(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
アンテナの接続のための第１端子及び第２端子を有する、無線通信回路と、
第１曲面を形成し、前記第１曲面内の第１端部に、前記第１端子と接続される第３端子を有し、前記第１曲面内で前記第１端部と反対側の第２端部に、第１領域を有する、第１導体と、
第２曲面を形成し、前記第２曲面内の第３端部に、前記第２端子と接続される第４端子を有し、前記第２曲面内で前記第３端部と反対側の第４端部に、第２領域を有し、前記第１領域と前記第２領域が互いに平行に重なり、前記第１曲面と前記第２曲面がループアンテナを形成する、第２導体と、
誘電体であり、前記第１導体と前記第２導体が巻き付けられ、周囲に前記ループアンテナが設けられる芯部とを備え、
前記芯部の周長は、前記アンテナと前記無線通信回路とが共振する所定の周波数より十分に短く、且つ、前記芯部に設けられたループアンテナは、周長が前記所定の周波数の１波長よりも十分に短いインダクタンスであることを特徴とする無線タグ。
【請求項２】
更に、
誘電体であり、前記無線通信回路と前記第１導体と前記第２導体とを覆う、カバー、を備える、
請求項１に記載の無線タグ。
【請求項３】
更に、
絶縁体であり、所定面上に前記第１導体と前記第２導体とが設けられる、シートを備え、
前記シートは、前記芯部に巻き付けられ、
前記第１領域と前記第２領域は、前記シートを挟み、
前記第１領域と前記第２領域の距離は、前記シートの厚さである、
請求項２に記載の無線タグ。
【請求項４】
前記カバーは、弾性を有する容器と弾性を有する蓋とを有し、
前記容器の高さ方向において、前記芯部と前記第１導体と前記第２導体と前記シートとを合わせた部分の長さは、前記容器の内壁の長さより、大きく、
前記容器と前記蓋は、接合される、
請求項３に記載の無線タグ。
【請求項５】
前記無線通信回路は、前記芯部の表面上の特定位置に配置され、
前記ループアンテナの周方向の、前記第１領域及び前記第２領域は、特定長さを有し、
前記特定位置は、特定周波数と前記芯部の誘電率と前記第１導体の大きさと前記第２導体の大きさとに基づき、前記特定周波数を用いる無線通信の距離を最大化する、
前記特定長さは、前記特定周波数と前記芯部の誘電率と前記第１導体の大きさと前記第２導体の大きさとに基づき、前記特定周波数を用いる無線通信の距離を最大化する、
請求項１乃至請求項４のいずれかに記載の無線タグ。
【請求項６】
前記芯部は、表面上に、複数の所定位置を示す印を有し、
前記複数の所定位置の夫々は、複数の所定周波数の夫々と前記芯部の誘電率と前記第１導体の大きさと前記第２導体の大きさとに基づいて、前記無線タグによる前記複数の所定周波数の夫々を用いる無線通信の距離を最大化し、
前記複数の所定位置は、前記特定位置を含み、
前記複数の所定周波数は、前記特定周波数を含む、
請求項５に記載の無線タグ。
【請求項７】
前記第１領域は、第１切り込みを有し、
前記第２領域は、第２切り込みを有し、
前記第１切り込みと前記第２切り込みは、組み合わせられる、
請求項１乃至請求項６のいずれかに記載の無線タグ。
【請求項８】
前記第１端部の一部と前記第３端部の一部とは、Ｃ結合する、
請求項３に記載の無線タグ。
【請求項９】
前記第１端部の一部と前記第３端部の一部とは、インターデジタル形状を形成する、
請求項８に記載の無線タグ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線タグに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線タグとして、例えば、ＵＨＦ帯で用いられるダイポール型のＲＦＩＤ（radio frequency identification）タグが知られる。ダイポール型のＲＦＩＤタグは、ダンボールや衣類などの金属でない物体に貼り付けられる。しかし、ダイポール型のＲＦＩＤタグは、金属面に貼り付けられると、電波を放射しなくなり、アンテナゲインが落ち、アンテナとチップとの整合が崩れる。そのため、ダイポール型のＲＦＩＤタグは、リーダライタ（ＲＷ）と通信できなくなくなってしまう。
【０００３】
金属に貼り付けることができるアンテナの一例として、ループアンテナが知られる。ループ面が金属面に対して垂直に設置されることにより、金属面の反対側に鏡像電流が流れる。これにより、このループアンテナは、実際のループより大きなループを有することになり、金属面に貼り付けられても通信可能である。このループアンテナは、ループを形成するワイヤと、このワイヤに接続されたチップとを、有するだけで、動作は可能である。
【０００４】
関連する技術として、アンテナシートが誘電体基板に巻き付けられ、そのアンテナシートの両端がチップ部分で接続される、ＲＦＩＤタグが知られる。しかし、このＲＦＩＤタグの製造コストは、高い。更に、チップ端子とアンテナ端が接続されることにより、その接続部は弱く、接続部が剥がれる恐れがある。特に、金属面に貼り付けられるＲＦＩＤタグは、例えば、自動車の製造ラインでボディに貼り付けられる等の用途があるため、強い力がＲＦＩＤに加わる場合がある。
【０００５】
１枚のアンテナシートにチップが実装され、そのアンテナシートが誘電体基板に巻き付け、アンテナ両端が近づけられることにより、アンテナ両端がＣ結合（容量性カップリング）する、ＲＦＩＤタグが知られる。このアンテナ両端は、Ｃ結合により、ＲＦＩＤの周波数帯（８６０〜９６０ＭＨｚ）において結合している。そのＣ結合部のギャップ間隔は、数十μｍというオーダーが必要である。しかし、実際には、誘電体基板が撓うことなどにより、そのギャップ間隔を保つのは困難である。更に、このＲＦＩＤタグの製造コストは、高い。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００６】
【特許文献１】特開２００７−２７２２６４号公報
【特許文献２】特開２００８−９０８１３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００７】
しかしながら、前述の無線タグの例に示されるように、金属に貼り付けても通信可能であり、且つ、安定した性能を有する、無線タグを製造することは、困難であった。
【０００８】
本発明は上述した問題点を解決するためになされたものであり、金属に貼り付けられた状態で、安定した性能を有する、無線タグを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００９】
上述した課題を解決するため、本発明の一態様は、アンテナの接続のための第１端子及び第２端子を有する、無線通信回路と、第１曲面を形成し、前記第１曲面内の第１端部に、前記第１端子と接続される第３端子を有し、前記第１曲面内で前記第１端部と反対側の第２端部に、第１領域を有する、第１導体と、第２曲面を形成し、前記第２曲面内の第３端部に、前記第２端子と接続される第４端子を有し、前記第２曲面内で前記第３端部と反対側の第４端部に、第２領域を有し、前記第１領域と前記第２領域が互いに平行に重なり、前記第１曲面と前記第２曲面がループアンテナを形成する、第２導体と、を備える無線タグである。
【発明の効果】
【００１０】
この出願に開示された技術によれば、無線タグは、金属に貼り付けられた状態で、安定した性能を有することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】ＲＦＩＤタグ１ａにおけるチップとアンテナの動作を示す模式図である。
【図２】ＲＦＩＤタグ１ａにおけるチップとアンテナの等価回路を示す回路図である。
【図３】ＲＦＩＤタグ１ａの構造を示す分解図である。
【図４】ナカゴ樹脂６に巻き付けられる前の状態のアンテナシート２ａの構造を示す斜視図である。
【図５】ＲＦＩＤタグ製造方法を示すフローチャートである。
【図６】ナカゴ樹脂６に巻き付けられた状態のアンテナシート２ａの構造を示す斜視図である。
【図７】チップ４と金属パターン５ａ，５ｂの構造を示す斜視図である。
【図８】オーバーラップ部２４ａの構造を示す側面図である。
【図９】ＲＦＩＤタグ１ａの構造を示す断面図である。
【図１０】ＲＦＩＤタグ１ａの構造を示す斜視図である。
【図１１】Ｓ２とＬａｐの関係の計算値を示す図である。
【図１２】Ｓ２とＲａｐの関係の計算値を示す図である。
【図１３】通信距離の周波数特性の計算値を示す図である。
【図１４】複数の周波数に対応するためのナカゴ樹脂６の構造を示す斜視図である。
【図１５】ナカゴ樹脂６に巻き付けられる前の状態のアンテナシート２ｂの構造を示す斜視図である。
【図１６】ナカゴ樹脂６に巻き付けられた状態のアンテナシート２ｂの構造を示す斜視図である。
【図１７】ＲＦＩＤタグ１ｃの構造を示す斜視図である。
【図１８】ＲＦＩＤタグ１ｄの構造を示す斜視図である。
【図１９】ＲＦＩＤタグ１ｅの構造を示す斜視図である。
【図２０】ＲＦＩＤタグ１ｅにおけるチップとアンテナの等価回路を示す回路図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
以下、本発明の実施形態について図面を参照しつつ説明する。
【００１３】
＜実施例１＞
ＲＦＩＤタグ１ａは、本発明の無線タグの適用例である。ＲＦＩＤタグ１ａは、ＵＨＦ帯のＲＦＩＤ周波数でリーダライタとの無線通信を行う。リーダライタは、無線通信によりＲＦＩＤタグ１ａからデータを読み出し、無線通信によりＲＦＩＤタグ１ａへデータを書き込む。
【００１４】
図１は、ＲＦＩＤタグ１ａにおけるチップとアンテナの動作を示す模式図である。ＲＦＩＤタグ１ａは、チップ４とループアンテナであるアンテナ２１とを有する。ＲＦＩＤタグ１ａが金属面２２に貼り付けられる場合、アンテナ２１は、前述のループアンテナのように鏡像電流２３を用いる。
【００１５】
チップ４とアンテナ２１の関係について説明する。ここで、チップ４は、アンテナ２１を用いてリーダライタとの無線通信を行う無線通信回路を有する、半導体チップであり、例えば、ＬＳＩ（large scale integration）である。
【００１６】
図２は、ＲＦＩＤタグ１ａにおけるチップとアンテナの等価回路を示す回路図である。チップ４の等価回路は、並列抵抗Ｒｃｐと並列容量Ｃｃｐで表される。例えば、Ｒｃｐは２０００Ω程度であり、Ｃｃｐは１．０ｐＦ程度である。アンテナ２１の等価回路は、並列抵抗（放射抵抗）Ｒａｐと並列インダクタンスＬａｐで表される。チップ４の２端子とアンテナ２１の２端子とは、その間に整合回路なしで直接接続することが必要とされる。この場合のチップ４とアンテナ２１の共振条件は、次式により表される。
【００１７】
【数１】
0005526726.tif 000002
【００１８】
ＣｃｐとＬａｐが、ＲＦＩＤ周波数ｆ０で共振条件を満たし、かつ、ＲｃｐとＲａｐが同じ値である場合、アンテナ２１で受信したパワーがすべてチップ４へ供給される。ｆ０は、例えば、ＵＨＦ帯の８６０〜９６０ＭＨｚである。例えば、Ｃｃｐが１．０ｐＦであれば、ｆ０は９５３ＭＨｚであり、Ｌａｐは２８ｎＨである。ＣｃｐとＬａｐが共振条件からずれる場合や、ＲｃｐとＲａｐの値が異なる場合、チップ４とアンテナ２１との間に不整合が生じ、それによりＲＦＩＤタグの通信距離が短くなる。
【００１９】
ＵＨＦ帯のＲＦＩＤタグ１ａのアンテナ２１は、従来の携帯端末用アンテナや無線ＬＡＮ用アンテナのように、５０Ω（あるいは７５Ω）の高周波回路に接続するのではない。そのため、アンテナ２１は、入力インピーダンスＲａｐが５０Ω、かつ、入力インピーダンスの虚数成分（Ｃ，Ｌ成分）が０である、という従来の携帯端末用アンテナの条件を満たす必要はない。従って、アンテナ２１の設計には、従来の携帯端末用アンテナと異なるアンテナ設計方法が用いられる。アンテナ２１は、アンテナ２１とチップ４が整合回路なしで直接接続されるために、例えば、前述のように、Ｒａｐが２０００Ω付近、Ｌａｐが２８ｎＨ付近である必要がある。
【００２０】
以下、本発明が適用されたＲＦＩＤタグ１ａの製造を行うための、ＲＦＩＤタグ製造方法について説明する。
【００２１】
図３は、ＲＦＩＤタグ１ａの構造を示す分解図である。ＲＦＩＤタグ１ａは、アンテナシート２ａ、ナカゴ（中子）樹脂６、容器７、蓋８を有する。図４は、ナカゴ樹脂６に巻き付けられる前の状態のアンテナシート２ａの構造を示す斜視図である。
【００２２】
図５は、ＲＦＩＤタグ製造方法を示すフローチャートである。ＲＦＩＤタグ製造方法は、絶縁体のフィルムシート３上にチップ４と金属パターン５ａ，５ｂを設けることにより、アンテナシート２ａを作成する（Ｓ１０）。ここで、ＲＦＩＤタグ製造方法は、フィルムシート３上の中心に、チップを配置し、フィルムシート３上に銀ペーストを吹き付けることにより、金属パターン５ａ，５ｂを形成し、チップ４の第１端子と金属パターン５ａとを接続し、チップ４の第２端子と金属パターン５ｂとを接続する。第１端子と第２端子は、アンテナ２１の給電点である。
【００２３】
第１端部は、金属パターン５ａの長手方向の端部のうち、チップ４側の端部である。第２端部は、金属パターン５ａの長手方向の端部のうち、チップ４の反対側の端部である。第３端部は、金属パターン５ｂの長手方向の端部のうち、チップ４側の端部である。第４端部は、金属パターン５ｂの長手方向の端部のうち、チップ４の反対側の端部である。
【００２４】
図６は、ナカゴ樹脂６に巻き付けられた状態のアンテナシート２ａの構造を示す斜視図である。ＲＦＩＤタグ製造方法は、アンテナシート２ａをナカゴ樹脂６の所定位置に巻き付ける（Ｓ２０）。ここで、アンテナシート２ａは、アンテナシート２ａの長手方向がナカゴ樹脂６の長手方向に沿うように、ナカゴ樹脂６に巻き付けられる。チップ４は、ナカゴ樹脂６上面の中心を基準とする、ナカゴ樹脂６の長手方向の位置Ｓ２に配置される。アンテナシート２ａの長手方向の長さは、ナカゴ樹脂６の長手方向の周長より長く、それらの差は、Ｌ２である。従って、ナカゴ樹脂６に巻き付けられたアンテナシート２ａの長手方向の両端は、重なりを有する。
【００２５】
金属パターン５ａのうち、フィルムシート３を介して金属パターン５ｂと平行に重なる領域は、第１領域と定義される。金属パターン５ｂのうち、フィルムシート３を介して金属パターン５ａと平行に重なる領域は、第２領域と定義される。第１領域と第２領域は、オーバーラップ部２４ａと定義される。ここでのオーバーラップ部２４ａは、ナカゴ樹脂６の下面に接する。ナカゴ樹脂６の長手方向での、オーバーラップ部２４ａの長さは、Ｌ２である。このように、前述の所定位置は、Ｓ２とＬ２により決定される。
【００２６】
図７は、チップ４と金属パターン５ａ，５ｂの構造を示す斜視図である。金属パターン５ａ，５ｂは、ループアンテナであるアンテナ２１を形成する。
【００２７】
図８は、オーバーラップ部２４ａの構造を示す側面図である。オーバーラップ部２４ａは、２つの金属パターン５ａ，５ｂの間に、絶縁体のフィルムシート２の厚さ（例えば０．１ｍｍ）の間隔がある。このように、金属パターン５ａ，５ｂは、Ｃ結合により、高周波のＲＦＩＤ周波数帯で結合していれば良く、ＤＣで結合していなくても良い。
【００２８】
ナカゴ樹脂６は、例えば、ＡＢＳ樹脂、ＰＥＴ樹脂、ポリカーボネイト樹脂、等の、合成樹脂（プラスチック）製である。
【００２９】
ＲＦＩＤタグ製造方法は、アンテナシート２ａとナカゴ樹脂６を、容器７内に収める（Ｓ３０）。容器７は、ナカゴ樹脂６と同様、合成樹脂製であり、樹脂モールドにより製造される。
【００３０】
ＲＦＩＤタグ製造方法は、容器７の上部の開口に蓋８を被せ、容器７と蓋８を接合する（Ｓ４０）。蓋８は、ナカゴ樹脂６と同様、合成樹脂製である。ここで、容器７と蓋８は、接着剤、ネジ等により接合される。
【００３１】
図９は、ＲＦＩＤタグ１ａの構造を示す断面図である。この断面図は、フィルムシート３、金属パターン５ａ，５ｂ、ナカゴ樹脂６、容器７、蓋８を示す。ここで、容器７の内壁の深さは、ｈで表される。容器７内に収められる、金属パターン５ａ、フィルムシート３、ナカゴ樹脂６、フィルムシート３、金属パターン５ａ、フィルムシート３、金属パターン５ｂを合わせた部分の高さは、Ｈで表される。Ｈ＞ｈとして、容器７と蓋８が接合されることで、オーバーラップ部２４ａの金属パターン５ａ，５ｂの間隔は一定に保たれるため、オーバーラップ部２４ａを形成する第１領域と第２領域を接合する必要がない。この場合、容器７と蓋８は、弾性を有し、蓋８は、ばねのようにしなる。オーバーラップ部２４ａは、接着剤等を挟むことにより接合しても良い。
【００３２】
図１０は、ＲＦＩＤタグ１ａの構造を示す斜視図である。ＲＦＩＤタグ１ａの大きさは、例えば、５０ｍｍ×１５ｍｍ×７ｍｍであり、ＵＨＦ帯のＲＦＩＤタグとしては非常にコンパクトである。アンテナシート２ａが、ナカゴ樹脂６に巻き付けられると共に、アンテナシート２ａとナカゴ樹脂６が、容器７と蓋８で覆われることにより、ＲＦＩＤタグ１ａの機械的な強度が保たれる。
【００３３】
以上で、ＲＦＩＤタグ製造方法のフローは終了する。
【００３４】
以下、ＲＦＩＤタグ１ａの設計を行うための、ＲＦＩＤタグ設計方法について説明する。
【００３５】
ＲＦＩＤタグ設計方法は、電磁界シミュレータを用いて、Ｌ２，Ｓ２を変えた場合の、チップ４から見たアンテナ入力インピーダンス等を計算する。ここで、ナカゴ樹脂６、容器７、蓋８は、比誘電率εｒ＝３の誘電体である。フィルムシート３の厚さが０．１ｍｍである場合、オーバーラップ部２４ａにおける金属パターン５ａ，５ｂの間隔は０．１ｍｍである。前述の例と同様、チップ４において、Ｃｃｐ＝１．０ｐＦ、Ｒｃｐ＝２０００Ωである。
【００３６】
図１１は、Ｓ２とＬａｐの関係の計算値を示す図である。この図において、横軸は、Ｓ２［ｍｍ］を示し、縦軸は、Ｌａｐ［ｎＨ］を示し、三角形、円、正方形、菱形のシンボルが付された曲線は、夫々、Ｌ２が５，１０，２０，４５［ｍｍ］である場合を示す。ここで、ｆ０は、日本のＲＦＩＤ周波数の規格９５３ＭＨｚとする。ＲＦＩＤタグ１ａが共振するｆ０がこの９５３ＭＨｚである場合、Ｌａｐが２８ｎＨであり、Ｓ２とＬａｐの関係の計算値の図中において、印ＪＰが付された直線で表される。ここで、例えば、Ｌ２が１０ｍｍである場合、Ｓ２を９ｍｍとすれば良い。その他、印ＵＳが付された直線は、ｆ０が米国のＲＦＩＤ周波数の規格９１５ＭＨｚである場合のＬａｐの値を示し、印ＥＵが付された直線は、ｆ０が欧州のＲＦＩＤ周波数の規格８６８ＭＨｚである場合のＬａｐの値を示す。
【００３７】
図１２は、Ｓ２とＲａｐの関係の計算値を示す図である。この図において、横軸は、Ｓ２［ｍｍ］を示し、縦軸は、Ｒａｐ［Ω］を示し、三角形、円、正方形、菱形のシンボルが付された曲線は、夫々、Ｌ２が５，１０，２０，４５［ｍｍ］である場合を示す。Ｓ２とＲａｐの関係の計算値の図中において、Ｒａｐの最適値でありＲｃｐに等しい２０００Ωは、破線の直線で表される。
【００３８】
前述の、Ｌ２＝１０ｍｍ、Ｓ２＝９ｍｍ、の場合、Ｓ２とＲａｐの計算値により、Ｒａｐは８１００Ωであり、最適値２０００Ωからずれている。このずれは、通信距離に影響を与えるが、ごくわずかである。
【００３９】
このように、Ｒａｐが最適値とずれている場合、仮に、携帯端末用アンテナだとすると、５０Ωに合わせる必要があり、アンテナと高周波回路（チップ）との間に、整合回路を追加する必要がある。
【００４０】
更に、チップ４の最小動作電力をＰｍｉｎ＝−１４ｄＢｍ、ＲＦＩＤタグ１ａと無線通信を行うリーダライタの出力１Ｗ（＝３０ｄＢｍ）、リーダライタ側のアンテナゲインを６ｄＢｉの直線偏波とする。この場合のＲＦＩＤタグ１ａとリーダライタの通信距離の周波数特性を計算する。図１３は、通信距離の周波数特性の計算値を示す図である。この図において、横軸は、周波数［ＭＨｚ］を示し、縦軸は、通信距離（read range）［ｍ］を示し、三角形、円、正方形、菱形のシンボルが付された曲線は、夫々、Ｌ２が５，１０，２０，４５［ｍｍ］である場合を示す。この計算値によれば、日本のＲＦＩＤ周波数であるｆ０＝９５３ＭＨｚにおいて、通信距離は６〜７ｍ程度である。このように、ＲＦＩＤタグ１ａは、サイズが小さいことと、通信距離が長いこととを、両立している。
【００４１】
図１４は、複数の周波数に対応するためのナカゴ樹脂６の構造を示す斜視図である。ＲＦＩＤタグ設計方法は、複数の国のＲＦＩＤ周波数に対応できるように、例えば、日本、米国、欧州の各国のＲＦＩＤ周波数に応じてＳ２を計算し、各国のＳ２（チップ４の位置）を示す印（ＪＰ、ＵＳ、ＥＵ）をナカゴ樹脂６に記す。日本用のｆ０は９５３ＭＨｚなのでＬａｐは２８ｎＨであり、米国用のｆ０は９１５ＭＨｚなのでＬａｐは３０ｎＨであり、欧州用のｆ０は８６８ＭＨｚなので３３ｎＨになる。Ｌ２が１０ｍｍである場合、日本用のＳ２（ＪＰ）は９ｍｍであり、米国用のＳ２（ＵＳ）は１０．６ｍｍであり、欧州用のＳ２（ＥＵ）は１１ｍｍである。アンテナシート２ａは、チップ４の位置が所望の国の印の位置に合うように、ナカゴ樹脂６に巻き付けられる。
【００４２】
ＲＦＩＤタグ製造方法は、前述のＳ２０において、チップ４の位置を各国用の印に合わせてオフセットさせれば良い。すなわち、アンテナシート２ａ、ナカゴ樹脂６、容器７、蓋８が同じ材料のままで、チップ４の位置をずらすだけで、各国の周波数に対応できるので、複数の国へ出荷する場合のコストが低減される。
【００４３】
前述の例では、フィルムシート３の厚さは０．１ｍｍとしたが、この値に限らない。フィルムシート３の厚さが薄くなれば、Ｓ２とＬａｐの計算値の曲線が上方へ移動し、Ｌａｐが大きくなる。逆にフィルムシート３の厚さが厚くなれば、Ｓ２とＬａｐの計算値の曲線が下方へ移動し、Ｌａｐが小さくなる。
【００４４】
Ｓ２とＬａｐの計算値によれば、Ｌ２を固定すると、Ｓ２とＬａｐの計算値の曲線の傾きが緩やかなほど、Ｓ２の変化に対するＬａｐの変化が小さくなることが分かる。これにより、最適なＬａｐに対する製造時のＳ２の許容範囲が大きくなるので、製造コストを抑えることができる。したがって、Ｓ２が０に近づくように、即ち、チップ４の位置がナカゴ樹脂６の長手方向の中心に近づくように、Ｌ２や材料の寸法等を決定すれば良い。
【００４５】
Ｓ２とＬａｐの計算値によれば、Ｌａｐを固定すると、Ｌ２が小さいほど、Ｓ２が大きくなることが分かる。もし、Ｌ２を０に近づけると、Ｓ２とＬａｐの計算値の曲線が更に下方へ移動し、Ｌａｐの最適値２８ｎＨが得られるＳ２が更に大きくなる。この場合、前述のＲＦＩＤタグ１ａの長手方向の長さ５０ｍｍでは、実現できなくなることが分かる。ＲＦＩＤタグ１ａの大きさを大きくすれば、ループの大きさが大きくなり、インダクタンス値が大きくなるので実現可能になるが、ＲＦＩＤタグ１ａの大型化につながる。アンテナの両端をＣ結合させる場合、従来技術のようにギャップ部分を数十μｍにする、又は、ＲＦＩＤタグ１ａのＬ２を小さくすることにより、実現可能であるが、いずれもＲＦＩＤタグ１ａより大型になる。
【００４６】
つまり、ＲＦＩＤタグ１ａがオーバーラップ部２４ａを有することにより、小型化が達成されている。
【００４７】
＜実施例２＞
実施例１のＲＦＩＤタグ１ａと比較すると、実施例２のＲＦＩＤタグは、アンテナシート２ａの代わりにアンテナシート２ｂを有する。
【００４８】
図１５は、ナカゴ樹脂６に巻き付けられる前の状態のアンテナシート２ｂの構造を示す斜視図である。アンテナシート２ｂにおいて、アンテナシート２ａと同一符号はアンテナシート２ａに示された対象と同一又は相当物を示しており、ここでの説明を省略する。アンテナシート２ｂは、長手方向の両端から中心方向への切り込み１１ａ，１１ｂを有する。切り込み１１ａ，１１ｂのそれぞれの長さは、Ｌ２／２以上である。この図の例において、切り込み１１ａ，１１ｂのそれぞれの長さは、Ｌ２／２である。
【００４９】
実施例２のＲＦＩＤタグを製造するための、実施例２のＲＦＩＤタグ製造方法は、実施例１のＲＦＩＤタグ製造方法と同様である。但し、実施例２のＲＦＩＤタグ製造方法は、Ｓ２０において、アンテナシート２ｂをナカゴ樹脂６に巻き付け、切り込み１１ａと１１ｂを組み合わせることにより、アンテナシート２ｂの両端を組み合わせる。図１６は、ナカゴ樹脂６に巻き付けられた状態のアンテナシート２ｂの構造を示す斜視図である。切り込み１１ａ，１１ｂによりアンテナシート２ｂの両端が組み合わせられることにより、Ｓ２０からＳ３０までの間、ナカゴ樹脂６に巻き付けられたアンテナシート２ｂがずれにくくなる。これにより、ＲＦＩＤタグ２ｂの製造が容易になる。
【００５０】
＜実施例３＞
本発明の無線タグの適用例である、実施例３のＲＦＩＤタグ１ｃについて説明する。図１７は、ＲＦＩＤタグ１ｃの構造を示す斜視図である。ＲＦＩＤタグ１ｃにおいて、ＲＦＩＤタグ１ａと同一符号はＲＦＩＤタグ１ａに示された対象と同一又は相当物を示しており、ここでの説明を省略する。ＲＦＩＤタグ１ａと比較すると、ＲＦＩＤタグ１ｃは、容器７及び蓋８の代わりにラミネートフィルム１２を有する。
【００５１】
実施例３のＲＦＩＤタグ１ｃを製造するための、実施例３のＲＦＩＤタグ製造方法について説明する。実施例３のＲＦＩＤタグ製造方法は、前述のＳ１０、Ｓ２０を行う。次に、実施例３のＲＦＩＤタグ製造方法は、前述のＳ３０、Ｓ４０の代わりに、アンテナシート２ａ及びナカゴ樹脂６をラミネートフィルム１２で包み、ラミネート加工する。
【００５２】
高い強度が要求されない場合や、低いコストが要求される場合に、ＲＦＩＤタグ１ｃのような構成が、望ましい。
【００５３】
＜実施例４＞
本発明の無線タグの適用例である、実施例４のＲＦＩＤタグ１ｄについて説明する。図１８は、ＲＦＩＤタグ１ｄの構造を示す斜視図である。ＲＦＩＤタグ１ｄにおいて、ＲＦＩＤタグ１ａと同一符号はＲＦＩＤタグ１ａに示された対象と同一又は相当物を示しており、ここでの説明を省略する。ＲＦＩＤタグ１ａと比較すると、ＲＦＩＤタグ１ｄは、アンテナシート２ａの代わりにアンテナシート２ｄを有する。アンテナシート２ａと比較すると、アンテナシート２ｄは、オーバーラップ部２４ａの代わりにオーバーラップ部２４ｂを形成する。アンテナシート２ｄにおける２つの金属パターンの長さの差は、アンテナシート２ａにおける２つの金属パターンの長さの差より大きいため、オーバーラップ部２４ｂは、ナカゴ樹脂６上面に形成される。オーバーラップ部２４ｂがナカゴ樹脂６上面にあることにより、上方からＳ２およびＬ２を同時に確認することができ、製造コストを低減することができる。
【００５４】
＜実施例５＞
本発明の無線タグの適用例であり、実施例１のＲＦＩＤタグ１ａより小さい、実施例５のＲＦＩＤタグ１ｅについて説明する。
【００５５】
図１９は、ＲＦＩＤタグ１ｅの構造を示す斜視図である。ＲＦＩＤタグ１ｅにおいて、ＲＦＩＤタグ１ａと同一符号はＲＦＩＤタグ１ａに示された対象と同一又は相当物を示しており、ここでの説明を省略する。ＲＦＩＤタグ１ａと比較すると、ＲＦＩＤタグ１ｅは、アンテナシート２ａの代わりにアンテナシート２ｅを有する。アンテナシート２ａと比較すると、アンテナシート２ｅは、金属パターン５ａ，５ｂの代わりに金属パターン５ｉ，５ｊを有する。前述のＲＦＩＤタグ１ａの大きさが、５０ｍｍ×１５ｍｍ×７ｍｍであるのに対して、ＲＦＩＤタグ１ｅの大きさは、３４ｍｍ×１４ｍｍ×４ｍｍである。
【００５６】
図２０は、ＲＦＩＤタグ１ｅにおけるチップとアンテナの等価回路を示す回路図である。ＲＦＩＤタグ１ｅのループアンテナの周長は、ＲＦＩＤタグ１ａより小さくなるので、ループアンテナのインダクタンス値Ｌａｐ２は、ＲＦＩＤタグ１ａのＬａｐより小さくなる。金属パターン５ｉ，５ｊは、インターデジタル形状を形成する。インターデジタル形状における金属パターン５ｉ，５ｊの間隔は、０．５ｍｍ程度である。この形状による金属パターン５ｉ，５ｊのＣ結合は、キャパシタンスＣａｐ２を有する。チップ４のＣｃｐが変わらないとすると、金属パターン５ｉ，５ｊがＣａｐ２を有することにより、共振条件を満たし、チップ４とループアンテナを整合させることができる。この場合のチップ４とループアンテナの共振条件は、次式により表される。
【００５７】
【数２】
0005526726.tif 000003
【００５８】
ＲＦＩＤタグ１ｅの大きさがＲＦＩＤタグ１ａより小さいため、ＲＦＩＤタグ１ｅのアンテナゲインはＲＦＩＤタグ１ａより落ち、ＲＦＩＤタグ１ｅの通信距離はＲＦＩＤタグ１ａよりやや落ちる。
【００５９】
以上の各実施例において、アンテナシート２ａが十分な強度を有する場合等に、蓋８、あるいは容器７及び蓋８は省かれても良い。アンテナシート２ａが十分な強度を有する場合等に、ナカゴ樹脂６は省かれても良い。金属パターン５ａ，５ｂが十分な強度を有する場合等に、フィルムシート３は省かれても良い。金属パターン５ａ，５ｂが十分な強度を有する場合等に、フィルムシート３の代わりに接着剤が設けられても良い。
【００６０】
以上の各実施例によれば、構造が極めて簡素であり、コストが低く、大きさが小さく、通信距離が長く、金属に貼り付けて通信が可能である、無線タグを実現できる。
【００６１】
第１導体は、例えば、金属パターン５ａ，５ｉである。
第２導体は、例えば、金属パターン５ｂ，５ｊである。
第１曲面は、例えば、ナカゴ樹脂６に巻き付けられた金属パターン５ａ，５ｉの形状である。
第２曲面は、例えば、ナカゴ樹脂６に巻き付けられた金属パターン５ｂ，５ｊの形状である。シートは、例えば、アンテナシート２ａ，２ｂ，２ｄ，２ｅである。
【００６２】
以上の実施例１〜５を含む実施形態に関し、更に以下の付記を開示する。
（付記１）
アンテナの接続のための第１端子及び第２端子を有する、無線通信回路と、
第１曲面を形成し、前記第１曲面内の第１端部に、前記第１端子と接続される第３端子を有し、前記第１曲面内で前記第１端部と反対側の第２端部に、第１領域を有する、第１導体と、
第２曲面を形成し、前記第２曲面内の第３端部に、前記第２端子と接続される第４端子を有し、前記第２曲面内で前記第３端部と反対側の第４端部に、第２領域を有し、前記第１領域と前記第２領域が互いに平行に重なり、前記第１曲面と前記第２曲面がループアンテナを形成する、第２導体と、
を備える無線タグ。
（付記２）
更に、
誘電体であり、周囲に前記ループアンテナが設けられる、芯部、を備える、
前記第１導体と前記第２導体は、前記芯部に巻き付けられる、
付記１に記載の無線タグ。
（付記３）
更に、
誘電体であり、前記無線通信回路と前記第１導体と前記第２導体とを覆う、カバー、を備える、
付記２に記載の無線タグ。
（付記４）
更に、
絶縁体であり、所定面上に前記第１導体と前記第２導体とが設けられる、シートを備え、
前記シートは、前記芯部に巻き付けられ、
前記第１領域と前記第２領域は、前記シートを挟み、
前記第１領域と前記第２領域の距離は、前記シートの厚さである、
付記３に記載の無線タグ。
（付記５）
前記カバーは、弾性を有する容器と弾性を有する蓋とを有し、
前記容器の高さ方向において、前記芯部と前記第１導体と前記第２導体と前記シートとを合わせた部分の長さは、前記容器の内壁の長さより、大きく、
前記容器と前記蓋は、接合される、
付記４に記載の無線タグ。
（付記６）
前記無線通信回路は、前記芯部の表面上の特定位置に配置され、
前記ループアンテナの周方向の、前記第１領域及び前記第２領域は、特定長さを有し、
前記特定位置は、特定周波数と前記芯部の誘電率と前記第１導体の大きさと前記第２導体の大きさとに基づき、前記特定周波数を用いる無線通信の距離を最大化する、
前記特定長さは、前記特定周波数と前記芯部の誘電率と前記第１導体の大きさと前記第２導体の大きさとに基づき、前記特定周波数を用いる無線通信の距離を最大化する、
付記２に記載の無線タグ。
（付記７）
前記芯部は、表面上に、複数の所定位置を示す印を有し、
前記複数の所定位置の夫々は、複数の所定周波数の夫々と前記芯部の誘電率と前記第１導体の大きさと前記第２導体の大きさとに基づいて、前記無線タグによる前記複数の所定周波数の夫々を用いる無線通信の距離を最大化し、
前記複数の所定位置は、前記特定位置を含み、
前記複数の所定周波数は、前記特定周波数を含む、
付記６に記載の無線タグ。
（付記８）
前記第１領域は、第１切り込みを有し、
前記第２領域は、第２切り込みを有し、
前記第１切り込みと前記第２切り込みは、組み合わせられる、
付記１に記載の無線タグ。
（付記９）
前記第１端部の一部と前記第３端部の一部とは、Ｃ結合する、
付記４に記載の無線タグ。
（付記１０）
前記第１端部の一部と前記第３端部の一部とは、インターデジタル形状を形成する、
付記９に記載の無線タグ。
（付記１１）
前記無線通信回路は、前記芯部の第１面上に設けられ、
前記第１領域と前記第２領域は、前記芯部上で前記第１面の裏側の第２面上に設けられる、
付記２に記載の無線タグ。
（付記１２）
前記無線通信回路は、前記芯部の第１面上に設けられ、
前記第１領域と前記第２領域は、前記第１面上に設けられる、
付記２に記載の無線タグ。
（付記１３）
前記カバーは、ラミネート加工により設けられる、
付記３に記載の無線タグ。
（付記１４）
更に、
前記第１領域と前記第２領域とを接着する、接着部を備え、
前記第１領域と前記第２領域の距離は、前記接着部の厚さである、
付記３に記載の無線タグ。
【符号の説明】
【００６３】
１ａ，１ｃ，１ｄ，１ｅ  ＲＦＩＤタグ
２ａ，２ｂ，２ｄ，２ｅ  アンテナシート
３  フィルムシート
４  チップ
５ａ，５ｂ，５ｉ，５ｊ  金属パターン
６  ナカゴ樹脂
７  容器
８  蓋
１１ａ，１１ｂ  切り込み
１２  ラミネートフィルム
２１  アンテナ
２２  金属面
２３  鏡像電流
２４ａ，２４ｂ  オーバーラップ部
【図１】
0005526726.tif 000004
【図２】
0005526726.tif 000005
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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