(57)【要約】    【課題】  多数の情報の取り扱いが可能な情報書換共振タグシステム及び共振タグを提供することを課題とする。    【解決手段】  共振タグに、それぞれ１つのコイル部と直列に配置した４つのコンデンサ部とでなる第１及び第２共振回路５１，５２を配設する。その場合、第１共振回路５１と第２共振回路５２とを共振周波数特性を異ならせて構成する。そして、適宜コンデンサ部を短絡して第１及び第２共振回路５１，５２の共振周波数を変更すると共に、電磁波信号により共振した第１及び第２共振回路５１，５２の共振周波数をそれぞれ検出し、検出した共振周波数の組合せに基づいて共振タグに記録された情報を識別する。【選択図】    図４
2005057556.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
基材にコイル部とコンデンサ部とでなる共振回路が設けられた共振タグと、該共振タグに周波数可変の電磁波信号を送信する送信手段と、該送信手段によって送信した電磁波信号により共振した共振回路の共振周波数を検出する共振周波数検出手段と、上記共振タグにおけるコンデンサ部を短絡して共振回路の共振周波数を変更することにより情報の書き換えを行う書換手段とが備えられた情報書換共振タグシステムであって、上記共振タグには、コイル部と直列に配置された複数のコンデンサ部とでなる共振回路が共振周波数特性を異にして複数配設されており、かつ、上記周波数検出手段は複数の共振回路の共振周波数をそれぞれ検出可能であると共に、これらの共振周波数の組合せに基づいて情報を識別する情報識別手段が備えられていることを特徴とする情報書換共振タグシステム。
【請求項２】
複数の共振回路のうち少なくとも２つの共振回路は、その共振周波数帯域の一部が互いにオーバーラップするように構成されていることを特徴とする請求項１に記載の情報書換共振タグシステム。
【請求項３】
基材にコイル部とコンデンサ部とでなる共振回路が設けられた共振タグであって、コイル部と直列に配置された複数のコンデンサ部とでなる共振回路が共振周波数特性を異にして複数配設されていることを特徴とする共振タグ。
【請求項４】
複数の共振回路のうち少なくとも２つの共振回路は、その共振周波数帯域の一部が互いにオーバーラップするように構成されていることを特徴とする請求項３に記載の共振タグ。
【請求項５】
コイル部とコンデンサ部とは絶縁性を有する基材の両面に形成された配線パターンによって構成されており、かつ、上記コンデンサ部には該コンデンサ部を短絡し易くするための短絡誘発部が設けられていることを特徴とする請求項３または請求項４に記載の共振タグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触状態で情報の書き換えが可能な情報書換共振タグシステム及び共振タグに関し、共振タグの技術分野に属する。
【背景技術】
【０００２】
近年、共振タグは、例えば物品等に貼付されてその管理等に幅広く応用されている。そして、リサイクル商品分野や介護商品分野等におけるさらなる用途展開を図るべく、情報の書き換えを非接触で行うことができる共振タグの要求が強くなってきている。それを可能にするものとして、例えばトナーカートリッジのリサイクル回数等の情報を記録する共振タグが、特許文献１に開示されている。
【０００３】
この共振タグは、絶縁フィルムに１つのコイル部と４つのコンデンサ部とでなる共振回路を構成すると共に、４つのコンデンサ部のうちの３つを短絡可能に設けることで、共振回路が都合４種類の共振周波数の電磁波信号を発信可能となるようにしたものである。これにより、単一の共振タグで４つの異なる共振周波数つまり４つの情報を取り扱うことが可能となっている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００２−２４５４２９号公報（第１頁）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
ところで、上記特許文献１に開示された共振タグにしても、４つの情報を取り扱うに留まるため、依然として用途が限定されるという問題がある。この問題を解消する方法として、共振タグにさらにコンデンサ部を増設することが考えられるが、その場合には共振タグのいたずらな大型化を招き、そのためにむしろ用途が限定されかねないという問題が生じることがある。
【０００６】
そこで、本発明は、以上の現状に鑑み、多数の情報の取り扱いが可能な情報書換共振タグシステム及び共振タグを提供することを課題とする。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
上記課題を解決するため、本発明は次のように構成したことを特徴とする。
【０００８】
まず、請求項１に記載の発明は、基材にコイル部とコンデンサ部とでなる共振回路が設けられた共振タグと、該共振タグに周波数可変の電磁波信号を送信する送信手段と、該送信手段によって送信した電磁波信号により共振した共振回路の共振周波数を検出する共振周波数検出手段と、上記共振タグにおけるコンデンサ部を短絡して共振回路の共振周波数を変更することにより情報の書き換えを行う書換手段とが備えられた情報書換共振タグシステムに関するもので、上記共振タグには、コイル部と直列に配置された複数のコンデンサ部とでなる共振回路が共振周波数特性を異にして複数配設されており、かつ、上記周波数検出手段は複数の共振回路の共振周波数をそれぞれ検出可能であると共に、これらの共振周波数の組合せに基づいて情報を識別する情報識別手段が備えられていることを特徴とする。
【０００９】
次に、請求項２に記載の発明は、上記請求項１に記載の情報書換共振タグシステムにおいて、複数の共振回路のうち少なくとも２つの共振回路は、その共振周波数帯域の一部が互いにオーバーラップするように構成されていることを特徴とする。
【００１０】
また、請求項３に記載の発明は、基材にコイル部とコンデンサ部とでなる共振回路が設けられた共振タグに関するもので、コイル部と直列に配置された複数のコンデンサ部とでなる共振回路が共振周波数特性を異にして複数配設されていることを特徴とする。
【００１１】
また、請求項４に記載の発明は、上記請求項３に記載の共振タグにおいて、複数の共振回路のうち少なくとも２つの共振回路は、その共振周波数帯域の一部が互いにオーバーラップするように構成されていることを特徴とする。
【００１２】
そして、請求項５に記載の発明は、上記請求項３または請求項４に記載の共振タグにおいて、コイル部とコンデンサ部とは絶縁性を有する基材の両面に形成された配線パターンによって構成されており、かつ、上記コンデンサ部には該コンデンサ部を短絡し易くするための短絡誘発部が設けられていることを特徴とする。
【発明の効果】
【００１３】
まず、請求項１に記載の発明によれば、共振タグに複数配設された共振回路がそれぞれ複数のコンデンサ部を有するから、適宜個数のコンデンサ部を短絡することにより各共振回路の共振周波数が変更可能となる。その場合、この共振タグには共振周波数特性を異にする共振回路が複数配設されているから、各共振回路間の共振周波数の組合せ数だけ情報を取り扱うことができると共に、情報識別手段によりこの組合せに基づいて情報を識別することができるようになり、多数の情報の取り扱いが可能な情報書換共振タグシステムが実現される。加えて、従来、情報数増加のためコンデンサ部を増設する場合に問題となった共振タグの大型化が回避されるようになる。
【００１４】
ところで、各共振回路の共振周波数帯域が互いにオーバーラップしないように構成された共振タグを用いるシステムでは、取り扱う情報数増加のため共振回路の配設数を増加すると、共振タグ全体の共振周波数帯域がいたずらに拡張されることになり、送信手段、周波数掃引手段、共振周波数検出手段、書換手段等の設計や制御が複雑化するという問題が生じ、コストの高騰を招くことがある。この問題は、多数の情報を扱うシステムであるほど顕在化する。
【００１５】
これに対して請求項２に記載の発明によれば、共振回路の共振周波数帯域の一部を他の共振回路の共振周波数帯域とオーバーラップさせることにより、共振タグ全体の共振周波数帯域がコンパクト化されるようになり、上記問題が効果的に解消される。
【００１６】
また、請求項３に記載の発明によれば、複数配設された共振回路がそれぞれ有する複数のコンデンサ部を適宜個数だけ短絡することにより、各共振回路の共振周波数が変更されるから、共振回路間の共振周波数を組合わせることにより、例えば組合せ数だけ多数の情報の取り扱いが可能となる。
【００１７】
また、請求項４に記載の発明によれば、共振回路の共振周波数帯域の一部を他の共振回路の共振周波数帯域とオーバーラップさせることにより、共振タグ全体の共振周波数帯域がコンパクト化されるようになる。言い換えれば、狭い共振周波数帯域を効率よく使用可能な共振タグが実現される。
【００１８】
そして、請求項５に記載の発明によれば、上記請求項３または請求項４に記載の共振タグにおけるコイル部とコンデンサ部との構成がさらに具体化される。その上で、コンデンサ部には該コンデンサ部を短絡し易くするための短絡誘発部が設けられているから、例えば共振タグつまり各共振回路に対して所定周波数及び所定強度の電磁波信号を送信し、誘起された電圧により、コンデンサ部に設けられた短絡誘発部を介して絶縁基材を容易に絶縁破壊させることができる。したがって、例えばパンチ加工等によらず、非接触でコンデンサ部を短絡することができるから、各共振回路の共振周波数の変更が容易となる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
まず、本発明の第１の実施の形態に係る情報書換共振タグシステムについて説明する。
【００２０】
図１〜図３に示すように、このシステムに用いる共振タグ１には、アルミニウムでなる図例上表側の第１及び第２配線パターン１１，２１と図例上裏側の第１及び第２配線パターン１２，２２とが、周知の方法により、図例上左右に長いポリプロピレン樹脂製の絶縁基材３１の表裏各面に形成されている。
【００２１】
表側の第１配線パターン１１は絶縁基材３１の右側に設けられており、絶縁基材３１の比較的右寄りに配設された略正方形の接続部１１ａと、該接続部１１ａから反時計回りに螺旋状に延びるコイル部１１ｂと、該コイル部１１ｂの一端部を形成する略矩形の電極部１１ｃと、該電極部１１ｃに隣接かつ独立して配設された略正方形の電極部１１ｄと、該電極部１１ｄに隣接かつ独立して配設されて三角形の突出する接続部１１ｅ′を有する電極部１１ｅとを有している。その場合、各電極部１１ｃ〜１１ｅは、絶縁基材３１の長手方向の中央寄りに配設されている。
【００２２】
裏側の第１配線パターン１２は、上記接続部１１ａに対向して配置された略正方形の接続部１２ａと、該接続部１２ａに連結されると共に上記接続部１１ｅ′に対向して配設された三角形の接続部１２ｂと、上記電極部１１ｃ，１１ｄに対向して配設されると共に連結部を介して連結された略矩形の電極部１２ｃ，１２ｄと、上記電極部１１ｄ，１１ｅに対向して配設されると共に連結部を介して連結された略矩形の電極部１２ｅ，１２ｆとを有している。
【００２３】
表側の第２配線パターン２１は絶縁基材３１の左側に設けられており、絶縁基材３１の比較的左寄りに配設された略正方形の接続部２１ａと、該接続部２１ａから時計回りに螺旋状に延びるコイル部２１ｂと、該コイル部２１ｂの一端部を形成する略矩形の電極部２１ｃと、該電極部２１ｃに隣接かつ独立して配設された略矩形の電極部２１ｄと、該電極部２１ｄに隣接かつ独立して配設されて三角形の突出する接続部２１ｅ′を有する電極部２１ｅとを有している。その場合、各電極部２１ｃ〜２１ｅは、絶縁基材３１の長手方向の中央寄りに、かつ、表側の第１配線パターン１１の電極部１１ｃ〜１１ｅに隣接して配設されている。
【００２４】
裏側の第２配線パターン２２は、上記接続部２１ａに対向して配置された略正方形の接続部２２ａと、該接続部２２ａに連結されると共に上記接続部２１ｅ′に対向して配設された三角形の接続部２２ｂと、上記電極部２１ｃ，２１ｄに対向して配設されると共に連結部を介して連結された略矩形の電極部２２ｃ，２２ｄと、上記電極部２１ｄ，２１ｅに対向して配設されると共に連結部を介して連結された略矩形の電極部２２ｅ，２２ｆとを有している。
【００２５】
そして、表側の第１及び第２配線パターン１１，２１のコイル部１１ｂ，２１ｂはサイズ、巻き数とも同じとされている。
【００２６】
また、表側の電極部１１ｄの面積は電極部１１ｃ及び接続部１１ｅ′を除外した電極部１１ｅの面積の２倍に設定されると共に、裏側の電極部１２ｃ〜１２ｆの面積は互いに等しく、かつ、表側の電極部１１ｃ及び接続部１１ｅ′を除外した電極部１１ｅの面積に比較してわずかに小さく設定されている。
【００２７】
また、表側の電極部２１ｄの面積は電極部２１ｃ及び接続部２１ｅ′を除外した電極部２１ｅの面積の２倍に設定されると共に、裏側の電極部２２ｃ〜２２ｆの面積は互いに等しく、かつ、表側の電極部２１ｃ及び接続部２１ｅ′を除外した電極部２１ｅの面積に比較してわずかに小さく設定されている。
【００２８】
また、裏側の第１配線パターン１２の電極部１２ｃ〜１２ｆの面積と第２配線パターン２２の電極部２２ｃ〜２２ｆの面積との比は、概ね５：１に設定されている。
【００２９】
そして、絶縁基材３１を挟んで対向する表裏の電極部１１ｃ〜１１ｅ，１２ｃ〜１２ｆ，２１ｃ〜２１ｅ，２２ｃ〜２２ｆによって都合８つのコンデンサ部４１〜４８が形成されている。すなわち、表裏の第１配線パターン１１，１２間では、電極部１１ｃと電極部１２ｃと絶縁基材３１とで第１コンデンサ部４１が、電極部１１ｄと電極部１２ｄと絶縁基材３１とで第２コンデンサ部４２が、電極部１１ｄと電極部１２ｅと絶縁基材３１とで第３コンデンサ部４３が、そして、電極部１１ｅと電極部１２ｆと絶縁基材３１とで第４コンデンサ部４４が形成されている。一方、表裏の第２配線パターン２１，２２間では、電極部２１ｃと電極部２２ｃと絶縁基材３１とで第５コンデンサ部４５が、電極部２１ｄと電極部２２ｄと絶縁基材３１とで第６コンデンサ部４６が、電極部２１ｄと電極部２２ｅと絶縁基材３１とで第７コンデンサ部４７が、そして、電極部２１ｅと電極部２２ｆと絶縁基材３１とで第８コンデンサ部４８が形成されている。
【００３０】
また、各コンデンサ部４１〜４８には、短絡誘発部としての凹部Ｓが、適宜方法により裏側の第１及び第２配線パターン１２，２２側に設けられている。
【００３１】
そして、接続部１１ａと接続部１２ａ、接続部１１ｅ′と接続部１２ｂ、接続部２１ａと接続部２２ａ、及び接続部２１ｅ′と接続部２２ｂとは、それぞれカシメ加工されている。これにより、表裏の第１配線パターン１１，１２同士、及び第２配線パターン２１，２２同士が電気的に接続されて、この共振タグ１には、図４に示すように、コイル部１１ｂのインダクタンスＬ１と直列に配置された第１〜第４コンデンサ部４１〜４４の静電容量Ｃ１１〜Ｃ１４とでなる第１共振回路５１と、コイル部２１ｂのインダクタンスＬ２と直列に配置された第５〜第８コンデンサ部４５〜４８の静電容量Ｃ２１〜Ｃ２４とでなる第２共振回路５２とが形成される。なお、両コイル部１１ｂ，２１ｂを第１〜第８コンデンサ部４１〜４８を挟んで離間配置したことにより、両コイル部１１ｂ，２１ｂ間の電気的結合が回避され、設定通りのインダクタンスＬ１，Ｌ２が得られるメリットがある。
【００３２】
第１及び第２共振回路５１，５２の合成静電容量Ｃ１，Ｃ２は、それぞれ数１及び数２で表される。
【００３３】
【数１】
2005057556.tif 000003
【００３４】
【数２】
2005057556.tif 000004
【００３５】
そして、第１及び第２共振回路５１，５２の共振周波数ｆ１，ｆ２は、上記合成静電容量Ｃ１，Ｃ２とインダクタンスＬ１，Ｌ２とに基づいて数３及び数４で表される。
【００３６】
【数３】
2005057556.tif 000005
【００３７】
【数４】
2005057556.tif 000006
【００３８】
この場合、前述したように、第１及び第２共振回路５１，５２のコイル部１１ｂ，２１ｂの構成は同じであるから、それらのインダクタンスＬ１，Ｌ２は等しい。さらに、前述したように、電極部１２ｃ〜１２ｆの面積は互いに等しいから、第１〜第４コンデンサ部４１〜４４の静電容量Ｃ１１〜Ｃ１４は互いに等しい。一方、電極部２２ｃ〜２２ｆの面積も互いに等しいから、第５〜第８コンデンサ部４５〜４８の静電容量Ｃ２１〜Ｃ２４も互いに等しい。
【００３９】
また、第１共振回路５１において、第１〜第４コンデンサ部４１〜４４が全て機能を有しているときの共振周波数ｆ１を周波数ｆ１１、いずれか１つが失効したときの共振周波数ｆ１を周波数ｆ１２、いずれか２つが失効したときの共振周波数ｆ１を周波数ｆ１３、そして、いずれか３つが失効したときの共振周波数ｆ１を周波数ｆ１４とする一方、第２共振回路５２において、第５〜第８コンデンサ部４５〜４８が全て機能を有しているときの共振周波数ｆ２を周波数ｆ２１、いずれか１つが失効したときの共振周波数ｆ２を周波数ｆ２２、いずれか２つが失効したときの共振周波数ｆ２を周波数ｆ２３、そして、いずれか３つが失効したときの共振周波数ｆ２を周波数ｆ２４とすると、これら共振周波数ｆ１１〜ｆ１４，ｆ２１〜ｆ２４の高低関係は図５に示すようになる。この場合、前述したように、第１共振回路５１の第１〜第４コンデンサ部４１〜４４の電極部１２ｃ〜１２ｆの面積は第２共振回路５２の第５〜第８コンデンサ部４５〜４８の電極部２２ｃ〜２２ｆの面積に比較して大きく設定されているから、第１共振回路５１の共振周波数ｆ１つまり共振周波数ｆ１１〜ｆ１４は第２共振回路５２の共振周波数ｆ２つまり共振周波数ｆ２１〜ｆ２４に比較して低い。
【００４０】
次に、この情報書換共振タグシステムの制御系統について説明すると、このシステムは、共振タグ１に周波数可変の電磁波信号を送信する送信手段と、該送信手段によって送信した電磁波信号により共振した共振回路５１，５２の共振周波数ｆ１１〜ｆ１４，ｆ２１〜ｆ２４を検出する共振周波数検出手段と、共振タグ１における第１〜第８コンデンサ部４１〜４８を短絡して共振回路５１，５２の共振周波数ｆ１１〜ｆ１４，ｆ２１〜ｆ２４を変更することにより情報の書き換えを行う書換手段と、上記共振周波数検出手段によって検出した共振周波数ｆ１１〜ｆ１４，ｆ２１〜ｆ２４の組合せに基づいて情報を識別する情報識別手段とを備えている。
【００４１】
すなわち、図６に示すように、このシステムは、共振周波数検出手段、書換手段、及び情報識別手段としての演算処理部６１と、該演算処理部６１が出力した信号を入力して発振信号を生成する第１及び第２ＰＬＬ回路６１，６２と、該ＰＬＬ回路６１，６２が生成した発振信号を入力して合成するミキサ６３と、該ミキサ６３が合成した共振タグ１の共振周波数ｆ１１〜ｆ１４，ｆ２１〜ｆ２４を含む周波数の送信信号を入力してフィルタリング処理する出力フィルタ６４と、該出力フィルタ６４がフィルタリング処理した送信信号を入力して増幅する電力増幅器６５と、該電力増幅器６５が増幅した送信信号を入力して共振タグ１に送信信号つまり電磁波信号を送信する送信手段としての送信アンテナ６６とを備えている。そして、演算処理部６１は電力増幅器６５の出力レベルを制御する信号を出力する。
【００４２】
また、このシステムは、送信アンテナ６６からの電磁波信号に共振した共振タグ１の第１及び第２共振回路５１，５２が発信する電磁波信号を受信する受信アンテナ６７と、該受信アンテナ６７が受信した受信信号を入力してフィルタリング処理する入力フィルタ６８と、該入力フィルタ６８がフィルタリング処理した受信信号と演算処理部６１が出力して第３ＰＬＬ回路６９を経由した信号とを合成して受信信号を形成するミキサ７０と、該ミキサ７０が合成した受信信号を入力して他の信号を排除する狭帯域フィルタ７１と、該狭帯域フィルタ７１がフィルタリング処理した受信信号を検波する検波器７２と、該検波器７２が検波した信号を入力してディジタル変換すると共に変換したディジタル信号を演算処理部６１に出力するＡ／Ｄ変換器７３とを備えている。
【００４３】
そして、演算処理部６１は入力した信号に基づいて、共振タグ１の共振状態の第１及び第２共振回路５１，５２が発信した電磁波信号の周波数ｆ１１〜ｆ１４，ｆ２１〜ｆ２４を検出すると共に、検出した第１共振回路５１の共振周波数ｆ１１〜ｆ１４と第２共振回路５２の共振周波数ｆ２１〜ｆ２４との組合せに基づいて、共振タグ１に記録された情報を識別する。
【００４４】
次に、この情報書換共振タグシステムの運用例について説明する。
【００４５】
まず、演算処理部６１が信号を出力すると、この信号を入力した第１及び第２ＰＬＬ回路６１，６２は発振信号を生成してミキサ６３に出力する。ミキサ６３は入力したこれら発振信号を合成して共振タグ１の共振周波数ｆ１１〜ｆ１４，ｆ２１〜ｆ２４を含む周波数の送信信号を形成し、この送信信号を出力フィルタ６４に出力する。出力フィルタ６４は入力した送信信号をフィルタリング処理する。そして、出力フィルタ６４は送信信号を電力増幅器６５に出力し、電力増幅器６５は増幅した送信信号を送信アンテナ６６に出力する。送信アンテナ６６はこのように処理されて共振タグ１の共振回路５１，５２の共振周波数ｆ１１〜ｆ１４，ｆ２１〜ｆ２４を含む周波数範囲の送信信号を共振タグ１に送信する。
【００４６】
一方、送信アンテナ６６からの電磁波信号に共振した共振タグ１の第１及び第２共振回路５１，５２が電磁波信号を発信すると、この信号を入力した受信アンテナ６７は受信信号を入力フィルタ６８に出力する。入力フィルタ６７は入力した受信信号をフィルタリング処理した上で、ミキサ７０に出力する。ミキサ７０はこの受信信号と演算処理部６１が出力して第３ＰＬＬ回路６９を経由した信号とを合成して受信信号を形成し、狭帯域フィルタ７１に出力する。狭帯域フィルタ７１はフィルタリング処理したのち、受信信号を検波器７２に出力する。検波器７２は入力した受信信号を検波した上でＡ／Ｄ変換器７３に出力し、Ａ／Ｄ変換器７３はディジタル変換した信号を演算処理部６１に出力する。演算処理部６１は入力した信号に基づいて、共振タグ１の共振状態の第１及び第２共振回路５１，５２が発信した都合２つの電磁波信号の周波数ｆ１１〜ｆ１４，ｆ２１〜ｆ２４を検出すると共に、検出した第１共振回路５１の共振周波数ｆ１１〜ｆ１４と第２共振回路５２の共振周波数ｆ２１〜ｆ２４との組合せに基づいて、共振タグ１に記録された情報を識別する。
【００４７】
また、情報の書き換え時には、演算処理部６１は、共振タグ１への電磁波信号の送信に際し、電磁波信号の周波数を共振タグ１の共振回路５１，５２の共振周波数ｆ１１〜ｆ１４，ｆ２１〜ｆ２４に一致させると共に、電磁波信号の強度を所定レベルより高くするように電力増幅器６５を制御し、共振タグ１の共振回路５１，５２に大きな電圧を誘起させることにより第１〜第８コンデンサ部４１〜４８を適宜短絡する。
【００４８】
その場合、第１〜第８コンデンサ部４１〜４８には該コンデンサ部４１〜４８を短絡し易くするための短絡誘発部としての凹部Ｓ…Ｓが設けられているから、該凹部Ｓ…Ｓを介して絶縁基材３１を容易に絶縁破壊させることができる。したがって、例えばパンチ加工等によらず、非接触でコンデンサ部４１〜４８を短絡することができるから、各共振回路５１，５２の共振周波数ｆ１１〜ｆ１４，ｆ２１〜ｆ２４の変更が容易、つまりこの場合には情報の書き換えが容易となる。
【００４９】
そして、演算処理部６１は、共振タグ１の共振状態の第１及び第２共振回路５１，５２が発信した電磁波信号の周波数ｆ１１〜ｆ１４，ｆ２１〜ｆ２４をそれぞれ検出すると、例えば表１に示すような、第１共振回路５１の示す共振周波数ｆ１１〜ｆ１４と、第２共振回路５２の示す共振周波数ｆ２１〜ｆ２４と、これらの組合せで識別される都合１６の情報ｉ０１〜ｉ１６とでなる情報テーブルに基づいて、共振タグ１に記録された情報を識別することができる。
【００５０】
【表１】
2005057556.tif 000007
【００５１】
すなわち、共振タグ１に配設された第１及び第２共振回路５１，５２がそれぞれ４つのコンデンサ部４１〜４４，４５〜４８を有するから、前述した方法によって適宜個数のコンデンサ部４１〜４４，４５〜４８を短絡することにより各共振回路５１，５２の共振周波数ｆ１１〜ｆ１４，ｆ２１〜ｆ２４が変更可能となる。その場合、この共振タグ１には共振周波数特性を異にする２つの共振回路５１，５２が配設されているから、各共振回路５１，５２間の共振周波数ｆ１１〜ｆ１４，ｆ２１〜ｆ２４の組合せ数だけ、つまりこの場合には表１に示す１６の情報ｉ０１〜ｉ１６を取り扱うことができると共に、演算処理部６１によりこの組合せに基づいて情報ｉ０１〜ｉ１６をそれぞれ識別することができるようになり、従来に比較して多数の情報ｉ０１〜ｉ１６の取り扱いが可能な情報書換共振タグシステムが実現される。加えて、従来、情報数増加のためコンデンサ部を増設する場合に問題となった共振タグの大型化が回避されるようになる。
【００５２】
次に、本発明の第２の実施の形態に係る共振タグについて説明する。
【００５３】
図７に示すように、この共振タグ２には、共振周波数特性を異にすると共にそれぞれ図示しない１つのコイル部と静電容量が等しい４つのコンデンサ部とでなる第１〜第４共振回路８１〜８４が設けられている。したがって、この場合の共振周波数の組合せは４の４乗つまり２５６通りとなり、２５６の情報の取り扱いが可能な情報書換共振システムが実現されることになる。
【００５４】
その場合、図８に示すように、第１共振回路８１と第２共振回路８２、及び第３共振回路８３と第４共振回路８４とは、その共振周波数帯域の一部が互いにオーバーラップするように構成されている。つまり、共振周波数帯域を５〜１０ＭＨｚとする第１共振回路８１と共振周波数帯域を５．５〜１１ＭＨｚとする第２共振回路８２との共振周波数帯域の一部が互いにオーバーラップしている。また、共振周波数帯域を１２〜２４ＭＨｚとする第３共振回路８３と共振周波数帯域を１３〜２６ＭＨｚとする第４共振回路８４との共振周波数帯域の一部が互いにオーバーラップしている。なお、生産時に共振周波数は±５％程度ばらつくのが通例であるため、近接する各設定共振周波数間にはこれを超える周波数差が設けられている。
【００５５】
各共振回路の共振周波数帯域が互いにオーバーラップしないように構成された共振タグを用いる情報書換共振タグシステムでは、取り扱う情報数増加のため共振回路の配設数を増加すると、共振タグ全体の共振周波数帯域がいたずらに拡張されることになり、当該システムの設計や制御が複雑化するという問題が生じ、コストの高騰を招くことがある。この問題は、多数の情報を扱うシステムであるほど顕在化する。
【００５６】
これに対して本実施の形態に係る共振タグ２を使用すれば、共振タグ２全体の共振周波数帯域が５〜２６ＭＨｚとコンパクト化されるようになり、言い換えれば狭い共振周波数帯域を効率よく使用可能な共振タグが実現されるようになり、上記問題が効果的に解消される。ちなみに詳しい説明は省略するが、従来の共振周波数帯域が互いにオーバーラップしなく、かつ、２５６の情報の取り扱いが可能な共振タグでは、一例として共振タグ全体の共振周波数帯域はおよそ５〜１０６ＭＨｚと拡張される。
【００５７】
次に、本発明の第３の実施の形態に係る共振タグについて説明する。
【００５８】
図９に示すように、この共振タグ３には、共振周波数特性を異にすると共にそれぞれ図示しない１つのコイル部と静電容量が等しい２つのコンデンサ部とでなる第１〜第５共振回路９１〜９５が設けられている。したがって、この場合の共振周波数の組合せは２の５乗つまり３２通りとなり、３２の情報の取り扱いが可能な情報書換共振システムが実現されることになる。
【００５９】
その場合、図１０に示すように、第１共振回路９１と第２共振回路９２と第３共振回路９３、及び第３共振回路９３と第４共振回路９４と第５共振回路９５とは、その共振周波数帯域の一部が互いにオーバーラップするように構成されている。なお、この場合にも生産時の共振周波数のばらつきを考慮して、近接する各設定共振周波数間に所定の周波数差が設けられている。
【００６０】
この共振タグ３を情報書換共振タグシステムに適用すると、共振タグ３全体の共振周波数帯域が５〜１１ＭＨｚとコンパクト化されるようになり、第２の実施の形態で説明した問題が効果的に解消される。
【００６１】
さらに、この場合には、各共振回路９１〜９５において、２つのコンデンサ部のうちのいずれか一方を短絡して共振周波数の変更つまり情報の書き換えを行うから、例えば４つのコンデンサ部のうちのいずれか１つを短絡する場合に比較して短絡を安定的に行うことができるようになり、情報の書き換えが確実化することになる。
【００６２】
次に、本発明の第４の実施の形態に係る共振タグについて説明する。
【００６３】
図１１に示すように、この共振タグ４には、共振周波数特性を異にすると共にそれぞれ図示しない１つのコイル部と静電容量を異にする２つのコンデンサ部とでなる第１〜第５共振回路１０１〜１０５が設けられている。したがって、この場合の共振周波数の組合せは上記第３の実施の形態の共振タグ３と同様に３２通りとなり、３２の情報の取り扱いが可能な情報書換共振システムが実現されることになる。
【００６４】
その場合、図１１に示すように、第１共振回路１０１と第２共振回路１０２と第３共振回路１０３と第４共振回路１０４と第５共振回路１０５とは、その共振周波数帯域の一部が互いにオーバーラップするように構成されている。また、各共振回路１０１〜１０５において、一方のコンデンサ部の静電容量は他方のコンデンサ部の２倍となるように設定されている。なお、この場合にも生産時の共振周波数のばらつきを考慮して、近接する各設定共振周波数間に所定の周波数差が設けられている。
【００６５】
この共振タグ４を情報書換共振タグシステムに適用すると、共振タグ４全体の共振周波数帯域が５〜１４ＭＨｚとコンパクト化されるようになり、第２の実施の形態で説明した問題が効果的に解消される。
【００６６】
さらに、各共振回路１０１〜１０５において、２つのコンデンサ部のうちのいずれか一方を短絡して情報の書き換えを行う場合に、静電容量の小さいコンデンサ部が優先して短絡するから、上記第３の実施の形態に係る共振タグ３のように静電容量が等しい２つのコンデンサ部のうちのいずれか１つを短絡する場合に比較して短絡を一層安定的に行うことができるようになり、情報の書き換えが一層確実化することになる。
【００６７】
なお、上記実施の形態では、絶縁基材３１の一方の面、つまり表側にコイル部１１ｂ，２１ｂが形成されていたが、本発明はこの構成に限定されることはなく、表裏両面に絶縁基材３１を挟んでコイル部を形成してもよい。この場合には、絶縁基材３１を挟む表裏のコイル部が同時にコンデンサ部を形成することが可能であるから、共振タグのさらなる小型化、言い換えるとさらなる情報の高密度化を図ることができるようになる。
【産業上の利用可能性】
【００６８】
以上説明したように、本発明によれば、多数の情報の取り扱いが可能な情報書換共振タグシステム及び共振タグが提供される。すなわち、本発明は、非接触状態で情報の書き換えが可能な情報書換共振タグシステム及び共振タグに関し、共振タグの技術分野に広く好適である。
【図面の簡単な説明】
【００６９】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係る情報書換共振タグシステムに用いる共振タグの平面図である。
【図２】一部を破断した共振タグの平面図である。
【図３】図１のＡ−Ａ線による断面図である。
【図４】共振タグの共振回路図である。
【図５】共振タグにおける各共振周波数の高低関係を示す図である。
【図６】情報書換共振タグシステムの制御系統図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係る共振タグの模式的な平面図である。
【図８】共振タグにおける各共振回路の共振周波数帯域を示す図である。
【図９】本発明の第３の実施の形態に係る共振タグの模式的な平面図である。
【図１０】共振タグにおける各共振回路の共振周波数帯域を示す図である。
【図１１】本発明の第４の実施の形態に係る共振タグの模式的な平面図である。
【図１２】共振タグにおける各共振回路の共振周波数帯域を示す図である。
【符号の説明】
【００７０】
１〜４    共振タグ
１１，２１        表側の第１及び第２配線パターン（配線パターン）
１１ｂ，２１ｂ    コイル部
１２，２２        裏側の第１及び第２配線パターン（配線パターン）
３１      絶縁基材（基材）
４１〜４８        コンデンサ部
５１，５２，８１〜８４，９１〜９５，１０１〜１０５    共振回路
６１      演算処理部（共振周波数検出手段、書換手段、情報識別手段）
６６      送信アンテナ（送信手段）
Ｓ        短絡誘発部
【図１】
2005057556.tif 000008
【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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