(57)【要約】  コイルアンテナに取り付け可能なアタッチメント型ブースターアンテナであって、本体部と、本体部に複数の共振アンテナが配列されたアンテナ部と、コイルアンテナを本体部に取り付けるための取り付け部であって、コイルアンテナが複数の共振アンテナのうちの１つの共振アンテナと磁界結合する位置に設けられた取り付け部と、を有する。
2018003362.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルアンテナに取り付け可能なアタッチメント型ブースターアンテナであって、
本体部と、
前記本体部に複数の共振アンテナが配列されたアンテナ部と、
前記コイルアンテナを前記本体部に取り付けるための取り付け部であって、前記コイルアンテナが前記複数の共振アンテナのうちの１つの共振アンテナと磁界結合する位置に設けられた取り付け部と、
を備えた、アタッチメント型ブースターアンテナ。
【請求項２】
前記アンテナ部は、前記配列の中央の前記共振アンテナの共振周波数を前記配列の端部の前記共振アンテナの共振周波数より高く設定している、請求項１に記載のアタッチメント型ブースターアンテナ。
【請求項３】
前記共振アンテナは、
第１面及び第２面を有する絶縁体層と、
前記絶縁体層を介して対向するように前記第１面及び前記第２面にそれぞれ配置され、それぞれループの一部を欠く開口部を有する第１及び第２ループアンテナであって、前記絶縁体層の法線方向から見た透過面で前記第１ループアンテナの少なくとも一部と前記第２ループアンテナの少なくとも一部とによって閉ループが描けるように配置されている、第１及び第２ループアンテナと、
を備えた、請求項１又は２に記載のアタッチメント型ブースターアンテナ。
【請求項４】
前記複数の共振アンテナは、ループアンテナと、前記ループアンテナと直列に接続された容量と、を備えた、請求項１又は２に記載のアタッチメント型ブースターアンテナ。
【請求項５】
前記アンテナ部は、前記本体部に複数の共振アンテナが面内で２次元配列された、請求項１から４のいずれか一項に記載のアタッチメント型ブースターアンテナ。
【請求項６】
前記アンテナ部は、前記本体部に前記コイルアンテナと内外径寸法のほぼ等しいループアンテナを有する複数の共振アンテナが一定間隔で第１方向に沿って配置された、請求項５に記載のアタッチメント型ブースターアンテナ。
【請求項７】
前記アンテナ部は、
前記複数の共振アンテナが前記第１方向に沿って配列された第１列と、
前記第１列と前記第１方向と直交する第２方向で隣接して、前記複数の共振アンテナが前記第１方向に沿って配列された第２列と、
を有し、前記第２列は、前記第１列に対してオフセットを伴って配列されている、請求項６に記載のアタッチメント型ブースターアンテナ。
【請求項８】
前記取り付け部は、前記コイルアンテナを挿入するスロットを有する、請求項１から７のいずれか一項に記載のアタッチメント型ブースターアンテナ。
【請求項９】
前記取り付け部は、前記コイルアンテナと前記複数の共振アンテナのうちの１つの共振アンテナとネジ止めする、請求項１から８のいずれか一項に記載のアタッチメント型ブースターアンテナ。
【請求項１０】
前記取り付け部は、前記コイルアンテナを回動可能に取り付ける、請求項１から９のいずれか一項に記載のアタッチメント型ブースターアンテナ。
【請求項１１】
前記本体部は、曲面状である、請求項１から１０のいずれか一項に記載のアタッチメント型ブースターアンテナ。
【請求項１２】
前記本体部は、カード型である、請求項１から１１のいずれか一項に記載のアタッチメント型ブースターアンテナ。
【請求項１３】
コイルアンテナと、
前記コイルアンテナに取り付けたアタッチメント型ブースターアンテナであって、
本体部と、
前記本体部に複数の共振アンテナが配列されたアンテナ部と、
前記コイルアンテナを前記本体部に取り付けるための取り付け部であって、前記コイルアンテナが前記複数の共振アンテナのうちの１つの共振アンテナと磁界結合する位置に設けられた取り付け部と、
を有する、アタッチメント型ブースターアンテナと、
を備えた、リーダライタ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、アタッチメント型ブースターアンテナ及びこれを用いたリーダライタに関する。
【背景技術】
【０００２】
ＲＦＩＤタグを用いた物品管理は様々な分野において利用されてきている。ＲＦＩＤタグを物品に埋め込んで、物品管理を行う場合もある。例えば、靴のソールにＲＦＩＤタグを埋め込んで、靴の管理を行う場合がある。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特許第５３７０５８１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、ＲＦＩＤタグの物品への挿入位置は、規定できない場合も多く、個々の物品ごとに同じとは限らない。多くの場合、埋め込むための樹脂は不透明である場合が多く、物品へ挿入されたＲＦＩＤタグは物品の外から目視で確認することはできない。つまり、物品の中のＲＦＩＤタグの埋め込み位置は一定の箇所ではなく、ＲＦＩＤタグの読取り可能な位置への位置合わせに時間がかかる場合があった。【０００５】
そのため、ＲＦＩＤタグの位置合わせを行うことなく読み取ろうとする場合、複数のリーダライタを取り付ける必要があり、コストが高くなっていた。【０００６】
また、特に小型ループアンテナを内蔵品したＲＦＩＤタグの場合、リーダライタ側のループアンテナがＲＦＩＤタグに比してあまりに大きいとリーダライタ側のループアンテナの中央付近に検出困難なヌル点が生じてしまう。そのため、小型ループアンテナのＲＦＩＤタグに対してはリーダライタ側のループアンテナも小型が必須（例えば、特許文献１参照。）となっている。【０００７】
本発明の目的は、リーダライタを複数設けることなく、ＲＦＩＤタグの小型ループアンテナを読み取ることができるアタッチメント型ブースターアンテナ及びこれを用いたリーダライタを提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
本発明に係るアタッチメント型ブースターアンテナは、コイルアンテナに取り付け可能なアタッチメント型ブースターアンテナであって、
把持可能な本体部と、
前記本体部に複数の共振アンテナが配列されたアンテナ部と、
前記コイルアンテナを前記本体部に取り付けるための取り付け部であって、前記コイルアンテナが前記複数の共振アンテナのうちの１つの共振アンテナと磁界結合する位置に設けられた取り付け部と、
を備える。【０００９】
本発明に係るリーダライタは、コイルアンテナと、
前記コイルアンテナに取り付けたアタッチメント型ブースターアンテナであって、
把持可能な本体部と、
前記本体部に複数の共振アンテナが配列されたアンテナ部と、
前記コイルアンテナを前記本体部に取り付けるための取り付け部であって、前記コイルアンテナが前記複数の共振アンテナのうちの１つの共振アンテナと磁界結合する位置に設けられた取り付け部と、
を有する、アタッチメント型ブースターアンテナと、
を備える。
【発明の効果】
【００１０】
本発明に係るアタッチメント型ブースターアンテナ及びこれを用いたリーダライタによれば、リーダライタを複数設けることなく、小型ループアンテナを内蔵したＲＦＩＤタグを読み取ることができる。
【図面の簡単な説明】
【００１１】
【図１】実施の形態１に係るアタッチメント型ブースターアンテナの構成を示す斜視図である。
【図２】図１のアタッチメント型ブースターアンテナの平面図である。
【図３Ａ】図１のアタッチメント型ブースターアンテナのアンテナ部を構成する一つの共振アンテナの平面図である。
【図３Ｂ】図３Ａの共振アンテナの等価回路図である。
【図４】図１のアタッチメント型ブースターアンテナのスロットへのコイルアンテナの挿入を示す概略図である。
【図５Ａ】アタッチメント型ブースターアンテナにコイルアンテナをネジ止めした状態を示す平面図である。
【図５Ｂ】図５Ａの底面図である。
【図６Ａ】アタッチメント型ブースターアンテナと、コイルアンテナとを示す概略図である。
【図６Ｂ】アタッチメント型ブースターアンテナにコイルアンテナを回転可能にネジ止めした状態を示す概略図である。
【図７】靴の平底のＲＦＩＤタグにアタッチメント型ブースターアンテナを当てる様子を示す概略図である。
【図８Ａ】実施の形態２に係るアタッチメント型ブースターアンテナのアンテナ部を構成する一つの共振アンテナの平面図である。
【図８Ｂ】図８Ａの共振アンテナのＡ−Ａ方向からみた断面図である。
【図８Ｃ】図８Ａの共振アンテナの底面図である。
【図８Ｄ】図８Ａの共振アンテナの透過図である。
【図８Ｅ】図８Ａの共振回路の等価回路図である。
【図９】実施の形態３に係るアタッチメント型ブースターアンテナの平面図である。
【図１０】図９のアタッチメント型ブースターアンテナの各共振アンテナが磁界結合する様子を示す概略図である。
【図１１Ａ】実施の形態４に係るアタッチメント型ブースターアンテナの基本単位のアンテナ部の平面図である。
【図１１Ｂ】図１１Ａの基本単位のアンテナ部を複数用いた実施の形態４に係るアタッチメント型ブースターアンテナの平面図である。
【図１２】実施の形態５に係るアタッチメント型ブースターアンテナの平面図である。
【図１３】実施の形態６に係るアタッチメント型ブースターアンテナをハイヒールのソールに設けられたＲＦＩＤタグに当てる様子を示す概略図である。
【発明を実施するための形態】
【００１２】
第１の態様に係るアタッチメント型ブースターアンテナは、コイルアンテナに取り付け可能なアタッチメント型ブースターアンテナであって、
本体部と、
前記本体部に複数の共振アンテナが配列されたアンテナ部と、
前記コイルアンテナを前記本体部に取り付けるための取り付け部であって、前記コイルアンテナが前記複数の共振アンテナのうちの１つの共振アンテナと磁界結合する位置に設けられた取り付け部と、
を備える。
【００１３】
第２の態様に係るアタッチメント型ブースターアンテナは、上記第１の態様に係る構成において、前記アンテナ部は、前記配列の中央の前記共振アンテナの共振周波数を前記配列の端部の前記共振アンテナの共振周波数より高く設定してもよい。
【００１４】
第３の態様に係るアタッチメント型ブースターアンテナは、上記第１又は第２の態様に係る構成において、前記共振アンテナは、
第１面及び第２面を有する絶縁体層と、
前記絶縁体層を介して対向するように前記第１面及び前記第２面にそれぞれ配置され、それぞれループの一部を欠く開口部を有する第１及び第２ループアンテナであって、前記絶縁体層の法線方向から見た透過面で前記第１ループアンテナの少なくとも一部と前記第２ループアンテナの少なくとも一部とによって閉ループが描けるように配置されている、第１及び第２ループアンテナと、
を備えてもよい。
【００１５】
第４の態様に係るアタッチメント型ブースターアンテナは、上記第１又は第２の態様に係る構成において、前記複数の共振アンテナは、ループアンテナと、前記ループアンテナと直列に接続された容量と、を備えてもよい。
【００１６】
第５の態様に係るアタッチメント型ブースターアンテナは、上記第１から第４のいずれかの態様に係る構成において、前記アンテナ部は、前記本体部に複数の共振アンテナが面内で２次元配列されてもよい。
【００１７】
第６の態様に係るアタッチメント型ブースターアンテナは、上記第５の態様に係る構成において、前記アンテナ部は、前記本体部に前記コイルアンテナと内外径寸法のほぼ等しいループアンテナを有する複数の共振アンテナが一定間隔で第１方向に沿って配置されていてもよい。
【００１８】
第７の態様に係るアタッチメント型ブースターアンテナは、上記第６の態様に係る構成において、前記アンテナ部は、
前記複数の共振アンテナが第１方向に沿って配列された第１列と、
前記第１列と前記第１方向と直交する第２方向で隣接して、前記複数の共振アンテナが前記第１方向に沿って配列された第２列と、
を有し、前記第２列は、前記第１列に対してオフセットを伴って配列されていてもよい。
【００１９】
第８の態様に係るアタッチメント型ブースターアンテナは、上記第１から第７のいずれかの態様に係る構成において、前記取り付け部は、前記コイルアンテナを挿入するスロットを有してもよい。
【００２０】
第９の態様に係るアタッチメント型ブースターアンテナは、上記第１から第８のいずれかの態様に係る構成において、前記取り付け部は、前記コイルアンテナと前記複数の共振アンテナのうちの１つの共振アンテナとネジ止めしてもよい。
【００２１】
第１０の態様に係るアタッチメント型ブースターアンテナは、上記第１から第９のいずれかの態様に係る構成において、前記取り付け部は、前記コイルアンテナを回転可能に取り付けてもよい。
【００２２】
第１１の態様に係るアタッチメント型ブースターアンテナは、上記第１から第１０のいずれかの態様に係る構成において、前記本体部は、曲面状であってもよい。
【００２３】
第１２の態様に係るアタッチメント型ブースターアンテナは、上記第１から第１１のいずれかの態様に係る構成において、前記本体部は、カード型であってもよい。
【００２４】
第１３の態様に係るリーダライタは、コイルアンテナと、
前記コイルアンテナに取り付けたアタッチメント型ブースターアンテナであって、
本体部と、
前記本体部に複数の共振アンテナが配列されたアンテナ部と、
前記コイルアンテナを前記本体部に取り付けるための取り付け部であって、前記コイルアンテナが前記複数の共振アンテナのうちの１つの共振アンテナと磁界結合する位置に設けられた取り付け部と、
を有する、アタッチメント型ブースターアンテナと、
を備える。
【００２５】
以下、実施の形態に係るアタッチメント型ブースターアンテナ及びこれを用いたリーダライタについて、添付図面を参照しながら説明する。なお、図面において実質的に同一の部材については同一の符号を付している。
【００２６】
（実施の形態１）
図１は、実施の形態１に係るアタッチメント型ブースターアンテナ２０の構成を示す斜視図である。図２は、図１のアタッチメント型ブースターアンテナ２０の平面図である。
実施の形態１に係るアタッチメント型ブースターアンテナ２０は、コイルアンテナ２２に取り付け可能なアタッチメント型ブースターアンテナである。このアタッチメント型ブースターアンテナ２０は、本体部１０と、本体部１０に複数の共振アンテナ１４ａ〜１４ｔが配列されたアンテナ部１６と、コイルアンテナ２２を本体部１０に取り付けるための取り付け部１８と、を備える。この取り付け部１８は、コイルアンテナ２２が複数の共振アンテナ１４ａ〜１４ｔのうちの１つの共振アンテナ１４ｑと磁界結合する位置に設けられている。
なお、コイルアンテナ２２は、適切な位置合わせが可能であれば、単体でＲＦＩＤタグを読み取ることができる。
【００２７】
このアタッチメント型ブースターアンテナ２０は、コイルアンテナ２２を本体部１０に取り付けるための取り付け部１８であるスロット２４を設けている。スロット２４は、共振アンテナ１４ｑの下部に設けられており、コイルアンテナ２２をスロット２４に挿入することでコイルアンテナ２２と共振アンテナ１４ｑとを磁界結合させることができる。これによって、コイルアンテナ２２とアタッチメント型ブースターアンテナ２０とを組み合わせたリーダライタ３０が構成される（図２）。
【００２８】
一方、アンテナ部１６には複数の共振アンテナ１４ａ〜１４ｔが面内で２次元配列されており、各共振アンテナ１４ａ〜１４ｔは、隣接する共振アンテナが互いに磁界結合しうる位置に配置されている。つまり、コイルアンテナ２２と共振アンテナ１４ｑとが磁界結合すると、後述するように（図１０）、複数の共振アンテナ１４ａ〜１４ｔの全体についてもコイルアンテナ２２と磁界結合する。その結果、アタッチメント型ブースターアンテナ２０を用いることで、コイルアンテナ２２の場合の検出可能な範囲をアンテナ部１６の全体に拡大することができる。
また、このアタッチメント型ブースターアンテナ２０によれば、コイルアンテナ２２に取り付け可能であるので、従来使用していたコイルアンテナ２２をそのまま利用できる。また、ハンディタイプのブースターアンテナとして取扱いが容易である。さらに、ＲＦＩＤタグの品種変更に対応して、ブースターアンテナのサイズを変更したい場合、全く別のブースターアンテナに置換することによって変更が容易に行える。
【００２９】
以下に、このアタッチメント型ブースターアンテナ２０を構成する構成部材について説明する。
【００３０】
＜本体部＞
本体部１０は、アンテナ部１６及び取り付け部を設けるためのベースである。本体部１０は、例えばＰＥＴフィルム、ポリイミドフィルム等のベースフィルムのみで構成してもよく、あるいは、剛性を有する基材とアンテナ部を構成するためのベースフィルムとの２層以上の構造を有していてもよい。また、この本体部は、カード型であり、把持可能である。なお、本体部はカード型に限られず、例えば、曲面状、半球状等であってもよい。
【００３１】
＜アンテナ部＞
アンテナ部１６は、本体部１０に設けられており、複数の共振アンテナ１４ａ〜１４ｔが平面内に２次元配列されている。具体的には、平面内にマトリクス配置されている。各共振アンテナ１４ａ〜１４ｔは、隣接する共振アンテナが互いに磁界結合しうる位置に配置されている。なお、共振アンテナ１４ａ〜１４ｔの配置パターンは、図２の平面内の２次元配列に限定されない。例えば、後述する図１２に示すように、平面内でｘ軸に各共振アンテナが一定間隔で配置された第１列と第２列とのうち、第２列がｘ軸方向にオフセットして配置されていてもよい。また、平面内の２次元配列に限られず、平面内の１次元配列であってもよい。さらに、図１３に示すように、曲面上に配置されていてもよい。なお、曲面内であれば２次元配列してもよい。
【００３２】
＜共振アンテナ＞
図３Ａは、図１のアタッチメント型ブースターアンテナ２０のアンテナ部１６を構成する一つの共振アンテナ１４の平面図である。図３Ｂは、図３Ａの共振アンテナ１４の等価回路図である。
図３Ａ及び図３Ｂに示すように、一つの共振アンテナ１４は、ループアンテナ１２と、これに直列に接続されたコンデンサ１３と、によって構成されている。ループアンテナ１２の大きさは、検出対象のＲＦＩＤタグのループアンテナの大きさによっておよそ決まってくる。そこで、各ループアンテナ１２の大きさは、実質的に同じであってもよい。また、ループアンテナ１２には、コイルアンテナ２２と内外径寸法のほぼ等しいループアンテナを用いてもよい。この場合には、コンデンサ１３の容量によって、共振アンテナ１４の共振周波数が決まる。ループアンテナ１２の大きさとコンデンサ１３の容量は、共振周波数が、例えば、ＵＨＦ帯（８６０ＭＨｚ〜９６０ＭＨｚ）の範囲となるように設定すればよい。
【００３３】
また、アンテナ部１６の配列の中央の共振アンテナ、例えば、共振アンテナ１４ｆ、１４ｇ等の共振周波数を配列の端部の共振アンテナ１４ａ、１４ｂ等の共振周波数より高く設定してもよい。これによって、配列された複数の共振アンテナの実際の共振周波数を合わせることができるという効果を奏することができる。
上記効果に対応する配列された複数の共振アンテナの実際の共振周波数における問題点を説明する。つまり、各共振アンテナをそれぞれ同じ共振周波数に調整していても、面内で１列又は２次元配列した場合には、各部分ごとに実際の共振周波数が異なってくるという問題がある。まず、中央の共振アンテナ１４ｆ、１４ｇ等では、隣接する周辺の共振アンテナとの浮遊静電容量が多くなると考えられる。そのため、単体で設定された共振周波数に比べて配列された共振アンテナのうち中央の共振アンテナ１４ｆ、１４ｇ等の共振周波数は、端部の共振アンテナの共振周波数よりも低くなると考えられる。そこで、配列の中央の共振アンテナ１４ｆ、１４ｇ等の共振周波数を配列の端部の共振アンテナ１４ａ、１４ｂ等の共振周波数よりあらかじめ高く設定しておくことで、配列全体の各共振アンテナ１４ａ〜１４ｔの共振周波数を合わせることができる。
なお、共振アンテナの共振周波数の設定方法としては、例えば、ループアンテナ１２の大きさ又はコンデンサの容量を変える方法がある。これらのうち、例えば、各共振アンテナの大きさを一定にしておき、コンデンサの容量を変化させて共振周波数を設定してもよい。具体的には、配列の中央の共振アンテナのコンデンサの容量を端部の共振アンテナのコンデンサの容量より少なくしておいてもよい。また、後述する実施の形態２に係る共振アンテナでは、コンデンサを用いないで絶縁体層を介した容量を用いている。この場合には、配列の中央の絶縁体層と端部の絶縁体層とを異なる材料又は異なる厚さに設定して、配列の中央の容量と端部の容量とを変えてもよい。
【００３４】
＜取り付け部＞
取り付け部１８によってコイルアンテナ２２を本体部１０に取り付けることができる。取り付け部１８としては、例えば、図１に示すスロット２４、図５Ａ及び図５Ｂに示すネジ止め２６ａ、２６ｂを用いることができる。取り付け部１８は、コイルアンテナ２２が複数の共振アンテナ１４ａ〜１４ｔのうちの１つの共振アンテナ１４ｑと磁界結合する位置に設けられている。この場合、コイルアンテナ２２の中心と共振アンテナ１４ｑの中心とを合わせることで、コイルアンテナ２２と共振アンテナ１４ｑとを磁界結合させることができる。なお、コイルアンテナ２２と共振アンテナ１４ｑとを磁界結合させる方法は上記のようにコイルアンテナ２２と共振アンテナ１４ｑとを重ね合わせる場合に限られない。例えば、実施の形態３に示すように、コイルアンテナ２２共振アンテナの一つと隣接させて両者を磁界結合させてもよい（図９）。
【００３５】
図４は、図１のアタッチメント型ブースターアンテナ２０のスロット２４へのコイルアンテナ２２の挿入を示す概略図である。図５Ａは、アタッチメント型ブースターアンテナ２０にコイルアンテナ２２をネジ止めした状態を示す平面図である。図５Ｂは、図５Ａの底面図である。
取り付け部１８として、スロット２４を用いた場合には、図４に示すように、コイルアンテナ２２をスロット２４に挿入することで、コイルアンテナ２２を本体部１０に取り付けることができる。スロット２４を用いることによって、コイルアンテナ２２のＸＹ位置を、容易に位置決め出来る。つまり、大きさの決まったスロット２４を用いることでコイルアンテナ２２の中心と共振アンテナ１４ｑの中心とを容易に合致させることができる。
また、取り付け部１８として、ネジ２６ａ、２６ｂを用いた場合、図５Ａ及び図５Ｂに示すように、コイルアンテナ２２と共振アンテナ１４ｍとを重ね合わせるようにネジ止めできる。この場合、コイルアンテナ２２の中心と共振アンテナ１４ｑの中心とを合わせるようにネジ止めすることが好ましい。
なお、上記スロット２４とネジ止めとを併用してもよい。アタッチメント型ブースターアンテナ２０と、コイルアンテナ２２とを貼り付けてもよい。
なお、使用するネジは、樹脂性など、コイルアンテナ２２の発生する磁界に対する影響の小さい材料で成形されていることが望ましい。
また、コイルアンテナ２２の大きさは、内径寸法、外径寸法ともに、共振アンテナ１４ｑの大きさに対して、例えば、０．５倍〜１．５倍の大きさを有する。
【００３６】
図６Ａは、アタッチメント型ブースターアンテナ２０と、コイルアンテナ２２とを示す概略図である。図６Ｂは、アタッチメント型ブースターアンテナ２０にコイルアンテナ２２を回転可能にネジ止めした状態を示す概略図である。
図６Ｂに示すように、コイルアンテナ２２をアタッチメント型ブースターアンテナ２０のアンテナ部１６の角に回転可能にネジ止めすることで、コイルアンテナ２２に対してアタッチメント型ブースターアンテナ２０を回転させることができる。これによって、ＲＦＩＤタグの品種による測定方向の変更希望に対応することができる。
【００３７】
＜ＲＦＩＤタグの読み取り＞
図７は、靴の平底４０ａのＲＦＩＤタグ４２ａにアタッチメント型ブースターアンテナ２０を当てる様子を示す概略図である。
図７に示すように、靴の平底４０ａに埋め込まれたＲＦＩＤタグ４２ａを読み取るために、このアタッチメント型ブースターアンテナ２０を靴の平底４０ａにおよその範囲に当てればよい。この場合、コイルアンテナ２２に比べて検出可能範囲を拡大できているので、ＲＦＩＤタグ４２ａの埋め込み箇所が若干変動していても読み取りを行うことができる。
【００３８】
（実施の形態２）
図８Ａは、実施の形態２に係るアタッチメント型ブースターアンテナのアンテナ部を構成する一つの共振アンテナ４の平面図である。図８Ｂは、図８Ａの共振アンテナ４のＡ−Ａ方向からみた断面図である。図８Ｃは、図８Ａの共振アンテナ４の底面図である。図８Ｄは、図８Ａの共振アンテナ４の透過図である。図８Ｅは、図８Ａの共振回路の等価回路図である。なお、図８Ｄでは、上面側の第１ループアンテナ２ａと下面側の第２ループアンテナ２ｂとをわかりやすくするためにずらして表示させているが、実際には上面側の第１ループアンテナ２ａと下面側の第２ループアンテナ２ｂとは透過面でほぼ重なるように配置されていることが好ましい。実施の形態２に係るアタッチメント型ブースターアンテナは、実施の形態１に係るアタッチメント型ブースターアンテナと対比すると、共振アンテナ４が直列接続されたコンデンサが搭載されていない点で相違している。このように直接接続されたコンデンサが搭載されていないので、アンテナ部の厚さを薄くできる。また、コンデンサを搭載していないので、耐久性に優れる。また、コンデンサを搭載していないので、コンデンサ搭載のコストが不要である。
【００３９】
この共振アンテナ４は、第１面及び第２面を有する絶縁体層１０と、絶縁体層１０を介して対向するように第１面（上面）及び第２面（下面）にそれぞれ配置された第１ループアンテナ２ａ及び第２ループアンテナ２ｂと、を備える。第１ループアンテナ２ａ及び第２ループアンテナ２ｂは、それぞれループの一部を欠く開口部７ａ、７ｂを有する。また、第１ループアンテナ２ａ及び第２ループアンテナ２ｂは、絶縁体層１０の法線方向から見た透過面で第１ループアンテナ２ａの少なくとも一部と第２ループアンテナ２ｂの少なくとも一部とによって閉ループが描けるように配置されている。さらに、第１ループアンテナ２ａの開口部７ａを構成する端部５ａ、５ｂと対応する前記第２ループアンテナの部分との間に絶縁体層１０を介した容量３ａ、３ｂを構成する。また、第２ループアンテナ２ｂの開口部７ｂを構成する端部６ａ、６ｂと対応する第１ループアンテナの部分との間に絶縁体層１０を介した容量３ａ、３ｂを構成する。なお、絶縁体層１０として、ここでは本体部を用いているが、本体部とは別にアンテナ部を構成してもよい。また、図８Ａ及び図８Ｃに示すように、第１ループアンテナ２ａの開口部７ａと第２ループアンテナ２ｂの開口部７ｂとは対応していないが、これに限られない。例えば、端部５ａ、５ｂを対向する側辺にそれぞれ設け、端部６ａ、６ｂを端部５ａ、５ｂのある同じ端部にそれぞれ設けて、第１ループアンテナ２ａの端部５ａ、５ｂと第２ループアンテナ２ｂの端部６ａ、６ｂとが絶縁体層１０を介した重なり部分となるようにしてもよい。
【００４０】
（実施の形態３）
図９は、実施の形態３に係るアタッチメント型ブースターアンテナ２０ａの平面図である。図１０は、図９のアタッチメント型ブースターアンテナ２０ａの各共振アンテナ１４ａ〜１４ｈが磁界結合する様子を示す概略図である。
実施の形態３に係るアタッチメント型ブースターアンテナ２０ａは、実施の形態１に係るアタッチメント型ブースターアンテナと対比すると、取り付け部が共振アンテナ１４ｅの側部に配置され、コイルアンテナ２２と隣接する共振アンテナ１４ｅと磁界結合している点で相違する。これによって、コイルアンテナ２２と共振アンテナとの様々な磁界結合の場合を用意することができる。
【００４１】
図１０に示すように、このアタッチメント型ブースターアンテナ２０ａでは、コイルアンテナ２２と隣接する共振アンテナ１４ｅとの磁界結合２８は、数珠繋ぎのようにアンテナ部１６ａの各共振アンテナ１４ａ〜１４ｈに及んで、アンテナ部１６ａ全体に検出可能範囲が拡大する。
なお、ＲＦＩＤタグが、例えば、２．０ｍｍ×１．５ｍｍの大きさのコイルアンテナ内蔵の超小型タグの場合、大きなコイルアンテナでは読めず、このような、小さなループアンテナが、読み取りに適している。
【００４２】
（実施の形態４）
図１１Ａは、実施の形態４に係るアタッチメント型ブースターアンテナ２０ｂの基本単位のアンテナ部１６ｂの平面図である。図１１Ｂは、図１１Ａの基本単位のアンテナ部１６ｂを複数用いた実施の形態４に係るアタッチメント型ブースターアンテナ２０ｃの平面図である。
実施の形態４に係るアタッチメント型ブースターアンテナは、実施の形態１に係るアタッチメント型ブースターアンテナと対比すると、基本単位となるアンテナ部１６ｂを１以上配置する点で相違する。このように、基本単位のアンテナ部を１以上配置することで容易に検出可能範囲を拡大できる。
なお、図１１Ｂでは、基本単位となるアンテナ部１６ｂを３つ配置しているが、基本単位のアンテナ部１６ｂを配置する数はこれに限られず、任意の数の基本単位のアンテナ部を配置してもよい。
【００４３】
（実施の形態５）
図１２は、実施の形態５に係るアタッチメント型ブースターアンテナ２０ｄの平面図である。
実施の形態５に係るアタッチメント型ブースターアンテナ２０ｄは、実施の形態１に係るアタッチメント型ブースターアンテナと対比すると、共振アンテナ１４ａ〜１４ｉをマトリックス状ではなく、ジグザグに配置している点で相違する。具体的には、共振アンテナ１４ａ〜１４ｉについて、ｘ方向に延在し、ｙ方向に隣接する第１列３２、第２列３３、第３列３４のうち、第２列３３の共振アンテナをｘ方向にオフセットして配置している。
このアタッチメント型ブースターアンテナ２０ｄのアンテナ部１６ｃは、複数の共振アンテナ１４ａ〜１４ｃが第１方向（ｘ方向）に沿って配列された第１列３２と、第１列３２から第１方向（ｘ方向）と交差する第２方向（ｙ方向）に隣接して、複数の共振アンテナ１４ｄ〜１４ｆが第１方向に沿って第１列３２の配置位置に対してオフセットを伴って配列された第２列３３と、を有する。
【００４４】
このように第１列３２に対して第２列３３の共振アンテナをｘ方向にオフセットして配置することで、ｘ方向について、第１列３２の共振アンテナ間の隙間に生じるヌル点を第２列３３の共振アンテナによってカバーできる。つまり、マトリックス状に配置した場合には、共振アンテナ間の隙間に生じやすいヌル点が同じｘ座標で並ぶため、その特定のｘ座標では検出が困難となる場合がある。上記のように、第１列３２に対して第２列３３の共振アンテナをｘ方向にオフセットして配置することで、第１列３２のヌル点のｘ座標と第２列３３のヌル点のｘ座標をずらすことができる。その結果、特定のｘ座標で読み取り困難という課題を解決できる。
【００４５】
（実施の形態６）
図１３は、実施の形態６に係るアタッチメント型ブースターアンテナ２０ｅをハイヒール４０ｂのソールに設けられたＲＦＩＤタグ４２ｂに当てる様子を示す概略図である。
実施の形態６に係るアタッチメント型ブースターアンテナ２０ｅは、実施の形態１に係るアタッチメント型ブースターアンテナと対比すると、平面状でなく、曲面状である点で相違する。これによって、ハイヒール４０ｂのソールのように曲面状の箇所にもアタッチメント型ブースターアンテナ２０ｅを密着させて当てることができる。
このアタッチメント型ブースターアンテナ２０ｅを構成する本体部は、例えば、ゴム、ＰＥＴフィルム等によって構成してもよい。
なお、このアタッチメント型ブースターアンテナ２０ｅは、曲面状に限られず、例えば、対象物品の形状に合わせた形状に変形可能であってもよい。
【００４６】
なお、本開示においては、前述した様々な実施の形態及び／又は実施例のうちの任意の実施の形態及び／又は実施例を適宜組み合わせることを含むものであり、それぞれの実施の形態及び／又は実施例が有する効果を奏することができる。
【産業上の利用可能性】
【００４７】
本発明に係るアタッチメント型ブースターアンテナ及びこれを用いたリーダライタによれば、リーダライタを複数設けることなく、ＲＦＩＤタグの小型ループアンテナを読み取ることができる。
【符号の説明】
【００４８】
２ａ、２ｂ  切り欠きを含むループアンテナ
３ａ，３ｂ  容量
４  共振アンテナ
５ａ、５ｂ  端部
６ａ、６ｂ  端部
７ａ、７ｂ  開口部
１０  本体部
１２、１２ａ、１２ｂ、１２ｃ、１２ｄ、１２ｅ、１２ｆ、１２ｇ、１２ｈ、１２ｉ、１２ｊ、１２ｋ、１２ｌ、１２ｍ、１２ｎ、１２ｏ、１２ｐ、１２ｑ、１２ｒ、１２ｓ、１２ｔ、  ループアンテナ
１３、１３ａ、１３ｂ、１３ｃ、１３ｄ、１３ｅ、１３ｆ、１３ｇ、１３ｈ、１３ｉ、１３ｊ、１３ｋ、１３ｌ、１３ｍ、１３ｎ、１３ｏ、１３ｐ、１３ｑ、１３ｒ、１３ｓ、１３ｔ、  容量（コンデンサ）
１４、１４ａ、１４ｂ、１４ｃ、１４ｄ、１４ｅ、１４ｆ、１４ｇ、１４ｈ、１４ｉ、１４ｊ、１４ｋ、１４ｌ、１４ｍ、１４ｎ、１４ｏ、１４ｐ、１４ｑ、１４ｒ、１４ｓ、１４ｔ、  共振アンテナ
１６、１６ａ  アンテナ部
１８  取り付け部
２０、２０ａ、２０ｂ、２０ｃ、２０ｄ  アタッチメント型ブースターアンテナ
２２  コイルアンテナ
２４  スロット
２６ａ、２６ｂ  ネジ
２８  磁界結合
３０  リーダライタ
３２  第１列
３３  第２列
３４  第３列
４０ａ  靴平底
４０ｂ  ハイヒール
４２ａ、４２ｂ  ＲＦＩＤタグ
【図１】
2018003362.tif 000003
【図２】
2018003362.tif 000004
【図３Ａ】
2018003362.tif 000005
【図３Ｂ】
2018003362.tif 000006
【図４】
2018003362.tif 000007
【図５Ａ】
2018003362.tif 000008
【図５Ｂ】
2018003362.tif 000009
【図６Ａ】
2018003362.tif 000010
【図６Ｂ】
2018003362.tif 000011
【図７】
2018003362.tif 000012
【図８Ａ】
2018003362.tif 000013
【図８Ｂ】
2018003362.tif 000014
【図８Ｃ】
2018003362.tif 000015
【図８Ｄ】
2018003362.tif 000016
【図８Ｅ】
2018003362.tif 000017
【図９】
2018003362.tif 000018
【図１０】
2018003362.tif 000019
【図１１Ａ】
2018003362.tif 000020
【図１１Ｂ】
2018003362.tif 000021
【図１２】
2018003362.tif 000022
【図１３】
2018003362.tif 000023
【手続補正書】
【提出日】平成30年6月8日(2018.6.8)
【手続補正１】
【補正対象書類名】特許請求の範囲
【補正対象項目名】全文
【補正方法】変更
【補正の内容】
【特許請求の範囲】
【請求項１】
コイルアンテナに取り付け可能なアタッチメント型ブースターアンテナであって、
本体部と、
前記本体部に複数の共振アンテナが配列されたアンテナ部と、
前記コイルアンテナを前記本体部に取り付けるための取り付け部であって、前記コイルアンテナが前記複数の共振アンテナのうちの１つの共振アンテナと磁界結合する位置に設けられた取り付け部と、
を備え、
前記アンテナ部は、前記配列の中央の前記共振アンテナの共振周波数を前記配列の端部の前記共振アンテナの共振周波数より高く設定している、アタッチメント型ブースターアンテナ。
【請求項２】
前記共振アンテナは、
第１面及び第２面を有する絶縁体層と、
前記絶縁体層を介して対向するように前記第１面及び前記第２面にそれぞれ配置され、それぞれループの一部を欠く開口部を有する第１及び第２ループアンテナであって、前記絶縁体層の法線方向から見た透過面で前記第１ループアンテナの少なくとも一部と前記第２ループアンテナの少なくとも一部とによって閉ループが描けるように配置されている、第１及び第２ループアンテナと、
を備えた、請求項１に記載のアタッチメント型ブースターアンテナ。
【請求項３】
前記複数の共振アンテナは、ループアンテナと、前記ループアンテナと直列に接続された容量と、を備えた、請求項１に記載のアタッチメント型ブースターアンテナ。
【請求項４】
前記アンテナ部は、前記本体部に複数の共振アンテナが面内で２次元配列された、請求項１から３のいずれか一項に記載のアタッチメント型ブースターアンテナ。
【請求項５】
前記アンテナ部は、前記本体部に前記コイルアンテナと内外径寸法のほぼ等しいループアンテナを有する複数の共振アンテナが一定間隔で第１方向に沿って配置された、請求項４に記載のアタッチメント型ブースターアンテナ。
【請求項６】
コイルアンテナに取り付け可能なアタッチメント型ブースターアンテナであって、
本体部と、
前記本体部に複数の共振アンテナが配列されたアンテナ部と、
前記コイルアンテナを前記本体部に取り付けるための取り付け部であって、前記コイルアンテナが前記複数の共振アンテナのうちの１つの共振アンテナと磁界結合する位置に設けられた取り付け部と、
を備え、
前記アンテナ部は、前記本体部に複数の共振アンテナが面内で２次元配列され、
前記アンテナ部は、前記本体部に前記コイルアンテナと内外径寸法のほぼ等しいループアンテナを有する複数の共振アンテナが一定間隔で第１方向に沿って配置されていると共に、
前記アンテナ部は、
前記複数の共振アンテナが前記第１方向に沿って配列された第１列と、
前記第１列と前記第１方向と直交する第２方向で隣接して、前記複数の共振アンテナが前記第１方向に沿って配列された第２列と、
を有し、前記第２列は、前記第１列に対してオフセットを伴って配列されている、アタッチメント型ブースターアンテナ。
【請求項７】
前記取り付け部は、前記コイルアンテナを挿入するスロットを有する、請求項１から６のいずれか一項に記載のアタッチメント型ブース
ターアンテナ。
【請求項８】
コイルアンテナに取り付け可能なアタッチメント型ブースターアンテナであって、
本体部と、
前記本体部に複数の共振アンテナが配列されたアンテナ部と、
前記コイルアンテナを前記本体部に取り付けるための取り付け部であって、前記コイルアンテナが前記複数の共振アンテナのうちの１つの共振アンテナと磁界結合する位置に設けられた取り付け部と、
を備え、
前記取り付け部は、前記コイルアンテナと前記複数の共振アンテナのうちの１つの共振アンテナとネジ止めする、アタッチメント型ブースターアンテナ。
【請求項９】
コイルアンテナに取り付け可能なアタッチメント型ブースターアンテナであって、
本体部と、
前記本体部に複数の共振アンテナが配列されたアンテナ部と、
前記コイルアンテナを前記本体部に取り付けるための取り付け部であって、前記コイルアンテナが前記複数の共振アンテナのうちの１つの共振アンテナと磁界結合する位置に設けられた取り付け部と、
を備え、
前記取り付け部は、前記コイルアンテナを回動可能に取り付ける、
アタッチメント型ブースターアンテナ。
【請求項１０】
前記本体部は、曲面状である、請求項１から９のいずれか一項に記載のアタッチメント型ブースターアンテナ。
【請求項１１】
前記本体部は、カード型である、請求項１から１０のいずれか一項に記載のアタッチメント型ブースターアンテナ。
【請求項１２】
コイルアンテナと、
前記コイルアンテナに取り付けたアタッチメント型ブースターアンテナであって、
本体部と、
前記本体部に複数の共振アンテナが配列されたアンテナ部と、
前記コイルアンテナを前記本体部に取り付けるための取り付け部であって、前記コイルアンテナが前記複数の共振アンテナのうちの１つの共振アンテナと磁界結合する位置に設けられた取り付け部と、
を有する、アタッチメント型ブースターアンテナと、
を備え、
前記アンテナ部は、前記配列の中央の前記共振アンテナの共振周波数を前記配列の端部の前記共振アンテナの共振周波数より高く設定している、リーダライタ。
【国際調査報告】
2018003362.tif 000024
2018003362.tif 000025
2018003362.tif 000026
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