JP5603396B2

JP5603396B2 - 無線送受信器、非接触情報記録媒体、及び管理システム、送受信システム

Info

Publication number: JP5603396B2
Application number: JP2012223275A
Authority: JP
Inventors: 國孝有村
Original assignee: SMART CO., LTD.
Current assignee: SMART CO., LTD.
Priority date: 2012-10-05
Filing date: 2012-10-05
Publication date: 2014-10-08
Anticipated expiration: 2027-11-20
Also published as: JP2013013149A

Description

本発明は、無線送受信機器、非接触情報記録媒体、情報読取書込装置及び管理システムに関するものである。詳しくは、アンテナコイルで情報の送受を行う目的で特に非接触ＩＣカードやＲＦＩＤタグと、これらと情報の送受を行うリーダライタおよびこれらを用いた管理システムに関するものである。

非接触式ＩＣ（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）カードやＲＦＩＤ（ＲａｄｉｏＦｒｅｑｕｅｎｃｙＩＤｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎ）タグはコイルの電磁結合による近距離通信（近傍通信）を行っており、一般には半径方向に巻く平面形コイルにＩＣをボンディングした紙ベースあるいはプラスチックベースのものが使用されている（以下、紙タグ、プラスチックタグという）。

これらの非接触式ＩＣカードまたはＲＦＩＤタグの一部には、金属対応としてこの紙タグ、プラスチックタグの片面に薄い磁性体とゴムを混ぜた磁性体シートを用い、金属対応タグとしているものもあるが、金属面の影響をかなり受け、通信感度が悪い。また本願発明者により、あるいはこの応用として出願されている特許出願のもの（例えば、特許文献１〜特許文献４参照）も金属面を利用はしているものの、他の金属面が更に加わった場合にコイル間の容量が増えてしまい、共振周波数が０．５ＭＨｚ〜１ＭＨｚ近く周波数が高い方へずれる。また非接触式ＩＣカードやＲＦＩＤタグの上下に金属面が位置したときは、非接触式ＩＣカードやＲＦＩＤタグの一面のみしか金属板が当っていないため、もう片面では更に大きな共振周波数ずれを発生する。これは、非接触式ＩＣカードやＲＦＩＤタグの金属板がない残りの三方の面ではコイル面がむき出しになっているからである。このように、従来例ではせっかくの金属対応でありながら、実際には金属対応が完全とはなっていないのが実情である。

また、この金属対応の非接触式ＩＣカードやＲＦＩＤタグが互いに近づいてくると、双方のコイルが対向しているため、コイル同士が相互結合（いわゆる、ｍｕｔｕａｌｃｏｕｐｌｉｎｇ）を起こし、これもまた共振周波数をずらし（一般に低い周波数にずれる）通信距離が著しく低下する。また、ＩＣチップにアンチコリジョン（ａｎｔｉ−ｃｏｌｌｉｓｉｏｎ）（衝突防止）機能またはアンチクラッシュ（ａｎｔｉ−ｃｒａｓｈ）機能を備えていても、このアナログ的相互干渉により通信機能が低下し、ＩＣチップ内のデータの識別ができなくなる。

また、コイル同士の相互結合によりＲＦＩＤタグに書き込みを行おうとしても感度が下がるとともに他と分離できず書き込みができなくなる。すなわち、このような金属対応である特別な磁性体タグにおいても使用環境が制限される。

また、非接触式ＩＣカードやＲＦＩＤタグには、カード状の薄い磁性体に偏平な磁性体を巻くようにコイルを用いているものもあるが、コイル断面が小さく金属板を用いていないので、磁界が広がるので、感度が非常に低い。金属面上でまた共振周波数がずれるため、感度を更に低下させる。まして一般の紙タグやプラスチックタグでは金属面の上では使用できず、薄い磁性体シートを貼り付けたタイプの金属対応のタグも感度が悪く、片側ましてや両側に金属面があるときは全く使用ができなくなる。また薄い物体等にＲＦＩＤタグを貼って用いる場合において、ＲＦＩＤタグ同士が重なってきた場合には、コイル面が向き合うための相互結合が非常に大きくなるため共振周波数は大きくずれる。そして、ＲＦＩＤタグ同士がくっ付く近さになった場合には、自己インダクタンスＬと相互インダクタンスＭとはほぼ同等（ｎｅａｒｌｙｅｑｕａｌ）Ｌ≒Ｍとなるためインダクタンスによる電圧の発生がなくなり、かつ共振周波数がずれてしまうので電流がほとんど流れず、従ってＩＣを励振し信号を取出すことができなくなる。これではＩＣ自体にアンチコリジョン機能やアンチクラッシュ機能を設けていてもそれらの機能が発揮される前に、ＲＦＩＤタグとしての機能が得られなくなるのが現状である。例えば、ＲＦＩＤタグを薄い本、薄いファイル、ＣＤ等に使用する場合において、薄い本、薄いファイル、ＣＤ等が密接して多数並んでいた場合等、ＲＦＩＤタグに保持されるＩＤが取得できなくなるのが現状である。

さらに、パーソナルコンピュータ（ＰＣ）や通信機器、金属体等の管理を行うとき、ＲＦＩＤタグが金属面の間に挟まれることが多く、このような場合に使用できるＲＦＩＤタグは現存しない。また、コイルをアンテナとして用いた場合には放射抵抗が小さく、また金属面上で用いる場合には更に制限を受ける。
特許第３３６２６０７号公報特開２００３−３１７０５２号公報特開２００５−１９２１２４号公報特願２００６−３１４１５６

非接触式ＩＣカードやＲＦＩＤタグが備えるコイルが角形や平板形で金属に密着し易い形のソレノイド形コイルであっても、金属面の影響を受け、コイルを構成する電線同士による浮遊容量が金属面を介して増え、みかけ上インダクタンスが下がったり、共振特性がずれたり、特性が大きく影響を受ける。また金属面による影像（イメージ）効果により、コイル電流やそれによって発生する磁束が２倍になったり、更に多重影像効果（Ｍｕｌｔｉ−ＩｍａｇｅＥｆｆｅｃｔ）により、磁束が集中することにより磁束密度が数倍に上昇し、感度が数倍になる効果があるが、従来例では付帯する金属板が一面であったり有限であったため、金属面の増加により金属面からの悪い影響をどうしても受け易くなることになる。

またさらに、非接触式ＩＣカードやＲＦＩＤタグの両側に金属体や金属面が存在すると、これからの影響が追加される。非接触式ＩＣカードやＲＦＩＤタグの金属板（あるいは金属膜）がついていない側は、金属面によりコイルの電線間の浮遊容量の増加が顕著になり変位電流が増え、著しくコイルから漏洩する。この結果、みかけ上のインダクタンスは減り、共振周波数は大きくずれ、特性は劣化し、感度が低下する。

またＲＦＩＤタグ同士が重なってきた場合、三方の面が開いた金属対応タグはコイル同士の結合係数が大きいため相互干渉を発生する。

実際にＲＦＩＤタグを多数用いる環境においてはＲＦＩＤタグ間の干渉、そして金属面の影響、金属面から挟まれる状況等種々の影響が発生する。このような種々の悪い条件や環境が発生した場合でも使用できるようなＲＦＩＤタグが存在することが望ましい。

本発明は上記の悪条件、種々の環境においても特性を劣化させることなく使用できるユニバーサルスマートタグ（Ｕｎｉｖｅｒｓａｌｓｍａｒｔｔａｇ）（あるいは最適スマートタグ（ｏｐｔｉｍｕｍｓｍａｒｔｔａｇ））を提供することにある。本発明はまたタグのみでなくセンサとしても応用できることは云うまでもない。また、コイルをもう少し大きくし、巻数を増やしたりすること等で、放射抵抗を大きくすることにより、放射用アンテナとして用いることもできる。

また、多重影像（マルチミラー）方式による薄形コイルの増感機能を用い、ＲＦＩＤタグが金属面や周辺の金属体に挟まれたり載せられたりした場合でも、共振周波数がずれたり、通信ができなくなったりすることを改善するばかりでなく、ＲＦＩＤタグや非接触式ＩＣカード同士が重なったり近づいたり、金属面が更に加わったりした場合でも影響なく、どんな条件でも心配なく用いることができる理想的なユニバーサルスマートタグシステム（ｕｎｉｖｅｒｓａｌｓｍａｒｔｔａｇｓｙｓｔｅｍ）、すなわち、最適スマートタグシステム（ｏｐｔｉｍｕｍｓｍａｒｔｔａｇｓｙｓｔｅｍ）を提供することにある。

すなわち、本発明は先に述べたような点に着目して成されたもので、非接触情報記録媒体が金属面に挟まれたり載せられたりした場合でも、共振周波数のずれや通信感度の低下が生じず、また、非接触情報記録媒体同士が重なったり近づいたりした場合でも使用できる無線送受信機器、非接触情報記録媒体、及び管理システム、送受信システムを提供することを課題とする。

本発明の目的を達成するために、以下の構成を備える。

（１）磁芯入りコイルと、
前記磁芯入りコイルのコアを構成する磁性体板と、
前記磁芯入りコイルの磁束の方向と平行で、該磁芯入りコイルを挟持して配置される複数の導電板または導電膜と、を備え、
前記複数の導電板または導電膜による多重影像効果による磁束の帰路を確保するため、前記磁芯入りコイルと前記複数の導電板または導電膜の間に設置された磁性体板を更に有することを特徴とする無線送受信機器。
（２）磁芯入りコイルと、
前記磁芯入りコイルのコアを構成する磁性体板と、
前記磁芯入りコイルの磁束の方向と平行で、該磁芯入りコイルを挟持して配置される複数の導電板または導電膜と、を備え、
多重影像効果を発生させる前記複数の導電板または導電膜にスリットを設け、
前記スリットから前記磁束が放出されることを特徴とする無線送受信機器。
（３）前記コイルが、
柔軟性のあるシートにエッチングまたは印刷により所定のピッチ幅で同一の長さの導線部が複数形成され、前記磁性体板を包むように前記シートを折曲げて前記導線部両端を接続することで形成される連続したコイルであることを特徴とする前記（１）または（２）に記載の無線送受信機器。
（４）前記複数の導電板または導電膜とが可撓性を有し、一方の前記導電板または導電膜の端部を折曲げて両端部を連結するため、前記一方の導電板または導電膜の両端部には連結手段を有することを特徴とする前記（１）または（２）に記載の無線送受信機器。
（５）前記導電膜が、印刷により形成されることを特徴とする前記（１）または（２）に記載の無線送受信機器。
（６）前記磁性体のコアを有する磁心入りコイルが、
コの字状の導線が形成された複数の方形状の基板と、
該複数の方形状の基板の間に挿入される１個または複数の前記磁性体板と、
前記複数の方形状の基板に形成されたコの字状の導線の端部を接続することでコイルを形成するためのパターンが形成されたＦＰＣＢと、で構成されることを特徴とする前記（１）または（２）に記載の無線送受信機器。
（７）前記（１）乃至（６）のいずれか１項に記載の無線送受信機器と、
前記コイルに接続されるＩＣチップと、を備え、
前記ＩＣチップが、接触式通信、非接触式通信の両機能、あるいは非接触通信機能を有することを特徴とする非接触情報記録媒体。
（８）前記（７）記載の非接触情報記録媒体であって、
前記非接触式通信を行う場合、
更に、近距離無線通信を行うＮＦＣチップを備えることを特徴とする非接触情報記録媒体。
（９）前記（７）または（８）記載の非接触情報記録媒体であって、
前記非接触情報記録媒体がＳＩＭまたはＳＤに組込まれていることを特徴とする非接触情報記録媒体。
（１０）前記（９）に記載の非接触情報記録媒体であって、
前記非接触情報記録媒体が前記ＳＩＭまたはＳＤに組込まれる際、
前記ＳＩＭまたはＳＤの両面には多重影像効果を発生させるため、前記無線送受信器の磁芯入りコイルを挟持して設置される導電板または導電膜が形成されることを特徴とする非接触情報記録媒体。
（１１）前記（９）または１０に記載の非接触情報記録媒体であって、
前記非接触情報記録媒体を組込まれた前記ＳＩＭまたはＳＤが、ＵＳＢカードに着脱可能に装着されることを特徴とする非接触情報記録媒体。
（１２）前記（９）または１０に記載の非接触情報記録媒体であって、
前記非接触情報記録媒体が組込まれた前記ＳＩＭまたはＳＤを携帯端末に装着することで、前記携帯端末に近距離無線通信機能を付与することを特徴とする非接触情報記録媒体。
（１３）前記（９）乃至（１２）のいずれか１項に記載の非接触情報記録媒体であって、
前記ＳＩＭまたはＳＤが、アンテナを備えた携帯端末に装着された際、
前記無線送受信機器の前記磁芯入りコイルの磁界と前記携帯端末のアンテナとが結合し、前記携帯端末のアンテナを介して近距離無線通信を行うことを特徴とする非接触情報記録媒体。
（１４）前記（１３）記載の非接触情報記録媒体であって、
前記ＳＩＭまたはＳＤに組込まれた前記無線送受信機器の前記磁芯入りコイルの磁界と、前記携帯端末のアンテナとが結合する際、
前記携帯端末のアンテナは、前記磁芯入りコイルと共振させる結合用コイルを備えていることを特徴とする非接触情報記録媒体。
（１５）前記（１３）記載の非接触情報記録媒体であって、
前記ＳＩＭまたはＳＤに組込まれた前記無線送受信機器の前記磁芯入りコイルの磁界と、前記携帯端末のアンテナとが結合する際、
前記携帯端末のアンテナは、前記磁芯入りコイルと共振させる結合用コイルと、更に信号を増幅させるブースト回路を備えていることを特徴とする非接触情報記録媒体。
（１６）前記（９）または（１０）に記載の非接触情報記録媒体であって、
前記ＳＩＭまたはＳＤがアンテナを備えた携帯端末に装着された際、
前記ＳＩＭまたはＳＤの有するＲＦＵ端子と前記携帯端末のアンテナとが接合して、前記近距離無線通信を行うことを特徴とする非接触情報記録媒体。
（１７）前記（７）または（８）記載の非接触情報記録媒体が装着された不特定多数の被装着体を台や棚に載置して管理する場合、
前記台や棚には、前記非接触情報記録媒体と結合するセンサアンテナと、該センサアンテナが接続されるリーダライタと、該リーダライタで読み取った情報を処理するＰＣと、を有する情報読取書込装置を備え、
不特定多数の前記被装着体の夫々の情報が記録される前記非接触情報記録媒体は、前記磁芯入りコイルの磁界と前記センサアンテナとが結合して前記被装着体の情報を送受信し、且つ送受信される前記情報が前記ＰＣによって処理されることを特徴とする管理システム。
（１８）磁心入りコイルと、前記磁心入りコイルのコアを構成する磁性体板と、前記磁心入りコイルの磁束の方向と平行で、該磁芯入りコイルを挟持して配置される複数の導電板または導電膜と、を備えた対の無線送受信機器で構成され、
一の前記無線送受信機器が他の前記無線送受信機器の２個の金属板の間に挿入されることにより、前記対の無線送受信機器の間で情報の送受信が行われることを特徴とする送受信システム。

本発明によれば、金属面があったり、ＲＦＩＤタグが近接していたりして感度が劣化する環境においても、本発明の多重影像方式を利用した薄いタグやモジュールやカードは、多重影像方式による感度上昇の技術により、タグやモジュールやカードが保持する情報を読み取ることが可能となり、薄い本やファイル、金属面プラスチック等、あらゆる物の管理や整理が可能となる。

すなわち、金属面があったり非接触情報記録媒体同士が近接していたりして、感度が劣化する環境においても、本発明の多重影像方式を利用した無線送受信機器を備える非接触情報記録媒体や情報読取書込装置は、多重影像方式による感度上昇の技術により、非接触情報記録媒体が保持する情報を読み取ることが可能となり、薄い本やファイル、金属面プラスチック等、あらゆる物の管理や整理が可能となる。

また、本発明によれば、ＲＦＩＤのセンサやタグ、ＮＦＣのセンサのみならず無線通信用のアンテナとしても用いることができ、携帯電話やＰＣ（パーソナルコンピュータ）等のセンサやアンテナとして搭載することができる。

以下に、本発明を実施するための最良の形態を実施例に基づいて説明する。

本発明にかかるコイルアンテナとＩＣ（ＩｎｔｅｇｒａｔｅｄＣｉｒｃｕｉｔ）を用いた金属面用のＲＦＩＤタグや非接触式ＩＣカードの多重影像方式の具体例を、図面を参照して説明する。

図１は、本発明のコイルアンテナ（無線送受信機器）を用いたＲＦＩＤタグであるユニバーサルスマートタグ（非接触情報記録媒体）の一例を示す図である。図１（ａ）は金属板と磁性体の幅がほぼ同じ場合のユニバーサルスマートタグの断面図、図１（ｂ）は金属板が磁性体の幅よりも大きい場合のユニバーサルスマートタグの断面図である。図１（ｃ）は図１（ａ）を上から見た図、また図１（ｄ）は図１（ｂ）を上から見た図であるが、いずれも金属面２１ａ及び金属板１１ａは図示していない。

図１において、薄い磁性体板６（磁芯）に絶縁被覆されたコイル２が巻かれており、この上下を挟むようにして、厚みｔ_１の金属板１１ａ（導電板）と厚みｔ_２の金属板１１ｂ（導電板）が当てられている。すなわち、磁性体板６の磁束の方向と平行に、かつ、互いに対向するように、金属板１１ａ、１１ｂは配置される。なお、金属板は金属膜（導電膜）でもよい。また、金属板の幅はｘである。２は、磁性体板６（幅ｘ_６，厚みＴ）に巻かれた太さ２ρのコイルであり、この値は小さいので磁性体板６の幅ｘ_６と幅ｘは殆んど同じ幅となっている。更に、金属面２１ａと金属面２１ｂが、この金属板１１ａと金属板１１ｂを当てられたＲＦＩＤタグ本体（厚み４ρ＋Ｔ）を上下に挟むように設置される。なお、金属面２１ａ、２１ｂは金属体である場合もある。ＲＦＩＤタグ本体の左右には絶縁された空間Ｓができる。一般には空気かプラスチック、紙、磁性体などで絶縁された空間である。

ここで、金属板１１ａ、金属板１１ｂは、ＲＦＩＤタグに金属が近づいてきたときのコイル２を構成する電線間の浮遊容量やコイル２と近づいてきた金属面間との浮遊容量の増加や変化を抑えるための目的の金属板でもある。更には、磁界Ｈが上下四方に広がらないように金属板や金属面に挟まれた左右空間Ｓに集中できるようにする目的の金属板である。金属板は固いものでも可撓性のものでもどちらでもよい。目的により選択できる。

図１（ａ）の場合は金属板１１ａ、１１ｂの幅が比較的小さいので、下方一枚のみの金属板（金属板１１ａがなく、金属板１１ｂのみの場合）の効果よりははるかによいが、充分ではない。すなわち、浮遊容量の変化の抑止、磁界の広がりの抑止には一定の効果があるものの、図１（ｃ）に示すように磁束が空間Ｓに抑えられている部分は上下の金属面２１ａ、２１ｂによる所が大きいので、ＲＦＩＤタグ本体が金属面２１ａ、２１ｂに挟まれたときはインダクタンスやキャパシタンスの変化を受け、共振周波数はまだ変わる。また金属板１１ａ、１１ｂによる多重影像効果は、金属板１１ａ、１１ｂの金属面の大きさが小さすぎて完全ではない。ＲＦＩＤタグ本体の厚み（４ρ＋Ｔ）は０．５〜１．５ｍｍ程度で磁性体板６の厚み（Ｔ）は０．１〜２ｍｍ、コイルの太さ２ρは０．０８〜０．１ｍｍ、金属板１１ａ、１１ｂの厚さ（ｔ_１またはｔ_２）は０．１ｍｍ以下で極めて薄く作ることもできる。ＲＦＩＤタグが備えるＩＣ（ＩＣチップ）３と共振をとるため、コイル２は２０数ターン巻きでインダクタンスを調整している。金属膜を上下に当てるためコイルの巻数を増やす必要がある。

図１（ｂ）の場合は、図を見てわかるとおり、金属板１１ａ、１１ｂの幅（ｘ）が充分に大きいので、更に金属面２１ａ、２１ｂが上下に現れたとしても、コイル２を構成する電線間の浮遊容量や、磁束の分布や磁束密度の変化は殆んどなくすることができる。かつ上下の金属板１１ａ、１１ｂの間に磁界をとじ込めているので、更に上下に他のＲＦＩＤタグを近づけたとしても相互の結合を弱めることができる。これが金属板１１ａ、１１ｂによる遮蔽効果であり、本願発明のもう一つの利点となる。なお、図１（ｃ）は図１（ａ）（金属板１１ａ、１１ｂの幅がＲＦＩＤタグ本体の幅とほぼ同程度の場合）の上面図であり、コイル２に電流Ｉが流れ磁界Ｈ（点線矢印は磁力線の向きを示す）が発生しているようすを示し、図中ＯＷはＲＦＩＤタグ前方の開口部を示す。また、図１（ｄ）のＯＷも同様である。

図１（ｂ）の場合は図１（ａ）の場合と比べると横面図（図１（ｂ））、上面図（図１（ｄ））ともに磁束が金属板１１ａ、１１ｂの範囲にほぼ入っていることが分かる。空間Ｓの両端が開放され、絶縁され（図１（ｂ）のＯＰが開放部（絶縁部）を示す）、かつ有限の幅であり、上下に金属で磁束が圧縮されているので、脇の方へ磁束は多少広がることになる。

図１（ｄ）を見てわかるとおり、金属板１１ａ、１１ｂの幅が大きければ大きい程、ＲＦＩＤタグの側方（図１（ｂ）で金属板１１ａ、１１ｂがコイル２に接していない面の方、図面の左右）の磁界が金属板１１ａ、１１ｂよりはみ出す量は小さくなってくるので安定する。しかし前方（図１（ｃ）で磁界Ｈが向く方向、なおＩＣ３が配置されている方は後方）の強い磁界のみでなく、側方の磁界も拾いたい場合もあるので、磁性体やコイルの大きさや金属板１１ａ、１１ｂの大きさや、金属面にＲＦＩＤタグを取付ける位置をセンサ（リーダライタのセンサ）との関係で適当に選ぶことができる。磁性体板６の厚み（Ｔ）は０．１〜２ｍｍでコイル２の巻線の太さ（ρ）は０．０８〜０．１ｍｍ、また、金属板１１ａ、１１ｂとして０．１ｍｍ以下のラミネート金属箔を用いることで０．１ｍｍ以下にすることができ、全体のＲＦＩＤタグの厚みは０．３〜２ｍｍ程度の厚みで構成でき、０．８ｍｍの非接触式ＩＣカード厚に構成もできる。金属材料は、アルミ、鉄、銅、銀、金等金属の性質を持つ損失の少ないものであればよい。

本実施例ではコイル２の巻数が２０数ターンでＩＣ３との共振がとれており、前方に強い磁界を作っている。側方の空間Ｓは一般にプラスチック、紙等の絶縁体で充填するが、磁性体を一部に用い磁界の広がりを抑えることで、金属板１１ａ、１１ｂの幅や長さを小さくすることもできる。

図２は金属面が上下にある場合と上下いずれか一方の面のみにある場合の影響を本発明の多重影像（マルチミラー）方式の場合と、従来の一面のみの影像を利用した場合について比較説明する図である。

図２（ａ）は磁性体板６の上下に金属板１１ａ、１１ｂを備える場合で、金属面２１ａ、２１ｂが上下に存在する場合を示す図である。すなわち、図１（ｂ）のように、ＲＦＩＤタグの上下に周囲の金属面２１ａ、２１ｂが存在し、更に本発明の多重影像（マルチミラー）方式のための上下の金属板１１ａ、１１ｂが備えられ、周囲の金属面２１ａ、２１ｂの影響を受けないようにしている場合を示す。コイル２の巻数は、約２４巻程度であり、磁性体板６の厚み（Ｔ）は０．１ｍｍ〜２ｍｍ、幅（ｘ_６）１．５ｍｍ〜４０ｍｍ、長さ５ｍｍ〜４０ｍｍ程度のものを用いており、金属板１１ａ、１１ｂの厚み（ｔ_１、ｔ_２）は０．１ｍｍ以下、幅２〜６０ｍｍ、長さも磁性体板６の長さに合わせて５〜６０ｍｍ程度のものを使用している。Ｓは絶縁された空間である。

図２（ｂ）は磁性体板６の上下に金属板１１ａ、１１ｂを備える場合で、金属面２１ｂのみが存在する場合を示す図である。すなわち、下方のみに金属面２１ｂが存在している場合を示す図であり、この場合でも上下の金属板１１ａ、１１ｂによる本発明の多重影像方式の効果によって感度は上昇し、かつ下方の金属面２１ｂの影響が、上下の金属板１１ａ、１１ｂによって遮蔽され、殆んど影響を受けないことを示す。

図２（ａ）、図２（ｂ）ともに図１に示すごとく、ＲＦＩＤタグや非接触式ＩＣカード厚を０．５〜１ｍｍ前後に構成することができる。更に厚く構成するのは全く問題ない。

図２（ｃ）は従来の一枚の金属板１１ｂによる場合を示す図で、金属板１１ｂのみの構成で、上下に金属面２１ａ、２１ｂが存在する場合を示す図である。この場合、上下に存在する金属面２１ａ、２１ｂにより、特に上部の金属面２１ａからは、インダクタンスも容量も大きく影響を受ける。また側方のコイルも浮遊容量が増し、全体として特性が大きく劣化する。

図２（ｄ）は従来の一枚の金属板１１ｂの対応で、一面の金属面２１ｂに対する考慮のみの場合であり、金属板１１ｂがＲＦＩＤタグの幅しかない場合を示す図である。この場合は、上部に金属面がなくともインダクタンスや浮遊容量が変化し、せっかく、金属板１１ｂをつけたとしても、金属面２１ｂがあるときとないときでは共振特性が１ＭＨｚ近くずれ、特性が劣化する。なお、この場合、金属板１１ｂを当てることによりインダクタンスは減じ、ＩＣ３と共振をとるためコイル２の巻数は１０ターン以上となっている。

次に、この理由をもう少し詳しく説明する。

図３はＲＦＩＤタグのコイル２が見えるように描いた透過斜視図である。金属板１１ａ、１１ｂが上下にあり、その外側に金属面２１ａ、２１ｂがＲＦＩＤタグを囲むように両側（金属板１１ａ、１１ｂの上下）から挟んでいる状態である。金属板１１ａ、１１ｂと金属面２１ａ、２１ｂとは接触していても離れていてもよい。

金属板１１ａと金属面２１ａ（または金属板１１ｂと金属面２１ｂ）が離れているときの金属間の容量をＣＰＭとする。金属板１１ａと金属面２１ａ（または金属板１１ｂと金属面２１ｂ）が接触しているときは、容量ＣＰＭは無限大∞となり、短絡する状態となる。即ち、金属板１１ａと金属面２１ａ（または金属板１１ｂと金属板２１ｂ）とのポテンシャルは同一となる。

上下の金属面２１ａ、２１ｂは絶縁されているので、この間の容量をＣｖとし、この間の電位差をＶとする。もし、上下の金属板１１ａ、１１ｂが金属面２１ａ、２１ｂと接触していない場合は、コイル２の起電力等により電位差が生じ、金属面２１ａ、２１ｂ間の電位差Ｖと異なる値となる。

コイル２の中に挿入される磁性体板６は図が複雑になり、コイル２が見えなくなるので省いて描いているが、実際の場合には強い磁束密度を得るために磁性体を用いている。また磁性体板６がない場合でも、多重影像効果は発生するが、磁性体板６を省いた場合はその分、磁束密度は弱くなる。ＲＦＩＤタグのＩＣ３とコイル２の両端は接続され（例えば、図１（ｃ）参照）、ＩＣ３の容量２０ｐＦ前後と多重影像効果によるコイル２のインダクタンスと共振させるように巻数を加減する。チップコンデンサを加えて共振周波数を調整してもよい。一方、１３．５６ＭＨｚより高いＵＨＦ等の周波数帯の場合は、比透磁率の高いものは得難くなり、損失が多くなるので、透磁率が高く損失が低い磁性体を選ぶか磁性体を省く場合もある。

実際には２０数ターンのコイルを巻くことにより、６μＨ近くのインダクタンスが得られ、使用周波数の１３．５６ＭＨｚに近い共振周波数を得ている。

コイル２と金属板１１ｂとの間の容量をＣｓとし、コイル２と金属面２１ｂとの間の容量をＣｇとする。なお、図示していないが、コイル２と金属板１１ａの間にも浮遊容量Ｃｓが、また、コイル２と金属面２１ａの間にも浮遊容量Ｃｇが、それぞれ存在する。コイル２を構成する電線２−１と電線２−２間、電線２−２と電線２−３間等の浮遊容量をＣｗとする。コイル２の長手方向に金属板１１ａ、１１ｂがあるので、コイル２と金属板１１ａ、１１ｂとの浮遊容量Ｃｓは比較的大きくなる。また、金属板１１ａ、１１ｂの幅が大きくなる程、コイル２の側部との結合もあり、増加する。

一方、コイル２の側部と金属面２１ａ、２１ｂとの浮遊容量Ｃｇは、側部のコイル２の長さが短いのと、金属板１１ａ、１１ｂの長さが長くなるにつれ浮遊容量は減じ、結合は弱くなり、従って外部の影響を受け難くなる。

本発明の技術の一つは、金属板１１ａ、１１ｂにより如何にこの浮遊容量Ｃｇを減じ、安定した共振特性や遮蔽特性、インダクタンス特性を得るかという観点にもある。

コイル２を構成する電線２−１、２−２、２−３等の間の浮遊容量Ｃｗは、コイル２と金属板１１ａ、１１ｂとの浮遊容量Ｃｓが大きくなるにつれ、金属板１１ａ、１１ｂを介しての浮遊容量Ｃｓによる変位電流が増え、金属板１１ａ、１１ｂがない場合に比べてインダクタンスは減少する。いいかえると、全体としては金属板１１ａ、１１ｂを通して浮遊容量はかなり増える。

上記の説明のように金属板１１ａ、１１ｂがあることにより磁束が隙間に集中し、磁束密度が増えるだけでなく、共振周波数をずらす要因となる不安定な浮遊容量の発生をＲＦＩＤタグ内に封じ込める機能がある。これにより、次に説明する磁界の分布が金属板間に集中し大きく異なるための、他のＲＦＩＤタグ等に結合することによる悪い影響を取り除くことができる。多重影像方式の場合、コイル２の断面積長さ、磁性体板６の比透磁率μ_ｒや物理的長さ、大きさ等によって異なるが、コイル２の巻数は１３．５６ＭＨｚで２０〜３０ターンとなり、チップの容量２２ｐＦ程度に合わせて約６μＨとなり、比較的巻数が増える。

図３（ｂ）は比較のために示すもので、従来の金属板１１ｂが一枚しかない場合で、上部には金属板がないため金属面２１ａが近づくとコイル２と金属面２１ａの浮遊容量Ｃｇが著しく増え、ＲＦＩＤタグの共振周波数が大きくずれる。

また、金属板１１ｂの幅が小さいため、下方の金属面２１ｂとコイル２が結合し易く、浮遊容量Ｃｇが大きくなるため、金属面２１ｂの影響は免れない。

図４は磁性体板６に相当する上下に薄い平板磁性体や角形磁性体に、コイル２を巻いた場合の磁界の様子を示すものである。なお、簡単のため、コイル２は一部不図示としている。図４に示すように、電流Ｉにより磁界は主に上下に広がって（図中、Ｈｄ、Ｈｕ）、コイル２の幅に沿った上下の空間に分布するような状況となり、縦のコイル２の長さが短いので、左右には僅かな磁界しか存在しない（図中、Ｈｓ）。この場合のコイル２の巻数もコイル２の長さや断面積、磁性体板６の透磁率や長さ等によって異なるが、コイル２の巻数は１３．５６ＭＨｚでは数ターンで、インダクタンスは約６μＨ、ＩＣ３の容量は２０〜２２ｐＦであるのでよく共振する。

コイル２による磁界は上下に広く分布するので、これを重ねると、当然電磁結合が大きく、一般のＲＦＩＤタグが結合するように重ねた場合、干渉が発生しこのままでは使用できない。

しかし、一般のＲＦＩＤタグと異なり、コイル２の軸方向（図中破線矢印）の結合ではないので、側方の結合は軸方向の結合より半分程度（磁界の強さで１／２、２個のコイルの場合１／４）となる。それでもこのままでは相互干渉が発生するためＲＦＩＤタグのデータを読み取り機で読み取る場合に読みづらくなり、かつ書き込みを行うときは個々に読み取り機のセンサを対応させてもＲＦＩＤタグに書き込むことができない。また、コイルの断面が小さく、磁界を集中していないので感度が低い。

これが従来の技術と本発明の多重影像方式（マルチミラーエフェクト）によるユニバーサルスマートタグと一般のＲＦＩＤタグや非接触式ＩＣカードの違いであり、以下、詳しく説明する。

図５には金属板１１ａ、１１ｂの大きさや形を工夫することにより、外部の金属面２１ａ、２１ｂの影響を如何に防ぐかを説明する。図５は全て本発明のＲＦＩＤタグであるユニバーサルスマートタグやセンサを手前（前方）から見た断面図である。

図５（ａ）は金属板と金属面の間に一定の間隔を持たせて配置した場合を示す図である。すなわち、図５（ａ）には金属板１１ａ、１１ｂと金属面２１ａ、２１ｂの間に一定の間隔を持たせ、金属板１１ａ、１１ｂと金属面２１ａ、２１ｂが非常に近づいた場合、この間の浮遊容量ＣＰＭが非常に大きくなり、接触した場合にはＣＰＭ＝∞、即ち、短絡となることから、プラスチックのような絶縁体Ｉｎｓか誘電体を設けるか、磁性体を介することにより、金属面２１ａ、２１ｂからの影響をより少なくする場合の例を示している。磁性体をあまり厚くすると、磁界が逃げ易くなるので、遮蔽効果は多少減ずる。

図５（ｂ）は図１（ａ）の場合を説明するもので、金属板１１ａ、１１ｂの幅が狭く、金属面２１ａ、２１ｂとの間隔が狭いので、金属面２１ａ、２１ｂとコイル２との浮遊容量Ｃｇが結構存在することを示す。金属板１１ａ、１１ｂと金属面２１ａ、２１ｂ内の浮遊容量ＣＰＭは両金属が接触しているので、ＣＰＭ＝∞となり、短絡し、金属板１１ａ、１１ｂは金属面２１ａ、２１ｂの一部となっている。

上下金属の間には電位差（Ｖ）があり、この間が磁界の通り路である。これが一番シンプルな構成である。

図５（ｃ）はコイル２を挟んで上下に金属板１１ａ、１１ｂがあり、下方のみに金属面２１ｂがある場合で、多重影像効果は上下の金属板１１ａ、１１ｂによりかなり得られるが、図１の説明の通り金属板１１ａ、１１ｂの幅が大きくない（磁性体板６と同程度である）ので、多少金属面２１ｂからの結合による影響を受け、コイル２との間で浮遊容量Ｃｇの発生がある。

上の金属板１１ａと下の金属板１１ｂと金属面２１ｂとの浮遊容量ＣＰｇも発生するが、図２（ｄ）や図３（ｂ）のようにコイル２直接ではないので影響は少ない。これが上部の金属板１１ａを設けた効果である。

金属板１１ｂと金属面２１ｂとの間の浮遊容量ＣＰＭは図５（ａ）の場合と同じように、絶縁体Ｉｎｓや磁性体を介しているので小さく、影響を少なくすることができる。もちろん絶縁体Ｉｎｓや磁性体を省いて直接金属面２１ａ、２１ｂに接触させて用いてもよい。

つぎに図５（ｄ）には上下の金属板１１ａ、１１ｂを図示のように折り曲げ、更に側面の上下の隙間を小さくし、浮遊容量を縮小し磁界の漏洩を図った場合を示す。

上下の金属面２１ａ、２１ｂの間隔をｌ_１とすると、折り曲げられた上下の金属板１１ａ、１１ｂの間隔がｌ_２となるので、金属面２１ａと金属板１１ａ、金属面２１ｂと金属板１１ｂがそれぞれ上と下で接触しているので、上下の電位差Ｖは同じであるが、電界強度Ｅはｌ_２の隙間の方がｌ_１／ｌ_２倍高くなる。

上下の金属面２１ａ、２１ｂによるコイル２への影響は、折り曲げられた金属板１１ａ、１１ｂによりかなり軽減される。このように図５（ｄ）は浮遊容量Ｃｇ等を軽減させる他の実施例を示している。図より浮遊容量Ｃｇは殆んどないことが理解できる。

図５（ｅ）には上下の金属板１１ａ、１１ｂが対称でない場合を示す。金属面２１ｂ側の金属板１１ｂはトイのように折り曲げられており、ＲＦＩＤタグをほぼ３方（下面、左右の側面）で囲んでいる。下方の金属面２１ｂのみの場合であれば、コイル２と金属面２１ｂとの結合は弱く、浮遊容量Ｃｇは小さくすることができる。

更に少し隙間ｌ_２を設けて上下の金属板１１ａ、１１ｂが接触しないように構成することにより、逆相の誘導電流を発生させることなく、コイル２と金属面２１ａ、２１ｂとの浮遊容量を著しく減ずることができる。

このように、磁性体板６の上下に設けた金属板１１ａ、１１ｂにより周囲や金属面に対するコイルの結合を抑制することができる。

図５（ｆ）はコイル２を囲む上下の金属板１１ａ、１１ｂの一方を接続し（図中、右側面）、他方（図中、左側面）を絶縁開放している場合で、隙間に電圧が現れて磁界が漏洩するのを一方の隙間のみにした場合を示す。

図６は図５に示した例を含む他のバリエーションの実施例である。図６（ａ）は、金属板１１ａ、１１ｂの幅が磁性体板６より大きい場合を示す図である。図６（ｂ），図６（ｃ），図６（ｄ）は図５（ｄ）とほぼ同じ動作原理で多少金属板１１ａ、１１ｂの隙間の端部の構造が異なっている。図６（ｃ），図６（ｄ）は隙間端部の長さが長いので容量Ｃｖも大きくなり、コイル電流と外部との結合も小さくなる。

図６（ｅ）は図５（ｅ）と同じ構造である。図６（ｆ）は図６（ｅ）の上部の金属板１１ａの遮蔽を更に徹底したものであり、下方金属面（２１ｂ）と上方金属面（２１ａ）共に影響を受け難い。図６（ｇ）、図６（ｈ）は、図５（ｆ）とほぼ同じ動作をする。

図６（ｉ）はコイル２の上部が開放されているので、上方に金属板１１ａが直接置かれる場合には隙間がふさがれるので適切ではない。この場合には絶縁体や磁性体シートＩｎｓを挟む必要がある。これにより端部の電位と磁界の磁路を確保できる。

図７は多重影像効果の説明図である。図７（ａ）は、図１（ａ）の場合のように金属板１１ａ、１１ｂが小さい場合に外部の大きな金属面２１ａ、２１ｂにより上下に挟まれた場合を示す。この場合には金属板１１ａ、１１ｂのイメージ効果はもちろんあるが、外部の金属面２１ａ、２１ｂによるイメージ効果の方が大きい。金属板１１ａ、１１ｂがもともとあることにより先に述べたように金属板１１ａ、１１ｂが全くない時とは比べものにならない程金属面２１ａ、２１ｂによる影響を受けることはなく、従って特性の変化も少ない。金属板１１ａ、１１ｂが大きい場合はもちろんそれだけでほぼ完全に多重影像効果が発生する。なお、金属板２１ａ、２１ｂによるイメージ効果をマルチイメージ（ｍｕｌｔｉｉｍａｇｅ）として図示し、符号に「ｉ」の添え字を用いて記す。また、Ｉはコイルに流れる電流の値を示す。実際に金属板１１ａ、１１ｂの厚みは０．１ｍｍ以下でほとんどないに等しい。従って２１ａ、２１ｂ面と同じと考えてよい。

図１（ｂ）のように金属板１１ａ、１１ｂの大きな場合の実施例では、充分に金属板１１ａ、１１ｂの中で影像効果（イメージエフェクト）があり、かつ外部の金属面２１ａ、２１ｂによる影響が遮蔽されているので殆んど変化がない。上部金属板１１ａと金属面２１ａにより上部に第一イメージを（符号６ｉ−１、２ｉ−１等）、下部金属板１１ｂと金属面２１ｂにより下部に第一イメージを作り（符号６ｉ−２、２ｉ−２等）、感度を上昇させることができる。

図７（ｂ）は図６（ｂ）の場合の多重イメージを示している。図６（ｂ）に示す例では、上下部の金属板のみでなく、ＲＦＩＤタグを囲むように脇の方にも金属板の一部が桶のように上下からかぶっているので、上下部のみでなく、側方にもこの金属によるイメージが現れる。

磁性体板６やＲＦＩＤタグ自体の厚みが薄い場合には、実際金属板１１ａ、１１ｂの側面部分の面積は小さいので、この場合には側方のイメージ効果もそれ程大きくならない。まして、上下の側板には隙間があるので完全なイメージを左右に発生させられない。

図７（ｃ）は図６（ｇ）の場合の多重イメージであり、上下の金属板１１ａ、１１ｂが一方の側方で接続されており、他方の側方で開放されている場合で、一個の隙間のみしか存在していない場合のイメージ効果を示す図である。中心に存在するものは実像で上、下、左、右、並びに斜め対角線上に存在するタグは影像（イメージ）によるものである。

このように、図７（ａ）は金属板１１ａ、１１ｂや金属面２１ａ、２１ｂによるイメージを加えると、３個即ち３倍、更に多重イメージ（図７（ｂ）、図７（ｃ））の発生を考慮すると多数のイメージが上、下に現れる。図７（ｂ）、図７（ｃ）はイメージを加えると９個即ち９倍となり、更に無限に多重のイメージの発生を考えることができる。一般には損失があり、かつ遠方になるに従ってイメージの効果は小さくなる。

図８は従来の一般のＲＦＩＤタグや非接触式ＩＣカード、金属対応タグと本発明の多重影像方式（マルチイメージシステム）との違いを分かり易く示した図である。

図８（ａ）は一般のＲＦＩＤタグが近くに重なっている場合で、外部からの磁界とそれぞれのＲＦＩＤタグの中のコイル電流により発生する磁界がそれぞれ影響を及ぼす。ＲＦＩＤタグが互いに近づけば近づく程相互インダクタンスＭが大きくなり、単純に自己インダクタンスＬのみで共振していたＲＦＩＤタグの共振周波数は大きくずれ、この結果コイル２の電流が殆んど流れなくなり、ＩＣ３からの信号も得られなくなり、従って読み取り機のセンサとの通信を行えなくなる。

図８（ｂ）は非接触式ＩＣカード２枚が重なっている場合で、異なる組織が提供する非接触式ＩＣカード（例えばスイカ（登録商標）とＰＡＳＭＯ（登録商標）（パスモ）など）の場合、一方の非接触式ＩＣカード（例えばパスモ）のコイルの一部を変えることにより、完全な結合が行われないようにすることと、一部のコイルが重なっていないので、外部磁界を受け易くするようにしている。このような場合に、更に多数の非接触式ＩＣカードが重なると、特に中の非接触式ＩＣカードが遮蔽されて読み取り機のセンサによってデータが読まれなくなる。

図８（ｃ）は従来の角形ＲＦＩＤタグで金属板１１ｂ１枚を添えただけなので、あまり遮蔽効果や分離効果はなく、ＲＦＩＤタグ間の結合は隣のコイル間の浮遊容量や磁気結合によって大きく変化する。

もし、図８（ｃ）のように金属板１１ｂが中間に入っているが逆さになった場合には中間板はなくなる。上のＲＦＩＤタグの金属板１１ｂが上側になる向きでＲＦＩＤタグが逆さに置かれた場合には、更に両ＲＦＩＤタグの結合は大きくなり金属板１１ｂがない場合と同等になるので、金属板１１ｂの向きに注意しなければならず、総ての条件で金属板１１ｂが役に立つわけではない。

図８（ｄ）は図８（ｃ）の場合においても本発明の一つである幅の広い金属板１１ｂ（または１１ａ）を挿入する場合を示す図である。このようにすることにより、遮蔽効果と分離効果、イメージ効果を発揮することができる。しかし先にも述べたように、単に金属板１１ｂ（１１ａ）を加えただけでは共振特性が大きくずれて使用不可能となる。これは１枚の金属板１１ｂの効果によるものではなく、複数の金属板による影響を考慮して共振周波数を定め、更に金属板によりそれぞれのＲＦＩＤタグを分離し、イメージ効果を挙げるために添えられた遮蔽金属板１１ａ（または１１ｂ）によって奏される効果である。

図８（ｅ）は最初から本発明の多重影像方式によるＲＦＩＤタグ（以下、これをユニバーサルスマートタグという）を重ねた場合を示すもので金属板１１ａ、１１ｂはユニバーサルスマートタグに最初から取付けられている。従って重なる部分は２枚の金属板（上のユニバーサルスマートタグの金属板１１ｂと下のユニバーサルスマートタグの金属板１１ａ）がくっつくようになる。開口部磁界による上下の結合は、図示はしているがごくわずかで無視できる値となる。

ユニバーサルスマートタグはどのような場合にも特性をそこなわないように構成されており、直接金属体や金属面に取付けられることもあるので、図８（ｄ）のように特別な場合として後に金属板を挿入することとは効果が同じになっても、使用条件や環境、目的によって異なることは理解できよう。

図９は本発明の薄形のユニバーサルスマートタグが可撓性（フレキシブル）になるための磁性体（磁性体板６）について説明する図である。

図９（ａ）はプラスチックやゴムＲの中に磁性体粉末（磁性体粉末体）Ｆを混ぜて、可撓性のある、例えば０．１〜０．３ｍｍ厚のシートを構成したもので、一般的には大きなシートから切り出したり抜き型で抜いたりして成形するか、最初からこの大きさで成形するかでどのような方式をとってもよい。

図９（ｂ）磁性体のグリーンシート合わせ、例えば０．１〜０．３ｍｍ厚にした後、焼結（焼成）し、これに薄い（例えば０．１ｍｍ以下）プラスチックシートＰを貼り付け、磁性体を細かく切った（複数の切込みを入れた）割ったりしたもので、フェライトのように硬く、割れ易い特性をプラスチックシートＰで回避する技術を使用する。

図９（ａ）、図９（ｂ）等による技術を使用すると、図９（ｃ）、図９（ｄ）のようにｘ軸、ｙ軸、両軸に対して可撓性（フレキシブル）なコア材ができ、後にＲＦＩＤタグや非接触型ＩＣカードに成形した場合でも可撓性のある薄いＲＦＩＤタグや非接触型ＩＣカードを完成することができる。

図９（ｅ）は丸いものでも巻きつけられるようにして使用できるようにした例を示す。これは、例えば金属や木、プラスチック、動物等に巻きつけて使用する場合に用いる（後述する図１１（ｆ）参照）。

図９（ｆ）は、高透磁率を持つ薄い金属テープ６Ｓを磁界の方向に並べ、薄いプラスチックシートＰＦで絶縁しながら積層にした場合を示す。金属テープ６Ｓの表面を絶縁膜でコーティングしたり、酸化膜による絶縁を行ったりして渦電流や誘導電流が流れないように金属磁芯を絶縁する。磁界は磁芯に沿って流れる。積層であるので曲げにも強い。特に高周波で損失が増えてフェライトコアが用いられなくなる周波数帯で、本発明の磁流形アンテナやセンサを用いるときは、図９（ｆ）の方法によると解決できる場合がある。すなわち、感度のよい磁流アンテナが実現できる。

図１０（ａ）は図９のような可撓性（フレキシブル）なコアである磁性体板６にコイル２を巻き（例えば、約２０数巻）、この端部の接続線Ｗを介してＩＣ３に接続しているタグ本体の核の部分を示す。このままの状態ではインダクタンスは非常に大きい。金属板や金属面がそえられていない場合は、数巻で６μＨ程度は得られ、ＩＣの容量と容易に共振をとることができるので、このことからインダクタンスは、非常に大きくなることは容易に想像がつく。図１０（ｂ）は磁性体板６の断面積（ｘ×Δｚ；ここでΔｚは磁性体板６の厚み）を大きくし、磁束が増えるように横幅ｘを図１０（ａ）より大きくとっている。

磁路の長さｙはほぼ同じくしているが、多少の長さの違いがあってもあまり影響しない。ｙは長い方が磁気モーメントは大きくなり外の磁界は強くなる方向である。

図のように単に可撓性のある磁性体コアである磁性体板６にコイル２を巻いただけの影像効果を用いない場合は、幅ｘを倍にすれば磁束は倍になるだけである。本発明の優れた特徴は図７にも示すように二面以上に金属板１１ａ、１１ｂを備え、金属面２１ａ、２１ｂを切り離し短絡電流を抑えることにより誘導電流（逆相電流）を完全に抑止し、かつ磁界の通り路や帰路を確保していることである。この点に注意しながら影像効果を利用し、単体で存在するよりも影像（イメージ）による多数のタグのみかけ上の磁界も加わり、隙間に大きな磁界強度が存在するように合成しているところにある。物理的には上下にイメージが存在することにより、上下の磁界は側方のみに凝縮されていることが分かる。

実際には金属板１１ａ、１１ｂや金属面２１ａ、２１ｂにより上下に広がる筈の磁界を集中させ、閉じ込めるようになるので、磁束が金属板１１ａ、１１ｂや金属面２１ａ、２１ｂに挟まれた空間に集中し、磁束密度が非常に大きくなる。

図１１の例でも分かる通り、金属板１１ａ、１１ｂに挟まれた空間にはプラスチックや紙、誘電体等の絶縁体を置いたり、場合によっては磁性体を配置してもよい。

図１０（ｂ）のように横幅の広いｘの長さを持ち、高さ△ｚの磁性体板６の断面Ｓａはｘ×△ｚであるが、これが大きい程磁束が増えることは前にも述べた通りである。

コイル２（太さ２ρ＝０．０８〜０．１ｍｍ）を２０数ターンし、磁路ｙ方向に沿って巻いている。コイル２の端部は巻線の一部を利用して接続線Ｗとし、基板やフィルムキャリヤーやパッケージに装着されたＩＣ３に接続されている。

図１０（ｃ）は更に特別な多重影像方式のユニバーサルスマートタグのコア部分の構造を示す。

図１０（ａ）、図１０（ｂ）やこれまで述べてきている金属板１１ａ、１１ｂに挟まれるコイル２とコアである磁性体板６部分がほぼ一層であったものが、図１０（ｃ）の場合は三層あるいは多層のコアとしている例を示している。

このような構造を取ることによって金属板１１ａ、１１ｂや金属面２１ａ、２１ｂに挟まれた上下の面の間に空間は存在しないため、逆相磁界が発生せず、同相磁界の存在により、多重影像効果により同相成分の追加のみになっていたが、図１０（ｃ）の場合には逆相成分が発生しないように帰路の磁路も追加することによって狭い範囲でも外部との結合ができる磁界を提供している。このようなタグは、多重影像効果による同相磁束密度の増加により、タグが重なった場合の他のタグとの分離（Ｓｅｐａｒａｔｉｏｎ）と干渉の発生の阻止のための遮蔽効果の目的に用いた方がよい。上下に帰路があるために狭い空間における読み取り機のセンサとの結合には役に立つ。

図１０（ｄ）は本発明のユニバーサルスマートタグを実施するに当ってもう一つの実施例を示す。

これまでの例は０．０８〜０．１ｍｍ程度のエナメル線（ネオマール線、フォーマル線）等の絶縁細線を用いた例を示してきたが、図１０（ｄ）には薄いプラスチックや紙シートに細線をエッチングや、コーティングや印刷あるいは塗布することにより導線部を作り、あらかじめピッチの進みを考慮して折り曲げ、両端を融着や接着させることによりコイル２を形成させる方法を示している。一般の紙やプラスチックシートに平面的にコイル２をエッチングあるいは印刷し、コイルの端部はスルーホールを介する等して他の絶縁面によりコイルをクロスしても短絡しないように帰線を設け、ＩＣ３用の端子を設けフリップチップ方式や融着による方法等で導通を行っている。基板の帰線は絶縁した方がよい。しかし、ここではフィルムを磁性体板６に沿って巻き込むようにしてコイル２を構成し、巻き終わりのコイル部の線が他のコイルの線と短絡しないように同一面あるいは反対の面を介して帰線を設け、両端子２２ａ，２２ｂによりＩＣ３と融着導通させる方式を用いている。この方法によると従来の平面上コイルによるインレットにＩＣ３を載せる場合と殆んど同じ工程でＩＣ３を載せることができ、量産に適している。

図１０（ｅ）は図１０（ｄ）が折り曲げられ、タグが形成される例を示す。図７等に示される金属板１１ａ、１１ｂの構造も他の面や更に添加される金属フィルム面も構成したままこのような構造に作り上げることにより、製造方法を簡略化できる。

図１１は金属板１１ａ、１１ｂの大きさにより中に入るコアから生ずる磁界を金属板１１ａ、１１ｂの外にどの位漏洩させるようにするかを示す説明図である。

先に述べたように静電結合も磁気結合もある程度抑え、タグ間の干渉をなくし、金属面２１ａ、２１ｂから影響もなくし、かつ通信感度を上昇させるのが金属板１１ａ、１１ｂの目的である。もし、金属面が充分大きく、これに用いることがあらかじめ分かっているときは、金属板１１ａ、１１ｂを省き、金属面を金属板１１ａ、１１ｂの代わりとすることができる。

しかし、金属板１１ａ、１１ｂが小さすぎると効果は少なくなるし、逆に大きすぎて金属板に挟まれた空間のみに封じ込めると磁界が出てこないので、これも目的ではない。ある程度、金属板の外に磁界を出し、外部アンテナとの通信が行われるようにする。

従って、図１１に示すように磁界を外部に漏洩させ通信を行わせるためには４〜５ケース（場合）の使用条件を考える必要がある。

図１１（ａ）は金属板１１ａ、１１ｂが比較的小さく側方や後方に磁界が外部に漏洩している場合である。

金属板１１ａ、１１ｂは金属を蒸着したプラスチックフィルムや金属箔をラミネートしたプラスチックフィルム等を使用している。前方向の磁界は充分強いので、この方向の磁界を用いていれば充分にタグとして役に立つ。後方の磁界も比較的金属板１１ａ、１１ｂの外に漏洩しているのでこれも利用できる。側方の磁界も比較的金属板１１ａ、１１ｂ外部に漏洩しているので、タグを横にして側方の磁界と結合して通信を行うこともできる。このようにして用いる場合も比較的多い。金属板１１ａ、１１ｂの側方の幅ｘ’はコイル２とコアの幅ｘと比較すると１〜２倍程のところで使われることが多い。前述のようにどういう目的に使用するかにより適当なサイズにするとよい。放射用アンテナとして用いる場合には、この側方の放射電磁界を用いることになる。

つぎに図１１（ｂ）に示すように、磁界の軸方向ｙに後方に金属板１１ａ、１１ｂを長く構成しているので（ｙ’）、磁界は殆んど後方には現れない。金属板１１ａ、１１ｂの前方と側方のみに磁界は現れるので、通信に使用できるのはこの磁界のみになる。

図１１（ｃ）は金属板１１ａ、１１ｂの横幅ｘ’を広げて側方の磁界が殆んど漏洩しなくしている場合である。金属板１１ａ、１１ｂは先にも述べたように金属蒸着金属箔、金属フィルム、金属印刷や塗布等をプラスチックフィルムにラミネート、あるいは接着したものを用いている。

金属板１１ａ、１１ｂの隙間が狭くなるにつれ、磁界は上下からつぶされるようになるので幅ｘ’の方向に広がる傾向になる。またコイル２に流れる電流Ｉが大きくなればなる程、磁界は強くなるので漏洩磁界の強さも上昇する。磁性体板６の透磁率も大きくなれば、当然、磁束も上昇する。従ってどの位のサイズにすればよいかは、使用条件や環境によっても異なる。側板や側面の大きさが大きくても問題にならない場合には、大きくした方が安全であるが、コストが上がるという反面もある。

従ってｘ’の大きさはｘと比較すると３〜４倍程度であればよいと思われる。金属板１１ａ、１１ｂの間隙ｌ_１を一定に保つ方法としてはプラスチックや紙を充填したり、外側の金属板とプラスチックにコアの窪みをつけ、これに両側からはめ込んだりしてタグに成形する方法によってもよい。

図１１（ｄ）はコイル２とコアである磁性体板６やＩＣ３を比較的大きな金属板１１ａ、１１ｂの中に封じ込めた場合で、あまり大き過ぎると磁界が外部に出てこなくなる。しかし、金属板１１ａ、１１ｂに金属の切れ目（スリット）Ｓｌを入れることにより、磁界は多少この切れ目（スリット）Ｓｌを通じて外部に現れることができる。図１１（ｄ）では、金属板１１ａに、おおよそＩＣ３のあたりまでのスリットＳｌを入れた場合を示す（実線部）。このスリットＳｌは、図面の破線で示す部分まで、すなわち、金属板１１ａの他方の端まで入れてもよい。その場合、金属板が３分割されたことになる。このような場合には、多重影像効果を持ちながら上部金属板側にもかなりの磁界を発生させることができる。

金属板１１ａ、１１ｂを小さくし、小型化のタグを構成しながら磁界の側部や後方へ漏洩を小さくし前方のみの磁界を利用する方法を図１１（ｅ）に示す。金属板１１ａ、１１ｂに挟まれた空間の２方、あるいは３方を磁性体６ａで囲むようにし、磁界の漏洩を抑えるようにする方法である。この方法は小型化には役立つがコストが上がることにもなるし、周囲の磁性体６ａの効果が大きすぎると磁界が広がらなくなるという問題も発生する。

図１１（ｆ）は図９（ｆ）に示す可撓性の磁性体を用いて、金属やプラスチック、木材、動物等に巻きつけ取付け易くした場合の例である。例えば図に示すように、金属板１１ａ、１１ｂも可撓性を有し、金属板１１ｂを金属板１１ａより長く構成し、金属板１１ｂに設けられた差込口１２に差込部１３を差し込むことで対象に取付けるような構成とする。巻きつけ方の一例でどのような巻きつけ方とめ方をしてもよい。図はタグとして描いているがセンサのみとしても同じで、物体に巻きつけて使用すると周囲に磁界が現れるので、どの方向でも通信ができる特徴がある。

また、タグの取付け方としては、例えば次のような方法がある。
１．タグにあらかじめ“のり”を付け、シリコン紙の上に載せはがれ易くしており、取付け時にシリコン紙からはずして機物に取付けられるようにする。
２．タグに両面テープを貼り付けて機物に取付けられるようにする。
３．タグに磁石を貼り付け、鉄器に取付ける。

なお、図１１（ａ）〜図１１（ｅ）まではコイル２の図示を省略している。

図１２は従来の金属対応タグを本発明の多重影像効果（マルチミラー（イメージ）エフェクト）を用い改善する場合を示す。これまでは本発明の実施をユニバーサルスマートタグをするため可撓性の磁性体板６を用いてきたが、従来の試作されているように金属を片側に当てたハード（固い）磁性体を用いたりしてもよい。

図１２（ａ）は従来の金属対応タグを本発明の多重影像効果を用い改善する場合を示す斜視図である。ポリイミドの薄形フレキシブル基板の一面ＦＰＣＢにはＩＣ３を載せるための端子Ｔと配線Ｗおよびコイル２の一辺をエッチングし、他の面は金属面１を残す。なお、金属面１’が金属板１１ａに、金属面１が金属板１１ｂになることになる。そして、コイル２の他端の帰線の部分のみ金属面１から絶縁し（図１２（ｃ）のＷ）、またコイル２を作るための縦のスルーホールのため、この部分のみ金属を円形に取り除いておく（図１２（ｅ）の金属板１１ａの穴）。上下２面のみでなく三層とし、中間の金属面に帰線を作る場合にはスルーホールの部分のみ考慮すればよい。なお、２’は後にコイルが作られる部分（一部のみ図示）、４はコンデンサである。

上面のコイル２も同様にポリイミド基板で作り、グリーンシートを焼いた磁性体や、型で成形した粉末磁性体を焼いた磁性体コアあるいは先の可撓性（フレキシブル）磁性体コアを中に挟み、上下のスルーホールにピン（Ｐｉｎ）を立て、上下の線を導通させコイル２を形成させる。

図１２（ｂ）はこのようにして成形完成したタグを横からみた場合を示す。下部の基板はフレキシブル基板ＦＰＣＢであり、実施例としてはポリイミドの基板を用いている。最下位は銅箔面の金属面１で次の層はポリイミドの絶縁層ＰＩよりなる。その次の層がコイル２の一辺をつくるための金属箔層ＭＥと、ＩＣ３を載せるための接続線と端子を成形する金属線層ＭＥである。この中間に帰線となる導電線層を設けてもよいし、最下位の金属面１である銅箔面の一部を絶縁して導線Ｗを作っても良い（図１２（ｃ））。この導線はエッチングとＰｉｎの導通を完了後、塗料などで絶縁等の表面処理をしておく必要がある。

ＩＣ３を搭載した後はポッティングあるいは成形あるいはカバー等により均一の面や仕上がりとなるためプラスチックＰ_０等で固めた方がよい。

図１２（ｄ）はＩＣ３の突起が表面に出ても差し支えない場合を示す。この場合上下ともに可撓性基板ＦＰＣＢ（ポリイミドの基板等）で磁性体板６を挟み込んだアンテナ部を作り、上部の一部にＩＣ３を載せるための導線と端子部を成作する。中部のコイルを成形する面とはポリイミドの絶縁層のスルーホールを介して導通を行う。上下の線を接続し、コイル２を形成させるのはスルーホールに立てるピンＰｉｎを介して行う。製造方法は図１２（ａ），図１２（ｂ），図１２（ｃ）ともに類似している。

図１２（ｅ）は図１２（ａ）の場合の上面の基板ＦＰＣＢを残して描いている。図１２（ａ）は金属面やＦＰＣＢ面を描くと下面のコイル面が見えなくなるため省いているが、図１２（ｅ）では中のコイル面の方を省いて描いている。このように上の金属箔による金属板１１ａ、１１ｂ面の一部にスルーホールのための金属が円形に抜けている部分が描かれている。

図１３（ａ）はＧＳＭ（登録商標）方式（ＧｌｏｂａｌＳｙｓｔｅｍｆｏｒＭｏｂｉｌｅｃｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎｓ）等に用いられるＳＩＭ（ＳｕｂｓｃｒｉｂｅｒＩｄｅｎｔｉｆｉｃａｔｉｏｎＭｏｄｕｌｅ）にセンサを応用した場合の例を示す図であり、金属板１１ａ、１１ｂでセンサのコイル２と中心の磁性体板６を挟んで磁界を集中させるとともに外部の金属面２１ａ、２１ｂの影響を取り除いている。図１３（ａ）のＳＩＭを携帯電話ＭＰの中で用いる場合もあるだろうし、図のように外部から直接スリット５７を介して挿入する場合もある。携帯電話にはシャシー、電池等の金属面が存在するのが普通であり、このような場合でも本発明の技術を有効に用いることができる。

図１３（ｂ）、図１３（ｃ）はＵＳＢカードやＳＤカードに対応するようにＳＩＭの応用をした場合を示し、携帯電話やＰＣに対応して用いることができる。図１３（ｂ）のＳＩＭ５０は、携帯電話用のＩＣが搭載され、例えば、シングルワイヤプロトコル（ＳＷＰ）等でＮＦＣ（ＮｅａｒＦｉｅｌｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）チップと接続され、整合器を介して本発明のセンサが取付けられている。また最初からＩＣ３を接触、非接触両機能を有するデュアルＩＣを用い、本発明のセンサコイルに非接触端子を接続して用いることができる。前記のように外挿によりＳＩＭカードを直接携帯電話やＰＣに直接挿入しＮＦＣ通信を行うことができる。ＳＤカード型ホルダを介して、ＰＣ等に接続することもできる。また、ＳＤカードやＵＳＢスティック型の通信カードに同様に応用することもできる。

たとえば、図１３（ａ）では、ＳＩＭ５０を直接、或いはＳＤカード型アダプタ（ＳＤｃａｒｄ）５１に挿入して、ＰＣのカード用スリット（ＰＣｓｌｉｔ）５２に挿入する構成である。ここで、７はＳＩＭの端子であり、９はポリイミドやフィルムキャリア等のフレキシブル基板であり、５３はＮＦＣチップ（ＮＦＣｃｈｉｐ）である。また、図１３（ｂ）では、ＳＩＭ５０をＵＳＢスティック型のアダプタ５４（ＵＳＢ５４）に挿入して、ＰＣのＵＳＢポートに挿入する構成である。図１３（ｃ）はミニＳＤカード（ｍｉｎｉＳＤｃａｒｄ）５６にセンサを応用した場合で（アンテナ部：磁性体板６とコイル２）、携帯電話やＰＣに応用でき、ＮＦＣ（ＮｅａｒＦｉｅｌｄＣｏｍｍｕｎｉｃａｔｉｏｎ）通信の実現ができる。なお、５５はミニＳＤカード５６の接触端子であり、図示していないが図面の下側にある。

図１３（ｄ）、図１３（ｅ）、図１３（ｆ）には、ＳＩＭ内蔵のデュアルチップの機能やＮＦＣチップを用いる構成によりＳＩＭに非接触通信機能が備わり、このセンサコイルから発生する磁界を利用して携帯電話本体に取付けられたアンテナＡＮＴに信号を伝える３つの実施例を示している。ＳＩＭの取付け方に種々の方法があるので、ここではＳＩＭとの結合方法の３例を述べる。

図１３（ｄ）には、ＳＩＭが上からはめ込まれる場合の例を示す。ＳＩＭの先端に取付けられたセンサコイル２により発生する磁界を携帯電話の中の送受信コイルＣＣで受信し、この先に接続されている携帯電話のアンテナＡＮＴに信号を伝え、外部に信号を伝送する方式である。

ＳＩＭのセンサコイル２との電磁結合をよくするため、磁界の帰路を確保するＥ形の磁性体６６を用い、この中心磁路に結合用コイルＣＣが巻かれている。このコイルとＡＮＴコイルとを一体にしてもよいが、この場合にはコンデンサ４４をこのコイルＣＣの一部に接続し、ｆ＝１３．５６ＭＨｚに共振するようにしておかなければならない。また、途中に外部に強い信号を送るためのブースタ回路を挿入してもよい。

図１３（ｅ）は、ＳＩＭがスリット等に沿って差し込まれる場合を示す。図１３（ｅ）（イ）は斜視図を、図１３（ｅ）（ロ）はセンサコイル２と結合コイルＣＣの断面図を示す（分かり易さのため、アンテナＡＮＴについては斜視図としている）。

ＳＩＭに取付けられたセンサコイル２を囲むように携帯電話側に結合コイルＣＣが取付けられている。このコイルＣＣと携帯電話のアンテナＡＮＴは連続して接続されている。

先の図１３（ｄ）の場合と同じように全体のコイル自体に共振電流が流れるようにコンデンサ４４が接続されている。ＳＩＭの金属板１１ａ、１１ｂは磁性体の幅とほぼ同じであるので、側方にほとんどの磁界が現れているので、この磁界とは外部の筒形となっているコイルＣＣとはよく結合する。外部コイルの外側、特に上下に金属面が存在することが多いので、磁性体または絶縁体の層ＩＮＳを結合コイルＣＣの外側に配設した方がよい。

図１３（ｆ）は、デュアルＩＣチップを用い、ＳＩＭ端子の第７、第８端子いわゆるＲＦＵ（ＲｅｓｅｒｖｅｄｆｏｒＦｕｔｕｒｅＵｓｅ）端子にＩＣの非接触信号部を接続し、この端子より、接触片を介して携帯電話のアンテナＡＮＴと接続させる場合を示す。

次に、本発明のユニバーサルスマートタグ（ＵＳＴ）（非接触情報記憶媒体）と、その情報の読み書きを行う本願発明をセンサに応用したリーダ／ライタ装置（情報読取書込装置）、読み取った情報を処理するパーソナルコンピュータ（ＰＣ）（情報処理装置）からなる管理システムについて、種々の例を用いて説明する。

図１４（ａ）は垂直磁界を出すセンサ（ｓｅｎｓｏｒ）コイル１４１（コイル部分を破線で図示）にマッチッング部（Ｍｔ）１４２を経てリーダ／ライタ部（Ｒ／Ｗ）１４３が接続され、このリーダ／ライタ部（Ｒ／Ｗ）１４３によって読みとられた情報がパーソナルコンピュータ（ＰＣ）１４４に表示、記録される場合の応用例を示している。本願発明のユニバーサルスマートタグ（ＵＳＴ）１４０の情報は、図示するようにして読み取ることができる。

図１４（ｂ）は、例えば金属面を有するＰＣ等の管理用として、ＰＣ本体に本発明のユニバーサルスマートタグ（ＵＳＴ）１４０が取付けられた場合を示す。図１４（ｃ）はファイルや本の中、特に表紙の裏に本発明のユニバーサルスマートタグ（ＵＳＴ）１４０が取付けられた場合を示す。図１４（ｄ）はＣＤやＤＶＤのケースに本発明のユニバーサルスマートタグ（ＵＳＴ）１４０が取付けられた場合を示す。図のような金属、紙、プラスチック、何でも本発明のユニバーサルスマートタグ（ＵＳＴ）１４０を使用することができる。すなわち、図１４（ｂ）〜図１４（ｄ）のように、ユニバーサルスマートタグ（ＵＳＴ）１４０が重なっている場合でも、図１４（ａ）に示す読み取り機のセンサ１４１で、ユニバーサルスマートタグ（ＵＳＴ）１４０の情報を読み取ることができる。

図１５は更に別の実施例を示す。図１５のセンサは水平磁界を出すセンサ（Ｓｅｎｓｏｒ）１５１で、ＰＣや機器、器具、工具等の金属面に貼られたユニバーサルスマートタグ（ＵＳＴ）１４０がＰＣの筐体である金属面とセンサの間に挟まれた状態でもユニバーサルスマートタグ（ＵＳＴ）１４０を読み取り、ＰＣ等の金属面を有する物を識別や管理できることも示している。なお、１５３はリーダライタ部（Ｒ／Ｗ）、１５４はリーダライタ部（Ｒ／Ｗ）１５３で読まれた情報を処理するパーソナルコンピュータ（ＰＣ）である。

図１６は本発明のユニバーサルスマートタグ（ＵＳＴ）の特徴を利用して、薄いユニバーサルスマートタグと同じように構成した薄いセンサ（図中、センサの板の下にセンサ側のコイルがある）１６１により、ユニバーサルスマートタグ（ＵＳＴ）１６０とセンサ１６１をつき合わせ、ユニバーサルスマートタグ（ＵＳＴ）１６０の一部をセンサ１６１の金属部１６２で覆うようにして磁界が漏洩しないようにし、他のユニバーサルスマートタグＵＳＴやセンサとの分離を完全にするようにした例を示す。このような構造にすると、それぞれのユニバーサルスマートタグＵＳＴとセンサは分離しているので、それぞれのユニバーサルスマートタグＵＳＴに書き込みもできるし、どこの場所、どこのセンサに何のユニバーサルスマートタグが存在するかも判別することができる。

また、タグの取付け方のその他の応用例としては、折りたためるＰＣ（例えばノート型ＰＣ）を折りたたんだ隙間にユニバーサルスマートタグを貼り付けるような場合が考えられる。また、携帯電話の折りたたみの隙間にユニバーサルタグを貼り付けるような場合が考えられる。このような場合は、この隙間から磁界を取出す。

以上のように、金属面があったり、ＲＦＩＤタグが近接していたりして感度が劣化する環境においても、本発明の多重影像方式を利用した薄いタグやモジュールやカードやセンサは、多重影像方式による感度上昇の技術により、タグやモジュールやカードが保持する情報を読み取ることが可能となり、薄い本やファイル、金属面プラスチック等、あらゆる物の管理や整理が可能となる。

なお、本実施例では、平板（すなわち断面が四角形）の磁性体と２枚の金属板を用いて説明した。しかし、磁心としての磁性体は平板に限られず、例えば三角形状等の多角形や円筒形状等であってもよい。また、本実施例では、磁性体を挟んで対向する２枚の金属板を例として挙げたが、金属板は磁性体に沿って配置される複数枚のものであってよい。例えば、磁心の断面が三角形状であれば、三角錐の面に沿った３枚の金属板が考えられる。また、複数の金属板を考えるときに、そのうちの一部が連続していてもよい（例えば、２枚の金属板を考えるときの図６（ｈ）参照）。複数の金属板の「一部」が不連続としたのは、少なくとも１箇所は閉路による逆相電流が発生しないように切っておくことが必要だからである。

（ａ）金属板と磁性体板の幅がほぼ同じ場合のユニバーサルスマートタグの断面図、（ｂ）金属板が磁性体板の幅よりも大きい場合のユニバーサルスマートタグの断面図、（ｃ）（ａ）を上から見た図、（ｄ）（ｂ）を上から見た図（ａ）磁性体板の上下に金属板を備える場合で、金属面が上下に存在する場合を示す図、（ｂ）磁性体板の上下に金属板を備える場合で、金属面一枚のみが存在する場合を示す図、（ｃ）従来の金属板一枚のみの構成で、上下に金属面が存在する場合を示す図、（ｄ）従来の金属板一枚のみの構成で、金属面一枚のみが存在する場合を示す図本発明のユニバーサルスマートタグの利点と従来の金属対応タグの問題点を説明する図で、（ａ）ＲＦＩＤタグのコイルが見えるように描いた斜視図、（ｂ）従来の金属板が一枚しかない場合を示す斜視図上下に薄い平板磁性体や角形磁性体にコイルを巻いた場合の磁界分布を示す斜視図本発明のユニバーサルスマートタグの金属板の種類を示す図で、（ａ）金属板と金属面の間に一定の間隔を持たせて配置した場合を示す図、（ｂ）図１（ａ）の場合を説明する図、（ｃ）上下に金属板があり、下方のみに金属面がある場合を示す図、（ｄ）上下の金属板を折り曲げ、更に側面の上下の隙間を小さくした例を示す図、（ｅ）上下の金属板が対称でない場合を示す図、（ｆ）上下の金属板の一方を接続し他方を絶縁開放している場合を示す図（ａ）〜（ｉ）本発明のユニバーサルスマートタグの金属板の種類を示す図金属板の形や種類によって金属面による影像（イメージ）が変わる様子を示す図で、（ａ）金属板が小さい場合に外部の大きな金属面により上下に挟まれた場合を示す図、（ｂ）図６（ｂ）の場合の多重イメージを示す図、（ｃ）図６（ｇ）の場合の多重イメージを示す図（ａ）一般のＲＦＩＤタグが近くに重なっている場合を示す図、（ｂ）非接触式ＩＣカード２枚が重なっている場合を示す図、（ｃ）従来の角形ＲＦＩＤタグで金属板１枚を添えた場合を示す図、（ｄ）幅の広い金属板を挿入する場合を示す図、（ｅ）本発明の多重影像方式によるユニバーサルスマートタグを重ねた場合を示す図（ａ）可撓性のある磁性体シートを構成した図、（ｂ）可撓性のある磁性体シートを構成した別の例を示す図、（ｃ）ｘ軸に対して可撓性を有することを示す図、（ｄ）ｙ軸に対して可撓性を有することを示す図、（ｅ）丸いものに巻きつけて使用できるようにした例を示す図、（ｆ）金属磁性板と絶縁フィルムを交互に重ねた場合を示す図磁性体コアとその上に巻かれるコイルの説明図で（ａ）（ｂ）は金属板を省略しており、（ａ）可撓性を有する磁性体板にコイルを巻き端部にＩＣを接続しているタグ本体の核の部分を示す図、（ｂ）横幅の広い磁性体板を用いた場合を示す図、（ｃ）磁性体板を多層で形成した場合のコア部分の構造を示す図、（ｄ）別の例のユニバーサルスマートタグのコアの構造を示す図、（ｅ）（ｄ）が折り曲げられタグが形成される例を示す図（ａ）金属板が比較的小さく側方や後方に磁界が外部に漏洩している場合を示す図、（ｂ）ｙ方向の後方に金属板を長く構成している場合を示す図、（ｃ）金属板の横幅を広げて側方の磁界が殆んど漏洩しなくしている場合を示す図、（ｄ）比較的大きな金属板を使用し、金属板に切れ目を入れた場合を示す図、（ｅ）金属板に挟まれた空間の３方を磁性体で囲む場合を示す図、（ｆ）可撓性の磁性体を用いて、金属やプラスチック、木材、動物等に巻きつけ取付け易くした場合を示す図本発明のユニバーサルスマートタグの別の作り方を示す図で、（ａ）従来の金属対応タグを本発明の多重影像効果を用い量産に適した構成とする場合を示す斜視図、（ｂ）成形完成したタグを横からみた場合を示す図、（ｃ）最下位の金属面である銅箔の一部を絶縁して導線Ｗを作った場合を示す図、（ｄ）ＩＣによる突起が表面に出ても差し支えない場合を示す図、（ｅ）コイルを作るための縦のスルーホールのために金属を円形に取り除いた場合を示す図（ａ）ＳＩＭにセンサを応用した場合の例を示す図、（ｂ）ＳＩＭをＵＳＢスティック型のアダプタに挿入する場合を示す図、（ｃ）ミニＳＤカードにセンサを応用した場合を示す図、（ｄ）ＳＩＭコイルと結合するコイルにより、モバイルアンテナの励振を行う場合の説明図、（ｅ）ＳＩＭコイルを囲むようにするコイルにより得られた電磁によりモバイルアンテナを励振する様子を示す図、（ｆ）ＳＩＭの第７、第８端子（ＲＦＵ）端子を利用してモバイルアンテナを励振する様子を示す図本発明のユニバーサルスマートタグの用途の例とセンサの例を示す図で、（ａ）垂直磁界を出すセンサコイルの応用例を示す図、（ｂ）ＰＣ本体に本発明のユニバーサルスマートタグが取付けられた場合を示す図、（ｃ）ファイルや本の表紙の裏に本発明のユニバーサルスマートタグが取付けられた場合を示す図、（ｄ）ＣＤやＤＶＤのケースに本発明のユニバーサルスマートタグが取付けられた場合を示す図本発明のユニバーサルスマートタグの別の用途の例とセンサの例を示す図本発明のユニバーサルスマートタグと同じような構造のセンサを対にした場合の例を示す図

２コイル
３ＩＣ（ＩＣチップ）
６磁性体板（磁芯）
１１ａ、１１ｂ金属板（導電板または導電膜）
２１ａ、２１ｂ金属面
１４０ユニバーサルスマートタグ（ＵＳＴ）（非接触情報記録媒体）
１４１センサ（Ｓｅｎｓｏｒ）
１４２マッチッング部
１４３リーダライタ（Ｒ／Ｗ）
１４４パーソナルコンピュータ（ＰＣ）
１５１センサ（Ｓｅｎｓｏｒ）
１５３リーダライタ（Ｒ／Ｗ）
１５４パーソナルコンピュータ（ＰＣ）（情報処理装置）
１６０ユニバーサルスマートタグ（非接触情報記録媒体）
１６１センサ（情報読取書込装置）
１６２センサの金属部

Claims

磁芯入りコイルと、
前記磁芯入りコイルのコアを構成する磁性体板と、
前記磁芯入りコイルの磁束の方向と平行で、該磁芯入りコイルを挟持して配置される複数の導電板または導電膜と、を備え、
前記複数の導電板または導電膜による多重影像効果による磁束の帰路を確保するため、前記磁芯入りコイルと前記複数の導電板または導電膜の間に設置された磁性体板を更に有することを特徴とする無線送受信機器。
磁芯入りコイルと、
前記磁芯入りコイルのコアを構成する磁性体板と、
前記磁芯入りコイルの磁束の方向と平行で、該磁芯入りコイルを挟持して配置される複数の導電板または導電膜と、を備え、
多重影像効果を発生させる前記複数の導電板または導電膜にスリットを設け、
前記スリットから前記磁束が放出されることを特徴とする無線送受信機器。
前記コイルが、
柔軟性のあるシートにエッチングまたは印刷により所定のピッチ幅で同一の長さの導線部が複数形成され、前記磁性体板を包むように前記シートを折曲げて前記導線部両端を接続することで形成される連続したコイルであることを特徴とする請求項１または２に記載の無線送受信機器。
前記複数の導電板または導電膜とが可撓性を有し、一方の前記導電板または導電膜の端部を折曲げて両端部を連結するため、前記一方の導電板または導電膜の両端部には連結手段を有することを特徴とする請求項１または２に記載の無線送受信機器。
前記導電膜が、印刷により形成されることを特徴とする請求項１または２に記載の無線送受信機器。
前記磁性体のコアを有する磁心入りコイルが、
コの字状の導線が形成された複数の方形状の基板と、
該複数の方形状の基板の間に挿入される１個または複数の前記磁性体板と、
前記複数の方形状の基板に形成されたコの字状の導線の端部を接続することでコイルを形成するためのパターンが形成されたＦＰＣＢと、で構成されることを特徴とする請求項１または２に記載の無線送受信機器。
請求項１乃至６のいずれか１項に記載の無線送受信機器と、
前記コイルに接続されるＩＣチップと、を備え、
前記ＩＣチップが、接触式通信、非接触式通信の両機能、あるいは非接触通信機能を有することを特徴とする非接触情報記録媒体。
請求項７記載の非接触情報記録媒体であって、
前記非接触式通信を行う場合、
更に、近距離無線通信を行うＮＦＣチップを備えることを特徴とする非接触情報記録媒体。
請求項７または請求項８記載の非接触情報記録媒体であって、
前記非接触情報記録媒体がＳＩＭまたはＳＤに組込まれていることを特徴とする非接触情報記録媒体。
請求項９に記載の非接触情報記録媒体であって、
前記非接触情報記録媒体が前記ＳＩＭまたはＳＤに組込まれる際、
前記ＳＩＭまたはＳＤの両面には多重影像効果を発生させるため、前記無線送受信器の磁芯入りコイルを挟持して設置される導電板または導電膜が形成されることを特徴とする非接触情報記録媒体。
請求項９または１０に記載の非接触情報記録媒体であって、
前記非接触情報記録媒体を組込まれた前記ＳＩＭまたはＳＤが、ＵＳＢカードに着脱可能に装着されることを特徴とする非接触情報記録媒体。
請求項９または１０に記載の非接触情報記録媒体であって、
前記非接触情報記録媒体が組込まれた前記ＳＩＭまたはＳＤを携帯端末に装着することで、前記携帯端末に近距離無線通信機能を付与することを特徴とする非接触情報記録媒体。
請求項９乃至１２のいずれか１項に記載の非接触情報記録媒体であって、
前記ＳＩＭまたはＳＤが、アンテナを備えた携帯端末に装着された際、
前記無線送受信機器の前記磁芯入りコイルの磁界と前記携帯端末のアンテナとが結合し、前記携帯端末のアンテナを介して近距離無線通信を行うことを特徴とする非接触情報記録媒体。
請求項１３記載の非接触情報記録媒体であって、
前記ＳＩＭまたはＳＤに組込まれた前記無線送受信機器の前記磁芯入りコイルの磁界と、前記携帯端末のアンテナとが結合する際、
前記携帯端末のアンテナは、前記磁芯入りコイルと共振させる結合用コイルを備えていることを特徴とする非接触情報記録媒体。
請求項１３記載の非接触情報記録媒体であって、
前記ＳＩＭまたはＳＤに組込まれた前記無線送受信機器の前記磁芯入りコイルの磁界と、前記携帯端末のアンテナとが結合する際、
前記携帯端末のアンテナは、前記磁芯入りコイルと共振させる結合用コイルと、更に信号を増幅させるブースト回路を備えていることを特徴とする非接触情報記録媒体。
請求項９または１０に記載の非接触情報記録媒体であって、
前記ＳＩＭまたはＳＤがアンテナを備えた携帯端末に装着された際、
前記ＳＩＭまたはＳＤの有するＲＦＵ端子と前記携帯端末のアンテナとが接合して、前記近距離無線通信を行うことを特徴とする非接触情報記録媒体。
請求項７または請求項８記載の非接触情報記録媒体が装着された不特定多数の被装着体を台や棚に載置して管理する場合、
前記台や棚には、前記非接触情報記録媒体と結合するセンサアンテナと、該センサアンテナが接続されるリーダライタと、該リーダライタで読み取った情報を処理するＰＣと、を有する情報読取書込装置を備え、
不特定多数の前記被装着体の夫々の情報が記録される前記非接触情報記録媒体は、前記磁芯入りコイルの磁界と前記センサアンテナとが結合して前記被装着体の情報を送受信し、且つ送受信される前記情報が前記ＰＣによって処理されることを特徴とする管理システム。
磁心入りコイルと、前記磁心入りコイルのコアを構成する磁性体板と、前記磁心入りコイルの磁束の方向と平行で、該磁芯入りコイルを挟持して配置される複数の導電板または導電膜と、を備えた対の無線送受信機器で構成され、
一の前記無線送受信機器が他の前記無線送受信機器の２個の金属板の間に挿入されることにより、前記対の無線送受信機器の間で情報の送受信が行われることを特徴とする送受信システム。