(57)【要約】【課題】多くの情報を高い信頼性で簡単に取り扱うことのでき、また、様々な場面に適用することができる識別方法及びその識別方法に使用する識別用材と検出器を提供する。【解決手段】本発明にかかる電子スピン共鳴を利用した識別方法では、まず、異なる内部磁場を有し、異なる周波数の電磁波に対し電子スピン共鳴する、複数種類の識別基礎物質(1)の、任意の組合せを、目的情報に対応させておく。また、該目的情報と合致する識別対象(2)に、該組合せの識別基礎物質を付与しておく。そして、該識別対象の識別が必要になった場合は、該識別対象に、該複数種類の電磁波を連続的に照射し、電子スピン共鳴が検出できる周波数の組合せを基に該識別基礎物質の組合せを得ることで、該識別対象に合致する該目的情報を得る。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
異なる内部磁場を有し、異なる周波数の電磁波に対し電子スピンにより共鳴する、複数種類の識別基礎物質(1)の、任意の組合せを、目的情報に対応させ、
該目的情報と合致する識別対象(2)に該組合せの識別基礎物質(1)を付与し、
該識別対象(2)に、該複数種類の電磁波を連続的に照射し、電子スピン共鳴が検出できる周波数の組合せを基に該識別基礎物質の組合せを得ることで、該識別対象に合致する該目的情報を得ることを特徴とする電子スピンによる共鳴を利用した識別方法。
【請求項２】
該識別基礎物質(1)は、該識別対象(2)の表面に層状に固定される媒体(3)を介して、該識別対象に付与される請求項１に記載の識別方法。
【請求項３】
異なる内部磁場を有し、異なる周波数の電磁波に対し電子スピンにより共鳴する、複数種類の識別基礎物質(1)と、該識別基礎物質(1)を包含する媒体(3)とからなることを特徴とする識別用材(4)。
【請求項４】
該媒体(3)は識別対象(2)の表面に層状に固定されている請求項３に記載の識別用材(4)。
【請求項５】
所定周波数の電磁波の送受信を、異なる複数の周波数について連続的に行うことを特徴とする検出器。
【請求項６】
該電磁波の送受信は、複数の送受信コイル(11a,11b,11c,11d)を介して行なわれる請求項５に記載の検出器。
【請求項７】
該電磁波の送受信は、単一の送受信コイルを介して行なわれる請求項５に記載の検出器。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、電子スピン共鳴を利用した識別方法及びその識別方法に使用する識別用材と検出器に関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、生産技術の向上、或いはＰＣ、一般家庭用印刷機の機能の向上に伴い、商品そのものの偽造やその商品の品質を表示するラベル偽造が容易に行われ、これらの偽造品が数多く流通するという問題が生じている。そこで、これら商品の真贋を鑑定し、真正品であるかどうかの識別を行うための様々な方法が考案されている。そして、それら方法の中に、内部磁場を持つ物質の電子スピン共鳴を利用して目的物を識別するものがある。電子スピン共鳴反応は、内部磁場を持つ特定の共鳴物質を、その共鳴周波数の電磁波に晒した場合に起こるものであるが、この反応を検出する信号を得るにあたり、外部の静的な場（磁場など）を必要としない。そのため、検出のための装置を小型にできるという利点がある。なお、電子スピン共鳴を利用した識別方法は、例えば、特表平１０−５０９８１５号公報に開示されている。
【０００３】
また、商品が真正品であるかどうかの識別を行う別の方法として、所定の線スペクトルが得られる発光をする化合物を商品の材料に混ぜ入れ、その材料に特定の光を照射した場合にそこから放射される線スペクトルを、上記電磁波に替わるものとして利用する方法（例えば特開２００５−５５７３５号公報に開示された方法）がある。
【特許文献１】特表平１０−５０９８１５号公報
【特許文献２】特開２００５−５５７３５号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、電子スピン共鳴を利用した従来の識別方法で判別できるのは、共鳴反応の有無のみであった。そのため、多くの情報を用いてより多様な識別を必要とする場合は、情報記憶手段を別に容易する必要があり、適用できる場面が限定されていた。なお、特表平１０−５０９８１５号公報には、共鳴物質を並べることによって所望の長さのデジタル信号とする方法も開示されているが、この場合、共鳴物質を所定の位置に厳密に施さなければならず、手間がかかり、また、わずかな位置のずれが情報の誤認をもたらすという問題があった。
【０００５】
一方、特開２００５−５５７３５号公報に開示された識別方法によれば、異なる波長の線スペクトルを発光する複数の化合物を混ぜ入れることにより、複数種類の情報を扱うことも可能である。しかしながら、線スペクトルを得るために一般的に使用されるレーザはエネルギーが高く、人体や物質に対しダメージを及ぼす危険性を有し、慎重な取り扱いが必要になるという問題があった。また、目的とする波長の線スペクトルを発光する化合物の製造が難しく、そのような化合物を複数種類、簡単に用意することができないという問題があった。そして、そのような問題点から、技術的或いは経済的な理由により、やはり、適用できる場面が限定されていた。
【０００６】
そこで、本発明の目的は、多くの情報を高い信頼性で簡単に取り扱うことができ、また、様々な場面に適用することができる識別方法及びその識別方法に使用する識別用材と検出器を提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【０００７】
本発明にかかる電子スピン共鳴を利用した識別方法では、まず、異なる内部磁場を有し、異なる周波数の電磁波に対し電子スピン共鳴する、複数種類の識別基礎物質の、任意の組合せを、目的情報に対応させておく。また、該目的情報と合致する識別対象に、該組合せの識別基礎物質を付与しておく。そして、該識別対象の識別が必要になった場合は、該識別対象に、該複数種類の電磁波を連続的に照射し、電子スピン共鳴が検出できる周波数の組合せを基に該識別基礎物質の組合せを得ることで、該識別対象に合致する該目的情報を得る。
【０００８】
なお、本発明において、電子スピンによる共鳴とは、核磁気共鳴（ＮＭＲ）、核四極子共鳴（ＮＱＲ）などの核スピンによる共鳴を除いた共鳴、すなわち、電子スピン共鳴（ＥＳＲ）、強磁性共鳴（ＦＭＲ）、反強磁性共鳴（ＡＦＭＲ）などをまとめた概念を意味するものとする、また、本発明において付与とは、識別基礎物質と識別対象を何らかの形で一体化させることを意味する。例えば、識別対象の素材や識別対象の表面に設けた特定領域に識別基礎物質を混入したり、識別対象の表面に施される印刷のインクに識別基礎物質を混入したり、或いは識別基礎物質を含むラベルを識別対象に貼付したりする方法が挙げられるが、これらの方法に制限されるものでなく、その他の適宜採用され得る方法も意図するものとする。
【０００９】
該識別基礎物質は、該識別対象の表面に層状に固定される媒体を介して、該識別対象に付与されてもよい。
【００１０】
本発明にかかる識別用材は、異なる内部磁場を有し、異なる周波数の電磁波に対し電子スピンにより共鳴する、複数種類の識別基礎物質と、該識別基礎物質を包含する媒体とからなる。
【００１１】
本発明にかかる識別用材は、該媒体が識別対象の表面に層状に固定されるものであってもよい。
【００１２】
本発明にかかる検出器は、所定周波数の電磁波の送受信を、異なる複数の周波数について連続的に行う。
【００１３】
本発明にかかる検出器において、該電磁波の送受信は、単一の送受信コイルを介して行なわれてもよい。
【００１４】
本発明にかかる検出器において、該電磁波の送受信は、複数の送受信コイルを介して行なわれてもよい。
【発明の効果】
【００１５】
本発明にかかる電子スピンによる共鳴を利用した識別方法によれば、異なる内部磁場を有し、異なる周波数の電磁波に対し電子スピン共鳴する、複数種類の識別基礎物質を使用することで、その識別基礎物質の組合せの数の情報を取り扱うことができる。例えば、使用する識別基礎物質が１０種類であれば、２の１０乗、すなわち１０２４通りの情報を取り扱うことができる。また、識別基礎物質の組合せは、複数種類の電磁波を識別用物に連続的に照射し、各周波数の電磁波に対する電子スピンによる共鳴の有無を調べ、検出できる周波数の組合せを得るだけで、容易に再現でき、しかも誤認のおそれもない。従って、多くの情報を高い信頼性で簡単に取り扱うことが可能になる。更に、複数種類の識別基礎物質は内部磁場が異なるものであればよいことから、焼成時間や温度などの製造条件を変えることにより同じ原料から製造でき、比較的簡単に用意することができる。しかも、電子スピンによる共鳴を起こさせるための電磁波の波長は、レーザの赤外領域よりも長波長領域へ広げることができるため、エネルギーを低くして人体や物質にダメージを与えないものにできる。そのため、様々な場面に適用することも可能となる。
【００１６】
識別基礎物資がインクや塗料などの媒体に混ぜられて識別対象に付与される場合、媒体の性状により識別基礎物質の混入可能量が制限されるようであれば、その媒体を識別対象の表面に層状に固定すればよい。電子スピンによる共鳴は、識別基礎物質に接触することなく検出できるため、層状に固定された媒体の下層に含まれる識別基礎物質の共鳴も検出に際し、上層の存在が妨げにとならないからである。このように、識別対象の表面に層状に固定される媒体を介して、識別対象に付与することとすれば、識別基礎物質の濃度を、共鳴の検出に必要十分な値に高めることができる。例えば、共鳴を検出するために必要な濃度の３分の１の濃度の識別基礎物質しか混ぜることのできない媒体を使用する場合、３層とすることにより共鳴を検出することができる。
【００１７】
本発明にかかる識別方法は、本発明にかかる識別用材及び検出器を用いることで、好適に実施することができる。また、本発明にかかる識別用材を用いる場合、その媒体を識別対象の表面に層状に固定することにより、識別基礎物質の濃度を、共鳴の検出に必要十分な値に高めることができる。
【００１８】
なお、本発明にかかる検出器において、電磁波の送受信は、複数の送受信コイルを介して行なってもよい。送受信を行う電磁波の各周波数に対し一つの送受信コイルを対応させる構成とすれば、簡単な回路で、異なる複数の周波数について連続的に、所定周波数の電磁波の送受信を行うことができる。なお、送受信を行う電磁波の周波数が狭い領域内に全て含まれる場合は、単一の送受信コイルを介して行なうこととしてもよい。コイルを使用して電磁波の送受信を行う場合、その電磁波の周波数はコイルの物性により特定されるが、実際には、その周波数は特定の値に限定されず、わずかながらの幅を有しているからである。この場合、回路をより簡単なものとすることできる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１９】
以下に、本発明にかかる電子スピン共鳴を利用した識別方法を、ＩＤカードの識別に適用した具体例を示す。図１は同識別方法において識別対象となるＩＤカードを示し、（ａ）はＩＤカードの正面図、（ｂ）は電磁波照射用部の模式的な断面図である。
まず、異なる内部磁場を有し、異なる周波数の電磁波に対し電子スピン共鳴する、複数種類の識別基礎物質１を表１に示す。なお、識別基礎物質は、自身に内部磁場を持つ強磁性体（磁場を取り除いても磁化をもっている物質）であれば制限はなく、使用条件等に応じ最適な物質を適宜採用すればよい。ただし、共鳴周波数の変動を避けるため、採用する物質は性状が安定しており内部磁場が変化しないものであることが必要である。そのような物質として、Ｓｃ、Ｍｎ、Ｎｉ等のフェライト系化合物、酸化鉄、ネオジム化合物等を好適に使用できる。
【表１】
2007004325.tif 000003
【００２０】
前記識別基礎物質の任意の組合せに対応する目的情報は、表２に示すように定義される。なお、表２において、Ｏ印は当該識別基礎物質１を含むことを意味する。
【表２】
2007004325.tif 000004
【００２１】
識別対象となるＩＤカード２には電磁波照射用部６を設けておく。そして、その電磁波照射用部に、表２に示す組合せの識別基礎物質１を乾燥固化する液状媒体３に混ぜ入れて生成した識別用材４を塗布しておく。例えば、従業員５のＩＤカードに設けられた電磁波照射用部６には、識別基礎物質ａ及びｂを含有する識別用材４を塗布しておく。
【００２２】
識別対象であるＩＤカード２が、施設入口において本人の認証用に提示される等してＩＤカード２の識別が必要になった場合は、電磁波照射用部６に、前記識別基礎物質１ａ，１ｂ，１ｃ及び１ｄの共鳴周波数Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３及びＬ４を持つ全ての電磁波を連続的に照射する。なお、この場合の連続的とは、まず周波数Ｌ１の電磁波を照射し、以降、周波数Ｌ２の電磁波、周波数Ｌ３の電磁波、周波数Ｌ４の電磁波を順次照射することを意味する。ただし、４種類の電磁波が照射されれば、周波数Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３及びＬ４に関する順番は適当でよい。
【００２３】
共鳴周波数Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３及びＬ４を持つ電磁波を順次照射していくと、電子スピン共鳴が検出できる周波数の組合せを基に識別基礎物質１の組合せを得ることができ、その組合せから識別対象のＩＤカード２に合致する目的情報を得ることができる。例えば、共鳴周波数Ｌ１及びＬ２を持つ電磁波のみに対して電子スピン共鳴が検出できた場合、組合せ５に対応する目的情報、すなわちＩＤカードの真の所有者は従業員５であるという情報を得ることができる。従って、ＩＤカード所有者と称する者が従業員５でなければ、その者が偽の所有者であることを即座に識別できる。
【００２４】
なお、表２において、識別基礎物質１ａ、１ｂ、１ｃ及び１ｄのいずれも含まない組合せは示されていないが、そのような組合せにも目的情報を対応させることはできる。例えば、目的情報として、非従業員或いは来訪者を対応させてもよい。
【００２５】
識別用材４の液状媒体３に、共鳴な検出に必要な濃度の識別基礎物質１を混ぜ入れることができない場合、識別用材４を、ＩＤカード２の表面に層状に固定すればよい。
こうすると、層状に固定された媒体３の上層と下層の両層に含まれる識別基礎物質１が共鳴の検出に寄与することになり、識別基礎物質１の濃度を、共鳴の検出に必要十分な値に高めることができる。
【００２６】
この識別方法は、本発明にかかる検出器により好適に実施できる。図２は、本発明の検出器の具体例のブロック図、図３は、同検出器におけるアンテナ部の概略配線図である。
この検出器は、アンテナ部１１において所定周波数の電磁波の送受信を行うものである。アンテナ部１１の状態はＣＰＵ１２で制御され、まず周波数Ｌ１の電磁波の送受信を行い、続いて周波数Ｌ２、Ｌ３、そしてＬ４と、異なる複数の周波数について連続的に電磁波の送受信を行えるようになっている。
【００２７】
送受信される電磁波は極めて短いパルス波として、公知の高周波送受信技術により、送信及び受信されている。その送受信の手順を簡単に説明すると、まず、パルス周波数は、ＣＰＵ１２から送られた周波数制御データを基に、周波数制御装置１３で制御される。そして、この周波数制御装置１３の制御の下、発振器１４から送信パルスが発振される。なお、この際、発振されるパルスは変調器１５により、最適なものに変調される。この変調は、ＣＰＵ１２から変調器１５におくられる変調データを基に行われる。変調方式としては、振幅偏移変調（ＯＮ／ＯＦＦキーイング変調）、直交振幅変調（ＱＡＭ変調）及び位相偏移変調（ＰＳＫ変調）が採用されている。
【００２８】
発振器１４から発振されたパルスは、増幅器１６、高周波フィルタ１７、デュープレクサ１８そしてアンテナ部１１を経て、所定周波数（Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３又はＬ４）の電磁波として送信される。
【００２９】
アンテナ部１１から送信された電磁波に共鳴し、識別基礎物質から送信された電磁波のパルスは、アンテナ部１１により受信され、デュープレクサ１８、高周波フィルタ１９、増幅器２０、ミキサ２１そして増幅／フィルタ回路２２を経て、ＣＰＵ１２に認識される。そして、ここで認識された周波数の組合せにより、表２の目的情報を得ることができる。
【００３０】
なお、ミキサ２１では、前記周波数制御装置１３の制御の下、局部発振器２３から送信されたパルス波が合成されている。また、ＣＰＵ１２には、操作に必要な入力装置２４及び出力装置２５、２６が接続されている。
【００３１】
アンテナ部１１は４つの送受信コイル１１ａ、１１ｂ、１１ｃ及び１１ｄを備える。各送受信コイル１１ａ、１１ｂ、１１ｃ及び１１ｄは、周波数Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３及びＬ４にそれぞれ対応しており、電磁波の送受信は、これらを介して行なわれている。例えば、周波数Ｌ１の電磁波については、スイッチ１１ｅを入れ、スイッチ１１ｆ、１１ｇ及び１１ｄを切ることにより、その送受信を行うことができる。
こうすると、簡単な回路で、異なる複数の周波数について連続的に、所定周波数の電磁波の送受信を行うことができる。
【００３２】
なお、周波数Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３及びＬ４が狭い領域内に全て含まれる場合は、単一の送受信コイルを介して行なうこととしてもよく、そうすると、回路をより簡単なものとすることできる。
【００３３】
また、この検出器において、電磁波の送受信に関する一連の制御はＣＰＵ１２によりなされているが、ＣＰＵ１２の代わりに、或いはＣＰＵ１２を介してＤＳＰを用いてもよい。そうすると、より高速な処理が可能となる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明にかかる電子スピン共鳴を利用した識別方法において識別対象となるＩＤカードを示し、（ａ）はＩＤカードの正面図、（ｂ）は電磁波照射用部の模式的な断面図である。
【図２】本発明の検出器の具体例のブロック図である。
【図３】同検出器におけるアンテナ部の概略配線図である。
【符号の説明】
【００３５】
１    識別基礎物質
２    識別対象（ＩＤカード）
３    媒体
４    識別用材
１１ａ  送受信コイル
１１ｂ  送受信コイル
１１ｃ  送受信コイル
１１ｄ  送受信コイル
【図１】
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【図２】
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【図３】
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