JP2011071832A - アンテナ - Google Patents

Abstract

【課題】利得を確保しつつＦＢ比を高めうるアンテナをより小型構成にて実現する。
【解決手段】アンテナ５１は、例えば無線タグリーダなどに用いられるものであり、長手状の給電素子６０及び無給電素子７０が所定方向に並んで配置されている。このアンテナ５１では、給電素子６０の一端側の端部６１ａ（第１の所定部分）から無給電素子７０の一端部７１ａまでの距離Ｌａ、及び給電素子６０の他端側の端部６２ａ（第２の所定部分）から無給電素子７０の他端部７２ａまでの距離Ｌｂがいずれも、給電素子６０の中央部から無給電素子７０の中央部までの距離Ｌｃよりも小さくなるように構成されている。
【選択図】図５

Description

本発明は、アンテナに関するものである。

無線タグリーダなどの無線通信装置に用いられる指向性アンテナとしては八木・宇田アンテナ（いわゆる八木アンテナ（登録商標））などが知られている。この八木アンテナは一般的に、放射器として機能する給電素子と、導波器或いは反射器として機能する１又は複数の無給電素子によって構成されている。

特開平１１−１６３６２７号公報 特開２００３−２７３６４３公報

上記八木アンテナでは、一般的に素子数が多いほうがＦＢ比を高めることができるが、素子数を多くするとアンテナ構成の大型化が避けられないため、素子数をそれほど増やさずにＦＢ比を高める方法が求められている。特に、アンテナ構成の大型化が極めて難しく、小型化の要請が極めて強い技術分野（例えば、携帯型のＲＦＩＤタグリーダ等）ではこの問題が一層深刻となる。

なお、本課題に関連する技術として上記特許文献１、２のようなものがあるが、特許文献１の技術は、利得の向上は期待できるものの、アンテナの長さを１／２波長の整数倍に設定するものであるためアンテナ構成を小型化することは難しく、小型化の要求が大きい技術分野には適用しにくい。また、特許文献２の技術は、半円筒型反射板や中間金属導体柱などを設けているため、アンテナ付近の部品数が多く、また、アンテナの並び方向だけでなく、その直交方向（特許文献２のＺ方向）にも嵩張ってしまうという問題がある。

本発明は、上述した課題を解決するためになされたものであり、利得を確保しつつＦＢ比を高めうるアンテナをより小型構成にて実現することを目的とする。

請求項１の発明は、給電素子と無給電素子とが距離を隔てて並んで配置されてなるアンテナであって、前記給電素子の端部側の所定部分から前記無給電素子までの距離が、前記給電素子の中央部から前記無給電素子までの距離よりも小さいことを特徴とする。

請求項２の発明は、請求項１に記載のアンテナであって、前記給電素子の一端側における第１の所定部分から前記無給電素子までの距離、及び前記給電素子の他端側における第２の所定部分から前記無給電素子までの距離がいずれも、前記給電素子の前記中央部から前記無給電素子までの距離よりも小さいことを特徴とする。

請求項３の発明は、請求項１又は請求項２に記載のアンテナにおいて、前記給電素子の前記中央部から前記無給電素子までの距離が、前記所定部分から前記無給電素子までの距離のほぼ２倍に設定されていることを特徴とする。

請求項４の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のアンテナにおいて、前記給電素子が、直線状に構成されており、前記無給電素子は、少なくとも中心部が前記給電素子から最も離れ、端部側が当該中心部よりも前記給電素子に近づく非直線状に構成されていることを特徴とする。

請求項５の発明は、請求項４に記載のアンテナにおいて、前記無給電素子が、前記中心部から一端部までが直線状に構成され、前記中心部から他端部までが直線状に構成されており、前記中心部にて折れ曲がった形態をなしていることを特徴とする。

請求項６の発明は、請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のアンテナにおいて、前記給電素子が、少なくとも前記中央部が前記無給電素子から最も離れ、端部側が当該中央部よりも前記無給電素子に近づく非直線状に構成されていることを特徴とする。

請求項７の発明は、請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のアンテナにおいて、前記無給電素子以外の第２の無給電素子が設けられていることを特徴とする。

請求項１の発明では、給電素子と無給電素子とが距離を隔てて並んで配置されてなるアンテナにおいて、給電素子の端部側の所定部分から無給電素子までの距離が、給電素子の中央部から無給電素子までの距離よりも小さく構成されている。このようにすると、利得を確保しつつＦＢ比を高めうる構成を、アンテナ構成を大型化せずに実現できる。

請求項２の発明は、給電素子の一端側における第１の所定部分から無給電素子までの距離、及び給電素子の他端側における第２の所定部分から無給電素子までの距離がいずれも、給電素子の中央部から無給電素子までの距離よりも小さく構成されている。このようにすると、より効果的にＦ／Ｂ比を高めることができる。

請求項３の発明は、給電素子の中央部から無給電素子までの距離が、所定部分から無給電素子までの距離のほぼ２倍に設定されている。このようにすると、より一層Ｆ／Ｂ比を高めることができる。

請求項４の発明は、給電素子が、直線状に構成されており、無給電素子は、少なくとも中心部が給電素子から最も離れ、端部側が当該中心部よりも給電素子に近づく非直線状に構成されている。このようにすると、Ｆ／Ｂ比を効果的に高めうる構成を複雑な形状を用いることなく簡易に実現できる。

請求項５の発明は、無給電素子が、中心部から一端部までが直線状に構成され、中心部から他端部までが直線状に構成されており、中心部にて折れ曲がった形態をなしている。このようにすると、Ｆ／Ｂ比を効果的に高めうる構成を複雑な形状を用いることなく簡易に実現できる。

請求項６の発明では、給電素子において、少なくとも中央部が無給電素子から最も離れ、端部側が当該中央部よりも無給電素子に近づく非直線状に構成されている。このようにすると、Ｆ／Ｂ比を効果的に高めうる構成を給電素子の形状を工夫することで実現できる。

請求項７の発明は、無給電素子以外の第２の無給電素子が設けられている。このようにすると、更に効果的にＦ／Ｂ比を高めることができる。

図１は、第１実施形態に係るアンテナを搭載した情報読取装置を概略的に例示する平面図である。 図２は、図１の情報読取装置の断面図であり、図１のＡ−Ａ断面を概略的に示すものである。 図３は、図１、図２に示す情報読取装置の電気的構成を概略的に例示するブロック図である。 図４（ａ）は、情報コード読取部の電気的構成を概略的に例示するブロック図であり、図４（ｂ）は、無線タグ処理部等の電気的構成を概略的に例示するブロック図である。 図５は、第１実施形態に係るアンテナを概略的に説明する説明図である。 図６は、第１の実験に関し、Ｌａ／Ｌｃと利得及びＦ／Ｂ比との関係を示すグラフである。 図７は、第２の実験に関し、Ｌｃ／λとＦ／Ｂ比との関係を示すグラフである。 図８は、第２の実験に関し、Ｌｃ／λと利得との関係を示すグラフである。 図９は、第３の実験に関し、無給電素子が各長さのときのＬｃ／λとＦ／Ｂ比との関係を示すグラフである。 図１０は、第３の実験に関し、無給電素子が各長さのときのＬｃ／λと利得との関係を示すグラフである。 図１１は、第４の実験に関し、オフセット量Ｌｄと利得及びＦ／Ｂ比との関係を示す説明図である。 図１２は、本発明に係るアンテナの変形例１を示す説明図である。 図１３は、本発明に係るアンテナの変形例２を示す説明図である。 図１４（ａ）は、本発明に係るアンテナの変形例３を示す説明図であり、図１４（ｂ）は、本発明に係るアンテナの変形例４を示す説明図である。 図１５は、本発明に係るアンテナの変形例５を示す説明図である。

[第１実施形態]
以下、本発明のアンテナを具現化した第１実施形態について、図面を参照して説明する。
（情報読取装置の全体構成）
まず、本発明に係るアンテナを搭載した情報読取装置１の全体構成について説明する。なお、図１は、第１実施形態に係るアンテナを搭載した情報読取装置を概略的に例示する平面図である。また、図２は、図１の情報読取装置の断面図であり、図１のＡ−Ａ断面を概略的に示すものであり、図３は、図１、図２に示す情報読取装置の電気的構成を概略的に例示するブロック図である。また、図４（ａ）は、情報コード読取部の電気的構成を概略的に例示するブロック図であり、図４（ｂ）は、無線タグ処理部等の電気的構成を概略的に例示するブロック図である。

図１、図２に例示される情報読取装置１は、長手状の外観をなしており、その一端側のほぼ半分の領域（キー操作部１１付近の領域）が把持領域とされ、ユーザによって把持されつつ使用される構成をなしている。この情報読取装置１は、例えば、ユーザによって携帯されて様々な場所で用いられる携帯情報端末として構成されており、バーコードや二次元コードなどの情報コードを読み取る情報コードリーダとしての機能と、無線タグを読み取る無線タグリーダとしての機能とを備え、読み取りを二方式で行いうる構成となっている。

図１、図２に示すように、情報読取装置１は長手状の外装ケース２によって外郭が構成されている。この外装ケース２は、各種部品（各種電気部品等）を収容するものであり、例えば樹脂材料などからなる複数のケース体（例えば、上ケース及び下ケースの２つのケース体）によって構成され、これらが結合した箱状形態をなしている。また、外装ケース２は、図２に示すように、一端側が折れ曲がる形態で所定方向に延出し、情報コードを読み取るための読取部３として構成されている。この読取部３は、具体的には長手状の本体部４（外装ケース２における読取部３以外の部分）に対して斜めに延出しており、端部に情報コードからの反射光を取り込む読取口３ａが形成されている。読取口３ａは、装置外部からの光を取り込みうる開口形態をなしており、その開口が図示しない透明部材（例えば透明の樹脂部材）によって閉塞された構成をなしている。

また、図１、図２に示すように、外装ケース２から露出する形態で様々な部品が取り付けられている。例えば、上面側には、小型液晶表示部などからなる表示部１０が設けられると共に、ＬＥＤ表示部や複数個の操作キー１１ａ（数字キーや機能キー等）を有するキー操作部１１が設けられている。また、本体部４の側部には、読取指示用のトリガスイッチ７が設けられている。さらに、本体部４の上面部には、電源スイッチ８、報知用のＬＥＤ９、スピーカ１２（図３参照：図１等では図示略）などが設けられている。

更に、上記外装ケース２には、アンテナ部５０が取り付けられている。このアンテナ部５０は、外装ケース２の読取部３に固定（例えば着脱可能に固定）されており、読取部３の突出方向に沿った平坦な形状をなしている。また、アンテナ部５０は、読取部３による読取方向（後述する光軸Ｌ１の方向）前方側及び後方側にそれぞれ突出する形態で設けられている。なお、アンテナ部５０の具体的構成については後述する。

図３に示すように、情報読取装置１の外装ケース２内には、情報読取装置１全体を制御する制御部８が設けられている。この制御部８は、マイコンを主体として構成されるものであり、ＣＰＵ、システムバス、入出力インタフェース等を有している。また、この制御部８には、トリガスイッチ７、ＬＥＤ表示部９、表示部１０、キー操作部１１、スピーカ１２、メモリ１３、外部インターフェース１７などが接続されている。更に、外装ケース２内には、電源となるバッテリ１５や電源部１６が設けられており、これらによって制御部８や各種電気部品に電力が供給されるようになっている。

また、制御部８には、無線タグ処理部２０及び情報コード読取部３０がそれぞれ接続されている。情報コード読取部３０は、図４（ａ）に示すように、ＣＣＤエリアセンサからなる受光センサ３３、結像レンズ３７、複数個のＬＥＤやレンズ等から構成される照明部３１などを備えており、制御部８と協働して読取対象Ｒに付された情報コードＣ（バーコードや二次元コード）を読み取るように機能する。また、無線タグ処理部２０は、アンテナ５１及び制御部８と協働し、無線タグ（図示略）との間で例えば９５０ＭＨｚ帯で電磁波による通信を行ない、無線タグに記憶されるデータの読取り、或いは無線タグに対するデータの書込みを行なうように機能する。この無線タグ処理部２０は、公知の電波方式で伝送を行う回路として構成されており、図４（ｂ）にて概略的に示すように、発振器２１、変調器２２、復調器２３などを備えている。なお、無線タグ処理部２０には、これら以外の公知構成（例えば、増幅器、フィルタ回路、整合回路等）も設けられているが、図４（ｂ）ではこれらについては図示を省略している。

（アンテナ部の構成）
次に、アンテナ部５０の構成について説明する。
アンテナ部５０は、無線タグ（図示略）との間で無線通信を行うアンテナ５１を内部に備えたユニットとして構成されるものであり、全体として平坦な板状形態をなしており、その板面方向が読取部３の延出方向に沿うように当該読取部３に隣接して配置されている。

アンテナ部５０内に収容されるアンテナ５１は、電力供給を受ける給電素子６０と、電力供給を受けない無給電素子７０とよって構成されている。このアンテナ５１は、八木・宇田アンテナ（いわゆる八木アンテナ（登録商標））として機能するものであり、給電素子６０が放射器として機能し、無給電素子７０が反射器として機能している。

給電素子６０は、無線タグ処理部２０からの給電点両側にそれぞれ直線状のエレメントが配置されてダイポールアンテナと同様に機能するようになっている。この給電素子６０は、当該給電素子６０の長手方向中央部６０ａが給電点となっており、給電点から一方側に延びる一方の直線形状部６１と、給電点から他方側に延びる他方の直線形状部６２とが、いずれも幅方向に直線状に延びており、給電素子６０全体として幅方向を長手方向とする略直線形状をなしている。

なお、本実施形態では、結像レンズ３７の光軸Ｌ１（図２、図５）の方向（光軸方向）を前後方向とし、アンテナ５１と読取部３との重なり方向を縦方向（上下方向）とし、これら前後方向及び縦方向と直交する方向を幅方向（左右方向）としており、給電素子６０は、幅方向に延びる形態で長手状に構成されている。なお、本実施形態を例示する各図では、前後方向については符号Ｄ１で示し、幅方向については符号Ｄ２で示している。また、縦方向については符号Ｄ３で示している。また、図５では、前方側を矢印Ｆ１にて示し、後方側を矢印Ｆ２にて示している。

反射器として機能する無給電素子７０は、給電素子６０の後方側側（給電素子６０に対して読取側とは逆側）において当該給電素子６０と距離を隔てて並んで配置されている。この無給電素子７０は、幅方向Ｄ２を長手方向とする長手状に構成されてており、所定の中間位置（図５の例では中心部）に位置する折り曲げ部７０ａから一端部７１ａまでが直線状に構成され、折り曲げ部７０ａから他端部７２ｂまでが直線状に構成されており、中心部（折り曲げ部７０ａ）にて折れ曲がった形態をなしている。折り曲げ部７０ａの幅方向一端側に配置される直線形状部７１は、折り曲げ部７０ａの幅方向他端側に配置される直線形状部７２に対して所定角度（所定の鈍角）で傾斜しており、無給電素子７０全体として「く」の字状に折れ曲がっている。

このように構成されるアンテナ５１は、給電素子６０の端部側の所定部分から無給電素子７０までの距離が、給電素子６０の中央部６０ａから無給電素子７０までの距離よりも小さく構成されている。具体的には、図５に示すように、給電素子６０の一端側の端部６１ａ（第１の所定部分）から無給電素子７０の一端側の端部７１ａまでの距離Ｌａ、及び給電素子６０の他端側の端部６２ａ（第２の所定部分）から無給電素子７０の他端側の端部７２ａまでの距離Ｌｂがいずれも、給電素子６０の中央部６０ａから無給電素子７０の中央部（折り曲げ部７０ａ）までの距離Ｌｃよりも小さく構成されている。

なお、図５の例では、無給電素子７０の幅方向中心部に折り曲げ部７０ａが配置されているが、この折り曲げ部７０ａの位置は無給電素子７０の幅方向中心部から一端側或いは他端側にある程度ずれていてもよい。また、図５の例では、給電素子６０の一端部６１ａから無給電素子７０の一端部７１ａまでの距離Ｌａと、給電素子６０の他端部６２ａから無給電素子７０の他端部７２ａまでの距離Ｌｂとが同一の長さとされているがこれら距離Ｌａ、Ｌｂが異なる長さであってもよい。また、図５の例では、給電素子６０の中央部６０ａ（給電点）から無給電素子７０の中心部（折り曲げ部７０ａ）までの距離Ｌｃが、給電素子６０の一端部６１ａから無給電素子７０の一端部７１ａまでの距離Ｌａ及び給電素子６０の他端部６２ａから無給電素子７０の他端部７２ａまでの距離Ｌｂのほぼ２倍に設定されているが（即ち、Ｌａ（＝Ｌｂ）＝Ｌｃ／２）、Ｌａ及びＬｂとＬｃとの比率はこれと異なっていてもよい。

上記のように構成されるアンテナ５１は、図２に示すように、読取部３に沿うように給電素子６０、無給電素子７０が並んで配置されており、これら給電素子６０及び無給電素子７０の並び方向が、前後方向Ｄ１に沿った方向（具体的には、前後方向Ｄ１と略平行方向）となるように構成されている。より具体的には、給電素子６０及び無給電素子７０がいずれも、前後方向Ｄ１及び幅方向Ｄ２と平行な仮想平面（図５の紙面と平行な仮想平面）上に位置するように並んで配置されており、給電素子６０については、全体が前記仮想平面に沿って直線状に配置され、無給電素子７０については、直線形状部７１及び直線形状部７２がそれぞれ前記仮想平面に沿って直線状に配置され、これら直線形状部７１及び直線形状部７２が当該仮想平面に沿うように「く」の字状に折れ曲がっている。

なお、アンテナ部５０内での上記給電素子６０及び無給電素子７０の固定構造は様々であり、例えば、これら給電素子６０及び無給電素子７０を撓み変形可能なフレキシブル基板上に設け、当該フレキシブル基板と一体化した状態で設置することができる。この場合、これら給電素子６０及び無給電素子７０が配されるフレキシブル基板を、エラストマーなどの被覆部材によって被覆して板状に構成し、これを図１、図２のように設置するといった取付例が考えられる。

（第１の実験データ）
次に、本実施形態に係るアンテナ５１を用いることによって、Ｆ／Ｂ比が向上することを示す実験データについて説明する。
第１の実験では、図５の構成において、Ｌｃ＝４０ｍｍ、Ｌａ＝Ｌｂとした。また、給電素子６０（放射器））の全長を０．４８λ（＝１５１ｍｍ）とし、無給電素子７０（反射器）の全長を０．５１λ（＝１６１ｍｍ）とした。ただし、λは波長である。このような設定において、Ｌａ（＝Ｌｂ）の値を変更し、Ｌａ／Ｌｃの値と利得との関係を求めた。なお、図６は、上記のように設定したときのＬａ／Ｌｃの値と利得との関係、及びＬａ／Ｌｃの値とＦ／Ｂ比との関係を示すグラフである。図６では、Ｌａ／Ｌｃの値と利得との関係を破線にて示しており、Ｌａ／Ｌｃの値とＦ／Ｂ比との関係を実線にて示している。

図６において、Ｌａ／Ｌｃ＝１のときとは即ち、無給電素子７０が直線状であるときを示しており、このような場合と比較して少なくとも０．２≦Ｌａ／Ｌｃ＜１のときにＦ／Ｂ比が増大することが確認できる。図６のデータでは、二点鎖線の円枠で示すように、０．３≦Ｌａ／Ｌｃ≦０．６の領域でＦ／Ｂ比増大効果が大きく表れており、特に、Ｌａ／Ｌｃ＝０．５付近のとき（即ち、距離Ｌｃが距離Ｌａ（＝Ｌｂ）のほぼ２倍近くのとき）にＦ／Ｂ比がピークとなることを示している。

一方、図６のデータでは、０．２≦Ｌａ／Ｌｃ＜１の場合と、Ｌａ／Ｌｃ＝１の場合とで利得の増減幅が微小であり、無給電素子７０を図５のように折り曲げることによる利得への影響は少なく、利得が十分に確保されていることが確認できる。

（第２の実験データ）
第２の実験では、図５の構成において、ＬｃとＬａ（ＬｂもＬａと同値）の比率を、Ｌｃ：Ｌａ＝２：１とした（なお、ＬｃとＬｂの比率も、Ｌｃ：Ｌｂ＝２：１である）。また、給電素子６０（放射器）の全長を０．４８λ（＝１５１ｍｍ）とし、無給電素子７０（反射器）の全長を０．５１λ（＝１６１ｍｍ）とした。ただし、λは波長である。このような設定において、Ｌｃ：Ｌａ＝２：１、Ｌｃ：Ｌｂ＝２：１、Ｌａ＝Ｌｂの状態を維持しつつＬｃ、Ｌａ（＝Ｌｂ）の値を変更し、Ｌｃ／λとＦ／Ｂ比との関係（図７）、及びＬｃ／λと利得との関係（図８）を求めた。なお、Ｌｃ／λは、給電素子６０と無給電素子７０との中心位置間隔（エレメント間隔）を反映した値であるため、図７、図８は、エレメント間隔に応じたＦ／Ｂ比、利得の変化をそれぞれ示しているといえる。また、図７、図８では、上記設定のときの当該第２の実験の実験結果を太線で示しており、比較例として、上記設定からＬｃ＝Ｌａ（＝Ｌｂ）に変更したとき（即ち、無給電素子７０を直線構成（曲げなし）としたとき）のＬｃ／λとＦ／Ｂ比との関係、及びＬｃ／λと利得との関係をそれぞれ図７、図８において細線で示している。

図７に示すように、少なくとも０．０８≦Ｌｃ／λ≦０．１８の領域で、Ｌｃ：Ｌａ（＝Ｌｂ）＝２：１とした折り曲げ構成（即ち図５のような構成）のほうが、Ｌｃ＝Ｌａ（＝Ｌｂ）とした直線構成のときよりもＦ／Ｂ比が高くなっていることが確認できる。特に、０．１≦Ｌｃ／λ≦０．１５の領域では、Ｆ／Ｂ比の増大効果が顕著となっている。一方、図８に示すように、Ｌｃ／λを各値に変更しても、Ｌｃ：Ｌａ（＝Ｌｂ）＝２：１とした折り曲げ構成と、Ｌｃ＝Ｌａ（＝Ｌｂ）とした直線構成とで利得がそれほど変化しないことが確認できる。

（第３の実験データ）
また、上記第２の実験では、無給電素子７０の長さを０．５１とした例を示したが、図９では、更に無給電素子７０の長さを０．５λ、０．５２λとしたときのＬｃ／λとＦ／Ｂ比との関係を示すデータを加え、図１０では、無給電素子７０の長さを０．５λ、０．５２λとしたときのＬｃ／λと利得との関係を示すデータを加えている。なお、図９、図１０で加えた本発明のデータは、無給電素子７０の長さ以外は、上記第２の実験の設定と同じである。即ち、Ｌｃ：Ｌａ（＝Ｌｂ）＝２：１とし、給電素子６０（放射器））の全長を０．４８λ（＝１５１ｍｍ）とし、Ｌｃ：Ｌａ＝２：１、Ｌｃ：Ｌｂ＝２：１、Ｌａ＝Ｌｂの状態を維持しつつＬｃ、Ｌａ（＝Ｌｂ）の値を変更して、Ｌｃ／λとＦ／Ｂ比との関係（図９）、Ｌｃ／λと利得との関係（図１０）を求めている。なお、図９、図１０では、上記設定のときの実験結果を「曲げあり」として太線で示しており、無給電素子７０の長さが０．５λのときのデータを太線の破線で示し、無給電素子７０の長さが０．５１λのときのデータを太線の一点鎖線で示し、無給電素子７０の長さが０．５２λのときのデータを太線の実線で示している。

また、上記第３の実験データに加え、比較例として、上記設定からＬｃ＝Ｌａ（＝Ｌｂ）に変更したとき（即ち、無給電素子７０を直線構成（曲げなし）としたとき）の実験結果を細線にて示している。即ち、Ｌｃ＝Ｌａ＝Ｌｂとし、給電素子６０（放射器））の全長を０．４８λ（＝１５１ｍｍ）としたときのＬｃ／λとＦ／Ｂ比との関係（図９）、Ｌｃ／λと利得との関係（図１０）を、無給電素子７０の長さが０．５λの場合（細線の破線）、無給電素子７０の長さが０．５１λの場合（細線の一点鎖線）、無給電素子７０の長さが０．５２λの場合（細線の実線）に分けてそれぞれ比較例として示している。

図９の二点鎖線の円枠に示すように、無給電素子７０を０．５λ、０．５１λ、０．５２λのいずれに設定しても、少なくとも０．１≦Ｌｃ／λ≦０．１８の領域で、Ｌｃ：Ｌａ（＝Ｌｂ）＝２：１とした折り曲げ構成のほうが、Ｌｃ＝Ｌａ＝Ｌｂとした直線構成のときよりもＦ／Ｂ比が高くなっていることが確認できる。一方、図１０に示すように、無給電素子７０がいずれの長さの場合でも、Ｌｃ／λを各値に変更しても、Ｌｃ：Ｌａ（＝Ｌｂ）＝２：１とした折り曲げ構成と、Ｌｃ＝Ｌａ＝Ｌｂとした直線構成とで利得がそれほど変化しないことが確認できる（０．１≦Ｌｃ／λ≦０．１８の領域では、特に利得変化が少ないことが確認できる）。

（第４の実験データ）
第４の実験では、図５の構成において、Ｌｃ＝４０ｍｍ、Ｌａ＝Ｌｂとし、Ｌｃ：Ｌａ＝２：１、Ｌｃ：Ｌｂ＝２：１とした。また、給電素子６０（放射器））の全長を０．４８λ（＝１５１ｍｍ）とし、無給電素子７０（反射器）の全長を０．５１λ（＝１６１ｍｍ）とした。このような設定において、給電素子７０の給電点を中心位置からＬｄだけオフセットさせた位置Ｐ（図５参照）としたときの利得とＦ／Ｂ比の変化を求めた。図１１は、このような条件下での各オフセット量Ｌｄのときの利得、Ｆ／Ｂ比をそれぞれ示しており、図１１に示す実験結果によれば、給電点がずれても利得がそれほど変化せず、また、Ｆ／Ｂ比が十分に高いレベルに維持されていることが確認できる。従って、給電素子６０の中心位置を給電点としなくても良く、中心位置からある程度オフセットした位置を給電点とするような構成であってもよい。また、図１１の実験結果によれば、オフセット量が少ないほどＦ／Ｂ比が高くなっており、給電点が給電素子６０の中心位置にあるときにＦ／Ｂ比が最も高くなることが確認できる。

（本実施形態の主な効果）
本実施形態では、給電素子６０と無給電素子７０とが距離を隔てて並んで配置されてなるアンテナ５１において、給電素子６０の端部側の所定部分から無給電素子７０までの距離が、給電素子６０の中央部６０ａから無給電素子７０までの距離よりも小さく構成されている。このようにすると、利得を確保しつつＦＢ比を高めうる構成を、アンテナ構成を大型化せずに実現できる。

具体的には、給電素子６０の一端側における端部６１ａ（第１の所定部分）から無給電素子７０の端部７１ａまでの距離Ｌａ、及び給電素子６０の他端側における端部６２ａ（第２の所定部分）から無給電素子７０の端部７２ａまでの距離Ｌｂがいずれも、給電素子６０の中央部６０ａから無給電素子７０の中央部（折り曲げ部７０ａ）までの距離Ｌｃよりも小さく構成されている。このようにすると、より効果的にＦ／Ｂ比を高めることができる。特に、上記実験結果によれば、給電素子６０の中央部６０ａから無給電素子７０の中央部（折り曲げ部７０ａ）までの距離Ｌｃを、給電素子６０の一端部６１ａ（第１の所定部分）から無給電素子７０の一端部７１ａまでの距離Ｌａ、及び給電素子６０の他端部６２ａ（第２の所定部分）から無給電素子７０の他端部部７２ａまでの距離Ｌｂのほぼ２倍に設定すると、より一層Ｆ／Ｂ比を高めることができる。

また、無給電素子７０は、中心部（折り曲げ部７０ａ）から一端部７１ａまでが直線状に構成され、当該中心部（折り曲げ部７０ａ）から他端部７２ａまでが直線状に構成されており、中心部（折り曲げ部７０ａ）にて折れ曲がった形態をなしている。このようにすると、Ｆ／Ｂ比をより効果的に高めうる構成を複雑な形状を用いることなく簡易に実現できる。

［他の実施形態]
本発明は上記記述及び図面によって説明した実施形態に限定されるものではなく、例えば次のような実施形態も本発明の技術的範囲に含まれる。

上記実施形態では、無給電素子７０の幅方向中心部に折り曲げ部７０ａを設けたが、無給電素子７０の幅方向中心部から若干ずれた位置に折り曲げ部７０ａを設けるようにしてもよい。

第１実施形態では無給電素子が「く」の字状に折れ曲がっていたが、このような構成に限られない。例えば、図１２で示す変形例１のように、給電素子６０が、第１実施形態と同様に直線状に構成される一方で、無給電素子２７０が湾曲状に構成されていてもよい。図１２の例では、無給電素子２７０の中央部２７０ａ付近が給電素子６０から最も離れ、端部側につれて当該中央部２７０ａよりも給電素子６０に近づく非直線状（湾曲状）に構成されている。なお、この例でも、給電素子６０の一端側の端部６１ａ（第１の所定部分）から無給電素子２７０の端部２７１ａまでの距離Ｌａ、及び給電素子６０の他端側の端部６２ａ（第２の所定部分）から無給電素子の他端部２７２ａまでの距離Ｌｂがいずれも、給電素子６０の中央部６０ａから無給電素子の中央部２７０ａまでの距離Ｌｃよりも小さく構成されている。また、このような構成において、Ｌｃ＝４０ｍｍ、Ｌａ＝Ｌｂ、Ｌｃ：Ｌａ＝２：１、Ｌｃ：Ｌｂ＝２：１とし、給電素子６０の全長を０．４８λ（１５１ｍｍ）とした場合、利得が６．１ｄＢｉ程度となり、Ｆ／Ｂ比が１７ｄＢ程度となることが実験にて確認できた。

また、図１３で示す変形例２のように、無給電素子３７０をクランク状に構成してもよい。この構成では、無給電素子３７０の中央部３７０ａ付近に給電素子６０と略平行な第１平行部３７１が設けられ、これら第１平行部３７１の幅方向両側にそれぞれ給電素子６０と略平行な第２平行部３７２、３７３がクランク状に設けられており、第１平行部３７１よりも第２平行部３７２、３７３のほうが給電素子６７０に近い位置に配置されている。この構成でも、給電素子６０の一端側の端部６０ａ（第１の所定部分）から無給電素子３７０の一端部３７２ａまでの距離Ｌａ、及び給電素子６０の他端側の端部６２ａ（第２の所定部分）から無給電素子３７０の他端部３７３ａまでの距離Ｌｂがいずれも、給電素子６０の中央部６０ａから無給電素子の中央部３７０ａまでの距離Ｌｃよりも小さく構成されている。なお、図１３の例では、給電素子６０の構成は第１実施形態と同様である。
このような構成において、Ｌｃ＝４０ｍｍ、Ｌａ＝Ｌｂ＝２０ｍｍ、Ｌｃ：Ｌａ＝２：１、Ｌｃ：Ｌｂ＝２：１とし、給電素子６０の全長を０．４８λ（１５１ｍｍ）とした場合、利得が５．７ｄＢｉ程度となり、Ｆ／Ｂ比が１６．６ｄＢ程度となることが実験にて確認できた。

上記実施形態では、給電素子が直線状である例を示したが、給電素子を図１４のように非直線状としてもよい。例えば図１４（ａ）に示す変形例３では、給電素子４６０において、少なくとも中央部４６０ａが無給電素子７０から最も離れ、端部側が当該中央部４６０ａよりも無給電素子７０に近づく非直線状に構成されている。具体的には、中央部４６０ａから一端部４６１ａまでが直線状に構成され、中央部４６０ａから他端部４６２ａまでが直線状に構成されており、全体として「く」の字状に折れ曲がった形態をなしている。この図１４（ａ）の例でも、給電素子４６０の一端側の端部４６１ａ（第１の所定部分）から無給電素子７０の端部７１ａまでの距離Ｌａ、及び給電素子４６０の他端側の端部４６２ａ（第２の所定部分）から無給電素子７０の他端部７２ａまでの距離Ｌｂがいずれも、給電素子４６０の中央部４６０ａから無給電素子７０の中央部（折り曲げ部７０ａ）までの距離Ｌｃよりも小さく構成されている。
また、図１４（ｂ）に示す変形例４では、給電素子５６０の両端部にクランク状の折り返し部５６３、５６４がそれぞれ形成されている。この図１４（ｂ）の例でも、給電素子５６０の一端側の端部５６３ａ（第１の所定部分）から無給電素子７０の端部７１ａまでの距離Ｌａ、及び給電素子５６０の他端側の端部５６４ａ（第２の所定部分）から無給電素子７０の他端部７２ａまでの距離Ｌｂがいずれも、給電素子５６０の中央部５６０ａから無給電素子７０の中央部（折り曲げ部７０ａ）までの距離Ｌｃよりも小さく構成されている。
なお、図１４（ａ）（ｂ）のいずれの例でも、無給電素子７０の構成は第１実施形態と同様である。
図１４（ａ）（ｂ）のいずれの構成によっても、上記実施形態と同様にＦ／Ｂ比をより効果的に高めることができる。

また、上記いずれの構成でも、無給電素子以外の第２の無給電素子を設けることができる。例えば、図１５に示す変形例５では、図５の構成に第２の給電素子６７０を追加した構成を示しており、導波器として機能する直線状の無給電素子６７０が、給電素子６０に対して無給電素子７０とは反対側（即ち前方側）において、当該給電素子６０と略平行に配置されている。このようにすると、第１実施形態の構成によるＦ／Ｂ比の向上効果に加え、第２の無給電素子６７０に起因するＦ／Ｂ比の向上効果も得られることとなる。

１…情報読取装置
５１…アンテナ
６０、４６０、５６０…給電素子
６０ａ、４６０ａ、５６０ａ…給電素子の中央部
６１ａ、４６１ａ、５６３ａ…端部（第１の所定部分）
６２ａ、４６２ａ、５６４ａ…端部（第２の所定部分）
７０、２７０、３７０…無給電素子
７０ａ…折り曲げ部（無給電素子の中心部）
６７０…第２の無給電素子

Claims (7)

1. 給電素子と無給電素子とが距離を隔てて並んで配置されてなるアンテナであって、
   前記給電素子の端部側の所定部分から前記無給電素子までの距離が、前記給電素子の中央部から前記無給電素子までの距離よりも小さいことを特徴とするアンテナ。
2. 前記給電素子の一端側における第１の所定部分から前記無給電素子までの距離、及び前記給電素子の他端側における第２の所定部分から前記無給電素子までの距離がいずれも、前記給電素子の前記中央部から前記無給電素子までの距離よりも小さいことを特徴とする請求項１に記載のアンテナ。
3. 前記給電素子の前記中央部から前記無給電素子までの距離が、前記所定部分から前記無給電素子までの距離のほぼ２倍に設定されていることを特徴とする請求項１又は請求項２に記載のアンテナ。
4. 前記給電素子が、直線状に構成されており、
   前記無給電素子は、少なくとも中心部が前記給電素子から最も離れ、端部側が当該中心部よりも前記給電素子に近づく非直線状に構成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のアンテナ。
5. 前記無給電素子は、前記中心部から一端部までが直線状に構成され、前記中心部から他端部までが直線状に構成されており、前記中心部にて折れ曲がった形態をなしていることを特徴とする請求項４に記載のアンテナ。
6. 前記給電素子は、少なくとも前記中央部が前記無給電素子から最も離れ、端部側が当該中央部よりも前記無給電素子に近づく非直線状に構成されていることを特徴とする請求項１から請求項３のいずれか一項に記載のアンテナ。
7. 前記無給電素子以外の第２の無給電素子が設けられていることを特徴とする請求項１から請求項６のいずれか一項に記載のアンテナ。

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