(57)【要約】【課題】  ＲＦＩＤタグに記録された情報を読取ることのできる領域を容易に知ることが可能な携帯端末を実現する。【解決手段】  マイクロストリップアンテナ４のアンテナエレメント４ｂの中心に形成された凹部４ｄにはＬＥＤ５が収容されており、凹部４ｄの内壁面には、ＬＥＤ５の出射光を反射するための反射部６が設けられている。ＬＥＤ５の出射光は反射部６にて反射し、情報読取可能領域Ｒにおいて照射領域Ｌ１を形成する。したがって、操作者は情報読取可能領域Ｒを容易に知ることが可能となる。【選択図】  図２
2011100309.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
マイクロストリップアンテナを介して電波でＲＦＩＤタグと通信することにより、ＲＦＩＤタグに記録されている情報を読取る機能を備えた携帯端末において、
前記マイクロストリップアンテナのうち、電波の送受信に影響の少ない領域に形成された凹部と、
前記凹部に収容された発光素子と、
前記凹部の内壁面に設けられ、前記発光素子からの出射光を反射する反射部と、
を備え、前記情報を読取り可能な領域を前記出射光によって照射することを特徴とする携帯端末。
【請求項２】
前記マイクロストリップアンテナは、
誘電体と、この誘電体の表面に配置された前記凹部と、この凹部の内壁面を含む前記誘電体の表面に形成された導体パターンとを備えており、
前記反射部は、前記導体パターンを形成するための導電性材料によって形成されていることを特徴とする請求項１に記載の携帯端末。
【請求項３】
前記導電性材料は、銀またはアルミニウムを主成分とすることを特徴とする請求項２に記載の携帯端末。
【請求項４】
複数の前記発光素子が前記凹部に収容されており、各発光素子により照射パターンを形成するように構成されたことを特徴とする請求項１ないし請求項３のいずれか１つに記載の携帯端末。
【請求項５】
前記各発光素子は、前記照射パターンの中心の照度が照射パターンの周辺部の照度に比べて強くなるように構成されていることを特徴とする請求項４に記載の携帯端末。
【請求項６】
前記電波の送受信に影響の少ない領域は、前記マイクロストリップアンテナの前記導体パターンの中心であることを特徴とする請求項１ないし請求項５のいずれか１つに記載の携帯端末。
【請求項７】
前記発光素子は、ＬＥＤであることを特徴とする請求項１ないし請求項６のいずれか１つに記載の携帯端末。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
この発明は、マイクロストリップアンテナを介して電波でＲＦＩＤタグと通信することにより、ＲＦＩＤタグに記録されている情報を読取る機能を備えた携帯端末に関する。
【背景技術】
【０００２】
従来、この種の携帯端末として、アンテナの中心部分にレーザー光源を設け、そのレーザー光源からレーザー光を発射することにより、ＲＦＩＤタグに記録された情報を読取可能な位置を特定するものが知られている（特許文献１）。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２０００−１８２００２号公報（第１１段落、図１）
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
しかし、前述した従来のものは、レーザー光がスポット光であり、照射範囲がピンポイントであるため、ＲＦＩＤタグに記録された情報を読取可能な領域（以下、情報読取可能領域という）を平面的に捉えることができないという問題がある。
特に、ＲＦＩＤタグが複数存在する場合は、ＲＦＩＤタグが情報読取可能領域に入っているか否かを判断することが困難である。
なお、前述した従来のものには、レーザー光源を複数箇所に配置することも記載されているが、レーザー光が照射された箇所の間隔が広いため、情報読取可能領域の外縁が分かり難いという問題がある。
【０００５】
そこで、この発明は、上述した各課題を解決するためになされたものであり、情報読取可能領域を容易に知ることが可能な携帯端末を実現することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
上記の目的を達成するため、この発明の第１の特徴は、マイクロストリップアンテナ（４）を介して電波でＲＦＩＤタグ（１０）と通信することにより、ＲＦＩＤタグに記録されている情報を読取る機能を備えた携帯端末において、前記マイクロストリップアンテナのうち、電波の送受信に影響の少ない領域に形成された凹部（４ｄ）と、前記凹部に収容された発光素子（５）と、前記凹部の内壁面に設けられ、前記発光素子からの出射光（Ｌ）を反射する反射部（６）と、を備え、前記情報読取可能領域（Ｒ）を前記出射光によって照射する携帯端末（１）としたことにある。
【０００７】
この発明の第２の特徴は、前述の第１の特徴において、前記マイクロストリップアンテナ（４）は、誘電体（４ａ）と、この誘電体の表面に配置された前記凹部（４ｄ）と、この凹部の内壁面を含む前記誘電体の表面に形成された導体パターン（４ｂ）とを備えており、前記反射部（６）は、前記導体パターンを形成するための導電性材料によって形成されていることにある。
【０００８】
この発明の第３の特徴は、前述の第２の特徴において、前記導電性材料は、銀またはアルミニウムを主成分とすることにある。
【０００９】
この発明の第４の特徴は、前述の第１ないし第３の特徴のいずれか１つにおいて、複数の前記発光素子（５）が前記凹部（４ｄ）に収容されており、各発光素子により照射パターンを形成するように構成されたことにある。
【００１０】
この発明の第５の特徴は、前述の第４の特徴において、前記各発光素子（５）は、前記照射パターンの中心の照度が照射パターンの周辺部の照度に比べて強くなるように構成されていることにある。
【００１１】
この発明の第６の特徴は、前述の第１ないし第５の特徴のいずれか１つにおいて、前記電波の送受信に影響の少ない領域は、前記マイクロストリップアンテナ（４）の前記導体パターン（４ｂ）の中心であることにある。
【００１２】
この発明の第７の特徴は、前述の第１ないし第６の特徴のいずれか１つにおいて、前記発光素子（５）は、ＬＥＤであることにある。
【００１３】
なお、上記各括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。
【発明の効果】
【００１４】
この発明の第１の特徴によれば、マイクロストリップアンテナの凹部に収容された発光素子からの出射光が、凹部の内壁面に設けられた反射部において反射され、情報読取可能領域を照射するため、情報読取可能領域を容易に知ることが可能となる。
特に、ＲＦＩＤタグが複数存在する場合であっても、複数のＲＦＩＤタグが情報読取可能領域に入っているか否かを容易に判断することが可能となる。
【００１５】
しかも、上記凹部は、マイクロストリップアンテナのうち、電波の送受信に影響の少ない領域に形成されているため、情報の読取能力が低下するおそれがない。
また、発光素子がマイクロストリップアンテナに形成された凹部に収容されているため、発光素子を設けるための空間を形成することにより、携帯端末が大型化するおそれもない。
【００１６】
また、この発明の第２の特徴によれば、反射部は、マイクロストリップアンテナの導体パターンを形成するための導電性材料によって形成されているため、導体パターンを形成する工程と同じ工程において反射部を形成することができるので、反射部を形成する作業効率を高めることができる。
【００１７】
さらに、この発明の第３の特徴によれば、導電性材料は、銀またはアルミニウムを主成分とするため、発光素子からの出射光の反射部における反射率を高めることができるので、情報読取可能領域の照度を強くすることができる。
したがって、情報読取可能領域をより一層容易に知ることが可能となる。
【００１８】
さらに、この発明の第４の特徴によれば、複数の発光素子が凹部に収容されており、各発光素子により照射パターンを形成するように構成されているため、情報読取可能領域をパターン認識して把握することが可能となる。
【００１９】
特に、この発明の第５の特徴によれば、各発光素子は、照射パターンの中心の照度が照射パターンの周辺部の照度に比べて強くなるように構成されているため、情報読取可能領域の中心を認識し易いので、操作性が向上し得る。
【００２０】
さらに、この発明の第６の特徴によれば、電波の送受信に影響の少ない領域、つまり、発光素子が収容されている凹部は、マイクロストリップアンテナの導体パターンの中心であるため、情報読取可能領域の中心と照射領域の中心とを一致させることが可能となるので、操作性が向上し得る。
【００２１】
さらに、この発明の第７の特徴によれば、発光素子はＬＥＤであるため、発光素子として白熱球などを用いる場合と比較して、情報読取可能領域を照射するための消費電力を小さくすることができる。また、発光素子の耐久年数を長くすることもできる。
【図面の簡単な説明】
【００２２】
【図１】この発明の第１実施形態に係る携帯端末から照明光が照射される様子を側面方向から模式的に示す説明図である。
【図２】図１に示す携帯端末に備えられたマイクロストリップアンテナの拡大説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面説明図である。
【図３】照明光の照射範囲および読取可能範囲を示す説明図である。
【図４】第２実施形態に係る携帯端末に備えられたマイクロストリップアンテナの断面説明図である。
【図５】第３実施形態の携帯端末に備えられたマイクロストリップアンテナの拡大説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面説明図である。
【発明を実施するための形態】
【００２３】
〈第１実施形態〉
この発明に係る第１実施形態について図を参照して説明する。図１は、この実施形態に係る携帯端末から照明光が照射される様子を側面方向から模式的に示す説明図である。
【００２４】
［携帯端末の主要構成］
図１に示すように、携帯端末１は、ケース２を備えており、そのケース２の表面２ａには、操作部、読取結果などを表示する表示部など（図示省略）が備えられている。ケース２の裏面２ｂには、透光性の窓部３が形成されており、その窓部３の内方には、ＲＦＩＤタグ１０と通信を行うためのマイクロストリップアンテナ４が内蔵されている。
【００２５】
［マイクロストリップアンテナの主要構成］
図２は、マイクロストリップアンテナ４の拡大説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面説明図である。
【００２６】
マイクロストリップアンテナ４は、誘電体４ａと、この誘電体４ａの表面に形成されたアンテナエレメント４ｂと、誘電体４ａの裏面に形成されたグランド部４ｃとを備える。また、マイクロストリップアンテナ４は、アンテナエレメント４ｂの中心に形成された凹部４ｄと、この凹部４ｄの内部に収容され、照明光を照射するＬＥＤ５と、凹部４ｄの内壁面に配置され、ＬＥＤ５からの照明光を反射する反射部６とを備える。凹部４ｄが形成された領域は、ＲＦ電流が流れず、電波の送受信に影響の少ない領域である。
【００２７】
凹部４ｄは、アンテナエレメント４ｂ、誘電体４ａおよびグランド部４ｃを貫通する貫通孔を形成することにより作られている。つまり、凹部４ｄが形成されている領域では、アンテナエレメント４ｂ、誘電体４ａおよびグランド部４ｃが削除されている。また、凹部４ｄの内壁面は、凹部４ｄの底部から開口部に近付くに従って開口面積が大きくなるテーパ形状に形成されている。このため、その内壁面に配置された反射部６も同様のテーパ形状を呈している。
【００２８】
誘電体４ａには、アンテナエレメント４ｂに給電するための導体７が貫通しており、その導体７は、アンテナエレメント４ｂと電気的に接続されている。導体７は、サーキュレータ（図示省略）と電気的に接続されている。ＬＥＤ５は、基板５ａの表面に取付けられており、ＬＥＤ５は、基板５ａを介してＬＥＤ点灯回路（図示省略）と電気的に接続されている。
【００２９】
この実施形態では、マイクロストリップアンテナ４は、正方形に形成されており、直線偏波を送信する。また、誘電体４ａは、セラミックスや合成樹脂（たとえば、エラストマーなど）などの誘電性材料により形成されている。アンテナエレメント４ｂおよびグランド部４ｃは、それぞれ銀、アルミニウム、銅などを主成分とする導電性材料により形成されている。反射部６は、銀またはアルミニウムなどを主成分とする光の反射率の高い材料により形成されている。また、アンテナエレメント４ｂ、グランド部４ｃおよび反射部６は、総て電気的に接続されており、凹部４ｄが電波の送受信に対して影響しない構成となっている。
【００３０】
アンテナエレメント４ｂ、グランド部４ｃおよび反射部６は、無電解メッキ処理、蒸着法、スパッタリング法などの方法により形成することができる。さらに、前記の導電性材料を箔状または板状にしたものを貼着する方法により形成することもできる。
また、凹部４ｄは、プレスによる成型、ドリルなどを用いた機械加工、あるいは、レーザ加工などにより形成することができる。また、凹部４ｄは、誘電体４ａに貫通孔を形成することによって形成することができ、ＬＥＤ５は、その貫通孔の底から突出させて配置することができる。
【００３１】
［ＬＥＤの照射範囲］
図３は、照明光の照射範囲および読取可能範囲を示す説明図である。携帯端末１が起動すると、ＬＥＤ５が点灯する。ＬＥＤ５から照射された照明光Ｌの一部はテーパ形状の反射部６において反射して拡がりながら進み、円形の照射領域Ｌ１を形成する。この照射領域Ｌ１は、情報読取可能領域Ｒよりも小さい面積に設定されている。つまり、図示のように、ＲＦＩＤタグ１０が照射領域Ｌ１を外れても情報読取可能領域Ｒに収まっていれば、ＲＦＩＤタグ１０に記録されている情報を読取ることができる。なお、照射領域Ｌ１と情報読取可能領域Ｒとが略一致するようにしても良い。
【００３２】
また、ＬＥＤ５の照射範囲は、凹部４ｄのテーパ角度、つまり反射部６のテーパ角度を変更することにより調節することができる。さらに、ＬＥＤ５の形状を変更し、出射光の出射角度を変更することにより調節することもできる。さらに、ＬＥＤ５の発光色は、赤色、青色などの照射範囲が分かり易い発光色を選択することが望ましい。
【００３３】
［第１実施形態の効果］
（１）以上説明したように、第１実施形態の携帯端末１を用いれば、マイクロストリップアンテナ４の凹部４ｄに収容されたＬＥＤ５からの出射光が、凹部４ｄの内壁面に設けられた反射部６において反射され、情報読取可能領域Ｒを照射するため、情報読取可能領域Ｒを容易に知ることが可能となる。
特に、ＲＦＩＤタグ１０が複数存在する場合であっても、複数のＲＦＩＤタグ１０が情報読取可能領域Ｒに入っているか否かを容易に判断することが可能となる。
【００３４】
（２）しかも、反射部６は、銀またはアルミニウムなどを主成分とする光の反射率の高い材料により形成されているため、ＬＥＤ５からの出射光Ｌの反射部６における反射率を高めることができるので、情報読取可能領域Ｒの照度を強くすることができる。
したがって、情報読取可能領域Ｒをより一層容易に知ることが可能となる。
【００３５】
（３）また、ＬＥＤ５が収容されている凹部４ｄは、マイクロストリップアンテナ４のアンテナエレメント４ｂの中心であるため、情報読取可能領域Ｒの中心と照射領域Ｌ１の中心とを一致させることが可能となるので、操作性が向上し得る。
【００３６】
（４）さらに、単一のＬＥＤ５を設ければ良く、複数の光源を設ける必要がないため、携帯端末１の製造コストを抑制することができる。
【００３７】
（５）さらに、ＬＥＤ５は、ＲＦ電流が流れず電波の送受信に影響の少ない領域に配置されているため、ＲＦＩＤタグ１０に記録された情報の読取能力が低下するおそれがない。
【００３８】
（６）さらに、凹部４ｄを形成するためにアンテナエレメント４ｂの中心部が削除されているため、電気長を長くすることができるので、その分、誘電体４ａを形成する誘電材料として低誘電率・低損失の誘電材料を用いることができる。さらに、上記の削除により、携帯端末１を軽量化することもできる。
【００３９】
（７）さらに、ＬＥＤ５がマイクロストリップアンテナ４に形成された凹部４ｄに収容されているため、ＬＥＤ５を設けるための空間を形成することにより、携帯端末１が大型化するおそれもない。
【００４０】
（８）さらに、発光素子としてＬＥＤを使用するため、白熱球などを用いる場合と比較して、情報読取可能領域Ｒを照射するための消費電力を小さくすることができる。また、発光素子の耐久年数を長くすることもできる。
【００４１】
〈第２実施形態〉
次に、この発明の第２実施形態について説明する。図４は、この実施形態の携帯端末に備えられたマイクロストリップアンテナ４の断面説明図である。この実施形態の携帯端末は、アンテナエレメント４ｂと同じ材料により反射部６を形成したことを特徴とする。
【００４２】
マイクロストリップアンテナ４の凹部４ｄの内壁面には、反射部６がアンテナエレメント４ｂと連続形成されている。アンテナエレメント４ｂおよび反射部は、銀またはアルミニウムなど、光の反射効率の高い導電性材料により形成されている。反射部６は、導電性材料によって誘電体４ａの表面にアンテナエレメント４ｂを形成するときに凹部４ｄの内壁面に形成される。その形成方法としては、前述した無電解メッキ処理、蒸着法、スパッタリング法などを適用することができる。
【００４３】
また、アンテナエレメント４ｂが箔状または板状である場合は、凹部４ｄに嵌合する凸状部材を用意しておく。そして、アンテナエレメント４ｂを誘電体４ａの表面に配置した後に、アンテナエレメント４ｂの中心を上記凸状部材の凸部で押圧して陥没させ、その陥没部分を凹部４ｄの内壁面に密着させても良い。
さらに、アンテナエレメント４ｂの中心を陥没させて、凹部４ｄに嵌合する凸状部を予め作っておいても良い。
【００４４】
以上説明したように、第２実施形態の携帯端末１を用いれば、アンテナエレメント４ｂを形成する工程において、アンテナエレメント４ｂと同じ導電性材料によって反射部６を形成することができるため、反射部６を効率良く形成することができる。しかも、反射部６を形成するための材料を別個に用意する必要がない。
したがって、携帯端末１の製造コストを抑制することができる。
【００４５】
〈第３実施形態〉
次に、この発明の第３実施形態について説明する。図５は、この実施形態の携帯端末に備えられたマイクロストリップアンテナの拡大説明図であり、（ａ）は平面図、（ｂ）は（ａ）のＡ−Ａ矢視断面説明図である。この実施形態の携帯端末は、マイクロストリップアンテナ４の凹部４ｄに複数のＬＥＤを配置したことを特徴とする。
【００４６】
この実施形態の携帯端末１は、図５（ａ）に示すように、アンテナエレメント４ａの中心に配置されたＬＥＤ５と、そのＬＥＤ５を中心にした円状に配置された４つのＬＥＤとを備える。これら計５個のＬＥＤ５から照射された照明光は、周縁が明確な照射パターンを情報読取可能領域Ｒ内に形成する。照射パターンの形状としては、ＬＥＤ５の配置形状を変えることにより、たとえば、円形、楕円形、矩形などの形状を作ることが可能である。
【００４７】
以上説明したように、第３実施形態の携帯端末１を用いれば、複数のＬＥＤ５によって照射パターンを形成することができるため、情報読取可能領域Ｒをパターン認識して把握することが可能となる。
また、複数のＬＥＤ５を配置することにより、同じＬＥＤ５を中心に１つだけ配置した場合よりも照明領域における照度を明るくすることができるし、照明領域の外縁をはっきりさせることができる。
さらに、中心のＬＥＤ５を周囲のＬＥＤ５よりも出射光の強度が強いものにすることもできる。この構成を用いれば、照明パターンの中心の照度を明るくすることができるため、情報読取可能領域の中心を容易に知ることができるので、操作性を向上させることができる。
【００４８】
〈他の実施形態〉
（１）凹部４ｄの内壁面のテーパ角度を調整することにより、反射部６の角度を調整し、照明領域Ｌ１の面積を変えることもできる。
（２）出射光の放射角度が異なる複数のＬＥＤの中から、ＬＥＤを選択することにより、照明領域Ｌ１の面積を変えることもできる。
【００４９】
（３）凹部４ｄの内壁面の形状を変えることにより、照明領域Ｌ１の形状を円形以外の形状（たとえば、楕円、矩形など）に変えることもできる。
（４）凹部４ｄの開口面にレンズを配置することにより、照明領域Ｌ１の明るさ、大きさおよび形状の少なくとも１つを変えることもできる。また、そのレンズを窓部３に配置しても良いし、窓部３自体をレンズにしても良い。
【００５０】
（５）凹部４ｄの内壁面を開口面に対して直角に形成し、表面がテーパ形状の反射部６を内壁面に設けることもできる。
（６）前述した第１ないし第３実施形態ならびに上述した他の実施形態（１）〜（５）のうち、２つ以上を組み合わせることもできる。
（７）この発明は、ＲＦＩＤタグの情報を読取る専用の携帯端末の他、バーコードや２次元コードなどの光学的情報を読取る機能をも兼ね備えた携帯端末にも適用することができる。
【符号の説明】
【００５１】
１・・携帯端末、２・・ケース、３・・窓部、４・・マイクロストリップアンテナ、
４ａ・・誘電体、４ｂ・・アンテナエレメント、４ｃ・・グランド部、４ｄ・・凹部、
５・・ＬＥＤ、６・・反射部、１０・・ＲＦＩＤタグ、Ｌ１・・照明領域、
Ｒ・・情報読取可能領域。
【図１】
2011100309.tif 000003
【図２】
2011100309.tif 000004
【図３】
2011100309.tif 000005
【図４】
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【図５】
2011100309.tif 000007