特許 6458690 ＲＦＩＤ読取装置

(19)【発行国】日本国特許庁(JP)

(12)【公報種別】特許公報(B2)

(11)【特許番号】6458690

(24)【登録日】2019年1月11日

(45)【発行日】2019年1月30日

(54)【発明の名称】ＲＦＩＤ読取装置

(51)【国際特許分類】

   G06K 7/10 20060101AFI20190121BHJP

   H01Q 9/42 20060101ALI20190121BHJP

   H01Q 13/08 20060101ALI20190121BHJP

【ＦＩ】

   G06K7/10 224

   G06K7/10 252

   G06K7/10 472

   H01Q9/42

   H01Q13/08

【請求項の数】20

【全頁数】17

(21)【出願番号】特願2015-178559(P2015-178559)

(22)【出願日】2015年9月10日

(65)【公開番号】特開2017-54359(P2017-54359A)

(43)【公開日】2017年3月16日

【審査請求日】2018年1月12日

(73)【特許権者】

【識別番号】501428545

【氏名又は名称】株式会社デンソーウェーブ

(74)【代理人】

【識別番号】100095795

【弁理士】

【氏名又は名称】田下 明人

(74)【代理人】

【識別番号】100143454

【弁理士】

【氏名又は名称】立石 克彦

(72)【発明者】

【氏名】河合 晃平

(72)【発明者】

【氏名】宮崎 学

(72)【発明者】

【氏名】森本 敏生

【審査官】 梅沢 俊

(56)【参考文献】

【文献】 特開２００８−０１１２８１（ＪＰ，Ａ）

【文献】 特開２００２−１８５２３８（ＪＰ，Ａ）

(58)【調査した分野】（Int.Cl.，ＤＢ名）

Ｇ０６Ｋ ７／１０

Ｈ０１Ｑ ９／４２

Ｈ０１Ｑ １３／０８

(57)【特許請求の範囲】

【請求項1】

アンテナを介して送受信される電波を媒介としてＲＦＩＤタグを読み取るＲＦＩＤ読取装置であって、
読み取り側の正面辺と、該正面辺に接する２つの側辺とを有する矩形形状のグランドと、
前記グランドの前記矩形形状の前記読み取り側の正面辺と、該正面辺に接する２つの前記側辺に沿って配置された１／４波長アンテナエレメントと、を備え、
前記グランドは、前記１／４波長アンテナエレメントに接続された部位と、前記１／４波長アンテナエレメントに接続されない部位とに分離されることを特徴とするＲＦＩＤ読取装置。

【請求項2】

請求項１のＲＦＩＤ読取装置であって、
前記１／４波長アンテナエレメントの給電点は、前記矩形形状の前記読み取り側の正面辺に接する前記２つの側辺の一方の側辺に設けられる。

【請求項3】

請求項１又は２のＲＦＩＤ読取装置であって、
前記グランドの前記１／４波長アンテナエレメントに接続される部位は、読み取り方向に対して垂直、水平な辺を備える矩形からなる。

【請求項4】

請求項１〜３のいずれか１のＲＦＩＤ読取装置であって、
前記グランドの前記１／４波長アンテナエレメントに接続されない部位は、ＲＦＩＤモジュール基板のグランド層により構成される。

【請求項5】

請求項１〜４のいずれか１のＲＦＩＤ読取装置であって、
前記１／４波長アンテナエレメントは逆Ｆアンテナから成る。

【請求項6】

請求項１〜５のいずれか１のＲＦＩＤ読取装置であって、
前記１／４波長アンテナエレメントに接続された前記部位と、前記１／４波長アンテナエレメントに接続されない前記部位とは矩形形状であり、
前記接続されない前記部位の長手側の長さは、前記接続された前記部位の前記読み取り側の正面辺に接する前記２つの側辺の長さよりも長い。

【請求項7】

請求項１〜６のいずれか１のＲＦＩＤ読取装置であって、
前記グランドの前記矩形形状の前記読み取り側の正面辺と、該正面辺に接する前記２つの側辺に沿って配置された前記１／４波長アンテナエレメントは、給電点から前記矩形形状の前記読み取り側の正面辺に接する２つの側辺の一方の側辺の一部に沿って配置され、前記読み取り側の正面辺の全部に沿って配置され、前記一方の反対側の側辺の一部に沿って配置され、
前記読み取り側の正面辺に接する２つの側辺の一方の側辺の一部に沿う部分では、前記グランドから徐々に離れるように配置され、
前記読み取り側の正面辺に沿う部分では、前記グランドから一定距離となるように配置される。

【請求項8】

請求項５のＲＦＩＤ読取装置であって、
前記１／４波長アンテナエレメントはフレキシブル基板から成る。

【請求項9】

請求項１のＲＦＩＤ読取装置であって、更に、
ＲＦＩＤタグとの無線通信を行う無線通信手段と、
情報コードを光学的に読み取る光学読取手段と、
前記無線通信手段と前記光学読取手段とを切り替える切替手段と、
前記無線通信手段と前記光学読取手段と前記切替手段と前記グランドと前記１／４波長アンテナエレメントとを収容する略立方形状であって、縦断面が略長方形の筐体と、を備え、
前記筐体が把持された状態で、前記光学読取手段の情報コードの読み取り方向と、前記１／４波長アンテナエレメントの通信可能方向とが同方向になるように配置されたことを特徴とする。

【請求項10】

請求項９のＲＦＩＤ読取装置であって、更に、
前記筐体の前記略長方形の短辺側に配置された読み取りを行う側の読取面と、
ＲＦＩＤタグとの無線通信、情報コードの光学的読み取りを起動させるトリガースイッチと、を備え、
前記トリガースイッチは、前記筐体の上面であって、前記読取面に近接させて配置されている。

【請求項11】

請求項９または請求項１０のＲＦＩＤ読取装置であって、更に、
前記無線通信手段による送信電力を変更する変更手段と、
前記光学読取手段による読み取り範囲を制限する制限手段とを備え、
前記変更手段により前記無線通信手段による無線通信の範囲と、前記制限手段により前記光学読取手段による読み取り範囲とが同一になるように調整される。

【請求項12】

請求項９〜１１のいずれか１のＲＦＩＤ読取装置であって、
前記光学読取手段は、情報コードの読み取り結果を基にＲＦＩＤタグを特定する機能を有し、
前記無線通信手段は、前記特定されたＲＦＩＤタグに対して読み書きを行う。

【請求項13】

請求項１１のＲＦＩＤ読取装置であって、
読み取り範囲を示すマーカ照射装置を備え、
前記マーカ照射装置により、前記無線通信手段による無線通信の電波エリアを視認可能なようにマーカ照射する。

【請求項14】

請求項１１のＲＦＩＤ読取装置であって、
読み取り範囲を示す照明装置を備え、
前記照明装置の輝度は調整可能であり、
前記変更手段により前記無線通信手段による送信電力が高められた際に、送信電力に合わせて前記照明装置が照明の輝度を高める。

【請求項15】

請求項１のＲＦＩＤ読取装置であって、更に、
ＲＦＩＤタグとの無線通信を行う無線通信手段と、
情報コードを光学的に読み取る光学読取手段と、
前記無線通信手段と前記光学読取手段とを切り替える切替手段とを備え、
前記無線通信手段は、ＲＦタグデータが情報コードデータに変換可能な体系によって記録されているＲＦＩＤを読み取った場合に、ＲＦタグデータを情報コードデータに変換し出力する。

【請求項16】

請求項１５のＲＦＩＤ読取装置であって、
前記光学読取手段は、情報コードの読み取りにあたり、情報コードの認識可能レベルを変動することができる。

【請求項17】

請求項１６のＲＦＩＤ読取装置であって、
最初に、前記光学読取手段により簡易的な情報コードの読み取りを実施し、
読み取りができない場合、前記切替手段によって、前記無線通信手段によってＲＦＩＤタグの読み取りを行う。

【請求項18】

請求項１７のＲＦＩＤ読取装置であって、
前記無線通信手段によってＲＦＩＤタグの読み取りが行えなかった場合、前記切替手段によって、前記光学読取手段により情報コードの認識可能レベルを高め、情報コードの読み取りを実施する。

【請求項19】

請求項１５〜１８のいずれか１のＲＦＩＤ読取装置であって、
前記無線通信手段による読み出したＲＦＩＤタグの情報と、
前記光学読取手段により読み取った情報コードの情報とを比較し、一致した場合、情報を出力する。

【請求項20】

請求項１５〜１９のいずれか１のＲＦＩＤ読取装置であって、
前記無線通信手段による読み出したＲＦＩＤタグの情報と、
前記光学読取手段により読み取った情報コードの情報とを比較し、一致しない場合、エラーを出力する。

【発明の詳細な説明】

【技術分野】

【0001】

本発明は、ＲＦＩＤ読取装置に関するものである。

【背景技術】

【0002】

携帯端末装置に内蔵するアンテナとして、逆Ｆアンテナが用いられている。特許文献１には、板状逆Ｆアンテナの指向性を調整するために、グランドパターンの形状を、板状逆Ｆアンテナの設置位置に当たる領域を除いた形状とすることによって、無指向に近い指向性パターンを得ている。

【0003】

ＲＦＩＤ読取装置を小型化すると、ＲＦＩＤ読取装置の筐体を把持できるように幅よりも長さ方向の長い立方形状が採用されることになる。この長さ方向の長い立方形状にモジュール基板を収容すると、図１０（Ａ）に示されるように、モジュール基板１２０も長方形になる。モジュール基板１２０の一面に設けられたグランド１６０に対して、１／４波長の逆Ｆアンテナ１５０を配置する際に、長辺１６０Ｓと短辺１６０Ｅと他方の長辺１６０Ｎに沿って配置することが考えられる。これにより、図１０（Ｂ）中に示されるようにグランド１６０の長辺１６０Ｓ、短辺１６０Ｅ、長辺１６０Ｎに沿って逆Ｆアンテナ１５０の鏡像が作られ、逆Ｆアンテナ１５０に生じる電流が、長辺１６０Ｓ、短辺１６０Ｅ、長辺１６０Ｎに沿って生じる電流と弱め合うことで、アンテナの偏波が長辺方向に偏ってしまう。

【先行技術文献】

【特許文献】

【0004】

【特許文献1】特開２００３−９２５１０号公報

【発明の概要】

【発明が解決しようとする課題】

【0005】

しかしながら、グランド１６０が長方形であると、図１０（Ｂ）中に示されるように、長辺１６０Ｓに沿った電流成分が残る。この電流成分によって、電波は垂直方向の偏波が強くなり、水平方向にアンテナの向けられたＲＦＩＤタグの読み書きが難しくなる。

【0006】

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、１本のアンテナでバランス良く水平・垂直偏波を出すことができるＲＦＩＤ読取装置を提供することにある。

【課題を解決するための手段】

【0007】

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、アンテナを介して送受信される電波を媒介としてＲＦＩＤタグを読み取るＲＦＩＤ読取装置（１０）である。そして、読み取り側の正面辺と、該正面辺に接する２つの側辺とを有する矩形形状のグランド（６０Ａ、６０Ｂ）と、前記グランドの前記矩形形状の前記読み取り側の正面辺と、該正面辺に接する２つの前記側辺に沿って配置された１／４波長アンテナエレメント（５０）と、を備え、前記グランドは、前記１／４波長アンテナエレメントに接続された部位（６０Ａ）と、前記１／４波長アンテナエレメントに接続されない部位（６０Ｂ）とに分離されることを技術的特徴とする。
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。

【発明の効果】

【0008】

請求項１の発明では、１／４波長アンテナエレメントは、グランドの矩形形状の読み取り側の正面辺と、該正面辺に接する２つの側辺に沿って配置される。そして、グランドは、アンテナエレメントに接続された部位と、アンテナエレメントに接続されない部位とに分離される。グランドの長手方向の長さが２つに別れるため、アンテナエレメントからの鏡像によるグランドの長手方向に沿った電流成分（垂直偏波成分）が弱まり、１本のアンテナでバランス良く水平・垂直偏波を出すことができる。

【0009】

請求項２の発明では、１／４波長アンテナエレメントの給電点は、矩形形状の読み取り側の正面辺に接する２つの側辺の一方の側辺に設けられる。アンテナエレメントに生じる電流が、アンテナエレメントに対応するグランドの読み取り側の正面辺に接する側辺、読み取り側の正面辺、読み取り側の正面辺に接する側辺に沿って生じる電流と弱め合う部分以外(水平方向)のＧＮＤ端に電流を流すことで、水平垂直偏波をバランスよく出すことができる。

【0010】

請求項３の発明では、グランドの１／４波長アンテナエレメントに接続される部位は、読み取り方向に対して垂直、水平な辺を備える矩形からなる。このため、読み取り方向に対してバランス良く水平・垂直偏波を出すことができる。

【0011】

請求項４の発明では、グランドの１／４波長アンテナエレメントに接続されない部位は、ＲＦＩＤモジュール基板のグランド層により構成されるため、別途グランドを設ける必要が無い。

【0012】

請求項５の発明では、１／４波長アンテナエレメントは逆Ｆアンテナから成るため、１／４波長のアンテナを小さな筐体内に収容することができる。

【0013】

請求項６の発明では、接続されない部位の長手側の長さは、接続された部位の読み取り側の正面辺に接する側辺の長さよりも長い。グランドのアンテナエレメントの鏡像が形成される部位の長手方向（垂直偏波方向）の長さが短いため、バランス良く水平・垂直偏波を出すことができる。

【0014】

請求項７の発明では、給電点からグランドの矩形形状の読み取り側の正面辺に接する２つの側辺の一方の側辺に沿う部分では、グランドから徐々に離れるように配置されるため、アンテナを狭い場所に配置することが可能になる。また、読み取り側の正面辺の全部に沿う部分では、グランドから一定距離なるように配置される。読み取り方向側では、アンテナエレメントとグランドとが一定距離になるように配置されるので、グランドに流れる電流とエレメントに流れる電流の結合を緩和し、利得の損失を抑える。

【0015】

請求項８の発明では、１／４波長アンテナエレメントはフレキシブル基板から成るため、読み取りユニット等の部品表面に容易に配置できる。

【0016】

請求項９の発明では、筐体が把持された状態で、光学読取手段の情報コードの読み取り方向と、１／４波長アンテナエレメントの通信可能方向とが同方向になるように配置される。一台のＲＦＩＤ読取装置で、ＲＦＩＤタグと情報コードとを容易に読み取りことができる。

【0017】

請求項１０の発明では、把持可能な筐体の上面であって、読取面に近接させてトリガースイッチが配置されている。トリガースイッチ配置から、該トリガースイッチが親指で操作され、他の指は筐体の側面を把持するので、手で読取面を塞ぐことが無く、読取面の前方にあるＲＦＩＤタグとの通信が適切に行い得る。

【0018】

請求項１１の発明では、変更手段により無線通信手段による無線通信の範囲と、制限手段により光学読取手段による読み取り範囲とが同一になるように調整される。バーコード等の光学情報コードが付加されたＲＦＩＤタグに対して、バーコードと共にＲＦＩＤタグの読み出しができる。更に、レジ等でバーコードを読み取ろうとした際に、読み取り範囲よりも遠くにある他のＲＦＩＤタグに対して通信を行うことが無くなる。

【0019】

請求項１２の発明では、情報コードの読み取り結果を基にＲＦＩＤタグを特定し、特定したＲＦＩＤダグに対して読み書きを行う。ＲＦＩＤタグ読み取りの前に電力の消費の少ない情報コードで読み取りを行うことにより、ＲＦＩＤタグのみの運用と比較して、電力の消費を抑えることができる。

【0020】

請求項１３の発明では、マーカ照射装置により、無線通信手段による無線通信の電波エリアを視認可能なようにマーカ照射する。このため、読み取り範囲が目視できるようになる。

【0021】

請求項１４の発明では、無線通信手段による送信電力が高められた際に、送信電力に合わせて照明装置が照明の輝度を高める。通信範囲が広がった際に、これに合わせて照明を遠くまで照らすようにし、ＲＦＩＤタグの読み取り範囲が広がったことを認識させることができる。

【0022】

請求項１５の発明では、ＲＦタグデータが情報コードデータに変換可能な体系によって記録されているＲＦＩＤタグを読み取った場合に、ＲＦタグデータを情報コードデータに変換し出力することができる。このため、ＰＯＳ等の上位機を介することなく、ＲＦＩＤ読取装置で、光学情報コードが付加されたＲＦＩＤタグに対して迅速な読み取りができる。

【0023】

請求項１６の発明では、情報コードの読み取りにあたり、情報コードの認識可能レベルを変動することができる。最初、簡易な方法で情報コードの読み取りを試みることで、簡易な方法で読み取れる際には、読み取り時間を短縮することができる。

【0024】

請求項１７の発明では、最初に、光学読取手段により簡易的な情報コードの読み取りを実施し、読み取りができない場合、ＲＦＩＤタグの読み取りを行う。光学情報コードが付加されたＲＦＩＤタグに対して迅速な読み取りができる。

【0025】

請求項１８の発明では、簡易的な情報コードの読み取りを実施し、読み取りができず、更に、ＲＦＩＤタグの読み取りが行えなかった場合、情報コードの認識可能レベルを高め、情報コードの読み取りを実施する。光学情報コードが読みにくく、ＲＦＩＤタグが故障している場合も、光学情報コードを読み出すことができる。

【0026】

請求項１９の発明では、読み出したＲＦＩＤタグの情報と読み取った情報コードの情報とを比較し、一致した場合、情報を出力する。光学情報コードが付加されたＲＦＩＤタグに対して誤りの無い読み取りが可能となる。

【0027】

請求項２０の発明では、読み出したＲＦＩＤタグの情報と読み取った情報コードの情報とを比較し、一致しない場合、エラーを出力する。光学情報コードが付加されたＲＦＩＤタグに対して誤った読み取りを防止できる。

【図面の簡単な説明】

【0028】

【図1】第１実施形態に係るＲＦＩＤ読取装置の構成概要を示す図である。

【図2】ＲＦＩＤ読取装置の電気的構成を例示するブロック図である。

【図3】図３（Ａ）は筐体内の構成を示す斜視図であり、図３（Ｂ）はアンテナからの電波の放射により誘起されるグランドでの電流分布を概念的に説明する説明図である。

【図4】図４（Ａ）、（Ｃ）は光学ユニットの側面図であり、図４（Ｂ）は光学ユニットの正面図であり、図４（Ｄ）は光学ユニット及びメイン基板の平面図である。

【図5】ＲＦＩＤ読取装置が把持された状態を示す説明図である。

【図6】図６（Ａ）はＲＦＩＤ読取装置によるバーコード付きＲＦＩＤタグの読み取りの説明図であり、図６（Ｂ）はＲＦＩＤ読取装置からのマーカー光の説明図である。

【図7】図７（Ａ）は読み取り範囲調整の処理を示すフローチャートであり、図７（Ｂ）は情報コードからＲＦＩＤタグを特定して読み取る処理のフローチャートである。

【図8】第１実施形態の読み取り処理を示すフローチャートである。

【図9】第２実施形態の読み取り処理を示すフローチャートである。

【図10】図１０（Ａ）は参考例のＲＦＩＤ読取装置の筐体内の構成を示す斜視図であり、図１０（Ｂ）は参考例のアンテナからの電波の放射により誘起されるグランドでの電流分布を概念的に説明する説明図である。

【発明を実施するための形態】

【0029】

［第１実施形態］
以下、本発明に係るＲＦＩＤ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は、第１実施形態に係るＲＦＩＤ読取装置１０の構成概要を示す図であり、図１（Ａ）は上面図、図１（Ｂ）は底面図である。図２は、ＲＦＩＤ読取装置１０の電気的構成を例示するブロック図である。

【0030】

図１（Ａ），（Ｂ）に示すＲＦＩＤ読取装置１０は、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型の情報端末として構成されており、アンテナを介して送受信される電波を媒介としてＲＦＩＤタグ（無線タグ）８０に記憶されている情報を読み取る無線タグリーダとしての機能に加えて、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を備え、読み取りを二方式で行いうる構成となっている。

【0031】

図１（Ａ），（Ｂ）に示すように、ＲＦＩＤ読取装置１０は、ＡＢＳ樹脂等の合成樹脂材料により形成される上側ケース１１ａおよび下側ケース１１ｂが組み付けられて構成される縦断面が略長方形で略立方形状の筐体１１によって外郭が形成されている。また、上側ケース１１ａには、所定の情報を入力、所定の機能を切り替える際に操作されるマルチファンクションキー２５Ａおよび読み取り動作の開始を指示するトリガースイッチ２５Ｂや、所定の情報を表示するための発光部２４等が配置されている。また、下側ケース１１ｂには、前方に向けて読取面１２が形成され、電池蓋１１ｃが取り付けられている。なお、以下の説明では、筐体１１のうち把持部として構成される側を長手方向一側、読取面１２が配置される側を長手方向他側として説明する。

【0032】

次に、ＲＦＩＤ読取装置１０が備えている機能について説明する。
図３（Ａ）は筐体１１内の構成を示す斜視図である。ＲＦＩＤ読取装置１０の筐体１１内には、各種部品（各種電気部品等）がメイン基板（ＲＦＩＤモジュール基板）２０等に実装されて収容される。更に、筐体１１内には、バッテリ２９ａと、情報コードの読み取りを行う光学ユニット７０と、ＲＦＩＤタグとの通信を行うアンテナ（１／４波長アンテナエレメント））５０と、アンテナのグランド６０Ａと、メイン基板２０の表層に配置されたグランド（グランド層）６０Ｂとを備える。ここでは、グランド６０Ｂは表層に配置されているが、内層にグランドを設けることもできる。

【0033】

図２（Ａ）に示されるように、メイン基板２０には、ＲＦＩＤ読取装置１０全体を制御する制御部２１が設けられている。この制御部２１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、メモリ２２とともに情報処理装置を構成している。また、制御部２１には、発光部２４、キー操作部２５、バイブレータ２６、ブザー２７、外部インタフェース２８などが接続されている。

【0034】

キー操作部２５は、マルチファンクションキー２５Ａ、トリガースイッチ２５Ｂの操作に応じて、制御部２１に対して操作信号を与えるよう構成され、制御部２１は、この操作信号を受けて操作信号の内容に応じた動作を行う。なお、制御部２１は、「切替手段」、「変更手段」の一例に相当し得る。また、発光部２４、バイブレータ２６およびブザー２７は、制御部２１によって制御される構成をなしており、それぞれ、制御部２１からの指令を受けて動作する。外部インタフェース２８は、外部機器等との間でのデータ通信を行うためのインタフェースとして構成されており、制御部２１と協働して通信処理を行う構成をなしている。また、筐体１１内には、電源部２９が設けられており、この電源部２９やバッテリ２９ａによって制御部２１や各種電気部品に電力が供給されるようになっている。

【0035】

また、制御部２１には、非接触通信部３０および光学ユニット７０が接続されている。
まず、非接触通信部３０について、図２（Ｂ）および図３（Ａ）を用いて説明する。
非接触通信部３０は、同軸ケーブル３３に接続されたアンテナ５０を介してＲＦＩＤタグ８０と非接触通信を行う。なお、非接触通信部３０は「無線通信手段」の一例に相当する。アンテナ５０は、逆Ｆアンテナとして構成されるが、逆Ｌアンテナ、モノポールアンテナ等の１／４波長アンテナなら用いることができる。同軸ケーブル３３は、その内部導体が非接触通信部３０とアンテナ５０とを接続する信号線として機能し、その外部導体がメイン基板（ＲＦＩＤモジュール基板）２０のグランド６０Ｂとアンテナ５０のグランド６０Ａとを接続するグランド線として機能するように配線されている。

【0036】

非接触通信部３０は、アンテナ５０及び制御部２１と協働してＲＦＩＤタグ８０との間で電波（電磁波）による通信を行ない、ＲＦＩＤタグ８０に記憶されるデータの読取り、或いはＲＦＩＤタグ８０に対するデータの書込みを行なうように機能するものである。

【0037】

この非接触通信部３０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２（Ｂ）にて概略的に示すように、発振器３４、変調器３５、復調器３６などを備えてなるものである。非接触通信部３０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２（Ｂ）ではこれらについては図示を省略している。

【0038】

次に、光学ユニット７０について、図２（Ｃ）を用いて説明する。
光学ユニット７０は、情報コードを光学的に読み取るように機能するもので、図２（Ｃ）に示すように、ＣＣＤエリアセンサからなる受光センサ４３、結像レンズ４２、絞り４４、複数個のＬＥＤやレンズ等から構成される照明部（正面装置）４１、マーカ光を照射するマーカ照射部（マーカ照射装置）４５などを備えた構成をなしており、制御部２１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。

【0039】

この光学ユニット７０によって読み取りを行う場合、まず、制御部２１によって指令を受けた照明部４１から照明光Ｌｆが出射され、この照明光Ｌｆが読取面１２（図１（Ｂ）参照）を通って読取対象Ｒに照射される。そして、照明光Ｌｆが情報コードＣ（バーコードや二次元コード）にて反射した反射光Ｌｒは読取面１２を通って装置内に取り込まれ、絞り４４、結像レンズ４２を通って受光センサ４３に受光される。読取面１２と受光センサ４３との間に配される結像レンズ４２は、情報コードＣの像を受光センサ４３上に結像させる構成をなしており、受光センサ４３はこの情報コードＣの像に応じた受光信号を出力する。絞り４４は情報読み取りの範囲を調整する。受光センサ４３から出力された受光信号は、画像データとしてメモリ２２（図２（Ａ））に記憶され、情報コードＣに含まれる情報を取得するためのデコード処理に用いられるようになっている。なお、光学ユニット７０には、受光センサ４３からの信号を増幅する増幅回路や、その増幅された信号をデジタル信号に変換するＡＤ変換回路等が設けられているがこれらの回路については図示を省略している。

【0040】

次に、本実施形態に係るＲＦＩＤ読取装置１０の特徴的構成について、図３及び図４を参照して説明する。図３（Ａ）は、メイン基板２０のグランド６０Ｂと、アンテナのグランド６０Ａと、アンテナ５０と、光学ユニット７０との位置関係を示す説明図である。
図４（Ａ）は光学ユニット７０の側面７０Ｓを示す図であり、図４（Ｂ）は光学ユニット７０の正面７０Ｅを示す図であり、図４（Ｃ）は光学ユニット７０の側面７０Ｎを示す図であり、図４（Ｄ）は光学ユニット及びメイン基板２０の平面図である。

【0041】

図４（Ｂ）に示されるように光学ユニット７０の正面７０Ｅ側には、上述した結像レンズ４２、照明部４１が設けられている。図４（Ｄ）に示されるように逆Ｆアンテナから成るアンテナ（アンテナエレメント）５０は、接続点５０Ｇにおいてグランド６０Ａと接続され、給電点５０Ｐにおいて、同軸ケーブル３３の内部導体からの給電を受ける。

【0042】

アンテナ５０はフレキシブル基板から成り、光学ユニット７０の回りに配置される。第１実施形態では、アンテナがフレキシブル基板から成るため、読み取りユニット等の部品表面に容易に配置できる。図４（Ａ）に示されるように側辺（グランド６０Ｂとグランド６０Ａのなす矩形形状の長辺に沿った辺）６０Ｓの端部に沿う部分では、接続点５０Ｇからアンテナ基部はグランド６０Ａから垂直に離れるようにアンテナエレメント部５０ＳＥが配置され、光学ユニット７０の中心部よりもすこし下側から徐々にグランド６０Ａから離れるように斜めに配置される。斜めに配置されたアンテナエレメント部５０Ｓに、給電点５０Ｐに接続され、グランド６０Ａから垂直に離れるように配置されたアンテナエレメント部５０ＳＰが合流する。

【0043】

図４（Ｂ）に示されるように読み取り方向側の辺（正面辺）６０Ｅの全部に沿う部分、光学ユニット７０の正面７０Ｅ側では、最もグランド６０Ａから遠い位置で、該グランド６０Ａから一定距離になるようにアンテナエレメント部５０Ｅが配置される。

【0044】

図４（Ｃ）に示されるように、光学ユニット７０の側面７０Ｎ側では、アンテナエレメント部５０Ｎは、斜めにグランド６０Ａ側に近づくように配置され、終端部ではクランク状に折り曲げられ、全体として使用電波の１／４波長の長さとなるように長さの調整が図られている。

【0045】

図３（Ｂ）に示されるように、１／４波長の逆Ｆアンテナ５０が、グランド６０Ａの側辺（グランド６０Ｂとグランド６０Ａのなす矩形形状の長辺に沿った辺）６０Ｓと正面辺（辺）６０Ｅと反対側の側辺（グランド６０Ｂとグランド６０Ａのなす矩形形状の長辺に沿った辺）６０Ｎに沿って配置される。これにより、グランド６０Ａの側辺６０Ｓ、正面辺６０Ｅ、側辺６０Ｎに沿って逆Ｆアンテナ５０の鏡像が作られ、逆Ｆアンテナ５０に生じる電流が、側辺６０Ｓ、正面辺６０Ｅ、側辺６０Ｎに沿って生じる電流と弱め合う部分以外(水平方向)のＧＮＤ端に電流を流すことで、水平垂直偏波をバランスよく出すことができる。

【0046】

そして、グランド６０Ａの背面辺６０Ｗに沿った電流と、側辺６０Ｓの一部に沿った電流とが残る。グランド６０Ａの背面辺６０Ｗに沿った電流が水平偏波（グランドと平行方向の偏波）となり、側辺６０Ｓの一部に沿った電流が垂直偏波（グランドと垂直方向の偏波となる。これにより、偏波方向の異なる複数のアンテナを用いることなく、１本のアンテナでバランス良く水平・垂直偏波を出すことができる。

【0047】

第１実施形態のＲＦＩＤ読取装置では、アンテナ５０は、アンテナのグランド６０Ａの矩形形状に沿って平面視コ字状（矩形形状の読み取り側の辺６０Ｅと、該辺に接する２つの辺６０Ｓ、６０Ｎの端部に沿って）に配置される。そして、グランドは、アンテナに接続されたグランド６０Ａと、アンテナに接続されないグランド６０Ｂとに分離される。図３（Ｂ）中に示されるようにグランドの長手方向の長さが２つに別れるため、アンテナエレメントからの鏡像によるグランドの長手方向に沿った電流成分（垂直偏波成分）が弱まり、１本のアンテナでバランス良く水平・垂直偏波を出すことができる。

【0048】

第１実施形態のＲＦＩＤ読取装置では、アンテナに接続されるグランド６０Ａは、読み取り方向に対して垂直な辺（側辺６０Ｓ、６０Ｎ）、水平な辺（正面辺６０Ｅ、背面辺６０Ｗ）を備える矩形からなる。このため、読み取り方向に対してバランス良く水平・垂直偏波を出すことができる。

【0049】

第１実施形態のＲＦＩＤ読取装置では、グランドのアンテナに接続されない部位は、メイン基板２０のグランド６０Ｂにより構成されるため、別途グランドを設ける必要が無い。

【0050】

第１実施形態のＲＦＩＤ読取装置では、１／４波長アンテナは逆Ｆアンテナから成るため、１／４波長のアンテナを小さな筐体内に収容することができる。

【0051】

第１実施形態のＲＦＩＤ読取装置では、アンテナに接続されないグランド６０Ｂの長手側６０ＢＳの長さは、アンテナのグランド６０Ａの同じ側の辺（側辺６０Ｓ）の長さよりも長い。グランドのアンテナの鏡像が形成される部位の長手方向（垂直偏波方向）の長さが短いため、バランス良く水平・垂直偏波を出すことができる。

【0052】

第１実施形態のＲＦＩＤ読取装置では、給電点５０Ｐからグランドの矩形形状の側辺６０Ｓに沿うアンテナエレメント部５０ＳＥ、５０Ｓでは、グランドから徐々に離れるように配置されるため、アンテナを狭い場所に配置することが可能になる。また、読み取り方向側の正面辺６０Ｅの全部に沿うアンテナエレメント部５０Ｅでは、グランド６０Ａから一定距離なるように配置される。読み取り方向側では、アンテナエレメント部とグランドとが一定距離になるように配置されるので、グランドに流れる電流とエレメントに流れる電流の結合を緩和し、利得の損失を抑える。

【0053】

図１に示されるように、筐体１１は操作者が把持容易なように断面略長方形の立方形状に形成され、長方形の短辺側に読取面１２が配置される。そして、ＲＦＩＤとの無線通信、情報コードの光学的読み取りを起動させるトリガースイッチ２５Ｂは、筐体の上面であって、読取面１２に近接させて配置されている。

【0054】

図５（Ａ）、図５（Ｂ）はＲＦＩＤ読取装置１０が把持された状態を示す説明図である。把持可能な筐体１１の上面であって、読取面１２に近接させてトリガースイッチが配置されている。トリガースイッチの配置位置から、図５中に示されるように該トリガースイッチが親指で操作され、他の指は筐体の側面を把持するので、手で読取面を塞ぐことが無く、読取面の前方にあるＲＦＩＤタグとの通信が適切に行い得る。

【0055】

上述したアンテナ５０から放射される電波の読取面の反対方向の成分は、誘電体である指で把持されているため、指で反射または吸収される。アンテナ５０から放射される電波の読取面方向の成分のみが利用可能であり、読取面方向側からの電波をアンテナ５０は受信できる。このため、読取面１２の前方に置かれたＲＦＩＤタグの読み取りが可能である。上述したように、光学ユニットは読取面１２の前方に置かれた情報コードの読み取りを行う。即ち、第１実施形態のＲＦＩＤ読取装置では、筐体が把持された状態で、情報コードの読み取り方向と、アンテナ５０の通信可能方向とが同方向になるように配置されている。このため、一台のＲＦＩＤ読取装置で、ＲＦＩＤタグと情報コードと同時又は順次に読み取ることができる。このため、バーコード等の光学情報コードが付加されたＲＦＩＤタグ（例えば、アパレル産業で用いられるアパレルタグ）に対して、バーコードと共にＲＦＩＤタグの読み出しが同時又は順次できる。アパレルタグでは、ＲＦＩＤタグ側にシリアル番号が記録されており、棚卸し作業が容易なように構成されている。

【0056】

第１実施形態では、非接触通信部３０からの送信電力は制御部２１からの指示で変更可能に構成されている。そして、光学ユニット７０による情報コードの読み取り範囲は上述されたように絞り４４により調整可能で、制御部２１からの指示で調整可能に構成されている。ここでは、絞り４４で読み取り範囲が調整されるが、結像レンズ４２の位置を変えることで、読み取り範囲を調整することもできる。そして、第１実施形態では、図６（Ａ）に示されるように非接触通信部３０の範囲と、光学ユニット７０によるによるバーコード７２の読み取り範囲とが同一になるように調整される。

【0057】

第１実施形態のＲＦＩＤ読取装置では、バーコード等の光学情報コードが付加されたＲＦＩＤタグに対して、バーコードと共にＲＦＩＤタグの読み出しができる。更に、レジ等でバーコードを読み取ろうとした際に、読み取り範囲よりも遠くにある他のＲＦＩＤタグに対して通信を行うことが無くなる。

【0058】

図７（Ａ）は読み取り範囲調整の処理を示すフローチャートである。
上述されたマルチファンクションキー２５Ａの操作により、ＲＦＩＤ読取装置の読み取り範囲が調整される。読み取り範囲の調整が指示されると（Ｓ５２：Ｙｅｓ）、上述された非接触通信部３０からの送信電力が制御部２１からの指示で変更される（Ｓ５４）。光学ユニット７０による情報コードの読み取り範囲が制御部２１からの指示で調整され、上述した送信電力にあわせて情報コードの読み取り範囲が制限される（Ｓ５６）。なお、Ｓ５６での処理は、「制限手段」の一例に相当し得る。そして、上述した送信電力にあわせて照明部（照明装置）４１の輝度が調整される（Ｓ５８）。即ち、送信電力が高められ、ＲＦＩＤタグの読み取り範囲が広がった際には輝度が上げられ、反対に読み取り範囲が狭くされた際には輝度が下げられる。

【0059】

第１実施形態のＲＦＩＤ読取装置では、送信電力が高められた際に、送信電力に合わせて照明部４１が照明の輝度を高める。通信範囲が広がった際に、これに合わせて照明を遠くまで照らすようにし、ＲＦＩＤタグの読み取り範囲が広がったことを認識させることができる。なお、ここでは、送信電力が調整される説明が成されたが、初期設定の段階で、通信範囲と、読み取り範囲と、照明部による照明の範囲はほぼ一致するように調整されている。

【0060】

図６（Ｂ）は、バーコード７２へマーカ照射が行われた状態を示す説明図である。
図２（Ｃ）中に示されるように、光学ユニット７０は、マーカ光を照射するマーカ照射部４５を備え、マルチファンクションキー２５Ａの操作に応じて、マーカ光ＭＫの照射が出来る。

【0061】

第１実施形態のＲＦＩＤ読取装置では、マーカ照射部により、無線通信の電波エリアを視認可能なようにマーカ光ＭＫを照射する。このため、ＲＦＩＤタグの読み取り範囲が目視できるようになる。

【0062】

図７（Ｂ）は、情報コードからＲＦＩＤタグを特定して読み取る処理のフローチャートである。情報コードからＲＦＩＤタグを特定して読み取りの処理は、マルチファンクションキー２５Ａの操作に応じて選択される。

【0063】

まず、バーコードの読み取りが行われる（Ｓ６２）。そして、バーコードの読み取り結果を基にＲＦＩＤのＵＩＩが特定され（Ｓ６４）、読み取り対象のＲＦＩＤタグが特定される（Ｓ６６）。そして、特定されたＲＦＩＤタグに対して読み取りが行われる（Ｓ６８）。

【0064】

第１実施形態のＲＦＩＤ読取装置では、ＲＦＩＤタグ読み取りの前に電力の消費の少ない情報コードで読み取りを行うことにより、ＲＦＩＤタグのみの運用と比較して、電力の消費を抑えることができる。

【0065】

なお、ここでは、ＲＦＩＤタグから情報コードデータをＲＦＩＤ読取装置内で行ったが、例えば、サーバにアクセスして情報を得ることも、ＲＦＩＤ読取装置のメモリ２２内に記憶された変換テーブルを用いて情報を得ることも可能である。

【0066】

図８は、第１実施形態のＲＦＩＤ読取装置でのＲＦＩＤタグと情報コードとの読み取り処理を示すフローチャートである。第１実施形態では、ＲＦＩＤタグデータをＳＧＴＩＮ規格に変換する例が挙げられるが、規格としては、ＳＧＴＩＮ以外にも、ＳＧＬＮ、ＳＳＣＣ、ＧＲＡＩ、ＧＩＡＩ、ＧＳＲＮ、ＧＤＴＩ等を用いることもできる。

【0067】

先ず、情報コードの読み取りが行われる（Ｓ１２）。そして、情報コードの読み取りが成功したか否かが判断され（Ｓ１４）、読み取りができない場合（Ｓ１４：Ｎｏ）、処理が修了する。一方、情報コードの読み取りが成功した場合（Ｓ１４：Ｙｅｓ）、引き続き、ＲＦＩＤタグの読み取りが行われる（Ｓ１６）。そして、ＲＦＩＤタグの読み取りが成功したか否かが判断され（Ｓ１８）、読み取りができない場合（Ｓ１８：Ｎｏ）、処理が修了する。一方、ＲＦＩＤタグの読み取りが成功した場合（Ｓ１８：Ｙｅｓ）、ＳＧＴＩＮ変換が為される（Ｓ２０）。そして、情報コードの情報とＲＦＩＤタグのデータが一致するか判断され（Ｓ２２）、一致した場合（Ｓ２２：Ｙｅｓ）、ＳＧＴＩＮ変換がなされたデータが出力されると共に、正常終了が上位機（ホスト）側に報知される（Ｓ２４）。他方、情報コードの情報とＲＦＩＤタグのデータが一致しない場合（Ｓ２２：Ｎｏ）、エラー終了が上位機側に報知される（Ｓ２６）。

【0068】

第１実施形態のＲＦＩＤ読取装置では、ＲＦタグデータが情報コードに変換可能な体系によって記録されているＲＦＩＤを読み取った場合に、ＲＦタグデータを情報コードに変換し、ＲＦタグデータを情報コードとして出力することができる。このため、ＰＯＳ等の上位機を介することなく、ＲＦＩＤ読取装置で、光学情報コードが付加されたＲＦＩＤタグに対して迅速な読み取りができる。

【0069】

第１実施形態のＲＦＩＤ読取装置では、読み出したＲＦＩＤの情報と読み取った情報コードの情報とを比較し、一致した場合、情報を出力する。光学情報コードが付加されたＲＦＩＤタグに対して誤りの無い読み取りが可能となる。一方、読み出したＲＦＩＤの情報と読み取った情報コードの情報とを比較し、一致しない場合、エラーを出力する。光学情報コードが付加されたＲＦＩＤタグに対して誤った読み取りを防止できる。

【0070】

[第２実施形態]
図９は、第２実施形態にＲＦＩＤタグによる情報コード及びＲＦＩＤタグの読み取り処理を示すフローチャートである。
第２実施形態では、情報コードの認識可能なレベルを変動させることができる。例えば、バーコードに対して、簡易な読み取りでは、バーコードに交差する１本の線で読み取りを行う。そして、高度な読み取りでは、複数の読み取り線を組み合わせて読み取りを行う。また、ＱＲコード（登録商標）等の二次元コードに対しては、簡易な読み取りでは誤り訂正を行わず読み取りを行う。そして、高度な読み取りでは、誤り訂正を用いて読み取りを行う。

【0071】

先ず、情報コードの読み取りを簡易な読み取りでおこなう（Ｓ３２）。情報コードの読み取りに成功したか否かを判断し（Ｓ３４）、読み込みに成功した場合（Ｓ３４：Ｙｅｓ）、処理を終了する。読み取りに成功しない場合（Ｓ３４：Ｎｏ）、情報コードの一部の読み取りに成功したか否かを判断する（Ｓ３６）。一部の読み取りにも成功しない場合（Ｓ３６：Ｎｏ）、ＲＦＩＤタグの読み取りを行う（Ｓ３８）。ＲＦＩＤタグの読み取りが成功したか否かが判断され（Ｓ４０）、ＲＦＩＤタグの読み取りが成功した場合（Ｓ４０：Ｙｅｓ）、ＳＧＴＩＮ変換が為され、変換結果が出力される（Ｓ４２）。一方、ＲＦＩＤタグの読み取りができない場合（Ｓ４０：Ｎｏ）、或いは、上述した情報コードの一部のみの読み取りが成功した場合（Ｓ３６：Ｙｅｓ）、上述したように情報コードの読み取りレベルを高めて再度読み取りを行う（Ｓ４４）。

【0072】

第２実施形態のＲＦＩＤ読取装置では、情報コードの読み取りにあたり、情報コードの認識可能レベルを変動することができる。最初、簡易な方法で情報コードの読み取りを試みることで、簡易な方法で読み取れる際には、読み取り時間を短縮することができる。

【0073】

第２実施形態のＲＦＩＤ読取装置では、最初に、光学読取手段により簡易的な情報コードの読み取りを実施し、読み取りができない場合、ＲＦＩＤの読み取りを行う。光学情報コードが付加されたＲＦＩＤタグに対して迅速な読み取りができる。

【0074】

第２実施形態のＲＦＩＤ読取装置では、簡易的な情報コードの読み取りを実施し、読み取りができず、更に、ＲＦＩＤの読み取りが行えなかった場合、情報コードの認識可能レベルを高め、情報コードの読み取りを実施する。光学情報コードが読みにくく、ＲＦＩＤタグが故障している場合も、光学情報コードを読み出すことができる。

【0075】

なお、第１実施形態のＲＦＩＤ読取装置のファクションキーの操作で、図８に示される読み取り処理と、図９に示される読み取り処理とを切替可能の構成することも可能である。

【符号の説明】

【0076】

１０…ＲＦＩＤ読取装置
２０…メイン基板
３０…非接触通信部
３３…同軸ケーブル
５０…アンテナ
６０Ａ グランド
６０Ｂ グランド

【図1】

【図2】

【図3】

【図4】

【図5】

【図6】

【図7】

【図8】

【図9】

【図10】