(57)【要約】【課題】ＲＦＩＤタグの読み取り範囲を抑制したＲＦＩＤアンテナ装置を提供する。【解決手段】四角形状の基板２２と基板２２上に設けられたパッチとを有する複数のアンテナ部２０Ａ〜２０Ｄと、複数のアンテナ部２０Ａ〜２０Ｄを収容し、上側に複数の検体容器が配置されるアンテナ収容箱と、を備える。基板上のパッチにより形成された面をアンテナ形成面とし、アンテナ形成面の中心軸で切断した断面をアンテナ断面として、アンテナ部２０Ａ〜２０Ｄは、いずれも、アンテナ断面でのアンテナ収容箱と基板の位置関係が、基板はアンテナ収容箱の中心からアンテナ収容箱のいずれかの側面に偏った位置にあり、且つ、基板の側面に近い第１端２２１ａが、基板の第２端２２１ｂと比較して、底面１２１からより離れた位置にあるように、配置されている。【選択図】図６
2018112882.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
検体に設けられたＲＦＩＤタグのそれぞれから、情報を読み取るＲＦＩＤアンテナ装置であって、
基板と前記基板上に設けられたアンテナ素子とを有する複数のアンテナ部と、
アンテナ収容箱と、を備え、
前記アンテナ収容箱には、前記複数のアンテナ部が収容され、
前記アンテナ収容箱の上側には、前記検体が配置され、
前記基板上の前記アンテナ素子により形成された面をアンテナ形成面とし、前記アンテナ形成面の中心軸で切断した断面をアンテナ断面として、
前記複数のアンテナ部は、いずれも、前記アンテナ断面での前記アンテナ収容箱及び前記基板の位置関係が、前記基板は前記アンテナ収容箱の中心から前記アンテナ収容箱のいずれかの側面に偏った位置にあり、且つ、前記基板の前記側面に近い一端が、該基板の他端と比較して、前記アンテナ収容箱の底面からより離れた位置にあるように、配置されている、ことを特徴とするＲＦＩＤアンテナ装置。
【請求項２】
前記基板は、長方形状で長手方向が前記アンテナ形成面の中心軸の方向となっており、且つ、前記長手方向の辺が、前記アンテナ収容箱の側面から離されて配置されている、ことを特徴とする請求項１に記載のＲＦＩＤアンテナ装置。
【請求項３】
前記検体はそれぞれ検体容器に収容されており、
前記アンテナ収容箱の上面と前記検体容器のそれぞれとの間に配置され、前記検体容器の形状に対応した無給電素子パターンを含むアダプタを更に備える、ことを特徴とする請求項１又は２に記載のＲＦＩＤアンテナ装置。
【請求項４】
前記検体はカップであり、
前記無給電素子パターンは、一つ以上の多角形状又は円形状のパターンを備え、
前記多角形状又は円形状のパターンは、前記アンテナ形成面から放射される電波の波長においてループアンテナとなるパターンを含む、ことを特徴とする請求項３に記載のＲＦＩＤアンテナ装置。
【請求項５】
前記検体容器は、支持容器に収容されて、前記アダプタの上に配置されるものであり、
前記無給電素子パターンは、中心点の異なる複数の前記多角形状又は円形状のパターンを備え、前記中心点同士の間隔が、前記支持容器に収容された前記検体容器の底面の中心同士の間隔となるように配線されている、ことを特徴とする請求項４に記載のＲＦＩＤアンテナ装置。
【請求項６】
前記アダプタは、前記無給電素子パターンが形成されたシートを樹脂板で挟んで構成されている、ことを特徴とする請求項３〜５のいずれか１項に記載のＲＦＩＤアンテナ装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＲＦＩＤタグの読み取りに用いられるＲＦＩＤアンテナ装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
検体が入った試験管や紙コップ等の検体容器に取り付けられたＲＦＩＤタグから、アンテナを用いて情報を読み取る技術が知られている。この種の技術を用いた装置として、特許文献１に記載の読み取り装置がある。特許文献１に記載の読み取り装置は、ＲＦＩＤタグ付き試験管を試験管ラックに収容し、３つのアンテナが設けられた筐体に、試験管ラックを自動移動台で出し入れして、ＲＦＩＤタグの読み取りを行っている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００７−１５６９５３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
ところで、特許文献１に記載の読み取り装置において、筐体は、アンテナから離れた読取対象外のＲＦＩＤタグまで読み取ってしまうことを抑制するために用いられている。しかしながら、ＲＦＩＤタグの読み取りを行うときには、試験管ラックを筐体に出し入れしなければならないため、手間やコストが増加する。
【０００５】
本発明は、上記実情に鑑みてなされたものであり、ＲＦＩＤタグの読み取り範囲を抑制したＲＦＩＤアンテナ装置を提供することを主たる目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
請求項１に記載の発明は、検体に設けられたＲＦＩＤタグのそれぞれから、情報を読み取るＲＦＩＤアンテナ装置であって、基板と基板上に設けられたアンテナ素子とを有する複数のアンテナ部と、アンテナ収容箱と、を備え、前記アンテナ収容箱には、前記複数のアンテナ部が収容され、前記アンテナ収容箱の上側には、前記検体が配置され、前記基板上の前記アンテナ素子により形成された面をアンテナ形成面とし、前記アンテナ形成面の中心軸で切断した断面をアンテナ断面として、前記複数のアンテナ部は、いずれも、前記アンテナ断面での前記アンテナ収容箱及び前記基板の位置関係が、前記基板は前記アンテナ収容箱の中心から前記アンテナ収容箱のいずれかの側面に偏った位置にあり、且つ、前記基板の前記側面に近い一端が、該基板の他端と比較して、前記アンテナ収容箱の底面からより離れた位置にあるように、配置されている、ことを特徴とする。
【０００７】
請求項２に記載の発明は、請求項１に記載のＲＦＩＤアンテナ装置であって、前記基板は、長方形状で長手方向が前記アンテナ形成面の中心軸の方向となっており、且つ、前記長手方向の辺が、前記アンテナ収容箱の側面から離れて配置されている、ことを特徴とする。
【０００８】
請求項３に記載の発明は、請求項１又は２に記載のＲＦＩＤアンテナ装置であって、前記検体はそれぞれ検体容器に収容されており、前記アンテナ収容箱の上面と前記検体容器のそれぞれとの間に配置され、前記検体容器の形状に対応した無給電素子パターンを含むアダプタを更に備える、ことを特徴とする。
【０００９】
請求項４に記載の発明は、請求項３に記載のＲＦＩＤアンテナ装置であって、前記検体容器はカップであり、前記無給電素子パターンは、一つ以上の多角形状又は円形状のパターンを備え、前記多角形状又は円形状のパターンは、前記放射面から放射される電波の波長においてループアンテナとなるパターンを含む、ことを特徴とする。
【００１０】
請求項５に記載の発明は、請求項４に記載のＲＦＩＤアンテナ装置であって、前記検体容器は、支持容器に収容されて、前記アダプタの上に配置されるものであり、前記無給電素子パターンは、中心点の異なる複数の前記多角形状又は円形状のパターンを備え、前記中心点同士の間隔が、前記支持容器に収容された前記検体容器の底面の中心同士の間隔となるように配線されている、ことを特徴とする。
【００１１】
請求項６に記載の発明は、請求項３〜５のいずれか１項に記載のＲＦＩＤアンテナ装置であって、前記アダプタは、前記無給電素子パターンが形成されたシートを樹脂板で挟んで構成されている、ことを特徴とする。
【発明の効果】
【００１２】
請求項１に記載の発明によれば、各基板は、アンテナ断面でのアンテナ収容箱及び基板の位置関係が、アンテナ形成面がアンテナ収容箱の中心から側面に偏った位置で、且つ、基板の側面に近い一端が、基板の他端よりも、アンテナ収容箱の底面からより離れた位置にあるように、配置されている。つまり、各基板は、アンテナ収容箱の中心よりも側面に偏った位置で、側面に近い一端が他端よりも底面から持ち上げられ、底面に対して傾けて設置されている。よって、アンテナ形成面に直交する方向に放射された電波の電界は、基板を底面に対して水平に設置した場合よりも、アンテナ収容箱の底面に沿った方向への広がりが抑制される。したがって、ＲＦＩＤタグの読み取り範囲を抑制することができる。
【００１３】
請求項２に記載の発明によれば、基板が長方形状であり、基板の長手方向の辺が側面から離されて配置されている。これにより、基板を正方形状にした場合よりも、放射波の電界強度の最も強い部分が、側面の幅方向における中央部分へ寄るため、ＲＦＩＤタグの読み取り範囲をより抑制することができる。
【００１４】
請求項３に記載の発明によれば、アンテナ素子と検体容器との間に、無給電素子パターンを含むアダプタが配置される。これにより、検体容器の内部に水分が多く、水による電波の乱反射の影響でＲＦＩＤタグの読み取りが難しい場合でも、ＲＦＩＤタグが読み取りやすくなり、ＲＦＩＤタグの読み取り失敗を抑制することができる。
【００１５】
請求項４に記載の発明によれば、ループアンテナパターンが中継点となり、アンテナ素子から放射された電波がループアンテナパターンに供給されて放射される。すなわち、アンテナ素子よりもＲＦＩＤタグに近い地点で電波が放射される。よって、検体容器の内部に水分が多い場合でも、ＲＦＩＤタグが読み取りやすくなり、ＲＦＩＤタグの読み取り失敗を抑制することができる。
【００１６】
請求項５に記載の発明によれば、無給電素子パターンの中心点の間隔と、支持容器に収容された検体容器の底面の中心同士の間隔とが等しい。これにより、支持容器に収容されたすべての検体容器に付けられたＲＦＩＤタグを、それぞれループアンテナパターンに近づけて配置することができる。ひいては、ＲＦＩＤタグが読み取りやすくなる。
【００１７】
請求項６に記載の発明によれば、アダプタを、シートを樹脂板で挟んで構成したことにより、プリント基板で構成した場合よりも、薄く軽くすることができるとともに、コストを削減することができる。
【図面の簡単な説明】
【００１８】
【図１】ＲＦＩＤアンテナ装置で試験管に付けられたＲＦＩＤタグを読み取る様子を示す図である。
【図２】ＲＦＩＤタグを示す図である。
【図３】ケースの外観を示す図である。
【図４】ケースの本体部にアンテナ部が並べられている様子を示す図である。
【図５】アンテナ部を示す図である。
【図６】１つのアンテナ部の中心軸で切断した鉛直断面を示す図である。
【図７】ＲＦＩＤアンテナ装置で採尿カップに付けられたＲＦＩＤタグを読み取る様子を示す図である。
【図８】アダプタ部の鉛直断面を示す図である。
【図９】アダプタ内のアンテナシートに配線された無給電素子パターンを示す図である。
【図１０】アンテナシート上の電界強度分布を示す図である。
【図１１】他の実施形態に係るアンテナ収容部の内部の様子を示す図である。
【図１２】他の実施形態に係るアンテナ収容部の内部の様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００１９】
以下、図面を参照しながら、発明を実施するための形態を説明する。
（第１実施形態）
［１．構成］
第１実施形態では、図１に示すように、試験管４０に付けられたＲＦＩＤタグ５０を読み取ることを想定している。ＲＦＩＤアンテナ装置１００は、アンテナ収容部１０から構成されており、複数の試験管４０に付けられたＲＦＩＤタグのそれぞれから情報を読み取る装置である。複数の試験管４０は、検体ラック３０に収容される。検体ラック３０は、所定の間隔で、複数の試験管４０を並べて保持し、アンテナ収容部１０の上側に載置される。試験管４０は、試験管４０の開口面に垂直な方向（以下、垂直方向）が、検体ラック３０の厚さ方向と略一致するように、検体ラック３０に収容される。ここでは、アンテナ収容部１０の厚さ方向を上下方向とする。
【００２０】
試験管４０は、樹脂製又はガラス製で、内部には例えば血液等の検体が収容される。図２に示すように、試験管４０の側面には、ＲＦＩＤタグ５０が貼り付けられている。ＲＦＩＤタグ５０は、長手方向が試験管４０の垂直方向となるように、すなわち、試験管４０を検体ラック３０に収容した際に、長手方向が上下方向となるように、貼り付けられている。
【００２１】
ＲＦＩＤタグ５０は、ＩＣチップ５１と、導電体で形成された微小なループアンテナ５２と、を備えている。ＩＣチップ５１には、ＩＤ情報等の検体に関する情報が記憶されている。ループアンテナ５２は、長手方向に偏波した電波を送受信可能なアンテナである。
【００２２】
アンテナ収容部１０は、図３及び図４に示すように、樹脂製のケース１５と、ケース１５に収容される複数のアンテナ部２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄと、を備える。なお、以下では、アンテナ部２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄを総称して、アンテナ部２０とする。
【００２３】
ケース１５は、立方体状に形成されており、蓋１１と、本体部１２と、を備える。本体部１２は、正方形の底面１２１と、底面１２１の４辺から立設した側面１２２〜１２５と、を備え、上面が開口したトレー形状に形成されている。本体部１２には、底面１２１と側面１２２〜１２５で囲まれた空間Ｓが形成されており、空間Ｓに、４つのアンテナ部２０が収容される。蓋１１は、上面が正方形で下面が開口した、本体部１２よりも浅いトレー形状に形成されている。本体部１２の上側に蓋１１が組み合わさって、ケース１５が組み立てられる。
【００２４】
アンテナ部２０は、図５に示すように、長方形状の誘電体の基板２２と、基板２２上に設けられた導電体のパッチ２１とを備える。アンテナ部２０は、ＵＨＦ帯、例えば９２０ＭＨｚ帯を用いてＲＦＩＤタグ５０と交信するアンテナである。ここでは、アンテナ部２０の長手方向をα方向、短手方向をβ方向とする。
【００２５】
パッチ２１は、α方向の長さが放射波の波長λの１／２の長さで、且つβ方向の長さが波長λの１／４以下の長さの長方形に形成されている。ここでの波長λは、基板２２の波長短縮率を考慮した波長である。そして、パッチ２１は、給電ラインを介して１つの給電点で給電部２３に接続されている。本実施形態において、パッチ２１は、α方向に偏波した電波を送受信可能な直線偏波のアンテナである。パッチ２１には、パッチ２１を小型化するために、複数の方形の開口部が設けられているが、開口部は設けられていなくてもよい。パッチ２１によりアンテナ形成面２４が形成され、パッチ２１は、アンテナ形成面２４に直交する方向に電波を放射する。
【００２６】
給電部２３は、同軸ケーブル１３に接続されている。同軸ケーブル１３は、図示しないリーダライタに接続されている。リーダライタは、ＰＣから読み取り用のコマンドを受信すると、読み取り用のコマンドを無線信号としてアンテナ部２０から送信させるとともに、アンテナ部２０で受信した無線信号を復調して情報を取得し、取得した情報をＰＣへ送信する。４つのアンテナ部２０Ａ〜２０Ｄからの電波の放射は、１つのアンテナ部２０ずつ順番に行われる。
【００２７】
次に、アンテナ部２０Ａ〜２０Ｄの配置について、図４〜図６を参照して説明する。本体部１２の底面１２１には、アルミシートが敷かれており、アンテナ部２０Ａ〜２０Ｄは、アルミシートの上に配置される。アルミシートが敷かれていることにより、ＲＦＩＤアンテナ装置１００を金属台の上に載置しても、アンテナ部２０Ａ〜２０Ｄの特性に対する影響が抑制される。
【００２８】
図４に示すように、アンテナ部２０Ａ〜２０Ｄの基板２２は、それぞれ、底面１２１の中央部分から、互いに異なる方向の側面１２２〜１２５に向かうように配置されている。詳しくは、アンテナ部２０Ａの基板２２は、長辺が、底面１２１の中央部分から側面１２２の幅方向の中央部分へ向い、且つ、側面１２２に隣接する側面１２３，１２５から離れるように配置されている。幅方向は、上下方向に垂直な方向である。同様に、アンテナ部２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄの基板２２は、それぞれ、長辺が、底面１２１の中央部から側面１２３，１２４，１２５の幅方向へ向かい、側面１２３，１２４，１２５に隣接する２つの側面から離されるように配置されている。
【００２９】
図６は、本体部１２を、アンテナ部２０Ａのアンテナ形成面２４の中心軸Ａｓで切断した断面図（以下、アンテナ断面図）である。アンテナ形成面２４の中心軸Ａｓは、図５に示すように、長手方向に平行で、且つ、アンテナ形成面２４の短辺の中心を通る軸である。つまり、中心軸Ａｓは、パッチ２１から放射する電波の偏波方向に平行で、且つ、偏波方向に垂直な方向の中心を通る軸である。なお、図６の断面図には、本来基板２０Ｂも存在するが、基板２０Ｂは省略している。
【００３０】
図６に示すように、アンテナ部２０Ａの基板２２は、ケース１５の中心から側面１２２の側に偏った位置にある。すなわち、側面１２２に近い一端が第１端２２１ａ、第１端２２１ａに対向する他端が第２端２２１ｂとなっており、第１端２２１ａと側面１２２との距離は、第２端２２１ｂと側面１２４との距離よりも短くなっている。また、側面１２２に近い一端である第１端２２１ａが、対向する他端である第２端２２１ｂと比較して、底面１２１からより離れた位置にある。そして、アンテナ部２０Ａの基板２２は、第２端２２１ｂが底面１２１に固定され、第１端２２１ａが側面１２２の上端に固定されている。また、アンテナ部２０Ｂ〜２０Ｄも、中心軸Ａｓで切断した断面は図６と同様になっており、本体部１２と基板２２の位置関係もアンテナ部２０Ａと同様になっている。
【００３１】
つまり、各基板２２のアンテナ形成面２４は、アンテナ断面図において、本体部１２の中心から側面１２２〜１２５のいずれかに偏った位置にあり、且つ、α方向の両端２４ａ，２４ｂのうちの一端である第１端２４ａが、他端である第２端２４ｂと比較して、底面１２１からより離れた位置にある。
【００３２】
このようにアンテナ部２０を配置したことにより、各パッチ２１は、底面１２１の中央部分から側面１２２〜１２５の上端へ向かう方向に偏波した電波を送受信する。つまり、パッチ２１は、上下方向の偏波成分を含む電波を送受信する。よって、パッチ２１とＲＦＩＤタグ５０のループアンテナ５２とで交信可能となる。なお、ループアンテナ５２で送受信可能な偏波方向と、パッチ２１で送受信可能な電波方向とを合わせる点においては、基板２２を底面１２１に対して垂直に配置することが理想的である。しかしながら、そのように配置すると、アンテナ収容部１０が厚く大型してしまう。そこで、基板２２は、底面１２１に垂直で第１端２２１ａを上側にした状態から、アンテナ形成面２４を上側にしつつ第１端２２１ａを底面１２１へ向けて倒すように傾けて配置している。そして、基板２２を底面１２１に対して水平ではなく傾けて配置したことにより、アンテナ部２０から放射される電波の電界は、底面１２１へ沿った方向への広がりが抑制される。
【００３３】
なお、本実施形態では、ケース１５がアンテナ収容箱の一例に相当し、試験管４０が検体容器の一例に相当する。また、アンテナ部２０Ａ〜２０Ｄのパッチ２１が複数のアンテナ素子の一例に相当する。
【００３４】
［２．効果］
以上詳述した第１実施形態によれば、以下の効果が得られる。
（１）各アンテナ部２０の基板２２は、アンテナ断面での本体部１２及び基板２２の位置関係が、アンテナ形成面が本体部１２の中心から側面１２２〜１２５のいずれかに偏った位置で、且つ、第１端２２１ａが、第２端２２１ｂよりも、底面１２１からより離れた位置にあるように、配置されている。そのため、アンテナ部２０から放射された電波の電界は、ケース１５の底面１２１に沿った方向への広がりが抑制されるので、ＲＦＩＤタグ５０の読み取り範囲を抑制することができる。
【００３５】
（２）基板２２は長方形状であり、各基板２２に設けられたパッチ２１の長辺が、本体部１２の側面１２２〜１２５から離されて配置されている。これにより、基板２２上に設けられたパッチ２１を、各辺の長さがλ／２である正方形状にした場合よりも、電界強度の最も強い部分が、側面１２２〜１２５の幅方向の中央部分へ近づくため、ＲＦＩＤタグ５０の読み取り範囲をより抑制することができる。
【００３６】
（第２実施形態）
［１．第１実施形態との相違点］
第２実施形態は、基本的な構成は第１実施形態と同様であるため、共通する構成については説明を省略し、相違点を中心に説明する。なお、第１実施形態と同じ符号は、同一の構成を示すものであって、先行する説明を参照する。
【００３７】
第１実施形態では、試験管４０に付けられたＲＦＩＤタグ５０を読み取ることを想定していたのに対して、第２実施形態では、図７に示すように採尿カップ８０に付けられたＲＦＩＤタグ５０を読み取ることを想定している点で、第１実施形態と相違する。
【００３８】
採尿カップ８０は、薄い紙製で、厚みのある樹脂製の試験管４０よりも電波を通しやすい。また、一般に、採尿カップ８０に収容される検体は尿であり、採尿カップ８０に収容される液体量は、試験管４０に収容される液体量よりも多い。そのため、パッチ２１により、採尿カップ８０に付けられたＲＦＩＤタグ５０を読み取る場合、試験管４０に付けられたＲＦＩＤタグ５０を読み取る場合よりも、液体による電波の乱反射の影響を受けて読み取りを失敗しやすい。
【００３９】
そこで、第２実施形態に係るＲＦＩＤアンテナ装置１００Ａは、アンテナ収容部１０に加えて、アンテナ収容部１０の上面に載置されるアダプタ部６０を備える。以下、アダプタ部６０の構成について図面を参照して説明する。
【００４０】
［２．アダプタの構成］
図８に、アダプタ部６０の鉛直断面図を示す。アダプタ部６０は、上面となる正方形のアダプタ６５と、アダプタ６５の側面から下方に立設した４つの側面とを備え、下面が開口したトレー形状のケースである。アダプタ部６０の開口は、アンテナ収容部１０の上面よりもやや大きな形状となっており、アダプタ部６０の開口にアンテナ収容部１０の上部が嵌め込まれる。そして、アンテナ収容部１０にアダプタ部６０が組み合わされて、ＲＦＩＤアンテナ装置１００Ａが構成されている。アンテナ装置１００Ａの上下方向の厚さは、アダプタ部６０を組み合わせることで、アンテナ装置１００の上下方向の厚さよりも３ｍｍ程度厚くなっている。
【００４１】
複数の採尿カップ８０は、図７に示すように、支持容器７０に収容される。支持容器７０は、所定の間隔で並んだ、採尿カップ８０の底面に相当する大きさの凹みである支持部を備え、この支持部で採尿カップ８０の下端部分を保持する。支持容器７０は、複数の採尿カップ８０を並べて収容し、アダプタ部６０の上側に載置される。
【００４２】
アダプタ６５は、図８に示すように、アンテナシート６３の上下を、樹脂で形成された樹脂板６１，６２で挟んで構成されている。アンテナシート６３は、図９に示すように、正方形の紙のシートに、アルミテープで、同心パターン６３１、円弧パターン６３２、直線パターン６３３が配線されて構成されている。同心パターン６３１、円弧パターン６３２、直線パターンは、いずれも無給電素子パターンである。
【００４３】
同心パターン６３１は、中心点が等しく直径が異なる５つの円形状パターン６３１ａ〜６３１ｅの塊である。アンテナシート６３には、中心点の異なる８つの同心パターン６３１が、支持容器７０の支持部の配置に合わせて並べて配線されている。詳しくは、アンテナシート６３には、同心パターン６３１の中心点同士の間隔が、支持容器７０に収容された採尿カップ８０の底面の中心同士の間隔となるように配線されている。
【００４４】
そして、円形状パターン６３１ａ〜６３１ｅのうち、最も外側の円形状パターン６３１ｅの直径は、放射波の波長λと略等しくなっている。ここでの波長λは、樹脂板６１，６２の波長短縮率を考慮した波長である。つまり、円形状パターン６３１ｅは、ループアンテナパターンとなっている。
【００４５】
円弧パターン６３２は、同心パターン６３１の外側に、同心パターン６３１の中心点を中心とした複数の円弧状のパターンである。円弧パターン６３２は、アンテナシート６３において、同心パターン６３１が配線されていない余白を埋めるように配線されており、異なる中心点を中心とした複数の円弧状パターンや、同じ中心点を中心とした異なる径の複数の円弧状パターンから構成されている。
【００４６】
直線パターン６３３は、すべての同心パターン６３１を囲むように、アンテナシート６３の４つの辺に沿って配線された４つの直線状のパターンである。直線パターン６３３は、最も外側に配線されている円形状パターン６３１ｅ及び円弧パターン６３２から、少なくとも隙間ｄ２を空けて配線されている。
【００４７】
円形状パターン６３１ａ〜６３１ｅの隣接するパターン同士の間隔、円形状パターン６３１ｅと隣接する円弧状パターンとの間隔、隣接する円弧状パターン同士の間隔は、予め設定された線間隔ｄ１となっている。具体的には、線間隔ｄ１は、ＲＦＩＤタグ５０の幅Ｗｔよりも狭い間隔に設定されている。ＲＦＩＤタグ５０の幅Ｗｔは、採尿カップ８０の周方向の幅であり、図７に示すように、ＲＦＩＤタグ５０の長手方向が採尿カップ８０の上下方向となっている場合には、ＲＦＩＤタグ５０の短辺の長さが幅Ｗｔとなる。また、ＲＦＩＤタグ５０の短手方向が採尿カップ８０の上下方向となっている場合は、ＲＦＩＤタグ５０の長辺の長さが幅Ｗｔとなる。
【００４８】
線間隔ｄ１をこのようにしたことにより、支持容器７０を用いず、アダプタ部６０の上側に採尿カップ８０をランダムに載置しても、いずれかの無給電素子パターンの線の上にＲＦＩＤタグ５０が位置し、無給電素子パターンとＲＦＩＤタグとが近接する。よって、ループアンテナパターンである円形状パターン６３１ｅから放射された放射波による読み取り範囲から、ＲＦＩＤタグ５０の位置が外れていても、いずれかの無給電素子パターンとＲＦＩＤタグとで近傍界通信が行われ、ＲＦＩＤタグが読み取られる。
【００４９】
また、各無給電素子パターンは、アンテナ部２０の導波器として効率よく動作するように、適切に設定された線幅で配線されている。具体的には、放射波の周波数を９２０ＭＨｚ、樹脂板６１，６２をＡＢＳ樹脂とした場合、ＡＢＳ樹脂の波長短縮率を考慮して、線幅が０．４３〜８．７ｍｍの範囲に入っていれば、無給電素子パターンがアンテナ部２０の導波器として効率よく動作することが導出された。よって、本実施形態において、線幅は、０．４３〜８．７ｍｍの範囲の値に設定されている。なお、本実施形態では、採尿カップ８０が検体容器の一例に相当する。
【００５０】
［３．作用］
図１０に、アンテナ部２０から電波が放射された際のアンテナシート６３上の電界強度分布を示す。図１０では、白に近いほど電界強度が強く、黒に近いほど電界強度が弱くなっている。図１０では、円形状パターン６３１ｅに対応する位置に、円環状の電界強度の非常に強い部分が見られる。これは、円形状パターン６３１ｅがループアンテナとして機能しているためである。アンテナ部２０から放射された電波は、円形状パターン６３１ａ〜６３１ｅ、円弧状パターン６３２、直線パターン６３３に供給されて、円形状パターン６３１ｅから放射される。つまり、円形状パターン６３１ｅは、電波放射の中継点として機能し、アンテナ部２０よりもＲＦＩＤタグ５０に近い位置で電波を放射する。これにより、ＲＦＩＤタグ５０が読み取りやすくなる。
【００５１】
また、円形状パターン６３１ｅ以外の円形状パターン６３１ａ〜６３１ｄは、直径と波長λが合っていないため、アンテナ部２０から放射された電波が供給されても電波を放射しない。円形状パターン６３１ａ〜６３１ｄ、円弧パターン６３２及び直線パターン６３３に対応する位置の電界は、円形状パターン６３１ｅに対応する位置と比べると弱いが、無給電素子パターンが配線されていない部分よりも強くなっている。円形状パターン６３１ａ〜６３１ｄ、円弧パターン６３２及び直線パターン６３３は、近傍界通信に用いられる。
【００５２】
［４．効果］
以上詳述した第２実施形態によれば、前述した第１実施形態の効果（１）〜（２）に加え、以下の効果が得られる。
【００５３】
（３）アンテナ部２０と採尿カップ８０との間に、無給電素子パターンが配線されたアンテナシート６３を含むアダプタ部６０が配置される。これにより、採尿カップ８０の内部に水分が多く、水による電波の乱反射の影響でＲＦＩＤタグ５０の読み取りが難しい場合でも、ＲＦＩＤタグ５０が読み取りやすくなり、ＲＦＩＤタグ５０の読み取り失敗を抑制することができる。
【００５４】
（４）円形状パターン６３１ｅがループアンテナとして機能して、電波放射の中継点となるため、アンテナ部２０よりもＲＦＩＤタグ５０に近い地点で電波が放射される。これにより、採尿カップ８０の内部に水分が多い場合でも、ＲＦＩＤタグ５０が読み取りやすくなり、ＲＦＩＤタグ５０の読み取り失敗を抑制することができる。
【００５５】
（５）ループアンテナパターンである円形状パターン６３１ｅ以外にも、複数の円形状パターン６３１ａ〜６３１ｄが配線されている。これにより、採尿カップ８０をアダプタ部６０の上面にランダムに置いた場合でも、いずれかの無給電素子パターンとＲＦＩＤタグ５０とが近接しやすく、近傍界通信が行われやすい。よって、採尿カップ８０をアダプタ部６０の上面にランダムに置いた場合でも、ＲＦＩＤタグ５０が読み取りやすくなり、ＲＦＩＤタグ５０の読み取り失敗を抑制することができる。
【００５６】
（６）アンテナシート６３において、同心パターン６３１に加えて、円弧パターン６３２が配線されていることにより、さらに、ＲＦＩＤタグ５０が読み取りやすくなる。
（７）無給電素子パターン同士の線間隔が、ＲＦＩＤタグの幅Ｗｔよりも狭いため、ＲＦＩＤタグ５０は、少なくとも一本の無給電素子パターンの線とより近接しやすい。よって、さらに、ＲＦＩＤタグ５０が読み取りやすくなる。
【００５７】
（８）全ての同心パターン６３１を囲むように、アンテナシート６３の各辺に沿って直線パターン６３３が配線されていることにより、ＲＦＩＤタグ５０がアンテナシート６３の端部に位置していても、ＲＦＩＤタグ５０と直線パターン６３３とが近接し、ＲＦＩＤタグが読み取りやすくなる。
【００５８】
（９）同心パターン６３１の中心点の間隔と、支持容器７０に収納された採尿カップ８０の底面の中心同士の間隔は等しい。これにより、支持容器７０に収容されたすべての採尿カップ８０に付けられたＲＦＩＤタグ５０を、それぞれループアンテナパターンに近づけて配置することができる。ひいては、ＲＦＩＤタグ５０が読み取りやすくなる。
【００５９】
（１０）アダプタ６５を、アンテナシート６３を樹脂板６１，６２で挟んで構成したことにより、プリント基板で構成した場合よりも、薄く軽くすることができるとともに、コストを削減することができる。
【００６０】
（他の実施形態）
以上、本発明を実施するための形態について説明したが、本発明は上述の実施形態に限定されることなく、種々変形して実施することができる。
【００６１】
（ａ）上記各実施形態では、アンテナ収容部１０は、立方体状のケース１５の本体部１２に、４個のアンテナ部２０が収容されて構成されていたが、これに限定されるものではない。例えば、図１１に示すように、円柱状のケース１５Ａの本体部１２Ａに、３個のアンテナ部２０が互いに異なる方向の側面に向かって収容されて構成されていてもよい。また、図１２に示すように、立方体状のケース１５Ｂの本体部１２Ｂに、２個のアンテナ部２０が対向する側面に向かって収容されて構成されていてもよい。アンテナ部２０を収容するケースの形状は上側に検体ラック３０や支持容器７０を載置できる形状であれば、どのような形状でもよい。また、収容されるアンテナ部２０の個数は２個以上であれば何個でもよい。
【００６２】
（ｂ）上記各実施形態では、アンテナ部２０のパッチ２１は、直線偏波のアンテナであったが、円偏波のアンテナであってもよい。パッチ２１を円偏波のアンテナにすることで、直線偏波のアンテナにする場合よりも、電力効率が低下するが、ＲＦＩＤタグ５０がどのような向きになっていても、ＲＦＩＤタグ５０を読み取ることができる。例えば、試験管４０が検体ラック３０で傾いた状態で保持され、ＲＦＩＤタグ５０が傾いている場合でも、ＲＦＩＤタグ５０を読み取ることができる。また、複数のアンテナ部２０を、直線偏波のアンテナであるパッチ２１を有するアンテナ部２０と、円偏波のアンテナであるパッチ２１を有するアンテナ部２０との両方で構成するようにしてもよい。また、上記各実施形態において、ＲＦＩＤタグ５０から放射される電波の偏波方向は、検体容器の長手方向であるが、長手方向に垂直な方向となっていてもよい。その場合、ＲＦＩＤタグ５０から放射される電波の偏波方向に合わせて、アンテナ部２０の偏波方向を変えればよい。
【００６３】
（ｃ）上記各実施形態において、基板２２は、長方形状にする場合よりも読み取り範囲が広くなる可能性はあるが、長方形状に限らず正方形状でもよい。
（ｄ）上記各実施形態において、同心パターン６３１は、同じ点を中心とした多角形状のパターンでもよい。
【００６４】
（ｅ）上記各実施形態では、底面１２１に対して基板２２を傾けて設置することで、底面１２１に沿った方向の読み取り範囲を抑制していたが、アンテナ部２０にアレイアンテナを構成して狭指向性を実現することで、底面１２１に沿った方向の読み取り範囲を抑制してもよい。この場合、基板２２は底面１２１に対して水平に設置すればよい。例えば、アンテナ部２０Ａの場合、アンテナ断面図上で、２つ以上のパッチ２１を、底面１２１の中央から側面１２２へ向けて等間隔となるように基板２２に配列し、アレイアンテナを構成する。
【００６５】
そして、各パッチ２１から放射される電波の位相が同位相となるように、各パッチ２１に供給する信号の位相を調整する。これにより、アンテナ部２０Ａから放射されるメインローブの指向性は、パッチ２１が１つの場合よりも狭くなり、メインローブによる底面１２１に沿った方向の読み取り範囲が抑制される。ただし、サイドローブが発生するので、サイドローブで読取対象外のＲＦＩＤタグを読み取ってしまわないように、サイドローブを抑制した方が望ましい。サイドローブを抑制したい場合は、パッチ２１を３つ以上配列する。具体的には、配列の外側に配置されたパッチ、すなわち底面１２１の中央に近いパッチ及び側面１２２に近いパッチに供給する信号の電力を、外側のパッチに挟まれた内側のパッチに供給する電力よりも小さくして、サイドローブを抑制する。
【００６６】
また、基板２２上にアレイアンテナを構成する場合、側面に近いパッチ２１ほど、放射される電波の位相が進むように、各パッチに供給する信号の位相を調整してもよい。これにより、底面１２１に対して電波の波面が傾き、底面１２１に沿った方向の読み取り範囲が抑制される。なお、（ｅ）で述べたアンテナ部２０は、底面１２１に対して９０°回転させた状態で設置してもよい。つまり、アンテナ部２０は、基板２２の長辺を側面１２２〜１２５に沿うようにした状態で配置してもよい。また、アンテナ部２０のそれぞれは、１つ以上の基板でパッチを形成してもよい。
【００６７】
（ｆ）検体は血液や尿のような液体に限らず固体でもよい。検体が固体の場合は、検体を試験管やカップの容器に入れず、検体を直接アンテナ収容部１０に載置してもよい。この場合、ＲＦＩＤタグ５０は、直接検体に貼りつければよい。
【００６８】
（ｇ）第２実施形態において、支持容器７０を使用する代わりに、アダプタ部６０の上面に、アンテナシート６３の無給電素子パターンに合わせた、採尿カップ８０の載置位置を描いておき、その載置位置に採尿カップ８０を載置するようにしてもよい。そして、アダプタ部６０の上面において、予め決められた場所に採尿カップ８０を載置する場合、無給電素子パターンは、少なくともループアンテナとして機能するパターンを備えていればよい。
【００６９】
（ｈ）第２実施形態において、無給電素子パターンが、円形状パターン６３１ａ〜６３１ｄや円弧パターン６３２、直線パターン６３３のような、近傍界通信用のパターンを複数含む場合、アダプタ部６０の上面に、採尿カップ８０をランダムに載置してもよい。
【００７０】
（ｉ）第２実施形態において、重くなりコストが増加する可能性はあるが、アダプタ６５をプリント基板で構成してもよい。
（ｊ）上記各実施形態における１つの構成要素が有する複数の機能を、複数の構成要素によって実現したり、１つの構成要素が有する１つの機能を、複数の構成要素によって実現したりしてもよい。また、複数の構成要素が有する複数の機能を、１つの構成要素によって実現したり、複数の構成要素によって実現される１つの機能を、１つの構成要素によって実現したりしてもよい。また、上記実施形態の構成の一部を省略してもよい。また、上記実施形態の構成の少なくとも一部を、他の上記実施形態の構成に対して付加又は置換してもよい。なお、特許請求の範囲に記載した文言のみによって特定される技術思想に含まれるあらゆる態様が本発明の実施形態である。
【００７１】
（ｊ）上述したＲＦＩＤアンテナ装置の他、当該ＲＦＩＤアンテナ装置を構成要素とするシステムなど、種々の形態で本発明を実現することもできる。
【符号の説明】
【００７２】
１０…アンテナ収容部、１１…蓋、１２，１２Ａ，１２Ｂ…本体部、１３…同軸ケーブル、１５，１５Ａ，１５Ｂ…ケース、２０，２０Ａ，２０Ｂ，２０Ｃ，２０Ｄ…アンテナ部、２１…パッチ、２２…基板、２３…給電部、２４…アンテナ形成面、２４ａ…第１端、２４ｂ…第２端、３０…検体ラック、４０…試験管、５０…ＲＦＩＤタグ、５１…ＩＣチップ、５２…ループアンテナ、６０…アダプタ部、６１，６２…樹脂板、６３…アンテナシート、６５…アダプタ、７０…支持容器、８０…採尿カップ、１００，１００Ａ…アンテナ装置、１２１…底面、１２２〜１２５…側面、２２１ａ…第１端、２２１ｂ…第２端、６３１…同心パターン、６３１ａ〜６３１ｅ…円形状パターン、６３２…円弧パターン、６３３…直線パターン、ｄ１…線間隔、ｄ２…隙間、Ｓ…空間。
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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