２２は、空隙とすることもできる。また、この例では、第１の組成材料２０２１の屈折率は、第２の組成材料２０２２の屈折率よりも高くなっているが、この逆であってもよい。
【０１２３】
電磁波吸収体２０２−Ｐ２は、上述した電磁波吸収体２０２−Ｐ１と同様の構成となっているが、第１の組成材料２０２１または第２の組成材料２０２２を、電磁波吸収体２０２−Ｐ１とは異なる屈折率の材料とする。あるいは、電磁波吸収体２０２−Ｐ２における第２の組成材料２０２２の径を、電磁波吸収体２０２−Ｐ１の第２の組成材料２０２２とは異なる径とする。
【０１２４】
このような構成とすることで、電磁波吸収体２０２−Ｐ１と電磁波吸収体２０２−Ｐ２とにおける周期構造パターンひいては電磁波の屈折態様を異ならせることができる。
【０１２５】
したがって、金属部２０４の上に積層させるフォトニック結晶による電磁波吸収体２０２の種類（周期構造パターン等）や積層数の違いにより、互いに異なる情報を担持させることができる。
【０１２６】
簡明のため、図２０では、第１の組成材料２０２１に配置される複数の第２の組成材料２０２２が、各々同一材料および同一形状である例を図示した。他方、第１の組成材料２０２１上に配置される第２の組成材料２０２２は、異なる材料または異なる形状としてもよい。
【０１２７】
図２１は、上述した電磁波吸収体２０２−Ｐ１、２０２−Ｐ２とは異なる周期構造パターンを有するフォトニック結晶による電磁波吸収体２０２−Ｐ３を例示している。図示の例では、第１の組成材料２０２１に複数の第２の組成材料２０２２がパターン化して配置されている点は同様であり、第２の組成材料２０２２のサイズ（径または深さ）が、予め定められた箇所で小さくなっている（すなわち小サイズの組成材料２０２２ｍがある）点が異なる。
【０１２８】
図２２は、上述した電磁波吸収体２０２−Ｐ１、２０２−Ｐ２とは異なる周期構造パターンを有するフォトニック結晶による電磁波吸収体２０２−Ｐ４を例示している。この例も、第１の組成材料２０２１に複数の第２の組成材料２０２２がパターン化して配置されている点は同様である。他方、この例では、第２の組成材料２０２２は、予め定められた箇所（この例では右上側６つと左下側６つの１２箇所）で、異なる材質の組成材料２０２２ｄとなっている。
【０１２９】
このように、種々の周期構造パターンを有するフォトニック結晶による電磁波吸収体２０２−Ｐ（Ｐ１〜Ｐ４）を金属部２０４上に設けることで、互いに異なる種々の情報を担持させることができる。
【０１３０】
次に、図２３から図２５を参照して、本実施の形態におけるＲＦＩＤタグの他の構成例を説明する。図２３から図２５では、タグが取り付けられる対象（物品等）自体が有する特有の反射特性ノイズを、できるだけ防止するためのタグの構成を例示する。
【０１３１】
図４等で上述した構成例は、基材２０１が電磁気透過性を有する場合を想定した。また、図４の構成例では、左側の電磁波吸収体２０２と右側の電磁波吸収体２０２との間の領域が空隙になっている。このような構成の場合、当該タグが貼りつけられる物品等の性質によっては（典型的には物品等が金属の場合）、当該物品等により上記の空隙の領域で電磁波が物品等で反射されてノイズとなり、かかるノイズを受信したタグリーダー２で読み取りエラーを生じる虞がある。このような問題を防止するため、図２３から図２５に示す構成を採用するとよい。
【０１３２】
図２３に示す構成では、平板状の電磁波吸収体２０２の上に金属部２０４を設置している。すなわち、この構成例では、電磁波吸収体２０２を単体とし、図４に示すような複数の電磁波吸収体２０２間の空隙を設けない構成としている。このような構成とすることで、当該タグが金属製の物品に貼りつけられるような場合でも、タグの外形およびタグに配置された金属２０４のパターンを、当該タグの外側に位置する金属等と明確に識別することができる。
【０１３３】
図２４に示す構成は、図２３に示す構成をベースとしながら、平板状の電磁波吸収体２０２の裏面に、電磁波吸収体２０２と同形の金属製の基材（金属基板２０１Ｍ）を裏面側に設置（積層）している。図２４に示す構成によれば、図２３の構成と同様の効果が得られ、さらに、図２３に示す構成と比較して、当該タグが金属製の物品に貼りつけられた場合に、より安定した受信信号が得られる。
【０１３４】
図２５Ａに示す構成は、図４に示す構成をベースとしながら、電磁気透過性を有する基材２０１を金属基板２０１Ｍに置き換えた例を示す。この構成例は、図４に示す構成を図２で上述した構成に近付けたものであり、複数の電磁波吸収体２０２間の空隙領域は、予め定められた金属パターンの一部として定義される。このような構成とすることで、当該タグが金属製の物品に貼りつけられるような場合でも、タグの外形およびタグに配置された金属２０４のパターンを、当該タグの外側に位置する金属等と明確に識別することができる。
【０１３５】
図２５Ｂに示す構成は、図４に示す構成をベースとしながら、電磁気透過性を有する基材２０１を誘電体層２１０および金属基板２０１Ｍに置き換えた例を示す。この構成例では、基材となる下地一面に、誘電体層２１０を介して金属層（金属基板２０１Ｍ）を設けることにより、誘電体層２１０の上面側の金属部２０４と、下地となる金属基板２０１Ｍとの間にできる空間を利用した共振周波数を出すことができる。また、下地一面に金属基板２０１Ｍが設けられることにより、図２５Ａに示す構成と同様の効果が得られ、タグの貼り付け対象に由来する反射ノイズを無くすことができる。
【０１３６】
図２６Ａおよび図２６Ｂに示す構成は、図２４に示す構成をベースとしながら、電磁波吸収体２０２の上に設置された複数の金属部２０４のパターンのうちの幾つか（ここでは３つの内の２つ）を、共振シフト材２０３（２０３Ａ，２０３Ｂ）で被覆した例を示す。ここで、共振シフト材２０３Ａおよび２０３Ｂは、図３等で上述したように、互いに異なる周波数の電磁波で共振する。したがって、この構成例では、複数（３つ）の金属部２０４のパターンの領域が、互いに異なる周波数の電磁波で共振する。また、金属部２０４に被覆される共振シフト材２０３（２０３Ａ，２０３Ｂ）の高さを変えることにより、共振シフト材２０３が被覆されていない金属部２０４との間で、タグリーダーから照射された電磁波について位相のずれ（シフト）を伴って反射することができる。さらに、被覆される共振シフト材２０３の平面面積を異ならせることにより、同一の共振シフト材（例えば２０３Ａ）であっても、互いに異なる情報を担持させることができる。したがって、かかる構成のＲＦＩＤタグによれば、共振シフト材２０３（共振シフト部）の被覆態様により、記録できる情報を増やすことができ、また、図２３に示す構成と比較して、当該タグが金属製の物品に貼りつけられた場合に、より安定した受信信号が得られる。
【０１３７】
以上のように、本実施の形態におけるＲＦＩＤタグ（非接触読み取りタグ）の種々の構成例を、図面を用いて、出来るだけ簡明かつ概略的に説明した。他方、上述した種々の構成例は、適宜組み合わせることができる。
【０１３８】
次に、図２７から図２９を参照して、上述したＲＦＩＤタグに構成された識別情報を読み取るためのタグリーダー２および非接触読み取りタグシステムについて説明する。
【０１３９】
本実施の形態の非接触読み取りタグシステムは、上述した種々の構成を単独でまたは組み合わせて作成したＲＦＩＤタグと、かかるＲＦＩＤタグによって反射される電磁波の反射特性に基づいて、当該タグに担持された識別情報を判別するタグリーダー２と、を含む。
【０１４０】
タグリーダー２は、ＲＦＩＤタグによって反射される電磁波の振幅、および周波数のシフトまたは位相のシフトに基づいて識別情報を判別する判別装置としての機能を有する。タグリーダー２は、図２７に示すように、電磁波送信部１０、電磁波受信部２０、操作入力部３０、表示部４０、記憶部５０、制御部１００などを備える。
【０１４１】
電磁波送信部１０は、無線信号を生成するための電子回路や送信用のアンテナなどを備え、上述した１０ＧＨｚ〜３ＴＨｚ（センチメートル波〜ミリ波〜遠赤外線）の範囲における所定周波数の電磁波を送信する電磁波送信機として機能する。
【０１４２】
電磁波受信部２０は、受信用のアンテナや電子回路等を備え、電磁波送信部１０によって送信された電磁波の反射波の信号を受信する反射波受信機として機能する。電磁波受信部２０は、ＲＦＩＤタグ２００の表面における電磁波の反射角度に対応した位置に設けられている。電磁波受信部２０は、受信された反射波の信号を制御部１００に供給する。
【０１４３】
電磁波受信部２０における受信感度のピーク点は、電磁波送信部１０における送信周波数と同一の周波数である（図２Ａおよび図２Ｂ参照）。本システムでは、タグから反射される反射波の周波数（共振周波数）に幅があるため、電磁波受信部２０における受信感度は、タグから反射される反射波の周波数帯域に対応している。一例では、送信波がスイープされて電磁波受信部２０から送信される場合、電磁波受信部２０における受信感度は、当該スイープされた送信周波数と同一の周波数になるように、制御部１００の制御により変えられる（図３参照）。
【０１４４】
操作入力部３０は、主電源のオンオフを行うための電源スイッチ、電磁波を出力（照射）するための照射スイッチ、などの各種スイッチ（操作ボタン）を備え、ユーザーによる各種入力操作を受け付けて、操作信号を制御部１００に出力する。
【０１４５】
表示部４０は、例えば液晶ディスプレイ（ＬＣＤ：Ｌｉｑｕｉｄ  Ｃｒｙｓｔａｌ  Ｄｉｓｐｌａｙ）で構成される。表示部４０は、制御部１００から入力される表示制御信号に従って、各種操作画面や、ＲＦＩＤタグに構成された識別情報を表示する。
【０１４６】
制御部１００は、ＣＰＵ（Ｃｅｎｔｒａｌ  Ｐｒｏｃｅｓｓｉｎｇ  Ｕｎｉｔ）１０１、ＲＯＭ（Ｒｅａｄ  Ｏｎｌｙ  Ｍｅｍｏｒｙ）１０２、ＲＡＭ（Ｒａｎｄｏｍ  Ａｃｃｅｓｓ  Ｍｅｍｏｒｙ）１０３等を備える。ＣＰＵ１０１は、ＲＯＭ１０２から処理内容に応じたプログラムを読み出してＲＡＭ１０３に展開し、展開したプログラムと協働してタグリーダー２の各ブロックの動作を制御する。このとき、記憶部５０に格納されている各種データが参照される。記憶部５０は、例えば不揮発性の半導体メモリ（いわゆるフラッシュメモリ）やハードディスクドライブで構成される。
【０１４７】
本実施の形態では、制御部１００は、ＲＦＩＤタグの金属部２０４および電磁波吸収体２０２によって反射される電磁波の振幅、および周波数のシフトまたは位相のシフトに基づいて識別情報を判別する判別部として機能する。すなわち、制御部１００は、電磁波受信部２０から入力される反射波の信号を解析し、かかる解析結果から、ＲＦＩＤタグに構成された識別情報を復号して表示する処理を実行する。より具体的には、制御部１００は、電磁波受信部２０から入力される反射波の振幅の強弱、および共振周波数の吸収ピークまたは位相のズレを電磁波反射情報として検出し、該電磁波反射情報に対応した前記識別情報を決定する。
【０１４８】
ここで、上述したイメージング方式を使用する場合、制御部１００は、基準周波数（例えば６６ＧＨｚ）の送信波を電磁波送信部１０から出力し、電磁波受信部２０から入力される反射波の振幅（強弱パターン）から、読み取りの対象となったＲＦＩＤタグの画像データを生成する。かかる画像データの生成にあたり、制御部１００は、電磁波受信部２０から入力される反射波の位相を参照することができる。そして、制御部１００は、生成した画像データから当該タグの識別情報を復号する。
【０１４９】
また、上述した共振方式を使用する場合、制御部１００は、電磁波送信部１０から基準周波数（６６ＧＨｚ）の送信波を出力するとともに、送信波の周波数を適宜スイープさせて、電磁波受信部２０から入力される反射波の振幅が最も弱くなる複数の吸収ピーク（共振周波数）を特定する。かかる共振周波数の特定にあたり、制御部１００は、電磁波受信部２０から入力される反射波の位相を参照することができる。そして、制御部１００は、特定された複数の共振周波数から当該タグの識別情報を復号する。
【０１５０】
本実施の形態では、制御部１００は、イメージング方式と共振方式を適宜併用して、当該タグの識別情報を復号する。かかる両方式の処理例については、フローチャートを用いて後述する。
【０１５１】
かくして、制御部１００は、ＲＦＩＤタグに照射された電磁波（送信波）の反射波の特性（振幅、位相、共振周波数など）から、送信波の反射情報（電磁波反射情報）を読み取る電磁波反射情報読取部１１０として機能する。また、制御部１００は、読み取った電磁波反射情報から得られる画像情報、および位相、共振周波数、振幅などの基準値からのずれ、に基づいて、当該タグに構成された識別情報を読み取る識別情報読取部１２０、として機能する。
【０１５２】
本実施の形態におけるタグリーダー２の使用方法を簡潔に述べる。タグリーダー２は、ＲＦＩＤタグ２００の方向に電磁波送信部１０が向けられた後、照射スイッチが押されると電磁波送信部１０から所定周波数の送信波（電磁波）が出力され、ＲＦＩＤタグ２００に照射される（図２Ａ等参照）。そして、この電磁波がＲＦＩＤタグ２００により反射され、電磁波受信部２０により受信されると、上記さらには後述する種々の処理が行われることで、ＲＦＩＤタグ２００に構成された識別情報が読み取られ、かかる識別情報が表示部４０に表示される。
【０１５３】
以下、フローチャートを参照して、タグリーダー２の制御部１００が行う処理の流れについて説明する。ここで、図２８は上述したイメージング方式の場合の処理を示し、図２９は、上述した共振方式の場合の処理を示す。また、図２８および２９中、同様の処理には同一のステップ番号を付けている。
【０１５４】
まず、図２８を参照して、イメージング方式の場合の処理を説明する。電源投入後のステップＳ１０において、制御部１００は、操作入力部３０からの入力信号を監視して、上記の照射スイッチ（以下、単にスイッチという。）が押圧されたか否かを判定する。制御部１００は、スイッチが押圧されていない（ステップＳ１０、ＮＯ）と判定した場合、ステップＳ１０に戻って当該判定を繰り返し行う。他方、制御部１００は、スイッチが押圧されたと判定すると（ステップＳ１０、ＹＥＳ）、ステップＳ２０に移行する。
【０１５５】
ステップＳ２０において、制御部１００は、上述した送信波（電磁波）を出力するように電磁波送信部１０に制御信号を出力する。かかる制御により、予め定められた基準周波数（この例では６６ＧＨｚ）の電磁波が電磁波送信部１０からＲＦＩＤタグに向けて出力（照射）される。
【０１５６】
続くステップＳ３０において、制御部１００は、電磁波受信部２０から入力される信号を監視して、当該出力した所定周波数の電磁波の反射波を受信したか否かを判定する。制御部１００は、反射波が受信されていない（ステップＳ３０、ＮＯ）と判定した場合、ステップＳ３０に戻って当該判定を繰り返し行う。他方、制御部１００は、反射波が受信されたと判定すると（ステップＳ３０、ＹＥＳ）、ステップＳ４０に移行する。
【０１５７】
続いて、制御部１００は、当該受信した反射波を解析し（ステップＳ４０）、ＲＦＩＤタグの向きを決定する（ステップＳ５０）。かかる向きの決定は、例えば、タグに設けられた上述のリファレンスポイントの位置を特定することにより行われる。続いて、制御部１００は、決定されたＲＦＩＤタグ２００の向きに従ってキャリブレーションの処理を行う（ステップＳ６０）。かかるキャリブレーションの処理は、例えば、リファレンスポイント部で反射した電磁波の反射率の値を基準値（例えば０）として設定するものである。
【０１５８】
続いて、制御部１００は、受信された反射波のうち、ＲＦＩＤタグ２００の方向における一定の領域（この例ではリファレンスポイント部を端部とする矩形領域）について、Ｘ軸および直交するＹ軸の２次元平面を走査する（ステップＳ７０）。また、制御部１００は、かかる走査の結果から、ＲＦＩＤタグ２００の領域に対応する反射波の強度（強弱パターン、図２Ｂ参照）を検出する（ステップＳ８０）。
【０１５９】
続くステップＳ９０において、制御部１００は、当該検出された反射波のデータを記憶部５０に保存し、ステップＳ１００に移行する。
【０１６０】
ステップＳ１００において、制御部１００は、ＲＦＩＤタグ２００の画像データを生成する。続くステップＳ１１０において、制御部１００は、例えばエッジ処理や輝度補正などを施して、当該画像の輪郭をより鮮明にするように画像補正の処理を行う。かかる処理を行うことによって、読み取り対象となるＲＦＩＤタグ２００の金属部分と電磁波吸収体の部分における輪郭、明度、濃淡等のコントラストがより明瞭になり、画像のパターン認識をより正確に行うことができる。
【０１６１】
続いて、制御部１００は、補正された画像のパターンから、当該ＲＦＩＤタグ２００により構成された識別情報を復号し（ステップＳ１２０）、復号された識別情報を表示部４０に表示するように制御する（ステップＳ１３０）。
【０１６２】
さらに、制御部１００は、操作入力部３０からの入力信号を監視して（ステップＳ１４０）、上述したスイッチの押圧が解除されたか否かを判定する。制御部１００は、スイッチの押圧が解除されていない（すなわち押圧されたままである）と判定すると（ステップＳ１４０、ＮＯ）、ステップＳ１０に戻り、上述した一連の処理を繰り返し行う。他方、制御部１００は、スイッチの押圧が解除されたと判定すると（ステップＳ１４０、ＹＥＳ）、上述した一連の処理を終了する。
【０１６３】
次に、図２９を参照して、共振方式を用いた処理を説明する。
【０１６４】
ステップＳ１０からステップＳ３０までは上述と同様であり、同一の処理については説明を省略する。なお、ステップＳ２０では、制御部１００は、電磁波送信部１０から出力する電磁波の周波数を、基準周波数（６６ＧＨｚ）から±数ＧＨｚの範囲で適宜スイープさせるように制御する。
【０１６５】
制御部１００は、反射波が受信されたと判定すると（ステップＳ３０、ＹＥＳ）、ステップＳ４５に移行する。この例では、反射波として、基準周波数（６６ＧＨｚ）の電磁波のみならず、基準周波数からシフトした（ずれた）周波数で吸収ピークが発現されるタグが使用される。このため、制御部１００は、ステップＳ４５に先立って、受信された各々の反射波における吸収ピーク（共振周波数）の情報（すなわち未加工のデータ）を一時記憶する。
【０１６６】
ステップＳ４５において、制御部１００は、受信された反射波の未加工のデータ（以下、「反射波生データ」という。）を解析して、上述したリファレンスポイント部（この例では複数）の反射波情報を抽出する。ここで、リファレンスポイント部は、基準周波数（６６ＧＨｚ）で共振する構成とすることができ、あるいは、基準周波数から±数ＧＨｚずれた周波数で共振する構成としてもよい。この例では、タグの向きや傾き等をより正確に検知する観点から、リファレンスポイント部が矩形のタグの各隅に設けられている場合を仮定する。
【０１６７】
続くステップＳ５５において、制御部１００は、抽出された各々のリファレンスポイント部の反射波情報から、当該タグの向きおよび傾きを特定して上述したキャリブレーションの処理を行うとともに、当該特定された向きおよび傾きに由来する位相および振幅のズレ幅を解析する。そして、制御部１００は、解析されたズレ幅に基づいて、反射波生データを補正するための補正値を決定する。
【０１６８】
続くステップＳ６５において、制御部１００は、決定された補正値に従って反射波生データを補正することにより、反射波情報の補正データ（以下、「補正反射波データ」という。）を生成する。かかる補正反射波データの生成は、受信された各々の共振周波数における反射波情報について生成する。
【０１６９】
続いて、制御部１００は、生成された補正反射波データ（すなわち補正された各々の共振周波数における反射波情報）から、当該ＲＦＩＤタグ２００により構成された識別情報を復号する（ステップＳ１２０）。続くステップＳ１３０およびステップＳ１４０の処理は、上述と同様である。
【０１７０】
簡明のため、イメージング方式の処理（図２８）と共振方式の処理（図２９）とを分けて説明したが、制御部１００は、これら２つの方式を同時並行的ないし複合的に実行することができる。
【０１７１】
以上のように、本発明を適用した実施の形態によれば、ＲＦＩＤタグに担持させる記録情報の高容量化および読み取り精度の向上を図ることができる。
【０１７２】
その他、上記実施の形態は、何れも本発明を実施するにあたっての具体化の一例を示したものに過ぎず、これらによって本発明の技術的範囲が限定的に解釈されてはならないものである。すなわち、本発明はその要旨、またはその主要な特徴から逸脱することなく、様々な形で実施することができる。
【０１７３】
２０１７年９月２９日出願の特願２０１７−１９０５９０の日本出願に含まれる明細書、図面および要約書の開示内容は、全て本願に援用される。
【符号の説明】
【０１７４】
２  タグリーダー（判別装置）
１０  電磁波送信部
２０  電磁波受信部
３０  操作入力部
４０  表示部
５０  記憶部
１００  制御部（判別部）
２００  ＲＦＩＤタグ（非接触読み取りタグ）
２０１  基材
２０１Ｍ  金属基板
２０２  電磁波吸収体
２０２−１〜２０２−３  吸収周波数帯域の異なる電磁波吸収体
２０２−Ｐ１〜２０２−Ｐ４  フォトニック結晶による電磁波吸収体
２０２１  第１の組成材料
２０２２  第２の組成材料
２０３（２０３Ａ，２０３Ｂ）  共振シフト材（共振シフト部）
２０４  金属部
２０４Ｆ  金属フレーク
２０４Ｔ  薄膜金属
２０５（２０５Ａ，２０５Ｂ）  金属および電磁波吸収体の組成体
２０６  共振孔
２０７  反応性部材
２０７ａ  電磁波吸収特性が発現した領域
２０８  保護層
２０９  粘着層
２１０  誘電体層
３００  樹脂
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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【図２８】
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【図２９】
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【国際調査報告】
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