(57)【要約】【課題】取り扱いやすく性能のよいアンテナ装置およびＲＦＩＤ読取装置を提供する。【解決手段】アンテナ装置は、放射器と、金属部材と、給電板と、を備える。放射器は、電波を放射または受信する。金属部材は、前記放射器が放射する電波の放射範囲を定める。給電板は、前記放射器と前記金属部材との間に位置し、前記放射器に対して電力供給を行う。ＲＦＩＤモジュールは、前記金属部材における前記放射器に向かう面の裏面に取り付けられ、前記放射器からの出力を受けてＲＦタグが内蔵するメモリのデータを読み取る。【選択図】図４
2016038628.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
電波を放射または受信する放射器と、
前記放射器が放射する電波の放射範囲を定める金属部材と、
前記放射器と前記金属部材との間に位置し、前記放射器に対して電力供給を行う給電板と、
前記金属部材における前記放射器に向かう面の裏面に取り付けられ、前記放射器からの出力を受けてＲＦタグが内蔵するメモリのデータを読み取るＲＦＩＤモジュールと、
を備えるアンテナ装置。
【請求項２】
前記金属部材は、前記ＲＦＩＤモジュールが取り付けられる板状の部分を有し、当該板状の部分に、前記放射器と前記ＲＦＩＤモジュールとを接続するケーブルが貫通する孔を有している
ことを特徴とする請求項１に記載のアンテナ装置。
【請求項３】
前記金属部材は、前記裏面に、前記ＲＦＩＤモジュール以外の基板をも保持する
ことを特徴とする請求項１または２に記載のアンテナ装置。
【請求項４】
前記金属部材は、アルミニウム製である
ことを特徴とする請求項１〜３のいずれか１つに記載のアンテナ装置。
【請求項５】
請求項１〜４のいずれかに記載のアンテナ装置と、
前記アンテナ装置を収納する筐体と、
当該筐体に連結された持ち手と、
を備えるＲＦＩＤ読取装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明の実施形態は、アンテナ装置およびＲＦＩＤ読取装置に関する。
【背景技術】
【０００２】
近年、商品の在庫管理などの現場において、ＲＦＩＤ（Radio  Frequency  IDentification）の技術が用いられている。すなわち、商品にＲＦタグを付け、ＲＦタグをＲＦＩＤ読取装置によって読み取ることにより、在庫を把握する技術が実用化されている。
【０００３】
ＲＦＩＤ装置は、アンテナと、ＲＦＩＤモジュールとを備える。上述のような用途に用いられるＲＦＩＤ装置は、従来、アンテナ性能への影響を嫌い、アンテナとＲＦＩＤモジュールとが別体とされている。アンテナとＲＦＩＤモジュールとは、ケーブルなどにより接続されて用いられる。
【０００４】
しかしながら、従来のようにアンテナとＲＦＩＤモジュールとが別体であると、取り扱いにくいために作業性が悪くなる。そればかりか、それぞれに筐体やハンドルが付くことや、放熱性を各々考慮した構成などによって、全体として大型化や重量増加を招きがちである。
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【０００５】
本発明が解決しようとする課題は、取り扱いやすく性能のよいアンテナ装置およびＲＦＩＤ読取装置を提供することである。
【課題を解決するための手段】
【０００６】
実施形態のアンテナ装置は、放射器と、金属部材と、給電板と、を備える。放射器は、電波を放射または受信する。金属部材は、前記放射器が放射する電波の放射範囲を定める。給電板は、前記放射器と前記金属部材との間に位置し、前記放射器に対して電力供給を行う。ＲＦＩＤモジュールは、前記金属部材における前記放射器に向かう面の裏面に取り付けられ、前記放射器からの出力を受けてＲＦタグが内蔵するメモリのデータを読み取る。
【０００７】
実施形態のＲＦＩＤ読取装置は、上述のアンテナ装置と、前記アンテナ装置を収納する筐体と、当該筐体に連結された持ち手と、を有する外装と、を備える。
【図面の簡単な説明】
【０００８】
【図１】図１は、実施形態のＲＦＩＤ読取装置の外観を正面側から示す斜視図である。
【図２】図２は、実施形態のＲＦＩＤ読取装置の外観を背面側から示す斜視図である。
【図３】図３は、実施形態のアンテナ装置の外観を正面側から示す斜視図である。
【図４】図４は、実施形態のアンテナ装置の外観を背面側から示す斜視図である。
【図５】図５は、実施形態のアンテナ装置の外観を正面側から示す分解斜視図である。
【図６】図６は、実施形態のアンテナ装置の外観を背面側から示す分解斜視図である。
【発明を実施するための形態】
【０００９】
実施形態について図面を用いて説明する。図１は、実施形態のＲＦＩＤ読取装置１００の外観を正面側から示す斜視図であり、図２は、背面側から示す斜視図である。図３は、ＲＦＩＤ読取装置１００が内蔵するアンテナ装置２００の外観を正面側から示す斜視図であり、図４は、背面側から示す斜視図である。図５は、アンテナ装置２００の外観を正面側から示す分解斜視図であり、図６は、背面側から示す分解斜視図である。
【００１０】
ＲＦＩＤ読取装置１００は、アンテナ装置２００と、外装３００とを備えている。外装３００は、筐体３１０と、グリップ３２０とを有している。ＲＦＩＤ読取装置１００は、正面１０１側に位置するＲＦタグ（不図示）が内蔵するメモリのデータを読み取る。ＲＦタグは、管理対象物品に付される。
【００１１】
筐体３１０は、薄い箱型であって、厚さ方向が前後方向であって、当該前後方向に２分割される。筐体３１０の前後に２分割されるそれぞれのうち、後側は本体部３１１であり、前側が蓋部３１２である。本体部３１１は、前面開口の箱であり、アンテナ装置２００が収納される。蓋部３１２は、本体部３１１の開口を閉じる。
【００１２】
グリップ３２０は、ＲＦＩＤ読取装置１００の持ち手である。グリップ３２０は、概ね棒状で、握り部分３２１を残して上端部３２２が扁平に形成され、当該上端部３２２を含む全長の三分の一程度が前方へ所定角度曲げられている。グリップ３２０は、上端に、本体部３１１への連結部３２３を備えている。連結部３２３は、本体部３１１に対して、グリップ３２０を、所定角度回動自在に連結する。
【００１３】
アンテナ装置２００は、放射器２１０と、給電板２２０と、グランド板金（金属部材）２３０と、ＲＦＩＤモジュール２４０と、Ｉ／Ｆ基板２５０とを備えている。給電板２２０は、放射器２１０とグランド板金２３０との間に位置する。放射器２１０とグランド板金２３０とは、給電板２２０を挟んで対向する。
【００１４】
放射器２１０は、電波を放射または受信する。より詳しくは、放射器２１０は、板状であって、給電板２２０からの電力供給に応じた電波を放射するとともに、他装置（例えばＲＦタグ（不図示））が発する電波を受信する。この放射器２１０は、概ね円形の板金であって、外周２１１の複数個所に、切欠き２１２を有している。この放射器２１０は、円偏波を放射する。
【００１５】
給電板２２０は、放射器２１０に対して、容量結合により電力供給を行う。給電板２２０は、長方形の板金であって、放射器２１０と所定距離をあけて対向するように配されている。所定距離は、容量結合する条件を満たす距離である。給電板２２０の長手方向は、放射器２１０の径方向にほぼ沿っていて、給電板２２０は、放射器２１０の中心部から外周部に渡って位置している。
【００１６】
グランド板金２３０は、基準電位との電位差が０であるグランド（グラウンド、Ground）である。グランド板金２３０は、薄い箱型で、箱の底部にあたる平板部２３１と、平板部２３１を四方から囲む側板部２３２とを有している。平板部２３１と側板部２３２とは概ね直交する。また、グランド板金２３０は、四角形の板金の４辺を直角に起こしたような形状で、４つの角のうち対向する２つ（２３３，２３４）が面取りされたような形状をなしている。このグランド板金２３０は、放射器２１０との間に給電板２２０を挟む位置に位置し、放射器２１０が放射する電波の放射範囲を定める。特に、側板部２３２は、電波が平板部２３１の平面方向に拡散するのを防ぐ。平板部２３１は、ＲＦＩＤモジュール２４０が取り付けられる板状の部分として機能する。
【００１７】
ＲＦＩＤモジュール２４０は、放射器２１０からの出力を受けてＲＦタグが内蔵するメモリのデータを読み取る。このＲＦＩＤモジュール２４０は、グランド板金２３０における放射器２１０に面しない位置（すなわち、放射器２１０に向かう面の裏面）に取り付けられている。より詳しくは、ＲＦＩＤモジュール２４０は、グランド板金２３０の背面２３５（図４および図６参照）に取り付けられている。背面２３５は、グランド板金２３０の平板部２３１の給電板２２０に対向する側の面（正面２３６；図３および図５参照）の裏面である。
【００１８】
Ｉ／Ｆ基板２５０は、アンテナ装置２００と外部機器（不図示）とのインターフェースとして機能する。
【００１９】
ＲＦＩＤモジュール２４０およびＩ／Ｆ基板２５０は、プリント基板に各種チップが取り付けられたものである。
【００２０】
放射器２１０は、正面２３６との間にスタッド２６１を介して対向し、平板部２３１にねじ２６２により固定されている。同様に、給電板２２０は、正面２３６との間にスタッド２６３を介して対向し、平板部２３１にねじ２６４により固定されている。放射器２１０および給電板２２０は、グランド板金２３０との間にスタッド２６１および２６３を挟むことにより、グランド板金２３０との間に所定の距離を隔てて位置する。
【００２１】
ＲＦＩＤモジュール２４０は、背面２３５との間にスタッド２６５を介して対向し、平板部２３１にねじ２６６により固定されている。同様に、Ｉ／Ｆ基板２５０は、背面２３５との間にスタッド２６７を介して対向し、平板部２３１にねじ２６８により固定されている。
【００２２】
スタッド２６１，２６３，２６５，２６７およびねじ２６２，２６４，２６６，２６８は、金属製である。そして、グランド板金２３０は、アルミニウム製であって、ＲＦＩＤモジュール２４０やＩ／Ｆ基板２５０が発する熱を、効率よく発散する放熱板としての役割をも果たす。
【００２３】
また、グランド板金２３０は、平板部２３１に、同軸ケーブル（不図示）が貫通する孔２３７を有している。同軸ケーブルは、放射器２１０とＲＦＩＤモジュール２４０とを電気信号の授受可能に接続する。
【００２４】
上述のようなアンテナ装置２００は、外装３００に収納された状態で業務に適した特性が出るよう、利得調整される。
【００２５】
このような構成において、ＲＦＩＤ読取装置１００は、正面１０１側に位置するＲＦタグ（不図示）が内蔵するメモリのデータを読み取る。
【００２６】
オペレータは、グリップ３２０を把持して、正面１０１を管理対象物品（不図示）へ向ける。管理対象物品には、ＲＦタグが付されている。ＲＦタグは、放射器２１０が放射する電波を受けて、電波を発する。そして、ＲＦタグが発した電波を受けた放射器２１０は、ＲＦタグからの電波に応じ、同軸ケーブルを介して、ＲＦＩＤモジュール２４０へと出力する。ＲＦＩＤモジュール２４０は、放射器２１０からの出力（すなわち、放射器２１０および同軸ケーブルを介して入力されたＲＦタグからの電波）を受けて、ＲＦタグが内蔵するメモリのデータを読み取る。
【００２７】
このような構成のＲＦＩＤ読取装置１００によれば、下記のような効果を得ることができる。
【００２８】
ＲＦＩＤモジュール２４０は、発熱し、温度が高くなりやすく、動作に影響が出る場合があったが、本実施形態によれば、グランド板金２３０が放熱板の役割を果たす。このため、放熱性がよく、ＲＦＩＤモジュール２４０を高温になりにくくできるので、誤作動のおそれを減らすことができる。
【００２９】
グランド板金２３０は、正面１０１側を残して放射器２１０を囲む形状であるので、正面１０１側以外からの電波を遮断する。したがって、ＲＦタグの読み取りに際して、外乱を少なくし、精度を高めることができる。
【００３０】
従来、同軸ケーブルは、一般に、外周部においてアンテナ装置に接続されることが多い。このため、オペレータが誤って装置を取り落とし、装置が落下してしまうと、同軸ケーブルや接続部が損傷してしまう不都合があった。しかしながら、本実施形態によれば、グランド板金２３０が同軸ケーブルを貫通させる孔２３７を有するので、同軸ケーブルが装置の外周部に接続されることがない。したがって、落下による同軸ケーブルや接続部の損傷を起こしにくくすることができる。また、同軸ケーブルが外周部に位置する場合に比して、省スペースである。
【００３１】
そして、従来は、一般に、アンテナ装置とＲＦＩＤモジュールとが別体であったが、本実施形態では、アンテナ装置２００とＲＦＩＤモジュール２４０とを一体にした。このため、アンテナ装置２００とＲＦＩＤモジュールとを別体とする場合に比して、省スペース化、資材兼用による効率化、部品点数の削減、軽量化が可能となる。さらに、放熱性が良好になる。これらにより、取り扱いやすいアンテナ装置２００およびＲＦＩＤ読取装置１００とすることができる。
【００３２】
なお、上記実施形態では、放射器２１０をほぼ円形のものとしているが、実施にあたってはこれに限らず、例えば、ほぼ方形のものでもよいし、他の形状でもよい。また、実施形態では、放射器２１０が放射する電波を円偏波として説明したが、実施にあたっては、これに限らない。
【００３３】
また、実施形態では、グランド板金２３０をアルミニウム製として説明したが、実施にあたって、他の金属を採用してもよい。
【００３４】
また、実施形態では、ＲＦＩＤモジュール２４０は、ＲＦタグが内蔵するメモリのデータを読み取るいわゆる「リーダ」である。しかし、実施にあたっては、ＲＦＩＤモジュール２４０は、ＲＦタグが内蔵するメモリにデータを書き込むいわゆる「ライタ」としての機能を有していてもよい。
【００３５】
また、実施形態では、ＲＦＩＤモジュール２４０が取り付けられる板状の部分を平板部２３１として説明した。しかし、実施にあたっては、上記板状の部分が必ずしも平板状でなくとも、利得調整で対応することで所望の特性が得られればよい。
【００３６】
また、実施形態では、グランド板金２３０の背面２３５に保持させるＲＦＩＤモジュール２４０以外の基板をＩ／Ｆ基板２５０であるとして説明した。しかし、実施にあたっては、他の用途の基板であってもよい。
【００３７】
本発明のいくつかの実施形態を説明したが、これらの実施形態は、例として提示したものであり、発明の範囲を限定することは意図していない。これら新規な実施形態は、その他の様々な形態で実施されることが可能であり、発明の要旨を逸脱しない範囲で、種々の省略、置き換え、変更を行うことができる。これら実施形態やその変形は、発明の範囲や要旨に含まれるとともに、特許請求の範囲に記載された発明とその均等の範囲に含まれる。
【符号の説明】
【００３８】
１００…ＲＦＩＤ読取装置、１０１…正面、
２００…アンテナ装置、
２１０…放射器、２１１…外周、２１２…切欠き、
２２０…給電板、
２３０…グランド板金、
２３１…平板部、２３２…側板部、２３５…背面、２３６…正面、２３７…孔、
２４０…ＲＦＩＤモジュール、
２５０…Ｉ／Ｆ基板、
２６１，２６３，２６５，２６７…スタッド、
２６２，２６４，２６６，２６８…ねじ、
３００…外装、
３１０…筐体、３１１…本体部、３１２…蓋部、
３２０…グリップ、３２１…握り部分、３２２…上端部、３２３…連結部。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００３９】
【特許文献１】特開２００９−２０８５６号公報
【図１】
2016038628.tif 000003
【図２】
2016038628.tif 000004
【図３】
2016038628.tif 000005
【図４】
2016038628.tif 000006
【図５】
2016038628.tif 000007
【図６】
2016038628.tif 000008