JP5311022B2

JP5311022B2 - Ｉｃタグインレット付き光学可変デバイス

Info

Publication number: JP5311022B2
Application number: JP2009002374A
Authority: JP
Inventors: 達郎小沢
Original assignee: Toppan Inc
Current assignee: Toppan Inc
Priority date: 2009-01-08
Filing date: 2009-01-08
Publication date: 2013-10-09
Anticipated expiration: 2029-01-08
Also published as: JP2010160683A

Description

本発明は、物品等の流通管理を行うとともに、意匠性を高め、偽造防止や不正流通防止に寄与するＩＣタグインレット付きの光学可変デバイスに関する。

従来より、物品等の流通管理の手段として、ＩＣチップとアンテナとを備えたＩＣタグインレットをベースにしたＩＣタグが利用されている。上記のように利用されるＩＣタグは一般にＲＦＩＤタグとも呼ばれ、個体識別情報を含み電磁波による近距離の無線通信によってＩＣタグリーダとの間で情報をやり取りすることができる。

一方、物品等の意匠性を高めて優れた装飾効果を与えるだけでなく、偽造防止にも効果のあるホログラムを初めとする光学可変デバイス（ＯＶＤ：ＯｐｔｉｃａｌＶａｒｉａｂｌｅＤｅｖｉｃｅ）が、近年、多くの物品等に利用されてきている。ＯＶＤとは、見る角度によって、色が変化したり画像が変化したりする特殊な光学効果を呈するデバイスの総称である。例えば、光の干渉を用いて立体画像や特殊な装飾画像を表現できるホログラムや回折格子、光学特性の異なる薄膜を重ねることにより見る角度により色の変化を生じる多層薄膜が上記ＯＶＤに相当する。

前記ＩＣタグの機能と前記ＯＶＤの機能とを兼ね備えることは、物品等の個体識別性と意匠性とを同時に高めることになり、併せて、不正流通や偽造を防止する効果が大きいため、特に高度な流通管理の手段として開発が進められている。とりわけ、前記ＩＣタグインレットと前記ＯＶＤとを一体として形成すると、前記兼ね備えた機能を物品等に迅速、確実に、かつ容易に取り付けることができる。また、ＩＣタグインレット付き光学可変デバイスは物品等の意匠性や高級感をさらに高めたり、商品として流通する際の偽造を防止することがより有利になる。即ち、ＩＣタグリーダ（またはＩＣタグリーダ／ライタ）による読み取り、および目視確認の両面から、ＩＣタグインレット付き光学可変デバイスの真偽判定を行うことが可能となるからである。

前記ＩＣタグインレットと前記ＯＶＤとを一体として形成し、ＩＣタグインレット付き光学可変デバイスを作る場合、ＯＶＤが導電性を有すると、ＩＣタグインレットの通信機能への影響が予想される。前記ＩＣタグインレットのアンテナを前記ＯＶＤからの影響を受けない位置に離して配置すると、一般的には、ＩＣタグインレット付き光学可変デバイス全体が大きくなってしまい、小型で自由なデザインを与えることが困難になると考えられた。そのため、光学可変デバイスに備えた導電体をアンテナの一部として利用する提案がなされた（特許文献１参照）。

然るに、前記光学可変デバイスに備えた導電体をアンテナの一部として利用するためには、該導電体からなる導電性パターンの制約が著しく大きくなる。即ち、物品等の意匠性を重視して設計されたＯＶＤの形状および構造から決められる部分を導電性パターンとして、一般的なアンテナ機能を期待しても、ＩＣチップの内部インピーダンスとのマッチングが通常は取りにくい。このため、ＩＣタグインレット付き光学可変デバイスとＩＣタグリーダとの通信に寄与する電磁波は極めて微弱になり、実用上充分な通信距離を確保することが困難となる。ＩＣチップの内部インピーダンスとのマッチングを取れるように、ＯＶＤのアンテナ機能を最適にデザインするためには、導電性パターンの制約が大きく、ＯＶＤによる物品等の意匠性向上機能が損なわれてしまうことが多い。
国際公開ＷＯ２００８／０３８６７２のパンフレット

本発明は、上記問題点に鑑みて成されたものであり、その課題とするところは、導電性パターンを有する光学可変デバイスのデザインに大きな制約を与えることなく、ＩＣタグリーダとの通信が良好にできるＩＣタグインレット付き光学可変デバイスを提供することである。

請求項１に記載の発明は、絶縁性基材の平面上に、外形が曲線で構成された金属薄膜からなる導電性パターンを有する光学可変デバイスを設け、前記平面上または前記平面の裏側の平面上に該光学可変デバイスから０．１ｍｍ以上の平面距離を空けてダイポールアンテナを用いたＩＣタグインレットを該光学可変デバイスの外形に沿うように平面上で湾曲させて配置して一体で構成し、前記ＩＣタグインレットとＩＣタグリーダとの通信周波数が２．４５ＧＨｚであり、前記ＩＣタグインレットと前記ＩＣタグリーダとの通信可能な距離が５０ｍｍ以上であることを特徴とするＩＣタグインレット付き光学可変デバイスである。

請求項２に記載の発明は、前記光学可変デバイスがホログラムであることを特徴とする請求項１記載のＩＣタグインレット付き光学可変デバイスである。

請求項３に記載の発明は、前記光学可変デバイスが機械による光学式読み取りが可能な光学情報を有していることを特徴とする請求項１または２記載のＩＣタグインレット付き光学可変デバイスである。

上記請求項１に係る発明によれば、導電性パターンを有する光学可変デバイスのデザインに大きな制約を与えることなく、ＩＣタグリーダとの通信が良好にできるＩＣタグインレット付き光学可変デバイスを提供することができる。

上記請求項２に係る発明によれば、ＩＣタグインレット付き光学可変デバイスに最も相応しい光学可変デバイスとして利用できるホログラムを使う場合に、該ホログラムの形状デザインの自由度が大きくなり、高度な意匠性を特に発揮し易い。

上記請求項３に係る発明によれば、ＯＶＤに光学式読み取り可能な光学情報を有しているので、ＩＣタグインレット内のＩＣチップ内の情報と前記ＯＶＤ内の光学情報とを機械的に読み取って相互に関連付けることができる。従って、ＯＶＤもしくはＩＣチップのいずれか一方が偽造された場合でも、真偽判定を行うことが容易に可能となり、偽造防止の機能はより高くなる。

上記請求項４に係る発明によれば、光学可変デバイスとそれに伴う導電性パターンの外形を曲線で構成される形状にする場合に、ＩＣタグインレットを構成するアンテナの形状を前記導電性パターンに適合させることができ、前記ＩＣタグインレット付き光学可変デバイスの全体形状をできるだけコンパクトに抑制しつつ、ＩＣタグリーダとの通信が良好にできるＩＣタグインレット付き光学可変デバイスを提供することができる。

上記請求項５に係る発明によれば、前記ＩＣタグインレットとＩＣタグリーダとの通信
周波数を電波方式の電磁波伝達方法で一般に多用されている２．４５ＧＨｚとすることにより、小型のアンテナを採用でき、流通管理用途に利用する場合の通信距離を実用性の高いものにすることができる。

以下に、図面を参照して本発明のＩＣタグインレット付き光学可変デバイスの構成の実施形態を説明する。図１は本発明の実施形態を説明するための平面透視模式図である。また、図２は図１をＸ−Ｙ−Ｚの屈折した一点鎖線に沿って切断した面を表す断面模式図であって、構成物の断面方向の配置を変えた３つの例を示す。なお、以下の説明において、光学可変デバイス（ＯＶＤ）の中でも代表的なホログラムを例に用いるが、他のＯＶＤであっても、導電性パターンを有するものに関しては同様である。

ＩＣタグインレット付き光学可変デバイスの構成の第一の例は、図１および図２（ａ）に示すように、絶縁性基材１の平面上にホログラム２を設け、裏側の平面上に遮蔽印刷層７を介して、ＩＣタグインレット５を配置したものである。ＩＣタグインレット５は、上記ホログラム２から平面距離を空けて配置され、ＩＣチップ３とアンテナ４を平面上に含んで一体としたものである。

ＩＣタグインレット付き光学可変デバイスの構成の第二の例は、図１および図２（ｂ）に示すように、絶縁性基材１の平面上に遮蔽印刷層７を介して、ホログラム２を設け、裏側の平面上にＩＣタグインレット５を配置したものである。ＩＣタグインレット５は、上記ホログラム２から平面距離を空けて配置され、ＩＣチップ３とアンテナ４を平面上に含んで一体としたものである。

ＩＣタグインレット付き光学可変デバイスの構成の第三の例は、図１および図２（ｃ）に示すように、絶縁性基材１の平面上に遮蔽印刷層７を介して、ホログラム２を設け、上記ホログラム２から平面距離を空けて同一の平面上にＩＣタグインレット５を配置したものである。ＩＣタグインレット５は、ＩＣチップ３とアンテナ４を平面上に含んで一体としたものである。

前記絶縁性基材１は通常、ＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）等の樹脂フィルムを用いるが、限定されるものではない。また、前記ホログラム２は、レリーフ型ホログラムのように、アルミニウム等の金属薄膜がホログラム２の全体形状に合わせて形成され、光の反射機能を付与して優れた表示効果を与えるものが好例である。上記アルミニウム等の金属薄膜に代表される導電性パターンが設けられている場合は、一般にＩＣタグ機能への電気的影響が無視できないので、本発明を適用する価値がある。前記ホログラム２は粘着層を有するラベル形態で供給されることが多く、前記絶縁性基材１に貼り付けて固定することができる。

前記ＩＣタグインレット５を構成するアンテナ４としては、小型のダイポールアンテナを用いることができ、その場合は、切り込み状のスロットを有して、インピーダンスマッチング回路を形成し、ＩＣチップ３に電気的に接続する。ＩＣチップ３は小型で、かつ、個体識別番号を不揮発性メモリとして製造時に付与されるタイプのものを用いることが物品等の流通管理に利用するＩＣタグインレットには特に好ましい。

前記遮蔽印刷層７は、ホログラム２等の光学可変デバイスの周囲を飾り、文字や絵柄等の必要な情報を与えるとともに、絶縁性基材１の裏側を遮蔽することにより、不必要な情報を外部からは見えなくして、ＩＣタグインレット付き光学可変デバイス全体の意匠性を一般的には高めるものであるが、使用状況により、省略する。前記ＩＣタグインレット付き光学可変デバイスの構成の第一の例および第二の例では、ＩＣタグインレット５も遮蔽
印刷層７によって外部から遮蔽するが、前記ＩＣタグインレット付き光学可変デバイスの構成の第三の例では、ＩＣタグインレット５を遮蔽することなく、外部から目視確認することができる。また、遮蔽印刷層７は、絶縁性基材１のいずれかの面に墨色や赤色等の遮蔽性の大きいインキで通常の方法で印刷されるが、印刷領域は意匠性を考慮して任意に決めることができる。

さらに、前記ホログラム２で代表される光学可変デバイスは、優れた表示効果を与えるだけでなく、目視確認により真贋判定に利用できるが、光学式読み取り可能な光学情報を予め形成しておくことによって、機械的に読み取ることも可能になる。一般に多用されている光学式マーク読み取り装置や光学式文字読み取り装置と同様に、最適性能を選択した光源とセンサーとパターン処理機構とを最適配置した光学式読み取り装置により、前記光学可変デバイスからの情報を機械的に得ることができる。本発明のＩＣタグインレット付き光学可変デバイスのＩＣタグインレットからの情報を後述のＩＣタグリーダで読み取るとともに、それとは全く独立に、前記光学可変デバイスからの情報を光学式読み取り装置で読み取り、両方の情報を比較し、関連付けることによって、ＯＶＤもしくはＩＣチップのいずれか一方が偽造された場合でも、真偽判定を行うことが容易に可能となる。

ＩＣタグインレット付き光学可変デバイスの前記各例において、物品等にこれを設置して流通管理の手段等に使用するに際して、物品等への取り付け方法は特に限定されるものではないが、ＩＣタグインレット付き光学可変デバイス全体をラベル化して、貼り付けることは容易である。前記第一の例（図２（ａ））および前記第二の例（図２（ｂ））では、ホログラム２の貼付された平面の裏側にあるＩＣタグインレット５を構成するＩＣチップ３およびアンテナ４を含む平面を他の図示しない層で覆い、粘着層を付加して、物品等に貼り付けることができる。また、前記第三の例（図２（ｃ））では、絶縁性基材１のホログラム２の貼付された側の裏側に粘着層を付加して、物品等に貼り付けることができる。

また、ホログラム２とそれに伴う導電性パターンの外形は、意匠性を考慮して曲線で構成されることが多い。一方、ＩＣタグインレットの形状は通常は短冊形状の長方形のものが用いられている。本発明のＩＣタグインレット付き光学可変デバイスを一体で構成する上で、上記のように一般的な形状の要素を単に寄せ集めることは、全体の構成上は好ましくないことも生じる。即ち、本発明のＩＣタグインレット５は、上記光学可変デバイスであるホログラム２から平面距離を空けて配置される必要があるので、上記の整合性のない形状の寄せ集めでは、無駄なスペースを多く使うことになり、ＩＣタグインレット付き光学可変デバイスが必要以上に大きくなるからである。従って、図１に示すとおり、意匠性の優れたホログラム２とそれに伴う導電性パターンの外形に合わせて、ＩＣタグインレット５の外形も曲線で構成することが有用である。ＩＣタグインレット５の外形を曲線で構成するということは、大部分の面積を占めるアンテナの形状が平面上でホログラム２の外形に沿うように湾曲させることに他ならない。

次に、本発明のＩＣタグインレット付き光学可変デバイスがＩＣタグリーダと良好な通信が可能であることについて、述べる。

本発明において、ＩＣタグインレット付き光学可変デバイスがＩＣタグリーダと良好な通信が可能であるという意味は、出力レベルが１０ｍＷ／ＭＨｚの円偏波タイプのＩＣタグリーダを用いて、ＩＣタグインレット付き光学可変デバイスの作る平面と垂直方向に、ＩＣタグインレットから５０ｍｍもしくはそれ以上離れた位置に設定したＩＣタグリーダで正常な読み取りが可能であることと定義する。コンベアに載せた物品等に貼付されたＩＣタグインレット付き光学デバイスがＩＣタグリーダの近傍を通過する際に、ＩＣタグインレットとＩＣタグリーダとの正常な通信が確保されるには、少なくとも５０ｍｍの距離
までは通信可能とすることが、実用上望ましいからである。

図３は、本発明のＩＣタグインレット付き光学可変デバイスを前記ＩＣタグリーダにより読み取り評価する方法を説明する概念図であって、（Ａ）はＩＣタグインレット付き光学可変デバイスの平面配置状態を説明する図、（Ｂ）はＩＣタグリーダによる読み取り評価のための位置関係を側面から説明する図である。ＩＣタグインレット付き光学可変デバイスの平面配置状態において、ＩＣタグリーダによる読み取りに大きく影響する要素は、ＩＣタグインレット５１のアンテナ設置方向（図３（Ａ）の長方形の長辺方向）の長さａ、および導電性パターンを有するホログラム２１のＩＣタグインレット５１と略平行する方向の長さｂ、およびＩＣタグインレット５１とホログラム２１との隙間ｓで表される平面距離の空隙である。図では上記隙間ｓが一定で、ＩＣタグインレット５１およびホログラム２１のいずれも長方形の場合を表示しているが、説明を簡単にするためであって、これに限定されない。上記隙間ｓが場所により変化する場合は、最小値が最も結果に影響を与える。

図３（Ｂ）に示すように、ＩＣタグインレット付き光学可変デバイスの作る平面と垂直方向に、前記出力とタイプのＩＣタグリーダ８の位置を変えて、ＩＣタグインレット５１の中心からＩＣタグリーダ８の中心までの距離ｄを変えた時に、正常な読み取り結果が最大どこまで得られるかを評価することができる。検討の結果、正常な読み取り可能なｄの最大値を大きくする要素は、ホログラム２１の長さｂを小さくし、上記隙間ｓを大きくすることが有効であることが判明し、また、ＩＣタグインレット５１のアンテナ設置方向の長さａは、通信周波数に応じてインピーダンスマッチングを適正化しやすい長さに設計すればよいことが明らかとなった。前記ＩＣタグインレット５１とＩＣタグリーダ８との通信周波数として２．４５ＧＨｚを採用する一般的な場合は、前記長さａを５３ｍｍとする。

前記２．４５ＧＨｚの通信周波数を採用し、ホログラム２１の長さｂを４０ｍｍ、前記隙間ｓを０．１ｍｍとした時は、ＩＣタグインレット５１の中心からＩＣタグリーダ８の中心までの距離ｄが５０ｍｍまで正常に読み取り、また、他の条件を同じにして、前記隙間ｓを１ｍｍとした時は、前記距離ｄが５５ｍｍまで正常に読み取ることができた。

一方、本発明の例と異なり、導電性パターンを有するホログラム２１とＩＣタグインレット５１とがＩＣタグインレット付き光学可変デバイスの作る平面上で重なる位置関係にある時は、他の条件が同じであっても、インピーダンスマッチングの適正化を充分に達成できず、正常な読み取り可能距離が２０ｍｍ程度しか得られなかった。

また、導電性パターンを有するホログラム２１がＩＣタグインレット５１の近傍に存在しない、単なるＩＣタグに対する上記と同様の読み取り評価によれば、正常な読み取り可能距離は最大７０ｍｍまでしか延びなかった。即ち、ＩＣタグインレット５１とホログラム２１との隙間ｓを限りなく大きくしても、隙間ｓが０．１ｍｍの場合と較べて、正常な読み取り可能距離を２０ｍｍ拡大したに過ぎない。従って、導電性パターンを有するホログラム２１とＩＣタグインレット５１との平面的重なりを避けて、平面距離を空けて配置することが、ＩＣタグリーダとの良好な通信を確保する上で、ＩＣタグインレット付きホログラムにとって重要であることが判る。

本発明の実施形態を説明するための平面透視模式図である。図１をＸ−Ｙ−Ｚの屈折した一点鎖線に沿って切断した面を表す断面模式図であって、（ａ）、（ｂ）、（ｃ）はそれぞれ構成物の断面方向の配置を変えた３つの例を表す。本発明のＩＣタグインレット付き光学可変デバイスのＩＣタグリーダによる読み取り評価方法を説明する概念図であって、（Ａ）はＩＣタグインレット付き光学可変デバイスの平面配置状態を説明する図、（Ｂ）はＩＣタグリーダによる読み取り評価のための位置関係を説明する図である。

１・・・絶縁性基材
２・・・ホログラム
３・・・ＩＣチップ
４・・・アンテナ
５・・・ＩＣタグインレット
７・・・遮蔽印刷層
８・・・ＩＣタグリーダ
２１・・ホログラム
５１・・ＩＣタグインレット

Claims

絶縁性基材の平面上に、外形が曲線で構成された金属薄膜からなる導電性パターンを有する光学可変デバイスを設け、前記平面上または前記平面の裏側の平面上に該光学可変デバイスから０．１ｍｍ以上の平面距離を空けてダイポールアンテナを用いたＩＣタグインレットを該光学可変デバイスの外形に沿うように平面上で湾曲させて配置して一体で構成し、前記ＩＣタグインレットとＩＣタグリーダとの通信周波数が２．４５ＧＨｚであり、前記ＩＣタグインレットと前記ＩＣタグリーダとの通信可能な距離が５０ｍｍ以上であることを特徴とするＩＣタグインレット付き光学可変デバイス。
前記光学可変デバイスがホログラムであることを特徴とする請求項１記載のＩＣタグインレット付き光学可変デバイス。
前記光学可変デバイスが機械による光学式読み取りが可能な光学情報を有していることを特徴とする請求項１または２記載のＩＣタグインレット付き光学可変デバイス。