DE112017003966T5

DE112017003966T5 - Hilfsantenne, RFID-System und Verfahren zum Lesen eines RFID-Etiketts

Info

Publication number: DE112017003966T5
Application number: DE112017003966.5T
Authority: DE
Inventors: Noburo KATO; Ryohei Omori
Original assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Current assignee: Murata Manufacturing Co Ltd
Priority date: 2016-12-02
Filing date: 2017-11-13
Publication date: 2019-05-02
Also published as: US20190188547A1; CN209590845U; JP6390824B1; DE112017003966T8; US11017280B2; DE212017000201U1; WO2018101013A1; JPWO2018101013A1

Abstract

Bereitgestellt ist eine Hilfsantenne, die es ermöglicht, dass eine kompakte Antenne eines RFID-Etiketts und eine Antenne eines Lesegerätes miteinander kommunizieren, ohne eine kompakte Antenne als die Antenne des Lesegerätes zu verwenden. Eine Hilfsantenne gemäß der vorliegenden Erfindung vergrößert den Kommunikationsbereich einer kompakten Antenne, die in einem RFID-Etikett enthalten ist, sodass die Antenne des RFID-Etiketts und eine Antenne, die in einem Lesegerät enthalten ist, miteinander kommunizieren können. Die Hilfsantenne weist eine Resonanzschleifengruppe auf, bei der eine Mehrzahl von Resonanzschleifen mit einer Resonanzfrequenz, die einer Kommunikationsfrequenz entspricht, dahingehend angeordnet sind, magnetisch miteinander gekoppelt zu sein. Die Antennenfläche der Resonanzschleifengruppe ist größer als die Antennenfläche der Antenne des RFID-Etiketts und ist gleich groß wie oder größer als die Antennenfläche der Antenne des Lesegerätes.

Description

TECHNISCHES GEBIET
Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine Hilfsantenne, ein RFID-System und ein Verfahren zum Lesen eines RFID-Etiketts, die ein RFID-Etikett mit einer kleinen Antenne lesbar machen.
STAND DER TECHNIK
Die Artikelverwaltung unter Verwendung von RFID-Etiketten wird seit jüngster Vergangenheit in zahlreichen Gebieten verwendet. Beispielsweise sind RFID-Etiketten in Artikeln eingebettet, z. B. in Schuhsohlen, um die Artikelverwaltung auszuführen.
In Artikel eingebettete RFID-Etiketten sehen sich der Anforderung gegenüber, eine kleinere Größe aufzuweisen. Daher ist es erforderlich, kleine (oder sehr kleine) Antennen als in den RFID-Etiketten enthaltene Antennen zu verwenden.
Wenn jedoch eine kleine Antenne für ein RFID-Etikett verwendet wird, ist es schwierig für eine Antenne vom Feldemissionstyp (z. B. eine Patchantenne oder eine Dipolantenne), die in einem allgemeinen Lesegerät enthalten ist, welches in einem Laden usw. verwendet wird, um mit kleinen Antennen zu kommunizieren (z. B. mit einer Magnetfeldantenne oder einer kleinen Dipolantenne mit einem Magnetfelderzeugungsteil, das durch Hinzufügen eines Schleifenteils gebildet ist). Daher ist das Lesegerät möglicherweise nicht dazu in der Lage, Informationen des RFID-Etiketts zu lesen. Selbst wenn das Lesegerät die Informationen des RFID-Etiketts lesen kann, ist eine gewisse Zeit erforderlich, um eine Position zu finden, an der eine Antenne des Lesegerätes mit der Antenne des RFID-Etiketts kommunizieren kann.
In dieser Hinsicht offenbart Patentdokument 1, dass eine kleine Schleifenantenne (Magnetfeldantenne), die im Wesentlichen die gleiche Antennenfläche wie eine kleine Antenne (Magnetfeldantenne) eines RFID-Etiketts aufweist, als Antenne eines Lesegerätes verwendet wird.
DOKUMENT DES STANDES DER TECHNIK
PATENTDOKUMENT
Patentdokument 1: Japanisches Patent Nr. 5370581
KURZDARSTELLUNG DER ERFINDUNG
DURCH DIE ERFINDUNG ZU LÖSENDE PROBLEMSTELLUNG
In diesem Fall ist die Antenne, die für das Lesegerät verwendet wird, jedoch auf die Magnetfeldantenne beschränkt und daher kann kein allgemeines Lesegerät verwendet werden, sodass ein spezielles Lesegerät vorbereitet werden muss, das einem kleinen RFID-Etikett entspricht.
Eine Aufgabe der vorliegenden Offenbarung besteht darin, eine Hilfsantenne, ein RFID-System und ein Verfahren zum Lesen eines RFID-Etiketts bereitzustellen, die eine Kommunikation zwischen einer kleinen Antenne eines RFID-Etiketts und einer Antenne eines Lesegerätes ohne die Verwendung einer kleinen Antenne als die Antenne des Lesegerätes ermöglichen.
MITTEL ZUR LÖSUNG DER PROBLEMSTELLUNG
Eine Hilfsantenne gemäß der vorliegenden Offenbarung ist als eine Hilfsantenne ausgebildet, die einen Kommunikationsbereich einer Antenne eines RFID-Etiketts erweitert, um eine Kommunikation zwischen der kleinen Antenne, die in dem RFID-Etikett enthalten ist, und einer Antenne zu ermöglichen, die in einem Lesegerät enthalten ist, wobei die Hilfsantenne folgende Merkmale aufweist:

eine Resonanzschleifengruppe, in der eine Mehrzahl von Resonanzschleifen mit einer Resonanzfrequenz, die einer Kommunikationsfrequenz entspricht, dahingehend angeordnet sind, durch ein Magnetfeld gekoppelt zu sein, wobei
die Resonanzschleifengruppe eine Antennenfläche aufweist, die größer ist als die Antennenfläche der Antenne des RFID-Etiketts und gleich groß wie oder größer als die Antennenfläche der Antenne des Lesegerätes ist.

Ein RFID-System gemäß der vorliegenden Offenbarung ist als ein RFID-System ausgebildet, das folgende Merkmale aufweist:

ein RFID-Etikett, das eine kleine Antenne umfasst;
ein Lesegerät, das eine Antenne umfasst; und
eine Hilfsantenne, die einen Kommunikationsbereich der Antenne des RFID-Etiketts erweitert, um eine Kommunikation zwischen der Antenne, die in dem RFID-Etikett enthalten ist, und der Antenne zu ermöglichen, die in dem Lesegerät enthalten ist, wobei
die Hilfsantenne eine Resonanzschleifengruppe, umfasst in der eine Mehrzahl von Resonanzschleifen mit einer Resonanzfrequenz, die einer Kommunikationsfrequenz entspricht, dahingehend angeordnet sind, durch ein Magnetfeld gekoppelt zu sein, und wobei
die Resonanzschleifengruppe eine Antennenfläche aufweist, die größer ist als die Antennenfläche der Antenne des RFID-Etiketts und gleich groß wie oder größer als die Antennenfläche der Antenne des Lesegerätes ist.

ein RFID-Etikett, das eine Magnetfeldantenne umfasst;
ein Lesegerät, das eine Elektrisches-Feld-Antenne umfasst; und
eine Hilfsantenne, die in der Nähe des RFID-Etiketts angeordnet ist, um eine Kommunikation zwischen der Magnetfeldantenne, die in dem RFID-Etikett enthalten ist, und der Elektrisches-Feld-Antenne zu ermöglichen, die in dem Lesegerät enthalten ist, wobei
die Hilfsantenne eine Mehrzahl von Resonanzschleifen mit einer Resonanzfrequenz umfasst, die einer Kommunikationsfrequenz entspricht, und wobei
die Mehrzahl von Resonanzschleifen dahingehend angeordnet sind, in einer Anordnungsrichtung derselben eine Länge aufzuweisen, die gleich groß wie oder größer als eine 1/4-Wellenlänge der Kommunikationsfrequenz ist.

Ein Verfahren zum Lesen eines RFID-Etiketts gemäß der vorliegenden Offenbarung ist als ein Verfahren zum Lesen eines RFID-Etiketts ausgebildet, das folgende Schritte aufweist:

Herstellen einer Hilfsantenne, die eine Resonanzschleifengruppe umfasst, bei der eine Mehrzahl von Resonanzschleifen mit einer Resonanzfrequenz, die einer Kommunikationsfrequenz entspricht, dahingehend angeordnet sind, durch ein Magnetfeld gekoppelt zu sein, wobei die Resonanzschleifengruppe eine Antennenfläche aufweist, die größer ist als die Antennenfläche der Antenne des RFID-Etiketts und gleich groß wie oder größer als eine Antennenfläche einer Antenne eines Lesegerätes ist; und
Annähern der Hilfsantenne und des Lesegerätes zu dem RFID-Etikett und Erweitern eines Kommunikationsbereiches der Antenne und des RFID-Etiketts durch die Hilfsantenne, um eine Kommunikation zwischen der Antenne des RFID-Etiketts und der Antenne des Lesegerätes zu ermöglichen.

WIRKUNGEN DER ERFINDUNG
Gemäß der vorliegenden Offenbarung ist eine Kommunikation zwischen der kleinen Antenne des RFID-Etiketts und der Antenne des Lesegerätes ohne die Verwendung einer kleiner Antennen als die Antenne des Lesegerätes möglich.
Figurenliste

1 ist ein Perspektivansicht eines RFID-Systems gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung.
2 ist eine Querschnittsansicht, die ein allgemeine Konfiguration eines RFID-Etiketts zeigt.
3 ist ein Ersatzschaltungsdiagramm des RFID-Etiketts aus 2.
4 ist eine Perspektivansicht, die eine Konfiguration einer Hilfsantenne gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung zeigt.
5A ist eine Draufsicht auf die Hilfsantenne aus 1.
5B ist eine Draufsicht auf die Hilfsantenne aus 1.
6 ist eine Perspektivansicht, die eine Modifizierung zeigt, bei der die Hilfsantenne zwischen einem Lesegerät und einem Artikel in dem RFID-System aus 1 angeordnet ist.
7 ist eine Draufsicht, die einen Zustand zeigt, in dem eine Mehrzahl der Hilfsantennen aus 4 gekoppelt sind.
8 ist eine Draufsicht, die eine Modifizierung einer Resonanzschleife der Hilfsantenne aus 4 zeigt.
9A ist eine Draufsicht, die eine Modifizierung der Resonanzschleife der Hilfsantenne aus 4 zeigt.
9B ist eine Querschnittsansicht bei Betrachtung entlang einer Linie A-A aus 9A.
10 ist eine Draufsicht, die eine Modifizierung der Hilfsantenne aus 4 zeigt.
11 ist eine Draufsicht, die eine Modifizierung der Hilfsantenne aus 4 zeigt.
12 ist eine teilweise vergrößerte Ansicht von 11.
13 ist eine Draufsicht, die eine Modifizierung der Hilfsantenne aus 4 zeigt.
14 ist eine Draufsicht, die eine Modifizierung der Hilfsantenne aus 4 zeigt.
15 ist eine Draufsicht, die eine Modifizierung der Hilfsantenne aus 4 zeigt.
16 ist eine Draufsicht, die eine Modifizierung der Hilfsantenne aus 4 zeigt.
17 ist eine Draufsicht, die eine Modifizierung der Hilfsantenne aus 4 zeigt.
18 ist eine Draufsicht, die eine Modifizierung der Hilfsantenne aus 4 zeigt.
19 ist eine Perspektivansicht, die ein Beispiel zeigt, bei dem die Hilfsantenne gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung an einem Anzeigeständer eines Produktanzeigegehäuses angebracht ist.
20 ist eine Perspektivansicht, die ein Beispiel zeigt, in dem Schmuckartikel mit RFID-Etiketten an der Hilfsantenne aus 19 angeordnet sind.
21 ist eine Perspektivansicht, die ein Konfigurationsbeispiel eines RFID-Etiketts zeigt.
22 ist eine Perspektivansicht, die ein Beispiel zeigt, bei dem eine Mehrzahl der Hilfsantennen gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung getrennt an einem Anzeigeständer eines Produktanzeigegehäuses angebracht sind.
23 ist eine Perspektivansicht, die ein Beispiel zeigt, in dem die Hilfsantenne gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung direkt an einem Lesegerät vom stationären Typ angebracht ist.
24 ist eine Perspektivansicht, die ein Beispiel zeigt, bei dem die Hilfsantenne gemäß dem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung direkt an einem Lesegerät vom tragbaren Typ angebracht ist.
25 ist eine Perspektivansicht, die zeigt, wie das RFID-Etikett durch das Lesegerät aus 24 gelesen wird.

MODI ZUM AUSFÜHREN DER ERFINDUNG
Eine Hilfsantenne gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist als eine Hilfsantenne ausgebildet, die einen Kommunikationsbereich einer Antenne eines RFID-Etiketts erweitert, um eine Kommunikation zwischen der kleinen Antenne, die in dem RFID-Etikett enthalten ist, und einer Antenne zu ermöglichen, die in einem Lesegerät enthalten ist, wobei die Hilfsantenne folgende Merkmale aufweist:

eine Resonanzschleifengruppe, in der eine Mehrzahl von Resonanzschleifen mit einer Resonanzfrequenz, die einer Kommunikationsfrequenz entspricht, dahingehend angeordnet sind, durch ein Magnetfeld gekoppelt zu sein, wobei dieselbe eine Antennenfläche aufweist, die größer ist als die Antennenfläche der Antenne des RFID-Etiketts und gleich groß wie oder größer als die Antennenfläche der Antenne des Lesegerätes ist.

Mit dieser Konfiguration ist die Mehrzahl von Resonanzschleifen magnetisch miteinander gekoppelt, um den Kommunikationsbereich der Antenne des RFID-Etiketts zu erweitern, sodass eine Kommunikation zwischen der kleinen Antenne des RFID-Etiketts und der Antenne des Lesegerätes ermöglicht werden kann. Daher kann die Erforderlichkeit der Verwendung einer kleinen Antenne als die Antenne des Lesegeräts ausgeschlossen werden.
Vorzugsweise ist eine Mehrzahl der Resonanzschleifen dahingehend angeordnet, in einer Anordnungsrichtung eine elektrische Länge aufzuweisen, die gleich groß wie oder größer ist als eine 1/4-Wellenlänge der Kommunikationsfrequenz. Während die Resonanzschleifen bei einer vorbestimmten Frequenz schwingen, tritt eine Elektrisches-Feld-Strahlung aus jeder der Resonanzschleifen in der Nähe der Resonanzfrequenz zu der gleichen Zeit wie eine Magnetfeldstrahlung auf. Durch das Anordnen einer Mehrzahl der Resonanzschleifen, die das elektrische Feld abstrahlen, sind die Resonanzschleifen durch ein Magnetfeld gekoppelt und durch ein elektrisches Feld gekoppelt, sodass die individuellen Magnetfeldantennen insgesamt eine große Elektrisches-Feld-Antenne bilden. Durch das Anordnen der Resonanzschleifengruppe dahingehend, eine 1/4-Wellenlänge oder mehr aufzuweisen, kann im Einzelnen eine Mehrzahl von Resonanzschleifengruppen als Elektrisches-Feld-Antenne verwendet werden, die dazu in der Lage ist, als Ganzes Elektrisches-Feld-Signale zu senden und zu empfangen. Wenn diese Elektrisches-Feld-Antenne als Hilfsantenne verwendet wird, kann selbst ein kleines RFID-Etikett, das in die Nähe der Resonanzschleifen der Hilfsantenne kommt, ein elektrisches Feld abstrahlen und kann durch die Elektrisches-Feld-Antenne des Lesegerätes gelesen werden.
Das liegt daran, dass das kleine RFID-Etikett aus einer Antenne gebildet ist, die ein Magnetfeld abstrahlt, oder aus einer Antenne, die ein Magnetfeldabstrahlungsteil aufweist, sodass die Magnetfeldkopplung zwischen der Antenne des kleinen RFID-Etiketts und den Resonanzschleifen eine Signalübertragung zwischen der Antenne des kleinen RFID-Etiketts und den Resonanzschleifen ermöglicht. Da die Resonanzschleifen miteinander durch ein Magnetfeld gekoppelt sind und miteinander durch ein elektrisches Feld gekoppelt sind, dient die Resonanzschleifengruppe als eine Elektrisches-Feld-Antenne, die dazu in der Lage ist, insgesamt ein elektrisches Feld abzustrahlen, und kann Elektrisches-Feld-Signale, die von der Elektrisches-Feld-Antenne des Lesegerätes abgestrahlt werden, übertragen und empfangen. Durch das Empfangen der Elektrisches-Feld-Signale, die von der Elektrisches-Feld-Antenne des Lesegerätes abgestrahlt werden, mit der Hilfsantenne, die eine Mehrzahl von darauf angeordneten Resonanzschleifen aufweist, das Umwandeln der Elektrisches-Feld-Signale in Magnetfeldsignale durch die Resonanzschleifen der Hilfsantenne und das Übertragen der Magnetfeldsignale zu der Magnetfeldantenne des RFID-Etiketts wird daher eine Kommunikation mit dem kleinen RFID-Etikett ermöglicht, das eine Magnetfeldantenne aufweist. Folglich kann der Kommunikationsbereich der Antenne des RFID-Etiketts erweitert werden, um eine Kommunikation zwischen der Magnetfeldantenne des RFID-Etiketts und der Elektrisches-Feld-Antenne des Lesegeräts zu ermöglichen. Das kleine RFID-Etikett, bei dem die Hilfsantenne in der Nähe desselben angeordnet ist, kann durch die Elektrisches-Feld-Antenne des Lesegerätes in einer großen Entfernung gelesen werden, wohingegen das RFID-Etikett, bei dem die Hilfsantenne nicht in der Nähe desselben angeordnet ist, durch die der Feldantenne nicht in einer großen Entfernung gelesen werden kann. Daher kann nur das RFID-Etikett gelesen werden, bei dem es gewünscht ist, dass dasselbe gelesen wird.
Die Resonanzschleife kann eine LC-Parallelresonanzschaltung mit einer Resonanzfrequenz in dem UHF-Band ausbilden.
Vorzugsweise ist bei den Resonanzschleifen, die auf der Mittelseite in der Anordnungsrichtung angeordnet sind, eine Resonanzfrequenz höher festgesetzt als bei den Resonanzschleifen, die auf der Endabschnittseite in der Anordnungsrichtung angeordnet sind. Folglich können Abweichungen der tatsächlichen Resonanzfrequenz der Mehrzahl von Resonanzschleifen unterdrückt werden.
Vorzugsweise ist ein plattenförmiges oder lagenförmiges Hauptkörperteil enthalten; die Mehrzahl von Resonanzschleifen sind auf einer ersten Hauptoberfläche des Hauptkörperteils und auf einer zweiten Hauptoberfläche angeordnet, die der ersten Hauptoberfläche gegenüberliegt, und umfassen jeweils eine Schleifenelektrode, die ein teilweise geöffneter ringförmiger Leiter ist; und die Mehrzahl von Resonanzschleifen sind derart angeordnet, dass bei Betrachtung durch das Hauptkörperteil in einer Richtung orthogonal zu der ersten Hauptoberfläche oder der zweiten Hauptoberfläche des Hauptkörperteils geschlossene Schleifen von den Schleifenelektroden der Resonanzschleifen auf der Seite der ersten Hauptoberfläche und von den Schleifenelektroden der Resonanzschleifen auf der Seite der zweiten Hauptoberfläche gebildet sind. Mit dieser Konfiguration kann ein Kondensator durch eine parasitäre Kapazität gebildet sein, sodass die Erforderlichkeit, einen Kondensator separat auf dem Hauptkörperteil zu montieren, ausgeschlossen werden kann. Folglich kann die Dicke der Hilfsantenne reduziert werden und auch die Kosten können reduziert werden. Zusätzlich dazu kann die Haltbarkeit der Hilfsantenne verbessert werden.
Vorzugsweise weist die Mehrzahl von Resonanzschleifen die gleichen oder im Wesentlichen gleichen Innen- und Außendurchmesserabmessungen auf und ist in regelmäßigen Abständen angeordnet. Diese Konfiguration umfasst die Mehrzahl von Resonanzschleifen, die dieselbe Konfiguration aufweist, und daher kann die Erforderlichkeit der Positionierung der Hilfsantenne an einer spezifischen Position in Bezug auf das RFID-Etikett oder das Lesegerät ausgeschlossen werden.
Vorzugweise ist die Mehrzahl von Resonanzschleifen in einer ersten Reihe oder einer zweiten Reihe entlang einer ersten Richtung angeordnet, und die Resonanzschleifen, die in der zweiten Reihe angeordnet sind, sind auf versetzte Weise in der ersten Richtung angeordnet, um nicht mit den Resonanzschleifen, die in der ersten Reihe in einer zweiten Richtung orthogonal zu der ersten Richtung angeordnet sind, fluchtend zu sein. Mit dieser Konfiguration kann das durch die Hilfsantenne erzeugte Magnetfeld vergrößert werden und der Kommunikationsbereich der Antenne des RFID-Etiketts kann weiter erweitert werden.
Ein RFID-System gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist als ein RFID-System ausgebildet, das folgende Merkmale aufweist:

Mit dieser Konfiguration ist die Mehrzahl von Resonanzschleifen magnetisch miteinander gekoppelt, um den Kommunikationsbereich der Antenne des RFID-Etiketts zu erweitern, sodass eine Kommunikation zwischen der kleinen Antenne des RFID-Etiketts und der Antenne des Lesegerätes ermöglicht werden kann. Daher kann die Erforderlichkeit der Verwendung einer kleinen Antenne als die Antenne des Lesegerätes ausgeschlossen werden. Da lediglich das RFID-Etikett, bei dem die Hilfsantenne in der Nähe desselben angeordnet ist, durch die Elektrisches-Feld-Antenne des Lesegerätes gelesen werden kann, kann ferner nur das RFID-Etikett gelesen werden, bei dem es gewünscht ist, dass dasselbe gelesen wird. Wenn eine Mehrzahl von Produkten auf einem Produkttisch platziert sind, kann das RFID-Etikett des Produktes beispielsweise gelesen werden, indem die Hilfsantenne nähergebracht wird, jedoch kann das RFID-Etikett des Produktes, das von Hilfsantenne entfernt ist, selbst auf demselben Produkttisch nicht gelesen werden. Die oben beschriebene Konfiguration kann auf diese Weise verwendet werden, wobei lediglich das gewünschte RFID-Etikett durch das Bewegen der Hilfsantenne gelesen werden kann.
Die Antenne des RFID-Etiketts kann eine Magnetfeldantenne sein und die Antenne des Lesegerätes kann eine Elektrisches-Feld-Antenne sein. Mit dieser Konfiguration wird eine Signalwelle, die von der Elektrisches-Feld-Antenne des Lesegerätes abgestrahlt wird, als Elektrisches-Feld-Signal zu der Hilfsantenne übertragen, von jeder der Resonanzschleifen der Hilfsantenne in ein Magnetfeldsignal umgewandelt, und zu der Magnetfeldantenne des RFID-Etiketts übertragen. Dies ermöglicht eine Kommunikation zwischen dem Lesegerät und dem RFID-Etikett, und die Erforderlichkeit der Verwendung einer Magnetfeldantenne als das Lesegerät kann ausgeschlossen werden.
Vorzugsweise ist eine Mehrzahl von Resonanzschleifen dahingehend angeordnet, in einer Anordnungsrichtung eine elektrische Länge aufzuweisen, die gleich groß wie oder größer ist als eine 1/4-Wellenlänge der Kommunikationsfrequenz. Diese Konfiguration ermöglicht es, dass die Mehrzahl von Resonanzschleifen insgesamt als Elektrisches-Feld-Antenne fungieren, die dazu in der Lage ist, ein elektrisches Feld abzustrahlen, sodass ein Magnetfeldsignal in ein Elektrisches-Feld-Signal umgewandelt werden kann. Folglich kann der Kommunikationsbereich der Antenne des RFID-Etiketts erweitert werden, um eine Kommunikation zwischen der kleinen Magnetfeldantenne des RFID-Etiketts und der Elektrisches-Feld-Antenne des Lesegerätes zu ermöglichen.
Die Resonanzschleife kann eine LC-Parallelresonanzschaltung mit einer Resonanzfrequenz in dem UHF-Band ausbilden.
Vorzugsweise ist bei den Resonanzschleifen, die auf der Mittelseite in der Anordnungsrichtung angeordnet sind, eine Resonanzfrequenz höher festgesetzt als bei den Resonanzschleifen, die auf der Endabschnittseite in der Anordnungsrichtung angeordnet sind. Folglich können Abweichungen der tatsächlichen Resonanzfrequenz der Mehrzahl von Resonanzschleifen unterdrückt werden.
Vorzugsweise umfasst die Hilfsantenne ein plattenförmiges oder lagenförmiges Hauptkörperteil enthalten; die Mehrzahl von Resonanzschleifen sind auf einer ersten Hauptoberfläche des Hauptkörperteils und auf einer zweiten Hauptoberfläche angeordnet, die der ersten Hauptoberfläche gegenüberliegt, und umfassen jeweils eine Schleifenelektrode, die ein teilweise geöffneter ringförmiger Leiter ist; und die Mehrzahl von Resonanzschleifen sind derart angeordnet, dass bei Betrachtung durch das Hauptkörperteil in einer Richtung orthogonal zu der ersten Hauptoberfläche oder der zweiten Hauptoberfläche des Hauptkörperteils geschlossene Schleifen von den Schleifenelektroden der Resonanzschleifen auf der Seite der ersten Hauptoberfläche und von den Schleifenelektroden der Resonanzschleifen auf der Seite der zweiten Hauptoberfläche gebildet sind. Mit dieser Konfiguration kann ein Kondensator durch eine parasitäre Kapazität gebildet sein, sodass die Erforderlichkeit, einen Kondensator separat auf dem Hauptkörperteil zu montieren, ausgeschlossen werden kann. Folglich kann die Dicke der Hilfsantenne reduziert werden und auch die Kosten können reduziert werden. Zusätzlich dazu kann die Haltbarkeit der Hilfsantenne verbessert werden.
Vorzugsweise weist die Mehrzahl von Resonanzschleifen die gleichen oder im Wesentlichen gleichen Innen- und Außendurchmesserabmessungen auf und ist in regelmäßigen Abständen angeordnet. Diese Konfiguration umfasst die Mehrzahl von Resonanzschleifen, die dieselbe Konfiguration aufweist, und daher kann die Erforderlichkeit der Positionierung der Hilfsantenne an einer spezifischen Position in Bezug auf das RFID-Etikett oder das Lesegerät ausgeschlossen werden.
Vorzugweise ist die Mehrzahl von Resonanzschleifen in einer ersten Reihe oder einer zweiten Reihe entlang einer ersten Richtung angeordnet, und die Resonanzschleifen, die in der zweiten Reihe angeordnet sind, sind auf versetzte Weise in der ersten Richtung angeordnet, um nicht mit den Resonanzschleifen, die in der ersten Reihe in einer zweiten Richtung orthogonal zu der ersten Richtung angeordnet sind, fluchtend zu sein. Mit dieser Konfiguration kann das durch die Hilfsantenne erzeugte Magnetfeld vergrößert werden und der Kommunikationsbereich der Antenne des RFID-Etiketts kann weiter erweitert werden. Dies ermöglicht es dem Lesegerät, die Informationen des RFID-Etiketts zuverlässiger zu lesen.
Ein RFID-System gemäß der vorliegenden Offenbarung ist als ein RFID-System ausgebildet, das folgende Merkmale aufweist:

ein RFID-Etikett, das eine Magnetfeldantenne umfasst;
ein Lesegerät, das eine Elektrisches-Feld-Antenne umfasst; und
eine Hilfsantenne, die in der Nähe des RFID-Etiketts angeordnet ist, um eine Kommunikation zwischen der Magnetfeldantenne, die in dem RFID-Etikett enthalten ist, und der Elektrisches-Feld-Antenne zu ermöglichen, die in dem Lesegerät enthalten ist,
wobei die Hilfsantenne eine Mehrzahl von Resonanzschleifen mit einer Resonanzfrequenz umfasst, die einer Kommunikationsfrequenz entspricht, und
die Mehrzahl von Resonanzschleifen dahingehend angeordnet sind, in einer Anordnungsrichtung derselben eine Länge aufzuweisen, die gleich groß wie oder größer als eine 1/4-Wellenlänge der Kommunikationsfrequenz ist.

Diese Konfiguration ermöglicht es, dass die Mehrzahl von Resonanzschleifen insgesamt als Elektrisches-Feld-Antenne fungieren, die dazu in der Lage ist, ein elektrisches Feld abzustrahlen, sodass ein Magnetfeldsignal in ein Elektrisches-Feld-Signal umgewandelt werden kann. Folglich kann der Kommunikationsbereich der Antenne des RFID-Etiketts erweitert werden, um eine Kommunikation zwischen der Magnetfeldantenne des RFID-Etiketts und der Elektrisches-Feld-Antenne des Lesegerätes zu ermöglichen.
Die Resonanzschleife kann eine LC-Parallelresonanzschaltung mit einer Resonanzfrequenz in dem UHF-Band ausbilden.
Vorzugsweise ist bei den Resonanzschleifen, die auf der Mittelseite in der Anordnungsrichtung angeordnet sind, eine Resonanzfrequenz höher festgesetzt als bei den Resonanzschleifen, die auf der Endabschnittseite in der Anordnungsrichtung angeordnet sind. Folglich können Abweichungen der tatsächlichen Resonanzfrequenz der Mehrzahl von Resonanzschleifen unterdrückt werden.
Vorzugsweise umfasst die Hilfsantenne ein plattenförmiges oder lagenförmiges Hauptkörperteil enthalten; die Mehrzahl von Resonanzschleifen sind auf einer ersten Hauptoberfläche des Hauptkörperteils und auf einer zweiten Hauptoberfläche angeordnet, die der ersten Hauptoberfläche gegenüberliegt, und umfassen jeweils eine Schleifenelektrode, die ein teilweise geöffneter ringförmiger Leiter ist; und die Mehrzahl von Resonanzschleifen sind derart angeordnet, dass bei Betrachtung durch das Hauptkörperteil in einer Richtung orthogonal zu der ersten Hauptoberfläche oder der zweiten Hauptoberfläche des Hauptkörperteils geschlossene Schleifen von den Schleifenelektroden der Resonanzschleifen auf der Seite der ersten Hauptoberfläche und von den Schleifenelektroden der Resonanzschleifen auf der Seite der zweiten Hauptoberfläche gebildet sind. Mit dieser Konfiguration kann ein Kondensator durch eine parasitäre Kapazität gebildet sein, sodass die Erforderlichkeit, einen Kondensator separat auf dem Hauptkörperteil zu montieren, ausgeschlossen werden kann. Folglich kann die Dicke der Hilfsantenne reduziert werden und auch die Kosten können reduziert werden. Zusätzlich dazu kann die Haltbarkeit der Hilfsantenne verbessert werden.
Vorzugsweise weist die Mehrzahl von Resonanzschleifen die gleichen oder im Wesentlichen gleichen Innen- und Außendurchmesserabmessungen auf und ist in regelmäßigen Abständen angeordnet. Diese Konfiguration umfasst die Mehrzahl von Resonanzschleifen, die dieselbe Konfiguration aufweist, und daher kann die Erforderlichkeit der Positionierung der Hilfsantenne an einer spezifischen Position in Bezug auf das RFID-Etikett oder das Lesegerät ausgeschlossen.
Vorzugweise ist die Mehrzahl von Resonanzschleifen in einer ersten Reihe oder einer zweiten Reihe entlang einer ersten Richtung angeordnet, und die Resonanzschleifen, die in der zweiten Reihe angeordnet sind, sind auf versetzte Weise in der ersten Richtung angeordnet, um nicht mit den Resonanzschleifen, die in der ersten Reihe in einer zweiten Richtung orthogonal zu der ersten Richtung angeordnet sind, fluchtend zu sein. Mit dieser Konfiguration kann das durch die Hilfsantenne erzeugte Magnetfeld vergrößert werden und der Kommunikationsbereich der Antenne des RFID-Etiketts kann weiter erweitert werden. Dies ermöglicht es dem Lesegerät, die Informationen des RFID-Etiketts zuverlässiger zu lesen.
Vorzugsweise umfasst die Hilfsantenne zwei Hauptkörperteile, auf denen Mehrzahlen von Resonanzschleifen derart angeordnet sind, dass geschlossene Schleifen gebildet sind; die Mehrzahl von Resonanzschleifen weisen die gleichen oder im Wesentlichen gleichen Innen- und Außendurchmesserabmessungen auf und sind in regelmäßigen Abständen angeordnet, und die zwei Hauptkörperteile sind derart angeordnet, dass bei Betrachtung in einer Richtung orthogonal zu der ersten Hauptoberfläche oder zweiten Hauptoberfläche die Mehrzahl der Resonanzschleifen, die auf einem der Hauptkörperteile angeordnet sind, in einer ebenen Richtung zu der Mehrzahl von Resonanzschleifen, die auf dem anderen Hauptkörperteil angeordnet sind, verschoben sind. Selbst wenn ein Nullpunkt in der Mehrzahl von Resonanzschleifen, die auf dem einen Hauptkörperteil angeordnet sind, erzeugt wird, kann mit dieser Konfiguration der Nullpunkt durch die Mehrzahl von Resonanzschleifen, die auf dem anderen Hauptkörperteil angeordnet sind, beseitigt werden. Dies ermöglicht es, dass das Lesegerät die Informationen des RFID-Etiketts zuverlässiger liest.
Ein Verfahren zum Lesen eines RFID-Etiketts gemäß einem Aspekt der vorliegenden Offenbarung ist als ein Verfahren zum Lesen eines RFID-Etiketts einschließlich einer kleinen Antenne ausgebildet, das folgende Schritte aufweist:

Gemäß diesem Verfahren ist die Mehrzahl von Resonanzschleifen magnetisch miteinander gekoppelt, um den Kommunikationsbereich der Antenne des RFID-Etiketts zu erweitern, sodass eine Kommunikation zwischen der kleinen Antenne des RFID-Etiketts und der Antenne des Lesegerätes ermöglicht wird. Daher kann die Erforderlichkeit der Verwendung einer kleinen Antenne als die Antenne des Lesegerätes ausgeschlossen werden.
Die Hilfsantenne, das RFID-System und das Verfahren zum Lesen eines RFID-Etiketts gemäß dem Ausführungsbeispiel werden im Folgenden unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen beschrieben. Bei den Zeichnungen werden die im Wesentlichen gleichen Bauglieder mit den gleichen Bezugszeichen bezeichnet.
(Ausführungsbeispiel)
1 ist eine Perspektivansicht eines RFID-Systems gemäß einem Ausführungsbeispiel der vorliegenden Offenbarung.
Ein RFID-System 1 gemäß diesem Ausführungsbeispiel umfasst ein RFID-Etikett 2, ein Lesegerät 3 und eine Hilfsantenne 4.
Das RFID-System 1 ist ein System, das das UHF-Band als Kommunikationsfrequenzband verwendet.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das RFID-Etikett 2 in einen Rahmen 22 einer Brille 21 eingebettet, welche ein Beispiel für einen Artikel ist.
2 ist eine Querschnittsansicht, die eine allgemeine Konfiguration des RFID-Etiketts 2 zeigt. Wie in 2 gezeigt ist, ist das RFID-Etikett 2 ein kleines RFID-Etikett, das einen RFIC-Chip 2a und eine kleine (oder sehr kleine) Antenne 2b umfasst. Der RFIC-Chip 2a ist ein Element, das eine Schaltung usw. mit darin gespeicherten Identifizierungsinformationen eines Artikels aufweist. Der RFIC-Chip 2a ist auf ein Substrat 2c montiert und ist elektrisch mit einer Antenne 2b verbunden. Der RFIC-Chip 2a ist auf dem Substrat 2c durch ein Dichtungsharz 2d abgedichtet. Die Antenne 2b ist eine sehr kleine Magnetfeldantenne vom Schleifentyp oder Spulentyp. Die Antenne 2b ist in das Substrat 2c eingefügt, sodass sich eine Mittelachse oder eine Windungsachse in einer Dickenrichtung des Substrates 2c erstreckt.
3 ist ein Ersatzschaltungsdiagramm des RFID-Etiketts 2. Wie in 3 gezeigt ist, ist eine LC-Parallelresonanzschaltung durch eine kapazitive Komponente des RFIC-Chips 2a und eine Induktivitätskomponente der Antenne 2b ausgebildet.
Das RFID-Etikett 2 selbst weist eine Kommunikationsentfernung auf, die beispielsweise kürzer ist als bei einer Elektrisches-Feld-Antenne wie etwa bei einer Dipolantenne (z. B. 30 cm oder weniger). Die Antenne 2b des RFID-Etiketts 2 weist beispielsweise eine Außendurchmesserabmessung von 3 mm x 3 mm auf. Die Antenne 2b des RFID-Etiketts 2 weist beispielsweise eine Antennenfläche von 0,5 mm² oder mehr und 50 mm² oder weniger auf. Die „Antennenfläche“ bezieht sich auf eine Fläche einer Öffnung einer Schleife oder einer Spule, d. h. eine Fläche eines inneren Umfangsabschnittes der Schleife oder der Spule.
Das Lesegerät 3 ist eine allgemeines Lesegerät vom stationären Typ oder vom tragbaren Typ, das in Geschäften usw. verwendet wird. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist das Lesegerät 3 ein Lesegerät vom tragbaren Typ mit einer Feldemissionsantenne. Das Lesegerät 3 überträgt zu der gleichen Zeit ein Signal und eine elektrische Leistung. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist eine Antenne des Lesegerätes 3 beispielsweise eine Elektrisches-Feld-Antenne, z. B. eine Patchantenne. Die Antenne des Lesegerätes 3 weist eine Antennenfläche auf, die größer ist als bei der Antenne 2b des RFID-Etiketts 2. Die Antenne des Lesegerätes 3 weist beispielsweise eine Außendurchmesserabmessung von 40 x 40 mm auf. Die Antenne des Lesegerätes 3 weist beispielsweise eine Antennenfläche von 400 mm² oder mehr und 40.000 mm² oder weniger auf.
Die Hilfsantenne 4 ist eine Hilfsantenne, die einen Kommunikationsbereich der Antenne 2b des RFID-Etiketts 2 erweitert, um eine Kommunikation zwischen der Antenne 2b des RFID-Etiketts 2 und der Antenne der Lesegerätes 3 zu ermöglichen. Bei diesem Ausführungsbeispiel kann die Hilfsantenne 4 mit der Antenne 2b des RFID-Etiketts 2 kommunizieren, indem ein von der Antenne des Lesegerätes 3 abgestrahltes Elektrisches-Feld-Signal in ein Magnetfeldsignal umgewandelt wird. Die Hilfsantenne 4 kann eine Antenne vom tragbaren Typ sein, die ohne Weiteres herumgetragen werden kann, oder kann eine große Antenne sein, die direkt unter einem Schmuckkasten platziert ist. Selbst wenn die Hilfsantenne 4 eine große Antenne ist, wirkt jede von später beschriebenen Resonanzschleifen 42 als Magnetfeldantenne und ist magnetisch mit dem RFID-Etikett 2 in der Umgebung der Hilfsantenne 4 gekoppelt, um ein Signal als Elektrisches-Feld-Antenne auszusenden. Folglich kann das RFID-Etikett 2 von einem Lesegerät vom stationären Typ gelesen werden, das sich in einer großen Entfernung befindet.
4 ist eine Perspektivansicht, die eine Konfiguration der Hilfsantenne 4 zeigt. Wie in 4 gezeigt ist, umfasst die Hilfsantenne 4 ein Hauptkörperteil 41 und eine Mehrzahl der Resonanzschleifen 42.
Das Hauptkörperteil 41 ist in einer Plattenform oder einer Lagenform gebildet. Das Hauptkörperteil 41 besteht beispielsweise aus einem Substrat mit Steifigkeit, Gummi, einem PET-Film, einem Polyimidfilm oder einem laminierten Körper desselben. Das Hauptkörperteil 41 ist dazu ausgebildet, eine Isolatorschicht zu umfassen.
Die Mehrzahl der Resonanzschleifen 42 wirken jeweils als resonante Antenne und sind in einem Zustand angeordnet, der eine Magnetfeldkopplung und eine Elektrisches-Feld-Kopplung miteinander auf einer ersten Hauptoberfläche 41a des Hauptkörperteils 41 ermöglicht. Im Einzelnen dienen die Resonanzschleifen 42 als Magnetfeldantenne sowie als Elektrisches-Feld-Antenne bei einer Frequenz in der Nähe des Resonanzpunktes (z. B. 860 MHz bis 960 MHz). Die zueinander benachbarten Resonanzschleifen 42 sind an Positionen angeordnet, die eine Magnetfeldkopplung und eine Elektrisches-Feld-Kopplung ermöglichen. Während die resonanten Antennen einzeln als Magnetfeldantenne wirken, erzielt folglich eine Mehrzahl von resonanten Antennen eine Magnetfeldkopplung und eine Elektrisches-Feld-Kopplung, sodass die Hilfsantenne 4 (d. h. ein angeordneter Körper einer Mehrzahl von resonanten Antennen) insgesamt als Elektrisches-Feld-Antenne wirkt (dieselbe strahlt ein elektrisches Feld ab). Daher kann die Hilfsantenne 4 mit der Antenne des Lesegerätes 3 hauptsächlich durch ein elektrisches Feld oder ein elektromagnetisches Feld kommunizieren und kann andererseits mit der Antenne 2b des RFID-Etiketts 2 hauptsächlich durch die Magnetfeldkopplung kommunizieren, wodurch dieselbe dahingehend wirkt, den Kommunikationsbereich der Antenne 2b des RFID-Etiketts 2 im Wesentlichen zu erweitern.
Die Mehrzahl der Resonanzschleifen 42 sind schleifenförmige Leiter, die die gleichen oder im Wesentlichen gleichen Innen- und Außendurchmesserabmessungen aufweisen und in regelmäßigen Abständen angeordnet sind. Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Mehrzahl von Resonanzschleifen 42 in einer Matrixform auf dem Hauptkörperteil 41 angeordnet. Im Einzelnen weist die Hilfsantenne 4 eine Struktur auf, bei der schleifenförmige Leiter der im Wesentlichen gleichen Form in einer Draufsicht in einer lateralen Richtung X und einer Längsrichtung Y angeordnet sind. Wenn die Hilfsantenne 4 ein Elektrisches-Feld-Signal des Lesegerätes 3 empfängt, fließt ein induzierter Strom durch jede der resonanten Antennen. Wenn die Antenne 2b, d. h. die Magnetfeldantenne des RFID-Etiketts 2, den induzierten Strom empfängt, wirkt das RFID-Etikett 2. Aufgrund der Wirkung gemäß dem oben beschriebenen Wirkprinzip sind elektrische Längen L1, L2 in den Anordnungsrichtungen (die laterale Richtung X und die Längsrichtung Y) der Hilfsantenne 4 vorzugsweise gleich groß wie oder größer als eine 1/4-Wellenlänge (z. B. 7,5 cm) einer Kommunikationsfrequenz, was eine Wirkung als eine Elektrisches-Feld-Antenne ermöglicht, oder betragen noch bevorzugter ein ganzzahliges Vielfaches der 1/4-Wellenlänge. Eine Außenumfangslänge (L1x2+L2x2) der Hilfsantenne 4 beträgt vorzugsweise eine Wellenlänge oder mehr.
Bei diesem Ausführungsbeispiel ist die Antenne des Lesegerätes 3 ein Elektrisches-Feld-Antenne, z. B. eine Patchantenne. Normalerweise dient das Lesegerät 3, das eine Elektrisches-Feld-Antenne aufweist, zum Lesen eines RFID-Etiketts vom Feldemissionstyp (ein Fernleseetikett mit einer Leseentfernung von 1 m oder mehr), welches eine Elektrisches-Feld-Antenne wie etwa eine Patchantenne und eine Dipolantenne aufweist. Daher kann die Antenne des Lesegerätes 3 das RFID-Etikett nicht direkt mit der Magnetfeldantenne aus einer Entfernung lesen. Im Gegensatz dazu ermöglicht die Verwendung der Hilfsantenne 4, dass das Lesegerät 3, das eine Elektrisches-Feld-Antenne aufweist, das RFID-Etikett vom Magnetfeldemissionstyp, welches eine Magnetfeldantenne aufweist, liest.
Jede der Resonanzschleifen 42 umfasst eine Schleifenelektrode 42a, die ein teilweise geöffneter ringförmiger Leiter ist, und einen Kondensator 42, der mit beiden Endabschnitten der Schleifenelektrode 42a verbunden ist. Beispielsweise sind die Größe der Schleifenelektrode 42a und die Kapazität des Kondensators 42 derart festgesetzt, dass die Resonanzschleife 42 eine Resonanzfrequenz in dem UHF-Band (860 MHz bis 960 MHz) aufweist.
Jede der Resonanzschleifen 42 weist eine Antennenfläche auf, die größer ist als die Antennenfläche der Antenne 2b des RFID-Etiketts 2 und die kleiner ist als die Antennenfläche der Antenne des Lesegerätes 3. Die Resonanzschleife 42 weist beispielsweise eine Außendurchmesserabmessung von 7 mm x 7 mm auf. Die Resonanzschleife 42 weist beispielsweise eine Antennenfläche von 30 mm² oder mehr und 900 mm² oder weniger auf.
Ein Verfahren zum Lesen des RFID-Etiketts 2 wird beschrieben. 5A und 5B sind Draufsichten auf die Hilfsantenne 4. In 5A geben eine Strichpunktlinie und gestrichelte Pfeile Stromflussrichtungen an. In 5B geben gestrichelte Pfeile Stromflussrichtungen an und weiße Pfeile geben Magnetfeldflussrichtungen an.
Als Erstes wird die in 4 gezeigte Hilfsantenne 4 hergestellt.
Wie in 1 gezeigt ist, wird daraufhin eine Brille 21, bei der das RFID-Etikett 2 in den Rahmen 22 eingebettet ist, auf die Hilfsantenne 4 platziert.
Wie in 1 gezeigt ist, wird daraufhin ein Elektrisches-Feld-Signal von der Antenne des Lesegerätes 3 zu der Hilfsantenne 4 abgestrahlt. Dieses Elektrisches-Feld-Signal ist beispielsweise eine kreisförmig polarisierte Welle. In den Resonanzschleifen 42, die die Hilfsantenne 4 ausbilden, tritt eine Parallelresonanz bei einer Übertragungsfrequenz (z. B. 915 MHz) des Lesegerätes 3 auf. Obwohl die Hilfsantenne 4 eine Konfiguration aufweist, bei der die elektrisch geschlossenen Resonanzschleifen 42 wie schwebende Inseln angeordnet sind, weisen die schwebenden Inseln daher elektrische Felder und magnetische Felder auf, die zwischen denselben abgestrahlt werden und miteinander gekoppelt sind. Wenn eine Mehrzahl der Resonanzschleifen 42 das Elektrisches-Feld-Signal empfangen, und ein Strom, der gleich groß wie oder größer als eine 1/2-Wellenlänge ist, angeregt wird, wie durch die gestrichelte Linie in 5A angegeben ist, tritt folglich wie bei einer Dipolantenne eine Elektrisches-Feld-Resonanz in der Mehrzahl der Resonanzschleifen 42 auf. In diesem Fall fließen Ströme durch die Mehrzahl der Resonanzschleifen 42, wie durch die gestrichelten Pfeile in 5A angegeben ist. Zumindest eine der Resonanzschleifen 42 der Hilfsantenne 4 wandelt das Elektrisches-Feld-Signal aufgrund der Parallelresonanz in ein Magnetfeldsignal um. Wie durch die weißen Pfeile in 5B gezeigt ist, sind die benachbarten Resonanzschleifen 42 folglich magnetisch miteinander auf verknüpfte Weise gekoppelt und die gesamte Hilfsantenne 4 kann mit der Antenne 2b kommunizieren, die die Magnetfeldantenne des RFID-Etiketts 2 ist. Folglich wirkt die Hilfsantenne 4 dahingehend, den Kommunikationsbereich der Antenne 2b des RFID-Etiketts 2 zu erweitern, wodurch eine Kommunikation zwischen der Antenne 2b des RFID-Etiketts 2 und der Antenne des Lesegerätes 3 ermöglicht wird, sodass das Lesegerät 3 die Informationen des RFID-Etiketts 2 lesen kann. In diesem Fall ist es nicht notwendig, das Lesegerät 3 genau in Bezug auf das RFID-Etikett 2 zu positionieren, und das Lesegerät 3 kann ohne Weiteres auf jegliche Position der Hilfsantenne 4 gerichtet werden. Durch die Verwendung der Hilfsantenne 4 können beispielsweise die Informationen des RFID-Etiketts 2 durch das Lesegerät 3 selbst aus einer Position mit einer Entfernung von 5 m zu dem RFID-Etikett 2 gelesen werden.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Mehrzahl der Resonanzschleifen 42 magnetisch miteinander gekoppelt, um den Kommunikationsbereich der Antenne des RFID-Etiketts 2 zu erweitern, sodass eine Kommunikation zwischen der kleinen Antenne des RFID-Etiketts 2 und der Antenne des Lesegerätes 3 ermöglicht werden kann. Daher kann die Erforderlichkeit der Verwendung einer kleinen Antenne als die Antenne des Lesegerätes 3 ausgeschlossen werden. Da das kleine RFID-Etikett 2 von dem entfernten Lesegerät 3 gelesen werden kann, können zusätzlich dazu kleine Produkte wie etwa Schmuck, Ringe und Uhren gleichzeitig mit einem Etikett versehen sein und gelesen werden.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Antenne 2b des RFID-Etiketts 2 eine Magnetfeldantenne und die Antenne des Lesegerätes 3 ist eine Elektrisches-Feld-Antenne. Mit dieser Konfiguration wird eine Signalwelle, die von der Elektrisches-Feld-Antenne des Lesegerätes 3 abgestrahlt wird, als ein Elektrisches-Feld-Signal zu der Hilfsantenne 4 übertragen, durch jede der Resonanzschleifen 42 der Hilfsantenne 4 in ein Magnetfeldsignal umgewandelt und zu der Magnetfeldantenne des RFID-Etiketts 2 übertragen. Dies ermöglicht eine Kommunikation zwischen dem Lesegerät 3 und dem RFID-Etikett 2, und die Erforderlichkeit der Verwendung einer Magnetfeldantenne als Lesegerät 3 kann ausgeschlossen werden.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel ist die Mehrzahl der Resonanzschleifen 42 derart angeordnet, dass die elektrischen Längen L1, L2 in der Anordnungsrichtung eine 1/4-Wellenlänge der Kommunikationsfrequenz betragen. Diese Konfiguration ermöglicht es der Gesamtheit der Mehrzahl von Resonanzschleifen 42 als Elektrisches-Feld-Antenne zu wirken, die dazu in der Lage ist, ein elektrisches Feld abzustrahlen, sodass das Magnetfeldsignal in das Elektrisches-Feld-Signal umgewandelt werden kann. Folglich kann der Kommunikationsbereich der Antenne des RFID-Etiketts 2 erweitert werden, um eine Kommunikation zwischen der kleinen Magnetfeldantenne des RFID-Etiketts 2 und der Elektrisches-Feld-Antenne des Lesegerätes 3 zu ermöglichen.
Gemäß diesem Ausführungsbeispiel weist die Mehrzahl der Resonanzschleifen 42 die gleichen oder im Wesentlichen gleichen Innen- und Außendurchmesserabmessungen auf und sind in regelmäßigen Abständen angeordnet. Diese Konfiguration umfasst die Mehrzahl der Resonanzschleifen 42, die dieselbe Konfiguration aufweisen, und daher kann die Erforderlichkeit der Positionierung der Hilfsantenne 4 an einer spezifischen Position in Bezug auf das RFID-Etikett 2 oder das Lesegerät 3 ausgeschlossen werden.
Selbst wenn die Resonanzfrequenzen der Resonanzschleifen 42 auf dieselbe Frequenz festgesetzt sind, können Abweichungen bei den tatsächlichen Resonanzfrequenzen der Mehrzahl der Resonanzschleifen 42 auftreten. Es wird vermutet, dass dies daran liegt, dass die benachbarten Resonanzschleifen 42 kapazitiv miteinander gekoppelt sind und dadurch die Resonanzfrequenz absenken. Im Einzelnen ändert sich die Resonanzfrequenz der Resonanzschleifen 42 in Abhängigkeit von der Anzahl der benachbarten Resonanzschleifen. Daher weisen die Resonanzschleifen 42, die auf der Mittelseite des Hauptkörperteils 41 angeordnet sind, vorzugsweise eine höher festgesetzte Resonanzfrequenz als die Resonanzschleifen 42 auf, die auf der Endabschnittseite des Hauptkörperteils 41 angeordnet sind. Folglich können die Abweichungen bei der tatsächlichen Resonanzfrequenz der Mehrzahl der Resonanzschleifen 42 unterdrückt werden. Die Resonanzfrequenz der Resonanzschleife 42 kann beispielsweise durch Ändern der Größe der Schleifenelektrode 42a und der Kapazität des Kondensators 42b angepasst werden.
Die vorliegende Offenbarung ist nicht auf das Ausführungsbeispiel beschränkt und kann in zahlreichen unterschiedlichen Formen implementiert werden. Beispielsweise ist bei der obigen Beschreibung die Brille 21, bei der das RFID-Etikett 2 in den Rahmen 22 eingebettet ist, auf der Hilfsantenne 4 platziert, jedoch ist vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt. Wie beispielsweise in 6 gezeigt ist, kann die Hilfsantenne 4 zwischen dem Lesegerät 3 und der Brille 21 angeordnet sein. Selbst bei dieser Anordnung wirkt die Hilfsantenne 4 dahingehend, den Kommunikationsbereich der Antenne 2b des RFID-Etiketts 2 zu erweitern, wodurch eine Kommunikation zwischen der Antenne 2b des RFID-Etiketts 2 und der Antenne des Lesegerätes 3 ermöglicht wird, sodass das Lesegerät 3 die Informationen des RFID-Etiketts 2 lesen kann.
Bei der obigen Beschreibung wird die eine Hilfsantenne 4 verwendet, jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt. Wie beispielsweise in 7 gezeigt ist, kann eine Mehrzahl von (z. B. vier) Hilfsantennen 4 gekoppelt und verwendet werden. Selbst wenn ein Artikel mit dem RFID-Etikett 2 beträchtlich größer ist als die eine Hilfsantenne 4, kann eine willkürliche Anzahl der Hilfsantennen 4 in Abhängigkeit der Größe des Artikels gekoppelt und verwendet werden, um den Kommunikationsbereich der Antenne 2b des RFID-Etiketts 2 zuverlässig zu erweitern.
Bei der obigen Beschreibung wird das an einem Artikel angebrachte RFID-Etikett 2 von einem Lesegerät 3 gelesen, jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann das eine Lesegerät 3, das eine Elektrisches-Feld-Antenne aufweist, die RFID-Etiketten 2, bei denen jeweils Magnetfeldantennen an einer Mehrzahl von unterschiedlich angeordneten Artikeln angebracht sind, gemeinsam lesen.
In 1 bis 7 ist die Form der Schleifenelektrode 42a jeder der Resonanzschleifen 42 als rechteckig oder im Wesentlichen rechteckig gezeigt, jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt. Wie beispielsweise in 8 gezeigt ist, kann die Schleifenelektrode 42a eine achteckige Form oder andere vieleckige Formen aufweisen.
Bei der obigen Beschreibung sind die Resonanzschleifen 42 lediglich auf der ersten Hauptoberfläche 41a des Hauptkörperteils 41 gebildet, jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt. Wie beispielsweise in 9A und 9B gezeigt ist, können die Resonanzschleifen 42 auf der ersten Hauptoberfläche 41a des Hauptkörperteils 41 und auf einer zweiten Hauptoberfläche 41b, die der ersten Hauptoberfläche 41a gegenüberliegt, angeordnet sein. Wie in 9A gezeigt ist, wird in diesem Fall bei Betrachtung durch das Hauptkörperteil 41 in einer Richtung orthogonal zu der ersten Hauptoberfläche 41a (oder der zweiten Hauptoberfläche 41b) eine geschlossene Schleife durch die U-förmige Schleifenelektrode 42a auf der Seite der ersten Hauptoberfläche 41a und die U-förmige Schleifenelektrode 42a auf der Seite der zweiten Hauptoberfläche 41b gebildet. Mit dieser Konfiguration kann ein Kondensator durch eine parasitäre Kapazität gebildet werden, die zwischen der Schleifenelektrode 42a auf der Seite der ersten Hauptoberfläche 41a und der Schleifenelektrode 42a auf der Seite der zweiten Hauptoberfläche 41b gebildet ist, so dass die Erforderlichkeit, einen Kondensator separat auf dem Hauptkörperteil 41 zu montieren, ausgeschlossen werden kann. Folglich kann die Dicke der Hilfsantenne 4 reduziert werden und auch die Kosten können reduziert werden. Zusätzlich dazu kann die Haltbarkeit der Hilfsantenne 4 verbessert werden.
In diesem Fall weist eine der Schleifenelektrode 42a auf der Seite der ersten Hauptoberfläche 41a und der Schleifenelektrode 42a auf der Seite der zweiten Hauptoberfläche 41b eine größere Leiterbreite auf als die andere. Dies kann eine Belastung der Positionierung der Schleifenelektrode 42a auf der Seite der ersten Hauptoberfläche 41a und der Schleifenelektrode 42a auf der Seite der zweiten Hauptoberfläche 41b auf überlappende Weise bei Betrachtung in einer Richtung orthogonal zu der ersten Hauptoberfläche 41a (oder zweiten Hauptoberfläche 41b) reduzieren.
Wenn die Resonanzschleifen 42 in einer Matrixform angeordnet sind, wie in 10 gezeigt ist, kann ein Nullpunkt in einem Mittelbereich E1 der vier zueinander benachbarten Resonanzschleifen 42 erzeugt werden. Wie in 11 gezeigt ist, kann die Hilfsantenne 4 daher dazu ausgebildet sein, zwei Hauptkörperteile 41 aufzuweisen, auf denen die Mehrzahl der Resonanzschleifen 42 dahingehend angeordnet sind, geschlossene Schleifen zu bilden. Bei Betrachtung in einer Richtung orthogonal zu der ersten Hauptoberfläche 41a (oder der zweiten Hauptoberfläche 41b) kann die Hilfsantenne 4 genauer gesagt derart ausgebildet sein, dass eine Mehrzahl der Resonanzschleifen 42, die auf einem der Hauptkörperteile 41 angeordnet sind, in einer ebenen Richtung zu einer Mehrzahl der Resonanzschleifen 42, die auf dem anderen Hauptkörperteil 41 angeordnet sind, verschoben sind. Mit dieser Konfiguration wirken die Resonanzschleifen 42 des einen Hauptkörperteils 41 dahingehend, die Erzeugung eines Nullpunktes in dem Mittelbereich E1 der vier Resonanzschleifen 42 des anderen Hauptkörperteils 41 zu unterdrücken. Dies ermöglicht es, dass das Lesegerät 3 die Informationen des RFID-Etiketts 2 zuverlässiger liest.
Wie in 12 gezeigt ist, befindet sich ein Mittelpunkt P1 der zueinander auf dem anderen Hauptkörperteil 41 benachbarten vier Resonanzschleifen 42 vorzugsweise in der Resonanzschleife 42 des einen Hauptkörperteils 41. Dies kann die Erzeugung des Nullpunktes in dem Mittelbereich E1 der vier Resonanzschleifen 42 des anderen Hauptkörperteils 41 zuverlässig verhindern.
Wie in 12 gezeigt ist, ist der Mittelpunkt P1 der zueinander auf dem anderen Hauptkörperteil 41 benachbarten vier Resonanzschleifen 42 in einer ebenen Richtung zu einem Mittelpunkt P2 der Resonanzschleifen 42 des einen Hauptkörperteils 41 verschoben. Dies ermöglicht es, dass die von den vier Resonanzschleifen 42 des anderen Hauptkörperteils 41 erzeugten Magnetfelder einander an dem Mittelpunkt P2 der Resonanzschleife 42 des einen Hauptkörperteils 41 aufheben, sodass die Erzeugung eines neuen Nullpunktes verhindert werden kann.
Bei der Hilfsantenne 4 können Mehrzahlen der Resonanzschleifen 42 (z. B. die in 4 gezeigten Resonanzschleifen mit Kondensatoren) gebildet und in einer ebenen Richtung auf der ersten Hauptoberfläche und der zweiten Hauptoberfläche des einen Hauptkörperteils 41 verschoben sein. Selbst mit einer derartigen Konfiguration fungieren die Resonanzschleifen 42 auf der ersten Hauptoberfläche dahingehend, die Erzeugung eines Nullpunktes in dem Mittelbereich der vier Resonanzschleifen 42 auf der zweiten Hauptoberfläche zu unterdrücken und das Lesegerät 3 kann die Informationen des RFID-Etiketts 2 zuverlässiger lesen.
Bei der obigen Beschreibung weisen die Resonanzschleifen 42 die gleichen oder im Wesentlichen gleichen Innen- und Außendurchmesserabmessungen auf, jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt. Wie beispielsweise in 13 gezeigt ist, kann eine Mehrzahl von Kleiner-Durchmesser-Resonanzschleifen 42B in einer Großer-Durchmesser-Resonanzschleife 42A angeordnet sein. Wie in 14 gezeigt ist, können Mehrzahlen der Kleiner-Durchmesser-Resonanzschleifen 42B in einer Mehrzahl der Großer-Durchmesser-Resonanzschleifen 42A angeordnet sein. Wie in 15 gezeigt ist, können Mehrzahlen der Kleiner-Durchmesser-Resonanzschleifen 42B in einer Mehrzahl der Großer-Durchmesser-Resonanzschleifen 42A angeordnet sein und eine Resonanzschleife 42C mit einem großen Durchmesser kann ferner außerhalb der Mehrzahl der Großer-Durchmesser-Resonanzschleifen 42A angeordnet sein. Eine Mehrzahl der Kleiner-Durchmesser-Resonanzschleifen 42B kann innerhalb und außerhalb der Großer-Durchmesser-Resonanzschleifen 42A angeordnet sein. Wie in 16 gezeigt ist, kann eine Mehrzahl der Kleiner-Durchmesser-Resonanzschleifen 42B innerhalb und außerhalb der Großer-Durchmesser-Resonanzschleife 42A angeordnet sein. Selbst wenn das Elektrisches-Feld-Signal (Funkwelle oder elektromagnetische Welle) von der Elektrisches-Feld-Antenne des Lesegerätes 3 unzureichend nur durch die Kleiner-Durchmesser-Resonanzschleifen 42B empfangen werden kann, können mit diesen Konfigurationen die Großer-Durchmesser-Resonanzschleifen 42A, 42C ein Elektrisches-Feld-Signal von der Elektrisches-Feld-Antenne des Lesegerätes 3 ausreichend empfangen. Folglich kann eine elektrische Leistung von der Elektrisches-Feld-Antenne des Lesegerätes 3 durch die Große-Durchmesser-Resonanzschleifen 42A, 42C und die Kleiner-Durchmesser-Resonanzschleifen 42B zu der Magnetfeldantenne des RFID-Etiketts 2 übertragen werden.
Die Große-Durchmesser-Resonanzschleife 42A, 42C und die Kleiner-Durchmesser-Resonanzschleifen 42b weisen die Größe der Schleifenelektrode und die Kapazität (parasitäre Kapazität) des Kondensators auf, die derart festgesetzt sind, dass die Resonanzschleifen die gleiche oder im Wesentlichen gleiche Resonanzfrequenz (860 MHz bis 960 MHz) aufweisen. Schleifenelektroden 42Aa, 42Ca der Großer-Durchmesser-Resonanzschleifen 42A, 42C sind vorzugsweise dahingehend gebildet, eine Leiterbreite aufzuweisen, die größer ist als die einer Schleifenelektrode 42Ba der Kleiner-Durchmesser-Resonanzschleife 42B, um die L-Komponente zu reduzieren. Um die C-Komponente zu reduzieren, wird bei Betrachtung in einer Richtung orthogonal zu der ersten Hauptoberfläche 41a eine Überlappungsgröße zwischen den Schleifenelektroden 42Aa, 42Ca der Großer-Durchmesser-Resonanzschleifen 42A, 42C auf der Seite der ersten Hauptoberfläche 41a und den Schleifenelektroden 42Aa der Großer-Durchmesser-Resonanzschleifen 42A auf der Seite der zweiten Hauptoberfläche 41b verkleinert.
Bei der obigen Beschreibung sind die Resonanzschleifen 42 mit einem dazwischen gebildeten Zwischenraum angeordnet, jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt, und Abschnitte der Resonanzschleifen 42 können miteinander gekoppelt sein. Beispielsweise können die Schleifenelektroden 42a auf der Seite der ersten Hauptoberfläche 41a in einer Mäanderform dahingehend gekoppelt sein, eine 1/2-Wellenlänge oder mehr aufzuweisen. Mit dieser Konfiguration können die gekoppelten Schleifenelektroden 42a leichter das Elektrisches-Feld-Signal des Lesegerätes 3 empfangen, sodass ein Stromfluss in den gekoppelten Schleifenelektroden 42a erleichtert werden kann.
Bei der obigen Beschreibung ist die Mehrzahl der Resonanzschleifen 42 in einer Matrixform auf der ersten Hauptoberfläche 41a des Hauptkörperteils 41 angeordnet, jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt. Wie beispielsweise in 18 gezeigt ist, kann eine Mehrzahl der Resonanzschleifen 42 in einer ersten Reihe 51, einer zweiten Reihe 52 und einer dritten Reihe 53 entlang einer ersten Richtung x angeordnet sein. Die Resonanzschleifen 42, die in der zweiten Reihe 52 angeordnet sind, können auf versetzte Weise in der ersten Richtung x angeordnet sein, um nicht mit den Resonanzschleifen 42, die in der ersten Reihe 51 und der dritten Reihe 53 in einer zweiten Richtung y orthogonal zu der ersten Richtung x angeordnet sind, fluchtend zu sein. Mit dieser Konfiguration kann das von der Hilfsantenne 4 erzeugte Magnetfeld vergrößert werden und der Kommunikationsbereich der Antenne 2b des RFID-Etiketts 2 kann weiter erweitert werden. Dieses ermöglicht es, dass das Lesegerät 3 die Informationen des RFID-Etiketts 2 zuverlässiger liest. Wenn die Resonanzschleifen 42, die in den Reihen angeordnet sind, in einer Matrixform ohne Versatz angeordnet sind, wie in 5 gezeigt ist, kann ein Nullpunkt in einem Mittelabschnitt (Mittelbereich) der vier Resonanzschleifen 42A erzeugt werden, wie oben beschrieben ist. In diesem Fall können die Informationen des RFID-Etiketts 2 in Abhängigkeit der Größe des RFID-Etiketts 2 (insbesondere wenn das RFID-Etikett 2 klein ist) unlesbar sein. In dieser Hinsicht kann der Nullpunkt in dieser verkleinert werden Durch das versetzte Anordnen der in einer der Reihen angeordneten Resonanzschleifen 42, wie in 18 gezeigt ist,. Dies ermöglicht es, dass das Lesegerät 3 die Informationen des RFID-Etiketts 2 zuverlässiger liest.
Bei der obigen Beschreibung ist die Mehrzahl der Resonanzschleifen 42 in der ersten Reihe 51, der zweiten Reihe 52 und der dritten Reihe 53 angeordnet, jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann die Mehrzahl der Resonanzschleifen 42 lediglich in der ersten Reihe 51 und der zweiten Reihe 52 angeordnet sein. Alternativ dazu kann die Mehrzahl der Resonanzschleifen 42 in einer Reihe oder in vier oder mehr Reihen entlang der ersten Richtung x angeordnet sein.
Bei der obigen Beschreibung liegt die Mehrzahl der Resonanzschleifen 42 nach außen hin frei, jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt. Eine Schutzschicht kann dahingehend angeordnet sein, die Mehrzahl der Resonanzschleifen 42 abzudecken. Bei der obigen Beschreibung weist das Lesegerät 3 eine Lesefunktion auf, bei der die Informationen des RFID-Etiketts 2 gelesen werden, jedoch ist die vorliegende Offenbarung nicht darauf beschränkt. Beispielsweise kann das Lesegerät 3 dazu ausgebildet sein, eine Lese/Schreibe-Funktion aufzuweisen, bei der die Informationen des RFID-Etiketts 2 gelesen werden und Informationen an das RFID-Etikett 2 geschrieben werden.
Wie in 19 gezeigt ist, kann die Hilfsantenne 4 gemäß dem Ausführungsbeispiel an einem Anzeigeständer 61 eines Produktanzeigegehäuses 6 angebracht sein. In diesem Fall kann das Lesegerät 3 beispielsweise in dem Anzeigeständer 61 angeordnet sein, sodass das Elektrisches-Feld-Signal von der Elektrisches-Feld-Antenne des Lesegerätes 3 zu der Hilfsantenne 4 hin abgestrahlt wird. Die Hilfsantenne 4 kann mit der Antenne des Lesegerätes 3 hauptsächlich durch ein elektrisches Feld oder ein elektromagnetisches Feld kommunizieren und kann andererseits mit einer Antenne 2Ab eines RFID-Etiketts 2A, welches später beschrieben wird, hauptsächlich durch Magnetfeldkopplung kommunizieren. Folglich kann das Lesegerät 3 unabhängig davon, wo das RFID-Etikett 2A an der Hilfsantenne 4 platziert ist, Informationen auf dem RFID-Etikett 2A lesen.
20 ist eine Perspektivansicht, die ein Beispiel zeigt, bei dem als exemplarische Artikel gezeigte Schmuckartikel (Ringe) 62 mit den RFID-Etiketten 2A an der Hilfsantenne 4 angeordnet sind. 21 ist eine Perspektivansicht, die ein Konfigurationsbeispiel des RFID-Etiketts 2A zeigt. Wie in 21 gezeigt ist, umfasst jedes der RFID-Etiketten 2A, die an den Schmuckartikeln 62 angebracht sind, einen RFIC-Chip 2Aa und eine Antenne 2Ab. Der RFIC-Chip 2As ist ein Element, das eine Schaltung usw. aufweist, in der Identifizierungsinformationen des Artikels gespeichert sind. Der RFIC-Chip 2Aa ist auf einem Substrat 2Ac montiert und ist elektrisch mit der Antenne 2Aa verbunden. Die Antenne 2Ab ist eine Magnetfeldantenne vom Schleifentyp.
Die Hilfsantenne 4 und die Antenne 2Ab des RFID-Etiketts 2A können durch ein Magnetfeld in einer Entfernung von beispielsweise 3 cm kommunizieren. Falls die Antenne 2Ab des RFID-Etiketts 2A um 3 cm oder mehr von der Hilfsantenne 4 getrennt ist, kann das Lesegerät 3 daher die Informationen des RFID-Etiketts 2A nicht lesen. Ob ein Kunde den Schmuckartikel (Ring) 62 mit dem RFID-Etikett 2A aufgehoben hat, kann basierend darauf angenommen werden, ob die Informationen des RFID-Etiketts 2A gelesen werden können.
Wie in 22 gezeigt ist, kann eine Mehrzahl der Hilfsantennen 4 gemäß dem Ausführungsbeispiel getrennt an dem Anzeigeständer 61 des Produktanzeigegehäuses 6 angebracht sein. In diesem Fall kann die Mehrzahl der Lesegeräte 3, die der Mehrzahl der Hilfsantennen 4 entspricht, beispielsweise in dem Anzeigeständer 61 angeordnet sein, sodass die Elektrisches-Feld-Signale von den Elektrisches-Feld-Antennen der Mehrzahl der Lesegeräte 3 zu der Mehrzahl der Hilfsantennen 4 hin abgestrahlt werden. Indem das Lesegerät 3 identifiziert wird, das das RFID-Etikett 2A liest, kann mit dieser Konfiguration identifiziert werden, auf welcher Hilfsantenne 4 das RFID-Etikett 2A angeordnet ist. Die Hilfsantennen 4 sind vorzugsweise durch einen Zwischenraum in einem Abstand (z. B. die Breite der einen Resonanzschleife 42) getrennt, was die magnetische Kopplung zwischen den Resonanzschleifen 42 der zueinander benachbarten Hilfsantennen 4 verhindert.
Wie in 23 gezeigt ist, kann die Hilfsantenne 4 gemäß dem Ausführungsbeispiel direkt an dem Lesegerät 3 vom stationären Typ, das eine Elektrisches-Feld-Antenne (z. B. eine Patchantenne) umfasst, angebracht sein. Selbst in diesem Fall kann das Lesegerät 3 die Informationen des RFID-Etiketts 2A, das an den Schmuckartikeln 62 angebracht ist, durch die Hilfsantenne 4 lesen.
Wie in 24 und 25 gezeigt ist, kann die Hilfsantenne 4 gemäß dem Ausführungsbeispiel direkt an dem Lesegerät 3 vom tragbaren Typ, das eine Elektrisches-Feld-Antenne (z. B. eine Patchantenne) umfasst, angebracht sein. Selbst in diesem Fall kann das Lesegerät 3 Informationen eines RFID-Etiketts 2B, das an einem Artikel wie etwa einem Kleidungsstück angebracht ist, durch die Hilfsantenne 4 lesen. Unterschiedliche Ausführungsbeispiele der zahlreichen Ausführungsbeispiele können je nach Eignung kombiniert werden, um die entsprechenden Wirkungen derselben zu erzeugen.
Obwohl die vorliegende Offenbarung in Bezug auf bevorzugte Ausführungsbeispiele unter Bezugnahme auf die beigefügten Zeichnungen ausführlich beschrieben worden ist, sind Fachleuten zahlreiche Modifizierungen und Korrekturen ersichtlich. Es ist zu beachten, dass derartige Modifizierungen und Korrekturen in der vorliegenden Offenbarung enthalten sind, ohne von dem Schutzumfang der vorliegenden Offenbarung gemäß den beigefügten Patentansprüchen abzuweichen.
INDUSTRIELLE ANWENDBARKEIT
Die Hilfsantenne gemäß der vorliegenden Offenbarung kann eine Kommunikation zwischen der kleinen Antenne des RFID-Etiketts und der Antenne des Lesegerätes ohne Verwendung einer kleinen Antenne als die Antenne des Lesegerätes ermöglichen und ist daher nützlich für ein RFID-System.
Bezugszeichenliste

1: RFID-System
2, 2A, 2B,: RFID-Etikett
2a, 2Aa: RFIC-Chip
2b, 2Ab: Antenne (Magnetfeldantenne)
2c, 2Ac: Substrat
2d: Dichtungsharz
3: Lesegerät
4: Hilfsantenne
6: Produktanzeigegehäuse
21: Brille
22: Rahmen
41: Hauptkörperteil
41a: erste Hauptoberfläche
41b: zweite Hauptoberfläche
42, 42A, 42b, 42C: Resonanzschleife
42a, 42Aa, 42Ba, 42Ca: Schleifenelektrode
42b: Kondensator
51: erste Reihe
52: zweite Reihe
53: dritte Reihe
61: Anzeigeständer
62: Schmuckartikel

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG
Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.
Zitierte Patentliteratur

JP 5370581 [0006]

Claims

Eine Hilfsantenne, die einen Kommunikationsbereich einer Antenne eines RFID-Etiketts erweitert, um eine Kommunikation zwischen der kleinen Antenne, die in dem RFID-Etikett enthalten ist, und einer Antenne zu ermöglichen, die in einem Lesegerät enthalten ist, wobei die Hilfsantenne folgende Merkmale aufweist: eine Resonanzschleifengruppe, in der eine Mehrzahl von Resonanzschleifen mit einer Resonanzfrequenz, die einer Kommunikationsfrequenz entspricht, dahingehend angeordnet sind, durch ein Magnetfeld gekoppelt zu sein, wobei die Resonanzschleifengruppe eine Antennenfläche aufweist, die größer als die Antennenfläche der Antenne des RFID-Etiketts und gleich groß wie oder größer als die Antennenfläche der Antenne des Lesegerätes ist.
Die Hilfsantenne gemäß Anspruch 1, bei der die Resonanzschleife eine LC-Parallelresonanzschaltung mit einer Resonanzfrequenz in dem UHF-Band ausbildet.
Die Hilfsantenne gemäß Anspruch 1 oder 2, bei der eine Mehrzahl der Resonanzschleifen dahingehend angeordnet sind, in einer Anordnungsrichtung eine elektrische Länge aufzuweisen, die gleich groß wie oder größer als eine 1/4-Wellenlänge der Kommunikationsfrequenz ist.
Die Hilfsantenne gemäß Anspruch 3, bei der die Resonanzschleifen, die auf der Mittelseite in der Anordnungsrichtung angeordnet sind, eine höher festgesetzte Resonanzfrequenz als die Resonanzschleifen aufweisen, die auf der Endabschnittseite in der Anordnungsrichtung angeordnet sind.
Die Hilfsantenne gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4, die folgende Merkmale aufweist: ein plattenförmiges oder lagenförmiges Hauptkörperteil, wobei die Mehrzahl von Resonanzschleifen auf einer ersten Hauptoberfläche des Hauptkörperteils und einer zweiten Hauptoberfläche, die der ersten Hauptoberfläche gegenüberliegt, angeordnet sind, und jeweils eine Schleifenelektrode umfassen, die ein teilweise geöffneter ringförmiger Leiter ist, und wobei die Mehrzahl von Resonanzschleifen derart angeordnet sind, dass bei Betrachtung durch das Hauptkörperteil in einer Richtung orthogonal zu der ersten Hauptoberfläche oder der zweiten Hauptoberfläche des Hauptkörperteils geschlossene Schleifen durch die Schleifenelektroden der Resonanzschleifen auf der Seite der ersten Hauptoberfläche und durch die Schleifenelektroden der Resonanzschleifen auf der Seite der zweiten Hauptoberfläche gebildet sind.
Die Hilfsantenne gemäß Anspruch 1 bis 5, bei der die Mehrzahl von Resonanzschleifen die gleichen oder im Wesentlichen gleichen Innen- und Außendurchmesserabmessungen aufweisen und in regelmäßigen Abständen angeordnet sind.
Die Hilfsantenne gemäß Anspruch 6, bei der die Mehrzahl von Resonanzschleifen in einer ersten Reihe oder einer zweiten Reihe entlang einer ersten Richtung angeordnet sind, und wobei die Resonanzschleifen, die in der zweiten Reihe angeordnet sind, auf versetzte Weise in der ersten Richtung angeordnet sind, um nicht mit den Resonanzschleifen, die in der ersten Reihe in einer zweiten Richtung orthogonal zu der ersten Richtung angeordnet sind, fluchtend zu sein.
Ein RFID-System, das folgende Merkmale aufweist: ein RFID-Etikett, dass eine kleine Antenne umfasst; ein Lesegerät, das eine Antenne umfasst; und eine Hilfsantenne, die einen Kommunikationsbereich der Antenne des RFID-Etiketts erweitert, um eine Kommunikation zwischen der Antenne, die in dem RFID-Etikett enthalten ist, und der Antenne zu ermöglichen, die in dem Lesegerät enthalten ist, wobei die Hilfsantenne eine Resonanzschleifengruppe umfasst, in der eine Mehrzahl von Resonanzschleifen mit einer Resonanzfrequenz, die einer Kommunikationsfrequenz entspricht, dahingehend angeordnet sind, durch ein Magnetfeld gekoppelt zu sein, und wobei die Resonanzschleifengruppe eine Antennenfläche aufweist, die größer als die Antennenfläche der Antenne des RFID-Etiketts und gleich groß wie oder größer als die Antennenfläche der Antenne des Lesegerätes ist.
Das RFID-System gemäß Anspruch 8, bei dem die Antenne des RFID-Etiketts eine Magnetfeldantenne ist und bei dem die Antenne des Lesegerätes eine Elektrisches-Feld-Antenne ist.
Das RFID-System gemäß Anspruch 8 oder 9, bei dem die Resonanzschleife eine LC-Parallelresonanzschaltung mit einer Resonanzfrequenz in dem UHF-Band ausbildet.
Das RFID-System gemäß einem der Ansprüche 8 bis 10, bei dem eine Mehrzahl der Resonanzschleifen dahingehend angeordnet sind, in einer Anordnungsrichtung eine elektrische Länge aufzuweisen, die gleich groß wie oder größer als eine 1/4-Wellenlänge der Kommunikationsfrequenz ist.
Das RFID-System gemäß Anspruch 11, bei dem die Resonanzschleifen, die auf der Mittelseite in der Anordnungsrichtung angeordnet sind, eine höher festgesetzte Resonanzfrequenz als die Resonanzschleifen aufweisen, die auf der Endabschnittseite in der Anordnungsrichtung angeordnet sind.
Das RFID-System gemäß einem der Ansprüche 8 bis 12, bei dem die Hilfsantenne ein plattenförmiges oder lagenförmiges Hauptkörperteil aufweist, wobei die Mehrzahl von Resonanzschleifen auf einer ersten Hauptoberfläche des Hauptkörperteils und einer zweiten Hauptoberfläche, die der ersten Hauptoberfläche gegenüberliegt, angeordnet sind, und jeweils eine Schleifenelektrode umfassen, die ein teilweise geöffneter ringförmiger Leiter ist, und wobei die Mehrzahl von Resonanzschleifen derart angeordnet sind, dass bei Betrachtung durch das Hauptkörperteil in einer Richtung orthogonal zu der ersten Hauptoberfläche oder der zweiten Hauptoberfläche des Hauptkörperteils geschlossene Schleifen durch die Schleifenelektroden der Resonanzschleifen auf der Seite der ersten Hauptoberfläche und durch die Schleifenelektroden der Resonanzschleifen auf der Seite der zweiten Hauptoberfläche gebildet sind.
Das RFID-System gemäß einem der Ansprüche 8 bis 13, bei dem die Mehrzahl von Resonanzschleifen die gleichen oder im Wesentlichen gleichen Innen- und Außendurchmesserabmessungen aufweisen und in regelmäßigen Abständen angeordnet sind.
Das RFID-System gemäß Anspruch 14, bei dem die Mehrzahl von Resonanzschleifen in einer ersten Reihe oder einer zweiten Reihe entlang einer ersten Richtung angeordnet sind, und wobei die Resonanzschleifen, die in der zweiten Reihe angeordnet sind, auf versetzte Weise in der ersten Richtung angeordnet sind, um nicht mit den Resonanzschleifen, die in der ersten Reihe in einer zweiten Richtung orthogonal zu der ersten Richtung angeordnet sind, fluchtend zu sein.
Ein RFID-System, das folgende Merkmale aufweist: ein RFID-Etikett, das eine Magnetfeldantenne umfasst; ein Lesegerät, das eine Elektrisches-Feld-Antenne umfasst; und eine Hilfsantenne, die in der Nähe des RFID-Etiketts angeordnet ist, um eine Kommunikation zwischen der Magnetfeldantenne, die in dem RFID-Etikett enthalten ist, und der Elektrisches-Feld-Antenne zu ermöglichen, die in dem Lesegerät enthalten ist, wobei die Hilfsantenne eine Mehrzahl von Resonanzschleifen mit einer Resonanzfrequenz umfasst, die einer Kommunikationsfrequenz entspricht, und wobei die Mehrzahl von Resonanzschleifen dahingehend angeordnet sind, in einer Anordnungsrichtung derselben eine Länge aufzuweisen, die gleich groß wie oder größer als eine 1/4-Wellenlänge der Kommunikationsfrequenz ist.
Das RFID-System gemäß Anspruch 16, bei dem die Resonanzschleife eine LC-Parallelresonanzschaltung mit einer Resonanzfrequenz in dem UHF-Band ausbildet.
Das RFID-System gemäß Anspruch 8 oder 9, bei dem die Resonanzschleifen, die auf der Mittelseite in der Anordnungsrichtung angeordnet sind, eine höher festgesetzte Resonanzfrequenz als die Resonanzschleifen aufweisen, die auf der Endabschnittseite in der Anordnungsrichtung angeordnet sind.
Das RFID-System gemäß einem der Ansprüche 16 bis 19, bei dem die Hilfsantenne ein plattenförmiges oder lagenförmiges Hauptkörperteil aufweist, wobei die Mehrzahl von Resonanzschleifen auf einer ersten Hauptoberfläche des Hauptkörperteils und einer zweiten Hauptoberfläche, die der ersten Hauptoberfläche gegenüberliegt, angeordnet sind, und jeweils eine Schleifenelektrode umfassen, die ein teilweise geöffneter ringförmiger Leiter ist, und wobei die Mehrzahl von Resonanzschleifen derart angeordnet sind, dass bei Betrachtung durch das Hauptkörperteil in einer Richtung orthogonal zu der ersten Hauptoberfläche oder der zweiten Hauptoberfläche des Hauptkörperteils geschlossene Schleifen durch die Schleifenelektroden der Resonanzschleifen auf der Seite der ersten Hauptoberfläche und durch die Schleifenelektroden der Resonanzschleifen auf der Seite der zweiten Hauptoberfläche gebildet sind.
Das RFID-System gemäß einem der Ansprüche 16 bis 19, bei dem die Mehrzahl von Resonanzschleifen die gleichen oder im Wesentlichen gleichen Innen- und Außendurchmesserabmessungen aufweisen und in regelmäßigen Abständen angeordnet sind.
Das RFID-System gemäß Anspruch 20, bei dem die Mehrzahl von Resonanzschleifen in einer ersten Reihe oder einer zweiten Reihe entlang einer ersten Richtung angeordnet sind, und wobei die Resonanzschleifen, die in der zweiten Reihe angeordnet sind, auf versetzte Weise in der ersten Richtung angeordnet sind, sodass dieselben nicht mit den Resonanzschleifen, die in der ersten Reihe in einer zweiten Richtung orthogonal zu der ersten Richtung angeordnet sind, ausgerichtet sind.
Das RFID-System gemäß Anspruch 19, bei dem die Hilfsantenne zwei Hauptkörperteile umfasst, auf denen Mehrzahlen von Resonanzschleifen derart angeordnet sind, dass die geschlossenen Schleifen gebildet sind, wobei die Mehrzahl von Resonanzschleifen die gleichen oder im Wesentlichen gleichen Innen- und Außendurchmesserabmessungen aufweisen und in regelmäßigen Abständen angeordnet sind, und wobei die zwei Hauptkörperteile derart angeordnet sind, dass bei Betrachtung in einer Richtung orthogonal zu der ersten Hauptoberfläche oder der zweiten Hauptoberfläche die Mehrzahl von Resonanzschleifen, die auf einem der Hauptkörperteile angeordnet sind, in einer ebenen Richtung zu der Mehrzahl von Resonanzschleifen, die auf dem anderen Hauptkörperteil angeordnet sind, verschoben sind.
Ein Verfahren zum Lesen eines RFID-Etiketts, das eine kleine Antenne umfasst, wobei das Verfahren folgende Schritte aufweist: Herstellen einer Hilfsantenne, die eine Resonanzschleifengruppe umfasst, bei der eine Mehrzahl von Resonanzschleifen mit einer Resonanzfrequenz, die einer Kommunikationsfrequenz entspricht, dahingehend angeordnet sind, durch ein Magnetfeld gekoppelt zu sein, wobei die Resonanzschleifengruppe eine Antennenfläche aufweist, die größer als die Antennenfläche der Antenne des RFID-Etiketts und gleich groß wie oder größer als eine Antennenfläche einer Antenne eines Lesegerätes ist; und Annähern der Hilfsantenne und des Lesegerätes zu dem RFID-Etikett und Erweitern eines Kommunikationsbereiches der Antenne und des RFID-Etiketts durch die Hilfsantenne, um eine Kommunikation zwischen der Antenne des RFID-Etiketts und der Antenne des Lesegerätes zu ermöglichen.