JP4320580B2 - RFID reader / writer and antenna structure - Google Patents
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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 reader / writer of an RFID (Radio Frequency Identification) system that performs non-contact data communication using electromagnetic induction or electromagnetic coupling, and more particularly to an antenna structure of the 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。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。 In recent years, RFID systems that perform data communication between a tag including an IC chip and a reader or reader / writer (hereinafter collectively referred to as a reader / writer) have become widespread. Since this RFID system communicates data using the antenna provided in each of the tag and the reader / writer, and can communicate even when the tag is separated from the reader / writer, it is used for various applications. Yes.
例えば、特開平14−019922号公報には、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。上記公報によれば、ループ状のアンテナとICチップとからなるタグ(帯状ICシール)を対象物(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/ライタを受け渡し管理装置に設置し、対象物を受け渡し管理装置の所定の位置に設置することにより、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、返却の管理を行っている。
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状態を良好に保つことができる。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、タグと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。 In the RFID system having the structure described in the above publication, the reader / writer antenna is fixed to the delivery management device, and the object to which the tag is attached is placed at a predetermined position on the reader / writer antenna. Therefore, the communication state of data between the reader / writer antenna and the tag can be kept good. However, in the case of a structure in which a reader / writer is installed on a fixed device, in order to communicate data with the tag, the object to which the tag is attached must be carried to the device, for example, placed on a shelf. It is inconvenient when managing books that are being used.
そこで、リーダ/ライタを小型のカード状とし、PDA等の携帯端末機器に装着して使用する方法もある。この方法の場合、リーダ/ライタを移動させることができるため、タグが貼付された対象物を移動させることなくデータの交信を行うことができるが、リーダ/ライタを携帯可能とするとリーダ/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い場合も生じる。 Therefore, there is a method in which the reader / writer is formed in a small card shape and is used by being attached to a portable terminal device such as a PDA. In this method, since the reader / writer can be moved, data can be communicated without moving the object to which the tag is attached. However, if the reader / writer is portable, the reader / writer can be used. Since the antenna size is also reduced, the communication range with the tag is narrowed, and data communication may not be possible depending on the positional relationship between the reader / writer antenna and the tag.
例えば、図12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とリーダ/ライタ本体4に固定されたリーダ/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状態でタグ5にリーダ/ライタ2を近づける(図ではタグ5の下側からリーダ/ライタ2を近づける)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タグ5にリーダ/ライタ2を近づける(図ではタグ5の左側からリーダ/ライタ2を近づける)ときはデータの交信ができない。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リーダ/ライタ用アンテナ3のアンテナ軸の向きを調整することになるが、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が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。
For example, as shown in FIG. 12, a card-like reader / writer 2 includes a reader / writer main body 4 mounted in a slot or the like of a mobile terminal device, and a reader /
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確実にデータの交信を行うことができるリーダ又はリーダ/ライタ及びその構造を提供することにある。 The present invention has been made in view of the above problems, and its main object is to provide a reader or reader / writer that can reliably perform data communication regardless of the positional relationship with the tag, and a structure thereof. There is to do.
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、回路が構成される本体と、ループ状のアンテナとからなり、前記アンテナは、前記本体に設けられた回転軸を中心に回動可能に保持され、前記本体と前記アンテナとの連結部には、前記アンテナの回転量に応じてその容量が変化する容量調整手段が配設され、前記容量調整手段は、コンデンサの対向する電極の一方が形成される基部と、対向する電極の他方が形成され、前記基部に対して回動する回転部とを含むトリマコンデンサからなり、前記トリマコンデンサの前記基部が前記本体に固定され、前記回転部が前記アンテナに固定されるものである。 In order to achieve the above object, the reader or reader / writer of the present invention is a reader or reader / writer that communicates data with an RFID tag using electromagnetic induction or electromagnetic coupling, and the reader or reader / writer is The circuit is composed of a main body and a loop antenna, and the antenna is rotatably held around a rotation shaft provided in the main body, and a connecting portion between the main body and the antenna A capacity adjusting means whose capacity changes in accordance with the amount of rotation of the antenna is provided. The capacity adjusting means has a base portion on which one of the opposing electrodes of the capacitor is formed and the other of the opposing electrodes. A trimmer capacitor including a rotating portion that rotates with respect to the base portion, wherein the base portion of the trimmer capacitor is fixed to the main body, and the rotating portion is fixed to the antenna It is intended to be.
また、本発明においては、前記アンテナが前記本体を挟み込むように、前記本体の対向する面に設けられた一対の孔に前記アンテナの両端部が嵌入され、前記一対の孔を通る回転軸を中心にして前記アンテナが回動する構成とすることもできる。 Further, in the present invention, both ends of the antenna are fitted into a pair of holes provided on opposite surfaces of the main body so that the antenna sandwiches the main body, and the rotation axis passing through the pair of holes is centered. Thus, the antenna can be rotated.
また、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構成とすることもできる。 In the present invention, the reader or reader / writer may be configured such that the main body can be mounted in a slot of a mobile terminal device, and data acquired by the antenna is processed by the mobile terminal device. it can.
このように、本発明によれば、リーダ/ライタ用アンテナをリーダ/ライタ本体に回動可能に保持したり、リーダ/ライタ用アンテナを変形可能な構成とし、タグの向きに合わせてリーダ/ライタ用アンテナの角度を調整できるようにすることにより、タグの向きによらず確実にデータの交信を行うことができる。更に、回転によりコンデンサの容量が変化する容量調整手段(例えば、トリマコンデンサ)をリーダ/ライタ本体とリーダ/ライタ用アンテナとの連結部に配設して、リーダ/ライタ用アンテナの回転によるアンテナの同調のずれを補償したり、また、アンテナのQ値を低く設計して、リーダ/ライタ用アンテナの変形によるインピーダンスのずれの影響を少なくすることにより、タグとのデータの交信状態を良好に保つことができる。 Thus, according to the present invention, the reader / writer antenna is rotatably held in the reader / writer main body, or the reader / writer antenna is configured to be deformable, and the reader / writer is adapted to the direction of the tag. By making it possible to adjust the angle of the antenna, data can be reliably communicated regardless of the direction of the tag. Furthermore, a capacity adjusting means (for example, a trimmer capacitor) that changes the capacity of the capacitor by rotation is disposed at the connecting portion between the reader / writer main body and the reader / writer antenna, and the antenna of the antenna by the rotation of the reader / writer antenna is arranged. Compensation for synchronization deviations, and low antenna Q value to reduce the influence of impedance deviation due to deformation of the reader / writer antenna, thereby maintaining good data communication with the tag be able to.
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下記記載の効果を奏する。 As described above, the structure of the RFID reader / writer and the reader / writer antenna of the present invention has the following effects.
本発明の第1の効果は、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、確実にデータの交信を行うことができるということである。 The first effect of the present invention is to reliably communicate data regardless of the positional relationship between a reader / writer installed in a movable device such as a portable terminal device and a tag attached to a target article. Is that you can.
その理由は、リーダ/ライタ用アンテナをリーダ/ライタ本体に回動可能に保持したりリーダ/ライタ用アンテナを変形可能な構造とし、リーダ/ライタ本体や該本体を装着する機器の向きを変えることなく、タグの向きに合わせてリーダ/ライタ用アンテナの向きを調整することができるからである。 The reason is that the reader / writer antenna is rotatably held on the reader / writer main body or the reader / writer antenna is structured to be deformable, and the orientation of the reader / writer main body and the device to which the main body is mounted is changed. This is because the orientation of the reader / writer antenna can be adjusted in accordance with the orientation of the tag.
また、本発明の第2の効果は、アンテナを回転又は変形することによるアンテナの同調のずれやインピーダンスのずれを抑制することができるということである。 In addition, the second effect of the present invention is that it is possible to suppress a deviation in tuning of the antenna and a deviation in impedance due to rotation or deformation of the antenna.
その理由は、リーダ/ライタ用アンテナを回動可能に保持する場合は、回転によりコンデンサの容量が変化するトリマコンデンサをリーダ/ライタ本体とリーダ/ライタ用アンテナとの連結部に配設することによってアンテナの同調のずれを補償することができるからである。また、リーダ/ライタ用アンテナを変形可能な構造とする場合は、リーダ/ライタ用アンテナのQ値を低くすることによってインピーダンスのずれの影響を少なくすることができるからである。 The reason for this is that when the reader / writer antenna is rotatably held, a trimmer capacitor whose capacitance changes as a result of rotation is disposed at the connecting portion between the reader / writer body and the reader / writer antenna. This is because a deviation in tuning of the antenna can be compensated. Further, when the reader / writer antenna has a deformable structure, the influence of impedance deviation can be reduced by lowering the Q value of the reader / writer antenna.
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, there is a method for carrying a card-like reader / writer in a portable terminal device such as a PDA. In this case, the size of the reader / writer antenna may be increased. Because the communication range is narrowed, the range of communication is narrowed. Depending on the positional relationship between the reader / writer antenna and the tag, data communication cannot be performed. When the orientation of the mobile terminal device itself is adjusted, the operability and visibility of the mobile terminal device Problem arises.
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携帯端末機器に対して固定されているからであり、リーダ/ライタ用アンテナの向きを可変できるように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。しかしながら、従来のリーダ/ライタにはアンテナの角度を調整する機構はなく、また、リーダ/ライタ用アンテナを動かすとアンテナの同調がずれてしまったり、アンテナのインピーダンスがずれてしまい、タグとのデータ交信ができなくなってしまう。 Such a problem occurs because the reader / writer antenna is fixed to the portable terminal device. If the orientation of the reader / writer antenna can be varied, the orientation of the portable terminal device itself can be changed. No need to adjust. However, the conventional reader / writer does not have a mechanism for adjusting the angle of the antenna, and if the reader / writer antenna is moved, the antenna tuning may be shifted or the antenna impedance may be shifted, resulting in data with the tag. It becomes impossible to communicate.
そこで、本発明では、リーダ/ライタ用アンテナをリーダ/ライタ本体に回動可能に保持したり、リーダ/ライタ用アンテナを変形可能な構造とし、さらに、リーダ/ライタ本体とリーダ/ライタ用アンテナの連結部に回転により容量が変化するトリマコンデンサを配設して、リーダ/ライタ用アンテナの回転に合わせて容量を変化させてアンテナの同調のずれを補償したり、リーダ/ライタ用アンテナのQ値を低くしてインピーダンスの変化の影響を少なくする構造としている。以下、その具体的構造について、図面を参照して説明する。 Therefore, in the present invention, the reader / writer antenna is rotatably held on the reader / writer main body, or the reader / writer antenna is configured to be deformable. Further, the reader / writer main body and the reader / writer antenna A trimmer capacitor whose capacitance is changed by rotation is arranged at the connecting portion, and the capacitance is changed in accordance with the rotation of the reader / writer antenna to compensate for a deviation in tuning of the antenna, or the Q value of the reader / writer antenna To reduce the effect of impedance change. 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。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。また、図3乃至図7は、第1の実施例に係るリーダ/ライタの構造を示す斜視図であり、図8は容量調整手段の構造例を示す斜視図である。 First, an RFID reader / writer and its antenna structure according to a first embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. FIG. 1 is a diagram schematically showing a configuration of an RFID system according to the present invention, and FIG. 2 is a diagram showing a configuration of a reader / writer and a tag. 3 to 7 are perspective views showing the structure of the reader / writer according to the first embodiment, and FIG. 8 is a perspective view showing a structure example of the capacity adjusting means.
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に保持されるループ状のリーダ/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, an RFID system 1 according to the present invention includes a card-like, stick-like reader / writer main body 4 and a reader having a structure that can be mounted in a slot of a portable terminal device 10 such as a PDA, a notebook personal computer, or a cellular phone. The reader / writer 2 includes a loop-shaped reader /
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4aと送受信信号をデコードするための演算処理部4bとを備え、通信回路部4aにリーダ/ライタ用アンテナ3が接続されている。また、演算処理部4b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。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は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。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。
As shown in FIG. 2, the reader / writer body 4 includes a
なお、本発明はリーダ/ライタ本体4に保持されるリーダ/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 is characterized by the structure of the reader /
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。図3の上図に示すように、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のリーダ/ライタ本体4と、所定の強度のワイヤがループ状に巻回されたリーダ/ライタ用アンテナ3とで構成され、図3の下図に示すように、リーダ/ライタ用アンテナ3はリーダ/ライタ本体4に回動可能に保持されている。なお、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とリーダ/ライタ本体4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はワイヤの端部が本体内部の通信回路部4aに接続されている。
Next, the detailed structure of the reader / writer 2 of this embodiment will be described. As shown in the upper diagram of FIG. 3, the reader / writer 2 of this embodiment includes a card-like reader / writer body 4 that can be mounted in a slot of the mobile terminal device 10 and a wire having a predetermined strength wound in a loop shape. The reader /
このリーダ/ライタ用アンテナ3を構成するワイヤは特に限定されないが、回転軸11を中心に回転させたときに容易に変形しない程度の強度を備えていることが好ましい。また、このワイヤは金属がむき出しの状態としてもよいが、ゴムなどの絶縁性樹脂で被覆されていてもよい。
The wire that constitutes the reader /
また、図3では巻き数が1回のループアンテナを記載したが、リーダ/ライタ用アンテナ3の巻き数も限定されず、図4に示すように複数回(図では2回)巻回した構造とすることができる。また、リーダ/ライタ用アンテナ3の形状も限定されず、アンテナとして機能する形状であればよく、例えば、図5に示すように半円状や楕円状などとすることもできる。更に、リーダ/ライタ用アンテナ3はワイヤのみで形成されていてもよいが、ワイヤのみでは強度が保てない場合は、プラスチック等の非金属性材料からなる補強板に固定することもできる。
3 shows a loop antenna having one turn, but the number of turns of the reader /
また、図3乃至図5では、リーダ/ライタ本体4の対向する面に孔12を形成し、その孔12にリーダ/ライタ用アンテナ3の両端部をはめ込む構造としたが、リーダ/ライタ用アンテナ3の回転構造も特に限定されず、リーダ/ライタ本体4の回転軸を中心にして回転する構造であればよく、例えば、図6に示すように、リーダ/ライタ本体4の一辺に切り込みを設け、その切り込みに設けた回転軸を中心にリーダ/ライタ用アンテナ3を回転させる構成としたり、図7に示すように、リーダ/ライタ本体4の所定の面に孔12を形成し、その孔12にリーダ/ライタ用アンテナ3の端部をはめ込み、孔12の中心軸を回転軸として回転させる構成とすることもできる。
3 to 5, the
また、図3乃至図7ではリーダ/ライタ用アンテナ3がリーダ/ライタ本体4の回転軸11を中心にしてほぼ360°回転可能な構造としているが、リーダ/ライタ用アンテナ3のアンテナ軸の方向が少なくとも90°以上回転するように構成されていればよい。更に、リーダ/ライタ用アンテナ3を回転させたときに回転位置がずれないように、リーダ/ライタ本体4とリーダ/ライタ用アンテナ3とがある程度きつく嵌合していることが好ましく、所定の回転位置(例えば、カード状のリーダ/ライタ本体4の主平面とリーダ/ライタ用アンテナ3のアンテナ面とが一致する位置や直交する位置)で静止できるような構造を備えていてもよい。
3 to 7, the reader /
このような構造のリーダ/ライタ用アンテナ3では、タグ5のアンテナコイル7のアンテナ軸とリーダ/ライタ用アンテナ3のアンテナ軸とが大きくずれてデータの交信ができない場合は、リーダ/ライタ用アンテナ3のみを回転させればよく、携帯端末機器10自体の向きを変える必要がないため、携帯端末機器10の操作性や視認性を損なうことがなく、データの交信を行うことができる。
In the reader /
ここで、リーダ/ライタ用アンテナ3を回転させるとリーダ/ライタ用アンテナ3とリーダ/ライタ本体4又は携帯端末機器10との距離や位置関係が変化し、アンテナの同調がずれてしまう。そこで、本実施例では、図3乃至図7の構造に加えて、リーダ/ライタ用アンテナ3の回転に合わせて容量を変化させる容量調整手段を設けている。
Here, when the reader /
具体的には、図8に示すように、リーダ/ライタ用アンテナ3とリーダ/ライタ本体4の連結部に、例えば、回転させることによって容量が変化するコンデンサ(対向する半円状の電極板の重なりを、一方の電極板を回転させることによって変化させるトリマコンデンサなど)を設置し、トリマコンデンサの一方の電極をリーダ/ライタ本体4に固定し、他方の電極をリーダ/ライタ用アンテナ3に固定し、リーダ/ライタ用アンテナ3を回転させると、回転の程度に合わせてトリマコンデンサの容量が変化し、同調のずれを補償するようにしている。
Specifically, as shown in FIG. 8, for example, a capacitor (capacitor of an opposing semicircular electrode plate that changes its capacitance by rotating it) is connected to the connecting portion between the reader /
このトリマコンデンサの容量値や変化量はアンテナの同調のずれの程度に応じて適宜設定すればよい。また、容量調整手段13の構造は上記構造に限定されるものではなく、例えば、リーダ/ライタ本体4の孔12の周りに複数の接点を並べて設け、各々の接点に異なる容量のコンデンサを接続しておき、リーダ/ライタ用アンテナ3の回転に伴って容量の異なるコンデンサに順次接続される構造などとすることもできる。
What is necessary is just to set suitably the capacitance value and variation | change_quantity of this trimmer capacitor according to the grade of the deviation | shift of antenna tuning. The structure of the capacity adjusting means 13 is not limited to the above structure. For example, a plurality of contacts are provided side by side around the
このような構造の容量調整手段13を設けることにより、リーダ/ライタ用アンテナ3とリーダ/ライタ本体4又は携帯端末機器10との距離が変化した場合でも、容量調整手段13により同調のずれを補償することができるため、タグ5とのデータの交信を常に良好に保つことができる。
By providing the capacity adjusting means 13 having such a structure, even when the distance between the reader /
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乃至図11を参照して説明する。図9乃至図11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である。 Next, an RFID reader / writer and its antenna structure according to a second embodiment of the present invention will be described with reference to FIGS. 9 to 11 are perspective views showing the structure of the reader / writer according to the second embodiment.
前記した第1の実施例では、リーダ/ライタ用アンテナ3を回転させることによりアンテナ軸の向きを調整する構造としたが、回転機構を設けると構造が複雑になり、回転動作を繰り返すことにより稼動部分が磨耗する恐れもある。そこで、本実施例では、リーダ/ライタ用アンテナ3を回転させるのではなく、変形させることによってアンテナ軸の向きを調整する。
In the first embodiment described above, the reader /
具体的には、図9に示すように、適度な柔軟性を有する(外力を加えると容易に変形し、かつ変形した状態でその形状を保持しうる)絶縁性シート14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14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リーダ/ライタ用アンテナ3を形成し、リーダ/ライタ用アンテナ3の一端をリーダ/ライタ本体4に固定し、リーダ/ライタ本体4内部の通信回路部4aに接続する。このような構造にすれば、リーダ/ライタ用アンテナ3を容易に変形することができ、かつ、変形した状態でその形状が保持されるため、タグ5のアンテナコイル7のアンテナ軸とリーダ/ライタ用アンテナ3のアンテナ軸が大きくずれているときは、図10に示すように、リーダ/ライタ用アンテナ3の開放側端部を任意の角度に折り曲げることによってタグ5とのデータの交信が可能となる。
Specifically, as shown in FIG. 9, Al or Al provided on the insulating sheet 14 having moderate flexibility (is easily deformed when external force is applied and can retain its shape in the deformed state). The reader /
なお、絶縁性シート14の材料は特に限定されず、繰り返して折り曲げても容易に破損せず、適度の弾性があるものであればよく、絶縁シート14上のアンテナパターンを保護するために更に表面をゴム等の絶縁性樹脂で保護することもできる。また、図9では絶縁性シート14上に矩形状のアンテナパターンを1回巻回する構成としたが、巻き数やアンテナの形成位置、アンテナの形状等はリーダ/ライタ用アンテナ3に求められる性能に応じて適宜設定することができる。また、図9及び図10では、適度な柔軟性を有する絶縁性シート14上にアンテナパターンを形成する構成としているが、図11に示すように、同様に適度な柔軟性を有する(外力を加えると容易に変形し、かつ変形した状態でその形状を保持しうる)ワイヤのみでリーダ/ライタ用アンテナ3を形成してもよい。
In addition, the material of the insulating sheet 14 is not particularly limited, and may be any material that does not easily break even if it is repeatedly bent and has an appropriate elasticity. Can be protected with an insulating resin such as rubber. In FIG. 9, the rectangular antenna pattern is wound once on the insulating sheet 14, but the number of windings, the position where the antenna is formed, the shape of the antenna, and the like are required for the reader /
このような構造では、リーダ/ライタ用アンテナ3を変形させるとリーダ/ライタ用アンテナ3のアンテナ形状が変化し、同調やインピーダンスがずれてしまう。そこで、本実施例では、リーダ/ライタ用アンテナ3と通信回路部4aとの間に抵抗を入れる等によりゲインを下げ、アンテナのQ値を低くしている。Q値を低くすることにより交信距離は短くなるがインピーダンスの変化の影響を少なくすることができる。なお、Q値をどの程度とするかは、リーダ/ライタ用アンテナ3に求められる性能に応じて適宜設定することができる。
In such a structure, when the reader /
なお、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。 In the above description, the antenna structure of the present invention is applied to the reader / writer antenna. However, the present invention is not limited to the above-described embodiments, and is not limited to the tag antenna or other communication device antenna. The same applies to.
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
4 リーダ/ライタ本体
5 タグ
6 共振回路
7 アンテナコイル
8 コンデンサ
9 IC
10 携帯端末機器
11 回転軸
12 孔
13 容量調整手段
14 絶縁性シート
DESCRIPTION OF SYMBOLS 1 RFID system 2 Reader /
DESCRIPTION OF SYMBOLS 10 Portable terminal device 11 Rotating
Claims (3)
前記リーダ又はリーダ/ライタは、回路が構成される本体と、ループ状のアンテナとからなり、
前記アンテナは、前記本体に設けられた回転軸を中心に回動可能に保持され、
前記本体と前記アンテナとの連結部には、前記アンテナの回転量に応じてその容量が変化する容量調整手段が配設され、
前記容量調整手段は、コンデンサの対向する電極の一方が形成される基部と、対向する電極の他方が形成され、前記基部に対して回動する回転部とを含むトリマコンデンサからなり、
前記トリマコンデンサの前記基部が前記本体に固定され、前記回転部が前記アンテナに固定されることを特徴とするリーダ又はリーダ/ライタ。 A reader or reader / writer that communicates data with an RFID tag using electromagnetic induction or electromagnetic coupling,
The reader or reader / writer is composed of a main body in which a circuit is formed and a loop antenna.
The antenna is held so as to be rotatable around a rotation shaft provided in the main body,
In the connecting portion between the main body and the antenna, a capacity adjusting means whose capacity changes according to the amount of rotation of the antenna is arranged ,
The capacitance adjusting means comprises a trimmer capacitor including a base portion where one of the opposing electrodes of the capacitor is formed, and a rotating portion where the other of the opposing electrodes is formed and rotated with respect to the base portion,
A reader or a reader / writer , wherein the base portion of the trimmer capacitor is fixed to the main body, and the rotating portion is fixed to the antenna .
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