JPH02237323A - 識別装置 - Google Patents

識別装置

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JPH02237323A
JPH02237323A JP1345054A JP34505489A JPH02237323A JP H02237323 A JPH02237323 A JP H02237323A JP 1345054 A JP1345054 A JP 1345054A JP 34505489 A JP34505489 A JP 34505489A JP H02237323 A JPH02237323 A JP H02237323A
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JP
Japan
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circuit
identification device
label body
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signal
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JP1345054A
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Tallienco W H Fockens
タリエンコ　ウイーアンド　ハーム　フオケンズ
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Nederlandsche Apparatenfabriek NEDAP NV
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Nederlandsche Apparatenfabriek NEDAP NV
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    • G08B13/22—Electrical actuation
    • G08B13/24—Electrical actuation by interference with electromagnetic field distribution
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Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 産業上の利用分野 本発明は、無線により識別作業とテータ伝送とを行う装
置に関し、更に詳しくは電磁的かつ無線の作用で電子的
読取装置によって読取られるテータを搬送する少なくと
も１つの電気的ラベル休を備える識別装置に関ずる。前
記電気的ラベル体とは、応答器に属する場音もあり、１
つまたは複数の能動回路素子を含み、必要なエネルギは
前記読取装置によって発生される質問波によって供給さ
れる。したがって前記ラベル体は、内部電源を必要とし
ていない。
従来の技術 このような装置は、本件出願人のオランダ国特許１７６
４０４に示されている。この公知の装置は吸収原理（　
Ｌｈｅ　ａｂｓｏｒｐｔｉｏｎ　ｐｒｉｎｃｉｐｌｅ）
に従って作用する。この吸収原理は、ＬＣ共振回路は夕
部の電磁場からエネルギを吸収することができるという
事実に基づいている。この外部の電磁場は２通りの方法
で形成される。第１の方法では、外部の電磁場は本質的
に交流磁界であり、応答器は前記ＬＣ共振回路にコイル
を用いることによって、外部の磁界からエネルギを吸収
する。このコイルはたとえばフエライト棒を鉄心とする
コイルや、空心コイルなどである。
第２の方法では外部の場は本質的に交流電界であり、読
取装置が発生ずる交流電界と容量的に結合する絶縁板を
応答器が有することにより、外部の場からエネルギを吸
収することがてきる。後者の原理は本件出願人のオラン
ダ国特許出願８７０２４２６に示されている。
質問器または送信／受信器として参照される読取装置が
充分に交流磁界を発生させる例を想定して、前記吸収原
理をさらに詳しく説明する。以下に１次波として参照さ
れる交流磁界は読取装置で発生され、この交流磁界は磁
界内の応答器が有するＬＣ共振回路を流れる電圧を発生
させる。この電圧は前記１次波の磁束の変動に基づいて
、応答器の有するＬＣ共振回路において発生される。ま
たＬＣ共振回路を流れる電圧は、ＬＣ共振回路の共振特
性Ｑとして参照される共振特性に比例する。
ＬＣ共振回路における電気的エネルギは（ＬＩ２／２＞
がコイルに蓄積し、（ＣＶ２／２）をキャパシタに蓄積
する。またＬ　Ｃ共振回路が発振している期間、前記蓄
積されたエネルギは前記コイルとキャパシタとの間で相
互に行き来ずることになる。このようなエネルキは前記
１次波からもたらされ、応答器の有するＬＣ共振回路の
コイルによって、継続する期間に亘って発生される前記
１次波から吸収される。前記１次波のエネルギの内容は
こうして減少する。この減少は読取装置のアンテナコイ
ルにおける損失（または制動）の増大として現れる。こ
の１次回路における制動の増大は、高精度て電気的に検
出可能であり、前記オランタ国特許およびオランタ国特
許出願に記載されている。さらに詳しく考察すると、エ
ネルギバランスがとれているというべきである。
１次波からのエネルギの吸収は、応答器のＬＣ共振回路
のエネルキ量を増加しつつけることになる。一方、ＬＣ
共振回路のエネルギ量はＬＣ共振回路における損失によ
り減少し、またその損失は応答器の前記ＬＣ共振回路に
接続されている（電子的）回路の負荷にも起因する。
平衡状態において、前記損失に基づくエネルギの損失量
は、ＬＣ共振回路により前記１次波から吸収されるエネ
ルキの吸収量と等しい。前記１次波が発生したり遮断し
たりするような非平衡状態では、応答器のＬＣ共振回路
はエネルキバツファ装置として作動する。１次波が発生
したとき、この場の中の応答器のＬＣ共振回路を発振さ
せる。
これにより前記平衡状態に到達するに必要な量のエネル
ギが吸収される。
従来ではＬＣ共振回路は１次波が停止されたとき発振を
継続している。このとき発振の減衰や、前記１次波が発
生されたときの発振の増大は前記共振の鋭度Ｑなどの前
記損失の大きさにより決定されている。前記鋭度Ｑで規
定される発振期間が終了した後、共振電流の強度は初期
値の］−／ｅに減衰する。
したがって前記鋭度Ｑが十分に高ければ、応答器のＬＣ
共振回路は前記１次波が停止された後も相当期間に亘っ
て発振を継続する。ここでＬＣ共振回路に用いられてい
るコイルは、それ自身の２次磁界を発生する。受信器を
用いれは受信器が読取装置のアンテナコイルと分離また
は接続のいずれの状態であっても前記読取装置から伝送
される信号が停止された後に２次波か発生することは検
出可能てある。
発明か解決しようとする課題 この２次波の検出を行う利点は、前記１次波を発生する
通信コイルはこのとき停止されていることである。周知
の識別装置において１次波は常に発生されており、受信
された応答器からの信号はＰ波される必要がある。信号
はある程度だけ沢渡されるが、発生された継続的に存在
する１次波によるノイスは常に存在する。
ヨーロッパ特許出１０１５７０９５において、ショップ
リフティング識別装置が説明されている。
これは１次波が一時的に停止される周期的な期間毎に、
防犯用のラベル体を検知する作用に基づく出願である。
しかしながら、これら公知の防犯装置は応答器の存在を
検知するのみであり、読取装置にデータを伝送しかつ／
または個別の応答器を識別することは困難である。
本発明の目的は、上述された防犯検知装置の有する利点
と公知の識別装置の有する利点とを結合しな装置を捉供
することである。本発明のさらに他の目的は、ラベル体
の検出を可能にすることに加え、ラベル体の識別を可能
にし、また必要ならばラベル体と読取装置との間におけ
るデータ通信を効率的にかつ高い信頼性で行うことがで
きる識別装置を提供することである。
課題を解決するための手段 本発明は、無線による識別とデータ通信とを行う識別装
置において、 読取装置と少なくとも１つの電子的ラベル体とを備え、 ラベル体は、 共振回路と、 通信データが記憶される記憶手段とを備え、ラベル体が
読取装置の発信器によって発生される高周波質問波の中
へ侵入したときに、無線で読取られることが可能であり
、 読取装置は、 周期的に質問波を発生／停止する作用を有し、質問波が
停止される期間毎に受信器を作動させ、ラベル体すなわ
ち、質問波が停止されているとき毎に前記記憶手段に記
憶されているデータに基づいて、共振回路の鋭度Ｑを変
調できる変調器を含む少なくとも１つのラベル体によっ
て発信される信号の検出か可能であることを特徴とする
識別装置である。
また本発明は、前記変調器は前記記憶手段からの出力信
号によって質問波が停止される時間間隔毎に制御される
スイッチ手段を含むことを特徴とする。
また本発明は、前記スイッチ手段は、付勢されたときに
共振回路を少なくとも部分的に短絡することを特徴とす
る。
また本発明は、前記少なくとも１つのラベル体は高周波
電圧の振幅レベルから得られるクロック信号を形成する
クロック回路を含むことを特徴とする。
また本発明は、前記クロック回路は整流器と平滑コンデ
ンサとを備え、さらに平滑コンデンサの両端の電圧が予
め定めるレベルを越えているときにハイレベル信号を送
出すると共に、平滑コンデンサの両端の電圧が予め定め
るレベル未満のときローレベル信号を送出するレベル検
出器を備え、レベル検出器の出力が前記クロック信号を
形成することを特徴とする。
また本発明は、クロック回路の出力はアドレスカウンタ
と記憶手段とにこの順に接続され、かつクロック回路は
単安定マルチバイブレークを備え、記憶手段と単安定マ
ルチバイブレー夕との出力はＡＮＤゲート回路の入力に
接続され、ＡＮＤゲート回路の出力は前記スイッチ手段
に接続されることを特徴とする。
また本発明は、前記少なくとも１つのラベル体は、共振
回路と平滑コンデンサとに接続され、ラベル体の能動回
路への供給電圧を形成する整流器手段を備えることを特
徴とする。
また本発明は、読取装置は少なくとも１つのアンテナコ
イルと、前記少なくとも１つのアンテナコイルに接続さ
れ、発信器からの出力と受信器からの入力とを交互に行
い制御装置によって制御されるスイッチとを含むことを
特徴とする。
また本発明は、前記質問波が遮断されているとき、前記
スイッチはアンテナコイルが受信器に接続されるに先立
って適切な制限抵抗にアンテナを接続することを特徴と
する。
また本発明は、前記少なくとも１つのラベル体は、記憶
手段の内容を用いることができる少なくとも１つのセン
サを含むこと特徴とする。
また本発明は、特許請求の範囲第１項〜第１０項のいず
れか１つの識別装置において好適に用いられるラベル体
である。
作　　用 本発明の識別装置は、読取装置と少なくとも１つの電子
的ラベル体とを備える。読取装置の発信器は周期的に高
周波質問波を発生／停止する。ラベル体が高周波質問波
の中に侵入すると、ラベル体の共振回路に共振電圧が発
生する。共振回路の共振特性Ｑは、ラベル体の記憶手段
に記憶されている通信データに基づいて、変調器により
変調される。変調された共振電圧は２次波を発生させる
。
読取装置は、質問波が停止されている期間に、読取装置
に備えられる受信器を作動させ、２次波を検出する。読
取装置は検出された２次波によってラベル体の記憶手段
に記憶されている通信データを識別する。
実施例 第１図は本発明による識別装置の一実施例についてのブ
ロック図を示す。識別装置の読取装置、質問装置あるい
は送／受信器１は少なくとも１つのアンテナコイル２を
含み、それは動作中に質問波−１次波一を予め定められ
た検出範囲に発生する。さらに、応答器、ラベルまたは
検出板３が示され、これは単一の共振回路４を有してい
る。共振回路４は少なくとも１つのコイルＬと、少なく
とも１つのコンデンサＣを含み、質問波の周波数に同調
させられている。
応答器３が読取装置１の質問波中にあるとき、ＡＣ電圧
が既知の方法で応答器３の共振回路４の両端に形成され
る。共振回路４は整流回路５に接続され、動作中は以下
に説明するような応答器３の回路の残りの能動素子に対
する電源電圧Ｖｄｄを出力端子６に供給する。整流回路
５の出力はさらにコンデンサ７に接続され、これは平滑
コンデンサおよびバツファコンデンサとして働く。コン
デンサ７は１次波がオフになった後でも、エネルギを供
給することがてきる。以下において詳しく述へるように
、１次波は周期的にオンおよびオフされ、応答器３の信
号は１次波がオフになっている時間間隔において検出さ
れる。
回路４はクロック回路８に接続され、これはクロックパ
ルスを１次波がオンおよびオフされることから導出し、
そのオン、オフはＬＣ回路４０両端の電圧の振幅変化か
ら検出することができる。
クロック回路８は応答器３の回路を制御するために使わ
れるクロックパルスを供給する。応答器３の回路はアド
レスカウンタ９を含み、これはクロックパルスによって
制御され、動作中は、記憶手段１０の記憶位置をアドレ
ス指定することができる。記憶位置またはその部分は、
たとえば予め定められた順序て走査されるようにするこ
ともてきる。記憶手段１０中には、送信すべきコードお
よび／またはデータがストアされている。
記憶手段１０の出力１１はＡＮＤゲート１２の入力に接
続されている．ＡＮＤゲート１２は第２の入力を有し、
これは時には「ワンショット」凹路とも呼ばれる単安定
マルチハイブレータ１４の出力１３に接続されている。
単安定マルチバイブレータ１４の入力はクロック回路８
の出力に接続されている。クロックパルスを受信すると
、単安定マルチバイブレータ１４は予め定められた時間
のパルスを発生する。単安定マルチバイフレータ１４の
パルスの期間中にＡＮＤゲート１２が開いているかどう
かは、その瞬間に記憶手段１０の出力において優勢な信
号によって決定される。
ＡＮＤゲート１２によって通過させられる信号は、バツ
ファ増幅器を経由してスイッチング手段１５に供給され
るかされないかであり、この手段１５はこの実施例にお
いては、短絡トランジスタの形を取り、ＬＣ回路４に接
続される。
したがって、記憶手段１０の内容は、クロックパルスの
後でＬＣ回路４が、またはそのいずれかの部分が短絡さ
れているかどうかで決定される。
注目すべきはスイッチング手段１５はＬＣ回路４を、抵
抗や、付加されたコイルや、付加されたコンデンサや、
これらの結合のような負荷に接続するように、使用する
こともできることである。
般的にいって、ＬＣ回路の鋭度Ｑを変化させるどのよう
な方法であっても原理的には使用することができる。
読取装置ｌは発信器１６を含み、これは本実施例ではコ
ンデンザ１７を介して少なくとも１つのアンテナコイル
２に接続されており、このコイル２は動作中には質問波
を発生する。さらに、読取装置１は受信器１８を含み、
これはアンテナコイル２によって受信された処理信号を
受信することができる。発信器′１６と受信器１８とは
アンテナコイル２に交互に接続されることができ、それ
は制御装置１９によって制御されるスイッチング装置２
０によって行われる。
読取装置１が送信モードから受信モードに切換わる際に
、送信エネルギが発信器１６から素早く除去されるよう
に、送信アンテナコイル２が、受信器１８との接続がな
される前に、たとえば２１で示されるような適当な制限
抵抗と接続させてもよい。
注目すべきは送信器１６と受信器１８にはそれぞれにア
ンテナコイルを与えることもできることである。
第２図（１）〜第２図（１０）は本発明による装置の動
作中における種々の信号を概略的に示す。
第２図（１）は１次波の振幅の時間的な変化を示す。１
次波は連続的にオンおよびオフされ、このオン／オフの
比は５　０／５　０てあることが好ましい。重要な点は
オフになった後では、１次波は素早く消えることであり
、立上り時間においても、比較的短くすべきことである
。
第２図く２）は、応答器３か前述の１次波中にあるとき
のＬＣｕ路４両端の電圧についての振幅の時間的な変化
を示す。振幅からＬＣ回路４が振動を維持しているかど
うかを明らかに知ることができる。振幅は１次波がオン
になった後で徐々に増加する。この増加はある時間たつ
と振幅が供給されるエネルギによって定められる最大値
に達するので停止し、または応答器３に制限回路２１が
使用されているものとすれば、許容される最大の電源電
圧Ｖｄｄｍａｘに達したことによって、制限回路２１に
追加の電流が発生する。１次波がオフになるとすぐに、
ＬＣ回路４両端の電圧の振幅は指数関数曲線にしたがっ
て再び減小する。
第２図（３）はクロック回路８から１次波のオンおよび
オフに従って導出されるクロック信号を示す。
第２図（４）は記憶手段１０にストアされるコードの一
部の例を示ず。第２図（５）に示されるワンショット回
路１４からとＡＮＤゲート１２を通過したコードとのパ
ルスの組合わせはスイッチ手段１５のための制御電圧を
与える。
第２図（７）はＬＣ回路４の両端の高周波電圧を示し、
発振の後で徐々に減小するかどうかということで１ビッ
トの情報を形成する。
第３図はクロック回路８の一例を概略的に示す。
ＬＣ回路４の両端の高周波電圧（第４図も参照）はダイ
オード検出器５０で制御され、コンデンザ５１でリツプ
ルが平滑化される。レベル検出器５２は、振幅（接続点
５３における電圧）が（瞬間的な電源電圧Ｖ　ｄ　ｄに
関連する）閾値５４を越えるとすぐにハイレベルの出力
信号を与える（第４図参照）。
出力の信号レベルは点５３における電圧が閾値５４以下
に減小するとすぐに再び低くなる。レベル検出器５２に
はある程度のヒステリシスが設けられており、高周波電
圧のリツプルの残留による出力の再発的なスイツヂンク
を防止するようになっている。
閾値５４は比較的高いことが好ましく、たとえば電源電
圧Ｖｄｄの８０％程度である。レベル検出器５２の出力
電圧は、応答器３の後続の回路においてクロック信号と
して使用される。クロック信号として要求される最高の
周波数は比較的低い。
応答器３の回路はしたがって低速、低電圧の集積回路、
たとえばＣＭＯＳ回路、によって構成することができる
。クロック信号の立上りのエッジはアドレスカウンタ９
を増加させるのに使用され、立下りのエッジはワンショ
ット回路１４をスタートさせる。ワンショット回路１４
は、クロック信号が低レベルとなったとき、すなわち１
次波がオフになってから少し後の時点ｔ１に開始される
パルスを発生し、そのパルスはワンショット回路１４中
のＲＣ回路によって定められる幅を有する。
第４図（５）では信号として示されている。
このパルスは、スイッチ手段１５が閉じ得る時間間隔を
示し、ＡＮＤゲート１２に与えられる。
ＡＮＤゲート１２には記憶手段１０からのコードピット
も与えられ、ワンジョット回路１４からのパルスは記憶
手段１０からの出力信号がハイレベルであるときに、ス
イッチ手段１５に与えられる。
データの極性は任意に選択できる。一例として、１つの
データピットが論理「１」であることを、記憶手段１０
の出力が低電圧であることに対応させることが考えられ
る。その結果、データピットが論理ｒ１，であれば、ス
イッチ手段１５はワンショット回路１４からのパルスに
よって開かれる。
それ故にＬＣ回路４は１次波がオフになった後でも振動
を続ける。データピットが論理「０」のとき、スイッチ
手段１５は閉じられるので、ＬＣ回路４は短絡され、振
動は直ちに停止する。第２図（２）では、このことは第
２、第３および第５の信号波形において明らかに示され
ている。
受信器１８の回路において、この後の振動は、たとえば
読取装置１のアンテナコイル２に受信器１８を一時的に
結合させることによって検出することができる。受信器
１８が活性化される時間間隔は、たとえば第２図（８）
に示されるサンプリングパルスによって決定することが
できる。受信された信号は、あるいは増幅された後で、
図示されていない検出回路に与えられ、この回路は応答
器３によって送信されたコードを、第２図（】Ｏ）に示
されるように再現する。
注目ずべきは、上述のことを読んだ後では、多くの変形
が当業者によって容易に考えられることてある。したが
って、たとえば応答器３は、記憶手段１０の少なくとも
一部の内容を変更することがてきる１つまたはそれ以上
のセンサを有するかあるいは共働ずるように構成しても
よい。そのとき信号はコードとセンサによって認識され
た情報との両方を表すことができる。さらに、異なった
形式のスイッチング手段を使用することもできる。
これらおよび同様な変形は本発明の範囲内にあるものと
考えられる。
発明の効果 本発明によれば、読取装置が周期的に発生／停止する質
問波の中で、共振回路を有するラベル体が記憶手段に記
憶されているデータに基づいて、共振回路の共振特性Ｑ
を変調する。読取装置は、質問波の停止直後に共振回路
の共振特性Ｑが高いときに発信される２次波を検出する
ことによって、ラベル体の検出と識別を、効率的にかつ
高い信頼性で行うことができる。
【図面の簡単な説明】
第１図は本発明の一実施例の装置を概括的に示ずブロッ
ク図、第２図は第１図示の装置において発生される信号
を説明するタイムチャート、第３図は第１図示の装置の
一部の構成例を概括的に示すブロック図、第４図は本発
明に従う識別装置において発生する信号の概略を説明す
る波形図である。 １・・・読取装置、２・・・アンテナコイル、３・・・
ラベル体、４・・・共振回路、５・・・整流器手段、７
・・・平滑コンデンサ、８・・・クロック回路、９・・
・アドレスカウンタ、１０・・・記憶手段、１２・・Ａ
ＮＤゲート、１４・・・単安定マルチバイブレータ、１
５・・・スイッチ手段、１６・・・発信器、１８・・・
受信器、１９・・・制御装置、２０・・・スイッチ、２
１・・・制限抵抗代理人　　弁理士　西教　圭一郎 −１５４一

Claims (11)

    【特許請求の範囲】
  1. （１）無線による識別とデータ通信とを行う識別装置に
    おいて、 読取装置と少なくとも１つの電子的ラベル体とを備え、 ラベル体は、 共振回路と、 通信データが記憶される記憶手段とを備え、ラベル体が
    読取装置の発信器によつて発生される高周波質問波の中
    へ侵入したときに、無線で読取られることが可能であり
    、 読取装置は、 周期的に質問波を発生／停止する作用を有し、質問波が
    停止される期間毎に受信器を作動させ、ラベル体すなわ
    ち、質問波が停止されているとき毎に前記記憶手段に記
    憶されているデータに基づいて、共振回路の鋭度Ｑを変
    調できる変調器を含む少なくとも１つのラベル体によつ
    て発信される信号の検出が可能であることを特徴とする
    識別装置。
  2. （２）前記変調器は前記記憶手段からの出力信号によつ
    て質問波が停止される時間間隔毎に制御されるスイッチ
    手段を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項記載
    の識別装置。
  3. （３）前記スイッチ手段は、付勢されたときに共振回路
    を少なくとも部分的に短絡することを特徴とする特許請
    求の範囲第２項記載の識別装置。
  4. （４）前記少なくとも１つのラベル体は高周波電圧の振
    幅レベルから得られるクロック信号を形成するクロック
    回路を含むことを特徴とする特許請求の範囲第１項、第
    ２項または第３項のいずれかに記載の識別装置。
  5. （５）前記クロック回路は整流器と平滑コンデンサとを
    備え、さらに平滑コンデンサの両端の電圧が予め定める
    レベルを越えているときにハイレベル信号を送出すると
    共に、平滑コンデンサの両端の電圧が予め定めるレベル
    未満のときローレベル信号を送出するレベル検出器を備
    え、レベル検出器の出力が前記クロック信号を形成する
    ことを特徴とする特許請求の範囲第４項記載の識別装置
    。
  6. （６）クロック回路の出力はアドレスカウンタと記憶手
    段とにこの順に接続され、かつクロック回路は単安定マ
    ルチバイブレータを備え、記憶手段と単安定マルチバイ
    ブレータとの出力はＡＮＤゲート回路の入力に接続され
    、ＡＮＤゲート回路の出力は前記スイッチ手段に接続さ
    れることを特徴とする特許請求の範囲第４項または第５
    項記載の識別装置。
  7. （７）前記少なくとも１つのラベル体は、共振回路と平
    滑コンデンサとに接続され、ラベル体の能動回路への供
    給電圧を形成する整流器手段を備えることを特徴とする
    特許請求の範囲第１項〜第６項のいずれかに記載の識別
    装置。
  8. （８）読取装置は少なくとも１つのアンテナコイルと、
    前記少なくとも１つのアンテナコイルに接続され、発信
    器からの出力と受信器からの入力とを交互に行い制御装
    置によつて制御されるスイッチとを含むことを特徴とす
    る特許請求の範囲第１項〜第７項のいずれかに記載の識
    別装置。
  9. （９）前記質問波が遮断されているとき、前記スイッチ
    はアンテナコイルが受信器に接続されるに先立つて適切
    な制限抵抗にアンテナを接続することを特徴とする特許
    請求の範囲第８項記載の識別装置。
  10. （１０）前記少なくとも１つのラベル体は、記憶手段の
    内容を用いることができる少なくとも１つのセンサを含
    むこと特徴とする特許請求の範囲第１項〜第９項のいず
    れかに記載の識別装置。
  11. （１１）特許請求の範囲第１項〜第１０項のいずれか１
    つの識別装置において好適に用いられるラベル体。
JP1345054A 1988-12-27 1989-12-27 識別装置 Pending JPH02237323A (ja)

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