(57)【要約】【課題】簡易な構成によって、既存のＩＣインレットを使用しつつ、ＲＦＩＤタグの最大通信距離を確実に延ばすことができ、さらに小型化を容易にすることができるＲＦＩＤタグ用ホルダー、ＲＦＩＤタグ及びＲＦＩＤ装置を提供すること。【解決手段】電波を受信するアンテナと、このアンテナに接続されたチップとを有するＲＦＩＤタグ２を着脱可能に保持するＲＦＩＤタグ用ホルダー２７であって、前記ＲＦＩＤタグ２を保持するホルダー本体部２８と、このホルダー本体部２８に設けられた非励振素子４と、を備え、前記ホルダー本体部２８によって前記ＲＦＩＤタグ２が保持された状態で、前記アンテナと前記非励振素子４とが略同一平面上に配されることを特徴とする。【選択図】図１
2007213299.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電波を受信するアンテナと、このアンテナに接続されたチップとを有するＲＦＩＤタグを着脱可能に保持するＲＦＩＤタグ用ホルダーであって、
前記ＲＦＩＤタグを保持するホルダー本体部と、
このホルダー本体部に設けられた非励振素子と、を備え、
前記ホルダー本体部によって前記ＲＦＩＤタグが保持された状態で、前記アンテナと前記非励振素子とが略同一平面上に配されることを特徴とするＲＦＩＤタグ用ホルダー。
【請求項２】
前記ホルダー本体部によって前記ＲＦＩＤタグが保持された状態で、
前記非励振素子が、
前記アンテナが設けられた前記ＲＦＩＤタグの同一平面に、又は、
前記アンテナが設けられた前記ＲＦＩＤタグの同一平面のうちの前記アンテナが設けられていない差分領域から、この差分領域に直交する方向に平行移動した位置に配されることを特徴とする請求項１に記載のＲＦＩＤタグ用ホルダー。
【請求項３】
前記アンテナ及び前記非励振素子が長尺状に形成されており、
前記ホルダー本体部によって前記ＲＦＩＤタグが保持された状態で、
前記アンテナ及び前記非励振素子が、それぞれの長さ方向が平行になるように配されるとともに、
前記非励振素子が、
前記アンテナの長さ方向の中心点を通り、かつ前記アンテナの長さ方向に直交する方向に延びる仮想線上に配されることを特徴とする請求項２に記載のＲＦＩＤタグ用ホルダー。
【請求項４】
前記アンテナ及び前記非励振素子が長尺状に形成されており、
前記ホルダー本体部によって前記ＲＦＩＤタグが保持された状態で、
前記アンテナ及び前記非励振素子が、それぞれの長さ方向が平行になるように配されるとともに、
前記アンテナと前記非励振素子との設置間隔が、搬送波長λの０．０８λ以上０．６λ以下に設定されることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のＲＦＩＤタグ用ホルダー。
【請求項５】
前記アンテナ及び前記非励振素子が長尺状に形成されており、
前記ホルダー本体部によって前記ＲＦＩＤタグが保持された状態で、
前記アンテナ及び前記非励振素子が、それぞれの長さ方向が平行になるように配され、
前記非励振素子の長さ寸法が、搬送波長λの０．５λ以上に設定されていることを特徴とする請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のＲＦＩＤタグ用ホルダー。
【請求項６】
前記ホルダー本体部によって前記ＲＦＩＤタグが保持された状態で、
前記非励振素子が、前記アンテナの長さ方向に交差する方向に複数配されることを特徴とする請求項１から請求項５のいずれか一項に記載のＲＦＩＤタグ用ホルダー。
【請求項７】
導電体からなる非励振素子が設けられたＲＦＩＤタグ用ホルダーに着脱可能に保持されて、電波を利用して通信を行うＲＦＩＤタグであって、
前記電波を受信するアンテナと、
このアンテナに接続されたチップと、を備え、
前記ＲＦＩＤタグ用ホルダーによって保持された状態で、前記アンテナと前記非励振素子とが略同一平面上に配されることを特徴とするＲＦＩＤタグ。
【請求項８】
電波を利用して通信を行うＲＦＩＤタグと、
このＲＦＩＤタグを着脱可能に保持するＲＦＩＤタグ用ホルダーと、を備え、
前記ＲＦＩＤタグに、
前記電波を受信するアンテナと、
このアンテナに接続されたチップとが設けられ、
前記ＲＦＩＤタグ用ホルダーに、
導電体からなる非励振素子が設けられ、
前記ＲＦＩＤタグ用ホルダーによって前記ＲＦＩＤタグが保持された状態で、前記アンテナと前記非励振素子とが略同一平面上に配されることを特徴とするＲＦＩＤ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＲＦＩＤタグ用ホルダー、ＲＦＩＤタグ及びＲＦＩＤ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、通信の様々な場面において、ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）によって通信を行うＲＦＩＤタグが利用されている。ＲＦＩＤ（Ｒａｄｉｏ  Ｆｒｅｑｕｅｎｃｙ  Ｉｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）とは、無線通信を利用し非接触による書き込みと読み込みを行う自動認識技術を利用した技術、またはそれを使った製品、システムをいう。そして、例えば数ミリから数センチほどのＲＦタグにデータを記録して、そのデータを入出力装置（リーダ／ライタ）からの電波（無線通信信号）で読み込んだり、書き込んだりすることができる。今日では、交通カードや、電子マネーなどのＩＣカードに使われているのをはじめ、商品などのモノに付けて、トレーサビリティシステムや物品管理などにも使われはじめている。
【０００３】
このようなＲＦＩＤタグにおいては、チップ及びアンテナで構成されたＩＣインレットの性能によって、入出力機器との最大通信距離が決まる。一般に、ＩＣインレットの入出力機器に対する最大通信距離は、適正な範囲内であれば、長ければ長いほど好ましい。
そこで、最大通信距離を延ばすために、ＩＣインレットに設けられたアンテナを大型化したり、又はＩＣインレットに設けられたチップの消費電力を抑制したりすることが考えられる。
また、ＲＦＩＤタグの最大通信距離を延ばす方法として、以下の方法が提案されている（例えば、特許文献１参照）。すなわち、ＲＦＩＤタグを保持するホルダーを非金属製コンテナの壁面に設け、ホルダーによって保持されたＲＦＩＤタグの背面に、電波を反射する反射部材を設ける。そして、入出力装置からの電波だけでなく、反射部材からの反射波をＲＦＩＤタグが受信することにより、通信距離を延ばすことができる。
【特許文献１】特開２００３−１９８４２２号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかしながら、上記のようにアンテナを大型化すると、ＩＣインレット全体が大型化してしまうだけでなく、ＩＣインレットのコストが増大してしまう。さらに、上記のようにチップの消費電力を抑制しようとすると、チップの再開発が必要となるため、新たなコストと開発時間が必要となってしまう。
また、特許文献１に記載の方法では、既存のＩＣインレットを使用することができるものの、ＲＦＩＤタグのアンテナと反射部材との間に、搬送波長に応じた間隔（約１０ｍｍから約３０ｍｍ）が必要となり、全体の厚さ寸法が大きくなってしまうという問題がある。
【０００５】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、簡易な構成によって、既存のアンテナを使用しつつ、ＲＦＩＤタグの最大通信距離を確実に延ばすことができ、さらに小型化を容易にすることができるＲＦＩＤタグ用ホルダー、ＲＦＩＤタグ及びＲＦＩＤ装置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】
【０００６】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明に係るＲＦＩＤタグ用ホルダーは、電波を受信するアンテナと、このアンテナに接続されたチップとを有するＲＦＩＤタグを着脱可能に保持するＲＦＩＤタグ用ホルダーであって、前記ＲＦＩＤタグを保持するホルダー本体部と、このホルダー本体部に設けられた非励振素子と、を備え、前記ホルダー本体部によって前記ＲＦＩＤタグが保持された状態で、前記アンテナと前記非励振素子とが略同一平面上に配されることを特徴とする。
【０００７】
この発明に係るＲＦＩＤタグ用ホルダーにおいては、ホルダー本体部によってＲＦＩＤタグが保持された状態で、アンテナにより、入出力機器から放射された電波が受信され、この電波から電力が取り出される。このとき、入出力機器から放射された電波の一部は、アンテナに直接到達し、他の一部は、アンテナと略同一平面上に配された非励振素子に到達する。そして、非励振素子に到達した電波は、非励振素子によって再放射されて、その再放射された電波の一部がアンテナに到達する。そのため、入出力機器から放射された直接の電波だけでなく、より多くの電波がアンテナによって受信される。
これにより、受信した電波からより多くの電力を取り出すことができ、アンテナが設けられた平面に直交する方向のアンテナ利得を増大させることができる。また、非励振素子がアンテナと略同一平面上に配されることから、厚さ寸法を小さくすることができる。
【０００８】
また、本発明に係るＲＦＩＤタグ用ホルダーは、前記ホルダー本体部によって前記ＲＦＩＤタグが保持された状態で、前記非励振素子が、前記アンテナが設けられた前記ＲＦＩＤタグの同一平面に、又は、前記アンテナが設けられた前記ＲＦＩＤタグの同一平面のうち前記アンテナが設けられていない差分領域から、この差分領域に直交する方向に平行移動した位置に配されることを特徴とする。
【０００９】
この発明に係るＲＦＩＤタグ用ホルダーにおいては、ホルダー本体部によってＲＦＩＤタグが保持された状態で、非励振素子が、アンテナが設けられたＲＦＩＤタグの同一平面に、又は、差分領域に直交する方向に平行移動した位置に配されることから、平面に直交する方向のアンテナ利得を確実に増大させることができる。
【００１０】
また、本発明に係るＲＦＩＤタグ用ホルダーは、前記アンテナ及び前記非励振素子が長尺状に形成されており、前記ホルダー本体部によって前記ＲＦＩＤタグが保持された状態で、前記アンテナ及び前記非励振素子が、それぞれの長さ方向が平行になるように配されるとともに、前記非励振素子が、前記アンテナの長さ方向の中心点を通り、かつ前記アンテナの長さ方向に直交する方向に延びる仮想線上に配されることを特徴とする。
【００１１】
この発明に係るＲＦＩＤタグ用ホルダーにおいては、ホルダー本体部によってＲＦＩＤタグが保持された状態で、アンテナ及び前記非励振素子が、それぞれの長さ方向が平行になるように配される。また、非励振素子が、アンテナの長さ方向の中心点を通り、かつアンテナの長さ方向に直交する方向に延びる仮想線上に配されることから、非励振素子から再放射された電波をアンテナに効率よく到達させることができる。そのため、通信距離を確実に伸ばすことができる。
【００１２】
また、本発明に係るＲＦＩＤタグ用ホルダーは、前記アンテナ及び前記非励振素子が長尺状に形成されており、前記ホルダー本体部によって前記ＲＦＩＤタグが保持された状態で、前記アンテナ及び前記非励振素子が、それぞれの長さ方向が平行になるように配されるとともに、前記アンテナと前記非励振素子との設置間隔が、搬送波長λの０．０８λ以上０．６λ以下に設定されることを特徴とする。
【００１３】
この発明に係るＲＦＩＤタグ用ホルダーにおいては、ホルダー本体部によってＲＦＩＤタグが保持された状態で、アンテナ及び前記非励振素子が、それぞれの長さ方向が平行になるように配される。また、アンテナと非励振素子との設置間隔が、搬送波長λの０．０８λ以上０．６λ以下に設定されることから、平面に直交する方向のアンテナ利得を確実に増大させることができる。
【００１４】
また、本発明に係るＲＦＩＤタグ用ホルダーは、前記アンテナ及び前記非励振素子が長尺状に形成されており、前記ホルダー本体部によって前記ＲＦＩＤタグが保持された状態で、前記アンテナ及び前記非励振素子が、それぞれの長さ方向が平行になるように配され、前記非励振素子の長さ寸法が、搬送波長λの０．５λ以上に設定されていることを特徴とする。
【００１５】
この発明に係るＲＦＩＤタグ用ホルダーにおいては、ホルダー本体部によってＲＦＩＤタグが保持された状態で、アンテナ及び前記非励振素子が、それぞれの長さ方向が平行になるように配される。また、非励振素子の長さ寸法が、搬送波長λの０．５λ以上に設定されていることから、平面に直交する方向のアンテナ利得を確実に増大させることができる。
【００１６】
また、本発明に係るＲＦＩＤタグ用ホルダーは、前記ホルダー本体部によって前記ＲＦＩＤタグが保持された状態で、前記非励振素子が、前記アンテナの長さ方向に交差する方向に複数配されることを特徴とする。
【００１７】
この発明に係るＲＦＩＤタグ用ホルダーにおいては、ホルダー本体部によってＲＦＩＤタグが保持された状態で、複数の非励振素子から電波が再放射される。そのため、アンテナ利得をさらに増大させることができる。
【００１８】
また、本発明に係るＲＦＩＤタグは、導電体からなる非励振素子が設けられたＲＦＩＤタグ用ホルダーに着脱可能に保持されて、電波を利用して通信を行うＲＦＩＤタグであって、前記電波を受信するアンテナを備え、前記ＲＦＩＤタグ用ホルダーによって保持された状態で、前記アンテナと前記非励振素子とが略同一平面上に配されることを特徴とする。
【００１９】
この発明に係るＲＦＩＤタグにおいては、ＲＦＩＤタグ用ホルダーによってＲＦＩＤタグが保持された状態で、アンテナにより、入出力機器から放射された電波が受信され、この電波から電力が取り出される。このとき、入出力機器から放射された電波の一部は、アンテナに直接到達し、他の一部は、アンテナと略同一平面上に配された非励振素子に到達する。そして、非励振素子に到達した電波は、非励振素子によって再放射されて、その再放射された電波の一部がアンテナに到達する。そのため、入出力機器から放射された直接の電波だけでなく、より多くの電波がアンテナによって受信される。
これにより、受信した電波からより多くの電力を取り出すことができ、アンテナが設けられた平面に直交する方向のアンテナ利得を増大させることができる。また、非励振素子がアンテナと略同一平面上に配されることから、厚さ寸法を小さくすることができる。
【００２０】
また、本発明に係るＲＦＩＤ装置は、電波を利用して通信を行うＲＦＩＤタグと、このＲＦＩＤタグを着脱可能に保持するＲＦＩＤタグ用ホルダーと、を備え、前記ＲＦＩＤタグに、前記電波を受信するアンテナと、このアンテナに接続されたチップとが設けられ、前記ＲＦＩＤタグ用ホルダーに、導電体からなる非励振素子が設けられ、前記ＲＦＩＤタグ用ホルダーによって前記ＲＦＩＤタグが保持された状態で、前記アンテナと前記非励振素子とが略同一平面上に配されることを特徴とする。
【００２１】
この発明に係るＲＦＩＤ装置においては、ＲＦＩＤタグ用ホルダーによってＲＦＩＤタグが保持された状態で、アンテナにより、入出力機器から放射された電波が受信され、この電波から電力が取り出される。このとき、入出力機器から放射された電波の一部は、アンテナに直接到達し、他の一部は、アンテナと略同一平面上に配された非励振素子に到達する。そして、非励振素子に到達した電波は、非励振素子によって再放射されて、その再放射された電波の一部がアンテナに到達する。そのため、入出力機器から放射された直接の電波だけでなく、より多くの電波がアンテナによって受信される。
これにより、受信した電波からより多くの電力を取り出すことができ、アンテナが設けられた平面に直交する方向のアンテナ利得を増大させることができる。また、非励振素子がアンテナと略同一平面上に配されることから、厚さ寸法を小さくすることができる。
【発明の効果】
【００２２】
本発明によれば、アンテナと同一平面に非励振素子を配することによって、アンテナが設けられた平面に直交する方向のアンテナ利得を増大させることができることから、簡易な構成により、既存のアンテナを使用しつつＲＦＩＤタグの最大通信距離を確実に延ばすことができ、さらに全体の小型化を容易にすることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２３】
以下、本発明の実施形態におけるＲＦＩＤ装置について、図面を参照して説明する。
図１及び図２において、符号１はＲＦＩＤ装置を示すものである。
ＲＦＩＤ装置１は、電波を利用して入出力装置と通信を行うＲＦＩＤタグ２と、ＲＦＩＤタグ２を保持するホルダー（ＲＦＩＤタグ用ホルダー）２７とを備えている。
【００２４】
ＲＦＩＤタグ２は、マイクロ波（２．４５ＧＨｚ）を利用して通信を行うものである。
ＲＦＩＤタグ２は、矩形板状のタグ本体部１１を備えている。タグ本体部１１は、紙、ＰＥＴ、塩化ビニール、ポリカーボネート、アクリルなどの非金属の物質（絶縁体）からなっている。タグ本体部１１の両主面のうち一方の主面１１ａには、文字、絵等の記載情報や書き換え可能情報（リライタブル等）が設けられている。また、他方の主面１１ｂには、矩形状に延びるＩＣインレット３が設けられている。ＩＣインレット３は、その長さ方向と、タグ本体部１１の幅方向（長さ方向）ｗとが揃えられている。また、ＩＣインレット３は、他方の主面１１ｂの幅方向ｗの中央部に設けられており、他方の主面１１ｂの高さ方向ｈの中央部よりも一端側に偏心させて設けられている。なお、他方の主面１１ｂのうち、ＩＣインレット３が設けられていない領域が、差分領域１５となる。
【００２５】
ＩＣインレット３は、図３に示すように、不図示の入出力装置からの電波を受信するアンテナ１３と、情報を記憶する記憶部を有するＩＣチップ（チップ）１４とを備えている。アンテナ１３は、アルミからなる長尺状の金属棒を備える半波長ダイポールアンテナである。また、アンテナ１３は、その長さ方向とＩＣインレット３の長さ方向とを揃えて配されており、それら長さ方向の中心位置が揃えられて配置されている。
【００２６】
ホルダー２７は、ＰＥＴ、塩化ビニール、ポリカーボネート、アクリルなどの非金属の物質（絶縁体）からなっており、タグ本体部１１に記載情報や書き換え可能情報などが設けられている場合には、それら情報が外部から視認できるように透明な物質で作られる。
また、ホルダー２７は、図１及び図２に示すように、矩形板状の基盤部６と、基盤部６の一方の主面６ａに設けられた保持部７とを有するホルダー本体部２８を備えている。保持部７は、基盤部６の長辺部側の側面と面一に配された底面部７ａを備えている。底面部７ａの長さ方向の両端には、それぞれの両端を起点として立ち上げられた一対の側面部７ｂが設けられている。そして、底面部７ａ及び一対の側面部７ｂにわたって延在する前面部７ｃが設けられている。これにより、前面部７ｃと基盤部６との間に空洞部１９が形成されている。保持部７の高さ方向ｈの上端は開放されており、この開放部１８を介して空洞部１９にＲＦＩＤタグ２が差し込まれるようになっている。このような構成のもと、ＲＦＩＤタグ２が空洞部１９に差し込まれることにより、ＲＦＩＤタグ２が着脱可能に保持されるようになっている。
【００２７】
また、前面部７ｃの内面２２には、矩形状に延びる非励振素子４が設けられている。非励振素子４は、その長さ方向と、幅方向ｗとが揃えられており、幅方向ｗの中央部に設けられている。
ここで、非励振素子４の設置位置について詳述する。なお、アンテナ１３と非励振素子４との位置関係を説明する場合は、特に表現していなくても、ＲＦＩＤタグ２が保持部７に保持された状態であることを前提とする。非励振素子４は、図２に示すように、ＲＦＩＤタグ２の差分領域１５のうち、ＩＣインレット３を偏心させて空けた領域に配されるように内面２２に設けられている。すなわち、非励振素子４は、アンテナ１３とその長さ方向に交差する方向に並べられ、アンテナ１３と非励振素子４とが、幅方向ｗに向けられて互いに平行になるように配される。そして、アンテナ１３と非励振素子４とは、同一平面上（タグ本体部１１の他方の主面１１ｂ上、又は、前面部７ｃの内面２２上）に配されるようになっている。なお、空洞部１９やタグ本体部１１の厚さ寸法によって、アンテナ１３と非励振素子４との厚さ方向の位置関係は多少前後するが、タグ本体部１１によって前方側と後方側とに分断された空洞部１９のいずれか一方側にアンテナ１３と非励振素子４とのいずれもが配されるときは、同一平面に配されているものとする。
【００２８】
非励振素子４は、図１に示すように、ＲＦＩＤタグ２が保持部７に保持された状態で、アンテナ１３の長さ方向の中心点Ｐを通り、かつ高さ方向ｈに延びる仮想線Ｒ上に設けられている。仮想線Ｒは、アンテナ１３及び非励振素子４のそれぞれの長さ方向の中心点を通っている。
また、非励振素子４の長さ寸法は、図４に示すように、１４０ｍｍに設定されている。これを搬送波長λに対する乗数Ｍで表わすと、約１．１４λとなる。すなわち、乗数Ｍは、
乗数Ｍ＝１４０／λ
によって算出される。なお、λは搬送波の波長（約１２２．４ｍｍ）を示している。
また、非励振素子４の高さ寸法Ｈは、４０ｍｍに設定されている。さらに、ＲＦＩＤタグ２が保持部７に保持された状態におけるＩＣインレット３と非励振素子４との設置間隔Ｌ、すなわち、ＩＣインレット３と非励振素子４との対向するそれぞれの長辺部３ａと長辺部４ａとの間の距離寸法は、３０ｍｍに設定されている。これを搬送波長λに対する乗数で表わすと、上記と同様にして、０．２５λとなる。
【００２９】
また、非励振素子４は、金属蒸着フィルム、アルミニウム等の金属泊等の導電体であり、接着剤または粘着剤付きの両面テープ等で貼り付けられている。なお、非励振素子４は、銀蒸着、ニッケル、銅などでもよく、また、例えば銀ペーストインクなどの導電性インクを印刷することにより設けてもよい。
【００３０】
なお、非励振素子４とアンテナ１３とが、同一平面上に配されるとしたが、これに限ることはなく、タグ本体部１１の形状や、アンテナ１３と非励振素子４との設置位置などは適宜変更可能である。
例えば、図５（ａ）に示すように、基盤部６の一方の主面６ａ上であって、上記と同様の所定位置に非励振素子４を設けてもよい。これにより、タグ本体部１１によって前方側と後方側とに分断された空洞部１９の前方側にアンテナ１３が配され、後方側に非励振素子４が配される。このとき、非励振素子４は、差分領域１５から、差分領域１５に直交する方向に平行移動した位置に配されている。すなわち、アンテナ１３と非励振素子４とが、タグ本体部１１の厚さ方向に重ならないようになっている。この場合、アンテナ１３と非励振素子４とは、ほぼ同一平面上に配されているものとする。なお、ＲＦＩＤタグ２を表裏逆にして空洞部１９に差し込めば、アンテナ１３と非励振素子４とは、いずれも後方側に配されて同一平面となるのは言うまでもない。
【００３１】
さらに、図５（ｂ）に示すように、二つのタグ本体部１１´に挟まれてアンテナ１３が設けられている（内装されている）場合でも、非励振素子４は、差分領域１５から、差分領域１５に直交する方向に平行移動した位置に配され、アンテナ１３と非励振素子４とは、ほぼ同一平面上に配されているものとする。
【００３２】
また、図６（ａ）に示すように、基盤部６の他方の主面（外面）６ｂ上であって、上記と同様の所定位置に非励振素子４を設けてもよい。これにより、アンテナ１３と非励振素子４とは、タグ本体部１１及び基盤部６を挟んで配される。この場合も、非励振素子４は、差分領域１５から、差分領域１５に直交する方向に平行移動した位置に配され、アンテナ１３と非励振素子４とは、ほぼ同一平面上に配されているものとする。なお、ＲＦＩＤタグ２を表裏逆にして空洞部１９に差し込んでもよい。また、アンテナ１３がタグ本体部１１に内装されていてもよい。
【００３３】
また、図６（ｂ）に示すように、前面部７ｃの外面２３上であって、上記と同様の所定位置に非励振素子４を設けてもよい。これにより、アンテナ１３と非励振素子４とは、前面部７ｃを挟んで配される。この場合も、非励振素子４は、差分領域１５から、差分領域１５に直交する方向に平行移動した位置に配され、アンテナ１３と非励振素子４とは、ほぼ同一平面上に配されているものとする。なお、ＲＦＩＤタグ２を表裏逆にして空洞部１９に差し込んでもよい。また、アンテナ１３がタグ本体部１１に内装されていてもよい。
【００３４】
また、図７に示すように、タグ本体部１１の他方の主面１１ｂに矩形板状の支持板５を設け、この支持板５の上にアンテナ１３を設けるようにしてもよい。支持板５は、上記のような絶縁体からなるものであり、アンテナ１３を支持するものである。アンテナ１３の上には、ＩＣチップ１４が設けられる。すなわち、アンテナ１３、ＩＣチップ１４及び支持板５は、ＩＣインレット３を構成するものである。さらに、基板部６の一方の主面６ａに非励振素子４が設けられる。この場合も、アンテナ１３と非励振素子４とは、ほぼ同一平面上に配されていることとする。なお、なお、ＲＦＩＤタグ２を表裏逆にして空洞部１９に差し込んでもよい。また、非励振素子４の設置位置は、上記と同様に変更してもよい。
【００３５】
さらに、図２において、ＲＦＩＤタグ２を表裏逆にして空洞部１９に差し込むと、ＩＣインレット３と非励振素子４とは、タグ本体部１１を挟んで配され、この場合もほぼ同一平面上となるのは言うまでもない。また、図２において、ＩＣインレット３がタグ本体部１１に内装されていてもよい。
すなわち、「略同一平面」とは、同一平面だけでなく、ほぼ同一平面の場合も含むものである。
なお、アンテナ１３と非励振素子４との設置位置は適宜変更可能であるが、アンテナ１３が設けられていない差分領域１５から、アンテナ１３が設けられた平面に直交する方向に２０ｍｍ以内に非励振素子４を設けるのが好ましい。これを乗数で表わすと、０．１６λとなる。
【００３６】
次に、このように構成された本実施形態におけるＲＦＩＤタグ２の作用について説明する。なお、ＲＦＩＤタグ２は保持部７に保持されており、ＲＦＩＤタグ２及び非励振素子４は、図８に示すように、ＸＹ平面上に配されているものとする。図８において、Ｘ軸、Ｙ軸、Ｚ軸は、それぞれ互いに直交する軸を示している。
まず、タグ本体部１１の他方の主面１１ｂに交差する方向、すなわちＺ軸の上方（ホルダー２７の前方）から、入出力装置から放射された電波がアンテナ１３に到達する。すると、アンテナ１３により電波が受信されて、その受信された電波から電力が取り出される。そして、取り出された電力によってＩＣチップ１４を駆動し、記憶部に記憶された情報の送受信などが行われる。
【００３７】
また、入出力装置から放射された電波は、非励振素子４にも到達する。そして、非励振素子４によって、電波が再放射され、この再放射された電波がアンテナ１３に到達する。この再放射された電波がアンテナ１３に受信されて、電力が取り出される。すなわち、アンテナ１３に直接到達した電波だけでなく、非励振素子４から再放射された電波からも電力が取り出され、これにより利用可能な電力が増大する。
【００３８】
ここで、本実施形態におけるＲＦＩＤタグ２の実験結果について以下に説明する。
ＲＦＩＤタグ２に非励振素子４を設けた場合と、非励振素子４を設けない場合とで、アンテナ１３のビーム指向性がどのように変化するかを三次元シミュレーターで確認し、通信距離が変化するかどうかの３種の実験を行った。
【００３９】
第１の実験においては、ＲＦＩＤタグ２が保持部７に保持された状態で、ＩＣインレット３の設置面と同一平面上であって、ＩＣインレット３の長さ方向に直交する方向の両サイドに非励振素子４が配されるようにした。図９は、ＩＣインレット３の両サイドに、２つの非励振素子４を設置した様子を示す説明図である。ＩＣインレット３の長さ方向がＹ方向に向けられ、Ｙ方向に直交するＸ方向にＩＣインレット３を挟んで２つの非励振素子４がＹ方向に沿わせて配されている。
非励振素子４の材質はアルミとし、サイズは高さ寸法４０ｍｍ、幅寸法１４０ｍｍとした。
【００４０】
図１０及び図１１は、非励振素子４を設けない場合（ＩＣインレット３単体）、及びＩＣインレット３に図９に示す２つの非励振素子４を設けた場合の３次元シミュレーターＨＦＳＳによるマイクロ波帯（２．４５ＧＨｚ）のシミュレーション結果である。なお、ＩＣインレット３と非励振素子４との設置間隔Ｌは、３０ｍｍ及び６０ｍｍとした。
図１０のシミュレーション結果は、図９に示すＸ方向とＺ方向のアンテナ１３中央の断面（ＸＺ平面）のアンテナ利得を表したグラフである。また図１１のシミュレーション結果は、図９に示すＹ方向とＺ方向のアンテナ１３中央の断面（ＹＺ平面）のアンテナ利得を表したグラフである。
【００４１】
図１０及び図１１において、グラフ上のライン８は非励振素子４を設けない場合の結果である。また、ライン９はＩＣインレット３と非励振素子４との設置間隔Ｌを３０ｍｍとした場合の結果、ライン１０はＩＣインレット３と非励振素子４との設置間隔Ｌを６０ｍｍとした場合の結果である。
図１０及び図１１に示す実験結果より、非励振素子４を設けない場合には、ライン８が示すように、２／λダイポールアンテナの指向性特性がそのまま現れている。また、設置間隔Ｌを３０ｍｍとした場合には、ライン９が示すように、２つの非励振素子４に挟まれたＸ方向の電磁界が狭められ、その結果Ｚ方向に指向性が増大している。また、設置間隔Ｌを６０ｍｍとした場合には、ライン１０が示すように、Ｚ方向の指向性がさらに増大している。
【００４２】
このシミュレーション結果より、２つの非励振素子４が設けられることによりアンテナ１３の指向ビーム成形がなされ、アンテナ１３の延在する面と非励振素子４の延在する面との同一平面上（ＸＹ平面上）の垂直方向（Ｚ方向）に、ＩＣインレット３単体のみでは得られない最大利得が得られることが推測される。なお、今回の実験においては、ＩＣインレット３の片側のみに非励振素子４を設けた場合のシミュレーションは実施していないが、片側のみに非励振素子４を１つ設けた場合であっても、２つの非励振素子４を設けた場合よりも利得は低下するものの、上記と同様にＺ方向の指向性は増大するものと推測される。
【００４３】
次いで、第２の実験結果においては、アルミテープからなる非励振素子４と、マイクロ波帯（２．４５ＧＨｚ）のＩＣインレット３との設置間隔Ｌを６０ｍｍとした。なお、非励振素子４は、片側のみに１つ設けた。そして、ＩＣインレット３を１２５μｍのＰＥＴ基材上に貼り付けた。図１２は、非励振素子４の幅寸法Ｗ及び高さ寸法Ｈを変えた場合の、アンテナ１３の延在する面と、非励振素子４の延在する面との同一平面上（ＸＹ平面上）の垂直方向（Ｚ方向）の通信距離を測定した結果のグラフである。
【００４４】
図１２に示すように、非励振素子４を設けない場合の通信距離は８５ｃｍである。
そして、非励振素子４の幅寸法Ｗが４０ｍｍから２００ｍｍの範囲、及び高さ寸法Ｈが１０ｍｍから８０ｍｍの範囲で通信距離が延長されることが判る。これを搬送波長λの乗数で表わすと、幅に関しては約０．３λから約１．６λとなり、高さに関しては約０．０８λから約０．６λとなる。このように、１つの非励振素子４でも、アンテナ１３の指向ビーム成形がなされて利得が増大したと推測される。
【００４５】
次いで、第３の実験においては、アルミテープからなる非励振素子４と、マイクロ波帯（２．４５ＧＨｚ）のアンテナ１３と用い、ＩＣインレット３を１２５μｍのＰＥＴ基材上に貼り付けた。非励振素子４のサイズは、幅寸法１４０ｍｍ、高さ寸法Ｈを４０ｍｍとした。なお、非励振素子４は、片側のみに１つ設けた。
【００４６】
図１３は、非励振素子４とＩＣインレット３との設置間隔Ｌを変えた場合の、ＩＣインレット３の延在する面と、非励振素子４の延在する面との同一平面上（ＸＹ平面上）の垂直方向（Ｚ方向）の通信距離を測定した結果のグラフである。
図１３に示すように、非励振素子４を設けない場合の通信距離は８５ｃｍである。
そして、設置間隔Ｌが１０ｍｍから８０ｍｍの範囲で通信距離が延長されることが判る。これを搬送波長λの乗数で表わすと、約０．０８λから約０．６λの範囲となる。一方、設置間隔Ｌが９０ｍｍから１２０ｍｍの範囲では、通信距離が低下することが判る。この実験より、ＩＣインレット３と非励振素子４との設置間隔Ｌには搬送周波数の波長λの関係する作用が働いていると推測され、本発明では通信距離が延長される間隔を採用した。
【００４７】
以上より、本実施形態におけるＲＦＩＤ装置１によれば、ＩＣインレット３のアンテナ１３がより多くの電波を受信することができ、より多くの電力を取り出すことにより、アンテナ１３が設けられた平面に直交する方向のアンテナ利得を増大させることができる。また、アンテナ１３と非励振素子４とが同一平面上に配されることから、全体の厚さ寸法を小さくすることができる。そのため、簡易な構成により、既存のアンテナ１３を使用しつつＲＦＩＤタグの最大通信距離を確実に延ばすことができ、さらに全体の小型化を容易にすることができる。
【００４８】
また、非励振素子４が、仮想線Ｒ上に配されることから、非励振素子４から再放射された電波をアンテナ１３に効率よく到達させることができる。そのため、通信距離を確実に伸ばすことができる。
さらに、非励振素子４として、金属蒸着フィルム、アルミニウム金属泊等の比較的に安価な部材を使用することができるため、全体としてコストを削減することができる。
またアンテナ１３の共振周波数を変更する必要がないため、安価に入手可能なアンテナ１３を使用することができる。
【００４９】
なお、本実施形態においては、非励振素子４を矩形板状としたが、これに限ることはなく、その形状は適宜変更可能である。例えば、図１４に示すように、三角形状であってもよく、ＩＣインレット３に対向させるのは、三角形の頂点部であっても下辺部であってもよい。また、図１５に示すように、矩形の長辺部に相当する部分を、三角の鋸歯形状としてもよく、ＩＣインレット３に対向させるのは、鋸歯形状の部分でも長辺部であってもよい。
【００５０】
また、非励振素子４をアンテナ１３に平行に配することとしたが、これに限ることはなく、その位置関係は適宜変更可能である。例えば、同一平面上において、アンテナ１３に対して非励振素子４を傾斜させて設置してもよい。また、アンテナ１３に対して、その厚さ方向に非励振素子４を傾斜させて設置してもよい。
さらに、アンテナ１３と非励振素子４とを互いに中心に設けることとしたが、これに限ることはなく、適宜変更可能である。例えば、非励振素子４を長さ方向にずらしてもよい。ただし、その場合であっても、非励振素子４の長さ方向の一部が、仮想線Ｒ上に配されるようにするのが好ましい。
【００５１】
また、アンテナ１３の片側に非励振素子４を設けることととしたが、これに限ることはなく、両側に設けてもよい。
さらに、非励振素子４を一つ設けているが、これに限ることはなく、複数設けてもよい。この場合、アンテナ１３の長さ方向に直交する方向に複数設けるのが好ましい。
また、ＲＦＩＤタグ２の差分領域１５にも、上記位置関係となる非励振素子４を設けるようにしてもよい。これにより、さらに効率よく電波をアンテナ１３に到達させることができる。
【００５２】
また、本実施形態において各数値を記載したが、これに限ることはなく、それら数値は適宜変更可能である。例えば、設置間隔Ｌを３０ｍｍとしたが、これは適宜変更可能である。ただし、設置間隔Ｌは、１０ｍｍから８０ｍｍ、すなわち乗数で約０．０８λから約０．６λの範囲とするのが好ましいのは実験結果からも明らかである。また、非励振素子４の幅寸法Ｗを１４０ｍｍとしたが、これも適宜変更可能である。ただし、幅寸法Ｗは、４０ｍｍから２００ｍｍ、すなわち乗数で約０．３λから約１．６λの範囲とするのが好ましい。このときの非励振素子４の高さ寸法Ｈは、適宜変更可能であるが、１０ｍｍから８０ｍｍ、すなわち乗数で約０．０８λから約０．６λの範囲とするのが好ましい。
【００５３】
また、搬送波の周波数を２．４５ＧＨｚとしたが、これに限ることはなく、他のマイクロ波帯やＵＨＦ帯であってもよい。
また、本実施形態においてはＲＦＩＤタグ２としたが、これに限ることはなく、ラベルタイプやタグタイプのものであってもよい。これら本発明における情報記憶媒体は、交通カードや電子マネーなどのＩＣカード、又は、商品などのモノに付けることによるトレーサビリティシステムや物品管理、又は、各種作業現場などにおいて作業工程における指示内容を表示することによる作業管理などに利用することができる。
また、本発明の技術範囲は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００５４】
【図１】本発明に係るＲＦＩＤ装置の実施形態を示す図であって、ＲＦＩＤ装置を示す斜視図である。
【図２】図１のＲＦＩＤ装置の側面図である。
【図３】図１のＩＣインレットを拡大して示す説明図である。
【図４】図１のＲＦＩＤ装置を拡大して示す正面図である。
【図５】図２のＲＦＩＤ装置の変形例を示す側面図である。
【図６】図２のＲＦＩＤ装置の他の変形例を示す側面図である。
【図７】図２のＲＦＩＤ装置のさらに他の変形例を示す側面図である。
【図８】図１のＲＦＩＤ装置をＸＹＺ軸の３次元座標に配した様子を示す説明図である。
【図９】図１のＩＣインレットをＸＹＺ軸の３次元座標に配した様子を示す図であって、ＩＣインレットの両サイドに非励振素子を設けた様子を示す説明図である。
【図１０】本発明の第１の実験結果を示すグラフであって、図９のＸＺ平面のアンテナ利得を示すグラフである。
【図１１】本発明の第１の実験結果を示すグラフであって、図９のＹＺ平面のアンテナ利得を示すグラフである。
【図１２】本発明の第２の実験結果を示すグラフであって、非励振素子の幅方向を変化させたときの通信距離の変化の様子を示すグラフである。
【図１３】本発明の第３の実験結果を示すグラフであって、ＩＣインレットと非励振素子との設置間隔を変化させたときの通信距離の変化の様子を示すグラフである。
【図１４】図１の非励振素子の変形例を示す正面図である。
【図１５】図１の非励振素子の他の変形例を示す正面図である。
【符号の説明】
【００５５】
１    ＲＦＩＤ装置
４    非励振素子
１３  アンテナ
１５  差分領域
２６  ＲＦＩＤタグ
２７  ホルダー（ＲＦＩＤタグ用ホルダー）
２８  ホルダー本体部
Ｒ    仮想線
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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