(57)【要約】  結合補助デバイス（１０１）は、第１主面（Ｓ１）有する基材（１）と、基材（１）に設けられた面状アンテナ（１０）とを備え、基材（１）の第１主面（Ｓ１）は、携帯電話端末（２０１）のコイルアンテナが近接する第１領域と、ＲＦＩＤタグ内蔵物品（３０１）のコイルアンテナが近接する第２領域とを有する。面状アンテナ（１０）は、基材（１）の第１領域から第２領域に亘って設けられ、第１領域で携帯電話端末（２０１）のアンテナと結合し、第２領域でＲＦＩＤタグ内蔵物品（３０１）のアンテナと結合する。これにより、第１デバイスと第２デバイスとのＲＦＩＤ通信のための操作を簡単化する。
2017002837.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
第１主面を有する基材と、前記基材に設けられた面状アンテナとを備え、
前記基材の前記第１主面は、第１アンテナを備えた第１デバイスが載置される第１領域と、第２アンテナを備えた第２デバイスが載置される第２領域とを有し、
前記第１領域と前記第２領域は、前記第１領域に前記第１アンテナが近接し、前記第２領域に前記第２アンテナが近接する状態で、前記第１デバイスと前記第２デバイスとを前記第１主面に同時に配置可能な間隔に配置され、
前記面状アンテナは、前記基材の前記第１領域から前記第２領域に亘って設けられ、前記第１領域で前記第１アンテナと結合し、前記第２領域で前記第２アンテナと結合する、
ことを特徴とする結合補助デバイス。
【請求項２】
前記面状アンテナは、前記第１デバイスと前記第２デバイスとが通信する周波数帯で共振する共振回路の少なくとも一部を構成する、請求項１に記載の結合補助デバイス。
【請求項３】
前記面状アンテナの、前記第１デバイスおよび前記第２デバイスが近接する面とは反対側の面に磁性体層が設けられた、請求項１または２に記載の結合補助デバイス。
【請求項４】
前記面状アンテナの、前記第１領域に対応する部分は、前記第１主面の法線方向に巻回軸を有する第１コイルであり、前記第２領域に対応する部分は、前記第１主面の法線方向に巻回軸を有する第２コイルであり、
前記面状アンテナは、前記第１コイル、前記第２コイル、および前記第１コイルと前記第２コイルとを接続する接続部で構成される、請求項１から３のいずれかに記載の結合補助デバイス。
【請求項５】
前記第１コイルおよび前記第２コイルはそれぞれスパイラル状のコイルである、請求項４に記載の結合補助デバイス。
【請求項６】
前記第１コイルの内径は前記第１コイルの外径の１／４以下である、請求項４または５に記載の結合補助デバイス。
【請求項７】
前記第１コイルは、導体パターンの線幅より線間が広い、請求項６に記載の結合補助デバイス。
【請求項８】
前記第１コイルと前記第２コイルの巻回方向は、前記第１コイルおよび前記第２コイルを透過する磁束が同方向であるときに誘導電流の極性が同相となる方向である、請求項４から７のいずれかに記載の結合補助デバイス。
【請求項９】
前記接続部の形成領域の面積は前記第１コイルの形成領域の面積および前記第２コイルの形成領域の面積より小さい、請求項４から８のいずれかに記載の結合補助デバイス。
【請求項１０】
前記第１コイルと前記第２コイルの巻回方向は、前記第１コイルおよび前記第２コイルを透過する磁束が逆方向であるときに誘導電流の極性が同相となる方向であり、
前記第１コイルと前記第２コイルとの間の領域を覆い、前記第１コイルのコイル開口および前記第２コイルのコイル開口に対向する位置に抜き部を有する面状導体を有する、請求項４から７のいずれかに記載の結合補助デバイス。
【請求項１１】
前記第１コイルは前記第２コイルより大きい、請求項４から１０のいずれかに記載の結合補助デバイス。
【請求項１２】
前記第１アンテナが前記第１領域に近接する位置で前記第１デバイスを固定する第１固定部と、前記第２アンテナが前記第２領域に近接する位置で前記第２デバイスを固定する第２固定部とを前記基材に更に備える、請求項１から１１のいずれかに記載の結合補助デバイス。
【請求項１３】
前記基材の、前記第１領域と前記第２領域との間には、前記第１領域の表面と前記第２領域の表面とのなす角度を調整可能な可撓性部材、あるいは、前記第１領域と前記第２領域とを折り畳み可能なヒンジ部材を有する、請求項１から１２のいずれかに記載の結合補助デバイス。
【請求項１４】
前記基材は、前記第１デバイスを装着する装着部、および前記第２デバイスを配置する配置部を有するフリップカバー式のケースを構成する、請求項１３に記載の結合補助デバイス。
【請求項１５】
第１アンテナを備えた第１デバイスと、
第２アンテナを備えた第２デバイスと、
前記第１アンテナおよび前記第２アンテナとそれぞれ結合する結合補助デバイスとを備え、
前記結合補助デバイスは、
第１主面を有する基材と、前記基材に設けられた面状アンテナとを備え、
前記基材の前記第１主面は、前記第１デバイスが載置される第１領域と、前記第２デバイスが載置される第２領域とを有し、
前記第１領域と前記第２領域は、前記第１領域に前記第１アンテナが近接し、前記第２領域に前記第２アンテナが近接する状態で、前記第１デバイスと前記第２デバイスとを前記第１主面に同時に配置可能な間隔に配置され、
前記面状アンテナは、前記基材の前記第１領域から前記第２領域に亘って設けられ、前記第１領域で前記第１アンテナと結合し、前記第２領域で前記第２アンテナと結合する、
ことを特徴とする、ＲＦＩＤ通信システム。
【請求項１６】
前記第１デバイスは、前記第１主面に表示面を有し、前記第１主面の反対面である第２主面寄りに前記第１アンテナを備えた携帯通信端末であって、前記第２主面が前記第１領域に対面するように前記第１領域に載置される、請求項１５に記載のＲＦＩＤ通信システム。
【請求項１７】
前記第２デバイスの外形は前記第１デバイスの外形より小さく、前記第２アンテナの外形は、前記第１アンテナの外形より小さい、請求項１６に記載のＲＦＩＤ通信システム。
【請求項１８】
前記面状アンテナの、前記第１領域に対応する部分は、前記第１主面の法線方向に巻回軸を有する第１コイルであり、前記第２領域に対応する部分は、前記第１主面の法線方向に巻回軸を有する第２コイルである、請求項１５から１７のいずれかに記載のＲＦＩＤ通信システム。
【請求項１９】
前記面状アンテナは、前記第１コイル、前記第２コイル、および前記第１コイルと前記第２コイルとを接続する接続部で構成され、
前記接続部の形成領域の面積は前記第１コイルの形成領域の面積および前記第２コイルの形成領域の面積より小さい、請求項１８に記載のＲＦＩＤ通信システム。
【請求項２０】
前記第１コイルと前記第２コイルの巻回方向は、前記第１コイルおよび前記第２コイルを透過する磁束が逆方向であるときに誘導電流の極性が同相となる方向であり、
前記第１コイルと前記第２コイルとの間の領域を覆い、前記第１コイルのコイル開口および前記第２コイルのコイル開口に対向する位置に抜き部を有する面状導体を有する、請求項１８に記載のＲＦＩＤ通信システム。
【請求項２１】
前記第１コイルの縦横比は前記第１アンテナの縦横比と異なる、請求項１８から２０のいずれかに記載のＲＦＩＤ通信システム。
【請求項２２】
前記第１アンテナはＲＦＩＤリーダライタのアンテナであり、前記第２アンテナはＲＦＩＤタグのアンテナである、請求項１５から２１のいずれかに記載のＲＦＩＤ通信システム。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＲＦＩＤシステムおよび、それに用いられる結合補助デバイスに関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、携帯電話端末等の携帯通信装置に、ＨＦ帯のＲＦＩＤシステムに適用可能な回路を備えて、通信端末装置をリーダライタやＲＦＩＤタグとして利用することが多くなっている。しかし、通信端末の小型化・多機能化に伴い、高利得を得るための大きなコイルアンテナを配置するための十分なスペースを通信端末の筺体内に確保することが難しいことがある。そこで、特許文献１には、携帯電話の上部方向に延伸するように配置される中継アンテナが示されている。この中継アンテナは、通信距離を拡大するための補助的なアンテナである。また、特許文献２には、携帯通信装置に装着するジャケットにコイルアンテナを設けることが示されている。
【先行技術文献】
【特許文献】
【０００３】
【特許文献１】特開２００６−４８５８０号公報
【特許文献２】特許第５６６０２２９号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
携帯通信装置の前面には表示パネルや操作部が配置されるので、上記コイルアンテナは表示パネルや操作部の影響を受けないように装置の背面側に配置される。また、リーダー／ライター等の通信相手装置の読み取り部に携帯通信装置をかざして通信を行う場合には、携帯通信装置の通信面が筐体の裏面側であることは合理的である。【０００５】
しかし、通信相手であるＲＦＩＤタグおよびそれを内蔵するＲＦＩＤタグ内蔵物品が携帯通信装置に比べで非常に小型であれば、以降に述べるとおり、携帯通信装置とＲＦＩＤタグ内蔵物品との位置合わせが困難になる場合がある。すなわち、ＲＦＩＤタグ内蔵物品が携帯通信装置に比べで非常に小型であると、携帯通信装置を一方の手で持ち、ＲＦＩＤタグ内蔵物品を他方の手で持って、ＲＦＩＤタグ内蔵物品を携帯通信装置の背面に擦り付けることになる。その際、通信が確立したか否かを確認する必要があるので、利用者は携帯通信装置の画面を見ながら、ＲＦＩＤタグ内蔵物品が携帯通信装置の背面（表示面とは反対側の面）に隠れた状態で、操作を行うことになる。【０００６】
図２１は、その様子を示す図である。携帯電話端末２００の表示面Ｓｄとは反対面に小型のＲＦＩＤタグ内蔵物品３００を携帯電話端末２００に近づけるが、読み取り領域（読み取り可能範囲）ＲＡが狭いと、表示内容が変わるまで、ＲＦＩＤタグ内蔵物品３００の位置を動かして、通信可能な位置を探ることになる。特に読み取り可能範囲が狭い携帯通信装置では、通信が確立するまで手間取ることになる。【０００７】
このように、画面の表示を確認しなければ、通信が確立したかどうかが判別できないし、位置を合わせようとすると、画面が見えない側をみて作業しなければならない、という不都合さがあった。【０００８】
また、携帯通信装置の機種毎に、ＲＦＩＤタグの読み取り可能範囲は異なるので、装置の裏面に付された読み取り位置を示すマークを目安にしてＲＦＩＤタグ内蔵物品を近づけなければならず、慣れが必要である。【０００９】
以上述べた例は、リーダー／ライターとして作用する携帯通信装置とＲＦＩＤタグとが通信するものであったが、リーダー／ライターとして作用する第１の携帯通信装置とＲＦＩＤタグとして作用する第２の携帯通信装置とが通信する場合にも同様の不都合が生じる。ここで、第１デバイスおよび第２デバイスは、いずれも例えば携帯電話端末や単体のＲＦＩＤタグを含む概念である。【００１０】
そこで、本発明の目的は、上述の不都合を解消して、第１デバイスと第２デバイスとのＲＦＩＤ通信のための操作を簡単化できる結合補助デバイスおよびそれを用いたＲＦＩＤ通信システムを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
（１）本発明の結合補助デバイスは、
第１主面を有する基材と、前記基材に設けられた面状アンテナとを備え、
前記基材の前記第１主面は、第１アンテナを備えた第１デバイスが載置される第１領域と、第２アンテナを備えた第２デバイスが載置される第２領域とを有し、
前記第１領域と前記第２領域は、前記第１領域に前記第１アンテナが近接し、前記第２領域に前記第２アンテナが近接する状態で、前記第１デバイスと前記第２デバイスとを前記第１主面に同時に配置可能な間隔に配置され、
前記面状アンテナは、前記基材の第１領域から第２領域に亘って設けられ、前記第１領域で前記第１アンテナと結合し、前記第２領域で前記第２アンテナと結合する、
ことを特徴とする。【００１２】
上記構成により、第１デバイスと第２デバイスとは結合補助デバイスを介して通信される。第１デバイスと第２デバイスは基材の第１主面に同時に配置可能であるので、例えば携帯電話端末などの第１デバイスの背面に、例えば小型ＲＦＩＤタグ内蔵物品などの第２デバイスを擦り付ける必要はなく、第１デバイスの表示画面を見ながら、第２デバイスを配置することで通信の確立を容易に確認できる。【００１３】
（２）上記（１）において、前記面状アンテナは、前記第１デバイスと前記第２デバイスとが通信する周波数帯で共振する共振回路の少なくとも一部を構成することが好ましい。このことにより、結合補助デバイスのＱ値が高く、低損失状態で使用されるので、第１デバイスと第２デバイスとの空間的距離は離れているにも拘わらず、挿入損失の低い状態で通信できる。【００１４】
（３）上記（１）（２）において、前記面状アンテナの、前記第１デバイスおよび前記第２デバイスが近接する面とは反対側の面に磁性体層が設けられていることが好ましい。この構成により、基材の第１主面とは反対側の面（第２主面）に金属物等の導体が存在しても、その影響を受け難く、導体の渦電流の発生による損失や、上記共振回路の共振周波数の変動等が抑制され、安定した特性が得られる。【００１５】
（４）上記（１）から（３）のいずれかにおいて、前記面状アンテナの、前記第１領域に対応する部分は、前記第１主面の法線方向に巻回軸を有する第１コイルであり、前記第２領域に対応する部分は、前記第１主面の法線方向に巻回軸を有する第２コイルであることが好ましい。このことにより、第１デバイスのアンテナが近接する第１領域の広範囲に亘って、第１デバイスのアンテナと第１コイルとは安定して結合する。【００１６】
（５）上記（４）において、前記第１コイルおよび前記第２コイルはそれぞれスパイラル状のコイルであることが好ましい。これにより、第１コイル、第２コイルを実質的に単一面に形成でき、薄型化できる。また、第１コイルが第１デバイスの第１アンテナと結合する際の、または第２コイルが第２デバイスの第２アンテナと結合する際の、結合可能な面方向の領域を広く形成される。【００１７】
（６）上記（４）（５）において、前記第１コイルの内径は外径の１／４以下であることが好ましい。このことにより、第１領域に対する第１デバイスの近接（配置）位置の要求精度は緩和される。【００１８】
（７）上記（６）において、前記第１コイルは、導体パターンの線幅より線間が広いことが好ましい。これにより、線間を抜ける磁束が多くなり、第１領域の広範囲に亘って、第１デバイスのアンテナと第１コイルとは、より安定して結合する。【００１９】
（８）上記（４）から（７）のいずれかにおいて、前記第１コイルと前記第２コイルの巻回方向は、前記第１コイルおよび前記第２コイルを透過する磁束が同相であるときに誘導電流の極性が同相となる方向であることが好ましい。このことにより、第１デバイスのアンテナと第１コイルとがコイル開口面同士対向し、且つ、第２デバイスのアンテナと第２コイルとがコイル開口面同士対向する状態で、第１領域での磁界結合と第２領域での磁界結合とが干渉せず、第１領域と第２領域との間にヌル点が生じないので、第１領域に対する第１デバイスの近接（配置）位置の要求精度、および第２領域に対する第２デバイスの近接（配置）位置の要求精度は緩和される。【００２０】
（９）上記（４）から（８）のいずれかにおいて、前記接続部の形成領域の面積は前記第１コイルの形成領域の面積および前記第２コイルの形成領域の面積より小さいことが好ましい。これにより、接続部の形成領域は他の不要な磁束の影響を受けにくく、また、接続部の形成領域に近接する他の導体との不要結合が生じにくい。【００２１】
（１０）上記（４）から（７）のいずれかにおいて、前記第１コイルと前記第２コイルとの間の領域を覆い、前記第１コイルのコイル開口および前記第２コイルのコイル開口に対向する位置に抜き部を有する面状導体を有することが好ましい。これにより、第１コイルが形成されている領域および第２コイルが形成されている領域に磁束を集中させることができ、通信距離を大きくできる。また、第１デバイスと第２デバイスとの間には面状導体が位置するため、結合補助デバイスと第１デバイスとの距離、および結合補助デバイスと第２デバイスとの距離がばらついても、面状アンテナが共振回路の少なくとも一部を構成する場合に、その共振周波数は変動し難い。さらに、第１コイルの形成領域に対する第１デバイスの面内方向の位置ずれや、第２コイルの形成領域に対する第２デバイスの面内方向の位置ずれに対しても、ヌル点が生じ難い。【００２２】
（１１）上記（４）から（１０）のいずれかにおいて、前記第１コイルは前記第２コイルより大きいことが好ましい。このことにより、アンテナの大きな第１デバイスを第１領域に近接させ、アンテナの小さな第２デバイスを第２領域に近接させることで、それぞれ高い結合度で結合し、結合補助デバイスの挿入損失は抑制される。【００２３】
（１２）上記（１）から（１１）のいずれかにおいて、前記第１アンテナが前記第１領域に近接する位置で前記第１デバイスを固定する第１固定部と、前記第２アンテナが前記第２領域に近接する位置で前記第２デバイスを固定する第２固定部とを前記基材に更に備えることが好ましい。この構成により、基材に対する第１デバイスおよび第２デバイスの位置決めが容易となる。【００２４】
（１３）上記（１）から（１２）のいずれかにおいて、前記基材の、前記第１領域と前記第２領域との間には、前記第１領域の表面と前記第２領域の表面とのなす角度を調整可能な可撓性部材、あるいは、前記第１領域と前記第２領域とを折り畳み可能なヒンジ部材を有することが好ましい。このことにより、中継に用いない状態では第１領域と第２領域との間で基材を屈曲させて、縮小化できる。【００２５】
（１４）上記（１３）において、前記基材は、前記第１デバイスを装着する装着部、および前記第２デバイスを配置する配置部を有するフリップカバー式のケースを構成することが好ましい。このことにより、第１デバイスが装着された基材に第２デバイスを配置（載置）することで容易に通信できる。【００２６】
（１５）本発明のＲＦＩＤ通信システムは、
第１アンテナを備えた第１デバイスと、
第２アンテナを備えた第２デバイスと、
前記第１アンテナおよび前記第２アンテナとそれぞれ結合する結合補助デバイスとを備え、
前記結合補助デバイスは、
第１主面を有する基材と、前記基材に設けられた面状アンテナとを備え、
前記基材の前記第１主面は、前記第１デバイスが載置される第１領域と、前記第２デバイスが載置される第２領域とを有し、
前記第１領域と前記第２領域は、前記第１領域に前記第１アンテナが近接し、前記第２領域に前記第２アンテナが近接する状態で、前記第１デバイスと前記第２デバイスとを前記第１主面に同時に配置可能な間隔に配置され、
前記面状アンテナは、前記基材の前記第１領域から前記第２領域に亘って設けられ、前記第１領域で前記第１アンテナと結合し、前記第２領域で前記第２アンテナと結合する、
ことを特徴とする。【００２７】
上記構成により、第１デバイスおよび第２デバイスを結合補助デバイスの第１主面に近接（配置）させるだけで、第１デバイスと第２デバイスとが結合補助デバイスを介して容易に通信可能となる。【００２８】
（１６）上記（１５）において、前記第１デバイスは、前記第１主面に表示面を有し、第２主面寄りに前記第１アンテナを備えた携帯通信端末であって、前記第２主面が前記第１領域に対面するように前記第１領域に載置されることが好ましい。この構成により、例えば携帯電話端末等の携帯通信端末を第１領域に近接（配置）させ、携帯通信端末の表示画面を確認しながら、例えばＲＦＩＤタグを内蔵する小型の物品を第２領域に近接（載置）させるだけで、容易に通信を行うことができる。【００２９】
（１７）上記（１６）において、前記第２デバイスの外形は前記第１デバイスの外形より小さく、前記第２アンテナの外形は、前記第１アンテナの外形より小さいことが好ましい。これにより、大きさの異なる２つのデバイスが結合補助デバイスを介して容易に通信できる。【００３０】
（１８）上記（１５）から（１７）のいずれかにおいて、  前記面状アンテナの、前記第１領域に対応する部分は、前記第１主面の法線方向に巻回軸を有する第１コイルであり、前記第２領域に対応する部分は、前記第１主面の法線方向に巻回軸を有する第２コイルであることが好ましい。この構成により、第１アンテナおよび第２アンテナは面状アンテナと高い結合度のもとで結合し、挿入損失の低い状態で通信できる。【００３１】
（１９）上記（１８）において、
前記面状アンテナは、前記第１コイル、前記第２コイルおよび前記第１コイルと前記第２コイルとを接続する接続部で構成され、
前記接続部の形成領域の面積は前記第１コイルの形成領域の面積および前記第２コイルの形成領域の面積より小さいことが好ましい。【００３２】
上記構成により、接続部の形成領域は他の不要な磁束の影響を受けにくく、また、接続部の形成領域に近接する他の導体との不要結合が生じにくい。【００３３】
（２０）上記（１８）において、
前記第１コイルと前記第２コイルの巻回方向は、前記第１コイルおよび前記第２コイルを透過する磁束が逆方向であるときに誘導電流の極性が同相となる方向であり、
前記第１コイルと前記第２コイルとの間の領域を覆い、前記第１コイルのコイル開口および前記第２コイルのコイル開口に対向する位置に抜き部を有する面状導体を有することが好ましい。【００３４】
上記構成により、第１コイルが形成されている領域および第２コイルが形成されている領域に磁束を集中させることができ、第１デバイスと第２デバイスとの間の通信距離を大きくできる。また、第１デバイスと第２デバイスとの間には面状導体が位置するため、結合補助デバイスと第１デバイスとの距離、および結合補助デバイスと第２デバイスとの距離がばらついても、面状アンテナが共振回路の少なくとも一部を構成する場合に、その共振周波数は変動し難い。さらに、第１コイルの形成領域に対する第１デバイスの面内方向の位置ずれや、第２コイルの形成領域に対する第２デバイスの面内方向の位置ずれに対しても、ヌル点が生じ難い。【００３５】
（２１）上記（１８）から（２０）のいずれかにおいて、前記第１コイルの縦横比は前記第１アンテナの縦横比と異なることが好ましい。これにより、面状アンテナ１０を含む共振回路の共振周波数は安定化され、特性の安定化した結合補助デバイスが得られる。【００３６】
（２２）上記（１５）から（２１）のいずれかにおいて、前記第１アンテナはＲＦＩＤリーダライタのアンテナであり、前記第２アンテナはＲＦＩＤタグのアンテナであることが好ましい。例えば携帯通信端末のＲＦＩＤ通信部をリーダライタモードで動作させれば、携帯通信端末はＲＦＩＤタグに対して読み書きを容易に行える。
【発明の効果】
【００３７】
本発明によれば、第１デバイスと第２デバイスは基材の第１主面に同時に配置可能であるので、第１デバイスの表示画面を確認しながら、第２デバイスを配置することができ、第１デバイスと第２デバイスとの通信を容易に始めることができる。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】図１は、第１の実施形態に係る結合補助デバイス１０１の構成と、この結合補助デバイス１０１、携帯電話端末２０１、およびＲＦＩＤタグ内蔵物品３０１で構成されるＲＦＩＤ通信システム４０１の構成を示す図である。
【図２】図２は基材１の第１領域Ａ１と第２領域Ａ２について示す図である。
【図３】図３（Ａ）は回路基板２に形成された面状アンテナ１０の構成を示す平面図であり、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＡ−Ａ部分の断面図である。
【図４】図４は、携帯電話端末２０１のＲＦＩＤ用回路およびＲＦＩＤタグ内蔵物品３０１のＲＦＩＤ用回路の構成を示す図である。
【図５】図５（Ａ）はコイルアンテナ３０の分解斜視図、図５（Ｂ）はコイルアンテナ３０の正面図である。
【図６】図６は第２の実施形態に係る回路基板２に形成された面状アンテナ１０の構成を示す平面図である。
【図７】図７は第２の実施形態に係る別の回路基板２に形成された面状アンテナ１０の構成を示す平面図である。
【図８】図８は第２の実施形態に係る更に別の回路基板２に形成された面状アンテナの構成を示す平面図である。
【図９】図９は第３の実施形態に係る結合補助デバイス１０３の説明用分解平面図である。
【図１０】図１０は結合補助デバイス１０３を備えるＲＦＩＤ通信システム４０３の主要部の回路図である。
【図１１】図１１は、第４の実施形態に係る結合補助デバイスが備える回路基板２と、この回路基板２に形成された面状アンテナについて示す図である。
【図１２】図１２（Ａ）は、第５の実施形態に係る結合補助デバイス１０５が備える回路基板２の平面図であり、図１２（Ｂ）はその比較例の結合補助デバイス１０１が備える回路基板２の平面図である。
【図１３】図１３（Ａ）は第６の実施形態に係る結合補助デバイス１０６の斜視図であり、図１３（Ｂ）はその結合補助デバイス１０６を備えるＲＦＩＤ通信システム４０６の斜視図である。
【図１４】図１４は第６の実施形態に係る結合補助デバイス１０６の回路基板２の平面図である。
【図１５】図１５は第６の実施形態に係る結合補助デバイス１０６の回路基板の上面と下面に形成されている各種導体パターンについて示す、説明用の分解斜視図である。
【図１６】図１６（Ａ）は第６の実施形態に係る結合補助デバイス１０６に生じる磁束の例を示す図であり、図１６（Ｂ）は比較例の結合補助デバイスに生じる磁束の例を示す図である。
【図１７】図１７は第７の実施形態に係るＲＦＩＤ通信システム４０７を示す斜視図である。
【図１８】図１８は第８の実施形態に係るＲＦＩＤ通信システム４０８の斜視図である。
【図１９】図１９は第８の実施形態に係るＲＦＩＤ通信システム４０８の結合補助デバイス１０８の基材１に収納される回路基板２の平面図である。
【図２０】図２０は第９の実施形態に係る、結合補助デバイス１０９、携帯電話端末２０９、およびＲＦＩＤタグ内蔵物品３０１で構成されるＲＦＩＤ通信システム４０９の構成を示す図である。
【図２１】図２１は、従来のＲＦＩＤ通信システムにおける読み取り操作時の様子を示す図である。
【発明を実施するための形態】
【００３９】
以降、図を参照して幾つかの具体的な例を挙げて、本発明を実施するための複数の形態を示す。各図中には同一箇所に同一符号を付している。要点の説明または理解の容易性を考慮して、便宜上実施形態を分けて示すが、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能である。第２の実施形態以降では第１の実施形態と共通の事柄についての記述を省略し、異なる点についてのみ説明する。特に、同様の構成による同様の作用効果については実施形態毎には逐次言及しない。
【００４０】
《第１の実施形態》
図１は、第１の実施形態に係る結合補助デバイス１０１の構成と、この結合補助デバイス１０１、携帯電話端末２０１、およびＲＦＩＤタグ内蔵物品３０１で構成されるＲＦＩＤ通信システム４０１の構成を示す図である。図２は基材１の第１領域Ａ１と第２領域Ａ２について示す図である。図３（Ａ）は回路基板２に形成された面状アンテナ１０の構成を示す平面図であり、図３（Ｂ）は図３（Ａ）のＡ−Ａ部分の断面図である。
【００４１】
本実施形態において、携帯電話端末２０１は本発明に係る第１デバイスの例、ＲＦＩＤタグ内蔵物品３０１は本発明に係る第２デバイスの例である。本実施形態は、ＲＦＩＤタグ内蔵物品３０１を利用して携帯電話端末２０１のいわゆるゲームアプリを実行するものである。
【００４２】
図１には図示していないが、結合補助デバイス１０１にはＲＦＩＤタグ内蔵物品３０１を載置する位置を示す位置決めマークが予め記されている。このマークは、そこにＲＦＩＤタグ内蔵物品３０１を載置した際に最も良好な通信がなされる位置または位置範囲である。また、ＲＦＩＤタグ内蔵物品３０１が最適位置に載置されるように、ＲＦＩＤタグ内蔵物品３０１固定用の固定部を結合補助デバイス１０１に備えてもよい。
【００４３】
このＲＦＩＤ通信システム４０１において、例えばゲームアプリの実行中に、ＲＦＩＤタグ内蔵物品３０１を上記マークの位置に載置することで、ＲＦＩＤタグの内容が読み取られ、その内容に応じてゲームが展開され、必要に応じてＲＦＩＤタグに所定のデータが書き込まれる。
【００４４】
結合補助デバイス１０１の基材１の内部には、図３（Ａ）、図３（Ｂ）に示す回路基板２が収納されている。基材１は薄板状の基材であって、その第１主面Ｓ１は、携帯電話端末２０１のコイルアンテナが近接する第１領域Ａ１と、ＲＦＩＤタグ内蔵物品３０１のコイルアンテナが近接する第２領域Ａ２とを有する。図２においては、携帯電話端末２０１のコイルアンテナ４０は、その外形を表している。同様に、ＲＦＩＤタグ内蔵物品３０１のコイルアンテナ３０についても、その外形を表している。
【００４５】
面状アンテナ１０は、基材１の第１領域Ａ１から第２領域Ａ２に亘って設けられている。本実施形態では、回路基板２に、第１コイル１１および第２コイル１２が形成されている。第１コイル１１は第１領域Ａ１に対応するスパイラル状のコイルであり、第２コイル１２は第２領域Ａ２に対応するスパイラル状のコイルである。第１コイル１１と第２コイル１２は共振用キャパシタＣ１０を介して直列に接続されている。この例では、共振用キャパシタＣ１０は回路基板２に実装されたチップキャパシタである。
【００４６】
第１コイル１１と第２コイル１２の巻回方向は、第１コイル１１および第２コイルを透過する磁束が同相であるときに誘導電流の極性が同相となる方向に接続されている。
【００４７】
第１コイル１１の内径は外径の１／４以下である。この例では、矩形スパイラル状であるので、「内径」は最も内側の導体パターンが形成する矩形の幅であり、「外径」は最も外側の導体パターンが形成する矩形の幅である。
【００４８】
図３（Ｂ）に表れているように、面状アンテナ１０の、携帯電話端末２０１およびＲＦＩＤタグ内蔵物品３０１の近接する面（基材１の第１主面Ｓ１）とは反対側の面に磁性体層３が設けられている。磁性体層３は例えば磁性フェライトシートであり、本実施形態では回路基板２の裏面に貼付されている。
【００４９】
第１領域Ａ１と第２領域Ａ２は、第１領域Ａ１に携帯電話端末２０１のコイルアンテナ４０が近接し、第２領域Ａ２にＲＦＩＤタグ内蔵物品３０１のコイルアンテナ３０が近接する状態で、携帯電話端末２０１とＲＦＩＤタグ内蔵物品３０１とを第１主面Ｓ１に同時に配置可能な間隔に配置されている。
【００５０】
図４は、携帯電話端末２０１のＲＦＩＤ用回路およびＲＦＩＤタグ内蔵物品３０１のＲＦＩＤ用回路の構成を示す図である。携帯電話端末２０１は、コイルアンテナ４０、共振用キャパシタＣ４０およびＲＦＩＣ５１を備えている。コイルアンテナ４０と共振用キャパシタＣ４０とで携帯電話端末２０１のＲＦＩＤ用回路が構成されている。このコイルアンテナ４０と共振用キャパシタＣ４０とで構成される共振回路の共振周波数は、通信周波数またはその近傍に定められている。ＲＦＩＤタグ内蔵物品３０１は、コイルアンテナ３０、共振用キャパシタＣ３０およびＲＦＩＣ５２を備えている。コイルアンテナ３０と共振用キャパシタＣ３０とでＲＦＩＤタグ内蔵物品３０１のＲＦＩＤ用回路が構成されている。このコイルアンテナ３０と共振用キャパシタＣ３０とで構成される共振回路の共振周波数は、通信周波数またはその近傍に定められている。
【００５１】
ＲＦＩＤタグ内蔵物品３０１が備えるコイルアンテナの例である。小型の物品をＲＦＩＤタグ内蔵物品として用いるためには小型のコイルアンテナを組み込むことが重要である。図５（Ａ）はコイルアンテナ３０の分解斜視図、図５（Ｂ）はコイルアンテナ３０の正面図である。このコイルアンテナ３０は、コイル導体３２が形成された磁性体層３１および非磁性体層３３の積層体である。磁性体層３１は磁性フェライト、非磁性体層３３は誘電体（非磁性フェライト）である。図５（Ａ）、図５（Ｂ）ではマザー基板から切り出した単一の給電コイルを示しているが、コイル導体３２のうち磁性体層３１の端面に形成されている導体はマザー基板状態で、導体が充填されたビアホールに相当する。下部の非磁性体層３３の底面には、コイル導体３２に導通する入出力端子３４，３５が形成されている。このコイルアンテナ３０は、そのコイル巻回軸が第２コイル１２のコイル巻回軸と平行（基材１の第１主面Ｓ１に対して垂直）になるように、物品内に配置される。
【００５２】
図２に表れているように、携帯電話端末２０１のコイルアンテナ４０は第１コイル１１と磁界結合し、ＲＦＩＤタグ内蔵物品３０１のコイルアンテナ３０は第２コイル１２と磁界結合する。
【００５３】
したがって、携帯電話端末２０１を基材１の第１領域Ａ１に載置し、ＲＦＩＤタグ内蔵物品３０１を基材１の第２領域Ａ２に載置することで、携帯電話端末２０１とＲＦＩＤタグ内蔵物品３０１とは結合補助デバイス１０１を介して通信される。例えば携帯電話端末２０１の背面にＲＦＩＤタグ内蔵物品３０１を擦り付ける必要はなく、携帯電話端末２０１の表示画面を見ながら、ＲＦＩＤタグ内蔵物品３０１を配置することで通信の確立を容易に確認できる。
【００５４】
なお、携帯電話端末２０１のコイルアンテナ４０が第１領域Ａ１に近接する位置で携帯電話端末２０１を固定する第１固定部と、ＲＦＩＤタグ内蔵物品３０１のコイルアンテナ３０が第２領域Ａ２に近接する位置でＲＦＩＤタグ内蔵物品３０１を固定する第２固定部とを基材１に備えてもよい。その構成により、基材１に対する携帯電話端末２０１およびＲＦＩＤタグ内蔵物品３０１の位置決めが容易となる。
【００５５】
本実施形態によれば、次のような効果を奏する。
【００５６】
（ａ）第１コイル１１はスパイラル状の導体パターンであり、第１コイル１１の内径は外径の１／４以下であるので、第１コイルの広い範囲に磁束が分布する。そのため、携帯電話端末２０１のコイルアンテナ４０が近接する第１領域Ａ１の広範囲に亘って、携帯電話端末のコイルアンテナ４０と第１コイル１１とは安定して結合する。したがって、第１領域Ａ１に対する携帯電話端末の近接（配置）位置の要求精度は緩和される。
【００５７】
（ｂ）第１コイル１１は、導体パターンの線幅より線間が広いので、線間を抜ける磁束が多くなり、第１領域の広範囲に亘って、第１デバイスのアンテナと第１コイルとは、より安定して結合する。
【００５８】
（ｃ）第１コイル１１と第２コイル１２はいずれもスパイラル状の導体パターンであり、第１コイル１１と第２コイル１２の巻回方向は、第１コイル１１および第２コイル１２を透過する磁束が同相であるときに誘導電流の極性が同相となる方向である。このことにより、携帯電話端末２０１のコイルアンテナ４０と第１コイル１１とがコイル開口面同士が対向し、且つ、ＲＦＩＤタグ内蔵物品３０１のコイルアンテナ３０と第２コイル１２とがコイル開口面同士が対向する状態で、第１領域Ａ１での磁界結合と第２領域Ａ２での磁界結合とは干渉しにくい。
【００５９】
（ｄ）第１コイル１１は第２コイル１２より大きい。このことにより、大きなコイルアンテナを有する携帯電話端末２０１を第１領域Ａ１に近接させ、小さなコイルアンテナを有するＲＦＩＤタグ内蔵物品３０１を第２領域Ａ２に近接させることで、それぞれ高い結合度で結合し、結合補助デバイス１０１の挿入損失は抑制される。
【００６０】
《第２の実施形態》
第２の実施形態では、それぞれパターンの異なる面状アンテナ１０の幾つかの例を示す。図６、図７、図８はいずれも、回路基板２に形成された面状アンテナ１０の構成を示す平面図である。
【００６１】
図６に示す例では、第１コイル１１の内径は外径の１／４を超える。このように、第１コイル１１の内径が大きく開口されていても、携帯電話端末（第１デバイス）２０１のコイルアンテナ（図２中のコイルアンテナ４０参照）のコイル径が第１コイル１１の外径および内径と近い大きさであれば、両者は高い結合度で結合する。
【００６２】
図７に示す例では、回路基板２に、第１領域Ａ１から第２領域Ａ２に亘って拡がる面状アンテナ１０が形成されている。携帯電話端末のコイルアンテナは第１領域Ａ１に近接して面状アンテナ１０と結合し、ＲＦＩＤタグのコイルアンテナは第２領域Ａ２に近接して面状アンテナ１０と結合する。このように、面状アンテナ１０は、図６等に示した第１コイル１１部分と第２コイル１２部分とが連続した一体的な形状であってもよい。
【００６３】
図８に示す例では、第１領域Ａ１に対応する位置に第１コイル１１Ａ，１１Ｂが形成されていて、第２領域Ａ２に対応する位置に第２コイル１２が形成されている。第１コイル１１Ａ，１１Ｂは巻回方向が互いに逆であり、第１コイル１１Ａ，１１Ｂで「８の字」型が形成されている。また、一方の第１コイル１１Ａのコイル径と他方の第１コイル１１Ｂのコイル径とは異なる。このように、第１コイルは複数のコイル開口を備えていてもよい。この構成によれば、携帯電話端末（第１デバイス）のコイルアンテナが巻回方向の異なる複数のコイルで構成されていても、そのコイルアンテナと結合する。
【００６４】
《第３の実施形態》
第３の実施形態では、チップキャパシタを備えない結合補助デバイスの例を示す。図９は第３の実施形態に係る結合補助デバイス１０３の説明用分解平面図である。図１０はこの結合補助デバイス１０３を備えるＲＦＩＤ通信システム４０３の主要部の回路図である。
【００６５】
図９では、回路基板２と、この回路基板２に形成された面状アンテナについて示し、回路基板２を収納する基材については図示を省略している。図９に示すように、回路基板２の上面に上面側第１コイル１１Ｔおよび上面側第２コイル１２Ｔが形成されている。回路基板２の下面には下面側第１コイル１１Ｕおよび下面側第２コイル１２Ｕが形成されている。上面側第１コイル１１Ｔと下面側第１コイル１１Ｕとは回路基板２の基材層を介して対向し、上面側第２コイル１２Ｔと下面側第２コイル１２Ｕとは回路基板２の基材層を介して対向する。
【００６６】
図１０に示すように、上面側第１コイル１１Ｔと下面側第１コイル１１Ｕとで第１コイル１１が構成され、上面側第２コイル１２Ｔと下面側第２コイル１２Ｕとで第２コイル１２が構成される。また、上面側第１コイル１１Ｔと下面側第１コイル１１Ｕとの間、上面側第２コイル１２Ｔと下面側第２コイル１２Ｕとの間にそれぞれ層間容量が形成される。この層間容量、第１コイル１１および第２コイル１２によって共振回路が構成される。この共振回路の共振周波数は通信周波数である。
【００６７】
携帯電話端末２０１のコイルアンテナ４０は第１コイル１１と磁界結合し、ＲＦＩＤタグ内蔵物品３０１のコイルアンテナ３０は第２コイル１２と磁界結合する。したがって、携帯電話端末２０１とＲＦＩＤタグ内蔵物品３０１は結合補助デバイス１０３を介して結合し、通信される。
【００６８】
《第４の実施形態》
第４の実施形態では、チップキャパシタを備えない結合補助デバイスの例を示す。
【００６９】
図１１は、第４の実施形態に係る結合補助デバイスの主要部を構成する回路基板２と、この回路基板２に形成された面状アンテナについて示す図である。回路基板２の上面に第１コイル１１、第２コイル１２による面状アンテナ１０が形成されている。また、回路基板２の上面にキャパシタ用電極１３、下面にキャパシタ用電極１４、がそれぞれ形成されている。キャパシタ用電極１３，１４は回路基板２の基材層を介して対向することで、共振用キャパシタＣ１０が構成されている。このように、集中定数型のキャパシタＣ１０を回路基板２に形成してもよい。
【００７０】
《第５の実施形態》
第５の実施形態では、第１コイルと第２コイルとの間の形状に特徴を有する結合補助デバイスについて示す。
【００７１】
図１２（Ａ）は、第５の実施形態に係る結合補助デバイス１０５が備える回路基板２の平面図であり、図１２（Ｂ）はその比較例の結合補助デバイス１０１が備える回路基板２の平面図である。
【００７２】
結合補助デバイス１０５は、図１２（Ａ）に表れているように、結合補助デバイス１０５は、面状アンテナ１０が形成された回路基板２を備える。本実施形態では、回路基板２に、第１コイル１１および第２コイル１２が形成されている。第１コイル１１は第１領域Ａ１に対応するスパイラル状のコイルであり、第２コイル１２は第２領域Ａ２に対応するスパイラル状のコイルである。第１コイル１１と第２コイル１２は共振用キャパシタＣ１０を介して直列に接続されている。この例では、共振用キャパシタＣ１０は回路基板２に実装されたチップキャパシタである。
【００７３】
図１２（Ｂ）に示す比較例の結合補助デバイス１０１は、第１の実施形態で図３（Ａ）に示した結合補助デバイスと同じ結合補助デバイス１０１である。
【００７４】
結合補助デバイス１０５、比較例の結合補助デバイス１０１、のいずれについても、面状アンテナ１０は、第１コイル１１、第２コイル１２、および第１コイル１１と第２コイル１２とを接続する接続部１５Ａ，１５Ｂ，１６で構成される。
【００７５】
結合補助デバイス１０５の接続部１５Ａは、回路基板２の裏面に形成された導体パターンを含み、この裏面の導体パターンを介して、接続部１５Ａは第１コイル１１に接続されている。同様に、結合補助デバイス１０５の接続部１５Ｂは、回路基板２の裏面に形成された導体パターンを含み、この裏面の導体パターンを介して、接続部１５Ｂは第２コイル１２に接続されている。
【００７６】
なお、これまでに示した各実施形態においても、第１コイル１１と第２コイル１２を備える面状アンテナ１０は、第１コイル１１と第２コイル１２とを接続する接続部を備えているが、接続部の符号は図示していない。
【００７７】
本実施形態の結合補助デバイス１０５において、接続部１５Ａ，１５Ｂ，１６の形成領域ＡＺの面積は、第１コイル１１の形成領域の面積および第２コイル１２の形成領域の面積より小さい。また、本実施形態の結合補助デバイス１０５の形成領域ＡＺの面積は、比較例の結合補助デバイス１０１の形成領域ＡＺの面積より小さい。
【００７８】
上記接続部１５Ａ，１５Ｂ，１６の形成領域は、通信相手のアンテナとの磁界結合に寄与する場合も寄与しない場合もある。また、接続部１５Ａ，１５Ｂ，１６の形成領域に、他の不要な磁束が鎖交することにより、その不要な磁束の影響を受ける。さらには、接続部１５Ａ，１５Ｂ，１６の形成領域に他の導体が近接することで、その導体と不要結合する。
【００７９】
本実施形態によれば、接続部の形成領域ＡＺの面積が小さいので、上記不要な磁束や導体の悪影響を受けにくい。
【００８０】
なお、図１２（Ａ）に示した接続部１５Ａ，１５Ｂの全部を回路基板２の裏面に形成し、この接続部１５Ａ，１５Ｂと接続部１６とが平面視で重なるように、これら接続部を配置してもよい。そのことで接続部の形成領域ＡＺを最小化できる。
【００８１】
図１２（Ａ）に示した例では、第１コイル１１および第２コイル１２の巻回方向は、第１コイル１１および第２コイル１２を透過する磁束が同方向であるときに誘導電流の極性が同相となる方向であるが、第１コイル１１および第２コイル１２を透過する磁束が互いに逆方向であるときに誘導電流の極性が同相となる方向であってもよい。
【００８２】
《第６の実施形態》
第６の実施形態では、面状導体を有する結合補助デバイスについて示す。
【００８３】
図１３（Ａ）は第６の実施形態に係る結合補助デバイス１０６の斜視図であり、図１３（Ｂ）はその結合補助デバイス１０６を備えるＲＦＩＤ通信システム４０６の斜視図である。但し、ここでは、基材の内部に収納される回路基板について表している。図１４はその回路基板２の平面図である。また、図１５は回路基板の上面と下面に形成されている各種導体パターンについて示す、説明用の分解斜視図である。
【００８４】
図１３（Ａ）に表れているように、結合補助デバイス１０６は、面状アンテナ１０が形成された回路基板２を備える。この回路基板２は、第１の実施形態で図２等に示したとおり、基材の内部に収納されている。
【００８５】
本実施形態では、回路基板２の下面に第１コイル１１および第２コイル１２が形成されていて、上面に配線導体１５が形成されている。第１コイル１１、第２コイル１２はそれぞれスパイラル状のコイルである。第１コイル１１と第２コイル１２は共振用キャパシタＣ１０および配線導体１５を介して直列に接続されている。この例では、共振用キャパシタＣ１０は回路基板２に実装されたチップキャパシタである。
【００８６】
回路基板２の上面には、第１コイル１１の形成領域と第２コイル１２の形成領域との間の領域を覆う面状導体２０を有する。また、面状導体２０には、第１コイル１１のコイル開口に対向する位置に抜き部２１、第２コイル１２のコイル開口に対向する位置に抜き部２２、がそれぞれ形成されている。
【００８７】
図１６（Ａ）、図１６（Ｂ）は上記面状導体２０の存在による作用効果を示す断面図である。両図において磁束の概略的な分布を破線で表している。図１６（Ａ）は本実施形態に係る結合補助デバイス１０６に生じる磁束の例であり、図１６（Ｂ）は比較例の結合補助デバイスに生じる磁束の例である。比較例の結合補助デバイスは、結合補助デバイス１０６から面状導体２０を除いたものである。
【００８８】
図１６（Ｂ）に示す比較例では、第１コイル１１のコイル開口を透過する磁束が第１コイル１１の付近を周回し、第２コイル１２のコイル開口を透過する磁束が第２コイル１２の付近を周回するだけである。
【００８９】
本実施形態の結合補助デバイス１０６においては、図１６（Ａ）に表れているように、第１コイル１１のコイル開口を透過する磁束は抜き部２１に集中し、第２コイル１２のコイル開口を透過する磁束は抜き部２２に集中する。そのため、第１コイル１１が形成されている領域および第２コイル１２が形成されている領域に磁束が集中することになって、結合補助デバイスの第１コイルと第１デバイスの第１アンテナとの結合、および第２コイルと第２デバイスの第２アンテナとの結合、がそれぞれ強くなる。その分、第１デバイスと結合補助デバイスとの最大離間可能距離、および第２デバイスと結合補助デバイスとの最大離間可能距離を大きくできる。
【００９０】
また、本実施形態の結合補助デバイス１０６においては、面状導体２０が第１コイル１１の形成領域と第２コイル１２の形成領域との間の領域を覆っているので、第１コイル１１のコイル開口と第２コイル１２のコイル開口とを透過して大きく周回する磁束が生じやすい。そのため、磁束密度の高い領域が、図１６（Ａ）におけるＸＹ面方向にも拡がる。そのため、ＸＹ面方向における、結合補助デバイスの第１コイル形成領域に対する第１デバイスのずれの許容度、および結合補助デバイスの第２コイル形成領域に対する第２デバイスのずれの許容度が高まる。
【００９１】
また、第１コイル１１の形成領域に対して第１デバイスの第１アンテナのＸＹ面内方向に大きな位置ずれが生じると、ある点まで位置ずれが生じたところで、第１コイル１１と第１アンテナとの結合度が０になる（ヌル点が生じる）。このことは、第２コイル１２と第２デバイスの第２アンテナとの関係についても同様である。これに対し、本実施形態によれば、第１コイル１１のコイル開口が面状導体の抜き部２１で磁気的に露出され、その周囲が面状導体２０で覆われているので、第１コイル１１の形成領域に対する第１デバイスの面内方向の位置ずれに対してヌル点は生じ難い。同様に、第２コイル１２の形成領域に対する第２デバイスの面内方向の位置ずれに対してヌル点は生じ難い。
【００９２】
また、面状アンテナ１０が共振回路の少なくとも一部を構成する場合に、面状アンテナ１０に対する第１デバイスの第１アンテナおよび第２デバイスの第２アンテナの位置関係（近接具合）によって上記共振回路の共振周波数は変動するが、本実施形態のように、面状アンテナ１０と第１デバイスの第１アンテナとの間、面状アンテナ１０と第２デバイスの第２アンテナとの間に面状導体２０が存在することにより、上記共振周波数の変動は抑制される。
【００９３】
《第７の実施形態》
第７の実施形態では、携帯電話端末のフリップカバー式のケースを中継用アンテナ装置として構成した例を示す。
【００９４】
図１７は第７の実施形態に係るＲＦＩＤ通信システム４０７を示す斜視図である。このＲＦＩＤ通信システム４０７は、携帯電話端末２０１、結合補助デバイス１０７、この結合補助デバイス１０７の第２領域Ａ２に載置されるＲＦＩＤタグ内蔵物品（不図示）で構成される。結合補助デバイス１０７は携帯電話端末２０１のフリップカバー式のケースである。
【００９５】
結合補助デバイス１０７の第１領域Ａ１には、携帯電話端末２０１を装着する装着部が設けられている。この装着部に携帯電話端末２０１は装着されている。
【００９６】
結合補助デバイス１０７は、基材の第１領域Ａ１と第２領域Ａ２との間に可撓性を有し、携帯電話端末２０１をフリップカバー式に覆うことができる。図１７には図示していないが、結合補助デバイス１０７にはＲＦＩＤタグ内蔵物品を載置する位置を示す位置決めマークが予め記されている。結合補助デバイス１０７内部の構成は、以上の各実施形態で示したものと同様である。
【００９７】
本実施形態によれば、結合補助デバイス１０７を開いて、図１７に示す状態とし、例えばＲＦＩＤタグを内蔵する物品を第２領域Ａ２の上記マーク位置に載置することで、携帯電話端末２０１はＲＦＩＤタグ内蔵物品と通信できる。すなわち、結合補助デバイス１０７はフリップカバー式のケースであるので、結合補助デバイス１０７に対する携帯電話端末２０１の位置決めは初めからなされていて、ＲＦＩＤタグ内蔵物品を配置（載置）するだけで容易に通信できる。
【００９８】
また、本実施形態によれば、結合補助デバイス１０７を中継に用いない状態では第１領域Ａ１と第２領域Ａ２との間で基材を屈曲させて、縮小化できる。
【００９９】
なお、ＲＦＩＤタグ内蔵物品（図１中のＲＦＩＤタグ内蔵物品３０１等参照）を固定する固定部を結合補助デバイス１０７の第２領域Ａ２に備えてもよい。その構成により、結合補助デバイス１０７に対するＲＦＩＤタグ内蔵物品３０１の位置決めが容易となる。
【０１００】
《第８の実施形態》
第８の実施形態では、第１領域の表面と第２領域の表面とのなす角度を調整可能な可撓性を有する回路基板と、第１領域と第２領域とを折り畳み可能なヒンジ部を有する基材１とを備える結合補助デバイス、およびそれを用いたＲＦＩＤ通信システムの例を示す。
【０１０１】
図１８は第８の実施形態に係るＲＦＩＤ通信システム４０８の斜視図である。このＲＦＩＤ通信システム４０８は、結合補助デバイス１０８、携帯電話端末２０１、およびＲＦＩＤタグ内蔵物品３０１で構成される。結合補助デバイス１０８の基材１は携帯電話端末２０１のスタンドを兼ねる。基材１は携帯電話端末２０１が立て掛けられる第１領域Ａ１とＲＦＩＤタグ内蔵物品３０１が載置される第２領域Ａ２を備える。基材１の第１領域Ａ１と第２領域Ａ２との間にはヒンジ部Ｈが形成されている。
【０１０２】
図１９は基材１に収納される回路基板２の平面図である。回路基板２に、第１コイル１１および第２コイル１２が形成されている。第１コイル１１は第１領域Ａ１に対応するスパイラル状のコイルであり、第２コイル１２は第２領域Ａ２に対応するスパイラル状のコイルである。第１コイル１１と第２コイル１２は共振用キャパシタＣ１０を介して直列に接続されている。
【０１０３】
第１コイル１１は回路基板２の幅方向に扁平した矩形スパイラル状のコイルである。第２コイル１２は第１コイルより小さい矩形スパイラル状のコイルである。回路基板２はフレキシブル性を有し、図１８に示したヒンジ部Ｈで基材１が開閉される際に回路基板２はその屈曲部ＢＳで屈曲される。
【０１０４】
図１８に示すように、基材１の第１領域Ａ１に携帯電話端末２０１を立て掛け、第２領域Ａ２にＲＦＩＤタグ内蔵物品３０１を載置することにより、携帯電話端末２０１とＲＦＩＤタグ内蔵物品３０１は結合補助デバイス１０８を介して結合し、通信される。すなわち、携帯電話端末２０１はＲＦＩＤタグ内蔵物品３０１に対してデータの読み書きを行う。
【０１０５】
本実施形態によれば、スタンドである基材１の傾斜部に携帯電話端末２０１を立て掛けた状態で利用でき、しかも基材１の水平部にＲＦＩＤタグ内蔵物品を容易に載置できるので、利便性が高い。
【０１０６】
《第９の実施形態》
第９の実施形態は、第１アンテナであるコイルアンテナ４０と第１コイル１１との形状の関係に特徴を有する、結合補助デバイスおよびＲＦＩＤ通信システムについて示す。
【０１０７】
図２０は第９の実施形態に係る、結合補助デバイス１０９、携帯電話端末２０９、およびＲＦＩＤタグ内蔵物品３０１で構成されるＲＦＩＤ通信システム４０９の構成を示す図である。
【０１０８】
結合補助デバイス１０９は、第１コイル１１、第２コイル１２を含む面状アンテナ１０を備える。第１コイル１１は面状アンテナ１０の第１領域Ａ１に対応し、第２コイル１２は面状アンテナ１０の第２領域Ａ２に対応する。第１コイル１１は矩形スパイラル状である。
【０１０９】
上記第１領域Ａ１に、第１デバイスである携帯電話端末２０９が載置され、第２領域Ａ２に、第２デバイスであるＲＦＩＤタグ内蔵物品３０１が載置される。携帯電話端末２０９は、第１アンテナである、矩形スパイラル状のコイルアンテナ４０を備えている。
【０１１０】
第１コイル１１の縦横比はコイルアンテナ４０の縦横比と異なる。この例では、第１コイル１１の概形状はＹ軸方向に長く、コイルアンテナ４０の概形状はＸ軸方向に長い。
【０１１１】
本実施形態によれば、第１コイル１１とコイルアンテナ４０は互いの概形状が異なるため、第１コイル１１とコイルアンテナ４０との結合度が高くなり過ぎることがない。そのため、面状アンテナ１０を含む共振回路の共振周波数は、携帯電話端末２０９の載置前後で大きく変化しない。また、このことに伴い、第１領域Ａ１に載置する第１デバイスに設けられているコイルアンテナの形状が様々に異なる場合に、第１コイル１１とコイルアンテナ４０との結合度は、載置する第１デバイスに応じて大きく変化しない。これらのことにより、面状アンテナ１０を含む共振回路の共振周波数は安定化され、特性の安定化した結合補助デバイスが得られる。
【０１１２】
なお、以上に示した各実施形態では、第１コイル１１、第２コイル１２、およびコイルアンテナ３０，４０のいずれもがスパイラル状である例を示したが、これらはスパイラル状に限らない。例えば、これらのコイルは、複数層に亘って形成された、矩形ヘリカル状のコイルであってもよい。
【０１１３】
最後に、上述の実施形態の説明は、すべての点で例示であって、制限的なものではない。当業者にとって変形および変更が適宜可能である。例えば、異なる実施形態で示した構成の部分的な置換または組み合わせが可能である。本発明の範囲は、上述の実施形態ではなく、特許請求の範囲によって示される。さらに、本発明の範囲には、特許請求の範囲と均等の意味および範囲内でのすべての変更が含まれることが意図される。
【０１１４】
例えば、以上の各実施形態では、第１デバイスの例としていわゆるスマートフォン等の携帯電話端末２０１、第２デバイスの例としてＲＦＩＤタグ内蔵物品３０１を示したが、第１、第２のデバイスのいずれも携帯電話端末であってもよい。また、第１、第２のデバイスは、タブレット端末、ゲーム機器、玩具、電子辞書、カメラ、ノートＰＣ、ウェアラブル端末（いわゆるスマートウォッチやスマートグラス等）であっても同様に適用できる。
【０１１５】
また、本発明の結合補助デバイスおよびＲＦＩＤ通信システムで通信に用いる周波数はＨＦ帯に限らない。例えばＵＨＦ帯のＲＦＩＤシステムにも適用できる。
【符号の説明】
【０１１６】
Ａ１…第１領域
Ａ２…第２領域
ＡＺ…接続部形成領域
Ｃ１０，Ｃ３０，Ｃ４０…共振用キャパシタ
Ｓ１…第１主面
Ｓｄ…表示面
１…基材
２…回路基板
３…磁性体層
１０…面状アンテナ
１１，１１Ａ，１１Ｂ…第１コイル
１１Ｔ…上面側第１コイル
１１Ｕ…下面側第１コイル
１２…第２コイル
１２Ｔ…上面側第２コイル
１２Ｕ…下面側第２コイル
１３，１４…キャパシタ用電極
１５Ａ，１５Ｂ，１６…配線導体
２０…面状導体
２１，２２…抜き部
３０…コイルアンテナ
３１…磁性体層
３２…コイル導体
３３…非磁性体層
３４，３５…入出力端子
４０…コイルアンテナ
５１，５２…ＲＦＩＣ
１０１，１０５，１０６，１０７，１０８…結合補助デバイス
２００，２０１，２０９…携帯電話端末（第１デバイス）
３００，３０１…ＲＦＩＤタグ内蔵物品（第２デバイス）
４０１，４０３，４０７，４０８，４０９…ＲＦＩＤ通信システム
【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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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【国際調査報告】
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