(57)【要約】【課題】放熱性に優れ、電波干渉を起さない無線タグ通信用アンテナを提供する。【解決手段】接地部材のアンテナ本体部が設けられる第１の面と対向する第２の面に、熱伝導性材と電磁波吸収材を含む電磁波遮蔽壁によって形成され、電子回路基板を収納する放熱ケースを備える。電子回路基板において発生した熱は、熱伝導性材及び接地部材から放熱される。一方、電子回路基板において発生した電磁波は、電磁波吸収材により吸収される。【選択図】図１
2008310572.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
金属によって形成された接地部材と、
熱伝導性材と電磁波吸収材を含む電磁波遮蔽部層と、
を積層形成したベース基板と；
前記接地部材又は前記電磁波遮蔽部層の熱伝導性材の何れかの面に設けられた、無線タグと信号を送受信するアンテナ本体部と；
を備える、ことを特徴とする無線タグ通信用アンテナ。
【請求項２】
前記アンテナ本体部を設置する前記ベース基板が、接地部材、電磁波吸収部材、熱伝導性材の順、または接地部材、電磁波吸収材の順にて積層されることを特徴とする、請求項１記載の無線タグ通信用アンテナ。
【請求項３】
前記ベース基板のアンテナ本体部を設置する面と対向する面に、
熱伝導性材と電磁波吸収材を含む電磁波遮蔽壁が形成された、電子回路基板を収納する放熱ケースをさらに備えることを特徴とする、請求項１又は請求項２に記載の無線タグ通信用アンテナ。
【請求項４】
前記ベース基板のアンテナ本体部を設置する面と対向する面に、
前記電磁波遮蔽部層が形成され、前記電子回路基板を設置する側から熱伝導性材、電磁波吸収材、接地部材の順、または接地部材、電磁波吸収材、熱伝導性材の順に積層され、前記アンテナ本体部を設置する面と前記電子回路基板を設置する面との間に電磁波吸収材を有する、ことを特徴とする請求項３に記載の無線タグ通信用アンテナ。
【請求項５】
金属によって形成された接地部材と；
前記接地部材の第１の面に設けた、無線タグと信号を送受信するアンテナ本体部と；
前記接地部材の第１の面と対向する第２の面に、
熱伝導性材と電磁波吸収材を含む電磁波遮蔽壁が形成された、電子回路基板を収納する放熱ケースと；
を備える、無線タグ通信用アンテナ。
【請求項６】
前記電磁波遮蔽壁が、前記電子回路基板と対面する側に前記電磁波吸収材を有し、前記電子回路基板と対面する側とは反対側に熱伝導性材を有する、ことを特徴とする請求項３乃至請求項５のいずれか１項に記載の無線タグ通信用アンテナ。
【請求項７】
前記放熱ケースが、前記電子回路基板と対面する側とは反対側に放熱用のフィンを有する、ことを特徴とする請求項３乃至請求項６のいずれか１項に記載の無線タグ通信用アンテナ。
【請求項８】
前記接地部材又は熱伝導性材の前記アンテナ本体部を設置する面と対向する面に放熱用のフィンを有する、ことを特徴とする請求項１乃至請求項７のいずれか１項に記載の無線タグ通信用アンテナ。
【請求項９】
前記電磁波吸収材が、カーボンを含浸させたポリウレタン，フェライト，カーボンを含浸させた発泡スチロールから１種類以上選ばれる材質を含むことを特徴とする、請求項１乃至請求項８のいずれか１項に記載の無線タグ通信用アンテナ。
【請求項１０】
前記熱伝導性材が、金属又は合成樹脂を含むことを特徴とする、請求項１乃至請求項９のいずれか１項に記載の無線タグ通信用アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、無線タグと信号を送受信する無線タグ通信用アンテナに係り、特に接地部材を放熱のために用いる無線タグ通信用アンテナに関する。
【背景技術】
【０００２】
無線タグと信号を送受信する無線タグリーダライタにおいては、この無線タグリーダライタが内蔵する電子回路基板、特にパワーアンプが発熱し、通信の品質を維持するためにこの熱を放熱することが必要となる。
【０００３】
図６に示すように、従来の無線タグリーダライタにおいては、無線タグ通信用アンテナ３００と放熱用の構造物を電子回路用放熱ケース２０２，電源装置用放熱ケース２０３のように別に設けていた。このため、部品点数が多くなり、無線タグリーダライタ２０１の大きさも大きくならざるを得ないという問題点があった。
【０００４】
この点に関し、接地部材のアンテナ本体が設けられる面と対向する面に電子回路基板を設け、この電子回路基板が発生させる熱をアンテナ本体から放熱する技術が提案されている（例えば、特許文献１）。
【０００５】
また、接地部材のアンテナ本体が設けられる面と対向する面に電子回路基板を設け、この電子回路基板が発生させる熱を接地部材から放熱する技術が提案されている（例えば、特許文献2）。
【特許文献１】特開２００４−２１５１５２号公報
【特許文献２】特開２００５−２３６５８６号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
しかし、特許文献１に記載の技術によっては、放熱する熱量に応じてアンテナの形状を構成しなければならず、発熱量が大きくなるとアンテナの大きさを実用的な範囲を超えて大きくしなければならなくなるという問題点があった。
【０００７】
また、特許文献２に記載の技術においては、放熱する熱量に応じて接地部材の形状を構成しなければならず、発熱量が大きくなると接地部材の大きさを実用的な範囲を超えて大きくしなければならなくなるという問題点があった。
【０００８】
また、いずれの技術においても、電子回路基板から放射される電波がアンテナ本体から放射される電波と干渉してしまうという問題点があった。
【０００９】
本発明は上記のような問題点に鑑みてなされたものであり、無線タグリーダライタの大きさ小さくすることが可能であり、放熱性に優れ、電波干渉を起さない無線タグ通信用アンテナ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】
【００１０】
この目的を達成するために本発明は、金属によって形成された接地部材と、熱伝導性材と電磁波吸収材を含む電磁波遮蔽部層と、を積層形成したベース基板と；接地部材又は電磁波遮蔽部層の熱伝導性材の何れかの面に設けられた、無線タグと信号を送受信するアンテナ本体部と；を備える、ことを特徴とする無線タグ通信用アンテナを提供する。
【００１１】
また本発明は、金属によって形成された接地部材と；接地部材の第１の面に設けた、無線タグと信号を送受信するアンテナ本体部と；接地部材の第１の面と対向する第２の面に、熱伝導性材と電磁波吸収材を含む電磁波遮蔽壁が形成された、電子回路基板を収納する放熱ケースと；を備える、無線タグ通信用アンテナを提供する。
【発明の効果】
【００１２】
本発明によれば、部品点数が減少して無線タグリーダライタの大きさ小さくすることが可能であるという効果がある。また、電子回路基板において発生した熱は熱伝導性材及び接地部材から放熱され、電子回路基板において発生した電磁波は電磁波吸収材により吸収される。このため、放熱性に優れ、電波干渉を起さないという効果がある。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１３】
以下、本発明による無線タグ通信用アンテナの一実施の形態を、図面を用いて詳細に説明する。
【００１４】
図１は、本実施形態の無線タグ通信用アンテナの構成の概要を示した図である。図１（ａ）は本実施形態の無線タグ通信用アンテナ１０１を無線タグと信号を送受信するアンテナ本体部１０２の側から見た斜視図であり、図１（ｂ）は図１（ａ）におけるＡＡ線断面図であり、図１（ｄ）は無線タグ通信用アンテナ１０１を図１（ａ）とは逆側から見た斜視図である。
【００１５】
図１（ａ）、（ｂ）及び（ｃ）に示すように、本実施形態の無線タグ通信用アンテナ１０１は、金属によって形成された接地部材１１０Ａと、熱伝導性材１１０Ｂｈと電磁波吸収材１１０Ｂｓを含む電磁波遮蔽部層１１０Ｂと、を積層形成したベース基板１１０と、接地部材１１０Ａ又は電磁波遮蔽部層１１０Ｂの熱伝導性材１１０Ｂｈの何れかの表面に設けられた、無線タグと信号を送受信するアンテナ本体部１０２とを備える。また、ベース基板１１０を接地部材と電磁波吸収材１１０Bｓで形成してもよい。
【００１６】
電磁波遮蔽部層１１０Ｂは、ベース基板１１０の接地部材１１０Ａに、電磁波吸収材１１０Ｂｓ，熱伝導性材１１０Ｂｈの順にて熱伝導性材１１０Ｂｓと電磁波吸収材１１０Ｂｓが積層し形成される。また、図1（ｂ）に示す構成の場合は、熱伝導性材１１０Bｈを削除してもよい。さらに、アンテナ本体部１０２がベース基板１１０内に積層される場合もある。つまり、図示しないが、接地部材１１０A、アンテナ本体部１０２、電磁波吸収材１１０Bｓ及び熱伝導性材１１０Ｂｈの順に構成してもよい。この場合も熱伝導材１１０Bｈを削除してもよい。
【００１７】
図１（ｃ）に、電磁波遮蔽部層１１０Ｂの熱伝導性材１１０Ｂｈ面にアンテナ本体部１０２を設置した他の実施形態を示した。
【００１８】
また、図１（ｄ）に示すように、無線タグ通信用アンテナ１０１は、ベース基板１１０のアンテナ本体部１０２を設置する面と対向する面に、熱伝導性材と電磁波吸収材を含む電磁波遮蔽壁が形成された、パワーアンプや信号制御回路を含む電子回路基板を収納する放熱ケース１０３をさらに備えるように構成することもできる。
【００１９】
なお、この場合には、電磁波遮蔽部層１１０Ｂは設けなくてもよい。すなわち、ベース基板１１０は接地部材１１０Ａのみからなっていてもよい。
【００２０】
図２は、図１（ｄ）のＢＢ線断面図の拡大図である。図２（ａ）に示すように、本実施形態の無線タグ通信用アンテナ１０１は、金属によって形成された接地部材１１０Ａと、接地部材１１０Ａの第１の面に設けた、無線タグと信号を送受信するアンテナ本体部１０２と、接地部材１１０Ａの第１の面と対向する第２の面に、熱伝導性材４０１Ａと電磁波吸収材４０３を含む電磁波遮蔽壁が形成された、電子回路基板４０４を収納する放熱ケース１０３とを備えるように構成することができる。
【００２１】
ここで、アンテナ本体部１０２を設置する接地部材１１０Ａの第1の面と対向する第２の面に電磁波遮蔽部層１１０Ｂが設けられるときは、放熱ケース１０３はベース基板１１０の電磁波遮蔽部層１１０Ｂ側の面に設けられる。すなわち、アンテナ本体部１０２，接地部材１１０Ａ，電磁波遮蔽部層１１０Ｂ，放熱ケース１０３の順にて構成される。
【００２２】
また、放熱ケース１０３を用いずに電回路基板４０４を電磁波遮蔽部層１１０Ｂに設置してもよい。
【００２３】
さらに、図１（ｃ）に示すように、無線タグ通信用アンテナ１０１のアンテナ本体部１０２を電磁波遮蔽部層の熱伝導性材１１０Bｈの第1の面に設置してもよい。この場合、アンテナ本体部１０２、電磁波遮蔽部層１１０Bの熱伝導性材１１０Bｈ、電磁波吸収材１１０Bｓ、接地部材１１０A、放熱ケース１０３の順に構成され、アンテナ本体部１０２を設置する面と前記電子回路基板４０４を設置する面との間に電磁波吸収材４０３を有している。
【００２４】
また、無線タグ通信用アンテナ１０１は、アンテナ本体部１０２，接地部材１１０Ａ，放熱ケース１０３の順にて設置してもよい。
【００２５】
放熱ケース１０３は、パワーアンプや信号制御回路を含む電子回路基板を内部に収納するために十分な大きさであり、例えば直方体に構成することができる。
【００２６】
図２（ａ）に示すように、本実施形態の無線タグ通信用アンテナ１０１の放熱ケース１０３の電磁波遮蔽壁は、電子回路基板４０４（以下、電子部品の図示を省略する。）と対面する側、すなわち内側に電磁波吸収材４０３を有し、電子回路基板４０４と対面する側とは反対側、すなわち外側に熱伝導性材４０１Ａを有する。
【００２７】
放熱ケース１０３は、電子回路基板４０４を載置した第１の熱伝導性材１１０Bｈに、内側に電磁波吸収材４０３を有する第２の熱伝導性材４０１Ａを、電子回路基板４０４が内部に収納されるように覆いかぶせ、ビス４０２によって接地部材１１０Ａに係止される。
【００２８】
電子回路基板４０４において発生した熱は、第１の熱伝導性材１１０Bｈを伝わり、第２の熱伝導性材４０１Ａ及び接地部材１１０Ａから放熱される。第１の熱伝導性材１１０Bｈは、第１の熱伝導性材１１０Bｈの熱伝導率が接地部材１１０Ａの熱伝導率より大きいときに、電子回路基板４０４において発生した熱をいち早く第２の熱伝導性材４０１Ａに伝える役割をする。従って、第１の熱伝導性材１１０Bｈは、第１の熱伝導性材１１０Bｈの熱伝導率が接地部材１１０Ａの熱伝導率より大きくないときは設けなくてもよい。
【００２９】
一方、電子回路基板４０４において発生した電磁波は、電磁波吸収材４０３，１１０Ｂｓにより吸収される。
【００３０】
電磁波吸収材４０３は、図２（ａ）に示すように、第２の熱伝導性材４０１Ａの内側に均一に設けてもよい。また、電磁波吸収材４０３は、図２（ｂ）に示すように、第２の熱伝導性材４０１Ａの内側にモールド状、すなわち中空に設けてもよい。
【００３１】
電磁波吸収材４０３は、例えばカーボンを含浸させたポリウレタン，フェライト，カーボンを含浸させた発泡スチロールから１種類以上選ばれる材質を含むが、これらに限られるものではない。
【００３２】
熱伝導性材１１０Ｂｈ，４０１Ａは、金属又は合成樹脂を含むが、これらに限られるものではない。熱伝導性材１１０Ｂｈ，４０１Ａは、熱伝導率が空気よりも大きければよく、例えば、銅、アルミニウム、公知の熱伝導性樹脂などが挙げられる。
【００３３】
図３は、本実施形態の無線タグ通信用アンテナ１０１の応用例を示した図である。図３に示すように、本応用例の無線タグ通信用アンテナ１０１は、接地部材１１０Ａが第2の面に放熱用のフィン１０４を有する。
【００３４】
図4は、本実施形態の無線タグ通信用アンテナ１０１の他の応用例を示した図である。図４に示すように、本応用例の無線タグ通信用アンテナ１０１は、放熱ケース１０３が電子回路基板４０４を収納する側とは反対側、すなわち放熱ケース１０３の外側に放熱用のフィン１０５を有する。本応用例の無線タグ通信用アンテナ１０１は、接地部材１１０Ａ又は熱伝導性材１１０Ｂｈのアンテナ本体部１０２を設置する面と対向する面に放熱用のフィン１０４を有していてもよい。
【００３５】
図５は、本実施形態の無線タグ通信用アンテナ１０１を用いた無線タグリーダライタ２０１を示した図である。このように、本実施形態の無線タグ通信用アンテナ１０１を用いた無線タグリーダライタ２０１は、部品点数を減少させることが可能となり、大きさを小さくすることが可能となる。
【００３６】
＜本実施形態の効果＞
以上述べたように、本実施形態の無線タグ通信用アンテナは、接地部材のアンテナ本体部が設けられる第１の面と対向する第２の面に、熱伝導性材と電磁波吸収材を含む電磁波遮蔽部層を備え、この電磁波遮蔽部層の接地部材と対向する面に、電子回路基板を備える。又は、接地部材のアンテナ本体部が設けられる第１の面と対向する第２の面に、熱伝導性材と電磁波吸収材を含む電磁波遮蔽壁が形成された、電子回路基板を収納する放熱ケースを備える。このため、部品点数が減少して無線タグリーダライタの大きさ小さくすることが可能であり、放熱性に優れ、電波干渉を起さないという効果がある。
【００３７】
＜本発明の具体化における可能性＞
なお、本発明は上記実施形態そのままに限定されるものではなく、実施段階ではその要旨を逸脱しない範囲で構成要素を変形して具体化できる。また、上記実施形態に開示されている複数の構成要素の適宜な組み合わせにより、種々の発明を形成できる。例えば、実施形態に示される全構成要素から幾つかの構成要素を削除してもよい。さらに、異なる実施形態にわたる構成要素を適宜組み合わせてもよい。
【図面の簡単な説明】
【００３８】
【図１】本実施形態の無線タグ通信用アンテナの構成の概要を示した図である。
【図２】図１（ｂ）のＡＡ線断面図の拡大図である。
【図３】本実施形態の無線タグ通信用アンテナの応用例を示した図である。
【図４】本実施形態の無線タグ通信用アンテナの他の応用例を示した図である。
【図５】本実施形態の無線タグ通信用アンテナを用いた無線タグリーダライタを示した図である。
【図６】従来の無線タグ通信用アンテナを用いた無線タグリーダライタを示した図である。
【符号の説明】
【００３９】
１０１：無線タグ通信用アンテナ、
１０２：アンテナ本体部、
１０３：放熱ケース、
１０４，１０５：放熱用フィン
４０１Ａ，４０１Ｂ：熱伝導性材、
４０３：電磁波吸収材。
【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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