(57)【要約】      （修正有）【課題】ＩＣタグリーダの液晶画面位置を変えずに、アンテナのみＩＣタグが付された品物に押し当てて、ＩＣタグの情報を読み取ることができるＩＣタグリーダを提供する。【解決手段】複数の芯線によってループを形成し、その複数の芯線をそれぞれの両端で、一本の配線になるように、即ち各芯線を連結部内で直列につなぐ。各芯線は、まとめて被覆して一本の電線とする。また、被覆された電線は、ループ内側に湾曲し易いよう、例えば扁平形状や端面がカットされた形状の断面形状を形成する。このようなループアンテナをＩＣタグリーダライタ携帯端末に採用する。【選択図】  図５
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
複数の内部電線を有する複芯電線と、
前記複数の内部電線を直列に接続する接続部とを有するループアンテナ。
【請求項２】
請求項１記載のループアンテナであって、
前記複芯電線は、前記内部電線をまとめて被覆する被覆部を含むことを特徴とするループアンテナ。
【請求項３】
請求項１又は２記載のループアンテナであって、
前記複芯電線は、ループアンテナの内径方向でこの断面が薄手であることを特徴とするループアンテナ。
【請求項４】
請求項１から３のいずれかに記載のループアンテナであって、
前記複芯電線は、扁平形状の断面を有し、
前記扁平形状の断面は、ループアンテナの内径と直交方向で非対称であることを特徴とするループアンテナ。
【請求項５】
請求項１から４のいずれかに記載のループアンテナであって、
前記接続部は、分離可能で且つ第一の内部電線の一端と第二の内部電線の一端とを接続する配線を含むことを特徴とするループアンテナ。
【請求項６】
ループアンテナを、結合部を介して備える携帯情報端末であって、
前記ループアンテナは、複数の内部電線を有する複芯電線と、前記複数の内部電線を直列に接続する接続部とを有し、前記結合部を介して前記携帯情報端末の前方に突出する形状を有することを特徴とする携帯情報端末。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明はループアンテナ及びループアンテナを備えるＩＣタグリーダに関する。
【０００２】
【従来の技術】
電波を受信するアンテナ素子を略ループ状に湾曲したもの（以下、ループアンテナ）が、その受信面積に比例して受信感度を向上させることができ、良好なアンテナとして知られている。
【０００３】
また、近年、バーコードに比べて汚れに強く、情報の書き込み・複数読み取りができる特徴からＩＣタグが期待されている。その用途としては、集荷、在庫、宅配荷物の物流管理、レンタル品、図書館等の物品管理、イベント会場での受付、出入り管理等がある。このＩＣタグからの電波を受信するためのアンテナとしてループアンテナを採用しているＩＣタグリーダが、例えば特許文献１に開示されている。
【０００４】
【特許文献１】特開２００１−１０１３５３号公報
【０００５】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、特許文献１に開示されているＩＣタグリーダは、ループアンテナがケース内に収納されているため、リーダ部に柔軟性が無かった。このため、ＩＣタグが付されている種々のものにアンテナを接近させ、ループアンテナのループの内側にＩＣタグを据えて、特に、ＩＣタグリーダの液晶画面位置を変えずにアンテナだけＩＣタグが付されたものに押し当てて、ＩＣタグの情報を読み取ることができなかった。ループの内側は、電波の強度が最も強く、また複数のＩＣカードを一括して読み取ることができる為、ここにＩＣタグを置くことが好ましい。
【０００６】
また、ループアンテナ自体としては、低電力で高出力が得られる複線式が好ましいが、単芯電線をループ状に複数回巻いてループアンテナを作成すると、複数回巻かれた電線がバラバラになり見栄えが悪くループ形状の保持にも問題があって使い難い。更に、一巻毎に被覆チューブを通すと手間がかかり作成そのものも容易ではない。
【０００７】
【課題を解決するための手段】
上記課題を解決するために、本発明では、柔軟なリーダ部を有するＩＣタグリーダを提供する。また、複数の芯線を有する復芯電線によってループを形成し、その複数の芯線をそれぞれの両端で、一本の配線になるように、即ち各芯線を連結部内で直列につなぐ。また、被覆された電線は、ループ内側に湾曲し易いよう、例えば扁平形状や端面が平面にカットされた形状等の断面を形成する。
【０００８】
【発明の実施の形態】
以下、本発明の一実施形態を、図１から図３を用いてループアンテナを備えたＩＣタグリーダライタについて、図４と５を用いてループアンテナの第１実施例について、図６から図８を用いて三芯電線の断面形状について、図９と図１０を用いてループアンテナの第２実施例について、図１１を用いてループアンテナの変形実装例について、以下詳細に説明する。
【０００９】
図１は、ループアンテナ１００を備え、これを介して非接触ＩＣタグの情報を読み書きするＩＣタグリーダライタ付携帯情報端末１０１を示す。携帯情報端末１０１から結合部を介して図示するように携帯情報端末の前面に突出するように形成されている。ループアンテナ１００は、固いケース内等に格納せず柔軟な状態で備えられている。このため、例えば携帯情報端末１０１の液晶画面１０２をユーザから見易い位置に保ったまま、非接触ＩＣタグにかざして接近させることができる。柔軟であれば、ケース内に収納してもよい。また、ループの径内部が中空であることからループの径内部にＩＣタグを置いて視認しながら作業することもできる。ループの径内部を透明ないし半透明な柔軟な部材で覆ってもよい。図２のように、携帯情報端末等のコンパクトフラシュ（ＣＦ）メモリカードスロットに脱着可能なＣＦカードタイプ非接触ＩＣタグリーダライタ１０３としても本発明が実現可能である。
【００１０】
図３は、非接触ＩＣタグリーダライタ１０１の制御ブロック図を示す。非接触ＩＣタグリーダライタ制御部１０９は、インタフェースライン１０９から非接触ＩＣタグの読み取り又は書き込みの指示を受ける。制御部１０８は、指示を受けると送信部１０６から結合部１０５、インピーダンス整合部１０４を介して、複線式ループアンテナ１００から読み取り又は書き込みの対象である図示しないＩＣタグに電波を照射し、ＩＣタグに電力を起電する。ＩＣタグが起電している状態で、ＩＣタグに書き込みコマンドと書き込みデータとを送信するとＩＣタグに情報を書き込むことができ、また、読み取りコマンドを送信すると、ループアンテナ１００にＩＣタグからデータを受信することができるので、インピーダンス整合部１０４、結合部１０５、受信部１０７を介して制御部１０８にて非接触ＩＣタグの情報を読み取る。なお、インピーダンス整合部１０４は、後述する線間容量の整合をとったり、反射によって信号波形が乱れることで非接触ＩＣタグの情報を正常に読み取りできなくなることを防止したりする目的を有するが、結合部１０６と一体化され、例えば５０Ωの同軸ケーブル（インピーダンス整合ライン）であってもよい。この同軸ケーブルの長さを長くすることで、ループアンテナ１００と、制御部１０９即ち携帯情報端末１０１や１０３との距離を離すこともできる。図４は、５０Ωの同軸ケーブルで接続することでリーダライタと距離をおいて設置できるアンテナ部の例である。非接触ＩＣタグリーダライタに接続できる。
【００１１】
図５は、ループアンテナ１００の第１実施例についてその外形を示すものである。ループアンテナは、複芯電線の一例として三芯電線１、第一コネクタ２、第二コネクタ３、インピーダンス整合部１０４と接続し電流を入力する第一接続端子４、インピーダンス整合部１０４と接続し電流を出力する第二接続端子５からなる。破線ＡとＢは、三芯電線の被覆部の両端を示す。被覆部は、ループアンテナ１００の形状を保持し、且つ柔軟な部材が好ましく、この実施例では熱可塑性エラストマーを採用している。
【００１２】
図６は、図５の領域Ｃを拡大し、あわせてコネクタ（接続部ともいう）２及び３の内部配線を示すものである。三芯電線１の被覆部の内部から第一から第三の内部電線６、７、８の複数がコネクタ２と３にそれぞれ接続している。第一コネクタ２と第二コネクタ３とは分離できる電線間を接続する電線対電線用コネクタである。破線Ａ側のコネクタ２のｄには第一接続端子４に接続する第一接続端子電線９が、破線Ｂ側のコネクタ３のｅには第二接続端子５に接続する第二接続端子電線電線１０がつながっている。そして、コネクタ２及び３の内部ではコネクタ内配線を介して、破線Ａ側の内部電線６がコネクタ２のａに接続、破線Ｂ側の内部電線６がコネクタ３のｆに接続、破線Ａ側の内部電線７がコネクタ２のｂに接続、破線Ｂ側の内部電線７がコネクタ３のｇに接続、破線Ａ側の内部電線８がコネクタ２のｃに接続、破線Ｂ側の内部電線７がコネクタ３のｈに接続している。要するに、第一接続端子４から第二接続端子５まで第一から第三内部電線６、７、８が直列につながれ、三芯電線によるループアンテナ、言い換えると３ターンの複線ループアンテナが構成されている。このような、第１実施例によれば、予めある程度の長さに切断した内部電線を複数本あわせて被覆部にくるみ、その後、コネクタに接続することで各内部電線が直列に接続される。しかも、分離した第一コネクタ２と第二コネクタ３のそれぞれに内部電線を接続した後に、コネクタ２と３と接続することで容易にループ形状を形成できる。このループアンテナの作成方法は、従来の複線ループアンテナの作成よりもはるかに容易である。なお、ループアンテナ１００の径と電線の巻数を増やす、少電力で高出力なアンテナが作成されるが、あわせて線間容量が増えるのでループの径の大きさが限られる。よって、内部電線の数は、整合回路との関係を考慮して定まる。
【００１３】
図１０は、ループアンテナ１００の第２実施例として、直結タイプ複線式ループアンテナの外形図を示す。実施例２は、実施例１のように電線対電線用コネクタ２、３を使用するのではなく、三芯電線１の内部電線６〜８を一本の配線になるように中継端子５２、５３を介して接続し、接続端子５４と５５間で３ターンの複線式ループアンテナを形成したものである。この実施例では、第一実施例と同様に、予めある程度の長さに切断した内部電線を複数本あわせて被覆部にくるんだ後、ケーブルクランプ５６でその両端を近づけ、近づけた状態で中継端子（接続部ともいう）を介して三本の内部電線が直列に、つまり一本になるように接続する。この第二実施例のループアンテナ作成方法は、第一実施例に比べ作業が容易であり量産に適している。
【００１４】
図１１は、第２実施例のループアンテナ１００を図２に示したようなＣＦカードタイプ非接触ＩＣタグリーダライタ１０３に実装した様子を示す。図１０に示した直結タイプ複線式ループアンテナをＣＦカードケース３５に取り付け、三芯電線１が屈曲によって断線することの防止を目的としてブッシュ６２を通してループアンテナ部を外部に出している。
【００１５】
図７から９は、三芯電線１について種々の断面例を示す。三芯電線は、内部電線６〜８と、被覆材からなる。内部電線は、内部線材と内部被覆材をそれぞれ含む。
【００１６】
図７は、扁平形状の被覆材２０の断面例を示す。この形状の場合、三芯電線１をループ状に曲げるとき、図中の矢印Ｄ方向（図５に示した方向と同じであり、ループの内径方向ともいう。以下同じ）が、図中の矢印Ｅ方向に比べて薄手のため曲げやすく三芯電線１をループ形状にしやすい。図８は、円形の断面の曲面の一部を平面にカットした平面カット形状の被覆材２１断面例を示す。この形状によっても、カットされた部分によって薄手になった部分、つまり図中の矢印Ｄ方向に三芯電線１を曲げやすくループ形状にしやすい。図９は、扁平且つ一部をカットされた扁平カット形状の被覆材２２の断面例を示す。この形状によれば、図６と図８と同様に矢印Ｄ方向にループ形状にしやすく、また、被覆材２２の断面が矢印Ｅ方向で非対称なため、薄手な部分（図９では下）を対象物に押し当てた際に柔軟に屈曲する。これにより対象物の形状にソフトな感覚でよりフィットし、ＩＣタグ等をループアンテナの内径において接近して読み取ることがより容易なループアンテナが形成される。なお、図７とは異なり、カットによる三芯電線１自体の強度を保つ為、図９では矢印Ｅ方向に平行な直線の辺を有するが、図７のような扁平形状をカットしたものでもよい。なお、矢印Ｅ方向は、図５に示したループに対して紙面鉛直方向であり、ループ中軸方向ともいう。このループ中軸方向は、ループの内径方向と必ずしも直交する必要はない。
【００１７】
以上、一実施形態を説明したが、本発明はこの実施形態に限らず種々に適用可能であり、ＩＣタグリーダの用途に限られるものではない。
【００１８】
【発明の効果】
本発明により、ＩＣタグリーダのハンドリングが向上する。また、複線ループアンテナの作成が容易になる。
【図面の簡単な説明】
【図１】非接触ＩＣタグリーダライタ付携帯情報端末
【図２】ＣＦカードタイプ非接触ＩＣタグリーダライタ非接触
【図３】ＩＣタグリーダライタ付携帯情報端末の制御ブロック
【図４】同軸ケーブル接続型アンテナ
【図５】ループアンテナ第１実施例
【図６】ループアンテナ第１実施例の接続部
【図７】ループアンテナ第２実施例
【図８】ループアンテナ第２実施例のＣＦカード実装
【図９】三芯電線断面例（扁平形状）
【図１０】三芯電線断面例（カット形）
【図１１】三芯電線断面例（扁平カット形）
【符号の説明】
１…三芯電線、２、３…第一、第二コネクタ、４、５…第一、第二接続端子、６，７，８…第一、第二、第三内部電線、９，１０…接続端子電線、２０…扁平型被覆材、２１…平面カット型三芯電線、２２…平行カットタイプ三芯電線、５２，５３…中継端子、５６…ケーブルクランプ、６２…ブッシュ、６３…ＣＦカードケース、１００…ループアンテナ、１０１…非接触ＩＣタグリーダライタ付携帯情報端末、１０４…インピーダンス整合部、１０５…結合部、１０６…送信部、１０７…受信部、１０８…制御部、１０９…シリアルライン、４０４…同軸コネクタ
【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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