特許 7090692 識別タグおよび対象物識別方法

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】

(24)【登録日】2022-06-16

(45)【発行日】2022-06-24

(54)【発明の名称】識別タグおよび対象物識別方法

(51)【国際特許分類】

   G01N 21/64 20060101AFI20220617BHJP

   G09F 3/00 20060101ALI20220617BHJP

   G06K 19/06 20060101ALI20220617BHJP

   G06K 7/10 20060101ALI20220617BHJP

【ＦＩ】

G01N21/64 Z

G09F3/00 M

G06K19/06

G06K7/10

【請求項の数】 15

(21)【出願番号】P 2020505348

(86)(22)【出願日】2017-10-06

(65)【公表番号】

(43)【公表日】2020-10-15

(86)【国際出願番号】 EP2017075484

(87)【国際公開番号】W WO2019025018

(87)【国際公開日】2019-02-07

【審査請求日】2020-09-08

(31)【優先権主張番号】17184055.6

(32)【優先日】2017-07-31

(33)【優先権主張国・地域又は機関】EP

(73)【特許権者】

【識別番号】513121384

【氏名又は名称】ベステル エレクトロニク サナイー ベ ティカレト エー．エス．

(73)【特許権者】

【識別番号】518140368

【氏名又は名称】オズイェイン ユニベルシテシ

【氏名又は名称原語表記】ＯＺＹＥＧＩＮ ＵＮＩＶＥＲＳＩＴＥＳＩ

(74)【代理人】

【識別番号】110000637

【氏名又は名称】特許業務法人樹之下知的財産事務所

(72)【発明者】

【氏名】ギュルバハル ブルハン

(72)【発明者】

【氏名】メミソグル ゴルケム

【審査官】伊藤 裕美

(56)【参考文献】

【文献】特表２００８－５３１１０４（ＪＰ，Ａ）

【文献】特開２０１２－０２３９８８（ＪＰ，Ａ）

【文献】国際公開第０３／００８９２７（ＷＯ，Ａ２）

【文献】国際公開第２０１７／０８３８６０（ＷＯ，Ａ１）

(58)【調査した分野】(Int.Cl.，ＤＢ名)

Ｇ０１Ｎ ２１／００－ ２１／９５８

Ｇ０９Ｆ ３／００－ ３／０３

Ｇ０６Ｋ １９／００－１９／１８

Ｇ０６Ｋ ７／００－ ７／１４

ＪＳＴＰｌｕｓ／ＪＭＥＤＰｌｕｓ／ＪＳＴ７５８０（ＪＤｒｅａｍＩＩＩ）

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

識別タグであって、
第１タイプの少なくとも１つの分子と、
第２タイプの少なくとも１つの分子と、
前記第１および第２タイプの分子は、フェルスター共鳴エネルギー移動によるエネルギー移動可能であり、前記第１および第２タイプの分子の一方はドナー分子であり、前記第１および第２タイプの分子の他方がアクセプター分子であり、
前記第１タイプの分子を移動させる担体と、
前記第２タイプの分子が担持される基板と、を備え、
前記基板は、前記第２タイプの分子が配置される複数の位置を有し、
前記第２タイプの分子は、前記位置の１つに配置され、前記位置の他の少なくとも１つにはなく、
フェルスター共鳴エネルギー移動によるエネルギー移動が、前記第１タイプの分子と前記第２タイプの分子との間で起こり、前記アクセプター分子を発光させるように、前記第１タイプの分子を移動させる前記担体は、前記基板の前記位置を横切って移動可能であり、
前記第１タイプの分子が前記位置を横切って移動する際に、前記アクセプター分子により発せられる光の強度は、前記第２タイプの分子が、前記位置に配置されているか否かによって変動することを特徴とする識別タグ。

【請求項2】

請求項１に記載の識別タグにおいて、
前記基板の前記位置は、直線状に配置され、前記第１タイプの分子の動きが前記直線状に配置された位置を横切って並進往復運動をするような配置であることを特徴とする識別タグ。

【請求項3】

請求項１または２に記載の識別タグにおいて、
前記基板の異なる位置にそれぞれ配置される前記第２タイプの分子を複数有することを特徴とする識別タグ。

【請求項4】

請求項１から３のいずれか一項に記載の識別タグにおいて、
使用に際し前記第１タイプの分子を移動させる前記担体の動きを駆動する圧力波を受け入れる開口部を有することを特徴とする識別タグ。

【請求項5】

請求項１から４のいずれか一項に記載の識別タグにおいて、
前記第１タイプの分子を担持する担体を有することを特徴とする識別タグ。

【請求項6】

請求項１から５のいずれか一項に記載の識別タグにおいて、
前記第１タイプの分子はドナー分子であり、前記第２タイプの分子はアクセプター分子であり、前記アクセプター分子を横切る前記ドナー分子の動きにより、前記アクセプター分子が発光することを特徴とする識別タグ。

【請求項7】

識別タグを有する対象物を識別する方法であって、
前記識別タグは、
第１タイプの少なくとも１つの分子と、
第２タイプの少なくとも１つの分子と、
前記第１および第２タイプの分子は、フェルスター共鳴エネルギー移動によるエネルギー移動が可能であり、
前記第１および第２タイプの分子の一方がドナー分子であり、前記第１および第２タイプの分子の他方がアクセプター分子であり、
前記第１タイプの分子を移動させる担体と、
前記第２タイプの分子を配置可能な複数の位置を有する基板と、を備え、
前記第２タイプの分子は、前記位置の１つに配置され、前記位置の他の少なくとも１つにはなく、前記方法は、
フェルスター共鳴エネルギー移動によるエネルギー移動が、前記第１タイプの分子と前記第２タイプの分子との間で起こり、前記アクセプター分子を発光させるように、前記基板の前記位置を横切って前記第１タイプの分子を移動させ、
前記第１タイプの分子を移動させる前記担体が前記位置を横切って移動する際の、前記アクセプター分子により発せられる光の強度を検出し、
前記第１タイプの分子を移動させる前記担体が前記位置を横切って移動する際の、前記アクセプター分子により発せられる光の強度のパターンによって、前記対象物を識別することを特徴とする方法。

【請求項8】

請求項７に記載の方法において、
前記基板の前記位置は直線状に配置され、前記第１タイプの分子の移動が、前記直線状に配置された位置を横切る並進往復運動であることを特徴とする方法。

【請求項9】

請求項７または８に記載の方法において、
前記タグは、前記基板の異なる位置にそれぞれ配置される前記第２タイプの分子を複数有することを特徴とする方法。

【請求項10】

請求項７から９のいずれか一項に記載の方法において、
前記第１タイプの分子を移動させる前記担体の動きは、圧力波により駆動されることを特徴とする方法。

【請求項11】

複数の識別タグであって、
各タグは、
第１タイプの少なくとも１つの分子と、
第２タイプである少なくとも１つの分子と、
前記第１および第２タイプの分子は、フェルスター共鳴エネルギー移動によるエネルギー移動可能であり、前記第１および第２タイプの分子の一方はドナー分子であり、前記第１および第２タイプの分子の他方がアクセプター分子であり、
前記第１タイプの分子を移動させる担体と、
前記第２タイプの１つの分子が担持される基板であって、前記第２タイプの複数の分子が配置されてもよい複数の位置を有する基板と、を備え、
フェルスター共鳴エネルギー移動によるエネルギー移動が、前記第１タイプの分子と、前記基板の前記複数の位置のうちの１つに配置される前記第２タイプの分子との間で起こり、前記アクセプター分子を発光させるように、前記第１タイプの分子は、前記基板の前記複数の位置を横切って移動可能であり、
少なくとも２つの識別タグにおいて、前記第１タイプの分子を移動させる担体がそれぞれの前記識別タグの前記位置を横切って移動する際、前記２つの識別タグのアクセプター分子によって発せられる光の強度のパターンが異なるように、前記第２タイプの複数の分子が、それぞれの前記識別タグの異なる位置に配置されることを特徴とする識別タグ。

【請求項12】

請求項１１に記載の複数の識別タグにおいて、
前記識別タグの少なくともいくつかにおいて、前記基板の前記位置は、直線状に配置され、前記第１タイプの分子の動きが前記直線状に配置された位置を横切って並進往復運動をするような配置であることを特徴とする識別タグ。

【請求項13】

請求項１１または１２に記載の複数の識別タグにおいて、
前記識別タグの少なくともいくつかにおいて、前記タグは、前記基板の異なる位置にそれぞれ配置される前記第２タイプの分子を複数有することを特徴とする識別タグ。

【請求項14】

請求項１１から１３のいずれか一項に記載の複数の識別タグにおいて、
前記識別タグの少なくともいくつかにおいて、使用に際し前記第１タイプの分子を移動させる担体の動きを駆動する圧力波を受け入れる開口部を有することを特徴とする識別タグ。

【請求項15】

請求項１１から１４のいずれか一項に記載の複数の識別タグにおいて、
前記第１タイプの分子はドナー分子であり、前記第２タイプの分子はアクセプター分子であり、前記アクセプター分子を横切る前記ドナー分子の動きにより、前記アクセプター分子が発光することを特徴とする識別タグ。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本願開示は、識別タグ、複数の識別タグ、および対象物の識別方法に関する。

【背景技術】

【0002】

対象物を識別可能とするために、識別タグを固定する場合もある。識別タグの中には、当該タグから何らかの識別信号を出すものもある。このような場合、異なる識別信号を提供するために異なるタグが配置される。

【発明の概要】

【0003】

本願開示の第一の態様によれば、識別タグであって、
第１タイプの少なくとも１つの分子と、第２タイプである少なくとも１つの分子と、
前記第１および第２タイプの分子は、フォルスター共鳴エネルギー移動によるエネルギー移動可能であり、前記第１および第２タイプの分子の一方はドナー分子であり、前記第１および第２タイプの分子の他方がアクセプター分子であり、
前記第２タイプの分子が担持される基板と、を備え、
前記基板は、前記第２タイプの分子が配置される複数の位置を有し、
前記第２タイプの分子は、前記位置の１つに配置され、前記位置の他の少なくとも１つにはなく、
フォルスター共鳴エネルギー移動によるエネルギー移動が、前記第１タイプの分子と前記第２タイプの分子との間で起こり、前記アクセプター分子または複数の分子を発光させるように、前記第１タイプの分子は、前記基板の前記位置を横切って移動可能であり、
前記第１タイプの分子が前記位置を横切って移動する際に、前記アクセプター分子または複数の分子により発せられる光の強度は、前記第２タイプの分子が、前記位置に配置されているか否かによって変動することを特徴とする識別タグが提示される。

【0004】

ある例では、前記基板の前記位置は、直線状に配置され、前記第１タイプの分子の動きが前記直線状に配置された位置を横切って並進往復運動をするような配置である。

【0005】

ある例では、前記識別タグは、前記基板の異なる位置にそれぞれ配置される前記第２タイプの分子を複数有する。

【0006】

ある例では、前記識別タグは、使用に際し前記第１タイプの分子の動きを駆動する圧力波を受け入れる開口部を有する。

【0007】

ある例では、前記識別タグは、前記第１タイプの分子を担持する担体を有する。

【0008】

ある例では、前記第１タイプの分子はドナー分子であり、前記第２タイプの分子はアクセプター分子であり、前記アクセプター分子を横切る前記ドナー分子の動きにより、前記アクセプター分子が発光する。

【0009】

本願開示の第二の態様によれば、識別タグを有する対象物を識別する方法であって、
前記識別タグは、第１タイプの少なくとも１つの分子と、第２タイプの少なくとも１つの分子と、
前記第１および第２タイプの分子は、フォルスター共鳴エネルギー移動によるエネルギー移動が可能であり、前記第１および第２タイプの分子の一方がドナー分子であり、前記第１および第２タイプの分子の他方がアクセプター分子であり、
前記第２タイプの分子が配置される複数の位置を有する基板と、を備え、
前記第２タイプの分子は、前記位置の１つに配置され、前記位置の他の少なくとも１つにはなく、前記方法は、
フォルスター共鳴エネルギー移動によるエネルギー移動が、前記第１タイプの分子と前記第２タイプの分子との間で起こり、前記アクセプター分子または複数の分子を発光させるように、前記第１タイプの分子を、前記基板の前記位置を横切って移動させ、
前記第１タイプの分子が前記位置を横切って移動する際の、前記アクセプター分子または複数の分子により発せられる光の強度を検出し、
前記第１タイプの分子が前記位置を横切って移動する際の、前記アクセプター分子または複数の分子により発せられる光の強度のパターンによって、前記対象物を識別することを特徴とする方法を提供する。

【0010】

ある例では、前記基板の前記位置は、直線状に配置され、前記第１タイプの分子の動きは、前記直線状に配置された位置を横切って並進往復運動である。

【0011】

ある例では、前記識別タグは、前記基板の異なる位置にそれぞれ配置される前記第２タイプの分子を複数有する。

【0012】

ある例では、前記第１タイプの前記分子の動きは、圧力波により駆動される。

【0013】

本願開示の第三の態様によれば、複数の識別タグであって、
各タグは、
第１タイプの少なくとも１つの分子と、
第２タイプの少なくとも１つの分子と、
前記第１および第２タイプの分子は、フォルスター共鳴エネルギー移動によるエネルギー移動可能であり、前記第１および第２タイプの分子の一方はドナー分子であり、前記第１および第２タイプの分子の他方がアクセプター分子であり、
前記第２タイプの１つの分子が担持される基板であって、前記第２タイプの複数の分子が配置されてもよい複数の位置を有する基板と、を備え、
フォルスター共鳴エネルギー移動によるエネルギー移動が、前記第１タイプの分子と、前記基板の前記複数の位置のうちの１つに配置される前記第２タイプの分子との間で起こり、前記アクセプター分子を発光させるように、前記第１タイプの分子は、前記基板の前記複数の位置を横切って移動可能であり、
少なくとも２つの識別タグにおいて、前記第１タイプの分子がそれぞれの識別タグの前記位置を横切って移動する際、前記２つの識別タグのアクセプター分子によって発せられる光の強度のパターンが異なるように、前記第２タイプの複数の分子が、それぞれの識別タグの異なる位置に配置されることを特徴とする識別タグを提供する。

【0014】

ある例では、前記識別タグの少なくともいくつかにおいて、前記基板の前記位置は、直線状に配置され、前記第１タイプの分子の動きが前記直線状に配置された位置を横切って並進往復運動をするような配置である。

【0015】

ある例では、前記識別タグの少なくともいくつかにおいて、前記識別タグは、前記基板の異なる位置にそれぞれ配置される前記第２タイプの分子を複数有する。

【0016】

ある例では、前記識別タグの少なくともいくつかにおいて、前記識別タグは、使用に際し前記第１タイプの分子の動きを駆動する圧力波を受け入れる開口部を有する。

【0017】

ある例では、前記第１タイプの分子はドナー分子であり、前記第２タイプの分子はアクセプター分子であり、前記アクセプター分子を横切る前記ドナー分子の動きにより、前記アクセプター分子が発光する。

【図面の簡単な説明】

【0018】

本願開示の理解を促進し、どのように実施形態が効果を奏するのかを示すため、例示として添付の図面が参照される。

【0019】

【図1】本願開示による識別タグの一例の概略断面図を示す。

【図2A】本願開示による識別タグの一例の概略側面図を示す。

【図2B】本願開示による識別タグの一例の概略側面図を示す。

【図3A】図２Ａの例示の識別タグに対して、時間に対して出力光強度をプロットしたものを示す。

【図3B】図２Ｂの例示の識別タグに対して、時間に対して出力光強度をプロットしたものを示す。

【発明を実施するための形態】

【0020】

まず、導入として、公知のフォルスター共鳴エネルギー移動（ＦＲＥＴ）が参照される。ＦＲＥＴにおいて、第１光感受性分子（「ドナー」分子）から第２光感受性分子（「アクセプター」分子）へエネルギーが移動する。ドナー分子は、もともと電子励起状態にあるか、ドナー分子に入射する光によって励起状態に置かれてもよい。ドナー分子がアクセプター分子に十分近づくと、励起されたドナー分子のエネルギーは、非放射双極子カップリングを介して、アクセプター分子に移動する。その結果、アクセプター分子は発光する場合もある。ドナー分子からアクセプター分子へのエネルギー移動の効率は、ドナー分子とアクセプター分子間の距離の６乗に反比例する。このことは、ＦＲＥＴは、ドナー分子とアクセプター分子間の距離の小さな変化に極めて敏感であることを意味する。ＦＲＥＴが起こるドナー分子とアクセプター分子の距離は、伝達される光の波長よりも極めて小さく、例えば、１ｎｍから１０ｎｍ程度の範囲であってもよい。

【0021】

本明細書に記載される実施例では、ＦＲＥＴを利用して発光する識別タグが提供される。以下でより詳細に説明されるように、発せられる光強度のパターンは、識別タグ内の分子の配置に依存する。異なるタグは、異なる分子配置を有する。その結果、異なるタグにより発せられる光強度のパターンは異なる。これにより、視覚による識別が可能となる。目での識別でもよいし、および／または、適切な処理をする何らかの画像装置による識別でもよい。

【0022】

図面を参照し、各実施形態の識別タグの例を説明する。図面は正確な縮尺ではない。いくつかの図面は、識別タグの一部分のみを示す。

【0023】

図１は、識別タグ１の一例の一部分の斜視図である。図２Ａおよび図２Ｂは、識別タグ１の二つの例の概略側面図である。

【0024】

識別タグ１は、識別タグ１の要部を収納するための容器またはハウジング２（図２Ａおよび図２Ｂ参照）を有する。この例のハウジング２は、強度があり軽量でもある材料で形成される。例えば、数多くのプラスチックまたは金属が適している。好ましい材料は、グラフェンである。グラフェンは、六角形の繰り返しパターンで配列される炭素原子の層の１つ以上で形成され、原子レベルの厚みであるにもかかわらず、非常に強く、軽量かつ耐久性のある材料として知られており、また、高温での操作または使用にも耐えられる。他には、いわゆる２Ｄ位相材料、つまり、「単層」材料が使用されてもよい。明確性の理由から、図１にハウジング２は示されていない。

【0025】

識別タグ１は、第１タイプの少なくとも１つの分子３と、第２タイプの少なくとも１つの分子４とを有する。第１および第２タイプの分子３および４は、フォルスター共鳴エネルギー移動（ＦＲＥＴ）によるエネルギー移動が可能である。したがって、第１および第２タイプの分子の一方がドナー分子であり、第１および第２タイプの分子の他方がアクセプター分子である。すなわち、第１タイプの分子３はドナー分子であり、第２タイプの分子４はアクセプター分子であってもよく、その逆でもよい。第１タイプの分子３がドナー分子であるかアクセプター分子であるか、それに応じて第２タイプの分子４がアクセプター分子であるかドナー分子であるかは、例えば、識別タグ１の要求される特性および製造上の利便性に応じた設計事項である。便宜上および簡略して、本明細書では、ドナー分子である第１タイプの分子３と、アクセプター分子である第２タイプの分子４が参照される。なお、他の実施例では、この役割は逆であってもよい。

【0026】

アクセプター分子４は、基板５に支持または担持される。アクセプター分子基板５は、単層または複層であってもよい。この実施例のアクセプター分子基板５は、強度があり軽量でもある材料で形成される。例えば、数多くのプラスチックまたは金属が適している。しかしながら、好ましい材料は、いわゆる２Ｄ位相材料、つまり、「単層」材料である。例えば、グラフェン、ＭｏＳ２、黒リンまたはフォスフォレンである。この実施例において（アクセプター分子基板５の材料ばかりでなく、アクセプター分子基板５の一般的に剛性な構造のおかげで）、アクセプター分子基板５は、分子の動きに対抗して固定される。他の実施例では、アクセプター分子基板５は、ドナー分子基板または担体７（下記参照）の共鳴周波数とは異なる共鳴周波数を有して共鳴するように配置されてもよい。

【0027】

アクセプター分子４用の基板５は、アクセプター分子４を配置可能な数多くの位置６を有する。さらに以降で説明されるように、全ての位置６がアクセプター分子４を有するわけではない。位置６は、アクセプター分子４を配置可能な位置を規定するだけである（そして、例えば、基板５の何らかの物理的配置により規定される必要はない）という意味では抽象的であるかもしれない。明確性および簡潔性のために、図面では６つの位置６が示される。しかし、実際には、位置の数は、この数より少なくてもよいし、多くてもよい。図２Ａおよび図２Ｂにおいて、位置６には、ａ）からｆ）が付記される。

【0028】

ドナー分子３は、別の基板または担体７に支持または担持される。ドナー分子担体または基板７は、単層または複層であってもよい。ドナー分子担体７は、例えば、金属またはプラスチックで形成されてもよい。しかしながら、好ましい材料は、いわゆる２Ｄ位相材料、つまり、「単層」材料である。例えば、グラフェン、ＭｏＳ２、黒リンまたはフォスフォレンである。

【0029】

ドナー分子担体７は、アクセプター分子基板５の位置６を順番に横切ってドナー分子３を移動させるように、移動可能である。ある実施例では、識別タグ１は、ドナー分子担体７が、音波等の入射する圧力波により移動可能であるように配置される。例えば、ハウジング２は、ドナー分子担体７の動作方向にほぼ沿って配置される開口部８を有し、音波９がハウジング２に入るのを許容し、ドナー分子担体７に音波があたるようにしてもよい。ドナー分子担体７にあたる音波９により、アクセプター分子基板５を横切ってドナー分子担体７は前後に往復運動する。ドナー分子担体７は、入射する音波または圧力波９の周波数と同一または対応する共鳴周波数で共鳴するように配置されてもよい。

【0030】

識別タグ１は、光がドナー分子３に入射するように配置される。ドナー分子３の材料および／または特定の要件によっては、光は、環境光であってもよい。つまり、識別タグ１は、電力を必要としないことを意味し、受動素子であってもよい。これに代えて、または加えて、入射光は、例えば、電力により動作される特定光源（図示なし）からのものでもよい。この実施例における識別タグ１は、光がドナー分子３に入射するのを許容する１つ以上の入射窓１０を有する。ドナー分子３に入射する光は、ドナー分子３を電子励起状態に遷移させる。

【0031】

ドナー分子担体７が移動するので、ドナー分子３は駆動され、アクセプター分子基板５の位置６を横切って順番に移動する。上述のように、電子的に励起されたドナー分子３が、例えば１ｎｍから１０ｎｍ程度の距離内のように、位置６の１つに位置するアクセプター分子４に十分に近い場合、ＦＲＥＴによるエネルギー移動が起こる。すなわち、ドナー分子３とアクセプター分子４の間の距離ｄがＦＲＥＴに必要な最小距離より小さくなると、エネルギーは、対応するアクセプター分子４によって受け入れられる光子を放出するドナー分子３によって伝達される。アクセプター分子４がドナー分子によって放出された光子を受け取るか、または受け入れると、アクセプター分子４は電子励起状態に入る。（実際、ＦＲＥＴは、相互作用の半径が放射される光の波長よりもはるかに小さいという点で、近距離無線通信に類似している。このように、ドナー分子３によって放出される光子は、受容アクセプター分子４によって即座に吸収される仮想光子である。）続いて、通常、実際には瞬時に、アクセプター分子４は、（実際の）光子を放出することにより、より低い状態または休止状態に自然に緩和する。アクセプター分子４によって放出された光子は、出口窓を通してハウジング２を出る。出口窓は、ドナー分子３を励起する光を受け入れるのと同一の窓１０であってもよく、またはハウジング２における１つ以上の別個の窓であってもよい。ハウジング２は、例えば、全体的に開口しているか、または、少なくとも１つの側に沿ってまたは全体的に、（少なくとも関連する周波数の）光に対して透明であってよい。重要なことは、光がハウジング２に入ることができ、かつハウジング２から出ることができることである。この例のように、音波９がドナー分子３の動きを駆動するために使用されるため、識別タグ１は音響光学識別タグとみなすことができる。

【0032】

上記の点に関し、この配置は数多くの有利な点を有する。識別タグ１は、ほぼナノスケールの寸法で製造可能である。ドナー分子３がアクセプター分子４を横切って移動する際、異なる音量（振幅）の音に対する識別タグ１の感度は、例えば、ドナー分子３とアクセプター分子４との間の最大および／または最小分離を設定または変更することにより設定または変更可能である。

【0033】

図２Ａと図２Ｂを比べて、アクセプター分子４は、２つの識別タグ１の基板５にそれぞれ異なる形で配置される。すなわち、アクセプター分子４は、それぞれの識別タグ１の異なる位置６に配置される。この効果は、ドナー分子３がそれぞれの識別タグ１の位置６を横切って移動する際、２つの識別タグ１のアクセプター分子４によって放出される光強度のパターンが異なることである。これにより、ドナー分子３が位置６を横切って移動する際に、アクセプター分子４によって放出される光強度のパターンにより、タグ１、ひいてはタグ１が固定される物体の識別が可能になる。

【0034】

これを理解するために、図２Ａおよび図２Ｂの例示の識別タグ１の時間に対する出力光強度をプロットしたものを示す図３Ａおよび図３Ｂも参照する。

【0035】

最初に、図２Ａに示すタグ１の例と図３Ａに示す出力光強度の対応するプロットを参照すると、時間０（ゼロ）で、ドナー分子３はアクセプター分子基板５の位置ａ）の近くに配置される。この例において、アクセプター分子４は、アクセプター分子基板５の位置ａ）に配置される。このとき、位置ａ）でのドナー分子３とアクセプター分子４の間の距離ｄは、ＦＲＥＴが起こるのに必要な距離よりも小さい。したがって、図３Ａからわかるように、時間０でアクセプター分子４から光が出力される。

【0036】

次に、この例では、時間１でドナー分子３が次の位置ｂ）に移動した。この例では、位置ｂ）にはアクセプター分子４はない。その結果、図３Ａからわかるように、光は出力されない。

【0037】

次に、時間２でドナー分子３が次の位置ｃ）に移動した。この例において、アクセプター分子４は、アクセプター分子基板５の位置ｃ）に配置される。このとき、位置ｃ）でのドナー分子３とアクセプター分子の間の距離ｄは、ＦＲＥＴが起こるのに必要な距離よりも小さい。したがって、図３Ａからわかるように、時間２でアクセプター分子４から光が出力される。

【0038】

この例では、ドナー分子３はわずかに同じ方向に動き続けるが、時間３で３番目の位置ｃ）の近くに戻る。すなわち、この例では、ドナー分子３は位置ｃ）上を往復する。したがって、時間３で、位置ｃ）でのドナー分子３とアクセプター分子の間の距離ｄは、再び、ＦＲＥＴが起こるのに必要な距離よりも小さい。したがって、図３Ａからわかるように、時間３でアクセプター分子４から光が再び出力される。

【0039】

このプロセスは、ドナー分子４が位置ｂ）、ａ）、ｄ）、ｅ）、ｆ）を順番に移動する際も続く。この場合の結果は、時間４（位置ｂに対応）で発光せず、時間５（アクセプター分子４がある位置ａ）に対応）で発光し、および時間６、７、８（アクセプター分子４がない位置ｄ）、ｅ）およびｆ）に対応）で発光しない。次に、ドナー分子４の動きは、位置ｆ）、ｅ）、ｄ）を順に移動するように戻る。また、位置ｆ）、ｅ）、ｄ）にはアクセプター分子４がないので、時間９、１０、１１では発光しない。

【0040】

アクセプター分子基板５に６つの位置６があるこの例では、ドナー分子３は、図３Ａの時間１２に対応する位置ａ）に近い開始位置に戻り、位置ａ）でアクセプター分子４が再び発光する。ドナー分子３は移動し続け、その結果、アクセプター分子４によって放射される光強度のパターンが繰り返されるか、またはドナー分子３の移動がこの時点で停止してもよい。

【0041】

したがって、アクセプター分子基板５の位置６におけるアクセプター分子４の特定の配置、すなわち、アクセプター分子４で満たされる１つ以上の位置６と、アクセプター分子４で満たされていない1つ以上の位置６とを備えた配置は、ドナー分子３が位置６を横切って移動するときに識別タグ１によって出力される特定の対応する光強度のパターンをもたらす。したがって、光強度のパターンは、位置６のアクセプター分子４の配置が異なるタグ１ごとに異なる。これにより、特定のタグ１を識別できるようになり、タグ１が固定されている対象物を識別できるようになる。

【0042】

これは、図２Ｂに示すタグ１の２番目の例と、図３Ｂに示す対応する出力光強度をプロットしたものを参照することで確認できる。図２Ｂの例では、アクセプター分子４は位置ｃ）およびｆ）に配置される。ドナー分子３が位置ａ）に隣接して位置し、まず位置ｂ）を横切って移動する時間０で開始すると、位置ａ）およびｂ）にアクセプター分子４がないため、時間０および１では発光しない。時間２および３で、位置ｃ）に配置されるアクセプター分子４が発光する。次に、ドナー分子３が空の位置ｂ）、ａ）、ｄ）、ｅ）を順番に移動するため、時間４、５、６、または７では発光しない。次いで、位置ｆ）に配置されるアクセプター分子３上でドナー分子３が前後に移動するので、時間８および９で発光する。ドナー分子３が空の位置ｅ）およびｄ）を移動するので、時間１０および１１で発光しない状態で、このプロセスは続く。ドナー分子３は移動し続け、その結果、アクセプター分子４によって放射される光強度のパターンが繰り返されるか、またはドナー分子３の移動がこの時点で停止してもよい。

【0043】

アクセプター分子４の配置が異なるタグ１により放射される光強度の異なるパターンは、目で検出されてもよい。実際には、光強度のパターンは「点滅」パターンとして目に見え、それは人間の観察者が異なるパターンを判断するのに十分であり得ることが理解されよう。これに代えて、または加えて、アクセプター分子４の異なる配置を有するタグ１による発光の光強度の異なるパターンは、異なるパターンを識別するために適切な画像処理が実行される、（デジタル）カメラなどの何らかの画像装置によって検出されてもよい。

【0044】

上記の例では、タグ１の位置６には常に少なくとも１つのアクセプター分子４があり、タグ１には常に１つの空の位置６があるが、全ての位置６がアクセプター分子４で満たされるタグ１があってもよいし、アクセプター分子４で満たされる位置６がないタグ１があってもよい。

【0045】

ドナー分子３およびアクセプター分子４の少なくとも一方は、量子ドットの形態であってもよい。量子ドットは、量子特性のあるナノスケール粒子である。この量子特性は、光学特性および/または電子特性を含む場合もあり、量子効果の結果として、より大きなスケールで、同様の材料で作られた粒子の特性とは異なる。したがって、例えば、ドナー分子３およびアクセプター分子４の少なくとも一方は、ナノスケール粒子上にコーティングされるか、他の形で量子ドットとして実装され、サイズおよび／または形状などのナノスケール粒子の１つ以上の特性を調整することにより、ドナー分子３および／またはアクセプター分子４の光学特性を選択に応じて変化させてもよい。

【0046】

１つまたは複数の窓１０には、フィルタおよび／またはレンズを設けてもよい。これらにより、ドナー分子３に入射する光とアクセプター分子４から放出される光の特性を適切に制御できる。

【0047】

通常使用されている公知のタイプの識別タグは、ＲＦＩＤ（無線周波数識別）タグである。ＲＦＩＤタグと比較して、本明細書で説明されるような識別タグ１のいくつかの例には、多くの利点がある。第１に、本明細書に記載される少なくともいくつかの識別タグ１は、環境発電および励起ならびに周波数変調のために、音響および周囲光エネルギーを利用する。周囲の音響信号と光強度は、確率的またはノイズのようなものであってよい。一方、ＲＦＩＤタグが「受動」タグであっても、ＲＦＩＤタグには少なくとも特定のＲＦ放射が必要である。第二に、本明細書に記載の少なくともいくつかの識別タグ１は、ナノスケール（１０－９ｍ）またはマイクロスケール（１０－６ｍ）の寸法で製造できるが、ＲＦＩＤタグは数ミリメートルのサイズを持つことが多い。第三に、本明細書に記載の少なくともいくつかの識別タグ１は、ＲＦＩＤタグよりもはるかに軽量で、耐久性があり、高温（および低温にさえも）に耐えることができる。

【0048】

本明細書に記載される例は、本発明の実施形態を説明するための例として理解されるべきである。別の実施形態および実施例が想定される。一つの実施例または実施形態に関して記載される任意の特徴は、単独で、または他の特徴と組み合わせて使用可能である。加えて、一つの実施例または実施形態に関連して記載された任意の特徴は、他の実施例または実施形態、または他の実施例または実施形態の任意の組み合わせのいずれかの特徴と組み合わせても使用可能である。さらに、本明細書に記載されない均等物および変形例も、請求項に定義される本発明の範囲内で利用可能である。

【図1】

【図2A】

【図2B】

【図3A】

【図3B】