JP5684520B2 - RF-ID media - Google Patents
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Description
本発明は、外部からの電磁波によって電流が流れるアンテナを有するRF−IDメディアに関し、特に、通信距離を確保するためのブースターアンテナを有するRF−IDメディアに関する。 The present invention relates to an RF-ID medium having an antenna through which a current flows by electromagnetic waves from the outside, and more particularly to an RF-ID medium having a booster antenna for securing a communication distance.
昨今、情報化社会の進展に伴って、情報をカードに記録し、該カードを用いた情報管理や決済等が行われている。また、商品等に貼付されるラベルやタグに情報を記録し、このラベルやタグを用いての商品等の管理も行われている。このようなカードやラベル、あるいはタグを用いた情報管理においては、カードやラベル、あるいはタグに対して非接触状態にて情報の書き込みや読み出しを行うことが可能なICチップが搭載された非接触型ICカードや非接触型ICラベル、あるいは非接触型ICタグがその優れた利便性から急速な普及が進みつつある。 In recent years, with the progress of the information society, information is recorded on a card, and information management and settlement using the card are performed. Information is recorded on a label or tag attached to a product or the like, and the product or the like is managed using the label or tag. In information management using such a card, label, or tag, a contactless IC chip on which information can be written to or read from the card, label, or tag without contact is mounted. IC cards, non-contact type IC labels, or non-contact type IC tags are rapidly spreading due to their excellent convenience.
このような非接触型ICカードや非接触型ICラベル、あるいは非接触型ICタグといったRF−IDメディアは、ベース基材上に導電性のアンテナが形成されるとともにこのアンテナに接続されるようにICチップが搭載されてなるインレットが表面シートやカード基材に挟み込まれて構成されている。 RF-ID media such as a non-contact type IC card, a non-contact type IC label, or a non-contact type IC tag is formed such that a conductive antenna is formed on a base substrate and is connected to the antenna. An inlet on which an IC chip is mounted is sandwiched between a surface sheet and a card substrate.
また、近年、ブースターアンテナを用いて通信距離を延ばす技術が考えられており、例えば、特許文献1,2に開示されている。ブースターアンテナは、上述したようなインレットのアンテナやICチップに内蔵されたアンテナとの間にて電磁誘導を生じさせることにより、インレットのアンテナやICチップに内蔵されたアンテナに電流を流し、それにより、ICチップに対する情報の書き込みや読み出しを行うものであり、例えば、上述したようなインレットを小型化したものを取り囲むように配置される。そして、外部からの電磁波によってブースターアンテナに電流が流れると、このブースターアンテナに流れた電流によってインレットのアンテナやICチップに内蔵されたアンテナに電流が流れ、ICチップに対する情報の書き込みや読み出しが行われることになる。 In recent years, a technique for extending a communication distance using a booster antenna has been considered, and disclosed in, for example, Patent Documents 1 and 2. The booster antenna generates electromagnetic induction with the inlet antenna and the antenna built in the IC chip as described above, thereby causing a current to flow through the antenna built into the inlet antenna and the IC chip. Information is written to or read from the IC chip. For example, the IC chip is arranged so as to surround a downsized inlet. When a current flows through the booster antenna due to an electromagnetic wave from the outside, the current flows through the antenna of the inlet antenna or the IC chip due to the current flowing through the booster antenna, and information is written to or read from the IC chip. It will be.
上述したようにブースターアンテナを用いたRF−IDメディアにおいては、ブースターアンテナに流れた電流によって、インレットのアンテナやICチップに内蔵されたアンテナに電流が流れることになるが、特許文献1,2には、これらブースターアンテナと、インレットのアンテナやICチップに内蔵されたアンテナとの互いの形状による関係について詳細な記載がされていない。そのため、ブースターアンテナを有する構成であるものの、場合によってはブースターアンテナによる効果が薄れてしまう虞れがある。 As described above, in an RF-ID medium using a booster antenna, a current flows through an antenna built into an inlet antenna or an IC chip due to a current flowing through the booster antenna. Does not describe in detail the relationship between the booster antenna and the antenna of the inlet or the antenna built in the IC chip depending on the shape of each other. Therefore, although it is the structure which has a booster antenna, there exists a possibility that the effect by a booster antenna may fade depending on the case.
本発明は、上述したような従来の技術が有する問題点に鑑みてなされたものであって、ブースターアンテナを用いたRF−IDメディアにおいてブースターアンテナによる効果を十分に得ることができるRF−IDメディアを提供することを目的とする。 The present invention has been made in view of the problems of the prior art as described above, and is an RF-ID medium that can sufficiently obtain the effect of the booster antenna in the RF-ID medium using the booster antenna. The purpose is to provide.
上記目的を達成するために本発明は、
外部からの電磁波によって電流が流れる第1のアンテナが形成された第1のベース基材上に、第2のベース基材上に第2のアンテナが形成されるとともに該第2のアンテナに接続されたICチップが搭載されてなるインレットが搭載され、前記第1のアンテナに流れた電流による電磁誘導によって前記第2のアンテナに電流が流れるRF−IDメディアにおいて、
前記第2のアンテナは、外周端部が前記ICチップに接続され、互いに同一方向に巻回されて内周端部が開放された渦巻き状の2つのアンテナ部からなり、
前記第1のアンテナは、
前記第1のベース基材の、該第1のベース基材上に前記インレットが搭載された場合に前記ICチップに重ならない領域に形成され、
前記第1のベース基材上に前記インレットが搭載された場合に前記2つのアンテナ部間の領域を含む該2つのアンテナ部それぞれの外周部分に沿うまたは重なる領域に、前記2つのアンテナ部について前記渦巻き状における反対方向に前記電磁波による電流が流れる電流経路を有し、
さらに、前記第1のアンテナは、2つの導電部と、該2つの導電部を接続する接続パターンとからなり、該接続パターンが、前記2つの導電部の中間点にて互いに並行する2つの経路に分岐し、
前記ICチップは、前記2つの経路間の領域に重なっている。
In order to achieve the above object, the present invention provides:
A second antenna is formed on the second base substrate on the first base substrate on which the first antenna through which current flows by electromagnetic waves from the outside is formed, and is connected to the second antenna. In an RF-ID medium that is mounted with an inlet on which an IC chip is mounted and in which current flows to the second antenna by electromagnetic induction caused by current that flows to the first antenna,
The second antenna comprises two spiral antenna portions whose outer peripheral ends are connected to the IC chip, wound in the same direction, and opened at the inner peripheral ends,
The first antenna is
Formed in a region of the first base substrate that does not overlap the IC chip when the inlet is mounted on the first base substrate;
When the inlet is mounted on the first base substrate, the two antenna portions are in a region along or overlapping the outer peripheral portion of each of the two antenna portions including the region between the two antenna portions. possess the electromagnetic current path in which a current flows due to the opposite direction of the spiral,
Further, the first antenna includes two conductive portions and a connection pattern that connects the two conductive portions, and the connection pattern is parallel to each other at an intermediate point between the two conductive portions. Branch to
The IC chip overlaps the area between the two paths .
上記のように構成された本発明においては、外部からの電磁波によって第1のアンテナに電流が流れるが、この電流は第1のアンテナの端辺等の電流経路に流れる。この第1のアンテナが形成された第1のベース基材上には、第2のベース基材上に渦巻き状の2つのアンテナ部からなる第2のアンテナが形成されるとともに該第2のアンテナに接続されたICチップが搭載されてなるインレットが搭載されている。そして、第1のアンテナの電流経路に電流が流れると、この電流による電磁誘導によって渦巻き状の2つのアンテナ部に電流が流れるが、第1のアンテナの電流経路に流れる電流が、渦巻き状の2つのアンテナ部間の領域を含む2つのアンテナ部の外周部分に沿うまたは重なる領域において、2つのアンテナ部について渦巻き状における反対方向に流れ、また、2つのアンテナ部が、外周端部がICチップに接続され、互いに同一方向に巻回されて内周端部が開放されたものとなっているため、ICチップには2つのアンテナ部によって同一方向の電流が供給され、それにより、ICチップに対する情報の書き込みや読み出しが行われることになる。 In the present invention configured as described above, a current flows to the first antenna due to an electromagnetic wave from the outside, and this current flows to a current path such as an edge of the first antenna. On the first base substrate on which the first antenna is formed, a second antenna composed of two spiral antenna portions is formed on the second base substrate, and the second antenna An inlet on which an IC chip connected to is mounted. When a current flows through the current path of the first antenna, a current flows through the two spiral antenna portions due to electromagnetic induction caused by the current, but the current flowing through the current path of the first antenna is a spiral 2 In the region along or overlapping the outer peripheral part of the two antenna units including the region between the two antenna units, the two antenna units flow in opposite directions in the spiral shape, and the two antenna units are connected to the IC chip at the outer peripheral end. Since they are connected and wound in the same direction and the inner peripheral edge is opened, the IC chip is supplied with current in the same direction by the two antenna parts, thereby providing information on the IC chip. Are written and read.
以上説明したように本発明においては、外部からの電磁波によって電流が流れる第1のアンテナが形成された第1のベース基材上に、第2のベース基材上に第2のアンテナが形成されるとともにこの第2のアンテナに接続されたICチップが搭載されてなるインレットが搭載され、第1のアンテナに流れた電流による電磁誘導によって第2のアンテナに電流が流れるRF−IDメディアにおいて、第2のアンテナが、外周端部がICチップに接続され、互いに同一方向に巻回されて内周端部が開放された渦巻き状の2つのアンテナ部からなり、また、第1のアンテナが、第1のベース基材上にインレットが搭載された場合に2つのアンテナ部間の領域を含む2つのアンテナ部それぞれの外周部分に沿うまたは重なる領域に、2つのアンテナ部について渦巻き状における反対方向に電磁波による電流が流れる電流経路を有する構成とし、ブースターアンテナとなる第1のアンテナと、ICチップに接続され、第1のアンテナに流れる電流によって電流が流れる第2のアンテナとが、第1のアンテナに電流が流れた場合にその電流によって第2のアンテナに電流が流れるような互いの形状による関係としたため、第1のアンテナをブースターアンテナとし、このブースターアンテナによる効果を十分に得ることができる。 As described above, in the present invention, the second antenna is formed on the second base substrate on the first base substrate on which the first antenna through which current flows by electromagnetic waves from the outside is formed. In an RF-ID medium in which an inlet on which an IC chip connected to the second antenna is mounted is mounted, and current flows through the second antenna due to electromagnetic induction caused by current flowing through the first antenna, The two antennas are composed of two spiral antenna parts whose outer peripheral ends are connected to the IC chip, wound in the same direction, and whose inner peripheral ends are opened, and the first antenna is the first antenna When the inlet is mounted on one base substrate, the two antenna parts are arranged along or overlapping the outer peripheral part of each of the two antenna parts including the area between the two antenna parts. The first antenna is a booster antenna, and the second antenna is connected to the IC chip and the current flows through the first antenna. However, when the current flows through the first antenna, the relationship is such that the current flows through the second antenna due to the current. Therefore, the first antenna is a booster antenna, and the effect of this booster antenna is reduced. You can get enough.
以下に、本発明の実施の形態について図面を参照して説明する。 Embodiments of the present invention will be described below with reference to the drawings.
(第1の実施の形態)
図1は、本発明のRF−IDメディアの第1の実施の形態を示す図であり、(a)は表面を示す図、(b)は(a)に示したA−A’断面図、(c)は(a)に示したブースターアンテナ12の構成を示す図、(d)は(a)に示したインレット20の構成を示す図である。
(First embodiment)
1A and 1B are diagrams showing a first embodiment of the RF-ID media of the present invention, where FIG. 1A is a diagram showing a surface, FIG. (C) is a figure which shows the structure of the booster antenna 12 shown to (a), (d) is a figure which shows the structure of the
本形態は図1に示すように、第1のベース基材となる紙基材11上にインレット20が搭載されてなるRF−IDメディア1である。
As shown in FIG. 1, this embodiment is an RF-ID medium 1 in which an
紙基材11上には、一方の面の全面にコート層14が積層されており、その上に台形形状の2つのボウタイ部12a,12bが、上底が互いに対向するように形成されている。そして、この2つのボウタイ部12a,12bは、上底の2つの角部のうち互いに対向しない1つの角部どうしが接続パターン13によって接続されている。この2つのボウタイ部12a,12bと接続パターン13とから本発明の第1のアンテナとなるブースターアンテナ12が構成される。接続パターン13は、2つのボウタイ部12a,12bそれぞれの角部から他方のボウタイ部12a,12bに向かって延び、その後、他方のボウタイ部12a,12bから接続パターン13が延びてくる方向に向かって2つに分かれている。図1(c)を用いて説明すると、接続パターン13は、ボウタイ部12aの上底の図中上側の角部からボウタイ部12bに向かって延び、ボウタイ部12a,12bの中間点にて図中下側に向かって2つに分かれ、その後、ボウタイ部12bの上底の図中下側の角部に向かって延びてボウタイ部12bと接続されている。
On the
インレット20は、第2のベース基材となる樹脂シート23上に、第2のアンテナとなるインレットアンテナ22が形成されているとともに、このインレットアンテナ22に接続されたICチップ21が搭載されて構成されている。インレットアンテナ22は、ICチップ21を介して並んで配置された渦巻き状の2つのアンテナ部22a,22bからなり、この2つのアンテナ部22a,22bは、外周端部がICチップ21に接続され、互いに同一方向に巻回されて内周端部が開放されている。
The
このように構成されたインレット20は、紙基材11上に搭載されて粘着剤30によって接着されるが、インレット20が紙基材11上に搭載された状態においては、図1(a)に示すように、ボウタイ部12a,12bの上底と接続パターン13のエッジのそれぞれが、アンテナ部22a,22bの渦巻き状における最外周のパターンの外側のエッジに重なるようになるとともに、ICチップ21が、接続パターン13の2つに分かれた部分の間の領域に配置されることになる。なお、接続パターン13として、ボウタイ部12a,12bの中間点にて2つに分かれていないものを用いることも考えられるが、ボウタイ部12a,12bの中間点にて2つに分かれているものの方が、ICチップ21の下部に接続パターン13が配置されない構成となるため好ましい。このようにボウタイ部12a,12bの中間点にて2つに分かれた接続パターン13の構成は、ICチップ21の下部に貫通穴を形成したり凹部を形成したりすることによっても実現することができる。
The
以下に、上記のように構成されたRF−IDメディア1の動作について説明する。 Hereinafter, an operation of the RF-ID medium 1 configured as described above will be described.
図2は、図1に示したRF−IDメディア1の動作を説明するための図である。 FIG. 2 is a diagram for explaining the operation of the RF-ID medium 1 shown in FIG.
図1に示したRF−IDメディア1が、外部に設けられたリーダ/ライタ(不図示)に翳されると、まず、ブースターアンテナ12がリーダ/ライタからの電波に共振し、2つのボウタイ部12a,12b及び接続パターン13に電流が流れる。この際、2つのボウタイ部12a,12bに流れる電流は、図2(a)に示すように、ボウタイ部12a,12bの縁を流れることになる。そして、紙基材11上にインレット20が搭載された状態においては、ボウタイ部12a,12bの上底と接続パターン13のエッジのそれぞれが、アンテナ部22a,22bの渦巻き状における最外周のパターンの外側のエッジに重なることにより、ボウタイ部12a,12b及び接続パターン13がそれぞれアンテナ部22a,22bの外周部分に沿うようになっているため、ブースターアンテナ12は、紙基材11上にインレット20が搭載された状態においては、インレット20のアンテナ部22a,22b間の領域を含むアンテナ部22a,22bの外周部分に沿う領域に、電流が流れる電流経路を有することになる。また、その電流経路を流れる電流の向きおいては、例えば、2つのボウタイ部12a,12bに流れる電流が、図2に示すように、全体としてボウタイ部12aからボウタイ部12bに向かって流れている場合は、アンテナ部22aの外周部分に沿う領域に流れる電流の向きが、アンテナ部22aの渦巻き状にて外周側に向かう方向であるのに対して、アンテナ部22bの外周部分に沿う領域に流れる電流の向きが、アンテナ部22bの渦巻き状にて内周側に向かう方向となる。またその逆に、2つのボウタイ部12a,12bに流れる電流が、全体としてボウタイ部12bからボウタイ部12aに向かって流れている場合は、アンテナ部22aの外周部分に沿う領域に流れる電流の向きが、アンテナ部22aの渦巻き状にて内周側に向かう方向であるのに対して、アンテナ部22bの外周部分に沿う領域に流れる電流の向きが、アンテナ部22bの渦巻き状にて外周側に向かう方向となる。すなわち、ブースターアンテナ12の電流経路においては、インレット20のアンテナ部22a,22bそれぞれの外周部分に沿う領域にて、2つのアンテナ部22a,22bについて渦巻き状における反対方向に電流が流れることになる。
When the RF-ID medium 1 shown in FIG. 1 is placed on a reader / writer (not shown) provided outside, first, the booster antenna 12 resonates with radio waves from the reader / writer, and two bowtie units. Current flows through 12a, 12b and the
2つのボウタイ部12a,12bに流れる電流が、図2に示すように、全体としてボウタイ部12aからボウタイ部12bに向かって流れると、この電流によって図2(b)に示すように、インレット20のアンテナ部22aが配置された領域にて紙面表側から裏側に向かう方向に磁界が生じるとともに、インレット20のアンテナ部22bが配置された領域にて紙面裏側から表側に向かう方向に磁界が生じる。
As shown in FIG. 2, when the current flowing through the two
そして、このように生じた磁界によって図2(c)に示すように、インレット20のアンテナ部22aにおいては、内周端部から外周端部に向かって図中右回りの電流が流れ、また、インレット20のアンテナ部22bにおいては、外周端部から内周端部に向かって図中左回りの電流が流れることとなる。
Then, as shown in FIG. 2 (c) by the magnetic field generated in this way, in the
アンテナ部22a,22bに接続されたICチップ21は、アンテナ部22a,22bの外周端部に接続されているため、ICチップ21には2つのアンテナ部22a,22bによって同一方向の電流が供給され、それにより、ICチップ21に対する情報の書き込みや読み出しが行われることになる。
Since the
以下に、図1に示したブースターアンテナ12とインレットアンテナ22の形状による効果について説明する。 Below, the effect by the shape of the booster antenna 12 and the inlet antenna 22 shown in FIG. 1 is demonstrated.
図3は、図1に示したブースターアンテナ12とインレットアンテナ22の形状による効果を説明するための図であり、(a)は図1に示した形状を有するインレットアンテナ22を示す図、(b)はインレットアンテナが(a)に示した形状である場合の周波数特性を示す図、(c)は互いに反対方向に巻回された2つのアンテナ部からなるインレットアンテナを示す図、(d)はインレットアンテナが(c)に示した形状である場合の周波数特性を示す図、(e)は(c)に示したインレットアンテナに短絡部を設けた構成を示す図である。 3 is a diagram for explaining the effects of the shapes of the booster antenna 12 and the inlet antenna 22 shown in FIG. 1, and FIG. 3 (a) is a diagram showing the inlet antenna 22 having the shape shown in FIG. ) Is a diagram showing frequency characteristics when the inlet antenna has the shape shown in (a), (c) is a diagram showing an inlet antenna composed of two antenna parts wound in opposite directions, and (d) is a diagram showing The figure which shows a frequency characteristic in case an inlet antenna is the shape shown to (c), (e) is a figure which shows the structure which provided the short circuit part in the inlet antenna shown to (c).
図1に示したブースターアンテナ12に図3(a)に示すようなアンテナ部22a,22bを組み合わせた場合、すなわち、図1に示したRF−IDメディア1においては、ICチップ21に対する情報の書き込みや読み取りが可能な電力値は図3(b)に示すようなものとなっている。
When the booster antenna 12 shown in FIG. 1 is combined with the
それに対して、図1に示したブースターアンテナ12に図3(c)に示すようなインレットアンテナを組み合わせた場合におけるICチップ21に対する情報の書き込みや読み取りが可能な電力値を測定してみる。
On the other hand, when the booster antenna 12 shown in FIG. 1 is combined with the inlet antenna as shown in FIG. 3C, the power value at which information can be written to and read from the
図3(c)に示したインレットアンテナにおいては、図3(a)に示したものと同様に、渦巻き状の2つのアンテナ部22c,22dが並んで配置されているものの、その巻回される方向が互いに反対方向となっている。そのため、図2(b)に示したようにブースターアンテナ12に電流が流れた場合、2つのアンテナ部22c,22dに流れる電流がともに内周端部から外周端部に向かうこととなり、それにより、アンテナ部22c,22dに流れる電流が打ち消しあってしまうこととなる。そのため、図3(c)に示したインレットアンテナを図1に示したブースターアンテナ12に組み合わせた場合、ICチップ21に対する情報の書き込みや読み取りが可能な電力値は、図3(d)に示すように、図3(b)に示したものに対して高くなってしまう。すなわち、図1に示したものに対して、高い電力値でなければICチップ21に対する情報の書き込みや読み取りを行うことができない。
In the inlet antenna shown in FIG. 3C, the two
また、図1に示したブースターアンテナ12に図3(e)に示すようなインレットアンテナを組み合わせた場合におけるICチップ21に対する情報の書き込みや読み取りが可能な電力値を測定してみる。
Further, the power value at which information can be written to and read from the
図3(e)に示したものにおいては、図3(c)に示したものと同様に、渦巻き状の2つのアンテナ部22e,22fが並んで配置され、その巻回される方向が互いに反対方向となっており、さらに、2つのアンテナ部22e,22fを短絡するための短絡部22gが設けられている。このようなインレットアンテナを図1に示したブースターアンテナ12に組み合わせた場合、ICチップ21に対する情報の書き込みや読み取りが可能な電力値は測定不能であった。
In the case shown in FIG. 3 (e), like the case shown in FIG. 3 (c), two
このように、図1に示したブースターアンテナ12に対しては、図3(a)に示したインレットアンテナ、すなわち、図1に示したインレットアンテナ22を組み合わせたものが、ICチップ21に対する情報の書き込みや読み取りの精度が最も優れていることがわかった。 Thus, for the booster antenna 12 shown in FIG. 1, the inlet antenna shown in FIG. 3A, that is, the combination of the inlet antenna 22 shown in FIG. It was found that the accuracy of writing and reading was the best.
上述したように、本形態においては、インレット22を構成する2つのアンテナ部22a,22bのそれぞれが、外周端部がICチップ21に接続され、互いに同一方向に巻回されて内周端部が開放された渦巻き状のものであり、また、ブースターアンテナ12が形成された紙基材11上にインレット20が搭載された場合、ブースターアンテナ12においては、アンテナ部22a,22b間の領域を含むアンテナ部22a,22bそれぞれの外周部分に沿う領域に、2つのアンテナ部22a,22bについて渦巻き状における反対方向に電流が流れるというような互いの形状による関係とすることにより、ブースターアンテナ12による効果を十分に得ることができる。また、インレットアンテナ22が、ICチップ21上に形成された、いわゆるオンチップアンテナではないことにより、インレット20が搭載される紙基材11等の誘電率に応じてインレットアンテナの長さを調整することができる。
As described above, in this embodiment, each of the two
以下に、上述したRF−IDメディア1の使用例について説明する。 Below, the usage example of RF-ID medium 1 mentioned above is demonstrated.
図4は、図1に示したRF−IDメディア1の使用例を示す図であり、(a)はRF−IDメディア1が取り付けられた封筒が封緘された状態を示す図、(b)は(a)に示したA−A’断面図、(c)は封筒が封緘される前の状態を示す図である。また、図5は、図1に示したRF−IDメディア1を図4に示したように使用する場合の使用方法を説明するための図である。 FIG. 4 is a diagram showing an example of use of the RF-ID media 1 shown in FIG. 1, (a) is a diagram showing a state where an envelope with the RF-ID media 1 attached is sealed, and (b) is a diagram showing AA 'sectional drawing shown to (a), (c) is a figure which shows the state before an envelope is sealed. FIG. 5 is a diagram for explaining a usage method when the RF-ID medium 1 shown in FIG. 1 is used as shown in FIG.
図1に示したRF−IDメディア1は、例えば、図4に示すように、封筒3に取り付けられ、封筒3に封入された書類や封筒3の送付状況を管理するために用いることが考えられる。封筒3は、前面片3aと後面片3bとフラップ部3cとが連接してなり、フラップ部3cが折り畳まれて粘着剤31によって後面片3bと貼着されることにより封緘されるものである。このような封筒3にRF−IDメディア1を取り付ける場合、後面片3bとフラップ部3cとが貼着される領域にRF−IDメディア1を取り付けることにより、RF−IDメディア1を外力から保護することができる。
The RF-ID medium 1 shown in FIG. 1 is attached to the envelope 3 as shown in FIG. 4, for example, and can be used to manage the documents enclosed in the envelope 3 and the delivery status of the envelope 3. . The envelope 3 is formed by connecting a
図1に示したRF−IDメディア1を図4に示したように封筒3に取り付けて使用する場合は、まず、封緘される前の状態の封筒3に対して、封筒3の後面片3bのうち、封筒3が封緘された場合にフラップ部3cに対向する領域にコート層14を積層する(図5(a))。
When the RF-ID medium 1 shown in FIG. 1 is used by being attached to the envelope 3 as shown in FIG. 4, first, the
次に、コート層14上に、銀を用いたフレキソ印刷によってボウタイ部12a,12b及び接続パターン13からなるブースターアンテナ12を形成する(図5(b))。
Next, the booster antenna 12 including the
次に、フラップ部3cのうち、封筒3が封緘された場合に後面片3bに対向する面のブースターアンテナ12に対向する領域にインレット20を貼着する(図5(c))。この際、ICチップ21が搭載された面がフラップ部3cに対向するように粘着剤32によってインレット20をフラップ部3cに貼着する。
Next, the
このように製造された封筒3を封緘すると、インレット20が、ボウタイ部12a,12b及び接続パターン13からなるブースターアンテナ12に対向することになる。そして、コート層14のインレット20が対向する領域、もしくは樹脂シート23のICチップ21が搭載された面とは反対側の面に、予め粘着剤30を塗布しておくことにより、図1に示したRF−IDメディア1が構成されることになる(図5(d))。
When the envelope 3 manufactured in this way is sealed, the
なお、図1に示したRF−IDメディア1は、このような使用方法によって実現されるものに限らず、複写シートの下層にブースターアンテナ12を形成するとともに上層にインレット20を形成したり、段ボールの張り合わせ部に用いたりすることが考えられる。
Note that the RF-ID medium 1 shown in FIG. 1 is not limited to the one realized by such a method of use, and the booster antenna 12 is formed in the lower layer of the copy sheet, the
(第2の実施の形態)
図6は、本発明のRF−IDメディアの第2の実施の形態を示す図であり、(a)は表面を示す図、(b)は(a)に示したA−A’断面図、(c)は(a)に示したブースターアンテナ12の構成を示す図、(d)は(a)に示したインレット120の構成を示す図である。
(Second Embodiment)
6A and 6B are diagrams showing a second embodiment of the RF-ID media of the present invention, in which FIG. 6A is a diagram showing the surface, FIG. (C) is a figure which shows the structure of the booster antenna 12 shown to (a), (d) is a figure which shows the structure of the
本形態は図6に示すように、第1の実施の形態にて示したものに対して、インレット120が紙基材11上に搭載された状態においては、ボウタイ部12a,12bの上底と接続パターン13のエッジのそれぞれが、アンテナ部122a,122bの渦巻き状における最外周のパターンの内側のエッジに重なることにより、ボウタイ部12a,12b及び接続パターン13がそれぞれアンテナ部122a,122bの渦巻き状における最外周のパターンに重なっている点のみが異なるものである。
As shown in FIG. 6, this embodiment is different from that shown in the first embodiment in the state in which the
上記のように構成されたRF−IDメディア101においても、第1の実施の形態にて示したものと同様に、外部に設けられたリーダ/ライタ(不図示)に翳されると、ブースターアンテナ12がリーダ/ライタからの電波に共振し、2つのボウタイ部12a,12bの縁及び接続パターン13に電流が流れることとなる。すなわち、本形態においては、インレット120のアンテナ部122a,122bそれぞれの外周部分に重なる領域に、ブースターアンテナ12に電流が流れる電流経路が存在することになる。そして、第1の実施の形態にて示したものと同様に、ブースターアンテナ12に流れる電流によって磁界が生じ、この磁界によってアンテナ部122a,122bに電流が流れてICチップ21に対する情報の書き込みや読み出しが行われることになる。
Also in the RF-ID medium 101 configured as described above, when it is defeated by an external reader / writer (not shown) as in the first embodiment, a booster antenna is used. 12 resonates with the radio wave from the reader / writer, and a current flows through the edges of the two
(第3の実施の形態)
図7は、本発明のRF−IDメディアの第3の実施の形態を示す図であり、(a)は表面を示す図、(b)は(a)に示したA−A’断面図、(c)は(a)に示したブースターアンテナ12の構成を示す図、(d)は(a)に示したインレット220の構成を示す図である。
(Third embodiment)
7A and 7B are diagrams showing a third embodiment of the RF-ID media of the present invention, where FIG. 7A is a diagram showing the surface, FIG. (C) is a figure which shows the structure of the booster antenna 12 shown to (a), (d) is a figure which shows the structure of the
本形態は図7に示すように、第1の実施の形態にて示したものに対して、インレット220が紙基材11上に搭載された状態においては、ボウタイ部12a,12bの上底と接続パターン13のエッジのそれぞれが、アンテナ部222a,222bの渦巻き状における最外周から2周目のパターンの外側のエッジに重なっている点のみが異なるものである。
As shown in FIG. 7, the present embodiment is different from that shown in the first embodiment in the state where the
上記のように構成されたRF−IDメディア201においても、第1の実施の形態にて示したものと同様に、外部に設けられたリーダ/ライタ(不図示)に翳されると、ブースターアンテナ12がリーダ/ライタからの電波に共振し、2つのボウタイ部12a,12bの縁及び接続パターン13に電流が流れることとなる。すなわち、本形態においても、インレット220のアンテナ部222a,222bそれぞれの外周部分に沿う領域に、ブースターアンテナ12に電流が流れる電流経路が存在することになる。そして、第1の実施の形態にて示したものと同様に、ブースターアンテナ12に流れる電流によって磁界が生じ、この磁界によってアンテナ部222a,222bに電流が流れてICチップ21に対する情報の書き込みや読み出しが行われることになる。
Also in the RF-ID medium 201 configured as described above, when it is defeated by a reader / writer (not shown) provided outside, as in the case of the first embodiment, a booster antenna 12 resonates with the radio wave from the reader / writer, and a current flows through the edges of the two
(第4の実施の形態)
図8は、本発明のRF−IDメディアの第4の実施の形態を示す図であり、(a)は表面を示す図、(b)は(a)に示したA−A’断面図、(c)は(a)に示したブースターアンテナ12の構成を示す図、(d)は(a)に示したインレット320の構成を示す図である。
(Fourth embodiment)
8A and 8B are diagrams showing a fourth embodiment of the RF-ID media of the present invention, where FIG. (C) is a figure which shows the structure of the booster antenna 12 shown to (a), (d) is a figure which shows the structure of the
本形態は図8に示すように、第1の実施の形態にて示したものに対して、インレット320が紙基材11上に搭載された状態においては、ボウタイ部12a,12bの上底と接続パターン13とがそれぞれアンテナ部322a,322bの渦巻き状における最外周のパターンのエッジよりもさらに外側に沿っている点のみが異なるものである。
As shown in FIG. 8, this embodiment is different from that shown in the first embodiment in the state in which the
上記のように構成されたRF−IDメディア101においても、第1の実施の形態にて示したものと同様に、外部に設けられたリーダ/ライタ(不図示)に翳されると、ブースターアンテナ12がリーダ/ライタからの電波に共振し、2つのボウタイ部12a,12bの縁及び接続パターン13に電流が流れることとなる。すなわち、本形態においては、インレット320のアンテナ部322a,322bそれぞれの外周部分に沿う領域に、ブースターアンテナ12に電流が流れる電流経路が存在することになる。そして、第1の実施の形態にて示したものと同様に、ブースターアンテナ12に流れる電流によって磁界が生じ、この磁界によってアンテナ部322a,322bに電流が流れてICチップ21に対する情報の書き込みや読み出しが行われることになる。
Also in the RF-ID medium 101 configured as described above, when it is defeated by an external reader / writer (not shown) as in the first embodiment, a booster antenna is used. 12 resonates with the radio wave from the reader / writer, and a current flows through the edges of the two
(第5の実施の形態)
図9は、本発明のRF−IDメディアの第5の実施の形態を示す図であり、(a)は表面を示す図、(b)は(a)に示したA−A’断面図、(c)は(a)に示したブースターアンテナ12の構成を示す図、(d)は(a)に示したインレット420の構成を示す図である。
(Fifth embodiment)
9A and 9B are diagrams showing a fifth embodiment of the RF-ID media of the present invention, where FIG. 9A is a diagram showing the surface, FIG. (C) is a figure which shows the structure of the booster antenna 12 shown to (a), (d) is a figure which shows the structure of the
本形態は図9に示すように、第1の実施の形態にて示したものに対して、インレット420が紙基材11上に搭載された状態においては、ボウタイ部12a,12bの上底と接続パターン13のエッジのそれぞれが、アンテナ部422a,422bの渦巻き状における最外周から2周目のパターンの内側のエッジに重なることにより、ボウタイ部12a,12b及び接続パターン13がそれぞれアンテナ部422a,422bの渦巻き状における最外周から2周目のパターンに重なっている点のみが異なるものである。
As shown in FIG. 9, this embodiment is different from that shown in the first embodiment in the state where the
上記のように構成されたRF−IDメディア401においても、第1の実施の形態にて示したものと同様に、外部に設けられたリーダ/ライタ(不図示)に翳されると、ブースターアンテナ12がリーダ/ライタからの電波に共振し、2つのボウタイ部12a,12bの縁及び接続パターン13に電流が流れることとなる。すなわち、本形態においても、インレット420のアンテナ部422a,422bそれぞれの外周部分に沿う領域に、ブースターアンテナ12に電流が流れる電流経路が存在することになる。そして、第1の実施の形態にて示したものと同様に、ブースターアンテナ12に流れる電流によって磁界が生じ、この磁界によってアンテナ部422a,422bに電流が流れてICチップ21に対する情報の書き込みや読み出しが行われることになる。
Also in the RF-ID medium 401 configured as described above, when it is defeated by an external reader / writer (not shown) as in the first embodiment, the booster antenna 12 resonates with the radio wave from the reader / writer, and a current flows through the edges of the two
ここで、上述した第1〜第5の実施の形態にて示したRF−IDメディア1,101,201,301,401の感度の違いについて説明する。 Here, the difference in sensitivity of the RF-ID media 1, 101, 201, 301, 401 shown in the first to fifth embodiments will be described.
図10は、図1及び図6〜図9に示したRF−IDメディア1,101,201,301,401の周波数特性を示す図である。なお、図1に示したRF−IDメディア1の周波数特性を実線Aで示し、図6に示したRF−IDメディア101の周波数特性を破線Bで示し、図7に示したRF−IDメディア201の周波数特性を破線Cで示し、図8に示したRF−IDメディア301の周波数特性を一点鎖線Dで示し、図9に示したRF−IDメディア401の周波数特性を二点鎖線Eで示す。 FIG. 10 is a diagram showing the frequency characteristics of the RF-ID media 1, 101, 201, 301, 401 shown in FIG. 1 and FIGS. The frequency characteristics of the RF-ID media 1 shown in FIG. 1 are indicated by a solid line A, the frequency characteristics of the RF-ID media 101 shown in FIG. 6 are indicated by a broken line B, and the RF-ID media 201 shown in FIG. The frequency characteristic of the RF-ID medium 301 shown in FIG. 8 is indicated by a one-dot chain line D, and the frequency characteristic of the RF-ID medium 401 shown in FIG.
図10に示すように、図1及び図6〜図9に示したRF−IDメディア1,101,201,301,401の中では、図6に示したRF−IDメディア101、すなわち、インレット120が紙基材11上に搭載された状態において、ボウタイ部12a,12bの上底と接続パターン13のエッジのそれぞれが、アンテナ部122a,122bの渦巻き状における最外周のパターンの内側のエッジに重なることにより、ボウタイ部12a,12b及び接続パターン13がそれぞれアンテナ部122a,122bの渦巻き状における最外周のパターンに重なっているものが、その反射損が最も小さくなり、感度が最大となることがわかった。
As shown in FIG. 10, among the RF-ID media 1, 101, 201, 301, and 401 shown in FIGS. 1 and 6 to 9, the RF-ID media 101 shown in FIG. Are mounted on the
また、その他にも、図1に示したRF−IDメディア1のように、インレット20が紙基材11上に搭載された状態において、ボウタイ部12a,12bの上底と接続パターン13のエッジのそれぞれが、アンテナ部22a,22bの渦巻き状における最外周のパターンの外側のエッジに重なっているものや、図7に示したRF−IDメディア201のように、インレット220が紙基材11上に搭載された状態において、ボウタイ部12a,12bの上底と接続パターン13のエッジのそれぞれが、アンテナ部222a,222bの渦巻き状における最外周から2周目のパターンの外側のエッジに重なっているものが、その反射損が小さくなり、実用面で優れていることがわかった。
In addition, in the state where the
(第6の実施の形態)
図11は、本発明のRF−IDメディアの第6の実施の形態を示す図であり、(a)は表面を示す図、(b)は(a)に示したA−A’断面図、(c)は(a)に示したブースターアンテナ112の構成を示す図、(d)は(a)に示したインレット20の構成を示す図である。
(Sixth embodiment)
11A and 11B are diagrams showing a sixth embodiment of the RF-ID media of the present invention, where FIG. 11A is a diagram showing the surface, FIG. (C) is a figure which shows the structure of the booster antenna 112 shown to (a), (d) is a figure which shows the structure of the
本形態は図11に示すように、第1の実施の形態にて示したものに対して、台形形状のボウタイ部112a,112bが、その内部の導電体がくり貫かれた形状となっている点のみが異なるものである。
In this embodiment, as shown in FIG. 11, the trapezoidal
以下に、上記のように構成されたRF−IDメディア501の動作について説明する。 Hereinafter, an operation of the RF-ID medium 501 configured as described above will be described.
図12は、図11に示したRF−IDメディア501の動作を説明するための図である。 FIG. 12 is a diagram for explaining the operation of the RF-ID medium 501 shown in FIG.
図11に示したRF−IDメディア501が、外部に設けられたリーダ/ライタ(不図示)に翳されると、まず、ブースターアンテナ112がリーダ/ライタからの電波に共振し、2つのボウタイ部112a,112b及び接続パターン13に電流が流れる。この際、2つのボウタイ部112a,112bは、その内部の導電体がくり貫かれた形状となっているため、図12(a)に示すように、ボウタイ部112a,112bの上底に沿う領域を電流が流れることになる。そして、紙基材11上にインレット20が搭載された状態においては、ボウタイ部112a,112bの上底と接続パターン13のエッジのそれぞれが、アンテナ部22a,22bの渦巻き状における最外周のパターンの外側のエッジに重なることにより、ボウタイ部112a,112b及び接続パターン13がそれぞれアンテナ部22a,22bの外周部分に沿うようになっているため、ブースターアンテナ112は、紙基材11上にインレット20が搭載された状態においては、インレット20のアンテナ部22a,22bの外周部分に沿う領域に、電流が流れる電流経路を有することになる。また、その電流経路を流れる電流の向きにおいては、例えば、2つのボウタイ部112a,112bに流れる電流が、図12に示すように、全体としてボウタイ部112aからボウタイ部112bに向かって流れている場合は、アンテナ部22aの外周部分に沿う領域に流れる電流の向きが、アンテナ部22aの渦巻き状にて外周側に向かう方向であるのに対して、アンテナ部22bの外周部分に沿う領域に流れる電流の向きが、アンテナ部22bの渦巻き状にて内周側に向かう方向となる。またその逆に、2つのボウタイ部112a,112bに流れる電流が、全体としてボウタイ部112bからボウタイ部112aに向かって流れている場合は、アンテナ部22aの外周部分に沿う領域に流れる電流の向きが、アンテナ部22aの渦巻き状にて内周側に向かう方向であるのに対して、アンテナ部22bの外周部分に沿う領域に流れる電流の向きが、アンテナ部22bの渦巻き状にて外周側に向かう方向となる。すなわち、ブースターアンテナ112の電流経路においては、インレット20のアンテナ部22a,22bそれぞれの外周部分に沿う領域にて、2つのアンテナ部22a,22bについて渦巻き状における反対方向に電流が流れることになる。
When the RF-ID medium 501 shown in FIG. 11 is placed on an external reader / writer (not shown), first, the booster antenna 112 resonates with radio waves from the reader / writer, and two bowtie units. A current flows through 112 a and 112 b and the
2つのボウタイ部112a,112bに流れる電流が、図12に示すように、全体としてボウタイ部112aからボウタイ部112bに向かって流れると、この電流によって図12(b)に示すように、インレット20のアンテナ部22aが配置された領域にて紙面表側から裏側に向かう方向に磁界が生じるとともに、インレット20のアンテナ部22bが配置された領域にて紙面裏側から表側に向かう方向に磁界が生じる。
As shown in FIG. 12, when the current flowing through the two
そして、このように生じた磁界によって図12(c)に示すように、インレット20のアンテナ部22aにおいては、内周端部から外周端部に向かって図中右回りの電流が流れ、また、インレット20のアンテナ部22bにおいては、外周端部から内周端部に向かって図中左回りの電流が流れることとなる。
And as shown in FIG.12 (c) by the magnetic field produced in this way, in the
アンテナ部22a,22bに接続されたICチップ21は、アンテナ部22a,22bの外周端部に接続されているため、ICチップ21には2つのアンテナ部22a,22bによって同一方向の電流が供給され、それにより、ICチップ21に対する情報の書き込みや読み出しが行われることになる。
Since the
なお、上述した6つの実施の形態においては、紙基材11上にインレット20,120,220,320,420が搭載された場合に、アンテナ部22a,22b,122a,122b,222a,222b,322a,322b,422a,422bの外周部分の3辺がブースターアンテナ12,112に沿うまたは重なるものを例に挙げて説明したが、アンテナ部22a,22b,122a,122b,222a,222b,322a,322b,422a,422bの外周部分の1辺がブースターアンテナ12,112に沿うか重なればよい。
In the six embodiments described above, when the
また、リーダ/ライタからの電波に共振して電流が流れる第1のアンテナとしては、上述したような2つのボウタイ部12a,12b,112a,112がインレット20,120,220,320,420が搭載される領域を挟んで左右非対称となっていてもよく、また、上述したような2つのボウタイ部12a,12b,112a,112bからなるブースターアンテナ12,112に限らず、例えば、2つのメアンダ部からなるブースターアンテナであってもよい。
In addition, as the first antenna through which current flows by resonating with radio waves from the reader / writer, the above-described two
また、上述した2つの実施の形態においては、リーダ/ライタからの電波に共振してブースターアンテナ12,112に電流が流れるものを例に挙げて説明したが、リーダ/ライタによる電磁誘導によって電流が流れるものであってもよい。 In the above-described two embodiments, the case where the current flows through the booster antennas 12 and 112 by resonating with the radio wave from the reader / writer has been described as an example. However, the current is generated by electromagnetic induction by the reader / writer. It may be flowing.
1,101,201,301,401,501 RF−IDメディア
3 封筒
3a 前面片
3b 後面片
3c フラップ部
11 紙基材
12,112 ブースターアンテナ
12a,12b,112a,112b ボウタイ部
13 接続パターン
14 コート層
20,120,220,320,420 インレット
21 ICチップ
22,122,222,322,422 インレットアンテナ
22a〜22f,122a,122b,222a,222b,322a,322b,422a,422b アンテナ部
22g 短絡部
23 樹脂シート
30,31 粘着剤
1, 101, 201, 301, 401, 501 RF-ID media 3
Claims (1)
前記第2のアンテナは、外周端部が前記ICチップに接続され、互いに同一方向に巻回されて内周端部が開放された渦巻き状の2つのアンテナ部からなり、
前記第1のアンテナは、
前記第1のベース基材の、該第1のベース基材上に前記インレットが搭載された場合に前記ICチップに重ならない領域に形成され、
前記第1のベース基材上に前記インレットが搭載された場合に前記2つのアンテナ部間の領域を含む該2つのアンテナ部それぞれの外周部分に沿うまたは重なる領域に、前記2つのアンテナ部について前記渦巻き状における反対方向に前記電磁波による電流が流れる電流経路を有し、
さらに、前記第1のアンテナは、2つの導電部と、該2つの導電部を接続する接続パターンとからなり、該接続パターンが、前記2つの導電部の中間点にて互いに並行する2つの経路に分岐し、
前記ICチップは、前記2つの経路間の領域に重なっているRF−IDメディア。 A second antenna is formed on the second base substrate on the first base substrate on which the first antenna through which current flows by electromagnetic waves from the outside is formed, and is connected to the second antenna. In an RF-ID medium that is mounted with an inlet on which an IC chip is mounted and in which current flows to the second antenna by electromagnetic induction caused by current that flows to the first antenna,
The second antenna comprises two spiral antenna portions whose outer peripheral ends are connected to the IC chip, wound in the same direction, and opened at the inner peripheral ends,
The first antenna is
Formed in a region of the first base substrate that does not overlap the IC chip when the inlet is mounted on the first base substrate;
When the inlet is mounted on the first base substrate, the two antenna portions are in a region along or overlapping the outer peripheral portion of each of the two antenna portions including the region between the two antenna portions. possess the electromagnetic current path in which a current flows due to the opposite direction of the spiral,
Further, the first antenna includes two conductive portions and a connection pattern that connects the two conductive portions, and the connection pattern is parallel to each other at an intermediate point between the two conductive portions. Branch to
The IC chip is an RF-ID medium overlapping an area between the two paths .
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