特許 6044251 ＲＦＩＤタグ、ＲＦＩＤタグ付き容器、及びＲＦＩＤタグ用のアンテナ装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6044251

(24)【登録日】2016年11月25日

(45)【発行日】2016年12月14日

(54)【発明の名称】ＲＦＩＤタグ、ＲＦＩＤタグ付き容器、及びＲＦＩＤタグ用のアンテナ装置

(51)【国際特許分類】

   H01Q 7/00 20060101AFI20161206BHJP

   H01Q 3/24 20060101ALI20161206BHJP

   G06K 19/077 20060101ALI20161206BHJP

【ＦＩ】

   H01Q7/00

   H01Q3/24

   G06K19/077 252

【請求項の数】6

【全頁数】24

(21)【出願番号】特願2012-226133(P2012-226133)

(22)【出願日】2012年10月11日

(65)【公開番号】特開2014-78876(P2014-78876A)

(43)【公開日】2014年5月1日

【審査請求日】2015年6月4日

(73)【特許権者】

【識別番号】000005223

【氏名又は名称】富士通株式会社

(74)【代理人】

【識別番号】100107766

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠重

(74)【代理人】

【識別番号】100070150

【弁理士】

【氏名又は名称】伊東 忠彦

(74)【代理人】

【識別番号】100146776

【弁理士】

【氏名又は名称】山口 昭則

(72)【発明者】

【氏名】甲斐 学

【審査官】 米倉 秀明

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００９−１２３０５８（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００７−３１１９５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特表２００８−５３８０２９（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１０−０２５７２７（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−０４９６５５（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２０１１−１１４６３３（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００９−１３０４８３（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｈ０１Ｑ ７／００

Ｇ０６Ｋ １９／０７７

Ｈ０１Ｑ ３／２４

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

液体が注がれる容器の上端と下端の間の側面に貼り付けられ、リーダライタによって識別信号が読み取られるＲＦＩＤタグであって、
第１上端部を有するループ状の第１アンテナと、
前記第１上端部よりも前記容器の高さ方向において低い位置に配設される第２上端部を有するループ状の第２アンテナと、
前記第１アンテナ及び前記第２アンテナに接続され、前記第１アンテナ又は前記第２アンテナのいずれか一方が前記リーダライタから受信する読み取り信号によって駆動され、前記識別信号を出力するＩＣチップと
を含み、
前記第１アンテナで受信される前記読み取り信号で前記識別信号を読み取る場合に必要な前記読み取り信号の第１最小出力の前記容器に注がれる液体の液面の高さに対する第１特性と、前記第２アンテナで受信される前記読み取り信号で前記識別信号を読み取る場合に必要な前記読み取り信号の第２最小出力の前記容器に注がれる液体の液面の高さに対する第２特性とは異なり、前記第１特性の第１極大値は、前記第２特性の第２極大値よりも、前記液面が高い位置に存在する、ＲＦＩＤタグ。

【請求項2】

前記第１アンテナ及び前記第２アンテナのインダクタンスは、前記ＩＣチップとインピーダンス整合が取られる値に設定される、請求項１記載のＲＦＩＤタグ。

【請求項3】

前記第１アンテナの前記第１上端部以外の第１線路と、前記第２アンテナの前記第２上端部以外の第２線路とは、共通部分を有する、請求項１又は２記載のＲＦＩＤタグ。

【請求項4】

前記第１アンテナ及び前記第２アンテナよりも長く、かつ、前記第１アンテナ及び前記第２アンテナの使用周波数における波長よりも短い実効長を有する第３アンテナをさらに含む、請求項１乃至３のいずれか記載のＲＦＩＤタグ。

【請求項5】

下端から上端までの間に液体が注がれる容器と、
前記容器の前記上端と前記下端の間の側面に貼り付けられ、リーダライタによって識別信号が読み取られるＲＦＩＤタグとを含み、
前記ＲＦＩＤタグは、
第１上端部を有するループ状の第１アンテナと、
前記第１上端部よりも前記容器の高さ方向において低い位置に配設される第２上端部を有するループ状の第２アンテナと、
前記第１アンテナ及び前記第２アンテナに接続され、前記第１アンテナ又は前記第２アンテナのいずれか一方が前記リーダライタから受信する読み取り信号によって駆動され、前記識別信号を出力するＩＣチップと
を有し、
前記第１アンテナで受信される前記読み取り信号で前記識別信号を読み取る場合に必要な前記読み取り信号の第１最小出力の前記容器に注がれる液体の液面の高さに対する第１特性と、前記第２アンテナで受信される前記読み取り信号で前記識別信号を読み取る場合に必要な前記読み取り信号の第２最小出力の前記容器に注がれる液体の液面の高さに対する第２特性とは異なり、前記第１特性の第１極大値は、前記第２特性の第２極大値よりも、前記液面が高い位置に存在する、ＲＦＩＤタグ付き容器。

【請求項6】

液体が注がれる容器の上端と下端の間の側面に貼り付けられ、リーダライタによって識別信号が読み取られるＲＦＩＤタグ用のアンテナ装置であって、
第１上端部を有するループ状の第１アンテナと、
前記第１上端部よりも前記容器の高さ方向において低い位置に配設される第２上端部を有するループ状の第２アンテナと、
を含み、
前記第１アンテナ及び前記第２アンテナは、前記第１アンテナ又は前記第２アンテナのいずれか一方が前記リーダライタから受信する読み取り信号によって駆動され、前記識別信号を出力するＩＣチップを接続する端子を有し、
前記第１アンテナで受信される前記読み取り信号で前記識別信号を読み取る場合に必要な前記読み取り信号の第１最小出力の前記容器に注がれる液体の液面の高さに対する第１特性と、前記第２アンテナで受信される前記読み取り信号で前記識別信号を読み取る場合に必要な前記読み取り信号の第２最小出力の前記容器に注がれる液体の液面の高さに対する第２特性とは異なり、前記第１特性の第１極大値は、前記第２特性の第２極大値よりも、前記液面が高い位置に存在する、ＲＦＩＤタグ用のアンテナ装置。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＲＦＩＤ（Radio Frequency Identifier）タグ、ＲＦＩＤタグ付き容器、及びＲＦＩＤタグ用のアンテナ装置に関する。

【背景技術】

【0002】

従来より、給電端子と、前記給電端子に接続されたループアンテナと、前記ループアンテナのループをパイバスするパイバス導電路を有するＲＦＩＤタグ用のアンテナ装置がある（例えば、特許文献１参照）。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0003】

【特許文献1】国際公開第２００６／０７７６４５号

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0004】

ところで、例えば、従来のアンテナ装置を含むＲＦＩＤタグを容器の側面に貼着し、ＲＦＩＤタグとリーダライタとの間の距離を一定に保持した状態で、容器に液体を注ぐと、ＲＦＩＤタグのＩＤ（Identifier：識別子）を読み取る際に必要になるリーダライタの最小限度の出力が液面の位置によって変化する。

【0005】

例えば、液面がＲＦＩＤタグのアンテナ装置よりも下側にあるときは、リーダライタの出力を比較的低くした状態でＩＤを読み取ることができる。しかしながら、より多くの液体を容器に注ぎ、液面がＲＦＩＤタグのアンテナ装置の上端（容器の高さ方向におけるアンテナ装置の上端）に近づくと、リーダライタの出力を増大しないとＩＤを読み取ることができなくなる。

【0006】

すなわち、ＲＦＩＤタグとリーダライタとの間の距離が一定である場合に、容器内の液体の量によって、ＲＦＩＤタグのＩＤをリーダライタで読み取る際に必要になるリーダライタの最小限度の出力が変化する。

【0007】

ここで、複数の容器の各々の側面にＲＦＩＤタグを貼着し、容器に液体が注がれる前と、容器に液体が注がれた後との両方の状態で、ＲＦＩＤタグのＩＤを用いて各容器の識別を行うこととする。

【0008】

このような場合に、各容器に注がれる液体の量が異なる可能性がある場合には、リーダライタの出力を、ＲＦＩＤタグのＩＤの読み取りに必要となる最小限度の出力の最大値以上に設定する必要がある。

【0009】

このため、液体が注がれる容器の側面にＲＦＩＤタグを貼着して各容器を識別する場合には、リーダライタの消費電力が増大するという課題があった。

【0010】

そこで、読み取りに必要な消費電力を低減したＲＦＩＤタグ、ＲＦＩＤタグ付き容器、及びＲＦＩＤタグ用のアンテナ装置を提供することを目的とする。

【課題を解決するための手段】

【0011】

本発明の実施の形態のＲＦＩＤタグは、液体が注がれる容器の上端と下端の間の側面に貼り付けられ、リーダライタによって識別信号が読み取られるＲＦＩＤタグであって、第１上端部を有するループ状の第１アンテナと、前記第１上端部よりも前記容器の高さ方向において低い位置に配設される第２上端部を有するループ状の第２アンテナと、前記第１アンテナ及び前記第２アンテナに接続され、前記第１アンテナ又は前記第２アンテナのいずれか一方が前記リーダライタから受信する読み取り信号によって駆動され、前記識別信号を出力するＩＣチップとを含み、前記第１アンテナで受信される前記読み取り信号で前記識別信号を読み取る場合に必要な前記読み取り信号の第１最小出力の前記容器に注がれる液体の液面の高さに対する第１特性と、前記第２アンテナで受信される前記読み取り信号で前記識別信号を読み取る場合に必要な前記読み取り信号の第２最小出力の前記容器に注がれる液体の液面の高さに対する第２特性とは異なり、前記第１特性の第１極大値は、前記第２特性の第２極大値よりも、前記液面が高い位置に存在する。

【発明の効果】

【0012】

読み取りに必要な消費電力を低減したＲＦＩＤタグ、ＲＦＩＤタグ付き容器、及びＲＦＩＤタグ用のアンテナ装置を提供することができる。

【図面の簡単な説明】

【0013】

【図1】実施の形態の前提技術によるＲＦＩＤタグ１０を示す図である。

【図2】ＲＦＩＤタグ１０の等価回路を示す図である。

【図3】ＲＦＩＤタグ１０を容器５０の側面に貼着し、リーダライタ６０でＩＤを読み取る状態を示す図である。

【図4】容器５０に注がれる液体の液面の高さと、リーダライタ６０でＩＤを読み取るのに必要な最小限度の出力Ｐｍｉｎとの関係を示す特性図である。

【図5】実施の形態のＲＦＩＤタグ１００を示す図である。

【図6】実施の形態のＲＦＩＤタグ用のアンテナ装置１００Ａを示す図である。

【図7】実施の形態のＲＦＩＤタグ１００のＩＣチップ１４０と端子１３１Ａ、１３１Ｂ、１３２Ａ、１３２Ｂとの接続関係を示す図である。

【図8】実施の形態のＲＦＩＤタグ１００の断面構造を示す図である。

【図9】ＲＦＩＤタグ１００を容器５０の側面５０Ａに貼着し、リーダライタ６０でＩＤを読み取る状態を示す図である。

【図10】容器５０に注がれる液体の液面の高さと、リーダライタ６０でＲＦＩＤタグ１００のＩＤを読み取るのに必要な最小限度の出力Ｐｍｉｎとの関係を示す特性図である。

【図11】実施の形態の変形例のＲＦＩＤタグ１０１、１０２、１０３を示す図である。

【発明を実施するための形態】

【0014】

以下、本発明のＲＦＩＤタグ、ＲＦＩＤタグ付き容器、及びＲＦＩＤタグ用のアンテナ装置を適用した実施の形態について説明する。

【0015】

ここでは、まず、実施の形態のＲＦＩＤタグ等について説明する前に、実施の形態の前提技術によるＲＦＩＤタグについて説明する。

【0016】

図１は、実施の形態の前提技術によるＲＦＩＤタグ１０を示す図である。

【0017】

ＲＦＩＤタグ１０は、基板２０、アンテナ３０、及びＩＣ（Integrated Circuit：集積回路）チップ４０を含む。

【0018】

基板２０は、例えば、ポリイミド製のシート状の基板である。基板２０の表面(図１に示す面)には、アンテナ３０がパターニングされるとともに、ＩＣチップ４０が実装される。基板２０の裏面（図１に示す面の裏側の面）には、接着剤等が塗布され、基板２０は後述する容器等に貼着される。

【0019】

アンテナ３０は、一対の端子３０Ａ、３０Ｂと、アンテナ部３１と、アンテナ部３２とを有する。

【0020】

アンテナ３０の一対の端子３０Ａ、３０Ｂの間には、ＩＣチップ４０が実装されており、一対の端子３０Ａ、３０Ｂは、ＩＣチップ４０の一対の端子に接続されている。

【0021】

アンテナ部３１は、平面視でアンテナ部３２の略半分の大きさを有する矩形ループ状のアンテナ部であり、端子３０Ａと端子３０Ｂとの間の長さ（実効長）は、例えば、ＲＦＩＤタグ１０の使用周波数における波長（λ）の約１／４程度に設定されている。アンテナ部３１は、ＩＣチップ４０を含む小さなループを構築する。

【0022】

アンテナ部３１は、主に、アンテナ３０とＩＣチップ４０とのインピーダンス整合を取るために用いられるアンテナ部であり、アンテナ３０とＩＣチップ４０との間で共振を生じさせるために、所定のインダクタンスを有する。

【0023】

アンテナ部３２は、平面視で基板２０と略同じ大きさを有する矩形ループ状のアンテナであり、端子３０Ａと端子３０Ｂとの間の長さ（実効長）は、例えば、ＲＦＩＤタグ１０の使用周波数における波長（λ）の約１／３程度に設定されている。アンテナ部３２は、ＩＣチップ４０を含む大きなループを構築する。なお、アンテナ部３２の実効長をＲＦＩＤタグ１０の使用周波数における波長（λ）の約１／３程度に設定するのは、アンテナ部３２をインダクタとして働かせるためである。

【0024】

アンテナ部３２は、主に、アンテナ３０のゲインを稼ぐために設けられているアンテナ部であり、インピーダンス整合用のアンテナ部３１よりも長い実効長を有する。なお、アンテナ部３２は、例えば、ＲＦＩＤタグ１０の使用周波数を９５３ＭＨｚとした場合に、１９ｍｍ×１９ｍｍの正方形状のループになるように実効長が設定される。

【0025】

ＩＣチップ４０は、基板２０の表面に実装されてアンテナ３０に電気的に接続されており、アンテナ部３１、３２とそれぞれループを構築する。また、ＩＣチップ４０は、固有のＩＤを表すデータを内部のメモリチップに格納している。

【0026】

ＩＣチップ４０は、アンテナ３０を介してＲＦＩＤタグ１０のリーダライタからＲＦ（Radio Frequency）帯域の読み取り用の信号を受信すると、受信信号の電力で作動し、ＩＤを表すデータをアンテナ３０を介して発信する。これにより、リーダライタでＲＦＩＤタグ１０のＩＤを読み取ることができる。

【0027】

このようなＲＦＩＤタグ１０は、例えば、基板２０の裏面（図１に示す面の裏側の面）を容器等に貼り付けることにより、容器等に貼着される。

【0028】

図２は、ＲＦＩＤタグ１０の等価回路を示す図である。

【0029】

図２に示すように、ＲＦＩＤタグ１０のアンテナ３０は、抵抗器ＲａとインダクタＬａで表すことができる。また、ＲＦＩＤタグ１０のＩＣチップ４０は、抵抗器ＲｃとキャパシタＣｃで表すことができる。すなわち、アンテナ３０は、抵抗成分とインダクタンス成分を含んでおり、ＩＣチップ４０は、抵抗成分とキャパシタンス成分とで表すことができる。

【0030】

ここで、抵抗器Ｒａは抵抗値Ｒａの抵抗器であり、インダクタＬａはインダクタンスがＬａのインダクタである。また、抵抗器Ｒｃは抵抗値Ｒｃの抵抗器であり、キャパシタＣｃはキャパシタンスがＣｃのキャパシタである。

【0031】

アンテナ３０のインダクタＬａのインダクタンスは、アンテナ部３１と３２の合成のインダクタンスである。アンテナ部３１と３２のインダクタンスは、実効長の長いアンテナ部３２のインダクタンスの方がアンテナ部３１のインダクタンスよりも大きい。

【0032】

しかしながら、合成のインダクタンスは、アンテナ部３１と３２のインダクタンスの逆数の和で決まるため、実効長の短いアンテナ部３１のインダクタンスが支配的となる。

【0033】

このため、アンテナ部３１のインダクタンスは、主にアンテナ３０とＩＣチップ４０とのインピーダンス整合を取り、アンテナ３０とＩＣチップ４０との間で共振を生じさせるために用いられる。

【0034】

また、アンテナ部３２は、アンテナ部３１よりも実効長が長く、アンテナ部３１よりも使用周波数における波長（λ）に近い実効長を有するため、アンテナ３０のゲインを稼ぐために用いられる。

【0035】

次に、図３及び図４を用いて、ＲＦＩＤタグ１０を容器の側面に貼着し、容器に液体を注いだ場合に、液面の高さによってリーダライタでＩＤを読み取るのに必要な最小限度の出力が変化することについて説明する。

【0036】

図３は、ＲＦＩＤタグ１０を容器５０の側面に貼着し、リーダライタ６０でＩＤを読み取る状態を示す図である。図４は、容器５０に注がれる液体の液面の高さと、リーダライタ６０でＩＤを読み取るのに必要な最小限度の出力Ｐｍｉｎとの関係を示す特性図である。

【0037】

図３に示すように、ＲＦＩＤタグ１０を容器５０の側面に貼着する。容器５０は、円筒状のカップ型の容器であり、上部に開口を有し、内部に液体を収容することができる。

【0038】

ここでは、一例として、容器５０の直径は７０ｍｍ、高さは８０ｍｍとする。また、図３には、容器５０の底の高さを０ｍｍとして示し、高さ８０ｍｍまで液体を注ぐことができることとする。なお、ここでは、液体として水を用いる。

【0039】

ＲＦＩＤタグ１０を容器５０の側面に貼り付ける高さ方向の位置は、容器５０の上端と下端の間である。具体的には、アンテナ３０の上端が高さ約４０ｍｍの位置にあり、アンテナ３０の下端が高さ約２０ｍｍの位置にあるように、ＲＦＩＤタグ１０を容器５０の側面に貼着した。

【0040】

ＲＦＩＤタグ１０を側面に貼着した容器５０と、リーダライタ６０との間の距離を一定にし、空の容器５０に少しずつ液体を注ぎながら、リーダライタ６０でＩＤを読み取るのに必要な最小限度の出力Ｐｍｉｎを測定したところ、図４のような結果を得た。

【0041】

なお、図４において、横軸は、ＲＦＩＤタグ１０とリーダライタ６０との間の距離（ｍｍ）を表し、縦軸は、リーダライタ６０でＩＤを読み取るのに必要な最小限度の出力Ｐｍｉｎ（ｄＢｍ）を表す。

【0042】

ここで、リーダライタ６０でＩＤを読み取るのに必要な最小限度の出力Ｐｍｉｎとは、ＲＦＩＤタグ１０とリーダライタ６０との間の距離をある一定の距離に保持した状態で、リーダライタ６０でＲＦＩＤタグ１０のＩＤを読み取るために、リーダライタ６０が発信する読み取り用の信号（読み取り信号）に必要になる最小の出力をいう。

【0043】

リーダライタ６０が発信する読み取り信号の出力が、リーダライタ６０でＩＤを読み取るのに必要な最小限度の出力Ｐｍｉｎより低くなると、ＲＦＩＤタグ１０とリーダライタ６０との間の距離をある一定の距離に保持した状態では、リーダライタ６０でＲＦＩＤタグ１０のＩＤを読み取ることができなくなる。

【0044】

図４に実線で示すように、容器５０に液体を注ぐ前の状態では、液体の液面の高さは０ｍｍであり、リーダライタ６０でＩＤを読み取るのに必要な最小限度の出力Ｐｍｉｎは、約１０ｄＢｍであった。

【0045】

容器５０に液体を徐々に注いだところ、液面の高さが約２０ｍｍに達するまでは最小限度の出力Ｐｍｉｎは低下し、液面の高さが約２０ｍｍのときに極小値として約０ｄＢｍが得られた。ここで、液面の高さが２０ｍｍである状態は、ＲＦＩＤタグ１０のアンテナ３０の下端と液面の高さが等しい状態に相当する。

【0046】

容器５０に液体をさらに注いだところ、液面の高さが約２０ｍｍよりも高くなると、最小限度の出力Ｐｍｉｎは増大し、液面の高さが約４０ｍｍのときに、極大値として約３０ｄＢｍが得られた。ここで、液面の高さが４０ｍｍである状態は、ＲＦＩＤタグ１０のアンテナ３０の上端と液面の高さが等しい状態に相当する。

【0047】

容器５０に液体をさらに注いだところ、液面の高さが約４０ｍｍよりも高くなると、最小限度の出力Ｐｍｉｎは減少し、液面の高さが約４５ｍｍのときに、最小限度の出力Ｐｍｉｎは約１５ｄＢｍとなった。そして、液面の高さが６０ｍｍになると、最小限度の出力Ｐｍｉｎは約１０ｄＢｍとなり、容器５０が空の状態（液面の高さが０ｍｍの状態）と略等しい値になった。

【0048】

以上のように、アンテナ３０の上端と液面の高さが略等しいときに、最小限度の出力Ｐｍｉｎは極大値になり、アンテナ３０の下端と液面の高さが略等しいときに、最小限度の出力Ｐｍｉｎは極小値になることが分かった。

【0049】

なお、図４に破線で示す特性は、容器５０の直径を１５ｍｍに設定して同様に最小限度の出力Ｐｍｉｎを測定して得た結果を示しており、極小値と極大値の絶対値は異なるが、同様の傾向が得られることが確認できた。

【0050】

このように、ＲＦＩＤタグ１０を側面に貼着した容器５０に液体を注ぐと、液面の高さに応じて、リーダライタ６０でＩＤを読み取るのに必要な最小限度の出力Ｐｍｉｎが変化することが分かった。

【0051】

従って、ＲＦＩＤタグ１０を側面に貼着した容器５０に注がれる液体の量が異なる可能性がある場合には、リーダライタ６０が発信する読み取り信号の出力を、最小限度の出力Ｐｍｉｎの極大値以上に設定することが必要になる。

【0052】

具体的には、図３に示すようにＲＦＩＤタグ１０を容器５０に貼着した場合には、リーダライタ６０が発信する読み取り信号の出力を３０ｄＢｍ以上に設定することが必要になる。これは、読み取り信号の出力として、少なくとも３０ｄＢｍは必要になるという意味である。

【0053】

なお、ＲＦＩＤタグ１０のアンテナ３０のアンテナ部３１、３２の実効長は、容器５０が空である状態（液体が全く注がれていない状態）と、容器５０を満タンにした状態（高さ８０ｍｍまで液体を注いだ状態）とで、同じ通信距離が得られるように調整してある。

【0054】

次に、実施の形態のＲＦＩＤタグ、ＲＦＩＤタグ付き容器、及びＲＦＩＤタグ用のアンテナ装置について説明する。

【0055】

＜実施の形態＞
図５は、実施の形態のＲＦＩＤタグ１００を示す図である。図６は、実施の形態のＲＦＩＤタグ用のアンテナ装置１００Ａを示す図である。図５及び図６では、図示するように直交座標系であるＸＹＺ座標系を定義する。

【0056】

以下で実施の形態のＲＦＩＤタグ１００について説明するにあたり、図１に示す前提技術のＲＦＩＤタグ１０と同様の構成要素には同一符号を付し、その説明を省略又は簡略化する。

【0057】

図５に示す実施の形態のＲＦＩＤタグ１００は、基板１２０、アンテナ１３０、及びＩＣチップ１４０を含む。図６に示すＲＦＩＤタグ用のアンテナ装置１００Ａは、図５に示すＲＦＩＤタグ１００からＩＣチップ１４０を取り除いた状態のものである。

【0058】

すなわち、図５に示すＲＦＩＤタグ１００は、図６に示すＲＦＩＤタグ用のアンテナ装置１００Ａに、ＩＣチップ１４０を実装したものである。なお、図６には、ＩＣチップ１１４０が実装される位置を破線で示す。

【0059】

実施の形態のＲＦＩＤタグ１００は、前提技術のＲＦＩＤタグ１０と同様に、容器５０(図３参照)の外側の側面に貼着して用いるものである。ＲＦＩＤタグ１００は、図５に示すＹ軸の正方向が容器５０の高さ方向における上方向を向き、図５に示すＸ軸方向が円筒型の容器５０の周方向を向くように、容器５０の外側の側面に貼り付けられる。

【0060】

基板１２０は、例えば、ポリイミド製の樹脂フィルムである。実施の形態のＲＦＩＤタグ１００の基板１２０は、前提技術のＲＦＩＤタグ１０の基板２０（図１参照）と同様の基板であるが、アンテナ１３０の平面視での大きさが前提技術のアンテナ３０の平面視での大きさと異なるため、前提技術の基板２０よりもＸ軸方向に少し大きくなっている。

【0061】

なお、ＲＦＩＤタグ１００は円筒状の容器５０（図３参照）の側面に貼り付けられるため、基板１２０は、可撓性を有するフィルム状の部材、又は、シート状の部材であればよく、ポリイミド製のフィルムに限られるものではない。基板１２０は、例えば、紙製であってもよい。

【0062】

基板１２０の表面(図５及び図６に示す面)には、アンテナ１３０がパターニングされるとともに、ＩＣチップ１４０が実装される。基板１２０の裏面（図５及び図６に示す面の裏側の面）には、接着剤等が塗布され、基板１２０は容器５０の外側の側面に貼着される。

【0063】

アンテナ１３０は、アンテナ部１３１、１３２、１３３を有する。アンテナ１３０は、アンテナ部１３１又は１３２がＩＣチップ１４０と共振することにより、リーダライタ６０(図３参照)との間で通信を行う。また、この際に、アンテナ部１３３は、アンテナ１３０のゲインを稼ぐように機能する。

【0064】

すなわち、アンテナ１３０は、アンテナ部１３１又は１３２のいずれか一方がＩＣチップ１４０と共振することによって通信を行う所謂ダイバーシティ方式のアンテナである。

【0065】

図６には、アンテナ部１３１、１３２、１３３の形状（パターン）を分かり易くするために、アンテナ部１３１のパターンを破線で示し、アンテナ部１３２のパターンを一点鎖線で示し、アンテナ部１３３のパターンを二点鎖線で示す。

【0066】

アンテナ１３０は、最も大きい矩形状のループを形成するアンテナ部１３３の内部に小さなループのアンテナ部１３１を形成するとともに、アンテナ部１３１とは別の小さなループのアンテナ部１３２を設けた構成を有する。

【0067】

ここで、アンテナ部１３３の矩形状のループは４つの角部１３０Ａ、１３０Ｂ、１３０Ｃ、１３０Ｄを有するものとして説明する。

【0068】

アンテナ部１３１は、一端と他端に端子１３１Ａ、１３１Ｂを有し、矩形状のループを形成する。端子１３１Ａ、１３１Ｂは、アンテナ１３０の４つの端子のうちの２つである。端子１３１Ａ、１３１Ｂには、ＩＣチップ１４０の４つの端子のうちの２つの端子が接続される。

【0069】

アンテナ部１３１は、一端の端子１３１ＡからＹ軸負方向側に延伸し、角部１３０ＡでＸ軸負方向側に折れ曲がり、さらに中間部１３０ＥでＹ軸正方向側に折れ曲がっている。中間部１３０Ｅは、角部１３０Ａと１３０Ｂとの中間に位置する部位である。

【0070】

また、アンテナ部１３１は、中間部１３０ＥからＹ軸正方向側に延伸し、中間部１３０ＦでＸ軸正方向側に折れ曲がり、さらに角部１３０ＤでＹ軸負方向側に折れ曲がり、他端の端子１３１Ｂまで延伸している。なお、中間部１３０Ｆは、角部１３０Ｃと１３０Ｄとの中間に位置する部位であり、Ｘ軸方向の位置は、中間部１３０Ｅと同一である。

【0071】

アンテナ部１３１は、平面視でアンテナ部１３３の略半分の大きさを有する矩形ループ状のアンテナ部であり、第１アンテナの一例である。アンテナ部１３１の一端の端子１３１Ａと他端の端子１３１Ｂとの間の長さ（実効長）は、例えば、ＲＦＩＤタグ１００の使用周波数における波長（λ）の約１／６程度に設定されている。アンテナ部１３１は、ＩＣチップ１４０を含む小さなループを構築する。

【0072】

ここで、ＲＦＩＤタグ１００は、Ｙ軸正方向が容器５０（図３参照）の高さ方向における上方向に一致するように容器５０の側面に貼着される。このため、アンテナ部１３１の上端は、Ｙ軸方向において最も正方向側に位置する部分であり、角部１３０Ｄと中間部１３０Ｆとの間の部分である。

【0073】

アンテナ部１３１の上端は、容器５０の高さ方向に対応するＹ軸方向において、アンテナ部１３２の上端（角部１３０Ｉと角部１３０Ｊとの間の部分）よりも、Ｙ軸正方向側（高さ方向における高い側）に位置している。

【0074】

アンテナ部１３１は、主に、アンテナ１３０とＩＣチップ１４０とのインピーダンス整合を取るために用いられるアンテナ部であり、アンテナ１３０とＩＣチップ１４０との間で共振を生じさせるために、所定のインダクタンスを有する。

【0075】

なお、アンテナ部１３１の下端とは、Ｙ軸方向において最も負方向側に位置する部分であり、角部１３０Ａと中間部１３０Ｅとの間の部分である。

【0076】

アンテナ部１３２は、一端と他端に端子１３２Ａ、１３２Ｂを有し、矩形状のループを形成する。端子１３２Ａ、１３２Ｂは、アンテナ１３０の４つの端子のうちの２つである。

【0077】

端子１３２Ａ、１３２Ｂには、ＩＣチップ１４０の４つの端子のうちの残りの２つの端子が接続される。残りの２つの端子とは、ＩＣチップ１４０の４つの端子のうち、アンテナ部１３１の端子１３１Ａ、１３１Ｂに接続される２つの端子を除いた残りの端子である。

【0078】

アンテナ部１３２は、一端の端子１３２ＡからＸ軸負方向側に延伸し、中点１３０ＧでＹ軸負方向側に折れ曲がり、さらに中点１３０ＥでＸ軸正方向側に折れ曲がり、角部１３０Ａを経て、角部１３０Ｈまで延伸している。角部１３０Ｈは、角部１３０ＡよりもＸ軸正方向側に位置する。

【0079】

アンテナ部１３２は、角部１３０ＨでＹ軸正方向側に折れ曲がり、角部１３０ＩでＸ軸負方向側に折れ曲がり、さらに角部１３０ＪでＹ軸負方向側に折れ曲がり、他端の端子１３２Ｂまで延伸している。

【0080】

なお、角部１３０Ｉは、角部１３０ＨとはＸ軸方向の位置が同一であり、角部１３０ＨよりもＹ軸正方向側に位置している。角部１３０Ｉは、Ｙ軸方向において、他端の端子１３２ＢよりもＹ軸正方向側に位置している。

【0081】

また、角部１３０Ｊは、角部１３０ＩとＹ軸方向における位置が同一であり、Ｘ軸方向における位置は、他端の端子１３２Ｂと同一である。

【0082】

以上のようなアンテナ部１３２は、Ｘ軸方向における正方向側の部分（角部１３０Ａ及び端子１３２ＢよりもＸ軸正方向側の部分）が、Ｘ軸方向における負方向側の部分（角部１３０Ａ及び端子１３２ＢよりもＸ軸負方向側の部分）よりもＹ軸方向に長くなっている。

【0083】

アンテナ部１３２のうち、中間部１３０Ｇから中間部１３０Ｅを経て角部１３０Ａに至る部分は、アンテナ部１３１及び１３３と共通の部分である。また、アンテナ部１３２のうち、角部１３０Ａから角部１３０Ｈ、１３０Ｉ、１３０Ｊを経て他端の端子１３２Ｂに至る部分は、アンテナ部１３１及び１３３よりもＸ軸正方向側に延出している。

【0084】

アンテナ部１３２は、第２アンテナの一例である。アンテナ部１３２の一端の端子１３２Ａと他端の端子１３２Ｂとの間の長さ（実効長）は、例えば、ＲＦＩＤタグ１００の使用周波数における波長（λ）の約１／６程度に設定されている。すなわち、アンテナ部１３２の実効長は、アンテナ部１３１の実効長と略等しい長さに設定されている。アンテナ部１３２は、ＩＣチップ１４０を含む小さなループを構築する。

【0085】

ここで、ＲＦＩＤタグ１００は、Ｙ軸正方向が容器５０（図３参照）の高さ方向における上方向に一致するように容器５０の側面に貼着される。このため、アンテナ部１３２の上端は、Ｙ軸方向において最も正方向側に位置する部分であり、角部１３０Ｉと角部１３０Ｊとの間の部分である。

【0086】

アンテナ部１３２の上端は、容器５０の高さ方向に対応するＹ軸方向において、アンテナ部１３１の上端（角部１３０Ｄと中間部１３０Ｆとの間の部分）よりも、Ｙ軸負方向側（高さ方向における低い側）に位置している。

【0087】

アンテナ部１３２は、主に、アンテナ１３０とＩＣチップ１４０とのインピーダンス整合を取るために用いられるアンテナ部であり、アンテナ１３０とＩＣチップ１４０との間で共振を生じさせるために、所定のインダクタンスを有する。

【0088】

なお、アンテナ部１３２の下端とは、Ｙ軸方向において最も負方向側に位置する部分であり、中間部１３０Ｅと角部１３０との間の部分である。

【0089】

アンテナ部１３３は、一端と他端に、アンテナ部１３１の一端及び他端の端子１３１Ａ、１３１Ｂを有する。すなわち、アンテナ部１３３は、端子１３１Ａ、１３１Ｂをアンテナ部１３１と共有している。

【0090】

アンテナ部１３３は、一端の端子１３１ＡからＹ軸負方向側に延伸し、角部１３０ＡでＸ軸負方向側に折れ曲がって角部１３０Ｂまで延伸している。また、アンテナ部１３３は、角部１３０ＢでＹ軸正方向側に折れ曲がり、角部１３０ＣでＸ軸正方向側に折れ曲がり、さらに、角部１３０ＤでＹ軸負方向側に折れ曲がることにより、他端の端子１３１Ｂまで延伸している。

【0091】

アンテナ部１３３は、端子１３１Ａと端子１３１Ｂとの間で、角部１３０Ａ、１３０Ｂ、１３０Ｃ、１３０Ｄを四隅とする矩形状のループを形成している。

【0092】

アンテナ部１３３は、第３アンテナの一例である。アンテナ部１３３の一端の端子１３１Ａと他端の端子１３１Ｂとの間の長さ（実効長）は、例えば、ＲＦＩＤタグ１００の使用周波数における波長（λ）の約１／３程度に設定されている。アンテナ部１３３は、ＩＣチップ１４０を含む大きなループを構築する。

【0093】

なお、アンテナ部１３３は、実効長が使用周波数における波長（λ）と略等しい長さに設定される所謂ループアンテナとは異なり、インダクタとして働くループ状のアンテナである。このため、アンテナ部１３３の実効長は、使用周波数における波長λよりも短く設定される。これは、ループ状のアンテナ部１３１、１３２も同様である。

【0094】

このため、実施の形態では、アンテナ部１３３の実効長をＲＦＩＤタグ１００の使用周波数における波長（λ）の約１／３程度に設定している。

【0095】

アンテナ部１３３は、主に、アンテナ１３０のゲインを稼ぐために設けられているアンテナ部であり、インピーダンス整合用のアンテナ部１３１、１３２よりも長い実効長を有する。なお、アンテナ部１３３は、例えば、ＲＦＩＤタグ１０の使用周波数を９５３ＭＨｚとした場合に、１９ｍｍ×１９ｍｍの正方形状のループになるように実効長が設定される。

【0096】

また、アンテナ部１３３は、端子１３１Ａ、１３１Ｂをアンテナ部１３１と共有しているため、アンテナ部１３１がＩＣチップ１４０と共振して通信を行う際には、アンテナ部１３３も同時に通信に用いられ、ゲイン用のアンテナ部として機能する。これは、アンテナ部１３３は、アンテナ部１３１がＩＣチップ１４０と共振して通信を行う際に、ゲイン用のアンテナとして機能するために配設されているからである。

【0097】

しかしながら、アンテナ部１３３は、中間点１３０Ｆにおいて、アンテナ部１３１の中間部１３０Ｆと１３０Ｇとの間の区間を介してアンテナ部１３２の中間部１３０Ｇに接続されている。また、アンテナ部１３３は、中間点１３０Ｅにおいて、アンテナ部１３２に接続されている。

【0098】

このため、アンテナ部１３２がＩＣチップ１４０と共振して通信を行う際には、アンテナ部１３３の中間部１３０Ｆから角部１３０Ｃ及び１３０Ｂを経て中間部１３０Ｅに至る部分は、アンテナ部１３１の中間部１３０Ｆと１３０Ｇとの間の部分を介して、ゲイン用のアンテナ部として機能する。すなわち、アンテナ部１３２が通信を行う際には、アンテナ部１３３の一部がゲイン用のアンテナとして機能することが考えられる。

【0099】

ここで、ＲＦＩＤタグ１００は、Ｙ軸正方向が容器５０（図３参照）の高さ方向における上方向に一致するように容器５０の側面に貼着される。このため、アンテナ部１３３の上端は、Ｙ軸方向において最も正方向側に位置する部分であり、角部１３０Ｃと角部１３０Ｄとの間の部分である。

【0100】

なお、アンテナ部１３３の下端とは、Ｙ軸方向において最も負方向側に位置する部分であり、角部１３０Ｂと中間部１３０Ａとの間の部分である。

【0101】

図５に示すＩＣチップ１４０は、基板２０の表面に実装されて、下面（図５に示す上面とは反対側の面）側にある４つの端子がアンテナ１３０の端子１３１Ａ、１３１Ｂ、１３２Ａ、１３２Ｂに接続されることにより、アンテナ１３０に電気的に接続されている。

【0102】

ＩＣチップ１４０は、アンテナ部１３１、１３２、１３３とそれぞれループを構築する。また、ＩＣチップ１４０は、固有のＩＤを表すデータを内部のメモリチップに格納している。

【0103】

ここで、図７を用いて、ＩＣチップ１４０の下面側の４つの端子と、アンテナ１３０の端子１３１Ａ、１３１Ｂ、１３２Ａ、１３２Ｂとの接続関係について説明する。

【0104】

図７は、実施の形態のＲＦＩＤタグ１００のＩＣチップ１４０と端子１３１Ａ、１３１Ｂ、１３２Ａ、１３２Ｂとの接続関係を示す図である。図７には、図５に示すＩＣチップ１４０と端子１３１Ａ、１３１Ｂ、１３２Ａ、１３２Ｂとを拡大して示す。なお、図７では、図５及び図６と同様にＸＹＺ座標系を定義する。

【0105】

端子１３１Ａ、１３１Ｂ、１３２Ａ、１３２Ｂには、それぞれ、配線部１３１Ｃ、１３１Ｄ、１３２Ｃ、１３２Ｄが接続されている。ＩＣチップ１４０の端子１４１Ａ、１４１Ｂ、１４２Ａ、１４２Ｂは、それぞれ、配線部１３１Ｃ、１３１Ｄ、１３２Ｃ、１３２Ｄを介して、端子１３１Ａ、１３１Ｂ、１３２Ａ、１３２Ｂに接続されている。

【0106】

ここで、端子１４１Ａ、１４１Ｂ、１４２Ａ、１４２Ｂは、端子１４１Ａ及び１４１Ｂの対と、端子１４２Ａ及び１４２Ｂの対として用いられる。端子１４１Ａ及び１４１Ｂには、アンテナ部１３１及び１３３が接続され、端子１４２Ａ及び１４２Ｂにはアンテナ部１３２が接続される。

【0107】

端子１４１Ａは、アンテナ部１３１及び１３３に接続される給電用端子であり、端子１４１Ｂはグランド端子である。

【0108】

端子１４２Ａは、アンテナ部１３２に接続される給電用端子であり、端子１４２Ｂはグランド端子である。

【0109】

ＩＣチップ１４０は、端子１４１Ａ及び１４１Ｂに接続されるアンテナ部１３１、又は、端子１４２Ａ及び１４２Ｂに接続されるアンテナ部１３２のいずれか一方がリーダライタ６０（図３参照）から受信する読み取り信号によって駆動される。

【0110】

すなわち、ＩＣチップ１４０は、端子１４１Ａ及び１４１Ｂに接続されるアンテナ部１３１、又は、端子１４２Ａ及び１４２Ｂに接続されるアンテナ部１３２のうち、より低い電力でＩＣチップ１４０を駆動することのできるアンテナ部によって駆動される。

【0111】

ＩＣチップ１４０は、端子１４１Ａ及び１４１Ｂに接続されるアンテナ部１３１、又は、端子１４２Ａ及び１４２Ｂに接続されるアンテナ部１３２のいずれか一方（より電力の低い方）を択一的に選択して駆動する。

【0112】

このようなＩＣチップ１４０は、例えば、米国のインピンジ社（Impinj, Inc.）、米国のエイリアンテクノロジー社（Alien Technology Corporation）、又は、オランダのＮＸＰセミコンダクターズ社（NXP Semiconductors）等から入手可能である。

【0113】

ＩＣチップ１４０は、端子１４１Ａ及び１４１Ｂに接続されるアンテナ部１３１、又は、端子１４２Ａ及び１４２Ｂに接続されるアンテナ部１３２のいずれか一方を介してＲＦＩＤタグ１００のリーダライタ６０（図３参照）からＲＦ帯域の読み取り用の信号を受信する。そして、ＩＣチップ１４０は、受信信号の電力で作動し、ＩＤを表すデータをアンテナ部１３１、又は、アンテナ部１３２を介して発信する。これにより、リーダライタ６０でＲＦＩＤタグ１００のＩＤを読み取ることができる。

【0114】

なお、アンテナ部１３１がＩＣチップ１４０と共振して通信を行う際には、上述のようにアンテナ部１３３がゲイン用のアンテナとして同時に通信を行う。また、アンテナ部１３２がＩＣチップ１４０と共振して通信を行う際には、上述のようにアンテナ部１３３の一部分（アンテナ部１３３の中間部１３０Ｆから角部１３０Ｃ及び１３０Ｂを経て中間部１３０Ｅに至る部分）がゲイン用のアンテナとして同時に通信を行う。

【0115】

また、ＲＦＩＤタグ１００のアンテナ１３０のアンテナ部１３１、１３２、１３３の実効長は、容器５０が空である状態（液体が全く注がれていない状態）と、容器５０を満タンにした状態（高さ８０ｍｍまで液体を注いだ状態）とで、同じ通信距離が得られるように調整してある。

【0116】

次に、図８を用いて、ＲＦＩＤタグ１００の断面構造について説明する。

【0117】

図８は、実施の形態のＲＦＩＤタグ１００の断面構造を示す図である。図８では、図５乃至図７と同様にＸＹＺ座標系を定義する。

【0118】

図８に示すＲＦＩＤタグ１００の断面は、図５におけるＡ−Ａ矢視断面である。図８には、容器５０の断面と、ＲＦＩＤタグ１００の表面に貼着するラベルシート２００を示す。

【0119】

図８に示すように、ＲＦＩＤタグ１００は、基板１２０の表面にアンテナ１３０が形成されるとともに、ＩＣチップ１４０が実装されている。ＩＣチップ１４０は、アンダーフィル材等を用いて、基板１２０の表面に接着すればよい。

【0120】

ＩＣチップ１４０を基板１２０の表面に接着することにより、ＩＣチップ１４０の端子１４１Ａ、１４１Ｂ、１４２Ａ、１４２Ｂと、アンテナ１３０の端子１３１Ａ、１３１Ｂ、１３２Ａ、１３２Ｂとが接続される。

【0121】

なお、ＩＣチップ１４０の端子１４１Ａ、１４１Ｂ、１４２Ａ、１４２Ｂと、アンテナ１３０の端子１３１Ａ、１３１Ｂ、１３２Ａ、１３２Ｂとの間には、バンプ等を用いればよい。バンプは、例えば、金バンプを用いるとができる。

【0122】

また、図８では、破線の矢印で示すように、平面視でＲＦＩＤタグ１００よりも大きいラベルシート２００をＲＦＩＤタグ１００の上から重ねて容器５０の側面に貼り付けることによって、ＲＦＩＤタグ１００を容器５０の側面５０Ａに貼り付けている。

【0123】

ラベルシート２００は、シート２０１、接着層２０２、及び印字層２０３を有する。シート２０１は、ポリイミド等の樹脂フィルム、又は、紙製のシート等であればよい。シート２０１の裏面（Ｚ軸負方向側の面）には、接着層２０２が設けられている。シート２０１の表面（Ｚ軸正方向側の面）には、印字層２０３が形成されている。

【0124】

接着層２０２は、例えば、アクリル系の接着剤等をシート２０１の裏面に塗布することによって、又は、テープ状の接着シ―トをシート２０１の裏面に貼り付けることによって形成することができる。

【0125】

印字層２０３は、シート２０１の表面に形成される。印字層２０３は、例えば、容器５０の種類を示すラベル、又は、文字等を印刷したものである。

【0126】

なお、図８では、ラベルシート２００を用いてＲＦＩＤタグ１００を容器５０の側面５０Ａに貼り付ける形態について説明した。しかしながら、例えば、アンテナ１３０とＩＣチップ１４０を保護する保護シートをＲＦＩＤタグ１００の表面に貼り付けた状態で、ＲＦＩＤタグ１００の裏面に接着剤を塗布して、ＲＦＩＤタグ１００を容器５０の側面５０Ａに貼り付けてもよい。

【0127】

次に、図９及び図１０を用いて、ＲＦＩＤタグ１００を容器５０の側面５０Ａに貼着してリーダライタ６０でＩＤを読み取った場合における最小限度の出力Ｐｍｉｎについて説明する。

【0128】

図９は、ＲＦＩＤタグ１００を容器５０の側面５０Ａに貼着し、リーダライタ６０でＩＤを読み取る状態を示す図である。図１０は、容器５０に注がれる液体の液面の高さと、リーダライタ６０でＲＦＩＤタグ１００のＩＤを読み取るのに必要な最小限度の出力Ｐｍｉｎとの関係を示す特性図である。

【0129】

図９に示すように、ＲＦＩＤタグ１００を容器５０の側面５０Ａに貼着する。なお、ここでは、液体として水を用いる。ここで、図９に示すＲＦＩＤタグ１００が側面５０Ａに貼着された容器５０は、ＲＦＩＤタグ付き容器の一例である。

【0130】

ＲＦＩＤタグ１００を容器５０の側面５０Ａに貼り付ける高さ方向の位置は、容器５０の上端と下端の間である。具体的には、アンテナ部１３１及び１３３の上端が高さ約４０ｍｍの位置にあり、アンテナ部１３２の上端が高さ約３５ｍｍの位置にあるように、ＲＦＩＤタグ１００を容器５０の側面５０Ａに貼着した。また、この状態で、アンテナ部１３１、１３２、１３３の下端は、高さ２０ｍｍの位置にあることとする。

【0131】

ＲＦＩＤタグ１００を側面に貼着した容器５０と、リーダライタ６０との間の距離を一定にし、空の容器５０に少しずつ液体を注ぎながら、リーダライタ６０でＩＤを読み取るのに必要な最小限度の出力Ｐｍｉｎを測定したところ、図１０のような結果を得た。

【0132】

なお、図１０において、横軸は、ＲＦＩＤタグ１００とリーダライタ６０との間の距離（ｍｍ）を表し、縦軸は、リーダライタ６０でＩＤを読み取るのに必要な最小限度の出力Ｐｍｉｎ（ｄＢｍ）を表す。

【0133】

ここで、リーダライタ６０でＩＤを読み取るのに必要な最小限度の出力Ｐｍｉｎとは、ＲＦＩＤタグ１００とリーダライタ６０との間の距離をある一定の距離に保持した状態で、リーダライタ６０でＲＦＩＤタグ１００のＩＤを読み取るために、リーダライタ６０が発信する読み取り用の信号（読み取り信号）に必要になる最小の出力をいう。

【0134】

リーダライタ６０が発信する読み取り信号の出力が、リーダライタ６０でＩＤを読み取るのに必要な最小限度の出力Ｐｍｉｎより低くなると、ＲＦＩＤタグ１００とリーダライタ６０との間の距離をある一定の距離に保持した状態では、リーダライタ６０でＲＦＩＤタグ１００のＩＤを読み取ることができなくなる。

【0135】

図１０に実線で示すように、容器５０に液体を注ぐ前の状態では、液体の液面の高さは０ｍｍであり、リーダライタ６０でＩＤを読み取るのに必要な最小限度の出力Ｐｍｉｎは、約１０ｄＢｍであった。

【0136】

容器５０に液体を徐々に注いだところ、液面の高さが約２０ｍｍに達するまでは最小限度の出力Ｐｍｉｎは低下し、液面の高さが約２０ｍｍのときに極小値として約０ｄＢｍが得られた。ここで、液面の高さが２０ｍｍである状態は、ＲＦＩＤタグ１００のアンテナ部１３１、１３２、１３３の下端と液面の高さが等しい状態に相当する。

【0137】

容器５０に液体をさらに注いだところ、液面の高さが約２０ｍｍよりも高くなると、最小限度の出力Ｐｍｉｎは増大し、液面の高さが約３５ｍｍのときに、極大値として約２２ｄＢｍが得られた。

【0138】

容器５０に液体をさらに注いだところ、液面の高さが約３５ｍｍよりも高くなると、最小限度の出力Ｐｍｉｎは減少し、液面の高さが約４０ｍｍのときに、最小限度の出力Ｐｍｉｎは約１５ｄＢｍとなった。そして、液面の高さが６０ｍｍになると、最小限度の出力Ｐｍｉｎは約１０ｄＢｍとなり、容器５０が空の状態（液面の高さが０ｍｍの状態）と略等しい値になった。

【0139】

ここで、実施の形態のＲＦＩＤタグ１００では、容器５０の高さ方向において、アンテナ部１３１及び１３３とアンテナ部１３２との上端の位置が異なる。

【0140】

また、前提技術のＲＦＩＤタグ１０では、アンテナ３０の上端と液面の高さが略等しいときに、最小限度の出力Ｐｍｉｎは極大値になり、アンテナ３０の下端と液面の高さが略等しいときに、最小限度の出力Ｐｍｉｎは極小値になることが分かっている。

【0141】

このため、実施の形態のＲＦＩＤタグ１００では、アンテナ部１３１がＩＣチップ１４０と共振する際に得られる最小限度の出力Ｐｍｉｎの液面の高さに対する特性と、アンテナ部１３２がＩＣチップ１４０と共振する際に得られる最小限度の出力Ｐｍｉｎの液面の高さに対する特性とは異なる。

【0142】

ここで、アンテナ部１３１がＩＣチップ１４０と共振する際に得られる最小限度の出力Ｐｍｉｎの液面の高さに対する特性とは、ＩＣチップ１４０の端子１４１Ａ、１４１Ｂをアンテナ部１３１及び１３３に接続し、端子１４２Ａ、１４２Ｂをアンテナ部１３２に接続しない状態において得られる最小限度の出力Ｐｍｉｎの液面の高さに対する特性である。

【0143】

また、アンテナ部１３２がＩＣチップ１４０と共振する際に得られる最小限度の出力Ｐｍｉｎの液面の高さに対する特性とは、ＩＣチップ１４０の端子１４２Ａ、１４２Ｂをアンテナ部１３２に接続し、端子１４１Ａ、１４１Ｂをアンテナ部１３１及び１３３に接続しない状態において得られる最小限度の出力Ｐｍｉｎの液面の高さに対する特性である。

【0144】

アンテナ部１３１がＩＣチップ１４０と共振する際に得られる最小限度の出力Ｐｍｉｎの液面の高さに対する特性は、図１０に破線で示す特性となり、極小値は液面の高さが約２０ｍｍのときに得られ、極大値は液面の高さが約４０ｍｍのときに得られた。アンテナ部１３１がＩＣチップ１４０と共振する際には、アンテナ部１３３はゲイン用のアンテナとして機能している。

【0145】

すなわち、極小値はアンテナ部１３１及び１３３の下端と液面の高さが略等しいときに得られている。また、極大値はアンテナ部１３１及び１３３の上端と液面の高さが略等しいときに得られている。

【0146】

ここで、図１０に破線で示すアンテナ部１３１がＩＣチップ１４０と共振する際に得られる最小限度の出力Ｐｍｉｎの液面の高さに対する特性は、第１特性の一例であり、液面の高さが約４０ｍｍのときに得られる極大値は第１極大値の一例である。

【0147】

また、アンテナ部１３２がＩＣチップ１４０と共振する際に得られる最小限度の出力Ｐｍｉｎの液面の高さに対する特性は、図１０に一点鎖線で示す特性となり、極小値は液面の高さが約２０ｍｍのときに得られ、極大値は液面の高さが約３３ｍｍのときに得られた。

【0148】

すなわち、極小値はアンテナ部１３２の下端と液面の高さが略等しいときに得られている。また、極大値はアンテナ部１３２の上端と液面の高さが略等しいとき、より正確にはアンテナ部１３２の上端よりも液面の高さが少し低いときに得られている。

【0149】

図１０に一点鎖線で示すアンテナ部１３２がＩＣチップ１４０と共振する際に得られる最小限度の出力Ｐｍｉｎの液面の高さに対する特性は、第２特性の一例であり、液面の高さが約３３ｍｍのときに得られる極大値は第２極大値の一例である。

【0150】

実施の形態のＲＦＩＤタグ１００のＩＣチップ１４０は、アンテナ部１３１又は１３２のうち、より低い電力でＩＣチップ１４０と共振するアンテナ部によって駆動される。

【0151】

このため、容器５０が空の状態から徐々に液体を注いでいくと、液面が約２０ｍｍに到達するまでは、ＩＣチップ１４０は、アンテナ部１３１又は１３２のうちのいずれかによって駆動される。

【0152】

液面が０ｍｍから約２０ｍｍまでの間は、アンテナ部１３１がＩＣチップ１４０と共振する際に得られる最小限度の出力Ｐｍｉｎの液面の高さに対する特性と、アンテナ部１３２がＩＣチップ１４０と共振する際に得られる最小限度の出力Ｐｍｉｎの液面の高さに対する特性とは略等しいからである。

【0153】

また、液面が約２０ｍｍを超えて約３５ｍｍまでは、ＩＣチップ１４０は、アンテナ部１３１によって駆動される。

【0154】

液面が約２０ｍｍから約３５ｍｍまでの間は、アンテナ部１３１がＩＣチップ１４０と共振する際に得られる最小限度の出力Ｐｍｉｎの液面の高さに対する特性の方が、アンテナ部１３２がＩＣチップ１４０と共振する際に得られる最小限度の出力Ｐｍｉｎの液面の高さに対する特性よりも、最小限度の出力Ｐｍｉｎが低いからである。

【0155】

また、液面が約３５ｍｍを超えて約６０ｍｍまでは、ＩＣチップ１４０は、アンテナ部１３２によって駆動される。

【0156】

液面が約２０ｍｍから約３５ｍｍまでの間は、アンテナ部１３２がＩＣチップ１４０と共振する際に得られる最小限度の出力Ｐｍｉｎの液面の高さに対する特性の方が、アンテナ部１３１がＩＣチップ１４０と共振する際に得られる最小限度の出力Ｐｍｉｎの液面の高さに対する特性よりも、最小限度の出力Ｐｍｉｎが低いからである。

【0157】

以上のように、ＩＣチップ１４０は、液面が０ｍｍから約２０ｍｍまでの間は、アンテナ部１３１又は１３２を選択して通信を行う。また、ＩＣチップ１４０は、液面が約２０ｍｍを超えて約３５ｍｍまでは、アンテナ部１３１を選択して通信を行う。

【0158】

また、ＩＣチップ１４０は、液面が約３５ｍｍを超えて約６０ｍｍまでは、アンテナ部１３２を選択して通信を行う。このように、ＩＣチップ１４０は、液面の高さに応じて、より低い最小限度の出力Ｐｍｉｎが得られるアンテナ部（１３１又は１３２）を選択して通信を行う。

【0159】

すなわち、リーダライタ６０でＲＦＩＤタグ１００のＩＤを読み取るのに必要な最小限度の出力Ｐｍｉｎの液面の高さに対する特性は、図１０に実線で示す通りである。図１０に実線で示す特性は、図１０に破線で示す特性（アンテナ部１３１だけで得られる特性）と、図１０に一点鎖線で示す特性（アンテナ部１３２だけで得られる特性）とのうち、出力の低い方を繋いだ特性になる。

【0160】

そして、図１０に実線で示す特性の極大値は約２２ｄＢｍであり、前提技術によるＲＦＩＤタグ１０の特性の極大値（約３０ｄＢｍ）に比べて、８ｄＢｍほどリーダライタ６０の読み取り信号の出力を低下することができることが分かる。

【0161】

すなわち、実施の形態のＲＦＩＤタグ１００を容器５０に貼着した場合には、リーダライタ６０が発信する読み取り信号の出力を２２ｄＢｍに設定すれば、ＲＦＩＤタグ１００のＩＤをリーダライタ６０で読み取ることができる。

【0162】

これは、容器５０の高さ方向において、上端の位置が互いに異なるアンテナ部１３１及び１３３とアンテナ部１３２とをＲＦＩＤタグ１００が含むことによって実現されることである。

【0163】

以上のように、実施の形態によれば、読み取りに必要な消費電力を低減したＲＦＩＤタグ１００を提供することができる。

【0164】

ここで、図１０に実線で示す最小限度の出力Ｐｍｉｎの特性は、アンテナ部１３１だけでの最小限度の出力Ｐｍｉｎの極大値が得られる高さ(約４０ｍｍ)と、アンテナ部１３２だけで最小限度の出力Ｐｍｉｎの極大値が得られる高さ（約３３ｍｍ）との間に、極大値を有する。

【0165】

アンテナ部１３１だけでの最小限度の出力Ｐｍｉｎの極大値と、アンテナ部１３２だけでの最小限度の出力Ｐｍｉｎの極大値とは、それぞれ、容器５０に注がれる液体の液面の高さがアンテナ部１３１、１３２の上端の高さと略等しくなるときに得られる。

【0166】

図１０に実線で示す最小限度の出力Ｐｍｉｎの特性は、アンテナ部１３１だけでの最小限度の出力Ｐｍｉｎの特性と、アンテナ部１３２だけで最小限度の出力Ｐｍｉｎの特性との低い部分を合成した特性であり、高さが約３５ｍｍのときに極大値を示している。

【0167】

このように合成して得る特性の極大値は、２つのアンテナ部１３１、１３２の単独での最小限度の出力Ｐｍｉｎの特性の極大値よりも低下している。

【0168】

従って、ＲＦＩＤタグ１００を容器５０の側面５０Ａに貼り付ける場合は、アンテナ部１３１と１３２の上端の位置が、容器５０の上端と下端の中央付近に位置するようにすることが好ましい。

【0169】

これは、容器５０に液体を注ぐ場合には、液面は上端と下端の間のどこかであって、上端と下端の間の中央付近に来ることが想定されるからであり、そのような量の液体が容器５０に注がれる際に、読み取りに必要な消費電力を低減するためである。

【0170】

なお、図１０に一点鎖線で示す特性は、アンテナ部１３２がＩＣチップ１４０と共振する際に得られる最小限度の出力Ｐｍｉｎの液面の高さに対する特性であり、極大値が得られる際の液面の高さは約３３ｍｍであり、アンテナ部１３２の上端の高さ（３５ｍｍ）よりも少し低い。

【0171】

これは、アンテナ部１３２がＩＣチップ１４０と共振する際に、アンテナ部１３３の一部分がゲイン用のアンテナとして通信を行うことにより、最小限度の出力Ｐｍｉｎの極大値を与える液面の高さが、アンテナ部１３２の上端の高さとずれたことによるものと考えられる。このアンテナ部１３３の一部分とは、アンテナ部１３３の中間部１３０Ｆから角部１３０Ｃ及び１３０Ｂを経て中間部１３０Ｅに至る部分である。

【0172】

ＲＦＩＤタグ１００をリーダライタ６０で読み取る際には、ＲＦＩＤタグ１００とリーダライタ６０との間で読み取り信号等の電波が伝送されることになる。

【0173】

例えば、病院のように電波の出力を制限している環境下では、リーダライタ６０の出力が制限される場合がある。このようにリーダライタ６０の出力が制限されるような環境下では、読み取りに必要な消費電力を低減した実施の形態のＲＦＩＤタグ１００は、非常に有益である。

【0174】

従って、実施の形態のＲＦＩＤタグ１００は、例えば、電波の出力をあまり上げることができないような環境下で用いることに適している。

【0175】

なお、以上では、第３アンテナの一例としてのアンテナ部１３３が、第１アンテナの一例としてのアンテナ部１３１の端子１３１Ａ、１３１Ｂを共有する形態について説明した。しかしながら、第３アンテナは、第２アンテナの一例としてのアンテナ部１３２の端子１３２Ａ、１３２Ｂを共有するように接続されていてもよい。

【0176】

次に、図１１を用いて、実施の形態のＲＦＩＤタグ１００のバリエーション（変形例）について説明する。

【0177】

図１１は、実施の形態の変形例のＲＦＩＤタグ１０１、１０２、１０３を示す図である。なお、図１１では、図５と同様にＸＹＺ座標系を定義する。また、ＲＦＩＤタグ１０１、１０２、１０３は、Ｙ軸正方向を容器５０（図９参照）の高さ方向における上向きにして容器５０の側面５０Ａに貼り付けられる。

【0178】

図１１（Ａ）に示すＲＦＩＤタグ１０１は、図５に示すＲＦＩＤタグ１００のアンテナ１３０の中間部１３０Ｆと角部１３０Ｄとの間の部分を変形したものである。

【0179】

図１１（Ａ）に示すＲＦＩＤタグ１０１では、角部１３０Ｄの位置が図５に示す角部１３０ＤよりもＹ軸負方向側にずれており、角部１３０Ｄと中間部１３０Ｆとの間が中間部１３０Ｋで折れ曲がっている。また、角部１３０Ｉ及び１３０Ｊの間の部分が図５に示す角部１３０Ｉ及び１３０Ｊの間の部分よりもＹ軸正方向側に延出しており、中間部１３０Ｋと角部１３０Ｄとの間の部分よりも、Ｙ軸正方向側に位置している。

【0180】

すなわち、図１１（Ａ）に示すＲＦＩＤタグ１０１では、アンテナ部１３１の上端（角部１３０Ｄと中間部１３０Ｋとの間の部分）よりも、アンテナ部１３２の上端（角部１３０Ｉと１３０Ｊとの間の部分）の方が、容器５０の高さ方向に対応するＹ軸方向において、Ｙ軸正方向側（高さ方向における高い側）に位置している。

【0181】

このため、図１１（Ａ）に示すＲＦＩＤタグ１０１では、アンテナ部１３１が第２アンテナの一例であり、アンテナ部１３２が第１アンテナの一例である。

【0182】

このように、アンテナ部１３１と１３２の上端の高さは互いに異なるため、図６に示すＲＦＩＤタグ１００と同様に、アンテナ部１３１と１３２は、最小限度の出力Ｐｍｉｎの極大値が現れる液面の高さが異なる。

【0183】

従って、図１１（Ａ）に示すＲＦＩＤタグ１０１は、図６に示すＲＦＩＤタグ１００と同様に、読み取りに必要な消費電力を低減することができる。

【0184】

また、図１１（Ｂ）に示すＲＦＩＤタグ１０２は、図５に示すＲＦＩＤタグ１００の形状を、Ｘ軸方向に反転（鏡像反転）させた形状を有する。すなわち、Ｘ軸方向を左右の方向とすると、図１１（Ｂ）に示すＲＦＩＤタグ１０２は、図５に示すＲＦＩＤタグ１００と左右対称の形状を有する。

【0185】

このようなＲＦＩＤタグ１０２においても、図５に示すＲＦＩＤタグ１００と同様に、第１アンテナの一例であるアンテナ部１３１の上端は、第２アンテナの一例であるアンテナ部１３２の上端よりも容器５０(図９参照)の高さ方向において高い位置に存在する。

【0186】

このため、図１１（Ｂ）に示すＲＦＩＤタグ１０２は、図５に示すＲＦＩＤタグ１００と同様に、図１０に示すような最小限度の出力Ｐｍｉｎを示し、読み取りに必要な消費電力を低減することができる。

【0187】

図１１（Ｃ）に示すＲＦＩＤタグ１０３は、図５に示すＲＦＩＤタグ１００を時計回りに９０度回転させ、図５に示すアンテナ部１３１の中間部１３０Ｇと１３０Ｌとの間の部分を、図１１（Ｃ）においてＹ軸方向にずらしたものである。

【0188】

図１１（Ｃ）に示すＲＦＩＤタグ１０３では、アンテナ１３０に中間部１３０Ｌが新たに設けられている。中間部１３０Ｌは中間部１３０ＧよりもＹ軸正方向側に位置している。また、これに伴い、中間部１３０Ｆの位置が変更されている。中間部１３０Ｆは、中間部１３０ＬとＹ軸方向における位置が等しい。

【0189】

このため、アンテナ部１３１の上端（中間部１３０Ｆと１３０Ｌの間の部分）は、容器５０の高さ方向に対応するＹ軸方向において、アンテナ部１３２の上端部（中間部１３０Ｅと１３０Ｇとの間の部分）よりも、Ｙ軸正方向側（高さ方向における高い側）に位置している。

【0190】

このようなＲＦＩＤタグ１０３においても、図５に示すＲＦＩＤタグ１００と同様に、第１アンテナの一例であるアンテナ部１３１の上端は、第２アンテナの一例であるアンテナ部１３２の上端よりも容器５０(図９参照)の高さ方向において高い位置に存在する。

【0191】

このため、図１１（Ｃ）に示すＲＦＩＤタグ１０３は、図５に示すＲＦＩＤタグ１００と同様に、図１０に示すような最小限度の出力Ｐｍｉｎを示し、読み取りに必要な消費電力を低減することができる。

【0192】

なお、以上では、ＲＦＩＤタグ１００を容器５０の外側の側面に貼着する形態について説明したが、ＲＦＩＤタグ１００は、容器５０の内側の側面に貼着してもよい。

【0193】

また、以上では、容器５０に液体として水を注ぐ形態について説明した。しかしながら、容器５０に注がれる液体は水に限られるものではない。例えば、水とは誘電率の異なる液体を容器５０に注いだ場合は、水を用いて測定した最小限度の出力Ｐｍｉｎの液面の高さに対する特性（図４及び図１０）は、液面の高さ方向にシフトする可能性がある。

【0194】

このような場合には、アンテナ部１３１、１３２、１３３の実効長を適宜調節すること等により、最適な特性が得られるようにすればよい。

【0195】

また、ＲＦＩＤタグ１００の無線通信に用いる周波数は、各国で定められている。例えば、ＵＨＦ（Ultra High Frequency：極超短波）帯の場合、日本では、９５２ＭＨｚ〜９５４ＭＨｚ、又は２．４５ＧＨｚが代表的である。また、米国では９１５ＭＨｚ、欧州（ＥＵ）では８６８ＭＨｚが代表的な周波数として割り当てられている。

【0196】

以上の実施の形態では、使用周波数が９５３ＭＨｚである場合において、アンテナ部１３１、１３２、１３３の実効長を設定した。このため、使用周波数が異なる場合は、アンテナ部１３１、１３２、１３３の実効長を適宜調整すればよい。

【0197】

以上、本発明の例示的な実施の形態のＲＦＩＤタグ、ＲＦＩＤタグ付き容器、及びＲＦＩＤタグ用のアンテナ装置について説明したが、本発明は、具体的に開示された実施の形態に限定されるものではなく、特許請求の範囲から逸脱することなく、種々の変形や変更が可能である。
以上の実施の形態に関し、さらに以下の付記を開示する。
（付記１）
液体が注がれる容器の上端と下端の間の側面に貼り付けられ、リーダライタによって識別信号が読み取られるＲＦＩＤタグであって、
第１上端部を有するループ状の第１アンテナと、
前記第１上端部よりも前記容器の高さ方向において低い位置に配設される第２上端部を有するループ状の第２アンテナと、
前記第１アンテナ及び前記第２アンテナに接続され、前記第１アンテナ又は前記第２アンテナのいずれか一方が前記リーダライタから受信する読み取り信号によって駆動され、前記識別信号を出力するＩＣチップと
を含む、ＲＦＩＤタグ。
（付記２）
前記第１アンテナで受信される前記読み取り信号で前記識別信号を読み取る場合に必要な前記読み取り信号の第１最小出力の前記容器に注がれる液体の液面の高さに対する第１特性と、前記第２アンテナで受信される前記読み取り信号で前記識別信号を読み取る場合に必要な前記読み取り信号の第２最小出力の前記容器に注がれる液体の液面の高さに対する第２特性とは異なり、前記第１特性の第１極大値は、前記第２特性の第２極大値よりも、前記液面が高い位置に存在する、付記１記載のＲＦＩＤタグ。
（付記３）
前記第１アンテナ及び前記第２アンテナのインダクタンスは、前記ＩＣチップとインピーダンス整合が取られる値に設定される、付記１又は２記載のＲＦＩＤタグ。
（付記４）
前記第１アンテナの前記第１上端部以外の第１線路と、前記第２アンテナの前記第２上端部以外の第２線路とは、共通部分を有する、付記１乃至３のいずれか一項記載のＲＦＩＤタグ。
（付記５）
前記第１アンテナ及び前記第２アンテナよりも長く、かつ、前記第１アンテナ及び前記第２アンテナの使用周波数における波長よりも短い実効長を有する第３アンテナをさらに含む、付記１乃至４のいずれか記載のＲＦＩＤタグ。
（付記６）
前記第３アンテナは、前記第１アンテナ又は前記第２アンテナと両端の端子を共有する、付記５に記載のＲＦＩＤタグ。
（付記７）
下端から上端までの間に液体が注がれる容器と、
前記容器の前記上端と前記下端の間の側面に貼り付けられ、リーダライタによって識別信号が読み取られるＲＦＩＤタグとを含み、
前記ＲＦＩＤタグは、
第１上端部を有するループ状の第１アンテナと、
前記第１上端部よりも前記容器の高さ方向において低い位置に配設される第２上端部を有するループ状の第２アンテナと、
前記第１アンテナ及び前記第２アンテナに接続され、前記第１アンテナ又は前記第２アンテナのいずれか一方が前記リーダライタから受信する読み取り信号によって駆動され、前記識別信号を出力するＩＣチップと
を有する、ＲＦＩＤタグ付き容器。
（付記８）
液体が注がれる容器の上端と下端の間の側面に貼り付けられ、リーダライタによって識別信号が読み取られるＲＦＩＤタグ用のアンテナ装置であって、
第１上端部を有するループ状の第１アンテナと、
前記第１上端部よりも前記容器の高さ方向において低い位置に配設される第２上端部を有するループ状の第２アンテナと、
を含み、
前記第１アンテナ及び前記第２アンテナは、前記第１アンテナ又は前記第２アンテナのいずれか一方が前記リーダライタから受信する読み取り信号によって駆動され、前記識別信号を出力するＩＣチップを接続する端子を有する、ＲＦＩＤタグ用のアンテナ装置。

【符号の説明】

【0198】

１００、１０１、１０２、１０３ ＲＦＩＤタグ
１００Ａ ＲＦＩＤタグ用のアンテナ装置
１２０ 基板
１３０ アンテナ
１３１、１３２、１３３ アンテナ部
１４０ ＩＣチップ

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】

【図11】