(57)【要約】【課題】  多大な開発コストをかけることなく、ＩＣチップに対する情報の書き込みや読み出しを光の受光状態によっても制御する。【解決手段】  ベース基材３０上に、アンテナ２０が形成されるとともにアンテナ２０と接続されたＩＣチップ１０が搭載され、アンテナ２０を介してＩＣチップ１０に対する情報の書き込み及び読み出しが可能な非接触型ＩＣタグ１において、アンテナ２０と接続され、非接触型ＩＣタグ１の静電容量を調節するための容量パターン５１，５４と、アンテナ２０と容量パターン５１との間に接続され、光の受光状態によってアンテナ２０と容量パターン５１との接続状態を切り替える光スイッチ４０と設ける。【選択図】図１
2006164165.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
ベース基材上に、アンテナが形成されるとともに該アンテナと接続されたＩＣチップが搭載され、前記アンテナを介して前記ＩＣチップに対する情報の書き込み及び読み出しが可能なＲＦ−ＩＤメディアであって、
前記アンテナと接続され、当該ＲＦ−ＩＤメディアの静電容量を調節するための静電容量調節部と、
前記アンテナと前記静電容量調節部との間に接続され、光の受光状態によって前記アンテナと前記静電容量調節部との接続状態を切り替える光スイッチとを有するＲＦ−ＩＤメディア。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触型ＩＣカードや非接触型ＩＣラベル等といった非接触状態にて情報の書き込み及び読み出しが可能なＲＦ−ＩＤメディアに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、情報化社会の進展に伴って、情報をカードに記録し、該カードを用いた情報管理や決済等が行われている。また、商品等に貼付されるタグ、ラベルに情報を記録し、このラベルを用いての商品等の管理も行われている。
【０００３】
このようなカードやタグ、ラベルを用いた情報管理においては、カードやタグ、ラベルに対して非接触状態にて情報の書き込み及び読み出しを行うことが可能なＩＣチップが搭載された非接触型ＩＣカードや非接触型ＩＣタグ、非接触型ＩＣラベルがその優れた利便性から急速な普及が進みつつある。
【０００４】
図３は、従来の非接触型ＩＣタグの一構成例を示す図であり、（ａ）は構造を示す図、（ｂ）は（ａ）に示したＡ−Ａ’断面図、（ｃ）は機能構成を示すブロック図である。
【０００５】
図３（ａ），（ｂ）に示すように本構成例においては、樹脂シート等からなるベース基材３０上に、コイル状の導電性アンテナ２０が形成されるとともに、このアンテナ２０のコイル状の両端に、アンテナ２０を介して非接触状態にて情報の書き込み及び読み出しが可能なＩＣチップ１０が接続されて搭載されている。
【０００６】
また、ＩＣチップ１０は図３（ｃ）に示すように、アンテナ２０を介して受信した信号を復調する復調部１１と、アンテナ２０を介して送信する情報を変調して変調信号とする変調部１２と、情報が書き込まれるメモリ１４と、復調部１１にて復調された信号を情報としてメモリ１４に書き込んだり、メモリ１４に書き込まれた情報を読み出したりする制御部１３と、アンテナ２０に流れる電流を整流して電源を生成する電源生成部１５とから構成されており、電源生成部１５にて生成された電源が、復調部１１、変調部１２及び制御部１３に供給され、それにより、復調部１１、変調部１２及び制御部１３が動作することになる。
【０００７】
上記のように構成されたＲＦ−ＩＤタグにおいては、外部に設けられた情報書込／読出装置に近接させることにより、情報書込／読出装置からの電磁誘導によりアンテナ２０からＩＣチップ１０に電流が供給され、それにより、非接触状態において、情報書込／読出装置からＩＣチップ１０内のメモリ１４に情報が書き込まれたり、ＩＣチップ１０内のメモリ１４に書き込まれた情報が情報書込／読出装置にて読み出されたりする。
【０００８】
ここで、上述したようなＲＦ−ＩＤメディアに、光を受光する受光素子と、受光素子にて光を受光した場合に、アンテナにて受信された搬送波をＩＣチップに供給する搬送波スイッチとが設けられたものが考えられている（例えば、特許文献１参照。）。この技術においては、例えば、２つの受光素子を設けておき、一方の受光素子にて光を受光した場合に搬送波スイッチをＯＮ状態とし、他方の受光素子にて光を受光した場合に搬送波スイッチをＯＦＦ状態としたり、また、１つの受光素子を設け、受光素子にて光を受光した場合に搬送波スイッチをＯＮ状態とし、その後、制御回路からの命令によって搬送波スイッチをＯＦＦ状態としたりすることにより、ＩＣチップに対する情報の書き込みや読み出しを光の受光状態によっても制御している。
【特許文献１】特開２００３−３１７０５０号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
しかしながら、上述した特許文献１に記載された技術においては、２つの受光素子のうち一方の受光素子にて光を受光した場合に搬送波スイッチをＯＮ状態とし、他方の受光素子にて光を受光した場合に搬送波スイッチをＯＦＦ状態としたり、また、受光素子にて光を受光した場合に搬送波スイッチをＯＮ状態とし、その後、制御回路からの命令によって搬送波スイッチをＯＦＦ状態としたりするといった特殊な制御を搬送波スイッチにて行う必要があるため、搬送波スイッチを専用に作製しなければならず、多大な開発コストがかかってしまうという問題点がある。
【００１０】
本発明は、上述したような従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたものであって、多大な開発コストをかけることなく、ＩＣチップに対する情報の書き込みや読み出しを光の受光状態によっても制御することができるＲＦ−ＩＤメディアを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記目的を達成するために本発明は、
ベース基材上に、アンテナが形成されるとともに該アンテナと接続されたＩＣチップが搭載され、前記アンテナを介して前記ＩＣチップに対する情報の書き込み及び読み出しが可能なＲＦ−ＩＤメディアであって、
前記アンテナと接続され、当該ＲＦ−ＩＤメディアの静電容量を調節するための静電容量調節部と、
前記アンテナと前記静電容量調節部との間に接続され、光の受光状態によって前記アンテナと前記静電容量調節部との接続状態を切り替える光スイッチとを有する。
【００１２】
上記のように構成された本発明においては、光スイッチにて光が受光されている場合と光が受光されていない場合とで、アンテナと、ＲＦ−ＩＤメディアの静電容量を調節するための静電容量調節部との接続状態が切り替わる。共振周波数を設定する静電容量をＩＣチップ内の静電容量と静電容量調節部における静電容量とからなるものとする場合、光スイッチにて光が受光されてアンテナと静電容量調節部とが接続されると、ＲＦ−ＩＤメディアの静電容量が、ＩＣチップ内の静電容量と静電容量調節部における静電容量とからなるものとなり、それにより、ＩＣチップに対して情報を書き込んだり情報を読み出したりする情報書込／読出装置のアンテナとＲＦ−ＩＤメディアのアンテナとが共振し、ＩＣチップに対して情報を書き込んだり情報を読み出したりすることができるようになり、また、光スイッチにて光が受光されずにアンテナと静電容量調節部とが接続されないと、ＲＦ−ＩＤメディアの静電容量がＩＣチップ内の静電容量のみとなり、それにより、情報書込／読出装置のアンテナとＲＦ−ＩＤメディアのアンテナとが共振せず、ＩＣチップに対して情報を書き込んだり情報を読み出したりすることができない。また、共振周波数を設定する静電容量をＩＣチップ内の静電容量のみとする場合、光スイッチにて光が受光されてアンテナと静電容量調節部とが接続されると、ＲＦ−ＩＤメディアの静電容量が、ＩＣチップ内の静電容量と静電容量調節部における静電容量とからなるものとなり、それにより、情報書込／読出装置のアンテナとＲＦ−ＩＤメディアのアンテナとが共振せず、ＩＣチップに対して情報を書き込んだり情報を読み出したりすることができず、また、光スイッチにて光が受光されずにアンテナと静電容量調節部とが接続されないと、ＲＦ−ＩＤメディアの静電容量がＩＣチップ内の静電容量のみとなり、それにより、情報書込／読出装置のアンテナとＲＦ−ＩＤメディアのアンテナとが共振し、ＩＣチップに対して情報を書き込んだり情報を読み出したりすることができるようになる。
【００１３】
このように、情報の書き込み及び読み出しを行うために共振周波数を設定するＲＦ−ＩＤメディアの静電容量を調節するための静電容量調節部が設けられ、アンテナと静電容量調節部との接続状態が、光の受光状態によって導通／非導通状態が切り替わる既存の光スイッチによって切り替えられることによりＲＦ−ＩＤメディアの静電容量が調節されるので、ＩＣチップに対する情報の書き込みや読み出しを光の受光状態によっても制御するために多大な開発コストがかかることがない。
【発明の効果】
【００１４】
以上説明したように本発明においては、情報の書き込み及び読み出しを行うために共振周波数を設定するＲＦ−ＩＤメディアの静電容量を調節するための静電容量調節部を設け、アンテナと静電容量調節部との接続状態を、光の受光状態によって導通／非導通状態が切り替わる既存の光スイッチによって切り替えることによりＲＦ−ＩＤメディアの静電容量を調節する構成としたため、多大な開発コストをかけることなく、ＩＣチップに対する情報の書き込みや読み出しを光の受光状態によっても制御することができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１５】
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。
【００１６】
図１は、本発明のＲＦ−ＩＤメディアの実施の一形態となる非接触型ＩＣタグを示す図であり、（ａ）は表面側から見た構造を示す図、（ｂ）は裏面側から見た構造を示す図、（ｃ）は（ａ）に示したＡ−Ａ’断面図、（ｄ）は（ａ）に示したＢ−Ｂ’断面図、（ｅ）は機能構成を示すブロック図である。
【００１７】
図１（ａ）〜（ｄ）に示すように本形態においては、樹脂シート等からなるベース基材３０上に、コイル状の導電性アンテナ２０が形成されるとともに、このアンテナ２０のコイル状の両端に、アンテナ２０を介して非接触状態にて情報の書き込み及び読み出しが可能なＩＣチップ１０が接続されて搭載されている。また、ベース基材３０のアンテナ２０が形成された面に、非接触型ＩＣタグ１の静電容量を調節するための容量パターン５１が形成されているとともに、受光部４１にて光を受光した場合に導通状態となる光スイッチ４０が設けられており、この容量パターン５１とアンテナ２０とが配線５２及び光スイッチ４０を介して接続されている。また、ベース基材３０の反対側の面には、容量パターン５１と対向するように容量パターン５４が形成されており、この容量パターン５４に接続された配線５５とアンテナ２０とが導通部５３を介して電気的に接続されている。
【００１８】
また、ＩＣチップ１０は図１（ｅ）に示すように、アンテナ２０を介して受信した信号を復調する復調部１１と、アンテナ２０を介して送信する情報を変調して変調信号とする変調部１２と、情報が書き込まれる記憶領域であるメモリ１４と、復調部１１にて復調された信号を情報としてメモリ１４に書き込んだり、メモリ１４に書き込まれた情報を読み出したりする制御部１３と、アンテナ２０に流れる電流を整流して電源を生成する電源生成部１５とから構成されており、電源生成部１５にて生成された電源が、復調部１１、変調部１２及び制御部１３に供給され、それにより、復調部１１、変調部１２及び制御部１３が動作することになる。また、光スイッチ４０は、光を受光する受光部４１と、受光部４１にて光を受光した場合にのみ導通状態となるスイッチング部４２とから構成されている。この光スイッチとしては、例えば、Ｓｉ、Ｇｅ、ＣｄＳ等の材料からなる光ダイオードや、光トライアック、光トランジスタ、あるいはフォトＭＯＳリレー等を用いることができる。また、容量パターン５１と容量パターン５４とこれらに挟まれる領域のベース基材３０とから静電容量調節部となる静電容量５０が形成される。これにより、アンテナ２０と静電容量５０との接続状態が光スイッチ４０によって切り替えられることになる。
【００１９】
以下に、上記のように構成された非接触型ＩＣタグ１の動作について説明する。
【００２０】
上記のように構成された非接触型ＩＣタグ１においては、非接触型ＩＣタグ１のアンテナ２０とＩＣチップ１０とからなる共振回路が、ＩＣチップ１０に対して情報の書き込み及び読み出しを行う情報書込／読出装置（不図示）のアンテナと共振した場合に、ＩＣチップ１０に対する情報の書き込みあるいは読み出しが可能な状態となる。そのため、アンテナ２０とＩＣチップ１０とからなる共振回路における共振周波数を、情報書込／読出装置のアンテナにおける共振周波数と同一になるように予め設定しておく必要がある。なお、この共振周波数は、アンテナ２０のインダクタンスとＩＣチップ１０内の静電容量とから設定される。
【００２１】
図２は、静電容量の違いによる共振周波数特性を示す図である。
【００２２】
図２に示すように、静電容量がＣ0であり、それにより、共振周波数がｆ0である非接触型ＩＣタグにおいて、静電容量をＣ0よりも小さなＣ1とすると、共振周波数はｆ0よりも高いｆ1となる。これは、静電容量をＣ、インダクタンス成分をＬとした場合、共振周波数ｆが、ｆ＝１／｛２π（ＬＣ）1/2｝から算出されることによるものである。
【００２３】
これにより、共振周波数を設定する非接触型ＩＣタグ１の静電容量を調節することにより、非接触型ＩＣタグ１における共振周波数を、情報書込／読出装置のアンテナにおける共振周波数と同一の周波数に設定することができる。
【００２４】
まず、ＩＣチップ１０内の静電容量と容量パターン５１，５４によって形成される静電容量５０とからなる静電容量を、ＩＣチップ１０内の静電容量と容量パターン５１，５４によって形成される静電容量５０とからなる静電容量から設定される共振周波数が情報書込／読出装置のアンテナにおける共振周波数と同一となるように設定した場合における動作について説明する。
【００２５】
光スイッチ４０の受光部４１にて光が受光されていない場合は、スイッチング部４２が非導通状態となっているため、アンテナ２０と容量パターン５１とが電気的に接続されていない。そのため、非接触型ＩＣタグ１における共振周波数が、ＩＣチップ１０内の静電容量のみから設定されることになり、それにより、非接触型ＩＣタグ１のアンテナ２０とＩＣチップ１０とからなる共振回路と、ＩＣチップ１０内の静電容量と容量パターン５１，５４によって形成される静電容量５０とからなる静電容量によって設定される共振周波数を有する情報書込／読出装置のアンテナとは共振せず、ＩＣチップ１０に対する情報の書き込みや読み出しは不可能な状態となる。なお、この場合は、ＩＣチップ１０内の静電容量が、ＩＣチップ１０内の静電容量と容量パターン５１，５４によって形成される静電容量５０とからなる静電容量よりも小さいため、非接触型ＩＣタグ１のアンテナ２０とＩＣチップ１０とからなる共振回路における共振周波数は、情報書込／読出装置のアンテナにおける共振周波数よりも高くなってしまう。
【００２６】
また、光スイッチ４０の受光部４１にて光が受光されている場合は、スイッチング部４２が導通状態となるため、アンテナ２０と容量パターン５１とが電気的に接続される。すると、非接触型ＩＣタグ１における共振周波数が、ＩＣチップ１０内の静電容量と容量パターン５１，５４によって形成される静電容量５０とからなる静電容量とから設定されることになり、それにより、非接触型ＩＣタグ１のアンテナ２０とＩＣチップ１０とからなる共振回路と、ＩＣチップ１０内の静電容量と容量パターン５１，５４によって形成される静電容量５０とからなる静電容量によって設定される共振周波数を有する情報書込／読出装置のアンテナとが共振し、ＩＣチップ１０に対する情報の書き込みや読み出しが可能な状態となる。
【００２７】
このように、ＩＣチップ１０内の静電容量と容量パターン５１，５４によって形成される静電容量５０とからなる静電容量を、ＩＣチップ１０内の静電容量と容量パターン５１，５４によって形成される静電容量５０とからなる静電容量から設定される共振周波数が情報書込／読出装置のアンテナにおける共振周波数と同一となるように設定することにより、光スイッチ４０の受光部４１にて光が受光された場合にのみ、ＩＣチップ１０に対する情報の書き込みや読み出しが可能な状態とすることができる。
【００２８】
次に、ＩＣチップ１０内の静電容量を、ＩＣチップ１０内の静電容量のみから設定される共振周波数が情報書込／読出装置のアンテナにおける共振周波数と同一となるように設定した場合における動作について説明する。
【００２９】
光スイッチ４０の受光部４１にて光が受光されていない場合は、スイッチング部４２が非導通状態となっているため、アンテナ２０と容量パターン５１とが電気的に接続されていない。そのため、非接触型ＩＣタグ１における共振周波数が、ＩＣチップ１０内の静電容量のみから設定されることになり、それにより、非接触型ＩＣタグ１のアンテナ２０とＩＣチップ１０とからなる共振回路と、ＩＣチップ１０内の静電容量によって設定される共振周波数を有する情報書込／読出装置のアンテナとが共振し、ＩＣチップ１０に対する情報の書き込みや読み出しが可能な状態となる。
【００３０】
また、光スイッチ４０の受光部４１にて光が受光されている場合は、スイッチング部４２が導通状態となるため、アンテナ２０と容量パターン５１とが電気的に接続される。すると、非接触型ＩＣタグ１における共振周波数が、ＩＣチップ１０内の静電容量と容量パターン５１，５４によって形成される静電容量５０とからなる静電容量とから設定されることになり、それにより、非接触型ＩＣタグ１のアンテナ２０とＩＣチップ１０とからなる共振回路と、ＩＣチップ１０内の静電容量によって設定される共振周波数を有する情報書込／読出装置のアンテナとが共振せず、ＩＣチップ１０に対する情報の書き込みや読み出しは不可能な状態となる。なお、この場合は、ＩＣチップ１０内の静電容量と容量パターン５１，５４によって形成される静電容量５０とからなる静電容量が、ＩＣチップ１０内の静電容量よりも大きいため、非接触型ＩＣタグ１のアンテナ２０とＩＣチップ１０とからなる共振回路における共振周波数は、情報書込／読出装置のアンテナにおける共振周波数よりも低くなってしまう。
【００３１】
このように、ＩＣチップ１０内の静電容量を、ＩＣチップ１０内の静電容量から設定される共振周波数が情報書込／読出装置のアンテナにおける共振周波数と同一となるように設定することにより、光スイッチ４０の受光部４１にて光が受光されていない場合にのみ、ＩＣチップ１０に対する情報の書き込みや読み出しが可能な状態とすることができる。
【００３２】
なお、本形態においては、ＩＣチップ１０内の静電容量と、ＩＣチップ１０内の静電容量と容量パターン５１，５４によって形成される静電容量５０との静電容量の違いを用いて非接触型ＩＣタグ１の共振周波数を異ならせ、それにより、ＩＣチップ１０への情報の書き込みや読み出しを制御しているが、ＩＣチップ１０内の静電容量と、ＩＣチップ１０内の静電容量と容量パターン５１，５４によって形成される静電容量５０とが大きく異なる場合は、非接触型ＩＣタグ１のアンテナ２０と情報書込／読出装置のアンテナとが共振しない状態においては、非接触型ＩＣタグ１において電源そのものが生成されず、また、ＩＣチップ１０内の静電容量と、ＩＣチップ１０内の静電容量と容量パターン５１，５４によって形成される静電容量５０とが、非接触型ＩＣタグ１のアンテナ２０と情報書込／読出装置のアンテナとが共振しない程度にしか異ならない場合は、非接触型ＩＣタグ１のアンテナ２０と情報書込／読出装置のアンテナとが共振しない状態においては、非接触型ＩＣタグ１にて電源が生成されるもののＩＣチップ１０に対する情報の書き込みや読み出しが不可能となる。その場合、電源生成部１５にて電源が生成されているため、受光部４１における光の受光状態によってＩＣチップ１０に対する情報の書き込み及び読み出しが可能な状態に変移した場合に、応答速度が遅くなってしまうことがない。
【００３３】
また、本形態においては、ＩＣチップ１０内に、アンテナ２０に流れる電流を整流して電源を生成する電源生成部１５を設け、電源生成部１５にて生成された電源が、復調部１１、変調部１２及び制御部１３に供給されているが、非接触型ＩＣタグ１内に電池等の電源を設けておき、この電源を、復調部１１、変調部１２及び制御部１３に供給する構成とすることも考えられる。
【００３４】
また、本形態においては、ベース基材３０の一方の面にアンテナ２０及び容量パターン５１が形成されるとともにＩＣチップ１０及び光スイッチ４０が搭載され、他方の面に容量パターン５４が形成されただけの形態を例に挙げて説明したが、ベース基材３０の一方の面あるいは両面に、紙や樹脂からなるシート基材を粘着剤を介して積層することも考えられる。ただしその場合においても、光スイッチ４０の受光部４１は、外部から光を受光可能なように露出させておく必要がある。また、本形態のように、非接触型ＩＣタグ１に限らず、非接触型ＩＣラベルや非接触型ＩＣカードに本発明を適用できることは言うまでもない。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明のＲＦ−ＩＤメディアの実施の一形態となる非接触型ＩＣタグを示す図であり、（ａ）は表面側から見た構造を示す図、（ｂ）は裏面側から見た構造を示す図、（ｃ）は（ａ）に示したＡ−Ａ’断面図、（ｄ）は（ａ）に示したＢ−Ｂ’断面図、（ｅ）は機能構成を示すブロック図である。
【図２】静電容量の違いによる共振周波数特性を示す図である。
【図３】従来の非接触型ＩＣタグの一構成例を示す図であり、（ａ）は構造を示す図、（ｂ）は（ａ）に示したＡ−Ａ’断面図、（ｃ）は機能構成を示すブロック図である。
【符号の説明】
【００３６】
１    非接触型ＩＣタグ
１０    ＩＣチップ
１１    復調部
１２    変調部
１３    制御部
１４    メモリ
１５    電源生成部
２０    アンテナ
３０    ベース基材
４０    光スイッチ
４１    受光部
４２    スイッチング部
５０    静電容量
５１，５４    容量パターン
５２，５５    配線
５３    導通部
【図１】
2006164165.tif 000003
【図２】
2006164165.tif 000004
【図３】
2006164165.tif 000005