(57)【要約】【課題】  利用者に対する視認性を向上するとともに、配線パターンを簡素化するのに好適なアンテナの配線構造を提供する。【解決手段】  アンテナ１００は、基板１０と、基板１０上に形成されたループアンテナ１２と、ループアンテナ１２に沿って形成されたグランドパターン１４と、グランドパターン１４に隣接して形成された４つの電源供給用配線パターン１６ａ〜１６ｄとで構成されている。【選択図】  図１
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【特許請求の範囲】
【請求項１】
電磁誘導を利用して通信を行うアンテナの配線構造であって、
基板上に形成されたループアンテナと、
前記ループアンテナに沿って形成されたグランドパターンと、
前記グランドパターンに隣接して形成された電源供給用配線パターンとを備えることを特徴とするアンテナの配線構造。
【請求項２】
請求項１において、
前記グランドパターンは、前記基板面のうち前記ループアンテナが形成されている面と同一の面および当該面とは反対の面のいずれかに形成され、
前記電源供給用配線パターンは、前記基板面のうち前記グランドパターンが形成されている面と同一の面に形成されていることを特徴とするアンテナの配線構造。
【請求項３】
請求項２において、
前記電源供給用配線パターンの端部には、当該電源供給用配線パターンと前記グランドパターンとの間に接続する電子素子の一端を接続するための接続端子が形成されていることを特徴とするアンテナの配線構造。
【請求項４】
請求項３において、
複数の前記電源供給用配線パターンを備え、
前記各電源供給用配線パターンの接続端子が前記ループアンテナを取り囲むように配置されていることを特徴とするアンテナの配線構造。
【請求項５】
請求項４において、
前記各電源供給用配線パターンは、前記グランドパターンとの距離が小さいほど、基部から端部までの距離が小さくなっていることを特徴とするアンテナの配線構造。
【請求項６】
請求項３ないし５のいずれかにおいて、
前記電子素子は、発光素子であることを特徴とするアンテナの配線構造。
【請求項７】
請求項１ないし６のいずれかにおいて、
ＲＦＩＤ非接触型ＩＣタグに対して情報の読取または書換を行うためのアンテナとして適用したことを特徴とするアンテナの配線構造。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、ＲＦＩＤ（Radio Frequency IDentification）非接触型ＩＣタグに対して情報の読取および書換を非接触で行うＲＦＩＤシステムに係り、特に、利用者に対する視認性を向上するとともに、配線パターンを簡素化するのに好適なアンテナの配線構造に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、ＩＣチップを備えたＩＣカードが普及しつつある。このＩＣカードは、カードに内蔵されているＩＣチップと、リーダ／ライタとの通信方法により、接触型と非接触型に分類することができる。
接触型は、カードの表面に設けられた端子の接点をリーダ／ライタに接触させてデータの交信を行うものであり、接点を介してＩＣカードの動作電流が供給されるため、多くの電力を必要とする処理でも行うことができるという長所がある。
【０００３】
これに対し、非接触型（ＲＦＩＤ）は、リーダ／ライタとの接点がないために接触不良がなく、また、リーダ／ライタから数ｃｍないし数十ｃｍ離れた位置でもデータの交信が可能であり、汚れや静電気等に強いという長所があり、工場の生産管理、物流の管理、入退室管理等の様々な分野に用いられるようになってきている。
従来、ＲＦＩＤシステムのリーダ／ライタのアンテナの構造としては、例えば、特許文献１に開示されているＲＦＩＤ用アンテナがある。
【０００４】
特許文献１記載の発明は、ＲＦＩＤシステムのリーダ／ライタのアンテナが２層構造の基板上に形成され、基板の表面側には、１ターン以上のループ状のアンテナパターンと、ループアンテナパターンの外側および内側に所定の間隔をおいて並設されるＧＮＤパターンとを備えるコプレナーウェーブガイドが形成され、裏面側には、その外縁が表面外側のＧＮＤパターンの外縁とほぼ一致し、その内縁が表面内側のＧＮＤパターンの内縁とほぼ一致するＧＮＤパターンが形成されている。
【０００５】
これにより、ＧＮＤパターンのシールド効果により、近傍における磁界を低減することなく、遠方における電界強度を所定の値以下に抑制することができる。
【特許文献１】特開２００３−８７０４４号公報
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００６】
ＲＦＩＤシステムのリーダ／ライタにおいては、リーダ／ライタの状態（例えば、読取または書換の可否）を表示するＬＥＤが設けられているものがあり、この状態表示ＬＥＤは、リーダ／ライタの本体基板に設けられているのが一般的である。しかし、ＲＦＩＤシステムの利用者は、ＲＦＩＤ非接触型ＩＣタグが埋め込まれているＩＣカード等をリーダ／ライタのアンテナに接近させて利用するので、リーダ／ライタの本体基板に設けられているのでは、表示が見にくくリーダ／ライタの状態が把握しにくい。そこで、利用者に対する視認性を向上させる観点からは、状態表示ＬＥＤをリーダ／ライタの本体基板側ではなくアンテナ側に設けることが望ましい。
【０００７】
しかしながら、特許文献１記載の発明において状態表示ＬＥＤをアンテナ側に設ける場合は、グランドパターンに加えて、状態表示ＬＥＤ１つにつき２本の配線パターンが必要となるため、状態表示ＬＥＤを多数設ければ配線パターンが複雑になるという問題があった。
そこで、本発明は、このような従来の技術の有する未解決の課題に着目してなされたものであって、利用者に対する視認性を向上するとともに、配線パターンを簡素化するのに好適なアンテナの配線構造を提供することを目的としている。
【課題を解決するための手段】
【０００８】
〔発明１〕  上記目的を達成するために、発明１のアンテナの配線構造は、
電磁誘導を利用して通信を行うアンテナの配線構造であって、
基板上に形成されたループアンテナと、
前記ループアンテナに沿って形成されたグランドパターンと、
前記グランドパターンに隣接して形成された電源供給用配線パターンとを備えることを特徴とする。
【０００９】
これにより、電源供給用配線パターンがグランドパターンに隣接して形成されているので、これらの間に電子素子を比較的容易に取り付けることができるという効果が得られる。また、電子素子としてＬＥＤ等の発光素子を取り付ければ、従来に比して、利用者に対する視認性を向上することができるという効果も得られる。さらに、電源供給用配線パターンを複数設ける場合は、グランドパターンを共有することができるので、配線数がさほど増加することなく、従来に比して、配線パターンが比較的簡素となるという効果も得られる。さらに、グランドパターンのシールド効果により、近傍における磁界を低減することなく、遠方における電界強度を所定の値以下に抑制することができるという効果も得られる。
【００１０】
ここで、グランドパターンは、ループアンテナに沿って形成されていればよく、例えば、基板面のうちループアンテナが形成されている面と同一の面に形成されていてもよいし、その面とは反対の面に形成されていてもよいし、基板内に形成されていてもよい。
また、電源供給用配線パターンは、グランドパターンに隣接して形成されていればよく、例えば、基板面のうちループアンテナが形成されている面に形成されていてもよいし、その面とは反対の面に形成されていてもよいし、基板内に形成されていてもよい。また、グランドパターンと同一の面に形成されていなくてもよいが、電子素子の取付を容易にする観点からは、グランドパターンと同一の面に形成されているのが好ましい。
【００１１】
また、本発明に係るアンテナ構造は、ＲＦＩＤシステムのリーダ／ライタのアンテナ、ＲＦＩＤ非接触型ＩＣタグのアンテナ、その他のアンテナとして適用することができる。
〔発明２〕  さらに、発明２のアンテナの配線構造は、発明１のアンテナの配線構造において、
前記グランドパターンは、前記基板面のうち前記ループアンテナが形成されている面と同一の面および当該面とは反対の面のいずれかに形成され、
前記電源供給用配線パターンは、前記基板面のうち前記グランドパターンが形成されている面と同一の面に形成されていることを特徴とする。
【００１２】
これにより、電源供給用配線パターンとグランドパターンとの間に電子素子をさらに容易に取り付けることができるという効果が得られる。
〔発明３〕  さらに、発明３のアンテナの配線構造は、発明２のアンテナの配線構造において、
前記電源供給用配線パターンの端部には、当該電源供給用配線パターンと前記グランドパターンとの間に接続する電子素子の一端を接続するための接続端子が形成されていることを特徴とする。
【００１３】
これにより、電子素子を取り付ける場合は、電子素子の一端を接続端子に接続し、他端をグランドパターンに接続すればよい。したがって、電源供給用配線パターンとグランドパターンとの間に電子素子をさらに容易に取り付けることができるという効果が得られる。
〔発明４〕  さらに、発明４のアンテナの配線構造は、発明３のアンテナの配線構造において、
複数の前記電源供給用配線パターンを備え、
前記各電源供給用配線パターンの接続端子が前記ループアンテナを取り囲むように配置されていることを特徴とする。
【００１４】
これにより、電子素子としてＬＥＤ等の発光素子を取り付け、それらを発光させた場合は、ループアンテナの周辺が発光し、利用者は、発光素子の発光により無線通信の有効範囲を把握することができる。したがって、ＲＦＩＤシステムに適用した場合、利用者は、ＲＦＩＤ非接触型ＩＣタグを無線通信の有効範囲内に比較的確実に接近させることができるので、読取または書換エラーが低減することが期待できるという効果が得られる。
【００１５】
〔発明５〕  さらに、発明５のアンテナの配線構造は、発明４のアンテナの配線構造において、
前記各電源供給用配線パターンは、前記グランドパターンとの距離が小さいほど、基部から端部までの距離が小さくなっていることを特徴とする。
これにより、グランドパターンと電源供給用配線パターンとの間に電子素子を取り付ける場合に、電子素子が他の電源供給用配線パターンを跨ぐことがない。したがって、電子素子を比較的確実に取り付けることができるという効果が得られる。
【００１６】
〔発明６〕  さらに、発明６のアンテナの配線構造は、発明３ないし５のいずれかのアンテナの配線構造において、
前記電子素子は、発光素子であることを特徴とする。
これにより、発光素子を取り付ければ、従来に比して、利用者に対する視認性を向上することができるという効果が得られる。
【００１７】
〔発明７〕  さらに、発明７のアンテナの配線構造は、発明１ないし６のいずれかのアンテナの配線構造において、
ＲＦＩＤ非接触型ＩＣタグに対して情報の読取または書換を行うためのアンテナとして適用したことを特徴とする。
これにより、ＲＦＩＤシステムのリーダ／ライタのアンテナとして適用されるので、従来に比して、利用者に対する視認性を向上することができるという効果が得られる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００１８】
以下、本発明の実施の形態を図面を参照しながら説明する。図１ないし図４は、本発明に係るアンテナの配線構造の実施の形態を示す図である。
本実施の形態は、本発明に係るアンテナの配線構造を、図１に示すように、ＲＦＩＤシステムのリーダ／ライタのアンテナ１００として適用したものである。
まず、本発明に係るアンテナ１００の構成を図１および図２を参照しながら説明する。
【００１９】
図１は、アンテナ１００の平面図である。
アンテナ１００は、図１に示すように、基板１０と、基板１０上に形成されたループアンテナ１２と、ループアンテナ１２に沿って形成されたグランドパターン１４と、グランドパターン１４に隣接して形成された４つの電源供給用配線パターン１６ａ〜１６ｄとで構成されている。
【００２０】
ループアンテナ１２の外側には、ループアンテナ１２に沿ってグランドパターン１４が形成されている。
グランドパターン１４の外側右半分には、グランドパターン１４に隣接して電源供給用配線パターン１６ａ，１６ｂが形成されている。グランドパターン１４との距離が小さい内側の電源供給用配線パターン１６ａは、グランドパターン１４に沿って真下を基部１８として基部１８から反時計回りに右下まで配線されている。これに対し、グランドパターン１４との距離が大きい外側の電源供給用配線パターン１６ｂは、グランドパターン１４に沿って基部１８から反時計回りに右上まで配線されている。したがって、電源供給用配線パターン１６ａの基部１８から端部までの距離は、電源供給用配線パターン１６ｂのそれよりも小さくなっている。
【００２１】
グランドパターン１４の外側左半分には、グランドパターン１４に隣接して電源供給用配線パターン１６ｃ，１６ｄが形成されている。グランドパターン１４との距離が小さい内側の電源供給用配線パターン１６ｃは、グランドパターン１４に沿って基部１８から時計回りに左下まで配線されている。これに対し、グランドパターン１４との距離が大きい外側の電源供給用配線パターン１６ｄは、グランドパターン１４に沿って基部１８から時計回りに左上まで配線されている。したがって、電源供給用配線パターン１６ｃの基部１８から端部までの距離は、電源供給用配線パターン１６ｄのそれよりも小さくなっている。
【００２２】
また、電源供給用配線パターン１６ａ〜１６ｄの端部には、ＬＥＤの一端を接続するための接続端子２０ａ〜２０ｄがそれぞれ形成されている。接続端子２０ａ〜２０ｄは、ループアンテナ１２の右下、右上、左下および左上にそれぞれ位置するので、ループアンテナ１２を取り囲む配置となっている。
図２は、図１中のＡ−Ａ’線に沿った断面図である。
【００２３】
グランドパターン１４および各電源供給用配線パターン１６ａ〜１６ｄは、図２に示すように、基板１０面のうちループアンテナ１２が形成されている面と同一の面に形成されている。
図３は、ＬＥＤ２２ａ〜２２ｄを取り付けたアンテナ１００の平面図である。
アンテナ１００には、図３に示すように、グランドパターン１４を共有して４つのＬＥＤ２２ａ〜２２ｄが取り付けられている。
【００２４】
ＬＥＤ２２ａは、その一端を接続端子２０ａに接続し、その他端をグランドパターン１４に接続して取り付けられている。ＬＥＤ２２ｂは、その一端を接続端子２０ｂに接続し、その他端をグランドパターン１４に接続して取り付けられている。
ＬＥＤ２２ｃは、その一端を接続端子２０ｃに接続し、その他端をグランドパターン１４に接続して取り付けられている。ＬＥＤ２２ｄは、その一端を接続端子２０ｄに接続し、その他端をグランドパターン１４に接続して取り付けられている。
【００２５】
また、ループアンテナ１２の両端には、図示しないリード／ライタの基板に接続するためのハーネス２４が取り付けられている。
図４は、アンテナ１００を筐体３０の内側に取り付けた場合を示す断面図である。
アンテナ１００を筐体３０の内側に取り付ける場合は、図４に示すように、ＬＥＤ２２ａに対応させて貫通孔３２ａを筐体３０に形成し、ＬＥＤ２２ａを貫通孔３２ａから突出させ、基板１０の裏面からカシメ部材３４でカシメする。これは、ＬＥＤ２２ｂ〜２２ｄの取付構造についても同様である。
【００２６】
このようにして、本実施の形態では、基板１０上に形成されたループアンテナ１２と、ループアンテナ１２に沿って形成されたグランドパターン１４と、グランドパターン１４に隣接して形成された電源供給用配線パターン１６ａ〜１６ｄとで構成されている。
これにより、電源供給用配線パターン１６ａ〜１６ｄがグランドパターン１４に隣接して形成されているので、これらの間にＬＥＤ２２ａ〜２２ｄを比較的容易に取り付けることができる。また、ＬＥＤ２２ａ〜２２ｄをアンテナ１００に取り付ければ、従来に比して、利用者に対する視認性を向上することができる。さらに、グランドパターン１４を共有することができるので、配線数がさほど増加することなく、従来に比して、配線パターンが比較的簡素となる。さらに、グランドパターン１４のシールド効果により、近傍における磁界を低減することなく、遠方における電界強度を所定の値以下に抑制することができる。
【００２７】
さらに、本実施の形態では、電源供給用配線パターン１６ａ〜１６ｄは、基板１０面のうちグランドパターン１４が形成されている面と同一の面に形成されている。
これにより、電源供給用配線パターン１６ａ〜１６ｄとグランドパターン１４との間にＬＥＤ２２ａ〜２２ｄをさらに容易に取り付けることができる。
さらに、本実施の形態では、電源供給用配線パターン１６ａ〜１６ｄの端部には、ＬＥＤ２２ａ〜２２ｄの一端を接続するための接続端子２０ａ〜２０ｄが形成されている。
【００２８】
これにより、ＬＥＤ２２ａ〜２２ｄを取り付ける場合は、ＬＥＤ２２ａ〜２２ｄの一端を接続端子２０ａ〜２０ｄに接続し、他端をグランドパターン１４に接続すればよい。したがって、電源供給用配線パターン１６ａ〜１６ｄとグランドパターン１４との間にＬＥＤ２２ａ〜２２ｄをさらに容易に取り付けることができる。
さらに、本実施の形態では、各接続端子２０ａ〜２０ｄがループアンテナ１２を取り囲むように配置されている。
【００２９】
これにより、ＬＥＤ２２ａ〜２２ｄを取り付け、それらを発光させた場合は、ループアンテナ１２の周辺が発光し、利用者は、ＬＥＤ２２ａ〜２２ｄの発光により無線通信の有効範囲を把握することができる。したがって、利用者は、ＲＦＩＤ非接触型ＩＣタグを無線通信の有効範囲内に比較的確実に接近させることができるので、読取または書換エラーが低減することが期待できる。
【００３０】
さらに、本実施の形態では、各電源供給用配線パターン１６ａ〜１６ｄは、グランドパターン１４との距離が小さいほど、基部１８から端部までの距離が小さくなっている。
これにより、ＬＥＤ２２ａ〜２２ｄを取り付ける場合に、ＬＥＤ２２ａ〜２２ｄが他の電源供給用配線パターン１６ａ〜１６ｄを跨ぐことがない。したがって、ＬＥＤ２２ａ〜２２ｄを比較的確実に取り付けることができる。
【００３１】
上記実施の形態において、ＬＥＤ２２ａ〜２２ｄは、発明３若しくは６の電子素子、または発明６の発光素子に対応している。
なお、上記実施の形態においては、グランドパターン１４および各電源供給用配線パターン１６ａ〜１６ｄを、基板１０面のうちループアンテナ１２が形成されている面と同一の面に形成して構成したが、これに限らず、図５に示すように構成することもできる。
【００３２】
図５は、図１中のＡ−Ａ’線に沿った断面図である。
グランドパターン１４および各電源供給用配線パターン１６ａ〜１６ｄは、図５に示すように、基板１０面のうちループアンテナ１２が形成されている面とは反対の面に形成されている。
また、上記実施の形態においては、ＬＥＤ２２ａを貫通孔３２ａから突出させて、アンテナ１００を筐体３０の内側に取り付けたが、これに限らず、図６に示すように構成することもできる。
【００３３】
図６は、アンテナ１００を筐体３０の内側に取り付けた場合を示す断面図である。
アンテナ１００を筐体３０の内側に取り付ける場合は、図６に示すように、ＬＥＤ２２ａに対応させて貫通孔３２ａを筐体３０に形成し、ＬＥＤ２２ａを貫通孔３２ａの中途まで臨ませ、貫通孔３２ａ上に透明シート３６を形成する。これは、ＬＥＤ２２ｂ〜２２ｄの取付構造についても同様である。
【００３４】
また、上記実施の形態においては、ＬＥＤ２２ａ〜２２ｄの点灯制御について特に説明しなかったが、ＬＥＤ２２ａ〜２２ｄは、順次点灯させるように制御するのが好ましい。
これにより、ＬＥＤ２２ａ〜２２ｄを一斉に点灯させる場合に比して、消費電力を低減することができる。
また、上記実施の形態においては、基板１０について特に説明しなかったが、基板１０としては、フレキシブルタイプの基板を用いることもできる。
【００３５】
また、上記実施の形態においては、本発明に係るアンテナの配線構造を、図１に示すように、ＲＦＩＤシステムのリーダ／ライタのアンテナ１００として適用したが、これに限らず、本発明の主旨を逸脱しない範囲で他の場合にも適用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００３６】
【図１】アンテナ１００の平面図である。
【図２】図１中のＡ−Ａ’線に沿った断面図である。
【図３】ＬＥＤ２２ａ〜２２ｄを取り付けたアンテナ１００の平面図である。
【図４】アンテナ１００を筐体３０の内側に取り付けた場合を示す断面図である。
【図５】図１中のＡ−Ａ’線に沿った断面図である。
【図６】アンテナ１００を筐体３０の内側に取り付けた場合を示す断面図である。
【符号の説明】
【００３７】
１０…基板，  １２…ループアンテナ，  １４…グランドパターン，  １６ａ〜１６ｄ…電源供給用配線パターン，  １８…基部，  ２０ａ〜２０ｄ…接続端子，  ２２ａ〜２２ｄ…ＬＥＤ，  ２４…ハーネス，  ３０…筐体，  ３２ａ…貫通孔，  ３４…カシメ部材，  ３６…透明シート
【図１】
2005136838.tif 000003
【図２】
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【図３】
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【図４】
2005136838.tif 000006
【図５】
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【図６】
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