JP2012248106A - 非接触icラベル - Google Patents
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Abstract
【解決手段】磁性シート10と、磁性シート10の一方の面側に配置されたシート状をなす複数の第一アンテナ部25と、複数の第一アンテナ部25に接続される第一ICチップ21とを備えた非接触ICラベルにおいて、磁性シート10の一方の面側に配置され、複数の第一アンテナ部25を取り囲むコイル状をなす第二アンテナ部27と、該第二アンテナ部27と接続された第二ICチップ29とを設ける。
【選択図】図1
Description
しかしながら、この方法では、アンテナと被接着体との間に100μmの厚さの誘電体を用けた場合や100μmの厚さの空気層を設けた場合には、金属製の被接着体の影響を強く受けてしまい通信不能となってしまう。よって、現状では、HF帯で用いられるような薄手(厚さが数百μm以下)のRFIDタグを作ることは困難であるとされている。
一般的なRFIDタグでは、アンテナの幅は1mm以下のものが多く、また一部のRFIDタグでは小型化及びアンテナ利得向上のためにアンテナ幅を細くしてメアンダ形状を採用している。発明者が行った実験により、上記特許文献1に記載されたRFIDタグが前述のような一般的なアンテナを備えた場合において、軟磁性体を単に薄くするだけでは充分な通信性能が得られないことも分かった。
この課題に対してRFIDタグ自身が前述の2種類の周波数、通信方式に対応でき、シンプルでかつ安価に作ることができれば、UHF帯用及びHF帯用どちらの読み取り装置であってもRFIDタグの情報が読み取ることが可能となり、使用環境における利便性は格段に向上する。
即ち、本発明に係る非接触ICラベルは、磁性シートと、前記磁性シートの一方の面側に配置されたシート状をなす複数の第一アンテナ部と、前記複数の第一アンテナ部に接続される第一ICチップとを備えた非接触ICラベルにおいて、前記磁性シートの一方の面側に配置され、前記複数の第一アンテナ部を取り囲むコイル状をなす第二アンテナ部と、該第二アンテナ部と接続された第二ICチップとをさらに備えることを特徴とする。
これによって、3波対応を確実に実現することができる。
これによって、通信感度を担保しながら薄型の構成を実現することができる。
回路部22は、所定の形状に蛇行させた配線により形成されている。この回路部22は、ICチップ21と接続パッド23,24との間、及び、ICチップと接続パッド23,24との間のそれぞれに、互いに等しい所定のインピーダンス及び抵抗値が生じるように構成されている。また、回路部22は第一ICチップ21内の電気接点(図示省略)に電気的に接続されている。
接続パッド23,24は、磁性シート10の短辺に沿う方向から回路部22を挟むように配置され、回路部22に電気的に接続されている。
なお、非接触ICラベル1を例えば金属製の被接着体に取り付ける場合であっても、アンテナコイル27と被接着体との間には高透磁率の磁性シート10が存在するため、アンテナコイル27と被接着体との間にロスの少ない磁束のルートが確保され、通信性を良好に確保することができる。
即ち、第二実施形態の第一ICチップ21は、第一実施形態における第二ICチップ29の機能を取り込むように一チップ化されたものである。
この一チップ化のメリットは大きく、まずはICチップ1個分の実装コストが削減できることと、さらにチップ内のユーザーメモリ域を共有化することで、2チップの場合に比べてチップサイズを小さくすることもできる。
即ち、この非接触ICラベル1は、アンテナコイル27の一部27aををUHF帯の電磁誘導方式のアンテナとしたものであり、上述した電磁誘導方式の読み取りアンテナコイル26に対応している。
本実施形態では、2波対応(UHF帯及びHF帯の2種類の周波数、2種類の通信方式)に加えUHF帯の電磁誘導方式にも対応している。即ち、本実施形態では、第一アンテナ部はUHF帯の電波方式で動作するとともに、第二アンテナ部はHF帯の電磁誘導方式及びUHF帯の電磁誘導方式の双方で動作する。したがって、本実施形態の非接触ICラベル1によれば、3波対応を実現することができる。
また、磁性シート10の第一領域10a及び第二領域10bを設定する際には、それぞれが別行程で製造され分割された形態(形状を含む)、または同一行程で製造され一体となった形態等、前述のとおり磁性シート10の電気的な物性値を変えることが可能であればどのような形態であってもかまわない。
さらに、記実施形態では、内側通信部20及び外側通信部30は磁性シート10の一方の面に配置されていたが、磁性シート10の一方の面と内側通信部20及び外側通信部30との間に樹脂などで形成された部材を配置したり、空気層を設けたりしてもよい。
(実験条件)
実験には、下記に示す機材及び材料を使用した。
・磁性シート10:大同特殊鋼(株)製 NRC010(厚さ100μm)
・第一ICチップ21:NXP社製 UCODE G2iL
・アンテナエレメント25,26:厚さ12μmのアルミニウムの薄膜
・チップストラップ(インピーダンス回路(回路部22)付き):ICチップ21以外は
自社製
PETフィルム(厚さ50μm)上に銀ペーストインキでパターン印刷(厚さ8μm)
・第二ICチップ29及びアンテナコイル27:オムロン(株)製 75mm×46mm
13.56MHz用ICインレット
・UHF帯高出力ハンディリーダー:SAMSUNG VLACG1 最大出力:1W
・HF帯読み取り装置:セントラルエンジニアリング(株)製 MR04A
・HF帯読み取りアンテナ:セントラルエンジニアリング(株)製 FLAM−T21A
・金属板:ステンレス製(250mm×250mm×0.5mm)
ステンレス製の金属板上に、上記磁性シート10を配置した。そして、この磁性シート10上にアンテナエレメント25,26を配置し、さらにその上に、PET上に印刷されたチップストラップを接続パッド23,24がアンテナエレメント25,26に電気的に接続されるように配置した。また、PETフィルム上に発泡スチロールを載置するとともに、アンテナエレメント25,26と接続パッド23,24との接続が確実になるように、金属板から発泡スチロールまでをまとめて、バンドで固定した。
続いて、発泡スチロール側からハンディリーダーを近づけ、電波方式により第一ICチップ21に記憶された情報を読み取った。そして、ハンディリーダーが非接触で内側通信部20から情報を読み取ることができる距離の最大値(通信距離)を求めた。
さらに、発泡スチロール側からハンディリーダーを近づけ、電磁誘導方式により第二ICチップ29に記憶された情報を読み取った。そして、ハンディリーダーが非接触で第二通深部から情報を読み取ることができる距離の最大値(通信距離)を求めた。
なお、発泡スチロール及びPETフィルムは、通信距離の測定結果にはほとんど影響を与えないことが判明している。
アンテナエレメント25,26は、30mm(長さ)×10mm(幅)の1種類とし、ハンディリーダーRの出力は0.5W(27dBm)とした場合の実験結果を以下に示す。
・UHF帯における通信距離:120mm
・HF帯における通信距離 : 90mm
その他に、UHF帯用のアンテナであるアンテナエレメント25,26と、HF帯用のアンテナであるアンテナコイル27とのアンテナ間の相互干渉の程度を調べる実験も行った。
UHF帯における通信距離で、一対のアンテナエレメント25,26の外側に設けられているアンテナコイル27がある場合と無い場合での通信距離の差はほとんどみられなかった。またHF帯における通信距離で、アンテナコイル27の内側に設けられている一対のアンテナエレメント25,26が、ある場合と無い場合での通信距離の差はほとんどみられなかった。
10 磁性シート
10a 第一領域
10b 第二領域
20 内側通信部
21 第一ICチップ
22 回路部
23 接続パッド(接続部)
24 接続パッド(接続部)
25 アンテナエレメント(第一アンテナ)
26 アンテナエレメント(第一アンテナ)
30 外側通信部
29 第二ICチップ
27 アンテナコイル(第二アンテナ)
27a 一部
Claims (6)
- 磁性シートと、
前記磁性シートの一方の面側に配置されたシート状をなす複数の第一アンテナ部と、
前記複数の第一アンテナ部に接続される第一ICチップとを備えた非接触ICラベルにおいて、
前記磁性シートの一方の面側に配置され、前記複数の第一アンテナ部を取り囲むコイル状をなす第二アンテナ部と、
該第二アンテナ部と接続された第二ICチップとをさらに備えることを特徴とする非接触ICラベル。 - 磁性シートと、
前記磁性シートの一方の面側に配置されたシート状をなす複数の第一アンテナ部と、
前記複数の第一アンテナ部に接続される第一ICチップとを備えた非接触ICラベルにおいて、
前記磁性シートの一方の面側に配置され、前記複数の第一アンテナ部を取り囲むコイル状をなす第二アンテナ部をさらに備え、
前記第二アンテナ部が前記第一ICチップと接続されていることを特徴とする非接触ICラベル。 - 前記第一アンテナ部はUHF帯の電波方式で動作するとともに、
前記第二アンテナ部はHF帯の電磁誘導方式で動作することを特徴とする請求項1又は2に記載の非接触ICラベル。 - 磁性シートと、
前記磁性シートの一方の面側に配置されたシート状をなす複数の第一アンテナ部と、
前記複数の第一アンテナ部に接続される第一ICチップとを備えた非接触ICラベルにおいて、
前記磁性シートの一方の面側に配置され、前記複数の第一アンテナ部を取り囲むコイル状をなす第二アンテナ部と、
該第二アンテナ部と接続された第二ICチップとをさらに備え、
前記第二アンテナ部が、前記第二ICチップに加えて前記第一ICチップに接続されていることを特徴とする非接触ICラベル。 - 前記第一アンテナ部はUHF帯の電波方式で動作するとともに、
前記第二アンテナ部はHF帯の電磁誘導方式及びUHF帯の電磁誘導方式の双方で動作することを特徴とする請求項4に記載の非接触ICラベル。 - 複数の前記第一アンテナ部として、前記第一ICチップとの接続部から延びるように一対の前記第一アンテナ部が配置されており、
これら一対の第一アンテナ部がそれぞれ前記接続部から延びる方向が互いに逆向きであることを特徴とする請求項1から5のいずれか一項に記載の非接触ICラベル。
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