JP2005134942A - Rfid reader/writer and structure of antenna - Google Patents

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JP2005134942A JP2003366758A JP2003366758A JP2005134942A JP 2005134942 A JP2005134942 A JP 2005134942A JP 2003366758 A JP2003366758 A JP 2003366758A JP 2003366758 A JP2003366758 A JP 2003366758A JP 2005134942 A JP2005134942 A JP 2005134942A
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Hideaki Horiuchi
秀晃 堀内
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Mitsubishi Materials Corp
三菱マテリアル株式会社
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Abstract

<P>PROBLEM TO BE SOLVED: To provide a reader/writer of an RFID system capable of communicating data to a tag irrelevantly to the position relation to the tag and a structure of antenna for the reader/writer. <P>SOLUTION: The antenna 3a for the reader/writer which is formed on a circuit board 4a put in a reader/writer main body 4 comprises a 1st antenna 3a formed on a surface of the circuit board 4a and a 2nd antenna 3b composed of an antenna formed in three dimensions by using conductor patterns 11a and 11b on the top and reverse surfaces of the circuit board 4a and a through hole 11c penetrating the circuit board 4a, a spiral antenna installed on the 1st antenna 3a while parting a loop, an antenna formed by flexing a flexible substrate on the circuit board 4a, an antenna formed in three dimensions by floating a mounted component with lead wires, etc. Consequently, antenna axes are set to a plurality of directions to enable communication irrelevantly to the position relation with the tag. <P>COPYRIGHT: (C)2005,JPO&NCIPI

Description

本発明は、電磁誘導又は電磁結合を利用して非接触でデータの交信を行うRFID(Radio Frequency Identification)システムのリーダ又はリーダ/ライタに関し、特に、リーダ又はリーダ/ライタのアンテナ構造に関する。 The present invention relates to a reader or a reader / writer of an RFID (Radio Frequency Identification) system communicates data without contact by using electromagnetic induction or electromagnetic coupling, in particular, to an antenna structure of a reader or reader / writer.

近年、ICチップを備えたタグとリーダ又はリーダ/ライタ(以下、総称してリーダ/ライタと呼ぶ。)との間でデータの交信を行うRFIDシステムが普及している。 Recently, the tag having an IC chip and a reader or a reader / writer (hereinafter, collectively referred to as a reader / writer.) RFID system which communicates data to and from is widespread. このRFIDシステムは、タグ及びリーダ/ライタの各々に備えたアンテナを用いてデータの交信を行うため、タグをリーダ/ライタから離した状態でも通信可能であることから、様々な用途に利用されている。 The RFID system, since which communicates data by using the antenna with the respective tags and the reader / writer, a tag from that communication is possible even when released from the reader / writer, are used in various applications there.

例えば、下記特許文献1には、RFIDシステムを図書館における書籍の管理などに用いる技術が開示されている。 For example, the following Patent Document 1, a technique using an RFID system such as a book management in libraries is disclosed. 上記公報によれば、ループ状のアンテナとICとからなるタグ(帯状ICシール)を書籍に貼付し、一方、対象物に設けられたICチップのデータを読み取るリーダ/ライタを備える受け渡し管理装置を設置し、受け渡し管理装置のリーダ/ライタ用アンテナ上に対象物を設置することにより、対象物のICチップに記憶されているデータをリーダ/ライタで読み取り、書籍の持ち出し、返却を管理している。 According to the publication, a tag (band IC seal) consisting of a loop-shaped antenna and the IC attached to the book, while the delivery management apparatus having a reader / writer for reading the data of the IC chip provided on the object installed, by placing the object to the delivery management system of the reader / writer on the antenna, it reads the data stored in the IC chip of the object by the reader / writer, book taken out, and manages the return .
特開平2002−019922号公報(第3−6頁、第7図) JP 2002-019922 JP (3-6 pages, Figure 7)

上記公報記載の構造のRFIDシステムでは、リーダ/ライタ用アンテナは受け渡し管理装置に固定されており、また、タグが貼付された対象物はリーダ/ライタ用アンテナ上の所定の位置に載置されるため、リーダ/ライタ用アンテナとタグとのデータの交信を確実に行うことができる。 The RFID system of the structure of the publication, the reader / writer antenna is fixed to the delivery management system, also subject the tag is attached is placed at a predetermined position on the antenna reader / writer Therefore, it is possible to reliably perform communication of data with the antenna and the tag reader / writer. しかしながら、固定されている装置にリーダ/ライタを設置する構造の場合、データの交信を行うためにはタグが貼付された対象物を装置まで持ち運ばなければならず、例えば、棚に配置されている書籍を管理する場合などに不便である。 However, in the structure of installing the reader / writer device is fixed, in order to perform the communication of data must carried an object tag is attached to apparatus, for example, it is arranged on the shelf If you want to manage the books that are inconvenient to like.

そこで、リーダ/ライタを小型のカード状(例えば、CFカード)とし、PDA等の携帯端末機器に装着して使用する方法もある。 Therefore, the reader / writer a small card-like (e.g., CF card) and, there is a method designed to be installed in the portable terminal such as a PDA. この方法の場合、リーダ/ライタを持ち歩くことができるため、タグが貼付された対象物を移動させることなくタグとデータの交信を行うことができるが、リーダ/ライタをこのような形態にするとリーダ/ライタ用アンテナのサイズも小さくなるためにタグとの交信範囲は狭くなり、リーダ/ライタ用アンテナとタグとの位置関係によってはデータの交信ができない場合も生じる。 In this way, it is possible to carry the reader / writer, it is possible to perform communication with the tag and data without moving the object tag is attached, the reader / writer to such an embodiment the reader / communication range of the tag to be reduced the size of writer antenna becomes narrower, resulting may not be able to communicate data by the positional relationship between the antenna and the tag reader / writer.

例えば、図14に示すように、カード状のリーダ/ライタ2は、携帯端末機器のスロット等に装着されるリーダ/ライタ本体4と、該本体に格納される基板4aの表面上に形成されたリーダ/ライタ用アンテナ3とで構成され、タグ5に埋め込まれたアンテナコイル7とリーダ/ライタ用アンテナ3のアンテナ軸が同じ方向を向くようにリーダ/ライタ2を近接(図ではタグ5の下側からリーダ/ライタ2を近接)させたときはデータの交信が可能であるが、双方のアンテナ軸が直交する状態でリーダ/ライタ2を近接(図ではタグ5の左側からリーダ/ライタ2を近接)させたときはデータの交信ができない。 For example, as shown in FIG. 14, like the reader / writer 2 card, a reader / writer main body 4 which is inserted into a slot of the portable terminal device, which is formed on the surface of the substrate 4a are stored in the body is composed of a reader / writer antenna 3, the proximity (Fig reader / writer 2 so that the antenna axis of the antenna coil 7 embedded in the tag 5 and the reader / writer antenna 3 is oriented in the same direction under the tag 5 While it is possible communication data when the reader / writer 2 positioned near) was from the side, both close to the reader / writer 2 in a state where the antenna axes are orthogonal (the reader / writer 2 from the left side of the tag 5 in FIG. unable to communicate data when the proximity) is allowed. そこで、このような場合は、携帯端末機器自体の向きを変えてアンテナ軸を調整すればよいが、携帯端末機器の向きを変えてしまうとタッチパネルやキーボードの操作しにくくなったり、モニタが見にくくなってしまい、作業性が著しく低下するという問題が生じる。 Therefore, in such a case, may be adjusted antenna axis by changing the direction of the mobile terminal device itself, the alter the orientation of the mobile terminal device may become difficult to operate the touch panel or keyboard, monitor becomes difficult to see and will, there is a problem that the workability is remarkably lowered.

本発明は、上記問題点に鑑みてなされたものであって、その主たる目的は、タグとの位置関係によらずタグとデータの交信を行うことができるRFIDシステムのリーダ/ライタ及びリーダ/ライタ用アンテナの構造を提供することにある。 The present invention was made in view of the above problems, the main object, RFID system reader / writer and a reader / writer capable of performing tag and communicates data regardless of the positional relationship between the tag and to provide a structure for use antenna.

上記目的を達成するため、本発明のリーダ又はリーダ/ライタは、電磁誘導又は電磁結合を利用してRFIDタグとデータの交信を行うリーダ又はリーダ/ライタであって、前記リーダ又はリーダ/ライタは、回路要素が構成される本体と、該本体に格納される基板に形成されるアンテナとからなり、前記アンテナは、複数の方向にアンテナ軸を有する複数のアンテナにより構成されるものである。 To achieve the above object, the reader or the reader / writer of the present invention is a reader or reader / writer performs communication with the RFID tag and data using electromagnetic induction or electromagnetic coupling, the reader or reader / writer , consists of a body composed of circuit elements, the antenna formed on the substrate to be stored in the body, the antenna is intended to be composed of a plurality of antennas having antenna axis in multiple directions.

また、本発明のリーダ又はリーダ/ライタは、電磁誘導又は電磁結合を利用してRFIDタグとデータの交信を行うリーダ又はリーダ/ライタであって、前記リーダ又はリーダ/ライタは、回路要素が構成される本体と、該本体に格納される基板に形成されるアンテナとからなり、前記アンテナは、前記基板の一側の面に設けられた導体パターンで形成されるループ状の第1のアンテナと、前記一側の面に設けられた導体パターンと該一側の面に対向する面に設けられた導体パターンと前記基板を貫通するスルーホールとを用いて立体的に形成される第2のアンテナとにより構成されるものである。 The reader or reader / writer of the present invention is a reader or reader / writer performs communication with the RFID tag and data using electromagnetic induction or electromagnetic coupling, the reader or reader / writer constituting the circuit elements a body which is made of an antenna formed on the substrate to be stored in the body, the antenna includes a loop-shaped first antenna formed of a conductor pattern provided on one side surface of the substrate a second antenna which is three-dimensionally formed using a through hole penetrating the substrate and the conductor pattern provided on a surface facing the surface of the conductor pattern and said one side provided on the surface of the one side it is formed using a.

また、本発明のリーダ又はリーダ/ライタは、電磁誘導又は電磁結合を利用してRFIDタグとデータの交信を行うリーダ又はリーダ/ライタであって、前記リーダ又はリーダ/ライタは、回路要素が構成される本体と、該本体に格納される複数の基板に形成されるアンテナとからなり、前記アンテナは、いずれか一の基板の面上に設けられた導体パターンで形成されるループ状の第1のアンテナと、前記一の基板の面上に設けられた導体パターンと他の基板の面上に設けられた導体パターンと前記一の基板と前記他の基板とを接続する接合手段とを少なくとも用いて立体的に形成される第2のアンテナとにより構成されるものである。 The reader or reader / writer of the present invention is a reader or reader / writer performs communication with the RFID tag and data using electromagnetic induction or electromagnetic coupling, the reader or reader / writer constituting the circuit elements a body which is made of an antenna formed on a plurality of substrates stored in the body, wherein the antenna, the first loop-shaped formed by a conductor pattern provided on the surface of any one of the substrate using the antenna, and a joining means for connecting the other substrate and the conductor pattern the one substrate and provided on the surface of the conductor pattern and other substrate provided on a surface of said one substrate at least it is formed using a second antenna that is three-dimensionally formed Te.

本発明においては、前記第1のアンテナと前記第1のアンテナとが分離して形成され、一方のアンテナは他方のアンテナとの磁気的結合により流れる誘導電流により駆動される構成とすることができる。 In the present invention, said first antenna and said first antenna is formed separately, one antenna may be configured to be driven by the induced current flowing through the magnetic coupling between the other antenna .

また、本発明のリーダ又はリーダ/ライタは、電磁誘導又は電磁結合を利用してRFIDタグとデータの交信を行うリーダ又はリーダ/ライタであって、前記リーダ又はリーダ/ライタは、回路要素が構成される本体と、該本体に格納される基板に形成されるアンテナとからなり、前記アンテナは、前記基板の一側の面に設けられた導体パターンで形成されるループ状の第1のアンテナと、前記第1のアンテナの前記ループの所定の配線上に該配線を分断するように配設され、該配線の長手方向にアンテナ軸を有する螺旋状の第2のアンテナとにより構成されるものである。 The reader or reader / writer of the present invention is a reader or reader / writer performs communication with the RFID tag and data using electromagnetic induction or electromagnetic coupling, the reader or reader / writer constituting the circuit elements a body which is made of an antenna formed on the substrate to be stored in the body, the antenna includes a loop-shaped first antenna formed of a conductor pattern provided on one side surface of the substrate the disposed so as to divide the wiring to the first antenna of the loop on the predetermined wiring, those composed by a spiral-shaped second antenna having an antenna axis in the longitudinal direction of the wiring is there.

また、本発明のリーダ又はリーダ/ライタは、電磁誘導又は電磁結合を利用してRFIDタグとデータの交信を行うリーダ又はリーダ/ライタであって、前記リーダ又はリーダ/ライタは、回路要素が構成される本体と、該本体に格納される基板に形成されるアンテナとからなり、前記アンテナは、前記基板の一側の面に設けられた導体パターンで形成されるループ状の第1のアンテナと、導体パターンが形成された可撓性のある基材を撓めて、前記基板の面に略平行な方向にアンテナ軸が向くように前記基板上に配置された第2のアンテナとにより構成されるものであり、前記第2のアンテナを含む共振回路が前記第1のアンテナと分離して形成され、前記第2のアンテナは前記第1のアンテナとの磁気的結合により流れる誘導電流により The reader or reader / writer of the present invention is a reader or reader / writer performs communication with the RFID tag and data using electromagnetic induction or electromagnetic coupling, the reader or reader / writer constituting the circuit elements a body which is made of an antenna formed on the substrate to be stored in the body, the antenna includes a loop-shaped first antenna formed of a conductor pattern provided on one side surface of the substrate , and flexed the substrate with a flexible conductive pattern is formed, is constituted by a second antenna disposed on the substrate so that the antenna shaft is oriented in a direction substantially parallel to the plane of the substrate a shall, said resonant circuit including a second antenna is formed separately from the first antenna, the second antenna by the induced current flowing through the magnetic coupling between the first antenna 動される構成とすることができる。 It can be configured to be dynamic.

また、本発明のリーダ又はリーダ/ライタは、電磁誘導又は電磁結合を利用してRFIDタグとデータの交信を行うリーダ又はリーダ/ライタであって、前記リーダ又はリーダ/ライタは、回路要素が構成される本体と、該本体に格納される基板に形成されるアンテナとからなり、前記アンテナは、前記基板の一側の面に設けられた導体パターンで形成されるループ状の第1のアンテナと、リード線により前記一側の面から浮いた状態で実装部品が保持され、前記実装部品と前記リード線と前記一側の面に設けられた導体パターンとを用いて立体的に形成される第2のアンテナとにより構成されるものである。 The reader or reader / writer of the present invention is a reader or reader / writer performs communication with the RFID tag and data using electromagnetic induction or electromagnetic coupling, the reader or reader / writer constituting the circuit elements a body which is made of an antenna formed on the substrate to be stored in the body, the antenna includes a loop-shaped first antenna formed of a conductor pattern provided on one side surface of the substrate , the held mounted components in a state of being floated from the surface of the one side by a lead line is three-dimensionally formed using a conductor pattern provided on the surface of the mounting part and the lead line and the first side it is formed using the second antenna.

本発明においては、前記リーダ又はリーダ/ライタは、前記本体が携帯端末機器のスロットに装着可能に形成され、前記アンテナにより取得したデータが前記携帯端末機器で処理されることが好ましい。 In the present invention, the reader or reader / writer, said body being mountable formed in the portable terminal device of a slot, preferably acquired data is processed by the mobile terminal device by the antenna.

このように、本発明によれば、リーダ/ライタ本体に格納される基板に形成されるリーダ/ライタ用アンテナが、基板上に平面的に形成された第1のアンテナと基板に立体的に形成された第2のアンテナとを含む複数のアンテナにより構成されるため、タグの向きによらず確実にタグとデータの交信を行うことができる。 Thus, according to the present invention, the reader / writer reader / writer antenna that is formed on the substrate to be stored in the body, three-dimensionally formed on the first antenna and the substrate which is dimensionally formed on the substrate because it is constituted by a plurality of antennas and a second antenna that is, it is possible to reliably perform communication of tag and data regardless of the orientation of the tag.

以上説明したように、本発明のRFIDリーダ/ライタ及びリーダ/ライタ用アンテナの構造によれば、携帯端末機器などの移動可能な機器に設置されるリーダ/ライタと、対象物品に貼付されるタグとの位置関係によらず、確実にタグとデータの交信を行うことができる。 As described above, according to the structure of the RFID reader / writer and the reader / writer antenna of the present invention, a reader / writer installed on a movable device such as a mobile terminal device, the tag to be attached to the target object regardless of the positional relationship between the can which communicates securely tag and data.

その理由は、リーダ/ライタ本体に格納される基板に形成されるリーダ/ライタ用アンテナを、基板の面上にループ状に形成される第1のアンテナに加えて、基板表裏面の導体パターンと基板を貫通するスルーホールや複数の基板を接続する接合ピンとを利用して立体的に形成されるアンテナや、第1のアンテナ上にループを分断するように設置される螺旋状のアンテナ、導体パターンが形成されたフレキシブルな基材を基板上で撓ませて形成したアンテナ、実装部品をリード線によって浮かせ、リード線と基板の面上の導体パターンとを利用して立体的に形成されるアンテナ等からなる第2のアンテナを設けることにより、複数の方向にアンテナ軸が形成されるからである。 The reason is that the reader / antenna writer formed on the substrate to be stored in the reader / writer main body, in addition to the first antenna formed in a loop shape on the surface of the substrate, and the substrate front and back surfaces of the conductive pattern antenna and the first helical antenna is installed so as to divide the loop on the antenna that is three-dimensionally formed using a bonding pin connecting the through holes and a plurality of substrates through the substrate, the conductor pattern antenna but with a flexible substrate formed formed by bending on the substrate, floated mounting component by leads, antennas or the like which is three-dimensionally formed using a conductive pattern on the surface of the lead wire and the substrate by providing the second antenna consisting, because the antenna axis in a plurality of directions is formed.

従来技術で示したように、PDA等の携帯端末機器にカード状のリーダ/ライタを装着して持ち運びできるようにする方法があるが、この場合、リーダ/ライタ用アンテナのサイズを大きくすることができないために交信可能な範囲は狭くなり、リーダ/ライタ用アンテナとタグとの位置関係によってはデータの交信ができなくなり、携帯端末機器自体の向きを調整すると、携帯端末機器の操作性や視認性が低下するという問題が生じる。 As shown in the prior art, it there is a way to allow carry wearing the card-shaped reader / writer to the portable terminal device such as a PDA, in this case, to increase the size of the antenna reader / writer communicable range to not be narrowed, can not communicate the data by the positional relationship between the antenna and the tag reader / writer, by adjusting the orientation of the mobile terminal device itself, the operability and visibility of the mobile terminal device but there is a problem of a decrease.

このような問題が生じるのは、リーダ/ライタ用アンテナがカード状のリーダ/ライタ本体に格納される基板の一平面上に形成され、そのアンテナ軸が一方向を向いているからであり、アンテナ軸が複数の方向を向くようにリーダ/ライタ用アンテナを形成すれば携帯端末機器自体の向きを調整する必要がなくなる。 This problem occurs because the reader / writer antenna is formed on one surface of the substrate to be stored in the card-shaped reader / writer main body, and because the antenna axis is oriented in one direction, antenna axis is no need to adjust the orientation of the mobile terminal device itself by forming an antenna for a reader / writer facing multiple directions. しかしながら、複数の方向にアンテナ軸を有するリーダ/ライタ用アンテナはなく、また、基板の面に平行な方向にアンテナ軸を有するアンテナを基板と一体的に形成するのは困難であり、このようなリーダ/ライタ用アンテナを基板と別体として形成すると、リーダ/ライタのサイズが大きくなってしまう。 However, no antenna reader / writer having an antenna axis in a plurality of directions, also, it is difficult to form an antenna with an antenna axis in a direction parallel to the plane of the substrate with the substrate integrally, like this When the reader / antenna writer formed as the substrate and separate, the size of the reader / writer is increased.

そこで、本発明では、リーダ/ライタ本体に格納される基板に形成されるリーダ/ライタ用アンテナを、基板の面上にループ状に形成される第1のアンテナと、基板表裏面の導体パターンと基板を貫通するスルーホールや複数の基板を接続する接合ピンとを利用して立体的に形成されるアンテナや、第1のアンテナ上にループを分断するように設置される螺旋状のアンテナ、導体パターンが形成されたフレキシブルな基材を基板上で撓ませて形成したアンテナ、実装部品をリード線によって浮かせ、リード線と基板の面上の導体パターンとを利用して立体的に形成されるアンテナ等からなる第2のアンテナとで構成することにより、複数の方向にアンテナ軸を向けてタグとの位置関係によらずデータの交信を可能としている。 Therefore, in the present invention, a reader / antenna writer formed on the substrate to be stored in the reader / writer main body, a first antenna formed in a loop shape on the surface of the substrate, and the substrate front and back surfaces of the conductive pattern antenna and the first helical antenna is installed so as to divide the loop on the antenna that is three-dimensionally formed using a bonding pin connecting the through holes and a plurality of substrates through the substrate, the conductor pattern antenna but with a flexible substrate formed formed by bending on the substrate, floated mounting component by leads, antennas or the like which is three-dimensionally formed using a conductive pattern on the surface of the lead wire and the substrate by configuring in the second antenna consisting, thereby enabling communication of data regardless of the positional relationship between the tag toward the antenna axis in a plurality of directions. 以下、その具体的構造について、図面を参照して説明する。 Hereinafter, the specific structure will be described with reference to the drawings.

まず、本発明の第1の実施例に係るRFIDリーダ/ライタ及びそのアンテナ構造について、図1乃至図8を参照して説明する。 First, the RFID reader / writer and an antenna structure according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 図1は本発明のRFIDシステムの構成を模式的に示す図であり、図2は、リーダ/ライタ及びタグの構成を示す図である。 Figure 1 is a diagram schematically showing the configuration of an RFID system of the present invention, FIG. 2 is a diagram showing a configuration of the reader / writer and tag. また、図3乃至図8は、第1の実施例に係るリーダ/ライタの構造を示す図である。 Further, FIGS. 3 to 8 are views showing the structure of a reader / writer according to the first embodiment.

図1に示すように、本発明のRFIDシステム1は、PDA、ノート型パソコン、携帯電話機等の携帯端末機器10のスロットに装着可能な構造のカード状、スティック状のリーダ/ライタ本体4及びリーダ/ライタ本体4に格納される基板に形成されるリーダ/ライタ用アンテナ3からなるリーダ/ライタ2と、対象物に貼付されるカード状、シート状、ラベル状などのタグ5とから構成される。 As shown in FIG. 1, RFID system 1 of the present invention, PDA, notebook computer, mobile phone, etc. of the mobile terminal device 10 slots can be mounted structure of a card-like, stick-shaped reader / writer main body 4 and the reader configured / a reader / writer 2 consisting of the reader / writer antenna 3 formed on the substrate which is stored in the writer body 4, a card-like to be attached to the object, the sheet-like, from the tag 5 which such labels like .

また、図2に示すように、リーダ/ライタ本体4は、送受信信号を変換するための通信回路部4bと送受信信号をデコードするための演算処理部4cとを備え、通信回路部4bにリーダ/ライタ用アンテナ3が接続されている。 Further, as shown in FIG. 2, the reader / writer main body 4, and an arithmetic processing unit 4c for decoding the communication circuit unit 4b and the transmission and reception signals for converting the transmitted and received signals, the reader to the communication circuit unit 4b / writer antenna 3 are connected. また、演算処理部4cは携帯端末機器10の回路に接続され、リーダ/ライタ用アンテナ3で受信したデータが携帯端末機器10で利用できるように構成されている。 Further, the arithmetic processing unit 4c is connected to the circuit of the mobile terminal device 10, the received data is configured to be available in the portable terminal device 10 in the reader / writer antenna 3. また、タグ5は、その内部にアンテナコイル7とコンデンサ8(内部容量を有するIC9を備える場合はコンデンサ8が必ずしも必要ではない。)とからなる共振回路6を備え、タグ5側でも信号を生成する場合は共振回路6にデータの演算、記憶を行うIC9が接続され、内蔵する電源又はリーダ/ライタ2から供給される電源を用いて駆動される。 The tag 5, generates a signal at (capacitor 8 is not necessarily required. When provided with IC9 having an internal capacity) and comprises a resonant circuit 6 consisting, tag 5 antenna coil 7 and the capacitor 8 therein calculation of the data in the resonant circuit 6 when the are IC9 performing memory is connected, is driven using the power supplied from the power supply or the reader / writer 2 built. そして、タグ5の共振回路6の共振周波数を所望の通信周波数(例えば、13.56MHz)に合わせ込むことによってリーダ/ライタ用アンテナ3との間でデータの交信を行う。 Then, the resonant frequency of the desired communication frequency of the resonant circuit 6 of tag 5 (e.g., 13.56 MHz) communicates data to and from the antenna 3 for the reader / writer by intended to adjust the.

なお、本発明はリーダ/ライタ本体4に格納される基板に形成されるリーダ/ライタ用アンテナ3の構造に特徴を有するものであり、リーダ/ライタ本体4やタグ5の形状、構造、リーダ/ライタ2を装着する機器やタグ5が貼付される対象物の種類、形状、構造等は限定されない。 The present invention are those having a feature in the structure of the reader / writer antenna 3 formed on the substrate to be stored in the reader / writer main body 4, the shape of the reader / writer main body 4 and the tag 5, the structure, the reader / type of object device or tag 5 attached writer 2 is attached, the shape, the structure and the like are not limited.

次に、本実施例のリーダ/ライタ2の詳細な構造について説明する。 Next, the detailed structure of the reader / writer 2 of this embodiment. 図3に示すように、本実施例のリーダ/ライタ2は、携帯端末機器10のスロットに装着可能なカード状(例えば、CFカード形状)のリーダ/ライタ本体4と、該本体に格納される基板4aに一体的に形成されたリーダ/ライタ用アンテナ3とで構成され、リーダ/ライタ用アンテナ3は、基板4aの一面上に平面的(導体パターンが交差する箇所において、各々の導体パターンが導通しないようにスルーホールやジャンパー線などを用いて接続しているものを含む。以下の説明において同じ。)に形成され、基板4aの面に略直交する方向にアンテナ軸を有するループ状の第1のアンテナ3aと、基板4aの厚さ方向に立体的に形成され、基板4aの面に略平行な方向にアンテナ軸を有する第2のアンテナ3bとで構成されている。 As shown in FIG. 3, the reader / writer 2 of this embodiment, the portable terminal device 10 slots can be mounted card-like (e.g., CF card shape) and the reader / writer main body 4, it is stored in the body is composed of a reader / writer antenna 3 which is integrally formed on the substrate 4a, the reader / writer antenna 3, at the location of a plane on one side of the substrate 4a (conductor patterns intersect, each conductive pattern including those connected by using a through hole and jumper wire so as not to conduct. in the following description is formed in the same.), a loop-shaped having an antenna axis in a direction substantially perpendicular to the plane of the substrate 4a a first antenna 3a, the three-dimensionally formed in the thickness direction of the substrate 4a, it is composed of a second antenna 3b having an antenna shaft in a direction substantially parallel to the plane of the substrate 4a.

なお、リーダ/ライタ用アンテナ3が形成される基板4aは、リーダ/ライタ2を機能させるためのRF回路や制御回路、インターフェース回路などが形成される基板であってもよいし、これらの基板とは別に、アンテナパターンを形成するために設けられる基板であってもよい。 The substrate 4a of the reader / writer antenna 3 is formed, RF circuitry and control circuitry for operating the reader / writer 2 may be a substrate such as interface circuits are formed, and these substrates Apart it may be a substrate that is provided to form the antenna pattern. また、図では説明を容易にするために、リーダ/ライタ用アンテナ3と回路要素との電気的な接続構造は記載していないが、前述したように、リーダ/ライタ用アンテナ3は基板4a又は他の基板に形成される通信回路部4bに接続されている。 Furthermore, for ease of explanation in the figure, the electrical connection structure between the reader / writer antenna 3 and the circuit components have not been described, as described above, the reader / writer antenna 3 substrate 4a or It is connected to the communication circuit unit 4b which is formed on another substrate.

この第2のアンテナ3bは、基板4aの一面上に形成された導体パターン(図では表面側導体パターン11a)と対向する面に形成された導体パターン(図では裏面側導体パターン11b)と基板4aを貫通するスルーホール11cとを用いて立体的に形成され、その端部が第1のアンテナ3aに接続されている。 The second antenna 3b includes a substrate 4a (rear surface side conductor pattern 11b in the drawing) a conductor pattern formed on the opposing surfaces (the surface side conductor pattern 11a in the figure) conductor pattern formed on one surface of the substrate 4a by using the through-hole 11c penetrating the sterically formed, its ends are connected to the first antenna 3a. このようにスルーホール11cを利用してアンテナを形成することにより、リーダ/ライタ本体4(基板4a)の厚みを増すことなく、基板4aの面に略平行な方向にアンテナ軸を有する第2のアンテナ3bを形成することができる。 By forming the antenna thus utilize the through hole 11c, the reader / writer main body 4 without increasing the thickness of the (substrate 4a), a second having an antenna shaft in a direction substantially parallel to the plane of the substrate 4a it is possible to form the antenna 3b.

なお、図3の構成は例示であり、第2のアンテナ3bは表面側導体パターン11aと裏面側導体パターン11bとスルーホール11cとを用いて基板4aの厚さ方向に立体的に形成されていればよく、第1のアンテナ3aと第2のアンテナ3bとの接続位置や接続構造は任意であり、例えば、図4に示すように第1のアンテナ3aの両端部側と第2のアンテナ3bとが接続される構造としてもよいし、磁界の向きが対向するように、第1のアンテナ3aと第2のアンテナ3bとの接続線を交差させる構造としてもよい。 The configuration of FIG 3 is illustrative, second antenna 3b is long is three-dimensionally formed in the thickness direction of the substrate 4a by using the surface side conductor pattern 11a and the back side conductor pattern 11b and the through hole 11c Bayoku, the connection position and connection structure of the first antenna 3a and the second antenna 3b is arbitrary, for example, a both end portions and the second antenna 3b of the first antenna 3a, as shown in FIG. 4 There may be a structure connected, as the direction of the magnetic field is opposed, may have a structure to cross connection line between the first antenna 3a and the second antenna 3b. また、第1のアンテナ3aの巻き数を2回、第2のアンテナ3bの巻き数を1回としたが、巻き数は任意であり、また、アンテナパターンの形状やスルーホールの形成位置、第1のアンテナ3aと第2のアンテナ3bとの接続位置なども図の構成に限定されない。 Further, the winding number of the two first antenna 3a, although the number of turns of the second antenna 3b once, the number of turns is arbitrary, and forming position of the shape and the through hole of the antenna pattern, the well as the connection position of the first antenna 3a and the second antenna 3b it is not limited to the configuration of FIG. また、基板4aの厚さも限定されず市販のプリント基板などを用いることができるが、第2のアンテナ3bのアンテナ面積を大きくするためにはリーダ/ライタ本体4に格納可能な限りにおいて極力厚い方が好ましい。 Further, it is possible to use a commercially available printed circuit board not limited thickness of the substrate 4a, as much as possible the thicker the extent that can be stored in the reader / writer main body 4 in order to increase the antenna area of ​​the second antenna 3b It is preferred. また、図3及び図4では、表裏面に導体パターンが形成された基板4aを使用する構成を示したが、導体パターンが3層以上形成された多層基板を使用することもでき、内層面の導体パターンを用いて第1のアンテナ3aや第2のアンテナ3bを形成したり、内層面を使用してアンテナの巻き数を増やすこともできる。 Further, in FIG. 3 and FIG. 4 shows the configuration that uses the substrate 4a on which the conductor pattern is formed on the front and back surfaces, it is also possible to use multilayer substrate conductor pattern is formed more than three layers, the inner layer surface or to form a first antenna 3a and the second antenna 3b of the conductor pattern, it is also possible to increase the number of windings of the antenna using the subsurface.

また、図3及び図4では、第1のアンテナ3aと第2のアンテナ3bとを接続し、その双方に給電する構成としたが、第1のアンテナ3aと第2のアンテナ3bとを分離することもできる。 Further, in FIGS. 3 and 4, a first antenna 3a and the second antenna 3b connected, a configuration for supplying power to both, to separate the first antenna 3a and the second antenna 3b it is also possible. 例えば、図5に示すように、第1のアンテナ3aにカップリングするように設計された共振回路を、共振回路部品12と基板4aの表裏面の導体パターン11a、11bとスルーホール11cとを用いて形成して第2のアンテナ3bを形成することもできる。 For example, as shown in FIG. 5, the resonant circuit designed to couple to the first antenna 3a, using the conductor pattern 11a on the front and back surfaces of the resonance circuit component 12 and the substrate 4a, the 11b and the through hole 11c second antenna 3b to form Te can be formed. この構成の場合、第2のアンテナ3b(無給電アンテナ)は第1のアンテナ3a(給電アンテナ)との磁気的結合により流れる誘導電流により駆動される。 In this configuration, the second antenna 3b (parasitic antenna) is driven by the induced current flowing through the magnetic coupling between the first antenna 3a (feed antenna).

また、図3乃至図5では、第2のアンテナ3bをそのアンテナ軸が基板4aの長手方向を向くように形成したが、例えば図6に示すように、基板4aの短尺方向にアンテナ軸が向くように第2のアンテナ3bを形成してもよい。 Further, in FIGS. 3 to 5, although the antenna axis and the second antenna 3b is formed so as to face the longitudinal direction of the substrate 4a, for example, as shown in FIG. 6, the antenna axis is oriented in the short direction of the substrate 4a it may form a second antenna 3b as. また、図3乃至図6では、第2のアンテナ3bのアンテナ軸が基板4aの面に略平行になるようにしたが、第1のアンテナ3aのアンテナ軸と異なる方向を向いていればよい。 Further, in FIGS. 3 to 6, the antenna axis of the second antenna 3b is set to be substantially parallel to the plane of the substrate 4a, it is sufficient that faces the antenna axis different from direction of the first antenna 3a. 更に、図3乃至図6では、リーダ/ライタ用アンテナ3が第1のアンテナ3a及び第2のアンテナ3bの2種類のアンテナで構成されている場合について記載したが、リーダ/ライタ用アンテナ3はアンテナ軸の方向が異なる複数のアンテナで構成されていればよく、例えば、図3に示す給電アンテナと図5又は図6に示す無給電アンテナとを組み合わせることもできる。 Further, in FIGS. 3 to 6, although the reader / writer antenna 3 is described for a case that consists of two antennas of the first antenna 3a and the second antenna 3b, the reader / writer antenna 3 it is sufficient that the direction of the antenna axis is constituted by a plurality of different antennas, for example, may be combined and the parasitic antenna shown in the power supply antenna and FIG. 5 or 6 shown in FIG.

また、図3乃至図6では、1つの基板4aに第2のアンテナ3bを立体的に形成したが、リーダ/ライタ本体4に格納される基板が複数の場合(例えば、アンテナパターンが形成される基板とRF回路や制御回路、インターフェース回路などが形成される基板とが別々に構成されている場合)には、図7に示すように、基板4aに形成された導体パターンと基板17に形成された導体パターンと基板間を接続する接合ピン16と、必要に応じてスルーホール11cとを用いて接続して基板4a、4bの積層方向に立体的に第2のアンテナ3bを形成することもできる。 Further, in FIGS. 3 to 6, although the second antenna 3b were three-dimensionally formed on one substrate 4a, when a substrate to be stored in the reader / writer main body 4 a plurality of (for example, an antenna pattern is formed substrate and the RF circuit and the control circuit, in this case) in which a substrate such as interface circuit is formed is configured separately, as shown in FIG. 7, it is formed on the conductor pattern and the substrate 17 formed on the substrate 4a a joint pin 16 for connecting the conductor pattern and the substrate, it is also possible to form a sterically second antenna 3b in the stacking direction of the substrate 4a, 4b are connected with the through hole 11c as required . このように複数の基板を利用して第2のアンテナ3bを形成することにより、アンテナの面積を大きくすることができ、データの交信が可能な範囲を広げることができる。 By forming the second antenna 3b by using a plurality of substrates in this manner, the area of ​​the antenna can be increased, it is possible to widen the range communication is possible data. この構成の場合においても、第1のアンテナ3aと第2のアンテナ3bとの接続構造は任意であり、図3及び図4のいずれの構造を利用してもよいし、第1のアンテナ3aと第2のアンテナ3bの双方を給電アンテナとしても、いずれか一方を無給電アンテナとしてもよい。 Also in case of this structure, the connection structure between the first antenna 3a and the second antenna 3b is arbitrary, and may utilize any of the structure of Figures 3 and 4, the first antenna 3a both as the power supply antenna of the second antenna 3b, and either one may be parasitic antenna. 更に、図7では2つの基板4a、17を利用する場合を示したが、3つ以上の基板を利用して立体的な第2のアンテナ3bを形成してもよい。 Furthermore, although the case of using the FIG. 7, two substrates 4a, 17, may form a three-dimensional second antenna 3b by using three or more substrates.

また、図3乃至図7では、基板4aの面に略平行又は略直交するアンテナ軸を有するアンテナを形成したが、表面側導体パターン11aと裏面側導体パターン11bとスルーホール11cとを用いて、基板4aの面に対して傾斜したアンテナ軸を有するアンテナを形成することもできる。 Further, in FIGS. 3 to 7, it has formed the antenna having an antenna shaft substantially parallel or substantially perpendicular to the plane of the substrate 4a, using surface-side conductor pattern 11a and the back surface side conductor pattern 11b and the through hole 11c, it is also possible to form an antenna having an antenna axis inclined with respect to the plane of the substrate 4a. 例えば、図8に示すように、基板4aの表面側に形成したコの字型の導体パターンと、基板4aの裏面側に形成したコの字型の導体パターンとをスルーホール11cで接続すると、実効的なアンテナ面が基板4aの面に対して傾斜するため、アンテナ軸を基板4aの法線方向に対して傾斜させることができる。 For example, as shown in FIG. 8, a conductor pattern U-shaped in that formed on the surface side of the substrate 4a, to connect said conductive patterns of U-shaped formed on the back surface side of the substrate 4a in the through hole 11c, since the effective antenna surface is inclined relative to the plane of the substrate 4a, it is possible to tilt the antenna axis with respect to the normal direction of the substrate 4a. そして、このような構造のアンテナを第1のアンテナ3a又は第2のアンテナ3bとして用いることによっても複数の方向にアンテナ軸を有するリーダ/ライタ用アンテナ3を形成することができる。 Then, it is possible to form the antenna 3 for the reader / writer having an antenna axis in multiple directions by using antennas having such a structure as the first antenna 3a or the second antenna 3b.

このように、リーダ/ライタ本体4に格納される基板4aの面上に形成される第1のアンテナ3aに加えて、基板4a両面の導体パターン11a、11bと基板4aを貫通するスルーホール11cとを用いて、基板4aの面に直交する方向以外にアンテナ軸を有する第2のアンテナ3bを立体的に形成することにより、タグ5との位置関係によらずデータの交信を行うことができる。 Thus, in addition to the first antenna 3a that is formed on the surface of the substrate 4a are stored in the reader / writer main body 4, and a through hole 11c penetrating the double-sided substrate 4a conductor patterns 11a, and 11b and the substrate 4a using, by three-dimensionally formed a second antenna 3b having an antenna axis other than the direction perpendicular to the plane of the substrate 4a, it is possible to perform communication with the data regardless of the positional relationship between the tag 5.

次に、本発明の第2の実施例に係るRFIDリーダ/ライタ及びそのアンテナ構造について、図9及び図10を参照して説明する。 Next, the RFID reader / writer and an antenna structure according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 図9及び図10は、第2の実施例に係るリーダ/ライタの構造を示す斜視図及び平面図である。 9 and 10 are a perspective view and a plan view showing a structure of a reader / writer according to the second embodiment.

前記した第1の実施例では、基板4aの表裏面の導体パターン11a、11bと基板4aを貫通するスルーホール11cとを用いて、基板4aの面に直交する方向以外にアンテナ軸を有する第2のアンテナ3bを形成したが、基板4aの一方の面のみを用いて面方向にアンテナ軸を有する第2のアンテナ3bを形成することもできる。 In the first embodiment described above, second with an antenna axis other than the direction with the through-hole 11c penetrating the conductor pattern 11a on the front and back surfaces of the substrate 4a, and 11b and the substrate 4a, perpendicular to the plane of the substrate 4a of was formed an antenna 3b, it is also possible to form the second antenna 3b having an antenna axis in the plane direction by using only one surface of the substrate 4a.

具体的には、図9に示すように、リーダ/ライタ本体4に格納される基板4aの面上にループ状の第1アンテナ3aを形成し、第1のアンテナ3aの配線の一部を切断して、そこに配線の長手方向に螺旋が延びる第2のアンテナ3b(ここではチップコイル13)を接続する。 Specifically, as shown in FIG. 9, the reader / writer a loop-shaped first antenna 3a is formed on the surface of the substrate 4a are stored in the main body 4, cutting a part of the wiring of the first antenna 3a to the second antenna 3b of helix extending therefrom in the longitudinal direction of the wiring (where the chip coil 13) connecting. このような構成でも、ループ状の第1のアンテナ3aのアンテナ軸は基板4aの面に略直交する方向を向き、螺旋状の第2のアンテナ3bのアンテナ軸は基板4aの面に略平行な方向を向くため、アンテナ軸の方向が異なる複数のアンテナでリーダ/ライタ用アンテナを構成することができ、第1の実施例と同様に、タグ5との位置関係によらずデータの交信を可能とすることができる。 In this configuration, the antenna axes of the loop-shaped first antenna 3a faces the direction substantially perpendicular to the plane of the substrate 4a, the antenna axis of the second antenna 3b spiral is a substantially parallel to the plane of the substrate 4a since facing direction can be the direction of the antenna axis constitutes an antenna reader / writer at different antennas, as in the first embodiment, enables the communication of data regardless of the positional relationship between the tag 5 it can be.

なお、本実施例においても、第2のアンテナ3bのアンテナ軸は基板4aの面に直交する方向以外の方向であればよく、図10に示すように、基板4aの短尺方向に螺旋状の第2のアンテナ3bを配置してもよいし、図9の構造と図10の構造とを組み合わせてもよい。 Also in this embodiment, the antenna axis of the second antenna 3b may be any direction other than a direction perpendicular to the plane of the substrate 4a, as shown in FIG. 10, the spiral in the short direction of the substrate 4a the second antenna 3b may be disposed, may be combined with the structure of the structure and 10 in FIG. また、本実施例の構造においても、第1のアンテナ3aを図8に示すようにそのアンテナ軸が傾斜するように形成してもよいし、第2のアンテナ3bを基板4aの面に対して傾斜させて固定してもよい。 Also in the structure of this embodiment, the first antenna 3a may be formed so that the antenna axis as shown in FIG. 8 is inclined, the second antenna 3b to the plane of the substrate 4a it may be fixed with an inclination. また、第1のアンテナ3a及び第2のアンテナ3bの巻き数、形状などは任意であり、リーダ/ライタ2に求められる性能を勘案して適宜設定することができる。 Further, the number of turns of the first antenna 3a and the second antenna 3b, shape, etc. is arbitrary, it can appropriately be set considering the performance required of the reader / writer 2.

次に、本発明の第3の実施例に係るRFIDリーダ/ライタ及びそのアンテナ構造について、図11及び図12を参照して説明する。 Next, the RFID reader / writer and an antenna structure according to a third embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 図11及び図12は、第3の実施例に係るリーダ/ライタの構造を示す斜視図、平面図及び側断面図である。 11 and FIG. 12 is a perspective view showing the structure of a reader / writer according to the third embodiment, a plan view and a side cross-sectional view.

前記した第1の実施例では、基板4aの表裏面の導体パターン11a、11bと基板4aを貫通するスルーホール11cとを用いて、基板4aの面に直交する方向以外にアンテナ軸を有する第2のアンテナ3bを形成したが、この方法では、パターンの構成が複雑になり、また、既存の基板4aを利用してリーダ/ライタ用アンテナ3を形成することができない場合もある。 In the first embodiment described above, second with an antenna axis other than the direction with the through-hole 11c penetrating the conductor pattern 11a on the front and back surfaces of the substrate 4a, and 11b and the substrate 4a, perpendicular to the plane of the substrate 4a although the antenna 3b forming, in this way, construction of the pattern is complicated, and it may not be possible to form the antenna 3 for the reader / writer by using the existing substrate 4a. そこで、本実施例では、第1のアンテナ3aの近傍にフレキシブルな材料で形成された第2のアンテナ3bを配置する。 Therefore, in the present embodiment, disposing the second antenna 3b formed of a flexible material in the vicinity of the first antenna 3a.

具体的には、図11に示すように、フレキシブルな絶縁性シート上に設けたAlやCu等の導電膜をエッチングにより除去したり、絶縁性シート上にスクリーン印刷により導電性ペーストを塗布する等によって形成したフレキシブル基板14を撓ませ、そのアンテナ軸が基板4aの面に略平行な方向を向く(図では、基板4aの長手方向を向く)ように基板4a上に配置して第2のアンテナ3bを形成し、この第2のアンテナ3bと第1のアンテナ3aとを圧着、半田付けなどの方法により接続する。 Specifically, as shown in FIG. 11, or is removed by etching the conductive films of Al or Cu or the like provided on a flexible insulating sheet, etc. for applying a conductive paste by screen printing on an insulating sheet deflecting the flexible substrate 14 formed by the antenna axis are in the direction substantially parallel to the plane of the substrate 4a (in the figure, the longitudinal direction toward the substrate 4a) second antenna arranged as substrate 4a 3b is formed, crimped and the second antenna 3b and the first antenna 3a, connected by a method such as soldering. このような構成でも、ループ状の第1のアンテナ3aのアンテナ軸は基板4aの面に略直交する方向を向き、フレキシブル基板14を撓ませて形成した第2のアンテナ3bのアンテナ軸は基板4aの面に略平行な方向を向くため、アンテナ軸の方向が異なる複数のアンテナでリーダ/ライタ用アンテナ3を構成することができ、第1及び第2の実施例と同様に、タグ5との位置関係によらずデータの交信を可能とすることができる。 In this configuration, the antenna axes of the loop-shaped first antenna 3a faces the direction substantially perpendicular to the plane of the substrate 4a, the antenna axis of the second antenna 3b formed by bending the flexible substrate 14 is a substrate 4a for oriented at substantially parallel to the surface, can be the direction of the antenna axis constitutes the reader / writer antenna 3 at a plurality of different antennas, as in the first and second embodiments, the tag 5 it is possible to enable communication of data regardless of the positional relationship.

なお、図11では、フレキシブル基板14をループ状に撓ませて基板4a上に設置したが、基板4aに予めフレキシブル基板14のアンテナパターンと接続される導体パターンを形成しておき、半円状のフレキシブル基板14の両端部を基板4aに接続するようにしてもよい。 In FIG. 11, but by bending the flexible board 14 in a loop shape it is placed on a substrate 4a, previously formed a conductive pattern previously connected to the antenna pattern of the flexible substrate 14 to the substrate 4a, semicircular both end portions of the flexible substrate 14 may be connected to the substrate 4a.

また、図11では、第1のアンテナ3aと第2のアンテナ3bとを接続して両アンテナに給電する構成としたが、図12に示すように、フレキシブル基板14に予め第1のアンテナ3aとカップリングする共振回路を形成しておき、フレキシブル基板14をループ状に巻回して第1のアンテナ3aの近傍に設置する構成とすることもでき、第2のアンテナ3bを第1のアンテナ3aとの磁気的結合により流れる誘導電流により駆動させることもできる。 Further, in FIG. 11, a configuration to supply power by connecting a first antenna 3a and the second antenna 3b on both antennas, as shown in FIG. 12, a pre-first antenna 3a to the flexible board 14 leave form a resonant circuit for coupling, it can also be configured to be installed in the vicinity of the first antenna 3a by winding the flexible substrate 14 in a loop, and the second antenna 3b first antenna 3a It can also be driven by induced current of flowing through magnetic coupling. この構成では、第1のアンテナ3aが形成された基板4aにフレキシブル基板14で形成された第2のアンテナ3bを配置するだけでよいため、第1のアンテナ3aが形成された既存の基板4aをそのまま利用することができるという長所がある。 In this configuration, since it is only necessary to place the second antenna 3b formed in the flexible substrate 14 to the first substrate 4a the antenna 3a is formed, the existing substrate 4a in which the first antenna 3a is formed there is an advantage that can be used as it is. また、フレキシブル基板14を用いた場合、基板4aを筐体に収納した際に、筐体の内部形状にある程度合致するようにフレキシブル基板14が変形するため、筐体内の最大限のアンテナ面積を確保できるという長所もある。 In the case of using a flexible substrate 14, secured upon accommodating the substrate 4a to the housing, for flexible substrate 14 to match a certain extent inside the shape of the housing is deformed, the maximum antenna area of ​​housing also an advantage that can be there.

本実施例においても、基板4aの短尺方向にアンテナ軸が向くように第2のアンテナ3bを形成してもよいし、第1のアンテナ3aを図8に示すようにそのアンテナ軸が傾斜するように形成したり、第2のアンテナ3bを基板4aの面に対して傾斜させて固定してもよい。 Also in this embodiment, it may be formed a second antenna 3b so that the antenna shaft is oriented in the short direction of the substrate 4a, so that the antenna shaft a first antenna 3a, as shown in FIG. 8 is inclined or formed, the second antenna 3b may be fixed to be inclined with respect to the plane of the substrate 4a. また、第1のアンテナ3aの巻き数や形状、フレキシブル基板14の材料、パターン形状、撓み形状、設置位置などは任意であり、リーダ/ライタ2に求められる性能を勘案して適宜設定することができる。 Further, the number of turns and the shape of the first antenna 3a, the material of the flexible substrate 14, the pattern shape, deflection shape is optional and installation position, can appropriately be set considering the performance required of the reader / writer 2 it can.

次に、本発明の第4の実施例に係るRFIDリーダ/ライタ及びそのアンテナ構造について、図13を参照して説明する。 Next, the RFID reader / writer and an antenna structure according to a fourth embodiment of the present invention will be described with reference to FIG. 13. 図13は、第4の実施例に係るリーダ/ライタの構造を示す斜視図、平面図及び側断面図である。 Figure 13 is a perspective view showing the structure of a reader / writer according to the fourth embodiment, a plan view and a side cross-sectional view.

前記した第2の実施例では、共振回路を構成する共振回路部品12と基板4aの表裏面の導体パターン11a、11bと基板4aを貫通するスルーホール11cとを用いて第2のアンテナ3bを形成したが、スルーホール11cを用いなくても基板4aの面方向にアンテナ軸を有する第2のアンテナ3bを立体的に形成することはできる。 In the second embodiment described above, forming the second antenna 3b with a through hole 11c that penetrates front and back surfaces of the conductive pattern 11a of the resonance circuit component 12 and the substrate 4a which constitutes the resonant circuit, and 11b and the substrate 4a but the can be three-dimensionally formed a second antenna 3b having an antenna axis in the surface direction of the substrate 4a without using the through-hole 11c.

具体的には、図13に示すように、基板4aに実装される実装部品15(第1のアンテナ3aと電気的に接続される部品であってもよいし、無給電アンテナを構成する部品であってもよい。例えば、低抵抗のリード抵抗や共振に必要な容量のリードコンデンサなど)の足15aを折り曲げ、基板4aとの間に隙間ができるように実装する。 Specifically, as shown in FIG. 13, it may be a mounting component 15 (first antenna 3a and the part to be electrically connected to be mounted on the substrate 4a, in components constituting a parasitic antenna may be. for example, bending the legs 15a of the capacitor, such as lead capacitor) required low resistance lead resistance and resonant, implemented to a gap between the substrate 4a. このような構成でも、実装部品15の足15aと基板4aの面上に形成された導体パターン(ここでは表面側導体パターン11a)とによってループが形成され、該ループが第2のアンテナ3bとして機能するため、アンテナ軸の方向が異なる複数のアンテナでリーダ/ライタ用アンテナ3を構成することができる。 Even with this configuration, a loop is formed by a mounting part 15 of the leg 15a and the surface on the formed conductive pattern on the substrate 4a (surface side conductor pattern 11a in this case), the loop functions as a second antenna 3b to can the direction of the antenna axis constitutes the reader / writer antenna 3 at different antennas.

なお、図13では、実装部品15の足15aを基板4aの表面側導体パターン11aに接続したが、実装部品15の足15aをスルーホール11cを貫通させて裏面側導体パターン11bで接続するようにしてもよい。 In FIG 13, although the legs 15a of the mounting part 15 and connected to the surface conductor pattern 11a of the substrate 4a, so as to connect the back side conductor pattern 11b of the legs 15a of the mounting component 15 by penetrating a through hole 11c it may be. また、本実施例においても、基板4aの短尺方向にアンテナ軸が向くように実装部品15を配置して第2のアンテナ3bを形成してもよいし、第1のアンテナ3aを図8に示すようにそのアンテナ軸が傾斜するように形成したり、第2のアンテナ3bを基板4aの面に対して傾斜させて固定してもよい。 Also in this embodiment, may be formed a second antenna 3b disposed mounting part 15 so that the antenna shaft is oriented in the short direction of the substrate 4a, showing the first antenna 3a to FIG. 8 or formed such that the antenna axis is inclined so, the second antenna 3b may be fixed to be inclined with respect to the plane of the substrate 4a. また、第1のアンテナ3aの巻き数、形状、実装部品15の種類、足15aの形状、基板4aとの隙間の大きさなどは任意であり、リーダ/ライタ2に求められる性能を勘案して適宜設定することができる。 Further, the number of turns of the first antenna 3a, the shape, the type of mounting parts 15, the shape of the foot 15a, and the size of the gap between the substrate 4a are arbitrary, in view of the performance required in the reader / writer 2 it can be appropriately set. また、第2のアンテナ3bの巻き数を部品点数により増加させることも可能であり、例えば、100pFのコンデンサでアンテナを形成する場合に、200pFのコンデンサを2個直列に繋ぐことにより2ターンのコイルアンテナを形成することができる。 It is also possible to increase the number of turns of the second antenna 3b by parts, for example, in the case of forming the antenna of a 100pF capacitor, the two-turn by connecting a capacitor of 200pF to two series coils it is possible to form the antenna.

また、上記各実施例では、基板4aの面に直交する方向以外の方向にアンテナ軸を有する第2のアンテナ3bを形成する4つの構造について記載したが、これらの構造を単独で利用してもよいし、複数の構造を組み合わせて利用してもよい。 In the above-described embodiments have been described with regard to the four structures forming the second antenna 3b having an antenna axis in a direction other than the direction perpendicular to the plane of the substrate 4a, even using these structures alone it may be utilized by combining a plurality of structures. また、上記説明では、本発明のアンテナ構造をリーダ/ライタ用アンテナに適用する場合について述べたが、本発明は上記実施例に限定されるものではなく、タグのアンテナや他の通信機器用アンテナについても同様に適用することができる。 Further, in the above description, the antenna structure of the present invention has been described when applied to the antenna for a reader / writer, the present invention is not limited to the above embodiment, the antenna antenna or other communication devices of the tag it can be similarly applied to.

本発明に係るRFIDシステムの構成を模式的に示す図である。 The configuration of the RFID system according to the present invention is a diagram schematically showing. 本発明に係るリーダ/ライタ及びタグの構成を示す図である。 It is a diagram showing a configuration of a reader / writer and a tag according to the present invention. 本発明の第1の実施例に係るリーダ/ライタの構造を示す図である。 It is a diagram showing a structure of a reader / writer according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施例に係るリーダ/ライタの構造のバリエーションを示す図である。 It is a diagram showing a variation of the structure of the reader / writer according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施例に係るリーダ/ライタの構造のバリエーションを示す図である。 It is a diagram showing a variation of the structure of the reader / writer according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施例に係るリーダ/ライタの構造のバリエーションを示す図である。 It is a diagram showing a variation of the structure of the reader / writer according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施例に係るリーダ/ライタの構造のバリエーションを示す図である。 It is a diagram showing a variation of the structure of the reader / writer according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第1の実施例に係るリーダ/ライタの構造のバリエーションを示す図である。 It is a diagram showing a variation of the structure of the reader / writer according to a first embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施例に係るリーダ/ライタの構造を示す図である。 It is a diagram showing a structure of a reader / writer according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第2の実施例に係るリーダ/ライタの構造のバリエーションを示す図である。 It is a diagram showing a variation of the structure of the reader / writer according to a second embodiment of the present invention. 本発明の第3の実施例に係るリーダ/ライタの構造を示す図である。 It is a diagram showing a structure of a reader / writer according to a third embodiment of the present invention. 本発明の第3の実施例に係るリーダ/ライタの構造のバリエーションを示す図である。 It is a diagram showing a variation of the structure of the reader / writer according to a third embodiment of the present invention. 本発明の第4の実施例に係るリーダ/ライタの構造を示す図である。 It is a diagram showing a structure of a reader / writer according to a fourth embodiment of the present invention. 従来のRFIDシステムの構成を模式的に示す図である。 The configuration of a conventional RFID system is a diagram schematically illustrating.

符号の説明 DESCRIPTION OF SYMBOLS

1 RFIDシステム 2 リーダ/ライタ 3 リーダ/ライタ用アンテナ 3a 第1のアンテナ 3b 第2のアンテナ 4 リーダ/ライタ本体 4a 基板 4b 通信回路部 4c 演算処理部 5 タグ 6 共振回路 7 アンテナコイル 8 コンデンサ 9 IC 1 RFID system 2 reader / writer 3 the reader / writer antenna 3a first antenna 3b second antenna 4 the reader / writer main body 4a substrate 4b communication circuit unit 4c processor 5 tags 6 resonant circuit 7 the antenna coil 8 capacitor 9 IC
10 携帯端末機器 11a 表面側導体パターン 11b 裏面側導体パターン 11c スルーホール 12 共振回路部品 13 チップコンデンサ 14 フレキシブル基板 15 実装部品 15a 足 16 接合ピン 17 基板 10 portable terminal device 11a surface side conductor pattern 11b back surface side conductor pattern 11c through holes 12 resonant circuit component 13 chip capacitors 14 flexible board 15 mounted components 15a feet 16 Mating pin 17 substrate

Claims (9)

  1. 電磁誘導又は電磁結合を利用してRFIDタグとデータの交信を行うリーダ又はリーダ/ライタであって、 A reader or reader / writer performs communication with the RFID tag and data using electromagnetic induction or electromagnetic coupling,
    前記リーダ又はリーダ/ライタは、回路要素が構成される本体と、該本体に格納される基板に形成されるアンテナとからなり、 The reader or reader / writer is composed of an antenna formed on the substrate circuit element stored body and, to the body constituted,
    前記アンテナは、複数の方向にアンテナ軸を有する複数のアンテナにより構成されることを特徴とするリーダ又はリーダ/ライタ。 The antenna, the reader or the reader / writer, characterized in that it is constituted by a plurality of antennas having antenna axis in multiple directions.
  2. 電磁誘導又は電磁結合を利用してRFIDタグとデータの交信を行うリーダ又はリーダ/ライタであって、 A reader or reader / writer performs communication with the RFID tag and data using electromagnetic induction or electromagnetic coupling,
    前記リーダ又はリーダ/ライタは、回路要素が構成される本体と、該本体に格納される基板に形成されるアンテナとからなり、 The reader or reader / writer is composed of an antenna formed on the substrate circuit element stored body and, to the body constituted,
    前記アンテナは、前記基板の一側の面に設けられた導体パターンで形成されるループ状の第1のアンテナと、前記一側の面に設けられた導体パターンと該一側の面に対向する面に設けられた導体パターンと前記基板を貫通するスルーホールとを用いて立体的に形成される第2のアンテナとにより構成されることを特徴とするリーダ又はリーダ/ライタ。 The antenna is opposed to the loop-shaped first antenna and the surface of the conductor pattern and said one side provided on the surface of the one side is formed by a conductor pattern provided on one side surface of the substrate reader or reader / writer, characterized in that it is constituted by a second antenna which is three-dimensionally formed using a through hole penetrating the substrate and the conductor pattern provided on the surface.
  3. 電磁誘導又は電磁結合を利用してRFIDタグとデータの交信を行うリーダ又はリーダ/ライタであって、 A reader or reader / writer performs communication with the RFID tag and data using electromagnetic induction or electromagnetic coupling,
    前記リーダ又はリーダ/ライタは、回路要素が構成される本体と、該本体に格納される複数の基板に形成されるアンテナとからなり、 The reader or reader / writer is composed of a main body is configured circuitry, an antenna formed on the plurality of substrates stored in the body,
    前記アンテナは、いずれか一の基板の面上に設けられた導体パターンで形成されるループ状の第1のアンテナと、前記一の基板の面上に設けられた導体パターンと他の基板の面上に設けられた導体パターンと前記一の基板と前記他の基板とを接続する接合手段とを少なくとも用いて立体的に形成される第2のアンテナとにより構成されることを特徴とするリーダ又はリーダ/ライタ。 The antenna includes a loop-shaped first antenna formed by the conductor pattern provided on a surface of any one of the substrate, the surface of the conductor pattern and other substrate provided on a surface of said first substrate reader or characterized in that it is constituted by a second antenna is using at least three-dimensionally formed and joining means for connecting the conductor pattern provided on said as one of the substrate and the other substrate the reader / writer.
  4. 前記第1のアンテナと前記第1のアンテナとが分離して形成され、一方のアンテナは他方のアンテナとの磁気的結合により流れる誘導電流により駆動されることを特徴とする請求項2又は3に記載のリーダ又はリーダ/ライタ。 And the first antenna and the first antenna is formed separately, in claim 2 or 3 one of the antenna characterized in that it is driven by the induced current flowing through the magnetic coupling between the other antenna reader or reader / writer described.
  5. 電磁誘導又は電磁結合を利用してRFIDタグとデータの交信を行うリーダ又はリーダ/ライタであって、 A reader or reader / writer performs communication with the RFID tag and data using electromagnetic induction or electromagnetic coupling,
    前記リーダ又はリーダ/ライタは、回路要素が構成される本体と、該本体に格納される基板に形成されるアンテナとからなり、 The reader or reader / writer is composed of an antenna formed on the substrate circuit element stored body and, to the body constituted,
    前記アンテナは、前記基板の一側の面に設けられた導体パターンで形成されるループ状の第1のアンテナと、前記第1のアンテナの前記ループの所定の配線上に該配線を分断するように配設され、該配線の長手方向にアンテナ軸を有する螺旋状の第2のアンテナとにより構成されることを特徴とするリーダ又はリーダ/ライタ。 The antenna includes a first antenna loop which is formed by a conductor pattern provided on one side surface of the substrate, so as to divide the wiring on a predetermined wiring of said loop of said first antenna is disposed, the reader or the reader / writer, characterized in that it is constituted by a spiral-shaped second antenna having an antenna axis in the longitudinal direction of the wiring.
  6. 電磁誘導又は電磁結合を利用してRFIDタグとデータの交信を行うリーダ又はリーダ/ライタであって、 A reader or reader / writer performs communication with the RFID tag and data using electromagnetic induction or electromagnetic coupling,
    前記リーダ又はリーダ/ライタは、回路要素が構成される本体と、該本体に格納される基板に形成されるアンテナとからなり、 The reader or reader / writer is composed of an antenna formed on the substrate circuit element stored body and, to the body constituted,
    前記アンテナは、前記基板の一側の面に設けられた導体パターンで形成されるループ状の第1のアンテナと、導体パターンが形成された可撓性のある基材を撓めて、前記基板の面に略平行な方向にアンテナ軸が向くように前記基板上に配置された第2のアンテナとにより構成されることを特徴とするリーダ又はリーダ/ライタ。 The antenna is flexed and a loop of the first antenna formed of a conductor pattern provided on one side surface of the substrate, the substrate with a flexible conductive pattern is formed, the substrate reader or reader / writer, characterized in that it is configured in a direction substantially parallel to the surface by a second antenna disposed on the substrate so that the antenna shaft faces.
  7. 前記第2のアンテナを含む共振回路が前記第1のアンテナと分離して形成され、前記第2のアンテナは前記第1のアンテナとの磁気的結合により流れる誘導電流により駆動されることを特徴とする請求項6記載のリーダ又はリーダ/ライタ。 Resonant circuit including said second antenna is formed separately from the first antenna, the second antenna and wherein the driven by the induced current flowing through the magnetic coupling between the first antenna reader or reader / writer according to claim 6.
  8. 電磁誘導又は電磁結合を利用してRFIDタグとデータの交信を行うリーダ又はリーダ/ライタであって、 A reader or reader / writer performs communication with the RFID tag and data using electromagnetic induction or electromagnetic coupling,
    前記リーダ又はリーダ/ライタは、本体と、該本体に格納される基板に形成されるアンテナとからなり、 The reader or reader / writer is composed of an antenna formed on a substrate to be stored and the body, to the body,
    前記アンテナは、前記基板の一側の面に設けられた導体パターンで形成されるループ状の第1のアンテナと、リード線により前記一側の面から浮いた状態で実装部品が保持され、前記実装部品と前記リード線と前記一側の面に設けられた導体パターンとを用いて立体的に形成される第2のアンテナとにより構成されることを特徴とするリーダ又はリーダ/ライタ。 The antenna includes a first antenna loop which is formed by a conductor pattern provided on one side surface of the substrate, the mounting part in a state of being floated from the one side surface is held by a lead wire, wherein reader or reader / writer, characterized in that it is constituted by a second antenna which is three-dimensionally formed by using the mounting component wherein the lead wire and a conductor pattern provided on a surface of the one side.
  9. 前記リーダ又はリーダ/ライタは、前記本体が携帯端末機器のスロットに装着可能に形成され、前記アンテナにより取得したデータが前記携帯端末機器で処理されることを特徴とする請求項1乃至8のいずれか一に記載のリーダ又はリーダ/ライタ。 The reader or reader / writer, said body being mountable formed in the portable terminal device of the slot, any data acquired by the antenna of claims 1 to 8, characterized in that it is processed in the mobile terminal device reader or reader / writer according to one or.
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