JPWO2012137330A1 - 金属用シート及びタグセット - Google Patents

Abstract

金属用シートにおいて、前記金属用シートの中心点を中心にして点対称の位置にそれぞれ第１及び第２の金属部を備え、前記第１及び第２の金属部の一部が非接触で通信を行うタグとそれぞれ接触するように前記タグに貼り付けられる。

Description

本発明は、金属用シート及びタグセットに関する。

近年、ＵＨＦ帯（例えば８６０ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚ）の無線信号を用いたＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）システムが注目されている。ＲＦＩＤシステムは、例えば、リーダライタから約１Ｗの無線信号を送信し、タグがその無線信号を受信して、リーダライタに応答信号を送信することで、タグ内の情報がリーダライタで読み取れるようにしたシステムである。このようなＲＦＩＤシステムは、例えば、段ボールや本などの物品に貼り付けられたタグに情報（ＩＤなど）を記憶させておくことで、製品の在庫管理システムや図書館における本の管理システムとして利用されている。

ＲＦＩＤシステムに用いられるタグとして、例えば、長さ１００ｍｍ、幅１５ｍｍのダイポールアンテナと、長さ及び幅ともに１ｍｍ以下のチップ（例えばＬＳＩ（Large Scale Integration）)とを有したものがある。かかるサイズのタグの通信距離は、例えば、３〜１０ｍ程度となっている。

このようなタグに対して、更に小型化を図るようにしたものがある。例えば、ダイポールアンテナの長さをアンテナの共振波長λに対してλ／２（例えば、周波数９５３ＭＨｚに対して約１６０ｍｍ）よりも短くして、かつ、インダクタンスを形成してチップと整合させるようにしたタグがある。図２２はこのようなタグ１００の構成例を表わした図である。図２２の例では、ダイポール部１０３−１，１０３−２の長さ（図２２においてＸ軸方向）は７３ｍｍ、幅（図２１においてＺ軸方向）は７ｍｍとなっている。なお、図２２のタグ１００は、ダイポール部１０３−１，１０３−２と、インダクタンス部１０４、及びチップ１０５を備えている。また、タグアンテナ１０９は、例えば、ダイポール部１０３−１，１０３−２とインダクタンス部１０４を含んでいる。

ＲＦＩＤのチップ１０５は、例えば、容量成分Ｃｃ＝１．０ｐＦと抵抗成分Ｒｃ＝１７５０Ωの並列回路として等価的に表わすことができる。一方、ダイポール部１０３−１，１０３−２は、抵抗ＲａとインダクタンスＬａの並列回路として等価的に表わすことができる。図２３は、例えば、図２２に表わされたタグ１００の等化回路の例を表わす図である。チップ１０５とダイポール部１０３−１，１０３−２の各等化回路が並列に接続されて、例えば、チップ１０５のキャパシタＣｃと共振（例えば、ｆ０＝２π／√（ＬａＣｃ））させるように、ダイポール部１０３−１，１０３−２のインダクタンスＬａが決定される。これにより、例えば、所望の周波数ｆ０（例えば、９５３ＭＨｚなど）でチップ１０５とダイポール部１０３−１，１０３−２とが整合し、ダイポール部１０３−１，１０３−２の受信パワーがチップ１０５側へ十分供給されることになる。

このようにタグ１００は整合条件などを考慮して設計されることになるが、ＲＦＩＤシステムにおけるタグ１００は、例えば、何らかの誘電体（誘電率εｒ、厚さｔ（図２２ではＹ軸方向））に貼り付けられて利用される。そのため、タグ１００を設計する際には、貼付物体の誘電率εｒと厚さｔを考慮して、タグアンテナ１０９のサイズなどを設計することが行われる。

図２２に表わされたタグ１００は、誘電率εｒ＝３、厚さ（図２２中でＹ軸方向）ｔ＝１０ｍｍの貼付物体（例えば、ポリカーボネイト、ＡＢＳ樹脂（Acrylonitrile，Butadiene, Styrene共重合合成樹脂）などのプラスチック）１０１にタグ１００が貼り付けられている例を表わしている。

図２４は、タグ１００について電磁界シミュレーションを行い、周波数（例えば、タグ１００で送信又は受信する無線信号の周波数）ｆをｆ＝７００ＭＨｚから１２００ＭＨｚまで変化させたときの計算結果をアドミッタンスチャートにプロットした図面である。また、誘電率εｒをεｒ＝３、厚さｔをｔ＝１０ｍｍの貼付物体１０１がタグ１００に貼り付けられた場合のシミュレーションである。チップ１０５は、その抵抗ＲｃｐをＲｃｐ＝１７５０Ω、容量ＣｃｐをＣｃｐ＝１．０ｐＦの並列回路として等価的に表わせるものとし、アドミッタンスチャート上では白丸で表わされた点にプロットされる。アドミッタンスチャートにおけるチップ１０５の位置（白丸）に対して虚数成分の±を逆転させた点が最適点（黒丸）となる。この最適点において、チップ１０５の虚数成分とダイポール部１０３−１，１０３−２の虚数成分が同じ大きさをもつことで互いにキャンセし、ダイポール部１０３−１，１０３−２がチップ１０５と共振することができる。

図２４の太破線は、貼付物体１０１が貼り付けられたタグ１００においてインダクタンス部１０３がない場合の軌跡（「λ／２よりも短いダイポール」）を表わしている。この場合、ダイポール部１０３−１，１０３−２の放射抵抗ＲａｐがＲａｐ＝７２Ωで虚部＝０となった。

図２４の細破線は、貼付物体１０１が貼り付けられたタグ１００にインダクタンス部１０３が接続された場合の軌跡（「インダクタンス付微小ダイポール」）を表わしている。このようなタグ１００に対する軌跡（細破線）は、インダクタンス部１０４がない軌跡（太破線）に対して、全体的に左回転した結果が得られた。インダクタンス部１０３が接続されたタグ１００において、動作周波数ｆ＝９５３ＭＨｚとなる位置は、図２４において三角で表わされており、最適点と重なっている。従って、誘電率εｒがεｒ＝３で、厚さｔがｔ＝１０ｍｍの貼付物体１０１に対するタグ１００のサイズは、例えば図２２で表わされたサイズが最適なものと考えることができる。

しかしながら、タグ１００は、いつも同じ誘電率εｒ及び厚さｔの貼付物体１０１に貼り付けられていることはなく、貼付物体１０１とは異なる誘電率εｒ、異なる厚さｔの貼付物体に貼り付けられる場合もある。

図２５は、貼付物体について、誘電率εｒを変えずに（εｒ＝３）、厚さｔを変えたときの通信距離に関する周波数特性の例を表すグラフである。このうち、点線は厚さｔがｔ＝１０ｍｍ、実線は厚さｔがｔ＝２０ｍｍ、太線は厚さｔがｔ＝２ｍｍの場合のグラフをそれぞれ表わしている。なお、このようなグラフは、電磁界シミュレーションを行うことで得られたグラフである。貼付物体の厚さｔがｔ＝１０ｍｍのとき（この場合の貼付物体は貼付物体１０１）、所望の周波数ｆ０（例えばｆ０＝９５３ＭＨｚ）で通信距離が最大となっている。

図２５に表わされているように、貼付物体の厚さｔを１０ｍｍから２ｍｍに薄くした場合、通信距離が最大となる周波数は所望の周波数ｆ０から高周波数側に移行している。一方、貼付物体の厚さｔを１０ｍｍから２０ｍｍに厚くすると、通信距離が最大となる周波数は所望の周波数ｆ０から低周波数側に移行している。

このうち、貼付物体の厚さｔを薄くすると通信距離が最大となる周波数が所望の周波数ｆ０から高周波数側に移行する理由は、例えば以下のようになる。すなわち、貼付物体の厚さｔを１０ｍｍから２ｍｍに薄くすると、厚さが薄くなる分だけ、誘電率εｒ＝３となる領域が少なくなり（または空気の誘電率εｒ＝１となる領域が多くなり）、実行誘電率εｅが小さくなる。実行誘電率εｅと波長λとの関係については、例えば、
λ＝λ０／√（εｅ） （但し、λ０は自由空間（例えば空気）における１波長の長さ） ・・・（１）
が成立するため、実効誘電率εｅが小さくなると空気中を伝搬する無線信号の波長λ０は縮まって短くなる。波長λと周波数ｆとの関係については、例えば、
ｃ＝ｆλ（但し、ｃは光の速さ） ・・・（２）
の関係式が成立するため、空気中を伝搬する無線信号の波長λ０が短くなると周波数ｆは高くなる。すなわち、貼付物体の厚さｔを１０ｍｍから２ｍｍに薄くすると、通信距離が最大となる周波数は所望の周波数ｆ０から高周波数側に移行することになる。

一方、貼付物体の厚さｔを１０ｍｍから２０ｍｍに厚くすると、厚さｔを１０ｍｍから２ｍｍに薄くした場合とは逆の理由から、通信距離が最大となる周波数は所望の周波数ｆ０よりも低周波数側に移行することになる。

ここで、貼付物体の厚さｔを変えずに、誘電率εｒを変化させたときも同様になる。すなわち、貼付物体の厚さｔを変えずに誘電率εｒを「３」から「２」に小さくなるように変化させると、実行誘電率εｅが小さくなり、式（１）及び式（２）の関係から、通信距離が最大となる周波数は所望の周波数ｆ０から高周波数側に移行する。一方、貼付物体の厚さを変えずに、誘電率εｒを「３」から「４」など大きくすると、逆に、通信距離が最大となる周波数は所望の周波数ｆ０より低周波数側に移行する。

このように、貼付物体１０１の誘電率εｒと厚さｔを変化させると、通信距離が最大となる周波数が高周波数側や低周波数側に移行し、所望の周波数ｆ０における通信距離は、変化前と比較して短くなる。通信距離が最大時よりも短くなると、それだけタグからＩＤなどの情報を読み出せることができなくなってしまう。

このような問題を考慮した上でＲＦＩＤに関する技術としては、例えば以下のようなものがある。すなわち、無線タグ容器内において、タグアンテナの金属部分と接触もしくは容量性結合可能とし、タグアンテナの長さを実質的に変える補助アンテナを設けることで、タグアンテナの周波数特性のチューニングを行い得るようにしたものがある。

また、ＩＣチップと閉ループアンテナとを備える非接触データキャリアにおいて、閉ループアンテナに金属板などの導体を重ねることで共振周波数のばらつきを調整するようにしたものもある。

なお、日本国内では、ＲＦＩＤシステムで利用される９５２ＭＨｚ〜９５４ＭＨｚの周波数帯が、２０１５年までに９１５ＭＨｚ〜９２７ＭＨｚの周波数帯に移行する決定が総務省においてなされた。

特開２００６−２９５８７９号公報 特開２００６−２７０８１３号公報 特開２００１−１６０１２４号公報

しかしながら、上述した無線タグ容器内に補助アンテナを設ける技術では、例えば、一度無線タグ容器の位置が設定されると、その後、設定された無線容器タグの位置を調整することはできない。したがって、このような技術では、無線信号の送受信に利用される周波数が変化したときに無線容器タグの位置を調整することができない。

また、閉ループアンテナに導体を重ねる技術は、導体の位置が厳密に設定されることで共振周波数のばらつきを抑えることができるが、送受信に利用される無線信号の周波数が変化したときでもその変化に対応するように適切な位置に厳密に設定することになる。したがって、このような技術では、周波数が変化したときにその変化に対応するように導体の位置調整を行うことは容易ではなく、また、位置調整に時間もかかる。

さらに、上述したように、既存のＲＦＩＤシステムでは、９５３ＭＨｚの周波数が用いられており、利用される周波数帯が９１５ＭＨｚ〜９２７ＭＨｚに移行すると、例えば図２５に表わされるように、周波数が所望の周波数ｆ０から低周波数側に移行することになる。周波数が低周波数側に移行すると、通信距離は最大でなくなり、最大時よりも短い通信距離となってしまう。

そこで、本発明の一目的は、位置調整が容易な金属用シート及びタグセットを提供することにある。

また、本発明の他の目的は、所望の周波数で通信距離が最大となるような金属用シート及びタグセットを提供することにある。

一態様によれば、金属用シートにおいて、前記金属用シートの中心点を中心にして点対称の位置にそれぞれ第１及び第２の金属部を備え、前記第１及び第２の金属部の一部が非接触で通信を行うタグとそれぞれ接触するように前記タグに貼り付けられる。

位置調整が容易な金属用シート及びタグセットを提供することができる。また、所望の周波数で通信距離が最大となるような金属用シート及びタグセットを提供することができる。

図１はタグセットの構成例を表わす図である。 図２はタグセットの構成例を表わす図である。 図３はタグセットの構成例を表わす図である。 図４（Ａ）はダミー金属シート、図４（Ｂ）はタグシートの例をそれぞれ表わす図である。 図５はタグセットの構成例を表わす図である。 図６は電流経路の例を表わす図である。 図７は通信距離と周波数との関係を表わすグラフの例である。 図８はタグセットの構成例の表わす図である。 図９はＬ１、Ｌ２、Ｌ４の関係例を表わす図である。 図１０はタグセットの構成例を表わす図である。 図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）はアドミッタンスチャートの例をそれぞれ表わす図である。 図１２はタグセットの構成例を表わす図である。 図１３はタグセットの構成例を表わす図である。 図１４はタグセットのサイズの例を表わす図である。 図１５（Ａ）はダミー金属シート、図１５（Ｂ）はタグシートの例をそれぞれ表わす図である。 図１６はタグセットの構成例を表わす図である。 図１７は電流経路の例を表わす図である。 図１８はタグセットの構成例を表わす図である。 図１９は電流経路の例を表わす図である。 図２０はタグセットの構成例を表わす図である。 図２１（Ａ）及び図２１（Ｂ）はアドミッタンスチャートの例をそれぞれ表わす図である。 図２２はタグセットの構成例を表わす図である。 図２３はタグアンテナの等価回路の例を表わす図である。 図２４はアドミッタンスチャートの例を表わす図である。 図２５は通信距離と周波数との関係例を表わすグラフの例である。

以下、本実施の形態について図面を参照して詳細に説明する。

［第１の実施の形態］
図１及び図２は第１の実施の形態におけるタグセット１０の構成例をそれぞれ表わす図であり、図３はタグセット１０の各部分におけるサイズの例を表わす図である。また、図４（Ａ）から図５はタグセット１０の正面図をそれぞれ表わしている。

タグセット１０は、貼付物体１１、タグシート１２、ダイポール部（又はダイポールアンテナ）１３−１，１３−２、インダクタンス部１４、チップ１５、ダミー金属シート（又は金属用シート）１６と、ダミー金属部１７−１，１７−２とを備える。

なお、タグ２０は、タグシート１２、ダイポール部１３−１，１３−２、インダクタンス部１４、及びチップ１５とを備えており、このうち、タグアンテナ１９は、ダイポール部１３−１，１３−２とインダクタンス部１４を備える。

また、図１において、例えば、Ｘ軸方向を長さ方向、Ｙ軸方向を厚さ方向、Ｚ軸方向を幅方向とする。また、本第１の実施の形態において、長さはＸ軸方向の長さ、厚さはＹ軸方向の長さ、幅はＺ軸方向の長さ、と適宜呼ぶ場合がある。

タグ２０は貼付物体１１に貼り付けられている。また、貼付物体１１は、タグ２０が貼り付けられた面とは反対面において、例えば本や段ボールなどの物品に貼り付けることができるようになっている。

本タグセット１０は、タグ２０と貼付物体１１とが貼り付けられた状態において、ダミー金属シート１６をタグ２０に貼り付けることができるようになっている。ダミー金属シート１６がタグ２０に貼り付けられることにより、通信距離に関する周波数特性が変化して、所望の周波数ｆ０において通信距離が最大となるようにすることができる。その詳細は後述する。

次にタグセット１０の各部について説明する。

貼付物体１１は、例えば、誘電率がεｒ＝３、厚さ（Ｙ軸方向の長さ）ｔ＝２ｍｍの誘電体であり、ＡＢＳ樹脂、又はポリカーボネイトなどのプラスチックなどで形成されている。なお、本第１の実施の形態において、貼付物体１１の誘電率εｒは図２２に表わされた貼付物体１０１と同じ誘電率（εｒ＝３）で、厚さｔ（＝２ｍｍ）は、貼付物体１０１の厚さｔ（＝１０ｍｍ）よりも薄いものとなっている。

タグシート１２は、例えば、紙、フィルム、ＰＥＴ（Polyethylene terephthalate）などで形成されている。タグシート１２には、ダイポール部１３−１，１３−２とインダクタンス部１４、及びチップ１５が設けられている。

ダイポール部１３−１，１３−２は、例えば、チップ１５を中心にＸ軸方向において左右対称に形成され、例えばリーダライタから送信された無線信号を受信して電力を抽出してチップ１５に出力することができる。また、ダイポール部１３−１，１３−２は、例えば、チップ１５から読み出されたＩＤなどの情報をリーダライタから受信した無線信号に対する応答信号に含めるようにすることができ、この応答信号を無線信号としてリーダライタに送信することもできる。ダイポール部１３−１，１３−２は、図３の例では、Ｘ軸方向におけるダイポール部１３−１，１３−２の最も外側の距離（又は先端間距離）は７３ｍｍ、幅（Ｙ軸方向の長さ）は７ｍｍとなっている。ダイポール部１３−１，１３−２の長さである７３ｍｍは、タグアンテナ１９の共振波長をλとすると、λ／２（例えば送受信する無線信号の周波数が９５３ＭＨｚのとき、約１６０ｍｍ）よりも短い長さとなっている。また、ダイポール部１３−１，１３−２は、線幅（Ｚ軸方向）の一部が他と比較して幅広になっており、ダイポール部１３−１，１３−２の面積を広げることができる。図３の例では、幅広部分の長さは２０ｍｍとなっている。なお、ダイポール部１３−１，１３−２は、放射抵抗ＲａとインダクタンスＬａの並列回路で等価的に表わすことができる。

インダクタンス部１４は、ダイポール部１３−１，１３−２と並列に接続されており、チップ１５を取り囲むように設けられている。インダクタンス部１４は、チップ１５とダイポール部１３−１，１３−２とを整合させるようにすることができ、これにより、ダイポール部１３−１，１３−２における受信パワーを十分チップ１５へ供給させることができるようになっている。例えば、アドミッタンスチャート（例えば図２４など）において、インダクタンス部１４がある場合の軌跡（「インダクタンス付き微小ダイポール」）は、インダクタンス部１４がない場合の軌跡（「λ／２よりも短いダイポール」）に対して、全体的に左回転させることができる。これにより、インダクタンス部１４は、ダイポール部１３−１，１３−２とチップ１０５とを、所望の周波数ｆ０（例えば９５３ＭＨｚ）で整合させることができる。

なお、ダイポール部１３−１，１３−２とインダクタンス部１４は、例えば、上述した図２２に表わされたタグ１００と同じサイズとなっている。ダイポール部１３−１，１３−２とインダクタンス部１４の長さは、それぞれ７３ｍｍ、１６ｍｍとなっている。このサイズにより、タグ２０に誘電率εｒがεｒ＝３、厚さｔがｔ＝１０の誘電体が貼り付けられたとき、例えば所望の周波数ｆ０（例えば９５３ＭＨｚ）で通信距離が最大となる。

チップ１５は、Ｘ軸方向においてダイポール部１３−１，１３−２のほぼ中央に配置され、例えばＸ軸方向の長さとＺ軸方向の長さがともに１ｍｍ以下の四角形状となっている。チップ１５は物品に関するＩＤなどの情報を記憶することができる。チップ１５は、例えば、抵抗Ｒｃｐと容量Ｃｃｐの並列回路として等価的に表わすことができる。

なお、タグシート１２上に形成されたダイポール部１３−１，１３−２、インダクタンス部１４、及びチップ１５は、例えば、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、又はアルミニウム（Ａｌ）を主成分とする金属で形成されている。このような金属は、例えば、ペースト状の銀の塗布（またはＡｇペースト）、アルミニウムの蒸着（またはＡｌ蒸着）、Ｃｕエッチングなどにより形成させることができる。

ダミー金属シート１６は、例えば、紙、フィルム、ＰＥＴなどで形成されている。例えば、ダミー金属シート１６の中心点１８を中心にして点対称の位置に少なくとも夫々一つずつ、ダミー金属部１７−１，１７−２を備えている。図４（Ａ）の例では、左右に１個づつのダミー金属部１７−１，１７−２を備えている。なお、ダミー金属シート１６は、タグ２０側と接触する面、あるいは両面に接着剤が塗布されていてもよい。これにより、ダミー金属シート１６はタグ２０に貼り付けることができるようになっている。

ダミー金属部１７−１，１７−２は、例えば、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、又はアルミニウム（Ａｌ）を主成分とする金属で形成され、Ａｇペースト、Ａｌ蒸着、又はＣｕエッチングなどにより形成させることができる。図３の例では、ダミー金属部１７−１，１７−２は、ともに、Ｘ軸方向の長さが１０ｍｍ、Ｚ軸方向の長さが５ｍｍの四角形状となっている。また、ダミー金属部１７−１，１７−２のＸ軸方向における最も外側の長さ（又は先端間距離）が例えば８０ｍｍとなっており、ダイポール部１３−１，１３−２の先端間距離である７３ｍｍよりも長くなっている。

さらに、ダミー金属部１７−１，１７−２は、ダミー金属シート１６がタグ２０に貼り付けられたとき、ダイポール部１３−１，１３−２とオーバーラップして貼り付けられるようになっている。或いは、ダミー金属部１７−１，１７−２は、ダミー金属シート１６を介してダイポール部１３−１，１３−２と接触するように、ダミー金属シート１６はタグ２０に貼り付けられる。そのとき、ダミー金属部１７−１，１７−２は、ダイポール部１３−１，１３−２のＸ軸方向におけるインダクタンス部１４とは反対側の先端（以下、「ダイポール部１３−１，１３−２の先端」と称す）とオーバーラップして貼り付けられる。図３の例では、ダミー金属部１７−１，１７−２とダイポール部１３−１，１３−２とはＸ軸方向において、オーバーラップ部分が６．５ｍｍで、ダイポール部１３−１，１３−２の先端からＸ軸方向において外側に３．５ｍｍにはみ出すように貼り付けられている。

このように、ダミー金属シート１６がタグ２０に貼り付けられたとき、ダイポール部１３−１，１３−２の先端とダミー金属部１７−１，１７−２とがオーバーラップすることで、通信距離が最大となる周波数を所望の周波数ｆ０に戻すことができる。以下、その理由について説明する。

タグ２０（またはダイポール部１３−１，１３−２とインダクタンス部１４）は、誘電率εｒがεｒ＝３、厚さｔがｔ＝１０ｍｍの貼付物体１０１が貼り付けられたとき、ダイポール部１３−１，１３−２とチップ１５とが整合するように、そのサイズが調整されている。そして、このように調整されたタグ２０の通信距離は所望の周波数ｆ０で最大となっている（例えば図２２や図２５）。

このようなタグ２０に対して、誘電率εｒは同じεｒ＝３、厚さｔがｔ＝１０ｍｍからｔ＝２ｍｍに薄くした貼付物体１１が貼り付けられたとき、通信距離が最大となる周波数は所望の周波数ｆ０から約１００ＭＨｚ、高周波側に移行する（例えば、図２５の太線）。高周波側に移行した通信距離が最大となる周波数を所望の周波数ｆ０に移行させるためには、通信距離が最大となる周波数を低周波側に移行させるようにすればよい。例えば、全体として、誘電率εｒがεｒ＝３、厚さｔがｔ＝１０ｍｍの場合のグラフと同一となるように低周波側に移行して、所望の周波数で最大となるように移行させればよい。

そのために、上述した式（２）において、タグアンテナ１９において送信または受信する無線信号の周波数ｆと波長λは反比例の関係があるため、周波数ｆを低周波側に移行させるには波長λを長くするようにすればよい。

ここで、ダイポール部１３−１，１３−２の長さは共振波長λ１に対してλ１／２よりも短くなっており、ダイポール部１３−１，１３−２の長さと波長λとは比例関係にあると言える。従って、波長λを長くするには、ダイポール部１３−１，１３−２の長さを７３ｍｍよりも長くするようにすればよい。ダイポール部１３−１，１３−２の長さを７３ｍｍよりも長くすることによって、通信距離が最大となる周波数を低周波側に移行させることができる。

図６はタグセット１０における電流経路の例を表わしており、点線（Ｘ３）はダミー金属部１７−１，１７−２無しの場合の電流経路、実線（Ｘ２）はダミー金属部１７−１，１７−２有りの場合における電流経路の例をそれぞれ表わしている。この図６から理解されるように、ダミー金属部１７−１，１７−２有りの場合の方が無しの場合よりも電流経路は長くなっている。

すなわち、ダミー金属シート１６をタグ２０に貼り付けて、ダミー金属部１７−１，１７−２をダイポール部１３−１，１３−２の先端とオーバーラップして貼り付けることで、ダイポール部１３−１，１３−２の長さが見かけ上長くなる。この長くなった部分に電流が流れることで電流経路はダイポール部１３−１，１３−２単独の場合よりも長くすることができ、通信距離が最大となる周波数を低周波数側に移行させることができる。

ここで、ダミー金属部１７−１，１７−２とダイポール部１３−１，１３−２との間には、ダミー金属シート１６が存在している。しかし、ダミー金属部１７−１，１７−２とダイポール部１３−１，１３−２とがオーバーラップしていれば、ダミー金属シート１６によって絶縁されていても、高周波の無線信号の場合、２つが接続しているのと同じと考えることができる。

貼付物体の厚さｔを１０ｍｍから２ｍｍに薄くしたとき、電磁界シミュレーションによって、通信距離が最大となる周波数は所望の周波数ｆ０から約１００ＭＨｚ高周波側に移行した結果を得た。所望の周波数ｆ０に対して約１０％高周波側に移行しているため、ダミー金属部１７−１，１７−２の先端間距離をダイポール部１３−１，１３−２の先端間距離（長さ）である７３ｍｍから１０％長くして８０ｍｍとした。ダミー金属部１７−１，１７−２の先端間距離を８０ｍｍとしたダミー金属シート１６が、貼付物体１１が貼り付けられたタグ２０に貼り付けられた場合でタグセット１０の電磁界シミュレーションを行うと、所望の周波数ｆ０において通信距離が最大となった。

図７は、電磁界シミュレーションによって得られた通信距離の周波数特性の例を表わすグラフである。点線は、図２２に表わされたタグ１００におけるタグアンテナ１０９の通信距離に関する周波数特性の例を表わしている（「貼付誘電体（εｒ＝３，ｔ＝１０ｍｍ）」）。また、太線は、ダミー金属シート１６を貼り付けた本タグセット１０におけるタグアンテナ１９の通信距離に関する周波数特性の例を表わしている（「貼付物体（εｒ＝３，ｔ＝２０ｍｍ）」）。どちらのアンテナ１０９，１９も、ダイポール部１０３−１，１０３−２，１３−１，１３−２のサイズは同一であり、インダクタンス部１０４，１４のサイズも同一である。図７の太線で表わされているように、ダミー金属シート１６が貼り付けられたタグセット１０においては、所望の周波数ｆ０で通信距離が最大となるシミュレーション結果を得た。

なお、電磁界シミュレーションとしては、例えば、チップ１５を給電点として、給電点から周波数の異なる（ｆ＝７００ＭＨｚから１２００ＭＨｚなど）電流をタグアンテナ１９に流すようにしたシミュレーションである。そして、電磁界シミュレーションによって、ダイポール部１３−１，１３−２の反射係数などを測定することにより、周波数と通信距離との関係を表わす図７のようなグラフが得られた。

また、ダミー金属部１７−１，１７−２の先端間距離である８０ｍｍは一例であって、貼付物体１１の厚さｔ（または誘電率εｒ）に応じて適宜、異なる値でもよい。

ここで、貼り付けについて、ダミー金属部１７−１，１７−２とダイポール部１３−１，１３−２の先端とがオーバーラップし、ダミー金属部１７−１，１７−２とダイポール部１３−１，１３−２とを合わせた最も外側の距離が例えば８０ｍｍに維持されていればよい。そのように維持されていれば、ダミー金属シート１６は、タグ２０に対してＸ軸方向へ多少ずれて貼り付けられても良い。

図８はダミー金属シート１６がＸ１方向（例えば、Ｘ１方向はＸ軸と平行）に約３．５ｍｍずれて貼り付けられた場合の例を表わしている。この場合でも、ダミー金属部１７−１，１７−２とダイポール部１３−１，１３−２の先端とがオーバーラップしている。また、ダイポール部１３−１，１３−２とダミー金属部１７−１，１７−２の２つを合わせた最も外側の距離は８０ｍｍを維持している。この距離が維持されていれば、式（２）のλは変化せず、よって、周波数ｆも変化しないため、通信距離が最大となる周波数は所望の周波数ｆ０のままにすることができる。

なお、ダミー金属シート１６のタグ２０に対する貼り付けに関して、Ｚ軸方向へのずれも許容される。式（２）の関係式から所望の周波数ｆ０で通信距離が最大となることは変わらないからである。

ここで、ダイポール部１３−１とダミー金属部１７−１とがオーバーラップしている部分の長さをＬ１、ダミー金属シート１６を貼り付ける際にＸ軸方向にずれてもよい許容量をＬ２、ダイポール部１３−１の幅広部分の長さをＬ４とすると、
Ｌ２＜Ｌ１＜Ｌ４−Ｌ２ ・・・（３）
の関係式が満たされるようにＬ１，Ｌ２，Ｌ４が決まればよい。図３の例では、Ｌ１＝６．５ｍｍ、Ｌ４＝２０ｍｍとなっている。例えば、許容量Ｌ２がＬ２＝２ｍｍのとき、式（３）の関係式を満たしている。

図９はこの関係式を説明するための図である。オーバーラップしている長さＬ１が、図９において矢印で表わされているように、インダクタンス部１４側（Ｘ１方向）に除々に長くなり、長さＬ１がＬ４−Ｌ２＜Ｌ１の関係となったときを考える。この場合、ダミー金属部１７−１を少しでもＸ１方向にずらすと、ダミー金属部１７−１はインダクタンス部１４側にはみ出てしまう。ダミー金属部１７−１がインダクタンス部１４側にはみ出てしまうと、例えば、インダクタンス部１４に流れる電流が変化し、ダイポール部１３−１に流れる電流も変化する。例えば、ダイポール部１３−１に流れる電流の変化により、整合条件なども変化して周波数特性も変化することになる。よって、ダミー金属シート１６がＸ軸方向にずれてもよい許容量Ｌ２は、式（３）を満たすようにすればよいことになる。

従って、ダミー金属シート１６がタグ２０に貼り付けられて、距離が例えば８０ｍｍを維持し、式（３）を満たすようにＬ１，Ｌ２，Ｌ４が設定されていれば、Ｌ２だけＸ１方向にずれても通信距離が最大となる周波数は、Ｘ１方向にずれる前と同じ周波数となる。

このことは、例えば反対側のダイポール部１３−２についても同様である。すなわち、ダミー金属シート１６がＸ２方向にずれていても、距離が例えば８０ｍｍを維持し、式（３）を満たすようにＬ１，Ｌ２，Ｌ４が設定されていれば、通信距離が最大となる周波数はＸ２方向にずれる前と同じ周波数になる。

なお、図３に表わされているように、ダミー金属部１７−１，１７−２のＺ軸方向の長さ（又は幅）は５ｍｍとなっている。ただし、通信距離に関する周波数特性は、上述したようにＸ軸方向における電流経路長によりほぼ決めるため（例えば図６）、ダミー金属部１７−１，１７−２の幅は、電流経路長と比較して、通信距離に関する周波数特性に関しそれほど影響を与えない。

図１０はタグセット１０の他の構成例を表わす図である。ダミー金属シート１６は、タグシート１２と貼付物体１１との間にあってもよい。例えば、工場出荷の際にタグシート１２とダミー金属シート１６、及び貼付物体１１とがすべて貼り合わされた状態とすることができる。この場合のダミー金属シート１６の貼り付けについても、例えば工場における作業者は、許容量Ｌ２だけＸ１方向やＸ２方向にずらして貼り付けるようにしてもよい。なお、この場合、例えば、タグセット１０全体が、フィルム、ＰＥＴ、紙などの他のシートによりラミネートされるようにしてもよい。

図１１（Ａ）及び図１１（Ｂ）はアドミッタンスチャートの例をそれぞれ表わしている。このうち、図１１（Ａ）は図２０に表わされたタグ１００（又は図１などのタグ２０）に対して、貼付物体１０１の厚さｔを１０ｍｍから２ｍｍにしたとき（このときの貼付物体は、貼付物体１１となる）のアドミッタンスチャートの例を表わす。また、図１１（Ｂ）は、ダミー金属シート１６を貼り付けたタグセット１０におけるアドミッタンスチャートの例を表わしている。どちらの図面も、電磁界シミュレーションを行って、周波数ｆを７００ＭＨｚから１２００ＭＨｚに変化させたときの計算結果をアドミッタンスチャートにプロットしたときの図面である。

図１１（Ａ）の太線は、インダクタンス部１４がダイポール部１３−１，１３−２と並列に接続され、誘電率εｒがεｒ＝３、厚さｔがｔ＝２ｍｍの貼付物体１１が貼り付けられたときの軌跡（「インダクタンス付微小ダイポール」）を表わしている。図２２と比較して、貼付物体の厚さがｔ＝１０ｍｍからｔ＝２ｍｍに変化したため、全体が左回転した軌跡となっている。これは、例えば、貼付物体の厚さｔが１０ｍｍから２ｍｍに薄くなった分だけ、誘電率εｒ＝３となる部分が少なくなり、空気の誘電率であるεｒ＝１の部分が増加するため、タグアンテナ１９周囲の実効誘電率が相対的に小さくなっているからである。所望の周波数ｆ０をｆ０＝９５３ＭＨｚとしたとき、アドミッタンスチャート上の位置は三角で表わされた位置にプロットされ、最適点からずれた位置にある。

最適点においては、上述したように例えば、チップ１５の虚数成分とダイポール部１３−１，１３−２の虚数成分が同じ大きさをもって互いにキャンセルし、ダイポール部１３−１，１３−２がチップ１５と共振することができる。

一方、図１１（Ｂ）の太線は、インダクタンス部１４がダイポール部１３−１，１３−２と並列に接続され、貼付物体１１がタグ２０に貼り付けられ、さらにダミー金属シート１５をタグ２０に貼り付けた場合の軌跡（「インダクタンス付微小ダイポール＋ダミー金属シート」）を表わしている。

ダミー金属シート１６が貼り付けられると、図１１（Ｂ）の太線に表わされるように、図１１（Ａ）の太線の軌跡に対して右回転し、所望の周波数ｆ０において最適点と重なるようになった。この図から理解されるように、本タグセット１０に所望の周波数ｆ０において、タグアンテナ１９は共振し、ダイポール部１３−１，１３−２からチップ１５に十分電力を供給することができる。また、この所望の周波数ｆ０は、上述した図７の太線でも表わされているように、タグセット１０の通信距離を最大にすることができる周波数となっている。

なお、図１０（Ｂ）における太線の軌跡は、図１１（Ａ）の太線と同じ軌跡上であって、ｆ＝９５３ＭＨｚの三角が右下に動くような軌跡となっている。

また、電磁界シミュレーションとしては、例えば、チップ１５を給電点として、給電点から周波数の異なる（ｆ＝７００ＭＨｚから１２００ＭＨｚ）電流をタグアンテナ１９に流して、ダイポール部１３−１，１３−２の反射係数などを測定することにより得られたものである。

上述した第１の実施の形態では、貼付物体の誘電率εｒは同じで厚さｔを変化させたときの例について説明した。貼付物体の厚さｔを変えずに、誘電率εｒをεｒ１からεｒ２（εｒ２＜εｒ１）に小さくした場合でも同様に実施することができる。貼付物体の厚さｔを変えず誘電率εｒをεｒ１からεｒ２に小さくすると、タグアンテナ１９周囲の実効誘電率は、誘電率が小さくなった分、貼付物体の厚さｔを小さくした場合と同様に小さくなる。従って、貼付物体の厚さｔを変えずに、誘電率εｒをεｒ１からεｒ２に小さくした場合の通信距離と周波数との関係を表わすグラフは、厚さｔを薄くした場合と同様に、例えば図２５の太線で表わすことができる。この場合、通信距離が最大となるときの周波数ｆは所望の周波数ｆ０に対して高周波側にずれることになり、ダミー金属シート１６を上述した例と同様に貼り付けることで、通信距離が最大となる周波数を所望の周波数ｆ０に戻すことができるようになる。

以上説明してきたように、本第１の実施の形態では、ある誘電率εｒ、ある厚さｔで、所望の周波数ｆ０で通信距離が最大となるように最適化されたタグ２０に対して、異なる誘電率εｒ、異なる厚さｔの誘電体に貼り付けたタグ２０を動作させる。このとき、ダミー金属シート１６をタグ２０に貼り付けることで、通信距離を最大となる周波数を所望の周波数ｆ０に戻すことができる。また、ダミー金属シート１６の貼り付けに関して、ダミー金属部１７−１，１７−２がダイポール部１３−１，１３−２の先端とがオーバーラップし、最も外側の距離が例えば８０ｍｍを維持されて、式（３）を満たせば、許容量Ｌ２分だけずらしてもよい。従って、ダミー金属シート１６の位置調整は厳密に行う場合よりも容易となる。

また、日本国内においてＲＦＩＤに利用される周波数は２０１５年までに９５３ＭＨｚから９１５〜９２７ＭＨｚの低周波数側に移行することになることが決定された。例えば図２５において、所望の周波数ｆ０（例えば９５３ＭＨｚ）で通信距離が最大となるように調整されたものが、利用される周波数が低周波数側に移行すると、通信距離は最大値よりも短くなる。この場合、通信距離を最大にするためには、所望の周波数ｆ０で最大だったものを所望の周波数ｆ０よりも低周波数側で最大となるように、通信距離が最大となる周波数をｆ０から低周波数側に移行させればよい。したがって、本第１の実施の形態におけるダミー金属シート１６を貼り付けることで低周波数側に移行させることができるため、９１５〜９２７ＭＨｚにおいて通信距離を最大にすることができる。このように本ダミー金属シート１６によって周波数移行についても効果がある。

例えば、本屋や図書館において本にタグ２０が貼り付けられた場合において、ダミー金属シート１６を作業担当者がタグ２０の上から貼り付けることで、通信距離が最大となる周波数を低周波数側に移行させることができる。しかも、作業担当者は、例えば１ｍｍ単位で厳密な作業を要するのではなく、３．５ｍｍ程度などの許容量Ｌ２だけずらしても、最大通信距離となる周波数は変化しないため、作業担当者の労力や時間の軽減にもなる。

［第２の実施の形態］
次に第２の実施の形態について説明する。第１の実施の形態においては、ダイポール部１３−１，１３−２の先端とダミー金属部１７−１，１７−２とがオーバーラップするようにダミー金属シート１６がタグ２０に貼り付けられる例について説明した。第２の実施の形態では、ダミー金属部２３−１，２３−２とインダクタンス部１４とがオーバーラップするように、ダミー金属シート（又は金属用シート）２２をタグ２０に貼り付けるようにした例である。図１２から図２０は第２の実施の形態におけるタグセット１０の構成例などをそれぞれ表わす図である。

このうち、図１２から図１３はタグセット１０の構成例を表わす図であり、図１４はタグセット１０のサイズ、図１５（Ａ）から図１６はタグセット１０の正面図の例をそれぞれ表わす図である。本第２の実施の形態において、タグ２０には貼付物体２１が貼り付けられている。貼付物体２１は、例えば、誘電率εｒ＝３、厚さｔ＝２０ｍｍの誘電体である。

例えば、誘電率εｒがεｒ＝３、厚さｔがｔ＝１０ｍｍの貼付物体１０１で通信距離が最大となるよう調整されたタグ２０（例えば図２２のタグ１００とサイズは同一）に対して、貼付物体２１により誘電率εｒは同じで厚さｔがｔ＝２０ｍｍと厚くなった場合を考える。この場合、例えば図２５において説明したように、通信距離が最大となる周波数は所望の周波数ｆ０から低周波数側に移行する。このような場合、通信距離が最大となる周波数を高周波数側に移行させることで、通信距離が最大となる周波数を所望の周波数に戻すことができる。所望の周波数ｆ０に戻すために、本第２の実施の形態では、ダミー金属部２３−１，２３−２とインダクタンス部１４とがオーバーラップするようにダミー金属シート２２をタグ２０に貼り付けるようにしている。あるいは、ダミー金属部２３−１，２３−２はダミー金属シート２２を介してインダクタンス部１４と接触するように、ダミー金属シート２２はタグ２０に貼り付けられる。

例えば、このダミー金属シート２２も、第１の実施の形態と同様に、フィルム、ＰＥＴ、紙等で形成されている。また、ダミー金属部２３−１，２３−２も、第１の実施の形態と同様に、銅（Ｃｕ）、銀（Ａｇ）、又はアルミニウム（Ａｌ）を主成分とする金属で形成され、Ａｇペースト、Ａｌ蒸着、Ｃｕエッチングなどにより形成させることができる。

図１４はタグセット１０の主要部分のサイズ例を表わす図である。インダクタンス部１４のＸ軸方向における最も外側の長さ（又は先端間距離）は１６ｍｍ、インダクタンス部１４のＸ軸方向における内側の長さ（又は内側間距離）は１４ｍｍ、また、Ｚ軸方向の長さ（幅）は４ｍｍとなっている。これに対して、ダミー金属部２３−１，２３−２は、それぞれ、長さ（Ｘ軸方向）、幅（Ｚ軸方向）ともに４ｍｍの正方形となっており、ダミー金属部２３−１，２３−２の内側の長さ（又は内側間距離）は１１ｍｍとなっている。

このダミー金属シート２２も、第１の実施の形態におけるダミー金属シート１６と同様に、例えば図１５（Ａ）に表わされるように、中心点１８を中心に点対称の位置に少なくとも夫々一つずつ、ダミー金属部２３−１，２３−２を備えている。

図１２などに表わされるように、ダミー金属シート２２がタグ２０に貼り付けられて、インダクタンス部１４とダミー金属部２３−１，２３−２とがオーバーラップすることで、通信距離が最大となる周波数を所望の周波数ｆ０に戻すことができる。以下、その理由を説明する。

貼付物体について誘電率εｒ＝３、厚さｔ＝１０ｍｍを想定して調整されたタグ２０に対して、貼付物体２１により厚さｔがｔ＝２０ｍｍに厚くなったとき、通信距離が最大となる周波数は所望の周波数ｆ０から低周波数側に移行する（例えば図２５）。低周波数側に移行した周波数を所望の周波数ｆ０に戻すためには、通信距離が最大となる周波数を高周波数側に移行させるようにすればよい。

周波数ｆを高周波数側に移行させるには、数（２）の関係式から、波長λを短くするようにすればよい。第１の実施の形態では、電流経路長を長くすることで、波長λを長くするようにした。同様にして、電流経路長を短くすることで波長λを短くすることができる。よって、タグアンテナ１９に流れる電流の電流経路長をダミー金属シート２２がない場合よりも短くする（以下、このような経路を「ショート経路」と称する）ことで、所望の周波数ｆ０よりも低周波数側に移行した周波数を高周波数側の所望の周波数ｆ０に戻すことができる。

図１７は電流経路の例を表わし、破線はダミー金属無しの場合の電流経路、実線はダミー金属有りの場合における電流経路の例をそれぞれ表わしている。ダミー金属部２３−１，２３−２が貼り付けられることで、インダクタンス部１４に沿って流れた電流がダミー金属部２３−１，２３−２の内側に流れるようになる。これにより、ダミー金属有りの場合の電流経路は、ダミー金属無しの場合の電流経路よりも短くなっている。

なお、ダミー金属部２３−１，２３−２とインダクタンス部１４との間にダミー金属シート２２があっても無線信号が高周波信号の場合、ダミー金属部２３−１，２３−２とインダクタンス部１４とは接続されていると考えることができる。

図７において細実線で表わされたグラフ（「貼付誘電体（εｒ＝３，ｔ＝２０ｍｍ）＋インダクタンス部ダミー金属」）は、図１２になどに表わされたタグセット１０の通信距離に関する周波数特性の例を表わしている。細実線で表わされたグラフは、例えば、図１２などで表わされたダミー金属部２３−１，２３−２のサイズで、第１の実施の形態と同様に電磁界シミュレーションにより得られたものである。例えば、シミュレーションを行った結果、ダミー金属部２３−１，２３−２の内側間距離を１１ｍｍのとき所望の周波数ｆ０で通信距離が最大となった。この１１ｍｍという内側間距離は、貼付物体２１の誘電率εｒがεｒ＝３、厚さｔがｔ＝２０ｍｍのときの最適な長さの一例である。ダミー金属部２３−１，２３−２の内側間距離は、貼付物体２１の厚さｔ（又は誘電率εｒ）に応じて通信距離が所望の周波数ｆ０で最大となるように調整されればよい。

図１８は、図１３の貼付位置と比較してダミー金属シート２２がＸ４方向にずれて貼り付けられたときのタグセット１０の構成例を表わす図である。ダミー金属部２３−１，２３−２は、例えば、インダクタンス部１４とオーバーラップし、電流経路長がショート経路であり、さらに、ダミー金属部２３−１，２３−２の最適な内側間距離（例えば１１ｍｍ）が維持されていれば、Ｘ４方向にずれて貼り付けられてもよい。図１８の例では、Ｘ４方向に１．５ｍｍずれて貼り付けられた例である。Ｘ４方向とは反対方向にずれて貼り付けられてもよい。

ただし、図１８において、ダミー金属部２３−１，２３−２がインダクタンス部１４の下側部１４−２とオーバーラップしないとき、電流経路はショート経路とならず、むしろこれまでよりも長くなる。また、ダミー金属部２３−１，２３−２が上側部１４−１とオーバーラップしないときも電流経路はショート経路にならない。

また、例えば、図１９に表わされるように、ダミー金属部２３−１，２３−２のサイズについて、Ｘ軸方向の長さを２ｍｍにし、Ｘ４方向に１．５ｍｍずらしたとき、インダクタンス部１４の接続部１４−３とダミー金属部２３−１との間において０．５ｍｍの隙間が生じる場合がある。この場合でも電流は最も内側の経路に流れることになり、電流経路はショート経路となる。よって、この場合でも通信距離の周波数特性は、上述した場合とほぼ同じ特性を得ることができる。

なお、ダミー金属部２３−１，２３−２のＺ軸方向の長さは、少なくともダミー金属部２３−１，２３−２とインダクタンス部１４の上側部１４−１及び下側部１４−２とオーバーラップするサイズであれば、電流経路はショート経路にすることができる。

以上のことから、ダミー金属部２３−１，２３−２は、インダクタンス部１４とオーバーラップし、電流経路がショート経路となっていれば、Ｘ軸方向やＺ軸方向にずれていても、通信距離に関する周波数特性は維持されることになる。

図２０は本第２の実施の形態におけるタグセット１０の他の構成例を表わす図である。第１の実施の形態（例えば図１０）と同様に、タグシート１２と貼付物体２１との間にダミー金属シート２２があってもよい。この場合でも、ダミー金属シート２２の貼付位置は、Ｘ軸方向やＺ軸方向にずれていても所望の周波数ｆ０で通信距離を最大にすることができる。図２０に表わされたタグセット１０についても、フィルム、ＰＥＴ、紙などの他のフィルムで全体をラミネートするようにしてもよい。

図２１（Ａ）及び同図（Ｂ）は、第２の実施の形態におけるアドミッタンスチャートの例をそれぞれ表わしている。このうち、図２１（Ａ）はタグ２０（例えば図２２に表わされたタグ１００と同一サイズ）に対して貼付物体１０１の厚さｔを１０ｍｍから２０ｍｍにしたときのアドミッタンスチャートの例を表わしている。また、図２１（Ｂ）は、タグ２０にダミー金属シート２２が貼り付けられたタグセット１０におけるアドミッタンスチャートの例を表わしている。どちらの図面も、第１の実施の形態と同様に、電磁界シミュレーションを行って、チップ１５を給電点として電流の周波数を７００ＭＨｚから１２０ＭＨｚまで変化させたときの計算結果をアドミッタンスチャートにプロットしたときの図面である。

図２１（Ａ）の実線は、インダクタンス部１４がダイポール部１３−１，１３−２と並列に接続され、貼付物体２１（誘電率εｒ＝３、厚さｔ＝２０ｍｍ）が貼り付けられたときの計算結果をプロットしたときの軌跡（「インダクタンス付微小ダイポール」）を表わしている。図２４と比較して、ｆ＝９５３ＭＨｚの点（三角）が右回転する。これは、例えば、貼付物体の厚さｔがｔ＝１０ｍｍからｔ＝２０ｍｍに厚くなった分だけ、誘電率εｒ＝３となる部分が多くなり、空気の誘電率εｒ＝１となる部分が少なくなるため、タグアンテナ１９周囲の実効誘電率が相対的に高くなったからである。所望の周波数ｆ０をｆ０＝９５３ＭＨｚとしたとき、図２１（Ａ）に表わされるように、アドミッタンスチャートの所望の周波数ｆ０の位置は最適点からずれた位置にある。

一方、図２１（Ｂ）の実線は、インダクタンス部１４がダイポール部１３−１，１３−２と並列に接続され、貼付物体１１がタグ２０に貼り付けられ、さらにダミー金属シート２２がタグ２０に貼り付けられた場合の軌跡（「インダクタンス付微小ダイポール＋ダミー金属シート」）を表わしている。

図２１（Ｂ）において実線で表わされるように、ダミー金属シート２２がタグ２０に貼り付けられると、ダミー金属シート２２がない軌跡（図２１（Ａ））と比較して、ダミー金属シートが貼り付けられた場合の軌跡が全体的に左回転している。全体的に左回転することで、所望の周波数ｆ０＝９５３ＭＨｚにおいて最適点と重なるようになった。ダミー金属シート２２がタグ２０に貼り付けられることで、所望の周波数ｆ０において、タグアンテナ１９は共振し、ダイポール部１３−１，１３−２からチップ１５に十分電力を供給することができる。また、上述した図７の細実線でも表わされるように、タグセット１０の通信距離は所望の周波数ｆ０で最大となる。

なお、電磁界シミュレーションにより、ダイポール１３−１，１３−２の最も外側の距離は、共振波長λ１の２分の１（λ１／２）よりも短いときに通信距離が最大となった。

また、図２１（Ｂ）の実線の軌跡に関して、第１の実施の形態における図１０（Ｂ）と比較すると、図１０（Ｂ）における太線の軌跡は図１０（Ａ）の太線と同じ軌跡を描きながらｆ０＝９５３ＭＨｚで最適点となった。図２１（Ｂ）の実線の軌跡は、図２１（Ａ）の実線の軌跡全体が左回転することでｆ０＝９５３ＭＨｚの点が最適点に移動するような軌跡となっており、図２１（Ａ）の実線の軌跡全体が左回転する点で第１の実施の形態における場合と異なる。

上述した第２の実施の形態では、貼付物体の誘電率εｒは同じで厚さｔを１０ｍｍから２０ｍｍに厚くしたときの例について説明した。貼付物体の厚さｔを変えずに、誘電率εｒをεｒ２からεｒ１（εｒ２＜εｒ１）に大きくした場合でも同様に実施することができる。

貼付物体の厚さｔを変えず誘電率εｒをεｒ２からεｒ１に大きくすると、タグアンテナ１９周囲の実効誘電率は、誘電率が大きくなった分、貼付物体の厚さｔを厚くした場合と同様に大きくなる。従って、貼付物体の厚さｔを変えずに、誘電率εｒをεｒ２からεｒ１に厚くした場合の通信距離と周波数との関係を表わすグラフは、厚さｔを厚くした場合と同様に、例えば図２３の実線で表わすことができる。この場合、通信距離が最大となるときの周波数ｆは所望の周波数ｆ０に対して低周波数側にずれることになる。そして、ダミー金属シート１６が上述した例と同様にタグ２０に貼り付けられることで、通信距離が最大となる周波数を所望の周波数ｆ０に戻すことができるようになる。

以上説明してきたように、本実施の形態では、ある誘電率εｒ、ある厚さｔで通信距離が最大となるように最適化されたタグ２０に対して、それぞれ異なる誘電率εｒ、厚さｔを有する誘電体に貼り付けたタグ２０を動作させるとき、タグ２０にダミー金属シート１６を貼り付けるようにした。これにより、所望の周波数で通信距離を最大にすることができる。

また、ダミー金属シート１６の貼り付けに関して、ダミー金属部２３−１，２３−２は、電流経路がショート経路となっていれば、Ｘ軸方向やＺ軸方向にずれていても通信距離の周波数特性を維持することができる。従って、ダミー金属シート２２の位置調整を１ｍｍ単位で厳密に行う場合よりも、ずれは許されているため位置調整は容易となる。

［その他の実施の形態］
上述した第１及び第２の実施の形態では、ともにタグ２０に対してダミー金属部１７−１，１７−２，２３−１，２３−２を備えるダミー金属シート１６，２２を貼り付ける例を説明した。例えば、ダミー金属シート１６，２２が予めタグ２０に貼り付けられて、ダミー金属シート２０がタグ２０から剥がされることで、通信距離が最大となる周波数を所望の周波数ｆ０から高周波数側や低周波数側にずらすようにすることもできる。例えば、図２の状態からダミー金属シート１６が剥がされると、通信距離が最大となる周波数は所望の周波数ｆ０よりも高周波数側に移行させることができる。また、図１３の状態からダミー金属シート２２が剥がされると、通信距離が最大となる周波数は所望の周波数ｆ０から低周波数側に移行させることもできる。

また、第１及び第２の実施の形態において、ダミー金属部１７−１，１７−２，２３−１，２３−１は、ダミー金属シート１６，２２の中心点１８を中心にして左右１個ずつ備えていることを説明した。ダミー金属シート１６，２２は、例えば、ダミー金属部１７−１，１７−２，２３−１，２３−１について左右２個以上ずつ備えてもよいし、左右で異なる個数のダミー金属部１７−１，１７−２，２３−１，２３−１を備えるようにしてもよい。第１の実施の形態におけるダミー金属シート１６では、ダミー金属部１７−１，１７−２の最も外側の距離が、誘電体の誘電率εｒと厚さｔに応じて調整された距離が維持されていればその個数は左右それぞれで２個以上でもよい。また、第２の実施の形態におけるダミー金属シート２２は、ダミー金属部２３−１，２３−２の内側間距離が誘電体の誘電率εｒと厚さｔに応じて調整された距離であれば、左右それぞれで２個以上あってもよい。また、ダミー金属部１７−１，１７−２，２３−１，２３−１の形状についても、四角形状以外に、円状のものや、三角形状のもの、これらを組み合わせた複雑な形状のものであってもよい。

以上から、ある誘電率εｒ、ある厚さｔで通信距離が最大となるように調整されたタグ２０に対して、異なる誘電率εｒ、厚さｔの誘電体に貼り付けて動作させるときにダミー金属シート１６，２２が貼り付けられるようにする。ダミー金属シート１６，２２は、ダミー金属シート１６，２２の中心点１８を中心にして点対称の位置に少なくともそれぞれ一つずつダミー金属部１７−１，１７−２，２３−１，２３−２を備える。ダミー金属部１７−１，１７−２，２３−１，２３−２の一部がタグ２０とオーバーラップするように、ダミー金属シート１６，２２はタグ２０に貼り付けられる。これにより、通信距離が最大となる周波数は調整前の所望の周波数ｆ０に戻すことができる。また、ダミー金属シート１６，２２のタグ２０に対する貼り付け誤差があっても所望の周波数ｆ０で通信距離が最大となるように調整することができる。

１０：タグセット １１：貼付物体
１２：タグシート
１３−１，１３−２：ダイポール部 １４：インダクタンス部
１４−１：上側部 １４−２：下側部
１４−３：接続部 １５：チップ
１６：ダミー金属シート １７−１，１７−２：ダミー金属部
１８：中心点 １９：タグアンテナ
２０：タグ ２１：貼付物体
２２：ダミー金属シート ２３−１，２３−２：ダミー金属部
Ｌ１：オーバーラップ長 Ｌ２：許容量
Ｌ４：ダイポールの長さ

Claims (12)

1. 金属用シートにおいて、
   前記金属用シートの中心点を中心にして点対称の位置にそれぞれ第１及び第２の金属部を備え、
   前記第１及び第２の金属部の一部が非接触で通信を行うタグとそれぞれ接触するように前記タグに貼り付けられることを特徴とする金属用シート。
2. 前記金属用シートが前記タグに貼り付けられたとき、前記第１及び第２の金属部は前記タグに設けられた第１及び第２のダイポールアンテナの第１の軸方向における最も外側の先端部分とそれぞれ接触し、前記第１の軸方向における前記第１の金属部と前記第２の金属部の最も外側の距離は、前記第１のダイポールアンテナと前記第２のダイポールアンテナの前記第１の軸方向における前記先端部分間の距離よりも長いことを特徴とする請求項１記載の金属用シート。
3. 前記第１の軸方向において前記第１又は第２の金属部と前記第１又は第２のダイポールアンテナの先端部分とがそれぞれ接触したときの接触した部分の長さをＬ１、前記金属用シートを前記タグに貼り付けたとき前記第１の軸方向に対する貼り付け誤差の許容量をＬ２、前記第１の軸方向における前記第１又は第２のダイポールアンテナの長さをＬ４とすると、Ｌ２＜Ｌ１＜（Ｌ４−Ｌ２）の関係をそれぞれ満たすことを特徴とする請求項２記載の金属用シート。
4. 第１の誘電率と第２の軸方向において第１の厚さとを有する第１の誘電体が前記タグに貼り付けられたときに第１の周波数で前記タグの通信距離が最大となるとき、前記第１の誘電率よりも小さい第２の誘電率、又は前記第２の軸方向において前記第１の厚さよりも薄い第２の厚さ、を有する第２の誘電体が前記タグに貼り付けられているときにおいて前記金属用シートが前記タグに貼り付けられたときに前記第１の周波数で通信距離が最大となるように、前記第１の金属部と前記第２の金属部の距離は調整されることを特徴とする請求項２記載の金属用シート。
5. 前記金属用シートが前記タグに貼り付けられたとき、前記タグに設けられたダイポールアンテナに対する電流経路長は、前記金属用シートが前記タグに貼り付けられていないときよりも長いことを特徴とする請求項１記載の金属用シート。
6. 前記金属用シートが前記タグに貼り付けられたとき、前記第１及び第２の金属部は前記タグに設けられたインダクタンス部と接触し、前記インダクタンス部の電流経路長は前記金属用シートが前記タグに貼り付けられてないときよりも短いことを特徴とする請求項１記載の金属用シート。
7. 第１の誘電率と第２の軸方向において第１の厚さとを有する第１の誘電体が前記タグに貼り付けられたときに第１の周波数で通信距離が最大となるとき、前記第１の誘電率よりも大きい第３の誘電率、又は前記第２の軸方向において前記第１の厚さよりも厚い第３の厚さ、を有する第３の誘電体が前記タグに貼り付けられているときにおいて前記金属用シートが前記タグに貼り付けられたときに前記第１の周波数で通信距離が最大となるように、前記第１の金属部と前記第２の金属部の距離は調整されていることを特徴とする請求項６記載の金属用シート。
8. 前記金属用シートが前記タグに貼り付けられたとき、前記タグに設けられたインダクタンス部に対する電流経路長は、前記金属用シートが前記タグに貼り付けられていないときよりも短いことを特徴とする請求項１記載の金属用シート。
9. 誘電体と、
   前記誘電体に貼り付けられ、非接触で通信を行うタグと
   を備えたタグセットにおいて、
   さらに、金属用シートを備え、
   前記金属用シートは前記金属用シートの中心点を中心にして点対称の位置にそれぞれ第１及び第２の金属部を備え、
   前記金属用シートは、前記第１及び第２の金属部の一部が前記タグとそれぞれ接触するように前記タグに貼り付けられることを特徴とするタグセット。
10. 前記金属用シートが前記タグに貼り付けられたとき、前記第１及び第２の金属部は第１の軸方向において前記タグに設けられた第１及び第２のダイポールアンテナの最も外側の先端部分とそれぞれ接触し、前記第１の軸方向における前記第１の金属部と前記第２の金属部の最も外側の距離は、前記第１の軸方向における前記第１のダイポールアンテナと前記第２のダイポールアンテナの最も外側の距離よりも長いことを特徴とする請求項９記載のタグセット。
11. 前記金属用シートが前記タグに貼り付けられたとき、前記第１及び第２の金属部は前記タグに設けられたインダクタンス部と接触し、前記インダクタンス部の電流経路長は前記金属用シートが前記タグに貼り付けられないときよりも短いことを特徴とする請求項９記載のタグセット。
12. 前記ダイポールアンテナの第１の軸方向における長さは前記ダイポールアンテナの共振波長の２分の１よりも短いことを特徴とする請求項１１記載のタグセット。

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