JP2019068399A - 情報読取装置 - Google Patents

Abstract

【課題】 通信範囲をアンテナの近傍に限定することができる情報読取装置を提供する。【解決手段】 アンテナ１２は上面２８Ｕに開口２８が設けられた筐体２０に収容され、開口２８内に金属板３０が開口２８から離間して配置されている。筐体２０の側面、底面２６ではアンテナからの電波が大幅に減衰するため、通信範囲外とすることができる。開口２８と金属板３０の間の隙間３２を電波を通過することになるので、必要量電波を減衰させることで、通信範囲を上面２８Ｕの開口２８近傍に限定させることが可能となる。【選択図】 図１

Description

本発明は、無線通信媒体に記録される情報を無線通信により読み取る情報読取装置に関するものである。

従来、ＲＦＩＤタグ等の無線通信媒体に記録される情報を無線通信により読み取る情報読取装置では、出力電波の周波数帯や送受信電力の変更だけでなくアンテナの形状や構成等によってその読み取り距離を変更することができる。しかしながら、情報読取装置の近傍にあるＲＦＩＤタグのみと通信を行わせることは難しい。

この問題を解決するための技術として、下記特許文献１に開示される情報読取装置が知られている。特許文献１では、アンテナ基板をケースに収容し、アンテナ基板の背面に対向する底板を反射器として用いるとともに、アンテナ基板の側面に対向する側板を反射器として用いることで、アンテナ基板の上側の読み取り方向に指向性を持たせている。

特開２０１５−１２１９１１号公報

ところで、上述のような構成では、上側に指向性を持たせることができるが、上側の通信距離をアンテナ近傍に限定させることは難しいと考えられる。電波を弱めることで、アンテナ上側の一部のみの近傍に指向性を持たせることは可能であるが、指向性は変わらないため、上側一部のみとなってしまい、アンテナ近傍全体に限定することは難しい。

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、その目的とするところは、通信範囲をアンテナの近傍に限定することができる情報読取装置を提供することにある。

上記目的を達成するため、特許請求の範囲の請求項１に記載の発明は、導電性の筐体（２０）と無線通信媒体に記憶される情報を電波を介し無線通信により読み取る情報読取装置本体（４０）とからなる情報読取装置（１０）であって、前記情報読取装置本体のアンテナ（１２）は、前記筐体に収容され、前記筐体は、前記アンテナから所定距離離間し、前記筐体は、所定の面に開口（２８）が設けられ、前記開口内に、前記開口よりも外寸の小さな導電板（３０）が前記開口から離間して配置されている。
なお、上記各括弧内の符号は、後述する実施形態に記載の具体的手段との対応関係を示すものである。

請求項１の発明では、アンテナは金属等の導電性の筐体に収容され、筐体はアンテナから所定距離離間する。筐体には、所定の面に開口が設けられ、開口内に導電板が開口から離間して配置されている。筐体の側面、開口の対向面側、即ち、側面、底面の導電面ではアンテナからの電波が大幅に減衰するため、筐体の側面側及び底面側を通信範囲外とすることができる。開口側にはアンテナからの直接波、反射波が向かうが、開口と導電板の間の隙間を電波を通過することになるので、隙間の幅を調整することで必要量電波を減衰させることができる。即ち、筐体の開口側のみに指向性を持たせることで、通信範囲を開口側のみに限定させると共に、筐体及び導電板で電波を適切に減衰させ、通信範囲を開口近傍に限定させることが可能となる。

請求項２の発明では、情報読取装置本体はアンテナ一体型であるため、情報読取装置本体を筐体内に収容させることのみで、情報読取装置の通信範囲を筐体の開口側のみに限定させると共に、通信範囲を開口近傍に限定させることが可能となる。

請求項３の発明では、筐体は直方体であって、上面に開口が設けられている。このため、直方体の上面の近傍に通信範囲を限定できるので、作業者が筐体上面にかざした荷札（無線通信媒体）のみと通信を行うことが可能となる。

請求項４の発明では、アンテナは、指向性が開口側に向くように配置されているので、情報読取装置の通信範囲を筐体の開口側のみに限定させ易い。

請求項５の発明では、アンテナは電波の波長の１／２から１／１０の距離分、開口から離間している。このため、筐体の開口側のみに指向性を持たせ、通信範囲を開口側のみに限定させると共に、筐体及び導電板で電波を適切に減衰させ、通信範囲を開口近傍に限定させることが可能となる。

請求項６の発明では、電波の波長の１／２から１／１０の距離分、開口に対する筐体の対向面からアンテナが離間している。このため、筐体の開口側のみに指向性を持たせ、通信範囲を開口側のみに限定させると共に、筐体及び導電板で電波を適切に減衰させ、通信範囲を開口近傍に限定させることが可能となる。

請求項７の発明では、対向面上に設けられた電波の波長の１／２から１／１０の厚みの発泡性樹脂上にアンテナが配置される。発泡性樹脂上にアンテナを載置するのみで、電波の波長の１／２から１／１０の距離分、開口に対する筐体の対向面からアンテナを離間させ、所望の特性を得ることができる。

請求項８の発明では、導電板は、表面側が露出される非透明の樹脂板の裏面側に設けられる。開口が樹脂板で覆われ、樹脂板の裏面の導電板を隠すことができる。

請求項９の発明では、筐体の底面を構成する直方形の各辺が電波の波長の１／２以上に形成される。このため、筐体の開口側のみに指向性を持たせ、通信範囲を開口側のみに限定させると共に、筐体及び導電板で電波を適切に減衰させ、通信範囲を開口近傍に限定させることが可能となる。

請求項１０の発明では、導電板を構成する該直方形の各辺が電波の波長の１／２以上に形成される。このため、筐体の開口側のみに指向性を持たせ、通信範囲を開口側のみに限定させると共に、筐体及び導電板で電波を適切に減衰させ、通信範囲を開口近傍に限定させることが可能となる。

請求項１１の発明では、筐体と導電板との間隔は、電波の波長の１／４から１／８に形成されている。このため、筐体の開口側のみに指向性を持たせ、通信範囲を開口側のみに限定させると共に、筐体及び導電板で電波を適切に減衰させ、通信範囲を開口近傍に限定させる。作業者が筐体上面にかざした荷札（無線通信媒体）のみと通信を行うことが可能となり、意図しない荷札（無線通信媒体）との通信を行うことが無い。

図１（Ａ）は第１実施形態に係る情報読取装置の筐体の斜視図であり、図１（Ｂ）は情報読取装置の概略構成を示す説明図である。 第１実施形態の情報読取装置の応用例の説明図である。 図３（Ａ）は第１実施形態の第１改変例に係る情報読取装置の説明図であり、図３（Ｂ）は第１実施形態の第２改変例に係る情報読取装置の説明図である。 図４（Ａ）は第２実施形態の情報読取装置の応用例の説明図であり、図４（Ｂ）は第２実施形態の情報読取装置の概略構成を示す説明図である。 筐体に収容されたアンテナによる放射パターンを示す図である。 アンテナのみでの放射パターンを示す図である。 筐体に収容されたアンテナによる放射パターンを筐体と導電板との間隔を調整しシミュレーションした結果を示す図である。 筐体に収容されたアンテナによる放射パターンを筐体と導電板との間隔を調整しシミュレーションした結果を示す図である。 筐体に収容されたアンテナによる放射パターンを筐体と導電板との間隔を調整しシミュレーションした結果を示す図である。

［第１実施形態］
以下、本発明の情報読取装置を具現化した第１実施形態について、図面を参照して説明する。図１（Ａ）は第１実施形態に係る情報読取装置の筐体の斜視図であり、図１（Ｂ）は情報読取装置の概略構成を示す説明図である。

図１（Ｂ）に示されるように、情報読取装置のアンテナ１２は、図１（Ａ）に示される箱形状の導電性を備えるステンレス等の金属製の筐体２０に収容される。筐体２０は、第１側面２２ａ、第２側面２２ｂ、第３側面２２ｃ、第４側面２２ｄ、底面２６、上面２８Ｕを備える。上面２８Ｕに開口２８が形成される。開口２８は、第１側面２２ａ、第２側面２２ｂ、第３側面２２ｃ、第４側面２２ｄの上端の内側に形成される。筐体２０の底面２６は直方形、特に、正方形であることが、電波の特性に対称性を持たせるために望ましい。即ち、第１側面２２ａ、第２側面２２ｂ、第３側面２２ｃ、第４側面２２ｄの幅ｗ１は均等であることが望ましい。情報読取装置の使用電波の周波数が８１８MHz〜９２０MHzで、その電波の波長λの１／２が１６０mm程度になるが、ｗ１は、λ／２：１６０mm以上であることが望ましい。第１実施形態の情報読取装置では、ｗ１は６００mmに設定される。筐体２０の側面、底面の厚みには特に制約は無く、例えば、樹脂製の筐体の外面にアルミニューム膜を蒸着することによっても構成することができる。更に、アンテナ１２は、第１側面２２ａ、第２側面２２ｂ、第３側面２２ｃ、第４側面２２ｄからλ／４：８０mm以上離れていることが望ましい。

開口２８の内側には導電性を備えるステンレス等の金属板３０が設けられる。
金属板３０は、筐体２０の第１側面２２ａと対向する第１側端部３０ａと、第２側面２２ｂと対向する第２側端部３０ｂと、第３側面２２ｃと対向する第３側端部３０ｃと、第４側面２２ｄと対向する第４側端部３０ｄとを備える。金属板３０は、直方形、特に、正方形であることが、電波の特性に対称性を持たせるために望ましい。即ち、第１側端部３０ａと第２側端部３０ｂと第３側端部３０ｃと第４側端部３０ｄの幅ｗ２は均等であることが望ましい。ｗ２は、λ／２：１６０mm以上であることが望ましい。第１実施形態では、ｗ２は４４０mmに設定される。第１側面２２ａと第１側端部３０ａとの間の隙間３２の距離ｄａ、第２側面２２ｂと第２側端部３０ｂとの間の距離ｄｂ、第３側面２２ｃと第３側端部３０ｃとの間の距離ｄｃ、第４側面２２ｄと第４側端部３０ｄとの間の距離ｄｄは、均一であることが電波の特性に対称性を持たせるために望ましい。距離ｄａ、ｄｂ、ｄｃ、ｄｄは、λ／４：８０mm以下であることが望ましく、λ／８：４０mm以上であることが望ましい。第１実施形態では、距離ｄａ、ｄｂ、ｄｃ、ｄｄは８０mm以下、４０mm以上に設定される。金属板３０の厚みには特に制約は無く、例えば、樹脂製の板材の外面にアルミニューム膜を蒸着することによって金属板を構成することができる。

アンテナ１２は、上面側（金属板側）に指向性を有するパッチアンテナから成る。アンテナ１２は、筐体２０の中央部に置かれ、情報読取装置本体４０からケーブル１８を介して給電される。第１実施形態では、情報読取装置本体４０が筐体２０内に収容されているが、情報読取装置本体は筐体の外側に配置することも可能である。アンテナ１２と金属板３０との距離ｄＵは、λ／２：１６０mm以下でλ／１０：１６０mm以上であることが望ましく、λ／４：８０mmであることが最適である。また、アンテナ１２と筐体２０の底面２６との距離ｄＬは、λ／２：１６０mm以下でλ／１０：１６０mmであることが望ましく、λ／４：８０mmであることが最適である。この例ではパッチアンテナが用いられるが、アンテナとしては逆Ｌアンテナ、逆Ｆアンテナ等の種々のタイプを用い得る。アンテナは指向性を有するものが好適である。

情報読取装置本体４０は、制御部４４を備えている。制御部４４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、発振器、変調器、増幅器、復調器、無線通信媒体（ＲＦＩＤタグ）と無線通信するためのアンテナ基板などを備えており、ケーブル１８を介してアンテナ１２に接続されている。この制御部４４は、例えば発振器で生成された発振信号を変調器によって変調し、その変調波をアンテナ１２を介して送信電波として出力し、無線通信媒体からの電波をアンテナ１２を介して受信すると復調器にて復調等することで無線通信媒体の取り付けられた部品または商品の情報等を取得するように構成されている。更に、制御部４４は、後述するタブレット端末とのBluetooth（登録商標）通信を行うための通信制御器を備える。

図５は、第１実施形態の情報読取装置の電磁界シミュレーション結果を示す図表であり、図６は、情報読取装置本体のアンテナ１２単体の電磁界シミュレーション結果を示す図表である。図５中の第１実施形態の情報読取装置の電磁界シミュレーションでは、上面を０に取り、周波数９２０MHz、メインローブの大きさは−１．２８ｄｂ、メインローブの方向は２５．０deg、半値角（３ｄｂ）は８８．２degであった。図６中のアンテナ単体の電磁界シミュレーションでは、上面を０に取り、周波数９２０MHz、メインローブの大きさは３．８ｄｂ、メインローブの方向は３５９．０deg、半値角（３ｄｂ）は１２０．０degであった。

図６中のアンテナ単体の電磁界シミュレーション結果から分かるように、アンテナ単体で指向性を上方に向けた場合、上方に向かって所定範囲が通信可能になってしまい、上方の近傍に通信範囲を限定することはできない。また、アンテナの側方、及び、下方までも通信可能な範囲に入ることになる。

図５中の第１実施形態の情報読取装置の電磁界シミュレーション結果から分かるように、上方のゲインが図６と比較して広範囲になっている。また、側面、及び、下面のゲインが低いため、筐体の上面近傍のみで読み取り可能であることが分かる。更に、筐体の上面が読み取り範囲であるが、筐体の上面の外側は読み取り範囲外になる。

図２は、第１実施形態の情報読取装置の応用例の説明図である。
第１実施形態の情報読取装置１０は、部品倉庫内で必要部品を集めるためのピッキングカート５０に搭載されている。ピッキングカート５０には部品収容のためのブラコン５４が設けられている。また、情報読取装置１０には、該情報読取装置内に収容された情報読取装置本体４０とBluetooth通信を行うタブレット端末５２が取り付けられている。

情報読取装置本体のアンテナ単体での上面側の読み取り範囲は２．５ｍになるが、アンテナの直上を離れると筐体２０の上面２８Ｕの近傍であっても読み取り範囲から外れる。これに対して、第１実施形態の情報読取装置１０では、筐体２０の上面２８Ｕの上であればいずれの場所でも読み取り可能である。そして、筐体の上面近傍（ｈ＝約０．３ｍ）の範囲のみを読み取り可能にする。更に、筐体の上側であっても、上面２８Ｕの外側は読み取り範囲外である。このため、第１実施形態の情報読取装置１０では、筐体２０の上面２８Ｕにかざされた無線通信媒体（ＲＦＩＤタグ）のみと無線通信を行い、他の無線通信媒体（ＲＦＩＤタグ）の情報を読み取ることが無い。

図２に示される第１実施形態の情報読取装置の応用例では、タブレット端末５２により取り出し対象の部品の倉庫内の位置が作業者に示され、作業者は部品の置かれている場所までピッキングカート５０を移動させる。そして、タブレット端末５２によって指示された取り出し対象の部品が作業者によって取られ、筐体２０の上面２８Ｕにかざされる。部品に取り付けられたＲＦＩＤタグの情報が情報読取装置１０によって読み取られ、タブレット端末５２へ送られる。タブレット端末５２は指示した部品であるかを確認し、指示した部品である場合、ブラコン５４に入れるように作業者に指示する。他方、指示した部品では無い場合、作業者に指示した部品と代えるように訂正指示を出す。

第１実施形態の情報読取装置１０では、アンテナ１２は金属等の導電性の筐体２０に収容され、筐体はアンテナから所定距離ｄＬ分離間する。筐体２０には、上面２８Ｕに開口２８が設けられ、開口２８内に導電性の金属板３０が開口２８から距離ｄａ、ｄｂ、ｄｃ、ｄｄ離間して配置されている。筐体２０の側面、開口の対向面側、即ち、側面２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ、底面２６の導電面でアンテナ１２からの電波が大幅に減衰するため、筐体２０の側面２２ａ、２２ｂ、２２ｃ、２２ｄ側及び底面２６側を通信範囲外とすることができる。開口側にはアンテナ１２からの直接波、反射波が向かうが、開口２８と金属板３０の間の隙間３２を電波が通過することになるので、隙間３２の距離ｄａ、ｄｂ、ｄｃ、ｄｄを調整することで必要量電波を減衰させることができる。即ち、筐体２０の上面２８Ｕの開口２８側のみに指向性を持たせることで、通信範囲を上面２８Ｕ側のみに限定させると共に、筐体２０及び金属板３０で電波を適切に減衰させ、通信範囲を上面２８Ｕ近傍に限定させることが可能となる。

第１実施形態の情報読取装置１０では、筐体２０は直方体であって、上面２８Ｕに開口２８が設けられている。このため、直方体の上面２８Ｕの近傍に通信範囲を限定できるので、作業者が筐体２０の上面２８Ｕにかざした荷札（無線通信媒体）のみと通信を行うことが可能となる。

第１実施形態の情報読取装置１０では、アンテナ１２は、指向性が開口２８側に向くように配置されているので、情報読取装置の通信範囲を筐体２０の開口２８側のみに限定させ易い。

第１実施形態の情報読取装置１０では、アンテナ１２は距離ｄＵ（電波の波長の１／２から１／１０）分、開口２８から離間している。このため、筐体２０の開口２８側のみに指向性を持たせ、通信範囲を開口側のみに限定させると共に、筐体２０及び金属板３０で電波を適切に減衰させ、通信範囲を開口２８近傍に限定させることが可能となる。

第１実施形態の情報読取装置１０では、開口２８に対する筐体の対向面（底面２６）からアンテナ１２が距離ｄＬ（電波の波長の１／２から１／１０）分、離間している。このため、筐体２０の開口２８側のみに指向性を持たせ、通信範囲を開口側のみに限定させると共に、筐体２０及び金属板３０で電波を適切に減衰させ、通信範囲を開口２８近傍に限定させることが可能となる。

第１実施形態の情報読取装置１０では、筐体２０の底面２６を構成する直方形の各辺が幅ｗ１（電波の波長の１／２以上）に形成される。このため、筐体２０の開口２８側のみに指向性を持たせ、通信範囲を開口側のみに限定させると共に、筐体２０及び金属板３０で電波を適切に減衰させ、通信範囲を開口２８近傍に限定させることが可能となる。

第１実施形態の情報読取装置１０では、金属板３０を構成する該直方形の各辺が幅ｗ２（電波の波長の１／２以上）に形成される。このため、筐体２０の開口２８側のみに指向性を持たせ、通信範囲を開口側のみに限定させると共に、筐体２０及び金属板３０で電波を適切に減衰させ、通信範囲を開口２８近傍に限定させることが可能となる。

[第１実施形態の第１改変例]
図３（Ａ）は第１実施形態の第１改変例に係る情報読取装置の筐体２０を示す。
第１実施形態の第１改変例では、筐体２０内の底面２６側に厚みｄＬ（λ／２：１６０mm以下でλ／１０：１６０mm以上）の下側発泡性樹脂６４が置かれ、下側発泡性樹脂６４上にアンテナ１２が配置される。アンテナ１２上に厚みｄＵ（（λ／２：１６０mm以下でλ／１０：１６０mm以上）の上側発泡性樹脂６６が置かれる。そして、上側発泡性樹脂６６上に金属板３０が配置される。

第１実施形態の第１改変例の情報読取装置では、底面２６上に設けられた電波の波長の１／２から１／１０の厚みｄＬの下側発泡性樹脂６４上にアンテナ１２が配置される。下側発泡性樹脂６４上にアンテナを載置するのみで、電波の波長の１／２から１／１０の距離分、底面２６からアンテナ１２を離間させ、所望の特性を得ることができる。更に、アンテナ１２上に設けられた電波の波長の１／２から１／１０の厚みｄＵの上側発泡性樹脂６６上に金属板３０が配置される。上側発泡性樹脂６６上に金属板３０を載置するのみで、電波の波長の１／２から１／１０の距離分、アンテナ１２から金属板３０を離間させ、所望の特性を得ることができる。なお、第１実施形態の第１改変例では、発泡性樹脂を用いたが、発泡性樹脂の代わりに段ボール箱を用いることもできる。

[第１実施形態の第２改変例]
図３（Ｂ）は第１実施形態の第２改変例に係る情報読取装置の筐体２０を示す。
第１実施形態の第１改変例では、筐体２０内の底面２６側に厚みｄＬａ（λ／２：１６０mm以下でλ／１０：１６０mm以上）の下側発泡性樹脂６４が置かれ、下側発泡性樹脂６４上にアンテナ１２を内蔵するアンテナ一体型の情報読取装置本体４０が配置される。そして、上面２８Ｕ上に非透明の樹脂板４８が設けられる。樹脂板４８の裏側に金属板３０が取り付けられている。

第１実施形態の第２改変例の情報読取装置では、情報読取装置本体４０はアンテナ一体型であるため、情報読取装置本体４０を筐体２０内に収容させることのみで、情報読取装置の通信範囲を筐体２０の開口２８側のみに限定させると共に、通信範囲を開口近傍に限定させることが可能となる。更に、金属板３０は、表面側が露出される非透明の樹脂板４８の裏面側に設けられる。開口２８が樹脂板で覆われ、樹脂板の裏面の金属板３０を隠すことができる。

［第２実施形態］
図４（Ｂ）は、第２実施形態の係る情報読取装置の筐体２０を示す。
第２実施形態では、筐体２０は第１側面２２ａ、第２側面２２ｂ、第３側面２２ｃ、第４側面２２ｄ（図中、第２側面２２ｂ、第４側面２２ｄのみ示す）上に平板状の上面２４を備える。上面２４の中央側に開口２８が形成され、開口２８内に金属板３０が設けられる。

図４（Ｂ）に示す筐体２０は、図４（Ａ）に示すように、商品を販売するＰＯＳレジシタの近傍に配置されて、テーブル６２に設けられた開口６８に固定されている。商品に付されたＲＦＩＤタグなどの無線通信媒体がの筐体２０の上面２４にかざされるときに、この無線通信媒体に記録される商品情報等（販売額や商品名等）を無線通信により読み取ってＰＯＳレジシタ等に出力する読取装置として構成されている。

上述したように図１中に示される筐体２０第１側面２２ａと第１側端部３０ａとの間の隙間３２の距離ｄａ、第２側面２２ｂと第２側端部３０ｂとの間の距離ｄｂ、第３側面２２ｃと第３側端部３０ｃとの間の距離ｄｃ、第４側面２２ｄと第４側端部３０ｄとの間の距離（間隔）ｄｄは、λ／４以下であることが望ましく、λ／８以上であることが望ましい。このシミュレーションの結果を図７〜図９を参照して説明する。図７〜図９は、筐体に収容されたアンテナによる放射パターンを筐体と導電板との間隔を調整しシミュレーションした結果を示す図である。この電磁界シミュレーションでは、上面を０に取り、周波数は９２０MHzとした。そして、図１中に示される筐体２０の第１側面２２ａ、第２側面２２ｂ、第３側面２２ｃ、第４側面２２ｄの幅ｗ１は均等で、ｗ１は６００mm（＞λ／２）に設定される。アンテナ１２と金属板３０との距離ｄＵはλ／４で、アンテナ１２と筐体２０の底面２６との距離ｄＬはλ／４である。

図７（Ａ）は、導電板を設けなかった場合の放射パターンの電磁界シミュレーション結果を示す。導電板を設けないと、電波が全方向に飛びすぎて、読み取り範囲を所望の範囲に限定させることができない。

図７（Ｂ）は、導電板の四辺をλ／１０の大きさにし、筐体と導電板との間隔を２８３．７２mm（０．８７λ）にした場合の放射パターンの電磁界シミュレーション結果を示す。筐体と導電板との間隔がλ／４（０．２５λ）超であると、電波が上方及び側方に飛びすぎて、読み取り範囲を所望の範囲に限定させることができない。

図７（Ｃ）は、導電板の四辺をλ／８の大きさにし、筐体と導電板との間隔を２７９．６５mm（０．８５λ）にした場合の放射パターンの電磁界シミュレーション結果を示す。筐体と導電板との間隔がλ／４（０．２５λ）超であると、電波が上方及び側方に飛びすぎて、読み取り範囲を所望の範囲に限定させることができない。

図７（Ｄ）は、導電板の四辺をλ／４の大きさにし、筐体と導電板との間隔を２５９．２３mm（０．７９λ）にした場合の放射パターンの電磁界シミュレーション結果を示す。筐体と導電板との間隔がλ／４（０．２５λ）超であると、電波が上方及び側方に飛びすぎて、読み取り範囲を所望の範囲に限定させることができない。

図８（Ａ）は、導電板の四辺をλ／２の大きさにし、筐体と導電板との間隔を２１８．５７mm（０．６７λ）にした場合の放射パターンの電磁界シミュレーション結果を示す。筐体と導電板との間隔がλ／４（０．２５λ）超であると、電波が上方及び側方に飛びすぎて、読み取り範囲を所望の範囲に限定させることができない。

図８（Ｂ）は、導電板の四辺を２７４．２８mmの大きさにし、筐体と導電板との間隔をλ／２（０．５λ）にした場合の放射パターンの電磁界シミュレーション結果を示す。筐体と導電板との間隔がλ／４（０．２５λ）超であると、電波が上方及び側方に飛びすぎて、読み取り範囲を所望の範囲に限定させることができない。

図８（Ｃ）は、導電板をλの大きさにし、筐体と導電板との間隔を１３７．１４mm（０．４２λ）にした場合の放射パターンの電磁界シミュレーション結果を示す。筐体と導電板との間隔がλ／４（０．２５λ）超であると、電波が上方及び側方に飛びすぎて、読み取り範囲を所望の範囲に限定させることができない。

図８（Ｄ）は、導電板を４３７．１４mmの大きさにし、筐体と導電板との間隔をλ／４にした場合の放射パターンの電磁界シミュレーション結果を示す。筐体と導電板との間隔がλ／４（０．２５λ）であると、電波が上方及び側方に適切に飛び、上方及び側方への特性がフラットになり、読み取り範囲を所望の範囲に限定させることができる。

図９（Ａ）は、導電板を５００mm（＞λ／２）の大きさにし、筐体と導電板との間隔を５０mm（０．１５λ）にした場合の放射パターンの電磁界シミュレーション結果を示す。筐体と導電板との間隔がλ／４（０．２５λ）〜λ／８（０．１２５λ）であると、電波が上方及び側方に適切に飛び、上方及び側方への特性がフラットになり、読み取り範囲を所望の範囲に限定させることができる。

図９（Ｂ）は、導電板を５１８．５８mm（＞λ／２）の大きさにし、筐体と導電板との間隔をλ／８にした場合の放射パターンの電磁界シミュレーション結果を示す。筐体と導電板との間隔がλ／８であると、電波が上方及び側方に適切に飛び、上方及び側方への特性がフラットになり、読み取り範囲を所望の範囲に限定させることができる。

図９（Ｃ）は、導電板を５３４．８６mm（＞λ／２）の大きさにし、筐体と導電板との間隔をλ／１０にした場合の放射パターンの電磁界シミュレーション結果を示す。筐体と導電板との間隔がλ／８未満であると、電波が上方及び側方に飛ばず、特性がいびつになり、読み取り範囲を所望の範囲に設定させることができない。

図９（Ｄ）は、導電板で筐体の開口を覆った場合の放射パターンの電磁界シミュレーション結果を示す。電波がいずれの方向にも飛ばず、読み取り範囲を設定させることができない。

以上の電磁界シミュレーション結果から、筐体と導電板との間隔はλ／４以下、λ／８以上であることで、読み取り範囲を所望の範囲に設定させるための臨界的効果を発揮する。この結果は、周波数は８２０〜９５０MHzの範囲で適用可能である。

上述した実施形態では、筐体の開口を上側に向けた例が挙げられたが、筐体の開口を側面に設け、筐体の側方の無線通信媒体との無線通信を行うことも可能である。

１０…情報読取装置
１２…アンテナ
２０…筐体
２８…開口
２８Ｕ…上面
３０…金属板
４０…情報読取装置本体
４８…樹脂板

Claims (11)

1. 導電性の筐体と無線通信媒体に記憶される情報を電波を介し無線通信により読み取る情報読取装置本体とからなる情報読取装置であって、
   前記情報読取装置本体のアンテナは、前記筐体に収容され、
   前記筐体は、前記アンテナから所定距離離間し、
   前記筐体は、所定の面に開口が設けられ、
   前記開口内に、前記開口よりも外寸の小さな導電板が前記開口から離間して配置されていることを特徴とする情報読取装置。
2. 請求項１の情報読取装置であって、
   前記情報読取装置本体はアンテナ一体型であり、
   前記情報読取装置本体は、前記アンテナと共に前記筐体内に収容されていることを特徴とする情報読取装置。
3. 請求項１又は請求項２の情報読取装置であって、
   前記筐体は直方体であって、
   前記筐体の上面に前記開口が設けられていることを特徴とする情報読取装置。
4. 請求項１〜３のいずれか１の情報読取装置であって、
   前記アンテナは、指向性が前記開口側に向くように配置されていることを特徴とする情報読取装置。
5. 請求項１〜４のいずれか１の情報読取装置であって、
   前記アンテナは、前記電波の波長の１／２から１／１０の距離分、前記開口から離間していることを特徴とする情報読取装置。
6. 請求項５の情報読取装置であって、
   前記アンテナは、前記電波の波長の１／２から１／１０の距離分、前記開口に対する前記筐体の対向面から離間していることを特徴とする情報読取装置。
7. 請求項６の情報読取装置であって、
   前記アンテナは、前記対向面上に設けられた前記電波の波長の１／２から１／１０の厚みの発泡性樹脂上に配置されることを特徴とする情報読取装置。
8. 請求項１〜７のいずれか１の情報読取装置であって、
   前記導電板は、表面側が露出される非透明の樹脂板の裏面側に設けられ、前記開口内に配置されることを特徴とする情報読取装置。
9. 請求項１〜８のいずれか１の情報読取装置であって、
   前記筐体の底面は直方形であり、該直方形の各辺は前記電波の波長の１／２以上に形成されていることを特徴とする情報読取装置。
10. 請求項１〜９のいずれか情報読取装置であって、
    前記導電板は直方形であり、該直方形の各辺は前記電波の波長の１／２以上に形成されていることを特徴とする情報読取装置。
11. 請求項１〜１０のいずれか情報読取装置であって、
    前記筐体と前記導電板との間隔は、前記電波の波長の１／４から１／８に形成されていることを特徴とする情報読取装置。

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