(57)【要約】  無線識別（ＲＦＩＤ）タグとのＲＦＩＤ通信用の電磁界を生成する複数の導電ループを有する多重ループアンテナが記載されている。導電ループは少なくとも、アンテナが通信するＲＦＩＤタグの寸法に基づいて選択された距離離間している。このようにしてループは、合成磁界内のホールのサイズを低減するように位置決めされるとともに離間している。さらに、上記の双ループアンテナの構成はアンテナの有効範囲を増大するとともに巻線間容量を低減することにより、アンテナにより達成される全体読み取り範囲を増大する。
2007523562.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
無線識別（ＲＦＩＤ）タグとのＲＦＩＤ通信用の電磁界を生成する複数の導電ループを備えるアンテナであって、前記導電ループが少なくとも、前記アンテナが通信する前記ＲＦＩＤタグの寸法に基づいて選択された距離Ｄ離間しているアンテナ。
【請求項２】
前記距離Ｄが前記ＲＦＩＤタグの最大寸法を超えるように選択されている請求項１に記載のアンテナ。
【請求項３】
前記ＲＦＩＤタグが長さ寸法Ｍを有するとともに、前記複数の導電ループの各々間の前記距離ＤがＤ≧Ｍになるように選択されている請求項１に記載のアンテナ。
【請求項４】
Ｄ≧２．５４ｃｍである請求項１に記載のアンテナ。
【請求項５】
Ｄ≧５．０８ｃｍである請求項１に記載のアンテナ。
【請求項６】
前記複数の導電ループが内側ループと外側ループとを有する双ループ構造を形成する請求項１に記載のアンテナ。
【請求項７】
前記複数の導電ループが、コモン電流が前記ループを流れるように電気的に結合されている請求項１に記載のアンテナ。
【請求項８】
前記複数の導電ループが、平行平面に配置されているとともに同軸トレースが形成されており、さらに前記複数の導電ループが、前記コモン電流が前記ループを同一方向に流れるように電気的に結合されている請求項７に記載のアンテナ。
【請求項９】
前記複数の導電ループが単一のプリント回路基板内に形成されている請求項１に記載のアンテナ。
【請求項１０】
前記複数のループを単一の動作周波数に同調させる同調回路をさらに備える請求項１に記載のアンテナ。
【請求項１１】
前記同調回路が前記複数のアンテナをおよそ１３．５６メガヘルツ（ＭＨｚ）の前記動作周波数に同調させる請求項１０に記載のアンテナ。
【請求項１２】
物品と関連する無線識別（ＲＦＩＤ）タグと、
前記ＲＦＩＤタグとの通信用の電磁界を生成する複数の導電ループを有するアンテナであって、前記導電ループが少なくとも、前記ＲＦＩＤタグの寸法に少なくとも部分的に基づいて選択された距離Ｄ離間しているアンテナと、
を備えるＲＦＩＤシステム。
【請求項１３】
前記アンテナに結合されるＲＦＩＤ問い合わせ装置であって、前記ＲＦＩＤタグに問い合わせて前記物品に関する情報を得るＲＦＩＤ問い合わせ装置と、
前記ＲＦＩＤ問い合わせ装置から検索した前記情報を処理する計算装置と、
をさらに備える請求項１２に記載のＲＦＩＤシステム。
【請求項１４】
前記複数の導電ループが、前記問い合わせ装置が前記ループにコモン電流を通すように電気的に結合されている請求項１２に記載のＲＦＩＤシステム。
【請求項１５】
前記複数の導電ループに同軸トレースが形成されているとともに、前記複数の導電ループが、前記コモン電流が前記ループを同一方向に流れるように電気的に結合されている請求項１４に記載のＲＦＩＤシステム。
【請求項１６】
前記導電ループの各々が少なくとも、前記ＲＦＩＤタグの最大寸法と一致するまたは超えるように選択された距離Ｄ離間している請求項１２に記載のＲＦＩＤシステム。
【請求項１７】
前記ＲＦＩＤタグが長さ寸法Ｍを有するとともに、前記複数の導電ループの各々間の前記距離ＤがＤ≧Ｍになるように選択されている請求項１２に記載のＲＦＩＤシステム。
【請求項１８】
Ｄ≧２．５４ｃｍである請求項１７に記載のＲＦＩＤシステム。
【請求項１９】
Ｄ≧５．０８ｃｍである請求項１７に記載のＲＦＩＤシステム。
【請求項２０】
前記複数の導電ループが内側ループと外側ループとを有する双ループ構造を形成する請求項１２に記載のＲＦＩＤシステム。
【請求項２１】
前記アンテナが実質的に平面形状を有する請求項１２に記載のＲＦＩＤシステム。
【請求項２２】
前記アンテナの周囲であって前記アンテナに平行な面内に位置決めされた実質的に連続する導電性シールドをさらに備える請求項２１に記載のＲＦＩＤシステム。
【請求項２３】
前記導電性シールドが前記電磁界を整形して前記アンテナに対して実質的に垂直方向に延びるようにするとともに、前記電磁界が実質的に前記導電性シールド上方に生じるのを防止する請求項２１に記載のＲＦＩＤシステム。
【請求項２４】
前記導電性シールドが非遮蔽内側領域を形成するように配向された平面導電領域を備えるとともに、さらに前記アンテナが前記非遮蔽内側領域内に且つ前記平面導電領域と平行に配置されている請求項２３に記載のＲＦＩＤシステム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は物品管理用無線識別（ＲＦＩＤ）システムに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線識別（ＲＦＩＤ）技術は、輸送、製造、廃棄物管理、郵便追跡、航空機荷物調整、および高速道路通行料金管理を始めとする殆どすべての産業界で広く用いられてきている。典型的なＲＦＩＤシステムは、複数のＲＦＩＤタグと、ＲＦＩＤタグと通信するアンテナを有する少なくとも１つのＲＦＩＤリーダまたは検出システムと、ＲＦＩＤリーダを制御する計算装置とを含んでいる。ＲＦＩＤリーダは、タグにエネルギーまたは情報を提供し得る送信器と、タグから識別情報（ｉｄｅｎｔｉｔｙ）および他の情報を受信する受信器とを含んでいる。計算装置はＲＦＩＤリーダによって得た情報を処理する。
【０００３】
一般に、ＲＦＩＤタグから受信した情報は特定の用途に特有であるが、タグが取り付けられた物品の識別を提供することが多い。好例となる物品には製造物、本、ファイル、動物または個人、もしくは殆どの任意の他の実在物品がある。物品に対して追加情報も提供し得る。タグを製造工程中に用いて、例えば製造中の自動車のシャーシの塗料の色、または他の有用な情報を示し得る。
【０００４】
ＲＦＩＤリーダの送信器はアンテナを通してＲＦ信号を出力して磁界を生成し、その磁界によりタグは情報を担持するＲＦ信号を返すことができる。いくつかの構成では送信器は通信を開始するとともに、増幅器を利用してアンテナを変調出力信号で駆動し、ＲＦＩＤタグと通信する。他の構成では、ＲＦＩＤタグはＲＦＩＤリーダから連続波信号を受信するとともに、その情報に即座に応答することにより通信を開始する。
【０００５】
従来のタグは、内部電源を含む「能動」タグ、またはＲＦＩＤリーダにより生成された磁界により励磁される「受動」タグであり得る。いずれの場合もタグが事前規定されたプロトコルを用いて通信することにより、ＲＦＩＤリーダは、１つまたは複数のタグから情報を受信することができる。計算装置はＲＦＩＤリーダからの情報を受け取るとともに、データベースを更新するなどの、ある動作を行うことにより情報管理システムとして機能する。さらに計算装置は、送信器を介してタグにデータを伝播する機構として機能し得る。
【０００６】
ＲＦＩＤリーダ用の従来のアンテナは、単一の誘電ループを有して比較的高い周波数範囲、例えば３メガヘルツ（ＭＨｚ）〜３０ＭＨｚで動作する。その結果、これらのアンテナは「ホール」、すなわちＲＦＩＤタグをアンテナの比較的近くに配置しても、ＲＦＩＤタグが読み取ることができない領域のある磁界を生成しやすい。例えば、ＲＦＩＤタグが取り付けられた物品の配向および場所に拠って、ある状況では、ＲＦＩＤタグは問い合わせ時にアンテナの誘電ループの単一巻の上方に中心が位置し得る。この状況では、実質的に等しい電流がＲＦＩＤタグの両側に印加される場合があり、相殺作用をもたらす。その結果、ＲＦＩＤタグはリーダとのＲＦＩＤ通信を達成することができない虞がある。
【０００７】
さらに、卓上型ＲＦＩＤリーダと共に用いられる従来のアンテナは、アンテナの周縁部を超えて水平に延びる磁界を生成しやすい。従ってアンテナ付近、例えば卓上でアンテナの隣に配置された物品は、リーダによって不用意に読み取られる場合があり、これは望ましくない結果をもたらす虞がある。例えば、１人の図書館利用者が所持するとともに、図書館管理システムのアンテナの隣に置かれた本が、他の利用者へ不用意に貸し出される場合がある。
【発明の開示】
【課題を解決するための手段】
【０００８】
磁界をＲＦＩＤシステムで用いる所望の構成に整形する磁界整形アンテナ、および遮蔽構成要素の概要を説明する。特に、ループが合成磁界内のホールのサイズを低減するように位置決めされるとともに、離間している双ループアンテナを説明する。さらに、上記の双ループアンテナの構成は、同等な電力で単一ループアンテナに対して磁界サイズの増加を達成するとともに、巻線間容量を低減することにより、アンテナにより達成される全体読み取り範囲を増大する。
【０００９】
さらに、アンテナにより生成された磁界を、さらに精密化するとともに整形する導電性シールドを説明する。例えば、アンテナは、卓上またはカウンタトップ上に実質的に水平に位置決めできる。導電性シールドを、アンテナと同一平面内に配置する、および概してアンテナを取り囲む等アンテナの面に平行に配向することにより、電磁界がアンテナの周縁部を超えて水平に延びる範囲を限定できる。その結果、アンテナの概して上方および下方に突出し、ＲＦＩＤタグを読み取ることができる概して垂直通信ゾーンを規定する電磁界が生成される。
【００１０】
一実施形態において、多重ループアンテナは、無線識別（ＲＦＩＤ）タグとのＲＦＩＤ通信用の電磁界を生成する複数の導電ループを備える。導電ループは少なくとも、アンテナが通信するＲＦＩＤタグの寸法に基づいて選択された距離離間している。
【００１１】
他の実施形態において、無線識別（ＲＦＩＤ）システムは、物品と関連するＲＦＩＤタグと、ＲＦＩＤタグとの通信用の電磁界を生成する複数の導電ループを有するアンテナとを備える。導電ループは少なくとも、ＲＦＩＤタグの寸法に少なくとも部分的に基づいて選択された距離離間している。
【００１２】
他の実施形態において、無線識別（ＲＦＩＤ）システムはＲＦＩＤタグとの通信用の電磁界を形成するアンテナを備え、アンテナは実質的に平面形状を有する。実質的に連続する導電性シールドが、アンテナの周囲であってアンテナに平行な面内に位置決めされている。
【００１３】
本発明の１つまたは複数の実施形態の詳細が添付の図面および以下の説明に記載されている。本発明の他の特徴、目的及び利点は、明細書の記述と図面とから、さらには特許請求の範囲から明らかになろう。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
図１は本明細書に説明する技術を組み込んだ好的なＲＦＩＤシステム２を図示するブロック図である。図１の図示例においては、ＲＦＩＤシステム２は、本、書類、ファイルまたは他の物品を追跡するのに使用されている。ＲＦＩＤシステムは、例えば図書館、法律事務所、政府機関、または事業、犯罪および医療記録などの書類およびファイルを作製および／または保管する他の施設に配備され得る。これらの物品は物品を一意に識別するＲＦＩＤタグを含む。さらに、各ＲＦＩＤタグは物品を説明する情報、物品の移動が許可されているか否かを示す状況情報も含む。ＲＦＩＤタグをタグが実質的に感知されないように物品内に埋め込むことにより、改ざんを低減または防止し得る。
【００１５】
一般にＲＦＩＤシステム２は、±７ｋＨｚの許容周波数変動を有する１３．５６ＭＨｚなどの電磁スペクトルの周波数範囲内で動作する。しかし他の周波数をＲＦＩＤ用途に用い得るため、本発明はこれに限定されない。例えば、倉庫などの大型保管領域内のあるＲＦＩＤシステムは、およそ９００ＭＨｚで動作するＲＦＩＤシステムを用い得る。
【００１６】
図１に示すように、システム２は保護領域からの物品の不正移動を検出する退場制御システム５を含む。例えば、保護領域は図書館であり得るとともに、物品は一般に、図書館から貸し出しおよび返却される本または他の物品であり得る。本発明の範囲から逸脱することなく、この技術を他の種類の物品に適用することもできる。
【００１７】
退場制御システム５は、保護領域の出口付近に位置する問い合わせゾーン、または通路を規定する格子９Ａおよび９Ｂを含む。格子９Ａおよび９Ｂは、ＲＦＩＤタグが通路を通過する際にＲＦＩＤタグに問い合わせて、タグが取り付けられた品目の移動が許可されているか否かを判断するためのアンテナを含む。退場制御システム５は少なくとも１つのＲＦＩＤリーダ（図示せず）を用いてアンテナを駆動し得る。タグを検出するために、ＲＦリーダはアンテナを介してＲＦ電力を出力して問い合わせ通路内に電磁界を生成する。一般には、磁気構成要素を用いてＲＦＩＤタグと接続するため、本明細書では用語「電磁界」と「磁界」とは交換可能に用いられる。
【００１８】
ＲＦリーダは問い合わせ通路内にある任意のタグから情報を受け取り、退場制御システム５は物品の移動が許可されているか否かを判定する。物品の移動が許可されていない場合には、退場制御システム５は所定の適切な保安動作、例えば可聴警報を鳴らす、出口ゲートをロックする等を開始する。
【００１９】
さらにＲＦＩＤシステム２は返却／貸出領域１１を含み、それにより許可された人、例えば図書館利用者またはスタッフ人員、は物品を処理して移動または返却する。具体的には返却／貸出領域１１は、物品に取り付けられたＲＦＩＤタグに問い合わせるとともに、それらの状況を所望のもの、例えば物品を返却または貸出に変更するＲＦＩＤリーダ１８を含む。
【００２０】
さらに物品を多数の保管領域１２内、例えば図１に示すように開架１２Ａ、キャビネット１２Ｂ、垂直ファイルセパレータ１２Ｃ、または他の場所に位置決めし得る。各スマート保管領域１２は施設中の物品の追跡を可能にするタグ問い合わせ能力を含む。例えば、図書館の環境では、返却後に開架１２Ａにある間、本を追跡することもできる。
【００２１】
ＲＦＩＤタグ自体は本発明の範囲から逸脱することなくかなり多数の形態を取り得る。市販のＲＦＩＤタグの例には、ミネソタ州セントポールのスリーエムカンパニー（３Ｍ  Ｃｏｍｐａｎｙ，Ｓｔ．Ｐａｕｌ，ＭＮ）から入手可能なスリーエム（登録商標）ＲＦＩＤタグ、またはテキサス州ダラスのテキサス・インスツルメンツ（Ｔｅｘａｓ  Ｉｎｓｔｒｕｍｅｎｔｓ，Ｄａｌｌａｓ，ＴＸ）から入手可能な「タグ・イット（Ｔａｇ−ｉｔ）」ＲＦＩＤトランスポンダがある。ＲＦＩＤタグは通例、当該技術で周知の方法で電源からＲＦエネルギーを受け取るとともに、ＲＦエネルギーを後方散乱するアンテナに動作的に接続された集積回路を含む。ＲＦＩＤタグはＲＦエネルギーを変調して後方散乱信号を提供し、ＲＦＩＤタグおよびその関連物品に関する情報を通信する。
【００２２】
物品管理システム１４は、施設内の物品毎にタグ情報の集中データベースを提供する。物品管理システム１４はネットワーク化され、あるいは１つまたは複数のコンピュータに結合されて、様々な場所における司書などの個人が、それらの品目に関するデータにアクセスできるようになっている。例えば、ユーザは本などの特定の物品の場所および状況を要求し得る。物品管理システム１４は、データベースから物品情報を検索するとともに、ユーザにスマート保管領域の１つ内で、その物品の場所が特定された最後の場所を報告し得る。状況に応じて、物品管理システム１４は物品の現在の場所を再ポーリングあるいは再取得して、その物品がデータベース内で示された場所にあるということを確認することができる。
【００２３】
以下にさらに詳細に説明するように、ＲＦＩＤシステム２は本明細書に記載する技術を組み込んでいる。返却／貸出領域１１およびＲＦＩＤリーダ１８は、例えば所望の構成で磁界を生成する磁界整形双ループアンテナ１３と導電性シールド１６とを組み込んでいる。例えば、ＲＦＩＤリーダ１８は、本明細書に説明する双ループアンテナ１３を組み込み、生じる磁界内のホールのサイズを低減するようにループが位置決めされるとともに離間されている。これに加えて、上記の双ループアンテナ１３の構成は、同等な電力で単一ループアンテナに対して磁界サイズの増加を達成するとともに、巻線間容量を低減することにより、ＲＦＩＤリーダ１８により達成される全体読み取り範囲を増大する。
【００２４】
さらに返却／貸出領域１１は、導電性シールド１６を利用してアンテナ１３により生成された磁界をさらに精密化および整形する。例えば、図示のようにアンテナ１３を机面１５上、内または下にほぼ水平に載置し得る。導電性シールド１６をアンテナ１３に平坦に且つ通常は取り囲むように配置して、電磁界がアンテナの周縁部を越えて水平に延びないようにする。その結果、通常はアンテナ１３の上方および下方に突出し、ＲＦＩＤタグを読み取ることができる、通常は垂直通信ゾーンを規定する電磁界が生成される。導電性シールド１６を机面１５上に、または図書館利用者および人員の視界外の机面の下方または内に載置し得る。導電性シールド１６は本明細書に説明するように、磁界を形成するために必ずしも電気的に接地されている必要はない。
【００２５】
図２はアンテナ１３をさらに説明するブロック図である。図示のようにアンテナ１３は一般に双ループ２０を含み、双ループ２０は以下にさらに詳細に説明するように、生じる磁界内のホールのサイズを減少させるとともに、磁界サイズおよび強度の増加を達成するように位置し、かつ離間している。一般に双ループを有するものとして説明するが、アンテナ１３はタグ通信ゾーンの所望のサイズおよび個々のタグの寸法に基づいて、離間した追加のループを有してもよい。
【００２６】
同調回路２２は双ループ２０を共振周波数に同調させ、ループ構造と、同軸ケーブルであり得るケーブル２６との間のインピーダンスの一致と信号変換とを提供する。リーダ１８はケーブル２６を介して同調回路２２に結合されており、ＲＦＩＤ送受信動作の両方にアンテナ１３を利用する。従って、リーダ１８は同調回路２２から戻る信号を解釈する方向性結合器を含み得る。
【００２７】
図３は好的な双ループアンテナ３０の平面図である。一つの好的な実施形態では、双ループ３０はプリント回路基板の平行層上にある内側ループ３２と外側ループ３４とを含む。他の実施形態では内側ループ３２と外側ループ３４とは同一平面関係にある。
【００２８】
双ループ３０の構成により、リーダ１８（図１、２）からの電流（Ｉ）はループ３２、３４の各導電周縁部を通って同一方向に流れる。その結果、ループ３２、３４の平行導電周縁部により生成された電磁界は事実上付加的なものであり、同等の電力で単一ループアンテナに対して電磁界の大きさが増大した合成電磁界を達成する。
【００２９】
これに加えて、内側ループ３２および外側ループ３４は、合成磁界内の任意の潜在的ホールの数およびサイズを低減するように位置するとともに離間している。例えば、従来の単一ループアンテナとは異なり、リーダ１８はアンテナの導電周縁部の真上に位置するＲＦＩＤタグとの良好な通信が達成可能であり得る。つまり、この状況では、従来の単一ループＲＦＩＤアンテナは実質的にＲＦＩＤタグの両側に等しい電流を生じさせ得るが、これが相殺効果につながる。これに対して、外側ループ３４の周縁部の上方に中心が位置するＲＦＩＤタグは、例えば、内側ループ３２のためＲＦＩＤタグの内側で電流の増加を達成することになる。同様に、内側ループ３２の周縁部の上方に中心が位置するＲＦＩＤタグは、例えば、外側ループ３４のためＲＦＩＤタグの外側で電流の増加を達成することになる。いずれの場合も電流の増加はＲＦＩＤタグ内のエネルギーの増加を達成し、それによりＲＦＩＤタグはＲＦＩＤリーダ１８と良好に通信できる。このようにして、説明した双ループアンテナ３０の構成は、合成電磁界内で任意のホールの数および／またはサイズを低減し得る。
【００３０】
一実施形態において、内側ループ３２および外側ループ３４を少なくとも距離Ｄ離間して位置決めすることができる。ここで、Ｄはこのシステムで使用するＲＦＩＤタグの寸法に基づいて選択される。例えば、多数の従来の１３．５６ＭＨｚＲＦＩＤタグ用のサイズは、０．５インチ×１インチ（１．２７ｃｍ×２．５４ｃｍ）〜２インチ×３インチ（５．０８ｃｍ×７．６２ｃｍ）の寸法範囲である。このように、一実施形態においてＲＦＩＤタグの最大寸法を超えるようにＤを選択して、ＲＦＩＤタグが内側ループ３２および外側ループ３４の両方にまたがって位置できないようにすることができる。これは、タグの場所に関係なくタグとの良好な通信を達成するようにリーダ１８の能力を向上するのに有利であろう。従って、一実施形態では、Ｄ≧２．５４ｃｍである。他の実施形態では、Ｄ≧５．０８ｃｍである。
【００３１】
一般的な矩形の双ループに関して好的な目的で図示したが、円形、楕円形または他の幾何学的構成などの、他の形状のループを容易に用い得る。
【００３２】
図４は図３のアンテナ３０の分解図である。上述のようにアンテナ３０は、内側ループ３２を含む第１の層４０と、外側ループ３４を含む第２の層４２とを備える。層４０、４２は、例えば互いに積層して多層プリント回路基板を形成する層とすることができる。
【００３３】
図５は導電性シールド６６と一緒に用いて、合成磁界をさらに精密化および整形する双ループアンテナ６０を図示する概略図である。双ループアンテナに対して好的な目的で図示しているが、導電性シールド６６を、方形、円形または他の構成の単一または多重ループアンテナなどの、他のアンテナの形状と共に用いてもよい。
【００３４】
導電性シールド６６を、アンテナ６０の周囲の非遮蔽内側領域６１を有するほぼ連続する導電性シールドを形成する、４つの導電平面領域６５Ａ〜６５Ｄとして見ることができる。導電性シールド６６は電磁界の通過を防止することにより、アンテナ６０により生成される磁界を内側領域に制限する。換言すれば、アンテナ６０によって生成された磁界は、内側領域６１内で垂直（例えば図６から内側および外側）に延びるが、導電性シールドの導電性により導電性シールド６６の上方には実質的に形成されない。
【００３５】
導電性シールド６６は、閉ループがアンテナ６０の周囲に形成されるのを防止する切断領域６３を含むことにより、電流が導電性シールド内に生じるのを防止する。一般に、切断領域６３は導電性シールド６６内に電気的切断を生成するのに十分であるとともに、導電性シールドの遮蔽効果を実質的に低減しない最小距離Ｄ４の間隙を有し得る。例えば、導電性シールド６６は、従来の銅または他の導電性シールディングであってもよく、距離Ｄ４は数ミリメートルを超える必要はない。
【００３６】
一般に、導電性シールド６６は外側ループ６４から距離Ｄ３に位置し、そのため距離Ｄ３はアンテナ６０によって生成されたタグ通信ゾーンの最外側領域を規定する。換言すれば、Ｄ３は非遮蔽内側領域６１の最も外側の限界を規定し、タグはアンテナ６０が十分な電力で駆動されて、内側領域を通して良好な通信を達成する十分な強度を有する磁界を生成したときに読み出され得る。
【００３７】
各導電領域６５Ａ〜６５Ｄは、一般的なアンテナ６０によって形成される磁界の強度に基づいて決定される幅Ｄ５を有する。例えば、各導電領域６５Ａ〜６５Ｄの幅Ｄ５は、導電性シールド６６の範囲外、例えば、外側の、任意の領域における磁界強度がＲＦＩＤ通信に必要な閾値レベル未満になるように、十分でなければならない。このようにして、導電性シールド６６は、磁界自体が導電領域６５の内側周縁部と外側周縁部との間の任意の点にあるＲＦＩＤ通信に不十分な低磁界強度に達するまで、導電性シールド６６の上方の領域におけるＲＦＩＤ通信を実質的に防止する。その結果、Ｄ５を導電領域６５の最小幅と見なし得るとともに、導電領域はより大きな幅を有し得る。例えば、導電領域６５は他の理由、例えば製造簡易性のため距離Ｄ５を超えて延びていてもよい。また、導電領域６５は、均一幅を有する必要はないが、各々は最小距離Ｄ５を超えることが好ましい。
【００３８】
図６は、左側部７０と右側部７２とが示された導電性シールドからの磁界への作用を図示する側面透視図である。簡単に言うと、単一ループアンテナが導電性トレース７４および７６によって図６に図示されている。なお導電性シールドの影響に関して、双ループアンテナを、双ループに関連する半径間の平均と等しい半径を有する単一ループアンテナとして論理的に見なし得る。
【００３９】
図６に示すように、導電性トレース７４および７６内の電流Ｉは、それぞれの磁界８２および８４を生成する。特に磁界８２、８４は、それぞれ左側部７０および右側部７２の遮蔽作用がなければそれぞれ領域７８、８０に延びることもある。なお、このように左側部７０および右側部７２を導電性トレース７４および７６に近く配置するほど、合成磁界が形成される外側範囲をより限定することになる。さらに左側部７０および右側部７２を、導電性トレース７４および７６に近く配置するほど、磁界８２、８４が反対導電性トレースに向かって内側に延びる範囲をより限定することになる。この単一ループアンテナの場合の全体通信ゾーンは、磁界８２および８４のほぼ合計である。
【００４０】
この理由のため、Ｄ３（図５）を磁界８２、８４（図６）が重複するのに必要な最小距離を超えるように選択して、磁界強度がＲＦＩＤ通信に十分なループ内で達成されるようにする。
【００４１】
一実施形態において、例えばＤ３を以下のようにＤ１とＤ２の平均とほぼ等しくなるように選択する。
Ｄ３≧（Ｄ１＋Ｄ２）／２      （１）
さらに、Ｄ２をほぼ１．５＊Ｄ１と等しくなるように選択する。例えば、Ｄ１、Ｄ２およびＤ３はそれぞれ２インチ（５．０８ｃｍ）、３．５インチ（８．８９ｃｍ）および２．７５インチ（６．９８ｃｍ）と等しい場合がある。距離Ｄ３に対するこの特定の選択により、内側ループ６２および外側ループ６４（図５）によって生成された合成磁界は、これらのループから内側および外側の両方向に延びてアンテナ６０を十分な強度で全体的に覆い、ＲＦＩＤ通信を達成することができる。
【００４２】
図７は、導電性シールドの磁界整形作用を示す他の側面透視図である。具体的には、図７はアンテナ９４により生成されて、導電性シールドにより整形された合成電磁界９０を図示し、導電性シールドの左側部９２Ａと右側部９２Ｂが示されている。図示のように導電性シールドは、電磁界９０がアンテナ９４から外側に延びる範囲を限定することにより、規定された通信ゾーンの水平周縁部の下方に位置するＲＦＩＤタグの不用意な読み取りを防止する。
【００４３】
図８Ａは、アンテナ１０２と導電性シールド１０４とが表面１０６の下方に載置された、返却／貸出領域１００の一実施形態の側面図を示す透視図である。この例では、アンテナ１０２と導電性シールド１０４とが、表面１０６の上方にＲＦＩＤタグ通信ゾーン１０７を生成する。表面１０６は、通信ゾーンの周縁部を識別する視覚標識を含み得る。このようにして、導電性シールド１０４は規定された通信ゾーン１０７を超える領域１０８におけるＲＦＩＤタグの不用意な読み取りを防止する。
【００４４】
図８Ｂは、返却／貸出領域１１０の他の実施形態の側面図を図示する透視図である。この例では、机面１１６は凹部１２０を形成し、その下方にアンテナ１１２が載置されている。導電性シールド１１４は、机面１１６の非凹部上にアンテナ１１２を取り囲むように載置されている。この例ではアンテナ１１２と導電性シールド１１４とがＲＦＩＤタグ通信ゾーン１１７を生成し、導電性シールドは規定された通信ゾーンを超える領域１１８におけるＲＦＩＤタグの不用意な読み取りを防止する。他の実施形態では、机面１１６は凹部１２０を形成せず、アンテナ１１２は机面の下方に載置される。
【００４５】
本発明の様々な実施形態を説明した。これらおよび他の実施形態は以下の特許請求項の範囲内にある。
【図面の簡単な説明】
【００４６】
【図１】本明細書に説明する技術を組み込んだ好的なＲＦＩＤシステム２を示すブロック図である。
【図２】図１のＲＦＩＤシステムのアンテナの実施形態についてさらに説明するブロック図である。
【図３】好的な双ループアンテナの平面図である。
【図４】図３の双ループアンテナの分解図である。
【図５】導電性シールドと一緒に用いて合成磁界をさらに精密化および整形する双ループアンテナを示す概略図である。
【図６】単一ループアンテナ上の導電性シールドからの磁界への好的な作用を示す側面透視図である。
【図７】導電性シールドの好的な磁界整形作用を示す他の側面透視図である。
【図８Ａ】導電性シールドとアンテナとが作業表面の下方に載置された一実施形態の側面図を示す透視図である。
【図８Ｂ】アンテナが作業面の凹部内に載置されるとともに、導電性シールドが作業面の非凹部内に載置された一実施形態の側面図を図示する透視図である。
【図１】
2007523562.tif 000003
【図２】
2007523562.tif 000004
【図３】
2007523562.tif 000005
【図４】
2007523562.tif 000006
【図５】
2007523562.tif 000007
【図６】
2007523562.tif 000008
【図７】
2007523562.tif 000009
【図８Ａ】
2007523562.tif 000010
【図８Ｂ】
2007523562.tif 000011
【国際調査報告】
2007523562.tif 000012
2007523562.tif 000013
2007523562.tif 000014