(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
磁芯部材(34)にコイル本体(16)を巻回することにより形成されたＲＦＩＤ用アンテナにおいて、
前記磁芯部材(34)が、磁性材料からなる粉末若しくはフレーク及びプラスチックの複合材により或いはフェライトにより柱状に形成され前記コイル本体(16)が巻回される柱状部(14a)と、前記柱状部(14a)の両端に設けられ前記柱状部(14a)から離れるに従って次第に太くなる一対のテーパ部(14b,14b)と、前記一対のテーパ部(14b,14b)のいずれか一方又は双方に形成され磁芯部材(14)の端面から柱状部(14a)に向うに従って穴径が小さくなるテーパ穴(34c,34c)とを有することを特徴とするＲＦＩＤ用アンテナ。
【請求項２】
磁芯部材(54)にコイル本体(16)を巻回することにより形成されたＲＦＩＤ用アンテナにおいて、
前記磁芯部材(54)が、磁性材料からなる粉末若しくはフレーク及びプラスチックの複合材により或いはフェライトにより柱状に形成され前記コイル本体(16)が巻回される柱状部(54a)と、前記柱状部(54a)の両端にそれぞれ接着されアモルファスの積層体或いはアモルファス箔及びプラスチックフィルムの積層体により形成された一対の積層部(54b,54b)とを有することを特徴とするＲＦＩＤ用アンテナ。
【請求項３】
柱状部(54a)の横断面積が一対の積層部(54b,54b)の横断面積より小さく形成された請求項２記載のＲＦＩＤ用アンテナ。
【請求項４】
磁芯部材(74)にコイル本体(16)を巻回することにより形成されたＲＦＩＤ用アンテナにおいて、
前記磁芯部材(74)が、磁性材料からなる粉末若しくはフレーク及びプラスチックの複合材により或いはフェライトにより柱状に形成された柱状部(74a)と、前記柱状部(74a)の一端に接続されアモルファス箔の積層体或いはアモルファス箔及びプラスチックフィルムの積層体により柱状に形成された積層部(74b)とを有し、
前記積層部(74b)が、前記柱状部(74a)の一端に接着剤を用いて直接接続されるか或いは前記柱状部(74a)及び前記積層部(74b)をベース板に接着剤を用いて接着することにより前記柱状部(74a)の一端に間接的に接続されることを特徴とするＲＦＩＤ用アンテナ。
【請求項５】
積層部(84b)の横断面積が柱状部(84a)の横断面積より小さく形成された請求項４記載のＲＦＩＤ用アンテナ。
【請求項６】
積層部が、柱状部(74a)の一端にこの柱状部(74a)の長手方向に直交する方向に所定のスペース(94c)をあけた状態でそれぞれ接続された一対の積層部(94b,94b)である請求項４記載のＲＦＩＤ用アンテナ。
【請求項７】
磁芯部材(104)にコイル本体(16)を巻回することにより形成されたＲＦＩＤ用アンテナにおいて、
前記磁芯部材(104)が、磁性材料からなる粉末若しくはフレーク及びプラスチックの複合材により或いはフェライトにより柱状に形成された柱状部(104a)と、前記柱状部(104a)の一端に接着剤を用いて直接接続されアモルファス箔の積層体或いはアモルファス箔及びプラスチックフィルムの積層体により筒状に形成された積層部(104b)とを有することを特徴とするＲＦＩＤ用アンテナ。
【請求項８】
磁芯部材(114)にコイル本体(16)を巻回することにより形成されたＲＦＩＤ用アンテナにおいて、
前記磁芯部材(114)が、磁性材料からなる粉末若しくはフレーク及びプラスチックの複合材により或いはフェライトにより柱状に形成された柱状部(104a)と、前記柱状部(104a)の一端に接着剤を用いて直接接続されアモルファス箔の積層体或いはアモルファス箔及びプラスチックフィルムの積層体により半筒状に形成された積層部(114b)とを有することを特徴とするＲＦＩＤ用アンテナ。
【発明の詳細な説明】
【０００１】
【発明の属する技術分野】
本発明は、ＲＦＩＤ（無線周波数識別：Radio Frequency Identification）技術を利用したタグや、このタグに記憶された情報を読出す質問器に用いられるアンテナに関するものである。
【０００２】
【従来の技術】
従来、バス等の行先情報が入力されたＲＦＩＤタグがバス等に取付けられ、時刻表情報が入力されたＲＦＩＤタグが乗り場の時刻表示板のベースに埋設され、バス等の乗り場への誘導情報が入力されたＲＦＩＤタグが歩行路の点字誘導タイルに埋設され、更に上記各ＲＦＩＤタグが発信する情報を杖状のアンテナを介して質問器が読取るように構成された非接触認識ラベルを利用した交通情報認識装置が開示されている（特開平１１−１４３４１８号）。
このように構成された非接触認識ラベルを利用した交通情報認識装置では、視覚障害者が歩行路の点字誘導タイル上を歩行すると、このタイルに埋設されたＲＦＩＤタグの発信する誘導情報がアンテナを介して質問器により得られるので、視覚障害者はバスの乗場までの道程を確実に知ることができる。またバスの乗場に到着し、杖状アンテナを時刻表示板のベースに向けると、このベースに埋設されたＲＦＩＤタグの発信する時刻表情報がアンテナを介して質問器により得られる。更にバスが乗場に到来したときに杖状アンテナをバスに向けると、このバスに取付けられたＲＦＩＤタグの発信する行先情報がアンテナを介して質問器により得られるので、このバスが乗るべきバスであるか否かを知ることができる。このように視覚障害者等は交通機関の乗場までの道順や時刻表情報などを自動的に得られるので、道や交通機関を間違えずにスムーズに目的地まで行くことができるようになっている。
【０００３】
【発明が解決しようとする課題】
しかし、上記従来の特開平１１−１４３４１８号に示された非接触認識ラベルを利用した交通情報認識装置では、質問器に接続された杖状のアンテナの作動距離を大きくするには、フェライト等により形成されかつコイルが巻回される磁芯部材の直径及び長さのいずれか一方又は双方を大きくする必要があり、この磁芯部材を大型化すると、杖状のアンテナが重くなって携帯性を損う不具合があった。
本発明の目的は、軽量であって、しかも作動距離が長く、携帯性に優れた、ＲＦＩＤ用アンテナを提供することにある。
本発明の別の目的は、構造が簡単であって、しかも磁芯部材内に電子部品や電池等を収容可能なスペースを確保することにより小型化できる、ＲＦＩＤ用アンテナを提供することにある。
【０００４】
【課題を解決するための手段】
本発明者らは、理論的考察と実験を繰返した結果、ＲＦＩＤタグの作動距離（ＲＦＩＤ質問器のアンテナ及びＲＦＩＤタグのアンテナ間の距離であって、ＲＦＩＤタグが作動可能な最大距離）がＲＦＩＤ質問器又はＲＦＩＤタグのアンテナの磁芯部材の長さとその両端部の外周の形状寸法が変わらなければ殆ど変化しないことを見出した。即ち、磁芯部材を一定断面積の柱状ではなく、長さと両端部の外周を同一にすれば、中央を細く形成したり、両端部近傍に一対の穴を形成したり、或いは全長にわたって通孔を形成しても、上記作動距離が殆ど変化しないことを見出して、本発明をなすに至った。
【０００５】
また本発明者らは、ＲＦＩＤ質問器のアンテナの一端が常にＲＦＩＤタグのアンテナの一端に対向するように設定されている場合、ＲＦＩＤ質問器のアンテナ又はＲＦＩＤタグのアンテナの磁芯部材の長さとその一端の外周の形状寸法が変わらなければ、ＲＦＩＤタグの作動距離は殆ど変化しないことを見出した。即ち、磁芯部材を一定断面積の柱状ではなく、長さと一端の外周を同一にすれば、他端側を細く形成したり、他端側にスリットや穴を形成しても、上記作動距離が殆ど変化しないことを見出して、本発明をなすに至った。
【０００６】
請求項１に係る発明は、図４に示すように、磁芯部材３４にコイル本体１６を巻回することにより形成されたＲＦＩＤ用アンテナの改良である。
その特徴ある構成は、磁芯部材３４が、磁性材料からなる粉末若しくはフレーク及びプラスチックの複合材により或いはフェライトにより柱状に形成されコイル本体１６が巻回される柱状部１４ａと、柱状部１４ａの両端に設けられ柱状部１４ａから離れるに従って次第に太くなる一対のテーパ部１４ｂ，１４ｂと、一対のテーパ部１４ｂ，１４ｂのいずれか一方又は双方に形成され磁芯部材３４の端面から柱状部１４ａに向うに従って穴径が小さくなるテーパ穴３４ｃ，３４ｃとを有するところにある。
【０００７】
この請求項１に記載されたＲＦＩＤ用アンテナでは、一対のテーパ部１４ｂ，１４ｂの最も太い部分を直径とする従来の柱状の磁芯部材と比べて、本発明の磁芯部材１４は中央から両端近傍まで従来の磁芯部材より細く形成されており、一対のテーパ部１４ｂ，１４ｂのいずれか一方又は双方にテーパ穴３４ｃ，３４ｃを形成したので軽く、しかもその磁芯部材１４を用いたアンテナ１１の作動距離は従来の磁芯部材を用いたアンテナの作動距離と略同一となる。また磁芯部材１４の柱状部１４ａで磁束の通過する断面が小さくなるため、コイル本体１６の巻数を増やす必要があるけれども、コイル本体１６は細い柱状部１４ａに巻回されるため、コイル本体１６の全長が短くなってその電気抵抗が小さくなり、この磁芯部材１４を用いたアンテナ１１とコンデンサにより構成される共振回路のＱ値が大きくなって共振の幅が鋭くなる。
ここで、Ｑ値とは、電波の角周波数をωとし、アンテナ及びコンデンサにて構成される共振回路の抵抗値をｒとし、コイル本体の自己インダクタンスをＬとするとき、ωＬ／ｒで定義される数値であり、Ｑ値が高いほど渦電流等による損失が少なくなり、共振の幅が鋭くなることが知られている。
【００１０】
請求項２に係る発明は、図８に示すように、磁芯部材５４が、磁性材料からなる粉末若しくはフレーク及びプラスチックの複合材により或いはフェライトにより柱状に形成されコイル本体１６が巻回される柱状部５４ａと、柱状部５４ａの両端にそれぞれ接着されアモルファスの積層体或いはアモルファス箔及びプラスチックフィルムの積層体により形成された一対の積層部５４ｂ，５４ｂとを有することを特徴とする。
この請求項２に記載されたＲＦＩＤ用アンテナでは、磁芯部材５４の中央の柱状部５４ａで渦電流が発生しないため、高周波損失は少なく、この磁芯部材５４を用いたアンテナ５１とコンデンサにより構成される共振回路のＱ値は低下しない。また一対の積層部５４ｂ，５４ｂは軽量であるため、アンテナ５１全体の重量を低減できる。
【００１１】
請求項３に係る発明は、請求項２に係る発明であって、更に図８に示すように、柱状部５４ａの横断面積が一対の積層部５４ｂ，５４ｂの横断面積より小さく形成されたことを特徴とする。
この請求項３に記載されたＲＦＩＤ用アンテナでは、比較的比重の大きな柱状部５４ａを細く形成しかつ比較的大径の一対の積層部５４ｂ，５４ｂの比重を小さくすることにより、アンテナ５１全体の重量を更に低減できる。また柱状部５４ａで磁束の通過する断面が小さくなるため、コイル本体１６の巻数を増やす必要があるけれども、コイル本体１６は細い柱状部５４ａに巻回されるため、コイル本体１６の全長が短くなってその電気抵抗が小さくなり、この磁芯部材５４を用いたアンテナ５１とコンデンサにより構成される共振回路のＱ値が大きくなってその共振の幅が鋭くなる。
【００１３】
請求項４に係る発明は、図１３に示すように、磁芯部材７４が、磁性材料からなる粉末若しくはフレーク及びプラスチックの複合材により或いはフェライトにより柱状に形成された柱状部７４ａと、柱状部７４ａの一端に接続されアモルファス箔の積層体或いはアモルファス箔及びプラスチックフィルムの積層体により柱状に形成された積層部７４ｂとを有し、積層部７４ｂが、柱状部７４ａの一端に接着剤を用いて直接接続されるか或いは柱状部７４ａ及び積層部７４ｂをベース板に接着剤を用いて接着することにより柱状部７４ａの一端に間接的に接続されることを特徴とする。
この請求項４に記載されたＲＦＩＤ用アンテナでは、磁芯部材７４の積層部７４ｂを比重の比較的小さいアモルファス箔及びプラスチックフィルムの積層体にて形成すれば、磁芯部材７４をある程度軽くすることができる。また磁芯部材７４には上記請求項６の磁芯部材より渦電流が発生し難くかつ高周波損失が少なくなるため、この磁芯部材７４を用いたアンテナ７１とコンデンサにより構成される共振回路のＱ値は請求項６の磁芯部材を用いた共振回路のＱ値より高くなる。
【００１４】
請求項５に係る発明は、請求項４に係る発明であって、更に図１６に示すように、積層部８４ｂの横断面積が柱状部７４ａの横断面積より小さく形成されたことを特徴とする。
この請求項５に記載されたＲＦＩＤ用アンテナでは、積層部８４ｂの横断面積が柱状部７４ａの横断面積より小さいため、積層部８４ｂに沿って電子部品や電池等を収容するスペースを確保できる。
【００１５】
請求項６に係る発明は、請求項４に係る発明であって、更に図１９に示すように、積層部が、柱状部７４ａの一端にこの柱状部７４ａの長手方向に直交する方向に所定のスペース９４ｃをあけた状態でそれぞれ接続された一対の積層部９４ｂ，９４ｂであることを特徴とする。
この請求項６に記載されたＲＦＩＤ用アンテナでは、一対の積層部９４ｂ，９４ｂの間の所定のスペース９４ｃに電子部品や電池等を収容することができる。また積層部９４ｂ，９４ｂの外周は上記スペース９４ｃにアモルファス箔の積層体などが充填された積層部と同一であるため、磁芯部材９４の性能は殆ど変わらない。
【００１６】
請求項７に係る発明は、図２２に示すように、磁芯部材１０４が、磁性材料からなる粉末若しくはフレーク及びプラスチックの複合材により或いはフェライトにより柱状に形成された柱状部１０４ａと、柱状部１０４ａの一端に接着剤を用いて直接接続されアモルファス箔の積層体或いはアモルファス箔及びプラスチックフィルムの積層体により筒状に形成された積層部１０４ｂとを有することを特徴とする。
この請求項７に記載されたＲＦＩＤ用アンテナでは、筒状の積層部１０４内に電子部品や電池等を収容することができる。
【００１７】
請求項８に係る発明は、図２５に示すように、磁芯部材１１４が、磁性材料からなる粉末若しくはフレーク及びプラスチックの複合材により或いはフェライトにより柱状に形成された柱状部１０４ａと、柱状部１０４ａの一端に接着剤を用いて直接接続されアモルファス箔の積層体或いはアモルファス箔及びプラスチックフィルムの積層体により半筒状に形成された積層部１１４ｂとを有することを特徴とする。
この請求項８に記載されたＲＦＩＤ用アンテナでは、積層部１１４ｂの横断面積が柱状部１０４ａの横断面積より小さいため、積層部１１４ｂに沿って電子部品や電池等を収容するスペースを確保できる。
【００１８】
次に第１の参考の形態を図面に基づいて説明する。
図１〜図３に示すように、この参考の形態のＲＦＩＤ用アンテナ１１は視覚障害者の携帯するステッキ１２の先端に内蔵されかつＲＦＩＤ質問器１３に接続された質問器用アンテナである。このアンテナ１１は磁芯部材１４と、この磁芯部材１４に巻回されたコイル本体１６とを有する。ＲＦＩＤ質問器１３は質問器用アンテナ１１を介してＲＦＩＤタグ１７のＩＣチップ１９のメモリ１９ｆに記憶された情報を読出すように構成される（図３）。ＲＦＩＤタグ１７は駅のホームの乗車位置に埋設されたり、駅の階段の最上段又は最下段に埋設されたり、バスの停留所に埋設されたり、遊園地のチケット売場や各遊戯施設の入口近傍に埋設されたり、或いは音楽堂などのチケット売場や各座席近傍に埋設される。タグ１７のＩＣチップ１９のメモリ１９ｆにはタグ１７の埋設された場所に関する情報（タグ１７固有の情報）が記憶され、ＩＣチップ１９にはタグ用アンテナ１８が電気的に接続される。
【００１９】
質問器用アンテナ１１の磁芯部材１４は円柱状に形成された柱状部１４ａと、柱状部１４ａの両端に設けられた一対のテーパ部１４ｂ，１４ｂとを有する（図１及び図２）。テーパ部１４ｂは柱状部１４ａから離れるに従って次第に太くなるように形成される。磁芯部材１４ａは金属又はフェライトの粉末又はフレークとプラスチックとの複合材により形成される。金属の粉末としては、カーボニル鉄粉末，鉄又はパーマロイ等のアトマイズ粉末，還元鉄粉末等が用いられる。また金属のフレークとしては、上記金属の粉末をボールミル、ローラ等で機械的に扁平化して得られたフレークや、鉄系又はコバルト系合金の溶湯を水冷銅に衝突させて得られたアモルファスフレークなどが用いられる。更にプラスチックとしては加工性の良い熱可塑性のプラスチックを用いたり、或いは耐熱性の良い熱硬化性のプラスチックを用いたりすることができる。なお、柱状部１４ａは円柱状ではなく角柱状に形成してもよい。
【００２０】
またＲＦＩＤ質問器１３は所定の質問信号を載せた電波を質問器用アンテナ１１から発信しかつタグ用アンテナ１８の発信したタグ１７固有の情報を載せた電波を受けてメモリ２１に記憶する処理部２２と、このメモリ２１に記憶された情報を音声信号に変換する音声変換部２３と、この音声信号を音声に変換するイヤホン２４とを備える（図３）。処理部２２は質問器用アンテナ１１に接続されバッテリ（図示せず）を内蔵する電源回路２２ａと、無線周波数（ＲＦ）回路２２ｂと、変調回路２２ｃと、復調回路２２ｄと、ＣＰＵ２２ｅとを有する。ＲＦ回路２２ｂには質問器用アンテナ１１と共振回路を構成するコンデンサ（図示せず）が設けられる。またメモリ２１はＣＰＵ２２ｅに接続され、タグ１７のＩＣチップ１９から読取った情報が記憶される。イヤホン２４の入力部は音声変換部２３の出力に接続され、イヤホン２４の出力部は視覚障害者の耳に装着される。またＲＦＩＤ質問器１３はイヤホン２４と一体的に設けられる。なお、質問器はイヤホンと一体的ではなく、ステッキに内蔵してもよいが、イヤホンとの一体化やステッキへの内蔵が難しければ、視覚障害者が所持するように構成してもよい。
【００２１】
一方、ＲＦＩＤタグ１７のＩＣチップ１９は電源回路１９ａと、無線周波数（ＲＦ）回路１９ｂと、変調回路１９ｃと、復調回路１９ｄと、ＣＰＵ１９ｅと、このＣＰＵ１９ｅに接続されタグ１７の埋設された場所の情報が記憶されるメモリ１９ｆとを有する（図３）。電源回路１９ａはコンデンサ（図示せず）を内蔵し、このコンデンサはタグ用アンテナ１８とともに共振回路を構成する。このコンデンサにはタグ用アンテナ１８が特定の周波数の電波（上記共振回路が共振する周波数）を受信したときにその相互誘導作用で生じる電力が充電される。電源回路１９ａはこの電力を整流し安定化してＣＰＵ１９ｅに供給し、ＩＣチップ１９を活性化する。メモリ１９ｆはＲＯＭ（read only memory）、ＲＡＭ（ramdom-access memory）及びＥＥＰＲＯＭ（electrically erasable programmable read only memory）を含み、ＣＰＵ１９ｅの制御の下で上記ＲＦＩＤ質問器１３からの電波のデータ通信による読出しコマンドに応じて記憶されたデータの読出しを行うように構成される。
【００２２】
このように構成された質問器用アンテナ１１の動作を説明する。
視覚障害者は質問器用アンテナ１１が内蔵されたステッキ１２を携帯しかつイヤホン２４を耳に装着して歩行する。駅のホームに到着してステッキ１２の先端をホームの乗車位置に埋設されたＲＦＩＤタグ１７のタグ用アンテナ１８に向けると、ＲＦＩＤ質問器１３は質問器用アンテナ１１からタグ用アンテナ１８に向けて２値化されたデジタル信号の質問信号を特定周波数の電波により送信する。質問器１３から発せられるデジタル信号は、図示しない信号発生器から発せられ変調回路２２ｃで変調を受け、ＲＦ回路２２ｂでこの変調した信号を増幅して質問器用アンテナ１１から送信される。この変調には例えばＡＳＫ（振幅変調）、ＦＳＫ（周波数変調）又はＰＳＫ（位相変調）が挙げられる。送信された質問信号の電波はタグ用アンテナ１８に受信される。
【００２３】
このときタグ用アンテナ１８と電源回路１９ａのコンデンサとにより構成される共振回路の共振の振幅が大きくなるので、このコンデンサには十分な量の電力が充電される、即ち質問器用アンテナ１１とタグ用アンテナ１８の相互誘導作用により十分な量の電力が電源回路１９ａのコンデンサに充電される。電源回路１９ａはこの電力を整流し安定化してＣＰＵ１９ｅに供給し、ＩＣチップ１９を活性化し、更にＲＦ回路１９ｂを介して復調回路１９ｄで元のデジタル信号の質問信号を再現させる。ＣＰＵ１９ｅはこの質問信号に基づいてメモリ１９ｆに書込まれていたその場所に関する情報を送信する。この情報の送信は２値化されたデータ信号をＩＣチップ１９の変調回路１９ｃで変調し、ＲＦ回路１９ｂで増幅してタグ用アンテナ１８から送出することにより行われる。送信されたデータは質問器用アンテナ１１が受信し、処理部２２がタグ１７からの情報をメモリ２１に記憶するとともに、音声変換部２３に出力するので、視覚障害者は音声変換部２３で音声に変換された上記情報をイヤホン２４を通して聞くことができ、そのホームに入線する電車が行先の駅を通る電車であるか否かを速やかに判断することができる。
【００２４】
また質問器用アンテナ１１の磁芯部材１４は従来の磁芯部材（一対のテーパ部１４ｂ，１４ｂの最も太い部分を直径とする柱状の磁芯部材）と比べて、細く形成されて軽いので、ステッキ１２の先端に内蔵しても、視覚障害者の携帯性を損うことはない。また上記磁芯部材１４を用いた質問器用アンテナ１１の作動距離は従来の磁芯部材を用いた質問器用アンテナの作動距離と略同一となるので、アンテナ特性が低下することもない。更に磁芯部材１４の柱状部１４ａで磁束の通過する断面が小さくなるため、コイル本体１６の巻数を増やす必要があるけれども、コイル本体１６は細い柱状部１４ａに巻回されるため、コイル本体１６の全長が短くなってその電気抵抗が小さくなるとともに、磁芯部材１４に巻回したコイル本体１６の外径を小さくできる。この結果、この磁芯部材１４を用いたアンテナ１１とコンデンサにより構成される共振回路のＱ値が大きくなって共振の幅が鋭くなるという利点がある。
【００２５】
図４及び図５は本発明の第１の実施の形態を示す。図４及び図５において図１及び図２と同一符号は同一部品を示す。
この実施の形態では、磁芯部材３４の一対のテーパ部１４ｂ，１４ｂに一対のテーパ穴３４ｃ，３４ｃがそれぞれ形成される。上記テーパ穴３４ｃ，３４ｃは磁芯部材３４の両端面から柱状部１４ａに向うに従って穴径がそれぞれ小さくなるように形成される。なお、上記テーパ穴は一対のテーパ部のいずれか一方に設けてもよい。上記以外は第１の参考の形態と同一に構成される。
このように構成された質問器用アンテナ３１では、磁芯部材３４が第１の参考の形態の磁芯部材より軽くなるので、携帯性が更に良好になるとともに、その磁芯部材３４を用いたアンテナ３１の作動距離は従来の柱状の磁芯部材を用いたアンテナの作動距離と略同一となる。上記以外の動作は第１の参考の形態の動作と略同様であるので、繰返しの説明を省略する。
【００２６】
図６及び図７は第２の参考の形態を示す。図６において図１と同一符号は同一部品を示す。
この参考の形態では、磁芯部材４４が磁性材料からなる粉末若しくはフレーク及びプラスチックの複合材により或いはフェライトにより、磁芯部材４４の軸線に沿って延びる通孔４４ａを有する筒状に形成される。上記以外は第１の参考の形態と同一に構成される。
このように構成された質問器用アンテナ４１では、磁芯部材４４の肉厚を十分に小さくすれば、磁芯部材４４が第１の参考の形態又は第１の実施の形態の磁芯部材より更に軽くなり、しかもその磁芯部材４４を用いた質問器用アンテナ４１の作動距離は第１の参考の形態又は第１の実施の形態の磁芯部材を用いた質問器用アンテナの作動距離と略同一となる。上記以外の動作は第１の参考の形態の動作と略同様であるので、繰返しの説明を省略する。
【００２７】
図８〜図１０は本発明の第２の実施の形態を示す。図８において図１と同一符号は同一部品を示す。
この実施の形態では、磁芯部材５４が、磁性材料からなる粉末若しくはフレーク及びプラスチックの複合材により或いはフェライトにより柱状に形成された柱状部５４ａと、柱状部５４ａの両端にそれぞれ接着されアモルファスの積層体或いはアモルファス箔及びプラスチックフィルムの積層体により形成された一対の積層部５４ｂ，５４ｂとを有する。柱状部５４ａは四角柱状に形成され、柱状部５４ａの両端には柱状部５４ａの両端から離れるに従って次第に太くなる一対の四角錐台５４ｃ，５４ｃが柱状部５４ａと同一材料で一体的に設けられる。また積層部５４ｂは柱状部５４ａより太い四角柱状に形成される、即ち柱状部５４ａの横断面積は一対の積層部５４ｂ，５４ｂの横断面積より小さく形成される。一対の積層部５４ｂ，５４ｂは一対の四角錐台５４ｃ，５４ｃの端面に接着剤を用いて接着される。更にアモルファス箔としてはＦｅ系（METGLAS2605S-2：アライドケミカル社製）やＣｏ系（METGLAS2714A：アライドケミカル社製）等を用いることが好ましく、プラスチックフィルムとしてはＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム、ポリエチレンフィルム、ナイロンフィルム等を用いることが好ましい。上記以外は第１の参考の形態と同一に構成される。
【００２８】
このように構成された質問器用アンテナ５１では、磁芯部材５４の中央の柱状部５４ａが複合材により形成されているため、渦電流が発生せず、かつ高周波損失が少ない。この結果、上記磁芯部材５４を用いたアンテナ５１とコンデンサにより構成される共振回路のＱ値は低下しない。また比較的比重の大きな柱状部５４ａが細く形成されかつ比較的大径の一対の積層部５４ｂ，５４ｂの比重が小さいため、アンテナ５１全体の重量を低減できる。上記以外の動作は第１の参考の形態の動作と略同様であるので、繰返しの説明を省略する。
【００２９】
図１１及び図１２は第３の参考の形態を示す。図１１において図１と同一符号は同一部品を示す。
この参考の形態では、磁芯部材６４がアモルファスの積層体或いはアモルファス箔及びプラスチックフィルムの積層体により四角柱状に形成される。アモルファス箔としてはＦｅ系（METGLAS2605S-2：アライドケミカル社製）やＣｏ系（METGLAS2714A：アライドケミカル社製）等を用いることが好ましく、プラスチックフィルムとしてはＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルム、ポリエチレンフィルム、ナイロンフィルム等を用いることが好ましい。上記以外は第１の参考の形態と同一に構成される。
【００３０】
このように構成された質問器用アンテナ６１では、磁芯部材６４を比重の比較的小さいアモルファスの積層体或いはアモルファス箔及びプラスチックフィルムの積層体にて形成したので、磁芯部材６４を軽くすることができる。この場合、磁芯部材６４に渦電流が発生し易く、高周波損失が多くなるため、この磁芯部材６４を用いたアンテナ６１とコンデンサにより構成される共振回路のＱ値が低下する。しかし、Ｑ値が低くても作動するＩＣチップが存在するため、上記アンテナ６１はこのようなＩＣチップを用いたＲＦＩＤ用タグに適用できる。上記以外の動作は第１の参考の形態の動作と略同様であるので、繰返しの説明を省略する。
【００３１】
図１３〜図１５は本発明の第３の実施の形態を示す。
この実施の形態では、磁芯部材７４が四角柱状に形成された柱状部７４ａと、柱状部７４ａの一端に接続された四角柱状の積層部７４ｂとを有する。柱状部７４ａは第２の実施の形態の柱状部と同様に、磁性材料からなる粉末若しくはフレーク及びプラスチックの複合材により或いはフェライトによりして形成される。また積層部７４ｂは第２の実施の形態の積層部と同様に、アモルファス箔及びプラスチックフィルムの積層体により形成されるか、或いはアモルファス箔のみの積層体により形成される。柱状部７４ａの一端と積層部７４ｂの一端とは接着剤を用いて直接接続される。なお、柱状部の一端と積層部の一端とが接触するように、柱状部及び積層部を図示しないベース板に接着剤を用いて接着することにより、間接的に接続してもよい。またコイル本体１６は柱状部７４ａに巻回される。上記以外は第１の参考の形態と同一に構成される。
このように構成された質問器用アンテナ７１では、磁芯部材７４の積層部７４ｂを比重の比較的小さいアモルファス箔及びプラスチックフィルムの積層体にて形成すれば、磁芯部材７４をある程度軽くすることができる。また磁芯部材７４には上記第３の参考の形態の磁芯部材より渦電流が発生し難くかつ高周波損失が少なくなるため、この磁芯部材７４を用いたアンテナ７１とコンデンサにより構成される共振回路のＱ値は第３の参考の形態の磁芯部材を用いた共振回路のＱ値より高くなる。上記以外の動作は第１の参考の形態の動作と略同様であるので、繰返しの説明を省略する。
【００３２】
図１６〜図１８は本発明の第４の実施の形態を示す。
この実施の形態では、磁芯部材８４の積層部８４ｂの横断面積が柱状部７４ａの横断面積より小さく形成される。即ち、磁芯部材８４の柱状部７４ａは第３の実施の形態の柱状部と同一に形成され、積層部８４ｂは第３の実施の形態の積層部より厚さが薄く形成される。また磁芯部材８４は柱状部７４ａの他端がステッキ（図示せず）の先端に位置するようにステッキに内蔵される。柱状部７４ａの一端と積層部８４ｂの一端とは第３の実施の形態と同様に、接着剤を用いて直接或いは間接的に接続される。更にコイル本体１６は柱状部７４ａに巻回される。上記以外は第１の参考の形態と同一に構成される。
このように構成された質問器用アンテナ８１では、磁芯部材８４をステッキに内蔵するときに磁芯部材８４の向きが上述のように限定されるけれども、積層部８４ｂの横断面積が柱状部７４ａの横断面積より小さいため、積層部８４ｂに沿ってＲＦＩＤ質問器１３や電池等を収容するスペースを確保できる。この結果、このアンテナ８１を含むＲＦＩＤ質問器１３の構造が簡単になり、しかも小型化することができるの、ステッキの不使用時にステッキをコンパクトに折畳むことができる。上記以外の動作は第１の参考の形態の動作と略同様であるので、繰返しの説明を省略する。
【００３３】
図１９〜図２１は本発明の第５の実施の形態を示す。
この実施の形態では、磁芯部材９４の柱状部７４ａの一端に、一対の積層部９４ｂ，９４ｂが長手方向に直交する方向に所定のスペース９４ｃをあけた状態でそれぞれ接続される。即ち、磁芯部材９４の柱状部７４ａは第３の実施の形態の柱状部と同一に形成され、一対の積層部９４ｂ，９４ｂは第３の実施の形態の積層部より厚さが薄く形成される。またコイル本体１６は柱状部７４ａに巻回される。上記以外は第１の参考の形態と同一に構成される。
このように構成された質問器用アンテナ９１では、磁芯部材９４をステッキに内蔵するときに磁芯部材９４の向きが限定されず、一対の積層部９４ｂ，９４ｂの間のスペース９４ｃにＲＦＩＤ質問器１３や電池等を収容することができる。この結果、このアンテナ９１を含むＲＦＩＤ質問器１３の構造が簡単になり、しかも小型化することができるの、ステッキの不使用時にステッキをコンパクトに折畳むことができる。上記以外の動作は第１の参考の形態の動作と略同様であるので、繰返しの説明を省略する。
【００３４】
図２２〜図２４は本発明の第６の実施の形態を示す。
この実施の形態では、磁芯部材１０４が円柱状に形成された柱状部１０４ａと、柱状部１０４ａの一端に接続され円筒状に形成された積層部１０４ｂとを有する。柱状部１０４ａは磁性材料からなる粉末若しくはフレーク及びプラスチックの複合材により或いはフェライトにより形成され、積層部１０４ｂはアモルファス箔の積層体或いはアモルファス箔及びプラスチックフィルムの積層体により形成される。また柱状部１０４ａの一端には小径の突起１０４ｃが突設される。柱状部１０４ａの一端と積層部１０４ｂの一端とは柱状部１０４ａの突起１０４ｃを積層部１０４ｂの通孔１０４ｄに挿入した状態で接着剤を用いて直接接続される。またコイル本体１６は柱状部１０４ａに巻回される。更に積層部１０４ｂのアモルファス箔等の積層方向は積層作業の容易性から積層部１０４ｂの円周方向に積層される。なお、積層部のアモルファス箔等の積層方向を円周方向ではなく、水平方向又は鉛直方向に積層してもよい。上記以外は第１の参考の形態と同一に構成される。
このように構成された質問器用アンテナ１０１では、磁芯部材１０４をステッキに内蔵するときに磁芯部材１０４の向きが限定されず、積層部１０４ｂの通孔１０４ｄにＲＦＩＤ質問器１３や電池等を収容することができる。この結果、このアンテナ１０１を含むＲＦＩＤ質問器１３の構造が簡単になり、しかも小型化することができるの、ステッキの不使用時にステッキをコンパクトに折畳むことができる。上記以外の動作は第１の参考の形態の動作と略同様であるので、繰返しの説明を省略する。
【００３５】
図２５〜図２７は本発明の第７の実施の形態を示す。
この実施の形態では、磁芯部材１１４の柱状部１０４ａが第６の実施の形態の柱状部と同一に形成され、積層部１１４ｂが第６の実施の形態の積層部を縦に半分に割った半円筒状に形成される。柱状部１０４ａの一端と積層部１１４ｂの一端とは柱状部１０４ａの突起１０４ｃを積層部１１４ｂの凹部１１４ｄに挿入した状態で接着剤を用いて直接接続される。また磁芯部材１１４は柱状部１０４ａの他端がステッキの先端に位置するようにステッキに内蔵される。またコイル本体１６は柱状部１０４ａに巻回される。更に積層部１１４ｂのアモルファス箔等の積層方向は積層作業の容易性から積層部１１４ｂの円周方向に積層される。なお、積層部のアモルファス箔等の積層方向を円周方向ではなく、水平方向又は鉛直方向に積層してもよい。上記以外は第１の参考の形態と同一に構成される。
このように構成された質問器用アンテナ１１１では、磁芯部材１１４をステッキに内蔵するときに磁芯部材１１４の向きが上述のように限定されるけれども、積層部１１４ｂの横断面積が柱状部１０４ａの横断面積より小さいため、積層部１１４ｂに沿ってＲＦＩＤ質問器１３や電池等を収容するスペースを確保できる。この結果、このアンテナ１１１を含むＲＦＩＤ質問器１３の構造が簡単になり、しかも小型化することができるの、ステッキの不使用時にステッキをコンパクトに折畳むことができる。上記以外の動作は第１の参考の形態の動作と略同様であるので、繰返しの説明を省略する。
【００３６】
【実施例】
次に本発明の実施例を比較例及び参考例とともに詳しく説明する。
＜参考例１＞
９２重量％の鉄粉と８重量％のポリエチレンとの混練物を射出成形することにより、直径×長さが１０ｍｍ×６０ｍｍである円柱状の複合材製の磁芯部材を作製した。この磁芯部材は図１及び図２に示すように、直径×長さが７ｍｍ×３０ｍｍの円柱状に形成された柱状部１４ａと、最大外径×最小外径×長さがそれぞれ１０ｍｍ×７ｍｍ×１５ｍｍである一対のテーパ部１４ｂ，１４ｂを有する。この磁芯部材１４の柱状部１４ａ外周面に直径が０．１５ｍｍの被覆銅線を３９０回巻いてコイル本体１６を作製し、質問器用アンテナ１１を得た。このアンテナ１１を参考例１とした。
＜参考例２＞
フェライトにより実施例１の磁芯部材と同一形状の磁芯部材を作製した。この磁芯部材の柱状部外周面に直径が０．１５ｍｍの被覆銅線を３００回巻いてコイル本体を作製し、質問器用アンテナを得た。このアンテナを参考例２とした。
【００３７】
＜実施例１＞
磁芯部材を参考例１の磁芯部材と同一材料で同一形状に作製した後に、図４及び図５に示すように、一対のテーパ部１４ｂ，１４ｂ内に磁芯部材３４の両端面から柱状部１４ａに向うに従って穴径がそれぞれ小さくなる一対のテーパ穴３４ｃ，３４ｃを形成した。これらのテーパ穴３４ｃ，３４ｃの最大内径×長さはそれぞれ７ｍｍ×１５ｍｍであった。この磁芯部材３４の柱状部１４ａ外周面に直径が０．１５ｍｍの被覆銅線を４００回巻いてコイル本体１６を作製し、質問器用アンテナ３１を得た。このアンテナ３１を実施例１とした。
＜参考例３＞
図６及び図７に示すように、９２重量％の鉄粉と８重量％のポリエチレンとの混練物を射出成形することにより、外径×内径×長さが１０ｍｍ×７ｍｍ×６０ｍｍである円筒状の複合材製の磁芯部材を作製した。この磁芯部材４４の中央外周面に直径が０．１５ｍｍの被覆銅線を３９０回巻いてコイル本体１６を作製し、質問器用アンテナ４１を得た。このアンテナ４１を参考例３とした。
【００３８】
＜実施例２＞
９２重量％の鉄粉と８重量％のポリエチレンとの混練物を射出成形することにより、縦×横×長さが７ｍｍ×７ｍｍ×３０ｍｍである四角柱状の複合材製の柱状部５４ａを作製した（図８〜図１０）。一方、厚さ２５μｍのアモルファス箔（METGLAS2705A：アライドケミカル社製）と、厚さが０．２５ｍｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムとを交互に積層して縦×横×長さが１０ｍｍ×１０ｍｍ×１２ｍｍの一対の積層部５４ｂ，５４ｂをそれぞれ形成した。なお、柱状部５４ａの両端には、柱状部５４ａの両端から離れるに従って次第に太くなる一対の四角錐台５４ｃ，５４ｃを上記複合材により柱状部５４ａと一体的に形成した。一対の四角錐台５４ｃ，５４ｃの端面に一対の積層部５４ｂ，５４ｂを接着剤を用いて接着することにより磁芯部材５４を作製した。この磁芯部材５４の柱状部５４ａ外周面に直径が０．１５ｍｍの被覆銅線を３２０回巻いてコイル本体１６を作製し、質問器用アンテナ５１を得た。このアンテナ５１を実施例２とした。
＜実施例３＞
フェライトにより縦×横×長さが７ｍｍ×７ｍｍ×３０ｍｍの四角柱状の柱状部を作製した。また一対の積層部を実施例２の一対の積層部と同様にして作製した。なお、柱状部の両端には、柱状部の両端から離れるに従って次第に太くなる一対の四角錐台を上記フェライトにより柱状部と一体的に形成した。一対の四角錐台の端面に一対の積層部を接着剤を用いて接着することにより磁芯部材を作製した。この磁芯部材の柱状部外周面に直径が０．１５ｍｍの被覆銅線を３３０回巻いてコイル本体を作製し、質問器用アンテナを得た。このアンテナを実施例３とした。
【００３９】
＜参考例４＞
図１１及び図１２に示すように、厚さが２５μｍのアモルファス箔（METGLAS2705A：アライドケミカル社製）と、厚さが０．２５ｍｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムとを交互に積層して縦×横×長さが１０ｍｍ×１０ｍｍ×６０ｍｍの磁芯部材６４を形成した。この磁芯部材６４の中央外周面に直径が０．１５ｍｍの被覆銅線を２９０回巻いてコイル本体１６を作製し、質問器用アンテナ６１を得た。このアンテナ６１を参考例４とした。
＜実施例４＞
図１３〜図１５に示すように、フェライトにより縦×横×長さが７ｍｍ×７ｍｍ×３０ｍｍの四角柱状の柱状部７４ａを作製した。また厚さが２０μｍのアモルファス箔（METGLAS2705A：アライドケミカル社製）と、厚さが０．５ｍｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムとを交互に積層して縦×横×長さが１０ｍｍ×１０ｍｍ×３０ｍｍの四角柱状の積層部７４ｂを作製した。柱状部７４ａの一端と積層部７４ｂの一端とを接着剤を用いて接続することにより磁芯部材７４を得た。この磁芯部材７４の柱状部７４ａに直径が０．１５ｍｍの被覆銅線を２８０回巻いてコイル本体１６を作製し、質問器用アンテナ７１を得た。このアンテナ７１を実施例４とした。
【００４０】
＜実施例５＞
図１６〜図１８に示すように、９２重量％の鉄粉と８重量％のポリエチレンとの混練物を射出成形することにより、縦×横×長さが７ｍｍ×７ｍｍ×３０ｍｍである四角柱状の複合材製の柱状部７４ａを作製した。また厚さが２０μｍのアモルファス箔（METGLAS2705A：アライドケミカル社製）と、厚さが０．５ｍｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムとを交互に積層して縦×横×長さが１０ｍｍ×１０ｍｍ×３０ｍｍの四角柱状の積層部８４ｂを作製した。柱状部７４ａの一端と積層部８４ｂの一端とを接着剤を用いて接続することにより磁芯部材を得た。この磁芯部材８４の柱状部７４ａに直径が０．１５ｍｍの被覆銅線を２７０回巻いてコイル本体１６を作製し、質問器用アンテナ８１を得た。このアンテナ８１を実施例５とした。
＜実施例６＞
図１９〜図２１に示すように、９２重量％の鉄粉と８重量％のポリエチレンとの混練物を射出成形することにより、縦×横×長さが７ｍｍ×７ｍｍ×３０ｍｍである四角柱状の複合材製の柱状部７４ａを作製した。また厚さが２０μｍのアモルファス箔（METGLAS2705A：アライドケミカル社製）と、厚さが０．５ｍｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムとを交互に積層して縦×横×長さが１０ｍｍ×１．５ｍｍ×３０ｍｍの四角柱状の積層部９４ｂ，９４ｂを２本作製した。柱状部７４ａの一端に２本の積層部９４ｂ，９４ｂの一端を上下に所定の間隔をあけ接着剤を用いて接続することにより磁芯部材９４を得た。この磁芯部材９４の柱状部７４ａに直径が０．１５ｍｍの被覆銅線を３５０回巻いてコイル本体１６を作製し、質問器用アンテナ９１を得た。このアンテナ９１を実施例６とした。
【００４１】
＜実施例７＞
図２２〜図２４に示すように、９２重量％の鉄粉と８重量％のポリエチレンとの混練物を射出成形することにより、外径×長さが７ｍｍ×３０ｍｍである円柱状の複合材製の柱状部１０４ａを作製した。この柱状部１０４ａの一端には外径が６ｍｍの突起１０４ｃを突設した。また厚さが２０μｍのアモルファス箔（METGLAS2705A：アライドケミカル社製）と、厚さが０．１ｍｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムとを交互に積層して外径×内径×長さが７ｍｍ×６ｍｍ×３０ｍｍの円筒状の積層部１０４ｂを作製した。柱状部１０４ａの突起１０４ｃを積層部１０４ｂの一端から通孔１０４ｄに挿入し接着剤を用いて接続することにより磁芯部材１０４を得た。この磁芯部材１０４の柱状部１０４ａに直径が０．１５ｍｍの被覆銅線を３００回巻いてコイル本体１６を作製し、質問器用アンテナ１０１を得た。このアンテナ１０１を実施例７とした。
＜実施例８＞
図２５〜図２７に示すように、９２重量％の鉄粉と８重量％のポリエチレンとの混練物を射出成形することにより、外径×長さが７ｍｍ×３０ｍｍである円柱状の複合材製の柱状部１０４ａを作製した。この柱状部１０４ａの一端には外径が６ｍｍの突起１０４ｃを突設した。また厚さ２０μｍのアモルファス箔（METGLAS2705A：アライドケミカル社製）と、厚さが０．１ｍｍのＰＥＴ（ポリエチレンテレフタレート）フィルムとを交互に積層して外径×内径×長さが７ｍｍ×５ｍｍ×３０ｍｍの半円筒状の積層部１１４ｂを作製した。柱状部１０４ａの突起１０４ｃを積層部１１４ｂの一端から凹部１１４ｄに挿入し接着剤を用いて接続することにより磁芯部材１１４を得た。この磁芯部材１１４の柱状部１０４ａに直径が０．１５ｍｍの被覆銅線を３２０回巻いてコイル本体１６を作製し、質問器用アンテナ１１１を得た。このアンテナ１１１を実施例８とした。
【００４２】
＜比較例１＞
９２重量％の鉄粉と８重量％のポリエチレンとの混練物を射出成形することにより、直径×長さが１０ｍｍ×６０ｍｍである円柱状の複合材製の磁芯部材を作製した。この磁芯部材の中央外周面に直径が０．１５ｍｍの被覆銅線を３４０回巻いてコイル本体を作製し、質問器用アンテナを得た。このアンテナを比較例１とした。
【００４３】
＜比較試験１及び評価＞
実施例１〜８、参考例１〜４及び比較例１の質問器用アンテナのアンテナコイルの両端を質問器にそれぞれ接続し、これらのアンテナをＲＦＩＤ用タグ（タグ用アンテナとＩＣチップ（HT1 MOA2 S30：Philips Semiconductors社製）からなる。）のタグ用アンテナに次第に近付けていき、タグが作動したときの質問器用アンテナとタグ用アンテナとの距離をそれぞれ測定した。ここでＲＦＩＤ用タグはタグ用アンテナと、このアンテナに接続されたＩＣチップ（HT1 MOA2 S30：Philips Semiconductors社製）とを備える。またタグ用アンテナは比較例１の磁芯部材と同一材料で同一形状に形成された磁芯部材と、この磁芯部材の中央外周面に直径が０．１５ｍｍの被覆銅線を３４０回巻いて形成されたコイル本体とを有する。
また各質問器用アンテナの自己インダクタンスと、質問器用アンテナと質問器内のコンデンサとにより構成される共振回路のＱ値をＱメータを用いてそれぞれ測定した。なお、Ｑ値の測定は電波の周波数を０．１ＭＨｚ〜２０ＭＨｚの範囲で変化させて行った。これらの測定値を磁芯部材の材質及び重量とコイル本体の巻数とともに表１に示す。
【００４４】
【表１】
0004078807.tif 000002
【００４５】
表１から明らかなように、比較例１では重量が２３．５６ｇと比較的重い円柱状の磁芯部材を用いることにより、作動距離が６０ｃｍと比較的長く、かつＱ値が８５と比較的大きい質問器用アンテナを得ることができた。これに対して実施例１〜８及び参考例１〜３では、重量が１２．０２〜１５．３０ｇと比較例１の約半分の磁芯部材を用いても、作動距離及びＱ値が比較例１と略同等、即ち作動距離が５５〜６１ｃｍと比較的長く、Ｑ値が６９〜９３と比較的大きい質問器用アンテナを得ることができた。また参考例４ではＱ値が２５と小さいけれども、重量が比較例１の約４０％と極めて軽い磁芯部材を得ることができた。
【００４６】
【発明の効果】
以上述べたように、本発明によれば、磁芯部材の柱状部を磁性材料からなる粉末若しくはフレーク及びプラスチックの複合材により或いはフェライトにより柱状に形成し、この柱状部の両端に柱状部から離れるに従って次第に太くなる一対のテーパ部を設けたので、一対のテーパ部の最も太い部分を直径とする従来の柱状の磁芯部材と比べて、磁芯部材が軽くなり、しかもこの磁芯部材を用いたアンテナの作動距離は従来の磁芯部材を用いたアンテナの作動距離と略同一となる。この結果、本発明のアンテナを用いたＲＦＩＤ用タグは携帯性に優れたものとなる。また柱状部で磁束の通過する断面が小さくなるため、コイル本体の巻数を増やす必要があるけれども、コイル本体は細い柱状部に巻回されるため、コイル本体の全長が短くなってその電気抵抗が小さくなり、本発明のアンテナとコンデンサにより構成される共振回路のＱ値が大きくなって共振の幅が鋭くなる。
【００４７】
また一対のテーパ部のいずれか一方又は双方に、磁芯部材の端面から柱状部に向うに従って穴径が小さくなるテーパ穴を形成すれば、磁芯部材を更に軽くすることができるとともに、その磁芯部材を用いたアンテナの作動距離を従来の磁芯部材を用いたアンテナの作動距離と略同一にすることができる。
またコイル本体が巻回される柱状部を磁性材料からなる粉末若しくはフレーク及びプラスチックの複合材により或いはフェライトにより柱状に形成し、アモルファスの積層体或いはアモルファス箔及びプラスチックフィルムの積層体により形成された一対の積層部を上記柱状部の両端にそれぞれ接着すれば、磁芯部材の中央の柱状部で渦電流が発生しないため、高周波損失は少なく、この磁芯部材を用いたアンテナとコンデンサにより構成される共振回路のＱ値は低下しない。また一対の積層部は軽量であるため、アンテナ全体の重量を低減できる。
【００４８】
また比較的比重の大きな柱状部の横断面積を比較的比重の小さな一対の積層部の横断面積より小さく形成すれば、アンテナ全体の重量を更に低減できる。また柱状部で磁束の通過する断面が小さくなるため、コイル本体の巻数を増やす必要があるけれども、コイル本体は細い柱状部に巻回されるため、コイル本体の全長が短くなってその電気抵抗が小さくなり、この磁芯部材を用いたアンテナとコンデンサにより構成される共振回路のＱ値が大きくなって共振の幅が鋭くなる。
【００４９】
また磁芯部材の柱状部をフェライト等により柱状に形成し、アモルファス箔の積層体等により柱状に形成された積層部を柱状部の一端に接続すれば、この磁芯部材には上記磁芯部材より渦電流が発生し難くかつ高周波損失が少なくなるため、この磁芯部材を用いたアンテナとコンデンサにより構成される共振回路のＱ値は上記磁芯部材を用いた共振回路のＱ値より高くなる。
また積層部の横断面積を柱状部の横断面積より小さく形成すれば、積層部の横断面積が柱状部の横断面積より小さいため、積層部に沿って電子部品や電池等を収容するスペースを確保できる。この結果、アンテナを含むＲＦＩＤ質問器等の構造が簡単になり、しかも上記磁芯部材を用いたアンテナを小型化することができる。
また積層部にその長手方向に延びるスリットを形成すれば、積層部のスリットに電子部品や電池等を収容することができる。この結果、上記と同様の効果が得られる。
【００５０】
また磁芯部材の柱状部をフェライト等により柱状に形成し、アモルファス箔の積層体等により筒状に形成された積層部を柱状部の一端に接続すれば、積層部の通孔に電子部品や電池等を収容することができる。この結果、上記と同様の効果が得られる。
更に磁芯部材の柱状部をフェライト等により柱状に形成し、アモルファス箔の積層体等により半筒状に形成された積層部を柱状部の一端に接続すれば、積層部の横断面積が柱状部の横断面積より小さいため、積層部に沿って電子部品や電池等を収容するスペースを確保できる。この結果、上記と同様の効果が得られる。
【図面の簡単な説明】
【図１】  第１参考形態のＲＦＩＤ質問器の質問器用アンテナを示す要部破断側面図。
【図２】  図１のＡ矢視図。
【図３】  質問器用アンテナをタグ用アンテナに対向させた状態を示すＲＦＩＤ質問器及びＲＦＩＤタグの構成図。
【図４】  本発明の第１実施形態を示す図１に対応する要部破断側面図。
【図５】  図４のＢ矢視図。
【図６】  第２参考形態を示す図１に対応する要部破断側面図。
【図７】  図６のＣ−Ｃ線断面図。
【図８】  本発明の第２実施形態を示す図１に対応する要部破断側面図。
【図９】  図８のＤ矢視図。
【図１０】  そのアンテナの斜視図。
【図１１】  第３参考形態を示す図１に対応する要部破断側面図。
【図１２】  図１１のＥ−Ｅ線断面図。
【図１３】  本発明の第３実施形態を示す磁芯部材の縦断面図。
【図１４】  図１３のＦ−Ｆ線断面図。
【図１５】  図１３のＧ−Ｇ線断面図。
【図１６】  本発明の第４実施形態を示す磁芯部材の縦断面図。
【図１７】  図１６のＨ−Ｈ線断面図。
【図１８】  図１６のＩ−Ｉ線断面図。
【図１９】  本発明の第５実施形態を示す磁芯部材の縦断面図。
【図２０】  図１９のＪ−Ｊ線断面図。
【図２１】  図１９のＫ−Ｋ線断面図。
【図２２】  本発明の第６実施形態を示す磁芯部材の縦断面図。
【図２３】  図２２のＬ−Ｌ線断面図。
【図２４】  図２２のＭ−Ｍ線断面図。
【図２５】  本発明の第７実施形態を示す磁芯部材の縦断面図。
【図２６】  図２５のＮ−Ｎ線断面図。
【図２７】  図２５のＰ−Ｐ線断面図。
【符号の説明】
１１，３１，４１，５１，６１，７１，８１，９１，１０１，１１１  質問器用アンテナ（ＲＦＩＤ用アンテナ）
１４，３４，４４，５４，６４，７４，８４，９４，１０４，１１４  磁芯部材
１４ａ，５４ａ，７４ａ，１０４ａ  柱状部
１４ｂ  テーパ部
１６  コイル本体
３４ｃ  テーパ穴
４４ａ  通孔
５４ｂ，７４ｂ，８４ｂ，９４ｂ，１０４ｂ，１１４ｂ  積層部
９４ｃ  スリット
【図１】
0004078807.tif 000003
【図２】
0004078807.tif 000004
【図３】
0004078807.tif 000005
【図４】
0004078807.tif 000006
【図５】
0004078807.tif 000007
【図６】
0004078807.tif 000008
【図７】
0004078807.tif 000009
【図８】
0004078807.tif 000010
【図９】
0004078807.tif 000011
【図１０】
0004078807.tif 000012
【図１１】
0004078807.tif 000013
【図１２】
0004078807.tif 000014
【図１３】
0004078807.tif 000015
【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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【図２６】
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【図２７】
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