(57)【要約】【課題】簡易な構成により容易に小型化を図ることができるだけでなく、汎用性を向上させることができるアンテナ及びＩＣタグを提供すること。【解決手段】ＩＣチップ７が接続されて非接触で通信を行うアンテナ６であって、それぞれ異なるアンテナ特性を有する線状の複数のアンテナ部材１０，１１，１２と、前記複数のアンテナ部材１０，１１，１２のそれぞれに設けられ、前記ＩＣチップ７が実装される実装部１０ｂ，１１ｂ，１２ｂとを備えており、前記複数のアンテナ部材１０，１１，１２のそれぞれの両端部１５，１６が、前記複数のアンテナ部材１０，１１，１２同士で電気的に一体とされていることを特徴とする。【選択図】図２
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
ＩＣチップが接続されて非接触で通信を行うアンテナであって、
それぞれ異なるアンテナ特性を有する線状の複数のアンテナ部材と、
前記複数のアンテナ部材のそれぞれに設けられ、前記ＩＣチップが実装される実装部と
を備えており、
前記複数のアンテナ部材のそれぞれの両端部が、前記複数のアンテナ部材同士で電気的に一体とされていることを特徴とするアンテナ。
【請求項２】
前記複数のアンテナ部材が、
前記両端部と、
これら両端部の間に配された本体部と
を備え、
前記本体部が、前記両端部から少なくとも二つに分岐されており、
前記本体部の少なくとも一つに、アンテナ特性を調整する調整手段が設けられていることを特徴とする請求項１に記載のアンテナ。
【請求項３】
前記調整手段が、
ミアンダラインの折り返し回数、又は、線幅を異ならせることにより、アンテナ特性を調整することを特徴とする請求項２に記載のアンテナ。
【請求項４】
前記調整手段が、
線幅を異ならせることにより、アンテナ特性を調整することを特徴とする請求項２に記載のアンテナ。
【請求項５】
請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のアンテナと、
前記実装部に設けられた複数のＩＣチップと
を備えることを特徴とするＩＣタグ。
【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ためのアンテナ及びＩＣタグに関する。
【背景技術】
【０００２】
従来より、各種物品に取り付けられて、無線により非接触で情報が読み書きされる種々のＩＣタグが利用されている。そして、これらＩＣタグにおいて通信を行うためにアンテナが利用されている。
そして、近年、使用する周波数の広帯域化の要求が高まってきており、複数の周波数で使用可能なアンテナが提案されている。
これらアンテナの中には、二つの電波を発生させる発振器と、この発振器から二つに分岐された伝送路の先端にそれぞれ接続され、異なる共振周波数を有する二つのアンテナ素子とを備えるものが提案されている（例えば、特許文献１参照。）。そして、伝送路の分岐点からアンテナ素子との間に、電波の位相を変化させる二つの位相回路が設けられている。
このような構成のもと、位相回路によって、二つのアンテナ素子の共振周波数でのインピーダンス特性が調整されて、異なる周波数での使用が可能になる。
【特許文献１】特開２００１−２６７８４１号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００３】
しかしながら、上記のような特許文献１に記載のアンテナでは、独立のアンテナ素子が二つ設けられていることから、設置面積が大きくなってしまうという問題がある。
また、二つの周波数での使用が可能になるものの、アプリケーションごとに異なるアンテナを用意する必要があるため、全体のコストが上昇してしまうという問題がある。
【０００４】
本発明は、このような事情に鑑みてなされたものであって、簡易な構成により容易に小型化を図ることができるだけでなく、汎用性を向上させることができるアンテナ及びＩＣタグを提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
上記課題を解決するために、本発明は以下の手段を提供する。
本発明は、ＩＣチップが接続されて非接触で通信を行うアンテナであって、それぞれ異なるアンテナ特性を有する線状の複数のアンテナ部材と、前記複数のアンテナ部材のそれぞれに設けられ、前記ＩＣチップが実装される実装部とを備えており、前記複数のアンテナ部材のそれぞれの両端部が、前記複数のアンテナ部材同士で電気的に一体とされていることを特徴とする。
【０００６】
この発明によれば、複数のアンテナ部材のそれぞれの両端部を兼用することができるだけでなく、ＩＣチップの実装位置を変更するだけでアンテナ特性を容易に選択することができる。
【０００７】
また、本発明は、前記複数のアンテナ部材が、前記両端部と、これら両端部の間に配された本体部とを備え、前記本体部が、前記両端部から少なくとも二つに分岐されており、前記本体部の少なくとも一つに、アンテナ特性を調整する調整手段が設けられていることを特徴とする。
【０００８】
この発明によれば、調整手段により、アンテナ特性を簡単かつ確実に調整することができる。
【０００９】
また、本発明は、前記調整手段が、ミアンダラインの折り返し回数、又は、線幅を異ならせることにより、アンテナ特性を調整することを特徴とする。
また、本発明は、前記調整手段が、線幅を異ならせることにより、アンテナ特性を調整することを特徴とする。
【００１０】
これらの発明によれば、アンテナ特性を精度よく確実に調整することができる。
【００１１】
また、本発明は、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のアンテナと、前記実装部に設けられた複数のＩＣチップとを備えることを特徴とする。
【００１２】
この発明によれば、請求項１から請求項４のいずれか一項に記載のアンテナと同様の効果を奏することができるだけでなく、複数のアンテナ特性に容易に対応することができる。
【発明の効果】
【００１３】
本発明によれば、アンテナ部材を兼用させることができることから、簡易な構成により容易に小型化を図ることができるだけでなく、ＩＣチップの実装位置を変更するだけでアンテナ特性を容易に選択することができることから、汎用性を向上させることができる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１４】
（実施形態１）
以下、本発明の第１の実施形態におけるＩＣタグについて、図面を参照して説明する。
図１は、本発明の第１の実施形態としてのＩＣタグを示したものである。
ＩＣタグ１は、矩形板状の基材２を備えている。基材２は、ガラスエポキシやセラミックスなどの誘電体からなるものである。
【００１５】
また、基材２には、矩形状に延びるＩＣインレット３が内装されている。ＩＣインレット３は、図２に示すように、アンテナ６と、このアンテナ６に接続されたＩＣチップ７とを備えている。なお、図２において、アンテナ６は、ＩＣチップ７が接続される前の状態、すなわち、基材２に組み込まれる前の状態を示しており、ＩＣチップ７を二点鎖線で示している。
【００１６】
以下において、ＩＣチップ７が接続される前のアンテナ６について説明する。
アンテナ６は、それぞれ異なるアンテナ特性を有する複数のアンテナ部材１０，１１，１２を備えている。
なお、アンテナ特性とは、共振周波数や入力インピーダンスなどの特性をいうものである。
アンテナ部材１０，１１，１２は、線状に形成されており、ダイポールアンテナとして機能するものである。
【００１７】
アンテナ部材１０は、一直線状に延ばされて形成されている。また、アンテナ部材１０は、その両端部にあたる一端部１５及び他端部１６と、これら一端部１５と他端部１６との間に配された本体部１０ａとを備えている。アンテナ部材１０の長さ方向の中央部であって、かつ本体部１０ａの長さ方向の中央部には、ＩＣチップ７が実装される実装部１０ｂが設けられている。
【００１８】
また、アンテナ部材１１は、直線状に形成されており、その両端部にあたる一端部１５及び他端部１６と、これら一端部１５と他端部１６との間であって、本体部１０ａの一方の領域に設けられた本体部１１ａとを備えている。本体部１１ａの長さ方向の中央部には、ＩＣチップ７が実装される実装部１１ｂが設けられている。
【００１９】
さらに、アンテナ部材１２は、直線状に形成されており、その両端部にあたる一端部１５及び他端部１６と、これら一端部１５と他端部１６との間であって、本体部１０ａの他方の領域に設けられた本体部１２ａとを備えている。本体部１２ａの長さ方向の中央部には、ＩＣチップ７が実装される実装部１２ｂが設けられている。
【００２０】
これらアンテナ部材１０，１１，１２は、一体的に形成されている。
すなわち、アンテナ部材１０，１１，１２同士で、それぞれの一端部１５及び他端部１６は、兼用されている。これら一端部１５及び他端部１６は、最も通信に寄与する電波の放射部分となり、一端部１５及び他端部１６は電気的にも一体とされる。また、一端部１５及び他端部１６から三つに分岐して、本体部１０ａ，１０ｂ，１０ｃが形成されている。
【００２１】
本体部１１ａ，１２ａには、それぞれミアンダライン１１ｃ，１２ｃが形成されている。ミアンダライン１１ｃ，１２ｃは、折り返し数が互いに異なっており、ミアンダライン１１ｃの折り返し数の方が、ミアンダライン１２ｃの折り返し数よりも少なくなっている。
これらミアンダライン１１ｃ，１２ｃの折り返し数が異なることにより、アンテナ部材１０，１１，１２の各アンテナ特性が異なっている。例えば、アンテナ部材１０は、インピーダンスｚがｚ＝５０＋ｊ２００、共振周波数が２．４５ＧＨｚに設定されている。また、アンテナ部材１１は、インピーダンスｚがｚ＝５０＋ｊ８０、共振周波数が２．４５ＧＨｚに設定され、アンテナ部材１２は、インピーダンスｚがｚ＝５０＋ｊ８０、共振周波数が９５３ＭＨｚに設定されている。これらアンテナ特性は、アプリケーションなどで要求される特性に合致するように予め調整しておく。すなわち、ミアンダライン１１ｃ，１２ｃは、アンテナ特性を調整する調整手段として機能するものである。
【００２２】
このような構成のもと、所定の実装部１０ｂ，１１ｂ，１２ｂに選択的にＩＣチップ７が実装されてＩＣインレット３となり、このＩＣインレット３が基材２に内装されることにより、図１に示すＩＣタグ１が得られる。
【００２３】
次に、このように構成された本実施形態におけるＩＣタグ１の作用について説明する。
なお、ここでは、例えば実装部１０ｂにＩＣチップ７が実装されているものとする。
まず、飲料用缶などの物品に、ＩＣタグ１を取り付ける。そして、ＩＣタグ１にリーダライタを近づけて、リーダライタから、要求されるインピーダンスｚがｚ＝５０＋ｊ２００であって、２．４５ＧＨｚの電波を放射する。すると、アンテナ特性の合致するアンテナ部材１０は、共振することによりその電波を受信して、ＩＣチップ７に電力を供給する。これにより、ＩＣチップ７が駆動されて、種々の処理が行われる。例えば、ＩＣチップ７の記憶部に記憶された各種情報が読み出され、その各種情報が搬送波に載せられてアンテナ部材１０を介して放射される。すなわち、一端部１５及び他端部１６に正負の繰り返し電圧を印加することにより、電波が放射される。この電波をリーダライタが受信することにより、ＩＣチップ７の各種情報が読み出され、物品の管理などに利用される。
【００２４】
なお、要求されるインピーダンスｚがｚ＝５０＋ｊ８０であって、２．４５ＧＨｚの電波を放射する場合には、ＩＣチップ７が実装部１１ｂに実装される。
また、要求されるインピーダンスｚがｚ＝５０＋ｊ８０であって、９５３ＭＨｚの電波を放射する場合には、ＩＣチップ７が実装部１２ｂに実装される。
すなわち、要求されるアンテナ特性に応じて、各実装部１０ｂ，１１ｂ，１２ｂにＩＣチップ７を選択的に実装しておくことにより、各アンテナ部材１０，１１，１２によって通信が行われる。
【００２５】
また、従来では、アンテナ素子を複数独立させて設置していたが、本実施形態においては、複数のアンテナ部材１０，１１，１２を設けつつも、アンテナ６の一端部１５及び他端部１６が兼用されていることから、全体の設置面積が小さくなる。
【００２６】
以上より、本実施形態におけるＩＣタグ１によれば、一端部１５及び他端部１６が兼用されていることから、簡易な構成によりアンテナ６を容易に小型化することができる。また、主として通信に寄与する一端部１５及び他端部１６が兼用されていることから、精度よく確実に通信を行うことができる。
また、要求されるアンテナ特性に合わせて、アンテナ部材１０，１１，１２のアンテナ特性をあらかじめ調整しておくことにより、ＩＣチップ７の実装位置を変更するだけでアンテナ特性を容易に選択することができる。そのため、アンテナ６の汎用性を向上させることができる。
さらに、本体部１０ａ，１１ａ，１２ａが、一端部１５及び他端部１６から三つに分岐され、本体部１１ａ，１２ａにミアンダライン１１ｃ，１２ｃが設けられることにより、簡単かつ確実にアンテナ特性を調整することができる。
また、ミアンダライン１１ｃ，１２ｃの折り返し数を異ならせることから、アンテナ特性を精度よく確実に調整することができる。
【００２７】
なお、本実施形態においては、ミアンダライン１１ｃ，１２ｃの折り返し数によってアンテナ特性を調整するとしたが、これに限ることはなく、ミアンダライン１１ｃ，１２ｃの線幅を異ならせることにより調整してもよい。さらに、折り返し数及び線幅の両方を異ならせるようにしてもよい。
【００２８】
（実施形態２）
次に、本発明の第２の実施形態について説明する。
図３は、本発明の第２の実施形態を示したものである。
図３において、図１及び図２に記載の構成要素と同一部分については同一符号を付し、その説明を省略する。
この実施形態と上記第１の実施形態とは基本的構成は同一であり、ここでは異なる点についてのみ説明する。
【００２９】
本実施形態においては、本体部１１ａ，１２ａが、分岐点Ｐ１から本体部１０ａに直交する方向に上下にそれぞれ延ばされ、その先端から本体部１０ａに沿って、分岐点Ｐ２側に向けて一直線状に延ばされている。また、本体部１１ａ，１２ａは、分岐点Ｐ２からも本体部１０ａに直交する方向に上下にそれぞれ延ばされ、その先端から本体部１０ａに沿って、分岐点Ｐ１側に向けて一直線状に延ばされている。そして、これら本体部１１ａ，１２ａの長さ方向の中央部が、実装部１１ｂ，１２ｂとされている。
また、本体部１０ａ，１１ａ，１２ａの線幅は、それぞれ異なっている。すなわち、本体部１０ａの線幅が最も太く、本体部１１ａさらに本体部１２ａの順に線幅が細くなっている。これら線幅の差異により、アンテナ特性があらかじめ設定される。すなわち、線幅の差異が、アンテナ特性を調整する調整手段として機能する。
【００３０】
以上より、本実施形態におけるＩＣタグ１によれば、上記第１の実施形態と同様の効果を奏することができるだけでなく、構成をより簡易にすることができ、信頼性を向上させることができる。
【００３１】
（実施形態３）
次に、本発明の第３の実施形態について説明する。
図４は、本発明の第３の実施形態を示したものである。
図４において、図１から図３に記載の構成要素と同一部分については同一符号を付し、その説明を省略する。
この実施形態と上記第１の実施形態とは基本的構成は同一であり、ここでは異なる点についてのみ説明する。
【００３２】
本実施形態において、アンテナ６は、一端部１５及び他端部１６から、二つに分岐された本体部１０ａ，１２ａを備えている。そして、実装部１０ｂ，１２ｂには、それぞれＩＣチップ７，１７が設けられている。すなわち、このアンテナ６が、ＩＣインレット３となり、このＩＣインレット３が基材２に内装されてＩＣタグ１となる。ＩＣタグ１は、複数のＩＣチップ７，１７を備えることになる。
【００３３】
以上より、本実施形態におけるＩＣタグ１によれば、複数の周波数において、それぞれのデータをそれぞれのＩＣチップ７，１７から読み取りや書き取りを行うことができ、利便性を向上させることができる。
【００３４】
なお、上記第１から第３の実施形態においては、一端部１５及び他端部１６をそれぞれ一体的に形成するものとしたが、これに限ることはなく、それぞれ別個にしてもよい。その場合でも、アンテナ部材１０，１１，１２との間の距離を適正に取ることにより、一端部１５及び他端部１６をそれぞれ電気的に一体とすることができる。
なお、本発明の技術範囲は上記の実施形態に限定されるものではなく、本発明の趣旨を逸脱しない範囲において、種々の変更を加えることが可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３５】
【図１】本発明に係るＩＣタグの第１の実施形態を示す平面図である。
【図２】図１のＩＣインレットを拡大して示す平面図である。
【図３】本発明に係るＩＣタグの第２の実施形態を示す図であって、そのＩＣタグに内蔵されるＩＣインレットを拡大して示す平面図である。
【図４】本発明に係るＩＣタグの第３の実施形態を示す図であって、そのＩＣタグに内蔵されるＩＣインレットを拡大して示す平面図である。
【符号の説明】
【００３６】
１    ＩＣタグ
６    アンテナ
７    ＩＣチップ
１０，１１，１２  アンテナ部材
１０ａ，１１ａ，１２ａ  本体部
１０ｂ，１１ｂ，１２ｂ  実装部
１１ｃ，１２ｃ  ミアンダライン
１５  一端部（両端部）
１６  他端部（両端部）
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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