(57)【要約】【課題】使用する周波数帯が異なるときでも共通して使用することができる非接触通信媒体を提供する。【解決手段】基板４０に配設された平面アンテナ部材２と、平面アンテナ部材２に接続するＩＣチップ５０とを備える非接触通信媒体１であって、平面アンテナ部材２は、導体の板状導電板３０と、板状導電板３０の開口部３１に離間して配設される導体の板状ロッド２０と、板状導電板３０と離間して配設され、板状ロッド２０の上端２１に接続している接続部２２より下部１４の外側輪郭１５が上方に向かうに従い外側方向に漸次拡大していく形状を有する導体の板状アンテナ素子１０とを備えることとした。【選択図】図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
基板に配設された平面アンテナ部材と、前記平面アンテナ部材に接続するＩＣチップとを備える非接触通信媒体であって、
前記平面アンテナ部材は、
導体の板状導電板と、
前記板状導電板の開口部に離間して配設される導体の板状ロッドと、
前記板状導電板と離間して配設され、前記板状ロッドの上端に接続している接続部より下部の外側輪郭が上方に向かうに従い外側方向に漸次拡大していく形状を有する導体の板状アンテナ素子と、を備えていることを特徴とする非接触通信媒体。
【請求項２】
基板に配設され接続されている複数の平面アンテナ部材と、接続されている前記複数の平面アンテナ部材に接続するＩＣチップとを備える非接触通信媒体であって、
前記複数の平面アンテナ部材は、
導体の板状導電板と、
前記板状導電板の開口部に離間して配設される導体の板状ロッドと、
前記板状導電板と離間して配設され、前記板状ロッドの上端に接続している接続部より下部の外側輪郭が上方に向かうに従い外側方向に漸次拡大していく形状を有する導体の板状アンテナ素子と、を備えていることを特徴とする非接触通信媒体。
【請求項３】
基板に複数並列に配設されている平面アンテナ部材がＩＣチップを介し接続している非接触通信媒体であって、
前記複数の平面アンテナ部材は、
導体の板状導電板と、
前記板状導電板の開口部に離間して配設される導体の板状ロッドと、
前記板状導電板と離間して配設され、前記板状ロッドの上端に接続している接続部より下部の外側輪郭が上方に向かうに従い外側方向に漸次拡大していく形状を有する導体の板状アンテナ素子と、を備え、
前記複数の平面アンテナ部材の内の少なくとも一の平面アンテナ部材の板状アンテナ素子の実効高さは、他の平面アンテナ部材の板状アンテナ素子の実効高さと異なることを特徴とする非接触通信媒体。
【請求項４】
基板に配設された第一の平面アンテナ部材と、前記第一の平面アンテナ部材に接続するＩＣチップと、前記ＩＣチップに接続し前記第一の平面アンテナ部材と交差角度を有して配設される第二の平面アンテナ部材とを備える非接触通信媒体であって、
前記第一の平面アンテナ部材及び前記第二の平面アンテナ部材は、
導体の板状導電板と、
前記板状導電板の開口部に離間して配設される導体の板状ロッドと、
前記板状導電板と離間して配設され、前記板状ロッドの上端に接続している接続部より下部の外側輪郭が上方に向かうに従い外側方向に漸次拡大していく形状を有する導体の板状アンテナ素子と、を備えていることを特徴とする非接触通信媒体。
【請求項５】
請求項４に記載の非接触通信媒体において、
前記交差角度が１５度乃至１６５度の範囲にあることを特徴とする非接触通信媒体。
【請求項６】
請求項４または５に記載の非接触通信媒体において、
前記第一の平面アンテナ部材の板状アンテナ素子の実行高さと、前記第二の平面アンテナ部材の板状アンテナ素子の実行高さが同じであることを特徴とする非接触通信媒体。
【請求項７】
請求項４または５に記載の非接触通信媒体において、
前記第一の平面アンテナ部材の板状アンテナ素子の実行高さと、前記第二の平面アンテナ部材の板状アンテナ素子の実行高さが異なることを特徴とする非接触通信媒体。
【請求項８】
請求項１乃至７のいずれかに記載の非接触通信媒体において、
前記板状ロッドは、前記板状導電板の開口部に配設される基端部と、前記基端部の上部に接続し前記板状導電板より上方に突設する突設部とを有することを特徴とする非接触通信媒体。
【請求項９】
請求項８に記載の非接触通信媒体において、
前記板状ロッドは、前記突設部の幅が前記基端部の幅より広いことを特徴とする非接触通信媒体。
【請求項１０】
立体アンテナ部材と、前記立体アンテナに接続するＩＣチップとを備える非接触通信媒体であって、
前記立体アンテナ部材は、
導体の導電板と、
基端部と、前記基端部の上部に接続し前記導電板より上方に突設する突設部とを有し、前記導電板の開口部に絶縁体を介して前記基端部が立設される導体のロッドと、
前記突設部の上端と接続している接続部より下部の外側輪郭が上方に向かうに従い外側方向に漸次拡大していく形状を有する導体の立体アンテナ素子と、を備えていることを特徴とする非接触通信媒体。
【請求項１１】
接続されている複数の立体アンテナ部材と、接続されている前記複数の立体アンテナ部材に接続するＩＣチップとを備える非接触通信媒体であって、
前記複数の立体アンテナ部材は、
導体の導電板と、
基端部と、前記基端部の上部に接続し前記導電板より上方に突設する突設部とを有し、前記導電板の開口部に絶縁体を介して前記基端部が立設される導体のロッドと、
前記突設部の上端と接続している接続部より下部の外側輪郭が上方に向かうに従い外側方向に漸次拡大していく形状を有する導体の立体アンテナ素子と、を備えていることを特徴とする非接触通信媒体。
【請求項１２】
複数の立体アンテナ部材がＩＣチップを介して接続している非接触通信媒体であって、
前記複数の立体アンテナ部材は、
導体の導電板と、
基端部と、前記基端部の上部に接続し前記導電板より上方に突設する突設部とを有し、前記導電板の開口部に絶縁体を介して前記基端部が立設される導体のロッドと、
前記突設部の上端と接続している接続部より下部の外側輪郭が上方に向かうに従い外側方向に漸次拡大していく形状を有する導体の立体アンテナ素子と、を備え、
前記複数の立体アンテナ部材の内の少なくとも一の立体アンテナ部材の立体アンテナ素子の実効高さは、他の立体アンテナ部材の立体アンテナ素子の実効高さと異なることを特徴とする非接触通信媒体。
【請求項１３】
請求項１０乃至１２のいずれかに記載の非接触通信媒体において、
前記ロッドは、前記突設部の径が前記基端部の径より大きいことを特徴とする非接触通信媒体。
【請求項１４】
請求項１乃至１３のいずれかに記載の非接触通信媒体において、
前記アンテナ部材及び／またはＩＣチップは、電源部に接続されていることを特徴とする非接触通信媒体。
【請求項１５】
請求項３，４，５，６，７，８，９，１２，１３，１４のいずれかに記載の非接触通信媒体において、
前記ＩＣチップは、受信強度に応じて前記複数のアンテナ部材の内の一のアンテナ部材を選択する機能を有するＩＣチップであることを特徴とする非接触通信媒体。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、非接触で通信を行うＩＣタグやＩＣラベル等で代表される非接触通信媒体に関し、特に広帯域で異なる周波数の電波に対応可能な非接触通信媒体に関する。
【背景技術】
【０００２】
情報化社会の進展に伴い、商品等に貼付されるタグやラベル等に情報を記録し、このタグやラベル等を用いて商品管理が行われている。このようなタグやラベル等に関し、非接触にて情報の読み出しや書き込み等が行えるＩＣチップを接続した非接触ＩＣタグや非接触ＩＣラベル等（以下「非接触ＩＣタグ等」という。）が優れた利便性により急速に普及してきている。
【０００３】
非接触にて情報の読み出しや書き込み等を行う非接触ＩＣタグ等は、ＩＣチップに導電性のアンテナを接続することで、ＩＣチップに対し情報の読み出しや書き込み等を行っている。そして、近年使用する周波数の広帯域化の要求が高まり、従来からの１３．５６ＭＨｚ帯若しくはマイクロ波帯（２．４５ＧＨｚ）の他に、法改正によりＵＨＦ帯（９５２ＭＨｚ〜９５５ＭＨｚ）での使用も可能となり、これらの個々の周波数帯に適した其々の非接触式ＩＣタグ等が実用化されている。
【０００４】
従って、使用する周波数帯が異なるときは、其々の周波数帯で使用できる非接触式ＩＣタグ等を使用する必要があり、手続きが煩雑で、コストが上昇するとの問題点があった。尚、下記特許文献１には、複数の周波数帯で使用可能なアンテナが提案されているが、独立したアンテナ素子が二つ設けられているので設置面積が大きくなり、従って非接触式ＩＣタグ等に使用するとサイズが大きくなるとの問題点を有していた。また、二つの周波数で使用可能となるが、使用する周波数を変える場合には異なるアンテナを用意する必要があるので、手続きが煩雑で全体のコストが上昇するとの問題点も有していた。
【０００５】
また、地球規模での交易が頻繁に行われている昨今の状況において、航空手荷物や物流に非接触式ＩＣタグ等が使用されているが、同じＵＨＦ帯で使用する場合であっても、日本は９５０ＭＨｚ、米国は９１５ＭＨｚ、欧州は８８９．５ＭＨｚ、と周波数帯が異なるために、他国から搬入された荷物に貼付されている非接触式ＩＣタグ等を自国で使用することが出来ず、自国において新たに非接触ＩＣタグ等を貼付する必要があり、二重の手間と費用が掛るのとの不都合があった。
【０００６】
更に、電源部を有しない非接触式ＩＣタグ等は、データを読み書きする装置（以下「読取装置」という。）からの電波によりＩＣチップが作動電源を得るために、読取装置と非接触式ＩＣタグ等との通信距離は、一般には数十ｃｍ以下であり、長い距離の通信には不向きであった。そのため、通信距離を伸ばすために非接触ＩＣタグ等に電源部を接続しＩＣチップの通信距離を伸ばすアクティブタグが使用されているが、この場合、非接触ＩＣタグ等が必要とされる携帯性の観点より、電源部には電池が一般的には使用される。しかし、電池を使用すると非接触ＩＣタグ等の使用期間が限定され、また電池を交換するためには手間と費用が発生し、更に電池及び収納部を設ける必要からサイズが大きくなり、コストも上昇するとの問題点があった。
【０００７】
更に、近年外出時に帰宅時間に合わせて遠隔操作にて、室内空調機・ビデオ・テレビ等を操作することが試みられているが、機器に直接接続されたアンテナに対し通信を行うので、機器とアンテナを接続する配線が複雑に絡み合い簡素化が望まれていた。また機器ごとの周波数に対応したアンテナを設置する必要もあるので、アンテナの本数が多くなり費用が掛るとの問題点があった。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００８】
【特許文献１】特開２００１−２６７８４１号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
本発明は、上述の課題に鑑みなされたものであって、その目的とするところは、使用する周波数が異なるときでも共通して使用することができる非接触通信媒体を提供することである。
【００１０】
また、電源部を有することなく小型化を図ることができ、通信距離を伸ばすことのでる非接触通信媒体を提供することである。
【００１１】
また、遠隔から機器を操作する場合でも、機器に直接アンテナを接続することなく、しかも複数の機器を一つで操作することが可能な非接触通信媒体を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
上記目的を達成するため、本発明の請求項１に係る非接触通信媒体は、
基板に配設された平面アンテナ部材と、前記平面アンテナ部材に接続するＩＣチップとを備える非接触通信媒体であって、前記平面アンテナ部材は、導体の板状導電板と、前記板状導電板の開口部に離間して配設される導体の板状ロッドと、前記板状導電板と離間して配設され、前記板状ロッドの上端に接続している接続部より下部の外側輪郭が上方に向かうに従い外側方向に漸次拡大していく形状を有する導体の板状アンテナ素子と、を備えていることを特徴とするものである。
【００１３】
また、本発明の請求項２に係る非接触通信媒体は、基板に配設され接続されている複数の平面アンテナ部材と、接続されている前記複数の平面アンテナ部材に接続するＩＣチップとを備える非接触通信媒体であって、前記複数の平面アンテナ部材は、導体の板状導電板と、前記板状導電板の開口部に離間して配設される導体の板状ロッドと、前記板状導電板と離間して配設され、前記板状ロッドの上端に接続している接続部より下部の外側輪郭が上方に向かうに従い外側方向に漸次拡大していく形状を有する導体の板状アンテナ素子と、を備えていることを特徴とするものである。
【００１４】
また、本発明の請求項３に係る非接触通信媒体は、基板に複数並列に配設されている平面アンテナ部材がＩＣチップを介し接続している非接触通信媒体であって、前記複数の平面アンテナ部材は、導体の板状導電板と、前記板状導電板の開口部に離間して配設される導体の板状ロッドと、前記板状導電板と離間して配設され、前記板状ロッドの上端に接続している接続部より下部の外側輪郭が上方に向かうに従い外側方向に漸次拡大していく形状を有する導体の板状アンテナ素子と、を備え、前記複数の平面アンテナ部材の内の少なくとも一の平面アンテナ部材の板状アンテナ素子の実効高さは、他の平面アンテナ部材の板状アンテナ素子の実効高さと異なることを特徴とするものである。
【００１５】
また、本発明の請求項４に係る非接触通信媒体は、基板に配設された第一の平面アンテナ部材と、前記第一の平面アンテナ部材に接続するＩＣチップと、前記ＩＣチップに接続し前記第一の平面アンテナ部材と交差角度を有して配設される第二の平面アンテナ部材とを備える非接触通信媒体であって、前記第一の平面アンテナ部材及び前記第二の平面アンテナ部材は、導体の板状導電板と、前記板状導電板の開口部に離間して配設される導体の板状ロッドと、前記板状導電板と離間して配設され、前記板状ロッドの上端に接続している接続部より下部の外側輪郭が上方に向かうに従い外側方向に漸次拡大していく形状を有する導体の板状アンテナ素子と、を備えていることを特徴とするものである。
【００１６】
また、本発明の請求項５に係る非接触通信媒体は、請求項４に記載の非接触通信媒体において、前記交差角度が１５度乃至１６５度の範囲にあることを特徴とするものである。
【００１７】
また、本発明の請求項６に係る非接触通信媒体は、請求項４または５に記載の非接触通信媒体において、前記第一の平面アンテナ部材の板状アンテナ素子の実行高さと、前記第二の平面アンテナ部材の板状アンテナ素子の実行高さが同じであることを特徴とするものである。
【００１８】
また、本発明の請求項７に係る非接触通信媒体は、請求項４または５に記載の非接触通信媒体において、前記第一の平面アンテナ部材の板状アンテナ素子の実行高さと、前記第二の平面アンテナ部材の板状アンテナ素子の実行高さが異なることを特徴とするものである。
【００１９】
また、本発明の請求項８に係る非接触通信媒体は、請求項１乃至７のいずれかに記載の非接触通信媒体において、前記板状ロッドは、前記板状導電板の開口部に配設される基端部と、前記基端部の上部に接続し前記板状導電板より上方に突設する突設部とを有することを特徴とするものである。
【００２０】
また、本発明の請求項９に係る非接触通信媒体は、請求項８に記載の非接触通信媒体において、前記板状ロッドは、前記突設部の幅が前記基端部の幅より広いことを特徴とするものである。
【００２１】
また、本発明の請求項１０に係る非接触通信媒体は、立体アンテナ部材と、前記立体アンテナに接続するＩＣチップとを備える非接触通信媒体であって、前記立体アンテナ部材は、導体の導電板と、基端部と、前記基端部の上部に接続し前記導電板より上方に突設する突設部とを有し、前記導電板の開口部に絶縁体を介して前記基端部が立設される導体のロッドと、前記突設部の上端と接続している接続部より下部の外側輪郭が上方に向かうに従い外側方向に漸次拡大していく形状を有する導体の立体アンテナ素子と、を備えていることを特徴とするものである。
【００２２】
また、本発明の請求項１１に係る非接触通信媒体は、接続されている複数の立体アンテナ部材と、接続されている前記複数の立体アンテナ部材に接続するＩＣチップとを備える非接触通信媒体であって、前記複数の立体アンテナ部材は、導体の導電板と、基端部と、前記基端部の上部に接続し前記導電板より上方に突設する突設部とを有し、前記導電板の開口部に絶縁体を介して前記基端部が立設される導体のロッドと、前記突設部の上端と接続している接続部より下部の外側輪郭が上方に向かうに従い外側方向に漸次拡大していく形状を有する導体の立体アンテナ素子と、を備えていることを特徴とするものである。
【００２３】
また、本発明の請求項１２に係る非接触通信媒体は、複数の立体アンテナ部材がＩＣチップを介して接続している非接触通信媒体であって、前記複数の立体アンテナ部材は、導体の導電板と、基端部と、前記基端部の上部に接続し前記導電板より上方に突設する突設部とを有し、前記導電板の開口部に絶縁体を介して前記基端部が立設される導体のロッドと、前記突設部の上端と接続している接続部より下部の外側輪郭が上方に向かうに従い外側方向に漸次拡大していく形状を有する導体の立体アンテナ素子と、を備え、前記複数の立体アンテナ部材の内の少なくとも一の立体アンテナ部材の立体アンテナ素子の実効高さは、他の立体アンテナ部材の立体アンテナ素子の実効高さと異なることを特徴とするものである。
【００２４】
また、本発明の請求項１３に係る非接触通信媒体は、請求項１０乃至１２のいずれかに記載の非接触通信媒体において、前記ロッドは、前記突設部の径が前記基端部の径より大きいことを特徴とするものである。
【００２５】
また、本発明の請求項１４に係る非接触通信媒体は、請求項１乃至１３のいずれかに記載の非接触通信媒体において、前記アンテナ部材及び／またはＩＣチップは、電源部に接続されていることを特徴とするものである。
【００２６】
また、本発明の請求項１５に係る非接触通信媒体は、請求項３，４，５，６，７，８，９，１２，１３，１４のいずれかに記載の非接触通信媒体において、前記ＩＣチップは、受信強度に応じて前記複数のアンテナ部材の内の一のアンテナ部材選択する機能を有するＩＣチップであることを特徴とするものである。
【発明の効果】
【００２７】
本発明は、以下の効果を奏する。
【００２８】
すなわち、上記構成を備えた非接触通信媒体おいて、非接触通信媒体が備えるアンテナ部材（平面アンテナ部材及び立体アンテナ部材の両方を含む。以下同じ。）は、アンテナ素子が接続部より下部の外側輪郭が上方に向かうに従い外側方向に漸次拡大していく形状を有するので、アンテナ部材が著しく広い周波数帯域の電波を受発信することができ、従って、異なる周波数を使用する複数の読取装置と通信しても非接触通信媒体が備えるＩＣチップに対し情報の読み書き等を行うことができる。
【００２９】
更に、アンテナ部材のロッドが導電板の開口部に配設される基端部と導電板より上方に突設している突設部とを有し、アンテナ素子と導電板との間に所定の距離を確保し、しかも突設部の幅を基端部の幅より広くしている場合には、アンテナ部材が更に広い周波数帯域の電波を受発信することができるので、より一層広い周波数帯の範囲で異なる周波数を使用する複数の読取装置と通信し、非接触通信媒体が備えるＩＣチップに対し情報の読み書き等を行うことができる。
【００３０】
また、アンテナ部材は、水平面指向性がないので、周囲３６０度の範囲の地上波を受発信することができ、地上のあらゆる方向の読取装置との通信が可能であり、読取装置と非接触通信媒体との位置関係に拘わらず良好な高感度の通信を行い、非接触通信媒体が備えるＩＣチップに対し情報の読み書き等を行うことができる。
【００３１】
更に、アンテナ素子の大きさが同じアンテナ部材を複数備えている場合には、複数のアンテナで受信するので、微弱な電波であっても受信でき、また、送信時には各アンテナの電波を合成し送信電力を増加することができるので、読取装置と非接触通信媒体との通信距離を伸ばすことができる。
【００３２】
また、アンテナ素子の大きさが異なるアンテナ部材を複数備えている場合には、アンテナ素子の大きさが異なると異なる周波数帯の電波を送受信するので、アンテナ部材が1個の場合より更に広い周波数帯域で通信しても非接触通信媒体が備えるＩＣチップに対し情報の読み書き等を行うことができる。
【００３３】
更に、２個の平面アンテナ部材を交差角度を有して配設した場合には、電波の方向に影響されることがなく、従って、地上波と衛星波の両方の電波と受発信を行うことができるので、衛星波を使用した異なる周波数の複数の読取装置と、地上波を使用した異なる周波数の複数の読取装置との両方と通信することができ、非接触通信媒体が備えるＩＣチップに対し情報の読み書き等を行うことができる。
【図面の簡単な説明】
【００３４】
【図１】本発明に係る第１実施形態の非接触通信媒体を示す説明図である。
【図２】本発明に係る非接触通信媒体が備える平面アンテナ部材の板状アンテナ素子の他の形状を説明するための説明図である。
【図３】本発明に係る非接触通信媒体が備える平面アンテナ部材の板状ロッドの他の形状を説明するための説明図である。
【図４】本発明に係る非接触通信媒体が備えるアンテナ部材の放射特性を示すグラフである。
【図５】本発明に係る非接触通信媒体が備えるアンテナ部材において、板状アンテナ素子の実効高さと、定在波比との関係を示すグラフである。
【図６】本発明に係る非接触通信媒体が備えるアンテナ部材の水平面指向性を示すグラフである。
【図７】本発明に係る第２実施形態の非接触通信媒体を示す説明図である。
【図８】本発明に係る第３実施形態の非接触通信媒体を示す説明図である。
【図９】本発明に係る第４実施形態の非接触通信媒体を示す説明図である。
【図１０】本発明に係る非接触通信媒体が備えるアンテナ部材の垂直面指向性を示すグラフである。
【図１１】本発明に係る第５実施形態の非接触通信媒体を示す斜視図である。
【図１２】本発明に係る第５実施形態の非接触通信媒体を示す断面図である。
【発明を実施するための形態】
【００３５】
第１実施形態：
以下に図面を参照して、この発明の実施の形態を例示して説明する。
第１実施形態は、非接触式通信媒体の中の代表的な例である非接触ＩＣタグである。
【００３６】
図１は、第１実施形態の非接触ＩＣタグを示した説明図であり、図２は、それを構成する平面アンテナ部材が備える板状アンテナ素子の他の形状を説明するための説明図、図３は、同じく平面アンテナ部材が備える板状ロッドの他の形状を説明するための説明図である。
【００３７】
第１実施形態の非接触ＩＣタグ１は、矩形板状の基板４０と、平面アンテナ部材２と、ＩＣチップ５０とを備えている。
非接触ＩＣタグ１は、基板４０の上に、平面アンテナ部材２が配設され、平面アンテナ部材２に電気的に接続されているＩＣチップ５０とで形成される。基板４０の材料は、紙・布若しくはエポキシやセラミック等の樹脂等から成形される。
【００３８】
平面アンテナ部材２は、板状アンテナ素子１０、板状ロッド２０、板状導電板３０を備えている。この平面アンテナ部材２は、１０ＧＨｚ以上に亘る広帯域の周波数の電波を確実に受信することが可能なアンテナである。
【００３９】
板状アンテナ素子１０は、板状の導体であって、銅、真鍮等の金属により形成されていて、後述する板状導電板３０とは電気的に絶縁されている。内部１１も金属等の導体で形成されているが、図２（１）に示すように、内部１１は中空で、周辺部１２が太い枠体１３で形成されている場合であっても良い。
【００４０】
板状アンテナ素子１０の形状は、下部１４の外側輪郭１５が後述する板状ロッド２０の上端２１と接続している接続部２２より上方に向かうに従い外側方向に漸次拡大していく形状となっていて、本実施形態では円形となっている。この外側輪郭１５が上方に向かうに従い外側方向に漸次拡大していく形状としては、図２（２）に示すように、外側輪郭１５が上方に向かうに従い外側方向に曲線的に漸次拡大していく形状であっても良く、また図２（３）に示すように、外側輪郭１５が上方に向かうに従い外側方向に直線的に漸次拡大していく形状であっても良い。尚、板状アンテナ素子１０の形状は、下部１４の外側輪郭１５が接続部２２より上方に向かうに従い外側方向に漸次拡大していく形状であることが重要であって、上部１６の外側輪郭１５は、図２（４）乃至（６）に示すように、平坦な形状、楕円形状、三角形状等の如何なる形状であっても良い。
【００４１】
即ち、板状アンテナ素子１０は、下部１４の外側輪郭１５が接続部２２より上方に向かうに従い外側方向に漸次拡大していく形状となっていることで、板状アンテナ素子１０の下方に位置する給電部より電波が上方に向かって徐々に拡大するようになっていて、平面アンテナ部材１０が広い周波数帯を確保することができるようになっている。
【００４２】
板状ロッド２０は、板状の導体であって、銅、真鍮等の金属により形成されていて、板状導電板３０より上方に突設している突設部２３と、板状導電板３０の開口部３１に配設されている基端部２４とを有し、突設部２３の幅ｗ１が、基端部２４の幅ｗ２より広くなり、境界部２５には、段付２６が形成されている。尚、本実施形態では、突設部２３が形成されている場合について説明したが、図３（１）に示すように突設部が形成されていないで、基端部２４のみの場合であっても良い。また図３（２）に示すように突設部２３が形成されているが、突設部２３の幅ｗ１が基端部２４の幅ｗ２と同じであっても良い。更に、本実施形態では、突設部２３の幅ｗ１が基端部２４の幅ｗ２より広く、境界部２５に段付２６が形成されている場合について説明したが、図３（３）に示すように突設部２３の幅ｗ１が徐々に狭くなり基端部２４との境界部２５に段付が形成されていない場合であっても良い。突設部２３を形成し、しかも突設部２３の幅ｗ１を基端部２４の幅ｗ２より大きくすることで、平面アンテナ部材１０が広い周波数帯を確保することができるようになっている。尚、ｗ１／ｗ２の比を最適化することで、更に広い周波数帯域を確保することが可能となる。
【００４３】
板状ロッド２０は、板状導電板３０とは電気的に絶縁されているが、突設部２３の上端２１で板状アンテナ素子１０と電気的に接続され、基端部２４の下端２７で後述するＩＣチップ５０に接続され、給電部となっている。突設部２３と基端部２４との境界部２５が給電点となるが、突設部２３は給電部としてもアンテナとしても機能している。
【００４４】
板状導電板３０は、板状の導体であって、銅、真鍮等の金属により形成されていて、中央には、板状ロッド２０の基端部２４を配設できるように開口部３１が形成されている。板状導電板３０はグランド板となる。板状導電板３０は、板状アンテナ素子１０及び板状ロッド２０とは間隙を有して配設されているので、電気的に絶縁された状態となっている。
【００４５】
図４に、以下の条件で平面アンテナ部材２の性能をシュミレーションモデルにより確認した周波数とリターンロスとの関係を示す。
図４に示す通り、反射によるリターンロスが−１０ｄＢ以下の帯域は、上限周波数の領域で、周波数が高くなってもリターンロスの上昇が緩やかなため周波数の帯域幅が広くなっていて、平面アンテナ部材２が広帯域であることが分かる。
板状アンテナ素子１０の実効高さｈ    ：  １０ｍｍ
ロッド２０の突設部２３の長さＬ      ：  １ｍｍ
ロッド２０の突設部２３の幅ｗ１      ：  ３．０ｍｍ
ロッド２０の基端部２４の幅ｗ２      ：  ２．５ｍｍ
【００４６】
また、図５には、以下の条件で板状アンテナ素子１０の実効高さｈを変化させた場合のシュミレーションモデルにより確認した周波数と定在波比との関係を示す。
（ａ）板状アンテナ素子１０の実効高さｈが１２０ｍｍの場合
板状アンテナ素子１０の実効高さｈ    ：  １２０ｍｍ
ロッド２０の突設部２３の長さＬ      ：    １２ｍｍ
ロッド２０の突設部２３の幅ｗ１      ：    ３６ｍｍ
ロッド２０の基端部２４の幅ｗ２      ：    ３０ｍｍ
（ｂ）板状アンテナ素子の実効高さｈが６０ｍｍの場合
板状アンテナ素子１０の実効高さｈ    ：  ６０ｍｍ
ロッド２０の突設部２３の長さＬ      ：  ６ｍｍ
ロッド２０の突設部２３の幅ｗ１      ：  １８ｍｍ
ロッド２０の基端部２４の幅ｗ２      ：  １５ｍｍ
【００４７】
図５は、板状アンテナ素子１０の実効高さｈが１２０ｍｍ（ａ）の場合と、板状アンテナ素子１０の実効高さｈが６０ｍｍ（ｂ）の場合の定在波比を示している。図５において、定在波比１．８以下の帯域は、板状アンテナ素子１０の実効高さｈが小さい（ｂ）場合の方が、板状アンテナ素子１０の実効高さｈが大きい（ａ）場合より帯域幅が広がり、且つ高周波数帯域に移行していることが分かる。
【００４８】
従って、使用する周波数帯に適応させて板状アンテナ素子１０の実効高さｈを変化させることで、使用する周波数帯に好適な非接触ＩＣタグ１とすることが可能となる。
【００４９】
ＩＣチップ５０は、広帯域の電波を確実に受信する平面アンテナ部材１０に対応した広帯域の周波数に対応できるのが良い。例えば、株式会社エフ・イー・シーが設計・開発し、トッパン・フォームズ株式会社が販売する「マルチバンド対応の非接触式ＩＣチップ」を用いることができる。
【００５０】
以上の通り、第１実施形態の非接触ＩＣタグ１は、広帯域の周波数に対応する平面アンテナ部材２を備えているので、異なる周波数を使用する複数の読取装置と通信し、非接触ＩＣタグ１が備えるＩＣチップ５０に対し情報の読み書き等をすることが可能となり、例えば物流で使用する非接触ＩＣタグ１として使用した場合に、日本と欧州と米国では読取装置の使用する周波数が異なっているが、同一の非接触ＩＣタグ１に対して、情報の読み書きを行うことが可能となり、国ごとに装着する非接触ＩＣタグ１を交換する必要がなくなる。
【００５１】
更に、平面アンテナ部材２は、図６の水平面指向性のグラフのデータに示す通り、３６０度の範囲で水平面指向性を有するので、全ての範囲の地上波を受発信することができ、地上のあらゆる方向の読取装置との通信が可能であり、読取装置と非接触通信媒体１との位置関係に拘わらず良好な高感度の通信を行い、ＩＣチップ５０に対し情報の読み書き等を行うことができる。
【００５２】
第２実施形態：
図７は、第２実施形態の非接触ＩＣタグ１を示した説明図である。以下、第１実施形態と異なる構成について主に説明する。尚、以下の説明および図面において、同一符号は、同一の機能を有する同一の構成である。また、番号の後に付く英文字が異なる場合は、機能・構成は同一で大きさのみが異なることを示し、番号の後に付く英文字が同じでその後の番号が異なる場合は、同一のものが複数あることを示している（以下の実施形態の説明についても同じ）。
【００５３】
第２実施形態の非接触ＩＣタグ１は、基板４０と、第１実施形態と同じ構成である板状アンテナ素子１０の実行高さｈが同一の平面アンテナ部材（２Ａ１，２Ａ２）が２個と、ＩＣチップ５０を1個備えている。
非接触ＩＣタグ１は、基板４０の上に、２個の同一の平面アンテナ部材（２Ａ１，２Ａ２）が電気的に接続された状態で並行して配設され、その接続された平面アンテナ部材（２Ａ１，２Ａ２）に電気的に接続しているＩＣチップ５０とで形成される。
【００５４】
以上の構成による第２実施形態の非接触ＩＣタグ１は、第１実施形態の作用効果を奏する他に、同一の平面アンテナ部材２が２個（２Ａ１，２Ａ２）電気的に接続されているので、其々の平面アンテナ部材（２Ａ１，２Ａ２）の電波が集められ利得を上げることができるので、電源部に接続しないでも読取装置との通信距離を伸ばすことが可能となる。
【００５５】
尚、第２実施形態では同一の平面アンテナ部材２を２個接続した場合について説明したが、同一の平面アンテナ部材２を３個以上接続することで、通信距離を更に伸ばすことが可能となる。
【００５６】
第３実施形態：
図８は、第３実施形態の非接触ＩＣタグ１を示した図である。以下、第１実施形態と異なる構成について主に説明する。
【００５７】
第３実施形態の非接触ＩＣタグ１は、基板４０と、板状アンテナ素子１０Ａの実効高さｈ１が大きい第一の平面アンテナ部材２Ａと、板状アンテナ素子１０Ｂの実効高さｈ２が小さい第二の平面アンテナ部材２Ｂと、1個のＩＣチップ５０とを備えている。
非接触ＩＣタグ１は、基板４０の上に、第一の平面アンテナ部材２Ａを配設し、第一の平面アンテナ部材２Ａと電気的に接続したＩＣチップ５０と、ＩＣチップ５０と電気的に接続し、第一の平面アンテナ部材２Ａと並行に配設された第二の平面アンテナ部材２Ｂとで形成される。
ＩＣチップ５０は、第一の平面アンテナ部材２Ａと第二の平面アンテナ部材２Ｂの受信波を増幅してその強弱を判定し、スイッチ機構により何れか強い方の電波を自動的に選択するようになっている。
【００５８】
以上の構成による第３実施形態の非接触ＩＣタグ１は、第１実施形態の作用効果を奏する他に、第一の平面アンテナ部材２Ａと第二の平面アンテナ部材２Ｂでは、板状アンテナ素子１０の実行高さｈが異なるので、図５に示す通り、第一の平面アンテナ部材２Ａと第二の平面アンテナ部材２Ｂとは、受発信する電波の周波数帯域がずれるので、第１実施形態より更に広い周波数帯で使用する複数の読取装置と通信でき、ＩＣチップ５０に対し情報の読み書き等をすることが可能となる。
【００５９】
尚、第３実施形態では、板状アンテナ素子１０の実行高さｈが異なる平面アンテナ部材２をＩＣチップ５０を介して２個接続した場合について説明したが、更に板状アンテナ素子１０の実行高さｈが異なる平面アンテナ部材２をＩＣチップ５０を介して接続させることで、より一層広い周波数帯の範囲で異なる周波数を使用する複数の読取装置と通信し、ＩＣチップ５０に対し情報の読み書き等を行うことが可能となる。
【００６０】
第４実施形態：
図９は、第４実施形態の非接触ＩＣタグを示した図である。以下、第１実施形態と異なる構成について主に説明する。
【００６１】
第４実施形態の非接触ＩＣタグ１は、基板４０と、第１実施形態と同じ構成の２個の板状アンテナ素子１０の実行高さｈが同一の平面アンテナ部材（２Ａ１，２Ａ２）と、ＩＣチップ５０とを備えている。
非接触ＩＣタグ１は、基板４０の上に、第一の平面アンテナ部材２Ａ１を配設し、第一の平面アンテナ部材２Ａ１と電気的に接続したＩＣチップ５０と、ＩＣチップ５０と電気的に接続し、第一の平面アンテナ部材２Ａ１と交差角度αを有して配設された第二の平面アンテナ部材２Ａ２とで形成される。
交差角度αは、第一の平面アンテナ部材２Ａ１の板状ロッド２０Ａ１の中心線Ｃ１と、第二の平面アンテナ部材２Ａ２の板状ロッド２０Ａ２の中心線Ｃ２とで成す角度で、図１０に示す本発明に用いるアンテナ部材の垂直面指向性を示すグラフの通り、天頂部より左右約１５度の範囲の受信感度が著しく悪いため、交差角度αは、１５度乃至１６５度の範囲が好適であり、更には３０度乃至１５０度がより好適である。
ＩＣチップ５０は、第３実施形態と同じで、第一の平面アンテナ部材２Ａ１と第二の平面アンテナ部材２Ａ２の受信波を増幅してその強弱を判定し、スイッチ機構により何れか強い方の電波を自動的に選択できるのが良い。
【００６２】
以上の構成による第４実施形態の非接触ＩＣタグ１は、第１実施形態の作用効果を奏する他に、第一の平面アンテナ部材２Ａ１と第二の平面アンテナ部材２Ａ２とがＩＣチップ５０を介して電気的に接続され、しかも所定の交差角度αを有して配設されているので、電波の方向に影響されることがなく、従って、地上波と衛星波の両方の受信が可能となり、衛星波を使用する読取装置を含む複数の読取装置と通信し、ＩＣチップ５０に対し情報の読み書き等をすることが可能となる。
【００６３】
尚、第４実施形態では、第一の平面アンテナ部材２Ａ１の板状アンテナ素子１０Ａ１の実行高さｈ１と、第二の平面アンテナ部材２Ａ２の板状アンテナ素子１０Ａ２の実行高さｈ２が同じ場合で説明したが、異なった場合であっても良いことは言うまでもない。
【００６４】
第５実施形態
図１１は、第５実施形態の立体形状の非接触通信媒体の斜視図であり、図１２は、その断面図である。
第５実施形態の立体形状の非接触通信媒体１０１は、上述の第１乃至第４実施形態の非接触通信媒体１と異なり、立体アンテナ部材１０２を備えた非接触通信媒体１０１である。
【００６５】
第５実施形態の非接触通信媒体１０１は、立体アンテナ部材１０２と、ＩＣチップ５０と、電源部としての電池６０を備えている。
非接触通信媒体１０１は、立体アンテナ部材１０２に電気的に接続されているＩＣチップ５０と、ＩＣチップが電気的に接続されている電池６０とで形成される。
【００６６】
立体アンテナ部材１０２は、立体アンテナ素子１１０、ロッド１２０、導電板１３０を備えている。この立体アンテナ部材１０２は平面アンテナ部材２と同じく１０ＧＨｚ以上に亘る広帯域の電波を確実に受信することが可能なアンテナである。
【００６７】
立体アンテナ素子１１０は、導体であって、銅、真鍮等の金属により形成されていて、後述する導電板１３０とは電気的に絶縁されている。立体アンテナ素子１１０は、形状が後述するロッド１２０の上端１２１と接続している接続部１２２より下部１１４の外側輪郭１１５が上方に向かうに従い四方の外側方向に漸次拡大していく立体形状であり、本実施形態では球体としている。立体アンテナ素子１１０の内部１１１は中空とすることができ、周辺部１１２を金属等の導体で成形しても良い。更に、内部１１１を絶縁体で成形し、周面に金属薄膜メッキを施しても良い。アンテナ素子１１０の形状が、接続部１２２より下部１１４の外側輪郭１１５が上方に向かうに従い四方の外側方向に漸次拡大していく立体形状であるので、広い周波数帯域を確保することができるようになっている。
【００６８】
ロッド１２０は、金属（例えば銅、真鍮）の導体で成形され、突設部１２３と基端部１２４とを有している。突設部１２３の径ｒ１は基端部１２４の径ｒ２より大きくなっていて、境界部１２５に段付１２６が形成されている。尚、突設部１２３の径ｒ１が徐々に細くなり基端部１２４との境界部１２５に段付が形成されていない場合であっても良い。突設部１２３を形成し、しかも突設部１２３の径ｒ１を基端部１２４の径ｒ２より大きくすることで、立体アンテナ部材１０２が更に広い周波数帯を確保することができるようになっている。尚、ｒ１／ｒ２の比を最適化することで、更に広い周波数帯域を確保することが可能となる。
【００６９】
ロッド１２０は、導電板１３０とは電気的に絶縁されているが、突設部１２３の上端１２１で立体アンテナ素子１１０と電気的に接続され、基端部１２４の下端１２７で後述するＩＣチップ５０に接続され、給電部となっている。突設部１２３と基端部１２４との境界部１２５が給電点となるが、突設部１２３は給電部としてもアンテナとしても機能している。
【００７０】
導電板１３０は、導体から形成され、ロッド１２０を立設するための開口部１３１が開設されている。導電板１３０は、金属（例えば銅、真鍮）から成形されている。
【００７１】
導電板１３０の開口部１３１にテフロン（登録商標）等の絶縁体１４０を介して、ロッド１２０の基端部１２４が立設されている。導電板１３０はグランド板となっている。
【００７２】
ＩＣチップ５０は、広帯域の電波を確実に受信する立体アンテナ部材１０２に対応した広帯域の周波数に対応できるＩＣチップが用いられている。さらに、ＩＣチップ５０は、電源部としての電池６０に接続されている。
【００７３】
立体アンテナ部材１０２も板状アンテナ部材２と同じく、使用する周波数帯に適応させて立体アンテナ素子１１０の実効高さｈを変化させることで、使用する周波数帯に好適な非接触通信媒体１０１とすることが可能となる。
【００７４】
以上の構成による第５実施形態に係る非接触通信媒体１０１は、第１実施形態と同様の作用効果を奏する。即ち、広帯域の周波数に対応する立体アンテナ部材１０２を備えているので、異なる周波数を使用する複数の読取装置と通信し、非接触通信媒体１０１が備えるＩＣチップ５０に対し情報の読み書き等をすることが可能となり、例えば室内に設置した場合、テレビ用のアンテナとして使用できると共に、室内に設置されている複数の機器を操作するリモコンとして作用させることができ、読取装置からの遠隔操作で、機器を操作するために設定されている周波数が其々異なる複数の機器を操作することが可能となる。
【００７５】
更に、立体アンテナ部材１０２は、平面アンテナ部材と同様に、周囲３６０度の範囲の地上波を受発信することができるので、地上のあらゆる方向との通信が可能であり、読取装置がどこにあった場合でも操作することが可能となり、しかも電源部としての電池６０に接続すると、電波が強力になるので、読取装置がはるか遠方であっても通信が可能となると共に、離れた距離にある機器を操作することが可能となる。
【符号の説明】
【００７６】
１，１０１      非接触通信媒体（非接触ＩＣタグ）
２（２Ａ，２Ｂ含む。以下同じ）  平面アンテナ部材
１０            板状アンテナ素子
１１，１１１    内部
１２，１１２    周辺部
１３            枠体
１４，１１４    下部
１５，１１５    外側輪郭
１６            上部
２０            板状ロッド
２１，１２１    上端
２２，１２２    接続部
２３，１２３    突設部
２４，１２４    基端部
２５，１２５    境界部
２６，１２６    段付
２７，１２７    下端
３０            板状導電板
３１，１３１    開口部
４０            基板
５０            ＩＣチップ
６０            電池（電源部）
１０２          立体アンテナ部材
１１０          立体アンテナ素子
１２０          ロッド
１３０          導電板
１４０          絶縁体
ｈ（ｈ１，ｈ２を含む）            アンテナ素子の実効高さ
ｗ１（ｗ１１，ｗ１２を含む）  平面アンテナ部材の突設部の幅
ｗ２（ｗ２１，ｗ２２を含む）  平面アンテナ部材の基端部の幅
ｒ１            立体アンテナ部材の突設部の径
ｒ２            立体アンテナ部材の基端部の径
【図１】
2011114753.tif 000003
【図２】
2011114753.tif 000004
【図３】
2011114753.tif 000005
【図４】
2011114753.tif 000006
【図５】
2011114753.tif 000007
【図６】
2011114753.tif 000008
【図７】
2011114753.tif 000009
【図８】
2011114753.tif 000010
【図９】
2011114753.tif 000011
【図１０】
2011114753.tif 000012
【図１１】
2011114753.tif 000013
【図１２】
2011114753.tif 000014