リーダ
【課題】情報コードの読取方向とＲＦＩＤタグの読取方向とを略同一方向にしてユーザ使用に適した状態とすると共に、小型化しつつＲＦＩＤタグの読取方向について高利得化できるようにしたリーダを提供する。
【解決手段】無給電素子１７ｂが読取口４ａ周辺に配設されている。このため、ユーザが光学情報読取機構６の読取口４ａをＲＦＩＤタグ２に向けてＲＦＩＤタグ２との間で通信するときには、無給電素子１７ｂが導波器として機能することでアンテナ利得を高利得化できる。無給電素子１７ｂが読取口４ａ周辺に位置して当該読取口４ａを囲うように配設されているため、光学情報読取機構６による読取視野を阻害することなく読取口４ａ付近に無給電素子１７ｂを配設することができる。
【解決手段】無給電素子１７ｂが読取口４ａ周辺に配設されている。このため、ユーザが光学情報読取機構６の読取口４ａをＲＦＩＤタグ２に向けてＲＦＩＤタグ２との間で通信するときには、無給電素子１７ｂが導波器として機能することでアンテナ利得を高利得化できる。無給電素子１７ｂが読取口４ａ周辺に位置して当該読取口４ａを囲うように配設されているため、光学情報読取機構６による読取視野を阻害することなく読取口４ａ付近に無給電素子１７ｂを配設することができる。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報コード、ＲＦＩＤタグの情報を読取可能なリーダに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のリーダは、バーコード、２次元コードなどの情報コードを光学的に読取可能であると共にＲＦＩＤタグの記憶情報について電波信号を通じて読取可能になっている。リーダがＲＦＩＤタグの記憶情報を読取るときには、一般にマイクロ波やＵＨＦ帯の周波数の電波を用いてＲＦＩＤタグと情報を送受信することでＲＦＩＤタグの記憶情報を読取る。
【０００３】
電磁波の偏波特性を考慮すると、リーダ側のアンテナ及びＲＦＩＤタグのアンテナに直線偏波方式のアンテナを採用した場合、ＲＦＩＤタグに対するリーダの配置（アンテナ相互間の角度）により通信（読取）距離が大きく変化する問題がある。
【０００４】
そこで、従来より、リーダ側のアンテナとして円偏波方式のアンテナを採用することにより上記問題を解決するようにしている。他方、リーダが情報コードを光学的に読取るときには、情報コードの情報を正確に読み取るため、読取口を情報コードに向けて読取る必要がある。
【０００５】
この種の技術思想が特許文献１〜３に開示されている。特許文献１記載の技術思想によれば、バーコードを読み取るための光学部に近接してアンテナを搭載することによって同一方向の読取りを行っている。しかしながら、特許文献１記載の技術思想が示すように、利得を大きくするためアンテナを大型化してしまうと、バーコードの読取視野が阻害されてしまうため配置位置の制限が多い。
【０００６】
また、特許文献２に開示されているパッチアンテナの技術思想では、パッチアンテナを複数組み合わせて互いに指向性を変更することで路上アンテナの設置方向に指向性を良好に保っている。この技術思想をリーダ側のアンテナに適用したとしても、傾斜によりパッチアンテナの放射面を変更している都合上、搭載体積が増加するため好ましくない。
【０００７】
また、情報コードの読取方向と、給電素子によるＲＦＩＤタグの読取方向とを略同一方向にすることがユーザの使用に適しており、この種の技術が要望されている。
他方、図１４〜図１７は、従来より公知のアンテナ構造を示している。図１４（ａ）および図１４（ｂ）は、一般的なダイポールアンテナとその指向性を示している。このダイポールアンテナ１００は、アンテナエレメント１０２が給電点１０１の両脇に延伸しており、指向性はアンテナエレメント１０２の延伸方向と直交する方向に強くなる。
【０００８】
図１５（ａ）および図１５（ｂ）、図１６（ａ）および図１６（ｂ）は、それぞれ、２素子の八木アンテナとその指向性を示している。
図１５（ａ）または図１６（ａ）に示すように、ダイポールアンテナ１００のアンテナエレメント１０２の延伸方向と直交方向に離間して無給電素子１０３が設けられている。図１５（ｂ）および図１６（ｂ）に示すように、無給電素子１０３はアンテナエレメント１０２との間の距離に応じて導波器として機能したり、反射器として機能したりする。
【０００９】
図１７（ａ）および図１７（ｂ）は、特許文献３に開示されているアンテナとその指向性を示している。この特許文献３記載の技術思想では、２つのダイポールアンテナに給電し、短いアンテナエレメントを導波器として機能させることによって単指向性を実現するようにしている。例えば、図１７（ａ）に示す構造では、給電を分岐しているため給電構造が複雑になってしまい、また１点給電よりも損失が増加する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−１５７７４４号公報
【特許文献２】特開２００７−２８８３９８号公報
【特許文献３】特開２００７−０２００９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、情報コードの読取方向とＲＦＩＤタグの読取方向とを略同一方向にしてユーザ使用に適した状態とすると共に、小型化しつつＲＦＩＤタグの読取方向について高利得化することができるリーダを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に係る発明によれば、光学情報読取機構により読取口を介して情報コードを光学的に読取ることができ、電波通信機構は、ＲＦＩＤタグに記憶された情報について電波信号を介して読取ることができる。パッチアンテナによる給電素子が主として電波信号を送受信してＲＦＩＤタグとの間で通信する。無給電素子が光学情報読取機構の読取口周辺に配設されているため、ユーザが光学情報読取機構の読取口をＲＦＩＤタグに向けてＲＦＩＤタグとの間で通信するときには、無給電素子が導波器として機能することでアンテナ利得を高利得化できる。しかも、無給電素子は、コ字型の線状部材により読取口を囲うように配設されているため、光学情報読取機構による読取視野を阻害することなく読取口付近に配設することができる。これにより、情報コードの読取方向とＲＦＩＤタグの読取方向とを略同一方向にしてユーザ使用に適した状態とすることができ、小型化しつつＲＦＩＤタグの読取方向について高利得化することができる。
【００１３】
請求項２に係る発明のように、電波通信機構が波長λの電波信号によりＲＦＩＤタグとの間で通信する場合には、パッチアンテナのグランド面の垂直方向に向けてグランド面からλ／６０〜λ／１０の範囲の距離に無給電素子を配設すると良い。また、請求項３に係る発明のように、パッチアンテナのグランド面の水平方向に向けてグランド面の端部から０〜λ／１５の範囲の距離に無給電素子を配設すると良い。このような発明によれば、アンテナをさらに高利得化することができる。
【００１４】
請求項４に係る発明のように、無給電素子に整合素子を備えていても良いし、請求項５に係る発明のように、無給電素子が直線状に延伸する線分部と当該線分部の両端に位置して屈曲した屈曲部とを備えたコ字型に形成されている場合に、線分部の両端の屈曲した屈曲部に位置してジグザグに折り曲げられてなる折曲部を備えて無給電素子を構成しても良い。このような場合、送受信周波数に応じたアンテナ整合を容易にできると共に、無給電素子の形状に制約があったとしても当該制約条件に柔軟に対応することができる。
【００１５】
請求項６に係る発明のように、無給電素子が線分部と当該線分部の両端に位置して屈曲した屈曲部とを備えたコ字型に形成されている場合に、線分部がパッチアンテナのグランド面側に配設されているため、アンテナの導波器としての特性を良好に保つことができる。請求項７に係る発明のように、屈曲部がパッチアンテナのグランド面側に近接配置されていると共に前記線分部がパッチアンテナのグランド面から離間して配設されていても良い。また、請求項８に係る発明のように、給電素子および無給電素子が内蔵されていると、より小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるアンテナの配置図（（ａ）はリーダ内の構造を概略的に示す縦断面側面図、（ｂ）は読取口付近の無給電素子の配置形態を概略的に示す図）
【図２】リーダの電気的構成を概略的に示すブロック図
【図３】（ａ）（ｂ）はアンテナ構造とその指向特性図（その１）
【図４】（ａ）（ｂ）はアンテナ構造とその指向特性図（その２）
【図５】（ａ）（ｂ）はアンテナ構造とその指向特性図（その３）
【図６】（ａ）（ｂ）はアンテナ構造とその指向特性図（その４）
【図７】（ａ）（ｂ）はアンテナ構造とその電流分布を示す図（その１）
【図８】（ａ）（ｂ）はアンテナ構造とその電流分布を示す図（その２）
【図９】（ａ）（ｂ）はアンテナ構造とその電流分布を示す図（その３）
【図１０】（ａ）（ｂ）はアンテナ構造とその電流分布を示す図（その４）
【図１１】（ａ）（ｂ）は無給電素子の配置位置に応じたアンテナ利得を示す図（その１）
【図１２】（ａ）（ｂ）は無給電素子の配置位置に応じたアンテナ利得を示す図（その２）
【図１３】本発明の第２の実施形態についてアンテナ構造の一例を示す図
【図１４】（ａ）（ｂ）は従来例を示すアンテナ構造とその指向特性図（その１）
【図１５】（ａ）（ｂ）は従来例を示すアンテナ構造図とその指向特性図（その２）
【図１６】（ａ）（ｂ）は従来例を示すアンテナ構造図とその指向特性図（その３）
【図１７】（ａ）（ｂ）は従来例を示すアンテナ構造図とその指向特性図（その４）
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１（ａ）は、バーコード／ＲＦＩＤタグリーダの外観と内部構造を概略的に示している。
バーコード／ＲＦＩＤタグリーダ１（以下、リーダ）は、バーコードＢを光学的に読取可能に構成されていると共に、例えば商品などの物品に付されるＲＦＩＤタグ２との間で電磁波（例えば９５０ＭＨｚのＵＨＦ帯周波数の電波）による通信を行い電力の供給、及び、データの読取りを行うようになっている。ＵＨＦ帯の電波を用いて通信を行うと、例えばＨＦ帯やマイクロ波帯と比べて長距離での通信が可能となる。本実施形態では数十ｃｍ程度の通信距離を想定している。本実施形態では、ライタ機能を省いたリーダ１に適用した実施形態を示す。
【００１８】
このリーダ１は、ユーザによる携帯が可能なハンディタイプのものである。ＲＦＩＤタグ２は、例えばプラスチック製の荷札状に構成され、その内部にはリーダ１との間での通信を行うためのタグ側のアンテナ（図示せず）を備えると共に、データの保持及び応答信号を発生しリーダ１に応答するＲＦＩＤチップ（図示せず）を備えて構成される。
【００１９】
また、ＲＦＩＤタグ２は、リーダ１の給電用信号から動作電源を得るための整流および平滑回路、通信等の制御を行うＣＰＵ、送受信信号の変調、復調を行う変復調回路、動作プログラムやデータ等を記憶するメモリなどをワンチップ化して構成されている。このＲＦＩＤタグ２のメモリには添付されるべき商品に関するデータが記憶される。
【００２０】
リーダ１は、そのケース（筐体）４内に、ＲＦＩＤタグ２との間で電波による通信を行う電波通信機構５、バーコードＢを光学的に読取る光学情報読取機構６、制御回路７、表示部８、操作部９、電池パック１０などを組み込んで構成されている。
【００２１】
ケース４は、基端側（図１（ａ）の右側）が把持部となっており、その先端側（図１（ａ）の左側）が徐々に幅広な構成となると共に前方に下降傾斜するように折曲がって構成され、その先端部が読取口４ａとなっている。図１（ｂ）に読取口４ａ付近の構造を示すように、読取口４ａは横長矩形状になっている。
【００２２】
このケース４の基端側の上面部には操作部９が設けられている。この操作部９は、複数のキースイッチ９ａからなる。ケース４の先端側の上面部にはＬＣＤからなる表示部８が設けられている。さらにケース４には読取り指示用のトリガキー（図示せず）も設けられている。制御回路７、表示部８、キースイッチ９ａは、ケース４内に配設されたプリント配線基板１１に実装されている。電池パック１０はケース４の基端側の下側に位置して内蔵されている。
【００２３】
光学情報読取機構６は、ＣＣＤエリアセンサなどの撮像素子１２を備えると共に読取口４ａの内側近傍に配置されたカメラユニット１３等からなっており、撮像素子１２の撮像信号がケーブル１４、プリント配線基板１１を通じて制御回路７に与えられるようになっている。カメラユニット１３は、撮像素子１２、結像レンズ１５、複数個のＬＥＤ等からなる照明光源１６をユニット化して構成されている。
【００２４】
したがって、ユーザが、ケース４の読取口４ａを読取対象に向けた状態で読取操作を行うことにより、照明光源からの照明光が読取対象に照射され、その反射光が結像レンズ１５を通して入射し、撮像素子１２に入射する。制御回路７は、撮像素子１２に入射された撮像画像データからバーコードＢのデコード処理を行うようになっている。
【００２５】
図２は、電波通信機構の電気的構成ブロックを概略的に示している。
電波通信機構５は、リーダ側アンテナ１７、このリーダ側アンテナ１７に接続された送信回路１８、受信回路１９を備えている。アンテナ１７は、給電素子１７ａとこの給電素子１７ａの周辺に配置された無給電素子１７ｂからなる。
【００２６】
図１（ａ）に示すように、リーダ１のアンテナ１７ａはケース４の下面側のほぼ中央に配置されている。給電素子１７ａは、電池パック１０とカメラユニット１３との間に配置されている。給電素子１７ａは、セラミック製の誘電体材料で形成されたアンテナ基板（符号なし）を基材とし、その下面側にパッチアンテナのアンテナ面１７ａａ（アンテナエレメント）を備えると共に、前記アンテナ基板の上面側にパッチアンテナのグランド面１７ａｂを備えている。アンテナ面１７ａａおよびグランド面１７ａｂは共に、銅箔等の導電材料によって構成されており、図１（ａ）の奥行方向および左右方向には例えば矩形状（正方形状）に形成されている。アンテナ面１７ａａはグランド面１７ａｂよりも狭い。
【００２７】
この給電素子１７ａのアンテナ面１７ａａには、制御回路７からマイクロストリップラインや同軸線路などを通じて変調信号が供給される。アンテナ面１７ａａは、水平面（図１（ａ）の左右方向および奥行方向）に沿った導体面として構成され、円偏波の電波を送受信可能となる。この電波信号の高指向性となる主伝播方向は、下方向（垂直方向）Ｄ１に比較してやや前方となる前下方向Ｄ２とすると良い。これは読取口４ａが前方に下降傾斜しているためである。
【００２８】
ユーザは、ＲＦＩＤタグ２から記憶情報を読み出す場合にも、バーコードＢを読取る場合と同様の方向で例えば読取口４ａを通じて読み出すと考える場合もある。したがって、ユーザがバーコードＢを光学的に読取る状態と同一の読取状態においてユーザがＲＦＩＤタグ２の記憶情報を読取る体制を取ることができれば、ユーザが違和感を覚えることがなくなり望ましい体制になると考えられる。したがって、電波信号の主伝播方向Ｄ２を、バーコードＢの読取方向Ｄ３の傾斜とほぼ一致して傾斜するように設定すると良い。
【００２９】
このように、電波信号の主伝播方向Ｄ２をバーコードＢの読取方向Ｄ３とほぼ一致するように設定するため、本実施形態では、無給電素子１７ｂが読取口４ａ周辺に位置して設けられている。
【００３０】
図１（ｂ）に示すように、ケース先端４ｃは、読取口４ａの周囲を覆うように設けられている。無給電素子１７ｂは例えば金属製の線状部材により構成され、読取口４ａ近傍のケース先端４ｃの内側に位置してコ字型（逆Ｃ字状）に形成された状態で配設されている。したがって、無給電素子１７ｂは、読取口４ａの周辺（例えば読取口４ａの周囲の一部）に位置して当該読取口４ａを囲うように配設されている。これにより、読取口４ａを通じたカメラユニット１３による結像や照明光源１６による光照射を阻害しないように構成されている。無給電素子１７ｂは、直線状に延伸する線分部１７ｂａと、当該線分部１７ｂａの両端に位置して屈曲した屈曲部１７ｂｂとからなる。
【００３１】
図３（ａ）〜図６（ａ）は、給電素子と無給電素子の配置関係を下面側から見て示した平面図であり、図３（ｂ）〜図６（ｂ）は、給電素子と無給電素子の配置関係を側面側から見て示した断面と指向特性を概略的に示している。
図３（ａ）に示すように、給電素子１７ａが単体で設けられている場合には、図３（ｂ）に示すように指向性は給電素子１７ａのパッチアンテナ装着側の下方に向けて強く、パッチアンテナ装着側とは逆側上方には指向性が弱い。尚、図４（ｂ）〜図６（ｂ）には、パッチアンテナ単体での指向性を点線によって比較例として示している。
【００３２】
図４（ａ）に示すように、直線状の無給電素子１７ｃが給電素子１７ａの左片脇の上下方向に配置されている場合には、図４（ｂ）に示すように前下方向Ｄ２の指向性は給電素子１７ａ単体の場合と比較して相対的に弱まる。
【００３３】
図５（ａ）に示すように、給電素子１７ａの左片脇の上下方向にコ字型（逆Ｃ字型）の無給電素子１７ｂが配置されている場合には、図５（ｂ）に示すように前下方向Ｄ２の指向性は給電素子１７ａ単体の場合と比較して相対的に強まる。
【００３４】
図６（ａ）に示すように、無給電素子１７ｂの線分部１７ｂａが給電素子１７ａのアンテナ面１７ａａに平面的に重なるように配置されている場合には、図６（ｂ）に示すように、前下方向Ｄ２の指向性は給電素子１７ａ単体の場合と比較して相対的に弱まる。したがって、コ字型の無給電素子１７ｂは給電素子１７ａと平面的に重ならないように配置されることによって前下方向Ｄ２の指向特性を良好にすることができる。
【００３５】
図７（ａ）〜図１０（ａ）と図７（ｂ）〜図１０（ｂ）は、給電素子および無給電素子の配置関係を下面側から見て示した平面図と電流分布とを対応付けて示している。図７〜図１０は、図３〜図６のそれぞれに対応した電流分布特性を示している。
【００３６】
これらの図７〜図１０に示すように、給電素子１７ａのアンテナ面１７ａａには下端辺部から上端辺部にかけて上方向に電流が流れ、下端辺部から上端辺部にかけての中央付近にはそれぞれ電流分布の腹が存在する。図７（ａ）に示すように、無給電素子１７ｂが配置されておらず、給電素子１７ａが単体配置されている場合には、図７（ｂ）に示すように、アンテナ面１７ａの上端辺部および下端辺部の中央部に位置して電流変極点１７ａｚが存在する。
【００３７】
図８（ａ）に示すように、直線状の無給電素子１７ｃが給電素子１７ａの左片脇の上下方向に配置されている場合、図９（ａ）に示すように、コ字型（逆Ｃ字型）の無給電素子１７ｂが配置されている場合には、電流変極点１７ａｚの位置はほぼ変化しないが、図１０（ａ）に示すように、給電素子１７ａに無給電素子１７ｂが平面的に重なるように配置されている場合には、アンテナ系の共振周波数にずれが生じ電流変極点１７ａｚの位置が無給電素子１７ｂの配設方向に移動することが判明している。したがって、アンテナ構造の共振周波数に注目した場合には、無給電素子１７ｂを給電素子１７ａに近接しすぎた配置にするとアンテナ利得が低下することがわかる。
【００３８】
図１１は、給電素子１７ａとコ字型の無給電素子１７ｂとの間の垂直方向（上下方向）の位置関係およびそのアンテナ利得特性を概略的に示している。
この図１１に示すように、無給電素子１７ｂが、給電素子１７ａのグランド面から垂直方向の距離ｄ１＝λ／６０〜λ／１０の範囲内に配置されている場合、利得が４［ｄＢｉ］得られており、その他の範囲では利得が低下することがわかる。したがって、無給電素子１７ｃを給電素子１７ａと近設配置する場合には、給電素子１７ａのグランド面からの距離ｄ１をλ／６０〜λ／１０の範囲内にすると良い。
【００３９】
図１２は、給電素子１７ａとコ字型の無給電素子１７ｂとの間の水平方向の位置関係およびその利得特性を概略的に示している。
この図１２に示すように、無給電素子１７ｂが、給電素子１７ａの左辺端部から水平方向の距離ｄ２＝０［ｍｍ］〜λ／１５の範囲内に配置されている場合、利得が４［ｄＢｉ］得られており、その他の範囲では利得が低下することがわかる。したがって、無給電素子１７ｂを給電素子１７ａと近設配置する場合には、給電素子１７ａの左辺端部からの距離ｄ２を０［ｍｍ］〜λ／１５の範囲内にすると良い。このような配置形態とすると、アンテナを更に高利得化することができる。
【００４０】
以上説明したように、本実施形態によれば、無給電素子１７ｂが読取口４ａ周辺に配設されているため、ユーザが光学情報読取機構６の読取口４ａをＲＦＩＤタグ２に向けて設置してＲＦＩＤタグ２との間で通信するときには、無給電素子１７ｂが導波器として機能することでアンテナ利得を高利得化できる。しかも、無給電素子１７ｂが読取口４ａ周辺に位置して当該読取口４ａを囲うように配設されているため、光学情報読取機構６による読取視野を阻害することなく読取口４ａ付近に無給電素子１７ｂを配設することができる。これにより、バーコードＢの読取方向Ｄ３とＲＦＩＤタグ２の読取方向Ｄ２とを略同一方向にしてユーザ使用に適した状態とすることができ、小型化しつつＲＦＩＤタグ２の読取方向Ｄ２について高利得化することができる。
給電素子１７ａおよび無給電素子１７ｂは、ケース４内に内蔵されているため小型化できる。
【００４１】
（第２の実施形態）
図１３は、本発明の第２の実施形態を示すもので、前述実施形態と異なるところは、無給電素子の形状や配置形態を変更したところにある。前述実施形態と同一部分については同一符号を付して説明を省略し、以下、異なる部分について説明する。
【００４２】
図１３（ａ）に示すように、コ字型の無給電素子１７ｂを左右反対向きに配置した逆コ字型（Ｃ字型）の無給電素子１７ｄを設けても良いし、図１３（ｂ）に示すように、整合素子１７ｅａを備えた無給電素子１７ｅを配置しても良い。無給電素子１７ｅが整合素子１７ｅａを備えている場合には、当該無給電素子１７ｅがインダクタ性を有するインピーダンス素子を具備していると良い。
【００４３】
この場合、インダクタ性を有する整合素子１７ｅａが、電流の多く流れる無給電素子１７ｅの線分部１７ｅｂの中央付近に配置されていると、小さなインダクタ値の整合素子１７ｅａであっても実効長を長くできるという効果が得られる。また、近年の小型化の要求に対応するためには、整合素子１７ｅａをコの字型のうちの端部に設けると良い。すなわち、無給電素子１７ｅは直線状に延伸する線分部１７ｅｂと、当該線分部１７ｅｂの両端に位置して屈曲した屈曲部１７ｅｃとを備えているが、屈曲部１７ｅｃが直線状に長く形成されていると、ケース４のデザインによっては、屈曲部１７ｅｃの短い方がケース４内に収納しやすくなる場合があるためである。
【００４４】
したがって、ケース４のデザインの自由度を優先し、当該ケース４内に収納しやすくするためには、屈曲部１７ｅｃを短くしながら当該屈曲部１７ｅｃに位置して整合素子１７ｅａを配置すると良い。すると、屈曲部１７ｅｃを小型化することができ、ほぼ直線形状に構成できる。これにより、ケース４の形状要求に合わせて柔軟に対応できるようになる。
【００４５】
図１３（ｃ）に示すように、折曲部１７ｆａを備えた無給電素子１７ｆを配置しても良い。折曲部１７ｆａは、直線状に延伸する線分部１７ｆｂの両端の屈曲した部分に位置して設けられている。このようにして、無給電素子１７ｄ〜１７ｆがそれぞれ給電素子１７ａの脇に位置して設けられたとしても前述実施形態とほぼ同様の作用効果が得られる。
【００４６】
（他の実施形態）
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下に示す変形または拡張が可能である。
前述実施形態では、バーコードＢを読み取るリーダ１に適用したが、さらに、他の１次元コード、または、ＱＲコード（登録商標）などの２次元コード、など他の情報コードを読み取るためのリーダに適用しても良い。電波通信機構５がＲＦＩＤタグ２との間でＵＨＦ帯を用いて通信処理を行う形態を示したが、マイクロ波帯など他の帯域を利用して通信を行う形態に適用しても良い。
【００４７】
リーダ１はＲＦＩＤタグ２の記憶データの読取りのみに関わらず、ＲＦＩＤタグ２へのデータ書込みも可能なリーダに適用しても良い。
無給電素子１７ｂの形状がコ字型に形成されていれば、無給電素子１７ｂと給電素子１７ａとの相対的な配設関係は、前記実施形態で説明した位置関係に限られない。無給電素子１７ｂが給電素子１７ａの設置位置から読取口４ａ側の当該読取口４ａ付近に位置していれば、無給電素子１７ｂは何れの位置に配設されていても良い。
給電素子１７ａ、無給電素子１７ｂは、その何れか一方もしくは双方がケース４の外部に設置されていても良い。
【符号の説明】
【００４８】
図面中、１はリーダ、２はＲＦＩＤタグ、３はタグ側アンテナ、４はケース、４ａは読取口、５は電波通信機構、６は光学情報読取機構、７は制御回路、８は表示部、９は操作部、１０は電池パック、１１はプリント配線基板、１２は撮像素子、１３はカメラユニット、１４はケーブル、１５は結像レンズ、１６は照明光源、１７はリーダ側アンテナ、１７ａは給電素子、１７ａａはアンテナ面、１７ａｂはグランド面、１７ｂ〜１７ｆは無給電素子、１７ｅｂは線分部、１７ｅｃは屈曲部、１７ｆａは折曲部、１７ｆｂは線分部、１８は送信回路、１９は受信回路を示す。
【技術分野】
【０００１】
本発明は、情報コード、ＲＦＩＤタグの情報を読取可能なリーダに関する。
【背景技術】
【０００２】
この種のリーダは、バーコード、２次元コードなどの情報コードを光学的に読取可能であると共にＲＦＩＤタグの記憶情報について電波信号を通じて読取可能になっている。リーダがＲＦＩＤタグの記憶情報を読取るときには、一般にマイクロ波やＵＨＦ帯の周波数の電波を用いてＲＦＩＤタグと情報を送受信することでＲＦＩＤタグの記憶情報を読取る。
【０００３】
電磁波の偏波特性を考慮すると、リーダ側のアンテナ及びＲＦＩＤタグのアンテナに直線偏波方式のアンテナを採用した場合、ＲＦＩＤタグに対するリーダの配置（アンテナ相互間の角度）により通信（読取）距離が大きく変化する問題がある。
【０００４】
そこで、従来より、リーダ側のアンテナとして円偏波方式のアンテナを採用することにより上記問題を解決するようにしている。他方、リーダが情報コードを光学的に読取るときには、情報コードの情報を正確に読み取るため、読取口を情報コードに向けて読取る必要がある。
【０００５】
この種の技術思想が特許文献１〜３に開示されている。特許文献１記載の技術思想によれば、バーコードを読み取るための光学部に近接してアンテナを搭載することによって同一方向の読取りを行っている。しかしながら、特許文献１記載の技術思想が示すように、利得を大きくするためアンテナを大型化してしまうと、バーコードの読取視野が阻害されてしまうため配置位置の制限が多い。
【０００６】
また、特許文献２に開示されているパッチアンテナの技術思想では、パッチアンテナを複数組み合わせて互いに指向性を変更することで路上アンテナの設置方向に指向性を良好に保っている。この技術思想をリーダ側のアンテナに適用したとしても、傾斜によりパッチアンテナの放射面を変更している都合上、搭載体積が増加するため好ましくない。
【０００７】
また、情報コードの読取方向と、給電素子によるＲＦＩＤタグの読取方向とを略同一方向にすることがユーザの使用に適しており、この種の技術が要望されている。
他方、図１４〜図１７は、従来より公知のアンテナ構造を示している。図１４（ａ）および図１４（ｂ）は、一般的なダイポールアンテナとその指向性を示している。このダイポールアンテナ１００は、アンテナエレメント１０２が給電点１０１の両脇に延伸しており、指向性はアンテナエレメント１０２の延伸方向と直交する方向に強くなる。
【０００８】
図１５（ａ）および図１５（ｂ）、図１６（ａ）および図１６（ｂ）は、それぞれ、２素子の八木アンテナとその指向性を示している。
図１５（ａ）または図１６（ａ）に示すように、ダイポールアンテナ１００のアンテナエレメント１０２の延伸方向と直交方向に離間して無給電素子１０３が設けられている。図１５（ｂ）および図１６（ｂ）に示すように、無給電素子１０３はアンテナエレメント１０２との間の距離に応じて導波器として機能したり、反射器として機能したりする。
【０００９】
図１７（ａ）および図１７（ｂ）は、特許文献３に開示されているアンテナとその指向性を示している。この特許文献３記載の技術思想では、２つのダイポールアンテナに給電し、短いアンテナエレメントを導波器として機能させることによって単指向性を実現するようにしている。例えば、図１７（ａ）に示す構造では、給電を分岐しているため給電構造が複雑になってしまい、また１点給電よりも損失が増加する。
【先行技術文献】
【特許文献】
【００１０】
【特許文献１】特開２００４−１５７７４４号公報
【特許文献２】特開２００７−２８８３９８号公報
【特許文献３】特開２００７−０２００９３号公報
【発明の概要】
【発明が解決しようとする課題】
【００１１】
本発明は、上記事情に鑑みてなされたもので、情報コードの読取方向とＲＦＩＤタグの読取方向とを略同一方向にしてユーザ使用に適した状態とすると共に、小型化しつつＲＦＩＤタグの読取方向について高利得化することができるリーダを提供することにある。
【課題を解決するための手段】
【００１２】
請求項１に係る発明によれば、光学情報読取機構により読取口を介して情報コードを光学的に読取ることができ、電波通信機構は、ＲＦＩＤタグに記憶された情報について電波信号を介して読取ることができる。パッチアンテナによる給電素子が主として電波信号を送受信してＲＦＩＤタグとの間で通信する。無給電素子が光学情報読取機構の読取口周辺に配設されているため、ユーザが光学情報読取機構の読取口をＲＦＩＤタグに向けてＲＦＩＤタグとの間で通信するときには、無給電素子が導波器として機能することでアンテナ利得を高利得化できる。しかも、無給電素子は、コ字型の線状部材により読取口を囲うように配設されているため、光学情報読取機構による読取視野を阻害することなく読取口付近に配設することができる。これにより、情報コードの読取方向とＲＦＩＤタグの読取方向とを略同一方向にしてユーザ使用に適した状態とすることができ、小型化しつつＲＦＩＤタグの読取方向について高利得化することができる。
【００１３】
請求項２に係る発明のように、電波通信機構が波長λの電波信号によりＲＦＩＤタグとの間で通信する場合には、パッチアンテナのグランド面の垂直方向に向けてグランド面からλ／６０〜λ／１０の範囲の距離に無給電素子を配設すると良い。また、請求項３に係る発明のように、パッチアンテナのグランド面の水平方向に向けてグランド面の端部から０〜λ／１５の範囲の距離に無給電素子を配設すると良い。このような発明によれば、アンテナをさらに高利得化することができる。
【００１４】
請求項４に係る発明のように、無給電素子に整合素子を備えていても良いし、請求項５に係る発明のように、無給電素子が直線状に延伸する線分部と当該線分部の両端に位置して屈曲した屈曲部とを備えたコ字型に形成されている場合に、線分部の両端の屈曲した屈曲部に位置してジグザグに折り曲げられてなる折曲部を備えて無給電素子を構成しても良い。このような場合、送受信周波数に応じたアンテナ整合を容易にできると共に、無給電素子の形状に制約があったとしても当該制約条件に柔軟に対応することができる。
【００１５】
請求項６に係る発明のように、無給電素子が線分部と当該線分部の両端に位置して屈曲した屈曲部とを備えたコ字型に形成されている場合に、線分部がパッチアンテナのグランド面側に配設されているため、アンテナの導波器としての特性を良好に保つことができる。請求項７に係る発明のように、屈曲部がパッチアンテナのグランド面側に近接配置されていると共に前記線分部がパッチアンテナのグランド面から離間して配設されていても良い。また、請求項８に係る発明のように、給電素子および無給電素子が内蔵されていると、より小型化できる。
【図面の簡単な説明】
【００１６】
【図１】本発明の第１の実施形態におけるアンテナの配置図（（ａ）はリーダ内の構造を概略的に示す縦断面側面図、（ｂ）は読取口付近の無給電素子の配置形態を概略的に示す図）
【図２】リーダの電気的構成を概略的に示すブロック図
【図３】（ａ）（ｂ）はアンテナ構造とその指向特性図（その１）
【図４】（ａ）（ｂ）はアンテナ構造とその指向特性図（その２）
【図５】（ａ）（ｂ）はアンテナ構造とその指向特性図（その３）
【図６】（ａ）（ｂ）はアンテナ構造とその指向特性図（その４）
【図７】（ａ）（ｂ）はアンテナ構造とその電流分布を示す図（その１）
【図８】（ａ）（ｂ）はアンテナ構造とその電流分布を示す図（その２）
【図９】（ａ）（ｂ）はアンテナ構造とその電流分布を示す図（その３）
【図１０】（ａ）（ｂ）はアンテナ構造とその電流分布を示す図（その４）
【図１１】（ａ）（ｂ）は無給電素子の配置位置に応じたアンテナ利得を示す図（その１）
【図１２】（ａ）（ｂ）は無給電素子の配置位置に応じたアンテナ利得を示す図（その２）
【図１３】本発明の第２の実施形態についてアンテナ構造の一例を示す図
【図１４】（ａ）（ｂ）は従来例を示すアンテナ構造とその指向特性図（その１）
【図１５】（ａ）（ｂ）は従来例を示すアンテナ構造図とその指向特性図（その２）
【図１６】（ａ）（ｂ）は従来例を示すアンテナ構造図とその指向特性図（その３）
【図１７】（ａ）（ｂ）は従来例を示すアンテナ構造図とその指向特性図（その４）
【発明を実施するための形態】
【００１７】
（第１の実施形態）
以下、本発明の第１の実施形態について図面を参照しながら説明する。
図１（ａ）は、バーコード／ＲＦＩＤタグリーダの外観と内部構造を概略的に示している。
バーコード／ＲＦＩＤタグリーダ１（以下、リーダ）は、バーコードＢを光学的に読取可能に構成されていると共に、例えば商品などの物品に付されるＲＦＩＤタグ２との間で電磁波（例えば９５０ＭＨｚのＵＨＦ帯周波数の電波）による通信を行い電力の供給、及び、データの読取りを行うようになっている。ＵＨＦ帯の電波を用いて通信を行うと、例えばＨＦ帯やマイクロ波帯と比べて長距離での通信が可能となる。本実施形態では数十ｃｍ程度の通信距離を想定している。本実施形態では、ライタ機能を省いたリーダ１に適用した実施形態を示す。
【００１８】
このリーダ１は、ユーザによる携帯が可能なハンディタイプのものである。ＲＦＩＤタグ２は、例えばプラスチック製の荷札状に構成され、その内部にはリーダ１との間での通信を行うためのタグ側のアンテナ（図示せず）を備えると共に、データの保持及び応答信号を発生しリーダ１に応答するＲＦＩＤチップ（図示せず）を備えて構成される。
【００１９】
また、ＲＦＩＤタグ２は、リーダ１の給電用信号から動作電源を得るための整流および平滑回路、通信等の制御を行うＣＰＵ、送受信信号の変調、復調を行う変復調回路、動作プログラムやデータ等を記憶するメモリなどをワンチップ化して構成されている。このＲＦＩＤタグ２のメモリには添付されるべき商品に関するデータが記憶される。
【００２０】
リーダ１は、そのケース（筐体）４内に、ＲＦＩＤタグ２との間で電波による通信を行う電波通信機構５、バーコードＢを光学的に読取る光学情報読取機構６、制御回路７、表示部８、操作部９、電池パック１０などを組み込んで構成されている。
【００２１】
ケース４は、基端側（図１（ａ）の右側）が把持部となっており、その先端側（図１（ａ）の左側）が徐々に幅広な構成となると共に前方に下降傾斜するように折曲がって構成され、その先端部が読取口４ａとなっている。図１（ｂ）に読取口４ａ付近の構造を示すように、読取口４ａは横長矩形状になっている。
【００２２】
このケース４の基端側の上面部には操作部９が設けられている。この操作部９は、複数のキースイッチ９ａからなる。ケース４の先端側の上面部にはＬＣＤからなる表示部８が設けられている。さらにケース４には読取り指示用のトリガキー（図示せず）も設けられている。制御回路７、表示部８、キースイッチ９ａは、ケース４内に配設されたプリント配線基板１１に実装されている。電池パック１０はケース４の基端側の下側に位置して内蔵されている。
【００２３】
光学情報読取機構６は、ＣＣＤエリアセンサなどの撮像素子１２を備えると共に読取口４ａの内側近傍に配置されたカメラユニット１３等からなっており、撮像素子１２の撮像信号がケーブル１４、プリント配線基板１１を通じて制御回路７に与えられるようになっている。カメラユニット１３は、撮像素子１２、結像レンズ１５、複数個のＬＥＤ等からなる照明光源１６をユニット化して構成されている。
【００２４】
したがって、ユーザが、ケース４の読取口４ａを読取対象に向けた状態で読取操作を行うことにより、照明光源からの照明光が読取対象に照射され、その反射光が結像レンズ１５を通して入射し、撮像素子１２に入射する。制御回路７は、撮像素子１２に入射された撮像画像データからバーコードＢのデコード処理を行うようになっている。
【００２５】
図２は、電波通信機構の電気的構成ブロックを概略的に示している。
電波通信機構５は、リーダ側アンテナ１７、このリーダ側アンテナ１７に接続された送信回路１８、受信回路１９を備えている。アンテナ１７は、給電素子１７ａとこの給電素子１７ａの周辺に配置された無給電素子１７ｂからなる。
【００２６】
図１（ａ）に示すように、リーダ１のアンテナ１７ａはケース４の下面側のほぼ中央に配置されている。給電素子１７ａは、電池パック１０とカメラユニット１３との間に配置されている。給電素子１７ａは、セラミック製の誘電体材料で形成されたアンテナ基板（符号なし）を基材とし、その下面側にパッチアンテナのアンテナ面１７ａａ（アンテナエレメント）を備えると共に、前記アンテナ基板の上面側にパッチアンテナのグランド面１７ａｂを備えている。アンテナ面１７ａａおよびグランド面１７ａｂは共に、銅箔等の導電材料によって構成されており、図１（ａ）の奥行方向および左右方向には例えば矩形状（正方形状）に形成されている。アンテナ面１７ａａはグランド面１７ａｂよりも狭い。
【００２７】
この給電素子１７ａのアンテナ面１７ａａには、制御回路７からマイクロストリップラインや同軸線路などを通じて変調信号が供給される。アンテナ面１７ａａは、水平面（図１（ａ）の左右方向および奥行方向）に沿った導体面として構成され、円偏波の電波を送受信可能となる。この電波信号の高指向性となる主伝播方向は、下方向（垂直方向）Ｄ１に比較してやや前方となる前下方向Ｄ２とすると良い。これは読取口４ａが前方に下降傾斜しているためである。
【００２８】
ユーザは、ＲＦＩＤタグ２から記憶情報を読み出す場合にも、バーコードＢを読取る場合と同様の方向で例えば読取口４ａを通じて読み出すと考える場合もある。したがって、ユーザがバーコードＢを光学的に読取る状態と同一の読取状態においてユーザがＲＦＩＤタグ２の記憶情報を読取る体制を取ることができれば、ユーザが違和感を覚えることがなくなり望ましい体制になると考えられる。したがって、電波信号の主伝播方向Ｄ２を、バーコードＢの読取方向Ｄ３の傾斜とほぼ一致して傾斜するように設定すると良い。
【００２９】
このように、電波信号の主伝播方向Ｄ２をバーコードＢの読取方向Ｄ３とほぼ一致するように設定するため、本実施形態では、無給電素子１７ｂが読取口４ａ周辺に位置して設けられている。
【００３０】
図１（ｂ）に示すように、ケース先端４ｃは、読取口４ａの周囲を覆うように設けられている。無給電素子１７ｂは例えば金属製の線状部材により構成され、読取口４ａ近傍のケース先端４ｃの内側に位置してコ字型（逆Ｃ字状）に形成された状態で配設されている。したがって、無給電素子１７ｂは、読取口４ａの周辺（例えば読取口４ａの周囲の一部）に位置して当該読取口４ａを囲うように配設されている。これにより、読取口４ａを通じたカメラユニット１３による結像や照明光源１６による光照射を阻害しないように構成されている。無給電素子１７ｂは、直線状に延伸する線分部１７ｂａと、当該線分部１７ｂａの両端に位置して屈曲した屈曲部１７ｂｂとからなる。
【００３１】
図３（ａ）〜図６（ａ）は、給電素子と無給電素子の配置関係を下面側から見て示した平面図であり、図３（ｂ）〜図６（ｂ）は、給電素子と無給電素子の配置関係を側面側から見て示した断面と指向特性を概略的に示している。
図３（ａ）に示すように、給電素子１７ａが単体で設けられている場合には、図３（ｂ）に示すように指向性は給電素子１７ａのパッチアンテナ装着側の下方に向けて強く、パッチアンテナ装着側とは逆側上方には指向性が弱い。尚、図４（ｂ）〜図６（ｂ）には、パッチアンテナ単体での指向性を点線によって比較例として示している。
【００３２】
図４（ａ）に示すように、直線状の無給電素子１７ｃが給電素子１７ａの左片脇の上下方向に配置されている場合には、図４（ｂ）に示すように前下方向Ｄ２の指向性は給電素子１７ａ単体の場合と比較して相対的に弱まる。
【００３３】
図５（ａ）に示すように、給電素子１７ａの左片脇の上下方向にコ字型（逆Ｃ字型）の無給電素子１７ｂが配置されている場合には、図５（ｂ）に示すように前下方向Ｄ２の指向性は給電素子１７ａ単体の場合と比較して相対的に強まる。
【００３４】
図６（ａ）に示すように、無給電素子１７ｂの線分部１７ｂａが給電素子１７ａのアンテナ面１７ａａに平面的に重なるように配置されている場合には、図６（ｂ）に示すように、前下方向Ｄ２の指向性は給電素子１７ａ単体の場合と比較して相対的に弱まる。したがって、コ字型の無給電素子１７ｂは給電素子１７ａと平面的に重ならないように配置されることによって前下方向Ｄ２の指向特性を良好にすることができる。
【００３５】
図７（ａ）〜図１０（ａ）と図７（ｂ）〜図１０（ｂ）は、給電素子および無給電素子の配置関係を下面側から見て示した平面図と電流分布とを対応付けて示している。図７〜図１０は、図３〜図６のそれぞれに対応した電流分布特性を示している。
【００３６】
これらの図７〜図１０に示すように、給電素子１７ａのアンテナ面１７ａａには下端辺部から上端辺部にかけて上方向に電流が流れ、下端辺部から上端辺部にかけての中央付近にはそれぞれ電流分布の腹が存在する。図７（ａ）に示すように、無給電素子１７ｂが配置されておらず、給電素子１７ａが単体配置されている場合には、図７（ｂ）に示すように、アンテナ面１７ａの上端辺部および下端辺部の中央部に位置して電流変極点１７ａｚが存在する。
【００３７】
図８（ａ）に示すように、直線状の無給電素子１７ｃが給電素子１７ａの左片脇の上下方向に配置されている場合、図９（ａ）に示すように、コ字型（逆Ｃ字型）の無給電素子１７ｂが配置されている場合には、電流変極点１７ａｚの位置はほぼ変化しないが、図１０（ａ）に示すように、給電素子１７ａに無給電素子１７ｂが平面的に重なるように配置されている場合には、アンテナ系の共振周波数にずれが生じ電流変極点１７ａｚの位置が無給電素子１７ｂの配設方向に移動することが判明している。したがって、アンテナ構造の共振周波数に注目した場合には、無給電素子１７ｂを給電素子１７ａに近接しすぎた配置にするとアンテナ利得が低下することがわかる。
【００３８】
図１１は、給電素子１７ａとコ字型の無給電素子１７ｂとの間の垂直方向（上下方向）の位置関係およびそのアンテナ利得特性を概略的に示している。
この図１１に示すように、無給電素子１７ｂが、給電素子１７ａのグランド面から垂直方向の距離ｄ１＝λ／６０〜λ／１０の範囲内に配置されている場合、利得が４［ｄＢｉ］得られており、その他の範囲では利得が低下することがわかる。したがって、無給電素子１７ｃを給電素子１７ａと近設配置する場合には、給電素子１７ａのグランド面からの距離ｄ１をλ／６０〜λ／１０の範囲内にすると良い。
【００３９】
図１２は、給電素子１７ａとコ字型の無給電素子１７ｂとの間の水平方向の位置関係およびその利得特性を概略的に示している。
この図１２に示すように、無給電素子１７ｂが、給電素子１７ａの左辺端部から水平方向の距離ｄ２＝０［ｍｍ］〜λ／１５の範囲内に配置されている場合、利得が４［ｄＢｉ］得られており、その他の範囲では利得が低下することがわかる。したがって、無給電素子１７ｂを給電素子１７ａと近設配置する場合には、給電素子１７ａの左辺端部からの距離ｄ２を０［ｍｍ］〜λ／１５の範囲内にすると良い。このような配置形態とすると、アンテナを更に高利得化することができる。
【００４０】
以上説明したように、本実施形態によれば、無給電素子１７ｂが読取口４ａ周辺に配設されているため、ユーザが光学情報読取機構６の読取口４ａをＲＦＩＤタグ２に向けて設置してＲＦＩＤタグ２との間で通信するときには、無給電素子１７ｂが導波器として機能することでアンテナ利得を高利得化できる。しかも、無給電素子１７ｂが読取口４ａ周辺に位置して当該読取口４ａを囲うように配設されているため、光学情報読取機構６による読取視野を阻害することなく読取口４ａ付近に無給電素子１７ｂを配設することができる。これにより、バーコードＢの読取方向Ｄ３とＲＦＩＤタグ２の読取方向Ｄ２とを略同一方向にしてユーザ使用に適した状態とすることができ、小型化しつつＲＦＩＤタグ２の読取方向Ｄ２について高利得化することができる。
給電素子１７ａおよび無給電素子１７ｂは、ケース４内に内蔵されているため小型化できる。
【００４１】
（第２の実施形態）
図１３は、本発明の第２の実施形態を示すもので、前述実施形態と異なるところは、無給電素子の形状や配置形態を変更したところにある。前述実施形態と同一部分については同一符号を付して説明を省略し、以下、異なる部分について説明する。
【００４２】
図１３（ａ）に示すように、コ字型の無給電素子１７ｂを左右反対向きに配置した逆コ字型（Ｃ字型）の無給電素子１７ｄを設けても良いし、図１３（ｂ）に示すように、整合素子１７ｅａを備えた無給電素子１７ｅを配置しても良い。無給電素子１７ｅが整合素子１７ｅａを備えている場合には、当該無給電素子１７ｅがインダクタ性を有するインピーダンス素子を具備していると良い。
【００４３】
この場合、インダクタ性を有する整合素子１７ｅａが、電流の多く流れる無給電素子１７ｅの線分部１７ｅｂの中央付近に配置されていると、小さなインダクタ値の整合素子１７ｅａであっても実効長を長くできるという効果が得られる。また、近年の小型化の要求に対応するためには、整合素子１７ｅａをコの字型のうちの端部に設けると良い。すなわち、無給電素子１７ｅは直線状に延伸する線分部１７ｅｂと、当該線分部１７ｅｂの両端に位置して屈曲した屈曲部１７ｅｃとを備えているが、屈曲部１７ｅｃが直線状に長く形成されていると、ケース４のデザインによっては、屈曲部１７ｅｃの短い方がケース４内に収納しやすくなる場合があるためである。
【００４４】
したがって、ケース４のデザインの自由度を優先し、当該ケース４内に収納しやすくするためには、屈曲部１７ｅｃを短くしながら当該屈曲部１７ｅｃに位置して整合素子１７ｅａを配置すると良い。すると、屈曲部１７ｅｃを小型化することができ、ほぼ直線形状に構成できる。これにより、ケース４の形状要求に合わせて柔軟に対応できるようになる。
【００４５】
図１３（ｃ）に示すように、折曲部１７ｆａを備えた無給電素子１７ｆを配置しても良い。折曲部１７ｆａは、直線状に延伸する線分部１７ｆｂの両端の屈曲した部分に位置して設けられている。このようにして、無給電素子１７ｄ〜１７ｆがそれぞれ給電素子１７ａの脇に位置して設けられたとしても前述実施形態とほぼ同様の作用効果が得られる。
【００４６】
（他の実施形態）
本発明は、上記実施形態に限定されるものではなく、例えば以下に示す変形または拡張が可能である。
前述実施形態では、バーコードＢを読み取るリーダ１に適用したが、さらに、他の１次元コード、または、ＱＲコード（登録商標）などの２次元コード、など他の情報コードを読み取るためのリーダに適用しても良い。電波通信機構５がＲＦＩＤタグ２との間でＵＨＦ帯を用いて通信処理を行う形態を示したが、マイクロ波帯など他の帯域を利用して通信を行う形態に適用しても良い。
【００４７】
リーダ１はＲＦＩＤタグ２の記憶データの読取りのみに関わらず、ＲＦＩＤタグ２へのデータ書込みも可能なリーダに適用しても良い。
無給電素子１７ｂの形状がコ字型に形成されていれば、無給電素子１７ｂと給電素子１７ａとの相対的な配設関係は、前記実施形態で説明した位置関係に限られない。無給電素子１７ｂが給電素子１７ａの設置位置から読取口４ａ側の当該読取口４ａ付近に位置していれば、無給電素子１７ｂは何れの位置に配設されていても良い。
給電素子１７ａ、無給電素子１７ｂは、その何れか一方もしくは双方がケース４の外部に設置されていても良い。
【符号の説明】
【００４８】
図面中、１はリーダ、２はＲＦＩＤタグ、３はタグ側アンテナ、４はケース、４ａは読取口、５は電波通信機構、６は光学情報読取機構、７は制御回路、８は表示部、９は操作部、１０は電池パック、１１はプリント配線基板、１２は撮像素子、１３はカメラユニット、１４はケーブル、１５は結像レンズ、１６は照明光源、１７はリーダ側アンテナ、１７ａは給電素子、１７ａａはアンテナ面、１７ａｂはグランド面、１７ｂ〜１７ｆは無給電素子、１７ｅｂは線分部、１７ｅｃは屈曲部、１７ｆａは折曲部、１７ｆｂは線分部、１８は送信回路、１９は受信回路を示す。
【特許請求の範囲】
【請求項１】
読取口を介して情報コードを光学的に読取るための光学情報読取機構と、
ＲＦＩＤタグに記憶された情報について電波信号を介して読取るための電波通信機構とを備え、
前記電波通信機構は、グランド面およびアンテナ面を備えたパッチアンテナによる給電素子と、コ字型の線状部材により形成され前記光学情報読取機構の読取口周辺に位置して当該読取口を囲うように配設された無給電素子とを備えたことを特徴とするリーダ。
【請求項２】
前記電波通信機構が波長λの電波信号によりＲＦＩＤタグとの間で通信する場合、
前記無給電素子は、前記パッチアンテナのグランド面の垂直方向に向けて前記グランド面からλ／６０〜λ／１０の範囲の距離に配設されていることを特徴とする請求項１記載のリーダ。
【請求項３】
前記電波通信機構が波長λの電波信号によりＲＦＩＤタグとの間で通信する場合、
前記無給電素子は、前記パッチアンテナのグランド面の水平方向に向けて前記グランド面の端部から０〜λ／１５の範囲の距離に配設されていることを特徴とする請求項１または２記載のリーダ。
【請求項４】
前記無給電素子は、整合素子を備えたことを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載のリーダ。
【請求項５】
前記無給電素子は、直線状に延伸する線分部と当該線分部の両端に位置して屈曲した屈曲部とを備えた前記コ字型に形成されると共に、前記屈曲部に位置してジグザグに折曲げられてなる折曲部とを備えていることを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載のリーダ。
【請求項６】
前記無給電素子は、直線状に延伸する線分部と当該線分部の両端に位置して屈曲した屈曲部とを備えた前記コ字型に形成され、前記線分部が前記パッチアンテナのグランド面側に位置して配設されていることを特徴とする請求項１ないし５の何れかに記載のリーダ。
【請求項７】
前記無給電素子は、線分部と当該線分部の両端に位置して屈曲されてなる屈曲部とを備えた前記コ字型に成型され、前記屈曲部が前記パッチアンテナのグランド面側に近接配置されていると共に前記線分部が前記パッチアンテナのグランド面から離間して配設されていることを特徴とする請求項１ないし５の何れかに記載のリーダ。
【請求項８】
前記給電素子および前記無給電素子は共に、内蔵されていることを特徴とする請求項１ないし７の何れかに記載のリーダ。
【請求項１】
読取口を介して情報コードを光学的に読取るための光学情報読取機構と、
ＲＦＩＤタグに記憶された情報について電波信号を介して読取るための電波通信機構とを備え、
前記電波通信機構は、グランド面およびアンテナ面を備えたパッチアンテナによる給電素子と、コ字型の線状部材により形成され前記光学情報読取機構の読取口周辺に位置して当該読取口を囲うように配設された無給電素子とを備えたことを特徴とするリーダ。
【請求項２】
前記電波通信機構が波長λの電波信号によりＲＦＩＤタグとの間で通信する場合、
前記無給電素子は、前記パッチアンテナのグランド面の垂直方向に向けて前記グランド面からλ／６０〜λ／１０の範囲の距離に配設されていることを特徴とする請求項１記載のリーダ。
【請求項３】
前記電波通信機構が波長λの電波信号によりＲＦＩＤタグとの間で通信する場合、
前記無給電素子は、前記パッチアンテナのグランド面の水平方向に向けて前記グランド面の端部から０〜λ／１５の範囲の距離に配設されていることを特徴とする請求項１または２記載のリーダ。
【請求項４】
前記無給電素子は、整合素子を備えたことを特徴とする請求項１ないし３の何れかに記載のリーダ。
【請求項５】
前記無給電素子は、直線状に延伸する線分部と当該線分部の両端に位置して屈曲した屈曲部とを備えた前記コ字型に形成されると共に、前記屈曲部に位置してジグザグに折曲げられてなる折曲部とを備えていることを特徴とする請求項１ないし４の何れかに記載のリーダ。
【請求項６】
前記無給電素子は、直線状に延伸する線分部と当該線分部の両端に位置して屈曲した屈曲部とを備えた前記コ字型に形成され、前記線分部が前記パッチアンテナのグランド面側に位置して配設されていることを特徴とする請求項１ないし５の何れかに記載のリーダ。
【請求項７】
前記無給電素子は、線分部と当該線分部の両端に位置して屈曲されてなる屈曲部とを備えた前記コ字型に成型され、前記屈曲部が前記パッチアンテナのグランド面側に近接配置されていると共に前記線分部が前記パッチアンテナのグランド面から離間して配設されていることを特徴とする請求項１ないし５の何れかに記載のリーダ。
【請求項８】
前記給電素子および前記無給電素子は共に、内蔵されていることを特徴とする請求項１ないし７の何れかに記載のリーダ。
【図１】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【図２】
【図３】
【図４】
【図５】
【図６】
【図７】
【図８】
【図９】
【図１０】
【図１１】
【図１２】
【図１３】
【図１４】
【図１５】
【図１６】
【図１７】
【公開番号】特開２０１０−２２６６０５（Ｐ２０１０−２２６６０５Ａ）
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願番号】特願２００９−７３６９５（Ｐ２００９−７３６９５）
【出願日】平成２１年３月２５日（２００９．３．２５）
【出願人】（０００００４６９５）株式会社日本自動車部品総合研究所 (1,981)
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【出願人】（５０１４２８５４５）株式会社デンソーウェーブ (1,155)
【Ｆターム（参考）】
【公開日】平成２２年１０月７日（２０１０．１０．７）
【国際特許分類】
【出願日】平成２１年３月２５日（２００９．３．２５）
【出願人】（０００００４６９５）株式会社日本自動車部品総合研究所 (1,981)
【出願人】（０００００４２６０）株式会社デンソー (27,639)
【出願人】（５０１４２８５４５）株式会社デンソーウェーブ (1,155)
【Ｆターム（参考）】
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