(57)【要約】【課題】平板の渦巻き状のアンテナコイルを金属板上でも動作させることができるＲＦＩＤアンテナの構造及び該構造のアンテナを備えるタグ及びリーダ／ライタの提供。【解決手段】平板の渦巻き状の第１のコイル３とコンデンサとＩＣ４、又は、平板の渦巻き状の第１のコイル３と静電容量を持つＩＣ４とからなる第１の共振回路２と、平板の渦巻き状の第２のコイル６とコンデンサ７とからなる第２の共振回路５と、軟磁性板８とを備え、第１のコイル３と第２のコイル６とを軟磁性板８の隙間部分で交差するように配置し、軟磁性板８を２つのコイルの共通の磁芯として機能させる。これにより、第１の共振回路２として金属上で作動しない既成のタグを用いた場合でもタグ１を金属上で作動させることができる。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
略平板の渦巻き状の第１のコイルとコンデンサとＩＣとからなる第１の共振回路、または、略平板の渦巻き状の第１のコイルと内部に静電容量を持つＩＣとからなる第１の共振回路と、略平板の渦巻き状又は磁芯に巻回された形態の第２のコイルとコンデンサとからなる第２の共振回路と、軟磁性板とを少なくとも備えることを特徴とするタグ。
【請求項２】
略平板の渦巻き状の第１のコイルとコンデンサとＩＣとからなる第１の共振回路、または、略平板の渦巻き状の第１のコイルと内部に静電容量を持つＩＣとからなる第１の共振回路と、略平板の渦巻き状又は磁芯に巻回された形態の第２のコイルとコンデンサとからなる第２の共振回路と、軟磁性板と、導電板とを少なくとも備えることを特徴とするタグ。
【請求項３】
前記軟磁性板は、前記第１のコイル及び前記第２のコイルの磁芯として共有されることを特徴とする請求項１又は２に記載のタグ。
【請求項４】
前記軟磁性板は、略同一平面上に所定の幅の隙間をおいて並設される第１の軟磁性板と第２の軟磁性板とからなり、
前記第１のコイルは前記隙間を通り、前記第１の軟磁性板に対しては上側に、前記第２の軟磁性板に対しては下側に位置するように配設され、
前記第２のコイルは前記隙間を通り、前記第１の軟磁性板に対しては下側に、前記第２の軟磁性板に対しては上側に位置するように配設され、
前記第１のコイル及び前記第２のコイルのコイル面が交差していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載のタグ。
【請求項５】
前記軟磁性板は、前記第１のコイル及び前記第２のコイルのコイル面を貫通し、かつ、前記第１のコイル及び前記第２のコイルのコイル面が交差していることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載のタグ。
【請求項６】
前記第１のコイルは、前記軟磁性板の一辺を挟み込むように折り返して設置され、前記第２のコイルは、コイル面を前記軟磁性板が貫通するように又はコイル面が略同一平面上に所定の幅の隙間をおいて並設される２つの前記軟磁性板の隙間を通るように配設されていることを特徴とする請求項１乃至３のいずれか一に記載のタグ。
【請求項７】
前記第１の共振回路は金属上で作動しない既成のタグであり、前記既成のタグに前記第２の共振回路と前記軟磁性板とを付加することにより、金属上で作動するタグが製作されることを特徴とする請求項１乃至６のいずれか一に記載のタグ。
【請求項８】
略平板の渦巻き状の第１のコイルからなるリーダ／ライタ用アンテナに、略平板の渦巻き状又は磁芯に巻回された形態の第２のコイルとコンデンサとからなる共振回路と、軟磁性板とを少なくとも備えることを特徴とするリーダ／ライタ用アンテナ。
【請求項９】
略平板の渦巻き状の第１のコイルからなるリーダ／ライタ用アンテナに、略平板の渦巻き状又は磁芯に巻回された形態の第２のコイルとコンデンサとからなる共振回路と、軟磁性板と、導電性板とを少なくとも備えることを特徴とするリーダ／ライタ用アンテナ。
【請求項１０】
前記軟磁性板は、前記第１のコイル及び前記第２のコイルの磁芯として共有されることを特徴とする請求項８又は９に記載のリーダ／ライタ用アンテナ。
【請求項１１】
前記軟磁性板は、略同一平面上に所定の幅の隙間をおいて並設される第１の軟磁性板と第２の軟磁性板とからなり、
前記第１のコイルは前記隙間を通り、前記第１の軟磁性板に対しては上側に、前記第２の軟磁性板に対しては下側に位置するように配設され、
前記第２のコイルは前記隙間を通り、前記第１の軟磁性板に対しては下側に、前記第２の軟磁性板に対しては上側に位置するように配設されていることを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか一に記載のリーダ／ライタ用アンテナ。
【請求項１２】
前記軟磁性板は、前記第１のコイル及び前記第２のコイルのコイル面を貫通し、かつ、前記第１のコイル及び前記第２のコイルのコイル面が交差していることを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか一に記載のリーダ／ライタ用アンテナ。
【請求項１３】
前記第１のコイルは、前記軟磁性板の一方の端部を挟み込むように折り返して設置され、前記第２のコイルは、コイル面を前記軟磁性板が貫通するように又はコイル面が略同一平面上に所定の幅の隙間をおいて並設される２つの前記軟磁性板の隙間を通るように配設されていることを特徴とする請求項８乃至１１のいずれか一に記載のタグ。
【請求項１４】
前記第１のコイルは金属上で作動しない既成のリーダ／ライタ用アンテナであり、前記既成のリーダ／ライタ用アンテナに前記共振回路と前記軟磁性板とを付加することにより、金属上で作動するリーダ／ライタ用アンテナが製作されることを特徴とする請求項８乃至１３のいずれか一に記載のリーダ／ライタ用アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、電磁誘導又は電磁結合を利用して非接触でデータの交信を行うＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）システムのアンテナの構造に関し、特に、金属に近接して使用することができるＲＦＩＤアンテナの構造及び該構造のアンテナを備えるタグ及びリーダ／ライタに関する。
【０００２】
【従来の技術】
近年、ＩＣチップを備えたタグとリーダ又はリーダ／ライタ（以下、総称してリーダ／ライタと呼ぶ。）との間でデータの交信を行うＲＦＩＤシステムが普及している。このＲＦＩＤシステムは、タグ及びリーダ／ライタの各々に備えたアンテナを用いてデータの交信を行うため、タグをリーダ／ライタから離した状態でも通信可能であることから、様々な用途、例えば、入退場管理や個人認証等の用途に利用されるようになってきている。
【０００３】
このＲＦＩＤシステムに用いるタグやリーダ／ライタアンテナとして、安価で優れた性能を有することから、図８に示すような平板の渦巻き状のアンテナコイル１１が用いられていた。この平板の渦巻き状のアンテナコイル１１は、例えば、絶縁層で被覆された導線を渦巻き状に巻回してベース板に貼り付けて形成したものや、ベース板に堆積したアルミニウム箔や銅箔等の金属箔をエッチングにより除去して形成したもの等が知られている。
【０００４】
上記平板の渦巻き状のアンテナコイル１１では、磁束がベース板を貫通する方向に生じるため、例えば、該アンテナコイルを備えるＲＦＩＤタグを金属部材に密着させて使用する場合、磁束が金属部材を貫通し、これにより金属内に渦電流が発生し、タグのアンテナの電波が渦電流による磁束により相殺されるためＲＦＩＤシステムが正常に作動しなくなる。
【０００５】
そこで、タグを金属上でも動作させるために以下に示す構造のアンテナを用いることができる。第１の構造は、図９に示すように磁心１２にコイル状の巻線をする構造である。この構造の場合、アンテナコイル１１のコイル軸が金属板１０に平行になるため金属板１０の影響を抑制することができる。また、第２の構造は、図１０に示すようにエッチングした回路を磁心に巻き付ける構造であり、この構造の場合、可撓性のあるプラスチックフィルム等を基材とする既成のタグを磁芯に巻き付けるだけでよいため、簡単に製造できるという特徴がある。また、第３の構造は、図１１に示すように帯状の導体１３を磁芯１２の表裏に配置し、その端部（接合部１４）をハンダ付け等によって接続する構造であり、この構造でもアンテナコイルのコイル軸が金属板１０に平行になるため金属板１０の影響を抑制することができる。
【０００６】
また、第４の構造は、図１２に示すように平板の渦巻き状のアンテナコイル１１を持つタグを軟磁性板８及びスペーサ１５を介して金属板１０上に配置し、軟磁性板８の影響によるインダクタンスの増加と金属板１０の影響によるインダクタンスの減少とを相殺させる構造である。この構造の場合、既存のタグを使用することができる。
【０００７】
また、特開２０００−４８１５２号公報には、金属上で使用できるデータキャリア（タグ）のアンテナとして、実用上必要とされる最低限の性能を維持しながらアンテナコイル数をより少なくし、アンテナコイルを容易に製造するために、平面状に巻回された空芯コイルと、空芯コイルの平面とほぼ平行となるように空芯コイルに挿入された単一の板状の磁芯とを具備する構造が開示されている。
【０００８】
【特許文献１】
特開２０００−４８１５２号公報（第３−６頁、第１図）
【０００９】
【発明が解決しようとする課題】
しかしながら、磁芯１２にコイル状の巻線をする第１の構造では、導線を磁芯１２に巻回しなければならないため、特性が安定したアンテナコイルを得やすいエッチングを使用することができず、生産性が悪い。また、エッチングによって形成した既存のタグを磁芯に巻き付ける第２の構造では、曲げに対して強靱な素材を用いて回路を形成しなければならず、その結果、安価にタグを製造することができない。また、帯状の導体１３を接続する第３の構造では、多数の接合部１４をハンダ付け等によって接続しなければならないため、生産性が悪く、接合部１４の信頼性にも不安がある。
【００１０】
また、平板の渦巻き状のアンテナコイル１１を持つタグを軟磁性板８を介して金属板１０上に配置する第４の構造では、既存のタグをそのまま使用することができるが、スペーサ１５下部の金属板１０の影響を受けて作動距離が短くなるという問題がある。
【００１１】
本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その主たる目的は、平板の渦巻き状のアンテナコイルを金属板上でも動作させることができるＲＦＩＤアンテナの構造及び該構造のアンテナを備えるタグ及びリーダ／ライタを提供することにある。
【００１２】
【課題を解決するための手段】
上記目的を達成するため、本発明のタグは、略平板の渦巻き状の第１のコイルとコンデンサとＩＣとからなる第１の共振回路、または、略平板の渦巻き状の第１のコイルと内部に静電容量を持つＩＣとからなる第１の共振回路と、略平板の渦巻き状又は磁芯に巻回された形態の第２のコイルとコンデンサとからなる第２の共振回路と、軟磁性板とを少なくとも備えるものである。
【００１３】
また、本発明のタグは、略平板の渦巻き状の第１のコイルとコンデンサとＩＣとからなる第１の共振回路、または、略平板の渦巻き状の第１のコイルと内部に静電容量を持つＩＣとからなる第１の共振回路と、略平板の渦巻き状又は磁芯に巻回された形態の第２のコイルとコンデンサとからなる第２の共振回路と、軟磁性板と、導電板とを少なくとも備えるものである。
【００１４】
本発明においては、前記軟磁性板は、前記第１のコイル及び前記第２のコイルの磁芯として共有されることが好ましい。
【００１５】
また、本発明においては、前記軟磁性板は、略同一平面上に所定の幅の隙間をおいて並設される第１の軟磁性板と第２の軟磁性板とからなり、前記第１のコイルは前記隙間を通り、前記第１の軟磁性板に対しては上側に、前記第２の軟磁性板に対しては下側に位置するように配設され、前記第２のコイルは前記隙間を通り、前記第１の軟磁性板に対しては下側に、前記第２の軟磁性板に対しては上側に位置するように配設され、前記第１のコイル及び前記第２のコイルのコイル面が交差している構成とすることができる。
【００１６】
また、本発明においては、前記軟磁性板は、前記第１のコイル及び前記第２のコイルのコイル面を貫通し、かつ、前記第１のコイル及び前記第２のコイルのコイル面が交差している構成とすることもできる。
【００１７】
また、本発明においては、前記第１のコイルは、前記軟磁性板の一辺を挟み込むように折り返して設置され、前記第２のコイルは、コイル面を前記軟磁性板が貫通するように又はコイル面が略同一平面上に所定の幅の隙間をおいて並設される２つの前記軟磁性板の隙間を通るように配設されている構成とすることもできる。
【００１８】
また、本発明においては、前記第１の共振回路は金属上で作動しない既成のタグであり、前記既成のタグに前記第２の共振回路と前記軟磁性板とを付加することにより、金属上で作動するタグが製作されることが好ましい。
【００１９】
また、本発明のリーダ／ライタ用アンテナは、上記タグのアンテナ構造をリーダ／ライタ用アンテナに適用したものである。
【００２０】
このように、本発明は、平板の渦巻き状の第１のコイル（単一のループを含む。）を備える第１の共振回路を単独で動作させるのではなく、平板の渦巻き状の第２のコイル（単一のループを含む。）を備える第２の共振回路と軟磁性板とを用いて、軟磁性板をこれらのコイルが共有する磁芯として機能させることによって、磁芯にコイル状の巻線をしたアンテナに類似した状態を作り出すことができるため、金属箔をエッチングして形成した金属板上では作動しない既存のアンテナを用いても、金属板上でも作動するタグやリーダ／ライタを製造することができる。また、予め第１の共振回路と第２の共振回路と軟磁性板とからなる構造体の台座に金属板上を設置することにより、設置する場所によらず安定して作動させることができるタグやリーダ／ライタを製造することができる。
【００２１】
【発明の実施の形態】
以下、図面を参照して本発明の好ましい実施の形態について説明する。なお、以下の説明で示す「平板の渦巻き状のコイル」とは、単体では殆ど平な面に形成された単一のループ又は２回以上巻回された渦巻きを有するコイルを意味するものとする。
【００２２】
［実施形態１］
まず、本発明の第１の実施の形態に係るＲＦＩＤアンテナの構造及び該構造のアンテナを備えるタグ及びリーダ／ライタについて、図１乃至図５を参照して説明する。図１及び図２は、第１の実施形態に係るアンテナ構造を模式的に示す図であり、図３乃至図５は、アンテナ構造のバリエーションを示す図である。なお、本発明のＲＦＩＤアンテナの構造はＲＦＩＤタグ又はＲＦＩＤリーダ／ライタのいずれのアンテナに対しても適用することができるが、以下の説明では、タグのアンテナに本発明を適用した場合について説明する。
【００２３】
従来技術で示したように金属上で作動するタグの中でもっとも作動距離が大きいのは図９に示すように磁心１２にコイル状の巻線をしたアンテナコイル１１を持つタグである。しかしながら、このような構造のタグはエッチングを使用することができないため、安価にタグを製造することができないという欠点がある。一方、平板の渦巻き状のアンテナコイルを持つタグはエッチングを用いて製造することができ、既存のタグとして一般的に使用されているが、金属上では使用できないという欠点がある。
【００２４】
そこで、本発明では、安価に製造される平板の渦巻き状のアンテナコイルを備えるタグを、金属板上でも使用できるようにするための構造を提案する。具体的には、図１に示すように、平板の渦巻き状の第１のコイル３（図１（ａ）、（ｂ）は単一のループの場合を示し、図１（ｃ）は複数のループの場合を示している。）とコンデンサ（図示せず）とＩＣ４、又は、平板の渦巻き状の第１のコイル３と静電容量を持つＩＣ４とからなる第１の共振回路２と、平板の渦巻き状の第２のコイル６とコンデンサ７とからなる第２の共振回路５と、軟磁性板８とを用いて、第１のコイル３と第２のコイル６とを軟磁性板８の隙間部分で交差するように配置して軟磁性板８を２つのコイルの共通の磁芯として機能させる。このような構造とすることにより、第１の共振回路２のアンテナ（第１のコイル３）に流れる電流と第２の共振回路５のアンテナ（第２のコイル６）に流れる電流とが、磁心にコイル状の巻線をしたアンテナと類似の状態となるため、ほぼ同等の作動距離が得られることになる。
【００２５】
また、図２は、この構造を立体的に図示したものであり、（ａ）はタグ１を組み立てた状態を示す図、（ｂ）は第１の共振回路のみを示す図、（ｃ）は第２の共振回路のみを示す図であり、理解を容易にするために（ａ）ではコイルを省略している。図２に示すように、可撓性のある素材上に形成された第２の共振回路５を２つの軟磁性板８の間に通し、図の左側では軟磁性板８の上側に、右側では軟磁性板８の下側となるように彎曲させて配置する。また、同様に可撓性のある素材上に形成された第１の共振回路２を第２の共振回路５に設けた切り込み９に通し、図の左側では軟磁性板８の下側に、右側では軟磁性板８の上側となるように彎曲させて配置する。すると、第１の共振回路２と第２の共振回路５とは交差し、交差部の両端に各々軟磁性板８が挟み込まれた構造となる。
【００２６】
なお、図２では、立体的に説明する都合上、第１の共振回路２及び第２の共振回路５を大きく彎曲させているため、タグ１は厚く示されているが、軟磁性板８の上下面に第１の共振回路２又は第２の共振回路５を隙間なく貼り付けることによりタグ１を十分に薄く形成することができる。また、図２では、第１の共振回路２及び第２の共振回路５を面状の構造体とし、第２の共振回路５に切り込み９を設けているが、図３に示すように、第１の共振回路２又は第２の共振回路５の一方又は双方を枠状の構造体（図では第２の共振回路５のみ枠状の構造体としている。）として両者を交差させる構造とすることもできる。
【００２７】
また、図２及び図３では、第２の共振回路５の中に第１の共振回路２を通す構造としているが、第１の共振回路２の中に第２の共振回路５を通す構造としてもよい。また、図１では、軟磁性板８の法線方向から見て、第１のコイル３と第２のコイル６の左右の辺が重なるように配置しているが、両コイルの重なり方は任意であり、例えば、図４に示すように、第２のコイル６を図の左右方向に広げたり、左右にずらして配置してもよい。
【００２８】
更に、軟磁性板８の大きさも任意に設定することができ、図１の上下方向に延ばして第１のコイル３及び第２のコイル６の上下の辺の間にも配置されるようにしてもよい。この軟磁性板８は、少なくとも一方の共振回路が面状の構造体の場合には２つに分割する必要があるが、双方の共振回路が枠状の構造体の場合には、図５に示すように、１つの軟磁性板８を双方のコイルを貫通するように配置する構造とすることもできる。また、この軟磁性板８は矩形状に限らず任意の形状とすることができ、例えば、中央部分がくびれた形状として第１のコイル３及び第２のコイル６のコイル面との重なりを大きくすることもできる。
【００２９】
また、タグ１が金属なしで使用されることがない場合（すなわち常に金属上で使用される場合）は、タグ１には金属板１０を取り付けず、タグ１を取り付ける金属上で所定の共振周波数となる様に共振周波数を調整すればよい。なお、周波数が高い場合、例えば１３．５６ＭＨｚの場合は、金属の種類が変わっても電磁気的挙動はあまり変わらないため、接する金属の種類（軟鋼、アルミ、ステンレス鋼等）による調整は不要である。また、金属上で使用されるかどうかが不明の場合、または電気抵抗の高い導電材、例えばアルミフレークを含むペンキを塗布した部材、アルミを蒸着したプラスチック等の上で使用される場合は、予めアルミ等の良導電性の金属板１０を配置しておけば良い。
【００３０】
このように、第１の共振回路２と第２の共振回路５と１又は複数の軟磁性板８と必要に応じて金属板１０とを用いてタグ１を構成することにより、各々の共振回路は可撓性のある基材上の金属箔をエッチングして形成することができるため、安価にタグ１を製造することができる。特に、第１の共振回路２として、金属上で作動しない平板の渦巻き状のコイルを備える既存のタグを利用して、金属上で動作するタグを製造することができるため、既存のタグを無駄にすることなく金属板上でもＲＦＩＤシステムを使用することが可能となる。
【００３１】
［実施形態２］
次に、本発明の第２の実施の形態に係るＲＦＩＤアンテナの構造及び該構造のアンテナを備えるタグ及びリーダ／ライタについて、図６及び図７を参照して説明する。図６は、第２の実施形態に係るアンテナ構造を模式的に示す図であり、図７は、アンテナ構造のバリエーションを示す図である。
【００３２】
前記した第１の実施形態では、第１の共振回路２と第２の共振回路５とを交差させる構造としたが、本発明は、軟磁性板８を第１のコイル３と第２のコイル６の共通の磁芯として利用することを特徴とするものであるため、第１の共振回路２と第２の共振回路５とを交差させない構造とすることもできる。
【００３３】
例えば、図６に示すように、第２の共振回路５を第１の実施形態と同様に２つの軟磁性板８の隙間を通して、左右で軟磁性板８の上下に位置するように配置する。そして、第１の共振回路２は第２の共振回路５と交差させるのではなく、所定の部分で折り曲げて軟磁性板８の端部を挟み込むように配置する。このような構成によっても右側の軟磁性板８は、第１の共振回路２の第１のコイル３と第２の共振回路５の第２のコイル６の共通の磁芯として機能させることができるため、第１の実施形態と同様の効果を持たせることができる。
【００３４】
また、図６では、第１の共振回路２及び第２の共振回路５の双方を可撓性のある素材上に回路を形成した構造としたが、図７に示すように、一方の共振回路（図では、第２の共振回路５）を巻線構造としても軟磁性板８を共通の磁芯として機能させることができる。この構造でも、第１の共振回路２として既存のタグを利用することができるため、金属板上で作動しない既存のタグを金属上で作動するタグ１として機能させることができる。
【００３５】
なお、第１の共振回路２の折り曲げ方や折り曲げ位置は特に限定されず、また、第１の共振回路２と第２の共振回路５の位置関係や軟磁性板８の形状等も図の構成に限定されるものではない。
【００３６】
【実施例】
上記した本発明の実施の形態に係るＲＦＩＤアンテナの効果を確認するために各種構造のアンテナを備えるタグを製作し、その作動距離を測定した。実験の内容及びその結果について詳述する。
【００３７】
＜エッチングにより作成された市販ＲＦＩＤタグ（第１の共振回路２）＞
外寸；４５ｍｍ×７５ｍｍ
巻数  ７回
共振周波数  １３．５６ＭＨｚ
＜磁心材（軟磁性板８）＞
フレーク状軟磁性金属を含む圧延により作成した厚さ０．５ｍｍの複合材を使用
＜シール材（金属板１０）＞
厚さ０．１ｍｍのアルミ板を使用
＜第２の共振回路（Ａ）＞
外寸；４５ｍｍ×８５ｍｍ
巻数  ５回（径０．２ｍｍの被覆銅線）
共振周波数  組み込んだ状態で１３．５６ＭＨｚになる容量のコンデンサを接続
＜第２の共振回路（Ｂ）＞
５０ｍｍ×１００ｍｍの磁心材を６枚積層して径０．２ｍｍの巻線を１００ｍｍの方向が軸となるように８回巻回
共振周波数  組み込んだ状態で１３．５６ＭＨｚになる容量のコンデンサを接続
【００３８】
［比較例１］
市販ＲＦＩＤタグ（第１の共振回路２）をそのまま測定した（図８の構造）。
【００３９】
［比較例２］
市販ＲＦＩＤタグ（第１の共振回路２）に５６ｍｍ×３５ｍｍの磁心材を４枚積層した磁芯を貫通させ、１１０×８０ｍｍのシール材（金属板１０）上に設置した。
【００４０】
［比較例３］
市販ＲＦＩＤタグ（第１の共振回路２）を折り曲げ、５０ｍｍ×１００ｍｍの磁心材を６枚積層した磁芯の端に取り付け、１２５ｍｍ×９０ｍｍのシール材（金属板１０）上に設置した。
【００４１】
［実施例１］
比較例２に、容量３８ｐＦのコンデンサ７を接続して共振周波数を１３．５６ＭＨｚに調整した第２の共振回路（Ａ）を配置した（図１の構造）。
【００４２】
［実施例２］
比較例３に、容量７ｐＦのコンデンサ７を接続して共振周波数を１３．５６ＭＨｚに調整した第２の共振回路（Ｂ）を配置した（図７の構造）。
【００４３】
以上の比較例１〜３及び実施例１、２の結果を表１に示す。表１より、比較例１（第１の共振回路２のみ）は単独で作動距離は４００ｍｍであるが、金属板（アルミ、鉄、ＳＵＳ）上ではリーダ／ライタのアンテナに密着させても作動しなかった。これにより、平板状に渦巻き状のコイルを形成する構造は金属上では使用できないことが分かる。また、比較例２（第１の共振回路２のコイル面に軟磁性板８を貫通させた構造）は、単独では作動距離２２５ｍｍであり、金属板（アルミ、鉄、ＳＵＳ）上でも作動距離は２２５ｍｍであった。また、比較例３（第１の共振回路２を軟磁性板８の端部に折り曲げて配置した構造）は、作動距離３００ｍｍであり、金属板（アルミ、鉄、ＳＵＳ）上でも作動距離は３００ｍｍであった。
【００４４】
これに対して、実施例１（第１の共振回路２と第２の共振回路５とを図１のように配置した構造）は、単独では作動距離３００ｍｍであり、金属板（アルミ、鉄、ＳＵＳ）上でも作動距離は２５０ｍｍであった。また、実施例２（第１の共振回路２と第２の共振回路５とを図７のように配置した構造）は、単独では作動距離が３７５ｍｍであり、金属板（アルミ、鉄、ＳＵＳ）上でも作動距離は３７５ｍｍであった。
【００４５】
以上の結果から、市販のタグ（第１の共振回路２）のコイル面に磁芯（軟磁性板８）を貫通させるだけでも磁芯に巻線をした状態と類似した状態になるため、金属板１０の影響を受けにくくなり、金属板上でも使用可能であるが、実施例１（図１に示す本発明の構造）の方が単独状態でも金属板上でも作動距離が大きく、第１の共振回路２と軟磁性板８の組み合わせのみ（先願記載の構造）よりも優れていることが分かる。また、磁芯（軟磁性板８）の端部に第１の共振回路２を折り曲げた構造でも、磁芯に巻線した状態と類似した状態になるため、金属板上でも使用可能であるが、更に第２の共振回路５を組み合わせることによって作動距離が約２５％向上しており、本願発明の構造が優れていることが分かる。
【００４６】
【表１】
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【００４７】
なお、上記説明では、本発明のアンテナ構造をＲＦＩＤタグ又はＲＦＩＤリーダ／ライタのアンテナに適用する場合について示したが、本発明は上記記載に限定されるものではなく、平板のループ状のアンテナを用いる任意のシステムに適用することができる。
【００４８】
【発明の効果】
以上説明したように、本発明のＲＦＩＤアンテナの構造及び該構造のアンテナを備えるタグ及びリーダ／ライタによれば下記記載の効果を奏する。
【００４９】
本発明の第１の効果は、金属上で使用できない構造のアンテナを用いて金属上で使用できるタグを簡単に製造することができるということである。
【００５０】
その理由は、第１の共振回路と第２の共振回路と軟磁性板とを用い、第１の共振回路と第２の共振回路とが交差するように配置したり、一方の共振回路を折り曲げて軟磁性材の端部に配置して、軟磁性板を２つの共振回路で共有することにより、磁芯に巻線する構造と類似した構造を実現することができるからである。
【００５１】
また、本発明の第２の効果は、金属上で作動するタグを安価に製造することができるということである。
【００５２】
その理由は、第１の共振回路（又は第２の共振回路、又はその双方）として平板の渦巻き状にコイルを備える既存のタグを用いることができるからである。
【図面の簡単な説明】
【図１】本発明の第１の実施の形態に係るアンテナの構造を示す図である。
【図２】本発明の第１の実施の形態に係るアンテナの構造を示す図である。
【図３】本発明の第１の実施の形態に係るアンテナの他の構造を示す図である。
【図４】本発明の第１の実施の形態に係るアンテナの他の構造を示す図である。
【図５】本発明の第１の実施の形態に係るアンテナの他の構造を示す図である。
【図６】本発明の第２の実施の形態に係るアンテナの構造を示す図である。
【図７】本発明の第２の実施の形態に係るアンテナの他の構造を示す図である。
【図８】従来のタグのアンテナ構造を示す図である。
【図９】従来のタグのアンテナ構造を示す図である。
【図１０】従来のタグのアンテナ構造を示す図である。
【図１１】従来のタグのアンテナ構造を示す図である。
【図１２】従来のタグのアンテナ構造を示す図である。
【符号の説明】
１  タグ
２  第１の共振回路
３  第１のコイル
４  ＩＣ
５  第２の共振回路
６  第２のコイル
７  コンデンサ
８  軟磁性板
９  切り込み
１０  金属板
１１  アンテナコイル
１２  磁芯
１３  帯状導体
１４  接合部
１５  スペーサ
１６  磁束
【図１】
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【図２】
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【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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