(57)【要約】【課題】電波方式のＲＦＩＤタグシステムにおける通信距離を大幅に延長できるようにすることである。【解決手段】電波方式のＲＦＩＤタグのアンテナ１ａと同じ側に配置されるブースタアンテナ２の２個の線状のアンテナ素子２ａを、長さＬと幅Ｗの比Ｌ／Ｗが２以上で、長さ方向の両端の点ａ１、ａ２が１組だけ存在するものとし、各アンテナ素子２ａについて、自身の両端の点ａ１、ａ２のうちのいずれか一方を基端点、他方を先端点として、基端点から相手方の他方のアンテナ素子の前記両端の点ａ１、ａ２のいずれかの点を結ぶように延ばした４通りの相手間線分ｅの向きに対する、基端点から自身の先端点を結ぶように延ばした自身間線分ｆの向きの、電波の回転方向への傾斜角φが、少なくとも４通りの相手間線分ｅのいずれかの特定相手間線分ｅ１、ｅ２に対して、１５°以上で１２０°以下となるようにした。【選択図】図２
2011003976.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
質問器であるリーダのアンテナからの回転する円偏波成分を有する電波を受けて応答する電波方式のＲＦＩＤタグのＩＣチップに接続され、長さＨと中心Ｃが下記のように定義されるアンテナと離間させて、前記リーダのアンテナに対して前記ＲＦＩＤタグのアンテナと同じ側で対向する一つの平面上に配置される少なくとも２個の直線、開曲線、閉曲線またはこれらの直線もしくは曲線が交叉したものとした線状のアンテナ素子からなり、これらの線状のアンテナ素子の長さＬ、幅Ｗおよび重心Ｇを下記のように定義したときに、各アンテナ素子の長さＬと幅Ｗの比Ｌ／Ｗが２以上で、下記の長さＬの定義におけるアンテナ素子の長さ方向の両端の点ａ１、ａ２が１組だけ存在し、前記リーダのアンテナからの電波の波長λに対する長さＬが０．２λ〜０．９λの範囲に入るようにして、前記２個のアンテナ素子のいずれについても、一方のアンテナ素子自身の前記両端の点ａ１、ａ２のうちの一端の点を基端点、他端の点を先端点として、前記基端点から他方のアンテナ素子の前記両端の点ａ１、ａ２のいずれかの点を結ぶように延ばした４通りの相手間線分の向きに対する、前記基端点から自身の前記先端点を結ぶように延ばした自身間線分の向きの、前記電波の回転方向への傾斜角φが、少なくとも前記４通りの相手間線分のいずれかの特定相手間線分に対して、１５°以上で１２０°以下となるようにしたＲＦＩＤタグ用ブースタアンテナ。
（ＲＦＩＤタグのアンテナに関する定義）
・長さＨ：ＩＣチップに接続されたアンテナ上の任意の２点間の直線距離の最大値を長さＨとする。
・中心Ｃ：長さＨの定義において直線距離が最大値となる２点間の中点を中心Ｃとする。
（アンテナ素子に関する定義）
・長さＬ：線状のアンテナ素子上に任意の２点ｉ、ｊを選び、点ｉから点ｊに向かうベクトルＶijに対して、アンテナ素子に沿う点ｉから点ｊへの経路の進行方向の向きとベクトルＶijの向きのなす角度が経路内の全ての点で±９０°以内であるときに、点ｉと点ｊは戻らずに繋がっているとし、このように戻らずに繋がっている任意の２点ｉ、ｊの組み合わせのうち、２点ｉ、ｊ間の直線距離が最も長くなる２点を長さ方向の両端の点ａ１、ａ２として、これらの点ａ１、ａ２間のアンテナ素子に沿う最短経路の長さを長さＬとする。
・幅Ｗ：長さＬの定義における両端の点ａ１、ａ２を結ぶ直線と垂直方向（幅方向）に平行な任意の直線上にアンテナ素子の複数の点があるときに、これらの複数の点のうちの幅方向の距離が最も長くなる２点を幅方向の両端の点ｂ１、ｂ２として、これらの点ｂ１、ｂ２間のアンテナ素子に沿う最短経路の長さ、点ｂ１、ｂ２間の直線距離のπ／２倍の長さ、および長さＬのうちの最小値をｗ１とし、両端の点ａ１、ａ２を結ぶ直線と平行で、アンテナ素子と交わる任意の２本の直線について、これらの２直線間の距離の最大値と長さＬのうちの小さい方の値をｗ２としたときに、ｗ１とｗ２のうちの大きい方の値を幅Ｗとする。
・重心Ｇ：長さＬの定義における両端の点ａ１、ａ２間の全ての最短経路に存在する素線の重心を重心Ｇとする。
【請求項２】
前記特定相手間線分の長さをＭとしたときに、この特定相手間線分の長さＭと前記ＲＦＩＤタグのアンテナの長さＨとの長さの差Ｍ−Ｈが、前記電波の波長λに対して−０．４λ〜０．７λの範囲に入るようにした請求項１に記載のＲＦＩＤタグ用ブースタアンテナ。
【請求項３】
前記ＲＦＩＤタグのアンテナの長さＨが、前記電波の波長λに対して０．２λ未満であるときに、前記電波の波長λに対して、前記長さＬが０．２λ〜０．４λの範囲に入り、前記長さの差Ｍ−Ｈが−０．２λ〜０．２λの範囲に入るようにした請求項２に記載のＲＦＩＤタグ用ブースタアンテナ。
【請求項４】
前記ＲＦＩＤタグのアンテナの中心Ｃから、前記アンテナ素子が配置された平面までの距離Ｚが、前記電波の波長λに対して０．３λ以下となるようにした請求項１乃至３のいずれかに記載のＲＦＩＤタグ用ブースタアンテナ。
【請求項５】
前記ＲＦＩＤタグのアンテナの中心Ｃから、前記特定相手間線分の中点までの距離Ｒが、前記電波の波長λに対して０．３λ以下となるようにした請求項１乃至４のいずれかに記載のＲＦＩＤタグ用ブースタアンテナ。
【請求項６】
前記ＲＦＩＤタグのアンテナが、前記長さＨを決める２点が１組だけ存在して、長手方向の向きを有するときに、前記特定相手間線分の向きと、前記アンテナ素子が配置された平面に投影した前記ＲＦＩＤタグのアンテナの長手方向の向きとの成す角度αの絶対値を７０°以下とした請求項１乃至５のいずれかに記載のＲＦＩＤタグ用ブースタアンテナ。
【請求項７】
前記ＲＦＩＤタグのアンテナが、前記長さＨを決める２点が１組だけ存在して、長手方向の向きを有するときに、前記アンテナ素子が配置された平面に投影した前記ＲＦＩＤタグのアンテナの長手方向の向きに対する、前記基端点から自身の前記先端点を結ぶように延ばした自身間線分の向きの、前記電波の回転方向への傾斜角βを１０°以上で１３０°以下とした請求項１乃至６のいずれかに記載のＲＦＩＤタグ用ブースタアンテナ。
【請求項８】
前記２個の各アンテナ素子の重心Ｇが、それぞれの自身間線分を延長した直線に対して、各アンテナ素子を配置した面内で、前記特定相手間線分と反対側に位置するか、または、前記自身間線分上に位置するようにした請求項１乃至７のいずれかに記載のＲＦＩＤタグ用ブースタアンテナ。
【請求項９】
前記ＲＦＩＤタグが電波を透過するケースに収納された物品または前記ケースに装着され、前記２個のアンテナ素子が前記ケースに装着されて配置されるものである請求項１乃至８のいずれかに記載のＲＦＩＤタグ用ブースタアンテナ。
【請求項１０】
前記ＲＦＩＤタグが前記物品またはケースに複数個装着され、少なくとも１個のＲＦＩＤタグのアンテナの中心Ｃが、前記２個のアンテナ素子の特定相手間線分の中点から、前記電波の波長λに対して０．３λ以下の距離の位置にあり、この位置以外にある他のＲＦＩＤタグのアンテナに対して、前記リーダのアンテナからの電波の通信を阻害する手段を設けた請求項９に記載のＲＦＩＤタグ用ブースタアンテナ。
【請求項１１】
前記電波を透過するケースを段ボール箱とした請求項９または１０に記載のＲＦＩＤタグ用ブースタアンテナ。
【請求項１２】
前記アンテナ素子を、前記段ボール箱を形成する段ボールシートのフラップ部、継ぎ代部または継ぎ代の延長部の、段ボールシートとの重ね面側に装着した請求項１１に記載のＲＦＩＤタグ用ブースタアンテナ。
【請求項１３】
前記アンテナ素子を、前記ケースの副資材に装着した請求項９乃至１１のいずれかに記載のＲＦＩＤタグ用ブースタアンテナ。
【請求項１４】
前記アンテナ素子を、導電インクまたは導電ペーストを塗工して形成したものとした請求項１乃至１３のいずれかに記載のＲＦＩＤタグ用ブースタアンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identification）タグシステムにおける質問器のリーダと応答器のＲＦＩＤタグ間の通信距離を延長させるためのＲＦＩＤタグ用ブースタアンテナに関するものである。
【背景技術】
【０００２】
近年、製品や部品等の物品の情報を自動認識する手段として、物品や物品を収納したケースにＲＦＩＤタグを装着し、ＲＦＩＤタグに記録された物品情報を、リーダから電波で電力を供給して読み取るＲＦＩＤタグシステムが実用化されている。このＲＦＩＤタグシステムは、物品情報をバーコードから光学的に読み取るバーコードシステムに較べて、多くの情報を記録でき、情報を書き換えることもできるので、製造業、流通サービス業等の広い分野に普及しつつある。
【０００３】
リーダのアンテナから電波で電力を供給するＲＦＩＤタグシステムの通信方式には、周波数が１３５ｋＨｚ以下の長波や４．９１５ＭＨｚ、１３．５６ＭＨｚ等の短波を使用する電磁誘導方式と、周波数が数百ＭＨｚ以上の極超短波や２．４５ＧＨｚ等のマイクロ波を使用する電波方式とがある。電波方式でリーダのアンテナから放射される電波には、回転する円偏波、回転しない直線偏波、およびこれらを合成した楕円偏波としたものがある。
【０００４】
波長の長い電波を使用する電磁誘導方式は、アンテナの指向性が広く、水の影響を受け難い特徴を有するが、通常、その通信距離は数十ｃｍ以下である。これに対して、波長の短い電波を使用する電波方式は、水の影響を受け易いが、アンテナの指向性が高く、通常、その通信距離は０．２〜５ｍ程度である。これらの通信方式は、使用環境や物品が水等の液体を含むものであるか否か等によって使い分けられる。
【０００５】
前記電磁誘導方式のＲＦＩＤタグシステムには、ＲＦＩＤタグの前方に、リーダからの電波のキャリア周波数と同調させたブースタアンテナをリーダと対面させて配置し、通信距離を延長するようにしたものがある（例えば、特許文献１参照）。特許文献１に記載されたものでは、ＲＦＩＤタグを取り付けた商品を収納するキャビネットの前扉の周囲にブースタアンテナを取り付けている。
【０００６】
また、前記電波方式のＲＦＩＤタグシステムに用いられるＲＦＩＤタグには、半導体回路に接続したアンテナ素子の他に、導波用や反射用のアンテナ素子を配列し、これらのアンテナ素子の長さをリーダからの電波の半波長λ／２の整数倍として、通信距離を延長するようにしたものがある（例えば、特許文献２参照）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００７】
【特許文献１】特開２００５−３２３０１９号公報
【特許文献２】特開２００２−１５１９４７号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００８】
特許文献２に記載された電波方式のＲＦＩＤタグは、半導体回路に接続したアンテナ素子の他に導波用や反射用のアンテナ素子を配列する必要があるので、個々の物品またはその包装物に装着されるＲＦＩＤタグが高価で寸法の大きなものとなる問題がある。また、ＲＦＩＤタグに配列できる導波用や反射用のアンテナ素子の本数は制約されるので、通信距離もそれほど延長することはできない。
【０００９】
そこで、本発明の課題は、電波方式のＲＦＩＤタグシステムにおける通信距離を大幅に延長できるようにすることである。
【課題を解決するための手段】
【００１０】
上記の課題を解決するために、本発明のＲＦＩＤタグ用ブースタアンテナは、質問器であるリーダのアンテナからの回転する円偏波成分を有する電波を受けて応答する電波方式のＲＦＩＤタグのＩＣチップに接続され、長さＨと中心Ｃが下記のように定義されるアンテナと離間させて、前記リーダのアンテナに対して前記ＲＦＩＤタグのアンテナと同じ側で対向する一つの平面上に配置される少なくとも２個の直線、開曲線、閉曲線またはこれらの直線もしくは曲線が交叉したものとした線状のアンテナ素子からなり、これらの線状のアンテナ素子の長さＬ、幅Ｗおよび重心Ｇを下記のように定義したときに、各アンテナ素子の長さＬと幅Ｗの比Ｌ／Ｗが２以上で、下記の長さＬの定義におけるアンテナ素子の長さ方向の両端の点ａ１、ａ２が１組だけ存在し、前記リーダのアンテナからの電波の波長λに対する長さＬが０．２λ〜０．９λの範囲に入るようにして、前記２個のアンテナ素子のいずれについても、一方のアンテナ素子自身の前記両端の点ａ１、ａ２のうちの一端の点を基端点、他端の点を先端点として、前記基端点から他方のアンテナ素子の前記両端の点ａ１、ａ２のいずれかの点を結ぶように延ばした４通りの相手間線分の向きに対する、前記基端点から自身の前記先端点を結ぶように延ばした自身間線分の向きの、前記電波の回転方向への傾斜角φが、少なくとも前記４通りの相手間線分のいずれかの特定相手間線分に対して、１５°以上で１２０°以下となる構成を採用した。
（ＲＦＩＤタグのアンテナに関する定義）
・長さＨ：ＩＣチップに接続されたアンテナ上の任意の２点間の直線距離の最大値を長さＨとする。
・中心Ｃ：長さＨの定義において直線距離が最大値となる２点間の中点を中心Ｃとする。
（アンテナ素子に関する定義）
・長さＬ：線状のアンテナ素子上に任意の２点ｉ、ｊを選び、点ｉから点ｊに向かうベクトルＶijに対して、アンテナ素子に沿う点ｉから点ｊへの経路の進行方向の向きとベクトルＶijの向きのなす角度が経路内の全ての点で±９０°以内であるときに、点ｉと点ｊは戻らずに繋がっているとし、このように戻らずに繋がっている任意の２点ｉ、ｊの組み合わせのうち、２点ｉ、ｊ間の直線距離が最も長くなる２点を長さ方向の両端の点ａ１、ａ２として、これらの点ａ１、ａ２間のアンテナ素子に沿う最短経路の長さを長さＬとする。
・幅Ｗ：長さＬの定義における両端の点ａ１、ａ２を結ぶ直線と垂直方向（幅方向）に平行な任意の直線上にアンテナ素子の複数の点があるときに、これらの複数の点のうちの幅方向の距離が最も長くなる２点を幅方向の両端の点ｂ１、ｂ２として、これらの点ｂ１、ｂ２間のアンテナ素子に沿う最短経路の長さ、点ｂ１、ｂ２間の直線距離のπ／２倍の長さ、および長さＬのうちの最小値をｗ１とし、両端の点ａ１、ａ２を結ぶ直線と平行で、アンテナ素子と交わる任意の２本の直線について、これらの２直線間の距離の最大値と長さＬのうちの小さい方の値をｗ２としたときに、ｗ１とｗ２のうちの大きい方の値を幅Ｗとする。
・重心Ｇ：長さＬの定義における両端の点ａ１、ａ２間の全ての最短経路に存在する素線の重心を重心Ｇとする。
【００１１】
図８（ａ）〜（ｆ）は、前記長さ方向の両端の点ａ１、ａ２が１組だけ存在する各種の例の線状のアンテナ素子について、前記長さＬと幅Ｗの定義と重心Ｇの位置を具体的に説明する。図８（ａ）は、最も単純な直線のアンテナ素子であり、両端の点が長さ方向の両端の点ａ１、ａ２となって、直線の長さがそのままアンテナ素子の長さＬとなり、幅方向の両端の点ｂ１、ｂ２間の距離、すなわち、直線素子の幅がアンテナ素子の幅Ｗとなる。また、重心Ｇの位置は、１つの最短経路を形成する全素線の重心と合致し、点ａ１、ａ２間の中点となる。
【００１２】
図８（ｂ）は、円弧の開曲線のアンテナ素子であり、両端の点が長さ方向の両端の点ａ１、ａ２となって、円弧曲線に沿った長さがアンテナ素子の長さＬとなる。また、幅方向の両端の点ｂ１、ｂ２間の距離、すなわち、円弧のアンテナ素子のｗ１は十分小さいので、点ａ１、ａ２を結ぶ直線ｍ０と、これと平行で円弧曲線の接線となる直線ｍ１との２直線間の距離ｗ２がアンテナ素子の幅Ｗとなる。この場合も、重心Ｇの位置は、１つの最短経路を形成する全素線の重心と合致し、点ａ１、ａ２間の中点から円弧曲線側へ偏った位置となる。
【００１３】
図８（ｃ）は、振幅が一定な波状の開曲線のアンテナ素子であり、両端の点が長さ方向の両端の点ａ１、ａ２となって、波状曲線に沿った長さがアンテナ素子の長さＬとなる。また、幅方向の両端の点ｂ１、ｂ２間の距離、すなわち、波状のアンテナ素子のｗ１は十分小さいので、点ａ１、ａ２を結ぶ直線ｍ０と平行で、波状曲線の両側の波の頂点を通る２本の直線ｍ１、ｍ２間の距離ｗ２がアンテナ素子の幅Ｗとなる。この場合も、重心Ｇの位置は、１つの最短経路を形成する全素線の重心と合致する。
【００１４】
図８（ｄ）は、Ｌ字状の開曲線のアンテナ素子であり、Ｌ字の両端の２点が点ａ１、ａ２となって、点ａ１からＬ字に沿って点ａ２に至る経路の長さがアンテナ素子の長さＬとなる。この例でも、幅方向の両端の点ｂ１、ｂ２間の距離、すなわち、Ｌ字状のアンテナ素子のｗ１は十分小さいので、点ａ１、ａ２を結ぶ直線ｍ０と、これと平行なＬ字のコーナ点を通る接線ｍ１との２直線間の距離ｗ２がアンテナ素子の幅Ｗとなる。この場合も、重心Ｇの位置は、１つの最短経路を形成する全素線の重心と合致し、点ａ１、ａ２間の中点近傍からＬ字のコーナ点側へ偏った位置となる。
【００１５】
図８（ｅ）は、Ｊ字状の開曲線のアンテナ素子であり、Ｊ字の上端の点が点ａ１、Ｊ字の底の点が点ａ２となって、点ａ１から点ａ２に至る経路の長さがアンテナ素子の長さＬとなる。幅Ｗについては、点ａ１、ａ２を結ぶ直線ｍ０と垂直な直線のうち、Ｊ字の下側の先端の点を通る直線ｎ１上にある２点が点ｂ１、ｂ２となり、これらの点ｂ１、ｂ２間の直線距離のπ／２倍の長さ、すなわち、線分ｂ１ｂ２を直径とする半円弧の長さが、点ｂ１、ｂ２間の最短経路の長さと長さＬよりも小さくなってｗ１となる。また、直線ｍ０と平行で、点ｂ１を通る直線ｍ１と、点ｂ２を通る直線ｍ２との距離が、長さＬより小さいので、ｗ２となる。この場合は、ｗ２よりも大きくなるｗ１がアンテナ素子の幅Ｗとなる。重心Ｇの位置は、１つの最短経路を形成する点ａ１、ａ２間の素線の重心と合致する。
【００１６】
図８（ｆ）は、長円の閉曲線のアンテナ素子であり、長円の長軸上の２点がアンテナ素子の両端の点ａ１、ａ２となって、点ａ１から点ａ２に至る２つの等しい経路の長さがアンテナ素子の長さＬとなる。幅Ｗについては、点ａ１、ａ２を結ぶ直線ｍ０と垂直方向に平行な任意の直線のうち、長円の平行部を通る直線ｎ１上にある２点が点ｂ１、ｂ２となって、点ｂ１、ｂ２間の直線距離のπ／２倍の長さが、点ｂ１、ｂ２間の最短経路の長さと比べて等しいかまたは小さく、長さＬよりも小さくなってｗ１となる。また、直線ｍ０と平行で点ｂ１、ｂ２を通る２本の直線ｍ１、ｍ２間の距離が、長さＬより小さいので、ｗ２となり、ｗ２よりも大きいｗ１がアンテナ素子の幅Ｗとなる。重心Ｇの位置は、２つの最短経路を形成する全素線の重心と合致し、長円の中心となる。
【００１７】
図９は、前記２個のアンテナ素子の相手間線分ｅ、自身間線分ｆ、および、相手間線分ｅの向きに対する自身間線分ｆの向きの電波の回転方向への傾斜角φを、２個のアンテナ素子を同一形状のＬ字状のものとした例について説明する。図９（ａ）〜（ｄ）に示すように、一方のアンテナ素子の両端の点ａ１、ａ２のいずれかを基端点として、他方のアンテナ素子の両端の点ａ１、ａ２のいずれかと結ぶ相手間線分ｅは４通り存在し、各アンテナ素子の両端の点ａ１、ａ２同士を結ぶ自身間線分ｆは１通りずつである。各図中には、電波の回転方向が反時計回りの場合の傾斜角をφ１、電波の回転方向が時計回りの場合の傾斜角をφ２として示すが、４通りの各相手間線分ｅの向きに対する、各自身間線分ｆの向きの電波の回転方向への傾斜角φ１、φ２も、各アンテナ素子について４通り存在する。
【００１８】
本発明は、このような４通りの相手間線分ｅのうちの特定相手間線分ｅ１、ｅ２の向きに対する、各アンテナ素子の自身間線分ｆの向きの電波の回転方向への傾斜角φ１、φ２を、１５°以上で１２０°以下となるように範囲を規制したものである。相手間線分ｅが特定相手間線分ｅ１、ｅ２となるのは、図９（ｂ）、（ｄ）に示したように、２個のアンテナ素子が装着面内で相手間線分ｅを延長した直線に対して互いに反対側に位置するときであり、電波の回転方向が反時計回りの場合は、図９（ｂ）に示したものが、傾斜角φ１が上記範囲に入る特定相手間線分ｅ１となり、電波の回転方向が時計回りの場合は図９（ｄ）で、傾斜角φ２が上記範囲に入る特定相手間線分ｅ２となる。つまり、この図９の配置では、電波の回転方向に関らず、特定相手間線分ｅ１、ｅ２が存在する。このように、一方の電波の回転方向で特定相手間線分が存在すれば、他方の電波の回転方向でも特定相手間線分が存在することが多い。なお、２個のアンテナ素子は、長さ方向の両端の点ａ１、ａ２が１組だけ存在し、前記長さＬと電波の波長λとの比Ｌ／λが０．２〜０．９の範囲に入るものであればよく、必ずしも寸法や形状が同じものでなくてもよい。
【００１９】
本発明者は、回転する円偏波成分を有する電波を発信するリーダのアンテナに対して、電波方式のＲＦＩＤタグのアンテナと離間させて、このアンテナと同じ側で対向する一つの平面上に、上述したような２個の線状のアンテナ素子を配置し、各アンテナ素子の長さＬを変化させて通信実験を行い、前記特定相手間線分の向きに対する自身間線分の向きの電波の回転方向への傾斜角φを１５°以上で１２０°以下となるように規制すると、アンテナ素子の長さＬを、電波の波長λとの比Ｌ／λが０．２〜０．９となる範囲で、通信距離を延長できることを知見した。従来は、特許文献２にも記載されるように、通信距離を延長するのに好適なアンテナ素子の長さＬは電波の半波長λ／２の整数倍、すなわち、最も短くて好適なアンテナ素子の長さＬは０．５λと考えられている。
【００２０】
このようにアンテナ素子の長さＬを、比Ｌ／λが０．２〜０．９となる範囲で変化させても通信距離を延長できた理由は明確ではないが、以下のように考えられる。リーダのアンテナに対して、ブースタアンテナをＲＦＩＤタグのアンテナと離間させて同じ側に配置する場合は、リーダのアンテナから直接ＲＦＩＤタグのアンテナに到達する１次電波と、ブースタアンテナを経由してＲＦＩＤタグのアンテナに到達する２次電波との間には位相ずれδが生じ、この位相ずれδが電波の周期の整数倍±０．２倍程度の範囲であれば、１次電波と２次電波の山同士の重なり代が多くなり、電波が強められて通信距離が長くなり、位相ずれδがこの範囲を越えると、１次電波と２次電波の山と谷の重なり代が多くなり、電波が弱められて通信距離が短くなる。
【００２１】
前記１次電波と２次電波の間に生じる位相ずれδの要因としては、アンテナ素子の長さＬによるブースタアンテナの受信波と発信波の位相ずれのほかに、電波の光路差による位相ずれ、および、リーダのアンテナから送信される電波が回転する円偏波成分を有する場合は、電波の回転方向に対するＲＦＩＤタグのアンテナの向きとアンテナ素子の向きとの傾斜角度による位相ずれが考えられる。このため、前記傾斜角φを１５°以上で１２０°以下となるように規制したときに、アンテナ素子の長さＬを０．５λから離れる範囲で変化させても、これらの要因で構成される全体の位相ずれδが、上記のような電波を強める範囲となり、通信距離が延長されたものと思われる。
【００２２】
上述した知見に基づいて、２個のアンテナ素子の長さＬと電波の波長λとの比Ｌ／λが０．２〜０．９の範囲に入るようにして、前記特定相手間線分に対する各アンテナ素子の自身間線分ｆの向きの電波の回転方向への傾斜角φを、１５°以上で１２０°以下、好ましくは２５°以上で９０°以下、さらに好ましくは４０°以上で７５°以下とすることにより、電波方式のＲＦＩＤタグシステムにおける通信距離を延長できるようにした。
【００２３】
なお、電波の回転方向が反時計回りと時計回りの両方のリーダを用いる場合は、２個のアンテナ素子の図９に示した傾斜角φ１、φ２のいずれかが上記傾斜角φの範囲に入ればよく、通信距離を延長できる２個のアンテナ素子に対する配置等の自由度を拡げることができる。
【００２４】
前記特定相手間線分の長さをＭとしたときに、この特定相手間線分の長さＭと前記ＲＦＩＤタグのアンテナの長さＨとの長さの差Ｍ−Ｈが、前記電波の波長λに対して−０．４λ〜０．７λの範囲、好ましくは−０．３λ〜０．５λの範囲、さらに好ましくは−０．２λ〜０．４λの範囲に入るようにすることにより、通信距離をより延長することができる。
【００２５】
前記ＲＦＩＤタグのアンテナの長さＨが、前記電波の波長λに対して０．２λ未満であるときは、前記電波の波長λに対して、前記長さＬが０．２λ〜０．４λの範囲に入り、前記長さの差Ｍ−Ｈが−０．２λ〜０．２λの範囲に入るようにするとよい。小さな物品やＣＤ、ＤＶＤのようにＲＦＩＤタグを装着する部位が限定される物品のように、アンテナの長さＨが０．２λ未満と短くなるものには、そのケース等にこのようなブースタアンテナのアンテナ素子を装着するとよい。
【００２６】
前記ＲＦＩＤタグのアンテナの中心Ｃから、前記アンテナ素子が配置された平面までの距離Ｚが、前記電波の波長λに対して０．３λ以下の範囲、好ましくは０．２λ以下の範囲、さらに好ましくは０．１λ以下の範囲となるようにすることによっても、通信距離をより延長することができる。
【００２７】
前記ＲＦＩＤタグのアンテナの中心Ｃから、前記特定相手間線分の中点までの距離Ｒが、前記電波の波長λに対して０．３λ以下の範囲、好ましくは０．２λ以下の範囲、さらに好ましくは０．１λ以下の範囲となるようにすることによっても、通信距離をより延長することができる。
【００２８】
前記ＲＦＩＤタグのアンテナが、前記長さＨを決める２点が１組だけ存在して、長手方向の向きを有するときは、前記特定相手間線分の向きと、前記アンテナ素子が配置された平面に投影した前記ＲＦＩＤタグのアンテナの長手方向の向きとの成す角度αの絶対値を７０°以下、好ましくは４５°以下、さらに好ましくは３０°以下とすることにより、通信距離をより延長することができる。
【００２９】
前記ＲＦＩＤタグのアンテナが、前記長さＨを決める２点が１組だけ存在して、長手方向の向きを有するときに、前記アンテナ素子が配置された平面に投影した前記ＲＦＩＤタグのアンテナの長手方向の向きに対する、前記基端点から自身の前記先端点を結ぶように延ばした自身間線分の向きの、前記電波の回転方向への傾斜角βを１０°以上で１３０°以下、好ましくは２５°以上で９０°以下、さらに好ましくは４０°以上で７５°以下とすることによっても、通信距離をより延長することができる。
【００３０】
前記２個の各アンテナ素子の重心Ｇは、それぞれの自身間線分を延長した直線に対して、各アンテナ素子を配置した面内で、前記特定相手間線分と反対側に位置するか、または、前記自身間線分上に位置するようにするとよい。
【００３１】
前記ＲＦＩＤタグが電波を透過するケースに収納された物品または前記ケースに装着される場合は、前記２個のアンテナ素子を前記ケースに装着されて配置されるものとすることができる。
【００３２】
前記ＲＦＩＤタグが前記物品またはケースに複数個装着され、少なくとも１個のＲＦＩＤタグのアンテナの中心Ｃが、前記２個のアンテナ素子の特定相手間線分の中点から、前記電波の波長λに対して０．３λ以下の距離の位置にあり、この位置以外にある他のＲＦＩＤタグのアンテナに対して、前記リーダのアンテナからの電波の通信を阻害する手段を設けることにより、所望のＲＦＩＤタグとの通信を特定することができる。他のＲＦＩＤタグのアンテナに対して通信を阻害する手段としては、特に限定しないが、他のＲＦＩＤタグのアンテナとリーダのアンテナとの間に板状の導電体を配置して１次電波を遮る方法、他のＲＦＩＤタグのアンテナとリーダのアンテナとの間に長さが電波の波長の１／２程度の円形、矩形等の環状や十字等のクロス状の導電体を配置して、２次電波と１次電波の干渉によりＲＦＩＤタグが受信する電波を弱める方法、その他の手法によって１次電波を弱める２次電波を発する導電体を配置する方法等を採用することができる。
【００３３】
前記電波を透過するケースは段ボール箱とすることができる。
【００３４】
前記アンテナ素子を、前記段ボール箱を形成する段ボールシートのフラップ部、継ぎ代部または継ぎ代の延長部の、段ボールシートとの重ね面側に装着することにより、アンテナ素子が製函後の段ボール箱の段ボールシートで挟まれる位置に配置されるようにし、物品等との接触や摩擦による剥がれを防止することができる。
【００３５】
前記アンテナ素子は、前記ケースの封緘用テープ等の副資材に装着することもできる。
【００３６】
前記アンテナ素子は、導電インクまたは導電ペーストを塗工して形成したものとすることができる。
【発明の効果】
【００３７】
本発明のＲＦＩＤタグ用ブースタアンテナは、質問器であるリーダのアンテナからの回転する円偏波成分を有する電波を受けて応答する電波方式のＲＦＩＤタグのＩＣチップに接続され、長さＨと中心Ｃが下記のように定義されるアンテナと離間させて、リーダのアンテナに対してＲＦＩＤタグのアンテナと同じ側で対向する一つの平面上に配置される少なくとも２個の直線、開曲線、閉曲線またはこれらの直線もしくは曲線が交叉したものとした線状のアンテナ素子からなり、これらの線状のアンテナ素子の長さＬ、幅Ｗおよび重心Ｇを下記のように定義したときに、各アンテナ素子の長さＬと幅Ｗの比Ｌ／Ｗが２以上で、下記の長さＬの定義におけるアンテナ素子の長さ方向の両端の点ａ１、ａ２が１組だけ存在し、リーダのアンテナからの電波の波長λに対する長さＬが０．２λ〜０．９λの範囲に入るようにして、２個のアンテナ素子のいずれについても、一方のアンテナ素子自身の両端の点ａ１、ａ２のうちの一端の点を基端点、他端の点を先端点として、基端点から他方のアンテナ素子の両端の点ａ１、ａ２のいずれかの点を結ぶように延ばした４通りの相手間線分の向きに対する、基端点から自身の前記先端点を結ぶように延ばした自身間線分の向きの、電波の回転方向への傾斜角φが、少なくとも４通りの相手間線分のいずれかの特定相手間線分に対して、１５°以上で１２０°以下となるようにしたので、電波方式のＲＦＩＤタグシステムにおける通信距離を大幅に延長することができる。
（ＲＦＩＤタグのアンテナに関する定義）
・長さＨ：ＩＣチップに接続されたアンテナ上の任意の２点間の直線距離の最大値を長さＨとする。
・中心Ｃ：長さＨの定義において直線距離が最大値となる２点間の中点を中心Ｃとする。
（アンテナ素子に関する定義）
・長さＬ：線状のアンテナ素子上に任意の２点ｉ、ｊを選び、点ｉから点ｊに向かうベクトルＶijに対して、アンテナ素子に沿う点ｉから点ｊへの経路の進行方向の向きとベクトルＶijの向きのなす角度が経路内の全ての点で±９０°以内であるときに、点ｉと点ｊは戻らずに繋がっているとし、このように戻らずに繋がっている任意の２点ｉ、ｊの組み合わせのうち、２点ｉ、ｊ間の直線距離が最も長くなる２点を長さ方向の両端の点ａ１、ａ２として、これらの点ａ１、ａ２間のアンテナ素子に沿う最短経路の長さを長さＬとする。
・幅Ｗ：長さＬの定義における両端の点ａ１、ａ２を結ぶ直線と垂直方向（幅方向）に平行な任意の直線上にアンテナ素子の複数の点があるときに、これらの複数の点のうちの幅方向の距離が最も長くなる２点を幅方向の両端の点ｂ１、ｂ２として、これらの点ｂ１、ｂ２間のアンテナ素子に沿う最短経路の長さ、点ｂ１、ｂ２間の直線距離のπ／２倍の長さ、および長さＬのうちの最小値をｗ１とし、両端の点ａ１、ａ２を結ぶ直線と平行で、アンテナ素子と交わる任意の２本の直線について、これらの２直線間の距離の最大値と長さＬのうちの小さい方の値をｗ２としたときに、ｗ１とｗ２のうちの大きい方の値を幅Ｗとする。
・重心Ｇ：長さＬの定義における両端の点ａ１、ａ２間の全ての最短経路に存在する素線の重心を重心Ｇとする。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】第１の実施形態のＲＦＩＤタグ用ブースタアンテナを配置したＲＦＩＤタグシステムの概略斜視図
【図２】ａ、ｂは、それぞれ図１のブースタアンテナの配置を拡大して示す平面図
【図３】図１のアンテナの重心からアンテナ素子を配置したケースの前面までの距離Ｚを示す模式図
【図４】ａ、ｂは、それぞれ第２の実施形態のブースタアンテナの配置を拡大して示す平面図
【図５】ａ、ｂは、それぞれ第３の実施形態のブースタアンテナの配置を拡大して示す平面図
【図６】第４の実施形態のＲＦＩＤタグ用ブースタアンテナを配置したＲＦＩＤタグシステムの概略平面図
【図７】ａ〜ｄは、それぞれ図１の段ボール箱のケースへのブースタアンテナの装着位置の変形例を示す模式図
【図８】ａ〜ｆは、それぞれ線状のアンテナ素子の例を示す平面図
【図９】ａ〜ｄは、２個のアンテナ素子の相手間線分ｅ、自身間線分ｆおよび電波の回転方向への傾斜角φを説明する平面図
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以下、図面に基づき、本発明の実施形態を説明する。図１乃至図３は、第１の実施形態を示す。図１は、ＲＦＩＤタグ１が装着された物品１１を収納したケース１２に、本発明に係るＲＦＩＤタグ用ブースタアンテナ２を配置した電波方式のＲＦＩＤタグシステムの概略図である。この概略図は、説明を分かりやすくするために、ケース１２の中に１つの物品１１のみを表示し、ＲＦＩＤタグ１のアンテナ１ａは、ＩＣチップ１ｂに接続されて、リーダ３のアンテナ３ａからの電波の放射方向と対向する物品１１の前面１１ａに装着され、ブースタアンテナ２は、同じく電波の放射方向と対向するケース１２の前面１２ａに配置されている。リーダ３のアンテナ３ａからは、回転する円偏波成分を有し、周波数が２．４ＧＨｚのマイクロ波、または周波数が９００ＭＨｚの極超短波の電波がＲＦＩＤタグ１に向けて送信される。
【００４０】
前記ケース１２は電波を透過する段ボール箱とされ、ブースタアンテナ２は、その前面１２ａの内面または外面に導電インクまたは導電ペーストの塗工で形成された線状のアンテナ素子２ａで形成されている。アンテナ素子２ａは、アルミニウム等の導電性の金属線で形成してもよく、後述するように、段ボール箱のフラップ部、継ぎ代部、継ぎ代の延長部等に装着して配置してもよい。
【００４１】
この実施形態では、図２に拡大して示すように、前記ケース１２の前面１２ａに配置されたアンテナ素子２ａは、２個の同じ長さＬと幅Ｗの直線のアンテナ素子２ａで形成され、その後方のＩＣチップ１ｂに接続された直線状のアンテナ１ａの両側に近接させて、互いに平行に配置されている。アンテナ素子２ａの両端の点ａ１、ａ２間の最短経路の長さとして定義される長さＬは、リーダ３のアンテナ３ａからの電波の波長λに対して０．２λ〜０．９λの範囲に入り、前述したように定義される幅Ｗは素線の幅と等しくなり、長さＬと幅Ｗの比Ｌ／Ｗは２よりも十分大きい値となっている。
【００４２】
図２（ａ）は、前記２個の平行なアンテナ素子２ａは右下がりに傾斜し、右側のアンテナ素子２ａの上端の点ａ１と、左側のアンテナ素子２ａの下端の点ａ２とを結ぶ相手間線分ｅが、前面１２ａに投影されたアンテナ１ａと重なっている状態を示す。この状態では、電波の回転方向が反時計回りのときに、この相手間線分ｅが特定相手間線分ｅ１となって、各アンテナ素子２ａの両端の点ａ１、ａ２同士を結ぶ自身間線分ｆの向きの特定相手間線分ｅ１の向きに対する電波の回転方向への傾斜角φ１が、１５°以上で１２０°以下になっている。電波の回転方向が時計回りのときは、右側のアンテナ素子２ａの下端の点ａ２と、左側のアンテナ素子２ａの上端の点ａ１とを結ぶ相手間線分ｅが特定相手間線分ｅ２となって、各自身間線分ｆの向きの特定相手間線分ｅ２の向きに対する電波の回転方向への傾斜角φ２が、１５°以上で１２０°以下になっている。なお、直線の各アンテナ素子２ａの重心Ｇは、それぞれの自身間線分ｆ上に位置する。
【００４３】
図２（ｂ）は、前記２個の平行なアンテナ素子２ａが右上がりに傾斜し、右側のアンテナ素子２ａの下端の点ａ２と、左側のアンテナ素子２ａの上端の点ａ１とを結ぶ相手間線分ｅが、前面１２ａに投影されたアンテナ１ａと重なっている状態を示す。この状態では、電波の回転方向が時計回りのときに、この相手間線分ｅが特定相手間線分ｅ２となって、各アンテナ素子２ａの両端の点ａ１、ａ２同士を結ぶ自身間線分ｆの向きの特定相手間線分ｅ２の向きに対する電波の回転方向への傾斜角φ２が、１５°以上で１２０°以下になっている。また、電波の回転方向が反時計回りのときは、右側のアンテナ素子２ａの上端の点ａ１と、左側のアンテナ素子２ａの下端の点ａ２とを結ぶ相手間線分ｅが特定相手間線分ｅ１となって、各自身間線分ｆの向きの特定相手間線分ｅ１の向きに対する電波の回転方向への傾斜角φ１が、１５°以上で１２０°以下になっている。
【００４４】
図２（ａ）、（ｂ）は、それぞれ前記ＩＣチップ１ｂに接続されたアンテナ１ａが上下方向に延び、前面１２ａに投影されたアンテナ１ａが特定相手間線分ｅ１、ｅ２と重なって、その中心Ｃが特定相手間線分ｅ１、ｅ２の中点と合致する基準回転位置にある状態を示す。このアンテナ１ａが基準回転位置にある状態では、図２（ａ）の場合は、特定相手間線分ｅ１の向きとアンテナ１ａの長手方向の向きと成す角度αは０°、アンテナ１ａの長手方向の向きに対する各自身間線分ｆの向きの、電波の反時計回りの回転方向への傾斜角βは傾斜角φ１と等しくなり、図２（ｂ）の場合は、特定相手間線分ｅ２の向きとアンテナ１ａの長手方向の向きと成す角度αは０°、アンテナ１ａの長手方向の向きに対する各自身間線分ｆの向きの、電波の時計回りの回転方向への傾斜角βは傾斜角φ２と等しくなる。
【００４５】
図３は、前記アンテナ１ａの中心Ｃからアンテナ素子２ａを配置したケース１２の前面１２ａまでの距離Ｚを説明する模式図である。アンテナ１ａは、距離Ｚ＝０ｍｍ、すなわち、アンテナ１ａが装着された物品１１の前面１１ａがケース１２の前面１２ａに重ね合わされた状態を基準前後位置とする。アンテナ１ａが基準回転位置、かつ基準前後位置にある状態では、アンテナ１ａの中心Ｃから特定相手間線分ｅ１、ｅ２の中点までの距離Ｒも０ｍｍとなる。
【００４６】
以下に述べる各実施例の通信試験では、特に断りのない限り、アンテナ１ａは基準回転位置、かつ基準前後位置とし、一部の通信試験のみで、アンテナ１ａを基準回転位置から中心Ｃの回りに左右へ回転移動させたり、基準前後位置から後方へ移動（Ｚ＞０ｍｍ）または前方へ移動（Ｚ＜０ｍｍ）させたりした。以下の各通信試験で使用した直線のアンテナ素子２ａの素線の幅は０．５ｍｍとした。
【実施例１】
【００４７】
前記リーダ３のアンテナ３ａからの電波を、反時計回りに回転する円偏波のマイクロ波とし、図２に示したように、２個の直線のアンテナ素子２ａを前面１２ａに配置して、リーダ３とＲＦＩＤタグ１間の通信距離を調査する第１通信試験を行った。リーダ３のアンテナ３ａは、図１に示したように、ケース１２の正面方向の位置、正面方向から上下方向に±４５°の位置、および正面方向から左右方向に±４５°の位置に移動させ、これらの各移動位置での通信距離を平均した平均通信距離を求めて、ブースタアンテナがない場合を１とする通信距離の倍率で、通信距離の延長度合いを評価した。ただし、通信距離が短い一部の条件では、リーダ３のアンテナ３ａを正面方向の位置としたときの正面通信距離のみを測定し、ブースタアンテナがない場合の通信距離が０ｃｍに近かったものは、通信距離の倍率を省略した。
【００４８】
まず、前記２個のアンテナ素子２ａを回転させて、傾斜角φ１を変化させた第１−１通信試験を行った。この傾斜角φ１の大きさによっては、各アンテナ素子２ａの傾斜は右上りにもなる。第１−１通信試験では、ＲＦＩＤタグ１のアンテナ１ａの長さＨを、５６ｍｍ、３４ｍｍ、１１ｍｍの３段階に変え、長さＨを５６ｍｍとしたものについては、各アンテナ素子２ａの長さＬを、マイクロ波の波長λ（＝１２５ｍｍ）に対して０．２λ〜０．９λとなる範囲で３段階に変えた。また、各アンテナ１ａの長さＨに応じて、特定相手間線分ｅ１の長さＭを、長さＨが０．２λ以上のときは、長さの差Ｍ−Ｈが−０．４λ〜０．７λの範囲に入るようにし、長さＨが０．２λ未満のときは、長さの差Ｍ−Ｈが−０．２λ〜０．２λの範囲に入るようにした。
【００４９】
【表１（ａ）】
2011003976.tif 000003
【００５０】
【表１（ｂ）】
2011003976.tif 000004
【００５１】
【表１（ｃ）】
2011003976.tif 000005
【００５２】
表１（ａ）〜（ｃ）に、第１−１通信試験の結果を示す。表１（ａ）はＨ＝５６ｍｍ（０．４５λ）、Ｍ＝６０ｍｍ、Ｍ−Ｈ＝４ｍｍ（０．０３λ）の場合、表１（ｂ）はＨ＝３４ｍｍ（０．２７λ）、Ｍ＝４０ｍｍ、Ｍ−Ｈ＝６ｍｍ（０．０５λ）の場合、表１（ｃ）はＨ＝１１ｍｍ（０．０９λ）、Ｍ＝８ｍｍ、Ｍ−Ｈ＝−３ｍｍ（−０．０２λ）の場合である。アンテナ１ａの長さＨを１１ｍｍとした表１（ｃ）については、通信距離を正面通信距離で評価し、ブースタアンテナがない場合の通信距離が０ｃｍに近かったので、通信距離の倍率を省略した。なお、以降の各表中の長さＬと長さの差Ｍ−Ｈについては、電波の波長λに対する長さもカッコ内に併記した。
【００５３】
この試験結果より、アンテナ１ａの長さＨがいずれの場合も、傾斜角φを１５°以上で１２０°以下とした実施例のものは、いずれも通信距離が延長され、このうち、傾斜角φ１を２５°以上で９０°以下としたものは通信距離が顕著に延長され、４０°以上で７５°以下としたものは、通信距離がさらに延長されている。一方、傾斜角φ１が上記範囲を外れる比較例のものは、通信距離が延長されていないか、または、延長される場合でも延長の程度が小さい。なお、第１−１通信試験では、アンテナ素子２ａの素線の幅を０．１〜０．２ｍｍと５ｍｍ以上に変えた試験も行ったが、表１（ａ）〜（ｃ）に示した素線の幅を０．５ｍｍとした場合と同様の通信結果が得られた。
【００５４】
つぎに、前記傾斜角φ１を１５°以上で１２０°以下として、２個の直線のアンテナ素子２ａの長さＬを変化させた第１−２通信試験を行った。第１−２通信試験では、アンテナ１ａの長さＨを５６ｍｍ、３４ｍｍ、１１ｍｍ、５ｍｍの４段階に変え、長さＨを５６ｍｍ、３４ｍｍとしたものについては、傾斜角φ１を４５°および６３°とし、長さＨを１１ｍｍ、５ｍｍとしたものについては、傾斜角φ１を４５°とした。また、特定相手間線分ｅ１の長さＭとアンテナ１ａの長さＨとの長さの差Ｍ−Ｈは、長さＨを０．２λ以上の５６ｍｍ（０．４５λ）、３４ｍｍ（０．２７λ）としたものは、−０．４λ〜０．７λの範囲に入るようにし、長さＨを０．２λ未満の１１ｍｍ（０．０９λ）、５ｍｍ（０．０４λ）としたものは、−０．２λ〜０．２λの範囲に入るようにした。
【００５５】
【表２（ａ）】
2011003976.tif 000006
【００５６】
【表２（ｂ）】
2011003976.tif 000007
【００５７】
【表２（ｃ）】
2011003976.tif 000008
【００５８】
【表２（ｄ）】
2011003976.tif 000009
【００５９】
表２（ａ）〜（ｄ）に、第１−２通信試験の結果を示す。表２（ａ）はＨ＝５６ｍｍ、Ｍ＝６０ｍｍの場合、表２（ｂ）はＨ＝３４ｍｍ、Ｍ＝４０ｍｍの場合、表２（ｃ）はＨ＝１１ｍｍ、Ｍ＝８ｍｍの場合、表２（ｄ）はＨ＝５ｍｍ、Ｍ＝４ｍｍの場合である。アンテナ１ａの長さＨを１１ｍｍ、５ｍｍとした表２（ｃ）、（ｄ）については、正面通信距離で評価し、通信距離の倍率を省略した。
【００６０】
この試験結果より、アンテナ１ａの長さＨが０．２λ以上の場合は、マイクロ波の波長λに対するアンテナ素子２ａの長さＬが０．２λ〜０．９λの広範囲で通信距離が延長されていることが分かる。また、アンテナ１ａの長さＨが０．２λ未満の場合は、長さＬが０．５λを外れる０．２λ〜０．４λの範囲で通信距離が大きく延長されている。
【００６１】
つぎに、前記アンテナ素子２ａの長さＬを０．２λ〜０．９λの範囲とし、特定相手間線分ｅ１の長さＭとアンテナ１ａの長さＨとの長さの差Ｍ−Ｈを変化させた第１−３通信試験を行った。第１−３通信試験では、アンテナ１ａの長さＨを５６ｍｍ、３４ｍｍ、１１ｍｍ、５ｍｍの４段階に変え、それぞれの長さＨに対して特定相手間線分ｅ１の長さＭを変化させた。また、傾斜角φ１は４５°とし、アンテナ１ａの長さＨを５６ｍｍとしたものだけ、９０°の傾斜角φ１を追加した。
【００６２】
【表３（ａ）】
2011003976.tif 000010
【００６３】
【表３（ｂ）】
2011003976.tif 000011
【００６４】
【表３（ｃ）】
2011003976.tif 000012
【００６５】
【表３（ｄ）】
2011003976.tif 000013
【００６６】
表３（ａ）〜（ｄ）に、第１−３通信試験の結果を示す。表３（ａ）はＨ＝５６ｍｍ、Ｌ＝６０ｍｍ、表３（ｂ）はＨ＝３４ｍｍ、Ｌ＝６０ｍｍ、表３（ｃ）はＨ＝１１ｍｍ、Ｌ＝４０ｍｍ、表３（ｄ）はＨ＝５ｍｍ、Ｌ＝４０ｍｍの場合である。アンテナ１ａの長さＨを１１ｍｍ、５ｍｍとした表３（ｃ）、（ｄ）については、通信距離を正面通信距離で評価し、通信距離の倍率を省略した。
【００６７】
この試験結果より、アンテナ１ａの長さＨが０．２λ以上の場合は、長さの差Ｍ−Ｈが−０．４λ〜０．７λの範囲で通信距離が延長され、アンテナ１ａの長さＨが０．２λ未満の場合は、長さの差Ｍ−Ｈが−０．２λ〜０．２λの範囲で通信距離が延長されていることが分かる。
【００６８】
つぎに、前記アンテナ１ａを基準前後位置（Ｚ＝０ｍｍ）から前後方向（後方向を正）に移動させて、その中心Ｃからアンテナ素子２ａを配置したケース１２の前面１２ａまでの距離Ｚを変化させた第１−４通信試験を行った。第１−４通信試験では、アンテナ１ａの長さＨを５６ｍｍ、アンテナ素子２ａの長さＬを６０ｍｍ、特定相手間線分ｅ１の長さＭを６０ｍｍとし、傾斜角φ１を４５°、９０°の２段階に変えた。また、アンテナ１ａは、図１に示した左右のＸ方向と上下のＹ方向にも移動させた。
【００６９】
【表４】
2011003976.tif 000014
【００７０】
表４に、第１−４通信試験の結果を示す。表中には、Ｘ方向（右方向を正）およびＹ方向（上方向を正）の移動位置と、アンテナ１ａの中心Ｃから特定相手間線分ｅ１の中点までの距離Ｒも併記した。この試験結果より、アンテナ１ａの中心Ｃからアンテナ素子２ａを配置した平面までの距離Ｚの絶対値、および、アンテナ１ａの中心Ｃから特定相手間線分ｅ１の中点までの距離Ｒが０．３λ（＝３７．５ｍｍ）以下のときに、通信距離が延長されていることが分かる。
【００７１】
つぎに、前記アンテナ１ａを基準回転位置から中心Ｃの回りに回転移動させて、アンテナ１ａの向きと特定相手間線分ｅ１との成す角度αを変化させた第１−５通信試験を行った。第１−５通信試験では、アンテナ１ａの長さＨを５６ｍｍ、アンテナ素子２ａの長さＬを６０ｍｍ、特定相手間線分ｅ１の長さＭを６０ｍｍ、傾斜角φ１を６３°とした。
【００７２】
【表５】
2011003976.tif 000015
【００７３】
表５に、第１−５通信試験の結果を示す。表中には、前記アンテナ素子２ａが配置された前面１２ａに投影したアンテナ１ａの長手方向の向きに対する、前記基端点から自身の前記先端点を結ぶように延ばした自身間線分ｆの向きの、電波の回転方向への傾斜角βも併記した。この試験結果より、角度α（アンテナ１ａを反時計回りに回転させたときを正）の絶対値を７０°以下、傾斜角βを１０°以上で１３０°以下としたものは、通信距離が延長されていることが分かる。
【実施例２】
【００７４】
前記リーダ３のアンテナ３ａからの電波を、反時計回りに回転する円偏波の極超短波（λ＝３３３ｍｍ）とし、図２に示したように、２個の直線のアンテナ素子２ａを前面１２ａに配置して、リーダ３とＲＦＩＤタグ１間の通信距離を調査する第２通信試験を行った。第２通信試験では、リーダ３のアンテナ３ａを、図１に示したケース１２の正面方向で、前面１２ａから２０ｃｍ離れた位置に固定し、ＲＦＩＤタグ１のアンテナ１ａが受信する電波の強さを測定して、ブースタアンテナがない場合を１とする電波の強さの倍率で、通信距離の延長度合いを評価した。
【００７５】
まず、前記２個のアンテナ素子２ａを回転させて、傾斜角φ１を変化させた第２−１通信試験を行った。第２−１通信試験では、ＲＦＩＤタグ１のアンテナ１ａの長さＨを６８ｍｍ（０．２０λ）、アンテナ素子２ａの長さＬを１６０ｍｍ（０．４８λ）、特定相手間線分ｅ１の長さＭを６０ｍｍとした。
【００７６】
【表６】
2011003976.tif 000016
【００７７】
表６に、第２−１通信試験の結果を示す。この試験結果より、リーダ３のアンテナ３ａからの電波を極超短波としたときも、傾斜角φ１を１５°以上で１２０°以下とした実施例のものは、いずれも電波の強さが強くなって通信距離が延長されている。一方、傾斜角φ１が上記範囲を外れる比較例のものは、電波の強さがあまり強くなっていない。
【００７８】
つぎに、前記２個の直線のアンテナ素子２ａの長さＬを変化させた第２−２通信試験を行った。第２−２通信試験では、アンテナ１ａの長さＨを６８ｍｍ、傾斜角φ１を４５°、特定相手間線分ｅ１の長さＭを６０ｍｍとした。
【００７９】
【表７】
2011003976.tif 000017
【００８０】
表７に、第２−２通信試験の結果を示す。この試験結果より、リーダ３のアンテナ３ａからの電波を極超短波としたときも、アンテナ１ａの長さＨが０．２λ以上の場合は、極超短波の波長λに対するアンテナ素子２ａの長さＬが０．２λ〜０．９λの範囲内で電波の強さが強くなっている。
【００８１】
つぎに、前記特定相手間線分ｅ１の長さＭとアンテナ１ａの長さＨとの長さの差Ｍ−Ｈを変化させた第２−３通信試験を行った。第２−３通信試験では、アンテナ１ａの長さＨを６８ｍｍ、アンテナ素子２ａの長さＬを１６０ｍｍ、傾斜角φ１を４５°とし、特定相手間線分ｅ１の長さＭを変化させた。
【００８２】
【表８】
2011003976.tif 000018
【００８３】
表８に、第２−３通信試験の結果を示す。この試験結果より、リーダ３のアンテナ３ａからの電波を極超短波としたときも、アンテナ１ａの長さＨが０．２λ以上の場合は、長さの差Ｍ−Ｈが−０．４λ〜０．７λの範囲で電波の強さが強くなっている。
【実施例３】
【００８４】
前記リーダ３のアンテナ３ａからの電波を、時計回りに回転する円偏波のマイクロ波とし、図２に示したように、２個の直線のアンテナ素子２ａを前面１２ａに配置して、リーダ３とＲＦＩＤタグ１間の通信距離を調査する第３通信試験を行った。第３通信試験では、リーダ３のアンテナ３ａを、図１に示したケース１２の正面方向の位置として正面通信距離を測定し、ブースタアンテナがない場合を１とする正面通信距離の倍率で、通信距離の延長度合いを評価した。
【００８５】
まず、前記２個のアンテナ素子２ａを回転させて、傾斜角φ２を変化させた第３−１通信試験を行った。第３−１通信試験では、ＲＦＩＤタグ１のアンテナ１ａの長さＨを５１ｍｍ、アンテナ素子２ａの長さＬを６０ｍｍ（０．４８λ）、特定相手間線分ｅ２の長さＭを８０ｍｍとした。
【００８６】
【表９】
2011003976.tif 000019
【００８７】
表９に、第３−１通信試験の結果を示す。この試験結果より、リーダ３のアンテナ３ａからの電波を時計回りに回転するマイクロ波としたときも、傾斜角φ２を１５°以上で１２０°以下とした実施例のものは、いずれも通信距離が延長され、傾斜角φ２が上記範囲を外れる比較例のものは、通信距離が延長されていない。
【００８８】
つぎに、前記２個の直線のアンテナ素子２ａの長さＬを変化させた第３−２通信試験を行った。第３−２通信試験では、アンテナ１ａの長さＨを５１ｍｍ（０．４１λ）、傾斜角φ２を４５°、特定相手間線分ｅ２の長さＭを６０ｍｍとした。
【００８９】
【表１０】
2011003976.tif 000020
【００９０】
表１０に、第３−２通信試験の結果を示す。この試験結果より、リーダ３のアンテナ３ａからの電波を時計回りに回転するマイクロ波としたときも、アンテナ１ａの長さＨが０．２λ以上の場合は、マイクロ波の波長λに対するアンテナ素子２ａの長さＬが０．２λ〜０．９λの範囲内で通信距離が延長されている。
【００９１】
つぎに、前記特定相手間線分ｅ２の長さＭとアンテナ１ａの長さＨとの長さの差Ｍ−Ｈを変化させた第３−３通信試験を行った。第３−３通信試験では、アンテナ１ａの長さＨを５１ｍｍ、アンテナ素子２ａの長さＬを６０ｍｍ、傾斜角φ１を４５°とし、特定相手間線分ｅ２の長さＭを変化させた。
【００９２】
【表１１】
2011003976.tif 000021
【００９３】
表１１に、第３−３通信試験の結果を示す。この試験結果より、リーダ３のアンテナ３ａからの電波を時計回りに回転するマイクロ波としたときも、アンテナ１ａの長さＨが０．２λ以上の場合は、長さの差Ｍ−Ｈが−０．４λ〜０．７λの範囲で通信距離が延長されている。
【００９４】
図４は、第２の実施形態を示す。この実施形態では、図４（ａ）、（ｂ）に拡大して示すように、前記前面１２ａに配置されたアンテナ素子２ａが、２個の同じ長さＬと幅ＷのＬ字状のアンテナ素子２ａで形成され、その後方のＩＣチップ１ｂに接続された直線状のアンテナ１ａの中心Ｃに対して点対称に配置されて、各Ｌ字の一方の辺が互いに平行な縦向きの縦辺（長さＬ１）、他方の辺が互いに平行な横向きの横辺（長さＬ２）とされている。アンテナ素子２ａの両端の点ａ１、ａ２間の最短経路の長さとして定義される長さＬ（＝Ｌ１＋Ｌ２）は、リーダ３のアンテナ３ａからの電波の波長λに対して０．２λ〜０．９λの範囲に入り、前述したように定義される幅Ｗとの比Ｌ／Ｗは２以上の値となっている。
【００９５】
図４（ａ）は、前記２個のＬ字状のアンテナ素子２ａが、アンテナ１ａに対して、右側のアンテナ素子２ａの横辺が右上、左側のアンテナ素子２ａの横辺が左下に配置され、それぞれの縦辺が横辺のアンテナ１ａに対する遠端から上下に延出して、各アンテナ素子２ａの横辺のアンテナ１ａに対する近端の点ａ１を結ぶ相手間線分ｅが、前面１２ａに投影されたアンテナ１ａと重なっている状態である。この状態では、電波の回転方向が反時計回りの場合に、この相手間線分ｅが特定相手間線分ｅ１となって、各アンテナ素子２ａの両端の点ａ１、ａ２同士を結ぶ自身間線分ｆの向きの特定相手間線分ｅ１の向きに対する電波の回転方向への傾斜角φ１が、１５°以上で１２０°以下になっている。また、電波の回転方向が時計回りの場合は、右側のアンテナ素子２ａの縦辺端の点ａ２と、左側のアンテナ素子２ａの縦辺端の点ａ２とを結ぶ相手間線分ｅが特定相手間線分ｅ２となって、各自身間線分ｆの向きの特定相手間線分ｅ２の向きに対する電波の回転方向への傾斜角φ２が、１５°以上で１２０°以下になっている。いずれの場合も、各アンテナ素子２ａの重心Ｇは、それぞれの自身間線分ｆを延長した直線に対して、各アンテナ素子２ａを配置した前面１２ａ内で、特定相手間線分ｅ１、ｅ２と反対側に位置している。
【００９６】
図４（ｂ）は、前記２個のＬ字状のアンテナ素子２ａが、アンテナ１ａに対して、右側のアンテナ素子２ａの横辺が右下、左側のアンテナ素子２ａの横辺が左上に配置され、それぞれの縦辺が横辺のアンテナ１ａに対する遠端から上下に延出して、各アンテナ素子２ａの横辺のアンテナ１ａに対する近端の点ａ１を結ぶ相手間線分ｅが、前面１２ａに投影されたアンテナ１ａと重なっている状態である。この状態では、電波の回転方向が時計回りの場合に、この相手間線分ｅが特定相手間線分ｅ２となって、各アンテナ素子２ａの両端の点ａ１、ａ２同士を結ぶ自身間線分ｆの向きの特定相手間線分ｅ２の向きに対する電波の回転方向への傾斜角φ２が、１５°以上で１２０°以下になっている。また、電波の回転方向が反時計回りの場合は、右側のアンテナ素子２ａの縦辺端の点ａ２と、左側のアンテナ素子２ａの縦辺端の点ａ２とを結ぶ相手間線分ｅが特定相手間線分ｅ１となって、各自身間線分ｆの向きの特定相手間線分ｅ１の向きに対する電波の回転方向への傾斜角φ１が、１５°以上で１２０°以下になっている。この変形例の場合も、各アンテナ素子２ａの重心Ｇは、それぞれの自身間線分ｆを延長した直線に対して、各アンテナ素子２ａを配置した前面１２ａ内で、特定相手間線分ｅ１、ｅ２と反対側に位置している。
【００９７】
図４（ａ）、（ｂ）は、それぞれ前記ＩＣチップ１ｂに接続されたアンテナ１ａが上下方向に延び、前面１２ａに投影されたアンテナ１ａが特定相手間線分ｅ１、ｅ２と重なって、その中心Ｃが特定相手間線分ｅ１、ｅ２の中点と合致する基準回転位置にある状態を示す。このアンテナ１ａが基準回転位置にある状態では、図４（ａ）の場合は、特定相手間線分ｅ１の向きとアンテナ１ａの長手方向の向きと成す角度αは０°、アンテナ１ａの長手方向の向きに対する各自身間線分ｆの向きの、電波の反時計回りの回転方向への傾斜角βは傾斜角φ１と等しくなり、図４（ｂ）の場合は、特定相手間線分ｅ２の向きとアンテナ１ａの長手方向の向きと成す角度αは０°、アンテナ１ａの長手方向の向きに対する各自身間線分ｆの向きの、電波の時計回りの回転方向への傾斜角βは傾斜角φ２と等しくなる。また、図示は省略するが、第１の実施形態と同様に、アンテナ１ａの基準前後位置は、その中心Ｃからアンテナ素子２ａを配置したケース１２の前面１２ａまでの距離Ｚが０ｍｍとなる位置とした。
【００９８】
この実施形態でも、以下に述べる各実施例の通信試験では、特に断りのない限り、アンテナ１ａは基準回転位置、かつ基準前後位置とし、一部の通信試験のみで、アンテナ１ａを基準回転位置から中心Ｃの回りに左右へ回転移動させたり、基準前後位置から後方へ移動（Ｚ＞０ｍｍ）または前方へ移動（Ｚ＜０ｍｍ）させたりした。以下の各通信試験で使用したＬ字状のアンテナ素子２ａの素線の幅は５ｍｍとした。
【実施例４】
【００９９】
前記リーダ３のアンテナ３ａからの電波を、反時計回りに回転する円偏波のマイクロ波とし、図４（ａ）に示した状態のように、２個のＬ字状のアンテナ素子２ａを前面１２ａに配置して、リーダ３とＲＦＩＤタグ１間の通信距離を調査する第４通信試験を行った。リーダ３のアンテナ３ａは、図１に示したように、ケース１２の正面方向の位置、正面方向から上下方向に±４５°の位置、および正面方向から左右方向に±４５°の位置に移動させ、これらの各移動位置での通信距離を平均した平均通信距離を求めて、ブースタアンテナがない場合を１とする通信距離の倍率で、通信距離の延長度合いを評価した。ただし、一部の条件では、リーダ３のアンテナ３ａを正面方向の位置としたときの正面通信距離のみを測定し、ブースタアンテナがない場合の通信距離が０ｃｍに近かったものは、通信距離の倍率を省略した。
【０１００】
まず、前記２個のアンテナ素子２ａの傾斜角φ１を変化させた第４−１通信試験を行った。傾斜角φ１は、Ｌ字の縦辺と横辺の長さＬ１、Ｌ２の組合せと縦辺の上下の延出方向を変えることにより変化させた。第４−１通信試験では、ＲＦＩＤタグ１のアンテナ１ａの長さＨを５６ｍｍ（０．４５λ）、特定相手間線分ｅ１の長さＭを６０ｍｍとし、アンテナ素子２ａの長さＬを５６ｍｍ（０．４５λ）、７１ｍｍ（０．５７λ）の２段階に変えた。
【０１０１】
【表１２】
2011003976.tif 000022
【０１０２】
表１２に、第４−１通信試験の結果を示す。表中には、アンテナ素子２ａのＬ字の縦辺と横辺の長さＬ１、Ｌ２と縦辺の延出方向も併記した。縦辺の延出方向はＬ１の符号で表示され、負の符号はアンテナ１ａから遠ざかる方向に延出することを意味している。この試験結果より、アンテナ素子２ａをＬ字状のものとした場合も、傾斜角φ１を１５°以上で１２０°以下とした実施例のものは、いずれも通信距離が延長され、傾斜角φ１が上記範囲を外れる比較例のものは、通信距離が延長されていない。なお、第４−１通信試験では、アンテナ素子２ａの素線の幅を０．１〜０．２ｍｍ、０．５ｍｍおよび１０ｍｍ以上に変えた試験も行ったが、表１２に示した素線の幅を５ｍｍとした場合と同様の通信結果が得られた。
【０１０３】
つぎに、前記２個の直線のアンテナ素子２ａの長さＬを変化させた第４−２通信試験を行った。傾斜角φが１５°以上で１２０°以下となる範囲で、Ｌ字の縦辺と横辺の長さＬ１、Ｌ２の組合せを変えることにより、長さＬを変化させた。第４−２通信試験では、アンテナ１ａの長さＨを５６ｍｍ（０．４５λ）、特定相手間線分ｅ１の長さＭを６０ｍｍとした。
【０１０４】
【表１３】
2011003976.tif 000023
【０１０５】
表１３に、第４−２通信試験の結果を示す。この試験結果より、アンテナ素子２ａをＬ字状のものとした場合も、アンテナ１ａの長さＨが０．２λ以上のときは、マイクロ波の波長λに対するアンテナ素子２ａの長さＬが０．２λ〜０．９λの広範囲で通信距離が延長されている。
【０１０６】
つぎに、前記特定相手間線分ｅ１の長さＭとアンテナ１ａの長さＨとの長さの差Ｍ−Ｈを変化させた第４−３通信試験を行った。第４−３通信試験では、アンテナ１ａの長さＨを５６ｍｍ（０．４５λ）、１１ｍｍ（０．０９λ）とし、特定相手間線分ｅ１の長さＭを変化させた。なお、アンテナ１ａの長さＨが５６ｍｍのときは、アンテナ素子２ａの長さＬを５５ｍｍ（０．４４λ；Ｌ１＝３５ｍｍ、Ｌ２＝２０ｍｍ）、傾斜角φ１を４２°とし、アンテナ１ａの長さＨが１１ｍｍのときは、アンテナ素子２ａの長さＬを３７ｍｍ（０．３０λ；Ｌ１＝１６ｍｍ、Ｌ２＝２１ｍｍ）、傾斜角φ１を５１°とした。
【０１０７】
【表１４（ａ）】
2011003976.tif 000024
【０１０８】
【表１４（ｂ）】
2011003976.tif 000025
【０１０９】
表１４（ａ）、（ｂ）に、第４−３通信試験の結果を示す。表１４（ａ）はＨ＝５６ｍｍ、Ｌ＝５５ｍｍの場合、表１４（ｂ）はＨ＝１１ｍｍ、Ｌ＝３７ｍｍの場合であり、表１４（ｂ）については、通信距離を正面通信距離で評価し、通信距離の倍率を省略した。この試験結果より、アンテナ素子２ａをＬ字状のものとした場合も、アンテナ１ａの長さＨが０．２λ以上のときは、長さの差Ｍ−Ｈが−０．４λ〜０．７λの範囲で通信距離が延長され、長さＨが０．２λ未満のときは、長さの差Ｍ−Ｈが−０．２λ〜０．２λの範囲で通信距離が延長されている。
【０１１０】
つぎに、前記アンテナ１ａを基準前後位置（Ｚ＝０ｍｍ）から前後方向（後方向を正）に移動させて、その中心Ｃからアンテナ素子２ａを配置したケース１２の前面１２ａまでの距離Ｚを変化させた第４−４通信試験を行った。第４−４通信試験では、アンテナ１ａの長さＨを５６ｍｍ、３４ｍｍの２段階に変え、アンテナ素子２ａの長さＬを５６ｍｍ（０．４５λ；Ｌ１＝２１ｍｍ、Ｌ２＝３５ｍｍ）、傾斜角φ１を５８°とした。特定相手間線分ｅ１の長さＭは、６０ｍｍ、４０ｍｍとした。また、アンテナ１ａは、図１に示した左右のＸ方向と上下のＹ方向にも移動させた。
【０１１１】
【表１５（ａ）】
2011003976.tif 000026
【０１１２】
【表１５（ｂ）】
2011003976.tif 000027
【０１１３】
表１５（ａ）、（ｂ）に、第４−４通信試験の結果を示す。表１５（ａ）はＨ＝５６ｍｍ、Ｍ＝６０ｍｍの場合、表１５（ｂ）はＨ＝３４ｍｍ、Ｍ＝４０ｍｍの場合であり、表中には、Ｘ方向およびＹ方向の移動位置と、アンテナ１ａの中心Ｃから特定相手間線分ｅ１の中点までの距離Ｒも併記した。この試験結果より、アンテナ素子２ａをＬ字状のものとした場合も、アンテナ１ａの中心Ｃからアンテナ素子２ａを配置した平面までの距離Ｚの絶対値、および、アンテナ１ａの中心Ｃから特定相手間線分ｅ１の中点までの距離Ｒが０．３λ（＝３７．５ｍｍ）以下のときに、通信距離が延長されている。
【０１１４】
つぎに、前記アンテナ１ａを基準回転位置から中心Ｃの回りに回転移動させて、アンテナ１ａの向きと特定相手間線分ｅ１との成す角度αを変化させた第４−５通信試験を行った。第４−５通信試験では、アンテナ１ａの長さＨを５６ｍｍ、３４ｍｍの２段階に変え、アンテナ素子２ａの長さＬを５６ｍｍ（０．４５λ；Ｌ１＝２１ｍｍ、Ｌ２＝３５ｍｍ）、傾斜角φ１を５８°とした。特定相手間線分ｅ１の長さＭは、６０ｍｍ、４０ｍｍとした。
【０１１５】
【表１６（ａ）】
2011003976.tif 000028
【０１１６】
【表１６（ｂ）】
2011003976.tif 000029
【０１１７】
表１６（ａ）、（ｂ）に、第４−５通信試験の結果を示す。表１６（ａ）はＨ＝５６ｍｍ、Ｍ＝６０ｍｍの場合、表１６（ｂ）はＨ＝３４ｍｍ、Ｍ＝４０ｍｍの場合であり、表中には、アンテナ１ａの向きに対する自身間線分ｆの向きの電波の回転方向への傾斜角βも併記した。この試験結果より、アンテナ素子２ａをＬ字状のものとした場合も、角度αの絶対値を７０°以下、傾斜角βを１０°以上で１３０°以下としたものは、通信距離が延長されている。
【実施例５】
【０１１８】
前記リーダ３のアンテナ３ａからの電波を、反時計回りに回転する円偏波の極超短波（λ＝３３３ｍｍ）とし、図４（ａ）に示した状態のように、２個のＬ字状のアンテナ素子２ａを前面１２ａに配置して、リーダ３とＲＦＩＤタグ１間の通信距離を調査する第５通信試験を行った。第５通信試験では、リーダ３のアンテナ３ａを、図１に示したケース１２の正面方向で、前面１２ａから３００ｍｍ離れた位置に固定し、ＲＦＩＤタグ１のアンテナ１ａが受信する電波の強さを測定して、ブースタアンテナがない場合を１とする電波の強さの倍率で、通信距離の延長度合いを評価した。
【０１１９】
まず、前記特定相手間線分ｅ１の長さＭとアンテナ１ａの長さＨとの長さの差Ｍ−Ｈを変化させた第５−１通信試験を行った。第５−１通信試験では、アンテナ１ａの長さＨを１４０ｍｍ（０．４２λ）、１２０ｍｍ（０．３６λ）、６８ｍｍ（０．２０λ）の３段階に変え、アンテナ素子２ａの長さＬを１６０ｍｍ（０．４８λ；Ｌ１＝７０ｍｍ、Ｌ２＝９０ｍｍ）、傾斜角φ１を５６°とし、特定相手間線分ｅ１の長さＭを変化させた。
【０１２０】
【表１７】
2011003976.tif 000030
【０１２１】
表１７に、第５−１通信試験の結果を示す。この試験結果より、リーダ３のアンテナ３ａからの電波を極超短波としたときも、アンテナ１ａの長さＨが０．２λ以上の場合は、長さの差Ｍ−Ｈが−０．４λ〜０．７λの範囲で電波の強さが強くなっている。
【０１２２】
つぎに、前記アンテナ１ａを基準前後位置（Ｚ＝０ｍｍ）から後方向に移動させて、その中心Ｃからアンテナ素子２ａを配置したケース１２の前面１２ａまでの距離Ｚを変化させた第５−２通信試験を行った。第５−２通信試験では、アンテナ１ａの長さＨを６８ｍｍ、アンテナ素子２ａの長さＬを１６０ｍｍ（０．４８λ；Ｌ１＝７０ｍｍ、Ｌ２＝９０ｍｍ）、傾斜角φ１を５６°とし、Ｚ＝３ｍｍとしたものでは、アンテナ１ａを図１に示した左右のＸ方向と上下のＹ方向にも移動させた。特定相手間線分ｅ１の長さＭは６０ｍｍとした。
【０１２３】
【表１８】
2011003976.tif 000031
【０１２４】
表１８に、第５−２通信試験の結果を示す。表中には、Ｘ方向およびＹ方向の移動位置と、アンテナ１ａの中心Ｃから特定相手間線分ｅ１の中点までの距離Ｒも併記した。この試験結果より、リーダ３のアンテナ３ａからの電波を極超短波としたときも、アンテナ１ａの中心Ｃからアンテナ素子２ａを配置した平面までの距離Ｚ、および、アンテナ１ａの中心Ｃから特定相手間線分ｅ１の中点までの距離Ｒが０．３λ（＝１００ｍｍ）以下のときに、通信距離が延長されている。
【実施例６】
【０１２５】
前記リーダ３のアンテナ３ａからの電波を、時計回りに回転する円偏波のマイクロ波とし、図４（ｂ）に示した状態のように、２個のＬ字状のアンテナ素子２ａを前面１２ａに配置し、２個のアンテナ素子２ａの傾斜角φ２を変化させて、リーダ３とＲＦＩＤタグ１間の通信距離を調査する第６通信試験を行った。傾斜角φ２は、アンテナ素子２ａのＬ字の縦辺と横辺の長さＬ１、Ｌ２の組合せを変えることにより変化させた。第６通信試験では、リーダ３のアンテナ３ａを、図１に示したケース１２の正面方向の位置とした正面通信距離を測定し、ブースタアンテナがない場合を１とする通信距離の倍率で、通信距離の延長度合いを評価した。
【０１２６】
第６通信試験では、ＲＦＩＤタグ１のアンテナ１ａの長さＨを５１ｍｍ、アンテナ素子２ａの長さＬを５６ｍｍ（０．４５λ）、特定相手間線分ｅ２の長さＭを８０ｍｍとし、Ｌ字の縦辺と横辺の長さＬ１、Ｌ２の組合せを変えることにより、傾斜角φ２を変化させた。
【０１２７】
【表１９】
2011003976.tif 000032
【０１２８】
表１９に、第６通信試験の結果を示す。この試験結果より、リーダ３のアンテナ３ａからの電波を時計回りに回転するマイクロ波としたときも、傾斜角φ２を１５°以上で１２０°以下とした実施例のものは、いずれも通信距離が延長され、傾斜角φ２が上記範囲を外れる比較例のものは、通信距離が延長されていない。
【０１２９】
図５（ａ）、（ｂ）は、第３の実施形態を示す。図５（ａ）は、図２（ａ）に示したように、前面１２ａに配置した元の２個の直線のアンテナ素子２ａの両側に、１個ずつの直線のアンテナ素子２ａを追加し、これらの追加したアンテナ素子２ａをアンテナ１ａと平行に配置したもの、図５（ｂ）は、図４（ａ）に示したように、前面１２ａに配置した元の２個のＬ字状のアンテナ素子２ａの両側に、１個ずつの直線のアンテナ素子２ａを追加し、追加したアンテナ素子２ａを、アンテナ１ａと平行に配置したものである。
【実施例７】
【０１３０】
前記リーダ３のアンテナ３ａからの電波を、反時計回りに回転する円偏波のマイクロ波とし、図５（ａ）に示したように、４個の直線のアンテナ素子２ａを前面１２ａに配置し
た場合と、図５（ｂ）に示したように、２個のＬ字状のアンテナ素子２ａと２個の直線のアンテナ素子２ａ前面１２ａに配置した場合とについて、リーダ３とＲＦＩＤタグ１間の通信距離を調査する第７通信試験を行った。リーダ３のアンテナ３ａは、図１に示したように、ケース１２の正面方向の位置、正面方向から上下方向に±４５°の位置、および正面方向から左右方向に±４５°の位置に移動させ、これらの各移動位置での平均通信距離と正面通信距離とについて、ブースタアンテナがない場合を１とする通信距離の倍率で、通信距離の延長度合いを評価した。
【０１３１】
図５（ａ）、（ｂ）におけるアンテナ１ａの長さＨは５６ｍｍ、追加の直線の各アンテナ素子２ａは、長さＬが５０ｍｍで、前面１２ａに投影されたアンテナ１ａからの距離が７５ｍｍ、特定相手間線分ｅ１の長さＭは６０ｍｍと共通とし、図５（ａ）の場合は、元の直線の各アンテナ素子２ａの長さＬを６０ｍｍ（０．４８λ）、傾斜角φ１を５４°とし、図５（ｂ）の場合は、元のＬ字状のアンテナ素子２ａの長さＬを５６ｍｍ（０．４５λ；Ｌ１＝２１ｍｍ、Ｌ２＝３５ｍｍ）、傾斜角φ１を５８°とした。
【０１３２】
【表２０】
2011003976.tif 000033
【０１３３】
表２０に、第７通信試験の結果を示す。表中には、追加のアンテナ素子２ａを配置しない場合の通信距離と倍率も併記した。この試験結果より、いずれの場合も、追加のアンテナ素子２ａを配置したものは、追加のアンテナ素子２ａがないものよりも通信距離が延長され、特に、正面通信距離の延長度合いが大きいことが分かる。追加のアンテナ素子２ａの個数は２個以上とするのが好ましい。
【０１３４】
図６は、第４の実施形態を示す。この実施形態では、前記ケース１２に、部分的に同じ情報が記録されたＲＦＩＤタグ１を装着した複数の物品１１が収納されている。第１の実施形態のものと同様に、リーダ３のアンテナ３ａからの電波の放射方向と対向するケース１２の前面１２ａにブースタアンテナ２の２個のアンテナ素子２ａが装着されており、ケース１２の内側には、ブースタアンテナ２の直ぐ後方の物品１１を除く他の物品１１に装着されたＲＦＩＤタグ１に対して、リーダ３のアンテナ３ａからの電波の通信を阻害する手段として、これらのＲＦＩＤタグ１のアンテナ１ａへのリーダ３のアンテナ３ａからの電波を遮断する板状の導電体４が配置されている。このリーダ３のアンテナ３ａからの電波の通信を阻害する手段としては、他のＲＦＩＤタグ１のアンテナ１ａとリーダ３のアンテナ３ａとの間に、長さが電波の波長の１／２程度の円形、矩形等の環状や十字等のクロス状の導電体を配置して２次電波と１次電波との干渉により、ＲＦＩＤタグ１のアンテナ１ａが受信する電波を弱める方法、その他の手法によって、１次電波を弱める２次電波を発する導電体を配置する方法等を採用することもできる。
【０１３５】
図７（ａ）〜（ｄ）は、それぞれ、図１に示した段ボール箱のケース１２へのブースタアンテナ２の装着位置の変形例を示す。図７（ａ）は、ブースタアンテナ２を段ボール箱を形成する段ボールシート１３のフラップ部１３ａに装着した例、図７（ｂ）は、段ボールシート１３の継ぎ代部１３ｂに装着した例、図７（ｃ）は、段ボールシート１３の継ぎ代の延長部１３ｃに装着した例であり、いずれも段ボール箱が形成されたときの重ね面側に装着されている。図７（ｂ）、（ｃ）の段ボールシート１３に点線で示したように、継ぎ代部１３や継ぎ代の延長部１３ｃが重ね合わされる部分にブースタアンテナ２を装着することもできる。また、図７（ｄ）は、段ボール箱のケース１２の副資材としての封緘テープ１２ｂの裏面または表面側に装着した例である。
【０１３６】
上述した各実施形態では、ブースタアンテナの２個のアンテナ素子を、直線またはＬ字状で同一寸法形状のものとしたが、これらのアンテナ素子の形状は、両端の点ａ１、ａ２が１組だけ存在する線状のものであればよく、２個のアンテナ素子は寸法または形状が互いに異なるものであってもよい。
【符号の説明】
【０１３７】
１  ＲＦＩＤタグ
１ａ  アンテナ
１ｂ  ＩＣチップ
２  ブースタアンテナ
２ａ  アンテナ素子
３  リーダ
３ａ  アンテナ
４  導電体
１１  物品
１１ａ  前面
１２  ケース
１２ａ  前面
１２ｂ  封緘テープ
１３  段ボールシート
１３ａ  フラップ部
１３ｂ  継ぎ代部
１３ｃ  継ぎ代の延長部
【図１】
2011003976.tif 000034
【図２】
2011003976.tif 000035
【図３】
2011003976.tif 000036
【図４】
2011003976.tif 000037
【図５】
2011003976.tif 000038
【図６】
2011003976.tif 000039
【図７】
2011003976.tif 000040
【図８】
2011003976.tif 000041
【図９】
2011003976.tif 000042